CN113790732B - 位置信息的生成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种位置信息的生成方法及装置。该方法包括:获取初始位置信息和表征用户设备与第一车辆相对姿态的第一姿态信息;根据第一姿态信息将用户设备的第一角速度和第一加速度转换为第一车辆的第二角速度和第二加速度;根据初始位置信息、第二角速度和第二加速度生成第一位置信息;根据用户设备接收的卫星信号得到的卫星定位信息和第一车辆接收的卫星信号得到的卫星定位信息生成第二位置信息;根据第一位置信息和第二位置信息融合生成第三位置信息。该方法生成的第三位置信息,融合了用户设备传感器的信息,用户设备的卫星信号和第一车辆的卫星信号的信息,精确度较高,根据该第三位置信息导航定位,在有遮挡的环境中行驶,也不会发生偏航。
Description
技术领域
本申请涉及导航技术领域,尤其涉及一种位置信息的生成方法及装置。
背景技术
在车辆行驶过程中,可以通过用户设备(例如智能手机)为车辆进行导航。例如,可以通过用户设备中安装的导航应用程序(application,APP)为车辆进行导航。
通过用户设备为车辆进行导航的过程中,用户设备可以实时接收卫星信号,根据卫星信号确定卫星定位信息,然后可以根据卫星定位信息确定用户设备的位置信息,之后,用户设备可以根据该位置信息进行导航定位并规划导航路径,从而为车辆进行导航。不过,当车辆在有遮挡的环境中行驶时,例如,车辆在隧道中行驶时,用户设备的卫星信号被遮挡,得到的卫星定位信息的精确度相对较低,后续根据该卫星定位信息进行导航定位时,导航定位的精确度也相对较低,可能导致车辆发生偏航,例如,车辆实际位于主路上,导航定位的位置可能位于辅路上,后续车辆可能沿辅路行驶,发生偏航。
发明内容
本申请提供了一种位置信息的生成方法及装置,以解决通过用户设备为车辆进行导航的过程中,根据由用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息进行导航定位时,如果用户设备的卫星信号被遮挡,导航定位的精确度较低,可能导致车辆发生偏航的问题。
第一方面,本申请提供了一种位置信息的生成方法,该方法包括:获取初始位置信息和第一姿态信息,所述第一姿态信息用于表征用户设备与第一车辆之间的相对姿态,所述用户设备位于所述第一车辆内;根据所述第一姿态信息,将所述用户设备中陀螺仪传感器的第一角速度和加速度计的第一加速度分别转换为所述第一车辆的第二角速度和第二加速度;根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息;根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息;所述第一卫星定位信息为所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第二卫星定位信息为所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息。
本实现方式中,用户设备可以首先获取初始位置信息,以及用于表征用户设备坐标系和车辆坐标系的姿态转换的第一姿态信息;然后将用户设备中陀螺仪传感器和加速度计的测量值根据第一姿态信息转换至车辆坐标系,得到第一车辆的角速度和加速度;之后根据第一车辆的角速度和加速度计算得到第一位置信息;此外,还可以根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息融合生成第二位置信息;最后,根据第一位置信息和第二位置信息融合生成第三位置信息。可见,通过该方法得到的第三位置信息,融合了由用户设备自身传感器的定位信息转换至车辆坐标系得到的传感器定位信息,以及根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,精确度较高,即使第一车辆在有遮挡的环境中行驶,根据该第三位置信息进行导航定位,精确度也相对较高,不会发生偏航的问题,用户体验较好。
一种可能的实现方式中,所述第一姿态信息包括第一坐标系与第二坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角;所述第一坐标系为所述用户设备所在的坐标系,所述第二坐标系为所述第一车辆所在的坐标系。
本实现方式中,通过用户设备所在坐标系与第一车辆所在坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角表示第一姿态信息,可以简化用户设备与第一车辆之间的姿态转换计算。
一种可能的实现方式中,所述获取第一姿态信息,包括:获取第三加速度,所述第三加速度为所述第一车辆未启动时或匀速行驶时所述加速度计的加速度测量值;根据所述第三加速度和重力加速度生成所述俯仰角和所述横滚角;获取第三卫星定位信息和第四加速度,所述第三卫星定位信息为所述第一车辆加速行驶时所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第四加速度为所述第一车辆加速行驶时所述加速度计的加速度测量值;根据所述第三卫星定位信息确定所述第一车辆的第五加速度;根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角。
本实现方式中,通过用户设备中加速度计的加速度测量值和根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息计算得到第一姿态信息,计算过程较为简单,适用性较好。
一种可能的实现方式中,所述根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角,包括:根据所述俯仰角和所述横滚角,将所述第一坐标系转换为第三坐标系;生成第六加速度,所述第六加速度由所述第四加速度转换至所述第三坐标系得到;根据所述第六加速度与所述第五加速度生成所述航向角。
本实现方式中,采用坐标系转换的方式,计算得到航向角,计算过程较为简单。
一种可能的实现方式中,所述根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息,包括:根据所述第一卫星定位信息确定所述用户设备的第四位置信息;根据所述第二卫星定位信息确定所述第一车辆的第五位置信息;对所述第四位置信息和所述第五位置信息进行时间同步;生成第一状态量,所述第一状态量为根据卡尔曼滤波算法对时间同步后的所述第四位置信息和所述第五位置信息进行融合滤波后得到的状态量;将所述第一状态量中的位置信息确定为所述第二位置信息。
本实现方式中,采用卡尔曼滤波算法对根据用户设备接收到的卫星信号得到的卫星定位信息确定的位置信息和根据第一车辆接收到的卫星信号得到的卫星定位信息确定的位置信息进行融合滤波,得到精确度更高的第二位置信息,后续可以提高用于导航定位的第三位置信息的精确度,适用性更好。
一种可能的实现方式中,所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息,包括:生成第二状态量,所述第二状态量为根据卡尔曼滤波算法对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合滤波后得到的状态量;将所述第二状态量中的位置信息确定为所述第三位置信息。
本实现方式中,采用卡尔曼滤波算法对第一位置信息和第二位置信息进行融合滤波,可以得到精确度更高的第三位置信息,后续根据该第三位置信息进行导航定位,可以进一步提高导航定位的精确度。
一种可能的实现方式中,所述第一卫星定位信息包括:测距码、数据码和载波;所述测距码用于表征从卫星至所述用户设备的距离;所述数据码为导航电文,用于表征包括卫星时间、卫星运行轨道和电离层延时的信息。
一种可能的实现方式中,所述第二卫星定位信息包括:所述第一车辆的经度、纬度、高度、速度、卫星时间和行进方向的信息。
一种可能的实现方式中,所述获取初始位置信息,包括:获取第四卫星定位信息,所述第四卫星定位信息为开始导航时所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;根据所述第四卫星定位信息确定所述初始位置信息。
本实现方式中,根据开始导航时用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,确定初始位置信息,可以更加简单快速的获取到初始位置信息,适用性更好。
第二方面,本申请提供了一种导航位置信息的生成装置,该装置包括:收发器和处理器;所述收发器,用于获取初始位置信息和第一姿态信息,所述第一姿态信息用于表征用户设备与第一车辆之间的相对姿态,所述用户设备位于所述第一车辆内;所述处理器,用于:根据所述第一姿态信息,将所述用户设备中陀螺仪传感器的第一角速度和加速度计的第一加速度分别转换为所述第一车辆的第二角速度和第二加速度;根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息;根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息;所述第一卫星定位信息为所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第二卫星定位信息为所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息。
本实现方式的装置,可以获取初始位置信息,以及用于表征用户设备坐标系和车辆坐标系的姿态转换的第一姿态信息;然后将用户设备中陀螺仪传感器和加速度计的测量值根据第一姿态信息转换至车辆坐标系,得到第一车辆的角速度和加速度;之后根据第一车辆的角速度和加速度计算得到第一位置信息;此外,还可以根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息融合生成第二位置信息;最后,根据第一位置信息和第二位置信息融合生成第三位置信息。可见,通过该装置得到的第三位置信息,融合了由用户设备自身传感器的定位信息转换至车辆坐标系得到的传感器定位信息,以及根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,精确度较高,即使第一车辆在有遮挡的环境中行驶,根据该第三位置信息进行导航定位,精确度也相对较高,不会发生偏航的问题,用户体验较好。
一种可能的实现方式中,所述第一姿态信息包括第一坐标系与第二坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角;所述第一坐标系为所述用户设备所在的坐标系,所述第二坐标系为所述第一车辆所在的坐标系。
本实现方式的装置,可以通过用户设备所在坐标系与第一车辆所在坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角表示第一姿态信息,从而可以简化用户设备与第一车辆之间的姿态转换计算。
一种可能的实现方式中,所述收发器用于获取第一姿态信息,具体为:所述收发器,用于获取第三加速度,所述第三加速度为所述第一车辆未启动时或匀速行驶时所述加速度计的加速度测量值;所述处理器,还用于根据所述第三加速度和重力加速度生成所述俯仰角和所述横滚角;所述收发器,还用于获取第三卫星定位信息和第四加速度,所述第三卫星定位信息为所述第一车辆加速行驶时所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第四加速度为所述第一车辆加速行驶时所述加速度计的加速度测量值;所述处理器,还用于:根据所述第三卫星定位信息确定所述第一车辆的第五加速度;根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角。
本实现方式的装置,可以通过用户设备中加速度计的加速度测量值和根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息计算得到第一姿态信息,计算过程较为简单,适用性较好。
一种可能的实现方式中,所述处理器用于根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角,具体为:所述处理器,用于:根据所述俯仰角和所述横滚角,将所述第一坐标系转换为第三坐标系;生成第六加速度,所述第六加速度由所述第四加速度转换至所述第三坐标系得到;根据所述第六加速度与所述第五加速度生成所述航向角。
本实现方式的装置,可以采用坐标系转换的方式,计算得到航向角,计算过程较为简单。
一种可能的实现方式中,所述处理器用于根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息,具体为:所述处理器,用于:根据所述第一卫星定位信息确定所述用户设备的第四位置信息;根据所述第二卫星定位信息确定所述第一车辆的第五位置信息;对所述第四位置信息和所述第五位置信息进行时间同步;生成第一状态量,所述第一状态量为根据卡尔曼滤波算法对时间同步后的所述第四位置信息和所述第五位置信息进行融合滤波后得到的状态量;将所述第一状态量中的位置信息确定为所述第二位置信息。
本实现方式的装置,可以采用卡尔曼滤波算法对根据用户设备接收到的卫星信号得到的卫星定位信息确定的位置信息和根据第一车辆接收到的卫星信号得到的卫星定位信息确定的位置信息进行融合滤波,得到精确度更高的第二位置信息,后续可以提高用于导航定位的第三位置信息的精确度,适用性更好。
一种可能的实现方式中,所述处理器用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息,具体为:所述处理器,用于:生成第二状态量,所述第二状态量为根据卡尔曼滤波算法对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合滤波后得到的状态量;将所述第二状态量中的位置信息确定为所述第三位置信息。
本实现方式的装置,可以采用卡尔曼滤波算法对第一位置信息和第二位置信息进行融合滤波,可以得到精确度更高的第三位置信息,后续根据该第三位置信息进行导航定位,可以进一步提高导航定位的精确度。
一种可能的实现方式中,所述第一卫星定位信息包括:测距码、数据码和载波;所述测距码用于表征从卫星至所述用户设备的距离;所述数据码为导航电文,用于表征包括卫星时间、卫星运行轨道和电离层延时的信息。
一种可能的实现方式中,所述第二卫星定位信息包括:所述第一车辆的经度、纬度、高度、速度、卫星时间和行进方向的信息。
一种可能的实现方式中,所述收发器用于获取初始位置信息,具体为:所述收发器,用于获取第四卫星定位信息,所述第四卫星定位信息为开始导航时所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;所述处理器,还用于根据所述第四卫星定位信息确定所述初始位置信息。
本实现方式的装置,可以根据开始导航时用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,确定初始位置信息,可以更加简单快速的获取到初始位置信息,适用性更好。
第三方面,本申请提供了一种通信装置,该通信装置包括处理器,当所述处理器执行存储器中的计算机程序或指令时,如第一方面所述的方法被执行。
第四方面,本申请提供了一种通信装置,该通信装置包括处理器和存储器;所述存储器用于存储计算机程序或指令;所述处理器用于执行所述存储器所存储的计算机程序或指令,以使所述通信装置执行如第一方面所述的方法。
第五方面,本申请提供了一种通信装置,该通信装置包括处理器、存储器和收发器;所述收发器用于接收信号或者发送信号;所述存储器用于存储计算机程序或指令;所述处理器用于执行所述存储器所存储的计算机程序或指令,以使所述通信装置执行如第一方面所述的方法。
第六方面,本申请提供了一种通信装置,该通信装置包括处理器和接口电路;所述接口电路,用于接收计算机程序或指令并传输至所述处理器;所述处理器用于运行所述计算机程序或指令,以使所述通信装置执行如第一方面所述的方法。
第七方面,本申请提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质用于存储计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令被执行时,使得第一方面所述的方法被实现。
第八方面,本申请提供了一种包括计算机程序或指令的计算机程序产品,当所述计算机程序或指令被执行时,使得第一方面所述的方法被实现。
第九方面,本申请提供了一种芯片,所述芯片包括处理器,所述处理器与存储器耦合,用于执行所述存储器中存储的计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令被执行时,如第一方面所述的方法被执行。
为解决通过用户设备为车辆进行导航的过程中,根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息进行导航定位时,如果用户设备的卫星信号被遮挡,导航定位的精确度较低,可能导致车辆发生偏航的问题,本申请实施例提供了一种位置信息的生成方法及装置。该方法中,用户设备可以首先获取初始位置信息,以及用于表征用户设备坐标系和车辆坐标系的姿态转换的第一姿态信息;然后将用户设备中陀螺仪传感器和加速度计的测量值根据第一姿态信息转换至车辆坐标系,得到第一车辆的角速度和加速度;之后根据第一车辆的角速度和加速度计算得到第一位置信息;此外,还可以根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息融合生成第二位置信息;最后,根据第一位置信息和第二位置信息融合生成第三位置信息。可见,通过该方法得到的第三位置信息,融合了由用户设备自身传感器的定位信息转换至车辆坐标系得到的传感器定位信息,以及根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,精确度较高,即使第一车辆在有遮挡的环境中行驶,根据该第三位置信息进行导航定位,精确度也相对较高,不会发生偏航的问题,用户体验较好。
附图说明
图1为本申请提供的一种应用场景示意图;
图2A为本申请提供的手机的一种实施方式的硬件结构框图;
图2B为本申请提供的手机的一种实施方式的软件结构框图;
图3为本申请提供的第一车辆的一种实施方式的结构框图;
图4A为本申请提供的另一种应用场景示意图;
图4B为本申请提供的另一种应用场景示意图;
图5为本申请提供的位置信息的生成方法的一种实施方式的流程示意图;
图6为本申请提供的另一种应用场景示意图;
图7为本申请提供的另一种应用场景示意图;
图8为本申请提供的另一种应用场景示意图;
图9为本申请提供的位置信息的生成方法的另一种实施方式的流程示意图;
图10为本申请提供的位置信息的生成装置的一种实施方式的结构框图;
图11为本申请提供的芯片的一种实施方式的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请的技术方案,下面先对本申请提供的技术方案的应用场景进行示例性说明。
本申请实施例可以应用于通过用户设备(例如智能手机)为车辆进行导航的应用场景。图1为本申请实施例适用的一种应用场景示意图。参见图1,该应用场景中可以包括:用户设备100和第一车辆200。图1中以用户设备100为智能手机为例进行说明。
其中,用户设备100位于第一车辆200内。可选地,用户设备100可以固定于第一车辆200中。例如,用户设备100可以通过支架固定于第一车辆200的驾驶位旁,以便驾驶第一车辆的用户可以观看到用户设备100上显示的导航信息。可选地,也可以采用其它方式,将用户设备100设置于第一车辆200内,本申请对此不进行限制。
本申请涉及的用户设备可以是诸如智能手机、平板电脑、手持计算机、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等电子设备。本申请涉及的用户设备可以搭载 Harmony/>或者其它操作系统,本申请对此不进行限制。
下面以手机为上述用户设备100举例,示例性地介绍本申请实施例提供的用户设备100。图2A为本申请提供的手机的一种实施方式的硬件结构框图。
参见图2A,手机可以包括第一处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180等。
可以理解的是,本发明实施例示意的结构并不构成对手机的具体限定。在本申请另一些实施例中,手机可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
第一处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:第一处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphicsprocessing unit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
第一处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,第一处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存第一处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果第一处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了第一处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,第一处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integratedcircuit sound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
手机的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。手机中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在手机上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(lownoise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于第一处理器110中。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以与第一处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在手机上的包括无线局域网(wireless localarea networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequencymodulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到第一处理器110。无线通信模块160还可以从第一处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,手机的天线1和移动通信模块150耦合,天线2和无线通信模块160耦合,使得手机可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(code divisionmultiple access,CDMA),宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA),时分码分多址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),BT,GNSS,WLAN,NFC,FM,和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system,GPS),全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system,GLONASS),北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system,BDS),准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system,QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,SBAS)。
手机通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。第一处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像,视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,手机可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
手机可以通过ISP,摄像头193,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,手机可以包括1个或N个摄像头193,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当手机在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。手机可以支持一种或多种视频编解码器。这样,手机可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(movingpicture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展手机的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与第一处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。第一处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令,从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储手机使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。此外,内部存储器121可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
手机可以通过音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出,也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块170可以设置于第一处理器110中,或将音频模块170的部分功能模块设置于第一处理器110中。
扬声器170A,也称“喇叭”,用于将音频电信号转换为声音信号。手机可以通过扬声器170A收听音乐,或收听免提通话。
受话器170B,也称“听筒”,用于将音频电信号转换成声音信号。当手机接听电话或语音信息时,可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。
麦克风170C,也称“话筒”,“传声器”,用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时,用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声,将声音信号输入到麦克风170C。手机可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中,手机可以设置两个麦克风170C,除了采集声音信号,还可以实现降噪功能。在另一些实施例中,手机还可以设置三个,四个或更多麦克风170C,实现采集声音信号,降噪,还可以识别声音来源,实现定向录音功能等。
耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130,也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform,OMTP)标准接口,美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA,CTIA)标准接口。
传感器模块180中可以包括压力传感器,陀螺仪传感器,气压传感器,磁传感器,加速度计,距离传感器,接近光传感器,指纹传感器,温度传感器,触摸传感器,环境光传感器,骨传导传感器等。
其中,陀螺仪传感器可以用于确定手机的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器确定手机围绕三个轴(即,x,y和z轴)的角速度。本申请实施例中,可以通过陀螺仪传感器确定手机围绕手机坐标系中三个坐标轴(X1,Y1和Z1轴)的角速度。
陀螺仪传感器还可以用于拍摄防抖。示例性的,当按下快门,陀螺仪传感器检测手机抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消手机的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器还可以用于导航,体感游戏场景等。
加速度计可以检测手机在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。本申请实施例中,可以通过加速度计确定手机在手机坐标系中三个坐标轴(X1,Y1和Z1轴)方向上的加速度。当手机静止时,可以通过加速度计检测出重力的大小及方向。加速度计还可以用于识别手机的姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
当然,手机还可以包括充电管理模块、电源管理模块、电池、按键、指示器以及1个或多个SIM卡接口等,本申请实施例对此不做任何限制。
手机的软件系统可以采用分层架构,事件驱动架构,微核架构,微服务架构,或云架构。本申请以分层架构的Android系统为例,示例性说明手机的软件结构。
图2B为本申请提供的手机的一种实施方式的软件结构框图。参见图2B,分层架构将软件分成若干个层,每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中,将Android系统分为四层,从上至下分别为应用程序层,应用程序框架层,安卓运行时(Android runtime)和系统库,以及内核层。
应用程序层可以包括一系列应用程序包。如图2B所示,应用程序包可以包括相机,图库,通话,导航,蓝牙,音乐,视频,短信息等应用程序。
应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(appl icat ionprogramming interface,API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。如图2B所示,应用程序框架层可以包括窗口管理器,内容提供器,视图系统,电话管理器,资源管理器和通知管理器等。
窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏的大小,获取显示界面上各显示区域的参数等。
内容提供器用来存放和获取数据,并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频,图像,音频,拨打和接听的电话,浏览历史和书签,电话簿等。
视图系统包括可视控件,例如显示文字的控件,显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如,包括照相机图标的显示界面。
电话管理器用于提供手机的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通,挂断等)。
资源管理器为应用程序提供各种资源,比如本地化字符串,图标,图片,布局文件,视频文件等等。
通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息,可以用于传达告知类型的消息,可以短暂停留后自动消失,无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成,消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知,例如后台运行的应用程序的通知,还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息,发出提示音,电子设备振动,指示灯闪烁等。
Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。核心库包含两部分:一部分是java语言需要调用的功能函数,另一部分是安卓的核心库。应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常的管理,以及垃圾回收等功能。
系统库可以包括多个功能模块。例如:表面管理器(surface manager),媒体库(media libraries),三维图形处理库(例如:OpenGL ES),2D图形引擎(例如:SGL)等。表面管理器用于对显示子系统进行管理,并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。媒体库支持多种常用的音频,视频格式回放和录制,以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式,例如:MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG等。三维图形处理库用于实现三维图形绘图,图像渲染,合成和图层处理等。2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。
内核层是硬件和软件之间的层。内核层可以包含显示驱动,摄像头驱动,音频驱动,传感器驱动等。
应用程序框架层以下的系统库和内核层等还可称为底层系统,底层系统中包括用于识别手机姿态变化的状态监测服务,该状态监测服务可设置在系统库和/或内核层内。
示例性的,状态监测服务可调用传感器服务(sensor service)启动陀螺仪传感器、加速度计等传感器进行检测。状态监测服务可根据各个传感器上报的检测数据计算手机围绕手机坐标系中三个坐标轴的角速度以及在这三个坐标轴方向上的加速度。
示例性的,硬件层的陀螺仪传感器和加速度计可将检测到的数据上报给传感器驱动,传感器驱动通过传感器服务将陀螺仪传感器和加速度计检测到的数据上报状态监测服务。状态监测服务可根据陀螺仪传感器和加速度计检测到的数据计算手机围绕手机坐标系中三个坐标轴的角速度以及在这三个坐标轴方向上的加速度。
示例性的,以下实施例中所涉及的技术方案均可以在具有上述硬件架构和软件架构的用户设备100中实现。
下面示例性地介绍本申请实施例提供的第一车辆200。图3为本申请提供的第一车辆的一种实施方式的结构框图。
参见图3,第一车辆200可以包括:第二处理器210,天线220和通信模块230等。其中,天线220可以用于接收卫星信号,第二处理器210可以用于根据卫星信号确定第一车辆200的卫星定位信息,还可以将卫星信号或卫星定位信息通过通信模块230发送给用户设备100。
第二处理器210可以包括一个或者多个处理单元,例如中央处理器(centralprocessing unit,CPU)、微控制器(microcontroller,MCU)、图像信号处理器(imagesignal processor,ISP)、神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。第二处理器210中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,第二处理器210中的存储器可以为高速缓冲存储器。该存储器可以保存第二处理器210刚用过或循环使用的指令或数据。
天线220可以安装在第一车辆200的任意位置,例如,天线220可以被安装在第一车辆200的顶部。天线220可以用于接收卫星信号,例如,天线220可以用于接收全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的信号。
通信模块230用于使第一车辆200实现与外界的2G、3G、4G和5G等多种网络模式的通信,例如实现车辆的车联万物(vehicle-to-everything,V2X)等。通信模块230例如可以包括基带芯片、功率放大器等。在一些实施例中,通信模块230的部分或者全部器件可以与一个或者多个第二处理器210集成在一起。
另外,通信模块230还可以包括通信接口,例如控制器局域网(controller areanetwork,CAN)接口,使得第二处理器210可以与第一车辆200的其他芯片和设备,例如用户设备100进行通信。
可以理解的是,本申请图3示意的结构并不构成对第一车辆200的具体限定。在本申请另一些实施例中,第一车辆200可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
下面结合上述用户设备100和第一车辆200,对本申请实施例提供的位置信息的生成方法的实施例进行示例性说明。
第一车辆在行驶过程中,可以通过用户设备进行导航。一种可能的实现方式中,第一车辆在行驶过程中,可以通过用户设备中安装的导航APP,例如或 等导航APP,为第一车辆进行导航。
通过用户设备为第一车辆进行导航的过程中,用户设备可以实时且连续地接收卫星信号,根据接收到的卫星信号得到卫星定位信息,然后根据该卫星定位信息可以确定用户设备的位置信息,之后,用户设备或者导航APP可以根据用户设备的位置信息进行导航定位并且规划导航路径,从而为第一车辆进行导航。
也就是说,通过用户设备为第一车辆进行导航的过程中,可以依据用户设备接收到的卫星信号进行导航定位,在此过程中,用户设备的卫星信号可能会被遮挡,例如第一车辆在隧道中行驶时,用户设备的卫星信号可能会被遮挡,则用户设备接收到的卫星信号较弱或几乎无法接收到卫星信号,于是根据该卫星信号确定出的用户设备的位置信息的精确度会比较低。又例如,用户设备在车内可能被遮挡,导致接收的卫星信号较弱。此时用户设备得到的位置信息精度较低,导致导航的精确度也较低。例如,参见图4A,用户设备根据自身接收到的卫星信号进行导航定位时,由于接收到的卫星信号较弱,此时指示第一车辆位于北四环东路辅路上。然而用户设备所在的第一车辆实际所在的位置是图4A所示的位置,即北四环主路上。可见第一车辆的实际位置与用户设备导航定位的位置不一致,导航发生了定位偏差。
为了提高用户设备导航的精确度,从而避免第一车辆发生偏航,本申请实施例提供了一种位置信息的生成方法,用户设备在得到用于导航定位的位置信息后,可以融合第一车辆接收到的卫星信号得到新的位置信息,从而可以提高用户设备导航的精确度。如图4B所示,用户设备可以准确地定位出第一车辆位于北四环主路上,导航定位的位置与第一车辆的实际位置一致。结合图4B可知,后续第一车辆会沿着北四环主路行驶,不会发生偏航,从而实现更加精准的定位与导航。
下面对本申请实施例提供的位置信息的生成方法进行详细说明。
参见图5,图5为本申请提供的位置信息的生成方法的一种实施方式的流程示意图。该方法可以应用于用户设备,例如上述用户设备100。该方法可以包括以下步骤:
步骤S101、获取初始位置信息和第一姿态信息。
需要说明的是,本申请实施例提供的位置信息的生成方法可以应用于多种需要通过用户设备进行定位的应用场景。基于此,在多种应用场景下,均可以触发用户设备开始执行步骤S101,获取初始位置信息和第一姿态信息。
示例性地,当用户设备接收到用户在用户设备的界面上点击导航APP(例如)的图标时,或者,当用户设备接收到其它终端设备发送的位置共享请求时,或者,当用户设备检测到第一车辆的速度大于预设速度阈值(例如60km/s)时,或者,当用户设备检测到车钥匙连接到与第一车辆和/或用户设备相同的蓝牙时,用户设备均可以开始执行获取初始位置信息和第一姿态信息的步骤。当然,在其他需要通过用户设备进行定位的应用场景下,也可以触发用户设备开始执行获取初始位置信息和第一姿态信息的步骤,本申请对此不进行限制。
下面结合实际应用场景进行举例说明。
例如,在需要通过用户设备为第一车辆进行导航时,如图6中的(a)所示,用户可以在用户设备的界面上点击地图图标。用户设备接收到用户点击地图图标之后,可以进入如图6中的(b)所示的地图界面,并且,用户设备可以开始执行步骤S101,获取初始位置信息和第一姿态信息。或者,
用户可以在如图6中的(b)所示的地图界面上输入目的地址(例如国家图书馆)后,在地图界面上点击开始导航的按键。用户设备接收到用户在地图界面上点击开始导航的按键的操作之后,可以开始执行步骤S101,获取初始位置信息和第一姿态信息,并且进入如图4A或图4B所示的导航界面。
所以,可选地,初始位置信息可以为开始导航时用户设备的经纬度信息。可选地,初始位置信息也可以为开始导航时用户设备在导航地图(例如或/>等)中的位置信息。可选地,初始位置信息还可以为其它应用场景下,用户设备开始执行步骤S101时,用户设备获得的用户设备的位置信息,本申请对此不进行限制。
此外,可选地,初始位置信息可以为用户设备在WGS-84坐标系下的位置信息。可选地,初始位置信息也可以为其它坐标系下的位置信息,例如,东-北-天坐标系或PZ-90坐标系等,本申请对此不进行限制。
一种可能的实现方式中,获取初始位置信息,可以按照下述方式实现:用户设备开始导航时,获取用户设备接收到的卫星信号(例如GPS卫星信号),根据该卫星信号确定卫星定位信息,后续可以将该卫星定位信息简称为第四卫星定位信息;根据所述第四卫星定位信息确定初始位置信息。
一种可能的实现方式中,获取初始位置信息,还可以按照下述方式实现:根据用户输入的位置信息确定初始位置信息。
一种可能的实现方式中,获取初始位置信息,还可以按照下述方式实现:从与用户设备通信连接的通信设备(例如第一车辆的第二处理器等)获取初始位置信息。
第一姿态信息用于表征用户设备与第一车辆之间的相对姿态。一种可能的实现方式中,第一姿态信息可以包括第一坐标系与第二坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角。其中,第一坐标系为用户设备坐标系,或者也可以说,第一坐标系为用户设备所在的坐标系。第二坐标系为车辆坐标系,或者也可以说,第二坐标系为第一车辆所在的坐标系。
下面结合实际应用场景进行举例说明。
示例性地,参见图7,第一坐标系可以为左前上坐标系。即,如果将第一坐标系记为坐标系O1-X1Y1Z1,将用户设备100水平放置,用户设备100的显示屏向上,用户设备100的后壳向下,则用户设备100的中心可以为坐标原点O1,沿用户设备100的显示屏的短边向用户设备100的左侧延伸的方向可以为X1坐标轴的正方向,沿用户设备100的显示屏的长边向用户设备100的前方延伸的方向可以为Y1坐标轴的正方向,垂直于X1轴和Y1轴且沿用户设备100的显示屏向上的方向可以为Z1坐标轴的正方向。
示例性地,参见图8,第二坐标系可以为前左上坐标系。即,如果将第二坐标系记为坐标系O2-X2Y2Z2,则第一车辆200的中心可以为坐标原点O2,第一车辆200前进的方向可以为X2坐标轴的正方向,第一车辆200的左侧可以为Y2坐标轴的正方向,垂直于X2轴和Y2轴向上的方向可以为Z2坐标轴的正方向。
一种可能的实现方式中,获取第一姿态信息,可以按照下述方式实现:第一车辆未启动时或匀速行驶时,获取用户设备中加速度计的加速度测量值,将该加速度测量值记为第三加速度;根据第三加速度与重力加速度生成第一姿态信息包括的俯仰角和横滚角;第一车辆加速行驶时,获取所述加速度计的加速度测量值,将该加速度测量值记为第四加速度,并且获取第一车辆接收到的卫星信号,根据该卫星信号确定卫星定位信息,将该卫星定位信息记为第三卫星定位信息;根据第三卫星定位信息确定第一车辆的速度信息,根据该速度信息计算生成第一车辆的加速度,将该加速度记为第五加速度;根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成第一姿态信息包括的航向角。
一种可能的实现方式中,根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成第一姿态信息包括的航向角,可以按照下述方式实现:根据所述俯仰角和所述横滚角,将第一坐标系转换为第三坐标系,可见,第三坐标系由第一坐标系依次按照所述俯仰角和所述横滚角转动后得到;将第四加速度转换至第三坐标系,得到第六加速度;根据第六加速度和第五加速度生成第一姿态信息包括的航向角。
一种可能的实现方式中,第一姿态信息包括的俯仰角、横滚角和航向角可以表示为姿态转换矩阵。即第一姿态信息可以用姿态转换矩阵进行表示。
步骤S102、根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息。
在上述通过用户设备进行定位的多种应用场景下,通常需要用户设备实时且连续地进行定位。例如,在第一车辆实际行驶过程中,可以通过用户设备实时且连续地为第一车辆进行导航,则用户设备需要实时且连续地进行导航定位。不过,由于用户设备在每一时刻的定位方式相同,所以,下文中,将任意某一时刻记为第一时刻,以第一时刻为例,对本申请的实施例进行说明。
在第一车辆实际行驶过程中,用户设备可以通过其中设置的天线和通信模块(例如天线1、2,移动通信模块150和无线通信模块160)实时且连续地接收卫星信号,然后根据接收到的卫星信号确定卫星定位信息。基于本申请中以第一时刻为例,对本申请的实施例进行说明。所以,本申请实施例中,将第一时刻用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息记为第一卫星定位信息,以第一卫星定位信息为例,对本申请的实施例进行说明。
一种可能的实现方式中,第一卫星定位信息可以包括:测距码、数据码和载波。其中,测距码用于表征从卫星至用户设备的距离。数据码为导航电文,用于表征包括卫星时间、卫星运行轨道和电离层延时等信息。
同理,在第一车辆实际行驶过程中,第一车辆可以通过其中设置的天线和通信模块(例如天线220和通信模块230)实时且连续地接收卫星信号,然后根据接收到的卫星信号确定卫星定位信息。基于本申请中以第一时刻为例,对本申请的实施例进行说明。所以,本申请实施例中,将第一时刻根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息记为第二卫星定位信息,以第二卫星定位信息为例,对本申请的实施例进行说明。
用户设备可以通过无线连接(例如蓝牙)或有线连接的方式,与第一车辆进行通信连接,实时地从第一车辆获取第二卫星定位信息。例如,用户设备可以通过APP或者厂商自定义的方式与车辆进行连接,实时地从第一车辆获取第二卫星定位信息。
一种可能的实现方式中,第二卫星定位信息可以包括:第一时刻第一车辆的经度、纬度、高度、速度、卫星时间和行进方向等信息。
一种可能的实现方式中,根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息,可以按照下述方式实现:根据第一卫星定位信息确定用户设备的位置信息,将该位置信息记为第四位置信息;根据第二卫星定位信息确定第一车辆的位置信息,将该位置信息记为第五位置信息;对第四位置信息和第五位置信息进行时间同步;根据卡尔曼滤波算法对时间同步后的第四位置信息和第五位置信息进行融合滤波,得到滤波后的状态量,将该状态量记为第一状态量;将第一状态量中包括的位置信息确定为第二位置信息。
可选的,可以通过卡尔曼滤波器(kalman filter,KF)对时间同步后的第四位置信息和第五位置信息进行融合滤波。卡尔曼滤波器是一种递归滤波器(自回归滤波器),它能够从一系列的不完全及包含噪声的测量量中,估计动态系统的状态。卡尔曼滤波器可以根据各测量量在不同时间下的值,考虑各时间下的联合分布,再产生对未知变量的估计,因此会比只以单一测量量为基础的估计方式要准确。
可选地,第二位置信息、第四位置信息和第五位置信息都可以是东-北-天坐标系下的位置信息。当然,第二位置信息、第四位置信息和第五位置信息中的一个或多个也可以为例如WGS-84或PZ-90等其它坐标系下的位置信息,本申请对此不进行限制。
可选地,第四位置信息可以包括用户设备从起始位置(开始导航时用户设备的实际地理位置)开始,在东-北-天坐标系的三个坐标轴方向上移动的距离,单位为米。可选地,第五位置信息可以包括第一车辆从起始位置开始,在东-北-天坐标系的三个坐标轴方向上行驶的距离,单位为米。
步骤S103、根据所述初始位置信息、第一姿态信息和第二位置信息,融合生成第三位置信息。
可选地,第三位置信息可以被确定为第一时刻用户设备获取到的用于定位的位置信息。可选地,第三位置信息可以包括经纬度信息。可选地,第三位置信息可以为东-北-天坐标系下的位置信息,也可以为WGS-84或PZ-90等其它坐标系下的位置信息,本申请对此不进行限制。
一种可能的实现方式中,用户设备可以根据第三位置信息进行导航定位并规划导航路径,从而为第一车辆进行导航。
一种可能的实现方式中,根据初始位置信息、第一姿态信息和第二位置信息,融合生成第三位置信息,可以按照下述方式实现:根据所述第一姿态信息,将用户设备中陀螺仪传感器的第一角速度和加速度计的第一加速度分别转换为第一车辆的第二角速度和第二加速度;根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息;根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息。
用户设备中的陀螺仪传感器可以实时且连续地获取用户设备的角速度测量值,用户设备中的加速度计也可以实时且连续地获取用户设备的加速度测量值。基于本申请中以第一时刻为例,对本申请的实施例进行说明。所以,本申请实施例中,将第一时刻陀螺仪传感器测量得到的角速度测量值记为第一角速度,将第一时刻加速度计测量得到的加速度测量值记为第一加速度,以第一角速度和第一加速度为例,对本申请的实施例进行说明。
从陀螺仪传感器和加速度计中获取到第一角速度和第一加速度后,可以根据第一姿态信息,将第一角速度和第一加速度分别从第一坐标系转换至第二坐标系,转换为第一车辆的角速度(后续将该角速度记为第二角速度)和第一车辆的加速度(后续将该加速度记为第二加速度)。
一种可能的实现方式中,根据初始位置信息、第二角速度和第二加速度生成第一位置信息,可以按照下述方式实现:根据所述第二角速度确定第二姿态信息,所述第二姿态信息用于表征第二坐标系(车辆坐标系)与东-北-天坐标系之间的相对姿态;根据所述第二姿态信息,将所述第二加速度转换至东-北-天坐标系,得到第七加速度;对所述第七加速度进行积分运算得到第一速度信息;根据所述初始位置信息和所述第一速度信息计算生成第一位置信息。
一种可能的实现方式中,根据第一位置信息和第二位置信息融合生成第三位置信息,可以按照下述方式实现:根据卡尔曼滤波算法对第一位置信息和第二位置信息进行融合滤波,得到滤波后的状态量,将该状态量记为第二状态量;将第二状态量中包括的位置信息确定为第三位置信息。
需要说明的是,上述步骤S101至步骤S103,以第一时刻为例,对本申请的实施例进行说明,所以步骤S103中生成的第三位置信息为第一时刻的第三位置信息。在通过用户设备实时且连续地为第一车辆进行导航时,可以按照步骤S101至步骤S103的方式,生成每一时刻的第三位置信息。
用户设备生成每一时刻的第三位置信息之后,可以根据每一时刻的第三位置信息进行导航定位以及规划导航路径,从而实时且连续地为第一车辆进行导航。
此外,用户设备生成每一时刻的第三位置信息之后,还可以根据每一时刻的第三位置信息确定第一车辆的行驶状态。
例如,用户设备获取到T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息之后,通过比对T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息,可以确定第一车辆在T1+1时刻的位置位于第一车辆在T1时刻的位置的东侧,则可以确定第一车辆在向东行驶。
再例如,用户设备获取到T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息之后,通过比对T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息,可以确定T1+1时刻第一车辆位于高架上,T1时刻第一车辆位于高架下,则可以确定第一车辆处于上高架的状态。
本申请实施例提供的位置信息的生成方法中,首先获取初始位置信息,以及用于表征用户设备坐标系和车辆坐标系的姿态转换的第一姿态信息;然后根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息融合生成第二位置信息;最后,根据初始位置信息、第一姿态信息和第二位置信息融合生成第三位置信息。可见,通过该方法得到的第三位置信息,融合了用户设备的测量信息,以及根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,精确度较高,即使第一车辆在有遮挡的环境中行驶,根据该第三位置信息进行导航定位,精确度也相对较高,不会发生偏航的问题,用户体验较好。
参见图9,图9为本申请提供的位置信息的生成方法的另一种实施方式的流程示意图。该方法可以应用于用户设备,例如上述用户设备100。该方法可以包括以下步骤:
步骤S201、获取初始位置信息和第一姿态信息。
步骤S201的具体内容和实现方式可以参考图5所示实施例中步骤S101的内容,此处不再赘述。
步骤S202、根据所述第一姿态信息,将用户设备中陀螺仪传感器的第一角速度和加速度计的第一加速度分别转换为第一车辆的第二角速度和第二加速度。
用户设备中的陀螺仪传感器可以实时且连续地获取用户设备的角速度测量值,用户设备中的加速度计也可以实时且连续地获取用户设备的加速度测量值。基于本申请中以第一时刻为例,对本申请的实施例进行说明。所以,本申请实施例中,将第一时刻陀螺仪传感器测量得到的角速度测量值记为第一角速度,将第一时刻加速度计测量得到的加速度测量值记为第一加速度,以第一角速度和第一加速度为例,对本申请的实施例进行说明。
从陀螺仪传感器和加速度计中获取到第一角速度和第一加速度后,可以根据第一姿态信息,将第一角速度和第一加速度分别从第一坐标系转换至第二坐标系,转换为第一车辆的第二角速度和第一车辆的第二加速度。
步骤S203、根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息。
一种可能的实现方式中,根据初始位置信息、第二角速度和第二加速度生成第一位置信息,可以按照下述方式实现:根据所述第二角速度确定第二姿态信息,所述第二姿态信息用于表征第二坐标系(车辆坐标系)与东-北-天坐标系之间的相对姿态;根据所述第二姿态信息,将所述第二加速度转换至东-北-天坐标系,得到第七加速度;对所述第七加速度进行积分运算得到第一速度信息;根据所述初始位置信息和所述第一速度信息计算生成第一位置信息。
步骤S204、根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息。
步骤S204的具体内容和实现方式可以参考图5所示实施例中步骤S102的内容,此处不再赘述。
步骤S205、根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息。
可选地,第三位置信息可以被确定为第一时刻用户设备获取到的用于定位的位置信息。可选地,第三位置信息可以包括经纬度信息。可选地,第三位置信息可以为东-北-天坐标系下的位置信息,也可以为WGS-84或PZ-90等其它坐标系下的位置信息,本申请对此不进行限制。
一种可能的实现方式中,用户设备可以根据第三位置信息进行导航定位并规划导航路径,从而为第一车辆进行导航。
一种可能的实现方式中,根据第一位置信息和第二位置信息融合生成第三位置信息,可以按照下述方式实现:根据卡尔曼滤波算法对第一位置信息和第二位置信息进行融合滤波,得到滤波后的状态量,将该状态量记为第二状态量;将第二状态量中包括的位置信息确定为第三位置信息。
需要说明的是,上述步骤S201至步骤S205,以第一时刻为例,对本申请的实施例进行说明,所以步骤S205中生成的第三位置信息为第一时刻的第三位置信息。在通过用户设备实时且连续地为第一车辆进行导航时,可以按照步骤S201至步骤S205的方式,生成每一时刻的第三位置信息。
用户设备生成每一时刻的第三位置信息之后,可以根据每一时刻的第三位置信息进行导航定位以及规划导航路径,从而实时且连续地为第一车辆进行导航。
此外,用户设备生成每一时刻的第三位置信息之后,还可以根据每一时刻的第三位置信息确定第一车辆的行驶状态。
例如,用户设备获取到T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息之后,通过比对T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息,可以确定第一车辆在T1+1时刻的位置位于第一车辆在T1时刻的位置的东侧,则可以确定第一车辆在向东行驶。
再例如,用户设备获取到T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息之后,通过比对T1时刻的第三位置信息和T1+1时刻的第三位置信息,可以确定T1+1时刻第一车辆位于高架上,T1时刻第一车辆位于高架下,则可以确定第一车辆处于上高架的状态。
本申请实施例提供的位置信息的生成方法中,首先获取初始位置信息,以及用于表征用户设备坐标系和车辆坐标系的姿态转换的第一姿态信息;然后将用户设备中陀螺仪传感器和加速度计的测量值根据第一姿态信息转换至车辆坐标系,得到第一车辆的角速度和加速度;之后根据第一车辆的角速度和加速度计算得到第一位置信息;此外,还可以根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息融合生成第二位置信息;最后,根据第一位置信息和第二位置信息融合生成第三位置信息。可见,通过该方法得到的第三位置信息,融合了由用户设备自身传感器的定位信息转换至车辆坐标系得到的传感器定位信息,以及根据用户设备接收到的卫星信号确定的卫星定位信息和根据第一车辆接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,精确度较高,即使第一车辆在有遮挡的环境中行驶,根据该第三位置信息进行导航定位,导航的精确度也相对较高,不会发生偏航的问题,用户体验较好。
本文中描述的各个方法实施例可以为独立的方案,也可以根据内在逻辑进行组合,这些方案都落入本申请的保护范围中。
可以理解的是,上述各个方法实施例中,由用户设备实现的方法和操作,也可以由可用于用户设备的部件(例如芯片或者电路)实现。
上述实施例对本申请提供的位置信息的生成方法进行了介绍。可以理解的是,用户设备为了实现上述功能,其包含了执行每一个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对用户设备进行功能模块的划分,例如,可以对应每一个功能划分每一个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
以上,结合图1至图9详细说明了本申请实施例提供的方法。以下,结合图10至图11详细说明本申请实施例提供的装置。应理解,装置实施例的描述与方法实施例的描述相互对应,因此,未详细描述的内容可以参见上文方法实施例,为了简洁,这里不再赘述。
参见图10,图10为本申请提供的位置信息的生成装置的一种实施方式的结构框图。如图10所示,该装置1000可以包括:收发器1001和处理器1002。该装置1000可以执行上述图5或图9所示方法实施例中用户设备执行的操作。
例如,在本申请一种可选的实施例中,所述收发器1001,可以用于获取初始位置信息和第一姿态信息,所述第一姿态信息用于表征用户设备与第一车辆之间的相对姿态,所述用户设备位于所述第一车辆内;所述处理器1002,可以用于:根据所述第一姿态信息,将所述用户设备中陀螺仪传感器的第一角速度和加速度计的第一加速度分别转换为所述第一车辆的第二角速度和第二加速度;根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息;根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息;所述第一卫星定位信息为所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第二卫星定位信息为所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息。
一种可能的实现方式中,所述第一姿态信息包括第一坐标系与第二坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角;所述第一坐标系为所述用户设备所在的坐标系,所述第二坐标系为所述第一车辆所在的坐标系。
一种可能的实现方式中,所述收发器1001用于获取第一姿态信息,具体为:所述收发器1001,可以用于获取第三加速度,所述第三加速度为所述第一车辆未启动时或匀速行驶时所述加速度计的加速度测量值;所述处理器1002,还可以用于根据所述第三加速度和重力加速度生成所述俯仰角和所述横滚角;所述收发器1001,还可以用于获取第三卫星定位信息和第四加速度,所述第三卫星定位信息为所述第一车辆加速行驶时所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第四加速度为所述第一车辆加速行驶时所述加速度计的加速度测量值;所述处理器1002,还可以用于:根据所述第三卫星定位信息确定所述第一车辆的第五加速度;根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角。
一种可能的实现方式中,所述处理器1002用于根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角,具体为:所述处理器1002,可以用于:根据所述俯仰角和所述横滚角,将所述第一坐标系转换为第三坐标系;生成第六加速度,所述第六加速度由所述第四加速度转换至所述第三坐标系得到;根据所述第六加速度与所述第五加速度生成所述航向角。
一种可能的实现方式中,所述处理器1002用于根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息,具体为:所述处理器1002,可以用于:根据所述第一卫星定位信息确定所述用户设备的第四位置信息;根据所述第二卫星定位信息确定所述第一车辆的第五位置信息;对所述第四位置信息和所述第五位置信息进行时间同步;生成第一状态量,所述第一状态量为根据卡尔曼滤波算法对时间同步后的所述第四位置信息和所述第五位置信息进行融合滤波后得到的状态量;将所述第一状态量中的位置信息确定为所述第二位置信息。
一种可能的实现方式中,所述处理器1002用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息,具体为:所述处理器1002,可以用于:生成第二状态量,所述第二状态量为根据卡尔曼滤波算法对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合滤波后得到的状态量;将所述第二状态量中的位置信息确定为所述第三位置信息。
一种可能的实现方式中,所述第一卫星定位信息包括:测距码、数据码和载波;所述测距码用于表征从卫星至所述用户设备的距离;所述数据码为导航电文,用于表征包括卫星时间、卫星运行轨道和电离层延时的信息。
一种可能的实现方式中,所述第二卫星定位信息包括:所述第一车辆的经度、纬度、高度、速度、卫星时间和行进方向的信息。
一种可能的实现方式中,所述收发器1001用于获取初始位置信息,具体为:所述收发器1001,可以用于获取第四卫星定位信息,所述第四卫星定位信息为开始导航时所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;所述处理器1002,还可以用于根据所述第四卫星定位信息确定所述初始位置信息。
也就是说,该装置1000可以实现对应于图5或图9所示位置信息的生成方法实施例中用户设备所执行的步骤或者流程,该装置1000可以包括用于执行图5或图9所示位置信息的生成方法实施例中用户设备执行的方法的模块。应理解,各模块执行上述相应步骤的具体过程在上述位置信息的生成方法实施例中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种处理装置,该处理装置包括至少一个处理器和通信接口。所述通信接口用于为所述至少一个处理器提供信息输入和/或输出,所述至少一个处理器用于执行上述方法实施例中的方法。
应理解,上述处理装置可以是一个芯片。例如,参见图11,图11为本申请提供的芯片的一种实施方式的结构框图。图11所示的芯片可以为通用处理器,也可以为专用处理器。该芯片1100可以包括至少一个处理器1101。其中,所述至少一个处理器1101可以用于支持图10所示的装置执行图5或图9所示的技术方案。
可选的,该芯片1100还可以包括收发器1102,收发器1102用于接受处理器1101的控制,用于支持图10所示的装置执行图5或图9所示的技术方案。可选的,图11所示的芯片1100还可以包括存储介质1103。具体的,所述收发器1102可以替换为通信接口,所述通信接口为所述至少一个处理器1101提供信息输入和/或输出。
需要说明的是,图11所示的芯片1100可以使用下述电路或者器件来实现:一个或多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)、可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)、专用集成芯片(application specific integratedcircuit,ASIC)、系统芯片(system on chip,SoC)、中央处理器(central processor unit,CPU)、网络处理器(network processor,NP)、数字信号处理电路(digital signalprocessor,DSP)、微控制器(micro controller unit,MCU),控制器、状态机、门逻辑、分立硬件部件、任何其他适合的电路、或者能够执行本申请通篇所描述的各种功能的电路的任意组合。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
应注意,本申请实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
根据本申请实施例提供的方法,本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序或指令,当该计算机程序或指令在计算机上运行时,使得该计算机执行图5或图9所示实施例中任意一个实施例的方法。
根据本申请实施例提供的方法,本申请实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有计算机程序或指令,当该计算机程序或指令在计算机上运行时,使得该计算机执行图5或图9所示实施例中任意一个实施例的方法。
根据本申请实施例提供的方法,本申请实施例还提供一种用户设备,所述用户设备为智能设备,包含智能手机、平板电脑或个人数字助理等,该智能设备包含上述位置信息的生成装置。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step),能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上述本申请实施例提供的位置信息的生成装置、芯片、计算机存储介质、计算机程序产品、用户设备均用于执行上文所提供的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的方法对应的有益效果,在此不再赘述。
应理解,在本申请的各个实施例中,各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,各步骤序号的大小并不意味着执行顺序的先后,不对实施例的实施过程构成限定。
本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其,对于位置信息的生成装置、芯片、计算机存储介质、计算机程序产品、用户设备的实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (15)
1.一种位置信息的生成方法,其特征在于,所述方法包括:
当用户设备检测到第一车辆的速度大于预设速度阈值时,获取初始位置信息和第一姿态信息,所述第一姿态信息用于表征用户设备与第一车辆之间的相对姿态,所述用户设备位于所述第一车辆内;
根据所述第一姿态信息,将所述用户设备中陀螺仪传感器的第一角速度和加速度计的第一加速度分别转换为所述第一车辆的第二角速度和第二加速度;
根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息;
根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息;所述第一卫星定位信息为所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第二卫星定位信息为所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息;
所述获取初始位置信息,包括:
根据用户输入的位置信息确定所述初始位置信息;
所述第一姿态信息包括第一坐标系与第二坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角;所述第一坐标系为所述用户设备所在的坐标系,所述第二坐标系为所述第一车辆所在的坐标系;
所述获取第一姿态信息,包括:
获取第三加速度,所述第三加速度为所述第一车辆匀速行驶时所述加速度计的加速度测量值;
根据所述第三加速度和重力加速度生成所述俯仰角和所述横滚角;
获取第三卫星定位信息和第四加速度,所述第三卫星定位信息为所述第一车辆加速行驶时所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第四加速度为所述第一车辆加速行驶时所述加速度计的加速度测量值;
根据所述第三卫星定位信息确定所述第一车辆的第五加速度;
根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角;
所述根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息,包括:
根据所述第二角速度确定第二姿态信息,所述第二姿态信息用于表征所述第二坐标系与东-北-天坐标系之间的相对姿态;根据所述第二姿态信息,将所述第二加速度转换至东-北-天坐标系,得到第七加速度;对所述第七加速度进行积分运算得到第一速度信息;根据所述初始位置信息和所述第一速度信息计算生成第一位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角,包括:
根据所述俯仰角和所述横滚角,将所述第一坐标系转换为第三坐标系;
生成第六加速度,所述第六加速度由所述第四加速度转换至所述第三坐标系得到;
根据所述第六加速度与所述第五加速度生成所述航向角。
3.根据权利要求1至2任意一项所述的方法,其特征在于,所述根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息,包括:
根据所述第一卫星定位信息确定所述用户设备的第四位置信息;
根据所述第二卫星定位信息确定所述第一车辆的第五位置信息;
对所述第四位置信息和所述第五位置信息进行时间同步;
生成第一状态量,所述第一状态量为根据卡尔曼滤波算法对时间同步后的所述第四位置信息和所述第五位置信息进行融合滤波后得到的状态量;
将所述第一状态量中的位置信息确定为所述第二位置信息。
4.根据权利要求1至2任意一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息,包括:
生成第二状态量,所述第二状态量为根据卡尔曼滤波算法对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合滤波后得到的状态量;
将所述第二状态量中的位置信息确定为所述第三位置信息。
5.根据权利要求1至2任意一项所述的方法,其特征在于,所述第一卫星定位信息包括:测距码、数据码和载波;所述测距码用于表征从卫星至所述用户设备的距离;所述数据码为导航电文,用于表征包括卫星时间、卫星运行轨道和电离层延时的信息。
6.根据权利要求1至2任意一项所述的方法,其特征在于,所述第二卫星定位信息包括:所述第一车辆的经度、纬度、高度、速度、卫星时间和行进方向的信息。
7.一种位置信息的生成装置,其特征在于,所述装置包括:收发器和处理器;
所述收发器,用于当用户设备检测到第一车辆的速度大于预设速度阈值时,获取初始位置信息和第一姿态信息,所述第一姿态信息用于表征用户设备与第一车辆之间的相对姿态,所述用户设备位于所述第一车辆内;
所述处理器,用于:
根据所述第一姿态信息,将所述用户设备中陀螺仪传感器的第一角速度和加速度计的第一加速度分别转换为所述第一车辆的第二角速度和第二加速度;
根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息;
根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息;所述第一卫星定位信息为所述用户设备根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第二卫星定位信息为所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息;
所述收发器用于获取初始位置信息,具体为:
所述收发器用于根据用户输入的位置信息确定所述初始位置信息;
所述第一姿态信息包括第一坐标系与第二坐标系之间的俯仰角、横滚角和航向角;所述第一坐标系为所述用户设备所在的坐标系,所述第二坐标系为所述第一车辆所在的坐标系;
所述收发器用于获取第一姿态信息,具体为:
所述收发器,用于获取第三加速度,所述第三加速度为所述第一车辆匀速行驶时所述加速度计的加速度测量值;
所述处理器,还用于根据所述第三加速度和重力加速度生成所述俯仰角和所述横滚角;
所述收发器,还用于获取第三卫星定位信息和第四加速度,所述第三卫星定位信息为所述第一车辆加速行驶时所述第一车辆根据接收到的卫星信号确定的卫星定位信息,所述第四加速度为所述第一车辆加速行驶时所述加速度计的加速度测量值;
所述处理器,还用于:
根据所述第三卫星定位信息确定所述第一车辆的第五加速度;
根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角;
所述处理器用于根据所述初始位置信息、所述第二角速度和所述第二加速度生成第一位置信息,具体为:
所述处理器用于根据所述第二角速度确定第二姿态信息,所述第二姿态信息用于表征所述第二坐标系与东-北-天坐标系之间的相对姿态;根据所述第二姿态信息,将所述第二加速度转换至东-北-天坐标系,得到第七加速度;对所述第七加速度进行积分运算得到第一速度信息;根据所述初始位置信息和所述第一速度信息计算生成第一位置信息。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述处理器用于根据所述俯仰角、所述横滚角、所述第四加速度和所述第五加速度生成所述航向角,具体为:
所述处理器,用于:
根据所述俯仰角和所述横滚角,将所述第一坐标系转换为第三坐标系;
生成第六加速度,所述第六加速度由所述第四加速度转换至所述第三坐标系得到;
根据所述第六加速度与所述第五加速度生成所述航向角。
9.根据权利要求7至8任意一项所述的装置,其特征在于,所述处理器用于根据第一卫星定位信息和第二卫星定位信息融合生成第二位置信息,具体为:
所述处理器,用于:
根据所述第一卫星定位信息确定所述用户设备的第四位置信息;
根据所述第二卫星定位信息确定所述第一车辆的第五位置信息;
对所述第四位置信息和所述第五位置信息进行时间同步;
生成第一状态量,所述第一状态量为根据卡尔曼滤波算法对时间同步后的所述第四位置信息和所述第五位置信息进行融合滤波后得到的状态量;
将所述第一状态量中的位置信息确定为所述第二位置信息。
10.根据权利要求7至8任意一项所述的装置,其特征在于,所述处理器用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息融合生成第三位置信息,具体为:
所述处理器,用于:
生成第二状态量,所述第二状态量为根据卡尔曼滤波算法对所述第一位置信息和所述第二位置信息进行融合滤波后得到的状态量;
将所述第二状态量中的位置信息确定为所述第三位置信息。
11.根据权利要求7至8任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一卫星定位信息包括:测距码、数据码和载波;所述测距码用于表征从卫星至所述用户设备的距离;所述数据码为导航电文,用于表征包括卫星时间、卫星运行轨道和电离层延时的信息。
12.根据权利要求7至8任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二卫星定位信息包括:所述第一车辆的经度、纬度、高度、速度、卫星时间和行进方向的信息。
13.一种用户设备,其特征在于,所述用户设备包括权利要求7至12任意一项所述的装置。
14.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质中存储有计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令被执行时,如权利要求1-6中任一项所述的方法被执行。
15.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括处理器,所述处理器与存储器耦合,用于执行所述存储器中存储的计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令被执行时,如权利要求1-6中任一项所述的方法被执行。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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