CN115267761A - 速度测量方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种速度测量方法、装置、电子设备及介质，属于通信技术领域。该方法应用于电子设备，该电子设备至少包括第一接收天线和第二接收天线，该方法包括：发射第一UWB脉冲；通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲；基于第一到达相位差，确定电子设备的速度信息；其中，该第一到达相位差为：第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差；该速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

Description

速度测量方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本申请属于通信技术领域，具体涉及一种速度测量方法、装置、电子设备及介质

背景技术

通常，速度是衡量物体运动状态的重要特征参数，电子设备可以基于加速度传感器法、卫星定位导航法和高速相机法等速度测量方法，测量物体的运动速度。具体地，加速度传感器法是通过计算加速度对时间的积分得到被测物的速度信息；卫星定位导航法是基于卫星发射的导航信号确定被测物的速度信息；高速相机法是通过图像分析以测定被测物的速度信息。

然而，上述速度测量方法中，加速度传感器法中速度的测量误差会随着所积分的时间的增大而不断增大，卫星定位导航法不适用于室内测速且测速精度较低，高速相机法成本较高且易受光线的影响，如此导致电子设备对运动物体的速度的测量效率较差。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种速度测量方法、装置、电子设备及介质，能够解决电子设备对运动物体的速度的测量效率较差的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种速度测量方法，应用于电子设备，该电子设备至少包括第一接收天线和第二接收天线，该方法包括：发射第一UWB脉冲；通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲；基于第一到达相位差，确定电子设备的速度信息；其中，该第一到达相位差为：第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差；该速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

第二方面，本申请实施例提供了一种速度测量装置，应用于电子设备，该电子设备至少包括第一接收天线和第二接收天线，该装置包括：发射模块、接收模块和确定模块。其中，发射模块，用于发射第一UWB脉冲。接收模块，用于通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲。确定模块，用于基于第一到达相位差，确定电子设备的速度信息，该第一到达相位差为：第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差；该速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第一方面所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，该程序产品被存储在存储介质中，该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面所述的方法。

在本申请实施例中，电子设备可以发射第一UWB脉冲，并通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲，以基于第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差，确定电子设备的运动速度和/或加速度。通过本方案，一方面，无需借助物体的速度矢量方向(即移动方向)的正前方或正后方的阻挡物来反射UWB脉冲，而是借助地面来反射UWB脉冲以实现速度的测量，极大地拓展了采用UWB雷达进行速度测量的使用场景；另一方面，在进行速度测量的过程中只需测量UWB脉冲的到达角度，无需测量UWB脉冲的飞行时间，减少了UWB雷达的一个测量维度，简化了测速的过程；如此，提高了电子设备对运动物体的速度信息的测量效率。

附图说明

图1是传统方案中UWB技术的测速原理图；

图2是本申请实施例提供的一种速度测量方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种速度测量方法的示意图之一；

图4是本申请实施例提供的一种速度测量方法的示意图之二；

图5是本申请实施例提供的一种速度测量装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之一；

图7是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的速度测量进行详细地说明。

速度是衡量物体运动状态最重要的特征参数之一。速度测量技术在智能手机、可穿戴设备和智能汽车等领域具有广泛应用。各种各样的速度测量技术在学术界和工业界已有广泛研究，例如，基于加速度传感器的测速技术、基于卫星定位导航系统的测速技术、基于高速相机的测速技术等。然而，上述测速技术主要存在以下问题：

1)基于加速度传感器的测速技术(加速度传感器法)：该方法的测速原理是测量被测物的加速度随时间的变化，以计算加速度对时间的积分，从而得到被测物的速度值。由于此方法需要对积分起始点处的速度值进行标定，速度的测量误差会随着所积分的时间的增大而不断增大。

2)基于卫星定位导航系统的测速技术(卫星定位导航法)：该方法的测速原理是通过接收全球定位系统(global positioning system，GPS)、北斗等卫星发射的导航信号，确定被测物的位置随时间的变化，以得到被测物的运动距离随时间的变化，从而通过计算被测物的运动距离关于时间的一阶导数可以得到被测物的速度信息。由于此方法需要在空旷的场地接收导航信号，即该方法不适用于室内测速，并且导航信号的定位精度为米量级，导致速度的测量精度较差。

3)基于高速相机的测速技术(高速相机法)：该方法的测速原理是利用拍摄的一组被测物随时间变化的图像画面，通过图像分析来测定被测物的速度信息。此方法的成本较高，并且容易受到光线的影响，例如不适用夜晚场景。

此外，超宽带(ultra-wideband，UWB)技术逐渐成为智能手机和穿戴设备等领域备受关注的技术之一。UWB技术的特点是利用纳秒量级的短脉冲实现厘米级的精确定位，从而利用UWB技术可以实现高精度的实时速度测量。传统方案中，UWB技术的测速原理如图1所示，电子设备利用UWB雷达功能，通过发射(Tx)天线发射UWB脉冲，经阻挡物反射后被接收(Rx)天线接收。通过计算发射UWB脉冲和接收UWB脉冲的时间差，即可得到电子设备与阻挡物之间的距离随时间的变化信息，进而可以得到电子设备的移动速度。然而，传统的UWB测速方法存在的典型问题是：必须在被测物移动方向的正前方或正后方存在阻挡物以反射UWB脉冲，而绝大多数的测速场景(例如在操场上跑步)无法满足该要求。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提出了一种借助地面反射UWB脉冲实现速度测量的方案。电子设备通过发射(Tx)天线发射UWB脉冲，经过地面反射后沿最短路径传播的UWB脉冲首先被接收(Rx)天线接收。根据Rx天线的到达相位差(phase difference ofarrival，PDOA)，通过数学换算得到电子设备的速度信息。相较于传统方案，本申请实施例主要具有以下有益效果：

1)无需借助物体的速度矢量方向(即移动方向)的正前方或正后方的阻挡物来反射UWB脉冲，而是借助地面来反射UWB脉冲以实现速度的测量。即，被测物的速度方向与UWB脉冲的发射方向由水平关系变为垂直关系，而不受特定环境的限制。

2)传统的UWB雷达测速方法通过测量UWB脉冲的飞行时间实现速度的测量。而本申请实施例中，通过测量UWB脉冲的PDOA实现速度的测量，减少了UWB雷达的一个测量维度，从而简化了测速的过程。

3)一般的雷达应用中，以携带UWB模块的设备作为基点，测量被测物的距离、速度等运动参数信息。而本申请实施例中，以被测物的地面为基点，测量携带UWB模块的设备的运动状态，极大地拓展了采用UWB雷达进行速度测量的使用场景。

本申请实施例提供一种速度测量方法，图2示出了本申请实施例提供的一种速度测量方法的流程图，该方法可以应用于电子设备，该电子设备至少包括第一接收天线和第二接收天线。如图2所示，本申请实施例提供的速度测量方法可以包括下述的步骤201至步骤203。

步骤201、电子设备发射第一UWB脉冲。

步骤202、电子设备通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲。

本申请实施例中，电子设备可以发射第一UWB脉冲，并通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲，以基于第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差，确定电子设备的运动速度和/或加速度。

可选地，本申请实施例中，上述电子设备(可以称为UWB对象)中可以携带UWB雷达模块(以下简称为UWB模块)，该UWB模块可以包括UWB信号处理芯片，且电子设备的天线配置中包括至少一个发射天线和至少两个接收天线。电子设备可以通过至少一个发射天线中的一个发射天线，发射UWB信号处理芯片生成的第一UWB脉冲，并通过至少两个接收天线中的第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，电子设备可以实时发射UWB脉冲，例如第一UWB脉冲。被发射的UWB脉冲在空气中自由传播，遇到地面会发生反射或散射，经过反射或散射的UWB脉冲继续在空气中传播一段距离后到达电子设备的第一接收天线和第二接收天线。

可选地，本申请实施例中，电子设备可以周期性地发射第一UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，电子设备通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲，可以理解为：电子设备通过第一接收天线接收第二UWB脉冲，且通过第二接收天线接收第二UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，电子设备通过第一接收天线和第二接收天线，接收第二UWB脉冲后，通过UWB信号处理芯片解算，从而得到第二UWB脉冲在第一接收天线和第二接收天线处的到达相位差。

步骤203、电子设备基于第一到达相位差，确定电子设备的速度信息。

本申请实施例中，上述第一到达相位差为：第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差；上述速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

可选地，本申请实施例中，上述速度信息可以为运动速度，或者为加速度，或者为运动速度和加速度。

可选地，本申请实施例中，上述速度信息可以为发射第一UWB脉冲时的速度信息，也可以理解为接收第二UWB脉冲时的速度信息。具体的可以根据实际使用需求确定，本申请实施例不做限制。

示例性地，图3为本申请实施例中UWB对象的测速原理示意图。如图3所示，在t_T,i(i＝1,2,3,…,n)时刻，UWB对象在x₁位置处发射第i个UWB脉冲。UWB脉冲沿第一路径经过地面反射后于t_R,i(i＝1,2,3,…,n)时刻被UWB对象在x₂位置接收。其中，UWB对象在x₁和x₂位置处与地面之间的垂直距离不相等。第i个UWB脉冲沿第一路径传播时，入射波与地面的法线方向的夹角θ_in和反射波与地面的法线方向的夹角θ_re以及反射波到达接收天线的角度θ_i之间满足以下关系：

θ_i＝θ_in＝θ_re(i＝1,2,3,…,n) (1)

因此，第i个UWB脉冲的飞行时间可以表示为：

Δt_i＝t_R,i-t_T,i(i＝1,2,3,…,n) (2)

电磁波在空气中的传播速度近似为c＝3×10⁸m/s。因此，第i个脉冲在空气中传播路径的长度可以表示为：

s_i＝s_in+s_re＝cΔt_i＝c(t_R,i-t_T,i)(i＝1,2,3,…,n) (3)

其中，s_in和s_re分别表示入射波和反射波传播路径的长度。

假设两个Rx天线之间的距离为d_r，UWB脉冲的波长记为λ，接收第i个UWB脉冲时两个Rx天线的到达相位差为

因此，第i个UWB脉冲反射波到达Rx天线的角度可以表示为：

在第i个UWB脉冲从发射到接收的时间段内，UWB对象沿图3中所示移动方向移动的距离可以表示为：

d_i＝s_insinθ_in+s_resinθ_re(i＝1,2,3,…,n) (5)

将公式(1)(3)和(4)代入到公式(5)中可以得到：

根据运动学的基本原理可知，速度为距离关于时间的一阶导数。因此，第i个UWB脉冲从发射到接收的时间段内，UWB对象的平均速度可以表示为：

从公式(7)可以看出，UWB对象的移动速度与到达相位差Δφ_i成正比，并且与UWB脉冲的飞行时间无关。这说明在进行速度测量的过程中，只需测量到达角度，而无需测量飞行时间，从而减少了UWB雷达的一个测量维度，简化了测速的过程。并且，本申请实施例提供的速度测量方法不受垂直于地面方向上的位移的影响。

本申请实施例提供一种速度测量方法，电子设备可以发射第一UWB脉冲，并通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲，以基于第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差，确定电子设备的运动速度和/或加速度。通过本方案，一方面，无需借助物体的速度矢量方向(即移动方向)的正前方或正后方的阻挡物来反射UWB脉冲，而是借助地面来反射UWB脉冲以实现速度的测量，极大地拓展了采用UWB雷达进行速度测量的使用场景；另一方面，在进行速度测量的过程中只需测量UWB脉冲的到达角度，无需测量UWB脉冲的飞行时间，减少了UWB雷达的一个测量维度，简化了测速的过程；如此，提高了电子设备对运动物体的速度信息的测量效率。

需要说明的是，本申请实施例是以发射一个UWB脉冲为例对确定该时刻电子设备的速度信息进行说明的。实际实现时，电子设备可以实时发射UWB脉冲，以确定不同时刻电子设备的速度信息。

可选地，本申请实施例中，上述步骤202具体可以通过下述的步骤202a和步骤202b实现。

步骤202a、电子设备通过第一接收天线和第二接收天线，接收至少一个第三UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，电子设备通过第一接收天线和第二接收天线，接收至少一个第三UWB脉冲，可以理解为：电子设备通过第一接收天线接收至少一个第三UWB脉冲，且通过第二接收天线接收至少一个第三UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，由于天线具有方向性，经Tx天线发射的第一UWB脉冲会在自由空间中向不同的方向传播。第一UWB脉冲的传播路径主要为包括以下几种路径：

1)经Tx天线发射的第一UWB脉冲经过地面反射作用后被Rx天线接收；

2)经Tx天线发射的第一UWB脉冲经过地面散射作用后被Rx天线接收；

3)经Tx天线发射的第一UWB脉冲直接被Rx天线接收。

可以理解，上述至少一个第三UWB脉冲包括以下UWB脉冲中的至少一项：第一UWB脉冲经地面反射后的UWB脉冲(即第二UWB脉冲)，第一UWB脉冲经地面散射后的UWB脉冲，第一UWB脉冲直接被电子设备接收的UWB脉冲。

示例性地，图4为UWB脉冲沿不同传播路径传播的示意图。如图4中的(A)所示，UWB脉冲经Tx天线发射到空气中。由于天线是有方向性的，所以UWB脉冲会沿不同的路径在空气中进行传播，遇到地面后会发生反射或散射作用。如图4中的(B)所示，沿不同路径传播的UWB脉冲经地面反射或散射后被电子设备的两个接收天线接收。

步骤202b、电子设备从至少一个第三UWB脉冲中，确定第二UWB脉冲。

需要说明的是，经过不同路径传播的UWB脉冲中，经过地面反射作用后被Rx天线接收的UWB脉冲为最佳UWB接收脉冲。

可选地，本申请实施例中，电子设备可以基于至少一个第三UWB脉冲的信号强度等信息，从至少一个第三UWB脉冲中确定第二UWB脉冲。

本申请实施例中，电子设备可以从接收的至少一个第三UWB脉冲中，确定第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲，并基于第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差，确定电子设备的运动速度和/或加速度；如此，借助地面来反射UWB脉冲以实现速度的测量，极大地拓展了采用UWB雷达进行速度测量的使用场景，从而提高了电子设备对运动物体的速度信息的测量效率。

可选地，本申请实施例中，上述至少一个第三UWB脉冲包括多个第三UWB脉冲。上述步骤202b具体可以通过下述的步骤202b1实现。

步骤202b1、电子设备基于多个第三UWB脉冲的信号强度，将多个第三UWB脉冲中信号强度最强的第三UWB脉冲，确定为第二UWB脉冲。

需要说明的是，由于沿最短路径传播的UWB脉冲在空气传播引起的路径损耗较小，并且在地面的反射符合反射定律(即入射波与地面的法线的夹角等于反射波与地面的法线的夹角)，因此，沿最短路径传播的UWB脉冲在到达第一接收天线和第二接收天线时的信号强度较强。也就是说，可以通过判断UWB脉冲的接收信号强度，确定沿最短路径传播的UWB脉冲。

本申请实施例中，电子设备可以基于接收的多个第三UWB脉冲的信号强度等信息，从多个第三UWB脉冲中确定出第一UWB脉冲对应的最佳UWB接收脉冲，以基于最佳UWB接收脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差，确定电子设备的运动速度和/或加速度；如此，借助地面来反射UWB脉冲以实现速度的测量，极大地拓展了采用UWB雷达进行速度测量的使用场景，从而提高了电子设备对运动物体的速度信息的测量效率。

可选地，本申请实施例中，上述速度信息包括加速度。上述步骤203具体可以通过下述的步骤203a实现。

步骤203a、电子设备基于第一到达相位差和第二到达相位差，确定电子设备的加速度。

本申请实施例中，上述第二到达相位差为：第三UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差。

上述第三UWB脉冲为：电子设备发射的第四UWB脉冲经地面反射后的UWB脉冲；上述第一UWB脉冲和第四UWB脉冲为电子设备发射的相邻UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，上述第三UWB脉冲和第二UWB脉冲可以为电子设备接收的相邻最佳UWB接收脉冲。

可选地，本申请实施例中，上述第四UWB脉冲可以为发射第一UWB脉冲之前发射的一个UWB发射脉冲，也可以为发射第一UWB脉冲之后发射的一个UWB发射脉冲。相应地，上述第三UWB脉冲可以为接收第二UWB脉冲之前接收的一个最佳UWB接收脉冲，也可以为接收第二UWB脉冲之后接收的一个最佳UWB接收脉冲。

需要说明的是，针对第三UWB脉冲和第四UWB脉冲的说明，具体可以参考上述实施例中第一UWB脉冲和第二UWB脉冲的相关描述，此处不予赘述。

可选地，本申请实施例中，上述步骤203a具体可以通过下述的步骤203a1实现。

步骤203a1、电子设备根据第一到达相位差、第二到达相位差和脉冲重复率，确定加速度。

本申请实施例中，上述脉冲重复率为发射UWB脉冲的频率。

根据上述公式(7)中，第i个UWB脉冲从发射到接收的时间段内电子设备的平均速度，结合微积分的基本原理，第i个UWB脉冲的发射时刻的速度可以表示为：

因此，第i个UWB脉冲的发射时刻的速度可以表示为：

UWB模块会以一定的频率发送UWB脉冲，称为脉冲重复率，记为f_prf。因此可以得到：

因此，上述公式(9)可以进一步表示为：

本申请实施例中，电子设备基于第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差和第三UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差，确定电子设备的加速度。如此，不仅可以测量电子设备的移动速度，还可以测量电子设备的加速度，从而提高了电子设备对运动物体的速度信息的测量效率。并且，由于速度的波动情况在许多场景下是非常值得关注的信息，例如，在跑步过程中速度的波动直接反应运动者的运动状态，通过测量速度的波动情况，可以对运动过程中人体的运动状态实现更精准的监测，从而便于进一步评估人体的运动状态。

本申请实施例提供的速度测量方法，执行主体可以为速度测量装置。本申请实施例中以速度测量装置执行速度测量方法为例，说明本申请实施例提供的速度测量装置。

图5示出了本申请实施例中涉及的速度测量装置的一种可能的结构示意图，该速度测量装置应用于电子设备，该电子设备至少包括第一接收天线和第二接收天线。如图5所示，该速度测量装置50可以包括：发射模块51、接收模块52和确定模块53。

其中，发射模块51，用于发射第一UWB脉冲。接收模块52，用于通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲。确定模块52，用于基于第一到达相位差，确定电子设备的速度信息；该第一到达相位差为：第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差；该速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

本申请实施例提供一种速度测量装置，一方面，无需借助物体的速度矢量方向(即移动方向)的正前方或正后方的阻挡物来反射UWB脉冲，而是借助地面来反射UWB脉冲以实现速度的测量，极大地拓展了采用UWB雷达进行速度测量的使用场景；另一方面，在进行速度测量的过程中只需测量UWB脉冲的到达角度，无需测量UWB脉冲的飞行时间，减少了UWB雷达的一个测量维度，简化了测速的过程；如此，提高了对运动物体的速度信息的测量效率。

在一种可能的实现方式中，上述接收模块52，具体用于通过第一接收天线和第二接收天线，接收至少一个第三UWB脉冲；并从至少一个第三UWB脉冲中，确定第二UWB脉冲。

在一种可能的实现方式中，上述至少一个第三UWB脉冲包括多个第三UWB脉冲。上述接收模块52，具体用于基于多个第三UWB脉冲的信号强度，将多个第三UWB脉冲中信号强度最强的第三UWB脉冲，确定为第二UWB脉冲。

在一种可能的实现方式中，上述速度信息包括加速度。上述确定模块53，具体用于基于第一到达相位差和第二到达相位差，确定电子设备的加速度。其中，该第二到达相位差为：第三UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差。该第三UWB脉冲为：电子设备发射的第四UWB脉冲经地面反射后的UWB脉冲；第一UWB脉冲和第四UWB脉冲为电子设备发射的相邻UWB脉冲。

在一种可能的实现方式中，上述确定模块53，具体用于根据第一到达相位差、第二到达相位差和脉冲重复率，确定加速度。其中，脉冲重复率为发射UWB脉冲的频率。

本申请实施例中的速度测量装置可以是电子设备，也可以是电子设备中的部件，例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端，也可以为除终端之外的其他设备。示例性的，电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtualreality，VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personalcomputer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的速度测量装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的速度测量装置能够实现图2至图4的方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

可选地，如图6所示，本申请实施例还提供一种电子设备600，包括处理器601和存储器602，存储器602上存储有可在所述处理器601上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器601执行时实现上述速度测量方法实施例的各个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

图7为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备100包括但不限于：射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、以及处理器110等部件。

本领域技术人员可以理解，电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图7中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。

其中，射频单元101，用于发射第一UWB脉冲。射频单元101，还用于通过第一接收天线和第二接收天线，接收第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲。处理器110，用于基于第一到达相位差，确定电子设备的速度信息；该第一到达相位差为：第二UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差；该速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

本申请实施例提供一种电子设备，一方面，无需借助物体的速度矢量方向(即移动方向)的正前方或正后方的阻挡物来反射UWB脉冲，而是借助地面来反射UWB脉冲以实现速度的测量，极大地拓展了采用UWB雷达进行速度测量的使用场景；另一方面，在进行速度测量的过程中只需测量UWB脉冲的到达角度，无需测量UWB脉冲的飞行时间，减少了UWB雷达的一个测量维度，简化了测速的过程；如此，提高了电子设备对运动物体的速度信息的测量效率。

可选地，本申请实施例中，射频单元101，具体用于通过第一接收天线和第二接收天线，接收至少一个第三UWB脉冲；并从至少一个第三UWB脉冲中，确定第二UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，上述至少一个第三UWB脉冲包括多个第三UWB脉冲。射频单元101，具体用于基于多个第三UWB脉冲的信号强度，将多个第三UWB脉冲中信号强度最强的第三UWB脉冲，确定为第二UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，上述速度信息包括加速度。处理器110，具体用于基于第一到达相位差和第二到达相位差，确定电子设备的加速度。其中，该第二到达相位差为：第三UWB脉冲在第一接收天线与第二接收天线之间的到达相位差。该第三UWB脉冲为：电子设备发射的第四UWB脉冲经地面反射后的UWB脉冲；第一UWB脉冲和第四UWB脉冲为电子设备发射的相邻UWB脉冲。

可选地，本申请实施例中，处理器110，具体用于根据第一到达相位差、第二到达相位差和脉冲重复率，确定加速度。其中，脉冲重复率为发射UWB脉冲的频率。

应理解的是，本申请实施例中，输入单元104可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板1061。用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072中的至少一种。触控面板1071，也称为触摸屏。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区，其中，第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外，存储器109可以包括易失性存储器或非易失性存储器，或者，存储器109可以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)，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 Rate SDRAM，DDRSDRAM)、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(Synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本申请实施例中的存储器109包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

处理器110可包括一个或多个处理单元；可选的，处理器110集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作，调制解调处理器主要处理无线通信信号，如基带处理器。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述速度测量方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述速度测量方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

本申请实施例提供一种计算机程序产品，该程序产品被存储在存储介质中，该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述速度测量方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以计算机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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，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的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (12)

1.一种速度测量方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备至少包括第一接收天线和第二接收天线，所述方法包括：

发射第一UWB脉冲；

通过所述第一接收天线和所述第二接收天线，接收所述第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲；

基于第一到达相位差，确定所述电子设备的速度信息；

其中，所述第一到达相位差为：所述第二UWB脉冲在所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的到达相位差；所述速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一接收天线和所述第二接收天线，接收所述第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲，包括：

通过所述第一接收天线和所述第二接收天线，接收至少一个第三UWB脉冲；

从所述至少一个第三UWB脉冲中，确定所述第二UWB脉冲。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个第三UWB脉冲包括多个第三UWB脉冲；所述从所述至少一个第三UWB脉冲中，确定所述第二UWB脉冲，包括：

基于所述多个第三UWB脉冲的信号强度，将所述多个第三UWB脉冲中信号强度最强的第三UWB脉冲，确定为所述第二UWB脉冲。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度信息包括加速度；

所述基于所述第二UWB脉冲在所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的第一到达相位差，确定所述电子设备的速度信息，包括：

基于所述第一到达相位差和第二到达相位差，确定所述电子设备的加速度；

其中，所述第二到达相位差为：第三UWB脉冲在所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的到达相位差；

所述第三UWB脉冲为：所述电子设备发射的第四UWB脉冲经地面反射后的UWB脉冲；所述第一UWB脉冲和所述第四UWB脉冲为所述电子设备发射的相邻UWB脉冲。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一到达相位差和第二到达相位差，确定所述电子设备的加速度，包括：

根据所述第一到达相位差、所述第二到达相位差和脉冲重复率，确定所述加速度；

其中，所述脉冲重复率为发射UWB脉冲的频率。

6.一种速度测量装置，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备至少包括第一接收天线和第二接收天线，所述装置包括：发射模块、接收模块和确定模块；

所述发射模块，用于发射第一UWB脉冲；

所述接收模块，用于通过所述第一接收天线和所述第二接收天线，接收所述第一UWB脉冲经地面反射后的第二UWB脉冲；

所述确定模块，用于基于第一到达相位差，确定所述电子设备的速度信息；

其中，所述第一到达相位差为：所述第二UWB脉冲在所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的到达相位差；所述速度信息包括以下至少一项：运动速度，加速度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收模块，具体用于通过所述第一接收天线和所述第二接收天线，接收至少一个第三UWB脉冲；并从所述至少一个第三UWB脉冲中，确定所述第二UWB脉冲。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述至少一个第三UWB脉冲包括多个第三UWB脉冲；所述接收模块，具体用于基于所述多个第三UWB脉冲的信号强度，将所述多个第三UWB脉冲中信号强度最强的第三UWB脉冲，确定为所述第二UWB脉冲。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述速度信息包括加速度；

所述确定模块，具体用于基于所述第一到达相位差和第二到达相位差，确定所述电子设备的加速度；

其中，所述第二到达相位差为：第三UWB脉冲在所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的到达相位差；

所述第三UWB脉冲为：所述电子设备发射的第四UWB脉冲经地面反射后的UWB脉冲；所述第一UWB脉冲和所述第四UWB脉冲为所述电子设备发射的相邻UWB脉冲。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据所述第一到达相位差、所述第二到达相位差和脉冲重复率，确定所述加速度；

其中，所述脉冲重复率为发射UWB脉冲的频率。

11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的速度测量方法的步骤。

12.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的速度测量方法的步骤。

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