本发明涉及传感数据融合技术领域， 特别涉及一种确定车辆加速度的方 法及装置。 背景技术

加速度计是一种常用的运动传感器， 将加速度计附着在运动物体上， 能 够检测出运动物体分别在加速度计的三个轴向 上的加速度数据。

为了评估驾驶员行为， 可以使用加速度计来获取车辆在行驶过程中的 加 速度数据。 加速度计测量的原始加速度数据不仅与车辆在 行驶过程中的的加 速度相关， 还会受到重力的干扰， 并且， 加速度计摆放在车辆上之后， 加速 度计的三个轴向一般不会与车辆的正前方向、 侧面方向、 垂直方向分别正好 对齐， 增加了加速度计测量的原始加速度数据的校正 难度。 此外， 车辆行驶 过程中加速度计可能会相对于车辆发生移动， 引起摆放角度发生变化， 也会 对加速度计测量的原始加速度数据产生干扰， 导致根据加速度计测量的原始 加速度数据获得车辆在行驶过程中的加速度数 据并不准确。 发明内容

本发明实施例提供了一种确定车辆加速度的方 法及装置， 用以根据加速 度计测量的原始加速度数据， 得到较为准确的车辆在行驶过程中的加速度数 据。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

第一方面， 一种确定车辆加速度的方法， 包括：

获取在车辆行驶过程中加速度计测量的原始加 速度数据；

根据获取的所述原始加速度数据， 去除重力对所述原始加速度数据产生 的干扰， 以及去除所述加速度计相对于车辆发生移动引 起的加速度计角度发 生变化对所述原始加速度数据产生的干扰；

根据去除干扰后的原始加速度数据， 确定所述车辆在行驶过程中的加速 度数据。

结合第一方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述原始加速度数据的数 据大小小于预设门限值。

结合第一方面， 在第二种可能的实现方式中， 所述加速度计测量的原始 加速度数据， 包括：

所述加速度计测量的分别在所述加速度计的三 个轴向上的加速度数据； 所述车辆在行驶过程中的加速度数据， 包括：

车辆的正前方向的加速度数据、 与正前方垂直的侧面方向的加速度数据 和与所述正前方向和所述侧面方向所组成的平 面垂直的方向的加速度数据。

结合第一方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 去除重力对所述原始加速度数据产生的干扰， 包括：

根据所述原始加速度数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速度计的 三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数据；

根据所述用于指示重力加速度在所述加速度计 的三个轴向构成的坐标系 空间中的方向的数据和重力加速度的大小， 确定重力加速度在所述加速度计 的三个轴向上的加速度分量；

将所述加速度计测量的分别在所述加速度计的 三个轴向上的加速度数据 分别减去所述重力加速度在所述加速度计的三 个轴向上的加速度分量， 得到 去除重力产生的干扰的原始加速度数据。

结合第一方面的第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 根据所述原始加速度数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速度计的三 个 轴向构成的坐标系空间中的方向的数据， 包括：

对所述原始加速度数据进行空间曲线拟合处理 ， 得到拟合曲线对应的数 据； 其中， 所述拟合曲线对应的数据为指示了所述重力加 速度在所述加速度 计的三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数 据。 结合第一方面的第三种可能的实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 确定重力加速度的大小， 包括：

通过车辆的车载诊断系统 OBD接口获取车速数据；

根据获取的车速数据， 确定车速为零时加速度计测量的加速度数据； 根据所述车速为零时加速度计测量的加速度数 据， 确定重力加速度的大 小。

结合第一方面， 在第六种可能的实现方式中， 去除所述加速度计相对于 车辆发生移动引起的加速度计角度发生变化对 所述原始加速度数据产生的干 扰， 包括：

使用局部线性嵌入算法对所述原始加速度数据 进行处理， 将所述加速度 计相对于车辆发生移动引起加速度计角度发生 变化后测量的加速度数据转化 为所述加速度计角度未发生变化的情况下测量 的加速度数据。

结合第一方面， 在第七种可能的实现方式中， 根据去除干扰后的所述原 始加速度数据， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据， 包括：

使用矩阵表示去除干扰后的所述原始加速度数 据；

对所述使用矩阵表示的去除干扰后的所述原始 加速度数据进行奇异值分 解处理， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

结合第一方面， 在第八种可能的实现方式中， 去除对所述原始加速度数 据的干扰之后， 还包括：

对去除干扰后的原始加速度数据去除车辆震动 产生的干扰。

结合第一方面， 在第九种可能的实现方式中， 确定所述车辆在行驶过程 中的加速度数据之后， 还包括：

获取车辆的全球定位系统 GPS位置信息， 所述位置信息包括： 经度和纬 度；

根据所述 GPS位置信息， 确定车辆的加速度数据；

使用根据所述 GPS位置信息确定的车辆的加速度数据， 对所述车辆在行 驶过程中的加速度数据进行修正。 结合第一方面， 在第十种可能的实现方式中， 确定所述车辆在行驶过程 中的加速度数据之后， 还包括：

通过车辆的 OBD接口获取车速数据；

根据所述车速数据， 确定车辆的加速度数据；

使用根据所述车速数据确定的车辆的加速度数 据， 对所述车辆在行驶过 程中的加速度数据进行修正。

结合第一方面的第九种或第十种可能的实现方 式， 在第十一种可能的实 现方式中， 对所述车辆在行驶过程中的加速度数据进行修 正， 包括：

使用卡尔曼滤波的方法， 对所述车辆在行驶过程中的加速度数据进行修 正。

结合第一方面， 在第十二种可能的实现方式中， 确定所述车辆在行驶过 程中的加速度数据之后， 还包括：

根据所述去除干扰后的原始加速度数据， 以及所述车辆在行驶过程中的 加速度数据， 确定所述加速度计的角度。

第二方面， 一种确定车辆加速度的装置， 包括：

数据获取单元， 用于获取在车辆行驶过程中加速度计测量的原 始加速度 数据；

干扰去除单元， 用于根据所述数据获取单元获取的所述原始加 速度数据， 去除重力对所述原始加速度数据产生的干扰， 以及去除所述加速度计相对于 车辆发生移动引起的加速度计角度发生变化对 所述原始加速度数据产生的干 扰； 加速度数据， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

结合第二方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述数据获取单元获取的 加速度计测量的原始加速度数据的数据大小小 于预设门限值。

结合第二方面， 在第二种可能的实现方式中， 所述数据获取单元获取的 加速度计测量的原始加速度数据， 包括： 所述加速度计测量的分别在所述加速度计的三 个轴向上的加速度数据； 所述加速度确定单元确定的所述车辆在行驶过 程中的加速度数据， 包括： 车辆的正前方向的加速度数据、 与正前方垂直的侧面方向的加速度数据 和与所述正前方向和所述侧面方向所组成的平 面垂直的方向的加速度数据。

结合第二方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述干扰去除单元用于去除重力对所述原始加 速度数据产生的干扰时， 具体 包括：

根据所述原始加速度数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速度计的 三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数据；

根据所述用于指示重力加速度在所述加速度计 的三个轴向构成的坐标系 空间中的方向的数据和重力加速度的大小， 确定重力加速度在所述加速度计 的三个轴向上的加速度分量；

将所述加速度计测量的分别在所述加速度计的 三个轴向上的加速度数据 分别减去所述重力加速度在所述加速度计的三 个轴向上的加速度分量， 得到 去除重力产生的干扰的原始加速度数据。

结合第二方面的第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 所述干扰去除单元用于确定用于指示重力加速 度在所述加速度计的三个轴向 构成的坐标系空间中的方向的数据时， 具体包括：

对所述原始加速度数据进行空间曲线拟合处理 ， 得到拟合曲线对应的数 据； 其中， 所述拟合曲线对应的数据为指示了所述重力加 速度在所述加速度 计的三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数 据。

结合第二方面的第三种可能的实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 该装置还包括：

重力加速度大小确定单元， 用于与所述干扰去除单元连接， 通过车辆的 车载诊断系统 OBD接口获取车速数据；

根据获取的车速数据， 确定车速为零时加速度计测量的加速度数据； 根据所述车速为零时加速度计测量的加速度数 据， 确定重力加速度的大 小。

结合第二方面， 在第六种可能的实现方式中， 所述干扰去除单元用于去 除所述加速度计相对于车辆发生移动引起的加 速度计角度发生变化对所述原 始加速度数据产生的干扰时， 具体包括：

使用局部线性嵌入算法对所述原始加速度数据 进行处理， 将所述加速度 计相对于车辆发生移动引起加速度计角度发生 变化后测量的加速度数据转化 为所述加速度计角度未发生变化的情况下测量 的加速度数据。

结合第二方面， 在第七种可能的实现方式中， 所述加速度确定单元， 具 体用于：

使用矩阵表示去除干扰后的所述原始加速度数 据；

对所述使用矩阵表示的去除干扰后的所述原始 加速度数据进行奇异值分 解处理， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

结合第二方面， 在第八种可能的实现方式中， 该装置还包括： 度数据去除车辆震动产生的干扰。

结合第二方面， 在第九种可能的实现方式中， 该装置还包括：

第一修正单元， 用于获取车辆的全球定位系统 GPS位置信息， 所述位置 信息包括： 经度和纬度；

根据所述 GPS位置信息， 确定车辆的加速度数据；

使用根据所述 GPS位置信息确定的车辆的加速度数据， 对所述加速度确 定单元确定的所述车辆在行驶过程中的加速度 数据进行修正。

结合第二方面， 在第十种可能的实现方式中， 该装置还包括：

第二修正单元， 用于通过车辆的 OBD接口获取车速数据；

根据所述车速数据， 确定车辆的加速度数据；

使用根据所述车速数据确定的车辆的加速度数 据， 对所述加速度确定单 元确定的所述车辆在行驶过程中的加速度数据 进行修正。

结合第二方面的第九种或第十种可能的实现方 式， 在第十一种可能的实 现方式中， 所述第一修正单元或第二修正单元用于对所述 加速度确定单元确 定的所述车辆在行驶过程中的加速度数据进行 修正时， 具体包括：

使用卡尔曼滤波的方法， 对所述加速度确定单元确定的所述车辆在行驶 过程中的加速度数据进行修正。

结合第二方面， 在第十二种可能的实现方式中， 该装置还包括： 速度数据， 以及所述加速度确定单元确定的所述车辆在行 驶过程中的加速度 数据， 确定所述加速度计的角度。

第三方面， 一种终端设备， 包括：

加速度计， 用于在车辆行驶过程中测量车辆的原始加速度 数据； 处理器， 用于获取在车辆行驶过程中所述加速度计测量 的原始加速度数 据； 根据获取的所述原始加速度数据， 去除重力对所述原始加速度数据产生 的干扰， 以及去除所述加速度计相对于车辆发生移动引 起的加速度计角度发 生变化对所述原始加速度数据产生的干扰； 根据去除干扰后的原始加速度数 据， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

结合第三方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述加速度计测量的车辆 的原始加速度数据的数据大小小于预设门限值 。

结合第三方面， 在第二种可能的实现方式中， 所述加速度计测量的原始 加速度数据， 具体包括：

所述加速度计测量的分别在所述加速度计的三 个轴向上的加速度数据； 所述处理器确定的车辆在行驶过程中的加速度 数据， 包括：

车辆的正前方向的加速度数据、 与正前方垂直的侧面方向的加速度数据 和与所述正前方向和所述侧面方向所组成的平 面垂直的方向的加速度数据。

结合第三方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述处理器用于去除重力对所述原始加速度数 据产生的干扰时， 具体包括： 根据所述原始加速度数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速度计的 三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数据； 根据所述用于指示重力加速度在所述加速度计 的三个轴向构成的坐标系 空间中的方向的数据和重力加速度的大小， 确定重力加速度在所述加速度计 的三个轴向上的加速度分量；

将所述加速度计测量的分别在所述加速度计的 三个轴向上的加速度数据 分别减去所述重力加速度在所述加速度计的三 个轴向上的加速度分量， 得到 去除重力产生的干扰的原始加速度数据。

结合第三方面的第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 所述处理器用于确定用于指示重力加速度在所 述加速度计的三个轴向构成的 坐标系空间中的方向的数据时， 具体包括：

对所述原始加速度数据进行空间曲线拟合处理 ， 得到拟合曲线对应的数 据； 其中， 所述拟合曲线对应的数据为指示了所述重力加 速度在所述加速度 计的三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数 据。

结合第三方面的第三种可能的实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 该设备还包括 OBD接口， 用于与车辆的 OBD接口连接；

所述处理器还用于通过所述 OBD接口获取车速数据； 根据获取的车速数 据， 确定车速为零时加速度计测量的加速度数据； 根据所述车速为零时加速 度计测量的加速度数据， 确定重力加速度的大小。

结合第三方面， 在第六种可能的实现方式中， 所述处理器用于去除所述 加速度计相对于车辆发生移动引起的加速度计 角度发生变化对所述原始加速 度数据产生的干扰时， 具体包括：

使用局部线性嵌入算法对所述原始加速度数据 进行处理， 将所述加速度 计相对于车辆发生移动引起加速度计角度发生 变化后测量的加速度数据转化 为所述加速度计角度未发生变化的情况下测量 的加速度数据。

结合第三方面， 在第七种可能的实现方式中， 所述处理器用于根据去除 干扰后的所述原始加速度数据， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据时， 具体包括：

使用矩阵表示去除干扰后的所述原始加速度数 据； 对所述使用矩阵表示的去除干扰后的所述原始 加速度数据进行奇异值分 解处理， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

结合第三方面， 在第八种可能的实现方式中， 所述处理器用于去除对所 述原始加速度数据的干扰之后， 还用于：

对去除干扰后的原始加速度数据去除车辆震动 产生的干扰。

结合第三方面， 在第九种可能的实现方式中， 该设备还包括： GPS模块， 用于在车辆行驶过程中测量车辆的全球定位系 统 GPS位置信息， 所述位置信 息包括： 经度和纬度；

所述处理器用于确定所述车辆在行驶过程中的 加速度数据之后， 还用于 根据所述 GPS模块测量的车辆的 GPS位置信息， 确定车辆的加速度数据； 使 用根据所述 GPS位置信息确定的车辆的加速度数据， 对所述车辆在行驶过程 中的加速度数据进行修正。

结合第三方面， 在第十种可能的实现方式中， 该设备还包括： OBD接口， 用于与车辆的 OBD接口连接；

所述处理器用于确定所述车辆在行驶过程中的 加速度数据之后， 还用于： 通过车辆的 OBD接口获取车速数据， 并根据所述车速数据， 确定车辆的加速 度数据， 并且使用根据所述车速数据确定的车辆的加速 度数据， 对所述车辆 在行驶过程中的加速度数据进行修正。

结合第三方面的第九种或第十种可能的实现方 式， 在第十一种可能的实 现方式中， 所述处理器用于对所述车辆在行驶过程中的加 速度数据进行修正 时， 具体用于：

使用卡尔曼滤波的方法， 对所述车辆在行驶过程中的加速度数据进行修 正。

结合第三方面， 在第十二种可能的实现方式中， 所述处理器用于确定所 述车辆在行驶过程中的加速度数据之后， 还用于：

根据所述去除干扰后的原始加速度数据， 以及所述车辆在行驶过程中的 加速度数据， 确定所述加速度计的角度。 本发明实施例， 通过对加速度计测量的原始加速度数据去除重 力产生的 干扰以及所述加速度计角度发生变化所产生的 干扰， 将加速度计测量的原始 加速度数据转换为无重力环境下角度固定的加 速度计测量的原始加速度数 据， 之后， 再根据去除干扰后的原始加速度数据确定车辆 在行驶过程中的加 速度数据； 本发明实施例解决了现有技术中不能准确去除 加速度计测量的原 始加速度数据中的重力产生的干扰以及所述加 速度计角度发生变化所产生的 干扰的问题， 提高了车辆在行驶过程中的加速度数据的准确 性。 附图说明

图 1是本发明实施例提供的确定车辆加速度的方� �的流程图；

图 2是本发明另一实施例提供的确定车辆加速度� �方法的流程图； 图 3是本发明一实施例对应的系统结构示意图；

图 4是本发明另一实施例对应的系统结构示意图� �

图 5是本发明另一实施例对应的系统结构示意图� �

图 6是本发明另一实施例对应的系统结构示意图� �

图 7是釆集的 GPS数据示意图；

图 8是釆集的 OBD数据示意图；

图 9是测试一中釆集得到的加速度计的测量数据� �意图；

图 10是测试一中确定出的车辆加速度数据示意图� ��

图 11是测试二中釆集得到的加速度计的测量数据� ��意图；

图 12是测试二中确定出的车辆加速度数据示意图� ��

图 13是本发明实施例提供的确定车辆加速度的装� �� 130的结构图； 图 14是本发明实施例提供的终端设备 140的结构图；

图 15是本发明另一实施例提供的终端设备 140的结构图。 具体实施方式

本发明实施例提供了一种确定车辆加速度的方 法及装置， 用于去除加速 度计测量的原始加速度数据中的干扰成分， 并将去除干扰后的原始加速度数 据校正为车辆的加速度数据， 准确确定出车辆在行驶过程中的加速度数据。

参见图 1 , 本发明实施例提供的一种确定车辆加速度的方 法包括：

S 101、 获取在车辆行驶过程中加速度计测量的原始加 速度数据。

原始加速度数据的数据大小小于预设门限值， 过大的数据会导致内存溢 出。

当车辆行驶时间较长时 , 应当按照时间段划分行驶过程中的原始加速度 数据， 并对划分出的各时间段的原始加速度数据分别 执行步骤 S101 至 S103 的处理， 其中， 每一时间段的原始加速度数据的长度均小于预 设门限值。

具体的， 所述加速度计测量的原始加速度数据， 包括： 所述加速度计测 量的分别在所述加速度计的三个轴向上的加速 度数据。

在步骤 S101和 S102之间， 还可以对所述原始加速度数据进行处理， 去 除为空的数据、 以及去除大小超出实际范围的数据。

S102、 根据获取的所述原始加速度数据， 去除重力对所述原始加速度数 据产生的干扰， 以及去除所述加速度计相对于车辆发生移动引 起的加速度计 角度发生变化对所述原始加速度数据产生的干 扰。

由于加速度计测量的原始加速度数据受到重力 加速度的干扰， 因此需要 去除掉其中的重力加速度成分。 此外， 在车辆行驶过程中， 加速度计可能因 为人为触碰或者意外滑动等原因发生摆放角度 的改变， 摆放角度变化引起加 速度计的三个轴向的变化， 此时即使车辆行驶加速度没有变化， 加速度计测 量的原始加速度数据也会发生变化。 因此， 还应当去除所述加速度计角度发 生变化所产生的干扰。

步骤 S102中， 对所述测量数据去除重力产生的干扰时， 需要确定重力加 速度分别在加速度计的三个轴向上的分量， 具体包括： 根据所述原始加速度 数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速度计的三 个轴向构成的坐标系空 间中的方向的数据； 根据所述用于指示重力加速度在所述加速度计 的三个轴 向构成的坐标系空间中的方向的数据和重力加 速度的大小， 确定重力加速度 在所述加速度计的三个轴向上的加速度分量； 将所述加速度计测量的分别在 所述加速度计的三个轴向上的加速度数据分别 减去所述重力加速度在所述加 速度计的三个轴向上的加速度分量， 得到去除重力产生的干扰的原始加速度 数据。

其中， 根据所述原始加速度数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速 度计的三个轴向构成的坐标系空间中的方向的 数据， 包括： 对所述原始加速 度数据进行空间曲线拟合处理， 得到拟合曲线对应的数据； 其中， 所述拟合 曲线对应的数据为指示了所述重力加速度在所 述加速度计的三个轴向构成的 坐标系空间中的方向的数据。 空间曲线拟合可以通过多种算法实现， 常用的 为多项式曲线拟合。

重力加速度的大小可以通过以下方式获得： 通过车辆的车载诊断系统

(On-Board Diagnostic System, OBD)接口获取车速数据； 根据获取的车速数据， 确定车速数据为零时加速度计测量的加速度读 数； 根据所述车速为零时加速 度计测量的加速度数据， 确定重力加速度的大小。 OBD提供的是一个标准物 理 16针 (pin)接口， 通过该 OBD接口， 可向车内总线发送查询指令， 获得车 辆的动力系统状态信息。 典型的 OBD数据包括车速、 发动机转速等。

此外， 还可以通过查询预先存储的各地重力加速度的 大小的记录或者用 户手动输入等方式获得重力加速度的大小。

步骤 S102中， 去除所述加速度计相对于车辆发生移动引起的 加速度计角 度发生变化对所述原始加速度数据产生的干扰 ， 包括： 使用局部线性嵌入算 法（ Locally Linear Embedding, LLE )对所述原始加速度数据进行处理， 将所 述加速度计相对于车辆发生移动引起加速度计 角度发生变化后测量的加速度 数据转化为所述加速度计角度未发生变化的情 况下测量的加速度数据。 基于 车辆加速度应当连续变化这一假设， 使用 LLE算法对测量数据进行自适应调 整， 得到加速度计的初始摆放角度对应的原始加速 度数据。

以上两个处理步骤不分先后顺序， 既可以先对原始加速度数据去除重力 产生的干扰， 再去除所述加速度计摆放角度发生变化所产生 的干扰； 也可以 先对原始加速度数据去除所述加速度计摆放角 度发生变化所产生的干扰， 再 去除重力产生的干扰。

经过步骤 S102的处理得到的去除干扰后的原始加速度数� �， 等效于无重 力环境下以固定角度摆放在车辆上的加速度计 测量的原始加速度数据。

并且， 去除对所述原始加速度数据的干扰之后， 还可以对去除干扰后的 原始加速度数据去除车辆震动产生的干扰。 车辆在行驶过程中会有较高频率 的震动， 使用多贝西 (Daubechies)小波基对所述处理后的测量数据进行 小波变 换， 消除 2 阶以上成分， 能够减小车辆震动对测量数据的干扰。 本步骤既可 以在步骤 S 102之前执行， 也可以在步骤 S 102之后、 S103之前执行。

S103、 根据去除干扰后的原始加速度数据， 确定所述车辆在行驶过程中 的加速度数据。

最终得到的车辆在行驶过程中的加速度数据， 包括： 车辆的正前方向的 加速度数据、 与正前方垂直的侧面方向的加速度数据和与所 述正前方向和所 述侧面方向所组成的平面垂直的方向的加速度 数据。

步骤 S103具体包括： 使用矩阵表示去除干扰后的所述原始加速度数 据； 对所述使用矩阵表示的去除干扰后的所述原始 加速度数据进行奇异值分解处 理， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。 基于车辆在行驶过程中， 以 正前方向的加速度为主、 侧面方向的加速度次之、 垂直方向的加速度最少这 一 4叚设， 釆用奇异值分解的方式， 将对应于加速度计的三个轴向的原始加速 度数据校正为对应于车辆的正前方向、 侧面方向和垂直方向的加速度数据。 此外， 也可以通过测算加速度计的初始摆放角度， 实现将加速度计的三个轴 向对应的加速度数据转化为车辆的正前方向、 侧面方向和垂直方向的加速度 数据。

本发明实施例， 在步骤 S103之后， 还包括： 利用全球定位系统 (Global Positioning System, GPS)位置信息和 /或 OBD数据对 S103得到的加速度数据进 行修正。

具体的， 利用 GPS位置信息对得到的加速度数据进行修正的方 法包括： 获取车辆的全球定位系统 GPS位置信息， 所述位置信息包括： 经度和纬度； 根据所述 GPS位置信息， 确定车辆的加速度数据； 使用根据所述 GPS位置信 息确定的车辆的加速度数据， 对所述车辆在行驶过程中的加速度数据进行修 正。 由于 GPS位置信息是二维平面上的测量数据， 因此， 根据 GPS位置信息 只能大致计算车辆在水平面上的加速度， 具体计算方法为： 将相邻时间点对 应的各个 GPS数据进行二阶差分，得到 GPS数据对应的所述车辆的加速度数 据。 之后， 使用根据 GPS位置信息得到的所述车辆的加速度数据对步 骤 S103 得到的所述车辆的正前方向以及侧面方向上的 加速度数据进行修正。

较佳的， 所述获取车辆的 GPS位置信息之后， 先去除所述 GPS位置信息 中的噪声数据； 再根据去除噪声数据后的 GPS位置信息， 确定车辆的加速度 数据。

具体的， 利用 OBD数据对得到的加速度数据进行修正的方法包 括： 通过 通过车辆的 OBD接口获取车速数据； 根据所述车速数据， 确定车辆的加速度 数据； 使用根据所述车速数据确定的车辆的加速度数 据， 对所述车辆在行驶 过程中的加速度数据进行修正。 其中， 加速度数据具体是通过将相邻时间点 对应的各个车速数据进行一阶差分得到的。 由于车辆大部分时间是在水平路 面朝正前方向行驶， 因此可以使用根据车速数据得到的车辆的加速 度数据对 S103得到的车辆在行驶过程中的正前方向上的� �速度数据进行修正。

较佳的， 所述获取车速数据之后， 先去除所述车速数据中的噪声数据， 再根据去除噪声数据后的车速数据， 确定车辆的加速度数据。 其中， 可以通 过小波变换去除车速数据中的噪声数据。

进一步的， 在对步骤 S103得到的正前方向、 侧面方向的加速度数据进行 修正时，使用的是卡尔曼滤波的方法。一种较 佳的实施方式是，在对步骤 S103 得到的正前方向的加速度数据进行修正时，同 时将根据 GPS数据得到的所述车 辆的加速度数据， 根据 OBD数据得到的车辆的加速度数据以及步骤 S103得到 的正前方向的加速度数据输入卡尔曼滤波器。

较佳的，在执行步骤 S103之后，根据所述去除干扰后的原始加速度� �据， 以及所述车辆在行驶过程中的加速度数据， 确定所述加速度计的摆放角度。 参见图 2, 本发明具体实施例提供的确定车辆加速度的方 法， 包括：

5201、 釆集车辆行驶过程中的 GPS数据、 OBD数据以及加速度计数据；

5202、 去除釆集的数据中的异常数据， 按照时间段对数据进行划分；

5203、 选取划分出的同一时间段的 GPS数据、 OBD数据和加速度计数据；

5204、 通过多项式曲线拟合的方法， 去除重力对加速度计数据的影响；

5205、将加速度计数据输入 LLE滤波器，去除加速度计角度变化对加速度 计数据的影响；

5206、 去除加速度计数据的噪声， 得到车辆前向、 侧向、 垂直方向加速 度， 分别记为 acl、 del , tn;

5207、 去除 GPS数据的噪声；

5208、 对 GPS数据进行二阶差分， 得到车辆前向、 侧向加速度， 分别记为 ac2、 dc2;

5209、 去除 OBD数据的噪声；

5210、 对 OBD数据进行一阶差分， 得到车辆前向加速度， 记为 ac3;

5211、 将 acl、 ac2、 ac3输入卡尔曼滤波器， 得到修正后的前向加速度 ac, 将 dcl、 dc2输入卡尔曼滤波器， 得到修正后的侧向加速度 dc;

5212、 将 ac、 dc、 tn作为车辆的加速度数据输出。

需要注意的是， 步骤 S204至 S206, 步骤 S207至 S208与步骤 S209至 S210的 执行没有先后顺序， 还可以是同步执行的。

下面结合与加速度数据相关的业务应用， 对步骤 S201至 S212的实现方式 进行说明。

实现方式一：

将加速度计和 GPS模块集成在 OBD终端， 并将 OBD终端通过车辆的 OBD 接口与车内总线连接， OBD终端与车辆的 OBD接口具体可以是通过数据线连 接， 这样， 便于将 OBD终端任意放置在车内合适的 GPS信号良好的位置。 参 见图 3 , OBD终端 310中包括一个传感模块 301 , 用于执行步骤 S201 , 釆集 GPS 数据、 加速度计数据和 OBD数据； 还包括处理模块 302 , 用于执行步骤 S202 至 S212 , 初步确定车辆的加速度数据， 并根据 GPS数据、 OBD数据对初步确 定的车辆加速度数据进行修正。 在处理模块 302计算得到修正后的车辆加速度 数据之后， 通信模块 303的天线将车辆加速度数据传输给远端的平台 320 , 平 台 320的业务模块 304进行后续的加速度数据存储、 驾驶员行为分析等处理。 以保险业务为例， 当平台在分析加速度数据后认为驾驶员的驾驶 行为安全系 数较高时， 驾驶员可以获得较高的车辆保险折扣。

实现方式二：

在 OBD终端中集成加速度计和 GPS模块， 并将 OBD终端通过车辆的 OBD 接口与车内总线连接， OBD终端与车辆的 OBD接口具体可以是通过数据线连 接。 参见图 4, OBD终端 410还包括传感模块 401和通信模块 402; 传感模块 401 用于执行步骤 S201 , 釆集 GPS数据、 加速度计数据和 OBD数据； 通信模块 402 用于将传感模块釆集的数据直接传输至平台 420, 由平台 420的处理模块 403对 通信模块传输的数据执行步骤 S202至 S212的处理得到车辆的加速度数据， 并 由业务模块 404对车辆加速度数据进行后续的加速度数据存 储、 驾驶员行为分 析等处理。

相比于实现方式一、实现方式二将处理模块设 置在远端平台，降低了 OBD 终端的数据处理压力。

实现方式三：

在 OBD终端中集成加速度计和 GPS模块， 并将 OBD终端通过车辆的 OBD 接口与车内总线连接， OBD终端与车辆的 OBD接口具体可以是通过数据线连 接。 参见图 5 , OBD终端 510还包括传感模块 501和短距通信模块 502 , 短距通 信模块 502可能是以下模块中的一种： 蓝牙模块、 无线通信模块 (WiFi); 传感 模块 501用于执行步骤 S201 , 釆集 GPS数据、 加速度计数据和 OBD数据， 短距 通信模块 502用于将传感模块釆集的数据传输给手机 520。 手机 520在接收短距 通信模块 502传输的数据后， 由手机 520的处理模块 503对接收的数据进行处 理， 执行步骤 S202至 S212, 得到车辆的加速度数据， 并由手机的通信模块 504 将车辆的加速度数据传输给平台 530 , 再由平台 530的业务模块 505进行后续的 加速度数据存储、 驾驶员行为分析等处理。

实现方式四：

改进车载智能终端，在车载智能终端中集成加 速度计和 GPS模块。参见图 6, 车载智能终端 610中还包括： 传感模块 601、 处理模块 602和通信模块 603; 传感模块 601用于执行步骤 S201 , 釆集 GPS数据、 加速度计数据和 OBD数据， 处理模块 602用于根据传感模块 601釆集的数据， 确定车辆的加速度数据， 通 信模块 603用于将处理模块 602计算得到的结果传输给平台 620的业务模块 604 , 以进行加速度数据存储和业务分析。 本实现方式中， 车载智能终端 610 能够直接查询车辆总线获取 OBD数据， 并能实时地将确定的加速度数据反馈 给驾驶员。

使用实现方式一对应的 OBD终端进行确定车辆加速度的测试， 具体测试 结果如下：

测试一、如图 7和图 8所示，分别是同一时间釆集到的车辆行驶过� �的 GPS 数据和 OBD数据（车速和发动机转速）； 如图 9所示， 是同一时间釆集到的加 速度计的三个轴向上的测量数据。 经过 OBD终端的处理模块的运算处理后， 得到最终的车辆加速度数据， 如图 10所示。 可以看出， 图 10能够清晰、 连贯 地表达出行驶过程的加速度变化。并且，根据 加速度计数据还原出的 GPS数据 和 OBD数据， 与原始的 GPS数据和 OBD数据基本一致， 进一步验证了所确定 的车辆的加速度数据的准确性。

测试二、 在前向平稳行驶的过程中， 人为地改变了 OBD终端的摆放角度； 参见图 11区域 1 , 可以看出， 该加速度计轴向上的加速度出现了突变， 并且突 变之后在该轴向上得到的数据与突变之前差距 非常大。 而参见图 12 , 最终得 到的加速度并未受到太大影响， 如区域 2所示， 仅在翻转 OBD终端的短时间内 数据有一定突变， 之后数据回归到正常水平。 本次测试证明了本发明实施例 提供的 OBD终端在行驶过程中发生摆放角度的变化时， 也能够准确地确定出 车辆的加速度数据。 参见图 13 , 本发明实施例提供的一种确定车辆加速度的装 置 130包括： 数据获取单元 1301 , 用于获取在车辆行驶过程中加速度计测量的原 始加 速度数据；

干扰去除单元 1302 , 用于根据所述数据获取单元获取的所述原始加 速度 数据， 去除重力对所述原始加速度数据产生的干扰， 以及去除所述加速度计 相对于车辆发生移动引起的加速度计角度发生 变化对所述原始加速度数据产 生的干扰； 原始加速度数据， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

所述数据获取单元 1301获取的加速度计测量的原始加速度数据的� �据大 小小于预设门限值。

所述数据获取单元 1301获取的加速度计测量的原始加速度数据， 包括： 所述加速度计测量的分别在所述加速度计的三 个轴向上的加速度数据；

所述加速度确定单元 1303确定的所述车辆在行驶过程中的加速度数� �， 包括： 车辆的正前方向的加速度数据、 与正前方垂直的侧面方向的加速度数 据和与所述正前方向和所述侧面方向所组成的 平面垂直的方向的加速度数 据。

所述干扰去除单元 1302用于去除重力对所述原始加速度数据产生� �干扰 时， 具体包括：

根据所述原始加速度数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速度计的 三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数据；

根据所述用于指示重力加速度在所述加速度计 的三个轴向构成的坐标系 空间中的方向的数据和重力加速度的大小， 确定重力加速度在所述加速度计 的三个轴向上的加速度分量；

将所述加速度计测量的分别在所述加速度计的 三个轴向上的加速度数据 分别减去所述重力加速度在所述加速度计的三 个轴向上的加速度分量， 得到 去除重力产生的干扰的原始加速度数据。 其中， 所述干扰去除单元 1302用于确定用于指示重力加速度在所述加速 度计的三个轴向构成的坐标系空间中的方向的 数据时， 具体包括：

对所述原始加速度数据进行空间曲线拟合处理 ， 得到拟合曲线对应的数 据； 其中， 所述拟合曲线对应的数据为指示了所述重力加 速度在所述加速度 计的三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数 据。

装置 130还包括：

重力加速度大小确定单元， 用于与所述干扰去除单元连接， 通过车辆的 车载诊断系统 OBD接口获取车速数据；

根据获取的车速数据， 确定车速为零时加速度计测量的加速度数据； 根据所述车速为零时加速度计测量的加速度数 据， 确定重力加速度的大 小。

所述干扰去除单元 1302用于去除所述加速度计相对于车辆发生移� �引起 的加速度计角度发生变化对所述原始加速度数 据产生的干扰时， 具体包括： 使用局部线性嵌入算法对所述原始加速度数据 进行处理， 将所述加速度 计相对于车辆发生移动引起加速度计角度发生 变化后测量的加速度数据转化 为所述加速度计角度未发生变化的情况下测量 的加速度数据。

所述加速度确定单元 1303 , 具体用于：

使用矩阵表示去除干扰后的所述原始加速度数 据；

对所述使用矩阵表示的去除干扰后的所述原始 加速度数据进行奇异值分 解处理， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

装置 130还包括： 噪声去除单元， 用于对所述干扰去除单元确定的去除 干扰后的原始加速度数据去除车辆震动产生的 干扰。

装置 130还包括： 第一修正单元， 用于获取车辆的全球定位系统 GPS位 置信息， 所述位置信息包括： 经度和纬度；

根据所述 GPS位置信息， 确定车辆的加速度数据；

使用根据所述 GPS位置信息确定的车辆的加速度数据， 对所述加速度确 定单元确定的所述车辆在行驶过程中的加速度 数据进行修正。 装置 130还包括： 第二修正单元， 用于通过车辆的 OBD接口获取车速数 据；

根据所述车速数据， 确定车辆的加速度数据；

使用根据所述车速数据确定的车辆的加速度数 据， 对所述加速度确定单 元确定的所述车辆在行驶过程中的加速度数据 进行修正。

所述第一修正单元或第二修正单元对所述车辆 在行驶过程中的加速度数 据进行修正时， 具体是使用卡尔曼滤波的方法。

装置 130还包括： 角度确定单元， 用于根据所述干扰去除单元确定的去 除干扰后的原始加速度数据， 以及所述加速度确定单元确定的所述车辆在行 驶过程中的加速度数据， 确定所述加速度计的角度。

需要说明的是， 该实施例的确定车辆加速度的装置是为实现上 述步骤 S101 - S103的， 上述的对方法的解释和限定同样适用于本实施 例的确定车辆 加速度的装置。

参见图 14 , 本发明提供的一种终端设备 140包括：

加速度计 1401 , 用于在车辆行驶过程中测量车辆的原始加速度 数据； 处理器 1402 , 用于获取在车辆行驶过程中所述加速度计测量 的原始加速 度数据； 根据获取的所述原始加速度数据， 去除重力对所述原始加速度数据 产生的干扰， 以及去除所述加速度计相对于车辆发生移动引 起的加速度计角 度发生变化对所述原始加速度数据产生的干扰 ； 根据去除干扰后的原始加速 度数据， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

所述加速度计 1401测量的车辆的原始加速度数据的数据大小� �于预设门 限值。

所述加速度计 1401测量的原始加速度数据， 具体包括： 所述加速度计测 量的分别在所述加速度计的三个轴向上的加速 度数据；

所述处理器 1402确定的车辆在行驶过程中的加速度数据， 包括： 车辆的正前方向的加速度数据、 与正前方垂直的侧面方向的加速度数据 和与所述正前方向和所述侧面方向所组成的平 面垂直的方向的加速度数据。 所述处理器 1402用于去除重力对所述原始加速度数据产生� �干扰时， 具 体包括：

根据所述原始加速度数据， 确定用于指示重力加速度在所述加速度计的 三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数据；

根据所述用于指示重力加速度在所述加速度计 的三个轴向构成的坐标系 空间中的方向的数据和重力加速度的大小， 确定重力加速度在所述加速度计 的三个轴向上的加速度分量；

将所述加速度计测量的分别在所述加速度计的 三个轴向上的加速度数据 分别减去所述重力加速度在所述加速度计的三 个轴向上的加速度分量， 得到 去除重力产生的干扰的原始加速度数据。

所述处理器 1402用于确定用于指示重力加速度在所述加速� �计的三个轴 向构成的坐标系空间中的方向的数据时， 具体包括：

对所述原始加速度数据进行空间曲线拟合处理 ， 得到拟合曲线对应的数 据； 其中， 所述拟合曲线对应的数据为指示了所述重力加 速度在所述加速度 计的三个轴向构成的坐标系空间中的方向的数 据。

参见图 15 , 终端设备 140还包括： OBD接口 1403 , 用于与车辆的 OBD 接口连接；

所述处理器 1402还用于通过 OBD接口 1403获取车速数据； 根据获取的 车速数据， 确定车速为零时加速度计测量的加速度数据； 根据所述车速为零 时加速度计测量的加速度数据， 确定重力加速度的大小。

所述处理器 1402用于去除所述加速度计相对于车辆发生移� �引起的加速 度计角度发生变化对所述原始加速度数据产生 的干扰时， 具体包括：

使用局部线性嵌入算法对所述原始加速度数据 进行处理， 将所述加速度 计相对于车辆发生移动引起加速度计角度发生 变化后测量的加速度数据转化 为所述加速度计角度未发生变化的情况下测量 的加速度数据。

所述处理器 1402用于根据去除干扰后的所述原始加速度数� �， 确定所述 车辆在行驶过程中的加速度数据时， 具体包括： 使用矩阵表示去除干扰后的所述原始加速度数 据；

对所述使用矩阵表示的去除干扰后的所述原始 加速度数据进行奇异值分 解处理， 确定所述车辆在行驶过程中的加速度数据。

所述处理器 1402用于去除对所述原始加速度数据的干扰之� �， 还用于： 对去除干扰后的原始加速度数据去除车辆震动 产生的干扰。

如图 15所示， 终端设备 140还包括： GPS模块 1404, 用于在车辆行驶过 程中测量车辆的全球定位系统 GPS位置信息， 所述位置信息包括： 经度和纬 度；

所述处理器 1402用于确定所述车辆在行驶过程中的加速度� �据之后， 还 用于根据所述 GPS位置信息， 确定车辆的加速度数据； 使用根据所述 GPS位 置信息确定的车辆的加速度数据， 对所述车辆在行驶过程中的加速度数据进 行修正。

所述处理器 1402用于确定所述车辆在行驶过程中的加速度� �据之后， 还 用于： 通过车辆的 OBD接口 1403获取车速数据； 根据所述车速数据， 确定 车辆的加速度数据； 使用根据所述车速数据确定的车辆的加速度数 据， 对所 述车辆在行驶过程中的加速度数据进行修正。

所述处理器 1402 用于对所述车辆在行驶过程中的加速度数据进 行修正 时， 具体用于：

使用卡尔曼滤波的方法， 对所述车辆在行驶过程中的加速度数据进行修 正。

所述处理器 1402用于确定所述车辆在行驶过程中的加速度� �据之后， 还 用于：

根据所述去除干扰后的原始加速度数据， 以及所述车辆在行驶过程中的 加速度数据， 确定所述加速度计的角度。

综上所述， 本发明实施例， 对加速度计测量的原始加速度数据进行去除 重力干扰， 以及去除加速度计摆放角度改变引起的干扰的 处理， 得到加速度 计的数据中的有效成分， 并进行校正确定出车辆加速度， 这样， 消除了干扰 因素的影响， 确定出的车辆加速度的准确性较高。 并且， 还可以结合 OBD数 据和 GPS位置信息对确定出的车辆加速度进行修正， 进一步提高了确定出的车 辆力。速度的准确性。

本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或 计算机程序产品。 因此， 本发明可釆用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且， 本发明可釆用在一个或多个 其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用 存储介质 (包括但不限于磁盘 存储器、 CD-ROM、 光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形 式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备（系统） 、 和计算机程序 产品的流程图和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程 图和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流 程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算 机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处 理器以产生一个机器， 使 得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处 理器执行的指令产生用于实现 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功 能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机 或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器 中的指令产生包括指令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或 多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能� �

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他 可编程数据处理设备上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列 操作步骤以产生计算机实现的 处理， 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令 提供用于实现在流程图 一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能� �步 骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例， 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 发明范围的所有变更和修改。 脱离本发明实施例的精神和范围。 这样， 倘若本发明实施例的这些修改和变 型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之 内， 则本发明也意图包含这些 改动和变型在内。