CN109606366B - 用于控制车辆的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了用于控制车辆的方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：获取目标车辆的当前速度和当前加速度；将当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门；响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。该实施方式丰富了车辆的控制方式，提高了车辆控制的灵活性，有助于提高车辆控制的准确度。
Description
技术领域
本申请实施例涉及自动控制技术领域，具体涉及用于控制车辆的方法和装置。
背景技术
近几年来，伴随着ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，高级驾驶辅助系统)的发展，车辆实现了一定程度的自动驾驶。但是，目前的ADAS产品主要应用于车辆速度大于等于45千米/小时的情况下。
发明内容
本申请实施例提出了用于控制车辆的方法和装置。
第一方面，本申请实施例提供了一种用于控制车辆的方法，该方法包括：获取目标车辆的当前速度和当前加速度；将当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门；响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。
在一些实施例中，模糊系统是通过模糊系统建立步骤得到的，模糊系统建立步骤包括：获取历史驾驶数据集合，其中，历史驾驶数据包括人工驾驶车辆过程中，车辆在历史同一时刻的速度、加速度以及相应的油门量或刹车量；对于历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，将该历史驾驶数据中的油门量输入预先确定的第二比例积分微分控制器，得到与该历史驾驶数据对应的非负的控制命令系数，或者将该历史驾驶数据中的刹车量输入预先确定的第二比例控制器，得到与该历史驾驶数据对应的负的控制命令系数；基于历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度、加速度以及该历史驾驶数据对应的控制命令系数，构建模糊规则集合，模糊规则用于将采样速度集合中的采样速度和采样加速度集合中的采样加速度映射到控制命令系数；基于模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造模糊系统。
在一些实施例中，模糊系统建立步骤还包括：对于模糊规则集合中的模糊规则，将该模糊规则中的采样速度和采样加速度输入所建立的模糊系统，得到与该模糊规则对应的控制命令系数；基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整模糊系统的系统参数。
在一些实施例中，基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整模糊系统的系统参数，包括：基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，利用最小二乘法调整模糊系统的系统参数
在一些实施例中，在将当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数之前，该方法还包括：将当前加速度进行预处理，预处理包括比例调节和滤波处理。
第二方面，本申请实施例提供了一种用于控制车辆的装置，该装置包括：获取单元，被配置成获取目标车辆的当前速度和当前加速度；输入单元，被配置成将当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；油门控制单元，被配置成响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门；刹车控制单元，被配置成响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。
在一些实施例中，模糊系统是通过模糊系统建立步骤得到的，模糊系统建立步骤包括：获取历史驾驶数据集合，其中，历史驾驶数据包括人工驾驶车辆过程中，车辆在历史同一时刻的速度、加速度以及相应的油门量或刹车量；对于历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，将该历史驾驶数据中的油门量输入预先确定的第二比例积分微分控制器，得到与该历史驾驶数据对应的非负的控制命令系数，或者将该历史驾驶数据中的刹车量输入预先确定的第二比例控制器，得到与该历史驾驶数据对应的负的控制命令系数；基于历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度、加速度以及该历史驾驶数据对应的控制命令系数，构建模糊规则集合，模糊规则用于将采样速度集合中的采样速度和采样加速度集合中的采样加速度映射到控制命令系数；基于模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造模糊系统。
在一些实施例中，模糊系统建立步骤还包括：对于模糊规则集合中的模糊规则，将该模糊规则中的采样速度和采样加速度输入所建立的模糊系统，得到与该模糊规则对应的控制命令系数；基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整模糊系统的系统参数。
在一些实施例中，基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整模糊系统的系统参数，包括：基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，利用最小二乘法调整模糊系统的系统参数
在一些实施例中，该装置还包括：预处理单元，被配置成将当前加速度进行预处理，预处理包括比例调节和滤波处理。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。
本申请实施例提供的用于控制车辆的方法和装置，通过将目标车辆的当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门；以及响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。从而，通过利用预先确定的模糊系统、第一比例积分微分控制器和第一比例控制器实现对车辆的油门和刹车进行控制，从而丰富了车辆的控制方式，提高了车辆控制的灵活性，有助于提高车辆控制的准确度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本申请的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
图2是根据本申请的用于控制车辆的方法的一个实施例的流程图；
图3是根据本申请的模糊系统建立步骤的一个实施例的流程图；
图4是根据本申请的用于控制车辆的方法的一个应用场景的示意图；
图5是根据本申请的用于控制车辆的方法的又一个实施例的流程图；
图6是根据本申请的用于控制车辆的装置的一个实施例的结构示意图；
图7是适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了可以应用本公开的实施例的用于控制车辆的方法或用于控制车辆的装置的实施例的示例性系统架构100。
如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102，服务器103、网络104和车辆105。网络104用以在终端设备101、102、服务器103和车辆105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
终端设备101、102，服务器103，车辆105可以通过网络104交互，以接收或发送数据(例如用于指示车辆的运动的数据)等。终端设备101、102上可以安装有各种通讯客户端应用，例如车辆控制类应用、图像处理类应用、网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
终端设备101、102可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101、102为硬件时，可以是各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备101、102为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务的软件或软件模块)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
服务器103可以是提供各种服务的服务器，例如对车辆105的运动进行控制的后台服务器。后台服务器可以对接收到的数据(例如车辆105的速度和加速度)进行计算等处理，并将处理结果(例如油门量和刹车量)反馈给车辆105。
需要说明的是，服务器可以是硬件，也可以是软件。当服务器为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务的软件或软件模块)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
车辆105可以是各种能够被控制的车辆。例如，车辆105可以被终端设备101、102，或者，服务器103发送的指令所控制；也可以被安装于车辆105自身的控制器或者软件所控制。作为示例，车辆105可以包括但不限于以下任意一项：汽车，轿车，公交车，自动驾驶车辆等等。车辆105在获取到指令之后，可以按照指令的指示进行行驶。
需要说明的是，本申请的实施例所提供的用于控制车辆的方法可以由服务器103执行，也可以由终端设备101、102执行，还可以由车辆105执行；相应地，用于控制车辆的装置可以设置于服务器103中，也可以设置于终端设备101、102中，还可以设置于车辆105中。
应该理解，图1中的终端设备、网络、服务器和车辆的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络、服务器和车辆。例如，当用于控制车辆的方法运行于其上的电子设备不需要与其他电子设备进行数据传输时，该系统架构可以仅包括用于控制车辆的方法运行于其上的电子设备。
继续参考图2，其示出了根据本申请的用于控制车辆的方法的一个实施例的流程200。该用于控制车辆的方法，包括以下步骤：
步骤201，获取目标车辆的当前速度和当前加速度。
在本实施例中，用于控制车辆的方法的执行主体(例如图1所示的服务器，终端设备或者车辆)可以通过有线连接方式或者无线连接方式从其他电子设备或者本地获取目标车辆的当前速度和当前加速度。
这里，目标车辆可以是任一指定车辆。
可以理解的是，目标车辆的当前速度可以是由目标车辆中安装的车速传感器采集到的车速。上述执行主体可以从上述车速传感器中获取目标车辆的当前速度。而目标车辆的当前加速度可以由以下两种方式获取：第一，可以对目标车辆的车速进行微分处理，从而得到目标车辆的当前加速度。第二，目标车辆中可以安装有IMU(Inertial MeasurementUnit，惯性测量单元)，可以从目标车辆中安装的IMU获取IMU采集的目标车辆的当前加速度。
步骤202，将当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数。
在本实施例中，上述执行主体(例如图1所示的服务器，终端设备或者车辆)可以将步骤201中所获取的目标车辆的当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数。
控制命令系数是用于表征对目标车辆加速或者减速的幅度的统一数值。当控制命令系数为非负数时，表示加速；反之，当控制命令系数为负数时，表示减速。另外，控制命令系数的绝对值与加速或者减速的幅度正相关。
需要说明的是，这里，模糊系统可以用于表征速度和加速度二者与控制命令系数之间的对应关系。作为示例，模糊系统可以是技术人员基于对大量的速度和加速度二者和控制命令系数的统计而预先制定的、存储有多个速度和加速度二者与控制命令系数的对应关系的对应关系表；也可以是技术人员基于对大量数据的统计而预先设置并存储至上述电子设备中的、对速度和加速度进行数值计算以得到用于表征控制命令系数的计算结果的计算公式。
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述模糊系统可以是通过模糊系统建立步骤得到的，如图3所示，模糊系统建立步骤可以包括以下步骤301到步骤304：
步骤301，获取历史驾驶数据集合。
需要说明的是，模糊系统建立步骤的执行主体可以与用于控制车辆的方法的执行主体相同或者不同。如果相同，则模糊系统建立步骤的执行主体可以在建立模糊系统后，将所建立的模糊系统相关信息存储在本地。如果不同，则模糊系统建立步骤的执行主体可以在建立模糊系统后，将所建立的模糊系统相关信息发送给用于控制车辆的方法的执行主体。
这里，模糊系统建立步骤的执行主体可以本地或者远程地从与上述执行主体网络连接的其他电子设备获取历史驾驶数据集合。其中，历史驾驶数据包括人工驾驶车辆过程中，车辆在历史同一时刻的速度、加速度以及相应的油门量或刹车量。这些数据都可有车辆中的相应传感器采集得到。可以理解的是，这里的人工驾驶车辆过程可以是那些人工安全驾驶车辆未发生交通事故，而且驾驶过程中，车内乘客感觉也比较舒适的驾驶过程。
作为示例，可以在人工代客泊车过程中，即人工将车辆从地平面经过螺旋坡道驾驶到地下车库，以及将车辆从地下车库经螺旋坡道驾驶到地平面的过程中，采集车辆的速度、加速度以及相应的油门量或刹车量。
步骤302，对于历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，将该历史驾驶数据中的油门量输入预先确定的第二比例积分微分控制器，得到与该历史驾驶数据对应的非负的控制命令系数，或者将该历史驾驶数据中的刹车量输入预先确定的第二比例控制器，得到与该历史驾驶数据对应的负的控制命令系数。
这里，为了将油门量和刹车量统一成一个数值，模糊系统建立步骤的执行主体可以对于步骤301中所获取的历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，如果该历史驾驶数据中包括油门量，则将该历史驾驶数据中的油门量输入预先确定的第二比例积分微分控制器，得到与该历史驾驶数据对应的非负的控制命令系数，如果该历史驾驶数据中包括刹车量，则将该历史驾驶数据中的刹车量输入预先确定的第二比例控制器，得到与该历史驾驶数据对应的负的控制命令系数。
这里，第二比例积分微分控制器可以是PID(Proportion Integral Differentialcoefficient)控制器，其中的比例系数，积分系数和微分系数可以是由技术人员预先指定的，当然，第二比例积分微分控制器的比例系数，积分系数和微分系数也可以由技术人员根据实际情况进行调整。
这里，第二比例控制器可以是只包括比例系数的PID控制器，即，第二比例控制器可以是积分系数和微分系数都为零的PID控制器。当然，第二比例控制器中的比例系数可以是由技术人员预先指定的，也可以由技术人员根据实际情况进行调整。
步骤303，基于历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度、加速度以及该历史驾驶数据对应的控制命令系数，构建模糊规则集合。
这里，模糊系统建立步骤的执行主体可以基于历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度、加速度以及该历史驾驶数据对应的控制命令系数，构建模糊规则集合。其中，模糊规则用于将采样速度集合中的采样速度和采样加速度集合中的采样加速度映射到控制命令系数。
具体而言，可以首先对历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度分布进行采样，得到采样速度集合，对历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的加速度分布进行采样，得到采样加速度集合。然后，对于历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，生成一条模糊规则用于将该历史驾驶数据中的速度最接近的采样速度、该历史驾驶数据中的加速度最接近的采样加速度映射到该历史驾驶数据对应的控制命令系数，以及将所生成的模糊规则添加到模糊规则集合中。
步骤304，基于模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造模糊系统。
这里，模糊系统建立步骤的执行主体可以基于步骤303中所构建的模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造模糊系统。经过步骤304所得到的模糊系统，可以实现将任意速度和加速度输入给模糊系统，得到对应的控制命令系数。即，实现从模糊规则中将离散的采样速度和采样加速度映射到控制命令系数，实现将任意连续的速度值和加速度值映射到控制命令系数。
需要说明的是，基于模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造模糊系统是目前广泛研究和应用的公知技术，在此不再赘述。
可选地，上述模糊系统建立步骤还可以包括步骤305和步骤306：
步骤305，对于模糊规则集合中的模糊规则，将该模糊规则中的采样速度和采样加速度输入所建立的模糊系统，得到与该模糊规则对应的控制命令系数。
这里，为了使得模糊系统能够覆盖模糊规则集合中的模糊规则，模糊系统建立步骤的执行主体可以对于模糊规则集合中的模糊规则，将该模糊规则中的采样速度和采样加速度输入所建立的模糊系统，得到与该模糊规则对应的控制命令系数。
步骤306，基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整模糊系统的系统参数。
这里，由于模糊规则集合中的模糊规则来自于现实中人工驾驶数据，那么按照模糊规则集合中的模糊规则可以实现安全驾驶，由于在模糊系统建立过程中可能改变了对模糊规则的覆盖，这里可以基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整模糊系统的系统参数。例如，可以在偏差大于预设偏差阈值的情况下，调高或者调低模糊系统的系统参数。
可选地，可以采用最小二乘法，基于模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整模糊系统的系统参数。
步骤203，响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门。
在本实施例中，用于控制车辆的方法的执行主体可以在步骤202中所得到的控制命令系数为非负数的情况下，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门。
这里，第一比例积分微分控制器可以是PID控制器，其中的比例系数，积分系数和微分系数可以是由技术人员预先指定的，当然，第一比例积分微分控制器的比例系数，积分系数和微分系数也可以由技术人员根据实际情况进行调整。
可以理解的是，这里第一比例积分微分控制器和上述可选实现方式中的第二比例积分微分控制器可以实现两个互逆的过程。即，将控制命令系数x1输入第一比例积分微分控制器得到油门量y1，那么将油门量y1输入第二比例积分微分控制器可以得到控制命令系数x1。反之，将油门量y1输入第二比例积分微分控制器得到控制命令系数x1，那么将控制命令系数x1输入第一比例积分微分控制器可以得到油门量y1。
步骤204，响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。
在本实施例中，上述执行主体可以在步骤202中所得到的控制命令系数为负数的情况下，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。
这里，第一比例控制器可以是只包括比例系数的PID控制器，即，第一比例控制器可以是积分系数和微分系数都为零的PID控制器。当然，第一比例控制器中的比例系数可以是由技术人员预先指定的，也可以由技术人员根据实际情况进行调整。
可以理解的是，这里第一比例控制器和上述可选实现方式中的第二比例控制器可以实现两个互逆的过程。即，将控制命令系数x2输入第一比例积分微分控制器得到油门量y2，那么将油门量y2输入第二比例控制器可以得到控制命令系数x2。反之，将油门量y2输入第二比例控制器得到控制命令系数x2，那么将控制命令系数x2输入第一比例控制器可以得到油门量y2。
继续参见图4，图4是根据本实施例的用于控制车辆的方法的应用场景的一个示意图。在图4的应用场景中，用于控制车辆的方法的执行主体(例如安装于车辆上的控制器)可以获取目标车辆的当前速度401和当前加速度402。然后，将当前速度401和当前加速度402输入预先确定的模糊系统403，得到控制命令系数404。接着，如果控制命令系数404为非负数，可以将所得到的控制命令系数404输入预先确定的第一比例积分微分控制器405，得到油门量406，以及用所得到的油门量406控制目标车辆的油门407。如果，控制命令系数404为负数，可以将控制命令系数404输入预先确定的第一比例控制器408，得到刹车量409，以及用所得到的刹车量409控制目标车辆的刹车410。
本申请的上述实施例提供的方法通过将目标车辆的当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门；以及响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。从而，通过利用预先确定的模糊系统、第一比例积分微分控制器和第一比例控制器实现对车辆的油门和刹车进行控制，从而丰富了车辆的控制方式，提高了车辆控制的灵活性，有助于提高车辆控制的准确度。现有的模糊控制系统，大多利用跟踪误差和误差变化率来构建模糊系统，但是当车辆低速匀速通过螺旋坡道时，速度误差和加速度误差很小，不适合用于构建模糊系统，而本实施例中并不是采用速度误差和误差变化率，而直接采用速度和加速度来构建模糊系统，可以实现车辆低速匀速通过螺旋坡道。
进一步参考图5，其示出了用于控制车辆的方法的又一个实施例的流程500。该用于控制车辆的方法的流程500，包括以下步骤：
步骤501，获取目标车辆的当前速度和当前加速度。
在本实施例中，步骤501的具体操作与图2所示的实施例中步骤201的操作基本相同，在此不再赘述。
步骤502，将当前加速度进行预处理。
实践中，由于在车辆低速匀速行驶过程中，加速度相对比较小，如果将这些比较小的加速度直接输入给模糊系统，会降低模糊系统的鲁棒性，为了更好地控制目标车辆的油门或刹车，可以将步骤501所获取的当前加速度进行预处理，然后再执行步骤503。具体而言，这里的预处理可以包括比例调节和滤波处理。即，将当前加速度乘以一个比例系数以扩大当前加速度，并且对比例调节之后的当前加速度进行滤波处理。例如，如果扩大之后的当前加速度大于预设的最大加速度阈值，可以将当前加速度更新为最大加速度阈值。如果，扩大之后的当前加速度小于预设的最小加速度阈值，可以将当前加速度更新为最小加速度阈值。
步骤503，将当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数。
步骤504，响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门。
步骤505，响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。
在本实施例中，步骤503、步骤504和步骤505的具体操作与图2所示的实施例中步骤202、步骤203和步骤204的操作基本相同，在此不再赘述。
从图5中可以看出，与图2对应的实施例相比，本实施例中的用于控制车辆的方法的流程500多出了对当前加速度进行预处理的步骤。由此，本实施例描述的方案可以提高模糊系统的鲁棒性，从而提高目标车辆中乘客的乘坐舒适感。
进一步参考图6，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种用于控制车辆的装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图6所示，本实施例的用于控制车辆的装置600包括：获取单元601、输入单元602、油门控制单元603和刹车控制单元604。其中，获取单元601，被配置成获取目标车辆的当前速度和当前加速度；输入单元602，被配置成将上述当前速度和上述当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；油门控制单元603，被配置成响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制上述目标车辆的油门；刹车控制单元604，被配置成响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制上述目标车辆的刹车。
在本实施例中，用于控制车辆的装置600的获取单元601、输入单元602、油门控制单元603和刹车控制单元604的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图2对应实施例中步骤201、步骤202、步骤203和步骤204的相关说明，在此不再赘述。
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述模糊系统可以是通过模糊系统建立步骤得到的，上述模糊系统建立步骤可以包括：获取历史驾驶数据集合，其中，历史驾驶数据包括人工驾驶车辆过程中，车辆在历史同一时刻的速度、加速度以及相应的油门量或刹车量；对于上述历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，将该历史驾驶数据中的油门量输入预先确定的第二比例积分微分控制器，得到与该历史驾驶数据对应的非负的控制命令系数，或者将该历史驾驶数据中的刹车量输入预先确定的第二比例控制器，得到与该历史驾驶数据对应的负的控制命令系数；基于上述历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度、加速度以及该历史驾驶数据对应的控制命令系数，构建模糊规则集合，上述模糊规则用于将采样速度集合中的采样速度和采样加速度集合中的采样加速度映射到控制命令系数；基于上述模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造上述模糊系统。
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述模糊系统建立步骤还可以包括：对于上述模糊规则集合中的模糊规则，将该模糊规则中的采样速度和采样加速度输入所建立的模糊系统，得到与该模糊规则对应的控制命令系数；基于上述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整上述模糊系统的系统参数。
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述基于上述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整上述模糊系统的系统参数，可以包括：基于上述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，利用最小二乘法调整上述模糊系统的系统参数
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述装置600还可以包括：预处理单元605，被配置成将上述当前加速度进行预处理，上述预处理包括比例调节和滤波处理。
需要说明的是，本申请实施例提供的用于控制车辆的装置中各单元的实现细节和技术效果可以参考本申请中其它实施例的说明，在此不再赘述。
下面参考图7，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统700的结构示意图。图7示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，计算机系统700包括中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM，Read Only Memory)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM，Random Access Memory)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有系统700操作所需的各种程序和数据。CPU 701、ROM702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O，Input/Output)接口705也连接至总线704。
以下部件连接至I/O接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)、液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN(局域网，Local AreaNetwork)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)701执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括获取单元、输入单元、油门控制单元和刹车控制单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，获取单元还可以被描述为“获取目标车辆的当前速度和当前加速度的单元”。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该装置中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该装置执行时，使得该装置：获取目标车辆的当前速度和当前加速度；将当前速度和当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制目标车辆的油门；响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制目标车辆的刹车。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种用于控制车辆的方法，包括：
获取目标车辆的当前速度和当前加速度；
将所述当前速度和所述当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；所述模糊系统用于表征速度和加速度二者与控制命令系数之间的对应关系；
响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制所述目标车辆的油门；
响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制所述目标车辆的刹车；
当所述模糊系统通过由模糊规则集合中的各条模糊规则来记录历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据中的速度和加速度二者与控制命令系数之间的对应关系时，所述方法还包括：
对于所述模糊规则集合中的模糊规则，将该模糊规则中的采样速度和采样加速度输入所建立的模糊系统，得到与该模糊规则对应的控制命令系数；所述采样速度由对所述历史驾驶数据中的速度分布进行采样得到，所述采样加速度由对所述历史驾驶数据中的加速度分布进行采样得到；
基于所述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整所述模糊系统的系统参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模糊系统是通过模糊系统建立步骤得到的，所述模糊系统建立步骤包括：
获取历史驾驶数据集合，其中，历史驾驶数据包括人工驾驶车辆过程中，车辆在历史同一时刻的速度、加速度以及相应的油门量或刹车量；
对于所述历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，将该历史驾驶数据中的油门量输入预先确定的第二比例积分微分控制器，得到与该历史驾驶数据对应的非负的控制命令系数，或者将该历史驾驶数据中的刹车量输入预先确定的第二比例控制器，得到与该历史驾驶数据对应的负的控制命令系数；
基于所述历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度、加速度以及该历史驾驶数据对应的控制命令系数，构建模糊规则集合，所述模糊规则用于将采样速度集合中的采样速度和采样加速度集合中的采样加速度映射到控制命令系数；
基于所述模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造所述模糊系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整所述模糊系统的系统参数，包括：
基于所述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，利用最小二乘法调整所述模糊系统的系统参数。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其中，在将所述当前速度和所述当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数之前，所述方法还包括：
将所述当前加速度进行预处理，所述预处理包括比例调节和滤波处理。
5.一种用于控制车辆的装置，包括：
获取单元，被配置成获取目标车辆的当前速度和当前加速度；
输入单元，被配置成将所述当前速度和所述当前加速度输入预先确定的模糊系统，得到控制命令系数；所述模糊系统用于表征速度和加速度二者与控制命令系数之间的对应关系；
油门控制单元，被配置成响应于所得到的控制命令系数为非负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例积分微分控制器，得到油门量，以及用所得到的油门量控制所述目标车辆的油门；
刹车控制单元，被配置成响应于所得到的控制命令系数为负数，将所得到的控制命令系数输入预先确定的第一比例控制器，得到刹车量，以及用所得到的刹车量控制所述目标车辆的刹车；
当所述模糊系统通过由模糊规则集合中的各条模糊规则来记录历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据中的速度和加速度二者与控制命令系数之间的对应关系时，所述装置还包括：
对于所述模糊规则集合中的模糊规则，将该模糊规则中的采样速度和采样加速度输入所建立的模糊系统，得到与该模糊规则对应的控制命令系数；所述采样速度由对所述历史驾驶数据中的速度分布进行采样得到，所述采样加速度由对所述历史驾驶数据中的加速度分布进行采样得到；
基于所述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整所述模糊系统的系统参数。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述模糊系统是通过模糊系统建立步骤得到的，所述模糊系统建立步骤包括：
获取历史驾驶数据集合，其中，历史驾驶数据包括人工驾驶车辆过程中，车辆在历史同一时刻的速度、加速度以及相应的油门量或刹车量；
对于所述历史驾驶数据集合中的历史驾驶数据，将该历史驾驶数据中的油门量输入预先确定的第二比例积分微分控制器，得到与该历史驾驶数据对应的非负的控制命令系数，或者将该历史驾驶数据中的刹车量输入预先确定的第二比例控制器，得到与该历史驾驶数据对应的负的控制命令系数；
基于所述历史驾驶数据集合中历史驾驶数据中的速度、加速度以及该历史驾驶数据对应的控制命令系数，构建模糊规则集合，所述模糊规则用于将采样速度集合中的采样速度和采样加速度集合中的采样加速度映射到控制命令系数；
基于所述模糊规则集合，利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器构造所述模糊系统。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述基于所述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，调整所述模糊系统的系统参数，包括：
基于所述模糊规则集合中模糊规则对应的控制命令系数与模糊规则中的控制命令系数之间的偏差，利用最小二乘法调整所述模糊系统的系统参数。
8.根据权利要求5-7中任一所述的装置，其中，所述装置还包括：
预处理单元，被配置成将所述当前加速度进行预处理，所述预处理包括比例调节和滤波处理。
9.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
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