CN110126815A - 用于协助交通工具的驾驶控制的方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

根据本公开的实施例，提供了用于协助交通工具的驾驶控制的方法、装置、设备和介质。一种用于协助交通工具的驾驶控制的方法包括在向交通工具的纵向控制系统分别应用多个控制参数的情况下，采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在多个控制参数下的相应速度序列。该方法还包括基于相应速度序列，确定在多个控制参数下交通工具在不同时间点处的相应加速度，并且生成至少多个控制参数与相应加速度之间的对应关系，以用于协助交通工具的自动驾驶控制。由此，可以在没有关于交通工具的精确参数和用于加速度测量的硬件传感器的情况下，以离线的方式建立纵向控制的相关参数与加速度之间的准确对应性。

Description

用于协助交通工具的驾驶控制的方法、装置、设备和介质

技术领域

本公开的实施例主要涉及自动驾驶领域，并且更具体地，涉及用于协助交通工具的驾驶控制的方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，自动驾驶(也称为无人驾驶)相关技术逐渐崭露头角。交通工具、特别是车辆的自动驾驶能力越来越令人期待。无人驾驶车辆集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，属于计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产品。交通工具的驾驶控制模块是无人驾驶系统必不可少的模块，负责操纵交通工具的执行机构，诸如发动机、制动、方向盘和档位等，使交通工具按照规划的轨迹行驶。通常，交通工具的驾驶控制在纵向和横向进行解耦。纵向控制主要负责操作交通工具的驱动和制动，包括对发动机、制动和档位的控制，以实现交通工具的加减速，而横向控制主要负责操作交通工具的方向盘，以实现交通工具的转向。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了用于协助交通工具的驾驶控制的方案。

在本公开的第一方面，提供了一种用于协助交通工具的驾驶控制的方法。该方法包括在向交通工具的纵向控制系统分别应用多个控制参数的情况下，采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在多个控制参数下的相应速度序列；基于相应速度序列，确定在多个控制参数下交通工具在不同时间点处的相应加速度；以及生成至少多个控制参数与相应加速度之间的对应关系，以用于协助交通工具的自动驾驶控制。

在本公开的第二方面，提供了一种用于协助交通工具的驾驶控制的装置。该装置包括：速度采集模块，被配置为在向交通工具的纵向控制系统分别应用多个控制参数的情况下，采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在多个控制参数下的相应速度序列；加速度确定模块，被配置为基于相应速度序列，确定在多个控制参数下交通工具在不同时间点处的相应加速度；以及对应关系生成模块，被配置为生成至少多个控制参数与相应加速度之间的对应关系，以用于协助交通工具的自动驾驶控制。

在本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；以及存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现根据本公开的第一方面的方法。

在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现根据本公开的第一方面的方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开的多个实施例能够在其中实现的示例环境的示意图；

图2示出了根据本公开的一些实施例的协助交通工具的驾驶控制的系统的框图；

图3示出了根据本公开的一些实施例的用于协助交通工具的驾驶控制的方法的流程图；以及

图4示出了能够实施本公开的多个实施例的设备的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

如以上提及的，对交通工具的自动驾驶控制包括纵向控制，诸如对发动机和制动的控制。在常规方案中，为了实现自动的纵向控制，需要对交通工具的纵向受力进行估计，这依赖于利用交通工具的气动外形、发动机、传动机构、制动的相关参数进行建模。在没有相关参数的情况下，特别是对于没有整车设计制造经验的个人研究员和组织而言，常规的纵向受力估计无法应用，因而限制了这样的方案的研究和使用范围。

此外，在常规方案中，纵向控制还需要加速度传感器的硬件支持，以检测交通工具的实时加速度。一般的惯性测量单元(IMU)或加速度计只能测量不包含重力加速度在内的视加速度，因而还需要通过算法来融合IMU/加速度计的测量值来确定重力加速度，才能得到交通工具的实际加速度值，这增加了硬件成本和计算复杂度。

根据本公开的实施例，提供了一种协助交通工具的驾驶控制的方案。该方案以离线方式对交通工具的纵向控制系统的控制参数与加速度之间的对应关系。具体地，通过向交通工具的纵向控制系统应用不同的控制参数，然后采集交通工具在不同时间点处的速度。基于采集到的速度信息，确定在不同的控制参数下交通工具在不同时间点处的加速度。由此，可以生成控制参数与加速度之间的对应关系，以用于协助交通工具的自动驾驶控制。由此，可以在没有关于交通工具的精确参数和用于加速度测量的硬件传感器的情况下，以离线的方式建立纵向控制的相关参数与加速度之间的准确对应性。

图1示出了本公开的多个实施例能够在其中实现的示例交通环境100的示意图。在该示例环境100中包括在道路102上的一个或多个交通工具110。如本文中所使用的，交通工具指的是能够承载人和/或物并且可移动的任何类型的工具。在图1的示例中，交通工具110被图示为车辆。车辆可以是机动车辆或非机动车辆，其示例包括但不限于小汽车、轿车、卡车、公交车、电动车、摩托车、自行车，等等。然而，应当理解，在本公开中，车辆仅仅是交通工具的一个示例。本公开的实施例同样适用于除车辆之外的其他交通工具，诸如船、火车、飞机等等。

一个或多个交通工具110可以是具有一定自动驾驶能力的交通工具，也被称为无人驾驶交通工具。当然，环境100中的另外一个或一些交通工具可以是不具有自动驾驶能力的交通工具。这样的交通工具可以由驾驶者手动控制。交通工具110还可以安装有定位装置以确定其自身位置，该定位装置例如可以基于以下技术中的任一种来实现定位：全球定位系统(GPS)技术、全球导航卫星系统(GLONASS)技术、北斗导航系统技术、伽利略定位系统(Galileo)技术、准天顶卫星系统(QAZZ)技术、基站定位技术、Wi-Fi定位技术等。

交通工具110中的集成设备或者可移除设备可以具有基于一个或多个通信技术来与其他设备通信的能力，例如通过V2X通信与其他交通工具通信，与除交通工具以外的其他设备通信，诸如与计算设备120、计算设备130通信。计算设备120和/或130可以远程或本地定位，并且与交通工具110具有通信连接。计算设备120与计算设备130之间也可以具有通信连接。计算设备120和/或130与交通工具110或者计算设备120与130之间的通信连接可以是基于任何通信技术的有线和/或无线连接。

计算设备120和/或130可以是具有计算能力的任何设备、节点、单元等。作为示例，计算设备120和/或130可以是通用计算机、服务器、大型服务机、诸如边缘计算节点等网络节点、诸如虚拟机(VM)等云端计算设备、以及任何其他提供计算能力的设备。

在本公开中，计算设备120被配置为确定关于交通工具110的纵向控制系统的控制参数与加速度之间的对应关系，并且计算设备130被配置为控制交通工具110的自动驾驶。计算设备120生成的控制参数与加速度之间的对应关系可以被提供给计算设备130使用。

应当理解，图1示出的设施和物体仅是示例。在不同环境中出现的物体的类型、数目和相对布置等可能会变化。本公开的范围在此方面不受限制。虽然被示出为两个独立的设备，在一些实施例中，被描述为由计算设备120实现的功能也可以同样由计算设备130实现，反之亦然。换言之，可以由单个计算设备实现对交通工具110的对应关系的供应和自动驾驶的控制。在一些实施例中，计算设备120和/或计算设备130的部分或全部功能还可以被集成在交通工具110上。

本公开的示例实施例将在下文中参照附图详细描述。

图2示出了根据本公开的一些实施例的用于协助交通工具的驾驶控制的系统200的示意框图。该系统200涉及计算设备120、计算设备130和交通工具110。计算设备120主要用于以离线方式对交通工具110的纵向控制进行建模。如图所示，计算设备120包括速度采集模块222、加速度确定模块224和对应关系生成模块226。

速度采集模块222被配置为在向交通工具110的纵向控制系统分别应用多个控制参数的情况下，采集交通工具110在不同时间点处的速度，以获得在多个控制参数下的相应速度序列。在一些实施例中，交通工具110的速度可以通过直接读取交通工具110中传送速度信息的线路(也称为线控)来确定，或者从与交通工具110相关联地布置的全球定位系统(GPS)获取。在一些实施例中，还可以在交通工具110上布置用于检测速度的一个或多个传感器，用于实现速度测量。在一些实施例中，速度被采集的时间点可以参考交通工具110中的计时期间，诸如用于中央处理单元(CPU)的计时器。当然，应当理解，本公开的实施例的范围在速度采集的方式以及计时方式方面不受限制。

加速度确定模块224被配置为基于相应速度序列，确定在多个控制参数下交通工具在不同时间点处的相应加速度。对应关系生成模块226被配置为生成至少多个控制参数与相应加速度之间的对应关系，以用于协助交通工具的自动驾驶控制。

在一些实施例中，对交通工具110的纵向控制系统的控制参数可以自动地被应用，从而实现交通工具110的纵向控制。在一些实施例中，交通工具110的纵向控制系统包括对交通工具110的发动机系统的控制装置(在本文中有时也称为“第一控制装置”)。第一控制装置可以控制是否向发动机系统提供功率源以及功率源的大小。这样的控制装置例如包括加速踏板，在交通工具110为汽油车的示例中也称为油门或油门踏板。在其他类型的交通工具中，对用于输出驱动力的发动机系统进行控制的装置可能具有其他名称，但这并不对本公开的实施例的范围有任何限制。

在一些实施例中，速度采集模块222在采集速度信息时，向交通工具110的第一控制装置应用不同的驱动控制参数。不同的驱动控制参数可以指示第一控制装置向发动机系统提供功率源的情况，从而控制发动机系统的输出扭矩，以输出不同的驱动力。在一些示例，不同的驱动控制参数可以对应于加速踏板的不同开度。加速踏板的不同开度例如可以控制发动机系统的节气门的开度(针对以汽油、柴油、天然气等可燃液/气体为功率源的交通工具)或控制发动机的电压/功率的输出比例(针对以电为功率源的交通工具)。加速踏板的开度可以以百分比表示，其范围可以在0％到100％之间，其中0％的开度表示加速踏板未被踩下，此时控制不向发动机系统提供功率源，而100％的开度表示加速踏板被完全踩下，此时控制向发动机系统提供最大功率源。

在一些实施例中，交通工具110的纵向控制系统还可以附加地或备选地包括对交通工具110的制动系统的控制装置(在本文中有时也称为“第二控制装置”)。第二控制装置可以控制制动系统输出制动力的大小。在以车辆为示例的交通工具中，第二控制装置的示例可以包括制动踏板，有时也称为刹车。在其他类型的交通工具中，对用于输出制动压力的制动系统进行控制的装置可能具有其他名称，但这并不对本公开的实施例的范围有任何限制。

在一些实施例中，速度采集模块222在采集速度信息时，向交通工具110的第二控制装置应用不同的制动控制参数。不同的制动控制参数指示第二控制装置控制交通工具110的制动系统输出不同的制动压力。在一些示例，不同的制动控制参数可以对应于制动踏板的不同开度，以产生不同的制动压力。制动踏板的开度可以以百分比表示，其范围可以在0％到100％之间，其中0％的开度表示制动踏板未被踩下，此时控制制动系统不产生制动压力，而100％的开度表示制动踏板被完全踩下，此时控制制动系统产生最大制动压力。

针对交通工具110的不同纵向控制系统，速度采集模块222可以以不同的过程来采集速度信息。下面将分别描述针对发动机系统的第一控制装置和针对制动系统的第二控制装置的控制、相应的速度采集以及相依的对应关系的确定。

在一些实施例中，速度采集模块222可以控制交通工具110的加速过程，并在加速过程中采集交通工具110的速度信息。具体地，速度采集模块222向交通工具110的发动机系统的第一控制装置应用多个驱动控制参数中的每一个，并且在每个驱动控制参数对应的加速过程中进行速度采集。在应用不同的驱动控制参数之前，交通工具110可以处于静止状态。此外，在速度采集期间，还可以控制交通工具110的制动系统不产生制动压力，以避免制动压力对于驱动控制的干扰。这可以通过向第二控制装置应用对应的制动控制参数来实现，例如控制制动踏板未被踩下(开度为0％)。

在控制加速过程中，要应用的多个驱动控制参数的取值范围可以对应于加速踏板的0％至100％的开度范围，以预定间隔取值(例如以10％为间隔)。这样，多个驱动控制参数可以对应于加速踏板的0％开度、10％开度、20％开度等等，直到100％开度。应当理解，还可以设置其他预定间隔，并且两个连续加速踏板开度之间的间隔可以不同。例如，可以在0％至100％的开度范围内随机取值，并设置对应的驱动控制参数。

在应用任何一个给定驱动控制参数下，第一控制装置控制交通工具110的发动机系统，使得交通工具110从静止状态开始加速到一个预定速度(为便于讨论，在本文中称为“第一预定速度”)。在交通工具110的速度从零增加到第一预定速度期间，速度采集模块222采集交通工具110在不同时间点处的速度，从而获得在当前驱动控制参数下的速度序列。

在一些实施例中，第一预定速度可以基于交通工具110在当前驱动控制参数下的稳定速度。通常，交通工具110的发动机输出扭矩随着速度增大会降低。因此，在交通工具110的加速度过程中，驱动力会随着速度增大而降低，同时，由于自然环境中的阻力(例如风阻)随着速度增大而增加，当交通工具110的总驱动力与遇到的阻力相等时，交通工具110会稳定在某个速度，这个速度被称为稳定速度。稳定速度的大小与驱动控制参数相关，例如加速踏板的开度越大，稳定速度越大。第一预定速度也可以基于交通工具110所处驾驶道路(例如道路102)的速度上限来确定。这个速度上限通常由交通相关部门根据道路状况和其他安全规定而设置。例如，在中国的一些高速道路上，有些类型的车辆的速度上限当前被设置为120千米每小时(km/h)。

在一些实施例中，第一预定速度可以被设置为等于在当前给定驱动控制参数下的稳定速度，或者可以被设置为在速度上限的一定范围内，例如可以被设置为比速度上限高一定量(例如被设置为140km/h)或者低一定量。应当理解，速度上限取决于道路环境、交通工具的类型、各个国家和地区的规定等，基于速度上限的速度值也可以适当调整，本公开的实施例在此方面不受限制。在一些实施例中，针对给定驱动控制参数，第一预定速度可以被设置为稳定速度(被表示为“V_stable”)与基于速度上限的速度值中的较小值，例如Min(V_stable,V_upperlimit)km/h。由此，针对给定的驱动控制参数，速度采集模块222采集的速度区间可以在[0,Min(V_stable,V_upperlimit)]km/h。

在执行速度采集时，针对给定驱动控制参数，速度采集模块222可以按预定时间间隔在交通工具110从零加速到第一预定速度的时间段内实时采集多个时间点处的速度，从而获得一个速度序列，该速度序列可以被表示为“时间-速度”信息。在一些示例中，速度采集的时间间隔可以被设置为[0.01,0.025]s区间内的某一值。在其他示例中，速度采集的时间间隔也可以被设置为其他值。通常，时间间隔如果过小，会导致系统消耗过大，而时间间隔如果过大，信息缺失会导致所采集的速度信息无法被用于后续加速度的准确估计。在一些实施例中，速度采集模块222可以备选地按预定速度间隔来采集交通工具110从零加速到第一预定速度的时间段内的多个速度，并记录每个速度对应的时间。本公开的实施例在此方面不受限制。

针对每个驱动控制参数(例如，从0％到100％的多个离散加速踏板开度)，速度采集模块222均可以采集到相应的速度序列。以上描述的是交通工具110的加速过程中的速度采集。在另外一些实施例中，速度采集模块222可以控制交通工具110的减速过程，并在减速过程中采集交通工具110的速度信息。具体地，速度采集模块222向交通工具110的发动机系统的第一控制装置应用多个驱动控制参数中的每一个，并且在每个驱动控制参数对应的减速过程中进行速度采集。在应用不同的驱动控制参数之前，交通工具110可以以一个预定速度(为便于讨论，称为“第二预定速度”)行驶，例如可以处于高速行驶状态。在速度采集期间，还可以控制交通工具110的制动系统不产生制动压力，以避免制动压力对于驱动控制的干扰。这可以通过向第二控制装置应用对应的控制参数来实现，例如控制制动踏板未被踩下(开度为0％)。

第二预定速度的具体取值可以由交通工具110所允许的高速行驶速度来确定。在一些实施例号，第二预定速度可以基于交通工具110所处驾驶道路(例如道路102)的速度上限来确定。如以上提及的，速度上限的取值通常由交通相关部门根据道路状况和其他安全规定而设置，例如在中国的一些高速道路上，有些类型的车辆的速度上限被设置为120km/h。第二预定速度可以被设置为在速度上限的一定范围内，例如可以被设置为比速度上限高一定量(例如被设置为140km/h)或者低一定量。在一些实施例中，第二预定速度还可以基于在向发动机系统提供最大功率源(例如，加速踏板被完全踩下)时交通工具110的稳定速度。第二预定速度可以被设置为在速度上限的预定范围内或者被设置为在向发动机系统提供最大功率源时的稳定速度，或者是这两者之间的较小值。当然，第二预定速度也可以被设置为比向发动机系统提供最大功率源时的稳定速度更小的一个值。

在交通工具110处于高速行驶状态时，例如以第二预定速度行驶时，驱动控制参数的最大取值与交通工具110的稳定速度为第二预定速度时所应用的驱动控制参数相关，即与以第二预定速度为稳定速度时的加速踏板开度(被表示为Thr_high)相关。因此，在减速过程中，驱动控制参数的取值范围可以对应于加速踏板的0％到Thr_high。在减速期间，要应用的多个驱动控制参数的取值范围可以对应于加速踏板的0％至Thr_high的开度范围，以预定间隔取值(例如以10％为间隔)。这样，多个驱动控制参数可以对应于加速踏板的0％开度、10％开度、20％开度等等，直到Thr_high的开度。应当理解，还可以设置其他预定间隔，并且两个连续加速踏板开度之间的间隔可以不同。例如，可以在0％至Thr_high的开度范围内随机取值，并设置对应的驱动控制参数。

在交通工具110以第二预定速度行驶时，如果给定一个驱动控制参数，例如某个加速踏板的开度，交通工具110也会减速到与该驱动控制参数对应的稳定速度。在交通工具110的速度从第二预定速度降低到当前给定驱动控制参数对应的稳定速度期间，速度采集模块222采集交通工具110在不同时间点处的速度，从而获得在当前驱动控制参数下的速度序列。针对给定的驱动控制参数，速度采集模块222采集的速度区间可以在[V_stable,V_high]km/h，其中V_stable表示当前驱动控制参数下交通工具110的稳定速度，V_high表示第二预定速度。

在执行速度采集时，速度采集模块222可以按预定时间间隔在交通工具110从第二预定速度减速到稳定速度的时间段内实时采集多个时间点处的速度，从而获得一个速度序列，该速度序列可以被表示为“时间-速度”信息。在一些实施例中，速度采集模块222可以备选地按预定速度间隔来采集交通工具110从零加速到第一预定速度的时间段内的多个速度，并记录每个速度对应的时间。本公开的实施例在此方面不受限制。

经过上述速度采集过程，速度采集模块222可以确定在各个驱动控制参数下交通工具110的速度序列，即“时间-速度”信息。速度采集模块222采集到的信息被提供给加速度确定模块224，以用于确定交通工具110的加速度。加速度可以被表示为在一段时间内速度变化量与时间长度的比值。在一些实施例中，针对每个驱动控制参数，加速度确定模块224可以将在加速度过程和减速过程中采集到的速度序列合并。例如，针对对应于加速踏板开度10％的油门开度，通过加速过程可以采集到从0到当前加速踏板开度下的稳定速度之间的速度序列，通过减速过程可以采集到从第二预定速度到当前加速踏板开度下的稳定速度之间的另一速度序列。通过将加速和减速过程的两个速度序列进行合并，加速度确定模块224可以确定在某个驱动控制参数下交通工具110从0到可允许的第二预定速度之间的速度序列。在一些实施例中，针对每个驱动控制参数，加速度确定模块224可以基于速度对时间的微分操作，确定在各个时间点处的加速度，得到加速度序列，即“时间-加速度”信息。

在一些实施例中，加速度确定模块224还可以将确定到的加速度序列进行低通滤波，以过滤掉噪声信号，得到更平滑、准确的“时间-加速度”信息。用于执行低通滤波的滤波器的特性可以基于交通工具110的质量、发动机输出扭矩、制动力矩等因素来确定。在一个示例中，低通滤波器可以被设计为具有0.5Hz的一阶惯性环节，其传递函数可以被表示为应当理解，根据实际应用和具体要求，还可以选择其他类型的滤波器来执行。本公开的实施例的范围在此方面不受限制。

针对每个驱动控制参数，加速度确定模块224均可以确定相应的加速度序列。加速度确定模块224将针对每个驱动控制参数的加速度序列提供给对应关系生成模块226。速度采集模块222也将针对每个驱动控制参数采集到的速度序列提供给对应关系生成模块。对应关系生成模块226可以生成针对发动机系统的多个驱动控制参数、速度和加速度之间的对应关系(为便于描述，称为“第一对应关系”)。具体地，针对每个驱动控制参数，对应关系生成模块226可以将速度序列和加速度序列的时间对齐，可以得到不同速度对应的加速度，即“速度-加速度”对应关系。针对每个驱动控制参数，速度范围是可以是[0,V_high]km/h，其中V_high表示第二预定速度，并且速度和加速度的取值一一对应。通常，针对每个驱动控制参数，在[0,V_stable]km/h的速度区间内加速度为正值，在[V_stable,V_high]km/h的速度区间内加速度为负值，其中V_stable交通工具110在当前驱动控制参数下的稳定速度。通过将每个驱动控制参数的“速度-加速度”对应关系组合，即可得到第一对应关系，该第一对应关系指示在不同驱动控制参数下、交通工具110处于不同速度时的加速度状况。第一对应关系可以被表示为驱动控制参数、速度和加速度组成的二维对应表(例如表示为Table_V-Thr)，表的索引可以是驱动控制参数和交通工具110的速度，表的具体内容为不同驱动控制参数、不同速度下的加速度。第一对应关系反映了发动机(诸如拖动、反拖)、传动机构、空气动力、摩擦力等对交通工具110的加速度的影响。

以上讨论了针对交通工具110的发动机系统的第一控制装置的控制、相应的速度采集以及相依的对应关系的确定。下文将继续讨论针对交通工具的制动系统的第二控制装置的控制、相应的速度采集以及相依的对应关系的确定。

在一些实施例中，速度采集模块222可以控制交通工具110的制动过程。具体地，速度采集模块222可以向交通工具110的制动系统的第二控制装置应用多个制动控制参数中的每一个，并且在每个制动参数对应的制动过程中进行速度采集。在制动过程中，可以控制避免向交通工具110的发动机系统提供功率源，以避免驱动力对于制动控制的干扰。这可以通过向第一控制装置应用对应的驱动控制参数来实现，例如控制加速踏板未被踩下(开度为0％)。

在控制制动过程中，要应用的驱动控制参数的取值范围可以对应于制动踏板的0％至100％的开度范围，以预定间隔取值(例如以10％为间隔)。这样，多个制动控制参数可以对应于加速踏板的0％开度、10％开度、20％开度等等，直到100％开度。应当理解，还可以设置其他预定间隔，并且两个连续制动踏板开度之间的间隔可以不同。例如，可以在0％至100％的开度范围内随机取值，并设置对应的制动控制参数。

在应用不同的制动控制参数之前，交通工具110处于一个合适的速度(为便于讨论，称为“第三预定速度”)。在交通工具110处于第三预定速度时，速度采集模块222控制向第二控制装置应用一个制动控制参数。在交通工具110的速度从第三预定速度降低到一个预定速度(为便于讨论，称为“第四预定速度”)期间，采集交通工具110在不同时间点处的速度，以获得在当前制动控制参数下的速度序列。

第三预定速度可以被设置为比第四预定速度大的一个速度。在制动过程中，制动系统产生的制动压力可能与交通工具110的当前速度大小无关，以比第四速度更大的合适速度开始制动过程，可以使得在交通工具110减速到第三预定速度之前可以有一定时间段采集足够的速度信息以用于加速度估计。在一些实施例中，第四预定速度可以是交通工具110处于怠速状态时的速度。例如，在交通工具110为汽车的实施例中，第四预定速度可以被设置为10km/h。第三预定速度可以是比第四速度更大的任何一个合适的速度。例如，第三预定速度可以是40km/h。在一些实施例中，第三预定速度和第四预定速度的选择还可以基于交通工具的类型不同、驾驶环境不同等因素变化。

加速度确定模块224基于速度采集模块222采集到的速度序列进行加速度估计，确定在每个制动控制参数下的加速度。加速度估计与以上关于发动机系统所讨论的加速度估计类似。在一些实施例中，针对每个制动控制参数，加速度确定模块224可以将交通工具110在处于第四预定速度(即怠速状态时的速度)时对应的加速度作为在当前制动控制参数下的加速度。这是因为在交通工具110(特别是车辆)处于怠速状态时，发动机的驱动/反拖作用弱且空气阻力下，此时的加速度值更接近制动压力产生的加速度。

加速度确定模块224确定的加速度信息被提供给对应关系生成模块226。对应关系生成模块226可以生成针对制动系统的多个制动控制参数与加速度之间的对应关系(为便于讨论，称为“第二对应关系”)。此时，对应关系生成模块226无需要求来自速度采集模块222的速度信息。第二对应关系指示交通工具110在不同控制参数下的加速度状况。与第一对应关系不同，在制动过程中，交通工具110的加速度与交通工具110的速度无关。第二对应关系可以被表示为制动控制参数与加速度的一维对应表(被表示为Table_Brk)，表的索引可以是制动控制参数，表的内容为不同制动控制参数对应的加速度。第二对应关系反映了制动系统对交通工具110的加速度的影响。

根据以上讨论的实施例，对应关系生成模块226可以生成与交通工具110的发动机系统的控制相关的第一对应关系表和/或与交通工具110的制动系统的控制相关的第二对应表。以这种方式，可以不需要利用交通工具的气动外形、发动机、传动机构、制动等相关参数，即可建立针对交通工具的纵向动力学建模，即驱动控制参数-速度-加速度的第一对应关系和/或制动控制参数-加速度的第二对应关系。此外，在加速度的确定过程中，不依赖于对加速度传感器的硬件需要，而是仅需执行速度采集。这根据大多数交通工具的已有硬件配置即可实现，例如通过读取交通工具110的码盘的数据来确定。由此，降低了应用成本和系统复杂度。

在一些实施例中，针对不同型号的交通工具110，均可以利用本公开的示例实施例所提供的方式离线进行纵向动力学建模。离线建模结果，即所确定的驱动控制参数-速度-加速度的第一对应关系和/或制动控制参数-加速度的第二对应关系可以被用于协助交通工具110的自动驾驶控制。例如，驱动控制参数-速度-加速度的第一对应关系和/或制动控制参数-加速度的第二对应关系可以被提供给计算设备130，其负责针对交通工具110的自动驾驶控制。

在一些实施例中，第一对应关系和/或第二对应关系可以被用于在自动驾驶控制中控制交通工具110的加速度。加速度的控制通常是自动驾驶控制中对交通工具的速度、位置等精确控制的前提。因此，根据本公开的各个实施例建立各个控制参数与加速度的精确对应性可以有助于提高自动驾驶的纵向控制准确性，提高自动驾驶安全性、舒适性等各方面的性能。

第一对应关系和/或第二对应关系可以被应用于采用各种方法实现的加速度控制。例如，基于第一对应关系和/或第二对应关系，计算设备130可以确定为了实现期望的加速度，应当如何向交通工具110的发动机系统应用驱动控制参数(例如，加速踏板的开度多大)，和/或应当如何向交通工具110的制动系统应用制动控制参数(例如，制动踏板的开度多大)，等等。本公开的实施例对于第一对应关系和第二对应关系在自动驾驶控制过程中的应用不做具体限制。

图3示出了根据本公开实施例的用于协助交通工具的驾驶控制的方法300的流程图。方法300可以由图1和图2的计算设备120实现。在框310，计算设备120在向交通工具的纵向控制系统分别应用多个控制参数的情况下，采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在多个控制参数下的相应速度序列。在框320，计算设备120基于相应速度序列，确定在多个控制参数下交通工具在不同时间点处的相应加速度。在框330，计算设备120生成至少多个控制参数与相应加速度之间的对应关系，以用于协助交通工具的自动驾驶控制。

在一些实施例中，纵向控制系统包括对交通工具的发动机系统的第一控制装置。

在一些实施例中，采集交通工具的速度包括：在交通工具处于静止状态时向第一控制装置应用多个驱动控制参数中的给定驱动控制参数的情况下，在交通工具的速度从零增加到第一预定速度期间，采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在给定驱动控制参数下的速度序列。

在一些实施例中，第一预定速度基于交通工具在给定驱动控制参数下的稳定速度或者交通工具所处驾驶道路的速度上限。

在一些实施例中，采集交通工具的速度包括：在交通工具处于第二预定速度时向第一控制装置应用多个驱动控制参数中的给定驱动控制参数的情况下，在交通工具的速度从第二预定速度降低到给定驱动控制参数对应的稳定速度期间，采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在给定驱动控制参数下的速度序列。

在一些实施例中，第二预定速度基于交通工具所处驾驶道路的速度上限或者在向发动机系统提供最大功率源时交通工具的稳定速度。

在一些实施例中，生成对应关系包括：生成针对发动机系统的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的第一对应关系，第一对应关系指示在不同驱动控制参数下、交通工具处于不同速度时的加速度状况。

在一些实施例中，纵向控制系统包括对交通工具的制动系统的第二控制装置。

在一些实施例中，采集交通工具的速度包括：在交通工具处于第三预定速度时向第二控制装置应用多个制动控制参数中的给定制动控制参数的情况下，在交通工具的速度从第三预定速度降低到第四预定速度期间，采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在给定制动控制参数下的速度序列，第四预定速度为交通工具处于怠速状态时的速度。

在一些实施例中，交通工具为车辆，并且第四预定速度为10千米每小时。

在一些实施例中，确定交通工具在多个控制参数下的相应加速度包括：确定交通工具在处于第四预定速度时的加速度，以作为交通工具在给定制动控制参数下的加速度。

在一些实施例中，生成对应关系包括：生成针对制动系统的多个制动控制参数与加速度之间的第二对应关系，第二对应关系指示交通工具在不同制动控制参数下的加速度状况。

图4示出了可以用来实施本公开的实施例的示例设备400的示意性框图。设备400可以用于实现图1和图2的计算设备120或130。如图所示，设备400包括计算单元401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的计算机程序指令或者从存储单元408加载到随机访问存储器(RAM)403中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还可存储设备400操作所需的各种程序和数据。计算单元401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

设备400中的多个部件连接至I/O接口405，包括：输入单元406，例如键盘、鼠标等；输出单元407，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元408，例如磁盘、光盘等；以及通信单元409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元409允许设备400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元401可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元401的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元401可以执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法300。例如，在一些实施例中，方法300可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 402和/或通信单元409而被载入和/或安装到设备400上。当计算机程序加载到RAM 403并由计算单元401执行时，可以执行上文描述的方法300的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元401可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法300。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (26)

1.一种用于协助交通工具的驾驶控制的方法，包括：

在向所述交通工具的纵向控制系统分别应用多个控制参数的情况下，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述多个控制参数下的相应速度序列；

基于所述相应速度序列，确定在所述多个控制参数下所述交通工具在所述不同时间点处的相应加速度；以及

生成至少所述多个控制参数与所述相应加速度之间的对应关系，以用于协助所述交通工具的自动驾驶控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述纵向控制系统包括对所述交通工具的发动机系统的第一控制装置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中采集所述交通工具的速度包括：在所述交通工具处于静止状态时向所述第一控制装置应用多个驱动控制参数中的给定驱动控制参数的情况下，

在所述交通工具的速度从零增加到第一预定速度期间，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述给定驱动控制参数下的速度序列。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一预定速度基于所述交通工具在所述给定驱动控制参数下的稳定速度或者所述交通工具所处驾驶道路的速度上限。

5.根据权利要求2所述的方法，其中采集所述交通工具的速度包括：在所述交通工具处于第二预定速度时向所述第一控制装置应用多个驱动控制参数中的给定驱动控制参数的情况下，

在所述交通工具的速度从所述第二预定速度降低到所述给定驱动控制参数对应的稳定速度期间，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述给定驱动控制参数下的速度序列。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二预定速度基于所述交通工具所处驾驶道路的速度上限或者在向所述发动机系统提供最大功率源时所述交通工具的稳定速度。

7.根据权利要求2所述的方法，其中生成所述对应关系包括：

生成针对所述发动机系统的多个驱动控制参数、所述速度与所述加速度之间的第一对应关系，所述第一对应关系指示在不同驱动控制参数下、所述交通工具处于不同速度时的加速度状况。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述纵向控制系统包括对所述交通工具的制动系统的第二控制装置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中采集所述交通工具的速度包括：在所述交通工具处于第三预定速度时向所述第二控制装置应用多个制动控制参数中的给定制动控制参数的情况下，

在所述交通工具的速度从所述第三预定速度降低到第四预定速度期间，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述给定制动控制参数下的速度序列，所述第四预定速度为所述交通工具处于怠速状态时的速度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述交通工具为车辆，并且所述第四预定速度为10千米每小时。

11.根据权利要求9所述的方法，其中确定所述交通工具在所述多个控制参数下的相应加速度包括：

确定所述交通工具在处于所述第四预定速度时的加速度，以作为所述交通工具在所述给定制动控制参数下的加速度。

12.根据权利要求8所述的方法，其中生成所述对应关系包括：

生成针对所述制动系统的多个制动控制参数与所述加速度之间的第二对应关系，所述第二对应关系指示所述交通工具在不同制动控制参数下的加速度状况。

13.一种用于协助交通工具的驾驶控制的装置，包括：

速度采集模块，被配置为在向所述交通工具的纵向控制系统分别应用多个控制参数的情况下，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述多个控制参数下的相应速度序列；

加速度确定模块，被配置为基于所述相应速度序列，确定在所述多个控制参数下所述交通工具在所述不同时间点处的相应加速度；以及

对应关系生成模块，被配置为生成至少所述多个控制参数与所述相应加速度之间的对应关系，以用于协助所述交通工具的自动驾驶控制。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述纵向控制系统包括对所述交通工具的发动机系统的第一控制装置。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述速度采集模块被配置为：在所述交通工具处于静止状态时向所述第一控制装置应用多个驱动控制参数中的给定驱动控制参数的情况下，

在所述交通工具的速度从零增加到第一预定速度期间，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述给定驱动控制参数下的速度序列。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一预定速度基于所述交通工具在所述给定驱动控制参数下的稳定速度或者所述交通工具所处驾驶道路的速度上限。

17.根据权利要求14所述的装置，其中所述速度采集模块被配置为：在所述交通工具处于第二预定速度时向所述第一控制装置应用多个驱动控制参数中的给定驱动控制参数的情况下，

在所述交通工具的速度从所述第二预定速度降低到所述给定驱动控制参数对应的稳定速度期间，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述给定驱动控制参数下的速度序列。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二预定速度基于所述交通工具所处驾驶道路的速度上限或者在向所述发动机系统提供最大功率源时所述交通工具的稳定速度。

19.根据权利要求14所述的装置，其中所述对应关系生成模块被配置为：

生成针对所述发动机系统的多个驱动控制参数、所述速度与所述加速度之间的第一对应关系，所述第一对应关系指示在不同驱动控制参数下、所述交通工具处于不同速度时的加速度状况。

20.根据权利要求13所述的装置，其中所述纵向控制系统包括对所述交通工具的制动系统的第二控制装置。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述速度采集模块被配置为：在所述交通工具处于第三预定速度时向所述第二控制装置应用多个制动控制参数中的给定制动控制参数的情况下，

在所述交通工具的速度从所述第三预定速度降低到第四预定速度期间，采集所述交通工具在不同时间点处的速度，以获得在所述给定制动控制参数下的速度序列，所述第四预定速度为所述交通工具处于怠速状态时的速度。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述交通工具为车辆，并且所述第四预定速度为10千米每小时。

23.根据权利要求21所述的装置，其中所述加速度确定模块被配置为：

确定所述交通工具在处于所述第四预定速度时的加速度，以作为所述交通工具在所述给定制动控制参数下的加速度。

24.根据权利要求20所述的装置，其中所述对应关系生成模块被配置为：

生成针对所述制动系统的多个制动控制参数与所述加速度之间的第二对应关系，所述第二对应关系指示所述交通工具在不同制动控制参数下的加速度状况。

25.一种电子设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；以及

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至12中任一项所述的方法。

26.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的方法。