CN110126760B - 用于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，提供了用于交通工具的驾驶控制的方法、装置、设备和介质。一种用于交通工具的驾驶控制的方法包括获得针对交通工具的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的第一对应关系；从第一对应关系中确定与交通工具的当前速度和预定驱动控制参数相对应的加速度以作为临界加速度，预定驱动控制参数控制避免向交通工具的发动机***提供功率源；以及基于交通工具的目标加速度与临界加速度的比较来确定对交通工具的发动机***或制动***的控制参数。以此方式，可以实现对交通工具的发动机***或是制动***的选择性控制，避免在两者之间频繁切换，实现加减速的平滑控制，提高相关控制装置的使用寿命。

Description

用于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***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，提供了一种用于交通工具的驾驶控制的方法。该方法包括：获得针对交通工具的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的第一对应关系；从第一对应关系中确定与交通工具的当前速度和预定驱动控制参数相对应的加速度以作为临界加速度，预定驱动控制参数控制避免向交通工具的发动机***提供功率源；以及基于交通工具的目标加速度与临界加速度的比较来确定对交通工具的发动机***或制动***的控制参数。

在本公开的第二方面，提供了一种用于交通工具的驾驶控制的装置。该装置包括：对应关系获取模块，被配置为获得针对所述交通工具的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的第一对应关系；临界加速度确定模块，被配置为从所述第一对应关系中确定与所述交通工具的当前速度和预定驱动控制参数相对应的加速度以作为临界加速度，所述预定驱动控制参数控制避免向所述交通工具的发动机***提供功率源；以及控制参数确定模块，被配置为基于所述交通工具的目标加速度与所述临界加速度的比较来确定对所述交通工具的所述发动机***或制动***的控制参数。

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2A示出了根据本公开的一些实施例的交通工具的驾驶控制的***的框图；

图2B示出了根据本公开的一些实施例的图2A的***中的一些模块的示例框图；

图2C示出了根据本公开的一些实施例的图2A的***中的计算设备的示例框图；

图3示出了根据本公开的一些实施例的用于交通工具的驾驶控制的方法的流程图；

图4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5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。这主要涉及对交通工具的加速度的控制。通常，在纵向控制时，根据目标加速度的正负来控制交通工具的发动机或制动。例如，如果目标加速度大于零，则控制交通工具的发动机***，以进一步提供驱动力。如果目标加速度小于零，则控制交通工具的制动***，以提供制动压力。然而，本申请的发明人研究发现，这样的纵向控制导致过于频繁的发动机/制动***的控制切换，对交通工具的加减速无法实现平滑控制，并且还会降低了相应控制装置的寿命。

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。此外，还发现，已有的纵向受力估计的一些方案对交通工具的载荷(包括乘客和/或货物)发生变化导致的总质量变化情况适应能力较差，而另外一些方案可能要求对交通工具的实时总质量进行测量。这些方案无法同时保证使用的准确性和便利性。

根据本公开的实施例，提供了一种用于交通工具的驾驶控制的方案。该方案基于针对交通工具的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的对应关系来确定交通工具在当前速度和预定驱动控制参数下的加速度。该加速度被用作临界加速度，用于确定对交通工具的发动机***或制动***进行控制。具体地，在自动驾驶控制中的目标加速度与临界加速度进行比较，取决于比较结果来确定对发动机***或制动***的控制参数。以此方式，可以实现对交通工具的发动机***或是制动***的选择性控制，避免在两者之间频繁切换，实现加减速的平滑控制，提高相关控制装置的使用寿命。此外，这种加速度的控制方式实际上也更符合驾驶人员的驾驶习惯。

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***(GPS)技术、全球导航卫星***(GLONASS)技术、北斗导航***技术、伽利略定位***(Galileo)技术、准天顶卫星***(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***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针对交通工具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2A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***200的示意框图。该***200涉及计算设备120、计算设备130和交通工具110。计算设备120主要用于提供在自动驾驶控制期间所需要的控制参数与加速度之间的对应关系。计算设备130用于在线实时执行对交通工具110的自动驾驶控制。如图所示，计算设备130包括对应关系获取模块232，临界加速度确定模块234，控制参数确定模块236，以及可选的加速度确定模块238。

对应关系获取模块232被配置为获取针对交通工具110的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的对应关系(为便于讨论，称为“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110处于不同速度时的加速度状况。发动机***与制动***一起属于交通工具110的纵向控制***。第一对应关系可以被表示为由驱动控制参数、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。

在一些实施例中，第一对应关系可以由计算设备120以离线方式对交通工具110进行测试和建模来获得，这样的实施例将在下文中参考图2C详细描述。这种离线方式支持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。

在另外一些实施例中，第一对应关系可以通过利用关于交通工具110的相关参数，诸如交通工具110的气动外形、发动机、传动机构、制动、轮胎特性的相关参数对交通工具110的纵向控制进行建模来确定。可以利用当前已知的或将来待开发的各种方式，基于参数建模或者基于离线测试等方式来确定第一对应关系。本公开的实施例的范围在此方面不受限制。这样的第一对应关系也可以由计算设备120确定，由计算设备130自己确定，或者是由其他设备提供。

对应关系获取模块232获得的第一对应关系被提供给临界加速度确定模块234。临界加速度确定模块234从第一对应关系中确定与交通工具110的当前速度和预定驱动控制参数相对应的加速度以作为临界加速度。预定驱动控制参数可以控制避免向交通工具110的发动机***提供功率源。

对交通工具110的发动机***的控制装置(在本文中有时也称为“第一控制装置”)可以控制是否向发动机***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***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。

针对发动机***的不同驱动控制参数可以指示第一控制装置向发动机***提供功率源的情况，从而控制发动机***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***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***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***提供最大功率源。因此，在一些示例中，用于确定临界加速度的预定驱动控制参数可以是控制加速踏板开度为零时的驱动控制参数。

在第一对应关系中记载了各个驱动控制参数下的“速度-加速度”对应关系，例如可以是在加速踏板开度被设置为0％到100％的范围内的多个离散开度值时交通工具的“速度-加速度”的对应关系。通过以预定驱动控制参数作为索引，可以从第一对应关系中确定在该预定控制参数下的“速度-加速度”对应关系。然后，基于交通工具110的当前速度，可以进一步确定与该速度对应的加速度。该加速度被用作临界加速度，假设被表示为a_thr＝0，其指示在当前速度下交通工具110的加速踏板开度为0时对应的加速度。交通工具110的当前速度可以通过交通工具110的已有硬件配置来确定，例如通过读取交通工具110的码盘的数据来确定。

通常，在确定与发动机***相关的第一对应关系时，交通工具110的制动***会被控制为不输出制动压力。因此，临界加速度还可以表示在当前速度下，加速踏板为0并且不输出制动压力时交通工具110的加速度。临界加速度可以表征环境阻力，包括空气阻力、摩擦力、发动机反拖力等对交通工具110的影响。

临界加速度确定模块234将所确定的临界加速度提供了控制参数确定模块236。控制参数确定模块236被配置为基于交通工具110的目标加速度与临界加速度的比较来确定对交通工具110的发动机***或制动***的控制参数。

交通工具110的目标加速度可以由自动驾驶的驾驶规划部分决定。自动驾驶控制的过程总体涉及对交通工具110所处环境的感知，基于感知信息来规划交通工具110的驾驶，包括对交通工具110的加速度的控制。本公开的示例实施例主要涉及对交通工具110的加速度的控制，即如何执行纵向控制，包括发动机和制动的控制，以使交通工具110获得期望的加速。

在一些实施例中，交通工具110的目标加速度由加速度确定模块238来确定。加速度确定模块238被配置为获取针对交通工具110的自动驾驶控制的预期加速度(被表示为a_cmd)。预期加速度可以是由自动驾驶控制的规划部分基于环境感知信息以及各种其他信息源确定的，其指示期望交通工具110达到的理想加速度。在一些实施例中，该预期加速度可以直接被用作交通工具110的目标加速度。在一些实施例中，加速度确定模块238还被配置为调整该预期加速度，以确定目标加速度。

具体地，加速度确定模块238可以至少基于预期加速度和交通工具110的当前速度，确定针对交通工具110的加速度调整量，也可称为加速度偏差，可以被表示为Δa。在另外一些实施例中，加速度调整量Δa还可以基于交通工具110的质量、发动机***的特性和制动***的特性中的至少一项来确定。

在一些实施例中，加速度确定模块238可以使用积分器来对加速度调整量进行计算。图2B示出了加速度确定模块238的这样一个示例。如图2B所示，加速度确定模块238包括加速度调整子模块2400。具体地，加速度调整子模块2400可以被配置为确定预期加速度在时间上的积分结果，并且进一步确定积分结果与交通工具110的当前速度之间的差值。

在一些实施例中，基于交通工具110的质量、发动机***的特性和制动***的特性中的至少一项，可以确定一个预定系数。加速度调整子模块2400可以利用该预定系数对积分结果与当前速度之间的差值进行加权。在一个示例中，加速度调整量Δa可以由以下公式确定：

Δa＝I·(∫a_cmddt-V) 公式(1)

其中I表示预定系数，其量纲为秒^-1，a_cmd表示为预期加速度，并且V表示交通工具110的当前速度。预定系数I可以被设置为一个预定值，其具体取值可以由交通工具110的质量、发动机***的特性和制动***的特性中的一个或多个因素决定。例如，如果交通工具110的质量越大和/如果交通工具110的发动机排量越大(即产生驱动力的速度越快)，I可以被设置为更小的值。例如，I可以被设置为0.3、0.2、0.4等等。可以理解，I的取值可以根据实际情况进行调整。本公开的实施例在此方面不受限制。

在常规加速度调整过程中，主要依赖于预期加速度与交通工具110的当前加速度之间的差值。通过对该差值在时间上进行积分获得。然而，这需要监测交通工具110的实时加速度，这就要求部署诸如IMU/加速度计等硬件设备。此外，IMU/加速度计等通常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。根据上述公式(1)，可以避免对交通工具110的实时加速度的依赖，从而无需部署诸如IMU/加速度计等硬件设备，有利地降低了应用成本和***复杂度。在一些示例中，公式(1)的推导过程例如可以被表示为：Δa＝I·∫(a_cmd-a)dt＝I·(∫a_cmddt-∫adt)＝I·(∫a_cmddt-V)。

应当理解，在其他实施例中，还可以以其他方式确定加速度调整量。例如，在可获得交通工具110的当前加速度的情况下，可以基于预期加速度与当前加速度之间的差值在时间上的积分，并且还可以基于由诸如质量、发动机***的特性和制动***的特性中的一个或多个因素决定的预定系数来确定加速度调整量。

在一些实施例中，加速度确定模块238中的加速度调整子模块2400被配置为基于预期加速度a_cmd和加速度调整量Δa来确定目标加速度，可以被表示为a_total。目标加速度的确定可以由以下公式表示：

a_total＝a_cmd+Δa 公式(2)

由加速度确定模块238确定的目标加速度被提供给控制参数确定模块236。接下来继续讨论控制参数确定模块236如何基于目标加速度a_total与临界加速度a_thr＝0的比较来实现对交通工具110的发动机***或制动***的控制。图2B中还示出了控制参数确定模块236的具体框图。如图2B所示，控制参数确定模块236包括驱动/制动控制分配子模块2300。

在一些实施例中，驱动/制动控制分配子模块2300被配置为在目标加速度a_total大于等于临界加速度a_thr＝0时，确定要控制交通工具110的发动机***，因而要确定对发动机***的目标驱动控制参数。在这种情况下，对交通工具110的制动***的控制装置(在本文中有时也称为“第二控制装置”)可以被控制为使交通工具110的制动***不产生制动压力。第二控制装置指的是交通工具110中能够控制制动***输出制动力的大小的装置。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***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。为了控制制动***不产生制动压力，可以控制制动踏板未被踩下(开度为0％)。

在一些实施例中，驱动/制动控制分配子模块2300被配置为在目标加速度a_total低于临界加速度a_thr＝0时，确定要控制交通工具110的制动***，因而要确定对制动***的目标制动控制参数。在这种情况下，第一控制装置被控制为不向交通工具110的发动机***提供功率源，例如可以控制加速踏板未被踩下(开度为0％)。

在目标加速度小于临界加速度的情况下才控制制动***输出制动力，这是因为在交通工具110需要减速时，如果环境阻力，包括空气阻力、摩擦力、发动机反拖力等造成的速度降低还不够，才需要在此基础上控制制动***产生另一部分制动力(例如使制动踏板的开度大于零)，从而使交通工具110的实际加速度等于或接近预期加速度。以此方式，可以实现“小减速松加速踏板，大减速踩制动踏板”的驾驶策略。这样的驾驶策略也是符合驾驶员的驾驶***滑控制。

在下文中，将首先详细介绍对发动机***进行控制的一些具体实施例。在驱动/制动控制分配子模块2300判断要确定对发动机***的目标驱动控制参数时，驱动/制动控制分配子模块2300可以从第一对应关系中确定与目标加速度以及当前速度对应的驱动控制参数。如以上提及的，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。通过目标加速度和当前速度，可以从第一对应表中确定相应的驱动控制参数。在一些实施例中，由于第一对应关系可能仅列出离散的速度、加速度和驱动控制参数，驱动/制动控制分配子模块2300可以从第一对应关系中确定与目标加速度的偏差和/或交通工具110的当前速度的偏差最小的加速度和速度对应的驱动控制参数。

在一些实施例中，从第一对应关系中确定的驱动控制参数可以被直接用作针对交通工具110的发动机***的目标驱动控制参数，被应用到第一控制装置(例如，指示加速踏板的开度)。在另外一些实施例中，还可以对从第一对应关系表中确定的驱动控制参数进行自抗扰修正。具体地，在图2B的实施例中，控制参数确定模块236还包括驱动调整确定子模块2302，被配置为确定针对交通工具110的驱动调整系数。

驱动调整确定子模块2302的操作是在驱动/制动控制分配子模块2300确定要控制交通工具110的发动机***而不使制动***保持不输出制动压力的情况下被触发的。例如，驱动/制动控制分配子模块2300可以向驱动调整确定子模块2302发送一个指示，被表示为标志位Flag_brk，当该标志位取值为0，即Flag_brk＝0时，指示当前要控制发动机***。在接收到这样的指示的情况下，驱动调整确定子模块2302确定驱动调整系数。当然，应当理解，驱动调整确定子模块2302还可以由其他方式被触发，例如由驱动/制动控制分配子模块2300发送其他触发信号。本公开的实施例的范围在此方面不受限制。

驱动调整确定子模块2302获取针对交通工具110的自动驾驶控制的预期加速度a_cmd，并且还获取交通工具110的当前速度V。驱动调整确定子模块2302至少基于预期加速度a_cmd和交通工具110的当前速度V，确定针对交通工具110的驱动调整系数，被表示为Kt。在另外一些实施例中，驱动调整系数Kt还可以基于发动机***的特性来确定。

在一些实施例中，驱动调整确定子模块2302可以使用积分器来计算驱动调整系数。具体地，驱动调整确定子模块2302可以被配置为确定预期加速度a_cmd在时间上的积分结果，并且进一步确定积分结果与交通工具110的当前速度V之间的差值。在一些实施例中，基于发动机***的特性，可以确定一个预定系数，被表示为I_Thr。驱动调整确定子模块2302可以被配置为计算发动机特性的预定系数与上述差值之间的乘积，并且将驱动调整系数Kt确定为对该乘积的取负值的结果。

驱动调整系数Kt的确定可以由以下公式表示：

Kt＝-I_Thr·(∫a_cmddt-V) 公式(3)

其中I_Thr表示基于发动机***的特性的预定系数，其量纲可以为秒/米。预定系数I_Thr可以被设置为一个预定值。如以上所述，I_Thr的取值可以由发动机***的特性来确定，例如发动机排量越大(即产生驱动力的速度越快)，I_Thr可以被设置为更大的值。例如，I_Thr可以被设置为0.05、0.03、0.07、0.1、0.15等。可以理解，I_Thr的取值可以根据实际情况进行调整。本公开的实施例在此方面不受限制。在一些实施例中，驱动调整系数Kt可以具有一个初始值，例如1，并且可以被限制在一个取值范围内，例如可以被限制为[0.7,1.4]的取值范围。当然，此处仅给出一些示例，并且驱动调整系数Kt的初始值和取值范围可以被设置为其他值。本公开的实施例在此方面也不受限制。

在一些实施例中，由驱动调整确定子模块2302的驱动调整系数Kt可以被提供给驱动参数调整子模块2304。驱动参数调整子模块2304还接收由驱动/制动控制分配子模块2300提供的、从第一对应关系确定的驱动控制参数，被表示为Thr。驱动参数调整子模块2304被配置为基于驱动调整系数Kt来调整所确定的驱动控制参数Thr，以获得目标驱动控制参数，被表示为Thr_target。由驱动参数调整子模块2304确定的目标驱动控制参数Thr_target可以被用于控制交通工具110的发动机***。例如，目标驱动控制参数Thr_target可以被应用到第一控制装置(例如加速踏板)，从而实现对发动机***的控制。

在一些实施例中，驱动参数调整子模块2304可以将目标驱动控制参数Thr_target确定为驱动控制参数Thr与驱动调整系数Kt的倒数的乘积，这可以被表示为如下：

Thr_target＝Thr/Kt 公式(4)

在确定驱动控制参数-速度-加速度之间的第一对应关系时通常会考虑交通工具110的某个固定质量，例如交通工具110自身的质量、交通工具110的标称质量(例如，一般情况下载人和/或载货物时的重量)。在实际情况中，交通工具110的实际质量可能会变化，那么通过查表得到的油门/制动对应的加速度值就是不准确。因此，从第一对应关系表中直接确定的驱动控制参数可能不能准确控制交通工具110达到目标加速度。与计算加速度调整量的实施例类似，对于制动调整系数的确定过程也无需检测交通工具的实时加速度，避免了对诸如IMU/加速度计等硬件设备，有利地降低了应用成本和***复杂度。

在本公开的示例实施例中提供的以上驱动调整过程可以对这样的质量变化的干扰进行调整。可以理解，根据牛顿第二定律，加速度a、力F和质量m的关系可以被表示为

其中质量m被作用在分母。因此，通过将考虑各种干扰因素而确定的驱动调整系数Kt以分母的形式对驱动控制参数进行修正，可以使得对交通工具110的加速度的控制对质量变化的适应性增强，显著提高加速度控制的效果。

以上讨论了在确定对发动机***的控制参数进行控制时的一些实施例。在另外一些实施例中，如果目标加速度a_total小于临界加速度a_thr＝0，驱动/制动控制分配子模块2300可以确定针对制动***的制动控制参数。在一些实施例中，驱动/制动控制分配子模块2300可以确定基于目标加速度a_total和临界加速度a_thr＝0来确定制动加速度，被表示为a_Brk。制动加速度a_Brk可以被确定为从目标加速度a_total减去临界加速度a_thr＝0而获得的差值。

驱动/制动控制分配子模块2300也可以通过查找对应关系表的方法来确定与制动加速度a_Brk对应的制动控制参数。例如，驱动/制动控制分配子模块2300可以获得针对制动***的多个制动控制参数与加速度之间的对应关系(为便于描述，称为“第二对应关系”)。第二对应关系可以被表示为由制动控制参数与加速度组成的一维对应表(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。通过以目标加速度作为索引，可以从第二对应关系中确定对应的制动控制参数。在一些实施例中，由于第二对应关系可能仅列出离散的加速度和制动控制参数，驱动/制动控制分配子模块2300可以从第二对应关系中确定与目标加速度的偏差最小的加速度对应的制动控制参数。

针对交通工具110的制动***的第二控制装置可以被应用不同的驱动控制参数。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***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***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***产生最大制动压力。

如在下文中将讨论的，在制动过程中，交通工具110的加速度与速度无关。因此，制动控制参数-加速度之间的对应关系即可描述在不同制动控制参数(例如不同的制动踏板开度)的情况下交通工具110的加速情况。

在一些实施例中，第二对应关系可以由计算设备120以离线方式对交通工具110进行测试和建模来获得，这样的实施例将在下文中参考图2C详细描述。这种离线方式支持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。

在另外一些实施例中，第二对应关系可以通过利用关于交通工具110的相关参数，诸如交通工具110的气动外形、发动机、传动机构、制动、轮胎特性的相关参数对交通工具110的纵向控制进行建模来确定。可以利用当前已知的或将来待开发的各种方式，基于参数建模或者基于离线测试等方式来确定第二对应关系。本公开的实施例的范围在此方面不受限制。这样的第二对应关系也可以由计算设备120确定，由计算设备130自己确定，或者是由其他设备提供。

在一些实施例中，从第二对应关系中确定的制动控制参数可以被直接用作针对交通工具110的制动***的目标制动控制参数，被应用到第二控制装置(例如，指示制动踏板的开度)。在另外一些实施例中，还可以对从第二对应关系表中确定的制动控制参数进行自抗扰修正。具体地，在图2B的实施例中，控制参数确定模块236还包括制动调整确定子模块2306，被配置为确定针对交通工具110的制动调整系数。

制动调整确定子模块2306的操作是在驱动/制动控制分配子模块2300确定要控制交通工具110的制动***而不向发动机***提供功率源的情况下被触发的。例如，驱动/制动控制分配子模块2300可以向制动调整确定子模块2306发送一个指示，被表示为标志位Flag_brk，当该标志位取值为1，即Flag_brk＝1时，指示当前要控制制动***。在接收到这样的指示的情况下，制动调整确定子模块2306确定制动调整系数。当然，应当理解，制动调整确定子模块2306还可以由其他方式被触发，例如由驱动/制动控制分配子模块2300发送其他触发信号。本公开的实施例的范围在此方面不受限制。

制动调整确定子模块2306获取针对交通工具110的自动驾驶控制的预期加速度a_cmd，并且还获取交通工具110的当前速度V。制动调整确定子模块2306至少基于预期加速度a_cmd和交通工具110的当前速度V，确定针对交通工具110的制动调整系数，被表示为Kb。在另外一些实施例中，制动调整系数Kb还可以基于制动***的特性来确定。

在一些实施例中，制动调整确定子模块2306可以使用积分器来计算制动调整系数。具体地，制动调整确定子模块2306可以被配置为确定预期加速度a_cmd在时间上的积分结果，并且进一步确定积分结果与交通工具110的当前速度V之间的差值。在一些实施例中，基于制动***的特性，可以确定一个预定系数，被表示为I_Brk。制动调整确定子模块2306可以被配置为将制动调整系数Kt确定为制动特性的预定系数I_Brk与上述差值之间的乘积。

制动调整系数Kt的确定可以由以下公式表示：

Kb＝I_Brk·(∫a_cmddt-V) 公式(5)

其中I_Brk表示基于制动***的特性的预定系数，其量纲可以为秒/米。预定系数I_Brk可以被设置为一个预定值。如以上所述，I_Brk的取值可以由制动***的特性来确定，例如产生制动力的速度越快，I_Brk可以被设置为更大的值。例如，I_Brk可以被设置为0.1、0.05、0.15、0.2等。可以理解，I_Brk的取值可以根据实际情况进行调整。本公开的实施例在此方面不受限制。在一些实施例中，制动调整系数Kb可以具有一个初始值，例如1，并且可以被限制在一个取值范围内，例如可以被限制为[0.7,1.4]的取值范围。当然，此处仅给出一些示例，并且制动调整系数Kb的初始值和取值范围可以被设置为其他值。本公开的实施例在此方面也不受限制。

与计算加速度调整量和驱动调整系数的实施例类似，对于制动调整系数的确定过程也无需检测交通工具的实时加速度，避免了对诸如IMU/加速度计等硬件设备，有利地降低了应用成本和***复杂度。

在一些实施例中，由制动调整确定子模块2306的制动调整系数Kb可以被提供给制动参数调整子模块2308。制动参数调整子模块2308还接收由驱动/制动控制分配子模块2300提供的、从第二对应关系确定的制动控制参数，被表示为Brk。制动参数调整子模块2304被配置为基于制动调整系数Kb来调整所确定的制动控制参数Thr，以获得目标制动控制参数，被表示为Brk_target。由制动参数调整子模块2308确定的目标制动控制参数Brk_target可以被用于控制交通工具110的制动***。例如，目标制动控制参数Brk_target可以被应用到第二控制装置(例如制动踏板)，从而实现对制动***的控制。

在一些实施例中，制动参数调整子模块2304可以将目标制动控制参数Brk_target确定为制动控制参数Brk与制动调整系数Kb的倒数的乘积，这可以被表示为如下：

Brk_target＝Brk/Kb 公式(6)

在确定制动控制参数-加速度之间的第二对应关系时通常会考虑交通工具110的某个固定质量，例如交通工具110自身的质量、交通工具110的标称质量(例如，一般情况下载人和/或载货物时的重量)。在实际情况中，交通工具110的实际质量可能会变化，那么通过查表得到的油门/制动对应的加速度值就是不准确。因此，从第一对应关系表中直接确定的制动控制参数可能不能准确控制交通工具110达到目标加速度。如以上关于驱动控制参数所讨论的，通过诸如公式(6)的制动调整过程可以实现自干扰的修改，使得对交通工具110的加速度的控制对质量变化的适应性增强，显著提高加速度控制的效果。

以上讨论了如何确定交通工具110的纵向控制***(包括发动机***和制动***)的控制参数。由控制参数确定模块236确定的控制参数，诸如目标驱动控制参数或目标制动控制参数可以被提供给交通工具110，以控制第一控制装置(诸如加速踏板)或第二控制装置(诸如制动踏板)。以此方式，实现了对交通工具110的加速度的实时控制。

在以上实施例中提及的，可以由计算设备120以离线方式对对交通工具110进行测试和建模，以获得驱动控制参数-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。以下将参照图2C来详细讨论计算设备120如何确定第一对应关系和/或第二对应关系。在图2C的示例中，详细示出了计算设备120的具体结构。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***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***(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***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***包括对交通工具110的发动机***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***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***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***提供功率源的情况，从而控制发动机***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***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***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***提供最大功率源。

在一些实施例中，交通工具110的纵向控制***还可以附加地或备选地包括对交通工具110的制动***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***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***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***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％表示制动踏板未被踩下，而100％表示制动踏板被完全踩下。

针对交通工具110的不同纵向控制***，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***的第一控制装置和针对制动***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***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***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***，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***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***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***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***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***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***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可以生成针对第一控制装置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***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***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***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***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***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***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可以生成针对第二控制装置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***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***的控制相关的第一对应关系表和/或与交通工具110的制动***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)，降低了应用成本和***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***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***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130实现。在框310，计算设备130获得针对交通工具的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的第一对应关系。在框320，计算设备130从第一对应关系中确定与交通工具的当前速度和预定驱动控制参数相对应的加速度以作为临界加速度，预定驱动控制参数控制避免向交通工具的发动机***提供功率源。在框330，计算设备130基于交通工具的目标加速度与临界加速度的比较来确定对交通工具的发动机***或制动***的控制参数。

在一些实施例中，确定对交通工具的发动机***或制动***的控制参数包括：响应于目标加速度大于等于临界加速度，确定对发动机***的目标驱动控制参数；以及响应于目标加速度低于临界加速度，确定对制动***的目标制动控制参数。

在一些实施例中，确定对发动机***的目标驱动控制参数包括：从第一对应关系中确定与当前速度和目标加速度相对应的驱动控制参数；以及基于所确定的驱动控制参数来确定目标驱动控制参数。

在一些实施例中，基于所确定的驱动控制参数来确定目标驱动控制参数包括：获取针对交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；至少基于预期加速度和当前速度来确定针对交通工具的驱动调整系数；以及基于驱动调整系数来调整所确定的驱动控制参数，以获得目标驱动控制参数。

在一些实施例中，确定驱动调整系数还包括：还基于发动机***的特性来确定驱动调整系数。

在一些实施例中，确定对制动***的目标制动控制参数包括：获取针对制动***的多个制动控制参数与加速度之间的第二对应关系；通过从目标加速度减去临界加速度，来确定交通工具的制动加速度；从第二对应关系中确定与制动加速度相对应的制动控制参数；以及基于所确定的制动控制参数来确定目标制动控制参数。

在一些实施例中，基于所确定的制动控制参数来确定目标制动控制参数包括：获取针对交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；至少基于预期加速度和当前速度来确定针对交通工具的制动调整系数；以及基于制动调整系数来调整所确定的制动控制参数，以获得目标制动控制参数。

在一些实施例中，确定制动调整系数还包括：还基于发动机***的特性来确定制动调整系数。

在一些实施例中，方法300进一步包括：获取针对交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；至少基于预期加速度和当前速度，确定针对交通工具的加速度调整量；以及基于预期加速度和加速度调整量来确定目标加速度。

在一些实施例中，确定加速度调整量还包括：还基于交通工具的质量、发动机***的特性和制动***的特性中的至少一项，来确定加速度调整量。

在一些实施例中，第一对应关系基于以下过程来确定：在向发动机***的第一控制装置分别应用多个驱动控制参数的情况下采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在多个驱动控制参数下的相应速度序列；基于相应速度序列，确定在多个驱动控制参数下交通工具在不同时间点处的相应加速度；以及生成多个驱动控制参数、所采集的速度与相应加速度之间的第一对应关系。

在一些实施例中，第二对应关系基于以下过程来确定：在向制动***的第二控制装置分别应用多个制动控制参数的情况下采集交通工具在不同时间点处的速度，以获得在多个制动控制参数下的相应速度序列；基于相应速度序列，确定在多个制动控制参数下交通工具在不同时间点处的相应加速度；以及生成多个制动控制参数与相应加速度之间的第二对应关系。

图4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400的流程图。方法400可以由图1和图2的计算设备120实现。在框410，计算设备120在向交通工具的纵向控制***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420，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430，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***包括对交通工具的发动机***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***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：生成针对第一控制装置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***包括对交通工具的制动***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：生成针对第二控制装置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5示出了可以用来实施本公开的实施例的示例设备500的示意性框图。设备500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500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序指令或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500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501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501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501可以执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法300和/或方法400。例如，在一些实施例中，方法300和/或方法400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508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到RAM 503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的方法300和/或方法400的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元501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和/或方法400。

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***的***(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***、装置或设备使用或与指令执行***、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***、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)

1.一种用于交通工具的驾驶控制的方法，包括：

获得针对所述交通工具的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的第一对应关系；

从所述第一对应关系中确定与所述交通工具的当前速度和预定驱动控制参数相对应的加速度以作为临界加速度，所述预定驱动控制参数控制避免向所述交通工具的发动机***提供功率源；以及

基于所述交通工具的目标加速度与所述临界加速度的比较来确定对所述交通工具的所述发动机***或制动***的控制参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定对所述交通工具的所述发动机***或制动***的控制参数包括：

响应于所述目标加速度大于等于所述临界加速度，确定对所述发动机***的目标驱动控制参数；以及

响应于所述目标加速度低于所述临界加速度，确定对所述制动***的目标制动控制参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定对所述发动机***的目标驱动控制参数包括：

从所述第一对应关系中确定与所述当前速度和所述目标加速度相对应的驱动控制参数；以及

基于所确定的驱动控制参数来确定所述目标驱动控制参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所确定的驱动控制参数来确定所述目标驱动控制参数包括：

获取针对所述交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；

至少基于所述预期加速度和所述当前速度来确定针对所述交通工具的驱动调整系数；以及

基于所述驱动调整系数来调整所确定的驱动控制参数，以获得所述目标驱动控制参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述驱动调整系数还包括：

还基于所述发动机***的特性来确定所述驱动调整系数。

6.根据权利要求2所述的方法，其中确定对所述制动***的目标制动控制参数包括：

获取针对所述制动***的多个制动控制参数与加速度之间的第二对应关系；

通过从所述目标加速度减去所述临界加速度，来确定所述交通工具的制动加速度；

从所述第二对应关系中确定与所述制动加速度相对应的制动控制参数；以及

基于所确定的制动控制参数来确定所述目标制动控制参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中基于所确定的制动控制参数来确定所述目标制动控制参数包括：

获取针对所述交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；

至少基于所述预期加速度和所述当前速度来确定针对所述交通工具的制动调整系数；以及

基于所述制动调整系数来调整所确定的制动控制参数，以获得所述目标制动控制参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述制动调整系数还包括：

还基于所述发动机***的特性来确定所述制动调整系数。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

获取针对所述交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；

至少基于所述预期加速度和所述当前速度，确定针对所述交通工具的加速度调整量；以及

基于所述预期加速度和所述加速度调整量来确定所述目标加速度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中确定所述加速度调整量还包括：

还基于所述交通工具的质量、所述发动机***的特性和所述制动***的特性中的至少一项，来确定所述加速度调整量。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一对应关系基于以下过程来确定：在向所述发动机***的第一控制装置分别应用多个驱动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，以获得在所述多个驱动控制参数下的相应速度序列；基于所述相应速度序列，确定在所述多个驱动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；以及生成所述多个驱动控制参数、所采集的速度与所述相应加速度之间的第一对应关系。

12.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二对应关系基于以下过程来确定：在向所述制动***的第二控制装置分别应用多个制动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，以获得在所述多个制动控制参数下的相应速度序列；基于所述相应速度序列，确定在所述多个制动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；以及生成所述多个制动控制参数与所述相应加速度之间的第二对应关系。

13.一种用于交通工具的驾驶控制的装置，包括：

对应关系获取模块，被配置为获得针对所述交通工具的发动机***的多个驱动控制参数、速度与加速度之间的第一对应关系；

临界加速度确定模块，被配置为从所述第一对应关系中确定与所述交通工具的当前速度和预定驱动控制参数相对应的加速度以作为临界加速度，所述预定驱动控制参数控制避免向所述交通工具的发动机***提供功率源；以及

控制参数确定模块，被配置为基于所述交通工具的目标加速度与所述临界加速度的比较来确定对所述交通工具的所述发动机***或制动***的控制参数。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制参数确定模块被配置为：

响应于所述目标加速度大于等于所述临界加速度，确定对所述发动机***的目标驱动控制参数；以及

响应于所述目标加速度低于所述临界加速度，确定对所述制动***的目标制动控制参数。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述控制参数确定模块被配置为：

从所述第一对应关系中确定与所述当前速度和所述目标加速度相对应的驱动控制参数；以及

基于所确定的驱动控制参数来确定所述目标驱动控制参数。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述控制参数确定模块被配置为：

获取针对所述交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；

至少基于所述预期加速度和所述当前速度来确定针对所述交通工具的驱动调整系数；以及

基于所述驱动调整系数来调整所确定的驱动控制参数，以获得所述目标驱动控制参数。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述控制参数确定模块还被配置为：

还基于所述发动机***的特性来确定所述驱动调整系数。

18.根据权利要求14所述的装置，其中所述控制参数确定模块被配置为：

获取针对所述制动***的多个制动控制参数与加速度之间的第二对应关系；

通过从所述目标加速度减去所述临界加速度，来确定所述交通工具的制动加速度；

从所述第二对应关系中确定与所述制动加速度相对应的制动控制参数；以及

基于所确定的制动控制参数来确定所述目标制动控制参数。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述控制参数确定模块被配置为：

获取针对所述交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；

至少基于所述预期加速度和所述当前速度来确定针对所述交通工具的制动调整系数；以及

基于所述制动调整系数来调整所确定的制动控制参数，以获得所述目标制动控制参数。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述控制参数确定模块还被配置为：

还基于所述发动机***的特性来确定所述制动调整系数。

21.根据权利要求13所述的装置，进一步包括加速度确定模块，被配置为：

获取针对所述交通工具的自动驾驶控制的预期加速度；

至少基于所述预期加速度和所述当前速度，确定针对所述交通工具的加速度调整量；以及

基于所述预期加速度和所述加速度调整量来确定所述目标加速度。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述加速度确定模块还被配置为：

还基于所述交通工具的质量、所述发动机***的特性和所述制动***的特性中的至少一项，来确定所述加速度调整量。

23.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一对应关系基于以下过程来确定：在向所述发动机***的第一控制装置分别应用多个驱动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，以获得在所述多个驱动控制参数下的相应速度序列；基于所述相应速度序列，确定在所述多个驱动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；以及生成所述多个驱动控制参数、所采集的速度与所述相应加速度之间的第一对应关系。

24.根据权利要求18所述的装置，其中所述第二对应关系基于以下过程来确定：在向所述制动***的第二控制装置分别应用多个制动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，以获得在所述多个制动控制参数下的相应速度序列；基于所述相应速度序列，确定在所述多个制动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；以及生成所述多个制动控制参数与所述相应加速度之间的第二对应关系。

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。

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