蘋果自動(dòng)駕駛意念控制技術(shù)專利解密

蘋果涉足自動(dòng)駕駛的消息，最早出現(xiàn)于2016年，至此蘋果四處招攬人才、設(shè)立秘密研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，開始致力于自動(dòng)駕駛的研發(fā)，從最新的專利技術(shù)來看，其研發(fā)實(shí)力已經(jīng)足夠強(qiáng)勁。

集微網(wǎng)消息，一說起蘋果公司，估計(jì)大家最為熟知的就是蘋果旗下的iPhone產(chǎn)品了，然而，蘋果公司除了手機(jī)和電腦領(lǐng)域之外，在無人駕駛汽車領(lǐng)域也早有涉足。

無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。

集自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個(gè)國家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個(gè)重要標(biāo)志，在國防和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

然而這項(xiàng)技術(shù)并不容易，尤其是在可能沒有詳細(xì)和準(zhǔn)確地圖數(shù)據(jù)可用的停車場的環(huán)境中，給無人駕駛技術(shù)帶來了更多新的挑戰(zhàn)，為了完成精準(zhǔn)的停車以及融合自主駕駛以及完成用戶命令，蘋果公司在17年11月30日申請了一項(xiàng)名為“使用意圖信號指導(dǎo)目的地附近的自主車輛”的發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01780073523.0），申請人為蘋果公司。

根據(jù)目前公開的專利資料，讓我們一起來看看這項(xiàng)自動(dòng)駕駛技術(shù)吧。

如上圖所示，可以通過乘車人提供的意圖信號來指導(dǎo)無人駕駛車輛到目的地，這個(gè)系統(tǒng)中有：自主車輛的導(dǎo)航管理器150、傳感器125（用于檢測乘車人生成的各種信息，如手勢、語音命令等的信號）、數(shù)據(jù)源115（提供關(guān)于車輛的外部環(huán)境的信息）、通信設(shè)備120和車輛的各種運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)170(用于車輛制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎或加速)。

傳感器包含了例如攝像機(jī)、深度傳感器、慣性傳感器、電磁信號檢測器、超聲波信號檢測器、雷達(dá)、麥克風(fēng)以及遙控設(shè)備等，這些傳感器可以用于檢測車輛周圍的環(huán)境，也可以接收來自于用戶的指令信息。

這里提到的意圖信號是該專利中的專業(yè)術(shù)語，代表的是由乘客或者車輛自身自動(dòng)生成的信號，這個(gè)信號和車輛的行程相關(guān)聯(lián)，例如車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及其他控制子系統(tǒng)中的傳感器所檢測到的各種信號。而導(dǎo)航管理器就是用來檢測這個(gè)意圖信號，并根據(jù)意圖信號和其他目的地的信息來規(guī)劃車輛行駛的路徑。

具體的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)與乘車人之間的交互如下圖所示。

如圖，在沿著時(shí)間軸301的時(shí)間T1處，自主車輛的導(dǎo)航管理器檢測到已經(jīng)到達(dá)了目的地附近，指示車輛現(xiàn)在已足夠接近目的地，此時(shí)無人駕駛車輛就會(huì)基于語音觸發(fā)和用戶的交互，導(dǎo)航管理器通知乘車人已經(jīng)到達(dá)了目的地附近，并且，此時(shí)還會(huì)智能提示是否要進(jìn)入該場所的停車場中。

在時(shí)間T3處，導(dǎo)航管理器會(huì)時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)聽用戶是否發(fā)出了語音命令，這里乘車人可以根據(jù)自己想要完成的任務(wù)來發(fā)出語音命令，就像我們和智能音箱那樣進(jìn)行對話。如圖所示，乘車人可指示購買園藝用品的意圖，此時(shí)，導(dǎo)航管理器就會(huì)將“購買園藝用品”這個(gè)任務(wù)轉(zhuǎn)換成“ 靠近園藝入口”的停車場的命令，從而控制車輛跑到園藝入口附近的停車場，從而方便用戶進(jìn)行購買。

接下來我們再來詳細(xì)了解一下上述提到的傳感器系統(tǒng)，到底一輛這樣的無人駕駛車輛要包含哪些傳感器呢？

如上圖所示為車輛中傳感器環(huán)境示意圖，這些傳感器可以收集乘車人的命令以及車外的種種數(shù)據(jù)，從而可以用于分析用戶意圖、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航以及安全駕駛。各組安裝在車內(nèi)的相機(jī)和麥克風(fēng)(IFCM)422，例如IFCM 422A-422D，可以捕獲乘車人的意圖指示，四個(gè)面向車外的相機(jī)(EFC)421A-421D可捕獲無人駕駛車輛周圍四面八方的種種場景信息。

車輛還可以包括多個(gè)后顯示器(RD)，例如上圖中的RD 433A和433B，這些顯示器可以讓用戶做出各種手勢用于信號意圖，再由導(dǎo)航管理器進(jìn)行分析以便于選擇路徑及生成運(yùn)動(dòng)信息等，例如乘車人可以選擇加速、減速、平穩(wěn)駕駛等種種需求，從而提升用戶的乘坐舒適性，而且也使得無人駕駛車輛更加智能化。

在了解了車輛的整體結(jié)構(gòu)、傳感器構(gòu)成以及導(dǎo)航管理器是如何相應(yīng)車輛的意圖信號對于車輛進(jìn)行操作的以后，最后我們再來看看這個(gè)系統(tǒng)的流程是怎么樣的吧。

上圖就是系統(tǒng)經(jīng)過意圖信號進(jìn)行車輛導(dǎo)航指導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行操作的流程圖，首先，車輛的導(dǎo)航管理器獲得使用自主車輛要完成的行程目的地的指示。其次，車輛的導(dǎo)航管理器可檢測何時(shí)到達(dá)目的地附近，例如，當(dāng)從街道進(jìn)入與目的地相關(guān)聯(lián)的停車場時(shí)，可使用許多不同數(shù)據(jù)源或傳感器中數(shù)據(jù)，包括例如GPS設(shè)備、相機(jī)等。

如果乘車者沒有提供額外的行車命令，導(dǎo)航管理器會(huì)自動(dòng)尋找停車點(diǎn)，如果檢測到了用戶的發(fā)出的命令，也可以根據(jù)用戶發(fā)出的命令來進(jìn)行前行，導(dǎo)航管理器可基于所檢測到的信號以及基于指示車輛的當(dāng)前外部環(huán)境(從外部相機(jī)和或其他傳感器收集)的數(shù)據(jù)集來識(shí)別)要執(zhí)行以促進(jìn)預(yù)期任務(wù)。

最后判斷是否達(dá)到了可以讓用戶滿意的停車點(diǎn)，整個(gè)行程結(jié)束。以上就是蘋果公司發(fā)明的根據(jù)車輛收集到的意圖信號進(jìn)行無人駕駛汽車導(dǎo)航的專利，為了解決車輛自主導(dǎo)航以及同時(shí)滿足乘車者需求，提出了意圖信號這個(gè)概念來控制車輛的整體行駛。