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苹果公司智能汽车13项重要专利汇总分析

 学生有礼111 2019-03-26

   

带非线性轨道的可移动汽车顶盖专利


 

1.工作原理:

    该系统由两条轨道和一个连接在两条轨道和面板之间的连接臂组成。两条轨道的方向不同,两者之间的差距会影响连接臂的方向,但是三个部件仍可保持连接。可使用与车顶一样宽的顶盖,并沿着轨道向后滑动,使顶盖保持在汽车车顶中心线后部。

2.实现功能:

    提高车内乘客的安全性以及自行设计汽车天窗。

3.应用场景:

    该系统适用于车顶中部较窄,后部较宽的汽车。

AR-HUD技术专利



1.工作原理:

    原理同AR-HUD。

2.实现功能:

(1)司机和乘客可在挡风玻璃的交互窗式界面中看到自动驾驶汽车的外部环境。

(2)在屏幕上投射可使用的功能或信息。包括导航信息、车辆移动信息、车辆感知信息、车辆状态信息、环境信息等。用户可以操控屏幕中的内容,与之进行交互。

3.应用场景:

(1)用于驾校的新型教学工具:

     专利中的挡风玻璃界面(#104)可显示VR内容,届时玻璃会变成不透明的,虽然用户看不到玻璃外面的环境,但是可以在VR驾车教程中模拟训练。另外,这款挡风玻璃也可以变成AR屏幕,在学员实际驾驶的时候提供辅助信息。在驾驶过程中,可交互仪表盘界面将提供驾驶反馈信息,包括驾车指示、提高车技的建议、打分等等。

  104:交互窗式界面,100:交互UI,324:VR界面,102:交互仪表盘界面,326:行驶反馈。

(2)沿途的多路径规划及主动推荐:

    用户可以通过改变时间轴,提示汽车其想要到达终点之前在路上买杯咖啡的意愿。另一种修改时间轴的方式,可以是Siri根据用户的喜好或者基于过往的使用习惯提示可在路上停经咖啡店路径点。或者,用户可以直接告诉Siri“给我找咖啡店”,Siri便会根据路线寻找附近的咖啡店。

   100:交互UI,104:交互窗户界面,300:时间轴,302:出发点,306:路径点,304:当前地点,308:目的地,310:消息框。

动态座椅触觉反馈系统专利



1.工作原理:

    触觉反馈系统将使用单个或多个传感器来分析车辆的外部环境,当系统检测到某些可能威胁乘客安全的情况时,触觉反馈系统就会向乘客发送振动信号,提醒用户注意安全。遇到紧急情况时,这种座椅还可以折叠起来将用户推到更安全的位置,与飞机上的弹射座椅颇为相似。

2.应用场景:

    各类可能的碰撞场景。

iPhone手机当做汽车钥匙的专利


1.工作原理:

    通过各种无线连接方式,把iphone手机和汽车相连,获取汽车控制器的信任,iphone手机可以给汽车发送控制信息。  

2.实现功能:

(1)车主通过主iPhone设备完全控制汽车,比如解锁车门、发动引擎、调整座椅,空调开关等。

(2)车主授权给第二iPhone设备:当汽车通过第二便携设备接入时,主便携设备可以限制汽车相关的操作,比如限制车子的使用时间。

3.应用场景:

(1)车主忘带车钥匙。

(2)车主借车给别人,“虚拟钥匙”授权给其他的苹果手机用户。

(3)分时租赁、网约车相关应用。


车辆下一步行驶意图提示系统专利 


1.工作原理:

(1)自动驾驶系统能够提前告知乘客它会按怎样的路线行驶。

(2)借助一个类似于「倒计时」的显示器器,车辆向驾驶员、乘客甚至后方车辆展示自己在 9 秒内的下一步驾驶行为。

2.实现功能:

    主动向乘客和周边交通参与者提示汽车接下来的行动,让人们更好地掌握汽车的动向,降低事故发生率。   

3.应用场景;

    应用于各类场景中,特别应用于车辆紧急变道等场景中。

无人驾驶汽车任意多边形障碍物避让专利


1.工作原理:

    苹果的传感器系统以每秒60次的速度检查周围环境,侦测多个迎面而来的障碍物以及每个障碍物边缘的距离。潜在碰撞将通过比较障碍物边缘距离与已知包围半径来确定。如果障碍物边缘在系统包围半径之外,汽车继续按照原定路线行驶。如果有可能碰撞,系统自动选择最短路径,计算出改变现有路径所需动力,及时避开障碍物。同时,历史躲避记录将被保留,作为下一次操作的参考。

2.实现功能:

    无人车对任意多边形物体的避障。

3.应用场景:

    各类道路场景。

最优路径规划专利


1是表示运输系统中的车辆的图。

2是车辆按照导航路线行驶图。

3显示另一车辆穿越另一航行路线。

1.工作原理:

(1)处理器接收车辆的当前位置和车辆的目的地位置;

(2)处理器识别在当前位置和目的地位置之间延伸的候选导航路线;

(3)利用传感器对不同路径的周边环境进行监测,从中找到最优导航路径。

2.实现功能:

    避开那些有可能导致不好的行驶体验的场景。通过调取基础设施的数据库,系统知道目前行驶道路上有几条车道,车道的宽度,结合传感器对当下的交通灯情况,街道的光线亮度,实时的周边车辆和行人的行走数据,给出最优导航路径。

3.应用场景:

    汽车行驶的各类场景。

用于智能汽车超车或变道相关的专利



苹果用于测试的外置传感器排列方式。

1是用于控制车辆在道路上的车道之间的运动的示例性过程的流程图。

2是用于确定前进和超车决策的估计的示例性过程的流程图。

3是用于估计前方车辆的示例性过程的流程图。

4是用于确定另一车辆前进方向估计的示例流程图。

5是用于确定运动计划的示例性过程的流程图。

6是示例性车辆的框图。

7车辆控制器的示例性硬件配置的框图。

图8是车辆的示例性操纵的图示。

1.工作原理:

    通过外置传感器,无人车采集到本车道和临近车道的状态(包括车辆行驶状态),然后引导车辆变道或超车。

2.实现功能:

    车辆安全的实现超车或变道。

3.应用场景:

    汽车需要变道或超车的场景。

基于手势识别实现车辆控制的专利


图1说明了一个系统的环境中,通过手势等操作可以改变车辆轨迹的变化。

图2说明了车辆环境包括多个传感器,可以收集数据,可以对来自车辆的乘员的手势或其他信号进行分析。

 图3a和图3b说明手势可从选项中挑选出用于车辆动作选项。

图4a、4b和4c图说明手势可用于启动和终止交互会话。

  图5根据至少一些实例的交互数据条目的示例内容。

   图6说明在车辆操作选项可能排到相对的另一个实例的情况。

图7说明即使交互会话没有启动,车辆操作的时间轴选项可以显示时间。

图8说明一个交互管理器对多模态分析信号显示和选择感兴趣的一个或多个操作选项。

图9是一个流程图说明可以在能够基于手势的显示和选择车辆操作选项的系统上执行。

图10展示了一个示例场景,基于手势操作的显示和选择可能在建筑物的房间内进行。

图11说明可以在至少一些实施例中使用的示例计算设备的框图。

1.工作原理:

    通过手势识别实现对车联的控制:加速、减速、转向等。

2.实现功能:

(a)超车

(b)车辆加速

(c)车辆减速

(d)停车

(e)车辆转向

3.应用场景:

    由于环境的复杂性等原因,智能汽车无法做出有效决策的场景。

基于和手机协同作用在弱GPS信号区域对车辆进行定位的专利


1.工作原理:  

(1)手机与车辆建立连接(可以通过各种方式,比如蓝牙)。

(2)结合手机中的加速度计及陀螺仪,利用惯性导航算法,实现在无GPS信号或弱GPS信号场景下对车辆的定位。

(3)在iPhone没有信号时这些通信方式非常有用。当用户想要找到自己停泊的车辆时,可以询问 Siri 方向,简单的语音命令比如“找到我的车”。随后,系统可以向用户提供地图或音频导航。

2.应用场景:

(1)车辆驶入穿越峡谷或其他弱信号的环境。

(2)车主泊车后,寻找停车的位置。

新型激光雷达专利


1.工作原理:

    如上图所示。

2.实现功能:

    该专利能够自动生成数字的、时变的三维点云,该点云表示在给定视场(FOV)和给定距离内的真实世界的3D坐标。

3.应用场景:

    苹果汽车或者消费电子产品。

(AutonomousNavigation System)自主导航系统专利


图 1 为苹果的专利附图之一,这个方块示意图就包含了自主导航系统,图2 则是用上了自主导航系统的车辆,除了 ANS,它还搭载了一组传感器。

图4则是 ANS 架构的大致讲解,而 图A 则介绍了这套系统的用户界面。剩下的 图12 则介绍了虚拟特征的应用路径。

FIG.6也是苹果设计的用户界面之一,FIG.9A 这是自动导航网络的原理图。

1.工作原理:

    如上图所示。

2.实现功能:

    一款可以让自动驾驶汽车导航变得更加高效的方法。

    常规的自动驾驶车辆都是基于静态高精度地图搭配外部的传感器来进行位置的识别和判断,所以,自动驾驶系统需要大量的计算力来支持。对于苹果而言这不是最优解,所以他们设计了一款独立的导航设备用来接收数据,该设备最大的特点是不需要在本地存储任何导航数据。

3.应用场景:

    各类导航场景。

交通指挥手势识别技术专利


图1说明实现交通方向手势识别的实现的框架图。

图2实现交通方向手势识别的车辆的逻辑框图。

图3实现交通姿势识别的车辆交互的逻辑框图。

图4识别交通分流的各种方法和技术的流程图。

图5检测交通指示器的各种方法和技术的流程图。

图6各种命令检测方法和技术的流程图。

图7若干交通方向手势数据库。

图8各种确认、执行命令的方法和技术的流程图。

1.工作原理:

    基于对交警手势识别的理解,结合其他传感器对交通环境的分析,为智能汽车规划合理的行驶路线。

2.应用场景:

    适合于非常拥堵的交通情景。

最后,附苹果无人车四个专利地址:

基于手势识别实现车辆控制的专利文件:http:///RnSXLXH

交通指挥手势识别技术的专利文件:http:///RnSXvNq

最优路径规划的专利文件:http:///RnSXcez

用于智能汽车超车或变道相关的专利文件:http:///RnSoTQT

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