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“我们不一样!”苹果首个自动驾驶专利到底有什么来头?

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发表于 2017-12-25 13:54:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
在自动驾驶上颇为神秘的苹果最近发力迹象明显。
近日美国专利商标局公布了苹果首个自动驾驶汽车导航专利,硅谷巨头终于显露出了自己的“司马昭之心”。从专利商标局公布的信息来看,苹果 2015 年起就开始这一技术的研发。
专利的开头,苹果先用一份摘要讲述了这套自主导航系统诞生的背景。近些年来人们对导航的要求越来越高,但作为自动驾驶汽车的“军师”,现在的自主导航系统却远谈不上完美。
在某些情况下,自主导航功能得靠自主导航系统实现。据了解,这一系统能在路上实时对静态特性(如路标和车道等)和动态特性(其他车辆的位置、路障和环境情况等)进行处理和反馈。也就是在复制人类驾驶员的实时处理和驾驶能力。
不过,在现在的技术条件下,想实现这样的效果有些想当然,即使我们做到了,也无法负担巨大的成本,大规模商用更是天方夜谭。
在另外一些情况下,自主导航则要借力高精地图,后者不但要指对路,还要标出每条路的特征(如路标和交叉口等)与不同道路上的特定交通规则(如区间限速等)。
不过,开发高精地图不但会消耗大量的时间和金钱,在数据采集上也会艰难异常,而且这还只是一条街道,一套覆盖全国的高精地图制作难度可想而知。
除此之外,道路变更、建设、事故、天气甚至季节变化都会让地图数据出问题,根本保证不了自动驾驶汽车的安全,而想修补这些漏洞,地图车就必须背着满车的传感器在受影响的道路上再跑几遍。最重要的是,这和设想中所谓的地图数据实时升级八竿子打不着。
苹果的专利则描述了一种让自动驾驶汽车导航系统更为高效的方法。即在工作时减少系统对高精地图的依赖。苹果自主导航系统最新奇的地方在于,它“无需从任何外置设备接收数据,也无需加载任何存储于本地的导航数据来监控导航。”

在行驶过程中,车辆的传感器会监视行驶路线的特征,而自主导航系统则会:“将一系列连续更新运用在行驶路线的虚拟特征上,以得出一个信心指数,驱动车辆在路上完成自主导航(至少一部分道路)。”
专利中用到一款装置,该装置安装在车辆中并可选择性地使车辆实现自主导航功能。自主导航系统包括道路特征模块,该模块会不断根据道路虚拟特征进行升级,其基础则是沿途的司机手动控制导航。
这套自主导航系统还加装了道路评估模块,一旦这条路线成了司机经常光顾的熟路,就足以激活一个“信心指示器”,那么汽车就可以自主在该路线上行驶。
专利中苹果还提到了一种方法,由一个或多个安装在车上的计算机系统完成:它们会接收一组与行驶路线相关的传感器数据,随后对数据进行处理一更新存储的驾驶路线特征。
此外,该专利还提到一些汽车可以上传路线和下载路线的远程数据库,可能是苹果地图的延伸。
上图 FIG.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(ANS),FIG.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。
FIG.4 则是 ANS 架构的大致讲解,而 FIG.5A 则介绍了这套系统的用户界面。剩下的 FIG.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。
接下来,我们要详细讲解 FIG.2:
在某些情况下,ANS 会生成一个或多个路段的一个或多个虚拟特征,这些特征将成为随后自主导航的参考。在导航中,ANS 还会用到大量静态、动态和驾驶特性等的监控。当然,整个的学习过程中还是少不了手动导航这一关键元素。
经过长时间的学习,ANS 不但能找到道路的物理特征(如静态特性),还能通过监控手动导航和其他特性学会这条路上的驾驶特征(如驾驶规则),最终这些特征就成了车辆自主导航的指导特征,可独立于外部接收或先前存在的特征数据。
*过去 7 年各家公司在自动驾驶专利数量,苹果在十名开外
从整体来看,苹果这套自主导航系统的设计思路还是比较新颖的。不过,以往经验告诉我们,苹果的专利并非都能最终问世,它可能只是为了阻断对手的某个研发路径。
自动驾驶之路曲折漫长,起步较晚的苹果能否跟上其他巨头的脚步,恐怕还需要时间来给我们答案。

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发表于 2017-12-25 13:55:42 | 显示全部楼层
硅谷巨头终于显露出了自己的“司马昭之心”。
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