苹果自动驾驶意念控制技术专利解密

苹果涉足自动驾驶的消息，最早出现于2016年，至此苹果四处招揽人才、设立秘密研发实验室，开始致力于自动驾驶的研发，从最新的专利技术来看，其研发实力已经足够强劲。

集微网消息，一说起苹果公司，估计大家最为熟知的就是苹果旗下的iPhone产品了，然而，苹果公司除了手机和电脑领域之外，在无人驾驶汽车领域也早有涉足。

无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

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，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

然而这项技术并不容易，尤其是在可能没有详细和准确地图数据可用的停车场的环境中，给无人驾驶技术带来了更多新的挑战，为了完成精准的停车以及融合自主驾驶以及完成用户命令，苹果公司在17年11月30日申请了一项名为“使用意图信号指导目的地附近的自主车辆”的发明专利（申请号：201780073523.0），申请人为苹果公司。

根据目前公开的专利资料，让我们一起来看看这项自动驾驶技术吧。

如上图所示，可以通过乘车人提供的意图信号来指导无人驾驶车辆到目的地，这个系统中有：自主车辆的导航管理器150、传感器125（用于检测乘车人生成的各种信息，如手势、语音命令等的信号）、数据源115（提供关于车辆的外部环境的信息）、通信设备120和车辆的各种运动控制子系统170(用于车辆制动、转弯或加速)。

传感器包含了例如摄像机、深度传感器、惯性传感器、电磁信号检测器、超声波信号检测器、雷达、麦克风以及遥控设备等，这些传感器可以用于检测车辆周围的环境，也可以接收来自于用户的指令信息。

这里提到的意图信号是该专利中的专业术语，代表的是由乘客或者车辆自身自动生成的信号，这个信号和车辆的行程相关联，例如车辆的转向系统以及其他控制子系统中的传感器所检测到的各种信号。而导航管理器就是用来检测这个意图信号，并根据意图信号和其他目的地的信息来规划车辆行驶的路径。

具体的车辆导航系统与乘车人之间的交互如下图所示。

如图，在沿着时间轴301的时间T1处，自主车辆的导航管理器检测到已经到达了目的地附近，指示车辆现在已足够接近目的地，此时无人驾驶车辆就会基于语音触发和用户的交互，导航管理器通知乘车人已经到达了目的地附近，并且，此时还会智能提示是否要进入该场所的停车场中。

在时间T3处，导航管理器会时时刻刻监听用户是否发出了语音命令，这里乘车人可以根据自己想要完成的任务来发出语音命令，就像我们和智能音箱那样进行对话。如图所示，乘车人可指示购买园艺用品的意图，此时，导航管理器就会将“购买园艺用品”这个任务转换成“ 靠近园艺入口”的停车场的命令，从而控制车辆跑到园艺入口附近的停车场，从而方便用户进行购买。

接下来我们再来详细了解一下上述提到的传感器系统，到底一辆这样的无人驾驶车辆要包含哪些传感器呢？

如上图所示为车辆中传感器环境示意图，这些传感器可以收集乘车人的命令以及车外的种种数据，从而可以用于分析用户意图、实现精准导航以及安全驾驶。各组安装在车内的相机和麦克风(IFCM)422，例如IFCM 422A-422D，可以捕获乘车人的意图指示，四个面向车外的相机(EFC)421A-421D可捕获无人驾驶车辆周围四面八方的种种场景信息。

车辆还可以包括多个后显示器(RD)，例如上图中的RD 433A和433B，这些显示器可以让用户做出各种手势用于信号意图，再由导航管理器进行分析以便于选择路径及生成运动信息等，例如乘车人可以选择加速、减速、平稳驾驶等种种需求，从而提升用户的乘坐舒适性，而且也使得无人驾驶车辆更加智能化。

在了解了车辆的整体结构、传感器构成以及导航管理器是如何相应车辆的意图信号对于车辆进行操作的以后，最后我们再来看看这个系统的流程是怎么样的吧。

上图就是系统经过意图信号进行车辆导航指导系统进行操作的流程图，首先，车辆的导航管理器获得使用自主车辆要完成的行程目的地的指示。其次，车辆的导航管理器可检测何时到达目的地附近，例如，当从街道进入与目的地相关联的停车场时，可使用许多不同数据源或传感器中数据，包括例如GPS设备、相机等。

如果乘车者没有提供额外的行车命令，导航管理器会自动寻找停车点，如果检测到了用户的发出的命令，也可以根据用户发出的命令来进行前行，导航管理器可基于所检测到的信号以及基于指示车辆的当前外部环境(从外部相机和或其他传感器收集)的数据集来识别)要执行以促进预期任务。

最后判断是否达到了可以让用户满意的停车点，整个行程结束。以上就是苹果公司发明的根据车辆收集到的意图信号进行无人驾驶汽车导航的专利，为了解决车辆自主导航以及同时满足乘车者需求，提出了意图信号这个概念来控制车辆的整体行驶。