蘋果獲兩項新專利 可確定車速和滑移角及改善夜間行駛

據國外媒體報道，近日，美國專利商標局正式授予了兩項與蘋果公司的Project Titan相關的專利。其中一個提出了可以在車輛坐標系中確定車輛速度和側滑角的技術，使車輛在濕冷路面上穩定行駛；另一種是多模式傳感器，可以幫助自動駕駛汽車在夜間探測和識別物體。它的性能比傳統大燈更好，未來可以挽救很多生命。

用于測量側滑角和車速的裝置和方法

這項技術專利由一組傳感器組成。在一個示例中，一個或多個正交布置的傳感器將安裝在車輛下方，其可用于檢測行駛道路或其視野內的車輛的其他表面。傳感器信息可用于計算車輛側滑角。在許多情況下，傳感器可以是天線陣列或超聲波傳感器。

此外，正交傳感器還可以與慣性測量單元(IMU)結合使用，在正交傳感器確定速度和側滑角之前或同時，可以獨立推斷車速。此外，IMU還可以獨立或與其他組件結合實現降噪。

此外，其他外部定位和速度測量系統，如全球定位系統(GPS)，可以與傳感器一起進行誤差校正和位置同步。此外，其他傳感器(如偏航、輪速、陀螺儀和超聲波傳感器)可以放置在車輛的底部，從而形成三合一的傳感器。與雙傳感器系統相比，三合一傳感器可以為速度測量提供更多的信息，消除車輛波動率、側傾率和俯仰率的影響。該專利還提供了一種數據收集機制來收集側滑角和車速數據。在一個具體的例子中，系統可以使用由車輛下側傳感器收集的信息來估計側滑角和車輛速度。

新系統提供了一種解決方案，可以提高在各種條件下以及處于或超過車輛操縱極限的速度估計能力，例如車輛打滑或更明顯的情況。了解這些控制極限非常重要，尤其是當路面結冰時。因為在這種情況下，輪胎可能會打滑，無法根據輪胎轉速等信息判斷車輛的行駛情況。此外，該系統還可以提供反饋信號來輔助現有的駕駛員系統，如巡航控制、防抱死制動(ABS)和電子穩定控制(ESC)。

圖2是側滑角的曲線圖。圖3A示出了位于車輛下側的正交方位傳感器的水平定位；圖3B示出了正交方位傳感器在車輛下側的非水平定位；圖7是用于測量側滑角和車速的方法的流程圖。

蘋果專利圖2、3A、3B和7(來源:patentlyapple.com)

多模式傳感器

蘋果表示，夜晚或弱光環境對自動車輛控制系統來說非常具有挑戰性。例如，車輛前燈在夜間發出的光強度可能會受到法律或法規的限制，法律或法規可能會限制用于在車輛路徑中或附近進行檢測的可見光傳感器(如攝像機)的有效監控范圍。

如果探測或分類物體的有效范圍(如60米或180英尺左右)有限，車輛安全行駛的速度也會降低。各種互補圖像感測技術的組合可以解決上述挑戰。例如，近紅外照明器可以安裝在車輛上，從而減少或消除照明限制。

帶有近紅外照明器的近紅外傳感器可以用來捕捉一些高分辨率的圖像信息。該信息通常與車輛路徑中或附近的物體相關。此外，傳感器還可以提高探測范圍(例如，達到200米或600英尺)。

與現有的自動駕駛車輛視覺系統相比，這項蘋果專利技術得到了改進。在一些應用中，可以增加對車輛路徑中及其附近的物體進行檢測和分類的有效距離，而在其他應用中，可以在弱光環境下更準確地對物體進行分類，從而提高自動駕駛車輛的控制系統的安全性，并增加弱光環境下的最大安全速度。

圖4是可以使用多模式傳感器在夜間自動檢測和識別物體的車輛的示例框圖。圖7是車輛上各種傳感器的重疊視野的例子。

蘋果專利圖4和7(圖片來源:patentlyapple.com)據國外媒體報道，近日，美國專利商標局正式授予了兩項與蘋果公司的Project Titan相關的專利。其中一個提出了可以在車輛坐標系中確定車輛速度和側滑角的技術，使車輛在濕冷路面上穩定行駛；另一種是多模式傳感器，可以幫助自動駕駛汽車在夜間探測和識別物體。它的性能比傳統大燈更好，未來可以挽救很多生命。

用于測量側滑角和車速的裝置和方法

這項技術專利由一組傳感器組成。在一個示例中，一個或多個正交布置的傳感器將安裝在車輛下方，其可用于檢測行駛道路或其視野內的車輛的其他表面。傳感器信息可用于計算車輛側滑角。在許多情況下，傳感器可以是天線陣列或超聲波傳感器。

此外，正交傳感器還可以與慣性測量單元(IMU)結合使用，在正交傳感器確定速度和側滑角之前或同時，可以獨立推斷車速。此外，IMU還可以獨立或與其他組件結合實現降噪。

此外，其他外部定位和速度測量系統，如全球定位系統(GPS)，可以與傳感器一起進行誤差校正和位置同步。此外，其他傳感器(如偏航、輪速、陀螺儀和超聲波傳感器)可以放置在車輛的底部，從而形成三合一的傳感器。與雙傳感器系統相比，三合一傳感器可以為速度測量提供更多的信息，消除車輛波動率、側傾率和俯仰率的影響。該專利還提供了一種數據收集機制來收集側滑角和車速數據。在一個具體的例子中，系統可以使用由車輛下側傳感器收集的信息來估計側滑角和車輛速度。

新系統提供了一種解決方案，可以提高在各種條件下以及處于或超過車輛操縱極限的速度估計能力，例如車輛打滑或更明顯的情況。了解這些控制極限非常重要，尤其是當路面結冰時。因為在這種情況下，輪胎可能會打滑，無法根據輪胎轉速等信息判斷車輛的行駛情況。此外，該系統還可以提供反饋信號來輔助現有的駕駛員系統，如巡航控制、防抱死制動(ABS)和電子穩定控制(ESC)。

圖2是側滑角的曲線圖。圖3A示出了位于車輛下側的正交方位傳感器的水平定位；圖3B示出了正交方位傳感器在車輛下側的非水平定位；圖7是用于測量側滑角和車速的方法的流程圖。

蘋果專利圖2、3A、3B和7(來源:patentlyapple.com)

多模式傳感器

蘋果表示，夜晚或弱光環境對自動車輛控制系統來說非常具有挑戰性。例如，車輛前燈在夜間發出的光強度可能會受到法律或法規的限制，法律或法規可能會限制用于在車輛路徑中或附近進行檢測的可見光傳感器(如攝像機)的有效監控范圍。

如果探測或分類物體的有效范圍(如60米或180英尺左右)有限，車輛安全行駛的速度也會降低。各種互補圖像感測技術的組合可以解決上述挑戰。例如，近紅外照明器可以安裝在車輛上，從而減少或消除照明限制。

帶有近紅外照明器的近紅外傳感器可以用來捕捉一些高分辨率的圖像信息。該信息通常與車輛路徑中或附近的物體相關。此外，傳感器還可以提高探測范圍(例如，達到200米或600英尺)。

與現有的自動駕駛車輛視覺系統相比，這項蘋果專利技術得到了改進。在一些應用中，可以增加對車輛路徑中及其附近的物體進行檢測和分類的有效距離，而在其他應用中，可以在弱光環境下更準確地對物體進行分類，從而提高自動駕駛車輛的控制系統的安全性，并增加弱光環境下的最大安全速度。

圖4是可以使用多模式傳感器在夜間自動檢測和識別物體的車輛的示例框圖。圖7是車輛上各種傳感器的重疊視野的例子。

蘋果專利圖4和7(來源:patentlyapple.com)

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