最近有關(guān)蘋果將于其他汽車制造商合作打造未來電動(dòng)半自動(dòng)或全自動(dòng)駕駛車輛的傳聞甚囂塵上。在自動(dòng)駕駛車輛實(shí)現(xiàn)之前,蘋果還在繼續(xù)申請與其泰坦項(xiàng)目相關(guān)的專利。據(jù)外媒報(bào)道,近日,美國專利商標(biāo)局授予了蘋果三項(xiàng)泰坦項(xiàng)目專利,第一項(xiàng)包括一個(gè)車輛激光雷達(dá)探測&實(shí)時(shí)抬頭顯示屏;第二項(xiàng)專利是蘋果設(shè)計(jì)的未來安全氣囊系統(tǒng);第三項(xiàng)專利則與車輛運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)。
蘋果專利3D抬頭顯示屏專利(圖片來源:patentlyapple.com)
用于未來車輛的激光雷達(dá)探測與實(shí)時(shí)抬頭顯示屏
泰坦項(xiàng)目中的第一個(gè)專利與自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)有關(guān),可采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)系統(tǒng)提供環(huán)境中物體的深度信息。
在某些場景下,光測距與探測(激光雷達(dá))等激光感知技術(shù)能夠提供深度地圖等高分辨率環(huán)境數(shù)據(jù),可能可用于表明激光雷達(dá)附近的不同物體。
蘋果專利圖2展示了一個(gè)自適應(yīng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)系統(tǒng)以及顯示器(抬頭顯示屏);專利圖6展示了一款自適應(yīng)AR顯示屏(抬頭顯示屏)。
蘋果專利圖5展示了一個(gè)3D網(wǎng)格,還展示了覆蓋在3D網(wǎng)格上的虛擬內(nèi)容(一條行駛路徑帶),其中包括附近環(huán)境、可見部分、被遮擋部分以及遠(yuǎn)處部分。
基于安全氣囊的乘員安全系統(tǒng)
第二項(xiàng)泰坦項(xiàng)目專利與適用于非傳統(tǒng)車輛的乘員安全系統(tǒng)有關(guān),例如包括相對設(shè)置的座椅系統(tǒng)、缺少傳統(tǒng)安全氣囊包裝和反應(yīng)面(如儀表板和方向盤)的車輛。
得到改進(jìn)的乘員安全系統(tǒng)包括座艙分隔器、動(dòng)態(tài)座椅系統(tǒng)以及拉緊限制裝置和充氣限制裝置等,其中充氣限制裝置包括系鏈的安全氣囊、安全帶以及安全腰帶安全氣囊、車頂和車門安全氣囊等安全氣囊,在座椅相對設(shè)置、乘員面對面的車輛中,如果發(fā)生碰撞事故,能夠提高安全性。
蘋果專利圖1A、1B、2A和2B(圖片來源:patentlyapple.com)
蘋果專利圖1A、1B、2A和2B說明了在碰撞過程中可能會(huì)讓乘客受傷的車輛運(yùn)動(dòng);專利圖15展示了乘客隔間中安全氣囊被部署在車門內(nèi)的橫截面圖。該安全氣囊包括一個(gè)充氣器(#1528)、一個(gè)安全氣囊(#1530)和一個(gè)斜槽開關(guān)。該安全氣囊系統(tǒng)被安裝在車頂軌道內(nèi),或者沿著安全帶線安裝,或安裝到車輛撞擊區(qū)內(nèi)其他位置,其中充氣器在碰撞中可能會(huì)受到損害。
底盤集成控制
蘋果的第三個(gè)泰坦項(xiàng)目與車輛運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)。
蘋果支持,電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)旨在探測和減少方向穩(wěn)定性損失,此類系統(tǒng)能夠基于車輛的實(shí)際測量狀態(tài)與期望狀態(tài)的偏差,如車輛的實(shí)際偏航率與期望偏航率之間的差距,確定車輛已經(jīng)失去穩(wěn)定性。
可以根據(jù)駕駛員的輸入來估計(jì)車輛的所需狀態(tài),例如轉(zhuǎn)向輸入。在確定車輛已經(jīng)失去穩(wěn)定性后,電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)能夠讓單獨(dú)的車輪制動(dòng),或者要求推進(jìn)扭矩來恢復(fù)穩(wěn)定性。
例如,可在車輛外側(cè)前輪施加制動(dòng)力以對抗車輛轉(zhuǎn)向過度,或者在車輛內(nèi)側(cè)后輪施加制動(dòng)力以對抗轉(zhuǎn)向不足。通過將期望底盤偏航率與所測量的底盤偏航率之間的差距最小化,電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)能夠讓車輛保留一定程度的可控性。
蘋果的發(fā)明一個(gè)方面涉及到車輛控制系統(tǒng),其中包括能夠影響實(shí)際底盤加速度的各種執(zhí)行器,決定車輛運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的車輛智能部件、基于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃決定底盤運(yùn)動(dòng)請求的車輛運(yùn)動(dòng)控制裝置以及一個(gè)底盤控制裝置,該裝置能夠基于底盤運(yùn)動(dòng)請求以及執(zhí)行器識(shí)別信息來決定各種車輛執(zhí)行器的命令,而且執(zhí)行器識(shí)別信息描述了各種車輛執(zhí)行器中目前可供使用的執(zhí)行器。
專利中還披露了控制車輛的方法,其中包括確定運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、基于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃確定底盤運(yùn)動(dòng)請求、基于底盤運(yùn)動(dòng)請求以及執(zhí)行器識(shí)別信息來決定各種車輛執(zhí)行器的命令,而且執(zhí)行器識(shí)別信息描述了各種車輛執(zhí)行器中目前可供使用的執(zhí)行器。
蘋果專利圖3、6(圖片來源:patentlyapple.com)
蘋果專利圖3是汽車控制系統(tǒng)的示意圖,專利圖6顯示了所需力和力矩以及所分配的輪胎力與角度之間的關(guān)系。