La patente de conducción autónoma de Apple
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Apple ha comenzado a aportar nuevas ideas para la industria automotriz.
Desde junio, Apple ha obtenido 20 nuevas patentes en el campo de la automoción, que cubren tres aspectos: conducción autónoma, cabina inteligente y carrocería inteligente.
En esta patente recién expuesta, la imaginación de Apple también está abierta de par en par.
¿Su finalidad está relacionada con Google Alpha? ¿Utilizar tecnología de inteligencia artificial similar para enseñar a las máquinas a conducir y utilizar sensores visuales como cámaras infrarrojas de onda larga para mejorar la eficiencia del lidar? Convierte el parabrisas del coche en una pantalla AR-HUD, numera automáticamente los edificios fuera del coche para facilitar la navegación, introduce tu propia función de videollamada FaceTime e incluso crea un sistema de escape para ahogarte en el coche...
Como empresa de tecnología global con el mayor valor de mercado y el gigante de TI más influyente en el campo de la electrónica de consumo, cada vez que Apple ingresa a un campo, trae muchas innovaciones sorprendentes y lleva la experiencia del producto a nuevas alturas.
Aunque abandoné mi plan de construcción de automóviles Titan y me decanté por la conducción autónoma. Sin embargo, en los últimos años, Apple ha estado solicitando varias patentes relacionadas con automóviles inteligentes. A través de estos documentos, no sólo podemos ver las tecnologías innovadoras y las diversas ideas caprichosas que Apple ha aportado a la industria, sino también cuán poderosas son las reservas técnicas de este gigante tecnológico.
Apple recibió una patente de coche este año.
En junio de este año, Chedong System informó sobre docenas de patentes de automóviles obtenidas por Apple en el primer semestre de este año (consulte "¡Descifrando 70 patentes de automóviles Apple! La imaginación es demasiado grande, Tesla puede No me pondré al día), este artículo explica principalmente las nuevas patentes obtenidas después de junio.
1. ¿Usar IA para enseñar a las máquinas a conducir? ¿Google Alfa? Usando la misma tecnología
En aproximadamente 5 meses, Apple * * * obtuvo 10 patentes de conducción autónoma, que cubren los tres campos principales de sensores, comunicaciones y control de conducción autónoma.
Hoy en día, la conducción autónoma se ha desarrollado durante muchos años y la potencia informática de los dispositivos informáticos ha mejorado enormemente, pero cómo controlar los vehículos autónomos sigue siendo un gran problema. La dificultad radica en tomar decisiones oportunas y razonables para los vehículos autónomos. Además, cuantos más vehículos haya en la carretera, más complejo será el entorno del tráfico y más difícil será la toma de decisiones.
En el mapa de patentes de Apple, Apple describe que los vehículos autónomos pueden completar acciones de conducción como entrar y salir automáticamente de rampas, cambiar de carril y adelantar automáticamente. Para completar estas acciones, la computadora autónoma debe completar dos acciones:
1. Predecir las próximas condiciones del tráfico y hacer varios planes para la trayectoria de conducción del vehículo.
2; Desde varios aspectos Elige una acción de conducción correcta entre varias opciones.
Este proceso de toma de decisiones es muy similar al proceso de toma de decisiones de jugar al ajedrez, entonces ¿Apple adopta el proceso de toma de decisiones de Google Alpha? Go es un método similar al aprendizaje automático, concretamente la búsqueda de árboles de Monte Carlo, que se ha utilizado ampliamente en juegos de mesa y juegos abiertos.
Cuando el vehículo entra en estado de conducción autónoma, puede planificar las acciones del vehículo dentro de un rango de tiempo determinado en función de las condiciones del tráfico, incluida la aceleración, desaceleración, cambios de carril, etc. Estas acciones se pueden generar a través de árboles de búsqueda de Monte Carlo.
Cuatro pasos de la búsqueda de árboles de Monte Carlo
Un ciclo de búsqueda de árboles de Monte Carlo incluye cuatro pasos, a saber, selección, expansión, simulación y retropropagación. A partir del nodo raíz R, los nodos secundarios se derivan gradualmente hacia abajo. Cada nodo secundario es el estado del vehículo y el borde que conecta el nodo secundario con el nodo principal representa la acción del vehículo.
Por ejemplo, el vehículo puede optar por tomar una decisión desde el nodo raíz R hasta el subnodo L. Si tiene éxito, puede continuar expandiéndose de L a E. Después de alcanzar el nodo E, utilizará la selección aleatoria para continuar tomando decisiones descendentes y entrar en el proceso de simulación. Una vez completado este proceso de conducción automática, el sistema deducirá de forma inversa desde los subnodos subyacentes a R, lo que permitirá que la máquina continúe aprendiendo y se vuelva más poderosa.
Ilustración de la búsqueda del árbol de Monte Carlo en la patente
En aplicaciones prácticas, el proceso de toma de decisiones de Apple es más complicado.
Al alimentar diferentes modelos de búsqueda de árbol de Monte Carlo con acciones de vehículos registradas, acciones de simulaciones y ganancias, la búsqueda de árbol de Monte Carlo en redes neuronales de políticas de aprendizaje por refuerzo y redes neuronales de valor de aprendizaje supervisado puede mejorar la amplitud y la profundidad, respectivamente.
De hecho, el método para controlar vehículos autónomos no es solo el aprendizaje automático, sino también la tecnología estocástica y la tecnología determinista. La entrada final al proceso de toma de decisiones son los resultados de cálculo mixtos de los tres.
En resumen, en el proceso de tomar decisiones de movimiento, los vehículos autónomos pueden encontrar entornos aleatorios y dinámicos, espacio infinito, campos de visión potencialmente enormes y limitaciones en tiempo real. Estos factores impiden que los vehículos autónomos circulen libremente por la carretera, sino que dependen de los cálculos de la computadora autónoma.
En segundo lugar, ¿están los sensores juntos? LiDAR puede ver más claramente.
Los vehículos de conducción autónoma también son inseparables de diversos dispositivos sensores. Para la conducción autónoma de alto nivel, lidar es aún más esencial. Apple obtuvo por primera vez varias patentes sobre lidar en 2018. Las primeras patentes muestran que Apple utilizará lidar para medir distancias y utilizará los datos para la conducción autónoma.
A partir de junio de este año, en menos de medio año, Apple volvió a obtener tres patentes relacionadas con lidar y explicó con más detalle cómo usar lidar.
En una patente titulada "Detección de objetos y alcance mediante teledetección", Apple utiliza lidar asistido por sensores para lograr un alcance y una identificación más precisos.
En el proceso de conducción autónoma, no todas las condiciones del tráfico requieren la atención del vehículo, pero algunas condiciones de tráfico importantes requieren más atención. Hoy en día, los sensores de visión están por toda la carrocería del automóvil y casi no hay puntos ciegos. Estos sensores pueden detectar las condiciones del tráfico alrededor del vehículo en tiempo real.
Alcance lidar asistido por cámara infrarroja
En este momento, el sensor visual puede determinar un área clave de enfoque y se puede agregar lidar al alcance para hacer que el cálculo de la distancia sea más preciso. preciso.
En otra patente titulada "Sistemas y métodos para resolver objetos ocultos en el campo de visión", Apple utiliza un sensor infrarrojo de longitud de onda larga (LWIR) para ayudar al lidar, que puede detectar objetos en condiciones extremadamente oscuras. animales y peatones que puedan encontrarse en la vía bajo iluminación.
Con la ayuda de rayos infrarrojos de onda larga, se puede detectar con alta resolución la energía térmica de los objetos en una zona determinada, detectando objetos que pueden no ser detectados por otros sensores.
La información de ambas patentes muestra que lidar se puede utilizar junto con otros sensores. Por ejemplo, las cámaras lidar e infrarrojas pueden medir la distancia al mismo tiempo, lo que puede mejorar la precisión del alcance. Los sensores infrarrojos de onda larga se pueden utilizar en combinación con sensores monocromáticos, sensores RGB, lidar y otros sensores para mejorar los efectos de detección de objetivos.
Al mismo tiempo, el documento de patente también muestra otros componentes del sensor, incluidas cámaras, procesadores de detección biológica, lidar, controladores de pulso láser emisores de superficie de cavidad vertical, etc. Estos sensores pueden participar en la detección de objetos durante la conducción autónoma.
Curiosamente, el primer dispositivo Apple equipado con lidar no es un coche, sino ¿el iPad de este año? ¿Pro y iPhone? 12? Pro, el módulo lidar instalado en el dispositivo móvil puede escanear la información 3D de una habitación, al tiempo que mejora la velocidad de enfoque en condiciones de poca luz.
Imagen vista por el lidar del iPhone
Es razonable imaginar que el diseño actual del hardware lidar de Apple también se pueda aplicar a la conducción autónoma.
3. ¿Convertir el parabrisas en una pantalla grande? También puedes utilizar FaceTime a tu antojo
Además de una gran cantidad de patentes de conducción autónoma, Apple no ha aflojado en tecnología de vehículos, introduciendo excelentes soluciones en dispositivos móviles en los coches.
La realidad aumentada AR siempre ha sido una de las tecnologías clave de Apple. Ahora, si navega por el sitio web oficial de Apple, todos sus productos principales se pueden ver a través de AR, para que pueda tener una comprensión más precisa del tamaño y el color del dispositivo antes de comprarlo.
Ver iPhone con AR
Al mismo tiempo, ¿hay una gran cantidad de aplicaciones AR en la aplicación Apple? La tienda ofrece incluso versiones de Angry Birds y Minecraft AR.
En la industria automotriz, ha habido mucha discusión sobre AR este año, centrándose principalmente en AR-HUD.
En septiembre de este año, Mercedes-Benz lanzó el sedán Clase S de undécima generación equipado con AR-HUD. Su área de visualización equivale a un monitor de 77 pulgadas. Según Mercedes-Benz, este AR-HUD utiliza la unidad de imágenes del dispositivo de microespejo digital utilizado en las proyecciones teatrales. Está compuesto por 6,5438 millones de microlentes y una matriz de imágenes de alta resolución, y la fuente de luz es eficiente.
Efecto de visualización HUD AR del Mercedes-Benz Clase S
Mientras se conduce, se puede superponer información virtual, como flechas animadas y distancias del vehículo, al mundo real en un rango de 10 metros para lograr el efecto AR.
Apple, que ha estado desarrollando la tecnología durante muchos años, naturalmente espera llevar la tecnología AR a los automóviles, y su principal aplicación es AR-HUD. Según las estadísticas, hasta ahora Apple ha obtenido cuatro patentes sobre AR-HUD.
En una patente obtenida por Apple llamada "Sistema de visualización de realidad aumentada", se describe en detalle las funciones que Apple espera que AR-HUD pueda lograr.
1. Proporcionar información de navegación y traducir señales de tráfico.
La intención original de HUD es permitir al conductor concentrarse en la conducción y tratar de no apartar la vista de la carretera. AR-HUD es una mejora importante en HUD, ya que extiende el HUD original de contenido fijo y área pequeña a un área más grande para brindar una experiencia de realidad aumentada basada en el entorno externo.
Con base en este objetivo, lo más fácil de pensar es trasladar la información de navegación del automóvil o instrumento al parabrisas. A través de señales específicas, los conductores pueden obtener mejores servicios de navegación y, al mismo tiempo, más conductores pueden "apagar por completo" la navegación.
AR-HUD puede traducir señales de tráfico
AR-HUD solo proporciona servicios de navegación, lo cual es relativamente simple, por lo que Apple ha agregado la función de traducir señales de tráfico. Si conduce en el extranjero, las señales de tráfico en los diferentes países no son uniformes y las barreras del idioma pueden generar graves riesgos para la seguridad. Si los vehículos pueden reconocer las señales de tráfico en tiempo real y convertir el significado y la información textual de las señales de tráfico en contenido fácil de entender, también será conveniente para más conductores.
2. ¿Hay una llamada FaceTime en el parabrisas? El copiloto también puede ver el vídeo.
Las llamadas FaceTime las definió Steve Jobs como Apple volvió a definir el iPhone, por eso las llamadas FaceTime son imprescindibles en el coche.
A través de AR-HUD, el conductor puede hablar directamente en el parabrisas y la pantalla puede ser tan grande como una persona real, lo que hace que las videollamadas sean más inmersivas.
Sin embargo, durante la conducción, el teléfono FaceTime no bloqueará la vista del conductor. El copiloto puede ver la imagen completa y el conductor principal solo puede realizar llamadas de audio. Cuando el vehículo reduce la velocidad o se detiene, la pantalla FaceTime aparecerá en el lado del conductor.
Se pueden realizar videollamadas FaceTime a través del parabrisas.
De hecho, tras la introducción de FaceTime en el coche, el parabrisas se convirtió en una gran pantalla. Mientras viaja, el copiloto puede ver vídeos o incluso jugar a través del parabrisas.
De hecho, la aplicación de AR-HUD no es sólo eso. Apple describe otro uso de AR-HUD en otra patente titulada "Sistema y método para reconocer objetos en interfaces de realidad mixta".
En una ciudad complicada, cuando caminamos hacia una cuadra llena de edificios de gran altura, no podemos nombrarlos y no sabemos cómo describirlos, lo que se ha convertido en un gran problema para la gente. cuando viaja.
Apple marca edificios de gran altura o tiendas que dan a la calle en AR-HUD. Seleccione un número en el automóvil y el automóvil se dirigirá automáticamente a una ubicación específica, lo que facilitará a los ocupantes llegar a la ubicación específica.
Cuatro. ¿Las cuatro ventanas son de cristal inteligente? y sistemas de escape en caso de ahogamiento.
Además de software y servicios, Apple también ha hecho grandes esfuerzos en hardware. En términos de estructura de la carrocería, Apple también espera estar "completamente armada" y llevar la industria del hardware a un nuevo nivel.
Según las estadísticas, Apple* obtuvo 10 patentes relacionadas con carrocerías en medio año. Puede ser que Apple conceda gran importancia a la protección de la privacidad y haya solicitado muchas patentes relacionadas con "ventanas que cambian de color".
Desde este año se han obtenido 7 patentes. Al mismo tiempo, Apple siempre ha concedido gran importancia a la protección de la seguridad de la carrocería de los vehículos. Incluso si el vehículo cae al agua, aún puede realizar operaciones correctas para facilitar la evacuación de las personas dentro del vehículo.
1. ¿Las ventanas inteligentes pueden ser virtuales o reales? Los componentes de cinco capas protegen la privacidad
Apple espera diseñar las ventanas en múltiples capas, y cada capa utilice una estructura diferente para ajustar la atmósfera de color general y la transparencia de las ventanas. Esto no sólo garantiza que los ocupantes del coche no se vean perjudicados por la luz dañina, sino que además no es necesario utilizar una película para proteger su privacidad.
En una patente titulada "Ventana y sistema", Apple espera controlar la absorción de luz en el automóvil mediante el uso de ventanas eléctricas ajustables para controlar la luz en el automóvil. Esta tecnología se puede utilizar no sólo en las ventanillas laterales, sino también en el parabrisas, el techo corredizo y la ventanilla trasera, y puede ajustar la transmitancia de luz de toda la ventanilla.
Según la descripción del documento de patente, el cristal de la ventana es en realidad muy similar al módulo LCD. También se puede utilizar para mostrar imágenes mientras se ajustan los colores. En el cristal de la ventana se pueden implementar, por ejemplo, funciones prácticas como la visualización de información de navegación y la iluminación interior.
En otra patente titulada "Ventana con área transparente infrarroja calentable", Apple añade una capa de filtro a la ventana para bloquear la luz infrarroja. Esto evita que se acumule exceso de calor en el coche cuando se expone a la luz solar. Además, se instalará un cable óhmico en la luneta trasera del vehículo, que podrá calentarse y descongelarse después de encenderlo.
En la última patente de Apple, "Sistemas y métodos para la protección dinámica de la privacidad y el tintado de ventanas", las capas de ventanas se describen con más detalle.
Se puede encontrar en los dibujos de la patente que la ventana del automóvil está compuesta por una capa de policarbonato, una capa conductora y una capa de cristal líquido huésped-anfitrión. La capa de policarbonato y la capa conductora envuelven al huésped-anfitrión. capa de cristal líquido en su interior.
El conjunto de ventana* * *cuenta con cinco capas de conjunto de pantalla.
A través de este componente, la ventana puede ajustar dinámicamente el color de la ventana. Si hay mucha luz, las ventanas ajustarán el resplandor. Si la visibilidad exterior es baja, las ventanas serán más claras y brillantes. Además, los ocupantes del vehículo también pueden ajustar manualmente el tintado de las ventanillas para proteger la privacidad en el vehículo. Los vehículos pueden incluso utilizar unidades lidar. Si alguien fuera del automóvil se asoma al interior del automóvil, el vehículo ajustará la transmitancia de luz de las ventanas para evitar que se filtre la privacidad dentro del automóvil.
Al mismo tiempo, para evitar que la luz invisible de las cámaras, lidar, dispositivos de visión nocturna y otros componentes sea absorbida por la capa intermedia de la ventana, Apple ha reservado un área determinada en la ventana para este hardware. para garantizar que la luz invisible pueda pasar suavemente. Mire a través de la ventana a lo lejos.
2. ¿Es fácil escapar después de ahogarse? Los cinturones de seguridad, las puertas y las ventanas son clave.
Apple también recibió una patente llamada "Medidas de protección de elementos dinámicos". Después de ahogarse, el vehículo puede responder correctamente según la situación de ahogamiento para ayudar a los ocupantes a escapar lo antes posible.
El ahogamiento de un vehículo es muy peligroso.
Cuando un vehículo se sumerge parcialmente en el agua, uno o más sistemas informáticos del vehículo comienzan a intervenir y funcionar para cerrar ventanas, bloquear puertas, desbloquear medidas de seguridad, encender dispositivos de flotación, enviar señales de socorro, y ajuste la posición del asiento para facilitar el escape de los ocupantes del vehículo. Al mismo tiempo, se recuerda a los pasajeros del vehículo que se preparen para escapar.
El vehículo detectará vida en tiempo real. El uso de equipos de radar de banda ultraancha de alta resolución puede detectar posibles signos vitales en el automóvil, incluida la detección de respiración y latidos del corazón, e incluso detectar a tiempo las mascotas que quedan en el automóvil.
Una vez confirmado que todos los ocupantes del vehículo han escapado, el vehículo entrará en estado de autoprotección y bloqueará las puertas y ventanas para evitar mayores pérdidas.
Además de las patentes de ventanas y seguridad, Apple también obtuvo una patente de suspensión inteligente para hacer que el vehículo se conduzca más suavemente. Al mismo tiempo, los conductos de ventilación se pueden ocultar dentro del marco de la carrocería, haciendo que el espacio dentro del vehículo sea más abundante. De estos detalles se puede ver que Apple es muy cuidadosa en la fabricación de automóviles.
Conclusión: Vale la pena aprender del “Apple Smart Car” de la industria.
Actualmente, Apple ha obtenido más de 100 patentes de automoción. Las patentes obtenidas en los últimos seis meses muestran que el énfasis de Apple en la conducción autónoma está aumentando rápidamente, lo que también aclara gradualmente la ruta de conducción autónoma de Apple.
En la industria del automóvil inteligente actual, ya sea inteligencia vehicular, conducción autónoma o sistemas de tres eléctricos, las nuevas fuerzas de fabricación de automóviles como Tesla son un panorama brillante en la industria automotriz.
Gigantes como Apple están constantemente avanzando en la industria automotriz y también han enseñado excelentes lecciones a las nuevas fuerzas de fabricación de automóviles. ¿Cómo hacer un coche como Apple? ¿Puede el mercado seguir recibiendo la bienvenida de un coche definido por Apple?
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.