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          比 iPhone 12 更值得期待的,是蘋果的電動車

          摘要

          蘋果的 92 項專利,勾勒出了一輛 Apple Car。

          手機、平板電腦、筆記本以及龐大的軟件生態支撐蘋果走向了兩萬億美金市值,是當之無愧的全球第一大科技公司。只不過蘋果顯然并不滿足于此,它還在尋找手機之外的下一個增長點。

          VR、AR 都是大有潛力的領域,但受限于技術和生態,還無法得到規模化的應用。但發展勢頭正猛的電動汽車,可能是蘋果現在入場的最佳領域。

          蘋果對汽車工業的「覬覦」早已不是件新鮮事,但官方一直遮遮掩掩,并無實質性消息放出。甚至一段時間內,蘋果的造車項目還一度傳出關閉的新聞。

          現在每年的蘋果發布會,基本上開場前都已經被各路大 V 曝光的差不多了,幾乎沒什么神秘感可言。唯獨「汽車」這件產品保密性做得太好了,至今還沒看到什么靠譜的預測。

          蘋果造車有了哪些進展?蘋果到底要造一輛什么樣的車?極客公園收集到了蘋果關于汽車的 427 個專利,根據這些專利勾勒出了一輛 iCar 可能的樣子。


          蘋果造車了,項目代號「泰坦」

          2015 年 2 月,一則關于蘋果從事電動汽車項目的傳言擴散開來,為了組建團隊,蘋果還從特斯拉挖走不少人才。

          當年 10 月,蘋果 CEO 蒂姆·庫克談及汽車行業時曾說到:「這個行業似乎將發生巨大變化,我們拭目以待。我確實認為該行業正處于發生巨大變化的拐點。」庫克同時指出,未來汽車的整套體系架構中,軟件的重要性日益提高。這個觀點在 5 年后的今天,被越來越多的行業內人士認同。

          2016 年,被稱作「泰坦」(Titan)的蘋果造車項目有了實錘。而爆料的來源,就是被大批挖人的特斯拉 CEO 馬斯克。他表示,蘋果可能會造出一款引人注目的電動汽車:「如果雇用一千多名工程師來完成這項工作,就很難把它藏起來。」

          但是,泰坦項目并沒有想象中那么順利。也許是意識到造車是一件極其困難復雜的事情,從 2017 年開始,泰坦項目的重點開始向「自動駕駛」轉移,把開發自動駕駛軟件的工作放在首位。也是從這一年,庫克公開承認了蘋果正在研發自動駕駛技術的事實。

          2017 年底開始,蘋果逐漸開始公開專利:2018 與 2019 年最多,分別為 31 和 32 項,2020 年還未結束,蘋果已經申請了 28 項與汽車相關的專利:

          從2017年開始,蘋果逐漸開始加大對汽車方面的專利投入 | 極客公園制圖

          2015 年開始造車的蘋果,也是在最近三年逐漸開始發力,泰坦計劃已經成了一項公開的秘密。

          而從類別來看,我們暫且把專利分為三大類:自動駕駛、車輛外形及座艙,和新奇體驗。三個類別中車輛外形與座艙相關的專利數量最多,很大一部分是關于車內駕駛員或者乘客與汽車交互方式的,其中也與自動駕駛有著緊密關聯:

          在車輛內外進行研發,是蘋果比較關注的領域 | 極客公園制圖

          只不過,泰坦計劃的發展也并不是一帆風順。

          在向自動駕駛轉型的過程中,蘋果裁掉了數十名員工;此后在 2019 年與 2020 年相繼裁員共 400 名員工,項目負責人多次更換,可以看出蘋果對汽車的計劃搖擺不定。

          但是,從申請的專利來看,蘋果造車這件事非但沒有停滯,反而眉目越來越清晰。從目前公開的 92 項專利當中,蘋果汽車的一些特征也能被人們粗略地勾勒出原型。


          iCar,到底是輛什么樣的車?

          蘋果汽車長什么樣子?車內的交互會不會像我們操作 iPhone 一樣順滑且用戶體驗極佳?為了表述更加詳細,極客公園也將對蘋果汽車的猜測分為自動駕駛、車輛外形及座艙和新奇體驗三部分,分開描述。

          新奇體驗

          首先可以完全篤定的是,蘋果汽車一定會有 AR(增強現實)擋風玻璃。

          AR 早已被科技愛好者們熟知,對于汽車迷來說,AR 與擋風玻璃的結合也存在很多「先例」,即 AR-HUD。HUD 全稱 Head Up Display,也就是抬頭顯示屏,可以將行車過程中的重要信息如時速、導航標志等,投影到駕駛員前方的擋風玻璃,本質上是為了駕駛安全,不讓司機低頭或轉頭看車內的其他屏幕。

          由于 HUD 是集光學設計、結構設計、ECU 設計以及軟件算法等技術于一體的復雜部件,技術門檻較高。AR HUD 相比傳統 HUD 科技感更強,與道路情況融合度更高,而在普及的過程中,還存在技術及產業鏈等多方面問題需要克服。

          而蘋果換了一個思路,把擋風玻璃當成一塊「屏幕」。在 2018 年曝光的一項專利中顯示,蘋果可以通過為玻璃等透明表面「鋪」上一層計算機圖像,通過計算機圖像向透明表面后的司機或乘客提供信息。

          蘋果汽車 AR 擋風玻璃概念圖 | Patently Apple

          簡單來說就是,蘋果把經過計算的圖像(即增強現實)投影到擋風玻璃上,方便司機查看實時的路況以及其他信息。在蘋果給出的示例當中,增強現實可以用于路況的實時導航。

          不止如此,這塊擋風玻璃還能顯示更多。比如前方有許多高樓不知道具體位置時,司機可以說「前方的建筑物」或者用手指前方某一棟樓,根據車內的識別,擋風玻璃上能顯示那棟樓的具體信息并導航過去;

          擋風玻璃甚至能顯示前方所有車輛的車速。根據蘋果汽車根據自身車速以及道路車速限制之間的差異,在環境中進行空間定位來計算出對方車速,這樣既能看到對方車輛實時速度,也能告知司機車輛是否超過道路的限速。

          在海外旅行時,如果遇到語言不通的情況,擋風玻璃可以實時翻譯路標,對于異國游客十分友好。

          為了證明蘋果真的把擋風玻璃做成了屏幕,它還做了兩個比較有趣的功能。副駕可以在擋風玻璃上觀看流媒體視頻,司機則可以使用 Facetime 視頻通話。前者在絕大多數車輛上都采用車內加裝屏幕的方式來完成,后者則不用讓司機在車內使用手機,恰恰是蘋果想用它代替屏幕最好的證明。

          通過 AR 屏幕顯示,可以做很多交互 | Patently Apple

          當然,把擋風玻璃做成高度集中智能化的設備,和車內任一傳感器都必須有聯系。

          據蘋果介紹,車輛包括外部和內部多組傳感器,外部負責生成環境數據,內部負責用戶數據,包括可見光照相機、紅外照相機、超聲波傳感器、深度相機和雷達等設備。大量設備集成在一起,相較于手機而言難度翻了不止一倍,但同時帶來的新體驗也能達到新的高度。

          自動駕駛

          蘋果早已把人工智能運用在旗下手機、平板電腦等設備,最典型如每一代的芯片都包含了神經網絡引擎,方便手機運行大量 AI 計算。

          在汽車上同理。蘋果在 2018 年申請了兩項關于神經網絡控制自動駕駛汽車的專利,專利特別提到,神經網絡可以用于多任務處理輸出,包括改變車道、觀察行人、運動控制等等。

          這項技術現在看來并不是很難實現,車載 AI 芯片的最大用處就在于對外部環境數據的實時識別及分析,并反饋給車輛。但蘋果的這兩項專利詳細講述了如何實現,比如自動駕駛汽車使用神經網絡將數據傳遞到多個任務當中,再由各任務進行判斷。一個例子是,分析道路圖像時,數據會實時反饋在車輛導航系統里。

          實時識別分析圖像,是當下所有自動駕駛的「必備技能」| Patenty Apple

          導航也能很好地和上文提到的 AR 擋風玻璃結合。在自動駕駛汽車里,乘客只要用手勢和語音結合的方式,就能讓汽車停在相應位置。如果位置不精確的話,還可以用 iPhone 的虛擬操縱桿進行微調。聽起來和特斯拉的召喚模式有點相似。

          自動駕駛技術到現在依然有巨大的成長空間,較晚起步的蘋果相比 waymo、cruise 等專注自動駕駛的公司而言并沒有占太多優勢。在加州每年公布的自動駕駛汽車路測報告中,蘋果的路測車輛為 60 余輛,相比之下,最早進行自動駕駛路測的企業之一 waymo 測試車輛為 153 輛。

          并且報告數據表明,蘋果對自動駕駛測試越來越不看重,不僅車輛減少至 23 輛,測試里程數也大幅下滑,從 79745 公里減少至 12140 公里。

          在純技術參數的比對之下,蘋果沒嘗到什么甜頭,但在它獨特的優勢——智能設備上,與自動駕駛結合起來倒是別有一番趣味。

          在 2019 年公布的一項專利中,蘋果在最不起眼的安全帶上動了手腳。根據專利描述的信息,在采用自動駕駛模式后,用戶在車內就擁有了休閑時間,可以與他人交流或者觀看內容。安全帶在其中,就起到了一個「操作核心」的作用。

          一條安全帶上裝載了眾多傳感器 | Patently Apple

          例如,觸摸或用手勢控制安全帶上的感應設置,可以控制車輛,包括車窗高度、座位位置、多媒體播放器等等;安全帶還配備麥克風和揚聲器,方便乘客通話,另外麥克風還能基于語音監測乘客的壓力/情緒健康;當然還有安全方面的考慮,安全帶上的傳感器能測量乘客的生命體征,包括心率、體溫、血液酒精含量等等。安全帶有太陽能供電,當車輛白天停在室外,就是安全帶「充電」的好時候。

          車輛外形及座艙

          這一部分涉及到車輛本身,蘋果在車內外也做了不少文章。

          首先在車門上,就能看到蘋果人性化的一面。除了傳統打開車門的方式,車門還能基于車身傳感器的數據自適應定位。在狹窄的停車位,兩邊都有車輛的時候,車門就能以滑動形式打開,如下圖所示:

          自適應車門 | Patently Apple

          同樣做出改變的還有車輛外部的保險杠。和傳統固定式的保險杠不同,如果發生車輛碰撞事故,蘋果汽車的保險杠可以根據碰撞來發生改變,以吸收沖擊力避免損壞車輛。

          保險杠采用了可充氣結構,內部注入了壓縮氣體,膨脹時可以使保險杠伸長 20-160mm。根據撞擊的反應,保險杠前端反應也不同,撞擊斜面物體時,保險杠可以適應對方物體的形狀:

          可以改變形狀的彈性保險杠 | Patently Apple

          從安全角度而言,保險杠是一個很好的切入點,而在車內,蘋果為了安全做出的改善比比皆是。

          自動駕駛車輛的設計與一般的車輛不同,沒有方向盤、剎車油門,座椅為兩排乘客面對面,這時傳統的安全氣囊也不再適用。為此蘋果重新設計了一套安全氣囊系統,當車輛發生碰撞時,側窗會彈出一個充氣屏障阻擋乘客。

          更簡單的方式也有,在座艙頂部或者安全帶里安裝安全氣囊,緩沖車輛撞擊產生的沖擊力。蘋果特別提到,傳統的安全氣囊在沒有足夠的反應時間里可能會發生偏移,無法充分地保護司乘,最新的設計則能全面保護乘客免受傷害。

          在「新奇體驗」中提到的,車內外布置大量傳感器,也并不是完全為了增強現實顯示和自動駕駛,這些傳感器能判斷司乘是否處于健康狀態,車輛周圍環境是否安全,都在蘋果的考慮范圍之內。

          比如一項名為「動態元素保護」的專利就提到,如果停車后開門,車輛前后方有自行車或行人經過時,車門會自動鎖定,直到危險解除才可以打開車門。

          一切都是為了安全,在安全基礎上為用戶的舒適度著想,也許就是蘋果在汽車行業思考的邏輯之一。


          尋找下一個增長

          蘋果想造車這件事,十幾年前就有了預兆。

          喬布斯在 2007 年推出 iPhone 不久后,明確表示過對蘋果汽車十分感興趣,還一度把設計和制造汽車提上計劃。這個時間點,正好和特斯拉推出第一款車 Roadster 的時間差不多。

          但這個計劃最終不了了之,也許是當時的蘋果還沒有下定決心,也許是公司看到了智能手機的巨大潛力,舉公司之力開始投入到手機的研發當中。

                   喬布斯曾經認真考慮過造車 | 人民視覺

          可以肯定的一點是,蘋果作為全球市值最高的公司之一,和其他巨頭的認知一樣,汽車可能是目前唯一一個比手機更大、更具潛力的消費品市場,也是支撐巨頭們繼續增長的新動力。

          最近幾年,不論是整車企業或是自動駕駛公司,都開始快速發展,留給新玩家的機會越來越少。僅從專利上來看,蘋果在汽車方面也加快了速度,顯示出在手機的紅利消失之前,尋找新方向的緊迫感。

          能否趕上窗口期尚且未知,但蘋果選擇現在的時間點也許有自己的道理。只是如果再想重現引領行業變化的輝煌,蘋果必須更加果斷,必須給人們更多的驚喜。


          責任編輯:于本一

          題圖來源:Patently Apple

          本文由極客公園 GeekPark 原創發布,轉載請添加極客君微信 geekparker。

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