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蘋果的 92 項專利,勾勒出了一輛 Apple Car。

有人把電動車公司特斯拉的成功歸結於學到了蘋果公司的精髓,特斯拉的電動車也被看成是「帶輪子的 iPhone」。關鍵問題是,蘋果想的可能也是這麼想的——都是加輪子,為什麼我不自己加?

近日,媒體援引中國臺灣製造商的訊息,稱蘋果可能提前兩年推出電動車產品,預計時間將是 2021 年的第三季度,也就是大概 9 個月之後。根據訊息,目前製造商們準備在明年第二季度加緊電動車零件的生產。

此前,曾經有訊息稱蘋果公司已經在加州道路上測試了數款原型車。而蘋果電動車產品最新的訊息是蘋果的人工智慧主管 John Giannandrea 已經成為公司造車專案的新領導。

今年可以說是新造車公司觸底反彈的一年,不僅領頭羊特斯拉股價大漲,市值超越所有傳統車企之和。國內新造車公司蔚來、理想和小鵬同樣也在資本市場受到投資者青睞,銷量一路看漲。

作為消費電子乃至整個科技界的標杆,蘋果公司以「Titan」命名的新造車專案備受關注卻又一直在迷霧之中。即便 9 個月之後蘋果的 Apple Car「跳票」,單單蘋果加入新造車陣營,就已經給行業帶來了更多關注和期待。

2007 年蘋果用 iPhone 改寫了後來智慧手機和移動網際網路的歷史,如果蘋果推出 Apple Car,又將掀起一個怎樣的新時代?或許,我們可以從此前的資訊中,看到一些端倪。

蘋果造車了,專案代號「泰坦」

2015 年 2 月,一則關於蘋果從事電動汽車專案的傳言擴散開來,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於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,軟體的重要性日益提高。這個觀點在 5 年後的今天,被越來越多的行業內人士認同。

但是,泰坦專案並沒有想象中那麼順利。也許是意識到造車是一件極其困難複雜的事情,從 2017 年開始,泰坦專案的重點開始向「自動駕駛」轉移,把開發自動駕駛軟體的工作放在首位。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:

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,很大一部分是關於車內駕駛員或者乘客與汽車互動方式的,其中也與自動駕駛有著緊密關聯:

只不過,泰坦計劃的發展也並不是一帆風順。

在向自動駕駛轉型的過程中,蘋果裁掉了數十名員工;此後在 2019 年與 2020 年相繼裁員共 400 名員工,專案負責人多次更換,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,蘋果汽車的一些特徵也能被人們粗略地勾勒出原型。

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,對於汽車迷來說,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資訊如時速、導航標誌等,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螢幕。

由於 HUD 是集光學設計、結構設計、ECU 設計以及軟體演算法等技術於一體的複雜部件,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「螢幕」。在 2018 年曝光的一項專利中顯示,蘋果可以透過為玻璃等透明表面「鋪」上一層計算機影象,透過計算機影象向透明表面後的司機或乘客提供資訊。

蘋果汽車 AR 擋風玻璃概念圖 | Patently Apple

簡單來說就是,蘋果把經過計算的影象(即增強現實)投影到擋風玻璃上,方便司機檢視實時的路況以及其他資訊。在蘋果給出的示例當中,增強現實可以用於路況的實時導航。

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「前方的建築物」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資訊並導航過去;

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,對於異國遊客十分友好。

為了證明蘋果真的把擋風玻璃做成了螢幕,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影片,司機則可以使用 Facetime 影片通話。前者在絕大多數車輛上都採用車內加裝螢幕的方式來完成,後者則不用讓司機在車內使用手機,恰恰是蘋果想用它代替螢幕最好的證明。

透過 AR 螢幕顯示,可以做很多互動 | Patently Apple

當然,把擋風玻璃做成高度集中智慧化的裝置,和車內任一感測器都必須有聯絡。

據蘋果介紹,車輛包括外部和內部多組感測器,外部負責生成環境資料,內部負責使用者資料,包括可見光照相機、紅外照相機、超聲波感測器、深度相機和雷達等裝置。大量裝置整合在一起,相較於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

蘋果早已把人工智慧運用在旗下手機、平板電腦等裝置,最典型如每一代的晶片都包含了神經網路引擎,方便手機執行大量 AI 計算。

在汽車上同理。蘋果在 2018 年申請了兩項關於神經網路控制自動駕駛汽車的專利,專利特別提到,神經網路可以用於多工處理輸出,包括改變車道、觀察行人、運動控制等等。

這項技術現在看來並不是很難實現,車載 AI 晶片的最大用處就在於對外部環境資料的實時識別及分析,並反饋給車輛。但蘋果的這兩項專利詳細講述瞭如何實現,比如自動駕駛汽車使用神經網路將資料傳遞到多個任務當中,再由各任務進行判斷。一個例子是,分析道路影象時,資料會實時反饋在車輛導航系統裡。

實時識別分析影象,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。在自動駕駛汽車裡,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並沒有佔太多優勢。在加州每年公佈的自動駕駛汽車路測報告中,蘋果的路測車輛為 60 餘輛,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。

並且報告資料表明,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。

在純技術引數的比對之下,蘋果沒嚐到什麼甜頭,但在它獨特的優勢——智慧裝置上,與自動駕駛結合起來倒是別有一番趣味。

在 2019 年公佈的一項專利中,蘋果在最不起眼的安全帶上動了手腳。根據專利描述的資訊,在採用自動駕駛模式後,使用者在車內就擁有了休閒時間,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感測器 | Patently Apple

例如,觸控或用手勢控制安全帶上的感應設定,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,另外麥克風還能基於語音監測乘客的壓力/情緒健康;當然還有安全方面的考慮,安全帶上的感測器能測量乘客的生命體徵,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。除了傳統開啟車門的方式,車門還能基於車身感測器的資料自適應定位。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開啟,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槓。和傳統固定式的保險槓不同,如果發生車輛碰撞事故,蘋果汽車的保險槓可以根據碰撞來發生改變,以吸收衝擊力避免損壞車輛。

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

可以改變形狀的彈性保險槓 | Patently Apple

從安全形度而言,保險槓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裡安裝安全氣囊,緩衝車輛撞擊產生的衝擊力。蘋果特別提到,傳統的安全氣囊在沒有足夠的反應時間裡可能會發生偏移,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,車內外佈置大量感測器,也並不是完全為了增強現實顯示和自動駕駛,這些感測器能判斷司乘是否處於健康狀態,車輛周圍環境是否安全,都在蘋果的考慮範圍之內。

比如一項名為「動態元素保護」的專利就提到,如果停車後開門,車輛前後方有腳踏車或行人經過時,車門會自動鎖定,直到危險解除才可以開啟車門。

一切都是為了安全,在安全基礎上為使用者的舒適度著想,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 不久後,明確表示過對蘋果汽車十分感興趣,還一度把設計和製造汽車提上計劃。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慧手機的巨大潛力,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。

能否趕上視窗期尚且未知,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。

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