蘋果“泰坦”新專利曝光 92 項專利勾勒出了一輛 Apple Car

蘋果“泰坦”新專利曝光：可幫自動駕駛汽車安全變道

　　據海外數碼資訊網站“Patently Apple”日前消息，美國蘋果公司旗下一項名為“泰坦”的項目日前向美國專利商標局（U.S。 Patent and Trademark Office）提交了一份專利申請，其內容是為自動駕駛車輛在變換車道時提供安全解決方案。

　　蘋果“泰坦”項目負責人在一份公告中稱，該專利利用搭載在無人駕駛車輛上的一組探測器、攝像頭等決策類組件判定當前車輛的行為模式，並於另一組負責控制車輛實際行駛軌跡的組件相互協同工作，完成對無人駕駛車輛的整體控制。

　　該負責人還表示，利用這套組件，無人駕駛車輛將能夠在兼顧空氣動力學的同時還能最大程度的保證駕駛員舒適度，同時還可以滿足未來更大範圍的城市公共道路的安全行駛與正常變換車道。

　　根據專利文件內的技術闡述，自動駕駛汽車的車頭可以監測車輛的行駛速度以及與前車之間的距離，從而計算出兩車同時行駛時，變道所需要的時間。簡而言之，就是車速越快，所需要的變道距離就更大。如果車頭間距能夠通過完整的公式和算法進行準確測算，那麼就能夠提高車輛的安全性。

　　蘋果公司一直以來都希望能夠在自動駕駛技術領域有所建樹。2016年以來，蘋果相繼公示了一系列有關自動駕駛技術和智能網聯方面的相關專利。隨後，蘋果公司成立“泰坦”項目，由蘋果產品設計副總裁Steve Zadesky負責。此前曾有外媒報道稱，蘋果“泰坦”項目共吸納了“數百名員工”，正在“秘密開發蘋果品牌的電動汽車”，將會給特斯拉“迎頭一擊”，其最初的汽車外觀設計“看起來更像是小型箱式貨車”。

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。只不過蘋果顯然並不滿足於此，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，但受限於技術和生態，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，並無實質性消息放出。甚至一段時間內，蘋果的造車項目還一度傳出關閉的新聞。

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

　　蘋果造車有了哪些進展？蘋果到底要造一輛什麼樣的車？極客公園收集到了蘋果關於汽車的 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，一則關於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説到：‘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，軟件的重要性日益提高。這個觀點在 5 年後的今天，被越來越多的行業內人士認同。

　　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：‘如果僱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 | 極客公園製圖

　　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，很大一部分是關於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着緊密關聯：

　　在車輛內外進行研發，是蘋果比較關注的領域 | 極客公園製圖

　　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，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，蘋果汽車的一些特徵也能被人們粗略地勾勒出原型。

　　iCar，到底是輛什麼樣的車？

　　蘋果汽車長什麼樣子？車內的交互會不會像我們操作 iPhone 一樣順滑且用户體驗極佳？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，對於汽車迷來説，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屏幕。

　　由於 HUD 是集光學設計、結構設計、ECU 設計以及軟件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‘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後的司機或乘客提供信息。

　　蘋果汽車AR 擋風玻璃概念圖 | Patently Apple

　　簡單來説就是，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，司機可以説‘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信息並導航過去；

　　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採用車內加裝屏幕的方式來完成，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繫。

　　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，內部負責用户數據，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 年申請了兩項關於神經網絡控制自動駕駛汽車的專利，專利特別提到，神經網絡可以用於多任務處理輸出，包括改變車道、觀察行人、運動控制等等。

　　這項技術現在看來並不是很難實現，車載 AI 芯片的最大用處就在於對外部環境數據的實時識別及分析，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裏。

　　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。在自動駕駛汽車裏，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，蘋果沒嚐到什麼甜頭，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。根據專利描述的信息，在採用自動駕駛模式後，用户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，安全帶上的傳感器能測量乘客的生命體徵，包括心率、體温、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，車門還能基於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

　　從安全角度而言，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裏安裝安全氣囊，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裏可能會發生偏移，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，車內外佈置大量傳感器，也並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，在安全基礎上為用户的舒適度着想，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。

 （來源：環球網 極客公園）