比iPhone 12更值得期待的 是Apple的電動車
2020年10月14日00:04

  Apple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Apple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Apple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Apple現在入場的最佳領域。

  Apple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,Apple的造車項目還一度傳出關閉的新聞。

  現在每年的Apple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。

  Apple造車有了哪些進展?Apple到底要造一輛什麼樣的車?極客公園收集到了Apple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。

  Apple造車了,項目代號‘泰坦’

  2015 年 2 月,一則關於Apple從事電動汽車項目的傳言擴散開來,為了組建團隊,Apple還從Tesla挖走不少人才。

  當年 10 月,Apple 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Apple造車項目有了實錘。而爆料的來源,就是被大批挖人的Tesla CEO 馬斯克。他表示,Apple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,泰坦項目並沒有想像中那麼順利。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Apple正在研發自動駕駛技術的事實。

  2017 年底開始,Apple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,Apple已經申請了 28 項與汽車相關的專利:

從2017年開始,Apple逐漸開始加大對汽車方面的專利投入 | 極客公園製圖
從2017年開始,Apple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Apple,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著緊密關聯:

在車輛內外進行研發,是Apple比較關注的領域 | 極客公園製圖
在車輛內外進行研發,是Apple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,Apple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Apple對汽車的計劃搖擺不定。

  但是,從申請的專利來看,Apple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,Apple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?

  Apple汽車長什麼樣子?車內的交互會不會像我們操作 iPhone 一樣順滑且用戶體驗極佳?為了表述更加詳細,極客公園也將對Apple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,Apple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Apple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,Apple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。

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

  簡單來說就是,Apple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Apple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Apple汽車根據自身車速以及道路車速限製之間的差異,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Apple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Apple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
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Apple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

  Apple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。Apple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Apple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 的虛擬操縱杆進行微調。聽起來和Tesla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Apple相比 waymo、cruise 等專注自動駕駛的公司而言並沒有占太多優勢。在加州每年公佈的自動駕駛汽車路測報告中,Apple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,Apple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,Apple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,Apple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,Apple在車內外也做了不少文章。

  首先在車門上,就能看到Apple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
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,Apple汽車的保險杠可以根據碰撞來發生改變,以吸收衝擊力避免損壞車輛。

  保險杠採用了可充氣結構,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
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,Apple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、刹車油門,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Apple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,緩衝車輛撞擊產生的衝擊力。Apple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Apple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,在安全基礎上為用戶的舒適度著想,也許就是Apple在汽車行業思考的邏輯之一。

  尋找下一個增長

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

  可以肯定的一點是,Apple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,Apple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Apple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,Apple必須更加果斷,必須給人們更多的驚喜。

  責任編輯:於本一

  題圖來源:Patently Apple

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