文 |  James 曉寒

上個月，蘋果公司（下文簡稱“蘋果”）發(fā)布了 iOS 和 iPadOS 13.4 的第一個測試版本更新，有媒體發(fā)現系統(tǒng)包含了一個名為 CarKey 的 API。這項功能有望在未來實現用 iPhone 或 Apple Watch 解鎖、鎖定或者啟動汽車的功能。

這一項 API 的發(fā)布讓蘋果造車的話題再次浮出水面。

2015 年開始，業(yè)界盛傳蘋果發(fā)起了造車的泰坦計劃，但隨后被證實轉型到了研發(fā)自動駕駛系統(tǒng)上，似乎蘋果已經放棄了造車的想法。

進入 2019 年后，蘋果自動駕駛相關的信息少之又少，反而不斷爆出汽車相關的專利技術——在 2019 年申請的專利數，幾乎是前幾年得到的汽車相關專利數量之和。

▲蘋果2019年以來獲得的汽車相關專利

車東西匯總了 2019 年以來蘋果在汽車領域獲得的30多項專利，涉及自動駕駛、AR 導航、車載 VR、車內支付、生物識別、智能硬件、車外交互、虛擬后視鏡等多個領域。

比較有創(chuàng)意的專利包括，將安全帶變?yōu)橛|控板進行一些車載功能的操作、用智能車門來防止開門時發(fā)生的事故、將后視鏡畫面投射到側面車窗等。

從不斷曝出的蘋果汽車相關專利上看，蘋果似乎仍有意自己造車，而且一定是自動駕駛汽車。而從這些專利上，也能大概看出蘋果到底要造一臺怎樣的自動駕駛汽車。

召集數千人秘密研發(fā)多年 蘋果神秘造車路

最早有關蘋果造車的新聞可以追溯到 2014 年。當年 3 月，蘋果在日內瓦車展發(fā)布 Carplay 車載軟件之后，便開始對汽車進行實質性的研究。

2015 年，有媒體報道稱蘋果的汽車項目有數千人參與研發(fā)工作。同時，蘋果也一直在鼓勵特斯拉員工加入蘋果公司。

這一年，蘋果從全球各大車企都挖來了優(yōu)秀的人才，包括特斯拉、克萊斯勒汽車、大眾集團。在這其中，就包括特斯拉前副總裁 Chris Porritt。目前，他還在蘋果的 Titan 項目中擔任重要職位。

此外，蘋果在 2015 年還從英偉達、Waymo 等公司聘用自動駕駛相關的人才，幫助蘋果研發(fā)自動駕駛系統(tǒng)。蘋果還從三星公司“挖”走至少三名電池專家，主攻動力電池技術。

在當年的一次采訪中，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克戲稱蘋果公司是特斯拉的“墳墓”，因為蘋果招聘的人員都是被特斯拉“解雇”的。

2016 年，蘋果公司的 Titan 項目經歷了一次重大轉變。

據外媒《華爾街日報》報道，蘋果在當年 7 月返聘已退休的蘋果前硬件高級副總裁 Bob Mansfield，并由他來接管 Titan 汽車項目。

Bob Mansfield 在擔任蘋果硬件高級副總裁期間，曾帶領團隊設計了 MacBook Air 和MacBook Pro 等產品。在返聘 Bob Mansfield 之后，蘋果也從汽車硬件開發(fā)轉變?yōu)樽詣玉{駛系統(tǒng)的開發(fā)。

▲蘋果前硬件高級副總裁 Bob Mansfield，現在主持自動駕駛技術研發(fā)

2017 年，蘋果公司獲準在加利福尼亞州的公共道路上測試自動駕駛汽車。

據外媒彭博社報道，當時從蘋果總部大樓駛出的一輛雷克薩斯 RX450h 上，安裝有 Velodyne公司最長探測距離的 64 線激光雷達，此外還有至少兩個雷達，兩個攝像頭。

▲蘋果用于自動駕駛測試的雷克薩斯 RX450h

蘋果首席執(zhí)行官庫克在接受彭博電視臺采訪時說：“蘋果正在專注于自動駕駛系統(tǒng)，但不一定會開發(fā)出真正的硬件產品。”

當時人們紛紛猜測，蘋果可能希望推出一個自主研發(fā)的自動駕駛系統(tǒng)，并提供類似 Uber 的乘車共享服務。

2018 年，蘋果對自動駕駛的測試不斷升級、規(guī)模也在不斷擴大。

雖然蘋果公司沒有公開承認正在測試自動駕駛系統(tǒng)，但是蘋果在加利福尼亞州的自動駕駛許可證數量卻排名第三，當年共有 70 輛車允許上路進行自動駕駛測試，僅次于通用集團旗下 Cruise 公司 175 輛和 Alphabet 旗下 Waymo 公司 88 輛自動駕駛測試車輛。

進入 2019 年，有關蘋果自動駕駛車輛的信息在逐漸減少，甚至還曝出蘋果在自動駕駛部門裁員 200 人的消息，唯一重磅的消息是蘋果收購了 Drive.ai 自動駕駛公司。

自動駕駛相關信息減少的同時，蘋果獲得的汽車專利卻在不斷被曝光。

從 2019 年蘋果獲得的汽車相關專利數量來看，幾乎是 2017 年和 2018 年兩年獲得汽車相關專利數量之和。

這說明，蘋果并沒有放棄造車計劃。

2019 年以來，蘋果一共獲得汽車相關專利 30 項，整體分為自動駕駛、人車互聯(lián)、車體結構優(yōu)化以及車內娛樂共 4 個方面。例如增強傳感器夜間表現的技術、AR 導航、車載 VR、虛擬后視鏡等技術。

綜合這些專利的內容來看，蘋果的造車路徑，不過是從此前造乘用車賣給消費者的打法，轉向了造汽車與自家自動駕駛技術相結合的套路——也就是直接造無人車。

下面車東西將具體介紹一些蘋果獲得的汽車相關的專利，跟大家一起看看蘋果在汽車上，到底憋出了哪些大招。

解決自動駕駛難題：提升傳感器夜間表現

1、增強自動駕駛傳感器夜間的表現

在白天，自動駕駛傳感器可以依靠日光識別車輛周圍的物體，不過，在夜間，車燈、路燈以及其他光源混合在一起使路況更加復雜，自動駕駛傳感器將會難以發(fā)揮優(yōu)勢。

例如，在不同色溫的燈光下，物體反射的顏色不同；沒有燈光或燈光較弱的條件下，對于物體識別會更加不精準。

不過，在蘋果的這項專利中，傳感器在夜間的識別準確率也會大幅提高。

由于車輛燈光的亮度、角度都受到法律限制不能實現更遠距離的照射，因此需要用夜視攝像機、紅外探測器和長波紅外傳感器（LWIR）三個系統(tǒng)配合使用，通過三個系統(tǒng)的配合使用，夜間識別效率將比傳統(tǒng)頭燈提升三倍。

▲蘋果夜間自動駕駛專利圖片

首先，使用攝像機探測車輛前方 60 米左右的物體，探測角度大約是 120 度，這樣可以判斷近處物體的種類和運動規(guī)律，讓自動駕駛車輛保持安全行駛。

然后，使用近紅外傳感器探測更遠距離的物體。探測范圍可以達到 200 米，不過探測范圍大約僅有 30 度。

最后還需要使用長波紅外傳感器，這個傳感器可以探測車輛周圍物體產生的熱輻射，如果使用傳感器陣列進行探測，可以達到 180 度的視場。

在蘋果的專利圖片中可以看到，車輛在三種傳感器的配合之下，可以提升車輛運行的安全性。

在夜間駕駛中，由于傳統(tǒng)汽車頭燈的亮度、覆蓋范圍有限，因此夜間成為交通事故多發(fā)時段。如果能夠依靠自動駕駛系統(tǒng)進行探測、識別，對于提升夜間行駛安全具有重要意義。

此外，蘋果在 2019 年 5 月還公布了一項在惡劣環(huán)境下識別路標的專利，這項專利可以在霧霾、暴風雪天氣精準識別路標，同樣也能提升駕駛安全。

2、與周圍車輛和行人通信

人們在駕駛傳統(tǒng)汽車時，通常通過鳴笛、燈光控制向其他車輛傳遞信號，但是在自動駕駛車輛中，難以實現這兩種方式的信息傳遞。

蘋果在 2019 年 6 月收購了自動駕駛公司 Drive.ai，同時聘用了這家公司的工程和設計員工。

在這家公司的自動駕駛車輛上，前后各有一個小顯示屏。當汽車在人行橫道前禮讓行人時，顯示器就會顯示提示信息，給后方車輛文字提示，保證行人安全。在車輛前方的顯示屏也會顯示提示信息，給行人更多安全感。

▲Drive.ai自動駕駛車輛會在車輛四周以圖案和文字顯示車輛所處狀態(tài)

不過，蘋果還想實現更多功能。

除了精準識別周圍車輛并傳遞視覺、聽覺信息，還能在特定路段傳遞不同的信息。例如，在學校路段，車輛就會給行人更簡單的視覺反饋，以適應學生和兒童群體。

此外，這項功能在不同情況下做出不同的反饋。在緊急情況下，這個系統(tǒng)可以提高音量，改變顯示的光線、顏色，或是讓提示信息持續(xù)閃爍使周圍車輛駕駛員重視這條提示信息。

▲蘋果在2019年全球開發(fā)者大會WWDC上宣布地圖服務細節(jié)將有巨大提升

這項功能如果要實現，必須依靠精準的地圖服務。

而蘋果目前也做到了這一點。在 2019 年的蘋果全球開發(fā)者大會 WWDC 上，蘋果宣布將提升地圖細節(jié)，這項功能隨著 iOS 13.3 的發(fā)布目前已經上線，未來也有可能用于自動駕駛車輛。

黑科技提升駕駛體驗：后視鏡畫面投至車窗

除了自動駕駛的技術之外，蘋果還希望將自己的王牌軟件服務融入車輛。

多年以來，蘋果在軟硬件開發(fā)上相輔相成，軟硬件的深度融合讓蘋果產品在使用上具有更好的體驗。蘋果在汽車領域也有類似想法，讓車輛與人們的其他移動設備深度融合，達到更加完美的駕駛體驗。

1、AR 地圖

蘋果對于增強現實AR的研究已經有很多年了，首席執(zhí)行官庫克也多次表示看好 AR 技術的未來。而當 AR 技術應用于汽車時，將帶我們走向汽車的未來。

蘋果目前擁有大量關于 AR 的專利，可以實際應用于汽車的也有許多。而這一項AR地圖專利非常務實，即便是現在就實現這項功能也不是很困難的事情。

▲利用移動設備的AR技術為車輛導航

蘋果在專利說明中表示：通過 iPhone 手機或者 AR 眼鏡當中的攝像頭，可以捕獲前方的環(huán)境，并在屏幕上顯示出路線和障礙物，這樣就能實現更精準的車到引導和導航功能。

目前，導航系統(tǒng)大多是衛(wèi)星圖片拍攝的 2D 圖像，在岔路口和立交橋路段有部分 3D 圖像。3D 圖像的顯示可以大大增強導航的體驗感。而如果導航全程都使用 3D 圖像，那么司機走錯路的概率就會大大降低，提升出行效率。

2、后視鏡圖像投射到側窗或 HUD

此外，還有一項車輛互聯(lián)技術非常有趣。蘋果希望將外部后視鏡的圖像投射到側窗或抬頭顯示 HUD 當中。

在這項專利描述中，蘋果希望用兩種方式實現，一種是隱藏后視鏡，將后視鏡可視內容全部投射到玻璃側窗上。另一種是保留后視鏡，同時將后視鏡內容實時顯示在抬頭顯示 HUD 當中。

▲后視鏡投射技術專利圖

通過這兩種方式呈現后視鏡內容，可以讓駕駛員更加集中精力駕駛，不會因為側方狀況分心。

近年來，許多汽車廠商都推出了類似的功能，希望能夠拓展后視鏡的可視角度和功能。

本田的 LaneWatch 盲點顯示系統(tǒng)就是其中一種。通常情況下，車外后視鏡的可視角度大約為 30 度，車外盲區(qū)較大，容易發(fā)生危險。本田在后視鏡下方添加了一個攝像頭，可以在車內顯示屏內實時顯示后視鏡內容，拓展了后視鏡的可視范圍，整個后視鏡的可視角度可以達到 90 度。

▲本田的LaneWatch盲點顯示系統(tǒng)示意圖

蘋果應該也是希望通過類似技術實現擴大后視鏡的可視角度。不過，本田的 LaneWatch 盲點顯示系統(tǒng)所拍攝的內容只能在中控顯示器上顯示，實際使用上可能導致駕駛員注意力不集中于前方道路發(fā)生交通事故。

重新設計硬件：安全帶變身觸控板

除了軟件方面，蘋果依然沒有放棄對汽車的硬件研發(fā)。這也能從另一個側面表明，蘋果仍然沒有放棄造車。

在車體結構上，蘋果主要獲得了車輛安全性方面的專利，有智能車門這樣可以直接體驗的技術，有可伸縮保險杠、底盤穩(wěn)定這樣提升安全方面的技術，還有懸架升級、加熱除霜這樣增強體驗、更加人性化的技術。

1、智能車門系統(tǒng)和鉸鏈

蘋果 MacBook 筆記本的鉸鏈一直制作得非常優(yōu)秀，可以做到單手開合電腦。如果汽車門也做得如此“順滑”的話，開關門的體驗也會更加舒適。

▲Mac 筆記本的鉸鏈經過特殊設計，可以實現單手開合

平常我們在開關車門時，常常會遇到兩個問題：如果車位較窄，離旁邊的車距離較近，車門打開時很容易碰到旁邊車輛；如果在路邊上下車，可能會有自行車或后方來車躲避不及剎車撞上車門。

▲蘋果智能門鉸鏈專利圖片

如果汽車使用了智能門鉸鏈，那么在實際使用當中，這兩個問題可以更好地解決。蘋果希望在車門中加入智能鉸鏈以及觸覺反饋裝置，一旦車外發(fā)現緊急情況，車門就會增大阻力，或者給予震動反饋，這樣人們就能注意到車外可能發(fā)生的情況。

同時，蘋果還希望在門把手內加入 Touch ID 或 Face ID 識別裝置，這樣能夠讓車輛更加安全。

此外，蘋果還拓展了智能門鉸鏈的功能。這項功能不但可以用于汽車，還能用于智能家居產品或者 Mac 筆記本電腦。如果智能門鉸鏈用于智能家居門，可以根據門的開合程度判斷是否要為房間開燈；用于 Mac 筆記本電腦時，也可以加入觸覺反饋，例如在電腦開合時給予震動反饋。

2、伸縮保險杠技術

蘋果有關保險杠的專利一共有兩個，蘋果都加入了可伸縮的功能。

▲蘋果可伸縮保險杠專利

從專利圖上可以看出，如果車輛發(fā)生碰撞，保險杠將會受到擠壓。此時，位于底部的兩個保險杠液壓支架與保險杠形成三角結構。同時，保險杠收縮，整體可以起到緩沖作用，從而減輕碰撞造成的傷害。

如果碰撞力度較大，兩個保險杠液壓支架還能主動破碎，分解碰撞產生的巨大力量。

此外，蘋果還希望在保險杠中充入緩沖材料。當車輛遭到碰撞時，緩沖材料可以擠壓收縮，并消除部分碰撞產生的力量。

近年來，各大車企也在研發(fā)更堅固的保險杠和保險杠緩沖技術。總體來說和蘋果專利的原理大致相同，車輛保險杠的發(fā)展正趨于成熟。

3、讓安全帶變身觸控板

幾乎所有汽車當中的部件都可以個性化改動，但安全帶始終沒有什么改動，也沒有設計師改動安全帶的設計。不過，蘋果在一項專利中為安全帶加入了更多炫酷的功能。

加入更多功能的安全帶主要可以實現6大功能。

▲駕駛員可以對駕駛員上的按鈕、功能進行自由定義

通過觸摸進行通信。用戶可以在安全帶上定義不同的功能按鍵，并通過點按、滑動的方式調整車輛的音量、接聽電話、詢問 Siri 等功能。

通過安全帶實現車載音頻和通訊的功能。內置麥克風離駕駛員的嘴更近，因此可以獲得更好的收音效果。

通過嵌入生物識別技術和傳感器，檢驗駕駛員是否酒駕。安全帶進行加熱，讓駕駛員和乘客感受到溫暖。

此外，前排安全帶可以控制后排娛樂系統(tǒng)，同時還能利用外界照射的陽光進行太陽能供電。

汽車化身 VR 會議室 生物識別助力車載支付

自動駕駛時代，司乘人員從開車任務中解放出來后，將有更多的時間從事其他事項。蘋果針對這種變化，也申請了一些讓乘客在乘車途中有事可做的專利。

1、車載 VR 技術

首當其中的是車載 VR 技術，如果車輛在自動駕駛時，人們戴上VR眼鏡，就可以在車輛當中沉浸在另外一個世界里。蘋果甚至認為，在車上也可以進行沉浸式 VR 視頻會議。

▲利用VR虛擬現實技術，可實現在車內進行多人會議

這項專利描述的場景似乎離我們的日常生活還有一定的距離，但是，蘋果近年來在 AR、VR 領域的不斷發(fā)力，真正實現 VR 視頻會議的那一天似乎也并不遙遠。

2、Touch ID/Face ID 上車，車內完成支付

其次是將蘋果自家的 Face ID/Touch ID 等生物識別技術搬上了車，結合近場通信技術，提升了車輛的安全性，同時也能實現車內支付、智能召喚等功能。

蘋果將這項綜合技術成為車輛認證系統(tǒng)。

依托該系統(tǒng)，汽車既能夠識別上車的乘客和車主，還能讓乘客更容易找到前來接駕的汽車。如果裝有這項系統(tǒng)的車輛是網約車，那么當車輛靠近乘客時，車輛可以與乘客的移動設備進行通信，乘客就可以準確定位自己預約的車輛。

▲蘋果車輛認證系統(tǒng)專利圖片

同時，通過這項技術，還能拓展 Apple Pay 的功能。這項功能點像高速公路的ETC收費，當汽車與感應裝置保持一定的距離就能實現認證和付款。

不過，蘋果描述了另一個使用場景：當汽車停在充電站時，駕駛員通常需要手持信用卡或者手機進行付款。如果車輛與充電樁都有感應裝置，當車輛駛入充電樁可識別的范圍之內，駕駛員或乘客就可以在車內進行 Touch ID 或 Face ID 認證，自動進行付款，使車輛本身實現 Apple Pay 的功能。

此外，這項技術還能實現在停車場中召喚車輛。如果停車場規(guī)模很大車輛難以尋找，可以通過 iPhone 或者 Apple Watch 與車輛進行通信，車輛就可以準確找到駕駛員所在位置。這項功能與特斯拉的召喚功能非常相似。

最后，駕駛員還能通過移動設備語音控制車輛，可以在上車之前調整車內溫度、調整座椅。

值得一提的是，蘋果的這個專利，很可能還要用上新發(fā)布的 U1 芯片。

在 2019 年 9 月發(fā)布的 iPhone 11 系列手機當中，有一顆 U1 芯片。這顆芯片使用超寬頻技術，可以將定位精確到 10 厘米。不過，目前除 iPhone 11 之外，還沒有其他蘋果設備或第三方設備可以使用這塊芯片或這項技術。

▲2019 年發(fā)布的 iPhone 11 手機中發(fā)現的 Apple U1 超寬頻芯片

而車輛在停車場中的精確定位、充電站實現車輛 Apple Pay 付款以及網約車精確定位很可能要用上蘋果的這顆 U1 芯片。

結語：蘋果給汽車產業(yè)帶來新的血液

蘋果在 2019 年到現在，一共獲得了 30 項汽車相關的專利，這些專利中有自動駕駛相關的技術和方法，也有人機互聯(lián)技術的發(fā)展，當然也有最基礎的車體硬件專利。如果給這些專利再次分類，正是汽車的智能化、網聯(lián)化、共享化。2015 年，蘋果從三星公司“挖”走了至少三名電池專家，研究動力電池技術，這也正是汽車的電動化。

時至今日，我們仍不知道蘋果希望做出一輛什么外形的車，但如果用蘋果多年以來的專利組合成一輛汽車，這輛車一定是汽車“四化”浪潮中走在最前列的。

電腦公司做手機，在傳統(tǒng)手機廠商眼里幾乎是一件不可能的事情，但蘋果成功了；科技公司造車，在傳統(tǒng)汽車廠商眼里這幾乎是一個不可能的事情，但特斯拉成功了。

如今，蘋果作為全球市值最高的科技公司，希望研發(fā)汽車，雖然整個過程已經持續(xù)數年，過程也并非一帆風順，但以蘋果的研發(fā)能力，還是搞出了一些不一樣的東西，也將加速汽車產業(yè)的四化轉型浪潮。