摘要：車東西彙總了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、虛擬後視鏡等多個領域。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，也有人機互聯技術的發展，當然也有最基礎的車體硬件專利。

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對汽車的智能化改造上，蘋果一點都不輸特斯拉。

文/James 曉寒

來源：車東西（ID:chedongxi）

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

這一項API的發佈讓蘋果造車的話題再次浮出水面。

2015年開始，業界盛傳蘋果發起了造車的泰坦計劃，但隨後被證實轉型到了研發自動駕駛系統上，似乎蘋果已經放棄了造車的想法。

進入2019年後，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

車東西彙總了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、虛擬後視鏡等多個領域。

比較有創意的專利包括，將安全帶變爲觸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生的事故、將後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。

01

召集數千人祕密研發多年 蘋果神祕造車路

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佈Carplay車載軟件之後，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蔘與研發工作。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秀的人才，包括特斯拉、克萊斯勒汽車、大衆集團。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，幫助蘋果研發自動駕駛系統。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。

在當年的一次採訪中，特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克戲稱蘋果公司是特斯拉的“墳墓”，因爲蘋果招聘的人員都是被特斯拉“解僱”的。

2016年，蘋果公司的Titan項目經歷了一次重大轉變。

據外媒報道，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，並由他來接管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之後，蘋果也從汽車硬件開發轉變爲自動駕駛系統的開發。

▲蘋果前硬件高級副總裁Bob Mansfield，現在主持自動駕駛技術研發

2017年，蘋果公司獲准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。

▲蘋果用於自動駕駛測試的雷克薩斯RX450h

蘋果首席執行官庫克在接受彭博電視臺採訪時說：“蘋果正在專注於自動駕駛系統，但不一定會開發出真正的硬件產品。”

當時人們紛紛猜測，蘋果可能希望推出一個自主研發的自動駕駛系統，並提供類似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，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，僅次於通用集團旗下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，蘋果並沒有放棄造車計劃。

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

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。

02

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複雜，自動駕駛傳感器將會難以發揮優勢。

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，對於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。

由於車輛燈光的亮度、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）三個系統配合使用，通過三個系統的配合使用，夜間識別效率將比傳統頭燈提升三倍。

▲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律，讓自動駕駛車輛保持安全行駛。

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

最後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，由於傳統汽車頭燈的亮度、覆蓋範圍有限，因此夜間成爲交通事故多發時段。如果能夠依靠自動駕駛系統進行探測、識別，對於提升夜間行駛安全具有重要意義。

此外，蘋果在2019年5月還公佈了一項在惡劣環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，前後各有一個小顯示屏。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，給後方車輛文字提示，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

不過，蘋果還想實現更多功能。

除了精準識別周圍車輛並傳遞視覺、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，以適應學生和兒童羣體。

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，這個系統可以提高音量，改變顯示的光線、顏色，或是讓提示信息持續閃爍使周圍車輛駕駛員重視這條提示信息。

▲蘋果在2019年全球開發者大會WWDC上宣佈地圖服務細節將有巨大提升

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年的蘋果全球開發者大會WWDC上，蘋果宣佈將提升地圖細節，這項功能隨着iOS 13.3的發佈目前已經上線，未來也有可能用於自動駕駛車輛。

03

黑科技提升駕駛體驗：後視鏡畫面投至車窗

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

蘋果對於增強現實AR的研究已經有很多年了，首席執行官庫克也多次表示看好AR技術的未來。而當AR技術應用於汽車時，將帶我們走向汽車的未來。

蘋果目前擁有大量關於AR的專利，可以實際應用於汽車的也有許多。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技術爲車輛導航

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，可以捕獲前方的環境，並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，導航系統大多是衛星圖片拍攝的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，那麼司機走錯路的概率就會大大降低，提升出行效率。

2、後視鏡圖像投射到側窗或HUD

此外，還有一項車輛互聯技術非常有趣。蘋果希望將外部後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，一種是隱藏後視鏡，將後視鏡可視內容全部投射到玻璃側窗上。另一種是保留後視鏡，同時將後視鏡內容實時顯示在抬頭顯示HUD當中。

▲後視鏡投射技術專利圖

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

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

本田的LaneWatch盲點顯示系統就是其中一種。通常情況下，車外後視鏡的可視角度大約爲30度，車外盲區較大，容易發生危險。本田在後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後視鏡內容，拓展了後視鏡的可視範圍，整個後視鏡的可視角度可以達到90度。

▲本田的LaneWatch盲點顯示系統示意圖

蘋果應該也是希望通過類似技術實現擴大後視鏡的可視角度。不過，本田的LaneWatch盲點顯示系統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於前方道路發生交通事故。

04

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。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，有可伸縮保險槓、底盤穩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、智能車門系統和鉸鏈

蘋果MacBook筆記本的鉸鏈一直製作得非常優秀，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，可能會有自行車或後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，那麼在實際使用當中，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於汽車，還能用於智能家居產品或者Mac筆記本電腦。如果智能門鉸鏈用於智能家居門，可以根據門的開合程度判斷是否要爲房間開燈；用於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、伸縮保險槓技術

蘋果有關保險槓的專利一共有兩個，蘋果都加入了可伸縮的功能。

▲蘋果可伸縮保險槓專利

從專利圖上可以看出，如果車輛發生碰撞，保險槓將會受到擠壓。此時，位於底部的兩個保險槓液壓支架與保險槓形成三角結構。同時，保險槓收縮，整體可以起到緩衝作用，從而減輕碰撞造成的傷害。

如果碰撞力度較大，兩個保險槓液壓支架還能主動破碎，分解碰撞產生的巨大力量。

此外，蘋果還希望在保險槓中充入緩衝材料。當車輛遭到碰撞時，緩衝材料可以擠壓收縮，並消除部分碰撞產生的力量。

近年來，各大車企也在研發更堅固的保險槓和保險槓緩衝技術。總體來說和蘋果專利的原理大致相同，車輛保險槓的發展正趨於成熟。

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麼改動，也沒有設計師改動安全帶的設計。不過，蘋果在一項專利中爲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，並通過點按、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後排娛樂系統，同時還能利用外界照射的陽光進行太陽能供電。

05

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後，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裏。蘋果甚至認爲，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領域的不斷髮力，真正實現VR視頻會議的那一天似乎也並不遙遠。

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爲車輛認證系統。

依託該系統，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。如果裝有這項系統的車輛是網約車，那麼當車輛靠近乘客時，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範圍之內，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。

最後，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布的U1芯片。

在2019年9月發佈的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釐米。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年發佈的iPhone 11手機中發現的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。

06

結語：蘋果給汽車產業帶來新的血液

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，也有人機互聯技術的發展，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麼外形的車，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，在傳統手機廠商眼裏幾乎是一件不可能的事情，但蘋果成功了；科技公司造車，在傳統汽車廠商眼裏這幾乎是一個不可能的事情，但特斯拉成功了。

如今，蘋果作爲全球市值最高的科技公司，希望研發汽車，雖然整個過程已經持續數年，過程也並非一帆風順，但以蘋果的研發能力，還是搞出了一些不一樣的東西，也將加速汽車產業的四化轉型浪潮。