一年一度的蘋果全球開發(fā)者大會WWDC將在明天凌晨正式舉辦，近期無論是蘋果的軟件還是硬件產品，都有不少新消息爆出。

一直保持神秘的蘋果“泰坦”汽車項目也是如此。

5月底，有報告說今年蘋果將在汽車項目上投入190億美元（約合1330億元人民幣）研發(fā)，要知道，全球汽車行業(yè)全年的研發(fā)經費也就800億～1000億美元（約合5600億～7000億元人民幣），蘋果一家公司就占了五分之一到四分之一。

此外，蘋果近期又獲得了幾項有關自動駕駛的專利，讓蘋果的汽車專利不斷充實。根據車東西的不完全統計，蘋果從2017年至今已經獲得了近70項汽車專利，而今年過半，已經至少獲得了16項汽車專利。并且，無論在自動駕駛、電動汽車、車內軟件、車身、安全保障方面都有涉獵，可以說涵蓋了造車的方方面面。

▲今年以來蘋果獲得的汽車專利

那么蘋果在汽車領域到底在做什么？蘋果有哪些創(chuàng)造性的想法和設計？會對汽車行業(yè)做出怎樣的改變呢？

車東西從蘋果今年新獲得的專利中發(fā)現，蘋果所獲專利中一部分是關于自動駕駛和電動汽車的，還有車門、懸架等車身結構的，數量最多的則是車內體驗的專利，今年共獲得了7項，占比接近一半。同時，蘋果今年獲得的專利中，有不少是對此前專利的更新迭代（可參考車東西此前文章《蘋果造車之心不死！1年新增30項專利，各個都是黑科技》）。

這就說明，蘋果一心想造一輛能夠自動駕駛的電動汽車，并且擁有智能的軟硬件交互體驗，同時還能有很高的安全性以及舒適的駕乘感覺。從專利來看，蘋果造車很有目的性，并非天馬行空。

一、蘋果年投1300億研發(fā)汽車 拿下近70項專利

近日，研究機構摩根士丹利發(fā)布了一份投資者報告，資深分析師Katy Huberty在報告中表示，如今特斯拉和蘋果兩家科技界的巨頭不太可能成為合作伙伴，而很可能成為競爭對手。此外，報告還預測了蘋果汽車項目未來發(fā)展的路線。

Katy Huberty預測，蘋果今年將在汽車項目上投入190億美元（1330億元人民幣）的研發(fā)經費。

這里做一個比較，全球汽車行業(yè)全年的研發(fā)經費在800～1000億美元之間（大約5600億～7000億元人民幣），蘋果今年的研發(fā)經費就相當于整個汽車行業(yè)的20%～25%。

另外，與五年前相比，蘋果在汽車項目上的研發(fā)經費增加了100億美元以上。也就是說，蘋果在五年時間內在汽車項目上的投入已經翻倍。

Katy Huberty認為，蘋果的汽車項目不會局限于“高級版的CarPlay”，而是面向更大的平臺，這樣蘋果能在硬件、軟件上實現更靈活的控制，并且也能為用戶提供更好的服務。

此外，Katy Huberty還認為，如今的特斯拉與20年前剛發(fā)布iPod時的蘋果公司非常相似，因為特斯拉在汽車領域的創(chuàng)新非常迅速，且這個領域需要大量的創(chuàng)新，這就會引起投資者的興趣。

她在報告中預測，參照特斯拉現在創(chuàng)新的趨勢和速度，未來幾年蘋果和特斯拉之間很可能形成競爭關系，而不會讓兩家公司成為合作伙伴。

這一報告發(fā)布之后，蘋果前高管Jean-Louis Gassée在《Modaynote》發(fā)文說，雖然蘋果為汽車的研發(fā)大量投資，但現實是殘酷的，蘋果不一定能造出汽車，他的理由主要有兩點。

▲蘋果前高管Jean-Louis Gassée的文章

一是蘋果要造車，就得先建廠，但現在沒有任何消息顯示蘋果有建造汽車工廠的計劃。因此，造車并不是蘋果短期或中期的計劃，而是一項長期計劃。

二是蘋果造車，利潤如何保證？看特斯拉的財報就能發(fā)現，雖然特斯拉在新能源車中賣的最好，但特斯拉還沒有一年實現全年盈利。如今，特斯拉靠不斷降低制造成本希望實現盈利，但蘋果沒有造車經驗，又如何能降低成本呢？

蘋果前高管Jean-Louis Gassée的文章可以說給蘋果的汽車項目當頭一悶棍。不過，雖然外界的猜測、批評不斷，但從2017年以來，蘋果至少已經獲得70項專利，這就能表明蘋果造車從來就沒暫停過。

▲2019年至今蘋果獲得的汽車專利

今年蘋果獲得的汽車專利中，有不少都是之前專利的迭代，例如在CarPlay在液晶儀表中顯示、如何更節(jié)省空間地開關車門、如何調節(jié)懸架提高乘坐舒適感……從專利的一次次迭代中，能看到蘋果對車內體驗的重視以及對未來出行方式的探索。

此外，這些專利的一次次迭代，也讓這輛還未面世的蘋果汽車漸漸有了雛形。隨著越來越多專利細節(jié)被披露，相信蘋果汽車將離我們越來越近。

二、自動駕駛怎么搞？傳感器互通 還能自動充電

本月初，蘋果獲得了兩項有關自動駕駛的專利。其中一個是自動駕駛傳感器之間的數據共享，允許不同傳感器之間在運算數據過程中互相糾錯；另一項專利是車輛可以自動駕駛連接到充電接頭，自動開始充電。

這兩項專利是蘋果為數不多的自動駕駛和充電方面的專利，也引起了許多討論。

1、全車傳感器聯動 能互相檢查錯誤

根據美國專利及商標局發(fā)布的信息，蘋果公司在6月2日獲得了這項專利，專利名稱是“在傳感器數據處理過程中共享數據”，也就是說，蘋果希望在傳感器采集信息之后，進行數據共享，讓自動駕駛的決策過程更加精準。

在當前大多數自動駕駛車輛中，通常都帶有多個傳感器，例如激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭，以及參與車輛控制的加速度傳感器，參與方向控制的角速度傳感器。這些傳感器擁有不同的探測本領，實時觀察車輛周圍和前方的路況信息。

在收集數據后，傳感器產生的圖像信息，深度信息都將發(fā)送到自動駕駛計算電腦進行計算，根據計算結果車輛才能做出在速度和方向的決策。

不過，圖像信息是二維平面，雷達信息帶有縱向深度，加速度傳感器生成加速度信息，這些信息無法同時進行處理或比較。

因此，通常自動駕駛車輛的計算電腦會分別處理傳感器搜集到的數據，計算輸出最終結果之后，車輛才會對速度和方向進行決策。

雖然通過這種方式能控制自動駕駛車輛，但如果決策不當，很可能導致車輛駕駛策略的混亂。例如，在10年前谷歌自動駕駛公司Waymo的車輛通過路口時就出現了這樣的混亂場面。

▲十年前Waymo自動駕駛車輛通過路口時決策混亂

隨著自動駕駛決策的不斷進步，操作混亂的場面已經基本沒有了，但操作失誤還是時有發(fā)生。

回到蘋果的這項專利，既然每個傳感器分別輸出結果可能不準確，且多個數據無法在同一平臺計算，那就只能在計算過程中加入糾錯機制防止錯誤發(fā)生。

蘋果工程師找到了一種方法，既然原始數據無法比較，最終輸出的數據綜合起來又能夠控制車輛，那么在計算過程中的數據就是逐步接近最終數據的。也就是說，在計算過程中的數據放在一起就能夠互相糾錯。

在輸入數據之后，會經歷三個步驟，分別是原始數據處理、特征處理和決策處理。蘋果希望在這三個步驟處理前后，都加入數據共享的機制，隨時對數據的準確性進行檢查，這樣一來，就能夠在計算過程中及時發(fā)現錯誤。

▲專利流程圖

在計算過程中，不同傳感器之間有哪些數據可以共享呢？

蘋果在專利文件中用激光雷達和攝像頭兩個傳感器進行舉例。

例如，激光雷達的一部分投射點與攝像頭的捕捉畫面的關鍵區(qū)域（例如畫面的下半部分更容易出現路況變化）之間就能建立聯系。另外，攝像頭的視覺特征的分類與激光雷達對物體的分類就能同時進行。激光雷達的特征識別和攝像頭的特征融合，也能進行數據交換。

▲蘋果舉出攝像頭和激光雷達數據共享機制

在最終計算結果輸出之前，攝像頭與激光雷達之間的數據已經“互相檢查”三次，出錯的可能性大幅降低。

除了這兩種傳感器之外，蘋果還希望紅外線、毫米波雷達、超聲波雷達、GPS、加速度傳感器和角速度傳感器等多種傳感器共同融合，對自動駕駛進行更精確的計算。

實際上，蘋果從開始進行造車項目以來，就一直在申請自動駕駛方面的專利，包括隱藏激光雷達、識別交警手勢、“置信”算法加快計算速度，甚至還能觀察乘客的心理變化調整車輛的駕駛模式。

2、自動駕駛去充電再也不怕電量耗盡

今年5月，蘋果獲得了一項名為“具有自動對準裝置的充電站”的專利。這項專利中指出，電動汽車可以自動駕駛到充電站并自動插入插頭充電。

與通常的“充電槍”充電方式不同，蘋果的這種充電器固定安裝，車輛對準插頭并對接好就能開始充電。

▲自動駕駛充電原理圖

實際上，自動駕駛去充電還比較簡單，但能成功對準插頭還是一個非常困難的事情。因此，蘋果的充電樁充電接口能夠進行上下左右調節(jié)，尤其在車輛角度不正的時候能更快速地連接電源。

▲可以調節(jié)高度和角度的充電插頭

在電動汽車不斷普及的今天，充電、續(xù)航的問題一直沒有得到妥善解決，這也是許多消費者不選擇電動汽車的原因之一。如果車輛能自動駕駛去充電，電動車充電的痛點至少解決了一半。

此外，從專利圖片可以看到，電動車的草圖并不像家用轎車，外觀上更像無人配送車或者小型巴士。這類車型如果配上自動駕駛充電的裝置，對無人配送和出行行業(yè)都會有巨大的改變，至少業(yè)內員工不用再為充電發(fā)愁。

不過，蘋果專利中充電的金屬觸點暴露在空氣中，如果出現刮風下雨的天氣，沾水的觸點更容易發(fā)生漏電危險，不知道蘋果會怎樣解決這個問題。

從這兩個專利中可以發(fā)現，蘋果在做自動駕駛的過程中，從用戶體驗的角度出發(fā)，解決車輛使用中的種種痛點。結合此前隱藏激光雷達、在惡劣天氣條件下的景物識別，都能反映出蘋果對自動駕駛非常重視。甚至可以說，沒有自動駕駛的蘋果汽車就沒有靈魂。

三、內飾怎么做？CarPlay連儀表 車窗能變色

在車內的駕駛體驗上，蘋果也下了大功夫。車內氛圍、車內燈光，以及車內的虛擬現實、增強現實系統都在蘋果的開發(fā)范圍內。在蘋果的設想中，未來的自動駕駛車輛將成為人們的一個移動空間，而不僅僅是一個出行工具。今年以來，蘋果在車內空間的設計上也沒少下功夫，液晶儀表顯示CarPlay內容，車內座椅、地板信息顯示，同時還能調節(jié)車窗的顏色、反射率，看起來都非常有科技感。

隨著自動駕駛的不斷升級，車內空間對于人們來說還將有一個質的提升。在自動駕駛愈加普及之時，車內空間是否人性化或將成為各大車企競爭的另一個核心。

1、液晶儀表將成為CarPlay第二屏

2014年蘋果推出了CarPlay，駕駛員可以在車內使用手機映射的車機系統。此后，雖然CarPlay有軟件上的功能更新，但只能在車機中控屏幕上顯示，車輛的其他屏幕都不能顯示CarPlay內容。

這就讓使用CarPlay的駕駛員不得不將視線切換到車機中控屏幕才能查看和操作，讓駕駛過程的危險系數增加。

▲目前CarPlay只能單屏幕顯示

在今年3月蘋果獲得的一項專利中，蘋果就嘗試將CarPlay從一屏擴展到多屏，甚至在液晶儀表中也能使用CarPlay了。

▲液晶儀表也將支持顯示CarPlay內容

如果在液晶儀表中顯示信息，字體、畫面要更大，信息要更凝練。例如，在導航過程中，液晶儀表就會顯示導航的路線和方向。需要轉彎時，就顯示一個轉彎的符號，這樣更容易辨識。

實際上，這項功能非常容易實現，只是和各大液晶儀表顯示廠商的協調上會比較緩慢。如果一切順利，這項功能很可能在蘋果汽車出現之前就能提前享受。

2、車窗隨時隨地調顏色和透明度

除了非常實用的液晶儀表顯示CarPlay內容之外，蘋果還獲得了一個車窗的專利，車窗可以根據乘員的需求調節(jié)顏色、反射率和透明度，既可以保證車內隱私，也能調節(jié)車內氛圍。

根據專利文件的描述，蘋果在車窗玻璃中插入了多個隔層，這些隔層分別負責調節(jié)車窗顏色、反射率以及是否調節(jié)成霧面。

▲車窗調節(jié)可提供不同的組合

這項功能對于未來出行也算是個剛需產品。如果在車內開個工作會議，但不想讓老板知道自己在哪的話，就可以把窗戶全部調整成霧面。在周末野外郊游的時候，可以把車窗顏色進行調整，讓車內的氣氛更加活潑。

從現售的蘋果產品中其實也能看到這一點，軟硬件的交互、設備間的協同是蘋果最重視的體驗之一。既然車機屏幕能顯示導航信息，為什么液晶儀表不能顯示呢？既然想要保證車內隱私，車窗為什么不能改變顏色和透明度呢？這些能在車內提升體驗的小細節(jié)雖然不那么引人注目，但真裝裝進車內，相信對駕乘體驗是個不小的提升。

四、汽車硬件怎么改？ 車門向上開，懸架變智能

除了自動駕駛，蘋果實際也非常注重實際的用戶體驗，拿現在蘋果最“不值得買”的產品之一——顯示器支架來說，7799的售價和高端家用顯示器本體的售價相當。在2019年WWDC上發(fā)布時，輕描淡寫地說了一句Pro Stand賣999美元（約合7000元人民幣），還是引來全場哄笑。

▲2019年WWDC上發(fā)布的Pro Stand顯示器支架

可是，當你真正體驗Pro Stand之后，就會發(fā)現其他顯示器支架真的非常難用。

這個顯示器支架可以讓你用一根手指調整重達7.5kg的顯示器，這對于使用顯示器的任何一個群體來說都是非常友好的。但是，即便蘋果在發(fā)布會上展示了顯示器支架的解剖圖，大多數人還是不知道這東西好在哪。

▲2019年WWDC上展示的Pro Stand內部結構

蘋果的汽車專利可能也是如此。從2019年開始，蘋果先后獲得了四項有關車門的專利、三項有關懸架的專利。雖然這兩個部件算是汽車結構中比較成熟的部件了，但蘋果似乎一點都不滿足。

1、節(jié)省空間 車門選擇向上開啟

2019年5月和6月的兩項專利中，蘋果對車門的結構，開合的方式進行規(guī)定，而在去年9月的專利中，開始注重車門鉸鏈設計。

在這份專利中，蘋果似乎想要把車門的鉸鏈做成類似MacBook筆記本電腦鉸鏈一樣順滑。同時，蘋果還為車門加入傳感器，如果車外有危險情況，車門會給乘員一個力反饋，防止發(fā)生危險。

其實，這也不算什么。蘋果今年5月獲得的另一項車門專利，從圖片上看，精細程度遠超此前的專利。

在現售乘用車中，車門主要有三種開合方式。第一種是向外開門，第二種是商務車常用的滑動車門，第三種是鷗翼式車門。這三種開門方式僅有滑動車門最節(jié)省空間，蘋果也希望使用這種方式。不過，蘋果不想讓車門向后滑，而是向上滑。

▲蘋果專利中車門的結構

從專利說明中可以看出，這一車門可以讓車門向車輛頂部旋轉，這樣一來，既不會占用車輛左右兩側的空間，也不會占用車輛上方空間。這樣看來，蘋果似乎想要對開關車門的方式來一個大的創(chuàng)新。

▲車門打開狀態(tài)

可是，從圖片上看還是有一個問題，車門的組件這么復雜，在車內如何保持美觀呢？這可能是在制造過程中蘋果不得不考慮的一件事。

2、實時識別路況調整懸架

除車門之外，懸架也是蘋果一直心心念念的一個車身部件。2019年5月和7月，蘋果分別獲得了兩項汽車懸架專利。此前，蘋果希望通過調整懸架的軟硬提升不同駕駛狀態(tài)下乘員的乘坐舒適度，甚至還能減緩乘員暈車的狀況、減少輪胎的磨損。

今年2月，蘋果再次獲得了一項懸架專利，名稱是“主動懸架系統”，車輛在檢測當前道路狀況后，會主動調節(jié)懸架，讓車內乘員乘坐始終保持舒適狀態(tài)。

▲車輛懸架剖面圖

具體來說，如果行駛在沙石等不平整的路面時，車輛的懸架就會主動調節(jié)，讓車輪上下跳動中的能量盡可能讓車輪吸收，而不是傳導到車內，這樣乘坐舒適度就會更高。

此外，蘋果也在這一專利中特別說明，即便車輛使用自動駕駛系統行駛，也能根據路況調整懸架。

這里可以推導兩個事實：一是蘋果真的要做自動駕駛汽車，二是蘋果的自動駕駛是全方位的，不僅能自己開，其他參數也能自己調整。與其他自動駕駛系統的智能化系統相比，可謂更上一層樓。

五、無人車如何解決安全問題？將氣囊塞入安全帶

除了細節(jié)方面，蘋果對車內安全性能也十分重視，在今年新獲得的專利中，有關駕駛、乘坐安全的共有三項。其中，有關安全氣囊的專利非常引人注目。

蘋果在今年5月12日獲得的一項專利中，描述了車內乘員面對面乘坐時發(fā)生碰撞事故后車輛采取的措施。

在傳統乘用車的座位排布中，前一排的座椅靠背往往能為后排乘客提供緩沖，在發(fā)生碰撞時能在一定程度上保證乘客安全。但蘋果設計的一款車輛采用面對面的方式乘坐，如果發(fā)生碰撞或者急剎情況時，兩名乘客可能撞到一起，很可能兩人同時受傷。

因此，蘋果希望能在兩人中央彈出安全氣囊，保護乘員安全。

不過，即便是安裝安全氣囊，也沒有那么簡單。如今，大多數車型都配備了方向盤的主駕駛安全氣囊、中控臺安全氣囊，這些氣囊或有方向盤，或有中控臺的支撐。在發(fā)生碰撞時，安全氣囊不會發(fā)生偏移失去緩沖效果。

而面對面乘坐的兩名乘客之間沒有任何支撐表面，即便安全氣囊彈開，也可能發(fā)生偏移無法起到緩沖作用。于是，蘋果在專利中提出了好幾種解決方案。

▲安全帶安全氣囊

第一，安全帶安全氣囊。將安全氣囊倉安裝在安全帶內，一旦發(fā)生危險，就可以從腰部安全帶處彈開安全氣囊，相當于乘客面前撐起一個大氣球。

▲“變大”的安全氣簾

第二，就是將安全氣囊安裝在車頂或者車廂側面。這種設計相當于把現在常用的車輛安全氣簾擴大，可以直接擋住乘員的上半身。

可以說，把安全氣囊裝進安全帶還是蘋果的首創(chuàng)，在形式上非常有創(chuàng)意，實際安全效果如何還是要經過嚴格的檢測。

把安全氣囊塞進安全帶，蘋果工程師可謂腦洞大開，不過這還不算最富有想象力的。此前，蘋果工程師甚至想把觸控板裝進安全帶，并設置幾個按鈕，駕駛員甚至可以在安全帶上喚醒Siri、接打電話，可以說非常智能。

結語：蘋果究竟想造什么車？

蘋果從2014年前后開始向汽車領域進發(fā)，研發(fā)自動駕駛，并且申請汽車方面的專利。不過，蘋果研發(fā)了這么多年，確實還沒有多少實質性成果，不少人懷疑，蘋果真的想造車嗎？

從蘋果汽車專利上看，蘋果一直向著造車的方向前進，近70項專利基本已經畫出了Apple Car的輪廓。

從蘋果多年在科技界的成果來看，它肯定不甘心做CarPlay一個軟件，而是要做CarPlay拓展出的硬件產品，那就是汽車。

具體來說，蘋果想要造的車用電力驅動，擁有自動駕駛能力，車內有基于CarPlay的強大交互功能，說不定之后蘋果還會升級成“CarOS”。面對未來出行方式的改變，蘋果的汽車甚至可以將方向盤收起，允許兩排乘客面對面乘坐。

說到這，似乎真的有了些未來出行的味道了。