蘋(píng)果專(zhuān)利：研發(fā)自動(dòng)駕駛VR乘坐系統(tǒng) 帶來(lái)沉浸式乘車(chē)體驗(yàn)

　　2018年03月30日，對(duì)于未來(lái)有望成為虛擬桌面系統(tǒng)一部分的混合現(xiàn)實(shí)頭顯，我們已經(jīng)看到了一系列非常智能和非常炫酷的專(zhuān)利申請(qǐng)。我們同時(shí)看到有專(zhuān)利非常詳細(xì)地探討了用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)平時(shí)顯示系統(tǒng)的先進(jìn)手勢(shì)操控系統(tǒng)。

　　今天美國(guó)專(zhuān)利及商標(biāo)局公布了一項(xiàng)蘋(píng)果專(zhuān)利。它可能永遠(yuǎn)都不會(huì)出現(xiàn)在市場(chǎng)上，但這確實(shí)很酷。蘋(píng)果指出，這一VR系統(tǒng)可以應(yīng)用于“一輛所有人都是乘客的‘自動(dòng)駕駛’汽車(chē)”。

　　VR系統(tǒng)或許可以令自動(dòng)駕駛汽車(chē)變得更安全，更小，和成本更低。車(chē)窗本質(zhì)上是不安全的，結(jié)構(gòu)也不健全，同時(shí)還增加了車(chē)輛的成本。通過(guò)提供真實(shí)環(huán)境或模擬環(huán)境的虛擬視圖，VR系統(tǒng)可以減少或消除自動(dòng)駕駛汽車(chē)對(duì)窗戶(hù)的設(shè)計(jì)需求。

　　另外，通過(guò)VR系統(tǒng)提供的VR體驗(yàn)可以為乘客提供一種仿佛正在乘坐一輛比實(shí)際自動(dòng)駕駛汽車(chē)更多的車(chē)輛中，這樣在搭乘小型自動(dòng)駕駛汽車(chē)的時(shí)候，乘客將能獲地更愉悅和更安全的體驗(yàn)。

　　或許更為重要的是，蘋(píng)果指出他們的VR Experience System可以為乘客提供有趣和狂野的創(chuàng)意娛樂(lè)體驗(yàn)。

　　當(dāng)然，該設(shè)想未來(lái)感十足，但這僅僅只是蘋(píng)果剛剛開(kāi)始的構(gòu)思，并且顯然可以吸引年輕一代的蘋(píng)果粉渴望如此一款自動(dòng)駕駛汽車(chē)。

　　1. “The Immersive Virtual & Augmented Display System（沉浸式VR&AR顯示系統(tǒng)）”

　　專(zhuān)利圖1中的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括作用域車(chē)輛乘客的頭顯;在專(zhuān)利圖2，VR系統(tǒng)將VR內(nèi)容投影至一個(gè)窗戶(hù)以供乘客觀(guān)影;在專(zhuān)利圖3，系統(tǒng)將VR內(nèi)容投影至用戶(hù)前方的空間。

　　蘋(píng)果第二份專(zhuān)利增加了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)：在車(chē)輛前方的真實(shí)世界場(chǎng)景視圖中顯示虛擬內(nèi)容，以向乘客提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或混合現(xiàn)實(shí)視圖。

　　2. “Immersive VR Experiences（沉浸式VR體驗(yàn)）”

　　蘋(píng)果專(zhuān)利圖8中描述了一種用來(lái)向乘客提供同步物理效果的主動(dòng)系統(tǒng)。

　　蘋(píng)果提供了VR系統(tǒng)可以提供了多種沉浸式VR體驗(yàn)示例，并表明這沒(méi)有任何限制。

　　對(duì)于VR系統(tǒng)可以為乘客提供的沉浸式VR體驗(yàn)，例如可以使用乘客喜歡的任何虛擬體驗(yàn)和環(huán)境來(lái)替代真實(shí)世界的視圖。

　　車(chē)輛運(yùn)動(dòng)可以集成至虛擬體驗(yàn)之中，從而幫助防止暈動(dòng)癥和優(yōu)化虛擬體驗(yàn)。與坐在房間中并使用靜態(tài)模擬器或佩戴頭顯相比，為VR系統(tǒng)集成車(chē)輛運(yùn)動(dòng)能夠進(jìn)一步提升沉浸感。

　　例如，車(chē)輛的加速和運(yùn)動(dòng)可以匹配虛擬體驗(yàn)的加速和運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，主動(dòng)車(chē)載系統(tǒng)(如HVAC系統(tǒng)，音頻系統(tǒng)和活動(dòng)座椅)和車(chē)輛控制系統(tǒng)(如剎車(chē)，油門(mén)和方向盤(pán))可以與VR系統(tǒng)集成，從而為虛擬體驗(yàn)提供物理效果。例如，通過(guò)HVAC系統(tǒng)提供風(fēng)感或熱感，通過(guò)音頻系統(tǒng)提供音效，通過(guò)座椅提供加速或運(yùn)動(dòng)效果。

　　在專(zhuān)利圖9的兩份專(zhuān)利中，在搭乘汽車(chē)時(shí)沉浸式VR體驗(yàn)可以用于提高生產(chǎn)力，同時(shí)又為用戶(hù)提供有趣的VR體驗(yàn)。例如。兩人或以上的用戶(hù)可以作為虛擬化身在虛擬環(huán)境中舉行會(huì)議，比方說(shuō)專(zhuān)利圖9B中的虛擬房間，或者是平板卡車(chē)的車(chē)板。

　　其他體驗(yàn)包括飛躍峽谷的滑翔飛機(jī)。這種虛擬體驗(yàn)同時(shí)可以是具備教育性意義，例如允許乘客探索城市地標(biāo)的歷史或其他信息。映維網(wǎng)認(rèn)為這種虛擬體驗(yàn)也可以是競(jìng)爭(zhēng)性，例如允許乘客在虛擬賽車(chē)體驗(yàn)中超過(guò)其他車(chē)輛。

　　如專(zhuān)利圖11所示，我們可以看到真人的虛擬視圖或虛構(gòu)人物可以集成至VR系統(tǒng)提供的虛擬體驗(yàn)之中。在下面的例子中，一名作家或脫口秀主持人的虛擬形象#1195可以坐在乘客#1190的旁邊。虛擬作家可以向乘客朗讀他們的書(shū)籍，或者虛擬脫口秀主持人可以向乘客主持一場(chǎng)脫口秀，而他們的聲音將通過(guò)車(chē)輛的語(yǔ)音系統(tǒng)或頭顯#1100進(jìn)行傳輸。

　　對(duì)于在平板卡車(chē)上舉行的會(huì)議體驗(yàn)，你可以將其替換成私人音樂(lè)會(huì)，讓你最喜歡的樂(lè)隊(duì)為你和朋友進(jìn)行演唱表演。

　　3. “Monitoring a Passenger（監(jiān)控乘客）”

　　在蘋(píng)果專(zhuān)利圖18中，系統(tǒng)正在監(jiān)控使用VR系統(tǒng)的乘客#1890。由VR主機(jī)#1810執(zhí)行，并且經(jīng)由頭顯#1820呈現(xiàn)給乘客的虛擬內(nèi)容#1840和音頻#1842可以根據(jù)乘客的偏好，和/或根據(jù)乘客傳感器數(shù)據(jù)#1830來(lái)進(jìn)行調(diào)整。

　　在一些實(shí)施例中，VR應(yīng)用可以根據(jù)預(yù)定義或預(yù)先約定的乘客喜好來(lái)初始化一個(gè)VR環(huán)境。

　　例如，乘客喜好數(shù)據(jù)可以?xún)?chǔ)存在控制器的偏好文件中，或者從云儲(chǔ)存等外部存儲(chǔ)中獲取。在一些實(shí)施例中，VR系統(tǒng)可以向用戶(hù)提供一個(gè)界面，幫助其選擇喜歡的VR環(huán)境。例如，乘客可能喜歡一個(gè)令人放松的或令人感到興奮的體驗(yàn)。

　　在一些實(shí)施例中，當(dāng)用戶(hù)佩戴頭顯來(lái)體驗(yàn)由VR應(yīng)用生成的VR世界時(shí)，各種傳感器可以用來(lái)監(jiān)控乘客是否出現(xiàn)不舒服或暈動(dòng)癥的跡象(如蒼白程度，流汗程度，坐立不安，吞咽，打嗝，心律，呼吸頻率，眼睛運(yùn)動(dòng)等等)。乘客傳感器數(shù)據(jù)#1830可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接傳輸至VR主機(jī)。

　　在一些實(shí)施例中，傳感器群可以包含位于頭顯上火頭顯內(nèi)的傳感器#1832(如用于監(jiān)控乘客眼睛或其他部位的內(nèi)置攝像頭)，用于檢測(cè)和追蹤乘客頭部運(yùn)動(dòng)的慣性測(cè)量單元，以及用于監(jiān)控乘客生理反應(yīng)的傳感器(如流汗，吞咽和呼吸率)。

　　在一些實(shí)施例中，傳感器群可以包括佩戴在乘客身體其他部位的傳感器，如用于監(jiān)控流汗，脈搏，吞咽或其他生理反應(yīng)的腕帶、臂帶或手表，以及包含用于檢測(cè)和追蹤乘客身體運(yùn)動(dòng)的慣性測(cè)量單元。

　　4. “Establishing a Virtual Ground Plane（建立虛擬接地層）”

　　如專(zhuān)利圖15所示，虛擬接地層或虛擬平臺(tái)#1504可以出現(xiàn)在乘客下方，比如乘客雙腳正常的放置平面。這可以幫助避免暈動(dòng)癥的癥狀，防止乘客因沒(méi)有接地層的存在而產(chǎn)生一種漂浮在空中的感覺(jué)(這會(huì)導(dǎo)致部分用戶(hù)產(chǎn)生不適)。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)同時(shí)會(huì)渲染乘客的雙手和雙腳。

　　在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以在虛擬環(huán)境中渲染瞄定真實(shí)世界方向的對(duì)象或元素(如太陽(yáng)或月亮瞄定在正東方或正西方，或者一棟高樓瞄定在正北方)，這樣乘客就可以輕松判斷自己在真實(shí)世界中的方向。隨著車(chē)輛在現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)彎，虛擬世界可以伴隨車(chē)輛進(jìn)行轉(zhuǎn)彎(包括虛擬內(nèi)容#1502)，但瞄定的虛擬內(nèi)容將固定在相對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的位置。

　　在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以提供關(guān)于下一步駕駛操作和真實(shí)世界地形效果的預(yù)覽信息，從而提升乘客的舒適度。在缺乏現(xiàn)實(shí)世界視圖和操作線(xiàn)索的VR體驗(yàn)中，乘客可能會(huì)因?yàn)闊o(wú)法判斷自己在現(xiàn)實(shí)世界中的位置，以及無(wú)法預(yù)測(cè)下一步操作(影響他們的前庭/平衡感)而產(chǎn)生不適。

　　系統(tǒng)可以通過(guò)視覺(jué)，音頻和觸覺(jué)線(xiàn)索來(lái)提供關(guān)于駕駛操作和真實(shí)世界地形效果的預(yù)覽信息，比如通過(guò)指示性箭頭來(lái)說(shuō)明下一個(gè)轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，爬坡或下坡動(dòng)作。

　　另一個(gè)例子則是通過(guò)播放音頻線(xiàn)索來(lái)說(shuō)明下一步操作。例如，向左耳播放一個(gè)聲音或音調(diào)來(lái)說(shuō)明下一個(gè)左轉(zhuǎn)彎，向右耳播放一個(gè)聲音或音調(diào)來(lái)說(shuō)明下一個(gè)右轉(zhuǎn)彎，向雙耳播放不同的聲音或音調(diào)來(lái)說(shuō)明下一個(gè)爬坡或上坡。

　　蘋(píng)果專(zhuān)利#20180089900(點(diǎn)擊前往)于2017年Q3季度提交，其中兩名發(fā)明者是蘋(píng)果感知硬件總監(jiān)Benjamin Lyon，以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)與機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)理Daniel Kurz。

　　考慮到這只是專(zhuān)利申請(qǐng)，目前無(wú)法確定相關(guān)產(chǎn)品將于何時(shí)上市。