Apple Carの乗客は、車の動きによる吐き気を心配することなくARやVRを利用できるかもしれないが、車内の赤外線センサーは光反射パネルによって視界から隠される可能性がある。
アップルは長年にわたり、「プロジェクト・タイタン」としても知られるアップルカーのさまざまなコンセプトに取り組んでおり、このプロジェクトに関する特許が絶えず提出されていることから、アップルは車両の形と機能の両方において壮大なアイデアを持っていることがうかがえる。
車内ARとVRの慣性計測
2つの特許のうち最初の特許、「相対慣性測定システム」は、ユーザーの移動体に装着されたデバイスで感知された慣性を測定し、より大きな慣性力と比較する方法を説明しています。モーションセンシングやジェスチャー認識を行う小型デバイスは慣性の測定に依存していますが、より大きな外部運動力は、デバイスが誤認識する可能性のある大きな慣性を生み出す可能性があります。
特許で示唆されているAppleの事例では、仮想現実（VR）または拡張現実（AR）ヘッドセットのセンサーによって監視されるユーザーの頭部の慣性計測が、車両の方向転換や速度調整による測定慣性を考慮することで適切に機能するシステムが提案されています。実質的に、このシステムによりVRまたはARシステムはユーザーの真の慣性運動のみを解釈できるようになり、車両の動きを頭部の動きと誤認するケースを排除できます。
Appleは、車両内でのユーザーの相対的な動きと仮想シーンで観察される動きの不一致が吐き気や気分不良を引き起こす可能性があると主張している。
Appleのシステムでは、ユーザーの動きに合わせて動く体の一部と連動するデバイスの使用が提案されています。このデバイスには慣性測定装置が搭載されており、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計などのセンサーが、ユーザーの動きによる慣性と車両による慣性の組み合わせを測定するために使用されます。
車両内のVRまたはARヘッドセットと慣性測定システムの簡略化された例
代替の参照ポイントを提供するために 2 番目の慣性測定装置が含まれていますが、これはユーザーではなく車両によって生成される慣性のみを計測するものです。
2つの測定値を組み合わせることで、システムは値を比較し、ユーザーの動きによって生じる慣性のみを判定できます。そして、この結果をVRまたはAR体験を生成するシステムにフィードバックすることができます。
この特許の発明者であるフレッチャー・R・ロスコフ氏は、Appleの技術開発グループで製品デザイン担当シニアディレクターを務めており、Apple Watchの開発を含む13年以上にわたり同社に勤務しています。Apple Watchおよび関連分野に関する多数の特許に加え、彼はヘッドマウントシステムで使用されるディスプレイのデータ帯域幅と電力消費を削減できる「中心窩ディスプレイ」の開発にも携わっていました。
Appleは、主に現実世界の映像を重ね合わせるフロントガラス内システムの形で、AR技術を車両に組み込む方法に取り組んでいるが、ヘッドセットの使用は、エンターテイメントの一形態として、乗客向けになる可能性が高い。
赤外線コンポーネントを隠す
2 番目の特許「色付きの赤外線透過層を備えたシステム」は、ユーザー エクスペリエンスというよりも、車両デザインの美観に関するものです。
ユーザーセンシング機器や自動運転システムなど、様々な機能が追加されることで、カメラなどの搭載数も増えます。しかし、この増加は車両の外観にも影響を与える可能性があります。センサーの開口部やレンズが多すぎると、車内やバンの内装がドライバーにとって見苦しくなってしまう可能性があります。
つまり、Appleは、赤外線光学機器用のパネルやカバーに様々なコーティングを用いることを提案している。これらのコーティングは、赤外線を透過させながら可視光を反射することで、センサーを効果的に隠蔽することができる。赤外線が透過できるのであれば、同じ表面処理技術を車両内への光の透過や検知にも活用できるだろう。
Appleの提案は、赤外線を透過する基板、または赤外線を透過できる他の支持構造を使用し、その上にポリマー層を塗布するというものです。このポリマー層には、可視白色光を反射するプラズモニックナノ粒子を含ませることができ、さらにポリマー層に着色染料や顔料を添加することで、デザイナーが希望する外観をパネルに実現することができます。
可視光を反射し、赤外線をセンサーに通すナノ粒子を含む層の例
プラズモニックナノ粒子には、固体金属ナノ粒子と「金属被覆誘電体コア」ナノ粒子が含まれると言われており、各粒子の寸法を変化させることで吸収スペクトルと散乱スペクトルを調整します。複数の異なる種類のナノ粒子を層に用いることで、白色光を反射し、赤外光透過層に黒以外の着色剤を塗布することが可能になります。
この特許では、Malcolm J. Northcott、Arthur Y. Zhang、Bradford J. Zercoe、Matthew E. Last、Jack E. Graves、および Irene Perali が発明者として認められています。
ノースコット氏は、Appleで5年以上センサーシステムエンジニアとして勤務し、自動運転車システムをはじめとする様々な分野に関わる光学技術や画像処理の活用に携わってきました。彼は、コンセプトが類似した「マットな赤外線透過層を備えたシステム」や、車内での画像撮影や「インタラクティブなシーン投影」に関する発明者として知られています。
アップルのディスプレイ専門家である張氏は、焼き付きの影響を補正するためにピクセル輝度値の長期履歴を保存する技術、環境光による色補正、拡張現実（AR）環境における照明など、様々な種類のスクリーンに関する特許に関与している。また、以前はアップルカー向けの代替ドアミラーシステムの特許にも関与していた。
Zercoe 氏は Apple の特別プロジェクト グループの製品設計エンジニアとして勤務しており、主要なメカニズム、マット赤外線透過層の特許、キーボード アセンブリなど、さまざまな特許を Apple に申請しています。
かつてはAppleの特別プロジェクトグループに所属するエンジニアリングマネージャーで、現在はWaymoに勤務するラスト氏は、予想通り、多くの自動車関連特許に関わっています。その範囲は、車両シートの照明システムから「マットな赤外線透過層を備えたシステム」、自律走行システム、セキュリティ保護可能な収納コンパートメント、ヘッドアップディスプレイまで多岐にわたります。
Appleの特許内でGravesを検索しても、詳細はほとんど明らかになりません。
ペラリ氏はかつてアップルのエンジニアで、2019年4月まで4年間、自律システム向けセンサーシステムの開発に携わっていた。また、前述の「マット赤外線透過層」の特許にも登場している。
