隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，智能座艙這一形態(tài)出現(xiàn)了，它為消費者提供了更多功能體驗，其內(nèi)在功能也越來越豐富。這篇文章里，作者就介紹了智能座艙的定義和發(fā)展趨勢，不妨一起來看看給你多元體驗的智能座艙，走過了怎樣的發(fā)展歷程？

智能座艙是龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程：一方面隨著汽車向電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化發(fā)展，座艙提供了更多元的應(yīng)用場景和功能體驗；另一方面數(shù)據(jù)和算力的不斷提升，座艙的人機(jī)交互和智能化體驗越來越豐富。下面我們就來介紹一下智能座艙的定義和發(fā)展趨勢。

圖為飛凡R7內(nèi)飾

一、智能座艙定義

近幾年，隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的快速發(fā)展，消費者對汽車的認(rèn)知也逐漸從“單一的交通工具”向“第三空間”轉(zhuǎn)變，座艙因為具有移動的空間屬性，自然也得到重塑的機(jī)會。同時，5G、人工智能（Artificial Intelligence，AI）、大數(shù)據(jù)、人機(jī)交互、汽車芯片與操作系統(tǒng)等技術(shù)的進(jìn)步將推動智能座艙未來的發(fā)展，甚至引發(fā)變革。

目前，各大主機(jī)廠、供應(yīng)商與部分生態(tài)玩家均將視線聚焦在智能座艙領(lǐng)域，欲提前布局，占據(jù)智能座艙生態(tài)圈內(nèi)的優(yōu)勢領(lǐng)地。

不難看出，在很多車型的座艙設(shè)計中，座艙已不再是車機(jī)加儀表這樣的形態(tài)，而是能夠?qū)⒏鞣N零部件整合起來，提供給用戶一種多模態(tài)的交互方式，一種可進(jìn)化的擬人助理，以便為駕駛員和乘客提供多元化的服務(wù)和極具情感化的用車體驗。

然而，由于智能座艙是一個復(fù)合型概念，涉及的細(xì)分技術(shù)種類繁多，業(yè)界對于智能座艙的定義并未形成統(tǒng)一，也沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，以至于企業(yè)的玩法各不相同。在這樣多方混戰(zhàn)的局面下，探索出一條廣泛認(rèn)可的智能座艙落地路徑成為行業(yè)需要解決的問題。

什么是“座艙”？

對于消費者而言，座艙就是目光所及、耳朵所聽、觸覺所至的一切可以交互的內(nèi)飾或零部件，包括座椅、燈光、空調(diào)、方向盤、車機(jī)、儀表、抬頭顯示儀（Head Up Display，HUD）等。

什么是“智能”？

一般認(rèn)為智能是知識和智力的總和，前者是智能的基礎(chǔ)，后者是指獲取和運用知識求解的能力。這里面提到一個很重要的概念，如果只是照搬前人，則不算是智能，智能需要打破知識和想象的壁壘，掌握運用知識求解的能力。換句話說就是用現(xiàn)有的技術(shù)去解決以前不敢想的痛點，這個結(jié)果最終呈現(xiàn)出的效果叫“智能”。

這里舉個通俗的例子：當(dāng)年蘋果公司推出iPhone時有一個很大的突破，就是當(dāng)各家手機(jī)廠商在結(jié)合各種場景更改物理鍵盤時，他們選擇做一款可以用軟件來實現(xiàn)變化的鍵盤，這樣就可以持續(xù)迭代鍵盤，而不用老是更改機(jī)型。這個例子就體現(xiàn)出評估巧用現(xiàn)有的技術(shù)去解決一個不敢想的痛點，這種突破體現(xiàn)出了“智能”的效果。

那什么是“智能座艙”？其實就是用現(xiàn)有的技術(shù)去整合座艙內(nèi)可交互的內(nèi)飾或零部件，去解決原來難以解決的痛點：

特斯拉第一代ModelS采用了一塊17英寸車機(jī)屏幕，整合了內(nèi)容以及復(fù)雜的車控按鈕，以方便駕駛員獲取信息并做出交互。這就是智能座艙。

搭載斑馬1、0系統(tǒng)的榮威RX5用語音控制整合了所有可調(diào)節(jié)控制的功能，包括空調(diào)、車窗和天窗，用一種眼不離路的交互方式幫助駕駛員在車內(nèi)進(jìn)行更好的交互。這就是智能座艙。

長安UN-T通過搭載的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）和座艙監(jiān)控系統(tǒng)（IMS）攝像頭可以主動感知用戶所處的場景，理解用戶的意圖，主動交互，讓用戶的需求“零”次交互即可滿足。這就是智能座艙。

二、智能座艙發(fā)展

相比于傳統(tǒng)座艙，智能座艙的變化主要體現(xiàn)在硬件與軟件兩個層面。

在硬件層面，智能座艙的中控和儀表屏幕尺寸更大、分辨率更高，可以實現(xiàn)一體式的多屏聯(lián)動，還有一些新增硬件，如HUD、娛樂系統(tǒng)、智能攝像頭等。

在軟件層面手機(jī)端的應(yīng)用被移植到座艙內(nèi)，包括導(dǎo)航、音樂等；一些人工智能技術(shù)服務(wù)，括語音識別、人臉識別、手勢識別、駕駛員監(jiān)控、高級駕駛輔助系統(tǒng)（Advance Driving Assistance System，ADAS）、預(yù)警等相關(guān)功能也被融合進(jìn)來。另外，技變革推動著人們生活水平的提高，也源源不斷地激發(fā)出新的需求；同時，新的需求也刺激著技術(shù)的提升。

1. 發(fā)展階段

從用戶體驗角度來說，在過去的一個世紀(jì)中，汽車座艙的發(fā)展大致可分為本地化與網(wǎng)聯(lián)化階段以及智能化階段兩個階段。各階段的主要歷程及未來趨勢如下。

1）本地化與網(wǎng)聯(lián)化階段，主要經(jīng)歷了機(jī)械化、電子化以及網(wǎng)聯(lián)化三個階段。具體來說：

機(jī)械化：20世紀(jì)60-90年代為機(jī)械時代，座艙主要由機(jī)械式儀表盤及簡單的音頻播放設(shè)備構(gòu)成，物理按鍵功能單一。

電子化：2000-2015年為電子化時代，出現(xiàn)小尺寸中控液晶顯示器與導(dǎo)航功能，系統(tǒng)相對分散。電子信息系統(tǒng)逐步整合，組成“電子座艙域”，并形成系統(tǒng)分層。

網(wǎng)聯(lián)化：車機(jī)系統(tǒng)或座艙整體的網(wǎng)聯(lián)水平與人機(jī)交互能力出現(xiàn)一定程度的提升，用戶體驗接近或超越智能手機(jī)，能夠提供少量的內(nèi)容服務(wù)。

2）智能化階段，主要經(jīng)歷智能駕駛與“第三生活空間”兩個階段。具體來說：

智能駕駛：人機(jī)交互與座艙感知技術(shù)突破，車內(nèi)軟硬件一體化聚合，車輛感知精細(xì)化。車輛可在整個用車行程周期中，為駕乘人員主動提供場景化服務(wù)，座艙可實現(xiàn)機(jī)器半自主甚至自主決策。

第三生活空間：未來交通出行場景與汽車使用場景將更加多元化和生活化，基于車輛位置與狀態(tài)信息，融合信息、娛樂、訂餐、互聯(lián)等功能，為消費者提供更加便捷的體驗。尤其是自動駕駛實現(xiàn)之后，智能座艙可以更好地為用戶提供場景化的服務(wù)，比如商務(wù)會議、睡眠、影音娛樂、游戲、美容和教育等。

2. 發(fā)展背景及歷程

從技術(shù)角度來說，汽車座艙融合了無線電通信、感知、控制等多種新興技術(shù)，以下簡要介紹其發(fā)展背景及歷程。

1888年，德國科學(xué)家海因里希·赫茲（HeinrichHertz）發(fā)現(xiàn)了無線電波的存在；1906年，加拿大發(fā)明家雷金納德·范信達(dá)（Reginald Fessenden）首度發(fā)射出“聲音”，無線電廣播就此開始。無線電廣播的發(fā)明為人們之間的信息傳遞帶來了極大便利，擺脫了有線束縛，逐漸滲透進(jìn)各類生活場景，汽車也不例外。

1924年，雪佛蘭生產(chǎn)了第一輛配備收音機(jī)的汽車，并迅速推廣開來。收音機(jī)的到來豐富了人們的出行場景，搭建了一個移動中的溝通橋梁，但如何只獲取自己想要的信息，仍是一個難題。

1963年，荷蘭飛利浦公司研制出了全球首盤盒式磁帶，大小僅為早期的菲德里派克循環(huán)卡式錄音機(jī)的1/4，磁帶雙面都由塑料外殼包裹，可最大限度地保護(hù)其中的數(shù)據(jù)，每一面可容納30~45min的立體聲音樂。

兩年后，也即1965年，福特和摩托羅拉聯(lián)合開發(fā)了安裝在中控臺上的磁帶播放器，人們開始可以在汽車上播放自己喜歡的音樂曲目。1985年，搭載CD播放器的汽車橫空出世，進(jìn)一步豐富了中控臺的功能。

圖為傳統(tǒng)車載磁帶播放器

車載電子設(shè)備的發(fā)展緩解了乘員出行中的枯燥氛圍，但隨著汽車技術(shù)的成熟，車內(nèi)電控單元逐漸增多，模塊之間的互聯(lián)壓力變得越來越大（例如，有的子系統(tǒng)需要控制執(zhí)行器和接收傳感器反饋）。各家車企迫切需要一種安全、經(jīng)濟(jì)、便利的車內(nèi)子模塊總線互聯(lián)架構(gòu)，以此來滿足日益增加的數(shù)據(jù)傳輸需要。

20世紀(jì)80年代，博世和英特爾聯(lián)合開發(fā)控制器局域網(wǎng)絡(luò)（Controller Area Network,CAN）總線系統(tǒng)，用于車內(nèi)電子控制單元（ElectronicControl Unit, ECU）的數(shù)據(jù)通信。CAN總線系統(tǒng)的應(yīng)用減輕了數(shù)據(jù)傳輸壓力，將車載電子帶入了高速發(fā)展階段。

20世紀(jì)90年代開始，車載嵌入式電子產(chǎn)品種類日益增多，進(jìn)而出現(xiàn)了車載娛樂信息系統(tǒng)（In-Vehicle Infotainment，IVI）的概念。在這個背景下，平臺化及模塊化開發(fā)的需求明顯，車載操作系統(tǒng)得以應(yīng)用，但由于顯示屏技術(shù)還不成熟，密密麻麻的按鍵讓實際操作非常困難。

為解決這一難題，2001年，寶馬7系引入中央顯示屏，標(biāo)志著液晶屏正式進(jìn)入汽車座艙，奠定了隨后車機(jī)系統(tǒng)的主要形態(tài)，汽車內(nèi)飾開始顯示出炫酷的科技感。提高顯示屏的分辨率和響應(yīng)速度成為這段時間的重要發(fā)展目標(biāo)，智能座艙逐漸幻化成型。

中央顯示屏的引入可以幫助人們解決過去的諸多問題，如出遠(yuǎn)門或者前往陌生目的地時的導(dǎo)航等。此外，由之帶來的信息集中和層級特性也幫助人們釋放了車內(nèi)空間，只需要保留車窗等重要實體按鍵，其他的便可收入一屏之內(nèi)。

圖為大眾桑塔納車載娛樂系統(tǒng)

圖為寶馬7系中央顯示屏

2006年，美國開放全球定位系統(tǒng)（GPS）民用化，基于觸屏顯示的導(dǎo)航功能成為推動座艙電子化的強勁動力。

2012年，特斯拉ModelS在美國上市，搭載17寸嵌入式中控屏幕，基本取消物理按鍵。

技術(shù)的進(jìn)步推動著萬物互聯(lián)，也推動著領(lǐng)域融合與借鑒。HUD是普遍運用在航空器上的飛行輔助儀器，其最早出現(xiàn)在軍用飛機(jī)上，以降低飛行員需要低頭查看儀表的頻率，避免注意力中斷以及喪失對狀態(tài)意識的掌握。隨后，因為 HUD 的方便性以及能夠提高飛行安全，民航機(jī)也紛紛跟進(jìn)安裝。因為硬件成本高，交互體驗一般，HUD在汽車行業(yè)的應(yīng)用雖不廣泛，但近幾年也備受關(guān)注。

2014年，HUD廠商Navdy發(fā)布集導(dǎo)航顯示、語音交互、手勢操作、收發(fā)郵件等功能于一身的后裝HUD產(chǎn)品，如下圖所示。

圖為NavdyHUD

互聯(lián)的一個重要體現(xiàn)是跨平臺，除了我們耳熟能詳?shù)氖謾C(jī)、PC、智能家居等，車機(jī)也逐漸走向開放。2014年，安卓Auto和蘋果CarPlay分別發(fā)布。安卓Auto是谷歌推出的專為汽車所設(shè)計的安卓系統(tǒng)，旨在取代汽車制造商的原生車載系統(tǒng)來執(zhí)行安卓應(yīng)用與服務(wù)并訪問與存取安卓手機(jī)內(nèi)容。

CarPlay是蘋果公司發(fā)布的車載系統(tǒng)，它將用戶的iOS設(shè)備與車機(jī)系統(tǒng)無縫連接，用戶體驗也延續(xù)蘋果家族設(shè)計風(fēng)格。2016年6月13日，蘋果在全球開發(fā)者大會（WWDC）上表示，該公司的智能車載系統(tǒng)CarPlay將與iOS10一同更新，成為新版蘋果地圖和 Siri 的最佳搭檔。2017年3月，馬自達(dá)宣布，將安卓Auto 和 CarPlay功能加入其產(chǎn)品陣營當(dāng)中。

圖為安卓Auto

圖為蘋果CarPlay

此外，座艙的發(fā)展也得益于材料技術(shù)的突破。2018年國際消費電子品博覽會上，偉世通發(fā)布智能座艙系統(tǒng) SmartCore，其基于域控制器整合車載中控和儀表盤等座艙零部件，代表主流域控制器方案開始向市場推廣。

圖為偉世通SmartCore

2020年，智能座艙方案陸續(xù)面世，包括主機(jī)廠、供應(yīng)商及科技互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛進(jìn)軍智能座艙領(lǐng)域：阿里旗下斑馬網(wǎng)絡(luò)發(fā)布新一代智能座艙系統(tǒng)；華為智能座艙解決方案發(fā)布，三大平臺應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。

圖為華為智能座艙解決方案發(fā)布

從以上描述中不難看出汽車座艙的演變特點之一：功能從分散到集中，控制從獨立到整合。如果將中控屏的出現(xiàn)視作智能座艙的起點，那么智能座艙的發(fā)展經(jīng)歷了整體基礎(chǔ)一細(xì)分產(chǎn)品一融合方案的格局變化。先是整體的電子電器架構(gòu)和操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，隨后各細(xì)分產(chǎn)品逐漸裝載到車上，如今的趨勢是各產(chǎn)品的整合協(xié)同。

從感官上來看，座艙智能化拓展了乘員與車的交互方式，正在逐步引領(lǐng)乘員與車的交互走向多元化。

從一開始的全物理按鍵交互（觸覺），到觸屏控制（視覺開始登上舞臺），再到多模交互（語音、手勢、視覺等新技術(shù)的出現(xiàn)以及融合），技術(shù)成熟之后的智能助手、人機(jī)共駕等，都體現(xiàn)了座艙在人機(jī)交互方面的創(chuàng)新推動作用，且逐漸向著個性化、高情商、簡單便捷的方向貼近，感知更加多模、決策更加主動、交互更加人性。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來座艙的體驗也會迎來更大的突破。