“智能座艙”成為本屆上海車展最熱門的話題絕非偶然。從華為、高通、NXP智能座艙解決方案，到大陸、博世、哈曼國際、電裝，再到北汽、WEY、蔚來、小鵬、理想、吉利、領(lǐng)克、福特、凱迪拉克等車廠，整條產(chǎn)業(yè)鏈幾乎處于ALL-IN的狀態(tài)。n5vesmc

數(shù)據(jù)顯示，全球智能座艙市場在2022年將達(dá)到438億美元，年復(fù)合增長9%。國內(nèi)方面，預(yù)計2022年智能座艙市場將達(dá)到1021億元，整個供應(yīng)鏈規(guī)模和增量都非常巨大。n5vesmc

不過，盡管作為未來汽車發(fā)展和創(chuàng)新的關(guān)鍵因素，智能座艙正成為打造差異化，吸引用戶的重要一環(huán)，但業(yè)界似乎對“智能座艙”一直缺乏明確的定義，對其演進(jìn)方向和發(fā)展階段也不甚了解。那么今天，我們就來聊聊這方面的話題。n5vesmc

如何定義“智能座艙”？

IHS Markit汽車技術(shù)高級分析師Chen Dexin在接受采訪時指出，將“一機(jī)多屏”等同于“智能座艙”的看法并不準(zhǔn)確。“一機(jī)多屏”概念多由座艙域控制器(CDC)廠商提出，而車廠的“智能座艙”則是一個系統(tǒng)的概念，更為廣泛多樣，確實很難有一個統(tǒng)一的定義。n5vesmc

他說如果簡單借用智能手機(jī)和功能手機(jī)的差別來下定義的話，那么智能座艙應(yīng)該是一個有著便捷和多樣化的人機(jī)交互/人人交互手段，更多艙內(nèi)傳感器，更為貼合汽車運(yùn)用場景APP的一個產(chǎn)品。同時，智能座艙也是一個不斷發(fā)展的概念，因為未來的汽車座艙會隨著自動駕駛程度的提高有著更多不同的運(yùn)用場景，比如長途駕駛和市內(nèi)通勤會催生不同的智能座艙設(shè)計。n5vesmc

如前所述，智能座艙是一個比較籠統(tǒng)的概念，根據(jù)定義不同可以得到差別很大的市場滲透率。IHS Markit的數(shù)據(jù)顯示，“一機(jī)多屏”功能的域控制器在2026年將達(dá)到約20%滲透率。而籠統(tǒng)定義下的智能座艙滲透率將顯著高于這個數(shù)字，甚至可以這么認(rèn)為，未來所有的中高檔車應(yīng)該都是某種程度上的智能座艙。n5vesmc

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座艙域控制器出貨量預(yù)測(資料來源：IHS Markit)n5vesmc

而在地平線(HorizonRobotics)聯(lián)合戰(zhàn)略管理咨詢公司羅蘭貝格(Roland Berger)發(fā)布的《智能座艙發(fā)展趨勢白皮書》中，智能座艙則被定義為主要涵蓋座艙內(nèi)飾和座艙電子領(lǐng)域的創(chuàng)新與聯(lián)動，是擁抱汽車行業(yè)發(fā)展新興技術(shù)趨勢，從消費(fèi)者應(yīng)用場景角度出發(fā)而構(gòu)建的人機(jī)交互(HMI)體系。n5vesmc

高速成長的動力

與自動駕駛目前仍在L2+/L3階段徘徊不同，智能座艙市場最近幾年內(nèi)成長非常迅速，成為了汽車智能化的發(fā)展重點。n5vesmc

有業(yè)內(nèi)人士指出，座艙智能化之所以能成為汽車智能化發(fā)展的重點，一方面原因在于隨著消費(fèi)者需求層次的不斷提升，其對汽車的需求已經(jīng)從單一的出行工具逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樯钪械?ldquo;第三空間”，而且他們會逐步將對手機(jī)應(yīng)用的喜好遷移到車載娛樂信息系統(tǒng)上，如導(dǎo)航、音樂、視頻、社交功能等。n5vesmc

另一方面則源于進(jìn)入2019年后，自動駕駛商業(yè)化遇到了不小的挑戰(zhàn)，不少高級別自動駕駛功能的商業(yè)落地時間紛紛被推遲。其中的原因是多方面的，例如自動駕駛的落地不僅要突破自動駕駛域的相關(guān)技術(shù)，如高算力/低功耗/高功能安全等級要求的AI芯片、視覺感知的技術(shù)瓶頸、固態(tài)激光雷達(dá)的量產(chǎn)和降本、高精地圖和高精定位、復(fù)雜的感知/決策/控制系統(tǒng)實現(xiàn)等，還需要整車級別的配套升級，例如底盤執(zhí)行系統(tǒng)的線控和冗余、電子電氣架構(gòu)的升級等，甚至在監(jiān)管和法規(guī)方面也需要配套升級。n5vesmc

而智能座艙功能的落地盡管要整合多個屏幕顯示(中控、儀表、抬頭等)、駕駛員監(jiān)控、車聯(lián)網(wǎng)、娛樂系統(tǒng)及部分輔助駕駛功能，但總體來說，由于不涉及底盤控制，安全壓力小，技術(shù)實現(xiàn)難度低、成果易感知，有助于迅速提升產(chǎn)品差異化競爭力。因此國內(nèi)OEM在等待自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)成熟的檔口，開始逐步將精力轉(zhuǎn)移到智能座艙的落地。n5vesmc

智能座艙的演進(jìn)

與手機(jī)從最初只能處理短信、接打電話，進(jìn)化到當(dāng)前擁有強(qiáng)大智能功能一樣，智能座艙也正經(jīng)歷著從對電子信息系統(tǒng)逐步整合的“電子座艙”，到最終成為“除了家庭和公司之外的‘第三生活空間’”的演進(jìn)路線。n5vesmc

在《智能座艙發(fā)展趨勢白皮書》中，智能座艙的發(fā)展被分為四個階段：n5vesmc

階段1：電子座艙——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。n5vesmc

在這一階段，為了滿足用戶對車載交互體驗的新需求，車載中控屏正向高清化、大屏化方向發(fā)展,原先的其他顯示方式也逐步被“顯示屏”替代，如儀表、后視鏡被高清液晶儀表、流媒體后視鏡替代。此外，很多新的顯示方案也開始在座艙中普及，如抬頭顯示(HUD)、增強(qiáng)現(xiàn)實(AR-HUD)等。n5vesmc

階段2：智能助理——生物識別技術(shù)應(yīng)用，催生駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)迭代，增強(qiáng)車輛感知能力；消費(fèi)者對車輛智能化功能的期望不僅僅局限在自動駕駛與人機(jī)交互。n5vesmc

比如智能座艙系統(tǒng)通過獨(dú)立感知層，能夠拿到足夠的感知數(shù)據(jù)，例如車內(nèi)視覺(光學(xué))、語音(聲學(xué))以及方向盤、剎車踏板、油門踏板、檔位、安全帶等底盤和車身數(shù)據(jù)，利用生物識別技術(shù)(車艙內(nèi)主要是人臉識別、聲音識別)，來綜合判斷駕駛員(或其他乘員)的生理狀態(tài)(人像、臉部特征等)和行為狀態(tài)(駕駛行為、聲音、肢體行為)，做到“理解”人。n5vesmc

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資料來源：羅蘭貝格n5vesmc

階段3：人機(jī)共駕——語音控制和手勢控制技術(shù)突破，車內(nèi)軟硬件一體化聚合，實現(xiàn)車輛感知精細(xì)化；車輛可在上車-行駛-下車的整個用車周期中，為駕乘人主動提供場景化的服務(wù)，實現(xiàn)機(jī)器自主/半自主決策。n5vesmc

這一階段關(guān)鍵的驅(qū)動因素包括三方面：在電子控制單元(ECU)向域控制器(DCU)的電子架構(gòu)過度中，車載影音娛樂底層硬件的計算能力快速增強(qiáng)，得以支持一芯多屏；自動駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的豐富功能增加了駕駛員處理信息的難度，在面臨即時性信息處理的需求下，更加需要智能交互與顯示；以及AI引擎逐步成熟，大幅提升了智能化體驗。n5vesmc

階段4：第三生活空間——未來汽車使用場景將更加豐富化和生活化，基于車輛位置信息，融合信息、娛樂、訂餐、互聯(lián)等功能，為消費(fèi)者提供更加便捷的體驗。n5vesmc

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資料來源：羅蘭貝格n5vesmc

Chen Dexin用“your home away from home”這句話來形容未來的智能座艙。在他看來，未來的智能座艙應(yīng)該有著更加多樣化的人機(jī)交互HMI(語音、手勢、AR抬頭顯示、融合導(dǎo)航指示），更大更高分辨率(12inch+,4K)的屏幕, 流暢的屏屏互動功能，多模態(tài)的艙內(nèi)傳感器(攝像頭、毫米波雷達(dá)），更豐富的車機(jī)軟件，同時能把座艙數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的整合以帶來更便利的體驗。n5vesmc

而高通公司總裁及候任CEO安蒙(Cristiano Amon)在1月初高通“重新定義汽車”主題活動上發(fā)表演講時稱，數(shù)字座艙正成為5G、傳感器、AI、高性能計算、服務(wù)、內(nèi)容和系統(tǒng)面向駕乘人員集中呈現(xiàn)的窗口。例如從儀表盤到后座，高性能計算將實現(xiàn)豐富且沉浸式的車內(nèi)體驗，包括4K顯示屏、豐富的音頻娛樂和視頻娛樂，駕駛員將獲知相關(guān)汽車服務(wù)，比如軟件更新或預(yù)先保養(yǎng)；汽車還能夠提供支付服務(wù)，順暢支持通行交費(fèi)或其它交易；汽車保險業(yè)也將受益于相關(guān)數(shù)據(jù)訪問，比如駕駛員的駕駛行為。甚至還有很多目前我們難以想象的應(yīng)用，都將成為未來出行生活的重要部分。n5vesmc

主控芯片往哪兒走？

羅蘭貝格方面認(rèn)為，短期內(nèi)，自動駕駛高性能芯片和智能座艙主控芯片將分別演進(jìn)。究其原因，座艙應(yīng)用場景和芯片性能要求已相對明晰，并且消費(fèi)電子級芯片可滿足座艙現(xiàn)有場景需求，消費(fèi)電子芯片玩家可以利用規(guī)模優(yōu)勢實現(xiàn)低成本商業(yè)化開發(fā)。n5vesmc

小米產(chǎn)投合伙人孫昌旭對此也有著類似的判斷。“當(dāng)前汽車智能座艙的發(fā)展像極了智能手機(jī)，因為其承襲了智能手機(jī)的所有智能娛樂功能。“她認(rèn)為，最終還是那個最懂芯片，最懂用戶需求，最懂極致性能和極致成本的公司取勝，因為一旦變成成熟大規(guī)模商用的東西，芯片就是核心，是算法的載體，當(dāng)然這里還有一個難比登天的MODEM在作怪。歷史的故事就是這樣的。n5vesmc

目前，汽車電子電氣架構(gòu)(EEA)正在經(jīng)歷從分布式架構(gòu)(Distributed），到基于域的集中式架構(gòu)(DCU based centralized)，再到基于域融合的帶狀架構(gòu)(DCU fusion basedzonal)的發(fā)展歷程。預(yù)計2030年以后，隨著自動駕駛技術(shù)路線的逐漸成熟，自動駕駛高性能芯片將與座艙主控芯片進(jìn)一步向中央計算芯片融合，從而通過集成進(jìn)一步提升運(yùn)算效率并降低成本，但由于自動駕駛和座艙安全要求不同，滿足安全要求將成為融合的前提。n5vesmc

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座艙域控制芯片發(fā)展情景(圖片來源：羅蘭貝格)n5vesmc

在談及“未來數(shù)年內(nèi)，在車內(nèi)人工智能和軟件定義汽車兩大趨勢的引領(lǐng)下，整個汽車電子電氣架構(gòu)會不會只剩下中央計算、智能駕駛和智能座艙三個域，其余子系統(tǒng)則統(tǒng)統(tǒng)被集成的局面？”時，Chen Dexin回應(yīng)稱，這的確是業(yè)界一直在討論的話題，根據(jù)他們的觀察，這一過程將呈現(xiàn)“兩步走”的特點：首先是汽車的主要功能將被集成在3-5個域控制器(如座艙/舒適/動力/輔助駕駛/網(wǎng)聯(lián))上，之后是否會有更高算力更高集成度的中央運(yùn)算平臺出現(xiàn)，目前仍然在討論階段。同時值得關(guān)注的是，盡管硬件的集成和軟件附加值的提升現(xiàn)在仍處于“修橋鋪路”階段，但已成必然趨勢。n5vesmc