盖斯特研报:智能座舱发展趋势判断与企业推进策略建议(1/3)
2025-02-21 关键词:汽车产业,趋势研究,智能座舱,智能化 点击量:157

当前,智能化功能/性能的体验已成为影响消费者购车选择的关键因素之一,而这些体验都是用户在汽车座舱内感知到的,由此智能座舱的概念应运而生,并受到汽车企业的高度重视。不过智能座舱属于“新生”事物,各家企业的理解、认知与打造策略各不相同,这直接关系到其各自产品的核心竞争力。有鉴于此,盖斯特对智能座舱的概念内涵、基本构成、发展阶段、演进趋势、最新实践和共性问题等进行了系统研究,基于此提出了理想状态下智能座舱的技术架构,以及企业开发策略和落地举措的具体建议,供业界同仁参考。


一、智能座舱的概念和构成


1.智能座舱的概念与内涵


智能座舱是相对于传统座舱而言的。在传统座舱中,每一个功能都对应着一套独立的硬件和软件。例如,座椅的功能是由座椅骨架、座椅电机等硬件再加上座椅控制软件来实现的;屏幕的功能则是由显示屏再加上显示屏控制软件来实现的。也就是说,传统座舱由碎片化的硬件加软件组成,实现的是碎片化的功能。这意味着传统座舱的各种功能是相互割裂和离散的,无法带给用户整体性的良好体验;同时如果要追加新的功能,必须更换或加入新的硬件和软件组合才能得以实现。

而智能座舱与之完全不同。在理想的智能座舱中,软件与硬件相互解耦,各种功能是通过不同的软件调配使用相同的硬件来实现的。具体来说,智能座舱由诸如座椅骨架、座椅电机及显示屏等的各种标准化硬件,以及对这些标准化硬件进行管理、调用和交互的统一的软硬件平台共同组成。在此形态下,车企可以对座舱的功能及体验进行整体定义,并基于标准硬件低成本地实现所定义的多种功能;与此同时,车企还可以通过更新软件来优化、升级既有的功能以及追加新的功能,从而在汽车产品的全生命周期内不断提升用户体验。

由此可见,智能座舱在本质上就是要打通、整合和统一碎片化的硬件、软件及功能,使座舱成为拥有系统性、综合性智能化功能,且体验越来越好的产品。


2.智能座舱的需求与构成


随着智能汽车的不断发展,智能座舱正在成为“可移动的智能生活空间”。相应的,智能座舱必须满足人们的以下四种需求:一是控制车辆的需求,包括对车辆行驶和座舱功能的控制;二是在车内生活的需求,包括座舱舒适性的需求,也包括人在车内休息、娱乐、工作和学习等信息娱乐的需求;三是与外界互联的需求,即人在车内能够与外部随时进行信息交互,这实际上与第二种需求紧密结合在一起;四是交互过程智能化的需求,覆盖了前三种需求中所有的人机(人车)交互。

在满足以上需求时,座舱内的不同区域是存在差异的。总体而言,智能座舱可以分为驾驶员所在的驾舱和乘客所在的乘舱。驾舱和乘舱既有不同的个性要求,又有相同的共性要求。具体来说,驾舱必须确保人能有效驾驶车辆,所以只能设置占用驾驶员注意力很少的部分信息娱乐功能;相比之下,乘舱需要提供丰富的信息娱乐功能;而诸如座舱功能控制、座舱舒适性、与外界互联以及人机交互等,则是驾舱和乘舱都要满足的共性需求。

当然,等到高等级自动驾驶走向成熟之后,汽车就不再需要驾驶员了。届时座舱也就不再有驾舱和乘舱的区别了,即全部空间都是乘舱,都需要同时满足上述四种需求。可见,人从汽车驾驶中获得解放的程度,与座舱不同区域的演进趋势息息相关,应将其作为区分智能座舱不同发展阶段的主要维度之一。


二、智能座舱的发展阶段和演进趋势


1.智能座舱的发展阶段及主要功能


如前所述,基于自动驾驶技术的不同成熟度,盖斯特将智能座舱划分为三个发展阶段,具体如图1所示。


图1智能座舱的发展阶段及主要功能


其中,1.0阶段(无或低级自动驾驶)和2.0阶段(中级自动驾驶)都属于驾舱和乘舱共存的阶段,区别在于:1.0阶段需要人驾驶车辆,驾驶员的手、脚和大脑处于被绑定的状态,因此驾舱内必须具备驾驶控制、驾驶信息显示等功能;同时可以配置基本不影响驾驶员注意力的少量信息娱乐功能,如音乐等。而2.0阶段需要人监管车辆,或者说需要人随时接管车辆的操控,驾驶员的手、脚逐步得到解放,但大脑仍被绑定,因此驾舱内仍须具备驾驶控制功能,而驾驶信息显示功能则转变为驾驶信息监测功能;同时可适当开放占用驾驶员较多注意力的信息娱乐功能,如在限定条件下的影音娱乐、社交等功能。

除了驾舱的差异之外,1.0和2.0阶段在乘舱以及驾舱乘舱共性需求方面并无本质区别。随着车辆智能化、网联化水平的不断提升,这两个阶段的驾舱和乘舱都需要具备更多样的交互功能,如按键、语音、视觉识别等;舱内控制的功能,如对车窗、空调等的控制;与外部互联的功能,如地图等获取外部数据信息、智慧停车场等连接外部服务的功能;以及提升座舱舒适性的功能,如座椅、灯光、气味调整等。同时,乘舱需要配置日益丰富的信息娱乐功能,如视频、音乐、车载KTV、游戏等。

到了3.0阶段(高级自主驾驶),人只需指挥车辆行驶,驾驶员的手、脚和大脑都将彻底得到解放。此时驾舱就不存在了,即便仍然保留驾驶控制功能,也不再要求人必须接管车辆操控。在这个阶段,整个智能座舱在本质上都是乘舱,其特征是在主动式、全方位、智能化的交互功能下,经由整车功能控制,全面打通更加强大的各种功能:在信息娱乐方面,将出现沉浸式的娱乐功能;在与外部互联方面,将形成从云到端的一体化互联功能;在座舱舒适性方面,将有诸如动态舒适座舱、车内健康监测以及个性化舱内环境管理等功能。


2.智能座舱在不同阶段的开发重点


此前针对智能汽车的发展方向,盖斯特曾经专门提出了“帮助人、解放人、理解人”逐级递进的三个目标,这也是用户体验不断提升的持续过程。而这三个目标完全可以用来指引智能座舱在不同阶段的开发重点,具体分析如下:

1.0阶段的重点是“帮助人”,主要通过辅助驾驶来实现。为此,一方面要让驾驶更便捷、更安全,例如车道偏离预警、抬头显示、高精地图和语音控制座舱功能等,都是为之服务的;另一方面,要让乘坐更舒适、更轻松,像座椅按摩、副驾女王座椅以及视频、唱歌等功能,目的都是如此。

2.0阶段的重点是“解放人”,主要是把人从驾驶任务中解放出来,从而可以更好地“享受”驾驶以外的其他功能。为此,一方面要提供有助于实现更高等级自动驾驶的功能,如HWP(高速路自动驾驶)、TJP(交通拥堵自动驾驶)、NOA(领航自动驾驶)等驾驶控制,驾驶状态智能监测,道路实时信息接收以及通过语音交互控制驾驶等相关功能。另一方面,可以为驾驶者提供更多其他功能,如车载社交、座舱场景化娱乐等;同时为乘客提供更丰富的信息娱乐功能,如游戏、家庭影院等。

而3.0阶段的重点是“理解人”,主要是更好地理解乘客对驾驶情况与座舱功能的需求,使其获得“车更懂我”的“贴心”体验感。为此,一方面要充分理解并按照人的意愿和偏好来完成车辆的驾驶行为,如通过智能化、主动式交互准确识别用户意图,又如对个性化驾驶特性进行智能管理;另一方面,要充分理解人的需求(包括潜在需求)来进行座舱环境及功能的自主调节,如座椅的动态自主调节、个性化座舱环境的智能管理以及更贴合用户喜好的信息娱乐功能等。同时,对车辆行驶状态及周边环境进行主动分析判断,积极向乘员提供个性化的相关服务,使车“理解人”的伙伴及情感属性不断得到强化。


3.智能座舱开发的长远目标


相对于传统座舱,智能座舱的价值在于能够充分满足个性化需求、显著提升用户体验。盖斯特认为,沿着这个方向,智能座舱的开发应当践行“千人千面、千车千面”和“常用常新、越用越好”的基本理念。因为这两方面的目标系统诠释了智能汽车与传统汽车的本质差别和最大优势,是今后打造汽车产品的根本指导思想。而且这种发展趋势是全方位的,并不仅仅局限于智能座舱本身。具体来说,传统汽车是“千人一面”的,即不同用户在车内得到的服务是固定的、同质的;也是“千车一面”的,即同一类车型提供给用户的驾乘体验是固定的、同质的。同时,传统汽车还是“一成不变”的,即在车辆使用全周期内或者说用户用车全过程中,车辆的驾乘体验都不会有任何改变,甚至会由于硬件老化、磨损而导致体验下降。相比之下,智能汽车有着本质不同,它将使“千人千面、千车千面”和“常用常新、越用越好”成为可能。下面对智能汽车的这些革命性变化予以简要剖析和解读,以便更好地说明其在智能座舱开发中的指导意义。


表1“千人千面、千车千面”和“常用常新、越用越好”的剖析与解读


如表1所示,“千人千面”是指不同的用户在车内基于自身偏好,从应用生态中选择不同的服务。其本质是基于开放的生态,实现个性化的应用服务。为此,车企要和相关开发商、内容商、服务商等合作,共同构建丰富的应用生态,最终使每一个用户都拥有享受不同服务组合的自由。可见,“千人千面”最终指向的是智能汽车为用户提供个性化服务的应用生态。而“千车千面”是指不同的车辆基于自身硬软件情况,呈现出不同的运行状态。其本质是基于车辆的硬件配置及其与相关软件的组合,使不同的车辆为用户提供差异化的功能/性能。为此,车企要根据每台车硬件的配置及使用情况,如预留、老化和更换等,并结合软件在不同运行条件(车辆使用环境等)下对这些硬件的控制和优化情况,使每一台车的驾乘特性都呈现出与自身硬软件相匹配的差异化。可见,“千车千面”最终指向的是智能汽车的开发生态以及车辆运行中的个性优化。

“常用常新”是指在车辆使用全周期内,不断提供更新、更好的驾乘体验。其本质是基于车队群体数据进行迭代,持续改进已有功能或实现新功能,确保用户体验一直处于持续升级的最新状态。为此,车企要不断收集和积累车队群体数据,挖掘共性痛点和需求,以实现“车不断进步”的持续升级。可见,“常用常新”最终指向的是智能汽车的开发生态以及车队共性能力的提升。而“越用越好”是指在用户用车全过程中,车辆不断提供更匹配用户个性化需求的驾乘体验。其本质是基于用户个体数据进行迭代,持续为用户提供更贴心的个性化体验。为此,车辆要不断收集和积累用户个性化数据,掌握用户用车偏好,以实现“车越来越懂用户”的持续优化。可见,“越用越好”最终指向的是智能汽车的开发生态以及面向特定用户的人车匹配的个性化优化。

基于上述内涵,车企把“千人千面、千车千面”和“常用常新、越用越好”的理念应用于智能座舱时,先要提升座舱信息娱乐及与外部互联等功能。例如在1.0和2.0阶段,应为驾舱和乘舱有区别地提供社交(如微信)、娱乐(如视频、游戏)等应用,以及用户界面的个性化设计;而到了3.0阶段,则应围绕用户在座舱内娱乐、社交、工作、学习等多元需求,设定个性化的场景,如会议模式、家庭影院模式等,并以不同的软硬件资源组合支撑这些场景,从而让用户享受到个性化的极致场景体验。与此同时,还要提升驾驶控制和座舱控制、座舱舒适性、人机交互等功能。例如在1.0和2.0阶段,可为驾舱提供自动驾驶模式的个性化选择,同时应为乘舱提供个性化的座舱控制和座舱舒适性功能(如不同用户上车后自动调节至贴合其习惯的座舱环境,包括方向盘位置、座椅姿态、空调、灯光、气味等),以及个性化的人机交互功能(符合不同用户喜好的智能交互模式);而到了3.0阶段,则应基于对用户数据的不断训练和自主学习,使座舱能够准确识别出不同用户偏好的不同驾驶特性,包括车辆加速、刹车模式等,并基于此进行个性化的自主调节。

需要注意的是,“千人千面、千车千面”和“常用常新、越用越好”的开发理念并非相互割裂、泾渭分明,而是相互交织、密不可分的。整体而言,“千人千面、千车千面”强调为每一个用户提供的每一台汽车都是不同的,这一点传统汽车基于硬件差异是无法实现的,而智能汽车可以通过软件与硬件的灵活组合及优化匹配来实现;“常用常新、越用越好”则强调基于用户共性和个性的数据,让车辆具备持续自我进化的“生命力”,这一点传统汽车根本无从谈起,而恰是智能汽车的最大潜力所在。总之,上述两方面的努力旨在让用户的个性化需求得到最大限度的满足,因此都是智能座舱未来发展的必然方向和永恒追求。而这样的长远目标,只有基于各种数据的采集、处理和使用,通过人工智能的不断迭代优化,并以软件灵活调用硬件的方式,才能充分达成。即在数据驱动和软件定义的支撑下,最终实现智能座舱乃至智能汽车的开发目标。

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