汽车智能座舱热点分析及发展趋势展望

2021-11-24 00:03郭欣李兵梁本双
汽车与驾驶维修(维修版) 2021年11期
关键词:座舱自动智能化

郭欣 李兵 梁本双

中图分类号:U463.8 文献标识码:A

1行业背景及发展现状

2009年开始,我国汽车产销量一举站上世界之巅,经过10余年的发展,我国汽车行业从各方面均取得长足进步。不过,虽然我国自主品牌核心竞争力不断提升,尤其核心技术不断取得突破,但我们的民族品牌仍呈现“大而不强”特点。近年来,随着“新三化”的提出以及国家高瞻远瞩的战略规划,我国依靠新能源汽車在市场和技术方面,都取得巨大成就(图1)。

另一方面,智能化和网联化汽车成为推动实现我国汽车强国伟大目标的重要桥头堡。国家智能网联汽车创新中心首席科学家、清华大学教授李克强在2020年世界智能网联汽车大会上发布《智能网联汽车技术路线图2.0》,该路线图给出了我国到2035年在智能网联汽车方向的顶层设计,也进一步为我国汽车产业的技术路径指明了发展方向(图2)。

2智能座舱成为热点的3个原因

首先抛出观点,为什么智能座舱成为热点逐渐进入汽车行业相关从业者的视线,笔者认为有以下3点原因。

第一,行业趋势方面,发展智能座舱是落地智能化趋势的有效路径。从发展趋势来看,智能化作为汽车未来的发展方向,需要找到相对具体的落地技术方案,无疑自动驾驶是终点,而智能座舱则是重点。

第二,优势传承方面,智能座舱是我国汽车战略反攻的优势传承。优势在哪里?这从近3~5年自主品牌在静态品质,尤其内饰设计和工艺方面所展现的优势就可以看出。后文我们将对此进一步展开分析。

第三,技术加持方面,智能座舱将成为我国民族品牌跨行相互赋能的重要窗口和红利。我国互联网产业大力发展,加之疫情冲击,行业面临新格局,同时新势力的进入,为传统汽车行业的产品和服务都带来新的理念。有互联网背景、技术和理念的加持,座舱智能化必然为我国战略反攻提供重要窗口和红利。

另外,座舱这一概念并不诞生于汽车,只是套用在汽车上得到民用和发展。那么如果要研究汽车的智能座舱,可以参照最初诞生座舱概念的产品——飞机。

3智能座舱与自动驾驶的辩证统一关系

单纯就汽车的智能化而言,可以说近5年来,无论整车企业还是配套企业,乃至很多科技企业,均是将目光投向自动驾驶的研发领域。然而他们面临着难以解决的两大难题:一是技术落地,二是实际安全事故案例频发。这导致整个行业对于自动驾驶的态度更加谨慎。

Waymo(谷歌母公司Alphabet旗下)是行业公认的自动驾驶领先者企业,早在2017年就公布了在凤凰城启动首个自动驾驶商业化项目,同时规划要在一年半的时间拓展至全美9个城市。但截至2021年,已经4年过去了,这一目标仍未实现。由于不满技术开发进展和商业化进度太慢,Waymo出现高管离职潮,其中还包括CEO和CFO。

小鹏汽车创始人何小鹏曾经在公开场合说到自动驾驶时,他的态度更是能看到行业对于这项技术的担忧:“完全的无人驾驶汽车在2025年后才可能会出现,并且现在还没有清晰的实现路径。我甚至开始怀疑只依靠‘软件+汽车,可能很多年都无法实现全自动驾驶。”

自动驾驶或者智能驾驶,更加考验车路协同能力。它的实现不仅仅依托车辆本身的技术进步,更是考验整个交通参与系统的能力提升和组织协调建设。而当前仅仅在车辆本身的技术实现方面仍存在诸多难点,更不要说体系能力建设,因此整个行业将汽车的智能化重点转向了更加容易落地的智能座舱。笔者认为以上就是为什么智能座舱能够成为当下行业争夺焦点的第一个重要原因。

不可否认的是,自动驾驶肯定是汽车智能化的终极目标。我国国家标准GB/T 40429-2021《汽车驾驶自动化分级》中指出,L5级自动驾驶,也就是完全的自动驾驶,需要达到的标准很高。而这种状态下的自动驾驶根据当前道路和技术条件,仍需要很长时间的探索。

汽车的智能化发展是必然方向和趋势,尤其对于我国汽车行业的发展具有重要的战略意义,因此自然不能够搁置。在这样的背景之下,智能座舱这一概念诞生了。笔者认为这一概念的诞生虽然可以说是一种创造,然而催生这一概念的,更多来自于资本市场对于风口的嗅觉。

单纯从技术和装备上来讲,当前被称之为智能座舱功能的很多装备早就已经在汽车上得到应用,比如语音交互、触屏控制、手势交互以及抬头显示等视觉、听觉和触觉交互方式等,都可以算作智能座舱的落地装备。然而智能座舱将要走向何方,目前无法预测,行业对于汽车智能座舱也并没有标准的定义。甚至将来L5级自动驾驶真的实现,那也是智能座舱概念消失的时候。因此,智能座舱是因自动驾驶无法实现而创造出的过渡阶段“替代品”,其历史使命也终将跟随自动驾驶的实现而终结。

4智能座舱将成为我国汽车行业传统座舱优势的传承者

如果以一个相对工程化的思维来分析汽车的智能化路线,汽车的特性状态可以分为动态和静态,在汽车的评价和开发中,这样区分车辆整体性能维度的方式用得最多。相对于汽车的智能化而言,自动驾驶可理解为车辆动态智能化特性,而智能座舱所涉及的大多数功能则属于车辆的静态特性(表1)。

我国的自主品牌汽车就是以这种路径发展起来的,在近2个产品诞生周期内(根据国际惯例,约5年为一个产品周期),自主品牌汽车就是凭借“先静态,后动态,动静综合提升”的模式来提升车辆性能表现的。如今,国内主流合资品牌普遍在外观和内饰设计,尤其内饰品质方面已经落后于国内自主品牌。不得不说,车辆的静态性能提升相对动态更加容易一些,我国自主品牌汽车发展的思路是非常理智正确的。

在谈到我国自主品牌向上突破的战略时,不得不提到一款“历史性车型”吉利博越。2016年3月吉利博越上市,当时它的内饰品质让从业者和消费者都眼前一亮,为之惊艳。随后在2016年了月,融合“中国第一款互联网汽车”、“中国最美SUV”等称号为一身的荣威RX5上市,较早进入自主品牌SUV蓝海市场。此外还有长城的哈弗H2等车型,同样引领了设计和静态品质的风潮。

直到今天,博越已经上市了第二代车型,它仍然可以算是静态品质方面的标杆车型,同时座舱智能化表现也在不断精进。而更加庆幸的是,它的动态性能也得到了全面提升。笔者认为,如果中未来国汽车的发展史也能载入史册,“先静态,后动态,动静综合提升”的路径一定会成为教科书般的中国模式。

5智能座舱将成为跨行业融合的桥头堡

5.1智能座舱和用户体验的关系

“开发产品,都要基于用戶体验来进行”,这已经成为汽车企业工程研发人员奉行的铁律。“用户体验”来源于互联网行业,那么汽车行业要提升“用户体验”,自然是让汽车网联化、智能化。要提升车辆“用户体验”,从时间近端来看,无疑是装备智能座舱;而从长远来看,则是自动驾驶加上智能座舱。因此建立以用户为核心的产品开发目标,以提升汽车“用户体验”,汽车座舱的智能化是一个捷径。

产品向“以用户体验为核心”转变,企业就需要具备用户思维,因此对于用户的研究是必要环节。我们在相关课题研究中发现,在很多传统车企的从业者看来,很多造车新势力或者互联网企业更更善于把握“用户思维”。然而事实也并非如此。

很多具备互联网背景的造车新势力,在用户研究的手段上,并没有比传统车企更加先进,甚至可能他们所采用的研究方法和研究工具要比传统车企更简单。他们有可能只是基于客户端或论坛中的几个在线反馈,就决定了要搭载什么功能,功能应该如何定义才能满足用户需求。然后通过团队的内部会议讨论,就决定了一个新的技术方向。

传统车企可能要投入大量的资金,在全国范围内进行大样本定量调研来获取足够的数据,来支撑产品的定义。而这样的调研结果有可能还很难被研发部门所信服,这种情况在传统汽车企业当中是非常普遍的。

根据这2种用户研究的流程,传统车企和新势力车企都是具备用户思维的,都在向着“以用户为核心”去定义产品。区别在于,新势力车企的推动力和执行力更强,这恰恰证明有着互联网背景的新势力车企,所奉行的“以用户为中心”才是真正的以用户为中心。而传统车企往往会纠结于“有多少用户会关注这个功能”,“如果没有这个功能会导致多少的销量流失”等问题,最后再通过成本收益状况来决策要不要增加这个功能。其实这样的问题很难有确切的答案,甚至可以说是伪命题。

因此新势力车企那种“只要有一个用户反馈,那我们就要努力改正”的态度,更符合用户思维。而且对于互联网行业而言,他们改正或优化一项功能所带来的成本(尤其是硬投入)几乎为零,毕竟更多的是通过人工成本投入带来的软件变更。而汽车企业更多的是一种硬件的投入。可以说,造车新势力真正把“以用户为中心”的理念从互联网行业继承了下来(图3)。

5.2使用场景对于智能座舱的意义

软件定义汽车还是场景定义汽车,其实这是一个问题。曾经的汽车使用场景非常单一,主要承载的是点到点之间的运输功能。那时汽车的进化主要依托于硬件能力的提升,开发一款全新车型至少需要5年左右,迭代速度非常漫长。随着智能化和网联化的出现,汽车性能提升和功能定义不再局限于硬件的提升,强大的软件能力正在不断开启汽车新的使用场景,而OTA升级也使得车辆的迭代速度在不断加快。因此,实际上场景定义汽车依托于软件定义汽车,软件定义汽车又促成场景定义汽车。而对于智能座舱的研究,则离不开场景为依托。

使用场景的拓展对于汽车有多重要呢?“第三空间”就是用来形容汽车在未来的定位。第一空间是家,第二空间是办公室,第三空间则是汽车座舱。因为对于大多数驾车上班一族来说,每天至少工作时间8h,下班在家时间8~12 h,而路上驾车时间少则0.5h,多则3h,驾车途中会遇到各种状况、各种故事。因此汽车在人们日常工作、生活中的重要性越来越凸显。

有人认为用第三空间来形容汽车有点高估汽车在生活中的重要性,它和第一、第二空间所承载的用户生活场景无法相提并论。但是从另一个角度出发,既然汽车这一空间在人们生活中的时间占比还太小,那就想办法增加这个时间。于是现在普通家用车中开始出现床铺、办公桌和投影仪等装备,比如小鹏P5的五大场景。其实这就是被创造出的汽车使用场景,其核心是在争夺用户在第一和第二生活空间中停留的时间(图4)。

以“睡觉模式”为例。现在大多数上班族午休时,可能都是趴在办公桌或躺在办公桌椅上,这样时间就停留在了办公室。如果在汽车中加上床,让车有了“睡觉模式”,那就可以躺在车中享受私有舒适的午休空间。因此第三空间的理念,将使汽车的使用场景进一步扩展,让用户增加在车中停留的时间,同时减少在家和办公室停留的时间。

5.3飞机智能座舱对汽车座舱智能化的启示

在定义汽车智能座舱和实现智能座舱落地的技术路径时,可以采用“对标分析法”。飞机是代表一个国家工业制造最高水平的产品,而同为工业制造高水平代表的汽车,完全可以将飞机作为标杆产品来进行对标分析研究。有了硬件层面的标杆,再加之与我国互联网“用户体验为核心”的软性产品和服务理念相结合,很好地为汽车行业以先进科技为主导的发展方向,提供一种如何进行“硬件+软件”结合的新的拓展思路。

目前战斗机已经发展到第四代,其代际更迭也带来飞机座舱的不断更迭,大致经历了从机械化到电子化再到智能化的一个过程。从战斗机交互特征的进化阶段可以看出,汽车的智能化进程与飞机的完全一致,而且智能化装备在飞机上的搭载远早于汽车。

以HUD抬头显示为例。世界上最早搭载HUD抬头显示的战斗机是美国的A-5舰载攻击机,这款飞机上世纪60年代就进行了首飞(表2)。在当时HUD技术相对比较先进,但鉴于成本和技术,到2021年的今天,汽车的HUD渗透率也不到10%,和飞机的差距非常明显。

因此结合飞机的智能化趋势和现状,可以憧憬未来汽车的智能座舱将集成更多的传感器,提升车辆感知用户需求的硬件,在执行层也将变得更加智能,需求拓展层将围绕用户可能涉及到的场景来进行设计开发。同时汽车作为未来的智能化的一个重要终端,也将更多采用电子科技设备来体现科技感。针对个性化需求,将依据用户的喜好进行更加广泛的个性化设置,从而大幅拓展汽车的用途,最终提升用户对于汽车全流程体验感受的满意度。

作者简介:

郭欣,本科,工程师,研究方向为汽车用户评价、汽车智能化。

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