汽车智能座舱设计现状及发展趋势研究

王韬

摘 要：随着国内汽车座舱设计领域进入智能时代，汽车设计行业传统发展模式的局限性逐渐显现，汽车设计行业座舱智能化发展的创新模式亟待探索。文章通过对智能座舱的概念进行详尽阐释，系统地梳理了未来汽车智能座舱设计的发展现状，并探讨了未来汽车智能座舱设计的发展趋势，主要包括聚屏时代来临，交互界面将变更为交互“介面”，满足驾乘人员的更多场景需求，自动驾驶技术的应用以及智能座舱的“智能伙伴”界定等，以期对汽车产业的发展起到一定的借鉴意义。

关键词：汽车 智能座舱 发展现状 趋势

Research on the Status Quo and Development Trend of Automobile Intelligent Cockpit Design

Wang Tao

Abstract：As the domestic automotive cockpit design field enters the era of intelligence， the limitations of the traditional development model of the automotive design industry have gradually emerged. The innovative model of the automotive design industry's cockpit intelligent development needs to be explored urgently. Through a detailed explanation of the concept of smart cockpit， the article systematically sorts out the development status of future car smart cockpit design， and discusses the development trend of future car smart cockpit design， mainly including the advent of the multi-screen era. And the interactive world will be changed to interactive "introduction"， to meet the needs of more scenarios for driving and occupants， the application of auto-driving technology and the definition of "smart partners" in smart cockpits， etc.， in order to provide a certain reference for the development of the automotive industry.

Key words：automobile， smart cockpit， development status， trend

1 引言

隨着汽车工业设计的深入发展，国汽车产业的发展模式也发生了深刻的变革。现将智能座舱设计理念与汽车制造相结合，这样便能有力推动国汽车产业的内部变革。智能座舱设计理念正逐渐演变为汽车设计的内在驱动力，极大地促进了汽车产业新生态的形成。当前，汽车座舱设计已进入智能时代，汽车座舱内界面关系错综复杂、信息日益增多、车载功能不断集成，将人-产品的智能座舱人机交互设计推向一个崭新的高度。汽车产业通常作为各地区的支柱性产业，其发展影响着各地区经济。在科学技术不断提升的当下，伴随着多种科技设备的投入使用，汽车作为交通工具的单一属性逐渐在向“交通工具+智能化终端设备”的多元属性转变。

因此，文章简析了智能座舱的概念，梳理了汽车智能座舱设计的现状，强调汽车智能座舱新的使命，并在此基础上指出了未来汽车智能座舱设计的发展趋势，以期推进汽车行业新生态的建设。

2 汽车智能座舱概述

智能座舱实质是汽车驾驶舱中的人机交互场景，主要目的是将驾驶信息与娱乐信息两个模块进行集成，利用自身处理海量信息数据的强大能力，为用户提供高效的、直观的、充满未来科技感的驾驶体验。智能座舱的设计诉求主要是用于提升用户的驾乘体验，同时还要保证用户驾乘的安全性和舒适性。智能座舱的设计要求是多样的，其主要体现在功能体验与交互感知的整合上，并使其更加的符合人机工程学。智能座舱的设计是基于用户交互体验来进行的。们可以将智能座舱理解为一种用户的驾乘使用载体，分析用户的驾驶需求和娱乐需求，把握用户在不同场景下的行为习惯，并以此优化智能座舱的空间结构，进而提升用户的驾乘体验[1]。

智能座舱也是除在工作和家庭场景以外的第三生活空间。随着用户对汽车的使用时长越来越高，汽车智能座舱与用户进行人机交互的时间也越来越长，这意味着汽车智能座舱设计的另一层目的需要着力解决由用户驾驶汽车时间长而引发的安全问题、疲劳问题、操作紊乱问题等。这时智能座舱的另一层含义，凸显了其作为用户全场景的第三生活空间的真正意义[2]。

3 汽车智能座舱的设计现状分析

在研读了大量以往有关汽车智能座舱设计的文献的基础上，笔者认为基于用户体验的智能座舱优化设计，对于深入展现现有业务流向具有明显的自适应性和扩展性等优势。当前，各大汽车厂商针对汽车智能座舱设计还存在数据信息获取难度大、车载信息平台数据承载能力不足等问题。在汽车座舱中使用汽车芯片、计算机显示器以及传感器等智能硬件设备来建立多模态人机交互体系只是简单组合，还没有形成理想模式，无法对海量的数据进行有效处理，实现完整的自动化闭环。值得注意的是，车载平台无论是信息承载能力不足或者是过载，两者都容易引发用户过于依赖数据信息，导致用户可能在驾驶的过程中注意力分散或者沉浸于舒适的驾乘体验中，从而产生安全隐患。在驾驶过程中，驾驶乐趣与驾驶安全往往很两难全，有可能会因为汽车的功能性过强而对用户驾驶安全产生影响[3]。

智能座舱需要通过车载芯片控制的各种软件与其相应的硬件设备进行匹配，实现用户所需的车载功能，为用户带来良好的驾乘体验。在现实用户的体验过程中，硬件设备与软件设备匹配的体验一致性较差，例如用户在进行导航时，普遍喜欢用手机导航，而不使用原机自带导航，便是由于其数据信息处理速度非常缓慢。

4 汽车智能座舱设计发展趋势分析

4.1 聚屏时代来临

智能座舱的输出系统越来越注重多元化的应用。众多的车企将屏幕从一块屏幕发展到多连屏，尤其在新能源汽车的设计中，其屏幕数量有可能占其控制区的70%。智能座舱设计屏幕的尺寸越来越大，屏幕的数量与日俱增，屏幕承载的的信息内容也越来越丰富。鉴于汽车信息承载量巨大，可以从信息界面层级设计入手，利用多屏化的方式有效的将众多的车载元素进行高度集成，使得信息能够完整的呈现出来。另外，多连聚屏能处理大量的人机交互行为，同时也为其车企改良驾驶座舱指明了方向[4]。

4.2 交互界面将变更为交互“介面”

传统汽车座舱往往通过机械传导的方式与用户进行交互。随着智能座舱的深入发展，多模态交互技术的应用扩展了用户与汽车的交互空间。例如，手势交互是借助手势对汽车进行操控，通常用于控制汽车车载音响音量的大小，其控制精准度和应用范围仍有待提升;眼动和表情交互通常是对用户面部进行识别，一是用于捕捉驾驶员的情绪状态。当用户昏昏欲睡时，系统通过播放音乐或者释放香味来唤醒驾驶员。当用户心率、心跳等生理信息出现异常时，系统自动向医院发出求救信号;二是用于确认用户的身份。汽车座舱在确认用户身份信息后还可以同步车内明暗程度、音乐喜好、汽车座椅调节等个性化设置，以满足用户的驾乘需求;语音交互通常是对用户语音进行识别，多用于分析其情绪状态或者驾乘需求，如识别到副驾接听电话就自动降低媒體音量等。基于多场景下的汽车座舱多模态交互设计拓展了人机交互的空间，凸显了人机交互“介面”的意义[5]。

4.3 满足驾乘人员的更多场景需求

随着汽车智能座舱的大力发展，用户对驾驶场景的需求也越来越多。基于此，智能座舱的设计方向应当集多功能于一体，以确保其在与用户进行交互时，可以满足用户各种车载服务需求。例如，在驾车出游方面，一是可以规划行进路线，保证其行车线路的合理性，提升其行车的效率，保障行车的安全;二是可以通过对路程中的相关设施进行提示，如停车场、加油站等，有效的为用户出行提供良好的服务;在亲子方面，可以为用户提供娱乐服务，如利用多功能的显示屏为有孩子的家庭出行提供动画片、音乐等服务。孩子可以通过娱乐设备享受到出行的乐趣，体验出行过程中的驾乘感受;在用户办公方面，智能化的汽车座舱配备了相应的车载电脑，以方便用户办公。总之，集功能化、智能化、舒适化于一体汽车驾驶座舱可以满足用户在众多场景下的用车需求。

4.4 自动驾驶技术的应用

未来汽车智能座舱的功能设计少不了自动驾驶，其是指通过信息技术手段识别路况信息，并对车辆实施连续、实时控制。汽车自动驾驶技术有效的解放了用户的双手，减轻了用户的精力付出，从而提升了用户的体验。基于自动驾驶技术的智能座舱未来将着力满足用户在巡航、泊车、出库、拥堵跟车等场景下的功能需求。一个出色的自动驾驶系统应当具备出色的规划控制与感知能力，具体是指控车信息监测和环境感知等。这些信息包括目标车辆检测的结果与预测轨迹和自车的规划轨迹、方向盘转角、车速等。

3.5智能座舱的“智能伙伴”界定

经过对汽车智能座舱进行深入调研与分析，可以预见汽车未来的发展定位是智能伙伴，具体是指通过互联网技术的应用，有效的承载着用户的各种需求，为用户带来良好的驾乘感受和人机交互体验。用户需要与智能座舱进行交互来实现对汽车驾驶辅助功能的需求，比如语义理解、语音识别、人脸识别等。这种带有主动交互功能的智能化座舱才贴近用户的生活，符合用户的驾驶习惯。另外，智能座舱还需要有情感判断和自成长的功能，主动与用户进行沟通，有效的对用户的情绪状态进行捕捉。当捕捉到用户驾疲劳驶时，需要主动对用户进行友情提醒，消除安全隐患，体现“智能伙伴”的作用。

5 结语

文章在分析了汽车智能座舱的概念和发展现状的基础上，从聚屏、交互界面、多场景需求、自动驾驶技术以及智能伙伴等5个维度提出了未来汽车智能座舱的发展趋势。研究认为，紧跟汽车智能座舱未来发展趋势是符合信息时代发展规律的。优化汽车智能座舱设计可以有效提升用户的驾乘体验，这也是汽车座舱作为用户全场景第三生活空间的意义所在。

参考文献：

[1]满足汽车互联化、自动化、智能座舱、电动化、轻量化及可持续发展的需求[J].现代塑料，2021（04）：42-43.

[2]高驰.虹软科技：智能化变革之下汽车座舱将如何被重新定义？[J].汽车与配件，2021（07）：34-35.

[3]周毅，朱兰娟.智能座舱中HMI设计发展趋势研究[J].时代汽车，2021（10）：113-114+117.

[4]刘涵昱，时瑞浩，蒋建辉.5G通信时代汽车智能座舱发展趋势探讨[J].广东交通职业技术学院学报，2021，20（01）：33-37.

[5]柴润泽，孙明阳.基于人机交互技术的汽车语音助手设计研究[J].工业设计，2021（01）：30-31.