随着新能源和智能汽车产业的不断发展，传统智能座舱已不能满足对汽车智能化的需求，各大主机厂已逐步开展对液晶仪表、信息娱乐、显示屏等座舱功能进行整合与升级，以期探索更加平安、智能、舒适的出行方式。文章通过对智能座舱的发展现状以及现阶段主要车企装载智能座舱的情况进行分析和总结，得出智能座舱五大方面主要发展趋势，包括增强抬头显示赋能驾驶全新视觉体验、丰富的座舱功能和信息仍需以行程安全为前提、如然空调系统和零重力座椅将赋能座舱全新升级、人车多模态交互将赋能座舱无感体验、人工智能生成内容（AIGC）技术将赋能座舱场景不断升级，为用户带来舒适、便捷和安全的驾乘体验，以期对智能座舱产业发展起到借鉴意义。
传统座舱功能零散、人机交互体验差等已不能满足对汽车座舱智能化的需求，整合液晶仪表、信息娱乐系统、抬头显示（Head Up Display, HUD）、流媒体后视镜等多种复杂系统，实现多屏互动、语音识别、手势识别等多媒体人机交互，并融入空中下载（Over-The-Air, OTA）技术、云端智能等功能，汽车将从“交通工具”向连接家和单位的“第三生活空间”转变，消费群体趋于年轻化，对汽车舒适性、娱乐性等极致需求日益迫切，而智能座舱承载人机交互的界面，愈发受到整车厂的关注，已成为车企争奇斗艳的新焦点，要求座舱具有高速计算、低延时、快速跨域通信及软件的不断OTA升级与更新等特点。未来智能座舱将逐步完善语音交互、手势交互、视觉交互、多屏互动、增强抬头显示（Augmented Reality-Head Up Display, AR-HUD）等技术，汽车将演变成“超级智能终端”，让出行更加舒适、智能、便捷和安全。
1 智能座舱的发展现状
随着汽车产业从传统燃油车时代向智能汽车时代进行变革，电动化是汽车变革的上半场，智能化是汽车变革的下半场。智能化浪潮下的汽车座舱产业也在发生技术变革，从提供基础信息到集娱乐、安全、舒适于一体的多功能空间，汽车座舱正在走向智能化时代。如图1所示，智能汽车2021年销量为204万辆，渗透率为9.5%；2022年销量为467万辆，渗透率为22.58%，较上年相比销量上涨129%，渗透率提升13%。如图2所示，2022年全球和中国智能座舱市场规模分别为325亿美元和123亿美元；2026年全球智能座舱市场规模可以达到440亿美元，年复合增长率11.3%，中国智能座舱市场可以达到183亿美元，年复合增长率14.2%。
座舱域控制器领域的供应商德赛西威以17.3%的市场份额占据第一，伟世通的市场份额达到12.1%；HUD领域的供应商日本电装占据首位16.4%，但国内华阳多媒体市场份额已达16%，成功进入长城、长安、吉利等国内主流头部车企；语音交互领域的供应商中科大讯飞市场份额高达46.4%，占据语音市场的“半壁江山”，语音交互是智能座舱生态功能的主要功能；车联网方面移远通市场份额第一，为27.7%，主要配套长安、比亚迪和特斯拉等主流车企；2023年搭载全液晶仪表的乘用车累计交付1 427万辆，同比增长23.2%，渗透率达67.6%，大陆、德赛西威、电装等分别12.6%、10.6%、9.5%的份额位列前三。
图1 2016－2022年中国智能汽车销量以及渗透率
图2 全球智能座舱市场规模
当前，智能座舱正处于智能化的初级阶段，其形态主要通过语音交互、机器视觉、触觉监控等多模态交互方案实现车内感知，成为集社交、娱乐、家庭、工作为一体的“智能移动空间”。郁淑聪等[1]、冯远洋等[2]、郝斌等[3]和笪琳娜等[4]对智能座舱发展现状、方向进行研究，研究表明，大屏化、多屏化、高清化的发展趋势下，车企“屏幕内卷”仍将延续。各大主机厂搭载智能座舱情况如下：1）车机和手机的无缝互联，比如在华舆奖获奖车型之一问界M5在2022年就实现车机和手机的无缝互联。2）座舱内部的按键逐渐被简单化，如特斯拉Model 3整个中控台没有任何物理按键。3）大屏化和多屏化趋势显著，如理想L9搭载安全驾驶交互屏、后舱娱乐体验屏、副驾娱乐体验屏和33.9 cm（13.35寸）高清投影式抬头显示系统等。4）语音交互技术被广泛应用，如赛力斯M7的智慧语音支持唤醒对话、连续对话、随时插话，如真人般沟通顺畅，还可识别方言，四分区精准拾音等功能。5）随着大模型、多模态感知融合、舱驾一体等趋势上车，对“一芯多屏”的座舱域控制器系统级芯片（System on a Chip, SoC）能力提出更高的要求，比如高通8295芯片展现强大的性能，3D渲染能力是8155的三倍，图形处理器（Graphics Processing Unit, GPU）性能提升了2倍，AI算力提升近3倍，意味着更加流畅和精细的图像显示，还能够同时驱动多达11块屏。手势交互、视觉交互、场景虚实结合等多样化的座舱车机功能有望实现更多智能化的服务，为用户提供与家媲美的驾驶体验。
2 智能座舱的发展趋势
智能座舱的核心使命是满足用户高层次社交和应用需求，逐渐成为集出行、工作、休闲等于一体的“第三生活空间”，完成把移动工具向“超级智能终端”转化，为用户提供全新出行服务。通过对智能座舱相关文献进行研究，其中刘尧等[5]提出语音交互和多屏互动发展趋势，但未对AR- HUD和智能座椅等说明趋势；李涵遥等[6]、何文思[7]、黄俊等[8]对智能座舱多模态人机交互现状进行分析；罗婵等[9]提出多屏互动系统的模型应用，但未多座舱多模态交互发展趋势进行说明；边旭东等[10]提出“一芯多屏”的发展趋势；魏玉婷等[11]、龚海燕[12]和程禹诺[13]对AR-HUD界面设计及应用进行研究；程川泰[14]、杜长江等[15]分别从座舱坐姿、零重力等方面对智能座舱的产品升级进行赋能。本文对智能座舱的发展趋势进一步分析和总结，主要体现在HUD赋能全新视觉体验、行车安全、空调和座椅人性化设计、多模态交互无感体验、人工智能生成内容（Artificial Intelligence Generative Content, AIGC）技术赋能座舱场景升级等方面。
2.1 HUD赋能全新视觉体验
HUD的主要功能是将行车信息投射到前挡风玻璃，显示油量、温度、里程和车速等信息。AR-HUD成为HUD发展趋势，将增添虚拟信息或夜间增强显示、导航信息、预警信息显示、辅助驾驶信息显示和车辆生态服务信息显示以及提供实景兴趣点和实时播报等功能，使得驾驶体验更加出色，降低司机行驶时精力分散的可能性，同时部分车型开始使用AR-HUD进行视频通话，也可以将影像投射到车辆前部欣赏电影，进一步提升汽车智能座舱的行车安全和用户体验。
2.2 丰富的功能和信息始终以行车安全为前提
与驾驶无关的娱乐和生活功能等功能需要驾驶员长时间注视屏幕，会造成极大的视觉分心，在行驶过程中将造成使用限制。例如：在车内等红绿灯时播放电影、刷短视频，将造成驾驶员长时间注视屏幕观赏，错过红绿灯或缓慢行驶将造成交通堵塞。同时，在智能座舱设计时，需要对那些与驾驶无关的、有巨大视觉分心隐患的功能进行筛选，车辆行驶过程中，中控屏、仪表盘上不能出现需要驾驶员长时间注视的功能，包括观看电视剧、联机游戏、阅读菜单、新闻、微博等。因此，复杂功能的座舱设计仍需以行车安全为前提。
2.3 空调和座椅的人性化设计
空调和座椅的人性化设计将为用户提供更舒适的感受。空调方面，如然空调系统通过热泵技术，根据一年四季的变化为用户提供更加贴近自然风的体验，满足中老少不同乘客的需求，符合智能化空调的发展趋势，让温度和风向调节更智能更舒适，同时通过整合视觉和听觉效果，使座舱环节更加怡人舒适。座椅方面，进入座舱后通过传感器采集驾驶员身高、体重等信息，自动调整座椅位姿参数，为用户提供个性化的私人定制；同时零重力座椅越来越成为主流，让乘客体验如漂浮云端般舒适，致使许多车型都配置了零重力座椅，甚至主副驾驶都配置了零重力座椅，灵活多变的座椅组合，将能适应不同应用场景的需求。
2.4 人机多模态交互赋能座舱无感体验
语音交互、手势交互、视觉交互、虹膜交互、唇语交互等多模态交互将赋能座舱不断创新，为用户带来“人-车-机”丝滑体验，大模型上车已经成为一种趋势。语音交互将结合唇动识别、语音识别等技术实现“免唤醒”“离线交互”等功能；手势交互将结合语音识别、面部识别等多模态交互，提升准确率和执行效率，逐步形成通用手势定义；视觉交互将内饰屏幕尺寸、数量、形状等不断增加。同时，将虚拟世界与真实世界无缝融合，将虚拟界面与真实环境叠加外部环境投射到3D画面中。视听交互也将成为智能座舱娱乐体验的重要环节，逐步增加车载扬声器，辅以氛围灯、座椅、空调、香氛系统联动，打造身临其境影院式环绕体验。随着自动驾驶不断发展，驾驶员双手将得到解放，自驾与语音、手势、视觉等多模态交互相结合能为驾驶员提供更快捷、方便的出行服务，让车更智能、更懂你。
2.5 AIGC技术赋能座舱场景升级
AIGC正在重塑人机交互界面，为用户带来智能导航、安全、娱乐、健康检测和交互等体验，“情感化”和“拟人化”的座舱交互逐步走进现实。1）根据实时交通，选择最佳的出行路线和预测其他车型的动态，辅助驾驶员做出合理的决策，提高出行效率。2）可以检测前方和周边突发状况，自动刹车、避免碰车，并能够在行车过程中判断用户是否疲劳、酒驾等，提高出行安全性。3）通过分析用户生活习惯等，对用户意图进行场景分析与决策，让每次出行成为独特的记忆。4）借助传感器等感知单元，检测用户血压、体温、心率等指标，避免疲劳驾驶、酒驾，提醒用户注意休息和关注身体状况。5）无论通过手势交互还是语音交互都能迅速分析用户的意图，提供个性化的定制服务。因此，随着AIGC技术的引入，通过定制化的服务、用户体验、语音交互、视觉识别等方面的创新，为用户带来舒适、便捷和安全的驾乘体验。
3 结束语
本文通过对汽车智能座舱发展现状的分析，提炼出未来智能座舱五大发展趋势，引发了对未来座舱智能化、人性化、定制化、集成化的思考，提出HUD赋能全新视觉体验、行车安全、空调和座椅人性化设计、多模态交互无感体验、AIGC技术赋能座舱场景升级等将是智能座舱未来的主要发展方向，实现汽车“超级智能终端”全新升级，让平安出行更加智能。
参考文献
[1] 郁淑聪,孟健,张渤.浅谈汽车智能座舱发展现状及未来趋势[J].时代汽车,2021(5):10-11.
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[3] 郝斌,王馨,张岩.智能座舱未来形态、核心实现路径与企业应对策略[J].时代汽车,2023(21):17-19.
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[6] 李涵遥,王馨,郁淑聪.智能座舱人机交互发展趋势[J].时代汽车,2022(23):16-18.
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[11] 魏玉婷,陈丽芳,吴朋,等.汽车抬头显示器提高显示精度方式研究[J].上海汽车,2024(1):9-12.
[12] 龚海燕.浅谈车载抬头显示系统及其应用[J].上海汽车,2023(8):34-39.
[13] 程禹诺.基于情景意识的AR-HUD人机界面设计研究[D].徐州:中国矿业大学,2023.
[14] 程川泰.面向智能座舱的驾驶员尺度识别与舒适坐姿研究[D].长春:吉林大学,2023.
[15] 杜长江,乔宇,彭伟强,等.基于工况分析的零重力座椅乘坐姿态研究[J].中国汽车,2023(10):61-64.
