
文章要点
1. 触摸式具备交互的低成本、远程更新及功能拓展的优势。
2. 智能座舱的关键技术之一是FOTA(基于固件的空中软件升级)。
3. 特斯拉智能座舱设计简洁、大规模触屏交互及电子电气架构精简使其具备领先优势。
4. 智能座舱未来将在功能性、舒适性及娱乐性产生新的需求。

本文核心观点:
触摸式交互可降低车厂成本,支持远程更新,并为拓展更多功能带来可能。
FOTA(基于固件的空中软件升级)需要软硬件深度融合,技术含量较高。
特斯拉智能座舱具备设计理念简洁、大规模触屏交互及精简的电子电气架构的优势。
用户需求将在功能性、舒适性及休闲娱乐三个方面存在新的增长空间。
一、发展历程及现状
智能座舱的早期形成与智能化
19世纪初,车辆已经出现了某种意义上的一些人机交互及非驾驶舱相关的智能设备。最初是为了增加人在车内的娱乐性和功能拓展,如电台、导航、仪表等,这是最早的智能座舱形态。
汽车座舱进入智能时代的标志是,2001年宝马推出iDrive 1系统,首创性的将复杂的操作界面植入车内。当时在行业内遭到了较多反对,认为在驾驶过程中给用户设计的逻辑过于复杂,触摸屏没有肌肉反馈,不像传统的使用各种旋钮及实体按键,可以形成较好的肌肉记忆。宝马推出的这套系统比较具有预见性,逐步迭代到如今的iDrive 8。
后来其他品牌的各个车型逐渐开始推出越来越清晰的屏幕,以及越来越多的各种交互设计。接下来比较典型的便是特斯拉推出的Model S,在驾驶舱配备了史无前例的17英寸竖向大屏。特斯拉将非常多的硬按键用一个屏幕来替代,基本上把车门、车窗、大灯的控制都集成在了屏幕上,这非常有挑战性,而当时没有任何其他一家车企敢于做这样的突破。其中一个亮点是,特斯拉Model S有一个可视化的天窗交互界面,在交互大屏上将天窗控制按钮拖到某个位置,天窗便对应打开到相应位置,这是当时用户普遍给予好评的一个交互概念。
触摸式交互的优势
1. 对于整车厂,可以节约成本。使用传统的各种各样的按键,会产生相应成本,虽然成本可能没有屏幕昂贵,但是通过屏幕的设备可以集成大量的车载功能。例如特斯拉Model 3,车内设计极其简洁,没有任何仪表,在降低成本上达到了极致,通过一块屏幕几乎替代了所有的功能按键,并且这样一块屏,采用的是相对标准的尺寸,比较易于采购,相比其他的如拜腾的贯穿式等非典型屏幕,其成本会低很多,同时该屏幕的长宽比例非常适合娱乐、游戏及休闲等功能,可以称得上是划时代的产品。
2. 屏幕可以使车厂摆脱按键的固定出厂设计模式,可实现远程更新。之前的传统按键模式,使得车辆在出厂时其交互的设备、设计、功能都已经被确定,而如果使用大屏替代,用户购车之后,其享受的体验仍可以持续更新,且不会带来附加成本。
3. 屏幕可带来功能的其他可能性。早先的屏幕比较小并且算力也较低,而现在大屏的算力加强之后,可带来更多娱乐及休闲功能。例如特斯拉Model S便可称得上是一个里程碑。
当前的研发模式:自研与第三方外包的对比
造车新势力,蔚来、小鹏、理想都是自研的,这种新车企的核心就是他们的体验和品牌。如果这种直接面向用户的用户体验的设计都交给第三方去做,会涉及到非常多的问题,第三方并不确定能够理解对用户需求的定义。造车新势力最多在技术上进行一些外包,但是整体体验的设计和定义一定会自己来做。
整车厂对自己的产品和硬件性能是最了解的,通过自研,可以将体验与硬件进行深度融合。自研的另一个优势就是可以把自己对用户的需求较好的映射到自己的产品上去,然后也可以较好的把握研发进度并持续更新。第三方某种程度上只能把最初定义的东西完成,而无法考虑硬件整体的耦合以及和其他功能的冲突等问题。
二、主流技术路径及关键技术
1. FOTA (Firmware Over-The-Air):基于固件的空中下载软件升级。不仅是类似手机更新版本,而是和硬件深度融合。例如升级自动泊车功能,将和摄像头、雷达、算法等进行关联,是在整车层面进行升级,会带来很多系统性的测试需求,技术含量相对较高。
2. QNX+Android。QNX是黑莓手机的底层设计,特点是可以非常快速的启动。很多车企将汽车上的仪表等系统的驱动采用QNX,可实现1-2秒的快速启动。同时为了兼容更多的APP,将Android作为中控系统。因此多数采用QNX+Android的架构。
3. AliOS。阿里与上汽合资建立的斑马系统,本身并非单纯为车企,但目前更多的应用在车上,内核也是Linux。
4. Linux。特斯拉和理想采用基于自己深度定制的Linux系统,优势是启动快,运行流畅,但深度定制需要投入的研发等成本也较高。
5. 交互硬件。如德赛西威、京东方等,提供车载屏幕等硬件,以及智能座舱的芯片厂商,如英伟达、高通等提供硬件平台,为整个系统提供更高的算力。
6. 语音识别。目前车上出现了较多的交互方式,但由于驾驶员仍需关注路面,眼睛和双手仍然受到较大限制,因此现阶段语音识别是最适合车载场景的交互方式。
三、特斯拉智能座舱的特点
1. 前端
整体设计理念简洁科技,底层架构简单清晰,最终只需要驱动一块屏幕,不需要复杂的操作逻辑,屏幕作为唯一的中枢进行操作控制。呈现出来的界面也非常简洁,交互也很直接,基本没有学习成本,看到即可理解如何交互。智能的场景识别,如智能雨刮,智能道路建模等。
大规模采用触摸屏进行交互。目前多家车企都在用触摸屏,但特斯拉属于最激进的,除了座椅、门扶手的车窗车门的控制,几乎所有功能都通过触摸屏进行控制。
感知能力体现。智能座舱与其他硬件的融合非常好,比如其ADAS的功能,识别能力很强,可以侦测车外整体情况,包括红绿灯识别等,体现其技术上的领先以及优秀的设计能力。
游戏和彩蛋。特斯拉是最早在车上放游戏的,有大量的各种类型的游戏,另外也很擅长通过各种各样的彩蛋来运营,给用户带来惊喜,尽管有些彩蛋并不是每个人都易于接受,比如有些偏美式幽默一些,但特斯拉非常敢于去做这些话题性的事情并善于宣传推广。
2. 电子电气架构
特斯拉的电子电气架构精简成了三部分,一个是CCM(中央计算模块),将ADAS和智能座舱的计算集中在一起,另外有两个小的模块,一个是控制左边的车身——MCM LH(左车身控制模块),另一个是控制右边的车身——BCM RH(右车身控制模块),简洁的电子架构减少很多成本的同时将其系统设计逻辑也减少了很多工作。
四、电动智能趋势下的用户需求与发展方向
用户需求的变化
电动智能趋势下智能座舱的用户需求将更多。从场景出发,用户在开车的过程中,需要去获取更多的信息,如当前车速、限速、交通环境信息、导航信息等。车载环境下的驾驶相关需求,需要智能设备使驾驶体验得到提升。
除了驾驶之外,还有舒适性的需求,比如需要将空调的操作变得更加智能,不需要每次上车都进行调节,而是用户一上车便可保持一个比较好的状态,这便是智能化的舒适座舱。
随着智能驾驶的发展,驾驶员的双手和大脑被逐渐释放出来,驾驶任务逐渐变得轻松后,必然也会产生更多的娱乐休闲的需求。例如游戏,也是目前比较热的一个话题,尤其特斯拉和Sony即将推出的几款概念车载游戏。特斯拉、小鹏、蔚来、理想,或多或少的都推出了一些游戏。特斯拉的赛车游戏和车辆硬件相结合,小鹏与QQ游戏及阿里游戏的平台进行联合打造,理想基于整个空间自己定制了一些游戏。对用户来讲很多游戏可以在手机上玩,选择在车上玩的原因包括:在多人或家庭的长途旅行而比较无聊或尴尬时,可以通过游戏进行良好的互动;此外,在情感因素方面,很多人喜欢经常在车里进行冥想、思考或独处,在车里是相对来讲比较私密的独立空间,有越来越多的用户表示在到家之后会在车上先玩一会游戏再回去。
未来的发展方向
车上的各种服务,如位置、音频、资讯等相关的服务,目前车上都已具备。当前的一个变化趋势是,逐渐从连接网络的状态变为连接服务的状态,不再局限于某一种功能上,而是延伸出更多服务,比如目的地推荐会延伸出周边餐饮的推荐,新闻社交与网络游戏的连接等,以及最终逐渐变为连接人的状态,即形成社区。

车载环境及功能的发展方向:
1. 更好的车载场景:无需发动、响应时间短、电气架构简单
2. 更智能的车辆功能:语音控制、手势控制、场景化控制
3. 更丰富的信息娱乐功能:大出行服务、音乐视频多媒体、游戏

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