智能座艙作為整車的重要組成部分,既是承載智能技術的最佳載體,又是用戶能夠最直觀感知的重要體現,如今正邁向4.0時代。
座艙1.0:機械化時代
最早的汽車座艙造型簡單,在相當長的時間內都是開放式座艙。
在汽車剛誕生時,由于金屬沖壓、鍛造及玻璃熔制工藝不完善,車身制造商難以提供全封閉式座艙,只能以原始的裝備優先滿足司機的基本需求。1897年,博世生產汽車磁力發電機點火裝置。以此為起點,汽車正式開始電子化和座艙舒適化的進程。
1925年,美國推出利用汽車發動機冷卻系熱量對座艙加熱的車型,提高了駕乘舒適性,但此時僅存在單一取暖功能。1954年,通用汽車率先在汽車上采用冷暖一體化空調,汽車空調才開始具有調控車內溫度和濕度的功能。
上世紀60~90年代,隨著車載播放設備、空調及各種控制功能的出現,汽車駕駛空間才有了如今的雛形,逐步形成座艙概念。進入汽車座艙1.0時代。這一時期汽車在視覺、聽覺和人車交互方面擁有初步功能,也為進入2.0時代奠定了一定基礎。
1.0時代汽車座艙功能簡單,除收音機和空調,幾乎沒有需要操控的地方,也不涉及其他輔助功能。待到汽車電子產品開始發展的20世紀70年代,車載設備也隨之由機械式全面轉向電子式,連帶著中控臺上的按鍵數量快速增多,但依然以傳統物理按鍵為主。
座艙2.0:電氣數字時代
汽車座艙進入2.0時代最顯著的特征,莫過于車載屏幕的變化。大屏支持音、視頻播放,觸屏操控的交互方式成為第二代車機的標配。
在人機交互方面,由傳統的物理按鍵到屏幕觸控,離不開電子技術的快速更迭和發展。1986年別克推出全觸屏中控的量產車型Riviera,車內使用一塊帶有觸摸傳感器的CRT(陰極射線顯像管)顯示屏,該屏幕在功能上集成了比傳統物理按鍵更多的控制功能,包括收音機、空調、汽車故障診斷、油量顯示等功能,使得車內人機交互體驗提升了一個檔次。2007年,蘋果手機提升了觸摸屏的交互體驗,開創了手機正面無鍵盤觸摸屏操作的時代。之后各家車企開始著手中控屏幕設計,以及相應的人機交互系統的設計。
座艙3.0:域控時代
進入座艙3.0時代,核心控制器的升級最為明顯。由于功能增加,電子器件越來越多,傳統分布式ECU已無法滿足當前功能,更為集成的MCU芯片隨之出現,并慢慢集中為單獨域控制器,座艙域控被劃為經典五域控制器之一。同時液晶儀表、中控大屏、氛圍燈在原先硬件基礎上進行明顯升級。
2012年,特斯拉開啟了座艙中控大屏時代,汽車座艙由電氣時代朝著智能時代演變,中控屏、液晶儀表、音響等基礎視聽硬件均得到了全方位升級。
毋庸置疑,以特斯拉Model S為代表的數字座艙是當前主流智能座艙的雛形。在此類汽車座艙內,控制車載設備的核心是一套由大算力SoC系統級芯片驅動的智能互聯車機系統,其人機交互界面及用戶體驗接近消費電子市場上的智能移動終端。相比傳統座艙,智能座艙內的實體操作鍵極少,操控主要經由觸控屏來完成,有時還可用聲音、手勢等輔助指令操控車載設備。
聽覺硬件出現了更高級的車載音響。人機交互也受到更多重視,從物理交互模式進化到了語音交互,隨著人工智能技術的突飛猛進和車聯網應用的大范圍普及,語音交互的準確率、響應速度、便利性有了很大提高。
車燈也從單純的照明作用,出現了以裝飾和烘托氣氛為功能的氛圍燈,表現形式主要為單色、多色、呼吸律動、音樂律動等,并逐漸從高端車型向中檔車型普及。
座艙4.0:智能化時代
從3.0到4.0時代的過渡其實并不明顯。在4.0階段,控制器方面最明顯的變化在于駕駛功能和座艙空間的域融合,成為駕艙域控。視覺硬件上也有了更突出的升級,除液晶儀表和中控大屏外,還有諸如HUD、電子后視鏡、AR/VR、副駕屏、后排屏出現,屏幕也在向數量更多、尺寸更大、一芯多屏方向發展。燈光從簡單的氛圍燈發展成為可交互的氛圍燈。
聽覺方面,音響也進一步升級成為分區音響,面向用戶駕駛和乘坐的不同空間,接收到的音頻也有了不同效果。觸覺交互功能更為豐富和齊全。傳統意義上的座艙絕大部分屬于被動式交互,即在收到用戶發出的明確指令后,設備會執行相應的動作,完成特定的功能。
從2017開始,造車新勢力企業逐漸從特斯拉手中接過智能座艙創新的接力棒,推動座艙生態由原來的行車空間向第三生活空間演變。目前可以看到理想(五屏三維交互、主臥大床、HUD等)、小鵬(5D影院、全場景語音等)、蔚來(AR眼鏡、NOMI等)均走在座艙創新前列。
未來,汽車智能化將逐步指向5.0時代,最終實現中央控制。全息投影、透明顯示等視覺硬件也將陸續上車,車燈投影更為普遍,目前已有如高合HiPhi Z、智己L7等車型率先采用。此外,頭枕音響或將成為下一步聽覺硬件趨勢。
來源:中國汽車報網
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