新能源汽車智能座艙配件的發(fā)展與未來(lái)趨勢(shì)

摘要：新能源汽車的發(fā)展推動(dòng)了智能座艙的進(jìn)步，使其成為集人機(jī)交互、輔助駕駛、安全保障和娛樂(lè)系統(tǒng)等功能于一體的綜合平臺(tái)。智能座艙配件分為四類：人機(jī)交互設(shè)備、智能輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）、信息娛樂(lè)系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)。人機(jī)交互設(shè)備采用語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)控制和觸控屏，提高駕駛便捷性和安全性；ADAS通過(guò)傳感器融合技術(shù)提升駕駛安全，奠定自動(dòng)駕駛的技術(shù)基礎(chǔ)；信息娛樂(lè)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航、娛樂(lè)和網(wǎng)絡(luò)連接，豐富駕乘體驗(yàn)；環(huán)境控制系統(tǒng)則通過(guò)智能空調(diào)、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)等功能提升車內(nèi)舒適度。未來(lái)，智能座艙將朝著個(gè)性化、生態(tài)系統(tǒng)整合、技術(shù)集成與成本控制及環(huán)保方向發(fā)展，滿足用戶個(gè)性化需求。5G和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將加速智能座艙與智能家居和可穿戴設(shè)備的整合，推動(dòng)汽車成為人們生活中無(wú)縫連接的“第三生活空間”。

關(guān)鍵詞：智能座艙；人機(jī)交互；輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）；生態(tài)系統(tǒng)整合

中圖分類號(hào)：U469.7" 收稿日期：2024-12-20

DOI：1019999/jcnki1004-0226202502012

1 前言

新能源汽車的迅速發(fā)展已經(jīng)成為全球汽車產(chǎn)業(yè)的主要趨勢(shì)，伴隨著智能化、互聯(lián)化的發(fā)展進(jìn)程，智能座艙的需求逐步增多。智能座艙，作為現(xiàn)代汽車中“第二生活空間”的核心，逐漸演變?yōu)橐粋€(gè)融合人機(jī)交互、娛樂(lè)、駕駛輔助、安全保障等多種功能的綜合平臺(tái)。傳統(tǒng)汽車座艙注重硬件與機(jī)械控制，而智能座艙則更加偏向數(shù)字化和智能化，通過(guò)先進(jìn)的科技手段提升駕駛體驗(yàn)與車輛安全性。新能源汽車在減少排放的同時(shí)，也使得車輛內(nèi)飾、娛樂(lè)系統(tǒng)、信息顯示和交互設(shè)備的發(fā)展迎來(lái)了新的機(jī)遇。

2 新能源汽車智能座艙配件的分類

2.1 人機(jī)交互設(shè)備

人機(jī)交互設(shè)備旨在通過(guò)直觀、便捷的方式讓駕駛員與車輛系統(tǒng)進(jìn)行高效互動(dòng)。隨著人工智能和感知技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能座艙內(nèi)的人機(jī)交互模式已經(jīng)從傳統(tǒng)的按鈕、旋鈕控制，轉(zhuǎn)向語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別和觸控屏幕等更先進(jìn)的技術(shù)[1]。這些交互方式不僅簡(jiǎn)化了操作流程，還在一定程度上提升了駕駛安全性，減少了駕駛員的分心情況。

語(yǔ)音控制技術(shù)依托自然語(yǔ)言處理和深度學(xué)習(xí)算法，語(yǔ)音控制系統(tǒng)能夠識(shí)別和理解駕駛員的口頭指令，執(zhí)行包括導(dǎo)航、電話撥打、音量調(diào)節(jié)、空調(diào)控制等操作，為駕駛員提供了“動(dòng)口不動(dòng)手”的便捷交互體驗(yàn)。特別是在駕駛過(guò)程中，語(yǔ)音控制可以減少對(duì)觸控屏幕的依賴，使得駕駛員可以專注于路況，提升行車的安全性[2]。

手勢(shì)控制作為一種新興的人機(jī)交互方式，近年來(lái)在智能座艙中逐步得到應(yīng)用。通過(guò)手勢(shì)識(shí)別傳感器，駕駛員可以用簡(jiǎn)單的手勢(shì)操控車輛的特定功能，如切換音樂(lè)、調(diào)節(jié)音量等，進(jìn)一步提升了座艙內(nèi)的無(wú)接觸式交互體驗(yàn)。這種方式不僅能夠增加智能座艙的科技感，還能在一定程度上滿足駕駛員的個(gè)性化需求。

觸控屏的尺寸逐漸增大，分辨率、色彩顯示效果也在不斷提升，使得信息展示更加清晰直觀。觸控屏通常集成了導(dǎo)航、多媒體、車輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)等多項(xiàng)功能，成為智能座艙的核心控制平臺(tái)。通過(guò)觸控操作，駕駛員能夠快速便捷地完成各種任務(wù)，提高了車輛操作的便捷性和智能化體驗(yàn)[3]。

2.2 智能輔助駕駛系統(tǒng)

智能輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）的主要功能是通過(guò)先進(jìn)的傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)處理能力，為駕駛員提供實(shí)時(shí)的駕駛輔助和安全保障。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷推進(jìn)，ADAS系統(tǒng)在智能座艙中的地位愈加重要，它通過(guò)攝像頭、雷達(dá)、超聲波傳感器等多種傳感器的配合，對(duì)車輛周圍的環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)分析并為駕駛員提供必要的駕駛支持。

ADAS系統(tǒng)包括一系列輔助駕駛功能，如自動(dòng)泊車、車道保持、碰撞預(yù)警和緊急制動(dòng)等。例如，在自動(dòng)泊車功能中，系統(tǒng)能夠借助車輛周圍的傳感器和攝像頭，自動(dòng)計(jì)算停車位位置和車輛的最佳移動(dòng)路徑，并實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)轉(zhuǎn)向和控制，幫助駕駛員輕松完成泊車操作。在車道保持功能中，ADAS系統(tǒng)會(huì)監(jiān)測(cè)車道線和前方道路狀況，當(dāng)車輛偏離車道時(shí)及時(shí)提醒駕駛員，甚至通過(guò)微調(diào)方向盤來(lái)確保車輛始終行駛在規(guī)定的車道中。

碰撞預(yù)警和緊急制動(dòng)是ADAS中關(guān)鍵的安全功能，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)前方道路和車輛間距，系統(tǒng)能夠在檢測(cè)到潛在的碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)發(fā)出警告，甚至在必要時(shí)自動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)干預(yù)，避免或減少事故的發(fā)生。此外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，部分ADAS系統(tǒng)還能識(shí)別行人、自行車等道路使用者，提供更為全面的安全保障。

智能輔助駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提升了行車安全，還為自動(dòng)駕駛奠定了技術(shù)基礎(chǔ)[4]。通過(guò)不斷提升ADAS系統(tǒng)的識(shí)別精度、反應(yīng)速度和數(shù)據(jù)處理能力，未來(lái)的智能座艙將能實(shí)現(xiàn)更高等級(jí)的自動(dòng)駕駛，使駕駛員在復(fù)雜路況下得到更高的安全性和駕駛便利性。隨著ADAS技術(shù)的不斷進(jìn)化，它在智能座艙中扮演的角色也將從單純的輔助功能逐漸向“共同駕駛”過(guò)渡，為用戶提供更加智能、安心的出行體驗(yàn)。

2.3 信息娛樂(lè)系統(tǒng)

信息娛樂(lè)系統(tǒng)旨在為駕駛員和乘客提供豐富的娛樂(lè)體驗(yàn)和實(shí)時(shí)的資訊服務(wù)。該系統(tǒng)集成了多媒體娛樂(lè)、導(dǎo)航、車載應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)連接等功能，使駕駛員和乘客在旅途中既能享受音樂(lè)、視頻等娛樂(lè)內(nèi)容，又能方便地獲取道路信息、天氣情況等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。信息娛樂(lè)系統(tǒng)不僅提升了行車的愉悅感，還大幅增加了智能座艙的互動(dòng)性和實(shí)用性[5]。

在多媒體娛樂(lè)方面，信息娛樂(lè)系統(tǒng)支持音頻、視頻播放和流媒體服務(wù)，用戶可以隨時(shí)通過(guò)觸控屏幕或語(yǔ)音控制來(lái)選擇自己喜愛的內(nèi)容。此外，許多系統(tǒng)支持通過(guò)藍(lán)牙或無(wú)線連接與智能手機(jī)配對(duì)，方便駕駛員訪問(wèn)個(gè)人的音樂(lè)庫(kù)、電話簿或應(yīng)用程序。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及，車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接得到了極大提升，用戶可以享受更快的流媒體播放、視頻通話以及實(shí)時(shí)導(dǎo)航等服務(wù)。

相比于傳統(tǒng)的導(dǎo)航儀，智能座艙內(nèi)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)能夠提供高精度的實(shí)時(shí)導(dǎo)航，更新路況、交通擁堵信息等，讓駕駛員及時(shí)掌握道路狀況并快速找到最優(yōu)路線。這一功能在智能座艙中與語(yǔ)音控制、觸控操作相結(jié)合，使得導(dǎo)航操作更為便捷。此外，導(dǎo)航系統(tǒng)通常還能顯示充電站、停車場(chǎng)等特定地點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息，極大方便了新能源車主的使用。

許多系統(tǒng)支持第三方應(yīng)用程序，例如音樂(lè)流媒體、新聞閱讀、社交媒體等，讓車內(nèi)環(huán)境更具個(gè)性化和互動(dòng)性。同時(shí)，一些先進(jìn)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)還支持智能家居連接功能，使駕駛員可以通過(guò)座艙控制家里的設(shè)備，例如開啟燈光或調(diào)節(jié)空調(diào)等，進(jìn)一步擴(kuò)展了車內(nèi)外的生活體驗(yàn)[6]。

2.4 環(huán)境控制系統(tǒng)

環(huán)境控制系統(tǒng)專注于為駕駛員和乘客提供舒適、健康的車內(nèi)環(huán)境。該系統(tǒng)涵蓋智能空調(diào)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)、自動(dòng)遮陽(yáng)、座椅加熱、通風(fēng)等功能，旨在根據(jù)車內(nèi)外環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)整車內(nèi)溫度、濕度和空氣質(zhì)量，提供個(gè)性化的舒適體驗(yàn)。隨著對(duì)健康和舒適需求的提升，環(huán)境控制系統(tǒng)的智能化水平在智能座艙中日益增強(qiáng)。

智能空調(diào)是環(huán)境控制系統(tǒng)中的核心功能，它利用多重傳感器監(jiān)測(cè)車內(nèi)外溫度、濕度和日照情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度和風(fēng)量。智能空調(diào)不僅可以保持理想的車內(nèi)溫度，還能根據(jù)不同區(qū)域需求進(jìn)行分區(qū)控制，使前排和后排乘客都能享受到適宜的溫度。同時(shí)，一些高端車型還提供座椅加熱和通風(fēng)功能，以提升乘坐體驗(yàn)，特別是在寒冷或炎熱天氣中為乘客帶來(lái)更高的舒適度。

空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)功能則是為保證車內(nèi)空氣的清新和健康而設(shè)計(jì)的。環(huán)境控制系統(tǒng)中內(nèi)置的傳感器可以監(jiān)測(cè)車內(nèi)的PM25、CO2等空氣質(zhì)量指標(biāo)，當(dāng)檢測(cè)到空氣質(zhì)量下降時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟空氣凈化模式，過(guò)濾有害物質(zhì)。部分智能座艙還配備了負(fù)離子發(fā)生器或香氛系統(tǒng)，為車內(nèi)環(huán)境增添清新氣息，提升乘客的舒適感和幸福感。

除了空氣質(zhì)量和溫度控制，環(huán)境控制系統(tǒng)還包括一些提升車內(nèi)舒適性的輔助功能。例如，自動(dòng)遮陽(yáng)功能能夠根據(jù)光線強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整遮陽(yáng)板或車窗遮光，以減少陽(yáng)光直射對(duì)乘客的影響，提高行車的舒適性和隱私性。先進(jìn)的環(huán)境控制系統(tǒng)甚至能根據(jù)駕駛員的個(gè)性化偏好進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置，比如在某個(gè)溫度下啟動(dòng)座椅加熱或調(diào)節(jié)空調(diào)風(fēng)速，使車內(nèi)環(huán)境始終符合個(gè)人需求。圖1所示為新能源汽車智能座艙配件。

3 新能源汽車智能座艙配件的技術(shù)發(fā)展

隨著新能源汽車的普及和智能駕駛技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能座艙配件的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出迅速而多樣化的趨勢(shì)。智能座艙已經(jīng)從單純的輔助駕駛工具轉(zhuǎn)變?yōu)榧喙δ苡谝惑w的車內(nèi)智能化平臺(tái)，其核心技術(shù)涵蓋了語(yǔ)音識(shí)別與自然語(yǔ)言處理、傳感器融合、大數(shù)據(jù)與人工智能，以及網(wǎng)絡(luò)連接等多個(gè)方面。這些技術(shù)的進(jìn)步為提升駕駛體驗(yàn)、安全性和座艙智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1 語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理技術(shù)

通過(guò)深度學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理的結(jié)合，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)變得更加精準(zhǔn)、響應(yīng)更快，能夠識(shí)別駕駛員的復(fù)雜指令，甚至在嘈雜環(huán)境下也有出色的表現(xiàn)。結(jié)合個(gè)性化數(shù)據(jù)分析，座艙中的語(yǔ)音助手可以與駕駛員展開更為自然的對(duì)話，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、娛樂(lè)、信息查詢等多種任務(wù)，極大地增強(qiáng)了駕駛便捷性和安全性。

3.2 傳感器融合技術(shù)

ADAS系統(tǒng)依賴于多種傳感器（如LiDAR、攝像頭、雷達(dá)等）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境，并結(jié)合數(shù)據(jù)融合算法來(lái)提升感知精度。通過(guò)多傳感器的數(shù)據(jù)整合，系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)識(shí)別行人、車輛、道路障礙等信息，為高級(jí)駕駛輔助和自動(dòng)駕駛功能提供可靠的決策支持。隨著傳感器技術(shù)的成本下降和性能提升，未來(lái)的智能座艙將實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的環(huán)境感知能力，從而提高行車安全性。

人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用為智能座艙的個(gè)性化和自動(dòng)化提供了基礎(chǔ)。基于車載數(shù)據(jù)、駕駛行為數(shù)據(jù)和用戶習(xí)慣的分析，人工智能系統(tǒng)能夠?qū)︸{駛員的需求做出預(yù)測(cè)并自動(dòng)調(diào)整座艙設(shè)置，如個(gè)性化的空調(diào)溫度、座椅位置、導(dǎo)航偏好等。通過(guò)大數(shù)據(jù)的持續(xù)學(xué)習(xí)，智能座艙還可以不斷優(yōu)化自身的服務(wù)能力，甚至提醒駕駛員注意疲勞或不良駕駛習(xí)慣，從而提供更個(gè)性化的駕乘體驗(yàn)。

3.3 智能座艙

網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)的發(fā)展（尤其是5G技術(shù)的應(yīng)用）使智能座艙具備了高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，從而實(shí)現(xiàn)了車內(nèi)外的無(wú)縫連接。高帶寬和低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)支持為實(shí)時(shí)導(dǎo)航、娛樂(lè)流媒體、車輛遠(yuǎn)程更新等功能提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障，使駕駛員能夠享受更為流暢、即時(shí)的服務(wù)。同時(shí)，車載網(wǎng)絡(luò)連接還推動(dòng)了智能座艙與外部設(shè)備的生態(tài)整合，支持智能家居連接、智能手機(jī)互聯(lián)等功能，為用戶打造“車-家-人”一體化的智慧出行體驗(yàn)。圖2所示為新能源汽車智能座艙配件技術(shù)發(fā)展。

4 市場(chǎng)趨勢(shì)與未來(lái)展望

隨著新能源汽車和自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，智能座艙市場(chǎng)呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，成為車企和科技公司競(jìng)相投入的關(guān)鍵領(lǐng)域。未來(lái)，智能座艙配件將進(jìn)一步融合多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，并朝著個(gè)性化、生態(tài)整合、技術(shù)集成和可持續(xù)發(fā)展四大趨勢(shì)發(fā)展，為消費(fèi)者提供更具吸引力和高效的駕乘體驗(yàn)。

4.1 個(gè)性化

個(gè)性化是智能座艙未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。智能座艙將依托人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠深度分析用戶的駕駛習(xí)慣和偏好，并根據(jù)不同用戶的需求自動(dòng)優(yōu)化座艙設(shè)置[7]。未來(lái)的智能座艙不僅會(huì)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、座椅位置，還將提供個(gè)性化的娛樂(lè)內(nèi)容、導(dǎo)航選擇，甚至根據(jù)駕駛員的情緒狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)座艙氛圍燈光和音樂(lè)，從而讓車內(nèi)體驗(yàn)更加貼合個(gè)人需求。

4.2 生態(tài)系統(tǒng)整合

生態(tài)系統(tǒng)整合是智能座艙的另一發(fā)展方向。隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的發(fā)展，智能座艙的應(yīng)用將不僅局限于車內(nèi)，它將被打造成用戶智慧生活的一部分。未來(lái)的智能座艙將實(shí)現(xiàn)與智能家居、可穿戴設(shè)備等生態(tài)的深度整合，使車主能夠在車內(nèi)遠(yuǎn)程控制家里的電器設(shè)備，查看家庭安防狀態(tài)，甚至同步個(gè)人日程等，實(shí)現(xiàn)“車-家-人”無(wú)縫連接的出行生態(tài)。這樣的生態(tài)整合將智能座艙提升為用戶日常生活的一部分，使汽車真正成為“第三生活空間”。

4.3 技術(shù)集成和成本控制

在技術(shù)集成和成本控制方面，隨著各類智能座艙配件技術(shù)的逐漸成熟，未來(lái)的智能座艙將不斷提升集成度，以優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制成本。這種集成不僅包括硬件上的融合，還包括軟件系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和優(yōu)化。隨著芯片成本的下降和軟件架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，車企可以為用戶提供更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、功能豐富的智能座艙選擇，從而提升新能源汽車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4.4 環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展

環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展也成為未來(lái)智能座艙配件的重要考量。隨著消費(fèi)者對(duì)可持續(xù)和綠色出行的關(guān)注增加，越來(lái)越多的車企將會(huì)在智能座艙的配件材料和設(shè)計(jì)中引入環(huán)保概念。例如，使用可再生材料、低碳制造工藝等，以減少座艙的碳足跡。此外，智能座艙配件還會(huì)進(jìn)一步提升節(jié)能效率，以降低車內(nèi)電子設(shè)備的能耗，推動(dòng)新能源車實(shí)現(xiàn)更高的續(xù)航和更低的能耗。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著新能源汽車的快速普及和智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能座艙配件已成為新能源汽車不可或缺的核心組成部分。通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備、智能輔助駕駛系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)的集成，智能座艙不僅為駕駛員和乘客提供了便利、安全的駕駛體驗(yàn)，還逐步將汽車轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)智能化的“第三生活空間”。這一轉(zhuǎn)變讓智能座艙從功能性工具演變?yōu)閭€(gè)性化和互動(dòng)性的出行平臺(tái)，帶來(lái)了前所未有的駕乘體驗(yàn)。

從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)看，語(yǔ)音識(shí)別、傳感器融合、人工智能和網(wǎng)絡(luò)連接等技術(shù)的成熟，使智能座艙配件在交互便捷性、環(huán)境感知精度和數(shù)據(jù)處理能力上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。未來(lái)，智能座艙技術(shù)將繼續(xù)朝著更智能、更集成的方向演進(jìn)，提供更豐富、更貼合個(gè)人需求的駕駛支持與娛樂(lè)體驗(yàn)。同時(shí)，隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能座艙的應(yīng)用將拓展到車內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)的整合，與智能家居、可穿戴設(shè)備等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，將智能座艙打造為無(wú)縫連接用戶日常生活的智慧出行生態(tài)。

展望未來(lái)，智能座艙的發(fā)展還將受到個(gè)性化、環(huán)保和成本控制等市場(chǎng)趨勢(shì)的驅(qū)動(dòng)，逐漸實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、綠色的座艙設(shè)計(jì)，滿足不同消費(fèi)群體的需求?？梢灶A(yù)見，智能座艙將在未來(lái)汽車市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，不僅為新能源汽車注入新的活力，還將引領(lǐng)未來(lái)出行體驗(yàn)的革新。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和用戶需求的不斷演變，智能座艙將在未來(lái)成為連接人、車、生活的重要橋梁，推動(dòng)出行方式朝著更加便捷、安全和智能的方向不斷邁進(jìn)。

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作者簡(jiǎn)介：

于宏揚(yáng)，男，1987年生，工程師，研究方向?yàn)樾履茉醇爸悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車配件大數(shù)據(jù)及發(fā)展趨勢(shì)。