一、導(dǎo)言

1.1 發(fā)展汽車(chē)智能座艙的戰(zhàn)略意義

新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)成為跨行業(yè)、多領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)集成應(yīng)用的載體，也將成為萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代驅(qū)動(dòng)智能交通、智慧能源、智慧城市深度融合發(fā)展的超級(jí)終端。智能座艙是智能汽車(chē)各類(lèi)新技術(shù)的綜合應(yīng)用空間，智能化技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)相互融合、形成良性循環(huán)。發(fā)展智能座艙有助于提升產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)能力和創(chuàng)新能力，帶動(dòng)智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展。

智能座艙是企業(yè)實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域，是傳統(tǒng)汽車(chē)制造業(yè)向智能汽車(chē) 產(chǎn)業(yè)生態(tài)升級(jí)的入口，對(duì)行業(yè)和企業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。

1.智能座艙是汽車(chē)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的集中增長(zhǎng)點(diǎn)。

傳統(tǒng)內(nèi)飾、車(chē)機(jī)與人機(jī)交互難以支撐智能座艙新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。 智能座艙涵蓋 信息通信技術(shù)、電子技術(shù)、認(rèn)知科學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、人工智能等多領(lǐng)域； 包含了如艙內(nèi)硬件電子化、艙域控制系統(tǒng)集成化、座艙整體環(huán)境宜人化等綜合技 術(shù)，兼具高新技術(shù)和交叉技術(shù)雙重特征，是技術(shù)創(chuàng)新的爆發(fā)區(qū)。

智能座艙直接面對(duì)消費(fèi)者，可以顯性展示智能網(wǎng)聯(lián)各類(lèi)技術(shù)的整體應(yīng)用水平、 實(shí)際效果，并進(jìn)行市場(chǎng)驗(yàn)證，是傳統(tǒng)汽車(chē)向智能汽車(chē)產(chǎn)品形態(tài)演進(jìn)升級(jí)的落腳點(diǎn)。

2.智能座艙成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)市場(chǎng)化的突破口。

智能座艙當(dāng)前主要聚焦于人機(jī)交互和消費(fèi)者體驗(yàn)等車(chē)內(nèi)技術(shù)功能，較少觸及 安全等外部法律約束條件，短期技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度小，且用戶(hù)感知度高，對(duì)比自動(dòng) 駕駛技術(shù)，智能座艙更易在推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)市場(chǎng)化發(fā)展方面形成突破。

智能座艙技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)生態(tài)覆蓋范圍廣、延展性強(qiáng)， 很多領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用 能快速遷移到智能座艙，如各類(lèi)消費(fèi)電子平臺(tái)、可穿戴設(shè)備、生命體征檢測(cè)等。 相比傳統(tǒng)座艙，智能座艙更強(qiáng)調(diào)內(nèi)容和服務(wù)，這極為依賴(lài)“平臺(tái)+生態(tài) ”的構(gòu)建。 未來(lái)的座艙不再是孤立的出行載具空間，而是連接萬(wàn)物的智能移動(dòng)空間,從而形 成千億級(jí)甚至萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng),能有效促進(jìn)各領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)研發(fā)進(jìn)步，并直接帶動(dòng)消 費(fèi)電子、汽車(chē)電子、芯片產(chǎn)業(yè)、生態(tài)服務(wù)等大量相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.智能座艙是智能汽車(chē)與智能交通、智慧城市融合發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

智能汽車(chē)正成為繼個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)之后的新一代智能終端。芯片、OS、 全場(chǎng)景協(xié)同、以及生態(tài)發(fā)展， 對(duì)于打造智慧出行新體驗(yàn)至關(guān)重要，汽車(chē)智能座艙 作為“第三空間”和人車(chē)交互的主要界面，將成為連接人、車(chē)、環(huán)境的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)， 伴隨人機(jī)交互、網(wǎng)聯(lián)服務(wù)、場(chǎng)景拓展的深化， 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)將通過(guò)智能座艙全面 融入智慧交通和智慧城市生態(tài)。

4、智能座艙將成為未來(lái)全球汽車(chē)產(chǎn)品力競(jìng)爭(zhēng)的重要因素。

智能座艙是最容易被用戶(hù)理解、感知和接受的汽車(chē)智能化技術(shù)領(lǐng)域， 隨著消 費(fèi)者對(duì)智能座艙關(guān)注的提升，智能座艙受到汽車(chē)制造商的高度重視。在未來(lái)智能 汽車(chē)為主導(dǎo)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，智能座艙的發(fā)展，將直接影響汽車(chē)產(chǎn)品力競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)， 甚至進(jìn)一步影響全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)格局。

1.2 開(kāi)展汽車(chē)智能座艙分級(jí)與評(píng)價(jià)的目的

目前，智能座艙的開(kāi)發(fā)主要基于傳統(tǒng)技術(shù)量變式的演進(jìn)，國(guó)內(nèi)外尚未形成針 對(duì)智能座艙系統(tǒng)本身作為新技術(shù)新產(chǎn)品的正向開(kāi)發(fā)思路。其根本原因是智能座艙 市場(chǎng)快速爆發(fā)，加之智能座艙屬于多學(xué)科融合領(lǐng)域，行業(yè)尚未有一套系統(tǒng)性理論 支撐，更沒(méi)有形成相關(guān)理論-技術(shù)-產(chǎn)品的研究鏈條。

本項(xiàng)研究聚焦于智能座艙基礎(chǔ)性工作，重點(diǎn)圍繞三項(xiàng)任務(wù)展開(kāi)：一是對(duì)汽車(chē) 智能座艙進(jìn)行定義與分級(jí)；二是對(duì)未來(lái)智能座艙發(fā)展提出技術(shù)架構(gòu)，并結(jié)合技術(shù) 發(fā)展特點(diǎn)描繪藍(lán)圖；三是面向智能座艙產(chǎn)業(yè)需求，研究提出一套可供行業(yè)自定義、 模塊化選用的綜合評(píng)價(jià)框架體系。

汽車(chē)智能座艙分級(jí)與綜合評(píng)價(jià)是智能座艙基礎(chǔ)性工作的兩項(xiàng)獨(dú)立任務(wù)。智能 座艙分級(jí)是面向未來(lái)智能座艙技術(shù)演進(jìn)的劃分；綜合評(píng)價(jià)是面向近期產(chǎn)品研發(fā)需 求的測(cè)評(píng)，不是對(duì)智能座艙分級(jí)的評(píng)價(jià)。

二、汽車(chē)智能座艙定義、分級(jí)與技術(shù)架構(gòu)

2.1 整體思路

以技術(shù)引領(lǐng)和應(yīng)用規(guī)范為目標(biāo)，從人-機(jī)-環(huán)融合的角度對(duì)智能座艙進(jìn)行定義 分級(jí)。智能座艙的核心是更好的服務(wù)駕乘人員， 對(duì)智能座艙各個(gè)等級(jí)所應(yīng)具備服務(wù)駕乘人員的能力進(jìn)行劃分：明確每個(gè)級(jí)別座艙的人機(jī)交互能力、場(chǎng)景拓展能力、 網(wǎng)聯(lián)服務(wù)能力。（1）人機(jī)交互能力：座艙對(duì)艙內(nèi)人員的感知從被動(dòng)到主動(dòng)，座艙任務(wù)的執(zhí)行從授權(quán)執(zhí)行到主動(dòng)執(zhí)行；（2）網(wǎng)聯(lián)服務(wù)能力：從車(chē)機(jī)服務(wù)，到車(chē)艙服 務(wù)、可升級(jí)網(wǎng)聯(lián)云服務(wù)，再到開(kāi)放網(wǎng)聯(lián)云服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)云控平臺(tái)服務(wù)的連接； （3）場(chǎng)景拓展能力：由艙內(nèi)部分場(chǎng)景到艙內(nèi)全場(chǎng)景，由艙外部分場(chǎng)景到艙外全場(chǎng)景。確定從“功能座艙”到“全面認(rèn)知智能座艙”的五個(gè)智能座艙級(jí)別，該表格所描述的僅為每個(gè)級(jí)別應(yīng)具備的最低能力。

人機(jī)交互能力代表著智能座艙感知、理解并做出相應(yīng)決策服務(wù)駕乘人員的能力，網(wǎng)聯(lián)服務(wù)能力代表著智能座艙為駕乘人員提供豐富功能和服務(wù)的能力，場(chǎng)景拓展能力代表著智能座艙服務(wù)駕乘人員邊界的拓展能力（從駕駛員到駕乘人員， 從艙內(nèi)到艙內(nèi)外）。人機(jī)交互、網(wǎng)聯(lián)服務(wù)和場(chǎng)景拓展三種能力相互支撐，共同促 進(jìn)智能座艙整體服務(wù)駕乘人員能力的提升。

圖 2-1  智能座艙分級(jí)整體思路

2.2 智能座艙定義與分級(jí)

1.汽車(chē)智能座艙定義

汽車(chē)智能座艙是指搭載先進(jìn)的軟硬件系統(tǒng)，具備人機(jī)交互、網(wǎng)聯(lián)服務(wù)、場(chǎng)景拓展的人-機(jī)-環(huán)融合能力，為駕乘人員提供安全、智能、高效、愉悅等綜合體驗(yàn)的移動(dòng)空間。

2.汽車(chē)智能座艙分級(jí)

智能座艙包括人機(jī)交互、網(wǎng)聯(lián)服務(wù)、場(chǎng)景拓展三個(gè)技術(shù)維度， 其分級(jí)也對(duì)應(yīng)地按照人機(jī)交互、網(wǎng)聯(lián)服務(wù)和場(chǎng)景拓展三個(gè)技術(shù)維度區(qū)分。表 2-1 描述了汽車(chē)智能座艙分級(jí)。在人機(jī)交互維度， 按照座艙任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程表述為感知主體和執(zhí)行 主體，等級(jí)越高表示智能座艙任務(wù)主動(dòng)交互能力越強(qiáng)；在網(wǎng)聯(lián)服務(wù)維度，按照座艙任務(wù)的服務(wù)內(nèi)容分為從艙域服務(wù)到社會(huì)級(jí)服務(wù)的四個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)表示智能座艙任務(wù)服務(wù)內(nèi)容的不斷豐富；在場(chǎng)景拓展維度，按照座艙任務(wù)的執(zhí)行范圍分為艙內(nèi)場(chǎng)景和艙外場(chǎng)景，不同等級(jí)表示智能座艙任務(wù)執(zhí)行場(chǎng)景的不斷拓展。

表 2-1  汽車(chē)智能座艙分級(jí)

座艙主動(dòng)感知：座艙能夠通過(guò)多種感知方式，充分理解人的行為狀態(tài)并做出相應(yīng)智能決策。

座艙授權(quán)執(zhí)行：座艙能夠通過(guò)智能決策，主動(dòng)給出操作建議，請(qǐng)求授權(quán)后執(zhí)行對(duì)應(yīng)任務(wù)。

座艙部分主動(dòng)執(zhí)行：座艙能夠通過(guò)智能決策，在部分場(chǎng)景下可以自主執(zhí)行對(duì)應(yīng)任務(wù)。

座艙主動(dòng)執(zhí)行：座艙能夠通過(guò)智能決策，自主執(zhí)行對(duì)應(yīng)任務(wù)。

車(chē)機(jī)服務(wù)：用戶(hù)能夠使用車(chē)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)功能，如導(dǎo)航、音樂(lè)、電話(huà)等功能/服務(wù)，不能實(shí)時(shí)在線(xiàn)更新信息。

艙域服務(wù)：座艙具備確定的網(wǎng)聯(lián)座艙域服務(wù)，用戶(hù)利用車(chē)機(jī)系統(tǒng)操控艙內(nèi)電子電氣設(shè)備，可對(duì)車(chē)輛遠(yuǎn)程進(jìn)行管理，享受車(chē)內(nèi)導(dǎo)航、音樂(lè)、電話(huà)、信息查詢(xún)等聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息與服務(wù)。座艙具備有限的確定的應(yīng)用下載和升級(jí)能力（不具備給 未來(lái)新內(nèi)容和服務(wù)生態(tài)開(kāi)發(fā)者提供開(kāi)放可自主升級(jí)服務(wù)的云平臺(tái)能力）。

開(kāi)放網(wǎng)聯(lián)云服務(wù)：在艙域服務(wù)的基礎(chǔ)上，內(nèi)容和服務(wù)開(kāi)發(fā)者能夠在座艙生命周期內(nèi)，基于座艙開(kāi)放云服務(wù)平臺(tái)自主創(chuàng)新內(nèi)容和服務(wù)并持續(xù)升級(jí)，用戶(hù)在生命周期中可以下載新應(yīng)用與服務(wù)或者升級(jí)服務(wù)、常用常新。

云控平臺(tái)服務(wù)：接入云端，網(wǎng)聯(lián)平臺(tái)具備超低時(shí)延，融入車(chē)路云一體化云控平臺(tái)，實(shí)時(shí)與相關(guān)服務(wù)互聯(lián)互通，擁有豐富的在線(xiàn)資源，串聯(lián)虛擬與物理空間。

場(chǎng)景：智能座艙場(chǎng)景是指人和座艙的交互場(chǎng)景，包括出行、辦公、娛樂(lè)、社交和其他場(chǎng)景。智能座艙場(chǎng)景拓展與交互技術(shù)、網(wǎng)聯(lián)技術(shù)是高度關(guān)聯(lián)和密切互動(dòng)的，由此在智能座艙的不同發(fā)展階段呈現(xiàn)出場(chǎng)景拓展的階段性和相對(duì)完備性。

認(rèn)知智能：以人類(lèi)認(rèn)知體系為基礎(chǔ)、以模仿人類(lèi)核心能力為目標(biāo)的技術(shù)科學(xué)，對(duì)應(yīng)人類(lèi)情感、理解、推理、注意力和記憶等功能；作為人工智能發(fā)展的高級(jí)階段，具有交互性、情境性與適應(yīng)性等特點(diǎn)。

2.3 智能座艙技術(shù)架構(gòu)

智能座艙涉及汽車(chē)、人機(jī)交互、信息通信、人工智能等多領(lǐng)域技術(shù)和多學(xué)科 交叉，其技術(shù)架構(gòu)較為復(fù)雜，可劃分為“三橫三縱”式技術(shù)架構(gòu)?！叭龣M”是指智能座艙主要涉及的人機(jī)交互技術(shù)、系統(tǒng)與零部件關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)，“三 縱”是指支撐智能座艙發(fā)展的車(chē)艙平臺(tái)、云平臺(tái)和擴(kuò)展設(shè)備，如圖2-2 所示。

圖 2-2  智能座艙“三橫三縱”技術(shù)架構(gòu)

圖 2-2 中，云平臺(tái)指除了車(chē)艙平臺(tái)本身以外，還包括能夠支撐智能座艙發(fā)展的網(wǎng)聯(lián)服務(wù)條件，比如：開(kāi)放網(wǎng)聯(lián)云服務(wù)、云控平臺(tái)、元宇宙座艙技術(shù)等。擴(kuò)展設(shè)備指除了車(chē)艙平臺(tái)本身以外，還包括能夠支撐智能座艙發(fā)展的人機(jī)融合與場(chǎng)景拓展條件。比如： 智能手機(jī)、智能手表、智能家居、以及未來(lái)可能應(yīng)用于智能座艙任務(wù)中的其他可設(shè)備（AR ，VR，可穿戴腦機(jī)接口）等。

近年來(lái)，作為容易被消費(fèi)者感知的“第三空間”，眾多整車(chē)制造、科技公司、 信息通信企業(yè)、新型供應(yīng)商等都在加大智能座艙的研發(fā)投入與商業(yè)應(yīng)用， 技術(shù)快 速迭代、新技術(shù)新應(yīng)用層出不窮。智能座艙是既有理論問(wèn)題， 也有技術(shù)問(wèn)題，還有產(chǎn)品問(wèn)題的研究領(lǐng)域。從用戶(hù)需求出發(fā)，梳理下一代智能座艙領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)性基礎(chǔ)問(wèn)題進(jìn)行產(chǎn)業(yè)協(xié)同，建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)是智能座艙領(lǐng)域進(jìn)一步快速發(fā)展的緊迫要求。為此，智能座艙白皮書(shū)在進(jìn)一步研判技術(shù)演進(jìn)路徑和商業(yè)應(yīng)用時(shí)間的同時(shí)，將技術(shù)體系架構(gòu)在人機(jī)交互關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)與零部件關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)支撐關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了第二層級(jí)與第三層級(jí)子領(lǐng)域技術(shù)分解研究，如表 2-2 所示。

表 2-2  智能座艙“三橫三縱”技術(shù)體系

2.4 藍(lán)圖與典型示例