12月10日，號(hào)稱中國第一顆7nm制程車規(guī)級(jí)智能座艙SoC芯片“龍鷹一號(hào)”正式面世，自研者是吉利旗下的芯擎科技。連造車的都在研發(fā)智能座艙芯片，其熱度可見一斑。以智能座艙打造消費(fèi)體驗(yàn)已是兵家必爭(zhēng)之地。

在汽車“新四化”——電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化進(jìn)程中，最直接的消費(fèi)體驗(yàn)?zāi)^于智能化，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)也是五花八門?，F(xiàn)代汽車座艙的形態(tài)、功能日新月異，人機(jī)交互方式變化多端，成為汽車應(yīng)用創(chuàng)新的一個(gè)重要方向，更是實(shí)現(xiàn)差異化，改善用戶體驗(yàn)的主要手段，其中車載人機(jī)交互技術(shù)是最活躍的創(chuàng)新領(lǐng)域，除了傳統(tǒng)按鍵、觸控外，手勢(shì)、語音等自然交互方式開始進(jìn)入量產(chǎn)車市場(chǎng)，多種人機(jī)交互方式融合有望不斷提升座艙駕乘體驗(yàn)。

市場(chǎng)趨勢(shì)日漸清晰

傳統(tǒng)汽車座艙只能夠用來指示各種行車工況，而智能座艙是將車內(nèi)改造成一個(gè)數(shù)字化平臺(tái)，其主要的特點(diǎn)就體現(xiàn)在智能兩個(gè)字上。

智能座艙的興起將融合人工智能（AI）、自動(dòng)駕駛、AR等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中控、液晶儀表、抬頭顯示顯示（HUD）、后座娛樂等多屏融合交互體驗(yàn)，利用語音識(shí)別、手勢(shì)控制等更智能的交互方式，重新定義汽車人機(jī)交互模式和內(nèi)容。

在自動(dòng)駕駛引領(lǐng)下，汽車功能越來越多，使乘員和車輛之間的互動(dòng)更加直觀，經(jīng)典儀表板將被其他用戶界面和通信選項(xiàng)所取代。儀表板是駕駛員隨時(shí)關(guān)注的重要焦點(diǎn)，也是智能座艙人機(jī)交互的關(guān)鍵入口之一。經(jīng)歷了數(shù)字化革新，儀表板正在從傳統(tǒng)機(jī)械指針、電子數(shù)字顯示升級(jí)到液晶儀表（虛擬儀表），且應(yīng)用日漸成熟。

中控屏的趨勢(shì)是大、多、強(qiáng)。屏幕尺寸越來越大，從早期的4英寸、6英寸、8英寸到現(xiàn)在主流的10－15英寸，一些中控屏甚至向下延伸到中央扶手，整體尺寸達(dá)到19英寸。橫向中控屏也是越來越大，居然是49英寸（長125厘米、高25厘米）巨屏橫貫左右。另外，分屏式設(shè)計(jì)也值得關(guān)注，可以讓駕駛員和副駕駛座上的乘客根據(jù)需求瀏覽不同內(nèi)容。

中控屏集成的功能也越來越多，包括信息、娛樂、導(dǎo)航、空調(diào)開關(guān)、車輛信息顯示等。更多的期待則是中控屏與車輛的深度融合，以越來越少的手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)各種控制功能：開關(guān)天窗、控制車燈、倒車影像、全景影像、ADAS功能開閉等。

另外，伴隨多屏化，中控屏與座艙內(nèi)其他屏幕的互動(dòng)性加強(qiáng)。多屏合理融合、功能分區(qū)也是一種新的探索，因?yàn)樯婕靶熊嚢踩蛩?、法?guī)和可靠性要求，駕駛信息及專門針對(duì)駕駛員的個(gè)性化選擇在液晶儀表板上顯示更為合理，而中控屏則以顯示娛樂和其他駕乘人員的舒適信息為主。

HUD映射在風(fēng)擋玻璃上，可以讓駕駛員不必低頭就可看清重要信息。它有助于促進(jìn)便捷的人機(jī)交互，克服現(xiàn)有人機(jī)交互需求的瓶頸，將車況信息、ADAS、車聯(lián)網(wǎng)等多項(xiàng)信息呈現(xiàn)于HUD界面，高效、直觀、便捷。

雖然HUD當(dāng)前仍屬小眾，但其推廣應(yīng)用具備必然性：行車安全性、交互便捷性、行車智能性。HUD的整體結(jié)構(gòu)主要包括主控PCB板、LED光源、投影顯示及反射鏡，其實(shí)質(zhì)是光學(xué)器件。其技術(shù)壁壘主要是PGU（圖像生成單元）以及屬于材料學(xué)范疇的自由曲面反射鏡和擋風(fēng)玻璃。

還有一個(gè)重要的趨勢(shì)是交互技術(shù)融合。除儀表板、中控和HUD外，語音識(shí)別和手勢(shì)控制等交互技術(shù)是車載屏幕HMI（人機(jī)界面）的重要接口。在駕駛過程中，語音識(shí)別和手勢(shì)控制可以避免駕駛員分散注意力，更有利于行車安全。

作為一種新的交互方式，手勢(shì)交互已在一些車輛中逐漸應(yīng)用。相比傳統(tǒng)物理操作方式，光學(xué)手勢(shì)傳感是一種成熟的先進(jìn)技術(shù)，能簡(jiǎn)化人機(jī)交互，減少駕駛員的視覺分心和認(rèn)知負(fù)擔(dān)，提升安全性。例如，駕駛員可以用規(guī)定手勢(shì)控制系統(tǒng)，如調(diào)整音響音量、接聽或拒接來電、開始／結(jié)束導(dǎo)航、控制天窗、艙內(nèi)照明、收音機(jī)和聲音設(shè)置等。

ADAS和以前為移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)的技術(shù)，如面部識(shí)別、眼睛跟蹤或手勢(shì)控制，正越來越多地融入汽車；可定制照明解決方案也正在創(chuàng)造一種感覺良好的環(huán)境氛圍。

半導(dǎo)體解決方案助推智能座艙落地

智能座艙需要的半導(dǎo)體器件包羅萬象，而創(chuàng)新的智能解決方案是為智能座艙量身打造的，對(duì)提升IVE的作用不可小覷。

恩智浦信息娛樂系統(tǒng)與駕駛體驗(yàn)解決方案

車載信息娛樂系統(tǒng)的復(fù)雜度與日俱增，需要以實(shí)用方式處理和顯示的信息量也在不斷增加，這就需要強(qiáng)大而靈活的硬件解決方案，配以高性能圖形功能和豐富接口。恩智浦的方案主要是從整個(gè)系統(tǒng)考慮，提供汽車專用微處理器、軟件定義無線電（SDR）解決方案和音頻放大器，滿足所有OEM的要求和規(guī)范。

恩智浦完整的車載信息娛樂系統(tǒng)解決方案具有無縫訪問數(shù)字內(nèi)容及創(chuàng)建并操作內(nèi)容的能力。這個(gè)智能學(xué)習(xí)環(huán)境可根據(jù)用戶偏好進(jìn)行調(diào)整，用HMI支持語音命令、手勢(shì)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和高級(jí)個(gè)性化設(shè)置，實(shí)現(xiàn)豐富的用戶體驗(yàn)。

該方案采用經(jīng)過驗(yàn)證的器件，可縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，滿足設(shè)計(jì)快速變化的需求。例如，恩智浦的儀表板組合旨在以程式化而簡(jiǎn)單的方式，利用具有逼真視覺效果的高分辨率彩色顯示器向駕駛員傳達(dá)復(fù)雜的信息。儀表板組合包括通過2D和3D混合顯示器呈現(xiàn)的入門級(jí)高性價(jià)比解決方案。每個(gè)解決方案都結(jié)合了一整套軟硬件工具，并輔以恩智浦廣泛的生態(tài)體系開發(fā)工具。可重新配置的3D顯示器是高端儀表板組合，包括以下一些器件：

①i．MX應(yīng)用處理器：可選i．MX6DP、i．MX6DL、i．MX6D和i．MX6S雙核或單核，支持（高級(jí)）3D圖形、HD視頻、（高級(jí)）多媒體等功能

②微控制器（MCU）：MPC5xxx微控制器是基于Power Architecture?的可擴(kuò)展、高度集成MCU，專注于卓越品質(zhì)和長期可靠性，適用于ASIL D動(dòng)力、傳動(dòng)和控制應(yīng)用。

③信號(hào)調(diào)適：CD1020低成本22通道多開關(guān)檢測(cè)接口。

④CAN收發(fā)器：廣泛的CAN和CAN FD產(chǎn)品組合涵蓋所有CAN功能和電源模式，適用于更靈活、更安全的汽車網(wǎng)絡(luò)。

⑤汽車LIN解決方案：完整的多功能LIN汽車產(chǎn)品包括單頻、雙頻和四頻LIN收發(fā)器和LIN迷你系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片。

⑥電源管理IC：可選PF8100－PF8200、VR5500、PF8101－PF8201、PF7100、PF5020、PF5024等，4通道至12通道電源管理IC，面向高性能處理應(yīng)用，符合ASIL B安全等級(jí)。

⑦傳感器：實(shí)現(xiàn)了智能集成、邏輯和可定制平臺(tái)軟件的理想平衡，支持更智能、更獨(dú)特的應(yīng)用。汽車級(jí)品質(zhì)傳感器從環(huán)境中學(xué)習(xí)，有助于汽車安全駕駛。

⑧i．MX軟件和開發(fā)工具：專業(yè)支持處理器和微控制器應(yīng)用。

⑨工程服務(wù)：商業(yè)支持和工程服務(wù)。

恩智浦廣泛的MCU、處理器、傳感器和工具組合使HMI選項(xiàng)能夠用于語音識(shí)別、視頻和圖形、觸摸和手勢(shì)控制、視覺和圖像分析以及深度機(jī)器學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，確保各種GUI控制、語音激活和觸摸應(yīng)用的卓越性能。

瑞薩高端座艙和信息娛樂解決方案

8月底，瑞薩宣布完成收購Dialog，兩家公司的產(chǎn)品已經(jīng)整合在一起，高端座艙和信息娛樂解決方案就是這樣的組合。同樣，這是一種系統(tǒng)層面的方案，搭載R－Car H3、M3和M3N片上系統(tǒng)（SoC）、Dialog電源管理芯片（PMIC）和可編程時(shí)鐘發(fā)生器，以及多路視頻輸出和多種存儲(chǔ)器接口。

其靈活的時(shí)鐘發(fā)生器能夠產(chǎn)生1MHz到350MHz時(shí)鐘頻率，用單個(gè)器件代替多個(gè)分立式時(shí)鐘電路，從而節(jié)省工程物料清單（EBOM）成本并減小PCB面積。靈活的PMIC系統(tǒng)可為多個(gè)多核SoC供電，并集成具有多種睡眠模式的全電源軌管理系統(tǒng)，優(yōu)化了系統(tǒng)解決方案；經(jīng)驗(yàn)證的PMIC可以降低成本并縮短開發(fā)時(shí)間。

瑞薩還有一款帶觸控功能的汽車座艙解決方案，采用下一代觸控式HMI，以提供全面的座艙體驗(yàn)。低延遲直接驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)觸控，通過多個(gè)不同輸入觸發(fā)不同的觸控效果，無需喚醒應(yīng)用處理器。

其中的iW7038 LED驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置BroadLED? 背光照明驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可提供出色的LED電流匹配能力以及極佳的效率。PMIC的功能與上面的解決方案相同。

瑞薩為上述系統(tǒng)提供參考板，有助于工程師快速、輕松地開發(fā)應(yīng)用。

艾邁斯歐司朗智能座艙傳感和照明技術(shù)

艾邁斯歐司朗的方案主要體現(xiàn)的是這家在汽車行業(yè)積累了深厚技術(shù)的“百年老店”的特色器件。艾邁斯歐司朗的合并讓創(chuàng)新傳感和照明技術(shù)的結(jié)合如虎添翼，服務(wù)于手勢(shì)控制、駕駛員狀態(tài)監(jiān)控、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型HUB等應(yīng)用。

在智能座艙應(yīng)用中，艾邁斯歐司朗的三大光源解決方案包括：用于DMS（駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)）、IMS（智能座艙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）的VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）、IRED（紅外發(fā)光二極管）、2D／3D方案、手勢(shì)識(shí)別方案、HoD（方向盤離手檢測(cè)）、HUD抬頭顯示以及環(huán)境光等光傳感器等。

未來的汽車將配備越來越多的功能，使乘員和車輛之間的互動(dòng)更加直觀。手勢(shì)控制將是這一趨勢(shì)的主要部分。如今，駕駛員可以使用語音助手，并通過手勢(shì)控制不同功能。根據(jù)系統(tǒng)不同，艾邁斯歐司朗可通過以下方式實(shí)現(xiàn)：

基于IC的系統(tǒng)帶有分立式發(fā)射器和探測(cè)器，用于解釋簡(jiǎn)單手勢(shì)（左右和上下移動(dòng)）；基于三維相機(jī)和快速（復(fù)雜手勢(shì)）調(diào)制紅外光源的先進(jìn)系統(tǒng)用于ToF測(cè)量。手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)娛樂系統(tǒng)中控的人機(jī)互動(dòng)、調(diào)整門窗、內(nèi)飾燈控制等。除了在主駕駛位使用，在副駕駛甚至是后排也可以安裝手勢(shì)識(shí)別，方便人機(jī)互動(dòng)。

緊湊型紅外LED（IRED）Oslon Piccolo在一個(gè)小封裝中集成了極大的功率，使其成為客戶的理想選擇。駕駛員可以使用語音助手進(jìn)行導(dǎo)航，并通過手勢(shì)控制簡(jiǎn)單的功能。

通常，用于操作顯示的不同菜單項(xiàng)都在圖像的邊緣，需要手動(dòng)操作，而利用手勢(shì)識(shí)別，導(dǎo)航到目的地時(shí)即可顯示有相應(yīng)路線的地圖；同時(shí)減少了菜單項(xiàng)占用的地圖空間。

Oslon Piccolo的尺寸僅為1．6mm×1．6mm，封裝高度僅為0．81mm，與車內(nèi)顯示器結(jié)合可以輕松地安裝在小空間內(nèi)。1．15W的1A DC電源和10ns快速開關(guān)時(shí)間，適合作為恒定光源用于基于攝像頭的應(yīng)用，以及使用調(diào)制或快速脈沖光的3D圖像采集。汽車認(rèn)證（AEC－Q102）器件有兩種波長：850nm（SFH 4170S A01）和940nm（SFH 4180S A01）。

Oslon Piccolo將極其緊湊的尺寸與卓越的亮度值相結(jié)合，擴(kuò)展了汽車內(nèi)飾應(yīng)用的紅外電源發(fā)射器組合。

汽車投影是一種更“宏觀”的交互方式，包括HUD、窗口和徽標(biāo)投影、牌照、靜態(tài)水坑燈等。這是一個(gè)即將到來的、快速增長的市場(chǎng)。特別是智能投影將成為未來汽車內(nèi)飾不可或缺的一部分。特殊投影能夠與外部環(huán)境融合，無縫地融入駕駛員視野，在各種情況下為駕駛員提供幫助。未來應(yīng)用還將包括增強(qiáng)／混合現(xiàn)實(shí)HUD、汽車表面或窗戶投影廣告等。這種所謂的車窗和徽標(biāo)投影將把汽車變成一個(gè)延伸的表面，顯示相關(guān)信息或視覺效果。

另一款緊湊型LED產(chǎn)品是SYNIOS? P2720，采用與同系列產(chǎn)品相同的焊盤設(shè)計(jì)，極易進(jìn)行平臺(tái)化使用，提供卓越的照明質(zhì)量。其應(yīng)用包括HUD、窗口和徽標(biāo)投影、牌照、靜態(tài)水坑燈等。

TOPLED?反向鷗翼透鏡SFH 4246R則是一款高效紅外LED，切換時(shí)間短，質(zhì)心波長為940nm，適用于視覺控制手勢(shì)識(shí)別、機(jī)器控制、紅外線光電保護(hù)等。超緊湊紅外LED可在汽車內(nèi)部實(shí)現(xiàn)手勢(shì)控制和直觀互動(dòng)。

變革方興未艾

目前，汽車座艙及其人機(jī)交互設(shè)計(jì)正在經(jīng)歷一場(chǎng)根本性的變革。主機(jī)廠也已意識(shí)到，消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)已從實(shí)際駕乘體驗(yàn)轉(zhuǎn)向基于個(gè)人品味、娛樂和工作效率的體驗(yàn)，各種座艙功能需求將不斷增加車內(nèi)體驗(yàn)的持續(xù)創(chuàng)新，也為涉足汽車領(lǐng)域的供應(yīng)鏈廠商帶來了大把的機(jī)會(huì)。