2万字带你看懂什么是智能座舱

作者 / 阿宝

编辑 / 阿宝

出品 / 阿宝1990

现在市面上只要在卖的车，在推销出售的时候，如果不说这车有智能座舱，你都不好意思给别人推销，哪怕仅仅只有一个纯液晶显示的中控大屏，到底什么样的座舱才算是智能座舱？

座舱一词由飞机和船舶行业引进而来，“舱”指飞机或船的内部空间。舱体可分为驾驶舱、客舱、货舱等

智能座舱的发展历程有点像手机的发展历程，就好比手机最开始的核心作用就是用来打电话沟通使用，后面才慢慢有短信、微信、微博、抖音等各种各样的APP功能，而且后面越来越离不开这些附属功能，智能座舱最开始就是一个乘坐的空间，只要能指示对应的行车状况就行，有一个收音机可以听听广播，机械按键控制空调、后面才逐渐有了蓝牙、触摸大屏、手机互联等等。

在没有出现汽车之前，你需要的仅仅是一匹马，一匹跑的飞快的马，就是纯粹的一个出现工具，现在已经出现越来越多的ADAS智能汽车，智能汽车通过搭载先进传感器、控制器、执行器等装置，运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术，具有部分或完全自动驾驶功能，由单纯交通工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。

智能汽车由车联网、智能座舱、自动驾驶三部分组成，汽车座舱即车内驾驶和乘坐空间。智能座舱是指配备了智能化和网联化的车载产品，从而可以与人、路、车本身进行智能交互的座舱，是人车关系从工具向伙伴演进的重要纽带和关键节点。

智能座舱的主要构成和发展历史

从汽车座舱升级路径情况来看，座舱产品正处于智能时代初级阶段。60-90 年代为 机械时代，座舱产品主要包括机械式仪表盘及简单的音频播放设备，功能结构单一，基本都是物理按键形式，可提供的信息仅有车速、发动机转速、水温、油耗等基本信息；

2000-2015 年为电子化时代，随着汽车电子技术的发展，座舱产品进入电子时代，装置 仍以机械仪表为主，但少数小尺寸中控液晶显示开始使用，此外也增加了导航系统、影 音等功能，为驾驶员提供较多信息，整体单车配套价值在 2000 元以内。

2015 年进入智能时代初级阶段，以大尺寸中控液晶屏为代表率先替代传统中控，全液晶仪表开始逐步 替代传统仪表，中控屏与仪表盘一体化设计的方案开始出现，少数车型新增 HUD 抬头 显示、流媒体后视镜等，人机交互方式多样化，智能化程度明显提升，整体单车配套价 值约为 4500 元。

但现阶段大部分座舱产品仍是分布式离散控制，即操作系统互相独立，核心技术体现为模块化、集成化设计。未来，随着高级别自动驾驶逐步应用，芯片和算法等性能增加，座舱产品将进一步升级，一芯多屏、多屏互融、立体式虚拟呈现等技术普及，核心技术体现为进一步集成智能驾驶的能力，整体单车配套价值超过 8000 元。

当前智能座舱仍处于发展初期，即电子座舱阶段，更多的是电子信息系统整合成“电子座舱域”；从第二阶段开始，软件真正体现智能座舱的功能，更多助理式功能不断添加；第三、第四阶段主要是自动驾驶普及后，智能座舱开始演变成个人的第三生活空间。

智能座舱发展经历了整体基础-细分产品-融合方案的格局变化。先是整体的电子电器架构和操作系统的出现，随后各细分产品逐渐上车，如今的趋势是各产品的整合协同。

可以看到，真正的智能座舱不是单体智能，某个零部件达到电气化和智能化，而且乘坐仓里面的电气联动化，智能化。

智能座舱的行业环境和发展趋势

自2015年起，中国政府为提高工业智能化水平，发展实施强国战略，国务院颁布《中国制造2025》等一系列促进汽车产业发展的利好政策，为汽车智能座舱行业的发展奠定基础。

在利好红利层面，政府为支持新能源汽车产业高质量发展，政府陆续颁布《新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》、《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》等政策，建立完善补贴政策，鼓励智能汽车及相关产业的发展。

主机厂、互联网、用户三个臭皮匠一起推动座舱发展

主机厂寻求品牌差异化：传统主机厂之间竞争越来越同质化，除了少数车型外，各品牌无均无法在技术上取得觉得优势，智能座舱有机会使主机厂突破现有局限性，形成产品差异化，同时拓展新业务模式开发增量市场，当然主机厂是甲方爸爸，必然逼着零部件产品进行智能化设计。

互联网科技企业发掘增量市场：传统的芯片、操作系统提供商如苹果、谷歌、微软等，在现有移动终端 市场已经趋于饱和，急需发掘规模庞大的增量市场，继PC、手机、平板电脑后，汽车将成为 下一个合适的智能终端载体。所以看到华为、大疆、滴滴、苹果、小米、百度、阿里等互联网企业这么着急下场造车。

汽车出现市场用于海量的数据，互联网企业用好这个数据，可以增加营收的同时可以完善自己的生态闭环。

消费者希望提升体验：在手机不断普及的背景下，消费者对于汽车智能化的需求不断提升，从消费者的主观角度看，汽车在维持驾驶属性之外还要加入更多智能移动空间属性。

中国汽车座舱行业的竞争主体包括国际汽车品牌、中国智能汽车新势力、中国新能源汽车自主品牌以及中国传统汽车企业。

国际汽车品牌：奥迪、特斯拉等国际主流整车厂商凭借其品牌及用户优势布局中国汽车智能座舱行业，该类型竞争者运用先进的座舱电子技术为消费者提供高效便捷信息操作和交互方式，建立品牌的差异化优势，配置智能座舱的车型多为高端豪华车型，汽车智能座舱在中端车型的渗透率较低。

中国智能汽车新势力：蔚来、小鹏、哪吒等中国智能汽车新势力凭借其技术优势布局中国汽车智能座舱行业，该类型竞争者较重视车型的外观造型及内饰设计。

中国新能源汽车自主品牌：以比亚迪(002594)、吉利为代表的中国新能源汽车自主品牌重视座舱的外观，该类型企业在发布的新车型中采用先进的汽车智能座舱，提升产品性价比。在软件方面，吉利、比亚迪等新能源汽车自主品牌采取基于Android系统深度开发模式，通过集成第三方的技术及应用构建其智能座舱场景。

中国传统汽车企业：以北汽、上汽为代表的中国传统汽车企业通过与互联网企业建立合作关系，利用互联网企业的优势资源，快速构建车载智能互联生态场景和体系，打造品牌专属汽车智能座舱。

车联网与家庭物联网将逐渐融合

出行场景和生活场景连接将提升用户的消费体验：在智能互联时代，人车关系的建立依赖基础数据的获取，车辆通过智能获取用户生活数据、出行数据，实现对用户的洞察，从单纯的出行工具向在线生活工具进化，通过场景化的服务准确预判用户需求，满足用户个性化需求。

车厂与家居自动化方案商合作势不可挡：目前，部分国际汽车厂商与居家自动化解决方案服务商建立合作关系，在车内空间和家庭场景同时布置智慧装置，如温湿度、门窗感测装置，由智慧装置发出的通知可直接显示在汽车仪表板上。

三星、华为案例：宝马与三星旗下智慧家庭装置整合服务商SmartThings进行合作；HUAWEI HiCar 提供人-车-家全场景智慧互联解决方案。

主动交互模式重新定义人与车的关系

汽车主动安全科技的发展有望在汽车智能座舱场景引入主动响应式交互模式，提升人与车之间的“默契”，提升驾驶安全性及用户体验度。

a. 安全性是汽车智能座舱主动交互模式的重要体现，内置于例：

前排驾驶者：DMS，通过驾驶者佩戴的可穿戴设备实时监测获取信息，中国本土企业专注于疲劳驾驶预警系统的企业包括清研微视、径卫视觉科技等企业。

后排乘客：主要为后座提醒系统功能，实现遗留儿童检测、警报等功能。目前智能汽车后座提醒系统尚未普及，部分驾驶者可选择配置，未来伴随汽车主动安全科技的发展及用户安全意识的提高，后座提醒系统在汽车智能座舱场景的渗透率有望升高。

b. 提升用户体验度是汽车智能座舱领域的发展重点，在汽车领域，沉浸式游戏、家庭影院等偏重娱乐性和舒适性的设计日益普遍，伴随汽车智能座舱行业的发展，汽车有望实现用户情绪的主动解读，判断用户需求，为用户提供精准化服务。（车载娱乐系统）

例：

本田汽车为NEUV概念车搭载了名为“情绪引擎”的人工智能系统，系统可根据驾驶员的表情分析情绪，通过检测判断为用户提供更好的乘坐环境及立体的情感智能化体验。

各大车企新型智能座舱配置日益丰富

主流车企新产品广泛采用 大尺寸屏幕、语音交互触控等功能，部分型同时配置使HUD座舱芯片以英伟达和高通为主，特斯拉等新势力车企设计风格突出，中控盘与仪表整合一。 

统计近两年车企对外宣称的智能驾驶舱车型，目前搭载智能驾驶舱主要三类企业：

新能源/新势力车企：蔚来、理想、小鹏、拜腾、天际

自主品牌：从紧凑型到中型，价格10万就可以上智能座舱，基本自主品牌都有多屏的智能座舱车型。

合资/外资品牌；BBA中高端车型搭载，普遍价格30万以上。

长安CS75plus、长城H6改款后销量较好，智能化是其重要卖点之一。

当前整个智能座舱市场还处于初期的爬坡阶段，L0级、L1级功能(高工智能汽车分类，非智能驾驶分类)开始迅速普及，同时也是L2级、甚至是L3级功能的导入期。 

高工智能汽车研究院根据新车上险量数据统计显示，1-6月数字化智能座舱功能平均渗透率提升至33.11%，相比去年（23.95%）提升了接近10个百分点。

对于Tier 1来说，智能座舱是原有中控屏的升级，新产品取代旧产品，增速约10%-20%，2020年智能座舱市场规模国内约500亿元，2030年可以达到1000亿的市场。

智能座舱单车价值量提升。传统驾驶舱通常只有一个中控屏（普遍十英寸以内），单车价值量在1500元左右，智能座舱可添加的功能包括更大的屏（价格可以达到2500）、液晶仪表盘、HUD、后座娱乐系统、流媒体后视镜以及车联网模块，长期来看，硬件的单车价值量将很可能增加至9000元以上。

智能座舱各功能渗透率也在不断提高：当前新车型上全液晶仪表盘的渗透率约28%，HUD渗透率约10%，未来提升空间较大。受益于智能驾驶舱渗透率不断提高，预计2019-2023年智能座舱电子复合增速将达到20%。 

智能座舱组成和主要技术简介

智能网联汽车存在三大元素，智能交互、智能驾驶和智能服务。其中，智能交互是抓手和入口，而智能驾驶和智能服务是输出的驾驶操控体验和服务体验，以智能化技术为核心的智能驾驶是必备功能，以网联化为核心的智能服务是体验和商业模式创新的切入点。

智能座舱产业流程如上图所示：

软硬件底层技术根据产品的不同需求应用到各个智能化零部件中；

不同智能化零部件在座舱内集成形成一套完整解决方案，以整车体现，整车进而销售给车主；与此同时，基础设施参与整个流程，为各环节提供数据传输、运算存储等服务

智能座舱成为智能网联汽车核心价值载体之一，成为各大汽车厂商进行差异化竞争的核心领域。目前智能座舱主要由硬件（仪表盘、中控导航、HUD、流媒体后视镜、智能空调控制等其他系统）软件（操作系统、虚拟层、中间件、应用软件）、人机交互（语音识别、人脸识别、触摸识别、手势识别、虹膜识别、生物识别）三大逻辑部分构成。

从智能座舱研发环节来看，主要涉及到软件工程&硬件工程：

1）软件工程：

操作系统、

基础软件（虚拟化等）

智能基础（用户画像、情景感知、多模态融合交互等）

应用开发（Android为主）

仪表软件开发（QNX为主）

TBOX软件开发（Linux）

云服务（信息安全等）；

2）硬件工程：

显示硬件（屏幕、HUD等）

交互设备、摄像头

通信单元/网关

座舱域控制器等

智能座舱产业链

上图是智能座舱的全产业链图，可以看到依旧是按照传统的tier1 和tier2的分法，从tier2上游的芯片、PCB操作系统，面板等企业，现在很多都从tier2去转型做tier1去了，特别是显示面板相关的企业，tier1分的比较清楚就是按照产品类型分类，信息娱乐系统，驾驶显示系统、HUD、流媒体后视镜等等，针对整个产业链一些重点的物料进行讲解。

4.1 供应链上游：CPU芯片

半导体、能源革命驱动的此轮汽车智能化、电动化浪潮，半导体格局反应产业链格局

座舱芯片：高通算力高、集成度高、性价比高，份额提升明显。

自动驾驶芯片

封闭生态战胜开放生态

L3+：英伟达>高通>华为

L3以下：Mobileye市占率最高，但黑盒子交付模式越来越不受车厂喜欢，未来开放模式将更受大家欢迎；地平线、黑芝麻(000716)等国产厂商有机会

智能汽车芯片目前主要变化出现在座舱域、辅助驾驶/自动驾驶两大域控制器上。

智能座舱芯片是由中控屏芯片升级而来，目前主要参与者包括传统汽车芯片供应商以及新入局的消费电子厂商，国产厂商正从后装切入前装，包括：四维图新(002405)（杰发科技）和全志科技(300458)。

自动驾驶域控制器为电子电气架构变化下新产生的一块计算平台，目前占主导的是英特尔Mobileye和英伟达，高通、华为重点布局领域，同时也有地平线、芯驰科技等创业企业参与。

智能座舱域控制器的CPU芯片市场组成：传统汽车芯片厂+消费级芯片巨头

智能座舱域控制器芯片市场主要玩家：

1.传统汽车芯片厂商，主打中低端市场：NXP、德州仪器、瑞萨电子等；

2.手机领域的厂商，主打高端市场：联发科、三星、高通等。

由于域控制器芯片市场仍处于行业萌芽期，目前国内搭载座舱域控制器芯片的车型绝大部分仍然采用的是德州仪器的Jacinto6 和 NXP 的 i.mx6 等上一代产品。国内竞争者主要有杰发、芯驰等。

竞争格局：以2015年为时间节点，传统的汽车芯片厂家遇到消费领域巨头芯厂家的挑战，

2015年前：以瑞萨、NXP、TI等传统汽车芯片主导市场，这三家占据市场60%的份额。

2015年开始：越来越多的消费级芯片巨头参与汽车片芯片生产商重组并购。

智能座舱域控制器的CPU芯片市场-车规级芯片VS消费级芯片（ 相对于消费级芯，车规级芯片对于可靠性、安全性的要求更高）

验收条件更苛刻，且周期长：车规级芯片在温度、湿度、碰撞等多个维度范围更宽，需要承受的极限条件更苛刻

更新换代速度更慢，升级动力不足：由于开发需求的复杂化，在芯片设计、测试等环节投入更高的成本和时间，车机芯片的更新换代速度相对较慢（有的车型一卖就是七八年），车机芯片升级的动力不足，态度更加谨慎。

趋势变化，这两年车机芯片的运行速度已经和消费级芯片的运行速度差距大幅度减小。

参照手机，汽车座舱领域迭代速度加快，车机芯片的运行速度已经和消费级芯片大幅缩小，产品的生命周期越来越短。

市场竞争越来越激烈，玩家格局也发生变化：原本手机领域的厂家如联发科、三星、高通都加入阵营，未来华为、紫光展锐也会加入。

手机领域的厂家主要着眼点在于研发成果的最大限度利用。而原本传统的汽车SoC芯片厂家NXP、瑞萨和德州仪器压力大增。

智能座舱域控制器芯片未来3-5年的玩家

智能座舱芯片：高端以高通、英特尔、瑞萨为主（还要看其第四代产品竞争力），高通领先

CPU性能对比：高通820A CPU性能与英特尔、瑞萨基本一致。但8155具备全方面的性能优势，8.5万DMIPS同代产品领先。

GPU性能：目前浮点性能上，高通相比于瑞萨、英特尔领先较多，比如820A的GPU性能为588GFLOPS，而英特尔为 216GFLOPS，瑞萨为115.2GFLOPS。

中低端玩家：恩智浦(i.MX6/i.MX8)、德州仪器(Jacinto 6/ Jacinto 8)

低端产品：意法半导体（A5/A6）

待进入玩家：华为、三星、联发科。

4.2 座舱软件架构

智能座舱软件架构：主要分为底层操作系统、中间件和上层应用  

公司向下和芯片厂商做起，与高通、瑞萨等芯片厂商合作；向上与车厂合作开发产品服务和应用，公司目前形成了集智能驾驶舱、汽车娱乐系统、智能仪表盘、ADAS和HMI于一体的产品矩阵。

智能座舱软件架构远比传统IVI、仪表盘嵌入式软件系统复杂。

芯片/操作系统层面：虚拟化/剪裁优化的操作系统/固件驱动程序。

中间件层面：车机互联、语音接口框架、导航和位置服务框架、传感器融合和ADAS、音频接口、CAN总线通信机制。

顶层应用、UI设计及多屏信息交互：Kanzi UI & Kanzi Connect。 

域控制器的底层操作系统竞争格局（QNX 、Linux 平分秋色，微软渐淘汰 ）

底层车载操作系统形成 QNX、Linux、Android 三大阵营，WinCE 即将退出市场。

国内企业方面：阿里基于Linux 系统内核开发出 AliOS，上汽荣威所搭载的斑马智行系统即基于 AliOS 打造。此外，鸿蒙系统（Harmony OS）同样 基于Linux系统内核开发。

各大车企以底层操作系统为基础，进行二次开发

车企做底层操作系统的两种方式：

1.自建技术团队：绝大多数外企车厂、零部件供应商（如奔驰、宝马、博世等）和国内造车新势力 （如小鹏、蔚来等）选择自建技术团队，在底层操作系统基础上进行定制化开发，形成自己独有的车载系统。

2.与互联网公司合作：部分国内主机厂（如上汽荣威）选择和互联网公司合作，开发一定的权限，直接搭载合作伙伴所开发的车载系统。

车企开发自主车载系统方式主要分为三种：

标准的定制化操作系统，从系统内核到应用程序层级进行深度重构，将硬件资源进行整合优化

ROM方式，基于需求定制化汽车服务及以上层级，下层则基于Android等系统自有架构

超级APP方式，只在应用层调系统已有接口实现相关功能，其余层级则完全沿用已有系统架构。

国内能提供定制专属操作系统的上市企业包括：中科创达(300496)、东软集团(600718)、诚迈科技(300598)、四维图新以及德赛等车机系统 Tier 1 级供应商等。

虚拟机对于智能座舱非常重要

根据ISO26262标准规定，仪表盘的关键数据和代码与娱乐系统属于不同安全等级。因此，虚拟机（Hypervisor) 管理的概念被引入智能座舱操作系统，虚拟机可以允许符合车规级安全标准的QNX与Linux共同运行。

虚拟机hypervisor，亦称为VMMM（virtual machine monitor），随着座舱处理器的性能越来越强，座舱电子涵盖的功能越来越多，虚拟机已经成为座舱电子不可或缺的软件系统。

在虚拟环境下，物料服务器的CPU、内存和I/O等硬件资源被虚拟化并受hypervisor的调度，多个操作系统在hypervisor的协调下可以共享这些虚拟化的硬件资源，同时每个操作系统又可以保持彼此的独立性。

目前常见的虚拟机包括黑莓的QNX，英特尔主导的ACRN、Mobica为代表的XEN、松下收购的Open Synergy的COQOS、德国大陆汽车的L4RF、法国VOSyS的VOSymonitor，其余的还有很多，包括Green Hills的intergrity，日本的eSOL，SYSGO的Pike，mentor的Nucleus，三星哈曼的Redbend，EPAM的xen；

QNX公认是最成熟安全程度最高的座舱虚拟机操作系统，不过收费比较高，包括入门费、席位费、服务费和授权费（按照屏幕量收费），QNX虚拟机采用虚拟CPU模式。

智能座舱中间件软件或许成为卡脖子技术

中间件层概念：又称系统服务层，居于操作系统之上，应用之下。中间件可提供一系列丰富的组件和接口，应用程序借助此层提供的接口，访问操作系统提供的服务，具体包括文件系统、图形用户界面和任务管理等。

国内由 IBM、Oracle 等外资软件巨头占据：入局较早，凭借企业规模、品牌影响力、研发实力的优势，在中间件市场占据主导地位。国内玩家包括普元信息、东方通(300379)、宝兰德、中创股份、金蝶天燕、中科创达、东软集团等。

车载HMI中间件层：KANZI 占据大头

人机交互涉及到的软件主要包括设计侧+实现侧：

1）设计侧：汽车HMI的设计分为UX、UI和UE

设计过程中涉及到的软件主要有photoshop、Sketch、Afterffects、Efllustrator，CorelDRAW等，不同的主机厂设计部门，Tier1,设计服务公司都会有一定差异；

2)实现侧：主要包括操作系统、HMI集成软件

操作系统前面已经说了，主要是LinuxQNXAndroid，HMI集成软件方面，主要有三大类 KANZI、CGI、Qt，HMI 集成设计软件可以解决众多图形化用户界面分化的问题，使得用户界面的设计师和工程师可以把注意力放在他们自己最能胜任的地方。

应用程序层位于软件层次结构的最顶层，负责系统功能和业务裸机的实现。

以地图导航市场为例，根据前瞻产业研究院数据显示，近年来我国车载导航地图市场规模快速增长， 2012-2018 年年均复合增速达 28%，至 2018 年市场规模已达 42 亿元。前装车载导航地图主要由四维图新、高德地图、凯立德供应，其中四维图新以 38.3%的市场占比位居第一。

车联网APP上车使得车企与互联网企业产生用户数据归属的分歧，双方均出于收费、壁垒考虑，希望手握用户数据

无论是软件还是硬件产品商，都想在收费方面进行控制，都想获得一杯羹。其中，硬件产品商的收费方式为：后端软件收费（用户需要开通不同APP的应用的时候，需要付费），定制语音服务的时候付费。

互联网企业的想法：习惯用手机思维，认为消费者在手机APP上产生的数据通常归软件公司所有。

互联网厂商的挣扎：以新生态入局汽车数据争夺战，奈何车企不愿共享数据，也就无法提升产品体验，车企也不愿让软件管理经过互联网审核流程，苹果、谷歌系典型代表，国内有BAT、华为

互联网公司入局汽车数据争夺赛，企图开辟新的生态圈，但推广效果并不理想，根本原因在于，车企不愿把汽车数据共享给互联网公司，也不愿意互联网公司掌控车载信息娱乐系统。而对于互联网企业而言，如果车厂拒绝提供数据的话，无法获取到数据提供更好的产品体验提升。

2014 年，苹果推出 Carplay 投影模式，谷歌牵头成立OOA（开放汽车联盟），并于同年 6 月推出 Android Auto 投影模式。2016年，谷歌又推出 Android Auto 嵌入式操作系统。

推广困难的原因：苹果给车企和Tier 1 级供应商定制空间较小，投影 APP 及布局设计都取决于苹果公司，车企自身定制的专属 APP 也需要按照CarPlay去重新开发适配。谷歌方面，整车厂可基于谷歌的嵌入式操作系统及其软件组件开发车载信息服务终端及其应用，大大节省了技术研发投入，但整车厂商不愿接受操作系统的版本升级、管理及第三方信息娱乐系统应用的审核权都掌握在谷歌手中。

国内方面，2015年，百度发布 CarLife，阿里推出 YunOS for car，腾讯推出 MyCar。华为于2019年推出Hicar 智慧互联解决方案。

智能座舱数据分行车工况、地图、车联网用户数据三类，前两者分别掌握在车企、地图商&车企手中，用户数据是未来增值服务的核心部分

行车工况数据是关系着车辆行驶安全，目前是牢牢掌控在车企手中。

地图数据主要由地图商和车企共享。

而基于车联网平台形成大量用户数据是未来增值服务核心部分。

最终汽车或类似于手机，以上三部分汇总形成大数据，在产业链核心玩家中分配。

特斯拉自研操作系统、通过自动驾驶软件和性能升级实现收费，证实这一软件收费模式的可行性，因此也被行业纷纷效仿

随着智能座舱的发展，越多越多的APP都想进入车载领域。在这方面，特斯拉通过自动驾驶软件和性能升级收费获得收益，其他的车企也希望在软件收费的领域有所作为。目前，已有很多汽车厂家已经行动起来，相信不久汽车厂家会单独成立类似软件应用的公司来和这些第三方谈合作。

4.3供应链中游

智能座舱之仪表盘：对比传统仪表盘，液晶仪表盘工艺更为复杂

对比传统仪表，液晶仪表布局、架构、散热都有巨大的区别，显示屏的反光和传统的LED反光方案不同，总成中增加了PCBA、显示屏、支架等等，同时还需要底层操作系统作为支撑

智能座舱之仪表盘：液晶仪表盘是大势所趋，HMI设计尤为重要

目前走量车型还是以机械式仪表盘为主+4.3寸小液晶显示里程：车速和转速依旧使用机械指针保障可靠性。

趋势：传统的机械式仪表→全液晶仪表，与ADAS、车载信息娱乐系统一体化融合（显示更多的安全和娱乐信息，此外也会集成更多的主动安全功能、 ADAS 信息，有望与车载信息娱乐系统一体化融合。）

液晶仪表作用：信息输出口，承载导航、蓝牙、多媒体等中控交互信息，便于驾驶员浏览

如何在尺寸有限的液晶仪表盘上进行合理的UI设计，以及兼顾安全可靠以及娱乐&美观，成重要考验：液晶仪表盘尺寸有限，随着显示内容、交互功能逐渐增多，HMI的设计重要性凸显，包括功能安全图标的布局，交互信息的布局，UI炫酷的同时，既不影响驾驶安全，又符合用户行为习惯。

Tier 1对液晶仪表盘的设计要求，交互友好并且不死机：按需求增加软件的数量，做到快速指示、多功能交互时或多套UI时不死机。 

智能座舱液晶仪表盘市场情况：中高端车型渗透率高、国内品牌占有率低

中高端车型全液晶仪表处于快速渗透期，未来有望逐渐由中高端向低端快速渗透。根据样本统计情况，2017年12-20万、 20万以上车型全液晶仪表渗透率仅分别为10.9%、 6.8%，至 2020 年渗透率已达 33.3%、38.9%，渗透率提升迅速。

12 万以下车型近几年全液晶仪表渗透率仍较低，至 2020 年仅 3.9%。随着技术成熟，规模化应用后，成本进一 步下探，未来低端车型渗透率有望加速提升。

全液晶仪表渗透率合资和自主品牌均处于快速提升期。根据样本统计情况，全液晶仪表合资品牌渗透节奏明显慢于自主品牌，2017年自主和合资渗透率分别10.0%/2.6%。但2020年度款车型来看，合资基本追平自主，自主和合资渗透率分别为28.2%和26.4%。

国内品牌公司的占有率非常低，主要还是外国品牌为主，外国品牌主要以大陆、电装、伟世通、日本精机、国内的主要有德赛、航盛、友达、竞争比较比较大；

智能座舱液晶仪表系统软件：QNX市占率50%

相对于普通操作系统，汽车所采用的操作系统为RTOS（实时操作系统），实时性和可靠性更高。目前主流的RTOS包括QNX、嵌入式Linux 、ΜC/OS-II、 VxWorks、WinCE。

目前仪表操作系统以QNX为主，市占率超过50%。2014年QNX采用Rightware KanziUI解决方案（被中科创达并购）之全新仪表盘，之前双方合作过全新奥迪虚拟驾驶员座舱项目。

智能座舱智能基础：人机交互，目前智能人机交互的主流方式是语音，手势和生物识别还处于发展早期

新兴人车交互范：语音、生物识别和手势

语音是人车交互的主流方式，形式分内置和聚焦交互两种：①内置，汽车车内的屏幕作为功能的扩展；②聚焦交互，通过把交互方案放在手机、车机的连接当中，收取信息。

语音交互的进展：语言识别准确率高（90%以上） ，而产品体验的改进空间非常大，尤其是算法智能程度。

手势和生物识别交互还处于发展早期，目前行业内所采用的手势识别有三种：结构光、TOF飞行时间法以及成像技术

多模态融合交互为智能座舱中控人机交互趋势，其包含：物理按键、触控、语音交互、手势控制，车内交互方式的更迭与共存是一个体验升级的过程，多模态融合交互成为趋势。

优质的人机交互体验建立在人车双方流畅的互动&反馈：车载人机交互的本质是人与车子的交流，而交流必定是双方之间有互动有反馈，人对机器发出指令，机器也要能在极快的时间内做出回应。

1.实体按键必不可少，尤其是部分安全器件：分布在方向盘、驾驶控制台，方便驾驶证控制/盲操作，另一些安全器件的控制是只能用按键去控制，比如雨刮，远光灯开关等。适用一键命令模式，一键语音，一键接听挂断电话，一键声音大小

2.触摸主要从手机端消费行为习惯转换而来：部分车大屏为触摸竖屏，唯一缺点播放视频无法横屏，也已有高级车播放视频能做到自动旋转横屏全屏播放，比亚迪唐 、威马EX5、奇点iS6等。

3.手势控制主要适用于流媒体等控制，使用有局限：主要应用在流媒体、FM控制，只能在固定的某种交互界面下有实现功能，不能所有的界面下都能操作。

4.车载语音属于锦上添花，双向交互反馈的设计是重点：车载语音需要双向反馈，实现不需要用户触控完成多指令的需求

流媒体后视镜

流媒体后视镜就是通过车辆后置的一枚摄像头，实时的拍摄车辆后方的画面，并将其无损、无延迟的在中央后视镜显示屏呈现出来。即以摄像头的视角，观察车辆后方的真实情况。

优点：

1. 减少视觉盲区

2. 增强夜视能力

缺陷：

1.惧脏污

2.畸变

国内供应商主要包括凌度、贝思特、华阳集团(002906)、台北研勤科技、360 安全科技、小蚁科技、嘉丰卓越、捷渡、好帮手等。

驾驶员检测系统DMS：被动式→主动式

DMS（驾驶员监测系统）为车内人机交互的一大应用领域，主要分为主动和被动两种：DMS在发现驾驶员出现疲劳、打哈欠、眯眼睛及其他错误驾驶状态后，DMS系统将会对此类行为进行及时的分析，并进行语音灯光提示，起到警示驾驶员，纠正错误驾驶行为的作用。

? 被动式DMS系统：基于方向盘转向和行驶轨迹特征来判断驾驶员状态；

? 主动式DMS系统：基于摄像头和近红外技术，从眼睑闭合、眨眼、凝视方向、打哈欠和头部运动等，检测驾驶员状态；

DMS系统多数靠Tier 1和算法企业合作实现的

大部分Tier1已推出DMS完整解决方案：目前主流参与商包括法雷奥、博世、大陆、电装、现代摩比斯、伟世通、维宁尔等，在中国企业中，海康阿威视、商汤科技、百度、大华等公司的DMS产品也已落地在各个品牌车型上。

DMS系统多数是靠Tier1+算法企业合作实现的，典型供应商包括EyeSight、Smart Eye、FotoNation、Seeing Machine 等；本土DMS力量正在崛起，典型参与方包括：虹软科技(688088)（截至2020年4月，公司已有量产产品）；中科创达（算法切入，MM solution技术实力突出）；此外，锐明技术和鸿泉物联也有较强实力（商用车DMS布局较好）。

HUD 抬头显示（最具爆发性座舱电子单品）

HUD，即汽车抬头显示仪，可以把重要的信息，映射在风挡玻璃上，使驾驶员不必低头就可以看清重要汽车信息。

HUD整体结构主要包括主控PCB板，LED光源，投影显示以及反射镜，其实质是一个纯光学器件。其中主控板主要包括图形控制、主控通信和电机控制；LED光源通过设立LED阵列板来提供足够明亮的光使得投影的图像和信息清晰显现；投影显示部分通常使用液晶屏，这些内容通过反射镜改变光路角度最终在挡风玻璃上成像。

HUD的技术壁垒主要存在于：PGU、自由曲面反射镜、挡风玻璃

HUD当前三种主流投影成像技术（TFT-LCD 和 DLP方案成熟，MEMS激光投影技术暂达不到车规级要求）

HUD最核心部件为影像源（投影显示部分），主流投影成像技术有三类：TFT-LCD成像技术、DLP投影成像技术和MEMS激光投影技术。

HUD现有三种技术路线，逐渐由后装为主的C-HUD，升级至当前直接投影至前挡风玻璃的W-HUD，未来，AR-HUD普及逐渐具备可行性。（C-HUD→W-HUD→AR-HUD）

HUD当前仍属小众，但其全面推广具备必然性。主要装配HUD对于终端使用者来讲存在三大必要性：行车安全性、交互便捷性、行车智能性，三大需求端的必要性必然推动HUD的全面普及

4.4供应链下游智能座舱集成产品竞争格局

传统汽车供应链是链条式的上下游模式，主要由整车厂商主导，传统 Tier 1 级供应商向整车供应商直接提供座舱产品，主要原材料来自于更上游的Tier 2级供应商，甚至Tier3供应商。

智能座舱产业则呈现出明显的集成、跨界合作趋势。

智能座舱产业链中，上游零部件厂商寻求向下延展，下游整车厂商需求向上延展，纷纷抢夺 Tier 0.5 座舱解决方案集成供应商的位置，呈现出明显的融合和跨界趋势。此次博弈中共出现了三股势力，分别为：整车厂、传统 Tier 1、互联网。并且三方势力各有优劣势。

产业链可能存在的两种跨界形式（跨界合作和零部件大厂收购科技公司）

未来主要可能存在两种方式的跨界。

1. 传统车企和Tier 1与互联网巨头互相合作，比如已有一定合作基础的上汽和阿里。车企将相对封闭的生产数据一定程度开放给互联网企业，用于座舱智能化的升级。

2. 零部件大厂收购有发展潜力的科技公司，进而掌握核心技术。

长期来看，相对封闭的汽车产业在智能网联的冲击下必将选择开放和合作，而整个汽车价值链的重心也将从硬件的生产制造逐渐转向系统、算法等软件层面。未来掌握了核心软件能力、数据的互联网公司，以及转型及时的主机厂将占据行业主导地位。国内汽车发展虽然落后国外，但互联网行业一直占据主导，拥有流量和生态优势。因此国内车企、其他供应商或将借助互联网加速缩短甚至赶超国外大厂

互联网和科技公司在产业中占比升高，他们在算法、芯片、网络连接和生态系统搭建上占据优势，而传统主机厂和Tier 1则在汽车传统的生产制造环节有丰富经验。

传统 Tier 1最终成为 Tier 0.5需具备提供专属操作系统的能力和提供座舱域控制器解决方案的能力

传统 Tier 1（车机供应商）最终成为 Tier 0.5（座舱解决方案集成商）应具备 2 点能力：

1）提供专属操作系统的能力

由于整车厂寻求品牌的差异化，需要供应商为其提供专属操作系统，而又由于 AGL 等开源车载操作系统的存在，为定制操作系统提供了基础，因此传统 Tier 1 应至少具备定制操作系统的能力，为整车厂提供差异化产品。

2）提供座舱域控制器解决方案（计算平台）的能力

智能座舱正处于市场快速增长期，未来智能座舱使用一颗域控制器芯片，支持多个操作系统， 从而才能达到高度集成，各个系统和芯片互相联系，达到实时数据通信。因此传统 Tier1应具备更好的适配域控制器芯片、电子元器件以及操作系统等的软硬件集成开发能力。

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（李佳佳 HN153）