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。現(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?？芍匦屡渲玫?D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),。