蓋世汽車研究院:智能汽車HMI發展展望
更新于:2025-03-26 12:39:51

智慧汽車HMI以座艙SoC、域控為底層基礎,操作系統、中間件、應用軟體為軟體支援,通過液晶螢幕、HUD、音響、麥克風等硬體,實現觸控、語音、手勢等HMI交互,AI和雲計算是實現HMI差異化的關鍵。

2025年3月19日,在第五屆中國汽車人機交互與體驗設計創新大會上,蓋世汽車研究院資深分析師單燕平指出,車載HMI介面在儀錶盤、中控、HUD和後視鏡等領域發展較迅速,同時隨著智慧表面、氛圍燈、座椅等的技術突破,為車載HMI介面發展帶來新的方向和空間。

單燕平表示,未來,智能汽車HMI將更加注重多模態感知與交互,實現主動式情感交流。AI agent技術的引入,將使座艙從被動交互走向主動推理,提升用戶體驗。此外,隨著技術的不斷進步和成本的降低,更多創新技術和應用將不斷湧現,推動智能汽車HMI向更高層次發展,為用戶帶來更加便捷、智能、個人化的出行體驗。

單燕平 | 蓋世汽車研究院資深分析師

以下為演講內容整理:

智能汽車HMI概況

在智慧汽車的發展進程中,HMI系統作為連接使用者與車輛的關鍵紐帶,其重要性日益凸顯。智能汽車HMI以座艙SoC、域控為底層基礎,通過操作系統、中間件與應用軟體協同工作,借助液晶螢幕、音響、HUD等實現觸控、語音、手勢等HMI交互,為使用者打造全方位的交互體驗。在HMI的技術競爭中,AI與雲計算技術成為推動其發展的核心動力,二者深度融入HMI的各個環節,不斷拓展交互的邊界與可能性。

從智能汽車HMI的硬體介面發展現狀來看,全液晶儀錶與中控屏領域已步入成熟發展階段。根據蓋世汽車研究院座艙配置資料庫的數據顯示,2024年全年中控屏的滲透率已高達95.5%,基本成為汽車的標配部件;全液晶儀表的滲透率也達到了76%。相比之下,後排娛樂屏目前在車企的產品佈局中仍屬於差異化競爭的選擇。各車企基於自身的產品定位和市場策略,對後排娛樂屏的搭載尚未形成統一趨勢。

圖源:蓋世汽車研究院

近年來,HUD技術發展迅猛。2023年,HUD的滲透率約為10%,而到2024年,這一比例已攀升至15%。其中,AR-HUD的增長尤為顯著,其佔比從2023年的11%躍升至2024年的21%。這一增長態勢得益於AR-HUD能夠將虛擬資訊與真實路況更自然地融合,為駕駛員提供更為直觀、便捷的駕駛輔助資訊,有效提升駕駛體驗與安全性。

在後視鏡領域,儘管電子後視鏡已被納入新國標並開始實施,但目前其在乘用車市場上的應用仍較為有限。多數車輛依舊採用傳統後視鏡,部分車企雖有搭載電子後視鏡,但主要集中在高配車型或作為全系選裝配置,且選裝價格普遍較高,多在1萬元以上。高昂的成本成為制約電子後視鏡大規模普及的主要因素,在成本問題得到有效解決之前,電子後視鏡在乘用車市場的發展將相對緩慢。

智能汽車HMI市場應用情況

車載顯示幕正朝著大尺寸高清化的方向加速發展。從蓋世汽車座艙配置資料庫的數據來看,中控屏在尺寸分佈上,目前仍以10 - 15英寸為主流,但15英寸以上屏幕的滲透率正在快速增長,從2023年的9%提升至2024年的19%,且這一趨勢在10 - 20萬價格區間的車型中尤為明顯,大尺寸螢幕正加速向低價格區間滲透。 

在解析度方面,2K及以上中控屏的滲透率已接近50%,4K以上解析度的中控屏在2024年全年的數據中佔比達到7%。這一系列數據表明,大尺寸與高清化已成為車載顯示幕市場的顯著發展趨勢,消費者對於車載顯示幕的視覺體驗要求越來越高。

AR-HUD技術的快速發展不僅體現在市場滲透率的提升上,還體現在技術路線的不斷演進中。目前,在HUD的技術路線中,TFT、DLP和LCOS三條技術路線均有佈局,其中TFT技術憑藉成熟的技術體系和較高的性價比,佔據了市場的主導地位,在配置資料庫中的佔比約為77%。

然而,LCOS技術路線的增長勢頭強勁,其滲透率從2023年的2%迅速提升至2024年的15%。華為、華陽、疆程等企業紛紛推出基於LCOS技術的AR-HUD產品,成為推動這一技術發展的重要力量,其中華為系產品在市場增長中發揮了顯著的拉動作用。

未來,光波導技術有望成為AR-HUD的發展方向。目前,光波導技術仍處於研發階段,多數研究集中在單色顯示領域,部分企業已在彩色顯示方面取得一定進展。隨著技術的不斷突破,光波導技術有望為AR-HUD帶來更高的亮度、對比度和更輕薄的設計,進一步提升其在車載顯示領域的競爭力。

車載聲學系統正逐漸從單一的音訊播放功能向多系統聯動的沉浸式體驗方向發展。通過與座椅、顯示幕、氛圍燈等系統的協同工作,車載聲學系統能夠實現律動座椅、分區語音辨識等功能,為使用者打造如4D影院般的沉浸式座艙體驗。

圖源:蓋世汽車研究院

車企在車載聲學領域的研發重點主要集中在兩個方面:一是打造7.1.4聲道的杜比全景聲,提升音訊的立體感和環繞感;二是加強語音辨識技術的研發,以本土品牌為代表,實現全車多音區的精準識別,如四音區、五音區甚至六音區識別,提升語音交互的準確性和便捷性。

生物識別技術在智慧汽車中的應用日益廣泛,目前主要包括人臉識別、聲紋識別和手勢識別等。根據蓋世汽車研究院智艙配置資料庫的數據,2024年全年人臉識別的滲透率達到11.9%,聲紋識別為6.3%,手勢識別為5.1%。這些生物識別技術主要應用於車輛解鎖、個人化設置、安全監控等場景,提升了車輛的安全性和用戶體驗。 

未來,眼動識別、虹膜識別等新興生物識別技術也有望在汽車領域得到應用。

目前,手勢識別技術在車內的應用主要通過在前排內後視鏡下方安裝攝像頭來實現,能夠識別如“OK”、“比心”、“左右滑動”等簡單動作,實現拍照、音樂播放、接打電話、車窗控制等基本功能。雖然目前手勢識別的功能相對簡單,但隨著技術的不斷進步,其識別精度和功能複雜度將不斷提升,應用場景也將進一步拓展,為使用者提供更加便捷、自然的交互方式。

氛圍燈在車內的應用正逐漸從裝飾性向交互性轉變,其發展遵循從點到線、從線到面、再到立體的演進路徑。在人機交互方面,氛圍燈能夠實現智慧交互,如在開車門或充電時顯示相應狀態;具備感知功能,當駕駛員或乘客出現疲勞等需要提醒的狀態時,通過顏色變化進行警示;還能滿足娛樂化和個人化需求,根據用戶的活動場景,如看電影、打遊戲等,自定義氛圍燈效果,營造與之匹配的車內氛圍。

AI大模型在智慧座艙領域的應用正逐漸深化,目前主要體現在語音交互系統中。無論是新勢力車企、傳統車企還是合資車企,均已將大模型接入語音系統,實現了知識問答、文本生成等功能。未來,大模型在智慧座艙內應用將朝著感知與識別多模態融合的方向發展,進一步提升智慧座艙的個人化、智慧化水準。

智能汽車HMI發展展望

在車載顯示領域,創新方案不斷湧現。京東方和天馬等企業推出了可摺疊、可拼接、可划轉的螢幕產品。例如,京東方的拼接滑卷顯示幕可在17.6英寸、24.6英寸和31.6英寸之間自由切換,滿足不同場景下的使用需求;曲面屏的出現則為車載顯示帶來了新的視覺體驗,可實現平面與曲面的自由切換;水滴形摺疊屏設計則在副駕位置實現了無屏化收納,有效節省車內空間。

在顯示技術方面,OLED和Micro LED成為行業關注的焦點。OLED屏已在部分新勢力車企的車型上得到應用,但受技術限制,其應用主要集中在15英寸以內的螢幕。Micro LED技術具有高亮度、高對比度、低功耗等優勢,儘管目前尚未在汽車上應用,但根據主流顯示器廠商的產能佈局,預計2026年將有望實現上車應用,為車載顯示帶來新的變革。

此外,PHUD方案也逐漸受到關注,PHUD通常位於前擋風玻璃下方,覆蓋從左A柱到右A柱的長條區域,主要顯示導航、車速等基本資訊,在一定程度上具備替代儀錶盤的潛力。部分企業,如現代摩比斯,其方案更為激進,未來可能進一步拓展PHUD的功能,替代中控屏的部分信息顯示,為使用者提供更加簡潔、高效的駕駛資訊展示方式。 

智慧表面技術通過將顯示幕隱藏在內飾板內側,實現了顯示幕與內飾的一體化設計。當使用者需要使用時,通過觸摸或其他感應方式,顯示幕可自動顯示;不需要時則隱藏起來,使車內內飾更加簡潔、美觀,提升了車內的科技感與整體質感。這一技術不僅優化了車內空間的利用,還為用戶帶來了全新的交互體驗,成為未來車載顯示發展的重要方向之一。

傳統座椅主要承擔乘坐功能,而在智慧汽車時代,座椅正逐漸演變為重要的人機交互介面。供應商通過在座椅中集成生物識別感測器,能夠即時監測駕乘人員的心跳、心率、疲勞程度等生理資訊,並根據這些數據自適應地調整座椅形態,提供按摩功能等,為使用者提供更加舒適、健康的駕乘體驗。這一轉變體現了智慧汽車對用戶關懷的提升,也為座椅產業帶來了新的發展機遇。

人機交互的範圍正從車內逐漸拓展到車外。目前,車外交互的常見形式包括車外投影、車燈圖案顯示等。未來,汽車前後裝載顯示幕顯示資訊以及彩色車燈、彩色顯示幕的應用將成為新的發展趨勢。這些創新不僅能夠提升車輛的辨識度和個人化,還能在車與車、車與人之間實現更加豐富的資訊交互,為未來的智慧交通系統提供更多可能性。

圖源:蓋世汽車研究院

在智慧座艙領域,大語言模型和多模態大模型正發揮著越來越重要的作用。大語言模型能夠實現條件意圖和多意圖的識別與執行,例如根據使用者設定的時間條件打開天窗,或按照複雜指令播放特定音樂並設置播放模式等,極大地提升了語音交互的智能化水準。 

多模態大模型則進一步拓展了交互的維度,通過融合語音、駕乘人員狀態、道路環境、視頻、圖片等多種資訊,實現座艙與使用者之間的主動式情感交流。未來,智慧座艙將朝著AI Agent的方向發展,實現更加智慧、高效的交互體驗,使用者只需給出簡單指令,座艙系統即可推理出使用者的意圖並提供相應服務,減少多輪交互的繁瑣過程,提升用戶體驗的便捷性和流暢性。 

當前的HMI介面主要以人適應產品的模式為主,而在大模型的賦能下,未來將實現產品適應人的轉變。在智慧座艙中,不同使用者進入車輛後,顯示介面將根據用戶的個人喜好和習慣自動調整,如為喜歡簡潔介面的駕駛員提供簡潔明瞭的顯示佈局等會。這種個人化的介面展示將進一步提升用戶體驗,體現智能汽車的人性化設計理念,成為HMI介面未來發展的重要趨勢。

智能汽車HMI正處於快速發展的階段,從硬體設備的創新到軟體演算法的優化,從車內交互的升級到車外交互的拓展,從單一功能的實現到多模態融合的智能化體驗,HMI的發展前景廣闊。隨著技術的不斷進步和市場需求的推動,智能汽車HMI將為用戶帶來更加便捷、舒適、個人化的出行體驗,成為智慧汽車發展的核心驅動力之一。

(以上內容來自蓋世汽車研究院資深分析師單燕平於2025年3月19日在第五屆中國汽車人機交互與體驗設計創新大會發表的《智能汽車HMI發展展望》主題演講。)