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技術(shù)前沿:智能座艙的交互技術(shù)

jh18616091022 ? 來(lái)源:AIOT大數(shù)據(jù) ? 2023-04-12 10:16 ? 次閱讀

技術(shù)前沿:智能座艙的交互技術(shù)

汽車座艙的發(fā)展歷史

座艙是汽車的重要組成部分,隨著汽車發(fā)展功能逐步增多。早期的汽車是一個(gè)純機(jī)械產(chǎn)物,它脫胎于馬車,當(dāng)時(shí)人們對(duì)它的理解就只是代步工具。

在20世紀(jì)初期的汽車主要由4個(gè)部分組成:引擎、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)+車輪、車身。1897年,博世生產(chǎn)出了汽車磁力發(fā)電機(jī)點(diǎn)火裝置。以此為起點(diǎn),汽車正式開始汽車電子化和座艙舒適化的進(jìn)程。

隨后在1915-1940年期間,博世陸續(xù)推出了啟動(dòng)電機(jī)、車載喇叭、柴油噴射系統(tǒng)、車載收音機(jī)等量產(chǎn)產(chǎn)品,持續(xù)完善座艙內(nèi)車載電器控制功能。

到60-90年代,汽車座艙開始有了今天的雛形。早期座艙信息只服務(wù)于駕駛者,顯示基本駕駛信息。主要包括機(jī)械式儀表盤及車載收音機(jī)、對(duì)講機(jī)等設(shè)備。這些設(shè)備的操作基本都是物理按鍵形式??商峁┑男畔⒁仓挥熊囁佟l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油量等基本信息。

隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展,汽車座艙進(jìn)入座艙+電子設(shè)備時(shí)代。汽車座艙開始加入小尺寸中控液晶顯示屏。車內(nèi)添加了車載導(dǎo)航、藍(lán)牙、媒體播放設(shè)備。這個(gè)階段座艙的便利功能主要依靠將電子設(shè)備“搬進(jìn)”車內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。功能之間的整合并不合理,體驗(yàn)也不夠流暢。隨著汽車智能化的不斷演變,座艙也由電子化向智能化發(fā)展。

2000-2015年為電子化時(shí)代,隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展,座艙產(chǎn)品進(jìn)入電子時(shí)代,裝置仍以機(jī)械儀表為主,但少數(shù)小尺寸中控液晶顯示開始使用,此外也增加了導(dǎo)航系統(tǒng)、影音等功能,為駕駛員提供較多信息。

今天所說(shuō)的智能座艙可以說(shuō)是從2015年開始的,以大尺寸中控液晶屏為代表率先替代傳統(tǒng)中控,全液晶儀表開始逐步替代傳統(tǒng)儀表,中控屏與儀表盤一體化設(shè)計(jì)的方案開始出現(xiàn),少數(shù)車型新增HUD抬頭顯示、流媒體后視鏡等,人機(jī)交互方式多樣化,智能化程度明顯提升。未來(lái),隨著高級(jí)別自動(dòng)駕駛逐步應(yīng)用,芯片算法等性能增加,座艙產(chǎn)品將進(jìn)一步升級(jí),一芯多屏、多屏互融、立體式虛擬呈現(xiàn)等技術(shù)更加普及。

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智能座艙定義及組成對(duì)于智能座艙的概念或定義,行業(yè)內(nèi)主要存在兩種主流的觀點(diǎn)。第一種觀點(diǎn)將智能座艙定義一種智能服務(wù)系統(tǒng),能主動(dòng)洞察和理解用戶需求,又能滿足用戶需求:從終端消費(fèi)者需求及應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā),乘客不僅無(wú)需擔(dān)憂駕駛和出行,還能在智能座艙中獲得舒服的體驗(yàn)。第二種,智能座艙被定義為了一種智能移動(dòng)空間,此時(shí)汽車將徹底告別僅僅作為出行工具的角色,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)座艙與人、車、路的智能交互,相比現(xiàn)在的駕駛座艙,這種形態(tài)的智能座艙將更加智能化和人性化,業(yè)內(nèi)將其看作是汽車和房間組合而成的一個(gè)全新的產(chǎn)品品類。

智能座艙成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心價(jià)值載體之一,成為各大汽車廠商進(jìn)行差異化競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域。目前智能座艙主要由硬件(儀表盤、中控導(dǎo)航、HUD、流媒體后視鏡、智能空調(diào)控制等其他系統(tǒng))、軟件(操作系統(tǒng)、虛擬層、中間件、應(yīng)用軟件)、人機(jī)交互(語(yǔ)音識(shí)別、人臉識(shí)別、觸摸識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、虹膜識(shí)別、生物識(shí)別)三大邏輯部分構(gòu)成。軟硬件底層技術(shù)根據(jù)產(chǎn)品的不同需求應(yīng)用到各個(gè)智能化零部件中,不同智能化零部件在座艙內(nèi)集成形成一套完整解決方案,以整車體現(xiàn),整車進(jìn)而銷售給車主;與此同時(shí),基礎(chǔ)設(shè)施參與整個(gè)流程,為各環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算存儲(chǔ)等服務(wù)。

智能座艙為什么重要智能座艙能夠給用戶提供個(gè)性化體驗(yàn)的成就感。從馬斯洛需求金字塔來(lái)看,目前汽車的發(fā)展早已能夠滿足基本的安全需求。雖然傳統(tǒng)整車廠一直在打造用戶對(duì)于品牌和身份認(rèn)同的方向發(fā)力,但智能化的汽車座艙能夠在更高一級(jí)的尊重需求上滿足用戶。消費(fèi)者需求從最開始對(duì)于功能汽車安全性、舒適性等物理需求,希望可以將更親密的社交關(guān)系將從手機(jī)延伸到座艙內(nèi)。通過(guò)以汽車作為工具,在社交、娛樂(lè)等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)用戶的最終需求和自我實(shí)現(xiàn)。汽車座艙智能化能夠帶給駕乘人員最容易感知的智能化體驗(yàn)。

自動(dòng)駕駛技術(shù)門檻之高仍需時(shí)間解決,車企尚無(wú)法以其為核心賣點(diǎn),智能座艙進(jìn)而成為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化的最好切入點(diǎn)。雖然自動(dòng)駕駛在算力、算法、傳感器、車路協(xié)同等技術(shù)非常先進(jìn),但實(shí)際上目前大部分智能車在自動(dòng)駕駛的技術(shù)指標(biāo)仍然處在L2/L2+級(jí)別,尚無(wú)法完成從L2向L3的跨越。而智能座艙在技術(shù)上相比智能駕駛更易實(shí)現(xiàn),并且落地所受到的監(jiān)管壓力遠(yuǎn)低于自動(dòng)駕駛,且智能座艙中往往包含多個(gè)屏幕顯示,加入了直觀的科技感,更易被用戶感知到。因此是車企在尋求差異化、品牌化發(fā)展當(dāng)中的重點(diǎn)布局領(lǐng)域。

智能座艙的千億細(xì)分市場(chǎng)

智能座艙市場(chǎng)空間巨大,細(xì)分賽道眾多。智能座艙是汽車邁向智能化和網(wǎng)聯(lián)化路徑中關(guān)鍵的人機(jī)接口,未來(lái)將成為滿足用戶個(gè)性化需求的高級(jí)駕駛體驗(yàn)的智能移動(dòng)空間。根據(jù)IHSMarkit,全球智能座艙滲透率約50%,還有很大上升空間。隨著汽車智能化的發(fā)展,智能座艙的功能也將更加多樣,帶動(dòng)包括硬件部分的PCB、車載顯示屏、域控制器、座艙芯片以及人車交互功能的光學(xué)、聲學(xué)等在內(nèi)的細(xì)分賽道快速發(fā)展。

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PCB:汽車基本部件,高檔PCB應(yīng)用推動(dòng)價(jià)值量提升

PCB是電子元器件的重要支撐體,汽車多個(gè)部件中應(yīng)用PCB。PCB(printedcircuitboard,印刷電路板)是重要的電子部件,作為電子元器件的支撐體,可幫助實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的電氣連接,其質(zhì)量直接影響電子整機(jī)的性能與壽命。PCB在汽車整車的各個(gè)領(lǐng)域中均有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,如控制系統(tǒng)、影音系統(tǒng)、GPS模塊等。未來(lái),隨著汽車電子化程度不斷提升,汽車PCB應(yīng)用需求仍將繼續(xù)增加。

HDI應(yīng)用比例增長(zhǎng),PCB單車價(jià)值量不斷提升。

按照類型分,汽車PCB主要類型包含五類:柔性PCB板(即FPC)、剛性PCB板(即RPCB)、軟硬結(jié)合板、HDI板以及LEDPCB。由于材質(zhì)與特性的不同,各類型PCB擁有不同的應(yīng)用場(chǎng)景,而在此之中,由于汽車用HDI、射頻板(剛性PCB)和柔性板與汽車智能化關(guān)聯(lián)程度高,所以應(yīng)用比例將保持增長(zhǎng)。根據(jù)戰(zhàn)新AI產(chǎn)業(yè)智庫(kù)的數(shù)據(jù),截止2019年7月,低檔、中檔和高檔汽車單臺(tái)PCB的價(jià)值分別為30-40美元、50-70美元和100-150美元。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著新能源汽車滲透率的提升,市場(chǎng)對(duì)車用高檔PCB需求也將不斷增長(zhǎng),有望帶動(dòng)單車PCB的價(jià)值量提高。根據(jù)VerifiedMarketResearch數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2023-2030年汽車PCB市場(chǎng)規(guī)模將由2023年79.7億美金提升至2030年123.2億美金,CAGR約5.35%。

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海外廠商PCB占據(jù)前三份額,國(guó)內(nèi)廠商有廣闊的替代空間。根據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù),2020年汽車PCB市場(chǎng)份額前三廠商均為海外廠商,整體行業(yè)集中度較低,份額第一的CMK占據(jù)8.2%的市場(chǎng)份額。大陸企業(yè)景旺電子市場(chǎng)份額約3.3%,其他大陸企業(yè)市場(chǎng)份額均在3%以下。目前A股中的相關(guān)標(biāo)的,如景旺電子、滬電股份、依頓電子、世運(yùn)電路,均在積極拓展汽車PCB業(yè)務(wù)。

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車載顯示:顯示屏高端化、大屏化趨勢(shì)共筑百億市場(chǎng)根據(jù)擺放位置不同,車載顯示屏可分為中控顯示屏、液晶儀表盤、抬頭顯示器、副駕駛及后座娛樂(lè)屏、側(cè)視屏、后視鏡屏等。車載顯示器是指安裝在汽車內(nèi)部的顯示屏,其主要功能為駕駛輔助和娛樂(lè)。其中滲透率最高的是中控顯示屏(提供倒車影像及導(dǎo)航等駕駛輔助,控制空調(diào)、音頻等車內(nèi)設(shè)備,兼具娛樂(lè)功能)、液晶儀表盤(提供里程、轉(zhuǎn)速、燃油等信息,反映車輛工作狀態(tài))。近年來(lái),隨汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)持續(xù),車載顯示屏作為人車交互的主要界面正呈現(xiàn)高端化、大屏化趨勢(shì)。

車載顯示屏加速高端化:主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)上由顯示到觸控顯示一體化、材料上由塑料到玻璃、外形上由2D到3D曲面等。結(jié)構(gòu)方面,由單純顯示向觸控顯示一體化發(fā)展。汽車智能化趨勢(shì)下,人車交互需求相較于傳統(tǒng)汽車大幅上升,觸控面板逐漸進(jìn)入車載顯示市場(chǎng)成為標(biāo)配。從技術(shù)路徑上看,目前觸摸屏以電容屏為主,預(yù)計(jì)未來(lái)電容屏將向輕薄化方向發(fā)展,進(jìn)一步取代電阻屏。材料方面,車載蓋板由塑料向玻璃發(fā)展。在汽車智能化趨勢(shì)下,隨車載顯示及人車交互需求增加,透光率高、抗劃傷、觸控手感更優(yōu)且相對(duì)易于做成3D結(jié)構(gòu)的玻璃材料開始成為車載顯示面板青睞的蓋板材料。外形方面,車用玻璃蓋板由2D朝2.5D、3D發(fā)展。相較于傳統(tǒng)2D平面,3D顯示屏的優(yōu)勢(shì)在于提升設(shè)計(jì)自由度和觸覺(jué)反饋,同時(shí)更符合人體工程學(xué)。

多屏化和大屏化成為智能座艙發(fā)展過(guò)程的重要變化。近年來(lái)隨智能座艙持續(xù)發(fā)展,車載顯示屏幕面積逐步上升。據(jù)群智咨詢,2020至2021年期間,10英寸以上車載顯示屏出貨占比由23%提升至31%。具體到趨勢(shì)上看,車用顯示的多屏化和聯(lián)屏化趨勢(shì)共同助推了單車顯示面積的提升。多屏化趨勢(shì)是為了滿足多方面信息及交互需求,提升用戶駕駛控制體驗(yàn)。座艙智能化背景下,汽車信息量的快速增加使得車內(nèi)信息顯示區(qū)域成為核心,多屏交互成為車載顯示的重要趨勢(shì)。與單一顯示屏相比,多屏方案可將汽車信息在各個(gè)屏幕上進(jìn)行分布顯示,如將導(dǎo)航、多媒體等信息置于一屏或兩屏,座椅、空調(diào)、ADAS等車輛信息置于另一屏,盡可能滿足用戶導(dǎo)航、音樂(lè)、路況等多方面的需求,提升駕控體驗(yàn)。據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù),2016-2019年中國(guó)單車平均屏幕搭載數(shù)量由1.4個(gè)上升至1.75個(gè)。聯(lián)屏化趨勢(shì)提升車用顯示屏的實(shí)用性,由2016年奔馳率先搭載,此后雙聯(lián)屏、三聯(lián)屏方案陸續(xù)落地。傳統(tǒng)中控屏的一大劣勢(shì)在于與儀表相隔較遠(yuǎn),駕駛員在使用過(guò)程中需要分散更多注意力,而在聯(lián)屏方案中,儀表與中控雙聯(lián)屏共用一塊玻璃蓋板,在視覺(jué)上削弱了兩塊顯示屏之間的物理分割感,使駕駛員的觸摸操作和信息獲取更為便利。

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LCD是當(dāng)前車載顯示屏使用的主流技術(shù),未來(lái)技術(shù)有望向MiniLED發(fā)展。目前LCD面板由于成本低、技術(shù)成熟高等特點(diǎn)仍然是市場(chǎng)主流。但由于汽車座艙內(nèi)車輛信息顯示、在線娛樂(lè)等功能都需求更高清的信息顯示,且未來(lái)增加科技感和操作便捷性,擁有畫質(zhì)高、能耗低、壽命長(zhǎng)以及更高顯示性能等特點(diǎn)的OLED和MiniLED有望隨著技術(shù)的成熟而進(jìn)一步滲透。

全球車載顯示屏市場(chǎng)迅速發(fā)展。在汽車智能化趨勢(shì)下車載顯示屏一方面出現(xiàn)大屏化和多屏化趨勢(shì),另一方面需求推動(dòng)顯示技術(shù)升級(jí),帶動(dòng)車載顯示屏單價(jià)上生,在車載顯示市場(chǎng)“量?jī)r(jià)齊升”的趨勢(shì)下,全球車載顯示屏市場(chǎng)空間迅速增長(zhǎng)。根據(jù)未來(lái)智庫(kù)測(cè)算,2020年全球車載顯示屏市場(chǎng)空間為72.88億美元,預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到165.56億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為17.8%。

從競(jìng)爭(zhēng)格局上看,車載面板行業(yè)總體呈現(xiàn)中(含臺(tái)灣)、日、韓資企業(yè)三足鼎立態(tài)勢(shì),根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),2020年深天馬在車載顯示市場(chǎng)的市占率為16.2%,排名第一;JDI(日本)和AUO(中國(guó)臺(tái)灣)的市占率分別為15%和13.4%,依次位居第二、三位。從產(chǎn)能布局上看,截至2020年,中國(guó)LCD總產(chǎn)能約占全球54%,位居第一。

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全球車載顯示市場(chǎng)高速發(fā)展,A股相關(guān)龍頭標(biāo)的深天馬A、京東方A、長(zhǎng)信科技和三利譜有望受益。作為全球顯示市場(chǎng)的龍頭企業(yè),深天馬已經(jīng)在Micro-LED領(lǐng)域布局多年,在柔性、高透明、拼接顯示等Micro-LED核心領(lǐng)域都進(jìn)行了大量的技術(shù)開發(fā)并取得重大成果,將能率先享受座艙智能化時(shí)代的發(fā)展紅利。京東方作為顯示龍頭企業(yè),提供車載業(yè)務(wù)全場(chǎng)景解決方案,京東方智能座艙產(chǎn)品已全面應(yīng)用到包括中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)等幾乎所有主流汽車品牌中。長(zhǎng)信科技已形成“3D蓋板+觸摸屏+Sensor+全貼合+模組”產(chǎn)業(yè)鏈布局,三利譜長(zhǎng)期聚焦中小尺寸偏光片,同時(shí)積極擴(kuò)建車載產(chǎn)能,均有望受益于車載顯示市場(chǎng)的高景氣。

域控制器:E/E架構(gòu)集中化演變下域控制器市場(chǎng)有望爆發(fā)

汽車智能化趨勢(shì)下,汽車從分布式架構(gòu)到集成式架構(gòu)演進(jìn)。目前大多數(shù)汽車的電子電器(E/E)架構(gòu)尚處在分布式階段,車輛儀表、信息娛樂(lè)等各功能由不同的單一電子控制單元(ECU)控制,一輛車往往分布著上百個(gè)ECU,每個(gè)ECU進(jìn)行的運(yùn)算較為簡(jiǎn)單,傳統(tǒng)的MCU芯片即可滿足傳統(tǒng)座艙的運(yùn)算要求。但是隨著技術(shù)的迭代速度加快,傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)難以承載汽車的復(fù)雜功能,呈現(xiàn)出極大的缺陷:1)車身重量與成本上升;2)算力協(xié)同性弱,相互冗余;3)驗(yàn)證復(fù)雜度提升;4)不利于OTA的實(shí)現(xiàn),這些缺陷極大地影響了用戶體驗(yàn)。博世等主流整車廠均采取了向集中式E/E架構(gòu)甚至服務(wù)器式的方向演變戰(zhàn)略,到了集成式E/E架構(gòu)的階段,ADAS、車身控制、多媒體等功能可以通過(guò)域?qū)崿F(xiàn)局部的集中化處理。在域集中的方案下,整車上百個(gè)ECU理論上有望被“濃縮”到5個(gè)DCU(域控制器),由域控制器集中控制對(duì)應(yīng)域內(nèi)的多個(gè)部件。

智能座艙域控制器市場(chǎng)有望迎來(lái)爆發(fā),2025年座艙域控制器市場(chǎng)規(guī)模將超百億。智能座艙的量產(chǎn)難度相對(duì)較小,成本相對(duì)可控,用戶感知強(qiáng),而且可以部署在傳統(tǒng)燃油車上,未來(lái)將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研,采用8155的智能座艙域控制器約300美元,由于當(dāng)前全球智能座艙滲透率約50%,且國(guó)內(nèi)智能座艙滲透率高于全球,預(yù)計(jì)25年國(guó)內(nèi)智能座艙域控制器市場(chǎng)規(guī)模約47.96億美元。

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國(guó)內(nèi)外巨頭均布局智能座艙域控制器市場(chǎng),國(guó)內(nèi)多家廠家參與。國(guó)內(nèi)外巨頭紛紛布局自動(dòng)駕駛域控制器。目前參與自動(dòng)駕駛域控制器主要有四大類玩家:1)傳統(tǒng)外資Tier1,與芯片廠商合作,做方案整合后研發(fā)中央域控制器并向整車廠銷售,如博世、大陸、采埃孚等;2)本土Tier1,主要聯(lián)合芯片廠商、軟件公司及整車企業(yè)合作,負(fù)責(zé)中間層及硬件生產(chǎn),整車廠負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛軟件部分,如德賽西威等;3)互聯(lián)網(wǎng)科技與軟件公司,專注于自動(dòng)駕駛技術(shù)軟件平臺(tái),如華為、百度;4)整車企業(yè),如特斯拉自研全棧式布局,蔚小理等與Tier1深度合作。國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)的如德賽西威、均勝電子、經(jīng)緯恒潤(rùn)、美格智能、立訊精密有望受益。

座艙芯片:SoC芯片成為主流,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)超百億

汽車E/E架構(gòu)變革中,SoC芯片將成為智能座艙芯片主流。隨著智能座艙時(shí)代的來(lái)臨,大屏幕、多功能、多模態(tài)交互的智能座艙平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理復(fù)雜度較傳統(tǒng)座艙顯著提升,傳統(tǒng)的MCU芯片難以滿足智能座艙的算力需求,選用算力更強(qiáng)的SoC芯片成為必然選擇。SoC即系統(tǒng)級(jí)芯片,通常集成CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元)等多個(gè)處理單元,能夠支持高性能計(jì)算、圖形計(jì)算、AI計(jì)算、音頻處理等多項(xiàng)功能,具備強(qiáng)大的計(jì)算性能,也是座艙域控制器實(shí)現(xiàn)多硬件融合控制的關(guān)鍵核心。以高通SA8155P為例,其集成了高通AI引擎、圖像信號(hào)處理單元、KryoCPU、數(shù)字信號(hào)和圖形處理器等多個(gè)處理器,能夠?qū)⒁壕x表、中控大屏、HUD、流媒體后視鏡、后座顯示屏等多個(gè)屏幕的ECU功能集中整合到一塊芯片上,從而通過(guò)一個(gè)座艙域控制器實(shí)現(xiàn)“一芯多屏”。

智能座艙快速發(fā)展趨勢(shì)下,預(yù)計(jì)2025年中國(guó)智能座艙SoC芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到13億美元。智能座艙市場(chǎng)滲透率的逐步攀升將帶動(dòng)智能座艙SoC芯片市場(chǎng)需求增加,根據(jù)我們測(cè)算,預(yù)計(jì)2025年全球智能座艙SoC芯片市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到39.6億美元,中國(guó)智能座艙SoC芯片市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到13.1億美元。

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SoC芯片競(jìng)爭(zhēng)激烈,國(guó)外大廠穩(wěn)步推進(jìn),本土廠商加速造芯。近兩年車載座艙SoC市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈,尤其是中高端市場(chǎng),不僅是競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)增多,除NXP、瑞薩德州儀器等傳統(tǒng)車載SoC廠商外,高通、英特爾、英偉達(dá)、華為、AMD、聯(lián)發(fā)科消費(fèi)電子領(lǐng)域芯片廠商也在積極進(jìn)駐,如2021年,AMD通過(guò)Tesla進(jìn)入車載座艙市場(chǎng),AMD從車載游戲場(chǎng)景出發(fā),為特斯拉定制搭載消費(fèi)級(jí)游戲顯卡的智能座艙SoC。不止是海外芯片大廠,國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)如杰發(fā)科技、芯馳科技、瑞芯微、地平線、芯擎科技等也通過(guò)自主造芯之路加入混戰(zhàn),重塑汽車芯片產(chǎn)業(yè)格局。國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)的如瑞芯微、富瀚微、晶晨股份、全志科技有望受益。

座艙光學(xué):艙內(nèi)攝像頭和HUD共同實(shí)現(xiàn)人車智能交互

智能座艙對(duì)可以實(shí)現(xiàn)智能化的人車交互功能,對(duì)座艙光學(xué)提出更高要求。智能座艙包含大量的軟硬件設(shè)備和各模塊系統(tǒng),融合和通訊、人機(jī)交互關(guān)系成為最重要的影響因素。在智能化汽車時(shí)代,人車交互的方式將由傳統(tǒng)的機(jī)械交互升級(jí)為與人類語(yǔ)言、動(dòng)作等進(jìn)行的自然交互。智能化人車交互一方面要求車內(nèi)安裝更多的傳感器來(lái)捕捉人發(fā)出的信號(hào),例如通過(guò)車艙攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(DMS)、乘客監(jiān)視系統(tǒng)(OMS)的功能,另一方面要求以更直觀的方式向人反饋車的信息,例如抬頭顯示系統(tǒng)(HUD)。

汽車智能化趨勢(shì)下單車座艙內(nèi)攝像頭數(shù)量提升,預(yù)計(jì)2025年全球艙內(nèi)攝像頭核心部件CIS芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2.2億美元。根據(jù)IDC,當(dāng)汽車步入L2等級(jí)后,艙內(nèi)通常將搭載1顆攝像頭。隨著汽車智能化等級(jí)的提升,艙內(nèi)攝像頭市場(chǎng)隨之增長(zhǎng)。CIS傳感器是攝像頭的核心部件,在整個(gè)攝像頭模組中具有較大的價(jià)值量占比。根據(jù)我們測(cè)算,預(yù)計(jì)2025年全球艙內(nèi)攝像頭CIS市場(chǎng)規(guī)模2.16億美元,中國(guó)艙內(nèi)攝像頭CIS市場(chǎng)規(guī)模0.67億美元。

HUD是汽車第三塊屏,發(fā)展?jié)摿Υ?,預(yù)計(jì)2025年中國(guó)乘用車HUD市場(chǎng)空間達(dá)100億元。HUD(HeadsUpDisplay)抬頭顯示儀是通過(guò)將車速、油耗、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等重要的行車信息實(shí)時(shí)顯示在前擋風(fēng)玻璃上,避免因駕駛員低頭、轉(zhuǎn)移視線等帶來(lái)一系列安全隱患的一套顯示系統(tǒng)。HUD作為中控屏、儀表盤之外的第三塊視覺(jué)顯示屏,近年來(lái)在汽車上的裝載率迅速上升。當(dāng)前主流的HUD技術(shù)主要分為C-HUD、W-HUD和AR-HUD三種類型。目前,我國(guó)HUD市場(chǎng)中,C-HUD由于成像效果較差、顯示內(nèi)容少等原因已經(jīng)基本退出市場(chǎng),AR-HUD由于成本較高,技術(shù)還不成熟等原因尚未量產(chǎn)落地,W-HUD在技術(shù)方面比較成熟、顯示效果較好、價(jià)格適中,已經(jīng)成為我國(guó)HUD市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。據(jù)TCView預(yù)測(cè),隨著HUD技術(shù)逐漸成熟和HUD車型不斷量產(chǎn)上市,預(yù)計(jì)乘用車HUD搭載率有望擴(kuò)大至38%左右,預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)乘用車AR-HUD市場(chǎng)規(guī)模約51億元,W-HUD市場(chǎng)規(guī)模約49億元,CAGR達(dá)65%。

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車載攝像頭鏡頭市場(chǎng)格局呈現(xiàn)出“一超多強(qiáng)”局面,舜宇光學(xué)是絕對(duì)領(lǐng)軍者。2020年舜宇光學(xué)出貨量位居第一,市場(chǎng)占有率超30%,日本麥克賽爾、日本電產(chǎn)三協(xié)、日本富士膠片、韓國(guó)世高光位居二至五位。除舜宇光學(xué)科技以外,國(guó)內(nèi)的聯(lián)創(chuàng)電子、力鼎光電、宇瞳光學(xué)均積極布局車載鏡頭領(lǐng)域,但目前市占率較低,未來(lái)有望受益于智能座艙的快速發(fā)展。而攝像頭CIS傳感器龍頭韋爾股份、思特威均有望受益于艙內(nèi)攝像頭市場(chǎng)的快速發(fā)展。

車載HUD市場(chǎng)供應(yīng)商眾多。中國(guó)HUD行業(yè)市場(chǎng)空間廣闊,吸引了眾多供應(yīng)商,包括全球汽車零部件供應(yīng)商日本精機(jī)、日本電裝、德國(guó)大陸集團(tuán)等,也包括國(guó)內(nèi)的華陽(yáng)集團(tuán)、聯(lián)合光電、歐菲光、水晶光電等。目前,國(guó)外HUD供應(yīng)商主要服務(wù)于奔馳、寶馬、奧迪等中高端品牌,而本土HUD供應(yīng)商則多服務(wù)于國(guó)內(nèi)車企。

座艙聲學(xué):人車智能交互趨勢(shì)下汽車聲學(xué)量?jī)r(jià)齊升

智能座艙語(yǔ)音系統(tǒng)是人車交互的另一個(gè)重要功能。智能座艙有兩大人工智能交互系統(tǒng),一個(gè)基于視覺(jué)(計(jì)算機(jī)視覺(jué))、一個(gè)基于語(yǔ)音,后者的應(yīng)用即在艙內(nèi)的語(yǔ)音功能。VOS(智能座艙語(yǔ)音操作系統(tǒng))旨在為用戶提供車內(nèi)環(huán)境下的語(yǔ)音交互服務(wù)。VOS系統(tǒng)采用了喚醒、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解等技術(shù)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制。座艙的車設(shè)車控、地圖導(dǎo)航、音樂(lè)及多媒體應(yīng)用、系統(tǒng)設(shè)置、空調(diào)等均可通過(guò)語(yǔ)音來(lái)操作。除了針對(duì)車身、車載的控制外,語(yǔ)音還支持天氣查詢、日程管理以及閑聊對(duì)話。用戶只要說(shuō)喚醒詞,即可使用。語(yǔ)音指令可以一步直達(dá)功能,既能解放手指,又無(wú)需視線偏移注視車機(jī)中控區(qū)域,從而保障行車安全。

智能座艙發(fā)展趨勢(shì)下汽車聲學(xué)量?jī)r(jià)齊升,預(yù)計(jì)2025年全球車載功放市場(chǎng)規(guī)模達(dá)317.91億元。傳統(tǒng)中低端汽車聲學(xué)系統(tǒng)僅包含揚(yáng)聲器單品,通常單車配置3-8個(gè),整體價(jià)值量較低。隨著智能座艙創(chuàng)新升級(jí)及消費(fèi)者對(duì)于更好音質(zhì)體驗(yàn)的需求提升,在消費(fèi)升級(jí)趨勢(shì)中將迎來(lái)高端化,裝載揚(yáng)聲器數(shù)量、品質(zhì)提升,疊加車載功放滲透率增加,單車聲學(xué)價(jià)值量大幅提升。在汽車聲學(xué)系統(tǒng)高端化的趨勢(shì)下,完整汽車聲學(xué)系統(tǒng)將大約包含8-20個(gè)揚(yáng)聲器,目前新勢(shì)力普遍用到12個(gè)及以上,如理想one用12個(gè)、特斯拉ModelX用22個(gè),據(jù)智車加速度測(cè)算,2025年全球車載揚(yáng)聲器的市場(chǎng)空間將達(dá)到197.8億元、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將達(dá)到60億元。隨著獨(dú)立外置功放、數(shù)字功放滲透率的提升,疊加智能化催化下功放單價(jià)的上漲,預(yù)計(jì)2025年全球車載功放市場(chǎng)規(guī)模達(dá)317.91億元,CAGR達(dá)8.4%。

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車載揚(yáng)聲器龍頭上聲電子、車載語(yǔ)音龍頭科大訊飛及電聲元件標(biāo)的共達(dá)電聲有望受益。上聲電子車載揚(yáng)聲器產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市占率排名第一,深耕行業(yè)三十年,主要產(chǎn)品涵蓋車載揚(yáng)聲器系統(tǒng)、車載功放及AVAS。科大訊飛為車載語(yǔ)音市場(chǎng)龍頭,2021年車載語(yǔ)音產(chǎn)品出貨量超過(guò)700萬(wàn)套,產(chǎn)品搭載車型均價(jià)在15-20萬(wàn)元區(qū)間,車載語(yǔ)音前裝搭載累計(jì)超過(guò)3600萬(wàn)輛。共達(dá)電聲深耕電聲技術(shù)二十年,隨著車載語(yǔ)音市場(chǎng)快速發(fā)展,公司麥克風(fēng)等產(chǎn)品逐漸獲得客戶認(rèn)可。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:技術(shù)前沿:智能座艙的交互技術(shù)

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