盖世汽车研究院：智能汽车HMI向自然交互发展

汽车 2024-11-24 12:03 上海

随着汽车智能化水平的提高，人机交互已经从驾驶员与车辆之间简单的操作和反馈，扩展到了包括触摸、语音、视觉甚至情感交流在内的多模态交互体验。人工智能、增强现实（AR）和虚拟现实（VR）等技术的应用，正在不断拓展人机交互的边界。

本报告核心观点如下：

大尺寸触摸屏、语音控制、手势识别、人脸识别等技术的应用正在重新定义人与汽车的交互方式，未来随着5G、人工智能、增强现实(AR)等新技术的融合发展，汽车HMI技术智能化、情感化和个性化发展更加突出。

HMI架构及新技术

HMI架构：以座舱SoC、域控为底层基础，操作系统、中间件、应用软件为软件支持，通过液晶屏幕、HUD、音响、麦克风等硬件，实现触控、语音、手势等人机交互

HMI界面：在仪表盘、中控、HUD和后视镜等领域发展较迅速，同时随着智能表面、氛围灯、座椅等的技术突破，为车载HMI界面发展带来新的方向和空间

多模态大模型：能够整合来自智能座舱的多种数据，如语音、手势、面部表情等信息，促进智能座舱的交互方式向更自然、智能的方向发展

智能表面：是集成传感器、执行器和通信模块的汽车内饰件，可通过触碰感应、手势或语音命令进行唤醒激活，可实现多样的智能化交互方式

市场应用

目前车载HMI界面在仪表盘、中控、后排娱乐屏、HUD、语音交互和座舱监测等领域发展较为迅速，随着智能表面、氛围灯、座椅和面部识别算法的技术突破以及车载声学和AI技术的应用，为HMI发展带来新的方向和空间

车载显示屏：座舱内显示屏幕整体呈现大尺寸、高清化趋势，在显示技术方面，Mini LED、OLED已量产搭车，Micro LED有望近两年进入量产阶段

HUD领域：PGU技术短期内仍以TFT-LCD与DLP为主，LCoS发展潜力较大，在光学显示方面，国内双焦面AR-HUD已具备量产能力，多厂商加快布局多焦面、3D AR-HUD技术

电子后视镜：有关电子后视镜的新国标已开始实施，对电子后视镜零件、安装等做了明确要求，多款车型采用顶配搭载或选装的策略量产上车，但高成本仍是其爆发式规模上车的主要障碍

车载声学：车企强化车载声学技术上车，除了搭载更多的扬声器数量，部分车企为了追求性价比，通过采购白牌音响进行自研

语音交互：AI大模型赋能语音交互，目前整车AI语音助手在可连续对话、语义理解、内容生成、自学习等功能领域实现突破，多家车企已实现语音助手的连续对话功能

座舱监测系统：疲劳驾驶提示、主动式DMS疲劳检测、驾驶员生命体征监测、面部识别、情绪识别、声纹识别和手势识别等功能加速上车，情绪识别和声纹识别功能应用相对较少

氛围灯：氛围灯呈现点、线、面和立体多形态融合发展趋势，助力人机交互向多模态感知、智能化方向发展

3D HMI：3D导航、3D车模桌面、3D空调、3D座椅、3D虚拟助手等成智能座舱常见的3D应用

发展趋势

新兴HMI界面：触控智能表面有望成下一个智能表面突破点；氛围灯多形态融合助力多模态感知、智能交互；智能座椅将通过健康监测、系统融合等方式扩展人机交互方式

HMI新趋势：人机交互由车内向车外延伸，主要通过车灯、激光投影仪等设备实现，基于车灯设备的人机交互成未来车企差异化竞争新领域；3D HMI应用将进一步扩展，提供更多的场景交互和更自然的情感交互；多模态大模型能够整合来自智能座舱的多种数据，多维度信息融合促进HMI更自然和智能

智能车载HMI以座舱SoC、域控为底层基础，操作系统、中间件、应用软件为软件支持，通过液晶屏幕、HUD、音响、麦克风等硬件，实现触控、语音、手势等人机交互方式，AI和云计算是实现HMI差异化的关键。

车载HMI界面在仪表盘、中控、HUD和后视镜等领域发展较迅速，同时随着智能表面、氛围灯、座椅等的技术突破，为车载HMI界面发展带来新的方向和空间。

车载显示领域中主要显示产品为前、后排屏以及HUD等，近年大尺寸、高清化一体屏及大尺寸HUD配置的车型逐渐增加，座舱内显示屏幕整体呈现大尺寸、高清化趋势。在后排娱乐屏领域，功能上实现与中控、仪表、副驾屏等的多屏联动，实现无线投屏、内容共享、控车等功能，部分车企或供应商推出后排吸附pad方案及可滑动、可卷曲后排娱乐屏，利于节省后排空间。

随着面部识别算法的进步，疲劳驾驶提示、主动式DMS疲劳检测、驾驶员生命体征监测、面部识别、情绪识别、声纹识别和手势识别等功能开始陆续上车，目前手势识别实现功能主要包括拍照、音乐控制、接打电话、导航、车窗控制等功能，摄像头一般布置在内后视镜上方位置。

多模态大模型能够整合来自智能座舱的多种数据，如语音、手势、面部表情等信息，促进智能座舱的交互方式从传统物理操作演变为语音、手势、面部识别等更自然、智能的交互形式。

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