汽车：如何打造面向未来的智能网联汽车

如何打造面向未来的智能网联汽车 前言 1智能网联汽车发展路径解析 2智能网联汽车创新模式 10人机交互评测体系及模型测试 14结语 18同济大学AMMI人车关系实验室 19联系我们 20目录 1 1如何打造面向未来的智能网联汽车 | 智能网联卓越中心1汽车的智能化和网联化是整个汽车制造业数字化转型的启动按钮，从赋能产品力的提升，到赋能汽车后市场的价值挖掘，再到赋能产品研发以及全价值链的协同创新，成为汽车行业“新四化”（电动化、智能化、网络化、共享化）趋势下车企的兵家必争之地。那么，每个车企都会面临的问题是，如何打造面向未来的智能网联汽车？智能网联汽车产业是一个多方共建的生态体系，其中，车辆是载体，实现智能化是目的，而网联化是核心手段。智能交互、智能驾驶和智能服务是智能网联汽车的三大元素。其中，智能交互向着多元化、人格化的方向发展，终端不断迭代。智能服务注重对用户的闭环管理，整车厂必须构建自身的内容分发能力。而智能驾驶能力差异的核心是计算平台和软件开发。智能网联汽车发展路径正在由最初的三种发展路径向两种路径演化，不同路径将殊途同归，智能化与网联化趋向深度融合。车联网功能包括车辆相关服务和拓展类服务等上百种细分服务，但并不是所有功能都需要开发安装，需遵循一定设计与规划原则，通过核心场景识别、分级场景库构建、用户需求和任务，挖掘出功能机会点，最后进行功能价值评估与落地实施。前言 2如何打造面向未来的智能网联汽车 | 智能网联卓越中心智能网联汽车产业生态复杂，合作才能共赢智能网联汽车的产业生态较为复杂，是一个多方共建的生态体系，参与者包括整车厂、互联网公司、ICT企业、Tier1供应商和政府。如果把无人驾驶的智能汽车比作机器人的出行，那么在智能网联汽车产业的生态全景图中，车辆是载体，实现智能化是目的，而网联化是核心手段。在生态参与者中，整车厂作为最终的整合方，需要把软硬件、功能及生态服务商等各方角色集中起来，完成从整车制造到长期出行服务的交付。传统一级供应商与整车厂以及人工智能和软件等领域的IT技术公司合作，推动车联网发展并加强自身的研发能力。ICT企业拥有领先的智能网联科技，推动汽车的智能化和网联化，让人车交互向人车关系转变，让整车实时在线连接万物。互联网企业需要持图1：智能网联汽车产业生态全景图数据来源：清华大学汽车产业与技术战略研究院、德勤分析智能网联汽车发展路径解析智能网联时代已至，汽车的智能化和网联化将撬动整个汽车产业的数字化转型，改变现有的价值分配格局，在上一篇白皮书《智能网联时代，车企如何打赢数字化之役》中，我们阐述了行业发展趋势、产业演进逻辑、价值转移方向以及对汽车行业划时代的影响。接下来，车企需要审慎选择适合自身的战略发展路径，打造面向未来的智能网联汽车。续挖掘“人、车、生活”应用场景，并基于数据分析提升服务的主动性和精准性，打造互联网服务生态。而政府负责搭建平台，从立法、政策、标准的方面着力营造良好发展环境，大力推动新技术应用。由此可见，智能网联汽车产业生态中存在诸多传统车企不曾涉猎的新技术领域，唯有合作才能实现共赢。生态 要素生态参与者车辆整车厂Tier 1 供应商ICT企业互联网企业政府产品产品：最佳载体电子电气架构升级新能源汽车动力升级传统汽车目的：智能决策，控制执行， 更好服务人类自 动驾驶人工 智能人 机交互智能 感知智能 决策控制 执行手段：数据流动，信息交互车载终端人车环境设施服务通信网络平台技术大数据技术交互要素与资源核心技术外界智能化网联化管端云基础支撑标准法规资源 3如何打造面向未来的智能网联汽车 | 智能网联卓越中心智能交互*智能驾驶智能服务智能网联汽车的三大要素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。智能交互首先，人机交互技术向多元化、人格化方向发展，同时交互终端及内容架构不断迭代优化。多元化意味着人们对交互体验的要求逐步提高，人机交互方式从按键、触控，到语音控制、人脸识别、手势交互，甚至是更先进的生物识别。人格化是指通过语图2：智能网联汽车的三大要素图3：智能交互的发展趋势1.“荣威RX5 MAX车型介绍”，上汽荣威官网，2020年6月。https://www.roewe.com.cn/vehicles/roewerx5max/2.“理想ONE · 全车语音交互”，理想汽车官网，2020年6月。https://www.lixiang.com/3.“ES6 车型介绍”蔚来官网，2020年6月。https://www.nio.cn/es64.“广汽新能源GE3 · 更智能”，广汽新能源官网，2020年6月。https://www.gacne.com.cn/vehicles/ge3_5305.“遇见下一代智能终端Byton M-Byte Concept 亮相2018世界移动大会—上海”，拜腾官网，2018年6月。https://www.byton.cn/company/newsroom/n226.“斑马 · 斑马智行系统介绍”，斑马官网，2020年6月，https://www.ebanma.com/* 智能交互在本研究中聚焦于人机交互，而车外交互（V2X）内容包括在智能驾驶范畴 数据来源：公开信息、德勤分析数据来源：公开信息、德勤分析言语义学习，了解人的思维文化，未来，启发式的主动车联网语音服务会成为发展方向。终端迭代优化则表示人机交互终端硬件和软件双重升级，交互与服务紧密结合，提高人机交互的自然性和高效性。关注用户体验和智能座舱技术的造车新势力和国内传统车企均在这一领域持续发力。需求输入或主动识别需求 •语音交互 •手势/面部识别及生物体征监测车辆控制及驾驶功能 •辅助驾驶 •智能安全 •车辆智能控制 •智能地图与人、生活相关密切的服务 •后市场服务 •出行服务 •社交娱乐及生活服务抓手/入口：真正懂人理解人的高度智能输出：驾驶操控体验多元化人格化终端迭代优化输出：服务体验荣威 Sky Eye1自动脸部扫描识别用户身份，启动车辆及专属身份理想 ONE2语音交互可区分不同位置乘客的指令蔚来NOMI3车内智能助手NOMI，表情动作随场景变换广汽—广小祺4虚拟卡通形象可通过简化表情传达情感，使车载系统变得有温度智能硬件5拜腾49英寸超大屏幕与手势交互功能界面：交互与服务融合6斑马地图即UI: 提供用户所处位置的全面信息，全面结合地图和服务 4如何打造面向未来的智能网联汽车 | 智能网联卓越中心由于自动驾驶有太多传统车企不曾涉猎也不擅长的技术领域，车企必须依靠整合科技企业和Tier1供应商实现，只有高端品牌和国外领先传统车企在自动驾驶软件和算法等部分核心技术领域采用内生自建的方式。除交互技术之外，智能交互还包括智能分发，即通过智能算法对交互识别内容进行理解，再进行服务的调取和内容的分发。整车厂可以通过和互联网公司合作，尤其是与智能交互技术厂商与智能内容分发公司合作，实现业务的快速布局，迅速提升对用户的理解水平和在智能交互领域的能力。与此同时，整车厂必须构建内容分发方面的能力，注重对用户的闭环管理，把握入口并构建可控的用户运营体系，不能一味依赖互联网公司提供的“全家桶”模式7。长远来看，语音语义的识别可以借助科技公司的技术能力，但服务分发策略和用户偏好数据必须掌握在整车厂自己手中，这样才能在智能网联汽车的各细分场景爆发和成熟之前，为未来流量入口的把握、自身用户的理解、用户价值深度挖掘以及商业模式创新做好准备和支撑。智能驾驶智能驾驶包括智能控制和自动驾驶两个阶段。其中，座舱智能控制功能是智能网联汽车的必备的功能，是车辆设计中的必需品。辅助驾驶功能已经成为市场上中高端车辆普遍拥有的性能，应该在B级车以上加入此功能，以紧跟市场潮流，提升产品力。而对于L3及以上的高等级自动驾驶，虽然实现的车企数量有限，但具有巨大的商业潜力，将对行业格局和商业模式产生颠覆性影响，高端电动汽车品牌和国外领先的传统厂商已经瞄准L4/L5自动驾驶技术重点突破，整车厂即使在短期内无法实现技术突破，也应做好相关研发和投资，为长期发展做准备。图4：智能驾驶的不同阶段数据来源：公开信息、德勤分析座舱智能控制对车辆座舱的交互与控制 •语音控制车辆座椅加热、座椅通风、分区空调... •电动座椅、车窗、氛围灯等设置的记忆功能 •通过手机、智能手表和智能家居控制车辆代表品牌： •几乎所有车联网汽车都加入了该项功能荣威8RX5 MAX特斯拉11Model S吉利9博越PRO奥迪12A8NIO10ES6Waymo13辅助驾驶（L1~L2）辅助人类驾驶员监视驾驶环境 •360°全景影像 •驾驶辅助：定速巡航、自主变道、 自动泊车... •安全辅助：碰撞预警、盲点监测、 紧急制动...代表品牌： •量产品牌以及造车新势力的B级以上车辆普遍安装，通过智能科技提升产品性能高等级自动驾驶（L3~L5）由驾驶系统来监视驾驶环境 •L3：有条件的自动驾驶，在一定情境下车仍然需要人接管 •L4/L5：具有环境感知能力，L4等级大部分时间不需要人照看，在一定区域内实现完全自动驾驶功能；L5级即完全自动驾驶代表品牌： •豪华车企通过自动驾驶大幅提升产品科技感 •互联网企业开发核心算法技术必备基础功能， 智能网联车辆必备中高端智能网联汽车普遍拥有的性能， 通过科技感提升产品力和汽车销量将大幅提升产品性能，引导行业变革，将对整个汽车制造业商业模式产生颠覆性影响L3级智能控制自动驾驶7. 在中国，BAT（百度，阿里巴巴，腾讯）将他们在互联网上的地图、音乐等应用程序软件打包装在汽车上，即称为“全家桶”模式。8.“荣威RX5 MA X车型介绍”，上汽荣威官网，2020年6月。https://www.roewe.com.cn/vehicles/roewerx5max/9.“吉利博越PRO车型介绍”，吉利官网，2020年6月。https://boyue.geely.com/bypro10.“NIO ES6车型介绍”，蔚来官网，2020年6月。https://www.nio.cn/es611.“Tesla ModelS 车型介绍”，特斯拉官网，2020年6月。https://www.tesla.cn/models12.“Audi A8车型介绍”，奥迪官网，2020年6月。https://www.audi.cn/cn/web/zh/models/a8/a8l.html13.“Waymo介绍”，Waymo官网，2020年6月。https://waymo.com 5如何打造面向未来的智能网联汽车 | 智能网联卓越中心在感知层面，传感器生产与高精地图开发不是车企擅长的能力，可通过战略合作或收购快速获能，因此不是自动驾驶能力差异的关键。在决策层面，计算平台和软件开发是自动驾驶能力差异的核心，豪华车企通过自建方式打造领先的技术产品，量产品牌和造车新势力多采用战略合作方