《智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能座艙技術(shù)》是“智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)叢書”中的一冊(cè)。本書內(nèi)容依托“杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院文庫”，是一本全面介紹智能網(wǎng)聯(lián)汽車中智能座艙技術(shù)的專業(yè)書籍。本書緊跟汽車科技發(fā)展的前沿，深入剖析了智能座艙技術(shù)的核心原理、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景以及未來發(fā)展趨勢(shì)。內(nèi)容包括了智能座艙操作系統(tǒng)、平視顯示系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)，以及智能座艙場(chǎng)景設(shè)計(jì)和測(cè)評(píng)方法，內(nèi)容通俗易懂，系統(tǒng)性強(qiáng)，可幫助讀者全面理解智能座艙相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用。
本書適合智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能座艙方向的技術(shù)人員閱讀參考，也可供智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的政策制定者、企業(yè)管理者、科研工作者以及汽車第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)人員閱讀，同時(shí)也可以作為相關(guān)院校參考教材。

1.本書對(duì)智能座艙系統(tǒng)進(jìn)行了全面的介紹，內(nèi)容邏輯清晰、體系完整，文字通俗易懂，盡量避免煩瑣公式； 2.本書內(nèi)容包括智能座艙操作系統(tǒng)、平視顯示系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)，以及智能座艙場(chǎng)景設(shè)計(jì)和測(cè)評(píng)方法； 3.本書以較多圖表呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，以便讀者輕松理解。

縱觀汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)從最初的“機(jī)械定義汽車”轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娖鞫x汽車”，再發(fā)展至“電子定義汽車”，而如今伴隨信息技術(shù)的進(jìn)步，汽車的電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、自動(dòng)化、智能化進(jìn)程不斷加快，“軟件定義汽車”時(shí)代已經(jīng)到來。
所謂“軟件定義汽車”，其核心思想是決定汽車發(fā)展趨勢(shì)的不再是力學(xué)性能的好壞、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力的大小，而是以人工智能為代表的軟件技術(shù)。軟件在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中扮演的角色，不僅是汽車智能化的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)和核心驅(qū)動(dòng)要素，而且是實(shí)現(xiàn)汽車全生命周期管理的重要支撐。因此，“軟件定義汽車”是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略共識(shí)。
座艙作為汽車的重要組成部分，其智能化發(fā)展也是汽車自動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的焦點(diǎn)。從汽車功能需求層面來看，座艙能夠接觸與車輛運(yùn)行相關(guān)的各種信息，其對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理和分析能夠極大提升車輛運(yùn)行的信息化程度；從用戶體驗(yàn)層面來看，座艙直接與用戶接觸，其借助各種軟件和設(shè)備能夠滿足用戶的不同需求，改善用戶的使用體驗(yàn)；從商業(yè)模式層面來看，座艙能夠采集大量與用戶相關(guān)的信息，將品牌理念進(jìn)行具象化呈現(xiàn)，有助于提升用戶忠誠度。因此，不難看出，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代，智能座艙是實(shí)現(xiàn)“軟件定義汽車”的最佳入口。
在汽車智能化的升級(jí)進(jìn)程中，座艙的設(shè)計(jì)理念也發(fā)生了根本性的變革。傳統(tǒng)座艙奉行的底層邏輯是“指令與響應(yīng)”，即用戶通過按鍵等方式發(fā)送指令，后臺(tái)根據(jù)用戶的要求執(zhí)行相應(yīng)操作。智能座艙采取的理念為“識(shí)別與服務(wù)”，即座艙能夠主動(dòng)采集與用戶需求和車輛運(yùn)行相關(guān)的各種信息，并綜合用戶指令以及內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)操作。
借助于傳感器等設(shè)備以及人工智能等技術(shù)，智能座艙旨在打造一個(gè)車內(nèi)一體化數(shù)字平臺(tái)，為用戶提供安全、高效、便捷、舒適的駕乘體驗(yàn)。正如一些車輛的宣傳文案所言，智能座艙致力于構(gòu)建的是一個(gè)“移動(dòng)生活空間”。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的維度來看，智能座艙通過配置信息輸入與輸出系統(tǒng)，讓人與車之間進(jìn)行充分的信息交互。在信息輸入方面，人臉識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、聲源定位等感知設(shè)備均能夠應(yīng)用于智能座艙中，使得用戶不必通過物理按鍵或觸屏，就能夠發(fā)送信息；在信息輸出方面，全液晶儀表盤、車載立體聲音箱、三聯(lián)屏、VR設(shè)備等能夠應(yīng)用于智能座艙中，為用戶提供高效愉悅的使用體驗(yàn)。此外，要保證上述信息輸入與輸出設(shè)備的順暢應(yīng)用，高算力的芯片也是必不可少的，它不僅使得智能座艙擁有出色的“大腦”，也讓用戶在駕乘過程中能夠獲得專屬的“AI助手”。
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的興起，智能座艙這一最容易被用戶感知的“第三空間”愈來愈受重視，大批的科技公司、信息通信公司、整車制造企業(yè)以及新型供應(yīng)商等不斷在該領(lǐng)域增加研發(fā)投入與商業(yè)應(yīng)用，智能座艙也因此得到了快速發(fā)展，不僅技術(shù)迭代快，且新技術(shù)、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。智能座艙涉及的研究領(lǐng)域較廣，不僅有理論和技術(shù)問題，還有產(chǎn)品問題。因此，要想在該領(lǐng)域取得快速發(fā)展，就需要從用戶需求出發(fā)，梳理下一代智能座艙的關(guān)鍵技術(shù)與基礎(chǔ)性問題，并做好產(chǎn)業(yè)協(xié)同，加快構(gòu)建智能座艙產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
本書分別從智能座艙操作系統(tǒng)、智能座艙平視顯示系統(tǒng)、智能座艙人機(jī)交互系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)、智能座艙場(chǎng)景設(shè)計(jì)、智能座艙測(cè)評(píng)方法六大維度出發(fā)，全面闡述智能座艙的系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)與測(cè)評(píng)方法，并輔以大量的結(jié)構(gòu)圖、框圖和表格等，試圖讓讀者全面掌握智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能座艙技術(shù)。
本書依托杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院“黃炎培‘大職業(yè)’教育視域下產(chǎn)教融合共同體汽車類專業(yè)人才培養(yǎng)路徑研究”課題項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：ZJS2024YB236），結(jié)合我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展戰(zhàn)略以及未來趨勢(shì)，對(duì)智能座艙產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。此外，本書由“高職院校汽車類專業(yè)課程思政四維教學(xué)體系構(gòu)建及實(shí)踐路向研究”項(xiàng)目支撐，遲曉妮擔(dān)任該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目其他成員為張勝楠、邵立東、楊云、楊立峰。
此外，由于本書是“智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)叢書”中的一冊(cè)，因此推薦讀者結(jié)合叢書中的其他書籍對(duì)照閱讀，以便對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有更加全面系統(tǒng)的了解和更為深入準(zhǔn)確的把握。
本書在創(chuàng)作過程中，疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

著者

第1章　智能座艙基本概述	001
1.1　智能座艙的概念內(nèi)涵與優(yōu)勢(shì)	002
1.1.1　智能座艙的概念內(nèi)涵	002
1.1.2　智能座艙的崛起因素	004
1.1.3　智能座艙VS傳統(tǒng)座艙	009
1.1.4　智能座艙的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)	011
1.2 智能座艙系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)	015
1.2.1　智能座艙的技術(shù)架構(gòu)	015
1.2.2　智能座艙的硬件系統(tǒng)	017
1.2.3　智能座艙的軟件系統(tǒng)	019
1.2.4　智能座艙的關(guān)鍵技術(shù)與趨勢(shì)	022
1.3　AI大模型賦能智能座艙變革	024
1.3.1　大模型與智能座艙概述	024
1.3.2　大模型重新定義智能座艙	026
1.3.3　“大模型上車”的商業(yè)模式	030

第2章　智能座艙操作系統(tǒng)	033
2.1　智能座艙操作系統(tǒng)概述	034
2.1.1　智能座艙OS的演變與特點(diǎn)	034
2.1.2　智能座艙OS的構(gòu)成與類型	036
2.1.3　智能座艙OS的挑戰(zhàn)與對(duì)策	038
2.1.4　智能座艙OS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)	040
2.2　智能座艙的底層OS系統(tǒng)	042
2.2.1　Android操作系統(tǒng)	042
2.2.2　Linux操作系統(tǒng)	044
2.2.3　QNX操作系統(tǒng)	046
2.3　國內(nèi)外主流車機(jī)操作系統(tǒng)	048
2.3.1　華為鴻蒙4.0車機(jī)系統(tǒng)	048
2.3.2　比亞迪DiLink系統(tǒng)	050
2.3.3　吉利GKUI吉客系統(tǒng)	052
2.3.4　特斯拉車載操作系統(tǒng)	053
2.4　智能汽車虛擬化關(guān)鍵技術(shù)	054
2.4.1　虛擬化技術(shù)的基本概念	054
2.4.2　CPU虛擬化技術(shù)	057
2.4.3　I/O設(shè)備虛擬化	057
2.4.4　實(shí)時(shí)虛擬化技術(shù)	059
2.4.5　安全和可靠性技術(shù)	059
2.4.6　虛擬化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)	062

第3章　智能座艙平視顯示系統(tǒng)	066
3.1　HUD的功能、作用與分類	067
3.1.1　HUD的主要功能與作用	067
3.1.2　直接反射式（C-HUD）	069
3.1.3　擋風(fēng)玻璃式（W-HUD）	070
3.1.4　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)式（AR-HUD）	071
3.2　HUD結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用場(chǎng)景	073
3.2.1　HUD結(jié)構(gòu)及工作原理	073
3.2.2　HUD與ADAS融合控制	076
3.2.3　HUD技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景	077
3.3　HUD顯示系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)	080
3.3.1　零件安裝技術(shù)	080
3.3.2　玻璃成形技術(shù)	081
3.3.3　眼盒與視線追蹤	083
3.3.4　顯示亮度與調(diào)節(jié)	085

第4章　智能座艙人機(jī)交互系統(tǒng)	095
4.1　HMI系統(tǒng)設(shè)計(jì)與未來趨勢(shì)	096
4.1.1　HMI技術(shù)的發(fā)展歷程	096
4.1.2　HMI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程	098
4.1.3　全球典型的HMI系統(tǒng)	101
4.1.4　交互內(nèi)容與場(chǎng)景的變革	105
4.1.5　人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)	108
4.2　智能座艙的語音交互技術(shù)	111
4.2.1　語音交互技術(shù)概述	111
4.2.2　基礎(chǔ)框架與交互場(chǎng)景	113
4.2.3　語音識(shí)別技術(shù)	115
4.2.4　自然語言處理技術(shù)	117
4.2.5　語音合成技術(shù)	119
4.3 智能座艙多模態(tài)交互技術(shù)	120
4.3.1　多模態(tài)交互技術(shù)的構(gòu)成	120
4.3.2　信息識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用	122
4.3.3　車載多維人機(jī)界面	123
4.3.4　智能表面與個(gè)人智能助理	125

第5章　車載信息娛樂系統(tǒng)	127
5.1　車載信息娛樂系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀	128
5.1.1　IVI系統(tǒng)概念、功能與構(gòu)成	128
5.1.2　國內(nèi)外IVI產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀	129
5.1.3　IVI系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圖譜	133
5.1.4　IVI系統(tǒng)技術(shù)趨勢(shì)與前景	134
5.2　IVI系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	136
5.2.1　用戶界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	136
5.2.2　音頻功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	138
5.2.3　視頻功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	139
5.2.4　導(dǎo)航功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	141
5.2.5　藍(lán)牙功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	142
5.2.6　語音界面功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	143
5.2.7　倒車輔助功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	145
5.2.8　網(wǎng)絡(luò)連接功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)	145
5.3　IVI系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)	145
5.3.1　IVI系統(tǒng)測(cè)試的主要內(nèi)容	145
5.3.2　IVI自動(dòng)化測(cè)試的工作原理	148
5.3.3　IVI自動(dòng)化測(cè)試的過程實(shí)例	154

第6章　智能座艙場(chǎng)景設(shè)計(jì)	156
6.1　智能座艙場(chǎng)景體驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法	157
6.1.1　智能座艙場(chǎng)景體驗(yàn)分析	157
6.1.2　場(chǎng)景體驗(yàn)的創(chuàng)新與應(yīng)用	158
6.1.3　場(chǎng)景體驗(yàn)的方法與實(shí)踐	161
6.2　智能座椅防疲勞駕駛功能設(shè)計(jì)	164
6.2.1　汽車座椅的結(jié)構(gòu)與功能	164
6.2.2　DMS的辨識(shí)及工作條件	167
6.2.3　智能座椅控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)	169
6.2.4　智能座椅的調(diào)節(jié)與控制	172
6.2.5　智能座椅技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)	174
6.3　智能座艙抽煙自動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)	179
6.3.1　抽煙自動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成	179
6.3.2　抽煙自動(dòng)通風(fēng)的整體控制邏輯	182

第7章　智能座艙測(cè)評(píng)方法	185
7.1　面向產(chǎn)品性能的測(cè)試與評(píng)價(jià)	186
7.1.1　智能座艙評(píng)測(cè)思路與框架	186
7.1.2　基于安全維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)	187
7.1.3　基于智能維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)	189
7.1.4　面向產(chǎn)品的測(cè)試評(píng)價(jià)方法	192
7.2　面向用戶體驗(yàn)的測(cè)試與評(píng)價(jià)	193
7.2.1　基于高效維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)	193
7.2.2　基于愉悅維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)	195
7.2.3　面向用戶體驗(yàn)的測(cè)評(píng)方法	197
7.3　交互功能測(cè)試平臺(tái)方案設(shè)計(jì)	199
7.3.1　交互功能測(cè)試需求分析	199
7.3.2　交互功能測(cè)試平臺(tái)方案	200
7.3.3　交互功能測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證	204

參考文獻(xiàn)	207