基于场景体验的汽车智能座舱创新方法探索

柳文斌，俞瑞华，陈铖彬，孙启启

广汽丰田汽车有限公司，广东广州 511455

0 引言

汽车作为交通运载工具，在用户生活中扮演着重要的角色。为满足用户日益增长的精神需求，利用汽车给用户带来更多惊喜和价值，汽车研发从“以产品为导向”的传统模式逐步转向“以用户需求为导向”的新型模式。汽车智能座舱作为智能配置的载体和用户感知最强烈的部分，承载了更多满足“用户需求”的功能，逐渐成为汽车智能网联领域发展的重点。

过去的汽车座舱功能相对单一，各个功能之间相互割裂，按照马斯洛需求层次，仅满足生理和安全的需求。如今随着5G通信、AI、VR等软硬件技术的发展和汽车电子电气架构由分布式向域集中式转变，汽车座舱的形态、功能、交互方式等都发生了很大的变化。用户方面由于消费电子的使用习惯逐渐迁移至汽车座舱，因此期待智能座舱能承担更多功能，解决更多场景需求。

本文首先从行业角度简要分析智能座舱发展现状及未来趋势，然后说明基于场景体验的汽车智能座舱创新设计思路及探索应用。

1 智能座舱概念及场景化创新趋势

1.1 智能座舱的概念

“座舱”一词最早由飞机和船舶行业引进而来，“舱”指飞机或船的内部空间,汽车座舱即车内驾驶和乘坐空间。汽车智能座舱是指配备智能化和网联化的车载产品，可以与人、路、车本身进行智能交互，从而实现半自主，甚至自主决策的汽车座舱。智能座舱使汽车开始满足用户更多的场景化需求。从终端用户出行场景出发，智能座舱能通过多模态通道，主动洞察和理解用户需求，又能通过软硬件配合满足用户需求。在这一阶段的智能座舱发展形态中，乘客可以在智能座舱中获得舒服的体验[1]。

1.2 智能座舱的发展情况

根据可实现功能进行划分，可以将汽车座舱划分为传统座舱、信息座舱、智能座舱和高度智能化座舱。汽车智能座舱发展趋势如图1所示。

图1 汽车智能座舱发展趋势

目前通常描述的智能座舱是由信息座舱演化而来。相比信息座舱，智能座舱在软硬件层面都有一些新的变化。

(1)后端数字架构方面。随着算力和通信要求的提升，逐步由分布式架构向域控制器/中央集中架构过渡。目前特斯拉已完成域集中，中央控制架构雏形完成，未来3～5年领先车企预计将处于域集中阶段。

(2)感知输入层方面。从单一被动输入(如按键)向多模态交互输入(如按键、触控、语音、手势相互协同)转变。多通道的融合可以降低驾驶员的认知负荷，提高驾驶安全性。未来车内系统可以检测用户在不同场景下的驾驶状态，并提供合适的交互方式，打造更加自然的车内交互体验。

(3)交互输出层方面。从单一屏幕显示到多维度交互反馈(如语音助手、多屏交互、抬头显示等)发展。未来在信息反馈形态和信息反馈载体上，都会有更大的想象空间。

(4)服务生态方面。由以往的预装视听娱乐功能向跨平台娱乐功能、场景模式转化，逐渐形成专属于汽车座舱的服务生态。

1.3 智能座舱的场景化创新趋势

随着智能座舱功能的不断发展，座舱功能多样化与用户需求满足度之间的矛盾开始凸显。在传统的竞品对标方法下，更多的座舱功能配置堆积反而使用户更加无所适从。到了智能汽车时代，由于主机厂底层的基础能力越来越相似，突出的差异化不在于外观，而是用户体验[2]。在此背景下，主机厂需要定义自己的智能场景，通过场景将用户需求与智能座舱功能进行对接。

场景即是在某个时间和空间下发生的有始有终的事情片段。用户的日常生活可以分解为一个又一个的场景，将这些场景发生的地点限制到汽车座舱内，也就是汽车智能座舱场景。主机厂需要做的事情就是通过一系列体验满足用户在汽车智能座舱场景下的需求。

2 智能座舱场景体验方法探索及应用

2.1 智能座舱场景体验创新方法

基于过往研究项目总结及对未来用车场景的前瞻判断，蒋逸明[3]提出以系统性的体验视角和创新流程重新进行智能座舱产品定义的新方法：场景体验创新七步法则，如图2所示。

图2 场景体验创新七步法则

首先，在整体体验设计前需要明确体验原则，这个体验原则即是品牌和产品带给用户的价值。其次，在体验原则明确的前提下，通过对用户诉求的深度洞察，梳理用户的真实用车场景。再次，将用户体验细节进行细致描述并可视化呈现，确保理解一致性的同时也让工程团队站在用户的视角进行设计。最后，通过Usecase的撰写将用户语言转化为研发语言，推进产品的落地。

2.2 智能座舱场景体验方法实践

2.2.1 未来用户生活方式研究

(1)用户的体验与静态产品对标不同。体验是在一个个场景下动态发生的，所以体验要落实到场景中去研究;而用户体验来自于人，因此要研究人群，懂得用户[4]。

(2)在研究过程中，通过桌面研究(近期生活方式的宏观趋势报告以及用户价值观变化研究资料等等公开信息)与用户定量、定性研究(可依照用户分类进行FGD—焦点小组与IDI—沉浸式深访来捕捉用户对于出行、用车、场景、交互等等体验上的观点)，初步预测未来生活方式与用车宏观趋势。

(3)基于社会环境变迁分析，刻画出核心用户画像，其中涵盖核心用户的价值观、生活驱动、用车观等。先导用户定性座谈会示例如图3所示。

图3 先导用户定性座谈会示例

2.2.2 目标用户用车旅程场景库建立

基于未来目标用户画像，梳理其用车全旅程场景，挖掘目标车型高感知度场景需求，构建场景需求库。在这个过程中，需要着重注意两点：

(1)场景是否丰富，取决于对用户需求的洞察是否足够细致。从用户需求出发，逐层分解并进行体验构建。举例来说，在用户乘坐车辆的场景下，会有座椅调节、车窗及天窗调节、灯光调节、车内温度调节、儿童&老人乘坐等多种二级场景。在调节车内温度的二级场景下，又会有主驾温度调节、副驾温度调节、后排温度调节等三级场景。另一层面，又需要考虑用户是日常上下班还是周末出游，天气是晴朗还是下雨。一整套的场景需要细致地进行梳理，并通过不断的实践进行场景的补充和迭代。

(2)智能座舱场景过于碎片化。实际操作过程中，如果直接将目标用户头脑风暴得到的各种想法或所有目标用户的反馈都定义为场景需求，就无法判断众多产品创意的优先级，也难以评估产品功能是否真正覆盖了目标用户群体的重点需求。这个过程中需要重点挖掘目标用户真正的需求是什么，并通过真正目标用户的实际需求梳理用户旅程。依托用户旅程将碎片化的场景串联起来给用户一套完整的座舱体验。

用户用车旅程场景库示例如图4所示。

图4 用户用车旅程场景库示例

2.2.3 共创工作坊创新方案

针对核心需求场景，邀请目标人群中的先导用户和多领域专家(不限于汽车行业，可引入消费电子领域专家进行触类旁通)，开展共创工作坊。将已完成的用户洞察结果与需求场景库作为工作坊输入，现场用户和专家进行共情、畅想、收敛、细化。最终产出领先的、可实现的创新体验方案，如图5所示。此方式是OUT of BOX设计思维的应用,在同样的用户旅程、需求、场景下,以开放的态度与环节,透过不同领域的专家来给出不同于汽车领域,可借鉴的概念方案。虽然汽车出行是一特殊场景，但在体验目的和评价体系上，仍不可单独作为设计，在共创过程中可以基于同样的需求与场景，询问先导用户是否在生活中曾有过接近的解决方法与体验。洞察用户背后的驱动因素，再以体验标准在跨领域中探索更为前沿的解决方案与体验路径。

图5 共创工作坊创新体验方案

2.2.4 概念评估及用户旅程梳理

对于产生的创新概念，虽然已经进行了一定程度的收敛和细化。但是还需要考虑3个问题：①创新概念的技术实现性如何；②场景解决方案是否满足用户需求；③主机厂内部是否有相应规划支撑创新概念的实现。针对以上3点，分别开展对应领域的专家访谈、目标用户概念验证、主机厂内部专家共创评估。经过评估筛选后的概念再结合用户旅程进行完整体验的构建。

在概念评估的操作上，需要注意以下几点前提设定，并与评估人员沟通：①评估的时间落点，车辆研发具有前置量，例如面向3年后投产的车辆，并不能采用当前技术的成熟度(有效性、成本、量产标准)来评估，需要有些想象的空间，可以参考对应技术的专家预测判断与车企开发流程与节奏进行评估；②在用户场景需求合理的情况下，对于概念方案的可行性，需要细化难点与挑战，例如概念不可行的原因是当前供应商资源不匹配、数据体量与积累尚未完整、跨领域的技术移植需要通过车规级验证等等，明确技术阻碍后，再次寻找能替代的技术路径或是体制流程的更新调整，利用专家的专业知识，防止过早扼杀创新；③评估人员的体验广度与深度，例如参与评估的专家需要提前消化用户画像与生活方式等等材料，共情用户的需求，参与评估的用户在体验的前驱性(非保守派)和对创新事物的接受度(优先选择尝试意愿高的)，对测试结果都会有很大的影响。

场景体验出发的智能座舱流程如图6所示。

图6 场景体验出发的智能座舱流程

2.3 基于场景体验的智能座舱创新应用

某汽车公司在开发某款新能源产品的智能座舱时，在产品企划阶段，从场景体验出发进行设计。通过对目标用户的研究，提出“100+核心”需求场景。针对这些需求场景，在先导用户和消费电子专家(如美的、方太、微软、字节跳动、网易游戏等)的共创下，共产生80多项概念点子。通过多轮的筛选与评估，最终确定40项解决方案，明确了车型智能座舱的开发方向。

随着汽车智能化、网联化的发展，针对“软件”的场景体验也愈发重要。在体验方案设计中，先导用户对于软件功能与智能体验的输入，能以数据采集、偏好预测、反馈校正等等软件交互的步骤来为不同用户提供差异化体验。软件自身的快速迭代(OTA)与针对性(本地数据)特点，让创新在用户端有了更多元的体验、在开发端也有了迭代排程带来的体验延展。

举例来说，针对车内语音助手在噪声环境下识别率低的痛点，通过调用车内摄像头，实现多模态语音唤醒。摄像头获取用户的脸部图像特征、麦克风获取来自用户的语音信息，基于脸部图像特征或语音信息，判断用户是否有语音交互意图。若脸部图像特征和语音信息中的任一项满足预设交互条件，则判定用户有语音交互意图，并唤醒预设语音助手。通过实施此项创新解决方案，在收音环境嘈杂的情况下也能判断出用户是否有交互意图，从而可以选择是否唤醒语音助手，在人机交互的过程中减少了外界环境的干扰，增强了人机交互的体验，保证了语音交互时的高唤醒率。多模态语音唤醒示例如图7所示。

图7 多模态语音唤醒示例

3 结论

在用户需求多样化的行业背景下，通过应用从场景体验出发的智能座舱方法，准确洞察了目标用户核心需求，并针对需求进行创新方案设计，大幅提升了产品竞争力。相较于传统对标式产品方案，本研究提出了多项行业突破性功能。

在本研究实施的过程中，用户需求洞察及用户典型场景构建是决定设计的关键因素，这个过程也是考验研究人员经验的重要指标。随着场景体验方法的不断普及，具有敏锐洞察力的研究人员将成为企业竞争的关键能力。

汽车产业正在迎来变革，在用户需求多样化和汽车智能座舱消费电子化的趋势下，“以用户为中心”的产品创新思维正在向汽车行业快速扩散。基于场景体验的汽车智能座舱创新，将更多地赋能智能座舱设计。