摘要：隨著汽車市場的擴(kuò)張，智能座艙作為汽車的重要組成部分，已成為各個車商競爭要地。采用文獻(xiàn)研究、專利分析等方法，對乘用車的智能座艙專利申請量、技術(shù)構(gòu)成、人機(jī)交互類型等進(jìn)行分析，梳理智能座艙的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，對比分析不同車商的專利布局、技術(shù)路線、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)優(yōu)勢，揭示當(dāng)前技術(shù)競爭的重點(diǎn)和未來發(fā)展方向。研究結(jié)果表明，各個車商均有一定數(shù)量的重點(diǎn)專利儲備，在智能座艙發(fā)展方向上具有不同側(cè)重點(diǎn)。研究結(jié)論對于企業(yè)、高校等創(chuàng)新主體在智能座艙領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和戰(zhàn)略規(guī)劃具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：汽車；智能座艙；專利分析

中圖分類號：U463.6" " " 收稿日期：2025-03-03" " " DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2025.04.006

Research of Domestic Automotive Intelligent

Cockpit Patent Technology

Xue Jie Wang Yuyu

Patent Examination Cooperation Tianjin Center of the Patent office，CNIPA，Tianjin 300304，China

Abstract：With the expansion of the automotive market， intelligent cockpit， as an important component of automobiles， has become a competitive hub for various car manufacturers.Using literature research， patent analysis， and other methods， this study analyzes the patent application volume， technical composition， and human-computer interaction types of intelligent cockpits for passenger cars， sorts out the technological development of intelligent cockpits， compares and analyzes the patent layout， technical routes， innovation points， and technological advantages of different car manufacturers， and reveals the current focus of technological competition and future development directions.The research results indicate that each car manufacturer has a certain amount of key patent reserves and has different focuses on the development direction of intelligent cockpit. This has important reference value for innovation entities such as enterprises and universities in the field of intelligent cockpit technology research and strategic planning.

Key words：Automobiles;Intelligent cockpit;Patent analysis

1 前言

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，汽車從傳統(tǒng)汽車向智能化汽車發(fā)展，智能座艙日益成為智能化汽車的關(guān)鍵突破口[1-6]。智能座艙集成了人工智能技術(shù)和多種IT技術(shù)，是汽車的“三心”，即控制中心、數(shù)據(jù)中心、通信中心[7]，為用戶提供一個舒適、便捷的駕乘環(huán)境。

自2014年起，《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等政策性文件的推出，為智能座艙產(chǎn)業(yè)提供了明確的指導(dǎo)支持和有力的政治保障。

近年來，汽車智能座艙在國內(nèi)外均取得顯著的研究進(jìn)展。針對國內(nèi)研究現(xiàn)狀，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，預(yù)計到2026年，我國智能座艙市場規(guī)模將達(dá)到2 127億元。技術(shù)集成度不斷提高，如語音、手勢、面部識別等交互方式得到了更為廣泛的應(yīng)用。硬件不斷升級，國內(nèi)各大車商紛紛采用高清顯示屏、超長顯示屏、曲面屏、抬頭顯示屏等，增加用戶的體驗(yàn)感。針對國外研究現(xiàn)狀，市場規(guī)模不斷增長，預(yù)計到2030年，市場規(guī)模將達(dá)到1 222.56億美元。國外車商更加重視高級輔助駕駛與智能座艙的融合、AR/VR等沉浸式體驗(yàn)。

當(dāng)前，汽車智能座艙市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)推陳出新，人機(jī)交互自然流暢，功能日益豐富，對于智能座艙的研究也越來越多。但現(xiàn)有的研究還有些不完善，例如，王迪明[1]研究的汽車智能座艙人機(jī)交互專利技術(shù)現(xiàn)狀，王軍雷[8]的基于專利分析的智能座艙系統(tǒng)技術(shù)研究，主要圍繞智能座艙的專利申請情況、專利技術(shù)情況進(jìn)行分析，而對于不同車商在智能座艙領(lǐng)域?qū)ｍ?xiàng)研究較少。因此，本文從專利數(shù)據(jù)和情報分析的角度，對乘用車的智能座艙進(jìn)行專利分析，重點(diǎn)分析不同車商在智能座艙領(lǐng)域的研究重點(diǎn)、專利布局，為創(chuàng)新主體提供借鑒。

2 汽車智能座艙的專利現(xiàn)狀

利用Incopat數(shù)據(jù)平臺對汽車智能座艙開展專利分析，其中，同族檢索截止時間是2024年。

2.1 汽車智能座艙專利申請量

2005—2024年汽車智能座艙專利申請量按照最早申請日/優(yōu)先權(quán)日的年度分布情況。如圖1所示，汽車智能座艙專利從2007年開始初步申請，前10年申請較少，從2018年起，申請量逐步攀升，越來越多的企業(yè)等創(chuàng)新主體關(guān)注智能座艙領(lǐng)域。

2.2 汽車智能座艙專利技術(shù)構(gòu)成

針對汽車智能座艙專利技術(shù)構(gòu)成，如圖2所示。

由圖2可知，以車輛部件、控制系統(tǒng)、車輛照明為主要申請方向的專利技術(shù)有B60R、B60W、B60K、B60N、B60Q等，有關(guān)電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理技術(shù)的專利有G06F，有關(guān)車輛交互的通信技術(shù)、語音處理、圖像處理等技術(shù)的專利有H04L、G10L、G60V等，有關(guān)車輛監(jiān)控、測試應(yīng)用的專利有G05B。

針對主要專利技術(shù)構(gòu)成，B60R車輛、車輛配件或車輛部件主要包括座椅、方向盤、后視鏡等，這些部件通過智能化的升級，能夠?yàn)橛脩籼峁┌踩孢m的乘車環(huán)境。G06F電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理，包括計算機(jī)硬件和軟件的設(shè)計，車載計算平臺、OS、應(yīng)用軟件等關(guān)鍵技術(shù)在智能座艙中尤其值得重視。B60W不同類型或不同功能的車輛子系統(tǒng)的聯(lián)合控制，包括混合動力、電力驅(qū)動等，動力系統(tǒng)的狀態(tài)，如電池、續(xù)航等，通過智能座艙顯示出來。B60K車輛動力裝置或傳動裝置的布置安裝，在智能座艙中，動力系統(tǒng)的布局或安裝影響車輛性能，并且與空間布局和用戶體驗(yàn)相關(guān)。H04L數(shù)字信息的傳輸，包括車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，能夠使車輛與外界保持良好的通信，并提升駕駛的便捷性與安全性。

各個專利技術(shù)之間具有關(guān)聯(lián)性，智能座艙將多個功能集成于一個平臺上，而這些功能通過G06F電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)協(xié)同，提供服務(wù)。B60R、B60K為智能座艙提供硬件基礎(chǔ)，B60W確保硬件能夠穩(wěn)定運(yùn)行。H04L提供了智能座艙與外界通信之間的橋梁。

隨著人工智能與大數(shù)據(jù)等新領(lǐng)域新業(yè)態(tài)的不斷發(fā)展，智能座艙將更加注重人性化與智能化，安全性與隱私性也會得到相應(yīng)重視，拓展跨領(lǐng)域融合機(jī)制，將智能座艙與其他車載系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)融合與協(xié)同。

2.3 汽車智能座艙專利人機(jī)交互類型

人機(jī)交互是汽車智能座艙實(shí)現(xiàn)人與車交互的重要手段。通過專利分析，劃分汽車智能座艙的人機(jī)交互類型，包括：語音交互、觸控交互、手勢交互、生物特征與生物電（例如腦電）、眼控交互、多屏交互。統(tǒng)計上述人機(jī)交互類型涉及的專利申請數(shù)量，結(jié)果如表1所示。由表1可見，在汽車智能座艙中，語音交互是使用最多的技術(shù)，也是提升用戶體驗(yàn)最直接、最有效的一種方式。而觸控交互、手勢交互等交互方式為智能座艙交互提供了多種可能性，如現(xiàn)在流行的多屏互動、一車雙屏，乃至一車三屏，可充分滿足消費(fèi)者的需求。

3 汽車智能座艙專利關(guān)鍵申請人

分析汽車智能座艙專利關(guān)鍵申請人，如圖3所示。中國第一汽車股份有限公司為排名第一的申請人，總申請量為113件。順次排名的奇瑞汽車、重慶長安汽車均有較大占比。吉利、小米、小鵬、蔚來、東風(fēng)、江淮等均有涉及。

下面選擇前四位關(guān)鍵申請人，即中國第一汽車股份有限公司、奇瑞汽車股份有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、浙江吉利控股集團(tuán)有限公司進(jìn)行專利分析，了解各個汽車車商的專利申請情況、重點(diǎn)專利布局情況，以助力汽車智能座艙的后續(xù)發(fā)展。

3.1 中國第一汽車股份有限公司

中國第一汽車股份有限公司（一汽）在智能座艙領(lǐng)域?qū)＠暾埞灿?13件。其中，2019年申請2件，2022年申請11件，2023年申請55件，2024年申請45件?？梢姡黄鼛啄陮χ悄茏摰年P(guān)注度明顯提升。

在申請的113件專利中，審中專利104件，有效專利8件，失效專利1件。

一汽專利技術(shù)路線可以歸納為自主研發(fā)、合作創(chuàng)新。一汽重視關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)，針對智能座艙座椅控制、顯示界面處理、設(shè)備交互等方面申請多項(xiàng)專利，提升用戶體驗(yàn)；與華為、騰訊等大公司積極開展合作，推動智能座艙的發(fā)展。

創(chuàng)新點(diǎn)主要在于人機(jī)交互的創(chuàng)新為用戶提供個性化的定制、智能導(dǎo)航等智能化的服務(wù)。由于一汽是國內(nèi)領(lǐng)先的汽車制造商，多年的技術(shù)積累，在關(guān)鍵技術(shù)方面具有較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力。

透析一汽在智能座艙領(lǐng)域的重點(diǎn)專利情況，被引證次數(shù)越多，說明專利的必要性越強(qiáng)?，F(xiàn)統(tǒng)計一汽在智能座艙的重點(diǎn)專利以及對重點(diǎn)專利進(jìn)行分析，如表2所示。

CN110605955A公開了一種智能車載香薰控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制架構(gòu)能夠滿足不同場景下的香薰控制需求，實(shí)現(xiàn)智能化香薰乃至車內(nèi)環(huán)境的有效控制，滿足現(xiàn)代化的智能座艙設(shè)計。

CN116168125A公開了一種虛擬形象和場景控制方法、智能座艙，通過對智能座艙的語音信號進(jìn)行識別、數(shù)據(jù)分析，結(jié)合用戶當(dāng)前的情緒曲線、情緒維度值、車輛所處場景，將用戶在座艙內(nèi)使用語音場景和語音形象動畫建立交互，提高智能交互的體驗(yàn)度。

CN115285139A公開了一種智能座艙控制方法，設(shè)置應(yīng)用層、服務(wù)層、通信層，以及各層之間的連接關(guān)系，準(zhǔn)確地將調(diào)用信息發(fā)送至底層控制器，提高車輛各器件間的交互信息的流通有效性。

3.2 奇瑞汽車股份有限公司

奇瑞汽車股份有限公司（奇瑞）智能座艙領(lǐng)域?qū)＠暾埞灿?1件。其中，2021年申請3件，2022年申請12件，2023年申請29件，2024年申請27件。奇瑞近幾年對于智能座艙的專利申請穩(wěn)步提升。

在申請的71件專利中，審中專利56件，有效專利11件，失效專利4件。

奇瑞專利技術(shù)路線可以歸納為技術(shù)融合、持續(xù)迭代。該公司注重將人工智能、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)與智能座艙融合，提升智能化水平；強(qiáng)調(diào)持續(xù)迭代和產(chǎn)業(yè)升級，確保競爭優(yōu)勢。

創(chuàng)新點(diǎn)主要在于支持多感官的多模態(tài)交互、情感交互為用戶提供個性化服務(wù)。奇瑞注重技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入，不斷推出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，提升車機(jī)的整體實(shí)力。

現(xiàn)統(tǒng)計奇瑞在智能座艙的重點(diǎn)專利以及對重點(diǎn)專利進(jìn)行分析，結(jié)果如表3所示。

CN113799747A公開了一種智能駕駛汽車的控制器，該控制器集成設(shè)置有第一至第五域控制器，其中，各個域控制器之間進(jìn)行信息交互，根據(jù)環(huán)境信息和交互信息控制車輛自動駕駛；解決了智能駕駛汽車的控制器數(shù)量較多，成本高、各控制器之間信息交互延時問題。

CN116319852A公開了一種APP與座艙系統(tǒng)平臺對接方法，通過優(yōu)化對接方式，解決了不同的座艙系統(tǒng)需要實(shí)施不同的對接方法，增加了對接工作量以及調(diào)試難度，提高了溝通成本等問題。

CN113933067A公開了一種智能座艙的測試平臺，該測試平臺包括測試臺架、至少一個前擋風(fēng)上擋板、至少一個前擋風(fēng)下?lián)醢?、座椅安裝結(jié)構(gòu)和模擬儀表板橫梁，通過結(jié)構(gòu)簡單的測試平臺節(jié)省了測試成本。

3.3 重慶長安汽車股份有限公司

重慶長安汽車股份有限公司（長安）智能座艙領(lǐng)域?qū)＠暾埞灿?6件。其中，2018年申請1件，2021年申請3件，2022年申請21件，2023年申請27件，2024年申請4件。長安對于智能座艙的關(guān)注度也很高。

在申請的56件專利中，審中專利38件，有效專利11件，失效專利7件。

長安專利技術(shù)路線可以歸納為體驗(yàn)優(yōu)先、開放合作。該公司重視用戶體驗(yàn)的優(yōu)化和提升，利用語音交互、人臉識別等交互技術(shù)，為智能座艙提供舒適的乘車體驗(yàn)；與華為、騰訊等公司積極開展合作，推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。

創(chuàng)新點(diǎn)主要在于車輛交互模式的不斷改進(jìn)，全場景車外語音交互、新一代人臉識別系統(tǒng)、泊車功能的優(yōu)化、艙駕一體技術(shù)。長安汽車的優(yōu)勢在用戶體驗(yàn)卓越，充分考慮用戶的駕乘體驗(yàn)。

現(xiàn)統(tǒng)計長安汽車在智能座艙的重點(diǎn)專利以及對重點(diǎn)專利進(jìn)行分析，結(jié)果如表4所示。

CN109285509A公開了一種車載顯示屏的顯示亮度控制系統(tǒng)及汽車顯示亮度控制裝置，根據(jù)光強(qiáng)檢測裝置檢測到的車廂內(nèi)的光線強(qiáng)度，對車載顯示屏的顯示亮度進(jìn)行控制。

CN112712043A公開了一種智能座艙圖像處理系統(tǒng)，通過監(jiān)測駕駛員視線、疲勞程度、抽煙、打電話等動作實(shí)時提醒駕駛員規(guī)范駕駛，保證安全。通過監(jiān)測乘客區(qū)上車、抽煙、打電話等動作，實(shí)現(xiàn)上車問候、自動開窗、自動調(diào)低音量等功能；還可實(shí)現(xiàn)視頻通話，豐富了車內(nèi)通訊體驗(yàn)。

CN114435275A公開了一種汽車智能座艙域控制系統(tǒng)，采用雙SOC的處理器，集成有多個攝像頭、麥克風(fēng)輸入，顯示屏輸出功能，同時集成360°全景算法、AI算法、集成TBOX功能，與現(xiàn)有域控制系統(tǒng)對比，功能集成度高，整車成本更低。

3.4 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司

浙江吉利控股集團(tuán)有限公司（吉利）智能座艙領(lǐng)域?qū)＠暾埞灿?6件。其中，2020年申請1件，2021年申請3件，2022年申請8件，2023年申請14件，2024年申請10件。吉利也正在穩(wěn)步提升專利申請數(shù)量。

在申請的36件專利中，審中專利28件，有效專利6件，失效專利2件。

吉利專利技術(shù)路線可以歸納為技術(shù)創(chuàng)新，合作共贏。該公司重視專利技術(shù)布局，對硬件設(shè)計、軟件算法、交互方式開展專利保護(hù)；注重與合作伙伴的開放合作，打造智能座艙領(lǐng)域共贏局面。

創(chuàng)新點(diǎn)主要在于顯示技術(shù)（全息投影、抬頭顯示等），語音交互、情感交互等交互方式。吉利的智能座艙系統(tǒng)在智能化水平上處于行業(yè)領(lǐng)先地位，為用戶提供很好的娛樂輔助。

現(xiàn)統(tǒng)計吉利汽車在智能座艙的重點(diǎn)專利以及對重點(diǎn)專利進(jìn)行分析，結(jié)果如表5所示。

CN111391858A 公開了一種智能座艙系統(tǒng)控制方法，在用戶疲勞及停車休息時，動態(tài)調(diào)整駕艙的舒適性和睡眠模式，營造舒適性的座艙，改善生活品質(zhì)。

CN113101672A公開了一種汽車智能座艙游戲控制方法，根據(jù)當(dāng)前車輛運(yùn)行狀態(tài)判斷是否滿足游戲模式激活條件，提高了智能座艙的游戲交互體驗(yàn)。

CN112905003A 公開了一種智能座艙手勢控制方法，在智能座艙內(nèi)極大地拓展手勢操作的控制范圍，提升交互體驗(yàn)。

CN115562550A公開了一種智能座艙的多屏聯(lián)動控制方法，通過多屏聯(lián)動來提升智能座艙的人機(jī)交互體驗(yàn)。

3.5 申請人對比分析

通過對各個公司的重點(diǎn)專利分析，可以看出，各個公司均有一定量的重點(diǎn)專利儲備。

一汽著重于智能座艙中車機(jī)交互環(huán)境、交互體驗(yàn)、交互效率，以提升用戶滿意度，如車內(nèi)環(huán)境控制、語音與虛擬形象的交互，各個功能組件的交互。

奇瑞更加重視車輛交互的整體效率，如汽車各個控制器之間的交互、手機(jī)與汽車的交互、汽車的性能測試。

長安在用戶體驗(yàn)方面下足功夫，例如，按需調(diào)整屏幕亮度、上車問候、自動開窗、自動調(diào)低音量、豐富的娛樂功能等，充分滿足用戶的用車體驗(yàn)。長安汽車被引證專利數(shù)量居多，其專利價值度較高。

吉利在智能控制方面有所建樹，如面部識別、手勢識別、車載游戲等，尤其在智能座艙的面部識別、疲勞駕駛方面提前規(guī)劃布局，具有領(lǐng)先優(yōu)勢。

現(xiàn)今，一汽在智能座艙方面取得顯著成效，尤其在一汽-大眾品牌表現(xiàn)突出，如最新的探岳L、高爾夫家族，均涉及先進(jìn)的智能座艙系統(tǒng)，包括大尺寸液晶顯示屏、豐富的車機(jī)生態(tài)系統(tǒng)，提高了人機(jī)交互用戶體驗(yàn)。

奇瑞在智能座艙方面同樣具有顯著進(jìn)展。該公司發(fā)布了Lion.AI智能座艙大模型，支持聊天、用車保養(yǎng)、智能推薦等多種功能，同時還能用英文聊天，提供了更加個性化的用車體驗(yàn)。

長安在智能座艙方面也取得了重要突破。例如，長安UNI-Z新能源車型包括全場景智能車外語音、人臉識別、全語音泊車等功能，同時還具備車機(jī)、手機(jī)、云端這三端交互，進(jìn)一步提升用戶使用體驗(yàn)。

吉利在智能座艙方面同樣具備競爭優(yōu)勢。例如，部分車型搭載了自主研發(fā)的“銀河Flyme Auto”智能座艙系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備最新研發(fā)的芯片和強(qiáng)大的內(nèi)存支撐、豐富的生態(tài)資源、自主研發(fā)的音響、全方位的音視頻車載功能，為用戶帶來極致的視覺、聽覺盛宴。

4 結(jié)語

智能座艙作為汽車的核心組成部分，正在不斷地推動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與變革。各個汽車車商對于智能座艙的關(guān)注程度越來越高，在該領(lǐng)域不斷耕耘，亦有收獲。對乘用車的智能座艙進(jìn)行專利申請量，技術(shù)構(gòu)成，人機(jī)交互類型分析，梳理智能座艙的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，對比分析不同車商的專利布局、技術(shù)路線、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)優(yōu)勢，揭示當(dāng)前技術(shù)競爭的重點(diǎn)和未來發(fā)展方向，以期為企業(yè)、高校等創(chuàng)新主體在智能座艙領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和戰(zhàn)略規(guī)劃具有重要的參考價值。

而對于未來智能座艙的發(fā)展，給出如下建議：加強(qiáng)技術(shù)融合與創(chuàng)新，重視AI大模型、深度學(xué)習(xí)等新技術(shù)應(yīng)用，提升智能化水平；重視用戶體驗(yàn)的優(yōu)化升級，探索用戶關(guān)懷新方向，增強(qiáng)用戶滿意度；加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保護(hù)，由于智能座艙的增加，數(shù)據(jù)必然增加，數(shù)據(jù)安全提上新日程，注重保護(hù)用戶隱私。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，智能座艙未來發(fā)展必然更加智能化、人性化，為用戶帶來更加安全，舒適，便捷的駕乘體驗(yàn)。

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作者簡介：

薛杰，女，1989年生，助理研究員，研究方向?yàn)閷＠麑彶椤?/p>

王聿禹（通訊作者），男，1989年生，助理工程師，研究方向?yàn)榻饘偌庸ひ骸?/p>