2026年10月23日，在第十四届汽车与环境创新论坛上，云瞻光电科技有限公司CEO张环宇指出，当前NOA自动驾驶渗透率接近30%，但HUD装车配置率仅25%，体积偏大成为传统HUD量产落地的核心阻碍。他表示，随着L3及更高级别自动驾驶逐步演进，用户与车载AI交互频次提升，频繁查看中控屏不符合人机使用习惯，HUD将成为自动驾驶下重要的AI交互窗口，未来还将逐步弱化仪表、中控屏的作用。

张环宇对比了光波导HUD与传统自由曲面HUD的技术差异。光波导HUD采用平行光成像，可实现无穷远虚像距离，拥有更均匀亮度、更大有效eyebox，能真正实现UI与实景融合，同时具备平台化复用优势，可降低主机厂产业链定制开发成本。张环宇进一步提出，未来车载光波导HUD或将与AR眼镜在座舱AI交互领域形成竞争。

张环宇丨云瞻光电科技有限公司CEO

以下为演讲内容整理:

首先分享两句话。

第一句是:“任何一个迫使乘客需要不断低头的刚需交互功能出现，HUD 的重要性就会被进一步提升。”车载抬头显示技术在2000年以前已应用于航空领域，2000年之后逐步落地车载场景，但在此后一二十年间并未得到广泛普及。为何自2019年起，其逐步发展成为一项刚需配置，这是值得我们思考的问题。

第二句话是:“而此前承载刚需交互功能的零部件，如中控屏和仪表，将因HUD的应用而被弱化，甚至取代。”在自动驾驶尤其是L2级自动驾驶落地之后，ADAS人机交互最初由仪表承担。各厂商L3级功能水平较为接近，但L2级功能的实现形式在不同车企之间表现参差不齐。因此，依靠仪表实现ADAS人机交互实际上并不合适，—该方式要求用户频繁低头，HUD的刚需属性由此显现，并将弱化仪表甚至取而代之，这一现象已实际发生。

未来，行业必将演进至L3乃至L4、L5级自动驾驶阶段。待未来L3级自动驾驶普及之后，座舱人机交互将呈现何种形态？我们的观点是，HUD将弱化中控显示屏。

特斯拉自动驾驶采用FSD搭配Grok完成交互。FSD承担近乎全流程的驾驶工作，负责车辆行驶；Grok作为人机助手，服务于驾驶员与乘客，相当于随身智能秘书，类似钢铁侠影视作品中的贾维斯。Grok可实现生活服务、行程规划、FSD控制以及模糊导航等多项功能。

网络上有大量相关视频，也有不少用户体验过特斯拉这套自动驾驶模式。从各类视频中能够发现，驾驶员往往需要侧头看向中控显示屏，以此完成与AI的交互。倘若该交互模式形成使用习惯，其使用频次将远高于通过仪表查看自动驾驶工况的频次。届时驾驶员需要频繁查看中控屏幕，这是违背人体使用习惯的人机交互方式。正因如此，HUD在自动驾驶阶段的重要性将进一步凸显。

当前，NOA自动驾驶的普及率已接近30%，但参考盖世汽车发布的上半年HUD相关统计数据，HUD的装车配置率仅为25%。该数据表明现阶段车载HUD的量产装车仍存在一定阻碍，其中最核心的阻碍为产品体积问题。

图源:演讲嘉宾素材

上图右边是AI生成的效果图，描绘了用户下班乘车之后，通过模糊指令操作导航前往面包店，在下班途中采购次日早餐、订购外卖，甚至预订次日机票等场景。以上均为日常生活中的高频需求，也是后续AI能够为用户实现的功能。当下诸如WorkBuddy、Claude以及诸多大语言模型，均可以实现该类能力。

2024年10月，曾出现一则新闻，美国加州高速发生特斯拉蒙眼自动驾驶事件。该行为本身并不值得提倡，但部分产品需求，恰恰是从用户一些不经意的行为当中体现出来。待自动驾驶真正落地之后，我们可以将前风挡采用调光玻璃实现透明度调节，进一步拓展HUD，使其成为一块更大的显示荧幕。

无论是AI交互、提升自动驾驶的人机信赖度，还是大屏显示的诉求，都对车载HUD提出了更高的要求。一是显示画幅需要进一步扩大；二是投影虚像距离需要做到远距离，并且可以实现无需调节。

因此，从产品可行性层面来看，我们认为HUD的进一步发展需要实现光学层面的技术性变革。目前传统HUD普遍采用自由曲面镜方案，而光波导HUD则依托光波导以准直光的形式完成成像。自由曲面HUD的成像原理属于透镜成像，在一倍焦距以内生成并放大虚像。光波导HUD采用平行光成像模式，其所生成画面的投影焦距可达无穷远。

我们对传统HUD与光波导HUD进行了分类对比。传统HUD整机体积偏大，其体积庞大的根源在于图像放大系统与eyebox扩大系统相互重叠。两套系统均会带来体积增加，二者作用呈相乘关系，最终造成整机体积显著增大。

而光波导HUD的特点是将图像放大系统与eyebox扩大系统相互分离。图像放大系统仅依靠投影光机镜头，输出具备视场角的准直光即可；eyebox的扩大则依托光波导实现，光波导的面积决定可观测图像的范围，同时光波导本体为平板玻璃形态，能够实现产品扁平化与小型化。

在产品沿用性方面，当下汽车行业多数零部件均追求平台化复用，但传统HUD较难实现该目标。受偏大的体积制约，每当风挡玻璃面型发生改动，HUD整体光学系统就需要重新设计。光波导HUD则不存在该类问题，该产品为我司专利设计。在FOV保持一致、体积不再构成约束的前提下，产品可逐步走向平台化、标准化。

在此前提下，光机、光波导及整机主体结构均无需改动，仅需更换最上方的补偿镜，以抵消不同车型风挡曲率带来的图像畸变。因此，光波导HUD可实现产品的平台化复用。这一项技术创新，既实现用户体验升级，又促使消费者愿意支付更高成本进行选购。

另外是实现降本。光波导HUD所降低的是沉没成本，即汽车主机厂、Tier?1以及Tier?2环节的定制化开发成本均能够得到缩减。

此外，传统HUD采用汇聚光成像，投影距离通常为7.5米或者5米，在eyebox范围内人眼发生移动时，虚像位置保持固定不变。光波导HUD为平行光成像，虚像焦距为无穷远；人眼在eyebox范围内移动时，虚像会跟随人眼同步移动。由此可以明显看出，光波导HUD的出光开口相较传统产品仅增大10%，但其可视范围却可以提升20%。

从eyebox维度来看，传统HUD为汇聚光成像，即便人眼未移出eyebox范围，移动至eyebox边缘位置时，也会感知到亮度急剧衰减。而光波导HUD在整个eyebox范围内亮度保持均匀，不会出现亮度衰减现象。同时，传统HUD标称eyebox边界之外还存在大量可用平行光，因此光波导HUD的有效eyebox尺寸相较传统HUD具备明显优势。

再看增强现实效果的对比:对于自由曲面镜HUD，驾驶员看到的UI画面虽如中间图示，但实际体验效果存在偏差。传统HUD投影距离固定在7.5米，无法实现UI画面与前方实景的贴合。而光波导HUD投影焦距为无穷远，能够实现UI界面与前方实景的真正贴合。

能够实现真正贴合的原因是什么？这涉及到VID投影距离。HUD的视场角FOV理论上可以做到无限大，但究竟能够达到多大，行业尚无明确定义。对于AR眼镜而言，采用Birdbath方案，FOV达到48?50度，便能够获得沉浸式观影体验。但对于车载HUD，FOV的提升存在较大技术难度。因此在ADAS以及AR?HUD领域，VID的变化对AR显示效果带来的增益是最为显著的。HUD的显示距离越远，人眼调焦所需的反应时间就越短，进而获得真实的画面实景融合感。

除此之外，VID的提升还可依托距离恒常性原理发挥作用。当图形占据相同的视觉角度时，大脑会判定位置更远的图像尺寸更大。通俗来讲，相当于一台50英寸电视机放置在5米位置，与一台100英寸电视机放置在10米位置，大脑会主观感知后者画面更大。因此，VID的提升能够对AR显示效果带来显著改善。

关于增强现实效果的提升逻辑，主要分为两点，分别为清晰成像与实景融合。

实现清晰成像的原理在于人眼具备一定焦深，人眼观察焦距无穷远的UI画面的同时，还可以观测有限距离的实景。当注视10米、20米处的实景，同步观看UI画面，视线保持对齐的状态下，主观就会感知UI处于前方10米的位置；若实景处于5米处，则会感知UI位于5米位置。该现象与屈光度相关。从屈光度层面分析，5米处的实景基本为一个相对极限，即光波导HUD可实现5米至无穷远范围的适配。

其次是实景融合。人眼除实现清晰成像之外，视物时还存在双眼会聚作用。物体距离越远，双眼会聚产生的视差越小。观测5米位置的UI与实景时，双眼会聚角仅为0.7°，与无穷远UI所对应的0°会聚角十分接近。因此大脑会判定UI处于5米位置，整个过程为先实现清晰成像，再完成画面融合。与此同时，大脑还会综合实景、车道线、相对运动轨迹等多项参数，使人主观感知UI跟随实景同步发生远近变化。HUD本质上属于一种视觉模拟，借助平行光的特性，其AR显示效果能够得到进一步优化。

我们公司总部设立于南京，研发制造中心坐落于惠州，核心技术包含光波导研发、PGU光机研发，同时具备光波导HUD整机设计能力，尤其拥有全球首创的光波导HUD整机量产方案。该量产方案的创新点，体现在对曲面风挡的适配能力上。

光波导HUD与传统自由曲面HUD是两套完全不同的光学技术路线，不少HUD厂商希望向光波导技术迭代升级，却受限于相关技术储备不足，始终难以突破。我们同时具备光波导研发团队与HUD整机研发团队，经过一年多的技术攻关，完成了相关方案的开发。但实现方案开发完成，并不意味着我们要做整机替换。我们的核心定位是专注光波导的研发、生产与销售。在AR眼镜领域，相关技术已经十分成熟，落地不存在障碍。而车载领域此前始终没有成熟的光波导HUD量产方案，因此我们率先完成开发，验证光波导HUD具备可量产性，之后再回归主业，聚焦光波导的研发、生产、销售以及光波导产线的建设。

我们团队成员大多拥有Tier?1企业从业背景，对车载HUD的发展趋势具备深刻理解。汽车电子行业历经多次量变乃至质变的迭代升级，HUD只是近几年才迎来快速发展。我们判断自由曲面镜技术并非行业终局，后续必然会迎来新一轮技术迭代，而光波导即为我们所认定的下一代技术。未来绝大多数HUD厂商均会产生该类技术需求。因此我们将自身定位后置，以Tier?2的身份开展业务，同时也能够调配更多资源投入AR眼镜相关产业。

下图是光波导HUD的实景测试效果图，可以清晰观察到画面下方的车速、导航箭头、侧边小地图，以及能够跟随车辆前后移动的UI界面。能够明显感知到UI并非处于同一焦平面，不同于眼前一块垂直的电视机屏幕，效果更接近车灯或者手电筒投射光束，投射至哪一处实景，UI便贴合落于该处，具备强烈的距离纵深感。

图源:演讲嘉宾素材

光学硬件搭建好了基础平台，余下则依靠AR软件与AR算法，去实现AI交互以及增强现实显示效果。当目标车辆不断靠近，主观上便会感知UI同步向近处靠拢。已有车企客户要求我们录制一段车尾不断靠近的效果演示，该类体验是传统HUD无法实现的。

最后分享一句话，“曾经，手机和车机在导航功能上有过一番竞争”。得益于车身传感器等车载硬件加持，车载导航重新回归大众的使用场景。我们相信，“未来，AR眼镜与车载HUD也许会在座舱AI交互上再次进行一番竞争”。因此我们需要提前布局，完成车载HUD迭代升级与相关软件开发，迎接未来与消费电子领域AR眼镜的行业角逐。

光电科技有限公司CEO张环宇于2026年10月23日在第十四届汽车与环境创新论坛发表的《自动驾驶阶段AI交互窗口--光波导HUD》主题演讲。)

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