2026 年 10 月 23 日，在第十四届汽车与环境创新论坛上，云瞻（江苏）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（江苏）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。
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。
（以上内容来自云瞻（江苏）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。）
