AR-HUD的案例
抬頭顯示系統HUD（四）：AR-HUD與智能駕駛
二.AR-HUD的應用場景
智能駕駛人機界面中所有需要通過視覺顯示的內容，AR-HUD無疑都是一個理想選項。因為AR-HUD讓用戶得以和周圍環境直接互動，而不只是注意車前的位置。用戶可通過AR-HUD準確掌握自己的車在干什么。以下為具體的AR-HUD的應用場景：
1. 車道輔助
AR-HUD可根據智能駕駛系統輸入的車道線信息，將圖像直接顯示在真實的車道線上，可增強車道輔助類智能駕駛功能體驗效果。
圖 2 AR-HUD車道輔助
2. 自動跟車
在智能駕駛系統進行跟車行駛時，AR-HUD可以顯示出目前的跟車目標，同時還可顯示出本車與目標車之間的距離。
圖 3 AR-HUD自動跟車
甚至，AR-HUD還可以同時顯示多車道的目標。
圖 4 AR-HUD多目標顯示
3. 變道輔助
在智能駕駛系統將要主動變道時，AR-HUD可提前將變道信息指示出來，增用戶使用信心。
圖 5 AR-HUD變道輔助
4. 泊車輔助
AR-HUD可將智能駕駛系統識別到的車位信息直接以圖像顯示在真實車位上，增強用戶體驗。
圖 6 AR-HUD泊車輔助
5. 行人識別
AR-HUD可將智能駕駛系統識別到的行人或其它目標信息，直接顯示出來，增強用戶使用信心。
圖 7 AR-HUD行人識別
6.
展開 一文熟悉火熱的AR HUD
增強現實型（AR）抬頭顯示（HUD）產品，是車內整合整車信息，然后將之以圖案化形式反饋給駕駛員的智能化配置，它可以有效防止駕駛員低頭看屏幕所帶來的分心駕駛。在智能汽車的風口之下，眾多車企正在積極搶灘登陸，AR HUD有望成為各廠商秀肌肉的核心配置之一。
長城WEY 摩卡AR HUD
什么是AR HUD？
AR HUD即AR技術與抬頭顯示的結合體。
AR技術，全稱Augmented Reality，翻譯一下就是增強現實。是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。最早于1990年提出。
HUD，全稱 head up display，即我們常說抬頭顯示。它的作用，就是把時速、導航等重要的行車信息，投影到駕駛員前面的風擋玻璃上，讓駕駛員盡量做到不低頭、不轉頭就能看到時速、導航等重要的駕駛信息。常規的HUD有兩種模式，組合式的C-HUD與，風擋式W-HUD。早在80年代便出現在一些概念車上，由于HUD技術起源于戰斗機，自帶科技光環，車載HUD的出現令大家驚艷不止。
車載HUD起源于戰斗機上的HUD
AR HUD是在HUD光學投影系統中融入AR技術，在我們看到的真實世界中覆蓋上數字圖像，使得HUD投射出來的信息與真實的駕駛環境融為一體。
來源，知乎史高玻
AR HUD是一個精密的光電系統，它需要整合ADAS系統所采集到的行車信息，搭配高精度地圖，再以優質的HMI設計，將信息投射在前風擋之上。
展開 經緯恒潤新產品系列 | 這款AR-HUD將顛覆你的認知
本文即將介紹經緯恒潤新產品——AR-HUD（增強現實抬頭顯示系統），它可以將科幻電影中的駕駛場景變為現實——將信息投影在擋風玻璃上，基于此功能，AR-HUD還可以標記路況、天氣、溫度等信息，這將極大地提高駕駛效率與乘坐舒適度。
AR-HUD樣品臺架
產品介紹
AR-HUD的主要優勢是能夠結合高精地圖、ADAS輔助駕駛等系統實現多信息呈現，從而替代傳統儀表盤。通過AR-HUD的信息投影，駕駛員能夠以自然平視的角度隨時觀察所需要的各類信息，這就能夠避免視線轉移所導致的安全問題。同時，AR-HUD還能夠提供一些提高行車體驗感的模塊，如前方障礙物提醒、行人經過提醒等。
經緯恒潤AR-HUD界面
產品特點
經緯恒潤在汽車電子領域擁有多年經驗沉淀，針對于市場現狀和客戶需求，特此推出了經緯恒潤Erised AR-HUD 系列產品，其融合了ADAS/DMS/GAZE/HDMAP優勢及AR-Creator增強現實圖像貼合技術，能夠給用戶帶來沉浸交互式的AR-HUD體驗。
產品參數
· 可做到最大支持13°×4超大視場角，涵蓋多個車道
· 10m以上超遠人眼感知距離，支持駕駛員在更遠的地方看到虛擬標注
· 具備高分辨率、高亮度等特點，保證優秀的成像質量
經緯恒潤AR-HUD產品參數
光學能力
經緯恒潤AR-HUD具備畸變小、排水體積小、眩光控制、陽光倒灌抑制等特點，同時能夠消除偏振光及漏光影響，從多角度保證了其產品的光學成像效果。
產品檢測
經緯恒潤提供了覆蓋從策劃階段到量產售后階段的整套HUD檢測與臺架服務。
展開 Speos案例 | 基于Speos的衍射波導AR風擋HUD系統仿真解決方案
引言
隨著智能汽車座艙技術快速迭代，增強現實抬頭顯示（AR HUD）已成為高端智能車載座艙的核心配置。相較于傳統反射鏡式AR HUD，衍射波導型AR HUD憑借體積小巧、集成性強、適配各類車載座艙狹小空間的優勢，成為行業主流發展方向。衍射波導AR HUD融合納米級光柵微結構與宏觀投影鏡頭系統，光學鏈路復雜，傳統單一仿真軟件難以實現全鏈路性能校驗。Ansys光學仿真套件構建了Zemax OpticStudio+Lumerical +Speos一體化設計仿工作流，覆蓋投影鏡頭設計、亞波長光柵建模、系統級光學集成分析全流程。
其中Ansys Speos作為系統級仿真核心工具，可實現多軟件數據無縫對接、三維環境光學仿真、人眼視覺感知評估，為車載AR HUD光學性能優化、成像質量校驗、雜散光抑制提供專業仿真支撐。本文基于Ansys官方衍射波導AR風擋HUD仿真案例，全面解析Speos在AR HUD研發中的應用價值、仿真流程、核心參數及結果分析，為車載光學行業研發人員提供參考。
衍射波導AR HUD技術優勢與仿真痛點
1.1 技術核心優勢
AR HUD可將車速、導航、路況等行車信息直接投射至駕駛員視野區域，實現視線不離路的安全駕駛輔助。衍射波導架構摒棄傳統大體積反射鏡模組，利用表面浮雕光柵（SRG）與光波導全反射原理完成光信號傳輸，核心優勢如下：
結構微型化：整體體積遠小于傳統反射鏡方案，易于嵌入儀表臺狹小空間；
成像畫質優：可精準控制光路傳播，適配大視場、高清晰度成像需求；
適配性廣泛：兼容各類車型風擋曲面結構，滿足不同座艙布局設計要求。
展開 
設計仿真 | 基于VTD的AR-HUD仿真測試解決方案
基于VTD的
AR-HUD仿真測試解決方案
智能座艙是當前車輛智能化趨勢的重要應用領域，HUD是將車速、導航等重要行車信息投影到擋風玻璃上，大大提升了安全性和體驗感。AR-HUD是在HUD的基礎上融入AR功能，在看到的真實世界的基礎上疊加數字影像圖層，將HUD顯示信息與駕駛環境融為一體。當前，越來越多的汽車廠商更注重人機交互體驗，使汽車AR-HUD開始承載更豐富、更細膩的功能和顯示任務。
以虛擬場景為基礎的AR-HUD仿真測試手段，大大提升了產品開發迭代效率，降低開發成本，在行業內得到了越來越多的關注，AR-HUD的仿真測試涵蓋MIL/SIL/HIL/DIL等不同階段，以VTD為基礎的仿真測試方案可以沿用相同的數據鏈路架構，滿足不同的測試需求。
本仿真測試解決方案涵蓋如下要素：
? 車輛動力學模型
? 虛擬場景VTD以及傳感器模型
? 自動化測試軟件
? 故障注入
? 仿真測試平臺
? 被測對象
其應用流程如下：
1. VTD Traffic模塊發出駕駛員模型控制信息被被控對象車輛動力學模型，計算車輛狀態信息，反饋至場景，實現真實車輛運動在虛擬世界中的模擬；
2. VTD傳感器模型發出傳感器檢測到的環境信息（如車輛周圍障礙物、地理坐標、交通參與方等），按照協議發送給被測對象AR-HUD；
3. AR-HUD生成影像圖層，圖像數據反饋至VTD。VTD基于開放架構和接口接收圖像信息后，在IG上實時渲染，實現AR-HUD的效果；
4. 基于自動化測試工具，為各個節點發送數據，實現AR-HUD測試的自動化。
方案優勢：
1. 快速高效的驗證方式
2. 測試場景多樣化，提升測試廣度深度
3.
展開 Envisics利用Raontech的LCoS背板晶圓制造出AR HUD模組
尤為值得一提的是，Envisics的AR HUD模組采用了多焦點方式，與現有的單一焦點方式截然不同，從而實現了增強現實畫面的效果，能夠高效地向司機傳遞各種重要的駕駛信息。目前，在全球范圍內，Envisics是唯一一家能夠運用數字全息技術實現AR HUD的企業。
現代摩比斯在2020年曾向Envisics投資2500萬美元，獲得15%左右的股份，并在隨后的C輪投資中進一步加大了投資力度。除了現代摩比斯外，GM Ventures、Stellantics Ventures、捷豹路虎旗下的風投機構Inmotion Ventures以及SAIC汽車公司等也紛紛向Envisics注資。各大汽車制造商及其前裝和投資子公司的紛紛投資，預示著Envisics的AR HUD模組未來將被廣泛采用。
現代摩比斯曾公開表示，他們計劃與Envisics共同開發針對自動駕駛優化的AR HUD，并計劃在2025年實現量產。Envisics預計，到2032年，AR HUD市場將增長至1910萬輛的規模。隨著Envisics模組銷售的增長，為其提供LCoS背板晶圓的Raontech公司的銷售額也有望隨之擴大。
據業內人士透露，每輛搭載Envisics AR HUD的車輛需要使用3個LCoS背板。Raontech公司代表金寶銀表示，隨著AR Glass用微顯示零部件解決方案和AR HUD相關訂單的擴大，公司需要加大投資力度，并預計明年可能實現有意義的利潤指標。
展開 車載 AR-HUD 虛像不清晰？OAS軟件跨尺度仿真來助力
AR?HUD 衍射波導案例分析
簡介
AR?HUD 衍射波導是車載增強現實顯示的核心光學組件，通過納米級衍射光柵與平面波導協同工作，完成投影光機圖像光束的高效耦入、全反射傳輸、擴瞳與耦出，實現導航、預警等虛擬信息與真實路況的精準疊加，顯著提升駕駛安全性與智能座艙交互體驗。傳統設計依賴多軟件協同與物理迭代，周期長、成本高、精度受限，本案例依托 OAS 光學軟件完成全流程仿真，為 AR?HUD 衍射波導的高效設計與性能優化提供可靠方案。
案例設置與操作
模型構建
基于 OAS 軟件光波導模塊與 CAD 建模內核，搭建 AR?HUD 衍射波導完整 3D 模型，精準還原波導基板關鍵參數，匹配實際工程加工標準。軟件自動生成衍射光波導初始模型，支持 k 空間可視化與光柵結構參數化編輯，可快速導入實測輪廓數據或自定義光柵形貌，完成耦入 / 耦出 / 擴瞳光柵的一體化建模，確保系統裝配關系與光路傳輸路徑高度貼合實裝狀態。
探測器與參數設置
對 OAS 軟件分布式探測器進行精細化配置，依據車載 AR?HUD 視場、出瞳直徑、眼動范圍與工作波段設定接收區域、光線閾值與采樣密度。開啟偏振分析、衍射效率計算、足跡分析及 PSF/MTF 評估功能，精準捕捉光束耦入、波導內全反射、擴瞳及耦出全過程的光場分布、能量衰減與像質變化，保障仿真數據的客觀性與針對性，為系統性能量化評估提供穩定可靠的檢測基礎。
分析優化
采用 OAS光線/光束序列/非序列追跡，完成從投影光機到眼盒的全系統非序列仿真，生成 3D 光束傳播追跡圖，直觀呈現衍射、反射與擴瞳路徑。
展開 Zemax案例 | 基于micro-LED的車載AR-HUD光路設計
引言
在智能駕駛浪潮下，車載抬頭顯示器（HUD）已從“輔助工具”升級為“人機交互核心”，其中增強現實（AR）技術與HUD的融合（AR-HUD）更是憑借“虛實融合、信息疊加”的優勢，成為提升駕駛安全性與交互體驗的關鍵技術。然而，當前AR-HUD行業仍面臨三大核心痛點：圖像源（PGU）成本高、亮度不足、陽光倒灌致器件損壞。
上海大學微電子學院戴高宇團隊在《光學學報》發表的研究論文《面向微顯示芯片的車載抬頭顯示光路設計》[1]，創新性地以0.6inch micro-LED微顯示芯片為核心，設計出兼具“高放大倍率、小體積、抗陽光倒灌”的AR-HUD光路系統。
行業現狀
車載HUD歷經“集成型（C-HUD）→擋風玻璃型（W-HUD）→增強現實型（AR-HUD）”三代演進，其中AR-HUD通過延長虛像距離（通?！?m）、擴大視場角，可將導航箭頭、路況提示等信息疊加在真實道路上，大幅減少駕駛員低頭頻率。但現有AR-HUD的PGU技術路線均存在明顯短板：
數字光投影（DLP）技術：被德州儀器壟斷，成本高，且依賴投影燈泡與色輪，系統體積大[2]；
薄膜晶體管液晶顯示（TFT-LCD）技術：自發光亮度不足（難以滿足日間室外需求），虛像清晰度易受環境光影響[3]；
激光掃描投影：對溫度敏感，穩定性差，不適合車載復雜工況[4]。
micro-LED微顯示芯片恰好彌補了上述短板—其具備自發光、高亮度（峰值亮度可達10萬nit以上）、小體積（0.6inch僅約1.524cm）、高分辨率（1280×1024）的優勢，成為AR-HUD的理想圖像源。但micro-LED的“小尺寸”也帶來新挑戰：要實現駕駛員清晰觀測的大虛像（需≥50inch），需通過光路系統將圖像放大120倍以上，同時需解決“高倍放大下的像差校正”與“陽光倒灌燒屏”問題。
展開 AR-HUD 光波導方案優化難題待解？OAS 光學軟件來破局
（反射投影式）
（直接顯示式）
總結
本案例通過 OAS 光學軟件對 AR - HUD 光波導系統進行全面模擬與分析，充分驗證了光波導技術在解決當前 AR - HUD 技術瓶頸方面的顯著優勢。未來，隨著 OAS 光學軟件功能的不斷完善與光波導技術的持續發展，AR - HUD 系統有望實現更高效、更優質的顯示效果，推動智能駕駛交互技術邁向新的高度。
增強現實抬頭顯示AR-HUD
增強現實抬頭顯示（AR-HUD）可以將當前車身狀態、障礙物提醒等信息3D投影在前擋風玻璃上，并通過自研的AR-Creator算法，融合實際道路場景進行導航，使駕駛員無需低頭即可了解車輛實時行駛狀況。結合DMS系統，可以實現眼動追蹤功能。使駕駛更安全的同時，提高了產品的交互性。
產品功能
車輛信息顯示
導航信息顯示
車道線、障礙物提醒
車內觀影
解決方案優勢
防抖算法
大視場角
超遠人眼感知距離
高色域
高分辨率
高亮度
高對比度
抬頭顯示系統HUD（一）：HUD系統概述
圖 7 AR-HUD
AR-HUD整體顯示效果出眾，是智能駕駛和智能座艙解決方案的重要組成部分。
雖然AR-HUD各方面性能都是最佳，但是體積最大，在整車上布置較為困難。同時目前AR-HUD技術還不夠成熟，顯示效果仍需提升。
汽車知識科普之二：懸浮的“儀表盤”——HUD技術
其中WHUD和AR-HUD是利用汽車前擋風玻璃把虛像光線反射到駕駛員眼睛中，CHUD是利用一塊透明玻璃板反射虛像到駕駛員眼睛中，透明玻璃板正對駕駛員放置于汽車前擋風玻璃與儀表臺之間。其中把虛像反射到駕駛員眼睛中的汽車前擋風玻璃或者透明玻璃板叫做汽車 HUD 的組合器，其作用是使駕駛員能夠同時看到虛像與車外環境③。三種類型HUD的技術與功能優缺點對比如下表1：
平視顯示器技術目前仍處于研發與應用的早期階段，HUD 的發展仍面臨諸多技術難點。第一，圖像焦點到眼睛的距離仍然很短，這一參數極大的限制著HUD 的顯示效果。第二，溫升控制。HUD 一般布置在儀表的前方，完全暴露在太陽光下，因此HUD 雖然在駕駛艙內使用，但也經受著高溫環境的考驗。
未來HUD的研發將有以下幾大趨勢：第一，HUD 將不斷由C-HUD、W-HUD 向AR-HUD發展，AR-HUD可以追蹤人眼位置，引入補償算法將導航信息與地面結合；第二，基于波導技術的AR-HUD 其空間容量具有較大裝車優勢④，未來有望實現量產應用有源全息波導技術；第三，單一處理器是HUD 的技術趨向，具備強大計算能力的單一處理器支持一芯多屏，實現“中控液晶儀表+HUD+其他功能”的融合體驗。隨著人機工程、工業設計、交互設計等學科的不斷發展，HUD的設計要旨必然隨之發生變化。例如，在自動駕駛的情景下，HUD將不再需要出現在前擋風玻璃上，可能轉變為座位延展出的一塊半透明玻璃；具備手勢、語音甚至腦電波交互等功能。
展開 Zemax與Lumerical實現衍射光波導形式HUD設計與仿真【8月20日直播】
隨著智能車載系統的發展與智能駕駛體驗需求的增加，車載抬頭顯示 HUD 系統作為信息顯示的媒介，能夠將儀表盤信息、傳感器獲得的輔助駕駛信息和與環境融合的現實增強信息完美地呈現給駕駛者，使駕駛者無需低頭觀看儀表，極大地提升了駕駛的安全性和體驗感。
相較于傳統的車載HUD，AR-HUD擁有更大的FOV（10°*3°以上）和更大的虛擬屏幕尺寸（70寸以上），因此能結合更遠的虛像距離（10米以上）、顯示更豐富的信息，從而具備更好的交互效果。
目前AR-HUD實現的主流方案是使用圖像生成單元PGU投影圖像至擴散膜后，經兩級自由曲面反射鏡反射至擋風玻璃后反射，讓圖像光進入人眼。但該HUD系統的體積大，一般在10L以上，這也影響了AR-HUD的廣泛應用進程。
而基于衍射光波導的AR-HUD方案，可以憑借其平板光波導超薄的結構和二維擴瞳能力，極大減小對光機體積的需求，這也是未來HUD發展的重要方向。
衍射光波導可以改變光信息傳播的方向和能量，進而引導光信息從波導內部傳輸到人眼，其核心和難點在于出瞳處均勻的復制N次入射光瞳，使出瞳面積/出光面積大幅度增大。這種設計極大的優化了系統結構，使得AR光學成像系統體積急劇縮小，引起產業矚目。
基于此，Ansys將于8月20日推出「衍射光波導的HUD聯合工作流」主題網絡研討會。本次研討會將討論如何通過Ansys光學產品進行HUD的設計和仿真，并重點介紹如何結合 Ansys Zemax與Lumerical的動態連接工作流程進行衍射光波導系統的設計與優化，助力AR-HUD的產品研發，加速上市流程。
展開 汽車智能化浪潮涌起，經緯恒潤全面布局智能座艙領域
AR-HUD
全稱為“增強現實抬頭顯示系統”，是智能座艙的“啟明星”，當用戶上車后會自動激活，該系統可以在前擋風玻璃上顯示儀表盤信息，并對行人或路邊障礙物的出現做出提醒，像啟明星一樣對駕駛員進行引導。這一系統可以有效解決駕駛員看儀表盤時的低頭風險，而且還可以呈現更多有效信息，增加全車體驗的科技感，經緯恒潤的AR-HUD系統更具備大視角場、高亮度、高像素等特點。
經緯恒潤AR-HUD產品畫面
CMS
全稱為“電子外后視鏡”，是智能座艙的“哨兵”，CMS系統將用攝像頭來實現光學后視鏡的功能。與傳統攝像頭相比，CMS可以擴大后視鏡觀測視角，并在夜間等區域增強畫質，給駕駛員帶來更廣闊、更清晰的后視畫面，同時，CMS具備清洗加熱、可手動觸摸調整等功能。另外，經緯恒潤智能座艙事業部專注于CMS產品研發，產品還具備高分辨率、低延時、防抖防閃爍等特點。
經緯恒潤CMS樣品
音樂律動氛圍燈
是智能座艙的“情緒擔當”，氛圍燈是車內必備的產品，可以通過燈光增加車內氛圍感，提高乘坐者的舒適度。經緯恒潤氛圍燈涵蓋了音樂律動功能，可以支持離線歌曲的風格識別以及在線歌曲的節拍識別，根據風格和節拍準確呈現燈光特效，甚至用戶還可以自選效果，極大程度地提高了產品的可用性及觀賞性。音樂律動氛圍燈作為可以極大加強乘坐者情緒感知的產品，是智能座艙中當之無愧的“情緒擔當”。
經緯恒潤氛圍燈樣品
座艙感知系統
是智能座艙的“服務者”，主要通過DMS（駕駛員監控系統）和OMS（艙內監控系統）來實現，DMS系統可以有效識別駕駛員在行車過程中的危險動作及隱患行為，如閉眼行車或未系安全帶等。
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技術六：AR-HUD
AR-HUD，即增強現實抬頭顯示。傳統的 HUD 只能將車端信息（比如速度、導航、檔位等）投在駕駛員前方玻璃上，但是 AR-HUD 則可以將結合增強現實（AR）技術，實時將導航指引等相關信息顯示在路面上，提升駕駛安全性。
與此同時，AR-HUD 還可以與自動駕駛形成高度協同性，顯示輔助駕駛相關內容，提升駕駛安全性。
總結一下就是：
AR-HUD 是未來 HUD 的發展方向。
奔馳 S 是最早將 AR-HUD 實現技術量產應用的車型，但是上百萬的售價，使得這項技術無法大規模普及。
但是，進入今年，我們能夠看到，現在越來越多的平價車型開始應用這樣技術。
3 月，ID.4 上市交付，這是二十多萬車型上首次用上 AR-HUD，10 月上市的 ID.3 更進一步，十八萬左右就能擁有AR-HUD。
國內主機廠們更狠，吉利星越 L 、魏派摩卡、拿鐵等車型也都配備了 AR-HUD，
將AR-HUD的入門門檻拉低到了十六萬。
根據大陸集團內部市場數據分析報告（2019 年版本）顯示，到 2030 年，AR-HUD 整個市場量規模基本上接近于整個抬頭顯示器市場規模的一半以上，增長趨勢是呈幾何倍數增長。
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