JP2003058039A - Simulator - Google Patents

Simulator

Info

Publication number
JP2003058039A
JP2003058039A JP2001241690A JP2001241690A JP2003058039A JP 2003058039 A JP2003058039 A JP 2003058039A JP 2001241690 A JP2001241690 A JP 2001241690A JP 2001241690 A JP2001241690 A JP 2001241690A JP 2003058039 A JP2003058039 A JP 2003058039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
head
image
display
simulator
combiner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001241690A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4506927B2 (en
Inventor
Hiroyuki Hatanaka
浩之 畠中
Yoji Takahashi
洋史 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2001241690A priority Critical patent/JP4506927B2/en
Publication of JP2003058039A publication Critical patent/JP2003058039A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4506927B2 publication Critical patent/JP4506927B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simulator which can simulate the display function of a head-up display where an eye-motion box is present without using a head-up display dedicated to the simulator and is easily adaptive to differences of a simulated object. SOLUTION: This simulator is equipped with an image display device 2 which can display one over the other a 1st image virtually representing a 1st object viewed with light impinging on the eye after being transmitted through a combiner and a 2nd image virtually representing a 2nd object viewed with light impinging on the eye after having its optical path changed by the combiner. The image display device 2 is so controlled that when a user U changes the head part position, the 2nd image changes according to the relation between change of the head part position of the user by the simulator and change of the 2nd image determined corresponding to the relation between the change of the relative position of the head part by the combiner and change of a visible part of the 2nd viewed object.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、コンバイナを有す
るヘッドアップディスプレイの表示機能を模擬可能なシ
ミュレータに関し、例えばフライトシミュレータやドラ
イビングシミュレータ等に適用できる。 【0002】 【従来の技術】図2は、航空機に搭載されるヘッドアッ
プディスプレイ101を示し、中空のハウジング10
2、このハウジング102に取り付けられるハーフミラ
ー等により構成されるコンバイナ103、そのハウジン
グ102に内蔵される表示器104およびミラー105
を有する。その表示器104から出射される画像表示光
Lは、ミラー105により反射され、ハウジング102
に形成された開口を介してコンバイナ103に至り、そ
のコンバイナ103により光路変更されてパイロットP
の目に入る。これによりパイロットPは、その画像表示
光Lにより表示されるシンボルと、そのコンバイナ10
3を透過する光が目に入ることで視認される外界とを重
畳して視認することができる。 【0003】図3の(1)は、その画像表示光Lにより
表示されるシンボルSの一例を示すもので、飛行速度S
1、飛行高度S2、飛行方位S3、水平方向に対する傾
きを示す機体シンボルS4からなる。図3の(2)は、
そのコンバイナ103を透過する光が目に入ることで視
認される外界Vの一例を示す。図3の(3)は、パイロ
ットにより視認される重畳されたシンボルSと外界Vと
を示す。 【0004】上記のような航空機の飛行訓練用のフライ
トシミュレータにおいては、ヘッドアップディスプレイ
101の表示機能を模擬するため、コンバイナ103を
透過する光が目に入ることで視認される第1視認対象、
上記図示例では外界V、を仮想的に表す第1画像と、コ
ンバイナ103により光路変更される画像表示光が目に
入ることで視認される第2視認対象、上記図示例ではシ
ンボルS、を仮想的に表す第2画像とを、重畳して表示
可能な画像表示装置を備えている。 【0005】図4は、従来のフライトシミュレータにお
ける画像表示装置110を示し、図3の(3)に示す重
畳されたシンボルSと外界Vとを表す画像に対応する画
像信号を映像生成装置111により生成し、その画像信
号に対応する画像表示光をプロジェクタ112からスク
リーン113に出射し、そのスクリーン113に投影さ
れた画像をフライトシミュレータの使用者Uが視認す
る。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】図2に示すような実際
のヘッドアップディスプレイ101においては、コンバ
イナ103に対するパイロットPの頭部の相対位置が図
中破線で示すアイモーションボックスEと呼ばれる範囲
にあれば、パイロットPはシンボルSの全体を視認する
ことができるが、コンバイナ103に対するパイロット
Pの頭部の相対位置がアイモーションボックスEから外
れると、パイロットPはシンボルSの全体を視認するこ
とができなくなる。例えば、図2においてパイロットP
の頭部の相対位置がアイモーションボックスE内のP1
位置であれば、図3の(1)に示すように画像表示光L
により表示されるシンボルSの全体を視認でき、使用者
は図3の(3)に示す重畳されたシンボルS全体と外界
Vとを視認することになる。しかし、図2において頭部
がアイモーションボックスEから部分的に外れた位置P
2であれば、画像表示光Lにより表示されるシンボルS
は図5の(1)に示すように一部のみを視認でき、パイ
ロットPは図5の(2)に示すようにシンボルSの一部
のみと外界Vとを視認することになる。また、図2にお
いて頭部がアイモーションボックスEから完全に外れた
位置P3であれば、画像表示光Lにより表示されるシン
ボルSは図5の(3)に示すように視認できず、パイロ
ットPは図3の(2)に示すように外界Vのみを視認す
ることになる。 【0007】しかし、従来のフライトシミュレータは、
図3の(3)に示す重畳されたシンボルSと外界Vとを
表す画像をスクリーン113に投影している。そのた
め、フライトシミュレータの使用者Uの頭部の位置が実
際の航空機のアイモーションボックスEに対応する領域
E′から外れる位置に変位しても、シンボルS全体と外
界Vとが視認される。すなわち、上記従来のフライトシ
ミュレータにはアイモーションボックスが存在しないた
め、アイモーションボックスが存在するヘッドアップデ
ィスプレイ101の表示機能を模擬することができなか
った。 【0008】そこで、フライトシミュレータにおいて画
像表示装置110とは別に、シミュレータ用に表示焦点
距離の短い専用ヘッドアップディスプレイを設け、画像
表示装置110により外界Vの画像を表示し、そのシミ
ュレータ用ヘッドアップディスプレイによりシンボルS
を表示することが考えられる。これにより、アイモーシ
ョンボックスを設けてヘッドアップディスプレイ101
の表示機能を模擬することが可能になる。 【0009】しかし、専用のヘッドアップディスプレイ
を設けるとシミュレータが高価、複雑になる。また、模
擬対象のヘッドアップディスプレイにおけるアイモーシ
ョンボックスのサイズや、ヘッドアップディスプレイに
よるシンボルの表示位置は、模擬対象が相違すると通常
は変化する。そのような模擬対象の相違に応じてシミュ
レータ用ヘッドアップディスプレイのアイモーションボ
ックスのサイズやシンボルの表示位置を変化させるの
は、光学系の交換等が必要になることから非常に困難で
ある。 【0010】本発明は、上記問題を解決することのでき
るシミュレータを提供することを目的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明は、コンバイナを
有するヘッドアップディスプレイの表示機能を模擬可能
なシミュレータであって、そのコンバイナを透過する光
が目に入ることで視認される第1視認対象を仮想的に表
す第1画像と、そのコンバイナにより光路変更される画
像表示光が目に入ることで視認される第2視認対象を仮
想的に表す第2画像とを、重畳して表示可能な画像表示
装置と、そのシミュレータにおける使用者の頭部位置を
検出する手段と、そのコンバイナに対する頭部の相対位
置の変化と第2視認対象の視認可能部分の変化との関係
に対応するように定められた、そのシミュレータにおけ
る使用者の頭部位置の変化と第2画像の変化との関係を
記憶する手段と、その検出した使用者の頭部位置の変化
時に、その記憶した関係に従って第2画像が変化するよ
うに前記画像表示装置を制御する手段とを備えることを
特徴とする。本発明の構成によれば、ヘッドアップディ
スプレイのコンバイナを透過する光が目に入ることで視
認される第1視認対象を仮想的に表す第1画像と、コン
バイナにより光路変更される画像表示光が目に入ること
で視認される第2視認対象を仮想的に表す第2画像と
を、画像表示装置により重畳して表示する。この際、検
出した使用者の頭部位置の変化に応じて、そのコンバイ
ナに対する頭部の相対位置の変化と第2視認対象の視認
可能部分の変化との関係に対応するように、その第2画
像を変化させることができる。すなわち、シミュレータ
の使用者の頭部の位置が実際のヘッドアップディスプレ
イではアイモーションボックスから完全に外れる位置に
変位した場合は、第2視認対象の全部が視認されない状
態を模擬するために第2画像を非表示とできる。また、
シミュレータの使用者の頭部の位置が実際のヘッドアッ
プディスプレイではアイモーションボックスから部分的
に外れる位置に変位した場合は、第2視認対象の一部が
視認されない状態を模擬するために第2画像の一部を非
表示とすることができる。その模擬対象のヘッドアップ
ディスプレイにおけるアイモーションボックスのサイズ
やシンボルの表示位置の相違に応じて、上記記憶される
関係を定めることができる。 【0012】 【発明の実施の形態】図1に示すフライトシミュレータ
における表示システム1は、図2に示すようなコンバイ
ナ103を有するヘッドアップディスプレイ101の表
示機能を模擬可能なものであって、単一の画像表示装置
2と、頭部位置検出装置3と、制御装置4とを備えてい
る。その画像表示装置2は、制御装置4から送られる画
像信号に対応する画像表示光L′をスクリーン10に向
かい出射するプロジェクタ11を有し、フライトシミュ
レータ1の使用者Uにスクリーン10に結像された画像
を視認させる。その画像として、そのコンバイナを透過
する光が目に入ることで視認される第1視認対象、本実
施形態では上記図3の(2)に示す外界V、を仮想的に
表す第1画像と、そのコンバイナにより光路変更される
画像表示光が目に入ることで視認される第2視認対象、
本実施形態では上記図3の(1)に示すシンボルS、を
仮想的に表す第2画像とを、重畳して表示可能である。 【0013】その頭部位置検出装置3は、フライトシミ
ュレータ1における使用者Uの頭部の位置を検出するも
ので、公知のものを用いることができ、例えば、磁気
式、機械式、超音波式、加速度センサ式、光学式等、任
意の方式で位置検出するものを用いることができる。 【0014】その制御装置4は、そのコンバイナに対す
る頭部の相対位置の変化と第2視認対象の視認可能部分
の変化との関係に対応するように予め定められた、フラ
イトシミュレータ1における使用者Uの頭部位置の変化
と第2画像の変化との関係を記憶する。その制御装置4
は、その頭部位置検出装置3により検出した使用者Uの
頭部位置の変化時に、その記憶した関係に従って第2画
像が変化するように画像表示装置1に送る画像信号を変
化させることで画像表示装置1を制御する。 【0015】上記実施形態によれば、ヘッドアップディ
スプレイのコンバイナを透過する光が目に入ることで視
認される第1視認対象を仮想的に表す第1画像と、コン
バイナにより光路変更される画像表示光が目に入ること
で視認される第2視認対象を仮想的に表す第2画像と
を、画像表示装置1により重畳して表示する。この際、
頭部位置検出装置3により検出した使用者Uの頭部位置
の変化に応じて、コンバイナ102に対する頭部の相対
位置の変化と第2視認対象の視認可能部分の変化との関
係に対応するように、その第2画像を変化させることが
できる。すなわち、シミュレータの使用者Uの頭部の位
置が実際のヘッドアップディスプレイのアイモーション
ボックスEに対応する領域E′内の位置U1にある場合
は、第2画像の全体を表示し、本実施形態では図3の
(3)に示すようにシンボルS全体と外界Vとを表す画
像をスクリーン10に表示する。シミュレータの使用者
Uの頭部の位置が実際のアイモーションボックスEに対
応する領域E′から部分的に外れる位置U2にある場合
は、第2視認対象の一部が視認されない状態を模擬する
ために第2画像の一部を非表示とし、図5の(2)に示
すようにシンボルSの一部のみと外界Vとを表す画像を
スクリーン10に表示する。シミュレータの使用者Uの
頭部の位置が実際のアイモーションボックスEに対応す
る領域E′から完全に外れる位置U3である場合は、第
2視認対象の全部が視認されない状態を模擬するために
第2画像を非表示とし、図3の(2)に示すようにシン
ボルSは視認されずに外界Vのみが視認される画像をス
クリーン10に表示する。これにより、シミュレータ用
の専用ヘッドアップディスプレイを用いることなく、ア
イモーションボックスEが存在するヘッドアップディス
プレイ101の表示機能を模擬できる。しかも、その模
擬対象のヘッドアップディスプレイ101におけるアイ
モーションボックスEのサイズやシンボルの表示位置の
相違に応じて、上記記憶される関係を定めればよいた
め、模擬対象の相違に容易に対応できる。 【0016】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、上記実施形態ではフライトシミュレータに本発明
を適用したが、コンバイナを有するヘッドアップディス
プレイの表示機能を模擬するシミュレータであれば本発
明を適用できる。例えば、自動車のドライバーにヘッド
アップディスプレイにより車速やナビゲーション情報等
を表示する機能を模擬するドライビングシミュレータ、
博物館等において展示物の説明情報等をヘッドアップデ
ィスプレイにより観察者に表示する機能を模擬するシミ
ュレータにも本発明を適用できる。頭部位置検出装置に
より使用者の頭頂部の位置を検出する場合、首の傾きに
よって検出された頭部位置と目の位置がずれるため、頭
部の傾斜角情報を検出可能な頭部位置検出装置を用い、
検出された頭部位置と目の位置との偏差を補正してもよ
い。そのような頭部位置検出装置としては、頭頂部にバ
ンド等を介して取り付けられるセンサと、シミュレータ
側に取り付けられるソースとを有し、そのセンサでソー
スの信号を検知することで、使用者の視線の向きに対応
した信号を出力する公知のヘッドモーショントラッカを
用いることができる。また、左右一方の目がアイモーシ
ョンボックス範囲内にあり、他方の目がアイモーション
ボックス範囲外にある状態を模擬するため、使用者に液
晶シャッタ付眼鏡を装着させ、アイモーションボックス
範囲内の目にのみ画像を表示可能にしてもよい。また、
画像表示装置として頭部装着型表示装置を用い、左右の
目に相異なる画像を表示して表示画像の立体視を実現可
能とし、さらに頭部の傾斜角情報を検出可能な頭部位置
検出装置を用い、左右眼それぞれの位置を頭部の位置、
傾斜角情報、眼間距離を用いて幾何的に計算し、その結
果に基づいて、左右眼それぞれに視認される第2画像を
変化させることで、ヘッドアップディスプレイの表示機
能を模擬してもよい。 【0017】 【発明の効果】本発明によれば、シミュレータ用の専用
ヘッドアップディスプレイを用いることなく、アイモー
ションボックスが存在するヘッドアップディスプレイの
表示機能を模擬でき、しかも模擬対象の相違に容易に対
応できるシミュレータを提供できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simulator capable of simulating a display function of a head-up display having a combiner, and can be applied to, for example, a flight simulator and a driving simulator. 2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a head-up display 101 mounted on an aircraft.
2. Combiner 103 composed of a half mirror or the like attached to housing 102, indicator 104 and mirror 105 built in housing 102
Having. The image display light L emitted from the display 104 is reflected by the mirror 105 and
Reaches the combiner 103 through the opening formed in the pilot P, and the optical path is changed by the combiner 103 so that the pilot P
Get into the eyes of Thus, the pilot P can display the symbol displayed by the image display light L and the combiner 10
The light transmitted through 3 enters the eyes and can be visually recognized by being superimposed on the external world visually recognized. FIG. 3A shows an example of a symbol S displayed by the image display light L.
1, a flight altitude S2, a flight azimuth S3, and a body symbol S4 indicating a tilt with respect to the horizontal direction. (2) in FIG.
An example of the external world V that is visually recognized when light passing through the combiner 103 enters the eyes is shown. (3) of FIG. 3 illustrates the superimposed symbol S and the external world V visually recognized by the pilot. [0004] In the flight simulator for flight training of an aircraft as described above, in order to simulate the display function of the head-up display 101, a first visual recognition target which is visually recognized when light passing through the combiner 103 enters the eyes,
In the illustrated example, a first image that virtually represents the outside world V, and a second viewing target that is visually recognized by the image display light whose optical path is changed by the combiner 103, and the symbol S in the illustrated example, are virtual. An image display device capable of superimposing and displaying a second image, which is representatively represented, is provided. FIG. 4 shows an image display device 110 in a conventional flight simulator. An image signal corresponding to an image representing the superimposed symbol S and the external world V shown in FIG. The generated image display light corresponding to the image signal is emitted from the projector 112 to the screen 113, and the image projected on the screen 113 is visually recognized by the user U of the flight simulator. In the actual head-up display 101 as shown in FIG. 2, the relative position of the pilot P's head with respect to the combiner 103 is called an eye motion box E shown by a broken line in the figure. If it is within the range, the pilot P can visually recognize the entire symbol S. However, if the relative position of the head of the pilot P with respect to the combiner 103 deviates from the eye motion box E, the pilot P visually recognizes the entire symbol S. You can't do that. For example, in FIG.
Is relative to P1 in the eye motion box E
If the position is the position, the image display light L as shown in FIG.
Thus, the user can visually recognize the entire superimposed symbol S and the external world V shown in FIG. However, in FIG. 2, the position P in which the head is partially off the eye motion box E
If 2, the symbol S displayed by the image display light L
Can be visually recognized only partially as shown in FIG. 5 (1), and the pilot P can visually recognize only a part of the symbol S and the outside world V as shown in FIG. 5 (2). Further, in FIG. 2, if the head is at a position P3 completely deviating from the eye motion box E, the symbol S displayed by the image display light L cannot be visually recognized as shown in (3) of FIG. Means that only the external world V is visually recognized as shown in FIG. [0007] However, the conventional flight simulator,
An image representing the superimposed symbol S and the outside world V shown in (3) of FIG. Therefore, even if the position of the head of the user U of the flight simulator is displaced to a position outside the area E 'corresponding to the eye motion box E of the actual aircraft, the entire symbol S and the outside world V are visually recognized. That is, since the conventional flight simulator does not have an eye motion box, the display function of the head-up display 101 having the eye motion box cannot be simulated. Therefore, a dedicated head-up display with a short display focal length is provided for the simulator separately from the image display device 110 in the flight simulator, and the image display device 110 displays an image of the external world V. The symbol S
May be displayed. With this, an eye motion box is provided and the head-up display 101 is provided.
Can be simulated. However, providing a dedicated head-up display makes the simulator expensive and complicated. Further, the size of the eye motion box in the head-up display of the simulation target and the display position of the symbol on the head-up display usually change when the simulation target is different. It is very difficult to change the size of the eye motion box of the simulator head-up display or the display position of the symbol in accordance with such a difference in the simulated object, because the optical system needs to be replaced. An object of the present invention is to provide a simulator that can solve the above-mentioned problem. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a simulator capable of simulating a display function of a head-up display having a combiner, wherein a light transmitted through the combiner is visually recognized by entering an eye. (1) The first image virtually representing the visual recognition target and the second image virtually representing the second visual recognition target visually recognized by the image display light whose optical path is changed by the combiner are superimposed. A displayable image display device, means for detecting the position of the user's head in the simulator, and a relation between a change in the relative position of the head with respect to the combiner and a change in the visible portion of the second visual recognition target. Means for storing the relationship between the change in the user's head position in the simulator and the change in the second image, which is determined as described above. Means for controlling the image display device so that the second image changes in accordance with the stored relationship. According to the configuration of the present invention, the first image virtually representing the first visual recognition target visually recognized by light passing through the combiner of the head-up display and the image display light whose optical path is changed by the combiner are displayed. An image display device superimposes and displays a second image virtually representing a second visual recognition target that is visually recognized by entering the eyes. At this time, in accordance with the detected change in the position of the head of the user, the second position of the head corresponding to the change in the relative position of the head with respect to the combiner and the change in the visually recognizable portion of the second viewing target are corresponded. The image can be changed. That is, when the position of the simulator user's head is displaced to a position completely out of the eye motion box in the actual head-up display, the second image is displayed to simulate a state in which the entire second visual target is not visually recognized. Can be hidden. Also,
When the position of the simulator user's head is displaced to a position that is partially out of the eye motion box in the actual head-up display, the second image is used to simulate a state in which a part of the second visual recognition target is not visually recognized. Can be hidden. The stored relationship can be determined according to the size of the eye motion box and the difference in the display position of the symbol in the head-up display to be simulated. A display system 1 in a flight simulator shown in FIG. 1 can simulate the display function of a head-up display 101 having a combiner 103 as shown in FIG. , A head position detection device 3, and a control device 4. The image display device 2 has a projector 11 that emits image display light L ′ corresponding to an image signal sent from the control device 4 toward the screen 10, and is imaged on the screen 10 by a user U of the flight simulator 1. Make the image that you see visible. As the image, a first image that virtually represents a first visual recognition target that is visually recognized when light passing through the combiner enters the eyes, in this embodiment, an external world V illustrated in (2) of FIG. A second visual recognition target that is visually recognized when the image display light whose optical path is changed by the combiner enters the eyes;
In the present embodiment, it is possible to superimpose and display the second image virtually representing the symbol S shown in FIG. 3A. The head position detecting device 3 detects the position of the head of the user U in the flight simulator 1 and may be of a known type, such as a magnetic type, a mechanical type, or an ultrasonic type. A device that detects the position by an arbitrary method such as an acceleration sensor type, an optical type, or the like can be used. The control device 4 controls the user U in the flight simulator 1 in advance so as to correspond to the relationship between the change in the relative position of the head with respect to the combiner and the change in the visible portion of the second visual recognition target. The relationship between the change in the head position and the change in the second image is stored. The control device 4
When the head position of the user U detected by the head position detecting device 3 changes, the image signal sent to the image display device 1 is changed so that the second image changes according to the stored relationship. The display device 1 is controlled. According to the above-described embodiment, the first image virtually representing the first visual recognition target which is visually recognized when light passing through the combiner of the head-up display enters the eyes, and the image display whose optical path is changed by the combiner The image display device 1 superimposes and displays a second image virtually representing a second visual recognition target that is visually recognized when light enters the eyes. On this occasion,
In response to a change in the head position of the user U detected by the head position detection device 3, the relationship between the change in the relative position of the head with respect to the combiner 102 and the change in the visible portion of the second visual recognition target is made to correspond. Then, the second image can be changed. That is, when the position of the head of the user U of the simulator is at the position U1 in the area E ′ corresponding to the actual eye-motion box E of the head-up display, the entire second image is displayed. In FIG. 3, an image representing the entire symbol S and the external world V is displayed on the screen 10 as shown in FIG. When the position of the head of the user U of the simulator is at the position U2 which is partially deviated from the area E 'corresponding to the actual eye motion box E, in order to simulate a state where a part of the second visual recognition target is not visually recognized. Then, a part of the second image is not displayed, and an image representing only a part of the symbol S and the outside world V is displayed on the screen 10 as shown in (2) of FIG. If the position of the head of the user U of the simulator is a position U3 completely deviating from the area E 'corresponding to the actual eye motion box E, the second position is simulated in order to simulate a state in which the entire second visual target is not visually recognized. The two images are not displayed, and an image in which only the outside world V is visually recognized without the symbol S being visually recognized is displayed on the screen 10 as shown in (2) of FIG. Thereby, the display function of the head-up display 101 in which the eye motion box E exists can be simulated without using a dedicated head-up display for a simulator. Moreover, the stored relationship may be determined according to the size of the eye motion box E and the difference in the display position of the symbol in the head-up display 101 of the simulation target, so that it is possible to easily cope with the difference in the simulation target. The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a flight simulator, but the present invention can be applied to any simulator that simulates the display function of a head-up display having a combiner. For example, a driving simulator that simulates a function of displaying a vehicle speed, navigation information, and the like by a head-up display to an automobile driver,
The present invention can be applied to a simulator that simulates a function of displaying explanation information of an exhibit in a museum or the like to an observer using a head-up display. When detecting the position of the top of the user's head with the head position detection device, the head position detected by the tilt of the neck is displaced from the eye position, so head position detection capable of detecting head tilt angle information Using the device,
The deviation between the detected head position and the eye position may be corrected. Such a head position detecting device has a sensor attached to the top of the head via a band or the like, and a source attached to the simulator side. By detecting a signal of the source with the sensor, a user's signal is detected. A known head motion tracker that outputs a signal corresponding to the direction of the line of sight can be used. Also, in order to simulate a state in which one of the left and right eyes is within the eye motion box range and the other eye is outside the eye motion box range, the user wears glasses with a liquid crystal shutter, and the eye within the eye motion box range. The image may be displayed only on the. Also,
A head position detection device that uses a head-mounted display device as an image display device, displays different images to the left and right eyes, enables stereoscopic viewing of the display image, and can detect tilt angle information of the head. Using the position of the head, the position of each of the left and right eyes,
The display function of the head-up display may be simulated by geometrically calculating using the tilt angle information and the interocular distance, and changing the second image visually recognized by the left and right eyes based on the result. . According to the present invention, the display function of a head-up display having an eye motion box can be simulated without using a dedicated head-up display for a simulator. We can provide a simulator that can respond.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施形態のシミュレータにおける表示
システムの構成説明図 【図2】航空機に搭載されるヘッドアップディスプレイ
を示す図 【図3】(1)は航空機に搭載されるヘッドアップディ
スプレイにより表示されるシンボルの一例を示す図、
(2)は航空機に搭載されるヘッドアップディスプレイ
のコンバイナを透過する光が目に入ることで視認される
外界の一例を示す図、(3)はヘッドアップディスプレ
イにより表示されるシンボルと外界の重畳された状態の
一例を示す図 【図4】従来のフライトシミュレータにおける表示シス
テムの構成説明図 【図5】(1)は航空機に搭載されるヘッドアップディ
スプレイにより表示されるシンボルの一部のみが視認さ
れる状態を示す図、(2)は航空機に搭載されるヘッド
アップディスプレイにより表示されるシンボルの一部の
みと外界とが重畳された状態の一例を示す図、(3)は
そのシンボルが視認されない状態を示す図 【符号の説明】 1 フライトシミュレータ 2 画像表示装置 3 頭部位置検出装置 4 制御装置 101 ヘッドアップディスプレイ 103 コンバイナ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a display system in a simulator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a head-up display mounted on an aircraft. FIG. A diagram showing an example of a symbol displayed by a mounted head-up display,
FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the external world visually recognized by light passing through a combiner of a head-up display mounted on an aircraft, and FIG. 3C is a diagram in which a symbol displayed by the head-up display is superimposed on the external world. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a display system in a conventional flight simulator. FIG. 5 (1) shows only a part of symbols displayed by a head-up display mounted on an aircraft. FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a state in which only a part of a symbol displayed by a head-up display mounted on an aircraft is superimposed on the outside world, and FIG. [Description of Signs] 1 Flight simulator 2 Image display device 3 Head position detection device 4 Control device 101 Head up Isupurei 103 combiner

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】コンバイナを有するヘッドアップディスプ
レイの表示機能を模擬可能なシミュレータであって、そ
のコンバイナを透過する光が目に入ることで視認される
第1視認対象を仮想的に表す第1画像と、そのコンバイ
ナにより光路変更される画像表示光が目に入ることで視
認される第2視認対象を仮想的に表す第2画像とを、重
畳して表示可能な画像表示装置と、そのシミュレータに
おける使用者の頭部位置を検出する手段と、そのコンバ
イナに対する頭部の相対位置の変化と第2視認対象の視
認可能部分の変化との関係に対応するように定められ
た、そのシミュレータにおける使用者の頭部位置の変化
と第2画像の変化との関係を記憶する手段と、その検出
した使用者の頭部位置の変化時に、その記憶した関係に
従って第2画像が変化するように前記画像表示装置を制
御する手段とを備えるシミュレータ。
Claims: 1. A simulator capable of simulating a display function of a head-up display having a combiner, wherein a first visual recognition target visually recognized by light passing through the combiner entering an eye. Image display capable of superimposing and displaying a first image that is visually represented and a second image that virtually represents a second visual recognition target that is visually recognized when image display light whose optical path is changed by the combiner enters the eyes. The apparatus, the means for detecting the position of the user's head in the simulator, and the relation between the change in the relative position of the head with respect to the combiner and the change in the visible portion of the second visual recognition target are determined. Means for storing a relationship between a change in the user's head position and a change in the second image in the simulator, and a means for storing the relationship when the detected user's head position changes. Means for controlling the image display device so that the second image changes.
JP2001241690A 2001-08-09 2001-08-09 Simulator Expired - Fee Related JP4506927B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001241690A JP4506927B2 (en) 2001-08-09 2001-08-09 Simulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001241690A JP4506927B2 (en) 2001-08-09 2001-08-09 Simulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003058039A true JP2003058039A (en) 2003-02-28
JP4506927B2 JP4506927B2 (en) 2010-07-21

Family

ID=19072088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001241690A Expired - Fee Related JP4506927B2 (en) 2001-08-09 2001-08-09 Simulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4506927B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015166230A (en) * 2014-03-04 2015-09-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Head-up display device
JP2017102331A (en) * 2015-12-03 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 Evaluation support apparatus for vehicular head-up display
US10937332B2 (en) 2015-10-20 2021-03-02 The Boeing Company Systems and methods for providing a virtual heads up display in a vehicle simulator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0830186A (en) * 1994-07-18 1996-02-02 Hitachi Denshi Ltd Mimic visual field device
JPH0922245A (en) * 1995-07-05 1997-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Simulator with simulated field-of-view device
JPH09138637A (en) * 1995-11-13 1997-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Pseudo visibility device
JP2000259856A (en) * 1999-03-09 2000-09-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and device for displaying three-dimensional computer graphics

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0830186A (en) * 1994-07-18 1996-02-02 Hitachi Denshi Ltd Mimic visual field device
JPH0922245A (en) * 1995-07-05 1997-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Simulator with simulated field-of-view device
JPH09138637A (en) * 1995-11-13 1997-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Pseudo visibility device
JP2000259856A (en) * 1999-03-09 2000-09-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and device for displaying three-dimensional computer graphics

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015166230A (en) * 2014-03-04 2015-09-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Head-up display device
US10937332B2 (en) 2015-10-20 2021-03-02 The Boeing Company Systems and methods for providing a virtual heads up display in a vehicle simulator
JP2017102331A (en) * 2015-12-03 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 Evaluation support apparatus for vehicular head-up display

Also Published As

Publication number Publication date
JP4506927B2 (en) 2010-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6870109B2 (en) Head-up display device and its display control method
JP7370340B2 (en) Enhanced augmented reality experience on heads-up display
EP2905649B1 (en) Head-up display apparatus
JP5723123B2 (en) Head-up display
US7719484B2 (en) Vehicle simulator having head-up display
JP6409337B2 (en) Display device
EP2919057B1 (en) Navigation display method and system
US10302953B2 (en) Adjustable head-up display arrangement for a vehicle
CN109309828A (en) Image processing method and image processing apparatus
CN108700744A (en) Information display device
US10606079B1 (en) Image integrity monitoring systems and methods for light processing based head up displays
JP2013112269A (en) In-vehicle display device
KR20180022374A (en) Lane markings hud for driver and assistant and same method thereof
JP4614456B2 (en) Retroreflective material, projection device, aircraft, and aircraft simulator
WO2020045328A1 (en) Display device
WO2022209439A1 (en) Virtual image display device
JP2020029221A (en) Display device
JP4506927B2 (en) Simulator
JP2006039359A (en) Head-part attachment type display device
JP2013167732A (en) Display, screen and image conversion apparatus
JP2020204773A (en) Virtual image display device
JP6909404B2 (en) Head-up display
KR102305956B1 (en) Head up display device of a vehicle and the control method thereof
JP2020024561A (en) Display device, display control method, and program
KR102598912B1 (en) Laser safety vehicle head up display

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100316

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100407

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100420

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees