(57)【要約】【課題】  乗り物酔いの低減効果が薄れない映像表示装置を提供すること。【解決手段】  車両に設置可能な映像表示装置１において、映像とオブジェクトとを受け取り、該映像に加えて、予め定められた合成領域内に該オブジェクトを合成した合成映像を生成するＯＳＤ回路１１２と、ＯＳＤ回路１１２から出力された合成映像を表示するディスプレイ１２と、車両の加速度を取得する度に、合成領域におけるオブジェクトの合成位置を決定し、ＯＳＤ回路に指示するＣＰＵ１４とを備える。ここで、車両の加速度に対するオブジェクトの合成位置は周期関数で表現される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置可能な映像表示装置であって、
映像とオブジェクトとを受け取り、該映像に加えて、予め定められた合成領域内に該オブジェクトを合成した合成映像を生成するＯＳＤ回路と、
前記ＯＳＤ回路から出力された合成映像を表示するディスプレイと、
前記車両の加速度を取得する度に、前記合成領域における前記オブジェクトの合成位置を決定し、前記ＯＳＤ回路に指示する指示部とを備え、
前記車両の加速度に対する前記オブジェクトの合成位置は周期関数で表現される、映像表示装置。
【請求項２】
前記周期関数の単位周期において、前記オブジェクトの合成位置は、前記車両の加速度に比例する、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記周期関数に基づき、前記車両に対する前記オブジェクトの合成位置が記述されたテーブルを格納する格納部をさらに備え、
前記指示部は、前記格納部に格納されたテーブルを使って、前記車両の加速度を取得する度に、前記合成領域における前記オブジェクトの合成位置を決定する、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記ＯＳＤ回路は、前記合成映像において、入力映像が合成されない空き領域に前記オブジェクトを合成する、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記ディスプレイの表示アスペクト比は１６／９以上であり、
前記ＯＳＤ回路は、前記合成映像において入力映像の両側の空き領域に前記オブジェクトを合成する、請求項４に記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置に関し、より特定的には、車両に搭載され、入力映像と、乗り物酔いを低減させるためのオブジェクトとを合成表示する映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両内において人間は乗り物酔いを起こす場合がある。乗り物酔いは下記の理由により起こると考えられている。
【０００３】
新しい運動環境に人間が置かれると、実際の感覚情報パターンと、中枢神経内に蓄積されている感覚情報パターンとが異なり、中枢神経は自分自身の位置や運動が把握できず混乱してしまう（いわゆる感覚混乱）。この場合、中枢神経内で新しい感覚情報パターンの認識が起こるが、この適応過程において乗り物酔い（動揺病）が起こると考えられている。
【０００４】
例えば、走行中の車両内で読書する場合、読者の視線は固定されており、視覚情報は車両の運動による前庭情報や体性感覚情報と一致しないため、乗り物酔いが発生するとされている。視覚と前庭との感覚混乱を避けるために、車両内では、目を閉じているか、遠くの方を見るようにすると良いと言われている。また、運転者が同乗者より酔いにくいのは、運転に伴う緊張と、車両の動きを予測して最も加速度変化の少ない頭の位置を能動的に取るからだと、言われている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
近年、車両には、助手席又は後部座席用に映像表示装置が搭載される場合がある。このような映像表示装置の中には、乗り物酔いを低減するために、入力映像に、車両の加速度に応じた方向及び速さで移動するオブジェクトを重畳表示するものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【非特許文献１】松永亨、武田憲明「動揺病と宇宙酔い」耳鼻臨床、Vol.81、No.8、P.1095-1120、1998
【特許文献１】特開２００５−２９４９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された映像表示装置では、車両に対する左右方向又は上下方向の加速度が大きくなると、オブジェクトが表示画面の右端、左端、または、下端、上端まで移動した後、表示されなくなってしまう。例えば、車両が交差点などで右に曲がり、右向きに加速度が生じた場合には、映像上に左方向に移動するオブジェクトが表示されるが、加速度がある値を超えてしまうと、オブジェクトが表示画面の左端まで移動してそのまま消えてしまう。このため、加速度がある値以上の場合には、車両に加速度が生じているにも関わらず、オブジェクトが表示されない期間が生じてしまい、乗り物酔いの低減効果が薄れてしまうという問題点があった。
【０００７】
それゆえに、本発明の目的は、乗り物酔いの低減効果が薄れない映像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一局面は、車両に設置可能な映像表示装置であって、映像とオブジェクトとを受け取り、該映像に加えて、予め定められた合成領域内に該オブジェクトを合成した合成映像を生成するＯＳＤ回路と、ＯＳＤ回路から出力された合成映像を表示するディスプレイと、車両の加速度を取得する度に、合成領域におけるオブジェクトの合成位置を決定し、ＯＳＤ回路に指示する指示部とを備え、車両の加速度に対するオブジェクトの合成位置は周期関数で表現される。
【発明の効果】
【０００９】
上記映像表示装置によれば、合成領域において、オブジェクトの合成位置は加速度に対して周期的に決定されるので、加速度が大きくなると、オブジェクトは合成領域内を一方端から他方端への移動を繰り返すように見える。このように、本映像表示装置によれば、加速度の大きさに関わらず、乗り物酔いを低減させためのオブジェクトが常に表示されるため、乗り物酔いの低減効果が薄れない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置１の構成を示す図である。図１において、映像表示装置１には、映像源２と加速度センサ３とが通信可能に接続される。また、映像表示装置１、映像源２及び加速度センサ３は車両に設置される。
【００１１】
まず、映像源２について説明する。映像源２は、映像表示装置１に接続されており、映像表示装置１に向けて、映像Ａを送信する。図１では、映像源２の例としてＤＶＤプレイヤ２Ａが示されている。
【００１２】
ＤＶＤプレイヤ２Ａは、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）から読み出され再生された映像Ａを映像表示装置１に送信する。なお、ＤＶＤプレイヤ２Ａは、映像Ａ以外に音声も送信するが、音声については本実施形態では興味が無い部分であるため、図示及び説明を省略する。
【００１３】
加速度センサ３は、車両に加わる加速度ａを検出して、映像表示装置１に出力する。なお、本実施形態では、便宜上、加速度センサ３は、車両の左右方向の加速度ａを出力するものとする。
【００１４】
次に、映像表示装置１について説明する。映像表示装置１は、少なくとも、映像処理ＬＳＩ１１と、ディスプレイ１２と、ＲＯＭ１３と、ＣＰＵ１４と、ＲＡＭ１５とを備えている。また、映像処理ＬＳＩ１１は、スケーリング回路１１１と、ＯＳＤ回路１１２とを少なくとも含んでいる。
【００１５】
スケーリング回路１１１には、ＤＶＤプレイヤ２Ａから送られてくる映像Ａと、ＣＰＵ１４から送られてくる拡大率ｂとが入力される。拡大率ｂは、典型的には、入力映像Ａの縦方向及び横方向の拡大率を含んでいる。スケーリング回路１１１は、入力拡大率ｂで、典型的には縦方向及び横方向に入力映像Ａをフレームメモリ（図示せず）上で変倍する。このようにして得られた変倍映像Ａ’はＯＳＤ回路１１２に出力される。
【００１６】
ここで、図２を参照して、変倍映像Ａ’について説明するが、変倍映像Ａ’の理解を容易にするために、ディスプレイ１２についてまず説明する。ディスプレイ１２は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）からなり、ＯＳＤ回路１１２から出力された合成映像Ｄ（図３を参照して後述する）を表示する。本実施形態では、例示的に、ディスプレイ１２は、例えば、１６：９を超える表示アスペクト比の表示領域を有する液晶パネルを含んでおり、例えば、車両の後席の同乗者が映像を観賞可能に車両の天井に設置される。このように天井に設置される場合、運転者の後方視界を確保しつつ、大きくワイドな映像を観視者が楽しめるように、ディスプレイ１２は横方向に長いことが好ましい。本実施形態では、図２に示すように、ディスプレイ１２は、例えば、横方向に１６００ドットで縦方向に４８０ドットの表示領域、つまり１０：３の表示アスペクト比を有する。
【００１７】
ここで、再度図１を参照する。スケーリング回路１１１において、フレームメモリは、上記のような表示領域に相当するサイズを有しており、該フレームメモリ上で、入力映像Ａが拡大率ｂで変倍される。例えば、入力映像Ａのアスペクト比が４：３（６４０ドット×４８０ドット）を、横方向が１．２５倍で縦方向が１．００倍の拡大率ｂで変倍する場合、８００ドット×４８０ドットの変倍映像Ａ’がフレームメモリ上で生成される。この場合、図２に示すように、変倍映像Ａ’の左右に空き領域Ｂｈ及びＢｍが生まれる。変倍映像Ａ’が中央に配置される場合、空き領域Ｂｈ及びＢｍのサイズはそれぞれ、４００ドット×４８０ドットになる。
【００１８】
再度、図１を参照する。ＯＳＤ回路１１２には、スケーリング回路１１１からの変倍映像Ａ’に加え、後述するＲＡＭ１５から転送されてくるオブジェクトＣと、該オブジェクトＣの表示位置ｘｃとが入力される。ＯＳＤ回路１１２は、与えられたオブジェクトＣを、入力変倍映像Ａ’において、与えられた表示位置ｘｃに重畳する。このようにして得られた合成映像Ｄはディスプレイ１２に出力される。
【００１９】
ここで、図３を参照して、合成映像Ｄの具体例について説明する。図３に示すように、空き領域Ｂｈ及びＢｍの横方向に沿ってｘ軸が設定されるとする。ｘ軸の原点は、例えば、空き領域Ｂｈ及びＢｍの横方向の中心に選ばれる。本実施形態では、表示位置ｘｃは、ｘ軸の座標値で、ｙ軸の座標値は、例えば空き領域Ｂｈ及びＢｍの縦方向中心のように固定値であるとする。オブジェクトＣは、空き領域Ｂｈ及びＢｍそれぞれにおける表示位置ｘｃに重畳され、これによって、合成映像Ｄが生成される。なお、図３では、表示位置ｘｃは０である場合が例示される。また、以下では、空き領域Ｂｈに重畳されたものを、オブジェクトＣｈとし、空き領域Ｂｍに重畳されたものを、オブジェクトＣｍとする。このように、映像表示装置１では、このような空き領域Ｂｈ及びＢｍをオブジェクトＣｈ及びＣｍの合成領域として用いる。
再度図１を参照する。ＣＰＵ１４は、自身に接続されたＲＯＭ１３に予め格納されたプログラムに規定された処理を、ＲＡＭ１５を作業領域として用いつつ実行する。ＲＯＭ１３には、上記表示位置ｘｃを決めるために、拡大率ｂごとにテーブル１３１が格納される。図４は、各テーブル１３１に記述された加速度ａに対する表示位置ｘｃの関係を例示するグラフである。図４において、Ｔｘは、前述の原点０から変倍映像Ａ’までのｘ軸方向の距離であり、本実施形態では拡大率ｂに含まれる横方向の拡大率により定められる。また、加速度ａが正の値となるのは車両に左方向の加速度が生じている場合であり、加速度ａが負の値となるのは車両に右方向の加速度が生じている場合である。
【００２０】
図４のグラフにおいては、Ｔｘ／Ｔａ１をαとおくと、ｘｃは以下の式で定められる。
【００２１】
ｘｃ＝α×ａ＋２×Ｔｘ（但し、−Ｔａ２≦ａ≦−Ｔａ１）…（１）
ｘｃ＝α×ａ（但し、ａ≦｜Ｔａ１｜）                  …（２）
ｘｃ＝α×ａ−２×Ｔｘ（但し、Ｔａ１≦ａ≦Ｔａ２）    …（３）
なお、ａ≦−Ｔａ２及びＴａ２≦ａの範囲でも同様に、ｘｃはαに比例する。ここで、Ｔａ２は、２×Ｔａ１である。
【００２２】
以上のように、ｘｃは周期関数で定義され、各単位周期（例えば、−Ｔａ１≦ａ≦Ｔａ１）の範囲では比例関数である。
【００２３】
また、上記Ｔａ１及びＴａ２は、オブジェクトＣｈ及びＣｍが空き領域Ｂｈ及びＢｍ内を移動する速度を規定するための値となるが、乗り物酔いの低減効果を得ることができる値に定められる。但し、乗り物酔いの低減効果については個人差があるため、好ましくは同乗者毎にカスタマイズすることが好ましい。
【００２４】
次に、図５のフローチャートを参照して、映像表示装置１の動作について説明する。図５において、映像表示装置１の電源投入後、同乗者が例えばリモートコントローラ（図示せず）を操作することで、ＣＰＵ１４は、表示映像つまり変倍映像Ａ’のサイズを変更するために、拡大率ｂをスケーリング回路１１１に与える（ステップＳ１０１）。これにより、スケーリング回路１１１は、入力映像Ａを拡大率ｂで変倍した変倍映像Ａ’を生成し、ＯＳＤ回路１１２に出力することを開始する。
【００２５】
さらに、ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１３に保持される複数のテーブル１３１のうち、今回の拡大率ｂ用のものを選択する（ステップＳ１０２）。
【００２６】
次に、ＣＰＵ１４は、オブジェクトＣの初期位置ｘｃ（ｘｃ＝０）をＯＳＤ回路１１２に指示するとともに、予め保持するオブジェクトＣを、ＯＳＤ回路１１２に与える（ステップＳ１０３）。これにより、ＯＳＤ回路１１２は、入力された変倍映像Ａ’の空き領域Ｂｈ及びＢｍの初期位置ｘｃ（ｘｃ＝０）に、受け取ったオブジェクトＣをオブジェクトＣｈ及びＢｍとして重畳して、合成映像Ｄを生成する。ディスプレイ１２は、ＯＳＤ回路１１２から合成映像Ｄを受け取り表示する。
【００２７】
次に、ＣＰＵ１４は、加速度センサ３から加速度ａを受け取り（ステップＳ１０４）、受け取った加速度ａに対応する表示位置ｘｃを、ステップＳ１０２で選択したテーブル１３１を参照して決定する（ステップＳ１０５）。
【００２８】
次に、ＣＰＵ１４は、ステップＳ１０５で決定した表示位置ｘｃをＯＳＤ回路１１２に指示する（ステップＳ１０６）。これにより、ＯＳＤ回路１１２は、入力された変倍映像Ａ’の空き領域Ｂｈ及びＢｍにおいて今回指示された表示位置ｘｃに、入力されたオブジェクトＣｈ及びＢｍを重畳して、合成映像Ｄを生成する。ディスプレイ１２は、ＯＳＤ回路１１２から合成映像Ｄを受け取り表示する。
【００２９】
以上のステップＳ１０３−Ｓ１０６は、ステップＳ１０７において例えば映像表示装置１の電源がオフにされるまで繰り返される。
【００３０】
以上の処理により、図６の（ａ）に示すように、加速度ａが０の場合には、オブジェクトＣｈが左側の空き領域Ｂｈのｘ座標値が０の位置に合成される。
【００３１】
また、図６の（ｂ）に示すように、加速度ａが、０からＴａ１へと変化すると、オブジェクトＣｈの合成位置のｘ座標値は、０からＴｘまで変化する。よって、加速度ａが検出される度に、オブジェクトＣｈは、ｘ座標値が０の位置から変倍画像Ａ’の左端（つまり、Ｔｘ）まで移動しているように、同乗者には観える。
【００３２】
また、図６の（ｃ）に示すように、加速度ａがＴａ１になると、オブジェクトＣｈの合成位置は、図４に示すようにＴｘ及び−Ｔｘになるので、合成映像Ｄの左端と変倍映像Ａ’の左端になる。この場合、同乗者は、空き領域Ｂｈの左右両端にオブジェクトＣｈを視認する。
【００３３】
さらに、図６の（ｄ）に示すように、加速度ａがＴａ１を超え、Ｔａ２へと変化すると、オブジェクトＣｈの合成位置は、合成映像Ｄの左端位置（つまり、−Ｔｘ）から右端（つまり、Ｔｘ）へと遷移する。これにより、加速度ａの検出のたびに、オブジェクトＣｈは、ｘ座標値が変倍画像Ａ’の左端から右端まで移動しているように、同乗者には観える。
【００３４】
なお、以上の説明では、合成映像Ｄの左側についてのみ説明したが、右側も同様にオブジェクトＣｍが合成される。
【００３５】
以上のように、本映像表示装置１によれば、車両の左方向への加速度ａが増加するにつれてオブジェクトＣｈ及びＣｍの表示位置が右側方向に移動していくと、オブジェクトＣｈ及びＣｍは空き領域Ｂｈ及びＢｍの右端に到達する場合がある。その後、さらに右方向の加速度ａが増加すると、オブジェクトＣｈ及びＣｍは、空き領域Ｂｈ及びＢｍの左端から現れ、右方向に移動するように、同乗者には観える。このように、本映像表示装置１によれば、加速度ａの大きさに関わらず、乗り物酔いを低減させるためのオブジェクトが常に表示されるため、乗り物酔いの低減効果が薄れない。
【００３６】
また、本映像表示装置１のような合成位置ｘｃを採用することにより、空き領域Ｂｈ及びＢｍが左右方向に短い場合であっても、乗り物酔いの低減効果を発揮することが可能なる。
【００３７】
なお、以上の実施形態では、映像表示装置１への入力映像Ａは、ＤＶＤプレイヤ２Ａの再生映像として説明したが、これに限らず、テレビジョン映像であっても構わない。映像Ａは例えばＮＴＳＣフォーマットなどのアナログ信号でも、デジタル７２０ｐ信号などのデジタル信号でもよい。
【００３８】
また、以上の実施形態では、映像表示装置１は、車両を基準とした左右方向の加速度ａを用いていたが、これに限らず、その上下方向の加速度を用いて、空き領域Ｂｈ及びＢｍの縦方向の表示位置を決定しても構わない。
【００３９】
また、以上の実施形態では、映像表示装置１は加速度センサ３からの加速度ａを用いていたが、これに限らず、速度センサにより検出された車両の速度、角速度センサにより検出された車両の回転角、揺れセンサにより検出される車両の上下方向の揺れを用いて加速度ａが算出されても構わない。
【００４０】
なお、以上の実施形態ではディスプレイ１２はＬＣＤであるとして説明を行ったが、これに限らず、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）、及びプラズマディスプレイなどのディスプレイ、プロジェクタにより投影された映像を映すスクリーン、並びにヘッドアップディスプレイのうち、いずれか１つ以上により構成されても構わない。
【００４１】
なお、以上の実施形態では、スケーリング回路１１１は、入力映像信号に対しスケーリング処理を実行するとして説明したが、この際の縦横それぞれの拡大率は１００％（等倍）の場合も可能である。これからも明らかなように、スケーリング回路１１１は任意の付加的な構成である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る映像表示装置は、乗り物酔いの低減効果の発揮が要求される車載用の映像表示装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る映像表示装置１の構成を示す図
【図２】図１に示すスケーリング回路１１１で生成される変倍映像Ａ’を示す模式図
【図３】図１に示すＯＳＤ回路１１２で生成される合成映像Ｄを示す模式図
【図４】図１に示すＲＯＭ１３に格納されるテーブル１３１の内容を示すグラフ
【図５】図１に示す映像表示装置１の動作を示すフローチャート
【図６】図１に示す映像表示装置１で表示されるオブジェクトＣｈの遷移を示す図
【符号の説明】
【００４４】
１  映像表示装置
１１  映像処理ＬＳＩ
１１１  スケーリング回路
１１２  ＯＳＤ回路
１２  ディスプレイ
１３  ＲＯＭ
１４  ＣＰＵ
１５  ＲＡＭ
２  映像源
２Ａ  ＤＶＤプレイヤ
３  加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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