(57)【要約】  乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報と一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供する。乗り物の挙動を検出する挙動検出部（１０１）と、挙動検出部（１０１）によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部（１０２）と、映像を生成する映像生成部（１０３）と、挙動検出部（１０１）によって検出された挙動に基づいて映像生成部（１０３）が生成した映像を変形する映像変形部（１０４）と、背景映像生成部（１０２）が生成した背景映像と映像変形部が変形した映像を合成する合成部（１０５）と、合成部（１０５）が合成した合成映像を表示する表示部（１０６）とを備える。
2007086431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部と、
前記挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、
前記背景映像生成部が生成した背景映像と前記映像変形部によって変形された映像を合成する合成部と、
前記合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える、映像表示装置。
【請求項２】
前記挙動検出部は、速度センサー、加速度センサー、及び角速度センサーのうちの少なくとも１つの信号を用いて前記乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記挙動検出部は、前記乗り物の運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記挙動検出部は、前記乗り物の外部環境を撮像する撮像部の出力に基づいて前記乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記挙動検出部は、前記乗り物の経路誘導を行うナビゲーション部の出力に基づいて前記乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記挙動検出部は、前記乗り物の左右、上下、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記背景映像生成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記背景映像の表示位置を変更することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記背景映像生成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記挙動が左折を示すときは右方向に、前記挙動が右折を示すときは左方向に、移動した背景映像を生成することを特徴とする、請求項１又は７に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記背景映像生成部は、縦のストライプ模様を背景映像として生成することを特徴とする、請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
前記背景映像生成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記挙動が左折を示すときは左回転、前記挙動が右折を示すときは右回転した前記背景映像を生成することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１１】
前記映像変形部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記映像を台形変換することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１２】
前記映像変形部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記映像に対して、左端右端の拡大、縮小、上端下端の拡大、縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換することを特徴とする、請求項１１に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
前記映像変形部は、前記映像を拡大又は縮小することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
前記合成部は、前記背景映像生成部が生成した前記背景映像を背景として、前記映像変形部が変形した前記映像を前景として合成することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
前記合成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記背景映像生成部が生成した前記背景映像と、前記映像変形部が変形した前記映像の表示位置を変更することを特徴とする、請求項１４に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
前記背景映像を生成する前記背景映像生成部を設定する背景映像設定部を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１７】
前記背景映像設定部は、前記背景映像の種類を選択することを特徴とする、請求項１６に記載の映像表示装置。
【請求項１８】
前記背景映像設定部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に基づいて前記背景映像の前記表示位置を変更する際の変更の度合いを設定することを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の映像表示装置。
【請求項１９】
前記背景映像設定部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に基づいて前記背景映像の前記表示位置を変更する際の変更の度合いを前記表示部の表示位置によって変更して設定することを特徴とする、請求項１８に記載の映像表示装置。
【請求項２０】
前記映像を変形する前記映像変形部を設定する映像変形設定部を更に備えたことを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項２１】
前記映像変形設定部は、前記映像変形部が変形する映像を台形、縮小、無変形のいずれかに設定することを特徴とする、請求項２０に記載の映像表示装置。
【請求項２２】
前記映像変形設定部は、前記映像変形部が変形する映像が台形に設定されている場合に、台形の形状、縮小率を設定することを特徴とする、請求項２１に記載の映像表示装置。
【請求項２３】
前記映像変形設定部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に基づいて、前記映像を変形する際の変形の度合いを設定することを特徴とする、請求項２０に記載の映像表示装置。
【請求項２４】
乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部によって検出された挙動に基づいて移動する背景映像を生成する背景映像生成部と、
映像を縮小する映像変形部と、
前記背景映像生成部が生成した背景映像と前記映像変形部によって縮小された映像を合成する合成部と、
前記合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える、映像表示装置。
【請求項２５】
乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、
前記映像変形部によって変形された映像を表示する表示部とを備える、映像表示装置。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれかに記載の映像表示装置を備えることを特徴とする、乗り物。
【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、乗り物の乗員に映像を提供するための映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種情報の表示を行うディスプレイを搭載した乗り物が増えている。特に、自車位置を中心として地図を表示するナビゲーション装置用のディスプレイを搭載した乗り物が増えている。また、助手席、後部席用に、ＴＶ（Television）、ＶＴＲ（Video Tape Recorder）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ムービー、ゲーム等の映像を表示するディスプレイを搭載した乗り物も増えている。【０００３】
一方、自動車等の車内では、乗り物のエンジン、その他の駆動機構による振動、操舵走行中の道路地形、うねり、路面状況、縁石等乗り物外から自動車のシャーシが受ける振動、揺動、衝撃等による振動、更に、自動車の加速やブレーキによる振動が存在している。【０００４】
このように乗り物に乗る等した場合、新しい運動環境に人間が置かれたときの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るため、中枢神経が自分自身の位置や運動が把握できず混乱してしまうという感覚矛盾説（感覚混乱説、神経性不一致説）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。この場合、中枢神経内の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動揺病（乗り物酔い）が発症すると考えられている。例えば、自動車に乗って本を読む場合は、視線は固定している。これにより、視覚情報が自動車の運動による前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚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。視覚情報と前庭情報の感覚混乱を避けるために、乗り物の中では、目を閉じているか、遠くの方を見るようにするとよいと言われている。また、ドライバーが乗客より酔いにくいのは、運転に伴う緊張と、乗り物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ためであると言われている。【０００５】
このような動揺病対策として、乗り物の右左折、加減速および停止を表示することにより、運転手以外の乗員に乗り物の現在および次期動作を把握および予知させるようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
また、後部座席の乗員の乗り物酔いを低減するために、ハンドル、ブレーキ、ウインカーからの操縦情報を受けて、「減速します」、「右に曲がります」等の音声を流したり、右折する場合は右方向の矢印を表示することにより、ブレーキがかかることや右左折することを聴覚、又は視覚を通して知らせる技術も開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【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、No8、p1095〜1120、1998
【特許文献１】特開２００２−１５４３５０号公報（第１図）
【特許文献２】特開２００３−１５４９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、及び２に記載の表示装置による動揺病対策は、ハンドル、ブレーキ、ウインカー等の操作情報に基づいて、加減速や右左折することを知らせるだけであるため、乗員は、知らされた情報により乗り物の動きを認識するステップと、それに対して身構えるステップとの２ステップが必要になる。そのため、乗り物が加減速や右左折することを知らせるだけでは、身構えるということには必ずしもつながらず、乗り物酔いを十分に防止できないという課題があった。【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされた。すなわち、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の局面は、映像表示装置に向けられている。本発明は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部と、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、背景映像生成部が生成した背景映像と映像変形部によって変形された映像を合成する合成部と、合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える。【００１０】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。【００１１】
また、挙動検出部は、速度センサー、加速度センサー、及び角速度センサーのうちの少なくとも１つの信号を用いて乗り物の挙動を検出することが好ましい。【００１２】
この構成により、加減速、加速度、角速度のような乗り物に加わる挙動を確実に検出することができる。【００１３】
また、挙動検出部は、乗り物の運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて乗り物の挙動を検出することが好ましい。【００１４】
この構成により、ハンドル操作やブレーキ操作等のように運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて挙動を検出するので、右左折や加減速等のように乗り物に加わる挙動を確実に検出することができる。【００１５】
また、挙動検出部は、乗り物の外部環境を撮像する撮像部の出力に基づいて乗り物の挙動を検出することが好ましい。【００１６】
この構成により、乗り物が走行する前方の道路情報を容易に知ることができるので、乗り物に加わる挙動を予想することができる。【００１７】
また、挙動検出部は、乗り物の経路誘導を行うナビゲーション部の出力に基づいて乗り物の挙動を検出することが好ましい。【００１８】
この構成により、乗り物が走行する前方の道路情報を容易に知ることができるので、乗り物に加わる挙動を予想することができる。【００１９】
また、挙動検出部は、乗り物の左右、上下、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出することが好ましい。【００２０】
この構成により、乗り物の複合した挙動を検出できる。【００２１】
また、背景映像生成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、背景映像の表示位置を変更することが好ましい。【００２２】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００２３】
また、背景映像生成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、挙動が左折を示すときは右方向に、挙動が右折を示すときは左方向に、移動した背景映像を生成することが好ましい。【００２４】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００２５】
また、背景映像生成部は、縦のストライプ模様を背景映像として生成することが好ましい。【００２６】
この構成により、背景映像となる縦のストライプ模様が左右に動くことにより、乗員は乗り物の右左への挙動を視覚情報として認識しやすくなる。【００２７】
また、背景映像生成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、挙動が左折を示すときは左回転、挙動が右折を示すときは右回転した背景映像を生成することが好ましい。【００２８】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００２９】
また、映像変形部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、映像を台形変換することが好ましい。【００３０】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００３１】
また、映像変形部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、映像に対して、左端右端の拡大、縮小、上端下端の拡大、縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換することが好ましい。【００３２】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００３３】
また、映像変形部は、映像を拡大又は縮小することが好ましい。【００３４】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００３５】
また、合成部は、背景映像生成部が生成した背景映像を背景として、映像変形部が変形した映像を前景として合成することが好ましい。【００３６】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００３７】
また、合成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、背景映像生成部が生成した背景映像と、映像変形部が変形した映像の表示位置を変更することが好ましい。【００３８】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。【００３９】
また本発明の映像表示装置は、背景映像を生成する背景映像生成部を設定する背景映像設定部を更に備えることが好ましい。【００４０】
この構成により、乗員に、背景映像設定部が生成する背景映像の表示位置を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。【００４１】
また、背景映像設定部は、背景映像の種類を選択することが好ましい。【００４２】
この構成により、乗員に、背景映像設定部は、背景映像設定部が生成する背景映像の種類を設定することができる。【００４３】
また、背景映像設定部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを設定することが好ましい。【００４４】
この構成により、乗員に、背景映像設定部は、背景映像の表示位置を変更することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。【００４５】
また、背景映像設定部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを表示部の表示位置によって変更して設定することが好ましい。【００４６】
この構成により、乗員に、背景映像設定部は、背景映像の表示位置を変更することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。【００４７】
また、本発明の映像表示装置は、映像を変形する映像変形部を設定する映像変形設定部を更に備えることが好ましい。【００４８】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、変形する映像の形状を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。【００４９】
また、映像変形設定部は、映像変形部が変形する映像を台形、縮小、無変形のいずれかに設定することが好ましい。【００５０】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、変形する映像の形状を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。【００５１】
また、映像変形設定部は、映像変形部が変形する映像が台形に設定されている場合に、台形の形状、縮小率を設定することが好ましい。【００５２】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、映像変形部が変形する台形の形状、縮小率を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。【００５３】
また、映像変形設定部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて、映像を変形する際の変形の度合いを設定することが好ましい。【００５４】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、映像変形部が変形する際の変形の度合いを設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。【００５５】
本発明の第２の局面は、映像表示装置に向けられている。本発明は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて移動する背景映像を生成する背景映像生成部と、映像を縮小する映像変形部と、背景映像生成部が生成した背景映像と映像変形部によって縮小された映像を合成する合成部と、合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える。【００５６】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。【００５７】
本発明の第３の局面は、映像表示装置に向けられている。本発明は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、映像変形部によって変形された映像を表示する表示部とを備える。【００５８】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。【００５９】
また、本発明の乗り物は、上述した映像表示装置を備えることが好ましい。【００６０】
この構成により、乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、乗員に対して視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【発明の効果】
【００６１】
以上のように本発明は、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。更には、これにより動揺病の発生を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態において乗り物がカーブを走行中に発生する角速度、遠心方向の加速度を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと背景映像生成部の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと背景映像生成部の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係の他の例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと背景映像生成部の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る表示部の他の表示例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、（ａ）本発明の第１の実施の形態において車が走行中のヨー方向の角速度の実験結果を示す図、（ｂ）本発明の第１の実施の形態において車が代表的な交差点を走行中のヨー方向の角速度の実験結果を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換に係る左端と右端の割合ｋとの関係を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換に係る左端と右端の割合ｋとの関係の他の例を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換に係る左端と右端の割合ｋとの関係を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第２の実施の形態において映像変形部が映像を台形変換するときの方法を説明するための図で、（ａ）表示部を正面から見たときの図、（ｂ）表示部を上から見たときの図である。
【図１９】図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係の他の例を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の第３の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第３の実施の形態に係る表示部の他の表示例を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図である。
【図２９】図２９は、本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０１    挙動検出部
１０２    背景映像生成部
１０３    映像生成部
１０４    映像変形部
１０５    合成部
１０６    表示部
１０７    ナビゲーション部
１０８    撮像部
１０９    背景映像設定部
１１０    映像変形設定部
２０１、１４０１、１４０３、１４０５、１４０７、１８０２、１８０３、２５０１    映像
２０２、７０２、１２０２、１４０２、１４０４、１４０６、１４０８、２５０２、２６０２    背景映像
３０１    乗り物
４０１、４０２、４０３、５０１、５０２、５０３、６０１、６０２、６０３    角速度と背景映像の移動速度の関係
９０１、９０２    角速度
１５０１、１５０２、１５０３、１６０１、１６０２、１６０３、１７０１、１７０２、１７０３    角速度と右端と左端の比の関係
１８０１    表示部
１８０４    中心軸
１８０５、１８０６    仮想スクリーン
１８０７    仮想カメラ
１９０１、１９０２、１９０３、２００１、２００２、２００３、２１０１、２１０２、２１０３    角速度と台形変換前後に係る上端下端の比の関係
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の実施の形態の映像表示装置について、図面を用いて詳細に説明する。【００６５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、映像表示装置は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２、映像を生成する映像生成部１０３、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像生成部１０３が生成した映像を変形する映像変形部１０４、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する合成部１０５、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６、乗り物の経路誘導を行うナビゲーション部１０７、乗り物の周辺を撮像する撮像部１０８、背景映像生成部１０２を設定する背景映像設定部１０９、及び映像変形部１０４を設定する映像変形設定部１１０を備える。【００６６】
挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、及び角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）のいずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。【００６７】
また、挙動検出部１０１は、運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて乗り物の挙動を検出してもよい。例えば、ハンドル操作による右左折、ウインカー操作による右左折、ブレーキやエンジンブレーキによる減速、ハザードランプによる停止、アクセルによる加速等の車両操縦状態いずれかを使って、乗り物の左右、加減速のうち少なくとも１つが検出される。【００６８】
また、ナビゲーション部１０７は、一般的なナビゲーション装置、すなわち現在位置を取得するＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、地図情報を記憶するメモリ、目的地を設定する操作入力部、ＧＰＳ受信機で受信した自車位置から入力された目的地までの推奨経路を算出して道路地図にマッチングする経路探索部、その推奨経路を道路情報と共に表示する表示部を備える。【００６９】
挙動検出部１０１は、ナビゲーション部１０７によって出力された情報に基づいて、車両の右折、左折、加速、及び減速のうち少なくとも１つの挙動を検出してもよい。なお、挙動検出部１０１は、ナビゲーション部１０７が車両の経路誘導を行っているとき、ナビゲーション部１０７が誘導している経路についての道路情報をナビゲーション部１０７から取得してもよいし、また、ナビゲーション部１０７が車両の経路誘導を行っていないときは、車両の前方の道路情報を撮像部１０８から取得してもよい。ここで、挙動検出部１０１がナビゲーション部１０７から取得する道路情報としては、例えば、右左折の角度、直線道路の曲率、道路の傾斜角度、路面状態、道幅、信号機の有無、一方通行、進入禁止、一時停止、及び／又は右折レーンや左折レーンを走行中であるかである。【００７０】
また、撮像部１０８は、カメラによって構成されており、車両の周辺、特に車両の走行方向前方を撮影するようになっている。【００７１】
挙動検出部１０１は、撮像部１０８によって撮像され出力された映像情報に基づいて、画像処理を行って車両の走行方向前方の道路情報を取得し、車両の右折、左折、加速、および減速のうち少なくとも１つの挙動を検出してもよい。ここで、挙動検出部１０１が画像処理によって取得する道路情報は、挙動検出部１０１がナビゲーション部１０７から取得する道路情報と同様である。【００７２】
また、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するコンピュータを乗り物に設置し、このコンピュータが、挙動検出部１０１として機能するようにしてもよい。【００７３】
背景映像生成部１０２は、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、及び／又は角速度によって背景映像を生成する。【００７４】
映像生成部１０３は、テレビ受信機やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレイヤー、ムービー、ゲーム等の映像を出力する装置によって構成されている。【００７５】
映像変形部１０４は、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、あるいは角速度によって映像生成部１０３が生成した映像を変形する。本実施の形態では、映像を縮小する。【００７６】
合成部１０５は、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する。映像変形部１０４が変形した映像は前面に、背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する。【００７７】
表示部１０６は、液晶、ＣＲＴ、有機ＥＬ、プラズマ等のディスプレイやスクリーンに映像を映すプロジェクタやヘッドマウントディスプレイ、及び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る。【００７８】
また、表示部１０６は、運転手以外の乗員が見ることができる位置、例えば車両の後部座席や天井等に設けられていてもよい。勿論、運転手も見ることができる位置に設けられてもよいが、乗員が優先して見ることができる位置に設けられることが好ましい。【００７９】
背景映像設定部１０９は、背景映像生成部１０２が生成する背景映像の種類を選択する、例えば、キーボード、又はタッチパネルである。【００８０】
また背景映像設定部１０９は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像生成部１０２が生成する背景映像の表示位置を変更する際の変更度合いを設定する。【００８１】
また背景映像設定部１０９は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを表示部１０６の表示位置によって変更して設定する。【００８２】
映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が変形する映像を台形、縮小、無変形のいずれかに設定するする、例えば、キーボード、又はタッチパネルである。【００８３】
また映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が変形する台形の形状、縮小率を設定する。【００８４】
また映像変形設定部１１０は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する際の変形の度合いを設定する。【００８５】
以上のように構成された映像表示装置について、図２を用いてその動作を説明する。図２は、表示部１０６が表示するときの表示例であり、映像２０１と背景映像２０２からなる。映像２０１は、映像変形設定部１１０で縮小するように映像変形部１０４を設定した場合に、映像変形部１０４により縮小された映像である。この例では、挙動検出部１０１の出力する挙動によらず一定に縮小されたままとする。映像２０１は映像が見えやすく、且つ背景映像２０２（図２では縦のストライプ模様）が見える程度に縮小される。【００８６】
背景映像２０２は、背景映像設定部１０９で縦のストライプ模様を生成するように背景映像生成部１０２を設定した場合に、挙動検出部１０１の挙動に応じて背景映像生成部１０２が出力した背景映像である。【００８７】
背景映像２０２は、図２のように縦のストライプ模様でもよいし、写真のような静止画でもよい。背景映像２０２が移動したときに、移動したことを乗員が認識できればよい。背景映像２０２は、挙動検出部１０１の挙動に応じて表示位置が左方向、あるいは右方向に移動する。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２０２は、右方向に移動する。なお、逆に挙動検出部１０１が右方向の角速度を出力した場合、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２０２は、左方向に移動する。【００８８】
動揺病は視覚刺激によっても誘起される。例えば、激しい動きのある映画を見た時にシネラマ酔いが生じる。また、視覚刺激については、視覚刺激により自分が回転しているという自己運動の感覚、すなわち視覚誘導自己運動感覚（ベクション）が発生する。例えば、回転ドラムの中央に観察者を配置してドラムを回転させると、自分がドラムの回転の逆方向に回転していると感じ始める視覚誘導自己運動感覚が発生する。乗り物の挙動に応じて背景映像を移動させることで、乗員に視覚誘導自己運動感覚を積極的に与えることにより、無意識のうちに視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報と一致する。そのため、従来の「減速します」、「右に曲がります」等の音声を流したり、右折する場合は右方向の矢印を表示する場合に比べて、動揺病の発生を減少させることができると考えられる。【００８９】
図３は、乗り物がカーブを走行中に発生する角速度、遠心方向の加速度を説明するための図である。乗り物３０１が、半径Rのカーブを速度ｖで図上方に進んでいるとする。このとき挙動検出部１０１である角速度計により角速度ωが、また加速度計により遠心方向に発生する加速度αが算出できる。このとき背景映像生成部１０２の出力する背景映像の移動速度をｕとすると、ｕは式１の様に、ωとαの関数で表される。ここで、関数Func1は背景映像設定部１０９で設定できる。
ｕ＝Func1（ω、α）                                式１【００９０】
ここでαとωには式２の関係がある。
α＝Ｒ×ω2                                        式２【００９１】
なお角速度ω、加速度αはそれぞれ角速度計、加速度計により測定可能なので式２から半径Ｒは式３で算出できる。
Ｒ＝α／ω2                                        式３【００９２】
なお、
ｖ＝Ｒ×ω                                        式４ 
の関係がある。【００９３】
これより式１は変数を置換して、式５のようにｕはωとＲの関数Func2で表すことができる。
ｕ＝Func2（ω、Ｒ）                                式５【００９４】
ここで半径Ｒを一定とすると、式５は挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、背景映像生成部１０２の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係として、図４に示される。ωは乗り物の左方向の回転を正で示し、右方向の回転が負で示す。ｕは乗り物の右方向に移動する場合を正で示し、左方向に移動する場合を負で示す。図４の４０１は、ωが正方向に大きいときすなわち左回転するときに、ｕが正方向に大きくすなわち背景映像の移動速度を右方向に大きくしている。ωが負方向に大きいとき、すなわち、右回転するときに、ｕが負方向に大きく、すなわち、背景映像の移動速度を左方向に大きくしている。４０２は、ωに対してｕの移動速度が大きく変化し、また４０３はωに対してｕの移動速度が小さく変化している例である。これらの関係は式５の関数Func2で設定できるものである。このように関数Func2の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。【００９５】
また、式５は図５の様に表すこともできる。図４ではωとｕの関係が直線的だったが、５０１では、ωの絶対値が小さい場合は、ｕはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｕの絶対値は飽和している。５０２は５０１に対して、ωに対するｕの変化を大きくした場合で、逆に５０３はωに対してｕの変化を小さくした場合の例である。このように、５０１、５０２、５０３ではωとｕの関係を非線形にし、ωが大きくなってもｕが一定値で飽和するようにした。これにより、乗り物が急にカーブしてωが急に大きくなっても背景映像の移動速度ｕが一定値に保たれ、背景映像が見え辛くなることはない。これらの関係は式５の関数Func2で設定できるものである。このように関数Func2の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。【００９６】
なお、Ｒが変化した場合、式２よりＲに比例してαが大きくなるため、式５は図６のように表すことができる。６０１を基準の半径Ｒとした場合、６０２は６０１よりＲが大きいので、ωに対するｕの移動速度の変化を大きく、また６０３のように６０１よりＲが小さいときは、同じωではｕの移動速度の変化は小さくした場合の例である。これらの関係は式５の関数Func2で設定できるものである。このように関数Func2の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。なお図5の場合と同様に、ωとｕの関係は直線的ではなく、ωの絶対値が小さい場合は、ｕはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｕの絶対値は飽和するようにしてもよい。【００９７】
なお、Ｒが変化した場合、図２の背景映像２０２は遠心方向に発生する加速度αの影響を考慮して、図７の７０２のように、回転させてもよい。すなわち背景映像生成部１０２は、挙動検出部１０１によって検出された角速度に応じ、角速度が左折を示すときは左回転（反時計回り）、角速度が右折を示すときは右回転（時計回り）した背景映像７０２を生成してもよい。ここでＲが大きくなるにつれて、回転角度を大きくする。ただし、縦のストライプ模様が水平方向にならない程度に制限する。背景映像７０２の回転は、ｕの移動速度で移動しながらでもよいし、回転のみでもよい。【００９８】
なお、乗員から表示部１０６までの距離をＬとしたときに、背景映像生成部１０２が出力する背景映像の移動する角速度をω0とすると、uは、Ｌ、ω0を使って、式６で表
すことができる。
ｕ＝Ｌ×ω0                                          式６【００９９】
次に、映像表示装置の動作を図８のフローチャートに基づいて説明する。まず、挙動検出部１０１によって乗り物の現在の挙動を検出する（ステップＳ８０１）。例えば、挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）等いずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。【０１００】
次いで、ステップＳ８０１で検出した乗り物の現在の挙動に応じて、背景映像設定部１０９の設定に応じて背景映像生成部１０２が、背景映像の表示位置を変更する（ステップＳ８０２）。背景映像の表示位置を変更する背景の移動速度ｕは、式５、式６および図４、図５、図６で表される。【０１０１】
次いで、映像生成部１０３が生成した映像を映像変形部１０４で変形する（ステップＳ８０３）。本実施の形態では、映像変形設定部１１０が縮小を設定しているとする。そして、ステップＳ８０２による背景映像と、ステップＳ８０３による映像を合成部１０５で合成する（ステップＳ８０４）。ステップＳ８０３で映像変形部１０４が変形した映像は前面に、ステップＳ８０２で背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する。【０１０２】
次いで、合成部１０５で合成した映像を表示部１０６で表示する（ステップＳ８０５）。そして、映像表示装置が動作モードか否か判断され、動作モードなら、ステップＳ８０１に戻り処理を続行し、動作モードでない場合は処理を終了する（ステップＳ８０６）。ここで、動作モードは、この映像表示装置の背景映像を表示させる機能を有効にしているか否かのスイッチであり、動作させていない場合は、普通の映像が映っていることになり、映像の縮小や背景映像の表示はされない。【０１０３】
なお、映像変形部１０４が出力する映像は縮小でなく、映像生成部１０３の出力する映像の一部を切り出して表示しても構わない。【０１０４】
なお、背景映像生成部１０２が出力する背景映像の移動速度ｕは式５ではωとＲの関数であったが、式５を簡易化してＲによらずωだけの関数とみなしてもよい。【０１０５】
なお、背景映像生成部１０２で表示位置を変更する背景映像を生成したが、代わりに、背景映像生成部１０２で生成する背景映像は同一のままで、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する合成部１０５で合成する位置を変更してもよい。【０１０６】
なお、挙動検出部１０１である角速度センサーにより角速度ωを算出したが、ナビゲーション部１０７より角速度ωを算出してもよく、また、別の方法としては、撮像部１０８により撮像された走行方向前方の映像を画像処理することにより角速度ωを算出してもよい。【０１０７】
本発明の第１の実施の形態の実車実験を行って確認した映像表示装置の効果を以下に示す。【０１０８】
（予備実験その１）
目的：背景映像生成部１０２の出力する背景映像２０２の移動する角速度をω0とした際に、挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωと、ω0との関係を算出するために、まず乗り物が交差点を曲がる際のヨー方向の角速度ωを計測する。
実験方法：車で市街地を、制限速度を守って２０分間走行し、角速度計でωを算出した。
実験結果：結果を図９に示す。図９（ａ）において、９０１は２０分間の走行中の角速度を示している。横軸は時間、縦軸は角速度である。図９（ｂ）において、９０２は２０分間の走行中の代表的な交差点について抜き出したものである。横軸は時間、縦軸は角速度である。９０度の交差点を曲がる時間は平均するとおおよそ６秒程度、最大の角速度は３０[deg/s]程度であった。【０１０９】
（予備実験その２）
目的：挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωと、背景映像生成部１０２の出力する背景映像の移動する角速度ω0との関係を算出する。
実験方法：三重大学工学部の暗室に設置されたコリオリ刺激装置（回転装置）を使用した。予備実験その１の結果に基づき図９（ｂ）の９０２を模擬した回転をコリオリ刺激装置で発生させ、被験者を、６秒間、最大角速度を３０[deg/s]で、９０度回転させた。
回転した角速度ω[deg/s]に応じて、１１インチのＴＶに図２に示す背景映像２０２を角速度ω0[deg/s]で移動した。被験者とディスプレイの距離は約５０[ｃｍ]だった。被験者には、平衡感覚で感じるコリオリ刺激装置の角速度ωと、視覚から感じるω0が一致するようにω0を設定させた。被験者は、２０歳前後の健康な男女であり、試行数は４０回であった。
実験結果：結果を図１０のヒストグラムに示す。ω0とωの比をRatio1とすると式７で表される。横軸はRatio1、縦軸はRatio1を示した人数である。
Ratio1 =ω0／ω                                      式７【０１１０】
Ratio1の平均値は、0.47であった。標準偏差は、0.17であった。【０１１１】
（本実験その１）
目的：本発明の第１の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第１の実施の形態条件の３条件で比較を行った。普通条件では、特別な制約やタスクは課さなかった。ＴＶ視聴条件、第１の実施の形態条件では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第１の実施の形態条件では、予備実験その２の結果を利用して、ω0の速度を決定した。なお、１１インチのＴＶは、解像度水平800ドット、水平480ドット、幅244ｍｍ、縦138ｍｍ、対角280ｍｍであり、映像は、幅205ｍｍ、縦115ｍｍに縮小して表示した。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。【０１１２】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて１６８試行の実験を行った。普通の条件は５３試行、ＴＶ視聴条件は５３試行、第１の実施形態条件は６２試行であった。
実験結果：結果を図１１に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図１１は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第１の実施の形態条件は、不快感がやや下がっていることが確認できた。【０１１３】
（本実験その２）
目的：本発明の第１の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。本実験その１では、実験後に複数の被験者から背景映像の移動する角速度ω0が早いために逆に不快感が増大したとの意見があった。このためω0を遅くして実車実験で効果を確認する。
実験方法：ＴＶの映像を注視しているため、ＴＶに撮像される映像の水平画角が有効視野の水平視角程度に相当すると考え、ＴＶ映像の水平視角を９０度とみなして換算したときに車の動きの角速度ωと一致するように、ω0を調整した。本実験その１の半分程度の速度であった。更に回転している効果を付与するために、背景映像生成部１０２の出力する背景映像に円筒の効果をつけた。図１２に示すように背景映像１２０２は、等間隔、等幅の縦のストライプ模様の円筒を回転し、円筒の中心から撮影した映像とした。こうすることで、表示画面の中心部分では遅く動き、左右端は早い動きになる。すなわち、背景映像設定部１０９は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを表示部１０６の表示位置によって変更して設定するようになっている。今回の実験に係る第１の実施の形態条件は、試行数は２４試行であった。その他の条件は、本実験その１と同様である。
実験結果：本実験その１の普通条件、ＴＶ視聴条件と、今回の実験結果を図１３に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。ＴＶ視聴条件に比べて、本実験その２の第１の実施の形態は、不快感が大きく下がっていることが確認できた。【０１１４】
このように、本発明の第１の実施の形態の映像表示装置によれば、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部１０４と、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する合成部１０５と、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６とを設けることにより、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。【０１１５】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態の映像表示装置を図１に示す。本発明の第２の実施の形態は、実施の形態１に比べて、背景映像設定部１０９の動作と、背景映像生成部１０２の動作と、映像変形設定部１１０の動作と、映像変形部１０４の動作が異なる。【０１１６】
背景映像設定部１０９は、背景映像生成部１０２が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって背景映像を生成するように設定する。本実施の形態では、背景映像設定部１０９が、背景映像生成部１０２に対して、背景映像として黒画を生成するように設定している。背景映像は、黒画でなくともブルーバック等の単一色画像や静止画でもかまわない。【０１１７】
映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって映像生成部１０３が生成した映像を変形するように設定する。本実施の形態では、映像変形設定部１１０が、映像変形部１０４に対して、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。【０１１８】
以上のように構成された映像表示装置について、その動作を説明する。図１４（ａ）は、表示部１０６が表示するときの表示例である。映像１４０１は、映像変形部１０４により台形変形された映像である。この例では、挙動検出部１０１の出力する挙動に応じて映像を台形変換している。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力した映像１４０１は、左端を縮小する。なお、逆に右方向の角速度を出力した場合は、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像は、右端を縮小する。背景映像１４０２は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。【０１１９】
なお、別の例として、図１４（ｂ）は、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０３は、左端が縮小し、かつ上端下端を縮小する。なお、逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０３は、右側が縮小し、かつ上端下端を縮小する。１４０３は、映像の水平方向の中心を軸に水平回転していることに相当する。１４０４は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。【０１２０】
なお、別の例として、図１４（ｃ）は、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力した映像１４０５は、左端が縮小、右端はそのまま、上端下端を縮小する。なお逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０５は、右端が縮小、左端はそのまま、上端下端を縮小する。映像１４０５は、映像の右端又は左端を軸に水平回転していることに相当する。背景映像１４０６は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。【０１２１】
なお、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上下方向で対称的な台形変換を行っているが、別の例として図１４（ｄ）は、上下方向で非対称的な台形変換を行った例である。図１４（ｄ）は、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する１４０７は、左端を縮小している。なお、逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０７は、右側が縮小する。背景映像１４０８は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。【０１２２】
以上のように映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４に対して、乗り物の挙動に応じて映像の台形変換を設定できる。【０１２３】
次に、映像変形部１０４による台形変換の左端、右端の拡大、縮小について説明する。図３の様に乗り物３０１が、半径Rのカーブを速度ｖで図上方に進んでいるとする。このとき挙動検出部１０１である角速度計により角速度ωが、また加速度計により遠心方向に発生する加速度αが算出できる。【０１２４】
このとき映像変形部１０４による台形変換に係る左端、右端の縮小は、左端ｈ１と右端ｈ２の割合をｋとすると、ｋは式８の様に、ωとαの関数で表される。この関数は映像変形設定部１１０で設定できる。ただし、ｋは正の値に制限するものとする。
ｋ＝ｈ２／ｈ１＝Func3（ω、α）                          式８【０１２５】
ここで、αとωには式９の関係がある。
α＝Ｒ×ω2                                            式９【０１２６】
これより式８は変数を置換して、式１０のようにｋはωとＲの関数Func4で表すことができる。
ｋ＝Func4（ω、Ｒ）                                    式１０【０１２７】
ここで半径Ｒを一定とすると、式１０は挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る左端ｈ１と右端ｈ２の割合ｋとの関係として、図１５に示される。ωは乗り物の左方向の回転が正を示し、乗り物の右方向の回転が負を示す。ｋは右端が左端より大きい場合に１より大きく、右端が左端より縮小する場合に１より小さい。図１５の１５０１は、ωが正方向に大きいときすなわち左回転するときに、ｋが１より大きくすなわち右端が左端より大きくしている。ωが負方向に大きいとき、すなわち、右回転するときに、ｋが１より小さくすなわち右端が左端より縮小している。１５０２は、ωに対してｋが大きく変化し、また１５０３はωに対してｋが小さく変化している例である。これらの関係は式１０の関数Func4で設定できるものである。このように関数Func4の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。【０１２８】
また、式１０は図１６の様に表すこともできる。図１５ではωとｋの関係が直線的だったが、１６０１では、ωの絶対値が小さい場合は、ｋはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｋの絶対値は飽和している。１６０２は１６０１に対して、ωに対するｋの変化を大きくした場合で、逆に１６０３はωに対してｋの変化を小さくした場合の例である。このように、１６０１、１６０２、１６０３では、ωとｋの関係を非線形にし、ωが大きくなってもｋが一定値で飽和するようにした。これにより、乗り物が急にカーブしてωが急に大きくなっても左端と右端の割合ｋが一定値に保たれ、映像が見え辛くなることはない。これらの関係は式１０の関数Func4で設定できるものである。このように関数Func4の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。【０１２９】
なお、Ｒが変化した場合、式９よりＲに比例してαが大きくなるため、式１０は図１７のように表すことができる。１７０１を基準の半径Ｒとした場合、１７０２は１７０１よりＲが大きいので、ωに対するｋの変化を大きく、また、１７０３のように１７０１よりＲが小さいときは、同じωではｋの変化は小さくした場合の例である。これらの関係は式１０の関数Func4で設定できるものである。このように、関数Func4の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。なお、図１６の場合と同様に、ωとｋの関係は直線的ではなく、ωの絶対値が小さい場合は、ｋはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｋの絶対値は飽和するようにしてもよい。【０１３０】
次に、台形変換について図１８を用いて説明する。映像変形部１０４の台形変換に係る回転角度をθとすると、図１４（ｂ）は図１８（ａ）で表すことができる。図１８（ａ）において、１８０１は表示部１０６、１８０２は挙動検出部１０１が出力する角速度が０、すなわち乗り物がまっすぐ進んでいる場合に、映像変形部１０４が出力した映像であり、１８０３は挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力した映像である。１８０４は、映像の水平方向の中心の軸を表している。このとき、映像変形部１０４の台形変化は、コンピュータグラフィックスに係る仮想カメラと仮想スクリーンの概念で表すことができる。すなわち、図１８（ｂ）のように、仮想カメラから仮想スクリーンまでの距離をＬｓ、仮想スクリーンの水平方向の半分の長さをＬｈとすると、ＬｓがＬｈより大きいとき、式１０は式１１で表すことができる。ここで１８０５、１８０６は仮想スクリーンであり、１８０５、１８０６はそれぞれ映像１８０３、１８０２を真上から見下ろしたことに相当し、１８０７は仮想カメラを表している。なお仮想カメラによって撮像される映像の水平画角をφとすると、φはＬｓ又はＬｈの長さを変更することで、変更することができる。
ｋ＝ｈ２／ｈ１＝（Ｌｓ＋Ｌｈ×sinθ）／（Ｌｓ−Ｌｈ×sinθ）
＝（１＋Ｌｈ／Ｌｓ×sinθ）／（１−Ｌｈ／Ｌｓ×sinθ）      式１１
ここで式１２の関係があるとき、
Ｌｈ／Ｌｓ×sinθ＜＜１                                    式１２【０１３１】
式１１は、式１３に近似できる。
ｋ≒１＋２×Lｈ／Lｓ×sinθ                                式１３
式１３により図１５は、挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度θとの関係により表現することができる。【０１３２】
次に、映像変形部１０４による台形変換の上端下端の拡大、縮小について説明する。図３の様に乗り物３０１が、半径Rのカーブを速度ｖで図上方に進んでいるとする。このとき挙動検出部１０１である角速度計により角速度ωが算出される。また加速度計により遠心方向に発生する加速度αが算出される。【０１３３】
このとき映像変形部１０４による台形変換において、台形変換前に対する台形変換後の上端下端の長さの比をｍとすると、ｍは式１４の様に、ωとαの関数Func5で表される。ただし、ｍは正の値に制限するものとする。
ｍ＝台形変換後の上端下端の長さ／台形変換前の上端下端の長さ
＝Func5（ω、α）                                          式１４【０１３４】
ここでαとωには式１５の関係がある。
α＝Ｒ×ω2                                              式１５【０１３５】
これより式１４は変数を置換して、式１６のようにｍはωとRの関数で表すことができ
る。
ｍ＝Func6（ω、R）                                        式１６【０１３６】
式１６は、挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係として、図１９に示される。ωは乗り物の左方向の回転が正で乗り物の右方向の回転が負、ｍは上端下端が縮小する場合は１より小さい。図１９の１９０１は、ωが正方向に大きいとき、すなわち、左回転するときに、ｍが１より小さく、上端下端が縮小している。ωが負方向に大きいとき、すなわち、右回転するときに、ｍが１より小さく、上端下端が縮小している。１９０２は、ωに対してｍが大きく変化し、また１９０３はωに対してｍが小さく変化している例である。これらの関係は式１６の関数Func6で設定できるものである。このように関数Func6の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。【０１３７】
また式１６は図２０の様に表すこともできる。図１９ではωとｍの関係が直線的だったが、２００１では、ωの絶対値が小さい場合は、ｍはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｍの絶対値は飽和している。２００２は２００１に対して、ωに対するｍの変化を大きくした場合で、逆に２００３はωに対してｍの変化を小さくした場合の例である。このように、２００１、２００２、２００３ではωとｍの関係を非線形にし、ωが大きくなっても、ｍが一定値で飽和するようにした。これにより、乗り物が急にカーブしてωが急に大きくなっても台形変換前に対する台形変換後の上端下端のｍが一定値に保たれ、映像が見え辛くなることはない。これらの関係は式１６の関数Func6で設定できるものである。このように関数Func6の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。【０１３８】
なお、Ｒが変化した場合、式１５よりＲに比例してαが大きくなるため、式１６は図２１のように表すことができる。２１０１を基準のＲとした場合、２１０２は２１０１よりＲが大きいので、ωに対するｍの変化を大きく、また２１０３のように２１０１よりＲが小さいときは、同じωではｍの変化は小さくした場合の例である。これらの関係は式１６の関数Func6で設定できるものである。このように関数Func6の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。なお図２０の場合と同様に、ωとｍの関係は直線的ではなく、ωの絶対値が小さい場合は、ｍはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｍの絶対値は飽和するようにしてもよい。【０１３９】
また、台形変換の様子を図１８で表すと、式１６は式１７で表すことができる。
ｍ＝Lｈ×cosθ／Lｈ＝cosθ                                  式１７【０１４０】
式１７により図１９は、挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度θとの関係により表現することができる。【０１４１】
次に、映像表示装置の動作を図２２のフローチャートに基づいて説明する。
図２２において、まず、挙動検出部１０１によって乗り物の現在の挙動を検出する（ステップＳ２２０１）。例えば挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）等いずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後、の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。【０１４２】
次いで、ステップＳ２２０１で検出した乗り物の現在の挙動に応じて、背景映像生成部１０２が、背景映像設定部１０９の設定に応じて背景映像を生成する（ステップＳ２２０２）。本実施例では、黒画やブルーバック等の単一色画像や静止画で構わない。【０１４３】
次いで、映像生成部１０３が生成した映像を、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、あるいは角速度によって映像変形部１０４で変形する（ステップＳ２２０３）。本実施の形態では、映像変形設定部１１０の設定に応じて、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。【０１４４】
そして、ステップＳ２２０２による背景映像と、ステップＳ２２０３による映像を合成部１０５で合成する。ステップＳ２２０３で映像変形部が変形した映像は前面に、ステップＳ２２０２の背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する（ステップＳ２２０４）。【０１４５】
次いで、合成部１０５で合成した映像を表示する（ステップＳ２２０５）。そして、映像表示装置が動作モードか否か判断され、動作モードなら、ステップＳ２２０１に戻り処理を続行し、動作モードでない場合は処理を終了する（ステップＳ２２０６）。ここで、動作モードは、この映像表示装置の映像を変形させる機能を有効にしているか否かのスイッチであり、動作させていない場合は、普通の映像が映っていることになり、映像の変形はされない。【０１４６】
なお、映像変形部１０４が変形する映像は、映像の全体が表示できるように、あらかじめ少し縮小した映像に対して台形変換しても構わない。この場合は、左端・右端の一端は拡大しても構わない。【０１４７】
なお、映像変形部１０４による台形変換において、台形変換による左端と右端の割合ｋは、式１０ではωとＲの関数だったが、式１０を簡易化してＲによらずωだけの関数とみなしてもよい。【０１４８】
なお、映像変形部１０４による台形変換において、台形変換前に対する台形変換後の上端下端の長さの比ｍは、式１６ではωとＲの関数だったが、式１６を簡易化してＲによらずωだけの関数とみなしてもよい。【０１４９】
なお、挙動検出部１０１である角速度センサーにより角速度ωを算出したが、ナビゲーション部１０７より角速度ωを算出しても良く、また、別の方法としては、撮像部１０８により撮像された走行方向前方の映像を画像処理することにより角速度ωを算出してもよい。【０１５０】
本発明の第２の実施の形態の実車実験を行って確認した映像表示装置の効果を以下に示す。【０１５１】
（予備実験その１）
目的：映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度をθとした際に、挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωとθとの関係を算出するために、まず乗り物が交差点を曲がる際のヨー方向の角速度ωを計測する。
実験方法：車で市街地を、制限速度を守って２０分間走行し、角速度形でωを算出した。本発明の第１の実施の形態に係る予備実験と同一の実験方法である。【０１５２】
実験結果：結果を図９に示す。本発明の第１の実施の形態に係る予備実験と同一結果である。【０１５３】
（予備実験その２）
目的：挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度θとの関係を算出する。
実験方法：三重大学工学部の暗室に設置されたコリオリ刺激装置（回転装置）を使用した。予備実験その１の結果に基づき図９の９０２を模擬した回転をコリオリ刺激装置で発生させ、被験者を６秒間、最大角速度を３０[deg/s]で、９０度回転させた。回転した角速度ω[deg/s]に応じて、１１インチのＴＶに図１８に示す映像１８０３を回転角度θ[deg]で回転させ台形変換した。被験者とディスプレイの距離は約５０[ｃｍ]だった。被験者には、平衡感覚で感じるコリオリ刺激装置の角速度ωと、視覚から感じる回転角度θが一致するようにθを設定させた。被験者は、２０歳前後の健康な男女であり、試行数は４０回であった。
実験結果：結果を図２３のヒストグラムに示す。θとωの比をRatio2とすると式１８で表される。横軸はRatio2、縦軸はRatio2を示した人数である。
Ratio2 =θ／ω                                          式１８【０１５４】
Ratio2の平均値は、0.94であった。標準偏差は、0.36であった。【０１５５】
（本実験）
目的：本発明の第２の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第２の実施の形態条件の３条件で比較を行った。普通条件、ＴＶ視聴条件は、本発明の第１の実施の形態に係る本実験での、普通条件、ＴＶ視聴条件と同一である。第２の実施の形態条件では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第２の実施の形態条件では、予備実験その２の結果を利用して、θの角度を決定した。なお１１インチのＴＶは、解像度水平800ドット、水平480ドット、幅244ｍｍ、縦138ｍｍ、対角280ｍｍであり、映像は、幅205ｍｍ、縦115ｍｍに縮小して表示した。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。【０１５６】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて、第２の実施形態条件は６６試行の実験を行った。
実験結果：結果を図２４に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図２４は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第２の実施の形態条件は、不快感が大きく下がっていることが確認できた。なおφは約30[deg]、60[deg]の２通り実験したが、不快感にはほとんど影響がなかった。【０１５７】
このように、本発明の第２の実施の形態の映像表示装置によれば、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部１０４と、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部が変形した映像を合成する合成部１０５と、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６とを設けることにより、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる。【０１５８】
なお、本実施形態において、背景映像生成部１０２は黒画、ブルーバック等の単一色画像や静止画を生成して、映像変形部１０４によって変形された映像と合成部１０５により合成したが、あえて背景画像を生成して変形した画像と合成する必要はなく、背景映像生成部１０２、背景映像設定部１０９、合成部１０５については無い構成にしてもよい。この場合、映像変形部１０４の出力が直接、表示部１０６に入力されることになる。すなわち、その場合の映像表示装置は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、映像変形部によって変形された映像を表示する表示部から構成され、同様の効果を生じる。【０１５９】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態の映像表示装置を図１に示す。本発明の第３の実施の形態は、実施の形態１、及び実施の形態２に比べて、背景映像設定部１０９の動作と、背景映像生成部１０２の動作と、映像変形設定部１１０の動作と、映像変形部１０４の動作が異なる。【０１６０】
背景映像設定部１０９は、背景映像生成部１０２が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって背景映像を生成するように設定する。本実施の形態では、背景映像設定部１０９が、背景映像生成部１０２に対して、背景映像として縦のストライプ模様を生成するようにしている。【０１６１】
すなわち、本実施の形態では、背景映像設定部１０９、背景映像生成部１０２は、実施の形態１の背景映像設定部１０９、背景映像生成部１０２の動作と同一である。【０１６２】
映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって映像生成部１０３が生成した映像を変形するように設定する。本実施の形態では、映像変形設定部１１０が、映像変形部１０４に対して、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。【０１６３】
すなわち本実施の形態では、映像変形設定部１１０、映像変形部１０４は、実施の形態２の映像変形設定部１１０、映像変形部１０４の動作と同一である。その他の構成は第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。【０１６４】
以上のように構成された映像表示装置について、その動作を説明する。図２５は、表示部１０６が表示するときの表示例である。映像２５０１は、映像変形部１０４により台形変形された映像である。この例では、挙動検出部１０１の出力する挙動に応じて映像を台形変換している。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像２５０１は、左端が縮小し、かつ上端下端を縮小する。なお逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像２５０１は、右側が縮小し、かつ上端下端を縮小する。映像２５０１は、映像の水平方向の中心を軸に水平回転していることに相当する。【０１６５】
背景映像２５０２は、背景映像設定部１０９で縦のストライプ模様を生成するように背景映像生成部１０２を設定した場合に、挙動検出部１０１の挙動に応じて背景映像生成部１０２が出力した背景映像である。背景映像２５０２は、図２５のように縦のストライプ模様でもよいし、写真のような静止画でもよい。背景映像が移動したときに、移動したことを乗員が認識できればよい。背景映像２５０２は、挙動検出部１０１の挙動に応じて表示位置が左方向、あるいは右方向に移動する。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２５０２は、右方向に移動する。なお、逆に挙動検出部１０１が右方向の角速度を出力した場合、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２５０２は、左方向に移動する。【０１６６】
また表示例として、図２６に示すように、背景映像設定部１０２で設定する縦のストライプ模様を背景映像２６０２のようにしても構わない。背景映像２６０２は回転している効果を付与するために、背景映像生成部１０２の出力する背景映像に円筒の効果をつけた。背景映像２６０２は、等間隔、等幅の縦のストライプ模様の円筒を回転し、円筒の中心から撮影した映像とした。【０１６７】
次に、映像表示装置の動作を図２７のフローチャートに基づいて説明する。図２７において、まず、挙動検出部１０１によって乗り物の現在の挙動を検出する（ステップＳ２７０１）。例えば挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）等いずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。【０１６８】
次いで、ステップＳ２７０１で検出した乗り物の現在の挙動に応じて、背景映像設定部１０９の設定に応じて背景映像生成部１０２が、背景映像の表示位置を変更する（ステップＳ２７０２）。【０１６９】
次いで、映像生成部１０３が生成した映像を、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、あるいは角速度によって映像変形部１０４で変形する（ステップＳ２７０３）。本実施の形態では、映像変形設定部１１０の設定に応じて、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。【０１７０】
そして、ステップＳ２７０２による背景映像と、ステップＳ２７０３による映像を合成部１０５で合成する。ステップＳ２７０３で映像変形部１０４が変形した映像は前面に、ステップ２７０２で背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する（ステップＳ２７０４）。【０１７１】
次いで、合成部１０５で合成した映像を表示部１０６で表示する（ステップＳ２７０５）。そして、映像表示装置が動作モードか否か判断され、動作モードなら、ステップ２７０１に戻り処理を続行し、動作モードでない場合は処理を終了する（ステップＳ２７０６）。ここで、動作モードは、この映像表示装置の映像を変形したり背景映像を表示させる機能を有効にしているか否かのスイッチであり、動作させていない場合は、普通の映像が映っていることになり、映像の変形や背景映像の表示はされない。【０１７２】
本実施の形態では、第１の実施の形態、第２の実施の形態の相乗効果を狙ったものである。【０１７３】
本発明の第３の実施の形態の実車実験を行って確認した映像表示装置の効果を以下に示す。予備実験としては、第１の実施の形態での予備実験その１、予備実験その２、及び第２の実施の形態での予備実験その１、予備実験その２の結果を利用した。【０１７４】
（本実験その１）
目的：本発明の第３の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第３の実施の形態条件の３条件で比較を行った。普通条件、ＴＶ視聴条件は、本発明の第１の実施の形態に係る本実験での、普通条件、ＴＶ視聴条件と同一である。第３の実施の形態条件では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第３の実施の形態条件では、第２の実施の形態に係る予備実験その２の結果を利用して、θの角度を決定した。またω0は、第１の実施の形態に係る本実験その１の結果を利用して決定した。なお１１インチのＴＶは、解像度水平800ドット、水平480ドット、幅244ｍｍ、縦138ｍｍ、対角280ｍｍであり、映像は、幅205ｍｍ、縦115ｍｍに縮小して表示した。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。【０１７５】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて、第３の実施形態条件は６７試行の実験を行った。
実験結果：結果を図２８に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図２８は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第３の実施の形態条件は、不快感がやや下がっていることが確認できた。第１の実施の形態条件に係る本実験その１よりも、不快感がやや下がっていることが確認できた。【０１７６】
（本実験その２）
目的：本発明の第３の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。本実験その１では、実験後に複数の被験者から背景映像の移動する角速度ω0が早いために逆に不快感が増大したとの意見があった。このためω0を遅くして実車実験で効果を確認する。
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第３の実施の形態条件（本実験その２）の３条件で比較を行った。普通条件、ＴＶ視聴条件は、本発明の第１の実施の形態に係る本実験に係る、普通条件、ＴＶ視聴条件と同一である。第３の実施の形態条件（本実験その２）では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第３の実施の形態条件（本実験その２）では、第２の実施の形態に係る予備実験その２の結果を利用して、θの速度を決定した。またω0は、第1の実施の形態に係る本実験その２の結果を利用して決定した。更に回転している効果を付与するために、第１の実施の形態に係る本実験その２と同様に、背景映像生成部１０２の出力する背景映像に円筒の効果をつけた。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。【０１７７】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて、今回の実験に係る第３の実施形態条件（本実験その２）は２３試行の実験を行った。
実験結果：結果を図２９に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図２９は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第３の実施の形態条件（本実験その２）は、不快感が大きく下がっていることが確認できた。第１の実施の形態条件に係る本実験その２よりも、不快感がやや下がっていることが確認できた。【０１７８】
このように、本発明の第３の実施の形態の映像表示装置によれば、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部１０４と、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部が変形した映像を合成する合成部１０５と、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６とを設けることにより、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる。【０１７９】
上記実施の形態で説明した構成は、単に具体例を示すものであり、本願発明の技術的範囲を制限するものではない。本願の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
以上のように、本発明にかかる映像表示装置は、乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、乗員に対して視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報と一致させることで、乗員の負担を低減できるという効果を有し、乗員の乗り物酔いを防止する乗り物酔い防止装置等として有用である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月23日(2008.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部によって検出された挙動に基づいて移動する背景映像を生成する背景映像生成部と、
前記挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、
前記背景映像生成部が生成した背景映像と前記映像変形部によって変形された映像を合成する合成部と、
前記合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える、映像表示装置。
【請求項２】
前記挙動検出部は、速度センサー、加速度センサー、及び角速度センサーのうちの少なくとも１つの信号を用いて前記乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記挙動検出部は、前記乗り物の運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記挙動検出部は、前記乗り物の外部環境を撮像する撮像部の出力から取得した道路情報に基づいて前記乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記挙動検出部は、前記乗り物の経路誘導を行うナビゲーション部の出力から取得した道路情報に基づいて前記乗り物の挙動を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記挙動検出部は、前記乗り物の左右、上下、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記背景映像生成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記背景映像の表示位置を変更することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記背景映像生成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記挙動が左折を示すときは右方向に、前記挙動が右折を示すときは左方向に、移動する背景映像を生成することを特徴とする、請求項１又は７に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記背景映像生成部は、縦のストライプ模様を背景映像として生成することを特徴とする、請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
前記背景映像生成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記挙動が左折を示すときは左回転、前記挙動が右折を示すときは右回転する前記背景映像を生成することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１１】
前記映像変形部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記映像を台形変換することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１２】
前記映像変形部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記映像に対して、左端右端の拡大、縮小、上端下端の拡大、縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換することを特徴とする、請求項１１に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
前記映像変形部は、前記映像を拡大又は縮小することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
前記合成部は、前記背景映像生成部が生成した前記背景映像を背景として、前記映像変形部が変形した前記映像を前景として合成することを特徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
前記合成部は、前記挙動検出部によって検出された前記乗り物の挙動に応じて、前記背景映像生成部が生成した前記背景映像と、前記映像変形部が変形した前記映像の表示位置を変更することを特徴とする、請求項１４に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部によって検出された挙動に基づいて移動する背景映像を生成する背景映像生成部と、
映像を縮小する映像変形部と、
前記背景映像生成部が生成した背景映像と前記映像変形部によって縮小された映像を合成する合成部と、
前記合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える、映像表示装置。
【請求項１７】
乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部によって検出された挙動に基づいて映像を乗員に自分が回転しているという自己運動感覚を与える映像に変形する映像変形部と、
前記映像変形部によって変形された映像を表示する表示部とを備える、映像表示装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載の映像表示装置を備えることを特徴とする、乗り物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、乗り物の乗員に映像を提供するための映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種情報の表示を行うディスプレイを搭載した乗り物が増えている。特に、自車位置を中心として地図を表示するナビゲーション装置用のディスプレイを搭載した乗り物が増えている。また、助手席、後部席用に、ＴＶ（Television）、ＶＴＲ（Video Tape Recorder）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ムービー、ゲーム等の映像を表示するディスプレイを搭載した乗り物も増えている。
【０００３】
一方、自動車等の車内では、乗り物のエンジン、その他の駆動機構による振動、操舵走行中の道路地形、うねり、路面状況、縁石等乗り物外から自動車のシャーシが受ける振動、揺動、衝撃等による振動、更に、自動車の加速やブレーキによる振動が存在している。
【０００４】
このように乗り物に乗る等した場合、新しい運動環境に人間が置かれたときの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るため、中枢神経が自分自身の位置や運動が把握できず混乱してしまうという感覚矛盾説（感覚混乱説、神経性不一致説）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。この場合、中枢神経内の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動揺病（乗り物酔い）が発症すると考えられている。例えば、自動車に乗って本を読む場合は、視線は固定している。これにより、視覚情報が自動車の運動による前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚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。視覚情報と前庭情報の感覚混乱を避けるために、乗り物の中では、目を閉じているか、遠くの方を見るようにするとよいと言われている。また、ドライバーが乗客より酔いにくいのは、運転に伴う緊張と、乗り物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ためであると言われている。
【０００５】
このような動揺病対策として、乗り物の右左折、加減速および停止を表示することにより、運転手以外の乗員に乗り物の現在および次期動作を把握および予知させるようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、後部座席の乗員の乗り物酔いを低減するために、ハンドル、ブレーキ、ウインカーからの操縦情報を受けて、「減速します」、「右に曲がります」等の音声を流したり、右折する場合は右方向の矢印を表示することにより、ブレーキがかかることや右左折することを聴覚、又は視覚を通して知らせる技術も開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【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、No8、p1095〜1120、1998
【特許文献１】特開２００２−１５４３５０号公報（第１図）
【特許文献２】特開２００３−１５４９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、及び２に記載の表示装置による動揺病対策は、ハンドル、ブレーキ、ウインカー等の操作情報に基づいて、加減速や右左折することを知らせるだけであるため、乗員は、知らされた情報により乗り物の動きを認識するステップと、それに対して身構えるステップとの２ステップが必要になる。そのため、乗り物が加減速や右左折することを知らせるだけでは、身構えるということには必ずしもつながらず、乗り物酔いを十分に防止できないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされた。すなわち、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の局面は、映像表示装置に向けられている。本発明は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部と、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、背景映像生成部が生成した背景映像と映像変形部によって変形された映像を合成する合成部と、合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える。
【００１０】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。
【００１１】
また、挙動検出部は、速度センサー、加速度センサー、及び角速度センサーのうちの少なくとも１つの信号を用いて乗り物の挙動を検出することが好ましい。
【００１２】
この構成により、加減速、加速度、角速度のような乗り物に加わる挙動を確実に検出することができる。
【００１３】
また、挙動検出部は、乗り物の運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて乗り物の挙動を検出することが好ましい。
【００１４】
この構成により、ハンドル操作やブレーキ操作等のように運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて挙動を検出するので、右左折や加減速等のように乗り物に加わる挙動を確実に検出することができる。
【００１５】
また、挙動検出部は、乗り物の外部環境を撮像する撮像部の出力に基づいて乗り物の挙動を検出することが好ましい。
【００１６】
この構成により、乗り物が走行する前方の道路情報を容易に知ることができるので、乗り物に加わる挙動を予想することができる。
【００１７】
また、挙動検出部は、乗り物の経路誘導を行うナビゲーション部の出力に基づいて乗り物の挙動を検出することが好ましい。
【００１８】
この構成により、乗り物が走行する前方の道路情報を容易に知ることができるので、乗り物に加わる挙動を予想することができる。
【００１９】
また、挙動検出部は、乗り物の左右、上下、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出することが好ましい。
【００２０】
この構成により、乗り物の複合した挙動を検出できる。
【００２１】
また、背景映像生成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、背景映像の表示位置を変更することが好ましい。
【００２２】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００２３】
また、背景映像生成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、挙動が左折を示すときは右方向に、挙動が右折を示すときは左方向に、移動した背景映像を生成することが好ましい。
【００２４】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００２５】
また、背景映像生成部は、縦のストライプ模様を背景映像として生成することが好ましい。
【００２６】
この構成により、背景映像となる縦のストライプ模様が左右に動くことにより、乗員は乗り物の右左への挙動を視覚情報として認識しやすくなる。
【００２７】
また、背景映像生成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、挙動が左折を示すときは左回転、挙動が右折を示すときは右回転した背景映像を生成することが好ましい。
【００２８】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００２９】
また、映像変形部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、映像を台形変換することが好ましい。
【００３０】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００３１】
また、映像変形部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、映像に対して、左端右端の拡大、縮小、上端下端の拡大、縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換することが好ましい。
【００３２】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００３３】
また、映像変形部は、映像を拡大又は縮小することが好ましい。
【００３４】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００３５】
また、合成部は、背景映像生成部が生成した背景映像を背景として、映像変形部が変形した映像を前景として合成することが好ましい。
【００３６】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００３７】
また、合成部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に応じて、背景映像生成部が生成した背景映像と、映像変形部が変形した映像の表示位置を変更することが好ましい。
【００３８】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【００３９】
また本発明の映像表示装置は、背景映像を生成する背景映像生成部を設定する背景映像設定部を更に備えることが好ましい。
【００４０】
この構成により、乗員に、背景映像設定部が生成する背景映像の表示位置を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。
【００４１】
また、背景映像設定部は、背景映像の種類を選択することが好ましい。
【００４２】
この構成により、乗員に、背景映像設定部は、背景映像設定部が生成する背景映像の種類を設定することができる。
【００４３】
また、背景映像設定部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを設定することが好ましい。
【００４４】
この構成により、乗員に、背景映像設定部は、背景映像の表示位置を変更することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。
【００４５】
また、背景映像設定部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを表示部の表示位置によって変更して設定することが好ましい。
【００４６】
この構成により、乗員に、背景映像設定部は、背景映像の表示位置を変更することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。
【００４７】
また、本発明の映像表示装置は、映像を変形する映像変形部を設定する映像変形設定部を更に備えることが好ましい。
【００４８】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、変形する映像の形状を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。
【００４９】
また、映像変形設定部は、映像変形部が変形する映像を台形、縮小、無変形のいずれかに設定することが好ましい。
【００５０】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、変形する映像の形状を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。
【００５１】
また、映像変形設定部は、映像変形部が変形する映像が台形に設定されている場合に、台形の形状、縮小率を設定することが好ましい。
【００５２】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、映像変形部が変形する台形の形状、縮小率を設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。
【００５３】
また、映像変形設定部は、挙動検出部によって検出された乗り物の挙動に基づいて、映像を変形する際の変形の度合いを設定することが好ましい。
【００５４】
この構成により、乗員に、映像変形設定部は、映像変形部が変形する際の変形の度合いを設定することにより視覚誘導自己運動感覚の強弱を設定できる。
【００５５】
本発明の第２の局面は、映像表示装置に向けられている。本発明は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて移動する背景映像を生成する背景映像生成部と、映像を縮小する映像変形部と、背景映像生成部が生成した背景映像と映像変形部によって縮小された映像を合成する合成部と、合成部が合成した合成映像を表示する表示部とを備える。
【００５６】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。
【００５７】
本発明の第３の局面は、映像表示装置に向けられている。本発明は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、映像変形部によって変形された映像を表示する表示部とを備える。
【００５８】
この構成により、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。
【００５９】
また、本発明の乗り物は、上述した映像表示装置を備えることが好ましい。
【００６０】
この構成により、乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、乗員に対して視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。
【発明の効果】
【００６１】
以上のように本発明は、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減できる。更には、これにより動揺病の発生を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、本発明の実施の形態の映像表示装置について、図面を用いて詳細に説明する。
【００６３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、映像表示装置は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２、映像を生成する映像生成部１０３、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像生成部１０３が生成した映像を変形する映像変形部１０４、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する合成部１０５、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６、乗り物の経路誘導を行うナビゲーション部１０７、乗り物の周辺を撮像する撮像部１０８、背景映像生成部１０２を設定する背景映像設定部１０９、及び映像変形部１０４を設定する映像変形設定部１１０を備える。
【００６４】
挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、及び角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）のいずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。
【００６５】
また、挙動検出部１０１は、運転手による乗り物に対する操作状態に基づいて乗り物の挙動を検出してもよい。例えば、ハンドル操作による右左折、ウインカー操作による右左折、ブレーキやエンジンブレーキによる減速、ハザードランプによる停止、アクセルによる加速等の車両操縦状態いずれかを使って、乗り物の左右、加減速のうち少なくとも１つが検出される。
【００６６】
また、ナビゲーション部１０７は、一般的なナビゲーション装置、すなわち現在位置を取得するＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、地図情報を記憶するメモリ、目的地を設定する操作入力部、ＧＰＳ受信機で受信した自車位置から入力された目的地までの推奨経路を算出して道路地図にマッチングする経路探索部、その推奨経路を道路情報と共に表示する表示部を備える。
【００６７】
挙動検出部１０１は、ナビゲーション部１０７によって出力された情報に基づいて、車両の右折、左折、加速、及び減速のうち少なくとも１つの挙動を検出してもよい。なお、挙動検出部１０１は、ナビゲーション部１０７が車両の経路誘導を行っているとき、ナビゲーション部１０７が誘導している経路についての道路情報をナビゲーション部１０７から取得してもよいし、また、ナビゲーション部１０７が車両の経路誘導を行っていないときは、車両の前方の道路情報を撮像部１０８から取得してもよい。ここで、挙動検出部１０１がナビゲーション部１０７から取得する道路情報としては、例えば、右左折の角度、直線道路の曲率、道路の傾斜角度、路面状態、道幅、信号機の有無、一方通行、進入禁止、一時停止、及び／又は右折レーンや左折レーンを走行中であるかである。
【００６８】
また、撮像部１０８は、カメラによって構成されており、車両の周辺、特に車両の走行方向前方を撮影するようになっている。
【００６９】
挙動検出部１０１は、撮像部１０８によって撮像され出力された映像情報に基づいて、画像処理を行って車両の走行方向前方の道路情報を取得し、車両の右折、左折、加速、および減速のうち少なくとも１つの挙動を検出してもよい。ここで、挙動検出部１０１が画像処理によって取得する道路情報は、挙動検出部１０１がナビゲーション部１０７から取得する道路情報と同様である。
【００７０】
また、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するコンピュータを乗り物に設置し、このコンピュータが、挙動検出部１０１として機能するようにしてもよい。
【００７１】
背景映像生成部１０２は、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、及び／又は角速度によって背景映像を生成する。
【００７２】
映像生成部１０３は、テレビ受信機やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレイヤー、ムービー、ゲーム等の映像を出力する装置によって構成されている。
【００７３】
映像変形部１０４は、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、あるいは角速度によって映像生成部１０３が生成した映像を変形する。本実施の形態では、映像を縮小する。
【００７４】
合成部１０５は、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する。映像変形部１０４が変形した映像は前面に、背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する。
【００７５】
表示部１０６は、液晶、ＣＲＴ、有機ＥＬ、プラズマ等のディスプレイやスクリーンに映像を映すプロジェクタやヘッドマウントディスプレイ、及び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る。
【００７６】
また、表示部１０６は、運転手以外の乗員が見ることができる位置、例えば車両の後部座席や天井等に設けられていてもよい。勿論、運転手も見ることができる位置に設けられてもよいが、乗員が優先して見ることができる位置に設けられることが好ましい。
【００７７】
背景映像設定部１０９は、背景映像生成部１０２が生成する背景映像の種類を選択する、例えば、キーボード、又はタッチパネルである。
【００７８】
また背景映像設定部１０９は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像生成部１０２が生成する背景映像の表示位置を変更する際の変更度合いを設定する。
【００７９】
また背景映像設定部１０９は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを表示部１０６の表示位置によって変更して設定する。
【００８０】
映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が変形する映像を台形、縮小、無変形のいずれかに設定するする、例えば、キーボード、又はタッチパネルである。
【００８１】
また映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が変形する台形の形状、縮小率を設定する。
【００８２】
また映像変形設定部１１０は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する際の変形の度合いを設定する。
【００８３】
以上のように構成された映像表示装置について、図２を用いてその動作を説明する。図２は、表示部１０６が表示するときの表示例であり、映像２０１と背景映像２０２からなる。映像２０１は、映像変形設定部１１０で縮小するように映像変形部１０４を設定した場合に、映像変形部１０４により縮小された映像である。この例では、挙動検出部１０１の出力する挙動によらず一定に縮小されたままとする。映像２０１は映像が見えやすく、且つ背景映像２０２（図２では縦のストライプ模様）が見える程度に縮小される。
【００８４】
背景映像２０２は、背景映像設定部１０９で縦のストライプ模様を生成するように背景映像生成部１０２を設定した場合に、挙動検出部１０１の挙動に応じて背景映像生成部１０２が出力した背景映像である。
【００８５】
背景映像２０２は、図２のように縦のストライプ模様でもよいし、写真のような静止画でもよい。背景映像２０２が移動したときに、移動したことを乗員が認識できればよい。背景映像２０２は、挙動検出部１０１の挙動に応じて表示位置が左方向、あるいは右方向に移動する。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２０２は、右方向に移動する。なお、逆に挙動検出部１０１が右方向の角速度を出力した場合、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２０２は、左方向に移動する。
【００８６】
動揺病は視覚刺激によっても誘起される。例えば、激しい動きのある映画を見た時にシネラマ酔いが生じる。また、視覚刺激については、視覚刺激により自分が回転しているという自己運動の感覚、すなわち視覚誘導自己運動感覚（ベクション）が発生する。例えば、回転ドラムの中央に観察者を配置してドラムを回転させると、自分がドラムの回転の逆方向に回転していると感じ始める視覚誘導自己運動感覚が発生する。乗り物の挙動に応じて背景映像を移動させることで、乗員に視覚誘導自己運動感覚を積極的に与えることにより、無意識のうちに視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報と一致する。そのため、従来の「減速します」、「右に曲がります」等の音声を流したり、右折する場合は右方向の矢印を表示する場合に比べて、動揺病の発生を減少させることができると考えられる。
【００８７】
図３は、乗り物がカーブを走行中に発生する角速度、遠心方向の加速度を説明するための図である。乗り物３０１が、半径Rのカーブを速度ｖで図上方に進んでいるとする。このとき挙動検出部１０１である角速度計により角速度ωが、また加速度計により遠心方向に発生する加速度αが算出できる。このとき背景映像生成部１０２の出力する背景映像の移動速度をｕとすると、ｕは式１の様に、ωとαの関数で表される。ここで、関数Func1は背景映像設定部１０９で設定できる。
ｕ＝Func1（ω、α）                                式１
【００８８】
ここでαとωには式２の関係がある。
α＝Ｒ×ω2                                       式２
【００８９】
なお角速度ω、加速度αはそれぞれ角速度計、加速度計により測定可能なので式２から半径Ｒは式３で算出できる。
Ｒ＝α／ω2                                        式３
【００９０】
なお、
ｖ＝Ｒ×ω                                        式４
の関係がある。
【００９１】
これより式１は変数を置換して、式５のようにｕはωとＲの関数Func2で表すことができる。
ｕ＝Func2（ω、Ｒ）                                式５
【００９２】
ここで半径Ｒを一定とすると、式５は挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、背景映像生成部１０２の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係として、図４に示される。ωは乗り物の左方向の回転を正で示し、右方向の回転が負で示す。ｕは乗り物の右方向に移動する場合を正で示し、左方向に移動する場合を負で示す。図４の４０１は、ωが正方向に大きいときすなわち左回転するときに、ｕが正方向に大きくすなわち背景映像の移動速度を右方向に大きくしている。ωが負方向に大きいとき、すなわち、右回転するときに、ｕが負方向に大きく、すなわち、背景映像の移動速度を左方向に大きくしている。４０２は、ωに対してｕの移動速度が大きく変化し、また４０３はωに対してｕの移動速度が小さく変化している例である。これらの関係は式５の関数Func2で設定できるものである。このように関数Func2の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。
【００９３】
また、式５は図５の様に表すこともできる。図４ではωとｕの関係が直線的だったが、５０１では、ωの絶対値が小さい場合は、ｕはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｕの絶対値は飽和している。５０２は５０１に対して、ωに対するｕの変化を大きくした場合で、逆に５０３はωに対してｕの変化を小さくした場合の例である。このように、５０１、５０２、５０３ではωとｕの関係を非線形にし、ωが大きくなってもｕが一定値で飽和するようにした。これにより、乗り物が急にカーブしてωが急に大きくなっても背景映像の移動速度ｕが一定値に保たれ、背景映像が見え辛くなることはない。これらの関係は式５の関数Func2で設定できるものである。このように関数Func2の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。
【００９４】
なお、Ｒが変化した場合、式２よりＲに比例してαが大きくなるため、式５は図６のように表すことができる。６０１を基準の半径Ｒとした場合、６０２は６０１よりＲが大きいので、ωに対するｕの移動速度の変化を大きく、また６０３のように６０１よりＲが小さいときは、同じωではｕの移動速度の変化は小さくした場合の例である。これらの関係は式５の関数Func2で設定できるものである。このように関数Func2の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。なお図5の場合と同様に、ωとｕの関係は直線的ではなく、ωの絶対値が小さい場合は、ｕはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｕの絶対値は飽和するようにしてもよい。
【００９５】
なお、Ｒが変化した場合、図２の背景映像２０２は遠心方向に発生する加速度αの影響を考慮して、図７の７０２のように、回転させてもよい。すなわち背景映像生成部１０２は、挙動検出部１０１によって検出された角速度に応じ、角速度が左折を示すときは左回転（反時計回り）、角速度が右折を示すときは右回転（時計回り）した背景映像７０２を生成してもよい。ここでＲが大きくなるにつれて、回転角度を大きくする。ただし、縦のストライプ模様が水平方向にならない程度に制限する。背景映像７０２の回転は、ｕの移動速度で移動しながらでもよいし、回転のみでもよい。
【００９６】
なお、乗員から表示部１０６までの距離をＬとしたときに、背景映像生成部１０２が出力する背景映像の移動する角速度をω0とすると、uは、Ｌ、ω0を使って、式６で表
すことができる。
ｕ＝Ｌ×ω0                                          式６
【００９７】
次に、映像表示装置の動作を図８のフローチャートに基づいて説明する。まず、挙動検出部１０１によって乗り物の現在の挙動を検出する（ステップＳ８０１）。例えば、挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）等いずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。
【００９８】
次いで、ステップＳ８０１で検出した乗り物の現在の挙動に応じて、背景映像設定部１０９の設定に応じて背景映像生成部１０２が、背景映像の表示位置を変更する（ステップＳ８０２）。背景映像の表示位置を変更する背景の移動速度ｕは、式５、式６および図４、図５、図６で表される。
【００９９】
次いで、映像生成部１０３が生成した映像を映像変形部１０４で変形する（ステップＳ８０３）。本実施の形態では、映像変形設定部１１０が縮小を設定しているとする。そして、ステップＳ８０２による背景映像と、ステップＳ８０３による映像を合成部１０５で合成する（ステップＳ８０４）。ステップＳ８０３で映像変形部１０４が変形した映像は前面に、ステップＳ８０２で背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する。
【０１００】
次いで、合成部１０５で合成した映像を表示部１０６で表示する（ステップＳ８０５）。そして、映像表示装置が動作モードか否か判断され、動作モードなら、ステップＳ８０１に戻り処理を続行し、動作モードでない場合は処理を終了する（ステップＳ８０６）。ここで、動作モードは、この映像表示装置の背景映像を表示させる機能を有効にしているか否かのスイッチであり、動作させていない場合は、普通の映像が映っていることになり、映像の縮小や背景映像の表示はされない。
【０１０１】
なお、映像変形部１０４が出力する映像は縮小でなく、映像生成部１０３の出力する映像の一部を切り出して表示しても構わない。
【０１０２】
なお、背景映像生成部１０２が出力する背景映像の移動速度ｕは式５ではωとＲの関数であったが、式５を簡易化してＲによらずωだけの関数とみなしてもよい。
【０１０３】
なお、背景映像生成部１０２で表示位置を変更する背景映像を生成したが、代わりに、背景映像生成部１０２で生成する背景映像は同一のままで、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する合成部１０５で合成する位置を変更してもよい。
【０１０４】
なお、挙動検出部１０１である角速度センサーにより角速度ωを算出したが、ナビゲーション部１０７より角速度ωを算出してもよく、また、別の方法としては、撮像部１０８により撮像された走行方向前方の映像を画像処理することにより角速度ωを算出してもよい。
【０１０５】
本発明の第１の実施の形態の実車実験を行って確認した映像表示装置の効果を以下に示す。
【０１０６】
（予備実験その１）
目的：背景映像生成部１０２の出力する背景映像２０２の移動する角速度をω0とした際に、挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωと、ω0との関係を算出するために、まず乗り物が交差点を曲がる際のヨー方向の角速度ωを計測する。
実験方法：車で市街地を、制限速度を守って２０分間走行し、角速度計でωを算出した。
実験結果：結果を図９に示す。図９（ａ）において、９０１は２０分間の走行中の角速度を示している。横軸は時間、縦軸は角速度である。図９（ｂ）において、９０２は２０分間の走行中の代表的な交差点について抜き出したものである。横軸は時間、縦軸は角速度である。９０度の交差点を曲がる時間は平均するとおおよそ６秒程度、最大の角速度は３０[deg/s]程度であった。
【０１０７】
（予備実験その２）
目的：挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωと、背景映像生成部１０２の出力する背景映像の移動する角速度ω0との関係を算出する。
実験方法：三重大学工学部の暗室に設置されたコリオリ刺激装置（回転装置）を使用した。予備実験その１の結果に基づき図９（ｂ）の９０２を模擬した回転をコリオリ刺激装置で発生させ、被験者を、６秒間、最大角速度を３０[deg/s]で、９０度回転させた。
回転した角速度ω[deg/s]に応じて、１１インチのＴＶに図２に示す背景映像２０２を角速度ω0[deg/s]で移動した。被験者とディスプレイの距離は約５０[ｃｍ]だった。被験者には、平衡感覚で感じるコリオリ刺激装置の角速度ωと、視覚から感じるω0が一致するようにω0を設定させた。被験者は、２０歳前後の健康な男女であり、試行数は４０回であった。
実験結果：結果を図１０のヒストグラムに示す。ω0とωの比をRatio1とすると式７で表される。横軸はRatio1、縦軸はRatio1を示した人数である。
Ratio1 =ω0／ω                                      式７
【０１０８】
Ratio1の平均値は、0.47であった。標準偏差は、0.17であった。
【０１０９】
（本実験その１）
目的：本発明の第１の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第１の実施の形態条件の３条件で比較を行った。普通条件では、特別な制約やタスクは課さなかった。ＴＶ視聴条件、第１の実施の形態条件では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第１の実施の形態条件では、予備実験その２の結果を利用して、ω0の速度を決定した。なお、１１インチのＴＶは、解像度水平800ドット、水平480ドット、幅244ｍｍ、縦138ｍｍ、対角280ｍｍであり、映像は、幅205ｍｍ、縦115ｍｍに縮小して表示した。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。
【０１１０】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて１６８試行の実験を行った。普通の条件は５３試行、ＴＶ視聴条件は５３試行、第１の実施形態条件は６２試行であった。
実験結果：結果を図１１に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図１１は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第１の実施の形態条件は、不快感がやや下がっていることが確認できた。
【０１１１】
（本実験その２）
目的：本発明の第１の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。本実験その１では、実験後に複数の被験者から背景映像の移動する角速度ω0が早いために逆に不快感が増大したとの意見があった。このためω0を遅くして実車実験で効果を確認する。
実験方法：ＴＶの映像を注視しているため、ＴＶに撮像される映像の水平画角が有効視野の水平視角程度に相当すると考え、ＴＶ映像の水平視角を９０度とみなして換算したときに車の動きの角速度ωと一致するように、ω0を調整した。本実験その１の半分程度の速度であった。更に回転している効果を付与するために、背景映像生成部１０２の出力する背景映像に円筒の効果をつけた。図１２に示すように背景映像１２０２は、等間隔、等幅の縦のストライプ模様の円筒を回転し、円筒の中心から撮影した映像とした。こうすることで、表示画面の中心部分では遅く動き、左右端は早い動きになる。すなわち、背景映像設定部１０９は、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像の表示位置を変更する際の変更の度合いを表示部１０６の表示位置によって変更して設定するようになっている。今回の実験に係る第１の実施の形態条件は、試行数は２４試行であった。その他の条件は、本実験その１と同様である。
実験結果：本実験その１の普通条件、ＴＶ視聴条件と、今回の実験結果を図１３に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。ＴＶ視聴条件に比べて、本実験その２の第１の実施の形態は、不快感が大きく下がっていることが確認できた。
【０１１２】
このように、本発明の第１の実施の形態の映像表示装置によれば、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部１０４と、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部１０４が変形した映像を合成する合成部１０５と、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６とを設けることにより、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる映像表示装置を提供することができる。
【０１１３】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態の映像表示装置を図１に示す。本発明の第２の実施の形態は、実施の形態１に比べて、背景映像設定部１０９の動作と、背景映像生成部１０２の動作と、映像変形設定部１１０の動作と、映像変形部１０４の動作が異なる。
【０１１４】
背景映像設定部１０９は、背景映像生成部１０２が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって背景映像を生成するように設定する。本実施の形態では、背景映像設定部１０９が、背景映像生成部１０２に対して、背景映像として黒画を生成するように設定している。背景映像は、黒画でなくともブルーバック等の単一色画像や静止画でもかまわない。
【０１１５】
映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって映像生成部１０３が生成した映像を変形するように設定する。本実施の形態では、映像変形設定部１１０が、映像変形部１０４に対して、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１６】
以上のように構成された映像表示装置について、その動作を説明する。図１４（ａ）は、表示部１０６が表示するときの表示例である。映像１４０１は、映像変形部１０４により台形変形された映像である。この例では、挙動検出部１０１の出力する挙動に応じて映像を台形変換している。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力した映像１４０１は、左端を縮小する。なお、逆に右方向の角速度を出力した場合は、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像は、右端を縮小する。背景映像１４０２は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。
【０１１７】
なお、別の例として、図１４（ｂ）は、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０３は、左端が縮小し、かつ上端下端を縮小する。なお、逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０３は、右側が縮小し、かつ上端下端を縮小する。１４０３は、映像の水平方向の中心を軸に水平回転していることに相当する。１４０４は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。
【０１１８】
なお、別の例として、図１４（ｃ）は、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力した映像１４０５は、左端が縮小、右端はそのまま、上端下端を縮小する。なお逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０５は、右端が縮小、左端はそのまま、上端下端を縮小する。映像１４０５は、映像の右端又は左端を軸に水平回転していることに相当する。背景映像１４０６は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。
【０１１９】
なお、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上下方向で対称的な台形変換を行っているが、別の例として図１４（ｄ）は、上下方向で非対称的な台形変換を行った例である。図１４（ｄ）は、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する１４０７は、左端を縮小している。なお、逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像１４０７は、右側が縮小する。背景映像１４０８は、背景映像生成部１０２が出力した背景映像であり、黒画やブルーバックのような単一色画像や静止画でもよい。
【０１２０】
以上のように映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４に対して、乗り物の挙動に応じて映像の台形変換を設定できる。
【０１２１】
次に、映像変形部１０４による台形変換の左端、右端の拡大、縮小について説明する。図３の様に乗り物３０１が、半径Rのカーブを速度ｖで図上方に進んでいるとする。このとき挙動検出部１０１である角速度計により角速度ωが、また加速度計により遠心方向に発生する加速度αが算出できる。
【０１２２】
このとき映像変形部１０４による台形変換に係る左端、右端の縮小は、左端ｈ１と右端ｈ２の割合をｋとすると、ｋは式８の様に、ωとαの関数で表される。この関数は映像変形設定部１１０で設定できる。ただし、ｋは正の値に制限するものとする。
ｋ＝ｈ２／ｈ１＝Func3（ω、α）                          式８
【０１２３】
ここで、αとωには式９の関係がある。
α＝Ｒ×ω2                                            式９
【０１２４】
これより式８は変数を置換して、式１０のようにｋはωとＲの関数Func4で表すことができる。
ｋ＝Func4（ω、Ｒ）                                    式１０
【０１２５】
ここで半径Ｒを一定とすると、式１０は挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る左端ｈ１と右端ｈ２の割合ｋとの関係として、図１５に示される。ωは乗り物の左方向の回転が正を示し、乗り物の右方向の回転が負を示す。ｋは右端が左端より大きい場合に１より大きく、右端が左端より縮小する場合に１より小さい。図１５の１５０１は、ωが正方向に大きいときすなわち左回転するときに、ｋが１より大きくすなわち右端が左端より大きくしている。ωが負方向に大きいとき、すなわち、右回転するときに、ｋが１より小さくすなわち右端が左端より縮小している。１５０２は、ωに対してｋが大きく変化し、また１５０３はωに対してｋが小さく変化している例である。これらの関係は式１０の関数Func4で設定できるものである。このように関数Func4の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。
【０１２６】
また、式１０は図１６の様に表すこともできる。図１５ではωとｋの関係が直線的だったが、１６０１では、ωの絶対値が小さい場合は、ｋはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｋの絶対値は飽和している。１６０２は１６０１に対して、ωに対するｋの変化を大きくした場合で、逆に１６０３はωに対してｋの変化を小さくした場合の例である。このように、１６０１、１６０２、１６０３では、ωとｋの関係を非線形にし、ωが大きくなってもｋが一定値で飽和するようにした。これにより、乗り物が急にカーブしてωが急に大きくなっても左端と右端の割合ｋが一定値に保たれ、映像が見え辛くなることはない。これらの関係は式１０の関数Func4で設定できるものである。このように関数Func4の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。
【０１２７】
なお、Ｒが変化した場合、式９よりＲに比例してαが大きくなるため、式１０は図１７のように表すことができる。１７０１を基準の半径Ｒとした場合、１７０２は１７０１よりＲが大きいので、ωに対するｋの変化を大きく、また、１７０３のように１７０１よりＲが小さいときは、同じωではｋの変化は小さくした場合の例である。これらの関係は式１０の関数Func4で設定できるものである。このように、関数Func4の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。なお、図１６の場合と同様に、ωとｋの関係は直線的ではなく、ωの絶対値が小さい場合は、ｋはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｋの絶対値は飽和するようにしてもよい。
【０１２８】
次に、台形変換について図１８を用いて説明する。映像変形部１０４の台形変換に係る回転角度をθとすると、図１４（ｂ）は図１８（ａ）で表すことができる。図１８（ａ）において、１８０１は表示部１０６、１８０２は挙動検出部１０１が出力する角速度が０、すなわち乗り物がまっすぐ進んでいる場合に、映像変形部１０４が出力した映像であり、１８０３は挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力した映像である。１８０４は、映像の水平方向の中心の軸を表している。このとき、映像変形部１０４の台形変化は、コンピュータグラフィックスに係る仮想カメラと仮想スクリーンの概念で表すことができる。すなわち、図１８（ｂ）のように、仮想カメラから仮想スクリーンまでの距離をＬｓ、仮想スクリーンの水平方向の半分の長さをＬｈとすると、ＬｓがＬｈより大きいとき、式１０は式１１で表すことができる。ここで１８０５、１８０６は仮想スクリーンであり、１８０５、１８０６はそれぞれ映像１８０３、１８０２を真上から見下ろしたことに相当し、１８０７は仮想カメラを表している。なお仮想カメラによって撮像される映像の水平画角をφとすると、φはＬｓ又はＬｈの長さを変更することで、変更することができる。
ｋ＝ｈ２／ｈ１＝（Ｌｓ＋Ｌｈ×sinθ）／（Ｌｓ−Ｌｈ×sinθ）
＝（１＋Ｌｈ／Ｌｓ×sinθ）／（１−Ｌｈ／Ｌｓ×sinθ）      式１１
ここで式１２の関係があるとき、
Ｌｈ／Ｌｓ×sinθ＜＜１                                    式１２
【０１２９】
式１１は、式１３に近似できる。
ｋ≒１＋２×Lｈ／Lｓ×sinθ                                式１３
式１３により図１５は、挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度θとの関係により表現することができる。
【０１３０】
次に、映像変形部１０４による台形変換の上端下端の拡大、縮小について説明する。図３の様に乗り物３０１が、半径Rのカーブを速度ｖで図上方に進んでいるとする。このとき挙動検出部１０１である角速度計により角速度ωが算出される。また加速度計により遠心方向に発生する加速度αが算出される。
【０１３１】
このとき映像変形部１０４による台形変換において、台形変換前に対する台形変換後の上端下端の長さの比をｍとすると、ｍは式１４の様に、ωとαの関数Func5で表される。ただし、ｍは正の値に制限するものとする。
ｍ＝台形変換後の上端下端の長さ／台形変換前の上端下端の長さ
＝Func5（ω、α）                                          式１４
【０１３２】
ここでαとωには式１５の関係がある。
α＝Ｒ×ω2                                              式１５
【０１３３】
これより式１４は変数を置換して、式１６のようにｍはωとRの関数で表すことができ
る。
ｍ＝Func6（ω、R）                                        式１６
【０１３４】
式１６は、挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係として、図１９に示される。ωは乗り物の左方向の回転が正で乗り物の右方向の回転が負、ｍは上端下端が縮小する場合は１より小さい。図１９の１９０１は、ωが正方向に大きいとき、すなわち、左回転するときに、ｍが１より小さく、上端下端が縮小している。ωが負方向に大きいとき、すなわち、右回転するときに、ｍが１より小さく、上端下端が縮小している。１９０２は、ωに対してｍが大きく変化し、また１９０３はωに対してｍが小さく変化している例である。これらの関係は式１６の関数Func6で設定できるものである。このように関数Func6の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。
【０１３５】
また式１６は図２０の様に表すこともできる。図１９ではωとｍの関係が直線的だったが、２００１では、ωの絶対値が小さい場合は、ｍはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｍの絶対値は飽和している。２００２は２００１に対して、ωに対するｍの変化を大きくした場合で、逆に２００３はωに対してｍの変化を小さくした場合の例である。このように、２００１、２００２、２００３ではωとｍの関係を非線形にし、ωが大きくなっても、ｍが一定値で飽和するようにした。これにより、乗り物が急にカーブしてωが急に大きくなっても台形変換前に対する台形変換後の上端下端のｍが一定値に保たれ、映像が見え辛くなることはない。これらの関係は式１６の関数Func6で設定できるものである。このように関数Func6の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。
【０１３６】
なお、Ｒが変化した場合、式１５よりＲに比例してαが大きくなるため、式１６は図２１のように表すことができる。２１０１を基準のＲとした場合、２１０２は２１０１よりＲが大きいので、ωに対するｍの変化を大きく、また２１０３のように２１０１よりＲが小さいときは、同じωではｍの変化は小さくした場合の例である。これらの関係は式１６の関数Func6で設定できるものである。このように関数Func6の設定により、乗り物の挙動に応じた視覚誘導自己運動感覚を発生させる。なお図２０の場合と同様に、ωとｍの関係は直線的ではなく、ωの絶対値が小さい場合は、ｍはあまり変化がなく、ωの絶対値が大きいところで、ｍの絶対値は飽和するようにしてもよい。
【０１３７】
また、台形変換の様子を図１８で表すと、式１６は式１７で表すことができる。
ｍ＝Lｈ×cosθ／Lｈ＝cosθ                                  式１７
【０１３８】
式１７により図１９は、挙動検出部１０１が出力する角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度θとの関係により表現することができる。
【０１３９】
次に、映像表示装置の動作を図２２のフローチャートに基づいて説明する。
図２２において、まず、挙動検出部１０１によって乗り物の現在の挙動を検出する（ステップＳ２２０１）。例えば挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）等いずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後、の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。
【０１４０】
次いで、ステップＳ２２０１で検出した乗り物の現在の挙動に応じて、背景映像生成部１０２が、背景映像設定部１０９の設定に応じて背景映像を生成する（ステップＳ２２０２）。本実施例では、黒画やブルーバック等の単一色画像や静止画で構わない。
【０１４１】
次いで、映像生成部１０３が生成した映像を、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、あるいは角速度によって映像変形部１０４で変形する（ステップＳ２２０３）。本実施の形態では、映像変形設定部１１０の設定に応じて、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。
【０１４２】
そして、ステップＳ２２０２による背景映像と、ステップＳ２２０３による映像を合成部１０５で合成する。ステップＳ２２０３で映像変形部が変形した映像は前面に、ステップＳ２２０２の背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する（ステップＳ２２０４）。
【０１４３】
次いで、合成部１０５で合成した映像を表示する（ステップＳ２２０５）。そして、映像表示装置が動作モードか否か判断され、動作モードなら、ステップＳ２２０１に戻り処理を続行し、動作モードでない場合は処理を終了する（ステップＳ２２０６）。ここで、動作モードは、この映像表示装置の映像を変形させる機能を有効にしているか否かのスイッチであり、動作させていない場合は、普通の映像が映っていることになり、映像の変形はされない。
【０１４４】
なお、映像変形部１０４が変形する映像は、映像の全体が表示できるように、あらかじめ少し縮小した映像に対して台形変換しても構わない。この場合は、左端・右端の一端は拡大しても構わない。
【０１４５】
なお、映像変形部１０４による台形変換において、台形変換による左端と右端の割合ｋは、式１０ではωとＲの関数だったが、式１０を簡易化してＲによらずωだけの関数とみなしてもよい。
【０１４６】
なお、映像変形部１０４による台形変換において、台形変換前に対する台形変換後の上端下端の長さの比ｍは、式１６ではωとＲの関数だったが、式１６を簡易化してＲによらずωだけの関数とみなしてもよい。
【０１４７】
なお、挙動検出部１０１である角速度センサーにより角速度ωを算出したが、ナビゲーション部１０７より角速度ωを算出しても良く、また、別の方法としては、撮像部１０８により撮像された走行方向前方の映像を画像処理することにより角速度ωを算出してもよい。
【０１４８】
本発明の第２の実施の形態の実車実験を行って確認した映像表示装置の効果を以下に示す。
【０１４９】
（予備実験その１）
目的：映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度をθとした際に、挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωとθとの関係を算出するために、まず乗り物が交差点を曲がる際のヨー方向の角速度ωを計測する。
実験方法：車で市街地を、制限速度を守って２０分間走行し、角速度形でωを算出した。本発明の第１の実施の形態に係る予備実験と同一の実験方法である。
【０１５０】
実験結果：結果を図９に示す。本発明の第１の実施の形態に係る予備実験と同一結果である。
【０１５１】
（予備実験その２）
目的：挙動検出部１０１が検出する乗り物のヨー方向の角速度ωと、映像変形部１０４による台形変換に係る回転角度θとの関係を算出する。
実験方法：三重大学工学部の暗室に設置されたコリオリ刺激装置（回転装置）を使用した。予備実験その１の結果に基づき図９の９０２を模擬した回転をコリオリ刺激装置で発生させ、被験者を６秒間、最大角速度を３０[deg/s]で、９０度回転させた。回転した角速度ω[deg/s]に応じて、１１インチのＴＶに図１８に示す映像１８０３を回転角度θ[deg]で回転させ台形変換した。被験者とディスプレイの距離は約５０[ｃｍ]だった。被験者には、平衡感覚で感じるコリオリ刺激装置の角速度ωと、視覚から感じる回転角度θが一致するようにθを設定させた。被験者は、２０歳前後の健康な男女であり、試行数は４０回であった。
実験結果：結果を図２３のヒストグラムに示す。θとωの比をRatio2とすると式１８で表される。横軸はRatio2、縦軸はRatio2を示した人数である。
Ratio2 =θ／ω                                          式１８
【０１５２】
Ratio2の平均値は、0.94であった。標準偏差は、0.36であった。
【０１５３】
（本実験）
目的：本発明の第２の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第２の実施の形態条件の３条件で比較を行った。普通条件、ＴＶ視聴条件は、本発明の第１の実施の形態に係る本実験での、普通条件、ＴＶ視聴条件と同一である。第２の実施の形態条件では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第２の実施の形態条件では、予備実験その２の結果を利用して、θの角度を決定した。なお１１インチのＴＶは、解像度水平800ドット、水平480ドット、幅244ｍｍ、縦138ｍｍ、対角280ｍｍであり、映像は、幅205ｍｍ、縦115ｍｍに縮小して表示した。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。
【０１５４】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて、第２の実施形態条件は６６試行の実験を行った。
実験結果：結果を図２４に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図２４は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第２の実施の形態条件は、不快感が大きく下がっていることが確認できた。なおφは約30[deg]、60[deg]の２通り実験したが、不快感にはほとんど影響がなかった。
【０１５５】
このように、本発明の第２の実施の形態の映像表示装置によれば、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部１０４と、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部が変形した映像を合成する合成部１０５と、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６とを設けることにより、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる。
【０１５６】
なお、本実施形態において、背景映像生成部１０２は黒画、ブルーバック等の単一色画像や静止画を生成して、映像変形部１０４によって変形された映像と合成部１０５により合成したが、あえて背景画像を生成して変形した画像と合成する必要はなく、背景映像生成部１０２、背景映像設定部１０９、合成部１０５については無い構成にしてもよい。この場合、映像変形部１０４の出力が直接、表示部１０６に入力されることになる。すなわち、その場合の映像表示装置は、乗り物の挙動を検出する挙動検出部と、挙動検出部によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部と、映像変形部によって変形された映像を表示する表示部から構成され、同様の効果を生じる。
【０１５７】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態の映像表示装置を図１に示す。本発明の第３の実施の形態は、実施の形態１、及び実施の形態２に比べて、背景映像設定部１０９の動作と、背景映像生成部１０２の動作と、映像変形設定部１１０の動作と、映像変形部１０４の動作が異なる。
【０１５８】
背景映像設定部１０９は、背景映像生成部１０２が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって背景映像を生成するように設定する。本実施の形態では、背景映像設定部１０９が、背景映像生成部１０２に対して、背景映像として縦のストライプ模様を生成するようにしている。
【０１５９】
すなわち、本実施の形態では、背景映像設定部１０９、背景映像生成部１０２は、実施の形態１の背景映像設定部１０９、背景映像生成部１０２の動作と同一である。
【０１６０】
映像変形設定部１１０は、映像変形部１０４が、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、又は角速度によって映像生成部１０３が生成した映像を変形するように設定する。本実施の形態では、映像変形設定部１１０が、映像変形部１０４に対して、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。
【０１６１】
すなわち本実施の形態では、映像変形設定部１１０、映像変形部１０４は、実施の形態２の映像変形設定部１１０、映像変形部１０４の動作と同一である。その他の構成は第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１６２】
以上のように構成された映像表示装置について、その動作を説明する。図２５は、表示部１０６が表示するときの表示例である。映像２５０１は、映像変形部１０４により台形変形された映像である。この例では、挙動検出部１０１の出力する挙動に応じて映像を台形変換している。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像２５０１は、左端が縮小し、かつ上端下端を縮小する。なお逆に右方向の角速度を出力した場合、すなわち右方向に乗り物がカーブしている場合、映像変形部１０４が出力する映像２５０１は、右側が縮小し、かつ上端下端を縮小する。映像２５０１は、映像の水平方向の中心を軸に水平回転していることに相当する。
【０１６３】
背景映像２５０２は、背景映像設定部１０９で縦のストライプ模様を生成するように背景映像生成部１０２を設定した場合に、挙動検出部１０１の挙動に応じて背景映像生成部１０２が出力した背景映像である。背景映像２５０２は、図２５のように縦のストライプ模様でもよいし、写真のような静止画でもよい。背景映像が移動したときに、移動したことを乗員が認識できればよい。背景映像２５０２は、挙動検出部１０１の挙動に応じて表示位置が左方向、あるいは右方向に移動する。本実施の形態では、挙動検出部１０１が左方向の角速度を出力した場合、すなわち、左方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２５０２は、右方向に移動する。なお、逆に挙動検出部１０１が右方向の角速度を出力した場合、すなわち、右方向に乗り物がカーブしている場合、背景映像生成部１０２が出力した背景映像２５０２は、左方向に移動する。
【０１６４】
また表示例として、図２６に示すように、背景映像設定部１０２で設定する縦のストライプ模様を背景映像２６０２のようにしても構わない。背景映像２６０２は回転している効果を付与するために、背景映像生成部１０２の出力する背景映像に円筒の効果をつけた。背景映像２６０２は、等間隔、等幅の縦のストライプ模様の円筒を回転し、円筒の中心から撮影した映像とした。
【０１６５】
次に、映像表示装置の動作を図２７のフローチャートに基づいて説明する。図２７において、まず、挙動検出部１０１によって乗り物の現在の挙動を検出する（ステップＳ２７０１）。例えば挙動検出部１０１は、速度センサーによる加減速、加速度センサーによる加減速、角速度センサーによる角速度（ピッチング、ローリング、ヨーイング）等いずれかを使って、乗り物の上下、左右、前後の加速度、及び角速度のいずれか１つ以上を検出する。
【０１６６】
次いで、ステップＳ２７０１で検出した乗り物の現在の挙動に応じて、背景映像設定部１０９の設定に応じて背景映像生成部１０２が、背景映像の表示位置を変更する（ステップＳ２７０２）。
【０１６７】
次いで、映像生成部１０３が生成した映像を、挙動検出部１０１によって検出された乗り物の加減速、あるいは角速度によって映像変形部１０４で変形する（ステップＳ２７０３）。本実施の形態では、映像変形設定部１１０の設定に応じて、乗り物の挙動に応じて映像の、左端右端の拡大・縮小、上端下端の拡大・縮小のいずれか１つ以上を変更して台形変換を行う。
【０１６８】
そして、ステップＳ２７０２による背景映像と、ステップＳ２７０３による映像を合成部１０５で合成する。ステップＳ２７０３で映像変形部１０４が変形した映像は前面に、ステップ２７０２で背景映像生成部１０２が生成した背景映像は背景になるように合成する（ステップＳ２７０４）。
【０１６９】
次いで、合成部１０５で合成した映像を表示部１０６で表示する（ステップＳ２７０５）。そして、映像表示装置が動作モードか否か判断され、動作モードなら、ステップ２７０１に戻り処理を続行し、動作モードでない場合は処理を終了する（ステップＳ２７０６）。ここで、動作モードは、この映像表示装置の映像を変形したり背景映像を表示させる機能を有効にしているか否かのスイッチであり、動作させていない場合は、普通の映像が映っていることになり、映像の変形や背景映像の表示はされない。
【０１７０】
本実施の形態では、第１の実施の形態、第２の実施の形態の相乗効果を狙ったものである。
【０１７１】
本発明の第３の実施の形態の実車実験を行って確認した映像表示装置の効果を以下に示す。予備実験としては、第１の実施の形態での予備実験その１、予備実験その２、及び第２の実施の形態での予備実験その１、予備実験その２の結果を利用した。
【０１７２】
（本実験その１）
目的：本発明の第３の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第３の実施の形態条件の３条件で比較を行った。普通条件、ＴＶ視聴条件は、本発明の第１の実施の形態に係る本実験での、普通条件、ＴＶ視聴条件と同一である。第３の実施の形態条件では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第３の実施の形態条件では、第２の実施の形態に係る予備実験その２の結果を利用して、θの角度を決定した。またω0は、第１の実施の形態に係る本実験その１の結果を利用して決定した。なお１１インチのＴＶは、解像度水平800ドット、水平480ドット、幅244ｍｍ、縦138ｍｍ、対角280ｍｍであり、映像は、幅205ｍｍ、縦115ｍｍに縮小して表示した。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。
【０１７３】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて、第３の実施形態条件は６７試行の実験を行った。
実験結果：結果を図２８に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図２８は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第３の実施の形態条件は、不快感がやや下がっていることが確認できた。第１の実施の形態条件に係る本実験その１よりも、不快感がやや下がっていることが確認できた。
【０１７４】
（本実験その２）
目的：本発明の第３の実施の形態の映像表示装置の効果を実車実験で確認する。本実験その１では、実験後に複数の被験者から背景映像の移動する角速度ω0が早いために逆に不快感が増大したとの意見があった。このためω0を遅くして実車実験で効果を確認する。
実験方法：実車実験は、被験者に対する実験の目的・手順・起こり得る影響等の十分な説明と、書面による被験者の事前同意を得て行った。４列シートの１０人乗りバンの２列目シート、３列目シート、４列目シートに被験者を座らせて実車実験を行った。効果を確認するために、ＴＶを見ない普通条件、ＴＶを見るＴＶ視聴条件、第３の実施の形態条件（本実験その２）の３条件で比較を行った。普通条件、ＴＶ視聴条件は、本発明の第１の実施の形態に係る本実験に係る、普通条件、ＴＶ視聴条件と同一である。第３の実施の形態条件（本実験その２）では、前席のヘッドレストの位置で被験者の約６０[ｃｍ]前方に１１インチのＴＶを取り付け、映画を視聴させた。第３の実施の形態条件（本実験その２）では、第２の実施の形態に係る予備実験その２の結果を利用して、θの速度を決定した。またω0は、第1の実施の形態に係る本実験その２の結果を利用して決定した。更に回転している効果を付与するために、第１の実施の形態に係る本実験その２と同様に、背景映像生成部１０２の出力する背景映像に円筒の効果をつけた。乗車時間は２１分間で、カーブの多い信号のない道を走行した。
【０１７５】
車酔い不快感は、１分毎に０（不快感なし）から１０（強度の不快感。受忍限界）までの１１段階の評定尺度法による主観的評価で行った。被験者には２０歳前後の健康男女を用いて、今回の実験に係る第３の実施形態条件（本実験その２）は２３試行の実験を行った。
実験結果：結果を図２９に示す。あらかじめ、評定尺度と距離尺度は比例の関係にあることを確認済みであるため、図２９は各条件の不快感の平均値を示している。横軸は、乗車時間、縦軸は不快感である。普通条件に比べて、ＴＶ視聴条件では大きく不快感が上がっている。ＴＶ視聴条件に比べて、第３の実施の形態条件（本実験その２）は、不快感が大きく下がっていることが確認できた。第１の実施の形態条件に係る本実験その２よりも、不快感がやや下がっていることが確認できた。
【０１７６】
このように、本発明の第３の実施の形態の映像表示装置によれば、乗り物の挙動を検出する挙動検出部１０１と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて背景映像を生成する背景映像生成部１０２と、挙動検出部１０１によって検出された挙動に基づいて映像を変形する映像変形部１０４と、背景映像生成部１０２が生成した背景映像と映像変形部が変形した映像を合成する合成部１０５と、合成部１０５が合成した合成映像を表示する表示部１０６とを設けることにより、乗員が乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えられることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報とを一致させることで、乗員の負担を低減し、動揺病の発生を減少させることができる。
【０１７７】
上記実施の形態で説明した構成は、単に具体例を示すものであり、本願発明の技術的範囲を制限するものではない。本願の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
以上のように、本発明にかかる映像表示装置は、乗り物でＴＶ等の映像を視聴しながら、乗員に対して視覚から自分の体が動いている感覚（視覚誘導自己運動感覚）を与えることにより、視覚情報と乗り物の動きによる前庭情報、特に三半規管によって検出される回転感覚や体性感覚情報と一致させることで、乗員の負担を低減できるという効果を有し、乗員の乗り物酔いを防止する乗り物酔い防止装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の全体構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態において乗り物がカーブを走行中に発生する角速度、遠心方向の加速度を説明するための図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと背景映像生成部の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと背景映像生成部の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係の他の例を示す図
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと背景映像生成部の出力する背景映像の移動速度ｕとの関係を示す図
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る表示部の他の表示例を示す図
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の動作の流れを示すフローチャート
【図９】（ａ）本発明の第１の実施の形態において車が走行中のヨー方向の角速度の実験結果を示す図、（ｂ）本発明の第１の実施の形態において車が代表的な交差点を走行中のヨー方向の角速度の実験結果を示す図
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換に係る左端と右端の割合ｋとの関係を示す図
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換に係る左端と右端の割合ｋとの関係の他の例を示す図
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換に係る左端と右端の割合ｋとの関係を示す図
【図１８】本発明の第２の実施の形態において映像変形部が映像を台形変換するときの方法を説明するための図で、（ａ）表示部を正面から見たときの図、（ｂ）表示部を上から見たときの図
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係を示す図
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係の他の例を示す図
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る挙動検出部が出力する角速度ωと映像変形部による台形変換前後に係る上端下端の比mとの関係を示す図
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の動作の流れを示すフローチャート
【図２３】本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図
【図２４】本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図
【図２５】本発明の第３の実施の形態に係る表示部の表示例を示す図
【図２６】本発明の第３の実施の形態に係る表示部の他の表示例を示す図
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置の動作の流れを示すフローチャート
【図２８】本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図
【図２９】本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置の効果説明のための実験結果を示す図
【符号の説明】
【０１８０】
１０１    挙動検出部
１０２    背景映像生成部
１０３    映像生成部
１０４    映像変形部
１０５    合成部
１０６    表示部
１０７    ナビゲーション部
１０８    撮像部
１０９    背景映像設定部
１１０    映像変形設定部
２０１、１４０１、１４０３、１４０５、１４０７、１８０２、１８０３、２５０１    映像
２０２、７０２、１２０２、１４０２、１４０４、１４０６、１４０８、２５０２、２６０２    背景映像
３０１    乗り物
４０１、４０２、４０３、５０１、５０２、５０３、６０１、６０２、６０３    角速度と背景映像の移動速度の関係
９０１、９０２    角速度
１５０１、１５０２、１５０３、１６０１、１６０２、１６０３、１７０１、１７０２、１７０３    角速度と右端と左端の比の関係
１８０１    表示部
１８０４    中心軸
１８０５、１８０６    仮想スクリーン
１８０７    仮想カメラ
１９０１、１９０２、１９０３、２００１、２００２、２００３、２１０１、２１０２、２１０３    角速度と台形変換前後に係る上端下端の比の関係
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2007086431.tif 000037
【図７】
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【図８】
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【図９】
2007086431.tif 000040
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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