JP2006040055A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 乗り物に乗って画像を見る際、利用者の体調悪化の病状を軽減できるように画像を表示することができる画像表示装置を提供すること。
【解決手段】 画像表示装置１は、画像を取得する画像ソース４と、利用者センサ２で検出した利用者の視線等に基づき利用者の体調悪化状態を推定する体調悪化状態推定部３を備える。ここで体調悪化状態であると推定されたら、画質調整部７で画像ソース４から得た画像につき、コントラスト、輝度、彩度等の低下などの少なくともいずれかを含む画像の画質調整を行ってから表示部８に表示させるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、車両、航空機、あるいは船舶に乗っている時などでも、利用者が画像を見ることができるようにした画像表示装置に関する。

表示画像を見ている場合に、その利用者が体調悪化状態になることがある。そのような場合に利用者の体調悪化を軽減する方法としては、バーチャルリアリティ（以下、ＶＲという）システムの画像表示装置において、利用者によるＶＲ酔いの主観申告入力、又は生理指標計測による利用者のＶＲ酔い判定に応じ、ＶＲシステムによって提示される仮想空間の映像の刺激強度を低下させる酔い対応過程を備えた方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−３３９４９０号公報（第２頁、第１図）

しかしながら、上記従来の画像表示装置におけるＶＲ酔いの低減方法にあっては、利用者の酔いなどといった体調悪化となる原因が、既知のＶＲ画像や、その再生画像等に応じて発生される振動といった、ＶＲシステムから生成される既知の刺激のみに限定されていたので、車両に搭載した画像表示装置等のように、任意画像の表示がなされたり、あるいは利用者が車両から不規則な振動を受けたり、あるいは移動中、画像表示装置周りに明暗変化が生じたりする場合などのように既知でない酔いの原因に対しては、画像表示装置利用者の酔いなどを含む体調悪化病状を軽減できないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、乗り物に乗って画像を見る際、画像表示装置以外で生成される刺激や利用環境によって利用者の体調が影響を受けるような場合であっても、利用者の体調悪化の病状を軽減できるように画像を表示することができる画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置は、画像を取得する画像ソースと、生体状態を計測する第１センサと、第１センサで計測した生体状態から体調悪化状態を推定する体調悪化状態推定手段と、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には画像ソースから取得する画像に対して画質の調整を行い、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態でないと推定された場合には画像ソースから取得する画像に対して画質の調整を行わない画質調整手段と、画質調整手段が出力した画像を表示する表示手段とを備えた構成を有している。

この構成により、乗り物に乗って画像を見る際、画像表示装置以外で生成される刺激や利用環境によって利用者の体調が影響を受けるような場合であっても、利用者の体調悪化の病状を軽減できるように画像を表示することが可能な画像表示装置を提供することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、画像ソースが取得した画像のコントラストを下げる構成を有している。

この構成により、コントラストを下げることにより、明暗の差が小さくなるので、視覚を通して利用者に与える刺激が減少し体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、画像ソースが取得した画像の輝度を下げる構成を有している。

この構成により、輝度を下げることにより、目に入る光のエネルギーが減少するため、視覚を通して利用者に与える刺激が減少し体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、画像ソースが取得した画像の彩度を下げる構成を有している。

この構成により、彩度を下げることによって色の鮮やかさが減少し体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、画像ソースが取得した画像の色彩の調整を行う構成を有している。

この構成により、色彩の調整を行うことによって刺激の強い色彩が減少し体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、画像ソースが取得した画像の画像をぼやけさせるした構成を有している。

この構成により、画像をぼやけさせることによって高周波成分が落ち体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、画像ソースが取得した画像の解像度を調整する構成を有している。

この構成により、解像度を落とすことによって情報量が減り体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、画像ソースが取得した画像の映像のフレームレートを調整する構成を有している。

この構成により、フレームレートを落とすことによって情報量が減り体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合に、画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下と、輝度の低下と、彩度の低下と、色彩の調整と、画像のぼやかしと、解像度の調整と、フレームレートの調整とのうちの複数の画質調整処理を、順番に又は同時に実行する構成を有している。

この構成により、複数の画質調整方法を適用することでさらに視覚を通して利用者に与える刺激が減少することができる。したがって、体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、体調悪化状態推定手段が、体調悪化状態を多段階に推定し、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段で推定した段階に応じて画質調整の度合いを変化させる構成を有している。

この構成により、体調悪化状態の度合いに応じて画質調整処理を適切な度合いで行うことができ、高画質を保ちながら利用者の状況に応じて適切な度合いで画質調整処理を行い、視覚を通して利用者に与える刺激を減少することができる。したがって、体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段の画質調整を行うか行わないかの設定と、画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうちから使用を希望する画質調整処理の設定と、画質調整処理のうちから選択した複数の画質処理処理間の画質調整度合い又は処理実行順序の設定と、画質調整の度合いの範囲の設定と、設定に関する情報の保存及び読み出しとの処理のうちの少なくとも１つの処理の設定を行う設定手段を備えている構成を有している。

この構成により、利用者毎に異なる、体調悪化のしやすさ、画質に対する嗜好、という点に対応して最適な画質で画像を表示することができ、視覚を通して利用者に与える刺激を減少することができる。したがって、体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、体調悪化状態推定手段が、主観評価による利用者の体調悪化状態の入力を受けて体調悪化状態を推定するアルゴリズムを更新する学習機能を備え、設定手段が、体調悪化状態の主観入力を行う機能を備えた構成を有している。

この構成により、学習機能をもった高度な体調悪化状態推定手段に対して利用者の体調のフィードバックを与えることができる。

本発明の画像表示装置は、表示手段周辺の表示環境の情報を取得する第２センサを備え、画質調整手段が、第２センサから取得した表示手段周辺の表示環境の情報に基づき画質調整を行うか行わないかの判定と、画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうち使用する画質調整処理の判定と、複数の画質調整処理のうちの複数の処理間におけるそれぞれの調整度合いの判定と、のうちから少なくとも１つを実行する構成を有している。

この構成により、乗り物に乗っている間に変化する不規則な振動や移動中の明暗変化等といった表示環境の変化に適応し、最適な度合いの画質調整方法を使用することで、視覚を通して利用者に与える刺激を減少することができる。したがって、体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、画像ソースから取得される画像を分析し、この分析結果により画質調整を行うか否かの判定と、画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうち使用する画質調整処理の判定と、複数の画質調整処理のうちの複数の処理間におけるそれぞれの調整度合いの判定と、のうちから少なくとも１つを実行する構成を有している。

この構成により、任意である入力画像の特性にあった、最適な度合いの画質調整方法をとることで、視覚を通して利用者に与える刺激を減少することができる。したがって、体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。

本発明の画像表示装置は、画質調整手段が、体調悪化状態推定手段から体調悪化状態を継続的に取得し、体調悪化状態推定手段から継続的に取得した体調悪化状態に応じて画質調整手段が画質調整処理を継続的に一定時間行っても体調悪化状態の改善が見られなかった場合には、画質調整の度合いの強化と、画質調整の中断と、画像表示の中断の提示と、画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうち現在行っていない画質調整処理の起動と、画質調整処理のうちの複数の処理間における度合いの調整と、の少なくとも１つを実行する構成を有している。

この構成により、画質調整を行っても体調悪化状態の改善が見られない利用者に対して、さらに異なる画質調整方法を適用することで利用者に適した画質調整方法を選択し、視覚を通して利用者に与える刺激を減少することができる。したがって、体調悪化のしにくい画質で画像を表示することが可能となり、その結果、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を軽減することができる。また、画質調整を無意味なものとしてやめることで高画質の原画像を提供し、画像を見る利用者の不満を最小限に抑えるようにしたり、あるいは画像表示の中断を提案することで、更なる体調悪化を防ぐよう利用者にすすめるようにすることも可能となる。

本発明は、乗り物に乗って画像を見る際、画像表示装置以外で生成される刺激や利用環境によって利用者の体調が影響を受けるような場合であっても、利用者の体調悪化の病状を軽減できるように画像を表示することが可能であるという効果を有する画像表示装置等を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る画像表示装置について、図面を用いて説明する。

第１の実施の形態に係る画像表示装置の構成を図１に示す。

ここでは、画像表示装置１は、車両に搭載され、ＤＶＤ（Ｄｅｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）ビデオディスクなどを再生する画像表示装置を指す。また、この画像を見る利用者の体調悪化状態とは、代表的には乗り物酔いの状態を指すが、体調悪化状態は乗り物酔い状態に限定されるものではなく、頭痛等の任意の体調悪化状態を含むようにしてもよい。

図１において、画像表示装置１は、ＣＣＤ（Ｃａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラなどを利用した利用者センサ（第１センサ）２と、利用者センサ２から取得した情報を処理し利用車が乗り物酔い状態にあるか否かを推定する乗り物酔い状態推定部（体調悪化状態推定手段）３と、画像を取得する画像ソース４と、画像ソース４から画像を取得し、乗り物酔い時に画質調整を行う度合いを設定する画質調整設定スイッチ（設定手段）５と、表示部８周辺の照度などの表示環境状況を検出する表示環境センサ（第２センサ）６と、画像ソース４から取得した画像に対して画質調整処理を行う画質調整部（画質調整手段）７と、画質調整部７から出力される画像を表示する表示部（表示手段）８とを有する。

利用者センサ２としては、本実施例ではＣＣＤカメラを用い、画像表示装置１を利用している利用者の視線方向を検出するようにしているが、利用者の顔の状態を検出するようにしてもよい。また、ＣＣＤカメラに代えて、あるいはＣＣＤカメラに加えて、発汗、体温変化を検出する温度計又は赤外線センサ、心拍数や心電図を計測するセンサ等を用いてもよい。要は、乗り物酔い状態推定部３との組み合わせで利用者の乗り物酔い状態を検出することが可能なセンサであればよい。

乗り物酔い状態推定部３は、過去の一定期間内において利用者センサ２から取得された視線方向の移動量の分散Ｖ１と、過去のさらに長期間において利用者センサ２から取得された視線方向の移動量の分散Ｖ２とをそれぞれ算出し、短時間の分散Ｖ１と長時間の分散Ｖ２との差が、一定値以上ある場合に、利用者は乗り物酔い状態であると推定する。なお、これらの推定方法の詳細については後述する。

画像ソース４は、ＤＶＤ（Ｄｅｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）ドライブやＴＶチューナーやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）などに保存された映像ファイル、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）画像等静止画ファイル、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラの画像データなど、画像を取得できるものであればよい。

画質調整設定スイッチ５は、表示する画像の画質を調整するため、画像のコントラスト、輝度、彩度、色彩、ぼやけ、解像度などの調整のうち、少なくとも一つ以上を利用者が設定するため、押しボタン式や回転式などのスイッチやタッチパネルなどのスイッチで構成する。

表示環境センサ６は、ここでは表示部８周辺の照度を検出する照度計で構成する。

画質調整部７は、乗り物酔い状態推定部３からの乗り物酔い状態情報と、画質調整設定スイッチ５からの画質調整設定情報と、表示環境センサ６からの表示環境情報とに基づいて、画像ソース４から取得した画像の画質を調整するものである。

表示部８は、ここでは、液晶ディスプレイを用いるが、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ ＲａｙＴｕｂｅ）など画像を表示できるものであれば良い。

以上のように構成された画像表示装置１の動作を、画像を再生する場合につき、図２のフローチャートを用いて説明する。

画像表示装置１で画像を表示させるにあたっては、まず、画質調整部７が画像ソース４から１フレーム分の画像を取得する（ステップＳ１）。ここで、画像ソース４は、例えばＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏのディスク、ＤＶＤドライブ、及びＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏデコーダから構成され、画質調整部７はデコード後のＤＶＤ映像の１フレームを取得する。このとき取得する形式は、アナログ、デジタルどちらでもよい。

次に、乗り物酔い状態推定部３が利用者センサ２から利用者の視線情報を取得し、この情報を処理して利用者が乗り物酔い状態であるか否かといった利用者の乗り物酔い状態を判断する（ステップＳ２）。

ここで、乗り物酔い状態推定部３の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。まず、同図に示すように、乗り物酔い状態推定部３が利用者センサ２から利用者の両目をとらえた１フレーム分の画像を取得する（ステップＳ１１）。

次に、取得した画像を利用して視線方向を算出する（ステップＳ１２）。視線方向の算出方法は、目の中における虹彩の位置を検出して算出する既知の方法を使用するが、視線方向を検出することが可能な他の任意の方法を用いてもよい。

次に、算出された視線方向を時間情報とともに蓄積する（ステップＳ１３）。続いて、短時間内における、過去一定時間の視線方向の分散Ｖ１を算出する（ステップＳ１４）。また、同様に、長時間における、過去一定時間の視線方向の分散Ｖ２を算出する（ステップＳ１５）。

次いで、短時間における分散Ｖ１と長時間における分散Ｖ２との差を計算し、この差が一定値（予め設定されているしきい値）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。なお、このしきい値は、体調悪化状態にある時の視線の分散と体調悪化状態でない時の視線の分散とのそれぞれを適当数の被験者につき、実験を行ってあらかじめ設定しておく。これら分散の差が一定値以上であれば、乗り物酔いしていると判断し（ステップＳ１７）、一定値未満であれば乗り物酔いしていないと判断する（ステップＳ１８）。

なお、乗り物酔い状態推定方法としては、利用者の視線方向を検出する方法に代えて、あるいは利用者の視線方向に加えて、発汗、体温変化を検出する温度計又は赤外線センサ、心拍数や心電図を計測するセンサ等を用いて、これらのセンサから得られる出力についての分散の推移等に基づき、乗り物酔い状態を推定することのできる任意の方法を利用するようにしてもよい。

図２のフローチャートに戻ると、体調悪化状態を判断したら、表示部８の前面に配置した照度計で構成した表示環境センサ６から照度情報を取得する（ステップＳ３）。

次に、画像ソース４から取得した１フレーム分の画像を分析して特徴量を抽出する（ステップＳ４）。特徴量としては、ここでは輝度の高周波信号の大きさとする。輝度の高周波信号は、画像を輝度／色差としてとらえ、輝度について走査線方向に周波数変換することなどにより得ることができる。

次に、画質調整部７は、画質調整条件に従った画質調整を行うか否かを判断する（ステップＳ５）。ここで、画質調整条件とは、画質調整を行うか否かを決定するための条件である。例えば、表示環境センサ６から得られた照度が一定値以下であり、かつ乗り物酔い状態推定部３で推定した上記分散の差がしきい値以上であり、かつ画質調整部７で分析した輝度の高周波成分の大きさが一定値以上であり、かつ画質調整設定スイッチ５により画質調整を行う設定となっていることが、画質調整の実行が許可される条件である。これらの条件に一つでも合致しなければ、画質調整は実行されない。

画質調整条件に合致していれば、表示環境センサ６から得た画像の視聴環境や、画質調整設定スイッチ５での利用者による設定に合った画質調整処理を行って（ステップＳ６）表示部８にて調整した画像表示し（ステップＳ７）、合致していなければ画質調整を行わうことなくそのまま表示部８にて画像表示する（ステップＳ７）。なお、画質調整は、ここでは画像の高周波成分を低下させて画像をぼやけさせる画質調整を行う。

以上のように構成した本実施の形態に係る画像表示装置１では、乗り物に乗って画像を見る際、画像表示装置以外で生成される刺激や利用環境によって利用者の体調が影響を受けるような場合にあっては、利用者の体調悪化の病状を軽減できるように画像の画質を調整することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られることなく、以下の様々な修正や変更あるいは追加が可能である。

すなわち、図２のステップＳ４では画像から抽出する特徴量として高周波信号の大きさを利用しているが、特徴量としてはこれに限定されるものではなく例えば以下の各例のような任意の特徴量とアルゴリズムの組み合わせを用いてもよい。すなわち、特徴量として、画像のコントラスト比を利用し、コントラスト比が既定値より小さければコントラストを変更する画質調整を行わないようにする。

あるいは、画像から抽出する特徴量として、画像の最大輝度や平均輝度を利用し、この最大輝度／平均輝度が既定値より小さければ輝度またはガンマ値を変更する画質調整を行わないようにする。

あるいは、画像から抽出する特徴量として、画像の最大彩度を利用し、最大彩度が既定値より小さければ彩度を変更する画質調整を行わないようにする。

あるいは、画像から抽出する特徴量として、画像をＲＧＢ（Ｒｅｄ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅ）としてとらえたときの赤の最高値を利用し、赤の最高値が既定値より小さければ色彩を変更する画質調整を行わないようにする。なお、この場合、赤でなく青や緑を用いるようにしてもよい。

あるいは、画像から抽出する特徴量として、輝度または色情報のいずれかの高周波成分を利用し、高周波成分の大きさが一定値以下であれば画像をぼやけさせる画質調整を行わないようにしてもよい。

あるいは、画像から抽出する特徴量として、画像の解像度を利用し、解像度が一定値以下であれば解像度を落とす画質調整を行わないようにしてもよい。

あるいは、画像から抽出する特徴量として、映像のフレーム数を利用し、フレーム数が一定値以下であればフレーム数を落とす画質調整を行わないようにしてもよい。

あるいは、画像から抽出する特徴量として、映像のフレーム間の動きベクトルの大きさを利用し、動きベクトルが大きい場合には画質を落とさないようにフレーム数を落とす画質調整を行わないようにしてもよい。

乗り物酔い状態推定部３では、乗り物酔い状態を、乗り物酔いしている／していないというだけの情報で推定してもよいし、乗り物酔い状態を例えば５段階、すなわち、酔っていない状態を「０」とし、強度の酔い状態を「５」として５段階に分けるなどのように複数の多段階に分けて酔い度合いを推定するようにしてもよい。この場合、酔い度合いに応じて画質調整の度合いを変更するようにすることも可能となる。また、乗り物酔い状態推定部３に代えて、乗り物酔い状態以外をも含む体調悪化状態を検出するようにしてもよい。

画質調整設定スイッチ５は、画質調整の度合いの範囲を指定するだけでなく、画質調整を行う／行わないを選択や、画質調整の度合いを調整するために使用するように構成してもよい。また、画質調整部７が画質調整方法を複数備えているものであれば、複数ある画質調整方法から一つの方法を選択するために使用してもよく、あるいは複数の画質調整方法についてそれぞれの調整度合いを変化させるために使用してもよく、あるいは複数の画質調整方法についてそれぞれの調整度合いの範囲を指定するために使用してもよく、あるいは利用者や環境の違いを異なる複数の設定として記憶するためのスイッチとしてもよいし、あるいは予め記憶してある設定を指定して呼び出すためのスイッチとしてもよいし、あるいは乗り物酔い状態の主観入力を受け付けるスイッチと兼ねる構成としてもよい。

なお、画質調整設定スイッチ５は、例えば図４のように、酔い対策スイッチ５ａとしてそれ専用に電源スイッチ９、メニュースイッチ１０と並べて表示部８の周辺に設けてもよい。あるいは、図５に示すように、電源スイッチ９の隣に酔い対策メニューを選択可能なメニュースイッチ１０を設け、その中から希望のものを選択するプラス選択スイッチ５ｂ及びマイナス選択スイッチ５ｃを併せて設けるようにしてもよい。この場合、例えばメニュースイッチ１０を押すと、同図（Ａ）に示すように、表示部８に上から順にコントラスト、色調整、その他の調整、言語、酔い対策、終了の選択アイテムが表示される。そこで、利用者が酔い対策をプラス選択ボタン５ｂやマイナス選択ボタン５ｃを使って選択すると、同図（Ｂ）に示すように、より詳細な内容、すなわち、酔い対策を行うための、コントラスト、輝度、彩度、解像度、設定保存、設定読込の各アイテムが表示部８に表示され、プラス選択ボタン５ｂやマイナス選択ボタン５ｃを使って例えば設定保存を選択すると、その下位のアイテムが表示部８に表示される。そこで、利用者はプラス選択ボタン５ｂやマイナス選択ボタン５ｃを使って希望のアイテム（ここでは、例えば設定保存の１）選択すると、そのアイテムが実行される。

また、画質調整設定スイッチ５を、乗り物酔い状態の主観入力を受け付けるスイッチと兼ねるように構成した場合、画質調整設定スイッチ５を押したことをもって利用者が乗り物酔い状態にあると判断し、乗り物酔い状態推定部３にフィードバックするように構成してもよい。この場合、乗り物酔い状態推定部３は、利用者による主観入力と取得済みのセンサ情報を比較して、乗り物酔い状態の推定アルゴリズムを更新する。

例えば、センサ情報から利用者の視線方向を解析するものにあっては、主観入力があれば主観入力から図３のステップＳ１４における期間と同じ一定期間過去の視線方向の分散Ｖ３を算出し、前述のステップＳ１６における場合と同様に、分散Ｖ３と前述のステップＳ１５で得た分散Ｖ２の差を算出する。この差がしきい値より小さければ、しきい値を今回算出された差とする。なお、フィードバック後の乗り物酔い状態の推定アルゴリズムの更新方法は上記に限定されるものではなく、漸化式を用いる等フィードバック方法であればよい。この場合、フィードバック方法は、センサによられる情報、およびその推定アルゴリズムに相応するフィードバック方法を適用する。

第２センサ６は、照度計に限定されるものではなく、表示環境を画質調整に反映させるには、表示画像の見え方に影響を与える外光の強さや方向を検出する下記センサとセンサ検出情報に基づき画質調整を行うアルゴリズムとの組み合わせを用いるようにしてもよい。すなわち、第２センサとしてはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ジャイロ、加速度センサなどを利用する車両の現在位置算出手段及び方向算出手段と時刻取得手段とを持ち、アルゴリズムとしてはこれらの第２センサからの情報に基づき表示部８に対する太陽の入射方向を算出して、順光であれば画質調整を行い、逆光であれば画質調整を行わない、等といった限定をつけてもよい。

また、第２センサとしては、加速度センサまたはジャイロ等の振動を検出することのできる任意のセンサを用いて車両ひいては画像表示装置１の振動を検出して、検出した振動の高周波成分が一定値以下であれば画像をぼやけさせるといった画質調整を行わない、といった処理を行ってもよい。

画質調整部７における画質調整処理は、表示する画像の、コントラストを下げる、輝度を下げる、彩度を下げる、色彩を調整する、画像をぼやけさせる、解像度を落とす、フレーム数を落とす、等といった画像処理のうちの一つあるいはそれらの複数の組み合わせで画質調整処理が行われる。

例えば、コントラストを下げる処理としては、１フレーム内の全画素について輝度を算出し、全画素について、全画素の輝度分布の中心値からの輝度差分を小さくするよう変換する方法等、コントラストを下げる任意の方法であればよい。また、輝度を下げる処理としては、１フレーム内の全画素について輝度を一定の割合で小さくする、ガンマ値を下げる等、輝度を下げる任意の方法であればよい。また、彩度を下げる処理としては、１フレーム内の全画素についてＲＧＢから色相、彩度、明度に変換し、彩度のみについてその値を下げる等、彩度を下げる任意の方法であればよい。また、色彩の調整処理としては、赤を弱くする、緑を強くする、青を強くする、等をするが、その方法としては、色相環上で赤を０度として赤からの距離を大きくするようにして赤を弱くしてもよいし、緑を０度として緑からの距離を小さくするようにして緑を強くしてもよいし、ＲＧＢのうちのそれぞれの色の強さを調整する、赤についてのみガンマ値を下げる、等色彩を調整する任意の方法であればよい。また、画像をぼやけさせる処理としては、デジタル的な画素の輝度、色彩に対してガウシアンオペレータをかける、平滑化フィルタをかける、アナログ的にローパスフィルタをかける、ＪＰＥＧやＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）で行われているＤＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：離散コサイン変換）等ブロック毎に周波数変換する画像圧縮方式であれば高周波の信号を落とす、等画像をぼやけさせる効果のある任意の方法であればよい。また、解像度を落とす処理としては、調整後画像の４画素値として原画像の４画像のうち左上の１画素のＲＧＢを使う等、解像度を落とす任意の方法であればよい。また、フレーム数を落とす処理としては、奇数フレームのタイミングで奇数フレームの画像を表示せずに偶数フレームの画像を表示し続ける等、フレーム数を落とす任意の方法であればよい。なお、静止画にするようにしても良い。

これらの画質調整処理は、利用者の体調悪化状態推定時に、利用者の体調悪化状態に応じて選択的に実行してもよく、あるいは順番に実行していってもよい。また体調悪化の程度によっては、同時にすべての画質処理を実行するようにしてもよい。

また、それぞれの画質処理のパラメータは、固定値としてもよいし、図５に示したように、画質調整設定スイッチ５を使用して設定画面を設けて任意値としてもよい。

また、画像表示装置では、画像表示の際に画像の画質調整と体調悪化状態の取得を継続的に行うが、画質調整を行っている時間がある一定時間を越えても、体調悪化状態の改善が見られない場合には、画質調整の度合いを画質調整設定スイッチ５により設定されている範囲内で強化するようにする。さらに長いある一定時間を越えても、体調悪化状態の改善が見られない場合には、画像表示の中断を利用者に提案を表示部８に表示する。あるいは、画質調整の中断、複数の画質調整方法のうち現在行っていない画質調整方法の起動、複数の画質調整方法のそれぞれの度合いの調整などを行うようにしてもよい。

表示部８は、画質調整が行われていれば画質調整部７から、画質調整が行われていなければ画像ソース４から直接、画像を取得し表示する。表示部８としては、液晶ディスプレイやプロジェクター等、任意の画像または映像表示デバイスであればよい。

なお、上記実施の形態に係る画像表示装置では、画像ソース４、利用者センサ２、乗り物酔い状態推定部３、画質調整部７、画質調整設定スイッチ５、表示部８、および表示環境センサ６を画像表示装置１の内部に置き、車載する構成としたが、車載する画像表示装置であっても、上記各要素のうち、利用者センサ２、画質調整設定スイッチ５、および表示部８のみを車載として備え、他の要素は車外に設置されたサーバーに持たせ無線で情報の授受を行うように、機能を車載側と車外側とに分割した構成としてもよい。

また、本発明の画像表示装置にあっては、表示環境センサ６は必ずしも必要ではなく、表示環境センサがない構成としても良い。

また、画像表示装置は複数あってもよく、その場合、乗員ごとに画質の調整を行うようにしても良い。

以上のように、本発明にかかる画像表示装置は、乗り物に乗りながら画像を見ている時に、視覚を通して利用者に与える刺激が減少することができ、また利用者に与える刺激が減少することで、視覚を通した刺激による体調の悪化要因を減少させ、利用者の体調悪化の症状を軽減あるいは予防することができるという効果を有し、人が乗り物に乗りながら画像を見るなど、外部から体調を悪化させる環境下で画像を見る際の画像表示装置等として有用である。

本発明の実施の形態に係る画像表示装置の構成を示す図 利用者が乗り物酔いしたときに図１の画像表示装置で実行される画質調整処理のフローチャート 図２のフローチャートで実行される画質調整処理のうち、乗り物酔い状態を推定する処理のフローチャート 表示部および各種スイッチが設けられた図１の画像表示装置の例を示す正面図 表示内容例を表示した表示部及び図４とは異なるスイッチが設けられた画像表示装置の別例を示す正面図

符号の説明

１ 画像表示装置
２ 利用者センサ（第１センサ）
３ 乗り物酔い状態推定部（体調悪化状態推定手段）
４ 画像ソース
５ 画質調整設定スイッチ（設定手段）
６ 表示環境センサ（第２センサ）
７ 画質調整部（画質調整手段）
８ 表示部（表示手段）

Claims (15)

1. 画像を取得する画像ソースと、
   生体状態を計測する第１センサと、
   前記第１センサで計測した生体状態から体調悪化状態を推定する体調悪化状態推定手段と、
   前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には前記画像ソースから取得する画像に対して画質の調整を行い、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態でないと推定された場合には前記画像ソースから取得する画像に対して画質の調整を行わない画質調整手段と、
   前記画像調整手段が出力した画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、前記画像ソースが取得した画像のコントラストを下げることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、前記画像ソースが取得した画像の輝度を下げることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、前記画像ソースが取得した画像の彩度を下げることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、前記画像ソースが取得した画像の色彩の調整を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、前記画像ソースが取得した画像の画像をぼやけさせることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像表示装置。
7. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、前記画像ソースが取得した画像の解像度を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像表示装置。
8. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合には、前記画像ソースが取得した画像の映像のフレームレートを調整することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか記載の画像表示装置。
9. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段により体調悪化状態であると推定された場合に、前記画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下と、輝度の低下と、彩度の低下と、色彩の調整と、画像のぼやかしと、解像度の調整と、フレームレートの調整とのうちの複数の画質調整処理を、順番に又は同時に実行することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
10. 前記体調悪化状態推定手段は、体調悪化状態を多段階に推定し、前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段で推定した段階に応じて画質調整の度合いを変化させることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の画像表示装置。
11. 前記画質調整手段の画質調整を行うか行わないかの設定と、前記画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうちから使用を希望する画質調整処理の設定と、前記画質調処理のうちから選択した複数の画質処理処理間の画質調整度合い又は処理実行順序の設定と、前記画質調整の度合いの範囲の設定と、前記設定に関する情報の保存及び読み出しとの処理のうちの少なくとも１つの処理の設定を行う設定手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の画像表示装置。
12. 前記体調悪化状態推定手段は、主観評価による利用者の体調悪化状態の入力を受けて体調悪化状態を推定するアルゴリズムを更新する学習機能を備え、
    前記設定手段は、前記体調悪化状態の主観入力を行う機能を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
13. 前記表示手段周辺の表示環境の情報を取得する第２センサを備え、
    前記画質調整手段は、第２センサから取得した前記表示手段周辺の表示環境の情報に基づき前記画質調整を行うか行わないかの判定と、前記画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうちから使用する画質調整処理の判定と、前記複数の画質調整処理のうちの複数の処理間におけるそれぞれの調整度合いの判定と、のうちから少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の画像表示装置。
14. 前記画質調整手段は、前記画像ソースから取得される画像を分析し、この分析結果により画質調整を行うか否かの判定と、前記画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうち使用する画質調整処理の判定と、前記複数の画質調整処理のうちの複数の処理間におけるそれぞれの調整度合いの判定と、のうちから少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の画像表示装置。
15. 前記画質調整手段は、前記体調悪化状態推定手段から体調悪化状態を継続的に取得し、前記体調悪化状態推定手段から継続的に取得した体調悪化状態に応じて前記画質調整手段が前記画質調整処理を継続的に一定時間行っても体調悪化状態の改善が見られなかった場合には、画質調整の度合いの強化と、画質調整の中断と、画像表示の中断の提示と、前記画像ソースが取得した画像に対しコントラストの低下、輝度の低下、彩度の低下、色彩の調整、画像のぼやかし、解像度の調整、フレームレートの調整のうち現在行っていない画質調整処理の起動と、前記画質調整処理のうちの複数の処理間における度合いの調整と、の少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の画像表示装置。

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