JPH10161516A - 鉄道車両運転教習用シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 列車が減速して停車寸前になると、再生され
る路線映像が連続せず、運転操作と路線映像との相関が
とれない。 【解決手段】 運転教習区間を一定の速度で走行して撮
影した駅間路線映像を再生する駅間路線映像再生部１
０、各駅近傍を停止可能な低速で走行して撮影した駅停
車路線映像を再生する駅停車路線映像再生部１１、運転
台１からの運転操作に基づいてシミュレーション演算を
行い、次駅から所定の距離手前の地点を通過する際の列
車の走行速度が予め定められた値より大きければ駅間路
線映像再生部１０からの路線映像を選択し、小さければ
駅停車路線映像再生部１１からの路線映像に切り替える
映像切替部１２を備えている。 【効果】 精度の高い定点停止訓練が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車両におけ
る運転教習用シミュレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、例えば鉄道と技術（１９９６．
６ ＶＯＬ.７ ＮＯ.６）に掲載された従来の鉄道車両
運転教習用シミュレータを示すシステム系統図である。
図において、１は運転教習を行う運転台、２は運転台か
らなされた運転操作にしたがって列車の位置や走行速度
を計算するシミュレーション演算部、３は路線映像を再
生速度を加減速しながら再生するレーザーディスク、４
はスーパーインポーズ表示用ＣＰＵ５によって発生され
た模擬地上信号映像を、再生された路線映像に合成する
スーパーインポーズ装置である。また、６は列車の制御
部を学習するための映像を発生する制御ＣＰＵである。
スーパーインポーズ装置４および制御ＣＰＵ６で発生し
た映像はＣＤ，ＬＤ切替器７によって切り替えられ、そ
の映像はビデオプロジェクター８によりスクリーン９に
表示される。

【０００３】このような従来の鉄道車両運転教習用シミ
ュレータにおいては、運転台１で運転操作を行うと、そ
の運転内容にしたがって、シミュレーション演算部２は
列車の走行速度、位置等の演算を開始する。また、演算
結果にもとづいてレーザーディスク３の再生速度をコン
トロールする。レーザーディスク３には、予め運転教習
を開始する駅から終了する駅までの間を一定速度で走行
して撮影した映像が記憶されており、シミュレーション
演算部２の演算結果にしたがって、列車が加速すれば路
線映像の再生速度を加速、列車が減速すれば再生速度を
減速、また列車が停止すれば再生を停止させる。スーパ
ーインポーズ装置４は模擬地上信号を発生する装置であ
り、その模擬地上信号は再生された路線映像に合成され
る。模擬地上信号が合成された路線映像は、ＣＤ，ＬＤ
切替器７を通り、ビデオプロジェクター８により、運転
台１の前面に設けられたスクリーン９に投影される。ま
たそれと同時に、制御ＣＰＵ６により、列車の制御部の
動きを学習するための映像を投影することもできる。運
転員は、スクリーン９に投影された路線映像を見なが
ら、列車を制限速度にしたがって走行させたり、駅の所
定の位置に停止させたりする教習を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の鉄
道車両運転教習用シミュレータでは、レーザーディスク
に記憶されている路線映像が一定速度で走行して撮影し
たものであるので、それより遅い速度で再生すると連続
映像にならない。そのため、列車速度を０ｋｍ／ｈに減
速していくという列車の停止操作を行う場合、その微妙
な運転操作とわずかな路線映像の動きとの相関がとれ
ず、精度の高い定点停止訓練が行えないといった問題点
があった。また、その問題点を解消するために路線映像
をより遅い速度で撮影したものを用いようとしても、レ
ーザーディスクの記憶容量をオーバーしてしまうため実
現できなかった。

【０００５】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、精度の高い定点停
止訓練が行える鉄道車両運転教習用シミュレータを得る
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る鉄道車両
運転教習用シミュレータは、運転教習を開始する駅から
終了する駅までの駅間路線映像と、その間に存在する各
駅で停車する場合の各駅近傍の路線映像である駅停車路
線映像とを保持し、運転教習の開始と同時に、車両の走
行に伴って運転台から臨めるであろう路線映像を表示装
置に再生する手段、および走行条件によって再生する路
線映像として、上記駅間路線映像と上記駅停車路線映像
とを切り替える手段を備えるものである。

【０００７】また、駅停車路線映像は、各駅近傍を低速
走行して撮影したビデオ映像とするものである。

【０００８】また、駅停車路線映像は、各駅近傍の風景
をコンピュータグラフィックによって作成するものであ
る。

【０００９】また、駅間路線映像から駅停車路線映像へ
の切り替えは、当該駅から所定の距離手前の地点を通過
する際の車両の走行速度が予め定められた速度より遅い
場合に行うものである。

【００１０】また、駅間路線映像と駅停車路線映像とで
映像に重複する区間を持ち、上記区間内の映像におい
て、同一地点を示すそれぞれの映像に同期信号を記憶さ
せ、上記駅間路線映像と駅停車路線映像とを切り替えた
際に再生映像の同期をとるようにするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の一形態例である
鉄道車両運転教習用シミュレータを示す機能ブロック図
である。図において、１、２および９は従来装置のもの
と同一または相当部分である。１０は教習の開始する駅
から終了する駅までの路線を一定速度で撮影した路線映
像を再生する駅間路線映像再生部、１１は駅近傍を低速
で撮影した路線映像を再生する駅停車路線映像再生部、
１２は再生する映像として駅間路線映像と駅停車路線映
像とを切り替える映像切替部、１３は再生された路線映
像に地上模擬信号発生部１４からの模擬地上信号を合成
する映像合成部である。また、１５は列車の制御を学習
するための映像を発生する回路教習部で、１６は映像合
成部１３からの映像とともに回路教習部１５からの映像
を投影するか否かを切り替える学習事項切替部である。
学習事項切替部１６によって発生した映像は映像表示部
１７によってスクリーン９に投影される。

【００１２】このように構成された鉄道車両運転教習用
シミュレータにおいては、運転台１で運転操作を行う
と、その運転内容にしたがって、シミュレーション演算
部２は列車の走行速度、位置等の演算を開始する。ま
た、演算結果にもとづいて駅間路線映像再生部１０また
は駅停車路線映像再生部１１の再生速度をコントロール
する。駅間路線映像再生部１０には、予め運転教習を開
始する駅から終了する駅までの間を一定速度で走行して
撮影した映像が記憶されており、駅停車路線映像再生部
１１には、各駅近傍を停止可能な低速で走行して撮影し
た映像が記憶されている。映像切替部１２は、シミュレ
ーション演算部２の演算結果にしたがって、列車が加速
すれば路線映像の再生速度を加速、列車が減速すれば再
生速度を減速するとともに、列車の走行速度によって再
生する路線映像として、駅間路線映像と駅停車路線映像
とを切り替える。路線映像の切り替えについて、図２を
用いて説明する。

【００１３】図２において、横軸は列車の位置で右端に
次駅がある。縦軸は列車速度で、グラフは次駅で列車が
停車する場合に減速していく様子を表している。まず、
列車が駅間を所定の制限速度で走行している時は、駅間
路線映像が選択されている。そして、次駅の所定の距離
手前であるＡ地点を通過する際の列車の走行速度を検知
し、その速度が速度規定値（ｖ₀〜ｖ₁）の範囲内であれ
ば次駅に停車するものと判断し、駅停車路線映像の再生
を開始する。この時点では、駅間路線映像と駅停車路線
映像の両方が再生しており、それらの映像の同期を図る
必要がある。そのため、両路線映像に重複する区間（Ａ
地点〜Ｂ地点）を設定し、その区間内の複数の同一点に
同期信号を設けて同期を図る。そして、列車がＢ地点に
到達した時点で、駅間路線映像の再生を停止し、停車駅
路線映像のみの再生とする。Ｂ地点から次駅の停止点ま
で列車は減速を続けて速度が０に近づくが、再生されて
いる停車駅路線映像は、停止可能な速度で走行して撮影
した路線映像であるので、運転操作に十分対応した路線
映像が得られる。

【００１４】映像合成部１３は、映像切替部１２から発
生した映像に模擬地上信号発生部１４からの模擬地上信
号の映像を合成する。学習事項切替部１６は、映像合成
部１３からの映像を映像表示部１７に出力し、その映像
がスクリーン９に投影される。また、回路教習部１５
は、列車の制御部分の動きを学習するための映像を発生
し、必要があれば、学習事項切替部１６によって路線映
像とともにスクリーンに投影される。以上により、運転
員は運転教習時、駅停車のために列車の速度を遅くして
もきめ細かい路線映像がスクリーンに投影されるので、
精度の高い定点停止訓練が行える。

【００１５】実施の形態２．なお、上記実施の形態１に
おいては、駅停車路線映像として、駅近傍を停止可能な
低速で走行して撮影したビデオ映像を用いたが、低速走
行にも限界があり、特に停止点寸前部分においては運転
操作と路線映像との相関関係が完全ではなかった。本実
施の形態２においては、駅停車路線映像として駅近傍の
風景をコンピュータグラフィックにより作図したものを
保持するものとする。例えば、１／３０秒周期で、コン
ピュータ上の仮想空間での列車位置をシミュレーション
演算により求め、各周期における列車位置からのプラッ
トホームや駅舎ビルなどの駅近傍風景をコンピュータグ
ラフィックにより作図する。そして、運転教習時、列車
の走行にしたがって、それら駅近傍風景をリアルタイム
に合成することにより、相関のとれた路線映像が得られ
る。作図の間隔を短くすればするほど、運転操作と路線
映像との相関関係がとれるということはいうまでもな
い。また、コンピュータグラフィックによる作図は駅近
傍の風景に限っているので、作図データの量にも対応可
能である。

【００１６】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００１７】運転教習を開始する駅から終了する駅まで
の駅間路線映像と、その間に存在する各駅で停車する場
合の各駅近傍の路線映像である駅停車路線映像とを保持
し、走行条件によって上記駅間路線映像と上記駅停車路
線映像とを切り替えて再生するようにしたので、運転操
作に対応した路線映像が投影される。

【００１８】また、駅停車路線映像は各駅近傍を低速走
行して撮影したビデオ映像を用いるので、駅における定
点停止訓練を行う場合に連続した路線映像が得られる。

【００１９】また、駅停車路線映像は駅近傍の風景をコ
ンピュータグラフィックにより作成するので、さらに精
度の高い定点停止訓練が実現できる。

【００２０】また、次駅から所定の距離手前の地点を通
過する際の車両の走行速度が予め定められた速度より遅
い場合に、次駅で停車すると判断して駅間路線映像から
駅停車路線映像へ切り替えられるので、最適な路線映像
が投影される。

【００２１】また、駅間路線映像と駅停車路線映像との
重複する区間に同期信号を記憶させたので、上記駅間路
線映像と駅停車路線映像とを切り替えた際に連続した路
線映像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態例である鉄道車両運
転教習用シミュレータを示す機能ブロック図である。

【図２】 この発明の実施の一形態例における駅間路線
映像から駅停車路線映像への切り替えを説明する図であ
る。

【図３】 従来の鉄道車両運転教習用シミュレータを示
すシステム系統図である。

【符号の説明】

１ 運転台、２ シミュレーション演算部、９ スクリ
ーン、１０ 駅間路線映像再生部、１１ 駅停車路線映
像再生部、１２ 映像切替部、１７ 映像表示部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転教習を開始する駅から終了する駅ま
   での駅間路線映像と、その間に存在する各駅で停車する
   場合の各駅近傍の路線映像である駅停車路線映像とを保
   持し、運転教習の開始と同時に、車両の走行に伴って運
   転台から臨めるであろう路線映像を表示装置に再生する
   手段、および走行条件によって再生する路線映像とし
   て、上記駅間路線映像と上記駅停車路線映像とを切り替
   える手段を備えたことを特徴とする鉄道車両運転教習用
   シミュレータ。
2. 【請求項２】 駅停車路線映像は、各駅近傍を低速走行
   して撮影したビデオ映像とすることを特徴とする請求項
   １記載の鉄道車両運転教習用シミュレータ。
3. 【請求項３】 駅停車路線映像はコンピュータグラフィ
   ックにより作成することを特徴とする請求項１記載の鉄
   道車両運転教習用シミュレータ。
4. 【請求項４】 駅間路線映像から駅停車路線映像への切
   り替えは、当該駅から所定の距離手前の地点を通過する
   際の車両の走行速度が予め定められた速度より遅い場合
   に行うようにしたことを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれかに記載の鉄道車両運転教習用シミュレータ。
5. 【請求項５】 駅間路線映像と駅停車路線映像とで映像
   に重複する区間を持ち、上記区間内の映像において、同
   一地点を示すそれぞれの映像に同期信号を記憶させ、上
   記駅間路線映像と駅停車路線映像とを切り替えた際に再
   生映像の同期をとるようにしたことを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれかに記載の鉄道車両運転教習用シミ
   ュレータ。