JP3878055B2

JP3878055B2 - 新幹線シミュレータ

Info

Publication number: JP3878055B2
Application number: JP2002134132A
Authority: JP
Inventors: 雅文佐藤; 啓貴板橋; 正一大泉; 勝赤司; 博小澤
Original assignee: Mitsubishi Precision Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Mitsubishi Precision Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: JP2003330356A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、新幹線車両の運転士及び車掌の訓練用シミュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
在来線の乗務員訓練に供するシミュレータは市場にいくつか存在する。「電車運行訓練用シミュレータ」特許第２８３７２６２号は、従来技術としての例である。これは、運転士と車掌の連携による教育訓練を行えるようにするとともに、運転士のみの訓練を可能とするため電源スイッチの操作により切り換えるようにしたものである。また、新幹線乗務員の訓練用シミュレータも存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の新幹線乗務員の訓練シミュレータでは、パソコンによる表示画面に新幹線の列車回路等を表示し、基本的な動作の学習や通常の運転のみが行えるものであった。このように、従来の新幹線乗務員の訓練用シミュレータは、教育ソフトのＣＡＩ教材や限られた機能のみであり、機能・性能が不十分であり、実践的な訓練が出来なかった。したがって、これらのものは、現実感がほとんど無いことや限られた機能のみの模擬であったため、実際の運用時に発生するトラブルの処置対応訓練には、機能・性能が不十分であり、殆どその効果が期待できなかった。その一方、最近、新幹線のトラブル時において復帰までの時間に対して社会から不満の声が高まっており、これらの処置に対する訓練シミュレータが要望されていた。
【０００４】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、乗務員に対する実践的な訓練が可能となる新幹線シミュレータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る新幹線シミュレータは、車両の模擬運転状況に応じて変化する前方情景を表示する前方表示装置と、車両状況を表示する運転席モニタと、前方表示装置に表示される停止位置目標と連携して移動する運転士用模擬停止位置目標装置とを備えるとともに外界から視覚的に遮蔽された運転室と、車掌用模擬車両と、車掌用模擬車両と運転室との通話を可能とする音声通話手段と、前記車掌用模擬車両の側方に設置し、高さを可変とした模擬隣接車両装置と、前記車掌用模擬車両の側方に位置するプラットフォーム上に設けた車掌用模擬停止位置目標装置と、を備えたものである。
【０００６】
【作用】
新幹線シミュレータは、次のように作用する。運転室からは前方表示装置に表示される前方情景を見ることができ、運転席モニタで車両状況を確認しながら、運転操作すると、その操作及び異常に応じて前方情景と車両状況の表示画像が変化する。また、駅に近づき、駅舎の画像が前方に表示され、さらに車両がプラットフォームの前端に近づくと運転士用模擬停止位置目標の画像が出現する。運転士用模擬停止位置目標が車両に近づくと、運転士用模擬停止位置目標装置が運転士用模擬停止位置目標の画像の変化に連携して運転士の方向に移動し始める。運転士はこの運転士用模擬停止位置目標装置が示す位置に停止するように操作することが出来る。運転室は外界から視覚的に遮蔽されていて、運転席モニタの車両状況の表示により判断される異常が発生したとの模擬に対して、運転士は、教官等の外部の状況を見ることが出来ず、したがって、外部に依存することが出来ず、単独で判断しなければならない。一方、運転士の模擬操作に応じて車両がプラットフォームに沿って停止模擬を行うとき、車掌用模擬車両において、運転士の模擬操作と連携してプラットフォーム上の車掌用模擬停止位置目標装置が示す停止位置目標が移動する。この移動により車掌用模擬車両が移動するように感覚される。車掌は停止位置目標が所定位置に停止したかを判断し、所定位置にないときは、音声通話手段により運転室の運転士と連絡し、所定位置に停止するように運転士に操作を促すことが出来る。また、列車が異常により駅間で停止した場合で、異常車両に隣接車両を隣接して停止させ旅客を移動させる訓練をするときは、停車地点における異常車両と隣接車両との高さの差異を実現するため模擬隣接車両装置の高さを調節することが出来る。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する。図１は一実施例を説明するシステムの構成図である。図１において、１０１は外界から視覚的に遮蔽された運転室であり部分的に破断した状態で示す。１０２は運転席、１０３は、運転室１０１内に運転席１０２の前方に設けられて、車両の模擬運転状況に応じて変化する前方情景を表示する前方表示装置、１０４は、運転席１０２の直前に位置して、車両状況を表示する運転席モニタ、１０５は、運転席１０２の上方の例えば左側方に配置され、前後方向に移動可能に支持される運転士用模擬停止位置目標装置、１０６は、運転室１０１の部屋とは別に構成され、新幹線車両を部分的に模擬した車掌用模擬車両であり、一部を破断した状態で示す。１０７は車掌用模擬車両１０６の前方側方に配置され車両の模擬運転状況に応じて変化する前方側方情景を表示する側方表示装置、１０８は、前記車掌用模擬車両１０６の側方に位置するプラットフォーム、１０９は、前記プラットフォーム１０８上に設けた車掌用模擬停止位置目標装置、１１０は、前記車掌用模擬車両１０６の側方に設置し、その高さを可変とした模擬隣接車両装置、１１１は車掌用模擬車両１０６と運転室１０１との通話を可能とする例えば電話機による音声通話手段、１１２は教官卓、１１３は模擬用ホストコンピュータであり、運転室１０１、車掌用模擬車両１０６及び教官卓１１２の操作機器の操作に応じた模擬画像をコンピュータグラフィクスの手法により発生させる画像発生装置を含み、システム全体を制御する。
【０００８】
教官が教官卓１１２により、訓練すべき目的に応じたプログラムを指定する。この指定されたプログラムにより、新幹線が運行する線、季節、時刻、発生する異常の他、運転する車両の種類（Ｅ２系、Ｅ３系，Ｅ４系等）の選択指定をすることが出来る。車両の種類の区別は、運転席モニタ１０４に表示される車両状況によって判断することが出来る。所定のプログラムにしたがった情景の画像が模擬ホストコンピュータ１１３から発生され、運転室１０１内の前方表示装置１０３、車掌用模擬車両１０６の側方の側方表示装置１０７に表示されるとともに、運転席モニタ１０４に車両状況が表示される。運転士は前方表示装置１０３及び運転席モニタ１０４の表示状況を見ながら運転機器を操作する。運転中の運転機器の操作量に応じた信号は模擬用ホストコンピュータ１１３に入力され、その操作に応じた情景変化が得られる。運転室１０１は外界から視覚的に遮蔽されていて、前方表示装置１０３及び運転席モニタ１０４の車両状況の表示により判断される異常が発生した模擬に対して、運転士は、教官等の外部の状況を見ることが出来ず、したがって、外部に依存することが出来ず、教官の指図を受けずに単独で判断しなければならない。
【０００９】
運転室１０１内の運転士用模擬停止位置目標装置１０５と前方表示装置１０３とは図２のように配置される。図２において、２０１は運転士用模擬停止位置目標装置１０５を構成する駆動ユニット、２０２は同じく運転士用模擬停止位置目標標識であり、例えばＬＥＤで構成した発光部を備え、駆動ユニット２０１により前後方向に移動するように支持される。これらは、図３のように模擬用ホストコンピュータ１１３と接続される。なお、図３において、３０１は運転機器であり、この操作量の信号が模擬用ホストコンピュータ１１３に入力される。３１１３は、模擬用ホストコンピュータ１１３に含まれる画像発生装置、３０２は駆動ユニット２０１に駆動電力を供給する停止目標ドライブユニットである。
【００１０】
運転士の運転により、列車が駅に近づくと、駅舎の画像が前方表示装置１０３に表示され、さらに車両が画像内のプラットフォームの前端に近づくと画面上に運転士用模擬停止位置目標２０１の画像が出現する（図２）。このとき、運転士用模擬停止位置目標標識２０２の発光部は発光しない。車両の模擬移動が前方表示装置１０３により模擬される運転士用模擬停止位置目標１２０２に近づいたものとなると、その表示位置は前方表示装置１０３の中央よりから画面の例えば左端に移動して、画面から外れることとなる。運転席１０２から見て、画面上の運転士用模擬停止位置目標１２０２が運転士用模擬停止位置目標標識２０２に重なり始める。これと同時に、運転士用模擬停止位置目標装置１０５が運転士用模擬停止位置目標の画像の変化に連携して、運転士用模擬停止位置目標標識２０２を発光させるとともに、駆動ユニット２０１を作動して運転士用模擬停止位置目標標識２０２を車両の速度に合わせて移動させる。運転士はこの運転士用模擬停止位置目標標識２０２が示す位置に停止するように操作することが出来る。
【００１１】
車掌用模擬車両１０６は、実際の新幹線車両の一部を用い、図示しない車掌機器を備える。車掌機器を操作することにより、その操作状況は、模擬用ホストコンピュータ１１３に入力される。模擬用ホストコンピュータ１１３は、上記プログラムのデータの他、表示すべき駅構内の情景、利用客のデータを備え、車掌機器による操作と車掌の動作と予め定めた生起する事象を模擬する。画像発生装置は、車掌の視点から見た模擬アニメーション画像を作成する。生起するべき模擬事象は、教官が予め選択することにより、所定のプログラムが選択され、実行される。車掌の視点は、車掌が乗務員室にいるとき（車両が模擬的に動いているときで、乗務員室の扉が閉まっているとき）には、当該車掌の身長から予め定めておく、車掌がプラットフォーム１０８上にいるときは、立ち位置と車掌の身長から前記模擬用ホストコンピュータ１１３により求められる。車掌の動作は、例えば図示しない位置センサにより検知される車掌のプラットフォーム１０８上の立ち位置として与えられる。側方表示装置１０７は、模擬用ホストコンピュータ１１３内の画像発生装置からの車体側方の情景画像を、車掌の視点から見た情景として表示する。車掌用模擬停止位置目標装置１０９は前記プラットフォーム１０８の縁から所定距離を置いて縁に沿って車掌用模擬車両１０６と並行して設けられる。車両用模擬停止目標はベルト上に表示され、車両が模擬する速度にしたがって前後に移動するように、ベルトの速度が制御される。
【００１２】
模擬用ホストコンピュータ１１３は、予め定められたプログラムにより、列車が駅に近づいていく処理を続行して行き、自動的あるいは運転士の操作により停止動作を模擬する。画像発生装置は、運転士の操作に応じた速度により、車掌が車両側面から見たように、側方表示装置１０７の情景を変化させる。模擬用ホストコンピュータ１１３は、運転士の操作に応じた速度により、車掌用模擬停止位置目標装置１０９のベルト速度を制御して、プラットフォーム１０８上の停止位置目標の位置を移動させる。列車が停止すると、車掌はプラットフォーム１０８上の車掌用模擬停止位置目標を車掌用模擬車両１０６の乗務員室から目で見て、車両が正しい停止位置にあるか否かを判定する。正しい位置にあると判定するときは、車両のドアを開ける。正しい位置にないと判定するときは、音声通話手段１１１により運転士に連絡する。車両が正しい位置に停車すると、車掌は、プラットフォーム１０８におり、側方表示装置１０７により乗降客の乗り降りを見ることが出来る。このとき、位置センサが車掌の位置を検出しており、この位置の視点から見た画像が画像発生装置から画像が発生され、車掌は自己が移動することに伴う視点移動に応じた画像を見ることができる。乗降が、終了すると、車掌は電車のドアを閉める。このようにして、正しいドアの開閉処置をすることが出来る。
【００１３】
車掌用模擬車両１０６と模擬隣接車両装置１１０とは図４のように配置される。図４において、４０１は車掌用模擬車両１０６の乗客乗降口と模擬隣接車両装置１１０とを連絡する渡り板である。４０２は昇降装置であり、模擬隣接車両装置１１０を例えばモータの回転駆動によりその高さを調節することが出来る。高さの指定は教官により行われ、模擬する車両及び車両の通過地点を再現する。予め定めたプログラムにより、列車が異常により駅間で停止した場合は、車掌は異常車両に救援車両を隣接して旅客を移動させる。そのため、車掌は、車掌用模擬車両１１０の乗降口の扉を開けて、用意した渡り板４０１を車掌用模擬車両１１０の乗降口と模擬隣接車両装置１１０の床面との間に差し渡す。昇降装置４０２により模擬隣接車両装置１１０の高さを調節することが出来るから、殆どの異常地点における異常車両と救援車両との高さの差異を実現することが出来る。
【００１４】
上記の異常の他、実際に起こすことが困難な故障運用トラブルによる事象を実現することが出来る。視覚的に確認できる異常は、画像発生装置により発生させることが出来、これを前方表示装置１０３または側方表示装置１０７に表示させて、次に行動すべき対処が起こせるかを訓練することが出来る。また、視覚的に直ちには確認できない故障や運用トラブルは、運転席１０２前の運転席モニタ１０４に表示される車両状況により、運転士に示すことが出来、次に行動すべき対処が起こせるかを訓練することが出来る。例えば、ノーヒューズブレーカが機能した状態、空調の異常状態、車両の分割と併合の異常等がある。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、乗務員に対する実践的な訓練が可能となり鉄道業務のサービス向上、乗務員の技術向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明するシステムの構成図である。
【図２】本発明に用いる運転士用模擬停止位置目標装置の一例を説明する図である。
【図３】本発明に用いる運転士用模擬停止位置目標装置の一例を説明する機能ブロック図である。
【図４】本発明に用いる模擬隣接車両装置の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１０１…運転室、１０２…運転席、１０３…前方表示装置、１０４…運転席モニタ、１０５…運転士用模擬停止位置目標装置、１０６…車掌用模擬車両、１０７…側方表示装置、１０８…プラットフォーム、１０９…車掌用模擬停止位置目標装置、１１０…模擬隣接車両装置、１１１…音声通話手段、１１２…教官卓、１１３…模擬用ホストコンピュータ。

Claims

車両の模擬運転状況に応じて変化する前方情景を表示する前方表示装置と、車両状況を表示する運転席モニタと、前方表示装置に表示される停止位置目標と連携して移動する運転士用模擬停止位置目標装置とを備えるとともに外界から視覚的に遮蔽された運転室と、
車掌用模擬車両と、
車掌用模擬車両と運転室との通話を可能とする音声通話手段と、
前記車掌用模擬車両の側方に設置し、高さを可変とした模擬隣接車両装置と、
前記車掌用模擬車両の側方に位置するプラットフォーム上に設けた車掌用模擬停止位置目標装置と、を備えたことを特徴とする新幹線シミュレータ。