JP2008276050A - Apparatus and method for simulating operation - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a subject with a simulation experience for operation of a steam locomotive with reality. <P>SOLUTION: An operation simulation apparatus 100 detects feeding quantity and a feeding position of imitation coals 87 fed into a fire box 51 of an imitation boiler section 50, calculates simulated vapor pressure of the imitation boiler section 50 in accordance with the result of detection and supply quantity of cold water, hot water, and the like supplied to the imitation boiler section 50, calculates simulated tractive power of the steam locomotive on the basis of the calculated simulated vapor pressure and the operation state of driving operation equipment 10B provided in an operator cab 10A, and calculates the running speed of the steam locomotive on the basis of the calculated simulated tractive power and influence information such as braking force, running resistance, and vehicle weight affecting the traveling of the steam locomotive. Also, the operation simulation apparatus 100 controls, in accordance with the result of detection of the imitation coals 87, a lighting device 57 to simulate the burning state of the imitation coals 87 in the fire box 51 with lighting. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、蒸気機関車の運転を被験者に疑似体験させる運転模擬装置および運転模擬方法に関する。   The present invention relates to a driving simulation apparatus and a driving simulation method that allow a subject to experience the operation of a steam locomotive.

従来より、被験者に様々な状況を疑似体験をさせる模擬装置として、例えば電車などの運転を疑似体験させる運転模擬装置が知られている。このような運転模擬装置は、例えば次のように構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a simulation device that allows a subject to experience various situations, for example, a driving simulation device that simulates driving such as a train is known. Such a driving simulation device is configured as follows, for example.

すなわち、下記特許文献1に開示されている運転模擬装置は、電車を仮想的に運転するようなシミュレーションゲームにおいて、ゲーム画面上に第1の画像領域(運転席前方の窓越しに見える動画風景)と、それ以外の第2の画像領域である運転操作盤とを表示する。そして、第1の画像領域内の所定領域の輝度平均値(すなわち、運転席の窓越しに見える部分の明るさ)に応じて、運転操作盤上の明るさやメータの照明の点灯/消灯を制御することで、リアリティがあり、かつ臨場感溢れたゲームなどを実現できる構成とされている。   That is, the driving simulation device disclosed in Patent Document 1 below is a simulation game in which a train is virtually driven. In a simulation game, the first image area (moving image scenery seen through the window in front of the driver's seat) is displayed on the game screen. And a driving operation panel which is the other second image area. Then, the brightness on the driver's operation panel and the lighting / extinguishing of meter illumination are controlled in accordance with the average luminance value of the predetermined area in the first image area (that is, the brightness of the portion that can be seen through the window of the driver's seat). By doing so, it is configured to be able to realize a realistic and realistic game.

また、下記特許文献2に開示されている運転模擬装置は、車掌などの被験者が訓練を行うためのものであり、プラットフォーム上の表示装置が停止位置目標を表示し、模擬車両が運転手の操作状態に応じた速度を出力し、この情報に基づき車掌室の窓から前方を見た風景がプラットフォーム前方に表示される。これとともに、プラットフォーム前方から車掌室付近まで設けた表示装置に、停止位置目標の表示位置を順次変化させて模擬車両の速度に応じて表示することで、プラットフォームの停止位置目標の形状、色などの設定を自由に行い、車掌の訓練生の訓練に供することができる構成とされている。   Further, the driving simulation device disclosed in Patent Document 2 below is for a subject such as a conductor to train, a display device on the platform displays a stop position target, and the simulated vehicle is operated by the driver. A speed corresponding to the state is output, and based on this information, a landscape viewed from the window of the conductor's compartment is displayed in front of the platform. At the same time, by changing the display position of the stop position target sequentially according to the speed of the simulated vehicle on the display device provided from the front of the platform to the vicinity of the conductor's compartment, the platform stop position target shape, color, etc. It is configured so that it can be set freely and used for the training of conductors of conductors.

特開2002−273030号公報JP 2002-273030 A 特開2003−216018号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-2116018

しかしながら、上述した特許文献1に開示されている運転模擬装置では、表示装置のゲーム画面上に動画風景や運転操作盤などの画像を表示して擬似的に運転を行うものであるため、実際に実物と同様に造られた計器類や操作レバーを有する運転席にて擬似的に運転操作を行い、より現実に近い形で運転を被験者に模擬体験させることができないという問題があった。   However, in the driving simulation device disclosed in Patent Document 1 described above, an image such as a moving image scenery or a driving operation panel is displayed on the game screen of the display device to perform a pseudo driving. There is a problem that it is not possible to perform a simulated operation in a driver's seat having instruments and operation levers that are made in the same manner as the real thing, and to make the subject experience a simulated operation in a more realistic manner.

また、上述した特許文献2に開示されている運転模擬装置では、プラットフォームの停止位置目標に電車を停止させることを主目的とした模擬装置であり、車掌の訓練生が乗務員室から停止位置が正しいか否かを判断してドアの開閉を操作するものであるため、同様に運転席にて擬似的に運転操作を行って現実に近い形で被験者に運転を模擬体験をさせることができないという問題がある。   In addition, the driving simulation device disclosed in Patent Document 2 described above is a simulation device whose main purpose is to stop the train at the platform stop position target, and the trainee trainee has the correct stop position from the crew room. In the same way, it is a matter of operating the door opening and closing, so that it is not possible to simulate the driving operation in the driver's seat and make the subject experience simulated driving in a form close to reality There is.

特に、これら特許文献1および特許文献2に開示されている運転模擬装置は、電車に関した模擬体験を実施するように設計されたものであるため、例えば蒸気機関車のような操作系統が複雑な車両に対しての模擬体験を想定したものではなかった。   In particular, since the driving simulation devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are designed to perform a simulation experience related to a train, an operation system such as a steam locomotive is complicated. It was not intended to simulate a vehicle experience.

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、蒸気機関車の運転に関して、現実に近い形で被験者に模擬体験させることができる運転模擬装置および運転模擬方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a driving simulation device and a driving simulation method that allow a subject to have a simulation experience in a manner close to reality with respect to the operation of a steam locomotive in order to eliminate the above-described problems caused by the prior art. To do.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る運転模擬装置は、蒸気機関車の運転を被験者に疑似体験させる運転模擬装置であって、前記蒸気機関車の車体部における運転室を模倣した模擬運転室に設置される模擬ボイラー部の火室内に投入された疑似石炭の投入量および投入位置を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された検出結果と、前記模擬ボイラー部に供給された疑似水分の供給量とに応じて、該模擬ボイラー部の模擬蒸気圧を算出する模擬蒸気圧算出手段と、前記模擬蒸気圧算出手段によって算出された模擬蒸気圧と、前記運転室に設けられた前記蒸気機関車の動作に関する操作部の操作状況とに基づいて、前記蒸気機関車の模擬牽引力を算出する模擬牽引力算出手段と、前記模擬牽引力算出手段によって算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報とに基づいて、前記蒸気機関車の走行速度を算出する速度算出手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an operation simulation apparatus according to the present invention is an operation simulation apparatus that allows a subject to experience the operation of a steam locomotive, and includes a cab in a body part of the steam locomotive. Detecting means for detecting the amount and position of the simulated coal put into the fire chamber of the simulated boiler unit installed in the simulated cab that imitates the detection result detected by the detecting means, and the simulated boiler unit A simulated steam pressure calculating means for calculating a simulated steam pressure of the simulated boiler unit according to the supply amount of the simulated moisture supplied to the engine, a simulated steam pressure calculated by the simulated steam pressure calculating means, and the cab And a simulated traction force calculating means for calculating a simulated traction force of the steam locomotive based on the operation status of the operation section relating to the operation of the steam locomotive provided in the And the calculated simulated traction, the based on the affect various effect information with respect to the travel of the steam locomotive, characterized in that a speed calculation means for calculating a traveling speed of the steam locomotive.

本発明に係る運転模擬装置は、このように構成されることにより、蒸気機関車の運転に関して、現実に近い形で被験者に模擬体験させることができる。特に、模擬ボイラー部の火室における疑似石炭の燃焼管理(すなわち、燃焼を調節する作業)を、操作部の操作と並行して行わせることができ、より現実に近い形で模擬体験をさせることができる。   The operation simulation device according to the present invention is configured in this way, and can allow the subject to experience a simulation in a form close to reality regarding the operation of the steam locomotive. In particular, the simulated coal combustion management in the fire chamber of the simulated boiler unit (ie, the work of adjusting combustion) can be performed in parallel with the operation of the operation unit, and the simulated experience can be made more realistic. Can do.

前記速度算出手段によって算出された走行速度に応じて、前記運転室の車窓風景の映像を表す画像情報を表示装置の表示画面上に表示する画像表示手段をさらに備えた構成とされていてもよい。   In accordance with the traveling speed calculated by the speed calculating means, the image display means may further comprise image display means for displaying on the display screen of the display device image information representing the image of the driver's cab window scenery. .

前記検出手段によって検出された検出結果と、前記模擬蒸気圧算出手段によって算出された模擬蒸気圧と、前記運転室に設けられた前記操作部の操作状況と、前記模擬牽引力算出手段によって算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報と、前記速度算出手段によって算出された走行速度とに基づいて、前記蒸気機関車の動作状況を判断する動作状況判断手段と、前記動作状況判断手段によって判断された動作状況に応じて音声を出力する音声出力手段とをさらに備えた構成とされていてもよい。   The detection result detected by the detection unit, the simulated vapor pressure calculated by the simulated vapor pressure calculation unit, the operation status of the operation unit provided in the cab, and the simulated traction force calculation unit An operation state determination unit that determines an operation state of the steam locomotive based on simulated traction force, various pieces of influence information that affects the traveling of the steam locomotive, and the traveling speed calculated by the speed calculation unit; The sound output means for outputting a sound in accordance with the operation status determined by the operation status determination means may be further provided.

前記動作状況判断手段によって判断された動作状況に応じて、少なくとも前記運転室に振動を与える揺動手段をさらに備えた構成とされていてもよい。   According to the operation status determined by the operation status determination means, it may be configured to further include a swinging means that applies vibration to at least the cab.

前記検出手段によって検出された検出結果に応じて、前記火室内における前記疑似石炭の燃焼状況を照明により演出する照明演出手段をさらに備えた構成とされていてもよい。   According to the detection result detected by the said detection means, it may be set as the structure further equipped with the illumination production | presentation means which produces the combustion condition of the said pseudo coal in the said fire chamber by illumination.

前記検出手段は、前記火室内に投入された疑似石炭の通過個数および通過位置を検出可能なマトリクス状の検知領域を有する物体通過センサを有する構成とされていてもよい。   The detection means may be configured to include an object passage sensor having a matrix-like detection region capable of detecting the number of passages and passage positions of the pseudo coal put into the firebox.

前記照明演出手段は、前記物体通過センサの前記マトリクス状の検知領域にそれぞれ対応する光源を有し、各光源から前記火室内の床面部に向けて照射される光の色および照度を変えて前記燃焼状況を演出する構成とされていてもよい。   The illumination effect means has light sources respectively corresponding to the matrix-like detection areas of the object passage sensor, and changes the color and illuminance of light emitted from each light source toward the floor surface portion in the firebox. You may be set as the structure which produces a combustion condition.

前記音声出力手段は、前記動作状況判断手段によって動作状況に異常が生じたと判断された場合に、所定の警報音を出力する構成とされていてもよい。   The voice output unit may be configured to output a predetermined alarm sound when the operation status determination unit determines that an abnormality has occurred in the operation status.

前記影響情報は、例えば、前記蒸気機関車の制動力、走行抵抗および車両重量のうちの少なくとも一つに関する情報である。   The influence information is, for example, information on at least one of the braking force, running resistance, and vehicle weight of the steam locomotive.

本発明に係る運転模擬方法は、蒸気機関車の運転を被験者に疑似体験させる運転模擬方法であって、前記蒸気機関車の車体部における運転室を模倣した模擬運転室に設置される模擬ボイラー部の火室内に投入された疑似石炭の投入量および投入位置を検出する検出工程と、前記検出工程にて検出された検出結果と、前記模擬ボイラー部に供給された疑似水分の供給量とに応じて、該模擬ボイラー部の模擬蒸気圧を算出する模擬蒸気圧算出工程と、前記模擬蒸気圧算出工程にて算出された模擬蒸気圧と、前記運転室に設けられた前記蒸気機関車の動作に関する操作部の操作状況とに基づいて、前記蒸気機関車の模擬牽引力を算出する模擬牽引力算出工程と、前記模擬牽引力算出工程にて算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報とに基づいて、前記蒸気機関車の走行速度を算出する速度算出工程とを含むことを特徴とする。   The driving simulation method according to the present invention is a driving simulation method that allows a subject to experience the operation of a steam locomotive, and is a simulated boiler unit installed in a simulated driver's room that simulates the driver's cab in the body of the steam locomotive. In accordance with a detection step of detecting the amount and position of the pseudo coal put into the fire chamber, the detection result detected in the detection step, and the supply amount of the pseudo water supplied to the simulated boiler unit The simulated steam pressure calculating step for calculating the simulated steam pressure of the simulated boiler section, the simulated steam pressure calculated in the simulated steam pressure calculating step, and the operation of the steam locomotive provided in the cab Based on the operation status of the operation unit, a simulated traction force calculating step for calculating a simulated traction force of the steam locomotive, a simulated traction force calculated in the simulated traction force calculation step, and travel of the steam locomotive Based on the various effect information on the sound, characterized in that it comprises a speed calculation step of calculating the running speed of the steam locomotive.

本発明に係る運転模擬方法は、このように構成されることにより、蒸気機関車の運転に関して、現実に近い形で被験者に模擬体験させることができる。   By configuring the operation simulation method according to the present invention in this way, the test subject can be caused to experience a simulation in a form close to reality regarding the operation of the steam locomotive.

本発明に係る運転模擬装置および運転模擬方法によれば、蒸気機関車の運転に関して、現実に近い形で被験者に模擬体験させることができるという効果を奏する。   According to the driving simulation device and the driving simulation method according to the present invention, there is an effect that the subject can have a simulation experience in a form close to reality with respect to the operation of the steam locomotive.

以下、添付の図面を参照して、本発明に係る運転模擬装置および運転模擬方法の実施の形態を説明する。   Embodiments of a driving simulation apparatus and a driving simulation method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る運転模擬装置の全体構成の例を一部を省略して示す構成図、図2は同運転模擬装置の車体部の例を示す正面図、図3は同運転模擬装置の車体部の例を一部を透過状態にて示す外観斜視図、図4は同運転模擬装置の車体部の一部を拡大して透過状態にて示す斜視図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a driving simulation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing an example of a vehicle body part of the driving simulation apparatus. FIG. 4 is an external perspective view showing a part of the vehicle body portion of the driving simulation device in a transparent state, and FIG. 4 is an enlarged perspective view of a part of the vehicle body portion of the driving simulation device in a transparent state.

また、図5は、同運転模擬装置のハードウェア構成の例を示す構成図、図6は同運転模擬装置のソフトウェア構成の例を示す構成図、図7は同運転模擬装置の車体部における照明演出を説明するための説明図、図8は同運転模擬装置にて実行される運転模擬方法の運転模擬動作処理手順を説明するためのフローチャートである。   FIG. 5 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the driving simulator, FIG. 6 is a block diagram showing an example of the software configuration of the driving simulator, and FIG. 7 is an illumination in the vehicle body of the driving simulator. FIG. 8 is a flowchart for explaining a driving simulation operation processing procedure of a driving simulation method executed by the driving simulation device.

図1〜図3に示すように、運転模擬装置100は、例えば、蒸気機関車の実際の車体部を模倣した車体部10と、この車体部10における運転室10Aに設けられた前方窓72A,72Bおよび側方窓73A,73B(73Aは図に表れていない)から見える実際の車窓風景の映像が表示される表示画面70A,70Bとを備える。   As shown in FIGS. 1 to 3, the driving simulation device 100 includes, for example, a vehicle body portion 10 that imitates an actual vehicle body portion of a steam locomotive, and front windows 72A provided in a driver's cab 10A in the vehicle body portion 10. 72B and side windows 73A and 73B (73A is not shown in the figure) and display screens 70A and 70B on which an image of an actual vehicle window scenery is displayed.

また、運転模擬装置100は、この表示画面70A,70Bに車窓風景の映像を表示する表示装置71A,71Bと、蒸気機関車の運転模擬に関するガイダンスを表示するガイダンスディスプレイ80と、運転模擬装置100の全体を制御する制御装置90とを備えている。   In addition, the driving simulation device 100 includes display devices 71A and 71B that display images of the vehicle window scenery on the display screens 70A and 70B, a guidance display 80 that displays guidance regarding driving simulation of the steam locomotive, and the driving simulation device 100. And a control device 90 for controlling the whole.

車体部10は、蒸気機関車の模擬運転操作などを行うための運転室10Aと、この運転室10Aの前方側に一体的に形成された模擬ボイラー部50と、この模擬ボイラー部50に設けられた疑似石炭が模擬的に燃焼する火室51とを備える。なお、疑似石炭は、実物の石炭を模した硬質樹脂部材からなる運転模擬装置100における疑似燃料である。   The vehicle body unit 10 is provided in a driver's cab 10A for performing a simulated driving operation of a steam locomotive, a simulated boiler unit 50 integrally formed on the front side of the driver's cab 10A, and the simulated boiler unit 50. A fire chamber 51 in which simulated coal is burned in a simulated manner. The pseudo coal is a pseudo fuel in the operation simulation apparatus 100 made of a hard resin member simulating real coal.

また、車体部10は、この火室51に投入された疑似石炭が降下して収められる回収カート60と、運転室10Aの後方側に疑似石炭の供給口42が臨むように設けられた回収カート60を昇降させる回収カート昇降機41と、この回収カート昇降機41を駆動する駆動装置40とを備えている。   The vehicle body 10 includes a recovery cart 60 in which the pseudo coal put into the firebox 51 is lowered and stored, and a recovery cart provided so that the pseudo coal supply port 42 faces the rear side of the cab 10A. A collection cart elevator 41 that raises and lowers 60 and a drive device 40 that drives the collection cart elevator 41 are provided.

したがって、この運転模擬装置100では、火室51に投入された疑似石炭が回収カート60内に貯留され、例えば、図3中白抜き矢印Xで示す方向に手動あるいは自動により引き出されて回収カート昇降機41に図3中白抜き矢印Yで示す方向に収められるように運搬された回収カート60が、回収カート昇降機41にて駆動装置40により図3中白抜き矢印Zで示す方向に上昇される。そして、運転模擬装置100は、この回収カート60内の疑似石炭が供給口42を介して運転室10A内に排出されることにより、再び疑似石炭が火室51内に投入可能に供給される構造を実現する。   Therefore, in this operation simulation apparatus 100, the pseudo coal put into the firebox 51 is stored in the recovery cart 60, and is, for example, pulled out manually or automatically in the direction indicated by the white arrow X in FIG. The collection cart 60 transported so as to be accommodated in 41 in the direction indicated by the white arrow Y in FIG. 3 is raised in the direction indicated by the white arrow Z in FIG. The operation simulation device 100 has a structure in which the pseudo coal in the collection cart 60 is discharged into the operation room 10A through the supply port 42, so that the pseudo coal is again supplied into the fire chamber 51 so as to be able to be input. Is realized.

なお、この車体部10には、運転室10Aが載置される基台95に設けられ、蒸気機関車の動作状況に応じて、少なくとも運転室10Aに振動を与える揺動装置11が接続されている。そして、この運転室10Aの床面には、後方側に延びる延長デッキ12と、手摺13とが設けられ、運転室10Aの左右側所定位置には、運転席14A,14Bがそれぞれ設けられている。   The vehicle body 10 is connected to a swinging device 11 that is provided on a base 95 on which the cab 10A is placed, and that vibrates at least the cab 10A according to the operating condition of the steam locomotive. Yes. An extension deck 12 extending to the rear side and a handrail 13 are provided on the floor surface of the cab 10A, and driver seats 14A and 14B are provided at predetermined positions on the left and right sides of the cab 10A. .

車体部10の運転室10Aの正面側のレイアウトは、例えば次のように構成される。すなわち、運転室10Aの正面には、この運転模擬装置100においては、中央に模擬ボイラー部50が配置されている。また、運転室10Aには、左側の運転席14Aの近傍に、蒸気機関車の前進あるいは後退を切り替える逆転機のギアの位置を表示する逆転機位置表示器20と、蒸気機関車の走行速度を表示する速度計21とが設けられている。   The layout of the front side of the cab 10A of the vehicle body 10 is configured as follows, for example. That is, in the operation simulation apparatus 100, the simulation boiler unit 50 is disposed in the center of the front of the cab 10A. Further, in the cab 10A, in the vicinity of the left driver's seat 14A, a reversing machine position indicator 20 that displays the position of the gear of the reversing machine that switches forward and backward of the steam locomotive, and the traveling speed of the steam locomotive are displayed. A speedometer 21 for displaying is provided.

さらに、運転室10Aには、左側の運転席14Aの近傍に、逆転機を操作するための逆転機ハンドル22と、砂まき弁を操作するための砂まき弁作用コック23と、シリンダ排水弁を操作するためのシリンダ排水弁作用コック24と、バイパス弁を操作するためのバイパス弁作用コック25とが設けられている。   Further, in the cab 10A, a reversing machine handle 22 for operating the reversing machine, a sanding valve action cock 23 for operating the sanding valve, and a cylinder drain valve are provided in the vicinity of the left driver's seat 14A. A cylinder drain valve action cock 24 for operating and a bypass valve action cock 25 for operating the bypass valve are provided.

また、運転室10Aの左側の運転席14Aの近傍における模擬ボイラー部50には、蒸気機関車の走行速度を加速させるアクセル弁を操作するためのアクセル加減弁テコ31と、汽笛を鳴らすために操作される汽笛作用棒32と、ブレーキの圧力を表示するブレーキ圧力計26とが設けられている。   The simulated boiler section 50 in the vicinity of the driver's seat 14A on the left side of the cab 10A has an accelerator control valve lever 31 for operating an accelerator valve for accelerating the traveling speed of the steam locomotive, and an operation for sounding a whistle. The whistle action rod 32 and the brake pressure gauge 26 for displaying the brake pressure are provided.

さらに、運転席14Aの近傍における模擬ボイラー部50には、単独ブレーキ弁を操作するための単独ブレーキ弁作用コック27と、自動ブレーキ弁を操作するための自動ブレーキ弁作用コック28と、模擬ボイラー部50に供給される疑似水分の水面位置を表示するための水面計30とが設けられている。   Further, the simulated boiler unit 50 in the vicinity of the driver's seat 14A includes a single brake valve action cock 27 for operating the single brake valve, an automatic brake valve action cock 28 for operating the automatic brake valve, and a simulated boiler part. A water level meter 30 for displaying the water surface position of the pseudo moisture supplied to the water 50 is provided.

そして、この模擬ボイラー部50の中央下方には、火室51の投炭口52と連通する焚口34と、この焚口34を開閉する開閉扉35を操作するための焚口取っ手33とが設けられている。なお、この開閉扉35は、運転模擬装置100にて運転模擬動作が開始された場合に、被験者が手や指を挟まないように全閉状態にはならないように設置されている。   Further, below the center of the simulated boiler section 50, there is provided a shed 34 that communicates with the coal injection port 52 of the firebox 51 and a shed handle 33 for operating the open / close door 35 that opens and closes the shed 34. Yes. The open / close door 35 is installed so as not to be fully closed so that the subject does not pinch his hand or fingers when the driving simulation operation is started by the driving simulation device 100.

この模擬ボイラー部50の上方側の運転室10Aには、シリンダ内の圧力を表示するためのシリンダ圧力計15と、ボイラー内の圧力を表示するためのボイラー圧力計16と、その他のボイラーの状態(例えば、ボイラー内の温度など)を表示する表示計17とが設けられている。   In the cab 10A above the simulated boiler unit 50, a cylinder pressure gauge 15 for displaying the pressure in the cylinder, a boiler pressure gauge 16 for displaying the pressure in the boiler, and other boiler states An indicator 17 for displaying (for example, temperature in the boiler) is provided.

また、模擬ボイラー部50の中央上方には、疑似水分としての冷水を模擬ボイラー部50に供給するための給水ポンプ18と、ブロアを止めるために操作されるブロア止弁19とが設けられている。さらに、運転室10Aの右側の運転席14Bの近傍における模擬ボイラー部50には、疑似水分としての温水を模擬ボイラー部50に供給するための注水器29が設けられている。   Further, a water supply pump 18 for supplying cold water as pseudo moisture to the simulated boiler unit 50 and a blower stop valve 19 operated to stop the blower are provided above the center of the simulated boiler unit 50. . Further, the simulated boiler unit 50 in the vicinity of the driver's seat 14B on the right side of the cab 10A is provided with a water injector 29 for supplying warm water as simulated moisture to the simulated boiler unit 50.

模擬ボイラー部50の火室51内には、上述した焚口34と連通する投炭口52およびこの投炭口52を介して投入された疑似石炭が回収カート60に排出される排出口52Aが形成された火室ダクト56と、この火室ダクト56の内部に設けられ、投炭口52から投入された疑似石炭の投入量および投入位置を検出するセンサ部59とが設けられている。   In the fire chamber 51 of the simulated boiler unit 50, a coal outlet 52 that communicates with the above-described dredged port 34 and a discharge port 52 </ b> A through which pseudo coal input through the coal outlet 52 is discharged to the recovery cart 60 are formed. The fire chamber duct 56 is provided, and a sensor unit 59 that is provided inside the fire chamber duct 56 and detects the input amount and the input position of the pseudo coal input from the coal outlet 52 is provided.

このセンサ部59は、具体的には、例えば、投炭口52から投入された疑似石炭の通過個数および通過位置を検出可能なマトリクス状の検知領域を有する物体通過センサにより構成される。物体通過センサとしては、超音波式、赤外線式、レーザ式など、いずれの方式を採用してもよい。   Specifically, the sensor unit 59 is configured by, for example, an object passage sensor having a matrix-like detection region capable of detecting the number of passages and passage positions of pseudo coal input from the coal outlet 52. Any method such as an ultrasonic method, an infrared method, or a laser method may be employed as the object passage sensor.

また、火室51内の火室ダクト56の上方には、投炭口52から投入された疑似石炭の燃焼状況を照明により演出するための照明装置57が設けられている。この照明装置57は、例えば、センサ部59によって検出された疑似石炭の投入位置に対応する火室ダクト56の床面部56Aに向けて光を照射する複数の光源58を有する。そして、照明装置57は、疑似石炭の投入量や投入位置に応じて床面部56Aに照射する光の色および照度を変えることにより、火室51内における疑似石炭の燃焼状況を演出する。   In addition, an illuminating device 57 is provided above the firebox duct 56 in the firebox 51 to produce the combustion state of the pseudo coal introduced from the coal injection port 52 by illumination. The illuminating device 57 includes, for example, a plurality of light sources 58 that irradiate light toward the floor surface portion 56 </ b> A of the firebox duct 56 corresponding to the pseudo coal charging position detected by the sensor unit 59. And the illuminating device 57 produces the combustion condition of the pseudo coal in the fire chamber 51 by changing the color and illuminance of the light irradiated to the floor surface portion 56A according to the input amount and the input position of the pseudo coal.

次に、本実施形態の運転模擬装置100のハードウェア構成について説明する。運転模擬装置100は、図5に示すように、全体の制御を司る制御装置90を備える。この制御装置90は、例えば、制御計算部91と、ハブ(HUB)92と、映像/音声生成装置93と、音声増幅器94と、説明者用ディスプレイ95と、説明者用ディスプレイ95と、説明者用入力装置96と、ナレーション用音声出力部97と、電源制御装置98と、無停電電源装置(UPS)99とを備えている。   Next, the hardware configuration of the driving simulation apparatus 100 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 5, the driving simulation apparatus 100 includes a control device 90 that performs overall control. The control device 90 includes, for example, a control calculation unit 91, a hub (HUB) 92, a video / audio generation device 93, an audio amplifier 94, an explanation display 95, an explanation display 95, and an explanation. Input device 96, narration audio output unit 97, power supply control device 98, and uninterruptible power supply (UPS) 99.

また、車体部10の運転室10Aは、運転操作機器10Bと、音声出力部10Cと、揺動台10Dと、ハードウェア制御部91Aとを備え、この揺動台10Dは、上述した揺動装置11と接続されている。運転操作機器10Bは、例えば、各種コック類、レバー類、スイッチ類、ペダル類、NFB、計器類、表示灯などからなり、これらは実際に使用されるものを模した構造を備えて構成されている。   The driver's cab 10A of the vehicle body unit 10 includes a driving operation device 10B, an audio output unit 10C, a swing base 10D, and a hardware control unit 91A. The swing base 10D includes the swing device described above. 11 is connected. The driving operation device 10B includes, for example, various cocks, levers, switches, pedals, NFB, instruments, indicator lights, and the like, and these are configured to have a structure imitating what is actually used. Yes.

なお、制御装置90の制御計算部91と運転室10Aのハードウェア制御部91Aとの間では、デジタルによる信号の入出力処理が行われるとともに、制御計算部91からハードウェア制御部91Aに対して、デジタル信号によるサーボ出力処理が行われる。また、運転室10Aの運転操作機器10Bとハードウェア制御部91Aとの間では、アナログ信号およびデジタル信号による入出力処理が行われる。   A digital signal input / output process is performed between the control calculation unit 91 of the control device 90 and the hardware control unit 91A of the cab 10A, and the control calculation unit 91 performs a hardware control on the hardware control unit 91A. Servo output processing using a digital signal is performed. Further, an input / output process using an analog signal and a digital signal is performed between the operation device 10B in the cab 10A and the hardware control unit 91A.

ガイダンス装置81は、例えば、DVDプレーヤ82と、上述したガイダンスディスプレイ80とを備え、運転模擬装置100の動作や操作方法などを説明するガイダンスに関する画像情報や音声情報を出力する。このガイダンス装置81は、具体的には、DVDプレーヤ82によって再生されたガイダンスに関する画像や音声をガイダンスディスプレイ80によって被験者に対して視聴させる。   The guidance device 81 includes, for example, a DVD player 82 and the above-described guidance display 80, and outputs image information and audio information related to guidance for explaining the operation and operation method of the driving simulation device 100. Specifically, the guidance device 81 causes the subject to view the image and sound related to the guidance reproduced by the DVD player 82 through the guidance display 80.

制御計算部91は、運転模擬装置100を動作させるための各種のプログラムを実行し、制御に関する計算処理を行って蒸気機関車の運転模擬動作を実施する。この制御計算部91は、ハブ92によって接続されたLAN回線などを通じて映像/音声生成装置93と電気的に接続されている。   The control calculation unit 91 executes various programs for operating the driving simulation device 100, performs calculation processing related to control, and performs a driving simulation operation of the steam locomotive. The control calculation unit 91 is electrically connected to the video / audio generation device 93 through a LAN line connected by the hub 92.

ハブ92は、制御装置90の各構成部を接続する集線装置であり、映像/音声生成装置93は、制御計算部91からの制御信号に応じて、内蔵するハードディスク(HD)93aに記憶した各種情報に基づき、運転模擬動作に伴い使用される画像情報や音声情報を生成する。   The hub 92 is a line concentrator that connects each component of the control device 90, and the video / audio generation device 93 is stored in a built-in hard disk (HD) 93 a according to a control signal from the control calculation unit 91. Based on the information, image information and voice information used in the driving simulation operation are generated.

この映像/音声生成装置93によって生成された画像情報を表す映像信号は、プロジェクタなどからなる表示装置71A,71Bに出力され、これら表示装置71A,71Bによって、左スクリーンである表示画面70Aや右スクリーンである表示画面70Bに入力した映像信号により表される車窓風景などの映像が運転模擬動作に関連して表示される。   The video signal representing the image information generated by the video / audio generation device 93 is output to the display devices 71A and 71B including projectors, and the display devices 70A and 71B, which are the left screen, are displayed by the display devices 71A and 71B. A video such as a car window scenery represented by the video signal input to the display screen 70B is displayed in association with the driving simulation operation.

また、映像/音声生成装置93によって生成された音声情報を表すAUDIO信号は、運転室10Aの音声出力部10Cに直接出力されたり、制御装置90の音声増幅器94を介して音声出力部10Cに出力されたりする。運転室10Aの音声出力部10Cは、映像/音声生成装置93から入力されたAUDIO信号や、音声増幅器94によって増幅されたAUDIO信号に基づき、運転模擬動作に関連して使用される音声を出力する。   Also, the AUDIO signal representing the audio information generated by the video / audio generation device 93 is directly output to the audio output unit 10C of the cab 10A or output to the audio output unit 10C via the audio amplifier 94 of the control device 90. Or The audio output unit 10C of the cab 10A outputs audio used in connection with the driving simulation operation based on the AUDIO signal input from the video / audio generation device 93 and the AUDIO signal amplified by the audio amplifier 94. .

さらに、制御計算部91は、LAN回線などを通じて揺動装置11に対して運転室10Aの揺動台10Dを運転模擬動作に関連して振動させる制御信号を出力する。そして、運転模擬装置100の説明者に対しては、制御計算部91は、運転模擬装置100の運用に関する映像信号を出力してこれに基づく映像を説明者用ディスプレイ95に表示したり、同様に運用に関するAUDIO信号を出力してこれに基づく音声をナレーション用音声出力部97から出力したりすることによって、これらの映像や音声を説明者に視認させる。また、説明者からの入力操作に伴う入力信号は、例えば、キーボードやマウスなどのデバイスからなる説明者用入力装置96によって受け付けられ、制御計算部91に出力される。   Further, the control calculation unit 91 outputs a control signal for vibrating the swing base 10D of the cab 10A in relation to the driving simulation operation to the swing device 11 through a LAN line or the like. For the explainer of the driving simulation apparatus 100, the control calculation unit 91 outputs a video signal related to the operation of the driving simulation apparatus 100 and displays an image based on the video signal on the display 95 for the explainer. An audio signal based on the operation is output and a voice based on the AUDIO signal is output from the voice output unit for narration 97, thereby allowing the presenter to visually recognize these videos and sounds. Also, an input signal accompanying an input operation from the presenter is received by the presenter input device 96 including a device such as a keyboard and a mouse, and is output to the control calculation unit 91.

なお、制御装置90は、AC100VやAC200Vの電源から電源制御装置98に入力され整流された電流によって稼働し、この電源制御装置98は、無停電電源装置99にAC100Vの電流を供給する。無停電電源装置99は、電源制御装置98等に不具合が生じて電源からの制御装置90への電力供給が断たれた場合などに、制御装置90への電力供給を所定時間継続するバックアップ電源装置である。   The control device 90 is operated by a rectified current input to the power supply control device 98 from an AC100V or AC200V power supply, and the power supply control device 98 supplies an AC100V current to the uninterruptible power supply 99. The uninterruptible power supply device 99 is a backup power supply device that continues power supply to the control device 90 for a predetermined time when the power supply control device 98 or the like fails and the power supply from the power supply to the control device 90 is cut off. It is.

次に、本実施形態の運転模擬装置100のソフトウェア構成について説明する。運転模擬装置100の制御装置90では、図6に示すように、運転模擬動作時に制御計算部91によって、模擬演算プログラム110と、シナリオプログラム120と、映像制御プログラム130と、模擬実行プログラム110Aと、制御装置90の全体を制御させるための全体制御プログラム140とが読み込まれて実行される。なお、ガイダンス装置81では、運転模擬動作に関する映像などが収められたDVD映像ソフト83が読み込まれて実行される。   Next, the software configuration of the driving simulation apparatus 100 of this embodiment will be described. In the control device 90 of the driving simulation apparatus 100, as shown in FIG. 6, the simulation calculation program 110, the scenario program 120, the video control program 130, the simulation execution program 110A, An overall control program 140 for controlling the entire control device 90 is read and executed. Note that the guidance device 81 reads and executes the DVD video software 83 in which videos related to the driving simulation operation are stored.

また、表示装置71A,71Bに備えられた映像発生装置93A,93Bでは、それぞれ、映像表示プログラム151,161と、制御計算部との通信プログラム152,162と、映像発生装置制御プログラム153,163とが読み込まれて実行される。そして、各映像表示プログラム151,161が実行されることにより、左画面用映像データ150と、右画面用映像データ160とが、映像発生装置93A,93Bにて生成される。   Further, in the video generation devices 93A and 93B provided in the display devices 71A and 71B, the video display programs 151 and 161, the communication programs 152 and 162 with the control calculation unit, the video generation device control programs 153 and 163, respectively. Is loaded and executed. By executing the video display programs 151 and 161, the video data for left screen 150 and the video data for right screen 160 are generated by the video generators 93A and 93B.

模擬演算プログラム110は、シナリオプログラム120が実行されることによる運転模擬動作時のシナリオに沿って、運転模擬動作に関する演算処理を制御計算部91に行わせる。この模擬演算プログラム110は、火室51の特性を模擬するための火室特性模擬プログラム111と、蒸気機関車の車両の論理的な模擬を行わせるための車両論理模擬プログラム112とを含む。   The simulation calculation program 110 causes the control calculation unit 91 to perform calculation processing related to the operation simulation operation in accordance with the scenario during the operation simulation operation by executing the scenario program 120. The simulation calculation program 110 includes a firebox characteristic simulation program 111 for simulating the characteristics of the firebox 51 and a vehicle logic simulation program 112 for performing a logical simulation of a steam locomotive vehicle.

また、模擬演算プログラム110は、蒸気機関車の車両の運動に関する模擬を行わせるための車両運動模擬プログラム113と、蒸気機関車の車両の走行に関する模擬を行わせる走行模擬プログラム114とを含む。そして、模擬演算プログラム110は、蒸気機関車が走行する路線に関する情報を示す路線データ121、蒸気機関車が動作する際の音声に関する擬音データ122および運転室10Aの揺動台10Dを揺動装置11によって振動させるための揺動データ123に基づいて、運転模擬動作に関する演算処理を制御計算部91に行わせる。   Further, the simulation calculation program 110 includes a vehicle motion simulation program 113 for performing simulation regarding the motion of the steam locomotive vehicle and a travel simulation program 114 for performing simulation regarding the travel of the steam locomotive vehicle. Then, the simulation calculation program 110 includes the route data 121 indicating information related to the route on which the steam locomotive travels, the pseudo sound data 122 related to the sound when the steam locomotive operates, and the swing base 10D of the cab 10A. Based on the swing data 123 for causing the control to vibrate, the control calculation unit 91 is caused to perform a calculation process related to the driving simulation operation.

映像制御プログラム130は、映像/音声生成装置93に対して、運転模擬動作が実行された際の映像を表す画像情報を生成させる。模擬実行プログラム110Aは、制御計算部91に対して、模擬演算プログラム110が実行されたことによる演算結果に応じた運転模擬動作を行わせる。   The video control program 130 causes the video / audio generation device 93 to generate image information representing the video when the driving simulation operation is executed. The simulation execution program 110A causes the control calculation unit 91 to perform a driving simulation operation according to the calculation result obtained by executing the simulation calculation program 110.

この模擬実行プログラム110Aは、運転室10Aの運転操作機器10Bに対して動作状況を表示させるための状況表示プログラム131と、制御計算部91への情報の入出力を制御させるための入出力制御プログラム132と、擬音データ122に基づく音声を示す音声情報の生成などを行わせる擬音制御プログラム133と、揺動データ123に基づく揺動装置11の制御を行わせる揺動制御プログラムと134と、運転模擬動作における運転操作機器10Bの操作などに関する評価を行わせる評価プログラム135とを含む。   The simulation execution program 110A includes a status display program 131 for displaying an operation status on the driving operation device 10B in the cab 10A, and an input / output control program for controlling input / output of information to the control calculation unit 91. 132, a simulated sound control program 133 for generating sound information indicating sound based on the simulated sound data 122, a swing control program 134 for controlling the swing device 11 based on the swing data 123, and a driving simulation And an evaluation program 135 for performing an evaluation on the operation of the driving operation device 10B in operation.

なお、このように構成されたハードウェアとソフトウェアを有する運転模擬装置100の運転模擬動作において、運転室10Aにおける模擬ボイラー部50の火室51への疑似石炭の投入に関する照明演出は、例えば次のように行われる。すなわち、図7に示すように、運転模擬の被験者89は、スコップ88などで供給口42から運転室10Aに供給された疑似石炭87を掬い、焚口34に向けて掬った疑似石炭87を投入する。   In the operation simulation operation of the operation simulation apparatus 100 having the hardware and software configured as described above, the lighting effect relating to the input of the pseudo coal into the fire chamber 51 of the simulated boiler unit 50 in the operation room 10A is, for example, To be done. That is, as shown in FIG. 7, the driving simulation subject 89 scoops the pseudo coal 87 supplied from the supply port 42 to the driver's cab 10 </ b> A with a scoop 88 or the like, and throws the pseudo coal 87 sprinkled toward the port 34. .

焚口34に投入された疑似石炭87は、投炭口52から火室51の火室ダクト56の内部に撒かれ、センサ部59のマトリクス状の検知領域を通過して排出口52Aから回収カート60内に排出される。このような行為は、通常の蒸気機関車であればボイラー部の火室に石炭をくべることになり、燃焼により火室内の炎の色などが激しく変化することとなる。   The pseudo coal 87 put into the shed 34 is sown from the coal injection port 52 into the fire chamber duct 56 of the fire chamber 51, passes through the matrix detection area of the sensor unit 59, and passes through the recovery cart 60 from the discharge port 52 </ b> A. Discharged inside. If such an action is a normal steam locomotive, coal will be put into the fire chamber of the boiler part, and the color of the flame in the fire chamber will change drastically by combustion.

このため、運転模擬装置100では、炎の代わりに火室51内の疑似石炭87の燃焼状況を照明装置57による照明で演出するように構成している。すなわち、センサ部59のマトリクス状の検知領域によって、火室51の火室ダクト56のどの位置にどの程度の疑似石炭87が投入されたかを、例えば疑似石炭87の通過個数や通過位置を検出することにより制御装置90の制御計算部91が認識する。   For this reason, the operation simulation device 100 is configured to produce the combustion state of the pseudo coal 87 in the fire chamber 51 by illumination by the illumination device 57 instead of the flame. That is, by the detection area in the matrix form of the sensor unit 59, it is detected how many pseudo coals 87 are put in which position of the firebox duct 56 of the firebox 51, for example, the number of passing pseudo coals 87 and the passing position. As a result, the control calculation unit 91 of the control device 90 recognizes it.

そして、模擬演算プログラム110の火室特性模擬プログラム111や模擬実行プログラム110Aの状況表示プログラム131が実行されることで、照明装置57の光源58のうち、例えば、検知領域にて疑似石炭87を検出した位置と対応する位置に設けられた光源58aにより、疑似石炭87の通過個数により表される投入量に合わせた色や照度の光からなるスポット85および光束86を床面部56Aに向けて照射する。   Then, the fire chamber characteristic simulation program 111 of the simulation calculation program 110 and the status display program 131 of the simulation execution program 110A are executed, so that, for example, the pseudo coal 87 is detected in the detection region among the light sources 58 of the illumination device 57. A light source 58a provided at a position corresponding to the position where the light is applied is irradiated with a spot 85 and a light beam 86 made of light of color and illuminance matching the input amount represented by the number of passing pseudo coals 87 toward the floor surface portion 56A. .

これにより、被験者89は、疑似石炭87の火室51への投入による燃焼状況を擬似的に把握することができ、火室51内で疑似石炭87を効率よく燃焼させるように投入動作を行うよう留意しつつ、蒸気機関車の運転模擬を体験することが可能となる。この被験者89による疑似石炭87の火室51への投入と同時に、他の被験者(図示せず)によって、運転操作機器10Bが操作され、制御計算部91は、この運転操作機器10Bから出力された信号も加味して、あたかも実際の蒸気機関車を操作するように演出された総合的な運転模擬動作を実行する。   As a result, the subject 89 can pseudo-understand the combustion state of the simulated coal 87 due to the charging into the fire chamber 51, and performs the charging operation so that the simulated coal 87 is efficiently burned in the fire chamber 51. It is possible to experience a steam locomotive operation simulation while paying attention. Simultaneously when the test subject 89 puts the pseudo coal 87 into the firebox 51, the driving operation device 10B is operated by another test subject (not shown), and the control calculation unit 91 is output from the driving operation device 10B. In consideration of the signal, a comprehensive operation simulation operation is performed as if the actual steam locomotive was operated.

この運転模擬動作の動作処理手順は、例えば、次のようなものとなる。図8に示すように、運転模擬装置100の電源などがON状態となり、運転模擬動作が実行されると、まず、制御計算部91は、火室51内の火室ダクト56のセンサ部59からの信号により、火室51内への疑似石炭87の投入を検出すると(ステップS101)、続いて火室51内に被験者89によって投入された疑似石炭87の投入状況を検出する(ステップS102)。すなわち、センサ部59のマトリクス状の検知領域のどの領域を疑似石炭87が通過したかによって、疑似石炭87の投入量や投入位置を投入状況として検出する。   The operation processing procedure of this driving simulation operation is as follows, for example. As shown in FIG. 8, when the operation simulation apparatus 100 is turned on and the operation simulation operation is executed, first, the control calculation unit 91 starts from the sensor unit 59 of the firebox duct 56 in the firebox 51. When the input of the pseudo coal 87 into the fire chamber 51 is detected by the signal (step S101), the input state of the pseudo coal 87 input by the subject 89 into the fire chamber 51 is subsequently detected (step S102). That is, the input amount and the input position of the pseudo coal 87 are detected as the input status depending on which region of the matrix-like detection region of the sensor unit 59 has passed the pseudo coal 87.

次に、ステップS102にて検出された疑似石炭87の投入量や投入位置を示す検出結果と、模擬ボイラー部50に給水ポンプ18によって供給された冷水や注水器29によって供給された温水の供給量とに基づいて、模擬ボイラー部50の模擬蒸気圧を算出し、この模擬蒸気圧と、運転操作機器10Bの操作状況とに基づいて、蒸気機関車の模擬牽引力を算出する(ステップS103)。   Next, the detection result indicating the amount and position of the simulated coal 87 detected in step S102, and the amount of cold water supplied to the simulated boiler unit 50 by the water supply pump 18 and the amount of hot water supplied by the water injector 29 are shown. Based on the above, the simulated steam pressure of the simulated boiler unit 50 is calculated, and the simulated traction force of the steam locomotive is calculated based on the simulated steam pressure and the operation state of the operating device 10B (step S103).

模擬牽引力を算出したら、制御計算部91は、ステップS102にて検出された検出結果と、模擬ボイラー部50への酸素の供給状況とに基づいて、照明装置57による照明演出の内容(すなわち、演出をどのように行うか)を演算により決定し(ステップS104)、決定した内容に基づいて照明装置57の制御を実行する(ステップS105)。   After calculating the simulated traction force, the control calculation unit 91 determines the content of the lighting effect by the lighting device 57 (that is, the effect) based on the detection result detected in step S102 and the supply status of oxygen to the simulated boiler unit 50. Is determined by calculation (step S104), and the illumination device 57 is controlled based on the determined content (step S105).

そして、ステップS103にて算出した模擬牽引力と、蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす影響情報としての制動力、走行抵抗、車両重量などの情報とに基づいて、走行速度を算出する(ステップS106)。この走行速度は、例えば、走行速度=∫[{牽引力−(制動力+走行抵抗)}÷車両重量]dtという式を用いた演算を行うことによって算出することができる。   Then, the traveling speed is calculated based on the simulated traction force calculated in step S103 and information such as braking force, traveling resistance, and vehicle weight as influence information affecting the traveling of the steam locomotive (step S106). . This travel speed can be calculated, for example, by performing an operation using an equation of travel speed = ∫ [{traction force− (braking force + travel resistance)} ÷ vehicle weight] dt.

走行速度を算出したら、制御計算部91は、算出した走行速度に現在仮想出力中の走行速度を加味して、表示画面70A,70Bに表示する車窓風景などの映像を表す画像情報を生成し(ステップS107)、生成した画像情報を表示装置71A,71Bに出力して映像を表示させて(ステップS108)、上記ステップS101に移行し処理を繰り返す。なお、上記フローチャートによる動作処理の実行中は、例えば運転室10Aにおける臨場感を高めるために、音声出力部10Cからは蒸気機関車の動作に合わせた種々の音声が出力される。   After calculating the travel speed, the control calculation unit 91 generates image information representing a video such as a car window landscape displayed on the display screens 70A and 70B by adding the travel speed currently being virtually output to the calculated travel speed ( In step S107), the generated image information is output to the display devices 71A and 71B to display a video (step S108), and the process proceeds to step S101 to repeat the process. In addition, during the execution of the operation process according to the flowchart, for example, in order to enhance the sense of presence in the cab 10A, various sounds are output from the sound output unit 10C in accordance with the operation of the steam locomotive.

以上述べたように、本実施形態の運転模擬装置100およびこの運転模擬装置100が実行する運転模擬方法によれば、このような動作処理が行われることで、蒸気機関車の運転に関して、現実に近い形で被験者89に運転を模擬体験させることができる。この模擬体験においては、特に、蒸気機関車を走行させる上で高度な技術が必要となる模擬ボイラー部50の火室51における疑似石炭87の燃焼を調節する作業を、運転操作機器10Bの操作と並行して行わせることができ、より現実に近い形で蒸気機関車の運転を模擬体験させることが可能となる。   As described above, according to the operation simulation apparatus 100 of the present embodiment and the operation simulation method executed by the operation simulation apparatus 100, the operation of the steam locomotive is actually performed by performing such an operation process. The subject 89 can be made to experience driving simulation in a similar manner. In this simulated experience, in particular, the operation of adjusting the combustion of the pseudo coal 87 in the fire chamber 51 of the simulated boiler unit 50, which requires advanced technology for running the steam locomotive, is the operation of the driving operation device 10B. It can be performed in parallel, and the operation of the steam locomotive can be simulated in a more realistic manner.

なお、本実施形態で説明した運転模擬方法は、例えば、あらかじめ用意された運転模擬に関するプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができるように構成されてもよい。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行されるものでもよい。また、このプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。   Note that the driving simulation method described in the present embodiment may be configured to be realized, for example, by executing a program relating to driving simulation prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program may be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO, or a DVD, and executed by being read from the recording medium by the computer. The program may be a transmission medium that can be distributed via a network such as the Internet.

以上のように、本発明に係る運転模擬装置および運転模擬方法は、蒸気機関車の運転を模擬体験させる分野の技術に有用であり、特に、より実際の運転に近い形での模擬体験を実現することに適している。   As described above, the operation simulation device and the operation simulation method according to the present invention are useful for the technology in the field of simulating the operation of a steam locomotive, and in particular, realize a simulation experience closer to actual operation. Suitable for doing.

本発明の一実施形態に係る運転模擬装置の全体構成の例を一部を省略して示す構成図である。It is a block diagram which abbreviate | omits and shows an example of the whole structure of the driving | running | working simulation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 同運転模擬装置の車体部の例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the vehicle body part of the driving simulation device. 同運転模擬装置の車体部の例を一部を透過状態にて示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the example of the vehicle body part of the driving simulation device in a partly transparent state. 同運転模擬装置の車体部の一部を拡大して透過状態にて示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of vehicle body part of the driving simulation device in a transparent state. 同運転模擬装置のハードウェア構成の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of the hardware configuration of the driving | operation simulation apparatus. 同運転模擬装置のソフトウェア構成の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of the software structure of the driving | operation simulation apparatus. 同運転模擬装置の車体部における照明演出を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the illumination effect in the vehicle body part of the driving simulation device. 同運転模擬装置にて実行される運転模擬方法の運転模擬動作処理手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the driving | operation simulation operation | movement process procedure of the driving | running simulation method performed with the driving | operation simulation apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 車体部
10A 運転室
11 揺動装置
50 模擬ボイラー部
57 照明装置
58 光源
59 センサ部
60 回収カート
90 制御装置
91 制御計算部
100 運転模擬装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Car body part 10A Driver's cab 11 Swing device 50 Simulation boiler part 57 Illumination device 58 Light source 59 Sensor part 60 Collection cart 90 Control apparatus 91 Control calculation part 100 Operation simulation apparatus

Claims (14)

蒸気機関車の運転を被験者に疑似体験させる運転模擬装置であって、
前記蒸気機関車の車体部における運転室を模倣した模擬運転室に設置される模擬ボイラー部の火室内に投入された疑似石炭の投入量および投入位置を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された検出結果と、前記模擬ボイラー部に供給された疑似水分の供給量とに応じて、該模擬ボイラー部の模擬蒸気圧を算出する模擬蒸気圧算出手段と、
前記模擬蒸気圧算出手段によって算出された模擬蒸気圧と、前記運転室に設けられた前記蒸気機関車の動作に関する操作部の操作状況とに基づいて、前記蒸気機関車の模擬牽引力を算出する模擬牽引力算出手段と、
前記模擬牽引力算出手段によって算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報とに基づいて、前記蒸気機関車の走行速度を算出する速度算出手段とを備えた
ことを特徴とする運転模擬装置。
A driving simulation device that allows a subject to experience the operation of a steam locomotive,
Detection means for detecting the amount and position of the simulated coal introduced into the fire chamber of the simulated boiler unit installed in the simulated cab imitating the cab in the body of the steam locomotive,
Simulated vapor pressure calculating means for calculating the simulated vapor pressure of the simulated boiler unit according to the detection result detected by the detection unit and the supply amount of the simulated moisture supplied to the simulated boiler unit;
Simulation for calculating the simulated traction force of the steam locomotive based on the simulated steam pressure calculated by the simulated steam pressure calculating means and the operation status of the operation unit related to the operation of the steam locomotive provided in the cab Traction force calculating means;
Speed calculation means for calculating the traveling speed of the steam locomotive based on the simulated traction force calculated by the simulated traction force calculating means and various influence information that affects the traveling of the steam locomotive. A driving simulator characterized by.
前記速度算出手段によって算出された走行速度に応じて、前記運転室の車窓風景の映像を表す画像情報を表示装置の表示画面上に表示する画像表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の運転模擬装置。   The image display means for displaying, on the display screen of the display device, image information representing an image of a vehicle window scenery of the driver's cab according to the traveling speed calculated by the speed calculation means. 1. The driving simulation apparatus according to 1. 前記検出手段によって検出された検出結果と、前記模擬蒸気圧算出手段によって算出された模擬蒸気圧と、前記運転室に設けられた前記操作部の操作状況と、前記模擬牽引力算出手段によって算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報と、前記速度算出手段によって算出された走行速度とに基づいて、前記蒸気機関車の動作状況を判断する動作状況判断手段と、
前記動作状況判断手段によって判断された動作状況に応じて音声を出力する音声出力手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項1または2記載の運転模擬装置。
The detection result detected by the detection unit, the simulated vapor pressure calculated by the simulated vapor pressure calculation unit, the operation status of the operation unit provided in the cab, and the simulated traction force calculation unit An operation state determination unit that determines an operation state of the steam locomotive based on simulated traction force, various pieces of influence information that affects the traveling of the steam locomotive, and the traveling speed calculated by the speed calculation unit; ,
The driving simulation apparatus according to claim 1, further comprising a voice output unit that outputs a voice according to the operation status determined by the operation status determination unit.
前記動作状況判断手段によって判断された動作状況に応じて、少なくとも前記運転室に振動を与える揺動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項3記載の運転模擬装置。   4. The driving simulation apparatus according to claim 3, further comprising a swinging unit that vibrates at least the driver's cab according to the operation status determined by the operation status determination unit. 前記検出手段によって検出された検出結果に応じて、前記火室内における前記疑似石炭の燃焼状況を照明により演出する照明演出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の運転模擬装置。   5. The lighting production device according to claim 1, further comprising lighting production means for producing the combustion state of the pseudo coal in the fire chamber by illumination according to a detection result detected by the detection means. The driving simulation device described. 前記検出手段は、前記火室内に投入された疑似石炭の通過個数および通過位置を検出可能なマトリクス状の検知領域を有する物体通過センサを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の運転模擬装置。   The said detection means has an object passage sensor which has the detection area | region of the matrix form which can detect the passage number and passage position of the pseudo coal thrown into the said firebox, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The driving simulation device according to the item. 前記照明演出手段は、前記物体通過センサの前記マトリクス状の検知領域にそれぞれ対応する光源を有し、各光源から前記火室内の床面部に向けて照射される光の色および照度を変えて前記燃焼状況を演出することを特徴とする請求項6記載の運転模擬装置。   The illumination effect means has light sources respectively corresponding to the matrix-like detection areas of the object passage sensor, and changes the color and illuminance of light emitted from each light source toward the floor surface portion in the firebox. The driving simulation device according to claim 6, wherein a combustion situation is produced. 前記音声出力手段は、前記動作状況判断手段によって動作状況に異常が生じたと判断された場合に、所定の警報音を出力することを特徴とする請求項3〜7のいずれか1項記載の運転模擬装置。   The driving according to any one of claims 3 to 7, wherein the sound output means outputs a predetermined alarm sound when the operation status determination means determines that an abnormality has occurred in the operation status. Simulating device. 前記影響情報は、前記蒸気機関車の制動力、走行抵抗および車両重量のうちの少なくとも一つに関する情報であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の運転模擬装置。   The driving simulation apparatus according to claim 1, wherein the influence information is information related to at least one of a braking force, a running resistance, and a vehicle weight of the steam locomotive. 蒸気機関車の運転を被験者に疑似体験させる運転模擬方法であって、
前記蒸気機関車の車体部における運転室を模倣した模擬運転室に設置される模擬ボイラー部の火室内に投入された疑似石炭の投入量および投入位置を検出する検出工程と、
前記検出工程にて検出された検出結果と、前記模擬ボイラー部に供給された疑似水分の供給量とに応じて、該模擬ボイラー部の模擬蒸気圧を算出する模擬蒸気圧算出工程と、
前記模擬蒸気圧算出工程にて算出された模擬蒸気圧と、前記運転室に設けられた前記蒸気機関車の動作に関する操作部の操作状況とに基づいて、前記蒸気機関車の模擬牽引力を算出する模擬牽引力算出工程と、
前記模擬牽引力算出工程にて算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報とに基づいて、前記蒸気機関車の走行速度を算出する速度算出工程とを含む
ことを特徴とする運転模擬方法。
A driving simulation method that allows the subject to experience the operation of a steam locomotive,
A detection step of detecting the amount and position of the simulated coal introduced into the fire chamber of the simulated boiler unit installed in the simulated cab imitating the cab in the body of the steam locomotive,
A simulated vapor pressure calculating step of calculating a simulated vapor pressure of the simulated boiler unit according to the detection result detected in the detection step and the supply amount of the simulated moisture supplied to the simulated boiler unit;
The simulated traction force of the steam locomotive is calculated based on the simulated steam pressure calculated in the simulated steam pressure calculating step and the operation state of the operation unit related to the operation of the steam locomotive provided in the cab. Simulated tractive force calculation process,
A speed calculating step of calculating a traveling speed of the steam locomotive based on the simulated tractive force calculated in the simulated tractive force calculating step and various influence information affecting the traveling of the steam locomotive. A driving simulation method characterized by.
前記速度算出工程にて算出された走行速度に応じて、前記運転室の車窓風景の映像を表す画像情報を表示装置の表示画面上に表示する画像表示工程をさらに含むことを特徴とする請求項10記載の運転模擬方法。   The image display step of displaying, on the display screen of the display device, image information representing an image of a vehicle window scenery of the driver's cab according to the traveling speed calculated in the speed calculation step. 10. The driving simulation method according to 10. 前記検出工程にて検出された検出結果と、前記模擬蒸気圧算出工程にて算出された模擬蒸気圧と、前記運転席に設けられた前記操作部の操作状況と、前記模擬牽引力算出工程にて算出された模擬牽引力と、前記蒸気機関車の走行に関して影響を及ぼす各種の影響情報と、前記速度算出工程にて算出された走行速度とに基づいて、前記蒸気機関車の動作状況を判断する動作状況判断工程と、
前記動作状況判断工程にて判断された動作状況に応じて音声を出力する音声出力工程とをさらに含むことを特徴とする請求項10または11記載の運転模擬方法。
In the detection result detected in the detection step, the simulated vapor pressure calculated in the simulated vapor pressure calculation step, the operation status of the operation unit provided in the driver's seat, and the simulated traction force calculation step An operation for determining an operation state of the steam locomotive based on the calculated simulated traction force, various pieces of influence information affecting the traveling of the steam locomotive, and the traveling speed calculated in the speed calculating step. A situation judgment process;
The driving simulation method according to claim 10, further comprising a sound output step of outputting a sound according to the operation state determined in the operation state determination step.
前記動作状況判断工程にて判断された動作状況に応じて、揺動手段によって少なくとも前記運転室に振動を与える揺動工程をさらに含むことを特徴とする請求項12記載の運転模擬方法。   13. The driving simulation method according to claim 12, further comprising a swinging step of applying a vibration to at least the cab by a swinging unit in accordance with the operation status determined in the operation status determining step. 前記検出工程にて検出された検出結果に応じて、前記火室内における前記疑似石炭の燃焼状況を照明により演出する照明演出工程をさらに含むことを特徴とする請求項10〜13のいずれか1項記載の運転模擬方法。   14. The lighting production process according to claim 10, further comprising an illumination production process for producing an illumination of the combustion state of the pseudo coal in the fire chamber according to the detection result detected in the detection process. The driving simulation method described.
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