JP2888598B2 - 列車運転シミュレータ用模擬視界発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、列車の運行に従事する者に対する訓練のた
め、列車走行時の視界を模擬した映像を提供する列車運
転シミュレータ用模擬視界発生装置に関する。

［従来の技術］ 列車の運行上の安全性を確保するためには、運転士や
保線・操車員の訓練を行うことが必要である。

訓練方法には種々のものがあるが、様々な状況に対応
する能力を養う等の目的で、列車運転シミュレータ用模
擬視界発生装置を用いた訓練が行われている。

第４図には、従来における列車運転シミュレータ用模
擬視界発生装置の一例構成が示されている。

この図に示される装置は、映像再生装置10及び部分映
像発生装置12がスーパーインポーザ14に接続され、さら
にスーパーインポーザ14が映像表示装置16に接続された
構成を有している。

映像再生装置10はビデオディスクプレーヤ等の装置、
部分映像発生装置12は簡単なコンピュータ作像装置であ
る。スーパーインポーザ14は、アナログ映像信号を合成
する装置であり、この従来例においては映像再生装置10
及び部分映像発生装置12それぞれから供給されるアナロ
グの映像信号を合成し、映像表示装置16に供給する。映
像表示装置16は、CRT、ビデオプロジェクタスクリーン
等の表示装置である。

第５図には、この従来例の動作が示されている。

この図において100で示される映像は、映像再生装置1
0により再生される再生映像であり、列車を運行した場
合における路線風景を実写した映像である。

また、110で示される映像は、部分映像発生装置12に
より再生される部分映像であり、信号機120のランプの
映像である。

スーパーインポーザ14は、再生映像100を表す再生映
像信号と、部分映像110を表す部分映像信号と、をそれ
ぞれ映像再生装置10及び部分映像発生装置12から取り込
み合成する。合成の結果得られる合成映像信号は、前述
の通り映像表示装置16に供給され、この結果、再生映像
100及び部分映像110が合成された合成映像130が映像表
示装置16により表示されることになる。

このように、従来においては、あらかじめ撮影してお
いた映像を再生し、この映像に所望の信号機等の映像を
はめ込んで、列車走行に係る模擬視界を発生させること
が可能であり、列車運行の従事者の多面的訓練を行うこ
とが可能であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の装置では発生させることができ
る模擬視界に限度があるという問題点があった。

すなわち、スーパーインポーザによる映像信号の合成
がアナログ的に行われるため、模擬視界として得られる
映像のS/N比、解像度を良好に保とうとすると、部分映
像の個数は２種類が限度である。また、再生映像は撮影
時のものでしかなく訓練環境が常に単一になってしま
う。例えば、晴天日の昼間に撮影したものでしかなく、
雨天日の夕方は表示しえない。

この結果、得ることができる模擬視界に限度が生じ、
多種類の環境で訓練を行うという訓練上の要請に応える
ことが困難となる。

本発明は、この様な問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、多種類の環境による訓練を可能
とする列車運転シミュレータ用模擬視界発生装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この様な目的を達成するために、本発明は、再生映像
信号と部分映像信号のそれぞれに係るディジタルデータ
を、その優先度に応じかつ所定画素数ごとに選択して合
成し、合成映像信号として出力するビデオ信号処理部
と、再生映像信号及び部分映像信号それぞれに優先度を
付す模擬視界制御部と、を備えることを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、再生映像信号と部分映像信号の合
成が、ディジタル的に行われる。すなわち、ある所定画
素については再生映像信号を、別の所定画素については
部分映像信号を、というように所定画素数ごとにデータ
を選択して合成する。この結果、特にS/N比や解像度を
低下させることなく、合成映像信号が生成され、合成映
像が模擬視界として提供される。従って、複数種類の部
分映像をその優先度に応じて再生映像と合成することが
でき、例えば雨、霧等の環境映像に係る部分映像を用い
て模擬視界の環境設定を行うことができる。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例について図面に基づき説
明する。なお、第４図乃至第５図に示される従来例と同
様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。

第１図には、本発明の一実施例に係る列車運転シミュ
レータ用模擬視界発生装置の構成が示されている。

この実施例は、ビデオディスク等の再生速度の制御が
可能な映像再生装置10と、映像再生装置10により再生出
力された再生映像信号をディジタルに変換するビデオ信
号変換部18と、を備えている。すなわち、映像再生装置
10から出力される再生映像信号は、路線走行風景に係る
コンポジットビデオ信号であり、フレーム単位で出力さ
れる。ビデオ信号変換部18はこれをディジタルビデオ信
号に変換する。このディジタルビデオ信号が、ディジタ
ルの再生映像信号としてビデオ信号変換部18から出力さ
れる。

また、この実施例においては所定個数（この図ではｎ
個）の部分映像発生部20−ｉ（ｉ＝1,2,…ｎ）が設けら
れている。部分映像発生部20−ｉは、映像再生装置10よ
り高速で描画する３次元コンピュータ作像装置であり、
作像の結果得られるディジタルビデオ信号を部分映像信
号として出力する。

ビデオ信号変換部18及び部分映像発生部20−ｉは、共
にビデオ信号処理部22に接続されている。ビデオ信号処
理部22は、ビデオ信号変換部18から出力される再生映像
信号と、部分映像発生部20−ｉから出力される部分映像
信号と、を合成し、アナログRGB信号である合成映像信
号として映像表示装置16に出力する。映像表示装置16
は、従来例と同様合成映像信号に応じて合成映像を表示
し、訓練に係る模擬視界を提供する。

また、この実施例においては模擬視界制御部24が設け
られている。模擬視界制御部24は、映像再生装置10に対
して出力すべき再生映像のフレームを指定し、所望のフ
レームに係る再生映像信号を連続して出力するよう指令
する。また、模擬視界制御部24は、部分映像発生部20−
ｉに対し列車と部分映像の表示対象物の距離（以下、単
に相対距離という）をリアルタイムで供給する。部分映
像発生部20−ｉは、この相対距離に基づき部分映像信号
を生成出力する。さらに模擬視界制御部24は、ビデオ信
号処理部22に対し部分映像毎の優先度に係るデータを供
給し、ビデオ信号処理部22は優先度に従い再生映像信号
と部分映像信号を合成する。

第２図には、この実施例におけるビデオ信号処理部22
の構成が示されている。

この図においては、各部分映像発生部20−ｉに対応し
てフレームバッファ26−ｉ（ｉ＝1,2,…ｎ）が設けられ
ている。このフレームバッファ26−ｉは、対応する部分
映像発生部20−ｉから非同期で出力されるディジタルの
部分映像信号をフレーム単位で記憶する。なお、映像再
生装置10に対応してフレームバッファ26−０が設けられ
ており、このフレームバッファ26−０は、ビデオ信号変
換部18から出力される再生映像信号をフレーム単位で記
憶する。

フレームバッファ26−ｉ（ｉ＝0,1,…ｎ）は優先度判
定回路28に接続されている。優先度判定回路28には、模
擬視界制御部24から再生映像及び部分映像のそれぞれに
係る優先度データが供給されている。すなわち、優先度
判定回路28は、最も優先度が高い再生又は部分映像に対
応するデータをフレームバッファ26−ｉから画素単位で
取り込む。すなわち、優先度によりデータを判定選択す
る。この結果、画素単位で選択されたデータにより合成
映像信号が構成される。

優先度判定回路28には、カラールックアップテーブル
30が接続されており、このカラールックアップテーブル
30には模擬視界制御部24からカラールックアップテーブ
ルデータが供給されている。カラールックアップテーブ
ル30は、優先度判定回路28により合成された合成映像信
号をカラールックアップテーブルデータにより色変調し
て出力する。

そして、カラールックアップテーブル30の出力端には
D/A変換器32が接続されており、このD/A変換器32によっ
てアナログRGB信号に変換された合成映像信号が映像表
示装置16に供給されることになる。

第３図には、この実施例における映像合成の動作が示
されている。

この図において、200は映像再生装置10により再生さ
れる再生映像であり、従来例における再生映像100と同
様、列車走行に係る路線風景の実写映像である。210、2
20及び230はそれぞれ部分映像発生部20−１、20−２及
び20−３により発生する部分映像であり、この図におい
てはそれぞれ雨、信号機、自動車の映像である。

すなわち、模擬視界制御部24の指令に応じ、予め撮影
済みの列車走行風景が映像再生装置10によりフレーム単
位で再生される。この再生により得られる再生映像200
は、ビデオ信号変換部18によりディジタルに変換され、
さらにフレームバッファ26−０に格納される。

一方、模擬視界制御部24から供給される相対距離に応
じ、各部分映像発生部20−ｉにより部分映像210、220及
び230が生成され、フレームバッファ26−ｉに格納され
る。

優先度判定回路28は、模擬視界制御部24から供給され
る優先度データに応じて映像合成を行う。例えば、再生
映像200に優先度４が、部分映像210、220及び230にそれ
ぞれ優先度１、２及び３が、付与されているものとす
る。すると、優先度判定回路28は、各フレームバッファ
26−ｉからある画素について最も優先度が高い部分映像
に係るデータを取り込む。例えば、最も優先度が高い部
分映像210に係るデータが、フレームバッファ26−ｉか
ら取り込まれる。また、ある画素において部分映像210
に係るデータが無い場合、次に優先度が高い部分映像22
0に係るデータが選択される。

この結果、再生及び部分映像のうち、各画素について
最も優先度が高いデータを集めた合成映像信号が生成さ
れる。この合成映像信号についてカラールックアップテ
ーブル30において環境（雨、霧等）に応じた色変調が施
され、さらにD/A変換され、映像表示装置16に供給され
る。

このようにして、図において240として示されるよう
に、再生映像200に３種類の部分映像210、220及び230が
合成された合成映像が模擬視界として提供されることに
なる。

このように、本実施例によれば、優先度に応じて再生
映像と部分映像を合成し、映像表示装置16により合成映
像を表示することができる。

このとき、合成がディジタル的に、すなわちフレーム
バッファ26−ｉに記憶されているデータを優先度に従い
画素毎に選択するため、合成映像信号のS/N比の低下や
解像度の低下が生じにくい。

また、部分映像として図において210で示されるよう
に雨の環境を示す映像を用い、カラールックアップテー
ブル30により雨の環境に応じた色付けをすることができ
るため、より多くの種類の環境に係る模擬視界を得るこ
とができる。例えば早朝降雨中において踏切に自動車が
到来した等の従来生成し得なかった風景を、模擬視界と
して提供でき、よりリアルな訓練を行うことができる。

さらに、この実施例においては、映像再生装置10に再
生速度を制御可能な装置を用いているため、再生映像の
流れ（列車走行風景の流れ）の速度を制御できる。これ
により、列車の走行速度に応じた模擬視界を提供でき、
よりリアルな条件下での訓練を行うことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、再生映像と部
分映像をディジタル的に合成するようにしたため、S/N
比や解像度を確保しつつ、模擬視界たる合成映像を得る
ことができる。また、複数種類の部分映像をその優先度
に応じて再生映像に合成することができ、例えば雨、霧
等の環境映像に係る部分映像を用いて模擬視界の環境設
定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る列車運転シミュレー
タ用模擬視界発生装置の構成を示すブロック図、 第２図は、この実施例におけるビデオ信号処理部の構成
を示すブロック図、 第３図は、この実施例の映像合成動作を示す映像関係
図、 第４図は、従来における列車運転シミュレータ用模擬視
界発生装置の一例構成を示すブロック図、 第５図は、この従来例における映像合成動作を示す映像
関係図である。 10……映像再生装置 16……映像表示装置 20……部分映像発生部 22……ビデオ信号処理部 200……再生映像 210、220、230……部分映像 240……合成映像

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】列車走行時における運転者の視界映像を再
   生映像信号として再生する映像再生装置と、 所定の再生条件に応じて部分映像信号を発生させる部分
   映像発生部と、 再生映像信号と部分映像信号のそれぞれに係るディジタ
   ルデータを、その優先度に応じかつ所定画素数ごとに選
   択して合成し、合成映像信号として出力するビデオ信号
   処理部と、 合成映像信号に基づき映像を表示する映像表示装置と、 再生映像信号及び部分映像信号それぞれに優先度を付す
   模擬視界制御部と、 を備えることを特徴とする列車運転シミュレータ用模擬
   視界発生装置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載の列車運転シミュレータ
   用模擬視界発生装置において、 模擬視界制御部が、部分映像信号に係る物体の列車から
   の距離を部分映像発生部に与え、 部分映像発生部が、与えられた距離に応じて部分映像信
   号を発生させることを特徴とする列車運転シミュレータ
   用模擬視界発生装置。