JP6377328B2

JP6377328B2 - 列車見張員訓練用シミュレータ

Info

Publication number: JP6377328B2
Application number: JP2013170901A
Authority: JP
Inventors: 松葉映彦; 渡邉俊介
Original assignee: 東急テクノシステム株式会社
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: JP2015040926A

Description

本発明は、列車見張員訓練用シミュレータに関し、詳しくは、保線作業、鉄道電気関連作業等における線路内作業中の列車見張員の訓練を行えるようにした列車見張員訓練用シミュレータに関する。

鉄道運行に携わる者の訓練用シミュレータとして、運転士用だけでなく、運転士、車掌、司令員の連携を図りながら、車両故障や事故に対する処理技術の向上を図るための訓練用シミュレータが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−３１６２５０

鉄道運行に携わる者には、運転士、車掌、司令員だけでなく、線路内作業をする作業員や列車見張員といったものもいる。列車見張員は、線路内作業中の作業員に対して、列車が近づいてきた場合に退避指示を出すだけでなく、作業中に何らかのアクシデントがあった際には、走行中の列車に対して、旗を振ることによって運行を停止させなければならない場合がある。この旗振りが運転士に正しく伝わらないような場合には、大惨事の事故が発生しかねない。

しかしながら、線路内作業中の列車見張員に対する訓練用シミュレータは今まで開発されてこなかったため、列車見張員は、旗を振るタイミングや振り方を十分練習できないまま、現場で実践する他なかった。

そこで本発明は、線路内作業中の列車見張員の訓練ができる列車見張員訓練用シミュレータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の列車見張員訓練用シミュレータは、訓練者が模擬訓練作業を行う模擬訓練台と、該模擬訓練台の正面及び背面方向にそれぞれ配置され、訓練シナリオの映像を映し出す映像モニタと、訓練シナリオの音を発生するスピーカと、訓練者のジェスチャーを検知するジェスチャーセンサと、訓練者の音声を検知する音声認識センサと、訓練シナリオを制御する制御部とを備え、該制御部は、予め設定された複数の訓練シナリオプログラムを格納するシナリオ格納手段と、前記シナリオ格納手段から訓練シナリオプログラムを選択し、訓練シナリオを設定するシナリオ設定手段と、該シナリオ設定手段で選択された訓練シナリオの内容を前記映像モニタ及び前記スピーカに出力する映像生成手段と、前記ジェスチャーセンサで検知されたジェスチャーと前記音声認識センサで検知された音声を記録し、予め記録された模範ジェスチャー及び模範音声と対比判定する記録判定手段とを含み、前記シナリオ設定手段は、前記記録判定手段の結果に基づいて、次のシーンの訓練シナリオプログラムを前記シナリオ格納手段から選択し、訓練シナリオプログラムを進行することを特徴としている。

また、前記制御部は、前記記録手段で記録されたジェスチャー及び音声を運転士からの視点映像に合成する運転士視点画像合成手段を含むことを特徴としている。さらに、前記制御部は、予め設定されたイベントを発生させるイベント生成手段を備えているとよい。

さらに、前記ジェスチャーセンサは、前記模擬訓練台の正面方向に配置された映像モニタの上部に設けられているか、前記模擬訓練台の正面及び背面方向に配置された各映像モニタの上部に設けられていることが好ましい。

本発明の列車見張員訓練用シミュレータによれば、訓練者の正面及び背面の映像モニタに訓練シナリオの映像が表示されるので、近づいてくる列車や背後で作業中の線路内作業員も映像として認識しながら訓練が可能となる。また、ジェスチャーセンサや音声認識センサの検知結果に基づいて、訓練シナリオが進行するので、より現実に近い環境での訓練が実施できる。さらに、運転士視点画像合成手段によって、実際の運転士からどのように見えたかを確認できるので、訓練効果も高い。また、予め設定されているイベントをランダムに発生させることによって、予期せぬアクシデントへの対応能力の向上につながる訓練も可能となる。

本発明の一形態例を示す列車見張員訓練用シミュレータの概観図である。同じく列車見張員訓練用シミュレータの機能を示す模式図である。

図１及び図２は、本発明の列車見張員訓練用シミュレータの一形態例を示す図である。列車見張員訓練用シミュレータ１０は、訓練者１が模擬訓練作業を行う模擬訓練台１１と、模擬訓練台１１の正面及び背面方向にそれぞれ配置された映像モニタ２，３及びスピーカ４、４と、訓練者１のジェスチャーを検知するジェスチャーセンサ５と、訓練者の音声を検知する音声認識センサ６と、列車見張員訓練用シミュレータ１０の訓練シナリオを制御する制御部７とを備えており、訓練者１は正面映像モニタ２を向いて訓練を実施する。

模擬訓練台１１の床面には、線路のモックアップが敷かれていて、正面映像モニタ２と背面映像モニタ３との間は少なくとも４ｍ程度の間隔が開けられている。正面映像モニタ２及び背面映像モニタ３は後述する映像生成手段によって生成された訓練シナリオの映像を表示するもので、正面映像モニタ２には主に線路上を近づいてくる列車の映像が、背面映像モニタ３には主に線路内作業員の作業風景の映像が映し出される。また、映像内容に応じた音がスピーカ４，４より発生される。

ジェスチャーセンサ５及び音声認識センサ６は、正面モニタ２の上部に設置される。ジェスチャーセンサ５は、訓練者１の旗振り作業等を認識できるものであればよく、赤外線センサと深度センサにより関節位置（スケルトン）を検出するMicrosoft社製のKinectセンサ（登録商標）等を用いることができ、Kinectセンサであれば音声認識センサ６も兼ねることができる。また、Kinectセンサであれば、訓練中の様子を動画撮影するカメラ機能も備わっている。

前記制御部７は、電子計算機内に格納されるプログラムによって機能するものであり、図２に示すシナリオ格納手段２１，シナリオ設定手段２２，映像生成手段２３，イベント生成手段２４，記録判定手段２５，運転士視点映像合成手段２６，動画再生手段２７とを有している。

シナリオ格納手段２１には、複数の訓練シナリオプログラムが格納され、シナリオ設定手段２２は、シナリオ格納手段２１に格納されている複数の訓練シナリオプログラムから訓練を実施する訓練シナリオをランダム又は外部入力により選択し、設定する。

映像生成手段２３は、シナリオ設定手段によって設定された訓練シナリオに応じた映像を生成し、正面映像モニタ２、背面映像モニタ３に映像信号を送信するとともに、スピーカ４に音声信号を送信する。

また、イベント生成手段２４は、予め定められた雨、雷、騒音（飛行機の飛行音や周囲の車のクラクション音など）といった環境条件にかかる変化や、線路内作業中の作業員が退避作業中に倒れたり、線路に足がはさまったりするトラブルや、線路中に落下物が発生するトラブルなどを訓練シナリオ中のイベントとしてランダムに発生させる。シナリオ設定手段２２は、イベント生成手段２４によって発生したイベントに応じて訓練シナリオプログラムを随時設定し、映像生成手段２３により、各映像モニタ２、３やスピーカ４を通じてイベントを実施する。

記録判定手段２５は、ジェスチャーセンサ５及び音声認識センサ６によって検知された訓練者１のジェスチャー及び音声を記録するとともに、予め記録された模範ジェスチャー及び模範音声と対比判定する。シナリオ設定手段２２は、記録判定手段２５での対比判定の結果に応じて、次のシーンの訓練シナリオプログラムを前記シナリオ格納手段２１から選択し、訓練シナリオプログラムを進行する。

このように構成された列車見張員訓練用シミュレータ１０を用いて、訓練者１は、見張作業員としての模擬訓練を行う。例えば、正面映像モニタ２から列車から近づく映像が表示されれば、訓練者１は線路内作業員に対して退避指示の声をかけたり、笛を鳴らしたりする。この退避指示の声や笛の音が音声認識センサ６によって検知され、記録判定手段２５によって、模範音声の許容範囲と認定されれば、背面映像モニタ３にシナリオ格納手段２１から選択された線路内作業員が退避する映像が表示される。この退避映像を確認した訓練者１は、列車に対して通過可能の旗振りを行う。この旗振りが、模範ジェスチャーと対比して、通過可能のジェスチャーであると記録判定手段２５によって判定されれば、前面映像モニタ２から背面映像モニタ３に列車が通過していく映像が表示されることとなる。

ここで、イベント生成手段２４によって雨が降ったりしているイベントを発生させた場合には、スピーカ４より雨音が発生しているため、通常の退避指示の声量では音声認識センサ６で検知された音声が、模範音声として許容されない場合もある。また、イベント生成手段２４によって、線路内作業中の作業員が退避時に転倒するトラブルが発生し、背面映像モニタ４に作業員が残っている映像が表示された場合には、訓練者１は列車に対して運行停止の旗振りをしなければならない。この旗振りが、模範ジェスチャーと対比して、運行停止のジェスチャーであると記録判定手段２５によって判定されれば、前面映像モニタ２に列車が停止する映像が表示される。また、停止合図には旗振りだけでなく、発煙筒のダミーを振るなど様々な停止の合図を示す方法をあらかじめ模範ジェスチャーとして記録しておくことにより、状況に応じて使い分けることもできる。

これらの模擬訓練については、記録判定手段２５によって記録されているが、運転士視点映像合成手段２６によって、列車の運転士の視点からの映像に合成される。なお、映像を合成する際には、記録された訓練者１の行ったジェスチャーを仮想キャラクターに行わせることで、運転士視点の映像とすることもできる。

記録された動画及び運転士視点の動画は、動画再生手段２７によって、前面映像モニタ２及びスピーカ４によって再現される。このように運転士からの視点をプレビューすることにより、訓練者１が自身の停止合図がどのように運転士から見えるのかを認識することで、訓練効果を向上できる。

なお、訓練シナリオプログラム実行前に、所持品の喚呼、例えば「ヘルメットヨシ」「黄色旗ヨシ」「時刻表ヨシ」「拡声器ヨシ」といった音声が認識されないとシナリオが実行されないようにすることもできる。

また、模擬訓練台１１上には、線路のモックアップではなく、線路の絵を描いてもよい。さらに、ジェスチャーセンサ５及び音声認識センサ６は、正面映像モニタ２の上部だけでなく、背面映像モニタ３の上など任意の位置に設けてもよい。背面映像モニタの上に設けることにより、線路内作業員に対する列車見張員の行動の訓練をより効果的にすることができる。

１…訓練者、２…正面映像モニタ、３…背面映像モニタ、４…スピーカ、５…ジェスチャーセンサ、６…音声認識センサ、７…制御部、１０…列車見張員訓練用シミュレータ、１１…模擬訓練台、２１…シナリオ格納手段、２２…シナリオ設定手段、２３…映像生成手段、２４…イベント生成手段、２５…記録判定手段、２６…運転士視点映像合成手段、２７…動画再生手段

Claims

訓練者が模擬訓練作業を行う模擬訓練台と、
該模擬訓練台の正面及び背面方向にそれぞれ配置され、訓練シナリオの映像を映し出す映像モニタと、
訓練シナリオの音を発生するスピーカと、
訓練者のジェスチャーを検知するジェスチャーセンサと、
訓練者の音声を検知する音声認識センサと、
訓練シナリオを制御する制御部とを備え、
該制御部は、
予め設定された複数の訓練シナリオプログラムを格納するシナリオ格納手段と、
前記シナリオ格納手段から訓練シナリオプログラムを選択し、訓練シナリオを設定するシナリオ設定手段と、
該シナリオ設定手段で選択された訓練シナリオの内容を前記映像モニタ及び前記スピーカに出力する映像生成手段と、
前記ジェスチャーセンサで検知されたジェスチャーと前記音声認識センサで検知された音声を記録し、予め記録された模範ジェスチャー及び模範音声と対比判定する記録判定手段と、
前記記録判定手段で記録されたジェスチャー及び音声を運転士からの視点映像に合成する運転士視点画像合成手段とを含み、
前記シナリオ設定手段は、前記記録判定手段の結果に基づいて、次のシーンの訓練シナリオプログラムを前記シナリオ格納手段から選択し、訓練シナリオプログラムを進行することを特徴とする列車見張員訓練用シミュレータ。
前記制御部は、予め設定されたイベントを発生させるイベント生成手段を備えることを特徴とする請求項１記載の列車見張員訓練用シミュレータ。
前記ジェスチャーセンサは、前記模擬訓練台の正面方向に配置された映像モニタの上部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の列車見張員訓練用シミュレータ。
前記ジェスチャーセンサは、前記模擬訓練台の正面及び背面方向に配置された各映像モニタの上部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の列車見張員訓練用シミュレータ。