JPH0413175A - 列車運転シミュレータ用模擬視界発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ニレータ用模擬
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
１０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！５Ｊｊ１景を実写した映像である。

また、１１０て示される映像は、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士の要請に応えるこ
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
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。

［実施例コ 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２Ｏ−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２０−１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２０−１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２０−１に対し列車と部分映像の表示対象物の距Ｍ（
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２０−１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２０−１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２６−１は、
対応する部分映像発生部２０−１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ｙ
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ｙ２６−ｉ　　（ｉ＝ｏ、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２
６−１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。２
１０，２２０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＃Ｊａ１２４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２０−１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−
１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２６−１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２２０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が合成された合成画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２６−１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
。 映像再生装置 映像表示装置 部分映像発生部 ビデオ信号処理部 再生映像 ２１０． ２２０、 部分映像 合成映像

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 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。