特許 7260440 シミュレータ制御装置、列車運転シミュレーションシステム、および、列車運転シミュレーション方法、ならびに、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】シミュレータ制御装置、列車運転シミュレーションシステム、および、列車運転シミュレーション方法、ならびに、プログラム

(51)【国際特許分類】

   G09B 9/04 20060101AFI20230411BHJP

   B61L 27/60 20220101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

G09B9/04 B

B61L27/60

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019150020

(22)【出願日】2019-08-19

(65)【公開番号】P2021032942

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2021-09-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】518041076

【氏名又は名称】株式会社エモヴィス

(74)【代理人】

【識別番号】110000121

【氏名又は名称】ＩＡＴ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大輔

(72)【発明者】

【氏名】小池 ▲隆▼治

【審査官】鈴木 智之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－００２７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７１３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５４９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】足立 和正 Kazumasa ADACHI，ドライバの運転状態モニタ機能をもつドライビングシミュレータ A Driving Simulator with Driver Monitor System，電子情報通信学会論文誌 （Ｊ８８－Ｄ－Ｉ） 第２号 THE IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS,PT.1 (JAPANESE EDITION)，日本，社団法人電子情報通信学会 THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS，第J88-D-I巻

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｂ １／００－ ９／５６

Ｇ０９Ｂ １７／００－１９／２６

Ｂ６１Ｌ ２７／００－２７／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

列車の運転訓練を行うための列車運転シミュレータを制御するシミュレータ制御装置であって、
緊急停止が必要となる状態を示す異常事象が表示される所定シーンが設けられているシナリオに基づいて、前記列車運転シミュレータに表示される表示画像の生成を制御し、
前記列車運転シミュレータの操作者により緊急停止の操作が実行された場合、前記運転訓練を終了させるシミュレーション制御手段と、
前記列車運転シミュレータの操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得する反応情報取得手段と、
前記反応情報取得手段により取得された前記操作者の反応の検出結果に基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理手段と
を有し、
前記シミュレーション制御手段は、
前記異常事象が表示される前記所定シーンにおいて、前記操作者状況判断処理手段により、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、前記シナリオに基づいて、前記異常事象を表示させ、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていると判断された場合、前記所定シーンへの前記異常事象の表示を省略し、
前記異常事象の表示は、列車運転の障害になり得る障害物の表示である
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のシミュレータ制御装置であって、
前記反応情報取得手段は、前記操作者の反応として、前記列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、
前記操作者状況判断処理手段は、前記反応情報取得手段により取得された前記反応の検出結果において、前記操作者が前面を所定時間以上見ていないか否かに基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項3】

請求項１～２のいずれかに記載のシミュレータ制御装置であって、
前記反応情報取得手段は、前記操作者の反応として、前記列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、
前記操作者状況判断処理手段は、前記反応情報取得手段により取得された前記反応の検出結果において、前記操作者が前面のある一点を所定時間以上見ているか否かに基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれかに記載のシミュレータ制御装置であって、
前記反応情報取得手段は、前記操作者の反応として、前記列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、
前記操作者状況判断処理手段は、前記反応情報取得手段により取得された前記反応の検出結果において、前記操作者が前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンにおいて注視が必要な箇所を見ているか否かに基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかに記載のシミュレータ制御装置であって、
前記反応情報取得手段は、前記操作者の反応として、前記列車運転シミュレータの操作者の瞳孔の大きさに関する情報を取得し、
前記操作者状況判断処理手段は、前記反応情報取得手段により取得された前記操作者の瞳孔の大きさまたは変化量に基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかに記載のシミュレータ制御装置であって、
前記反応情報取得手段は、前記操作者の反応として、前記列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、
前記操作者状況判断処理手段は、前記反応情報取得手段により取得された前記操作者の視線の移動量に基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかに記載のシミュレータ制御装置であって、
前記反応情報取得手段は、前記操作者の反応として、前記列車運転シミュレータの操作者の瞬きの回数に関する情報を取得し、
前記操作者状況判断処理手段は、前記反応情報取得手段により取得された前記操作者の瞬きの回数に基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれかに記載のシミュレータ制御装置であって、
前記反応情報取得手段は、前記反応の検出結果を複数取得し、
前記操作者状況判断処理手段は、前記反応情報取得手段により取得された前記操作者の反応の検出結果の複数の組み合わせを用いて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する
ことを特徴とするシミュレータ制御装置。

【請求項9】

列車の運転訓練を行うための列車運転シミュレータと前記列車運転シミュレータを制御するシミュレータ制御装置を含む列車運転シミュレーションシステムであって、
前記列車運転シミュレータは、
シミュレーションにおいて進行されるシナリオの各シーンに対応する表示画面を表示するシミュレーション画面表示手段と、
前記運転訓練を行う訓練生が、前記シミュレーション画面表示手段により表示された画像を参照して、操作を行う運転操作シミュレータと、
操作者の視覚機能の反応を検出する反応検出手段と
を有し、
前記シミュレータ制御装置は、
緊急停止が必要となる状態を示す異常事象が表示される所定シーンが設けられている前記シナリオに基づいて、前記列車運転シミュレータに表示される表示画像の生成を制御し、
前記列車運転シミュレータの操作者により緊急停止の操作が実行された場合、前記運転訓練を終了させるシミュレーション制御手段と、
前記反応検出手段により検出された、前記操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得する反応情報取得手段と、
前記反応情報取得手段により取得された前記操作者の反応の検出結果に基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理手段と、
を有し、
前記シミュレーション制御手段は、前記異常事象が表示される前記所定シーンにおいて、前記操作者状況判断処理手段により、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、前記シナリオに基づいて、前記異常事象を表示させ、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていると判断された場合、前記所定シーンへの前記異常事象の表示を省略し、
前記異常事象の表示は、列車運転の障害になり得る障害物の表示である
ことを特徴とする列車運転シミュレータ制御システム。

【請求項10】

列車の運転訓練を行うための列車運転シミュレータを制御するシミュレータ制御装置が実行する列車運転シミュレーション方法であって、
前記列車運転シミュレータの操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得する反応情報取得ステップと、
前記反応情報取得ステップの処理により取得された前記操作者の反応の検出結果に基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理ステップと、
緊急停止が必要となる状態を示す異常事象が表示される所定シーンが設けられているシナリオに基づいて、前記列車運転シミュレータに表示される表示画像の生成を制御し、前記列車運転シミュレータの操作者により緊急停止の操作が実行された場合、前記運転訓練を終了させるシミュレーション制御ステップと
を含み、
前記シミュレーション制御ステップの処理では、前記異常事象が表示される前記所定シーンにおいて、前記操作者状況判断処理ステップの処理により、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、前記シナリオに基づいて、前記異常事象を表示させ、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていると判断された場合、前記所定シーンへの前記異常事象の表示を省略し、
前記異常事象の表示は、列車運転の障害になり得る障害物の表示である
ことを特徴とする列車運転シミュレーション方法。

【請求項11】

列車の運転訓練を行うための列車運転シミュレータを制御するコンピュータに、
前記列車運転シミュレータの操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得する反応情報取得ステップと、
前記反応情報取得ステップの処理により取得された前記操作者の反応の検出結果に基づいて、前記操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理ステップと、
緊急停止が必要となる状態を示す異常事象が表示される所定シーンが設けられているシナリオに基づいて、前記列車運転シミュレータに表示される表示画像の生成を制御し、前記列車運転シミュレータの操作者により緊急停止の操作が実行された場合、前記運転訓練を終了させるシミュレーション制御ステップと
を含み、
前記シミュレーション制御ステップの処理では、前記異常事象が表示される前記所定シーンにおいて、前記操作者状況判断処理ステップの処理により、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、前記シナリオに基づいて、前記異常事象を表示させ、前記操作者が前記所定シーンに合致した注意を払っていると判断された場合、前記所定シーンへの前記異常事象の表示を省略し、
前記異常事象の表示は、列車運転の障害になり得る障害物の表示である
処理を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シミュレータ制御装置、列車運転シミュレーションシステム、および、列車運転シミュレーション方法、ならびに、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

列車の運転訓練に係る技術として、列車（鉄道車両）の模擬運転をシミュレーションしてユーザの確認動作を評価する技術（例えば、特許文献１を参照）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－７１３１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術によれば、模擬鉄道運行区間に設定されている信号機等に対して訓練生が正しく視線を向けることができたかどうかを評価することはできる。しかしながら、特許文献１の技術によれば、シミュレーションにおいて発生させる異常事象は、あらかじめ決められたものであり、訓練生の全員に同じシナリオでのシミュレーションが実施される。

【0005】

運転訓練のためのシミュレーションにおいて、異常事象が発見された場合、訓練生は緊急で停止する必要があることがほとんどである。すなわち、異常事象の発生が訓練生に発見されて一旦停止の動作が行われるとともに、一旦、シミュレーションが終了される。換言すれば、一回の訓練で基本的には一つの異常事象しか模擬経験させることができない。

【0006】

運転時に注意するべき個所は、そのタイミングごとに、それぞれ多種多様である。すなわち、訓練生の全員に同じシナリオでのシミュレーションを実施させる場合、すべての訓練生に多種多様の異常事象を疑似体験させるために非常に多くのシナリオを用意しなければならない。また、運転訓練は、複数の訓練生が受けるものであるから、訓練生のそれぞれには、運転時に注意するべき個所が習得されている者とされていない者が存在する。ある異常事象の発生を十分発見可能なスキルを得た訓練生と、そのスキルを有さない訓練生とが、同じシナリオのシミュレーションを受けることは、効率の良い訓練とは言い難い。

【0007】

そこで、本発明は、前記課題を解決すること、すなわち、操作者の注意が向けられていない場合にのみ異常事象を発生させることができる、シミュレータ制御装置、列車運転シミュレーションシステム、および、列車運転シミュレーション方法、ならびに、プログラム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】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のシミュレータ制御装置の一側面は、列車運転シミュレータに表示される表示画像の生成を制御するシミュレーション制御手段と、列車運転シミュレータの操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得する反応情報取得手段と、反応情報取得手段により取得された操作者の反応の検出結果に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理手段とを有し、シミュレーション制御手段は、操作者状況判断処理手段により、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、異常事象を示す画像の生成を制御することを特徴とする。

【0009】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、反応情報取得手段は、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、操作者状況判断処理手段は、反応情報取得手段により取得された反応の検出結果において、操作者が前面を所定時間以上見ていないか否かに基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断することを特徴とする。

【0010】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、反応情報取得手段は、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、操作者状況判断処理手段は、反応情報取得手段により取得された反応の検出結果において、操作者が前面のある一点を所定時間以上見ているか否かに基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断することを特徴とする。

【0011】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、反応情報取得手段は、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、操作者状況判断処理手段は、反応情報取得手段により取得された反応の検出結果において、操作者が列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンにおいて注視が必要な箇所を見ているか否かに基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かと判断することを特徴とする。

【0012】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、反応情報取得手段は、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の瞳孔の大きさに関する情報を取得し、操作者状況判断処理手段は、反応情報取得手段により取得された操作者の瞳孔の大きさまたは変化量に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断することを特徴とする。

【0013】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、反応情報取得手段は、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、操作者状況判断処理手段は、反応情報取得手段により取得された操作者の視線の移動量に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断することを特徴とする。

【0014】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、反応情報取得手段は、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の瞬きの回数に関する情報を取得し、操作者状況判断処理手段は、反応情報取得手段により取得された操作者の瞬きの回数に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断することを特徴とする。

【0015】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、反応情報取得手段は、反応の検出結果を複数取得し、操作者状況判断処理手段は、反応情報取得手段により取得された操作者の反応の検出結果の複数の組み合わせを用いて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断することを特徴とする。

【0016】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、シミュレーション制御手段は、列車運転シミュレータにおいて進行しているシナリオのいずれかに、あらかじめ異常事象を示すシーンを用意しており、操作者状況判断処理手段により、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていると判断された場合、通常運行可能なシーンの表示画像の生成を制御し、異常事象を示すシーンを表示させないことを特徴とする。

【0017】

本発明のシミュレータ制御装置の他の側面は、シミュレーション制御手段は、列車運転シミュレータにおいて進行しているシナリオ内で異常事象を示すシーンをあらかじめ定めず、操作者状況判断処理手段により、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、異常事象を示す表示画像の生成を制御することを特徴とする。

【0018】

本発明の列車運転シミュレーションシステムの一側面は、列車運転シミュレータが、シミュレーションにおいて進行されるシナリオの各シーンに対応する表示画面を表示するシミュレーション画面表示手段と、運転訓練を行う訓練生が、シミュエーション画面表示手段により表示された画像を参照して、操作を行う運転操作シミュレータと、操作者の視覚機能の反応を検出する反応検出手段とを有し、シミュレータ制御装置が、シミュレーション画面表示手段に表示される表示画像の生成を制御するシミュレーション制御手段と、反応検出手段により検出された、操作者の反応の検出結果を取得する反応情報取得手段と、反応情報取得手段により取得された操作者の反応の検出結果に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理手段と、を有し、シミュレーション制御手段は、操作者状況判断処理手段により、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、疑似的な異常事象を示す画像の生成を制御することを特徴とする。

【0019】

本発明の列車運転シミュレーション方法の一側面は、列車運転シミュレータの操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得する反応情報取得ステップと、反応情報取得ステップの処理により取得された操作者の反応の検出結果に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理ステップと、操作者状況判断処理ステップの処理結果に基づいて、列車運転シミュレータに表示される表示画像の生成を制御するシミュレーション制御ステップとを含み、シミュレーション制御ステップの処理では、操作者状況判断処理ステップの処理により、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、疑似的な異常事象を示す画像の生成を制御することを特徴とする。

【0020】

本発明のプログラムの一側面は、列車の運転訓練を行うための列車運転シミュレータを制御するコンピュータに、列車運転シミュレータの操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得する反応情報取得ステップと、反応情報取得ステップの処理により取得された操作者の反応の検出結果に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断する操作者状況判断処理ステップと、操作者状況判断処理ステップの処理結果に基づいて、列車運転シミュレータに表示される表示画像の生成を制御するシミュレーション制御ステップとを含み、シミュレーション制御ステップの処理では、操作者状況判断処理ステップの処理により、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、疑似的な異常事象を示す画像の生成を制御する処理を実行させる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、操作者の注意が向けられていない場合にのみ異常事象を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】列車運転シミュレーションシステム１の構成を示す図である。

【図2】シミュレータ制御装置１１の機能構成を示す図である。

【図3】操作者の視線の向きについて説明するための図である。

【図4】操作者の視線の向きについて説明するための図である。

【図5】シミュレーションのシナリオ例の一部を示す図である。

【図6】シミュレーション画面表示装置１５に表示される疑似的な異常事象を示す画像の例を示す図である。

【図7】シミュレーション画面表示装置１５に表示される疑似的な異常事象を示す画像の例を示す図である。

【図8】シミュレーション画面表示装置１５に表示される疑似的な異常事象を示す画像の例を示す図である。

【図9】シミュレーション画面表示装置１５に表示される疑似的な異常事象を示す画像の例を示す図である。

【図10】シミュレーション処理１について説明するためのフローチャートである。

【図11】操作者注意力判断処理１について説明するためのフローチャートである。

【図12】操作者注意力判断処理２について説明するためのフローチャートである。

【図13】操作者注意力判断処理３について説明するためのフローチャートである。

【図14】シミュレーションのシナリオ例の一部を示す図である。

【図15】シミュレーション処理２について説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の一実施の形態のシミュレータ制御装置１１を含む列車運転シミュレーションシステム１について、図１～図１５を参照しながら説明する。

【0024】

図１を参照して、本発明の一実施例である列車運転シミュレーションシステム１について説明する。

【0025】

シミュレーションの中で異常事象が発生した場合には、訓練生は、緊急停止と、異常事象に対応した所定の操作を行うべきであるため、シミュレーションがいったん終了されてしまう。例えば、あるシーンにおいて注視しなければいけないポイントが既に身についている、換言すれば、そのシーンで発生する可能性の高い異常事象を発見するスキルを有する訓練生が、シミュレーション開始後早い段階で発生させた異常事象に対して適切な操作（緊急停止）を行うと、シミュレーションを継続させることができないため、走行訓練が短時間で終わってしまったり、すでにスキルを有するシーンの異常事象しか訓練できない場合があり、効率の良い訓練を実施することができない。

【0026】

そこで、本発明の一実施例である列車運転シミュレーションシステム１においては、訓練生であるシミュレータの操作者の視覚機能の反応結果、例えば、視線および瞳孔の開きなどを検出し、操作者の注意が向けられていない場合のみに、訓練生が見落としやすい異常事象をシミュレーションにおいて発生させる。したがって、それぞれの訓練生が発見しにくい異常事象のみを発生させることができるので、訓練生それぞれのスキルアップのために最適となるシミュレーションを提供することが可能となる。

【0027】

列車運転シミュレーションシステム１は、シミュレータ制御ユニット２、列車運転シミュレータユニット３、および、ネットワーク４を含んで構成されている。シミュレータ制御ユニット２は、シミュレータ制御装置１１、操作入力装置１２、および、表示装置１３を含んで構成される。列車運転シミュレータユニット３は、シミュレーション画面表示装置１５、運転操作シミュレータ１６、および、反応情報検出装置１７を含んで構成される。図１の例では、列車運転シミュレータユニット３を構成するシミュレーション画面表示装置１５、運転操作シミュレータ１６、および、反応情報検出装置１７を１セットのみ図示しているが、複数人が同時に訓練できるようにする場合には、これらを複数設けることができる。

【0028】

シミュレータ制御ユニット２のシミュレータ制御装置１１は、ネットワーク４を介して列車運転シミュレータユニット３と通信し、操作入力装置１２から供給されるユーザ（列車運転に関する教官等）の操作入力に基づいて、列車運転シミュレータユニット３によるシミュレーションの実行を制御する。具体的には、シミュレータ制御装置１１は、運転操作シミュレータ１６から、シミュレータ操作者（運転技術の訓練を行う者等）の操作に関する情報を取得するとともに、反応情報検出装置１７から、シミュレータ操作者のシミュレーション時の視覚機能の反応を示す情報の検出結果を取得し、それらに基づいて、シミュレーション画面表示装置１５に表示される表示画像を制御する。シミュレータ制御装置１１が有する機能構成の詳細については、図２を用いて後述する。

【0029】

操作入力装置１２は、例えば、キーボード、マウス、タッチパッドなどの入力デバイスにより構成され、ユーザ（列車運転に関する教官等）の操作入力を受け、シミュレータ制御装置１１に供給する。

【0030】

表示装置１３は、操作入力装置１２によるユーザ（列車運転に関する教官等）の操作入力を促すための情報を表示する。操作入力を促すための情報には、例えば、シミュレーション路線名、天候などの、シミュレーションの条件を選択するための情報などがある。また、表示装置１３は、後述するシミュレーションの結果に対応する情報を表示する。

【0031】

列車運転シミュレータユニット３のシミュレーション画面表示装置１５は、シミュレータ制御ユニット２のシミュレータ制御装置１１により生成されたシミュレーション画面を表示する。

【0032】

運転操作シミュレータ１６は、運転席または乗務員室を模擬した形態となっており、運転等のために必要なレバーやボタン、または計器等が設けられるとともに、例えば、時刻表や運行表等の列車運行のために必要な備品が備え付けられている。運転操作シミュレータ１６は、シミュレータ操作者（運転技術の訓練を行う者）が実行した操作入力を、ネットワーク４を介して、シミュレータ制御装置１１に供給する。また、運転操作シミュレータ１６には、マイク等の音声データ取得装置を設けて、シミュレータ操作者の発声を取得し、ネットワーク４を介して、シミュレータ制御装置１１に供給してもよい。

【0033】

反応情報検出装置１７は、シミュレータ操作者のシミュレーション時の視覚機能の反応を示す情報を検出し、シミュレータ制御装置１１に供給する。ここでは、操作者のシミュレーション時の視覚機能の反応の例として、反応情報検出装置１７は、シミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさを検出し、シミュレータ制御装置１１に供給するものとして説明する。反応情報検出装置１７は、図１のようなシミュレータ操作者の正面に設置される非装着型の据え置き装置として実現することとしてもよいし、メガネやゴーグルの形態としてユーザが装着する装着型の装置として実現してもよい。また、視線の動きを検出する方法も特には問わない。例えば、反応情報検出装置１７に撮像センサを備えてシミュレータ操作者を正面から撮影し、撮影画像を画像処理することにより、顔の向きや瞳の向きを判定して視線方向を演算することが可能である。また、瞳孔の大きさも、同様に、画像処理等により求めることが可能である。また、反応情報検出装置１７は、撮像センサなどのセンサ部分と、演算処理部分とを一体化して構成してもよいし、異なる装置として構成してもよい。また、反応情報検出装置１７としては画像センサなどのセンサ部分のみで構成し、演算処理を、シミュレータ制御装置１１において実行するものとしてもよい。

【0034】

次に、図２を用いて、シミュレータ制御装置１１が有する機能構成について説明する。

【0035】

シミュレータ制御装置１１は、操作入力制御部３１、シミュレーション制御部３２、制御装置用表示制御部３３、反応情報取得制御部３４、シミュレータ操作入力取得制御部３５、操作者状況判断処理部３６、操作者状況記録部３７、シミュレータ表示用通常状態画像データ記憶部３８、シミュレータ表示用異常事象画像データ記憶部３９、シミュレータ画面生成部４０、および、シミュレータ画面表示制御部４１を含んで構成されている。

【0036】

操作入力制御部３１（以下、入力制御部３１と称する）は、操作入力装置１２から供給されるユーザ（列車運転に関する教官等）の操作入力の取得を制御し、取得した操作入力情報を、シミュレーション制御部３２に供給する。

【0037】

シミュレーション制御部３２は、入力制御部３１から供給された操作入力に基づき、シミュレータ制御装置１１の動作を制御する。具体的には、シミュレーション制御部３２は、表示装置１３に、操作入力装置１２によるユーザ（列車運転に関する教官等）の操作入力を促すための情報を表示させるために、制御装置用表示制御部３３（以下、表示制御部３３と称する）を制御する。また、シミュレーション制御部３２は、入力制御部３１から供給された操作入力に基づき、ユーザから選択されたシミュレーションのシナリオに対応する路線、天候などに合致した表示画面をシミュレーション画面表示装置１５に表示させるために、シミュレータ画面生成部４０（以下、画面生成部４０と称する）を制御する。

【0038】

例えば、シミュレーションの開始時に、運転操作シミュレータ１６において、発車のための運転操作がなされた場合、シミュレーション制御部３２は、操作者状況判断処理部３６（以下、判断処理部３６と称する）から供給される情報に基づいて、画面生成部４０を制御して、シミュレーション画面表示装置１５に表示される画像を、実際の発車時に対応する動画像とする。また、シミュレーションの実行中に、運転操作シミュレータ１６において、速度の変更やブレーキングなどの運転のための操作入力がなされた場合、シミュレーション制御部３２は、後述する判断処理部３６から供給される情報に基づいて、画面生成部４０を制御して、シミュレーション画面表示装置１５に表示される画像を、シミュレータ操作者が実行した運転操作に対応させる。

【0039】

シミュレーション制御部３２は、判断処理部３６から供給される情報に基づいて、画面生成部４０を制御して、シミュレータ表示用通常状態画像データ記憶部３８（以下、通常画像データ記憶部３８と称する）およびシミュレータ表示用異常事象画像データ記憶部３９（以下、異常画像データ記憶部３９と称する）から実行中のシナリオのシーンに対応する画像データを読み出させ、シミュレーション画面表示装置１５に表示される画像データを生成させる。

【0040】

また、シミュレーション制御部３２は、表示装置１３に、シミュレーションの結果に対応する情報を表示させるために、表示制御部３３を制御して、操作者状況記録部３７（以下、記録部３７と称する）に記録されているシミュレーション中の操作者状況に関する情報を読み出させ、ユーザが求めるシミュレーションの結果に対応する表示データを生成させて、表示装置１３に表示させる。

【0041】

表示制御部３３は、シミュレーション制御部３２の制御に基づいて、表示装置１３に、操作入力装置１２によるユーザ（列車運転に関する教官等）の操作入力を促すための情報を表示させる。操作入力を促すための情報には、例えば、シミュレーション路線名、天候などの、シミュレーションの条件を選択するための情報などがある。また、表示制御部３３は、シミュレーション制御部３２の制御に基づいて、表示装置１３に、後述するシミュレーションの結果に対応する情報を表示させる。

【0042】

反応情報取得制御部３４（以下、情報取得制御部３４と称する）は、反応情報検出装置１７からネットワーク４を介して供給された、シミュレータ操作者の視覚機能の反応情報、すなわち、視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報を取得し、判断処理部３６に供給する。

【0043】

シミュレータ操作入力取得制御部３５（以下、操作取得制御部３５と称する）は、運転操作シミュレータ１６からネットワーク４を介して供給された、シミュレータ操作者の操作入力に関する情報を取得し、判断処理部３６に供給する。

【0044】

判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報、並びに、操作取得制御部３５から供給されたシミュレータ操作者の操作入力に関する情報に基づいて、操作者の状況を判断し、シミュレーション制御部３２に供給する。具体的には、訓練生である操作者は、シミュレーションの進行中、図３に示されるように、シミュレーション画面表示装置１５を見ていなければならず、例えば、図４に示されるように、運行表等を注視し、前方を見ていない時間が長かったり、シミュレーションの各シーンに対応して必要な個所を確認していなかったり、注意力が散漫になっている状態であってはならない。すなわち、訓練生である操作者は、前方から視線を長い時間離すことなく、さらに、シナリオ中の走行シーンに合致した領域を注視しなければならない。判断処理部３６は、操作者の視線が表示画面に向けられていない状態で所定の時間（例えば、所定のＴ秒）以上経過した場合や、ホーム入口や踏切前など、特定の領域を注視しなければいけない特定区間に対応するシーンにおいて、確認する必要がある領域を注視していなかった場合に、操作者が、そのシーンに対応した注意を十分払っていないと判断する。また、判断処理部３６は、瞳孔が開いていない、すなわち、瞳孔の大きさが所定の値（例えば、直径Ｎｍｍ）より小さい状態で所定の時間（例えば、所定のＴ秒）以上経過した場合、操作者の注意力が散漫になっている、すなわち、操作者が、そのシーンに対応した注意を十分払っていないと判断する。また、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報、ならびに、操作取得制御部３５から供給されたシミュレータ操作者の操作入力に関する情報に基づいて得られる操作者の状況を、シミュレーション結果として、記録部３７に供給して記録させる。

【0045】

記録部３７は、判断処理部３６から供給されたシミュレーション結果を記録する。

【0046】

通常画像データ記憶部３８は、シミュレーション画面表示装置１５に表示させる通常状態（異常事象ではなく、通常に列車を運行可能な状態）に対応する画像データを記憶する。

【0047】

異常画像データ記憶部３９は、シミュレーション画面表示装置１５に表示させる異常事象（通常に列車を運行可能な状態ではなく、緊急停止などが必要となる異常事象）が発生している状態に対応する画像データを記憶する。

【0048】

画面生成部４０は、シミュレーション制御部３２の制御に基づいて、通常画像データ記憶部３８および異常画像データ記憶部３９に記憶されている画像データを読み出して、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるシミュレーション用の画像データを生成し、表示制御部４１に供給する。

【0049】

シミュレータ画面表示制御部４１（以下、表示制御部４１と称する）は、画面生成部４０により生成されたシミュレーション用の画像データを、ネットワーク４を介してシミュレーション画面表示装置１５に供給し、その表示を制御する。

【0050】

画面生成部４０により生成され、表示制御部４１により表示が制御されることにより、シミュレーション画面表示装置１５に表示される、異常事象が発生した場合の画像の例については、図６～図９を用いて後述する。

【0051】

以上説明した機能構成を有するシミュレータ制御装置１１によって実行される、操作者の注意が向けられていない場合のみに、訓練生が見落としやすい異常事象をシミュレーションにおいて発生させる異常事象発生制御には、例えば、２つの形態を用いることができる。

【0052】

第１の形態は、シミュレーションのシナリオにおいて、所定のシーンで異常事象が発生するものとして構成するものである。その異常事象が発生する直前のタイミングにおいて、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視覚機能の反応情報に基づいて、その異常事象の画像が表示された場合、操作者がその画像から異常事象を認識できる可能性が高いか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。シミュレータ操作者が、所定のシーンで発生する予定の異常事象を発見する可能性が高い場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、予定されていた異常事象の発生をスキップさせることにより、訓練生が見落としやすい異常事象のみをシミュレーションにおいて発生させる。

【0053】

そして、第２の形態は、ミュレーションのシナリオにおいては異常事象の発生個所をあらかじめ定めず、判断処理部３６により、シミュレータ操作者が、十分な注意を払っていないと判断されたときのみ、シミュレーション制御部３２が画面生成部４０を制御して、そのシーンに対応する異常事象を発生させることにより、訓練生が見落としやすい異常事象のみをシミュレーションにおいて発生させる形態である。

【0054】

操作者の注意が向けられていない場合のみに、訓練生が見落としやすい異常事象をシミュレーションにおいて発生させる、すなわち、あらかじめ用意されていた異常事象の発生個所に、操作者の注意が向けられていた場合には異常事象の発生をスキップする第１の形態の実施の具体的な例については、図５～１３を用いて後述する。また、ミュレーションのシナリオにおいては異常事象の発生個所をあらかじめ定めず、操作者の注意が向けられていないと判断された場合に、進行中のシーンに対応する異常事象をシミュレーションにおいて発生させるための第２の形態の実施の具体的な例については、図１４および図１５を用いるとともに、適宜図６～９および図１１～１３を参照しながら後述する。

【0055】

次に、図５～図９を参照して、上述した第１の形態におけるシミュレーションの進行と、シミュレータ操作者の視線や瞳孔の開きなどの状況に対応したシミュレーション画面表示装置１５における画像表示の例について説明する。

【0056】

まず、第１の形態における、ユーザ（列車運転に関する教官等）から選択されたシミュレーションのシナリオ例の一部を図５に示す。

【0057】

鉄道路線には、踏切、ホーム、トンネル等が存在するため、シミュレーションにおいても、図５に示されるように、対応する各シーンが存在し、それぞれの箇所に近づくにつれて、訓練生が所定の箇所を注視する必要がある特定の区間が存在する。また、鉄道路線には、図５に示されるように、上述した特定の区間以外の線路区間が存在する。ここでは、シミュレーションにおいて、図５中A～Dに示される箇所に、あらかじめ、異常が発生するシナリオであるものとする。

【0058】

操作者は、前方にホームが見えているシーンにおいては、駅ホームの異常を知らせる特殊信号が点灯しているか否か、停止位置はどこであるか、ホームに異常が発生していないか、ホーム前の線路上に人や物が侵入していないかなど、様々な部分を十分注視する必要がある。シナリオの図５中のA（前方にホームが見えているシーン）においては、例えば、図６に示されるように、駅ホームの異常を知らせる特殊信号が点灯（図中６１に示す）しているという異常事象が用意されているものとする。

【0059】

また、操作者は、特定区間に対応するシーン以外、すなわち、線路区間のシーンであっても、前方全体を十分注視していなければならず、例えば、シミュレーション画面表示装置１５の表示画面から目を離して、図４を用いて説明したように時刻表等をある一定の時間以上見ていたり、シミュレーション画面表示装置１５の表示画面内のある方向のみ、具体的には、下方線路上や、上方架線部分、右方または左方のみを見ていたり、視線は前方にあっても注意力が欠けている状態、具体的には、一定時間以上瞳孔が所定の大きさよりも小さい状態が続いていてはならない。シナリオの図５中のB（通常の線路区間に対応するシーン）においては、例えば、図７に示されるように、架線にビニル等の障害物（図中６２に示す）が付着しているという異常事象が用意されているものとする。

【0060】

そして、また、操作者は、前方にトンネルの入り口が見えているシーンにおいては、トンネル入り口または内部に異常が発生している気配がないか、十分注視する必要があるが、トンネル入り口のみならず、その周辺、例えば、線路上や架線なども十分注視しなければならない。そこで、シナリオの図５中のC（トンネル入り口のシーン）においては、例えば、図８に示されるように、線路内に作業員が存在する（図中６３に示す）という異常事象が用意されているものとする。

【0061】

そして、また、操作者は、特定区間に対応するシーン以外、すなわち、線路区間のシーンであっても、天候や地形などによっては、土砂崩れや倒木などに十分注意する必要がある。このシナリオでは、図５中のD（通常の線路区間に対応するシーン）において、例えば、図９に示されるように、土砂（図中６４に示す）等により線路が埋没してしまっている状態という異常事象が用意されているものとする。

【0062】

いずれの区間においても、異常事象が発生する可能性があるため、訓練生は、図３に示されるように、シミュレーション画面表示装置１５を注視していなければならず、例えば、図４に示されるように、運行表等を注視し、前方を見ていない時間が長かったり、注意力が散漫になっている状態であってはならない。すなわち、訓練生である操作者は、前方から視線を長い時間離すことなく、さらに、シナリオ中の走行シーンに合致した領域を注視しなければならない。シミュレータ制御装置１１は、異常事象が発生する予定であるシーンから一定時間前の段階から、反応情報検出装置１７からネットワーク４を介して供給された、シミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報を取得し、図３に示されるように、訓練生が、シミュレーション画面表示装置１５を正しく注視し、走行シーンに合致した注意を払っている場合においては、シナリオ中の各シーンにおいて、異常事象を発生させず、図４に示されるように、訓練生が、シミュレーション画面表示装置１５を正しく注視していない場合や、注意力が散漫な場合など、用意されていた異常事象を見落とす可能性が高い状態においては、シナリオ中の各シーンにおいて、異常事象を発生させる。

【0063】

具体的には、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報、および、操作取得制御部３５から供給されたシミュレータ操作者の操作入力に関する情報に基づいて、操作者が、現在進行中のシナリオの各シーンの状況に合致した部分を注視することができていない状況や、瞳孔が小さくなっている状態、すなわち、注意力が散漫になっている状況であるか否かを判断し、判断結果を、シミュレーション制御部３２に供給する。シミュレーション制御部３２は、判断処理部３６から供給された判断結果に基づいて、操作者が、正しい部分を注視していると判断された場合、シミュレーション画面表示装置１５に表示させる表示画面に、疑似的な異常事象を発生させない。換言すれば、操作者が、シミュレーションのシナリオのそれぞれのシーンに合致した注意を十分払っていないと推定される場合において、シミュレーションのシナリオに応じた疑似的な異常事象を発生させる。

【0064】

例えば、進行中のシナリオの図５中のA（前方にホームが見えているシーン）において、例えば、図６に示されるように、駅ホームの異常を知らせる特殊信号が点灯（図中６１に示す）しているという異常事象が用意されている場合、判断処理部３６は、シミュレーションのシナリオにおいて進行しているシーンがホーム入口より所定の距離だけ前の段階から、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、ホーム入口に対応した視線が検出されたか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。ホーム入口に対応した視線が検出され、操作者が、シーンに対応した十分な注意を払っていると判断された場合、換言すれば、用意されていた、特殊信号の点灯という異常事象が操作者に容易に発見されると判断された場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、通常画像データ記憶部３８から適した画像を取得させ、疑似的な異常事象が発生していない画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。すなわち、シミュレーションの進行において、特殊信号が点灯している異常事象の発生はスキップされる。これに対して、ホーム入口に対応した視線が検出されなかった場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から供給される、駅ホームの異常を知らせる特殊信号の点灯などの疑似的な異常事象を示す画像を、シナリオ通り、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0065】

また、例えば、進行中のシナリオの図５中のB（通常の線路区間に対応するシーン）において、図７に示されるように、架線にビニル等の障害物（図中６２に示す）が付着しているという異常事象が用意されている場合、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、瞳孔の縮小、前面を所定時間以上見ない、または、前面のある一点を所定時間以上見るといった動作が検出される、すなわち、正確に状況を判断可能でない可能性が大きい状態であるか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。正確に状況を判断可能な状態である場合、換言すれば、用意されていた、架線に障害物が付着しているという異常事象が操作者に容易に発見されると判断された場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、通常画像データ記憶部３８から適した画像を取得させ、疑似的な異常事象が発生していない画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。すなわち、シミュレーションの進行において、架線にビニル等の障害物が付着しているという異常事象の発生はスキップされる。これに対して、正確に状況を判断可能でない可能性が大きい状態である場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から供給される、架線にビニル等の障害物が付着している異常事象を示す画像を、シナリオ通り、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0066】

また、例えば、進行中のシナリオの図５中のC（トンネル入り口のシーン）において、例えば、図８に示されるように、線路内に作業員が存在する（図中６３に示す）という異常事象が用意されている場合、判断処理部３６は、シミュレーションのシナリオにおいて進行しているシーンがトンネル入口より所定の距離だけ前の段階から、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、トンネル入口に対応した視線が検出されたか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。トンネル入口に対応した視線が検出された場合、換言すれば、用意されていた、トンネル入り口に作業員が存在するという異常事象が操作者に容易に発見されると判断された場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、通常画像データ記憶部３８から適した画像を取得させ、疑似的な異常事象が発生していない画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。すなわち、シミュレーションの進行において、線路内に作業員が存在する（図中６３に示す）という異常事象の発生はスキップされる。これに対して、トンネル入口に対応した視線が検出されなかった場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から供給される、例えば、図８に示されるような、線路内に作業員が存在するなどの疑似的な異常事象を示す画像を、シナリオ通り、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0067】

また、例えば、進行中のシナリオの図５中のD（通常の線路区間に対応するシーン）において、図９に示されるように、土砂（図中６４に示す）等により線路が埋没してしまっている状態という異常事象が用意されている場合、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、瞳孔の縮小、前面を所定時間以上見ない、または、前面のある一点を所定時間以上見るといった動作が検出される、すなわち、正確に状況を判断可能でない可能性が大きい状態であるか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。正確に状況を判断可能な状態である場合、換言すれば、用意されていた、土砂等により線路が埋没してしまっているという異常事象が操作者に容易に発見されると判断された場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、通常画像データ記憶部３８から適した画像を取得させ、疑似的な異常事象が発生していない画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。すなわち、シミュレーションの進行において、土砂（図中６４に示す）等により線路が埋没してしまっている状態という異常事象の発生はスキップされる。これに対して、正確に状況を判断可能でない可能性が大きい状態である場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、図９に示されるように、土砂等により線路が埋没してしまっている状態などの疑似的な異常事象を示す画像を、シナリオ通り、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0068】

このように、第１の形態においては、シミュレーション制御部３２は、シミュレーションのシナリオ内の各シーンに対応させて、判断処理部３６から供給された操作者の運転操作の状況、および、視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、操作者の現在の状況において見落とす可能性がないと推測される場合に、疑似的な異常事象が発生していることを示す画像の表示をスキップ、すなわち、シミュレーション画面表示装置１５に表示させることなく、シミュレーションを継続させることができるので、訓練生それぞれのスキルアップのために最適となるシミュレーションを提供することが可能となる。

【0069】

次に、図１０のフローチャートを参照して、列車運転シミュレーションシステム１において実行される、第１の形態におけるシミュレーション処理１について説明する。

【0070】

ステップＳ１において、操作入力装置１２は、ユーザ（列車運転に関する教官等）の操作入力を受け、シミュレータ制御装置１１に供給する。シミュレータ制御装置１１は、ユーザの操作入力に基づいた、路線、天候等の条件に合致したシミュレーションの開始準備を実行する。

【0071】

ステップＳ２において、シミュレータ制御装置１１のシミュレーション制御部３２は、シミュレータ画面生成部４０を制御して、シミュレーションのシナリオに応じた画像生成を開始させる。シミュレータ画面生成部４０により生成された画像は、表示制御部４１を介して列車運転シミュレータユニット３のシミュレーション画面表示装置１５に表示される。またシミュレータ制御装置１１の操作取得制御部３５は、ネットワーク４を介して、運転操作シミュレータ１６からの操作入力に関する情報を、判断処理部３６に供給する。判断処理部３６は、供給された操作入力に関する情報を、シミュレーション制御部３２に供給する。シミュレーション制御部３２は、判断処理部３６から供給される情報に基づいて、例えば、速度の変更やブレーキングなどの運転のための操作入力がなされた場合、画面生成部４０を制御して、シミュレーション画面表示装置１５に表示される画像を、シミュレータ操作者が実行した運転操作に対応したものとするなどの、操作入力に基づいたシミュレーションを実行する。

【0072】

ステップＳ３において、判断処理部３６は、現在進行中のシミュレーションにおいて、異常事象が用意されているシーンより所定の距離だけ前のシーンとなったか否かを判断する。ステップＳ３において、異常事象が用意されているシーンより所定の距離だけ前のシーンとなっていないと判断された場合、異常事象が用意されているシーンより所定の距離だけ前のシーンとなったと判断されるまで、ステップＳ３の処理が繰り返される。

【0073】

ステップＳ３において、異常事象が用意されているシーンより所定の距離だけ前のシーンとなったと判断された場合、ステップＳ４において、情報取得制御部３４は、ネットワーク４を介して、シミュレータ操作者の視線等の情報を取得し、判断処理部３６に供給する。

【0074】

ステップＳ５において、図１１～図１３を用いて後述する操作者注意力判断処理１～３のうちの少なくともいずれか一つの処理、好ましくは、操作者注意力判断処理１～３の全ての処理が実行される。

【0075】

ステップＳ６において、判断処理部３６は、ステップＳ５において実行された、図１１～図１３を用いて後述する操作者注意力判断処理１～３のうちの少なくともいずれか一つの処理、好ましくは、操作者注意力判断処理１～３の全ての処理の結果に基づいて、シミュレータ操作者は、走行シーンに合致した注意を払っているか否かを判断する。ステップＳ６において、シミュレータ操作者の視線等の情報は、走行シーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、判断処理部３６は、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給するので、シミュレーションのシーンは、シナリオ通り、図６～図９を用いて説明したような疑似的な異常事象を含んで進行し、処理は、後述するステップＳ８に進む。

【0076】

ステップＳ６において、シミュレータ操作者は、走行シーンに合致した注意を払っていると判断された場合、ステップＳ７において、判断処理部３６は、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、通常画像データ記憶部３８から、適した画像データを取得させ、例えば、図６～図９を用いて説明したような疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させずに、通常運行可能な状態の画像を表示させ、シミュレーションを継続させる。

【0077】

ステップＳ８において、判断処理部３６は、操作取得制御部３５から供給される情報に基づいて、シミュレータ操作者により緊急停止の操作が実行されたか否かを判断する。

【0078】

ステップＳ８において、シミュレータ操作者により緊急停止の操作が実行されなかったと判断された場合、ステップＳ９において、判断処理部３６は、記録部３７に、シミュレーションの実行内容、シミュレーション操作者の操作入力、および、シミュレータ操作者の視線等の情報を記憶させて、処理は、ステップＳ３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

【0079】

ステップＳ８において、シミュレータ操作者により緊急停止の操作が実行されたと判断された場合、ステップＳ１０において、判断処理部３６は、供給された操作入力に関する情報を、シミュレーション制御部３２に供給する。シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、緊急停止等が実行された場合に対応する状況に対応する画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させて、シミュレーションを終了し、処理が終了する。

【0080】

次に、図１１のフローチャートを参照して、図１０のステップＳ５において実行される第１の処理である、操作者注意力判断処理１について説明する。

【0081】

ステップＳ２１において、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報に基づいて、操作者の視線は、シミュレーション画面表示装置１５の表示画面に向けられているか否かを判断する。ステップＳ２１において、操作者の視線は表示画面に向けられていると判断された場合、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0082】

ステップＳ２１において、操作者の視線は表示画面に向けられていないと判断された場合、ステップＳ２２において、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報に基づいて、操作者の視線が表示画面に向けられていない状態で、所定の時間Ｔ秒経過したか否かを判断する。ステップＳ２２において、操作者の視線が表示画面に向けられていない状態で、所定の時間Ｔ秒経過していないと判断された場合、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0083】

ステップＳ２２において、操作者の視線が表示画面に向けられていない状態で、所定の時間Ｔ秒経過したと判断された場合、ステップＳ２３において、判断処理部３６は、操作者が、走行シーンに合致した注意を払っていないと判断し、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0084】

このような処理により、判断処理部３６は、例えば、シミュレーション画面表示装置１５の表示画面から目を離して、図４を用いて説明したように時刻表等をある一定の時間以上見ている場合など、操作者の視線がシミュレーション画面表示装置１５の表示画面に向けられていない状態を、操作者が走行シーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。

【0085】

次に、図１２のフローチャートを参照して、図１０のステップＳ５において実行される第２の処理である、操作者注意力判断処理２について説明する。

【0086】

ステップＳ３１において、判断処理部３６は、現在進行しているシーンは、例えば、図５を用いて説明した踏切前、ホーム入口前、ホームからの発車前、トンネルの入り口または出口前などの、訓練生が注視しなければいけないシミュレーションの特定のシーンに対応する特定区間の走行中であるか否かを判断する。ステップＳ３１において、特定区間の走行中ではないと判断された場合、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0087】

ステップＳ３１において、特定区間の走行中であると判断された場合、ステップＳ３２において、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報に基づいて、操作者の視線は、走行シーン、すなわち、特定区間に対応した領域に向けられているか否かを判断する。具体的には、例えば、操作者は、前方に踏切が見えているシーンにおいては、踏切に車や人が侵入していないこと、侵入しそうな車や人などが存在しないことを確認するために、踏切の内側のみならず、その左右を十分注視する必要がある。また、例えば、操作者は、前方にホームが見えているシーンにおいては、駅ホームの異常を知らせる特殊信号が点灯しているか否か、停止位置はどこであるか、ホームに異常が発生していないか、ホーム前の線路上に人や物が侵入していないかなど、様々な部分を十分注視する必要がある。また、例えば、操作者は、前方にトンネルの入り口が見えているシーンにおいては、トンネル入り口または内部に異常が発生している気配がないか、十分注視する必要がある。これ以外にも、例えば、ホームからの出発時や、トンネル出口など、それぞれの箇所に近づくにつれて、訓練生が注視しなければいけない箇所は、さまざまに存在する。ステップＳ３２において、操作者の視線は、走行シーンに対応した領域に向けられていると判断された場合、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0088】

ステップＳ３２において、操作者の視線は、例えば、前面のある一点を所定時間以上見ているなど、走行シーンに対応した領域に向けられていないと判断された場合、ステップＳ３３において、判断処理部３６は、操作者が、走行シーンに合致した注意を払っていないと判断し、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0089】

このような処理により、判断処理部３６は、例えば、操作者の視線は、走行シーン、すなわち、特定区間に対応した領域に向けられていない状態を、操作者が走行シーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。

【0090】

次に、図１３のフローチャートを参照して、図１０のステップＳ５において実行される第３の処理である、操作者注意力判断処理３について説明する。

【0091】

ステップＳ４１において、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報に基づいて、操作者の瞳孔が所定のＮｍｍより大きいか否かを判断する。ステップＳ４１において、操作者の瞳孔が所定のＮｍｍより大きいと判断された場合、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0092】

ステップＳ４１において、操作者の瞳孔が所定のＮｍｍより小さいと判断された場合、ステップＳ４２において、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給されたシミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報に基づいて、操作者の視瞳孔がＮｍｍよりも小さい状態で、所定の時間Ｔ秒経過したか否かを判断する。ステップＳ４２において、操作者の視瞳孔がＮｍｍよりも小さい状態で、所定の時間Ｔ秒経過していないと判断された場合、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0093】

ステップＳ４２において、操作者の視瞳孔がＮｍｍよりも小さい状態で、所定の時間Ｔ秒経過したと判断された場合、ステップＳ４３において、判断処理部３６は、操作者が、走行シーンに合致した注意を払っていないと判断し、処理は、図１０のステップＳ６に進む。

【0094】

このような処理により、判断処理部３６は、瞳孔が開いていない状態、すなわち、注意力が散漫となっていると推測される状態を、操作者が走行シーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。

【0095】

このように、図１０のステップＳ５において、操作者注意力判断処理１～操作者注意力判断処理３のうちの少なくともいずれか一つ、好ましくは、すべての処理が実行されることにより、操作者が走行シーンに合致した注意を払っているか否かを判断することが可能となる。

【0096】

このように、列車運転シミュレータユニット３の操作者の視覚機能の反応の検出結果が取得され（例えば、図１０のステップＳ３）、取得された操作者の反応の検出結果に基づいて、操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を十分払っているか否かが判断され（例えば、図１０のステップＳ５およびＳ６）、判断処理結果に基づいて、前記操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っていると判断された場合、疑似的な異常事象を示さない画像の生成が制御される（例えば、図１０のステップＳ７）ようにしたので、操作者が、シミュレーションのシナリオのそれぞれのシーンに合致した注意を十分払っていると推定される場合においては、疑似的な異常事象の発生がスキップされる。したがって、操作者は、少なくともシーンに合致した注意を十分払っていないと判断されるまでシミュレーションを継続することができるので、より効率的に訓練することができる。

【0097】

次に、図１４を参照して、上述した第２の形態におけるシミュレーションの進行について説明する。

【0098】

上述した第１の形態においては、列車運転シミュレーションシステム１が、訓練生であるシミュレータの操作者の視線および瞳孔の開きを検出し、操作者が、シミュレーションのシナリオのそれぞれのシーンに対応した正しい領域に対して注意を向けていると判断された場合、シナリオで用意されていた異常事象の発生をスキップするものとして説明したが、列車運転シミュレーションシステム１は、第２の形態として、シナリオの特定の場所にあらかじめ異常事象が発生するシーンを用意するのではなく、訓練生であるシミュレータの操作者の視線および瞳孔の開きの検出結果に基づいて、操作者が、シミュレーションのシナリオのそれぞれのシーンに対応した正しい領域に対して注意を向けていないと判断された場合に、そのシーンに対応する異常事象発生させることができる。

【0099】

すなわち、第２の形態においては、図１４に示されるように、シミュレーションのシナリオは、所定のシーンにおいて、異常事象が発生しているように構成されるのではない。判断処理部３６は、操作者は現在進行中のシナリオの各シーンの状況に合致した部分を注視することができていない、または、瞳孔が小さい状態、すなわち、注意力が散漫になっているか否かに基づいて、操作者が、それぞれのシーンに対応する注意を十分払っているか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。シミュレーション制御部３２は、判断処理部３６から、操作者が、それぞれのシーンに対応する注意を十分払っていないという判断結果の供給を受けた場合、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９からそのシーンに対応する画像データを読み出させ、疑似的な異常事象が発生した状態に対応する画像データを生成させ、シミュレーション画面表示装置１５に表示させる。

【0100】

シミュレータ操作者の視線や瞳孔の開きなどの状況に対応した疑似的な異常事象の表示の例については、図６～図９を用いて説明した場合と同様である。

【0101】

具体的には、例えば、操作者は、図１４に示される、前方に踏切が見えているシーンにおいては、踏切に車や人が侵入していないこと、侵入しそうな車や人などが存在しないことを確認するために、踏切の内側のみならず、その左右を十分注視する必要がある。判断処理部３６は、シミュレーションのシナリオにおいて進行しているシーンが踏切に入るより所定の距離だけ前の段階から、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、踏切前に対応した視線が検出されたか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。踏切前に対応した視線が検出されなかった場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から、適した画像データを取得させ、例えば、踏切に車が進入しているなどの疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0102】

この場合、例えば、検出された操作者の視線の向きに基づいて、操作者が注視していないと判断されている方向から踏切に車が進入しているような疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるものとすることも可能である。

【0103】

また、例えば、操作者は、図１４に示される、前方にホームが見えているシーンにおいては、駅ホームの異常を知らせる特殊信号が点灯しているか否か、ホームに異常が発生していないか、ホーム前の線路上に人や物が侵入していないかなど、様々な部分を十分注視する必要がある。判断処理部３６は、シミュレーションのシナリオにおいて進行しているシーンがホーム入口より所定の距離だけ前の段階から、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、ホーム入口に対応した視線が検出されたか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。ホーム入口に対応した視線が検出されなかった場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から、適した画像データを取得させ、例えば、図６を用いて説明した、駅ホームの異常を知らせる特殊信号の点灯（図中６１に示す）などの疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0104】

この場合、例えば、検出された操作者の視線の向きに基づいて、操作者がホームのみを注視している場合は、特殊信号機の点灯などの異常事象が発生していることを示す画像を、操作者が特殊信号機のみを注視している場合は、ホーム上に疑似的な異常事象が発生していることを示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるものとすることも可能である。

【0105】

また、例えば、操作者は、図１４に示される、前方にトンネルの入り口が見えているシーンにおいては、トンネル入り口または内部に異常が発生している気配がないか、十分注視する必要がある。判断処理部３６は、シミュレーションのシナリオにおいて進行しているシーンがトンネル入口より所定の距離だけ前の段階から、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、トンネル入口に対応した視線が検出されたか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。トンネル入口に対応した視線が検出されなかった場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から、適した画像データを取得させ、例えば、図７を用いて説明した、線路内に作業員が存在する（図中６２に示す）などの疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0106】

これ以外にも、図１４に示される、ホームからの出発時や、トンネル出口など、それぞれの箇所に近づくにつれて、訓練生が注視しなければいけない箇所は、さまざまに存在する。例えば、トンネル出口より所定の距離だけ前に、トンネル出口に対応した視線が検出されなかった場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から、適した画像データを取得させ、例えば、トンネル出口に落石が存在するなどの疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0107】

更に、これらの特定のシーン以外、すなわち、図１４に示される線路区間のシーンであっても、判断処理部３６は、情報取得制御部３４から供給された視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、瞳孔の縮小、前面を所定時間以上見ない、または、前面のある一点を所定時間以上見るといった動作が検出される、すなわち、正確に状況を判断可能でない可能性が大きい状態であるか否かを判断し、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。正確に状況を判断可能でない可能性が大きい状態である場合、シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から、その箇所のシミュエーションのシナリオに適した画像データを取得させ、例えば、図８に示されるように、架線にビニル等の障害物（図中６３に示す）が付着していたり、図９に示されるように、土砂（図中６４に示す）等により線路が埋没してしまっているなどの疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させる。

【0108】

この場合、例えば、検出された操作者の視線の向きに基づいて、例えば、操作者が表示画面上部を見ていない場合に架線に異常が発生していたり、操作者が表示画面下部を見ていない場合に線路に異常が発生していたり、操作者が表示画面左部分または右部分のいずれかを見ていない場合に線路わきの建造物等に異常が発生しているなど、操作者が注視していないと判断されている方向に疑似的な異常事象が発生していることを示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるものとすることも可能である。

【0109】

このように、シミュレーション制御部３２は、第２の形態において、シミュレーションのシナリオ内の各シーンに対応させて、判断処理部３６から供給された操作者の運転操作の状況、および、視線や瞳孔の開きなどの状況を示す情報に基づいて、操作者の現在の状況において見落とす可能性が多いであろうと推測される場合のみ、疑似的な異常事象が発生していることを示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させることができるので、更に、訓練生が注意を向けるべきスキルが足りない部分に対して、効率よく疑似的な異常事象を発生させて、訓練を行うことが可能となる。これにより、必要以上にシミュレーションの回数を増やすことなく、訓練生それぞれのスキルアップのために最適となるシミュレーションを提供することが可能となる。

【0110】

次に、図１５のフローチャートを参照して、列車運転シミュレーションシステム１において実行される、第２の形態におけるシミュレーション処理２について説明する。

【0111】

ステップＳ６１、および、ステップＳ６２において、図１０のフローチャートを用いて説明したシミュレーション処理１のステップＳ１、および、ステップＳ２と同様の処理が実行される。すなわち、ステップＳ６１において、シミュレーションの開始準備が実行され、ステップＳ６２において、シミュレーションの実行が開始される。

【0112】

そして、ステップＳ６３、および、ステップＳ６４において、図１０のフローチャートを用いて説明したシミュレーション処理１のステップＳ４、および、ステップＳ５と同様の処理が実行される。すなわち、ステップＳ６３において、シミュレータ操作者の視線等の情報が取得され、ステップＳ６４において、図１１～図１３を用いて説明した操作者注意力判断処理１～３のうちの少なくともいずれか一つの処理、好ましくは、操作者注意力判断処理１～３の全ての処理が実行される。

【0113】

ステップＳ６５において、判断処理部３６は、ステップＳ６４において実行された、図１１～図１３を用いて説明した操作者注意力判断処理１～３のうちの少なくともいずれか一つの処理、好ましくは、操作者注意力判断処理１～３の全ての処理の結果に基づいて、シミュレータ操作者の視線等の情報は、走行シーンに合致した注意を払っているか否かを判断する。ステップＳ６５において、シミュレータ操作者の視線等の情報は、走行シーンに合致した注意を払っていると判断された場合、判断処理部３６は、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給するので、シミュレーションは、図６～図９を用いて説明したような疑似的な異常事象を発生せずに進行し、処理は、後述するステップＳ６７に進む。

【0114】

ステップＳ６５において、シミュレータ操作者は、走行シーンに合致した注意を払っていないと判断された場合、ステップＳ６６において、判断処理部３６は、判断結果をシミュレーション制御部３２に供給する。シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、異常画像データ記憶部３９から、適した画像データを取得させ、例えば、図６～図９を用いて説明したような疑似的な異常事象を示す画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させる。

【0115】

ステップＳ６７において、判断処理部３６は、操作取得制御部３５から供給される情報に基づいて、シミュレータ操作者により緊急停止の操作が実行されたか否かを判断する。

【0116】

ステップＳ６７において、シミュレータ操作者により緊急停止の操作が実行されなかったと判断された場合、ステップＳ６８において、判断処理部３６は、記録部３７に、シミュレーションの実行内容、シミュレーション操作者の操作入力、および、シミュレータ操作者の視線等の情報を記憶させて、処理は、ステップＳ３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

【0117】

ステップＳ６７において、シミュレータ操作者により緊急停止の操作が実行されたと判断された場合、ステップＳ６９において、判断処理部３６は、供給された操作入力に関する情報を、シミュレーション制御部３２に供給する。シミュレーション制御部３２は、画面生成部４０を制御して、緊急停止等が実行された場合に対応する状況に対応する画像を、シミュレーション画面表示装置１５に表示させるための処理を実行させて、シミュレーションを終了し、処理が終了する。

【0118】

このように、列車運転シミュレータユニット３の操作者の視覚機能の反応の検出結果が取得され（例えば、図１５のステップＳ６３）、取得された操作者の反応の検出結果に基づいて、操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を十分払っているか否かが判断され（例えば、図１５のステップＳ６４およびＳ６５）、判断処理結果に基づいて、前記操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っていないと判断された場合、疑似的な異常事象を示す画像の生成が制御される（例えば、図１５のステップＳ６６）ようにしたので、操作者が、現在進行中のシナリオの各シーンの状況に合致した注意を払っている状況においてはシミュレーションのシナリオにおいて疑似的な異常事象が発生されず、操作者が、シミュレーションのシナリオのそれぞれのシーンに合致した注意を十分払っていないと推定される場合においては、疑似的な異常事象が発生される。したがって、更に、訓練生が注意を向けるべきスキルが足りない部分に対して、効率よく疑似的な異常事象を発生させて、訓練を行うことが可能となる。これにより、必要以上にシミュレーションの回数を増やすことなく、訓練生それぞれのスキルアップのために最適となる異常事象が発生するシミュレーションを提供することが可能となる。

【0119】

以上説明したように、第１の形態および第２の形態を実現可能なシミュレータ制御装置１１においては、列車運転シミュレータユニット３の操作者の視覚機能の反応の検出結果を取得し（例えば、図１０のステップＳ３、および、図１５のステップＳ６３）、取得された操作者の反応の検出結果に基づいて、操作者が、前記列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を十分払っているか否かを判断し（例えば、図１０のステップＳ５およびＳ６、ならびに、図１５のステップＳ６４およびＳ６５）、判断処理結果に基づいて、列車運転シミュレータユニット３のシミュレーション画面表示装置１５に表示される表示画像の生成を制御する（例えば、図１０のステップＳ７、および、図１５のステップＳ６６）。すなわち、表示画面の生成においては、判断処理部３６により、操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っていないと判断された場合、換言すれば、操作者が、現在進行中のシナリオの各シーンの状況に合致した部分を注視することができていない状況や、瞳孔が小さくなっている状態、すなわち、注意力が散漫になっている状況にのみ、シミュレーションのシナリオにおいて疑似的な異常事象が発生され（例えば、図１０のステップＳ７の処理が実行されない、または、図１５のステップＳ６６の処理が実行される）、操作者が、シミュレーションのシナリオのそれぞれのシーンに合致した注意を十分払っていると推定される場合においては、疑似的な異常事象は発生されない（例えば、図１０のステップＳ７の処理が実行される、または、図１５のステップＳ６６の処理が実行されない）。したがって、容易に異常事象に対応できるタイミングで異常事象は発生されないので、シミュレーションを継続することができ、訓練生それぞれのスキルアップのために最適となるシミュレーションを提供することが可能となる。

【0120】

また、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、反応の検出結果において、操作者が前面を所定時間以上見ていないか否かに基づいて、操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っているか否かを判断する（例えば、図１１のステップＳ２２）ようにしたので、前面を見ずによそ見をしているときに、異常事象を発生させることができる。

【0121】

また、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、反応の検出結果において、操作者が前面のある一点を所定時間以上見ているか否かに基づいて、操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っているか否かを判断する（例えば、図１１のステップ２２または図１２のステップＳ３３）ようにしたので、前面を見ていても注意力が低下しているときに、異常事象を発生させることができる。

【0122】

また、操作者の反応として、列車運転シミュレータの操作者の視線に関する情報を取得し、反応の検出結果において、操作者が列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンにおいて注視が必要な箇所を見ているか否かに基づいて、操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っているか否かを判断する（例えば、図１２のステップ３３）ようにしたので、前面を見ていてもそのシーンにおいて必要な注意が払われていないとき、異常事象を発生させることができる。

【0123】

また、列車運転シミュレータユニット３の操作者の反応として、瞳孔の大きさに関する情報を取得し、操作者の瞳孔の大きさに基づいて、操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っているか否かを判断する（例えば、図１３のステップ４２）ようにしたので、前面またはシーンに応じた方向を見ていても注意力が低下しているときに、異常事象を発生させることができる。

【0124】

また、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシナリオのいずれかに、あらかじめ異常事象を示すシーンが用意されており、判断処理部３６により、操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っていると判断された場合、シミュレーション制御部３２は、通常運行可能なシーンの表示画像の生成を制御し、異常事象を示すシーンを表示させないようにした（例えば、図１０のステップ７）ので、あらかじめシナリオで用意された異常事象に対して訓練生が適切な操作を行うとシミュレーションが終了してしまう場合でも、容易に異常事象に対応できるタイミングで異常事象は発生されないので、異常事象発見のスキルを有する訓練生は、シミュレーションを継続することができ、効率の良い訓練を実施することができる。

【0125】

また、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシナリオ内で異常事象を示すシーンをあらかじめ定めず、判断処理部３６により、操作者が、列車運転シミュレータユニット３において進行しているシーンに合致した注意を十分払っていないと判断された場合、シミュレーション制御部３２は、異常事象を示す表示画像の生成を制御する（例えば、図１５のステップ６６）ようにしたので、異常事象の発生が予定されていないシーンにおいても、注意が払われていないタイミングで異常事象を発生させることができる。

【0126】

以上においては、シミュレーション時の視覚機能の反応を示す情報として、シミュレータ操作者の視線の動きおよび瞳孔の大きさに関する情報を取得し、操作者が前面を所定時間以上見ていない場合、操作者が前面のある一点を所定時間以上見ている場合、操作者が列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンにおいて注視が必要な箇所を見ていない場合、または、操作者の瞳孔が所定の大きさよりも小さい場合において、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断するものとして説明したが、シミュレーション時の視覚機能の反応を示す情報、および、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するための基準は、これ以外のものであっても構わない。

【0127】

例えば、上述した場合と同様にして、シミュレーション時の視覚機能の反応を示す情報として、シミュレータ操作者の瞳孔の大きさに関する情報を用いる場合、瞳孔の大きさの変化を基準として、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するものとしてもよい。瞳孔は、問題を考えている間は散瞳し、問題の解発見時に縮瞳する。また、注意力が散漫となり、所謂、ぼんやりとした状態のときには、瞳孔の大きさに変化が見られない。また、眠気自覚がある状態では、瞳孔の大きさの変化に、低周波の大きな揺らぎがみられる。そこで、判断処理部３６は、例えば、瞳孔の大きさの所定時間内の最大値と最小値の幅が所定の値以下の場合、瞳孔の大きさの所定値を超える変化の所定時間内における回数が所定の値以下の場合、または、瞳孔の大きさの変化のパターンが、例えば、機械学習などにより得られる所定のパターンと合致する場合、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。

【0128】

また、例えば、上述した場合と同様にして、シミュレーション時の視覚機能の反応を示す情報として、シミュレータ操作者の視線の動きに関する情報を用いる場合、視線の移動量を基準として、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するものとしてもよい。視線の移動量は、集中力が高まっているときに増加する。そこで、判断処理部３６は、例えば、所定の時間内の視線の移動量が所定の値以下の場合、または、所定時間内の視線の移動量が減少傾向にある場合、もしくは、視線の移動量が所定量以下かつ減少傾向にある場合、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。

【0129】

また、例えば、シミュレーション時の視覚機能の反応を示す情報として、シミュレータ操作者の瞬きの回数を検出してもよい。瞬きの回数は、集中力が高まっているときには少なく、また、緊張状態では非常に多くなる。例えば、反応情報検出装置１７に撮像センサを備えてシミュレータ操作者を正面から撮影し、撮影画像を画像処理することにより、シミュレータ操作者の瞬きの回数を検出する。判断処理部３６は、シミュレーション時の反応を示す情報として、シミュレータ操作者の瞬きの回数の検出結果の供給を受け、所定時間内の瞬きの回数が第１の所定の値以上の場合、または、所定時間内の瞬きの回数が増加傾向にある場合、もしくは、瞬きの回数が所定数以下かつ増加傾向にある場合、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。さらに、判断処理部３６は、所定時間内の瞬きの回数が、第１の所定の値よりもさらに多い第２の所定の値以上の場合、極度の緊張状態であるとして、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断することもできる。

【0130】

また、以上においては、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するための基準のうちのいずれか少なくとも１つが合致する場合、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断するものとして説明したが、複数の基準の組み合わせを用いて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断することも可能である。

【0131】

例えば、判断処理部３６は、上述した複数の判断基準のうちの所定数以上の判断基準が合致した場合、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。また、判断処理部３６は、上述した複数の判断基準の組み合わせパターンをあらかじめ複数定め、そのパターンに合致した基準を満たす場合、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。具体的には、判断処理部３６は、例えば、瞳孔径の変化量が低下し、かつ、視線の移動量も低下している場合や、瞳孔径の変化量は増加しているが、視線の移動量が低下し、確認する必要がある領域を注視していない場合などに、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っていないと判断することができる。

【0132】

このように、操作者の視覚機能の反応として、操作者の瞳孔の大きさに関する情報を取得し、瞳孔の大きさのみならず、その変化に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するようにしたので、操作者が、前面またはシーンに応じた方向を見ていても注意力が低下しているときに、異常事象を発生させることができる。

【0133】

また、操作者の反応として、操作者の視線に関する情報を取得し、操作者の視線の移動量に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するようにしたので、操作者の注意力が低下しているときに、異常事象を発生させることができる。

【0134】

また、操作者の反応として、瞬きの回数に関する情報を取得し、操作者の瞬きの回数に基づいて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するようにしたので、操作者の集中力が低下しているときに、異常事象を発生させることができる。

【0135】

また、操作者の反応を複数取得し、反応の検出結果の複数の組み合わせを用いて、操作者が、列車運転シミュレータにおいて進行しているシーンに合致した注意を払っているか否かを判断するようにしたので、より高精度に、操作者がシーンに合致した注意を払っているか否かの判断を行うことができる。

【0136】

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

【0137】

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

【0138】

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0139】

１…列車運転シミュレーションシステム、 ２…シミュレータ制御ユニット、 ３…列車運転シミュレータユニット、４…ネットワーク、 １１…シミュレータ制御装置、 １２…操作入力装置、 １３…表示装置、 １５…シミュレーション画面表示装置、 １６…運転操作シミュレータ、 １７…反応情報検出装置、 ３１…操作入力制御部、 ３２…シミュレーション制御部、 ３３…制御装置用表示制御部、 ３４…反応情報取得制御部、 ３５…シミュレータ操作入力取得制御部、 ３６…操作者状況判断処理部、 ３７…操作者状況記録部、 ３８…シミュレータ表示用通常状態画像データ記憶部、 ３９…シミュレータ表示用異常事象画像データ記憶部、 ４０…シミュレータ画面生成部、 ４１…シミュレータ画面表示制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】