特許 7458031 コンピュータシステムおよび制御方法

(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】2024-03-21

(45)【発行日】2024-03-29

(54)【発明の名称】コンピュータシステムおよび制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20240322BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20240322BHJP

   B61L 23/00 20060101ALI20240322BHJP

   B61L 25/04 20060101ALI20240322BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20240322BHJP

【ＦＩ】

G06F3/01 510

B60L3/00 N

B61L23/00 Z

B61L25/04

G08G1/00 X

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020152224

(22)【出願日】2020-09-10

(65)【公開番号】P2022046276

(43)【公開日】2022-03-23

【審査請求日】2023-04-10

(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】100124682

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100104710

【弁理士】

【氏名又は名称】竹腰 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100090479

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大輔

(72)【発明者】

【氏名】菊地 史倫

(72)【発明者】

【氏名】小池 ▲隆▼治

【審査官】石川 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１９１９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４２９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１１９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１３８０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０４８－３／０４８９５

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ １１／６０－１３／８０

Ｇ０６Ｔ １７／０５

Ｇ０６Ｔ １９／００－１９／２０

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

Ｂ６１Ｌ １／００－９９／００

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００－２５／００

Ｂ６０Ｋ ３５／００－３５／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

列車の運転士が装着するＡＲデバイスと、前記ＡＲデバイスに対して、前記運転士の視界に所与のＡＲオブジェクトを重畳表示させる制御を行う制御装置と、を具備するコンピュータシステムであって、
前記ＡＲデバイスは、
前記運転士の視界を撮影するカメラ、
を備え、
前記制御装置は、
前記運転士が視認すべき設備として設定された、鉄道信号機、鉄道標識、駅ホーム、及び踏切のうちの少なくとも１つを含む視認要求鉄道設備を、前記カメラの撮影画像に基づいて検出する検出手段と、
前記検出された視認要求鉄道設備の前記視界中の位置に基づいて、前記ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する前記視界中の範囲を重畳表示抑制エリアとして設定する抑制エリア設定手段と、
重畳表示させるＡＲオブジェクトを決定するＡＲオブジェクト決定手段と、
前記決定されたＡＲオブジェクトを、前記視界中の前記重畳表示抑制エリア以外に重畳表示させる制御を行う表示制御手段と、
を備え、
前記抑制エリア設定手段は、前記撮影画像に基づく前記列車が走行しているレールに対する前記視認要求鉄道設備の相対位置に基づいて、前記列車の進行に伴って当該視認要求鉄道設備が前記視界のどちら側から視界外へ移りゆくかの通過方位を判定する通過方位判定手段を有し、当該通過方位に基づく範囲を前記重畳表示抑制エリアとして設定する、
コンピュータシステム。

【請求項2】

前記通過方位判定手段は、少なくとも、前記視認要求鉄道設備が前記視界の左側から視界外へ移りゆく左側を前記通過方位とする旨の判定と、前記視認要求鉄道設備が前記視界の右側から視界外へ移りゆく右側を前記通過方位とする旨の判定と、を行う
請求項１に記載のコンピュータシステム。

【請求項3】

前記視認要求鉄道設備には、当該視認要求鉄道設備に係る情報を前記ＡＲオブジェクトで表示することが設定されたＡＲ表示対象鉄道設備が含まれ、
前記ＡＲオブジェクト決定手段は、前記検出手段により前記ＡＲ表示対象鉄道設備が検出された場合、当該ＡＲ表示対象鉄道設備に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクトを決定する、
請求項１又は２に記載のコンピュータシステム。

【請求項4】

前記表示制御手段は、吹き出しの角部を、前記ＡＲ表示対象鉄道設備の位置に向けるようにした吹き出し形状のオブジェクトを、前記ＡＲオブジェクトとして表示制御する、
請求項３に記載のコンピュータシステム。

【請求項5】

前記ＡＲオブジェクト決定手段は、前記ＡＲ表示対象鉄道設備の種類に応じて設定された優先度と、重畳表示させるＡＲオブジェクトの数に関する表示数制限と、に基づいて、重畳表示させるＡＲオブジェクトを決定する、
請求項３又は４に記載のコンピュータシステム。

【請求項6】

前記検出手段は、検出した前記ＡＲ表示対象鉄道設備が鉄道信号機である場合に、当該鉄道信号機の信号現示を判定する信号現示判定手段を有し、
前記ＡＲオブジェクト決定手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が所定の優先表示条件を満たす信号現示である場合に、当該信号現示に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクトを決定し、
前記表示制御手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が前記優先表示条件を満たす信号現示である場合に、前記重畳表示抑制エリアであるか否かに関わらず、前記ＡＲオブジェクト決定手段により決定されたＡＲオブジェクトを前記視界中に重畳表示させる優先表示制御を行う第１の優先表示制御手段を有する、
請求項３～５の何れか一項に記載のコンピュータシステム。

【請求項7】

前記制御装置は、
前記列車の走行位置の情報を取得する走行位置情報取得手段と、
前記ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する前記走行位置に基づく重畳表示抑制区間を設定する抑制区間設定手段と、
を更に備え、
前記表示制御手段は、前記走行位置が前記重畳表示抑制区間である場合に、前記決定されたＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する制御を行う、
請求項１～５の何れか一項に記載のコンピュータシステム。

【請求項8】

前記視認要求鉄道設備には、当該視認要求鉄道設備に係る情報を前記ＡＲオブジェクトで表示することが設定されたＡＲ表示対象鉄道設備が含まれ、
前記検出手段は、検出した前記ＡＲ表示対象鉄道設備が鉄道信号機である場合に、当該鉄道信号機の信号現示を判定する信号現示判定手段を有し、
前記ＡＲオブジェクト決定手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が所定の優先表示条件を満たす信号現示である場合に、当該信号現示に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクトを決定し、
前記表示制御手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が前記優先表示条件を満たす信号現示である場合に、前記走行位置が前記重畳表示抑制区間であるか否かに関わらず、前記ＡＲオブジェクト決定手段により決定されたＡＲオブジェクトを前記視界中に重畳表示させる優先表示制御を行う第２の優先表示制御手段を有する、
請求項７に記載のコンピュータシステム。

【請求項9】

列車の視界を撮影するカメラを有し、運転士が装着するＡＲデバイスと、前記ＡＲデバイスに対して、前記運転士の視界に所与のＡＲオブジェクトを重畳表示させる制御を行う制御装置が制御する制御方法であって、
前記運転士が視認すべき設備として設定された、鉄道信号機、鉄道標識、駅ホーム、及び踏切のうちの少なくとも１つを含む視認要求鉄道設備を、前記カメラの撮影画像に基づいて検出することと、
前記検出された視認要求鉄道設備の前記視界中の位置に基づいて、前記ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する前記視界中の範囲を重畳表示抑制エリアとして設定することと、
重畳表示させるＡＲオブジェクトを決定することと、
前記決定されたＡＲオブジェクトを、前記視界中の前記重畳表示抑制エリア以外に重畳表示させる制御を行うことと、
を含み、
前記設定することは、前記撮影画像に基づく前記列車が走行しているレールに対する前記視認要求鉄道設備の相対位置に基づいて、前記列車の進行に伴って当該視認要求鉄道設備が前記視界のどちら側から視界外へ移りゆくかの通過方位を判定し、当該通過方位に基づく範囲を前記重畳表示抑制エリアとして設定することを含む、
制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、列車の運転士の運転支援を行うためのコンピュータシステム等に関する。

【背景技術】

【0002】

列車の運転士に向けて、安全運行や安全運転に必要な各種情報を提示する技術がある。
例えば、特許文献１では、複数の事象が発生し個々の事象が時間に応じて変化する場合に、列車の運転台に設けられたモニタ表示装置にて、必要に応じた状況認識支援情報や意思決定支援情報を、運転士に分かり易く提示する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１７６２３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

鉄道の運転士は、走行する線路に沿って配置された信号機や標識などを視認しつつ、時に喚呼を交えて運転しなければならない。信号機や標識の視認は安全に直結するため、万が一のことを考慮した、より高い安全性を確保するための支援システムが望まれる。

【0005】

例えば、運転士にＨＭＤ（Head Mounted Display）などの頭部装着型のデバイスを使用させ、運転士の視界内に安全に関する情報を示すＡＲ（Augmented Reality）オブジェクトを重畳表示させる支援システムが考えられる。

【0006】

しかし、ＡＲ技術を用いて列車の運転士を支援する支援システムは存在しなかった。そこで、自動車用の運転支援システムを転用する考え方があるが、列車の運転と自動車の運転とは大きく異なるため、自動車用の運転支援システムをそのまま転用することは困難であった。

【0007】

本発明の課題は、ＡＲ技術を用いて列車の運転士を支援する新たなシステムを実現するための技術を提供すること、である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するための第１の発明は、列車の運転士が装着するＡＲデバイスと、前記ＡＲデバイスに対して、前記運転士の視界に所与のＡＲオブジェクトを重畳表示させる制御を行う制御装置と、を具備するコンピュータシステムであって、
前記ＡＲデバイスは、前記運転士の視界を撮影するカメラ（例えば、図１のライブカメラ１２３０）、を備え、
前記制御装置は、
前記運転士が視認すべき設備として設定された、鉄道信号機、鉄道標識、駅ホーム、及び踏切のうちの少なくとも１つを含む視認要求鉄道設備を、前記カメラの撮影画像に基づいて検出する検出手段（例えば、図１の制御基板１１５０、図１４の演算部２００、支援表示制御部２１０、検出部２２０、図２１のステップＳ１２、Ｓ１４）と、
前記検出された視認要求鉄道設備の前記視界中の位置に基づいて、前記ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する前記視界中の範囲を重畳表示抑制エリアとして設定する抑制エリア設定手段（例えば、図１の制御基板１１５０、図１４の演算部２００、支援表示制御部２１０、抑制エリア設定部２２４、図２１のステップＳ１６）と、
重畳表示させるＡＲオブジェクトを決定するＡＲオブジェクト決定手段（例えば、図１の制御基板１１５０、図１４の演算部２００、支援表示制御部２１０、ＡＲオブジェクト決定部２３０、図２１のステップＳ１４、ステップＳ２０～ステップＳ２４）と、
前記決定されたＡＲオブジェクトを、前記視界中の前記重畳表示抑制エリア以外に重畳表示させる制御を行う表示制御手段（例えば、図１の制御基板１１５０、図１４の演算部２００、支援表示制御部２１０、ＡＲ表示制御部２４０、図２１のステップＳ３６）と、
を備える、コンピュータシステムである。

【0009】

第１の発明によれば、コンピュータシステムは、ＡＲオブジェクトの表示を通じて運転士に情報提供をすることで、運転士を支援することができる。コンピュータシステムは、運転士の視界をカメラで撮影し、そこに鉄道設備のうち運転操作中に視認が要求される視認要求鉄道設備が写っているならば、その視界内の位置に応じて重畳表示抑制エリアを設定し、当該エリア以外にＡＲオブジェクトを表示することができる。

【0010】

重畳表示抑制エリアを適切に設定することで、例えば、視認要求鉄道設備にＡＲオブジェクトが重なる様に表示されて、当該視認要求鉄道設備を運転士が視認できなかったり、視認し難い状態となるのを防ぐことができる。また、重畳表示抑制エリアを適切に設定することで、例えば、運転士が進行方向前方を視ている状態から、視認要求鉄道設備の状態を確認するための視線の動きを阻害して視認を邪魔するといった事態を防ぐことができる。

【0011】

第２の発明は、前記抑制エリア設定手段が、前記撮影画像に基づいて、前記列車が走行しているレールに対する前記視認要求鉄道設備の相対位置を判定することで、前記列車の進行に伴って当該視認要求鉄道設備が前記視界のどちら側から視界外へ移りゆくかの通過方位を判定する通過方位判定手段（例えば、図１４の通過方位判定部２２６）を有し、当該通過方位に基づく範囲を前記重畳表示抑制エリアとして設定する、第１の発明のコンピュータシステムである。

【0012】

第２の発明によれば、コンピュータシステムは、検出された視認要求鉄道設備の通過方位に基づいて重畳表示抑制エリアを設定することができる。
具体的には、検出された視認要求鉄道設備の視界内の位置から通過方位にかけて重畳表示抑制エリアを適切に設定することができる。よって、列車の進行に伴って、ＡＲオブジェクトの表示位置が変更される回数を低減して、ＡＲオブジェクトの視認性を向上することができる。

【0013】

第３の発明は、前記通過方位判定手段が、少なくとも、前記視認要求鉄道設備が前記視界の左側から視界外へ移りゆく左側を前記通過方位とする旨の判定と、前記視認要求鉄道設備が前記視界の右側から視界外へ移りゆく右側を前記通過方位とする旨の判定と、を行う第２の発明のコンピュータシステムである。

【0014】

第３の発明によれば、コンピュータシステムは、検出された視認要求鉄道設備が、今後の列車の進行に伴って視界右方へ移動していくように見えることになるのか、視界左方へ移動していくように見えることになるのかを判定して、重畳表示抑制エリアを設定できる。

【0015】

第４の発明は、前記視認要求鉄道設備には、当該視認要求鉄道設備に係る情報を前記ＡＲオブジェクトで表示することが設定されたＡＲ表示対象鉄道設備が含まれ、
前記ＡＲオブジェクト決定手段は、前記検出手段により前記ＡＲ表示対象鉄道設備が検出された場合、当該ＡＲ表示対象鉄道設備に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクトを決定する、第１～第３の何れかの発明のコンピュータシステムである。

【0016】

第４の発明によれば、コンピュータシステムは、視認要求鉄道設備のうち、ＡＲ表示の対象に設定されたＡＲ表示対象鉄道設備が視界内に検出された場合には、当該鉄道設備に関する情報を表示するＡＲオブジェクトを表示する。よって、運転士に必要な情報を選択的にＡＲ表示で提供できる。

【0017】

第５の発明は、前記表示制御手段が、吹き出しの角部を、前記ＡＲ表示対象鉄道設備の位置に向けるようにした吹き出し形状のオブジェクトを、前記ＡＲオブジェクトとして表示制御する、第４の発明のコンピュータシステムである。

【0018】

第５の発明によれば、コンピュータシステムは、どのＡＲオブジェクトがどの視認要求鉄道設備に関する情報を示しているかを明示することができる。

【0019】

第６の発明は、前記ＡＲオブジェクト決定手段が、前記ＡＲ表示対象鉄道設備の種類に応じて設定された優先度と、重畳表示させるＡＲオブジェクトの数に関する表示数制限と、に基づいて、重畳表示させるＡＲオブジェクトを決定する、第１～第５の何れかの発明のコンピュータシステムである。

【0020】

第６の発明によれば、コンピュータシステムは、一度に表示されるＡＲオブジェクトの数を制限することで、個々のＡＲオブジェクトの視認性を確保できる。

【0021】

第７の発明は、前記検出手段が、検出した前記ＡＲ表示対象鉄道設備が鉄道信号機である場合に、当該鉄道信号機の信号現示を判定する信号現示判定手段（例えば、図１４の信号現示判定部２２２）を有し、前記ＡＲオブジェクト決定手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が所定の優先表示条件を満たす信号現示である場合に、当該信号現示に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクトを決定し、前記表示制御手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が前記優先表示条件を満たす信号現示である場合に、前記重畳表示抑制エリアであるか否かに関わらず、前記ＡＲオブジェクト決定手段により決定されたＡＲオブジェクトを前記視界中に重畳表示させる優先表示制御を行う第１の優先表示制御手段（例えば、図１４の第１優先表示制御部２４２）を有する、第４～第６の何れかの発明のコンピュータシステムである。

【0022】

第７の発明によれば、コンピュータシステムは、所定の優先表示条件を満たす信号現示を示すＡＲオブジェクトを、重畳表示抑制エリアであるか否かに関わらず視界内に重畳表示させ、運転士に最優先で当該信号現示の情報を提供することができる。

【0023】

第８の発明は、前記制御装置が、前記列車の走行位置の情報を取得する走行位置情報取得手段（例えば、図１４の測位部１０４、走行位置情報取得部２１４、図２１のステップＳ２）と、前記ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する前記走行位置に基づく重畳表示抑制区間を設定する抑制区間設定手段（例えば、図１４の抑制区間設定部２１６、図１５の重畳表示抑制区間設定データ６０２）と、を更に備え、前記表示制御手段は、前記走行位置が前記重畳表示抑制区間である場合に、前記決定されたＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する制御を行う、第１～第６の何れかの発明のコンピュータシステムである。

【0024】

第８の発明によれば、コンピュータシステムは、列車の走行位置が、重畳表示抑制区間内である場合に、ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制することができる。

【0025】

第９の発明は、前記視認要求鉄道設備には、当該視認要求鉄道設備に係る情報を前記ＡＲオブジェクトで表示することが設定されたＡＲ表示対象鉄道設備が含まれ、前記検出手段が、検出した前記ＡＲ表示対象鉄道設備が鉄道信号機である場合に、当該鉄道信号機の信号現示を判定する信号現示判定手段（例えば、図１４の信号現示判定部２２２）を有し、前記ＡＲオブジェクト決定手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が所定の優先表示条件を満たす信号現示である場合に、当該信号現示に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクトを決定し、前記表示制御手段は、前記信号現示判定手段により判定された信号現示が前記優先表示条件を満たす信号現示である場合に、前記走行位置が前記重畳表示抑制区間であるか否かに関わらず、前記ＡＲオブジェクト決定手段により決定されたＡＲオブジェクトを前記視界中に重畳表示させる優先表示制御を行う第２の優先表示制御手段（例えば、図１４の第２優先表示制御部２４４）を有する、第８の発明のコンピュータシステムである。

【0026】

第９の発明によれば、コンピュータシステムは、所定の優先表示条件を満たす信号現示を示すＡＲオブジェクトを、列車の現在位置が重畳表示抑制区間に該当するか否かに関わらず重畳表示させ、運転士に最優先で当該信号現示の情報を提供することができる。

【0027】

第１０の発明は、列車の視界を撮影するカメラを有し、運転士が装着するＡＲデバイスと、前記ＡＲデバイスに対して、前記運転士の視界に所与のＡＲオブジェクトを重畳表示させる制御を行う制御装置が制御する制御方法であって、前記運転士が視認すべき設備として設定された、鉄道信号機、鉄道標識、駅ホーム、及び踏切のうちの少なくとも１つを含む視認要求鉄道設備を、前記カメラの撮影画像に基づいて検出することと、前記検出された視認要求鉄道設備の前記視界中の位置に基づいて、前記ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する前記視界中の範囲を重畳表示抑制エリアとして設定することと、重畳表示させるＡＲオブジェクトを決定することと、前記決定されたＡＲオブジェクトを、前記視界中の前記重畳表示抑制エリア以外に重畳表示させる制御を行うことと、を含む制御方法である。

【0028】

第１０の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果を奏する制御方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】支援システムの構成例を示す図。

【図2】運転士のとある視界の一例を示す図。

【図3】運転士向けとしては好ましく無いＡＲ表示の一例を示す図。

【図4】本実施形態が実現する運転士向けのＡＲ表示の一例を示す図。

【図5】重畳表示抑制エリア及び表示推奨エリアの関係を示す図。

【図6】優先度の設定の考え方の一例を示す図。

【図7】優先度「高」のＡＲオブジェクトの表示例を示す図。

【図8】入線中におけるＡＲオブジェクトの表示例を示す図。

【図9】ＡＲ表示の抑制の一例を示す図（その１）。

【図10】ＡＲ表示の抑制の一例を示す図（その２）。

【図11】重畳表示抑制区間の設定例を示す概念図（その１）。

【図12】重畳表示抑制区間の設定例を示す概念図（その２）。

【図13】重畳表示抑制区間に係るＡＲ表示の抑制状態と、抑制が解除されたＡＲ表示の一例を示す図。

【図14】支援システムの機能構成の一例を示す機能ブロック図。

【図15】記憶部が記憶するプログラムやデータの例を示す図。

【図16】視認要求鉄道設備登録データのデータ構成例を示す図。

【図17】鉄道設備用エリア設定パターンデータのデータ構成例を示す図。

【図18】ＡＲオブジェクト初期設定データのデータ構成例を示す図。

【図19】ＡＲ表示制御データのデータ構成例を示す図。

【図20】検出済視認要求鉄道設備管理データのデータ構成例を示す図。

【図21】制御装置における処理の流れを説明するためのフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限られないことは勿論である。

【0031】

図１は、支援システム１０００の構成例を示す図である。
支援システム１０００は、列車３に搭載される制御装置１１００と、運転士が頭部に装着するＡＲグラス１２００と、を含む。制御装置１１００とＡＲグラス１２００は、無線通信で相互にデータ通信可能に接続されている。また、制御装置１１００は、鉄道事業者が鉄道運行管理に関する情報管理を行うためのコンピュータシステムである鉄道運行管理システム１３００と、ネットワーク９を介してデータ通信可能に接続されている。

【0032】

ネットワーク９は、データ通信が可能な通信路を意味する。すなわち、ネットワーク９とは、直接接続のための専用線（専用ケーブル）やイーサネット（登録商標）等によるＬＡＮ（Local Area Network）の他、電話通信網やケーブル網、インターネット等の通信網を含む意味であり、また、通信方法については有線／無線を問わない。

【0033】

制御装置１１００は、制御装置１１００がＡＲ表示を実行するための主たる演算処理主体であり、制御基板１１５０を搭載する。図示されていないが、制御装置１１００には、適宜、キーボードや、タッチパネル等を付属させることができる。

【0034】

制御基板１１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１５１やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの各種マイクロプロセッサ、ＶＲＡＭやＲＡＭ，ＲＯＭ等の各種ＩＣメモリ１１５２、通信モジュール１１５３、インターフェースモジュール１１５７、などを搭載する。

【0035】

なお、制御基板１１５０の一部又は全部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＳｏＣ（System on a Chip）により実現するとしてもよい。そして、制御装置１１００は、制御基板１１５０にて所定のプログラム及びデータに基づいて演算処理することにより、ＡＲ表示に係る各種制御を実行する機能を実現する。

【0036】

制御装置１１００は、ＣＰＵ１１５１でＩＣメモリ１１５２に記録されている所定のプログラムを演算処理することによって、ＡＲグラス１２００にＡＲ表示させる制御（ＡＲ表示制御）をする。

【0037】

なお、制御装置１１００は、列車３の運転台に設置されたコンピュータシステムを兼ねてもよいし、別体で用意してもよい。

【0038】

ＡＲグラス１２００は、運転士が頭部に装着する表示装置であって、全体としてメガネ型のデザインを有し、メガネのグラス部を通じて運転士が見る現実世界の風景に、ＡＲオブジェクト（ポリゴンモデルのＣＧや、テキストグラフィックスなど）を重畳表示する透過型ウェアラブルディスプレイ装置である。具体的には、ＡＲグラス１２００は、フレーム１２０１と、透過型ディスプレイ１２０２と、ライブカメラ１２３０と、ＴｏＦ（Time of Flight）センサ１２３２と、制御基板１２５０と、バッテリー１２７０と、を有する。

【0039】

透過型ディスプレイ１２０２は、制御基板１２５０により表示制御される。透過型ディスプレイ１２０２の構成は、適宜選択可能である。図１に示すように、投影モジュール１２０４から投影される映像を、メガネのグラス部１２０５の前方に配置した光学素子１２０６で運転士の瞳へ屈折・導光するとしてもよい。或いは、グラス部１２０５の運転士側の側面に投影させるとしてもよい。なお、投影モジュール１２０４及び光学素子１２０６は、左右それぞれに設けられた構成としてもよい。

【0040】

ライブカメラ１２３０は、ＡＲグラス１２００を装着する運転士の視界をライブ撮影するための撮影手段であって、撮影されたライブ映像の信号は制御基板１２５０へ出力される。

【0041】

制御基板１２５０は、ＣＰＵ１２５１と、ＩＣメモリ１２５２と、無線通信モジュール１２５３と、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール１２５４と、ジャイロセンサ１２５５と、インターフェースモジュール１２５７、などを搭載する。

【0042】

ＧＰＳモジュール１２５４は、衛星測位システムを利用して運転士の現在位置情報を取得する。なお、現在位置情報を取得するために利用する測位システムは、ＧＰＳシステムに限らず、ＢｅｉＤｏｕやＧａｌｉｌｅｏ等の他の衛星測位システムの他、鉄道沿線に基地局を配置して無線通信による三角測量の原理で位置を測位するシステム等を利用するとしてもよい。取得された位置情報は、制御基板１２５０が無線通信モジュール１２５３で制御基板１１５０との間で確立した無線データ通信を通じて、制御装置１１００へ提供される。

【0043】

インターフェースモジュール１２５７には、透過型ディスプレイ１２０２のドライバ回路や、ライブカメラ１２３０で撮影されたライブ映像の信号を入力する回路、ＴｏＦセンサ１２３２との入出力回路、などが含まれている。ライブカメラ１２３０により撮影されたライブ映像の情報は、制御基板１２５０が無線通信モジュール１２５３で制御基板１１５０との間で確立した無線データ通信を通じて、制御装置１１００へ提供される。

【0044】

制御基板１２５０に搭載されているこれらの要素は、バス回路などを介して電気的に接続され、データの読み書きや信号の送受信が可能に接続されている。制御基板１２５０の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＳｏＣにて構成してもよい。そして、制御基板１２５０は、ＣＰＵ１２５１で、ＩＣメモリ１２５２に記憶されている所定のプログラムを演算処理して実行することで、ＡＲグラス１２００としての機能させるための各種制御を実行する。

【0045】

次に、支援システム１０００によるＡＲの見せ方の一例について説明する。図２は、運転士のとある視界の一例を示す図であって、運転士が、複線区間を走行する列車３の運転席から進行方向を見ている状態の視界の例を示している。レール６に沿って、所々に視認要求鉄道設備１０が設定されている。

【0046】

「視認要求鉄道設備」とは、運転士が、運転中に安全運行のために視認することが求められる鉄道設備であって、例えば、鉄道信号機、鉄道標識、駅ホーム、及び踏切がこれに該当する。鉄道設備のうち、どの種類の設備を視認要求鉄道設備とするかは、その鉄道システムに応じて適宜設定可能である。例えば、高架鉄道であれば踏切はこれに該当しない。図２の例では、信号機１０ａを分かり易くするために輪郭を破線で囲って示している。

【0047】

そして、運転士は、当然のことながら、レール６に沿った進行方向の安全を確認しながら、信号機１０ａなどの視認要求鉄道設備１０を視認しつつ運転する。

【0048】

図３は、列車３の運転士向けとしては好ましく無いＡＲ表示の一例を示している。例えば、ＡＲグラス１２００にて、運転士に情報提供するためのＡＲオブジェクト３０を表示させる場合、運転操作に支障が生じるような位置にＡＲオブジェクト３０を表示するべきではない。図３の例では、「次駅が通過」であることを予告する内容のＡＲオブジェクト３０（３０ａ）が信号機１０ａの上に被さるように表示されており、運転士が信号機１０ａの信号現示を視認できない不適切な状態である。

【0049】

そこで、支援システム１０００は、そうした不適切なＡＲ表示を避けるべく、ＡＲ表示を抑制する重畳表示抑制エリアを設定し、当該エリアを外すようにＡＲオブジェクト３０の表示位置の調整を行って、図４に示すような適切なＡＲ表示を実現する。

【0050】

具体的には、支援システム１０００は、ライブカメラ１２３０で撮影されているライブ映像７から、運転士が運転する列車３が走行しているレール６を画像認識し、レール６が写っている位置と範囲とに基づいて第１の重畳表示抑制エリアとしてレールエリア４０ａを設定する。レールエリア４０ａの形状は、その時々にライブ映像７に写っているレール６の形状による。レールエリア４０ａは、レール６が写っている範囲の外側に適度な余白範囲を加えた範囲とされる。

【0051】

また、支援システム１０００は、走行するレール６の消失点８のライブ映像の画像座標系座標を求め、消失点８を含む周囲に第２の重畳表示抑制エリアとして進行方向エリア４０ｂを設定する。消失点８は、運転士が運転する列車３が走行しているレール６の進行方向前方であって、ライブ映像７において当該レール６の最も遠くに写っている位置のことである。進行方向エリア４０ｂは、進行方向の遠方視界を確保するための範囲であって、進行方向エリア４０ｂの形状は、図４に示すような矩形に限らず楕円形でもよい。進行方向エリア４０ｂのサイズは、固定でも良いが、列車３の速度が高いほど大きくなるように所定のサイズ決定関数でその都度決定するとしてもよい。

【0052】

また、支援システム１０００は、ライブ映像７から視認要求鉄道設備１０を画像認識して、視認要求鉄道設備１０が写っている位置と範囲とに基づいて第３の重畳表示抑制エリアとして鉄道設備用エリア４０ｃを設定する。

【0053】

鉄道設備用エリア４０ｃは、ライブ映像７（撮影画像）に基づいて、列車３が走行しているレール６に対する視認要求鉄道設備１０の相対位置が判定されて、列車３の進行に伴って当該視認要求鉄道設備１０が視界のどちら側から視界外へ移りゆくかの通過方位（拡張範囲４５が追加される方向）が判定されることで、当該通過方位に基づく範囲として設定される。具体的には、鉄道設備用エリア４０ｃの形状は、基本範囲４４と、拡張範囲４５との合成範囲として決定される。

【0054】

基本範囲４４の形状は、ライブ映像７から画像認識された視認要求鉄道設備１０が写っている部分と、その全体を背景から区別し視認するのに十分な余白とを合わせた範囲で決まり、視認要求鉄道設備１０の種類に応じて設定される。基本範囲４４のサイズは、ライブ映像７で認識されたその視認要求鉄道設備１０のサイズに応じて所与の関数で決定される。

【0055】

拡張範囲４５は、基本範囲４４から画面外側へ向けて拡張される副範囲である。拡張範囲４５が基本範囲４４を基準に拡張される方向は、その視認要求鉄道設備１０がレール６の消失点８やレールエリア４０ａに基づいて決定することができる。

【0056】

例えば、拡張範囲４５は、基本範囲４４と、消失点８から基本範囲４４の頂天を通る線と、ライブ映像７の画面枠とで囲われた範囲とすることができる。視認要求鉄道設備１０が消失点８（又はレール６）の左側に有れば、列車３の走行が進行するにつれて、その視認要求鉄道設備１０の像がどんどん視界内で大きくなって当該視認要求鉄道設備１０であることが画像認識された後、さらに視界内で大きくなりながら視界左方へ通過した範囲に、鉄道設備用エリア４０ｃが設定される。もし、その視認要求鉄道設備１０が消失点８の右側に有れば、その視認要求鉄道設備１０の像がどんどん視界内で大きくなって当該視認要求鉄道設備１０であることが画像認識された後、さらに視界内で大きくなりながら視界右方へ通過した範囲に、鉄道設備用エリア４０ｃが設定される。

【0057】

感覚的に別の言い方をすると、運転士の視線方向が、消失点８を正面に捉えた向きのまま固定と仮定した場合に、基本範囲４４が列車３の走行にともない視界内を通過してゆく予測範囲であるとも言える。

【0058】

すなわち、列車３が走行しているレール６を基準に考えれば、第３の重畳表示抑制エリアである鉄道設備用エリア４０ｃは、ライブ映像７に基づいて、列車３が走行しているレール６に対する視認要求鉄道設備１０の相対位置を判定することで、列車３の進行に伴って当該視認要求鉄道設備が視界のどちら側から視界外へ移りゆくかの通過方位を判定し、当該通過方位に基づく範囲（基本範囲４４を徐々に拡大しながら通過方位に沿って移動させたと仮定して得られる範囲）として設定される。

【0059】

なお、重畳表示抑制エリア４０は上記の３種に限らず、システム運用上の観点から常時必須とされる固定エリア（例えば、ライブ映像７の画面上端や下端に帯状に設けられたエリア）をこれに含めることができる。

【0060】

そして、支援システム１０００は、ライブ映像７の全画像範囲からこれらの重畳表示抑制エリア４０を除いた範囲を、ＡＲオブジェクト３０の「表示推奨エリア」と設定し、当該エリア内にＡＲオブジェクト３０の表示位置を決定する。

【0061】

具体的には、図５に示すように、複数種類の重畳表示抑制エリア４０（レールエリア４０ａ、進行方向エリア４０ｂ、鉄道設備用エリア４０ｃ）を、ライブ映像７の全画像範囲４２から除いて表示推奨エリア４９を一次決定する。そして、一次決定された表示推奨エリア４９から、想定されるＡＲオブジェクト３０の最大サイズを下回る横幅又は縦幅が小さい狭小エリア４０ｄ（図５中の網掛け部分）を抽出して、表示推奨エリア４９から切り出して重畳表示抑制エリア４０に追加する。これで表示推奨エリア４９を最終決定する。

【0062】

図４及び図５の例では、おおよそ、ライブ映像７の中央上部や右側半分にＡＲオブジェクト３０が入る表示推奨エリア４９があるので、そこに収まるようにＡＲオブジェクト３０の表示位置が設定され表示制御される。これにより、運転士が安全運転のために視認するべき現実世界の対象（例えば視認要求鉄道設備１０）をＡＲオブジェクト３０が覆ってしまうような好ましく無いＡＲ表示を防ぐことができる。

【0063】

勿論、運転士は、ＡＲグラス１２００を装着したまま任意に頭の姿勢を変え得るので、重畳表示抑制エリア４０（４０ａ，４０ｂ，…）のライブ映像７の中での位置・形状・大きさは、その時々のライブ映像７におけるレール６や視認要求鉄道設備１０（信号機１０ａなど）の見え方や見える位置の変化に応じて、時々刻々と更新されることになる。逆説的に、表示推奨エリア４９も時々刻々と位置・形状・大きさが変化する。

【0064】

支援システム１０００は、ライブ映像７からリアルタイムに視認要求鉄道設備１０を画像認識して、時々刻々と変化する視認要求鉄道設備１０の見え方や見える位置に応じて重畳表示抑制エリア４０を更新し、表示推奨エリア４９にＡＲオブジェクト３０を配置するようにして適切なＡＲ表示を継続する。運転士にＡＲグラス１２００越しに見えている視界では、ＡＲオブジェクト３０が、その時々の視認要求鉄道設備１０を覆わないように表示位置がリアルタイムに変化するように見える。

【0065】

次に、ＡＲ表示の抑制について説明する。
支援システム１０００は、ＡＲオブジェクト３０の表示を抑制する制御を行う。

【0066】

第１の抑制として、支援システム１０００は一度に表示されるＡＲオブジェクト３０の数を抑制する。つまり、表示数に制限をかける。具体的には、支援システム１０００は、とあるタイミングにおいて表示対象とされる複数のＡＲオブジェクト３０の中から、各ＡＲオブジェクトで表示する内容に応じた優先順位を設定し、上位から所与の表示許可数だけ選抜して表示させる。これにより多くのＡＲオブジェクト３０が同時に表示されて運転士の視界が狭くなり、各ＡＲオブジェクト３０の認識が低下する事態を回避する。

【0067】

基本的な優先順位は、図６のように、ＡＲ表示対象鉄道設備の種類やＡＲオブジェクト３０の示す内容に基づいて優先度が設定される。図６では優先度を３段階としているが、４段階以上に分けても良い。

【0068】

「表示許可数」は、状況に応じて変更され得るが、優先度「高」の内容を示すＡＲオブジェクト３０は必ず表示されるようにその値が設定される。
例えば、とあるタイミングにおいて、優先度「高」に該当するＡＲオブジェクト３０が表示対象に含まれていない場合は、表示許可数を所定数（例えば、「２」「３」程度）とする。一方、あるタイミングにおいて、表示対象とされるＡＲオブジェクト３０の中に、優先度「高」に該当する内容のＡＲオブジェクト３０が含まれる場合、表示許可数は、その時に表示対象に含まれる優先度「高」の数とされる。但し、駅構内では、停車位置に関する表示など、駅に関連する情報が表示可能なように、その時に表示対象に含まれる優先度「高」の数に所定数を加えた値とする。

【0069】

もしも図２で例示したライブ映像７において信号機１０ａの信号現示が停止であるならば、ＡＲ表示は図７のようになり得る。すなわち、優先度「高」に該当する「停止信号」を通知するＡＲオブジェクト３０（３０ｂ）が表示対象に含まれるので、表示許可数は「１」となる。そして、図３で示した「次駅が通過」であることを予告するＡＲオブジェクト３０（３０ａ）が表示対象に含まれていても、表示の優先順位の関係から、「停止信号」を通知するＡＲオブジェクト３０（３０ｂ）のみが重畳表示されることになる。仮に、優先度「高」のＡＲオブジェクト３０が表示対象に２つ含まれていれば、表示許可数は「２」となり、その２つのＡＲオブジェクト３０が表示され、それ以外は表示されないことになる。

【0070】

もし、列車３が駅ホームに入線し始めところであれば、ＡＲ表示は、例えば図８に示すようになり得る。すなわち、列車３は６両編成であり、この駅で停車する予定である。また、入線した番線の信号機１０ａは停止を示している。信号機１０ａの信号現示は「停止」なので、画像認識によって信号機１０ａはＡＲ表示対象として判定される。また、停車位置標識１０ｋもＡＲ表示対象として判定される。入線中の表示許可数は、優先度「高」の数＋停車位置表示の分とされる。よって、この例では、停止信号を示すＡＲオブジェクト３０ｂと、停車位置を示すＡＲオブジェクト３０ｄとがＡＲ表示される。

【0071】

第２の抑制として、支援システム１０００は、列車３が走行している位置に基づいて、所定の表示制限条件を満たす場合には、ＡＲ表示それ自体を中止する制御を行う。但し、優先度「高」の内容のＡＲオブジェクト３０については第２の抑制の対象から除外する。

【0072】

「表示制限条件」は、適宜設定可能であるが、例えば、視認要求鉄道設備１０のうち、運転士に指さし確認や信号現示の喚呼を要求する喚呼位置標識がライブ映像７の中に画像認識された場合といった、運転士に視認以外の行為を行わせる場面を判定する条件とすることができる。

【0073】

例えば、図９の例では、ライブ映像７の中に視認要求鉄道設備１０として速度制限標識１０ｂ・喚呼位置標識１０ｃ・セクションゾーン標識１０ｄが写っている。支援システム１０００は、これらの視認要求鉄道設備１０をそれぞれ画像認識して前述のように表示推奨エリア４９を求める。そして、画像認識した視認要求鉄道設備１０のうち、ＡＲ表示対象鉄道設備を判定して、それらに対応して用意されているＡＲオブジェクト３０を選択する。図９の例では、速度制限標識１０ｂは、ＡＲ表示対象鉄道設備とは判定されないが、セクションゾーン標識１０ｄがＡＲ表示対象鉄道設備に該当するので、セクションに関する内容を示すＡＲオブジェクト３０ｂが選択されている。しかし、支援システム１０００は、喚呼位置標識１０ｃが画像認識されているので、優先度「高」の内容のＡＲオブジェクト３０以外はＡＲ表示を中止する。結果、ＡＲオブジェクト３０ｂは表示されないことになる（図９中では、意図して「ＡＲ表示なし」と明示）。

【0074】

また例えば、図１０の例では、視認要求鉄道設備１０として、喚呼位置標識１０ｃ・踏切動作反応灯１０ｅ・特殊信号発光機１０ｆが写っている。この例でも同様にして、支援システム１０００は、表示推奨エリア４９を求め、それらに対応するＡＲオブジェクト３０を選択するが、喚呼位置標識１０ｃが画像認識されたので、優先度「高」の内容のＡＲオブジェクト３０以外はＡＲ表示を中止する。この場面では、運転士は、ＡＲオブジェクト３０が表示されていないので、ＡＲ表示に気をとられることなく、喚呼位置標識１０ｃに基づいて踏切動作反応灯１０ｅと特殊信号発光機１０ｆの信号現示を喚呼し、更には進行方向エリア４０ｂ内に見えている又は見えてくる踏切の様子を、視認することができる。

【0075】

また、「表示制限条件」は、レール６に沿って予め設定されている重畳表示抑制区間を列車３が走行中であること、とすることができる。
図１１の模式図に示すように、図１０で例示した状況であれば、踏切１０ｇの手前に、喚呼位置標識１０ｃを含む区間として重畳表示抑制区間５０を設定しておき、支援システム１０００が随時取得する現在位置情報（例えば、鉄道運行管理システム１３００から得られる走行中のキロ程、ＡＲグラス１２００のＧＰＳモジュール１２５４から得られるＧＰＳ座標、など）が重畳表示抑制区間５０内に位置するかを判定し、列車３が重畳表示抑制区間５０を走行している場合には、支援システム１０００は、喚呼位置標識１０ｃが画像認識された場合と同様に第２の抑制制御を行う。

【0076】

重畳表示抑制区間５０を適切に設定することで、特定の標識がライブ映像７の中に画像認識されないような状況（例えば天候等によって画像認識が困難な状況）でも第２の抑制を実現できる。

【0077】

また、例えば、駅に入線する場面や、駅を通過する場面では、運転士は、入線先の駅ホームの様子を視認する必要がある。そのため、図１２に示すように、駅１０ｈの手前に重畳表示抑制区間５０を設定する。すると、図１３に示すように、列車３が重畳表示抑制区間５０を進行中は、運転士はＡＲ表示に気を取られることなく入線先の駅の様子を視認することができる。そして、重畳表示抑制区間５０を進出すると、視認要求鉄道設備１０に係るＡＲオブジェクト３０（３０ｃ）が表示され、ＡＲ表示による運転士への支援が行われる。

【0078】

本実施形態では、支援システム１０００は、優先度「高」のＡＲオブジェクト３０については、ＡＲ表示に係る制限や抑制の対象外とする。すなわち、支援システム１０００は、重畳表示抑制エリア４０であるか否かに関わらず、また、列車３の走行位置が重畳表示抑制区間５０であるか否かに関わらず、優先度「高」のＡＲオブジェクトを視界中に重畳表示させる優先表示制御を行う。これは、運転士に優先度「高」の情報を把握させるための支援を必ず行うためである。

【0079】

また、ＡＲオブジェクト３０の形状は、当該ＡＲオブジェクトが示す内容に対応づけられる視認要求鉄道設備１０すなわち「ＡＲ表示対象鉄道設備」がライブ映像７の中に存在するか否かで異なる。

【0080】

具体的には、ＡＲ表示対象鉄道設備がライブ映像７の中に存在する場合（画像認識される場合）、支援システム１０００は、テキストや画像が含まれる主要部３２と、その外縁から吹き出し角部３４が延設されたデザイン（ＡＲオブジェクト３０（３０ｂ））を採用する（図７、図８参照）。そして、吹き出し角部３４の先端を、当該ＡＲ表示対象鉄道設備の方向を向くように設定する。これにより、当該ＡＲオブジェクト３０が、視界内の何についての情報を提供しているのかが明確となる。

【0081】

一方、ＡＲ表示対象鉄道設備がライブ映像７の中に存在しない場合（画像認識されない場合；例えば、視界外の駅についての予告などの場合）、支援システム１０００は、主要部３２のみで吹き出し角部３４の無いデザイン（ＡＲオブジェクト３０（３０ａ）；図４参照）を採用する。

【0082】

次に、こうしたＡＲ表示を実現するための機能構成について説明する。
図１４は、支援システム１０００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。支援システム１０００は、視界撮影部１００と、姿勢変化計測部１０２と、測位部１０４と、演算部２００と、画像表示部３９２と、記憶部５００と、を有する。

【0083】

視界撮影部１００・姿勢変化計測部１０２・測位部１０４・画像表示部３９２が、ＡＲグラス１２００により実現され、演算部２００及び記憶部５００が制御装置１１００にて実現されている。

【0084】

具体的には、視界撮影部１００は、運転士の視界を撮影する。すなわち、視界撮影部１００は運転士の視界に写っているものを画像認識するための視界のライブ映像を撮影し、撮影したライブ映像の撮影画像データを、演算部２００へ出力する。図１の構成では、ライブカメラ１２３０がこれに該当する。

【0085】

姿勢変化計測部１０２は、視界撮影部１００の視線方向をトラッキングするために、運転士の頭部姿勢変化を計測し、姿勢変化量情報を演算部２００へ出力する。図１の構成では、ジャイロセンサ１２５５がこれに該当する。

【0086】

測位部１０４は、運転士の現在位置情報を取得し、現在位置情報を演算部２００へ出力する。図１の構成では、ＧＰＳモジュール１２５４がこれに該当する。

【0087】

演算部２００は、所定のプログラムを演算処理して様々な機能を実現する。具体的には、演算部２００は、支援表示制御部２１０と、計時部２９０と、画像生成部２９２と、を有する。

【0088】

支援表示制御部２１０は、ＡＲ表示に係る機能部として、トラッキング制御部２１２と、走行位置情報取得部２１４と、抑制区間設定部２１６と、検出部２２０と、抑制エリア設定部２２４と、ＡＲオブジェクト決定部２３０と、ＡＲ表示制御部２４０と、を有する。

【0089】

トラッキング制御部２１２は、姿勢変化計測部１０２で検出された姿勢変化情報に基づいて、運転士の頭部の姿勢をトラッキングするための演算処理を実行する。

【0090】

走行位置情報取得部２１４は、列車３の走行位置の情報を取得する制御を行う。具体的には、測位部１０４で取得した現在位置情報に基づいて列車３の現在位置情報を取得し、運行行路上における現在位置を管理する制御を行う。現在位置情報として、速度発電機を用いて得られた走行位置や、鉄道運行管理システム１３００で列車３毎に管理されている絶対位置情報などを利用する場合には、走行位置情報取得部２１４は、それらを取得することで現在位置情報とする。

【0091】

抑制区間設定部２１６は、ＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する走行位置に基づく重畳表示抑制区間を設定する。具体的には、抑制区間設定部２１６は、列車３の運行行路の設定情報の１つとして重畳表示抑制区間５０の設定情報を、鉄道運行管理システム１３００から取得する。或いは、運転士が重畳表示抑制区間５０の設定情報を記憶したＩＣメモリカードを制御装置１１００に読み込ませることで、抑制区間設定部２１６は重畳表示抑制区間５０を設定する。

【0092】

検出部２２０は、運転士が視認すべき設備として設定された視認要求鉄道設備１０（例えば、鉄道信号機、鉄道標識、駅ホーム、踏切など）を、視界撮影部１００により撮影された撮影画像（ライブ映像７）に基づいて検出する。すなわち、検出部２２０は、運転士の視界を写した画像の中から視認要求鉄道設備１０を画像認識する。具体的には、検出部２２０は、検出したＡＲ表示対象鉄道設備が鉄道信号機である場合に、当該鉄道信号機の信号現示を判定する信号現示判定部２２２を有する。

【0093】

抑制エリア設定部２２４は、検出された視認要求鉄道設備１０の視界中の位置に基づいて、ＡＲオブジェクト３０の重畳表示を抑制する視界中の範囲を重畳表示抑制エリア４０として設定する。

【0094】

また、抑制エリア設定部２２４は、通過方位判定部２２６を有する。
通過方位判定部２２６は、視界撮影部１００により撮影された撮影画像（ライブ映像７）に基づいて、列車３が走行しているレール６に対する視認要求鉄道設備１０の相対位置を判定することで、列車３の進行に伴って当該視認要求鉄道設備１０が視界のどちら側から視界外へ移りゆくかの通過方位を判定する。抑制エリア設定部２２４は、当該通過方位に基づく範囲（拡張範囲４５；図４、図５、図１０参照）を重畳表示抑制エリア４０として設定する。より具体的には、通過方位判定部２２６は、少なくとも、視認要求鉄道設備１０が視界の左側から視界外へ移りゆく左側を通過方位とする旨の判定と、視認要求鉄道設備１０が視界の右側から視界外へ移りゆく右側を通過方位とする旨の判定と、を行う。

【0095】

ＡＲオブジェクト決定部２３０は、重畳表示させるＡＲオブジェクト３０を決定する。
具体的には、視認要求鉄道設備１０には、当該視認要求鉄道設備１０に係る情報をＡＲオブジェクト３０で表示することが設定されたＡＲ表示対象鉄道設備が含まれている。よって、ＡＲオブジェクト決定部２３０は、検出部２２０によりＡＲ表示対象鉄道設備が検出された場合、当該ＡＲ表示対象鉄道設備に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクト３０を決定する。

【0096】

また、ＡＲオブジェクト決定部２３０は、ＡＲ表示対象鉄道設備の種類やＡＲオブジェクトで表示される内容に応じて設定された優先度と、重畳表示させるＡＲオブジェクトの数に関する表示数制限と、に基づいて、重畳表示させるＡＲオブジェクトを決定する。

【0097】

また、ＡＲオブジェクト決定部２３０は、信号現示判定部２２２により判定された信号現示が所定の優先表示条件（優先度「高」；図６参照）を満たす信号現示である場合に、当該信号現示に係る情報を表示するためのＡＲオブジェクトを決定する。

【0098】

ＡＲ表示制御部２４０は、重畳表示させるオブジェクトとして決定されたＡＲオブジェクト３０を、視界中の重畳表示抑制エリア４０以外に重畳表示させる制御を行う。その際、ＡＲ表示制御部２４０は、吹き出し角部３４（図７参照）を、ＡＲ表示対象鉄道設備の位置に向けるようにした吹き出し角部３４のオブジェクトを、ＡＲオブジェクト３０として表示制御する。

【0099】

なお、ＡＲ表示制御部２４０は、列車３の走行位置が重畳表示抑制区間５０である場合に、重畳表示させるオブジェクトとして決定されたＡＲオブジェクトの重畳表示を抑制する制御を行う。しかし、ＡＲ表示制御部２４０は、信号現示判定部２２２により判定された信号現示が優先表示条件（優先度「高」；図６参照）を満たす信号現示である場合には、重畳表示抑制エリア４０であるか否か、及び列車３の走行位置が重畳表示抑制区間５０であるか否か、に関わらず、ＡＲオブジェクト決定部２３０により決定されたＡＲオブジェクト３０を視界中に重畳表示させる優先表示制御を行う（図７参照）。

【0100】

計時部２９０は、システムクロックを利用して現在日時や制限時間等の計時を行う。

【0101】

画像生成部２９２は、画像表示部３９２に表示させる画像を生成し、その画像信号の出力を行う。

【0102】

画像表示部３９２は、フラットパネルディスプレイや、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクターなど、画像を表示させる装置で実現される。図１の例では、ＡＲグラス１２００、より具体的には、透過型ディスプレイ１２０２がこれに該当する。

【0103】

記憶部５００は、演算部２００に支援システム１０００を統合的に制御させるための諸機能を実現するためのプログラムや各種データ等を記憶する。また、演算部２００の演算作業領域として用いられ、演算部２００が各種プログラムに従って実行した演算結果などを一時的に記憶する。この機能は、例えばＲＡＭやＲＯＭなどのＩＣメモリ、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤなどの光学ディスク、オンラインストレージなどによって実現される。図１の例では制御基板１１５０が搭載するＩＣメモリ１１５２がこれに該当する。

【0104】

図１５は、記憶部５００が記憶するプログラムやデータの例を示す図である。
記憶部５００は、例えば、支援表示制御プログラム５０１と、視認要求鉄道設備登録データ５１０と、重畳表示抑制エリア初期設定データ５５０と、ＡＲオブジェクト設定データ５８０と、運行管理データ６００と、ＡＲ表示制御データ７００と、現在日時８００と、を含む。

【0105】

支援表示制御プログラム５０１は、演算部２００が実行することで、演算部２００に支援表示制御部２１０としての機能を実現させるためのプログラムである。

【0106】

視認要求鉄道設備登録データ５１０は、視認要求鉄道設備１０毎に用意される。１つの視認要求鉄道設備登録データ５１０は、例えば図１６に示すように、
（１）固有の視認要求鉄道設備ＩＤ５１１と、
（２）設備種類５１３と、
（３）ＡＲ表示対象の設備であることを示すＡＲ表示対象鉄道設備フラグ５１５と、
（４）当該鉄道設備を画像認識するための基礎データである設備画像認識用辞書データ５２０と
（５）当該鉄道設備が信号機である場合に信号現示を画像認識するための基礎データである信号現示認識用辞書データ５２２と、
（６）当該鉄道設備の鉄道設備用エリア４０ｃを設定するために適用される鉄道設備用エリア４０ｃの設定パターンを指定する適用エリア設定パターンＩＤリスト５２６と、
（７）当該鉄道設備に係り表示させるＡＲオブジェクト３０を示す適用ＡＲオブジェクト初期設定ＩＤリスト５２８と、
を含む。勿論、これら以外のデータも適宜含めることができる。

【0107】

視認要求鉄道設備１０のうち、運転士が視認すべきであるがＡＲ表示をする必要の無い鉄道設備の場合（ＡＲ表示対象鉄道設備フラグ５１５が「０」の場合）には、適用ＡＲオブジェクト初期設定ＩＤリスト５２８は設定されない。

【0108】

図１５に戻って、重畳表示抑制エリア初期設定データ５５０は、重畳表示抑制エリア４０の初期設定データであって、レールエリア４０ａを設定するためのレールエリア定義データ５５１と、進行方向エリア４０ｂを設定するための進行方向エリア定義データ５５３と、鉄道設備用エリア４０ｃを設定するための鉄道設備用エリア設定パターンデータ５６０と、を含む。

【0109】

視認要求鉄道設備１０のうちＡＲ表示対象鉄道設備は、形状が様々あるので鉄道設備用エリア設定パターンデータ５６０は複数用意されている。１つの鉄道設備用エリア設定パターンデータ５６０は、例えば図１７に示すように、エリア設定パターンＩＤ５６１と、当該設定パターンを適用するための要件を指定する適用要件５６２と、基本範囲諸元定義データ５７０と、を含む。勿論、これら以外のデータも適宜含めることができる。

【0110】

適用要件５６２は、単数又は複数のサブ条件のＡＮＤ又はＯＲの組み合わせで記述される。サブ要件としては、例えば設備種類条件５６３，信号現示条件５６４，速度条件５６５，環境条件５６６，区間条件５６７、などを用いることができる。

【0111】

設備種類条件５６３は、視認要求鉄道設備１０の設備種類５１３についての条件である。
信号現示条件５６４は、視認要求鉄道設備１０が信号機である場合に、どの種類の信号現示であるかについての条件である。
速度条件５６５は、列車３の速度についての条件である。
環境条件５６６は、日時や天候、気温、残雪の有無などの走行環境に関する条件である。
区間条件５６７は、走行区間の種類（例えば、上り急勾配区間や、下り急勾配区間、急曲線区間などの線形に基づく種類や、トンネル区間・高架橋区間・橋梁区間などの鉄道線路の敷設区分の種類、など）についての条件である。
なお、適用要件５６２を記述するサブ条件の種類はこれらに限らず、適宜追加・省略が可能である。また、サブ条件について「条件無し」「無制限」に相当する設定も可能である。

【0112】

基本範囲諸元定義データ５７０は、鉄道設備用エリア４０ｃのうち基本範囲４４を設定するための諸元を定めている。例えば、（１）視認要求鉄道設備１０の画像認識されたシルエット６０の何処に、エリア設定の原点Ｐ０（当該視認要求鉄道設備１０の代表点、吹き出し角部３４の先端を向ける点）を設定するかを示すエリア原点座標５７１と、（２）基本範囲４４を形作る各範囲の頂点の位置をエリア原点を基準に算出するための頂点位置算出関数５７３と、を含む。

【0113】

勿論、基本範囲諸元定義データ５７０には、これら以外のデータも適宜含めることができる。頂点位置算出関数５７３は、例えば、列車３と視認要求鉄道設備１０までの相対距離Ｌを含めるとしてもよい。相対距離Ｌは、ＡＲグラス１２００のＴｏＦセンサ１２３２で計測するとしてもよいし、視認要求鉄道設備１０毎に、設置位置座標が設定されている場合には、列車３の現在位置との位置差から求めても良い。或いは、ライブ映像７の中に視認要求鉄道設備１０が占める面積や占有率を相対距離Ｌの代わりに用いても良い

【0114】

図１５に戻って、ＡＲオブジェクト設定データ５８０は、ＡＲオブジェクト３０の種類毎に用意され、当該ＡＲオブジェクトに関する設定を格納する。１つのＡＲオブジェクト設定データ５８０は、例えば図１８に示すように、固有のＡＲオブジェクト設定ＩＤ５８１と、適用要件５８２と、表示内容テキスト５９１と、主要部オブジェクト設定データ５９２と、吹き出し角部オブジェクト設定データ５９３と、優先度５９９と、を含む。

【0115】

適用要件５８２は、単数又は複数のサブ条件のＡＮＤ又はＯＲの組み合わせで記述される。サブ要件としては、例えば設備種類条件５８３，信号現示条件５８４，速度条件５８５，環境条件５８６，区間条件５８７、運行行路条件５８８、などを用いることができる。運行行路条件５８８は、列車３の運行行路の運行スケジュールに係る条件である。なお、適用要件５８２を記述するサブ条件の種類はこれらに限らず、適宜追加・省略が可能である。また、サブ条件について「条件無し」「無制限」に相当する設定も可能である。

【0116】

表示内容テキスト５９１・主要部オブジェクト設定データ５９２・吹き出し角部オブジェクト設定データ５９３は、適用要件５８２が満たされた場合に、その視認要求鉄道設備１０にどのようなデザインと内容のＡＲオブジェクト３０を表示させるかを決めるための設定データである。

【0117】

表示内容テキスト５９１は、当該ＡＲオブジェクト３０で運転士に提供する情報内容を示す。主要部オブジェクト設定データ５９２は、ＡＲオブジェクト３０の主要部３２の外形・サイズ・表示色を定める。吹き出し角部オブジェクト設定データ５９３は、ＡＲオブジェクト３０の吹き出し角部３４の外形・サイズ・表示色を定める（図７参照）。
運行に係る予告内容を表示するＡＲオブジェクト３０ａ（図４参照）では、吹き出し角部オブジェクト設定データ５９３は設定されない。

【0118】

勿論、ＡＲオブジェクト設定データ５８０には、これら以外のデータも適宜格納することができる。例えば、ＡＲオブジェクト３０の表示サイズを決定する関数やテーブルデータなどを含めることもできる。運転士の注意を引くために、ＡＲオブジェクト３０にモーションを付ける場合にはモーションデータを追加したり、表示サイズや表示色を変化させる場合にはその変化パターンデータを追加するとしてもよい。

【0119】

例えば、列車３の運行行路が、α駅は停車するが、β駅を通過する予定になっている場合、β駅の前に「次駅通過」を示すＡＲオブジェクト３０ａ（図４参照）を表示させる設定は次の様になる。

【0120】

すなわち、信号機１０ａの視認要求鉄道設備登録データ５１０の適用ＡＲオブジェクト初期設定ＩＤリスト５２８（図１６参照）が示すＡＲオブジェクト設定データ５８０の１つに、（１）適用要件５８２の運行行路条件が、「α駅通過後」且つ「β駅通過前」に設定され、（２）表示内容テキスト５９１が「次駅通過」に設定されている、定義データを用意する。

【0121】

すると、支援システム１０００は、現在位置情報から列車３が「α駅通過後」且つ「β駅通過前」の状態であると判定された場合に、信号機１０ａがライブ映像７の中に画像認識されたならば、当該適用要件５８２に適合するＡＲオブジェクト設定データ５８０を検索し、表示内容テキスト５９１・主要部オブジェクト設定データ５９２・吹き出し角部オブジェクト設定データ５９３に基づいて、「次駅通過」を示すＡＲオブジェクト３０ａを決定し、ＡＲ表示させることとなる。

【0122】

図１５に戻って、運行管理データ６００は、列車３の運行予定と運行状況に関する各種データを含む。例えば、運行管理データ６００は、重畳表示抑制区間設定データ６０２と、運行スケジュールデータ６０４と、を含む。

【0123】

重畳表示抑制区間設定データ６０２は、列車３が運行するレール６に沿って設定された重畳表示抑制区間５０の範囲を示す。
運行スケジュールデータ６０４は、運行行路上の停車駅毎のキロ程・到着時刻・出発時刻、通過駅毎のキロ程・通過時刻、など運行の予定を含む。

【0124】

運行管理データ６００は、出発前に運転士がＩＣメモリカードなどに記録したオリジナルデータを制御装置１１００に読み込ませて記憶させるとしてもよい。オリジナルのデータが、鉄道運行管理システム１３００で管理される場合には、逐一、鉄道運行管理システム１３００から最新データを取得し記憶するとしてもよい。

【0125】

そして、運行管理データ６００には、これら以外のデータも適宜含めることができる。例えば、測位部１０４が列車３の走行距離に基づく始発駅からのレール６に沿った走行距離を取得する場合には、運行管理データ６００に走行位置情報が含まれることとなる。

【0126】

ＡＲ表示制御データ７００は、ＡＲ表示の実行に係る各種最新のデータを格納する。ＡＲ表示制御データ７００は、例えば図１９に示すように、
（１）視界撮影部１００で撮影した撮影画像データ７０１と、
（２）姿勢変化計測部１０２で計測した姿勢変化に基づいて求められる視界撮影部１００の光軸方向（運転士の視線方向）を示す視線方向トラッキングデータ７０２と、
（３）測位部１０４が計測或いは取得した現在位置情報７０３と、
（４）ライブ映像７に写っている視認要求鉄道設備１０を画像認識するための各種データを格納する画像認識処理データ７０５と、
（５）撮影画像中の消失点８（図４参照）の消失点座標７０７と、
（６）重畳表示抑制エリア設定データ７１０と、
（７）表示推奨エリア設定データ７１９と、
（８）検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０と、
（９）表示優先順位リスト７４０と、
（１０）表示許可数７４２と、
（１１）表示対象ＡＲオブジェクト管理データ７４４と、
を含む。勿論、これら以外のデータも適宜含めることができる。

【0127】

重畳表示抑制エリア設定データ７１０は、進行方向エリア設定データ７１１と、レールエリア設定データ７１３と、設備用エリア設定データ７１５と、狭小エリア設定データ７１７と、を含む。

【0128】

検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０は、視認要求鉄道設備登録データ５１０（図１６参照）の設備画像認識用辞書データ５２０に基づく画像認識により、ライブ映像７の中に認識・検出された視認要求鉄道設備１０毎に作成される。

【0129】

１つの検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０は、例えば図２０に示すように、固有の管理ＩＤ７２１と、ライブ映像７における当該視認要求鉄道設備１０が写っている範囲を示す検出範囲データ７２３と、代表点位置座標７２４と、通過方位７２５と、信号現示種類７２７と、適用ＡＲオブジェクト設定データ７３０と、を含む。勿論、これら以外のデータも適宜含めることができる。

【0130】

通過方位７２５は、消失点８から、画像認識された当該視認要求鉄道設備１０の代表点を結ぶベクトルとして定義される。

【0131】

信号現示種類７２７は、当該視認要求鉄道設備１０が信号機である場合に、画像認識により認識された信号現示の結果を格納する。

【0132】

適用ＡＲオブジェクト設定データ７３０は、当該視認要求鉄道設備１０がＡＲ表示対象鉄道設備である場合（ＡＲ表示対象鉄道設備フラグ５１５が「１」の場合；図１６参照）に設定され、当該視認要求鉄道設備１０についての内容を示すＡＲオブジェクト３０の各種設定データを格納する。

【0133】

具体的には、適用ＡＲオブジェクト設定データ７３０は、固有のＡＲオブジェクトＩＤ７３１と、表示位置座標７３３と、主要部オブジェクトデータ７３５と、吹き出し角部オブジェクトデータ７３７と、適用優先度７３９と、を含む。勿論、これら以外のデータも適宜含めることができる。

【0134】

表示位置座標７３３は、当該ＡＲオブジェクト３０を、ライブ映像７の中のどこに表示させるかを示す。

【0135】

主要部オブジェクトデータ７３５は、ＡＲオブジェクト３０の主要部３２の設定データである。吹き出し角部オブジェクトデータ７３７は、ＡＲオブジェクト３０の吹き出し角部３４の設定データである。

【0136】

主要部オブジェクトデータ７３５には、当該視認要求鉄道設備１０の視認要求鉄道設備登録データ５１０の適用ＡＲオブジェクト初期設定ＩＤリスト５２８（図１６参照）が示すＡＲオブジェクト設定データ５８０のうち、適用要件５８２が満たされる設定データの主要部オブジェクト設定データ５９２がそのままコピーされる（図１８参照）。そして、もしＡＲオブジェクト３０の表示形態に係る設定（例えば、表示サイズや表示色など）を、その時々の状況に応じて算出・決定する場合には、コピーの後に変更するとしてもよい。

【0137】

同様に吹き出し角部オブジェクトデータ７３７には、吹き出し角部オブジェクト設定データ５９３がコピーされ、その時々の状況に応じて算出・決定する場合には、コピーされ後に変更されるとしてもよい。

【0138】

適用優先度７３９には、適用要件５８２が満たされる初期設定データの優先度５９９（図１８参照）がコピーされる。

【0139】

図１９に戻って、表示優先順位リスト７４０は、検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０で管理される視認要求鉄道設備１０のうち、ＡＲ表示対象鉄道設備についてのＡＲオブジェクト３０の表示優先度の順位を示す。具体的には、表示優先順位リスト７４０は、ＡＲ表示対象設備のＡＲオブジェクトＩＤ７３１（図２０参照）を適用優先度７３９の上位順に並べたリストデータである。

【0140】

表示優先順位リスト７４０のうち、上位から所与の表示許可数のＡＲオブジェクト３０が選抜され、その表示位置などが、それぞれの表示対象ＡＲオブジェクト管理データ７４４で管理される。１つの表示対象ＡＲオブジェクト管理データ７４４は、ＡＲオブジェクトＩＤと、表示位置座標と、を対応付けて格納する。

【0141】

次に、支援システム１０００の動作について説明する。
図２１は、制御装置１１００における処理の流れを説明するためのフローチャートである。支援システム１０００は、先ずライブ映像７の撮影と、ジャイロセンサ１２５５によるＡＲグラス１２００の姿勢変化の計測と、運行管理データ６００の取得と、ＧＰＳモジュール１２５４による測位と、を開始する（ステップＳ２）。

【0142】

次に、支援システム１０００は、リアルタイム処理と呼べる程度に十分短い所定周期で、ステップＳ１０～ステップＳ４０を繰り返し実行する。

【0143】

具体的には、支援システム１０００は、視認要求鉄道設備１０のうち先ずレール６についての画像認識を開始するとともに、消失点８の算出を開始する（ステップＳ１０）。

【0144】

次いで、支援システム１０００は、レール６以外の視認要求鉄道設備１０についての画像認識を行う（ステップＳ１２）。視認要求鉄道設備１０が信号機である場合には、信号現示についても画像認識を行う。支援システム１０００は、画像認識を実行し、新たに画像認識された（検出された）視認要求鉄道設備１０については、検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０を新たに作成し、既に画像認識されている視認要求鉄道設備１０の検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０を更新する。そして、視界外になった視認要求鉄道設備１０の検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０を抹消する。

【0145】

次いで、支援システム１０００は、検出済の視認要求鉄道設備１０のうち、ＡＲ表示対象鉄道設備のＡＲオブジェクト３０を設定する（ステップＳ１４）。これにより、適用ＡＲオブジェクト設定データ７３０が設定・更新される。

【0146】

次に、支援システム１０００は、重畳表示抑制エリア４０を設定する（図４、図５参照）。
すなわち、支援システム１０００は、レールエリア４０ａと進行方向エリア４０ｂと検出済の視認要求鉄道設備１０毎の鉄道設備用エリア４０ｃとを設定する（ステップＳ１６）。そして、支援システム１０００は、狭小エリア４０ｄを求めて、その時の重畳表示抑制エリア４０を確定し、表示推奨エリア４９を確定する（ステップＳ１８）。

【0147】

次に、支援システム１０００は、ＡＲオブジェクト３０の表示優先順位リスト７４０を更新する（ステップＳ２０）。具体的には、検出済視認要求鉄道設備管理データ７２０の適用優先度７３９に基づいてソートし、当該リストを更新する。

【0148】

そして、支援システム１０００は、ＡＲ表示の表示許可数７４２を決定する（ステップＳ２２）。具体的には、表示優先順位リスト７４０に優先度「高」のＡＲオブジェクト３０が含まれていなければ、表示許可数７４２を所定数（例えば、２～３程度）とする。列車３が駅構内であれば、表示優先順位リスト７４０に含まれる優先度「高」のＡＲオブジェクト３０の数と、停車位置に関する情報表示等を加えるための所定数（例えば１程度）の合計値を、表示許可数７４２とする。列車３が駅構内でなければ、表示優先順位リスト７４０に含まれる優先度「高」のＡＲオブジェクト３０の数を、表示許可数７４２とする。

【0149】

次に、支援システム１０００は、表示優先順位の上位から表示許可数分のＡＲオブジェクト３０を選抜する（ステップＳ３０）。
そして、列車３が重畳表示抑制区間５０を走行していなければ（ステップＳ３０のＮＯ）、選抜されたＡＲオブジェクト３０を全て表示対象として、表示推奨エリア４９（重畳表示抑制エリア４０外の領域）に表示位置を決定する（ステップＳ３２）。

【0150】

もし、列車３が重畳表示抑制区間５０を走行していれば（ステップＳ３０のＹＥＳ）、支援システム１０００は、選抜されたＡＲオブジェクト３０のうち優先度「高」のＡＲオブジェクト３０のみを表示対象として表示位置を決定する（ステップＳ３４）。その際、表示位置は、表示推奨エリア４９や重畳表示抑制エリア４０の設定に関わらず決定される。

【0151】

そして、表示対象とされたＡＲオブジェクト３０の表示位置が決定したら、支援システム１０００は、それらのＡＲ表示を実行する（ステップＳ３６）。

【0152】

次に、支援システム１０００は、支援終了条件が満たされたかを判定する。支援終了条件は適宜設定可能である。例えば、列車３が運行行路の終着点に到着したことを支援終了条件としてもよい。そして、支援終了条件が満たされるまでは（ステップＳ４０のＮＯ）、支援システム１０００は、ステップＳ１０～ステップＳ４０を所定周期で繰り返し実行する。支援終了条件が満たされれば（ステップＳ４０のＹＥＳ）、一連の処理を終了する。

【0153】

以上、本実施形態によれば、列車の運転士を支援するシステムとして、ＡＲ技術を用いた新たなシステムを実現するための技術を提供することができる。
具体的には、支援システム１０００は、ＡＲオブジェクト３０の表示を通じて運転士に情報提供をすることで、運転士を支援することができる。支援システム１０００は、運転士の視界をライブカメラ１２３０で撮影し、そこに鉄道設備のうち運転操作中に視認が要求される視認要求鉄道設備１０が写っているならば、その視界内の位置に応じて重畳表示抑制エリア４０（鉄道設備用エリア４０ｃ）を設定し、当該エリア以外にＡＲオブジェクト３０を表示することができる。

【0154】

重畳表示抑制エリア４０を適切に設定することで、例えば、視認要求鉄道設備１０にＡＲオブジェクト３０が重なる様に表示されて、当該視認要求鉄道設備を運転士が視認できなかったり、視認し難い状態となるのを防ぐことができる。また、重畳表示抑制エリア４０を適切に設定することで、例えば、運転士が進行方向前方を視ている状態から、視認要求鉄道設備１０の状態を確認するための視線の動きを阻害して視認邪魔するといった事態を防ぐことができる。

【0155】

また、支援システム１０００は、検出された視認要求鉄道設備１０の通過方位に基づいて重畳表示抑制エリア４０を設定することができる。よって、列車３の進行に伴って、ＡＲオブジェクト３０の表示位置が変更される回数を低減して、ＡＲオブジェクトの視認性を向上することができる。

【0156】

また、支援システム１０００は、視認要求鉄道設備１０のうち、ＡＲ表示の対象に設定されたＡＲ表示対象鉄道設備が視界内に検出された場合には、当該鉄道設備に関する情報を表示するＡＲオブジェクト３０を表示する。よって、運転士に必要な情報を選択的にＡＲ表示で提供できる。

【0157】

また、支援システム１０００は、ＡＲオブジェクト３０に吹き出し角部３４を設け、これをＡＲ表示対象鉄道設備の位置に向けるようにしてＡＲオブジェクト３０を表示できる。よって、どのＡＲオブジェクト３０がどの視認要求鉄道設備１０に関する情報を示しているかを明示することができる。

【0158】

また、支援システム１０００は、ＡＲ表示対象鉄道設備の種類に応じて設定された優先度と、重畳表示させるＡＲオブジェクト３０の数に関する表示数制限と、に基づいて、重畳表示させるＡＲオブジェクト３０を決定する。よって、一度に表示されるＡＲオブジェクトの数を制限することで、個々のＡＲオブジェクトの視認性を確保できる。

【0159】

また、支援システム１０００は、所定の優先表示条件を満たす信号現示を示すＡＲオブジェクトを、重畳表示抑制エリアであるか否かに関わらず視界内に重畳表示させ、運転士に最優先で当該信号現示の情報を提供することができる。

【0160】

また、支援システム１０００は、列車３の走行位置が、重畳表示抑制区間５０内である場合に、ＡＲオブジェクト３０の重畳表示を抑制することができる。

【0161】

また、支援システム１０００は、所定の優先表示条件を満たす信号現示を示すＡＲオブジェクト３０を、列車３の現在位置が重畳表示抑制区間５０に該当するか否かに関わらず重畳表示させ、運転士に最優先で当該信号現示の情報を提供することができる。

【0162】

〔変形例〕
以上、本発明を適用した実施形態の一例について説明したが、本発明を適用可能な実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜構成要素の省略・追加・変更を行うことができる。

【0163】

例えば、上記実施形態では、支援システム１０００を、制御装置１１００とＡＲグラス１２００との大きく２つのハードウェアで構成したが、ハードウェアの構成数はこれに限らない。例えば、ＡＲグラス１２００の制御基板１２５０が制御装置１１００の制御基板１１５０の機能を兼ねることができるのであれば、制御装置１１００の機能をＡＲグラス１２００にて実現することとし、支援システム１０００をＡＲグラス１２００単体で実現するとしてもよい。

【0164】

また例えば、上記実施形態では、ＡＲ表示の表示位置の更新サイクルをリアルタイム表示と呼べるほどに十分に短くした例を示したが、更新サイクルは適宜設定可能である。
例えば、更新サイクルを運転士の視線方向に応じて変更する構成も可能である。具体的には、ＡＲ表示制御部２４０に、運転士の視線方向が列車３の進行方向から所定範囲を向いているかを判定する視界方向判定機能を追加する。そして、ＡＲ表示制御部２４０が、当該判定が肯定であれば（例えば、視界内に消失点８が検出されている場合）には、リアルタイム表示と呼べるほどに十分短い第１の更新サイクルを採用し、当該判定が否定であれば、更新を一時的に中断する或いは第１の更新周期よりも長い第２の更新周期とする、ように表示制御する、としてもよい。

【0165】

当該構成の場合、支援システム１０００は、運転士が時刻表や計器を頻繁に見る場面において、ＡＲ表示の表示位置が頻繁に更新されるのを抑制することができるようになる。よって、ＡＲ表示の更新が、運転士の集中を邪魔しないようになる。

【符号の説明】

【0166】

３…列車
６…レール
７…ライブ映像
８…消失点
１０…視認要求鉄道設備
１０ａ…信号機
３０…ＡＲオブジェクト
３４…吹き出し角部
４０…重畳表示抑制エリア
５０…重畳表示抑制区間
２００…演算部
２１０…支援表示制御部
２１２…トラッキング制御部
２１４…走行位置情報取得部
２１６…抑制区間設定部
２２０…検出部
２２２…信号現示判定部
２２４…抑制エリア設定部
２２６…通過方位判定部
２３０…ＡＲオブジェクト決定部
２４０…ＡＲ表示制御部
５００…記憶部
５０１…支援表示制御プログラム
５１０…視認要求鉄道設備登録データ
５１５…ＡＲ表示対象鉄道設備フラグ
５５０…重畳表示抑制エリア初期設定データ
５８０…ＡＲオブジェクト設定データ
５９１…表示内容テキスト
５９２…主要部オブジェクト設定データ
５９３…吹き出し角部オブジェクト設定データ
５９９…優先度
６００…運行管理データ
６０２…重畳表示抑制区間設定データ
７００…ＡＲ表示制御データ
７０１…撮影画像データ
７０３…現在位置情報
７０５…画像認識処理データ
７１０…重畳表示抑制エリア設定データ
７２０…検出済視認要求鉄道設備管理データ
７２５…通過方位
７２７…信号現示種類
７３０…適用ＡＲオブジェクト設定データ
７３３…表示位置座標
７３７…吹き出し角部オブジェクトデータ
７３９…適用優先度
７４０…表示優先順位リスト
７４２…表示許可数（表示数制限の上限値）
７４４…表示対象ＡＲオブジェクト管理データ
１０００…支援システム
１１００…制御装置
１２００…ＡＲグラス
１２０２…透過型ディスプレイ
１２３０…ライブカメラ
１３００…鉄道運行管理システム

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】