(57)【要約】【課題】ディスプレイを使用した原子力発電所の運転訓練において、電源喪失時の懐中電灯を使用した状態を模擬的に実現する。【解決手段】過酷事故訓練用表示装置は、平常時訓練のシナリオにおいて、原子力発電所の制御盤の映像をディスプレイに表示し、平常時の運転訓練を模擬的に可能にする、平常時訓練表示部と、過酷事故である電源喪失時訓練のシナリオにおいて、全面的に黒色の映像を前記ディスプレイに表示して、電源喪失時の暗闇を表現する、電源喪失表現部と、前記電源喪失表現部が表示した前記黒色の映像のうち、訓練者が指定した一部の領域について、懐中電灯で光が照射されたように、前記ディスプレイに前記制御盤を部分的に表示して、電源喪失時における運転訓練を模擬的に可能にする、電源喪失時訓練部と、を備える。【選択図】図４
2016223966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平常時訓練のシナリオにおいて、原子力発電所の制御盤の映像をディスプレイに表示し、平常時の運転訓練を模擬的に可能にする、平常時訓練表示部と、
過酷事故である電源喪失時訓練のシナリオにおいて、全面的に黒色の映像を前記ディスプレイに表示して、電源喪失時の暗闇を表現する、電源喪失表現部と、
前記電源喪失表現部が表示した前記黒色の映像のうち、訓練者が指定した一部の領域について、懐中電灯で光が照射されたように、前記ディスプレイに前記制御盤を部分的に表示して、電源喪失時における運転訓練を模擬的に可能にする、電源喪失時訓練部と、
を備えることを特徴とする過酷事故訓練用表示装置。
【請求項２】
前記ディスプレイは、タッチパネル付ディスプレイであり、訓練者は、前記タッチパネル付ディスプレイをタッチすることにより、前記電源喪失時訓練部に対して、前記制御盤を部分的に表示する領域を指定する、ことを特徴とする請求項１に記載の過酷事故訓練用表示装置。
【請求項３】
前記電源喪失時訓練部は、
前記タッチパネル付ディスプレイ上において、訓練者が、前記制御盤が部分的に表示されている領域をドラッグした場合には、前記ドラッグに伴って、前記タッチパネル付ディスプレイに表示する前記制御盤が部分的に表示されている領域も移動し、
前記タッチパネル付ディスプレイ上において、訓練者が、前記制御盤が部分的に表示されている領域を拡大または縮小する操作をした場合には、この操作に伴って、前記タッチパネル付ディスプレイに表示する前記制御盤が部分的に表示されている領域も拡大または縮小する、
ことを特徴とする請求項２に記載の過酷事故訓練用表示装置。
【請求項４】
前記ディスプレイに配置された複数の光センサをさらに備えており、
前記電源喪失時訓練部は、訓練者が懐中電灯を使用して前記ディスプレイに光を照射した位置を、前記複数の光センサが測定した光の強さに基づいて算出し、この算出された位置を、訓練者に指定された前記制御盤を部分的に表示する領域とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の過酷事故訓練用表示装置。
【請求項５】
前記電源喪失時訓練部は、
前記複数の光センサが測定した光の強さに基づいて、訓練者が懐中電灯を用いて光を照射した位置の移動を検出し、この移動に伴って、前記制御盤が部分的に表示される領域も移動し、
前記複数の光センサが測定した光の強さに基づいて、前記ディスプレイから懐中電灯までの距離を算出して、前記ディスプレイから懐中電灯が遠ざかった場合には、前記制御盤が部分的に表示される領域を拡大し、前記ディスプレイに懐中電灯が近づいた場合には、前記制御盤が部分的に表示される領域を縮小する、
ことを特徴とする請求項４に記載の過酷事故訓練用表示装置。
【請求項６】
前記ディスプレイに表示される映像は、３次元コンピュータ・グラフィックスの表示ソフトウェアにより作成されており、
前記電源喪失時訓練部は、前記表示ソフトウェアにおける光源をスポットライトに設定し、前記表示ソフトウェアにおける光源の位置を設定することにより、訓練者が指定した一部の領域について、懐中電灯で光が照射されたように、前記制御盤を部分的に表示する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の過酷事故訓練用表示装置。
【請求項７】
ディスプレイと、前記ディスプレイに映像を表示する計算機とを備える、過酷事故訓練用表示装置の制御方法であって、
平常時訓練のシナリオにおいて、前記計算機が、原子力発電所の制御盤の映像を前記ディスプレイに表示し、平常時の運転訓練を模擬的に可能にするステップと、
過酷事故である電源喪失時訓練のシナリオにおいて、前記計算機が、全面的に黒色の映像を前記ディスプレイに表示して、電源喪失時の暗闇を表現するステップと、
表示された前記黒色の映像のうち、訓練者が指定した一部の領域について、前記計算機が、懐中電灯で光が照射されたように、前記ディスプレイに前記制御盤を部分的に表示して、電源喪失時における運転訓練を模擬的に可能にするステップと、
を備えることを特徴とする過酷事故訓練用表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、過酷事故訓練用表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
福島第一原子力発電所での事故以降、新しい規制基準が設けられたり、国の防災体制の見直しがなされたりしている。これに伴い、過酷事故も含めた教育や訓練に対する期待と要求が高まってきている。また、原子力発電所の運転責任者に関する規定を定めたＪＥＡＣ−４８０４の改定に伴い、運転責任者試験で使用されるシミュレータにも過酷事故対応の機能が追加された。このため、原子力発電所の運転訓練シミュレータにも、過酷事故対応に関する教育や訓練に関する機能を追加することについて、そのニーズが大きくなっている。
【０００３】
一方、一般的な原子力発電所のフルスコープ形の運転訓練シミュレータでは、実際のプラントの中央制御室に設置される制御盤のレプリカを制作して操作訓練を行っているが、最近のシミュレータでは、大型ディスプレイの低コスト化やタッチパネル技術の普及により、制御盤のレプリカの代わりに、制御盤の一部または全てをタッチパネル付の大型ディスプレイに表示して、模擬的に教育や訓練を行うケースが増えてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−７７８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、過酷事故の訓練では、電源喪失時（ＳＢＯ：Station Black Out）の訓練として、懐中電灯を使って限られた視野の中で運転訓練を行うことがあるが、タッチパネル付ディスプレイ等のディスプレイを使用して、この運転訓練を行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明の実施形態は、ディスプレイを使用した原子力発電所の運転訓練において、電源喪失時の懐中電灯を使用した状態を模擬的に再現し、訓練を実現させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置は、
平常時訓練のシナリオにおいて、原子力発電所の制御盤の映像をディスプレイに表示し、平常時の運転訓練を模擬的に可能にする、平常時訓練表示部と、
過酷事故である電源喪失時訓練のシナリオにおいて、全面的に黒色の映像を前記ディスプレイに表示して、電源喪失時の暗闇を表現する、電源喪失表現部と、
前記電源喪失表現部が表示した前記黒色の映像のうち、訓練者が指定した一部の領域について、懐中電灯で光が照射されたように、前記ディスプレイに前記制御盤を部分的に表示して、電源喪失時における運転訓練を模擬的に可能にする、電源喪失時訓練部と、
を備える。
【０００８】
本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置の制御方法は、
ディスプレイと、前記ディスプレイに映像を表示する計算機とを備える、過酷事故訓練用表示装置の制御方法であって、
平常時訓練のシナリオにおいて、前記計算機が、原子力発電所の制御盤の映像を前記ディスプレイに表示し、平常時の運転訓練を模擬的に可能にするステップと、
過酷事故である電源喪失時訓練のシナリオにおいて、前記計算機が、全面的に黒色の映像を前記ディスプレイに表示して、電源喪失時の暗闇を表現するステップと、
表示された前記黒色の映像のうち、訓練者が指定した一部の領域について、前記計算機が、懐中電灯で光が照射されたように、前記ディスプレイに前記制御盤を部分的に表示して、電源喪失時における運転訓練を模擬的に可能にするステップと、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、ディスプレイを使用した原子力発電所の運転訓練において、電源喪失時の懐中電灯を使用した状態を模擬的に再現し、訓練を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置の全体構成を示す図。
【図２】平常時訓練のシナリオにおいて、タッチパネル付ディスプレイに表示された映像の一例を示す図。
【図３】電源喪失時訓練のシナリオにおいて、タッチパネル付ディスプレイに表示された映像の一例を示す図、すなわち、電源が喪失された状態を模擬的に表現した映像の一例を示す図。
【図４】電源喪失時訓練のシナリオにおいて、タッチパネル付ディスプレイに表示された映像の一例を示す図、すなわち、懐中電灯の光が照射された状態を模擬的に表現した映像の一例を示す図。
【図５】第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置における計算機の内部構成の一例を示すブロック図。
【図６】第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置の構成に関する機能ブロック図。
【図７】第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置における計算機で実行される訓練用表示処理の内容を説明するフローチャートを示す図。
【図８】第２実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置の全体構成を示す図。
【図９】第２実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置における計算機の内部構成の一例を示すブロック図。
【図１０】第２実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置における計算機で実行される訓練用表示処理の内容を説明するフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置は、電源喪失時の訓練において、訓練者が実際には懐中電灯を使用せずに、タッチパネルを操作して、懐中電灯の光が制御盤に照射されている状態を模擬的に再現してディスプレイに表示することによって、このディスプレイに表示された制御盤を用いて、電源喪失時の運転訓練を行うことを可能としたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０の全体構成を示す図である。この図１に示すように、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０は、タッチパネル付ディスプレイ１１と、計算機１２とを備えて構成されている。
【００１４】
タッチパネル付ディスプレイ１１は、タッチパネル機能が付いた大型のディスプレイであり、液晶ディスプレイやＬＥＤディスプレイなどの任意の表示方式のディスプレイで構成されている。タッチパネル機能についても、抵抗膜方式、表面弾性波方式、静電容量方式などの任意の方式でよい。このタッチパネル付ディスプレイ１１は、例えば、５０インチ程度の大きさを有しており、訓練者が、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示された制御盤を操作して、原子力発電所の運転訓練を行うのに必要な大きさを備えている。
【００１５】
計算機１２は、グラフィック表示用の計算機であり、タッチパネル付ディスプレイ１１に３次元コンピュータ・グラフィックスを表示する。この３次元コンピュータ・グラフィックスを表示するための表示ソフトウェアも、この計算機１２に搭載されている。
【００１６】
図２は、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示された、平常運転時のシナリオにおける映像の表示イメージの一例を示す図である。この図２に示すように、タッチパネル付ディスプレイ１１には、従来用いられていたシミュレータ用の制御盤のレプリカの一部または全ての代わりに、実機に該当する制御盤に組み込まれている機器類が、３次元コンピュータ・グラフィックスで必要に応じて表示される。
【００１７】
例えば、この図２の例では、制御盤を模擬した、４つのスイッチ２０と、１つの記録計２１と、４つの水位計２２と、３つのスイッチ２３とが、３次元コンピュータ・グラフィックスにより、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示されている。訓練者は、このタッチパネル付ディスプレイ１１に表示された制御盤をタッチしながら、種々の読み取り訓練や操作訓練などを行う。この平常運転時の訓練においては、計算機１２の表示ソフトウェアの光源は、平行光源に設定されている。
【００１８】
図３は、電源喪失の事象が発生した場合を模擬するために、全面的に黒色の映像を表示したタッチパネル付ディスプレイ１１の表示イメージの一例を示す図である。この図３に示すように、過酷事故訓練用表示装置１０に用意されている訓練シナリオにおいて、電源喪失時訓練のシナリオが選択された場合には、タッチパネル付ディスプレイ１１の表示が全面的に黒になる。これにより、電源が失われ、暗闇で制御盤が見えない状況が模擬的に再現される。この電源喪失時の訓練においては、計算機１２の表示ソフトウェアの光源は、オフに設定されている。なお、ここで、「全面的」に黒色の映像を表示するとは、タッチパネル付ディスプレイ１１のほとんどの部分が黒色の映像になるという意味であり、例えば、タッチパネル付ディスプレイ１１の極小さい領域に、この過酷事故訓練用表示装置１０の制御用表示が残存していても、本実施形態においては、「全面的」に黒色の映像が表示されているといえる。
【００１９】
図４は、電源喪失時訓練のシナリオにおいて、懐中電灯を使用した状態を模擬した表示イメージの一例を示す図である。この図４に示すように、本実施形態に係るタッチパネル付ディスプレイ１１には、懐中電灯により照らされた領域を明るく表示し、それ以外の領域を黒く表示することにより、電源喪失時における暗闇において、制御盤に存在する機器類の読み取り訓練や操作訓練などを行う。
【００２０】
より具体的には、訓練者がタッチパネル付ディスプレイ１１の一部をタッチすると、タッチされた部分の近傍の領域が、あたかも懐中電灯で照らされて、部分的に明るくなったように、制御盤が部分的に表示される。このため、訓練者は、暗闇の中で懐中電灯を用いて、上述した記録計２１や水位計２２の読み取りを行う運転訓練を模擬的に行うことができ、或いは、スイッチ２０やスイッチ２１の操作を伴う運転訓練を模擬的に行うことができる。部分的に明るくなった状態を模擬するために、計算機１２の表示ソフトウェアの光源は、スポットライトに設定され、懐中電灯による非平行光が模擬的に再現される。
【００２１】
図５は、第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０における計算機１２の内部構成の一例を示すブロック図である。この図５に示すように、計算機１２は、インターフェース部１２０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２４と、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２６と、ハードディスクドライブ１２８と、を備えている。
【００２２】
インターフェース部１２０は、タッチパネル付ディスプレイ１１と計算機１２との間で入出力をするためのインターフェースである。具体的には、インターフェース部１２０は、タッチパネル付ディスプレイ１１からの情報をＣＰＵ１２４やＧＰＵ１２５に入力し、また、ＣＰＵ１２４やＧＰＵ１２５からの表示命令に従いタッチパネル付ディスプレイ１１に３次元的なグラフィック表示をするための映像を出力する。
【００２３】
ＲＡＭ１２２は、ＣＰＵ１２４で演算処理を行うときに必要となる揮発性の一時メモリである。ＣＰＵ１２４は、計算機１２の数値計算や制御処理などの演算処理を行うための電子回路である。ＣＰＵ１２４によって計算され、作成された映像を、ＧＰＵ１２５、及び、インターフェース部１２０を介してタッチパネル付ディスプレイ１１に表示する。
【００２４】
ＧＰＵ１２５は、計算機１２がタッチパネル付ディスプレイ１１に表示すべき映像の作成処理や描画処理を行うためのユニットである。ＣＰＵ１２４に替わって、ＧＰＵ１２５が、３次元コンピュータ・グラフィックスの表示ソフトウェアの処理を行い、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する映像を作成するための演算を行うこともできる。
【００２５】
ＲＯＭ１２６は、ＣＰＵ１２４の不揮発性の主記憶装置である。ハードディスクドライブ１２８は、磁気記録媒体により構成された補助記憶装置の一例である。本実施形態においては、映像を作成し、表示するための、３次元コンピュータ・グラフィックスの表示ソフトウェアが格納されている。この表示ソフトウェアは、計算機１２の構成によっては、ＲＯＭ１２６に格納されていてもよい。
【００２６】
図６は、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０の構成を機能ブロックで表した図である。この図６に示すように、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０は、平常時訓練表示部１３０と、電源喪失表現部１３２と、電源喪失時訓練部１３４とを備えて構成されている。
【００２７】
平常時訓練表示部１３０は、平常時訓練のシナリオにおいて、原子力発電所の制御盤の映像をタッチパネル付ディスプレイ１１に表示し、平常時の運転訓練を模擬的に可能にする。電源喪失表現部１３２は、過酷事故である電源喪失時訓練のシナリオにおいて、全面的に黒色の映像をタッチパネル付ディスプレイ１１に表示して、電源喪失時の暗闇を表現する。電源喪失時訓練部１３４は、電源喪失表現部１３２が表示した黒色の映像のうち、訓練者が指定した一部の領域について、懐中電灯で光が照射されたように、タッチパネル付ディスプレイ１１に制御盤を部分的に表示して、電源喪失時における運転訓練を模擬的に可能にする。
【００２８】
また、訓練者は、タッチパネル付ディスプレイ１１をタッチすることにより、電源喪失時訓練部１３４に対して、制御盤を部分的に表示する領域を指定する。
【００２９】
さらに、電源喪失時訓練部１３４は、訓練者がタッチパネル付ディスプレイ１１上において、制御盤が部分的に表示されている領域をドラッグした場合には、ドラッグに伴って、タッチパネル付ディスプレイに表示する制御盤が部分的に表示されている領域も移動させる。また、電源喪失時訓練部１３４は、訓練者がタッチパネル付ディスプレイ１１上において、制御盤が部分的に表示されている領域を拡大または縮小する操作をした場合には、この操作に伴って、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する制御盤が部分的に表示されている領域も拡大または縮小させる。
【００３０】
さらに、電源喪失時訓練部１３４は、表示ソフトウェアにおける光源をスポットライトに設定し、この表示ソフトウェアにおける光源の位置を設定することにより、訓練者が指定した一部の領域について、懐中電灯で光が照射されたように、制御盤を部分的に表示させる。
【００３１】
以上が本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０の概要と構成に関する説明であるが、次に、この過酷事故訓練用表示装置１０で実行される訓練用表示処理の内容について、詳細に説明する。
【００３２】
図７は、第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０における計算機１２で実行される訓練用表示処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。
【００３３】
この図７に示すように、過酷事故訓練用表示装置１０は当初、平常時訓練のシナリオが設定されており、このため、計算機１２は、タッチパネル付ディスプレイ１１に、平常運転時の制御盤を映した訓練用画面を表示する（ステップＳ１００）。これにより、例えば、上述した図２のような映像が表示される。この表示される映像は、予めＲＯＭ１２６やハードディスクドライブ１２８に記録されている映像でもよいし、計算機１２における３次元コンピュータ・グラフィックスの表示ソフトウェアにより作成された映像でもよい。
【００３４】
次に、計算機１２は、電源喪失時訓練のシナリオが設定されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。電源喪失時訓練のシナリオが設定されていない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）には、計算機１２は、上記ステップＳ１００の処理に戻る。すなわち、計算機１２は、電源喪失時訓練のシナリオが設定されない限り、タッチパネル付ディスプレイ１１に、平常運転時の訓練用画面の映像を表示し続け、平常時訓練のシナリオを継続する。これにより、訓練者は、平常時の運転訓練を模擬的に行うことが可能になる。このステップＳ１００の繰り返しにより、本実施形態では、計算機１２による平常時訓練表示部１３０（図６参照）が実現される。
【００３５】
一方、ステップＳ１０２において、電源喪失時訓練のシナリオが設定されたと判断した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）には、計算機１２は、電源喪失時の映像を、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する（ステップＳ１０４）。これにより、例えば、上述した図３のような映像が表示される。なお、電源喪失時訓練のシナリオは、この図７に示すフローチャートのように、訓練者が訓練を始めた後に設定されてもよいが、はじめから設定された状態、すなわち、はじめからタッチパネル付ディスプレイ１１に図３の映像が表示されている状態で訓練を始めてもよい。そして、このステップＳ１０４の処理により、本実施形態では、計算機１２による電源喪失表現部１３２（図６参照）が実現される。
【００３６】
次に、計算機１２は、訓練者によってタッチパネル付ディスプレイ１１がタッチされたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。訓練者によってタッチパネル付ディスプレイ１１がタッチされると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、計算機１２は、インターフェース部１２０を介して、タッチされたタッチパネル付ディスプレイ１１上の位置を取得する（ステップＳ１０８）。この取得した位置が、制御盤の表示される訓練者が指定した一部の領域となる。
【００３７】
次に、計算機１２は、ステップＳ１０８で取得した位置に基づいて、３次元コンピュータ・グラフィックスの表示ソフトウェアに対して、光源の位置を設定する（ステップＳ１１０）。本実施形態においては、このステップＳ１１０では、光源からタッチパネル付ディスプレイ１１までの距離は、予め定められた長さに設定される。すなわち、予め定められた距離だけタッチパネル付ディスプレイ１１から離れた位置にある懐中電灯からの光が、訓練者によって、タッチパネル付ディスプレイ１１のタッチされた場所に垂直に照射されている状態を模擬的に表現する。
【００３８】
なお、本実施形態においては、上記のように懐中電灯がタッチパネル付ディスプレイ１１に垂直に照射されていることを想定しているが、必ずしも垂直である必要は無く、訓練者がタッチパネル付ディスプレイ１１をタッチする位置によって、懐中電灯が照射される角度が変わるようにしてもよい。例えば、タッチパネル付ディスプレイ１１の上方部分がタッチされた場合には、下方から上方に向けて懐中電灯の光が照射される設定にし、タッチパネル付ディスプレイ１１の下方部分がタッチされた場合には、上方から下方に向けて懐中電灯の光が照射される設定にしてもよい。これらの場合、部分的に制御盤が表示される領域の形状は円形ではなく、歪んだ楕円形状となる。換言すれば、本実施形態においては、タッチパネル付ディスプレイ１１において部分的に制御盤が表示される領域の形状は、円形や歪んだ楕円形状などを含む円形状となるといえる。
【００３９】
次に、計算機１２は、ステップＳ１１０で設定された光源の位置を用いて、映像を作成し、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する（ステップＳ１１２）。具体的には、計算機１２における表示ソフトウェアは、黒色に表示されている映像のうち、制御盤を部分的に表示する領域を計算し、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する映像を作成する。そして、この作成された映像を、インターフェース部１２０を介して、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する。これにより、例えば、上述した図４のような映像が表示される。つまり、本実施形態においては、訓練者は、タッチパネル付ディスプレイ１１をタッチすることにより、懐中電灯で光が照射されたように、制御盤を部分的に表示する領域を指定することができる。このステップＳ１１２の処理により、本実施形態では、計算機１２による電源喪失時訓練部１３４（図６参照）が実現される。
【００４０】
この３次元コンピュータ・グラフィックスの表示ソフトウェアによる映像作成処理は、ＣＰＵ１２４が行ってもよいし、ＧＰＵ１２５が行ってもよい。また、使用する表示ソフトウェアとしては、３次元グラフィックス用の表示ソフトウェア、例えばＯｐｅｎＧＬなどを用いたソフトウェアでもよいし、汎用の所謂レイ・トレーシング（Ray Tracing）用の表示ソフトウェアを用いてもよい。さらには、必ずしも３次元グラフィックス用の表示ソフトウェアである必要はなく、２次元グラフィックス用の表示ソフトウェア、例えばＯｐｅｎＣＶなどを用いた表示ソフトウェアでもよいし、汎用の画像レタッチソフトウェアを用いてもよい。すなわち、表示ソフトウェアとしては、上述した演算と映像処理ができるのであれば、特に制限はない。
【００４１】
また、制御盤が部分的に表示される領域は全体として均一な明るさとして表示されるようにしてもよいし、表示領域の中央にいくほど明るく、中央から離れるほど暗く表示されるようにしてもよい。さらに、表示される色も、電球形の懐中電灯を模擬して、暖色系の昼光色に表示されるようにしてもよいし、白色ＬＥＤの懐中電灯を模擬して、寒色系の白色に表示されるようにしてもよい。すなわち、当該領域に表示される照射光の色合いは、模擬する懐中電灯に合わせて自由に決められる。
【００４２】
ステップＳ１１２でタッチパネル付ディスプレイ１１に表示された映像を用いて、訓練者は、電源喪失時の運転訓練を模擬的に行う。さらに、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０においては、上記の状態で運転訓練を行う間に、訓練者は、タッチパネル付ディスプレイ１１の操作をすることにより、制御盤が部分的に表示されている領域の移動や、制御盤が部分的に表示されている領域の拡大又は縮小をすることもできる。
【００４３】
すなわち、計算機１２は、ステップＳ１１２に続いて、タッチパネル付ディスプレイ１１の操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ１１４）。訓練者により、移動の操作がタッチパネル付ディスプレイ１１から入力された場合には、インターフェース部１２０を介して、計算機１２は、表示領域を移動するべき位置の特定をする（ステップＳ１１６）。
【００４４】
次に、計算機１２は、当該特定された位置を光源の位置として再計算を行い、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する映像を作成する（ステップＳ１１８）。移動の操作は、訓練者が、部分的に制御盤が表示されている領域をドラッグする操作にしてもよいし、移動したい箇所をタッチする操作などとしてもよいし、その他の方法で行えることとしてもよい。
【００４５】
一方、訓練者により、制御盤が部分的に表示されている領域の拡大又は縮小の操作がされた場合には、計算機１２は、拡大又は縮小の倍率の特定をする（ステップＳ１２０）。計算機１２は、当該特定された倍率に従い、再計算を行いタッチパネル付ディスプレイ１１に表示する映像を作成する（ステップＳ１２２）。拡大又は縮小の操作も、制御盤が部分的に表示された領域内で二本の指を使った所謂ピンチインやピンチアウトすることや、当該領域内でダブルタップすることなど、様々な操作が考えられるが、移動の操作と同様にどのような操作方法でもよい。また、部分的に制御盤が表示されている領域の拡大又は縮小の操作がされた場合においては、その倍率に従い、表示領域の明るさを変更してもよい。例えば、制御盤が部分的に表示されている領域を拡大するときには、当該領域の明るさを暗く表示し、逆に、制御盤が部分的に表示されている領域を縮小するときには、明るく表示するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては移動、拡大又は縮小の操作を例としてあげたが、これらの操作は無くてもよいし、他の操作、例えば、懐中電灯が制御盤に照射されなくなった状態を模擬するために消灯の操作や、明るく表示されている領域の変形などの操作があってもよい。
【００４７】
次に、計算機１２は、ステップＳ１１８やステップＳ１２２において、移動、拡大又は縮小の処理がされた映像を、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示させることにより、電源喪失時の暗闇を模擬した運転訓練を続行する（ステップＳ１２４）。これらステップＳ１１６乃至ステップＳ１２４の処理によっても、本実施形態では、計算機１２による電源喪失時訓練部１３４（図６参照）が実現される。
【００４８】
次に、計算機１２は、訓練の終了が指示入力されたか否かを判断する（ステップＳ１２６）。訓練の終了が指示入力されていない場合（ステップＳ１２６：ＮＯ）には、上述したステップＳ１１４に戻り、電源喪失時訓練のシナリオに基づいた運転訓練を引き続き行う。一方、訓練の終了が指示入力された場合には（ステップＳ１２６：ＹＥＳ）、この訓練用表示処理を終了する。なお、図７においては、訓練終了の判断は、ステップＳ１２４の次の処理として実行されているが、これは便宜的なものであり、訓練終了はどのタイミングで行ってもよい。
【００４９】
また、訓練用表示処理における操作として、懐中電灯の消灯の操作がある場合には、訓練者によって消灯の指示がなされたとき、ステップＳ１０４に戻り、全面的に黒い映像がタッチパネル付ディスプレイ１１に表示されて、電源喪失時の訓練が続行されるようにしれもよい。この懐中電灯の消灯の操作は、ステップＳ１１２以降のどのステップにおいても行うことができる。懐中電灯の消灯の操作としては、例えば、タッチパネル付ディスプレイ１１の特定の位置をダブルタップしたり、懐中電灯による光が照射されているとして表示されている領域をダブルタップしたりすることなどが考えられるが、他の操作と同様にどのような操作方法でもよい。
【００５０】
また、上記においては訓練者が直接タッチパネルを触れることを想定して、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０を説明したが、スタイラスペンやライトペンなどのポインティングデバイスを用いて、タッチパネル付ディスプレイ１１の操作を行うようにしてもよい。
【００５１】
以上のように、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０によれば、タッチパネル付ディスプレイ１１を用いて、電源喪失時の暗闇において制御盤に懐中電灯による光が照射された状況を模擬的に再現することとしたので、制御盤のレプリカを用意せずとも、また、実際に懐中電灯を使用せずとも、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示された映像を用いて、電源喪失時の運転訓練を行うことができる。
【００５２】
（第２実施形態）
上述した第１実施形態では、訓練者が実際には懐中電灯を使用せずに訓練を行い得る過酷事故訓練用表示装置１０を説明したが、第２実施形態においては、訓練者が実際に懐中電灯を使用して訓練を行い得る過酷事故訓練用表示装置１０について説明する。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５３】
図８は、第２実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０の全体構成を説明する図である。図８の示すように、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０は、第１実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置と同様に、タッチパネル付ディスプレイ１１と、計算機１２とを備えているとともに、さらに、４つの光センサ２１３を備えて構成されている。
【００５４】
但し、本実施形態におけるディスプレイは、必ずしもタッチパネル付きでなくてもよく、単に映像表示機能を有する表示装置から構成されていてもよい。また、本実施形態に係る計算機１２は、上述した第１実施形態における計算機１２の機能に加えて、光センサ２１３で検出された光の強さから、実際に懐中電灯の光が照射されているであろう、タッチパネル付ディスプレイ１１上の位置を、算出する機能を有している。
【００５５】
本実施形態においては、４つの光センサ２１３は、タッチパネル付ディスプレイ１１の四隅にそれぞれ１つずつ配置されており、訓練者が懐中電灯で照射した光の強さを測定する。この図８の例では、４つの光センサ２１３を設けているが、光センサ２１３の数は任意であり、懐中電灯の光が照射された位置が算出できるように、複数の光センサ２１３をタッチパネル付ディスプレイ１１に配置すればよい。一般的には、光センサ２１３の数は、使用するタッチパネル付ディスプレイ１１の大きさや、使用する懐中電灯の仕様等を考慮することにより、決定することができる。
【００５６】
図９は、第２実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０における計算機１２の内部構成の一例を示すブロック図である。計算機１２の内部構成は、上述した第１実施形態と同様であるが、さらに、本実施形態に係る計算機１２には、光センサ２１３で測定された光の強さに関する情報を、計算機１２に入力するためのインターフェース部１２１が設けられている。すなわち、４つの光センサ２１３で測定された光の強さに関する情報は、インターフェース部１２１を介して、計算機１２に取り込まれる。
【００５７】
具体的には、４つの光センサ２１３は、訓練者によって、懐中電灯２１４を使用して実際にタッチパネル付ディスプレイ１１に光が照射された際に、タッチパネル付ディスプレイ１１上に照射された光の強さをそれぞれ測定する。この測定された４つの光の強さに関する情報が、計算機１２に入力され、これに基づいて、計算機１２は、タッチパネル付ディスプレイ１１上の光の位置と、タッチパネル付ディスプレイ１１から光源である懐中電灯までの距離とを算出する。
【００５８】
本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０の構成を機能ブロックで表すと、図６と同様の構成となる。但し、電源喪失時訓練部１３４は、訓練者が懐中電灯を使用してタッチパネル付ディスプレイ１１に光を照射した位置を、複数の光センサが測定した光の強さに基づいて算出し、この算出された位置を、訓練者に指定された制御盤を部分的に表示する領域とする。
【００５９】
また、電源喪失時訓練部１３４は、複数の光センサが測定した光の強さに基づいて、訓練者が懐中電灯を用いて光を照射した位置の移動を検出し、この移動に伴って、制御盤が部分的に表示される領域も移動させる。さらに、電源喪失時訓練部１３４は、複数の光センサが測定した光の強さに基づいて、タッチパネル付ディスプレイ１１から懐中電灯までの距離を算出して、タッチパネル付ディスプレイ１１から懐中電灯が遠ざかった場合には、制御盤が部分的に表示される領域を拡大し、タッチパネル付ディスプレイ１１に懐中電灯が近づいた場合には、制御盤が部分的に表示される領域を縮小する。
【００６０】
以上が本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０の概要と構成に関する説明であるが、次に、この過酷事故訓練用表示装置１０で実行される訓練用表示処理の内容について、詳細に説明する。
【００６１】
図１０は、第２実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０における計算機１２で実行される訓練用表示処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。
【００６２】
この図１０に示すように、本実施形態に係る訓練用表示処理においても、平常時訓練のシナリオから電源喪失時訓練のシナリオが設定され黒い映像を表示するまでの処理は、上述した第１実施形態と同様である（ステップＳ２００乃至ステップＳ２０４）。
【００６３】
ステップＳ２０４で全面的に黒い映像をタッチパネル付ディスプレイ１１に表示した後、計算機１２は、全面に黒い画面が表示されている状態で、訓練者によって、懐中電灯を使用してタッチパネル付ディスプレイ１１が照射されたか否かを判断する（ステップＳ２０６）。具体的には、４つの光センサ２１３からの光の強さに関する情報に基づいて、懐中電灯の光がタッチパネル付ディスプレイ１１に照射されたか否かを判断する。
【００６４】
タッチパネル付ディスプレイ１１に光が照射された判断した場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）には、計算機１２は、４つの光センサ２１３が測定した光の強さに関する情報を取得して（ステップＳ２０８）、タッチパネル付ディスプレイ１１に照射された懐中電灯の光の位置を算出し、設定する（ステップＳ２１０）。
【００６５】
このとき、例えば、各光センサ２１３が測定した光の強さの比を用いて光が照射されたタッチパネル付ディスプレイ１１上の位置を計算し、各光センサ２１３が測定した光の強さの値を用いてタッチパネル付ディスプレイ１１から懐中電灯までの距離を計算することなどが考えられる。但し、各光センサ２１３の測定した光の強さに関する情報を用いて光源の位置が３次元コンピュータ・グラフィックスの表示ソフトウェアに設定できれば、どのような手法でもよい。光源の位置の設定後、表示ソフトウェアは、当該設定された光源の位置に従った映像をＣＰＵ１２４又はＧＰＵ１２５において作成し、インターフェース部１１１を介して、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示する（ステップＳ２１２）。これらステップＳ２０８とステップＳ２１０とステップＳ２１２の処理により、本実施形態では、計算機１２による電源喪失時訓練部１３４（図６）が実現される。
【００６６】
次に、計算機１２は、光センサ２１３から入力されている光の強さに関する情報に基づいて、訓練者によって懐中電灯により照射されている光が、消灯したか否かを判断する（ステップＳ２１４）。照射されている光が消灯していない場合（ステップＳ２１４：ＮＯ）には、上述したステップＳ２０８に戻る。すなわち、懐中電灯からの光がタッチパネル付ディスプレイ１１に照射され続けている限り、光センサ２１３は光の強さを測定し、当該測定結果に基づき計算機１２は位置を特定し、ＣＰＵ１２４又はＧＰＵ１２５によって部分的に制御盤を表示する領域を計算して模擬的な映像を作成し、インターフェース部１２０を介して、タッチパネル付ディスプレイ１１に表示される映像は更新され続ける。
【００６７】
このことから分かるように、本実施形態においては、第１実施形態とは異なり、タッチパネル付ディスプレイ１１上の操作ではなく、懐中電灯で光を照射する位置を変更することによって、制御盤が部分的に表示される領域を移動することができる。同様に、懐中電灯をタッチパネル付ディスプレイ１１に遠ざけたり、近づけたりすることによって、制御盤が部分的に表示される領域を拡大又は縮小することができる。この際、制御盤が部分的に表示される領域を拡大するときは、懐中電灯が遠ざかったことを意味しているので、その明るさを落として映像を表示し、制御盤が部分的に表示される領域を縮小するときは、懐中電灯が近づいたことを意味しているので、その明るさを増大させて映像を表示するようにしてもよい。
【００６８】
一方、計算機１２は、ステップＳ２１４において、懐中電灯からの光の照射がなくなったと判断した場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）には、計算機１２は、訓練の終了が指示入力されたか否かを判断する（ステップＳ２１６）。訓練の終了が指示入力されていない場合（ステップＳ２１６：ＮＯ）には、上述したステップＳ２０２に戻り、電源喪失時の運転訓練を引き続き行う。一方、訓練の終了が指示入力された場合には（ステップＳ１２６：ＹＥＳ）、この訓練用表示処理を終了する。なお、図１０においては、訓練終了の判断は、ステップＳ２１４の次の処理として実行されているが、これは便宜的なものであり、訓練終了はどのタイミングで行ってもよい。
【００６９】
計算機１２は、ステップＳ２０２の処理に戻ると、図３に示すような全面的に黒い映像をタッチパネル付ディスプレイ１１に表示する。ここで、懐中電灯からの光の照射がなくなる要因としては、訓練者が懐中電灯をオフにして消灯した場合や、訓練者が懐中電灯を使用して照射する領域がタッチパネル付ディスプレイ１１から外れた場合などが考えられる。
【００７０】
この図３に示すような全面的に黒い映像が表示された際に、光センサ２１３は、キャリブレーションを行うことにより、バックグラウンドノイズを除去するようにしてもよい。また、図４に示すような部分的な制御盤が映像としてタッチパネル付ディスプレイ１１に表示されている際には、ＣＰＵ１２４は、タッチパネル付ディスプレイ１１自体の発光の強さを考慮にいれるべく、各位置に表示されている映像をシミュレートすることにより、光センサの出力に対してオフセット補正をかけることも考えられる。
【００７１】
以上のように、本実施形態に係る過酷事故訓練用表示装置１０によれば、電源喪失時の映像が表示されたシミュレータ用のタッチパネル付ディスプレイ１１に、懐中電灯の光を実際に照射することにより、計算機１２において、実際に照射された領域に、部分的に制御盤が表示される領域が作成され、タッチパネル付ディスプレイ１１上に表示することができる。このため、訓練者は、実際に懐中電灯を用いて、臨場感のある電源喪失時の運転訓練を、過酷事故訓練用表示装置１０を用いて行うことができる。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として呈示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を部分的に適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１０：過酷事故訓練用表示装置、１１：タッチパネル付ディスプレイ、１２：計算機、２０：スイッチ、２１：記録計、２２：水位計、２３：スイッチ、１２０：インターフェース部、１２２：ＲＡＭ、１２４：ＣＰＵ、１２５：ＧＰＵ、１２６：ＲＯＭ、１２８：ハードディスクドライブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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