JPH11328243A - Plant design support system - Google Patents

Plant design support system

Info

Publication number
JPH11328243A
JPH11328243A JP13514698A JP13514698A JPH11328243A JP H11328243 A JPH11328243 A JP H11328243A JP 13514698 A JP13514698 A JP 13514698A JP 13514698 A JP13514698 A JP 13514698A JP H11328243 A JPH11328243 A JP H11328243A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
plant design
data
operator
design
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13514698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Sakuma
晃 佐久間
Takeshi Masugi
剛 真杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13514698A priority Critical patent/JPH11328243A/en
Publication of JPH11328243A publication Critical patent/JPH11328243A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To test the operating state of a plant by performing three-dimensional CG display of contents of the plant design. SOLUTION: This plant design support system includes a storage means 13 which stores the contents of a plant design, the storage means 11, 14 and 15 which store the operating procedure manual/human attribute data, the means 8 and 22 which display the contents of plant design by means of a three- dimensional CG, a plant simulator 1 which outputs a prescribed plant event with simulation, a means 4 which changes the plant design contents based on the simulated output data of the simulator 1 and generates the behavior of a virtual operator according to the change of the plant design contents and based on the operating procedure manual/human attribute data, a decision means 5 which decides whether a prescribed operation of the plant design contents is completed based on the behavior of the virtual operator, and a design evaluation means 6 which evaluates the plant design contents based on the behavior of the virtual operator and the decision result of the means 5 and according to an evaluation standard.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント設計内容
を3次元CG(コンピュータ・グラフィックス)で表現
し、プラントの教育訓練を含むプラント設計支援等に利
用されるプラント設計支援システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant design support system which expresses plant design contents by three-dimensional computer graphics (CG) and is used for plant design support including plant training.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プラントの設計後、その設計プ
ラントの監視性能や監視作業効率等の面から設計プラン
トの評価を行うことが行われている。従来、各種のプラ
ント設計内容を評価する場合、幾つかの手法が考えられ
ている。なお、ここでいうプラント設計にはプラントの
システム設計も含むものとする。 (1) その1つは、プラントの中央制御室などの監視
制御システム設計では、先ず最初に図面上に監視制御シ
ステムの設計図面を描き、この設計図面から想定される
プラントの概略の動作状況を確認する。次に、図面上の
システム設計に基づき、実物大模型となるシミュレーシ
ョン検証用のモックアップシステムを製作する。このモ
ックアップシステムのシミュレーションの検証では、モ
ックアップシステムとシミュレータとをリンクし、被験
者が実際に操作を行ないながら、システム設計の動作状
況や監視作業効率等を検証する。 (2) また、近年、技術分野は異なるが、建築関連の
設計では、3次元CGを用いて、建築設計内容を可視化
する方法が導入されている。この可視化方法は、3次元
CGで表現される建物の中を歩きながら種々の視点位置
から眺めた状態を映し出したり、ヘッドマウントディス
プレイやデータグローブを身に付け、被験者がCGによ
り表現される製作物の中に居るような感覚で建築設計状
態を確認する方法である。ここで、ヘッドマウントディ
スプレイは、被験者の顔の前面に装着し、コンピュータ
で演算される画像を画面前方の表示部に表示し、被験者
の左右両眼の視差を利用することにより、3次元仮想空
間内に立体像を映し出すものである。データグローブ
は、被験者の手に装着し、手や指の位置や動きを検出し
操作情報を入力する手動操作検出機器としての役割をも
っている。
2. Description of the Related Art Generally, after a plant is designed, the design plant is evaluated in terms of monitoring performance and monitoring work efficiency of the designed plant. Conventionally, when evaluating various plant design contents, several methods have been considered. The plant design here includes the system design of the plant. (1) One of them is to design a supervisory control system such as a central control room of a plant. First, a design drawing of the supervisory control system is drawn on a drawing, and an outline operation state of the plant assumed from the design drawing is described. Confirm. Next, based on the system design on the drawing, a mock-up system for simulation verification as a full-scale model is manufactured. In the verification of the simulation of the mock-up system, the mock-up system and the simulator are linked, and while the subject actually performs the operation, the operation status of the system design, the monitoring work efficiency, and the like are verified. (2) In recent years, although the technical field is different, a method of visualizing the contents of architectural design using three-dimensional CG has been introduced in architectural design. This visualization method is a product in which a subject is viewed from various viewpoints while walking in a building represented by a three-dimensional CG, or a head-mounted display or a data glove is worn, and the subject is represented by the CG. This is a way to check the architectural design state as if you were inside the building. Here, the head-mounted display is attached to the front of the subject's face, displays an image calculated by a computer on a display unit in front of the screen, and utilizes the parallax of the subject's left and right eyes to create a three-dimensional virtual space. A three-dimensional image is projected inside. The data glove is worn on a subject's hand, has a role as a manual operation detection device that detects the position and movement of the hand and finger and inputs operation information.

【0003】このような可視化方法は、プラント制御盤
設計支援方法および装置にも適用されている(特開平6
−314318号公報)。このプラント制御盤設計支援
方法は、仮想現実感を用いた疑似的な体験を通してプラ
ント制御盤の設計を確認するものである。 (3) 次に、プラントの教育訓練システム用として
は、個人向けのCAIシステムや運転訓練センターで行
なわれる訓練システムが上げられる。
[0003] Such a visualization method is also applied to a plant control panel design support method and apparatus (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6 (1999)).
-314318). This plant control panel design support method confirms the design of a plant control panel through a virtual experience using virtual reality. (3) Next, for a plant education and training system, a CAI system for individuals and a training system performed at an operation training center are available.

【0004】このCAIシステムは、近年,CGや音な
どのメディアを用いて分かり易い教材を提供するもので
ある。このCAIシステムにシミュレータをリンクし、
プラントへの操作信号を入力し、その応答を確認できる
ものも提案されている。 (4) さらに、原子力発電所向けの運転訓練センター
では、実際の状況に近い環境の中で訓練を行なうことを
目的とし、実機と同等の制御盤とシミュレータとを用い
て、複数の運転員が協調しながらプラントの運転を模擬
するものがある。
[0004] In recent years, the CAI system provides easy-to-understand teaching materials using media such as CG and sound. Link the simulator to this CAI system,
There has also been proposed one that can input an operation signal to a plant and check the response. (4) Furthermore, the operation training center for nuclear power plants aims to conduct training in an environment close to the actual situation. Some cooperate to simulate plant operation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なシステム設計を確認する方法では、次のような種々の
問題点が指摘されている。前記(1)のようにモックア
ップシステムを製作しシステム設計を確認する方法は、
実物に近いシステムを製作することから精度の高い検証
を行なうことが可能であるが、例えばプラントの監視制
御システムのような大きなシステムの場合にはモックア
ップシステムの製作費用が高く、不具合を発見した場合
でもそのシステムを変更し再試験を行うことが実質的に
困難であること。また、運転性を評価する場合でも、実
際の人間が被験者となるために時間的な制約があり、十
分なシミュレーションを実施できないか、検証範囲が狭
い範囲に限られるといった問題がある。
In the above-described method for confirming the system design, the following various problems have been pointed out. The method of manufacturing a mock-up system and confirming the system design as in the above (1) is as follows.
Although it is possible to perform highly accurate verification by producing a system close to the real thing, but in the case of a large system such as a plant monitoring and control system, the production cost of the mock-up system is high and found a defect Even in such cases, it is practically difficult to change the system and retest. In addition, even in the case of evaluating the drivability, there is a problem that there is a time limitation because a real person is a subject, and that a sufficient simulation cannot be performed or a verification range is limited to a narrow range.

【0006】次に、前記(2)のような3次元CGや仮
想現実感を用いたシステム設計の検証では、前記(1)
によって生ずる課題を解決できるものの、前述と同様に
被験者において確認する方法を採用するので、検証範囲
が限られ、被験者の主観によってシステム設計を評価す
るといった問題がある。また、システムの外観やレイア
ウト、距離感などの評価が主流となるので、プラント運
転のようにリアルタイムな対応が要求される動作状況の
評価には課題が残る。何れにせよ、この検証方法は、仮
想現実感を用いた模擬的な体験を通してシステム設計を
確認できるが、プラントの動作状況の変化に合わせた制
御盤の表示状態や複数の運転員の協調作業状況などが確
認できない。
Next, in the verification of the system design using the three-dimensional CG and the virtual reality as in the above (2), the (1)
Although the problem caused by the problem can be solved, the method of confirming with the subject is adopted as described above, so that the verification range is limited, and there is a problem that the system design is evaluated by the subject's subjectivity. In addition, since evaluation of the appearance, layout, sense of distance, and the like of the system becomes mainstream, there remains a problem in evaluating an operation situation that requires real-time response such as plant operation. In any case, this verification method can confirm the system design through a simulated experience using virtual reality, but the display state of the control panel and the cooperative work status of multiple operators according to changes in the operating conditions of the plant Etc. cannot be confirmed.

【0007】さらに、前記(3)のようなプラントの教
育訓練システムは、CIAシステム自体が基本的には学
習者個人対知識獲得対象であるプラントや監視制御シス
テムの関係を考慮して構築されたものであり、複数の運
転員が協調しながらプラントの運転操作を行うような状
況の訓練には対応していない。
[0007] Furthermore, the plant education and training system as described in (3) above is basically constructed in consideration of the relationship between the individual learner and the plant to which knowledge is to be acquired and the supervisory control system. It does not support training in situations where multiple operators cooperate to operate the plant.

【0008】さらに、前記(4)のように実機と同等の
制御盤とシミュレーションとを用いてプラントの運転を
模擬するものは、設備が大掛かりとなり、個人が気軽に
利用できないことから、実際の運用上の困難性がある。
[0008] Further, in the case of simulating the operation of a plant using a control panel and a simulation equivalent to the actual machine as in the above (4), the equipment becomes large-scale and cannot be used easily by an individual. There are difficulties above.

【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、プラント設計の自動検証を実現するプラント設
計支援システムを提供することにある。また、本発明の
他の目的は、人間による主観的な評価ではなく、客観的
な評価を可能とするプラント設計支援システムを提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a plant design support system for realizing automatic verification of a plant design. It is another object of the present invention to provide a plant design support system that enables objective evaluation instead of human subjective evaluation.

【0010】さらに、本発明の他の目的は、より現実的
なプラント状況の中でプラントの運転を手軽に学習でき
る教育訓練用に好適なプラント設計支援評価システムを
提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a plant design support and evaluation system suitable for education and training, which can easily learn plant operation in a more realistic plant situation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、3次元CGを用いてプラント設計内容を
表現するプラント設計支援システムにおいて、仮想運転
員が配列されたプラント設計内容を記憶するプラント設
計内容記憶手段と、操作手順を記述する運転手順書およ
び前記仮想運転員の行動に関連する人間属性データを記
憶する記憶手段と、3次元CGを用いて前記プラント設
計内容記憶手段に記憶されるプラント設計内容を表示す
る表示制御手段と、プラントモデルを用いて所定のプラ
ント事象を模擬出力するプラントシミュレータと、この
プラントシミュレータの模擬出力データに基づいて前記
3次元CGで表示されるプラント設計内容を変化させる
とともに、この変化に伴なってプラント設計内容の所定
の操作を行うために前記運転手順書および前記人間属性
データに基づいて前記仮想運転員の行動を生成制御する
行動生成処理手段との構成要素を有し、さらにこの構成
要素に新たに行動生成処理手段によって生成される前記
仮想運転員の行動制御に基づいて前記プラント設計内容
の所定の操作が完了したか否かを判定し、操作未完了の
場合には前記行動生成処理手段に戻って前記仮想運転員
の別の行動を生成させる行動判定手段と、この行動判定
手段によって所定の操作が完了したと判定したとき、予
め定める評価基準に従って前記プラント設計内容を評価
する設計評価処理手段とを付加し、さらに前述する全部
の構成要素に新たにプラントシミュレータのシミュレー
ション時にシミュレーションケースを再現するために必
要なデータを取り込んで保存するシミュレーションデー
タ保存手段を設けたプラント設計支援システムである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plant design support system for expressing plant design contents using three-dimensional CG. A storage means for storing a plant design content storage means for storing, an operation procedure manual describing an operation procedure and human attribute data relating to the behavior of the virtual operator, and a storage means for storing the plant design content using three-dimensional CG. Display control means for displaying the stored plant design contents; a plant simulator for simulating and outputting a predetermined plant event using a plant model; and a plant for displaying the three-dimensional CG based on simulated output data of the plant simulator. In order to change the design contents and perform predetermined operations on the plant design contents with this change An action generation processing unit that generates and controls the behavior of the virtual operator based on the driving procedure manual and the human attribute data, and further includes: It is determined whether a predetermined operation of the plant design content has been completed based on the behavior control of the virtual operator. If the operation has not been completed, the process returns to the behavior generation processing means and performs another operation of the virtual operator. And a design evaluation processing unit that evaluates the plant design content according to a predetermined evaluation criterion when it is determined that the predetermined operation has been completed by the behavior determination unit. A system that captures and saves data necessary to reproduce a simulation case at the time of a plant simulator simulation. It is a plant design support system provided with Interview configuration data storage means.

【0012】以上のような手段を講じたことにより、プ
ラントシミュレーションの模擬出力データに基づいて3
次元CGで表現されるプラント設計内容のある一部が変
化したとき、行動生成処理手段では、自動的或いは入力
装置からの指示に基づいて所定の機器を操作する必要が
生じたとき、運転手順書に記述する操作手順に従い、さ
らに操作者に関係する人間属性データを用い、前記所定
の機器を操作するために、操作者に対応する仮想運転員
の行動を生成制御し操作を実行するので、従来のように
実物大のモックアップシステムを構築する必要がなく、
仮想現実感をもって疑似的に操作を体験でき、コストの
低減化および容易に再度試験を試みることができる。ま
た、複数の操作者に対応する仮想運転員の行動を生成し
ながら操作を実行できるので、複数の運転者が協調しつ
つプラントの運転作業を体験できる。
[0012] By taking the above measures, 3 based on the simulated output data of the plant simulation.
When a certain part of the plant design content represented by the dimension CG changes, the action generation processing means automatically or in accordance with an instruction from an input device, when it becomes necessary to operate a predetermined device, an operation procedure manual. In accordance with the operation procedure described in the above, further, using the human attribute data related to the operator, in order to operate the predetermined device, to generate and control the behavior of the virtual operator corresponding to the operator, and perform the operation. There is no need to build a full-size mockup system like
The user can experience the operation in a simulated manner with virtual reality, thereby reducing the cost and easily trying the test again. Further, since the operation can be performed while generating the actions of the virtual operators corresponding to the plurality of operators, the plurality of operators can experience the operation of the plant while cooperating.

【0013】また、所定の機器を操作し、或いは操作し
た後、設計評価処理手段では、予め定める評価基準に従
ってプラント内容を評価したり、或いはプラントの照明
設計データに基づいて仮想運転員の視点位置からのディ
スプレイへの照明の写り込みの有無を判定したり、写り
込み位置を特定したりするので、プラント設計に適切に
生かすことができ、また仮想運転員が操作するに際して
複数の経路が存在する場合に最短の経路を選択したり、
他の仮想運転員を含む障害物の有無をチェックするの
で、プラントの設計に大いに貢献できる。
[0013] Further, after operating or operating a predetermined device, the design evaluation processing means evaluates the plant contents in accordance with a predetermined evaluation criterion, or based on the lighting design data of the plant, the viewpoint position of the virtual operator. Judgment of the presence or absence of the reflection of the lighting from the display on the display, and the location of the reflection can be specified, so that it can be appropriately used in plant design, and there are multiple routes when the virtual operator operates. Choose the shortest route,
Since the presence or absence of obstacles including other virtual operators is checked, it can greatly contribute to plant design.

【0014】さらに、シミュレーションデータ保存手段
では、プラントシミュレータのシミュレーション時に必
要とするデータを取り込んで保存するので、後にシミュ
レーションケースを再現することが可能となり、プラン
ト設計内容の良否を検討するときに役立たせることがで
きる。
Further, the simulation data storage means fetches and stores data required during the simulation of the plant simulator, so that the simulation case can be reproduced later, which is useful when examining the quality of the plant design. be able to.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明に係わるプラ
ント設計支援システムの一実施の形態を示す機能構成図
である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional configuration diagram showing an embodiment of a plant design support system according to the present invention.

【0016】このプラント設計支援システムは、システ
ム設計の評価に必要なプラント状況を再現できるプラン
トシミュレータ1、操作者の要求を入力する入力装置
2、入力処理手段3、行動生成処理手段4、行動判定手
段5、設計評価処理手段6、シミュレーションデータ保
存手段7、表示制御手段8および出力装置9の他、プラ
ント設計における仮想運転員の行動生成および評価に関
連する各種データを格納するデータベース群11〜1
9、21〜24が設けられている。
This plant design support system includes a plant simulator 1 capable of reproducing a plant condition required for system design evaluation, an input device 2 for inputting an operator's request, an input processing means 3, an action generation processing means 4, an action determination. Means 5, design evaluation processing means 6, simulation data storage means 7, display control means 8, and output device 9, as well as database groups 11 to 1 for storing various data relating to the generation and evaluation of behavior of virtual operators in plant design.
9, 21 to 24 are provided.

【0017】さらに、前記各構成要素について詳細に説
明する。前記プラントシミュレータ1は、プラントの動
特性モデルを用いて設計評価に必要なプラント状況を再
現するものであって、このプラントの動特性モデルを用
いることにより所望のプラント事象を模擬することがで
き、3次元CGにて表現されるプラント設計の表示・評
価に必要なプラントのプロセスデータを出力できる。
Further, each of the above components will be described in detail. The plant simulator 1 reproduces a plant condition necessary for design evaluation using a dynamic characteristic model of the plant, and can simulate a desired plant event by using the dynamic characteristic model of the plant. Plant process data required for display and evaluation of a plant design represented by three-dimensional CG can be output.

【0018】前記入力装置2は、操作者がプラント設計
の設計評価に必要な要求を入力するものであって、一般
的にはキーボードが用いられるが、その他タッチキー,
マウス,ジョイステッィクなどのポインティングデバイ
ス、さらにデータグローブやデータスーツなどの仮想現
実感で使用可能な機器、音声入出力機器などが用いられ
る。
The input device 2 is used by an operator to input a request necessary for a design evaluation of a plant design. In general, a keyboard is used.
A pointing device such as a mouse and a joystick, a device usable in virtual reality such as a data glove and a data suit, and a voice input / output device are used.

【0019】前記入力処理手段3は、プラントシミュレ
ータ1や入力装置2からの入力データを所定の処理例え
ば後続処理に好適なデータに変換したり、入力装置2の
操作要求に応じて必要なイベント処理を呼び出す役割を
もっている。
The input processing means 3 converts input data from the plant simulator 1 or the input device 2 into data suitable for a predetermined process, for example, a subsequent process, or performs an event process required in response to an operation request of the input device 2. Has the role of calling.

【0020】前記行動生成処理手段4は、3次元CG内
に3次元CGモデルで表現される仮想運転員の動作を決
定する機能をもっている。この仮想運転員の動作内容
は、プラントシミュレータ1のプラントプロセスデータ
および入力装置2から入力される操作者の入力データに
基づき、予め定める行動生成用プログラムを従って各種
データベース11〜16、21〜24のデータのうち必
要なデータを取り込んで仮想運転員の行動を生成して次
の行動判定処理に移したり、さらに表示制御手段8を経
由して出力装置9に表示する。
The action generation processing means 4 has a function of determining the action of the virtual driver represented by a three-dimensional CG model in the three-dimensional CG. Based on plant process data of the plant simulator 1 and input data of the operator input from the input device 2, the operation contents of the virtual operator are stored in various databases 11 to 16, 21 to 24 according to a predetermined action generation program. Necessary data among the data is taken in, the behavior of the virtual operator is generated, and the process proceeds to the next behavior determination processing, and further displayed on the output device 9 via the display control means 8.

【0021】すなわち、この行動生成処理手段4は、デ
ータベース13のプラント設計データを取り込んでデー
タベース22などの3次元CGデータを用いてプラント
設計内容を出力装置9に3次元CGで表現する一方、例
えばプラントシミュレータ1からのプロセスデータに何
らかの事象の変化があり、操作者がプロセスの該当表示
部分を見て何らかの操作を行ったとき、データベース1
1の運転手順書データに従い、かつ、データベース14
〜16のデータを用いて、仮想運転員がいかなる順序で
いかなる機器をどのように操作するかを決定する。つま
り、プラントシミュレータ1からのプロセスデータに応
じて設計されたプラントの対応する部分を変化させたり
し、3次元CGで表現されるプラント設計内における仮
想運転員の行動を生成し仮想運転員が所要の操作を行う
ように移動させるものである。
That is, the action generation processing means 4 fetches the plant design data of the database 13 and uses the three-dimensional CG data of the database 22 or the like to express the plant design contents on the output device 9 in three-dimensional CG. When there is a change in some kind of event in the process data from the plant simulator 1 and the operator performs some operation while looking at the corresponding display part of the process, the database 1
1 according to the operation procedure data and the database 14
The data of ~ 16 are used to determine how and in what order the virtual operator will operate what equipment. That is, the corresponding part of the designed plant is changed in accordance with the process data from the plant simulator 1, or the behavior of the virtual operator in the plant design represented by three-dimensional CG is generated, and Is moved so as to perform the above operation.

【0022】なお、行動生成処理手段4の詳細について
は後述する。前記行動判定手段5は、行動生成処理手段
4による行動生成処理データについて、プラント設計デ
ータベース13および運転手順書データベース11のデ
ータを用いて、行動の良否を判定し、その判定結果に応
じて行動生成処理手段4、プラントシミュレータ1、さ
らには入力処理手段3にフィードバックし、再生成を促
す機能をもっている。
The action generation processing means 4 will be described later in detail. The action determination means 5 determines whether the action is good or bad using the data of the plant design database 13 and the operation procedure database 11 with respect to the action generation processing data by the action generation processing means 4, and generates the action according to the determination result. It has a function of feeding back to the processing means 4, the plant simulator 1, and further to the input processing means 3 to encourage regeneration.

【0023】前記設計評価処理手段6は、プラント設計
データベース13のデータ、各種のHI(ヒューマンイ
ンタフェース)設計のガイドライン18のデータおよび
設計評価モデル17の評価基準や評価方法にに従って生
成行動を評価するものであり、詳細は後述する。
The design evaluation processing means 6 evaluates the generation behavior in accordance with the data of the plant design database 13, the data of various HI (human interface) design guidelines 18, and the evaluation criteria and evaluation methods of the design evaluation model 17. The details will be described later.

【0024】シミュレーションデータ保存手段7は、一
連のプラントプロセスデータ、仮想運転員の行動デー
タ、操作者が入力した入力データ、シミュレーション時
の表示画面データおよび評価結果などをシミュレーショ
ンデータ保存用データベース19に保存する機能をもっ
ている。
The simulation data storage means 7 stores a series of plant process data, virtual operator behavior data, input data input by an operator, display screen data at the time of simulation, evaluation results, and the like in a simulation data storage database 19. Has the ability to

【0025】図2は図1に示すプラント設計支援評価シ
ステムの出力例であって、出力装置9である例えばCR
Tディスプレィやヘッドマウントディスプレイなどには
3次元CGで表現した中央制御室30が表示されてい
る。この3次元CGで表現された中央制御室30には、
例えば操作卓31、各種のプラントの制御盤32,…お
よびこれら制御盤32,…を監視しつつ操作卓31の必
要な操作スイッチ等を操作する仮想運転員(模擬模擬運
転員)33が配置されている。
FIG. 2 shows an output example of the plant design support evaluation system shown in FIG.
A central control room 30 represented by three-dimensional CG is displayed on a T display, a head mounted display, or the like. In the central control room 30 represented by the three-dimensional CG,
For example, a console 31, control panels 32 of various plants,... And a virtual operator (simulated simulated operator) 33 that operates necessary operation switches of the console 31 while monitoring the control panels 32,. ing.

【0026】この3次元CGで表現される制御盤32上
の計器やCRTなどの表示装置に表示される情報はプラ
ントシミュレータ1のプロセスデータとリンクしてお
り、そのプロセスデータの変化に応じて実際に計器やC
RTの表示が変化する。また、制御盤32上の操作器を
操作したとき、その操作信号をプラントシミュレータ1
に送り、プラント状態ならびに監視制御装置の状態が変
化する。
The information displayed on a display device such as an instrument or a CRT on the control panel 32 represented by the three-dimensional CG is linked to the process data of the plant simulator 1, and is changed according to the change of the process data. Instruments and C
The display of RT changes. When an operating device on the control panel 32 is operated, an operating signal is transmitted to the plant simulator 1.
And the state of the plant and the state of the monitoring and control device change.

【0027】なお、3次元CG内で表現される仮想運転
員は、前述する行動生成手段4に基づき、例えばタッチ
キーの他、マウス,ジョイステッィクなどのポインティ
ングデバイス、データグローブやデータスーツなどの仮
想現実感で使用される機器、音声入力機器など,外部か
らの動作指令に従って、歩く,CRTを確認する,操作
するなどの動作を実行し、さらに加えてデータグローブ
からの仮想運転員の位置や視線の向きなどの動作データ
を入力装置2から採取可能となっている。
The virtual operator represented in the three-dimensional CG is, for example, a pointing device such as a mouse or a joystick, or a virtual device such as a data glove or a data suit, in addition to the touch keys, based on the action generating means 4 described above. In accordance with an external operation command such as a device used in the real world, a voice input device, etc., it performs operations such as walking, checking a CRT, operating, and the like, and furthermore, a position and a gaze of a virtual operator from a data glove. The operation data such as the direction of the camera can be collected from the input device 2.

【0028】図3は行動生成処理を説明する参照モデル
の一例としての中央制御室のレイアウト図、図4は図1
に示す行動生成処理手段4の一具体例を説明する機能ブ
ロック図である。
FIG. 3 is a layout diagram of a central control room as an example of a reference model for explaining the action generation processing, and FIG.
FIG. 4 is a functional block diagram illustrating a specific example of the behavior generation processing means 4 shown in FIG.

【0029】今、中央制御室30には図3に示すように
制御盤32、3つの机35〜37とが所定の間隔で配置
され、制御盤32上には例えば複数のディスプレィ38
a,38bおよび操作スイッチ39が設けられている。
そして、前記机37には運転員が座っている。この運転
員は本発明システムでは仮想運転員33に相当する。
As shown in FIG. 3, a control panel 32 and three desks 35 to 37 are arranged at predetermined intervals in the central control room 30, and a plurality of displays 38 are provided on the control panel 32, for example.
a, 38b and an operation switch 39 are provided.
An operator is sitting on the desk 37. This operator corresponds to the virtual operator 33 in the system of the present invention.

【0030】この状態において、プラント状態が変化
し、運転員が制御盤32上の操作スイッチ39を操作
し、ディスプレィ38aの情報を確認する動作が要求さ
れた状況を想定し、行動生成処理手段4について説明す
る。
In this state, assuming a situation in which the plant state changes and the operator operates the operation switch 39 on the control panel 32 to request the operation of confirming the information on the display 38a, the action generation processing means 4 Will be described.

【0031】この行動生成処理手段4は、図3のような
プラント状態が生じた時、図4に示すような一連の処理
を実行する。すなわち、プラント状態判定手段41は、
プラントシミュレータ1からプロセスデータを受ける
と、このプロセスデータの事象変化に基づき、運転手順
書データベース11から図5に示すような判定項目を選
択出力し、プラント操作の選択・遂行に必要なプラント
状態を判定する。この状態判定は、プラント状態判断モ
デル12に記述される判断ロジックを用いて判定する。
The action generation processing means 4 executes a series of processing as shown in FIG. 4 when a plant state as shown in FIG. 3 occurs. That is, the plant state determination means 41
Upon receiving the process data from the plant simulator 1, based on an event change of the process data, a judgment item as shown in FIG. 5 is selectively output from the operation procedure database 11, and a plant state necessary for selection and execution of the plant operation is displayed. judge. This state determination is performed using the determination logic described in the plant state determination model 12.

【0032】なお、運転手順書データベース11には図
5に示すようにプロセスデータから判断される条件と運
転操作項目が操作フロー図で表現され、或いは運転員の
分担毎にリスト形式で作業内容が表現されている。ま
た、運転手順書データベース11には各運転操作項目ご
とに詳細な操作手順が記述されている。
As shown in FIG. 5, the operation procedure manual database 11 expresses the conditions and operation items determined from the process data in an operation flow diagram, or lists the operation contents in a list format for each assignment of the operator. Is expressed. The operation procedure database 11 describes detailed operation procedures for each operation operation item.

【0033】例えば例えばプロセスデータである水位が
低下したとき、最終的にポンプを起動するという記述が
あるとき、この各運転操作項目としては、以下のような
操作手順が必要となってくる。
For example, when there is a description that the pump is finally started when the water level, which is the process data, drops, the following operation procedure is required as each of the operation operation items.

【0034】操作手順1:水位および流量を確認する。 操作手順2:弁を開く。 操作手順3:ポンプを起動する。Operation procedure 1: Check the water level and flow rate. Operating procedure 2: Open the valve. Operating procedure 3: Start the pump.

【0035】操作手順4:水位および流量を確認する。 そこで、プラント状態判定手段41は、運転手順書デー
タベース11の操作フローに現れる条件および操作手順
に従ってプラント状態判断モデル12から出力される判
断モデルを用いて、プラント状態を判定する。
Operational procedure 4: Check the water level and flow rate. Therefore, the plant state determination unit 41 determines the plant state using the judgment model output from the plant state judgment model 12 according to the conditions and operation procedures that appear in the operation flow of the operation procedure database 11.

【0036】引き続き、運転操作導出手段42を実行す
る。この運転操作導出手段42は、図5に示す操作フロ
ーによる条件成立の有無に従って操作手順を抽出する。
ここで、複数の操作手順が導出されたとき、優先操作判
定手段43にて操作の優先順位を判定し、操作実行すべ
き順序を決定する。このときの優先順位を判定するため
の判定基準も予めプラント状態判断モデル12に記述さ
れている。
Subsequently, the driving operation deriving means 42 is executed. The driving operation deriving means 42 extracts an operation procedure according to whether or not a condition is satisfied according to the operation flow shown in FIG.
Here, when a plurality of operation procedures are derived, the priority order of the operations is determined by the priority operation determination unit 43, and the order in which the operations are to be performed is determined. The criteria for determining the priority at this time are also described in the plant state determination model 12 in advance.

【0037】以上のようにして操作実行すべき優先順位
が決まると、操作手順導出手段44は、最優先に操作す
べき操作手順を導出し、さらに条件成立の有無に応じて
操作手順を導出し、動作データ導出手段45に送出す
る。
When the priority order for performing the operation is determined as described above, the operation procedure deriving means 44 derives the operation procedure to be operated with the highest priority, and further derives the operation procedure according to whether or not the condition is satisfied. , To the operation data deriving means 45.

【0038】この動作データ導出手段45は、操作手順
導出手段44にて導出された操作手順を受けるごとに、
例えば仮想運転員の現在位置データや何れの方向を見て
いるかなどの運転員状態データ、プラント設計データベ
ース13および人間モデルデータベース14のデータに
基づいて仮想運転員の動作を導出する。なお、ここで
は、評価用動作データベース16は使用しない。このデ
ータベース11は後記するように操作者が外観評価する
ときに用いる。
Each time the operation data deriving means 45 receives the operation procedure derived by the operation procedure deriving means 44,
For example, the operation of the virtual operator is derived based on the current position data of the virtual operator, operator status data such as which direction the user is looking at, and data of the plant design database 13 and the human model database 14. Here, the evaluation operation database 16 is not used. The database 11 is used when the operator evaluates the appearance as described later.

【0039】この動作データ導出手段45に関して具体
例をもって説明すると、例えば図3に示すごとく、仮想
運転員33が机37の前に座って制御盤32を監視して
いる時、プロセスデータの変化に基づいて前述する一連
の処理ステップ41〜44にて導出された操作手順を実
行するため、座っている位置から制御盤上の操作スイッ
チ39を操作し、かつ、その操作結果に基づいてディス
プレィ38a上に現れるプロセスデータの状態を確認す
る場合、仮想運転員は以下のような動作データを導出す
る。
The operation data deriving means 45 will be described with a specific example. For example, as shown in FIG. 3, when the virtual operator 33 sits in front of the desk 37 and monitors the control panel 32, the process data changes. In order to execute the operation procedure derived in the above-described series of processing steps 41 to 44 on the basis of the above, the operation switch 39 on the control panel is operated from the sitting position, and on the display 38a based on the operation result. When confirming the state of the process data appearing in the above, the virtual operator derives the following operation data.

【0040】1.椅子を引きながら立つ 2.操作スイッチ39の前まで歩く 3.操作スイッチ39を操作する 4.ディスプレィ38aを確認する 以上のような動作データの導出は、そのときの仮想運転
員の状態データ(例えば仮想運転員の位置,姿勢,操作
中等)、プラント設計データベース13からプラント設
計に関するデータ(例えば図3に示す位置関係を含むプ
ラント機器の設計データ,操作スイッチを押す/回すな
どの操作方法等)、人間モデルデータベース14から仮
想運転員の身長,腕の長さ,歩く速さ等を元に導出す
る。ここで、操作スイッチ39は手の届く範囲にあれ
ば、そのまま手を伸ばして操作するが、距離が離れてい
る場合には歩く動作が加わる。
1. 1. Stand while pulling a chair. 2. Walk up to the operation switch 39 3. Operate the operation switch 39. Confirmation of Display 38a The above-mentioned operation data is derived from the state data of the virtual operator at that time (for example, the position, posture, and operation of the virtual operator), and the data (for example, FIG. 3 based on the design data of the plant equipment including the positional relationship shown in FIG. 3, operation methods such as pressing / turning operation switches, etc., and the height, arm length, walking speed, etc. of the virtual operator from the human model database 14. I do. Here, if the operation switch 39 is within the reach of the hand, the operation switch 39 is operated by extending the hand as it is, but when the distance is long, a walking operation is added.

【0041】そして、仮想運転員の移動動作が発生した
場合、目的地に至るまでの最短経路を探索する。仮想運
転員が図3の位置にいる場合、操作スイッチ39のある
場所まで移動するとき障害物があるので、迂回しなけれ
ばならない。つまり、目標物との間に机などの障害物が
あるとき、障害物の端まで移動し、その動作において障
害物がなくなるまで繰り返し目標物に近づく。
When the movement of the virtual operator occurs, the shortest route to the destination is searched. When the virtual operator is at the position shown in FIG. 3, there is an obstacle when moving to the place where the operation switch 39 is located. That is, when there is an obstacle such as a desk between the target and the target, the robot moves to the end of the obstacle and repeatedly approaches the target until the obstacle disappears in the operation.

【0042】図6は図3に示すプラント設計データに対
する仮想運転員の移動可能な経路の探索結果を示す図で
あって、4つの経路p1,p2,p3,p4が導出され
る。この4つの経路の中から最短の1つの経路を選択し
移動経路が決定される。なお、移動経路が探索不可能な
場合には移動不可のエラーフラグを設定する。
FIG. 6 is a diagram showing a search result of a route that can be moved by the virtual operator with respect to the plant design data shown in FIG. 3, and four routes p1, p2, p3, and p4 are derived. The shortest one route is selected from these four routes, and the moving route is determined. If the route cannot be searched, an error flag indicating that the route cannot be moved is set.

【0043】また、複数のディスプレィ例えば38a,
38b上に表示される情報を確認する場合、何れのディ
スプレィを使用するかはそのときの仮想運転員のいる位
置によって異なる。このような操作の実現手段が複数存
在する場合には仮想運転員の位置から最も操作しやす
い、或いは最も監視しやすいディスプレィを選択し、動
作データを導出する。
A plurality of displays, for example, 38a,
When confirming the information displayed on 38b, which display to use depends on the position of the virtual operator at that time. When there are a plurality of means for realizing such an operation, a display which is most easily operated or monitored is selected from the position of the virtual operator, and operation data is derived.

【0044】以上のようにして動作データを導出する
と、この行動制御手段46は仮想運転員が動作データに
従って実際に行動するように制御する。すなわち、行動
制御手段46は、動作データ導出手段45から導出され
る動作データに基づき、プラント設計データベース1
3、人間モデルデータベース14および行動パターンデ
ータベース15などの人間モデルデータや行動パターン
データを元に仮想運転員が3次元CG上で動くように行
動を制御する。例えば歩く動作に対しては、行動パター
ンデータベース13から右足と左足とを交互に出すと
か、同時に逆の腕を前に振るなどの基本的な行動パター
ンを参照し、表示制御手段8を介して出力装置9に表示
する。
When the operation data is derived as described above, the action control means 46 controls the virtual operator to actually act according to the operation data. That is, the behavior control means 46 performs the plant design database 1 based on the operation data derived from the operation data derivation means 45.
3. Based on the human model data and the behavior pattern data such as the human model database 14 and the behavior pattern database 15, the behavior is controlled so that the virtual operator moves on the three-dimensional CG. For example, with respect to the walking motion, the right and left legs are alternately put out from the behavior pattern database 13 or at the same time, the basic behavior pattern such as swinging the opposite arm forward is referred to and output via the display control means 8. It is displayed on the device 9.

【0045】従って、以上のような一連の処理を通して
仮想運転員の行動を制御し表示するが、このとき例えば
複数の運転員が協調しながらプラントの運転操作を行う
場合には、各運転員ごとにその役割に応じて図4に一点
鎖線で示すように、別途に運転手順書データベース1
4′およびプラント状態判定手段41′〜行動制御手段
46′を用意し、前述と同様の一連の処理を実行する。
つまり、各運転員ごとに以上のような一連の処理を並
行、かつ、別々に実施する。
Accordingly, the behavior of the virtual operator is controlled and displayed through a series of processes as described above. At this time, for example, when a plurality of operators operate the plant in cooperation with each other, According to the role, as shown by a dashed line in FIG.
4 'and the plant state determination means 41' to the behavior control means 46 'are prepared, and a series of processes similar to those described above are executed.
That is, the above-described series of processing is performed in parallel and separately for each operator.

【0046】さらに、必要に応じて、操作者が入力装置
2から仮想運転員の動作を指定するデータを入力したと
き、要求解釈手段47にて入力データを解釈する処理を
行った後、同様の処理手順に従って仮想運転員の行動を
制御することができる。例えば入力装置2によって3次
元CG上の操作スイッチ35を選択し、起動ボタンを押
すという要求が入力された場合、要求解釈手段47では
操作手順が指定されたと解釈し、図示点線(イ)に示す
ように動作データ導出以降の処理が実行される。
Further, if necessary, when the operator inputs data specifying the operation of the virtual operator from the input device 2, the request interpreting means 47 interprets the input data, and then performs the same processing. The behavior of the virtual operator can be controlled according to the processing procedure. For example, when the operation switch 35 on the three-dimensional CG is selected by the input device 2 and a request to press the start button is input, the request interpretation unit 47 interprets that the operation procedure has been designated, and the request interpretation unit 47 shows a dotted line (a) in the figure. Thus, the processing after the derivation of the operation data is executed.

【0047】一方、操作者が例えば中央制御室30を見
た状態を表す外観評価のように、プラントとは無関係な
評価モードを選択したとき、仮想運転員の動作データ導
出45では評価用動作データベース16の評価用動作デ
ータが用いられ、動作データが決定される。この評価用
動作データベース16には予め操作者が歩きながら中央
制御室内などを見たときの中央制御室の状態データ,つ
まり移動時の状態データが保存されている。
On the other hand, when the operator selects an evaluation mode irrelevant to the plant, such as an external appearance evaluation showing the state of viewing the central control room 30, for example, the operation data derivation 45 of the virtual operator causes the operation database for evaluation to be used. The operation data is determined by using 16 evaluation operation data. The evaluation operation database 16 previously stores state data of the central control room when the operator looks at the central control room while walking, that is, state data at the time of movement.

【0048】なお、仮想運転員の行動は行動生成手段4
から出力され、情報表示制御手段8を介して逐次表示装
置9上に仮想運転員が動くように3次元CGの状態で反
映表示される。また、前記実施の形態では、仮想運転員
の動作内容を動的に導出する例を述べたが、例えば仮想
運転員の操作すべき動作が少ない場合など,予め行動パ
ターンが少ない場合には予め設定した行動パターンを選
択するようにしてもよい。
The action of the virtual operator is determined by the action generation means 4.
Is displayed on the display device 9 via the information display control means 8 in a three-dimensional CG state so that the virtual operator moves. Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the operation content of the virtual operator is dynamically derived. The selected action pattern may be selected.

【0049】また、操作者が仮想運転員を介さずに入力
装置2である例えばデータグローブなどを用いて直接3
次元CG上の機器を操作するモードを選択したとき、仮
想運転員の行動制御はバイパスされる。
Further, the operator can directly use the input device 2 such as a data glove, for example, without using the virtual operator.
When the mode for operating the device on the dimension CG is selected, the behavior control of the virtual operator is bypassed.

【0050】次に、図1に示す行動判定手段5は、行動
生成処理手段4により行われる操作手順に基づく操作の
完了を判定する。ここで、例えば仮想運転員が操作対象
となる例えば操作スイッチ46に手を伸ばしても届かな
い位置に設置されているような場合、仮想運転員が動作
データに従って行動制御を行っても、実際には操作が完
了したことにならない。また、プラントの状態により、
プラント機器のスイッチを操作しても当該機器が動作し
ないときがある。
Next, the action judging means 5 shown in FIG. 1 judges the completion of the operation based on the operation procedure performed by the action generation processing means 4. Here, for example, when the virtual operator is installed at a position where it cannot be reached even when reaching the operation switch 46 to be operated, even if the virtual operator performs action control according to the operation data, Does not mean that the operation has been completed. Also, depending on the condition of the plant,
There is a case where the device does not operate even if the switch of the plant device is operated.

【0051】そこで、行動判定手段5では、以上のよう
な状態を踏まえ、予めプラント設計データベース13お
よび運転手順書データベース11に設定されている判定
基準用データなどを用いて操作が確実に完了したか否か
を判定し、操作が完了していないと判定したとき、再び
行動生成処理手段4の例えば操作手順導出手段44また
は動作データ導出手段45に戻り、新たに動作データを
生成し操作を実行する。このときの対応には以下のよう
な3つの戦略を挙げることができる。
In view of the above situation, the action determining means 5 determines whether or not the operation has been reliably completed using the data for determination criteria set in the plant design database 13 and the operating procedure manual database 11 in advance. If it is determined whether or not the operation has not been completed, the process returns to, for example, the operation procedure deriving unit 44 or the operation data deriving unit 45 of the action generation processing unit 4 to newly generate operation data and execute the operation. . At this time, the following three strategies can be cited.

【0052】(1) 仮想運転員が操作可能となるよう
な動作データに変更する。例えば仮想運転員の手が届か
ないときには、仮想運転員の場所を移動するなどの操作
を実行するための動作データに変更する。この動作デー
タの変更は、予め運転手順書データベース11に不具合
のタイプを想定し、各不具合に対する可能な操作手順を
登録しておくことにより対応する。
(1) Change to operation data that enables the virtual operator to operate. For example, when the virtual operator cannot reach, the data is changed to operation data for executing an operation such as moving the location of the virtual operator. This change in the operation data is dealt with by assuming the type of malfunction in the operating procedure manual database 11 and registering possible operation procedures for each malfunction.

【0053】(2) 別の操作手順を探して実行する。
例えば給水ポンプが起動しないときにはプラントの出力
を下げる。実際のプラント運転の対応としては、この戦
略を用いることが望ましい。この対応の多くは運転手順
書に記載されているので、運転操作導出手段42に戻る
ことになる。
(2) Search for and execute another operation procedure.
For example, when the water supply pump does not start, the output of the plant is reduced. It is desirable to use this strategy as a response to actual plant operation. Since most of this correspondence is described in the driving procedure manual, the operation returns to the driving operation deriving means 42.

【0054】(3) さらに、操作できないことを報告
または記録し、そのまま次の操作手順に進む。よって、
行動判定手段5は、以上の3つの戦略のうちのどの戦略
を選択するかは次のような選択項目から決定する。この
選択項目は、 イ.運転手順書そのものを評価したい場合には、前記
「1」 ロ.実際に即した運転状況を確認したい場合には、前記
「2」 ハ.人間工学的に評価したい場合には、前記「3」 などである。
(3) Further, the fact that the operation cannot be performed is reported or recorded, and the operation proceeds to the next operation procedure. Therefore,
The action determining means 5 determines which of the above three strategies to select from the following selection items. This selection item is: If you want to evaluate the operation procedure manual itself, refer to “1. If it is desired to confirm the actual driving situation, the above-mentioned “2” c. When it is desired to evaluate ergonomically, the above-mentioned “3” or the like is used.

【0055】以上のようにして行動生成処理手段4また
は行動判定手段5により、仮想運転員或いは操作員がプ
ラント機器の例えばスイッチ操作を実行したとき、操作
データはプラントシミュレータ1に伝送され、さらにシ
ミュレーションデータ保存用データベース19に記憶さ
せる。
As described above, when the virtual operator or the operator executes, for example, a switch operation of the plant equipment, the operation data is transmitted to the plant simulator 1 by the action generation processing means 4 or the action determination means 5, and furthermore, the simulation is performed. The data is stored in the data storage database 19.

【0056】さらに、設計評価処理手段6では、各評価
項目に対応した設計評価処理を実施する。評価項目とし
ては、プラント状態に依存しない静的評価とプラント状
態に依存する動的評価とがあり、静的評価ではプラント
シミュレータ1からのデータは特に必要はせず、設計評
価モデル17と仮想運転員による行動制御との評価が行
われる。
Further, the design evaluation processing means 6 performs a design evaluation process corresponding to each evaluation item. The evaluation items include a static evaluation that does not depend on the plant state and a dynamic evaluation that depends on the plant state. In the static evaluation, data from the plant simulator 1 is not particularly necessary. Evaluation of behavior control by members is performed.

【0057】すなわち、設計評価は、各種のHI(ヒュ
ーマンインタフェース)設計のガイドライン18をベー
スとし、予め設計評価モデル17に各評価項目に対する
評価基準ならびに評価方法が設定されているので、この
評価基準ならびに評価方法に基づいて各評価項目に対応
した設計評価処理を実施する。この評価に使用されるデ
ータは、プラント設計データベース13に記憶される例
えば中央制御室に配置する各機器のレイアウト設計デー
タ、ディスプレィの画面設計データ、照明設計データ等
のプラント設計データ、プラントシミュレータ1からの
プロセスデータ、行動生成処理手段4から出力される仮
想運転員の状態データ(位置データ,立つ座るなどの姿
勢データ,仮想運転員が見ている視線データ,実施した
操作項目/監視項目等)である。
That is, the design evaluation is based on various HI (human interface) design guidelines 18 and the evaluation criteria and evaluation method for each evaluation item are set in the design evaluation model 17 in advance. A design evaluation process corresponding to each evaluation item is performed based on the evaluation method. The data used for this evaluation is stored in the plant design database 13, for example, from the plant design data such as the layout design data of each device arranged in the central control room, the screen design data of the display, the lighting design data, and the plant simulator 1. Of the virtual operator output from the action generation processing means 4 (position data, posture data such as standing and sitting, eye-gaze data seen by the virtual operator, operation items / monitoring items performed, etc.). is there.

【0058】以下、この設計評価処理手段6による設計
評価処理例について説明する。今、プラント中央制御室
などの監視制御システム設計では、いろいろなプラント
状況に迅速に対応できることが要求される。
Hereinafter, an example of the design evaluation processing by the design evaluation processing means 6 will be described. At present, the design of a monitoring control system such as a plant central control room requires a quick response to various plant conditions.

【0059】そのための指標の1つとして、状況変化対
応時の仮想運転員の移動距離が適切であること、情報の
確認が容易であること等が挙げられる。そこで、ここで
の設計評価としては、各シミュレーション時の仮想運転
員の移動軌跡(動線)と情報確認時の焦点移動(視線)
を採取し、シミュレーション後にそれぞれの軌跡、単位
時間当たりおよび全体の移動距離を確認する。同時に、
視線の動きに対しては何処を見たか、どの情報を確認し
たかのデータ、いつプラントの操作を実施したか、どの
操作を実施したかのデータを採集し確認可能とする。
One of the indices for that purpose is that the moving distance of the virtual operator at the time of responding to a situation change is appropriate, that the information can be easily confirmed, and the like. Therefore, as the design evaluation here, the movement trajectory (flow line) of the virtual operator during each simulation and the focus movement (sight line) during information confirmation
Are collected, and after the simulation, the respective trajectories, per unit time, and the total moving distance are confirmed. at the same time,
With regard to the movement of the line of sight, data on where and what information was confirmed, data on when the plant operation was performed, and data on which operation were performed can be collected and confirmed.

【0060】図7は以上述べたような評価データの出力
例である。同図(a)は上部から眺めたプラント監視制
御システムのCG表示例および仮想運転員の移動経路
(ロ)の表示例を示し、同図(b)は図示左側から時間
に対する仮想運転員の情報確認・操作実施、仮想運転員
の移動軌跡(ハ)および時間に対する監視操作件数およ
び制御操作件数等の表示例を示す図である。図示
(ハ′)は仮想運転員が情報確認等のために立ち止まっ
ている状態を表している。
FIG. 7 is an output example of the evaluation data as described above. FIG. 3A shows an example of a CG display of the plant monitoring and control system and a display example of a movement route (b) of the virtual operator viewed from above, and FIG. 2B shows information of the virtual operator with respect to time from the left side of the figure. It is a figure which shows the example of a display of the number of monitoring operations, the number of control operations, etc. with respect to confirmation / operation execution, the movement locus (c) and time of a virtual operator. The illustration (c ') shows a state where the virtual operator is stopped for information confirmation and the like.

【0061】なお、仮想運転員の移動軌跡(動線)は、
3次元CG内での仮想運転員の座標を保存し、その履歴
で求めることができる。また、仮想運転員の顔の向きは
顔の位置と見ている対象物の位置との関係から求まり、
どこを見るかの指示の履歴から視線の動きを定義でき
る。
The trajectory (flow line) of the virtual operator is
The coordinates of the virtual operator in the three-dimensional CG can be stored and obtained from the history. In addition, the orientation of the virtual operator's face is determined from the relationship between the position of the face and the position of the object being viewed,
Gaze movement can be defined from the history of instructions on where to look.

【0062】従来のプラント監視制御システムの設計評
価は、モックアップシステムを作成し、被験者に運転操
作をしてもらい、そのときのデータを採取する方法を用
いており、実際に近い環境で評価することが可能である
が、被験者を必要とする点で検証ケース数が制限されて
いる。
The design and evaluation of the conventional plant monitoring and control system uses a method in which a mock-up system is created, a subject is operated, and data at that time is collected. Is possible, but the number of verification cases is limited in that it requires subjects.

【0063】本発明システムでは、行動生成によって自
動的に仮想運転員の行動制御が可能であるので、プラン
トシミュレーションケースを自動的に切り替えることに
より、長時間のデータ採集が可能であり、モップアップ
検証の欠点を補完できる。また、仮想運転員の位置や視
線などのごとき、人間計測器を必要とするデータであっ
ても、本発明システムによって容易に採取でき、加えて
行動パターンデータベース15に基づいて行動モデルを
明確に定義できるので、客観的な評価が可能となる。
In the system of the present invention, the behavior control of the virtual operator can be automatically performed by generating the behavior. Therefore, by automatically switching the plant simulation case, it is possible to collect data for a long time, and to verify the mop-up. Can compensate for the disadvantages. In addition, even the data such as the position and the line of sight of the virtual operator, which requires a human measuring instrument, can be easily collected by the system of the present invention, and in addition, the behavior model is clearly defined based on the behavior pattern database 15. Because it is possible, objective evaluation becomes possible.

【0064】さらに、設計評価の他の例として、監視制
御システムに例えば図3,図6のようにディスプレィ3
8a,38bを設置した場合、そのディスプレィへの照
明の写り込みが問題となる。
Further, as another example of the design evaluation, for example, as shown in FIGS.
When 8a and 38b are installed, reflection of illumination on the display becomes a problem.

【0065】この照明の写り込みは、簡易的には照明器
具とディスプレィとの間の幾何学的な配置によって決ま
り、詳細にはレイトレーシングやラディオシティといっ
た3次元CGにより使用される照明計算により求めるこ
とができる。なお、この照明計算には、床や盤、ディス
プレィなどの材質(光の透過率,光の反射率等)が用い
られる。ここで求まる写り込みはディスプレィを監視す
る仮想運転員の位置から見たときの結果であり、仮想運
転員の目の位置を指定しなければならない。しかしなが
ら、実際の運転では、運転員は移動しており、どの位置
からどのディスプレィを見るかはプラントの状況により
異なる。
The reflection of the illumination is simply determined by a geometrical arrangement between the luminaire and the display, and is specifically obtained by an illumination calculation used by a three-dimensional CG such as a ray tracing or a radio city. be able to. The lighting calculation uses materials (light transmittance, light reflectance, etc.) such as a floor, a board, and a display. The reflection obtained here is a result when viewed from the position of the virtual operator who monitors the display, and the position of the eyes of the virtual operator must be specified. However, in actual operation, the operator is moving, and which display to view from which position differs depending on the condition of the plant.

【0066】このような状況に対しては、従来では典型
的な場所を選定し、その場所からの写り込みを確認する
方法が用いられている。本来、ディスプレィへの照明の
写り込みは画面で情報を確認するときに必要になるもの
であり、情報確認操作とは無関係に評価する手法の場合
には十分な評価ができないと言える。
For such a situation, a method of selecting a typical place and confirming the reflection from the place is conventionally used. Originally, the reflection of the lighting on the display is necessary when confirming information on the screen, and it can be said that sufficient evaluation cannot be performed in the case of a method in which evaluation is performed independently of the information confirmation operation.

【0067】これに対して、本発明システムでは、仮想
運転員の行動を自動的に制御し、各運転状況においてデ
ィスプレィを監視する位置を同定できるので、仮想運転
員の各位置からの写り込みを評価でき、またどの運転状
況で写り込みが発生するかを評価することができる。
On the other hand, in the system of the present invention, since the behavior of the virtual operator is automatically controlled and the position for monitoring the display in each driving condition can be identified, the reflection of the virtual operator from each position can be obtained. It is possible to evaluate, and it is possible to evaluate in which driving situation the reflection occurs.

【0068】このようにして仮想運転員の移動に合わせ
て見え方を評価する項目には、証明の写り込みの他に、
出力装置9上に写し出される情報の可読性が挙げられ
る。各運転員の位置から共通に大型表示装置を見る場
合、座った位置からディスプレィが邪魔になったり、他
の運転員がいるために情報が確認できないことがある。
そこで、シミュレーション時に情報を確認する操作が生
じたとき、運転員の目の位置と見る目標物とを結ぶ線上
に人やディスプレィなどのオブジェクトがないかを判定
する。この評価では、監視操作者の目の位置、オブジェ
クトの位置、運転状況に合わせて目標物が変化する。
The items for evaluating the appearance in accordance with the movement of the virtual operator in this way include, in addition to the reflection of the proof,
The readability of the information displayed on the output device 9 is mentioned. When viewing the large display device in common from each operator's position, the display may be in the way from the sitting position, or the information may not be confirmed due to the presence of another operator.
Therefore, when an operation for confirming information occurs during the simulation, it is determined whether there is an object such as a person or a display on a line connecting the position of the driver's eyes and the target to be viewed. In this evaluation, the target changes in accordance with the position of the monitoring operator's eyes, the position of the object, and the driving situation.

【0069】また、出力装置9に表示する文字やシンボ
ルを確認する場合、ある程度の大きさが必要となるが、
その文字やシンボルの大きさは見る位置で異なる。図8
は表示文字サイズに対する評価の説明図であって、確認
位置Xから見たときに文字が占有する垂直方向の角度,
つまり仰角を評価指標として評価する。この仰角θは、
表示文字の実サイズa、目と表示位置との水平方向距離
b、目の水平方向位置から表示位置までの高低差cから
求めることができる。そして、この仰角θがHI設計ガ
イドライン18に記述される値を満足しているかを評価
する。同様に水平方向の占有角度(視野角)についても
評価する。そして、このような評価に基づいて仮想運転
員を移動させ、その移動場所からの表示文字に対する仰
角/視野角の値を求め、同様にガイドラインの値と比較
することにより、適切に評価することができる。
When confirming characters and symbols to be displayed on the output device 9, a certain size is required.
The size of the character or symbol differs depending on the viewing position. FIG.
Is an explanatory diagram of the evaluation for the display character size, and shows the vertical angle occupied by the character when viewed from the confirmation position X;
That is, the elevation angle is evaluated as an evaluation index. This elevation angle θ is
It can be obtained from the actual size a of the display character, the horizontal distance b between the eye and the display position, and the height difference c from the horizontal position of the eye to the display position. Then, whether the elevation angle θ satisfies the value described in the HI design guideline 18 is evaluated. Similarly, the occupation angle (viewing angle) in the horizontal direction is evaluated. Then, based on such an evaluation, the virtual operator is moved, the values of the elevation angle / viewing angle for the displayed characters from the moving position are obtained, and the values are similarly compared with the values of the guideline to appropriately evaluate. it can.

【0070】次に、シミュレーションデータ保存手段7
について説明する。この保存手段7においては、プラン
トシミュレータ1から出力される一連のプラントプロセ
スデータの他、仮想運転員の行動制御に基づく状態デー
タ、操作者の操作による入力装置2からの入力データ、
シミュレーション時の表示画面データならびに設計評価
の結果データ等を保存する。なお、表示画面データには
表示に用いた3次元CGデータや音声出力データも含ま
れる。
Next, the simulation data storage means 7
Will be described. In the storage unit 7, in addition to a series of plant process data output from the plant simulator 1, state data based on the behavior control of the virtual operator, input data from the input device 2 operated by the operator,
Display screen data at the time of simulation, design evaluation result data, and the like are stored. Note that the display screen data includes three-dimensional CG data and audio output data used for display.

【0071】なお、データ保存手段7による保存データ
のうち、シミュレーション時に保存するデータはシミュ
レーションタイムに合わせて時系列的に時間管理され、
後にシミュレーションケースを再現できるようにする。
それ以外のデータはシミュレーションケース毎に管理す
る。
The data stored during the simulation among the data stored by the data storage means 7 is time-managed in chronological order according to the simulation time.
The simulation case can be reproduced later.
Other data is managed for each simulation case.

【0072】さらに、図1に示す表示制御手段8は、操
作者の要求に基づき、前述する一連の処理によって得ら
れる情報を出力装置9に順次表示する。この出力装置9
には前述したように通常のディスプレィだけでなく、ヘ
ッドマウントディスプレィや音響出力装置を用いること
もできる。ディスプレィにはプラント設計データや仮想
運転員の動きを3次元CGで表現した情報の他、評価結
果や3次元CG内の表示情報の関連情報、システム操作
用パネルなどが別ウインドウもしくは別のディスプレィ
上に表示される。表示に使用されるデータベース21〜
24のデータはデータベース13のプラント設計データ
やデータベース14の人間モデルデータなどから予め作
成され保存される。また、音響出力としては、臨場感を
出すための機器の動作音や警報音、シミュレーション時
の仮想運転員の会話等を出力する。
Further, the display control means 8 shown in FIG. 1 sequentially displays information obtained by the above-described series of processing on the output device 9 based on an operator's request. This output device 9
As described above, not only a normal display but also a head mount display and a sound output device can be used. In the display, in addition to the plant design data and the information expressing the movement of the virtual operator in a three-dimensional CG, the evaluation result, the related information of the display information in the three-dimensional CG, the system operation panel, etc. are displayed on a separate window or another display. Will be displayed. Databases 21 to 21 used for display
The data 24 is created and stored in advance from plant design data in the database 13 and human model data in the database 14. Further, as the sound output, operation sound and alarm sound of a device for giving a sense of realism, conversation of a virtual operator at the time of simulation, and the like are output.

【0073】なお、3次元CG上においては、データベ
ース22,23などに3次元モデル化されたプラント機
器が1つの物として表示される表示オブジェクトによっ
て定義され、或いは予めその機器に付随する情報を設定
しておき、マウスなどを用いて選択されたときにその情
報を読み出して容易に表示できるようにする。逆に、機
器がどこに配置されているかを確認する場合には、予め
機器名と機器の配置位置との関係を設定しておくと、機
器名を指定するだけで3次元CG上で対応する位置のオ
ブジェクトの表示を変えて認識させることができる。こ
のとき、音声入力を用いて機器名を入力してもよい。ま
た、3次元CG内にディスプレィなどのプラント情報表
示装置が表現されている場合には、その表示装置に表示
される画面内容もプラントプロセスデータに合わせて実
プラントでの運用と同様に更新させる。
On the three-dimensional CG, plant equipment which is three-dimensionally modeled in the database 22, 23 or the like is defined by a display object displayed as one object, or information accompanying the equipment is set in advance. In addition, when selected by using a mouse or the like, the information is read out and can be easily displayed. Conversely, when checking where a device is located, a relationship between the device name and the device placement position is set in advance, and only by specifying the device name, the corresponding position on the three-dimensional CG can be determined. Can be recognized by changing the display of the object. At this time, the device name may be input using voice input. Further, when a plant information display device such as a display is represented in the three-dimensional CG, the contents of the screen displayed on the display device are updated in accordance with the plant process data in the same manner as in operation in an actual plant.

【0074】ところで、本発明システムによるプラント
設計評価を行う例として、例えば次の4つの利用形態が
考えられる。 1.ビジュアル化された設計情報の外観、機器配置を確
認する場合。 2.シミュレーション後の評価データを確認する場合。 3.シミュレーション中のプラントシステムおよび運転
員の動きを確認する場合。 4.シミュレーション中にプラントの運転に参加し、プ
ラントシステムの動作および運転性を確認する場合。
By the way, as examples of performing plant design evaluation by the system of the present invention, for example, the following four use forms are considered. 1. When checking the appearance of visualized design information and equipment layout. 2. When checking evaluation data after simulation. 3. When confirming the movement of the plant system and operators during the simulation. 4. When participating in plant operation during a simulation to check the operation and operability of the plant system.

【0075】前記1の場合には、シミュレーションを行
わない静的な状態で設計されたプラントシステムの形
状、色、レイアウト等の外観を確認するものであって、
色や配置などを変更する機能、ウオークスルーなどの表
示切り替え機能、設計内容を確認するための関連情報表
示機能等に関する評価の情報を評価者に提供する。
In case (1) above, the appearance of the shape, color, layout, etc. of the plant system designed in a static state without simulation is checked.
The evaluator is provided with evaluation information on a function for changing colors and arrangements, a display switching function such as a walkthrough, a related information display function for confirming design contents, and the like.

【0076】前記2の場合には、シミュレーション中は
表示内容を確認せず、シミュレーション終了後に評価デ
ータを確認する。シミュレーション自体は自動で制御可
能な機構をもっているので、シミュレーション中には操
作者は開放され、昼夜を続けてシミュレーションケース
を流すことができ、設計評価の検証範囲を拡大すること
ができる。また、シミュレーションケース間における評
価データを比較し、不具合が検知されたシミュレーショ
ンケースに対し、事後にシミュレーション時の状態表示
を再現し動きを確認することにより、設計不具合の確認
時間を短縮するものである。
In the case of the above 2, the display contents are not confirmed during the simulation, but the evaluation data is confirmed after the simulation is completed. Since the simulation itself has a mechanism that can be automatically controlled, the operator is released during the simulation, and the simulation case can be flowed continuously day and night, and the verification range of the design evaluation can be expanded. In addition, by comparing evaluation data between simulation cases, for a simulation case in which a failure is detected, a state display at the time of the simulation is reproduced afterward to check the movement, thereby shortening a design failure confirmation time. .

【0077】前記3の場合には、特定のシミュレーショ
ンケースに対して、評価者がその時々のプラントシステ
ムおよび運転員の動きを確認するものであり、この確認
を補助するために仮想運転員の状態データならびに評価
データをリアルタイムに表示する機能、仮想運転員が実
施する操作内容を音声で告知する機能が提供される。こ
こで、中央制御室などを3次元CGで表現する場合、そ
の中に表現されるディスプレィや警報表示は小さく、評
価者がプラントの状況を確認できない恐れがある。
In the case of the above 3, the evaluator confirms the movement of the plant system and the operator at each time with respect to a specific simulation case. A function for displaying data and evaluation data in real time and a function for notifying by voice the operation details performed by the virtual operator are provided. Here, when the central control room or the like is represented by three-dimensional CG, the display and alarm display represented therein are small, and the evaluator may not be able to confirm the status of the plant.

【0078】そこで、別のウィンドウもしくはディスプ
レィにプラントプロセスデータを表示するための画面を
設けること。また、シミュレーション時にプラントシス
テムのディスプレィ上にどの画面が表示されているかを
確認するために、別のウィンドウもしくはディスプレィ
に3次元CGの模擬ディスプレィの表示と連動して切り
替わるディスプレィ画面の表示を提供できる。
Therefore, a screen for displaying the plant process data is provided in another window or display. Further, in order to confirm which screen is displayed on the display of the plant system at the time of the simulation, a display of a display screen which is switched in conjunction with the display of the simulated display of the three-dimensional CG can be provided in another window or display.

【0079】前記4の場合には、評価者自身が3次元C
Gで表現されたプラントシステムを操作するものであっ
て、臨場感を出すためにデータグローブやヘッドマウン
トディスプレィなどの仮想現実感用の入出力装置を用い
てもよい。ここでは、評価者は前記3で説明した観測者
の立場とプラント運転員との2つの立場を取ることがで
き、双方に対するヒューマンインタフェースが提供され
る。
In the case of the above 4, the evaluator himself has a three-dimensional C
For operating the plant system represented by G, an input / output device for virtual reality, such as a data glove or a head-mounted display, may be used to give a sense of realism. Here, the evaluator can take two positions, the observer's position and the plant operator described in the above 3, and a human interface for both is provided.

【0080】プラント操作用には入力装置2を通して3
次元CGで表現されたプラント機器を操作できるように
する。加えて、プラント操作を行うときには操作者自身
が3次元CGで表現されたプラント環境の中にいるよう
な感覚を与えた方がよく、そのためには3次元CGで表
現される空間内の評価者の仮想的な位置を求め、その位
置から見たときの視野映像を表示する。また、評価者が
仮想運転員と一緒にプラント操作を行う場合には仮想運
転員の役割を設定し制御する。
For plant operation, 3
The plant equipment represented by the dimension CG can be operated. In addition, when performing plant operations, it is better to give the operator himself the feeling of being in a plant environment represented by three-dimensional CG. For this purpose, an evaluator in a space represented by three-dimensional CG is required. Is found, and a visual field image when viewed from that position is displayed. Further, when the evaluator performs the plant operation together with the virtual operator, the role of the virtual operator is set and controlled.

【0081】さらに、評価者と仮想運転員が音声で対話
できる処理を設ける。つまり、予めデータベース21に
評価者の質問や指示に対して仮想運転員が応えるような
音声出力用データを記憶しておき、評価者から質問や指
示が合ったとき、それに対応する音声出力用データを取
出し、仮想運転員が答えるように音声出力するとか、評
価者からの質問や指示に対して仮想運転員が振り向くな
どの動作を行うようにする。このような利用形態とし
て、例えば教育訓練システムに用いるときに適用でき
る。
Further, a process is provided in which the evaluator and the virtual operator can interact with each other by voice. That is, voice output data such that the virtual operator responds to the evaluator's questions and instructions in the database 21 is stored in advance, and when a question or instruction is received from the evaluator, the corresponding audio output data is stored. Then, the virtual operator performs an operation such as outputting a voice so that the virtual operator answers or turning around the question or instruction from the evaluator. Such a use form can be applied, for example, when used in an education and training system.

【0082】次に、教育訓練システムに適用する場合の
実施の形態について説明する。教育訓練システムとして
は、前述したシステムを利用することにより、一人の学
習者が学習者自身で3次元CGで表示されたプラントを
運転したり、仮想運転員を相手に協調作業で学習するこ
ともできる。
Next, an embodiment in the case where the present invention is applied to an education and training system will be described. As an education and training system, by using the system described above, one learner can drive a plant displayed in 3D CG by himself / herself, or learn in a cooperative manner with a virtual operator. it can.

【0083】ここでは、新しい利用形態として、例えば
複数の3次元CGを表現する表示装置を連結し、複数の
学習者が協調して運転操作を学習する例について説明す
る。図9は教育訓練システムの概略構成例図である。
Here, as an example of a new use mode, an example will be described in which display devices for expressing a plurality of three-dimensional CGs are connected, and a plurality of learners cooperate to learn a driving operation. FIG. 9 is a schematic configuration example diagram of the education and training system.

【0084】すなわち、このシステムは、図1に示すプ
ラントシュミレーション1と、図1に示す各種のデータ
ベースをもつデータベース群51と、図1から前記プラ
ントシュミレーション1およびデータベース群51を除
いた要素で構成される複数の3次元CG表示装置52
a,52b,…とがネットワーク53で連結され、これ
ら各3次元CG表示装置52a,52b,…にはそれぞ
れ運転操作を学習するための学習者が配属され、これら
学習者が該装置52a,52b,…に接続される入力装
置54a,54b,…を操作しながら学習する構成とな
っている。
That is, this system comprises a plant simulation 1 shown in FIG. 1, a database group 51 having various databases shown in FIG. 1, and elements excluding the plant simulation 1 and the database group 51 from FIG. A plurality of three-dimensional CG display devices 52
are connected by a network 53, and a learner for learning a driving operation is assigned to each of the three-dimensional CG display devices 52a, 52b,..., and these learners are connected to the devices 52a, 52b. The learning is performed while operating the input devices 54a, 54b,.

【0085】なお、データベース群51は各3次元CG
表示装置52a,52b,…を制御する計算機に取り込
んでもよい。このシステムは、同一のプラントシステム
について、それぞれの学習者が異なる場所から異なる視
点位置をもって運転操作を行うので、各表示装置52
a,52b,…に表示される3次元CGは別々の位置か
ら眺めた状態で表現される。そして、各学習者に対して
は、個々に仮想運転員を行動生成し、学習者の指示に従
って仮想運転員が動作するように制御する。
The database group 51 stores the three-dimensional CG
May be taken into a computer that controls the display devices 52a, 52b,... In this system, each learner performs a driving operation from a different place with a different viewpoint position for the same plant system.
The three-dimensional CGs displayed at a, 52b,... are represented as viewed from different positions. Then, for each learner, a virtual operator is individually generated and controlled so that the virtual operator operates according to the instruction of the learner.

【0086】各表示装置52a,52bには異なる視点
位置から眺めた映像が表示されるので、3次元CG内に
表示される仮想運転員は、概ね相手方の仮想運転員のみ
が表示される。従って、各学習者は、相手学習者が制御
する仮想運転員を相手としてプラントを操作することに
なる。しかも、各学習者には音声入出力装置が与えら
れ、相手方の仮想運転員に話かけると、相手方の学習者
の表示装置には仮想運転員に話しかけた映像が表示さ
れ、かつ、あたかも仮想運転員が話しかけたような形で
相手側の音声入出力装置から音声が出力される。
Since the images viewed from different viewpoint positions are displayed on each of the display devices 52a and 52b, the virtual operator displayed in the three-dimensional CG is generally only the virtual operator of the other party. Therefore, each learner operates the plant with the virtual operator controlled by the other learner as a partner. In addition, each learner is provided with a voice input / output device, and when talking to the virtual driver of the other party, the image of talking to the virtual driver is displayed on the display device of the other learner, and it is as if virtual driving The voice is output from the voice input / output device of the other party as if the staff members spoke.

【0087】従って、以上のような環境下においてプラ
ントシミュレータ1を起動し運転操作を行うことによ
り、モックアップシステムを用いた教育訓練と同様の学
習者が連携して運転操作を行う。この場合には、学習者
どうしは離れた場所にいてもよく、柔軟に学習相手を選
定することができる。さらに、学習者が実施した運転操
作は対応する仮想運転員の制御データとしてシステムに
取り込み、また仮想運転員の各種動作データを管理・収
集できるので、教育担当者が学習結果を確認する場合に
は豊富なデータに裏付けされた信頼性の高い学習評価が
可能になる。
Therefore, by activating the plant simulator 1 and performing the driving operation in the above environment, the same learner as the education and training using the mock-up system performs the driving operation in cooperation. In this case, the learners may be away from each other, and the learning partner can be flexibly selected. In addition, the driving operation performed by the learner can be taken into the system as control data of the corresponding virtual driver, and various operation data of the virtual driver can be managed and collected. Highly reliable learning evaluation supported by abundant data becomes possible.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラント設計内容に基づいてプラントシステムの運転状況
を低コスト、かつ、容易に繰り返し自動検証を実施する
ことができる。
As described above, according to the present invention, the operation status of the plant system can be repeatedly and easily and automatically verified at low cost based on the plant design contents.

【0089】また、本発明システムにおいては、人間に
よる主観的な評価ではなく、客観的な評価を出すことが
でき、プラントシステムの外観だけでなく、プラント状
況の変化に応じたシステムの応答や運転操作の状況を確
認でき、ひいては効率的にシステム設計を評価でき、プ
ラント設計内容の修正に大きく貢献し、信頼性の高いプ
ラントシステムの設計を実現できる。
Further, in the system of the present invention, it is possible to give an objective evaluation instead of a subjective evaluation by a human, and not only the external appearance of the plant system, but also the response and operation of the system according to changes in the plant situation. The operation status can be confirmed, and the system design can be efficiently evaluated. This contributes greatly to the modification of the plant design contents, and realizes a highly reliable plant system design.

【0090】さらに、本発明システムにおいては、仮想
運転員と操作者、或いは操作者どうしが協調してプラン
トの運転を行うことが可能であり、実際の状況に即した
柔軟な応答を模擬でき、より現実感のあるプラント状況
の中で効果的にプラントの運転を学習できる。
Further, in the system of the present invention, the virtual operator and the operator or the operators can cooperate with each other to operate the plant, and can simulate a flexible response according to the actual situation. The operation of the plant can be learned effectively in a more realistic plant situation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係わるプラント設計支援システムの
一実施の形態を示すブロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a plant design support system according to the present invention.

【図2】 3次元CGを用いてプラント設計内容を表示
した例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example in which plant design contents are displayed using three-dimensional CG.

【図3】 経路探索のために示した中央制御室のレイア
ウト図。
FIG. 3 is a layout diagram of a central control room shown for a route search.

【図4】 図1に示す行動生成処理手段の一例を示す機
能構成図。
FIG. 4 is a functional configuration diagram illustrating an example of an action generation processing unit illustrated in FIG. 1;

【図5】 図1に示す運転手順書データベースの運転手
順書を説明する図。
FIG. 5 is a view for explaining an operation procedure manual in the operation procedure manual database shown in FIG. 1;

【図6】 複数の経路の中から1つを選択するための説
明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for selecting one from a plurality of routes.

【図7】 プラント設計内容に対する設計評価結果の出
力例図。
FIG. 7 is an output example diagram of a design evaluation result for a plant design content.

【図8】 表示文字サイズの評価例を説明する図。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of evaluating a display character size.

【図9】 教育訓練システムに適用する場合のシステム
構成図。
FIG. 9 is a system configuration diagram when applied to an education and training system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プラントシミュレータ 2…入力装置 4…行動生成処理手段 5…行動判定手段 6…設計評価処理手段 7…シミュレーションデータ保存手段 9…出力装置 11…運転手順書データベース 13…プラント設計データベース 14…人間モデルデータベース 15…行動パターンデータベース 17…設計評価モデル 18…HI設計ガイドライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plant simulator 2 ... Input device 4 ... Behavior generation processing means 5 ... Behavior determination means 6 ... Design evaluation processing means 7 ... Simulation data storage means 9 ... Output device 11 ... Operating procedure database 13 ... Plant design database 14 ... Human model Database 15: Behavior pattern database 17: Design evaluation model 18: HI design guidelines

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3次元CGを用いてプラント設計内容
を表現するプラント設計支援システムにおいて、 仮想運転員が配列されたプラント設計内容を記憶するプ
ラント設計内容記憶手段と、 前記3次元CGを用いて前記プラント設計内容記憶手段
に記憶されるプラント設計内容を表示する表示制御手段
と、 入力装置から入力される操作指示に基づいて前記仮想運
転員の行動を生成制御する行動生成処理手段と、 を備えたことを特徴とするプラント設計支援システム。
1. A plant design support system for expressing a plant design content using a three-dimensional CG, comprising: a plant design content storage means for storing a plant design content in which virtual operators are arranged; Display control means for displaying plant design contents stored in the plant design content storage means; and behavior generation processing means for generating and controlling behavior of the virtual operator based on an operation instruction input from an input device. A plant design support system characterized by:
【請求項2】 3次元CGを用いてプラント設計内容
を表現するプラント設計支援システムにおいて、 仮想運転員が配列されたプラント設計内容を記憶するプ
ラント設計内容記憶手段と、 操作手順を記述する運転手順書および前記仮想運転員の
行動に関連する人間属性データを記憶する記憶手段と、 3次元CGを用いて前記プラント設計内容記憶手段に記
憶されるプラント設計内容を表示する表示制御手段と、 プラントモデルを用いて所定のプラント事象を模擬出力
するプラントシミュレータと、 このプラントシミュレータの模擬出力データに基づいて
前記3次元CGで表示されるプラント設計内容を変化さ
せるとともに、この変化に伴なってプラント設計内容の
所定の操作を行うために前記運転手順書および前記人間
属性データに基づいて前記仮想運転員の行動を生成制御
する行動生成処理手段と、 を備えたことを特徴とするプラント設計支援システム。
2. A plant design support system for expressing plant design contents using three-dimensional CG, comprising: plant design contents storage means for storing plant design contents in which virtual operators are arranged; Storage means for storing text and human attribute data relating to the behavior of the virtual operator; display control means for displaying plant design contents stored in the plant design content storage means using three-dimensional CG; And a plant simulator that simulates and outputs a predetermined plant event by using the same. The plant design contents displayed by the three-dimensional CG are changed based on the simulated output data of the plant simulator. To perform a predetermined operation based on the driving procedure manual and the human attribute data Plant design support system is characterized in that and a behavior generation processing means for generating control the behavior of the virtual operator.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載するプ
ラント設計支援システムにおいて、 前記行動生成処理手段によって生成される前記仮想運転
員の行動制御に基づいて前記プラント設計内容の所定の
操作が完了したか否かを判定し、操作未完了の場合には
前記行動生成処理手段に戻って前記仮想運転員の別の行
動を生成させる行動判定手段と、 前記行動生成処理手段によって生成される前記仮想運転
員の行動や前記行動判定手段の操作完了の判定に基づ
き、予め定める評価基準に従って前記プラント設計内容
を評価する設計評価処理手段と、 を備えたことを特徴とするプラント設計支援システム。
3. The plant design support system according to claim 1, wherein the predetermined operation of the plant design content is completed based on the behavior control of the virtual operator generated by the behavior generation processing unit. Action determining means for determining whether or not the operation has not been completed, and returning to the action generation processing means to generate another action of the virtual operator if the operation is not completed; and the virtual generation generated by the action generation processing means. A plant design support system, comprising: a design evaluation processing unit that evaluates the plant design content according to a predetermined evaluation criterion based on a behavior of an operator or a determination of completion of operation of the behavior determination unit.
【請求項4】 請求項2に記載するプラント設計支援
システムにおいて、 前記行動生成処理手段により生成される前記仮想運転員
の行動制御に基づいて前記プラント設計内容の所定の操
作が完了したか否かを判定し、操作未完了の場合には前
記行動生成処理手段に戻って前記仮想運転員の別の行動
を生成させる行動判定手段と、 この行動判定手段によって所定の操作が完了したと判定
したとき、予め定める評価基準に従って前記プラント設
計内容を評価する設計評価処理手段と、 前記プラントシミュレータのシミュレーション時にシミ
ュレーションケースを再現するために必要なデータを取
り込んで保存するシミュレーションデータ保存手段と、 を備えたことを特徴とするプラント設計支援システム。
4. The plant design support system according to claim 2, wherein a predetermined operation of the plant design content is completed based on the behavior control of the virtual operator generated by the behavior generation processing unit. When the operation has not been completed, the action determining means returns to the action generation processing means to generate another action of the virtual operator, and when the action determining means determines that the predetermined operation has been completed. Design evaluation processing means for evaluating the plant design contents in accordance with a predetermined evaluation criterion; and simulation data storage means for capturing and storing data necessary for reproducing a simulation case during simulation of the plant simulator. A plant design support system characterized by the following.
【請求項5】 行動生成処理手段は、3次元CG内で
表現される前記プラント設計内容の一部である各種スイ
ッチや計器の表示オブジェクトの識別データおよび操作
手順を記述する運転手順書を記憶する記憶手段および前
記識別データの指定を行う入力装置が設けられ、前記入
力装置からの識別データの指定に基づいて操作者に対応
する仮想運転員が前記運転手順書に従って操作手順を実
行し表示することを特徴とする請求項1ないし請求項4
の何れか1つに記載するプラント設計支援システム。
5. The action generation processing means stores identification data of display objects of various switches and instruments, which are a part of the plant design contents expressed in a three-dimensional CG, and an operation procedure manual describing operation procedures. Storage means and an input device for specifying the identification data are provided, and a virtual operator corresponding to the operator executes and displays the operation procedure according to the operation procedure manual based on the specification of the identification data from the input device. Claims 1 to 4 characterized by the following:
The plant design support system described in any one of the above.
【請求項6】 行動生成処理手段は、複数の操作者に
対応する仮想運転員がプラント設計内容の所定の操作を
行う場合、予め各操作者の役割に応じた操作手順を記述
した運転手順書を記憶する記憶手段、各操作者に対応す
る入力装置および表示装置が設けられ、前記入力装置か
らの指示を受けたとき、前記対応する運転手順書に従っ
て各仮想運転員の行動を別々に生成制御し前記表示手段
に表示することを特徴とする請求項1ないし請求項4の
何れか1つに記載するプラント設計支援システム。
6. An operation procedure document in which when a virtual operator corresponding to a plurality of operators performs a predetermined operation of plant design contents, an operation procedure according to a role of each operator is described in advance. Is provided, and an input device and a display device corresponding to each operator are provided. When an instruction from the input device is received, the behavior of each virtual operator is separately generated and controlled according to the corresponding operation procedure manual. The plant design support system according to any one of claims 1 to 4, wherein the information is displayed on the display means.
【請求項7】 前記入力装置としては、音声入力装置
または音声入出力装置が設けられ、この音声入力装置か
ら入力される会話内容に従って前記仮想運転員の会話出
力を含む当該仮想運転員に必要な行動を生成制御し、さ
らに必要に応じて前記音声出力手段から音声出力するこ
とを特徴とする請求項5または請求項6に記載するプラ
ント設計支援システム。
7. A voice input device or a voice input / output device is provided as the input device, and necessary for the virtual operator including a conversation output of the virtual driver according to the conversation content input from the voice input device. The plant design support system according to claim 5, wherein the action is generated and controlled, and further, voice is output from the voice output unit as needed.
【請求項8】 設計評価処理手段の評価出力として
は、仮想運転員の位置と当該仮想運転員が見ている目標
対象物の位置を検出する位置検出手段が設けられ、この
位置検出手段からの検出信号に基づいて前記仮想運転員
の移動軌跡と当該仮想運転員の視点の移動軌跡を表示す
ることを特徴とする請求項2ないし請求項4の何れか1
つに記載するプラント設計支援システム。
8. The evaluation output of the design evaluation processing means is provided with position detection means for detecting the position of the virtual operator and the position of a target object viewed by the virtual operator. The moving trajectory of the virtual operator and the moving trajectory of the viewpoint of the virtual operator are displayed based on the detection signal.
The plant design support system described in (1).
【請求項9】 設計評価処理手段は、3次元CGを用
いて表現されたプラント設計内容内にプラント監視画面
をもつディスプレィが表示されているとき、これらプラ
ント全体の照明設計データ、ディスプレィ仕様データお
よび3次元CG内で表示されるプラント機器の材質デー
タを用いて、仮想運転員の視点位置から前記ディスプレ
ィを見たときの当該ディスプレィへの照明の写り込みの
有無を判定し、その判定結果に基づいて照明の写り込み
位置を表示することを特徴とする請求項2ないし請求項
4の何れか1つに記載するプラント設計支援システム。
9. The design evaluation processing means, when a display having a plant monitoring screen is displayed in the plant design contents expressed using three-dimensional CG, lighting design data, display specification data, and display specification data of the entire plant. Using the material data of the plant equipment displayed in the three-dimensional CG, it is determined whether or not illumination is reflected on the display when the display is viewed from the viewpoint position of the virtual operator, and based on the determination result, The plant design support system according to any one of claims 2 to 4, wherein the position of the reflected light is displayed.
【請求項10】 設計評価処理手段は、所定の操作を
実行するために複数の経路が存在するとき、最短の移動
で操作する経路を選択し実行することを特徴とする請求
項2ないし請求項4の何れか1つに記載するプラント設
計支援システム。
10. The design evaluation processing means according to claim 2, wherein when a plurality of routes exist for executing a predetermined operation, a route operated by a shortest movement is selected and executed. 4. The plant design support system according to any one of 4.
【請求項11】 設計評価処理手段は、前記仮想運転
員が3次元CGで表示されるプラント設計内容のある対
象物を確認し操作する場合、その確認位置から対象物を
見たときに他の仮想運転員を含む障害物があるか否かの
干渉チェックを行うことを特徴とする請求項2ないし請
求項4の何れか1つに記載するプラント設計支援システ
ム。
11. The design evaluation processing means, when the virtual operator confirms and operates an object having a plant design content displayed by three-dimensional CG, operates another object when viewing the object from the confirmed position. The plant design support system according to any one of claims 2 to 4, wherein an interference check is performed to determine whether there is an obstacle including a virtual operator.
【請求項12】 設計評価処理手段は、3次元CGを
用いて表現されたプラント設計内容に記述される文字情
報の文字サイズデータおよび文字サイズに関するインタ
フェース設計ガイドラインを記憶する手段を有し、仮想
運転員が情報確認手順を実行したときの運転員位置から
見たときの前記文字情報がガイドラインに違反している
か否かを判定し、文字情報表現の不具合を判定し表示す
ることを特徴とする請求項2ないし請求項4の何れか1
つに記載するプラント設計支援システム。
12. The design evaluation processing means has means for storing character size data of character information described in a plant design content represented using three-dimensional CG and interface design guidelines relating to the character size, and virtual operation. Determining whether the character information violates a guideline when viewed from the position of the operator when the operator executes the information confirmation procedure, and determines and displays a defect in the character information expression. Any one of claim 2 to claim 4
The plant design support system described in (1).
【請求項13】 設計評価処理手段は、音声入出力手
段を設け、外部から入力される音声データの指示がプラ
ント設計内容の状況確認の場合、状況確認動作を行うと
ともに、確認結果を音声で出力することを特徴とする請
求項2ないし請求項4の何れか1つに記載するプラント
設計支援システム。
13. The design evaluation processing means is provided with a voice input / output means, and when a voice data instruction input from the outside is a status confirmation of plant design contents, performs a status confirmation operation and outputs a confirmation result by voice. The plant design support system according to any one of claims 2 to 4, wherein:
【請求項14】 請求項1ないし請求項4の何れか1
つに記載するプラント設計支援システムにおいて、 3次元CGを用いて表現されるプラント設計内容中のプ
ラント機器に対し、外部からの入力操作により前記プラ
ント機器を操作する手段を設け、仮想運転員と外部から
の入力操作とが並行して前記プラント機器の操作を実施
することを特徴とするプラント設計支援システム。
14. The method according to claim 1, wherein:
In the plant design support system described in (1), a means for operating the plant equipment by an external input operation is provided for the plant equipment in the plant design content expressed using three-dimensional CG, and a virtual operator and an external A plant design support system, wherein the operation of the plant equipment is performed in parallel with the input operation from the user.
【請求項15】 3次元CGを用いてプラント設計内
容を表現するプラント設計支援システムにおいて、 所定のプラント状況を再現可能なプラントシミュレータ
と、このプラントシミュレータを除く請求項1ないし請
求項3の何れか1つの構成要素をもつ複数の3次元CG
で表現可能な表示装置とをネットワークで接続し、各表
示装置には各操作者に対応した仮想運転員を設定し、対
応する入力装置からの指示に応じて仮想運転員の動作を
制御し、各表示装置には対応する仮想運転員の視野映像
を表示することを特徴とするプラント設計支援システム
15. A plant design support system for expressing a plant design content using three-dimensional CG, wherein a plant simulator capable of reproducing a predetermined plant situation and a plant simulator are excluded. Multiple 3D CG with one component
A display device that can be represented by is connected via a network, a virtual operator corresponding to each operator is set on each display device, and the operation of the virtual operator is controlled according to an instruction from the corresponding input device, A plant design support system characterized by displaying a visual image of a corresponding virtual operator on each display device.
JP13514698A 1998-05-18 1998-05-18 Plant design support system Pending JPH11328243A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13514698A JPH11328243A (en) 1998-05-18 1998-05-18 Plant design support system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13514698A JPH11328243A (en) 1998-05-18 1998-05-18 Plant design support system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11328243A true JPH11328243A (en) 1999-11-30

Family

ID=15144894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13514698A Pending JPH11328243A (en) 1998-05-18 1998-05-18 Plant design support system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11328243A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003100678A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Hitachi, Ltd. Facility production or its maintenance work support system and monitoring/operating system
JP2004054054A (en) * 2002-07-22 2004-02-19 Fujitsu Ltd Role-playing simulation program, role-playing simulation system, and role-playing simulation method
JP2005251180A (en) * 2004-02-03 2005-09-15 Hitachi Ltd Design support device and method with simulation function, and operation support device and method with simulation function
JP2007172312A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Fujitsu Ltd Equipment operability evaluation device, equipment operability evaluation method and equipment operability evaluation program
JP2007183792A (en) * 2006-01-06 2007-07-19 Fujitsu Ltd Equipment operability evaluation device, equipment operability evaluation method and equipment operability evaluation program
JP2014077896A (en) * 2012-10-11 2014-05-01 Mitsubishi Electric Corp Operation training simulator of nuclear power plant
WO2015029654A1 (en) * 2013-08-26 2015-03-05 Yokogawa Electric Corporation Computer-implemented operator training system and method of controlling the system
WO2018189849A1 (en) * 2017-04-13 2018-10-18 三菱電機株式会社 Plant design assistance system
JP2018205908A (en) * 2017-05-31 2018-12-27 株式会社東芝 Plant design apparatus, plant design method, and plant design program
US11380318B2 (en) 2017-08-18 2022-07-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Evaluation system, evaluation method, and program
JPWO2022162812A1 (en) * 2021-01-28 2022-08-04

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003100678A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Hitachi, Ltd. Facility production or its maintenance work support system and monitoring/operating system
JP2004054054A (en) * 2002-07-22 2004-02-19 Fujitsu Ltd Role-playing simulation program, role-playing simulation system, and role-playing simulation method
US7228260B2 (en) 2002-07-22 2007-06-05 Fujitsu Limited Role-playing simulation apparatus and method, and computer product
JP4652072B2 (en) * 2004-02-03 2011-03-16 株式会社日立製作所 Design support apparatus and method with simulation function, and operation support apparatus and method with simulation function
JP2005251180A (en) * 2004-02-03 2005-09-15 Hitachi Ltd Design support device and method with simulation function, and operation support device and method with simulation function
JP4745818B2 (en) * 2005-12-22 2011-08-10 富士通株式会社 Device operability evaluation apparatus, device operability evaluation method, and device operability evaluation program
JP2007172312A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Fujitsu Ltd Equipment operability evaluation device, equipment operability evaluation method and equipment operability evaluation program
JP2007183792A (en) * 2006-01-06 2007-07-19 Fujitsu Ltd Equipment operability evaluation device, equipment operability evaluation method and equipment operability evaluation program
JP4745831B2 (en) * 2006-01-06 2011-08-10 富士通株式会社 Device operability evaluation apparatus, device operability evaluation method, and device operability evaluation program
JP2014077896A (en) * 2012-10-11 2014-05-01 Mitsubishi Electric Corp Operation training simulator of nuclear power plant
WO2015029654A1 (en) * 2013-08-26 2015-03-05 Yokogawa Electric Corporation Computer-implemented operator training system and method of controlling the system
WO2018189849A1 (en) * 2017-04-13 2018-10-18 三菱電機株式会社 Plant design assistance system
JPWO2018189849A1 (en) * 2017-04-13 2019-11-07 三菱電機株式会社 Plant design support system
JP2018205908A (en) * 2017-05-31 2018-12-27 株式会社東芝 Plant design apparatus, plant design method, and plant design program
US11380318B2 (en) 2017-08-18 2022-07-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Evaluation system, evaluation method, and program
JPWO2022162812A1 (en) * 2021-01-28 2022-08-04
WO2022162812A1 (en) * 2021-01-28 2022-08-04 三菱電機株式会社 Display system, virtual space providing device, and display method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120122062A1 (en) Reconfigurable platform management apparatus for virtual reality-based training simulator
Adam Virtual reality is for real
KR101262848B1 (en) Apparatus of reconfigurable platform for virtual reality based training simulator
US5590268A (en) System and method for evaluating a workspace represented by a three-dimensional model
Webel et al. Design criteria for AR-based training of maintenance and assembly tasks
WO1997013207A1 (en) Interactive theater and feature presentation system
US9472119B2 (en) Computer-implemented operator training system and method of controlling the system
JP3391648B2 (en) Equipment operability evaluation support device
JPH11328243A (en) Plant design support system
JPWO2019230852A1 (en) Information processing equipment, information processing methods, and programs
JP2022022664A (en) Education assisting system, method and program
JP3310086B2 (en) Work environment evaluation device and work environment evaluation method
Hu et al. The effects of delayed interaction cues in virtual reality training
Nesamalar et al. An introduction to virtual reality techniques and its applications
KOTEK et al. Testing human errors in virtual reality training
JPH0736359A (en) Plant simulator device, and screen display method of plant simulation
JPH1039735A (en) Engine room simulator
Higgins et al. Head Pose as a Proxy for Gaze in Virtual Reality
Su et al. Online Visual Communication and Scene Reconstruction of Cruise Travel under the Background of Virtual Reality
JPH06314318A (en) Method and device for supporting design of control panel
Cannavò Interfaces for human-centered production and use of computer graphics assets.
Adam Towards more realism: Improving immersion of a virtual human-robot working cell and discussing the comparability with its real-world representation
CN117369649B (en) Virtual reality interaction system and method based on proprioception
Tak et al. Work-in-Progress—Designing Evaluation Modules in the VR-based Simulation for Learners with Intellectual Disabilities
Haltner et al. A Comparative Evaluation of AR Embodiments vs. Videos and Figures for Learning Bead Weaving