JP2012108183A - 運転訓練支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シミュレータを用いて運転員の訓練を行う場合に、運転操作の遅れを自動的に検出できるようにした運転訓練支援装置を得る。
【解決手段】シミュレータ用計算機２を用いて運転員の訓練を支援する運転訓練支援装置は、運転員がシミュレータ用計算機２を用いて運転操作を行うためのマンマシン装置１と、インストラクタが入力を行うためのインストラクタコンソール３と、運転員の運転操作を評価する訓練評価装置４とを備え、訓練評価装置４は、各運転操作の規定時間を定めた操作規定時間６を含む標準の運転操作の手順を定めた標準手順５と、運転員がマンマシン装置１を用いて運転操作を行ったとき、運転員の操作時間を操作規定時間６と比較し、この比較の結果、運転員の操作時間が操作規定時間６を超えた場合に、操作履歴にエラーを付ける規定時間チェック手段７とを有するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、運転員がプラントの監視及び操作を的確に行えるようにするために、シミュレータを用いて運転員の訓練を支援する運転訓練支援装置に関するものである。

従来の運転員の訓練を支援するものとしては、運転訓練シミュレータに係り、特に専任の指導者が不在の場合でも運転訓練が可能な技術がある（例えば、特許文献１）。
また、訓練しながら模範運転との比較及び評価を下すことのできる技術がある（例えば、特許文献２）。

特開昭６２−１６５６８４号公報（第２〜５頁、図１） 特開昭５９−１０９９１２号公報（第２〜３頁、図１）

しかしながら、従来の運転訓練シミュレータは、専任の指導者が不在の場合でも手順の違いは検出できるが、運転操作の遅れの評価については、模範的な運転パターンと訓練の結果を同一の記録計上に並べ、操作１つ１つのタイミングが遅くないかどうかを比較していく必要があり、手間が掛かるという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、シミュレータを用いて運転員の訓練を行う場合に、運転操作の遅れを自動的に検出できるようにした運転訓練支援装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる運転訓練支援装置においては、シミュレータを用いて運転員の訓練を支援する運転訓練支援装置であって、運転操作の時間を規定する操作規定時間を格納した記憶装置、上記運転員がシミュレータにより運転操作を行うためのマンマシン装置、上記運転員が上記マンマシン装置を用いて上記運転操作を行ったとき、上記運転員の操作時間を上記操作規定時間と比較し、この比較の結果、上記運転員の操作時間が上記操作規定時間を超えた場合に、エラーとする規定時間チェック手段を有する訓練評価装置を備えたものである。

この発明は、以上説明したように、シミュレータを用いて運転員の訓練を支援する運転訓練支援装置であって、運転操作の時間を規定する操作規定時間を格納した記憶装置、上記運転員がシミュレータにより運転操作を行うためのマンマシン装置、上記運転員が上記マンマシン装置を用いて上記運転操作を行ったとき、上記運転員の操作時間を上記操作規定時間と比較し、この比較の結果、上記運転員の操作時間が上記操作規定時間を超えた場合に、エラーとする規定時間チェック手段を有する訓練評価装置を備えたので、運転操作の遅れを自動的に検出することができる。

この発明の実施の形態１による運転訓練支援装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による運転訓練支援装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態２による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３による運転訓練支援装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４による運転訓練支援装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態４による運転訓練支援装置の指差呼称ボタンを有する画面を示す図である。 この発明の実施の形態４による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５による運転訓練支援装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態５による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による運転訓練支援装置を示す構成図である。
図１において、マンマシン装置１は、訓練対象者が、シミュレータ計算機２を用いたプラントの運転操作を行う。シミュレータ計算機２は、マンマシン装置１での入力に応じて、プラントを模擬する。インストラクタコンソール３は、主に指導員が操作するために設けられている。
訓練評価装置４は、運転訓練の評価を行うものであり、操作履歴を保存するとともに、操作の手順に間違いがないかどうかを監視し、間違いがあれば、操作履歴にエラーをつけるようになっている。
この訓練評価装置４は、標準手順５と、規定時間チェック手段７を有する。
標準手順５は、記憶装置に格納され、標準の運転操作の手順を定めたもので、操作規定時間６を含む。操作規定時間６は、各運転操作の規定時間をもっている。規定時間チェック手段７は、各運転操作の時間が、操作規定時間６を越えたかどうかをチェックし、超えたときに操作履歴にエラーを付けるものである。
マンマシン装置１とインストラクタコンソール３と訓練評価装置４とは、それぞれ表示手段１０１、３０１、４０１と、入力処理装置１０２、３０２、４０２とを有している。

図２は、この発明の実施の形態１による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。

次に、動作について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
図２において、運転員の訓練が開始される（Ｓｔｅｐ１：以下ＳＴと略す）。インストラクタコンソール３を用いて訓練の状態、条件を設定する（ＳＴ２）。この状態、条件の設定は、自主学習の場合は、訓練を受ける運転員が自分で行い、専任のインストラクタがいる場合は、インストラクタが行う。
次に、模擬された状態に応じて、運転員がマンマシン装置１を用いて運転操作を行う（ＳＴ３）。運転員が行った運転操作に対して、訓練評価装置４が標準手順５に従い、運転員の操作手順が正しいかどうかをチェックする（ＳＴ４）。
運転員が行った運転操作が正しくても、規定時間チェック手段７により、操作規定時間６内に運転操作が行われたかどうかをチェックし、操作規定時間６をオーバーした場合は、操作履歴の該当箇所にエラーをつける（ＳＴ５）。
ＳＴ３からＳＴ５を訓練終了まで繰り返す（ＳＴ６）。
訓練終了時、訓練評価装置４を用いて操作履歴を確認し、エラーの操作を確認する（ＳＴ７）。

従来の訓練評価装置では運転員の操作手順の間違いは検出できても、状態変化を伴わない、単純な操作時間の遅れは検出できないという問題があったが、実施の形態１によれば、単純な操作時間の遅れでも検出でき、運転員へ運転操作の遅れを指摘可能になるという効果を有する。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図に基づいて説明する。
図３は、この発明の実施の形態２による運転訓練支援装置を示す構成図である。
図３において、１〜７、１０１、１０２、３０１、３０２、４０１、４０２は図１におけるものと同一のものである。図３では、インストラクタコンソール３に、倍速、４倍速、８倍速・・・・等のシミュレーション速度切替機能１１を設け、訓練評価装置４に、操作規定時間６と比較される運転時間を、シミュレーション時間とするか実時間とするかを切替えるシミュレーション時間／実時間切替機能１２（シミュレーション時間／実時間切替手段）を設けている。

図４は、この発明の実施の形態２による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。

次に、動作について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
図４において、運転員の訓練が開始される（ＳＴ１１）。インストラクタコンソール３を用いて訓練の状態、条件を設定する（ＳＴ１２）。この状態、条件の設定は、自主学習の場合は、訓練を受ける運転員が自分で行い、専任のインストラクタがいる場合は、インストラクタが行う。
次に、シミュレーション速度を設定する（ＳＴ１３）。このシミュレーション速度の設定は、訓練を効果的に実行するために、シミュレーション速度を１／２、２倍速、４倍速、８倍速に上げたり、下げたりすることができる。

次に、訓練を模擬された状態に応じて、運転員がマンマシン装置１を用いて運転操作を行う（ＳＴ１４）。運転員が行った運転操作に対して、訓練評価装置４が標準手順５に従い、運転員の操作手順が正しいかどうかをチェックする（ＳＴ１５）。
運転員が行った運転操作が正しくても、操作規定時間６内に運転操作が行われたかどうかをチェックし、操作規定時間６をオーバーした場合は、操作履歴の該当箇所にエラーをつける（ＳＴ１６）。このチェックは、訓練評価装置４のシミュレーション時間／実時間切替機能１２を用いて、操作規定時間６と比較される運転時間を、シミュレーション時間と実時間のどちらかに切替えて行う。
次に、ＳＴ１４からＳＴ１６を訓練終了まで繰り返す（ＳＴ１７）。訓練終了時、訓練評価装置４を用いて操作履歴を確認し、エラーの操作を確認する（ＳＴ１８）。

実施の形態２によれば、従来、シミュレーション時間で行っていた操作規定時間内かどうかのチェックが実時間でできるようになる。
これにより、早いシミュレーション時間で訓練を行っても操作規定時間のチェックが正しく実行可能になるという効果を有する。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図に基づいて説明する。
図５は、この発明の実施の形態３による運転訓練支援装置を示す構成図である。
図５において、１〜７、１０１、１０２、３０１、３０２、４０１、４０２は図１におけるものと同一のものである。操作エラーカウンタ手段２１は、訓練評価装置４に設けられ、操作規定時間６内に終わらなかった運転操作のエラーの数を操作機（マンマシン装置）毎にカウントする。

図６は、この発明の実施の形態３による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。

次に、動作について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
図６において、運転員の訓練が開始される（ＳＴ２１）。インストラクタコンソール３を用いて訓練の状態、条件を設定する（ＳＴ２２）。この状態、条件の設定は、自主学習の場合は、訓練を受ける運転員が自分で行い、専任のインストラクタがいる場合は、インストラクタが行う。
次に、模擬された状態に応じて、運転員がマンマシン装置１を用いて操作を行う（ＳＴ２３）。運転員が行った運転操作に対して、訓練評価装置４が標準手順５に従い、運転員の操作手順が正しいかどうかをチェックする（ＳＴ２４）。
運転員が行った運転操作が正しくても、操作規定時間６内に運転操作が行われたかどうかをチェックし、操作規定時間６をオーバーした場合は、操作履歴の該当箇所にエラーをつける（ＳＴ２５）。
操作機毎にエラーの数をカウントする（ＳＴ２６）。
ＳＴ２３からＳＴ２６を訓練終了まで繰り返す（ＳＴ２７）。訓練終了時、訓練評価装置４を用いて、操作履歴を確認し、エラーの操作を確認する（ＳＴ２８）。

実施の形態３によれば、操作機毎にエラーの数をカウントするため、特定の操作機で操作規定時間のオーバーが発生しているのか、操作機に関係なく、全ての操作機で発生しているのかを解析し、運転員が特定の操作機の操作が苦手といった運転員の特徴を明らかにできるという効果を有する。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図に基づいて説明する。
図７は、この発明の実施の形態４による運転訓練支援装置を示す構成図である。
図７において、１〜５、１０１、１０２、３０１、３０２、４０１、４０２は図１におけるものと同一のものである。図７では、マンマシン装置１の入力処理装置１０２に、指差呼称をシミュレータに認識させる指差呼称ボタン３１を設けている。

図８は、この発明の実施の形態４による運転訓練支援装置の指差呼称ボタンを有する画面を示す図である。
図８において、マンマシン装置１の画面７１の右下に指差呼称ボタン３１が設けられている。この指差呼称ボタン３１は、マンマシン装置１のキーボードのファンクションキーに割り付けてもよい。指差呼称ボタン３１を押して、呼称すべき機器をマウス等でクリックすると、指差呼称を行ったことになる。

図９は、この発明の実施の形態４による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。

次に、動作について、図９のフローチャートに基づいて説明する。
図９において、運転員の訓練が開始される（ＳＴ３１）。インストラクタコンソール３を用いて訓練の状態、条件を設定する（ＳＴ３２）。この状態、条件の設定は、自主学習の場合は、訓練を受ける運転員が自分で行い、専任のインストラクタがいる場合は、インストラクタが行う。次に、模擬された状態に応じて、運転員がマンマシン装置１を用いて操作を行う（ＳＴ３３）。
指差呼称が必要な箇所で、指差呼称ボタン３１を用いて指差呼称を行う（ＳＴ３４）。通常の指差呼称は、機器を指差し、機器名と状態を声に出して言うが、声をシミュレータが認識できないため、指差呼称ボタン３１を先ず押し、該当機器をマウスでクリックすることにより、指差呼称の代用とする。
次に、運転員が行った運転操作、指差呼称に対して、訓練評価装置４が標準手順５に従い、運転員の手順が正しいかどうかをチェックする（ＳＴ３５）。エラーがあれば、操作履歴の該当箇所にエラーをつける。
ＳＴ３３からＳＴ３５を訓練終了まで繰り返す（ＳＴ３６）。訓練終了時、訓練評価装置４を用いて操作履歴を確認し、エラーの操作を確認する（ＳＴ３７）。

実施の形態４によれば、指差呼称ボタンをつけたことにより、指差呼称をシミュレータが認識し、操作手順の中に指差呼称を入れることができ、より実際の操作にあった訓練が可能となるという効果を有する。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図に基づいて説明する。
図１０は、この発明の実施の形態５による運転訓練支援装置を示す構成図である。
図１０において、１〜５、３１、１０１、１０２、３０１、３０２、４０１、４０２は図７におけるものと同一のものである。図１０の操作規定時間６は、各指差呼称の時間を規定した、指差呼称の規定時間を含んでいる。規定時間チェック手段７は、指差呼称の規定時間内に指差呼称が行われたかどうかをチェックし、指差呼称の規定時間をオーバーした場合は、操作履歴の該当箇所にエラーをつけるようになっている。

図１１は、この発明の実施の形態５による運転訓練支援装置の動作を示すフローチャートである。

次に、動作について、図１１のフローチャートに基づいて説明する。
図１１において、運転員の訓練が開始される（ＳＴ４１）。インストラクタコンソール３を用いて訓練の状態、条件を設定する（ＳＴ４２）。この状態、条件の設定は、自主学習の場合は、訓練を受ける運転員が自分で行い、専任のインストラクタがいる場合は、インストラクタが行う。次に、模擬された状態に応じて、運転員がマンマシン装置１を用いて運転操作を行う（ＳＴ４３）。
指差呼称が必要な箇所で、指差呼称ボタン３１を用いて、指差呼称を行う（ＳＴ４４）。通常の指差呼称は、機器を指差し、機器名と状態を声に出して言うが、声をシミュレータが認識できないため、指差呼称ボタン３１を先ず押し、該当機器をマウスでクリックすることにより、指差呼称の代用とする。

次に、運転員が行った運転操作、指差呼称に対して、訓練評価装置４が標準手順５に従い、運転員の手順が正しいかどうかをチェックする（ＳＴ４５）。運転員が行った指差呼称が正しくても、操作規定時間６の中の指差呼称の規定時間内に指差呼称が行われたかどうかをチェックし、指差呼称の規定時間をオーバーした場合は、操作履歴の該当箇所にエラーをつける（ＳＴ４６）。
ＳＴ４３からＳＴ４６を訓練終了まで繰り返す（ＳＴ４７）。訓練終了時、訓練評価装置４を用いて、操作履歴を確認し、エラーの指差呼称を確認する（ＳＴ４８）。

従来では、単純な指差呼称時間の遅れは検出できないという問題があったが、実施の形態５によれば、単純な指差呼称時間の遅れを検出でき、運転員へ指差呼称時間の遅れを指摘可能になるという効果を有する。

なお、実施の形態１〜実施の形態３、実施の形態５では、訓練評価装置４が標準手順５に従い、運転員の操作手順が正しいかどうかをチェックし、正しくなかったときの処理については説明しなかったが、この場合も操作履歴へエラーを付けるようにしてもよい。
また、この場合、操作時間が操作規定時間を超えたときのエラーや、指差呼称の時間が指差呼称の規定時間を超えたときのエラーと区別するようにしてもよい。

１ マンマシン装置
２ シミュレータ用計算機
３ インストラクタコンソール
４ 訓練評価装置
５ 標準手順
６ 操作規定時間
７ 規定時間チェック手段
１１ シミュレーション速度切替機能
１２ シミュレーション時間／実時間切替機能
２１ 操作エラーカウンタ手段
３１ 指差呼称ボタン
７１ 画面
１０１ 表示手段
１０２ 入力処理装置
３０１ 表示手段
３０２ 入力処理装置
４０１ 表示手段
４０２ 入力処理装置

Claims (5)

1. シミュレータを用いて運転員の訓練を支援する運転訓練支援装置であって、
   運転操作の時間を規定する操作規定時間を格納した記憶装置、
   上記運転員がシミュレータにより運転操作を行うためのマンマシン装置、
   上記運転員が上記マンマシン装置を用いて上記運転操作を行ったとき、上記運転員の操作時間を上記操作規定時間と比較し、この比較の結果、上記運転員の操作時間が上記操作規定時間を超えた場合に、エラーとする規定時間チェック手段を有する訓練評価装置を備えたことを特徴とする運転訓練支援装置。
2. 上記訓練評価装置は、上記規定時間チェック手段により上記操作規定時間と比較される上記運転員の操作時間を、シミュレーション時間及び実時間のいずれかに切替えるシミュレーション時間／実時間切替手段を有することを特徴とする請求項１記載の運転訓練支援装置。
3. 上記訓練評価装置は、上記エラーの発生回数を上記マンマシン装置ごとにカウントする操作エラーカウンタ手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の運転訓練支援装置。
4. 上記マンマシン装置は、指差呼称をシミュレータに認識させるための指差呼称ボタンを有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の運転訓練支援装置。
5. 上記操作規定時間には、指差呼称の規定時間が含まれ、
   上記規定時間チェック手段は、上記運転員の指差呼称時間と上記指差呼称の規定時間とを比較し、この比較の結果、上記運転員の指差呼称時間が上記指差呼称の規定時間を超えた場合に、エラーとすることを特徴とする請求項４記載の運転訓練支援装置。

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