JP2017207670A - プラントの操作評価装置、その操作評価システム、及びその操作評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラントの操作評価装置、その操作評価システム、及びその操作評価方法において、訓練者等の運転者によるプラントの操作を定量的に評価すること。【解決手段】本実施形態に係るプラントの操作評価装置は、センサ２１によって検知された動作データに含まれる動作成分から特徴量を示す第１の特徴量データを算出する算出部６３と、前記第１の特徴量データを、予め登録された第２の特徴量データと比較することにより、前記センサ２１が装着された運転者による操作を評価する評価部６４と、を有する。【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、プラントの操作評価装置、その操作評価システム、及びその操作評価方法に関する。

一般に原子力発電プラント等の実機プラントの規模は巨大であり、実機プラントの動作を制御する場合、技能訓練を受ける訓練者は、中央制御室に設けられた監視制御盤を操作する。しかし、技能訓練のために実機プラントを操作させるわけにはいかない。よって、技能訓練のために、訓練用のシミュレータシステムが用いられる場合がある。

訓練用のシミュレータシステムは、実機プラントを仮想的に構築したシステムであり、実機プラントの動作を模擬するシステムである。訓練用のシミュレータシステムを訓練者が操作することにより、実機プラント同様の挙動を確認することができる。訓練用のシミュレータシステムでは、ＧＵＩ（Graphical User Interface）が多く用いられており、ＦＤ（Flat Display）上に監視表示されているプラント内の各種機器を簡単に操作することができる。

訓練用のシミュレータシステムにおいて、訓練者による操作が評価される。しかし、従来技術における訓練者による操作の評価方法は、第三者である指導者のチェックシートによるものが主流であり、その技術が確立されていない。第三者のチェック技能のばらつきによる評価のばらつきも見られる。

特に、原子力発電プラントにおいては、シビアアクシデントに対応できるように訓練された運転者を育成する必要がある。そのため、訓練用のシミュレータシステムにおいて、緊急時における訓練者の本能的な操作と、知識に基づいた操作との相関性等を定量化する評価方法が望まれる。

なお、操作を評価する従来技術として、加速度センサを車体に装着して急停止等により運転者の運転技量を評価する技術がある。

特開平５−１９６６３２号公報

しかしながら、訓練用のシミュレータシステムにおいて、訓練者の操作を定量的に評価する技術は存在しない。

本発明が解決しようとする課題は、訓練者等の運転者によるプラントの操作を定量的に評価できるプラントの操作評価装置、その操作評価システム、及びその操作評価方法を提供することにある。

本実施形態に係るプラントの操作評価装置は、センサによって検知された動作データに含まれる動作成分から特徴量を示す第１の特徴量データを算出する算出部と、前記第１の特徴量データを、予め登録された第２の特徴量データと比較することにより、前記センサが装着された運転者による操作を評価する評価部と、を有する。

本発明によると、訓練者等の運転者によるプラントの操作を定量的に評価できる。

第１の実施形態に係るプラントの操作評価システムの使用態様を示す概念図。 第１の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図。 予め登録される熟練者特徴量データの一例を示す図。 第１の実施形態に係るプラントの操作評価システムの動作を示すフローチャート。 訓練者特徴量データの一例を示す図。 第２の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図。 蓄積データの一例を示す図。 第２の実施形態に係るプラントの操作評価システムの動作を示すフローチャート。 第３の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図。 第３の実施形態に係るプラントの操作評価システムの動作を示すフローチャート。 第４の実施形態に係るプラントの操作評価システムの使用態様を示す概念図。 第４の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図。 第４の実施形態に係るプラントの操作評価システムの動作を示すフローチャート。

本実施形態に係るプラントの操作評価装置、その操作評価システム、及びその操作評価方法について、添付図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るプラントの操作評価システムの使用態様を示す概念図である。図２は、第１の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図である。

図１及び図２は、第１の実施形態に係るプラントの操作評価システム１を示す。操作評価システム１は、データ収集装置２、第１の実施形態に係る操作評価装置３、及び仮想操作盤４を備える。

データ収集装置２は、センサ２１及び通信制御装置２２を備える。センサ２１は、２種類のセンサを組み合わせた６軸センサ（加速度／角速度センサが各３軸）であり、センサ２１の動作を６軸の動作データとして検知する。動作データとは、センサ２１の変位及び回転等の動作を表す時系列データである。センサ２１の加速度センサは、動作データの１つとして、互いに直交する３軸（Ｘ、Ｙ、及びＺ軸）の加速度データ（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）を検知する。加速度データの低周波成分は重力の力であり、高周波成分は加速度センサの移動量を示す。

センサ２１の角速度センサは、ジャイロセンサとも呼ばれ、動作データの１つとして、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の周りの角速度データ（Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）を検知する。角速度データの低周波成分はオフセット値（一定の値）であり、高周波成分はセンサの回転量を示す。

通信制御装置２２は、センサ２１によって収集された動作データを、無線又は有線通信を介して操作評価装置３に送信する。通信制御装置２２は、操作評価装置３の通信制御装置３４と、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やBluetooth（登録商標）等の無線通信や、有線ＬＡＮ等の有線通信によって動作データを送信する。

データ収集装置２は、一定の操作技量を有する熟練者や、技能訓練を受ける訓練者等の運転者に装着される。例えば、データ収集装置２は、運転者への装着性と運転者の負担を軽減とのために、訓練用のシミュレータシステムを操作する運転者の利き腕の手首に装着されることが望ましい。操作評価システム１は、訓練者の動作データに基づく特徴量を示す特徴量データ（以下、「訓練者特徴量データ」という。）を、熟練者の動作データに基づく特徴量を示す特徴量データ（以下、「熟練者特徴量データ」という。）と比較することで、訓練者の操作を定量的に評価するものである。特徴量データとは、動作データに基づく、周波数のピーク、動線、加速度の振幅、及び角速度の振幅等の要素に対応する値である。

操作評価装置３は、ＰＣ（Personal Compute）やタブレット端末等、一般的なコンピュータと同等の構成を備える。すなわち、操作評価装置３は、処理回路３１、記憶装置３２、入力装置３３、及びディスプレイ３４を備える。以下、操作評価装置３が、ＰＣである場合について説明する。

処理回路３１は、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processor Unit）の他、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び、プログラマブル論理デバイス等の処理回路を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の回路が挙げられる。

また、処理回路３１は、単一の処理回路によって構成されてもよいし、複数の処理回路を組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、記憶装置３２がプログラムのエレメントをそれぞれ記憶する複数のメモリを含み、複数のメモリが複数の処理回路に対してそれぞれ設けられる。又は、記憶装置３２がプログラムを記憶する１のメモリを含み、１のメモリが複数の処理回路に対して設けられる。

記憶装置３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、及び光ディスク等である。記憶装置３２は、ＵＳＢ（Universal Serial bus）メモリ及びＤＶＤ（Digital Video Disk）等の可搬型メディアを備えてもよい。記憶装置３２は、処理回路３１において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）等も含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。記憶装置３２は、熟練者特徴量データを記憶することができる。また、ＯＳに、第三者である指導者に対するディスプレイ３４への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置３３によって行うことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を含めることもできる。

図３は、予め登録される熟練者特徴量データの一例を示す図である。

図３に示すように、熟練者特徴量データは、仮想的に作り出されるプラントの仮想状態ごとに、かつ、特徴量の項目ごとに定められる。プラントの仮想状態は、プラントで想定される種々のアクシデント等の状態に相当し、プラントの仮想状態ごとに仮想操作盤４の操作手順が規定されている。プラント仮想状態「Ｎｏ．１」において、プラント仮想状態「Ｎｏ．１」における仮想操作盤４の操作手順に従って予め熟練者が仮想操作盤４の操作を行う。その際、熟練者に装着されたデータ収集装置２から送信された動作データに基づいて、特徴量の項目ごとにその値として、熟練者特徴量データが算出される。

特徴量の項目は、周波数のピークと、動線と、加速度の振幅と、角速度の振幅とのうち少なくとも１個を含む。周波数のピークは、仮想操作盤４の操作手順に従った熟練者の一連の動作において収集された加速度データ及び角速度データのそれぞれにおける周波数のピークである。動線は、仮想操作盤４の操作手順に従った熟練者の一連の動作において収集された加速度データに基づくデータ収集装置２の軌跡に基づく移動量及び移動範囲等である。加速度の振幅は、仮想操作盤４の操作手順に従った熟練者の一連の動作において収集された加速度データの振幅である。角速度の振幅は、仮想操作盤４の操作手順に従った熟練者の一連の動作において収集された角速度データの振幅である。

例えば、プラントの仮想状態である「Ｎｏ．１」において、周波数のピークに相当する熟練者特徴量データは、ａ１以上かつａ２以下（ａ１，ａ２はそれぞれ数値）である。熟練者特徴量データは、１人の熟練者の動作データに基づく特徴量から求められてもよいし、複数人の熟練者の動作データに基づく特徴量の代表値（平均値等）から求められてもよい。

図１及び図２の説明に戻って、入力装置３３は、指導者によって操作が可能なポインティングデバイス（マウス等）やキーボード等である。指導者により入力装置３３が操作されると、入力装置３３はその操作に応じた入力信号を生成して処理回路３１に出力する。なお、操作評価装置３は、入力装置３３がディスプレイ３４と一体に構成されたタッチパネルを備えてもよい。

ディスプレイ３４は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、及び有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等の表示デバイスである。

ここで、処理回路３１がプログラムを実行することによって、操作評価装置３は、周波数分析部６１、抽出部６２、算出部６３、評価部６４、及び報知部６５として機能する。なお、操作評価装置３がプログラムを実行することによって部６１〜６５として機能する場合について説明するが、操作評価装置３は、部６１〜６５の一部又は全部をデジタル回路として備えるものであってもよい。

周波数分析部６１は、通信制御装置３４を介してデータ収集装置２から送信された訓練者に係る動作データに対してフーリエ変換処理を行い、カットオフ周波数を設定する機能を有する。

抽出部６２は、周波数分析部６１によって得られた周波数データに対して、周波数分析部６１によって設定されたカットオフ周波数にてフィルタ処理を行うことで、訓練者に係る動作データから、三次元的なスライド動及び回転動等の主要な動作成分を抽出する機能を有する。

算出部６３は、抽出部６２によって抽出された訓練者に係る動作データのうち主要な動作成分から訓練者特徴量データを算出する機能を有する。訓練者特徴量データは、特徴量の項目ごとに算出される。

評価部６４は、算出部６３によって算出された訓練者特徴量データを、プラントの仮想状態に応じた熟練者特徴量データ（図３に図示）と比較することにより、訓練者による操作盤４の操作を評価する機能を有する。

報知部６５は、評価部６４による評価結果を指導者に報知する機能を有する。報知部６５は、評価部６４による評価結果を、ディスプレイ３４に表示させたり、スピーカから発声させたりする。

続いて、操作評価装置３の動作について、図２及び図４を用いて説明する。

図４は、第１の実施形態に係るプラントの操作評価システム１の動作を示すフローチャートである。

訓練者にデータ収集装置２が装着された後、周波数分析部６１は、入力装置３３からの指示に従って、複数のプラントの仮想状態から、所定の仮想状態を設定する（ステップＳＴ１）。ここでは、図３に示すプラントの仮想状態「Ｎｏ．１」が設定されるものとする。ステップＳＴ１によってプラントの仮想状態「Ｎｏ．１」が設定されると、周波数分析部６１は、プラントの操作評価を開始する（ステップＳＴ２）。ここで、プラントの操作評価は、データ収集装置２から逐次送信される動作データに基づいて逐次行われてもよいし、プラントの仮想状態「Ｎｏ．１」に係る操作が終了された時点で、１回行われるものであってもよい。後者の場合、動作データは、通信制御装置３４を介する必然性はなく、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の可搬型の記憶媒体を介して操作評価装置３に読み込まれる構成であってもよい。

ステップＳＴ２によってプラントの操作評価が開始されると、周波数分析部６１は、通信制御装置３４を介してデータ収集装置２から訓練者に係る動作データを取得し、動作データに対してフーリエ変換処理を行い、カットオフ周波数を設定する（ステップＳＴ３）。また、抽出部６２は、ステップＳＴ３によって得られた周波数データに対して、ステップＳＴ３によって設定されたカットオフ周波数にてフィルタ処理を行うことで、訓練者に係る動作データから、三次元的なスライド動及び回転動等の主要な動作成分を抽出する（ステップＳＴ４）。

算出部６３は、ステップＳＴ４によって抽出された訓練者に係る動作データのうち主要な動作成分から訓練者特徴量データを算出する（ステップＳＴ５）。評価部６４は、ステップＳＴ５によって算出された訓練者特徴量データを、プラントの仮想状態「Ｎｏ．１」に応じた熟練者特徴量データ（図３に図示）と比較することにより、訓練者による操作盤４の操作を評価する（ステップＳＴ６）。

図５は、訓練者特徴量データの一例を示す図である。

図５に示すように、訓練者特徴量データは、特徴量の項目ごとに得られる。プラントの仮想状態が「Ｎｏ．１」の場合、周波数のピークに相当する訓練者特徴量データである値「ｓ１」と、図３に示す周波数のピークに相当する熟練者特徴量データである「ａ１以上かつａ２以下」とが比較される。同様に、動線に相当する訓練者特徴量データである値「ｔ１」と、図３に示す動線に相当する熟練者特徴量データである「ｂ１以上かつｂ２以下」とが比較される。同様に、加速度の振幅に相当する訓練者特徴量データである値「ｕ１」と、図３に示す加速度の振幅に相当する熟練者特徴量データである「ｃ１以上かつｃ２以下」とが比較される。同様に、角速度の振幅に相当する訓練者特徴量データである値「ｖ１」と、図３に示す角速度の振幅に相当する熟練者特徴量データである「ｄ１以上かつｄ２以下」とが比較される。すなわち、熟練者特徴量データは、訓練者特徴量データに対する閾値として機能する。

図４の説明に戻って、評価部６４は、熟練者特徴量データを用いて、訓練者による操作の迷いや訓練者の集中力等を定量的に評価することができる。例えば、動線に相当する訓練者特徴量データが閾値より大きい場合や、加速度の振幅に相当する訓練者特徴量データが閾値より大きい場合や、角速度の振幅に相当する訓練者特徴量データが閾値より大きい場合等は、訓練者に操作上の迷いがあると評価できる。また、動線に相当する訓練者特徴量データが訓練者の閾値より大きく逸脱する場合に、訓練者に集中力がないと評価できる。

報知部６５は、ステップＳＴ６による評価結果を、ディスプレイ３４を介して指導者に表示し（ステップＳＴ７）、プラントの操作評価を終了する（ステップＳＴ８）。

プラントの操作評価システム１、操作評価装置３、及び操作評価方法によると、訓練者によるプラントの操作を定量的に評価できる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るプラントの操作評価システムの使用態様を示す概念図は、図１に示すプラントの操作評価システム１の使用態様を示す概念図と同等であるので説明を省略する。図６は、第２の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図である。

図６は、第２の実施形態に係るプラントの操作評価システム１Ａを示す。操作評価システム１Ａは、データ収集装置２、第２の実施形態に係る操作評価装置３Ａ、及び仮想操作盤４（図１に図示）を備える。

操作評価装置３Ａは、ＰＣやタブレット端末等、一般的なコンピュータと同等の構成を備える。すなわち、操作評価装置３Ａは、処理回路３１、記憶装置３２、入力装置３３、及びディスプレイ３４を備える。なお、図６において、図２に示す操作評価システム１の構成と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

記憶装置３２は、熟練者特徴量データの他、訓練者特徴量データを、訓練者特徴量データが算出された時間情報と共に記憶する。また、記憶装置３２は、訓練者特徴量データを、時間情報及び訓練者識別情報（ＩＤ等）と共に記憶することもできる。このように、記憶装置３２は、同一の訓練者識別情報に係る訓練者特徴量データを、蓄積データとして記憶することもできる。

図７は、蓄積データの一例を示す図である。

図７に示すように、蓄積データには、訓練者識別情報及び時間情報が付帯されている。

図６の説明に戻って、処理回路３１がプログラムを実行することによって、操作評価装置３Ａは、周波数分析部６１、抽出部６２、算出部６３Ａ、評価部６４Ａ、及び報知部６５として機能する。なお、操作評価装置３Ａがプログラムを実行することによって部６１〜６５として機能する場合について説明するが、操作評価装置３Ａは、部６１〜６５の一部又は全部をデジタル回路として備えるものであってもよい。

算出部６３Ａは、前述の算出部６３の機能に加え、訓練者特徴量データを、訓練者識別情報及び時間情報と共に記憶装置３２に記憶させる。これにより、記憶装置３２には、訓練者ごと、かつ、評価時間ごとに、蓄積データが蓄積される。

評価部６４Ａは、前述の評価部６４の機能に加え、所定の訓練者に関する蓄積データを記憶装置３２から取得し、所定の訓練者に関する訓練者特徴量データを時間情報に基づいて時系列的に配列する機能を有する。そして、評価部６４Ａは、配列結果により、訓練者による操作盤４の操作技能の向上、つまり、操作を評価する機能を有する。

続いて、操作評価装置３Ａの動作について、図６及び図８を用いて説明する。

図８は、第２の実施形態に係るプラントの操作評価システム１Ａの動作を示すフローチャートである。なお、図８において、図４に示す操作評価システム１の動作と同一ステップには同一符号を付して説明を省略する。

ステップＳＴ５の後、評価部６４Ａは、所定の訓練者に関する蓄積データを記憶装置３２から取得し、所定の訓練者に関する蓄積データを時系列的に配列する（ステップＳＴ９）。そして、評価部６４Ａは、ステップＳＴ５によって算出された訓練者特徴量データを、プラントの仮想状態「Ｎｏ．１」に応じた熟練者特徴量データ（図３に図示）と比較することにより、訓練者による操作盤４の操作を評価する（ステップＳＴ１０）。また、評価部６４Ａは、ステップＳＴ９によって時系列的に配列された蓄積データと、ステップＳＴ５によって算出された訓練者特徴量データとに基づいて、訓練者による操作盤４の操作技能の向上、つまり、訓練者による操作盤４の操作を評価する（ステップＳＴ１０）。

プラントの操作評価システム１Ａ、操作評価装置３Ａ、及び操作評価方法によると、訓練者によるプラントの操作を定量的に評価できる。また、プラントの操作評価システム１Ａ、操作評価装置３Ａ、及び操作評価方法によると、所定の訓練者について、操作盤４の操作技能の向上を評価できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係るプラントの操作評価システムの使用態様を示す概念図は、図１に示すプラントの操作評価システム１の使用態様を示す概念図と同等であるので説明を省略する。図９は、第３の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図である。

図９は、第３の実施形態に係るプラントの操作評価システム１Ｂを示す。操作評価システム１Ｂは、データ収集装置２、第３の実施形態に係る操作評価装置３Ｂ、及び仮想操作盤４を備える。

操作評価装置３Ｂは、ＰＣやタブレット端末等、一般的なコンピュータと同等の構成を備える。すなわち、操作評価装置３Ｂは、処理回路３１、記憶装置３２、入力装置３３、及びディスプレイ３４を備える。なお、図９において、図２に示す操作評価システム１の構成と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

処理回路３１がプログラムを実行することによって、操作評価装置３Ｂは、周波数分析部６１、抽出部６２、算出部６３、評価部６４Ｂ、報知部６５、及び動作分類部６６として機能する。なお、操作評価装置３Ｂがプログラムを実行することによって部６１〜６６として機能する場合について説明するが、操作評価装置３Ｂは、部６１〜６６の一部又は全部をデジタル回路として備えるものであってもよい。

動作分類部６６は、抽出部６２によって抽出された訓練者に係る動作データのうち主要な動作成分と、通信制御装置３４を介して仮想操作盤４から送信された操作ログデータとを連動させることで、当該動作成分を、特定の動作として分類する機能を有する。特定の動作としては、ボタン操作、鍵の回転操作、タッチパネル操作、及び動線（単なる移動）等が挙げられる。

評価部６４Ｂは、前述の評価部６４の機能に加え、動作分類部６６によって分類された特定の動作を操作手順と比較して操作ミスを検知し、その発生タイミングと発生回数とのうち少なくとも一方を算出する機能を有する。そして、評価部６４Ｂは、算出結果により操作を評価する機能を有する。

続いて、操作評価装置３Ｂの動作について、図９及び図１０を用いて説明する。

図１０は、第３の実施形態に係るプラントの操作評価システム１Ｂの動作を示すフローチャートである。なお、図１０において、図４に示す操作評価システム１の動作と同一ステップには同一符号を付して説明を省略する。

ステップＳＴ５の後、動作分類部６６は、ステップＳＴ４によって抽出された訓練者に係る動作データのうち主要な動作成分と、通信制御装置３４を介して仮想操作盤４から送信された操作ログデータとを連動させることで、当該動作成分を、特定の動作として分類する（ステップＳＴ１１）。評価部６４Ｂは、ステップＳＴ１１によって分類された特定の動作を操作手順と比較して操作ミスを検知し、その発生タイミングと発生回数とのうち少なくとも一方を算出する（ステップＳＴ１２）。

そして、評価部６４Ｂは、ステップＳＴ５によって算出された訓練者特徴量データを、プラントの仮想状態「Ｎｏ．１」に応じた熟練者特徴量データ（図３に図示）と比較することにより、訓練者による操作盤４の操作を評価する（ステップＳＴ１３）。また、評価部６４Ｂは、ステップＳＴ１２による算出結果に基づいて、訓練者による操作盤４の操作を評価する（ステップＳＴ１３）。

プラントの操作評価システム１Ｂ、操作評価装置３Ｂ、及び操作評価方法によると、訓練者によるプラントの操作を定量的に評価できる。また、プラントの操作評価システム１Ｂ、操作評価装置３Ｂ、及び操作評価方法によると、操作ミスの発生タイミング等を評価できる。

（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態に係るプラントの操作評価システムの使用態様を示す概念図である。図１２は、第４の実施形態に係るプラントの操作評価システムの構成を示す概略図である。

図１１及び図１２は、第４の実施形態に係るプラントの操作評価システム１Ｃを示す。操作評価システム１Ｃは、データ収集装置２、第４の実施形態に係る操作評価装置３Ｃ、仮想操作盤４、及びデータ収集装置５を備える。

データ収集装置５は、アイトラッカ５１及び通信制御装置５２を備える。アイトラッカ５１は、アイトラッカ５１を装着した訓練者の視線を示す視線データを検知する。視線データを用いたアイトラッキングでは、訓練者の視線がディスプレイ上等でどのように動いているか、つまり、視線の動きを追跡する。なお、アイトラッカ５１は、訓練者に装着される場合に限定されるものではなく、仮想操作盤４に装着され訓練者の視線を示す視線データを検知するように構成されてもよい。

通信制御装置５２は、アイトラッカ５１によって収集された視線データを、無線又は有線通信を介して操作評価装置３に送信する。通信制御装置５２は、通信制御装置２２と同様に、操作評価装置３の通信制御装置３４と、無線ＬＡＮやBluetooth（登録商標）等の無線通信や、有線ＬＡＮ等の有線通信によって視線データを送信する。

操作評価装置３Ｃは、ＰＣやタブレット端末等、一般的なコンピュータと同等の構成を備える。すなわち、操作評価装置３Ｃは、処理回路３１、記憶装置３２、入力装置３３、及びディスプレイ３４を備える。なお、図１２において、図２に示す操作評価システム１の構成と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

記憶装置３２は、熟練者特徴量データの他、熟練者に係る視線データを記憶する。視線データとは、視線の動きを表す時系列データである。

処理回路３１がプログラムを実行することによって、操作評価装置３Ｃは、周波数分析部６１、抽出部６２、算出部６３、評価部６４、報知部６５、及び視線比較部６７として機能する。なお、操作評価装置３Ｃがプログラムを実行することによって部６１〜６５，６７として機能する場合について説明するが、操作評価装置３Ｃは、部６１〜６５，６７の一部又は全部をデジタル回路として備えるものであってもよい。

視線比較部６７は、通信制御装置３４を介してデータ収集装置５から送信された訓練者に係る視線データを、予め記憶装置３２に記憶された熟練者に係る視線データと比較することで、訓練者の視線の、熟練者の視線との差異を提示する機能を有する。例えば、視線比較部６７は、熟練者に係る視線データの初期時相を訓練者に係る視線データの初期時相に合わせ、両データを同期させながらディスプレイ３４に表示させることができる。これにより、訓練者が自己の視線の、訓練者の視線との差異を視認することができ、訓練者に対して適切なアドバイスを提示できる。

また、例えば、視線比較部６７は、訓練者に係る視線データに基づく視線軌道と、熟練者に係る視線データに基づく視線軌道とをディスプレイ３４に表示させることができる。これにより、訓練者が自己の視線の、訓練者の視線との差異を視認することができ、訓練者に対して適切なアドバイスを提示できる。

続いて、操作評価装置３Ｃの動作について、図１２及び図１３を用いて説明する。

図１３は、第４の実施形態に係るプラントの操作評価システム１Ｃの動作を示すフローチャートである。なお、図１３において、図４に示す操作評価システム１の動作と同一ステップには同一符号を付して説明を省略する。

ステップＳＴ５の後に、視線比較部６７は、通信制御装置３４を介してデータ収集装置２から送信された視線データを、予め記憶装置３２に記憶された熟練者に係る視線データと比較することで、訓練者の視線の、熟練者の視線との差異を提示する（ステップＳＴ１４）。

なお、評価部６４は、訓練者に係る視線データに基づく視線のゆらぎと、熟練者に係る視線データに基づく視線のゆらぎとを比較することで、訓練者による操作の迷いや訓練者の集中力等を定量的に評価することもできる。

プラントの操作評価システム１Ｃ、操作評価装置３Ｃ、及び操作評価方法によると、訓練者によるプラントの操作を定量的に評価できる。また、プラントの操作評価システム１Ｃ、操作評価装置３Ｃ、及び操作評価方法によると、視線データに基づいて、訓練者に対して適切なアドバイスを提示できる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態に係るプラントの操作評価装置、その操作評価システム、及びその操作評価方法によれば、訓練者等の運転者によるプラントの操作を定量的に評価できる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、第２〜第４の実施形態に係るプラントの操作評価システム及びその操作評価方法の技術思想が任意に組み合わせられてもよい。

１〜１Ｃ…プラントの操作評価システム、２…データ収集装置、３〜３Ｂ…操作評価装置、４…仮想操作盤、５…データ収集装置、２１…センサ、３１…処理回路、３２…記憶装置、３３…入力装置、３４…ディスプレイ、６１…周波数分析部、６２…抽出部、６３，６３Ａ…算出部、６４〜６４Ｂ…評価部、６５…報知部、６６…動作分類部、６７…視線比較部。

Claims (12)

1. センサによって検知された動作データに含まれる動作成分から特徴量を示す第１の特徴量データを算出する算出部と、
   前記第１の特徴量データを、予め登録された第２の特徴量データと比較することにより、前記センサが装着された運転者による操作を評価する評価部と、
   を有するプラントの操作評価装置。
2. 前記算出部は、前記第１の特徴量データを時間情報と共に登録し、
   前記評価部は、登録された複数の第１の特徴量データを時間情報に基づいて配列することで、前記運転者の操作性の向上を評価する請求項１に記載のプラントの操作評価装置。
3. 加速度データ及び角速度データを動作データとして検知するセンサと、
   前記動作データに含まれる動作成分から特徴量を示す第１の特徴量データを算出する算出部と、
   前記第１の特徴量データを、予め登録された第２の特徴量データと比較することにより、前記センサが装着された運転者による操作を評価する評価部と、
   を有するプラントの操作評価システム。
4. 前記センサと、前記動作データを送信可能な送信部とを設けたデータ収集装置と、
   前記動作データを受信する受信部と、前記算出部と、前記評価部とを設けた操作評価装置と、
   を備えた請求項３に記載のプラントの操作評価システム。
5. 前記動作データを周波数分析し、カットオフ周波数を設定する周波数分析部と、
   前記カットオフ周波数にてフィルタ処理することで、前記動作データから前記動作成分を抽出する抽出部と、をさらに有し、
   前記算出部は、前記動作成分から前記第１の特徴量データを算出する請求項３又は４に記載のプラントの操作評価システム。
6. 前記第１及び第２の特徴量データは、特徴量の項目としての周波数のピーク、動線、加速度の振幅、及び角速度の振幅のうち少なくとも１個に対応する値である請求項３乃至５のうちいずれか一項に記載のプラントの操作評価システム。
7. 前記評価部は、前記周波数のピーク、前記動線、前記加速度の振幅、及び前記角速度の振幅のうち少なくとも１個に対応する値を用いて、前記運転者の迷い及び集中力を評価する請求項６に記載のプラントの操作評価システム。
8. 操作ログデータを発生する操作盤と、
   前記操作盤からの前記操作ログデータと連動し、前記動作成分を特定の動作として分類する動作分類部と、をさらに有し、
   前記評価部は、前記特定の動作を操作手順と比較して操作ミスを検知し、前記操作ミスの発生タイミングと発生回数とのうち少なくともいずれかを算出する請求項３乃至５のうちいずれか一項に記載のプラントの操作評価システム。
9. 前記評価部による評価結果を報知する報知部をさらに有する請求項３乃至５のうちいずれか一項に記載のプラントの操作評価システム。
10. 前記算出部は、前記第１の特徴量データを時間情報と共に登録し、
    前記評価部は、登録された複数の第１の特徴量データを時間情報に基づいて配列することで、前記運転者の操作性の向上を評価する請求項３乃至５のうちいずれか一項に記載のプラントの操作評価システム。
11. 第１の視線データを検知するアイトラッカと、
    前記第１の視線データと、予め登録された第２の視線データとの時相を同期させながら表示部に表示させる視線比較部と、
    をさらに有する請求項３乃至５のうちいずれか一項に記載のプラントの操作評価システム。
12. センサによって検知された、加速度データ及び角速度データからなる動作データに含まれる動作成分から特徴量を示す第１の特徴量データを算出し、
    前記第１の特徴量データを、予め登録された第２の特徴量データと比較することにより、前記センサが装着された運転者による操作を評価するプラントの操作評価方法。

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