JP3624086B2 - 機器操作訓練のためのシミュレーションシステムおよびシミュレーションプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

機器操作訓練のためのシミュレーションシステムおよびシミュレーションプログラムを記録した記録媒体 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器の状態を示す操作画面を見ながら機器操作の訓練を行うシミュレーションシステムおよびシミュレーションプログラムを記録した記録媒体に関する。
近年では、日常用の家電製品から大型の産業用機械まで、様々な分野における様々な要望に応えるために、機械の多様化、多機能化が進んでおり、また、多種多様な機械が自動化されて、特に生産現場などにおける省力化が図られている。このような機器のコンピュータ化が進むにつれて、多様化した機器の使用方法が複雑になり、多様な機能を使いこなすための新たな使用方法や技術が必要とされているため、機器操作シミュレーションによる訓練の重要性が高まっている。特に、ごく稀にしか発生しない事象、例えば、火災や事故などの重大事象に迅速かつ正確に対処する訓練を行うシミュレーションシステムが必要とされている。
【0002】
【従来の技術】
従来は、重大な事象が発生した場合への対策としては、仮に重大事象が発生した場合を想定して模擬的に行動することによる訓練や軽微な事象を重大事象と置き換えて対処する訓練などが行われていた。
また、特に甚大な被害をもたらす事象について予め検討し、それぞれの事象をシミュレーション装置によって再現することにより、該当する事象に対処するための機器操作訓練を行う場合も多い。
【0003】
図5に、従来の機器操作訓練用のシミュレーション装置の構成例を示す。
図5において、シミュレーション装置のディスク装置401には、後述するシミュレーションシナリオが格納されており、プロセッサ402は、このシミュレーションシナリオに従って、表示制御部403を介してCRTディスプレイ装置404(但し、図5においては符号CRTで示す)に指定された画像を表示するとともに、音声出力部405を介して指定された音声を出力し、また、操作入力部406を介して、操作者による操作を示す入力を受け付ける構成となっている。
【0004】
ここで、シミュレーションシナリオ(以下、シナリオと略称する)とは、例えば、予め検討された事象が発生したことを想定し、この事象に対応するための一連の機器操作について、訓練の手順を示すプログラムおよび操作時の機器の状況を示す状況表示画面や操作者に対する設問を示す設問表示画面などのデータからなるものである。
【0005】
したがって、従来のシミュレーション装置における訓練は、シナリオで指定された手順に従って、プロセッサ402がCRTディスプレイ装置404に状況表示画面や設問表示画面を表示し、これに応じて操作者が操作入力部406を操作したときに、この操作が正しいか否かをプロセッサ402がシナリオに基づいて判定し、シナリオによって予め決められた反応を操作者に返すことにより、一連の操作の習熟を図るものであった。
【0006】
従来のシミュレーション装置は、シナリオを変更しないことを前提として、固定的なシナリオを再生するものであるので、操作者の習熟度は、単純にシミュレーション装置による訓練を行った回数で計られる場合が多い。
また、従来のシミュレーション装置には、操作感覚を重視して、実際の機器の操作部に相当する形状の操作入力部406が備えられる場合が多いが、シミュレーション装置自体は、実際の機器とは全く別物であり、例えば、パーソナルコンピュータと、上述したような操作入力部406とを組み合わせたものである場合が多い。
【0007】
このため、従来のシナリオにおいては、操作の当否に応じた反応として、パソコンなどで簡単に扱うことができる単純な合図音の出力やメッセージの表示を指示する場合が多く、これに応じて、プロセッサ402により、音声出力部405を介してチャイムやビープ音などが出力され、表示制御部403を介して指定されたメッセージが表示されていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のシミュレーション装置は、シナリオが変更されないことを前提として、このシナリオで想定された事象を忠実に再現するために必要な機能のみを限定的に備えたものである場合が多く、あくまでも限定された事象を再現するものであった。したがって、従来のシミュレーション装置では、機器が稼働している場合に起こり得る全ての事象に対応することはできなかった。
【0009】
また、このようなシミュレーション装置を用いて、限定された事象に対処する操作を繰り返し訓練することにより、個々の操作の意味や役割にかかわらず、操作者が操作手順そのものを単純に覚え込んでしまい、訓練が形骸化してしまうおそれもある。
つまり、訓練をこなした回数がそのまま習熟度の向上に結びつかない場合もあり、このために、従来のシミュレーション装置を用いた場合には、訓練による操作者の習熟度を正当に評価することが難しかった。
【0010】
また一方、シミュレーション装置自体は、実際に操作する機器とは全く別物であるため、訓練の操作環境と実際の操作環境との間には大きな隔たりがある。
例えば、実際の機器においては、それぞれの出力に与えられた優先度や必要性に応じた出力手段が用いられており、例えば、障害の発生は緊急度を重視して音声メッセージで操作者に通知する一方、センサによる計測値は記録性を重視してプリンタに出力したりしている。
【0011】
しかしながら、従来のシミュレーション装置においては、機器からの応答を操作者に伝える出力手段が貧弱であり、全ての情報を画面に表示する場合が多く、実際の機器においては重要な情報出力手段となっているにもかかわらず、音声メッセージを再生するものはなかった。
このように、機器と操作者との間のマンマシンインタフェースを含む操作環境が実際の機器と乖離していることが、重大事象の発生の際に、必要な情報の見落としに繋がる場合も考えられ、訓練の成果が発揮されない原因となる可能性もある。
【0012】
本発明は、機器操作の習熟度の向上に有効な訓練環境を実現するシミュレーションシステムおよびシミュレーションプログラムを記録した記憶媒体を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
図1は、本発明の原理ブロック図である。
【0014】
請求項1の発明は、機器に備えられた動作部品それぞれを機器制御手段101によって監視して、各動作部品に関する機器状態情報を機器情報保持手段102に保持するとともに各動作部品の動作を制御し、表示手段103、音声出力手段104および印字出力手段105を介して機器状態情報および操作のために必要な操作支援情報を出力する構成の機器の操作訓練を行うシミュレーションシステムにおいて、再現しようとする事象にかかわる各動作部品の動作状態として設定すべき機器状態情報を含む状態設定情報および機器状態情報の設定手順を記述するシミュレーションシナリオを格納するシナリオ格納手段111と、機器情報保持手段102と同一の形式でシミュレーション訓練中における各動作部品に対応する機器状態情報を保持する訓練情報保持手段112と、シミュレーションシナリオに記述された状態設定情報および設定手順に基づいて、訓練情報保持手段112に保持された該当する動作部品の機器状態情報を更新する状態更新手段113と、操作支援情報の出力を指示する出力指示に応じて、訓練情報保持手段112内の該当する機器状態情報を表示手段103あるいは音声出力手段104あるいは印字出力手段105に送出し、操作支援情報の出力処理に供する出力制御手段114とを備えたことを特徴とする。
【0015】
請求項1の発明は、機器制御手段101が管理する機器情報保持手段102と同等の訓練情報保持手段112を用意し、シナリオ格納手段111に格納されたシミュレーションシナリオに基づいて、状態更新手段112が動作することにより、機器に備えられた動作部品それぞれについて、全く自由な動作状態を仮想的に設定することが可能である。
【0016】
したがって、シナリオ格納手段111に格納するシミュレーションシナリオにおいて、状態設定情報によって動作状態を設定する動作部品の組み合わせや設定の内容を変更することにより、自由自在に機器操作において起こりうる事象を再現することができる。
【0017】
また、出力指示に応じて、出力制御手段114が、表示手段103、音声出力手段104および印字出力手段105を利用して操作支援情報を出力する構成とすることにより、操作者が操作支援情報を受け取る環境を現実の機器操作における環境と同等とすることができる。
請求項2の発明は、請求項1に記載のシミュレーションシステムにおいて、シミュレーションシナリオに記述する状態設定情報は、設定対象の動作部品の特徴を表す特徴情報と、この動作部品が再現しようとする事象において果たす役割を示すモード情報とを含むことを特徴とする。
【0018】
請求項2の発明は、特徴情報とモード情報とを取り入れることにより、動作部品それぞれについて、きめ細かく機器状態情報を設定することが可能となり、より精密に事象を再現することができる。
請求項3の発明は、請求項1に記載のシミュレーションシステムにおいて、表示手段103は、現実の機器操作のために必要な操作支援情報に含まれる少なくとも一つの表示画面情報を保持する画面情報保持手段106を備え、指定された表示画面情報に基づいて表示処理を行う構成であり、音声出力手段104は、現実の機器操作のために必要な操作支援情報に含まれる少なくとも一つの音声メッセージを保持する音声情報保持手段107を備え、指定された音声メッセージの再生を行う構成であり、印字出力手段105は、現実の機器操作のために必要な操作支援情報に含まれる少なくとも一つの印字メッセージを保持する印字情報保持手段108を備え、指定された印字メッセージの印字出力処理を行う構成であり、出力制御手段114は、表示画面情報あるいは音声メッセージあるいは印字メッセージを指定することにより、表示手段103、音声出力手段104および印字出力手段105の動作を制御する構成であることを特徴とする。
【0019】
請求項3の発明は、出力制御手段114が操作支援情報を出力する際に、画面情報保持手段106、音声情報保持手段107および印字情報保持手段108を利用することにより、現実に機器を操作する際に操作者に提供される操作支援情報とまさに同等の操作支援情報を提供することができる。
【0020】
請求項4の発明は、請求項1に記載のシミュレーションシステムにおいて、シミュレーション訓練中に操作者に設問を提示するとともに解答の入力を受け付けるための設問画面を保持する設問画面保持手段115と、シミュレーションシナリオに含まれる設問指示に基づいて、設問画面保持手段115から該当する設問画面を読み出して表示手段103の処理に供する設問処理手段116と、操作者によって入力された回答と設問指示で指定された正解とを照合する照合手段117と、照合手段117による照合結果と操作者が回答した設問数を集計し、この集計結果に基づいて正答率を算出して、操作者の習熟度を示す指標として出力する集計手段118とを備えた構成であり、シナリオ格納手段111に格納されたシミュレーションシナリオは、設問画面を示す情報と正解とを含む設問指示を含む構成であることを特徴とする。
【0021】
請求項4の発明は、シミュレーションシナリオに記述された設問指示に応じて、設問処理手段116が、設問画面保持手段115内の指定された設問画面を表示手段103の処理に供する構成とすることにより、シミュレーションシナリオと設問画面とを独立に変更することができるから、変化に富んだ設問が可能となる。
また、操作者が入力した回答と設問指示で指定された正解とに基づいて、照合手段117と集計手段118とが動作することにより、変更可能なシミュレーションシナリオに対応して、操作者の習熟度を示す指標を提供することができる。
【0022】
請求項5の発明は、請求項4に記載のシミュレーションシステムにおいて、シナリオ格納手段111に格納されたシミュレーションシナリオに含まれる設問指示は、操作者による回答が正解か否かにそれぞれ対応する設定手順を示す分岐情報を含んだ構成であり、状態更新手段113は、照合手段117による照合結果に対応する分岐情報で示された設定手順に従って、訓練情報保持手段112に保持された機器状態情報を更新する構成であることを特徴とする。
【0023】
請求項5の発明は、設問指示で指定された分岐情報と照合手段117による照合結果とに基づいて、状態更新手段113が動作することにより、操作者が設問に対して返した解答に応じて、シミュレーションシステムが再現する事象を変化させることができるから、より一層変化に富んだシミュレーション訓練を提供することが可能となる。
【0024】
請求項6の発明は、機器に備えられた動作部品それぞれを機器制御手段101によって監視して、各動作部品に関する機器状態情報を機器情報保持手段102に保持するとともに各動作部品の動作を制御し、表示手段103、音声出力手段104および印字出力手段105を介して機器状態情報および操作のために必要な操作支援情報を出力する構成の機器の操作訓練を行うシミュレーションプログラムを記録した記憶媒体において、再現しようとする事象にかかわる各動作部品の動作状態として設定すべき機器状態情報を含む状態設定情報および機器状態情報の設定手順を記述するシミュレーションシナリオをシナリオファイルに格納するシナリオ格納手順と、機器情報保持手段102と同一の形式でシミュレーション訓練中における各動作部品に対応する機器状態情報を訓練情報ファイルに格納する訓練情報保持手順と、シミュレーションシナリオに記述された状態設定情報および設定手順に基づいて、訓練情報ファイルに保持された該当する動作部品の機器状態情報を更新する状態更新手順と、操作支援情報の出力を指示する出力指示に応じて、訓練情報保持手段112内の該当する機器状態情報を表示手段103あるいは音声出力手段104あるいは印字出力手段105に送出し、操作支援情報の出力処理に供する出力制御手順とをコンピュータに実行させるシミュレーションプログラムをコンピュータによる読み取り可能なように記録したことを特徴とする。
【0025】
請求項6の発明は、機器制御手段101が管理する機器情報保持手段102と同等の訓練情報ファイルを用意し、シナリオファイルに格納されたシミュレーションシナリオに基づいて、状態更新手順を実行することにより、機器に備えられた動作部品それぞれについて、全く自由な動作状態を仮想的に設定することが可能である。
【0026】
したがって、シナリオファイルに格納するシミュレーションシナリオにおいて、状態設定情報によって動作状態を設定する動作部品の組み合わせや設定の内容を変更することにより、自由自在に機器操作において起こりうる事象を再現することができる。
また、出力指示に応じて、出力制御手順が、表示手段103、音声出力手段104および印字出力手段105を利用して操作支援情報を出力する構成とすることにより、操作者が操作支援情報を受け取る環境を現実の機器操作における環境と同等とすることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図2に、請求項1のシミュレーションシステムを適用した生産ライン監視システムの構成を示す。
図2に示した生産ライン監視システムにおいて、制御処理部200は、生産ラインの稼働状態を監視するための処理を行うシステム制御部210と、シミュレーション訓練のための処理を行うシミュレーション処理部220とを備えており、システム制御部210とシミュレーション処理部220とが、生産ライン監視システムに備えられたマンマシンインタフェース部230を共有する構成となっている。
【0028】
図2に示したシステム制御部210は、請求項1で述べた機器制御手段101に相当するものであり、生産ライン上に設けられたセンサなどの入力ポイントから状態情報を受け付けて、機器情報保持手段102に相当する機器状態データファイル211に保持するとともに、受け付けた状態情報に基づいて生産ラインの稼働状態を監視し、上述した状態情報および監視結果をマンマシンインタフェース部230に備えられた情報出力部231を介して操作者に上述した状態情報を提供し、また、情報入力部232に備えられた操作入力部233を介して受け付けた操作者による指示に応じて、ヒータやポンプなどの出力ポイントを操作する構成となっている。
【0029】
上述した入力ポイントおよび出力ポイントは、請求項1で述べた動作部品に相当するものであり、以下、入力ポイントおよび出力ポイントを総称する際には、単にポイントと称する。
図2において、情報出力部231は、CRTディスプレイ装置235(但し、図2においては符号CRTとして示す)、スピーカ236およびプリンタ237を備えており、システム制御部210およびシミュレーション処理部220からの指示を入出力制御部234を介して受け取り、それぞれ出力動作を行う構成となっている。
【0030】
また、この生産ライン監視システムは、機器の状態表示用の画面表示データを格納する状態表示ファイル212と、音声メッセージを格納する音声ファイル213と、プリンタ237に出力する印字メッセージを格納するメッセージファイル214とを備えている。
これらの各ファイルは、それぞれ請求項3で述べた画面情報保持手段106、音声情報保持手段107および印字情報保持手段108にそれぞれ相当するものであり、上述した各ファイルに格納された画面表示データ、音声メッセージおよび印字メッセージには、それぞれ識別子が与えられている。
【0031】
すなわち、例えば、システム制御部210が、適切な識別子を指定して状態表示ファイル212から画面表示データを示す読み出し、入出力制御部234を介してCRTディスプレイ装置235の表示処理に供することにより、請求項1で述べた表示手段103の機能を実現し、機器の状態情報を含む操作支援情報を表示画面を介して操作者に提供する構成となっている。
【0032】
同様にして、システム制御部210からの指示に応じて、音声ファイル213およびメッセージファイル214と入出力制御部234とスピーカ236およびプリンタ237が動作することにより、音声出力手段104および印字出力手段105の機能を実現する構成となっている。
【0033】
一方、図2に示したシミュレーション処理部220は、シナリオ作成部221により、後述するコマンド定義体および動作定義体を含むシナリオ行を組み合わせて様々なシナリオグループを作成し、請求項1で述べたシナリオ格納手段111に相当するシナリオファイル222にこれらのシナリオグループを格納しておき、このシナリオファイル222から選択したシナリオグループに基づいて、シナリオ実行部223が動作することにより、シミュレーション訓練を実施する構成となっている。
【0034】
次に、シナリオ作成部221により、様々な事象に対応したシミュレーション訓練用のシナリオグループを作成する方法について説明する。
シナリオグループを構成する各シナリオ行は、一つのコマンド定義体を含んでおり、このコマンド定義体により、シミュレーション訓練の個々の過程および再現する事象を指定し、また、動作定義体で指定したデータによって、上述した過程および事象の詳細を規定する構成となっている。
【0035】
したがって、シナリオ作成部221は、入出力制御部234を介して、操作者がキーボード238やマウス239を操作して入力したコマンド定義体および動作定義体を受け取り、これらを所定の規則に従って組み合わせてシナリオ行を作成し、更に、複数のシナリオ行の配列を整えてシナリオグループを編集して、シナリオファイル222に格納する構成とすればよい。
【0036】
コマンド定義体としては、訓練の開始および終了を指示するコマンドやシナリオグループ内およびシナリオグループ間における分岐コマンドなどのように訓練過程の制御に関する制御コマンドとともに、再現する事象を指定するものとして、入力ポイントからの状態情報入力および出力ポイントに対する出力操作に対応する機器状態設定コマンドや機器の状態情報を出力するための出力コマンドを用意すればよい。
【0037】
ここで、生産ラインにおいて発生するあらゆる事象は、各入力ポイントからの状態情報入力および各出力ポイントに対する出力操作によって再現することが可能である。
したがって、利用者が、シナリオ作成部221を介して、事象にかかわるポイントについて、上述した機器状態設定コマンドに適切な状態情報を設定することにより、任意の事象を自由に記述することが可能となる。
【0038】
この機器状態設定コマンドには、設定対象となるポイントを示す識別情報であるポイントタグおよびこのポイントの特徴を示す特徴情報とともに、設定する状態を示す設定情報を動作定義体として指定すればよい。
例えば、該当するポイントがアナログかデジタルかを示すタイプ情報に加えて、状態変化の前後に必要なインターバル時間を示すインターバル情報を含む特徴情報を設定すれば、個々のポイントが状態遷移する際の振る舞いをシナリオグループに記述することができる。このインターバル情報としては、個々のポイントについて、状態遷移の前後に要する時間の実測値を指定すればよい。
【0039】
また、アナログポイントについては、そのポイントの動作量を示す計測値情報を含む設定情報を指定し、デジタルポイントについては、そのポイントが作動中か否かおよび正常か否かを示す状態情報を含む設定情報を指定すればよい。
更に、上述したポイントのタイプに対応する設定情報とともに、シナリオグループで再現しようとする事象との関わりを示すモード情報を指定することもできる。
【0040】
例えば、アナログポイントについては、そのポイントを監視対象として登録するか否かおよび正常であるか否かを含むモード情報を設定し、デジタルポイントについては、そのポイントを監視対象として登録するか否かおよび正常であるか否かとともに、そのポイント自体の状態と監視センタ側で捉えた状態とが一致しているか否かを含むモード情報を設定すればよい。
【0041】
このように、機器状態設定コマンドに、請求項2の発明を適用し、上述した特徴情報と設定情報を動作定義体として設定することにより、ポイントタグで示されるポイントの状態および振る舞いをきめ細かく記述することが可能であるから、この機器状態設定コマンドを用いて、操作者が現実に遭遇する可能性のある事象を自由に設定することができる。
【0042】
特に、インターバル情報やモード情報を採用することにより、各ポイントの振る舞いや事象における役割を詳細に記述することが可能となり、シナリオグループによって再現する事象に反映させることができる。
このようにして設定された事象における機器の状態情報を含む操作支援情報を操作者に提供するためには、実際の操作支援情報の提供に用いられている出力手段に合わせて、例えば、状態表示コマンド、音声再生コマンドおよびメッセージ印字コマンドを用意し、それぞれのコマンドに対応する動作定義体として、所望の表示画面や音声メッセージ、印字メッセージを示す識別子を指定すればよい。
【0043】
このように、上述した各種の出力コマンドに適切な動作定義体を設定することにより、シナリオ実行部223に対して、システム制御部210と共通の出力手段を介して、現実の機器操作と同等の情報を出力する旨を指示するシナリオ行を作成することが可能となる。
したがって、開始コマンドと終了コマンドとの間に、上述した機器状態設定コマンドを含むシナリオ行と各種の出力コマンドを含むシナリオ行を適切な順序で配列し、分岐コマンドおよびウェイトコマンドによって、機器状態設定コマンドで示される各事象の遷移を制御することにより、変化に富んだ過程を再現するシナリオグループを構成することができる。
【0044】
ここで、分岐コマンドは、動作定義体として、分岐先のシナリオグループおよびシナリオ行を指定する情報を備えた構成とし、また、ウェイトコマンドには、動作定義体として、処理を停止する時間を例えば秒単位で指定する情報を設定すればよい。
【0045】
次に、シナリオ実行部223により、上述したシナリオグループにしたがってシミュレーション訓練を提供する方法について説明する。
図3に、コマンド実行部の詳細構成および実行手順を説明する図を示す。
図3に示したシナリオ実行部223において、コマンド解釈部224は、シナリオファイル222からシナリオグループを構成するシナリオ行を順次に読み出して、それぞれのシナリオ行に含まれるコマンドを解釈し、この解釈結果に応じて、更新処理部225および出力処理部226の動作を制御する構成となっている。
【0046】
このコマンド解釈部224は、上述した制御コマンドの解釈結果に基づいて、シミュレーション訓練の進行を制御するとともに、機器状態設定コマンドおよび各種の出力コマンドの解釈結果に基づいて、更新処理部225および出力処理部226にそれぞれ必要な指示を送出する構成となっている。
また、図3において、訓練用状態ファイル227は、請求項1で述べた訓練情報保持手段112に相当するものであり、システム制御部210に対応する機器状態ファイル211と同等のものである。
【0047】
また、コマンド解釈部224からの指示に応じて、更新処理部225が、この訓練用状態ファイル227を更新することにより、請求項1で述べた状態更新手段113の機能を実現する構成となっている。
ここで、現実に機器操作に応じて更新される機器状態データファイル211と訓練用状態ファイル227とを同等の構成とすることにより、現実の機器で提供される全ての機能について、それぞれ自由な状態情報を設定することが可能となり、この訓練用状態ファイル227の中で、実際の機器において起こりうるあらゆる事象を仮想的に再現することができる。
【0048】
なお、上述した訓練用状態ファイル227は、機器状態データファイル211とは全く独立であり、更新処理部225は、訓練用状態ファイル227にのみアクセスするので、誤って現実の機器状態データファイル211の内容を変更してしまうことはない。
また、出力処理部226は、コマンド解釈部224からの指示に応じて、上述した訓練用状態ファイル227およびシステム制御部210と共有している状態表示ファイル212、音声ファイル213、メッセージファイル214から必要な情報を読み出し、情報出力部231の処理に供する構成となっている。
【0049】
例えば、機器状態表示コマンドに基づいて、コマンド解釈部224は、動作定義体で指定された表示画面の表示処理を出力処理部226に指示し、これに応じて、出力処理部226は、上述した訓練用状態ファイル227から該当する機器状態情報を読み出すとともに、状態表示ファイル212から指定された表示画面データを読み出し、入出力制御部234を介して情報出力部231による表示処理に供すればよい。
【0050】
すなわち、コマンド解釈部224からの指示に応じて、出力処理部226が、上述したシステム制御部210と同様にして、指定された表示画面の出力処理を行うことにより、機器制御手段101と共通の表示手段103であるCRTディスプレイ装置235を利用して、シミュレーション訓練中の操作に対応する操作支援情報を操作者に提供することができる。
【0051】
この場合は、生産ライン監視システムに備えられたCRTディスプレイ装置235に、現実の機器の操作の際と同一の状態表示画面を用いて、訓練用状態ファイル227の内容を表示することができる。
同様に、音声出力コマンドおよびメッセージ出力コマンドに基づいて、コマンド解釈部224は、それぞれ動作定義体で指定された音声メッセージの再生および印字メッセージの印字出力を指示する。
【0052】
これに応じて、出力処理部226は、指定された音声メッセージおよび印字メッセージをそれぞれ音声ファイル213およびメッセージファイル214から読み出し、情報出力部231による音声再生処理および印字出力処理に供すればよい。
この場合は、シミュレーション訓練の進行過程において、生産ライン監視システムに備えられたスピーカ236を介して、現実の機器操作の際と同じ音声メッセージが再生され、また、操作者の手元のプリンタ237などを介して、現実の機器操作の際に出力されるものと同一のメッセージが印字出力される。
【0053】
このように、コマンド解釈部224からの指示に応じて、出力処理部226が動作することにより、請求項1で述べた出力制御手段114の機能を実現し、シミュレーション訓練において再現された事象に対応する操作支援情報を、実際の機器操作において操作者が受け取る出力手段を介して提供することができる。
このようにして、操作者が実際に機器の操作の際と同等の環境で、シミュレーション訓練のためのシナリオグループにおいて設定された事象を再現することができるから、シミュレーション訓練の環境を現実の機器操作の環境に近似させることができる。
【0054】
上述したシミュレーション処理部220を用いれば、起こりうる事象を自由自在に再現するとともに、再現された事象の遷移の中で自由な設問が可能となり、変化に富んだシミュレーション訓練を提供することが可能である。しかも、シミュレーション訓練の際の環境と実際の機器の操作における環境との乖離を解消することができる。
【0055】
したがって、シミュレーション訓練の形骸化を防ぎ、シミュレーション訓練を操作者の機器操作の習熟度の向上に有効に作用させることができる。
特に、音声メッセージや印字メッセージを実際の生産ライン監視システムと共通化し、シミュレーション訓練における情報提供手段を充実させたことにより、万一、重大な事象が本当に発生した場合に、操作者が監視システムから提供される情報を的確に把握することを支援することができる。
【0056】
更に、アナログポイントに動作量を設定する旨の機器状態設定コマンドに基づいて、コマンド解釈部224が、更新処理部225に対して機器状態情報の更新を指示するとともに、動作定義体に指定された数値を印字出力する旨を出力処理部226に指示する構成とすることもできる。
これにより、現実の機器操作における反応と同様に、該当するポイントの動作量を示す計測値として、上述した数値をプリンタ237を介して出力することができるから、シミュレーション訓練の環境をより一層現実の機器操作の環境に近似させることができる。
【0057】
次に、上述したシミュレーション訓練の流れに沿って、操作者の習熟度を適正に評価する方法について説明する。
まず、シミュレーション訓練の準備段階において、上述したようなシナリオグループの中に、後述する設問コマンドを含むシナリオ行を挿入することにより、再現される過程の様々な場面において、操作者からの入力を要求する問題を設定しておけばよい。
【0058】
この設問コマンドは、動作定義体として、設問の内容表示および解答入力のための画面を表示するための設問表示情報と解答に応じた分岐先を示す分岐先情報とを備えた構成とすればよい。
ここで、例えば、図4に示すように、請求項4で述べた設問画面保持手段115に相当する設問画面ファイル241を備えてシナリオ実行部223を構成し、この設問画面ファイル241に、様々な設問画面を表示するための画面表示データを設問に対する正解を示すデータとともに識別子に対応して格納しておけば、設問コマンドに設定する動作定義体の設問表示情報により、この画面表示データの識別子を指定することにより、設問表示情報を記述することができる。
【0059】
また、分岐先情報としては、例えば、正解の場合と不正解の場合とに対応して、それぞれシナリオグループの識別情報およびシナリオ行の番号を指定すればよい。
この場合に、コマンド解釈部224は、設問コマンドの解釈結果に基づいて、設問画面の表示処理を出力処理部226に指示し、これに応じて、出力処理部226は、設問画面ファイル241から指定された画面表示データを読み出して、入出力制御部234を介して情報出力部231に送出し、CRTディスプレイ装置235の表示処理に供すればよい。
【0060】
すなわち、コマンド解釈部224からの指示に応じて、出力処理部226が動作することにより、請求項4で述べた設問処理手段116の機能を実現し、シナリオ行で指定された設問画面をCRTディスプレイ装置235を介して表示することができる。
また、このとき、図4に示した回答受付部242は、操作者が情報入力部232を介して入力した回答を入出力制御部234を介して受け付け、回答照合部243の処理に供する構成となっている。
【0061】
この回答照合部243は、請求項4で述べた照合手段117に相当するものであり、コマンド解釈部224から設問コマンドに動作定義体として指定された正解を受け取り、上述した回答受付部242から受け取った回答と照合して、照合結果をコマンド解釈部224および集計手段118に相当する集計処理部244の処理に供する構成となっている。
【0062】
図4において、集計処理部244は、回答照合部243から受け取った照合結果に基づいて、例えば、設問の数と正解の数とをそれぞれ集計し、正解数を設問数で除算して得られる正答率を含む集計結果を出力処理部226を介して、CRTディスプレイ装置235などに表示すればよい。
上述したようにして得られた正答率は、シミュレーション訓練の過程で操作者が行った正しい操作の割合を示しており、操作者の習熟度を反映していると考えられるから、この正答率を習熟度の評価指標として提供することにより、操作者の習熟度を適正に評価することが可能となる。
【0063】
その後、コマンド解釈部224は、回答照合部243から受け取った照合結果に対応する分岐先情報に応じて、指定されたシナリオグループのシナリオ行をシナリオファイル222から読み出して、このシナリオ行に含まれるコマンド定義体の解釈処理を行えばよい。
例えば、分岐先情報で指定されたシナリオ行に機器状態設定コマンドが記述されていた場合は、この機器状態設定コマンドが、コマンド解釈部224によって解釈され、この解釈結果に応じて、更新処理部225に対して、訓練用状態ファイル227の更新処理が指示される。
【0064】
このように、設問コマンドに指定された分岐情報に応じて、コマンド解釈部224および更新処理部225が動作することにより、請求項5で述べた状態更新手段113の機能を実現する構成となっており、これにより、設問に対する解答に応じて、シミュレーション訓練の過程を変化させることができる。
この場合は、シナリオグループにおける設問コマンドの位置および設問コマンドに設定する動作定義体に含まれる設問画面を示す情報や分岐先を変更することにより、様々な段階において簡単に多様な設問を行い、また、操作者の入力に応じた事象の変化を再現することができる。
【0065】
特に、設問画面ファイル241を設け、シナリオファイル222に格納するシナリオグループと設問表示画面に対応する画面表示データとを分離したことにより、シナリオグループと画面表示データとをそれぞれ独立に変更可能とすることができ、より一層変化に富んだシミュレーション訓練を提供するシナリオグループを簡単に記述することができる。
【0066】
このようにして、多彩な設問を提供するとともに操作者からの回答に応じて変化に富んだ事象の流れを再現するとともに、シミュレーション訓練の過程に沿って操作者に習熟度を適正に評価することにより、シミュレーション訓練の形骸化を防ぎ、シミュレーション訓練を操作者の習熟度の向上により有効に作用させることが可能となる。
【0067】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項1および請求項6の発明によれば、シミュレーションシナリオに基づいて、訓練情報保持手段内の機器状態情報を更新し、この機器状態情報を含む操作支援情報を現実の機器操作と同一の出力手段を介して操作者に提供することにより、機器操作において起こりうる事象を自由自在に再現するとともに、現実の操作と同等の環境で操作支援情報を操作者に提供することができる。
【0068】
これにより、シミュレーション訓練で再現される事象の固定化とともに、シミュレーション訓練と現実の機器操作との環境の乖離を解決することができるので、シミュレーション訓練の形骸化を防ぎ、操作者の習熟度の向上を図ることができる。
特に、請求項2の発明を適用すれば、事象を構成する各動作部品の振る舞いをきめ細かく再現することができるので、より、リアルなシミュレーション訓練を提供することが可能である。
【0069】
更に、請求項3の発明を適用すれば、現実の機器操作において用いられるものと全く同一の操作支援情報を提供することができるので、シミュレーション訓練における操作環境をより現実の機器操作の環境に近似させることができる。
また、請求項4の発明によれば、シミュレーションシナリオと設問画面とを独立に変更可能することにより、変化に富んだ設問を可能とし、操作者が回答した設問についての正答率を操作者の習熟度を示す指標として提供することにより、変更可能なシミュレーションシナリオに対応して、操作者の習熟度を正当に評価することができ、シミュレーション訓練の形骸化を防ぎ、操作者の習熟度の向上に有効に作用させることができる。
【0070】
特に、請求項5の発明を適用すれば、操作者が入力した回答に応じて、その後にシミュレーション訓練において再現される事象を変更することが可能となるので、変化に富んだシミュレーション訓練を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】請求項1のシミュレーションシステムを適用した生産ライン監視システムの構成図である。
【図3】シナリオ実行部の詳細構成および実行手順を説明する図である。
【図4】請求項4のシミュレーションシステムの実施形態の要部構成を示す図である。
【図5】従来の機器操作訓練用のシミュレーション装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
101 機器制御手段
102 機器情報保持手段
103 表示手段
104 音声出力手段
105 印字出力手段
106 画面情報保持手段
107 音声情報保持手段
108 印字情報保持手段
111 シナリオ格納手段
112 訓練情報保持手段
113 状態更新手段
114 出力制御手段
115 設問画面保持手段
116 設問処理手段
117 照合手段
118 集計手段
200 制御処理部
210 システム制御部
211 機器状態データファイル
212 状態表示ファイル
213 音声ファイル
214 メッセージファイル
220 シミュレーション処理部
221 シナリオ作成部
222 シナリオファイル
223 シナリオ実行部
224 コマンド解釈部
225 更新処理部
226 出力処理部
227 訓練用状態ファイル
230 マンマシンインタフェース部
231 情報出力部
232 情報入力部
233、406 操作入力部
234 入出力制御部
235、404 CRTディスプレイ装置(CRT)
236 スピーカ
237 プリンタ
238 キーボード
239 マウス
241 設問画面ファイル
242 回答受付部
243 回答照合部
244 集計処理部
401 ディスク装置
402 プロセッサ
403 表示制御部
405 音声出力部

Claims (6)

  1. 機器に備えられた動作部品それぞれを機器制御手段によって監視して、前記各動作部品に関する機器状態情報を機器情報保持手段に保持するとともに前記各動作部品の動作を制御し、表示手段、音声出力手段および印字出力手段を介して前記機器状態情報および操作のために必要な操作支援情報を出力する構成の機器の操作訓練を行うシミュレーションシステムにおいて、
    再現しようとする事象にかかわる各動作部品の動作状態として設定すべき機器状態情報を含む状態設定情報および前記機器状態情報の設定手順を記述するシミュレーションシナリオを格納するシナリオ格納手段と、
    前記機器情報保持手段と同一の形式でシミュレーション訓練中における前記各動作部品に対応する機器状態情報を保持する訓練情報保持手段と、
    前記シミュレーションシナリオに記述された状態設定情報および設定手順に基づいて、前記訓練情報保持手段に保持された該当する動作部品の機器状態情報を更新する状態更新手段と、
    操作支援情報の出力を指示する出力指示に応じて、前記訓練情報保持手段内の該当する機器状態情報を前記表示手段あるいは前記音声出力手段あるいは前記印字出力手段に送出し、前記操作支援情報の出力処理に供する出力制御手段と
    を備えたことを特徴とするシミュレーションシステム。
  2. 請求項1に記載のシミュレーションシステムにおいて、
    シミュレーションシナリオに記述する状態設定情報は、設定対象の動作部品の特徴を表す特徴情報と、この動作部品が再現しようとする事象において果たす役割を示すモード情報とを含む
    ことを特徴とするシミュレーションシステム。
  3. 請求項1に記載のシミュレーションシステムにおいて、
    表示手段は、現実の機器操作のために必要な操作支援情報に含まれる少なくとも一つの表示画面情報を保持する画面情報保持手段を備え、指定された表示画面情報に基づいて表示処理を行う構成であり、
    音声出力手段は、現実の機器操作のために必要な操作支援情報に含まれる少なくとも一つの音声メッセージを保持する音声情報保持手段を備え、指定された音声メッセージの再生を行う構成であり、
    印字出力手段は、現実の機器操作のために必要な操作支援情報に含まれる少なくとも一つの印字メッセージを保持する印字情報保持手段を備え、指定された印字メッセージの印字出力処理を行う構成であり、
    出力制御手段は、前記表示画面情報あるいは前記音声メッセージあるいは前記印字メッセージを指定することにより、前記表示手段、音声出力手段および印字出力手段の動作を制御する構成である
    ことを特徴とするシミュレーションシステム。
  4. 請求項1に記載のシミュレーションシステムにおいて、
    シミュレーション訓練中に操作者に設問を提示するとともに解答の入力を受け付けるための設問画面を保持する設問画面保持手段と、
    シミュレーションシナリオに含まれる設問指示に基づいて、前記設問画面保持手段から該当する設問画面を読み出して表示手段の処理に供する設問処理手段と、
    操作者によって入力された回答と前記設問指示で指定された正解とを照合する照合手段と、
    前記照合手段による照合結果と操作者が回答した設問数を集計し、この集計結果に基づいて正答率を算出して、操作者の習熟度を示す指標として出力する集計手段とを備えた構成であり、
    シナリオ格納手段に格納されたシミュレーションシナリオは、前記設問画面を示す情報と正解とを含む設問指示を含む構成である
    ことを特徴とするシミュレーションシステム。
  5. 請求項4に記載のシミュレーションシステムにおいて、
    シナリオ格納手段に格納されたシミュレーションシナリオに含まれる設問指示は、操作者による回答が正解か否かにそれぞれ対応する設定手順を示す分岐情報を含んだ構成であり、
    状態更新手段は、照合手段による照合結果に対応する前記分岐情報で示された設定手順に従って、前記訓練情報保持手段に保持された機器状態情報を更新する構成である
    ことを特徴とするシミュレーションシステム。
  6. 機器に備えられた動作部品それぞれを機器制御手段によって監視して、前記各動作部品に関する機器状態情報を機器情報保持手段に保持するとともに前記各動作部品の動作を制御し、表示手段、音声出力手段および印字出力手段を介して前記機器状態情報および操作のために必要な操作支援情報を出力する構成の機器の操作訓練を行うシミュレーションプログラムを記録した記憶媒体において、
    再現しようとする事象にかかわる各動作部品の動作状態として設定すべき機器状態情報を含む状態設定情報および前記機器状態情報の設定手順を記述するシミュレーションシナリオをシナリオファイルに格納するシナリオ格納手順と、
    前記機器情報保持手段と同一の形式でシミュレーション訓練中における前記各動作部品に対応する機器状態情報を訓練情報ファイルに格納する訓練情報保持手順と、
    前記シミュレーションシナリオに記述された状態設定情報および設定手順に基づいて、前記訓練情報ファイルに保持された該当する動作部品の機器状態情報を更新する状態更新手順と、
    操作支援情報の出力を指示する出力指示に応じて、前記訓練情報ファイル内の該当する機器状態情報を前記表示手段あるいは前記音声出力手段あるいは前記印字出力手段に送出し、前記操作支援情報の出力処理に供する出力制御手順と
    をコンピュータに実行させるシミュレーションプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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