KR20020026778A

KR20020026778A - 가상현실 시뮬레이터의 교관용 운영 시스템

Info

Publication number: KR20020026778A
Application number: KR1020000058617A
Authority: KR
Inventors: 김길태
Original assignee: 최장수; (주)토탈소프트뱅크
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2002-04-12

Abstract

본 발명은 항만, 건축에 사용되는 각종 산업용 크레인과 같은 교육훈련 및 기타 가상현실 체감용 시뮬레이터에 구비되는 교관용 운영 시스템에 관한 것으로서, 시뮬레이터 교육 훈련자가 효율적으로 교육훈련을 받을 수 있도록 시뮬레이터 조종실에 인접한 교관실에서 교관이 교육 훈련을 통제할 수 있도록 구성된 하드웨어 및 소프트웨어 시스템이다.

실제 가상현실 시뮬레이터 시스템에서 교관이 시스템의 초기화, 훈련상황 제어, 자기진단 실시, 교육훈련의 통제, 작업 시나리오의 선택과 설정, 여러 환경조건의 설정과 통제, 여러 문제의 부여와 제거, 운전동작의 감시와 통제 등과 같은 모의 훈련연습을 완전히 통제할 수 있는 장비 및 소프트웨어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

가상현실 시뮬레이터의 교관용 운영 시스템{instructor's opertaing system}

본 발명은 가상현실 시뮬레이터의 교관용 운영 시스템에 관한 것으로, 특히항만, 건축에 사용되는 각종 산업용 크레인과 같은 교육 훈련용 가상현실 시뮬레이터의 교관용 시스템에 관한 것으로, 이는 기타 모든 가상현실 시뮬레이터 교관실에 적용 가능하다.

일반적으로, 항만, 건축용 크레인의 3차원 가상현실기법을 이용한 시뮬레이터를 통하여, 크레인의 여러 작동법과 동작운동을 교육하기 위해서는 여러 다양한 교육 훈련 상황을 부여할 수 있는 시스템이 필요하다.

그러나 지금까지 항만, 건축용 크레인의 가상현실기법을 이용한 일부 데스크탑 버전용 시뮬레이터의 교육 상황 설정은 초기단계에서 소프트웨어적으로 미리 설정된 내용만을 발생하여 중간의 상황 변화에 따른 즉각적이고 다양한 교육 상황 변경 및 교관과 훈련자간의 실시간 통신, 시뮬레이터 대상 시스템의 실시간 Fault 상황 부여 등이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 실시간 교육훈련 상황 설정을 위한 교관용 시스템의 가장 중요한 부분 중의 하나가 이들 변경 요소들을 설정 변경하는데 사용되어지는 교관운영용 소프트웨어인데, 실제 항만, 건축용 크레인 시스템의 다양한 작업 상황을 대부분 포함한 소프트웨어 개발이 필요하였다.

따라서, 상기된 바와 같이 문제점을 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 항만, 건축용 크레인 및 기타 가상현실기법을 이용한 시뮬레이터의 교육 훈련 상황 설정을 상황 변화에 따라 교관이 즉각적이고 다양하게 변경 가능하고, 또 교관과 훈련자간의 실시간 통신, 시뮬레이터 대상 시스템의 실시간 Fault 상황 부여가 가능한 장비 및 실제 크레인의 다양한 작업환경을 대부분 포함한 소프트웨어를 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 의한 가상현실 시뮬레이터 교관용 운영시스템 전체도

도2는 본 발명에 의한 가상현실 시뮬레이터 교관용 운영 소프트웨어 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1;상황설정 및 감독을 위한 교관용 컴퓨터 2;레이져 프린터

3;CCD 모니터 및 컨트롤러 장비 4;훈련 내용 녹화기 5;인터콤 장비

6;에어콘 7;무정전 전원 공급기(UPS) 8;교관실 랙(rack)

9;교관용 모니터 10;가상현실 영상부 출력 모니터 11;CCD 모니터,

20;교관운영 소프트트웨어 21;교육훈련용 시나리오 작성부

22;작업에 대한 날씨 환경 설정부, 23;작업환경에 대한 시간대 설정부

24;트레일러 설정부 25;컨테이너 설정부 26;크레인의 제원 설정부

27;Fault 상황 설정부 28;훈련 결과 출력부

29;시뮬레이션 상황 일시 정지부 30;시뮬레이션 전과정 정지부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 창안된 본 발명의 특징은, 시뮬레이터 훈련자에게 효율적으로 교육훈련을 받을 수 있도록 시뮬레이터 조종실에 인접한 교관실에서 교관이 교육 훈련을 통제할 수 있도록 구성된 인터콤 장비, CCD 모니터링 및 녹화 장비, 결과 출력용 레이저 프린터, 교관용 운영 컴퓨터와 무정전 전원 공급기(UPS), 에어컨, 교관용 랙(Rack)으로 구성된 하드웨어 및 시스템의 초기화, 훈련상황 제어, 자기진단 실시, 교육훈련의 통제, 작업 시나리오의 선택과 설정, 여러 환경조건의 설정과 통제, 여러 문제의 부여와 제거, 운전동작을 기록하는 소프트웨어로 구성된 교관용 운영시스템에 있어서,

높은 위치에서의 공포감 제거와 안전 강화 훈련, Spreader의 수직거리 측정 숙달 훈련, Control Lever의 작동과 Speed인지, 좌우의 Control Console의 Switch와 버튼의 기능파악과 작동연습, Gantry, Hoist, Trolley 작동연습, Spreader 의 정확한 위치 지정연습, 흔드림 잡기 연습, Container의 집기와 풀기 연습, 동시 두 가지 주 동작(Hoist & Trolley) 연습, Container 양적하 작업 훈련으로 구성된 Basic Training Course;

두 주 동작에서의 Control Lever의 작동과 Speed 인지, 긴 양정 거리에서의 Spreader의 흔들림 잡기 연습, 동시 두 가지 주 동작(Hoist & Trolley)의 높은 Speed 작업 연습, Double Cycle 작업 연습으로 구성된 Intermediate trainingcourse;

본선의 Hatch Cover 취급 연습,동시 두 가지 두 동작(Hoist & Trolley)과 긴 양정 거리에서의 높은 Speed로 Spreader 흔들림 잡기 연습, Double Cycle 작업 연습, 각종 특수 문제가 부여된 작업 환경 하에서의 작업 연습으로 구성된 Advanced training course;

sunny, cloudy, rainy, foggy, wind, gust, clear, snowy와 같은 Weather Set-Up부;

Basic Training Course, intermediate Training Course, Advanced Training Course등으로 구성된 Scenario부;

교관이 임의대로 시간을 조절하는 Operating time set Up, 실제 Simulation 시간으로 설정하는 Real Current time Set Up으로 구성된 Time of Day Set up부;

Passing Trailer와 Working Trailer로 구성된 Trailer를 수동적으로 조작하거나 자동적으로 조작하는 Trailer Set Up부;

본선 홀드에 적재된 컨테이너를 추가, 삭제, 컨테이너 속성변경, 특수한 문제 부여, 본선의 홀드를 변경, 해치 카버의 유무를 변경시키는 Container Set Up부;

운전속도, 크기, 정격하중, 틸팅 등의 Crane의 환경을 변화시킬 수 있는 Crane Set Up부;

Source Power, Main Motor, Twist Lock, Flippers, Spreader Lamp, Hydraulic System 에 일어날수 있는 Fault 상황부여 부로 구성된다.

이하에서 본 발명의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 교관용 운영 시스템을 설명한 것으로, 상황설정 및 감독을 위한 교관용 컴퓨터(1), 레이져 프린터(2), CCD 모니터 및 컨트롤러 장비(3), 훈련 내용 녹화기(4), 인터콤 장비(5), 에어콘(6), 무정전 전원 공급기(UPS)(7), 교관실 랙(rack)(8), 교관용 모니터(9), 가상현실 영상부 출력 모니터(10), CCD 모니터(11)를 각각 나타낸다.

도 2는 교관운영 소프트트웨어(20)를 설명한 것으로, 교육훈련용 시나리오 작성부(21), 작업에 대한 날씨 환경 설정부(22), 작업환경에 대한 시간대 설정부(23), 트레일러 설정부(24), 컨테이너 설정부(25), 크레인의 제원 설정부(26), Fault 상황 설정부(27), 훈련 결과 출력부(28), 시뮬레이션 상황 일시 정지부(29), 시뮬레이션 전과정 정지부(30)를 나타낸다.

본 발명에 의한 가상현실 시뮬레이션 교관용 운영 시스템을 좀 더 상세하게 설명하면, 교관실에 있는 교관은 시뮬레이터 훈련자가 보고 있는 동일한 영상 화면을 영상부 출력 모니터를 통해서 훈련내용을 감독하고, 인터콤 장비를 통하여 훈련자에게 훈련의 지시 및 훈련자 물음에 응답을 할 수 있으며, 실제 훈련자의 운전 조작과정을 CCD 모니터링 장비를 통하여 감독하고 그 훈련과정을 녹화기를 통하여 녹화할 수 있다.

또 훈련자의 시뮬레이션 교육 훈련 초기나 중간에 교관이 시스템의 초기화 및 재설정 할 수 있고, 훈련상황 제어 가능하고, 자기진단 실시, 교육 훈련의 통제, 작업 시나리오의 선택과 설정, 여러 환경조건의 설정과 통제, 여러 문제의 부여와 제거, 운전동작의 감시와 통제 등과 같은 훈련자의 모의 훈련연습을 완전히 통제할 수 있도록 동작된다.

상기와 같이 동작하는 본 발명은, 항만, 산업용 크레인 가상현실 시뮬레이터 및 기타 가상현실 시뮬레이터의 효율적인 교육훈련을 받을 수 있도록 상황변화에 따른 즉각적이고 다양한 교육 상황 변경 및 교관과 훈련자간의 실시간 통신, 복합적인 Fault 상황 부여 및 다양한 작업환경 시나리오 구성이 가능하다는 효과가 있다.

Claims

항만, 철도, 기타 산업용 가상현실 시뮬레이터 및 오락용 가상현실 시뮬레이터에 구비되는 교관용 운영 시스템에 있어서,

시뮬레이터 교육 훈련자가 효율적으로 교육훈련을 받을 수 있도록 시뮬레이터 조종실에 인접한 교관실에서 교관이 교육 훈련을 통제할 수 있도록 구성된 하드웨어;

상황변화에 따른 즉각적이고 다양한 교육 상황 변경 및 교관과 훈련자간의 실시간 통신, 복합적인 Fault 상황 부여 및 다양한 작업환경 시나리오 작성이 가능하도록 구성된 소프트웨어로 구성된 가상현실 시뮬레이터의 교관용 운영 시스템.
제1항에서 있어서,

상기 시스템의 훈련자의 실제 훈련모습을 모니터링 하는 CCD 모니터 및 컨트롤러 장비;

훈련자의 실제 훈련모습을 녹화하는 녹화장비;

훈련자의 훈련 상황을 설정하고 감독하기 위한 교관용 컴퓨터;

훈련자의 훈련 결과를 출력하는 레이져 프린터;

훈련자의 장비를 탑재하는 교관실 Rack;

훈련자의 영상부 출력 모니터, 에어콘, 무정전 전원 공급기(UPS)

훈련자의 교육훈련용 시나리오 작성부;

훈련자의 작업 환경에 대한 날씨 환경 설정부;

훈련자의 작업환경에 대한 시간대 설정부;

훈련자의 트레일러 설정부;

훈련자의 컨테이너 설정부;

훈련자의 크레인의 제원 설정부;

훈련자의 Fault 상황 설정부;

훈련자의 훈련 결과 출력부;

훈련자의 시뮬레이션 상황 일시 정지부;

훈련자의 시뮬레이션 전과정 정지부로 구성된 교관운영 소프트 웨어를 가지는 것을 특징으로 하는 가상현실 시뮬레이터의 교관용 운영 시스템.
제2항에 있어서,

상기 시스템의 높은 위치에서의 공포감 제거와 안전 강화 훈련, Spreader의 수직거리 측정 숙달 훈련, Control Lever의 작동과 Speed인지, 좌우의 Control Console의 Switch 와 버튼의 기능파악과 작동연습, Cantry, Hoist, Trolley 작동연습, Spreader 의 정확한 위치 지정연습, 흔드림 잡기 연습, Container의 집기와 풀기 연습, 동시 두 가지 주 동작(Hoist & Trolley) 연습, Container 양적하 작업 훈련으로 구성된 Basic Training Course;

두 주 동작에서의 Control Lever의 작동과 Speed 인지, 긴 양정 거리에서의 Spreader의 흔들림 잡기 연습, 동시 두 가지 주 동작(Hoist & Trolley)의 높은Speed 작업 연습, Double Cycle 작업 연습으로 구성된 Intermediate training course;

본선의 Hatch Cover 취급 연습, 동시 두 가지 두 동작(Hoist & Trolley)과 긴 양정 거리에서의 높은 Speed로 흔들림 잡기 연습, Double Cycle 작업 연습, 각종 특수 문제가 부여된 작업 환경 하에서의 작업 연습으로 구성된 Advanced training course;

sunny, cloudy, rainy, foggy, wind, gust, clear, snowy와 같은 Weather Set-Up부;

Basic Training Course, intermediate Training Course, Advanced Training Course등으로 구성된 Scenario Set Up부;

교관이 임의대로 시간을 조절하는 Operating time set Up, 실제 Simulation 시간으로 설정하는 Real Current time Set Up으로 구성된 Time of Day Set up부;

Passing Trailer와 Working Trailer로 구성된 Trailer를 수동적으로 조작하거나 자동적으로 조작하는 Trailer Set Up부;

본선 홀드에 적재된 컨테이너를 추가, 삭제, 컨테이너 속성변경, 특수한 문제 부여, 본선의 홀드를 변경, 해치 카버의 유무를 변경시키는 Container Set Up부;

운전속도, 크기, 정격하중, 틸팅 등의 Crane의 환경을 변화시킬 수 있는 Crane Set Up부;

Source Power, Main Motor, Twist Lock, Flippers, Spreader Lamp,Hydraulic System 에 일어날수 있는 Fault 상황부여부로 구성됨을 특징으로 하는 가상현실 시뮬레이터의 교관용 운영 시스템.