(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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