(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
想定される複数レベルの使用者に応じた複数のシミュレーションコースを有するシミュレータであって、
シミュレータ使用者が操作する機器の操作をディスプレイ又は音声発生装置によって、検査する旨を伝達することなく前記使用者の視覚又は聴覚に訴えるガイダンス手段と、
該ガイダンス手段の訴えに基づき、視力、聴力、操作基本用語理解力、反射神経、経験等の個体差に起因する使用者の反応を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に応じて前記使用者の個体差要素としての視力、聴力、操作基本用語理解力、注意力、操作速度、操作技量を判断可能な判断手段と、
該判断手段の判断による使用者の個体差要素レベルに応じてシミュレーションコースを選定する選定手段と
を具備することを特徴とする使用者の適性に応じた訓練用シミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車やモーターボートや飛行機等の操縦訓練に使用するコンピュータグラフィックを用いたシミュレータ（遊戯場の遊戯具、ゲーム用ソフト等も含む）の使用者のレベルを自動的に判別し、レベルに応じた適切な段階をふませて使用させるシミュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シミュレータによる訓練が一般化してきた。例えば、航空機のパイロットの訓練にコンピュータグラフィックを用いたシミュレータが使用されている。この場合は、特別に訓練されたシミュレータ教官が予め選抜されたレベルの揃ったパイロット等の被訓練者に対してブリーフィングを実施した後に訓練をする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、一般人が自動車の運転免許取得のため、シミュレータを使用して運転訓練を行ったり、遊戯場で遊戯具を使用したり、ゲーム用ソフトを使用するような場合には、使用者の知識や技術的レベルは必ずしも揃ってはおらず、一般にまちまちである。従って、このレベルの相違を考慮することなく一律にシミュレータを使用させることは、訓練の場合は被訓練者によっては必ずしもその効果が上がらず、また、遊戯具の場合は遊戯できない等の不都合が生じる。
【０００４】
依って本発明は、シミュレータ教官がいなくても、シミュレータの使用者が無意識のうちに使用レベルを自動的に判別され、レベルに応じた適切な段階をふませて使用させることのできるシミュレータの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑みて本発明は、想定される複数レベルの使用者に応じた複数のシミュレーションコースを有するシミュレータであって、シミュレータ使用者が操作する機器の操作をディスプレイ又は音声発生装置によって、検査する旨を伝達することなく前記使用者の視覚又は聴覚に訴えるガイダンス手段と、該ガイダンス手段の訴えに基づき、視力、聴力、操作基本用語理解力、反射神経、経験等の個体差に起因する使用者の反応を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に応じて前記使用者の個体差要素としての視力、聴力、操作基本用語理解力、注意力、操作速度、操作技量を判断可能な判断手段と、該判断手段の判断による使用者の個体差要素レベルに応じてシミュレーションコースを選定する選定手段とを具備することを特徴とする使用者の適性に応じた訓練用シミュレータを提供する。即ち、理解力、視力、聴力、反射神経（運動神経）、経験等の個体差を使用者レベルとして判断する。また、ディスプレイや音声発生装置に関しては、シミュレータ用のものの他に、ガイダンス専用のものを夫々具備し、それらによって視覚又は聴覚に訴えてもよい。
【０００６】
本来の訓練の前に、ガイダンス手段によって機器の操作を使用者に訴えれば、訴えられた操作用語が理解できるレベルの使用者は素早く、或いはゆっくり等に分れるが、その使用者のレベルなりに極く自然に（試されている意識を強く持たないで）操作が行える。用語の理解できない操作者やシミュレータからの訴えそのものが認識できなかった操作者も含め、検知手段によって操作の有無、及び反応が速かったか否か等が検知できる。
この検知結果を判断手段の基準値等と比較して使用者のレベルを判断し、それに応じて選定手段によって、例えば用語を理解させるようなステップを踏んだコースを選定したり、注意力を重視したシミュレーション訓練用コースを選定することを自動的に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を添付図面に示す実施の形態例に基づいて更に詳細に説明する。
図１は本発明に係るシミュレータの構成図であり、ここでは自動車の運転訓練のシミュレーションが行えるプログラムがコンピュータ１０のＲＯＭメモリ１０Ｒに記憶させられており、入出力装置１０Ｉと、シミュレーション用映像及びガイダンス用映像を夫々発生させるコンピュータグラフィックス１２やシミュレーション用音声及びガイダンス用音声を夫々発生させる音声合成装置１５を介してディスプレイ１４と音声発生装置１６とが被訓練者３４の視覚或いは聴覚に訴えられるように配置されている。
【０００８】
シミュレーション用音声、ガイダンス用音声、シミュレーション用映像、ガイダンス用映像、シミュレーション訓練用コース等の制御用データはディスク１０Ｄに記憶されており、シミュレーション用映像、ガイダンス用映像、シミュレーション用音声、ガイダンス用音声等のデータはコンピュータグラフィックス１２及び音声合成装置１５に記憶されており、コンピュータ１０により制御される。被訓練者はディスプレイの前の椅子３２に着座して訓練を受ける。自動車の運転に必要なハンドル２０、ウィンカー２２、シフトレバー２４、アクセルペダル２６、ブレーキペダル２８等（その他は図示を省略）が実車と同様に配置されている。
【０００９】
被訓練者３４が着座したことは、例えばスイッチ回路１８によって入出力回路１０Ｉを介してコンピュータ１０が検知できる。ハンドル２０の回転はハンドルの回転角度に応じた電圧や電流を出力できる検知回路２０Ｖにより、ウインカー２２の操作は、その指示方向に応じて信号が送信できるスイッチ回路２２Ｓにより、ブレーキペダル２８の操作はその制動量に応じた電圧や電流を出力できる検知回路２８Ｖにより、アクセルペダル２６の操作はその踏込み量に応じた電圧や電流を出力できる検知回路２６Ｖにより、等で各操作機器の操作をコンピュータ１０が夫々を検知できるよう構成している。
【００１０】
上述のようなハード構成を基に、本発明に係るシミュレータは、コンピュータ１０のＲＯＭメモリ１０Ｒに格納されたプログラムにより演算制御装置部１０Ｃによって制御しながら図２から図５に例示するように処理する。
即ち、ステップ５０において被訓練者３４が着座したか否かを判断し、着座が確認されればステップ５２において“エンジンのキーをオンして下さい”とアナウンスして聴覚に訴える。これをステップ５４においてオンされたか否かを判断し、されていなければ所定の時間ｔ１０の間待つ（ステップ５６）。この所定時間過ぎてもキーオンされなければストップする（ステップ５８）。
【００１１】
キーオンされれば、ステップ６０において本来的なシミュレーション訓練の概要を音声で説明すると共に、本来のシミュレーションに入る前に、各操作機器の点検を行う旨を音声で伝える。そこでまずステップ６２において、ウインカーによって左に方向指示を出すようにアナウンスする。この時をスタートとしてコンピュータ１０はステップ６４において経過時間ｔ２をカウントしており、ステップ６６において左方向指示が出たか否かを判断する。出ていなければステップ６８において所定の時間ｔ２０経過したか否かをチェックしており、この所定時間ｔ２０内はその操作を待つ。そうして所定時間内に左方向指示が出ても出なくてもステップ７０において経過時間ｔ２をＲＡＭメモリ１０Ａに記憶させる。
【００１２】
次に、ステップ７２においてブレーキを踏込むようにアナウンスする。この場合もウインカーの場合と同様な処理を行う。即ち、ステップ７４において経過時間ｔ３をカウントしており、ステップ７６において踏込みが有ったか否かを判断する。踏込まれていなければステップ７８において所定の時間ｔ３０経過したか否かをチェックしており、この所定時間ｔ３０内は踏込みを待つ。そうして所定時間内に踏込みが有ってもなくてもステップ８０において経過時間ｔ３をＲＡＭメモリ１０Ａに記憶させる。
【００１３】
次には、ステップ８２において発進操作をするようにアナウンスする。ウインカーの場合と同様に、ステップ８４において経過時間ｔ４がカウントされ、ステップ８６において発進されたか否かを判断する。発進されていなければステップ８８において所定の時間ｔ４０経過したか否かをチェックしており、この所定時間ｔ４０内は発進操作を待つ。そうして所定時間内に発進操作が有ってもなくてもステップ９０において経過時間ｔ４をＲＡＭメモリ１０Ａに記憶させる。
【００１４】
次には、ステップ９２において停止操作をするようにアナウンスする。ウインカーの場合と同様に、ステップ９４において経過時間ｔ５がカウントされ、ステップ９６において停止されたか否かを判断する。停止されていなければステップ９８において所定の時間ｔ５０経過したか否かをチェックしており、この所定時間ｔ５０内は停止操作を待つ。そうして所定時間内に停止操作が有ってもなくてもステップ１００において経過時間ｔ５をＲＡＭメモリ１０Ａに記憶させる。
【００１５】
次には、ステップ１０２において再び発進してカーブを曲るようにアナウンスすると共にディスプレイ１４にカーブした道路を表示する。ステップ１０４においてカーブ走行が終了したか否かを判断する。終了していなければステップ１０６において所定の時間ｔ６０経過したか否かをチェックしており、この所定時間内はカーブ走行を待つ。
【００１６】
ステップ１０４においてカーブの走行が終了したと判断されれば、ステップ１０８においてその走行が正しく走行されたか否か（カーブをはみ出したか否か）を判断する。はみ出しがなければ○印をＲＡＭメモリ１０Ａに記憶させる（ステップ１１０）。はみ出していれば×印を記憶させる（ステップ１１２）。更に、ステップ１０６において所定時間ｔ６０を経過したと判断すれば、ステップ１１４において経過時間ｔ６をＲＡＭメモリ１０Ａに記憶させる。
【００１７】
上記結果が○であれば、ステップ１１８において再びカーブを曲るようにアナウンスすると共にディスプレイ１４にカーブした道路を表示する。その後、ステップ１２０において所定走行距離の所に他車を表示させる。ステップ１２２においてこの車との衝突を回避できたか否かを判断し、回避できればステップ１２４において○印をＲＡＭメモリ１０Ａに記憶させ、衝突した場合はステップ１２６において×印を記憶させる。
【００１８】
ＲＡＭメモリ１０Ａには、上記各検査項目のデータが下記の如きテーブルとして記憶されている。
0003582753.tif 000002
【００１９】
（１）この検査の結果、▲１▼〜▲４▼まで全てが限界値を超えていれば、被訓練者３４にはアナウンスが聞こえなかったことが想定判断でき、ディスプレイにその旨の表示をし、聴覚が不十分であることを伝達する。この場合、視力が不十分であればこの表示も伝達できないが、こうした場合は他の適宜な手段で伝達することになるが、自動車の運転であるため、聴覚も視覚も不十分な場合は通常は本来的に運転できないのであり、本発明とは別問題である。
【００２０】
（２）▲１▼〜▲４▼までの内、一部が限界値以内であれば、被訓練者３４は操作指示のアナウンスが聞き取れていることになり、従って、聴覚異常は無いものと考えられ、限界値を超えた項目に関する用語の意味が理解されていないと判断でき、車操作の基礎的用語の学習から始める訓練コースを選定する。
（３）▲１▼〜▲４▼までの全ての検査値が限界値以内であり、▲５▼と▲６▼が×であれば、聴覚に問題は無く、視力が弱いか、或いは運転技量が劣るかの何れかと判断される。従って、ディスプレイ１４によって視力検査を行い、その結果、視力が弱いという結果の場合は眼鏡を掛ける指示をし、その後通常のシミュレーション訓練を行うコースを選択する。視力が弱くなければ運転技量が劣るのであるから、その技量を向上させる基礎的なシミュレーション訓練を行うコースを選定する。
【００２１】
（４）▲１▼〜▲４▼までの全ての検査値が限界値以内であり、▲５▼が○で、▲６▼が×であれば、聴覚にも視覚にも問題は無く、基礎的運転技量も有するが、注意力が不十分であると判断できる。従って、こうした注意力を身に付けさせるシミュレーション訓練のコースを選定する。
（５）▲１▼〜▲４▼までの全ての検査値が限界値以内であり、▲５▼においてｔ６が記憶されていれば、ｔ６＞ｔ６０であり、これはカーブを曲る速度が遅過ぎたのである。従って、スピードに馴れるシミュレーションコースを選定する。
【００２２】
ＲＡＭメモリ１０Ａ内の上記テーブルから、このような分類（１），（２），（３），（４），（５）に分ける判断をステップ１２８において行い、ステップ１３０においてその分類に応じた本来のシミュレーション訓練を行う。訓練が終ればステップ１３２においてストップさせる。
【００２３】
以上説明した車運転のシミュレータにおいては、ステップ６０において概要（検査のことは伝達しない）と被訓練者３４に操作機器の点検を行うことを伝達したに留まり、被訓練者の運転技量等を検査することは伝達していない。従って、被訓練者は特に検査されていることは意識せず、平常時の心理状態で検査を受けることができ、その結果、適切な分類判断がなされ、適切なコースを自動選択できる。このため、シミュレータを使用したシミュレーション訓練の効果向上が期待できる。
【００２４】
以上の説明では被訓練者の操作反応時間を記憶させたが、この操作反応時間に対する限界値以内で、反応基準時間を予め設定しておき、この反応基準時間を超えたか否かも判断し、被訓練者の操作が素早いか否かを大まかに分類し、これをＲＡＭメモリ１０Ａ内の上記テーブルに記憶させておき、ステップ１２８による分類時に、この操作反応時間の大小に応じた細かなコース分類を行うこともできる。勿論、予めこのような細分類に基づく数だけのシミュレーション訓練用コースをディスク１０Ｄに準備しておく必要がある。また、ＲＡＭメモリ１０Ａで収集したデータはディスク１０Ｄに記録して被訓練者の個人別管理を行い、シミュレーション訓練用コースへのフィート゛バックを行うことができる。
また、音声や映像ガイダンスの発生及び表示回数については、必要に応じて回数を増やし、単なる聞き落とし、或いは見落としかを更に細かく検査できることは言うまでもない。
【００２５】
以上は自動車の運転訓練シミュレータにつき説明したが、検査項目の選定や、検査値と比較する基準値の設定によっては飛行機の訓練にも応用でき、その他遊戯場の遊戯具等の使用においても、用語の理解等から予備訓練をさせて本来の遊び操作をさせる等の選択が自動的に行える。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、本来のシミュレーションの前に、ガイダンス手段によって機器の操作を使用者に訴えれば、訴えられた操作用語が理解できるレベルの使用者は素早く、或いはゆっくり等に分れるが、その使用者のレベルなりに、試されている意識を強く持たないで操作が行える。用語の理解できない操作者やシミュレータからの訴えそのものが認識できなかった操作者も含め、検知手段によって操作の有無、及び反応が速かったか否か等が検知できる。
この検知結果を判断手段の基準値等と比較し、シミュレータ教官がいなくても使用者レベルを判定でき、それに応じて選定手段によって、例えば用語を理解させるようなステップを踏んだコースや注意力を重視したシミュレーション訓練用コース等を自動的に選定でき、適切なレベルのシミュレーション訓練が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係るシミュレータの装置構成図を示す図である。
【図２】図２はシミュレーション処理のフロー図の一部である。
【図３】図３はシミュレーション処理のフロー図の一部である。
【図４】図４はシミュレーション処理のフロー図の一部である。
【図５】図５はシミュレーション処理のフロー図の一部である。
【符号の説明】
１０            コンピュータ
１２            コンピュータグラフィックス
１４            ディスプレイ（ガイダンス手段）
１５            音声合成装置
１６            音声発生装置（ガイダンス手段）
【図１】
0003582753.tif 000003
【図２】
0003582753.tif 000004
【図３】
0003582753.tif 000005
【図４】
0003582753.tif 000006
【図５】
0003582753.tif 000007