JP6647705B2

JP6647705B2 - 操作模擬システム

Info

Publication number: JP6647705B2
Application number: JP2015148944A
Authority: JP
Inventors: 寛高須
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: JP2017032607A

Description

本発明は、複数の実機装置を順次操作する一連操作を模擬訓練するための操作模擬システムに関し、特に、柔軟な模擬訓練が可能な操作模擬システムに関する。

例えば、複数の運用者・操作者がそれぞれの実機装置を順次操作して、その運用結果を外部に送信する場合がある。すなわち、図７に示すように、運用者Ａが実機装置Ａを操作してその操作結果Ａ（信号・データ）を実機装置Ｂに伝送する。次に、操作結果Ａに基づいて運用者Ｂが実機装置Ｂを操作して、その操作結果Ｂを実機装置Ｃに伝送する。同様に、操作結果Ｂに基づいて運用者Ｃが実機装置Ｃを操作して、最終的な結果である運用結果を外部に送信する。

このような一連操作を模擬訓練する場合、図８に示すように、各実機装置Ａ〜Ｃを模擬した模擬装置（コンピュータ）Ａ〜Ｃと教官卓（コンピュータ）を設け、各模擬装置Ａ〜Ｃ間および模擬装置Ｃと教官卓を、ＵＤＰまたはＴＣＰの専用ソケットで通信可能に接続する。そして、訓練者Ａが模擬装置Ａを操作すると、その操作結果である模擬データＡが模擬装置Ｂに伝送され、次に、模擬データＡに基づいて訓練者Ｂが模擬装置Ｂを操作すると、その操作結果である模擬データＢが模擬装置Ｃに伝送される。同様に、模擬データＢに基づいて訓練者Ｃが模擬装置Ｃを操作すると、その模擬データＣが運用結果として教官卓に送信される。

このような模擬訓練において、教官は、教官卓に送信された運用結果を見て、最終的な結果が正しいか否かを確認したり、各訓練者Ａ〜Ｃの背後から操作を見て、各操作が正しいか否かを確認したりする。

一方、動作に、ビーコンやＬＡＮによる設定、ＧＰＳ情報、無線放送からの情報等を必要とする無線機の動作試験を行なえる電波伝搬環境を再現できる、という模擬装置が知られている（例えば、特許文献１）。この模擬装置は、複数台の無線機間の伝搬特性を再現する仮想伝搬路と、接続される無線機の模擬動作に使用される仮想的に作成された情報を含む動作用信号を生成する信号生成回路とを設け、動作用信号を用いて接続した無線機の動作試験を行なえるようにしたものである。

特開２０１１−０２９８８７号公報

ところで、従来の模擬訓練では、模擬装置Ａ〜Ｃはそれぞれ、実機装置Ａ〜Ｃしか模擬することができない。このため、実機装置Ａの操作を模擬訓練したい場合には、模擬装置Ａの前に座って模擬装置Ａを操作しなければならない。また、各模擬装置Ａ〜Ｃ間および模擬装置Ｃと教官卓が専用ソケットで接続され、データの伝送先・伝送相手が固定されているため、伝送先を変えることができない。

このように、模擬装置の構成自由度が低いため、柔軟な模擬訓練が困難であり、例えば、任意の訓練者が任意の実機装置Ａ〜Ｃの模擬訓練を迅速、容易に行ったり、一人の訓練者が複数の実機装置Ａ〜Ｃの模擬訓練を行ったりすることが困難であった。また、特許文献１の模擬装置においても、このような柔軟な模擬訓練が困難である。

さらに、従来の模擬訓練では、教官は、教官卓に送信された最終的な運用結果しか知得することができず、どの模擬装置Ａ〜Ｃのどの操作が誤っていたかを把握することが困難であった。また、各訓練者Ａ〜Ｃの背後から操作を見るだけでは、各操作を正確に把握して各訓練者Ａ〜Ｃの操作是非を判断することが困難であった。

本発明は、第１に柔軟な模擬訓練が可能で、第２に模擬訓練を適正に評価可能にする操作模擬システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、複数の実機装置を順次操作する一連操作を模擬訓練するものとして構成される複数の模擬装置と、前記各模擬装置と通信自在であるとともに前記各模擬装置から出力されたデータを記憶する記憶手段を備える中央装置と、前記記憶手段に記憶された前記データを読み取り自在な監視手段と、前記模擬装置を複数の所定の実機装置として模擬動作させるための複数の模擬プログラムのなかから、任意の前記模擬装置を任意の前記模擬プログラムで起動させる起動手段を備え、前記模擬装置は、起動された前記模擬プログラムに基づいて、操作に従って演算した結果である模擬データを前記中央装置に出力するとともに操作された内容を操作データとして前記中央装置に出力し、前記一連操作において次に操作される模擬装置が、前記一連操作において前に操作される模擬装置が出力した前記模擬データを前記中央装置から取得して、前記模擬データを反映して模擬動作し、また、前記監視手段が、前記記憶手段に記憶された前記模擬データおよび前記操作データをリアルタイムに読み取る、ことを特徴とする操作模擬システムである。

この発明では、起動手段によって任意の模擬装置を任意の模擬プログラムで起動させ、各模擬装置をそれぞれ所定の実機装置として模擬動作させる。そして、例えば、第１の模擬装置を操作すると、操作に従って演算された第１の模擬データが中央装置に出力され、第１の模擬データが第２の模擬装置によって取得される。続いて、第２の模擬装置を操作すると、操作に従って演算された第２の模擬データが中央装置に出力され、第２の模擬データが第３の模擬装置によって取得される。このように、先に操作した模擬装置（模擬プログラム）の模擬データが次の模擬装置に引き渡されながら、順次操作が行われる。

請求項１に記載の発明によれば、起動手段によって任意の模擬装置を任意の模擬プログラムで起動させることで、任意の模擬装置を任意の所定の実機装置として模擬動作させることができる。つまり、模擬装置の構成自由度が高く、柔軟な模擬訓練が可能である。このため、例えば、任意の模擬装置を任意の模擬プログラムで起動させるだけで、訓練者が任意・所望の実機装置の模擬訓練を迅速、容易に行ったり、模擬装置を複数の模擬プログラムで起動させることで、訓練者が複数の実機装置の模擬訓練を行ったりすることが可能となる。

一方、模擬装置を操作すると、操作に従って演算された模擬データが中央装置に出力され、この模擬データが次の模擬装置によって取得されるため、複数の実機装置を順次操作する一連の操作を適正に模擬訓練することが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、また、各模擬装置を操作した操作データが中央装置の記憶手段に記憶されるため、記憶手段に記憶された操作データを見ることで、教官は、訓練者による各操作を正確に把握して、模擬訓練を適正に評価などすることが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、さらに、中央装置の記憶手段に記憶された操作データをリアルタイムに読み取る手段を備えるため、教官は、監視手段から操作データを読み取ることで、リアルタイムに各操作を正確に把握して、訓練者に対して的確なアドバイスなどを行うことが可能となる。

この発明の実施の形態に係る操作模擬システムを示す概略構成図である。図１の操作模擬システムの管理コンピュータの概略構成ブロック図である。図１の操作模擬システムでのデータの流れを示す図である。この発明の実施の形態に係る実機装置のコネクタ関係を示す図（ａ）と、図１の操作模擬システムにおける接続関係を示す図（ｂ）である。図１の操作模擬システムによる模擬訓練手順を示すフローチャートである。図２の管理コンピュータのリレーショナルＤＢの使用例を示す図である。複数の実機装置を順次操作する一連操作の例を示す模式図である。図７の一連操作を模擬訓練する場合の従来方法を示す模式図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る操作模擬システム１を示す概略構成図である。この操作模擬システム１は、複数の所定の実機装置（実際に運用される装置）を順次操作する一連操作を模擬訓練するためのシステムであり、主として、複数の模擬装置２_１〜２_ｎと、管理コンピュータ（中央装置）３と、教官装置（教官卓、監視手段）４と、を備えている。管理コンピュータ３は、各模擬装置２_１〜２_ｎおよび教官装置４とネットワーク接続されている。ここで、この実施の形態では、図７における３つの実機装置Ａ〜ＣをＡ、Ｂ、Ｃの順に順次操作する一連操作を模擬訓練する場合について、主として説明する。

模擬装置２は、訓練者Ｍが訓練のために使用する装置であり、パーソナルコンピュータで構成され、マウスやキーボードなどの入力装置、ディスプレイ、記憶装置などを備え、後述するようにして、所定の模擬プログラムＡ〜Ｃを起動することで実機装置Ａ〜Ｃとして模擬動作する。つまり、複数の模擬プログラムＡ〜Ｃのなかから、任意の１つまたは複数の模擬プログラムを起動することができる。

ここで、模擬プログラムＡ〜Ｃは、模擬装置２を複数の所定の実機装置Ａ〜Ｃとして模擬動作させるためのプログラム・ソフトウエアであり、模擬プログラムＡで実機装置Ａとして模擬動作し、模擬プログラムＢで実機装置Ｂとして模擬動作し、模擬プログラムＣで実機装置Ｃとして模擬動作する。また、模擬プログラムＡ〜Ｃは、実機装置Ａ〜Ｃの外観を模擬装置２のディスプレイに表示して模擬動作するとともに、後述する模擬データを取得すると該模擬データを反映して模擬動作し、模擬装置２の操作に従って所定の演算を行い、演算結果を模擬データとして出力する。さらに、模擬プログラムＡ〜Ｃは、模擬装置２で操作された内容を操作データとしてリアルタイムに管理コンピュータ３に出力・送信するとともに、模擬データを管理コンピュータ３に出力する。

管理コンピュータ３は、模擬訓練を遂行、管理するための装置・サーバであり、パーソナルコンピュータで構成され、図２に示すように、主として、通信部３１と、入力部３２と、表示部３３と、リレーショナルＤＢ（記憶手段）３４と、これらを制御などする中央処理部３５と、を備えている。

通信部３１は、模擬装置２や教官装置４と通信するためのインターフェイスであり、入力部３２は、模擬装置２と模擬プログラムＡ〜Ｃを選択したり、後述する訓練チームや所定の情報、指令を入力したりするためのインターフェイスである。表示部３３は、選択画面や所定の情報を表示するディスプレイである。

リレーショナルＤＢ３４は、模擬装置２から出力された操作データや模擬データなどを時系列に記憶するデータベースである。また、リレーショナルＤＢ３４には、模擬プログラムＡが起動され最初に模擬動作する（実機装置Ａとして模擬動作する）模擬装置２に反映すべき模擬データＡも記憶されている。さらに、後述する図６に示すように、リレーショナルＤＢ３４を複数のデータ管理エリア３４１〜３４３に分割し、複数の訓練チームＡ〜Ｃごとにデータ管理エリア３４１〜３４３を割り当てることも可能である。

教官装置４は、リレーショナルＤＢ３４に記憶された操作データや模擬データをリアルタイムに読み取り自在な装置である。すなわち、管理コンピュータ３のリレーショナルＤＢ３４にアクセス自在で、操作データや模擬データを常時リアルタイムに読み取り可能である。

次に、この操作模擬システム１の作用、動作について説明する。

まず、次のような起動手段によって、複数の模擬プログラムＡ〜Ｃのなかから、任意の模擬プログラムＡ〜Ｃで任意の模擬装置２を起動させる。すなわち、各模擬装置２の記憶装置に、すべての模擬プログラムＡ〜Ｃを予めインストールしておく。そして、訓練者Ｍが模擬装置２の入力装置から訓練対象の実機装置Ａ〜Ｃを選択すると、対応する模擬プログラムＡ〜Ｃが起動する。このように、模擬装置２の入力装置と記憶装置が起動手段を構成する。また、選択された実機装置Ａ〜Ｃは管理コンピュータ３に送信され、管理コンピュータ３においてどの模擬装置２がどの模擬プログラムＡ〜Ｃで起動したかを認識できる。

ここで、第１の模擬装置２_１が模擬プログラムＡで起動し、第２の模擬装置２_２が模擬プログラムＢで起動し、第３の模擬装置２_３が模擬プログラムＣで起動する場合について、主として以下に説明する。また、第１の訓練者Ｍ_１が第１の模擬装置２_１を操作し、第２の訓練者Ｍ_２が第２の模擬装置２_２を操作し、第３の訓練者Ｍ_３が第３の模擬装置２_３を操作するものとする。

次に、各訓練者Ｍが順次各模擬装置２を操作すると、起動された模擬プログラムＡ〜Ｃに基づいて、各模擬装置２は、操作に従って演算した模擬データを管理コンピュータ３に出力するとともに、所定の模擬データを管理コンピュータ３から取得する。すなわち、各模擬装置２は、定期的・サイクル的に管理コンピュータ３のリレーショナルＤＢ３４にアクセスし、自装置２に反映するべき模擬データが存在すると、その模擬データを読み取って画面等に反映して模擬動作する。そして、訓練者Ｍによる操作に従って所定の演算を行い、演算結果を模擬データとしてリレーショナルＤＢ３４に書き込む。同時に、訓練者Ｍが模擬装置２で操作を行うたびに、その操作内容を操作データとしてリアルタイムにリレーショナルＤＢ３４に書き込む。

具体的には、図３に示すように、まず、第１の模擬装置２_１がリレーショナルＤＢ３４から模擬データＡを読み取って模擬動作し、第１の訓練者Ｍ_１が第１の模擬装置２_１を操作すると、その操作データＡを逐次リレーショナルＤＢ３４に書き込む。また、操作に従って演算した模擬データＢをリレーショナルＤＢ３４に書き込む。

次に、第２の模擬装置２_２がリレーショナルＤＢ３４から模擬データＢを読み取って模擬動作し、第２の訓練者Ｍ_２が第２の模擬装置２_２を操作すると、その操作データＢを逐次リレーショナルＤＢ３４に書き込む。また、操作に従って演算した模擬データＣをリレーショナルＤＢ３４に書き込む。

続いて、第３の模擬装置２_３がリレーショナルＤＢ３４から模擬データＣを読み取って模擬動作し、第３の訓練者Ｍ_３が第３の模擬装置２_３を操作すると、その操作データＣを逐次リレーショナルＤＢ３４に書き込む。また、操作に従って演算した模擬データを運用結果としてリレーショナルＤＢ３４に書き込む。

ここで、データの接続（伝送）関係について説明する。まず、実機装置Ａ〜Ｃにおいては、図４（ａ）に示すように、隣接する実機装置Ａ〜Ｃのコネクタ同士がケーブルで接続されていることで、実機装置Ａの操作結果Ａが実機装置Ｂに伝送され、実機装置Ｂの操作結果Ｂが実機装置Ｃに伝送される。

これに対して、本操作模擬システム１においては、送信元（出力側）と送信先（取得側）の識別情報を予め関連付け、所定の識別情報の模擬装置２（送信元）からのデータを所定の識別情報の模擬装置２（送信先）のみが読み取る。これにより、上記のように、模擬データＡ〜Ｃを順次模擬装置２_１〜２_３に伝送・授受し、運用結果を管理コンピュータ３に伝送する。

例えば、第１の模擬装置２_１と第２の模擬装置２_２においては、図４（ｂ）に示すように、ＩＤ、接続番号（識別情報）を定義・設定する。そして、第１の模擬装置２_１は、次のようにデータを授受する。
・自己ＩＤ＝１、接続番号（送信先）＝１のデータをリレーショナルＤＢ３４から読み取る。
・自己ＩＤ＝１、接続番号（送信元）＝３、相手ＩＤ＝２、接続番号（送信先）＝２として、データをリレーショナルＤＢ３４に書き込む。
・自己ＩＤ＝１、接続番号（送信元）＝２、相手ＩＤ＝２、接続番号（送信先）＝１として、データをリレーショナルＤＢ３４に書き込む。
また、第２の模擬装置２_２は、次のようにデータを取得する。
・自己ＩＤ＝２、接続番号（送信先）＝２のデータをリレーショナルＤＢ３４から読み取る。
・自己ＩＤ＝２、接続番号（送信先）＝１のデータをリレーショナルＤＢ３４から読み取る。
このような自装置のＩＤ、送信元接続番号、相手装置のＩＤ、送信先接続番号（チーム分けされている場合にはチーム番号を含む）を模擬データや操作データに付加してリレーショナルＤＢ３４に書き込む。

このように、この実施の形態では、リレーショナルＤＢ３４から模擬データを読み取ることで模擬データを管理コンピュータ３から取得し、模擬データをリレーショナルＤＢ３４に書き込むことで模擬データを管理コンピュータ３に出力している。これに対して、所定の引渡し順（データの伝送順）に従って、管理コンピュータ３を介して模擬データを模擬装置２_１〜２_３に順次送信してもよい。すなわち、管理コンピュータ３は、模擬データＡを第１の模擬装置２_１に送信し、第１の模擬装置２_１から模擬データＢを受信すると、この模擬データＢを第２の模擬装置２_２に送信する。同様に、第２の模擬装置２_２から模擬データＣを受信すると、この模擬データＣを第３の模擬装置２_３に送信し、第３の模擬装置２_３から運用結果を受信して記憶する。

次に、このような操作模擬システム１による模擬訓練方法について説明する。

まず、図５に示すように、訓練者Ｍ等が訓練対象の実機装置Ａ〜Ｃ（模擬プログラムＡ〜Ｃ）を選択して、各模擬装置２_１〜２_３を模擬プログラムＡ〜Ｃで起動する（ステップＳ１）。すなわち、上記の起動手段によって、所望の模擬プログラムＡ〜Ｃで各模擬装置２_１〜２_３を起動させる。この際、１つの模擬装置２_１〜２_３を複数の模擬プログラムＡ〜Ｃで起動させ、複数の実機装置Ａ〜Ｃとして模擬動作させてもよい。

次に、第１の訓練者Ｍ_１が画面を見ながらマウスやキーボードを用いて第１の模擬装置２_１を操作する（ステップＳ２）と、操作データＡが逐次リレーショナルＤＢ３４に書き込まれ、操作に従って演算された模擬データＢがリレーショナルＤＢ３４に書き込まれる（ステップＳ３）。そして、教官Ｔは、教官装置４を介してリレーショナルＤＢ３４に記憶された操作データや模擬データを読み取り、操作を把握する（ステップＳ４）。

続いて、模擬装置２が終端（最後の）模擬装置でない場合、つまり、第３の模擬装置２_３でない場合（ステップＳ５で「Ｎ」の場合）、次の模擬装置２である第２の模擬装置２_２がリレーショナルＤＢ３４から模擬データＢを読み取り、模擬データＢを反映させて模擬動作する（ステップＳ６）。そして、ステップＳ２に戻って同様の動作、処理を行い、このような動作、処理を終端である第３の模擬装置２_３まで繰り返すものである。

以上のように、この操作模擬システム１によれば、任意・所望の模擬装置２_１〜２_３を任意・所望の模擬プログラムＡ〜Ｃで起動させることで、任意の模擬装置２_１〜２_３を任意の実機装置Ａ〜Ｃとして模擬動作させることができる。つまり、模擬装置２_１〜２_３の構成自由度が高く、柔軟な模擬訓練が可能である。このため、例えば、任意の模擬装置２_１〜２_３を任意の模擬プログラムＡ〜Ｃで起動させるだけで、訓練者Ｍが任意・所望の実機装置Ａ〜Ｃの模擬訓練を迅速、容易に行ったり、模擬装置２_１〜２_３を複数の模擬プログラムＡ〜Ｃで起動させることで、訓練者Ｍが同時に複数の実機装置Ａ〜Ｃの模擬訓練を行ったりすることが可能となる。

また、複数の訓練チームが同時に一連操作を模擬訓練することもでき、その場合、各訓練チームを構成する模擬装置２の組み合わせも任意に設定することができる。例えば、図６に示すように、３つの訓練チームＡ〜Ｃで同時に模擬訓練する場合に、各訓練チームＡ〜Ｃを任意の模擬装置２で構成する。例えば、訓練チームＡを模擬装置２_１〜２_３で構成し、訓練チームＢを模擬装置２_４、２_５で構成し、訓練チームＣを模擬装置２_６、２_７で構成して、各模擬装置２_１〜２_７を任意・所望の模擬プログラムＡ〜Ｃで起動させる。その際、訓練チームＢ、Ｃは２つの模擬装置２で構成されているため、模擬装置２_４、２_５および模擬装置２_６、２_７の一方は、２つの模擬プログラムＡ〜Ｃで起動させる。また、この場合、リレーショナルＤＢ３４のデータ管理エリア３４１を訓練チームＡに割り当て、データ管理エリア３４２を訓練チームＢに割り当て、データ管理エリア３４３を訓練チームＣに割り当てる。

一方、模擬装置２_１〜２_３を操作すると、操作に従って演算された模擬データがリレーショナルＤＢ３４に書き込まれ、この模擬データが次の模擬装置２によって読み取られるため、複数の実機装置Ａ〜Ｃを順次操作する一連操作を適正に模擬訓練することが可能となる。

また、各模擬装置２_１〜２_３を操作した操作データがリレーショナルＤＢ３４に逐次記憶されるため、リレーショナルＤＢ３４に記憶された操作データを見ることで、教官Ｔは、訓練者Ｍによる各操作を正確に把握して、模擬訓練を適正に評価などすることが可能となる。しかも、リレーショナルＤＢ３４に記憶された操作データを教官装置４でリアルタイムに読み取れるため、教官Ｔは、リアルタイムに各操作を正確に把握して、訓練者Ｍに対して的確なアドバイスなどを行うことが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、教官装置４を管理コンピュータ３に一体的に設け、管理コンピュータ３が教官装置４を兼ねてもよい。

１操作模擬システム
２模擬装置
３管理コンピュータ（中央装置）
３１通信部
３２入力部
３３表示部
３４リレーショナルＤＢ（記憶手段）
３５中央処理部
４教官装置（監視手段）
Ｍ訓練者
Ｔ教官

Claims

複数の実機装置を順次操作する一連操作を模擬訓練するものとして構成される複数の模擬装置と、
前記各模擬装置と通信自在であるとともに前記各模擬装置から出力されたデータを記憶する記憶手段を備える中央装置と、
前記記憶手段に記憶された前記データを読み取り自在な監視手段と、
前記模擬装置を複数の所定の実機装置として模擬動作させるための複数の模擬プログラムのなかから、任意の前記模擬装置を任意の前記模擬プログラムで起動させる起動手段と、
を備え、
前記模擬装置は、起動された前記模擬プログラムに基づいて、操作に従って演算した結果である模擬データを前記中央装置に出力するとともに操作された内容を操作データとして前記中央装置に出力し、
前記一連操作において次に操作される模擬装置が、前記一連操作において前に操作される模擬装置が出力した前記模擬データを前記中央装置から取得して、前記模擬データを反映して模擬動作し、
また、前記監視手段が、前記記憶手段に記憶された前記模擬データおよび前記操作データをリアルタイムに読み取る、
ことを特徴とする操作模擬システム。