JP2000298425A - 訓練用分散シミュレーション方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は多数のプレイヤがそれぞれ異なる端
末上の画面を見ながら同一の仮想訓練環境を共有して対
象業務の訓練を行うための訓練用分散シミュレーション
装置に関し、訓練の規模の増大や訓練の要求精度の高度
化に容易に対処することを目的とする。 【解決手段】 訓練に必要な所定の内容をそれぞれ模擬
する複数の模擬装置（２０，３０，５０，６０）を設け
る。模擬装置（２０，３０，５０，６０）の模擬結果に
基づいて、その模擬結果に比して精度の細かい高精度模
擬結果を得る現実感向上装置４０を設ける。それぞれの
プレイヤ端末（７０〜７６）に、高精度模擬結果をアニ
メーション表示する表示装置（７０５，７１５）を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、訓練用分散シミュ
レーション方法および装置に係り、特に、多数のプレイ
ヤがそれぞれ異なる端末上の画面を見ながら同一の仮想
訓練環境を共有して対象業務の訓練を行うための方法と
して好適な訓練用分散シミュレーション方法、およびそ
の方法を用いる訓練用分散シミュレーション装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は、特開平１０−３１９８３３号公
報に開示された航空管制シミュレータ装置の構成図を示
す。図６に示す装置は、航空機衝突回避の訓練を可能と
するための装置である。図６に示すシステム以前のシミ
ュレータでは、航空路管制やターミナル管制の訓練を行
うために、航空機それぞれの運動計算を、航空機運動制
御部３０３３において４秒毎、あるいは１０秒毎に行っ
ていた。しかし、衝突回避の訓練を行うためには、パイ
ロットにより操縦されているか否かに限らず、全航空機
運動状態を１秒毎の精度でシミュレーションする必要が
ある。

【０００３】そこで、図６に示すシステムでは、全航空
機運動模擬部３０４０が新たに追加されている。すなわ
ち、図６に示すシステムでは、航空機運動制御部３０３
３において４秒あるいは１０秒毎に運動計算が実行さ
れ、更に全航空機運動模擬部３０４０において、全航空
機の運動シミュレーションが常時１秒毎の精度で実行さ
れる。図６に示すシステムによれば、衝突回避の訓練に
関して、それ以前のシステムに比して多くの機能を実現
することができる。

【０００４】図６に示すシステムと同様の方式を用いて
訓練用分散シミュレーションシステム（航空管制シミュ
レータ装置）を構成した場合、精度の低いシミュレーシ
ョンを行った上で、更に同時に精度の高いシミュレーシ
ョンを同一計算機上で実行することにより航空機衝突回
避の訓練に必要な精度を得ることができる。つまり、訓
練用分散シミュレーションの構成要素として全航空機運
動模擬部３０４０を新たに設けて、常時高精度のシミュ
レーションを実行させることとすれば、航空機衝突回避
の訓練に必要な精度を得る事が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方式で
は、同一の航空機に対して、同一の計算機上で、精度の
高いシミュレーションと精度の低いシミュレーションと
を同時に実行することが必要である。このため、このよ
うな方式を用いる場合は、計算機の能力によって、実行
可能な訓練の規模と精度とが制限されるという問題が生
ずる。

【０００６】本発明は、上記のような課題を解決するた
めに成されたもので、訓練の規模の増大や訓練の要求精
度の高度化に容易に対処し得る訓練用分散シミュレーシ
ョン方法を提供することを第１の目的とする。また、本
発明は、上記の訓練用分散シミュレーション方法を用い
ることにより、訓練の規模の増大や訓練の要求精度の高
度化に容易に対処し得る訓練用分散シミュレーション装
置を提供することを第２の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
訓練に必要な所定の内容をそれぞれ模擬する複数の模擬
装置と、シミュレーションの現況をプレイヤに表示する
表示装置と、プレイヤが入力操作を行うための入力装置
と、上記の各装置の動作を同期させると共にそれらの装
置間で所定のデータ交換を実行させる分散シミュレーシ
ョン制御装置とを備える訓練用分散シミュレーション装
置であって、前記模擬装置の模擬結果に基づいて、前記
模擬結果に比して精度の細かい高精度模擬結果を得る現
実感向上装置を備え、前記表示装置は、前記高精度模擬
結果をアニメーション表示するアニメーション表示装置
を備えることを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の訓
練用分散シミュレーション装置であって、前記複数の模
擬装置は、訓練の対象となる業務を模擬する訓練業務模
擬装置と、仮想訓練環境中に登場する移動体の位置情報
の計算を行う移動体運動模擬装置と、移動体の位置情報
を検出するための探知装置の模擬を行う探知模擬装置
と、訓練に必要な自然環境を模擬する自然環境模擬装置
と、を含むことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の訓練用分散シミュレーション装置であって、前記
分散シミュレーション制御装置は、前記複数の模擬装置
の状態と前記現実感向上装置の状態とに基づいて、それ
らの装置が効率良く動作するように、それらの装置間で
実行されるデータ交換を制御することを特徴とするもの
である。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
何れか１項記載の訓練用分散シミュレーション装置であ
って、前記現実感向上装置は、カスケード接続された複
数台の現実感向上装置を含むことを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項４記載の訓
練用分散シミュレーション装置であって、前記表示装置
および前記入力装置は、複数のプレイヤが独立して利用
できるようにそれぞれ複数台準備されており、前記分散
シミュレーション制御装置は、前記複数の模擬装置の状
態と、前記複数の現実感向上装置の状態と、前記複数の
表示装置のそれぞれに表示すべき内容とに基づいて、そ
れらの装置が効率良く動作するように、それらの装置間
で実行されるデータ交換を制御することを特徴とするも
のである。

【００１２】請求項６記載の発明は、訓練に必要な所定
の内容をそれぞれ模擬する複数の模擬装置と、シミュレ
ーションの現況をプレイヤに表示する表示装置と、プレ
イヤが入力操作を行うための入力装置と、上記の各装置
の動作を同期させると共にそれらの装置間で所定のデー
タ交換を実行させる分散シミュレーション制御装置と、
前記複数の模擬装置の模擬結果を入力データとして所定
の処理を行う現実感向上装置とを備える訓練用分散シミ
ュレーション装置で用いられるシミュレーション方法で
あって、前記複数の模擬装置がそれぞれ模擬結果を求め
るステップと、前記現実感向上装置が、前記模擬結果に
基づいて、前記模擬結果に比して精度の細かい高精度模
擬結果を求めるステップと、前記高精度模擬結果を前記
表示装置にアニメーション表示するステップと、を備え
ることを特徴とするものである。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項６記載の訓
練用分散シミュレーション方法であって、前記分散シミ
ュレーション制御装置は、前記複数の模擬装置の状態と
前記現実感向上装置の状態とをモニタするステップと、
そのモニタ結果に基づいて、前記複数の模擬装置と前記
現実感向上装置とが効率良く動作するように、それらの
装置間で実行されるデータ交換を制御するステップと、
を実行することを特徴とするものである。

【００１４】請求項８記載の発明は、請求項６または７
記載の訓練用分散シミュレーション方法であって、前記
現実感向上装置は、カスケード接続された複数台の現実
感向上装置を含み、前記複数の現実感向上装置のそれぞ
れは、前段の装置から供給される模擬結果または高精度
模擬結果に基づいて、それらの結果に比して更に精度の
高い高精度模擬結果を生成するステップを実行すること
を特徴とするものである。

【００１５】請求項９記載の発明は、請求項８記載の訓
練用分散シミュレーション方法であって、前記表示装置
および前記入力装置は、複数のプレイヤが独立して利用
できるようにそれぞれ複数台準備されており、前記分散
シミュレーション制御装置は、前記複数の模擬装置の状
態と、前記複数の現実感向上装置の状態と、前記複数の
表示装置のそれぞれに表示すべき内容とをモニタするス
テップと、そのモニタ結果に基づいて、前記複数の模擬
装置、前記複数の現実感向上装置、および前記複数の表
示装置が効率良く動作するように、それらの装置間で実
行されるデータ交換を制御することを特徴とするもので
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００１７】実施の形態１。 図１は本発明の実施の形態１である訓練用分散シミュレ
ーションシステムのブロック図を示す。図１において、
１はネットワーク、１０は分散シミュレーションシステ
ム、２０は探知模擬装置、３０は自然環境模擬装置、５
０は移動体模擬装置、６０は訓練業務模擬装置を示す。
これらは、それぞれネットワーク１を介して接続されて
おり、分散シミュレーション制御装置１０の制御の下、
互いに協調処理を行うことによって、訓練を行うために
必要な仮想訓練環境を模擬的に形成する。

【００１８】図１において、７０〜７６はプレイヤ端末
を、また、８０〜８２はそれらを操作するプレイヤを示
す。プレイヤ端末７０〜７６は、それぞれ仮想訓練環境
を模擬する上述した各模擬装置（２０、３０、５０、６
０）とネットワーク１で接続されており、分散シミュレ
ーション制御装置１０の制御の下、それら各模擬装置と
協調処理を行うことによって、仮想訓練環境を利用した
訓練を実行する。

【００１９】また、図１において、４０は現実感向上装
置を示す。現実感向上装置４０は、仮想訓練環境を模擬
する各模擬装置（２０、３０、５０、６０）、およびプ
レイヤ端末７０〜７６とネットワーク１を介して接続さ
れており、分散シミュレーション制御装置１０の制御の
下、各模擬装置（２０、３０、５０、６０）が模擬した
結果を使って、プレイヤ端末７０〜７６上で現実感の高
い表示を行うために必要な現実感向上処理を行う。

【００２０】本実施形態の装置においては、現実感向上
装置４０が上記の処理を実行することにより、全体とし
て現実感の高い仮想訓練環境が実現される。尚、現実感
向上装置４０の構成については、後に詳細に説明する。

【００２１】上述した移動体運動模擬装置５０は、メモ
リ５０３と、ＣＰＵ５０２と、通信制御装置５０４とで
構成されている。メモリ５０３には運動模擬プログラム
５０３１が格納されていると共に、データ領域５０３２
が設けられている。移動体運動模擬装置５０は、データ
領域５０３２を用いて運動模擬プログラム５０３１に沿
った処理を実行することで、仮想訓練環境に登場する移
動体の運動を、すなわち、時々刻々変化する移動体の位
置情報を模擬的に計算する。

【００２２】尚、本実施形態において、移動体運動模擬
装置５０は、航空機や車両等人間の操作により位置情報
を変えるもの、雲や雷等自然現象により位置情報を変え
るもの、或いは、建造物等位置情報を変えないもの等、
仮想訓練環境に登場する全ての物体の状態変化を模擬的
に計算する装置を指すものとする。

【００２３】探知模擬装置２０は、メモリ２０３と、Ｃ
ＰＵ２０２と、通信制御装置２０４とで構成されてい
る。メモリ２０３には探知模擬プログラム２０３１が格
納されていると共に、データ領域２０３２が設けられて
いる。探知模擬装置２０は、データ領域２０３２を用い
て探知模擬プログラム２０３１に沿った処理を実行する
ことで、移動体の位置情報を探知する装置（センサ）を
模擬的に実現し、仮想訓練環境中の移動体の位置情報を
模擬的に探知する。

【００２４】自然環境模擬装置３０は、メモリ３０３
と、ＣＰＵ３０２と、通信制御装置３０４とで構成され
ている。メモリ３０３には自然環境模擬プログラム３０
３１が格納されていると共に、データ領域３０３２が設
けられている。自然環境模擬装置３０は、データ領域３
０３２を用いて自然環境模擬プログラムに沿った処理を
実行することで、雲、雷、気流等、仮想訓練環境の中で
必要とされる自然環境の模擬処理を行う。

【００２５】訓練業務模擬装置６０は、メモリ６０３
と、ＣＰＵ６０２と、通信制御装置６０４とで構成され
ている。メモリ６０３には訓練業務模擬プログラム６０
３１が格納されていると共に、データ領域６０３２が設
けられている。訓練業務模擬装置６０は、データ領域６
０３２を用いて訓練業務模擬プログラム６０３１を実行
することにより、航空管制の訓練業務や、道路交通管制
の訓練業務等、訓練業務の模擬処理を行う。

【００２６】プレイヤ端末７０は、メモリ７０３と、Ｃ
ＰＵ７０２と、通信制御装置７０４と、アニメーション
表示装置７０５と、入力装置７０６と、センサ情報表示
装置７０７とで構成されている。メモリ７０３には、ア
ニメーション表示プログラム７０３１と、入力制御プロ
グラム７０３２と、センサ情報表示プログラム７０３３
とが格納されていると共に、データ領域７０３４が設け
られている。プレイヤ端末７０は、データ領域７０３４
を用いて各プログラムを実行することにより、アニメー
ション表示装置７０５と、入力装置７０６と、センサ情
報表示装置７０７とを制御する。

【００２７】現実感向上装置４０は、メモリ４０３と、
ＣＰＵ４０２と、通信制御装置４０４とで構成されてい
る。メモリ４０３には現実感向上プログラム４０３１が
格納されていると共に、データ領域４０３２が設けられ
ている。現実感向上装置４０は、分散シミュレーション
制御装置１０の制御に従って、各模擬装置（２０、３
０、５０、６０）で模擬的に生成された各種の結果をネ
ットワーク１および通信制御装置７０４を介して取り込
み、それらのデータをデータ領域４０３２に格納する。
そして、現実感向上装置４０は、データ領域４０３２を
用いて現実感向上プログラム４０３１を実行することに
より、現実感向上処理、すなわち、各模擬装置が模擬的
に生成した粗いシミュレーション結果を細かいシミュレ
ーション結果に変換する処理を行う。

【００２８】分散シミュレーション制御装置１０は、メ
モリ１０３と、ＣＰＵ１０２と、通信制御装置１０４と
で構成されている。メモリ１０３には分散シミュレーシ
ョン制御プログラム１０３１が格納されていると共に、
データ領域１０３２が設けられている。分散シミュレー
ション制御装置１０は、データ領域１０３２を用いて分
散シミュレーション制御プログラム１０３１を実行する
ことにより、ネットワーク１を介して各模擬装置（２
０、３０、５０、６０）、プレイヤ端末７０〜７６、お
よび現実感向上装置 ４０と通信する。そして、その通
信結果に基づいて、分散シミュレーション全体のシミュ
レーション時刻を同期させるための制御や、各装置間の
データの入出力依存関係の制御を始めとする分散シミュ
レーション種制御を行う。

【００２９】プレイヤ端末７０に内蔵されるアニメーシ
ョン表示装置７０５は、プレイヤ８０に対して、プレイ
ヤ８０の視点で眺めた仮想訓練環境をアニメーション表
示するための装置である。アニメーション表示装置７０
５は、分散シミュレーション制御装置１０の制御に従っ
て、各模擬装置（２０、３０、５０、６０）が模擬的に
生成した結果をネットワーク１および通信制御装置７０
４を介して取り込み、そのデータをデータ領域７０３４
に格納する。そして、アニメーション表示装置７０５
は、データ領域７０３４に格納されたデータ（移動体や
自然環境の状態を示すデータ）に基づいて、アニメーシ
ョン表示プログラム７０３１を実行することにより、訓
練環境のアニメーション表示を行う。本実施形態のプレ
イヤ端末７０は、表示媒体として上記の如くアニメーシ
ョン表示を用いるため、現実感のある連続的でなめらか
な表示を実現することができる。

【００３０】プレイヤ端末７０の構成要素である入力装
置７０６は、プレイヤ８０が仮想訓練環境に参加するた
めの入出力機能を提供する。プレイヤ８０が入力装置７
０６を介して入力した操作及びコマンドは、分散シミュ
レーション制御装置１０の制御により、各通信制御装置
とネットワーク１を介して関連する各模擬装置（２０、
３０、５０、６０）に転送されて、それらの模擬装置上
の模擬処理プログラムの実行に利用される。

【００３１】プレイヤ端末７０の構成要素であるセンサ
情報表示装置７０７は、仮想訓練環境においてプレイヤ
８０が入手可能な探知処理結果をプレイヤ８０に対して
表示する。すなわち、プレイヤ端末７０は、分散シミュ
レーション制御装置１０の制御に従い、各通信制御装置
とネットワーク１を介して、探知模擬装置２０３の探知
処理結果をデータ領域７０３４に入手する。そして、入
手した探知処理結果に基づいてセンサ情報表示プログラ
ム７０３３に沿った処理を実行することで、探知処理結
果に対応するセンサ情報をセンサ情報表示装置７０７に
表示する。

【００３２】アニメーション表示が現実感のある連続的
で滑らかな表示を行うのに対して、センサ情報の表示に
は滑らかで現実感のある表示は要求されない。本実施形
態において、上述したセンサ情報の表示は、例えば、レ
ーダのＰＰＩ(Plan PosizionIndicator)のように離散し
た各時刻における移動体の位置情報が表示されるよう
に、或いは、文字による情報が表示されるように行われ
る。

【００３３】次に、本実施形態の訓練用分散シミュレー
ションシステムの動作について説明する。先ず、図２を
参照して、訓練用分散シミュレーションシステムにおけ
る基本的な処理内容とデータの流れを説明する。説明を
簡単にするため、ここでは航空管制の訓練用シミュレー
ションシステムを例としてとりあげる。

【００３４】図２は、図１の一部を簡略化して表した訓
練用分散シミュレーションシステムのブロック図であ
る。図２のシステムは、各模擬装置（２０、３０、５
０、６０）、現実感向上装置４０、プレイヤ端末７０お
よび７１、および分散シミュレーション制御装置１０で
構成されている。

【００３５】図２において、各ブロックに対応して示さ
れているΔＴは、個々のブロックで構成される装置の精
度を表す。ΔＴの値は、精度の細かい方から順に、１、
１０、１００、１０００と表されている。例えばΔＴ＝
１は、１秒周期で状態を更新する細かい精度を示し、Δ
Ｔ＝１０００は、１０００秒周期で状態を更新する粗い
精度を示すものとする。

【００３６】図２の例で、各装置を精度の粗い方から細
かい方に列挙すると次の通りとなる。自然環境模擬装置
３０の精度はΔＴ＝１０００、訓練業務模擬装置の６０
の精度はΔＴ＝１００、プレイヤ端末７０、７１の入力
装置７０６、７１６の精度はΔＴ＝１００、移動体運動
模擬装置５０、５１の精度はΔＴ＝１０、探知模擬装置
２０の精度はΔＴ＝１０、プレイヤ端末７０、７１のセ
ンサ情報表示装置７０７、７１７の精度はΔＴ＝１０、
現実感向上装置４０の精度はΔＴ＝１、プレイヤ端末７
０、７１のアニメーション表示装置７０５、７０６の精
度はΔＴ＝１。

【００３７】図２の例で、各矢印１０００１〜１０００
９は、各装置間でのデータの流れを示す。各装置は、各
シミュレーション時刻毎に、実行した処理の結果である
データを矢印１０００１〜１０００９の流れに従って他
の装置に送信する。各矢印の始点と終点は、分散シミュ
レーション制御装置１０の制御により、実行時に動的に
決まるものとする。

【００３８】図２において、矢印１０００１は、プレイ
ヤが入力装置上７０６で行った入力操作の結果が訓練業
務模擬装置６０に送信される様子を示す。矢印１０００
２は、訓練業務模擬装置６０が、受信データに基づいて
生成した所望の情報を移動体運動模擬装置５０に送信す
る様子を示す。矢印１０００３は、移動体運動模擬装置
５０で計算された移動体の位置情報が現実感向上装置４
０に送信される様子を示す。矢印１０００４は、移動体
運動模擬装置５０で計算された移動体の位置情報が探知
模擬装置に２０に送信される様子を示す。矢印１０００
５は、自然環境模擬装置３０が、移動体の運動に関係す
る情報を移動体運動模擬装置５０に送る様子を示す。矢
印１０００６および１０００７は、探知模擬装置２０で
実行される移動体の位置情報の探知処理の結果が、セン
サ情報表示装置７０７および７１７に送信される様子を
示す。また、矢印１０００８および１０００９は、現実
感向上装置４０からアニメーション表示装置７０５およ
び７１５へ、現実感の高い表示を行うためのデータが送
信される様子を示す。

【００３９】図３は、上述した装置間のデータの流れを
時系列で示すためのタイムチャートである。図３におい
て横軸は時刻の進行する方向を示し、縦軸は各装置を示
す。また、図３中に表される各四角は、各装置が該当す
る論理時刻の処理を実行して、他の装置にデータを送信
するフェーズであることを示す。以下の例では、他の装
置との間で同一フェーズ内でデータのやりとりが可能で
あるものとする。また、図３中に四角が記載されてない
フェーズにおいて、各装置は次の通信の待ち状態にある
が、模擬処理を継続して実行しているものとする。

【００４０】分散シミュレーション制御装置１０は最も
細かな時刻の刻みで、２１００１〜２１０１９のメッセ
ージを他の装置との間で送受信している。２１００１の
メッセージでは、分散シミュレーション装置１０から他
の全ての装置（６０、３０、５０、４０、７０５、２
０、７０７）に対して、「次の時刻の処理を開始せよ」
というメッセージが送信されるものとする。

【００４１】また、２１００２のメッセージでは、最も
精度の細かい（ΔＴ＝１）現実感向上装置４０とアニメ
ーション表示端末７０５とに対して、「次の時刻の処理
を開始せよ」というメッセージを送信しているものとす
る。

【００４２】また、２１００５のメッセージでは、ΔＴ
＝１０の運動模擬装置５０、探知模擬装置２０、および
センサ情報表示端末７０７と、ΔＴ＝１の現実感向上装
置４０およびアニメーション表示端末７０５とに対し
て、「次の時刻の処理を開始せよ」というメッセージを
送信しているものとする。

【００４３】次に、図２と図３とを参照して、本実施形
態の訓練用分散シミュレーション装置の動作をより詳細
に説明する。移動体運動模擬装置５０と現実感向上装置
４０は、いずれも分散シミュレーション装置１０からの
メッセージ２１００１を受信した後に同一論理時刻の処
理を開始する。ここで、移動体運動模擬装置５０は１時
刻前の自分の状態を使って、次の時刻の位置情報を計算
するものとする。

【００４４】現実感向上装置４０は、矢印１０００３の
メッセージを、２５００１および２４００１のフェーズ
期間中に移動体運動模擬装置５０から受信し、このデー
タを用いて該当時刻における移動体の運動模擬結果の現
実感を高めるための処理を行い、続く２４００２までの
間に現実感向上処理を１０回行う。

【００４５】現実感向上処理の例としては、特開昭５６
−１９０７７「訓練用シミュレータ」に示されるよう
な、あらかじめ高精度なシミュレーションを行った結果
を保持してあるデータベースの中から選択する方法や、
特開昭５９−０７５２７６「訓練用シミュレータにおけ
る出力データの並滑化方法」に示されるように、アナロ
グ回路を用いて２時刻分のデータの間を等分割する方法
等が知られており、いずれの手法を用いても良い。

【００４６】また、特開昭５９−０７５２７６「訓練用
シミュレータにおける出力データの並滑化方法」に示さ
れる方法はアナログ回路を用いて並滑化する方法である
が、ソフトウェアにより、２時刻分のデータの間を等分
割により並滑化する方法なども容易に推測される。

【００４７】図３のタイムチャートでは、説明を簡単に
するために図２で示した移動体運動模擬装置５０と５１
のうち、５０だけしか示していない。しかし、図２で示
すように、２台の移動体運動模擬装置で１台の現実感向
上装置４０を共有することにより、効率良く計算機資源
を利用することができる。

【００４８】また、目的に応じて移動体運動模擬装置を
更に増やすことにより、大規模な仮想訓練環境を実現す
ることができる。

【００４９】また、移動体運動模擬装置の計算能力と模
擬の忠実度に依存するが、１台の移動体運動模擬装置の
上で多数の移動体の運動模擬を行うことにより、大規模
な仮想訓練環境を実現することができる。

【００５０】更に、図２で示されているように、本実施
形態のシステムでは、１台の現実感向上装置４０は２台
のアニメーション表示端末７０５、７１５で共有されて
いる。このため、本実施形態のシステムによれば、効率
良く計算機資源を利用することができる。

【００５１】実施の形態２．本実施形態のシステムにお
いて、分散シミュレーション制御装置１０は、システム
に接続されている全ての模擬装置（２０、３０、５０、
５１、６０）の精度と性能と負荷状況、現実感向上装置
４０の機能と性能と負荷状況、プレイヤ端末７０，７１
が必要としている精度、およびプレイヤ端末７０，７１
の性能と負荷状況を常にモニタする。そして、分散シミ
ュレーション制御装置１０は、現実感向上装置４０が最
大限に活用され、プレイヤ端末７０，７１上に現実感の
高い仮想訓練環境が表示されるよう、各模擬装置と現実
感向上装置４０とプレイヤ端末７０，７１の論理的な接
続（データの始点と終点）を動的に決める。

【００５２】図２の例では、各矢印１０００１〜１００
０９は、各装置が各シミュレーション時刻分の処理を行
った結果のデータを、矢印の指す装置に送ることを示し
ているが、本実施形態のシステムでは、各矢印の始点と
終点は、分散シミュレーション制御装置１０の制御によ
り、実行時に動的に決まるものとする。すなわち、本実
施形態のシステムでは、各装置の精度、性能、機能、お
よび負荷状況等に応じて、現実感の高い仮想訓練環境を
表示させるうえで有効なデータ通信のみが効率的に行わ
れる。このため、本実施形態のシステムによれば、計算
機資源を効率よく利用して、現実感の高い仮想訓練環境
を提供することができる。

【００５３】実施の形態３．図４は本発明の実施の形態
３の訓練用分散シミュレーションシステムの一部の構成
を示すブロック図である。図４に示すシステムは、移動
体運動模擬装置５０と、現実感向上装置Ａ４０と、現実
感向上装置Ｂ４１と、プレイヤ端末７０〜７６と、分散
シミュレーション制御装置１０とで構成されている。

【００５４】図４の例で、各装置を精度の粗い方から細
かい方に列挙すると次の通りとなる。移動体運動模擬装
置５０、５１の精度はΔＴ＝１０、現実感向上装置Ａ４
０の精度はΔＴ＝５、現実感向上装置Ｂ４１の精度はΔ
Ｔ＝１、プレイヤ端末（７１，７２，７４，７６）が備
える各アニメーション表示装置の精度はΔＴ＝５。プレ
イヤ端末（７０，７３，７５）が備える各アニメーショ
ン表示装置の精度はΔＴ＝１。

【００５５】図４において、矢印１００１０〜１００１
８は各装置間で授受されるデータの流れる方向を示して
いる。本実施形態のシステムにおいて、各矢印の始点と
終点（データを送信する装置と、データを受信する装
置）は、分散シミュレーション制御装置１０の制御によ
り、実行時に動的に決まるものとする。

【００５６】図４において、矢印１００１０は、移動体
運動模擬装置５０で計算された移動体の位置情報が現実
感向上装置Ａ４０に送信される様子を示す。矢印１００
１１は現実感向上装置Ａ４０が現実感向上処理を行った
結果を更に現実感向上装置Ｂ４１に送る様子を示す。矢
印１００１２、１００１３、１００１４は現実感向上装
置Ｂ４１が現実感向上処理を行った結果を、それぞれプ
レイヤ端末７０、７５、７３のアニメーション表示装置
に送る様子を示す。また、矢印１００１５、１００１
６、１００１７、１００１８は現実感向上装置Ａ４０が
現実感向上処理を行った結果を、それぞれプレイヤ端末
７１、７６、７４、７２のアニメーション表示装置に送
る様子を示す。

【００５７】図５は、上記図４で説明した装置間のデー
タの流れを時系列で示すためのタイムチャートである。
以下、図４と図５を参照して本実施形態のシステムの動
作を説明する。移動体運動模擬装置５０と現実感向上装
置Ａ４０と現実感向上装置Ｂ４１は、いずれも分散シミ
ュレーション装置１０からのメッセージ２１００１を受
信した後に同一論理時刻の処理を開始する。ここで、移
動体運動模擬装置５０は１時刻前の自分の状態を使っ
て、次の時刻の位置情報を計算するものとする。

【００５８】現実感向上装置Ａ４０は、矢印１００１０
のメッセージを２５００１および２４００１のフェーズ
期間中に移動体運動模擬装置５０から受信し、このデー
タを用いて該当時刻における移動体の運動模擬結果の現
実感を高めるための処理を行い、続く２５００２までの
間に２回現実感向上処理を行う。

【００５９】現実感向上装置Ｂ４１は、矢印１００１１
のメッセージを２４００１および２４１０１のフェーズ
期間中に現実感向上装置Ａ４０から受信し、このデータ
を用いて該当時刻における移動体の運動模擬結果の現実
感を高めるための処理を行い、続く２４００２までの間
に５回現実感向上処理を行う。

【００６０】このように、本実施形態のシステムでは、
現実感向上装置を２台直列に接続することにより、訓練
に要求される高精度な現実感を実現している。尚、本実
施形態では２台の現実感向上装置を直列に接続すること
としているが、装置の接続台数は２台以上であってもよ
い。

【００６１】図４の例では、現実感向上装置Ａ４０の出
力はプレイヤ端末７１、７６、７４、７２のアニメーシ
ョン表示装置で共有され、現実感向上装置Ｂ４１の出力
はプレイヤ端末７０、７５、７３のアニメーション表示
装置で共有されているが、どの現実感向上装置の出力を
どのプレイヤ端末で共有するかは、分散シミュレーショ
ン制御装置１０の制御により、実行時に動的に決まるも
のである。

【００６２】実施の形態４．本実施形態のシステムにお
いて、分散シミュレーション制御装置１０は、システム
に接続されている全ての模擬装置（２０、３０、５０、
５１、６０）の精度と性能と負荷状況、現実感向上装置
Ａ４０および現実感向上装置Ｂ４１の機能と性能と負荷
状況、プレイヤ端末７０，７１が必要としている精度、
およびプレイヤ端末７０，７１の性能と負荷状況を常に
モニタする。そして、分散シミュレーション制御装置１
０は、現実感向上装置Ａ４０および現実感向上装置Ｂ４
０が最大限に活用され、プレイヤ端末７０，７１上に現
実感の高い仮想訓練環境が表示されるよう、各模擬装置
と現実感向上装置４０とプレイヤ端末７０，７１の論理
的な接続（データの始点と終点）を動的に決める。

【００６３】図４の例では、各矢印１００１０〜１００
１８は、各装置が各シミュレーション時刻分の処理を行
った結果のデータを、矢印の指す装置に送ることを示し
ているが、本実施形態のシステムでは、各矢印の始点と
終点は、分散シミュレーション制御装置１０の制御によ
り、実行時に動的に決まるものとする。すなわち、本実
施形態のシステムでは、各装置の精度、性能、機能、お
よび負荷状況等に応じて、現実感の高い仮想訓練環境を
表示させるうえで有効なデータ通信のみが効率的に行わ
れる。このため、本実施形態のシステムによれば、計算
機資源を効率よく利用して、現実感の高い仮想訓練環境
を提供することができる。

【００６４】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
または６記載の発明によれば、精度の粗い複数の模擬装
置に精度の高い現実感向上装置を組み合わせることで、
現実感の高い仮想訓練環境を実現することができる。模
擬装置と現実感向上装置とは、別個独立の計算機で実現
することができる。従って、本発明によれば、計算機の
能力により制限されることなく、所望の訓練規模と、所
望の精度とを容易に実現することができる。

【００６５】請求項２記載の発明によれば、訓練の対象
となる業務、仮想訓練環境中に登場する移動体の位置、
移動体の位置情報を検出するための探知装置、および訓
練に必要な自然環境のそれぞれを模擬し得るシミュレー
ション装置を実現することができる。

【００６６】請求項３または７記載の発明によれば、複
数の模擬装置と現実感向上装置とを効率良く動作させる
うえで有効なデータ交換のみを実行させることができ
る。このため、本発明によれば、計算機の能力を効率的
に利用して、現実感の高い仮想訓練環境を効率よく実現
することができる。

【００６７】請求項４または８記載の発明によれば、複
数の現実感向上装置をカスケード接続することで、十分
に精度の高い仮想訓練環境を実現することができる。

【００６８】請求項５または９記載の発明によれば、複
数の模擬装置と、複数の現実感向上装置と、複数の表示
装置とを効率良く動作させるうえで有効なデータ交換の
みを実行させることができる。このため、本発明によれ
ば、計算機の能力を効率的に利用して、現実感の高い仮
想訓練環境を効率よく実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の訓練用分散シミュレ
ーション装置のブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態１の訓練用分散シミュレ
ーション装置の一部を抜き出して表したブロック図であ
る。

【図３】 本発明の実施の形態１の訓練用分散シミュレ
ーション装置の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。

【図４】 本発明の実施の形態３の訓練用分散シミュレ
ーション装置の一部を抜き出して表したブロック図であ
る。

【図５】 本発明の実施の形態３の訓練用分散シミュレ
ーション装置の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。

【図６】 従来の訓練用分散シミュレーション装置のブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ ネットワーク、 １０ 分散シミュレーション制
御装置、 ２０ 探知模擬装置、 ３０ 自然環境
模擬装置、 ４０ 現実感向上装置、 ５０、５１
移動体運動模擬装置、 ６０ 訓練業務模擬装置、
７０〜７６プレイヤ端末

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 訓練に必要な所定の内容をそれぞれ模擬
   する複数の模擬装置と、シミュレーションの現況をプレ
   イヤに表示する表示装置と、プレイヤが入力操作を行う
   ための入力装置と、上記の各装置の動作を同期させると
   共にそれらの装置間で所定のデータ交換を実行させる分
   散シミュレーション制御装置とを備える訓練用分散シミ
   ュレーション装置であって、 前記模擬装置の模擬結果に基づいて、前記模擬結果に比
   して精度の細かい高精度模擬結果を得る現実感向上装置
   を備え、 前記表示装置は、前記高精度模擬結果をアニメーション
   表示するアニメーション表示装置を備えることを特徴と
   する訓練用分散シミュレーション装置。
2. 【請求項２】 前記複数の模擬装置は、 訓練の対象となる業務を模擬する訓練業務模擬装置と、 仮想訓練環境中に登場する移動体の位置情報の計算を行
   う移動体運動模擬装置と、 移動体の位置情報を検出するための探知装置の模擬を行
   う探知模擬装置と、 訓練に必要な自然環境を模擬する自然環境模擬装置と、 を含むことを特徴とする請求項１記載の訓練用分散シミ
   ュレーション装置。
3. 【請求項３】 前記分散シミュレーション制御装置は、
   前記複数の模擬装置の状態と前記現実感向上装置の状態
   とに基づいて、それらの装置が効率良く動作するよう
   に、それらの装置間で実行されるデータ交換を制御する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の訓練用分散シ
   ミュレーション装置。
4. 【請求項４】 前記現実感向上装置は、カスケード接続
   された複数台の現実感向上装置を含むことを特徴とする
   請求項１乃至３の何れか１項記載の訓練用分散シミュレ
   ーション装置。
5. 【請求項５】 前記表示装置および前記入力装置は、複
   数のプレイヤが独立して利用できるようにそれぞれ複数
   台準備されており、 前記分散シミュレーション制御装置は、前記複数の模擬
   装置の状態と、前記複数の現実感向上装置の状態と、前
   記複数の表示装置のそれぞれに表示すべき内容とに基づ
   いて、それらの装置が効率良く動作するように、それら
   の装置間で実行されるデータ交換を制御することを特徴
   とする請求項４記載の訓練用分散シミュレーション装
   置。
6. 【請求項６】 訓練に必要な所定の内容をそれぞれ模擬
   する複数の模擬装置と、シミュレーションの現況をプレ
   イヤに表示する表示装置と、プレイヤが入力操作を行う
   ための入力装置と、上記の各装置の動作を同期させると
   共にそれらの装置間で所定のデータ交換を実行させる分
   散シミュレーション制御装置と、前記複数の模擬装置の
   模擬結果を入力データとして所定の処理を行う現実感向
   上装置とを備える訓練用分散シミュレーション装置で用
   いられるシミュレーション方法であって、 前記複数の模擬装置がそれぞれ模擬結果を求めるステッ
   プと、 前記現実感向上装置が、前記模擬結果に基づいて、前記
   模擬結果に比して精度の細かい高精度模擬結果を求める
   ステップと、 前記高精度模擬結果を前記表示装置にアニメーション表
   示するステップと、 を備えることを特徴とする訓練用分散シミュレーション
   方法。
7. 【請求項７】 前記分散シミュレーション制御装置は、 前記複数の模擬装置の状態と前記現実感向上装置の状態
   とをモニタするステップと、 そのモニタ結果に基づいて、前記複数の模擬装置と前記
   現実感向上装置とが効率良く動作するように、それらの
   装置間で実行されるデータ交換を制御するステップと、 を実行することを特徴とする請求項６記載の訓練用分散
   シミュレーション方法。
8. 【請求項８】 前記現実感向上装置は、カスケード接続
   された複数台の現実感向上装置を含み、 前記複数の現実感向上装置のそれぞれは、前段の装置か
   ら供給される模擬結果または高精度模擬結果に基づい
   て、それらの結果に比して更に精度の高い高精度模擬結
   果を生成するステップを実行することを特徴とする請求
   項６または７記載の訓練用分散シミュレーション方法。
9. 【請求項９】 前記表示装置および前記入力装置は、複
   数のプレイヤが独立して利用できるようにそれぞれ複数
   台準備されており、 前記分散シミュレーション制御装置は、前記複数の模擬
   装置の状態と、前記複数の現実感向上装置の状態と、前
   記複数の表示装置のそれぞれに表示すべき内容とをモニ
   タするステップと、 そのモニタ結果に基づいて、前記複数の模擬装置、前記
   複数の現実感向上装置、および前記複数の表示装置が効
   率良く動作するように、それらの装置間で実行されるデ
   ータ交換を制御することを特徴とする請求項８記載の訓
   練用分散シミュレーション方法。