(57)【要約】  検証対象の機器の３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、その３次元モデルの、作業平面上の２次元画像を表示画面上に表示する平面表示部と、表示画面上にポインティングデバイスを表わすマークを表示し、ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、表示画面上のマークを、ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えた。
2008012867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備え、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置において、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示する平面表示部と、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示し、該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えたことを特徴とする操作性検証装置。
【請求項２】
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えたことを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項３】
前記ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、前記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有し、
前記マーク表示更新部は、前記表示画面上のマークを、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、前記操作者と前記擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項４】
前記ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有し、
前記マーク表示更新部は、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを前記表示画面上に表示するものであることを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項５】
前記マーク表示更新部は、前記表示画面上に、前記マークの、移動軌跡又は所定の初期位置と現在位置とを結ぶ線を表示するものであることを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項６】
前記３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、
前記部品指定部により指定された部品を、前記マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項７】
前記部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えたことを特徴とする請求項６記載の操作性検証装置。
【請求項８】
プログラムを実行する本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた情報処理装置内で実行され、該情報処理装置を、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムであって、
前記情報処理装置を、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示する平面表示部と、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示し、該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする操作性検証プログラム。
【請求項９】
前記情報処理装置を、さらに、
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする請求項８記載の操作性検証プログラム。
【請求項１０】
前記情報処理装置を、
前記ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、前記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有する操作性検証装置であって、
前記マーク表示更新部が、前記表示画面上のマークを、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、前記操作者と前記擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものである操作性検証装置として動作させることを特徴とする請求項８記載の操作性検証プログラム。
【請求項１１】
前記情報処理装置を、
前記ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有する操作性検証装置であって、
前記マーク表示更新部が、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを前記表示画面上に表示するものである操作性検証装置として動作させることを特徴とする請求項８記載の操作性検証プログラム。
【請求項１２】
前記情報処理装置を、
前記マーク表示更新部が、前記表示画面上に、前記マークの移動軌跡を表示するものである操作性検証装置として動作させることを特徴とする請求項８記載の操作性検証プログラム。
【請求項１３】
前記情報処理装置を、さらに、
前記３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、
前記部品指定部により指定された部品を、前記マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする請求項８記載の操作性検証プログラム。
【請求項１４】
前記情報処理装置を、さらに、
前記部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする請求項１３記載の操作性検証プログラム。
【請求項１５】
演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた操作性検証装置を用いて、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示させ、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証方法において、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成させる作業平面生成ステップと、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成ステップで生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示させる平面表示ステップと、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示させ、該ポインティングデバイスを移動させることにより、該ポインティングデバイスに、前記本体部に向けて該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離を通知させて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新ステップとを有することを特徴とする操作性検証方法。
【請求項１６】
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づけさせる初期位置設定ステップを有することを特徴とする請求項１５記載の操作性検証方法。
【請求項１７】
前記操作性検証装置に、前記ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、前記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを格納させておき、
前記マーク表示更新ステップは、前記表示画面上のマークを、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、前記操作者と前記擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることを特徴とする請求項１５記載の操作性検証方法。
【請求項１８】
前記操作性検証装置に、前記ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを格納させておき、
前記マーク表示更新ステップは、マークの種類を指定し、指定した種類のマークを前記表示画面上に表示させるものであることを特徴とする請求項１５記載の操作性検証方法。
【請求項１９】
前記マーク表示更新ステップは、前記表示画面上に、前記マークの移動軌跡を表示させるものであることを特徴とする請求項１５記載の操作性検証方法。
【請求項２０】
前記３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定ステップと、
前記部品指定ステップにより指定された部品を、前記マークの移動に連動させて移動させる部品制御ステップとを有することを特徴とする請求項１５記載の操作性検証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示し、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置、その操作性検証装置を用いて、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示させて、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証方法、および、情報処理装置内で実行され、その情報処理装置を操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では装置設計の３次元データ化が進んでおり、設計途中または設計終了時の装置の、使い勝手やユーザビリティといった操作性を検証するにあたり、仮想空間上での検証が行なわれている。すなわち、コンピュータ等の表示画面上にその装置の３次元モデルの画像を表示することにより、その装置の操作性を検証することが行なわれている。
この仮想空間上の装置の寸法（表示画面上の３次元モデルの画像の寸法）はその装置の実際の寸法とは異なるため、従来、一般的には、その表示画面上の装置の画像上に寸法を数値やスケールで表示することにより、オペレータに、その装置の使用感を認識させようとしている。【０００３】
図１は、操作者が仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図、図２は、モニタ上の表示画像を示す図である。【０００４】
ここでは、図１に示すように、机１１上に画像表示用のモニタ１２を置き、操作者１により、モニタ上に表示された機器の操作性の検証が行なわれている。【０００５】
図２は、そのときのモニタ１２上の表示画像の一例である。ここでは、検証対象の機器としてＡＴＭを想定している。この図２に示す表示画像上には実際のＡＴＭの寸法ｄが書き込まれており、操作者は、この表示画像上に書き込まれている寸法ｄを見て、ＡＴＭの寸法を観念的に知り、例えば腕を伸ばしたときなどの操作性を想像する。【０００６】
しかしながら、このような検証方法では、オペレータは、数値やスケールという観念的な情報のみを頼りに距離感やスケール感を把握する必要があり、機器の操作性を体感するという点では不充分な検証法である。【０００７】
機器の操作性を体感することのできる検証方法として、オペレータの動作を検出するモーションキャプチャの技術を採用し、仮想空間上（表示画面上）に人体を模したモデルを登場させて、そのモデルに、モーションキャプチャで検出したオペレータの動きを模擬させることにより、表示画面上の装置の画像と人体モデルの画像との位置関係を見ながら検証を行なうという、いわゆるバーチャルリアリティを利用する方法が知られている。この検証方法は、仮想空間内にオペレータのモデルを登場させて、オペレータの動きと同一の動きを行なわさせることにより、オペレータに、機器の操作性を体感させる検証方法であり、製品の操作性検証にしばしば採用される。【０００８】
しかしながら、この検証方法を採用するには、オペレータの動作を検出するモーションキャプチャとしての特殊な機器を用いる必要があり、このような特殊な機器は大変に高価であり、また、使用時に必要となる占有スペースが大きく、操作性検証を手軽に行なう訳にはいかないという問題がある。【０００９】
ここで、特許文献１には、機器の操作部を模した実空間上のモデルを用意し、そのモデルをオペレータが操作するときのオペレータの指の動き等を検出して操作性評価装置に通知することにより、その操作性評価装置内に構築された仮想空間内の機器のモデルの操作性を評価する方法が提案されている。【００１０】
しかし、この特許文献１の方法は、オペレータの指に、その指の動きを検出するためのセンサを装着する必要があるなど、上述のモーションキャプチャに類するものであり、簡易版のモーションキャプチャであることから、操作性評価対象となる機器も限られることになる。【００１１】
また、特許文献２には、機器の操作部を表示画面上に表示し、色盲のユーザにより操作されることを想定して赤色のランプを緑色のランプに変更して表示したり、左ききのユーザにより操作されることを想定して操作ボタンの位置を左右逆にして表示するなどして、様々なユーザに対する操作性を評価する技術が提案されている。【００１２】
この特許文献２の評価方法は操作部のみを取り出したときの評価には有効な点もあるが、操作部は様々なバリエーションで表示されるだけであって操作性を体感できるものではなく、また、機器全体における操作部の配置位置によっては操作性が大きく異なり、この点についての評価には不適である。
【特許文献１】特開平６−３４８７９１号公報
【特許文献２】特開平７−１１０８０４号公報
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、特殊な入力デバイスを採用する必要がなく、手軽に、かつ安価に機器の操作性を体感できる操作性検証方法および操作性検証装置、並びに、コンピュータ等の汎用の情報処理装置をそのような操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の操作性検証装置は、演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を本体部に通知するポインティングデバイスとを備え、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示し、機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置において、
３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
３次元モデルの、作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を表示画面上に表示する平面表示部と、
表示画面上にポインティングデバイスを表わすマークを表示し、そのポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、表示画面上のマークを、ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の操作性検証装置は、仮想空間内に作業平面を設定し、例えば汎用のポインティングデバイスであるマウス等の操作を仮想空間内の作業平面上での移動量に対応づけたものであり、オペレータは、実空間で腕をどの程度動かすと機器に衝突するか、あるいは腕をどの程度曲げ伸ばしするとその機器を操作することができるか、等を、自分の腕でそのまま体感することができ、操作性を有効に検証することができる。
【００１６】
ここで、本発明の操作性検証装置において、上記ポインティングデバイスの初期操作位置と、表示画面上のマークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えることが好ましい。
【００１７】
この初期位置設定部を備えることにより、オペレータの姿勢と仮想空間上のマークの位置との対応づけが容易となり、操作性検証が一層容易となる。
【００１８】
また、本発明の操作性検証装置において、ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、上記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有し、
上記マーク表示更新部は、表示画面上のマークを、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、操作者と擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることが好ましい。
【００１９】
こうすることにより、操作者は、その操作者の体格の如何によらず、例えば標準的な体格の男性が操作した場合、あるいは標準的な体格の女性が操作した場合、あるいは子供が操作した場合などを、その操作者の体格に置き換えて体感することができる。
【００２０】
さらに、本発明の操作性検証装置において、ポインティングデバイスを表わす表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有し、
上記マーク表示更新部は、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを表示画面上に表示するものであることが好ましい。
【００２１】
検証対象の機器の操作は、必ずしも素手で行なわれるとは限られず、機器の種類によっては、あるいは機器の操作位置によっては、例えばドライバを手に持ってドライバで操作したり、あるいは、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）では預金通帳を手に持って差し込むなど、何かを手に持って操作することも多い。そこで、上記のように、複数種類のマークを用意しておき、その装置や操作位置等に応じて指定された種類のマークを表示することにより、一層正確な検証が可能となる。
【００２２】
さらに、本発明の操作性検証装置において、マーク表示更新部は、表示画面上に、マークの移動軌跡を表示するものであることも好ましい形態である。またさらに、本発明の操作性検証装置において、マーク表示更新部は、表示画面上に、所定の初期位置と現在の位置を結んで表示するものであることも好ましい形態である。
【００２３】
マークの移動軌跡を表示することにより、腕の一連の動きを検証することができる。また、初期位置と現在位置とを結ぶ、腕を模した線を表示することにより、装置と腕との干渉の有無を検証することができる。
【００２４】
また、本発明の操作性検証装置において、さらに、３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、その部品指定部により指定された部品を、マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えることも好ましい形態である。
【００２５】
こうすることにより、例えば引出しや扉等の可動部品の操作性を一層正確に検証することができる。また、装置の組立や分解の際の操作性についても正確に検証することが可能となる。
【００２６】
部品の動きを検証するにあたっては、部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えることがさらに好ましい。
【００２７】
警告発信により、操作者はその部品をそれ以上動かすことができないことを明確に知ることができ、正確な検証に役立たせることができる。
【００２８】
また、本発明の操作性検証方法は、演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた操作性検証装置を用いて、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示させ、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証方法であって、
３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成させる作業平面生成ステップと、
３次元モデルの、作業平面生成ステップで生成された作業平面上の２次元画像を表示画面上に表示させる平面表示ステップと、
表示画面上にポインティングデバイスを表わすマークを表示させ、ポインティングデバイスを移動させることにより、ポインティングデバイスに、本体部に向けてポインティングデバイスの移動方向および移動距離を通知させて、表示画面上のマークを、ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新ステップとを有することを特徴とする。
【００２９】
ここで、本発明の操作性検証方法において、ポインティングデバイスの初期操作位置と、表示画面上のマークの初期表示位置とを対応づけさせる初期位置設定ステップを有することが好ましい。
【００３０】
また、本発明の操作性検証方法において、操作性検証装置に、ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを格納させておき、
上記マーク表示更新ステップは、表示画面上のマークを、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、操作者と擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることが好ましい。
【００３１】
さらに、本発明の操作性検証方法において、操作性検証装置に、ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを格納させておき、
上記マーク表示更新ステップは、マークの種類を指定し、指定した種類のマークを表示画面上に表示させるものであることが好ましい。
【００３２】
また、本発明の操作性検証方法において、上記マーク表示更新ステップは、表示画面上に、マークの移動軌跡を表示させるものであることも好ましい形態である。
【００３３】
さらに、本発明の操作性検証方法において、３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定ステップと、部品指定ステップにより指定された部品を、マークの移動に連動させて移動させる部品制御ステップとを有することも好ましい形態である。
【００３４】
さらに、本発明の操作性検証プログラムは、プログラムを実行する本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた情報処理装置内で実行され、その情報処理装置を、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムであって、
上記情報処理装置を、
３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
３次元モデルの、作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を表示画面上に表示する平面表示部と、
表示画面上にポインティングデバイスを表わすマークを表示し、ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、表示画面上のマークを、ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする。
【００３５】
ここで、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、さらに、ポインティングデバイスの初期操作位置と、表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えた操作性検証装置として動作させることが好ましい。
【００３６】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有する操作性検証装置であって、上記マーク表示更新部が、表示画面上のマークを、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、操作者と擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものである操作性検証装置として動作させることが好ましい。
【００３７】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、ポインティングデバイスを表わす表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有する操作性検証装置であって、上記マーク表示更新部が、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを表示画面上に表示するものである操作性検証装置として動作させることも好ましい形態である。
【００３８】
また、本発明の操作性検証プログラムが情報処理装置を、上記マーク表示更新部が、表示画面上に、前記マークの移動軌跡を表示するものである操作性検証装置として動作させることも好ましい形態である。
【００３９】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、さらに、３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、
部品指定部により指定された部品を、マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えた操作性検証装置として動作させることも好ましい形態である。
【００４０】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、さらに、部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えた操作性検証装置として動作させることが好ましい。
【００４１】
以上の本発明によれば、手軽に、かつ安価に機器の操作性を体感することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】操作者が仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。
【図２】モニタ上の表示画像を示す図である。
【図３】操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。
【図４】仮想空間内の機器（モニタに表示された機器）を横切る作業平面を示す図である。
【図５】図４に示す仮想空間内の機器の、作業平面上への投影表示を示す図である。
【図６】初期操作位置設定時の操作者の姿勢を示した図である。
【図７】モニタ画面上の初期位置にあるマークを示す図である。
【図８】マウスを移動させた状態を示す図である。
【図９】マウスを移動させたときのモニタ画面上のマークの位置を示す図である。
【図１０】仮想空間内の装置とその装置を横切る作業平面を示す図である。
【図１１】モニタ画面内の可動部品を持とうとして右腕を伸ばした状態を示す図である。
【図１２】図１１に示す状態におけるモニタ画面上の表示画像を示す図である。
【図１３】可動部品を引き寄せるために右腕を縮めた状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態におけるモニタ画面上の画像を示す図である。
【図１５】モニタ画面上でのマウスの位置を表わす様々なマークを示す図である。
【図１６】手を模擬した手マークが表示されている例を示した図である。
【図１７】操作者の、右腕を伸ばす前の様子を示す図である。
【図１８】操作者の、右腕を伸ばした後の様子を示す図である。
【図１９】操作者が腕を伸ばす前の、モニタ画面上の表示画像を示す図である。
【図２０】操作者が腕を伸ばした後の、モニタ画面上の表示画像を示す図である。
【図２１】操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。
【図２２】仮想空間内の機器とその機器を横切る作業平面を示す図である。
【図２３】仮想空間内の機器の側面図と、仮想空間内の、機器のユーザを示す図である。
【図２４】操作者がマウスを動かしている様子を示す図である。
【図２５】操作者自身が仮想空間内の機器のユーザとなったときの、機器に対するユーザの位置関係を示す図である。
【図２６】仮想空間内の機器のユーザとして操作者とは体格が異なるユーザが指定されたときの、機器に対するユーザの位置関係を示す図である。
【図２７】プログラムの実行により本発明の操作性検証装置の一実施形態として動作するコンピュータの外観斜視図である。
【図２８】操作性検証装置のハードウェア構成図である。
【図２９】操作性検証装置としての機能ブロック図である。
【図３０】擬似ユーザテーブルを示す図である。
【図３１】アイテムテーブルを示す図である。
【図３２】警告メッセージテーブルを示す図である。
【図３３】作業平面テーブルを示す図である。
【図３４】初期操作位置テーブルに示す図である。
【図３５】部品指示制御テテーブルを示す図である。
【図３６】移動距離テーブルを示す図である。
【図３７】操作位置更新テーブルを示す図である。
【図３８】図２７，図２８に示す操作性検証装置内で実行されるプログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態について説明するが、ここでは先ず、本発明の一実施形態としての操作性検証装置を使って行なわれる操作性検証の内容について説明する。
図３は、操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。ここでは、本実施形態の操作性検証装置を使用していることを念頭に置いている。【００４４】
この図３には、机１１上に画像表示用のモニタ１０２およびマウス１０４が置かれ、操作者１により、モニタ１０２上に表示された機器モデルの操作性の検証が行なわれている。【００４５】
図４は、仮想空間内の装置（モニタ１０２に表示された装置；ここでは一例としてＡＴＭ）を横切る作業平面を示す図である。【００４６】
ここでは操作者１の操作に応じて、この図４に示すように、３次元検証モデル２０が配置された仮想空間内に作業平面３１を定義する。この図４では、この作業平面３１は、３次元検証モデル２０の一部を断面して広がっている。この図４には、後の説明の都合上、３次元検証モデル２０の、作業平面３１による断面の輪部線２０ａが示されている。【００４７】
図５は、図４に示す仮想空間内の機器２０の、作業平面上への投影表示を示す図である。【００４８】
ここでは、作業平面３１（図４参照）を定義した後、モニタ１０２上の表示を図５に示すような、機器２０の２次元投影図に変更し、以下のようにして操作性の検証が行なわれる。この図５に示すモニタ画面上には、２次元投影図としての機器２０のほか、マウス１０４（図３参照）を表わすマーク４１が示されている。【００４９】
図６は、初期操作位置設定時の操作者の姿勢を示した図、図７は、モニタ画面上の初期位置にあるマーク４１を示す図である。【００５０】
ここでは、操作者１は、マウス１０４を右手に持ち、右腕の上腕が真下を向いて肘を９０度に曲げた姿勢でマウス１０４のボタンをクリックし、そのときのマウス１０４の位置が初期位置であることを操作性検証装置に知らせる。【００５１】
操作性検証装置内には、仮想空間内の機器２０の座標と関連づけられてマーク４１の初期位置情報が格納されており、マウス１０４をクリックすると、マーク４１も図７に示す初期位置に移動する。【００５２】
図８は、マウスを移動させた状態を示す図、図９は、そのときのモニタ画面上のマークの位置を示す図である。【００５３】
操作者１は、図６に示す初期の姿勢から右腕を前に伸ばし、図７に示すように手に掴んでいるマウス１０４を前に移動させる。【００５４】
すると、モニタ画面上のマーク４１も、図８に示す位置から、右腕を伸ばした方向と同じ方向に、図９に示す位置まで移動する。【００５５】
モニタ画面上のマーク４１の移動方向は、操作者１と、モニタに表示されている装置２０の向きとの関係、および腕を伸ばす方向で定まり、移動距離は、基本的には、３次元検証モデルにより表わされる実空間上の機器の寸法とモニタ画面上の機器の画像の寸法との比率で定まる。【００５６】
その他、後述するように、実際の操作者１の体格と、その機器のユーザとして想定された人間モデル（擬似ユーザと称する）（例えば標準体格の男性、標準体格の女性、ある年令の子供の標準など）の体格との比率を考慮して、モニタ画面上のマーク４１の移動距離を決めることもできる。【００５７】
こうすることにより、操作者１は、機器を操作しようとして機器に向けて腕を伸ばしていったときの感覚を実感しながら操作性を評価することができる。【００５８】
図１０は、図４と同様、仮想空間内の装置とその装置を横切る作業平面を示す図である。【００５９】
この図１０に示す作業平面３２は、断面の輪部線２０ｂから分かるように図４に示す作業平面３１よりもやや下方に位置し、装置２０の構成部品の１つである可動部品２１を横切っている。【００６０】
図１１は、モニタ画面内の可動部品を持とうとして右腕を伸ばした状態を示す図、図１２は、そのときのモニタ画面上の表示画像を示す図である。【００６１】
ここでは、モニタ画面上には、図１２に示すように、図１０に示す作業平面３２への機器２０の投影図が表示されている。【００６２】
ここでは、図１１に示すように、操作者１はマウス１０４を持ったまま右腕を伸ばし、図１２に示すようにモニタ画面上のマーク４１を、２次元投影図で表わされている機器２０の可動部品２１と重なる位置まで移動させる。これにより、操作者１はその可動部品２１を持つためにどの程度腕を伸ばす必要があるか実感することができる。【００６３】
ここで、マーク４１を可動部品２１に重ねてマウス１０４をボタン操作すると、このボタン操作が、可動部品２１を手でつかんだことを意味する。【００６４】
図１３は、可動部品を引き寄せるために右腕を縮めた状態を示す図、図１４は、そのときのモニタ画面上の画像を示す図である。【００６５】
図１１に示すように、マーク４１を可動部品２１に重ねてマウスのボタン操作を行ない、そのままマウス１０４を図１３に示す位置まで移動させると、図１４に示すように、可動部品２１がマーク４１と一緒に移動する。可動部品２１を動かしているときにその可動部品が移動限界に達すると、モニタ画面上の可動部品はその移動限界で停止し、そのモニタ画面上にそれ以上移動できない旨、警告表示があらわれる。移動限界に達しなくても、この機器の他の部品などとの干渉が生じた場合も同様である。【００６６】
本実施形態では、このようにして、可動部品を動かしてみて、その操作性を検証することができる。【００６７】
尚、仮想空間内の可動部品２１が移動限界に達したり他の部品等と干渉した場合、その可動部品２１についてはそれ以上移動しないように動きを止めることができるが、通常のマウス１０４を用いた場合は、マウス１０４自体の動きを止めることはできない。そこで、操作性検証装置本体からの指令により振動したり点灯したりすることができるマウス等のポインティングデバイスを採用し、可動部品２１が移動限界に達したりした場合に、可動部品２１を停止させるとともに振動や点灯で操作者に知らせてもよい。また、マウスに代えて、通常は２次元的に移動させることができるとともに、操作性検証装置本体からの指令を受けて移動できなくなるようなポインティングデバイスを用いた場合、可動部品２１が移動限界に達したりしたときに、可動部品２１を停止させるとともに、ポインティングデバイス自体も停止させることが好ましい。【００６８】
また、ここでは可動部品２１を例に挙げて説明したが、機器として組み立てられた後は固定される部品であっても、機器の組み立て時、あるいは分解時の操作性を検証するときは、その組立部品又は分解部品を上記の可動部品と同様に取り扱い、その操作性（組立性又は分解性）の検証を行なってもよい。【００６９】
図１５は、モニタ画面上でのマウス１０４の位置を表わす様々なマークを示す図である。【００７０】
ここに示す例では、標準のマーク４１のほか、手を模擬した手マーク４２、ドライバを模擬したドライバマーク４３、および預金通帳を模擬した預金通帳マーク４４が用意されている。【００７１】
操作者１は、それらのマーク４１〜４４の中から任意のマークを選ぶことにより、モニタ画面上のマークをその選んだマークに変更することができる。選んだマークは、モニタ画面上に表示される装置の表示上の寸法に応じた寸法で表示される。【００７２】
図１６は、手を模擬した手マーク４２が表示されている例を示した図である。【００７３】
実空間上の機器の操作にあたっても、ボタンを指で押したり、特に組立てや分解の際にはドライバで操作したり、ＡＴＭの場合は預金通帳を手に持ってその預金通帳をスロットに挿入する操作を行なうなど、機器に応じて、あるいはその場面に応じて様々な操作が行なわれることがある。【００７４】
そこで、本実施形態では、様々な種類のマークを用意しておき、モニタ画面上に任意のマークを表示することにより、機器の操作性を一層リアルに体験しながら検証することができるように構成されている。【００７５】
図１７、図１８は、それぞれ、操作者の、右腕を伸ばす前、右腕を伸ばした後の様子を示す図、図１９、図２０は、それぞれ、操作者が腕を伸ばす前、腕を伸ばした後の、モニタ画面上の表示画像を示す図である。【００７６】
ここでは、操作者１がマウス１０４を移動させると、図２０に示すように、マーク４１の移動軌跡４１ａが表示される。また、これも図１７〜図２０を参照して説明するが、マーク４１の初期位置と現在位置とを結ぶ、図２０に示すような腕に見たてた線を表示することもできる。本実施形態の操作性検証装置はこれらのモードを有しており、これらのモードを利用すると、移動中における障害物の発見や、周りとのスペースの確認が容易となる。【００７７】
図２１は、操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。ただし、ここでは操作者１の体格に着目している。【００７８】
図２２は、図１０と同様、仮想空間内の機器とその機器を横切る作業平面を示す図である。ただし、ここでは、作業平面の高さに着目している。【００７９】
図２３は、仮想空間内の機器の側面図と、仮想空間内の、その機器のユーザを示す図である。【００８０】
操作者１は、モニタ１０２上に、図２２に示す装置２０の斜視図を表示し、作業平面３３を定義する。ここでは輪郭線２０ｃが形成されている。【００８１】
ここでは、操作者１は体格の良い男性であるものとし、仮想空間内の装置２０のユーザとして小柄な体格の女性と指定する。作業平面３３は、そのユーザ２のモデルの体格に合わせた高さとする。その後、モニタ１０２上の画面を、図２３に示す、機器２０の側面図に変更する。【００８２】
こうすることにより、作業平面３３の高さから、そのユーザ２の体格に合わせた視線や肩の位置が分かり、そのユーザ２にとっての装置２０の操作性を検証することができる。【００８３】
尚、図２３にはユーザ２が示されているが、これはユーザ２の位置関係を分かり易く示すためであり、本実施形態では、画面上にはユーザ２は表示されない。ただし、画面上にユーザ２を表示する態様も好ましい態様である。【００８４】
図２４は、操作者がマウス１０４を動かしている様子を示す図、図２５は、操作者１自身が仮想空間内の機器２０のユーザとなったときの機器に対するユーザ（操作者１）の位置関係を示す図、図２６は、仮想空間内の機器２０のユーザとして操作者とは体格が異なるユーザが指定されたときの、機器に対するユーザ２の位置関係を示す図である。【００８５】
ここでも、操作者１が、体格の良い男性であり、図２６におけるユーザ２は小柄な体格の女性であるとする。【００８６】
この場合、図２４に示すように、操作者１はマウス１０４を所定距離移動させたとき、図２５の場合は、マーク４１は、操作者１自身の体格に見合った位置まで移動し、図２６の場合は、マーク４１は、小柄の女性の体格に見合った位置までしか移動しない。【００８７】
本実施形態では、上記のように、仮想空間内の装置２０のユーザ２の体格を様々に変えて、操作者１は、腕の伸ばし具合や操作の負担度などを、その操作者１の体格とは異なる体格のユーザの身になって体感することができ、操作性の一層正確な検証を行なうことができる。【００８８】
尚、図２５，図２６には操作者１又はユーザ２が示されているが、これは説明の都合上であって、本実施形態では、画面上に操作者やユーザ等の人物モデルを表示することは想定していない。ただし、画面上に人物モデルを表示する態様も好ましい態様である。【００８９】
以上で、本実施形態の操作性検証装置を使って行なわれる操作性検証の説明を終了し、次に、本実施形態の操作性検証装置について説明する。【００９０】
図２７は、プログラムの実行により本発明の操作性検証装置の一実施形態として動作するコンピュータの外観斜視図である。ここでは、このコンピュータを、内部で実行されるプログラムを含め操作性検証装置と称する。【００９１】
図２７に示す操作性検証装置１００は、ＣＰＵ、主メモリ、ハードディスク等が内蔵された本体部１０１、本体部１０１からの指示によりモニタ画面１０２ａ上に画像や文字列を表示するモニタ１０２、本体部１００に操作者の指示を入力するためのキーボード１０３、モニタ画面１２ａ上の任意の位置を指示することにより、その指定時にその位置に示されていたアイコン等に応じた指示を入力するマウス１０４を備えている。また、この操作性検証装置１００には、外観上、フレキシブルディスク（以下、ＦＤと称する）を装填するためのＦＤ装填口１０１ａ、およびＣＤやＤＶＤを装填するためのＣＤ／ＤＶＤ装填口１０１ｂを有する。【００９２】
図２８は、図２７に外観を示す操作性検証装置のハードウェア構成図である。【００９３】
図２８には、各種プログラムを実行するＣＰＵ１１１、ハードディスク１２０に格納されているプログラムが読み出されてＣＰＵ１１１での実行のために展開される主メモリ１１２、ハードディスク１２０を制御するためのハードディスクコントローラ１１３、ＦＤ２０１が装填され、そのＦＤ２０１をアクセスするＦＤドライブ１４、ＣＤやＤＶＤ（ここではＣＤ２０２で代表させる）が装填され、そのＣＤ２０２をアクセスするＣＤ／ＤＶＤドライブ１１５、図２７にも示すマウス１０４、キーボード１０３、およびモニタ１０２のそれぞれ制御するマウスコントローラ１１６、キーボードコントローラ１１７、およびディスプレイコントローラ１１８が内蔵されており、これはバス１１０を介して相互に接続されている。【００９４】
ハードディスク１２０内には、操作性検証対象の機器の設計データである３次元モデルや、その機器の操作性検証を行なうための、操作性検証プログラムや各種テーブル等が格納されており、操作性検証プログラムがハードディスク１２０から読み出されて主メモリ１１２に展開されてＣＰＵ１１１で実行され、その操作性検証プログラムの実行の下で、ハードディスク１２０に格納されている３次元モデルが読み出されてモニタ１２０の画面上に表示され、上述したようにして、その３次元モデルで表わされる機器の操作性の検証が行なわれる。【００９５】
図２９は、図２７に示す操作性検証装置１００内で操作性検証プログラムが実行されることにより構築される、操作性検証装置としての機能ブロック図である。【００９６】
ここには、図２７、図２８に示すキーボード１０３とマウス１０４からなる入力装置５１、ＣＰＵ１１１での操作性検証プログラムの実行により構築される、機能としての本体装置５２、および、図２７、図２８に示すモニタ１０２からなる出力装置５３が示されている。【００９７】
本体装置５２内には、入力制御部６０、管理部７０、操作部８０、および表示部９０が構築されている。【００９８】
これらのうち、入力制御部６０には、作業平面生成部６１、移動距離検出部６２、および部品指示部６３が設けられており、管理部７０には、表示スケール管理部７１、擬似ユーザ設定部７２、初期操作位置設定部７３、アイテム管理部７４、および検証モデル管理部７５が構築されている。さらに、この管理部７０には、後述する（図３０〜図３７参照）各種テーブル７６、図１５に示すような各種アイテムのデータ７７、および、機器の３次元モデルのデータ７８が格納されている。【００９９】
また、操作部８０には、操作位置更新部８１および部品制御部８２が設けられており、さらに、表示部９０には、平面表示部９１、警告発信部９２、モデル表示部９３、および操作位置表示部９４が設けられている。【０１００】
ここで、入力制御部６０を構成する作業平面生成部６１、移動距離検出部６２、および部品指示部６３は、それぞれ、仮想空間内に作業平面を生成する要素、２次元座標を入力するポインティングデバイス（本実施形態ではマウス）の移動距離と移動方向の情報を取得する要素、および、マウス操作に応じて移動する部品を指示する要素である。【０１０１】
また、管理部７０を構成する表示スケール管理部７１は、出力装置５３に３次元モデルや作業平面を表示するときの表示スケール（表示寸法）を管理する要素である。また、擬似ユーザ設定部７２は、仮想空間内で機器（３次元モデル）を操作することを想定した擬似ユーザを設定する要素である。すなわち、この擬似ユーザ設定部では、その擬似ユーザと、この操作性検証装置を操作して機器の操作性を検証している操作者との体格の相違から移動距離検出部６２で検出したマウスの移動距離や位置に対する補正値が設定される。さらに、初期操作位置設定部７３は、操作性検証の開始にあたり、実空間上のマウスの位置と、仮想空間内の作業平面上の１点とを対応づけて、マウスの初期位置を作業平面上のマークの初期位置との対応づけを行なう要素である。さらに、アイテム管理部７４は、仮想空間内のマウスの位置を表わす複数種類のマークを管理する要素、検証モデル管理部７５は、操作性検証対象となる仮想空間内の機器の３次元モデルを管理する要素である。【０１０２】
また、操作部８０を構成する操作位置更新部８１および部品制御部８２は、それぞれ、移動距離検出部６２で検出したマウスの実移動距離および方向により、仮想空間内の作業平面上のマーク位置を更新する要素、および、部品指示部６３で指示された部品の位置をそのマーク位置に連動して更新する要素である。さらに、表示部９０を構成する平面表示部９１は、仮想空間内の機器（３次元モデル）の、作業平面による断面図、作業平面上への投影図、またそれらの組合わせを表示する役割りを担っている。機器の外観に配置された各種操作ボタンやその他の操作対象についての操作性検証を行なう場合は機器の内部構造の情報は不要であるため投影図を表示することが好ましく、機器（３次元モデル）の組立てや分解等に関して機器の内部構造の情報が必要なときは断面図を表示することが好ましい。【０１０３】
また、表示部９０を構成する警告発信部９２は、部品指示部６３で指示され部品制御部８２で移動が制御されている部品が移動限界値に達したり、あるいは他の部品等との干渉が生じてそれ以上移動できない状態が発生したときに、モニタ画面上にそれ以上移動が不可能である旨警告を表示する要素である。【０１０４】
また、表示部９０を構成するモデル表示部９３は、検証モデル管理部７５で管理されている３次元モデルを受け取り、さらに、部品移動部８２からの部品の位置更新情報を受け取って出力装置５３に表示する要素、操作位置表示部９４は、操作位置更新部８１で更新されたマークの表示位置を更新する要素である。【０１０５】
次に、管理部７０内で管理されている各種テーブル７６について説明する。【０１０６】
図３０は、擬似ユーザテーブルを示す図である。【０１０７】
「ＵＳＥＲ」は、この操作性検証装置の操作者自身を表わしており、その操作者の身長「ｈｅｉｇｈｔ」（単位はｍｍ）が変数として入力される。【０１０８】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「擬似ユーザ名称」、「身長」、「上腕」、「上腕角度」、「前腕」、「前腕角度」、「肩からの水平距離Ｘ」、および「肩からの水平距離Ｙ」が定義されている。【０１０９】
ここで、「ＩＤ」として、「ＵＳＥＲ」、「ＭＡＮ５０％」、および「ＦＥＭＡＬＥ５０％」が定義されており、そのうちの「ＵＳＥＲ」はこの操作性検証装置の操作者自身を表わしており、操作者により、その操作者の身長「ｈｅｉｇｈｔ」が変数として入力され、その入力された身長「ｈｅｉｇｈｔ」に応じて「上腕」および「前腕」の長さが、それぞれ「０．１６７６×ｈｅｉｇｈｔ」、「０．１４９０×ｈｅｉｇｈｔ」により計算される。【０１１０】
「ＭＡＮ５０％」のＩＤを持つ擬似ユーザは、成人男性５０％タイル値（多数の成人男性を体格順に並べたときの中央の男性）の体格の擬似ユーザであり、「ＦＥＭＡＬＥ５０％」のＩＤを持つ擬似ユーザは、成人女性５０％タイル値の体格の擬似ユーザである。【０１１１】
「上腕角度」は、このテーブルでは「０」と記載されており、これは上腕が垂直に下がっていりことを意味している。また、「前腕角度」は、このテーブルでは「９０」と記載されており、これは前腕が上腕から９０度曲がって伸びていることを表わしている。【０１１２】
「肩からの水平距離Ｘ」および「肩からの水平距離Ｙ」は、肩を原点としたときの前腕の先端（手）の位置を表わしている。【０１１３】
「上腕角度」＝「０」、および「前腕角度」＝「９０」は腕の初期状態を表わしており、この初期状態における「肩からの水平距離Ｘ」は、「前腕」の長さと同一、「肩からの水平距離Ｙ」は、「０」である。ただし、マウスを操作して腕を動かすと、「上腕角度」、「前腕角度」、「肩からの水平距離Ｘ」、および「肩からの水平距離Ｙ」は、その時点その時点の値に更新される。【０１１４】
図３１は、アイテムテーブルを示す図である。【０１１５】
この図３１のアイテムテーブルは、図１５に示す、マウスの、モニタ画像上のマークの種類を定義したテーブルである。【０１１６】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「アイテム名称」、「ポインタ座標（Ｘ）」、「ポインタ座標（Ｙ）」、「回転角度」、「画像フィルタ」、「画像の横幅」、および「画像の縦幅」が定義されている。「ポインタ座標（Ｘ）」および「ポインタ座標（Ｙ）」は、そのアイテムを表わす画像の原点からのオフセット値を意味しており、モニタ画面上にそのアイテムの画像を表示するにあたり、上腕の先端の位置にその「ポインタ座標（Ｘ）」、「ポインタ座標（Ｙ）」の点が一致するように表示される。【０１１７】
「回転角度」は、そのアイテムの画像を表示するにあたり、そのアイテムの画像をそこに生成された回転角度だけ回転させた向きに表示することを意味している。【０１１８】
「画像ファイル名」はそのアイテムの画像データが格納されているファイルのファイル名、「画像の横幅」および「画像の縦幅」は、その画像の寸法を表している。ただし、実際の表示にあたっては、モニタ画面上に表示される装置のモデルの画像の表示スケールに従って変更されたスケールで表示される。【０１１９】
図３２は、警告メッセージテーブルを示す図である。【０１２０】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「警告メッセージ」および「詳細説明」が定義されている。部品を移動（回転）させて、「警告メッセージ」の欄に記載されている現象が発生したときに、それらに対応する「詳細説明」の欄に記載されている文字がモニタ画面上に表示される。【０１２１】
図３３は、作業平面テーブルを示す図である。【０１２２】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「絶対座標（Ｘ）」、「絶対座標（Ｙ）」、「絶対座標（Ｚ）」、「回転角度」、「表示スケール」、「投影法」、および「検証モデル」が定義されている。【０１２３】
「絶対座標（Ｘ）」は、その座標（Ｘ）の位置に広がるＹ−Ｚ平面、「絶対座標（Ｙ）」は、その座標（Ｙ）の位置に広がるＸ−Ｚ平面、「絶対座標（Ｚ）」は、その座標（Ｚ）の位置に広がるＸ−Ｙ平面を意味している。【０１２４】
「回転角度」は、擬似ユーザが、その作業平面に対し、どの方向を向いているかを意味している。「回転角度」＝「０」は、擬似ユーザが、その作業平面上に投影（あるいは断面）された機器の正面を向いていること、「回転角度」＝「４５」は、擬似ユーザが、その作業平面上に投影（あるいは断面）された機器の正面から４５度だけ斜めを向いた姿勢にあることを意味している。【０１２５】
「表示スケール」は、機器の実寸法に対する、モニタ画面上での表示スケールを意味している。但し、「表示スケール」＝「１」であっても、モニタ画面上に機器の実寸法どおりに表示される訳ではなく、また、ある固定された標準の比率の寸法で表示される。このモニタ画面上の表示寸法はモニタ画面自体の寸法にも依存する。【０１２６】
「投影法」は３次元モデルとしての機器の、作業平面への投影図を表示するか、断面図を表示するか、それともそれらの組合せを表示するかを定義している。【０１２７】
さらに「検証モデル」は、操作性を検証すべき機器（３次元モデル）が複数存在する場合に、その作業平面がどの機器（どの３次元モデル）について定義された作業平面であるかを示している。ここでは、操作性を検証すべき機器は、ある１つの３次元モデルで表わされるＡＴＭであり、ここには、どのＩＤについても「ＡＴＭ」と記載されている。【０１２８】
図３４は、初期操作位置テーブルに示す図である。【０１２９】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「作業平面」、「平面座標（Ｘ）」、および「平面座標（Ｙ）」が定義されている。【０１３０】
「作業平面」は、図３３に示す作業平面テーブルで定義された作業平面の「ＩＤ」であり、「平面座標（Ｘ）」および「平面座標（Ｙ）」は、その作業平面が選択されたときの、その作業平面上の、マウスに対応するマークの初期位置を示している。操作者は、腕を初期状態（上腕を垂直に配置し、前腕を上腕から９０度曲げた状態）でマウスをボタン操作すると、そのマウスのマークが、その作業平面上の初期位置に表示される。【０１３１】
尚、図３３に示す作業平面テーブルには、Ｘ−Ｙ平面のみでなく、Ｙ−Ｚ平面、Ｘ−Ｚ平面が作業平面として定義されている。これは、装置の３次元モデルとの関係で作業平面を定義したものであり、特に機器の組立てや分解の時の実際の操作は、機器を横転させたりしてその作業平面が水平面となるようにして行なわれる。これに対し、図３４の初期操作位置テーブル内の「平面座標（Ｘ）」および「平面座標（Ｙ）」は、作業平面が水平になるように、例えば機器を横転させたりした後の作業平面上のマークの初期位置を表わしている。【０１３２】
図３５は、部品指示制御テーブルを示した図である。【０１３３】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「部品名称」、「部品種別」、「Ｓｈａｐｅ―ＩＤ」、「原点」、および「移動制限」が定義されている。【０１３４】
「部品種別」は、「ＡＳＳＹ」（組立て部品）か「ＰＡＲＴＳ」（単独の部品）かの区別が記載され、「Ｓｈａｐｅ−ＩＤ」にはその部品の形状を表わす形状ＩＤが記載されている。【０１３５】
また、「原点」はその部品の代表座標の３次元モデル上での初期位置を示しており、「移動制限」の「Ｘ」，「Ｙ」，「Ｚ」は、その部品の代表座標の移動制限座標を表わしている。例えば、「ＩＤ」＝「ＰＡＲＴ００３」の部品の初期位置は（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（−０．０２，３．９，１８３．１）であり、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（５．７，１５．５，５７）の位置まで移動が許されている。【０１３６】
また、「移動制限」の「ＲＸ」，「ＲＹ」，「ＲＺ」は、それぞれ、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のまわりの回転の制限を表わしている。例えば、「ＩＤ」＝「ＰＡＲＴ００２」の部品は、Ｙ軸のまわりの回転角度１１０度までの回転が許されている。【０１３７】
図３６は、移動距離テーブルを示す図である。【０１３８】
ここには、「ＩＤ」，「平面座標（Ｘ）」，「平面座標（Ｙ）」が定義されている。【０１３９】
この移動距離テーブルは、マウスの移動量を表わしている。マウスは、所定の時間間隔ごとに移動量の検出を受けるが、この移動距離テーブルの「平面座標（Ｘ）」，「平面座標（Ｙ）」は直前の検出タイミングから今回の検出タイミングまでの間のマウスの、それぞれＸ方向，Ｙ方向の移動量を表わしている。【０１４０】
図３７は、操作位置更新テーブルを示した図である。【０１４１】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「初期位置」，「擬似ユーザ」，「更新位置座標（Ｘ）」，「更新位置座標（Ｙ）」，「アイテム」，「部品」，「警告」，「アクティブ」が定義されている。【０１４２】
「初期位置」には、図３４の初期位置テーブル内のＩＤが記載されており、これにより作業平面や作業平面上のマークの初期位置が定義されている。【０１４３】
「擬似ユーザ」には、図３０の擬似ユーザテーブル内のＩＤが記載されている。【０１４４】
また、「更新位置座標（Ｘ）」および「更新位置座標（Ｙ）」は、作業平面上のマークの現在位置を表わしている。この現在位置は、図３４の、マークの初期位置を表わす平面座標（Ｘ）」および「平面座標（Ｙ）」、図３６の移動距離テーブルによるマウスの移動情報、図３３の作業平面テーブル内の「表示スケール」、図３０の擬似ユーザテーブルの「ＵＳＥＲ」と現在使われている「擬似ユーザ」との体格（上腕や前腕の長さ）の差によって決定される。【０１４５】
「アイテム」には、図３１のアイテムテーブル内のＩＤが記載されている。この「アイテム」の欄に記載されているＩＤのアイテムのマークが、実空間上のマウスの位置に対応する作業平面上の前腕の先端位置に表示される。
「部品」には、図３５の部品指示制御テーブル内のＩＤ、すなわち、作業平面上のマークの動きに連動して動かす部品が記載されている。【０１４６】
「警告」には、図３２に示す警告メッセージテーブル内のＩＤが記載されている。これは、部品等を動かすことができない状況に至ったときにモニタ画面上にそのＩＤに応じた警告を表示するためである。【０１４７】
「アクティブ」は、この操作位置更新テーブルにおける複数（ここでは３つ）のＩＤのうちの、現在有効（アクティブ）となっているＩＤを指し示すものである。この図３７では、「ＩＤ」＝「ＭＯＶＥ００１」が有効となっている。【０１４８】
図３８は、図２７，図２８に示す操作性検証装置内で実行されるプログラムのフローチャートである。【０１４９】
ここでは、この図３８のフローチャートについて、図２９のブロック図や図３０〜図３７の各種テーブルを合わせて参照しながら説明する。【０１５０】
ここでは、先ず、操作性検証装置の操作者からの操作を受けて、検証用のモデルデータが読み出され、そのモデルデータにより表わされる機器がモニタ画面上に表示される（ステップＳ０１）。【０１５１】
次に、作業平面の生成が行なわれる（ステップＳ０２）。この作業平面の生成は、操作者が図３７に示す操作位置更新テーブル内のＩＤのうちのどのＩＤをアクティブにするかを指定することにより、行なわれる。例えば、図３７に示す例では、「ＩＤ」＝「ＭＯＶＥ００１」がアクティブとなっており、この「ＩＤ」＝「ＭＯＶＥ００１」により「初期位置」＝「ＳＴＲＡＴ００１」が指定され、図３４の初期操作位置テーブルの「ＩＤ」＝「ＳＴＲＡＴ００１」により「作業平面」＝「ＩＴＥＭ００１」が指定され、図３３の作業平面テーブルの「ＩＤ」＝「ＩＴＥＭ００１」により指定される「絶対座標（Ｚ）」＝「４０」から、作業平面としてＺ＝４０の値を持つＸ−Ｙ平面が生成される。この図３３の作業平面テーブルの「ＩＤ」＝「ＩＴＥＭ００１」により「表示スケール」＝「１」、「投影法」＝「投影」が指定されているため、表示スケール＝１の表示スケールで、その作業平面上への機器の投影図が生成され、その投影図が表示される。【０１５２】
尚、ここでは既に作業平面テーブル等が定義されているものとして説明しているが、操作者の操作により新たな作業平面を指定することも可能である。【０１５３】
次に、初期操作位置の設定が行なわれる（ステップＳ０３）。【０１５４】
この初期操作位置の設定のステップでは、操作者がマウスを手に把持して机の上に置き、上腕を垂直に伸ばし、前腕を、上腕から９０度曲げて前方に伸ばした姿勢を作り、その状態でマウスのボタンを操作すると、モデル表示部９３により、出力装置５３上の、マウスに相当するマークが、所定の初期位置に移動する。上記の例では、作業平面として「ＩＴＥＭ００１」が指定されており、図３４の初期操作位置テーブルには「作業平面」＝「ＩＴＥＭ００１」に対応して「平面座標（Ｘ）」＝「４０」，「平面座標（Ｙ）」＝「５０」が指定されており、したがって、作業平面上の（Ｘ，Ｙ）＝（４０，５０）の座標点がマークの初期位置となる。【０１５５】
次に、仮想空間内の機器の操作を擬似ユーザで行なうか否かが判定され（ステップＳ０４）、擬似ユーザで行なうときは擬似ユーザの設定が行なわれる（ステップＳ０５）。ステップＳ０４の、擬似ユーザで行なうか否かの判定は、図３７の操作位置更新テーブルの「擬似ユーザ」の欄を参照することにより行なわれ、この欄に「ＵＳＥＲ」と記載されているときは、操作者自身が、仮想空間内の機器のユーザとなり、「ＵＳＥＲ」以外のときは、操作者とは体格の異なる擬似ユーザが仮想空間内の機器のユーザとなる。【０１５６】
この、ステップＳ０５では、図３０に示す擬似ユーザテーブルが参照され、操作者と、今回採用される擬似ユーザとの体格の相違から補正値が求められる。この補正値は、操作者によるマウスの移動距離から仮想空間内のマークの移動距離を求める際に採用され、例えば、仮想空間内の擬似ユーザの体格が操作者の体格よりも小柄であったときは、マークの移動量変更される。移動量の一つ目として体格の比率分だけ短縮される移動量を算出する。２つ目として体格情報から手・前腕・上腕をリンクと例え逆運動学によって操作者の関節角度を算出して、擬似ユーザにその関節角度を入れることで前腕長・上腕長から手の位置を移動量として算出する。
また、図３８のステップＳ０６では、マウスの移動に連動して一緒に動かす部品が存在するか否かが判定され、一緒に動かす部品が存在するときは、その部品がマウスの動きに伴って動くように設定される（ステップＳ０７）。一緒に動かす部品が存在するか否かの判定は、最初は図３７の操作位置更新テーブル内の「部品」の欄を参照することにより行われる。その後、操作者の指示によりその部品あるいは別の部品を動かすか否かを変更することも可能であり、変更した場合、図３７の操作位置更新テーブルの「部品」の欄が書き換えられる。【０１５７】
次に、ステップＳ０８において、マウスに対応した画面上のマークのアイテムを変えるか否かが判定され、アイテムを変えるときは、新たなアイテムが設定され（ステップＳ０９）、その新たなアイテムが表示される。【０１５８】
このアイテムは、最初は、図３７の操作位置更新テーブルの「アイテム」の欄を参照することによりプリセットされる。この後は、操作者の操作により変更可能であり、変更されたときは、図３７の操作位置更新テーブルの「アイテム」の欄も変更される。【０１５９】
以上の設定の後、操作者によりマウス操作による操作性の検証が行なわれる。【０１６０】
先ず、ステップＳ１１では、マウスの移動量から作業平面上のマークの移動量が計算される。マウスの移動量は、図３６の移動距離テーブルに、移動量検出タイミングの都度記録されるため、それを常にモニタリングすることによりマウスの移動量および移動方向を知ることができ、そのマウスの移動量および移動方向と、表示スケール（図３３の作業平面テーブル参照）と、擬似ユーザが設定されている場合の、操作者（ＵＳＥＲ）と、擬似ユーザとの体格の違いから求められた補正値とに基づいて、作業平面上のマークの移動量および移動方向が計算される。【０１６１】
次に、マークの移動に連動して移動される部品が設定されていて、マークがモニタ画面上の部品と重なっているか否かが判定される。部品が設定されていないとき、あるいは部品が設定されていても、マークと重なっていないとき（すなわち、まだその部品に接していないとき）は、ステップＳ１３に移り、ステップＳ１１で計算したマークの移動量に基づいてマークの位置を更新する。【０１６２】
一方、ステップＳ１２において、部品が設定されていて、かつ、マークがその部品と重なっているときは、ステップＳ１４に進み、その部品が移動制限値に達したか否かが判定され、移動制限値に達していないときは部品を移動させ（ステップＳ１５）、他の部品等との干渉が発生したか否かを判定し（ステップＳ１６）、干渉が生じていないときはマークの位置を更新する（ステップＳ１３）。【０１６３】
ステップＳ１４で移動制限値に達した旨判定された場合、あるいはステップＳ１６で干渉が生じた旨判定された場合は、ステップＳ１７に進んで警告が発信される（図３２参照）。【０１６４】
ステップＳ１３でマーク位置が更新された後、さらに操作性検証が続くときは（ステップＳ１８）、ステップＳ１１のマークの移動量の計算に戻り、設定を変更するときは（ステップＳ１９）、ステップＳ０４に戻る。【０１６５】
本実施形態では、以上のようにしてシミュレーション上で機器の操作性の検証が行なわれる。
【図１】
2008012867.tif 000003
【図２】
2008012867.tif 000004
【図３】
2008012867.tif 000005
【図４】
2008012867.tif 000006
【図５】
2008012867.tif 000007
【図６】
2008012867.tif 000008
【図７】
2008012867.tif 000009
【図８】
2008012867.tif 000010
【図９】
2008012867.tif 000011
【図１０】
2008012867.tif 000012
【図１１】
2008012867.tif 000013
【図１２】
2008012867.tif 000014
【図１３】
2008012867.tif 000015
【図１４】
2008012867.tif 000016
【図１５】
2008012867.tif 000017
【図１６】
2008012867.tif 000018
【図１７】
2008012867.tif 000019
【図１８】
2008012867.tif 000020
【図１９】
2008012867.tif 000021
【図２０】
2008012867.tif 000022
【図２１】
2008012867.tif 000023
【図２２】
2008012867.tif 000024
【図２３】
2008012867.tif 000025
【図２４】
2008012867.tif 000026
【図２５】
2008012867.tif 000027
【図２６】
2008012867.tif 000028
【図２７】
2008012867.tif 000029
【図２８】
2008012867.tif 000030
【図２９】
2008012867.tif 000031
【図３０】
2008012867.tif 000032
【図３１】
2008012867.tif 000033
【図３２】
2008012867.tif 000034
【図３３】
2008012867.tif 000035
【図３４】
2008012867.tif 000036
【図３５】
2008012867.tif 000037
【図３６】
2008012867.tif 000038
【図３７】
2008012867.tif 000039
【図３８】
2008012867.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月14日(2009.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備え、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置において、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示する平面表示部と、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示し、該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えたことを特徴とする操作性検証装置。
【請求項２】
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えたことを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項３】
前記ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、前記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有し、
前記マーク表示更新部は、前記表示画面上のマークを、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、前記操作者と前記擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項４】
前記ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有し、
前記マーク表示更新部は、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを前記表示画面上に表示するものであることを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項５】
前記マーク表示更新部は、前記表示画面上に、前記マークの、移動軌跡又は所定の初期位置と現在位置とを結ぶ線を表示するものであることを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項６】
前記３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、
前記部品指定部により指定された部品を、前記マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の操作性検証装置。
【請求項７】
前記部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えたことを特徴とする請求項６記載の操作性検証装置。
【請求項８】
プログラムを実行する本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた情報処理装置内で実行され、該情報処理装置を、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムであって、
前記情報処理装置を、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示する平面表示部と、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示し、該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする操作性検証プログラム。
【請求項９】
前記情報処理装置を、さらに、
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする請求項８記載の操作性検証プログラム。
【請求項１０】
演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた操作性検証装置を用いて、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示させ、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証方法において、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成させる作業平面生成ステップと、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成ステップで生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示させる平面表示ステップと、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示させ、該ポインティングデバイスを移動させることにより、該ポインティングデバイスに、前記本体部に向けて該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離を通知させて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新ステップとを有することを特徴とする操作性検証方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示し、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置、その操作性検証装置を用いて、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示させて、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証方法、および、情報処理装置内で実行され、その情報処理装置を操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では装置設計の３次元データ化が進んでおり、設計途中または設計終了時の装置の、使い勝手やユーザビリティといった操作性を検証するにあたり、仮想空間上での検証が行なわれている。すなわち、コンピュータ等の表示画面上にその装置の３次元モデルの画像を表示することにより、その装置の操作性を検証することが行なわれている。
この仮想空間上の装置の寸法（表示画面上の３次元モデルの画像の寸法）はその装置の実際の寸法とは異なるため、従来、一般的には、その表示画面上の装置の画像上に寸法を数値やスケールで表示することにより、オペレータに、その装置の使用感を認識させようとしている。
【０００３】
図１は、操作者が仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図、図２は、モニタ上の表示画像を示す図である。
【０００４】
ここでは、図１に示すように、机１１上に画像表示用のモニタ１２を置き、操作者１により、モニタ上に表示された機器の操作性の検証が行なわれている。
【０００５】
図２は、そのときのモニタ１２上の表示画像の一例である。ここでは、検証対象の機器としてＡＴＭを想定している。この図２に示す表示画像上には実際のＡＴＭの寸法ｄが書き込まれており、操作者は、この表示画像上に書き込まれている寸法ｄを見て、ＡＴＭの寸法を観念的に知り、例えば腕を伸ばしたときなどの操作性を想像する。
【０００６】
しかしながら、このような検証方法では、オペレータは、数値やスケールという観念的な情報のみを頼りに距離感やスケール感を把握する必要があり、機器の操作性を体感するという点では不充分な検証法である。
【０００７】
機器の操作性を体感することのできる検証方法として、オペレータの動作を検出するモーションキャプチャの技術を採用し、仮想空間上（表示画面上）に人体を模したモデルを登場させて、そのモデルに、モーションキャプチャで検出したオペレータの動きを模擬させることにより、表示画面上の装置の画像と人体モデルの画像との位置関係を見ながら検証を行なうという、いわゆるバーチャルリアリティを利用する方法が知られている。この検証方法は、仮想空間内にオペレータのモデルを登場させて、オペレータの動きと同一の動きを行なわさせることにより、オペレータに、機器の操作性を体感させる検証方法であり、製品の操作性検証にしばしば採用される。
【０００８】
しかしながら、この検証方法を採用するには、オペレータの動作を検出するモーションキャプチャとしての特殊な機器を用いる必要があり、このような特殊な機器は大変に高価であり、また、使用時に必要となる占有スペースが大きく、操作性検証を手軽に行なう訳にはいかないという問題がある。
【０００９】
ここで、特許文献１には、機器の操作部を模した実空間上のモデルを用意し、そのモデルをオペレータが操作するときのオペレータの指の動き等を検出して操作性評価装置に通知することにより、その操作性評価装置内に構築された仮想空間内の機器のモデルの操作性を評価する方法が提案されている。
【００１０】
しかし、この特許文献１の方法は、オペレータの指に、その指の動きを検出するためのセンサを装着する必要があるなど、上述のモーションキャプチャに類するものであり、簡易版のモーションキャプチャであることから、操作性評価対象となる機器も限られることになる。
【００１１】
また、特許文献２には、機器の操作部を表示画面上に表示し、色盲のユーザにより操作されることを想定して赤色のランプを緑色のランプに変更して表示したり、左ききのユーザにより操作されることを想定して操作ボタンの位置を左右逆にして表示するなどして、様々なユーザに対する操作性を評価する技術が提案されている。
【００１２】
この特許文献２の評価方法は操作部のみを取り出したときの評価には有効な点もあるが、操作部は様々なバリエーションで表示されるだけであって操作性を体感できるものではなく、また、機器全体における操作部の配置位置によっては操作性が大きく異なり、この点についての評価には不適である。
【特許文献１】特開平６−３４８７９１号公報
【特許文献２】特開平７−１１０８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、特殊な入力デバイスを採用する必要がなく、手軽に、かつ安価に機器の操作性を体感できる操作性検証方法および操作性検証装置、並びに、コンピュータ等の汎用の情報処理装置をそのような操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の操作性検証装置は、演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を本体部に通知するポインティングデバイスとを備え、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示し、機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置において、
３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
３次元モデルの、作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を表示画面上に表示する平面表示部と、
表示画面上にポインティングデバイスを表わすマークを表示し、そのポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、表示画面上のマークを、ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の操作性検証装置は、仮想空間内に作業平面を設定し、例えば汎用のポインティングデバイスであるマウス等の操作を仮想空間内の作業平面上での移動量に対応づけたものであり、オペレータは、実空間で腕をどの程度動かすと機器に衝突するか、あるいは腕をどの程度曲げ伸ばしするとその機器を操作することができるか、等を、自分の腕でそのまま体感することができ、操作性を有効に検証することができる。
【００１６】
ここで、本発明の操作性検証装置において、上記ポインティングデバイスの初期操作位置と、表示画面上のマークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えることが好ましい。
【００１７】
この初期位置設定部を備えることにより、オペレータの姿勢と仮想空間上のマークの位置との対応づけが容易となり、操作性検証が一層容易となる。
【００１８】
また、本発明の操作性検証装置において、ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、上記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有し、
上記マーク表示更新部は、表示画面上のマークを、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、操作者と擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることが好ましい。
【００１９】
こうすることにより、操作者は、その操作者の体格の如何によらず、例えば標準的な体格の男性が操作した場合、あるいは標準的な体格の女性が操作した場合、あるいは子供が操作した場合などを、その操作者の体格に置き換えて体感することができる。
【００２０】
さらに、本発明の操作性検証装置において、ポインティングデバイスを表わす表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有し、
上記マーク表示更新部は、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを表示画面上に表示するものであることが好ましい。
【００２１】
検証対象の機器の操作は、必ずしも素手で行なわれるとは限られず、機器の種類によっては、あるいは機器の操作位置によっては、例えばドライバを手に持ってドライバで操作したり、あるいは、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）では預金通帳を手に持って差し込むなど、何かを手に持って操作することも多い。そこで、上記のように、複数種類のマークを用意しておき、その装置や操作位置等に応じて指定された種類のマークを表示することにより、一層正確な検証が可能となる。
【００２２】
さらに、本発明の操作性検証装置において、マーク表示更新部は、表示画面上に、マークの移動軌跡を表示するものであることも好ましい形態である。またさらに、本発明の操作性検証装置において、マーク表示更新部は、表示画面上に、所定の初期位置と現在の位置を結んで表示するものであることも好ましい形態である。
【００２３】
マークの移動軌跡を表示することにより、腕の一連の動きを検証することができる。また、初期位置と現在位置とを結ぶ、腕を模した線を表示することにより、装置と腕との干渉の有無を検証することができる。
【００２４】
また、本発明の操作性検証装置において、さらに、３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、その部品指定部により指定された部品を、マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えることも好ましい形態である。
【００２５】
こうすることにより、例えば引出しや扉等の可動部品の操作性を一層正確に検証することができる。また、装置の組立や分解の際の操作性についても正確に検証することが可能となる。
【００２６】
部品の動きを検証するにあたっては、部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えることがさらに好ましい。
【００２７】
警告発信により、操作者はその部品をそれ以上動かすことができないことを明確に知ることができ、正確な検証に役立たせることができる。
【００２８】
また、本発明の操作性検証方法は、演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた操作性検証装置を用いて、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を表示画面上に表示させ、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証方法であって、
３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成させる作業平面生成ステップと、
３次元モデルの、作業平面生成ステップで生成された作業平面上の２次元画像を表示画面上に表示させる平面表示ステップと、
表示画面上にポインティングデバイスを表わすマークを表示させ、ポインティングデバイスを移動させることにより、ポインティングデバイスに、本体部に向けてポインティングデバイスの移動方向および移動距離を通知させて、表示画面上のマークを、ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新ステップとを有することを特徴とする。
【００２９】
ここで、本発明の操作性検証方法において、ポインティングデバイスの初期操作位置と、表示画面上のマークの初期表示位置とを対応づけさせる初期位置設定ステップを有することが好ましい。
【００３０】
また、本発明の操作性検証方法において、操作性検証装置に、ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを格納させておき、
上記マーク表示更新ステップは、表示画面上のマークを、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、操作者と擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることが好ましい。
【００３１】
さらに、本発明の操作性検証方法において、操作性検証装置に、ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを格納させておき、
上記マーク表示更新ステップは、マークの種類を指定し、指定した種類のマークを表示画面上に表示させるものであることが好ましい。
【００３２】
また、本発明の操作性検証方法において、上記マーク表示更新ステップは、表示画面上に、マークの移動軌跡を表示させるものであることも好ましい形態である。
【００３３】
さらに、本発明の操作性検証方法において、３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定ステップと、部品指定ステップにより指定された部品を、マークの移動に連動させて移動させる部品制御ステップとを有することも好ましい形態である。
【００３４】
さらに、本発明の操作性検証プログラムは、プログラムを実行する本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた情報処理装置内で実行され、その情報処理装置を、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、その機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムであって、
上記情報処理装置を、
３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
３次元モデルの、作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を表示画面上に表示する平面表示部と、
表示画面上にポインティングデバイスを表わすマークを表示し、ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、表示画面上のマークを、ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする。
【００３５】
ここで、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、さらに、ポインティングデバイスの初期操作位置と、表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えた操作性検証装置として動作させることが好ましい。
【００３６】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有する操作性検証装置であって、上記マーク表示更新部が、表示画面上のマークを、機器の実寸法と表示画面上の２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、操作者と擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものである操作性検証装置として動作させることが好ましい。
【００３７】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、ポインティングデバイスを表わす表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有する操作性検証装置であって、上記マーク表示更新部が、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを表示画面上に表示するものである操作性検証装置として動作させることも好ましい形態である。
【００３８】
また、本発明の操作性検証プログラムが情報処理装置を、上記マーク表示更新部が、表示画面上に、前記マークの移動軌跡を表示するものである操作性検証装置として動作させることも好ましい形態である。
【００３９】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、さらに、３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、
部品指定部により指定された部品を、マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えた操作性検証装置として動作させることも好ましい形態である。
【００４０】
また、本発明の操作性検証プログラムが、情報処理装置を、さらに、部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えた操作性検証装置として動作させることが好ましい。
【００４１】
以上の本発明によれば、手軽に、かつ安価に機器の操作性を体感することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】操作者が仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。
【図２】モニタ上の表示画像を示す図である。
【図３】操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。
【図４】仮想空間内の機器（モニタに表示された機器）を横切る作業平面を示す図である。
【図５】図４に示す仮想空間内の機器の、作業平面上への投影表示を示す図である。
【図６】初期操作位置設定時の操作者の姿勢を示した図である。
【図７】モニタ画面上の初期位置にあるマークを示す図である。
【図８】マウスを移動させた状態を示す図である。
【図９】マウスを移動させたときのモニタ画面上のマークの位置を示す図である。
【図１０】仮想空間内の装置とその装置を横切る作業平面を示す図である。
【図１１】モニタ画面内の可動部品を持とうとして右腕を伸ばした状態を示す図である。
【図１２】図１１に示す状態におけるモニタ画面上の表示画像を示す図である。
【図１３】可動部品を引き寄せるために右腕を縮めた状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す状態におけるモニタ画面上の画像を示す図である。
【図１５】モニタ画面上でのマウスの位置を表わす様々なマークを示す図である。
【図１６】手を模擬した手マークが表示されている例を示した図である。
【図１７】操作者の、右腕を伸ばす前の様子を示す図である。
【図１８】操作者の、右腕を伸ばした後の様子を示す図である。
【図１９】操作者が腕を伸ばす前の、モニタ画面上の表示画像を示す図である。
【図２０】操作者が腕を伸ばした後の、モニタ画面上の表示画像を示す図である。
【図２１】操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。
【図２２】仮想空間内の機器とその機器を横切る作業平面を示す図である。
【図２３】仮想空間内の機器の側面図と、仮想空間内の、機器のユーザを示す図である。
【図２４】操作者がマウスを動かしている様子を示す図である。
【図２５】操作者自身が仮想空間内の機器のユーザとなったときの、機器に対するユーザの位置関係を示す図である。
【図２６】仮想空間内の機器のユーザとして操作者とは体格が異なるユーザが指定されたときの、機器に対するユーザの位置関係を示す図である。
【図２７】プログラムの実行により本発明の操作性検証装置の一実施形態として動作するコンピュータの外観斜視図である。
【図２８】操作性検証装置のハードウェア構成図である。
【図２９】操作性検証装置としての機能ブロック図である。
【図３０】擬似ユーザテーブルを示す図である。
【図３１】アイテムテーブルを示す図である。
【図３２】警告メッセージテーブルを示す図である。
【図３３】作業平面テーブルを示す図である。
【図３４】初期操作位置テーブルに示す図である。
【図３５】部品指示制御テテーブルを示す図である。
【図３６】移動距離テーブルを示す図である。
【図３７】操作位置更新テーブルを示す図である。
【図３８】図２７，図２８に示す操作性検証装置内で実行されるプログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態について説明するが、ここでは先ず、本発明の一実施形態としての操作性検証装置を使って行なわれる操作性検証の内容について説明する。
図３は、操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。ここでは、本実施形態の操作性検証装置を使用していることを念頭に置いている。
【００４４】
この図３には、机１１上に画像表示用のモニタ１０２およびマウス１０４が置かれ、操作者１により、モニタ１０２上に表示された機器モデルの操作性の検証が行なわれている。
【００４５】
図４は、仮想空間内の装置（モニタ１０２に表示された装置；ここでは一例としてＡＴＭ）を横切る作業平面を示す図である。
【００４６】
ここでは操作者１の操作に応じて、この図４に示すように、３次元検証モデル２０が配置された仮想空間内に作業平面３１を定義する。この図４では、この作業平面３１は、３次元検証モデル２０の一部を断面して広がっている。この図４には、後の説明の都合上、３次元検証モデル２０の、作業平面３１による断面の輪部線２０ａが示されている。
【００４７】
図５は、図４に示す仮想空間内の機器２０の、作業平面上への投影表示を示す図である。
【００４８】
ここでは、作業平面３１（図４参照）を定義した後、モニタ１０２上の表示を図５に示すような、機器２０の２次元投影図に変更し、以下のようにして操作性の検証が行なわれる。この図５に示すモニタ画面上には、２次元投影図としての機器２０のほか、マウス１０４（図３参照）を表わすマーク４１が示されている。
【００４９】
図６は、初期操作位置設定時の操作者の姿勢を示した図、図７は、モニタ画面上の初期位置にあるマーク４１を示す図である。
【００５０】
ここでは、操作者１は、マウス１０４を右手に持ち、右腕の上腕が真下を向いて肘を９０度に曲げた姿勢でマウス１０４のボタンをクリックし、そのときのマウス１０４の位置が初期位置であることを操作性検証装置に知らせる。
【００５１】
操作性検証装置内には、仮想空間内の機器２０の座標と関連づけられてマーク４１の初期位置情報が格納されており、マウス１０４をクリックすると、マーク４１も図７に示す初期位置に移動する。
【００５２】
図８は、マウスを移動させた状態を示す図、図９は、そのときのモニタ画面上のマークの位置を示す図である。
【００５３】
操作者１は、図６に示す初期の姿勢から右腕を前に伸ばし、図７に示すように手に掴んでいるマウス１０４を前に移動させる。
【００５４】
すると、モニタ画面上のマーク４１も、図８に示す位置から、右腕を伸ばした方向と同じ方向に、図９に示す位置まで移動する。
【００５５】
モニタ画面上のマーク４１の移動方向は、操作者１と、モニタに表示されている装置２０の向きとの関係、および腕を伸ばす方向で定まり、移動距離は、基本的には、３次元検証モデルにより表わされる実空間上の機器の寸法とモニタ画面上の機器の画像の寸法との比率で定まる。
【００５６】
その他、後述するように、実際の操作者１の体格と、その機器のユーザとして想定された人間モデル（擬似ユーザと称する）（例えば標準体格の男性、標準体格の女性、ある年令の子供の標準など）の体格との比率を考慮して、モニタ画面上のマーク４１の移動距離を決めることもできる。
【００５７】
こうすることにより、操作者１は、機器を操作しようとして機器に向けて腕を伸ばしていったときの感覚を実感しながら操作性を評価することができる。
【００５８】
図１０は、図４と同様、仮想空間内の装置とその装置を横切る作業平面を示す図である。
【００５９】
この図１０に示す作業平面３２は、断面の輪部線２０ｂから分かるように図４に示す作業平面３１よりもやや下方に位置し、装置２０の構成部品の１つである可動部品２１を横切っている。
【００６０】
図１１は、モニタ画面内の可動部品を持とうとして右腕を伸ばした状態を示す図、図１２は、そのときのモニタ画面上の表示画像を示す図である。
【００６１】
ここでは、モニタ画面上には、図１２に示すように、図１０に示す作業平面３２への機器２０の投影図が表示されている。
【００６２】
ここでは、図１１に示すように、操作者１はマウス１０４を持ったまま右腕を伸ばし、図１２に示すようにモニタ画面上のマーク４１を、２次元投影図で表わされている機器２０の可動部品２１と重なる位置まで移動させる。これにより、操作者１はその可動部品２１を持つためにどの程度腕を伸ばす必要があるか実感することができる。
【００６３】
ここで、マーク４１を可動部品２１に重ねてマウス１０４をボタン操作すると、このボタン操作が、可動部品２１を手でつかんだことを意味する。
【００６４】
図１３は、可動部品を引き寄せるために右腕を縮めた状態を示す図、図１４は、そのときのモニタ画面上の画像を示す図である。
【００６５】
図１１に示すように、マーク４１を可動部品２１に重ねてマウスのボタン操作を行ない、そのままマウス１０４を図１３に示す位置まで移動させると、図１４に示すように、可動部品２１がマーク４１と一緒に移動する。可動部品２１を動かしているときにその可動部品が移動限界に達すると、モニタ画面上の可動部品はその移動限界で停止し、そのモニタ画面上にそれ以上移動できない旨、警告表示があらわれる。移動限界に達しなくても、この機器の他の部品などとの干渉が生じた場合も同様である。
【００６６】
本実施形態では、このようにして、可動部品を動かしてみて、その操作性を検証することができる。
【００６７】
尚、仮想空間内の可動部品２１が移動限界に達したり他の部品等と干渉した場合、その可動部品２１についてはそれ以上移動しないように動きを止めることができるが、通常のマウス１０４を用いた場合は、マウス１０４自体の動きを止めることはできない。そこで、操作性検証装置本体からの指令により振動したり点灯したりすることができるマウス等のポインティングデバイスを採用し、可動部品２１が移動限界に達したりした場合に、可動部品２１を停止させるとともに振動や点灯で操作者に知らせてもよい。また、マウスに代えて、通常は２次元的に移動させることができるとともに、操作性検証装置本体からの指令を受けて移動できなくなるようなポインティングデバイスを用いた場合、可動部品２１が移動限界に達したりしたときに、可動部品２１を停止させるとともに、ポインティングデバイス自体も停止させることが好ましい。
【００６８】
また、ここでは可動部品２１を例に挙げて説明したが、機器として組み立てられた後は固定される部品であっても、機器の組み立て時、あるいは分解時の操作性を検証するときは、その組立部品又は分解部品を上記の可動部品と同様に取り扱い、その操作性（組立性又は分解性）の検証を行なってもよい。
【００６９】
図１５は、モニタ画面上でのマウス１０４の位置を表わす様々なマークを示す図である。
【００７０】
ここに示す例では、標準のマーク４１のほか、手を模擬した手マーク４２、ドライバを模擬したドライバマーク４３、および預金通帳を模擬した預金通帳マーク４４が用意されている。
【００７１】
操作者１は、それらのマーク４１〜４４の中から任意のマークを選ぶことにより、モニタ画面上のマークをその選んだマークに変更することができる。選んだマークは、モニタ画面上に表示される装置の表示上の寸法に応じた寸法で表示される。
【００７２】
図１６は、手を模擬した手マーク４２が表示されている例を示した図である。
【００７３】
実空間上の機器の操作にあたっても、ボタンを指で押したり、特に組立てや分解の際にはドライバで操作したり、ＡＴＭの場合は預金通帳を手に持ってその預金通帳をスロットに挿入する操作を行なうなど、機器に応じて、あるいはその場面に応じて様々な操作が行なわれることがある。
【００７４】
そこで、本実施形態では、様々な種類のマークを用意しておき、モニタ画面上に任意のマークを表示することにより、機器の操作性を一層リアルに体験しながら検証することができるように構成されている。
【００７５】
図１７、図１８は、それぞれ、操作者の、右腕を伸ばす前、右腕を伸ばした後の様子を示す図、図１９、図２０は、それぞれ、操作者が腕を伸ばす前、腕を伸ばした後の、モニタ画面上の表示画像を示す図である。
【００７６】
ここでは、操作者１がマウス１０４を移動させると、図２０に示すように、マーク４１の移動軌跡４１ａが表示される。また、これも図１７〜図２０を参照して説明するが、マーク４１の初期位置と現在位置とを結ぶ、図２０に示すような腕に見たてた線を表示することもできる。本実施形態の操作性検証装置はこれらのモードを有しており、これらのモードを利用すると、移動中における障害物の発見や、周りとのスペースの確認が容易となる。
【００７７】
図２１は、操作者による、仮想空間上の機器の操作性の検証を行なっている様子を示す図である。ただし、ここでは操作者１の体格に着目している。
【００７８】
図２２は、図１０と同様、仮想空間内の機器とその機器を横切る作業平面を示す図である。ただし、ここでは、作業平面の高さに着目している。
【００７９】
図２３は、仮想空間内の機器の側面図と、仮想空間内の、その機器のユーザを示す図である。
【００８０】
操作者１は、モニタ１０２上に、図２２に示す装置２０の斜視図を表示し、作業平面３３を定義する。ここでは輪郭線２０ｃが形成されている。
【００８１】
ここでは、操作者１は体格の良い男性であるものとし、仮想空間内の装置２０のユーザとして小柄な体格の女性と指定する。作業平面３３は、そのユーザ２のモデルの体格に合わせた高さとする。その後、モニタ１０２上の画面を、図２３に示す、機器２０の側面図に変更する。
【００８２】
こうすることにより、作業平面３３の高さから、そのユーザ２の体格に合わせた視線や肩の位置が分かり、そのユーザ２にとっての装置２０の操作性を検証することができる。
【００８３】
尚、図２３にはユーザ２が示されているが、これはユーザ２の位置関係を分かり易く示すためであり、本実施形態では、画面上にはユーザ２は表示されない。ただし、画面上にユーザ２を表示する態様も好ましい態様である。
【００８４】
図２４は、操作者がマウス１０４を動かしている様子を示す図、図２５は、操作者１自身が仮想空間内の機器２０のユーザとなったときの機器に対するユーザ（操作者１）の位置関係を示す図、図２６は、仮想空間内の機器２０のユーザとして操作者とは体格が異なるユーザが指定されたときの、機器に対するユーザ２の位置関係を示す図である。
【００８５】
ここでも、操作者１が、体格の良い男性であり、図２６におけるユーザ２は小柄な体格の女性であるとする。
【００８６】
この場合、図２４に示すように、操作者１はマウス１０４を所定距離移動させたとき、図２５の場合は、マーク４１は、操作者１自身の体格に見合った位置まで移動し、図２６の場合は、マーク４１は、小柄の女性の体格に見合った位置までしか移動しない。
【００８７】
本実施形態では、上記のように、仮想空間内の装置２０のユーザ２の体格を様々に変えて、操作者１は、腕の伸ばし具合や操作の負担度などを、その操作者１の体格とは異なる体格のユーザの身になって体感することができ、操作性の一層正確な検証を行なうことができる。
【００８８】
尚、図２５，図２６には操作者１又はユーザ２が示されているが、これは説明の都合上であって、本実施形態では、画面上に操作者やユーザ等の人物モデルを表示することは想定していない。ただし、画面上に人物モデルを表示する態様も好ましい態様である。
【００８９】
以上で、本実施形態の操作性検証装置を使って行なわれる操作性検証の説明を終了し、次に、本実施形態の操作性検証装置について説明する。
【００９０】
図２７は、プログラムの実行により本発明の操作性検証装置の一実施形態として動作するコンピュータの外観斜視図である。ここでは、このコンピュータを、内部で実行されるプログラムを含め操作性検証装置と称する。
【００９１】
図２７に示す操作性検証装置１００は、ＣＰＵ、主メモリ、ハードディスク等が内蔵された本体部１０１、本体部１０１からの指示によりモニタ画面１０２ａ上に画像や文字列を表示するモニタ１０２、本体部１００に操作者の指示を入力するためのキーボード１０３、モニタ画面１２ａ上の任意の位置を指示することにより、その指定時にその位置に示されていたアイコン等に応じた指示を入力するマウス１０４を備えている。また、この操作性検証装置１００には、外観上、フレキシブルディスク（以下、ＦＤと称する）を装填するためのＦＤ装填口１０１ａ、およびＣＤやＤＶＤを装填するためのＣＤ／ＤＶＤ装填口１０１ｂを有する。
【００９２】
図２８は、図２７に外観を示す操作性検証装置のハードウェア構成図である。
【００９３】
図２８には、各種プログラムを実行するＣＰＵ１１１、ハードディスク１２０に格納されているプログラムが読み出されてＣＰＵ１１１での実行のために展開される主メモリ１１２、ハードディスク１２０を制御するためのハードディスクコントローラ１１３、ＦＤ２０１が装填され、そのＦＤ２０１をアクセスするＦＤドライブ１４、ＣＤやＤＶＤ（ここではＣＤ２０２で代表させる）が装填され、そのＣＤ２０２をアクセスするＣＤ／ＤＶＤドライブ１１５、図２７にも示すマウス１０４、キーボード１０３、およびモニタ１０２のそれぞれ制御するマウスコントローラ１１６、キーボードコントローラ１１７、およびディスプレイコントローラ１１８が内蔵されており、これはバス１１０を介して相互に接続されている。
【００９４】
ハードディスク１２０内には、操作性検証対象の機器の設計データである３次元モデルや、その機器の操作性検証を行なうための、操作性検証プログラムや各種テーブル等が格納されており、操作性検証プログラムがハードディスク１２０から読み出されて主メモリ１１２に展開されてＣＰＵ１１１で実行され、その操作性検証プログラムの実行の下で、ハードディスク１２０に格納されている３次元モデルが読み出されてモニタ１２０の画面上に表示され、上述したようにして、その３次元モデルで表わされる機器の操作性の検証が行なわれる。
【００９５】
図２９は、図２７に示す操作性検証装置１００内で操作性検証プログラムが実行されることにより構築される、操作性検証装置としての機能ブロック図である。
【００９６】
ここには、図２７、図２８に示すキーボード１０３とマウス１０４からなる入力装置５１、ＣＰＵ１１１での操作性検証プログラムの実行により構築される、機能としての本体装置５２、および、図２７、図２８に示すモニタ１０２からなる出力装置５３が示されている。
【００９７】
本体装置５２内には、入力制御部６０、管理部７０、操作部８０、および表示部９０が構築されている。
【００９８】
これらのうち、入力制御部６０には、作業平面生成部６１、移動距離検出部６２、および部品指示部６３が設けられており、管理部７０には、表示スケール管理部７１、擬似ユーザ設定部７２、初期操作位置設定部７３、アイテム管理部７４、および検証モデル管理部７５が構築されている。さらに、この管理部７０には、後述する（図３０〜図３７参照）各種テーブル７６、図１５に示すような各種アイテムのデータ７７、および、機器の３次元モデルのデータ７８が格納されている。
【００９９】
また、操作部８０には、操作位置更新部８１および部品制御部８２が設けられており、さらに、表示部９０には、平面表示部９１、警告発信部９２、モデル表示部９３、および操作位置表示部９４が設けられている。
【０１００】
ここで、入力制御部６０を構成する作業平面生成部６１、移動距離検出部６２、および部品指示部６３は、それぞれ、仮想空間内に作業平面を生成する要素、２次元座標を入力するポインティングデバイス（本実施形態ではマウス）の移動距離と移動方向の情報を取得する要素、および、マウス操作に応じて移動する部品を指示する要素である。
【０１０１】
また、管理部７０を構成する表示スケール管理部７１は、出力装置５３に３次元モデルや作業平面を表示するときの表示スケール（表示寸法）を管理する要素である。また、擬似ユーザ設定部７２は、仮想空間内で機器（３次元モデル）を操作することを想定した擬似ユーザを設定する要素である。すなわち、この擬似ユーザ設定部では、その擬似ユーザと、この操作性検証装置を操作して機器の操作性を検証している操作者との体格の相違から移動距離検出部６２で検出したマウスの移動距離や位置に対する補正値が設定される。さらに、初期操作位置設定部７３は、操作性検証の開始にあたり、実空間上のマウスの位置と、仮想空間内の作業平面上の１点とを対応づけて、マウスの初期位置を作業平面上のマークの初期位置との対応づけを行なう要素である。さらに、アイテム管理部７４は、仮想空間内のマウスの位置を表わす複数種類のマークを管理する要素、検証モデル管理部７５は、操作性検証対象となる仮想空間内の機器の３次元モデルを管理する要素である。
【０１０２】
また、操作部８０を構成する操作位置更新部８１および部品制御部８２は、それぞれ、移動距離検出部６２で検出したマウスの実移動距離および方向により、仮想空間内の作業平面上のマーク位置を更新する要素、および、部品指示部６３で指示された部品の位置をそのマーク位置に連動して更新する要素である。さらに、表示部９０を構成する平面表示部９１は、仮想空間内の機器（３次元モデル）の、作業平面による断面図、作業平面上への投影図、またそれらの組合わせを表示する役割りを担っている。機器の外観に配置された各種操作ボタンやその他の操作対象についての操作性検証を行なう場合は機器の内部構造の情報は不要であるため投影図を表示することが好ましく、機器（３次元モデル）の組立てや分解等に関して機器の内部構造の情報が必要なときは断面図を表示することが好ましい。
【０１０３】
また、表示部９０を構成する警告発信部９２は、部品指示部６３で指示され部品制御部８２で移動が制御されている部品が移動限界値に達したり、あるいは他の部品等との干渉が生じてそれ以上移動できない状態が発生したときに、モニタ画面上にそれ以上移動が不可能である旨警告を表示する要素である。
【０１０４】
また、表示部９０を構成するモデル表示部９３は、検証モデル管理部７５で管理されている３次元モデルを受け取り、さらに、部品移動部８２からの部品の位置更新情報を受け取って出力装置５３に表示する要素、操作位置表示部９４は、操作位置更新部８１で更新されたマークの表示位置を更新する要素である。
【０１０５】
次に、管理部７０内で管理されている各種テーブル７６について説明する。
【０１０６】
図３０は、擬似ユーザテーブルを示す図である。
【０１０７】
「ＵＳＥＲ」は、この操作性検証装置の操作者自身を表わしており、その操作者の身長「ｈｅｉｇｈｔ」（単位はｍｍ）が変数として入力される。
【０１０８】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「擬似ユーザ名称」、「身長」、「上腕」、「上腕角度」、「前腕」、「前腕角度」、「肩からの水平距離Ｘ」、および「肩からの水平距離Ｙ」が定義されている。
【０１０９】
ここで、「ＩＤ」として、「ＵＳＥＲ」、「ＭＡＮ５０％」、および「ＦＥＭＡＬＥ５０％」が定義されており、そのうちの「ＵＳＥＲ」はこの操作性検証装置の操作者自身を表わしており、操作者により、その操作者の身長「ｈｅｉｇｈｔ」が変数として入力され、その入力された身長「ｈｅｉｇｈｔ」に応じて「上腕」および「前腕」の長さが、それぞれ「０．１６７６×ｈｅｉｇｈｔ」、「０．１４９０×ｈｅｉｇｈｔ」により計算される。
【０１１０】
「ＭＡＮ５０％」のＩＤを持つ擬似ユーザは、成人男性５０％タイル値（多数の成人男性を体格順に並べたときの中央の男性）の体格の擬似ユーザであり、「ＦＥＭＡＬＥ５０％」のＩＤを持つ擬似ユーザは、成人女性５０％タイル値の体格の擬似ユーザである。
【０１１１】
「上腕角度」は、このテーブルでは「０」と記載されており、これは上腕が垂直に下がっていりことを意味している。また、「前腕角度」は、このテーブルでは「９０」と記載されており、これは前腕が上腕から９０度曲がって伸びていることを表わしている。
【０１１２】
「肩からの水平距離Ｘ」および「肩からの水平距離Ｙ」は、肩を原点としたときの前腕の先端（手）の位置を表わしている。
【０１１３】
「上腕角度」＝「０」、および「前腕角度」＝「９０」は腕の初期状態を表わしており、この初期状態における「肩からの水平距離Ｘ」は、「前腕」の長さと同一、「肩からの水平距離Ｙ」は、「０」である。ただし、マウスを操作して腕を動かすと、「上腕角度」、「前腕角度」、「肩からの水平距離Ｘ」、および「肩からの水平距離Ｙ」は、その時点その時点の値に更新される。
【０１１４】
図３１は、アイテムテーブルを示す図である。
【０１１５】
この図３１のアイテムテーブルは、図１５に示す、マウスの、モニタ画像上のマークの種類を定義したテーブルである。
【０１１６】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「アイテム名称」、「ポインタ座標（Ｘ）」、「ポインタ座標（Ｙ）」、「回転角度」、「画像フィルタ」、「画像の横幅」、および「画像の縦幅」が定義されている。「ポインタ座標（Ｘ）」および「ポインタ座標（Ｙ）」は、そのアイテムを表わす画像の原点からのオフセット値を意味しており、モニタ画面上にそのアイテムの画像を表示するにあたり、上腕の先端の位置にその「ポインタ座標（Ｘ）」、「ポインタ座標（Ｙ）」の点が一致するように表示される。
【０１１７】
「回転角度」は、そのアイテムの画像を表示するにあたり、そのアイテムの画像をそこに生成された回転角度だけ回転させた向きに表示することを意味している。
【０１１８】
「画像ファイル名」はそのアイテムの画像データが格納されているファイルのファイル名、「画像の横幅」および「画像の縦幅」は、その画像の寸法を表している。ただし、実際の表示にあたっては、モニタ画面上に表示される装置のモデルの画像の表示スケールに従って変更されたスケールで表示される。
【０１１９】
図３２は、警告メッセージテーブルを示す図である。
【０１２０】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「警告メッセージ」および「詳細説明」が定義されている。部品を移動（回転）させて、「警告メッセージ」の欄に記載されている現象が発生したときに、それらに対応する「詳細説明」の欄に記載されている文字がモニタ画面上に表示される。
【０１２１】
図３３は、作業平面テーブルを示す図である。
【０１２２】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「絶対座標（Ｘ）」、「絶対座標（Ｙ）」、「絶対座標（Ｚ）」、「回転角度」、「表示スケール」、「投影法」、および「検証モデル」が定義されている。
【０１２３】
「絶対座標（Ｘ）」は、その座標（Ｘ）の位置に広がるＹ−Ｚ平面、「絶対座標（Ｙ）」は、その座標（Ｙ）の位置に広がるＸ−Ｚ平面、「絶対座標（Ｚ）」は、その座標（Ｚ）の位置に広がるＸ−Ｙ平面を意味している。
【０１２４】
「回転角度」は、擬似ユーザが、その作業平面に対し、どの方向を向いているかを意味している。「回転角度」＝「０」は、擬似ユーザが、その作業平面上に投影（あるいは断面）された機器の正面を向いていること、「回転角度」＝「４５」は、擬似ユーザが、その作業平面上に投影（あるいは断面）された機器の正面から４５度だけ斜めを向いた姿勢にあることを意味している。
【０１２５】
「表示スケール」は、機器の実寸法に対する、モニタ画面上での表示スケールを意味している。但し、「表示スケール」＝「１」であっても、モニタ画面上に機器の実寸法どおりに表示される訳ではなく、また、ある固定された標準の比率の寸法で表示される。このモニタ画面上の表示寸法はモニタ画面自体の寸法にも依存する。
【０１２６】
「投影法」は３次元モデルとしての機器の、作業平面への投影図を表示するか、断面図を表示するか、それともそれらの組合せを表示するかを定義している。
【０１２７】
さらに「検証モデル」は、操作性を検証すべき機器（３次元モデル）が複数存在する場合に、その作業平面がどの機器（どの３次元モデル）について定義された作業平面であるかを示している。ここでは、操作性を検証すべき機器は、ある１つの３次元モデルで表わされるＡＴＭであり、ここには、どのＩＤについても「ＡＴＭ」と記載されている。
【０１２８】
図３４は、初期操作位置テーブルに示す図である。
【０１２９】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「作業平面」、「平面座標（Ｘ）」、および「平面座標（Ｙ）」が定義されている。
【０１３０】
「作業平面」は、図３３に示す作業平面テーブルで定義された作業平面の「ＩＤ」であり、「平面座標（Ｘ）」および「平面座標（Ｙ）」は、その作業平面が選択されたときの、その作業平面上の、マウスに対応するマークの初期位置を示している。操作者は、腕を初期状態（上腕を垂直に配置し、前腕を上腕から９０度曲げた状態）でマウスをボタン操作すると、そのマウスのマークが、その作業平面上の初期位置に表示される。
【０１３１】
尚、図３３に示す作業平面テーブルには、Ｘ−Ｙ平面のみでなく、Ｙ−Ｚ平面、Ｘ−Ｚ平面が作業平面として定義されている。これは、装置の３次元モデルとの関係で作業平面を定義したものであり、特に機器の組立てや分解の時の実際の操作は、機器を横転させたりしてその作業平面が水平面となるようにして行なわれる。これに対し、図３４の初期操作位置テーブル内の「平面座標（Ｘ）」および「平面座標（Ｙ）」は、作業平面が水平になるように、例えば機器を横転させたりした後の作業平面上のマークの初期位置を表わしている。
【０１３２】
図３５は、部品指示制御テーブルを示した図である。
【０１３３】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「部品名称」、「部品種別」、「Ｓｈａｐｅ―ＩＤ」、「原点」、および「移動制限」が定義されている。
【０１３４】
「部品種別」は、「ＡＳＳＹ」（組立て部品）か「ＰＡＲＴＳ」（単独の部品）かの区別が記載され、「Ｓｈａｐｅ−ＩＤ」にはその部品の形状を表わす形状ＩＤが記載されている。
【０１３５】
また、「原点」はその部品の代表座標の３次元モデル上での初期位置を示しており、「移動制限」の「Ｘ」，「Ｙ」，「Ｚ」は、その部品の代表座標の移動制限座標を表わしている。例えば、「ＩＤ」＝「ＰＡＲＴ００３」の部品の初期位置は（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（−０．０２，３．９，１８３．１）であり、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（５．７，１５．５，５７）の位置まで移動が許されている。
【０１３６】
また、「移動制限」の「ＲＸ」，「ＲＹ」，「ＲＺ」は、それぞれ、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のまわりの回転の制限を表わしている。例えば、「ＩＤ」＝「ＰＡＲＴ００２」の部品は、Ｙ軸のまわりの回転角度１１０度までの回転が許されている。
【０１３７】
図３６は、移動距離テーブルを示す図である。
【０１３８】
ここには、「ＩＤ」，「平面座標（Ｘ）」，「平面座標（Ｙ）」が定義されている。
【０１３９】
この移動距離テーブルは、マウスの移動量を表わしている。マウスは、所定の時間間隔ごとに移動量の検出を受けるが、この移動距離テーブルの「平面座標（Ｘ）」，「平面座標（Ｙ）」は直前の検出タイミングから今回の検出タイミングまでの間のマウスの、それぞれＸ方向，Ｙ方向の移動量を表わしている。
【０１４０】
図３７は、操作位置更新テーブルを示した図である。
【０１４１】
ここには、各「ＩＤ」ごとに、「初期位置」，「擬似ユーザ」，「更新位置座標（Ｘ）」，「更新位置座標（Ｙ）」，「アイテム」，「部品」，「警告」，「アクティブ」が定義されている。
【０１４２】
「初期位置」には、図３４の初期位置テーブル内のＩＤが記載されており、これにより作業平面や作業平面上のマークの初期位置が定義されている。
【０１４３】
「擬似ユーザ」には、図３０の擬似ユーザテーブル内のＩＤが記載されている。
【０１４４】
また、「更新位置座標（Ｘ）」および「更新位置座標（Ｙ）」は、作業平面上のマークの現在位置を表わしている。この現在位置は、図３４の、マークの初期位置を表わす平面座標（Ｘ）」および「平面座標（Ｙ）」、図３６の移動距離テーブルによるマウスの移動情報、図３３の作業平面テーブル内の「表示スケール」、図３０の擬似ユーザテーブルの「ＵＳＥＲ」と現在使われている「擬似ユーザ」との体格（上腕や前腕の長さ）の差によって決定される。
【０１４５】
「アイテム」には、図３１のアイテムテーブル内のＩＤが記載されている。この「アイテム」の欄に記載されているＩＤのアイテムのマークが、実空間上のマウスの位置に対応する作業平面上の前腕の先端位置に表示される。
「部品」には、図３５の部品指示制御テーブル内のＩＤ、すなわち、作業平面上のマークの動きに連動して動かす部品が記載されている。
【０１４６】
「警告」には、図３２に示す警告メッセージテーブル内のＩＤが記載されている。これは、部品等を動かすことができない状況に至ったときにモニタ画面上にそのＩＤに応じた警告を表示するためである。
【０１４７】
「アクティブ」は、この操作位置更新テーブルにおける複数（ここでは３つ）のＩＤのうちの、現在有効（アクティブ）となっているＩＤを指し示すものである。この図３７では、「ＩＤ」＝「ＭＯＶＥ００１」が有効となっている。
【０１４８】
図３８は、図２７，図２８に示す操作性検証装置内で実行されるプログラムのフローチャートである。
【０１４９】
ここでは、この図３８のフローチャートについて、図２９のブロック図や図３０〜図３７の各種テーブルを合わせて参照しながら説明する。
【０１５０】
ここでは、先ず、操作性検証装置の操作者からの操作を受けて、検証用のモデルデータが読み出され、そのモデルデータにより表わされる機器がモニタ画面上に表示される（ステップＳ０１）。
【０１５１】
次に、作業平面の生成が行なわれる（ステップＳ０２）。この作業平面の生成は、操作者が図３７に示す操作位置更新テーブル内のＩＤのうちのどのＩＤをアクティブにするかを指定することにより、行なわれる。例えば、図３７に示す例では、「ＩＤ」＝「ＭＯＶＥ００１」がアクティブとなっており、この「ＩＤ」＝「ＭＯＶＥ００１」により「初期位置」＝「ＳＴＲＡＴ００１」が指定され、図３４の初期操作位置テーブルの「ＩＤ」＝「ＳＴＲＡＴ００１」により「作業平面」＝「ＩＴＥＭ００１」が指定され、図３３の作業平面テーブルの「ＩＤ」＝「ＩＴＥＭ００１」により指定される「絶対座標（Ｚ）」＝「４０」から、作業平面としてＺ＝４０の値を持つＸ−Ｙ平面が生成される。この図３３の作業平面テーブルの「ＩＤ」＝「ＩＴＥＭ００１」により「表示スケール」＝「１」、「投影法」＝「投影」が指定されているため、表示スケール＝１の表示スケールで、その作業平面上への機器の投影図が生成され、その投影図が表示される。
【０１５２】
尚、ここでは既に作業平面テーブル等が定義されているものとして説明しているが、操作者の操作により新たな作業平面を指定することも可能である。
【０１５３】
次に、初期操作位置の設定が行なわれる（ステップＳ０３）。
【０１５４】
この初期操作位置の設定のステップでは、操作者がマウスを手に把持して机の上に置き、上腕を垂直に伸ばし、前腕を、上腕から９０度曲げて前方に伸ばした姿勢を作り、その状態でマウスのボタンを操作すると、モデル表示部９３により、出力装置５３上の、マウスに相当するマークが、所定の初期位置に移動する。上記の例では、作業平面として「ＩＴＥＭ００１」が指定されており、図３４の初期操作位置テーブルには「作業平面」＝「ＩＴＥＭ００１」に対応して「平面座標（Ｘ）」＝「４０」，「平面座標（Ｙ）」＝「５０」が指定されており、したがって、作業平面上の（Ｘ，Ｙ）＝（４０，５０）の座標点がマークの初期位置となる。
【０１５５】
次に、仮想空間内の機器の操作を擬似ユーザで行なうか否かが判定され（ステップＳ０４）、擬似ユーザで行なうときは擬似ユーザの設定が行なわれる（ステップＳ０５）。ステップＳ０４の、擬似ユーザで行なうか否かの判定は、図３７の操作位置更新テーブルの「擬似ユーザ」の欄を参照することにより行なわれ、この欄に「ＵＳＥＲ」と記載されているときは、操作者自身が、仮想空間内の機器のユーザとなり、「ＵＳＥＲ」以外のときは、操作者とは体格の異なる擬似ユーザが仮想空間内の機器のユーザとなる。
【０１５６】
この、ステップＳ０５では、図３０に示す擬似ユーザテーブルが参照され、操作者と、今回採用される擬似ユーザとの体格の相違から補正値が求められる。この補正値は、操作者によるマウスの移動距離から仮想空間内のマークの移動距離を求める際に採用され、例えば、仮想空間内の擬似ユーザの体格が操作者の体格よりも小柄であったときは、マークの移動量変更される。移動量の一つ目として体格の比率分だけ短縮される移動量を算出する。２つ目として体格情報から手・前腕・上腕をリンクと例え逆運動学によって操作者の関節角度を算出して、擬似ユーザにその関節角度を入れることで前腕長・上腕長から手の位置を移動量として算出する。
また、図３８のステップＳ０６では、マウスの移動に連動して一緒に動かす部品が存在するか否かが判定され、一緒に動かす部品が存在するときは、その部品がマウスの動きに伴って動くように設定される（ステップＳ０７）。一緒に動かす部品が存在するか否かの判定は、最初は図３７の操作位置更新テーブル内の「部品」の欄を参照することにより行われる。その後、操作者の指示によりその部品あるいは別の部品を動かすか否かを変更することも可能であり、変更した場合、図３７の操作位置更新テーブルの「部品」の欄が書き換えられる。
【０１５７】
次に、ステップＳ０８において、マウスに対応した画面上のマークのアイテムを変えるか否かが判定され、アイテムを変えるときは、新たなアイテムが設定され（ステップＳ０９）、その新たなアイテムが表示される。
【０１５８】
このアイテムは、最初は、図３７の操作位置更新テーブルの「アイテム」の欄を参照することによりプリセットされる。この後は、操作者の操作により変更可能であり、変更されたときは、図３７の操作位置更新テーブルの「アイテム」の欄も変更される。
【０１５９】
以上の設定の後、操作者によりマウス操作による操作性の検証が行なわれる。
【０１６０】
先ず、ステップＳ１１では、マウスの移動量から作業平面上のマークの移動量が計算される。マウスの移動量は、図３６の移動距離テーブルに、移動量検出タイミングの都度記録されるため、それを常にモニタリングすることによりマウスの移動量および移動方向を知ることができ、そのマウスの移動量および移動方向と、表示スケール（図３３の作業平面テーブル参照）と、擬似ユーザが設定されている場合の、操作者（ＵＳＥＲ）と、擬似ユーザとの体格の違いから求められた補正値とに基づいて、作業平面上のマークの移動量および移動方向が計算される。
【０１６１】
次に、マークの移動に連動して移動される部品が設定されていて、マークがモニタ画面上の部品と重なっているか否かが判定される。部品が設定されていないとき、あるいは部品が設定されていても、マークと重なっていないとき（すなわち、まだその部品に接していないとき）は、ステップＳ１３に移り、ステップＳ１１で計算したマークの移動量に基づいてマークの位置を更新する。
【０１６２】
一方、ステップＳ１２において、部品が設定されていて、かつ、マークがその部品と重なっているときは、ステップＳ１４に進み、その部品が移動制限値に達したか否かが判定され、移動制限値に達していないときは部品を移動させ（ステップＳ１５）、他の部品等との干渉が発生したか否かを判定し（ステップＳ１６）、干渉が生じていないときはマークの位置を更新する（ステップＳ１３）。
【０１６３】
ステップＳ１４で移動制限値に達した旨判定された場合、あるいはステップＳ１６で干渉が生じた旨判定された場合は、ステップＳ１７に進んで警告が発信される（図３２参照）。
【０１６４】
ステップＳ１３でマーク位置が更新された後、さらに操作性検証が続くときは（ステップＳ１８）、ステップＳ１１のマークの移動量の計算に戻り、設定を変更するときは（ステップＳ１９）、ステップＳ０４に戻る。
【０１６５】
本実施形態では、以上のようにしてシミュレーション上で機器の操作性の検証が行なわれる。
【０１６６】
以下、本件の各種形態を付記する。
【０１６７】
（付記１）
演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備え、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置において、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示する平面表示部と、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示し、該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えたことを特徴とする操作性検証装置。
【０１６８】
（付記２）
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えたことを特徴とする付記１記載の操作性検証装置。
【０１６９】
（付記３）
前記ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、前記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有し、
前記マーク表示更新部は、前記表示画面上のマークを、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、前記操作者と前記擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることを特徴とする付記１記載の操作性検証装置。
【０１７０】
（付記４）  
前記ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有し、
前記マーク表示更新部は、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを前記表示画面上に表示するものであることを特徴とする付記１記載の操作性検証装置。
【０１７１】
（付記５）
前記マーク表示更新部は、前記表示画面上に、前記マークの、移動軌跡又は所定の初期位置と現在位置とを結ぶ線を表示するものであることを特徴とする付記１記載の操作性検証装置。
【０１７２】
（付記６）
前記３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、
前記部品指定部により指定された部品を、前記マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えたことを特徴とする付記１記載の操作性検証装置。
【０１７３】
（付記７）
前記部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えたことを特徴とする付記６記載の操作性検証装置。
【０１７４】
（付記８）
プログラムを実行する本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた情報処理装置内で実行され、該情報処理装置を、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示し、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証装置として動作させる操作性検証プログラムであって、
前記情報処理装置を、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成する作業平面生成部と、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成部で生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示する平面表示部と、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示し、該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離の通知を受けて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新部とを備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする操作性検証プログラム。
【０１７５】
（付記９）
前記情報処理装置を、さらに、
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づける初期位置設定部を備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする付記８記載の操作性検証プログラム。
【０１７６】
（付記１０）
前記情報処理装置を、
前記ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、前記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを有する操作性検証装置であって、
前記マーク表示更新部が、前記表示画面上のマークを、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、前記操作者と前記擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものである操作性検証装置として動作させることを特徴とする付記８記載の操作性検証プログラム。
【０１７７】
（付記１１）
前記情報処理装置を、
前記ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを有する操作性検証装置であって、
前記マーク表示更新部が、操作者によるマークの種類の指定を受けて、指定された種類のマークを前記表示画面上に表示するものである操作性検証装置として動作させることを特徴とする付記８記載の操作性検証プログラム。
【０１７８】
（付記１２）
前記情報処理装置を、
前記マーク表示更新部が、前記表示画面上に、前記マークの移動軌跡を表示するものである操作性検証装置として動作させることを特徴とする付記８記載の操作性検証プログラム。
【０１７９】
（付記１３）
前記情報処理装置を、さらに、
前記３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定部と、
前記部品指定部により指定された部品を、前記マークの移動に連動させて移動させる部品制御部とを備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする付記８記載の操作性検証プログラム。
【０１８０】
（付記１４）
前記情報処理装置を、さらに、
前記部品の移動が妨げられる状態の発生を受けて警告を発する警告発信部を備えた操作性検証装置として動作させることを特徴とする付記１３記載の操作性検証プログラム。
【０１８１】
（付記１５）
演算を行なう本体部と、画像を表示する表示画面と、ユーザの手で移動され移動方向および移動距離を前記本体部に通知するポインティングデバイスとを備えた操作性検証装置を用いて、検証対象の機器を表わすデータ上の３次元モデルの画像を前記表示画面上に表示させ、該機器の操作性をシミュレーションにより検証する操作性検証方法において、
前記３次元モデルが配置された仮想空間上に作業平面を生成させる作業平面生成ステップと、
前記３次元モデルの、前記作業平面生成ステップで生成された作業平面上の２次元画像を前記表示画面上に表示させる平面表示ステップと、
前記表示画面上に前記ポインティングデバイスを表わすマークを表示させ、該ポインティングデバイスを移動させることにより、該ポインティングデバイスに、前記本体部に向けて該ポインティングデバイスの移動方向および移動距離を通知させて、前記表示画面上のマークを、該ポインティングデバイスの移動方向に対応した移動方向に、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮した移動距離だけ移動させるマーク表示更新ステップとを有することを特徴とする操作性検証方法。
【０１８２】
（付記１６）
前記ポインティングデバイスの初期操作位置と、前記表示画面上の前記マークの初期表示位置とを対応づけさせる初期位置設定ステップを有することを特徴とする付記１５記載の操作性検証方法。
【０１８３】
（付記１７）
前記操作性検証装置に、前記ポインティングデバイスを操作する操作者の身体的寸法と、前記機器を利用するユーザを想定した擬似ユーザの身体的寸法とを記述した擬似ユーザテーブルを格納させておき、
前記マーク表示更新ステップは、前記表示画面上のマークを、前記機器の実寸法と該表示画面上の前記２次元画像の表示寸法との比率を考慮するとともに、前記操作者と前記擬似ユーザの身体的寸法の相違を考慮した移動距離だけ移動させるものであることを特徴とする付記１５記載の操作性検証方法。
【０１８４】
（付記１８）
前記操作性検証装置に、前記ポインティングデバイスを表わす前記表示画面上のマークを複数種類記述したアイテムテーブルを格納させておき、
前記マーク表示更新ステップは、マークの種類を指定し、指定した種類のマークを前記表示画面上に表示させるものであることを特徴とする付記１５記載の操作性検証方法。
【０１８５】
（付記１９）
前記マーク表示更新ステップは、前記表示画面上に、前記マークの移動軌跡を表示させるものであることを特徴とする付記１５記載の操作性検証方法。
【０１８６】
（付記２０）
前記３次元モデルを構成する部品を指定する部品指定ステップと、
前記部品指定ステップにより指定された部品を、前記マークの移動に連動させて移動させる部品制御ステップとを有することを特徴とする付記１５記載の操作性検証方法。
【国際調査報告】
2008012867.tif 000041
2008012867.tif 000042