(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間内に視点を設定する視点設定手段と、
予め又は入力により、前記視点からの視線を遮る物体の形状を示す物体形状データを記憶する物体形状データ記憶手段と、
予め又は入力により、前記物体の周囲に位置し、前記視点からの視線によって視認の可否を評価すべき視認対象物の形状を示す視認対象物形状データを記憶する視認対象物形状データ記憶手段と、
前記視認対象物が前記物体の周囲を移動したときに描く移動軌跡を示す移動軌跡データを生成する移動軌跡データ生成手段と、
前記視点から前記視認対象物の移動軌跡を見た視線によって形成される視界面を示す視界面データを生成する視界面データ生成手段と、
前記物体形状、及び前記視界面を同一の画面上に三次元表示する表示手段と、
を備える設計支援装置。
【請求項２】
前記視界面と前記物体形状との位置関係に基づいて、前記視点から前記視認対象物を視認できるか否かを判断する視認可否判断手段、
を更に備える請求項１に記載の設計支援装置。
【請求項３】
コンピュータが、
３次元空間内に視点を設定するステップと、
予め又は入力により、前記視点からの視線を遮る物体の形状を示す物体形状データを記憶するステップと、
予め又は入力により、前記物体の周囲に位置し、前記視点からの視線によって視認の可否を評価すべき視認対象物の形状を示す視認対象物形状データを記憶するステップと、
前記視認対象物が前記物体の周囲を移動したときに描く移動軌跡を示す移動軌跡データを生成するステップと、
前記視点から前記視認対象物の移動軌跡を見た視線によって形成される視界面を示す視界面データを生成するステップと、
前記物体形状、及び前記視界面を同一の画面上に三次元表示するステップと、
を実行する設計支援方法。
【請求項４】
前記視界面と前記物体形状との関係に基づいて、前記視点から前記視認対象物を視認できるか否かを判断するステップ、
を更に実行する請求項３に記載の設計支援方法。
【請求項５】
コンピュータに、
３次元空間内に視点を設定するステップと、
予め又は入力により、前記視点からの視線を遮る物体の形状を示す物体形状データを記憶するステップと、
予め又は入力により、前記物体の周囲に位置し、前記視点からの視線によって視認の可否を評価すべき視認対象物の形状を示す視認対象物形状データを記憶するステップと、
前記視認対象物が前記物体の周囲を移動したときに描く移動軌跡を示す移動軌跡データを生成するステップと、
前記視点から前記視認対象物の移動軌跡を見た視線によって形成される視界面を示す視界面データを生成するステップと、
前記物体形状、及び前記視界面を同一の画面上に三次元表示するステップと、
を実行させる記載の設計支援プログラム。
【請求項６】
前記視界面と前記物体形状との位置関係に基づいて、前記視点から前記視認対象物を視認できるか否かを判断するステップ、
を更に実行させる請求項５に記載の設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、３次元形状の処理技術、特に、設計された仮想の車両の視界を注視点（アイポイントとともいう）データに基づいて模擬し、当該仮想の車両の視界を表す画像を表示する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図１３及び図１４に、特許文献１による仮想の車両の視界を表す画像を得る手順を示す。
【０００３】
この手順では、まず、図１３に示すように、アイポイントから所定方向（例えば、車両の進行方向）の所定の位置に平面スクリーンを設定する。そして、アイポイントから、視線に相当する放射状の仮想の光線（直線）を放射し、視線を遮る３次元空間の形状を平面スクリーンに投影する。なお、図１３の例では、車両の進行方向と直交する方向（略鉛直方向）に平面スクリーンを設定した。しかし、そのような平面スクリーンに代えて、略水平方向の平面スクリーンを設定し、視界を評価する場合もある。
【０００４】
図１３に示すように、３次元空間の車両の形状と、仮想の光線とが接触する接点列のなす境界線を視界ハード線と呼び、その視界ハード線を上記平面スクリーンへ投影することで、視界を表す画像を得ている。このような画像により、設計された車両の視界が所定の法規に適合するか否かを設計段階で確認している。
【０００５】
図１４に、そのような設計中の仮想の車両に対する視界検査の例を示す。この視界検査では、設計中の車両の周囲に、高さ１メートル（直径３０センチメートル）のポールが設定され、アイポイントからそのポールが見えるか否か、すなわち、視界ハード線で遮られない視界の範囲に、ポールが見えるか否かが検査される。図１４の例では、視界ハード線は、車両のボンネットフードと視線との接点の列によって形成されている。
【特許文献１】特開２００５−２４２４６３号公報
【特許文献２】特開２００４−１６４３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、仮想の車両の周囲における一点にポールを設定し、アイポイントからポールが見えるか否かを検査するので、例えば仮想の車両の前面から側面にかけての比較的広い範囲に亘って視界検査を行う場合には、この範囲内に複数の点を設定し、これらの複数の点について一点ずつポールの設定、及びアイポイントから各点におけるポールが見えるか否かの検査を繰り返し行う必要があった。
【０００７】
このため、視界検査処理に要する工数及び手間がかかるという問題があった。また、視界検査処理の精度を高くするためには、検査処理を行うべき点の数を多くしなければならず、更に工数及び手間がかかるという問題があった。また、視界の状態が二次元表示されるので、車両外形のどの部分に視認性に対して問題があるのかを判断しにくいという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、物体の周囲における広い範囲に亘って、工数及び手間をかけずに高精度で視界検査を行うことができ、また、物体のどの部分において視認性に対して問題があるかを容易に判断できる設計支援技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、
３次元空間内に視点を設定する視点設定手段と、
予め又は入力により、前記視点からの視線を遮る物体の形状を示す物体形状データを記憶する物体形状データ記憶手段と、
予め又は入力により、前記物体の周囲に位置し、前記視点からの視線によって視認の可否を評価すべき視認対象物の形状を示す視認対象物形状データを記憶する視認対象物形状データ記憶手段と、
前記視認対象物が前記物体の周囲を移動したときに描く移動軌跡を示す移動軌跡データを生成する移動軌跡データ生成手段と、
前記視点から前記視認対象物の移動軌跡を見た視線によって形成される視界面を示す視界面データを生成する視界面データ生成手段と、
を備える。
【００１０】
本発明によれば、物体の周囲に位置する視認対象物が、物体の周囲を移動したときの移動軌跡を視点から見たときの視界面と、物体の形状との位置関係に基づいて、視点から視認対象物を視認できるか否かを判断するので、物体の周囲における比較的広い範囲の視界検査を一度に行うことができる。従って、工数及び手間を省くことができる。また、移動軌跡及び視界面は検査を行うべき範囲内で連続しているので、視界検査を高精度で行うことができる。なお、視認対象物の移動軌跡は、物体の周囲における全周又は一部とすることができる。
【００１１】
ここで、
前記物体形状、及び前記視界面を同一の画面上に三次元表示する表示手段、
を更に備える構成にできる。
この構成によれば、目視によって物体のどの部分が視認性について問題があるかを即座に認識できる。
【００１２】
前記視界面と前記物体形状との位置関係に基づいて、前記視点から前記視認対象物を視認できるか否かを判断する視認可否判断手段、を更に備える構成にできる。
【００１３】
なお、本発明は、以上のいずれかの処理をコンピュータに実行させるプログラムであってもよい。また、本発明は、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリカード等であってもよい。また、本発明は、コンピュータがそのような処理を実行する方法として実現してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、物体の周囲における広い範囲に亘って視界検査を行う際に、工数及び手間を省くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係る設計支援装置について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１６】
＜構成概要＞
図１は、本発明に係る設計支援装置１を示す。なお、本実施形態では、本発明を車両の視界検査に適用した場合について説明するが、本発明は車両に限らず各種の物体の視界検
査に適用できる。
【００１７】
この設計支援装置１は、３次元空間内に視点を設定する視点設定手段１１と、予め又は入力により、視点からの視線を遮る物体の形状を示す物体形状データを記憶する物体形状データ記憶手段１２と、予め又は入力により、物体の周囲に位置し視点からの視線によって視認の可否を評価すべき視認対象物の形状を示す視認対象物形状データを記憶する視認対象物形状データ記憶手段１３と、を備えている。
【００１８】
また、この設計支援装置１は、視認対象物が物体の周囲を移動したときに描く移動軌跡を示す移動軌跡データを生成する移動軌跡データ生成手段１４と、視点から視認対象物の移動軌跡を見た視線の集合によって形成される視界面を示す視界面データを生成する視界面データ生成手段１５と、視界面と物体の形状との位置関係に基づいて、視点から視認対象物を視認できるか否かを判断する視認可否判断手段１６と、物体の形状、及び視界面を同一画面上に三次元表示する表示手段１７と、を備えている。
【００１９】
次に、上記各構成要素について説明する。視点設定手段１１は、図２に示すように、三次元空間内の所定の位置に視点であるアイポイント２０を設定する。このアイポイント２０は、ユーザ操作によって物体としての車両２１の形状内に設定してもよい。また、予め設計対象の車両形状データ内に所定の座標データ（変更可能なパラメータ）として設定しておいてもよい。
【００２０】
図１の物体形状データ記憶手段１２は、入力により又は予め、物体としての車両２１の三次元形状を示す車両形状（物体形状）データを記憶する。視認対象物形状データ記憶手段１３は、入力により又は予め、視認対象物としてのポール２２の三次元形状を示すポール形状データを記憶する。本実施形態では、ポール２２は、高さ１メートル、直径３０センチメートルに設定され、グランドライン２５上に配置される。
【００２１】
図１の移動軌跡データ生成手段１４は、図３に示すように、ポール２２をグランドライン２５上に配置し且つ車両２１に当接させた状態で、ポール２２をグランドライン２５及び車両２１から離間させることなく車両２１の全周に沿って移動させることにより、ポール２２の移動軌跡２３を示す移動軌跡データを生成する。
【００２２】
本実施形態では、移動軌跡データ生成手段１４は、図４に示すように、ポール２２における上端部、ここでは上端面２２ａのうち、車両２１から最も離れている部分の移動軌跡を生成する。この移動軌跡データ生成手段１４は、例えば、車両２１の形状のうちグランドライン２５（図２参照）から１ｍ以下の部分のうち、ＸＹ座標面内で最も外側に突出している部分の形状を示す最外周ライン３０を生成し、この最外周ライン３０よりポール２２の直径である０．３ｍ外側のラインを示すデータを移動軌跡データとして生成する。
【００２３】
図１の視界面データ生成手段１５は、図５に示すように、アイポイント２０からポール２２の移動軌跡２３を見た視線の集合によって形成される視界面２４を示す視界面データを生成する。本実施形態では、視界面２４は、図６に示すように、移動軌跡２３によって囲まれる範囲（斜線を施した部分）となる。また、この視界面２４は、図７に示すように、アイポイント２０を頂点としこのアイポイント２０から移動軌跡２３の側に下り傾斜となる斜面によって形成される。
【００２４】
図１の視認可否判断手段１６は、図８に示すように、視界面２４と車両２１の形状との位置関係に基づいて、アイポイント２０からポール２２が視認可能か否かを判断する。ここでは、視認可否判断手段１６は、視界面２４及び車両２１の形状をそれぞれ多数の三角要素に分割し、各三角要素の重心を求める。そして、視認可否判断手段１６は、視界面２
４の三角要素と、車両２１の形状の三角要素のうち、重心が同一のＸＹ座標値を有する三角要素同士で重心のＺ座標値を比較することにより判断する。本実施形態では、Ｚ座標値が０のＸＹ座標面をグランドライン２５とし、グランドライン２５に対して視界面２４が車両２１の外形より上側にある部分は、視認可能と判断する。
【００２５】
また、視認可否判断手段１６は、図９に示すように、グランドライン２５に対して車両２１の外形が視界面２４より上側にある部分（図９中の斜線を施した部分）は、アイポイント２０からポール２２の視認不可能と判断する。ここで、視界面２４及び移動軌跡２３はそれぞれ車両２１の全周に亘って連続しているので、視認可否判断手段１６による一度の視認可否判断処理により、車両２１の全周に亘ってポール２２を視認できるか否かを判断できる。
【００２６】
図１の表示手段１７は、図１０に示すように、車両２１の形状を示すデータ、ポール２２の形状を示すデータ、視界面２４を示すデータ（図１０中のアイポイント２０から伸びる放射状の線を施した部分）を、同一の画面２６上に三次元表示する。本実施形態では、車両２１と視界面２４とを異なる色で表示する。これにより、車両２１の形状のうち視界面２４より上側に出ている部分２１ａ、すなわちアイポイント２０からポール２２の視認が不可能な部分２１ａを目視によって容易に認識できる。
【００２７】
以上の機能は、コンピュータ上に実現されるＣＡＤシステムの１つの機能として、コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される。ここで、コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力インターフェース、入出
力インターフェースに接続される外部記憶装置、表示装置、入力装置、通信装置等を有する。
【００２８】
外部記憶装置は、例えば、ハードディスク駆動装置である。また、外部記憶装置は、着脱可能な記憶媒体の駆動装置、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory
）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の駆動装置を含む。さらに、外部記憶装置として、フラッシュメモリカードの入出力装置を用いてもよい。
【００２９】
表示装置は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶ディスプレイ等である。また、入力装置は、キーボード、ポインティングデバイス等である。ポインティングデバイスには、マウス、ジョイスティック、タッチパネル、静電方式のフラットなポインティングデバイス、スティック形状のポインティングデバイス等を含む。通信装置は、例えば、ＬＡＮ基板等である。
【００３０】
＜処理フロー＞
図１１は、設計支援装置１の処理フローを示す。ここでは、まず、物体形状データ記憶手段１２（図１参照）は、車両パッケージ情報（アイポイント、グランドラインに関する情報を含む）、及び車両外形データを入力により又は予め記憶し、視認対象物形状データ記憶手段１３は、予め又は入力によりポール形状データを記憶する（Ｓ１）。
【００３１】
次に、視点設定手段１１は、アイポイントを車両内の所定の位置に設定する（Ｓ２）。次に、移動軌跡データ生成手段１４は、ポールを車両の外周における任意の位置に配置し（Ｓ３）、ポールを車両の外周に沿って移動させることによりポールの移動軌跡を示す移動軌跡データを生成する（Ｓ４）。
【００３２】
次に、視界面データ生成手段１５は、アイポイントからポールの移動軌跡における外周縁を見たときの視界面を示す視界面データを生成する（Ｓ５）。次に、表示手段１７は、車両外形、視界面を同一画面に三次元で表示する（Ｓ６）。次に、視認可否判断手段１６
は、グランドラインに対して視界面が車両外形より上側にあるか否か、すなわち、アイポイントからポールを視認可能か否かを判断する（Ｓ７）。
【００３３】
ステップＳ７で、視界面が車両外形より上側にある、すなわち視認可能であると判断した場合は処理フローを終了する。また、ステップＳ７で、視界面が車両外形より下側にある、すなわち、視認不可能であると判断した場合は、次に、車両の外形意匠を変更し、又は車両パッケージ情報を変更し（Ｓ８）、以下ステップＳ１以降の処理を行う。
【００３４】
以上述べたように、本実施形態の設計支援装置１は、設計中の仮想の車両２１の周囲に車両２１に当接した状態で配置したポール２２を、車両２１の外周に沿って移動させることによりポール２２の移動軌跡２３を示す移動軌跡データを生成する。また、設計支援装置１は、アイポイント２０から移動軌跡２３の外周縁２３ａを見たときの視界面２４を示す視界面データを生成する。
【００３５】
そして、視界面２４と車両２１の外形との位置関係を比較し、視界面２４が車両２１の外形より上側にある場合は、アイポイント２０からポール２２を視認できると判断し、視界面２４が車両２１の外形より下側にある場合、又は視界面２４と車両の外形とが一致した場合は、アイポイント２０からポール２２を視認できないと判断する。
【００３６】
このように、本発明の設計支援装置１によれば、視界面２４を示す視界面データと、車両２１の外形を示す車両外形データとの位置関係に基づいて視界検査処理を一回行うだけで、車両２１の全周に亘る広い範囲について視界検査を行うことができるので、工数及び手間を省くことができる。また、視界面データと移動軌跡データはそれぞれ連続しているので、視界検査を高精度に行うことができる。更に、画面２６に視界面２４及び車両２１の形状を三次元表示するので、アイポイント２０からポール２２を視認できるか否かを目視により即座に判断できる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、ポール２２を車両２１に当接させた状態で視界検査処理を行う場合について説明したが、本発明は、図１１に示すように、ポール２２を車両２１から離間させた場合の視界検査処理にも適用できる。
【００３８】
また、上記実施形態では、視認可否判断手段１６によって自動的にアイポイント２０からポール２２を視認できるか否かを判断したが、視認可否判断手段１６は省略することができる。この場合は、画面２６に表示される視界面２４と車両２１の外形との位置関係から、目視によって視認可否を判断できる。また、上記実施形態では、車両２１の全周に亘って視界検査をする場合について説明したが、本発明は、車両２１の周囲における一部の範囲について視界検査をする場合に適用できる。更に、上記実施形態では、視認対象物としてポール２２を例示したが、視認対象物はこれ以外に自転車、セーフティーコーン（交通規制時に用いる円錐型の規制材）などを例示できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る設計支援装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係るグランドライン、車両、アイポイント、及びポールの位置関係を示す側面図である。
【図３】本発明に係るポールの移動軌跡を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る移動軌跡データの作成方法を示す図であり、図２のＡ矢視図である。
【図５】本発明に係るアイポイントからポールを見た視界面を示す側面図である。
【図６】本発明に係る視界面を示す上面図である。
【図７】本発明に係る視界面を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る視界面が車両外形より上側にある状態を示す側面図である。
【図９】本発明に係る視界面が車両外形より下側にある状態を示す側面図である。
【図１０】本発明に係る視界面と車両形状とを同一画面に三次元表示した画面を示す図である。
【図１１】本発明に係る設計支援装置の処理フローを示す図である。
【図１２】本発明に係る別の実施形態を示す図である。
【図１３】従来例に係る仮想の車両の視界を示す画像を生成する方法を示す図である。
【図１４】従来例に係る仮想の車両の視界検査方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  設計支援装置
１１  視点設定手段
１２  物体形状データ記憶手段
１３  視認対象物形状データ記憶手段
１４  移動軌跡データ生成手段
１５  視界面データ生成手段
１６  視認可否判断手段
１７  表示手段
２０  アイポイント（視点）
２１  仮想の車両（物体）
２２  ポール（視認対象物）
２２ａ  上端面
２３  移動軌跡
２４  視界面
２５  グランドライン
２６  画面
３０  最外周ライン
【図１】
0005012390.tif 000002
【図２】
0005012390.tif 000003
【図３】
0005012390.tif 000004
【図４】
0005012390.tif 000005
【図５】
0005012390.tif 000006
【図６】
0005012390.tif 000007
【図７】
0005012390.tif 000008
【図８】
0005012390.tif 000009
【図９】
0005012390.tif 000010
【図１０】
0005012390.tif 000011
【図１１】
0005012390.tif 000012
【図１２】
0005012390.tif 000013
【図１３】
0005012390.tif 000014
【図１４】
0005012390.tif 000015