(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の三次元形状をコンピュータ上で仮想的に表現して当該部品の設計を支援する設計支援装置であって、
車室内に配置される第一部材の形状および配置を示す第一部材データと、運転席に座する運転者からみて前記第一部材より奥側に配置される第二部材の形状および配置を示す第二部材データと、１以上の運転者の視点の位置に関連する情報を含む視点関連データと、を記憶する記憶手段と、
記憶手段に記憶された三つのデータに基づいて、第二部材のうち、前記視点から見て第一部材に遮られることなく前記１以上の運転者のいずれもが視認可能な視認領域を示す視認領域データを算出する制御手段と、
前記第二部材データおよび視認領域データそれぞれが示す三次元形状を仮想的に表示する表示手段と、
を備え、
前記視点関連データは、複数の視点の位置に関する情報を含み、
前記制御手段は、
前記第一部材データ、第二部材データ、および、視点関連データに基づいて、前記複数の視点それぞれを基準として、第一部材の少なくとも一部を第二部材に向かって投影した複数の投影線を示すデータを算出し、
算出された複数の投影線を示すデータに基づいて、前記視認領域データを算出する
ことを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の設計支援装置であって、
前記視点関連データは、少なくとも、運転者の右目に相当する右視点の位置および左目に相当する左視点の位置に関連する情報を含み、
前記制御手段は、
前記右視点を基準とする投影線および左視点を基準とする投影線を算出し、
算出された二つの投影線に基づいて、右視点から視認可能な範囲および左視点から視認可能な範囲を足し合わせた範囲を示すデータを前記視認領域データとして算出する
ことを特徴とする設計支援装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の設計支援装置であって、
前記視点関連データは、少なくとも、全運転者のＮ割の運転者の視点位置に関連する情報を含み、
前記制御手段は、
前記Ｎ割の運転者の視点のうち最も高い高位視点を基準とする投影線および前記Ｎ割の運転者の視点のうち最も低い低位視点を基準とする投影線を算出し、
算出された二つの投影線に基づいて、前記Ｎ割の運転者のいずれもが視認可能な範囲を示すデータを視認領域データとして算出する
ことを特徴とする設計支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の設計支援装置であって、
前記制御手段は、対象とする運転者の割合Ｎの値が互いに異なる複数種類の視認領域データを算出することを特徴とする設計支援装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の設計支援装置であって、
前記視点関連データは、運転席の形状及び配置を示す運転席ＣＡＤデータと、運転席に対する視点の相対位置を示す情報と、を含むことを特徴とする設計支援装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の設計支援装置であって、
前記視認領域データは、視認領域の境界線を示す線データであることを特徴とする設計支援装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の設計支援装置であって、
第一部材はハンドルであり、第二部材はハンドルの奥側に配置されるメータ文字盤であることを特徴とする設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品の三次元形状をコンピュータ上で仮想的に表現して当該部品の設計を支援する設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、設計支援装置を用いて、車両に搭載される様々な部品を設計することが知られている（例えば、下記特許文献１，２など参照）。ここで、車両に搭載される部品の中には、その視認性を十分に検討しなければならない部品もある。例えば、メータ文字盤は、安全運転に必要な情報を運転者に提示する部品であるため、その視認性が十分に検討される必要がある。このメータ文字盤の視認性には、当該メータ文字盤より手前側に配置されるハンドルとの相対的な関係が大きく影響する。すなわち、メータ文字盤は、運転席に座った運転者からみて、ハンドルの奥側に位置している。そのため、メータ文字盤の視認性が、ハンドルに阻害される場合もある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９９４７２号公報
【特許文献２】特開２００６−２０９２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来、ハンドルとメータ文字盤は、それぞれ、異なる部門で設計されており、両者の相対位置関係、ひいては、メータ文字盤の視認性を的確に検討することは困難であった。もちろん、従来においても、ハンドルおよびメータ文字盤の三次元形状を、設計支援装置の表示部に仮想表示させ、その表示内容を目視で確認することで、メータ文字盤の視認性（ハンドルおよびメータ文字盤の相対位置関係）を概略的に確認することはできた。しかし、かかる手法による視認性確認は、あくまで、概略的なものであり、正確性に乏しかった。つまり、従来の技術では、メータ文字盤のように、他の部品との相対位置関係によりその視認性が変化する部品の視認性確認を簡易、かつ、正確に行うことは困難であった。
【０００５】
そこで、本発明では、他の部品との相対位置関係によりその視認性が変化する部品の視認性検討をより簡易、かつ、正確にでき得る設計支援装置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】
【０００６】
本発明の設計支援装置は、部品の三次元形状をコンピュータ上で仮想的に表現して当該部品の設計を支援する設計支援装置であって、車室内に配置される第一部材の形状および配置を示す第一部材データと、運転席に座する運転者からみて前記第一部材より奥側に配置される第二部材の形状および配置を示す第二部材データと、１以上の運転者の視点の位置に関連する情報を含む視点関連データと、を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された三つのデータに基づいて、第二部材のうち、前記視点から見て第一部材に遮られることなく前記１以上の運転者のいずれもが視認可能な視認領域を示す視認領域データを算出する制御手段と、前記第二部材データおよび視認領域データそれぞれが示す三次元形状を仮想的に表示する表示手段と、を備え、前記視点関連データは、複数の視点の位置に関する情報を含み、前記制御手段は、前記第一部材データ、第二部材データ、および、視点関連データに基づいて、前記複数の視点それぞれを基準として、第一部材の少なくとも一部を第二部材に向かって投影した複数の投影線を示すデータを算出し、算出された複数の投影線を示すデータに基づいて、前記視認領域データを算出することを特徴とする。
【０００７】
好適な態様では、前記視点関連データは、少なくとも、運転者の右目に相当する右視点の位置および左目に相当する左視点の位置に関連する情報を含み、前記制御手段は、前記右視点を基準とする投影線および左視点を基準とする投影線を算出し、算出された二つの投影線に基づいて、右視点から視認可能な範囲および左視点から視認可能な範囲を足し合わせた範囲を示すデータを前記視認領域データとして算出する。
【０００８】
他の好適な態様では、前記視点関連データは、少なくとも、全運転者のＮ割の運転者の視点位置に関連する情報を含み、前記制御手段は、前記Ｎ割の運転者の視点のうち最も高い高位視点を基準とする投影線および前記Ｎ割の運転者の視点のうち最も低い低位視点を基準とする投影線を算出し、算出された二つの投影線に基づいて、前記Ｎ割の運転者のいずれもが視認可能な範囲を示すデータを視認領域データとして算出する。このとき、前記制御手段は、対象とする運転者の割合Ｎの値が互いに異なる複数種類の視認領域データを算出することも望ましい。
【０００９】
他の好適な態様では、前記視点関連データは、運転席の形状及び配置を示す運転席ＣＡＤデータと、運転席に対する視点の相対位置を示す情報と、を含む。他の好適な態様では、前記視認領域データは、視認領域の境界線を示す線データである。また、第一部材はハンドルであり、第二部材はハンドルの奥側に配置されるメータ文字盤であることも望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、視認領域を示す視認領域データを算出するとともに、視認性確認が必要な第二部材とともに当該視認領域データが示す形状が表示部に仮想表示される。その結果、第一部材との相対位置関係により視認性が変化する第二部材の視認性検討をより簡易、かつ、正確にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である設計支援装置１０の概略構成図である。この設計支援装置１０は、ユーザの対話的操作に基づいて各部品の形状および配置を示すＣＡＤデータを生成するともに、当該ＣＡＤデータが示す三次元形状を表示画面上に仮想的に表示する装置である。換言すれば、この設計支援装置１０は、いわゆる、三次元ＣＡＤ装置である。
【００１２】
この設計支援装置１０の物理的構成は、一般的な計算機とほぼ同様である。すなわち、設計支援装置１０は、ＣＰＵなどからなる制御部１２と、ハードディスクやメモリなどからなる記憶部１４、ＬＣＤなどからなる表示部１８、キーボードやマウスなどからなる入力部１６、ＬＡＮカードなどからなる通信インターフェース部（通信Ｉ／Ｆ）２０などを備えている。記憶部１４には、ＣＡＤアプリケーションプログラム２２やＣＡＤデータファイル等の各種データファイル２４が記憶されている。ユーザからの指示に応じて、計算機の制御部１２が、ＣＡＤアプリケーションプログラムを起動させることで、当該計算機が設計支援装置１０として機能する。
【００１３】
この設計支援装置１０は、通常の三次元ＣＡＤ装置と同様に、各種部品の設計（ＣＡＤデータ作成）を支援するために必要な各種機能を備えている。例えば、設計支援装置１０は、二次元図形（線分や円弧など）や三次元図形（ブロックや球体など）といった各種図形の描画機能や、描画された図形同士の接線や交点といった図形の自動描画機能などを備えている。かかる機能を用いて描画された図形の形状および配置は、複数の三次元座標値や、各座標値同士の関係を示す線データや面データ等から構成されるＣＡＤデータとして記憶部１４に記憶される。なお、上述したような機能は、いずれも、公知の技術で実現できるため、具体的処理手順等についての詳説は省略する。
【００１４】
本実施形態の設計支援装置１０は、上述した公知の機能の他に、さらに、車両に搭載されるハンドルおよびメータ文字盤の設計に特に好適な機能、より具体的には、視認領域データの自動算出機能も有している。視認領域データは、メータ文字盤のうち、ハンドルに阻害されることなく視認可能な視認領域を示す図形データである。
【００１５】
すなわち、図２に図示するように、車両に搭載されるハンドル３０は、運転席５０に座った運転者１００から見て、メータ文字盤４０より手前側に位置している。ハンドル３０は、通常、図３（ａ）に図示するように、リング状のハンドルリング３２と、当該ハンドルリング３２を横断するように配されたハンドルパッド３４と、を備えている。このハンドルリング３２とハンドルパッド３４の間には、通常、隙間が形成されており、この隙間を通じて、運転者１００は、ハンドル３０より奥側に位置するメータ文字盤４０を見ることになる。
【００１６】
ただし、ハンドルパッド３４とハンドルリング３２の間に形成される隙間は、必ずしも、十分な大きさがあるわけではなく、ハンドル３０の形状や配置によっては、当該ハンドル３０によりメータ文字盤４０の一部の視認が阻害される場合もあった。
【００１７】
ここで、メータ文字盤４０は、周知のとおり、また、図３（ｂ）に図示するとおり、速度メータ４２や、燃料メータ４４など、車両の状態に関係する様々な情報が表示される部品である。かかるメータ文字盤４０の視認が阻害されることは大きな問題であり、当該メータ文字盤４０の視認性については十分に検討される必要があった。
【００１８】
そこで、従来でも、設計者は、設計支援装置１０の表示部１８に、同一座標系で設計されたハンドル３０およびメータ文字盤４０の三次元形状を表示させ、その表示内容を見て、両部品の相対位置関係、ひいては、メータ文字盤４０の視認性確認などを行っていた。そして、その確認結果に基づいて、メータ文字盤４０やハンドル３０の位置や形状を修正していた。
【００１９】
しかしながら、上記手順による視認性確認では、運転者の視点位置を明確に定義していないため、正確な視認性確認はできていなかった。また、従来の視認性の確認作業では、設計者が、マウスなどの入力部１６を操作して、表示部１８で形状表示する際の仮想的視点位置（ワーク視点位置）を変更、調整する必要があり、極めて煩雑であった。さらに、メータ文字盤４０の視認領域は、運転者１００の視点位置（目の位置）によっても変化する。この運転者１００の視点位置は、運転者１００の体格や顔造形などに応じて、様々である。そのため、運転者１００ごとの視点位置の相違を考慮して、メータ文字盤４０の視認性を確認することは極めて困難、かつ、煩雑であった。
【００２０】
本実施形態では、かかる問題を解消するために、事前に作成されたハンドルＣＡＤデータおよび文字盤ＣＡＤデータに基づいて、メータ文字盤４０のうちハンドル３０に阻害されることなく視認可能な視認領域を示す図形データを、視認領域データとして自動算出する機能を備えている。以下、この視認領域データの自動算出機能について詳説する。
【００２１】
はじめに、本実施形態で算出される視認領域データについて説明する。本実施形態では、三種類の視認領域データ、すなわち、最広視認領域データ、最狭視認領域データ、中間視認領域データを算出する。最広視認領域データは、最も平均的な運転者の視点位置から見て、ハンドル３０に阻害されることなく視認可能なメータ文字盤４０の領域を示すデータである。この最広視認領域データで示される視認領域は、最狭視認領域データおよび中間視認領域データが示す視認領域に比して広くなる。
【００２２】
最狭視認領域データは、ほぼ全ての運転者、具体的には全運転者のうち約９９％の運転者のいずれもが、ハンドル３０に阻害されることなく視認可能なメータ文字盤４０の領域を示すデータである。ほぼ全ての運転者のいずれもが視認可能な領域は、当然ながら、狭くならざるを得ず、この最狭視認領域データで示される視認領域は、最広視認領域データおよび中間視認領域データが示す視認領域に比して広くなる。
【００２３】
中間視認領域データは、多数の運転者、具体的には全運転者のうち約９５％の運転者のいずれもが、ハンドル３０に阻害されることなく視認可能なメータ文字盤４０の領域を示すデータである。この中間視認領域データで示される視認領域は、最広視認領域データに比して狭いものの、最狭視認領域データに比して広くなる。
【００２４】
以上のような三種類の視認領域データを算出するのは次の理由による。メータ文字盤４０は、様々な情報を表示する部品であるが、このメータ文字盤４０で表示される各情報の重要度（車両走行中に運転者が視認する必要度）は、均一ではない。例えば、車両走行中であっても運転者が視認可能である必要性が高い情報もあれば、車両走行中に運転者が視認可能である必要性が低い情報もある。メータ文字盤４０の視認性確認をする場合には、かかる各情報ごとの重要度も考慮することが必要となる。
【００２５】
すなわち、メータ文字盤４０の視認性確認をする場合には、重要度の高い情報表示部位が、ほぼ全ての運転者の視認可能な範囲に収まっているか否かを判断する必要がある。かかる判断を容易に行えるようにするために、本実施形態では、ほぼ全ての運転者（９９％の運転者）のいずれもが視認可能な領域を示す最狭視認領域データを算出している。
【００２６】
また、メータ文字盤４０の中には、できるだけ多数の運転者が視認可能であることが望ましいものの全ての運転者が視認可能でなくてもよい重要度の低い情報表示部位がある。メータ文字盤４０の視認性確認時には、かかる情報表示部位が、多数の運転者の視認領域に収まっているか否かの判断もする必要がある。かかる判断を容易に行えるようにするために、本実施形態では、多数の運転者（９５％の運転者）のいずれもが視認可能な領域を示す中間視認領域データを算出している。さらに、本実施形態では、メータ文字盤４０の視認領域の概略的な傾向を知るための参考として、最も平均的な運転者の視認領域を示す最広視認領域データも算出している。
【００２７】
そして、このように、三種類の視認領域データが示す図形を表示部１８に表示することで、メータ文字盤４０の中における各情報表示部位ごとの重要度の違いも考慮した視認性確認を、より簡易に、かつ、正確に行えることができる。
【００２８】
次に、この視認領域データの算出手順について詳説する。はじめに、最広視認領域データの算出手順について説明する。最広視認領域データは、既述したとおり、最も平均的な運転者の視認領域を示すデータである。したがって、当該最広視認領域データを算出する場合には、最も平均的な運転者の視点位置に相当する座標値（視点座標値）を算出する必要がある。なお、通常、運転者は、右目と左目という二つの視点（目）を有しているので視点座標値としては二種類、すなわち、右視点座標値および左視点座標値を算出する。
【００２９】
この二つの視点座標値の算出の手順について図４を参照して説明する。図４（ａ）は、運転席５０周辺の概略側面図であり、図４（ｂ）は、運転席５０周辺の概略正面図である。なお、以下の図面では、車両幅方向軸をＸ軸、車両前後軸方向をＹ軸、車両高さ方向軸をＺ軸とする。
【００３０】
右視点Ｅｒおよび左視点Ｅｌの座標値を算出する際には、まず、両視点Ｅｒ，Ｅｌの中心点Ｃの座標値（すなわち、眉間位置に相当する座標値）を算出する。この中心点Ｃの座標値は、予め記憶部１４に記憶されている運転席ＣＡＤデータおよび中心点データ等に基づいて算出される。中心点データは、平均的運転者の中心点Ｃ（略眉間）の運転席５０からの相対的位置を示すデータである。より具体的には、中心点データは、運転席５０の所定位置（例えば座部の中心点Ｐ）を原点とした場合における、平均的運転者の中心点Ｃ（略眉間）の相対座標値データである。この中心点データは、多数の運転者の視点位置（あるいは中心点位置）を実測した結果から算出され、予め、記憶部１４に記憶される。
【００３１】
設計支援装置１０の制御部１２は、記憶部１４に記憶されている運転席ＣＡＤデータおよび中心点データに基づいて、まず、この中心点Ｃの絶対座標値を算出する。次いで、記憶部１４に記憶されている眼間距離データに基づいて、当該中心点Ｃを、眼間距離分だけ左右（Ｘ軸方向プラス側およびマイナス側）にオフセットした点の座標値を右視点Ｅｒおよび左視点Ｅｌの座標値として算出する。
【００３２】
なお、ここで説明した視点Ｅｒ，Ｅｌの座標値の算出手順は一例であり、適宜、変更してもよい。例えば、設計者が、キーボード等の入力手段を用いて、右視点座標値および左視点座標値の値を直接入力するようにしてもよい。
【００３３】
右視点座標値および左視点座標値が算出できれば、続いて、制御部１２は、各視点Ｅｒ，Ｅｌからメータ文字盤４０に向かってハンドル３０の外形線を投影した投影線Ｍｒ，Ｍｌを算出する。図５は、左視点Ｅｌを基準とした投影線、すなわち、左投影線Ｍｌの算出の様子を示すイメージ図である。なお、図５では見易さのためハンドルパッド３４の図示を省略している。
【００３４】
左投影線Ｍｌを算出する場合、制御部１２は、上記手順で算出された左視点Ｅｌの座標値、および、ハンドルＣＡＤデータに基づいて、左視点Ｅｌを通り、ハンドルリング３２の内周面およびハンドルパッド３４の上面に接する接線Ｌａ，Ｌｂ，・・・Ｌｎを複数算出する。次いで、この接線Ｌａ，Ｌｂ，・・・Ｌｎをメータ文字盤４０の表面まで延長し、当該接線Ｌａ，Ｌｂ，・・・Ｌｎとメータ文字盤４０との交点Ｐａ，Ｐｂ，・・・Ｐｎの座標値を算出する。そして、算出された交点Ｐａ，Ｐｂ，・・・Ｐｎの座標値に基づいて、当該複数の交点Ｐａ，Ｐｂ，・・・Ｐｎの間を補間した補間曲線Ｍｌを算出する。この補間曲線Ｍｌが、左視点Ｅｌを基準とした左投影線Ｍｌとなる。
【００３５】
左投影線Ｍｌが算出できれば、同様の手順で、右投影線Ｍｒ（図５では図示せず）も算出する。すなわち、右視点Ｅｒを通り、ハンドル３０の表面に接する接線を複数算出し、当該複数の接線とメータ文字盤４０との交点を算出し、当該複数の交点の間を補間した補間曲線を右投影線Ｍｒとして算出する。
【００３６】
右投影線Ｍｒおよび左投影線Ｍｌが算出できれば、最後に、制御部１２は、両投影線Ｍｒ，Ｍｌのうち不要部分を削除して残った線データを最広視認領域データとして算出する。より具体的には、制御部１２は、右投影線Ｍｒで囲まれる範囲および左投影線Ｍｌで囲まれる範囲を足し合わせた範囲（加算範囲）を示す線データを最広視認領域データとして算出する。ここで、右投影線Ｍｒで囲まれる範囲は右視点Ｅｒから視認可能な範囲を、左投影線Ｍｌで囲まれる範囲は左視点Ｅｌから視認可能な範囲を、それぞれ意味している。したがって、両範囲の加算範囲とは、右目（右視点Ｅｒ）と左目（左視点Ｅｌ）の両方を持つ運転者の視認範囲を意味している。制御部１２は、この加算範囲（右目と左目を使って見える範囲）を算出するために、各投影線Ｍｒ，Ｍｌのうち他の投影線Ｍｌ，Ｍｒより外側に位置する線部分を特定し、削除する。そして、最後に残った線のデータを、最も平均的な運転者が視認可能な視認領域を示す最広視認領域データとして算出する。
【００３７】
図６は、最広視認領域データ算出の様子を示すイメージ図である。図６のうち、太線（実線および破線）は左投影線Ｍｌを、細線（実線および破線）は右投影線Ｍｒをそれぞれ示している。この図６のうち太破線および細破線で囲まれた範囲が、右視点Ｅｒおよび左視点Ｅｌの両方を使って視認可能な範囲であり、太実線および細実線は不要部分として削除される線部分である。そして、図６において、太破線および細破線を示す図形データが、最広視認領域データとして算出され、記憶部１４に記憶される。
【００３８】
次に、最狭視認領域データの算出手順について説明する。最狭視認領域データの算出手順も基本的には、既述した最広視認領域データ算出手順と同様である。すなわち、まず、視点の座標値を算出し、当該視点からメータ文字盤４０に向かってハンドル外形線を投影した投影線を複数算出し、投影線のうち不要部分を削除して残った線を示すデータを最広視認領域データとして算出する。
【００３９】
ただし、最狭視認領域データは、既述したとおり、ほぼ全ての運転者のいずれもが視認可能な領域を示すデータである。そのため、運転者ごとの視点位置の相違を考慮する必要がある。その結果、最狭視認領域データを算出するに当たっては、視点座標値の算出手順が、最広視認領域データの場合とは異なってくる。
【００４０】
具体的には、ほぼ全ての運転者のいずれもが視認可能な範囲を算出するためには、各運転者の視認領域を算出し、その重複範囲を抽出する必要がある。しかし、多数の運転者それぞれの視認領域を算出することは、極めて煩雑である。そこで、本実施形態では、図７に図示するように、本実施形態では、ほぼ全ての運転者の視点のうち最も高い視点Ｅｈでの視認領域、および、最も低い視点Ｅｄでの視認領域の重複範囲Ｓを抽出し、当該重複範囲を示す図形データを最狭視認領域データとして算出する。
【００４１】
したがって、最狭視認領域データを算出する場合には、まず、最も高い視点Ｅｈ、および、最も低い視点Ｅｄの座標値を算出する必要がある。これらの座標値は、運転席ＣＡＤデータ、９９％アイレンジＣＡＤデータ、および、アイレンジ配置データ等に基づいて算出される。９９％アイレンジＣＡＤデータは、全運転者のうち９９％の運転者の視点位置（より正確には眉間位置）のバラつき範囲を示す三次元ＣＡＤデータであり、より具体的には、９９％の運転者の全眉間位置を包絡する略卵型図形（９９％アイレンジ）を示す三次元ＣＡＤデータである。この９９％アイレンジＣＡＤデータは、多数の運転者の視点位置（あるいは眉間位置）を実測した結果に基づいて予め作成され、記憶部１４に記憶されている。また、アイレンジ配置データは、９９％アイレンジの中点Ｏの運転席に対する相対座標値データである。
【００４２】
最狭視認領域データを算出する場合、制御部は、まず、これらのデータに基づいて、９９％アイレンジの配置位置、具体的には、９９％アイレンジ中点Ｏの絶対座標値を算出する。次いで、この９９％アイレンジ中点Ｏを通り、ＹＺ平面に平行な平面を中心平面として算出する。図８は、この中心平面での概略断面図である。
【００４３】
中心平面が算出できれば、続いて、制御部１２は、当該中心平面において、９９％アイレンジ６０の上側表面およびハンドルリング３２の内周面に接する接線を第一接線Ｌｈとして算出する。また、９９％アイレンジ６０の下側表面およびハンドルパッド３４の上面に接する接線を第二接線Ｌｄとして算出する。そして、この第一接線Ｌｄと９９％アイレンジ６０との接点を、最も視点位置が高い運転者の中心点Ｃｈ（略眉間）とし、その座標値を算出する。また、第二接線Ｌｄと９９％アイレンジ６０との接点を、最も視点位置が低い運転者の中心点Ｃｄ（略眉間）とし、その座標値を算出する。
【００４４】
二種類の中心点Ｃｈ，Ｃｄが算出できれば、続いて、この二つの中心点Ｃｈ，Ｃｄを、予め記憶されている眼間距離データに基づいて、左右（Ｘ軸方向プラス側およびマイナス側）にオフセットした点の座標値を左右の視点座標値として算出する。すなわち、図９に図示するように、最も視点位置が高い運転者の中心点Ｃｈを左右にオフセットした点を、高位右視点Ｅｈｒおよび高位左視点Ｅｈｌとし、その座標値を算出する。同様に、最も視点位置が低い運転者の中心点Ｃｄを左右にオフセットした点を、低位右視点Ｅｄｒおよび低位左視点Ｅｄｌとし、その座標値を算出する。なお、図９に例示するとおり、最も視点位置が高い運転者の眼間距離（高位右視点Ｅｈｒと高位左視点Ｅｈｌとの間隔）と、最も視点位置が低い運転者の眼間距離（低位右視点Ｅｄｒと低位左視点Ｅｄｌとの間隔）と、は同じである必要はなく、いずれか一方が、他方より小さくてもよい。
【００４５】
四種類の視点Ｅｈｒ，Ｅｈｌ，Ｅｄｒ，Ｅｄｌの座標値が算出できれば、続いて、各視点ごとにハンドル３０をメータ文字盤４０に向かって投影した投影線を算出する。この投影線の算出手順は、最広視認領域データの場合とほぼ同様である。すなわち、各視点Ｅｈｒ，Ｅｈｌ，Ｅｄｒ，Ｅｄｌを通り、ハンドル３０の表面に接する接線を複数算出し、当該複数の接線とメータ文字盤４０との交点を複数算出し、算出された交点の間を補間した補間曲線を投影線として算出する。
【００４６】
ただし、最狭視認領域データでは、高位右視点Ｅｈｒおよび高位左視点Ｅｈｌを基準とする投影線としては、ハンドルリング３２の投影線のみを算出する。また、低位右視点Ｅｄｒおよび低位左視点Ｅｄｌを基準とした投影線としては、ハンドルパッド３４の投影線のみを算出する。
【００４７】
このような手順で算出された投影線の一例を図１０（ａ）に示す。図１０において、細実線は高位右視点Ｅｈｒを基準としたハンドルリング３２の投影線Ｌｈｒを、細破線は高位左視点Ｅｈｌを基準としたハンドルリング３２の投影線Ｌｈｌを、太実線は低位右視点Ｅｄｒを基準としたハンドルパッド３４の投影線Ｌｄｒを、太破線は低位左視点Ｅｄｌを基準としたハンドルパッド３４の投影線Ｌｄｌを、それぞれ示している。
【００４８】
かかる四種類の投影線Ｅｈｒ，Ｅｈｌ，Ｅｄｒ，Ｅｄｌが算出できれば、制御部１２は、これら四つの投影線Ｅｈｒ，Ｅｈｌ，Ｅｄｒ，Ｅｄｌのうち不要部分を削除する。具体的には、制御部は、まず、二つのハンドルリング投影線Ｌｈｒ，Ｌｈｌそれぞれについて、他方のハンドルリング投影線より内側に位置する線部分を不要部分として削除する。同様に、二つのハンドルパッド投影線Ｌｄｒ，Ｌｄｌそれぞれについて、他方のハンドルパッド投影線より内側に位置する線部分を不要部分として削除する。続いて、残ったハンドルリング投影線とハンドルパッド投影線のうち、他方の投影線より外側に位置する部分を削除する。そして、この削除処理後に残った線を最狭境界線とし、当該最狭境界線を示す図形データを、ほぼ全ての運転者が視認可能な領域を示す最狭視認領域データとして算出する。図１０（ｂ）は、かかる手順により得られる最狭境界線の一例を示す図である。この図１０（ｂ）において図示された最狭境界で囲まれる範囲が、ほぼ全ての運転者が視認可能な最狭視認領域となる。
【００４９】
次に、中間視認領域データの算出手順について簡単に説明する。中間視認領域データは、既述したとおり、多数の運転者、具体的には、全運転者のうち９５％の運転者が視認可能な領域を示すデータである。この中間視認領域データを算出する手順は、最狭視認領域データ算出手順とほぼ同じである。ただし、９９％の運転者を対象とする最狭視認領域データと異なり、この中間視認領域データは、９５％の運転者を対象とするデータであるため、視点座標値の算出に利用するアイレンジの形状（サイズ）が若干異なる。
【００５０】
すなわち、最狭視認領域データ算出時には９９％の運転者の全ての視点を包絡する９９％アイレンジを利用して四種類の視点座標値を算出していたが、中間視認領域データ算出時には９５％の運転者全ての視点を包絡する９５％アイレンジを利用して四種類の視点座標値を算出する。９５％アイレンジは、９９％アイレンジと同様に、略卵型図形として表現されるが、そのサイズは、９９％アイレンジに比して若干小さくなっている。
【００５１】
かかる９５％アイレンジを利用して、四種類の視点（高位右視点Ｅｈｒ、高位左視点Ｅｈｌ、低位右視点Ｅｄｒ、低位左視点Ｅｄｌ）の座標値を算出し、各視点ごとの投影線を算出し、得られた投影線の不要部分を削除して残った線が中間境界線となる。制御部１２は、この中間境界線を示すデータを、多数の運転者が視認可能な領域を示す中間視認領域データとして算出し、記憶部１４に記憶させる。
【００５２】
このように算出された三種類の視認領域データは、当該視認領域データの算出に利用された運転席ＣＡＤデータやハンドルＣＡＤデータ、メータ文字盤ＣＡＤデータと対応づけられて記憶部１４に記憶される。また、三種類の視認領域データが示す図形（境界線）は、メータ文字盤４０の三次元形状とともに表示部１８に仮想的に描画表示される。図１１は、三種類の境界線が同時表示された際の一例を示す図である。図１１において、実線は最広境界線Ｂａを、破線は最狭境界線Ｂｂを、一点鎖線は中間境界線Ｂｃをそれぞれ示している。なお、ここでは、境界線の種類ごとに線種を変えているが、境界線の種類ごとに色を変えるようにしてもよい。
【００５３】
設計者（設計支援装置１０のユーザ）は、図１１のような表示内容を目視で確認し、メータ文字盤４０のうちの各情報の表示部位が適切な位置にあるか否かなどを確認する。より具体的には、重要度の高い情報表示部位が、ほぼ全ての運手者が視認可能な位置にあるか否か、換言すれば、最狭境界線Ｂｂで囲まれた範囲内にあるか否か、を確認する。また、重要度がやや高めな情報表示部位が、多数の運転者が視認可能な位置にあるか否か、換言すれば、中間境界線Ｂｃで囲まれた範囲内にあるか否か、を確認する。さらに、最広境界線Ｂａとメータ文字盤４０との相対関係に基づいて、平均的運転者の視認領域の確認なども行う。
【００５４】
かかる確認作業の結果、適切な視認性が得られないと判断した場合、設計者は、メータ文字盤４０やハンドル３０の位置や形状、また、メータ文字盤内４０における各情報表示部の配置位置や大きさなどを変更する。この作業の際、仮想表示されている各境界線Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃを見ながら作業できるため、より簡易に、また、より正確な設計変更が可能となる。
【００５５】
なお、当然ながら、ハンドル３０や運転席等の位置や形状を変更すれば、視認領域（境界線の位置・形状）も変更される。したがって、ハンドル３０や運転席等の位置または形状が変更された場合、制御部１２は、画面上に表示されるアイコンの色や図形を変更したり、メッセージを表示することで、現在表示されている境界線が現設計内容（設計変更後の設計内容）に応じた境界線ではないことをユーザに通知する。
【００５６】
最後に、この視認領域データ自動算出機能を利用したハンドル３０およびメータ文字盤４０の設計の流れについて図１２を参照して説明する。図１２は、ハンドル３０およびメータ文字盤４０の設計の流れを示すフローチャートである。なお、図１２において実線のブロックは設計支援装置１０の処理を、破線のブロックは設計者の作業内容を、それぞれ示している。
【００５７】
設計支援装置１０の制御部１２は、まず、設計者から指示されたハンドルＣＡＤデータおよび文字盤ＣＡＤデータを読み込み、当該ＣＡＤデータが示す三次元形状を表示部に仮想的に描画表示する（Ｓ１０、Ｓ１２）。設計者は、この表示内容を目視で確認し、必要であれば、ハンドルおよびメータ文字盤の配置などを粗調整する（Ｓ１４）。
【００５８】
次に、設計者は、入力部１６を操作して、視認領域データの自動算出を設計支援装置１０に指示する（Ｓ１６）。この指示を受けた制御部１２は、まず、記憶部１４に記憶されている運転席ＣＡＤデータや、アイレンジＣＡＤデータ等に基づいて、視認領域データ算出に必要な視点の座標値を算出する（Ｓ１８）。
【００５９】
続いて、算出された視点座標値に基づいて、三種類の視認領域データ、すなわち、最広視認領域データ、最狭視認領域データ、中間視認領域データを算出する（Ｓ２０）。次に、この算出された三つの視認領域データが示す図形、すなわち、最広境界線、最狭境界線、中間境界線を、ハンドル３０やメータ文字盤４０とともに、表示部１８に仮想的に描画表示する（Ｓ２２）。
【００６０】
設計者は、この表示された境界線と部品との位置関係に基づいて、メータ文字盤４０の視認性が適切か否かを判断する（Ｓ２４）。具体的には、重要な情報表示部位が最狭境界線で囲まれた範囲内にあるか否かなどを判断する。視認性が適切であると判断した場合には、現在の設計内容で問題がないということなので、メータ文字盤４０およびハンドル３０の設計作業は終了となる。
【００６１】
一方、判断の結果、視認性に関して何らかの問題があると判断した場合、設計者は、再度、各部品の配置などを変更する（Ｓ２６）。各部品の配置等が変更された場合、制御部１２は、表示部１８に表示されているアイコンの図形を変更したり、メッセージを通知したりすることで、現在表示されている境界線が最新のものでない（無効である）ことを設計者に提示する（Ｓ２８）。
【００６２】
また、設計者は、所望の変更作業（Ｓ２６）が完了すれば、再度、視認領域データの自動算出を指示する（Ｓ１６）。そして、以降は、視認性が適切であると判断できるまで、ステップＳ１６〜Ｓ２８を繰り返す。
【００６３】
以上の説明から明らかなとおり、本実施形態によれば、視認領域を示すデータを自動的に作成し、当該データが示す図形を設計対象部品とともに画面上に表示する。そのため、設計者は、メータ文字盤４０の視認性が適切か否かの判断を簡易に、かつ、正確に行える。そして、その結果、各部品の配置等に関する微調整を簡易に行うことができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、三種類の視認領域データを算出しているが、算出される視認領域データの種類の数は、特に限定されない。したがって、算出される視認領域データは、一種類のみであってもよいし、四種類以上であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、視認領域を「線（境界線）」で示しているが、視認領域を設計者が認識可能であるならば、「線」に代えて「面」で視認領域を表現してもよい。換言すれば、視認領域に相当する「面」データを視認領域データとして算出するようにしてもよい。
【００６６】
さらに、本実施形態では、右視点と左視点など、複数の視点の座標値を算出して視認領域データを求めている。しかし、必ずしも複数の視点を算出する必要はなく、一つの視点のみから視認領域データを算出するようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、ハンドルとメータ文字盤を位置関係確認するための視認領域データを算出しているが、他の部品間の位置関係確認のための視認領域データを算出するようにしてもよい。例えば、近年、運転者の居眠り検出などを目的として、ハンドル近傍に運転者の顔を撮影するカメラを設置することが検討されている。かかるカメラによるメータ文字盤の視認性阻害の有無を確認するための視認領域データを算出するようにしてもよい。具体的には、運転者視点から、メータ文字盤に向かってカメラ外形を投影した投影線を示すデータを視認領域データとして算出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態である設計支援装置の概略構成図である。
【図２】ハンドル周辺における車両の概略側面図である。
【図３】（ａ）はハンドル周辺における概略正面図であり、（ｂ）はメータ文字盤の概略正面図である。
【図４】視点座標値算出の様子を示すイメージ図である。
【図５】投影線算出の様子を示すイメージ図である。
【図６】算出された右投影線および左投影線を示すイメージ図である。
【図７】最狭視認領域データ算出の様子を示すイメージ図である。
【図８】中心平面での概略断面図である。
【図９】高位視点座標値、および、低位視点座標値の算出の様子を示すイメージ図である。
【図１０】（ａ）は算出された四種類の投影線を示すイメージ図であり、（ｂ）は四種類の投影線から抽出された境界線を示すイメージ図である。
【図１１】三種類の境界線が同時表示された際の一例を示す図である。
【図１２】ハンドルおよびメータ文字盤の設計の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１０  設計支援装置、１２  制御部、１４  記憶部、１６  入力部、１８  表示部、３０  ハンドル、３２  ハンドルリング、３４  ハンドルパッド、４０  メータ文字盤、４２  速度メータ、４４  燃料メータ、４６  走行距離表示部、５０  運転席、６０  アイレンジ、１００  運転者。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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