專利名稱：產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置、產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)用的程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是主要對住宅關(guān)聯(lián)設(shè)備的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)評價(jià)的系統(tǒng)，涉及將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在 顯示為三維計(jì)算機(jī)圖形圖像的假想空間內(nèi)與數(shù)字人一起顯示，在讓數(shù)字人使用產(chǎn)品的同時(shí) 關(guān)注作用于數(shù)字人的各部位上的負(fù)荷來評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置、產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià) 用的程序。
背景技術(shù)：
以往，提出了下述方法，即通過在顯示為三維計(jì)算機(jī)圖形圖像的假想空間內(nèi)配置 產(chǎn)品的假想模型，并進(jìn)行由數(shù)字人使用產(chǎn)品的假想模型的模擬，來對產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)的方法 (例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中，記載了下述技術(shù)，即通過向假想空間內(nèi)的數(shù)字人指示使用產(chǎn)品 假想模型的姿勢，并對作用于該姿勢下的數(shù)字人的所關(guān)注的肌肉上的負(fù)荷程度進(jìn)行評價(jià)， 來評價(jià)產(chǎn)品的易用性，并對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行支援的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 JP特開2007-3；34446號公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)1中記載的結(jié)構(gòu)是以使用基本上配置于固定位置的產(chǎn)品時(shí)的數(shù) 字人的姿勢為基礎(chǔ)，來評價(jià)產(chǎn)品的易用性的結(jié)構(gòu)。因此，在專利文獻(xiàn)1中記載的結(jié)構(gòu)，沒有 考慮到對具有可動部分的產(chǎn)品的評價(jià)。例如，在像馬桶蓋那樣具備需要進(jìn)行上下的開閉動作的可動部分的產(chǎn)品，或在像 設(shè)置于懸掛架上的可動架那樣，具有需要進(jìn)行升高降低的可動部分的產(chǎn)品中，不僅需要進(jìn) 行有關(guān)特定姿勢的評價(jià)，而且也需要進(jìn)行對伴隨可動部分的移動而產(chǎn)生的負(fù)荷變化的評 價(jià)。但是，在專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)中，沒有進(jìn)行這一點(diǎn)的考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述原因而開發(fā)的，其目的在于，提供一種通過對具有可動部分的產(chǎn) 品來評價(jià)使用者使用時(shí)的負(fù)荷，能夠?qū)邆淇蓜硬糠值漠a(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行評價(jià)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評 價(jià)裝置、以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)用的程序。技術(shù)方案1的發(fā)明是一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其在由計(jì)算機(jī)生成的假想空間中， 配置基于具備可動部分的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的假想模型、和使產(chǎn)品的假想模型中的可動部分進(jìn)行移 動的數(shù)字人，并根據(jù)數(shù)字人的動作來評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性，所述產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置的特 征在于，具備數(shù)據(jù)合成單元，其將產(chǎn)品的假想模型中的可動部分與數(shù)字人相結(jié)合，并被指 示可動部分的移動軌跡；和負(fù)荷運(yùn)算單元，其計(jì)算使所述可動部分沿著移動軌跡移動時(shí)作 用于數(shù)字人的所關(guān)注的部位上的負(fù)荷。技術(shù)方案2的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1的發(fā)明的基礎(chǔ)上，還具備質(zhì)量輸入裝 置，其設(shè)定所述產(chǎn)品的假想模型中的所述可動部分的質(zhì)量。技術(shù)方案3的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1或2的發(fā)明的基礎(chǔ)上，還具備軌跡輸 入裝置，其針對所述產(chǎn)品的假想模型中的所述可動部分與所述數(shù)字人的結(jié)合部位來指示所
4述移動軌跡。技術(shù)方案4的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1 3中的任意一項(xiàng)發(fā)明的基礎(chǔ)上，還 具備評價(jià)圖像生成單元，其生成圖表的圖像，該圖表的圖像在按照每個(gè)部位來表示作用于 所述數(shù)字人的所關(guān)注的部位上的負(fù)荷的同時(shí)，區(qū)別表示根據(jù)負(fù)荷的大小相對于各部位的最 大自主收縮力的比例而求取出的操作容易度；和監(jiān)視裝置，其顯示由評價(jià)圖像生成單元生 成的圖表。技術(shù)方案5的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案4的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述評價(jià)圖像生成 單元針對從所述數(shù)字人的各部位中選擇出的關(guān)注部位，生成用于表示在沿著所述移動軌跡 的各位置上的負(fù)荷變化的圖表的圖像。技術(shù)方案6的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1 5中的任意一項(xiàng)發(fā)明的基礎(chǔ)上，還 具備負(fù)荷評價(jià)單元，其對所述數(shù)字人的所關(guān)注的部位求取對最大自主收縮力乘以小于1的 規(guī)定系數(shù)后的容許自主收縮力，并將容許自主收縮力用作為基準(zhǔn)值來評價(jià)所關(guān)注的部位的 負(fù)荷。技術(shù)方案7的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案6的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述負(fù)荷評價(jià)單元 將作用于所述數(shù)字人的所關(guān)注的部位上的負(fù)荷相對于容許自主收縮力的比例區(qū)分為多個(gè) 等級，利用與各等級相對應(yīng)的顏色對數(shù)字人的所關(guān)注的部位進(jìn)行著色并顯示。技術(shù)方案8的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1 7中的任意一項(xiàng)發(fā)明的基礎(chǔ)上，還 具備結(jié)果存儲單元，其存儲所述負(fù)荷運(yùn)算單元的計(jì)算結(jié)果。技術(shù)方案9的發(fā)明，是一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)用的程序，其由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，并在由該計(jì) 算機(jī)生成的假想空間中配置基于具備可動部分的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的假想模型、和使產(chǎn)品的假想 模型中的可動部分進(jìn)行移動的數(shù)字人，并根據(jù)數(shù)字人的動作來評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性，所 述產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)用的程序的特征在于，使所述計(jì)算機(jī)安裝有數(shù)據(jù)合成單元，其將產(chǎn)品的假 想模型中的可動部分與數(shù)字人相結(jié)合，并被指示可動部分的移動軌跡；和負(fù)荷運(yùn)算單元，其 計(jì)算使所述可動部分沿著移動軌跡移動時(shí)作用于數(shù)字人的所關(guān)注的部位上的負(fù)荷。(發(fā)明效果)根據(jù)技術(shù)方案1、9的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，將數(shù)字人與產(chǎn)品的可動部分相結(jié)合，并計(jì)算使 可動部分沿著可動部分的移動軌跡進(jìn)行移動時(shí)的作用于數(shù)字人的各部位上的負(fù)荷，因此具 有下述優(yōu)點(diǎn)，即能夠?qū)哂锌蓜硬糠值漠a(chǎn)品評價(jià)使用者使用時(shí)的負(fù)荷，并且能夠進(jìn)行針對 具備可動部分的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的評價(jià)。根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)定可動部分的質(zhì)量，因此通過可動部分的 質(zhì)量的變更，能夠進(jìn)行使使用者的使用變得容易的質(zhì)量設(shè)計(jì)。根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)定可動部分的移動軌跡，因此通過移動軌 跡的變更，能夠進(jìn)行使使用者的使用變得容易的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，將數(shù)字人的各部位的負(fù)荷相對于最大自主收縮力 的比例作為操作容易度進(jìn)行評價(jià)，并將操作容易度區(qū)別顯示在監(jiān)視裝置上，因此能夠一目 了然地識別使用產(chǎn)品的可動部分時(shí)的容易性，能夠容易地評價(jià)與易用性相關(guān)的設(shè)計(jì)的妥當(dāng) 性。根據(jù)技術(shù)方案5的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，針對數(shù)字人的關(guān)注部位將在沿著移動軌跡的各位 置上的負(fù)荷的變化顯示為圖表，因此能夠著眼于負(fù)荷變大的部位來進(jìn)行修正一部分移動軌跡等的對應(yīng)處理，對設(shè)計(jì)工作的省力化做出貢獻(xiàn)。根據(jù)技術(shù)方案6的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，使用小于最大自主收縮力的具有余分的自主收縮 力作為基準(zhǔn)值來評價(jià)各部位的負(fù)荷，因此在評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性時(shí)，能夠用可不費(fèi)力使 用的范圍內(nèi)的力量來對產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)，能夠接近于實(shí)際使用產(chǎn)品的使用者的使用感來進(jìn)行 評價(jià)。根據(jù)技術(shù)方案7的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，使數(shù)字人的所關(guān)注的部位的顏色與負(fù)荷的大小相 應(yīng)地變化，因此能夠一目了然地識別作用于關(guān)注的部位上的負(fù)荷的大小，能夠直觀地理解 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性和產(chǎn)品的使用感。根據(jù)技術(shù)方案8的發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠存儲負(fù)荷運(yùn)算單元中的計(jì)算結(jié)果，因此通過 預(yù)先計(jì)算出沿著移動軌跡的負(fù)荷，并在顯示于監(jiān)視裝置時(shí)，使用存儲的計(jì)算結(jié)果，能夠伴隨 沿著移動軌跡的數(shù)字人的動作實(shí)時(shí)地顯示負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果。


圖1是表示實(shí)施方式的框圖。圖2是表示關(guān)節(jié)角度與最大自主收縮力以及關(guān)節(jié)被動抵抗之間的關(guān)系的圖。圖3是表示同上使用的數(shù)字人的一個(gè)示例的圖。圖4是表示同上的評價(jià)結(jié)果的一個(gè)示例的圖。圖5是表示同上的畫面例的圖。圖6是表示關(guān)節(jié)角度、最大自主收縮力、容許自主收縮力、關(guān)節(jié)被動抵抗之間的關(guān) 系的圖。圖7是表示同上的畫面例的圖。圖8是表示同上的畫面例的圖。圖9是表示同上的畫面例的圖。圖10是表示同上的在其他條件下的畫面例的圖。圖11是表示同上的在其他條件下的畫面例的圖。圖12是表示同上的在其他條件下的畫面例的圖。
具體實(shí)施例方式以下說明的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，是通過在顯示為使用個(gè)人電腦那樣的計(jì)算機(jī)而形 成的三維計(jì)算機(jī)圖形圖像的假想空間內(nèi)，與產(chǎn)品的假想模型一起配置有作為假想人體模型 的數(shù)字人，并在假想空間中讓數(shù)字人進(jìn)行使用該產(chǎn)品的動作，來對該產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)妥當(dāng)性 的評價(jià)。因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置是由計(jì)算機(jī)和能夠在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)的。作為產(chǎn)品，可以將系統(tǒng)廚房、洗臉化妝臺、馬桶、浴缸、洗衣機(jī)、冰箱、微波爐等各種 設(shè)備或機(jī)器作為對象。例如，在系統(tǒng)廚房中，本發(fā)明能夠使用于根據(jù)具備能夠向斜下方抽出 的可動架的懸掛架中的可動架的移動軌跡來進(jìn)行易用性差異的評價(jià)，此外，若為浴缸，則能 夠使用于根據(jù)從淋浴臺到浴缸的邊緣的高度尺寸差異來進(jìn)行浴缸易入性的評價(jià)?；蛘?，若 為洗臉化妝臺，則能夠?qū)εc抽屜或鏡子的位置相應(yīng)的易用性進(jìn)行評價(jià)，若為洗衣機(jī)，則能夠 使用于對與門的方向或高度相應(yīng)的易用性的評價(jià)。作為評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性的項(xiàng)目，對于使用者來說存在使用產(chǎn)品的動作能否可行的評價(jià)項(xiàng)目。即，必須評價(jià)伴隨使用產(chǎn)品時(shí)的操作的動作是否是關(guān)節(jié)的可動范圍內(nèi)的動 作，和在使用產(chǎn)品的動作中使用者的肌肉負(fù)荷是否在容許范圍內(nèi)。根據(jù)使用產(chǎn)品的操作 容易的要求，例如，肌肉負(fù)荷的容許范圍需要為最大自主收縮力(MVC=Maximum Voluntary Contraction)的30% (表示為30% MVC)以下的肌肉負(fù)荷。另一方面，肌肉負(fù)荷的下限值 是用于活動關(guān)節(jié)的肌肉負(fù)荷，所以受關(guān)節(jié)被動抵抗(JPR =Joint Passive Resistance)所限 制。圖2針對肘關(guān)節(jié)表示了最大自主收縮力(曲線Al A5)和關(guān)節(jié)被動抵抗(曲線 B)相對于關(guān)節(jié)角度的變化的一個(gè)示例。關(guān)節(jié)角度較小的一方表示彎曲，較大的一方表示伸 展。根據(jù)圖2，雖然關(guān)節(jié)被動抵抗(曲線B)在關(guān)節(jié)的可動范圍的兩端附近發(fā)生變化，但在關(guān) 節(jié)的可動范圍的中間，可以看作與關(guān)節(jié)角度無關(guān)，大致為一定。如上所述，因?yàn)殛P(guān)節(jié)被動抵抗在關(guān)節(jié)的可動范圍的兩端附近較大地變化，所以在 使產(chǎn)品的可動部分移動時(shí)，最好不使用關(guān)節(jié)的可動范圍的兩端附近。因此，在本實(shí)施方式 中，將除了可動范圍的兩端附近之外的范圍作為關(guān)節(jié)角度的容許范圍θ a。另一方面，最大自主收縮力(Al A5)與關(guān)節(jié)角度相應(yīng)地變化。此外，曲線Al A5分別表示40歲、50歲、60歲、70歲、80歲時(shí)的最大自主收縮力，也可以看出最大自主收縮 力具有隨著年齡增加而下降的傾向。因此，為了提供高齡者也能夠使用的產(chǎn)品，需要以如下 方式進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品使用時(shí)的肌肉負(fù)荷的上限值是根據(jù)例如80歲時(shí)的最大自主收縮 力所求取出的容許范圍的肌肉負(fù)荷。在本實(shí)施方式中，為了利用數(shù)字人來評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性，在讓數(shù)字人進(jìn)行使 用產(chǎn)品的操作的同時(shí)，計(jì)算在操作中的關(guān)節(jié)被動抵抗和最大自主收縮力。如上所述，對于在 進(jìn)行使用產(chǎn)品的動作時(shí)而作用于人體的負(fù)荷的判斷基準(zhǔn)，不僅考慮了關(guān)節(jié)被動抵抗，而且 也考慮了最大自主收縮力。由上述說明可知，在本實(shí)施方式中，需要在配置數(shù)字人的假想空間中配置產(chǎn)品的 假想模型。因?yàn)楫a(chǎn)品的假想模型需要反映產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，所以如圖1所示，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者 所使用的CAD(Computer Aided Design 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))裝置30中取得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) (與形狀和尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù))。因?yàn)樵诩傧肟臻g中，讓數(shù)字人進(jìn)行使用產(chǎn)品假想模型的動作，所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)評 價(jià)裝置中，除了從CAD裝置30得到的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之外，若在產(chǎn)品中有可動部分，則也需 要得到表示可動部分的可動范圍的兩端位置的動作信息、與可動部分的質(zhì)量相關(guān)的質(zhì)量信 息。動作信息或質(zhì)量信息是由設(shè)計(jì)者根據(jù)要求規(guī)格等而使用輸入裝置31來輸入的。S卩，可 動部分的質(zhì)量可變，且輸入裝置31具備質(zhì)量輸入裝置的功能。此外，關(guān)于可動部分的移動 軌跡，只將制約條件包含于動作信息中，使移動軌跡能夠變更。因此，能夠?qū)ψ兏苿榆壽E 所產(chǎn)生的肌肉負(fù)荷的變化進(jìn)行評價(jià)。移動軌跡的變更也可以用輸入裝置31來進(jìn)行，輸入裝 置31也具備軌跡輸入裝置的功能。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、動作信息、質(zhì)量信息作為產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)而存 儲于產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲單元21中。作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲單元21，例如可使用硬盤驅(qū)動器裝置。為了使用存儲于產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲單元21中的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)來進(jìn)行畫面顯示，在產(chǎn) 品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置中設(shè)有產(chǎn)品圖像生成單元22。在產(chǎn)品圖像生成單元22中，從產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲 單元21中讀出產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)，來生成用于畫面顯示的產(chǎn)品三維圖像數(shù)據(jù)(以下，稱作“產(chǎn)品 圖像數(shù)據(jù)”)。
由產(chǎn)品圖像生成單元22所生成的產(chǎn)品圖像數(shù)據(jù)，其通過圖像合成單元23存儲于 圖像顯示用存儲器M中，根據(jù)存儲于圖像顯示用存儲器M中的產(chǎn)品圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)品的假想 模型在監(jiān)視裝置32的畫面中顯示為三維圖像。在此，關(guān)于顯示于監(jiān)視器32的畫面中的假 想空間內(nèi)的產(chǎn)品的假想模型的位置 方向 大小，能夠通過輸入裝置31的操作來適當(dāng)?shù)刈?更。即，因?yàn)榧傧肟臻g內(nèi)的產(chǎn)品的假想模型是三維圖像，所以能夠進(jìn)行假想空間中的位置移 動或大小的變更，而且能夠通過改變視點(diǎn)位置來改變方向。另一方面，數(shù)字人被用于在使用根據(jù)產(chǎn)品圖像數(shù)據(jù)而顯示于監(jiān)視裝置32的畫面 中的產(chǎn)品的假想模型時(shí)的動作模擬的同時(shí)，對伴隨進(jìn)行該動作時(shí)的姿勢變化的肌肉負(fù)荷進(jìn) 行評價(jià)。與產(chǎn)品圖像數(shù)據(jù)不同，用于顯示數(shù)字人的圖像的三維圖像數(shù)據(jù)(以下，稱作“人體 圖像數(shù)據(jù)”)是在人體圖像生成單元12中生成的。為了評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性，需要考慮實(shí)際使用產(chǎn)品的使用者的身體條件，因此 使得能夠通過輸入裝置31來針對使用者設(shè)定各種各樣的身體條件。作為身體條件，使得能 夠輸入身高·體重·年齡·性別·殘疾的有無和種類。從輸入裝置31輸入的數(shù)字人的身體條件被提供給人體模型生成單元11，并在人 體模型生成單元11中生成與輸入的身體條件相應(yīng)的數(shù)字人的數(shù)據(jù)(以下，稱作“人體表現(xiàn) 數(shù)據(jù)”)。數(shù)字人是利用相當(dāng)于骨格的線段和相當(dāng)于關(guān)節(jié)的接點(diǎn)來表現(xiàn)人體的人體模型，根 據(jù)從輸入裝置31輸入的身體條件來決定線段的長度尺寸和接點(diǎn)的可動范圍等。本實(shí)施方式的數(shù)字人Hm如圖3所示，是由對應(yīng)于人體骨格的多個(gè)(圖示例為14 個(gè))線段Sg和對應(yīng)于人體關(guān)節(jié)的多個(gè)(圖示例為13個(gè))接點(diǎn)Jn來表現(xiàn)的。不過，在圖像 顯示時(shí)，在人體圖像生成單元12中，匹配了皮膚(表面屬性)以成為人體風(fēng)格的外觀。另 外，雖然接點(diǎn)Jn相當(dāng)于關(guān)節(jié)，但是因?yàn)榫€段Sg對應(yīng)于骨格，所以可以說也對應(yīng)于在關(guān)節(jié)的 屈伸時(shí)伸縮的肌肉群。在此情況下，線段Sg通常不是代表一種肌肉，而是代表復(fù)合了多種 肌肉的肌肉群。在圖3所示的數(shù)字人Hm中設(shè)有13個(gè)接點(diǎn)Jn(用圓圈表示)，并對其中11個(gè)賦予 了名稱。即，各接點(diǎn)Jn與實(shí)際空間的人對應(yīng)起來，為左踝(LA)、左膝(LK)、左臀部(LH)、右 踝(RA)、右膝(RK)、右臀部(RH)、腰部(L5)、左肩(LS)、右肩(RS)、左肘(LE)、右肘(RL)、左 手腕(LW)、右手腕(RW)。此外，在本實(shí)施方式中，假定了使用手來使用產(chǎn)品的情況，假設(shè)由 左手腕(LW)或者右手腕(RW)來對產(chǎn)品的可動部分進(jìn)行操作。在此，線段Sg和接點(diǎn)Jn的 個(gè)數(shù)僅是一個(gè)示例。線段Sg的屬性為長度，是根據(jù)身高來決定的。也就是說，因?yàn)橹泪槍ι砀叩母?骨骼的長度的平均值，所以若從輸入裝置31輸入身高，則在人體圖像生成單元12中自動地 決定線段Sg的長度。接點(diǎn)Jn的屬性為角度(設(shè)定了數(shù)字人Hm的坐標(biāo)系中的角度)和可動范圍。角度 是將數(shù)字人Hm在直立的姿勢下的各接點(diǎn)Jn的角度用作初始值。角度的初始值根據(jù)年齡而 變化，若成為高齡且用于支撐關(guān)節(jié)的肌肉的肌力下降，則由對應(yīng)于膝和腰的一部分接點(diǎn)Jn 而連接的線段Sg所成的角度發(fā)生變化(例如，由于原本伸直的部位彎曲，從而角度從180 度附近向變小的方向變化)。通過使用角度的初始值，能夠表示例如在直立的初始姿勢下腰或膝彎曲的狀態(tài)。 此外，同樣地，若成為高齡則接點(diǎn)Jn的可動范圍變小，因此通過考慮接點(diǎn)Jn的可動范圍，能夠表示手足的到達(dá)范圍。如上所述，根據(jù)通過輸入裝置31輸入的身體條件，在人體圖像生成單元12中，決 定構(gòu)成數(shù)字人Hm的各線段Sg的長度和各接點(diǎn)Jn的角度的初始值。此外，在輸入了殘疾的 有無和種類時(shí)，能夠根據(jù)殘疾部位對數(shù)字人Hm進(jìn)行姿勢或可動范圍的調(diào)節(jié)。關(guān)于性別，一 般女性關(guān)節(jié)的可動范圍較大，因此在有性別的指定時(shí)，調(diào)節(jié)接點(diǎn)Jn的可動范圍。通過人體模型生成單元11所生成的人體表現(xiàn)數(shù)據(jù)，與存儲于產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲單元 21中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)一起輸入至數(shù)據(jù)合成單元13。在數(shù)據(jù)合成單元13中，能夠在按照來自輸 入裝置31的指示，將某一個(gè)接點(diǎn)Jn與產(chǎn)品的可動部分相結(jié)合的同時(shí)，由輸入裝置31來指 示使可動部分移動時(shí)的接點(diǎn)Jn的移動軌跡。因?yàn)閷⒔狱c(diǎn)Jn與可動部分結(jié)合，所以指示接 點(diǎn)Jn的移動軌跡，相當(dāng)于指示了產(chǎn)品的可動部分的移動軌跡。例如，若將產(chǎn)品的可動部分與相當(dāng)于數(shù)字人Hm的右手的手腕(RW)的接點(diǎn)Jn相結(jié) 合，則可動部分按照該接點(diǎn)Jn的移動軌跡移動，該接點(diǎn)Jn的移動軌跡與可動部分的移動軌 跡一致。此外，設(shè)定有規(guī)則群，以使得追隨該接點(diǎn)Jn的位置變化，其他接點(diǎn)Jn的角度連動 地變化，每當(dāng)與產(chǎn)品的可動部分相結(jié)合的接點(diǎn)Jn的位置發(fā)生變化，通過與規(guī)則群對照，來 決定其他接點(diǎn)Jn的角度。在規(guī)定各接點(diǎn)Jn的連動關(guān)系的規(guī)則群中，設(shè)有限制以使得數(shù)字 人Hm不會成為不自然的姿勢。若如上述那樣，對數(shù)據(jù)合成單元13提供了移動軌跡，則在使產(chǎn)品的可動部分移動 時(shí)，能夠根據(jù)可動部分的質(zhì)量來求取作用于數(shù)字人Hm上的負(fù)重，和使可動部分移動時(shí)的數(shù) 字人Hm的各接點(diǎn)Jn的角度。在此，將使產(chǎn)品的可動部分移動時(shí)由產(chǎn)品的可動部分作用于 數(shù)字人Hm上的負(fù)重，看作為作用于與可動部分相結(jié)合的接點(diǎn)Jn上的負(fù)重。 通過數(shù)據(jù)合成單元13求取出的負(fù)重和各接點(diǎn)Jn的角度被輸入至負(fù)荷運(yùn)算單元14 中。在負(fù)荷運(yùn)算單元14中，預(yù)先登錄有圖2所示的那樣的以最大自主收縮力和關(guān)節(jié)被動抵 抗相對于關(guān)節(jié)角度的關(guān)系作為數(shù)據(jù)表或近似運(yùn)算的運(yùn)算式(例如，與向上凸起的拋物線近 似地表現(xiàn)為2次函數(shù))。在負(fù)荷運(yùn)算單元14中，求取使產(chǎn)品的可動部分移動時(shí)的各接點(diǎn)Jn 的角度(即，關(guān)節(jié)角度)，并使用上述關(guān)系，計(jì)算與該角度對應(yīng)的最大自主收縮力和關(guān)節(jié)被 動抵抗。此外，在負(fù)荷運(yùn)算單元14中，根據(jù)接點(diǎn)Jn的角度和可動部分的質(zhì)量，求取與作用 于各線段Sg上的肌肉負(fù)荷相當(dāng)?shù)闹?。作為與肌肉負(fù)荷相當(dāng)?shù)闹担昧俗饔糜谕ㄟ^肌肉的 伸縮來屈伸的關(guān)節(jié)上的轉(zhuǎn)矩。此處的轉(zhuǎn)矩表示以關(guān)注的關(guān)節(jié)為中心，作用于關(guān)節(jié)周圍的力 的力矩。作用于關(guān)注的關(guān)節(jié)上的轉(zhuǎn)矩是在關(guān)注的關(guān)節(jié)的周圍，考慮由自重作用的力和與產(chǎn) 品的質(zhì)量相應(yīng)地作用的力之間的合力而計(jì)算出的。因此，在負(fù)荷運(yùn)算單元14中，根據(jù)數(shù)字 人Hm的姿勢和作用于各接點(diǎn)Jn上的負(fù)重，來計(jì)算作用于各接點(diǎn)Jn上的轉(zhuǎn)矩?？梢哉J(rèn)為通過負(fù)荷運(yùn)算單元14求取出的各接點(diǎn)Jn的周圍的轉(zhuǎn)矩反映了使該接點(diǎn) Jn屈伸的肌肉的肌肉負(fù)荷，因此通過求取作用于各接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩，能夠評價(jià)與各線段Sg對 應(yīng)的肌肉負(fù)荷。另外，作用于各接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩的最大限度按照每個(gè)接點(diǎn)Jn而不同，是由與接點(diǎn)Jn 的屈伸關(guān)聯(lián)的肌肉群的最大自主收縮力所決定的。因此，在負(fù)荷運(yùn)算單元14中，根據(jù)與接 點(diǎn)Jn的角度(即，關(guān)節(jié)角度)相應(yīng)的最大自主收縮力，對作用于各接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩設(shè)定了多 個(gè)等級(在實(shí)施方式中為3個(gè)等級)。也就是說，根據(jù)相對于最大自主收縮力(MVC)的比例，設(shè)定了大、中、小3個(gè)等級。此外，將相對于最大自主收縮力為最小的比例的小等級作為 容易(easy)、中等級作為困難(difficult)、大等級作為不可(very difficult)，來評價(jià)作 用于各接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩(即，肌肉負(fù)荷)。負(fù)荷運(yùn)算單元14中的運(yùn)算處理是在與產(chǎn)品的可動部分相結(jié)合的接點(diǎn)Jn的移動軌 跡上設(shè)定的多個(gè)計(jì)算點(diǎn)上進(jìn)行的。這種運(yùn)算處理雖然也可以在使數(shù)字人Hm的接點(diǎn)Jn按 照移動軌跡移動的期間而實(shí)時(shí)地進(jìn)行，但在本實(shí)施方式中，若決定了移動軌跡，則在移動軌 跡上設(shè)定的多個(gè)計(jì)算點(diǎn)上預(yù)先進(jìn)行運(yùn)算處理，并將運(yùn)算處理的結(jié)果存儲于結(jié)果存儲單元16 中。因此，任何時(shí)候都能夠從結(jié)果存儲單元16中讀出運(yùn)算處理的結(jié)果。在如后述那樣，在 監(jiān)視裝置32上顯示運(yùn)算處理的結(jié)果時(shí)，通過讀出預(yù)先進(jìn)行了運(yùn)算處理的結(jié)果，能夠猶如實(shí) 時(shí)地進(jìn)行處理那樣予以顯示。負(fù)荷運(yùn)算單元14中的運(yùn)算結(jié)果被輸入到評價(jià)圖像生成單元15中，并根據(jù)作用于 各接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩的大小，如圖4所示，生成表示“容易”、“困難”、“不可” 3個(gè)等級的柱狀圖 表形式的評價(jià)圖像數(shù)據(jù)。在評價(jià)圖像數(shù)據(jù)中包含有作用于各接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩的值和針對該 接點(diǎn)Jn設(shè)定的等級。圖4所示的轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)根據(jù)按照每個(gè)年齡得到的實(shí)測數(shù)據(jù)來對等級 進(jìn)行分類。具體來說，將“容易”用綠色、“困難”用黃色、“不可”用紅色等來表示，將針對所關(guān) 注的接點(diǎn)Jn計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩的大小，利用與該接點(diǎn)Jn相對應(yīng)的條(Bar)的長度(高度)來 表示，若其等級為“容易”則用綠色表示條整體，若為“不可”則條的上端附近為紅色，并用 黃色表示“困難”的范圍的轉(zhuǎn)矩，用綠色表示“容易”的范圍的轉(zhuǎn)矩。S卩，若作用于所關(guān)注的接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩為“容易”，則條為綠色，若為“困難”，則條為 綠色和黃色這兩個(gè)顏色，若為“不可”，則條為綠色和黃色以及紅色這三個(gè)顏色。在圖4中， 用從右上向左下的斜線的陰影線來表示相當(dāng)于綠色的區(qū)域，用十字的陰影線來表示相當(dāng)于 黃色的區(qū)域，用從左上向右下的斜線的陰影線來表示相當(dāng)于紅色的區(qū)域。因此，通過觀察由 評價(jià)圖像數(shù)據(jù)表示的評價(jià)圖像，能夠一目了然地識別作用于接點(diǎn)Jn的轉(zhuǎn)矩是否合適。此外，為了能夠顯示使產(chǎn)品的可動部分沿著移動軌跡移動時(shí)的作用于各接點(diǎn)Jn 的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化，在評價(jià)圖像生成單元15中，還生成將在負(fù)荷運(yùn)算單元14中在沿著移動 軌跡的多個(gè)位置上所求取的轉(zhuǎn)矩沿著時(shí)間軸進(jìn)行排列后的圖表的圖像數(shù)據(jù)，以及將用于選 擇顯示轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化的圖像數(shù)據(jù)的接點(diǎn)Jn的選項(xiàng)進(jìn)行排列后的圖像數(shù)據(jù)。另外，因?yàn)榻?點(diǎn)Jn在移動軌跡的兩端之間移動所需要的時(shí)間至多為數(shù)十秒程度，所以表示轉(zhuǎn)矩的時(shí)間 變化的圖表的時(shí)間軸，最大設(shè)定為數(shù)十秒程度的長度(通常為10秒左右即可)。在該圖表 中，時(shí)間的絕對值不重要，只要事先將沿著移動軌跡的移動距離換算為沒有不舒適感程度 的時(shí)間即可。評價(jià)圖像數(shù)據(jù)(根據(jù)需要，包含上述圖表的圖像數(shù)據(jù)和選擇用的圖像數(shù)據(jù))與產(chǎn) 品圖像數(shù)據(jù)和人體圖像數(shù)據(jù)一起被輸入到圖像合成單元23中，在圖像合成單元23中進(jìn)行 調(diào)節(jié)以使得能夠在監(jiān)視裝置32畫面上重疊顯示，并與產(chǎn)品圖像數(shù)據(jù)和人體圖像數(shù)據(jù)一起 存儲于圖像顯示用存儲器M中。通過上述結(jié)構(gòu)，例如圖5那樣，圖像被顯示于監(jiān)視裝置32上。在圖示例中，表示了 假定懸掛架為產(chǎn)品ft·，并在懸掛架的下部設(shè)置了可動架Sm作為可動部分的示例。在可動架 Sm上結(jié)合有相當(dāng)于右手腕(RW)的接點(diǎn)Jn，根據(jù)來自輸入單元31的指示而指示了與右手腕
10(RW)相關(guān)的移動軌跡Lt。移動軌跡Lt，在作圖用的應(yīng)用程序中像作為貝塞爾曲線或樣條曲線(spline curve)的作圖方法被熟知的那樣，通過指定點(diǎn)并改變點(diǎn)的位置，能夠自由地使其變形。但 是，在本實(shí)施方式中，移動軌跡Lt的兩端位置被登錄在產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲單元21中，若沒有進(jìn) 行另外的指示則不能變更。在設(shè)定了移動軌跡Lt之后，若通過輸入裝置31指示計(jì)算開始，則在負(fù)荷運(yùn)算單元 14中，分別計(jì)算出當(dāng)接點(diǎn)Jn (右手腕(RW))位于在移動軌跡Lt上設(shè)定的多個(gè)計(jì)算點(diǎn)Pc的 位置時(shí)作用于其他接點(diǎn)Jn上的轉(zhuǎn)矩。計(jì)算結(jié)果在監(jiān)視裝置32的畫面上被顯示為窗口 WI。 在圖5中，還表示了用于顯示作用于關(guān)注的接點(diǎn)Jn上的轉(zhuǎn)矩時(shí)間變化的窗口 W3，并且，還表 示了提示用于選擇關(guān)注的接點(diǎn)Jn的選項(xiàng)的窗口 W2。若從窗口 W2所提示的選項(xiàng)中選擇希望 的接點(diǎn)Jn，則關(guān)于該接點(diǎn)Jn，在可動部分(可動架Sm)沿著指定的移動軌跡Lt移動時(shí)發(fā)生 作用的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化顯示在窗口 W3中。在此，在圖5所示的圖像中，通過從輸入裝置31適當(dāng)?shù)靥峁?shù)字人Hm的身體條 件，能夠不制作產(chǎn)品的實(shí)物，并針對各種身體條件來確認(rèn)該產(chǎn)品的使用時(shí)的肌肉負(fù)荷。因 此，能夠作為考慮了各種身體條件的通用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)或商品開發(fā)的工具來使用。在上述例中，利用相對于根據(jù)各接點(diǎn)Jn的關(guān)節(jié)角度所求取的肌肉群的最大自主 收縮力的比例來評價(jià)作用于數(shù)字人Hm的所關(guān)注的部位的肌肉負(fù)荷，但也可以不使用肌肉 負(fù)荷相對于最大自主收縮力的比例，而使用根據(jù)最大自主收縮力來規(guī)定的容許自主收縮力 (AVC =Affordable Voluntary Contraction)作為基準(zhǔn)值來進(jìn)行評價(jià)。容許自主收縮力是 由未作圖示的負(fù)荷評價(jià)單元計(jì)算出的值，例如，能夠通過對最大自主收縮力乘以比1小的 系數(shù)(例如，0. 8)來進(jìn)行規(guī)定。最大自主收縮力和容許自主收縮力的關(guān)系，例如，成為圖6所示的曲線A(最大自 主收縮力)和曲線B(容許自主收縮力)那樣。另外，在圖6中，曲線C表示了關(guān)節(jié)被動抵 抗。此外，D表示關(guān)節(jié)的可動范圍。在此，因?yàn)樵陉P(guān)節(jié)的可動范圍D的兩端附近很難發(fā)揮肌 力，所以在除了關(guān)節(jié)的可動范圍D的兩端部分之外的范圍內(nèi)設(shè)定容許自主收縮力。S卩，在上 述容許范圍θa的范圍內(nèi)設(shè)定容許自主收縮力。通過將如上所述的小于最大自主收縮力的容許自主收縮力用作為基準(zhǔn)值，能夠?qū)?接近于產(chǎn)品的實(shí)際使用狀態(tài)的肌肉負(fù)荷進(jìn)行評價(jià)。即，因?yàn)樵趯?shí)際使用產(chǎn)品時(shí)，肌肉負(fù)荷成 為最大自主收縮力是不現(xiàn)實(shí)的，所以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定容許自主收縮力，將容許自主收縮力 規(guī)定為容許的上限的肌肉負(fù)荷，能夠進(jìn)行現(xiàn)實(shí)的評價(jià)。當(dāng)規(guī)定容許自主收縮力時(shí)，可以對現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)對象在關(guān)節(jié)可動范圍內(nèi)的一個(gè)角度 上測量10次左右的最大自主收縮力，并針對其平均值來決定容許自主收縮力的系數(shù)?；?者，也可以通過對現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)對象在關(guān)節(jié)可動范圍內(nèi)的多個(gè)角度上進(jìn)行同樣的測量并決定 每個(gè)角度的系數(shù)，由此來規(guī)定每個(gè)角度的系數(shù)，或者也可以根據(jù)對多個(gè)角度測量的值的平 均值來規(guī)定在所有角度上使用的系數(shù)。對于關(guān)注的各接點(diǎn)Jn，分年齡按照每個(gè)該接點(diǎn)Jn的角度來求取該接點(diǎn)Jn的容許 自主收縮力。計(jì)算出的數(shù)據(jù)保存為數(shù)據(jù)表。因此，針對關(guān)注的各接點(diǎn)Jn(年齡、角度、容許 自主收縮力)的組合被規(guī)定為數(shù)據(jù)表。通過使用該數(shù)據(jù)表，若針對各接點(diǎn)Jn決定了年齡和 接點(diǎn)Jn的角度以及肌肉負(fù)荷，則能夠求取作用于該接點(diǎn)Jn上的肌肉負(fù)荷相對于容許自主收縮力的比例。與使用最大自主收縮力作為基準(zhǔn)值的情況相同地，在使用容許自主收縮力作為基 準(zhǔn)值的情況下，在數(shù)字人Hm上針對作用于關(guān)注的各接點(diǎn)Jn上的轉(zhuǎn)矩預(yù)先設(shè)定多個(gè)等級。在 此，假設(shè)負(fù)荷評價(jià)單元(未作圖示)根據(jù)肌肉負(fù)荷相對于容許自主收縮力的比例，進(jìn)行了 4 個(gè)等級的設(shè)定，如圖7 圖12所示，表示了將對設(shè)置于作為產(chǎn)品ft·的懸掛架上的可動架Sm 進(jìn)行操作時(shí)的肌肉負(fù)荷的評價(jià)在監(jiān)視裝置32上顯示的例子。此外，負(fù)荷評價(jià)單元按照每個(gè) 等級規(guī)定了顏色，并在數(shù)字人Hm上進(jìn)行對于關(guān)注的部位利用與各等級對應(yīng)的顏色進(jìn)行著 色后的顯示。在圖7 圖12所示的示例中，用綠(空白)、黃(十字)、橙(從左往上的斜線部 分)、紅(從左往下的斜線部分)這4種顏色來顯示在數(shù)字人Hm的所關(guān)注的部位上肌肉負(fù) 荷的程度。肌肉負(fù)荷，按照此順序變大，紅色的部位表示了肌肉負(fù)荷過大。通過比較圖7 圖9或圖10 圖12可知，隨著抽出可動架Sm，各部位的肌肉負(fù)荷發(fā)生變化，且各部位的顏 色發(fā)生變化，所以通過觀察監(jiān)視裝置32的顯示，能夠容易地識別肌肉負(fù)荷的變化。圖7 圖9表示了將數(shù)字人Hm的年齡設(shè)定為50歲，并將移動軌跡Lt設(shè)定為從收 納了可動架Sm的位置下降后向前方突出的情況，圖10 圖12表示了將數(shù)字人Hm的年齡設(shè) 定為75歲，并將移動軌跡Lt設(shè)定為從收納了可動架Sm的位置向前方突出后下降的情況。 像這樣，能夠?qū)?shù)字人Hm的年齡和可動部分的移動軌跡Lt進(jìn)行各種各樣的設(shè)定，并進(jìn)行產(chǎn) 品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性的評價(jià)。另外，在從產(chǎn)品的開發(fā)到銷售的過程中，至少需要企劃、設(shè)計(jì)、銷售的各階段，上述 產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置作為產(chǎn)品開發(fā)的工具，能夠在設(shè)計(jì)和銷售的各階段中使用。即，在設(shè)計(jì) 時(shí)，能夠根據(jù)使用CAD作成的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來生成產(chǎn)品的三維假想模型，并針對產(chǎn)品的 假想模型，使上述數(shù)字人Hm的身體條件進(jìn)行各種各樣的變化，并對與身體條件相應(yīng)的產(chǎn)品 的易用性進(jìn)行評價(jià)。在此，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不必是產(chǎn)品的最終形態(tài)，也可以是對在企劃階段所示的產(chǎn) 品的原型賦予合適尺寸的程度的數(shù)據(jù)。因此，在企劃時(shí)，優(yōu)選通過使用開發(fā)工具來生成可知 道產(chǎn)品形狀之程度的簡單的假想模型。該開發(fā)工具例如有根據(jù)徒手作成的手繪圖或?qū)嵨锬?型的照片等二維數(shù)據(jù)來生成三維數(shù)據(jù)的開發(fā)工具，或由針對產(chǎn)品已準(zhǔn)備了成為基本形狀的 多種樣品的數(shù)據(jù)的繪圖用程序構(gòu)成的開發(fā)工具。若在企劃階段使用這種開發(fā)工具，則可以 將在企劃時(shí)生成的產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)用作設(shè)計(jì)時(shí)的原型。通過由專門的設(shè)計(jì)者修正該原型的三維數(shù)據(jù)，能夠生成接近于現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的三維模 型數(shù)據(jù)。也就是說，通過使用從二維數(shù)據(jù)生成三維數(shù)據(jù)的開發(fā)工具或生成產(chǎn)品的原型的程 序，能夠無縫地聯(lián)結(jié)企劃和設(shè)計(jì)的階段。另一方面，在設(shè)計(jì)階段中，通過使用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的三維模型來利用上述數(shù)字人Hm 進(jìn)行產(chǎn)品的評價(jià)，能夠評價(jià)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的妥當(dāng)性。即，通過對數(shù)字人Hm的身體條件進(jìn)行各 種各樣的設(shè)定，能夠簡單地進(jìn)行是否為適合該身體條件的產(chǎn)品的評價(jià)。并且，在銷售階段，通過在監(jiān)視器的畫面上顯示將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品和數(shù)字人Hm配置于 由計(jì)算機(jī)生成的假想空間中的圖像，并對數(shù)字人Hm賦予各種各樣的身體條件，且與各個(gè)身 體條件相應(yīng)地提示產(chǎn)品使用時(shí)的數(shù)字人的動作和通過此動作而作用于身體的負(fù)荷的變化， 能夠向顧客表示產(chǎn)品的易用性。也就是說，通過用眼見可知的形式闡述產(chǎn)品的易用性，使得直觀地了解產(chǎn)品的便利性，對產(chǎn)品的銷售做出貢獻(xiàn)。(工業(yè)上的可利用性)根據(jù)本發(fā)明，在對住宅關(guān)聯(lián)設(shè)備的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)評價(jià)時(shí)，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)的產(chǎn)品與數(shù) 字人一起顯示在顯示為三維計(jì)算機(jī)圖形圖像的假想空間內(nèi)，并在讓數(shù)字人使用產(chǎn)品的同時(shí) 著眼于作用到數(shù)字人的各部位的負(fù)荷來評價(jià)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其在由計(jì)算機(jī)生成的假想空間中，配置基于具備可動部分 的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的假想模型、和使產(chǎn)品的假想模型中的可動部分進(jìn)行移動的數(shù)字人，并根據(jù)數(shù) 字人的動作來評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性，所述產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置的特征在于，具備數(shù)據(jù)合成單元，其將產(chǎn)品的假想模型中的可動部分與數(shù)字人相結(jié)合，并被指示可動部 分的移動軌跡；和負(fù)荷運(yùn)算單元，其計(jì)算使所述可動部分沿著移動軌跡移動時(shí)作用于數(shù)字人的所關(guān)注的 部位上的負(fù)荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其特征在于，還具備質(zhì)量輸入裝置，其設(shè)定所述產(chǎn)品的假想模型中的所述可動部分的質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其特征在于，還具備軌跡輸入裝置，其針對所述產(chǎn)品的假想模型中的所述可動部分與所述數(shù)字人的 結(jié)合部位來指示所述移動軌跡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其特征在于，還具備評價(jià)圖像生成單元，其生成圖表的圖像，該圖表的圖像在按照每個(gè)部位來表示作用于 所述數(shù)字人的所關(guān)注的部位上的負(fù)荷的同時(shí)，區(qū)別表示根據(jù)負(fù)荷的大小相對于各部位的最 大自主收縮力的比例而求取出的操作容易度；和監(jiān)視裝置，其顯示由評價(jià)圖像生成單元生成的圖表。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其特征在于，所述評價(jià)圖像生成單元針對從所述數(shù)字人的各部位中選擇出的關(guān)注部位，生成用于表 示在沿著所述移動軌跡的各位置上的負(fù)荷變化的圖表的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其特征在于，還具備負(fù)荷評價(jià)單元，其對所述數(shù)字人的所關(guān)注的部位求取對最大自主收縮力乘以小 于1的規(guī)定系數(shù)后的容許自主收縮力，并將容許自主收縮力用作為基準(zhǔn)值來評價(jià)所關(guān)注的 部位的負(fù)荷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其特征在于，所述負(fù)荷評價(jià)單元將作用于所述數(shù)字人的所關(guān)注的部位上的負(fù)荷相對于容許自主收 縮力的比例區(qū)分為多個(gè)等級，利用與各等級相對應(yīng)的顏色對數(shù)字人的所關(guān)注的部位進(jìn)行著 色并顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任意一項(xiàng)所述的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其特征在于，還具備結(jié)果存儲單元，其存儲所述負(fù)荷運(yùn)算單元的計(jì)算結(jié)果。
9.一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)用的程序，其由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，并在由該計(jì)算機(jī)生成的假想空間中 配置基于具備可動部分的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的假想模型、和使產(chǎn)品的假想模型中的可動部分進(jìn)行 移動的數(shù)字人，并根據(jù)數(shù)字人的動作來評價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性，所述產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)用的程序的特征在于，使所述計(jì)算機(jī)安裝有數(shù)據(jù)合成單元，其將產(chǎn)品的假想模型中的可動部分與數(shù)字人相結(jié)合，并被指示可動部 分的移動軌跡；和負(fù)荷運(yùn)算單元，其計(jì)算使所述可動部分沿著移動軌跡移動時(shí)作用于數(shù)字人的所關(guān)注的部位上的負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)裝置，其在假想空間中將數(shù)字人與產(chǎn)品的假想模型的可動部分相結(jié)合，并在負(fù)荷運(yùn)算單元(14)中計(jì)算當(dāng)數(shù)字人使可動部分移動時(shí)作用于數(shù)字人的各接點(diǎn)上的轉(zhuǎn)矩。負(fù)荷運(yùn)算單元(14)根據(jù)關(guān)節(jié)角度和最大自主收縮力之間的關(guān)系，在求取與接點(diǎn)的角度對應(yīng)的最大自主收縮力的同時(shí)，根據(jù)相對于最大自主收縮力的比例，將使產(chǎn)品的可動部分移動時(shí)的容易程度來區(qū)分為多個(gè)等級。評價(jià)圖像生成單元(15)求取當(dāng)數(shù)字人使產(chǎn)品的可動部分移動時(shí)作用于各接點(diǎn)上的轉(zhuǎn)矩，并在監(jiān)視裝置32的畫面上顯示該轉(zhuǎn)矩屬于哪個(gè)等級。由此，通過評價(jià)數(shù)字人使用產(chǎn)品時(shí)的肌肉負(fù)載來對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行支援。
文檔編號G06F17/50GK102099807SQ20098012770
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者哈利修普地亞·威迪路 申請人:松下電工株式會社