JP3310086B2 - 作業環境評価装置及び作業環境評価方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元モデル等を用い
て表現された作業環境の評価を行う作業環境評価装置及
び作業環境評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電所や工場の監視や制御を行う
監視室、ワードプロセッサなどを多用するオフィス、Ｃ
Ｔスキャナなどの医用機器の操作室、あるいはエレベー
タやエスカレータなどの公共の場所に設置される移動物
体などの設計は、デザイナーが机や椅子、什器などを配
置した室内の様子を種々の視点から描いたスケッチ画を
もとに行っていた。

【０００３】その際のチェックポイントとしては、監視
・制御室では、操作員が監視卓に座ったとき、監視卓に
遮られることなく壁の大スクリーンを見ることができる
か、居住感はどうなるかなどがある。また、医用機器の
操作室でのチェックポイントとしては、操作員が患者の
様子を見ながら操作できるか、医者が撮像内容を操作員
の操作を邪魔せずに見ることができるかなどがある。

【０００４】デザイナは、これらのチャックポイントを
考慮しながら、スケッチ画を描くことになる。しかし、
操作員や監視員等の作業者の身長が違う場合など（特に
医用機器の操作では男性だけでなく女性も操作すること
から、１５０ｃｍの身長から１８０ｃｍを越える身長ま
で対応しなければならない）に対処するには、任意の視
点から見る必要がある。しかしながら、スケッチ画によ
るチェックではこのような任意の視点からのチェックを
行うことはほとんど不可能であった。

【０００５】また、移動物体などの設計の場合にも、従
来のスケッチ画による検討では、エレベータの行き先階
のボタンを子供でも、大人でも、あるいは車椅子使用者
にも問題なく押すことができるか、あるいはエレベータ
のある位置まで、門から車椅子使用者の障害になるよう
な段差はないかなどをチェックすることはできなかっ
た。さらに、エスカレータに子供だけが乗っているとき
に下から確認できるかどうかについても、スケッチによ
る方法ではチェックできなかった。あるいは、下りのエ
スカレータに車椅子使用者が乗った時に、通常に比べて
傾斜が急になる程度はどのくらいか、それがどのような
恐怖感を与えるかなどを確認することも、従来のスケッ
チ画では検討できなかった。

【０００６】これ以外にも、例えば、子供や車椅子使用
者の立場で、エレベータなどの行き先階表示は見えるの
か、混んだエレベータや電車などで子供や背の低い乗客
はどのような不便さ（他人の背中や長い髪の毛に顔が押
しつけられるなど）を忍んでいるのかなど、スケッチ画
では容易に確認できないが、設計上検討することが重要
な項目が多々ある。

【０００７】このようなスケッチ画による設計チェック
の問題点を改良するために、近年コンピュータ・グラフ
ィックスによる設計チェックが行われるようになってき
た。コンピュータ・グラフィックスによる設計チェック
ではスケッチ画のかわりにＣＡＤなどを使い入力した監
視卓や机、椅子などの３次元モデルを３次元空間に配置
する。コンピュータ・グラフィックスでは３次元空間を
任意の視点から透視投影図として見ることができる。こ
の点を利用して任意の視点から設計のチェックを行うこ
とができる。さらにデータグローブのように指の形状と
手の３次元位置を指示できるデバイスを用いて、コンピ
ュータ・グラフィックスで作られた３次元空間に配置さ
れた物体の位置を変更するなどの仮想現実感（VR-Virtu
al Reality) 技術の応用も検討されている。

【０００８】このような仮想現実感による配置変更で
は、例えば任意の位置に監視卓や机を移動できるが、移
動して得られた代替案がどのような点で他の案に対して
優れているの明確でなかった。絵として表示された透視
投影図を見て定性的にそれぞれの案を比較評価するしか
なかった。

【０００９】また、実際に１／１０スケールのモックア
ップを作成し、ＣＣＤカメラにより、モックアップの中
を撮像し、実際にどのように見えるかを検証する方法も
とられている。しかし、このような方法では、任意に視
点の移動が行えず、また、模型であるため、大スクリー
ンに表示される図面などは紙に出力した物で模擬したり
するために、視認性評価を行えなかった。このため、コ
ンピュータ画面に関しては、別途画面評価のシミュレー
ションをコンピュータ上に作成し、評価することが行わ
れていた。このように、コンピュータ画面での作業と実
際の作業環境とは切り離された評価されていた。

【００１０】一方作業の評価などは人間工学（Human Fa
ctors あるいはErgonomics) の分野で、現場に出向き、
作業者を観察し、作業者の動き方を動線として記録し、
分析する方法がある。このような方法ではある作業者に
特定した動作は解析できる。しかし、同じ作業を身長の
低い作業者が行った場合、監視卓が邪魔になって大スク
リーンを見るために立ったり座ったりする回数が増える
ことになるといった身長など身体計測値に起因する動作
の違いまで予測することはできなかった。さらにこれか
ら設計する作業環境に対しては、このような分析手法は
実際の作業環境が存在していないために、適用すること
ができなかった。また、実寸の作業環境を作って実験す
る実寸シミュレーションも一部で行われているが、種々
の身体計測値の被験者を集めて実験せねばならないた
め、非常に経費がかかった。このため、大規模な設計で
は実施しても、キッチンの設計など小規模の設計では実
施されることがほとんどなかった。また、医用機器の操
作環境では、医師が多忙であることから実寸シミュレー
ションへの参加によって意見或いは提案をもらうことも
難しかった。あるいは、車椅子使用者や子供などに、実
寸シミュレーションを加わって、意見をもらうことも難
しかった。

【００１１】また、人間工学の分野では非常に熟練した
操作者がキーを打鍵する場合の所要時間を予測するキー
ストローク・レベル・モデル(Card, S.K., Moran, T.
P., and Newell, A.(1980), "The keystroke-level mod
el for user performance timewith interactive syste
ms,"Communications of the ACM, 23, pp.396-410)
や、テキストの編集を行うときのユーザの行動を予測す
るモデルとしてＧＯＭＳモデル(Card, S.K., Moran, T.
P.,and Newell, A.(1983ZZ), "The Psycology of Human
Computer Interaction," Hillsdale,NJ: Erlbaum)があ
る。

【００１２】これらは、コンピュータに向かって行う作
業の一部に関する非常に限定されたモデルや評価方法で
ある。作業環境の配置に関する代替案を比較評価するに
は、コンピュータに向かって行う作業だけでなく、コン
ピュータの脇で行う書類処理作業や、身体の移動を伴う
作業など、作業環境全体での評価モデル、評価手法が必
要である。従って、従来のモデルや評価方法では、作業
環境の配置に関する代替案を評価する事はできなかっ
た。

【００１３】また、コンピュータ画面のどのような点に
注目して作業を行っているかをアイーマークレコーダの
ようなデバイスを使って、物理的な視点移動を記録し、
解析したり、あるいは使用後に生理的な疲労をフリッカ
テストなどにより、計測する方法などが用いられてい
る。このように折角収集された疲労データは、実験デー
タにとどまり、実際の設計の評価データとして再利用さ
れることはほとんどなかった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のスケッチ画やコンピュータ・グラフィックス、仮想現
実感の技術では、作業環境の配置代替案を定量的に評価
できなかった。また、実際に作業するときに生じる不都
合、不快感などを評価することもできなかった。

【００１５】また、人間工学の分野で使われているモデ
ルは、コンピュータに向かって行う作業に限定されてい
た。コンピュータに向かって行う作業だけではなく、コ
ンピュータの脇で行われる書類処理や、身体の移動を伴
う作業などを含めた作業環境全体としての作業を考慮
し、かつ作業者の種々の身体計測値や立場の違いなどに
基づいて、作業環境の配置代替案を定量的に評価するこ
とはできなかった。

【００１６】さらに、分析手法は実際の作業環境での作
業者が対象であり、これから作られる作業環境（まだ存
在していない）に対して用いることはできなかった。ま
た、実寸の作業環境を作って、動作分析を行う場合には
身体計測値が異なる多数の被験者を集め、実験を行わな
ければならず、非常に労力と経費がかかるものとなっ
た。さらに多忙な医師等を対象とした実寸シミュレーシ
ョンを行うことはほとんど不可能であった。

【００１７】また、折角収集された疲労データはあくま
でも実験データであり、機器の配置の違いによりどのよ
うな動作が生じるかわからないため、動作の頻度・継続
時間により生じる疲労感の推測などに積極的に利用でき
なかった。

【００１８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、作業者及び作業環境に係る条件を適切に与えること
により作業環境を定量的に評価することのできる作業環
境評価装置及び作業環境評価方法を提供することを目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、３次元モデル
に基づいて仮想的に作業環境を評価するための作業環境
評価装置において、３次元モデル中に仮想的に配置する
複数の物体の各々についての、該物体を識別するデー
タ、該物体の３次元的な形状を示すデータ及び該物体を
配置する位置の３次元座標を示すデータ、並びに該３次
元モデル中において複数の物体を順次注視する仮想的な
作業をさせる作業者の身体計測値を示すデータ及び該作
業者を配置する位置の３次元座標を示すデータを含む作
業環境情報を記憶する第１の記憶手段と、前記３次元モ
デル中で前記作業者が注視すべき複数の物体を識別する
データ及びそれら物体を注視すべき順番を示すデータを
含む作業手順情報を記憶する第２の記憶手段と、前記作
業者の目、首及び腰の限界回転角度及び限界移動距離を
示すデータを含む動作限界情報を記憶する第３の記憶手
段と、前記作業環境情報、前記作業手順情報及び前記動
作限界情報に基づいて、前記作業者から前記注視すべき
複数の物体の各々への視野コーンをそれぞれ求める手段
と、求められた各々の前記視野コーンについて、当該視
野コーンの内部に、前記作業者が当該視野コーンに係る
当該注視対象物体を注視するのに邪魔になる物体が存在
するか否か判定する手段と、前記判定結果に基づいて、
少なくとも１つの視野コーンについて邪魔になると判定
された物体及び該物体が邪魔になると判定された回数を
含む評価結果情報を求める手段と、前記物体及び前記作
業者が配置された３次元モデルを表示画面に表示すると
ともに、前記評価結果情報を前記邪魔になると判定され
た物体に関連付けて該表示画面上で提示するための手段
とを備えたことを特徴とする。好ましくは、前記邪魔に
なると判定された物体についての提示は、前記表示画面
において該物体の色を変えて表示することによって行う
ようにしてもよい。好ましくは、前記邪魔になると判定
された回数についての提示は、前記表示画面において表
示されている該当物体の画像に重ねて、該回数を示す所
定の画像を表示することによって行うようにしてもよ
い。好ましくは、前記３次元モデル中で前記作業者が注
視する物体とその順番をポインティング・デバイスによ
り指定するための手段を更に備えるようにしてもよい。
好ましくは、前記３次元モデル中における前記物体の配
置をポインティング・デバイスにより変更するための手
段を更に備えるようにしてもよい。好ましくは、前記身
体計測値を異ならせた複数種類の前記作業者について、
前記評価結果情報を求め、提示するようにしてもよい。
好ましくは、前記作業者が前記順番で前記複数の物体を
注視したときの該作業者の動作を求める手段と、求めら
れた前記動作に関する所定の提示を行う手段とを更に備
えるようにしてもよい。また、本発明は、３次元モデル
に基づいて仮想的に作業環境を評価するための作業環境
評価装置における作業環境評価方法において、３次元モ
デル中に仮想的に配置する複数の物体の各々について
の、該物体を識別するデータ、該物体の３次元的な形状
を示すデータ及び該物体を配置する位置の３次元座標を
示すデータ、並びに該３次元モデル中において複数の物
体を順次注視する仮想的な作業をさせる作業者の身体計
測値を示すデータ及び該作業者を配置する位置の３次元
座標を示すデータを含む作業環境情報を第１の記憶手段
に記憶するステップと、前記３次元モデル中で前記作業
者が注視すべき複数の物体を識別するデータ及びそれら
物体を注視すべき順番を示すデータを含む作業手順情報
を第２の記憶手段に記憶するステップと、前記作業者の
少なくとも目、首及び腰の回転動作に関する動作限界を
示すデータを含む動作限界情報を第３の記憶手段に記憶
するステップと、前記作業環境情報、前記作業手順情報
及び前記動作限界情報に基づいて、前記作業者から前記
注視すべき複数の物体の各々への視野コーンをそれぞれ
求めるステップと、求められた各々の前記視野コーンに
ついて、当該視野コーンの内部に、前記作業者が当該視
野コーンに係る当該注視対象物体を注視するのに邪魔に
なる物体が存在するか否か判定するステップと、前記判
定結果に基づいて、少なくとも１つの視野コーンについ
て邪魔になると判定された物体及び該物体が邪魔になる
と判定された回数を含む評価結果情報を求めるステップ
と、前記評価結果情報を前記３次元モデル中の前記邪魔
になると判定された物体に関連付けて表示画面上で提示
するステップとを有することを特徴とする。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【作用】本発明では、作業者の視野に作業環境内の物体
があるか否かを判定し、注視点を遮る物体を判定し、ど
の物体が作業手順、身体計測値に対して、どのくらい遮
っているかを計数して、その結果を提示する。作業者の
身体計測値を変化させた場合、作業環境内の物体の配置
を変更した場合、作業手順を変更させた場合、それぞれ
に対して、どの物体が作業環境を悪化させているかを一
目で比較することができる。本発明によれば、作業環境
内に配置される物体、作業者、作業者が物体を注視する
業手順などの条件に応じて、作業者からの注視対象物体
への視認性に着目した作業環境を評価することができ
る。

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。

【００４２】（第１の実施例）まず、本発明の第１の実
施例に係る作業境環評価装置について説明する。

【００４３】図１は、本実施例の作業境環評価装置の概
略の構成を示したブロック図である。

【００４４】図１を参照するに、本実施例の作業境環評
価装置は、情報管理部１に入力部３が接続され、この入
力部３を介して入力された作業環境及び作業手順等の条
件が、情報管理部１に接続される、作業環境記憶部５と
作業手順記憶部７にそれぞれ記憶される。また、情報管
理部１には動作算出部１１を介して動作限界記憶部９が
接続され、視野算出部１３及び提示部１５も接続され
る。

【００４５】以下、それぞれを作用と共に説明する。ま
ず、入力部３は作業環境を構成する監視制御卓や、机、
椅子、コンピュータ・モニタなどの物体を３次元ＡＣＤ
などを使い、作成された３次元形状を、任意のフォーマ
ット（例えば、業界標準のｄｆ_x ファイル・フォーマッ
ト）に従って記述されたファイルなどを読み込んだり、
読み込んだ物体を３次元空間のどこに配置するかを指定
したり、コンピュータ画面を使って行う作業や作業空間
全体で行う作業の手順を入力したりするための、例えば
キーボードやマウスなどのポインティング・デバイス
や、あるいはフロッピーディスクドライバなどからなる
外部記憶媒体読みとり装置や、あるいはイーサネット、
ケーブルなどの外部のネットワークとのコネクタなどか
らなる。

【００４６】作業環境記憶部５は、前記入力部３より入
力された３次元形状とその位置、あるいは作業者の位置
と身長や座高などの身体計測値を、例えば、図２のよう
な記憶形式で記憶する。同じく、作業手順記憶部７は、
前記入力部３より入力された作業手順を、例えば作業者
がどこに注目して作業を行うべきかを明確にした、図３
のような形状で記憶する。動作限界記憶部９は、人間が
動作するときの、首の上下左右の回転の限界回転角度
や、中座など腰の移動による垂直・水平方向の限界移動
距離などを、例えば図４のような形式で記憶している。

【００４７】動作算出部１１は、作業環境記憶部５に記
憶された３次元物体の位置と形状、および入力部３より
入力された作業者の初期位置と身長などの人体計測値を
もとに、作業手順記憶部７に記憶された手順を、動作限
界記憶部９に記憶された人間の動作の限界回転角度や限
界移動距離に基づいて、例えば図６のような処理の流れ
に沿って、一連の作業を実施するときの作業者の動作シ
ーケンスを算出する。視野算出部１３は、動作算出部１
１により算出された動作に従って、例えば、図７のよう
な処理の流れに沿って作業者の視野の変化を算出する。

【００４８】提示部１５は、作業環境記憶部５に記憶さ
れた作業環境や、視野算出部１３により算出された作業
者の視野の変化を表示するための、ＣＲＴディスプレイ
などからなる。

【００４９】情報管理部１は入力部３、作業環境記憶部
５、作業手順記憶部７、動作算出部１１、動作限界記憶
部９、提示部１５及び視野算出部１３の間のデータのや
り取りや処理の制御を行うためのものである。

【００５０】図２は作業環境記憶部５における物体デー
タの記憶例である。作業環境記憶部５に記憶されるテー
ブルには、各物体ごとの名称（「モニタＡ」「入力パネ
ル」など）と、それらを作業の際、注目するときに中心
となる中心座標と、３次元の形状に外接する直方体（バ
ウンディング・ボックスと呼ぶ）の６つの頂点座標、お
よび実際の３次元形状データが格納されている場所を示
すポインタが記憶されている。３次元形状は、入力部３
より入力されたフォーマット（例えばｄｘｆフォーマッ
ト）のままである場合もあるが、多くの場合は提示部１
５で表示したときに高速に書換が行えるような形式に変
換されている。バウンディング・ボックスの頂点座標
は、入力部３より入力することも可能であるが、多くの
場合は、入力部３より入力された３次元形状に外接する
直方体を情報管理部１にて、算出し、その頂点座標を、
図２に示すように記憶する。

【００５１】図３は、作業手順記憶部７における作業手
順の記憶例である、手順ごとに注視すべき対象の物体の
名称（作業環境記憶部５に記憶されている物体の名称に
対応している）が記憶されている。実際の作業手順の入
力は図９の例のように、提示部１５に表示されている作
業環境に対して、入力部３のマウスなどのポインティン
グ・デバイスを操作して、注目する対象物体を順に指示
する。

【００５２】情報管理部１は入力部３により指示された
位置にもっとも近い物体を作業環境記憶部５に記憶され
ている物体より検索する（例えば、入力部３より指示さ
れた３次元座標値を包含するバウンディング・ボックス
を探す）。その物体の名称を図２の形式の名称より読み
とり、その名称を図３に書き込む。これを順次繰り返せ
ば、図３に示したように各手順で注目する物体名称が入
力できる。

【００５３】あるいは図３のような形式で記憶されてい
るファイルを読みだして、入力部３のキーボードを用い
て、直接ファイルを編集することにより作成することも
可能である。図３の例では、各手順で注目すべき物体の
名称を記憶しているが、必ずしもこれに限定されるもの
ではない。

【００５４】図４は動作限界記憶部５における記憶例で
ある。人間が動作を行うときに要となる人体各部（例え
ば、首、腰、肩などの関節）において、最高どこまで回
転・移動できるかをｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれについ
て、個人差、例えば性差、年齢差、運動歴差等毎に記憶
している。

【００５５】首に関しては、例えば、図５に示すように
上下（ｘ軸まわり）の回転、左右（ｙ軸まわりとｚ軸ま
わり）の回転を別にわけて記憶している。それぞれのｘ
軸、ｙ軸、ｚ軸方向の移動は首はできないので、これら
の値は０になっている。腰に関しても同様に記憶されて
いる。実際の値は、Morgan, C.T., Cook, J.S., Hacpan
is, A., and Jund, M.W.の「人間工学データブック−機
器設計の人間工学指針」（コロナ社刊）などの人体の計
測値を参考にした値を記憶する。

【００５６】ここでは仮に首のｘ軸まわりの回転は上方
（頭部屈曲背側）２０度、下方（頭部屈曲腹側）４５
度、ｙ軸まわりの回転左右（頭部屈曲）４１度、ｚ軸ま
わりの回転の左右（頭部回転）５０度を採用する。

【００５７】また、目に関しては首などの運動をまった
く行わずに眼球運動だけで瞬時に情報を抽出できる角度
を記憶している。実際の値は、畑田のデータ（人間工
学、Vol. 22, No.2 （’86））よる（図８参照）。つま
りｘ軸回りの回転は上方８度、下方１２度、ｙ軸回りの
回転は左右１５度である。また、運動を伴わずにみるこ
とのできる距離は作業者の視力に依存するが、デフォル
ト値（明確な入力がなかったときに使われる値）として
Σが図４の例では記憶されている。

【００５８】次に動作算出部１１の動作について図６の
処理の流れに沿って、説明する。入力部１より入力され
た作業者の位置が（Ｘ₁ ，Ｙ₁ ，Ｚ₁ ）、身長はＬcm、
椅子の高さがＭcmとする。Ｌcmの身長の人が座って仕事
をする場合の座高は身長のｋ％、座った姿勢に対する目
の位置がｅ％（Morganのデータブックによればｋとして
は５２程度の値、ｅとしては８７程度の値）である。両
眼の視差はｄcm（ｄは約８程度）とする。椅子の高さが
Ｍcmであるので、目のｙ座標の位置は、 Ｙ_e ＝Ｙ₁ ＋Ｍ＋ｋｅＬ／１００００ となる。左右両目のｘ座標の位置は（ｘ軸に対して平行
に位置していると仮定して）、 Ｘ_e ＝Ｘ₁ ±（ｄ／２） となる。ｚ座標は Ｚ_e ＝Ｚ₁ である。

【００５９】図６を参照するに、動作算出部４はステッ
プＳ１で作業手順記憶部３の次の注視点を読みとる。図
３の例では第１の注視点はモニタＡである。モニタＡの
中心座標を作業環境記憶部５より読みだし（ステップＳ
３）、これに対して、ステップＳ５で現在の視点位置と
の距離と角度を算出する。

【００６０】距離Ｌは図２の例により、

【００６１】

【数１】 ｘ軸まわりの角度λは ｓｉｎλ＝（ｙ₀ −Ｙ_e ）／Ｌ ｙ軸まわりの角度θは ｓｉｎθ＝（ｘ₀ −Ｘ_e ）／Ｌ となる（図２０参照）。

【００６２】次にステップＳ７に進み、目、顔など人間
各部の左右・上下限界回転角度を動作限界記憶部９から
読み出す。

【００６３】ステップＳ９ではθとλが動作限界記憶部
９に記憶されている値、つまり図４の目に関する限界角
度より小さいか否かを判定する。小さければ、視野内に
あるので、回転や移動などの動作は行わずに、目の動き
だけで作業対象をみることができる。小さくなければ、
視野内にないので、まず目の次の部分（図４の例では首
になる）の回転で注視点が視野に入るかを判定する。

【００６４】視野に入れば、その部位の回転を行う。入
らなければ、ステップＳ１１で中腰等による限界移動距
離を動作限界記憶部から読出し、その部位の移動を行う
（ステップＳ１３）。首の場合には限界距離が０なの
で、さらに次の部位の回転（図４の例では腰）の回転で
視野に入るかを順次調べる（ステップＳ１１，Ｓ１３，
Ｓ１５）。このようにして注視点が視野内に入るまで、
図４の部位を順に判定していく。その場で立っただけで
は視野内に入らなければ、さらに歩行する。歩行の場合
には、作業環境内での移動経路をあらかじめ、決めてお
くことにより、対処する。あるいは作業環境内の物体に
ぶつからないように後述の干渉判定により、移動経路を
算出することで対処する。

【００６５】ステップＳ１７では動作により、作業者の
視点が変化しているので、視点の再計算を行う。以降、
再計算された視点位置に対して、視野に入っているか否
かの判定を行うことはいうまでもない。

【００６６】ステップＳ１９では、視野の表示を提示部
１５に情報管理部１を通じて、指示する。

【００６７】視野算出部１３では、図７に示すような処
理の流れに沿って、視野の提示を行う。まず、ステップ
Ｓ２１では視点位置座標を読みだし、ステップＳ２３で
は注視点（今の場合は（ｘ₀ ，ｙ₀ ，ｚ₀ ）を読みだ
し、ステップＳ２５では視点位置座標を原点として視野
コーンを提示する。視野コーンの限界角度は動作限界記
憶部９に記憶されている目の限界角度になっている（図
８参照）。

【００６８】この視野コーンを作業環境の提示にあわせ
て提示部１５で提示すると、例えば、図９のようにな
る。図９はある作業を完了するまでの作業者の視野をす
べて提示した例になっている。

【００６９】図９の視野コーン（作業者の視点から物体
に対して伸びている円錐をここではこう呼ぶ）は図８に
示されているような人間が頭を動かさずに、かつ特定情
報を雑音情報より瞬時に抽出できる有効視野の角度（左
右約１５度、下約１２度、上約８度）になるように形成
されている。図９の例では左右約１５度の有効視野角を
再現しているが、上下方向には左右ほどの有効視野がな
いので、これを考慮にいれて上下に偏平した視野コーン
により、作業者の正確な有効視野を提示することも可能
である。

【００７０】ただし、実際に人間の目には、情報の識別
はできないが存在は判定できる誘導視野（左右約５０
度、下約４５度、上約４０度）の範囲がある。この誘導
視野は大スクリーンなどの臨場感を受ける範囲である。
さらに急激な運動があると検出できる補助視野は左右１
００度以上、垂直で８５度以上にも及ぶ。誘導視野は焦
点を結ばない画像にして、補助視野はさらに焦点がぼや
け、さらに色のない画像にして、図９の有効視野コーン
の周囲に誘導視野コーンや補助視野コーンを形成して、
色別に表示することも可能である。誘導視野コーンによ
り、臨場感ある表示するための情報が正しく作業者に見
えているかをチェックすることができる。さらに補助視
野コーンによれば、警報装置の点滅などが、作業者の補
助視野内にあるかどうかなどをチェックすることができ
る。

【００７１】図１０は、立場の異なる作業者たちがある
時点で何をみているかを比較できるように提示している
例である。

【００７２】提示方法は図９と図１０に限定されるもの
でなく、２人の作業者の視野だけをトレースしたり、１
人の作業者の視野をトレースしていき、適宜他の作業者
の視野も参考提示したりすることも可能である。

【００７３】また、入力部１より種々の身体計測値や、
椅子や机の高さなどを異ならせたりして、身長や什器な
どの違いによる視野の違いを簡単に知ることができる。

【００７４】本実施例では身体計測値を入力部１より指
定しているが、例えばMorganのデータブックにあるよう
な身体計測値（例えば、５パーセンタイルから９５パー
センタイルの値）を、あらかじめ入力して作業環境記憶
部２に記憶しておき、ほとんど自動的に種々の身体計測
値に対する動作を算出することも可能である。

【００７５】図６の処理では中心点のみが視野に入って
いるかを判定しているが、必ずしもこれに限定されるも
のではない。例えば、モニタ面の面全体が視野に入って
いなければならない場合には、図２の中心座標の代わり
に、見るべき面の頂点座標を記憶することにより対処で
きる。また、患者さんの全体像が視野に入っていなけれ
ばならない場合には図２のバウンディング・ボックスの
頂点座標に対して判定を行うことにより、対処できる。
これらの種別（見るべき対象が物体の中心点だけか、面
か、全体か）をするフラグを別途記憶することにより、
対象ごとに見るべきかを特定できる。

【００７６】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例に係る作業境環評価装置について説明する。

【００７７】図１１は、本実施例の作業境環評価装置の
概略の構成を示したブロック図である。この作業環境評
価装置は、情報管理部１に入力部３が接続され、この入
力部３を介して入力された作業環境及び作業手順等の条
件が、情報管理部１に接続される、作業環境記憶部５と
作業手順記憶部７にそれぞれ記憶される。また、情報管
理部１には動作算出部１１を介して動作限界記憶部９、
干渉判定部１７及び動作計数部２１が接続され、この干
渉判定部１７には干渉計数部１９が接続される。さらに
情報管理部１には視野算出部１３及び提示部１５も接続
される。

【００７８】以下、それぞれを作用と共に説明する。ま
ず、干渉判定部１７は視野内に物体があって、作業対象
を見るのに邪魔になっていないかを判定する。干渉計数
部１９は邪魔になった物体ごとにその回数をカウントす
る。動作計数部２１は動作算出部１１が算出した動作を
カウントする。図１１の構成では、画面の一部に作業者
に見えている視野を提示する手段がない構成になってい
るが、これを付加することも可能である。

【００７９】動作算出部１１での処理の流れも一部、図
１２のように変わる。具体的には回転動作を行うことが
決定されると、どの部位でのどのような回転動作である
かをステップＳ３１で検出し、動作計数部２１がステッ
プＳ３３でカウントする。同様に移動動作に関しても、
どの部位の動作であるかをステップＳ３５で検出し、動
作計数部”１がステップＳ３７でカウントする。さらに
視野内に注視点が入ったとき、このときステップＳ３９
で干渉判定部１７が視野内に邪魔になっている物体がな
いかをチェックする。このとき、干渉チェックを高速化
するため、視野コーンと物体のバウンディング・ボック
ス（作業環境記憶部５に記憶されている）との干渉を判
定する。

【００８０】干渉する物体がある時には、ステップＳ４
１で、その物体の色をかえて、どの物体が邪魔になって
いるかをわかるようにするとともに、物体ごとに邪魔に
なった回数を干渉計数部１９がステップＳ４３でカウン
トとする。

【００８１】これらの動作計数部２１と干渉計数部１９
との計数結果を例えば図１３のように作業環境に重ねて
棒グラフなどで、表示することによりどの物体が邪魔に
なって、動作が増えているかを一目で見ることができ
る。図１３のように作業にどの物体が邪魔になっている
かが、一目でわかるように提示すると、ステップＳ４５
で配置の代替案を検討するときに、邪魔になっている物
体の位置を変更すればよいことがわかるので、容易に代
替案を作成できる。

【００８２】邪魔になっている物体の位置や形状などを
変化させたり、手順を変更した場合などの代替案を、種
々の身体計測値の作業者に対して、図１３のような表示
にすることにより、技術に関する知識がなくても、容易
に代替案の善し悪しを判断することができる。

【００８３】統計値の提示は図１３のような表示に限定
されるものではない。計数値だけ、作業環境とは別に提
示することも可能である。ただし、図１３のように作業
環境に重ねて提示すると、入力部１より、直接、邪魔に
なっている物体を指示して、位置を変更したりすること
ができるので、操作が非常に容易になる。

【００８４】（第３の実施例）次に、本発明の第３の実
施例に係る作業境環評価装置について説明する。

【００８５】図１４は、本実施例の作業境環評価装置の
概略の構成を示したブロック図である。

【００８６】作業者が動作算出部２３で算出された動作
に沿って、動的に動く様子を提示するための動作提示部
２３が第１の実施例に付加されている。勿論、第１の実
施例や、第２の実施例に動作提示部２３が付加された構
成も可能である。

【００８７】第１の実施例では、作業者は動かず、結果
の視野だけが提示されていた。また第２の実施例では、
作業者は動作せず、動作した結果の統計値のみが提示さ
れていた。これに対し、第３の実施例では、実際に作業
者が動作するので、作業手順に従って、作業者の動線を
トレースすることができる。つまり、第１の動作から、
第２の動作に移る過程での不具合の発見など、手順間の
推移にともなう分析を行うことができるのである。

【００８８】動作提示部２３は動作算出部１１より、算
出した各部位の回転角度と移動距離を情報管理部１を通
して受けとる。動作提示部２３は、受け取った値に従っ
て、人体の各部の補間を行って、動画として例えば図１
５乃至図１９に示すように提示する。

【００８９】すなわち、図１５に示す所定の状態から、
図１６に示す位置に注視点が設定されると、目の動きだ
けでは視野に十分に入らないことが分かり、図１７に示
すように身体を捻り注視点の方に身体を向けて、当該注
視点を見るようにする。また、図１８に示すように、反
対側に注視点が設定されると、現在の身体の向きでは視
野に入らないので、図１９に示すように身体を元の位置
に戻し注視点の方に身体を向けて、当該注視点を見るよ
うにする。これらの動作が図９及び図１３上で行われる
ことにより、より視覚的な判断が容易になる。

【００９０】また、以上の実施例では作業環境記憶部５
に記憶する物体は実際に環境内に存在するものであった
が、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、
モニタをメニューやウインドウなどの単位に分割して、
その単位に作業環境記憶部５に位置を記憶する。それと
ともに、作業手順記憶部７でもその単位に手順を記憶す
れば、コンピュータに向かって行う作業をさらに詳細に
動作分析を行うことができる。

【００９１】また、作業を実施するのに必要な視点から
の距離を作業手順記憶部７に記憶することにより、その
距離以下になるまで、作業者が歩行などにより移動する
ように動作算出部１１が計算する事ができる。また歩行
の際に邪魔になる物体に関して、干渉判定部１１が判定
し、干渉計数部１９が計数して、図１３にあわせて表示
する事も可能である。

【００９２】また、作業手順記憶部７に手や足などの動
作対象を合わせて記憶し、動作限界記憶部９に手や足の
各関節の回転や移動に関する限界値を記憶することによ
り、視野だけでなく、実際の操作動作についても動作を
算出・計数する事ができる。

【００９３】上述してきたように、上記各実施例によれ
ば、作業環境を構成する物体の３次元形状と位置を、お
よび作業者の位置と身長などの身体計測値を持つことに
より、手順入力手段より入力された手順に従って、作業
者の動作を求め、作業者の身体計測値を変化させた場
合、作業環境内の物体の配置を変更した場合、作業手順
を変更させた場合、それぞれに対して動作を計数するこ
とにより、種々の代替案の優劣を比較できる。

【００９４】また、作業手順に従って作業している作業
者の視野を算出し、立場の異なる作業者（技師と医師、
患者、あるいは監視員と監視員長、見学者）の視野、身
体計測値の異なる作業者の視野を、全体の作業環境と対
比させて、その問題点を容易に把握できる。

【００９５】もし、作業者の視野を遮る物体を判定し、
どの物体が作業手順、身体計測値に対して、どのくらい
遮っているかを計数し、作業者の身体計測値を変化させ
た場合、作業環境内の物体の配置を変更した場合、作業
手順を変更させた場合、それぞれに対して、どの物体が
作業環境を悪化させているかを一目で比較することがで
きる。

【００９６】また、作業者に動作を付けて提示できるの
で、作業状態をより現実感をもって比較・評価できるだ
けでなく、作業手順の流れの不具合も容易にチェックで
きる。

【００９７】（第４の実施例）次に、本発明の第４の実
施例に係る作業境環評価装置について説明する。

【００９８】図２１は、本実施例の作業環境評価装置の
概略構成を示すブロック図である。図２１に示すよう
に、本実施例の作業環境評価装置は、入力部３１、作業
環境記憶部３２、仮想被験者記憶部３３、可到達範囲記
憶部３４、包含判定部３５、描画部３６、出力部３７お
よび情報管理部３８を備えている。

【００９９】入力部３１は、作業環境を構成する机、椅
子、コンピュータ・モニタなどの物体を３次元ＣＡＤな
どを使い作成された３次元形状を所定のフォーマット
（例えば、業界標準のｄｆ_x ファイル・フォーマット）
に従って記述したファイルなどを読み込んだり、読み込
んだ物体を３次元空間のどこに配置するかを指定したり
するための、例えばキーボードやマウスなどのポインテ
ィング・デバイスや、あるいはフロッピーディスクドラ
イバなどからなる外部記憶媒体読みとり装置や、あるい
はイーサネット・ケーブルなどの外部のネットワークと
のコネクタなどからなる。

【０１００】作業環境記憶部３２は、前記入力部３１よ
り入力された３次元形状とその位置を、例えば図２２の
ような形式で記憶する。同じく、仮想被験者記憶部３３
は、前記入力部３１より入力された仮想被験者の３次元
形状や位置などを記憶する。また、可到達範囲記憶部３
４は、仮想被験者の部位毎の可到達範囲などを、例えば
図２３のような形式で記憶する。

【０１０１】包含判定部３５は、前記入力部３１より指
示された操作対象の物体が前記可到達範囲記憶部３４に
記憶された可動範囲に包含されているかを判定する。

【０１０２】描画部３６は、前記作業環境記憶部３２に
記憶された作業環境と、この作業環境内で動作する、前
記仮想被験者記憶部３３に記憶された仮想被験者と、前
記可到達範囲記憶部３４に記憶された可動範囲を仮想被
験者ごとに見えるような形式に変換する。

【０１０３】出力部３７は、前記描画部３６の描画結果
を表示するための、例えばＣＲＴなどからなる。

【０１０４】情報管理部３８は、入力部３１、作業環境
記憶部３２、仮想被験者記憶部３３、可到達範囲記憶部
３４、包含判定部３５および描画部３６の間のデータや
指示のやり取りを管理するためのものである。

【０１０５】図２２は、作業環境記憶部３２の記憶形式
の一例である。物体毎にその中心座標と、干渉チェック
などのときに使用するバウンディングボックス（物体の
外接直方体）の頂点座標と、３次元形状データが実際の
格納されている記憶領域へのポインタが格納されてい
る。

【０１０６】図２３は、可到達範囲記憶部３４に記憶さ
れている可到達範囲の記憶形式の一例である。腕の到達
可能な範囲はMorgan, C.T., Cool, J.S., Hacpanis,
A., and Jund, M.W.の「人間工学データブックー機器設
計の人間工学指針」（コロナ社刊）に出ているように直
接その長さを用いる形式もある。しかし、この方法では
仮想被験者の身体条件が変更になったときに、スムーズ
に対応するのが難しい。そこで、図２３にあるように
「人間工学データブック」に記載されているデータを参
考に割り出した関節での角度を使用する。腕が到達可能
な範囲は肩関節を中心とした回転角度になる。この値は
「人間工学ハンドブック」にあるように、姿勢（立位か
座位など）によって異なる。それぞれの姿勢に対して、
図２４に示すように、身体の正面を中心に回転可能な角
度を「人間工学ハンドブック」より割り出し、記憶して
いる。例えば、腕の可到達可能範囲は肩を頂点とし腕の
長さを径とした図２３に記憶されている角度の円錐形に
なる。同様に手の可到達範囲は、手首を頂点として、手
の長さを径とした図２３に記憶されている角度の円錐形
になる。なお、実際は、回転方向によって回転可能な角
度が異なっているので、可到達範囲を示す円錐形は歪ん
だ形になる。以下、円錐形といった場合、歪んだ円錐形
も含むものとする。

【０１０７】描画部３６は、図２３のような形式で可到
達範囲記憶部３４に記憶された可到達範囲を、例えば作
業環境と仮想被験者の位置関係の視覚化に影響を与えな
いように、アルファブレンディングなどの機能を用い
て、例えば図２５（ａ）のような肩を頂点とし、腕と手
の長さを合わせた径を持つ円錐形（精密に表示すれば歪
んだ円錐形）を半透明で表示する。あるいは図２５
（ｂ）のように、肩を頂点とし、腕の長さを径とした円
錐形と、その先の手の部分の円錐形とを別々に表示する
方法もある。またその他にも種々の方法が考えられ、例
えば腕を上腕と下腕にわけて、肩を頂点とし、上腕の長
さを径とする円錐形と、肘を頂点とし下腕の長さを径と
する円錐形と、手首を頂点とし手の長座を径とする円錐
形の３つに分けた表示や、あるいは肩と肘を頂点とする
２つの円錐形に分けた表示も可能である。

【０１０８】次に、本実施例の動作例について、図２６
の処理の流れ図にもとづいて説明する。なお、図２６の
ステップＳ６７で行う包含判定部の処理手順の具体例を
図２８に示す。

【０１０９】まず、入力部３１より、どの物体を操作す
べきか、また、その物体に到達可能か否かを判定するか
どうかについて指定する（ステップＳ６１）。図２５の
ように出力部３７上に表示されている物体を直接指示す
る形式、あるいは現在の作業環境内に存在する物体のリ
ストから該当物体を選択する形式など種々の指示形式が
可能である。今、入力パネルが操作対象として、指示さ
れたとする。入力パネルの中心座標は、作業環境記憶部
３２に記憶された値から（図２２参照）、（ｘ2 ，ｙ2
，ｚ2 ）であることなどがわかる。

【０１１０】次に、仮想被験者の位置、向き、姿勢、身
体条件を、入力部３１より指示する（ステップＳ６
３）。位置の指示方法は、出力部３７上を直接指示する
形式、あるいは座標値を数字で直接指示する形式などが
可能である。特別に指示されない場合は、現在の位置を
踏襲しても良いし、あるいはデフォルトの座標位置を初
期条件とすることも可能である。ここでは、位置座標は
ｐ＝（ｐx ，ｐy ，ｐz ）が指示されたものとする。身
体の向きも同様に直接指示、あるいは出力部３７上での
指示が可能であり、現在の向きを踏襲、あるいはデフォ
ルトを初期条件とすることができる。ここでは、法線ベ
クトル（単位ベクトル）ｎ＝（ｎx ，ｎy 、ｎz ）が指
示されたとする。

【０１１１】姿勢は、特別に指示されなければ、出力部
３７上に表示されている現在の姿勢を踏襲しても良い
し、あるいは立位を初期条件とするようにしておくこと
も可能である。ここでは、仮に立位が指示されたとす
る。身体条件も同様に、特別に指示されなければ、現在
の身体条件を踏襲しても良いし、あるいは標準の身体条
件を初期条件とするようにしておくことができる。この
場合、身長Ｌｃｍが指定されたとする。仮想被験者記憶
部３２には、「人間工学データブック」の値をもとに、 などが記憶されている。

【０１１２】これらの値をもとに、仮想被験者記憶部３
３から仮想被験者の形状データを読みだし、仮想被験者
を生成するとともに、仮想被験者の肩の位置など主要部
位の位置を情報管理部３８は算出する。

【０１１３】例えば、肩と同じ高さにある首の位置座標
は、立位であり、中心位置より肩の高さＬ・ｓu 分だけ
ｙ軸方向に高くなるので、（ｐx ，ｐy ＋Ｌ・ｓu 、ｐ
z ）となる。右肩の位置は、これから、法線ベクトルｎ
と垂直方向に肩幅の半分だけずれた位置になるので、ｑ
＝（ｐx −Ｌ・ｈw ／２・ｎz 、ｐy ＋Ｌ・ｓu ＋Ｌ・
ｈw ／２・ｎy 、ｐz ＋Ｌ・ｈw ／２・ｎx ）となる。
同様に左肩などの位置も求めることができる。生成され
た仮想被験者データは、描画部３６に送られ、出力部３
７上に表示される。

【０１１４】次に、ステップＳ６５では、生成された仮
想被験者の肩関節の位置をもとに、可到達範囲を算出す
る。例えば仮想被験者を右ききとすると、右肩の位置ｑ
を頂点とし、腕と手を合わせた長さＬ・（ａu ＋ａd ＋
ｈ）を径とし、中心角α1uの円錐形を可到達範囲とな
る。その結果が描画部３６に送られ、出力部３７上に、
図２５（ａ）のように半透明の円錐形として表示され
る。

【０１１５】ステップＳ６７では、ステップＳ６５で算
出された可到達範囲に対象物体が包含されているか否か
を判定する。ここでは、例えば次のような方式で判定す
る。

【０１１６】図２７に示すように可到達範囲の頂点座
標、この場合ｑと、操作対象の中心座標、この場合（ｘ
2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）との間の距離ｌを算出し（図２８のス
テップＳ８１）、これが可到達範囲の径（この場合Ｌ・
（ａu ＋ａd ＋ｈ））より小さいか、つまり可到達範囲
の径内に操作対象の中心座標が存在するかを調べる（図
２８のステップＳ８３）。noであれば、noを判定結果と
する。

【０１１７】yes であれば、頂点座標と操作対象の中心
座標がなす角度θを算出する（図２８のステップＳ８
５）。そして、θが可到達範囲の中心角の１／２（この
場合α1u／２）より小さいか、つまり、可到達範囲の円
錐形内に操作対象の中心座標が含まれているかを判定す
る（図２８のステップＳ８７）。含まれていればyes 、
含まれていなければnoを判定結果とする。

【０１１８】包含判定部３５の判定結果がyes であれ
ば、可到達と判定する（図２６のステップＳ６９）。一
方、noであれば、到達不可であり（ステップＳ７１）、
そのことがわかるように例えば、描画部３６に到達不可
と判定された操作対象の色を変更（例えば、赤などに）
して表示する旨が情報管理部３８より送られ、出力部３
７の表示が変更される。ユーザは、出力部３７の操作対
象の入力パネルの色が、例えば赤になったことから、到
達不可であることを一目で知ることができる。

【０１１９】包含判定部３５の判定方法は、必ずしも図
２８のような処理である必要はなく、操作対象のバウン
ディングボックスと可到達範囲の円錐形に関して干渉チ
ェックを行い、干渉しているかいないかを直接判定する
方式も可能である。あるいはバウンディングボックスと
可到達範囲の円錐形の間の和と排他的論理和（exclusiv
e or）を求め、包含関係を判定し、到達可能性の可否を
判定する方式も可能である。

【０１２０】また、操作の対象となる物体が可到達範囲
に入っていても、その途中に別の物体があるために、手
を伸ばすとぶつかるという場合がある。これは、作業環
境記憶部３２に記憶された物体に対して、図２８の処理
を同様に行う。可到達範囲に含まれていれば、じゃまな
物体として、出力部３７上でその物体の表示色をかえた
り、あるいは表示を点滅させることで、操作のじゃまに
なりそうな物体を発見できる。

【０１２１】このように、本実施例によれば、種々の身
体条件の仮想被験者を用いて設計の早い段階で、操作が
できる位置に操作対象が設置されているかを検証するこ
とが可能である。また、機器の配置を変更した場合で
も、仮想被験者の身長を変更した（子供にしたり、車椅
子使用者にしたり）場合でも、容易に確認できる。

【０１２２】さらに可到達範囲を表示するだけでなく、
可到達範囲内に操作対象が含まれているか否かを干渉チ
ェックにより確認するので、個々の操作対象に対して、
その操作の可否を正確にチェックすることができる。

【０１２３】（第５の実施例）次に、本発明の第５の実
施例に係る作業環境評価装置について説明する。

【０１２４】通常は、ボタンやタッチスクリーンなどの
多くの物体は操作すべき面が決まっている。そこで、第
４の実施例のようにバウンディングボックスが可到達範
囲に含まれているかいなかを判定する代わりに、この操
作すべき面が可到達範囲に含まれているか否かを判定す
れば、さらに正確に、操作ができる位置に操作対象が設
置されているかを検証することができると考えられる。

【０１２５】つまり、バウンディングボックスが可到達
範囲に含まれているかいなかを判定する場合、可到達範
囲判定の基準が厳しすぎて、正解（到達可）もふるい落
とされてしまうこと、あるいはその逆に、バウンディン
グボックスが可到達範囲に含まれていても操作すべき面
が可到達範囲の円錐形の外側に位置していて、向きが逆
になっている場合には、距離的には届くが、操作面に手
が届かず操作できない場合もある。具体的にはタッチス
クリーンがついたモニタの後ろ側に立っていて、手を伸
ばした範囲にタッチスクリーンはあるが、モニタの後ろ
の部分がじゃまになって届かないということが生じる。
そこで、本実施例では、第４の実施例の構成に、物体ご
とに操作すべき面を操作範囲として記憶する操作範囲記
憶部３９を付加して、上記点を改良しているものであ
る。

【０１２６】図２９には、このような本実施例の作業環
境評価装置の概略構成を示す。ここで、付加した操作範
囲記憶部３９は、例えば図３０のような形式で、物体ご
とに操作範囲を記憶している。

【０１２７】本実施例では、図２２の物体の中心座標の
かわりに、操作範囲の中心座標となる操作中心座標と、
図２２の物体のバウンディングボックスのかわりに、操
作範囲の頂点と、操作面がどの方向を向いているかを示
すための操作面の法線ベクトルである操作面ベクトルと
を記憶しており、包含判定部３５は、中心座標の代わり
に、操作中心座標あるいは操作範囲のすべての頂点座標
に対して、図２８の処理に沿った判定を行い、操作範囲
が可到達範囲に包含されているかを判定する。

【０１２８】このようにすれば、操作範囲が必ず可到達
範囲に含まれているので、過剰に判定することなく、か
つ、操作すべき面が可到達範囲と逆向きになっているこ
とはないので、より正確な可到達性の判定が可能とな
る。

【０１２９】なお、操作範囲の記憶は図３０のように、
図２２の物体記憶と必ずしも別個に記憶されている必要
はなく、例えば図３１のように、図２２と図３０を併せ
て記憶する形式も可能である。

【０１３０】（第６の実施例）次に、本発明の第６の実
施例に係る作業境環評価装置について説明する。

【０１３１】図３２は、本実施例の作業環境評価装置の
概略構成を示すブロック図である。図３２に示すよう
に、本実施例の作業環境評価装置は、入力部３１、作業
環境記憶部３２、仮想被験者記憶部３３、可到達範囲記
憶部３４、描画部３６、出力部３７、情報管理部３８、
動作生成部４１、動作計測部４２、疲労度算出部４３、
疲労データ記憶部４４を備えている。

【０１３２】上記の入力部３１、作業環境記憶部３２、
仮想被験者記憶部３３、可到達範囲記憶部３４、描画部
３６、出力部３７、情報管理部３８は、前述した第４の
実施例と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略す
る。

【０１３３】作業手順記憶部４０は、入力部３１より入
力された作業手順を、例えば図３３のような形式で記憶
する。

【０１３４】動作生成部４１は、作業手順記憶部４０に
記憶された作業に従って、仮想被験者を動作させるた
め、例えば図３４のような処理の流れで動作を生成する
ものである。

【０１３５】動作計測部４２は、動作生成部４１が生成
した動作の種別毎にその頻度と継続時間を計測する。

【０１３６】疲労データ記憶部４４は、人体各部の疲労
データを、例えば図３５のような形式で記憶する。

【０１３７】疲労度算出部４３は、疲労データ記憶部４
４に記憶された疲労データと動作計測部４２が計測した
仮想被験者の動作種別毎の頻度と継続時間をもとに、仮
想被験者の作業による疲労度を算定する。

【０１３８】作業手順は例えば、図３３のように各作業
の時に注視するものと操作するものの組で記憶されてい
る。図３３では物体の名称が記憶されている。この物体
の名称から、作業環境記憶部３２に記憶されている図２
２のような作業環境データより各物体の中心座標を、あ
るいは図３１のような形式で記憶されているデータより
操作中心座標を読みだして、仮想被験者が注視あるいは
そうすべき対象物体とその位置がわかるようになってい
る。

【０１３９】図３４は、動作生成部４１における動作生
成処理の流れの内、注視点に応じて、動作する場合につ
いて説明したものである。なお、図６のような操作点に
応じた動作生成も同様に行うこうが可能である。

【０１４０】動作生成部４１は、まず作業手順記憶部４
０に、例えば図３３のような形式で記憶されている作業
手順より、次の注視点を読み出す（ステップＳ９１）。
注視点の中心座標を、作業環境記憶部３２に、例えば図
２２あるいは図３１のような形式で記憶されている作業
環境データより読み出す（ステップＳ９３）。現在の視
点位置は仮想被験者記憶部３に記憶されており、その視
点位置と読みだした注視点座標との距離・角度を算出す
る（ステップＳ９５）。首関節の到達角度を、可到達範
囲記憶部３４に、例えば図２３の様な形式で記憶されて
いるデータより読み出す（ステップＳ９７）。読みだし
た角度内に注視点座標が入るか否かを判別する（ステッ
プＳ９９）。該角度内に注視点座標が入れば、首関節を
回転させる（ステップＳ１０７）。

【０１４１】一方、該角度内に注視点座標が入らなけれ
ば、上位の関節（首の上位は腰）の到達角度を読み出す
（ステップＳ１０１）。首の場合と同様に判別を行い
（ステップＳ１０３）、入らなければステップＳ１０
１、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。そして、入っ
た時点でその関節の動作を生成する（ステップＳ１０
５）。このとき、すべての到達角度の限度いっぱい回転
運動させずに、微調整を下位の関節で行い（ステップＳ
１０７）、より自然な動作を生成する。次の注視点の処
理も同様に行う（ステップＳ１０９）。

【０１４２】図３５は、疲労データの記憶形式の一例で
ある。疲労度として明確な指標が確立されているわけで
はない。例えば、目の疲労はフリッカテスト（見分けら
れる点滅周波数を計測）で計測される周波数、手や足の
疲労はエネルギー代謝量や心拍数や筋電図などが主に用
いられている。

【０１４３】ここでは、関節毎に疲労を感じる限界の角
度、及びその角度に対して何分以上あるいは何回以上動
作をしたら疲労を感じるかの限界時間と限界頻度、その
結果生じる症状、それを指数に置き換えた疲労度の組み
合わせで記憶している。

【０１４４】つまり、腰がｆ1 度以上かがんだ状態で、
ｔ1 分以上作業するとしびれる。その結果、仮想被験者
の動作が鈍くなるので、その影響を可到達範囲記憶部３
４に記憶されている腰の到達限界角度をφ1 度減じるこ
とにより表現する。この症状を指数に置き換えた疲労度
も記憶されている。同様に、腰が現在の状態からさらに
ｆ1 度以上かがんだ状態でｎ1 回以上作業しても同様の
影響が出る場合は、図３５のような形式で記憶してい
る。

【０１４５】また、継続動作（ある角度で腰を曲げたま
までいる状態）と瞬発動作（現在の状態から腰を回転さ
せる動作）とでは疲労状態は当然違ってくるので、それ
ぞれ異なる角度に対して継続時間と限界頻度を記憶する
ことも可能である。ｆ1 度より大きな角度ｆ2 度以上で
ｔ2 分以上あるいはｎ2 回以上作業したときは、腰が痛
くなり作業できない（No active)状態になる。同様に、
他の関節に対しても、同様に記憶している。

【０１４６】これらの限界角度や限界頻度は、姿勢によ
って異なった値を記憶するようになっている。これらの
値は人間工学会編集の「人間工学ハンドブック」に掲載
されているデータや、臼居らの「長時間拘束直立姿勢保
持における下肢筋の機能評価」、人間工学、Vol.20, N
o.4, pp.213-222(1984)などの実験結果を参考にしたも
のである。

【０１４７】図３６は、動作計測部４２が作業手順記憶
部４０に記憶された作業手順に従って、動作生成部４１
が生成した動作を計測した結果の一例を示すものであ
る。身長ｌｃｍ、椅子ｈｃｍに座ってモニタをみての操
作を行ったときの各関節の回転角度毎の継続時間と頻度
が計測されている。ここでは説明がしやすいように、図
３５に記憶されている疲労データの角度に合わせた集計
になっている。また、これに限定されるわけではなく、
例えば５度毎に細かく集計をとるといったことも可能で
ある。

【０１４８】以下、本実施例の動作について図３７の処
理の流れに沿って説明する。図３７は、腰や膝などの関
節ごとに判断する場合の流れの一例である。ここでは各
関節に関して随時処理していくことを想定しているが、
これに限定されるものではない。図３２とは異なり動作
計測部４２と疲労度算出部４３を関節ごとに対応させて
設け、各関節を並列して処理することも可能である。

【０１４９】図３７の処理は、図３６のような動作の計
測結果が得られると開始する。

【０１５０】まず、姿勢に応じた該当する関節の疲労デ
ータを疲労データ記憶部４４から読み出す（ステップＳ
１１１）。図３６から、腰の疲労を算出する場合を例に
とると、この場合は座位なので、図３５のような形式で
記憶されている座位のデータを読み出す。

【０１５１】次に、疲労データの算出の限界角の中で最
大の値について、その角度を超える動作が行われたかを
調べる（ステップＳ１１３）。図３５の例ではｆ2 が最
大角であるので、ｆ2 を超える動作が行われたかを調べ
る。図３６では、該当する動作が存在するので、次の限
界時間を判定するステップＳ１１５に進む。図３６では
時間は０．５分で、限界時間ｔ2 を超えていないので、
ステップＳ１１９に進む。もし、限界時間ｔ2 を超えて
いれば、ステップＳ１１７で図３５に記憶されている疲
労度を算出実施する。計算の結果、図３５の例では疲労
度は４となる。

【０１５２】一方、ステップＳ１１９では、限界頻度を
超えているかを判定する。３回は限界頻度ｎ2 回より小
さいので、ステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１
では、ここまでで判定した限界角より小さい角度がある
かを調べる。図３５では、ｆ2 より小さいｆ1 があるの
で、次のステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３で
は、限界角を超える動作があるかを判定する。図３６の
例では限界角を超える動作があるので、ステップＳ１１
５に進む。ステップＳ１１５では動作時間が限界時間を
超えているかの判定を行う。図３６の例では、ｆ1 から
ｆ2 の間の動作時間は５分であるが、ｆ2 以上の動作時
間０．５分も合わせた５．５分について、限界時間ｔ1
分を超えているかを判定する。ここでは限界時間を超え
ていないので、ステップＳ１１９に進む。そして、ステ
ップＳ１１９で、限界頻度を超えているかを判定する。
図３６の例では、ｆ1 からｆ2 の間の動作回数は６回で
あるが、ｆ2 以上の回数は３回であり、両者を合わせる
と９回になるので、限界頻度ｎ1 回を超えているものと
する。したがって、限界頻度超えているのでステップＳ
１１７に進み、図３５の疲労度を算出する。この場合、
疲労度は２になっている。この値は情報管理部３８に送
られ、出力部７に表示される。

【０１５３】疲労度が算出されると、疲労度算出部４３
の処理は終了する。

【０１５４】一方、ステップＳ１１９で限界頻度を超え
ていなければ、次の限界角度があるかを再度調べる（ス
テップＳ１２１）。図３５の例では、ｆ1 より小さい限
界角度がないので、この場合は終了する。

【０１５５】このように、本実施例によれば、機器の位
置の変更により生じる動作の違いに基づいて疲労度の違
いを推測することができるので、眼性疲労、腰痛対策な
ど機器配置や機器使用により問題なる種々の疲労問題に
事前に対処できる。

【０１５６】（第７の実施例）次に、本発明の第７の実
施例に係る作業境環評価装置について説明する。

【０１５７】図３９は、本実施例の作業環境評価装置の
概略構成を示すブロック図である。本実施例の作業環境
評価装置は、図３２に示す第６の実施例の構成に、疲労
度反映部４５を付加したものとなっている。第６の実施
例では疲労度を算出しているが、本実施例ではさらに、
算出された疲労を動作に反映するための疲労度反映部４
５を具備し、算出した疲労が動作に与える影響を視覚化
することができる。

【０１５８】疲労度反映部４５の処理は、疲労度算出部
４３の疲労度算出のステップの後に、図３５のように記
憶されている症状を適用し、視覚化を行うものである
（図３８のステップＳ１２５）。つまり、先の腰の動作
の例では疲労度が２であることが、ステップＳ１１７で
算出されたが、疲労度反映部４５は、図３５の症状に到
達角度をΦ度減じることが記憶されているので、これに
基づいて可到達範囲記憶部３４に記憶されている腰の限
界角度をΦ度減じることを情報管理部３８に送る。情報
管理部３８は可到達記憶部３４の腰の限界角度を一時的
にΦ度減じる。この結果、次に生成される動作は可到達
限界角度が小さくなるため、動く範囲が小さくなる。こ
れはしびれて腰の動作がにぶくなる状態を視覚化するも
のである。疲労の症状がひとたび動作に反映されると、
疲労度反映部４５の処理は終了する。

【０１５９】同様に腰の疲労度が４のときは、図３５か
らＮｏ ａｃｔｉｖｅなので、疲労度反映部４５は情報
管理部３８に動作生成停止の指示をおくる。情報管理部
３８は動作生成部４１の処理を一時訂正する。

【０１６０】疲労度反映部４５の処理結果による、以上
のような可到達範囲の角度の減少や動作生成の停止は、
限界時間の所定倍（例えば３倍）時間が経過すると解除
される。解除の方法は、所定時間経過後に元の値に戻
し、動作生成を一挙に開始するようにしたり、ステップ
関数や線形関数あるいは対数でもとの値に戻るようにす
るなどの種々の方式が可能である。ようするに、筋肉疲
労の取れ方に合うように関数により近似すれば良い。

【０１６１】ここでは図３５のように可到達範囲の角度
を減少させるような方式で症状を記憶しているが、必ず
しもこれに限定されるものではない。例えば、しびれれ
ば動作の速度が遅くなるように、動作生成の速度に影響
を与えるような変数を症状として記憶し、これに基づ
き、疲労度反映部４５が動作生成の速度を減じることも
可能である。

【０１６２】（第８の実施例）次に、本発明の第８の実
施例に係る作業境環評価装置について説明する。

【０１６３】図４０は、本実施例の作業環境評価装置の
概略構成を示すブロック図である。図４０に示すよう
に、本実施例の作業環境評価装置は、形状データの入力
や視野の切り替えの指示をするための入力部３１と、入
力部３１から入力された形状データや配置を記憶するた
めの作業環境記憶部３２と、仮想被験者の形状データや
属性を記憶するための仮想被験者記憶部３３と、仮想被
験者の首などの各関節の可到達範囲を記憶する可到達範
囲記憶部３４と、各仮想被験者の視野を算出するための
視野算出部４６と、視野算出部４６が算出した視野を表
示するための視野表示４７と、視野や作業環境、仮想被
験者を描画するための描画部３６と、出力部３７とから
構成されている。

【０１６４】視野算出部４６は、各仮想被験者の視点
（図２７の点ｑに相当）と注視点（図２７の（ｘ2 ，ｙ
2 ，ｚ2 ）に相当）とを結び、視野錐（図２７の円錐に
相当）に含まれる部分を算出する。その結果を、視野表
示部４７が表示する。

【０１６５】例えば、図４１のようにエレベータの前に
３人の仮想被験者（Ａ，Ｂ，Ｃ）が待っているときの視
野のシミュレーションを例として説明する。図４１
（ａ）は、作業環境全体を示す画面例である。

【０１６６】ユーザが入力部３１より、出力部３８上に
表示されている仮想被験者Ａを直接指示し、仮想被験者
Ａの視野の表示が指示されたとする。指示は情報管理部
３８を介して視野算出部４６に送られ、視野算出部４６
が仮想被験者Ａの視野を算出する。その結果、仮想被験
者Ａは身長が低いので、視野算出部４６が算出した視野
が出力部３８に、例えば図４１（ｂ）のように表示され
る。仮想被験者Ｂがじゃまになって、エレベータの現在
の階数表示盤が覆われて見えないことがわかる。図４１
（ａ）の代わりに、図４１（ｂ）のみが表示されること
も、あるいは図４１（ａ）のうえに図４１（ｂ）が一部
重なるように表示されることも可能である。

【０１６７】次に同様にして、仮想被験者Ｂの視野の表
示が指示されると、図４１（ｃ）のように、仮想被験者
Ｂの視野が表示される。仮想被験者Ｂは身長が高いの
で、前に仮想被験者Ｃがいても、十分、階数表示盤を見
ることができることがわかる。

【０１６８】複数の仮想被験者の視野を同時に表示する
ことも可能である。

【０１６９】このように、本実施例によれば、作業環境
内の複数の仮想被験者の視点で自由に切り替えて機器配
置などを確認できるので、背の低い人が体験する不快感
などを事前にチェックし、問題点を除去できる。

【０１７０】ここで、上記第４〜第８の実施例では、仮
想披験者の動作内容・操作内容等は、ユーザーが入力部
から対話的に逐次入力する例を用いて説明を行ったが、
本発明はこれに限らず、第１〜第３の実施例のように、
予め仮想披験者の動作内容・操作内容等のシナリオを設
定しておき、このシナリオに沿って、環境評価を行うこ
とも可能である。また、仮想披験者に対して可到達範囲
を設定して各環境評価を行ったが、その代わりに環境内
の物体の方に可到達範囲を設定して環境評価を行っても
良い。

【０１７１】以上各実施例を用いて説明したきたよう
に、本発明によれば、３次元環境の作成は初期入力には
コストがかかるが、データの再利用が可能なので、実被
験者による作業環境評価に比較すると、仮想被験者は非
常に安価に、かつ種々の身体条件の被験者を容易に集め
て評価できる。かつ子供や車椅子使用者など実被験者を
集めた評価が難しい場合も、仮想被験者では非常に容易
に対処できる。

【０１７２】さらに複数人をむりやり押し詰めた環境で
の評価や長時間かかり非常に疲れる作業の評価など、実
被験者に肉体的に無理をしてもらわないといけず、身体
管理が困難で、留意が必要な評価も、仮想被験者ではそ
のような心配なく容易に評価できる点、非常に効果があ
る。

【０１７３】また、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。

【０１７４】

【発明の効果】本発明によれば、作業環境内に配置され
る物体、作業者、作業者が物体を注視する業手順などの
条件に応じて、作業者からの注視対象物体への視認性に
着目した作業環境を評価することができる。

【０１７５】

【０１７６】

【０１７７】

【０１７８】

【０１７９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る作業環境評価装置
の概略構成を示すブロック図

【図２】同実施例の作業環境記憶部に記憶される３次元
物体の記憶形式の一例を示す図

【図３】同実施例の作業手順記憶部に記憶される作業手
順の記憶形式の一例を示す図

【図４】同実施例の作業手順記憶部に記憶される作業手
順の記憶形式の一例を示す図

【図５】同実施例の動作記憶変数を説明するための図

【図６】同実施例の動作算出部における処理手順を説明
するためのフローチャート

【図７】同実施例の視野算出部における処理手順を説明
するためのフローチャート

【図８】同実施例の視野算出部が使用する視野データを
説明するための図

【図９】同実施例の画面例を示す図

【図１０】同実施例の他の画面例を示す図

【図１１】本発明の第２の実施例に係る作業環境評価装
置の概略構成を示すブロック図

【図１２】同実施例の動作算出部における処理手順を説
明するためのフローチャート

【図１３】同実施例の画面例を示す図

【図１４】本発明の第３の実施例に係る作業環境評価装
置の概略構成を示すブロック図

【図１５】同実施例における動作例を示す図

【図１６】同実施例における動作例を示す図

【図１７】同実施例における動作例を示す図

【図１８】同実施例における動作例を示す図

【図１９】同実施例における動作例を示す図

【図２０】視野判定を説明するための図

【図２１】本発明の第４の実施例に係る作業環境評価装
置の概略構成を示すブロック図

【図２２】同実施例の作業環境記憶部における３次元物
体の記憶例を示す図

【図２３】同実施例の可到達範囲記憶部における到達範
囲の記憶例を示す図

【図２４】同実施例の可到達範囲の部位と角度の関係図

【図２５】同実施例の出力部での可到達範囲の表示の一
例を示す図

【図２６】可到達範囲判定の処理手順を説明するための
フローチャート

【図２７】可到達範囲と操作対象の関係図

【図２８】同実施例の包含判定部の手順を説明するため
のフローチャート

【図２９】本発明の第５の実施例に係る作業環境評価装
置の概略構成を示すブロック図

【図３０】同実施例における操作範囲の記憶例

【図３１】同実施例における３次元物体と操作範囲の記
憶例を示す図

【図３２】本発明の第６の実施例に係る作業環境評価装
置の概略構成を示すブロック図

【図３３】同実施例の作業指示記憶部の記憶例を示す図

【図３４】同実施例の動作生成部の処理手順を説明する
ためのフローチャート

【図３５】同実施例の疲労データ記憶部の記憶例を示す
図

【図３６】同実施例の動作計測部の計測結果例を示す

【図３７】同実施例の疲労度算出部の処理手順を説明す
るためのフローチャート

【図３８】同実施例の疲労度反映部の処理手順を説明す
るためのフローチャートの流れ図

【図３９】本発明の第７の実施例に係る作業環境評価装
置の概略構成を示すブロック図

【図４０】本発明の第８の実施例に係る作業環境評価装
置の概略構成を示すブロック図

【図４１】同実施例の画面例を示す図

【符号の説明】

１…情報管理部 ３…入力部 ５…作業環境記憶部 ７…作業手
順記憶部 ９…動作限界記憶部 １１…動作算
出部 １３…視野算出部 １５…提示部 １７…干渉判定部 １９…干渉計
数部 ２１…動作計数部 ２３…動作提
示部 ３１…入力部 ３２…作業環
境記憶部 ３３…仮想被験者記憶部 ３４…可到達
範囲記憶部 ３５…包含判定憶部 ３６…描画部 ３７…出力部 ３８…情報管
理部 ３９…操作範囲記憶部 ４０…作業手
順記憶部 ４１…動作生成部 ４２…動作計
測部 ４３…疲労度算出部 ４４…疲労デ
…タ記憶部 ４５…疲労度反映部 ４６…視野算
出部 ４７…視野表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 伸子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 松田 敬吾 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 原島 高広 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平５−45184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−164034（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−236704（ＪＰ，Ａ) 待場浩，電子力発電プラントのエンジ ニアリングにおけるコンピュータグラフ ィックの応用，東芝レビュー，株式会社 東芝，1992年12月１日，第47巻 第12 号，Ｐ．914−917 好永俊昭，原子力発電プラントコンス トラクションＣＡＥシステム，日立論 評，株式会社日立，1990年10月25日，第 72巻 第10号，ｐ．27−38 望月亮，バーチャル・リアリティの応 用の現状と展望，テレビジョン学会技術 報告，社団法人テレビジョン学会，1992 年12月16日，第16巻第80号，ｐ．25−30 相沢博夫 他，図説エルゴノミクス, 財団法人日本規格協会，1990年２月14 日，第１版，ｐ．106−107，124−125, 614−617 服部等作，快適性のデザイン，日本音 響学会誌，日本音響学会，1990年11月１ 日，第46巻第11号，ｐ．920−928 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/60

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３次元モデルに基づいて仮想的に作業環境
   を評価するための作業環境評価装置において、 ３次元モデル中に仮想的に配置する複数の物体の各々に
   ついての、該物体を識別するデータ、該物体の３次元的
   な形状を示すデータ及び該物体を配置する位置の３次元
   座標を示すデータ、並びに該３次元モデル中において複
   数の物体を順次注視する仮想的な作業をさせる 作業者の
   身体計測値を示すデータ及び該作業者を配置する位置の
   ３次元座標を示すデータを含む作業環境情報を記憶する
   第１の記憶手段と、前記３次元モデル中で前記作業者が注視すべき複数の物
   体を識別するデータ及びそれら物体を注視すべき順番を
   示すデータを含む 作業手順情報を記憶する第２の記憶手
   段と、前記作業者の目、首及び腰の限界回転角度及び限界移動
   距離を示すデータを含む動作限界情報を記憶する第３の
   記憶手段と、 前記作業環境情報、前記作業 手順情報及び前記動作限界
   情報に基づいて、前記作業者から前記注視すべき複数の
   物体の各々への視野コーンをそれぞれ求める手段と、 求められた各々の前記視野コーンについて、当該視野コ
   ーンの内部に、前記作業者が当該視野コーンに係る当該
   注視対象物体を注視するのに邪魔になる物体が存在する
   か否か判定する 手段と、前記判定結果に基づいて、少なくとも１つの視野コーン
   について邪魔になると判定された物体及び該物体が邪魔
   になると判定された 回数を含む評価結果情報を求める手
   段と、前記物体及び前記作業者が配置された３次元モデルを表
   示画面に表示するとともに、前記評価結果情報を前記邪
   魔になると判定された物体に関連付けて該表示画面上で
   提示するための手段とを備えたことを特徴とする作業環
   境評価装置。
2. 【請求項２】前記邪魔になると判定された物体について
   の提示は、前記表示画面において該 物体の色を変えて表
   示することによって行うことを特徴とする請求項１に記
   載の作業環境評価装置。
3. 【請求項３】前記邪魔になると判定された回数について
   の提示は、前記表示画面において表示されている該当物
   体の画像に重ねて、該回数を示す所定の画像を表示する
   ことによって行うことを特徴とする請求項１に記載の作
   業環境評価装置。
4. 【請求項４】前記３次元モデル中で前記作業者が注視す
   る物体とその順番をポインティング・デバイスにより指
   定するための手段を更に備えたことを特徴とする請求項
   １に記載の作業環境評価装置。
5. 【請求項５】前記３次元モデル中における前記物体の配
   置をポインティング・デバイスにより変更するための手
   段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業
   環境評価装置。
6. 【請求項６】前記身体計測値を異ならせた複数種類の前
   記作業者について、前記評価結果情報を求め、提示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業環境評価装置。
7. 【請求項７】前記作業者が前記順番で前記複数の物体を
   注視したときの該作業者の動作を求める手段と、 求められた前記動作に関する所定の提示を行う手段とを
   更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業環境
   評価装置。
8. 【請求項８】３次元モデルに基づいて仮想的に作業環境
   を評価するための作業環境評価装置における作業環境評
   価方法において、 ３次元モデル中に仮想的に配置する複数の物体の各々に
   ついての、該物体を識別するデータ、該物体の３次元的
   な形状を示すデータ及び該物体を配置する位置の３次元
   座標を示すデータ、並びに該３次元モデル中において複
   数の物体を順次注視する仮想的な作業をさせる作業者の
   身体計測値を示すデータ及び該作業者を 配置する位置の
   ３次元座標を示すデータを含む作業環境情報を第１の記
   憶手段に記憶するステップと、 前記３次元モデル中で前記作業者が注視すべき複数の物
   体を識別するデータ及びそれら物体を注視すべき順番を
   示すデータを含む作業手順情報を第２の記憶手段に記憶
   するステップと、 前記作業者の少なくとも目、首及び腰の回転動作に関す
   る動作限界を示すデータを含む動作限界情報を第３の記
   憶手段に記憶するステップと、 前記作業環境情報、前記作業手順情報及び前記動作限界
   情報に基づいて、前記作業者から前記注視すべき複数の
   物体の各々への視野コーンをそれぞれ求めるステップ
   と、 求められた各々の前記視野コーンについて、当該視野コ
   ーンの内部に、前記作業者が当該視野コーンに係る当該
   注視対象物体を注視するのに邪魔になる物体が存在する
   か否か判定するステップと、 前記判定結果に基づいて、少なくとも１つの視野コーン
   について邪魔になると判定された物体及び該物体が邪魔
   になると判定された回数を含む評価結果情報を求めるス
   テップと、 前記評価結果情報を前記３次元モデル中の前記邪魔にな
   ると判定された物体に関連付けて表示画面上で提示する
   ステップとを有することを特徴とする作業環境評価方
   法。