JP4465074B2 - 設計支援システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物内や浴室、トイレ等の建物設備内での利用者の経路を予測し通過の可否判断等をする設計支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、住宅等の建物又は建物設備等を設計するための設計支援システムとしては、例えば、特開平７−２４９０６４号公報や特開平９−２９７７８３号公報に開示されたようなものがある。
【０００３】
この特開平７−２４９０６４号公報に開示された設計支援システムは、オペレータによる住宅部材の割り付けの省力化を計るものである。この設計支援システムでは、住宅各部に用いられる住宅部材の種類や形状をＣＡＤの記憶手段に予め多数記憶させておいて、オペレータがＣＡＤを利用して住宅の設計図を作成する際に、住宅部材を配置する領域を指示するだけで、記憶手段に記憶された多数の住宅部材から指示された領域に配置可能なものが検索手段により検索され、この検索された住宅部材が割付手段により住宅の指示された領域に割り付けられるようになされている。
【０００４】
また、特開平９−２９７７８３号公報に開示された設計支援システムは、建物を建築後に、建物内の収納空間等の不足が生じたり、この収納空間等に対する不満が生じたりしないようにするものである。この設計支援システムでは、建物建築予定者に対してコンピュータ画面上で収納空間等に対する一定数の定型質問をし、この質問に対して建物建築予定者がタッチパネル等で回答することにより、必要な収納空間等を推測して収納プラン等をコンピュータ画面に表示させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−２４９０６４号公報や特開平９−２９７７８３号公報に開示された設計支援システムでは、建物や建物設備の設計部位の寸法等は、一般的な設計基準寸法等によって決めており、利用者の体形や身体能力を考慮せずに決定されていた。また、年齢とともに変化する利用者の身体能力や体形等も考慮されていなかった。
【０００６】
さらに、建物や、浴室、トイレ等の建物設備は複数の利用者が使用することが多いにもかかわらず、身体能力や体形等の異なる複数の利用者を考慮することなく設計部位の寸法が決定されていた。
【０００７】
この為、一般の使用者には使えても、老人、身体障害者、車椅子等の機器使用者に対して、使えない・使い難い・負担が大きい等の問題が発生することが非常に多かった。
【０００８】
これらは、例えば車椅子使用者の場合、車椅子サイズや使用者の身体特性等、考慮しなければならない要素が多かったのにも関わらず、一つの基準で全体を網羅しようとした所に無理が有る為と思われる。
【０００９】
また、従来の設計支援システムでは、必要な箇所のみで検討評価を行っていたので、他の箇所では使えない・使いにくいなどの問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記にような従来の問題点を解決し、車椅子等の機器使用者を含む利用者に対して、利用者の状態を十分に把握した上で、生活に必要なスペースを検討し、使いやすい建物・建物設備が設計できるようにした設計支援システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この設計支援システムは、建物又は建物設備の利用者の身体寸法と身体能力から利用者の移動経路を予測し、通過又は使用の可否を判断することを特徴とする設計支援システムである。
【００１２】
また、建物又は建物設備の利用者の身体寸法と身体能力及び利用者の使用機器から、利用者及び使用機器の移動経路を予測し、通過又は使用の可否を判断することを特徴とする設計支援システムである。
【００１３】
また、本発明は、身体寸法の予測や身体能力判定基準・建物設備情報のデータを保存するデータベース部と、建物内の配置情報や建物設備位置情報、複数の利用者に対し個人の身体寸法と使用機器の種類及びサイズ情報を入力する入力部と、入力された情報から利用者の身体寸法を予測する体型予測部及び身体能力を判定する能力判定部と、入力された配置又は位置情報を基に建物内での移動経路を予測する経路予測部と、予測された移動経路に対して利用者又は機器使用者が通過又は使用可能かを判定する判定部とを有し、建物内での移動経路を予測し通過又は使用の可否を判断することを特徴とする設計支援システムである。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の設計支援システムにおいて、上記判定された身体能力と身体寸法から建物設備寸法や室内の広さの好適範囲を示す診断部を有することを特徴とする設計支援システムである。
【００１５】
そして、実際の機器を使用した際の移動経路を記憶するデータベースと、指定された建物配置情報に対して記憶部の内容を組合わせることにより移動経路を予測する経路予測部を有するようにしてもよい。
【００１６】
また、実際の機器を使用した際の移動経路を記憶するデータベースと、指定された建物情報に対して移動経路を予測すると共に、詳細部分に対しては記憶部の内容を組合わせることにより予測を行う経路予測部を有するようにしてもよい。
【００１７】
上記に関して、使用機器形状が変更された場合の経路を、他の機器に関するデータから予測する経路予測部を有するようにしてもよい。
【００１８】
上記に関して、判定部の判定に対して、不具合箇所を表示する表示部を有するようにしてもよい。
【００１９】
上記に関して、判定部が通過不可能と判定した箇所に対し、通過可能とする為の変更条件を提案する提案部を設けるようにしてもよい。
【００２０】
本発明においては、入力部で、利用者に対し身体能力等の条件をデータとして入力する。データとしては、利用者個人の身体寸法や身体能力等の個人属性を入力する。個人属性は身体寸法及び体重によっても算出可能だが、利用者の体型をより正確に把握するためには、年齢及び性別もデータとして入力した方が好ましい。また、体重の入力を行う以外の簡易的な方法としては、直接「太め」「痩せ型」「普通」等の項目を挙げておき選択してもよい。年齢の入力は、直接年齢を入力する方法の他に、生年月日を入力する方法もある。
【００２１】
更に、利用者が車椅子等の機器を使用して移動を行う場合には、使用機器の詳細を取得する為に、使用機器の種類の他に、必要に応じて車輪等の特定箇所のサイズデータの入力を行う。その際、使用機器の種類により、入力する詳細データをシステムが特定することにより、手間を軽減することが可能となる。これにより、使用機器により移動する場合に必要となるスペースを算出可能となる。
【００２２】
また、利用者として複数が使用可能とすることで、家族全員に対する建物又は建物設備の状態を評価できるものとする。これにより利用者は自分達にあった建物・建物設備を購入することが可能となる。
【００２３】
利用者個人の身体寸法・体重・年齢・性別、質問に対する回答から利用者個人の身体能力を予測する。身体能力の予測のタイミングは、最初の情報入力時に全ての身体能力に対して質問を実施する方法と、評価する建物内のシーンが決定されてから、関連のある内容についてのみ行う方法の２つがある。全ての身体能力に対して回答を行う方法は、評価する身体能力の量が多く手かがかかる反面、評価シーン（場面、場所、部位等）をかえる毎に必要な身体能力を再度入力する手間はなくなる。逆に、シーンを限定されての質問の場合、質問内容も少なくなり、評価に直接関係の無い質問を避けられるという利点もあり、両者のどちらを使用するかは、システム全体の形式により異なる。
【００２４】
更に、データとして、設計対象の建物形状や建物設備配置等を入力し、評価対象の詳細状態を把握し、建物内の移動に対して詳細な評価を行う為に、移動経路を検討し、移動時の必要スペースに対して評価を行う。データ入力の為の装置の形状は提案内容の形式によって異なるが、電子情報を入力する為の装置およびシステムが使用可能な状態とする為のコンバート装置を使用するとよい。また、図面等の出力されたものを使用する場合の為にはスキャナ等を使用し、やはりシステム上で使用可能とする為のコンバータや修正の為の修正装置を使用するとよい。
【００２５】
入力された建物内データに対し、指定の使用機器による移動経路を推定し、それに対して移動に必要なスペースが確保されているかを確認していくことが必要となる。予測が必要となる移動経路は、建物内の廊下全体の移動と、各部屋への出入り、屋外への出入りとがある。廊下の移動に対しては、廊下の形状等により行き来で状態が異なる場合もあることから、両者を判定する必要がある。また、部屋への出入りに対しては、使用される開口部が問題となる場合も多いことから、それらを考慮するか否かは設定を行うこととし、考慮する場合には、開口部の状態も状態情報として入力することとする。
【００２６】
廊下の移動経路の予測方法としては、建物内の配置情報を基に、廊下中の経路の分岐点や曲がり角等特定のポイントに対し、利用者又は使用機器の中心位置等の条件により通過点を設け、それらの通過点同士を繋ぎ補間することにより行う。補間としては、直線的なものも考えられるが現実性の薄い箇所も考えられることから曲線による補間を行う。更に、予測された経路に対して壁等障害物に対する接触があった場合には、特定ポイントとして追加可能な箇所を検討し、再度経路予測を行う。それでも、接触が見られた場合には、直線状態の廊下の中心位置を特定ポイントとして予測を行うこととする。
【００２７】
経路評価の対象として使用される必要スペースに対しては、使用機器の占有するスペースに加えて、介護車椅子等の場合、機器使用者及び介護者のスペース考慮が必要な場合もある。これに対しては、使用する機器毎に条件が異なることから、使用機器情報の入力時に必要に応じてデータを収集し、設定するようにしてもよい。
【００２８】
また、必要スペースに対しては、判定評価方法として、２次元もしくは３次元での判定が考えられる。２次元判定が簡易的であるのに対して、３次元判定は詳細となる分、判定時間が掛かる等の障害もある。これらの選択は、判定時に行うこととするが、入力された建物内データが２次元である場合等、３次元で行う必要性が薄い場合もあるのでそれらに対しては、システム使用時の設定により判断を行い、過剰な判定を行うことを避ける。
【００２９】
経路判定としては、予測された経路に対し、必要スペースを確保可能かで判定を行う。判定方法としては、経路に対し、必要スペースの中心位置が常に垂直方向となる状態を保持することにより経路に沿った移動をスムーズに可能とする。ここで、必要スペースの中心位置とは、移動・回転時に中心となる座標のことで、使用機器により異なるが車椅子の場合、主に座面中心か両車輪の中点位置がこの役割を果たす。
【００３０】
また、判定項目としては、判定対象に対して、使用の可不可のみを判定する場合と、不具合と判定された箇所を具体的に表示する場合とが考えられる。不具合としては、基本的には指定の移動使用機器による壁等への接触が考えられるが、それ以外としては、使用機器移動スペースに加えて他者の移動スペースを考慮し判定を行う場合が考えられる。
【００３１】
他者スペースとしては、指定の使用機器に対して人間が同時に通過可能であるかを判定する場合と、すれ違いが可能かを判定する場合の２つが考えられ、両者の必要寸法は異なる。前者の場合、人間の肩幅や肘幅等の横方向の長さが、後者の場合、腹厚等の厚み方向のサイズが基準として使用される。使用されるデータは、一般的なものを使用する他に、先に入力されている利用者全体の個人属性より必要なデータを抽出し使用する方法がある。しかし、他の来客者等を考慮するならば一般的なデータに比べ個人属性が小さな場合には、一般的なデータを使用することも有効である。
【００３２】
不具合箇所の表示方法としては、入力された建物内の間取り配置図を使用し、ポイントのみを表示する方法と、不具合箇所に対して接触等の問題の理由を含めて表示する方法とがある。
【００３３】
判定内容としては、それらの配置に対してどのような経路で利用者が移動を行うかが検討の対象となってくる。これらの判定の内容は、建物内の設計ポイントや寸法・ 商品アイテム名等を表等にして提示する方法や、出来上がり状態を建物内の図面や画像として提示する方法がある。
【００３４】
出力方法も、プリンタ等を使用して紙面上に行う方法の他に、システムに連結したディスプレイ上に内容を提示し、使用者が必要に応じて提示内容を変更する方法もある。また、提示内容を基に作成した設計案を３次元情報に構築し、対象者に仮想現実として提示することも可能である。
【００３５】
これらのシステムを実現する為に、身体能力を予測する為の各シーン毎の質問事項及びそれに対する回答と身体能力の関係と、個人属性に対して必要な空間スペース、設備寸法、移動機器形状及び必要スペース、経路予測を行う為のルール等をデータベースから求める。
【００３６】
体型を予測するデータベースに関しては、通常、年齢・ 性別により分類されたものを使用し、利用者により近い条件のものを使用する方法を活用するが、その他の方法としては、身長・ 体重を変数として部位のサイズを予測する予測式を使用する場合もある。データベースの内容も、年齢・ 性別毎に分類する方法の他に、身長や体重をキーワードとして更に詳細な体型毎の分類データを使用することにより、より利用者に近い体型を予測可能となる。しかし、これらの分類に対しては、詳細になればなるほどデータ数が膨大なものとなる為、システム全体とのバランスにより必要に応じたものを使用する。
【００３７】
また、身体能力判定方法としては、質問による判定方法以外に、実際に握力計等を使用し能力の１部を計測することにより他の能力を予測する方法や、評価を行う対象に応じて必要な身体能力を全て計測し使用する方法もある。これらのうち何れの方法により判定するかは、システムをより簡易的に行うか否かにより、決定される。
【００３８】
診断部では、これらの結果を基に利用者全体を包括する建物内での各シーンでの最適設計を行う。すなわち、建物設備の寸法や室内の広さ等の好適（最適）範囲を示す。提案値を抽出する方法は、通常、各シーン毎に「一番厳しい条件を選択する」・ 「全員の条件を満たすよう範囲を設定する」等の条件を予め設定しておいて対応する。併せて、必要に応じて各利用者個人の結果も取得可能とし、抽出条件を変更可能とすることで、利用者が求める結果を検討することも可能となる。
【００３９】
更に、これらの診断方法に対して、不具合箇所を抽出すると共に、不具合理由から対処方法を提案可能とする。その為には、不具合内容を分類し、経路自体の問題点と、使用車椅子の問題点とに分類するのがよい。
【００４０】
上記の予測方法において、使用機器の移動は人間が行う為、壁や開口部に対する主観的な問題等から規定通りの動作を行わない可能性が考えられる。このことから、移動経路の予測方法としては、それ以外に、使用機器の実際の経路を使用する方法が考えられる。この場合、建物内で考えられる全ての経路形状に対して実際の経路を取得し、使用することは不可能に近い。そこで、直線的な移動や回転のような使用機器例えば車椅子自体の基本的動作と、９０度の曲がり角等の基本経路に対する基本動作をデータとして保持し、これらを組合せることにより、より現実に近い状態での経路予測を行なう。ここで、基本経路に対する動作は、経路のサイズ等により異なることが考えられる。しかし、サイズや各条件に対し汲まなくデータを取得し保持することは不可能に近く、またデータの利用性の問題から言っても手法としても非効率である。そこで、基本経路に対するデータとしては、動作の基準となる箇所、例えば９０度角の曲がりでは内側の壁のみに着目し、最小限度での移動経路を取得するのがよい。これにより、経路幅等を考慮しない状態でのデータ取得が可能となり、より拡張性の高いデータ取得を行う。取得されたデータに対しては、基準となる壁等の関係から、実際の経路データを配置し、それらをつなぎ合わせることにより、全体の経路を予測するものとする。
【００４１】
上記の予測手法は、現実のデータを使用することにより、より具体的なデータと考えられる反面、直進や回転等、実際の動作と計算により算出された動作に違いが極めて小さい動作も含まれている。そこで、これらの特定の動作に対しては前記の方法により予測を行い。それ以外の主観の影響が考えられる動作については、上記の方法により予測を行うことも考えられる。これにより、経路の予測及び判断が可能となる。
【００４２】
また、実際のデータを使用して経路の予測を行う場合、データを保有している以外の使用機器を使うことは、直接的には困難である。これらに対しては、形状条件等から同系統の動作を行う使用機器毎に分類し、基本的な動作を保持すると共に、それらとの差が生じる要因となる箇所を抽出し、変更ルールを設け対応を図るのがよい。
【００４３】
使用可不可判定では、何処に問題が生じたかを特定することが困難であることから、建物配置上に不具合箇所を表示する事により、問題を解決する。不具合箇所の表示方法としては、入力された建物内の配置図を使用し、ポイントを表示する方法と、不具合箇所に対して接触等の問題の理由を含めて表示する方法とがある。
【００４４】
更に、複数の機器に対して判定が可能であるということは、抽出された問題箇所に対しても他の機種を使用することにより対応可能かを判定することが可能である。また、具体的に必要スペースが算出されることから、経路の全体に対しても、どのような変更により対応可能かが表示される。
【００４５】
【作用】
請求項１記載の本発明の設計支援システムは、建物又は建物設備の利用者の身体寸法と身体能力から利用者の移動経路を予測し、通過又は使用の可否を判断するから、利用者にあった移動経路が得られて、使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【００４６】
請求項２記載の本発明の設計支援システムは、建物又は建物設備の利用者の身体寸法と身体能力及び使用機器から、利用者と使用機器の移動経路を予測し、通過又は使用の可否を判断するから、使用機器も含めて利用者にあった移動経路が得られて、使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【００４７】
請求項３記載の本発明の設計支援システムは、身体寸法の予測や身体能力判定基準・建物設備情報のデータを保存するデータベース部と、建物内の配置や建物設備位置情報、複数の利用者に対し個人の身体寸法と使用機器の種類及びサイズ情報を入力する入力部と、入力された情報からの体型予測部及び能力判定部と、入力された配置又は位置情報を基に建物内での移動経路を予測する経路予測部と、予測された移動経路に対して利用者又は機器使用者が通過又は使用可能かを判定する判定部とを有する。このため、利用者の身長や体重・年齢・性別等の身体寸法の最低限のデータの入力部からの入力により、データベース部のデータによって利用者個人身体寸法（個人属性) の予測が可能となる。入力された使用機器、例えば車椅子サイズから、車椅子移動時に必要となるスペースが予測可能となる。利用者個人属性と使用機器情報、例えば車椅子情報から、機器使用時の必要サイズが予測可能となる。入力された建物配置に対して、使用機器、例えば車椅子、による移動経路を予測し、予測された経路と使用機器での移動時に必要となるサイズから、通過・使用の可否を判定部で判断可能である。更に、抽出された判定部での判断点に対して、問題状態を具体化することにより、それに対する対処方法を提案することも可能となる。この判断から、使用機器も含めて利用者にあった移動経路が得られて、使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【００４８】
請求項４記載の本発明の設計支援システムは、請求項３記載の設計支援システムにおいて、上記判定された身体能力と身体寸法から建物設備寸法や室内の広さの好適範囲を示す診断部を有するから、上記請求項３の作用に加えて、建物設備寸法や室内の広さの好適範囲がわかり、使用機器も含めて利用者にあった移動経路と設備、間取りが得られて、より使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の設計支援システムの実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の設計支援システムの流れ図、図２は本発明の設計支援システムの実施例のシステム概要図である
【００５０】
本発明の内容を図２を基に説明する。本システムは、必要情報を入力する為の入力部１、体型予測部３、能力判定部４、診断部５、経路予測部６、判定部７と、内容の表示及び出力を行う為の出力部８、記憶装置としてのデータベース部９から成る。判定部７は、経路予測部６で予測された経路に対して指定の使用機器が使用可能かどうか等を判定する。
【００５１】
この実施例の形態では、入力部１はマウス及びキーボードとスキャナで構成され、出力部８は、ディスプレイ及びプリンターで構成される。また、演算装置２としてコンピュータのＣＰＵを使用し、この中が体型予測部３、能力判定部４、診断部５、経路予測部６、判定部７から構成される。
【００５２】
入力部１のマウスやキーボードは、主に利用者や使用機器の情報入力や、使用する際の条件選択、データベース部９にデータを保存する場合に使用される。スキャナは、建物配置の評価等を行う場合の評価対象の図面等を入力する場合や、データベースに保存するデータの入力、特に商品データの画像入力等に使用する。
【００５３】
出力部８は、質問内容や使用方法の表示の他に、判断、提案内容の出力を行う。特にプリンターは、図面等の特定の情報の出力の他に、必要に応じてディスプレイに表示された内容を出力する為にも使用する。
【００５４】
データベース部９は、体型データ部・ 能力判定データ部・最適範囲データ部・ 不具合箇所チェックデータ部・経路データ部・機器スペースデータ部等からなる提案内容や対象者情報の判定等に使用するデータの保存部である。
【００５５】
体型データは、対象者の年齢・ 性別・ 身長・ 体重等の個人属性から、対象者の各部位サイズを予測する為のデータである。体型データ部ではこれらのデータを、性別・ 年齢層により分類し、更に、身長と体重をベースとした体型で分類した各部位のサイズデータを保存している。
【００５６】
利用者の身体能力は、後述の基本動作１２種類に対して出来るレベルを６段階で主観評価して行う。能力判定データ部は、その身体能力を判定する為の質問事項と、各々の質問に対して各レベルがどのような身体能力に対応しているかを保存したものである。
【００５７】
最適範囲データとは、建物内の各個所に対して、設計を行う為の最適高さや幅等のサイズデータのことである。最適範囲データ部は、これらのデータを、建物内の各シーン別に、保存している。データは、データの内容や特性毎に、身体寸法や身体能力をキーワードとして分類されている。
【００５８】
不具合箇所チェックデータ部には、建物内の配置に関しての不具合点が保存され、判断、評価時に使用される。チェック内容としては、例えば、車椅子を使用する場合の廊下のサイズや、高齢者が使用する部屋からトイレまでの動線及び距離の適性条件が保存される。
【００５９】
経路データ部は、使用機器、例えば車椅子等の移動機器毎にカーブ時や回転時の軌道が計測時の条件等と共に保存され、経路の予測時に使用される。また、使用機器の変更に伴う軌道の変化ルール等も保持される。
【００６０】
機器スペースデータ部は、予測された経路に沿って使用機器が移動する際に、必要となるスペースと移動時の中心位置の座標を保持する、また、使用機器の変更に伴う変化ルールも保持されている。
【００６１】
体型予測部３は、入力部１より入力された利用者の身長・ 体重のような個人属性を基に、システム中で必要な利用者の体型データを指定する。体型予測部３は、対象者に対応する体型データをデータベース部９の体型データ部から抽出し、抽出したデータと、実際の対象者のデータ間の差を補間して使用する。
【００６２】
能力判定部４は、データベース部９内の能力判定データ部の内容を基に、利用者に質問を行い各動作に対する身体能力を判定、合せてそれらを総合しての身体能力を判定する。
【００６３】
判定対象は、以下に示す上肢の能力・ 移動能力・ 姿勢可変能力等に分類される建物中の基本動作全１２種類に関わる動作である。

【００６４】
これらの動作を利用者に、出来るレベルを以下の主観評価表のように６段階で主観申告してもらい、体力を判定する。
身体能力判定主観評価表：正常（５）、優（４）、良（３）、可（２）、不可（１）、ゼロ（０）
【００６５】
診断部５は、具体的な提案・判断評価を行なう場所である。提案を行なう場合、診断部５は、上記体型予測部３および能力判定部４により出された結果を基に、条件に合う建物や建物設備寸法、室内の広さ等の好適（最適）範囲をデータベース部９の好適（最適）範囲データから抽出し、好適（最適）範囲を算出する。
【００６６】
経路予測部６は、入力された建物内の情報を基に、指定された使用機器での建物内の移動経路の予測を行う。予測経路は、建物内全体の移動と各部屋に対する入退出の移動の両者となる。経路予測にはデータベース部９の経路データを使用し、それらを建物内の廊下形状等の条件に合わせて予測を行う。方法は以下の通りである。
【００６７】
先ず、指定された使用機器の詳細データを基に、条件に合う経路データをデータベース部９の経路データから選定する。選択された経路データは、直線等の基本的なものの他に、カーブ形状やＵターン等も含まれており、各々動作の基準となった壁の状態や位置も含んでいる。これらの経路データから、廊下形状に合わせて、必要となる経路を選択し、選択された経路データ毎に基準となる壁の状態が廊下形状に合うように組み合わせることにより経路データの算出を行う。また、各部屋への入退出に対しても、開口部に対する経路データを基に予測を行うこととする。この際、予測する経路は、開口に対して入退出を別々に行うことはもとより、廊下に対しても往復両経路に対しても行う。
【００６８】
判定部７は、算出された経路データに対し、指定の使用機器による移動判定を行う。データベース部９の使用機器スペースデータより指定の使用機器の条件にあうデータを選択する。適切なデータが無い場合には、類似するデータから変更ルールに基づき変更を行い使用する。更に利用者の体型データから使用機器スペース以外に追加される必要スペースを推定し、上記使用機器スペースに追加し使用する形とする。必要スペースは、経路判定を行う方法により異なるが本件では、３次元形状として算出を行う。算出された経路データ上を、算出された必要スペースを移動させ、周囲との状態を評価し、通過が可能かどうかを判定する。移動に対しては、経路に対して常に垂直状態にあるか等の条件を満たすよう設定し、使用機器移動時の回転等の動作に対しても予測可能な状態とする。また、介助車椅子等、介助者を伴う機器を使用する場合、介助者の体型を個人の属性データから取得し、使用機器に伴いそれらのスペースも移動するもとのとして、判定を行う。
【００６９】
判定内容としては、基本的なものとして、移動に際し周辺機器との接触が無かったかを判定し、更に、必要に応じて他の利用者（居住者）のことも考慮し移動時に他者に対しても必要なスペースが確保可能かを判定する。他者に対する必要スペースは、個人の属性データから算出を行う。
【００７０】
判定結果は、出力部８に出力されるが、内容は、可不可判定の結果を基本とし、出力系の設定に応じては移動に必要なスペース全体を建物内の配置図に表示し不具合箇所をマーキングしたものを示す。その際、具体的に不具合の理由を示し、広さ的な問題等だった場合には通過するために追加が必要となるスペースを提案する。また、不具合箇所等の条件から評価対象となる建物内配置でも使用可能と判定される移動使用機器の条件及び具体的内容に対しての提案も表示する。
【００７１】
本設計支援システムは、図１のシステム流れ図のようになっている。
以下に、本設計支援システムの実施例を示す。
（実施例：廊下設計）
複数の利用者に対する使用例として、車椅子使用者を含む家族を対象とした場合の廊下形状の評価を例に取り説明を行う。
【００７２】
まず、設計シーンを選択する。設計シーンは、選択肢中から、必要項目を選択する。選択肢は「玄関」や「リビング」・「浴室」等の住建物内での場面毎に分類されており、今回は「廊下」を選択する。
【００７３】
その後、情報入力を対象の利用者個々人に対して行う。対象の利用者は、名前・ 身長・ 体重・ 性別・ 生年月日を入力部１より入力する。入力された名前は、各個人を判別するためのラベルとなる。更に、対象の利用者が「杖」や「車椅子」を使用している場合には、「使用機器情報の追加」を選択し使用している機器を候補の中から選択、使用機器の詳細情報を入力して、個人情報に追加する。
【００７４】
今回の場合、「車椅子」を選択し、詳細情報として、「自操」や「介護」といった車椅子の種類や、タイヤの大きさ等の具体的サイズを入力する。詳細情報に関しては、不明の場合もあるが、その場合には既存値を使用するものとする。今回は、「介護車椅子」を選択し、使用機器データはデータベース部９に既存のものとする。また、「介護車椅子」の場合、介護者を必要とするが、今回は家族中で特定を行わず「一般的な」介護者として評価を行う。更に、廊下での他の家族との「すれ違い」に関しては考慮しないものとする。
【００７５】
また、設計内容の入力は入力部１のスキャナは使用せず、ＣＡＤデータを直接入力することとする。
【００７６】
能力判定部４は設計シーンに合わせ基本動作１２の内、必要となる動作（身体能力）を選択し、可能レベル５段階の主観評価で対象の利用者に質問する。本実施例の場合、質問事項は「 歩く」・「 跨ぐ」 の移動能力と「 握る」 である。対象の利用者はこの質問事項に回答し、個人情報の入力は完了する。これらの個人情報入力を、対象の利用者全員に対して行う。
【００７７】
入力された個人データを基に、診断部５は先ず、各個人の生年月日から年齢を算出し、個人データに付加する。体型予測部３では、入力された個人属性から、対象の利用者に対応する年代・性別で、最も近い体型データをデータベース部９の体型データから選択し、それらを変更ルールに従い、個人属性にあうようなデータに加工することにより、対象の利用者の身体各部位サイズ（身体寸法）の推定を行う。診断部５では、これらの身体能力と身体寸法からデータベース部９のデータを基に好適な廊下形状、各部屋寸法、開口部寸法、建物設備寸法を算出する。
【００７８】
入力された設計データから、建物内の廊下配置形状を取得し、経路予測部６では、入力した廊下配置形状から全体に対する移動及び各部屋間の入退出時の経路の予測を行う。予測方法は、データベース部９の経路データから、指定の車椅子の介助時での経路を使用して行う。
【００７９】
先ず、取得した廊下配置形状中から、カーブ等直進以外の箇所を抽出する。この際、廊下中に他の設備等が配置されている場合には、それを除いた箇所を廊下形状とする。抽出された箇所に対して、各々データベース部９の実際の経路データ中から、類似する形状を選択する。選択された形状に対して、基準となる壁状態を基準として、抽出した廊下データに移動経路を合わせ込む、全箇所に対して経路を当てはめた後、近接する経路間を直線により補間することにより、全体の経路とする。この際、移動方向は、一定のものとして、往復各々の経路に対して、予測を行う。
【００８０】
算出された経路データに対して、判定部７により指定の車椅子の移動経路の判定を行う。必要スペースは、指定の車椅子の条件に合うものをデータベース部９の使用機器スペースデータより選択し、利用者の個人属性データから追加が必要な箇所を検討し、スペースを算出する。必要スペースは、経路判定を行う方法により異なるが本実施例では、３次元形状として算出を行う。
【００８１】
更に、介助者のデータとしては、「一般的な」介護者という条件から、「大きな」介助者を予測対象として使用する。データベース部９の体型データ中の「青年男性」のデータを使用し、移動時に占有するスペースを算出する。この際のスペースは、車椅子と同様、３次元形状とし、車椅子の移動に伴い、一定の距離を置いて追従する形で評価を行う。
【００８２】
算出された経路データ上に対し、算出された必要スペースを移動させ、周囲との状態を評価し、通過が可能かどうかを判定する。判定の基準は、基本方法として、周辺機器との接触判定を行い。次いで、接触箇所に対しては、非接触とする為に必要となる具体的な追加スペースを算出する。
【００８３】
抽出された不具合個所に関しては、チェックされた個所と経路、適正範囲等の情報を各々追加したものを、出力部８のディスプレイ上で表示すると共に、必要に応じてプリンターにより出力し、対象の利用者が確認可能なものとする。
【００８４】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００８５】
【発明の効果】
この設計支援システムは、建物又は建物設備の利用者の身体寸法と身体能力から利用者の移動経路を予測し、通過又は使用の可否を判断するから、利用者にあった、使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【００８６】
また、この設計支援システムは、建物又は建物設備の利用者の身体寸法と身体能力及び利用者の使用機器から両者の移動経路を予測し、通過又は使用の可否を判断するから、使用機器も含めて利用者にあった、使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【００８７】
さらに、本発明の設計支援システムは、データベース部と、情報を入力する入力部と、入力された情報からの体型予測部及び能力判定部と、入力された情報を基に建物内での移動経路を予測する経路予測部と、予測された移動経路に対して利用者又は機器使用者が通過又は使用可能かを判定する判定部とを有するから、この判定から、使用機器も含めて利用者にあった移動経路が得られて、使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【００８８】
そして、本発明の設計支援システムは、上記の設計支援システムにおいて、身体能力と身体寸法から建物設備寸法や室内の広さの好適範囲を示す診断部を有するから、上記の効果に加えて、使用機器も含めて利用者にあった移動経路と設備、室内が得られて、より使いやすい建物又は建物設備を設計支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の設計支援システムの流れ図である。
【図２】本発明の設計支援システムの実施例のシステム概要図である。
【符号の説明】
１ 入力部
２ 演算装置
３ 体型予測部
４ 能力判定部
５ 診断部
６ 経路予測部
７ 判定部
８ 出力部
９ データベース部

Claims (2)

1. 身体寸法の予測や身体能力判定基準・建物設備情報のデータを保存するデータベース部と、建物内の間取り配置情報や建物設備位置情報、複数の利用者に対し個人の身体寸法と使用機器の種類及びサイズ情報を入力する入力部と、入力された情報から利用者の身体寸法を予測する体型予測部及び身体能力を判定する能力判定部と、入力された配置又は位置情報を基に建物内での移動経路を予測する経路予測部と、予測された移動経路に対して利用者又は機器使用者が通過又は使用可能かを判定する判定部とを有し、建物内での移動経路を予測し通過又は使用の可否を判断することを特徴とする設計支援システム。
2. 請求項１記載の設計支援システムにおいて、上記判定された身体能力と身体寸法から建物設備寸法や室内の広さの好適範囲を示す診断部を有することを特徴とする設計支援システム。

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