JP4420498B2 - 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、利用者にとって使いやすい建物又は設備を自動的に設計できる設計支援システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、住宅等の建物又は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では、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ために、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、建物や設備の設計部位の寸法等は、利用者の体形や身体能力を考慮せずに決定されていた。
【０００６】
また、年齢とともに変化する利用者の身体能力や体形等は考慮されていなかった。
さらに、建物や設備を特定の個人で使用することを前提に建物や設備の設計部位の寸法等が決定されていた。しかし、建物や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】
このために、これらの支援システムを利用して建物の設計や設備の配置をしても、実際に使用してみると、建物内のスペースや設備が使いにくかったり、建物や設備の目的の位置に手が届かなかったり、使用時に安全性が確保できなかったりする等の問題が発生することがあった。また、建物内のスペースや設備は、ある部分では良好に使用できるが、ある部分では利用者に対する配慮が欠ける等の統一性に欠けるケースもある。これは、建物内のスペースや設備を利用する人の身体寸法や体形や身体能力等を適切に考慮していないためにおこる問題である。特に、高齢者の場合、身体能力に大きな差があるため、ある一定の基準で建物や設備を設計したのでは、使いにくい、使えない、負担が大きい等の問題が発生することが多い。
【０００８】
また、建物や設備を長年使用しているうちに、年齢とともに使いにくくなったり、ある利用者には使いやすくても、他の利用者には使いにくかったり、危険であったりするという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、年齢とともに個人属性である身体能力や体形が変化しても、使い易くて安全な建物及び設備を設計できる設計支援システムを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１の発明は、建物又は設備の設計情報を入力する情報入力手段と、前記情報入力手段から入力された設計情報を基に前記建物又は設備の設計部位の寸法を決定する演算処理部とを備える設計支援システムにおいて、前記情報入力手段として前記建物又は設備を利用する利用者の年齢と身体能力とを入力する利用者特徴入力部を有しており、前記演算処理部は前記利用者の年齢と身体能力とからその利用者の年齢にともなう身体能力の変化を推定して、利用者にとって最適な前記設計部位の寸法を決定するように設定されていることを特徴とする設計支援システムである。
【００１１】
また、請求項２の発明は、建物又は設備の設計情報を入力する情報入力手段と、前記情報入力手段から入力された設計情報を基に前記建物又は設備の設計部位の寸法を決定する演算処理部とを備える設計支援システムにおいて、前記情報入力手段として前記建物又は設備を利用する利用者の年齢と、身体寸法、体重又は体形の少なくとも１つである個人属性とを入力する利用者特徴入力部を有しており、前記演算処理部は前記利用者の年齢と個人属性とからその利用者の年齢にともなう個人属性の変化を推定して、利用者にとって最適な前記設計部位の寸法を決定するように設定されていることを特徴とする設計支援システムである。
【００１３】
本発明における最適な寸法とは、一つの寸法であってもよいし、ある範囲を示す寸法であってもよい。また、必ずしも具体的な数値ではなく、部品や部材の有無等の仕様を示すものであってもよい。
【００１４】
また、本発明において、利用者の個人属性とは、利用者の身体寸法，体重，体形，身体能力等のことである。
【００１５】
ここで、利用者の体重としては、実際に測定した体重を入力してもよいし、太め・普通・細め等に区分しておき、それらから選択して入力しても構わない。
【００１６】
また、体形の推定方法としては、年齢や性別等により分類された体形をデータベース化しておき、利用者に近い条件のものを選択する方法が採用できる。この場合、年齢や性別に加えて身長や体重等によって分類された体形をデータベース化しておけば、より正確に利用者の体形を推定することができる。ただし、分類を詳細にすればするほどデータ数が多くなり、処理が複雑になるので、要求される正確さによって、分類の詳細さを決める必要がある。
また、身長や体重を変数として身体の各部位の寸法を推定する式を使用してもよい。
【００１７】
また、利用者の身体能力を判定する方法としては、質問による方法や、実際に握力計等の機器を使って身体能力の一部を計測することによって他の身体能力を推定する方法や、必要な身体能力を全て計測する方法等がある。どの方法を採用するかは、要求される正確さとシステムの大きさから決定するのがよい。
【００１８】
本発明において、身体能力の変化の推定とは、経過年数にともない利用者の身体能力がどう変化するかを推定するものである。推定の方法としては、予め年齢と身体能力との関係を数式化しておき、利用者の現在の年齢と身体能力の関係から数式の補正を行いながら推定する方法や、身体能力を判定するための質問への多くの年齢の異なる利用者の回答が年齢によりどのように変化するかを分析して推定する方法等がある。
【００１９】
また、個人属性の変化の推定とは、経過年数にともない利用者の個人属性がどう変化するかを推定するものである。推定の方法としては、予め年齢と個人属性との関係を数式化しておき、利用者の現在の年齢と個人属性の関係から数式の補正を行いながら推定する方法や、個人属性を判定するための質問への多くの年齢の異なる利用者の回答が年齢によりどのように変化するかを分析して推定する方法等がある。
ここで、個人属性としては、身体能力に加えて体形の変化を推定するのが、利用者にとって最適な設計部位の寸法を決定するのに効果的である。
【００２０】
また、経過年数としては、利用者が高齢になる年齢と現在の年齢との差を自動的に入力するようにしたり、任意に設定した経過年数をシステムの利用者が入力する方法等がある。
また、当然経過年数を０とすれば、現在の利用者の個人属性にとって最適な設計部位の寸法を決定することができる。
【００２１】
最適な設計部位の寸法の決定は、所定の年数が経過した後にも利用者が使用しやすいものとしたり、一定の年数が経過した後に使用しやすいようにリフォーム計画をともなうものであったり、設備の更新計画をともなうものであったりしてもよい。リフォーム計画や設備の更新計画においては、そのために必要なスペースの寸法の決定を行うことも効果的である。
【００２３】
【作用】
請求項１記載の発明の設計支援システムにおいては、情報入力手段として建物又は設備を利用する利用者の年齢と身体能力とを入力する利用者特徴入力部を有しており、演算処理部は利用者の年齢と身体能力とからその利用者の年齢にともなう身体能力の変化を推定して、利用者にとって最適な前記設計部位の寸法を決定するように設定されている。つまり、利用者特徴入力部を用いて建物又は設備の利用者の年齢と身体能力とを入力すると、演算処理部は利用者の年齢と身体能力とから建物又は設備の利用者の年齢にともなう身体能力の変化を推定して、利用者にとって最適な、すなわち、利用者の将来変化する身体能力に対して最適な設計部位の寸法を決定する。
【００２４】
請求項２記載の発明の設計支援システムにおいては、情報入力手段として建物又は設備を利用する利用者の年齢と、身体寸法、体重又は体形の少なくとも１つである個人属性とを入力する利用者特徴入力部を有しており、演算処理部は利用者の年齢と個人属性とからその利用者の年齢にともなう個人属性の変化を推定して、利用者にとって最適な前記設計部位の寸法を決定するように設定されている。つまり、利用者特徴入力部を用いて建物又は設備の利用者の年齢と個人属性とを入力すると、演算処理部は利用者の年齢と個人属性とから建物又は設備の利用者の年齢にともなう個人属性の変化を推定して、利用者にとって最適な、すなわち、利用者の将来変化する個人属性に対して最適な設計部位の寸法を決定する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで図１は、この発明にかかる設計支援システムのブロック図である。
【００２７】
図１において、１は演算処理部、２は演算処理部１に接続された情報入力手段としての情報入力部、３は演算処理部１に接続された情報入力手段としての記憶部、４は演算処理部１に接続された表示部である。
【００２８】
演算処理部１は、身体寸法推定部１ａ，身体能力判定部１ｂ，設計値判定部１ｃ，商品選定部１ｄを有し、図形処理手段としての機能を有する。
【００２９】
情報入力部２としては、キーボード，マウス，ライトペン等が用いられる。この情報入力部２は、利用者の個人属性である年齢や身体寸法や体重や身体能力等の利用者特徴入力部２ａと設計部位入力部２ｂとを有している。ここで、車椅子使用は、身体能力を示す個人属性として扱われる。
【００３０】
記憶部３としては、ハードディスクや光ディスク（又は光磁気ディスク）、ＤＶＤ、メモリ等の情報記録再生手段が用いられる。この記憶部３は、身体データ格納部３ａ，設計データベース３ｂ，商品データベース３ｃを有する。この設計データベース３ｂには、身体寸法や体重や身体能力等と設計寸法データ（住宅内寸法データや設備寸法データ等の設計情報）との関係などが記録されている。
【００３１】
この身体寸法や体重や身体能力等の個人属性との関係で設計寸法を配慮すべき設計部位は、例えば、玄関，廊下，リビング・ダイニング，トイレ，浴室，洗面・脱衣室，寝室，キッチン，階段，収納等がある。これらの設計部位に対して配慮すべき点として表１に記載したものがあげられる。操作方法や操作力等も設計部位の寸法に反映される。
【００３２】
【表１】

【００３３】
この表１に記載した設計部位のうち、例えば、以下の表２に示したような廊下の幅寸法のデータや表３に示したような階段の幅寸法のデータが設計データベース３ｂに記録されている。
【００３４】
【表２】

【００３５】
この表２に示したように、利用者の最大身体幅の寸法に対して最小廊下幅、余裕廊下幅、手摺付廊下幅（手摺りを廊下に設ける場合）等の項目があり、車椅子利用の場合の寸法は利用者の最大身体幅の寸法に拘わらず常に９５０ｍｍとなる。
【００３６】
【表３】

【００３７】
この表３に示したように、利用者の最大身体幅の寸法に対して最小階段幅、余裕階段幅、手摺付階段幅（手摺りを階段に設ける場合）等の項目がある。
【００３８】
尚、最大身体幅の決定は、日本人の身体計測データベース（ＨＱＬ）データにより行う。即ち、利用者の最大身体幅は、利用者の身長、体重が分かっている場合、この身長、体重を入力することにより、上述の身体計測データベース（ＨＱＬ）を基に推定する。また、利用者の最大身体幅は推定によることなく実際に測定しても良い。ここで、日本人の身体計測データベース（ＨＱＬ）データは、身体データ格納部３ａに記録されている。
【００３９】
尚、玄関，リビング・ダイニング，トイレ，浴室，洗面・脱衣室，寝室，キッチン，収納等の設計部位も、廊下や階段と同ような表２や表３のような予め用意された数パターンの寸法仕様のデータベースが記憶部３の設計データベース３ｂに記録されている。
【００４０】
また、表示部４としては、モニターテレビ或いは液晶表示装置等の表示装置を用いることができる。
【００４１】
次に、このような構成の演算処理部１の機能について説明する。
【００４２】
建物及び設備の設計をする場合、設計情報を情報入力部２や記憶部３を介して演算処理部１に入力すると共に、利用者の個人属性である年齢や身体寸法（例えば身長，胸囲等）や体重や身体能力等の身体属性（利用者特徴）データを演算処理部１に入力する。
＜現在の身体寸法に基づく廊下の設計例＞
廊下の設計を行う場合を説明する。演算処理部１により利用者にとって好ましい廊下の幅を算出させる。この場合、先ず、演算処理部１の身体寸法推定部１ａは、入力された個人属性データに近似するものを身体データ格納部３ａの日本人の身体計測データベース（ＨＱＬ）データから検索して、利用者の最大身体幅を求める。また、利用者の最大身体幅は推定によることなく実際に測定しても良い。そして、演算処理部１の設計値判定部１ｃは、求めた最大身長幅から最適な廊下の幅を決定する。
【００４３】
この場合、利用者が最小廊下幅，余裕廊下幅，手摺付廊下幅等の項目から好みの項目を予め選択しておくことで、求めた最大身体幅に対応する最小廊下幅，余裕廊下幅，手摺付廊下幅の中から利用者の好みに合う廊下幅を求めて、表示部４に表示させる。例えば、演算処理部１の設計値判定部１ｃは、利用者の身体幅が身体寸法推定部１ａによって４１５ｍｍとして求められる場合、最小廊下幅が選択されているとき６３０ｍｍを選択して表示部４に表示させ、余裕廊下幅が選択されているときは９００ｍｍを選択して表示部４に表示させ、手摺付廊下幅が選択されているときは９２０ｍｍを選択して表示部４に表示させる。尚、身体最大幅を求めた後に、最小廊下幅、余裕廊下幅、手摺付廊下幅の項目のいずれかを選択をすることにより、この選択された項目に対応した廊下幅を求めるようにさせても良い。また、車椅子利用の場合の寸法は利用者の最大身体幅の寸法に拘わらず常に９５０ｍｍとなる。
階段の設計についても全く同様に行うことができる。
【００４４】
＜現在の体形の推定に基づく設備の設計例＞
体形の推定に基づいて設備の設計を行う場合、先ず、図２のステップＳ１で利用者の個人属性である年齢と身長と体重とを情報入力部２から演算処理部１に入力し、ステップＳ２に移行する。
【００４５】
ステップＳ２で演算処理部１の身体寸法推定部１ａは、記憶部３の身体データ格納部３ａに記録された日本人の身体計測データベース（ＨＱＬ）を基に、入力された身長と体重から体形（例えば、肩幅，最大身体幅，臀部厚径，上肢長，大腿長，下腿長，上前腸骨きょっ高等）を推定して、ステップＳ３に移行する。
【００４６】
ステップＳ３では、建物の設計部位（例えば浴室，洗面，キッチン，階段等）を選択し、ステップＳ４に移行する。
【００４７】
ステップＳ４では、選択された設計部位に対応するデータベースを設計データベース３ｂから選択して参照し、ステップＳ５に移行する。
【００４８】
ステップＳ５で演算処理部１の設計値判定部１ｃは、ステップＳ２で推定された利用者の体形とステップＳ４で選択された設計データとから、選択された設計部位に対応して利用者の体形に合った設備の設計寸法を決定する。例えば、洗面であれば洗面台の高さ、キッチンであれば作業台の高さや形状、コンロの高さ、階段であればスイッチ位置等を決定し、ステップＳ６に移行する。
【００４９】
ステップＳ６では、演算処理部１の商品選定部１ｄが、ステップＳ３で選択された設計部位に対応して、ステップＳ５で決定された寸法に合う商品（設備であるこの商品は、寸法の異なる数パターンのものが予め用意されている。）を記憶部３の商品データベース３ｃから選択して、表示部４に寸法と共に表示（提示）させる。
【００５０】
＜現在の身体能力に基づく浴槽周り設備の設計例＞
簡単に身体能力が測定でき、その身体能力に応じた設備を設計する例を浴槽周り設備を例に説明する。図３において、先ず、ステップＳ１１で身体能力（またぎ能力）の測定を行う。またぎ動作では、股関節の内旋・外旋，伸展・屈曲，股関節の伸展・屈曲が使用される関節の主な動きとして挙げられる。また、通常のまたぎ動作時に必要な身体能力として、立位保持能力，片足立ち保持能力等がある。体力が低下している場合は、通常のまたぎ動作が困難、又はできない場合があるが、壁に手をつけばまたぎ動作が可能になる場合や、浴槽縁を利用すればまたぎ動作が可能になる場合等もあるので、上肢についても測定することが望ましい。身体能力の測定は、図５に示すような身体能力のチェックリストを用いる。このようなチェックリストを用いれば、表４のような一般的な徒手筋力テストにおける筋力評価基準等による身体能力のレベル判定基準に比べ、非常に簡単に身体能力の測定を行うことができる。
【００５１】
【表４】

【００５２】
また、主要関節のトルクや関節角度等の生理的なデータを取れば、体力が低下した高齢者等の身体能力に、より適した浴槽周りの設備の設計が可能となる。
【００５３】
次に、ステップＳ１２において、利用者の個人属性である図５のチェックリストによる身体能力（またぎ能力）と年齢とを情報入力部２から演算処理部１に入力し、ステップＳ２１に移行する。
【００５４】
ステップＳ２１で演算処理部１の身体能力判定部１ｂは、記憶部３の身体データ格納部３ａに記録された身体能力のデータベースから検索して現在の身体能力を判定して、ステップＳ３に移行する。
【００５５】
ステップＳ３では、建物の設計部位（浴槽周り）を選択し、ステップＳ４２に移行する。
【００５６】
ステップＳ４２では、選択された浴槽周りに対応するデータベースを設計データベース３ｂから選択して参照し、ステップＳ５に移行する。
【００５７】
ステップＳ５で演算処理部１の設計値判定部１ｃは、ステップＳ２１で推定された利用者の身体能力とステップＳ４２で選択された設計データとから、選択された設計部位（浴槽周り）に対応して利用者の身体能力に合った浴槽周りの設備の設計寸法を決定する。例えば、図５のチェックリストによる身体能力測定の結果、立位保持が困難であるが、手摺りを使用すればまたぎ動作が可能になる場合、手摺り必要と決定する。また、立位で十分足を上げることができなくて、またぎ動作が困難な場合は、ステップが必要と決定する。立位保持が不可能だが、座位が保持できる場合は、移乗台必要と決定する。さらに、立位保持が不可能で、座位が保持できるが、座位で足を十分上げられない場合は、移乗台とステップが必要と決定する。
【００５８】
ステップＳ６では、演算処理部１の商品選定部１ｄが、ステップＳ３で選択された設計部位である浴槽周りに対応して、ステップＳ５で決定された寸法（仕様）に合う商品を記憶部３の商品データベース３ｃから選択して、表示部４に表示（提示）させる。
【００５９】
＜現在の体形と身体能力に基づく階段の設計例＞
体形と身体能力に基づいて階段の設計を行う場合を、図４によって説明する。先ず、ステップＳ１で利用者の個人属性である年齢と身長と体重とを情報入力部２から演算処理部１に入力し、ステップＳ２に移行する。
【００６０】
ステップＳ２で演算処理部１の身体寸法推定部１ａは、記憶部３の身体データ格納部３ａに記録された日本人の身体測定データベース（ＨＱＬ）を基に、入力された身長と体重から体形（例えば、肩幅，最大身体幅，臀部厚径，上肢長，大腿長，下腿長，上前腸骨きょっ高等）を推定して、ステップＳ３に移行する。
【００６１】
また、上記ステップに並行して、ステップＳ１１により測定された利用者の身体能力を個人属性としてステップＳ１２で情報入力部２から演算処理部１に入力し、ステップＳ２１に移行する。ステップ２１で演算処理部１の身体能力判定部１ｂは、記憶部３の身体データ格納部３ａに記録された身体能力のデータベースから検索して身体能力を判定して、ステップＳ３に移行する。
【００６２】
身体能力の測定は、表４に示す一般的に用いられている徒手筋力テストにおける筋力評価基準を参考にした、利用者の基本動作に関する動作を対象にした主観評価等により行うことができる。基本動作は、上肢の能力，移動能力，姿勢可変能力に分類される１２の動作からなる。具体的に挙げると、上肢の能力とは、指で押す，手で摘む，握る，ひねる，引く・押す，持ち上げる・下げる，肩関節屈曲・伸展であり、移動能力とは、歩く，またぐ，昇降するであり、姿勢可変能力とは、立ち座りである。
これらの基本動作に関して可能なレベルを主観申告により５段階にて申告してもらい身体能力を測定する。
【００６３】
ここで、上肢の能力は、操作性，操作方式，手摺りの仕様等の判定に使う。具体的には、スイッチ，水栓等の操作方式、収納等の高さや操作方式等を決定する。移動能力は、階段の寸法，手摺り設置の有無，浴槽の高さ，玄関框の高さ等の決定に使う。姿勢可変能力は、ベッドや椅子等の高さ，浴槽内ステップの有無等の決定に使う。
【００６４】
ステップＳ３では、建物の設計部位である階段を選択し、ステップＳ４１及びステップＳ４２に移行する。
【００６５】
ステップＳ４１では、選択された設計部位である階段に対応する身体寸法対応データベースを設計データベース３ｂから選択して参照し、ステップＳ５に移行する。
【００６６】
ステップＳ４２では、選択された設計部位である階段に対応する身体能力対応データベースを設計データベース３ｂから選択して参照し、ステップＳ５に移行する。
【００６７】
ステップＳ５で演算処理部１の設計値判定部１ｃは、ステップＳ２で推定された利用者の体形やステップＳ２１で判定された身体能力とステップＳ４１，Ｓ４２で選択された設計データとから、利用者の体形や身体能力に合った、階段の寸法や補助設備や手摺りの有無を決定する。つまり、体形の推定により階段の幅については、前述の表３のように決定される。また、身体能力である移動能力に分類される昇降能力に対する階段の寸法や補助設備の必要性については、表５に示したデータベースが記憶部３の設計データベース３ｂに記録されており、寸法や補助設備の必要性が決定される。
【００６８】
【表５】

【００６９】
例えば、利用者の昇降能力レベルが３の場合は、蹴上げ寸法は１８０ｍｍ以下、踏み面寸法は１８０ｍｍ以上とし、手摺を設けることが必要なことを決定し、表示部４に表示させる。
【００７０】
また、身体能力である上肢の能力に分類される握力に対する手摺の必要性については、表６に示したデータベースが記憶部３の設計データベース３ｂに記録されており、手摺り使用の可能性が決定される。
【００７１】
【表６】

【００７２】
例えば、利用者の握力レベルが３の場合は、手摺りを使用することが可能なことを表示部４に表示させる。
【００７３】
以上のように、現在の身体寸法と体重とから階段幅を決定し、現在の身体能力から蹴上げ寸法と踏み面寸法を決定し、手摺りの必要性が決定できる。つまり、現在の体形と身体能力とを考慮して、お互いに矛盾の無い階段各部の寸法や手摺り等の付属部品の必要性を決定することができる。
【００７４】
ステップＳ６では、演算処理部１の商品選定部１ｃが、ステップＳ３で選択された階段に対応して、ステップＳ５で決定された寸法に合う商品を記憶部３の商品データベース３ｃから選択して、表示部４に寸法と共に表示させる。
【００７５】
次に、この発明の他の実施の形態を図１と異なる点を中心に説明する。
【００７６】
図６において、１Ａは演算処理部、２Ａは演算処理部１Ａに接続された情報入力手段としての情報入力部、３Ａは演算処理部１Ａに接続された情報入力手段としての記憶部、４は演算処理部１Ａに接続された表示部である。
【００７７】
情報入力部２Ａとしては、キーボード，マウス，ライトペン，スキャナー等が用いられる。この情報入力部２Ａは、利用者の個人属性である氏名，年齢，性別，身体寸法，体重，身体能力等の利用者特徴入力部２１と設計部位入力部２２及び使用条件入力部２３を有している。
情報入力部２Ａのキーボードやマウスやライトペンは、主に利用者の個人属性を入力したり、利用者が建物や設備を使用するときの条件を入力したり、記憶部にデータを保存するときに使用すると便利である。スキャナは、建物や設備等の図面を入力するときや商品データの画像入力に使用すると便利である。
【００７８】
記憶部３Ａとしては、ハードディスクや光ディスク（又は光磁気ディスク）、ＤＶＤ、メモリ等の情報記録再生手段が用いられる。この記憶部３Ａは、体形データベース３１，身体能力判定データベース３２，身体能力変化データベース３３，最適範囲データベース３４，不具合箇所チェックデータベース３５，設備データベース３６，商品データベース３７を有する。
【００７９】
体形データベース３１は、利用者の年齢，性別，身体寸法，体重等の個人属性から利用者の身体各部位の寸法を予測するためのデータベースである。体形データベース３１では、これらのデータを性別，年齢層別に分類してある。また、身体寸法と体重から推定した体形で分類した利用者の身体各部位の寸法データを保存している。
また、利用者の年齢と現在の体形と予測する経過年数までの体形の変化率をデータとして保存しいる。
【００８０】
身体能力判定データベース３２には、測定された利用者の身体能力が年齢や性別毎や身体寸法や体重毎に分類して保存してある。
【００８１】
身体能力変化データベース３３は、利用者の身体能力が年齢経過にともないどのように変化するかを予測するためのデータベースである。データの内容は、年齢経過にともなう身体能力の変化率が現在の年齢と身体能力レベル毎に保存されている。
【００８２】
最適範囲データベース３４は、建物や設備と利用者の個人属性とに対して、設計を行うための最適な高さや幅等のデータを建物や設備の各部位毎に保存している。これらのデータは、データの内容や特性毎に、身体寸法や体形や身体能力等をキーワードとして分類されている。
【００８３】
不具合箇所チェックデータベース３５には、建物や設備の配置等に関しての不具合点が保存されている。具体的には、車椅子を使用する場合の廊下の幅や、高齢者が使用する部屋からトイレまでの道線と距離の適正条件等のデータが保存され、不具合箇所のチェックに使用される。
【００８４】
設備・補助設備データベース３６は、利用者に設備や補助設備の情報を与えるために使用するデータが保存されている。データの内容としては、設備や補助設備の寸法や価格や使用条件等の他に、設備や補助設備の画像データを保存し、どのような設備や補助設備かを利用者に理解し易いものとなっている。これらのデータは、必要に応じて簡単に内容の確認が可能になっている。
【００８５】
商品データベース３７には、商品の使用や外観等が保存されている。
【００８６】
演算処理部１Ａは、体形予測部１１，身体能力判定部１２，身体能力予測部１３，診断部１４を有し、図形処理手段としての機能を有する。
【００８７】
体形予測部１１は、情報入力部２Ａから入力された利用者の身体寸法や体重のような個人属性から記憶部３Ａの体形データベース３１のデータを基に、利用者の体形データを決定する。具体的には、利用者の個人属性に対応する体形データを体形データベース３１のデータから抽出し、抽出したデータと利用者のデータ間の差を補正して使用する。
また、利用者の年齢と現在の体形と予測する経過年数までの体形の変化率を体形データベース３１のデータから抽出し、現在の体形と体形の変化率から経過年数後の利用者の体形を予測することができるようになされている。
【００８８】
身体能力判定部１２では、記憶部３Ａの身体能力判定データベース３２のデータを基に、利用者の身体能力を判定する。
【００８９】
身体能力予測部１３では、身体能力判定部１２で判定された利用者の身体能力の年齢経過にともなう変化を身体能力変化データベース３３のデータを基に予測する。具体的には、身体能力変化データベース３３から、利用者の年齢と現在の身体能力と予測する経過年数までの身体能力の変化率を読み出し、現在の身体能力と身体能力の変化率から経過年数後の利用者の身体能力を予測する。
【００９０】
診断部１４において建物又は設備の各部位の寸法の最適範囲を決定する。寸法の最適範囲の決定を行う場合、診断部１４は、体形予測部１１，身体能力判定部１２，身体能力予測部１３により得られた結果を基に、条件に合う建物又は設備の各部位の寸法の最適範囲を記憶部３Ａの最適範囲データベース３４のデータから抽出して決定する。
【００９１】
＜身体能力と体形の変化を推定した複数の利用者に対する階段の設計例＞
身体能力と体形の変化を推定した複数人の家族を利用者とする階段の設計を行う場合を、図６，図７によって説明する。ここで図６は、本発明の他の設計支援システムのブロック図であり、図７は、図６に示した設計支援システムのフローチャートである。
先ず、ステップＳ１で複数の利用者の個人属性である氏名，性別，生年月日，身体寸法，体重を情報入力部２Ａの利用者特徴入力部２１から演算処理部１Ａに入力し、ステップＳ２に移行する。ここで、利用者が複数のため、氏名を入力して個人個人のデータを区別できるようにしてある。また、利用者が杖や車椅子を使用している場合には、利用者特徴入力部２１の器具情報を選択し、その中にリストアップされた器具の中から選択して入力する。
【００９２】
ステップＳ１１では、予測年数を２０年として入力を行い、ステップＳ２に移行する。ここで、建物又は設備の各部位の寸法の最適範囲を２０年後の複数の利用者の体形に対して「現段階で対応」するか、「リフォームにより順次変更」していくかを情報入力部２Ａの使用条件入力部２３で選べるようにしてある。本実施例では、「現段階で対応」を選んである。
【００９３】
ステップＳ２において、演算処理部１Ａの体形予測部１１は、記憶部３Ａの体形データベース３１に記録された日本人の身体測定データベース（ＨＱＬ）を基に、入力された複数の利用者の身体寸法と体重からそれらの体形（例えば、肩幅，最大身体幅，臀部厚径，上肢長，大腿長，下腿長，上前腸骨きょっ高等）を推定する。
【００９４】
また、ステップＳ２では、上述のようにして推定された現在の体形から、利用者の年齢と現在の体形と予測する経過年数までの体形の変化率を体形データベース３１のデータから抽出し、現在の体形と体形の変化率とから経過年数後の利用者の体形を予測し、ステップＳ３に移行する。
【００９５】
また、上記ステップに並行して、ステップＳ１１により測定された複数の利用者の身体能力を個人名とともに個人属性としてステップＳ１２で情報入力部２Ａの利用者特徴入力部２１から演算処理部１Ａに入力し、ステップＳ２１に移行する。ステップ２１で演算処理部１Ａの身体能力判定部１２は、記憶部３Ａの身体能力判定データベース３２から検索して複数の利用者の身体能力を個人名毎に判定して、ステップＳ２２に移行する。
【００９６】
身体能力の測定は、表４に示す一般的に用いられている徒手筋力テストにおける筋力評価基準を参考にした、利用者の基本動作に関する動作を対象にした主観評価により行った。
これらの身体能力の測定は、利用者全員に対して行い、それらのデータが個人名毎に入力される。
【００９７】
ステップＳ２２では、予測年数を２０年として入力を行い、ステップＳ２３に移行する。ここで、建物又は設備の各部位の寸法の最適範囲を２０年後の複数の利用者の身体能力に対して「現段階で対応」するか、「リフォームにより順次変更」していくかを情報入力部２Ａの使用条件入力部２３で選べるようにしてある。本実施例では、「現段階で対応」を選んである。
【００９８】
ここで、ステップＳ１１とステップＳ２２の予測年数入力は、同時に入力できるようになされていると、入力ミスがなく操作の手間を少なくできるので好ましい。
【００９９】
ステップＳ２３では、身体能力予測部１３で複数の利用者の身体能力変化の予測を行い、ステップ３に移行する。身体能力予測部１３では、利用者の現在の年齢と現在の身体能力と２０年後というデータにより、記憶部３Ａの身体能力変化データベース３３から対応する身体能力の変化率を抽出し、現在の身体能力から２０年後の身体能力を予測する。
【０１００】
ステップＳ３では、建物の設計部位である階段を情報入力部２Ａの設計部位入力部２２で選択し、ステップＳ４１及びステップＳ４２に移行する。
【０１０１】
ステップＳ４１では、選択された設計部位である階段に対応する身体寸法対応データを最適範囲データベース３４から選択して参照し、ステップＳ５に移行する。
【０１０２】
ステップＳ４２では、選択された設計部位である階段に対応する身体能力対応データを最適範囲データベース３４から選択して参照し、ステップＳ５に移行する。
【０１０３】
ステップＳ５において、演算処理部１Ａの診断部１４は、ステップＳ２で推定された複数の利用者の現在の体形や予測された体形変化及びステップＳ２１で判定された現在の身体能力とステップＳ２３で予測された身体能力変化とステップＳ４１，Ｓ４２で選択された設計データとから、複数の利用者の２０年後の体形や身体能力に合った、階段の各部位の寸法や補助設備等を決定する。
【０１０４】
つまり、２０年後の体形の予測に基づき階段の幅については、前述の表３に示したデータが記憶部３Ａの最適範囲データベース３４に記録されており、寸法が決定される。
また、２０年後の身体能力である移動能力に分類される昇降能力に対する階段の各部位の寸法や補助設備の必要性については、表５に示したデータが記憶部３Ａの最適範囲データベース３４に記録されており、各部位の寸法や補助設備の必要性が決定される。
【０１０５】
また、診断部１４では、これらのデータにより個人に対応するデータを抽出して家族全員で２０年後に使用可能となる階段各部位の最適な寸法の範囲や補助設備を決定する。
階段幅については、表３により、２０年後の家族全員に対して決定された寸法の内で最も広い寸法を採用する。また、２０年後の身体能力で、表５で手摺りが必要な家族がいたら、手摺付階段幅を採用する。また、蹴上げ寸法と踏み面寸法は身体能力が最も低い家族の寸法を採用する。
【０１０６】
しかし、表５に示す昇降能力レベルと表６に示す握力レベルが１又は０の場合、階段及び手摺りの使用が不可となっている。この場合、階段の寸法に関しては昇降能力レベル２の場合の寸法を採用し、補助設備を採用し、そのためのスペースを決定する。
また、診断部１４は、記憶部３Ａの設備データベース３６から補助設備の昇降機であるエレベーターを選択し、利用者に情報を提示することができる。
【０１０７】
＜階段と廊下の不具合箇所チェックの例＞
階段と廊下の不具合箇所のチェックの方法を図６を用いて説明する。
設計された階段と廊下のＣＡＤデータを情報入力部２Ａから入力する。入力されたＣＡＤデータは、診断部１４で記憶部３Ａの不具合箇所チェックデータベース３５のデータとの比較を行い、適切でない箇所に関して不具合箇所として表示部４の液晶表示装置に表示する。必要に応じて、不具合箇所が表示された図面をプリンターから出力する。
【０１０８】
具体的チェック内容としては、階段と廊下との間の距離と形状がある。距離のチェックに関しては、診断部１４は、階段と廊下との間の距離と形状とを上記ＣＡＤデータから算出し、不具合箇所チェックデータベース３５のデータにより遠いとされた場合には、その内容を不具合箇所として表示部４の液晶表示装置に表示する。また、限界距離の数値を表示し、その範囲を図形で表示部４の液晶表示装置に表示する。また、必要な図面はプリンターで出力する。
【０１０９】
また、形状に対しても、廊下と階段のＣＡＤデータからそれらの形状を診断部１４で読み取り、廊下と階段の曲がりの数をカウントし、それらの数によって形状の良否を判定する。不具合箇所チェックデータベース３５のデータの数以上に曲がりが多い場合には、形状の良くないことを表示部４の液晶表示装置に表示する。
【０１１０】
さらに、階段には補助設備としてエレベーターが必要という条件を情報入力部２Ａから入力すると、上記ＣＡＤデータから階段や廊下の形状を診断部１４で読み取り、最適範囲データ部３４のデータと比較して、エレベターの設置スペースが無い場合はそのことを表示部４の液晶表示装置に表示する。また、どのようなスペースがどこに必要かを図面で表示する。また、そのエレベーターは仕様や外観を商品データベース３７から選択して同様に表示する。
以上のように設計図に基づいて設計上の不具合点が自動的にチェックでき、その結果最適寸法を決定できるので、複数の利用者にとって、最適な建物及び設備の設計を行うことができる。
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明の設計支援システムは、利用者特徴入力部を用いて建物又は設備の利用者の年齢と身体能力とを入力すると、演算処理部は年齢と身体能力及び設計情報から将来身体能力の変化した利用者にとって最適な設計部位の寸法を決定する。従って、身体能力の変化する利用者毎に最適な建物及び設備の設計を行うことができる。
【０１１１】
また、請求項２の発明の設計支援システムは、利用者特徴入力部を用いて建物又は設備の利用者の年齢と個人属性とを入力すると、演算処理部は年齢と個人属性及び設計情報から将来個人属性の変化した利用者にとって最適な設計部位の寸法を決定する。従って、個人属性の変化する利用者毎に最適な建物及び設備の設計を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる設計支援システムのブロック図である。
【図２】図１に示した設計支援システムのフローチャートである。
【図３】図１に示した設計支援システムの他のフローチャートである。
【図４】図１に示した設計支援システムの他のフローチャートである。
【図５】本発明の設計支援システムに使用する身体能力のチェックリストを示す説明図である。
【図６】本発明の他の設計支援システムのブロック図である。
【図７】図６に示した設計支援システムのフローチャートである。
【符号の説明】
１，１Ａ 演算処理部
２，２Ａ 情報入力部（情報入力手段）
３，３Ａ 記憶部
４ 表示部

Claims (2)

1. 建物又は設備の設計情報を入力する情報入力手段と、前記情報入力手段から入力された設計情報を基に前記建物又は設備の設計部位の寸法を決定する演算処理部とを備える設計支援システムにおいて、
   前記情報入力手段として前記建物又は設備を利用する利用者の年齢と身体能力とを入力する利用者特徴入力部を有しており、前記演算処理部は前記利用者の年齢と身体能力とからその利用者の年齢にともなう身体能力の変化を推定して、利用者にとって最適な前記設計部位の寸法を決定するように設定されていることを特徴とする設計支援システム。
2. 建物又は設備の設計情報を入力する情報入力手段と、前記情報入力手段から入力された設計情報を基に前記建物又は設備の設計部位の寸法を決定する演算処理部とを備える設計支援システムにおいて、
   前記情報入力手段として前記建物又は設備を利用する利用者の年齢と、身体寸法、体重又は体形の少なくとも１つである個人属性とを入力する利用者特徴入力部を有しており、前記演算処理部は前記利用者の年齢と個人属性とからその利用者の年齢にともなう個人属性の変化を推定して、利用者にとって最適な前記設計部位の寸法を決定するように設定されていることを特徴とする設計支援システム。

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