JP4636318B2 - 車両企画支援システム - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータを利用した車両企画支援システムに係り、より詳細には、画面上に表示された仮想空間内での走行シミュレーションにおいて車両モデルをより正確に評価するための車両企画支援システムに係る。

新型車両の開発においては、先ず、車両企画として、車両のコンセプト（車両全体としての商品性）を踏まえて車両のパッケージング等が検討される。従来の車両企画における企画車両の評価は、企画車両の概要を表す多数の図面に基づいて行われていた。このため、企画車両の一部分を変更すると、多くの図面を書き直さなければならなかった。また、クレーモデルやモックアップモデル、更に試作車の製作には、多大なコストと時間がかかる。このため、クレーモデル等を作り直すような試行錯誤を何度も繰り返すことは困難であった。

そこで、本出願人は、車両企画をより効率的且つ効果的に行うために、車両企画支援プログラムを提案している（例えば、特許文献１）。かかる車両企画支援プログラムをコンピュータにより実行する車両企画支援システムによれば、画面上に車両の外形や車室内空間等に関する複数の車両モデルを変形可能に表示して車両企画を支援することができる。

特開２００４−０４２７４７号公報

車両企画支援システムにおける企画段階では、企画した車両モデルについて種々の評価が行われる。かかる評価においては、車両モデルを、実物大の大きさで表示して、仮想空間内を走行させ、運転者からの視認性や、運転者の受ける圧迫感等といった操作時の状態を再現して評価が行われる。かかる評価を行う際には、評価者による評価のばらつきの発生を抑制するため、車両モデルの運転席の固定基準点から見た車両モデル及び背景画像を表示し、その画像を、評価者が画面前の規定位置から視認している。

ところで、企画車両については、ルーフやピラー等に対して頭上空間が十分か、乗降時のドア開口部に対して頭上空間が十分か、或いは、腕等がドアトリム等と干渉しないかといった項目も評価される。さらに、ステアリングの位置が乗員から遠すぎないか、シフトレバーのストロークは適切かといった項目も評価される。

しかしながら、車両モデルを画面に立体表示して評価者が評価する場合、実車で評価する場合のように、評価者がステアリングを実際に握ったり回したりすることはできない。また、評価者がシフトレバーを実際に握ってシフトチェンジの動作を行うこともできない。このため、評価者が車室内空間の器機の操作性を把握しにくく、評価が不正確となるおそれがあった。

そこで、本発明は、画面上に車両モデルを表示して車両の企画を支援する車両企画支援システムにおいて、車室内空間の器機の操作性の把握を容易にして車両モデルの評価をより正確に行うことができる車両企画支援システムを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の車両企画支援システムは、画面上に車両モデルを表示して車両の企画を支援する車両企画支援システムであって、企画しようとする車両の車両モデルを構築するモデル構築手段と、モデル構築手段によって構築された車両モデルの車室内画像を生成するシミュレーション手段と、シミュレーション手段によって生成された車室内画像の立体表示する評価用モニタ装置と、評価用モニタ装置に表示された車室内画像を見る評価者の位置を検出する位置検出装置とを有し、シミュレーション手段は、評価用モニタ装置の表示画面の手前の空間に、車室内画像の立体表示に対応する仮想車室内空間を設定する空間設定手段と、位置検出装置によって検出された評価者の手の位置が、仮想車室内空間における車両モデルの特定操作器機の操作位置に相当するか否かを判定する位置関係判定手段と、位置関係判定手段によって判定された評価者の手の位置が操作位置に相当する場合に、位置関係を報知する位置関係報知手段とを有し、位置関係判定手段は、評価者の手の位置が操作位置に相当する場合において、評価者の手の動作が、特定操作器機に対する所定操作に適合するか否かを判定し、位置関係報知手段は、評価者の手の動作が所定操作に適合した場合に動作の適合を報知することを特徴としている。

このように構成された本発明の車両企画支援システムによれば、車両モデルの車室内空間の器機の操作性の把握を容易にして車両モデルの評価をより正確に行うことができる。特に、位置関係判定手段は、評価者の手の位置が操作位置に相当する場合において、評価者の手の動作が、特定操作器機に対する所定操作に適合するか否かを判定し、位置関係報知手段は、評価者の手の動作が所定操作に適合した場合に動作の適合を報知するので、評価者は、車室内空間の器機の操作動作についての評価を行うことができる。

また、本発明において好ましくは、シミュレーション手段は、評価用モニタ装置に、位置検出装置によって検出された上記評価者の位置から見た車両モデルの車室内画像を表示させ、評価者の位置の移動に対応した車室内画像を表示させる視点移動対応手段を有する。このように、評価者の動きに対応して表示画像を変化させれば、評価者が違和感を感じずにより正確な評価を行うことができる。

また、本発明において好ましくは、位置関係判定手段は、評価者の手を握る大きさが、特定操作器機を握る動作に適合するか否かを判定する。これにより、例えば、ステアリングの握り等について評価することができる。その結果、車両モデルの車室内空間の操作性をより正確の評価することができる。

また、本発明において好ましくは、位置関係判定手段は、評価者の手の移動量が、特定操作器機を移動させる動作に適合するか否かを判定する。これにより、例えば、シフトレバーのストローク量等について評価することができる。その結果、車両モデルの車室内空間の操作性をより正確に評価することができる。

また、本発明において好ましくは、位置関係判定手段が、評価者の手が特定操作器機以外の車両モデルの部分との位置関係を判定し、位置関係報知手段が当該位置関係を報知する場合、当該位置関係の報知形態が、特定操作器機についての報知形態と異なる。
これにより、接触してはならない部分との干渉状態等の位置関係の評価と、手が届かなければならない器機の操作性の評価とを、一つの表示画面で同時に且つ区別して行うことができる。

このように、本発明によれば、画面上に車両モデルを表示して車両の企画を支援する車両企画支援システムにおいて、車室内空間の器機の操作性の把握を容易にして車両モデルの評価をより正確に行うことができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の車両企画支援システムの実施形態を説明する。
（１．システム全体）
まず、図１を参照して、実施形態における車両企画支援システムの概要を説明する。図１は、本実施形態の車両企画支援システムの基本構成を示すブロック図である。
本実施形態による車両企画支援システム１は、画面上に車両モデルを表示して車両の企画を支援する車両企画支援システムであって、コンピュータ２と、車両データ及び仮想空間データを格納したデータベースサーバ４と、車両モデルの立体画像を表示する評価用モニタ装置６と、評価用モニタ装置に表示された立体画像を見る評価者の位置を検出する位置検出装置７とから構成されている。

（１．（１）コンピュータ）
このコンピュータ２は、ＣＰＵ８、ＲＯＭ１０、ＲＡＭ１２，記憶部１４、入力部１６、表示部１８、画像処理部２０、及び通信部２２を有し、これらは互いにシステムバスを介して接続されている。

入力部１６は、命令やデータ等を外部から入力するキーボードや、マウス等である。
ＲＯＭ１０には、コンピュータ２を起動させるブートプログラム等が格納されている。
記憶部１４は、ハードディスクドライブ等の記憶装置である。この記憶部１４は、企画支援プログラム格納部を有し、そこにモデル構築部の機能、及びシミュレーション部の機能をそれぞれ実現するための企画支援プログラム３０（図２参照）が格納されている。

ＲＡＭ１２は、車両企画支援システム上で実行される企画支援プログラム３０や各種のデータを一時的に記憶するためのプログラム領域や、データの書込みや読出しを行うためのデータ領域を有する。
ＣＰＵ８は、中央演算装置であり、一般的なコンピュータの演算処理に加え、企画支援プログラム３０（図２参照）による処理を実行する。

画像処理部２０は、ＣＰＵ８からの指令に基づいて表示させようとするデータを演算処理して、表示部１８又は評価用モニタ装置６に表示させる。
表示部１８は、液晶ディスプレイ等であり、画像処理部２０で演算処理された車両モデルやデータを表示する。
通信部２２は、無線又は有線の通信回線を介して、データベースサーバ４、評価用モニタ装置６及び他のコンピュータ（図示せず。）との間で情報を送受信するものである。

（１．（２）データベース）
次に、図２を参照して、データベースサーバ４について説明する。
データベースサーバ４には、図２に示すように、種々の車両データや仮想空間データがそれぞれ格納された種々のデータベースが含まれている。
これらのデータベースのうち、基準データベース６０、外観データベース６２、外観パーツデータベース６４、内装データベース６６及び内装パーツデータベース６８には、それぞれ、車両モデルのテンプレートとなる「車両データ」が格納されている。「車両データ」は、車両に関する寸法や角度の諸元値をパラメータ（変数）として、車両の形状や乗員姿勢等を規定したデータである。

基準データベース６０には、車両モデルのうちの後述する基準モデルのテンプレートとなる、主要寸法データ、乗員データ及びアンダーボディデータの車両データが格納されている。

外観データベース６２には、車両モデルのうちの後述する外観モデルのテンプレートとなる、外観データであるエクステリアデータの車両データが格納されている。

外観パーツデータベース６４には、車両モデルのうちの後述する外観パーツモデルのテンプレートとなる、ドアデータ及びガラスデータの車両データが格納されている。

内装データベース６６には、車両モデルのうちの後述する内装モデルのテンプレートとなる、上部インテリアデータ及び下部インテリアデータの車両データが格納されている。

内装パーツデータベース６８には、車両モデルのうちの後述する内装パーツモデルのテンプレートとなる、インパネデータ、コンソールデータ及びシートデータの車両データが格納されている。

さらに、これらの各データベース６０〜６８の車両データには、それぞれ、後述するモーフィング画面表示プログラムによる処理を実行する際に、諸元どうしを関連づけて、車両の各部分の形状や配置の整合性を保つためのルールデータが含まれる。

また、データベースサーバ４のベンチマーク車両データベース７０には、既存車種の各部の寸法や角度等の諸元値のデータが車種ごとに格納されている。これらのデータは、企画車両の形状や各部の配置を変更するベースとなるベース車両や、企画車両の比較対照となるベンチマーク車両のデータとして使用される。

また、データベースサーバ４の規制値データベース７２には、レギュレーション上、又は車両設計上の制約値に関するデータが格納されている。これらのデータは、例えば、国内外の衝突安全基準で定められたバンパ高さ等の具体的な数値や、車両企画の段階に応じて許容することができる範囲を各諸元（ルーフ高さ等の諸元項目）に対して規定した規定値で構成されている。

また、データベースサーバ４の仮想空間データベース７４には、車両モデルを評価用モニタ装置６でシミュレーション表示する際に仮想空間の背景画像を構成するための仮想空間データが格納されている。この仮想空間データには、建築物、道路、交差点、信号、歩行者、他の車両等のオブジェクトのデータが含まれる。また、仮想空間の背景画像には、例えば、市街地の背景画像や、高速道路の背景画像、及び山岳有料道路の背景画像等、種々の道路の背景画像が含まれる。

また、データベースサーバ４のシミュレーション画像データベース７６には、後述するシュミレーション画像が格納される。

（１．（３）評価用モニタ装置）
次に、図３を参照して、評価用モニタ装置６について説明する。
図３に示すように、評価用モニタ装置６は、プロジェクタ２４と、平面スクリーン２６とを備えている。プロジェクタ２４は、画像処理部２０で演算処理された情報に基づいて、車両モデルを平面スクリーン２６に後方から投影する。そして、平面スクリーン２６の前方に位置する車両企画者（企画車両の評価や、車両企画支援システムの操作等を行う者）が、それらの車両モデルを表示する画面２８を見ることができるようになっている。これにより、評価用モニタ装置６により、試作車を製作しなくても、車両企画者が企画車両の検討や評価を行うことができる。

（１．（４）位置検出装置）
次に、図３を参照して、位置検出装置７について説明する。
位置検出装置７は、評価用モニタ装置６に表示された立体画像を見る評価者７００の位置を検出するものである。図３に示すように、本実施形態の位置検出装置７は、評価者の頭部に取り付けた位置基準マーク７２０ａと、評価者７００の肘部に取り付けた位置基準マーク７２０ｂと、評価者７００の手に取り付けた位置基準マーク７２０ｃと、それらの位置基準位置マーク７２０の位置を検出する２台の位置検出カメラ７１０ａ及び７１０ｂとから構成されている。そして、本実施形態では、位置検出カメラ７１０ａ及び７１０ｂによって検出れた位置基準マーク７２０ａに対して一定の位置を、評価者の視点の位置としている。

なお、図３では、位置基準マーク７２０ａ〜ｃをそれそれ便宜的にピン形状で表示しているが、位置基準マーク７２０としては、任意好適な形状の機材を使用することができる。例えば、立体映像を見るためのヘッドトラックに頭部の目印を付けてもよいし、電波を発信させたり、光を放射させるようにしてもよい。また、図３では、位置検出カメラ７１０ａ及び７１０ｂを設けた例を示しているが、評価者７００の位置を検出することができるものならば、任意好適な機材を使用することができる。

（２．企画支援プログラム）
次に、企画支援プログラム３０、及び、企画支援システムにおける企画支援プログラムによる処理の流れの概要について説明する。
図３に示すように、企画支援プログラム３０には、データベースサーバ４に格納された車両データを利用して、企画しようとする車両の車両モデルを構築するためのモデル構想プログラム３２と、モデル構築手段によって構築された車両モデルを立体画像として評価用モニタ装置６に表示するシミュレーションプログラム３４とが含まれている。

本実施形態では、コンピュータ２でモデル構想プログラム３２による処理を実行して車両モデルを構築する。ここでは、上記車両モデルとして、上記評価用モニタ手段に表示して企画車両の各部のレイアウトによって定まるパッケージング等に関する検討、評価を行う。図４に車両モデルに含まれる各モデルを示す。
さらに、コンピュータ２でシミュレーションプログラム３４による処理を実行して、車両モデルを表示して、企画車両の評価を行う。

（２．１モデル構想プログラム）
まず、企画支援プログラム３０のうちのモデル構想プログラム３２、及び、そのプログラムの処理をコンピュータ２により実行することによる車両企画支援について説明する。
図３に示すように、モデル構想プログラム３２には、諸元値入力プログラム（諸元値入力画面表示プログラム）３６、車両モデルデータ生成プログラム３８、及びモーフィング画面表示プログラム４０が含まれている。
また、シミュレーションプログラム３４には、シミュレーション画像表示プログラム４４が含まれている。

（２．１（１）諸元値入力プログラム）
まず、構想モデルプログラムのうち、諸元値入力プログラム３６について説明する。
諸元値入力プログラム３６は、車両企画者の入力等に基づいて「諸元値データ」を生成するためのプログラムである。ここで、「諸元値データ」とは、企画車両の車型や車両寸法を決定する寸法等の諸元値等をいう。また、車型とは、スポーツ、セダン、トラックなどの車両のタイプをいう。
そして、諸元値入力プログラム３６により入力された諸元値を利用して、以下に説明する車両モデルデータ生成プログラムにより、車両モデルのための車両モデルデータが生成される。

（２．１（２）車両モデルデータ生成プログラム）
次に、モデル構成プログラムのうち、車両モデルデータ生成プログラム３８について説明する。
車両モデルデータ生成プログラム３８は、諸元入力プログラム３６によって入力された諸元値データ、及びデータベースサーバ４に格納されている車両データに基づいて、企画車両の「車両モデルデータ」を生成するためのプログラムである。車両モデルデータは、例えば、データベースサーバ４からテンプレートとして読み出した車両データに諸元値データを代入して生成され、例えば、３次元座標データの集合により構成される。そして、この車両モデルデータにより、企画車両の形態としての「車両モデル」の表示が可能となる。

車両モデルデータ生成プログラム３８には、図３に示すように、基準モデルデータ生成プログラム４６、外観モデルデータ生成プログラム４８、外観パーツモデルデータ生成プログラム５０、内装モデルデータ生成プログラム５２及び内装パーツモデルデータ生成プログラム５４が含まれる。これらのプログラムによる処理を実行することにより、企画車両の車両モデルのための車両モデルデータが生成される。

（２．１（２）（ａ）基準モデル生成プログラム）
基準モデルデータ生成プログラム４６による処理を実行することにより、データベースサーバ４に格納されている基準データベース６０に基づいて、基準モデル８０のための基準モデルデータが生成される。基準モデル８０は、企画車両における乗員配置等のパッケージングや企画車両の基本的な諸元値を規定するモデルである。

基準モデル８０には、図４に示すように、主要寸法モデル８２、乗員モデル８４及びアンダーボディモデル８６が含まれる。基準モデル８０のうち、これらの個々のモデル８２、８４及び８６により、或いは、これらのモデル８２、８４及び８６を組み合わせた基準モデル８０により、乗員配置等のパッケージングや車両の基本的な諸元値を検討、評価することができる。

ここで、図５（ａ）に、主要寸法モデル８２の表示例を示す。主要寸法モデル８２は、車両の外枠８２ａ、グランド（地面に相当）８２ｂ、車輪８２ｃ等に関するモデルであり、車両の外枠の寸法、ホイールベースの長さ、車輪の寸法等の諸元値で規定される。

次に、図５（ｂ）に乗員モデル８４の表示例を示す。乗員モデル８４は、乗員マネキン８４ａ、ステアリング８４ｂ、ペダル８４ｃ及び視界条件８４ｄ等に関するモデルである。

乗員マネキン８４ａは、乗員配置や姿勢を検討するためのものであり、国内外の基準に準じた一定の形状及び寸法を有している。この乗員マネキン８４ａは、乗員配置及び姿勢を特定するための種々の寸法や角度の諸元で規定される。この諸元には、例えば、ヒップポイントに対する頭頂やかかとの位置、最前列を２列目の乗員間の距離等が含まれる。なお、ここで寸法には、各部分間の相対距離も含まれる。

ステアリング８４ｂ及びペダル８４ｃは、それらの乗員に対する配置を検討するためのものであり、それらの形状及び寸法は一定である。ステアリング８４ｂ及びペダル８４ｃは、例えば、それらのヒップポイント又はかかとに対する相対距離や角度の諸元で規定される。視界条件８４ｄは、アイポイントから車両の前後両方に上下に拡がる角度等の諸元で規定される。

次に、図５（ｃ）にアンダーボディモデルの表示例を示す。アンダーボディモデル８６は、ダッシュパネル８６ａ、フロアパネル８６ｂ及びサイドシル８６ｃ等の車体の下部構造に関するモデルである。このアンダーボディモデル８６は、ダッシュパネル８６ａ及びフロアパネル８６ｂを構成する数枚のパネルのそれぞれの寸法や角度、サイドシル８６ｃの寸法等の諸元値で規定される。

（２．１（２）（ｂ）外観モデルデータ生成プログラム）
また、外観モデルデータ生成プログラム５２による処理を実行することにより、データベースサーバ４に格納されている外観データベース６２に基づいて、外観モデル９０のための外観モデルデータが生成される。外観モデル９０は、企画車両の外観イメージ等を規定するモデルである。外観モデル９０には、図４に示すように、エクステリアモデル９２が含まれる。

外観モデル９０により、企画車両の外観イメージ等を検討することができる。さらに、外観モデル９０を基準モデル８０と組み合わせることにより、車両の弧住空間等のパッケージングをより詳細に検討することができる。

ここで、図６（ａ）にエクステリアモデル９２の表示例を示す。エクステリアモデル９２は、バンパ及びボンネットを含む車両の外板に関するモデルである。エクステリアモデル９２は、車両の外形に関する種々の寸法や角度の諸元値で規定される。諸元値には、例えば、ホイールベース、フロントオーバーハング、リアオーバーハング、カウルポイントの位置、ルーフトップ高さ、ピラー部の傾斜角度等が含まれる。

（２．１（２）（ｃ）外観パーツモデルデータ生成プログラム）
また、外観パーツモデルデータ生成プログラム１００による処理を実行することにより、データベースサーバ４に格納されている外観パーツデータベース６４に基づいて、外観パーツモデル１００のための外観パーツモデルデータが生成される。外観パーツモデル１００は、企画車両の外観の一部を構成するドアやウインドウガラスの形状や配置を個別に規定するモデルである。外観パーツモデル１００には、図４に示すように、ドアモデル１０２及びガラスモデル１０４が含まれている。

ここで、図７（ａ）〜図７（ｃ）に、ドアモデル１０２の表示例を示す。ドアモデル１０２は、前後ドアの開口フランジ１０２ａ、前後サイドドアの外板及びサッシュ１０２ｂ、及び、リフトゲートの外板及びサッシュ１０２ｃに関するモデルである。また、図７（ｂ）〜図７（ｄ）に、ガラスモデル１０４の表示例を示す。ガラスモデル１０４は、フロントウインドウ、フロントクォータウインドウ、サイドウインドウ、リアクォータウインドウ及びリアウインドウの各ガラスに関するモデルである。これらのモデルは、それぞれの形状及び配置に関する種々の寸法や角度の諸元値で規定される。

これらドアモデル１０２及びガラスモデル１０４により、外観の一部を構成するドアやウインドウガラスの形状や配置を個別に検討することができる。さらに、外観パーツモデル１００を外観モデル９０と組み合わせることにより、車両の外観イメージ等をより詳細に検討することができる。

（２．１（２）（ｄ）内装モデルデータ生成プログラム）
また、内装モデルデータ生成プログラム５２による処理を実行することにより、データベースサーバ４に格納されている内装データベース６６に基づいて、内装モデル１１０のための内装モデルデータが生成される。内装モデル１１０は、企画車両の内装を構成するトリムやトップシーリング等の形状及び配置に関する種々の寸法や角度を規定するモデルである。内装モデル１１０には、図４に示すように、上部インテリアモデル１１２及び下部インテリアモデル１１４が含まれる。

ここで、図８（ａ）に内装モデル１１０の表示例を示す。内装モデル１１０は、上部インテリアモデル１１２は、ピラートリム１１２ａ及びトップシーリング（ルーフヘッダ、ルーフレール及びルーフのトリム）１１２ｂに関するモデルである。

さらに、図８（ｂ）に下部インテリアモデル１１２の表示例を示す。下部インテリアモデル１１４は、前後ドア及びリフトゲートのトリム１１４ａ、カウルサイドトリム１１４ｂ、Ｂピラー下部トリム１１４ｃ、リアサイドトリム１１４ｄ及びスカッフプレート１１４ｅに関するモデルである。

（２．１（２）（ｅ）内装パーツモデルデータ生成プログラム）
また、内装パーツモデルデータ生成プログラム５４による処理を実施することにより、データベースサーバ４に格納されている内装パーツデータベース６８に基づいて、内装パーツモデル１２０のための内装パーツモデルデータが生成される。内装パーツモデル１２０は、企画車両の内装の一部を構成するインパネやコンソールやとシートの配置や形状に関する種々の数値や角度を規定するモデルである。

内装パーツモデル１２０には、図４に示すように、インパネモデル１２２、コンソールモデル１２４及びシートモデル１２６が含まれている。インパネモデル１２２及びコンソールモデル１２４は、それらの配置に関する寸法や角度の諸元の諸元値データで規定される。また、シートモデル１２６は、シート配置、シート幅、ヘッドレス上下位置、シートバック角度等に関する寸法（距離）や角度の諸元の諸元値データで規定される。

ここで、図９にこれらモデルの表示例を示す。インパネモデル１２２、コンソールモデル１２４及びシートモデル１２６は、ダッシュボード等を含むインパネ、このインパネと連続しているコンソール及び複数のシートに関するモデルである。これらのモデルは、それらの車室内における配置を検討するためのものであり、一定の形状を有している。

上述した車両モデルデータ生成プログラム３８による処理を実施するに当たっては、個々のモデルデータ生成プログラム４６〜５４により、各車両モデル互いに独立に生成し、それぞれ検討することができる。例えば、主要寸法モデル８２により、車両の全体の大きさを、また、乗員モデル８４により、車両の内部空間を、さらに、エクステリアモデル９２により、車両の外観イメージを、それぞれ別個に検討することができる。
次いで、図１０に示すように、これらのモデルを重ね合わせて表示することにより、互いの干渉状態等を視覚的に確認することができる。

図１０に示す例では、乗員モデル８４の乗員の頭が動く範囲を示す空間エリアの一部分（図中の斜線部分）が、外観モデルのルーフから飛び出してしまっている。そこで、車両企画者は、このような干渉状態を解消するために、乗員モデルのヒップポイントを下げたり、外観モデルのルーフの高さを上げたりといった調整をして、各車両モデルを再検討することができる。
そのような車両モデルの調整は、以下に説明するモーフィング画面表示プログラムにより容易に行うことができる。

（２．１（３）モーフィング画面表示プログラム）
次に、モデル構想プログラムのうち、モーフィング画面表示プログラムについて説明する。
モーフィング画面表示プログラムは、車両モデルデータ生成プログラム３８により生成されたモデルデータに基づいて、表示部１８の画面上に車両モデルを表示し、且つ、その車両モデルを表示しながら変形させるためのプログラムである。モーフィング画面表示プログラムには、図３に示すように、３次元モーフィング画面表示プログラム５８と、２次元モーフィング画面表示プログラム５６とが含まれている。

（２．１（３）（ａ）３次元モーフィング画面表示プログラム）
コンピュータで３次元モーフィング画面表示プログラム５８による処理を実行することにより、３次元モーフィング画面が表示される。
ここで、図１１及び図１２に、３次元モーフィング画面の表示例を示す。図１１に示すように、３次元モーフィング画面では、車両モデルを任意の視点から見た３次元的な形状を、その視点に合わせて遠近感が出るよう表示することができる。また、図１０に示したように、外観モデル９０や乗員モデル８４等の個々の車両モデルを任意に組み合わせて表示してもよいし、個々の車両モデルを別個に表示してもよい。

また、図１２に示すように、３次元モーフィング画面では、車両モデルの車幅方向に断面に沿って、乗員モデル８４、内装モデル１１２，１１４、内装パーツモデル１２２，１２６の車室内の様子を表示させることもできる。

そして、図１１に示す３次元モーフィング画面では、表示した車両モデルを、図中丸印で示す、各部分の寸法や角度の起点となる諸元ポイントをマウスでドラッグすることにより、各部分の形状及び配置の変更をすることができるようになっている。変更後の諸元値は、自動的に形成され、諸元値データに反映される。
なお、図１１では、「Ａ」で示すような一部分の諸元ポイントだけを表示している。

この３次元モーフィング画面で表示さえる車両モデルは、３次元形状を表示するため全ての諸元値が反映され、且つ、変形された場合に形状及び配置の整合性を保つために、諸元どうしを関連づけるルールデータが全て組み込まれて表示される。このため、任意の諸元ポイントをマウスでドラッグすると、その諸元ポイントを起点する寸法や角度が変更されると共に、ルール付けされた関連するその他の寸法や角度が全て連動して変更される。その結果、車両モデルを、各部分の形状や配置の整合性を保ちつつ変形させることができる。

例えば、外形を表すエクステリアモデル９２では、ルーフ長さを変更すると、そのルーフとのつながりを保つように、ピラー部の角度も連動して変更され、連動して変更され、さらに、内装を表す上部インテリアモデル１１２のトップシーリング（天井内張り）の長さも合わせて変更される。このようなルールデータは、ミニバンやセダンといった車型ごとに異なるように設定される。例えば、ルーフの前縁を後方に移動させた場合、ミニバンでは、フロントピラーの角度を保ったままボンネットが後方に延び、一方、スポーツタイプでは、フロントピラーの傾斜角度が小さくなるようになっている。

このように、３次元モーフィング画面では、車両企画者は、車両形状の全体的なイメージを容易に掴むことができ、車両モデルの３次元的なイメージを見ながら、感覚的に車両形状を様々に変形させて、車両を企画することができる。

（２．１（３）（ｂ）２次元モーフィング画面表示プログラム）
また、コンピュータで２次元モーフィング画面表示プログラムによる処理を実行することにより、２次元モーフィング画面が表示される。２次元モーフィング画面では、車両を側面、平面又は正面から見た所定の断面、及び主要な形状に関する諸元値のみを選択的に組み込んだ車両モデル（２次元車両モデル）が表示される。

ここで、図１３に、２次元モーフィング画面の表示例を示す。図１３の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、２次元モーフィング画面の、側面図表示、平面図表示、及び正面図表示の一例である。
これらの２次元モーフィング画面では、車両モデルは、所定の断面及び主要な形状が直線や曲線で表示される（モーフィング形状表示）。例えば、図１３（ａ）では、側面図表におけるモーフィング形状表示として、車両中間面の断面上に表れるルーフやカウル等の形状、及び側面形状を特徴付けるベルトライン形状等の主要な形状が太線で表示されている。

さらに、モーフィング形状表示される形状に関する諸元値について、諸元項目、諸元値及びそれらを規定する寸法線が表示される（諸元値表示）。例えば、図１３（ａ）では、諸元項目として、「Ｗｈｅｅｌ ｂａｓｅ」、「＊＊＊」等が表示され、また、諸元値として「２４００」、「・・・」等が表示されている。

このように、２次元モーフィング画面では、車両企画者は、寸法線を表示して、寸法や角度の諸元値を直接数値入力して変更することもでき、また、形状を変更する際に、どの諸元をドラッグすれば良いかを容易に判断することができる。また、車両形状の全体的なイメージを容易に掴むことができ、車両モデルの３次元的なイメージを見ながら、感覚的に車両形状を様々に変形させて、車両を企画することができる。

（２．２シミュレーションプログラム）
次に、図３に示す企画支援プログラム３０のうち、シミュレーションプログラム３４について説明する。シミュレーションプログラム３４は、車両モデルデータに基づいて、車両モデルを評価用モニタ装置６に立体表示させるためのプログラムである。

図１４に、シミュレーションプログラム３４に対応する機能ブロック図を示す。この機能ブロック図では、コンピュータ２においてシミュレーションプログラム３４による処理を実行して、構築された車両モデルの車室内画像を生成する機能をシミュレーション部２２０として表す。また、モデル構想プログラム３０による処理を実行して、企画しようとする車両の車両モデルを構築する機能をモデル構築と２１０として表す。

シミュレーション部２２０は、シミュレーション画像生成部２２２と、位置関係評価部２３０とを有する。先ず、シミュレーション画像生成部２２２について説明する。

シミュレーション画像生成部２２２により、仮想空間データベース７４から選択した仮想空間における、運転者の視点（アイポイント）から見た映像や、車両の外側の所定の視点から見た車両モデルの走行状態等の映像を表示させることができる。
なお、シミュレーション画像生成部２２２の機能は、シミュレーション画像生成プログラム７１による処理をコンピュータ２で実行することにより実現される。

ここで、図１５に、シミュレーション画像生成部２２２により、評価用モニタ装置に表示される画像の一例を示す。図１５は、車両モデルが仮想道路上を走行する様子を運転手の視点から見た画像を示す図である。図１５に示す画像では、評価者よって評価がばらつかないように、運転者の固定された視点から見た画像が表示される。こような映像により、車両企画者は、運転席からの視認性等の評価を行うことができる。
なお、評価用モニタ装置６には立体映像が表示されるが、図１５をはじめとするシミュレーション画像を示す図面では、便宜的に、画面上に平面画像を示す。

さらに、シミュレーション画像生成部２２２は、視点移動対応部２２４を有する。視点移動対応部２２４により、評価用モニタ装置６に、位置検出装置７によって検出された評価者７００の位置から見た車両モデルの車室内画像を表示させ、更に、評価者７００の位置の移動に対応した車室内画像を表示させることができる。

ここで、図１６（ａ）及び（ｂ）に、評価者の視点に対応して表示画像が変化する様子を示す。図１６（ａ）に示すように、評価者７００が左側に移動すると、これに対応して、画面２８の表示画像の視点も左側に移動し、その結果、評価者７００の正面にあったステアリング３１０の映像は、画面右側に移動する。また、図１６（ｂ）に示すように、評価者７００が右側に移動すると、これに対応して、画面２８の表示画像の視点も右側に移動し、その結果、評価者７００の正面にあったステアリング３１０の映像は、画面左側に移動する。

なお、画面２８に表示されるが画像は立体表示画像であるため、手前に有るように表示されるステアリング３１０が大写しになっている。また、評価者７００は、立体表示を見るためのヘッドトラック２９を装着している。このヘッドトラック２９には、評価者７００の頭部の位置を示す位置基準マーク７２０ａが付けられている。そして、位置基準マーク７２０ａの位置が、位置検出装置７によって検出される。本実施形態では、その位置基準マーク７２０ａの検出位置から一定の位置を評価者７００の視点の位置としている。

次に、シミュレーション部２２０の位置関係評価部２３０について説明する。位置関係評価部２３０は、車両モデルの車室内空間の特定器機と評価者の手と間の位置関係を評価するためのものである。
なお、位置関係評価部２３０の機能は、位置関係評価プログラム７３による処理をコンピュータ２で実行することにより実現される。

そして、図１４に示すように、位置関係評価部２３０は、空間設定部２３２と、位置関係判定部２３４と、位置関係報知部２３６とを有する。
空間設定部２３２は、評価用モニタ装置６の表示画面２８の手前の空間に、車室内画像の立体表示に対応する仮想車室内空間を設定するものである。この仮想車室内空間は、評価者が見ている立体映像に対応しているが、評価者７００は実際に触れることはできない。

また、位置関係判定部２３４は、位置検出装置７によって検出された評価者７００の手の位置と、仮想車室内空間における車両モデルの特定操作器機の操作位置に相当するか否かを判定する。本実施形態では、評価者の７００の手の位置は、手に付けた位置基準マーク７２０ｃによって検出される。

ここで、図１７に、評価用モニタ装置６に表示される車室内画像の一例を示す。図１７中、車両モデルの車室内の位置関係の評価対象となる設定部分にそれぞれハッチングを付して示す。図１７に示す例では、ステアリング３１０、シフトレバー３２０、ドアトリム３３０及びピラー３４０をそれぞれ設定部分としている。そして、図１７に示す設定部分は、それぞれ、仮想車室内空間における車両モデルの設定部分に対応している。

なお、設定部分は、車両モデルのパーツ単位で設定してもよいし、パーツの一部分について選択的に設定してもよいし、或いは、複数のパーツにわたって設定してもよい。また、これらの設定部分は、例えば、コンピュータ２の入力部１６を介して、評価者等が外部から指定して入力することができる。

ところで、これらの設定部分については、それぞれ位置関係の評価内容が異なっている。例えば、ステアリング３１０については、運転者としての評価者の手が十分に届くか否かを評価する必要がある。また、シフトレバー３２０については、評価者の手が十分に届くか否かを評価する必要がある、更に、シフトレバーを操作する際のストローク（図中に矢印Ｂで示す。）についても評価する必要がある。また、ドアトリム３３０については、評価者の手や肘がどの程度の動きで当たるか否かを評価する必要ある。そして、ピラー３４０については、評価者の頭部との距離が十分か否かを評価する必要がある。
したがって、本実施形態では、これらの設定部分のうち、ステアリング３１０及びシフトレバー３２０を、操作性の評価対象である特定操作器機とする。

また、位置関係報知部２３６は、位置関係判定部２３４によって判定された評価者７００の手の位置が特定操作機器の操作位置に相当する場合に、位置関係を図面表示等により報知する。例えば、ステアリング３１０の操作性を評価する場合には、評価者の手がステアリング３１０の操作位置に相当する位置にあるときに報知する。

これに対して、例えば、ピラー３４０との位置関係については、ピラー３４０と評価者７００の頭部との距離が基準距離以下になった場合に、段階的又は連続的にピラー３４０の色を変えたりして、報知形態を変えるのがよい。
また、報知形態としては、表示画面中の干渉状態にある設定部分の色表示を変えてもよいし、警報音やチャイムを鳴らしてもよい。

ここで、図１８（ａ）及び（ｂ）に、干渉状態等の位置関係を報知する報知形態を設定する画面を設定する。
図１８（ａ）に示す警報設定プロパティＩでは、警報タイミングを選択することにより、評価者と設定部分との位置関係が既に干渉状態となった接触時に報知するか、或いは、近接状態時に近接の程度に応じて報知形態を変えるかを設定することができる。

また、警報方法として、音声、画像、又はその両方を選択することができる。さらに、必要に応じて、表示画面を拡大表示することができる。また、複数の設定部分が設定されている場合に、設定部分ごとに個別の報知形態の報知を行うのが望ましい。例えば、ドアトリム３００と干渉状態になった場合と、ピラー３４０と近接状態になった場合とでは、表示の色や、警報の音色等の報知形態が異なるのがよい。

また、複数の設定部分が設定されている場合には、設定部分ごとに個別の基準距離を設定して報知するとよい。例えば、ピラー３４０と、ルーフ部分とで、近接状態を判定する際に、異なる基準距離を設定することができる。

さらに、図１８（ｂ）に示す警報設定プロパティＩＩでは、車種等に応じて、警報タイミングを更に詳細設定することができる。例えば、セダン基準の場合には、スポーツカー基準により、近接状態となる基準距離が長く設定されている。また、マニュアル設定により、所望の基準距離を設定することもできる。さらに、セダン基準の場合においても、車種クラスによって、近接距離となる基準距離を更にきめ細かく設定することができる。

ここで、図１９（ａ）及び（ｂ）に、ドアトリム３３０との干渉状態の評価例を示す。なお、図１９に示す車体は、評価用モニタ装置６の表示画像である。
図１９（ａ）では、評価者７００の左手と、ドアトリム３３０は、干渉していない。評価者７００の左手には、位置基準マーカー７２０ｃが付けられている。これに対して、図１９（ｂ）では、評価者７００の左手と、ドアトリム３３０とが干渉状態になっている。このため、設定部分としてのドアトリム３３０が、例えば、赤色で表示され、干渉状態が報知される。なお、図１９（ｂ）では、ドアトリム３３０に便宜的にハッチングを付し示している。

また、本実施形態では、上記位置検出手段によって検出された評価者の車室内仮想空間における位置に、車両モデルの設定部分と干渉状態にある評価者の体の部位モデルの画像を生成し、これを車両モデルの車室内画像と合成した合成画像を生成する。そして、評価用モニタ装６で、その合成画像を立体表示する。これは、例えば、図１９に示した評価者７００の腕及び手を部位モデルとして表示したものに相当する。

さらに、仮想車室内空間、及び部位モデルを評価者の視点と異なる地点、例えば、真上から見た合成画像を生成することが望ましい。これにより、ドアトリム３００と評価者の手との干渉状態をより容易に把握することができる。
そして、これらの合成画像は、データベースサーバ４のシミュレーション画像データベース７６に保存し、再生することができる。

次に、図２０（ａ）及び（ｂ）に、ステアリング３１０との操作性の評価例を示す。
図２０（ａ）では、評価者７００の手が、ステアリング３１０に届いていない。これ対して、図２０（ｂ）では、評価者７００の手が、ステアリング３１０の操作位置に相当する位置にある。このため、特定操作器機としてのステアリング３１０が、例えば、青色で表示され、評価者７００の手がステアリング３１０を操作できる位置にあることが報知される。
なお、評価者７００の手が届くことが必要な特定操作器機についての報知形態は、干渉状態や近接状態の報知形態と異なることが望ましい。

さらに、位置関係判定部２３４により、評価者７００の手の位置が、ステアリング３１０等の操作位置に相当する場合において、評価者７００の手の動作が、特定操作器機に対する所定操作、例えば、ステアリング３１０を回転させる動作に適合するか否かを判定するとよい。そして、位置関係報知部２３６により、評価者７００の手の動作がステアリング３１０の回転操作等の所定操作に適合した場合に、画面上のステアリングの色を変えるなどして、動作の適合を報知するとよい。

また、手の指の動きを検出するセンサ付きのグローブ（図示せず。）を装着すれば、手の握りの大きさを検出することができる。その場合、例えば、評価者がステアリング３１０を握る動作をしてみて、動作が適合した場合にステアリングの色を変えたり、チャイムを鳴らしたりして報知することにより、ステアリング３１０の操作性についてより正確な評価を行うことができる。

また、図１７に示したシフトレバー３２０についても、ステアリング３１０と同様に、評価者７００の手が届いた場合に、操作位置の相当することを報知するために、シフトレバー３２０を青色に変えて表示するとよい。

さらに、評価者の手の移動量が、特定操作器機を移動させる動作に適合するか否かを判定することもできる。例えば、シフトレバー３２０に手が届いた状態から、シフトレバー３２０を操作する場合に必要な所定のストローク分だけ、手を移動させた場合に、更にシフトレバー３２０の色を例えば黄色に変えたり、チャイムを鳴らしたりすることにより、手の移動量がシフトレバー３２０の所定の動作量に適合したことを報知するとよい。

上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。
また、本発明において、手段とは、必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウエアによって実現される場合も包含する。また、一つの物理的手段の機能が二以上の物理的手段により実現されてもよいし、二以上の物理的手段の機能が一つの物理的手段により実現されてもよい。

本発明の実施形態における車両企画支援システムの基本構成を示すブロック図である。 実施形態における車両企画支援システムの企画支援プログラムの構成、データベースの構成及びデータの概念的な流れを示す図である。 実施形態における車両企画支援システムの評価用モニタ装置及び位置検出装置の構成を示す斜視図である。 実施形態における車両モデルに含まれる各モデルを説明するための図である。 （ａ）は、基準モデルの主要寸法モデルの一例を示す図であり、（ｂ）は、基準モデルの乗員モデルの一例を示す図であり、（ｃ）は、基準モデルのアンダーボディーモデルの一例を示す図である。 外観モデルのエクステリアモデルの一例を示す図である。 外観パーツモデルのドアモデル（ａ〜ｃ）及びガラスモデル（ｄ）の一例を示す図である。 （ａ）は、内装モデルの上部インテリアモデルの一例を示す図であり、（ｂ）は、内装モデルの下部インテリアモデルの一例を示す図である。 内装パーツモデルのインパネモデル、コンソールモデル及びシートモデルの一例を示す図である。 乗員モデル、外観モデル及び内装モデルを組み合わせた車両モデルの一例を示す図である。 車両モデルを表示する３次元モーフィング画面の一例である。 車両モデルの車室内を表示する３次元モーフィング画面の一例である。 （ａ）は、車両モデルを表示する２次元モーフィング画面の側面図表示の一例であり、（ｂ）は、その平面図表示の一例であり、（ｃ）は、その正面図表示の一例である。 シミュレーションプログラムに対応する機能ブロック図である。 仮想空間内で車両モデルが市街地の道路上を走行する様子を運転種の視点から見たシミュレーション画像を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、評価者の視点に対応して表示画像が変化する様子を示す図である。 車両モデルの車室内の位置関係の評価対象の設定部分を示す車室内画像の表示例である。 （ａ）及び（ｂ）は、位置関係を評価する際の条件設定画面の表示例である。 （ａ）及び（ｂ）は、評価者の手とドアトリムとの干渉状態の評価の様子を示す図である。エクステリア評価のための見取りモード画像の表示例である。 （ａ）及び（ｂ）は、評価者の手とステアリングとの位置関係の評価の様子を示す図である。

符号の説明

１ 車両企画支援システム
２ コンピュータ
４ データベースサーバ
６ 評価用モニタ装置
７ 位置検出装置
２９ ヘッドトラック
３０ 企画支援プログラム
３２ モデル構想プログラム
３４ シミュレーションプログラム
３６ 諸元値入力プログラム
３８ 車両モデルデータ生成プログラム
４０ モーフィング画面表示プログラム
２１０ モデル構築部
２２０ シミュレーション部
３１０ ステアリング
３２０ シフトレバー
３３０ ドアトリム
３４０ ピラー
７００ 評価者
７１０ａ、７１０ｂ 位置検出カメラ
７２０ａ〜ｃ 位置基準マーク

Claims (5)

1. 画面上に車両モデルを表示して車両の企画を支援する車両企画支援システムであって、 企画しようとする車両の車両モデルを構築するモデル構築手段と、
   上記モデル構築手段によって構築された車両モデルの車室内画像を生成するシミュレーション手段と、
   上記シミュレーション手段によって生成された車室内画像の立体表示する評価用モニタ装置と、
   上記評価用モニタ装置に表示された車室内画像を見る評価者の位置を検出する位置検出装置と、
   を有し、
   上記シミュレーション手段は、
   上記評価用モニタ装置の表示画面の手前の空間に、車室内画像の立体表示に対応する仮想車室内空間を設定する空間設定手段と、
   上記位置検出装置によって検出された評価者の手の位置が、上記仮想車室内空間における車両モデルの特定操作器機の操作位置に相当するか否かを判定する位置関係判定手段と、
   上記位置関係判定手段によって判定された評価者の手の位置が上記操作位置に相当する場合に、位置関係を報知する位置関係報知手段と、
   を有し、
   上記位置関係判定手段は、評価者の手の位置が上記操作位置に相当する場合において、評価者の手の動作が、上記特定操作器機に対する所定操作に適合するか否かを判定し、
   上記位置関係報知手段は、評価者の手の動作が上記所定操作に適合した場合に動作の適合を報知することを特徴とする車両企画支援システム。
2. 上記シミュレーション手段は、上記評価用モニタ装置に、上記位置検出装置によって検出された上記評価者の位置から見た車両モデルの車室内画像を表示させ、上記評価者の位置の移動に対応した車室内画像を表示させる視点移動対応手段を有する請求項１記載の車両企画支援システム。
3. 上記位置関係判定手段は、評価者の手を握る大きさが、上記特定操作器機を握る動作に適合するか否かを判定する請求項２記載の車両企画支援システム。
4. 上記位置関係判定手段は、評価者の手の移動量が、上記特定操作器機を移動させる動作に適合するか否かを判定する請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両企画支援システム。
5. 上記位置関係判定手段が、評価者の手が上記特定操作器機以外の車両モデルの部分との位置関係を判定し、上記位置関係報知手段が当該位置関係を報知する場合、当該位置関係の報知形態が、上記特定操作器機についての報知形態と異なる請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両企画支援システム。

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