JP4745818B2 - 機器操作性評価装置、機器操作性評価方法及び機器操作性評価プログラム - Google Patents

Description

本発明は、機器操作性評価装置、機器操作性評価方法及び機器操作性評価プログラムに関し、特に、３次元仮想空間内の人体モデルの視野を表示した画像上における機器モデルの操作に基づいて、機器の操作性を評価する機器操作性評価装置、機器操作性評価方法及び機器操作性評価プログラムに関する。

機器の操作性は、機器を使用したことのない被験者が実際に機器を操作する様子を記録員が記録することにより検証が行われている。しかし、人の体格は、性別や人種によって様々であり、機器の操作性を評価する際には、被験者各々の体格に応じた評価を行う必要がある。このような被験者が操作する様子を記録する方法では、実際にあらゆる体格の人間を集めることが難しいため、機器の操作性の評価は困難である。また、機器の操作性の評価によって問題点が発見されたとしても、設計変更を行い改良するための期間が許されていないことが多く、設計のより早い段階で操作性を評価することが望まれている。

Digital Mockup等の各種シミュレーション分野においては、統計値を用いて、人種や性別によって異なる体型を人体モデルによって表現し、人体モデルを仮想空間上に配置することにより、人体モデルの視野で実世界のビューを疑似体験しながら機器の外観や特定部品の見やすさなどを判断することができる。この手法によって、各々の体格を持った被験者の作業範囲内に、必要な部品が配置されているかなどのレイアウト検討等をすることが可能である。

また、従来から、機器のユーザインタフェースとそれに対応する機器のリアクションを定義し（例えば、特定部品を押下すればＬＥＤが点滅するなど）、ユーザインタフェース単体の動作を検討する技術が存在する。

更に、特許文献１は、シミュレーション空間内に、設計対象機器あるいはレイアウト対象機器の形状を模擬した機器モデルを配置するとともに、機器の操作を想定した人体モデルを配置し、その人体モデルをそのシミュレーション空間内で動作させることにより機器の操作性の評価を支援する機器操作性評価支援装置について記載している。

また、特許文献２は、商品又は商品の一部を模擬的に操作可能とする模擬操作装置と仮想空間を作成する仮想空間作成装置とを制御して、その場にない商品の大きさや機能あるいは操作性を体験できる商品仮想体験システムについて記載している。

また、特許文献３は、機器の操作部の操作入力座標や表示出力信号に人間の五感特性に対応した変調を加えることにより、第三者が客観的に操作性を検証することを可能とするプロトタイプ装置について記載している。
特開平１０−２４０７９１号公報 特開２００３−２７１８９１号公報 特開平７−１１０８０４号公報

本発明者の検討によれば、前述したDigital Mockup等の技術において、人体モデルを３次元仮想空間内に配置し、設計者が種々の体格での視野を体験しながら機器のレイアウト検討を行ったり、ユーザインタフェース動作の定義／検証を行ったとしても、以下の問題がある。即ち、実際の被験者が、機器の個々の操作についての操作性ではなく、機器を操作し目的を達するまでの一連の（複数の）操作を戸惑うことなく行えるかという操作性を検証することは困難である。

具体的には、機器の使用に関して、エンドユーザの種々の操作に加えて、保守員等によるメンテナンス、組立及び分解における操作性等、あらゆる操作性の検証が必要となる。一方、機器について数多く想定される操作が複数連続して一連の操作として行われて初めて１つの（操作）目的が達成される場合がある。例えば、現金自動支払機（ＡＴＭ）という機器における入金という目的は、タッチパネルの操作、カードの挿入、現金の投入等の複数の操作からなる。このような複数の操作からなる１つの目的に関して、機器に関する知識が（設計者より）少ない被験者に仮想空間上で機器を操作させた場合、被験者が戸惑うことなく機器を操作して目的を達成することが可能であるかという操作性（目的を達するまでの一連の操作性）を評価する装置は存在しなかった。

また、本発明者の検討によれば、複数の操作からなる１つの目的に関して機器の操作性を評価しようとすると、複数の操作を遷移する際に、必ず人体モデルの姿勢を変更しなければならない。しかし、複数の操作からなる１つの目的に関して機器の操作性を評価するという概念が無かったので、その過程において、人体モデルの姿勢を変更する装置は存在しなかった。

本発明は、人体モデルを変更する場合でも、適切な操作姿勢をとった人体モデルによる機器モデルの操作結果に基づいて機器の操作性を評価する機器操作性評価装置の提供を目的とする。

また、本発明は、人体モデルを変更する場合でも、適切な操作姿勢をとった人体モデルによる機器モデルの操作結果に基づいて機器の操作性を評価する機器操作性評価方法の提供を目的とする。

また、本発明は、人体モデルを変更する場合でも、適切な操作姿勢をとった人体モデルによる機器モデルの操作結果に基づいて機器の操作性を評価する機器操作性評価プログラムの提供を目的とする。

本発明の機器操作性評価装置は、機器の操作性を評価する装置であって、前記機器の形状を模倣した機器モデルを格納する機器モデル格納部と、各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を、人体の形状を模倣した人体モデルの視線の情報である視認情報と、前記人体モデルの人体部位及び前記人体部位を移動させたい目標位置を含む目標情報とに対応付けて設定する想定操作設定手段と、前記人体モデルの身体情報であって入力された身体情報と、少なくとも、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する姿勢計算手段と、前記機器モデル格納部から読み出した機器モデルと前記姿勢計算手段によって算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示するシミュレーション手段と、前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報を入力する操作情報入力手段と、前記操作情報入力手段によって入力された前記操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録する操作記録手段と、記録された前記操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する操作性評価手段とを備える。前記視認情報は、前記３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、前記人体モデルに視認させる部品である視認対象部品の情報を含む。前記姿勢計算手段は、入力された前記身体情報と、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記視認情報及び前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する。

好ましくは、本発明の機器操作性評価装置が、更に、前記機器を操作する目的であり複数の想定操作からなるシナリオを設定するシナリオ設定手段を備え、前記想定操作設定手段は、前記設定されたシナリオ毎に、前記想定操作を設定し、前記姿勢計算手段は、入力された前記身体情報と指定されたシナリオとに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する。

好ましくは、本発明の機器操作性評価装置において、前記想定操作設定手段は、前記想定操作の開始から終了までに想定される時間である想定時間を設定し、前記操作記録手段は、前記視野画像上における前記機器モデルの操作時間を記録し、前記操作性評価手段は、前記記録された機器モデルの操作時間と前記設定された想定時間との比較結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する。

また、本発明の機器操作性評価方法は、想定操作設定手段と、姿勢計算手段と、シミュレーション手段と、操作記録手段と、操作性評価手段と、機器の形状を模倣した機器モデルを格納する機器モデル格納部とを備える機器操作性評価装置を用いて機器の操作性を評価する方法であって、前記想定操作設定手段が、各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を、人体の形状を模倣した人体モデルの視線の情報である視認情報と、前記人体モデルの人体部位及び前記人体部位を移動させたい目標位置を含む目標情報とに対応付けて設定し、前記姿勢計算手段が、前記人体モデルの身体情報であって入力された身体情報と、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出し、前記シミュレーション手段が、前記機器モデル格納部から読み出した機器モデルと前記算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示し、前記操作記録手段が、入力された前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録し、前記操作性評価手段が、記録された前記操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する。前記視認情報は、前記３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、前記人体モデルに視認させる部品である視認対象部品の情報を含む。前記姿勢計算手段は、入力された前記身体情報と、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記視認情報及び前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する。

また、本発明の機器操作性評価プログラムは、機器操作性評価装置をコンピュータ上で実現するためのプログラムであって、前記コンピュータに、各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を、人体の形状を模倣した人体モデルの視線の情報である視認情報と、前記人体モデルの人体部位及び前記人体部位を移動させたい目標位置を含む目標情報とに対応付けて設定する処理と、前記人体モデルの身体情報であって入力された身体情報と、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する処理と、機器モデル格納部から読み出した前記機器の形状を模倣した機器モデルと前記算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示する処理と、入力された前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録する処理と、記録された前記操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する処理とを実行させる。前記視認情報は、前記３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、前記人体モデルに視認させる部品である視認対象部品の情報を含む。前記姿勢を算出する処理において、入力された前記身体情報と、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記視認情報及び前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出させる。

本発明の機器操作性評価装置、機器操作性評価方法、機器操作性評価プログラムは、指定された人体モデルの身体情報と、少なくとも、設定された想定操作に対応する目標情報とに基づいて、複数の想定操作の各々について、当該想定操作における人体モデルの姿勢を計算し、算出された姿勢を持つ人体モデルと機器モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、人体モデルの視点から３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示し、視野画像上における機器モデルの操作結果を記録し、記録された操作結果に基づいて、機器の操作性を評価する。従って、機器の操作が複数連続して行われて１つの目的が達成される場合において、実際の被験者が、仮想空間上で機器を操作し目的を達するまでの一連の（複数の）操作を、戸惑うことなく行い目的を達成することが可能であるか、という操作性（目的を達するまでの一連の操作性）を評価することができる。従って、本発明によれば、人体モデルを変更する場合でも、適切な操作姿勢をとった人体モデルの視野画像を表示し、視野画像上における機器モデルの操作結果に基づいて機器の操作性を評価することが可能となる。

また、本発明の機器操作性評価装置は、機器を操作する目的であり複数の想定操作からなるシナリオを設定し、設定されたシナリオ毎に、指定された人体モデルの身体情報と指定されたシナリオとに基づいて、複数の操作を遷移する際に、設定された想定操作を行う人体モデルの姿勢を変更（計算）する。従って、本発明によれば、機器の操作目的を達するまでの一連の操作における機器の操作性を評価することが可能となる。例えば、現金自動支払機（ＡＴＭ）という機器における入金という目的を、タッチパネルの操作、カードの挿入、現金の投入等の複数の操作を円滑に行って達成することができるかを、人体モデルの姿勢を変更して正確に評価することができる。

また、本発明の機器操作性評価装置は、想定操作の開始から終了までに想定される時間である想定時間を設定し、視野画像上における前記機器モデルの操作時間との比較結果に基づいて機器の操作性を評価する。従って、本発明によれば、機器の操作目的を達するまでの一連の操作における機器の操作性を、想定操作毎に客観的に評価することが可能となる。

本発明の実施の形態について説明する前に、本発明の理解を容易にするために、本発明の概要について説明する。

機器の利用者がある操作目的（例えば、入金）を達成しようとして、機器の操作を行う場合、複数の操作を伴うのが通常である。そして、各操作を正しい順番で実行しなければ、操作目的を達成することはできない。本発明の機器操作性評価装置は、ある機器の利用者が機器の設計者の期待する操作順番に従って、正しく、かつ、適切な時間内で当該機器を操作できるかを仮想的に検証する。

機器の設計者は、機器利用によって達成したいシナリオを機器操作性評価装置内に設定する。１つのシナリオとは、機器を操作する目的であり、複数の想定される操作（想定操作）からなる。複数の想定操作は、その順に連続して行われるべき一連の操作である。設計者は、シナリオを構成する想定操作毎に、例えば、３次元仮想空間内に配置される人体モデルの位置情報、機器モデルの位置情報の他、人体モデルのどの人体部位をどの目標位置に移動させるかを示す目標情報、操作の実行に想定される想定時間を設定する。目標位置とは、機器モデル上の操作対象となる位置をいう。設計者は、例えば、想定操作時の機器モデルの部品について、表示や形状のバリエーションがある場合には、当該バリエーションがある部品をバリエーション対象部品として、バリエーションを設定する。バリエーション対象部品についてのバリエーションは、１又は複数のサンプル部品からなる。本発明の実施の形態において、バリエーション対象部品についてのバリエーションとは、バリエーション対象部品を代替する１又は複数のサンプル部品や、バリエーション対象部品が備える付属部品を代替する１又は複数のサンプル部品をいう。

例えば、バリエーション対象部品の一例を示す図１７において、カード挿入口２０１がバリエーション対象部品であるとする。カード挿入口２０１が備える「カード」という文字が表示された付属部品２０２に、例えば文字の書体や色等の（表示の）バリエーションがある場合には、設定者は、付属部品２０２を代替し、かつ、書体や色が異なる１又は複数のサンプル部品をカード挿入口２０１についてのバリエーションとして設定する。本発明の実施の形態においては、付属部品２０２を代替する部品を備えるカード挿入口２０１をサンプル部品としても良いし、付属部品２０２を代替する部品自体をサンプル部品として設定するようにしても良い。

また、設定者は、機器の想定操作において通帳、カード、ドライバー、カギ等のアイテムを利用することが想定される場合、アイテムの利用が想定される想定操作について、アイテムを設定する。

次に、機器の操作性を検証する被験者が、設定されているシナリオで機器の操作を行う。被験者によって、検証するシナリオと、予め記憶手段内に記憶されている人体タイプが選択されると、機器操作性評価装置は、選択された人体タイプの身体情報と上記設定された目標情報とに基づいて、人体モデルの操作姿勢を算出し、算出された操作姿勢を持つ人体モデルを、機器モデルとともに３次元仮想空間内に配置する。また、機器操作性評価装置は、人体モデルの視点から３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示する。

被験者は、表示されている視野画像上において、機器モデルの目標部品を選択する。機器操作性評価装置は、選択された部品を記録し、部品の選択が正しいかを判定する。すなわち、現在の想定操作に対応する目標部品が選択されたかを判定する。

部品の選択が正しければ、機器操作性評価装置は、次の想定操作に対応する操作姿勢を算出し、人体モデルに次の想定操作に対応する操作姿勢をとらせる。なお、機器操作性評価装置は、視野画像上にアイテムを表示して、被験者にアイテムを選択させた上で、アイテムの選択が正しいかについても判定する。

また、本発明の機器操作性評価装置は、機器の部品が選択可能になってから被験者が選択するまでの時間（操作時間）を記録し、操作時間と想定時間とを比較して、機器の操作性を評価する。また、例えば、バリエーション対象部品を代替する１又は複数のサンプル部品を設定している場合、機器操作性評価装置は、設定されたサンプル部品のうち、被験者によって選択されたサンプル部品をバリエーション対象部品と入れ替えて、視野画像上に表示する。

なお、付属部品を代替する部品自体をサンプル部品として設定している場合、機器操作性評価装置は、被験者によって選択されたサンプル部品を、バリエーション対象部品が備える付属部品と入れ替えて、視野画像上に表示するようにしても良い。

図１は、本発明の機器操作性評価装置の構成の一例を示す図である。図１に示す機器操作性評価装置１は、機器について予め設定された、想定される操作と、３次元仮想空間内の人体モデルの視野を表示した画像上における機器モデルの実際の操作とに基づいて、機器の操作性を評価する処理装置又はコンピュータである。人体モデルとは、人体の形状を模倣したモデルであり、機器モデルとは、機器の形状を模倣したモデルである。

機器操作性評価装置１は、入力部１１、管理／設定部２、操作部３、評価部４、出力部２２を備える。入力部１１は、機器操作性評価装置１に対する指示情報を入力する。入力部１１は、例えば、機器操作性評価装置１の被験者の身体情報とシナリオ情報とを指示情報として入力する。管理／設定部２は、人体モデルを用いた機器モデルの操作に必要な情報の設定と管理とを行う。管理／設定部２は、体格管理部１２、目標管理部１３、視認管理部１４、シナリオ設定部１５、想定操作設定部１６、サンプル管理部２４、アイテム管理部２５を備える。操作部３は、３次元仮想空間内に配置された機器モデルを操作する。操作部３は、姿勢計算部１７、シミュレーション部１８、部品選択部２３、サンプル選択部２６、アイテム選択部２７、表示部品入替部２８、選択判定部２９を備える。評価部４は、機器の操作性を評価する。評価部４は、後述する操作記録部１９、操作性評価部２０、操作性判定部２１を備える。出力部２２は、機器の操作性の判定結果を出力する。出力部２２は、例えば、機器の操作性の判定結果が記録された被験者操作結果記録テーブル４０（後述する）の内容を出力する。

体格管理部１２は、３次元仮想空間内に配置される人体モデルの身体情報を管理する。管理される身体情報は、体格管理テーブル３２中に格納されている。

目標管理部１３は、目標情報を管理する。管理される目標情報は、目標管理テーブル３３中に格納されている。目標管理部１３は、例えば、３次元仮想空間内の人体モデルのコントロールポイントと、コントロールポイントを移動させたい目標位置にある部品である目標部品とを目標情報として管理する。コントロールポイントは、例えば、右手や左手などの、被験者が操作したい人体部位である。なお、目標管理部１３は、コントロールポイントと、コントロールポイントを移動させたい目標位置の座標情報を、目標情報として管理するようにしても良い。

視認管理部１４は、視認情報を管理する。視認情報とは、人体モデルの視線の情報である。管理される視認情報は、視認管理テーブル３４中に格納されている。視認管理部１４は、例えば、後述するシミュレーション部１８によって３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、人体モデルに視認させる対象となる部品である視認対象部品の情報を視認情報として管理する。

シナリオ設定部１５は、シナリオ管理テーブル３５中にシナリオ情報を設定する。シナリオ設定部１５は、例えば、シナリオと、シナリオを達成するために想定される操作である想定操作とをシナリオ情報として設定する。シナリオ設定部１５は、例えば、入金というシナリオと、取引選択、カード挿入、金銭入込という想定操作とを、シナリオ情報として設定する。

設定すべきシナリオが１個の場合、シナリオの設定を省略するようにしても良い。即ち、シナリオ管理テーブル３５の作成を省略するようにしても良い。また、この場合、シナリオ設定部１５又は想定操作設定部１６において、想定操作記録管理テーブル３６における複数の想定操作ＩＤを用いてその実行順を指定するようにすれば良い。これにより、事実上の（１個の）シナリオを設定することができる。

想定操作設定部１６は、シナリオ設定部１５によって設定された想定操作毎の、３次元仮想空間内に配置される人体モデルの位置情報、目標情報、視認情報、想定時間を想定操作記録管理テーブル３６中に設定する。想定時間とは、各想定操作の開始から終了までに想定される時間である。本発明の実施の形態においては、想定操作設定部１６は、更に、各想定操作についてのバリエーション対象部品のバリエーションを識別する情報、想定操作時に利用するアイテムを想定操作記録管理テーブル３６中に設定するようにしても良い。

姿勢計算部１７は、入力部１１によって入力された指示情報と想定操作記録管理テーブル３６中に設定された情報とに基づいて、コントロールポイントを目標位置に移動させるための人体モデルの姿勢を計算する。例えば、入力部１１によって、被験者の身体情報（人体モデルの身体情報）とシナリオ情報とが入力されると、姿勢計算部１７は、シナリオ管理テーブル３５と想定操作記録管理テーブル３６とを参照して、入力されたシナリオを構成する想定操作に対応する目標情報（コントロールポイントと目標位置の情報）と、視認対象部品とを特定する。なお、目標情報が特定できれば、視認対象部品は必ずしも特定されなくても良い。姿勢計算部１７は、例えば、現在の想定操作の次の想定操作に対応する目標位置も特定するようにしても良い。そして、姿勢計算部１７は、入力された身体情報を持つ人体モデルのコントロールポイントを目標位置に移動させる姿勢であって、かつ、人体モデルに視認対象部品を視認させる姿勢を計算する。このようにして算出された姿勢が、人体モデルの操作姿勢である。

本発明の実施の形態においては、姿勢計算部１７は、入力された身体情報を持つ人体モデルのコントロールポイントを目標位置に移動させる姿勢であって、人体モデルに目標位置を視認させる姿勢を操作姿勢として算出するようにしても良い。または、姿勢計算部１７は、入力された身体情報を持つ人体モデルのコントロールポイントを目標位置に移動させる姿勢であって、人体モデルに視認対象部品を視認させ、かつ、現在の想定操作の次の想定操作に対応する目標位置が、人体モデルの視野範囲に入るような姿勢を操作姿勢として算出するようにしても良い。

姿勢計算部１７は、例えば人体モデルの首関節、肩関節、肘関節、手首関節の角度、目の位置を姿勢情報として出力する。具体的には、姿勢計算部１７は、例えば周知のインバースキネマティクス（ＩＫ）を用いた手法によって操作姿勢の計算を行う。インバースキネマティクスとは、一般に、オブジェクトに親、子、孫というように階層構造を持たせ、その孫オブジェクトを動かすと上位の子、親オブジェクトが動くという機能をいう。

シミュレーション部１８は、３次元仮想空間内に機器モデルと人体モデルとを配置するとともに、人体モデルの視点から３次元空間を見た画像である視野画像を表示する。例えば、シミュレーション部１８は、機器モデル格納部３１から機器モデルを抽出して３次元仮想空間内に配置し、人体モデル格納部３０から人体モデルを抽出して３次元仮想空間内に配置する。また、シミュレーション部１８は、姿勢計算部１７から出力された姿勢情報に基づいて、３次元仮想空間内に配置された人体モデルに操作姿勢をとらせる。

更に、シミュレーション部１８は、例えば、後述する図１６に示すように、上記操作姿勢を持つ人体モデルの視野画像を表示する。シミュレーション部１８は、想定操作記録管理テーブル３６に設定された全てのアイテム（アイテムの名称やアイテムの画像）を視野画像上に表示するようにしても良い。また、シミュレーション部１８は、想定操作に対応する目標部品についてのバリエーションを構成するサンプル部品を視野画像上に表示するようにしても良い。

操作記録部１９は、シミュレーション部１８によって表示された視野画像上における被験者の操作結果を被験者操作結果記録テーブル４０に記録する。また、操作記録部１９は、後述する操作性判定部２１による機器の操作性の判定結果を被験者操作結果記録テーブル４０に記録するようにしても良い。

操作性評価部２０は、被験者による実際の操作時間（実時間）と、想定操作記録管理テーブル３６に設定された想定時間とに基づいて、各操作の操作性を評価する。操作性判定部２１は、操作性評価部２０による操作性の評価結果に基づいて、機器の操作性を判定する。なお、操作性判定部２１は、後述する選択判定部２９による判定結果に基づいて、機器の操作性を判定するようにしても良い。

部品選択部２３は、機器モデルの部品を選択する。部品選択部２３は、人体モデルの視野画像上における機器モデルの操作情報を入力する操作情報入力手段である。例えば、人体モデルの視野画像上において、機器モデルの目標部品や付属部品が左クリック等によって指定されると、部品選択部２３によって、指定された部品が選択される。なお、操作情報入力手段は、部品選択部２３、サンプル選択部２６及びアイテム選択部２７と入力部１１とからなると考えても良い。

サンプル管理部２４は、サンプル部品を管理する。サンプル管理部２４が管理するサンプル部品は、例えば、バリエーション対象部品を代替する部品である。サンプル管理部２４は、バリエーション対象部品が備える付属部品を代替する部品をサンプル部品として管理するようにしても良い。

サンプル部品によって構成される、バリエーション対象部品についてのバリエーション情報は、サンプル管理テーブル３７に格納されている。また、サンプル部品の情報は、サンプル部品管理テーブル３８内に格納されている。

アイテム管理部２５は、各想定操作時に利用されるアイテムを管理する。アイテム管理部２５は、例えば、アイテム管理テーブル３９内に格納された、通帳、カード、ドライバー、カギ等のアイテムを管理する。

サンプル選択部２６は、サンプル管理部２４によって管理されているサンプル部品を選択する。サンプル選択部２６は、上述した部品選択部２３と同様に、人体モデルの視野画像上における機器モデルの操作情報を入力する操作情報入力手段である。例えば、人体モデルの視野画像上において、被験者によってサンプル部品が指定されると、サンプル選択部２６によって当該サンプル部品が選択される。

アイテム選択部２７は、アイテム管理部２５によって管理されているアイテムを選択する。アイテム選択部２７は、上述した部品選択部２３と同様に、人体モデルの視野画像上における、機器モデルの操作情報を入力する操作情報入力手段である。例えば、人体モデルの視野画像上に表示されたアイテムのうち、被験者が利用したいアイテムが指定されると、アイテム選択部２７によって、指定されたアイテムが選択される。

表示部品入替部２８は、部品選択部２３によって選択された部品をサンプル選択部２６によって選択されたサンプル部品に入れ替える。

選択判定部２９は、各想定操作における、部品選択部２３による部品の選択が正しいかを判定する。選択判定部２９は、想定操作設定部１６によって設定された想定操作に従って機器モデルが操作されたかを判定する操作判定手段である。

すなわち、選択判定部２９は、部品選択部２３によって、各想定操作に対応する目標部品が選択されたかを判定する。本発明の実施の形態においては、選択判定部２９は、アイテム選択部２７によって選択されたアイテムと想定操作記録管理テーブル３６に設定されたアイテムとを照合することによって、アイテムの選択が正しいかを判定するようにしても良い。

人体モデル格納部３０には、人体モデルの情報が格納される。機器モデル格納部３１には、機器モデルの情報が格納される。体格管理テーブル３２には、人体モデルの身体情報が格納される。目標管理テーブル３３には、目標情報が格納される。視認管理テーブル３４には、視認情報が格納される。シナリオ管理テーブル３５には、シナリオ情報が格納される。想定操作記録管理テーブル３６には、例えば、想定操作毎の、３次元仮想空間内に配置される人体モデルの位置情報、目標情報、視認情報、想定時間が格納される。

サンプル管理テーブル３７には、サンプル部品によって構成される、バリエーション対象部品についてのバリエーション情報が格納されている。また、サンプル部品管理テーブル３８には、サンプル部品の情報が格納されている。

アイテム管理テーブル３９には、想定操作時に利用されるアイテムの情報が格納される。被験者操作結果記録テーブル４０には、人体モデルの視野画像上における被験者の操作結果が格納される。操作性評価テーブル４１には、各想定操作の操作性の評価に用いられる評価情報が格納される。

なお、上述した機器操作性評価装置１及びその各部の機能は、ＣＰＵとその上で実行されるプログラムにより実現される。当該本発明を実現するプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば半導体メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等に格納することができ、これらの記録媒体に記録して提供され、又は、通信インタフェースを介してネットワークを利用した送受信により提供される。

図２は、体格管理テーブルのデータ構成例を示す図である。体格管理テーブル３２は、「人体タイプ」毎に、例えば、「身長」、「上腕」、「前腕」、「アクティブ」、「人体タイプＩＤ」等を、当該「人体タイプ」に対応付けて格納する。「人体タイプ」は、体格管理テーブル３２内に格納される人体の各部位の統計値（例えば身長の値、上腕の長さの値、前腕の長さの値）のタイプを格納する。例えば、図２に示すように、「人体タイプ」には、日本人女性の５％タイル値を示す、日本人女性５％タイル値や、北米男性の９９％タイル値を示す北米男性９９％タイル値という人体タイプが格納される。

「身長」は、当該「人体タイプ」に格納された人体タイプに対応する身長の値を格納する。「上腕」は、当該「人体タイプ」に格納された人体タイプに対応する上腕の長さの値を格納する。「前腕」は、当該「人体タイプ」に格納された人体タイプに対応する前腕の長さの値を格納する。「アクティブ」は、どの人体タイプが指定されたかを示すフラグを設定する。例えば、入力部１１によって被験者の身長の値が入力されると、入力された身長の値が該当する人体タイプに対応する「アクティブ」に、当該人体タイプが指定されたことを示すフラグが立てられる。図２に示す体格管理テーブル３２の例では、人体タイプとして北米男性９９％タイル値が指定されている。「人体タイプＩＤ」は、人体タイプを一意に識別する識別子を格納する。

図３は、目標管理テーブルのデータ構成例を示す図である。目標管理テーブル３３は、「目標ＩＤ」毎に、「項」、「コントロールポイント」、「目標部品」等を、当該「目標ＩＤ」に対応付けて格納する。「目標ＩＤ」は、目標情報を一意に識別する識別子を格納する。「項」は、目標管理テーブル３３の各レコードの番号を格納する。レコードの番号は、目標管理テーブル３３の行の番号である。レコードとは、目標管理テーブル３３の各々の行（１行）を意味する（他のテーブルにおいても同じ）。「コントロールポイント」は、目標位置に移動させたい人体モデルの部位であるコントロールポイントの名称を格納する。「目標部品」は、目標位置にある目標部品の名称を格納する。図３に示す目標管理テーブル３３の例では、例えばＴ１という目標ＩＤは、人体モデルの右手をＡ．ｐａｒｔに移動させるという目標情報を示している。

図４は、視認管理テーブルのデータ構成例を示す図である。視認管理テーブル３４は、「視認ＩＤ」毎に、「項」、「視認対象部品」等を、当該「視認ＩＤ」に対応付けて格納する。「視認ＩＤ」は、視認情報を一意に識別する識別子を格納する。「項」は、視認管理テーブル３４の各レコードの番号を格納する。「視認対象部品」は、視認対象部品の名称を格納する。

図５は、シナリオ管理テーブルのデータ構成例を示す図である。シナリオ管理テーブル３５は、「シナリオＩＤ」毎に、「項」、「名称」、「想定操作ＩＤ順番」等を、当該「シナリオＩＤ」に対応付けて格納する。「シナリオＩＤ」は、シナリオ情報を一意に識別する識別子を格納する。「項」は、シナリオ管理テーブル３５の各レコードの番号を格納する。「名称」は、シナリオの名称を格納する。「想定操作ＩＤ順番」は、当該シナリオを構成する想定操作を識別する識別子である想定操作ＩＤを格納する。当該シナリオを構成する想定操作が複数ある場合は、各想定操作を識別する想定操作ＩＤを、操作順に並んだ形式で格納する。

図６は、想定操作記録管理テーブルのデータ構成例を示す図である。想定操作記録管理テーブル３６は、「想定操作ＩＤ」毎に、「項」、「想定操作名称」、「人体基準位置」、「機器位置」、「目標ＩＤ」、「視認ＩＤ」、「バリエーションＩＤ」、「アイテムＩＤ」、「想定時間」等を、当該「想定操作ＩＤ」に対応付けて格納する。

「想定操作ＩＤ」は、各想定操作を一意に識別する識別子を格納する。「項」は、想定操作記録管理テーブル３６の各レコードの番号を格納する。「想定操作名称」は、想定操作の名称を格納する。「人体基準位置」は、３次元仮想空間内に配置される人体モデルの基準位置の座標を格納する。「機器位置」は、３次元仮想空間内に配置される機器モデルの位置の座標を格納する。

図７は、ある想定操作における３次元仮想空間内に配置された人体モデル１００と機器モデル１０１との一例を示す。図７の例において、想定操作記録管理テーブル３６に設定される人体モデル１００の基準位置は、点Ｏを原点とする座標で示され、また、機器モデル１０１の位置は、点Ｐを原点とする座標で示される。なお、点Ｑ（コントロールポイント）は、想定操作記録管理テーブル３６において設定される目標ＩＤが示す目標位置である。人体モデル１００の体格や姿勢を変更することにより、それまでの点Ｑの座標は、目標ＩＤが示す目標位置からずれる。そこで、姿勢計算部１７は、変更後の新たな想定操作により定まる姿勢（又は体格）に応じて、変更後の新たな点Ｑの座標が目標ＩＤが示す目標位置に一致するように、姿勢計算を再度実行する。

「目標ＩＤ」は、目標情報を一意に識別する識別子を格納する。「視認ＩＤ」は、視認情報を一意に識別する識別子を格納する。「バリエーションＩＤ」は、視野画像上に表示される機器モデルのバリエーション対象部品についてのバリエーションを一意に識別する識別子を格納する。「アイテムＩＤ」は、各想定操作時に利用されるアイテムを一意に識別する識別子を格納する。「想定時間」は、各想定操作の開始から終了までに想定される想定時間を格納する。

図８は、被験者操作結果記録テーブルのデータ構成例を示す図である。被験者操作結果記録テーブル４０は、被験者によって実行された想定操作に対応する「想定操作項」毎に、「項」、「シナリオＩＤ」、「人体タイプ」、「選択部品」、「時間」、「サンプルＩＤ」、「部品判定」、「アイテム判定」、「操作性判定」等を、当該「想定操作項」に対応付けて格納する。

「想定操作項」は、被験者によって実行された想定操作に対応する、想定操作記録管理テーブル３６のレコード番号（想定操作記録管理テーブル３６の「項」に格納された番号）を格納する。「項」は、被験者操作結果記録テーブル４０の各レコードの番号を格納する。「シナリオＩＤ」は、シナリオ情報を一意に識別する識別子を格納する。「人体タイプ」は、人体タイプを一意に識別する識別子を格納する。

「選択部品」は、部品選択部２３によって選択された機器モデルの部品の名称を格納する。例えば、「選択部品」には、視野画像上において、被験者によって左クリック等で指定された部品の名称が格納される。「時間」は、被験者による実際の操作時間（実時間）を格納する。操作時間は、選択部品の選択ができるようになってから選択部品が選択されるまでの間の時間である。「サンプルＩＤ」は、選択されたサンプル部品を一意に識別する識別子を格納する。「部品判定」は、選択部品の選択が正しいか否かの判定結果を格納する。「アイテム判定」は、アイテムの選択が正しいか否かの判定結果を格納する。「操作性判定」は、各想定操作の操作性の判定結果を格納する。

なお、本発明の実施の形態においては、例えば、選択部品の選択が正しくない場合には、実時間を被験者操作結果記録テーブル４０に格納しないようにしても良い。

図９は、操作性評価テーブルのデータ構成例を示す図である。操作性評価テーブル４１は、例えば、各想定操作に対応する想定時間をＴ１、実時間（操作時間）をＴ２として、１．５Ｔ１＞Ｔ２の場合のランク（Ａランク）、２Ｔ１＞Ｔ２＞＝１．５Ｔ１の場合のランク（Ｂランク）、Ｔ２＞＝２Ｔ１の場合のランク（Ｃランク）を格納する。ランクとは、操作性のレベルである。図９に示す操作性評価テーブル４１の例では、Ａランク、Ｂランク、Ｃランクの順に操作性のレベルが高い（操作性が良い）。

図１０は、サンプル管理テーブルのデータ構成例を示す図である。サンプル管理テーブル３７は、「バリエーションＩＤ」毎に、「項」、「対象部品」、「サンプルＩＤ１」、「サンプルＩＤ２」、「サンプルＩＤ３」、「表示対象」等を、当該「バリエーションＩＤ」に対応付けて格納する。

「バリエーションＩＤ」は、バリエーション対象部品についてのバリエーション情報を一意に識別する識別子を格納する。「項」は、サンプル管理テーブル３７の各レコードの番号を格納する。「対象部品」は、バリエーションを構成するサンプル部品によって代替される部品の名称を格納する。例えば、「対象部品」には、バリエーション対象部品の名称や、バリエーション対象部品が備える付属部品の名称が格納される。「サンプルＩＤ１」〜「サンプルＩＤ３」は、バリエーションを構成するサンプル部品を一意に識別する識別子を格納する。例えば、バリエーション対象部品を代替する部品の識別子や、バリエーション対象部品が備える付属部品を代替する部品の識別子が格納される。「表示対象」は、現時点において視野画像上に実際に表示されている部品を識別する情報を格納する。例えば、「表示対象」には、視野画像上に表示されている、バリエーション対象部品が備える付属部品の名称、又は、バリエーション対象部品が備える付属部品に代替して視野画像上に表示されているサンプル部品の識別子が格納される。

図１１は、サンプル部品管理テーブルのデータ構成例を示す図である。サンプル部品管理テーブル３８は、「サンプルＩＤ」毎に、「項」、「部品」等を、当該「サンプルＩＤ」に対応付けて格納する。「サンプルＩＤ」は、サンプル部品を一意に識別する識別子を格納する。「項」は、サンプル部品管理テーブル３８の各レコードの番号を格納する。「部品」は、各サンプル部品の具体的な名称を格納する。

図１２は、アイテム管理テーブルのデータ構成例を示す図である。アイテム管理テーブル３９は、「アイテムＩＤ」毎に、「項」、「部品」等を、当該「アイテムＩＤ」に対応付けて格納する。「項」は、アイテム管理テーブル３９の各レコードの番号を格納する。「アイテムＩＤ」は、アイテムを一意に識別する識別子を格納する。「部品」は、各アイテムの具体的な名称を格納する。

図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、シミュレーション部１８による人体モデルの操作姿勢の計算を説明する図である。

なお、図１３の例は、体格や姿勢の変更が点Ｑに与える影響をわかり易く示すために、人体モデルの体格を変更した場合における姿勢計算を示す。しかし、姿勢の変更の場合にも同様に当てはめることができる。即ち、１個のシナリオにおいて設定された複数の想定操作において当該姿勢が異なる場合においても、以下と同様にして、点Ｑの座標が計算される。

図１３（Ａ）には、予め人体モデル格納部３０内に格納された、標準の体格を持つ人体モデル１００（以下、標準人体モデルという）が示されている。また、図１３（Ｂ）には、体格が変更された人体モデル１００が示されている。なお、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）において、点Ｑは、ある想定操作に対応する目標位置（操作位置）である。

例えば、姿勢計算部１７が、標準人体モデルのコントロールポイントである右手を点Ｑに移動させる姿勢を算出すると、算出された姿勢情報に基づいて、シミュレーション部１８は、３次元仮想空間内において、標準人体モデルに、図１３（Ａ）中に示すような姿勢をとらせる。

ここで、入力部１１によって、人体モデル１００の身体情報が入力されると、シミュレーション部１８は、標準人体モデルの体格を、入力された身体情報に基づいて変更する。そして、姿勢計算部１７は、変更後の体格を持つ人体モデル１００のコントロールポイントである右手を点Ｑに移動させる姿勢を算出し、シミュレーション部１８は、３次元仮想空間内において、人体モデル１００に、図１３（Ｂ）中に示すような姿勢をとらせる。

図１４は、本発明の実施の形態における想定操作の設定処理フローの一例を説明する図である。

入力部１１が、キーボードやマウス等の入力手段（図１では図示を省略）を用いた設定者の指示入力に従って、操作性の評価対象となる機器を呼び出す（ステップＳ１）。次に、シナリオ設定部１５が、設定者の入力部１１を用いた指示入力に従って、シナリオを設定する（ステップＳ２）。例えば、シナリオ管理テーブル３５中に、シナリオ情報が設定される。

次に、想定操作設定部１６が、設定者の指示入力に従って、設定されたシナリオを構成する想定操作毎に、人体モデルの基準位置、機器モデルの位置、目標情報、視認情報を設定する（ステップＳ３）。例えば、想定操作記録管理テーブル３６において、想定操作毎に、当該想定操作に対応付けて、「人体基準位置」、「機器位置」、「目標ＩＤ」、「視認ＩＤ」が設定される。

次に、想定操作設定部１６が、シナリオを構成する想定操作に対応する設定されたバリエーション対象部品があるか否かを判断し（ステップＳ４）、当該想定操作についてバリエーション対象部品がある場合には、設定者の指示入力に従って、当該バリエーション対象部品についてのバリエーションを設定する（ステップＳ５）。例えば、想定操作記録管理テーブル３６において、「バリエーションＩＤ」が設定される。

バリエーション対象部品がない場合、ステップＳ５を省略して、設定者が、当該想定操作において利用するアイテムがあるか否かを判断し（ステップＳ６）、アイテムがある場合には、想定操作設定部１６は、設定者の指示入力に従って、アイテムを設定する（ステップＳ７）。例えば、想定操作記録管理テーブル３６において、「アイテムＩＤ」が設定される。

アイテムがない場合、想定操作設定部１６は、ステップＳ７を省略し、設定者の指示入力に従って、当該想定操作に対応する想定時間を設定する（ステップＳ８）。例えば、想定操作記録管理テーブル３６において「想定時間」が設定される。

想定操作設定部１６は、次の想定操作があるか否かを判断し（ステップＳ９）、次の想定操作がある場合、ステップＳ３以下を繰り返し、次の想定操作がない場合、処理を終了する。

図１５は、本発明の実施の形態における機器の操作性評価処理フローの一例を示す図である。

シミュレーション部１８が、被験者（又は設定者）による入力部１１からの入力指示に従って、操作性の評価対象となる機器を呼び出す（ステップＳ１１）。例えば、機器モデル格納部３１からＡＴＭのモデルが呼び出される。この例においては、ステップＳ１１においては、シミュレーション部１８は、更に、人体モデル格納部３０から標準人体モデルを呼び出す。

次に、シミュレーション部１８が、被験者（又は設定者）による入力部１１からの入力指示に従って、シナリオを選択する（ステップＳ１２）。例えば、「入金」というシナリオが選択される。そして、シミュレーション部１８が、被験者（又は設定者）による入力部１１からの入力指示に従って、人体タイプを選択する（ステップＳ１３）。例えば、入力部１１によって被験者の身長の値が入力されると、入力された身長の値に対応する人体タイプが選択される。ステップＳ１３の処理によって人体タイプが選択されると、シミュレーション部１８は、標準人体モデルの体格を、選択された人体タイプに対応する体格に合わせて変更する。

次に、シミュレーション部１８（又は姿勢計算部１７）が、ステップＳ１２において選択されたシナリオを構成する複数の想定操作のうち、未処理の想定操作における先頭の想定操作を取り出して、姿勢計算部１７に渡す。これに応じて、姿勢計算部１７が、人体モデルの姿勢を計算する（ステップＳ１４）。すなわち、姿勢計算部１７は、ステップＳ１２において選択されたシナリオを構成する想定操作のうち、現在実行されるべき順番である想定操作に対応するコントロールポイントを目標部品に移動させるための姿勢を計算する。

例えば、上記ステップＳ１２において、入金がシナリオとして選択されたとする。図５に示すシナリオ管理テーブル３５を参照すると、入金というシナリオの最初の想定操作は、「想定操作ＩＤ」がＨ１であることがわかる。また、図６に示す想定操作記録管理テーブル３６を参照すると、「想定操作ＩＤ」がＨ１である「取引選択」という想定操作に対応する「人体基準位置」は（０，０，０）、「機器位置」は（２００，２００，０）、「目標ＩＤ」はＴ１、「視認ＩＤ」はＳ１に設定されていることがわかる。

また、図３に示す目標管理テーブル３３を参照すると、Ｔ１という「目標ＩＤ」に対応する「コントロールポイント」は右手、「目標部品」はＡ．ｐａｒｔ（例えば、取引選択ボタン）であることがわかる。また、図４に示す視認管理テーブル３４を参照すると、Ｓ１という「視認ＩＤ」に対応する視認対象部品は、Ａ．ｐａｒｔであることがわかる。

また、図５に示すシナリオ管理テーブル３５と図６に示す想定操作記録管理テーブル３６とを参照すると、入金というシナリオの２番目の想定操作は、「想定操作ＩＤ」がＨ２の「カード挿入」であり、対応する「目標部品」はＢ．ｐａｒｔ（例えば、カード挿入口）であることがわかる。

そこで、姿勢計算部１７は、「人体基準位置」を（０，０，０）、「機器位置」を（２００，２００，０）としたときに、体格が変更された人体モデルの右手を、最初の想定操作である取引選択に対応する目標部品であるＡ．ｐａｒｔに移動させるための姿勢であって、人体モデルに視認対象部品であるＡ．ｐａｒｔを視認させ、かつ、人体モデルの視野範囲に２番目の想定操作に対応する目標部品であるＢ．ｐａｒｔが入るような姿勢を計算する。姿勢計算部１７は、２番目の想定操作に対応する目標部品の情報を用いずに人体モデルの姿勢を計算するようにしても良い。なお、姿勢計算部１７は、視認対象部品を用いずに目標部品に視線を向けた人体モデルの姿勢を計算するようにしても良い。

次に、シミュレーション部１８が、ステップＳ１４によって算出された姿勢の人体モデルの視点から見た視野画像を表示する（ステップＳ１５）。例えば、図１６に示すような視野画像を表示する。図１６に示す視野画像において、２００は取引選択ボタンである。現在の想定操作における目標部品は、取引選択ボタン２００であるものとする。次の想定操作における目標部品は、カード挿入口２０１であるものとする。また、図中の楕円で囲った範囲は、現在の想定操作における、人体モデルの視野範囲である。図１６に示すように、次の想定操作における目標部品であるカード挿入口２０１は、現在の想定操作における人体モデルの視野範囲内に入っている。

次に、アイテム選択部２７が、アイテムが必要か否かを判断し（ステップＳ１６）、アイテムが必要な場合、アイテムを選択する（ステップＳ１７）。本発明の実施の形態においては、例えば、シミュレーション部１８が、視野画像中に、想定操作記録管理テーブル３６中に設定された全てのアイテム（アイテム名やアイテムの画像）を表示する。そして、例えば、表示されたアイテム名やアイテムの画像のうち、特定のアイテム名やアイテムの画像が指定されることによって、アイテムが選択される。

次に、選択判定部２９が、選択されたアイテムが正しいかを判断する（ステップＳ１８）。選択されたアイテムが正しくない場合には、操作記録部１９によって被験者操作結果記録テーブル４０の「アイテム判定」項目にＮＧが記録されて、ステップＳ１７以下を繰り返す。選択されたアイテムが正しい場合には、操作記録部１９によって被験者操作結果記録テーブル４０の「アイテム判定」項目にＯＫが記録される。

次に、部品選択部２３が、目標部品を選択する（ステップＳ１９）。例えば、図１６に示す視野画像上において、取引選択ボタン２００が指定されると、部品選択部２３が、取引選択ボタン２００を選択する。目標部品が選択されると、操作記録部１９によって、被験者操作結果記録テーブル４０の「選択部品」に、選択された目標部品が記録される。

次に、選択判定部２９が、目標部品の選択が正しいか否かを判定する（ステップＳ２０）。すなわち、選択判定部２９は、想定操作記録管理テーブル３６を参照して、現在の想定操作に対応する目標部品が選択されたかを判定する。目標部品の選択が正しくない場合には、操作記録部１９によって被験者操作結果記録テーブル４０の「部品判定」項目にＮＧが記録され、ステップＳ１９以下を繰り返す。

目標部品の選択が正しい場合には、操作記録部１９が、操作時間を被験者操作結果記録テーブル４０に記録する（ステップＳ２１）。この時、被験者操作結果記録テーブル４０の「時間」に当該操作時間が記録される他、更に、「部品判定」項目にＯＫが記録される。

次に、シミュレーション部１８が、バリエーション対象部品についてのバリエーションがあるかを判断する（ステップＳ２２）。シミュレーション部１８は、想定操作記録管理テーブル３６を参照して、現在の想定操作についてバリエーションＩＤが設定されていれば、バリエーション対象部品についてのバリエーションがあると判断する。

例えば、図６に示す想定操作記録管理テーブル３６の最初のレコードにおいて、Ｈ１という想定操作ＩＤに対応して、バリエーションＩＤとしてＢ１が設定されている。また、図１０のサンプル管理テーブル３７を見ると、Ｂ１というバリエーションＩＤに対応する対象部品は、Ｆ．ｐａｒｔである。このことから、Ｈ１という想定操作ＩＤが示す想定操作の時のバリエーション対象部品Ｆ．ｐａｒｔについてバリエーションがあることがわかる。また、図１０のサンプル管理テーブル３７を見ると、Ｆ．ｐａｒｔに対応して、ＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３という３つのサンプルＩＤが設定されている。従って、Ｆ．ｐａｒｔを代替するサンプル部品は、ＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３という３つのサンプルＩＤが示す３種類の部品であることがわかる。

ステップＳ２２においてバリエーションがある場合、シミュレーション部１８は、視野画像上にバリエーションを表示する（ステップＳ２３）。例えば、シミュレーション部１８は、Ｈ１という想定操作ＩＤが示す想定操作の時のバリエーション対象部品を代替するサンプル部品があることを視野画像上に表示し、視野画像上においてバリエーション対象部品が指定されると、代替するサンプル部品をポップアップ表示する。

例えば、図１０に示すサンプル管理テーブル３７と、図１１に示すサンプル部品管理テーブル３８とを参照すると、Ｆ．ｐａｒｔを代替するサンプル部品は、Ｌ．ｐａｒｔ、Ｋ．ｐａｒｔ、Ｇ．ｐａｒｔであることがわかる。従って、シミュレーション部１８は、例えば、視野画像上に、Ｌ．ｐａｒｔ、Ｋ．ｐａｒｔ、Ｇ．ｐａｒｔという３種類のサンプル部品を、ポップアップ表示する。

次に、サンプル部品が選択される（ステップＳ２４）。例えば、視野画像上においてポップアップ表示されたサンプル部品が指定されることによってサンプル部品が選択される。サンプル部品が選択されると、例えば、表示部品入替部２８によって、バリエーション対象部品が、ステップＳ２４において選択されたサンプル部品に入れ替えられる。また、シミュレーション部１８によって、視野画像上において、選択されたサンプル部品が、バリエーション対象部品に替えて表示される。上記のステップＳ２２〜ステップＳ２４の処理によって、バリエーション対象部品についてのバリエーションを構成するサンプル部品のうち、被験者がより利用し易いサンプル部品を選択することができる。

操作記録部１９は、選択されたサンプル部品を被験者操作結果記録テーブル４０に記録する（ステップＳ２５）。すなわち、被験者操作結果記録テーブル４０の「サンプルＩＤ」に、選択されたサンプル部品を一意に識別する識別子を格納する。

ステップＳ２２においてバリエーションがない場合、ステップＳ２３〜Ｓ２５は省略される。この後、操作性評価部２０が機器の操作性を評価し、操作性判定部２１が、操作性を判定する（ステップＳ２６）。例えば、操作性評価部２０は、ステップＳ２１において記録された操作時間と、当該想定操作に対応する想定時間とに基づいて、図９に示すような操作性評価テーブル４１を用いて、操作性のレベルを決定する。例えば、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」のいずれのランクかを決定する。

そして、例えば、操作性判定部２１が、操作性評価部２０によって決定された操作性のレベルに基づいて、操作性がＯＫかＮＧかを判定する。例えば、操作性のレベルがＡランク又はＢランクなら、操作性はＯＫ、操作性のレベルがＣランクなら、操作性はＮＧとする。操作性の判定結果は、操作記録部１９によって、例えば被験者操作結果記録テーブル４０の「操作性判定」項目に記録される。

本発明の実施の形態においては、操作性評価部２０が、ステップＳ２１において記録された操作時間と、当該想定操作に対応する想定時間とを、操作性の評価のパラメータとして出力するようにしても良い。

シミュレーション部１８が、次の想定操作があるか否かを判断し（ステップＳ２７）、次の想定操作がない場合には処理を終了し、次の想定操作がある場合には、ステップＳ１４以下を繰り返す。

以上から把握できるように、本発明の実施形態の特徴を述べると以下の通りである。

（付記１）機器の操作性を評価する装置であって、
人体の形状を模倣した人体モデルの身体情報を管理する体格管理手段と、
前記人体モデルの視線の情報である視認情報を管理する視認管理手段と、
前記人体モデルの人体部位と、前記人体部位を移動させたい目標位置とを目標情報として管理する目標管理手段と、
各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を前記視認情報と前記目標情報とに対応付けて設定する想定操作設定手段と、
指定された前記人体モデルの身体情報と、少なくとも、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する姿勢計算手段と、
前記機器の形状を模倣した機器モデルと前記姿勢計算手段によって算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示するシミュレーション手段と、
前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報を入力する操作情報入力手段と、
前記操作情報入力手段によって入力された前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録する操作記録手段と、
前記記録された前記機器モデルの操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する操作性評価手段とを備える
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記２）付記１に記載の機器操作性評価装置において、
前記視認管理手段は、前記３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、人体モデルに視認させる部品である視認対象部品の情報を視認情報として管理し、
前記姿勢計算手段は、指定された前記人体モデルの身体情報と、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記視認情報と前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記３）付記２に記載の機器操作性評価装置において、
前記姿勢計算手段は、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記人体モデルの人体部位を前記人体部位を移動させたい目標位置に移動させるための、前記人体モデルの関節の角度の情報と、前記人体モデルに前記設定された想定操作に対応する視認対象部品を視認させるための、前記人体モデルの目の位置の情報とを姿勢情報として算出する
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記４）付記１に記載の機器操作性評価装置が、更に、
前記機器を操作する目的であり複数の想定操作からなるシナリオを設定するシナリオ設定手段を備え、
前記想定操作設定手段は、前記設定されたシナリオ毎に、前記想定操作を設定し、
前記姿勢計算手段は、指定された前記人体モデルの身体情報と指定されたシナリオとに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記５）付記４に記載の機器操作性評価装置において、
前記シナリオ設定手段が設定するシナリオは、操作の順番が規定された想定操作から構成され、
前記姿勢計算手段は、前記指定されたシナリオを構成する想定操作の操作順に、前記指定されたシナリオを構成する想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記６）付記１に記載の機器操作性評価装置において、
前記想定操作設定手段は、前記想定操作の開始から終了までに想定される時間である想定時間を設定し、
前記操作記録手段は、前記視野画像上における前記機器モデルの操作時間を記録し、
前記操作性評価手段は、前記記録された機器モデルの操作時間と前記設定された想定時間との比較結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記７）付記６に記載の機器操作性評価装置において、
前記操作性評価手段は、前記機器の操作性をランク付けする
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記８）付記１に記載の機器操作性評価装置が、更に、
前記操作情報入力手段によって入力された前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記想定操作設定手段によって設定された前記想定操作に従って前記機器モデルが操作されたかを判定する操作判定手段を備え、
前記操作記録手段は、前記操作判定手段による判定結果を記録し、
前記操作性評価手段は、前記操作記録手段が記録した判定結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記９）付記１に記載の機器操作性評価装置において、
前記目標管理手段は、前記人体モデルの人体部位と、前記人体部位を移動させたい目標位置にある前記機器モデルの部品である目標部品とを前記目標情報として管理し、
前記想定操作設定手段は、前記想定操作に対応付けて、前記機器モデルの部品のうち表示や形状のバリエーションがある部品であるバリエーション対象部品を代替する１又は複数のサンプル部品を設定し、
前記バリエーション対象部品を代替するサンプル部品を選択するサンプル選択手段と、
前記サンプル選択手段によって選択されたサンプル部品を、前記バリエーション対象部品の替わりに前記視野画像上に表示する表示部品入替手段とを備える
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記１０）付記１に記載の機器操作性評価装置において、
前記想定操作設定手段は、前記想定操作に対応付けて、前記想定操作に必要なアイテムを設定し、
前記シミュレーション手段は、前記視野画像上に、前記想定操作設定手段によって設定されたアイテムを表示し、
前記操作記録手段は、前記視野画像上において選択されたアイテムと前記想定操作設定手段によって設定されたアイテムとの照合結果を記録する
ことを特徴とする機器操作性評価装置。

（付記１１）機器操作性評価装置を用いて機器の操作性を評価する方法であって、
人体の形状を模倣した人体モデルの身体情報を管理し、
前記人体モデルの視線の情報である視認情報を管理し、
前記人体モデルの人体部位と、前記人体部位を移動させたい目標位置とを目標情報として管理し、
各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を前記視認情報と前記目標情報とに対応付けて設定し、
指定された前記人体モデルの身体情報と、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出し、
前記機器の形状を模倣した機器モデルと前記算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示し、
入力された前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録し、
前記記録された前記機器モデルの操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する
ことを特徴とする機器操作性評価方法。

（付記１２）機器操作性評価装置をコンピュータ上で実現するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
人体の形状を模倣した人体モデルの身体情報を管理する処理と、
前記人体モデルの視線の情報である視認情報を管理する処理と、
前記人体モデルの人体部位と、前記人体部位を移動させたい目標位置とを目標情報として管理する処理と、
各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を前記視認情報と前記目標情報とに対応付けて設定する処理と、
指定された前記人体モデルの身体情報と、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する処理と、
前記機器の形状を模倣した機器モデルと前記算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示する処理と、
入力された前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録する処理と、
前記記録された前記機器モデルの操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する処理とを実行させる
ことを特徴とする機器操作性評価プログラム。

（付記１３）機器操作性評価装置をコンピュータ上で実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータに、
人体の形状を模倣した人体モデルの身体情報を管理する処理と、
前記人体モデルの視線の情報である視認情報を管理する処理と、
前記人体モデルの人体部位と、前記人体部位を移動させたい目標位置とを目標情報として管理する処理と、
各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を前記視認情報と前記目標情報とに対応付けて設定する処理と、
指定された前記人体モデルの身体情報と、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する処理と、
前記機器の形状を模倣した機器モデルと前記算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示する処理と、
入力された前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録する処理と、
前記記録された前記機器モデルの操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する処理とを実行させる
ことを特徴とする機器操作性評価プログラムを記録した記録媒体。

以上、説明したように、本発明の機器操作性評価装置、機器操作性評価方法、機器操作性評価プログラムによれば、人体モデルを変更する場合でも、適切な操作姿勢をとった人体モデルの視野画像を表示し、視野画像上における機器モデルの操作結果に基づいて機器の操作性を評価することが可能となる。

また、本発明の機器操作性評価装置、機器操作性評価方法、機器操作性評価プログラムによれば、機器の操作目的を達するまでの一連の操作における機器の操作性を評価することが可能となる。

本発明の機器操作性評価装置の構成の一例を示す図である。 体格管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 目標管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 視認管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 シナリオ管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 想定操作記録管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 ３次元仮想空間に配置された人体モデルと機器モデルとを示す図である。 被験者操作結果記録テーブルのデータ構成例を示す図である。 操作性評価テーブルのデータ構成例を示す図である。 サンプル管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 サンプル部品管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 アイテム管理テーブルのデータ構成例を示す図である。 シミュレーション部による人体モデルの操作姿勢の計算を説明する図である。 本発明の実施の形態における想定操作の設定処理フローの一例を説明する図である。 本発明の実施の形態における機器の操作性評価処理フローの一例を示す図である。 人体モデルの視野画像の一例を示す図である。 目標部品の一例を示す図である。

符号の説明

１１ 入力部
１２ 体格管理部
１３ 目標管理部
１４ 視認管理部
１５ シナリオ設定部
１６ 想定操作設定部
１７ 姿勢計算部
１８ シミュレーション部
１９ 操作記録部
２０ 操作性評価部
２１ 操作性判定部
２２ 出力部
２３ 部品選択部
２４ サンプル管理部
２５ アイテム管理部
２６ サンプル選択部
２７ アイテム選択部
２８ 表示部品入替部
２９ 選択判定部
３０ 人体モデル格納部
３１ 機器モデル格納部
３２ 体格管理テーブル
３３ 目標管理テーブル
３４ 視認管理テーブル
３５ シナリオ管理テーブル
３６ 想定操作記録管理テーブル
３７ サンプル管理テーブル
３８ サンプル部品管理テーブル
３９ アイテム管理テーブル
４０ 被験者操作結果記録テーブル
４１ 操作性評価テーブル

Claims (5)

1. 機器の操作性を評価する装置であって、
   前記機器の形状を模倣した機器モデルを格納する機器モデル格納部と、
   各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を、人体の形状を模倣した人体モデルの視線の情報である視認情報と、前記人体モデルの人体部位及び前記人体部位を移動させたい目標位置を含む目標情報とに対応付けて設定する想定操作設定手段と、
   前記人体モデルの身体情報であって入力された身体情報と、少なくとも、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する姿勢計算手段と、
   前記機器モデル格納部から読み出した機器モデルと前記姿勢計算手段によって算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示するシミュレーション手段と、
   前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報を入力する操作情報入力手段と、
   前記操作情報入力手段によって入力された前記操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録する操作記録手段と、
   記録された前記操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する操作性評価手段とを備え、
   前記視認情報は、前記３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、前記人体モデルに視認させる部品である視認対象部品の情報を含み、
   前記姿勢計算手段は、入力された前記身体情報と、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記視認情報及び前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する
   ことを特徴とする機器操作性評価装置。
2. 請求項１に記載の機器操作性評価装置が、更に、
   前記機器を操作する目的であり複数の想定操作からなるシナリオを設定するシナリオ設定手段を備え、
   前記想定操作設定手段は、前記設定されたシナリオ毎に、前記想定操作を設定し、
   前記姿勢計算手段は、入力された前記身体情報と指定されたシナリオとに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する
   ことを特徴とする機器操作性評価装置。
3. 請求項１に記載の機器操作性評価装置において、
   前記想定操作設定手段は、前記想定操作の開始から終了までに想定される時間である想定時間を設定し、
   前記操作記録手段は、前記視野画像上における前記機器モデルの操作時間を記録し、
   前記操作性評価手段は、前記記録された機器モデルの操作時間と前記設定された想定時間との比較結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する
   ことを特徴とする機器操作性評価装置。
4. 想定操作設定手段と、姿勢計算手段と、シミュレーション手段と、操作記録手段と、操作性評価手段と、機器の形状を模倣した機器モデルを格納する機器モデル格納部とを備える機器操作性評価装置を用いて機器の操作性を評価する方法であって、
   前記想定操作設定手段が、各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を、人体の形状を模倣した人体モデルの視線の情報である視認情報と、前記人体モデルの人体部位及び前記人体部位を移動させたい目標位置を含む目標情報とに対応付けて設定し、
   前記姿勢計算手段が、前記人体モデルの身体情報であって入力された身体情報と、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出し、
   前記シミュレーション手段が、前記機器モデル格納部から読み出した機器モデルと前記算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示し、
   前記操作記録手段が、入力された前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録し、
   前記操作性評価手段が、記録された前記操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価し、
   前記視認情報は、前記３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、前記人体モデルに視認させる部品である視認対象部品の情報を含み、
   前記姿勢計算手段は、入力された前記身体情報と、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記視認情報及び前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する
   ことを特徴とする機器操作性評価方法。
5. 機器操作性評価装置をコンピュータ上で実現するためのプログラムであって、
   前記コンピュータに、
   各々が想定される前記機器の操作である複数の想定操作を、人体の形状を模倣した人体モデルの視線の情報である視認情報と、前記人体モデルの人体部位及び前記人体部位を移動させたい目標位置を含む目標情報とに対応付けて設定する処理と、
   前記人体モデルの身体情報であって入力された身体情報と、少なくとも、前記設定された想定操作に対応する前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出する処理と、
   機器モデル格納部から読み出した前記機器の形状を模倣した機器モデルと前記算出された姿勢を持つ前記人体モデルとを３次元仮想空間内に配置するとともに、前記姿勢を持つ人体モデルの視点から前記３次元仮想空間を見た画像である視野画像を表示する処理と、
   入力された前記視野画像上における前記機器モデルの操作情報に基づいて、前記機器モデルの操作結果を記録する処理と、
   記録された前記操作結果に基づいて、前記機器の操作性を評価する処理とを実行させると共に、
   前記視認情報は、前記３次元仮想空間内に配置される機器モデルが備える部品のうち、前記人体モデルに視認させる部品である視認対象部品の情報を含み、
   前記姿勢を算出する処理において、入力された前記身体情報と、前記想定操作設定手段によって設定された想定操作に対応する前記視認情報及び前記目標情報とに基づいて、前記設定された想定操作を行う前記人体モデルの姿勢を算出させる
   ことを特徴とする機器操作性評価プログラム。

Images