Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4136673B2 - Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4136673B2 - Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium - Google Patents

Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium Download PDF

Info

Publication number
JP4136673B2
JP4136673B2 JP2003005031A JP2003005031A JP4136673B2 JP 4136673 B2 JP4136673 B2 JP 4136673B2 JP 2003005031 A JP2003005031 A JP 2003005031A JP 2003005031 A JP2003005031 A JP 2003005031A JP 4136673 B2 JP4136673 B2 JP 4136673B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
worker
model
safety verification
worker model
viewpoint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003005031A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004220201A (en
Inventor
明弘 宮澤
悦朗 榑谷
まり 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2003005031A priority Critical patent/JP4136673B2/en
Publication of JP2004220201A publication Critical patent/JP2004220201A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4136673B2 publication Critical patent/JP4136673B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Processing Or Creating Images (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、専用の3次元形状処理装置や汎用の情報処理装置などを用いて実現される、3次元CAD/CAM/CAE/CGシステムなど3次元形状処理システムに係わり、特に、機器の開口部から異物が侵入したとき、または機器内部の部品が脱落したときの、機器の安全性を仮想検証する機器安全性検証技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
3次元CAD/CGシステムなど3次元形状処理システムの普及により3次元形状データの利用者層が拡大するとともに、設計生産工程を中心として、上流から下流までの様々な工程で実際の製品機器の3次元形状データが有効活用される機会が増加している。
ところで、前記したような3次元形状処理システムを導入する利点の1つとして、3次元形状データを用いて機器を表現した機器モデルとともに、機器に関連した作業をおこなう作業者を3次元形状データで表現した作業者モデルを表示し、さらに、場合によっては作業者の視点から見た視野画像を求めることにより、機器に関連した様々な作業の効果などを仮想検証できることが挙げられる。
例えば特開平10−240791号公報に示された従来技術では、姿勢・体型などの異なる様々な作業者モデルを用いて機器の操作性評価を支援する。具体的には、シミュレーション空間に配置される作業者モデルの基準位置を、その作業者モデルの基本姿勢に応じて定義しておき、体形の異なる作業者モデルに変更したとき、変更前後で基本姿勢が一致するように変更後の作業者モデルをシミュレーション空間に配置する。
また、特開2000−250955公報に示された従来技術では、作業者モデルを用いて表示装置の有効視野範囲を検証する。具体的には、画面上に実現した仮想3次元空間に検証対象の表示装置の使用環境を構築して表示し、その使用環境における検証対象の表示装置の有効視野範囲を設定し、その有効視野範囲を使用環境が表示されている画面上に可視化表示する。
一方、機器の開口部から異物が侵入した場合や、機器内部の部品が脱落した場合の、機器の安全性を検証するには、それらの物体の落下範囲に機器の活電部が存在するか否かを確認する必要があるが、従来、このような安全性試験は機器の試作機を用いておこなわれていた。
【特許文献1】
特開平10−240791号公報
【特許文献2】
特開2000−250955公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の機器安全性試験は試作機を必要とするので、実施に高いコストがかかっていた。また、機器の試作が可能となるのは設計生産工程の比較的下流であるので、早期に機器の安全性に関する問題点を発見することが困難であった。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決することにあり、具体的には、設計生産工程の上流において機器モデルおよび作業者モデルを活用し、仮想3次元空間内で作業者モデルの視点から見た視野画像を用いることにより、機器の安全性を仮想検証する技術を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
求項1記載の発明は、機器の開口部から異物が侵入したときの、異物の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する機器安全性検証装置において、仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する機器モデル配置手段と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる視野角指定手段と、前記仮想3次元空間内に前記作業者モデルを配置する作業者モデル配置手段と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を表示する視野画像表示手段と、前記機器モデルの開口部位置を利用者に指定させる開口部位置指定手段とを備え、前記視野画像表示手段は、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示し、前記作業者モデル配置手段は、前記開口部位置指定手段により指定された開口部位置に基づいて前記作業者モデルを配置することを特徴とする。
求項2記載の発明は、機器内部の部品が脱落したときの、部品の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する機器安全性検証装置において、仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する機器モデル配置手段と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる視野角指定手段と、前記仮想3次元空間内に前記作業者モデルを配置する作業者モデル配置手段と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を表示する視野画像表示手段と、前記作業者モデルの視点の位置を利用者に指定させる視点位置指定手段とを備え、前記視野画像表示手段は、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示し、前記作業者モデル配置手段は、前記視点位置指定手段により指定された視点位置に基づいて前記作業者モデルを配置することを特徴とする
求項3記載の発明は、請求項1または2記載の機器安全性検証装置において、前記作業者モデルを配置した後に、視線方向の軸、および該軸に垂直な互いに直交する2軸からなる3軸に対して、各軸方向への平行移動および各軸回りの回転移動により、前記作業者モデルの位置および姿勢を微調整する作業者微調整手段を備えたことを特徴とする
求項4記載の発明は機器の開口部から異物が侵入したときの、異物の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する安全性検証方法において、仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する工程と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる工程と、前記機器モデルの開口部の位置を利用者に指定させる工程と、前記作業者モデルを、指定された開口部の位置に基づいて前記仮想3次元空間内に配置する工程と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示する工程とを備えたことを特徴とする
求項5記載の発明は機器内部の部品が脱落したときの、部品の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する機器安全性検証方法において、仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する工程と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる工程と、前記作業者モデルの視点の位置を利用者に指定させる工程と、前記作業者モデルを、指定された視点の位置に基づいて前記仮想3次元空間内に配置する工程と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示する工程とを備えたことを特徴とする
請求項6記載の発明は、請求項4または5記載の機器安全性検証方法において、前記作業者モデルを配置した後に、視線方向の軸、およびその軸に垂直な互いに直交する2軸からなる3軸に対して、各軸方向への平行移動および各軸回りの回転移動によって、前記作業者モデルの位置および姿勢を微調整する工程を備えたことを特徴とする。
請求項7記載の発明は、コンピュータに、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の機器安全性検証方法の各工程を実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は本発明が実施される機器安全性検証装置のハードウェア構成図である。図示したように、この機器安全性検証装置は、プログラムに従って動作するCPU1、そのプログラムや各種データを一時的に記憶するメモリ(例えばRAM)2、前記プログラムや各種データを保存しておく外部記憶装置(例えばハードディスク装置)3、着脱可能な記憶媒体からデータを読み込む読み込み装置、キーボード、マウスなどを有して3次元形状データを含む各種データや指示を入力する入力装置4、機器モデルや作業者モデルを表示する表示装置5などを備える。
【0007】
図2は、前記したようなハードウェアと前記プログラム(ソフトウェア)により実現される、本発明の一実施例を示す機器安全性検証システムのシステム構成図である。図示したように、この実施例の機器安全性検証システムは、入力装置4などにより機器モデルや作業者モデルを構成している3次元形状データを含む各種データや指示を入力させる入力部11、仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する機器モデル配置手段である機器配置部12、作業者を表わす作業者モデルの視野角を指定させる視野角指定手段である視野角指定部13、機器モデルの開口部の位置を指定させる開口部位置指定手段である開口部位置指定部14、作業者モデルの視点位置を指定させる視点位置指定手段である視点位置指定部15、前記仮想3次元空間内に前記作業者モデルを配置する作業者モデル配置手段である作業者配置部16、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲にある視野画像を表示する視野画像表示手段である視野画像表示部17、作業者モデルの位置および姿勢を微調整する作業者微調整手段である作業者微調整部18を備えている。
【0008】
図3に、この実施例の動作フローを示す。以下、図3に従ってこの実施例の動作フローを説明する。
まず、機器配置部12が、画面上に実現される仮想3次元空間内に検証対象の機器モデルを配置する(S1)。機器モデルをその3次元形状データを用いて例えば画面の中央部とか、作業者モデルの位置も考慮して画面の右とか左の指示された位置に表示させるのである。なお、この機器モデルの3次元形状データはこのときに入力装置4により入力してもよいし、すでに外部記憶装置3に記憶されている3次元形状データを読み出して用いてもよい。
続いて、視野角指定部13が作業者モデルの視野角を指定させる(S2)。例えば入力装置4を構成しているキーボードなどにより利用者に角度を入力させるのである。そして、機器モデルの開口部の位置を指定して作業者モデルを配置する場合には(S3でYES)、開口部位置指定部14が開口部の位置を指定させる(S4)。例えば表示されている機器モデル中の開口部の境界上の2点(例えば開口部を円形として直径の両端を示す2点)をマウスなどにより指示させて指定させるのである。
それに対して、開口部の位置を指定しない場合には(S3でNO)、作業者モデルの視点位置を指定して作業者モデルを配置するか否かを利用者に指定させ(S5)、視点位置を指定する場合には(S5でYES)、視点位置指定部15がマウスなどにより視点の位置を指定させる(S6)。一方、視点位置を指定しない場合には(S5でNO)この動作フローを終了する。
【0009】
次に、作業者配置部16が仮想3次元空間内に作業者モデルを配置する(S7)。
機器モデルの開口部の位置を、開口部の境界上の2点によって指定した場合には、例えば以下のように作業者モデルを配置すればよい。
▲1▼指定された2点P1・P2の中点Mを求める。
▲2▼線分P1P2の方向が水平方向でない場合には、中点Mを通り水平な平面Hを求め、その平面HにP1を射影した点を新たにP1とする。
▲3▼中点Mを中心、線分M P1の長さを半径とする、平面H上に乗る円をCとする。
▲4▼作業者モデルの視線方向が、中点Mを通り、鉛直方向下向きとなるように、作業者モデルの姿勢を定める(視線方向の軸回りの回転自由度については、例えば、作業者モデルにとっての右方向が世界座標系のX軸方向と一致するように定めればよい)。
▲5▼作業者モデルの視点から円Cを見込む円錐の頂角が、指定された視野角の1/2となるように視点位置を定め、視点位置がそのような位置になるように作業者モデルの位置を定める。
一方、作業者モデルの視点位置を指定した場合には、例えば以下のように作業者モデルを配置すればよい。
▲1▼指定された点Pが作業者モデルの視点となるように、作業者モデルの位置を定める。
▲2▼作業者モデルの視線方向が鉛直方向下向きとなるように、作業者モデルの姿勢を定める(視線方向の軸回りの回転自由度については、例えば、作業者モデルにとっての右方向が世界座標系のX軸方向と一致するように定めればよい)。
【0010】
図4に、機器モデル21と作業者モデル22を配置した例を示す。
次に、配置された作業者モデルの視点から、視野画像表示部17が、指定された視野角に基づいて鉛直方向下向きを見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲内に収まる視野画像を表示する(S8)。なお、視点下方にある機器モデルの画像は3次元形状データから求められている。図5に、視野画像の例を示す。図5では、視野の境界が円で表示されている。視野画像内の機器モデルの活電部のみを異なる表示様態(例えば色を付ける)にて表示することにより、活電部の視認性を高めてもよい。どの部分が活性部であるかは設計者が知っていることであるので、予め指示させ、設定しておくのである。
続いて、作業者モデルの視点の位置にある物体の落下範囲を視野画像の範囲と同一と見なし、利用者が視野画像を目視することにより機器の安全性を検証する(S9)。視野画像内に機器モデルの活電部が存在すれば危険であり、存在しなければ安全であるとするのである。
この後、作業者モデルの配置を微調整する場合には(S10でYES)、作業者微調整部18が、作業者モデルの視線方向の軸、およびその軸に垂直な互いに直交する2軸からなる3軸に対して、各軸方向への平行移動と各軸回りの回転移動により、作業者モデルの位置と姿勢を微調整し(S11)、ステップS8に戻る。
図6に、作業者モデルの頭部とともに、作業者モデルの配置を微調整する3軸の例を示す。図6では、視線方向の軸がZ軸、作業者にとっての左方向がX軸、作業者にとっての上方向がY軸として表示されている。
一方、作業者モデルの配置を微調整しない場合には(S10でNO)、この動作フローを終了する。
以上、図2に示したシステム構成の場合で本発明の一実施例を説明したが、説明したような機器安全性検証方法に従ってプログラミングしたプログラムを着脱可能な記憶媒体に記憶し、その記憶媒体をこれまで本発明によった機器安全性検証をおこなえなかったパーソナルコンピュータなど情報処理装置に装着することにより、または、そのようなプログラムをネットワークを介してそのような情報処理装置へ転送することにより、そのような情報処理装置においても本発明によった機器安全性検証をおこなうことができる。
【0011】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、請求項1および4記載の発明では、機器の開口部から異物が侵入したときの、異物の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することにより、機器の安全性を仮想検証することができる。
また、請求項2および5記載の発明では、機器内部の部品が脱落したときの、部品の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証することができる。
また、請求項3および6記載の発明では、状況によっては視野画像の範囲をずらして安全性を仮想検証することができる
また、請求項記載の発明ではその発明に係る記憶媒体をこれまで請求項乃至のいずれか1項に記載の発明によった機器安全性検証をえなかったパーソナルコンピュータなどのコンピュータに装着することにより、そのようなコンピュータにおいても請求項乃至のいずれか1項に記載の発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が実施される機器安全性検証装置のハードウェア構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示す機器安全性検証システムのシステム構成図である。
【図3】本発明の一実施例を示す機器安全性検証システムの動作フロー図である。
【図4】機器モデル21と作業者モデル22を配置した例を示す図である。
【図5】視野画像の例を示す図である。
【図6】本発明の一実施例を示す機器安全性検証システムの説明図である。
【符号の説明】
1 CPU
3 外部記憶装置
4 入力装置
5 表示装置
12 機器配置部
13 視野角指定部
14 開口部位置指定部
15 視点位置指定部
16 作業者配置部
17 視野画像表示部
18 作業者微調整部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional shape processing system such as a three-dimensional CAD / CAM / CAE / CG system realized by using a dedicated three-dimensional shape processing device or a general-purpose information processing device. The present invention relates to a device safety verification technique for virtually verifying the safety of a device when a foreign object enters from a device or when a component inside the device is dropped.
[0002]
[Prior art]
With the spread of 3D shape processing systems such as 3D CAD / CG systems, the user base of 3D shape data has expanded, and the actual product equipment 3 has been developed in various processes from upstream to downstream, centering on the design production process. Opportunities for effective use of dimensional shape data are increasing.
By the way, as one of the advantages of introducing the three-dimensional shape processing system as described above, an operator who performs equipment-related work is represented by three-dimensional shape data together with a device model that represents the device using three-dimensional shape data. By displaying the expressed worker model and, in some cases, obtaining a visual field image viewed from the viewpoint of the worker, it is possible to virtually verify the effects of various operations related to the device.
For example, in the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-240791, operability evaluation of devices is supported using various worker models having different postures and body shapes. Specifically, when the reference position of the worker model placed in the simulation space is defined according to the basic posture of the worker model and changed to a worker model with a different body shape, the basic posture before and after the change The changed worker model is placed in the simulation space so that they match.
In the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-250955, the effective visual field range of the display device is verified using an operator model. Specifically, the usage environment of the display device to be verified is constructed and displayed in the virtual three-dimensional space realized on the screen, the effective visual field range of the display device to be verified is set in the usage environment, and the effective visual field is set. The range is visualized on the screen where the usage environment is displayed.
On the other hand, in order to verify the safety of a device when a foreign object has entered from the opening of the device or a component inside the device has fallen, is there a live part of the device in the fall range of those objects? It is necessary to confirm whether or not, but conventionally, such a safety test has been carried out using a prototype device.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-240791 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-250955
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-described conventional device safety test requires a prototype, it is expensive to implement. In addition, since it is possible to prototype a device relatively downstream of the design and production process, it has been difficult to find problems related to the safety of the device at an early stage.
An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art. Specifically, an operator model is utilized in a virtual three-dimensional space by utilizing an equipment model and an operator model upstream of the design and production process. It is to provide a technology for virtually verifying the safety of a device by using a field-of-view image viewed from the above viewpoint.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The inventions of Motomeko 1 wherein, when invaded foreign matter from the opening of the device, the virtual verify the safety of the equipment to support whether the confirmation Katsuden portion exists in the fall range of foreign material In the device safety verification apparatus, the device model placement means for placing the device model representing the device to be verified in the virtual three-dimensional space, and the viewing angle designation for allowing the user to designate the viewing angle of the worker model representing the worker Means, a worker model placement means for placing the worker model in the virtual three-dimensional space, and a line-of-sight direction of the worker model downward in the vertical direction, from the viewpoint of the worker model using the viewing angle. A field-of-view image display unit that obtains a range of the field-of-view image when viewed, and displays a field-of-view image of the range; and an aperture position designation unit that allows a user to designate an aperture position of the device model; Display means The live part is displayed in a state different from other parts, and the worker model placement means places the worker model based on the opening position designated by the opening position designation means. And
Motomeko 2 inventions description, when the device internal parts dropped, component devices to virtual verify the safety of equipment to support whether the confirmation Katsuden portion exists in the fall range of In the safety verification apparatus, device model placement means for placing a device model representing a device to be verified in a virtual three-dimensional space, and viewing angle designation means for allowing the user to designate the viewing angle of the worker model representing the worker The worker model placement means for placing the worker model in the virtual three-dimensional space, and the viewing direction of the worker model as viewed from the viewpoint of the worker model using the viewing angle A field-of-view image display means for obtaining a range of the field-of-view image and displaying the field-of-view image of the range; and a viewpoint position specifying means for allowing a user to specify the position of the viewpoint of the worker model, the field-of-view image display means Before The live parts displayed in a different state and other parts, the worker model arrangement unit is characterized by placing the operator model based on the specified viewpoint position by the viewpoint position specifying means.
Motomeko 3 inventions described, in the equipment safety verification apparatus according to claim 1, wherein, after placing the operator model, the line-of-sight direction of the axis, and two axes orthogonal to the perpendicular to each other to the axis With respect to the three axes, there is provided worker fine adjustment means for finely adjusting the position and posture of the worker model by parallel movement in each axial direction and rotational movement around each axis .
The inventions of Motomeko 4 wherein, when invaded foreign matter from the opening of the device, the virtual verify the safety of the equipment to support whether the confirmation Katsuden portion exists in the fall range of foreign material In the safety verification method, a step of arranging a device model representing a device to be verified in a virtual three-dimensional space, a step of allowing a user to specify a viewing angle of a worker model representing a worker, Letting the user specify the position of the opening, placing the worker model in the virtual three-dimensional space based on the specified position of the opening, and vertically aligning the gaze direction of the worker model A step of obtaining a range of a field image when viewed from the viewpoint of the worker model using the viewing angle, and displaying the field image of the range in a state where the live part is different from other parts It is characterized by comprising .
Motomeko 5 inventions description, when the device internal parts dropped, component devices to virtual verify the safety of equipment to support whether the confirmation Katsuden portion exists in the fall range of In the safety verification method, a step of arranging a device model representing a device to be verified in a virtual three-dimensional space, a step of allowing a user to specify a viewing angle of a worker model representing a worker, A step of causing a user to specify a viewpoint position; a step of placing the worker model in the virtual three-dimensional space based on a specified viewpoint position; and a gaze direction of the worker model downward in the vertical direction And obtaining a range of the field image when viewed from the viewpoint of the worker model using the field angle, and displaying the field image of the range in a state where the live part is different from other parts. It is characterized by having .
According to a sixth aspect of the present invention, in the device safety verification method according to the fourth or fifth aspect, after the worker model is arranged, the visual axis direction axis and two axes perpendicular to the axis are orthogonal to each other. A step of finely adjusting the position and posture of the operator model by parallel movement in each axial direction and rotational movement around each axis with respect to the axis is provided.
The invention described in claim 7 is a computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to execute each step of the device safety verification method according to any one of claims 4 to 6.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an apparatus safety verification apparatus in which the present invention is implemented. As shown in the figure, the device safety verification device includes a CPU 1 that operates according to a program, a memory (for example, RAM) 2 that temporarily stores the program and various data, and an external storage device that stores the program and various data. (For example, a hard disk device) 3, a reading device for reading data from a removable storage medium, an input device 4 having a keyboard, a mouse and the like for inputting various data and instructions including three-dimensional shape data, a device model and a worker model Is provided.
[0007]
FIG. 2 is a system configuration diagram of a device safety verification system that is realized by the hardware and the program (software) as described above and shows an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the device safety verification system of this embodiment includes an input unit 11 for inputting various data and instructions including three-dimensional shape data constituting a device model and an operator model by an input device 4 and the like. A device placement unit 12 that is a device model placement unit that places a device model representing a device to be verified in a three-dimensional space, and a viewing angle designation unit that is a viewing angle designation unit that designates the viewing angle of the worker model representing a worker. 13. Opening position specifying unit 14 that is an opening position specifying unit that specifies the position of the opening of the device model, viewpoint position specifying unit 15 that is a viewpoint position specifying unit that specifies the viewpoint position of the worker model, and the virtual 3 Worker placement unit 16 which is a worker model placement means for placing the worker model in a three-dimensional space, the line-of-sight direction of the worker model is vertically downward, and the viewing angle A field-of-view image display unit 17 which is a field-of-view image display means for obtaining a field-of-view image range when viewed from the viewpoint of the worker model and displaying a field-of-view image within that range, and the position and orientation of the worker model are finely defined. An operator fine adjustment unit 18 which is an operator fine adjustment means for adjustment is provided.
[0008]
FIG. 3 shows an operation flow of this embodiment. The operation flow of this embodiment will be described below with reference to FIG.
First, the device placement unit 12 places a device model to be verified in a virtual three-dimensional space realized on the screen (S1). The device model is displayed using the three-dimensional shape data, for example, at the center of the screen or at the designated position on the right or left of the screen in consideration of the position of the worker model. The three-dimensional shape data of the device model may be input by the input device 4 at this time, or the three-dimensional shape data already stored in the external storage device 3 may be read and used.
Subsequently, the viewing angle designating unit 13 designates the viewing angle of the worker model (S2). For example, the user inputs an angle using a keyboard or the like constituting the input device 4. When the operator model is arranged by designating the position of the opening of the device model (YES in S3), the opening position designation unit 14 causes the position of the opening to be designated (S4). For example, two points on the boundary of the opening in the displayed device model (for example, two points that indicate the both ends of the diameter by making the opening circular) are designated and designated by a mouse or the like.
On the other hand, when the position of the opening is not designated (NO in S3), the user designates whether to place the worker model by designating the viewpoint position of the worker model (S5), and the viewpoint When designating the position (YES in S5), the viewpoint position designating unit 15 causes the viewpoint position to be designated with a mouse or the like (S6). On the other hand, when the viewpoint position is not designated (NO in S5), this operation flow is terminated.
[0009]
Next, the worker placement unit 16 places a worker model in the virtual three-dimensional space (S7).
When the position of the opening of the device model is designated by two points on the boundary of the opening, for example, the worker model may be arranged as follows.
(1) The midpoint M of the two designated points P1 and P2 is obtained.
(2) When the direction of the line segment P1P2 is not horizontal, a horizontal plane H is obtained through the midpoint M, and a point obtained by projecting P1 onto the plane H is newly set as P1.
(3) A circle on the plane H with the midpoint M as the center and the length of the line segment M P1 as the radius is defined as C.
(4) Determine the posture of the worker model so that the line-of-sight direction of the worker model passes through the middle point M and is downward in the vertical direction (For the degree of freedom of rotation around the axis in the line-of-sight direction, for example, the worker model For example, the right direction may be determined so as to coincide with the X-axis direction of the world coordinate system).
(5) Determine the viewpoint position so that the apex angle of the cone from which the circle C is viewed from the viewpoint of the worker model is ½ of the designated viewing angle, and the worker so that the viewpoint position becomes such a position. Determine the position of the model.
On the other hand, when the viewpoint position of the worker model is designated, for example, the worker model may be arranged as follows.
(1) The position of the worker model is determined so that the designated point P becomes the viewpoint of the worker model.
(2) Determine the posture of the worker model so that the line-of-sight direction of the worker model is downward in the vertical direction. (For the degree of freedom of rotation around the axis in the line-of-sight direction, for example, the right direction for the worker model is the world coordinates. It may be determined so as to coincide with the X-axis direction of the system).
[0010]
FIG. 4 shows an example in which the device model 21 and the worker model 22 are arranged.
Next, from the viewpoint of the arranged worker model, the visual field image display unit 17 obtains the range of the visual field image when looking downward in the vertical direction based on the designated visual field angle, and the visual field image that falls within that range Is displayed (S8). The device model image below the viewpoint is obtained from the three-dimensional shape data. FIG. 5 shows an example of a visual field image. In FIG. 5, the boundary of the visual field is displayed as a circle. The visibility of the live part may be improved by displaying only the live part of the device model in the field-of-view image in a different display mode (for example, coloring). Since the designer knows which part is the active part, it is instructed and set in advance.
Subsequently, the fall range of the object at the viewpoint position of the worker model is regarded as the same as the range of the visual field image, and the safety of the device is verified by the user viewing the visual field image (S9). If the live part of the device model exists in the field-of-view image, it is dangerous, and if it does not exist, it is safe.
Thereafter, when finely adjusting the arrangement of the worker model (YES in S10), the worker fine adjustment unit 18 determines from the axis in the line-of-sight direction of the worker model and the two axes perpendicular to the axis. The position and orientation of the worker model are finely adjusted with respect to the three axes by means of parallel movement in each axial direction and rotational movement around each axis (S11), and the process returns to step S8.
FIG. 6 shows an example of three axes for finely adjusting the placement of the worker model together with the head of the worker model. In FIG. 6, the axis in the line-of-sight direction is displayed as the Z axis, the left direction for the operator is the X axis, and the upward direction for the operator is displayed as the Y axis.
On the other hand, when the arrangement of the worker model is not finely adjusted (NO in S10), this operation flow is ended.
As described above, the embodiment of the present invention has been described in the case of the system configuration shown in FIG. 2, but the program programmed according to the device safety verification method as described above is stored in a removable storage medium, and the storage medium is stored in the storage medium. By attaching to an information processing device such as a personal computer that has not been able to perform device safety verification according to the present invention, or by transferring such a program to such an information processing device via a network, Even in such an information processing apparatus, apparatus safety verification according to the present invention can be performed.
[0011]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the invention of claim 1 and 4, wherein, when invaded foreign matter from the opening of the device, whether Katsuden portion falling range of the foreign matter is present by supporting the confirmation, it is and Turkey to the virtual verify the safety of the equipment.
Further, the invention of claim 2 and 5, wherein, when the device internal parts dropped, by supporting whether the confirmation Katsuden portion exists in the fall range of component safety equipment virtual verification it can Rukoto.
Further, in the invention of claim 3 and 6, it is possible to virtual verify safety by shifting the range of the view image in some circumstances.
Further, in the invention of claim 7, wherein, the computer such as a storage medium according to the invention thus far claims 4 to instrument it was based on the invention according to any one of 6 security verification rows Enaka' was personal computer By mounting on the computer , even in such a computer , the effect of the invention according to any one of claims 4 to 6 can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an apparatus safety verification apparatus in which the present invention is implemented.
FIG. 2 is a system configuration diagram of an apparatus safety verification system showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an operation flow diagram of the device safety verification system showing an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example in which a device model 21 and a worker model 22 are arranged. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a visual field image.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a device safety verification system showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 CPU
3 External storage device 4 Input device 5 Display device 12 Device placement unit 13 Viewing angle designation unit 14 Opening position designation unit 15 Viewpoint position designation unit 16 Worker placement unit 17 View image display unit 18 Worker fine adjustment unit

Claims (7)

機器の開口部から異物が侵入したときの、異物の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する機器安全性検証装置において、
仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する機器モデル配置手段と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる視野角指定手段と、前記仮想3次元空間内に前記作業者モデルを配置する作業者モデル配置手段と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を表示する視野画像表示手段と、前記機器モデルの開口部位置を利用者に指定させる開口部位置指定手段とを備え
前記視野画像表示手段は、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示し、前記作業者モデル配置手段は、前記開口部位置指定手段により指定された開口部位置に基づいて前記作業者モデルを配置することを特徴とする機器安全性検証装置。
In the device safety verification device that virtually verifies the safety of the device by supporting whether or not there is a live part in the falling range of the foreign material when a foreign material enters from the opening of the device,
A device model placement means for placing a device model representing a device to be verified in a virtual three-dimensional space; a viewing angle designation means for causing a user to designate a viewing angle of a worker model representing a worker; and the virtual three-dimensional space A worker model placement means for placing the worker model therein, and a range of a field image when the line of sight of the worker model is vertically downward and viewed from the viewpoint of the worker model using the field angle A field-of-view image display means for displaying a field-of-view image of the range, and an opening position designation means for causing the user to designate the opening position of the device model ,
The field-of-view image display means displays the live part in a state different from other parts, and the worker model placement means is based on the opening position designated by the opening position designation means. Equipment safety verification device characterized by arranging
機器内部の部品が脱落したときの、部品の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する機器安全性検証装置において、
仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する機器モデル配置手段と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる視野角指定手段と、前記仮想3次元空間内に前記作業者モデルを配置する作業者モデル配置手段と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を表示する視野画像表示手段と、前記作業者モデルの視点の位置を利用者に指定させる視点位置指定手段とを備え、
前記視野画像表示手段は、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示し、前記作業者モデル配置手段は、前記視点位置指定手段により指定された視点位置に基づいて前記作業者モデルを配置することを特徴とする機器安全性検証装置。
In the device safety verification device that virtually verifies the safety of the device by supporting whether or not there is a live part in the falling range of the component when the component inside the device is dropped,
A device model placement means for placing a device model representing a device to be verified in a virtual three-dimensional space; a viewing angle designation means for causing a user to designate a viewing angle of a worker model representing a worker; and the virtual three-dimensional space A worker model placement means for placing the worker model therein, and a range of a field image when the line of sight of the worker model is vertically downward and viewed from the viewpoint of the worker model using the field angle Visual field image display means for displaying the visual field image of the range, and viewpoint position designation means for allowing the user to designate the position of the viewpoint of the worker model,
The visual field image display means displays the live part in a state different from other parts, and the worker model placement means places the worker model based on the viewpoint position designated by the viewpoint position designation means. A device safety verification device characterized by:
請求項1または2記載の機器安全性検証装置において、
前記作業者モデルを配置した後に、視線方向の軸、および該軸に垂直な互いに直交する2軸からなる3軸に対して、各軸方向への平行移動および各軸回りの回転移動により、前記作業者モデルの位置および姿勢を微調整する作業者微調整手段を備えたことを特徴とする機器安全性検証装置。
In the equipment safety verification device according to claim 1 or 2 ,
After the worker model is arranged, with respect to the axis in the line-of-sight direction and the three axes perpendicular to each other and perpendicular to each other, translation in each axial direction and rotational movement around each axis An apparatus safety verification apparatus comprising a worker fine adjustment means for finely adjusting the position and posture of a worker model .
機器の開口部から異物が侵入したときの、異物の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する安全性検証方法において、
仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する工程と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる工程と、前記機器モデルの開口部の位置を利用者に指定させる工程と、前記作業者モデルを、指定された開口部の位置に基づいて前記仮想3次元空間内に配置する工程と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示する工程とを備えたことを特徴とする機器安全性検証方法
In the safety verification method that virtually verifies the safety of the device by assisting in confirming whether there is a live part in the falling range of the foreign material when a foreign material enters from the opening of the device,
A step of arranging a device model representing a device to be verified in a virtual three-dimensional space; a step of allowing a user to specify a viewing angle of a worker model representing a worker; and a position of an opening of the device model A step of arranging the worker model in the virtual three-dimensional space based on the position of the designated opening, and the viewing direction of the worker model is set to be vertically downward, and the viewing angle A field of view image range when viewed from the viewpoint of the worker model using the display, and displaying the field image of the range in a state different from the live parts in other parts Equipment safety verification method .
機器内部の部品が脱落したときの、部品の落下範囲に活電部が存在するか否かの確認を支援することで機器の安全性を仮想検証する機器安全性検証方法において、
仮想3次元空間内に検証対象の機器を表わす機器モデルを配置する工程と、作業者を表わす作業者モデルの視野角を利用者に指定させる工程と、前記作業者モデルの視点の位置を利用者に指定させる工程と、前記作業者モデルを、指定された視点の位置に基づいて前記仮想3次元空間内に配置する工程と、前記作業者モデルの視線方向を鉛直方向下向きとし、前記視野角を用いて前記作業者モデルの視点から見た場合の視野画像の範囲を求め、その範囲の視野画像を、前記活電部を他の部分と異なる状態で表示する工程とを備えたことを特徴とする機器安全性検証方法
In the device safety verification method that virtually verifies the safety of the device by supporting whether the live part exists in the falling range of the component when the component inside the device is dropped,
A step of arranging a device model representing a device to be verified in a virtual three-dimensional space; a step of causing a user to specify a viewing angle of a worker model representing a worker; and a position of a viewpoint of the worker model A step of arranging the worker model in the virtual three-dimensional space based on the position of the designated viewpoint, and the line-of-sight direction of the worker model is vertically downward, and the viewing angle is And a step of obtaining a range of a field image when viewed from the viewpoint of the worker model, and displaying the field image of the range in a state different from other parts of the live part. Equipment safety verification method .
請求項4または5記載の機器安全性検証方法において、
前記作業者モデルを配置した後に、視線方向の軸、およびその軸に垂直な互いに直交する2軸からなる3軸に対して、各軸方向への平行移動および各軸回りの回転移動によって、前記作業者モデルの位置および姿勢を微調整する工程を備えたことを特徴とする機器安全性検証方法。
In the apparatus safety verification method according to claim 4 or 5,
After the worker model is arranged, the translational movement in each axial direction and the rotational movement around each axis with respect to the axis in the line-of-sight direction and the three axes perpendicular to each other perpendicular to each other, A device safety verification method comprising a step of finely adjusting the position and posture of an operator model .
コンピュータに、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の機器安全性検証方法の各工程を実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 A computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to execute each step of the device safety verification method according to any one of claims 4 to 6 .
JP2003005031A 2003-01-10 2003-01-10 Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium Expired - Fee Related JP4136673B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003005031A JP4136673B2 (en) 2003-01-10 2003-01-10 Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003005031A JP4136673B2 (en) 2003-01-10 2003-01-10 Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004220201A JP2004220201A (en) 2004-08-05
JP4136673B2 true JP4136673B2 (en) 2008-08-20

Family

ID=32895811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003005031A Expired - Fee Related JP4136673B2 (en) 2003-01-10 2003-01-10 Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4136673B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10324452B2 (en) 2012-11-21 2019-06-18 Hitachi, Ltd. Assembly workability evaluation calculation device and assembly workability evaluation method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5962288B2 (en) * 2012-07-19 2016-08-03 富士通株式会社 Object detection program, detection apparatus, and detection method
US9448407B2 (en) 2012-12-13 2016-09-20 Seiko Epson Corporation Head-mounted display device, control method for head-mounted display device, and work supporting system
JP6119228B2 (en) * 2012-12-13 2017-04-26 セイコーエプソン株式会社 Head-mounted display device, head-mounted display device control method, and work support system
JP6315118B2 (en) * 2017-02-01 2018-04-25 セイコーエプソン株式会社 Head-mounted display device, head-mounted display device control method, and work support system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06231207A (en) * 1993-02-03 1994-08-19 Mitsubishi Electric Corp Layout pattern verification device
JP3428232B2 (en) * 1995-06-16 2003-07-22 富士通株式会社 Electromagnetic field strength calculator
JP3284866B2 (en) * 1996-02-05 2002-05-20 日本電信電話株式会社 Arbitrary screen extraction system in 3D virtual space
JP2002373350A (en) * 1996-07-04 2002-12-26 Sega Corp Image processing device
JP3391648B2 (en) * 1997-02-27 2003-03-31 富士通株式会社 Equipment operability evaluation support device
JP3341734B2 (en) * 1999-09-13 2002-11-05 凸版印刷株式会社 Video display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10324452B2 (en) 2012-11-21 2019-06-18 Hitachi, Ltd. Assembly workability evaluation calculation device and assembly workability evaluation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004220201A (en) 2004-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112313046B (en) Visualize and modify action demarcation areas using augmented reality
JP5609416B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
JP3944019B2 (en) Information processing apparatus and method
JP6643170B2 (en) Work support system and method
JP2892423B2 (en) Image display device and image display method
JPH07111721B2 (en) Line element data three-dimensional conversion device and method
JPH08190640A (en) Information display method and information providing system
CN113191018A (en) Cloth simulation method and system for anisotropic materials based on spring particle model, electronic device and storage medium
US8576248B2 (en) Image processing method and image processing apparatus
JP3245336B2 (en) Modeling method and modeling system
JP2017156887A (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
JP2018142109A (en) Display control program, display control method, and display control apparatus
JP4136673B2 (en) Device safety verification device, device safety verification method, and storage medium
JPH08212381A (en) 3D image processing device
US8154548B2 (en) Information processing apparatus and information processing method
JP4109745B2 (en) Object moving arrangement apparatus and method in three-dimensional space display system
JP7443014B2 (en) robot arm testing equipment
JP3361652B2 (en) 3D figure arrangement input method and graphic system
JP3943975B2 (en) Information processing method and apparatus
JP2010262497A (en) Placement planning support device
JP3433906B2 (en) Fluid visualization device and recording medium
JP6813826B2 (en) 3D object shape identification system, method and program
JP4946936B2 (en) Three-dimensional model joint setting method and joint setting program
Lechner et al. Augmented Reality for Forming Technology–Visualisation of Simulation Results and Component Measurement
JP2002117079A (en) Process design support equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050701

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050706

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080304

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080430

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080526

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080603

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees