JP2006209362A - Three-dimensional design system for control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電力を制御する電力制御盤や、機械装置、設備等を制御する機械制御盤、設備制御盤などの制御ユニットの設計作業を支援する制御ユニットの3次元設計システムに関する。 The present invention relates to a three-dimensional design system for a control unit that supports design work of a control unit such as, for example, a power control panel that controls power, a machine control panel that controls mechanical devices, equipment, and the like.
従来より、構成部品を配設した中板を有し、この中板を筐体の内部に収容してなる制御ユニットがある。このような制御ユニットは、例えば、個別に設計、作製された中板と筐体とを組み合わせて完成されていた(例えば、特許文献1参照。)。このような制御ユニットの作製手順においては、上記中板を設計する際、別に設計する上記筐体との干渉を回避できるよう、構成部品を配置を決定する必要があった。また、上記筐体を設計する際には、上記中板との干渉を回避できるよう、上記筐体の内部寸法等を決定する必要があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a control unit that has a middle plate on which components are arranged, and that accommodates the middle plate inside a casing. Such a control unit has been completed, for example, by combining an individually designed and manufactured intermediate plate and a housing (see, for example, Patent Document 1). In the manufacturing procedure of such a control unit, when designing the intermediate plate, it is necessary to determine the arrangement of the component parts so as to avoid interference with the separately designed casing. Further, when designing the casing, it is necessary to determine the internal dimensions of the casing so as to avoid interference with the intermediate plate.
しかしながら、上記従来の制御ユニットの作製手順では、次のような問題があった。すなわち、上記中板及び上記筐体を個別に設計、作製する場合には、両者を組み合わせた際の筐体と中板との相互干渉等の問題が、最後に顕在化してくるおそれがあった。また、このような相互干渉等の問題を回避できるよう、上記筐体のサイズを余裕をもって設計する必要があり、それ故、制御ユニットの大型化やコストアップが将来されるおそれがあった。 However, the conventional control unit manufacturing procedure has the following problems. That is, when the above-described intermediate plate and the above case are individually designed and manufactured, problems such as mutual interference between the case and the intermediate plate when the two are combined may be finally revealed. . In addition, it is necessary to design the casing with a margin so as to avoid such problems such as mutual interference. Therefore, there is a possibility that the control unit will be increased in size and cost.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、構成部品等を配設した中板と、この中板を収容する筐体との相互干渉等の発生を設計段階で確認し得る制御ユニットの3次元設計システムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and confirms the occurrence of mutual interference, etc., at the design stage between the intermediate plate on which the component parts and the like are disposed and the housing that houses the intermediate plate. It is an object of the present invention to provide a control unit three-dimensional design system.
本発明は、電線であるワイヤハーネスを介して電気的に接続された構成部品を有してなると共に、該構成部品を配設した略平板状の中板を筐体に収容してなる制御ユニットの設計作業を支援する制御ユニットの3次元設計システムであって、
上記構成部品の3次元的な部品体格情報を含む3D部品データと、上記構成部品において上記中板に対面する取付面の2次元的な部品形状情報を含む2D部品データとを、上記構成部品ごとに格納した部品データベースと、
上記筐体の各寸法を寸法変数として設定してなる筐体データを格納した筐体データベースと、
上記2D部品データを利用して上記構成部品を配置してなるレイアウト図を入力し、上記中板上における上記各構成部品の配置情報を含むレイアウトデータを生成するように構成したレイアウト入力手段と、
上記中板の形状及び大きさを規定する中板形状データを取り込むと共に、上記部品データベースを参照して得た上記3D部品データ、上記レイアウトデータ及び上記中板形状データを利用して上記構成部品を配設した上記中板の3次元中板モデルを生成するように構成した中板モデル生成手段と、
上記筐体データベースを参照して上記筐体データを得ると共に、外部から取り込んだ外部データである筐体寸法値を上記寸法変数に代入して3次元筐体モデルを生成するように構成した筐体モデル生成手段と、
上記3次元中板モデルと上記3次元筐体モデルとを組み合わせて表示するように構成したユニットモデル表示手段とを有してなることを特徴とする制御ユニットの3次元設計システムにある(請求項1)。
The present invention has a control unit comprising a component that is electrically connected via a wire harness that is an electric wire, and housing a substantially flat middle plate on which the component is disposed in a casing. A control unit 3D design system that supports the design work of
3D part data including three-dimensional part physique information of the component parts, and 2D part data including two-dimensional part shape information of a mounting surface facing the intermediate plate in the component parts, for each component part The parts database stored in
A case database storing case data obtained by setting each dimension of the case as a dimensional variable;
A layout input unit configured to input a layout diagram in which the component parts are arranged using the 2D part data, and to generate layout data including arrangement information of the component parts on the intermediate plate;
The intermediate plate shape data defining the shape and size of the intermediate plate is taken in, and the component parts are obtained using the 3D component data, the layout data, and the intermediate plate shape data obtained by referring to the component database. An intermediate plate model generating means configured to generate a three-dimensional intermediate plate model of the disposed intermediate plate;
A casing configured to generate the three-dimensional casing model by obtaining the casing data with reference to the casing database and substituting the casing dimension value, which is external data taken from outside, into the dimension variable. Model generation means;
A control unit three-dimensional design system comprising: unit model display means configured to display a combination of the three-dimensional intermediate plate model and the three-dimensional housing model. 1).
本発明の制御ユニットの3次元設計システムの上記レイアウト入力手段によれば、上記2D部品データを利用することで、上記中板の表面に上記構成部品を配置してなる上記レイアウト図を効率良く入力することができる。すなわち、上記構成部品の取付面の2次元的な部品形状情報を有する上記2D部品データを利用すれば、上記構成部品を選択するのみで、その構成部品を配置してなる上記レイアウト図を入力することができる。 According to the layout input means of the control unit three-dimensional design system of the present invention, the layout diagram in which the component parts are arranged on the surface of the intermediate plate is efficiently input by using the 2D part data. can do. That is, if the 2D part data having the two-dimensional part shape information on the mounting surface of the component is used, the layout diagram formed by arranging the component is input only by selecting the component. be able to.
そして、上記中板モデル生成手段は、上記3D部品データ、上記レイアウトデータ及び上記中板形状データを利用して、上記構成部品を配設した上記中板の3次元モデルである上記3次元中板モデルを生成する。また、上記筐体モデル生成手段は、上記筐体データと上記筐体寸法値とを利用して、上記筐体の3次元モデルである上記3次元筐体モデルを生成する。そして、上記ユニットモデル表示手段が、上記3次元中板モデルと上記3次元筐体モデルとを組み合わせて表示するように構成されている。 The intermediate plate model generation means uses the 3D component data, the layout data, and the intermediate plate shape data to provide the three-dimensional intermediate plate that is a three-dimensional model of the intermediate plate in which the component parts are arranged. Generate a model. The case model generation means generates the three-dimensional case model, which is a three-dimensional model of the case, using the case data and the case dimension value. The unit model display means is configured to display a combination of the three-dimensional intermediate plate model and the three-dimensional housing model.
そのため、上記制御ユニットを設計する設計者は、上記ユニットモデル表示手段が表示した上記3次元中板モデルと上記3次元筐体モデルとの組み合わせ状態に基づいて、両者の相互干渉等の問題を設計段階においてチェックでき、最終製品での両者の干渉を確実性高く回避することができる。それ故、上記中板と上記筐体との干渉をおそれるあまり、上記筐体の体格を必要以上に大きくする等の必要がない。 Therefore, the designer who designs the control unit designs a problem such as mutual interference based on the combination state of the three-dimensional intermediate plate model and the three-dimensional housing model displayed by the unit model display means. It can be checked at the stage, and interference between the two in the final product can be reliably avoided. Therefore, there is no need to increase the size of the casing more than necessary because there is a fear of interference between the intermediate plate and the casing.
上記のように、本発明の制御ユニットの3次元設計システムによれば、制御ユニットの設計作業を支援でき、その作業負荷を低減させることができる。そして、上記制御ユニットの3次元設計システムを活用すれば、制御ユニットの設計作業を効率化でき、優れた品質を有し、かつ、低コストの制御ユニットを実現することができる。 As described above, according to the three-dimensional design system for a control unit of the present invention, the design work of the control unit can be supported, and the work load can be reduced. If the three-dimensional design system for the control unit is utilized, the control unit design work can be made more efficient, and an excellent quality and low-cost control unit can be realized.
本発明においては、上記筐体データベースは、仕様の異なる複数種類の上記筐体について、それぞれ、上記筐体データを格納しており、上記筐体モデル生成手段は、上記複数種類の筐体からひとつの筐体を選択するための選択信号を外部から取り込み、該選択信号に基づいて上記筐体データを選択するように構成してあることが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記筐体モデル生成手段は、上記筐体データベースに格納した上記筐体データのうち、所望の仕様の上記筐体に対応するものを選択的に取り込むことができる。すなわち、上記制御ユニットの3次元設計システムでは、設計する制御ユニットの用途に応じて適切な仕様の上記筐体を選択して、制御ユニットの設計を行うことができる。それ故、上記制御ユニットの3次元設計システムは、汎用性が高く、一層、有用なものとなる。
In the present invention, the case database stores the case data for each of a plurality of types of cases having different specifications, and the case model generation unit is configured to select one of the plurality of types of cases. It is preferable that a selection signal for selecting the casing is taken in from the outside, and the casing data is selected based on the selection signal.
In this case, the case model generation means can selectively take in the case data stored in the case database corresponding to the case having a desired specification. That is, in the three-dimensional design system for the control unit, the control unit can be designed by selecting the casing having an appropriate specification according to the intended use of the control unit to be designed. Therefore, the three-dimensional design system for the control unit is highly versatile and more useful.
また、上記部品データベースは、上記構成部品の内部回路を表す内部サーキットデータを格納してなると共に、上記ワイヤハーネスを接続するための接続端子の配設情報を含む上記2D部品データと、上記構成部品における上記接続端子の3次元的な位置情報を含む上記3D部品データとを有しており、
上記制御ユニットの3次元設計システムは、上記内部サーキットデータを利用して上記中板に設ける電気回路図を入力し、上記接続端子間の電気的な接続経路である電気経路を表す回路データを生成するように構成した回路データ入力手段と、上記レイアウトデータ、上記2D部品データ及び上記回路データを利用して上記各ワイヤハーネスの配線経路を表す配線データを計算するハーネス経路計算手段とを有しており、
上記中板モデル生成手段は、上記レイアウトデータ、上記3D部品データ及び上記配線データを利用して、上記構成部品を配設してなると共に上記ワイヤハーネスを敷設してなる上記3次元中板モデルを生成するように構成してあることが好ましい(請求項3)。
The component database stores internal circuit data representing an internal circuit of the component, and also includes the 2D component data including arrangement information of connection terminals for connecting the wire harness, and the component And the 3D part data including the three-dimensional position information of the connection terminal in
The control unit three-dimensional design system uses the internal circuit data to input an electrical circuit diagram provided on the intermediate plate, and generates circuit data representing an electrical path that is an electrical connection path between the connection terminals. Circuit data input means configured to perform, and harness path calculation means for calculating wiring data representing the wiring path of each wire harness using the layout data, the 2D component data, and the circuit data. And
The intermediate plate model generation means uses the layout data, the 3D component data, and the wiring data to arrange the three-dimensional intermediate plate model in which the component parts are arranged and the wire harness is laid. It is preferable to be configured to generate (Claim 3).
この場合には、上記構成部品のみならず上記ワイヤハーネスを敷設した上記3次元中板モデルを生成し、この3次元中板モデルと上記3次元筐体モデルとを組み合わせることができる。そのため、上記ワイヤハーネスを考慮に入れて、一層、精度高く上記中板と上記筐体との相互干渉等の問題を設計段階において検討することができる。 In this case, it is possible to generate the three-dimensional intermediate plate model in which the wire harness is laid as well as the component parts, and to combine the three-dimensional intermediate plate model and the three-dimensional housing model. Therefore, taking into account the wire harness, problems such as mutual interference between the intermediate plate and the housing can be studied with higher accuracy at the design stage.
また、上記制御ユニットの3次元設計システムは、上記ユニットモデル表示手段が表示した上記3次元中板モデルにおける上記構成部品の配設位置の変更情報である配置変更データを取り込むように構成した配置変更データ取り込み手段と、上記配置変更データに基づいて上記レイアウトデータを更新するように構成したレイアウトデータ更新手段とを有していることが好ましい(請求項4)。 The three-dimensional design system for the control unit is configured to take in the arrangement change data that is the change information of the arrangement position of the component in the three-dimensional intermediate plate model displayed by the unit model display means. It is preferable to have data fetching means and layout data updating means configured to update the layout data based on the layout change data.
この場合には、上記レイアウト取り込み手段が取り込んだ上記レイアウトデータを利用して生成した上記3次元中板モデルと、上記3次元筐体モデルとの組み合わせの適否を考慮しながら、上記レイアウトデータを修正、更新していくことができる。そして、上記中板モデル生成手段は、上記のように更新されたレイアウトデータに基づいて、新たな上記3次元中板モデルを生成できる。それ故、上記ユニットモデル表示手段は、この新たな3次元中板モデルと上記3次元筐体モデルとを組み合わせて表示することができる。 In this case, the layout data is corrected in consideration of the appropriateness of the combination of the three-dimensional intermediate plate model generated using the layout data captured by the layout capturing means and the three-dimensional housing model. Can be updated. And the said intermediate | middle board model production | generation means can produce | generate the said new 3-dimensional intermediate | middle board model based on the layout data updated as mentioned above. Therefore, the unit model display means can display the new three-dimensional intermediate plate model and the three-dimensional housing model in combination.
このように、上記制御ユニットを設計する設計者は、上記ユニットモデル表示手段に表示された3次元中板モデルを直接、操作することにより、設計を最適に近づけていることができる。したがって、上記制御ユニットの3次元設計システムによれば、上記制御ユニットの設計作業の効率を、一層、向上させることができる。 Thus, the designer who designs the control unit can bring the design closer to the optimum by directly operating the three-dimensional intermediate plate model displayed on the unit model display means. Therefore, according to the three-dimensional design system for the control unit, the efficiency of the design work of the control unit can be further improved.
また、上記制御ユニットの3次元設計システムは、上記ユニットモデル表示手段が表示した上記3次元中板モデルにおける上記ワイヤハーネスの配線経路の変更情報である配線変更データを取り込むように構成した配線変更データ取り込み手段と、上記配線変更データに基づいて上記配線データを更新するように構成した配線データ更新手段とを有していることが好ましい(請求項5)。 The three-dimensional design system of the control unit is configured to take in the wiring change data that is the change information of the wiring route of the wire harness in the three-dimensional intermediate plate model displayed by the unit model display means. It is preferable to have a fetching unit and a wiring data updating unit configured to update the wiring data based on the wiring change data.
この場合には、上記ハーネス経路計算手段が生成した上記配線データを利用してなる上記3次元中板モデルと、上記3次元筐体モデルとの組み合わせの適否を考慮しながら、上記3次元中板モデルにおける上記配線データを修正、更新することができる。それ故、上記制御ユニットの3次元設計システムによれば、上記制御ユニットの設計作業の効率を、一層、向上させることができる。 In this case, the three-dimensional intermediate plate is taken into consideration while considering the suitability of the combination of the three-dimensional intermediate plate model using the wiring data generated by the harness path calculation means and the three-dimensional housing model. The wiring data in the model can be corrected and updated. Therefore, according to the three-dimensional design system for the control unit, the efficiency of the design work for the control unit can be further improved.
(実施例1)
本例は、制御ユニット2の設計作業を支援する制御ユニットの3次元設計システム1に関する例である。この内容について、図1〜図10を用いて説明する。
本例の制御ユニットの3次元設計システム1(以下、単に3次元設計システム1と記載する。)は、図1及び図2に示すごとく、電線であるワイヤハーネス4(図4参照。)を介して電気的に接続された構成部品3を有してなると共に、該構成部品3を配設した略平板状の中板20を筐体6に収容してなる制御ユニット2の設計作業を支援するためのものである。
この3次元設計システム1は、構成部品3の3次元的な部品体格情報を含む3D部品データと、構成部品3において中板20に対面する取付面200の2次元的な部品形状情報を含む2D部品データとを格納した部品データベース11と、筐体6の各寸法を寸法変数として設定してなる筐体データを格納した筐体データベース19と、上記2D部品データを利用して構成部品3を配置してなるレイアウト図を入力し、中板20上における各構成部品3の配置情報を含むレイアウトデータを生成するように構成したレイアウト入力手段182と、中板20の形状及び大きさを規定する中板形状データを取り込むと共に、上記3D部品データ、レイアウトデータ及び中板形状データを利用して構成部品3を配設した中板20の3次元中板モデルを生成する中板モデル生成手段171と、筐体データベース19から筐体データを取得すると共に、外部から取り込んだ外部データである筐体寸法値を上記寸法変数に代入して3次元筐体モデルを生成する筐体モデル生成手段172と、上記3次元中板モデルと上記3次元筐体モデルとを組み合わせて表示するように構成したユニットモデル表示手段173とを有してなる。
以下に、この内容について詳しく説明する。
Example 1
This example is an example related to the three-
The control unit three-dimensional design system 1 (hereinafter, simply referred to as the three-dimensional design system 1) of the present example, as shown in FIGS. 1 and 2, via a wire harness 4 (see FIG. 4) that is an electric wire. And supporting the design work of the
The
Hereinafter, this content will be described in detail.
本例の3次元設計システム1を実現するハードウェア構成は、図3に示すごとく、汎用コンピュータ5(以下、PC5と記載。)を利用し、このPC5にソフトウェアをインストールすることにより構成したものである。PC5は、中央演算処理装置51(CPU)、上記部品データベース11をなす記憶手段としてのハードディスク装置52、記憶メモリとしてのROM531、RAM532及び入出力を制御するI/Oユニット54を含む本体50と、各種データを視覚的に提示し、上記結果出力手段17をなすディスプレイ55と、本体50にデータを入力するためのキーボード561と、ポインティングデバイスとしてのマウス562とを有している。
As shown in FIG. 3, the hardware configuration for realizing the three-
本例で設計する制御ユニット2は、図2及び図4に示すごとく、少なくとも2以上の複数の構成部品3を配設してなる略平板状の中板20を、材質SPCC、SUSなどよりなる筐体6に収容したものである。各構成部品3は、ワイヤハーネス4を電気的に接続するための接続端子30と、該接続端子30に対してワイヤハーネス4を接続する側面である1面の端子アクセス面301又は相互に対面する側面である2面の端子アクセス面301、302とを有している。上記中板20は、1本又は互いに略平行な2本以上の複数の略直線状の部品配設線21、22を仮想的に有してなると共に、該部品配設線21、22に対して上記端子アクセス面301、302が略平行をなすよう、部品配設線21、22上に構成部品3を配置するように構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
そして、本例の3次元設計システム1は、図1及び図4に示すごとく、上記の構成のほか、中板20上に形成する電気回路図を入力するための回路入力手段181と、上記中板20上に構成する電気回路における接続端子30間の電気的な接続経路である電気経路40を表す回路データを取り込むように構成した回路データ取り込み手段12と、上記回路データに基づく電気経路40のうち、構成部品3を介在せずに電気的に直接的に接続される電気経路40をグループ化して共通の経路IDを付与してなる接続データを生成するように構成した接続データ生成手段14と、この接続データを格納する接続データ記憶手段184と、レイアウトデータを取り込むように構成したレイアウト取り込み手段13と、上記レイアウトデータに基づいて規定される各端子アクセス面301、302の序列を表す序列データを計算するための序列データ計算手段185と、この序列データを格納する序列データ記憶手段15と、レイアウトデータ、2D部品データ及び回路データに基づいて上記各ワイヤハーネスの配線経路を表す配線データを計算するように構成されたハーネス経路計算手段16と、各ワイヤハーネス4の配線長さを計算するための経路長計算手段183とを有している。なお、これらの各手段の内容については、後で詳しく説明する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the three-
次に、本例の自動配線システム1を構成する各構成部分の内容について、個別に説明する。
まず、上記部品データベース11は、図5及び図6に示すごとく、制御ユニット2を構成する構成部品3として、例えばブレーカー、サーキットプロテクター、リレー、シーケンサ、トランス、電源ユニットや端子台等の部品データを格納している。例えば、サーキットプロテクターとしては、製品仕様やメーカーが異なる複数のサーキットプロテクターの2D部品データ112、3D部品データ113及び内部サーキットデータを、構成部品3ごとに付与された部品IDに関連付けて記憶している。
Next, the content of each component part which comprises the
First, as shown in FIGS. 5 and 6, the
本例の3D部品データは、図5に示すごとく、中板20に対する構成部品3の3次元的な形状を表す部品体格情報のほかに、各接続端子30の3次元的な位置を表す端子位置情報を有している。
上記部品体格情報としては、各構成部品3のたて(W)よこ(D)高さ(H)の寸法よりなる3D形状データを有している。上記端子位置情報としては、構成部品3における基準点を原点とした各端子IDの3次元的な3D端子位置データを有している。
As shown in FIG. 5, the 3D component data of this example includes the terminal position representing the three-dimensional position of each
As said component physique information, it has 3D shape data which consists of the dimension of the vertical (W) width (D) height (H) of each
2D部品データは、図4〜図6に示すごとく、構成部品3の取付面300の2次元的な形状を表す部品形状情報のほかに、構成部品3の各端子アクセス面S1、S2(図2では、符号301、302で示してある。)に配置される接続端子30の組み合わせを表す配設情報を有している。
上記部品形状情報としては、取付面300のたて(W)よこ(D)の寸法よりなる2D形状データを有している。また、上記配設情報としては、図5に示すごとく、端子アクセス面S1、S2に配接される接続端子30の端子IDの情報を有している。
As shown in FIGS. 4 to 6, the 2D part data includes the terminal access surfaces S <b> 1 and S <b> 2 of the
As the component shape information, 2D shape data consisting of the dimensions of the vertical (W) width (D) of the mounting
さらに、本例の部品データベース11は、図6に示すごとく、構成部品3の内部回路情報として、図6に示すごとく、ダイオードやコンデンサやトランスや抵抗など内部の電気回路を構成する素子部品32の構成及びこれらの素子部品32の電気的な接続関係、すなわち内部に構成される電気回路を表す内部サーキットデータを有している。
Further, as shown in FIG. 6, the
次に、筐体データベース19は、図7に示すごとく、上記のように筐体データを格納するように構成されている。筐体データとしては、仕様の異なる複数種類の筐体6のデータを格納している。そして、各筐体データは、筐体6の各寸法を寸法変数として設定してなる。すなわち、本例の筐体データに基づけば、外部から取り込む筐体寸法値を寸法変数に代入することで、任意の大きさの3次元筐体モデルを生成することができる。
Next, the
上記回路入力手段181は、電気回路を作図するためのCAD機能を中心として構成されている。この回路入力手段181は、図3及び図6に示すごとく、作図した電気回路図をディスプレイ55上に表示するための表示機能と、例えば、CADオペレータがマウス562やキーボード561を操作した操作情報を取り込んで電子データに置き換える操作入力機能と、上記回路データを自動生成するデータ生成機能とを有している。
The circuit input means 181 is mainly configured with a CAD function for drawing an electric circuit. As shown in FIGS. 3 and 6, the circuit input means 181 includes a display function for displaying the drawn electric circuit diagram on the
本例の回路入力手段181は、図1に示すごとく、部品データベース11に格納した2D部品データを参照可能なように構成してある。したがって、例えば、CADオペレータは、図3及び図6に示すごとく、所望の電気的な機能を実現するために、まず、部品データベース11から構成部品3を選択する。その後、その構成部品3の上記内部サーキットデータに基づく電気回路を、例えば、マウス562のドラッグアンドドロップ操作により、ディスプレイ55上の作図領域に貼り付けることができる。なお、図6では、P01、P02なる部品IDの構成部品3を貼り付けた状態を示してある。
As shown in FIG. 1, the
さらに、本例の回路入力手段181では、図6に示すごとく、各構成部品3の接続端子30は、ディスプレイ55上で作製した電気回路における端部をなす○印として表示される。例えば、CADオペレータは、マウス操作により、接続元の接続端子30を表す○印と、接続先の接続端子30を表す○印とを結び付けることで、両者間の電気経路40を形成していくことができる。
Further, in the circuit input means 181 of this example, as shown in FIG. 6, the
回路入力手段181における上記データ生成機能は、図6に示すごとく形成した各電気経路40について、接続元の接続端子30の端子IDと、接続先の接続端子30の端子IDとを関連付けすることにより上記回路データを生成するように構成されている。例えば、回路データは、図8に示す上段の表のように、L01、L02、L03なる電気経路40について、それぞれ、その両端をなす接続端子30の端子IDを関連付けしてなる。なお、ここで、同図中の端子IDの表示としては、P**なる部品IDとの組み合わせによりユニークなものとしてある。
The data generation function in the circuit input means 181 relates the terminal ID of the
上記レイアウト入力手段182は、機械図面であるレイアウト図を作図するためのCAD機能を中心として構成されている。このレイアウト入力手段182は、図3及び図9に示すごとく、作図したレイアウト図をディスプレイ55上に表示するための表示機能と、例えば、CADオペレータがマウス562やキーボード561を操作した操作情報を取り込んで電子データに置き換える操作入力機能と、上記レイアウトデータを生成するレイアウトデータ生成機能とを有している。
The layout input means 182 is mainly configured with a CAD function for drawing a layout diagram which is a mechanical drawing. As shown in FIGS. 3 and 9, the
本例のレイアウト入力手段182は、図1に示すごとく、部品データベース11に格納した2D部品データを参照可能なように構成してある。したがって、例えば、CADオペレータは、図9に示すごとく、部品データベース11の中から構成部品を選択し、例えば、マウス562(図3参照。)のドラッグアンドドロップ操作により、ディスプレイ55上の作図領域に、構成部品3を貼り付けることができる。
As shown in FIG. 1, the
ここで、本例の2D部品データ112は、図4及び図5に示すごとく、各構成部品3の取付面300の2D形状データを有している。そのため、選択した構成部品3を作図領域に貼り付けると、上記形状データに基づいて構成部品3の取付面300の形状を自動的に描画し得る。レイアウト入力手段182は、さらに、構成部品3の上下を反転して端子アクセス面S1、S2を入れ替える反転機能と、配置を変更するリロケーション機能とを有している。
Here, the
例えば、CADオペレータは、反転機能を利用して取付面300を反転させることで、端子アクセス面S1、S2を、図9における符号301、302のいずれに割り当てるかを選択的に変更可能である。なお、図9では、基準側201に対面する端子アクセス面を符号301で示し、反対側の端子アクセス面を符号302で表している。また、リロケーション機能を利用すれば、中板20における構成部品3の配置を自在に変更できる。
さらに、レイアウト入力手段182における上記レイアウトデータ生成機能は、中板20における構成部品3の配置情報及び端子アクセス面S1、S2の向きを表す姿勢情報を含むレイアウトデータを自動的に生成するように構成されている。
For example, the CAD operator can selectively change which of the
Further, the layout data generation function in the
ここで、本例のレイアウト入力手段182は、図9に示すごとく、上記レイアウト図を作図するに当たって、まず、構成部品3を配置するための1又は2以上の略直線状をなす部品配設線21、22を入力可能なように構成されている。CADオペレータは、この部品配設線21、22に対して各構成部品3を割り付けることで、部品配設線21、22上に各構成部品3をレイアウトしていくことができる。
Here, as shown in FIG. 9, the layout input means 182 of this example first forms one or two or more substantially linear component arrangement lines for arranging the
上記接続データ生成手段14は、図1及び図8に示すごとく、回路データ取り込み手段12を介して取り込んだ回路データ(図8中、上段の表。)を基にして、上記接続データ(図8中、下段の表。)を生成するように構成してある。接続データは、図8に示すごとく、回路データ中の電気経路のうち、構成部品3を介在せずに電気的に直接的に接続される電気経路をグループ化して共通の経路IDを付与してなる。
As shown in FIGS. 1 and 8, the connection data generating means 14 is based on the circuit data (upper table in FIG. 8) fetched via the circuit
具体的には、接続データ生成手段14は、まず、上記回路データを基にして、共通の接続端子30を有する電気経路を同じグループとして分類するように構成してある。そして、図8に示すごとく、グループ毎に、各電気経路に共通の経路IDを付与する。本例では、上記接続データは、接続データ記憶手段184に格納される。
Specifically, the connection
上記序列データ計算手段185は、図9に示すごとく、レイアウトデータに基づいて、中板20上における各端子アクセス面301、302の序列を規定した序列データを計算するように構成されている。この序列データは、上記ハーネス経路計算手段16において計算の順番を定めるのに利用するものである。序列データ計算手段185は、共通の部品配設線21、22上に配置される構成部品3の各端子アクセス面301、302の序列を規定したライン内序列と、部品配設線21、22の序列である配設線序列とを、該配設線序列を優先して端子アクセス面301、302を序列することにより序列データを計算するように構成してある。
As shown in FIG. 9, the rank data calculation means 185 is configured to calculate rank data that defines the rank of the terminal access surfaces 301 and 302 on the
ここで、序列データ計算手段185では、図9に示すごとく、部品配設線21、22に直交する方向のうちの一方の側である基準側201が設定されている。また、部品配設線21、22が延在する方向のうちの一方の側にスタート側202が設定され、他方の側にエンド側203が設定されている。
Here, in the rank data calculation means 185, as shown in FIG. 9, a
上記ライン内序列は、図9に示すごとく、基準側201に対面する端子アクセス面301を、スタート側202からエンド側203に向けて序列し、続いて、基準側201とは反対側に対面する端子アクセス面302を、エンド側203からスタート側202に向けて序列したものである。また、上記配設線序列は、基準側201に近いものから遠くに向けて部品配設線21、22を序列したものである。なお、同図では、各端子アクセス面301、302の序列を1〜20の数字で示すと共に、その降順を矢印により図示してある。そして、上記序列データ記憶手段15は、序列データ計算手段185が上記のように計算した序列データを格納するように構成してある。
9, the
上記ハーネス経路計算手段16は、図9に示すごとく、上記の序列データに規定された序列に基づいて端子アクセス面301、302を順番に選択する。そして、上記2D部品データを参照し、対象とする端子アクセス面301、302に配設される接続端子30であるハーネス接続元端子を求める。その後、ハーネス経路計算手段16は、ハーネス接続元端子に対してワイヤハーネス4を接続する相手方の接続端子30であるハーネス接続先端子を算出する。本例のハーネス経路計算手段16は、以下に説明する手順により、各ワイヤハーネス4(図4参照。)の両端に接続する接続端子30を表す配線データを生成するように構成してある。
As shown in FIG. 9, the harness route calculation means 16 selects the terminal access surfaces 301 and 302 in order based on the order defined in the order data. Then, referring to the 2D component data, a harness connection source terminal which is the
本例のハーネス経路計算手段16は、図8及び図9に示すごとく、接続データを参照してハーネス接続元端子に接続される電気経路40(図4参照。)の経路IDを得、共通する経路IDを有する電気経路上の他の接続端子30を、上記ハーネス接続先端子の候補として求めるように構成してある。さらに、このハーネス経路計算手段16は、候補の接続端子30の中から、対象とする端子アクセス面301、302を基準として上記序列データに基づく序列下流側で直近の端子アクセス面301、302に位置するものを、上記ハーネス接続先端子として計算するように構成してある。
As shown in FIGS. 8 and 9, the harness route calculation means 16 of this example obtains a route ID of the electrical route 40 (see FIG. 4) connected to the harness connection source terminal with reference to the connection data, and is common. Another
なお、図4に示すごとく、例えば、ハーネス接続元端子を符号30sで表し、共通の経路IDを有する電気経路上の接続端子30を○印で表せば、上記ハーネス接続元端子30sに対して、図8の矢印で示す序列に従って直近にあるP05なる部品IDの構成部品3の接続端子30が上記ハーネス接続先端子30eとして求められる。
As shown in FIG. 4, for example, if the harness connection source terminal is represented by
上記中板モデル生成手段171は、図10に示すごとく、レイアウトデータ及び3D部品データに基づいて、まず、3次元オブジェクトとしての構成部品3を中板20に配設してなる3次元中板モデルを生成する。さらに、本例の中板モデル生成手段171は、上記配線データに基づいて、3次元中板モデルとしての中板20の表面にワイヤーハーネス4を3次元的に敷設して、該ワイヤハーネス4を含めた中板のモデルである3次元中板モデルを生成する。なお、同図では、ワイヤハーネス4を省略して図示してある。
As shown in FIG. 10, the intermediate plate model generating means 171 is based on layout data and 3D component data. First, a three-dimensional intermediate plate model in which the
上記筐体モデル生成手段172は、図1に示すごとく、外部から取り込んだ選択信号に基づいて特定種類の筐体6の筐体データを取り込む。そして、該筐体モデルの上記寸法変数に、上記外部データとしての筐体寸法値を代入することで、所定の形状、大きさの3次元筐体モデルを生成する。
As shown in FIG. 1, the case
上記ユニットモデル表示手段173は、図2に示すごとく、3次元筐体モデルと3次元中板モデルとを組み合わせて表示するように構成されている。具体的には、3次元筐体モデルの内側の中空部に、3次元中板モデルを配置して表示するように構成されている。 The unit model display means 173 is configured to display a combination of a three-dimensional housing model and a three-dimensional intermediate plate model as shown in FIG. Specifically, a three-dimensional intermediate plate model is arranged and displayed in a hollow portion inside the three-dimensional housing model.
次に、本例の自動配線システム1を利用した作業の流れについて説明する。この3次元設計システム1を利用して制御ユニット2を設計するに当たっては、まず、例えば、CADオペレータが、上記回路入力手段181を利用して電気回路図を作図すると共に、上記レイアウト入力手段182を利用してレイアウト図を作図する。このとき、3次元設計システム1の内部では、作製された電気回路図に基づいて上記回路データが生成され、作製されたレイアウト図に基づいて上記レイアウトデータが生成される。
さらに、3次元設計システム1は、回路データに基づいて上記接続データを自動生成すると共に、レイアウトデータに基づいて上記序列データを計算する。なお、本例の接続データは、接続データ記憶手段184に格納される。
Next, the flow of work using the
Further, the three-
次に、ハーネス経路計算手段16が、接続データ及び序列データに基づいて、ワイヤハーネス4の配線経路を表す上記配線データを計算する。
中板モデル生成手段171は、上記のように、レイアウトデータ、3D部品データ、上記接続データ及び中板形状データを利用して、3次元オブジェクトとしての構成部品3を配設すると共にワイヤハーネス4を3次元的に敷設してなる3次元中板モデルを生成する。また、筐体モデル生成手段172は、選択信号に基づいて選択した筐体データについて、その寸法変数に外部から取り込んだ筐体寸法値を代入することで、3次元筐体モデルを生成する。なお、本例の筐体モデル生成手段172は、3次元設計システム1のオペレータがマウス562やキーボード561を介して入力する選択信号あるいは、筐体寸法値を取り込む。
Next, the harness route calculation means 16 calculates the wiring data representing the wiring route of the
As described above, the intermediate plate
そして、ユニットモデル表示手段173は、中板モデル生成手段171による3次元中板モデルと、筐体モデル生成手段172による3次元筐体モデルとを組み合わせてなる3次元ユニットモデルをディスプレイ55の表示画面に表示する。なお、本例では、3次元設計システム1のオペレータによるマウス操作により、表示画面上において3次元ユニットモデルの姿勢を任意に変更することができる。一方、経路長計算手段183は、上記レイアウトデータ及び上記配線データを利用して、各ワイヤハーネス4の配線長さを算出する。
The unit
なお、本例の3次元中板モデルは、3次元的に敷設したワイヤハーネス4を含むものである。これに代えて、本例に基づいて、回路入力手段181、回路データ取り込み手段12、接続データ生成手段14、接続データ記憶手段184、序列データ計算手段15、序列データ記憶手段185、ハーネス経路計算手段16及び、経路長計算手段183を省略することにより、簡略化された3次元設計システムを構成することも可能である。この場合には、3次元オブジェクトとしての構成部品3を配設してなる3次元中板モデルと、3次元筐体モデルとの組み合わせを設計段階で事前に確認し得る有用な設計支援システムとなる。
Note that the three-dimensional intermediate plate model of this example includes the
またなお、本例に代えて、回路入力手段181及びレイアウト入力手段182のうちの両方又はいずれか一方を、本例の自動配線システム1から省略することもできる。この場合には、回路データ及びレイアウトデータのうちの両方又はいずれか一方を、例えば、フレキシブルディスクやCDRなどの記録媒体を介して、自動配線システム1に取り込むことができる。
In addition, instead of this example, either or either one of the
さらには、回路入力手段181とレイアウト入力手段182とユニットモデル表示手段173とを備えたPC端末(図示略)を別途、用意することも良い。この場合には、このPC端末と、計算サーバとしてのPC5とを、インターネットやイントラネット等の通信回線を介して本例と同様の3次元設計システムを構築することができる。
Further, a PC terminal (not shown) provided with circuit input means 181, layout input means 182 and unit model display means 173 may be prepared separately. In this case, a three-dimensional design system similar to this example can be constructed by using this PC terminal and the
このような通信回線を介して構築した3次元設計システムでは、上記PC端末のオペレータは、例えば、インターネット等の通信回線を介して部品データベースにアクセスし、電気回路図やレイアウト図を作図していくことができる。そして、PC端末で計算される回路データ及びレイアウトデータ等をPC5に送信することにより、PC5の計算結果としての3次元中板モデル、3次元筐体モデルのデータを受信することができる。そして、上記PC端末のユニットモデル表示手段173を利用して、3次元中板モデルと3次元筐体モデルとを組み合わせてなる3次元ユニットモデルを表示させることができる。
In the three-dimensional design system constructed via such a communication line, the operator of the PC terminal accesses the parts database via a communication line such as the Internet and draws an electric circuit diagram and a layout diagram, for example. be able to. Then, by transmitting the circuit data and layout data calculated by the PC terminal to the
(実施例2)
本例は、実施例1を基にして、配置変更データ取り込み手段174及びレイアウトデータ更新手段175を追加して構成した3次元設計システム1の例である。この内容について図11を用いて説明する。
本例の3次元設計システム1のユーザI/F178は、表示画面上に表示された3次元中板モデル(図10参照。)において、構成部品3の配置を変更するためのものである。具体的には、本例では、表示画面上におけるマウスのドラグアンドドロップ操作により、構成部品3の配置を変更可能なように構成してある。そして、配置変更データ取り込み手段174は、上記の構成部品3の配置変更に基づいて、その配設位置の変更情報を数値化した配置変更データを取り込むように構成してある。そして、レイアウトデータ更新手段175は、上記の配置変更データに基づいてレイアウトデータを更新するように構成してある。
(Example 2)
This example is an example of the three-
The user I /
ここで、実施例1と同様に構成された序列データ計算手段185(図1参照。)は、新たなレイアウトデータにも基づいて序列データを計算し直し、序列データ記憶手段15(図1参照。)に格納する。そして、ハーネス経路計算手段16(図1参照。)は、配線データを再計算する。そして、本例の中板モデル生成手段171は、上記のように更新されたレイアウトデータと配線データとに基づいて、3次元中板モデルを更新する。そして、ユニットモデル表示手段173は、更新された3次元中板モデルを、3次元筐体モデルに組み合わせて新たな3次元ユニットモデルを生成する。さらに、経路長計算手段183(図1参照。)は、3次元中板モデルにおける各ワイヤハーネスの配線長さを再計算する。
Here, the order data calculation means 185 (see FIG. 1) configured similarly to the first embodiment recalculates the order data based on the new layout data, and the order data storage means 15 (see FIG. 1). ). And the harness path | route calculation means 16 (refer FIG. 1) recalculates wiring data. Then, the intermediate plate
したがって、本例の3次元設計システムによれば、ユニットモデル表示手段173の機能により表示された3次元ユニットモデル上において、構成部品3の配置を変更し得る。そして、構成部品3の配置を変更した新たな3次元中板モデルについて、3次元筐体モデルとの組み合わせの適否を、継続して検討していくことができる。
Therefore, according to the three-dimensional design system of this example, the arrangement of the
このように本例の3次元設計システムは、制御ユニットの設計作業の効率をさらに向上し得る優れたシステムである。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例1と同様である。
Thus, the three-dimensional design system of this example is an excellent system that can further improve the efficiency of the design work of the control unit.
Other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment.
(実施例3)
本例は、実施例2を基にして、配線変更データ取り込み手段176及び配線データ更新手段177を追加して構成した3次元設計システム1の例である。この内容について、図12を用いて説明する。
本例の3次元設計システム1は、表示画面上に表示された3次元ユニットモデルにおいて、3次元中板モデル(図10参照。)におけるワイヤハーネス4(図4参照。)の配線経路を変更することができる。具体的には、本例の配線変更データ取り込み手段176は、表示画面上におけるマウスのドラグアンドドロップ操作によるワイヤハーネスの配線経路の変更に基づいて、その変更情報を数値化した配線変更データを取り込むように構成してある。そして、配線データ変更手段177は、この配線変更データに基づいて上記ハーネス経路計算手段16(図1参照。)が計算した配線データを更新するように構成してある。
(Example 3)
This example is an example of the three-
The three-
本例の中板モデル生成手段171は、上記のように更新された配線データとに基づいて、ワイヤハーネスの3次元的な配線経路を修正し、3次元中板モデルを更新する。そして、ユニットモデル表示手段173は、更新された3次元中板モデルを、3次元筐体モデルに組み合わせて新たな3次元ユニットモデルを生成する。また、経路長計算手段183(図1参照。)は、3次元中板モデルにおける各ワイヤハーネスの配線長さを再計算する。
The middle plate model generation means 171 in this example modifies the three-dimensional wiring path of the wire harness based on the updated wiring data as described above, and updates the three-dimensional middle plate model. Then, the unit
したがって、本例の3次元設計システムによれば、ユニットモデル表示手段173の機能により表示された3次元ユニットモデル上において、ワイヤハーネスの配線配置を変更し得る。そして、ワイヤハーネスの配線経路を変更した新たな3次元中板モデルについて、3次元筐体モデルとの組み合わせの適否を、継続して検討していくことができる。 Therefore, according to the three-dimensional design system of this example, the wiring arrangement of the wire harness can be changed on the three-dimensional unit model displayed by the function of the unit model display means 173. And about the new three-dimensional intermediate plate model which changed the wiring path | route of a wire harness, the suitability of a combination with a three-dimensional housing model can be examined continuously.
このように本例の3次元設計システムは、制御ユニットの設計作業の効率をさらに向上し得る優れたシステムである。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例1と同様である。
Thus, the three-dimensional design system of this example is an excellent system that can further improve the efficiency of the design work of the control unit.
Other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment.
1 制御ユニットの3次元設計システム(3次元設計システム)
11 部品データベース
12 回路データ取り込み手段
13 レイアウト取り込み手段
14 接続データ生成手段
15 序列データ記憶手段
16 ハーネス経路計算手段
171 中板モデル生成手段
172 筐体モデル生成手段
173 ユニットモデル表示手段
182 レイアウト入力手段
2 制御ユニット
20 中板
3 構成部品
30 接続端子
301、302 端子アクセス面
4 ワイヤハーネス
6 筐体
1 Control unit 3D design system (3D design system)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記構成部品の3次元的な部品体格情報を含む3D部品データと、上記構成部品において上記中板に対面する取付面の2次元的な部品形状情報を含む2D部品データとを、上記構成部品ごとに格納した部品データベースと、
上記筐体の各寸法を寸法変数として設定してなる筐体データを格納した筐体データベースと、
上記2D部品データを利用して上記構成部品を配置してなるレイアウト図を入力し、上記中板上における上記各構成部品の配置情報を含むレイアウトデータを生成するように構成したレイアウト入力手段と、
上記中板の形状及び大きさを規定する中板形状データを取り込むと共に、上記部品データベースを参照して得た上記3D部品データ、上記レイアウトデータ及び上記中板形状データを利用して上記構成部品を配設した上記中板の3次元中板モデルを生成するように構成した中板モデル生成手段と、
上記筐体データベースを参照して上記筐体データを得ると共に、外部から取り込んだ外部データである筐体寸法値を上記寸法変数に代入して3次元筐体モデルを生成するように構成した筐体モデル生成手段と、
上記3次元中板モデルと上記3次元筐体モデルとを組み合わせて表示するように構成したユニットモデル表示手段とを有してなることを特徴とする制御ユニットの3次元設計システム。 Design work of a control unit comprising a component part electrically connected via a wire harness, which is an electric wire, and housing a substantially flat middle plate on which the component part is disposed in a housing A three-dimensional design system for supporting control units,
3D part data including three-dimensional part physique information of the component parts, and 2D part data including two-dimensional part shape information of a mounting surface facing the intermediate plate in the component parts, for each component part The parts database stored in
A case database storing case data obtained by setting each dimension of the case as a dimensional variable;
A layout input unit configured to input a layout diagram in which the component parts are arranged using the 2D part data, and to generate layout data including arrangement information of the component parts on the intermediate plate;
The intermediate plate shape data defining the shape and size of the intermediate plate is taken in, and the component parts are obtained using the 3D component data, the layout data, and the intermediate plate shape data obtained by referring to the component database. An intermediate plate model generating means configured to generate a three-dimensional intermediate plate model of the disposed intermediate plate;
A casing configured to generate the three-dimensional casing model by obtaining the casing data with reference to the casing database and substituting the casing dimension value, which is external data captured from the outside, into the dimension variable. Model generation means;
A control unit three-dimensional design system comprising unit model display means configured to display a combination of the three-dimensional intermediate plate model and the three-dimensional housing model.
上記制御ユニットの3次元設計システムは、上記内部サーキットデータを利用して上記中板に設ける電気回路図を入力し、上記接続端子間の電気的な接続経路である電気経路を表す回路データを生成するように構成した回路データ入力手段と、上記レイアウトデータ、上記2D部品データ及び上記回路データを利用して上記各ワイヤハーネスの配線経路を表す配線データを計算するハーネス経路計算手段とを有しており、
上記中板モデル生成手段は、上記レイアウトデータ、上記3D部品データ及び上記配線データを利用して、上記構成部品を配設してなると共に上記ワイヤハーネスを敷設してなる上記3次元中板モデルを生成するように構成してあることを特徴とする制御ユニットの3次元設計システム。 3. The 2D component data according to claim 1 or 2, wherein the component database stores internal circuit data representing an internal circuit of the component, and includes arrangement information of connection terminals for connecting the wire harness. And the 3D component data including the three-dimensional position information of the connection terminal in the component,
The control unit three-dimensional design system uses the internal circuit data to input an electrical circuit diagram provided on the intermediate plate, and generates circuit data representing an electrical path that is an electrical connection path between the connection terminals. Circuit data input means configured to perform, and harness path calculation means for calculating wiring data representing the wiring path of each wire harness using the layout data, the 2D component data, and the circuit data. And
The intermediate plate model generation means uses the layout data, the 3D component data, and the wiring data to arrange the three-dimensional intermediate plate model in which the component parts are arranged and the wire harness is laid. A control unit three-dimensional design system configured to generate a control unit.
5. The control unit three-dimensional design system according to claim 4, wherein the control unit three-dimensional design system is configured to capture wiring change data, which is information on changing the wiring route of the wire harness in the three-dimensional intermediate plate model displayed by the unit model display means. A control unit three-dimensional design system comprising: wiring change data fetching means; and wiring data update means configured to update the wiring data based on the wiring change data.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2005
- 2005-01-26 JP JP2005018913A patent/JP2006209362A/en not_active Withdrawn
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