JP2006277304A - 設計支援装置、設計支援方法、および設計支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 設計効率を向上させること。
【解決手段】 設計支援装置１は３次元モデルの設計面ｐを所定距離だけオフセットさせ、オフセット面ｑを形成するオフセット面形成手段７と、オフセット面形成手段７により形成されたオフセット面ｑが相互に交差する交差部ｔを削除する削除手段９と、削除手段９により交差部ｔが削除されたオフセット面ｑに基づいて、設計面ｐの形状が適正か否かを判定する適正判定手段１１と、を備える。また、所定距離は３次元モデルの設計面ｐを検査する検査治具のヘッドフォームの半径であるのが好ましい。さらに、オフセット面ｑに突起部が形成されているとき、適正判定手段１１は突起部の曲率半径が所定値以下のとき、設計面ｐの形状が適正でないと判定するのが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、設計効率を向上させた設計支援装置、設計支援方法、および設計支援プログラムに関する。

従来、緩衝材の設計を緩衝材設計条件と緩衝材の標準形状とに基づいて、新たな形状のモデルデータを設計している緩衝材設計装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２４０５８０号公報

上記従来の緩衝材設計装置において、設計条件および設計仕様に基づいて、モデルデータの設計が行われている。しかしながら、設計された設計面の内部突起が検査基準に適合しているか否かがチェックされる場合、当該設計面形状の断面に検査用ヘッドフォームの接触線が作図され、この作図に基づいて適正か否かの判断がなされている。この場合、設計面形状の断面の切断位置のズレ、切断箇所の不足によりチェック漏れが発生する虞があることから、試作車等の実物に対するチェックの必要が生じている。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、設計効率を向上させることを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、３次元モデルの設計面を所定距離だけオフセットさせ、オフセット面を形成するオフセット面形成手段と、上記オフセット面形成手段により形成された上記オフセット面が相互に交差する交差部を削除する削除手段と、上記削除手段により上記交差部が削除された上記オフセット面に基づいて、上記設計面の形状が適正か否かを判定する適正判定手段と、を備えることを特徴とする設計支援装置である。

この一態様によれば、上記適正判定手段は上記削除手段により上記交差部が削除された上記オフセット面に基づいて、上記設計面の形状が適正か否かを判定する。これにより、試作品等の実物を用いることなく、設計段階の上記３次元モデル上において、上記設計面の形状が適正か否かのチェックを確実に行うことができ、設計効率が向上する。

なお、この一態様において、上記交差部とは、例えば上記オフセット面が相互に交差し、縮退する部分を指す。

また、この一態様において、上記所定距離は上記３次元モデルの設計面を検査する検査治具のヘッドフォームの半径であるのが好ましい。この場合、上記交差部が削除された上記オフセット面は、上記ヘッドフォームが上記設計面上を接触、移動させられたときの上記ヘッドフォーム中心の移動軌跡と一致する。

さらに、この一態様において、上記交差部が削除された上記オフセット面を上記ヘッドフォームの半径だけ、上記設計面側へオフセットさせてもよい。この場合、上記設計面側へオフセットさせた面は、上記ヘッドフォームが上記設計面上を接触、移動（転動）したときの、上記ヘッドフォームと上記設計面との接触部になる。上記適正判定手段は上記接触部に基づいて、上記設計面の形状が適正か否かを判定してもよい。これにより、上記適正判定手段は上記設計面のうち上記ヘッドフォームが接触する上記接触部のみに対して、形状が適正か否かを判定することになる。したがって、上記適正判定手段は上記接触部以外の判定対象とならない部分に対し、適正判定を行うことがないことから、判定精度が向上する。

この一態様において、上記オフセット面には突起部が形成され、上記適正判定手段は上記突起部の曲率半径が所定値以下のとき、上記設計面の形状が適正でないと判定するのが好ましい。これにより、上記適正判定手段は上記設計面の内部突起、外部突起等の上記突起部がＥＣＥ法規等に適合しているか否かを判定できる。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、３次元モデルの設計面を所定距離だけオフセットさせ、オフセット面を形成するオフセット面形成ステップと、上記オフセット面形成ステップにより形成された上記オフセット面が相互に交差する交差部を削除する削除ステップと、上記削除ステップにより上記交差部が削除された上記オフセット面に基づいて、上記設計面の形状が適正か否かを判定する適正判定ステップと、を備えることを特徴とする設計支援方法であってもよい。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、３次元モデルの設計面を所定距離だけオフセットさせ、オフセット面を形成するオフセット面形成手順と、上記オフセット面形成手順により形成された上記オフセット面が相互に交差する交差部を削除する削除手順と、上記削除手順により上記交差部が削除された上記オフセット面に基づいて、上記設計面の形状が適正か否かを判定する適正判定手順と、を備えることを特徴とする設計支援プログラムであってもよい。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、上記設計支援プログラムが格納されていることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であってもよい。

本発明によれば、設計効率を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例に係る設計支援装置の特徴的な機能を表す機能ブロック図である。本実施例に係る設計支援装置１は所謂ＣＡＤ装置が有する機能を含んでいる。例えば、設計支援装置１はＣＡＤデータをユーザに対し表示するＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の画像表示手段３と、ＣＡＤデータ等を階層状に構築されたデータベースにより保持するメモリ、ハードディスク等の記憶手段５とを備えている。

記憶手段５には、車両の内装部品の形状等に関する任意の３次元モデル（図２）が記憶されている。

以下、図２に示す車両内装部品の設計面の一部分（図３（ａ））を一例に挙げて説明する。設計面（意匠面）ｐ上には、例えば車室内側へ突出する複数の内部突起が形成されている。この内部突起の形状は、ＥＣＥ法規（２１、内部突起）により規定されおり、例えば内部突起の曲率半径Ｒが３．２ｍｍ以下でないことが要求されている。この曲率半径ＲがＥＣＥ法規に適合しているか否かを検査する為に、例えば車室内装品に対して、検査治具のヘッドフォームが用いられている。なお、ヘッドフォームとして半径ｒが８２．５ｍｍの球状体が用いられている。

また、ＥＣＥ法規とは、欧州統一車両法規（Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｏｒ Ｅｕｒｏｐｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）を指す。また、内部突起についてはＥＣＥ２１に規定され、例えばインナーミラーを除く客室内の内装品、コントロール類の配置、ルーフ及びスライドルーフ、シートバックとシートの後部、パワーウインドウ、サンルーフ、およびパーティションに対して適用される。

記憶手段５には、記憶手段５から読み込まれた３次元モデルの設計面（意匠面）ｐを車室内側へ所定距離だけオフセットさせ、オフセット面ｑを形成するオフセット面形成手段７が接続されている（図３（ｂ））。なお、所定距離は、例えばヘッドフォームの半径ｒ（８２．５ｍｍ）に設定される。

オフセット面形成手段７には、オフセット面形成手段７により形成されたオフセット面ｑが相互に交差し、縮退する交差部ｔ（後述の図５（ｂ））を削除する削除手段９が接続されている。

削除手段９には、交差部ｔが削除されたオフセット面ｑを車室外側へ所定距離だけオフセットさせた面（ヘッドフォームが接触する接触部）ｓに基づいて（図３（ｃ））、設計面ｐの形状が適正か否かを判定する適正判定手段１１が接続されている。

具体的には、適正判定手段１１は接触部ｓ上の内部突起の曲率半径（曲面を円に近似したときの半径）Ｒが所定値以下（例えば、３．２ｍｍ以下）であるか否かを判定する。

適正判定手段１１は接触部ｓ上における内部突起の曲率半径Ｒが所定値以下のとき、内部突起のＥＣＥ法規に適合しないと判断し、対応する設計面ｐの形状が不適正と判定する（図３（ｄ））。

一方、適正判定手段１１は接触部ｓ上における内部突起の曲率半径Ｒが所定値より大きいとき、ＥＣＥ法規に適合すると判断し、対応する設計面ｐの形状が適正と判定する。

なお、設計支援装置１のハードウェアはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、上述したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等の記憶手段５、上述したＣＲＴ等の画像表示手段３、ＧＣ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｃａｒｄ）、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、およびバス等から構成されている。

ＣＰＵは、ハードディスク等に格納されるプログラムに従って、各種演算処理を実行するとともに、装置の各部を制御する。

ＲＯＭは、ＣＰＵが実行する基本的なプログラムやデータ等を格納している。ＲＡＭは、ＣＰＵが実行中のプログラムや演算中のデータ等を一時的に格納する。

上述した、オフセット面形成手段７、削除手段９、および適正判定手段１１はプログラムにより実現され、これらプログラムはハードディスク又はＲＯＭに格納されている。

ＧＣは、ＣＰＵから供給された描画命令に従って演算処理を実行し、得られた画像を映像信号に変換して画像表示手段３に供給する。Ｉ／Ｆはネットワークを介して他の装置とデータを授受する際に、データの表現形式を適宜変更するとともに、定められた通信プロトコルに応じた制御処理を実行する。バスはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、ＧＣ、およびＩ／Ｆを相互に接続し、これらの間でデータの授受を可能とする。

次に、上述した設計支援装置１の動作フローについて、詳細に説明する。

図４は、設計支援装置１の動作フローを示すフローチャートである。また、図５（ａ）乃至（ｃ）は３次元モデルの断面図であり、設計面ｐおよびオフセット面ｑを示す部分拡大図である。図５（ｂ）は３次元モデルの断面図であり、オフセット面ｑおよび交差部ｔを示す部分拡大図である。図５（ｃ）は３次元モデルの断面図であり、設計面ｐ、オフセット面ｑ、接触部ｓを示す部分拡大図である。

まず、適正の判定対象となる３次元モデルが記憶手段５にからＣＰＵによって読み込まれる（Ｓ１００）。

次にオフセット面形成手段７は、図５（ａ）に示す如く、読み込まれた３次元モデルの設計面ｐを車室内側にヘッドフォームの半径ｒだけオフセットさせ、オフセット面ｑを形成する（Ｓ１１０）。

その後、削除手段９は、図５（ｂ）に示す如く、オフセット面形成手段７により形成されたオフセット面ｑが相互に交差し、縮退する交差部ｔ（点線内の部分）を削除する（Ｓ１２０）。なお、削除手段９により交差部ｔが削除されたオフセット面ｑは、ヘッドフォームが設計面ｐ上を接触移動（転動）したときのヘッドフォーム中心の移動軌跡と一致する。

さらに、適正判定手段１１は、図５（ｃ）に示す如く、交差部ｔが削除されたオフセット面ｑを車室外側にヘッドフォームの半径ｒだけオフセットさせ（Ｓ１３０）、このオフセットさせた面（接触部）ｓにおける内部突起の曲率半径Ｒが３．２ｍｍ以下であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。

上述したように（Ｓ１１０）乃至（Ｓ１３０）の処理によって、ヘッドフォームが設計面ｐ上を接触移動したときのヘッドフォームと設計面ｐとの接触部ｓが求められる。さらに、適正判定手段１１は接触部ｓにおける内部突起の曲率半径Ｒが３．２ｍｍ以下であるか否かを判定する。なお、適正判定手段１１は接触部ｓにおける内部突起に対して、曲率半径Ｒの判定を行うことから、設計面ｐにおいてヘッドフォームが接触しない部分ｓ′（判定対象とならない部分）の曲率半径Ｒに対して、判定を行うことがない。したがって、適正判定手段１１による判定精度が増す。

接触部ｓにおける内部突起の曲率半径Ｒが３．２ｍｍ以下であるとき、接触部ｓの内部突起がＥＣＥ法規に適合しないことから、適正判定手段１１は対応する設計面ｐの内部突起がＥＣＥ法規に適合しないと判定する（Ｓ１５０）。さらに、画像表示手段３はこの判定結果に基づいて、ＥＣＥ法規に適合しない内部突起に対する判定結果（ＮＧ等）を表示する（図３（ｄ））。これにより、ユーザはＥＣＥ法規に適合しない内部突起の位置等を明確に認識することができる。

一方、接触部ｓにおける内部突起の曲率半径Ｒが３．２ｍｍより大きいとき、接触部ｓにおける内部突起がＥＣＥ法規に適合することから、適正判定手段１１は対応する設計面ｐの内部突起がＥＣＥ法規に適合すると判定する（Ｓ１６０）。

以上、オフセット面形成手段７によりオフセット面ｑが形成され、削除手段９によりオフセット面ｑの交差部ｔが削除され、さらに交差部ｔが削除されたオフセット面ｑを設計面ｐ側へオフセットさせることにより、ヘッドフォームと設計面ｐとの接触部ｓが求められる。さらに、適正判定手段１１は接触部ｓにおける内部突起の曲率半径Ｒに基づいて、対応する設計面ｐの内部突起がＥＣＥ法規に適合しているか否かを判定する。これにより、試作品等の実物を用いなくても、設計段階の３次元モデル上において、当該内部突起のチェックを確実に行うことが可能となり、設計効率が向上する。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記一実施例において、適正判定手段は３次元モデルの設計面ｐにおける内部突起に対してＥＣＥ法規に適合しているか否かを判定しているが、適正判定手段は３次元モデルの設計面ｐにおける外部突起に対してＥＣＥ法規等に適合しているか否かを判定してもよい。

また、上記一実施例の（Ｓ１４０）において、適正判定手段１１は（Ｓ１２０）により形成されたオフセット面ｑの内部突起の曲率半径Ｒが所定値以下であるか否かを判定してもよい。

本発明は、例えば３次元のＣＡＤ装置に利用できる。

本発明の一実施例に係る設計支援装置の特徴的な機能を表す機能ブロック図である。 車両内装部品の３次元モデルの一例を示す概略図である。 （ａ）車両内装の設計面の部分拡大図である。（ｂ）設計面を車室内側へオフセットさせ、オフセット面を形成した状態を示す図である。（ｃ）交差部が削除されたオフセット面を車室外側へオフセットさせた状態を示す図である。（ｄ）画像表示手段により不適正の判定結果が表示された状態を示す図である。 設計支援装置の動作フローを示すフローチャートである。 （ａ）３次元モデルの断面図であり、設計面およびオフセット面を示す部分拡大図である。（ｂ）３次元モデルの断面図であり、オフセット面および交差部を示す部分拡大図である。（ｃ）３次元モデルの断面図であり、設計面、オフセット面、および接触部を示す部分拡大図である。

符号の説明

１ 設計支援装置
３ 画像表示手段
５ 記憶手段
７ オフセット面形成手段
９ 削除手段
１１ 適正判定手段
ｐ 設計面
ｑ オフセット面
ｔ 交差部

Claims (6)

1. ３次元モデルの設計面を所定距離だけオフセットさせ、オフセット面を形成するオフセット面形成手段と、
   前記オフセット面形成手段により形成された前記オフセット面が相互に交差する交差部を削除する削除手段と、
   前記削除手段により前記交差部が削除された前記オフセット面に基づいて、前記設計面の形状が適正か否かを判定する適正判定手段と、を備えることを特徴とする設計支援装置。
2. 請求項１記載の設計支援装置であって、
   前記所定距離は前記３次元モデルの設計面を検査する検査治具のヘッドフォームの半径であることを特徴とする設計支援装置。
3. 請求項１又は２記載の設計支援装置であって、
   前記オフセット面には突起部が形成され、
   前記適正判定手段は前記突起部の曲率半径が所定値以下のとき、前記設計面の形状が適正でないと判定することを特徴とする設計支援装置。
4. ３次元モデルの設計面を所定距離だけオフセットさせ、オフセット面を形成するオフセット面形成ステップと、
   前記オフセット面形成ステップにより形成された前記オフセット面が相互に交差する交差部を削除する削除ステップと、
   前記削除ステップにより前記交差部が削除された前記オフセット面に基づいて、前記設計面の形状が適正か否かを判定する適正判定ステップと、を備えることを特徴とする設計支援方法。
5. ３次元モデルの設計面を所定距離だけオフセットさせ、オフセット面を形成するオフセット面形成手順と、
   前記オフセット面形成手順により形成された前記オフセット面が相互に交差する交差部を削除する削除手順と、
   前記削除手順により前記交差部が削除された前記オフセット面に基づいて、前記設計面の形状が適正か否かを判定する適正判定手順と、を備えることを特徴とする設計支援プログラム。
6. 請求項５に記載の設計支援プログラムが格納されていることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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