JP2007080089A - Information processing apparatus, control method thereof, computer program, and storage medium - Google Patents

Information processing apparatus, control method thereof, computer program, and storage medium Download PDF

Info

Publication number
JP2007080089A
JP2007080089A JP2005268992A JP2005268992A JP2007080089A JP 2007080089 A JP2007080089 A JP 2007080089A JP 2005268992 A JP2005268992 A JP 2005268992A JP 2005268992 A JP2005268992 A JP 2005268992A JP 2007080089 A JP2007080089 A JP 2007080089A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
node
distance
physical quantity
nodes
information processing
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.)
Granted
Application number
JP2005268992A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4732095B2 (en
JP2007080089A5 (en
Inventor
Shingo Nagai
新吾 永井
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005268992A priority Critical patent/JP4732095B2/en
Publication of JP2007080089A publication Critical patent/JP2007080089A/en
Publication of JP2007080089A5 publication Critical patent/JP2007080089A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4732095B2 publication Critical patent/JP4732095B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technologies for which any high-grade arithmetic environment is not required, for accurately computing the spatial distribution of a physical quantity on the surface of a mobile in the situation where that distribution changes together with the move of the mobile. <P>SOLUTION: The present invention provides an information processing apparatus for computing the distribution of a physical quantity on the surface of a mobile. The information processing apparatus comprises at least: a first updating means for calculating the position of a nodal point based on the moving direction and moving speed of the mobile and updating the nodal point at the position; a correction means for correcting, when the distance between the nodal point and a reference position corresponding to the nodal point becomes longer than a predetermined length after updating due to the first updating means, the positions of a plurality of nodal points just for the integer multiple distance of a reference interval reversely to the moving direction so that the distance becomes shorter than or equal to the predetermined length; and a second updating means for updating a physical quantity corresponding to the corrected nodal points at the positions of the non-corrected nodal points using the physical quantity corresponding to the nodal point of which the position is corrected for each of the corrected nodal points. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は物理量の空間分布に基づく場を計算する技術に関し、特に移動体の移動とともに移動体の表面における物理量が移動する状況における場の計算技術に関する。   The present invention relates to a technique for calculating a field based on a spatial distribution of physical quantities, and more particularly, to a technique for calculating a field in a situation where a physical quantity on the surface of a moving body moves as the moving body moves.

従来より、物理量の空間分布の性質を利用した装置が知られている。例えば、複写機やプリンタ等の電子写真技術を利用した画像形成装置においては、誘電体である感光体の表面上に帯電装置により均一に電荷を付与した後、レーザ等の潜像装置を用いて感光体の表面上に静電的な画像を形成する。そして、静電画像が形成された感光体にトナーを塗出する。塗出されたトナーは静電画像に起因する電場に導かれて感光体の表面上に可視像を形成する。このように、電子写真技術を利用した画像形成装置は電場の性質を利用して画像形成を行っている。   2. Description of the Related Art Conventionally, devices that use the physical distribution of physical quantities are known. For example, in an image forming apparatus using electrophotographic technology such as a copying machine or a printer, a charge is applied uniformly on the surface of a photosensitive member, which is a dielectric, and then a latent image device such as a laser is used. An electrostatic image is formed on the surface of the photoreceptor. Then, toner is applied to the photoreceptor on which the electrostatic image is formed. The applied toner is guided to an electric field caused by the electrostatic image to form a visible image on the surface of the photoreceptor. As described above, the image forming apparatus using the electrophotographic technique forms an image using the property of the electric field.

電子写真技術を利用した画像形成装置のように、場の性質を利用した装置を設計する際には、物理量の空間分布と当該分布に基づく場の計算を精確に行うことが重要である。   When designing an apparatus using field properties, such as an image forming apparatus using electrophotographic technology, it is important to accurately calculate a spatial distribution of physical quantities and a field calculation based on the distribution.

近年、電界(電場)や磁界(磁場)等の場の性質を利用した各種装置の設計開発において、数値解析を活用して場の計算や場に基づく物理現象の再現を行うことが一般的になっている。電磁界はMaxwell方程式であらわされるため、数値解析手法を用いてMaxwell方程式を解析することにより、場の性質に基づく現象を再現することができる。このようにして求めた現象をもとに、設計パラメータの評価や最適化を行っている。数値解析手法としては、有限要素法や有限差分法、境界要素法などが知られている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, in the design and development of various devices using field properties such as electric fields (electric fields) and magnetic fields (magnetic fields), it is common to use numerical analysis to calculate fields and reproduce physical phenomena based on fields. It has become. Since the electromagnetic field is expressed by the Maxwell equation, a phenomenon based on the properties of the field can be reproduced by analyzing the Maxwell equation using a numerical analysis method. Based on the phenomenon thus obtained, design parameters are evaluated and optimized. As a numerical analysis method, a finite element method, a finite difference method, a boundary element method, or the like is known (for example, see Patent Document 1).

例えば、有限要素法を用いて静電場を求める場合には、解析領域を分割してできる節点の電位を計算する手法が一般に用いられる。具体例として、誘電体と空気を有する2次元断面内の解析領域の例について、図7を参照して説明する。図7は誘電体と空気を有する2次元断面内の解析領域を例示的に示した図である。   For example, when an electrostatic field is obtained by using a finite element method, a technique for calculating a potential of a node formed by dividing an analysis region is generally used. As a specific example, an example of an analysis region in a two-dimensional cross section having a dielectric and air will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a view exemplarily showing an analysis region in a two-dimensional cross section having a dielectric and air.

図7において、解析領域は空気領域411aと誘電体領域411bで構成されている。解析領域は矩形(四角形)要素で領域分割されている。各矩形(四角形)要素の各頂点412a〜412iを節点と呼ぶ。なお、412a〜412cは誘電体表面の節点であり、誘電体表面上に電荷がある場合、表面節点の位置に電荷量を定義することにより、表面電荷を考慮した静電場を計算することができる。   In FIG. 7, the analysis region includes an air region 411a and a dielectric region 411b. The analysis region is divided into regions by rectangular (quadrangle) elements. Each vertex 412a to 412i of each rectangular (quadrangle) element is called a node. 412a to 412c are nodes on the surface of the dielectric, and when there is a charge on the surface of the dielectric, the electrostatic field can be calculated in consideration of the surface charge by defining the amount of charge at the position of the surface node. .

なお、例えば、電子写真技術を利用した画像形成装置において感光体表面上の電荷が感光体の回転に伴い移動する場合のように、移動体の移動に起因して場が変化していく場合がある。このような状況における場の計算や、その場の性質に基づく物理現象の解析は、従来の構成においては、有限要素法による解析結果を内挿補間したり、デローニ法などを用いて表面近傍の要素分割モデルを作り直したりしていた。   Note that, for example, in an image forming apparatus using electrophotographic technology, the field may change due to the movement of the moving body, as in the case where the charge on the surface of the photosensitive body moves as the photoconductor rotates. is there. The calculation of the field in such a situation and the analysis of the physical phenomenon based on the property of the field can be performed by interpolating the analysis result by the finite element method in the conventional configuration or by using the Delaunay method. The element division model was remade.

例えば、感光体の回転に伴って表面電荷が移動する場合、移動後の表面節点電荷の値は、前後の表面節点上の電荷量と感光体の移動距離に基づき内挿補間する手法が一般に適用されてきた。なお、内挿補間の手法には、例えば、ラグランジュ内挿法、スプライン内挿法等がある。
特開平8−137831号公報
For example, when the surface charge moves with the rotation of the photoreceptor, the surface node charge value after the movement is generally applied by interpolation using the charge amount on the front and back surface nodes and the movement distance of the photoreceptor. It has been. Examples of the interpolation method include a Lagrange interpolation method and a spline interpolation method.
JP-A-8-137831

しかしながら、従来の構成においては、移動体の移動とともに移動体表面の物理量が移動する状況においては、物理量の空間分布の数値誤差が時間経過とともに累積していた。このため、従来の構成によっては精度の高い場の計算を行うことができなかった。   However, in the conventional configuration, in a situation where the physical quantity on the surface of the moving body moves with the movement of the moving body, the numerical error of the physical quantity spatial distribution has accumulated over time. For this reason, the field calculation with high accuracy could not be performed depending on the conventional configuration.

例えば、電子写真技術を利用した画像形成装置において、感光体表面上の電荷が感光体の回転に伴い移動する状況における場の計算を考える。この場合、移動後の表面節点電荷の値を、前後の表面節点上の電荷量と感光体の移動距離に基づいて内挿補間する構成が考えられる。しかし、この構成では、内挿補間による数値誤差により、表面電荷の空間分布についての数値誤差が時間経過とともに累積されてしまう。特に、矩形状の空間分布など、電荷量が位置に応じて大きく異なる場合には、空間電位分布の計算精度は時間とともに悪くなってしまう。   For example, in an image forming apparatus using an electrophotographic technique, consider the calculation of a field in a situation where the charge on the surface of the photoconductor moves as the photoconductor rotates. In this case, a configuration is conceivable in which the value of the surface node charge after movement is interpolated based on the charge amount on the front and rear surface nodes and the movement distance of the photosensitive member. However, in this configuration, numerical errors regarding the spatial distribution of the surface charge are accumulated over time due to numerical errors caused by interpolation. In particular, when the charge amount varies greatly depending on the position, such as a rectangular spatial distribution, the calculation accuracy of the spatial potential distribution deteriorates with time.

例えば、図7において、誘電体領域411bが空気領域411aに対して移動する状況を考える。このような状況では、誘電体領域411bの移動に伴って節点を頂点とする矩形はつぶれて細長くなっていく。このため、その結果数値解析による誤差が堆積してしまう。   For example, consider the situation in FIG. 7 where the dielectric region 411b moves relative to the air region 411a. In such a situation, as the dielectric region 411b moves, the rectangle whose vertex is a node is crushed and elongated. As a result, errors due to numerical analysis accumulate.

図8は、従来の構成によって取得された表面物理量(電荷)分布の時間変化を例示した図である。図8において、縦軸は表面電荷量、横軸は移動体表面の移動方向の移動距離をそれぞれ示している。801(a)、802(b)、803(c)は、それぞれ、時刻t0(秒)、時刻t0+Δt(秒)、時刻t0+2Δt(秒)において計算結果として得られた電荷の分布を示している。しかし、現実には図6のように、時間の経過(或いは移動)と共に曲線801が右に平行移動するような形に推移するはずの結果が得られる。このように、従来の構成によって算出される物理量の分布は精度が悪い。   FIG. 8 is a diagram exemplifying a time change of the surface physical quantity (charge) distribution obtained by the conventional configuration. In FIG. 8, the vertical axis represents the surface charge amount, and the horizontal axis represents the movement distance of the moving body surface in the moving direction. Reference numerals 801 (a), 802 (b), and 803 (c) indicate distributions of electric charges obtained as calculation results at time t0 (second), time t0 + Δt (second), and time t0 + 2Δt (second), respectively. However, in reality, as shown in FIG. 6, a result that the curve 801 should move to the right is obtained as time passes (or moves). Thus, the accuracy of the physical quantity distribution calculated by the conventional configuration is poor.

また、デローニ法などを用いて表面近傍の要素分割モデルを作り直す構成においては、要素分割モデルの作り直しに多大な計算負荷を要し、演算に時間がかかってしまう。   Further, in the configuration in which the element division model near the surface is recreated using the Deloni method or the like, a large calculation load is required for recreating the element division model, and the calculation takes time.

本発明はこのような問題を鑑みてなされたものであり、移動体の移動とともに移動体表面の物理量の空間分布が変化していく状況において、その分布を精確に計算する技術であって、高度な演算環境を要しない技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is a technique for accurately calculating the distribution in a situation where the spatial distribution of physical quantities on the surface of the moving body changes as the moving body moves. The purpose is to provide a technology that does not require a complex computing environment.

上記目的を達成するため、本発明による情報処理装置は以下の構成を備える。即ち、
移動体の表面における物理量の分布を計算する情報処理装置であって、
前記移動体の表面の形状に合わせて基準間隔で配置された複数の節点と、当該複数の節点にそれぞれ対応する基準位置及び所定の物理量と、前記移動体の移動方向及び移動速度と、を記憶する記憶手段と、
前記移動方向、前記移動速度に基づいて所定のタイミングにおける前記複数の節点の位置を算出し、該位置でもって前記記憶手段に記憶された前記節点を更新する第1の更新手段と、
前記第1の更新による更新の後に前記節点と当該節点に対応する前記基準位置との距離が所定の長さより大きい場合に、該距離が該所定の長さ以下になるように、前記記憶手段に記憶された前記複数の節点の位置を、前記移動方向の逆方向に前記基準間隔の整数倍の距離だけ修正する修正手段と、
前記修正がなされた節点の各々について、位置が修正された前記節点に対応する前記所定の物理量でもって、該節点の前記修正前の位置における前記修正後の節点に対応する前記所定の物理量を更新する第2の更新手段と、を備える。
In order to achieve the above object, an information processing apparatus according to the present invention comprises the following arrangement. That is,
An information processing apparatus for calculating a physical quantity distribution on a surface of a moving object,
A plurality of nodes arranged at a reference interval according to the shape of the surface of the moving body, a reference position and a predetermined physical quantity respectively corresponding to the plurality of nodes, and a moving direction and a moving speed of the moving body are stored. Storage means for
Calculating a position of the plurality of nodes at a predetermined timing based on the moving direction and the moving speed, and updating the nodes stored in the storage means with the positions;
When the distance between the node and the reference position corresponding to the node is greater than a predetermined length after the update by the first update, the storage unit stores the distance so that the distance is equal to or less than the predetermined length. Correction means for correcting the stored positions of the plurality of nodes by a distance that is an integral multiple of the reference interval in the direction opposite to the movement direction;
For each of the corrected nodes, the predetermined physical quantity corresponding to the node after the correction at the position before the correction of the node is updated with the predetermined physical quantity corresponding to the node whose position has been corrected. Second updating means.

本発明によれば、移動体の移動とともに移動体表面の物理量の空間分布が変化していく状況において、その分布を精確に計算する技術であって、高度な演算環境を要しない技術を提供することができる。   According to the present invention, in a situation in which the spatial distribution of physical quantities on the surface of a moving body changes as the moving body moves, a technique for accurately calculating the distribution and providing a technique that does not require an advanced computing environment is provided. be able to.

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the constituent elements described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them.

<<第1実施形態>>
本実施形態においては、移動体である誘電体と空気とを有する2次元断面内の電位分布を有限要素法により計算する場合について例示的に説明する。また、移動体表面の隣り合う節点間の距離はすべて同じ(この節点間の距離を基準間隔と呼ぶ)となるように、解析領域を要素分割しているとする。このような前提は説明の便宜上設定されたものであり、これに限られるわけではない。
<< First Embodiment >>
In the present embodiment, a case where a potential distribution in a two-dimensional cross section having a dielectric that is a moving body and air is calculated by a finite element method will be described as an example. Further, it is assumed that the analysis region is divided into elements so that the distances between adjacent nodes on the surface of the moving body are all the same (the distance between the nodes is referred to as a reference interval). Such a premise is set for convenience of explanation, and is not limited to this.

(機能構成)
まず、本実施形態に係る情報処理装置の機能構成について図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る情報処理装置の機能構成を示したブロック図である。なお、本実施形態においては、以下に述べる各機能構成をコンピュータプログラム(処理プログラム)によって実現した場合を想定するが、これに限られるわけではない。
(Functional configuration)
First, the functional configuration of the information processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the information processing apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, it is assumed that each functional configuration described below is realized by a computer program (processing program), but the present invention is not limited to this.

図1(a)は、例えば、移動体の表面に物理量を有し、移動体表面の物理量が移動体とともに移動する場合の場を計算する処理プログラムの、概略的な全体構成例を示したものである。   FIG. 1A shows an example of a schematic overall configuration of a processing program that calculates a field when a physical quantity on the surface of a moving body has a physical quantity and the physical quantity on the moving body moves with the moving body, for example. It is.

図中、100は制御部であり、プログラムの処理全体を制御する。   In the figure, reference numeral 100 denotes a control unit that controls the entire processing of the program.

初期条件設定部111は、解析領域、領域分割を構成する要素や節点の情報、移動体の移動速度などの移動情報、境界条件、並びに時間ステップ(単位時間)などの計算条件の設定を行う。   The initial condition setting unit 111 sets calculation conditions such as an analysis region, information on elements and nodes constituting the region division, movement information such as the moving speed of the moving object, boundary conditions, and time step (unit time).

表面計算点情報の設定部(以下、計算点設定部と呼ぶ)112は、表面計算点である表面節点の抽出、隣り合う表面節点間の距離、基準点(基準位置)から表面節点までの初期状態の距離など、表面計算点の情報を設定する。なお、基準点は、各節点毎に定義された点であり、当該節点と移動方向と逆方向にある隣接表面節点との中間位置の点である。初期状態における基準点から表面節点までの距離として、隣り合う表面節点間の距離の1/2を設定する。   A surface calculation point information setting unit (hereinafter referred to as a calculation point setting unit) 112 extracts a surface node as a surface calculation point, a distance between adjacent surface nodes, and an initial point from a reference point (reference position) to a surface node. Set surface calculation point information such as state distance. The reference point is a point defined for each node, and is a point at an intermediate position between the node and the adjacent surface node in the direction opposite to the moving direction. As a distance from the reference point to the surface node in the initial state, ½ of the distance between the adjacent surface nodes is set.

空間電位分布の計算部(以下、計算部と呼ぶ)113は、初期条件設定部111において設定された計算条件や、計算点設定部112において設定された表面計算点の情報に基づいて、有限要素法により節点における電位の計算を行う。なお、本実施形態においては、解析領域に設定された節点のそれぞれについて、その節点が有する電荷量が定義されている。   A space potential distribution calculation unit (hereinafter referred to as a calculation unit) 113 is based on calculation conditions set in the initial condition setting unit 111 and information on surface calculation points set in the calculation point setting unit 112. The potential at the node is calculated by the method. In the present embodiment, for each node set in the analysis region, the amount of charge that the node has is defined.

表面計算点情報の修正部(以下、計算点情報修正部と呼ぶ)114は、初期条件設定部111において設定された移動体の移動情報に基づいて、表面節点の位置、表面物理量である電荷量の修正を行う。計算点情報修正部114の動作については後に詳述する。   The surface calculation point information correction unit (hereinafter referred to as the calculation point information correction unit) 114 is based on the movement information of the moving object set in the initial condition setting unit 111, and the surface node position and the charge amount which is the surface physical quantity. Make corrections. The operation of the calculation point information correction unit 114 will be described in detail later.

場の表示部(以下、表示部と呼ぶ)115は、計算で得られた空間電位の表示を行う。ユーザは表示部115における表示を参照することによって電位の空間分布を把握することができる。   A field display unit (hereinafter referred to as a display unit) 115 displays space potential obtained by calculation. The user can grasp the spatial distribution of the potential by referring to the display on the display unit 115.

処理プログラムは、主に、計算部113による計算処理と、計算点情報修正部114による修正処理を繰り返すことにより、各時間の電位分布を算出する。   The processing program mainly calculates the potential distribution at each time by repeating the calculation process by the calculation unit 113 and the correction process by the calculation point information correction unit 114.

次に、本実施形態に係る構成の特徴である計算点情報修正部114の機能構成について説明する。図1(b)は計算点情報修正部114が実行する処理の一例を説明するための概略的プログラム構成を示している。   Next, a functional configuration of the calculation point information correction unit 114 that is a feature of the configuration according to the present embodiment will be described. FIG. 1B shows a schematic program configuration for explaining an example of processing executed by the calculation point information correction unit 114.

移動量の計算部(以下、移動量計算部と呼ぶ)116は、移動体の移動速度と時間ステップから、表面節点の移動量を計算する。   A movement amount calculation unit (hereinafter referred to as a movement amount calculation unit) 116 calculates the movement amount of the surface node from the moving speed of the moving object and the time step.

表面計算点位置の計算部(以下、計算点計算部と呼ぶ)117は、移動量計算部116において計算された表面節点の移動量を用いて、移動後の表面節点の位置を計算する。具体的には、1時間ステップ前の表面節点iの座標N0 i、移動速度ベクトルVと時間ステップΔtを用いて、移動後の表面節点iの位置Niを以下の式で求める。
i=N0 i+VΔt (1)
この処理により、表面節点に定義されている表面電荷量は、移動後の表面節点の位置で定義されることになるため、移動後の表面電荷分布を精確に表すことができる。
A surface calculation point position calculation unit (hereinafter referred to as a calculation point calculation unit) 117 calculates the position of the surface node after movement using the movement amount of the surface node calculated by the movement amount calculation unit 116. Specifically, the position N i of the surface node i after movement is obtained by the following equation using the coordinates N 0 i of the surface node i one time step before, the moving velocity vector V and the time step Δt.
N i = N 0 i + VΔt (1)
By this processing, the surface charge amount defined for the surface node is defined by the position of the surface node after the movement, so that the surface charge distribution after the movement can be accurately represented.

基準点からの距離の判定部(以下、距離判定部と呼ぶ)118は、移動後の表面節点について、当該節点に対応する基準点との距離を計算し、この距離が互いに隣接する表面節点間の距離よりも大きいかどうかを判定する。基準点と移動後の表面節点との距離は、基準点から1時間ステップ前の表面節点までの距離に、移動量の計算部116で求めた移動距離を足し合わせることで求める。   A distance determination unit 118 (hereinafter referred to as a distance determination unit) 118 calculates a distance between a surface node after movement and a reference point corresponding to the node, and the distance between adjacent surface nodes. It is determined whether it is larger than the distance. The distance between the reference point and the moved surface node is obtained by adding the movement distance obtained by the movement amount calculation unit 116 to the distance from the reference point to the surface node one hour before.

計算点位置修正部119は、移動後の表面節点と、移動前の当該節点に対応する基準点との距離が所定の長さより大きい場合、表面計算点の位置を移動方向と逆方向に移動させることによって、解析領域の分割を再構成する。このときの移動量は、基準点と移動後の表面節点との距離を互いに隣接する表面節点間の距離で割った値の小数部を切り捨てた整数値と、隣り合う表面節点間の距離の積とする。また、所定の長さは、例えば、互いに隣接する表面節点間の距離とすることができる。   When the distance between the surface node after movement and the reference point corresponding to the node before movement is greater than a predetermined length, the calculation point position correction unit 119 moves the position of the surface calculation point in the direction opposite to the movement direction. By doing so, the division of the analysis area is reconfigured. The amount of movement at this time is the product of the integer value obtained by dividing the distance between the reference point and the moved surface node by the distance between adjacent surface nodes, and the distance between adjacent surface nodes. And The predetermined length can be, for example, the distance between adjacent surface nodes.

具体的には、修正後の表面節点iの座標N’iは、基準点から移動後の表面節点までの距離ΔL、隣り合う表面節点間の距離Hを用いて以下の式で求めることができる。
N’i=Ni−int(ΔL/H)・H・(V/|V|) (2)
ここでintは括弧内の値の小数部を切り捨てた整数値を取り出す関数である。また、上述のようにVは移動速度ベクトルであり、従って、(V/|V|)は移動方向の単位ベクトルを示している。
Specifically, the coordinates N ′ i of the corrected surface node i can be obtained by the following equation using the distance ΔL from the reference point to the surface node after movement and the distance H between adjacent surface nodes. .
N ′ i = N i −int (ΔL / H) · H · (V / | V |) (2)
Here, int is a function that extracts an integer value obtained by rounding down the decimal part of the value in parentheses. As described above, V is a moving speed vector, and therefore (V / | V |) indicates a unit vector in the moving direction.

物理量修正部120は、移動後の表面節点と移動前の当該節点に対応する基準点との距離が互いに隣接する表面節点間の距離より大きい場合、表面節点に定義された電荷量を、移動後の節点から移動方向に数えてint(ΔL/H)番目の節点に引き渡す。即ち、移動後の節点に定義されていた電荷量でもってint(ΔL/H)番目の節点の電荷量を更新する。例えば、int(ΔL/H)の値が1の場合、移動体の移動方向に隣接する表面節点の電荷量を、移動した節点について定義された電荷量でもって更新する。   When the distance between the surface node after the movement and the reference point corresponding to the node before the movement is larger than the distance between the adjacent surface nodes, the physical quantity correction unit 120 converts the charge amount defined in the surface node after the movement. From the node of the node to the int (ΔL / H) -th node counted in the moving direction. That is, the charge amount at the int (ΔL / H) -th node is updated with the charge amount defined at the node after movement. For example, when the value of int (ΔL / H) is 1, the charge amount of the surface node adjacent in the moving direction of the moving body is updated with the charge amount defined for the moved node.

なお、移動方向の最上流側、即ち、移動方向と逆方向の境界にある表面節点の電荷量には、あらかじめ設定されている境界条件の値を代入する。   Note that the value of the boundary condition set in advance is substituted for the amount of charge at the surface node on the most upstream side in the movement direction, that is, at the boundary opposite to the movement direction.

基準点からの距離の修正部(以下、距離修正部と呼ぶ)121は、移動後の表面節点と移動前の当該節点に対応する基準点との距離が所定の長さ、例えば、互いに隣接する表面節点間の距離より大きい場合、基準点から移動後の表面節点までの距離を修正する。具体的には、修正後の距離ΔL’を以下の式で求める。
ΔL’=ΔL−int(ΔL/H)・H (3)
計算点位置修正部119と距離修正部121の処理により、修正後の表面電荷分布は計算点計算部117で得られる分布と同じとなる。これは、各節点の移動距離は同一であるため移動前後において節点間の距離(基準間隔)は変化せず、また、節点の位置の修正(移動)は節点間の距離(基準間隔)の整数倍であるためであるからである。また、表面節点を含む要素分割形状は、初期状態に近い形状に保たれる。このため、数値解析における誤差の堆積を抑えることができる。
The distance correction unit 121 (hereinafter referred to as a distance correction unit) 121 from the reference point has a predetermined distance between the surface node after movement and the reference point corresponding to the node before movement, for example, adjacent to each other. If the distance is greater than the distance between the surface nodes, the distance from the reference point to the moved surface node is corrected. Specifically, the corrected distance ΔL ′ is obtained by the following equation.
ΔL ′ = ΔL−int (ΔL / H) · H (3)
By the processing of the calculation point position correction unit 119 and the distance correction unit 121, the corrected surface charge distribution becomes the same as the distribution obtained by the calculation point calculation unit 117. This is because the movement distance of each node is the same, so the distance between nodes (reference interval) does not change before and after movement, and the correction (movement) of the node position is an integer of the distance between nodes (reference interval). It is because it is twice. In addition, the element division shape including the surface node is maintained in a shape close to the initial state. For this reason, accumulation of errors in numerical analysis can be suppressed.

(情報処理装置の構成)
次に、本実施形態に係る情報処理装置の構成について、図2を参照して説明する。図2は本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成を示したブロック図である。
(Configuration of information processing device)
Next, the configuration of the information processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the information processing apparatus according to the present embodiment.

本情報処理装置は、図2に示すように、CPU200、RAM201、表示装置202、入力部203、外部記憶装置204及びバス205を備える構成となっている。   As illustrated in FIG. 2, the information processing apparatus includes a CPU 200, a RAM 201, a display device 202, an input unit 203, an external storage device 204, and a bus 205.

上記各部の構成を詳述すると、CPU200は中央処理装置であり、バス205に接続された上記各部を制御する。   The configuration of each unit will be described in detail. The CPU 200 is a central processing unit and controls each unit connected to the bus 205.

RAM201は各種データを一時記憶するためのメモリ(記憶)装置であり、CPU200の主メモリ、ワークエリア等として機能する。本実施形態に係る構成において、RAM201は以下のデータ格納部を有する。
・プログラム格納部201a。
・計算条件データ格納部201b。
・要素分割モデルデータ格納部201c。
・表面計算点データ格納部201d。
・計算点間隔データ格納部201e。
・表面物理量データ格納部201f。
・基準点からの距離データ格納部201g。
・1時間ステップ間の移動距離データ格納部201h。
・修正係数データ格納部201i。
A RAM 201 is a memory device for temporarily storing various data, and functions as a main memory, a work area, and the like of the CPU 200. In the configuration according to the present embodiment, the RAM 201 has the following data storage unit.
A program storage unit 201a.
Calculation condition data storage unit 201b.
Element division model data storage unit 201c.
A surface calculation point data storage unit 201d.
Calculation point interval data storage unit 201e.
A surface physical quantity data storage unit 201f.
A distance data storage unit 201g from the reference point.
A moving distance data storage unit 201h between 1 hour steps.
Correction coefficient data storage unit 201i.

格納部201a〜201iには、上記図1に示したプログラム、計算条件データ、粒子データ、部材データ、表面粗さデータ、基準点Pから粒子までの距離データ、最近接の凹凸番号データ、接触可能性のある凹凸部データ、粒子に働く力データ等が格納される。   In the storage units 201a to 201i, the program shown in FIG. 1, calculation condition data, particle data, member data, surface roughness data, distance data from the reference point P to particles, nearest unevenness number data, accessible Stores characteristic irregularity data, force data acting on particles, and the like.

表示装置202は、ディスプレイやプリンタ等から構成され、CPU200の制御により表示すべきデータを表示する。   The display device 202 includes a display, a printer, and the like, and displays data to be displayed under the control of the CPU 200.

入力部203は、キーボードやマウス(ポインティングデバイス)等から構成され、外部からの入力データを装置内に入力する。   The input unit 203 includes a keyboard, a mouse (pointing device), and the like, and inputs input data from the outside into the apparatus.

外部記憶装置204は、ハードディスク等で構成されており、各種データを記憶する。   The external storage device 204 is composed of a hard disk or the like and stores various data.

ここで、各データの内容を説明する。計算条件データとは、時間ステップ、計算実時間、移動体の移動速度などの移動情報など、計算条件に関する値である。要素分割モデルデータとは、解析領域、領域分割を構成する要素や節点の情報、境界条件などである。表面計算点データとは、表面計算点である表面節点の番号、基準点から表面節点までの初期状態の距離などである。計算点間隔データとは、隣り合う表面節点間の距離である。表面物理量データとは、各表面節点に定義した電荷量である。基準点からの距離データとは、基準点から移動後の表面節点までの距離である。1時間ステップ間の移動距離データとは、1時間ステップ間の移動体の移動距離である。修正係数データとは、表面節点の位置と表面物理量の修正係数であり、基準点から移動後の表面節点までの距離を隣り合う表面節点間の距離で割った値の小数部を切り捨てた整数値である。   Here, the contents of each data will be described. The calculation condition data is a value related to calculation conditions such as time step, calculation real time, and movement information such as moving speed of the moving body. The element division model data includes an analysis region, information on elements and nodes constituting the region division, boundary conditions, and the like. The surface calculation point data includes the number of the surface node that is the surface calculation point, the distance in the initial state from the reference point to the surface node, and the like. The calculation point interval data is a distance between adjacent surface nodes. The surface physical quantity data is a charge amount defined at each surface node. The distance data from the reference point is the distance from the reference point to the surface node after movement. The movement distance data during one time step is the movement distance of the moving body during one time step. The correction coefficient data is the correction coefficient of the position of the surface node and the surface physical quantity, and is an integer value obtained by rounding down the fractional part of the value obtained by dividing the distance from the reference point to the moved surface node by the distance between adjacent surface nodes. It is.

本実施形態に係る情報処理装置は、例えば、本実施形態に係る情報処理装置は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)やワークステーション(WS)、携帯情報端末(PDA)等で実現される。   The information processing apparatus according to the present embodiment is realized by, for example, a personal computer (PC), a workstation (WS), a personal digital assistant (PDA), or the like.

図1に示した各機能ブロックは、図2を参照して上述した情報処理装置のCPU200がRAM201にロードされたプログラムを実行し、図2に示した各ハードウェアと協働することによって実現される。もちろん機能ブロックの一部或いは全てが専用のハードウェアで実現されてもよい。   Each functional block shown in FIG. 1 is realized by the CPU 200 of the information processing apparatus described above with reference to FIG. 2 executing a program loaded in the RAM 201 and cooperating with each hardware shown in FIG. The Of course, some or all of the functional blocks may be realized by dedicated hardware.

(処理の流れ)
次に、図2、3を参照して、上記情報処理装置を用いて計算点情報修正部114が実行する処理の流れを説明する。図3は計算点情報修正部114における処理の流れの好適な一例を表すフローチャートである。
(Process flow)
Next, with reference to FIGS. 2 and 3, the flow of processing executed by the calculation point information correction unit 114 using the information processing apparatus will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a preferred example of the processing flow in the calculation point information correction unit 114.

(1)まず、移動量の計算部116において、計算条件データ201bをもとに、移動体の移動速度と時間ステップとの積を求め、1時間ステップにおける移動距離を求める。そして、当該移動距離を1時間ステップ間の移動距離データ201hに格納する(ステップS301)。   (1) First, the moving amount calculation unit 116 obtains the product of the moving speed of the moving object and the time step based on the calculation condition data 201b, and obtains the moving distance in one time step. Then, the movement distance is stored in the movement distance data 201h between 1 hour steps (step S301).

(2)次に、表面計算点位置の計算部117において、要素分割モデルデータ201cと1時間ステップ間の移動距離データ201hをもとに、式(1)を用いて各表面節点の座標を求め、要素分割モデルデータ201cに格納する(ステップS302)。   (2) Next, the surface calculation point position calculation unit 117 obtains the coordinates of each surface node using equation (1) based on the element division model data 201c and the movement distance data 201h between one time steps. And stored in the element division model data 201c (step S302).

(3)次に、基準点からの距離の判定部118において、基準点からの距離データ201gと1時間ステップ間の移動距離データ201hをもとに、1時間ステップ後の基準点からの距離を求める。そして、求めた距離を、基準点からの距離データ201gに格納する(ステップS303)。   (3) Next, in the distance determining unit 118 for the distance from the reference point, the distance from the reference point after one hour step is determined based on the distance data 201g from the reference point and the movement distance data 201h between the one time steps. Ask. Then, the obtained distance is stored in the distance data 201g from the reference point (step S303).

(4)次に、計算点間隔データ201eと基準点からの距離データ201gをもとに、所定の長さ、例えば、隣り合う表面節点間の距離より大きいか否かを判定する(ステップS304)。基準点から移動後の表面節点までの距離が所定の長さ、例えば、互いに隣接する表面節点間の距離より大きくない場合(ステップS304でNO)は、全ての処理を終了する。   (4) Next, based on the calculation point interval data 201e and the distance data 201g from the reference point, it is determined whether or not it is larger than a predetermined length, for example, a distance between adjacent surface nodes (step S304). . If the distance from the reference point to the moved surface node is not longer than a predetermined length, for example, the distance between adjacent surface nodes (NO in step S304), all the processes are terminated.

(5)基準点から移動後の表面節点までの距離が所定の長さ、例えば、互いに隣接する表面節点間の距離より大きい場合(ステップS304でYES)はステップS305へ進む。ステップS305では、表面計算点位置の修正部119において、計算点間隔データ201eと基準点からの距離データ201gをもとに、基準点から移動後の表面節点までの距離を隣り合う表面節点間の距離で割った値の小数部を切り捨てた整数値を求める。そして、求めた整数値を、修正係数データ201iに格納する。   (5) If the distance from the reference point to the moved surface node is greater than a predetermined length, for example, the distance between adjacent surface nodes (YES in step S304), the process proceeds to step S305. In step S305, the surface calculation point position correction unit 119 calculates the distance from the reference point to the moved surface node based on the calculation point interval data 201e and the distance data 201g from the reference point. Find an integer value with the fractional part of the value divided by the distance rounded down. Then, the obtained integer value is stored in the correction coefficient data 201i.

(6)次に、要素分割モデルデータ201cと計算点間隔データ201e、修正係数データ201iをもとに、式(2)を用いて表面節点を移動方向と逆方向に移動させ、要素分割モデルデータ201cに格納する(ステップS306)。   (6) Next, based on the element division model data 201c, the calculation point interval data 201e, and the correction coefficient data 201i, the surface node is moved in the direction opposite to the movement direction using the equation (2), and the element division model data is obtained. It is stored in 201c (step S306).

(7)次に、表面物理量の修正部120において、表面物理量データ201fと修正係数データ201iをもとに、表面節点に定義された電荷量を、移動方向に修正係数番目の節点に引き渡す(ステップS307)。例えば、修正係数の値が1の場合、移動体の移動方向に隣接する表面節点の電荷量に格納する。また、移動方向の最上流側にある表面節点の電荷量には、境界条件の値を代入する。   (7) Next, in the surface physical quantity correction unit 120, based on the surface physical quantity data 201f and the correction coefficient data 201i, the charge amount defined for the surface node is delivered to the correction coefficient-th node in the moving direction (step) S307). For example, when the value of the correction coefficient is 1, it is stored in the charge amount of the surface node adjacent in the moving direction of the moving body. In addition, the value of the boundary condition is substituted for the charge amount of the surface node on the most upstream side in the moving direction.

(8)次に、表面物理量の修正部120において、計算点間隔データ201eと基準点からの距離データ201g、及び修正係数データ201iをもとに、式(3)を用いて基準点から移動後の表面節点までの距離を修正する(ステップS308)。そして、処理を終了する。   (8) Next, in the surface physical quantity correction unit 120, after moving from the reference point using Equation (3) based on the calculation point interval data 201 e, the distance data 201 g from the reference point, and the correction coefficient data 201 i The distance to the surface node is corrected (step S308). Then, the process ends.

上記のように本実施形態の構成においては、移動体の移動に伴い表面節点の位置を移動させることにより、移動体の移動に伴う物理量の移動後の分布を精確に扱うことができる。しかも、表面節点の移動後の表面節点を含む要素分割形状は、初期状態に近い形状を保つことができるため、精度の良い計算を行うことができる。以下に、このことについて、さらに詳しく説明する。   As described above, in the configuration of the present embodiment, by moving the position of the surface node along with the movement of the moving body, the distribution of the physical quantity after the movement of the moving body can be handled accurately. In addition, the element division shape including the surface node after the movement of the surface node can maintain a shape close to the initial state, so that accurate calculation can be performed. This will be described in more detail below.

図4、5は本実施形態に係る構成による表面計算点情報の修正の具体例を示しており、図4は基準点から表面節点までの距離が所定の長さ、例えば、隣り合う表面節点間の距離より大きくない場合、図5は大きい場合をそれぞれ例示している。   4 and 5 show specific examples of correction of surface calculation point information by the configuration according to the present embodiment, and FIG. 4 shows that the distance from the reference point to the surface node is a predetermined length, for example, between adjacent surface nodes. FIG. 5 illustrates a case where the distance is not greater than the distance of FIG.

図4、5において、411a〜411b、412a〜412i等の図7と共通する符号は図7と同じであるため説明を省略する。また、図5における412j〜412kはそれぞれ表面節点を表している。   4 and 5, reference numerals common to FIG. 7 such as 411a to 411b and 412a to 412i are the same as those in FIG. Further, 412j to 412k in FIG. 5 each represent a surface node.

図4(a)は、初期状態の表面節点近傍の解析データを表している。413a〜413cは基準点を表しており、隣り合う表面節点間の中間位置にある。なお、移動方向と逆方向に隣接する表面節点との中間位置を基準点と定義するため、例えば、表面節点412bの基準点は413aであり、表面節点412cの基準点は413bとなる。また、初期状態における基準点から表面節点までの距離は、隣り合う表面節点間の距離の1/2である。   FIG. 4A shows analysis data in the vicinity of the surface node in the initial state. Reference numerals 413a to 413c denote reference points, which are at intermediate positions between adjacent surface nodes. Since the intermediate position between the surface nodes adjacent in the direction opposite to the moving direction is defined as the reference point, for example, the reference point of the surface node 412b is 413a and the reference point of the surface node 412c is 413b. In addition, the distance from the reference point to the surface node in the initial state is ½ of the distance between adjacent surface nodes.

図4(b)は、初期状態からΔt秒経過した後の表面節点近傍の解析データを表している。図4(b)のように、表面節点412a〜412cは移動距離だけ移動方向に移動している。このとき、基準点から表面節点までの距離は、隣り合う表面節点間の距離より小さいため、修正処理は終了する(図3のステップS304でNO)。この結果、表面電荷量は、移動後の表面節点412a〜412cで定義されることになるため、移動後の表面電荷分布を精確に表すことができる。   FIG. 4B shows analysis data in the vicinity of the surface node after Δt seconds have elapsed from the initial state. As shown in FIG. 4B, the surface nodes 412a to 412c move in the moving direction by the moving distance. At this time, since the distance from the reference point to the surface node is smaller than the distance between the adjacent surface nodes, the correction process ends (NO in step S304 in FIG. 3). As a result, since the surface charge amount is defined by the surface nodes 412a to 412c after the movement, the surface charge distribution after the movement can be accurately represented.

図5は、2Δt秒後の表面節点近傍の解析データを表している。図5(a)はステップS301終了後の状態を表している。表面節点412a〜412c、及び412jは、図4(b)に比べてさらに移動距離だけ移動方向に移動している。このとき、表面節点を含む四角形要素の形状は、図4(a)の初期状態に比べていびつな形になっている。また、基準点から表面節点までの距離は、隣り合う表面節点間の距離より大きいと判断され、修正係数int(ΔL/H)の値は1となる。   FIG. 5 shows analysis data in the vicinity of the surface node after 2 Δt seconds. FIG. 5A shows the state after step S301. The surface nodes 412a to 412c and 412j are further moved in the moving direction by the moving distance as compared with FIG. At this time, the shape of the quadrilateral element including the surface node is distorted compared to the initial state of FIG. Further, the distance from the reference point to the surface node is determined to be larger than the distance between the adjacent surface nodes, and the value of the correction coefficient int (ΔL / H) is 1.

図5(b)は、ステップS306処理終了後の状態を表しており、式(2)に基づき隣り合う表面節点間の距離だけ、移動方向と逆方向に表面節点412a〜412cを移動した結果の様子を示している。互いに近接した表面節点の移動量は同等であり、また、ステップS306における位置の修正は表面接点の間隔の整数倍であるため、修正後の表面節点の位置は、それぞれ修正前の節点のいずれかと精確に同じ位置にあることになる。例えば、図5(b)の表面節点412bは、修正前の図5(a)における412aの位置にある。   FIG. 5B shows the state after the process of step S306, and the result of moving the surface nodes 412a to 412c in the direction opposite to the moving direction by the distance between the adjacent surface nodes based on the equation (2). It shows a state. Since the movement amounts of the surface nodes close to each other are the same, and the position correction in step S306 is an integral multiple of the surface contact interval, the position of the surface node after correction is any of the nodes before correction. Exactly in the same position. For example, the surface node 412b in FIG. 5B is at a position 412a in FIG. 5A before correction.

図5(c)は、ステップS307処理の様子、即ち、表面節点に定義された電荷量を移動方向の隣の節点に引き渡す様子を示している。例えば、表面節点412bの表面電荷量は、表面節点412cの表面電荷に引き渡されることになる。これにより、表面節点上の各表面電荷の値は、図5(a)と同じ位置で定義されることになり、移動体の移動に伴う物理量の移動後の分布を精確に扱うことができる。   FIG. 5C shows the state of the processing in step S307, that is, the state in which the charge amount defined at the surface node is delivered to the adjacent node in the movement direction. For example, the surface charge amount of the surface node 412b is transferred to the surface charge of the surface node 412c. As a result, the value of each surface charge on the surface node is defined at the same position as in FIG. 5A, and the distribution of the physical quantity accompanying the movement of the moving body can be handled accurately.

これまで説明してきたように、本実施形態の構成においては、移動体の移動に伴い表面節点の位置を更新する。そして、更新後の表面節点の位置と移動方向に隣接する基準点との距離が所定の長さを超えた場合には、表面節点の位置を修正し、修正後の表面節点に定義された物理量を更新する処理を行う。これにより、移動体の移動に伴う物理量の移動後の分布を精確に扱うことができる。しかも、表面節点の移動後の表面節点を含む要素分割形状を初期状態に近い形状を保つことができるため、数値解析における誤差の堆積を最小限に抑えることができる。このため、本実施形態の構成によれば精度の良い計算を行うことができる。   As described so far, in the configuration of the present embodiment, the position of the surface node is updated as the moving body moves. If the distance between the updated surface node position and the reference point adjacent in the movement direction exceeds the specified length, the surface node position is corrected, and the physical quantity defined for the corrected surface node Process to update. Thereby, the distribution after the movement of the physical quantity accompanying the movement of the moving body can be handled accurately. In addition, since the element division shape including the surface node after the movement of the surface node can be kept close to the initial state, accumulation of errors in the numerical analysis can be minimized. For this reason, according to the configuration of the present embodiment, calculation with high accuracy can be performed.

図6は、本実施形態に係る構成によって取得された表面物理量(電荷)分布の時間変化を例示した図である。図6と8を比較して明らかなように、移動体の移動後も空間分布形状が保存されることがわかる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a time change of the surface physical quantity (charge) distribution acquired by the configuration according to the present embodiment. As is apparent from a comparison between FIGS. 6 and 8, it can be seen that the spatial distribution shape is preserved even after the moving body is moved.

また、本実施形態に係る構成では、移動距離と表面節点間の距離を任意に設定することができるため、隣り合う移動体表面節点間の距離をすべて同じにする条件を満たせば、要素分割の細かさ、時間ステップ等のパラメータを自由に設定することが可能である。また、1時間ステップの移動距離が表面節点間の距離より大きい場合にも、修正係数int(ΔL/H)が1より大きくなるだけであり、本実施形態に係る構成をそのまま適用可能である。   Further, in the configuration according to this embodiment, since the movement distance and the distance between the surface nodes can be arbitrarily set, if the conditions for making all the distances between the adjacent mobile body surface nodes the same are satisfied, the element division is performed. It is possible to freely set parameters such as fineness and time step. Further, even when the moving distance in one time step is larger than the distance between the surface nodes, the correction coefficient int (ΔL / H) only becomes larger than 1, and the configuration according to this embodiment can be applied as it is.

なお、上記説明では、基準点として移動方向と逆方向にある隣接表面節点との中間位置と定義したが、任意の位置に設定してもよい。また、修正係数int(ΔL/H)が整数になるような表面節点間隔や時間ステップなどの場合には、修正係数の計算ステップ(図3のステップS305)など、一部の処理を省略してもよい。このような場合には、例えば、隣接表面節点の距離が1時間ステップの表面節点の移動量に等しい場合等が含まれる。   In the above description, the reference point is defined as an intermediate position between adjacent surface nodes in the direction opposite to the moving direction, but may be set at an arbitrary position. Further, in the case of a surface node interval or time step where the correction coefficient int (ΔL / H) is an integer, some processes such as a correction coefficient calculation step (step S305 in FIG. 3) are omitted. Also good. Such a case includes, for example, a case where the distance between adjacent surface nodes is equal to the movement amount of the surface node in one hour step.

なお、上記説明では、2次元断面内の場の計算例について説明したが、3次元場の計算についても、移動体の表面を移動方向と平行に等分割した要素を作成することにより適用可能である。また、表面形状として直線の場合について説明したが、円や円筒の場合にも適用可能である。   In the above description, the field calculation example in the two-dimensional cross section has been described. However, the calculation of the three-dimensional field can also be applied by creating an element in which the surface of the moving body is equally divided in parallel with the moving direction. is there. Moreover, although the case where the surface shape is a straight line has been described, the present invention can also be applied to a circle or a cylinder.

なお、上記説明では、電界計算について説明したが、磁界計算にも適用可能である。その場合、表面物理量としては、磁化量や磁束密度、電流量などを用いる。   In the above description, the electric field calculation has been described, but the present invention can also be applied to the magnetic field calculation. In that case, the amount of magnetization, magnetic flux density, amount of current, etc. are used as the surface physical quantity.

次に、本実施形態に係る構成の具体的な適用例の1つとして、電子写真装置の感光体における電位の計算について説明する。図9は、電子写真方式を利用した画像形成装置を構成する一部の装置を示したブロック図である。   Next, as one specific application example of the configuration according to the present embodiment, calculation of the potential in the photoreceptor of the electrophotographic apparatus will be described. FIG. 9 is a block diagram illustrating a part of an apparatus forming an image forming apparatus using an electrophotographic system.

図9において、911は感光体ドラム、912は現像装置、913は転写部材、914はクリーニング装置、915は帯電部材である。この感光体ドラムに対して本実施形態に係る構成を適用することにより、感光体ドラムの回転に伴い、帯電部材から付与された電荷による電位分布を情報処理装置で予測することができる。そして、この解析結果は現像装置構成の設計等に活用することができる。   In FIG. 9, 911 is a photosensitive drum, 912 is a developing device, 913 is a transfer member, 914 is a cleaning device, and 915 is a charging member. By applying the configuration according to the present embodiment to the photosensitive drum, the information processing apparatus can predict the potential distribution due to the charge applied from the charging member as the photosensitive drum rotates. The analysis result can be used for designing the developing device configuration.

<<その他の実施形態>>
以上、本発明の実施形態例について詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様を取ることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
<< Other Embodiments >>
The exemplary embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention can take embodiments as, for example, a system, apparatus, method, program, or storage medium. Specifically, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices, or may be applied to an apparatus composed of a single device.

尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。   The present invention can also be achieved by supplying a program that realizes the functions of the above-described embodiment directly or remotely to a system or apparatus, and the computer of the system or apparatus reads and executes the supplied program code. Including the case where it is achieved.

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の技術的範囲に含まれる。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含む。   Therefore, since the functions of the present invention are implemented by a computer, the program code installed in the computer is also included in the technical scope of the present invention. That is, the present invention includes a computer program itself for realizing the functional processing of the present invention.

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。   In that case, as long as it has the function of a program, it may be in the form of object code, a program executed by an interpreter, script data supplied to the OS, or the like.

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、次のものが含まれる。即ち、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM,DVD−R)等が含まれる。   Examples of the recording medium for supplying the program include the following. Namely, floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, MO, CD-ROM, CD-R, CD-RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, DVD (DVD-ROM, DVD-) R) and the like are included.

その他、プログラムの供給形態としては、次のようなものも考えられる。即ち、クライアント装置のブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明に係るコンピュータプログラム、或いは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルをHD等の記録媒体にダウンロードする形態も考えられる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。   In addition, the following types of programs may be considered. That is, it is also possible to connect to a homepage on the Internet using a browser of a client device and download a computer program according to the present invention or a compressed file including an automatic installation function from the homepage to a recording medium such as an HD. It can also be realized by dividing the program code constituting the program of the present invention into a plurality of files and downloading each file from a different homepage. That is, a WWW server that allows a plurality of users to download a program file for realizing the functional processing of the present invention on a computer is also included in the present invention.

また、次のような供給形態も考えられる。即ち、まず、本発明に係るプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布する。そして、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報の使用により暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて本発明に係る構成を実現する。このような供給形態も可能である。   The following supply forms are also conceivable. That is, first, the program according to the present invention is encrypted, stored in a storage medium such as a CD-ROM, and distributed to users. Further, the present invention allows a user who has cleared a predetermined condition to download key information to be decrypted from a homepage via the Internet, execute a program encrypted by using the key information, and install the program on a computer. The structure which concerns on is implement | achieved. Such a supply form is also possible.

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他次のような実現形態も想定される。即ち、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。   In addition, the following realization modes in which the functions of the above-described embodiments are realized by the computer executing the read program are also assumed. In other words, based on the instructions of the program, the OS running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments can be realized by the processing.

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づいも前述した実施形態の機能が実現される。即ち、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。   Furthermore, after the program read from the recording medium is written in the memory provided in the function expansion board inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, the program of the above-described embodiment is also based on the instructions of the program. Function is realized. That is, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

本実施形態に係る情報処理装置の機能構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the function structure of the information processing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the hardware constitutions of the information processing apparatus which concerns on this embodiment. 計算点情報修正部における処理の流れの好適な一例を表すフローチャートである。It is a flowchart showing a suitable example of the flow of a process in a calculation point information correction part. 表面計算点情報の修正の具体例を示した図である。It is the figure which showed the specific example of correction of surface calculation point information. 表面計算点情報の修正の具体例を示した図である。It is the figure which showed the specific example of correction of surface calculation point information. 本実施形態に係る構成によって取得された表面物理量分布の時間変化を例示した図である。It is the figure which illustrated the time change of the surface physical quantity distribution acquired by the composition concerning this embodiment. 誘電体と空気を有する2次元断面内の解析領域を例示的に示した図である。It is the figure which showed illustratively the analysis field in the two-dimensional section which has a dielectric and air. 従来の構成によって取得された表面物理量分布の時間変化を例示した図である。It is the figure which illustrated the time change of the surface physical quantity distribution acquired by the conventional composition. 電子写真方式を利用した画像形成装置を構成する一部の装置を示したブロック図である。1 is a block diagram illustrating a part of an apparatus that constitutes an image forming apparatus using an electrophotographic system.

Claims (9)

移動体の表面における物理量の分布を計算する情報処理装置であって、
前記移動体の表面の形状に合わせて基準間隔で配置された複数の節点と、当該複数の節点にそれぞれ対応する基準位置及び所定の物理量と、前記移動体の移動方向及び移動速度と、を記憶する記憶手段と、
前記移動方向、前記移動速度に基づいて所定のタイミングにおける前記複数の節点の位置を算出し、該位置でもって前記記憶手段に記憶された前記節点を更新する第1の更新手段と、
前記第1の更新による更新の後に前記節点と当該節点に対応する前記基準位置との距離が所定の長さより大きい場合に、該距離が該所定の長さ以下になるように、前記記憶手段に記憶された前記複数の節点の位置を、前記移動方向の逆方向に前記基準間隔の整数倍の距離だけ修正する修正手段と、
前記修正がなされた節点の各々について、位置が修正された前記節点に対応する前記所定の物理量でもって、該節点の前記修正前の位置における前記修正後の節点に対応する前記所定の物理量を更新する第2の更新手段と、を備えることを特徴とする情報処理装置。
An information processing apparatus for calculating a physical quantity distribution on a surface of a moving object,
A plurality of nodes arranged at a reference interval according to the shape of the surface of the moving body, a reference position and a predetermined physical quantity respectively corresponding to the plurality of nodes, and a moving direction and a moving speed of the moving body are stored. Storage means for
Calculating a position of the plurality of nodes at a predetermined timing based on the moving direction and the moving speed, and updating the nodes stored in the storage means with the positions;
When the distance between the node and the reference position corresponding to the node is greater than a predetermined length after the update by the first update, the storage unit stores the distance so that the distance is equal to or less than the predetermined length. Correction means for correcting the stored positions of the plurality of nodes by a distance that is an integral multiple of the reference interval in the direction opposite to the movement direction;
For each of the corrected nodes, the predetermined physical quantity corresponding to the node after the correction at the position before the correction of the node is updated with the predetermined physical quantity corresponding to the node whose position has been corrected. And a second updating means.
前記所定の長さは前記基準間隔の長さであることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined length is a length of the reference interval. 前記所定の物理量は電荷、電流、磁束密度の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined physical quantity is at least one of charge, current, and magnetic flux density. 前記第1、第2の更新手段において更新された、又は、前記修正手段において修正された、前記節点の位置と、当該接点に対応する前記所定の物理量と、に基づいて、該物理量が形成する場を算出する算出手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。   The physical quantity is formed on the basis of the position of the node and the predetermined physical quantity corresponding to the contact point updated by the first and second updating means or corrected by the correcting means. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising calculation means for calculating a field. 算出された前記場に対応する画像を表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 4, further comprising display means for displaying an image corresponding to the calculated field. 前記移動体は、潜像が形成された担持体表面上に現像剤を塗出することによって可視像を形成する画像形成装置における、該担持体であり、
前記物理量は電荷であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
The moving body is the carrier in an image forming apparatus that forms a visible image by coating a developer on the surface of the carrier on which a latent image is formed.
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the physical quantity is an electric charge.
移動体の表面の形状に合わせて基準間隔で配置された複数の節点と、当該複数の節点にそれぞれ対応する基準位置及び所定の物理量と、該移動体の移動方向及び移動速度と、を記憶する記憶手段を備え、該移動体の表面における物理量の分布を計算する情報処理装置の制御方法であって、
前記移動方向、前記移動速度に基づいて所定のタイミングにおける前記複数の節点の位置を算出し、該位置でもって前記記憶手段に記憶された前記節点を更新する第1の更新工程と、
前記第1の更新による更新の後に前記節点と当該節点に対応する前記基準位置との距離が所定の長さより大きい場合に、該距離が該所定の長さ以下になるように、前記記憶手段に記憶された前記複数の節点の位置を、前記移動方向の逆方向に前記基準間隔の整数倍の距離だけ修正する修正工程と、
前記修正がなされた節点の各々について、位置が修正された前記節点に対応する前記所定の物理量でもって、該節点の前記修正前の位置における前記修正後の節点に対応する前記所定の物理量を更新する第2の更新工程と、を備えることを特徴とする情報処理装置の制御方法。
A plurality of nodes arranged at a reference interval in accordance with the shape of the surface of the moving body, a reference position and a predetermined physical quantity respectively corresponding to the plurality of nodes, and a moving direction and a moving speed of the moving body are stored. A control method of an information processing apparatus that includes a storage unit and calculates a physical quantity distribution on the surface of the moving body,
Calculating a position of the plurality of nodes at a predetermined timing based on the moving direction and the moving speed, and updating the nodes stored in the storage unit with the positions;
When the distance between the node and the reference position corresponding to the node is greater than a predetermined length after the update by the first update, the storage unit stores the distance so that the distance is equal to or less than the predetermined length. A correction step of correcting the stored positions of the plurality of nodes by a distance that is an integral multiple of the reference interval in a direction opposite to the movement direction;
For each of the corrected nodes, the predetermined physical quantity corresponding to the node after the correction at the position before the correction of the node is updated with the predetermined physical quantity corresponding to the node whose position has been corrected. And a second updating step. An information processing apparatus control method comprising:
コンピュータを請求項1乃至6のいずれかに記載の情報処理装置として機能させるためのコンピュータプログラム。   A computer program for causing a computer to function as the information processing apparatus according to claim 1. 請求項8に記載のコンピュータプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the computer program according to claim 8.
JP2005268992A 2005-09-15 2005-09-15 Information processing apparatus and control method therefor, computer program, and storage medium Expired - Fee Related JP4732095B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005268992A JP4732095B2 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Information processing apparatus and control method therefor, computer program, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005268992A JP4732095B2 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Information processing apparatus and control method therefor, computer program, and storage medium

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007080089A true JP2007080089A (en) 2007-03-29
JP2007080089A5 JP2007080089A5 (en) 2008-10-16
JP4732095B2 JP4732095B2 (en) 2011-07-27

Family

ID=37940312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005268992A Expired - Fee Related JP4732095B2 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Information processing apparatus and control method therefor, computer program, and storage medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4732095B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7842929B2 (en) 2007-10-26 2010-11-30 Radiology Support Devices, Inc. Systems and methods related to radiation delivery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08137831A (en) * 1994-11-14 1996-05-31 Canon Inc Analyzing method for field and analyzing method for trajectory of charged particle
JP2000194689A (en) * 2000-01-01 2000-07-14 Canon Inc Partial structure method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08137831A (en) * 1994-11-14 1996-05-31 Canon Inc Analyzing method for field and analyzing method for trajectory of charged particle
JP2000194689A (en) * 2000-01-01 2000-07-14 Canon Inc Partial structure method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7842929B2 (en) 2007-10-26 2010-11-30 Radiology Support Devices, Inc. Systems and methods related to radiation delivery

Also Published As

Publication number Publication date
JP4732095B2 (en) 2011-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Karban et al. Numerical solution of coupled problems using code Agros2D
da Silva et al. Topology optimization of compliant mechanisms with stress constraints and manufacturing error robustness
US20050219250A1 (en) Character deformation pipeline for computer-generated animation
Wang et al. Parallel multigrid for nonlinear cloth simulation
Lu et al. Parallel mesh adaptation for high-order finite element methods with curved element geometry
Rannacher et al. An adaptive finite element method for fluid-structure interaction problems based on a fully eulerian formulation
Kumar et al. Parallel, second-order and consistent remeshing transfer operators for evolving meshes with superconvergence property on surface and volume
Dey et al. Hamilton-Jacobi equation for the least-action/least-time dynamical path based on fast marching method
Brandt et al. The reduced immersed method for real-time fluid-elastic solid interaction and contact simulation
JP4732095B2 (en) Information processing apparatus and control method therefor, computer program, and storage medium
US20160224707A1 (en) Apparatus and method for magnetic field simulation
JP4725189B2 (en) Particle behavior analysis apparatus, particle behavior analysis method, and computer program
JP4756920B2 (en) Particle behavior analysis apparatus, particle behavior analysis method, program, and storage medium
Yang et al. Coupling time-varying modal analysis and FEM for real-time cutting simulation of objects with multi-material sub-domains
Hemker Derivative free surrogate optimization for mixed-integer nonlinear black box problems in engineering
JP5391891B2 (en) Information processing apparatus, information processing program, and information processing system
JP4827427B2 (en) Particle behavior analysis apparatus, control method, and program
Chiandussi et al. Shape variable definition with C0, C1 and C2 continuity functions
JP4920910B2 (en) Particle behavior analysis apparatus, particle behavior analysis method, program, and storage medium
JP2010079493A (en) Particle behavior analyzer and program
JP2007280242A (en) Particle behavior analyzing method and particle behavior analyzing device, and program
Wu Application of the hybrid Local Domain Free Discretization and Immersed Boundary Method (LDFD-IBM) to simulate moving boundary flow problems
JP4920899B2 (en) Information processing apparatus and control method thereof
JP2007178830A (en) Simulation device and method, image forming apparatus and method, and computer program
JP2003162156A (en) Method for simulating transfer mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080903

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080903

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: 20110415

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: 20110420

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees