JP2007156572A

JP2007156572A - 設計支援システム、および設計支援方法

Info

Publication number: JP2007156572A
Application number: JP2005347111A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Imaizumi; 祐介今泉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-21
Also published as: US20070124008A1; CN1975744A; CN100535909C

Abstract

【課題】筐体から電磁波が漏れる箇所を簡易にチェックすること。
【解決手段】筐体を含む前記製品の複数の部品形状モデルの中からチェック対象となる部品形状モデルを設定するチェック対象設定手段と、前記複数の部品形状モデルのそれぞれの材質の情報を取得する材質情報取得手段と、複数の部品形状モデルの中から基準ＧＮＤとなる部品形状モデルを設定する基準ＧＮＤ設定手段と、前記部品モデルのそれぞれの材質の情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまで、導電性がある経路を抽出し、前記抽出された経路の長さを測定する抽出／測定手段と、前記測定された経路長に応じて、基準以上の電磁波が前記筐体の外部に漏れる箇所を検出する手段とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体から電磁波が漏れるか否かをチェックする設計支援システム、および設計支援方法に関する。

電子機器から放射される電磁波の量は、規制されている。電子機器から放射される電磁波の量を規制範囲内に抑えるために、製品の設計段階から電磁界解析を行って、電磁波が漏れて問題となる箇所を探している（特許文献１）。
特開２００２−１４９７２０号公報

ところが、電磁界解析を行うのには多大な時間がかかる。電磁波が漏れる箇所に対策を施すのが遅れ、製品の設計時間が長くなる。しかし、製品の設計時間を短縮するためにも簡易に電磁波が漏れる箇所を簡易に求めることが求められている。

本発明の目的は、筐体から電磁波が漏れる箇所を簡易にチェックすることが可能な設計支援システム、および設計支援方法を提供することにある。

本発明の一例に係わる、製品の設計の検証を支援する設計支援システムは、筐体を含む前記製品の複数の部品形状モデルの中からチェック対象となる部品形状モデルを設定するチェック対象設定手段と、前記複数の部品形状モデルのそれぞれの材質の情報を取得する材質情報取得手段と、複数の部品形状モデルの中から基準ＧＮＤとなる部品形状モデルを設定する基準ＧＮＤ設定手段と、前記部品モデルのそれぞれの材質の情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまで、導電性がある経路を抽出し、前記抽出された経路の長さを測定する抽出／測定手段と、前記測定された経路長に応じて、基準以上の電磁波が前記筐体の外部に漏れる箇所を検出する手段とを具備することを特徴とする。

筐体から電磁波が漏れる箇所を簡易にチェックすることが可能になる。

本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。

図１は、ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）設計支援システムの構成を示すブロック図である。

ＥＭＣ設計支援システム１００は、データベース１０から種々のデータ（情報）を取得するＣＡＤ（Computer Aided Design）データ取得部１０１、材質情報取得部１０２、および導電性メッキ塗布範囲取得部１０３を有する。

ＣＡＤデータ取得部１０１は、データベース１０からＣＡＤデータ１１を取得する。材質情報取得部１０２は、データベース１０から材質情報１２を取得する。導電性メッキ塗布範囲取得部１０３は、データベース１０から導電性メッキ塗布範囲情報１３を取得する。

ＣＡＤデータ取得部１０１が取得するＣＡＤデータ１１は、複数の小さなファイルをアセンブリした形で形成されている。例えば、図２に示すように、ツリー構造を示している。即ち、ＢＲＡＣＫＥＴ．ＰＲＴ、ＢＵＳＨＩＮＧ．ＰＲＴ、およびＲＩＮＧ．ＰＲＴの３つのファイル（部品形状モデル）のアセンブリとしてＢＡＳＥ．ＡＳＭが構成されている。以下、個々のパーツのファイルをＰＲＴファイル、ＰＲＴファイルを複数集めたものをＡＳＭファイルと呼ぶ。ただしＡＳＭファイルは複数のＡＳＭファイルを含むこともある。

ＢＡＳＥ．ＡＳＭで表される部品形状を図３（Ａ）に示す。ＢＲＡＣＫＥＴ．ＰＲＴで表される部品形状を図３（Ｂ）に示す。ＢＵＳＨＩＮＧ．ＰＲＴで表される部品形状を図３（Ｃ）に示す。ＲＩＮＧ．ＰＲＴで表される部品形状を図３（Ｄ）に示す。

材質情報取得部１０２は、データベース１０から材質情報１２を取得する。ＰＲＴファイルには部品の形状に関するデータは含まれているが、材質的な情報は含まれていないケースがある。ＥＭＣ的な観点でチェックを行うには、金属／非金属の区別は重要となるため、データベース１０に各ＰＲＴファイル毎の材質情報を格納する。可能であれば導電率などの物性値も付加する。材質情報取得部１０２が取得する材質情報１２は、図４に示すように、ＣＡＤデータ１１の各ＰＲＴファイルに対応付けられている。

導電性メッキ塗布範囲取得部１０３は、データベース１０から導電性メッキ塗布範囲情報１３を取得する。デジタル機器を設計する際、基板からのノイズが機器外に漏れるのを抑制するために、非導電性の筐体の内側に導電性メッキを塗る場合がある。ＥＭＣ的には、導電性メッキの塗布範囲が重要になってくる。なお、可能であれば導電性メッキの導電率などの物性値も導電性メッキ塗布範囲情報１３に付加する。

導電性メッキ範囲合成部１０４は、導電性メッキ塗布範囲情報１３で取得された導電性メッキ塗布情報をＣＡＤデータ取得部１０１で取得されたＣＡＤデータ中のＰＲＴファイルに組み込む。導電性メッキ塗布範囲情報をＰＲＴファイルに組み込んだ例を図５に示す。図５に示す例では、排熱用の孔２０１が設けられた領域を除いて、導電性メッキが塗布されている。

基準ＧＮＤ設定部１０５は、筐体フレームの基準ＧＮＤとなる部品／領域を接続経路抽出／測定部１０８に設定する。筐体フレームの基準ＧＮＤとなる部品／領域の設定は、ユーザの指定によって行われる。例えば、基準ＧＮＤ設定部１０５は、ＡＳＭファイルに対応する構造を表示装置１２１に表示する。表示の際、基準ＧＮＤ設定部１０５は、導電部、および導電メッキ塗布範囲を特殊な表示にする。ユーザは、特殊な表示部分をマウス等の入力装置１２２で選択することで、基準ＧＮＤとなる部品／領域を指定する。なお、基準ＧＮＤとなる部品及び領域は複数選択可能とする。また、ＡＳＭファイル／ＰＲＴファイルそれぞれでも指定可能である。部品の一部に導電性メッキが塗布されているような場合には、その導電性メッキの塗布領域のみを基準ＧＮＤと指定することが可能である。

チェック対象設定部１０６は、チェック対象となる部品を接続経路抽出／測定部１０８に設定する。チェック対象となる部品／領域の設定は、ユーザの指定によって行われる。例えば、チェック対象設定部１０６は、ＡＳＭファイルに対応する構造を表示装置１２１に表示する。そして、ユーザがマウス等の入力装置１２２で選択することで、チェック対象となる部品／領域を指定する。なお、基準ＧＮＤとなる部品及び領域は複数選択可能とする。又、ＡＳＭファイル／ＰＲＴファイルそれぞれでも指定可能である。

抽出距離設定部１０７は、ユーザがキーボード等の入力装置１２２から入力した抽出距離Ｌmaxを接続経路抽出／測定部１０８に設定する。

接続経路抽出／測定部１０８は、チェック対象設定部１０６によって設定されたチェック対象となる部品／領域から、抽出距離設定部１０７によって設定された抽出距離Ｌmaxの範囲内で、基準ＧＮＤ設定部１０５によって設定された基準ＧＮＤ部品／領域までの「導電性のある」経路を全て抽出し、抽出された経路の長さをそれぞれ測定する。接続経路抽出／測定部１０８は、抽出した経路および経路長を判定部１１０に供給する。

接続判定距離設定部１０９は、ユーザがキーボード等の入力装置１２２から入力した接続判定距離Ｌを判定部１１０に設定する。

判定部１１０は、接続経路抽出／測定部１０８から供給された経路の測定距離が、接続判定距離設定部１０９によって設定された接続判定距離Ｌに応じて、基準以上の電磁波が漏れるか否かを判定する。判定部１１０は、判定結果を結果出力部１１１に供給する。接続距離が長いと、電磁波の発生量が大きくなりやすい。そこで、接続経路抽出／測定部１０８によって求められた経路長が接続判定距離Ｌ以上の場合に、基準以上の電磁波が漏れると判定する。

結果出力部１１１は、判定部１１０から供給された判定結果を表示装置に表示する。

次ぎに、実際の手順を図６のフローチャートを参照して説明する。

先ず、ＣＡＤデータ取得部１０１は、データベース１０から、チェック対象部品／領域を含むメカＣＡＤデータ１１を取得する（ステップＳ１１）。例えば、図７に示すように、筐体ベース２２１と筐体カバー２２２との内部に電磁波を発生する基板２１０が設置されるようなＣＡＤデータ１１を取得する。

次ぎに、材質情報取得部１０２は、データベース１０から材質情報１２を取得する（ステップＳ１２）。筐体ベース２２１、筐体カバー２２２がプラスチック部品(非導電性部品)である。

次ぎに、導電性メッキ塗布範囲取得部１０３は、データベース１０から導電性メッキ塗布範囲情報１３を取得する（ステップＳ１３）。筐体ベース２２１、筐体カバー２２２の一部に導電性メッキが塗布されているので、筐体ベース２２１、筐体カバー２２２に対応するそれぞれの導電性メッキ塗布範囲情報１３を取得する。

次ぎに、導電性メッキ範囲合成部１０４は、導電性メッキ塗布範囲情報１３で取得された導電性メッキ塗布情報をＣＡＤデータ取得部１０１で取得されたＣＡＤデータ中のＰＲＴファイルに組み込む（ステップＳ１４）。

次ぎに、基準ＧＮＤ設定部１０５は、ユーザの指定によって基準ＧＮＤとなる部品／領域を接続経路抽出／測定部１０８に設定する（ステップＳ１５）。ここでは、筐体ベース２２１、筐体カバー２２２の一部に塗布された導電性メッキを基準ＧＮＤとする。

次ぎに、チェック対象設定部１０６は、ユーザの指定によってチェック対象となる部品／領域を接続経路抽出／測定部１０８に設定する（ステップＳ１６）。本実施形態の場合、チェック対象として基板２１０を設定する。

次ぎに、抽出距離設定部１０７は、ユーザが入力装置１２２から入力した抽出距離Ｌmaxを接続経路抽出／測定部１０８に設定する（ステップＳ１７）。なお、この処理は、次のステップＳ１８の処理を実行する前であれば、いつ行っても構わない。

次ぎに、接続経路抽出／測定部１０８は、チェック対象設定部１０６によって設定されたチェック対象となる部品／領域から、抽出距離設定部１０７によって設定された抽出距離Ｌmaxの範囲内で、基準ＧＮＤ設定部１０５によって設定された基準ＧＮＤ部品／領域までの「導電性のある」経路を全て抽出し、抽出された経路の距離をそれぞれ測定する（ステップＳ１８）。接続経路抽出／測定部１０８は、抽出した経路および測定距離を判定部１１０に供給する。図８に示すように、基板２１０の接続箇所Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９は、筐体ベース２２１および筐体カバー２２２に接続する。また、基板２１０の接続箇所Ｃ４，Ｃ６は、筐体ベース２２１に接続する。また、基板２１０の接続箇所Ｃ５は、筐体カバー２２２に接続する。

接続判定距離設定部１０９は、ユーザが入力装置１２２から入力した接続判定距離Ｌを接続経路抽出／測定部１０８に設定する（ステップＳ１９）。なお、この処理は、次のステップＳ２０の処理を実行する前であれば、いつ行っても構わない。

判定部１１０は、接続経路抽出／測定部１０８によって抽出された経路の一つを選ぶ。判定部１１０は、選ばれた経路の測定長が、接続判定距離設定部１０９によって設定された接続判定距離Ｌ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。

測定長が接続判定距離Ｌ未満である場合（ステップＳ２０のＹｅｓ）、判定部１１０は、選ばれた経路から筐体２２１，２２２の外部に漏れる電磁波の量が基準内であると推定し、ＯＫで有るとする（ステップＳ２１）。測定長が接続判定距離Ｌ以上である場合（ステップＳ２０のＮｏ）、判定部１１０は、選ばれた経路から筐体２２１，２２２の外部に漏れる電磁波の量が基準以上であると推定し、選ばれた経路はＮＧで有ると判定する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２１、またはステップＳ２２の処理の後、判定部１１０は、接続経路抽出／測定部１０８によって抽出された経路のうち、判定を行っていない経路があるか否かを判定する（ステップＳ２３）。判定を行っていない経路がある場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、判定を行っていない経路を選択し、ステップＳ２０の処理を実行する。

判定を行っていない経路がない場合（ステップＳ２３のＮｏ）、結果出力部１１１は、接続経路抽出／測定部１０８によって抽出された全経路の判定結果を表示装置１２１に表示する（ステップＳ２４）。判定結果を図９に示す。なお、図８に示すように、基板２１０と筐体ベース２２１，筐体カバー２２２との接続に応じて区別して接続箇所を表示することもできる。

フレームＧＮＤ接続構造を一括して抽出し、なおかつ接続経路長に応じて基準以上の電磁波が漏れるか否かの判定を行うことにより、筐体から電磁波が漏れる箇所を簡易にチェックすることができ、問題となりやすい箇所を機械的に抽出可能となる。その結果、電磁波漏洩対策を迅速に行うことが出来、製品の設計時間を短くすることができる。

なお、本支援システムは、導電性のある経路を表示する機能を更に有することが好ましい。また、本支援システムは、接続経路の間の部品の物性値から抵抗値を概算する機能を更に有することが好ましい。また、本支援システムは、図９に示すようなチェック結果のレポート作成機能を有することが好ましい。また、本支援システムは、機器で使用している信号の周波数に接続間隔の妥当性をチェックする機能を有することが好ましい。

なお、本実施形態の筐体から電磁波が漏れる箇所をチェックするための処理は全てコンピュータプログラムによって実現されているので、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて通常のコンピュータにインストールするだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。また、このコンピュータプログラムは、パーソナルコンピュータのみならず、プロセッサを内蔵した各種電子機器上で実行することができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態に係わるＥＭＣ設計支援システムの概略構成を示すブロック図。本発明の一実施形態に係わるＣＡＤデータの構造を示す図。本発明の一実施形態に係わるＣＡＤデータよって表される部品形状を示す図。ＰＲＴファイルと材質情報との対応関係を示す図。導電性メッキ塗布範囲情報をＰＲＴファイルに組み込んだ例を示す図。本発明の一実施形態に係わるＥＭＣ設計支援システムによる処理の手順を示すフローチャート。ＣＡＤデータによって表される、基板、筐体ベース、筐体カバーの構成を示す図。基板上の基準ＧＮＤとの接続箇所を示す図。本発明の一実施形態に係わるＥＭＣ設計支援システムによる判定結果を示す表。

符号の説明

１０…データベース，１１…ＣＡＤデータ，１２…材質情報，１３…導電性メッキ塗布範囲情報，１００…ＥＭＣ設計支援システム，１０１…ＣＡＤデータ取得部，１０２…材質情報取得部，１０３…導電性メッキ塗布範囲取得部，１０４…導電性メッキ範囲合成部，１０５…ＧＮＤ設定部，１０６…チェック対象設定部，１０７…抽出距離設定部，１０８…接続経路抽出／測定部，１０９…接続判定距離設定部，１１０…判定部，１１１…結果出力部，１２１…表示装置，１２２…入力装置，２０１…孔，２１０…基板，２２１…筐体ベース，２２２…筐体カバー

Claims

製品の設計の検証を支援する設計支援システムであって、
筐体を含む前記製品の複数の部品形状モデルの中からチェック対象となる部品形状モデルを設定するチェック対象設定手段と、
前記複数の部品形状モデルのそれぞれの材質の情報を取得する材質情報取得手段と、
複数の部品形状モデルの中から基準ＧＮＤとなる部品形状モデルを設定する基準ＧＮＤ設定手段と、
前記部品モデルのそれぞれの材質の情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまで、導電性がある経路を抽出し、前記抽出された経路の長さを測定する抽出／測定手段と、
前記測定された経路長に応じて、基準以上の電磁波が前記筐体の外部に漏れる箇所を検出する手段とを具備することを特徴とする設計支援システム。
前記複数の部品形状モデルのうち導電性メッキが塗布される部品形状モデルについて、導電性メッキが塗布される範囲を示す導電性メッキ塗布部分情報を取得する手段と、
前記導電性メッキ塗布範囲情報に対応する前記部品形状モデルに、前記導電性メッキ塗布範囲情報を組み込む手段とを更に具備し、
前記抽出／測定手段は、前記部品モデルのそれぞれの材質の情報、および前記部品形状モデルに組み込まれた導電性メッキ塗布範囲情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまでの導電性がある経路を抽出することを特徴とする請求項１記載の設計支援システム。
前記検出手段は、前記抽出された経路のうち、前記経路長が判定距離以上の経路を前記基準以上の電磁波が前記筐体の外部に漏れる箇所として検出することを特徴とする請求項１記載の設計支援システム。
前記抽出／測定手段は、予め設定された抽出距離の範囲内の経路を抽出することを特徴とする請求項１記載の設計支援システム。
コンピュータによって製品の設計の検証を支援する設計支援方法であって、
筐体を含む前記製品の複数の部品形状モデルの中からチェック対象となる部品形状モデルを設定するステップと、
前記複数の部品形状モデルのそれぞれの材質の情報を取得するステップと、
複数の部品形状モデルの中から基準ＧＮＤとなる部品形状モデルを設定するステップと、
前記部品モデルのそれぞれの材質の情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまで、導電性がある経路を抽出し、前記抽出された経路の長さを測定するステップと、
前記測定された経路長に応じて、基準以上の電磁波が前記筐体の外部に漏れる箇所を検出するステップとを含むことを特徴とする設計支援方法。
前記複数の部品形状モデルのうち導電性メッキが塗布される部品形状モデルについて、導電性メッキが塗布される範囲を示す導電性メッキ塗布部分情報を取得するステップと、
前記導電性メッキ塗布範囲情報に対応する前記部品形状モデルに、前記導電性メッキ塗布範囲情報を組み込むステップとを更に含み、
前記部品モデルのそれぞれの材質の情報、および前記部品形状モデルに組み込まれた導電性メッキ塗布範囲情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまでの導電性がある経路を抽出することを特徴とする請求項５記載の設計支援方法。
前記検出は、
前記抽出された経路のうち、前記経路長が判定距離以上の経路を前記基準以上の電磁波が前記筐体の外部に漏れる箇所として検出することを特徴とする請求項５記載の設計支援方法。
前記抽出される経路は、予め設定された抽出距離の範囲内の経路であることを特徴とする請求項５記載の設計支援方法。
コンピュータに製品の設計の検証を支援する処理を実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに、筐体を含む製品の複数の部品形状モデルの中からチェック対象となる部品形状モデルを設定する処理を実行させる手順と、
前記コンピュータに、前記複数の部品形状モデルのそれぞれの材質の情報を取得する処理を実行させる手順と、
前記コンピュータに、複数の部品形状モデルの中から基準ＧＮＤとなる部品形状モデルを設定する処理を実行させる手順と、
前記コンピュータに、前記部品モデルのそれぞれの材質の情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまで、導電性がある経路を抽出し、前記抽出された経路の長さを測定する処理を実行させる手順と、
前記コンピュータに、前記測定された経路長に応じて、前記筐体から基準以上の電磁波が漏れる箇所を検出させる処理を実行させる手順とを含むことを特徴とするプログラム。
前記コンピュータに、前記複数の部品形状モデルのうち導電性メッキが塗布される部品形状モデルについて、導電性メッキが塗布される範囲を示す導電性メッキ塗布部分情報を取得する処理を実行させる手順と、
前記コンピュータに、前記導電性メッキ塗布範囲情報に対応する前記部品形状モデルに、前記導電性メッキ塗布範囲情報を組み込む処理を実行させる手順とを更に含み、
前記抽出／測定手順は、前記コンピュータに、前記部品モデルのそれぞれの材質の情報、および前記部品形状モデルに組み込まれた導電性メッキ塗布範囲情報に基づいて、前記チェック対象として設定された部品形状モデルから前記基準ＧＮＤとなる部品形状モデルまでの導電性がある経路を抽出する処理を実行させることを特徴とする請求項９記載のプログラム。
前記検出は、
前記抽出された経路のうち、前記経路長が判定距離以上の経路を前記基準以上の電磁波が前記筐体の外部に漏れる箇所として検出することを特徴とする請求項９記載のプログラム。
前記抽出される経路は、予め設定された抽出距離の範囲内の経路であることを特徴とする請求項９記載のプログラム。