JP2008084210A - 高さ制限算出装置、高さ制限算出方法、高さ制限算出プログラムおよび３次元構造物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を高速に計算すること。
【解決手段】高さ制限領域情報作成装置の最大高さ計算部が、プリント基板の基準面上にクリップ面を作成し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるように視点を設定し、設定したビューに絞り込んだ筐体側部品の３次元画像を作成する。そして、領域分割部によって基準面が分割されて得られた単位領域を一つ選択し、選択した単位領域の各頂点の座標を画面座標に変換し、変換した座標位置の部品とポリゴンを取得する。そして、頂点からポリゴンまでの距離を高さとして計算し、４頂点から計算した高さのうち最小値をその単位領域に対する最大高さとする。
【選択図】 図７

Description

この発明は、複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出装置、高さ制限算出方法、高さ制限算出プログラムおよび３次元構造物の製造方法に関し、特に、高さ制限の計算を高速に行うことができる高さ制限算出装置、高さ制限算出方法、高さ制限算出プログラムおよび３次元構造物の製造方法に関するものである。

近年、情報処理装置等の設計では、電気ＣＡＤを用いた電気設計と機械ＣＡＤを用いた機械設計が並行して行われる。電気設計では、プリント基板上の回路設計などが行われ、機械設計では筐体の形状設計や部品の配置設計などが行われる。

電気設計と機械設計は並行して作業を進めることが可能であるが、筐体の形状が電気部品の形状や配置に制限を加える場合も多く、電気設計の情報と機械設計の情報は設計の進捗に応じて繰り返し相互交換される必要がある。そこで、電気設計と機械設計との間で必要となる情報交換を支援する電気ＣＡＤ−機械ＣＡＤ連携支援システムが開発されている。例えば、特許文献１には、筐体の形状による高さ制限などの情報をプリント基板上の部品配置制約条件として作成し、機械ＣＡＤによる設計結果を電気ＣＡＤ側へ反映させることを目的とする部品配置制約条件作成装置が記載されている。

特開平１１−７３４３４号公報

しかしながら、３次元形状情報を用いた高さ制限の計算は、計算量が多いために計算に時間がかかるという問題がある。すなわち、３次元形状情報を用いた高さ制限の計算は、装置の３次元形状を表現する多数のポリゴンの中から、高さ制限の測定点でのプリント基板に対する垂線とポリゴン内部に交点を有するポリゴンを探索し、探索したポリゴンのうち測定点との距離が最小のポリゴンを特定する必要があり、ポリゴン数が数十万におよぶ情報処理装置では、計算に非常に時間がかかるという問題がある（図８参照）。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、高さ制限の計算を高速に行うことができる高さ制限算出装置、高さ制限算出方法、高さ制限算出プログラムおよび３次元構造物の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明は、複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出装置であって、前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成手段と、前記測定点を前記３次元画像作成手段により作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算手段と、を備えたことを特徴とする。

この請求項１の発明によれば、基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成し、作成した３次元画像の画面座標上での位置に測定点を変換し、その位置に存在する３次元形状までの測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算するよう構成したので、高速に高さ制限を計算することができる。

また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、前記基準面を底面とし、高さ制限を計算する方向を高さ方向として囲まれる領域の外にある部分構造物の３次元形状情報を取り除いて３次元形状情報を限定する３次元形状情報限定手段をさらに備え、前記３次元画像作成手段は、前記３次元形状情報限定手段により限定された３次元形状情報を用いて３次元画像を作成することを特徴とする。

この請求項２の発明によれば、基準面を底面とし、高さ制限を計算する方向を高さ方向として囲まれる領域の外にある部分構造物の３次元形状情報を取り除いて３次元形状情報を限定し、限定した３次元形状情報を用いて３次元画像を作成するよう構成したので、効率良く３次元画像を作成することができる。

また、請求項３に係る発明は、上記発明において、前記高さ制限計算手段が前記測定点からの距離を計算する３次元形状は、表面が多角形で表現されることを特徴とする。

この請求項３の発明によれば、測定点からの距離を計算する３次元形状は、表面が多角形で表現されるよう構成したので、３次元構造物の各面を正確に表現することができる。

また、請求項４に係る発明は、上記発明において、前記３次元構造物はプリント基板および筐体を含む複数の部品から構成される装置であり、前記基準面はプリント基板の面であり、前記高さ制限は筐体内空間の該基準面からの高さであることを特徴とする。

この請求項４の発明によれば、３次元構造物はプリント基板および筐体を含む複数の部品から構成される装置であり、基準面はプリント基板の面であり、高さ制限は筐体内空間の基準面からの高さであるよう構成したので、プリント基板からの筐体までの高さを対象として高さ制限を計算することができる。

また、請求項５に係る発明は、複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出装置による高さ制限算出方法であって、前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成ステップと、前記測定点を前記３次元画像作成ステップにより作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算ステップと、を含んだことを特徴とする。

この請求項５の発明によれば、基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成し、作成した３次元画像の画面座標上での位置に測定点を変換し、その位置に存在する３次元形状までの測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算するよう構成したので、高速に高さ制限を計算することができる。

また、請求項６に係る発明は、複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出プログラムであって、前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成手順と、前記測定点を前記３次元画像作成手順により作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この請求項６の発明によれば、基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成し、作成した３次元画像の画面座標上での位置に測定点を変換し、その位置に存在する３次元形状までの測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算するよう構成したので、高速に高さ制限を計算することができる。

また、請求項７に係る発明は、複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成され、基準面からの該空き空間の高さ制限が３次元形状情報を用いて高さ制限算出装置により算出される３次元構造物の製造方法であって、前記高さ制限算出装置が、前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成ステップと、前記測定点を前記３次元画像作成ステップにより作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算ステップと、を含んだことを特徴とする。

この請求項７の発明によれば、基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成し、作成した３次元画像の画面座標上での位置に測定点を変換し、その位置に存在する３次元形状までの測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算するよう構成したので、高速に高さ制限を計算することができる。

本発明によれば、高速に高さ制限を計算するので、大規模な３次元構造物に対しても高さ制限領域情報を作成することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、効率良く３次元画像を作成するので、高速に高さ制限を計算することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、３次元構造物の各面を正確に表現するので、正確に高さ制限を計算することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、プリント基板からの筐体までの高さを対象として高さ制限を計算するので、筐体設計の結果を電気設計に反映させることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る高さ制限算出装置、高さ制限算出方法、高さ制限算出プログラムおよび３次元構造物の製造方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、実施例で示す、ＩＤＦやＸＭＬなどのファイルフォーマットは、一実施形態に過ぎず、他のファイルフォーマットでも実施可能である。さらに、実施例ではポリゴンを三角形の集合としているが、三角形以外の多角形でも実施可能である。

図１は、本実施例に係るメカＣＡＤ−エレキＣＡＤ連携システムのシステム構成を示す図である。なお、ここでは機械ＣＡＤをメカＣＡＤと呼び、電気ＣＡＤをエレキＣＡＤと呼ぶこととする。図１に示すように、このメカＣＡＤ−エレキＣＡＤ連携システムは、メカＣＡＤ装置１０と、エレキＣＡＤ装置２０と、基板情報作成装置３０と、高さ制限領域情報作成装置１００と、形状詳細化装置２００とから構成される。

メカＣＡＤ装置１０は、情報処理装置等の筐体や部品などの３次元モデルデータを管理して機械設計を支援するＣＡＤ装置であり、エレキＣＡＤ装置２０は、プリント基板や電気部品の情報を管理して電気設計を支援するＣＡＤ装置である。基板情報作成装置３０は、メカＣＡＤ装置１０が管理する３次元モデルデータからプリント基板の外形や部品配置の情報を作成し、ＩＤＦの形式で出力するメカＣＡＤ−エレキＣＡＤ連携支援装置である。ここで、ＩＤＦは、メカＣＡＤとエレキＣＡＤの情報を相互交換するためのファイルフォーマットである。

高さ制限領域情報作成装置１００は、プリント基板と筐体や他のプリント基板などとの間に形成される空き空間の高さ制限に関する情報をメカＣＡＤ装置１０が管理する３次元モデルデータを用いて作成するメカＣＡＤ−エレキＣＡＤ連携支援装置である。

形状詳細化装置２００は、エレキＣＡＤ装置２０が管理する電気部品の形状情報（２．５次元）を詳細化して３次元形状情報に置き換えるメカＣＡＤ−エレキＣＡＤ連携支援装置である。なお、この形状詳細化装置２００が利用するＭＬＩＢは、電気部品の形状情報を３次元形状情報に置き換えるためにエレキＣＡＤ部品とメカＣＡＤ部品の対応関係を定義したファイルである。

この形状詳細化装置２００が電気部品の形状情報を詳細化することによって、メカＣＡＤ装置１０は、より精密な３次元モデルを管理することができ、基板情報作成装置３０および高さ制限領域情報作成装置１００は、より精度の高い情報を作成することができる。なお、ここでは、メカＣＡＤとエレキＣＡＤの情報を相互交換するためのファイルフォーマットとしてＩＤＦを用いることとするが、他のファイルフォーマットを用いることもできる。以下、高さ制限領域情報作成装置１００および形状詳細化装置２００の詳細について説明する。

まず、高さ制限領域情報作成装置１００の構成について説明する。図２は、高さ制限領域情報作成装置１００の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この高さ制限領域情報作成装置１００は、高さ制限領域情報の作成に必要な処理を行う制御部１００ａと、高さ制限領域情報の作成に必要な情報を記憶する記憶部１００ｂとを有する。

制御部１００ａは、３次元形状入力部１１０と、３次元形状表示部１２０と、パラメータ受付部１３０と、計算基準決定部１４０と、領域分割部１５０と、最大高さ計算部１６０と、同一高さ領域作成部１７０と、座標変換部１８０と、高さ制限領域情報出力部１９０とを有する。

３次元形状入力部１１０は、プリント基板を含む装置の３次元モデルデータを読み込んで記憶部１００ｂに３次元モデルデータ１０１として書き込む処理部である。ここで、３次元モデルデータ１０１には、筐体や部品の３次元形状、位置・姿勢情報、名前、属性などの情報が含まれる。また、３次元形状は、ポリゴンと呼ばれる三角形の集合で表現される。

３次元形状表示部１２０は、３次元形状入力部１１０が記憶部１００ｂに書き込んだ３次元モデルデータ１０１を用いて３次元形状を表示装置に表示する処理部である。

パラメータ受付部１３０は、高さ制限を計算する基準となるプリント基板の面や、高さ制限を計算する単位となる領域の大きさや、同一高さと判定する許容値などのパラメータ指定を利用者から受け付け、記憶部１００ｂにパラメータ情報１０２として書き込む処理部である。

計算基準決定部１４０は、プリント基板が複数の高さを有するか否かを判定し、複数の高さを有する場合には、さらに、高さ制限の計算に複数の高さを基準とするか単一の高さを基準とするかを判定し、単一の高さを基準とする場合には、プリント基板に搭載された部品を除去する処理を行う処理部である。すなわち、この計算基準決定部１４０は、プリント基板に搭載された部品がプリント基板と一体となってプリント基板の一部として３次元形状が定義されている場合などプリント基板が複数の高さを有する場合で、高さ制限の計算を部品が搭載されていないプリント基板を基準として行うとき（単一の高さを基準として行うとき）に、搭載された部品を除去する。

この計算基準決定部１４０が、プリント基板が複数の高さを有し、高さ制限の計算に単一の高さを基準とする場合に、プリント基板に搭載された部品を除去することによって、高さ制限領域情報作成装置１００は、部品が搭載されたプリント基板に対しても、部品搭載前のプリント基板自体の高さからの高さ制限を計算することができる。なお、高さ制限を計算する場合に、部品が搭載されたプリント基板を基準とするか、部品搭載前のプリント基板を基準とするかは利用者によって設定される。

領域分割部１５０は、高さ制限を計算するプリント基板の領域を均等に分割する処理部であり、分割して得られた単位領域の座標などの情報を記憶部１００ｂに領域情報１０３として書き込む。この領域分割部１５０は、高さ制限を計算する単位となる領域の大きさとしてパラメータで指定された大きさにプリント基板の領域を分割する。なお、ここでは、高さ制限を計算する単位領域は矩形であり、単位領域の大きさは矩形の縦横の長さで指定される。

また、この領域分割部１５０は、基準となるプリント基板の高さが場所によって異なる場合、すなわち、部品の高さを含めたプリント基板からの高さ制限を計算する場合には、同一高さで構成される面ごとに領域を均等に分割する。なお、ここでは、高さ制限を計算するプリント基板の領域を均等に分割することとしたが、領域の分割は均等である必要はない。

最大高さ計算部１６０は、領域分割部１５０によって分割されて得られた単位領域ごとに空き空間の最大高さを計算し、計算値を領域情報１０３に追加する処理部である。この最大高さ計算部１６０は、矩形の四つの頂点に対して空き空間の高さを計算し、四つの高さのうちの最小値を単位領域の最大高さとする。なお、ここでは、矩形の四つの頂点に対して空き空間の高さを計算して単位領域の最大高さを求めることとしたが、例えば、矩形の中央点に対して空き空間の高さを計算して単位領域の最大高さとするなど、他の手法で単位領域の最大高さを求めることもできる。

同一高さ領域作成部１７０は、最大高さ計算部１６０によって単位領域ごとに計算された最大高さを用いて同一の高さの領域を作成し、同一高さ領域に関する情報を領域情報１０３に追加する処理部である。この同一高さ領域作成部１７０は、パラメータ受付部１３０により受け付けられた許容値内にある高さは同一高さとして同一高さ領域を作成する。

座標変換部１８０は、記憶部１００ｂに記憶された領域情報１０３の座標系をメカＣＡＤ装置１０の座標系からエレキＣＡＤ装置２０の座標系に変換する処理部であり、利用者からエレキＣＡＤ装置２０の座標系の指定を受け付けて座標変換を行う。

高さ制限領域情報出力部１９０は、座標変換部１８０によって座標変換が行われた領域情報１０３に基づいて高さ制限領域情報を作成し、ＩＤＦフォーマットで出力する処理部である。

次に、高さ制限領域情報作成装置１００の処理手順について図３〜図５を用いて説明する。図３は、高さ制限領域情報作成装置１００の処理の概要を説明するための説明図である。ここでは、同図（１）に示すように、高さ制限領域情報作成装置１００が、プリント基板の一つの面を基準として、内壁が自由曲面のケース、カバー等までの高さ制限を計算する場合について説明する。

同図（２）は、プリント基板が単一の高さである場合と、場所によりプリント基板の高さが異なる場合を示す図である。また、同図（３）は、場所によりプリント基板の高さが異なる場合に、高さ制限を計算する基準を単一基準とする場合と、複数基準とする場合を示す図である。

同図（４）は、高さ制限領域情報作成装置１００によるプリント基板の均等領域分割を示す図であり、同図（５）は、分割によって得られた単位領域ごとの高さ制限の計算を示す図である。このように、プリント基板を均等領域に分割し、分割によって得られた単位領域ごとに高さ制限を計算することによって、自由曲面形状が多いケースやカバー類でも安定した計算が可能となる。なお、ここでは、単一基準で高さ制限を計算する場合を例として示している。

同図（６）は、高さ制限の計算結果を示す図である。また、図４は、高さ制限の計算結果に基づく高さ制限領域情報出力のイメージを示す図である。同図に示すように、高さ制限領域情報はエレキＣＡＤ装置２０が読み込み可能なようにＩＤＦフォーマットで出力される。

図５は、高さ制限領域情報作成装置１００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、高さ制限領域情報作成装置１００は、３次元形状入力部１１０が３次元モデルデータを入力し（ステップＳ１０１）、記憶部１００ｂに３次元モデルデータ１０１として書き込む。

そして、３次元形状表示部１２０が３次元モデルデータ１０１を読み出して３次元形状を表示し（ステップＳ１０２）、表示した３次元形状に対して利用者が高さ制限の計算基準として指定する指定基準（プリント基板の面）などのパラメータをパラメータ受付部１３０が受け付け（ステップＳ１０３）、パラメータ情報１０２として記憶部１００ｂに書き込む。

そして、計算基準決定部１４０が、指定基準が複数の高さを有するか否かを判定し（ステップＳ１０４）、複数の高さを有する場合には、複数の高さに基づき高さ制限を計算するか否かを設定情報に基づいて決定し（ステップＳ１０５）、単一の高さに基づいて高さ制限を計算する場合には指定基準に搭載された部品を除去する（ステップＳ１０６）。

そして、高さ制限を計算する基準の面（基準面）を領域分割部１５０が均等領域に分割し（ステップＳ１０７）、最大高さ計算部１６０が各均等領域の最大高さを計算する（ステップＳ１０８）。そして、同一高さ領域作成部１７０がパラメータ情報１０２の許容値を用いて同一高さ領域を作成し（ステップＳ１０９）、座標変換部１８０が領域情報１０３を出力時の座標系に変換する（ステップＳ１１０）。そして、高さ制限領域情報出力部１９０が高さ制限の計算結果を出力形式であるＩＤＦに変換し（ステップＳ１１１）、高さ制限領域情報として出力する（ステップＳ１１２）。

このように、計算基準決定部１４０が、指定基準が複数の高さを有するか否かを判定し、複数の高さを有する場合には、複数の高さに基づき高さ制限を計算するか否かを設定情報に基づいて決定することによって、基準となるプリント基板に部品が搭載されている場合に、部品からの高さ制限と部品が搭載されていないプリント基板からの高さ制限を設定によって選択することができる。

次に、図２に示した最大高さ計算部１６０による最大高さ計算処理の詳細について図６−１〜図９を用いて説明する。図６−１〜図６−６は、最大高さ計算処理を説明するための説明図（１）〜（６）である。この最大高さ計算処理では、最大高さ計算部１６０は、図６−１に示すように、最大高さを計算する基準となる基準面に３次元画像処理におけるクリップ面を定義する。

そして、図６−２に示すように、クリップ面の垂線方向Ｎを画面奥側に向け、クリップ面で断面を表示した画像Ａを３次元画像処理によって作成する。この画像Ａは、フレームバッファ内に作られる。なお、画像Ａでは、図６−３に示すように、基準となるプリント基板に対して手前にあるポリゴン（実線）の画素が描画させる。

そして、プリント基板領域を分割して得られる各単位領域（図６−４に示すグリッド）の頂点を３次元座標から画像Ａ上の二次元座標に変換し、対応する画素のポリゴン情報を取得して、頂点からポリゴンまでの距離をこの頂点に対する高さとして算出する（図６−５）。そして、グリッドの４つの頂点に対して高さを算出し、４つの高さのうちの最小値をグリッドに対する最大高さとする。なお、４頂点の高さを計算する代わりにグリッドの中央の高さを計算して最大高さとすることもできる。図６−６は、最大高さ計算部１６０により計算された最大高さに基づいて同一高さ領域作成部１７０によって作成された同一高さ領域を示している。

図７は、最大高さ計算部１６０による最大高さ計算処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、最大高さ計算部１６０は、プリント基板から高さを計算する対象となる筐体部品を取得する筐体側部品取得処理を行う（ステップＳ２０１）。

そして、高さを計算する基準となるプリント基板の基準面位置にクリップ面を作成し（ステップＳ２０２）、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるように視点（ビュー）を設定する（ステップＳ２０３）。そして、設定したビューに絞り込んだ筐体側部品の３次元画像を作成する（ステップＳ２０４）。

そして、領域分割部１５０によって基準面が分割されて得られた単位領域を一つ選択し、選択した単位領域の各頂点の座標を画面座標に変換し（ステップＳ２０５）、変換した座標位置の部品とポリゴンを取得する（ステップＳ２０６）。なお、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０６の処理は、３次元画像処理によって行うことができる。

そして、頂点からポリゴンまでの距離を高さとして計算し（ステップＳ２０７）、４頂点から計算した高さのうち最小値をその単位領域に対する最大高さとし、領域情報１０３に追加する（ステップＳ２０８）。そして、次の単位領域が存在するか否かを判定し（ステップＳ２０９）、次の単位領域が存在する場合には、ステップＳ２０５に戻り、次の単位領域が存在しない場合には、処理を終了する。

このように、最大高さ計算部１６０が３次元画像処理を用いて単位領域の各頂点の高さ制限の対象となるポリゴンを取得することによって、頂点からの垂線とポリゴンとの交点がポリゴン内部に存在するか否かを判定して対象となるポリゴンを取得する場合と較べて高速に最大高さを計算することができる。

比較のために、図８に、頂点からの垂線とポリゴンとの交点がポリゴン内部に存在するか否かを判定して対象となるポリゴンを取得する場合の最大高さ計算処理の処理手順のフローチャートを示す。なお、ここでは、各単位領域に対して一つ頂点の最大高さを計算することとする。

同図に示すように、この最大高さ計算処理では、プリント基板から高さを計算する対象となる筐体部品を取得する筐体側部品取得処理を行う（ステップＳ２５１）。そして、対象となる筐体側部品が存在するか否かを判定し（ステップＳ２５２）、筐体側部品が存在する場合には、筐体側部品を一つ選択し、その筐体部品を表現するポリゴン、すなわち処理すべきポリゴンが存在するか否かを判定する（ステップＳ２５５）。

そして、ポリゴンが存在する場合には、ポリゴンを一つ選択し、領域頂点からの垂線との交点がポリゴン内部に存在するか否かを判定する（ステップＳ２５６）。その結果、交点がポリゴン内部に存在する場合には、垂線の長さが最小値として保持している値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５７）。なお最小値には、想定される高さ制限の最大値が初期設定される。そして、垂線の長さが最小値より小さい場合には、その垂線の長さを最小値として保持し（ステップＳ２５８）、ステップＳ２５５に戻る。一方、垂線の長さが最小値より小さくない場合、交点がポリゴン内部に存在しない場合は、最小値を更新することなくステップＳ２５５に戻り、ポリゴンが存在しない場合には、ステップＳ２５２に戻る。

また、筐体側部品が存在しない場合には、一つの単位領域に対する最大高さが計算された場合であるので、最小値をその単位領域の最大高さとして保持し（ステップＳ２５３）、次の単位領域が存在するか否かを判定する（ステップＳ２５４）。その結果、次の単位領域が存在する場合には、ステップＳ２５２に戻って、次の単位領域に関する計算を行い、次の単位領域が存在しない場合には、処理を終了する。

このように、この最大高さ計算処理では、全ての筐体側部品の全てのポリゴンに対し、垂線との交点の内包チェックを行う必要があり、ポリゴン数が数十万になるような装置に対しては計算時間が非常に長くなる。

図９は、筐体側部品取得処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この筐体側部品取得処理では、最大高さ計算部１６０は、３次元モデルデータ１０１としてデータが記憶されている部品を一つ選択し（ステップＳ３０１）、選択した部品がプリント基板であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

その結果、選択した部品がプリント基板である場合には、筐体側部品ではないのでステップＳ３０６に進み、選択した部品がプリント基板でない場合には、選択した部品がプリント基板搭載部品であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

その結果、選択した部品がプリント基板搭載部品である場合には、筐体側部品ではないのでステップＳ３０６に進み、選択した部品がプリント基板搭載部品でない場合には、選択した部品の全てか少なくとも一部がプリント基板の基準面を底面とし、高さ制限を計算する方向を高さ方向として囲まれる領域内に存在するか否かを判定する（ステップＳ３０４）。

その結果、選択した部品がそのような領域外に存在する場合には、最大高さを計算する対象ではないのでステップＳ３０６に進み、選択した部品がそのような領域内に存在する場合には、選択した部品を筐体側部品とする（ステップＳ３０５）。そして、全ての部品を調べたか否かを判定し（ステップＳ３０６）、調べていない部品がある場合には、ステップＳ３０１に戻り、全ての部品を調べた場合には、処理を終了する。

このように、最大高さ計算部１６０が筐体側部品を取得して対象外の部品を除外することによって、最大高さを効率良く計算することができる。

次に、図１に示した形状詳細化装置２００について説明する。図１０は、図１に示した形状詳細化装置２００による形状詳細化について説明するための説明図である。同図に示すように、エレキＣＡＤでは、部品の形状が２．５次元のため、メカＣＡＤでエレキＣＡＤの形状データを用いると部品によっては本来は干渉しないカバーと干渉する場合がある。

これに対して、形状詳細化装置２００によって部品データをメカＣＡＤ用の３次元データに交換すると、メカＣＡＤでは正確な形状を用いて干渉をチェックすることができるため、正確に部品間の干渉をチェックすることができる。

また、メカＣＡＤ側で部品の正確な形状データを用いることによって、プリント基板に電気部品が搭載された場合など、高さ制限領域情報作成装置１００に、より正確な形状データを渡すことが可能となる。その結果、高さ制限領域情報作成装置１００は、より正確な高さ制限領域情報を作成することができる。

次に、形状詳細化装置２００の構成について説明する。図１１は、形状詳細化装置２００の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この形状詳細化装置２００は、ＣＡＤ指定受付部２１０と、ＩＤＦ入力部２２０と、モデル情報記憶部２３０と、部品情報置換部２４０と、交換部品管理部２５０と、座標修正部２６０と、詳細形状置換部２７０と、交換部品情報登録部２８０と、ＩＤＦ出力部２９０とを有する。

ＣＡＤ指定受付部２１０は、連携が行われるメカＣＡＤおよびエレキＣＡＤの指定を利用者から受け付ける処理部であり、具体的には、メカＣＡＤ名、エレキＣＡＤが作成したＩＤＦファイル名などを受け付ける。

ＩＤＦ入力部２２０は、ＣＡＤ指定受付部２１０がファイル名を受け付けたＩＤＦを読み込み、エレキＣＡＤにより作成されたモデル情報をモデル情報記憶部２３０に格納する処理部である。

モデル情報記憶部２３０は、エレキＣＡＤにより作成されたモデル情報を記憶する記憶部である。また、このモデル情報記憶部２３０は、ＣＡＤ指定受付部２１０により受け付けられた情報も記憶する。

部品情報置換部２４０は、モデル情報記憶部２３０からエレキＣＡＤにより作成されたモデル情報を読み出し、交換部品管理部２５０が管理する交換部品情報を用いてエレキＣＡＤ用の部品情報をメカＣＡＤ用の部品情報に置き換えてモデル情報記憶部２３０に書き込む処理部であり、具体的には、部品の形状情報および座標をメカＣＡＤ用に置き換える。

この部品情報置換部２４０が、部品の情報のうちエレキＣＡＤ用の形状情報および座標をメカＣＡＤ用に置き換えることによって、メカＣＡＤ装置１０が精度の高い干渉チェックを行うことができるとともに、高さ制限領域情報作成装置１００が精度の高い高さ制限情報を作成することができる。

交換部品管理部２５０は、同一の部品についてエレキＣＡＤ用の部品情報とメカＣＡＤ用の部品情報を対応させて記憶する記憶部である。図１２は、交換部品管理部２５０が管理する交換部品情報の一例を示す図である。同図に示すように、この交換部品情報は、ＸＭＬ形式であり、部品ごとにエレキＣＡＤの情報とメカＣＡＤの情報の対応が＜交換部品管理＞〜＜／交換部品管理＞で定義される。

エレキＣＡＤの情報は＜電気系ＣＡＤ＞〜＜／電気系ＣＡＤ＞で定義され、エレキＣＡＤの情報としては、部品番号が＜部品識別名＞〜＜／部品識別名＞で定義され、部品形状タイプ名が＜形状ライブラリ名＞〜＜／形状ライブラリ名＞で定義される。

メカＣＡＤの情報は＜機械系ＣＡＤ＞〜＜／機械系ＣＡＤ＞で定義され、部品番号が＜部品識別名＞〜＜／部品識別名＞で定義され、座標の差異が＜座標差異＞〜＜／座標差異＞で定義される。また、メカＣＡＤの情報は、複数のメカＣＡＤに対応可能なように、各メカＣＡＤに固有な部品情報は、メカＣＡＤごとに＜ＣＡＤ１＞〜＜／ＣＡＤ１＞、＜ＣＡＤ２＞〜＜／ＣＡＤ２＞、・・・などのＣＡＤ固有反映部に定義され、メカＣＡＤに共通な部品情報は、＜機械系ＣＡＤ＞〜＜／機械系ＣＡＤ＞の下に直接定義される。なお、座標の差異としては、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標および回転座標の差異が＜座標差異＞〜＜／座標差異＞で定義される。

図１２に示す例では、エレキＣＡＤで部品番号が「Ａ１２３４５−０００１」である部品がメカＣＡＤで部品番号が「ＡＢ１２３４５−０００１」である部品と対応付けられている。

図１１に戻って、座標修正部２６０は、部品情報置換部２４０の指示に基づいて部品の座標をメカＣＡＤ用に修正する処理部である。図１３は、座標修正部２６０による座標修正を説明するための説明図である。同図に示すように、エレキＣＡＤライブラリおよび各メカＣＡＤライブラリは、原点の設定が異なる場合がある。このため、エレキＣＡＤの部品情報を単にメカＣＡＤの部品情報で置き換えると部品の配置位置がずれてしまう。

そこで、この座標修正部２６０は、交換部品管理部２５０が管理する座標差異を用いて座標の修正を行う。図１３では、例えば、部品「ＣＮ１」については、Ｘ座標差異「１０」、Ｙ座標差異「２０」、Ｚ座標差異「１２」および回転座標差異「０」が交換部品管理部２５０によって管理されている。その結果、図１４に示すように、座標の修正を行わなかった場合には、メカＣＡＤ装置１０によってずれて表示される部品が、ずれることなく正しい位置に表示される。

詳細形状置換部２７０は、部品情報置換部２４０の指示に基づいて部品の形状情報をメカＣＡＤ用の形状情報で置き換える処理部である。すなわち、この詳細形状置換部２７０は、エレキＣＡＤでの２．５次元形状情報をメカＣＡＤでの３次元詳細形状情報に置き換える。

交換部品情報登録部２８０は、同一部品についてエレキＣＡＤでの部品情報とメカＣＡＤでの部品情報を利用者の指定に基づいて対応付けて登録する処理部である。ＩＤＦ出力部２９０は、部品情報置換部２４０によって部品情報が置換されたモデル情報をモデル情報記憶部２３０から読み出してＩＤＦ形式で出力する処理部である。

次に、形状詳細化装置２００の処理手順について説明する。図１５は、形状詳細化装置２００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、形状詳細化装置２００は、ＣＡＤ指定受付部２１０が、部品情報を置き換える先のメカＣＡＤ名の指定と、エレキＣＡＤ情報の指定を受け付け、ＩＤＦ入力部２２０がエレキＣＡＤの情報を入力してモデル情報記憶部２３０に格納する（ステップＳ４０１〜ステップＳ４０２）。

そして、部品情報置換部２４０がモデル情報記憶部２３０から一つずつ部品情報を読み出し、対応するメカＣＡＤの部品情報、すなわち交換部品情報を交換部品管理部２５０に依頼して取り出す（ステップＳ４０３）。その結果、交換部品がない場合（ステップＳ４０４、否定）には、ステップＳ４１０に進み、交換部品がある場合（ステップＳ４０４、肯定）には、交換先の部品の形状がＣＡＤ固有の形状であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。その結果、ＣＡＤ固有の形状である場合には、ＣＡＤ固有の座標差異を取得し（ステップＳ４０６）、ＣＡＤ固有の形状でない場合には、全体反映部の座標差異を取得する（ステップＳ４０７）。

そして、座標差異に基づいて座標修正部２６０が座標を修正し（ステップＳ４０８）、詳細形状置換部２７０がエレキＣＡＤの形状情報をメカＣＡＤの形状情報、すなわち詳細な形状情報に置き換える（ステップＳ４０９）。そして、部品情報置換部２４０が、座標の修正および形状情報の置き換えが行われた部品情報をモデル情報記憶部２３０に書き込み、エレキＣＡＤ部品を全て処理したか否かを判定する（ステップＳ４１０）。その結果、未処理の部品がある場合には、ステップＳ４０３に戻り、全ての部品を処理した場合には、ＩＤＦ出力部２９０が部品情報が置き換えられたモデル情報をＩＤＦ形式で出力する（ステップＳ４１１）。

このように、部品情報置換部２４０がモデル情報記憶部２３０の各部品情報を対応するメカＣＡＤの部品情報で置き換えることによって、メカＣＡＤ装置１０が精度の高い干渉チェックを行うとともに、高さ制限領域情報作成装置１００が精度の高い高さ制限領域情報を作成することができる。

図１６は、形状詳細化装置２００による形状詳細化の一例を示す図である。同図に示すように、形状交換前と形状交換後では、プリント基板に搭載された部品の形状の精度が異なっている。

次に、図１１に示した交換部品情報登録部２８０の処理手順について説明する。図１７は、図１１に示した交換部品情報登録部２８０の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、交換部品情報登録部２８０は、各部品についてエレキＣＡＤおよびメカＣＡＤの部品情報を入力する（ステップＳ５０１）。具体的には、各部品について、エレキＣＡＤの部品識別名および形状ライブラリ名、メカＣＡＤ名、メカＣＡＤの部品識別名、エレキＣＡＤとメカＣＡＤの座標の差異（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の差異と回転角度の差異）を入力する。

そして、エレキＣＡＤの部品識別名を用いて部品の登録が新規登録であるか否かを判定し（ステップＳ５０２）、新規登録である場合には、部品の情報から新たに＜交換部品管理＞〜＜／交換部品管理＞の情報を作成し、交換部品管理部２５０に登録を依頼する（ステップＳ５０３）。

一方、新規登録でない場合には、全体反映部の修正か否かを判定し（ステップＳ５０４）、全体反映部の修正の場合には、＜交換部品管理＞〜＜／交換部品管理＞の中の全体反映部を修正し（ステップＳ５０５）、全体反映部の修正でない場合には、＜交換部品管理＞〜＜／交換部品管理＞の中のＣＡＤ固有反映部を修正する（ステップＳ５０６）。

このように、交換部品情報登録部２８０がエレキＣＡＤの部品に関する情報とメカＣＡＤの部品に関する情報を対応させて登録することによって、エレキＣＡＤの部品情報をメカＣＡＤの部品情報に置き換えることができる。

上述してきたように、本実施例では、高さ制限領域情報作成装置１００の計算基準決定部１４０が、利用者が指定した指定基準が複数の高さを持っている場合、すなわち、利用者が指定したプリント基板の面に部品が配置されている場合に、設定情報に基づいて高さ制限の計算基準を単一（プリント基板面）とするか複数（プリント基板面および各部品面）とするかを決定し、高さ制限の計算基準を単一とする場合には、プリント基板に搭載された部品を除去し、最大高さ計算部１６０が計算基準決定部１４０が決定した基準面に対して高さ制限を計算することとしたので、プリント基板に部品が搭載されているか否かにかかわらず、高さ制限領域情報をプリント基板面あるいは各搭載部品面を基準として作成することができる。

また、本実施例では、高さ制限領域情報作成装置１００の領域分割部１５０が計算基準決定部１４０により決定された基準面を均等に分割し、分割して得られた単位領域ごとに最大高さ計算部１６０が高さ制限を計算することとしたので、自由曲面形状の筐体に対しても高さ制限領域情報を計算することができる。

また、本実施例では、高さ制限領域情報作成装置１００の最大高さ計算部１６０が、プリント基板の基準面上にクリップ面を作成し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるように視点を設定し、設定したビューに絞り込んだ筐体側部品の３次元画像を作成する。そして、領域分割部１５０によって基準面が分割されて得られた単位領域を一つ選択し、選択した単位領域の各頂点の座標を画面座標に変換し、変換した座標位置の部品とポリゴンを取得する。そして、頂点からポリゴンまでの距離を高さとして計算し、４頂点から計算した高さのうち最小値をその単位領域に対する最大高さとする。したがって、最大高さ計算部１６０は、頂点からの垂線とポリゴンとの交点がポリゴン内部に存在するか否かを判定して距離計算対象となるポリゴンを取得する場合と比較して、高速に最大高さを計算することができる。

また、本実施例では、形状詳細化装置２００のＩＤＦ入力部２２０がエレキＣＡＤ装置２０によって作成されたＩＤＦを読み込んでモデル情報記憶部２３０に格納し、部品情報置換部２４０がモデル情報記憶部２３０に格納されたエレキ部品の部品情報を交換部品管理部２５０が管理する交換部品情報を用いてメカＣＡＤ用の部品情報に置き換え、ＩＤＦ出力部２９０がメカＣＡＤ用の部品情報に置き換えられたＩＤＦを出力することとしたので、メカＣＡＤ装置１０は形状詳細化装置２００が出力するＩＤＦを読み込むことによって、より精度の高い干渉チェックを行うことができる。また、メカＣＡＤ装置１０が精度の高い３次元モデル情報を扱うことによって、高さ制限領域情報作成装置１００が精度の高い高さ制限情報を作成することができる。

なお、本実施例では、高さ制限領域情報作成装置１００および形状詳細化装置２００について説明したが、高さ制限領域情報作成装置１００および形状詳細化装置２００がそれぞれ有する構成をソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有する高さ制限領域情報作成プログラムおよび形状詳細化プログラムを得ることができる。そこで、ここでは、高さ制限領域情報作成プログラムを実行するコンピュータについて説明する。なお、同様のコンピュータによって形状詳細化プログラムを実行することもできる。

図１８は、本実施例に係る高さ制限領域情報作成プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンピュータ３００は、ＲＡＭ３１０と、ＣＰＵ３２０と、ＨＤＤ３３０と、ＬＡＮインタフェース３４０と、入出力インタフェース３５０と、ＤＶＤドライブ３６０とを有する。

ＲＡＭ３１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、ＣＰＵ３２０は、ＲＡＭ３１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。ＨＤＤ３３０は、プログラムやデータを格納するディスク装置であり、ＬＡＮインタフェース３４０は、コンピュータ３００をＬＡＮ経由で他のコンピュータに接続するためのインタフェースである。入出力インタフェース３５０は、マウスやキーボードなどの入力装置および表示装置を接続するためのインタフェースであり、ＤＶＤドライブ３６０は、ＤＶＤの読み書きを行う装置である。

そして、このコンピュータ３００において実行される高さ制限領域情報作成プログラム３１１は、ＤＶＤに記憶され、ＤＶＤドライブ３６０によってＤＶＤから読み出されてコンピュータ３００にインストールされる。あるいは、この高さ制限領域情報作成プログラム３１１は、ＬＡＮインタフェース３４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ３００にインストールされる。そして、インストールされた高さ制限領域情報作成プログラム３１１は、ＨＤＤ３３０に記憶され、ＲＡＭ３１０に読み出されてＣＰＵ３２０によって実行される。

また、本実施例では、高さ制限領域情報作成装置１００および形状詳細化装置２００がメカＣＡＤ装置１０やエレキＣＡＤ装置２０とは独立した装置である場合について説明したが、高さ制限領域情報作成装置１００および形状詳細化装置２００が有する機能をメカＣＡＤ装置１０あるいはエレキＣＡＤ装置２０に含めることもできる。例えば、形状詳細化装置２００の機能をメカＣＡＤ装置１０に含めることもできる。ただし、この場合には、メカＣＡＤ装置１０は、部品情報を置き換えた後、ＩＤＦ形式で出力することなく、置き換えた部品情報を用いて形状作成や部品の配置を行う。あるいは、高さ制限領域情報作成装置１００および形状詳細化装置２００が有する機能を併せてメカＣＡＤ−エレキＣＡＤ連携装置とすることもできる。

また、本実施例では、情報処理装置のプリント基板を基準面として筐体内の空間の高さ制限情報を作成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、建物の床を基準面として建物内の空間の高さ制限情報を作成する場合にも同様に適用することができる。

（付記１）複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出装置であって、
前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成手段と、
前記測定点を前記３次元画像作成手段により作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算手段と、
を備えたことを特徴とする高さ制限算出装置。

（付記２）前記基準面を底面とし、高さ制限を計算する方向を高さ方向として囲まれる領域の外にある部分構造物の３次元形状情報を取り除いて３次元形状情報を限定する３次元形状情報限定手段をさらに備え、
前記３次元画像作成手段は、前記３次元形状情報限定手段により限定された３次元形状情報を用いて３次元画像を作成することを特徴とする付記１に記載の高さ制限算出装置。

（付記３）前記高さ制限計算手段が前記測定点からの距離を計算する３次元形状は、表面が多角形で表現されることを特徴とする付記１または２に記載の高さ制限算出装置。

（付記４）前記３次元構造物はプリント基板および筐体を含む複数の部品から構成される装置であり、前記基準面はプリント基板の面であり、前記高さ制限は筐体内空間の該基準面からの高さであることを特徴とする付記１、２または３に記載の高さ制限算出装置。

（付記５）複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出装置による高さ制限算出方法であって、
前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成ステップと、
前記測定点を前記３次元画像作成ステップにより作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算ステップと、
を含んだことを特徴とする高さ制限算出方法。

（付記６）前記基準面を底面とし、高さ制限を計算する方向を高さ方向として囲まれる領域の外にある部分構造物の３次元形状情報を取り除いて３次元形状情報を限定する３次元形状情報限定ステップをさらに含み、
前記３次元画像作成ステップは、前記３次元形状情報限定ステップにより限定された３次元形状情報を用いて３次元画像を作成することを特徴とする付記５に記載の高さ制限算出方法。

（付記７）前記高さ制限計算ステップが前記測定点からの距離を計算する３次元形状は、表面が多角形で表現されることを特徴とする付記５または６に記載の高さ制限算出方法。

（付記８）前記３次元構造物はプリント基板および筐体を含む複数の部品から構成される装置であり、前記基準面はプリント基板の面であり、前記高さ制限は筐体内空間の該基準面からの高さであることを特徴とする付記５、６または７に記載の高さ制限算出方法。

（付記９）複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出プログラムであって、
前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成手順と、
前記測定点を前記３次元画像作成手順により作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする高さ制限算出プログラム。

（付記１０）前記基準面を底面とし、高さ制限を計算する方向を高さ方向として囲まれる領域の外にある部分構造物の３次元形状情報を取り除いて３次元形状情報を限定する３次元形状情報限定手順をさらにコンピュータに実行させ、
前記３次元画像作成手順は、前記３次元形状情報限定手順により限定された３次元形状情報を用いて３次元画像を作成することを特徴とする付記９に記載の高さ制限算出プログラム。

（付記１１）前記高さ制限計算手順が前記測定点からの距離を計算する３次元形状は、表面が多角形で表現されることを特徴とする付記９または１０に記載の高さ制限算出プログラム。

（付記１２）前記３次元構造物はプリント基板および筐体を含む複数の部品から構成される装置であり、前記基準面はプリント基板の面であり、前記高さ制限は筐体内空間の該基準面からの高さであることを特徴とする付記９、１０または１１に記載の高さ制限算出プログラム。

（付記１３）複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成され、基準面からの該空き空間の高さ制限が３次元形状情報を用いて高さ制限算出装置により算出される３次元構造物の製造方法であって、
前記高さ制限算出装置が、
前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成ステップと、
前記測定点を前記３次元画像作成ステップにより作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算ステップと、
を含んだことを特徴とする３次元構造物の製造方法。

以上のように、本発明に係る高さ制限算出装置、高さ制限算出方法、高さ制限算出プログラムおよび３次元構造物の製造方法は、ＣＡＤに有用であり、特に、メカＣＡＤとエレキＣＡＤの連携が重要である場合に適している。

本実施例に係るメカＣＡＤ−エレキＣＡＤ連携システムのシステム構成を示す図である。 高さ制限領域情報作成装置の構成を示す機能ブロック図である。 高さ制限領域情報作成装置の処理の概要を説明するための説明図である。 高さ制限の計算結果に基づく高さ制限領域情報出力のイメージを示す図である。 高さ制限領域情報作成装置の処理手順を示すフローチャートである。 最大高さ計算処理を説明するための説明図（１）である。 最大高さ計算処理を説明するための説明図（２）である。 最大高さ計算処理を説明するための説明図（３）である。 最大高さ計算処理を説明するための説明図（４）である。 最大高さ計算処理を説明するための説明図（５）である。 最大高さ計算処理を説明するための説明図（６）である。 最大高さ計算部による最大高さ計算処理の処理手順を示すフローチャートである。 頂点からの垂線とポリゴンの交点から最大高さを計算する処理の処理手順を示すフローチャートである。 筐体側部品取得処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１に示した形状詳細化装置による形状詳細化について説明するための説明図である。 形状詳細化装置の構成を示す機能ブロック図である。 交換部品管理部が管理する交換部品情報の一例を示す図である。 座標修正部による座標修正を説明するための説明図である。 座標修正効果を説明するための説明図である。 形状詳細化装置の処理手順を示すフローチャートである。 形状詳細化装置による形状詳細化の一例を示す図である。 図１１に示した交換部品情報登録部の処理手順を示すフローチャートである。 本実施例に係る高さ制限領域情報作成プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１０ メカＣＡＤ装置
２０ エレキＣＡＤ装置
３０ 基板情報作成装置
１００ 高さ制限領域情報作成装置
１００ａ 制御部
１００ｂ 記憶部
１０１ ３次元モデルデータ
１０２ パラメータ情報
１０３ 領域情報
１１０ ３次元形状入力部
１２０ ３次元形状表示部
１３０ パラメータ受付部
１４０ 計算基準決定部
１５０ 領域分割部
１６０ 最大高さ計算部
１７０ 同一高さ領域作成部
１８０ 座標変換部
１９０ 高さ制限領域情報出力部
２００ 形状詳細化装置
２１０ ＣＡＤ指定受付部
２２０ ＩＤＦ入力部
２３０ モデル情報記憶部
２４０ 部品情報置換部
２５０ 交換部品管理部
２６０ 座標修正部
２７０ 詳細形状置換部
２８０ 交換部品情報登録部
２９０ ＩＤＦ出力部
３００ コンピュータ
３１０ ＲＡＭ
３１１ 高さ制限領域情報作成プログラム
３２０ ＣＰＵ
３３０ ＨＤＤ
３４０ ＬＡＮインタフェース
３５０ 入出力インタフェース
３６０ ＤＶＤドライブ

Claims (7)

1. 複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出装置であって、
   前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成手段と、
   前記測定点を前記３次元画像作成手段により作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算手段と、
   を備えたことを特徴とする高さ制限算出装置。
2. 前記基準面を底面とし、高さ制限を計算する方向を高さ方向として囲まれる領域の外にある部分構造物の３次元形状情報を取り除いて３次元形状情報を限定する３次元形状情報限定手段をさらに備え、
   前記３次元画像作成手段は、前記３次元形状情報限定手段により限定された３次元形状情報を用いて３次元画像を作成することを特徴とする請求項１に記載の高さ制限算出装置。
3. 前記高さ制限計算手段が前記測定点からの距離を計算する３次元形状は、表面が多角形で表現されることを特徴とする請求項１または２に記載の高さ制限算出装置。
4. 前記３次元構造物はプリント基板および筐体を含む複数の部品から構成される装置であり、前記基準面はプリント基板の面であり、前記高さ制限は筐体内空間の該基準面からの高さであることを特徴とする請求項１、２または３に記載の高さ制限算出装置。
5. 複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出装置による高さ制限算出方法であって、
   前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成ステップと、
   前記測定点を前記３次元画像作成ステップにより作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算ステップと、
   を含んだことを特徴とする高さ制限算出方法。
6. 複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成される３次元構造物の３次元形状情報を用いて基準面上の測定点からの空き空間の高さ制限を算出する高さ制限算出プログラムであって、
   前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成手順と、
   前記測定点を前記３次元画像作成手順により作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする高さ制限算出プログラム。
7. 複数の部分構造物を組み合わせて配置すると空き空間が形成され、基準面からの該空き空間の高さ制限が３次元形状情報を用いて高さ制限算出装置により算出される３次元構造物の製造方法であって、
   前記高さ制限算出装置が、
   前記基準面位置にクリップ面を設定し、画像の向きが基準面と正対し、かつ、基準面の法線が奥行きとなるようにビューを設定し、設定したビューに絞り込んだ３次元画像を前記３次元構造物について３次元形状情報を用いて作成する３次元画像作成ステップと、
   前記測定点を前記３次元画像作成ステップにより作成された３次元画像の画面座標上での位置に変換し、該位置に存在する３次元形状までの該測定点からの距離を３次元形状情報を用いて計算することによって高さ制限を計算する高さ制限計算ステップと、
   を含んだことを特徴とする３次元構造物の製造方法。

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