JP2009140309A - 電圧分布検出装置及び電圧分布検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設計した回路において、回路設計者が意図していない廻り込みを容易に確認することができる電圧分布検出装置を提供する。
【解決手段】第１の部品識別情報、通電元端子識別情報、通電先端子識別情報及び通電割合情報をそれぞれ対応付けた部品情報テーブル２ａを作成する部品情報演算手段１と、第２の部品識別情報、端子識別情報及び接続先識別情報をそれぞれ対応付け、対応付けられた一連の識別情報群に対して設定される電圧を格納するための設定電圧格納領域を有する回路情報テーブル２ｂを作成すると共に、部品情報テーブル２ａ及び回路情報テーブル２ｂの各情報に基づき電圧を算出して回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に設定する回路情報演算手段３と、回路情報演算手段３により一連の識別情報群に対して電圧をそれぞれ設定した回路情報テーブル２ｂに基づき、電圧の設定結果を出力する制御手段４とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路、電力回路又はワイヤハーネスなどの電気信号を用いる回路（以下、単に回路と称す）を構築するにあたり、設計した回路の各ネットによる電圧分布を検出することができる電圧分布検出装置及び電圧分布検出方法に関する。

従来の電子回路基板用ＣＡＤシステムは、誘電体層を挟んで隣接する２つの配線導体層のうち、その一方の配線導体層に対応する導体層レイヤ上の配線単位と、他方の対応する配線導体層レイヤ上の配線単位とが、平行且つ一定距離未満で近接する配線単位対を、禁則配線状態として検出する禁則配線判定処理と、それによって検出された禁則配線状態を解消するために、禁則配線状態にある配線単位対の一方の配線単位を、禁則配線状態が解消される位置まで移動させる禁則解消処理とを実行することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１９０２１０号公報

ここで、従来の電子回路基板用ＣＡＤシステムなどを用いた回路設計による問題点を、図９乃至図１１を用いて説明する。図９、図１０及び図１１は従来の回路設計による問題点を説明するための回路図の一例を示した説明図である。なお、図９乃至図１１において、直流電源は「ＤＣ」、第１のスイッチは「ＳＷ１」、第２のスイッチは「ＳＷ２」、第１のランプは「Ｌａｍｐ−Ａ」、第２のランプは「Ｌａｍｐ−Ｂ」、リレー用スイッチは「Ｌ−ＳＷ」、リレー用コイルは「Ｌ−Ｃｏｉｌ」、第１のダイオードは「Ｄ１」、第２のダイオードは「Ｄ２」、として回路素子である部品をそれぞれ示している。特に、リレー用スイッチ（Ｌ−ＳＷ）及びリレー用コイル（Ｌ−Ｃｏｉｌ）によりリレー（Ｒｙ）を構成している。また、各部品に付されている「＋」、「−」、「１」、「２」、「３」、「４」、「Ａ」及び「Ｂ」は、部品の端子をそれぞれ示している。また、「Ｎｅｔ１」、「Ｎｅｔ２」、「Ｎｅｔ３」、「Ｎｅｔ４」、「Ｎｅｔ５」、「Ｎｅｔ６」及び「Ｎｅｔ７」は、各端子間を結んだ信号線をそれぞれ示しており、「ＧＮＤ」は接地点としてのグランドを示している。

図９（ａ）に示す回路は、複数のランプの点灯をスイッチによって切り替える回路であり、第１のスイッチ（ＳＷ１）をオン（端子１及び端子２間を通電）にしただけでは第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）及び第２のランプ（Ｌａｍｐ−Ｂ）は共に点灯せずに（図９（ｂ））、一旦、第２のスイッチ（ＳＷ２）の接点を端子Ａから端子Ｂに切り替えて第２のランプ（Ｌａｍｐ−Ｂ）を点灯させたうえで（図１０（ａ））、その後、第２のスイッチ（ＳＷ２）の接点を端子Ｂから端子Ａに切り替えることで第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）を点灯するように、企画した回路である。なお、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）が点灯した以降における、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）及び第２のランプ（Ｌａｍｐ−Ｂ）の点灯動作は、第２のスイッチ（ＳＷ２）の接点である端子Ａ及び端子Ｂの切り替えに従うものである。このような回路を適用する例としては、自動車のヘッドライト（前照灯）の点灯において、メインスイッチ（最初のスイッチの投入）により、ハイビーム（走行用前照灯）が初期に点灯しない（ロービーム（すれ違い前照灯）が初期に点灯する）ように設定する場合などである。

しかしながら、回路設計者の意図に反して、図９（ａ）に示す回路図に基づいて、試作品を作製し点灯動作を確認した場合に、第１のスイッチ（ＳＷ１）の投入により図９（ｂ）に示す状態を維持できずに、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）が点灯してしまう（図１０（ｂ））。

これは、図１１（ａ）の太線で示すように、第１のスイッチ（ＳＷ１）をオンにした後に、直流電源（ＤＣ）の正（＋）端子から、Ｎｅｔ１（ＤＣの＋端子→ＳＷ１の端子１）、第１のスイッチ（ＳＷ１）（端子１→端子２）、Ｎｅｔ２（ＳＷ１の端子２→ＳＷ２の端子１）、第２のスイッチ（ＳＷ２）（端子１→端子Ａ）、Ｎｅｔ３（ＳＷ２の端子Ａ→Ｌａｍｐ−Ａの端子１）、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）（端子１→端子２）、Ｎｅｔ５（Ｌａｍｐ−Ａの端子２→Ｌａｍｐ−Ｂの端子１）、第２のランプ（Ｌａｍｐ−Ｂ）（端子１→端子２）、Ｎｅｔ４（Ｌａｍｐ−Ｂの端子２→Ｄ２の端子１）、第２のダイオード（Ｄ２）（端子１→端子２）、Ｎｅｔ７（Ｄ２の端子２→Ｌ−Ｃｏｉｌの端子２）、リレー用コイル（Ｌ−Ｃｏｉｌ）（端子２→端子１）、グランド（ＧＮＤ）（Ｌ−Ｃｏｉｌの端子１→ＧＮＤ）の閉回路を形成する。

そして、図１１（ｂ）の太線で示すように、リレー用コイル（Ｌ−Ｃｏｉｌ）の電磁誘導作用によりリレー用スイッチ（Ｌ−ＳＷ）が作用して、リレー用スイッチ（Ｌ−ＳＷ）が閉じることで、直流電源（ＤＣ）の正（＋）端子から、Ｎｅｔ１（ＤＣの＋端子→ＳＷ１の端子１）、第１のスイッチ（ＳＷ１）（端子１→端子２）、Ｎｅｔ２（ＳＷ１の端子２→ＳＷ２の端子１）、第２のスイッチ（ＳＷ２）（端子１→端子Ａ）、Ｎｅｔ３（ＳＷ２の端子Ａ→Ｌａｍｐ−Ａの端子１）、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）（端子１→端子２）、Ｎｅｔ５（Ｌａｍｐ−Ａの端子２→Ｌ−ＳＷの端子１）、リレー用スイッチ（Ｌ−ＳＷ）（端子１→端子２）、グランド（ＧＮＤ）（Ｌ−ＳＷの端子２→ＧＮＤ）の閉回路を形成するためであり、この結果、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）が点灯したのである。

このように、回路設計者は、設計した回路に期待する動作をさせるため、電流の流れる道筋（以下、電流経路と称す）を念頭において、複数の部品間の接続を検討しているのであるが、回路設計者が意図していない不測の電流経路（以下、廻り込みと称す）は、回路設計者の想定外であるために、検図の際にも見逃すことが多い。

特に、従来の電子回路基板用ＣＡＤシステムなどを用いた回路設計においては、設計した回路に対して廻り込みの有無を検証するにあたり、回路設計者が、設計図面を目視して確認する必要がある。

このため、回路設計者の目視による確認では、複雑な回路における動作を漏れなく確認することが困難なうえに、単純な回路においても、部品の内部で発生する電流などを考慮せずに検証対象から外してしまうことが多々あり、廻り込みの検証が不十分であるという問題点があった。

また、設計した回路における信号や電流を確認する手段として、既存の回路シミュレータを使用することが考えられるが、複雑な回路全体の動作の解析には、多大な時間を要する。また、回路の一部（部分回路）を抽出して解析し、部品の定数などを決定することが多いことに加え、シミュレーションを実施するためには、回路だけでなく、部品の解析モデルを準備する必要があるという問題点があった。

特に、一般的な回路シミュレータにおいては、入力信号に対する出力信号の波形を確認することが目的であり、回路設計者が着目（意図）した部分の出力信号の波形を確認することに主眼を置いているため、意図していない部分に電流が流れているか否かを確認するものではなく、回路設計者が想定した部分以外に電流が発生していることを検出することができない。このため、設計した回路における廻り込みの有無に対して十分な検証を行なうためには、全信号又は端子における波形に関する解析結果の確認を漏れなく行なう必要があるうえに、目視で確認していく必要があるという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、設計した回路において、回路設計者が意図していない廻り込みを容易に確認することができ、廻り込みによる、回路設計者が意図しない回路動作や回路破壊に繋がる設計ミスを未然に防止できる電圧分布検出装置及び電圧分布検出方法を提供するものである。

この電圧分布検出装置は、各ネットによる電圧分布を検出する対象回路の部品を識別する情報である部品識別情報、当該部品内部の通電における通電元である端子を識別する情報である通電元端子識別情報、当該部品内部の通電における通電先である端子を識別する情報である通電先端子識別情報、及び当該部品内部の通電による通電元端子に対する通電先端子における電圧の変化率の情報である通電割合情報をそれぞれ対応付けた部品情報テーブルを作成する部品情報演算手段と、前記部品識別情報、前記部品の端子を識別する情報である端子識別情報、及び当該端子が接続するネット又はグランドを識別する情報である接続先識別情報をそれぞれ対応付け、当該対応付けられた一連の識別情報群に対して設定される電圧を格納するための設定電圧格納領域を有する回路情報テーブルを作成すると共に、前記部品情報テーブル及び回路情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する回路情報演算手段と、前記回路情報演算手段により前記一連の識別情報群に対して電圧をそれぞれ設定した回路情報テーブルに基づき、電圧の設定結果を出力する制御手段とを備えているものである。

この電圧分布検出装置は、設計した回路の各ネットによる電圧分布を検出することができることで、回路設計者が意図していない廻り込みを容易に確認することができ、廻り込みによる回路設計者が意図しない回路動作や回路破壊に繋がる設計ミスを未然に防止することができるという効果を奏する。

ここで、本発明は多くの異なる形態で実施可能である。したがって、下記の実施形態の記載内容のみで解釈すべきではない。また、下記の実施形態では、主にシステムについて説明するが、いわゆる当業者であれば明らかな通り、本発明はコンピュータで使用可能なプログラム、方法としても実施できる。また、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、又は、ソフトウェア及びハードウェアの実施形態で実施可能である。プログラムは、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光記憶装置又は磁気記憶装置などの任意のコンピュータ可読媒体に記録できる。さらに、プログラムはネットワークを介した他のコンピュータに記録することができる。

（本発明の第１の実施形態）
図１は本実施形態に係る電圧分布検出システムの概略構成を示すブロック図、図２は本実施形態に係る部品情報テーブルの一例を説明するための説明図、図３は本実施形態に係る回路情報テーブルの一例を説明するための説明図、図４は図１に示す電圧分布検出システムによる処理手順を示すフローチャート、図５は図３に示す回路情報テーブルに電圧の初期値を設定した状態を示す説明図、図６は図５に示す回路情報テーブルに算出した電圧を設定した状態を示す説明図、図７は図６に示す回路情報テーブルに算出した電圧を設定した状態を示す説明図、図８は対象回路図に各ネットによる電圧分布を表示した状態の一例を示した説明図である。

図１において、部品情報２０は、汎用性のある部品の属性を示す情報であり、少なくとも、電圧分布の検出対象である回路（以下、対象回路と称す）に用いられる部品に関し、部品を識別する情報である部品識別情報、部品内部の通電における通電元である端子（以下、通電元端子と称す）を識別する情報である通電元端子識別情報、部品内部の通電における通電先である端子（以下、通電先端子と称す）を識別する情報である通電先端子識別情報、及び部品内部の通電による通電元端子に対する通電先端子における電圧の変化率（減衰率、増幅率）の情報である通電割合情報からなる。なお、この第１の実施形態における部品情報２０は、対象回路で使用する部品に対し、各部品内における端子同士の関係（通電の有無、通電割合など）を数値化してテーブル化した、図示しない部品情報ライブラリとして保存している。

回路情報３０は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムなどにより作成された対象回路の構成要素に関する情報であり、少なくとも、対象回路の部品を識別する情報である部品識別情報、部品の端子を識別する情報である端子識別情報、及び端子が接続するネット又はグランドを識別する情報である接続先識別情報からなる。なお、回路情報３０としては、端子間の接続情報のデータであるネットリストや部品表のデータでもよい。
入力装置４０は、マウスやキーボードなどであり、後述する電圧分布の検出処理における起点となる部品の端子又は接続先を指示するための入力手段である。

出力装置５０は、ディスプレイやプリンタなどであり、後述する電圧分布の検出処理における検出結果を出力するための出力手段である。なお、この第１の実施形態においては、出力装置５０としてディスプレイを用いて説明するが、出力装置５０はディスプレイに限られるものではない。

電圧分布検出装置１０は、部品情報２０及び回路情報３０並びに入力装置４０による指示情報が入力され、対象回路に対して各ネットによる電圧分布を検出し、検出結果を出力装置５０に出力する。

部品情報演算手段１は、読み込んだ回路情報３０に基づき、対象回路に使用されている部品を特定すると共に、読み込んだ部品情報２０に基づき、対象回路の部品を識別する情報である第１の部品識別情報、当該部品内部の通電における通電元である端子を識別する情報である通電元端子識別情報、当該部品内部の通電における通電先である端子を識別する情報である通電先端子識別情報、及び当該部品内部の通電による通電元端子に対する通電先端子における電圧の変化率の情報である通電割合情報を、前記部品の通電元端子及び通電先端子毎にそれぞれ対応付けた部品情報テーブル２ａをメモリである記憶手段２上に作成する。

なお、部品情報テーブル２ａは、図９（ａ）に示す回路に対して、例えば、図２に示すように各識別情報及び通電割合情報が対応付けられる。すなわち、部品が直流電源においては、直流電源の端子が２端子であり、通電元端子と通電先端子とにより２通りの組合せがあるために、第１行目の第１の部品識別情報「ＤＣ」に対して、通電元端子識別情報「−」、通電先端子識別情報「＋」、通電割合情報「１．００」がそれぞれ対応付けられ、第２行目の第１の部品識別情報「ＤＣ」に対して、通電元端子識別情報「＋」、通電先端子識別情報「−」、通電割合情報「０．００」が対応付けられている。他の部品に対しても同様に、通電元端子及び通電先端子の個数に応じて、複数の行においてそれぞれ対応付けられている。

回路情報演算手段３は、読み込んだ回路情報３０に基づき、対象回路の部品を識別する情報である第２の部品識別情報、当該部品の端子を識別する情報である端子識別情報、及び当該端子が接続するネット又はグランドを識別する情報である接続先識別情報を、前記部品の端子毎にそれぞれ対応付け、当該対応付けられた一連の識別情報群（図３に示す表であれば、同一行に相当）に対して、設定される電圧を格納するための設定電圧格納領域を有する回路情報テーブル２ｂをメモリである記憶手段２上に作成する。

なお、回路情報テーブル２ｂは、図９（ａ）に示す回路に対して、例えば、図３に示すように各識別情報及び設定電圧格納領域が対応付けられる。すなわち、部品が直流電源においては、直流電源の端子が２端子であるために、第１行目の第２の部品識別情報「ＤＣ」に対して、端子識別情報「−」、接続先識別情報「ＧＮＤ」、未設定の設定電圧格納領域が対応付けられ、第２行目の第２の部品識別情報「ＤＣ」に対して、端子識別情報「＋」、接続先識別情報「Ｎｅｔ１」、未設定の設定電圧格納領域が対応付けられている。他の部品に対しても同様に、部品の端子の個数に応じて、複数の行においてそれぞれ対応付けられている。

また、回路情報演算手段３は、後述する電圧分布の検出処理により、部品情報テーブル２ａの各識別情報及び通電割合情報並びに回路情報テーブル２ｂの各識別情報に基づき回路情報テーブル２ｂの未設定の設定電圧格納領域に電圧を算出して設定する。
制御手段４は、回路情報演算手段３により一連の識別情報群に対して電圧をそれぞれ設定した回路情報テーブル２ｂに基づき、電圧の設定結果を出力装置５０に出力する。

なお、電圧の設定結果は、図７（ｂ）に示すような表として出力してもよいが、出力装置であるディスプレイによって表示される回路の各ネットに対して、回路情報テーブル２ｂに設定された電圧の値に応じて、色彩、線幅若しくは線種又はその組合せの変化によって段階的に表示させることで、廻り込みの有無を容易に視認することができるので好ましい。

つぎに、本実施形態に係る電圧分布検出システムによる処理手順を、図４を用いて説明する。なお、説明を簡略化するために、図９（ａ）に示す回路を対象回路として説明する。

まず、電圧分布検出システムの操作者は、入力装置４０であるマウスやキーボードを用いて、対象回路を指示する（ステップＳ１）。
回路情報演算手段３は、対象回路の指示情報に基づき、回路情報３０の回路データを読み込み、記憶手段２上に回路情報テーブル２ｂ（図３参照）を作成する（ステップＳ２）。

また、部品情報演算手段１は、部品情報ライブラリである部品情報２０を読み込み、記憶手段２上に部品情報テーブル２ａ（図２参照）を作成する（ステップＳ３）。
そして、電圧分布検出システムの操作者は、出力装置５０であるディスプレイに表示された対象回路における、起点となる（電流変化を想定する）任意の部品端子又は信号線を、ＣＡＤ操作（マウスによる回路図形の選択）や端子識別情報又は接続先識別情報をキーボードにより入力して指示する。なお、以下の説明では、第１のスイッチ（ＳＷ１）の端子２を起点とした場合について説明する。

回路情報演算手段３は、起点となる部品端子又は信号線の指示情報に基づき、対応する第２の部品識別情報と端子識別情報又は接続先識別情報との組合せを検索キーとして、回路情報テーブル２ｂにおける一致する行（ここでは、第４行目）の接続先識別情報（ここでは、Ｎｅｔ２）を取得する（ステップＳ４）。

また、回路情報演算手段３は、起点となる部品端子又は信号線の指示情報に基づき、対応する第２の部品識別情報と端子識別情報又は接続先識別情報との組合せを検索キーとして、回路情報テーブル２ｂにおける一致する行（ここでは、第４行目）の設定電圧格納領域に電圧の初期値（ここでは、１．００）を設定する（図５（ａ）参照、ステップＳ５）。

つぎに、回路情報演算手段３は、ステップ４又は後述するステップＳ１４にて取得した接続先識別情報（ここでは、ステップＳ４にて取得した接続先識別情報）に基づき、対象の接続先識別情報（ここでは、Ｎｅｔ２）と同一の接続先識別情報である回路情報テーブル２ｂの行を検索し、同一の接続先識別情報を含む行（ここでは、第５行目）の設定電圧格納領域に設定された電圧（ここでは、未設定のため０．００）を取得する（ステップＳ６）。

回路情報演算手段３は、同一の接続先識別情報を含む行（ここでは、第５行目）の設定電圧格納領域に与えようとする、ステップ５で設定又は後述するステップＳ１３で算出した電圧（以下、設定電圧値と称す）が、該当する設定電圧格納領域に既に設定された電圧よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、設定電圧値が、設定電圧格納領域に既に設定された電圧よりも大きいと判断した場合には、回路情報演算手段３は、設定電圧値と同じ電圧（ここでは、１．００）を設定電圧値として、回路情報テーブル２ｂの該当する設定電圧格納領域に更新（未設定の場合は設定となる）する（図５（ｂ）参照、ステップＳ８）。

なお、ステップ４又は後述するステップＳ１４にて取得した接続先識別情報と同一の接続先識別情報である回路情報テーブル２ｂの行が複数存在する場合には、対象となる全ての行に対して、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理をそれぞれ行なう。

また、ステップＳ７において、設定電圧値が、設定電圧格納領域に既に設定された電圧よりも大きくないと判断した場合には、ステップＳ８の処理を行なうことなく、後述するステップＳ９に移る。

つぎに、回路情報演算手段３は、ステップＳ８にて電圧を更新（設定）した回路情報テーブル２ｂの行（ここでは、第５行目）の情報から、第２の部品識別情報（ここでは、ＳＷ２）及び端子識別情報（ここでは、１）を取得する（ステップＳ９）。
そして、回路情報演算手段３は、回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に電圧設定値を更新（設定）する対象があるか否かを判断する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０において、回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に電圧設定値を更新（設定）する対象があると判断した場合には、回路情報演算手段３は、ステップＳ９にて取得した２つの識別情報（部品情報テーブル２ａでは、第１の部品識別情報及び通電元識別情報に相当）を検索キーとし、通電割合情報が０より大きいことを条件として、部品情報テーブル２ａから通電先端子識別情報を検索する（ステップＳ１１）。

回路情報演算手段３は、ステップＳ１１にて通電先端子識別情報を検索した結果から、該当する通電先端子識別情報が存在するか否かを判断する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２において、該当する通電先端子識別情報が存在しないと判断した場合には、ステップＳ９に戻る。

また、ステップＳ１２において、該当する通電先端子識別情報が存在すると判断した場合には、回路情報演算手段３は、該当する通電先端子識別情報（ここでは、部品情報テーブル２ａの第５行目の通電先端子識別情報「Ａ」）に対する第１の部品識別情報（ここでは、ＳＷ２）及び通電元端子識別情報（ここでは、１）に一致する、第２の部品識別情報及び端子識別情報を含む回路情報テーブル２ｂの行（ここでは、第５行目）の設定電圧格納領域に設定された電圧設定値（ここでは、１．００）と、該当する通電先端子識別情報を含む部品情報テーブル２ａの行（ここでは、第５行目）の通電割合情報（ここでは、１．００）とを乗算して、該当する通電先端子識別情報に対応する設定電圧格納領域に更新（設定）する電圧設定値（ここでは、１．００）を算出する（ステップＳ１３）。

そして、回路情報演算手段３は、該当する通電先端子識別情報（ここでは、Ａ）及び対応する第１の部品識別情報（ここでは、ＳＷ２）を検索キーとして、回路情報テーブル２ｂにおける一致する行（ここでは、第６行目）の接続先識別情報（ここでは、Ｎｅｔ３）を取得し（ステップＳ１４）、ステップＳ６に戻る。

そして、ステップＳ６〜ステップＳ１４の処理を、回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に電圧設定値を更新（設定）する対象がなくなる（ステップＳ１０にて「Ｎｏ」という判断となる）まで繰り返す。

すなわち、一部ではあるが、以下のように処理することになる。
回路情報演算手段３は、ステップＳ１４にて取得した接続先識別情報に基づき、対象の接続先識別情報（ここでは、Ｎｅｔ３）と同一の接続先識別情報である回路情報テーブル２ｂの行を検索し、同一の接続先識別情報を含む行（ここでは、第６行目）の設定電圧格納領域に設定された電圧（ここでは、未設定のため０．００）を取得する（ステップＳ６）。

回路情報演算手段３は、同一の接続先識別情報を含む行（ここでは、第６行目）の設定電圧格納領域に与えようとする、ステップＳ１３で算出した設定電圧値（ここでは、１．００）が、該当する設定電圧格納領域に既に設定された電圧よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、設定電圧値が、設定電圧格納領域に既に設定された電圧よりも大きいと判断した場合には、回路情報演算手段３は、設定電圧値と同じ電圧（ここでは、１．００）を設定電圧値として、回路情報テーブル２ｂの該当する設定電圧格納領域に更新（設定）する（図６（ａ）参照、ステップＳ８）。

なお、ステップＳ１４にて取得した接続先識別情報と同一の接続先識別情報である回路情報テーブル２ｂの行（ここでは、第８行目及び第１４行目）が存在するため、対象となる全ての行について、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を行ない、設定電圧値と同じ電圧（ここでは、１．００）を設定電圧値として、回路情報テーブル２ｂの該当する設定電圧格納領域に更新（設定）する（図６（ｂ）参照）。

つぎに、回路情報演算手段３は、ステップＳ８にて電圧を更新（設定）した回路情報テーブル２ｂの行（ここでは、第８行目）の情報から、第２の部品識別情報（ここでは、Ｌａｍｐ−Ａ）及び端子識別情報（ここでは、１）を取得する（ステップＳ９）。

そして、回路情報演算手段３は、回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に電圧設定値を更新（設定）する対象があるか否かを判断する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０において、回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に電圧設定値を更新（設定）する対象があると判断した場合には、回路情報演算手段３は、ステップＳ９にて取得した２つの識別情報（部品情報テーブル２ａでは、第１の部品識別情報及び通電元識別情報に相当）を検索キーとし、通電割合情報が０より大きいことを条件として、部品情報テーブル２ａから通電先端子識別情報を検索する（ステップＳ１１）。

回路情報演算手段３は、ステップＳ１１にて通電先端子識別情報を検索した結果から、該当する通電先端子識別情報が存在するか否かを判断する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２において、該当する通電先端子識別情報が存在しないと判断した場合には、ステップＳ９に戻る。
また、ステップＳ１２において、該当する通電先端子識別情報が存在すると判断した場合には、回路情報演算手段３は、該当する通電先端子識別情報（ここでは、部品情報テーブル２ａの第１１行目の通電先端子識別情報「２」）に対する第１の部品識別情報（ここでは、Ｌａｍｐ−Ａ）及び通電元端子識別情報（ここでは、１）に一致する、第２の部品識別情報及び端子識別情報を含む回路情報テーブル２ｂの行（ここでは、第８行目）の設定電圧格納領域に設定された電圧設定値（ここでは、１．００）と、該当する通電先端子識別情報を含む部品情報テーブル２ａの行（ここでは、第１１行目）の通電割合情報（ここでは、０．５０）とを乗算して、該当する通電先端子識別情報に対応する設定電圧格納領域に更新（設定）する電圧設定値（ここでは、０．５０）を算出する（ステップＳ１３）。

そして、回路情報演算手段３は、該当する通電先端子識別情報（ここでは、２）及び対応する第１の部品識別情報（ここでは、Ｌａｍｐ−Ａ）を検索キーとして、回路情報テーブル２ｂにおける一致する行（ここでは、第９行目）の接続先識別情報（ここでは、Ｎｅｔ５）を取得し（ステップＳ１４）、ステップＳ６に戻る。

回路情報演算手段３は、ステップＳ１４にて取得した接続先識別情報に基づき、対象の接続先識別情報（ここでは、Ｎｅｔ５）と同一の接続先識別情報である回路情報テーブル２ｂの行を検索し、同一の接続先識別情報を含む行（ここでは、第９行目）の設定電圧格納領域に設定された電圧（ここでは、未設定のため０．００）を取得する（ステップＳ６）。

回路情報演算手段３は、同一の接続先識別情報を含む行（ここでは、第９行目）の設定電圧格納領域に与えようとする、ステップＳ１３で算出した設定電圧値（ここでは、０．５０）が、該当する設定電圧格納領域に既に設定された電圧よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、設定電圧値が、設定電圧格納領域に既に設定された電圧よりも大きいと判断した場合には、回路情報演算手段３は、設定電圧値と同じ電圧（ここでは、０．５０）を設定電圧値として、回路情報テーブル２ｂの該当する設定電圧格納領域に更新（設定）する（ステップＳ８）。

なお、ステップＳ１４にて取得した接続先識別情報と同一の接続先識別情報である回路情報テーブル２ｂの行（ここでは、第１０行目及び第１２行目）が存在するため、対象となる全ての行に対して、ステップＳ６〜ステップＳ８の処理を行ない、設定電圧値と同じ電圧（ここでは、０．５０）を設定電圧値として、回路情報テーブル２ｂの該当する設定電圧格納領域に更新（設定）する（図７（ａ）参照）。

以下、同様の処理手順により、回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に電圧設定値を更新（設定）する対象がなくなる（ステップＳ１０にて「Ｎｏ」という判断となる）まで繰り返すことで、図７（ｂ）に示すような回路情報テーブル２ｂを得ることができる。

そして、ステップＳ１０において、回路情報テーブル２ｂの設定電圧格納領域に電圧設定値を更新（設定）する対象がないと判断した場合には、制御手段４は、前述した処理手順にて得られた回路情報テーブル２ｂ（ここでは、図７（ｂ））に基づき、一連の第２の部品識別情報、端子識別情報、接続先識別情報及び電圧設定値を順次取得し、出力装置５０であるディスプレイによって表示されるＣＡＤシステムで設計された対象回路の各ネットに対して、回路情報テーブル２ｂに設定された電圧設定値に応じて、色彩、線幅若しくは線種又はその組合せの変化によって段階的に表示させる（ステップＳ１５）。

なお、ディスプレイに表示する例としては、例えば、図７（ｂ）における設定電圧格納領域の電圧設定値である、空欄、０．２０、０．２５、０．５０、１．００に対して、電圧設定値が大きくなるに従って回路図における配線の線幅を大きくした、図８に示すような回路図を表示することが考えられる。

ここで、図８に示す対象回路における各ネットによる電圧分布の結果を検証したところ、リレー用コイル（Ｌ−Ｃｏｉｌ）の両端子（端子１、端子２）に電流が流れ、条件によっては、リレー用スイッチ（Ｌ−ＳＷ）の接点が閉じる可能性があることがわかる。

すなわち、リレー用スイッチ（Ｌ−ＳＷ）の接点が閉じた場合には、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）からグランド（ＧＮＤ）までの電流経路が形成され、第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）が点灯することになる。

したがって、回路設計者が意図していた、「初期状態では第１のランプ（Ｌａｍｐ−Ａ）を点灯させない」機能を対象回路では実現することができず、回路としての誤動作が起きることが予想できる。

以上のように、回路設計において、部品内部の通電割合を数値化して付与することにより、特定の端子又は信号線に電圧の初期値を与えた場合の各ネットによる電圧分布を検出することができる共に、回路情報テーブル２ｂに設定された電圧設定値に応じて、色彩、線幅若しくは線種又はその組合せの変化によって段階的に表示させることで、電圧分布、強いては電流経路を顕在化させ、設計者が想定していない電流（廻り込み）を確認するための判断材料を提供することができる。

特に、各ネットによる電圧分布の検出結果に基づき、特定信号の電圧変化による回路内の影響範囲が判別でき、予想を超えた範囲まで電圧変化が発生する場合には、詳細な検討を行なうように、回路設計者に促すことが可能となる。

また、これらの結果を得るために、シミュレーションのような煩雑な準備を行なう必要がなく、容易に廻り込みの確認ができるため、計算機に負荷をかけずに検出ができるうえに、回路図全体での確認が可能となる。

なお、この第１の実施形態においては、対象回路のネット（部品端子）毎に電圧を算出して、各ネットによる電圧分布をディスプレイに表示させることで、廻り込みを確認するようにしたが、対象回路の部品端子からグランドまでの電流分布を算出して、電流経路をディスプレイに表示することで、廻り込みを確認してもよい。この場合には、部品情報テーブルにおける通電元識別情報及び通電先識別情報の替わりに、各ネットの分岐点による情報が必要となる。

［付記］ 以上の実施例１を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 複数の回路素子としての部品及び当該部品の端子間を接続するネットからなる対象回路に対して当該各ネットによる電圧分布を検出するための電圧分布検出装置において、前記対象回路の部品を識別する情報である部品識別情報、当該部品内部の通電における通電元である端子を識別する情報である通電元端子識別情報、当該部品内部の通電における通電先である端子を識別する情報である通電先端子識別情報、及び当該部品内部の通電による通電元端子に対する通電先端子における電圧の変化率の情報である通電割合情報をそれぞれ対応付けた部品情報テーブルを作成する部品情報演算手段と、前記部品識別情報、前記部品の端子を識別する情報である端子識別情報、及び当該端子が接続するネット又はグランドを識別する情報である接続先識別情報をそれぞれ対応付け、当該対応付けられた一連の識別情報群に対して設定される電圧を格納するための設定電圧格納領域を有する回路情報テーブルを作成すると共に、前記部品情報テーブル及び回路情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する回路情報演算手段と、前記回路情報演算手段により前記一連の識別情報群に対して電圧をそれぞれ設定した回路情報テーブルに基づき、電圧の設定結果を出力する制御手段とを備えていることを特徴とする電圧分布検出装置。

（付記２） 回路情報演算手段が、指示された前記部品の端子又は接続先の情報である指示情報に基づき、指示された端子の端子識別情報又は接続先の接続先識別情報を含む一連の識別情報群に対応付ける電圧として初期値を前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定し、前記指示情報及び初期値を含む前記回路情報テーブル及び部品情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して、前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定することを特徴とする電圧分布検出装置。

（付記３） 制御手段が、ディスプレイによって表示される前記対象回路の各ネットを、前記回路情報テーブルに設定された電圧の値に応じて、色彩、線幅若しくは線種又はその組合せの変化によって段階的に表示させることを特徴とする電圧分布検出装置。

（付記４） 複数の回路素子としての部品及び当該部品の端子間を接続するネットからなる対象回路に対して当該各ネットによる電圧分布を検出するための電圧分布検出方法において、前記対象回路の部品を識別する情報である部品識別情報、当該部品内部の通電における通電元である端子を識別する情報である通電元端子識別情報、当該部品内部の通電における通電先である端子を識別する情報である通電先端子識別情報、及び当該部品内部の通電による通電元端子に対する通電先端子における電圧の変化率の情報である通電割合情報をそれぞれ対応付けた部品情報テーブルを作成する部品情報テーブル作成ステップと、前記部品識別情報、前記部品の端子を識別する情報である端子識別情報、及び当該端子が接続するネット又はグランドを識別する情報である接続先識別情報をそれぞれ対応付け、当該対応付けられた一連の識別情報群に対して設定される電圧を格納するための設定電圧格納領域を有する回路情報テーブルを作成する回路情報テーブル作成ステップと、前記部品情報テーブル及び回路情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する回路情報演算ステップと、前記回路情報演算ステップにより前記一連の識別情報群に対して電圧をそれぞれ設定した回路情報テーブルに基づき、電圧の設定結果を出力する出力ステップとを有する電圧分布検出方法。

（付記５） 回路情報演算ステップが、指示された前記部品の端子又は接続先の情報である指示情報に基づき、指示された端子の端子識別情報又は接続先の接続先識別情報を含む一連の識別情報群に対応付ける電圧として初期値を前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する第１のステップと、前記指示情報及び初期値を含む前記回路情報テーブルの部品情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して、前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する第２のステップとを有することを特徴とする電圧分布検出方法。

（付記６） 出力ステップが、ディスプレイによって表示される前記回路の各ネットを、前記回路情報テーブルに設定された電圧の値に応じて、色彩、線幅若しくは線種又はその組合せの変化によって段階的に表示させることを特徴とする電圧分布検出方法。

本実施形態に係る電圧分布検出システムの概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る部品情報テーブルの一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る回路情報テーブルの一例を説明するための説明図である。 図１に示す電圧分布検出システムによる処理手順を示すフローチャートである。 図３に示す回路情報テーブルに電圧の初期値を設定した状態を示す説明図である。 図５に示す回路情報テーブルに算出した電圧を設定した状態を示す説明図である。 図６に示す回路情報テーブルに算出した電圧を設定した状態を示す説明図である。 対象回路図に各ネットによる電圧分布を表示した状態の一例を示した説明図である。 従来の回路設計による問題点を説明するための回路図の一例を示した説明図である。 従来の回路設計による問題点を説明するための回路図の一例を示した説明図である。 従来の回路設計による問題点を説明するための回路図の一例を示した説明図である。

符号の説明

１ 部品情報演算手段
２ 記憶手段
２ａ 部品情報テーブル
２ｂ 回路情報テーブル
３ 回路情報演算手段
４ 制御手段
１０ 電圧分布検出装置
２０ 部品情報
３０ 回路情報
４０ 入力装置
５０ 出力装置

Claims (6)

1. 複数の回路素子としての部品及び当該部品の端子間を接続するネットからなる対象回路に対して当該各ネットによる電圧分布を検出するための電圧分布検出装置において、
   前記対象回路の部品を識別する情報である部品識別情報、当該部品内部の通電における通電元である端子を識別する情報である通電元端子識別情報、当該部品内部の通電における通電先である端子を識別する情報である通電先端子識別情報、及び当該部品内部の通電による通電元端子に対する通電先端子における電圧の変化率の情報である通電割合情報をそれぞれ対応付けた部品情報テーブルを作成する部品情報演算手段と、
   前記部品識別情報、前記部品の端子を識別する情報である端子識別情報、及び当該端子が接続するネット又はグランドを識別する情報である接続先識別情報をそれぞれ対応付け、当該対応付けられた一連の識別情報群に対して設定される電圧を格納するための設定電圧格納領域を有する回路情報テーブルを作成すると共に、前記部品情報テーブル及び回路情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する回路情報演算手段と、
   前記回路情報演算手段により前記一連の識別情報群に対して電圧をそれぞれ設定した回路情報テーブルに基づき、電圧の設定結果を出力する制御手段とを備えていることを特徴とする電圧分布検出装置。
2. 前記請求項１に記載の電圧分布検出装置において、
   前記回路情報演算手段が、指示された前記部品の端子又は接続先の情報である指示情報に基づき、指示された端子の端子識別情報又は接続先の接続先識別情報を含む一連の識別情報群に対応付ける電圧として初期値を前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定し、前記指示情報及び初期値を含む前記回路情報テーブル及び部品情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して、前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定することを特徴とする電圧分布検出装置。
3. 前記請求項１又は２に記載の電圧分布検出装置において、
   前記制御手段が、ディスプレイによって表示される前記対象回路の各ネットを、前記回路情報テーブルに設定された電圧の値に応じて、色彩、線幅若しくは線種又はその組合せの変化によって段階的に表示させることを特徴とする電圧分布検出装置。
4. 複数の回路素子としての部品及び当該部品の端子間を接続するネットからなる対象回路に対して当該各ネットによる電圧分布を検出するための電圧分布検出方法において、
   前記対象回路の部品を識別する情報である部品識別情報、当該部品内部の通電における通電元である端子を識別する情報である通電元端子識別情報、当該部品内部の通電における通電先である端子を識別する情報である通電先端子識別情報、及び当該部品内部の通電による通電元端子に対する通電先端子における電圧の変化率の情報である通電割合情報をそれぞれ対応付けた部品情報テーブルを作成する部品情報テーブル作成ステップと、
   前記部品識別情報、前記部品の端子を識別する情報である端子識別情報、及び当該端子が接続するネット又はグランドを識別する情報である接続先識別情報をそれぞれ対応付け、当該対応付けられた一連の識別情報群に対して設定される電圧を格納するための設定電圧格納領域を有する回路情報テーブルを作成する回路情報テーブル作成ステップと、
   前記部品情報テーブル及び回路情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する回路情報演算ステップと、
   前記回路情報演算ステップにより前記一連の識別情報群に対して電圧をそれぞれ設定した回路情報テーブルに基づき、電圧の設定結果を出力する出力ステップと
   を有する電圧分布検出方法。
5. 前記請求項４に記載の電圧分布検出方法において、
   前記回路情報演算ステップが、指示された前記部品の端子又は接続先の情報である指示情報に基づき、指示された端子の端子識別情報又は接続先の接続先識別情報を含む一連の識別情報群に対応付ける電圧として初期値を前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する第１のステップと、前記指示情報及び初期値を含む前記回路情報テーブルの部品情報テーブルの各情報に基づき電圧を算出して、前記回路情報テーブルの設定電圧格納領域に設定する第２のステップとを有することを特徴とする電圧分布検出方法。
6. 前記請求項４又は５に記載の電圧分布検出方法において、
   前記出力ステップが、ディスプレイによって表示される前記回路の各ネットを、前記回路情報テーブルに設定された電圧の値に応じて、色彩、線幅若しくは線種又はその組合せの変化によって段階的に表示させることを特徴とする電圧分布検出方法。

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