JP2009175822A - 仮想ワイヤーハーネスの評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 視覚的に評価可能な仮想ワイヤーハーネスの評価方法
【解決手段】 ワイヤーハーネスＷを複数の節点Ａ乃至節点Ｊに分割し、各節点Ａ乃至節点Ｊ間の色を、節点Ａ乃至節点Ｊに発生する力に合わせて着色し、且つ、各節点には各節点に発生する力の方向と大きさを矢印の方向と大きさとで表せるようにＣＡＤ画像データを生成してディスプレイ４２に表示させる
【選択図】 図５

Description

この発明は、ワイヤーハーネスの設計時に、ワイヤーハーネスを変形した際のワイヤーハーネスそれぞれの部分に発生するワイヤーハーネスに加わる力を、ＣＡＤソフトを用いて仮想的に設計して評価可能にする仮想ワイヤーハーネスの評価方法に関する。

自動車や家電製品等の内部に配設される電気系統の配線は、ワイヤーハーネスによって結線されるのが一般的である。
そして、ワイヤーハーネスの結線においては、結線作業を円滑に行うためにワイヤーハーネスに予め余分な長さを持たせておくことが必要である。この余分な長さが余長であるが、余長を必要以上設けてしまっては、製造コストがかかるだけではなく、結線時に余長部分の始末に手間がかかったり、余分なスペースや余分な結束が必要となってしまい、製造時間がかかってしまう。
そこで自動車や家電製品などは、製品の電気系統に必須な電線や情報回路を束ねて配線しているワイヤーハーネスは、製品設計段階でＣＡＤによって仮想的に設計し、有限要素法ＦＥＭ（以下、単にＦＥＭという。）によってワイヤーハーネス各部位に加わる力等を解析して評価している。

以下に、従来のワイヤーハーネスの評価方法を図面に基づいて説明する。
ＣＡＤにて設計し評価されたワイヤーハーネスは、図９に表すように、ＣＡＤによる処理である前処理ステップＳ１と、ＦＥＭによって解析する解析ステップＳ２と、解析されたデータに基づいてワイヤーハーネスを評価する評価ステップＳ３とからなる。

設計されたワイヤーハーネスＷは、予め評価するために複数の節点に分割されて各節点のデータを評価手段１００に予め入力されている。図８に表すワイヤーハーネスＷは、節点Ａから節点Ｊまで１０分割されて評価される例である。ワイヤーハーネスＷは、節点Ａが基端部として固定され、節点Ｊに接続用プラグ１０１が接続されている。そしてワイヤーハーネスＷは、直線状に各節点Ａ乃至Ｊを位置させた評価前の状態から、節点Ａから所定の位置に設ける接続対象となる接続用ジャック１０２へ、ワイヤーハーネスＷを変形して、移動させ接続用ジャック１０２へワイヤーハーネスＷの接続用プラグ１０１を差し込む、あるいは、差し込んである接続用プラグ１０１を抜き取って使用する。また、ワイヤーハーネスＷの節点Ａは、クランプ１０３によって固定されている。
そして、従来のワイヤーハーネスの評価方法では、ワイヤーハーネスＷを変形させて接続用プラグ１０１を接続用ジャック１０２に差し込んだ際に、各節点Ａ乃至Ｊそれぞれに加わる反力を数値で表していた。

即ち、ワイヤーハーネスＷの節点Ａ乃至節点Ｊの座標位置情報、ならびに、節点Ｊを移動させて接続する接続用ジャック１０２の座標位置情報を入力されて、ＣＡＤ情報として保持すると共にディスプレイ等に表示可能な前処理ステップＳ１によってＦＥＭによる解析に必要な情報を取得する。
前処理ステップＳ１は、ＣＡＤによる処理であり従来から一般的に行われている既知の処理なので、詳説しない。この前処理ステップＳ１は、図１０に表す前処理手段１０４によって実行される。

前処理ステップＳ１では、移動ステップＳ１１が、先ずワイヤーハーネスＷの接続用プラグ１０１が設けられた節点Ｊの現在座標情報を取得して記憶しておき、次いで、節点Ｊを移動先である接続用ジャック１０２へと移動させる。この移動ステップＳ１１による移動処理は、評価処理手段１００が備えるキーボードやマウスなどの入力手段ＩＮにより任意の箇所を指定することで行うが、この位置は本来の製品において接続用ジャック１０２を設置されている位置となる。そして、移動ステップＳ１１では、前記入力手段ＩＮからの入力を待ち受けると共に入力手段による節点Ｊの移動を可能とさせる。現在座標情報は、前処理手段１０４に備える記憶手段１０４ａに一時的に記憶される。また、固定されている節点Ａの現在座標情報も同様に記憶手段１０４ａに一時的に記憶される。

移動ステップＳ１１が終了すると移動ステップＳ１１に続けて移動量取得ステップＳ１２が実行される。移動量取得ステップＳ１２は、前処理手段１０４によって移動された節点Ｊの移動後の位置座標を移動後位置座標として取得し記憶手段１０４ａに一時的に記憶させる。
そして、移動量取得ステップＳ１２では、記憶手段１０４ａに一時的に記憶されている節点Ａおよび節点Ｊそれぞれの現在座標情報と節点Ｊ移動後の移動後位置座標とを前処理手段１０４から出力する。
前処理手段１０４は算出した移動量をソルバー処理手段１０５へ出力する。
ソルバー処理手段１０５は、予めワイヤーハーネスＷの物理特性（材料強度など）およびワイヤーハーネスＷの各節点情報（分割ピッチ）ならびに拘束条件等、ワイヤーハーネスＷをＦＥＭ解析するのに必要なＦＥＭ解析条件が入力されて記憶手段１０５ａに記憶されている。この記憶手段１０５ａは、前記した記憶手段１０４ａを用いても良く、便宜上別の記憶手段として記載しておく。該入力も入力手段ＩＮによって予め行われている。尚、ＦＥＭ解析は従来から行われている手法なので詳説はしない。

ソルバー処理手段１０５は、所謂ＦＥＭ解析手段であり、解析ステップＳ２を実行可能である。ソルバー処理手段１０５で行われる解析ステップＳ２は、ＦＥＭ解析ステップＳ２１と、ＦＥＭ解析出力ステップＳ２２とからなる。
ＦＥＭ解析ステップＳ２１は従来同様のＦＥＭ解析を行うステップであり、予め記憶手段１０５ａに記憶されているＦＥＭ解析条件を読み出して入力し、ワイヤーハーネスＷの節点Ｊを移動後位置座標に移動した際にワイヤーハーネスＷの各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる力およびその方向ならびに各節点Ａ乃至節点Ｊの位置座標を算出し、記憶手段１０５ａへ一時的に記憶する。この時記憶される節点に加わる力、方向、座標位置は、節点Ａ乃至節点Ｊに対応して記憶される。従って、記憶された情報は、各節点Ａ乃至節点Ｊの情報としてそれぞれ記憶手段１０５ａから読み出し可能である。

ＦＥＭ解析ステップＳ２１がＦＥＭ解析を行いワイヤーハーネスＷの評価を行うと、節点ｊが移動した結果、ワイヤーハーネスＷの解析条件として予め入力されているＦＥＭ解析条件を加味し節点Ｊの移動に伴う他の節点Ａ乃至節点Ｉの移動位置を取得する。同時に、各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる力並びにその方向が得られることとなる。ＦＥＭ解析ステップＳ２１によって得られた各データは、記憶手段１０５ａに各節点Ａ乃至節点Ｊに対応させて記憶される。

ＦＥＭ解析条件に基づく解析をＦＥＭ解析ステップＳ２１によって行うと、その取得したデータをＦＥＭ解析出力ステップＳ２２が出力する。ＦＥＭ解析出力ステップＳ２２では、記憶手段１０５ａに記憶された各節点Ａ乃至節点Ｊが移動する位置データおよび加わる力のデータを出力する。この出力は、ＣＡＤ表示手段１０６へ出力される。

ＣＡＤ表示手段１０６は、表示させるデータを作成する処理手段であり、ディスプレイ１０６ａと接続される。ＣＡＤ表示手段１０６はＣＡＤ処理手段であり、解析結果処理ステップＳ３を実行する。解析結果処理ステップＳ３は、ソルバー処理手段１０５から取得した各節点Ａ乃至節点Ｊの位置とその位置に置いて加わる力とを表す表画像データを作成すると共に移動後のワイヤーハーネスＷの画像を生成する画像生成ステップ３１と、図１１に表すように、図８に表した移動前のワイヤーハーネスＷの画像同様に移動後のワイヤーハーネスＷの画像を生成し各節点Ａ乃至節点Ｊに該節点に加わる力を表示させる画像を生成してディスプレイ１０６ａへ出力して画像表示させる表示ステップＳ３２とからなる。
上記のように、従来例では、前処理ステップＳ１で作成したワイヤーハーネスＷの画像を生成し、解析ステップＳ２によってワイヤーハーネスＷを該ワイヤーハーネスＷのＦＥＭ解析条件に基づいて各節点Ａ乃至節点Ｊに解析し、解析結果処理ステップＳ３がＦＥＭ解析条件によって解析されたワイヤーハーネスＷの移動後の画像および各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる力と各節点Ａ乃至節点Ｊの位置とを一覧表にしてディスプレイ１０６ａへ表示させていた。

しかしながら、従来の仮想ワイヤーハーネスの評価方法では、評価されるワイヤーハーネスＷの各節点Ａ乃至節点Ｊの位置とその位置に置いて加わる力の大きさのみの表示であったため、画像を見て直感的にワイヤーハーネスＷの弱い部分を評価する等ができないという問題点を有した。また、加わる力が大きさのみの表示であったため、やはり直感的に判りづらいという問題点を有した。
そこでこの発明では、上記問題点に鑑み、直感的に解り易く、評価を簡単に行える仮想ワイヤーハーネスの評価方法を提供する。

この発明は、ワイヤーハーネスＷの評価をより確実に且つ簡単に行えるようにするために、複数の節に分割し一端を固定されて他端を移動される仮想ワイヤーハーネスをＦＥＭ解析するのに必要なＦＥＭ解析条件が予め入力され、該条件によってＦＥＭ解析を行い仮想ワイヤーハーネスＷを評価可能な仮想ワイヤーハーネス評価方法であって、仮想ワイヤーハーネスのＣＡＤ画像データおよび仮想ワイヤーハーネスを分割する節点の位置データを各節点に対応させて記憶し、且つ、ワイヤーハーネスの移動端を移動させる所望位置の座標データを入力され、入力された仮想ワイヤーハーネスの各節点の座標情報および移動後の移動端の座標情報を出力する前処理手段を設け、前処理手段から仮想ワイヤーハーネスの各節点の座標情報および移動後の移動端の座標情報を取得し、ＦＥＭ解析を行い、少なくとも移動端が移動した場合の仮想ワイヤーハーネス各節点の位置情報および各節点に加わる力情報並びに各節点に加わる力の方向の情報を解析結果データとして取得し出力可能なソルバー解析手段を設け、ソルバー解析手段から解析結果データを取得可能であり、力の大きさを予め定める複数範囲に分割して各範囲毎に色情報を設け各力の段階毎に色分け可能とし、解析結果データによって取得した移動端の移動後における各節点の移動位置における仮想ワイヤーハーネスのＣＡＤ画像データを生成すると共に、各節点間のＣＡＤ画像データの表示色を取得した解析結果データの節点に加わる力情報が該当する前記分割した範囲の色として表示可能であり、且つ、節点には該節点に加わる力の方向情報に基づいて該方向を矢印によって表示可能なＣＡＤ表示手段を設けてなることを特徴とする仮想ワイヤーハーネス評価方法を提供する。

そして、この仮想ワイヤーハーネス評価方法では、ソルバー解析手段によってＦＥＭ解析された仮想ワイヤーハーネスは、ＣＡＤ表示手段によって移動端を移動された場合の形状に変形されたＣＡＤ画像として表示され、その際、ＣＡＤ表示手段が各節点に加わる力の大きさを予め定める分割した力の段階と比較して対応する段階の色として表示すると共に、該節点には該節点に加わる力の方向を示す矢印を表示する。
また、ＣＡＤ表示手段では、各節点における力の方向を表す矢印を、該節点に加わる力の大きさに比例した大きさとして表示可能である。

従ってこの発明では、仮想ワイヤーハーネスのＣＡＤ画像を、各節点毎に加わる力の大きさによって、該節点毎の表示色を変更させるので、解析データを視覚的に且つ直感的に判断可能とさせ、評価判断を容易にさせるという特有の効果を有する。
更に、各節点に加わる力の方向を矢印にて表示させることで、どの節点にどのような方向に力が働くかを視覚的に一目瞭然とさせるので、やはり評価判断を容易にさせるという特有の効果を有する。更にまた、前記力の方向を表す矢印の大きさを、該節点に加わる力の大きさに比例して表示させることでより評価判断を可能とさせる。

以下に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例を表す表示例図であり、図２はこの発明の実施例を表すブロック説明図であり、図３はこの発明を表す評価ステップ説明図であり、図４は移動前の仮想ワイヤーハーネスを表す表示例図であり、図５は移動後の仮想ワイヤーハーネスを表す表示例図であり、図６はこの発明の評価ステップの一部を表す詳細ステップ説明図であり、図７は各節点の解析データを表す一覧表である。

Ｗはこの発明の実施例によって表示された仮想ワイヤーハーネスである。仮想ワイヤーハーネスＷは、Ａ乃至Ｒによって表す各節点によって分割する。この仮想ワイヤーハーネスＷの節点Ａ乃至節点Ｒへの分割は、予め設計者によって決定される。また、各節点Ａ〜Ｒ間の距離も予め設計者によって決定される。
更に、この実施例では、節点Ｒを図中上方へ伸ばし仮想ワイヤーハーネスＷが直線上に設けられた状態から、節点Ｒを図中位置まで移動させた場合の各節点Ａ乃至節点Ｒ毎の位置および該位置における各節点Ａ乃至節点Ｒに加わる力の大きさ並びにその方向を表示している。更に、各節点Ａ乃至節点Ｒの間の仮想ワイヤーハーネスＷ部分は、各節点に加わる力に該当する色に着色して表示する。即ち、この実施例では、図１中に凡例によって表示するように各色毎にその色の力の範囲を予め決めておき、例えば節点Ａから節点Ｂまでは、節点Ｂに加わる力に該当する色に着色して表示される。節点Ｂは節点Ｂに吹き出し表示されている４［Ｎ］の力なので、４［Ｎ］が含まれる最下部に表示した青色に表示されている。また、例えば節点Ｅと節点Ｆとの間は、節点Ｆに加わる力が節点Ｅに吹き出し表示されている１０［Ｎ］なので、同様に上から２番目の色である橙色に着色されて表示されている。

また、各節点Ａ乃至節点Ｒには、各節点Ａ乃至節点Ｒに加わる力の大きさに比例すると共に該力の方向に一致するように矢印が橙色で表示されている。この矢印の大きさは、予め１［Ｎ］あたりの長さが決定されており、力の大きさに該１［Ｎ］あたりの大きさを掛け合わせて表示する。このように各節点Ａ乃至節点Ｒに加わる力の大きさを数字で吹き出し表示すると共に各節点からその力の方向および大きさの矢印によって表示することで、評価を行う際に視覚的に評価しやすくしている。

上記のように評価結果が表されるような仮想ワイヤーハーネスの評価方法は、図２に表すような仮想ワイヤーハーネス評価手段１によって行う。仮想ワイヤーハーネス評価手段１は、仮想ワイヤーハーネスＷのＣＡＤデータを作成するＣＡＤソフトによって設計されたＣＡＤデータが格納されると共に仮想ワイヤーハーネスＷの評価に用いる各データの入力がなされて記憶する前処理手段２と、前処理手段２によって設定された条件に基づいてＦＥＭ解析を行うソルバー解析手段３と、ソルバー解析手段３の解析結果を基に図１に表すような仮想ワイヤーハーネスＷの表示を行うＣＡＤ表示手段４とからなる。
仮想ワイヤーハーネス評価手段１は、この実施例では、パーソナルコンピュータを用いて行う。従って、仮想ワイヤーハーネス評価手段１では、前処理手段２およびソルバー解析手段３並びにＣＡＤ表示手段４の各手段は、パーソナルコンピュータの備えるＣＰＵやメモリが実際に演算を行うので同一のＣＰＵ等によって実施され、ＣＡＤソフトやＦＥＭ解析ソフトが連動して評価を行うこととなる。従って、仮想ワイヤーハーネス評価手段１は、パーソナルコンピュータの備えるマウスやキーボードからなる入力手段ＩＮや、各種データやソフトウェアを記憶する記憶手段であるハードディスク、表示手段である液晶ディスプレイ等を当然に備えている。

この実施例で表すワイヤーハーネスＷの表示例は、図４に表すように節点Ａ乃至節点Ｊ分割した場合を表す。そして、節点Ａが固定端であり節点Ｊを移動端として移動させた場合である。そして節点Ｊを移動した後のＦＥＭ解析結果を表示した例図を図５で表す。
仮想ワイヤーハーネスＷの節点Ｊには、移動端として表すために接続用プラグを記載してある。そして、ワイヤーハーネスＷを変形させて接続用プラグを図中Ｘで表す位置へ移動させた場合の評価が行われることとなる。

前処理手段２は、従来例同様に仮想ワイヤーハーネスＷを評価するためのＦＥＭ解析条件が予め入力される。ＦＥＭ解析条件の入力は、前処理手段２に接続される入力手段ＩＮによって行われる。入力手段ＩＮは、マウスやキーボードであり、通常パーソナルコンピュータに備える装置によって行う。前処理手段２では、ＣＡＤソフトフェアによって設計された仮想ワイヤーハーネスＷのＣＡＤデータが入力されて記憶される。この記憶は、前処理手段２に備えるＣＡＤデータ記憶手段２１によって行う。ＣＡＤデータ記憶手段２１は、前処理演算手段２２と接続されており、前処理手段２の演算は前処理演算手段２２が行う。ＣＡＤデータ記憶手段２１には記憶される予め入力されるＣＡＤデータは、図４に表すような節点Ａ乃至節点Ｒに分割したＣＡＤデータであり、各節点Ａ乃至節点Ｊの節点座標データが各節点Ａ乃至節点Ｊに対応させて記憶されている。そして、前処理演算手段２２では、前処理ステップＳ１が行われる。

ソルバー解析手段３は、ＦＥＭ解析を行う。
ソルバー解析手段３は、予めワイヤーハーネスＷの物理特性（材料強度など）およびワイヤーハーネスＷの各節点情報（分割ピッチ）ならびに拘束条件等、ワイヤーハーネスＷをＦＥＭ解析するのに必要なＦＥＭ解析条件が入力されて記憶手段３１に記憶されている。この記憶手段３１は、前記したＣＡＤデータ記憶手段２１を共用して用いてもよい。そして、ＦＥＭ解析条件の入力も入力手段ＩＮによって予め行われている。尚、ＦＥＭ解析は従来から行われている手法なので詳説はしない。ソルバー解析手段３は、記憶手段３１に記憶された情報および前処理手段２から取得するＣＡＤデータに基づいてＦＥＭ解析を行う解析演算手段３２によって行われる所謂ＦＥＭ解析手段であり、解析ステップＳ２を実行可能である。そして、解析演算手段３２では、少なくともＦＥＭ解析を行い節点Ｊが位置Ｘへ移動した際に発生する各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる力の大きさデータと方向データ、および、節点Ａ乃至節点Ｉの移動位置の節点位置座標データを解析して取得可能である。

ＣＡＤ表示手段４は、ソルバー解析手段３からＦＥＭ解析結果を取得して表示させるＣＡＤデータを自動生成するＣＡＤデータ生成手段４１と、生成したＣＡＤデータを表示させる表示させるディスプレイ４２とからなる。ディスプレイ４２は、通常パーソナルコンピュータが備えるものである。
ＣＡＤデータ生成手段４１は、ソルバー解析手段３が出力するＦＥＭ解析結果を取得し、取得したＦＥＭ解析結果から得られる各節点Ａ乃至節点Ｊの移動後の節点座標データに各節点Ａ乃至節点Ｊが位置するようにＣＡＤデータを生成する。この生成は通常のＣＡＤソフトが行うのと同様に行われ、ＣＡＤデータ記憶手段２１に記憶されている仮想ワイヤーハーネスＷのＣＡＤデータを読み出し、読み出したＣＡＤデータを移動後の各節点Ａ乃至節点Ｊの節点座標データに置き換えて新たな移動後のＣＡＤデータを生成可能である。
また、ＣＡＤデータ記憶手段２１は、予め力の範囲によって異なる色が付与されて記憶されている。即ち、図５中に閾値のデータとして記載するように、力が０［Ｎ］〜２０［Ｎ］までは青色、２１［Ｎ］〜４０［Ｎ］までは緑色、４１［Ｎ］〜６０［Ｎ］までは黄緑色、６１［Ｎ］〜８０［Ｎ］までは黄色、８１［Ｎ］〜１００［Ｎ］までは橙色、１００［Ｎ］より上は赤色、と各色が割り当てられて記憶されている。この色は、節間色として記憶され、ＦＥＭ解析によって得られた各節点Ａ乃至節点Ｊに発生する力と対比されて該当する節間のＣＡＤデータの色として表示可能なＣＡＤデータを生成する。

更に、ＣＡＤデータ生成手段４１では、各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる力の大きさを表す矢印の長さが予め入力されており、前記表示色同様に、各力の範囲毎に所定長の矢印長さが定められている。この矢印長さは、勿論、力が大きいほど長くなるように定められている。そして、表示色同様に、節点Ａ乃至節点Ｊ毎に各節点Ａ乃至Ｊに発生する力と比較して矢印の長さが決定され記憶される。この記憶は、ＣＡＤデータ生成手段４１に接続されて設ける生成データ記憶手段４３に記憶し、ＣＡＤデータを生成する。そして、生成される矢印は、節点Ａ乃至節点Ｊの各節点を起点とし、ＦＥＭ解析によって得られた力の発生する方向へ向かう前記大きさで表示するＣＡＤデータとして記憶される。従って、力の大きさと向きを表す矢印は、各節点Ａ乃至節点Ｊを起点にしてそれぞれの節点に表示される。そして、ＣＡＤデータ生成手段４１では、生成し生成データ記憶手段４３に記憶されたＣＡＤデータに基づいてＣＡＤデータ仮想ワイヤーハーネスＷのＣＡＤ画像データおよび各節点に表示する矢印データとを合わせて表示可能なＣＡＤ画像データをディスプレイ４２へ出力する。
ディスプレイ４２では、出力されたＣＡＤ画像データに基づいて図５に表すような仮想ワイヤーハーネスＷの移動後のＣＡＤ画像を表示する。

次いで、各手段において行われる処理を図２および図３に基づき説明する。
前処理手段２乃至ＣＡＤ表示手段４では、ＣＡＤ情報として保持すると共にディスプレイ等に表示可能な前処理ステップＳ１と、ＦＥＭによって解析する解析ステップＳ２と、ＦＥＭ解析されたデータに基づいてワイヤーハーネスを評価する評価ステップＳ３とをそれぞれ実行する。尚、前処理ステップＳ１に先だって図１の凡例に表したような各力の値に対する色設定や支点側接点である節点Ａの反力等の設定が行われるが所謂初期設定であり、これらの設定は必ずしも毎回行う必要はなく、プログラムに予め設定されていれば特にその都度設定する必要がない。

まず、前処理手段２で前処理ステップＳ１が実行される。前処理ステップＳ１では、移動ステップＳ１１が、先ずＣＡＤで生成されたＣＡＤデータからワイヤーハーネスＷの節点Ｊの現在座標情報を取得してＣＡＤデータ記憶手段２１へ記憶しておく。また、入力手段ＩＮにより節点Ｊを移動先である座標位置Ｘへと移動されると、該座標位置Ｘを同様に移動先データとしてＣＡＤデータ記憶手段２１へ記憶する。この移動ステップＳ１１による移動処理は、仮想ワイヤーハーネス評価手段１が備えるキーボードやマウスなどの入力手段ＩＮにより任意の箇所を指定することで行うが、この位置は本来の製品において接続用ジャックが設置されている位置となる。そして、移動ステップＳ１１では、前記入力手段ＩＮからの入力を待ち受けると共に入力手段による節点Ｊの移動を可能とさせる。現在座標情報は、前処理手段２に備えるＣＡＤデータ記憶手段２１に記憶される。また、固定されている節点Ａの現在座標情報も同様にＣＡＤデータ記憶手段２１に記憶される。

移動ステップＳ１１が終了すると移動ステップＳ１１に続けて移動量取得ステップＳ１２が実行される。移動量取得ステップＳ１２は、前処理手段２によって移動された節点Ｊの移動後の位置座標を移動後位置座標として取得しＣＡＤデータ記憶手段２１に節点Ｊの移動後の位置として記憶させる。
そして、移動量取得ステップＳ１２では、ＣＡＤデータ記憶手段２１に記憶されている節点Ａおよび節点Ｊそれぞれの現在座標情報と節点Ｊ移動後の移動後位置座標とを前処理手段２からソルバー解析手段３へ出力する。
前処理手段２は算出した移動量をソルバー解析手段３へ出力する。

ソルバー解析手段３は、予めワイヤーハーネスＷの物理特性（材料強度など）およびワイヤーハーネスＷの各節点情報（分割ピッチ）ならびに拘束条件等、ワイヤーハーネスＷをＦＥＭ解析するのに必要なＦＥＭ解析条件が入力されて記憶手段３１に記憶されている。この記憶手段３１は、前記したＣＡＤデータ記憶手段２１と兼用しても良く、便宜上別の記憶手段として記載しておく。該入力も入力手段ＩＮによって予め行われている。尚、ＦＥＭ解析は従来から行われている手法なので詳説はしない。

ソルバー解析手段３は、解析ステップＳ２を実行する。ソルバー解析手段３で行われる解析ステップＳ２は、ＦＥＭ解析ステップＳ２１と、ＦＥＭ解析出力ステップＳ２２とからなる。
ＦＥＭ解析ステップＳ２１は従来同様のＦＥＭ解析を行うステップであり、予め記憶手段３１に記憶されているＦＥＭ解析条件を読み出して入力し、ワイヤーハーネスＷの節点Ｊを移動後位置座標に移動した際にワイヤーハーネスＷの各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる力およびその方向ならびに各節点Ａ乃至節点Ｊの位置座標を算出し、記憶手段３１へ記憶する。この時記憶される節点に加わる力、方向、座標位置は、節点Ａ乃至節点Ｊに対応して記憶される。従って、記憶された情報は、各節点Ａ乃至節点Ｊの情報としてそれぞれ記憶手段３１から読み出し可能である。この実施例では、ＦＥＭ解析によって得られる力のデータは反力のみを利用するので単に力と表現しているが、実際のＦＥＭ解析においては、各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる半力トルク、合成線弾力、合成曲げモーメント等、種々のデータを取得している。従って、解析対象とする仮想ワイヤーハーネスＷによっては、これらから必要とする情報を適宜選択して用いれば足り、これらも一般的に従来から行われていることであるので詳説しない。

ＦＥＭ解析ステップＳ２１がＦＥＭ解析を行いワイヤーハーネスＷの評価を行うと、節点Ｊが移動した結果、ワイヤーハーネスＷの解析条件として予め入力されているＦＥＭ解析条件を加味し節点Ｊの移動に伴う他の節点Ａ乃至節点Ｉの移動位置を取得する。同時に、各節点Ａ乃至節点Ｊに加わる力並びにその方向が得られることとなる。ＦＥＭ解析ステップＳ２１によって得られた各データは、記憶手段３１に各節点Ａ乃至節点Ｊに対応させた記憶される。

ＦＥＭ解析条件に基づく解析をＦＥＭ解析ステップＳ２１によって行うと、その取得したデータをＦＥＭ解析出力ステップＳ２２が出力する。ＦＥＭ解析出力ステップＳ２２では、記憶手段３１に記憶された各節点Ａ乃至節点Ｊが移動する位置データおよび加わる力のデータを出力する。この出力は、ＣＡＤ表示手段４へ行われる。

ＦＥＭ解析出力ステップＳ２２に続けては、解析結果処理ステップＳ３が実行される。解析結果処理ステップＳ３は、ＣＡＤ表示手段４のＣＡＤデータ記憶手段２１によって処理される。解析結果処理ステップＳ３は、節点Ｊを位置座標Ｘへ移動させたときの仮想ワイヤーハーネスＷの状態を表示させるデータを作成する。解析結果処理ステップＳ３は、ソルバー解析手段３から取得した各節点Ａ乃至節点Ｊの位置とその位置に置いて加わる力とを表す表画像データを作成すると共に移動後のワイヤーハーネスＷの画像を生成する画像生成ステップ３１と、移動前のワイヤーハーネスＷの画像同様に移動後のワイヤーハーネスＷの画像を生成し各節点Ａ乃至節点Ｊに該節点に加わる力を表示させる画像を生成してディスプレイ４２へ出力して画像表示させる表示ステップＳ３２とからなる。

画像生成ステップ３１は、仮想ワイヤーハーネスＷの各節点Ａ乃至節点Ｊの移動させる前の座標位置と移動後の座標位置とを入れ替えて、移動後の仮想ワイヤーハーネスＷのＣＡＤ画像データを生成する。このＣＡＤ画像データの生成は、既に従来から行われている手法であるので詳説は省略する。
また、同時に画像生成ステップ３１では、各節点間の表示色を、前記した力の大きさに対応する表示色へ変更する。
更にまた、画像生成ステップ３１では、各節点に、前記した大きさの矢印を表示させる矢印のＣＡＤデータを生成し、各節点Ａ乃至節点Ｊに表示させる。
即ち、図６に表すように、１つの節点について、データ読み込みステップ３１ａ、解析データ読み込みステップ３１ｂ、座標入れ替えステップ３１ｃ、節点表示色判断ステップ３１ｄ、表示色入れ替えステップ３１ｅ、矢印判断ステップ３１ｆ、矢印ＣＡＤデータ生成ステップ３１ｇの各ステップを行い、これら各ステップを全ての節点について行う。
例えば節点Ａについて見れば、データ読み込みステップ３１ａでは、節点ＡにおけるＣＡＤ画像データを読み込み生成データ記憶手段４３へ節点ＡのＣＡＤ画像データとして記憶する。即ち、節点Ａ乃至節点Ｂ間の移動前のＣＡＤデータである。

次いで解析データ読み込みステップ３１ｂが実行される。解析データ読み込みステップ３１ｂでは、記憶手段３１から解析された節点Ａに関する解析データを読み込み生成データ記憶手段４３へ記憶する。この時読み込む解析データは節点Ａにおける、座標位置データ、力の大きさおよび方向のデータである。
次いで、座標入れ替えステップ３１ｃが実行され、データ読み込みステップ３１ａで読み込まれたＣＡＤデータの座標位置情報を、解析データ読み込みステップ３１ｂで読み込んだ座標位置情報と入れ替える。これにより、節点Ａおよび節点Ｂ間のＣＡＤ画像データは、移動後の位置へと変換される。
次いで、表示色判断ステップ３１ｄが実行される。表示色判断ステップ３１ｄでは、解析データ読み込みステップ３１ｂで読み込まれた力の大きさを読み込み、予め生成データ記憶手段４３に記憶されている力の範囲と対比してどの表示色に該当するかを判断し一時的に記憶しておくステップである。
表示色判断ステップ３１ｄに続けては表示色入れ替えステップ３１ｅが実行される。表示色入れ替えステップ３１ｅでは、表示色判断ステップ３１ｄで判断された表示色のデータを読み込み、データ読み込みステップ３１ａで読み込まれ記憶されている節点Ａ乃至節点Ｂ間のＣＡＤ画像データの表示色を表示色判断ステップ３１ｄで判断された表示色に置き換えて、表示色判断ステップ３１ｄで判断された表示色による表示を行わせるステップである。

表示色入れ替えステップ３１ｅに続けては、矢印判断ステップ３１ｆが実行される。矢印判断ステップ３１ｆでは、解析データ読み込みステップ３１ｂで読み込んだ力の大きさおよびその向きとを読み込み、力の大きさに対応した予め定める大きさを選択すると共に該大きさで且つ読み込んだ力の向きと同じ向きの矢印を、起点が節点Ａとなるような座標データを判断生成するステップである。生成された矢印のデータは一時的に記憶される。
矢印判断ステップ３１ｆに続けては矢印ＣＡＤデータ生成ステップ３１ｇが実行される。矢印ＣＡＤデータ生成ステップ３１ｇでは、矢印判断ステップ３１ｆで判断され生成されて一時的に記憶されているデータに基づきディスプレイ４２に表示可能なＣＡＤデータを生成するステップである。矢印ＣＡＤデータ生成ステップ３１ｇで生成された矢印ＣＡＤ画像データもやはり生成データ記憶手段４３へ記憶される。

上記のようなデータ読み込みステップ３１ａ乃至矢印ＣＡＤデータ生成ステップ３１ｇを各節点毎に繰り返し行うことで各節点間のＣＡＤ画像データおよび各節点における力を表した矢印のＣＡＤ画像データを生成可能である。尚、各ステップ中で処理が行われ記憶させるときには、各節点Ａ乃至節点Ｊに対応させて（紐付けさせて）記憶させる。

そして、画像生成ステップ３１に続けて表示ステップＳ３２が実行されることとなる。表示ステップＳ３２は、画像生成ステップ３１で生成された節点Ｊ移動後の各節点の座標位置等が反映された、移動後の仮想ワイヤーハーネスＷをディスプレイ４２に表示可能な画像データをディスプレイ４２へ出力する。

ディスプレイ４２では、このデータに基づいて図５に表すような解析後の画像データを表示する。

図５に表す解析後の仮想ワイヤーハーネスＷでは、節点Ｊを座標位置Ｘへ移動させたときのＦＥＭ解析の結果、節点Ａ乃至節点Ｉがそれぞれ表示される座標位置へ移動されている。また、例えば節点Ｄでは、図７に表すように、発生する反力がＦＥＭ解析の結果９７［Ｎ］なので、図５中の表示表すように１００［Ｎ］以上なので対応する赤色が表示色判断ステップ３１ｄによって判断採用され、表示色入れ替えステップ３１ｅによってＣＡＤ画像データの表示色が入れ替えられた結果、節点Ｄおよび節点Ｅ間の色が赤色で表示されている。同様に矢印の大きさも反力１００［Ｎ］以上なので、６である最長の矢印長が矢印判断ステップ３１ｆおよび矢印ＣＡＤデータ生成ステップ３１ｇによって採用されている。

尚、矢印の大きさは、この実施例では、反力に応じて６段階の大きさとしたが、反力の大きさに比例した大きさとしてもよく、表示された際に矢印の大きさから、反力の大きさが視認できれば足りるので、適宜採用すればよい。尚、反力の大きさに比例させる場合には、矢印ＣＡＤデータ生成ステップ３１ｇでは取得した反力の大きさに所定の倍数をかけた長さを用いればよく、１倍であるならば反力の大きさをそのまま矢印の大きさとして用いれば足りる。

この発明は、自動車や家庭電化製品に用いるワイヤーハーネスの設計時に利用可能である。

この発明の実施例を表す表示例図 この発明の実施例を表すブロック説明図 この発明の実施例を表す評価ステップ説明図 移動前の仮想ワイヤーハーネスを表す表示例図 移動後の仮想ワイヤーハーネスを表す表示例図 この発明の評価ステップの一部を表す詳細ステップ説明図 各節点の解析データを表す一覧表 従来のワイヤーハーネスの評価前をディスプレイに表した説明図 従来のワイヤーハーネスの評価方法を説明するフローチャート 従来のワイヤーハーネスの評価方法の各手段を表す説明図 従来のワイヤーハーネスを評価した結果をディスプレイに表した説明図

符号の説明

１ 仮想ワイヤーハーネス評価手段
２ 前処理手段
２１ ＣＡＤデータ記憶手段
２２ 前処理演算手段
３ ソルバー解析手段
３１ 記憶手段
３２ 解析演算手段
４ ＣＡＤ表示手段
４１ ＣＡＤデータ生成手段
４２ ディスプレイ
４３ 生成データ記憶手段

Claims (2)

1. 複数の節に分割し一端を固定されて他端を移動される仮想ワイヤーハーネスをＦＥＭ解析するのに必要なＦＥＭ解析条件が予め入力され、該条件によってＦＥＭ解析を行い仮想ワイヤーハーネスＷを評価可能な仮想ワイヤーハーネス評価方法であって、
   仮想ワイヤーハーネスのＣＡＤ画像データおよび仮想ワイヤーハーネスを分割する節点の位置データを各節点に対応させて記憶し、且つ、ワイヤーハーネスの移動端を移動させる所望位置の座標データを入力され、入力された仮想ワイヤーハーネスの各節点の座標情報および移動後の移動端の座標情報を出力する前処理手段と、
   前処理手段から仮想ワイヤーハーネスの各節点の座標情報および移動後の移動端の座標情報を取得し、ＦＥＭ解析を行い、少なくとも移動端が移動した場合の仮想ワイヤーハーネス各節点の位置情報および各節点に加わる力情報並びに各節点に加わる力の方向の情報を解析結果データとして取得し出力可能なソルバー解析手段と、
   ソルバー解析手段から解析結果データを取得可能であり、力の大きさを予め定める複数範囲に分割して各範囲毎に色情報を設け各力の段階毎に色分け可能とし、解析結果データによって取得した移動端の移動後における各節点の移動位置における仮想ワイヤーハーネスのＣＡＤ画像データを生成すると共に、各節点間のＣＡＤ画像データの表示色を取得した解析結果データの節点に加わる力情報が該当する前記分割した範囲の色として表示可能であり、且つ、節点には該節点に加わる力の方向情報に基づいて該方向を矢印によって表示可能なＣＡＤ表示手段とからなることを特徴とする仮想ワイヤーハーネス評価方法。
2. 前記ＣＡＤ表示手段が表示する節点における力の方向を表す矢印は、該節点に加わる力の大きさに比例した大きさとして表示可能である請求項１に表す仮想ワイヤーハーネス評価方法。