JP2009294751A - 図面作成支援装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】図面作成支援装置において、ユーザーが部品間の配置依存関係を把握しやすいように画面表示を行い、また配置済みの部品間の配置依存関係の定義を修正しやすくした設計支援装置を提供する。
【解決手段】図面作成支援装置において、オブジェクト配置に関するオブジェクト定義データに基づいて、選択された変更対象オブジェクトの位置および該オブジェクトに依存して配置された依存オブジェクトの情報および変更可能を画面表示し、オブジェクト位置を計算する配置更新処理手段を設けて配置更新処理を行う。これによって、製品、プラントなどを設計する際に、ユーザーが図面上の部品間の配置依存関係を把握しやすくし、また配置済みの部品間の配置依存関係を容易に修正できるようにして、部品、機器等の配置を試行錯誤しながら最適化していく設計作業を効率良く行う。
【選択図】図１６

Description

本発明は、工業製品、施設等の設計図作成を効率良く行うための、図面作成支援装置および図面作成支援装置の制御方法およびプログラムに関する。

製品、製造プラント等の設計業務に用いられるコンピュータプログラムを有する図面作成支援装置では、図面上に配置した一部部品の位置の移動や大きさの変更を、他の部品の位置との矛盾を起こさずに簡単な操作で実行できる装置が求められている。

例えば、特許文献１には、部品設計画面で変更制限のある寸法の表示を色分け等で区別し、ユーザーから受け付けた寸法変更が変更制限のある寸法の値を変更すると判定された場合に警告を出す方法が記述されている。また、特許文献２には、部品間の配置依存関係を座標の差として定義し、任意の部品の位置が変更されたとき、他の部品もあらかじめ定義された配置依存関係にしたがって自動的に移動させる方法が記述されている。

特許第３０９２８１２号公報 特開平３−１２７２７３号公報

製品、製造プラントなど（以下製品と記述する）の設計において、設計図面上に部品、機器、構造物などの構成要素（以下部品と記述する）を配置していく順番は一方的に決められるものではなく、部品相互に配置を調整しながら決定する場合が多い。変更に制限のある寸法が表示され、ユーザーによる寸法変更が、変更制限値を越えると判定された場合に警告が出るとしても、どのような制限があるのかという具体的情報が表示されないと、ユーザーはその寸法を変更してよいのか、どの程度変更してよいのかという判断ができない。

また、ある部品と他の部品の配置依存関係を定義し、一方の位置を変更すると他方の位置もあらかじめ定義された配置依存関係に従って自動的に更新される方法では、配置依存関係が固定されているため、試行錯誤によって依存関係を調整しながら最適設計を進めることができない。

本発明の目的は、ユーザーが部品間の配置依存関係を把握しやすくし、また配置済みの部品間の配置依存関係を円滑に修正できるようにすることで、部品や機器の配置設計を効率良く行う新しい図面作成支援装置およびその制御方法ならびにこれを実現するコンピュータプログラムを提供することである。

本発明は、演算処理装置と、図面作成支援プログラムおよび設計図データを有するデータ記録部と、画面表示部を有し、複数の図形をオブジェクトとして配置した図面を作成する図面作成支援装置において、オブジェクトの位置情報と、オブジェクト間の配置を規定する配置依存関係情報を含むオブジェクト定義データを記憶する記憶手段と、変更対象オブジェクトが選択されたときに、変更対象オブジェクトの配置依存関係情報および前記変更対象オブジェクトに基づいて配置される依存オブジェクトの配置依存関係情報を表示する依存関係表示手段と、前記配置依存関係情報に基づいて前記変更対象オブジェクトの位置および依存オブジェクトの位置を計算する配置更新処理手段とを含むことを特徴とする。

また、前記オブジェクト定義データはさらに、オブジェクトの形状情報およびサイズ情報と、オブジェクトを特定するオブジェクト特定情報と、オブジェクトの配置寸法を定義するパラメータ値と、オブジェクトの配置ルールを定義する配置ルール特定情報と、オブジェクトの配置を説明する配置ルール説明情報とを有することを特徴とする。
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また、オブジェクト配置に関するオブジェクト定義データとして位置情報と、配置依存関係情報と、オブジェクト特定情報と、形状およびサイズ情報と、パラメータ値と、配置ルール特定情報と、配置ルール説明情報とを有し、複数の図形をオブジェクトとして配置した図面を作成する図面作成支援装置の制御方法において、 任意の変更対象オブジェクトが選択されたときにオブジェクト特定情報を取得するステップと、オブジェクト特定情報にもとづいて、前記変更対象オブジェクトの配置に基づいて配置される依存オブジェクト特定情報を抽出するステップと、前記オブジェクト特定情報にもとづいて、変更対象オブジェクトの配置の基準となる基準オブジェクト特定情報と、配置ルール説明情報と、パラメータ値とを表示するステップと、変更対象オブジェクトの配置更新処理命令を受けたときに、オブジェクトおよびオブジェクトに基づいて配置される依存オブジェクトについて前記位置情報を更新するステップとを含むことを特徴とする。

さらに、演算処理装置と、図面作成支援プログラムおよび設計図データを有するデータ記録部と、画面表示部を有し、複数の図形をオブジェクトとして配置した図面を作成する図面作成支援装置において、前記演算処理装置内で実行されるとともに、オブジェクト間の配置を規定する配置依存関係情報を含むオブジェクト定義データに基づき、変更対象オブジェクトが選択されたときに、変更対象オブジェクトの配置依存関係情報および前記変更対象オブジェクトに基づいて配置される依存オブジェクトの配置依存関係情報を表示し、前記配置依存関係情報に基づいて前記変更対象オブジェクトの位置および依存オブジェクトの位置を演算しオブジェクトの配置更新処理を行う図面作成支援装置のプログラムを有することを特徴とする。

本発明は、図面作成支援装置において、オブジェクト配置に関するオブジェクト定義データに基づいて、選択されたオブジェクトの位置および該オブジェクトに依存して配置された他のオブジェクトの位置を計算する配置更新処理手段を設けて配置更新処理を行う。これによって、製品、プラントなどを設計する際に、ユーザーが図面上の部品間の配置依存関係を把握しやすくし、また配置済みの部品間の配置依存関係を容易に修正できるようにして、部品、機器等の配置を試行錯誤しながら最適化していく設計作業を効率良く行うことができる。

ここでは、図面作成支援装置の一態様である設計支援装置(CAD)に本発明を適用した場合の例について説明する。

（１）ハードウェア構成
図１は、本実施例の設計支援装置のハードウェア構成を示す。ハードウェア構成は、バス１２、演算処理装置１１、主記憶部１３、画像処理部１４、画面表示部としてのモニタ１５、入出力処理部１６、データ記録部１７、キーボード１８、マウス１９を含む公知のコンピュータシステムからなる。前記演算処理装置１１、画像処理部１４、入出力処理部１６、データ記録部１７は、バス１２によって相互通信可能に接続される。

演算処理装置１１は、データ記録部１７に記録されている設計支援プログラムならびに設計図データを読み出し、入出力処理部１６から送られる入力データとともに主記憶部１３に記憶し、設計支援プログラムを実行して、モニタ１５に表示すべき図形を画像処理部１４に送る。また、記憶すべきデータを入出力処理部１６を経由してデータ記録部１７に送る。

画像処理部１４は、演算処理装置１１から送られる画像データを受け取ってモニタ１５に図形を出力する。入出力処理部１６は、バス１２によって演算処理装置１１、データ記録部１７、キーボード１８およびマウス１９に接続される。入出力処理部１６は、演算処理装置１１がデータ記録部１７、キーボード１８およびマウス１９にアクセスするためのインターフェースである。
（２）部品依存関係の表示変更
上記構成を有する設計支援装置において、配置する部品の依存関係を表示し、図面上で部品の相互干渉や矛盾なく変更可能とする技術について以下に説明する。ここでは、複数の部品からなる製品の設計図を作成する場合を例に説明する。

図２は、本発明の装置を使って作成しようとする設計図の概念図を示す。以下で説明する設計の例では、製品は部品Ａ２１、部品Ｂ２２、部品Ｃ２３からなる。部品Ｂ２２は部品Ａ２１の規定位置１５３から一定の距離２４をおき、部品Ｃ２３は部品Ｂ２２の規定位置１５４から一定の距離２５をおいてそれぞれ配置される。つまり、部品Ａ２１の配置に部品Ｂ２２が依存し、部品Ｂ２２の配置に部品Ｃ２３が依存する。

本発明の設計支援装置では配置される各部品２１、２２、２３を個々のオブジェクトとして扱う。部品Ａ２１は部品Ｂ２２の配置の基準となるので、部品Ａ２１は部品Ｂ２２の基準オブジェクトと定義する。同様に、部品Ｂ２２は部品Ｃ２３の基準オブジェクトと定義する。逆に、部品Ｂ２２は部品Ａ２１の依存オブジェクトと定義し、部品Ｃ２３は部品Ｂ２２の依存オブジェクトと定義する。

設計支援装置の動作時に、主記憶部１３には、部品Ａ２１、部品Ｂ２２、部品Ｃ２３を個々のオブジェクトとして記憶する。製品全体を含む複数の設計図データごとに、それら部品の位置や形状を含むオブジェクト配置に関するオブジェクト定義データが主記憶部１３に記憶される。また、主記憶部１３に配置ルールを特定する情報である配置ルールリストおよび配置ルールの実行プログラムである配置関数が記憶される。

図３に、オブジェクト定義データを構成するデータ項目と、各項目毎に記憶されるデータの例を示す。オブジェクト定義データはオブジェクト番号をキーとして、オブジェクト名、形状、サイズ、配置ルール番号、パラメータ値、基準オブジェクト番号、位置の各データが含まれる。

各オブジェクトは、オブジェクト番号と１対1に対応するオブジェクト名が付けられている。オブジェクト番号毎にオブジェクト特定情報が特定されている。

形状は、オブジェクトが作図されるときの形状を決めるためのデータであり、円形、長方形などの一般的な概念でよく、また特定の部品種類名あるいは型式名などで定義するようにしてもよい。サイズは、オブジェクトが作図されるときのサイズを決める１つあるいは複数のデータであり、形状が長方形ならば、幅と長さが記憶される。また、サイズの内訳は形状ごとに定義する。例えば、形状が円形ならば半径の値が記憶され、形状が長方形ならば長さと幅の値が記憶される。形状を特定の型式名で定義する場合は、作図されるオブジェクト形状を幾何学的に一意に決めるために必要な複数のデータが記憶される。

位置は、オブジェクトの位置を一意に決めるための座標データからなり、オブジェクトのどの部分の座標かをあらかじめ形状ごとに定義しておく。例えば、円形ならば中心のＸ座標とＹ座標が記録され、形状が長方形ならば右下に位置する頂点のＸ座標とＹ座標が記録される。

次に、位置を算出するために必要なデータである配置ルール番号、パラメータ値および基準オブジェクト番号につき説明する。配置ルール特定情報である配置ルール番号は、オブジェクトの位置を計算するときに使用する配置ルールを、主記憶１３に記憶されている配置ルールリストに含まれる複数の配置ルールから抽出するための番号である。また、オブジェクトの位置を計算するために実行する配置関数を主記憶１３に記憶されている複数の配置関数から抽出するためにも使われる。パラメータ値は、位置の基準とする他のオブジェクトの位置からの距離、角度などの量を示す数値である。配置依存関係情報である基準オブジェクト番号は、パラメータ値で指定される量の基準位置とする他のオブジェクトのオブジェクト番号である。

複数のオブジェクトについて、各オブジェクト定義データに同一の配置ルール番号が記憶されてもよい。配置ルール番号が同一でも、各オブジェクト定義データに記憶されているパラメータ値あるいは基準オブジェクト番号が異なれば、各オブジェクトについて算出される位置は異なる。

上述した図２の例では、部品Ｃ２３のオブジェクト定義データには、基準オブジェクト番号として部品Ｂ２２のオブジェクト番号を記憶する。部品Ｃ２３のオブジェクト定義データには、また、パラメータ値として、距離２５の数値を記憶する。

なお、オブジェクト定義データの形式は、上述した様にオブジェクトごとに伝票形式によってデータを記憶する代わりに、例えば図４に示すようにオブジェクト番号をキーとして連結した複数のテーブルによって記憶するようにしてもよい。

次に図５について配置ルール番号に関連する配置ルール説明情報を説明する。図５は、配置ルールリストを構成するデータ項目と、各項目毎に記憶されるデータの例を示す。配置ルールリストは、配置ルール番号毎に特定の配置ルール名、配置ルール文、単位の情報を含むデータの集合であり、配置ルール番号はオブジェクト定義データの配置ルール番号と同一である。配置ルール名は、各配置ルール番号に付けられた名称である。配置ルール文および単位は、オブジェクトの適用されている配置ルールをユーザーに理解しやすいように画面に表示させる配置ルール説明情報である。各配置ルール番号に対して一意に決まる１つまたは複数の実行可能なプログラムが配置関数として用意され前記主記憶部１３に記憶されており、配置関数が実行されると各オブジェクトを図面上に配置する。

図３の前記オブジェクト番号およびオブジェクト名には、さらに同形状のオブジェクトに共通するグループ番号およびグループ名を追加し、グループ番号をキーとして形状および基準オブジェクト番号を記憶してもよい。その場合は同形状の複数のオブジェクトを一括して配置させる処理が可能となる。
（３）図形作成処理
次に、設計支援装置で図形を作成する実行処理について説明する。図６は、設計支援装置で設計図を作成する実行処理および実行された結果である設計支援装置の状態のうち、本発明に関連するものを主として示す状態遷移図である。これらの処理および状態は、データ記録部１７から読み出されたプログラムが設計支援装置の演算処理装置１１で実行されることによって実現される。

初めに、待機状態１０１では、設計支援装置が入出力処理部１６、キーボード１８およびマウス１９を介したユーザーからの既存判定命令を待っている。待機状態にある設計支援装置は選択されたオブジェクトの既存判定命令を受けると、既存判定処理１０２を実行する。既存判定処理１０２の結果、オブジェクト定義データが設計支援装置に登録済みでないと判定した場合は新規配置処理１０３を実行しデータを登録する。新規配置処理１０３が完了すると、設計支援装置は待機状態１０１に戻る。オブジェクト定義データが登録済みであると判定した場合は依存関係表示処理１０４を実行する。依存関係表示処理１０４が完了すると設計支援装置はパラメータ入力待ち状態１０６に遷移する。図７は待機状態１０１の画面表示の一例を示す。この例では、部品Ａ２１、部品Ｂ２２、部品Ｃ２３の３個のオブジェクトが表示されている。この状態でいずれかのオブジェクトをマウス１９によりクリック操作すると、設計支援装置は選択されたオブジェクトの既存判定命令を受け付ける。

次に、パラメータ入力待ち状態１０６は、設計支援装置がユーザーからのパラメータ変更命令あるいはキャンセル命令のいずれかを待っている状態である。パラメータ入力待ち状態１０６にある設計支援装置は、パラメータ変更命令を受けると配置更新処理１０５を実行してオブジェクトを再配置した後待機状態１０１に戻る。また設計支援装置はキャンセル命令を受けると直ちに待機状態１０１に戻る。

図８は、パラメータ入力待ち状態１０６の画面表示の例を示す。ここでは部品Ｂ２２が変更対象として選択されている。部品Ｂ２２の基準オブジェクト名１１１、配置ルール文１２１、単位１２３およびパラメータ値１２２が表示される。また、部品Ｂ２２を基準オブジェクトとして配置された部品Ｃ２３の基準オブジェクト名１１２、配置ルール文１２４、単位１２６およびパラメータ値１２５が表示される。パラメータ値１２２、１２５はそれぞれ、ユーザーからの値の入力を受け付けて変更できる状態となっている。また、「パラメータ変更実行」ボタン１２７および「キャンセル」ボタン１２８を表示している。パラメータ入力待ち状態１０６において設計支援装置は「パラメータ変更実行」ボタン１２７のクリック操作をもって、パラメータ変更命令を受け付ける。あるいは「キャンセル」ボタン１２８のクリック操作をもって、キャンセル命令を受け付ける。

図９は、パラメータ入力待ち状態１０６の別の画面表示例を示す。図８で示した表示にさらにパラメータ値１２２、１２５の意味を説明する補助線１２９、１３０を図面上に表示すると、ユーザーの配置ルールについての理解を助ける。また、部品Ｂ２２と配置の依存関係にある部品Ａ２１および部品Ｃ２３の輪郭および規定位置１５３、１５５が強調表示されるようにすると、ユーザーが基準オブジェクト名１１１、１１２について理解するのを助ける。また、複数のオブジェクトの配置ルール文１２１、１２４、基準オブジェクト名１１１、１１２およびパラメータ値１２２、１２５をひとつのダイアログウインドウ１３１にまとめて表示している。

次に、図６の既存判定処理１０２に続く新規配置処理１０３、および依存関係表示処理１０４、配置更新処理１０５の詳細について順次説明する。
（４）新規配置処理
図１０は、新規配置処理１０３を示すフロー図である。設計支援装置は、新規配置処理１０３が開始される（Ｓ１０１）と、オブジェクト定義データ取得処理（Ｓ１０２）を行う。Ｓ１０２の詳細は次のとおりである。

まず、設計支援装置はクリックされたオブジェクトの図形から形状、サイズおよび位置データを取得し、次に図１１に示す新規設定ダイアログ５１を表示する。新規設定ダイアログ５１には、配置ルール名５６および基準オブジェクト名１１１を選択入力可能なリストとして表示する。また、選択された配置ルール名５６に対応する配置ルール番号をキーとして配置ルールリストから検索した配置ルール文１２１を表示する。また、パラメータ値１２２を入力可能な状態で表示する。また、「新規作成実行」ボタン６１および「キャンセル」ボタン６２を表示する。また、オブジェクト名５２を任意の名称が入力可能な状態で表示する。「キャンセル」ボタン６２がクリックされたときは、新規配置処理１０３を中止して待機状態１０１に戻る。

「新規作成実行」ボタン６１がクリックされたときは、新規設定ダイアログ５１に入力された各データを、自動的につける新しいオブジェクト番号をキーとしてオブジェクト定義データとして記憶して次のステップへ進み、新規に作成されるオブジェクトの配置計算を行う（Ｓ１０３）。配置計算Ｓ１０３の詳細については（６）項で説明する。配置計算Ｓ１０３が完了したら、計算結果を新規に作成されるオブジェクトの位置データとして取得し記憶する（Ｓ１０４）。最後に、オブジェクト定義データに基づいて、新規に作成されたオブジェクトの図形を画面に表示する（Ｓ１０５）。

ここでは図示していないが、別の方法として図１１に示した新規設定ダイアログ５１の形状、サイズに加えて、位置についてもユーザーからの入力を受け付けられる状態で表示し、入力されたデータに基づいてオブジェクト定義データを記憶してもよい。もし形状に変更がなくサイズ、位置のみが変更される場合は、ユーザーは関係する新たなパラメータのセットを準備すればよく、オブジェクトをあらかじめ描画しておく必要がない。

また、本実施例ではＸ方向のみの位置を制限しておりひとつの配置ルールを定義しているが、ひとつのオブジェクトに対して複数の配置ルールを定義してもよく、その場合は配置ルール名、基準オブジェクト名、配置ルール文、パラメータ値、単位を複数表示し、入力可能なダイアログを表示する。これにより、例えば部品のＸ方向の位置を決めるための配置ルールと、Ｙ方向の位置を決めるための配置ルールを定義することができる。
（５）依存関係表示処理
次に、図６の依存関係表示処理１０４について説明する。図１２は、依存関係表示処理１０４を示すフロー図である。配置変更準備命令を受ける（Ｓ２０１）と、クリックされたオブジェクトのオブジェクト番号を変更対象オブジェクトの番号として取得する（Ｓ２０２）。次に、取得されたオブジェクト番号をキーとして、依存オブジェクトを抽出する（Ｓ２０３）。

図１３は、上記依存オブジェクト抽出処理Ｓ２０３の処理の詳細を示すサブフロー図である。依存関係情報抽出処理が開始される（Ｓ３０１）と、変更対象オブジェクトのオブジェクト番号を固定値Ｎとして取得する（Ｓ３０２）。次に、変更対象オブジェクト以外の全てのオブジェクトについて、順に次の処理を行う（Ｓ３０３）。

まず、基準オブジェクト番号を変数Ｓとして取得する（Ｓ３０４）。次に、「Ｓ＝Ｎ？」の判定をし、判定結果がＹｅｓならば処理中のオブジェクトのオブジェクト番号を、依存オブジェクトとして主記憶１３に記憶する（Ｓ３０５）。Ｓ３０３の処理により、変更対象オブジェクトに対する全ての依存オブジェクトのオブジェクト番号が主記憶１３に記憶される。

ここで、抽出された依存オブジェクトに対してさらに依存するオブジェクトのオブジェクト番号を処理Ｓ２０３によって検索し、主記憶１３に追加して記憶しても良い。そうすることで、直接の依存関係はなくても間接的に依存している部品全てについて依存関係情報を表示でき、間接的に依存している部品間の配置に矛盾が生じるような変更がユーザーによりなされるのを防ぐことができる。

図１２に戻って、Ｓ２０３の処理のあと、変更対象オブジェクトのオブジェクト定義データにもとづいて配置ルール文、パラメータ値、単位、基準オブジェクト名を表示し、また、抽出された依存オブジェクトのオブジェクト定義データにもとづいて、配置ルール文、パラメータ値、単位、基準オブジェクト名を画面に表示する（Ｓ２０４）。
（６）配置更新処理
図１４は、配置更新処理１０５を示すフロー図である。配置更新処理１０５が開始される（Ｓ４０１）と、まず処理対象オブジェクトをひとつ選択する（Ｓ４０２）。ここで処理対象オブジェクトとは、Ｓ２０２の処理でオブジェクト番号を取得済みの変更対象オブジェクトおよびＳ２０３の処理で主記憶１３にオブジェクト番号を記憶済みの全ての依存オブジェクトである。最初の処理では変更対象オブジェクトを選択し、２回目以降の処理では依存オブジェクトを順次選択する。

次に、処理対象オブジェクトについて入力されたパラメータ値を取得する（Ｓ４０３）。次に、基準オブジェクトの位置を取得する（Ｓ４０４）。次に、処理対象オブジェクトの位置を取得するため、図１０の新規配置処理１０３のフロー図の配置計算（Ｓ１０３）を行う。

図１５は、上記配置計算Ｓ１０３の詳細を示すサブフロー図である。配置計算が開始される（Ｓ５０１）と、まず処理対象オブジェクトのパラメータ値、配置ルール番号、基準オブジェクト番号を取得する（Ｓ５０２）。次に、配置ルール番号をキーとして、配置関数を選択する（Ｓ５０３）。次に、基準オブジェクト番号をキーとして基準オブジェクトの位置を取得する（Ｓ５０４）。次に、基準オブジェクトの位置、パラメータ値を選択された配置関数に与えて配置関数を実行することで、位置を算出する（Ｓ５０５）。

ここで具体的に部品Ｃ２３の位置を算出する方法を説明すると、「ＸＣ＝ＸＢ−ＰＣ」を計算する配置関数が、配置ルール番号「１１０１」をキーとして呼び出し実行可能なように主記憶部に記憶されていて、この関数にＸＢ＝「部品Ｂ２２の位置のＸ座標」、ＰＣ＝「部品Ｃ２３のパラメータ値」を与えて実行し、部品Ｃ２３の位置のＸ座標ＸＣを取得する。

図１４のフローにおいて配置計算Ｓ１０３が完了したら、オブジェクト定義データに記憶されていた位置データを、配置計算Ｓ１０３で算出された位置データに差し替える（Ｓ４０５）。具体的には、部品Ｃ２３のオブジェクト定義データに対して、元に記憶されていたＸ座標が算出された値ＸＣに差し替えられる。この例では配置関数によってＹ座標は変化しないため、更新されない。最後に、オブジェクトの図形を画面に表示する（Ｓ４０６）。
（７）支援装置の機能
次に、本発明の実施例である設計支援装置において実現される機能について説明する。図１６は、設計支援装置において実現される機能のうち、本発明に関連するものを主として示す機能ブロック図である。設計支援装置は、依存関係表示部Ｆ１と、配置更新処理部Ｆ２と、オブジェクト定義データｄ１と、配置ルールリストｄ２と、配置関数ｄ２０とを機能的に含む。

これらの機能は、例えば図１０乃至図１５に示す処理を実行するためのプログラムがデータ記録部１７から読み出され、演算処理装置１１で実行されることによって実現される。

依存関係表示部Ｆ１は、オブジェクト定義データｄ１に基づいて、依存関係表示処理１０４のフローを示す図１２の依存オブジェクト抽出処理Ｓ２０３によって依存関係のあるオブジェクトを検索し、変更対象オブジェクトおよび抽出された依存オブジェクトについて、配置ルールリストｄ２からオブジェクト番号をキーとして取得される配置ルールの説明を画面に表示する。

配置更新処理部Ｆ２は、ユーザーからの入力にしたがってオブジェクト定義データｄ１のパラメータ値を更新する。また、オブジェクト定義データｄ１に記憶されている配置ルール番号をキーとして配置関数ｄ２０を選択して実行し、配置計算Ｓ１０３により処理対象の位置を算出して、オブジェクト定義データｄ１の位置データを更新する。

なお、以上述べた本実施例の配置更新処理１０５では、パラメータ値のみを変更受け付け可能なようにしているが、配置ルール名５６や基準オブジェクト名などを選択入力により変更受け付け可能なようにしてもよい。これは、以下の形態により実現できる。図６の状態遷移図で、まずパラメータ入力待ち状態１０６において、ユーザーによってオブジェクトがクリックされると、クリックされたオブジェクトの新規配置処理１０３を実行する依存関係変更処理を追加する。このとき、図１０のフロー中のＳ１０２のステップにより表示される、図１１に示した新規設定ダイアログ５１には、クリックされたオブジェクトについて既に記憶されているオブジェクト定義データを表示する。また、Ｓ１０２のステップにおいて、オブジェクト番号は既存の番号が記憶済みである場合は新しく付与しない。この方法により、オブジェクト間に新しい配置ルールを与えたり、関係するオブジェクトを変更することができ、種々の条件を変えてより幅広く柔軟な試行錯誤による設計を進めることが可能となる。

図１７は、本発明の実施例２におけるパラメータ入力待機状態１０１の表示例を示す。実施例２では、パラメータ値の許容範囲８１、８２、８３、８４を表示する。この表示は、図１８に示すようにオブジェクト定義データのひとつとして許容範囲の最小値と最大値を記憶し表示させることで実現される。

この許容範囲は、図１９に示す新規設定画面でユーザーに入力させ、入力された値を記憶するステップを、オブジェクト定義データ取得処理Ｓ１０２の処理に追加することで実現する。許容範囲８１、８２、８３、８４は表示をするだけでもユーザーへの情報提供として有効であるが、さらに許容範囲外のパラメータ値が入力されたときにパラメータの修正を促すメッセージを表示させて設計ミスを防ぐことができる。また、許容範囲を変更可能な状態で表示させ、ユーザーからの入力値によって許容範囲を更新することで、より柔軟な設計支援が可能となる。

あるいは、許容範囲を求める許容範囲計算関数を実行可能なプログラムとして形状ごとに準備して記憶しておき、許容範囲計算関数を実行することで許容範囲を算出するステップを、オブジェクト定義データ取得処理Ｓ１０２に追加してもよい。

図２０は、図１２に示した依存関係表示処理１０４フローの他の実施例である。Ｓ２０１〜Ｓ２０３のステップにより依存オブジェクトを抽出後、変更対象オブジェクトの位置およびパラメータ値をユーザーが変更できるか否かを決めるアクセス制限を判定する（Ｓ２０５）。データ変更不可と判定された変更対象オブジェクトについては、パラメータ値の入力を受け付けない形態で表示する（Ｓ２０５）。この方法により、複数のユーザーがひとつの製品あるいはプラント等を分担して作成する場合に、他のユーザーが決めた配置を無断で変更してしまうミスを防ぐことができる。

ここで、アクセス制限判定（Ｓ２０５）の具体的な方法の一例を説明する。

まず、図３の実施例で説明したオブジェクト定義データに代わって、含まれるデータ項目に「パラメータ値のアクセス権レベル」の項目を追加した図２１のようなオブジェクト定義データを使用する。

また、図２２に示すように、ユーザーＩＤと、ユーザーＩＤに対応してユーザーが取り決めたアクセス権レベルの値とを抽出可能な形にしたデータ一式をデータ記録部１７に記録しておく。

アクセス制限判定（Ｓ２０５）では、まず、設計支援装置を操作しているユーザーのユーザーＩＤを取得する。その方法は、たとえば、設計支援装置を最初に起動するときにユーザーにユーザーＩＤを入力させ、入力されたユーザーＩＤを主記憶１３に記憶しておくという方法がある。あるいは、依存関係表示処理１０４が開始されたときに、ユーザーにユーザーＩＤを入力させて取得してもよい。

設計支援装置は、取得したユーザーＩＤに対応するアクセス権レベルと、オブジェクト定義データに記憶されている「パラメータ値のアクセス権レベル」に基づいて変更の可否を判定する。

たとえば、ユーザーのアクセス権レベルがオブジェクトのアクセス権レベルより小さい場合にパラメータ値を変更不可という判定方法とした場合、たとえば「パラメータ値のアクセス権レベル」が「２」で、操作中のユーザーのユーザーＩＤに対応したアクセス権レベルが「１」の場合、操作中のユーザーはパラメータ値を変更不可と判定される。

判定結果にもとづいて、依存関係表示処理におけるパラメータ値の表示方法を変える。

図２３は、操作中のユーザーが部品Ｂ２２のパラメータ値を変更不可で、一方、部品Ｃ２３のパラメータ値を変更可であると判定された場合に、依存関係表示情報を表示（Ｓ２０６）の処理によって表示される画面表示例を示す。

部品Ｂ２２のパラメータ値を点線枠１６１で囲んだ表示とし、部品Ｃ２３のパラメータ値を実線枠１６２で囲んだ表示としている。このように、表示に区別をつけることで、ユーザーは自分が変更できるデータと変更できないデータを容易に理解できる。表示の区別方法としては、色を変えたり表示場所を変えたりしてもよい。

さらに、図３の実施例で示したオブジェクト定義データに「位置のアクセス権レベル」という項目を追加し、パラメータ値について上述した方法と同様に操作中のユーザーがオブジェクトの位置を変更不可かどうか判定するようにしてもよい。この場合、ユーザーがオブジェクトをマウスで移動したり、配置更新処理１０５の処理を実行したりしてオブジェクトの位置が更新される結果となった場合に、図２４に示すような警告表示を画面に出すとともに、一連の処理を取り消して作図を処理前の状態に戻すようにすると、ユーザーが間違った更新操作をしてしまうのを防ぐことができる。

図２５は、本発明の実施例４における、データ記憶形態における別の実施の形態の模式図である。１枚の図面に作図されるオブジェクトのオブジェクト番号を、複数図面ファイルを有するデータからなる図面ファイル９１としてデータ記録部１７に記録する。オブジェクト定義データｄ１および配置ルールリストｄ２はオブジェクトデータベース９３に記録して共有する。演算処理装置１１は作成中の図面ファイルについて、図面に含まれるオブジェクトのオブジェクト番号を主記憶部に記憶し、上記説明した各処理において、オブジェクト番号をキーとして、オブジェクトデータベースに記録されているオブジェクト定義データｄ１および配置ルールリストｄ２を読込んで処理を行う。この形態により、ひとつの製品が複数の図面ファイルに分けて設計される場合に、他の図面で配置したオブジェクトに依存させた配置設定を他の図面で共有することも可能となり、図面操作がさらに容易になる。

図２６は、本発明の実施例５における、パラメータを逆算する機能を追加した設計支援システムの実施形態のパラメータ逆算処理のフロー図を示す。

この処理は、パラメータ入力待ち状態１０６で「パラメータ変更実行」ボタンがクリックされるかわりに、マウス１９のドラッグ操作によりオブジェクトの位置が任意に変更されたことでもって開始される（Ｓ６０１）。

まず、位置が変更されたオブジェクトを変更対象オブジェクトとし、その変更後の位置を取得する（Ｓ６０２）。次に、変更対象オブジェクトの基準オブジェクト番号をキーとして、基準オブジェクトの位置を取得する。次に、変更対象オブジェクトの配置ルール番号から、パラメータ逆算関数を選択する（Ｓ６０３）。次に、基準オブジェクトの位置および変更対象オブジェクトの位置をパラメータ逆算関数に与えて実行することにより、パラメータ値を算出する（Ｓ６０４）。算出されたパラメータ値を、変更対象オブジェクトのパラメータ値として記憶する（Ｓ６０４）。

また、この処理は、新規配置処理１０３において、図１１に示した新規設定ダイアログ５１のパラメータ値１２２を、基準オブジェクト名１１１、配置ルール名５６および作図された位置から自動的に算出して表示させる機能としても使用できる。

以上の実施形態の例ではＸ座標とＹ座標とからなる二次元の設計図の作成を例に示したが、Ｘ、Ｙ、のほかにＺ座標をオブジェクト定義データ項目、配置ルールリストおよび配置関数に加えることで、三次元空間の設計にも適用できる。なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。また、本発明は部品からなる製品以外の設計にも適用することができる。また、本発明は設計支援装置以外の作図支援装置にも適用することができる。

本発明の実施例に係る設計支援装置のハードウエアを示すブロック図である。 製品の設計図で設計するオブジェクトの概念を示す模式図である。 オブジェクト定義データを示す説明図である。 オブジェクト定義データの記憶形態を示す説明図である。 配置ルールリストの内容を示す説明図である。 設計支援装置で実行される処理を示す遷移状態図である。 設計支援装置の待機状態１０１を示す模式図である。 設計支援装置のパラメータ入力待ち状態１０６を示す模式図である。 設計支援装置のパラメータ入力待ち状態１０６についての変形例を示す模式図である。 設計支援装置で実行される新規配置処理１０３を示すフロー図である。 新規配置処理１０３によって表示される新規設定ダイアログ５１を示す説明図である。 設計支援装置で実行される依存関係表示処理１０４を示すフロー図である。 設計支援装置で実行される依存オブジェクト抽出処理Ｓ２０３の詳細を示すサブフロー図である。 設計支援装置で実行される配置更新処理１０５を示すフロー図である。 設計支援装置で実行される配置計算（Ｓ１０３）の詳細を示すサブフロー図である。 本発明の実施例に係る設計支援装置のブロック図である。 本発明の実施例２のパラメータ入力待ち状態１０６を示す模式図である。 本発明の実施例２のオブジェクト定義データを示す説明図である。 本発明の実施例２の新規配置処理１０３で表示される新規設定ダイアログ５１を示す模式図である。 本発明の実施例３の依存関係表示処理１０４を示すフロー図である。 本発明の実施例３のオブジェクト定義データの一例を示す説明図である。 本発明の実施例３のユーザＩＤとアクセス権のデータを示す説明図である。 本発明の実施例３の依存関係表示情報の画面表示例である。 本発明の実施例３の警告表示の画面表示例である。 本発明の実施例４のオブジェクト定義データの記憶形態を示す模式図である。 本発明の実施例５の新規配置処理１０３で実行されるパラメータ逆算処理のフロー図である。

符号の説明

１１：演算処理装置、１３：主記憶部、１４：画像処理装置、１５：モニタ、１６：入出力処理部、１７：データ記録部、２１：部品A、２２：部品B、２３：部品C、１０３：新規配置処理、１０４：依存関係処理、１０５：配置更新処理、１２１、１２４：配置ルール文、１２２、１２５：パラメータ値、１２３、１２６：単位、１２７：「パラメータ変更実行」ボタン、１２８：「キャンセル」ボタン、１３１：ダイアログウインドウ、５１：新規設定ダイアログ、５２：オブジェクト名、５３：形状、５４：サイズ１、５５：サイズ２、５６：配置ルール名、６１：「新規作成実行」ボタン、６２：「キャンセル」ボタン、Ｆ１：依存関係表示部、Ｆ２：配置更新処理部、ｄ１：オブジェクト定義データ、
ｄ２：配置ルールリスト、ｄ２０：配置関数、８１、８３：許容範囲最小値、８２、８４：許容範囲最大値、９１：図面ファイル、９２：オブジェクト番号、９３：オブジェクトデータベース

Claims (18)

1. 演算処理装置と、図面作成支援プログラムおよび設計図データを有するデータ記録部と、画面表示部を有し、複数の図形をオブジェクトとして配置した図面を作成する図面作成支援装置において、
   オブジェクトの位置情報と、オブジェクト間の配置を規定する配置依存関係情報を含むオブジェクト定義データを記憶する記憶手段と、変更対象オブジェクトが選択されたときに、変更対象オブジェクトの配置依存関係情報および前記変更対象オブジェクトに基づいて配置される依存オブジェクトの配置依存関係情報を表示する依存関係表示手段と、前記配置依存関係情報に基づいて前記変更対象オブジェクトの位置および依存オブジェクトの位置を計算する配置更新処理手段とを含むことを特徴とする図面作成支援装置。
2. 請求項１記載の図面作成支援装置において、
   前記オブジェクト定義データはさらに、オブジェクトの形状情報およびサイズ情報と、オブジェクトを特定するオブジェクト特定情報と、オブジェクトの配置寸法を定義するパラメータ値と、オブジェクトの配置ルールを定義する配置ルール特定情報と、オブジェクトの配置を説明する配置ルール説明情報とを有することを特徴とする図面作成支援装置。
3. 請求項１または２に記載の図面作成支援装置において、
   前記オブジェクト定義データのパラメータ値は最小値および最大値の情報を含み、前記依存関係表示手段はさらに選択された変更対象オブジェクトおよび該変更対象オブジェクトに基づいて配置される依存オブジェクトについて、前記パラメータ値の最小値および最大値を表示することを特徴とする図面作成支援装置。
4. 請求項１または２に記載の図面作成支援装置において、図面作成支援装置にアクセスするユーザー権限情報を記録したデータ記録部を有し、前記図面作成支援装置が前記データ記録部から読み出したユーザー権限情報に応じて前記画面表示部のパラメータ値入力画面の表示を変えることを特徴とする図面作成支援装置。
5. 請求項２に記載の図面作成支援装置において、
   前記データ記録部に、前記複数のオブジェクト定義データおよび配置ルール特定情報を記録するデータベースと、図面に含まれるオブジェクト特定情報を記録する図面ファイルデータとを有し、
   前記依存関係表示手段および配置更新手段が、前記オブジェクト特定情報にもとづいて前記データベースに記録されたオブジェクト定義データを読み出すことにより配置更新処理を行うことを特徴とする図面作成支援装置。
6. 請求項１または２に記載の図面作成支援装置において、
   前記配置更新手段が、画面上で位置が変更された変更対象オブジェクトの変更後の位置と、前記オブジェクト定義データに含まれる変更対象オブジェクトの配置ルール特定情報および基準オブジェクトの位置情報に基づいてパラメータ値を逆算する逆算手段を有することを特徴とする図面作成支援装置。
7. オブジェクト配置に関するオブジェクト定義データとして位置情報と、配置依存関係情報と、オブジェクト特定情報と、形状およびサイズ情報と、パラメータ値と、配置ルール特定情報と、配置ルール説明情報とを有し、複数の図形をオブジェクトとして配置した図面を作成する図面作成支援装置の制御方法において、
   任意の変更対象オブジェクトが選択されたときにオブジェクト特定情報を取得するステップと、
   オブジェクト特定情報にもとづいて、前記変更対象オブジェクトの配置に基づいて配置される依存オブジェクト特定情報を抽出するステップと、
   前記オブジェクト特定情報にもとづいて、変更対象オブジェクトの配置の基準となる基準オブジェクト特定情報と、配置ルール説明情報と、パラメータ値とを表示するステップと、
   変更対象オブジェクトの配置更新処理命令を受けたときに、オブジェクトおよびオブジェクトに基づいて配置される依存オブジェクトについて前記位置情報を更新するステップとを含むことを特徴とする図面作成支援装置の制御方法。
8. 請求項７に記載された図面作成支援装置の制御方法において、
   前記位置情報を更新するステップは更に、
   変更対象オブジェクトの前記パラメータ値を取得するステップと、
   変更対象オブジェクトの配置の基準となるオブジェクトの位置情報を取得するステップと、
   変更対象オブジェクトの新しい位置情報を取得するステップ
   を含むことを特徴とする図面作成支援装置の制御方法。
9. 請求項８に記載された図面作成支援装置の制御方法において、
   前記新しい位置情報を取得するステップは更に、前記配置ルール特定情報に基づいて配置関数を選択するステップと、
   配置の基準となる基準オブジェクト特定情報に基づいて基準オブジェクトの位置情報を取得するステップと、
   基準オブジェクトの位置情報およびパラメータ値を選択された配置関数に与えて実行することで位置を算出するステップ
   を含むことを特徴とする図面作成支援装置の制御方法。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の図面作成支援装置の制御方法において、
    前記オブジェクト定義データは、パラメータ値の最小値および最大値の情報を含み、前記依存関係表示手段は、変更対象オブジェクトおよび依存オブジェクトについて前記パラメータ値の最小値および最大値を表示することを特徴とする図面作成支援装置の制御方法。
11. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の図面作成支援装置の制御方法において、
    前記図面作成支援装置のデータ記録部にユーザー権限を記録し、ユーザー権限に応じてパラメータ入力画面の入力可能な表示を変えることを特徴とする図面作成支援装置の制御方法。
12. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の図面作成支援装置の制御方法において、
    画面上で位置が変更された変更対象オブジェクトの変更後の位置と、前記オブジェクト定義データに含まれる変更対象オブジェクトの配置ルール、および基準オブジェクトの位置情報に基づいて、パラメータ値を逆算することを特徴とする図面作成支援装置の制御方法。
13. 演算処理装置と、図面作成支援プログラムおよび設計図データを有するデータ記録部と、画面表示部を有し、複数の図形をオブジェクトとして配置した図面を作成する図面作成支援装置において、
    前記演算処理装置内で実行されるとともに、オブジェクト間の配置を規定する配置依存関係情報を含むオブジェクト定義データに基づき、変更対象オブジェクトが選択されたときに、変更対象オブジェクトの配置依存関係情報および前記変更対象オブジェクトに基づいて配置される依存オブジェクトの配置依存関係情報を表示し、前記配置依存関係情報に基づいて前記変更対象オブジェクトの位置および依存オブジェクトの位置を演算しオブジェクトの配置更新処理を行うことを特徴とする図面作成支援装置のプログラム。
14. 請求項１３記載の図面作成支援装置のプログラムにおいて、
    前記オブジェクト定義データはさらに、オブジェクトの形状情報およびサイズ情報と、オブジェクトを特定するオブジェクト特定情報と、オブジェクトの配置寸法を定義するパラメータ値と、オブジェクトの配置ルールを定義する配置ルール特定情報と、オブジェクトの配置を説明する配置ルール説明情報とを有することを特徴とする図面作成支援装置のプログラム。
15. 請求項１３または１４に記載のプログラムにおいて、
    前記オブジェクト定義データは、パラメータ値の最小値および最大値の情報を含み、
    前記依存関係表示手段は、請求項１に記載した表示に加えて、オブジェクトおよびオブジェクトに依存して配置されるオブジェクトについて前記パラメータ値の最小値および最大値を表示することを特徴とする図面作成支援装置のプログラム。
16. 請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の図面作成支援装置のプログラムにおいて、
    前記制御方法が、ユーザー権限に応じてパラメータ入力画面の表示を変えることを特徴とする図面作成支援装置のプログラム。
17. 請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の図面作成支援装置のプログラムにおいて、
    前記データ記録部に、前記複数のオブジェクト定義データおよび配置ルール特定情報を記録するデータベースと、図面に含まれるオブジェクト特定情報を記録する図面ファイルデータとを有し、
    前記依存関係表示手段および配置更新手段が、前記オブジェクト特定情報にもとづいて前記データベースに記録されたオブジェクト定義データを読み出すことにより配置更新処理を行うことを特徴とする図面作成支援装置のプログラム。
18. 請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の図面作成支援装置のプログラムにおいて、
    前記配置更新手段が、画面上で位置が変更されたオブジェクトの変更後の位置と、前記オブジェクト定義データに含まれるオブジェクトの前記配置ルール、およびオブジェクトの配置の基準となるオブジェクトの位置情報に基づいて、パラメータ値を逆算する手段を有することを特徴とする図面作成支援装置のプログラム。

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