JP2011059812A - Ｃａｄ設計装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多層基板の層間配線を円滑に行うこと。
【解決手段】操作時間抽出部１１は、ＣＡＤシステム上で多層基板の層間を配線するためのＶＩＡ（ビア）の入力に伴う操作時間を抽出する。重ね表示制御部１２は、ＶＩＡの入力により層間配線が開始される開始層と、ＶＩＡを介する層間配線の終端とする終端層とが選択された場合に、開始層から終端層までの層のうち少なくとも１つの層の配線画像を開始層の配線画像に重ねて表示させる。押退け表示制御部１３は、終端層が選択された後に操作時間抽出部１１によって抽出された操作時間から定まる所定時間が経過したか否かを監視する。そして、押退け表示制御部１３は、終端層が選択されてから所定時間が経過した場合には、ＶＩＡの入力以前に配置されている配置物がＶＩＡの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層基板の層間配線の設計を支援するＣＡＤ設計装置に関する。

近年、電子部品、電子回路やプリント基板に代表される各種の基板の実装設計の作業効率を高めるためにＣＡＤ（Computer Aided Design）システムが利用されている。このような基板としては、層が多層から形成される多層基板がある。かかる多層基板の層間を配線する場合には、ＣＡＤシステムが備える表示部上で層の表裏を貫通する穴、いわゆるＶＩＡ（ビア）が設計者によって入力される。

このとき、設計者は、ＶＩＡの入力によって層間で新たに配線される信号線と既存の信号線とが重なって短絡することを避けるために、層間配線される複数の層の配線状況を互いに確認しながらＶＩＡを入力する。かかる配線状況の確認を支援する技術としては、層間の切替表示（従来技術１）、３次元表示（従来技術２）や他層の透かし表示（従来技術３）などが使用される。

これら従来技術１〜３を図９〜図１１を用いて説明する。図９〜図１１は、Ｌ１〜Ｌ４の多層プリント基板の実装設計を行う場合の画面表示の一例を示している。なお、Ｌ１とは、４つある層のうち下から１番目の層を指す。Ｌ２とは、４つある層のうち下から２番目の層を指す。Ｌ３とは、４つある層のうち下から３番目の層を指す。また、Ｌ４とは、４つある層のうち下から４番目の層を指す。ここでは、Ｌ４における所定のＶＩＡ挿入予定箇所へＶＩＡを入力してＬ１まで貫通した場合に、Ｌ４からＬ１へ貫通して配線される信号線がＬ１の既存の信号線と重なるか否かを設計者に確認させる場合を想定して説明を行う。

これら図９〜図１１の例では、ＣＡＤシステムは、電子部品の配置状況、電子部品間を接続する信号線やＶＩＡなどを含むＬ４の配線状況を表示するとともに、図中左側にはＶＩＡを介する層間配線の終端とする層を選択する層選択ウィンドウを表示する。

このうち、従来技術１では、ＣＡＤシステムは、図９に示すように、表示対象とするＬ１〜Ｌ４の層を切り替えるアイコンを含む層切替ウィンドウを表示する。また、ＣＡＤシステムは、画面上で設計者によりＬ１の層が指定されるとＬ４の画面表示からＬ１の画面表示へ切替表示する。このように、設計者は、Ｌ４からＬ１へ層の画面表示を切り替えてＶＩＡ挿入予定箇所に対応するＬ１の配線状況を目視し、ＶＩＡ入力により層間配線される信号線がＬ１の既存の信号線と重なることを確認する。

また、従来技術２では、ＣＡＤシステムは、図１０に示すように、Ｌ４の配線状況の平面図とともに、Ｌ１〜Ｌ４の各層の配線状況およびＶＩＡ挿入予定箇所を立体化した３次元の斜視図を別のウィンドウで表示する。これらＬ４の配線状況の平面図と３次元の斜視図とを互いに対比することにより、設計者は、ＶＩＡ入力によって層間配線される信号線がＬ１の既存の信号線と重なることを確認する。

また、従来技術３では、ＣＡＤシステムは、図１１に示すように、透かし表示制御の内容を設定するための透かし設定ウィンドウを表示する。

この透かし設定ウィンドウの項目のうち対象層の項目においては、設計者は、対象層の項目においてＬ１〜Ｌ４の層の中から透かし表示させる層を選択できる。さらに、ＣＡＤシステムは、「全層」が選択された場合には信号線の他に電極や電源を含む表示を透かし表示させたり、「全信号層」が選択された場合には電極や電源を除いて透かし表示させたりすることもできる。

また、対象要素の項目においては、設計者は、信号線（ライン）、部品ピン、ＶＩＡ（ビア）やランドなどの部品の中から表示対象とする部品を選択することができる。また、表示範囲の項目では、設計者は、ＶＩＡ挿入予定箇所を中心とする半径を指定することによって透かし表示させる円の範囲を指定させることができる。さらに、明るさの項目では、設計者は、透かし表示する層の明るさを指定することができる。

このようにして透かし設定ウィンドウの項目が設定されると、従来技術３に係るＣＡＤシステムは、設定された対象層、対象要素、表示範囲や明るさなどの各種項目にしたがってＶＩＡ挿入予定箇所の周辺を透かし表示する。この透かし表示によって、設計者は、Ｌ４におけるＶＩＡ挿入予定箇所の周辺とＬ１の既存の信号線とが重なることを把握する。

特開平１１−３１２１８４号公報

しかしながら、上記の従来技術１〜３では、以下のように、多層基板の層間配線を円滑に行うことができないという問題がある。

すなわち、上記の従来技術１は、プリント基板の層間配線を行う場合に、設計者が表示対象とする層を切り替える操作を行わなければならない。このため、切替操作の間は、設計者の思考が中断され、さらに、切替後には、設計者は切替前の画面表示を思い浮かべながらＶＩＡを入力するか否かを思考しなければならない。

また、上記の従来技術２は、２つの画面を別々に表示するので、両者の画面の距離が離れてしまう。また、一方の画面で設計用の平面図を表示する一方で他方の画面で斜視図を表示するので、表示する図面データの視点が両画面の間で異なってしまう。このため、設計者は、両方の画面へ目線を互いに切り替えて確認しなければならず、その間の思考が途切れるとともに、一方の画面の図面を他方の画面の視点へ変換する思考を行った上で層間配線の是非を思考しなければならない。

また、上記の従来技術３では、ＶＩＡを入力する層とそれ以外の他層とを目線を切り替えずに確認できるものの、透かし表示を行う対象、例えば層、部品、範囲や明るさなどの項目を設計者が設定せねばならず、設計者の思考が途切れてしまう。

また、上記の従来技術では、ＶＩＡを入力した場合の影響を判断してＶＩＡを入力すべきか、或いは層を変更すべきかを決定する必要がある。この場合、上記の従来技術１〜３では、ＶＩＡを挿入した後でしかＶＩＡ挿入後の配線状況を確認できない、或いは、自動的に配線が押し退けされてしまい、押し退け前の配線状況が分からない状態となる。このため、設計者にとっては、ＶＩＡを入力すべきか、或いは層を変更すべきかの判断が難しく、ＶＩＡの入力後に入力を取り消す操作を行ってＶＩＡの入力前の状態に戻さなければならない。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、多層基板の層間配線を円滑に行うことができるＣＡＤ設計装置を提供することを目的とする。

本願の開示するＣＡＤ設計装置は、ＣＡＤシステム上で多層で形成される基板の層間を配線するためのビアの入力に伴う操作時間を抽出する操作時間抽出部と、前記ビアの入力により層間配線が開始される開始層と、前記ビアを介する層間配線の終端とする終端層とが選択された場合に、前記開始層から前記終端層までの層のうち少なくとも１つの層の配線画像を前記開始層の配線画像に重ねて表示させる重ね表示制御部と、前記終端層が選択された後に前記操作時間抽出部によって抽出された操作時間から定まる所定時間が経過した場合に、前記ビアの入力以前に配置されている配置物が前記ビアの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示させる押し退け表示制御部とを有する。

本願の開示するＣＡＤ設計装置の一つの態様によれば、多層基板の層間配線を円滑に行うことができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係るＣＡＤ設計装置の構成を示す図である。 図２は、実施例２に係るＣＡＤ設計装置の構成を示すブロック図である。 図３は、実施例２に係る層間配線支援処理の手順を示すフローチャート（１）である。 図４は、実施例２に係る層間配線支援処理の手順を示すフローチャート（２）である。 図５は、配線画面の一例を示す図である。 図６は、重ね表示がなされた配線画面の一例を示す図である。 図７は、押退け処理が施された配線画面の一例を示す図である。 図８は、ＣＡＤ設計プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 図９は、従来技術１における層間の切替表示を説明するための図である。 図１０は、従来技術２における３次元表示を説明するための図である。 図１１は、従来技術３における他層の透かし表示を説明するための図である。

以下に、本願の開示するＣＡＤ設計装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。

図１は、実施例１に係るＣＡＤ設計装置の構成を示す図である。図１に示すＣＡＤ設計装置１０は、基板の層が多層で形成される多層基板の設計を支援するものであり、操作時間抽出部１１と、重ね表示制御部１２と、押退け表示制御部１３とを有する。

このうち、操作時間抽出部１１は、ＣＡＤシステム上で多層基板の層間を配線するためのＶＩＡ（ビア）の入力に伴う操作時間を抽出する。具体的には、操作時間抽出部１１は、所定の入力デバイスを介して入力されるＶＩＡに関する操作情報を取得し、予め計測対象として定められた操作が行われてから別途定められた操作が行われるまでの間隔を操作時間として計測する。

重ね表示制御部１２は、ＶＩＡの入力により層間配線が開始される開始層と、ＶＩＡを介する層間配線の終端とする終端層とが選択された場合に、開始層から終端層までの層のうち少なくとも１つの層の配線画像を開始層の配線画像に重ねて表示させる。

押退け表示制御部１３は、終端層が選択された後に操作時間抽出部１１によって抽出された操作時間から定まる所定時間が経過したか否かを監視する。そして、押退け表示制御部１３は、終端層が選択されてから所定時間が経過した場合には、ＶＩＡの入力以前に配置されている配置物がＶＩＡの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示させる。

すなわち、押退け表示制御部１３は、操作時間抽出部１１によって抽出された操作時間から所定の統計手法を用いて定められた所定時間が経過したことを契機に、押退け処理が施されていない配線画像から押退け処理が施された配線画像へ表示を変更する。

このため、過去の操作時間に基づく所定時間が経過するまでは、設計者は、既存の配置物と層間配線が重複する配線画像（押退け処理なしの配線画像）を確認して、ＶＩＡの挿入を予定する箇所が適切な場所であるか否かの妥当性を思考することができる。例えば、設計者は、既存の配置物と層間配線する信号線との優先度を考慮に入れながら、ＶＩＡを挿入する箇所を別の箇所に移動した方が適切か否か、或いは移動する場合にはその周辺でＶＩＡを挿入することが可能であるか否かなどを思考することができる。

また、所定時間が経過してからは、設計者は、押退け処理が施された配線画像を確認して、ＶＩＡの挿入によって既存の配置物が押し退けられた場合に層間配線が既存の配置物に与える影響度を判断することができる。

このように、ＣＡＤ設計装置１０では、既存の配置物を押し退けた押退け表示を開始する前に既存の配置物が押し退けられる前の状況を確認するための思考時間を設計者に提供することができる。このため、設計者は、層間配線を思考が途切れることなく行うことができ、さらに、かかる層間配線を行うためにＶＩＡの入力操作およびその取消操作を繰り返さずともよくなる。したがって、本実施例に係るＣＡＤ設計装置１０によれば、多層基板の層間配線を円滑に行うことが可能になる。

続いて、実施例２に係るＣＡＤ設計装置１０について説明する。なお、ここでは、ＣＡＤ設計装置１０の構成を説明してからＣＡＤ設計装置１０で行われる処理の流れを説明することとする。

［ＣＡＤ設計装置３０の構成］
図２は、実施例２に係るＣＡＤ設計装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、このＣＡＤ設計装置３０は、入力部３１と、表示部３２と、記憶部３３と、制御部３４とを有する。

このうち、入力部３１は、各種情報、例えばＣＡＤシステム３５に対する指示入力を受け付ける入力デバイスであり、例えば、キーボードやマウスなどである。なお、後述の表示部３２も、マウスと協働して、ポインティングデバイス機能を実現する。また、表示部３２は、各種の情報、例えば層間の画像を表示する表示デバイスであり、例えば、モニタ、ディスプレイやタッチパネルなどである。

記憶部３３は、例えば、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。なお、記憶部３３は、上記の種類の記憶装置に限定されるものではなく、ＲＡＭ（Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory)であってもよい。

この記憶部３３は、制御部３４で実行される各種プログラム（例えば、ＯＳ（Operating System）やＣＡＤシステム）やそのプログラムの実行に必要なデータ（いわゆる、多層基板における各層の作図情報であるＣＡＤデータ）を記憶する。例えば、記憶部３３は、計測点情報３３ａと、操作時間情報３３ｂと、押退け情報３３ｃとを記憶する。

計測点情報３３ａは、操作時間を計測するための計測点の時刻およびその時刻になされた操作の種別を含む情報である。この計測点とは、後述する特定の操作がなされた時点を指し、その時刻および操作種別が後述の操作時間抽出部３５ａによって計測点情報３３ａとして登録される。なお、操作種別としては、例えばＶＩＡの終端層の選択に対応するホイール操作やＶＩＡの入力確定に対応するクリック操作などがある。

操作時間情報３３ｂは、後述する操作時間抽出部３５ａによって抽出された操作時間およびその種別を含む情報である。この操作時間の種別には、層間配線の終端層が選択されてから別の層が終端層として再選択されるまでの「再選択期間」および層間配線の終端層が選択されてからＶＩＡの入力が確定されるまでの「入力確定期間」に大別される。

押退け情報３３ｃは、後述する押退け表示制御部３５ｃによる押退け処理結果として得られた配線画像を含む情報である。この配線画像は、押退け処理により層間配線の経路上に所在していた既存の配置物が層間配線と重ならないように押し退けられた画像であり、押退け表示制御部３５ｃによって登録または削除が行われる。

制御部３４は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。

この制御部３４は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部３４は、図２に示すように、多層基板の層間配線を支援するアプリケーションであるＣＡＤシステム３５を有し、ＣＡＤシステム３５が操作時間抽出部３５ａと、重ね表示制御部３５ｂと、押退け表示制御部３５ｃとを含む。

このうち、操作時間抽出部３５ａは、入力部１１を介して取得される操作情報からＶＩＡの入力に伴う操作時間を抽出する処理部である。なお、以下では、ホイールマウス（以下、単にマウスという）を用いてＶＩＡの入力に伴う操作が行われるケースを例示しながら操作時間抽出部３５ａによる操作時間の抽出を説明することとする。なお、ここでは、マウスを使用して操作が行われる場合を例示するが、必ずしもマウスの使用に限定されない。例えば、マウス以外にもトラックボール、キーボードやボタンなどの他の入力デバイスを用いることができる。

ここで、操作時間抽出部３５ａの処理内容に関する説明を行う前にマウスに含まれる部位の操作とそれに割り当てられたＣＡＤシステム３５のコマンドとの対応関係を例示する。

マウスの移動操作には、移動方向と同じ方向に向かって信号線を配線する配線コマンドが割り当てられる。例えば、ＣＡＤシステム３５は、マウスが右方向に移動操作されると、表示部３２に表示される配線画像上で操作直前の信号線の終端位置から右方向へ信号線を配線する描画処理を実行する。

なお、ここでは、マウスを右方向へ移動操作される場合を例示したが、左右、前後、斜めのいずれの方向にマウスが移動操作された場合にも同様の描画処理が実行される。また、マウスの移動操作で信号線の配線を描画させる場合を説明したが、マウスのボタンを押下したままの状態でマウスを移動させる操作、いわゆるドラッグ操作が行われてはじめてＣＡＤシステム３５に信号線の配線を描画させることとしてもよい。

また、マウスのホイール操作には、ＶＩＡの開始層及び終端層の選択コマンドが割り当てられている。具体的には、ＣＡＤシステム３５は、ホイールが回転操作されると、その回転操作が行われる直前まで信号線の配線が実行されていた層をＶＩＡの入力により層間配線を開始する開始層と決定する。かかるホイール操作の終了後に、ＣＡＤシステム３５は、マウスのホイールの回転量（例えば、１／１６回転につき１つの層を移動と規定）に応じてＶＩＡを介する層間配線の終端とする終端層を決定する。

さらに、マウスのボタン操作には、ＶＩＡの入力を確定する入力確定コマンドが割り当てられている。具体的には、ＣＡＤシステム３５では、ＶＩＡの入力の開始層と終端層が選択された状態で入力確定コマンドの入力が有効となり、この状態でマウスのボタンの押下操作、いわゆるクリック操作がなされるとＶＩＡの入力を確定する。

操作時間抽出部３５ａの説明に戻り、操作時間抽出部３５ａは、ＶＩＡの開始層および終端層の選択またはＶＩＡの終端層の再選択が行われた計測点を起点にして設計者がＶＩＡの挿入の検討を開始したものとみなす。そして、操作時間抽出部３５ａでは、起点となる操作がなされてから次の操作、例えばＶＩＡの終端層の再選択やＶＩＡの入力確定が行われた計測点を終点として設計者が起点で選択した終端層におけるＶＩＡ挿入の是非を思考し終えたものとみなす。

このような規定の下、操作時間抽出部３５ａは、マウスのホイール操作がなされてＶＩＡの終端層が選択されてから次にマウスのホイール操作がなされて別の層が終端層として再選択されるまでの期間を「再選択期間」として計測する。また、操作時間抽出部３５ａは、マウスのホイール操作がなされてＶＩＡの終端層が選択されてからマウスのクリック操作がなされてＶＩＡの入力が確定されるまでの期間を「入力確定期間」として計測する。

つまり、操作時間抽出部３５ａでは、ＶＩＡの終端層の選択に対応するホイール操作、並びに、ＶＩＡの入力確定に対応するクリック操作が行われた時点を計測点とし、各計測点の時刻の間で差分時間を算出することにより再選択期間及び入力確定期間を計測する。なお、これらホイール操作及びクリック操作を総称する場合には計測点対応操作と呼称する。

具体的に説明すると、操作時間抽出部３５ａは、かかる計測点対応操作が実行されると、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３に記憶された計測点情報３３ａを参照して、今回の計測対象操作が行われた時刻に最も近い時刻を持つ直前の計測点の時刻を検索する。そして、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３から検索した直前の計測点の時刻と今回の計測対象操作が行われた時刻との差分時間を算出する。

このとき、今回の計測対象操作が「ホイール操作」であった場合には、操作時間抽出部３５ａによって再選択期間が算出され、また、「クリック操作」であった場合には、操作時間抽出部３５ａによって入力確定期間が算出されることになる。なお、かかる差分時間の算出は、直前の計測点の計測点情報３３ａとして操作種別「ホイール操作」が記憶部３３に登録されていた場合に限り実行される。この理由は、直前の計測点でＶＩＡの入力が確定されている場合には、異なるＶＩＡの入力に関する操作時間を算出することになるからである。

続いて、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３に操作時間情報３３ｂとして記憶された操作時間に対して今回に算出した差分時間（操作時間）を更新する。例えば、今回に算出した操作時間が再選択期間である場合には、記憶部３３に記憶された操作時間情報３３ｂのうち操作時間種別「再選択期間」に対応する操作時間を更新する。一方、今回に算出した操作時間が入力確定期間である場合には、記憶部３３に記憶された操作時間情報３３ｂのうち操作時間種別「入力確定期間」に対応する操作時間を更新する。

このとき、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３に記憶されている操作時間と今回に算出した操作時間との間で各種の統計処理を行うことによって、新たに計測される操作時間を記憶部３３に記憶される操作時間情報３３ｂに更新する。なお、ここでは、記憶部３３に記憶されている操作時間と今回に算出した操作時間とを平均することにより操作時間情報３３ｂを更新することとする。

このように、操作時間抽出部３５ａでは、終端層が選択されてから別の層が終端層として再選択されるまでの再選択期間、或いは終端層が選択されてからＶＩＡの入力が確定されるまでの入力確定期間を用いて操作時間を抽出する。このため、設計者の個人特性に適合した操作時間を抽出することができる。

重ね表示制御部３５ｂは、複数の層の配線画像を重ねて表示するように制御する処理部である。具体的には、ＶＩＡの開始層及び終端層が選択されるか或いは別の層が終端層として再選択された場合に、開始層から終端層までに含まれる層のうち開始層を除く全ての層の配線画像を開始層の配線画像に重ねて表示部３２に表示させる。なお、ここでは、開始層を除く全ての配線画像を開始層の配線画像に重ねて表示させることとしたが、例えば終端層１つの配線画像または終端層と他の層２つの配線画像を表示させるというように、少なくとも１つの配線画像を重ね表示してもよい。

この重ね表示制御部３５ｂは、開始層の配線画像に対して他層の配線画像を重ね表示する際には、重ね表示を行う他層の配線画像の表示態様を開始層とは異なる表示態様にして表示させる。例えば、重ね表示制御部３５ｂは、ＣＡＤシステム３５によって開始層の信号線や電子部品などの配置物が実線で表示されている場合には、他層の配置物を破線で表示させる。また、重ね表示制御部３５ｂは、開始層の配置物がない部分の透明度をゼロよりも高い所定値とする配線画像に描画した上で他層の配線画像を開始層よりも下位の画層に設定することにより他層を透かし表示させてもよい。また、重ね表示制御部３５ｂは、開始層の画層を他層の画層よりも優先表示させ、他層の配置物も破線で表示させつつも開始層と重複する部分は開始層の配置物だけが表示されるようにしてもよい。この他、表示色の区別や塗りつぶしなどの区別であってもよく、開始層と他層の表示態様を区別可能であれば任意の重ね表示を採用することができる。

押退け表示制御部３５ｃは、ＶＩＡの入力以前に配置されている配置物がＶＩＡの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示部３２に表示するように制御する処理部である。

具体的に説明すると、押退け表示制御部３５ｃは、マウスのホイール操作がなされてＶＩＡの開始層および終端層が選択されたり、或いはＶＩＡの終端層が再選択された場合に、ＶＩＡの入力により層間配線される信号線と既存の配置物が重なるか否かを判定する。そして、押退け表示制御部３５ｃは、両者が重なると判定した場合には、既存の障害物を押し退ける押退け処理を重ね表示制御部３５ｂとは別スレッドで起動して実行する。かかる押退け処理の終了に、押退け表示制御部３５ｃは、押退け処理が施された配線画像を記憶部３３へ押退け情報３３ｃとして登録する。

ここで、押退け表示制御部３５ｃは、押退け処理が終了した場合に押退け処理が施された配線画像を直ちに表示させることはしない。つまり、押退け表示制御部３５ｃは、ＶＩＡの終端層の選択または再選択が行われてから、記憶部３３に操作時間情報３３ｂとして記憶された操作時間から定まる所定時間が経過したか否かを監視する。そして、押退け表示制御部３５ｃは、ＶＩＡの終端層の選択または再選択が行われてから所定時間が経過した場合に、記憶部３３に押退け情報３３ｃとして記憶された押退け処理ありの配線画像を表示部３２に表示させる。これによって、押退け表示制御部３５ｃでは、既存の配置物が押し退けられる前の状況を確認するための思考時間を設計者に提供する。

また、押退け表示制御部３５ｃでは、操作時間から所定時間を算出するにあたっては再選択期間と入力確定期間の間で重み付けを行って所定時間を算出する。具体的には、押退け表示制御部３５ｃは、記憶部３３に記憶された操作時間情報３３ｂのうち操作時間種別「再選択期間」の操作時間の重みを１とし、操作時間種別「入力確定期間」の操作時間の重みを３として所定時間を算出する。つまり、かかる場合には、押退け表示制御部３５ｃは、再選択期間×１／３＋入力確定期間×２／３という計算を行って所定時間を算出する。なお、ここでは、「再選択期間」及び「入力確定期間」の重みをそれぞれ１と３とする場合を説明したが、これら両者それぞれの重み付けは１と３に限らず、２と４など任意の重み付けを行うことができる。また、かかる所定時間の算出には、相加平均、加重平均や移動平均などの平均のほか、標準偏差や分散などの各種の統計手法を用いることができる。

なお、上記の操作時間抽出部３５ａ、重ね表示制御部３５ｂ及び押退け表示制御部３５ｃの各機能は、既知のＣＡＤシステム３５に搭載されることで実現される。また、ＣＡＤシステム３５は、既知のパーソナルコンピュータ、ワークステーション、携帯電話、ＰＨＳ端末、移動体通信端末またはＰＤＡなどの情報処理装置に搭載することができる。

［処理の流れ］
次に、図３及び図４を用いて、本実施例に係るＣＡＤ設計装置の処理の流れを説明する。図３は、実施例２に係る層間配線支援処理の手順を示すフローチャート（１）であり、図４は、実施例２に係る層間配線支援処理の手順を示すフローチャート（２）である。

図３及び図４に示す層間配線支援処理は、ＣＡＤシステム３５上で信号線の配線コマンドが実行されている場合に起動される処理である。本例では、層移動イベントが発生した場合、すなわちマウスのホイール操作がなされてＶＩＡの開始層および終端層が選択された場合に処理が開始される。

図３に示すように、層移動イベントが発生した場合（ステップＳ１０１Ｙｅｓ）に、重ね表示制御部３５ｂは、マウスホイールの回転結果として、開始層が終端層として再選択されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。なお、かかる判定は、終端層の再選択で開始層が選択されたか否かを検出するために実行される。

このとき、開始層、すなわちマウスのホイール操作が行われる直前まで信号線の配線が実行されていたが終端層として再選択された場合（ステップＳ１０２Ｎｏ）には、重ね表示制御部３５ｂは、重ね表示を初期化する（ステップＳ１０３）。この初期化では、開始層に他層が重ね表示された状態から開始層の配線画像が表示されるデフォルトの状態に戻す初期化が実行される。

一方、開始層が終端層として再選択されなかった場合（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）には、押退け表示制御部３５ｃは、押退け処理が施された配線画像が不要になるので、バックグラウンドで実行中の押退け処理をキャンセルする（ステップＳ１０４）。

そして、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３に記憶された計測点情報３３ａの中から直前の計測点の時刻を検索し、検索した直前の計測点の時刻と今回のホイール操作が行われた時刻との差分時間（再選択期間）を算出する（ステップＳ１０５）。

その後、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３に操作時間情報３３ｂとして記憶された操作時間種別「再選択期間」の操作時間に対して今回に算出した差分時間（再選択期間）を更新する（ステップＳ１０６）。

続いて、重ね表示制御部３５ｂは、開始層から終端層までに含まれる層のうち開始層を除く全ての配線画像を開始層の配線画像に重ねて表示部３２に表示させる（ステップＳ１０７）。

その後、操作時間抽出部３５ａは、今回の計測対象操作が行われた時刻及びその操作種別「ホイール操作」を計測点情報３３ａとして記憶部３３へ登録（セット）する（ステップＳ１０８）。このようにして登録された計測点情報３３ａが次に計測対象操作が行われた場合に直前の計測点となる。

そして、押退け表示制御部３３ｃは、ＶＩＡの入力により層間配線される信号線と既存の配置物が重なるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。なお、両者が重複しない場合（ステップＳ１０９Ｎｏ）には、押退け処理は不要であるため、そのままステップＳ１０１へ移行する。

このとき、両者が重複する場合（ステップＳ１０９Ｙｅｓ）には、押退け表示制御部３３ｃは、既存の障害物を押し退ける押退け処理を重ね表示制御部３５ｂとは別スレッドで起動して実行してから（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０１の処理に移行する。なお、かかる押退け処理の終了には、押退け表示制御部３５ｃは、押退け処理が施された配線画像を記憶部３３へ押退け情報３３ｃとして登録する。

一方、層移動イベントおよび入力確定コマンドの両方が発生していない場合（ステップＳ１０１ＮｏかつステップＳ１１１Ｙｅｓ）には、押退け表示制御部３５ｃは、直前の計測点からの経過時間が所定時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。なお、ここから図４の説明に移る。

このとき、直前の計測点からの経過時間が所定時間以上である場合（ステップＳ１１２Ｙｅｓ）には、押退け表示制御部３５ｃは、記憶部３３に押退け情報３３ｃが登録されているか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

ここで、記憶部３３に押退け情報３３ｃが登録されていれば（ステップＳ１１３Ｙｅｓ）、押退け表示制御部３５ｃは、記憶部３３に押退け情報３３ｃとして記憶された押退け処理ありの配線画像を表示部３２に表示させる（ステップＳ１１４）。そして、押退け表示制御部３５ｃは、記憶部３３内の押退け情報３３ｃをクリア（削除）する（ステップＳ１１５）。その後、操作時間抽出部３５ａは、押退け処理ありの配線画像を表示した時点を計測点とし、時刻及びその操作種別「押退け表示」を計測点情報３３ａとして記憶部３３へ登録し（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０１に移行する。

また、直前の計測点からの経過時間が所定時間未満である場合（ステップＳ１１２Ｎｏ）、もしくは記憶部３３に押退け情報３３ｃが登録されていなければ（ステップＳ１１３Ｎｏ）、押退け表示を行うことなく、ステップＳ１０１へ移行する。

また、マウスのクリック操作がなされて入力確定コマンドが発生した場合（ステップＳ１１１Ｎｏ）には、ＣＡＤシステム３５は、ＶＩＡの入力を確定する（ステップＳ１１７）。そして、押退け表示制御部３５ｃは、押退け処理が施された配線画像が不要になるので、バックグラウンドで実行中の押退け処理をキャンセルする（ステップＳ１１８）。

続いて、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３に記憶された計測点情報３３ａの中から直前の計測点の時刻を検索し、検索した直前の計測点の時刻と今回のクリック操作が行われた時刻との差分時間（入力確定期間）を算出する（ステップＳ１１９）。

その後、操作時間抽出部３５ａは、記憶部３３に操作時間情報３３ｂとして記憶された操作時間種別「入力確定期間」の操作時間に対して今回に算出した差分時間（入力確定期間）を更新し（ステップＳ１２０）、処理を終了する。

なお、上記のフローチャートで説明したステップＳ１０４と、ステップＳ１０５及びステップＳ１０６と、ステップＳ１０７と、ステップＳ１０８は、図示の順序には拘束されず、任意の順序で処理を実行させてよく、また、各々の処理を並列に処理させてもよい。また、ステップＳ１１４及びステップＳ１１５と、ステップＳ１１６との間も同様である。さらに、ステップＳ１１８と、ステップＳ１１９及びＳ１２０との間も同様である。

ここで、図５〜図７を用いて、マウス操作に連動した表示画面の遷移を簡単に説明する。図５〜図７は、Ｌ１〜Ｌ４の多層プリント基板の層間配線を行う場合の画面遷移の一例を示している。なお、Ｌ１とは、４つある層のうち下から１番目の層を指す。Ｌ２とは、４つある層のうち下から２番目の層を指す。Ｌ３とは、４つある層のうち下から３番目の層を指す。また、Ｌ４とは、４つある層のうち下から４番目の層を指す。なお、ここでは、Ｌ４で信号線を配線している状況下でＬ１までＶＩＡを挿入する場合を想定して説明を行う。

図５では、ＣＡＤシステム３５がＬ４の信号線を実線で表示している場合を示す。マウスの移動操作によって画面左中段から画面中央へ信号線を配線する描画処理が行われているところを示す。

このＬ４の配線画面を表示中にマウスのホイール操作がなされると、ＣＡＤシステム３５は、ホイール操作が行われる直前まで信号線の配線が実行されていたＬ４を開始層として決定する。そして、例えば１／１６回転につき１つの層を移動するものと規定していた時にホイールが下位の層に対応する方向に３／１６回転したとすると、ＣＡＤシステム３５は、Ｌ１を終端層として決定する。

このようにして開始層および終端層が選択されると、重ね表示制御部３５ｂは、図６に示すように、開始層Ｌ４から終端層Ｌ１までに含まれる層のうち開始層Ｌ４を除く全ての層Ｌ１〜Ｌ３の配線画像を開始層の配線画像に重ねて表示部３２に表示させる。このとき、重ね表示制御部３５ｂは、開始層であるＬ４の配線を実線表示するのに対し、開始層以外の移動先の層の配線を破線表示する。この図６の例では、Ｌ４からの層間配線がＬ１の既存の配線と重なるので、押退け表示制御部３５ｃによってＬ１の配線を押し退ける押退け処理が別スレッドで起動される。

そして、マウスのホイール操作がなされてＶＩＡの開始層および終端層が選択されるか或いはＶＩＡの終端層が再選択されてから所定時間が経過するまでは、重ね表示制御部３５ｂは、図６に示す重ね表示がなされた配線画面を表示部３２に表示させ続ける。その後、所定時間が経過すると、押退け表示制御部３５ｃは、図７に示すように、Ｌ１の既存の配線が押し退けられた配線画面を表示部３２に表示させる。

［効果］
上述してきたように、本実施例に係るＣＡＤ設計装置３０によれば、既存の配置物を押し退けた押退け表示を開始する前に既存の配置物が押し退けられる前の状況を確認するための思考時間を設計者に提供することができる。このため、設計者は、層間配線を思考が途切れることはなく行うことができ、さらに、かかる層間配線を行うためにＶＩＡの入力操作およびその取消操作を繰り返さずともよくなる。したがって、多層基板の層間配線を円滑に行うことが可能である。

また、本実施例に係るＣＡＤ設計装置３０によれば、設計者の個人特性に適合した操作時間を抽出することができる。このため、押退け処理が施された配線画像への切替えを設計者個人の思考時間に合わせることが可能である。

さらに、本実施例に係るＣＡＤ設計装置３０によれば、思考の果てにＶＩＡの挿入まで実際に至った操作時間の重さを他の操作時間よりも重くして所定時間を定めることができる。したがって、設計者に既存の配置物が押し退けられる前の状況を確認させるための思考時間をより正確に定めることが可能である。

［適用例および応用例］
ところで、上記の実施例２では、操作時間抽出部３５ａが操作時間として再選択期間または入力確定期間を抽出する度に記憶部３３に操作時間情報３３ｂとして記憶された操作時間へ更新する場合を説明した。

しかしながら、抽出した再選択期間または入力確定期間を全てフィードバックしたのでは設計者がＶＩＡに関する思考を行っていない時間が大量に含まれてしまう場合もある。例えば、マウスのホイール操作がなされてＶＩＡの開始層及び終端層が選択された後に所用で長時間にわたってＣＡＤシステム３５が利用されない場合に操作時間に休憩時間が含まれてしまう。また、ＶＩＡの開始層及び終端層を選択した後に誤操作で即座にホイール操作やクリック操作が行われた場合に、設計者の本来の思考がなされないまま終端層の再選択や入力確定が行われた時間が操作時間に含まれてしまう。

このことから、複数の計測点から算出した再選択期間又は入力確定期間が所定の上限値を超えるか又は所定の下限値未満である場合に、当該再選択期間又は当該入力確定期間を操作時間の抽出対象から除外するように操作時間抽出部３５ａを構成することもできる。

これによって、設計者がＶＩＡに関する思考を行っていない時間が操作時間、さらには操作時間から定まる所定時間に含まれるケースを低減でき、設計者に既存の配置物が押し退けられる前の状況を確認させるための思考時間をより正確に定めることが可能になる。

また、上記の実施例２では、再選択期間および入力確定期間を操作時間として抽出する場合を例示したが、いずれか一方のみを操作時間として抽出するようにしてもよい。さらに、上記の実施例２では、再選択期間および入力確定期間を操作時間情報３３ｂとして記憶部３３へ個別に登録する場合を例示したが、再選択期間および入力確定期間の間で統計処理を行って１つの操作時間としてまとめて登録することとしてもかまわない。

なお、上記の実施例２では、記憶部３３に操作時間情報３３ｂとして記憶された操作時間から経過監視を行う所定時間を定めることとしたが、必ずしも操作時間に平均や加重平均などの統計処理を行う必要はなく、操作時間をそのまま所定時間と定めてもよい。

また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、所定時間の算出、経過時間の監視、押退け処理の別スレッドでの起動及び押退け画面の表示制御を行う押退け表示制御部３５ｃを算出部と、監視部と、押退け処理起動部と、押退け画面表示制御部とに分散してもよい。また、重ね表示制御を行う重ね表示制御部３５ｂと、押退け表示制御を行う押退け表示制御部３５ｃとを統合してもよい。また、操作時間抽出部３５ａ、重ね表示制御部３５ｂまたは押退け表示制御部３５ｃをＣＡＤ設計装置３０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、操作時間抽出部３５ａ、重ね表示制御部３５ｂ、押退け表示制御部３５ｃを別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のＣＡＤ設計装置３０の機能を実現するようにしてもよい。また、記憶部３３に記憶される計測点情報３３ａ、操作時間情報３３ｂ、押退け情報３３ｃの全部または一部を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のＣＡＤ設計装置３０の機能を実現するようにしてもかまわない。

また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともできる。例えば、操作時間抽出部３５ａが記憶部３３へ計測点情報３３ａを登録（セット）する例を説明した。しかし、例えば、ホイール操作またはクリック操作がされた全部または一部のケースで操作時間に反映する計測点を取捨選択する指示操作を設計者にさせてもよい。また、ＶＩＡの開始層および終端層の選択を１度のマウスのホイール操作で指定させることとしたが、これらを複数の操作に分けて指定させることとしてもよい。

また、本実施例において説明した各処理のうち、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。例えば、ＶＩＡの終端層が選択された状態でマウスのクリック操作がなされてはじめてＶＩＡの入力を確定する場合を説明した。しかし、所定時間を経過して押退け処理ありの配線画像が表示されてから所定の入力確定みなし時間が経過すると、ＶＩＡの入力確定が承認されたものとみなし、その時点で自動的にＶＩＡの入力を確定することとしてもよい。

［ＣＡＤ設計プログラム］
また、上記の実施例で説明したＣＡＤ設計装置３０の各種の処理（例えば、図３及び図４等参照）は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、図８を用いて、上記の実施例で説明したＣＡＤ設計装置３０と同様の機能を有するＣＡＤ設計プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図８は、ＣＡＤ設計プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

同図に示すように、ＣＡＤ設計システム２００としてコンピュータ３００は、入出力制御部３１０、ＨＤＤ３２０、ＲＡＭ３３０およびＣＰＵ３４０をバス４００で接続して構成される。

ここで、入出力制御部３１０は、各種情報の入出力を制御する。ＨＤＤ３２０は、ＣＰＵ３４０による各種処理の実行に必要な情報を記憶する。ＲＡＭ３３０は、各種情報を一時的に記憶する。ＣＰＵ３４０は、各種演算処理を実行する。

そして、ＨＤＤ３２０には、図８に示すように、ＣＡＤシステムデータ３２１があらかじめ記憶されている。かかるＣＡＤシステムデータ３２１は、図２に示したＣＡＤ設計装置３０の各処理部と同様の機能を発揮するＣＡＤ設計プログラム３２１ａを含む。また、ＣＡＤシステムデータ３２１は、多層基板における各層の作図であるＣＡＤデータをはじめ、図２に示した計測点情報３３ａ、操作時間情報３３ｂ及び押退け情報３３ｃ等のＣＡＤ設計用データ３２１ｂを含む。なお、このＣＡＤシステムデータ３２１を適宜分散させて、ネットワークを介して通信可能に接続された他のコンピュータの記憶部に記憶させておくこともできる。

そして、ＣＰＵ３４０が、このＣＡＤシステムデータ３２１をＨＤＤ３２０から読み出してＲＡＭ３３０に展開することにより、図８に示すように、ＣＡＤシステムデータ３２１はＣＡＤシステム３３１として機能するようになる。かかるＣＡＤシステム３３１にはＣＡＤ設計プロセス３３１ａが含まれる。

すなわち、ＣＡＤシステム３３１やそれに搭載されたＣＡＤ設計プロセス３３１ａは、ＣＡＤ設計用データ３２１ｂをＨＤＤ３２０から読み出して、ＲＡＭ３３０において自身に割り当てられた領域に展開し、この展開したデータ等に基づいて各種処理を実行する。

なお、ＣＡＤシステム３３１及びＣＡＤ設計プロセス３３１ａは、図２に示した各機能部（例えば、操作時間抽出部３５ａ、重ね表示制御部３５ｂ及び押退け表示制御部３５ｃ）において実行される処理に対応する。

なお、上記したＣＡＤ設計プログラム３２１ａについては、必ずしも最初からＨＤＤ３２０に記憶させておく必要はない。

例えば、コンピュータ３００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ３００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ３００に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ３００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）ＣＡＤシステム上で多層で形成される基板の層間を配線するためのビアの入力に伴う操作時間を抽出する操作時間抽出部と、
前記ビアの入力により層間配線が開始される開始層と、前記ビアを介する層間配線の終端とする終端層とが選択された場合に、前記開始層から前記終端層までの層のうち少なくとも１つの層の配線画像を前記開始層の配線画像に重ねて表示させる重ね表示制御部と、
前記終端層が選択された後に前記操作時間抽出部によって抽出された操作時間から定まる所定時間が経過した場合に、前記ビアの入力以前に配置されている配置物が前記ビアの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示させる押し退け表示制御部と
を有することを特徴とするＣＡＤ設計装置。

（付記２）前記操作時間抽出部は、層間配線の終端層が選択されてから別の層が終端層として再選択されるまでの再選択期間、或いは層間配線の終端層が選択されてからビアの入力が確定されるまでの入力確定期間を用いて前記操作時間を抽出することを特徴とする付記１に記載のＣＡＤ設計装置。

（付記３）前記操作時間抽出部は、前記再選択期間または前記入力確定期間が所定の上限値を超えるか、または所定の下限値未満である場合に、当該再選択期間または当該入力確定期間を前記操作時間の抽出対象から除外することを特徴とする付記２に記載のＣＡＤ設計装置。

（付記４）前記押し退け表示制御部は、前記再選択期間よりも前記入力確定期間の重み付けを重くして定まる所定時間を用いて経過を判定することを特徴とする付記２または３に記載のＣＡＤ設計装置。

（付記５）ＣＡＤシステム上で多層で形成される基板の層間を配線するためのビアの入力に伴う操作時間を抽出する操作時間抽出手順と、
前記ビアの入力により層間配線が開始される開始層と、前記ビアを介する層間配線の終端とする終端層とが選択された場合に、前記開始層から前記終端層までの層のうち少なくとも１つの層の配線画像を前記開始層の配線画像に重ねて表示させる重ね表示制御手順と、
前記終端層が選択された後に前記操作時間抽出手順によって抽出された操作時間から定まる所定時間が経過した場合に、前記ビアの入力以前に配置されている配置物が前記ビアの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示させる押し退け表示制御手順と
を実行させることを特徴とするＣＡＤ設計プログラム。

（付記６）ＣＡＤシステム上で多層で形成される基板の層間を配線するためのビアの入力に伴う操作時間を抽出する操作時間抽出ステップと、
前記ビアの入力により層間配線が開始される開始層と、前記ビアを介する層間配線の終端とする終端層とが選択された場合に、前記開始層から前記終端層までの層のうち少なくとも１つの層の配線画像を前記開始層の配線画像に重ねて表示させる重ね表示制御ステップと、
前記終端層が選択された後に前記操作時間抽出ステップによって抽出された操作時間から定まる所定時間が経過した場合に、前記ビアの入力以前に配置されている配置物が前記ビアの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示させる押し退け表示制御ステップと
を含んだことを特徴とするＣＡＤ設計方法。

３０ ＣＡＤ設計装置
３１ 入力部
３２ 表示部
３３ 記憶部
３３ａ 計測点情報
３３ｂ 操作時間情報
３３ｃ 押退け情報
３４ 制御部
３５ ＣＡＤシステム
３５ａ 操作時間抽出部
３５ｂ 重ね表示制御部
３５ｃ 押退け表示制御部

Claims (4)

1. ＣＡＤシステム上で多層で形成される基板の層間を配線するためのビアの入力に伴う操作時間を抽出する操作時間抽出部と、
   前記ビアの入力により層間配線が開始される開始層と、前記ビアを介する層間配線の終端とする終端層とが選択された場合に、前記開始層から前記終端層までの層のうち少なくとも１つの層の配線画像を前記開始層の配線画像に重ねて表示させる重ね表示制御部と、
   前記終端層が選択された後に前記操作時間抽出部によって抽出された操作時間から定まる所定時間が経過した場合に、前記ビアの入力以前に配置されている配置物が前記ビアの入力により層間配線される信号線と重ならないように押し退けられた配線画像を表示させる押し退け表示制御部と
   を有することを特徴とするＣＡＤ設計装置。
2. 前記操作時間抽出部は、層間配線の終端層が選択されてから別の層が終端層として再選択されるまでの再選択期間、或いは層間配線の終端層が選択されてからビアの入力が確定されるまでの入力確定期間を用いて前記操作時間を抽出することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ設計装置。
3. 前記操作時間抽出部は、前記再選択期間または前記入力確定期間が所定の上限値を超えるか、または所定の下限値未満である場合に、当該再選択期間または当該入力確定期間を前記操作時間の抽出対象から除外することを特徴とする請求項２に記載のＣＡＤ設計装置。
4. 前記押し退け表示制御部は、前記再選択期間よりも前記入力確定期間の重み付けを重くして定まる所定時間を用いて経過を判定することを特徴とする請求項２または３に記載のＣＡＤ設計装置。

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