JP2015132881A - Layout design device, layout design method, and layout design program - Google Patents

Layout design device, layout design method, and layout design program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layout design device, a layout design method, and a layout design program capable of filling objects of diversified shapes in layout regions of diversified shapes.SOLUTION: Basic objects P1 and objects P of types other than the type of the basic objects P1 are stored as objects P, and a layout region R2 is filled first with the basic objects P1 of one type. The basic objects P1 projecting from the layout region R2 are replaced by the objects P of the other types, or the basic objects P1 projecting from the layout region R2 are deleted from the layout region R2. That is, the objects P of the other types that can fall within the layout region R2 are filled in the layout region R2 in place of the basic objects P1 projecting from the layout region R2. Alternatively, the basic objects P1 projecting from the layout region R2 are deleted if no objects P of the other types that can fall within the layout region R2 are present.

Description

本実施形態は、建物の屋根等の配置領域に対する太陽光パネル等のオブジェクトの配置を設計する配置設計装置及び配置設計方法並び配置設計プログラムに関する。   The present embodiment relates to an arrangement design apparatus and an arrangement design method arrangement arrangement program for designing the arrangement of an object such as a solar panel with respect to an arrangement area such as a roof of a building.

近年、地球温暖化、化石燃料の枯渇が問題となっており、地球環境とエネルギーに対する関心が急速に高まっている。このような状況の下、環境負荷の少ないエネルギー源として太陽光発電パネルの設置が急速に進んでいる。太陽光発電パネルは、光起電力効果を利用して光エネルギーを電力に変換する太陽電池セルを複数枚直並列接続して必要な電圧と電流を得られるようにしたものである。この太陽光発電パネルは、建物の屋根等に2次元アレイ状に並べて使用される。   In recent years, global warming and depletion of fossil fuels have become problems, and interest in the global environment and energy is rapidly increasing. Under such circumstances, the installation of photovoltaic power generation panels is rapidly progressing as an energy source with a low environmental load. A photovoltaic power generation panel is configured to obtain a necessary voltage and current by connecting a plurality of solar cells that convert light energy into electric power using the photovoltaic effect. This photovoltaic power generation panel is used in a two-dimensional array on the roof of a building.

太陽光発電パネルの配置には各種条件が存在する。例えば、太陽光発電パネルの敷設面積が広いほど太陽光の受光面積は大きくなる。受光面積は、太陽光発電パネル全体の出力電流に影響を与える。しかし、一般的には矩形である太陽光発電パネルを屋根上や壁面などに接地面に対し平行に設置する場合、複雑な形状を有する屋根のスペースを十分に生かして受光面積を拡げることは非常に困難となる。   Various conditions exist for the arrangement of the photovoltaic power generation panel. For example, the larger the laying area of the photovoltaic power generation panel, the larger the sunlight receiving area. The light receiving area affects the output current of the entire photovoltaic power generation panel. However, when installing photovoltaic panels that are generally rectangular on the roof or on the wall, etc. in parallel to the ground plane, it is extremely difficult to expand the light receiving area by making full use of the space of the roof having a complicated shape. It becomes difficult.

そのため、矩形で充填しきれなかったスペースを三角形、台形、五角形等の多数の形状で埋めるべく、これら多様な形状を有する太陽光発電パネルも存在する。但し、配置領域の形状は案件毎に多様であり、これに電気的な制約条件やユーザの希望等を反映すると、太陽光発電パネルの設置方法は多様であり、手動で最適なシステムを設計することは難しい。   Therefore, there are also photovoltaic panels having these various shapes in order to fill a space that could not be filled with a rectangle with many shapes such as a triangle, a trapezoid, and a pentagon. However, the shape of the placement area varies from project to project, and reflecting the electrical constraints and user preferences, there are a variety of solar panel installation methods, and an optimal system can be designed manually. It ’s difficult.

また、太陽光発電パネルを空き地などに一定の斜度をもって設置する場合、影が他の太陽電池に干渉しないよう、太陽光発電パネル同士に一定の距離を確保する必要がある。しかし空き地の形状も多様であり、また太陽光発電パネルの形状に応じて必要とする空間も複雑となり、これに電気的な制約条件やユーザの希望等を反映すると太陽光発電パネルの設置方法は膨大かつ離散的になり、手動で最適なシステムを設計することは難しい。   Moreover, when installing a photovoltaic power generation panel in a vacant land etc. with fixed inclination, it is necessary to ensure a fixed distance between photovoltaic power generation panels so that a shadow may not interfere with other solar cells. However, there are various shapes of vacant lots, and the space required according to the shape of the photovoltaic power generation panel becomes complicated. If this reflects the electrical constraints and the user's wishes, the installation method of the photovoltaic power generation panel is It becomes huge and discrete, and it is difficult to manually design an optimal system.

そこで、多様な形状の配置領域に対して多様な形状のオブジェクトを様々な制約条件下で充填できる配置設計装置ならびに設計方法が必要となっている。現在のところ、任意の配置領域に形状を自動で配置する方法は幾つか提案されてはいる。   Therefore, there is a need for an arrangement design apparatus and a design method that can fill various shapes of objects with various shapes under various constraints. At present, several methods for automatically arranging a shape in an arbitrary arrangement region have been proposed.

例えば、矩形に限ればオブジェクトを屋根面に自動で配置する方法が幾つか提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。また、3種類の形状のオブジェクトを配置領域に自動で配置する方法も提示されている(例えば、特許文献3参照。)。更に、予め定められた配置パターンを基にして複雑な形状を配置する手法も提案されている(例えば、特許文献4、5参照)。配置領域を矩形領域と非矩形領域に分割することで、複雑な形状のオブジェクトを配置パターンに頼ることなく配置する方法も提案されている(例えば、特許文献6参照)。   For example, as long as it is limited to a rectangle, several methods for automatically arranging objects on the roof surface have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In addition, a method for automatically arranging three types of objects in an arrangement area has also been presented (see, for example, Patent Document 3). Furthermore, a method of arranging a complicated shape based on a predetermined arrangement pattern has also been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5). A method has also been proposed in which an object having a complicated shape is arranged without depending on an arrangement pattern by dividing the arrangement area into a rectangular area and a non-rectangular area (see, for example, Patent Document 6).

特許第3625379号Japanese Patent No. 3625379 特許第3918485号Japanese Patent No. 3918485 特許第3910558号Japanese Patent No. 3910558 特許第4031331号Japanese Patent No. 4031331 特許第4027808号Patent No. 4027808 特許第5319484号Patent No. 5319484

しかしながら、いずれの手法もオブジェクト形状を限定したり、配置領域を特定形状とすることで、オブジェクトの配置を設計するものであり、多様な形状のオブジェクトの配置を多様な形状の配置領域で設計することは困難である。   However, each method designs the arrangement of objects by limiting the object shape or setting the arrangement area to a specific shape, and designing the arrangement of objects of various shapes with arrangement areas of various shapes. It is difficult.

本実施形態は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、多様な形状のオブジェクトを多様な形状の配置領域に充填することのできる配置設計装置、配置設計方法、及び配置設計プログラムを提供することを目的とする。   The present embodiment has been made to solve the above-described problems, and an arrangement design apparatus, an arrangement design method, and an arrangement design that can fill various shapes of arrangement objects with various shapes of objects. The purpose is to provide a program.

本実施形態の配置設計装置は、形状及び大きさが相違する各種オブジェクトの単数又は複数種を配置領域に充填する配置を設計する配置設計装置であって、前記オブジェクトとして基本オブジェクトと他の種類のオブジェクトとを記憶する記憶手段と、前記基本オブジェクトの1種類で前記配置領域を充填する基本形状配置手段と、前記基本形状配置手段の充填により、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記他の種類のオブジェクトに置換し、又は前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記配置領域から削除する配置調整手段と、を備え、前記配置調整手段は、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトに代えて、前記配置領域に収まる前記他の種類のオブジェクトを充填し、前記配置領域に収まる他の種類のオブジェクトが無い場合、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを削除すること、を特徴とする。   An arrangement design apparatus according to the present embodiment is an arrangement design apparatus that designs an arrangement in which an arrangement area is filled with one or more types of various objects having different shapes and sizes, and the basic object and other types of objects are used as the object. Storage means for storing objects, basic shape placement means for filling the placement area with one type of the basic object, and the basic object protruding from the placement area by filling the basic shape placement means A placement adjustment unit that replaces the object with a type or deletes the basic object that protrudes from the placement region from the placement region, and the placement adjustment unit replaces the basic object that protrudes from the placement region. The other types of objects that fit in the placement area are filled and fit in the placement area. If other types of objects is not, deleting the basic object protruding from the placement region, and wherein.

単数又は連続して並ぶ前記基本オブジェクトの所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域面積を減少させるように、置換対象の一部又は全部を前記他の種類のオブジェクトに置換して、前記配置領域に存在する前記オブジェクトが未充填の余白を増加させる再配置手段を更に備え、前記基本形状配置手段は、前記余白を含む領域に前記基本オブジェクトを充填し、前記配置調整手段は、前記余白を含む領域に充填されて前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトに対し、前記他の種類のオブジェクトの置換又は削除を行うようにしてもよい。   Replacing a part or all of a replacement target with the other type of object so as to reduce a region area of the replacement target with a predetermined collection of the basic objects singly or continuously arranged as the replacement target, the arrangement The object in the region further includes a rearrangement unit that increases an unfilled margin, the basic shape placement unit fills the region including the margin with the basic object, and the placement adjustment unit includes the margin. The other types of objects may be replaced or deleted with respect to the basic object filled in the included area and protruding from the arrangement area.

単数又は連続して並ぶオブジェクトの所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域を削減させるように、前記所定の集まりの少なくとも一部を前記他の種類のオブジェクトに置換する要求適合化手段と、外部要求情報を記憶する外部要求記憶手段と、前記配置領域に充填されたオブジェクトの配置が生じさせる結果を解析する解析手段と、前記解析の結果と前記外部要求情報とを対比する判定手段と、を更に備えるようにしてもよい。   A request adapting means for replacing at least a part of the predetermined group with the other types of objects so as to reduce a region to be replaced, with a predetermined group of singular or continuously arranged objects as a replacement target; External request storage means for storing external request information, analysis means for analyzing the result of the placement of the object filled in the placement area, determination means for comparing the result of the analysis with the external request information, May be further provided.

以上のような配置設計装置の各部の機能をコンピュータにより実行する方法及びコンピュータに実行させるプログラムも本実施形態の一態様である。   A method for executing the functions of the respective units of the arrangement design apparatus as described above by a computer and a program to be executed by the computer are also one aspect of the present embodiment.

本実施形態に係る配置設計装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the arrangement | positioning design apparatus which concerns on this embodiment. 領域設定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an area | region setting part. 形状配置部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a shape arrangement | positioning part. 形状削除部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a shape deletion part. 領域設定部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of an area | region setting part. 配置領域の設定を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the setting of an arrangement | positioning area | region. メッシュの形成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows formation of a mesh. 基本オブジェクトの1種類による配置領域への充填を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows filling to the arrangement | positioning area | region by one type of basic objects. はみ出した基本オブジェクトの置換又は削除を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows replacement or deletion of the protruding basic object. 余白作りのための置換対象の検出を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detection of the replacement object for margin creation. 余白作りのために置換対象内のオブジェクトを置換する第1段階目の模式図である。It is the schematic of the 1st step which replaces the object in replacement object for margin creation. 余白作りのために置換対象内のオブジェクトを置換する第2段階目の模式図である。It is a schematic diagram of the 2nd step which replaces the object in replacement object for margin creation. 2段階の置換を置換対象に対して行った後の余白調整及びオブジェクトの余白への充填を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the margin adjustment and the filling to the margin of an object after performing 2 steps | paragraphs with respect to replacement object. 余白作り及び余白へのオブジェクトの充填の前後を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows before and after margin creation and filling of the object into the margin. 外部要求のためのオブジェクト削除の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the object deletion for an external request. 形状配置部により面積最大化が図られたオブジェクトの配置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of arrangement | positioning of the object by which the area maximization was achieved by the shape arrangement | positioning part. 第1の置換対象を置換する過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of replacing the 1st replacement object. 第2の置換対象を置換する第1過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st process of replacing the 2nd replacement object. 第3の置換対象を置換する第1過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st process which replaces the 3rd replacement object. 第3の置換対象を置換する第2過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd process which replaces the 3rd replacement object. 第3の置換対象を置換する第3過程を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the 3rd process of replacing the 3rd candidate for substitution. 最上段の削除によりアスペクト比を保持する過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of hold | maintaining an aspect-ratio by deletion of the uppermost stage. 要求適合化部及びアスペクト比保持手段により生成された各要求適合候補を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows each requirement adaptation candidate produced | generated by the requirement adaptation part and the aspect-ratio holding means.

以下、本実施形態に係る配置設計装置による配置設計方法の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1に示す配置設計装置1は、コンピュータが生成する仮想の平面空間内で配置領域R2にオブジェクトPを充填する。配置領域R2は、所定の形状及び大きさを有する2次元空間である。オブジェクトPは、各種形状及び大きさを有する平面体である。この配置設計装置1は、例えば、建物の屋根等へ太陽光発電パネルを敷設する配置方法をユーザが所望する観点に従って設計する。この場合、配置領域R2は、建物の屋根等に太陽光発電パネルを敷き詰める位置、大きさ及び範囲を表し、オブジェクトPは、太陽光発電パネルメーカが用意可能な形状及び大きさの太陽光発電パネルを表す。   Hereinafter, an embodiment of an arrangement design method by an arrangement design apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The arrangement design apparatus 1 shown in FIG. 1 fills an arrangement area R2 with an object P in a virtual plane space generated by a computer. The arrangement region R2 is a two-dimensional space having a predetermined shape and size. The object P is a planar body having various shapes and sizes. For example, the arrangement design apparatus 1 designs an arrangement method for laying a photovoltaic power generation panel on a roof or the like of a building according to a viewpoint desired by a user. In this case, the arrangement region R2 represents the position, size, and range of the photovoltaic panel on the roof of the building, and the object P is a photovoltaic panel having a shape and size that can be prepared by the photovoltaic panel manufacturer. Represents.

配置設計装置1は、入力手段2を有する所謂コンピュータである。コンピュータとして、CPU等の演算装置、レジスタやRAM等の作業領域、及びHDD等の外部記憶装置をバスで接続して構成される。外部記憶装置には配置設計プログラムが記憶されている。演算装置は、配置設計プログラムを作業領域に適宜ロードし、ロードしたプログラムを実行する。コンピュータは、配置設計プログラムの実行により配置設計装置1として機能する。入力手段2は、対象領域R1等の各種データを配置設計装置1に入力する。   The arrangement design apparatus 1 is a so-called computer having an input unit 2. The computer is configured by connecting an arithmetic device such as a CPU, a work area such as a register and a RAM, and an external storage device such as an HDD via a bus. An arrangement design program is stored in the external storage device. The arithmetic device appropriately loads the layout design program into the work area and executes the loaded program. The computer functions as the layout design apparatus 1 by executing the layout design program. The input unit 2 inputs various data such as the target region R1 to the layout design apparatus 1.

入力手段2は、無線又は有線のLANアダプタ、マウス、キーボード、タッチパネル、又はこれらの組み合わせ等である。対象領域R1は、オブジェクトPを敷き詰める対象となる領域であり、例えば屋根等である。配置領域R2は、この対象領域R1に含まれる領域である。設計結果を可視化する場合、配置設計装置1は出力手段7を備える。出力手段7は、モニタ、プリンタ、ネットワーク上のモニタやプリンタに対して設計結果を送信する無線又は有線のLANアダプタである。   The input unit 2 is a wireless or wired LAN adapter, a mouse, a keyboard, a touch panel, or a combination thereof. The target area R1 is an area to be covered with the object P, and is, for example, a roof. The arrangement region R2 is a region included in the target region R1. When the design result is visualized, the layout design apparatus 1 includes an output unit 7. The output means 7 is a wireless or wired LAN adapter that transmits a design result to a monitor, a printer, a network monitor, or a printer.

この配置設計装置1は、対象領域R1に配置領域R2を設定する領域設定部4と、配置領域R2にオブジェクトPを充填することを主とする形状配置部5と、配置領域R2のオブジェクトPを外部要求に沿って削除することを主とする形状削除部6とを備える。そして、配置設計装置1は、領域設定部4、形状配置部5、及び形状削除部6の処理結果が反映される処理結果記憶部3を備える。形状配置部5は、オブジェクトPを配置領域R2に対して配置、置換、又は削除し、オブジェクトPの充填面積を最大化する。形状削除部6は、オブジェクトP全体の性能、施工効率、又はコスト等が外部要求に収まるまで、配置領域R2内のオブジェクトPを置換又は削除する。すなわち、この配置設計装置1は、一旦、オブジェクトPの充填面積最大化を図り、続いて、外部要求を満たすまで面積を縮小していく。   The arrangement design apparatus 1 includes an area setting unit 4 that sets an arrangement area R2 in the target area R1, a shape arrangement part 5 that mainly fills the arrangement area R2 with an object P, and an object P in the arrangement area R2. And a shape deletion unit 6 mainly for deletion according to an external request. The arrangement design apparatus 1 includes a processing result storage unit 3 that reflects the processing results of the region setting unit 4, the shape arrangement unit 5, and the shape deletion unit 6. The shape placement unit 5 places, replaces, or deletes the object P with respect to the placement region R2, and maximizes the filling area of the object P. The shape deletion unit 6 replaces or deletes the object P in the arrangement region R2 until the performance, construction efficiency, cost, or the like of the entire object P falls within the external requirements. That is, the arrangement design apparatus 1 once maximizes the filling area of the object P, and then reduces the area until the external requirement is satisfied.

領域設定部4は、図2に示すように、データ入力部41とオフセット部42とを備える。データ入力部41は、対象領域R1のデータを受信するLANアダプタ、対象領域R1のデータを読み込むドライブ、或いは対象領域R1のデータを生成するCAD等であり、対象領域R1のデータを配置設計装置1内に発生させる。対象領域R1のデータは、屋根等の写真データ、又はCADでモデリングしてベクタデータ或いはラスタデータとして生成された線画データ等である。この対象領域R1のデータには、対象領域R1の少なくとも一辺の長さを示すスケール情報が付帯する。   As shown in FIG. 2, the area setting unit 4 includes a data input unit 41 and an offset unit 42. The data input unit 41 is a LAN adapter that receives the data of the target area R1, a drive that reads the data of the target area R1, or a CAD that generates data of the target area R1. Generate within. The data of the target area R1 is photographic data such as a roof, or line drawing data generated as vector data or raster data by modeling with CAD. Scale information indicating the length of at least one side of the target region R1 is attached to the data of the target region R1.

オフセット部42は、主に演算装置と外部記憶装置を含み構成され、対象領域R1の外形を内部側にオフセットして配置領域R2を決定する。このオフセット部42は、外部規則情報を予め記憶している。外部規則情報は、対象領域R1の各端から一定距離を空ける等の予め定められた外部規則を示している。オフセット部42は、スケール情報を参照しながら外部規則情報に沿ってオフセット量を決定し、配置領域R2を生成する。   The offset unit 42 is mainly configured to include an arithmetic device and an external storage device, and determines the arrangement region R2 by offsetting the outer shape of the target region R1 to the inside. The offset unit 42 stores external rule information in advance. The external rule information indicates a predetermined external rule such as a certain distance from each end of the target region R1. The offset unit 42 determines the offset amount along the external rule information while referring to the scale information, and generates the arrangement region R2.

形状配置部5は、図3に示すように、オブジェクトPを記憶するオブジェクト記憶部51を備えている。オブジェクト記憶部51は、形状及び大きさが相違する各種のオブジェクトPを記憶している。オブジェクト記憶部51が記憶するオブジェクトPは、基本オブジェクトP1とその他の種類のオブジェクトPに大別できる。その他の種類のオブジェクトPは、基本オブジェクトP1と形状の異なる異形オブジェクトP2と、基本オブジェクトP1と同じ多角形であるが、幅が異なる幅広オブジェクトP3に大別できる。基本オブジェクトP1、異形オブジェクトP2、幅広オブジェクトP3は、太陽光発電パネル施工メーカが用意可能なパネルの形状及び大きさに従う。   As shown in FIG. 3, the shape arranging unit 5 includes an object storage unit 51 that stores the object P. The object storage unit 51 stores various objects P having different shapes and sizes. The objects P stored in the object storage unit 51 can be broadly classified into basic objects P1 and other types of objects P. The other types of objects P can be broadly classified into a variant object P2 having a different shape from the basic object P1, and a wide object P3 having the same polygon as the basic object P1, but having a different width. The basic object P1, the deformed object P2, and the wide object P3 are in accordance with the shape and size of the panel that can be prepared by a solar panel manufacturer.

基本オブジェクトP1は、配置領域R2に充填される基本となるオブジェクトPであり、正方形を含む長方形を有するのがよい。異形オブジェクトP2は、主に配置領域R2の斜辺に沿って配置されるべく、左右端の片側に斜辺を有する。例えば、異形オブジェクトP2は、直角三角形や、直角の内角を片側に有する台形を長方形の一辺に積み重ねてなる五角形を有する。この異形オブジェクトP2については、鏡像関係をなす一対の形状が別々に記憶されていることが望ましい。幅広オブジェクトP3は、配置領域R2にオブジェクトPが未充填の余白を作り出すために用意され、また発電効率向上、施工効率向上、又はコスト削減等の外部要求に従ってオブジェクトPの数を減らすために用意され、例えば基本オブジェクトP1の幅1.6倍の大きさを有する。2枚の基本オブジェクトP1を1枚の幅広オブジェクトP3に置き換えると余白が増加し、また発電効率及び施工効率の向上が見込まれ、さらにコスト削減の可能性が高まる。   The basic object P1 is a basic object P filled in the arrangement region R2, and preferably has a rectangle including a square. The deformed object P2 has a hypotenuse on one side of the left and right ends so as to be arranged mainly along the hypotenuse of the arrangement region R2. For example, the odd-shaped object P2 has a right triangle or a pentagon formed by stacking a trapezoid having a right inner angle on one side on one side of the rectangle. For the deformed object P2, it is desirable that a pair of shapes having a mirror image relationship are stored separately. The wide object P3 is prepared in order to create a blank in which the object P is not filled in the arrangement region R2, and is prepared in order to reduce the number of objects P according to external requirements such as power generation efficiency improvement, construction efficiency improvement, or cost reduction. For example, it has a size 1.6 times the width of the basic object P1. If the two basic objects P1 are replaced with one wide object P3, the margin is increased, the power generation efficiency and the construction efficiency are expected to be improved, and the possibility of cost reduction is further increased.

更に、形状配置部5は、図3に示すように、配置領域R2を設定した平面空間をメッシュMで区切るメッシュ作成部52と、各メッシュMに基本オブジェクトP1を充填する基本形状配置部53と、配置領域R2からはみ出したオブジェクトPを置換又は削除する配置調整部54と、基本オブジェクトP1の所定の集まりが占める領域を減少させて余白を増加させる再配置部55と、余白の位置を調整する余白調整部56と、充填面積が最大化されたか判定する面積最大化判定部57を備える。   Furthermore, as shown in FIG. 3, the shape placement unit 5 includes a mesh creation unit 52 that divides a plane space in which the placement region R2 is set by a mesh M, and a basic shape placement unit 53 that fills each mesh M with a basic object P1. The placement adjustment unit 54 that replaces or deletes the object P that protrudes from the placement region R2, the rearrangement unit 55 that increases the margin by reducing the region occupied by the predetermined collection of the basic objects P1, and the position of the margin are adjusted. A margin adjustment unit 56 and an area maximization determination unit 57 that determine whether the filling area is maximized are provided.

メッシュ作成部52は主に演算装置で構成される。このメッシュ作成部52は、直交する2次元のメッシュMで平面空間を区切る。メッシュMは配置領域R2の底辺等の一辺に沿って区切られる。メッシュMは、初期は基本オブジェクトP1の形状及び大きさに区切られる。メッシュ作成部52は、オブジェクト記憶部51から基本オブジェクトP1の詳細情報から縦幅及び横幅を呼び出し、呼び出した縦幅及び横幅に倣ったメッシュMを生成する。また、メッシュ作成部52は、メッシュMの位置及び大きさを其のメッシュMに配置されるオブジェクトPに合わせて変更する。   The mesh creation unit 52 is mainly composed of an arithmetic device. The mesh creating unit 52 divides the plane space with the orthogonal two-dimensional mesh M. The mesh M is divided along one side such as the bottom side of the arrangement region R2. The mesh M is initially divided into the shape and size of the basic object P1. The mesh creation unit 52 calls the vertical width and horizontal width from the detailed information of the basic object P1 from the object storage unit 51, and generates a mesh M that follows the called vertical width and horizontal width. Further, the mesh creating unit 52 changes the position and size of the mesh M in accordance with the object P arranged on the mesh M.

基本形状配置部53は、主に演算装置で構成され、基本オブジェクトP1の1種類で配置領域R2を充填する。この基本形状配置部53は、各メッシュMに占める配置領域R2の比率を計算し、比率が一定以上のメッシュMに基本オブジェクトP1を配置する。すなわち、基本形状配置部53は、比率と対比される0超の正の閾値を予め記憶する。   The basic shape placement unit 53 is mainly configured by an arithmetic device, and fills the placement region R2 with one type of the basic object P1. The basic shape arrangement unit 53 calculates the ratio of the arrangement region R2 occupying each mesh M, and arranges the basic object P1 on the mesh M having a certain ratio or more. That is, the basic shape arranging unit 53 stores in advance a positive threshold value exceeding 0 that is compared with the ratio.

比率の計算では、例えば、配置領域R2を一定の色で塗りつぶしておく等のように、配置領域R2の各ピクセルに一定の色情報を持たせておき、その色情報を有するピクセル数をカウントし、メッシュMのピクセル数とカウント数の比率を求めればよい。基本オブジェクトP1を配置するコンピュータ処理は、例えば、一定以上の比率となったメッシュMの位置を示す代表的な座標情報やメッシュM行列の並び順情報と、オブジェクトPの存在及びオブジェクトPの種類を示すフラグ情報とを関連づければよい。   In calculating the ratio, for example, each pixel in the arrangement region R2 has certain color information, such as filling the arrangement region R2 with a certain color, and the number of pixels having the color information is counted. The ratio between the number of pixels of the mesh M and the count number may be obtained. The computer processing for arranging the basic object P1 includes, for example, representative coordinate information indicating the position of the mesh M having a certain ratio or more, arrangement information of the mesh M matrix, existence of the object P, and type of the object P. What is necessary is just to associate with the flag information to show.

配置調整部54は、配置領域R2からはみ出したオブジェクトPを検出する検出部と、検出部が検出したオブジェクトPを他の種類のオブジェクトPに置換する置換部と、検出部が検出したオブジェクトPを削除する削除部とを備えている。   The arrangement adjustment unit 54 includes a detection unit that detects an object P protruding from the arrangement region R2, a replacement unit that replaces the object P detected by the detection unit with another type of object P, and an object P detected by the detection unit. And a deletion unit to be deleted.

検出部は、主に演算装置で構成される。オブジェクトPの検出方法としては、例えば、メッシュMに配置されたオブジェクトPの外形枠を示す座標情報を計算し、またメッシュM内の配置領域R2を示す座標情報を計算し、両座標情報を対比する。また、画像処理を利用してオブジェクトPを検出してもよい。   The detection unit is mainly composed of an arithmetic device. As a method for detecting the object P, for example, coordinate information indicating the outline frame of the object P arranged on the mesh M is calculated, coordinate information indicating the arrangement region R2 in the mesh M is calculated, and both coordinate information is compared. To do. Further, the object P may be detected using image processing.

置換部は、主に演算装置で構成され、検出部が検出したメッシュMに各オブジェクトPを当てはめていく。各オブジェクトPには、充填優先順位を示す情報が予め関連づけられている。置換部は、この優先順位に従ってオブジェクトPを順に当てはめる。当てはめたオブジェクトPが配置領域R2からはみ出しているかの判定は検出部が行う。置換部は、検出部がはみ出していると判定する度に次の優先順位のオブジェクトPを当てはめていく。   The replacement unit is mainly composed of an arithmetic device, and applies each object P to the mesh M detected by the detection unit. Each object P is associated with information indicating the filling priority in advance. The replacement unit applies the objects P in order according to the priority order. The detection unit determines whether or not the fitted object P protrudes from the arrangement region R2. Each time the replacement unit determines that the detection unit protrudes, the replacement unit applies the next priority object P.

削除部は、主に演算装置で構成され、置換部が全ての種類のオブジェクトPを当てはめたところ、全てはみ出しが発生した場合に、検出部が検出したメッシュMからオブジェクトPを削除する。コンピュータ処理上は、例えば、メッシュMの座標情報や並び順情報とオブジェクトPの存在及び種類を示すフラグ情報との関連づけを解消すればよい。   The deletion unit is mainly composed of an arithmetic unit, and when the replacement unit applies all types of objects P, when all the protrusions occur, the deletion unit deletes the objects P from the mesh M detected by the detection unit. In terms of computer processing, for example, the association between the coordinate information and arrangement order information of the mesh M and the flag information indicating the presence and type of the object P may be eliminated.

再配置部55は、主に演算装置を含み構成され、1つ又は連続して並ぶ基本オブジェクトP1の所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域を減少させるように、その置換対象を他の種類のオブジェクトPへの混在置換又は全部置換を行う。例えば、基本オブジェクトP1が配置領域R2の端で若干はみ出ている場合、この基本オブジェクトP1を一枚まるごと削除するよりは、配置領域R2内部に並ぶ2枚の基本オブジェクトP1を1.6倍の幅広オブジェクトP3に置き換えれば、この基本オブジェクトP1を削除せずに済み、結果的により大きい充填面積を獲得できるためである。   The rearrangement unit 55 is mainly configured to include an arithmetic unit, and sets a replacement target as another replacement target so that the replacement target is a predetermined collection of one or consecutive basic objects P1 arranged in succession. Mixed or full replacement to the type of object P is performed. For example, when the basic object P1 slightly protrudes at the end of the arrangement area R2, the two basic objects P1 arranged inside the arrangement area R2 are 1.6 times wider than the entire basic object P1 is deleted. This is because if the object P3 is replaced, it is not necessary to delete the basic object P1, and as a result, a larger filling area can be obtained.

再配置部55は、一定条件に従って置換対象を探索し、一定条件に従って置換対象の置換を行う。置換対象の条件は、第1に、基本オブジェクトP1で構成された領域であり、第2に、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の上端から下端に延びる連続した行列、或いは配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の左右端にわたって延びる連続した行列である。置換の条件は、行方向の幅又は列方向の高さが置換前未満で最大となることである。   The rearrangement unit 55 searches for a replacement target according to a certain condition, and performs replacement of the replacement object according to a certain condition. The replacement target condition is first an area composed of the basic object P1, and secondly, a continuous matrix extending from the upper end to the lower end of the entire object P filled in the arrangement area R2, or the arrangement area R2. It is a continuous matrix extending across the left and right ends of the entire filled object P. The condition for replacement is that the width in the row direction or the height in the column direction is maximized before the replacement.

例えば、再配置部55は、フラグ情報を参照して置換対象を探索する。具体的には、基本オブジェクトP1のみが上端から下端或いは左右端にかけて並ぶ行列を検出すればよい。また、再配置部55は、置換対象の置換において、2列全行にわたって並ぶ基本オブジェクトP1の集まりに対し、行方向(横方向)に並ぶ各1対の基本オブジェクトP1を1枚の幅広オブジェクトP3に置き換えればよい。また、全列2行にわたって並ぶ基本オブジェクトP1の集まりに対し、列方向(縦方向)に並ぶ各1対の基本オブジェクトP1を1枚の幅広オブジェクトP3に置き換えればよい。   For example, the rearrangement unit 55 searches for a replacement target with reference to the flag information. Specifically, it is only necessary to detect a matrix in which only the basic object P1 is arranged from the upper end to the lower end or the left and right ends. Further, the rearrangement unit 55 replaces each pair of basic objects P1 arranged in the row direction (horizontal direction) with one wide object P3 with respect to the collection of the basic objects P1 arranged in all two columns in the replacement to be replaced. Should be replaced. In addition, for each group of basic objects P1 arranged in two rows in all columns, each pair of basic objects P1 arranged in the column direction (vertical direction) may be replaced with one wide object P3.

余白調整部56は、主に演算装置を含み構成され、オブジェクトP全体を配置領域R2に対してシフトし、オブジェクトP全体の周囲に存在する余白の分布を調整する。上下の一方を減少させて他方を増加させることで、また左右の一方を減少させて他方を増加させることで、オブジェクトPをはみ出すことなく増加させた側に配置できる可能性が発生するためである。   The margin adjustment unit 56 mainly includes an arithmetic unit, shifts the entire object P with respect to the arrangement region R2, and adjusts the distribution of the margin existing around the entire object P. This is because there is a possibility that the object P can be arranged on the increased side without protruding by reducing one of the upper and lower sides and increasing the other, and by decreasing one of the left and right sides and increasing the other. .

例えば、余白調整部56は、以下の式(1)及び式(2)を演算して調整すればよい。下記式(1)及び(2)において、x及びyはxy直交座標系の座標値である。CL及びCRは、オブジェクトP全体の左右端のx座標である。CT及びCBは、オブジェクトP全体の上下端のy座標である。aLとaRは、配置領域R2の左右端のx座標である。aTとaBは、配置領域R2の上下端のy座標である。n、α、及びβは正の有理数であり目的に合わせて設定される。   For example, the margin adjustment unit 56 may calculate and adjust the following expressions (1) and (2). In the following formulas (1) and (2), x and y are coordinate values in the xy orthogonal coordinate system. CL and CR are the x coordinates of the left and right ends of the entire object P. CT and CB are the y coordinates of the upper and lower ends of the entire object P. aL and aR are the x coordinates of the left and right ends of the arrangement region R2. aT and aB are y coordinates of the upper and lower ends of the arrangement region R2. n, α, and β are positive rational numbers and are set according to the purpose.

上記式(1)及び(2)において、原点を配置領域R2の下端中央にとり、n=1、α=1、x1=0、x2→0、β=1、y1=0、y2→0とした場合、オブジェクトP全体の左右に拡がる余白は、横方向の最下端の断面において等しくなる。すなわち、オブジェクトP全体が配置領域R2の中心に位置するように余白が調整される。   In the above formulas (1) and (2), the origin is set at the center of the lower end of the arrangement region R2, and n = 1, α = 1, x1 = 0, x2 → 0, β = 1, y1 = 0, y2 → 0. In this case, the margin extending to the left and right of the entire object P is equal in the cross section at the lowermost end in the horizontal direction. That is, the margin is adjusted so that the entire object P is positioned at the center of the arrangement region R2.

面積最大化判定部57は、主に演算装置を含み構成される。面積最大化の判定手法としては、面積計算をしてもよいし、オブジェクトPが配置されていないメッシュMに新規にオブジェクトPが充填されたかを監視してもよい。再配置部55の処理以降、新規にオブジェクトPが充填されなかった場合、面積最大化判定部57は、再配置部55の直前の面積減少処理をキャンセルする。   The area maximization determination unit 57 mainly includes an arithmetic device. As a method for determining the area maximization, area calculation may be performed, or whether the object P is newly filled in the mesh M in which the object P is not arranged may be monitored. After the process of the rearrangement unit 55, when the object P is not newly filled, the area maximization determination unit 57 cancels the area reduction process immediately before the rearrangement unit 55.

次に、形状削除部6は、図4に示すように、外部要求を記憶する外部要求記憶部61と、オブジェクトPの所定の集まりが占める領域を減少させる要求適合化部62と、要求適合化部62が招来する結果を解析する解析部64と、外部要求に対する解析部64の結果の満足性を判定する判定部65と、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体のアスペクト比を保持するようにオブジェクトPの一部を削除するアスペクト比保持部63を備えている。   Next, as shown in FIG. 4, the shape deletion unit 6 includes an external request storage unit 61 that stores external requests, a request adaptation unit 62 that reduces the area occupied by a predetermined collection of objects P, and a request adaptation. The analysis unit 64 that analyzes the result that the unit 62 invites, the determination unit 65 that determines the satisfaction of the result of the analysis unit 64 with respect to the external request, and the aspect ratio of the entire object P filled in the arrangement region R2 are retained. Are provided with an aspect ratio holding unit 63 for deleting a part of the object P.

外部要求記憶部61は外部要求情報を記憶している。外部要求情報は、配置領域R2に敷き詰めたオブジェクトP全体に要求される性能を規定した情報、施工効率の観点からオブジェクトPの枚数等を規定した情報、又はコストの観点からオブジェクトPの枚数等を規定した情報、或いはこれらの総合的な情報等が含まれている。   The external request storage unit 61 stores external request information. The external requirement information includes information specifying the performance required for the entire object P spread in the arrangement area R2, information specifying the number of objects P from the viewpoint of construction efficiency, or the number of objects P from the viewpoint of cost. The specified information or comprehensive information thereof is included.

要求適合化部62は、主に演算装置を含み構成され、1つ又は連続して並ぶオブジェクトPの所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域を削減させるように、他の種類のオブジェクトPに置き換えていく。この要求適合化部62は、この置換操作を繰り返して、配置領域R2に充填されたオブジェクトPの複数種類の配置態様を順次生成する。   The request adaptation unit 62 is mainly configured to include an arithmetic unit, and other types of objects P are selected so as to reduce a replacement target area by using a predetermined collection of one or consecutive objects P arranged as a replacement target. Will be replaced. The requirement adaptation unit 62 repeats this replacement operation to sequentially generate a plurality of types of arrangement modes of the objects P filled in the arrangement area R2.

この要求適合化部62は、一定条件に従って置換対象を探索し、一定条件に従って置換対象の置換を段階的に行う。置換対象の条件は、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の上端から下端に延びる連続した行列、或いは配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の左右端にわたって延びる連続した行列である。異種のオブジェクトPが混在してもよい。段階毎の置換の条件は、置換対象を完全に消失させず、行方向の幅又は列方向の高さが置換前以下で最大となることである。   This requirement adaptation unit 62 searches for a replacement object according to a certain condition, and performs replacement of the replacement object in stages according to the certain condition. The replacement target condition is a continuous matrix extending from the upper end to the lower end of the entire object P filled in the arrangement region R2, or a continuous matrix extending across the left and right ends of the entire object P filled in the arrangement region R2. Different types of objects P may be mixed. The condition for replacement at each stage is that the replacement target is not completely lost, and the width in the row direction or the height in the column direction is maximized before or after the replacement.

例えば、要求適合化部62は、フラグ情報を参照して置換対象を探索する。具体的には、基本オブジェクトP1と幅広オブジェクトP3が上端から下端或いは左右端にかけて並ぶ行列を検出すればよい。また、要求適合化部62は、置換対象のうちの、2列全行にわたって並ぶ基本オブジェクトP1の集まりに対し、行方向(横方向)に並ぶ各1対の基本オブジェクトP1を1枚の幅広オブジェクトP3に置き換えればよい。また、置換対象のうちの、全列2行にわたって並ぶ基本オブジェクトP1の集まりに対し、列方向(縦方向)に並ぶ各1対の基本オブジェクトP1を1枚の幅広オブジェクトP3に置き換えればよい。   For example, the request adaptation unit 62 searches for a replacement target with reference to the flag information. Specifically, a matrix in which the basic object P1 and the wide object P3 are arranged from the upper end to the lower end or the left and right ends may be detected. In addition, the requirement adaptation unit 62 converts each pair of basic objects P1 arranged in the row direction (horizontal direction) into one wide object for the collection of basic objects P1 arranged in all rows and two columns among the replacement targets. It may be replaced with P3. In addition, with respect to a collection of basic objects P1 arranged in all columns and two rows among the replacement targets, each pair of basic objects P1 arranged in the column direction (vertical direction) may be replaced with one wide object P3.

また、要求適合化部62は、置換対象のうちの、1列全行にわたって並ぶ幅広オブジェクトP3の集まりに対し、それぞれの幅広オブジェクトP3を基本オブジェクトP1に置き換えればよい。また、置換対象のうちの、全列1行にわたって並ぶ幅広オブジェクトP3の集まりに対し、それぞれの幅広オブジェクトP3を基本オブジェクトP1に置き換えればよい。   Further, the request adaptation unit 62 may replace each wide object P3 with the basic object P1 for the collection of wide objects P3 arranged over one column and all rows among the replacement targets. Further, the wide objects P3 may be replaced with the basic objects P1 with respect to the collection of wide objects P3 arranged over one column in all the columns to be replaced.

アスペクト比保持部63は、主に演算装置を含み構成され、要求適合化部62が行方向を減少させれば、列方向を減少させ、要求適合化部62が列方向を減少させれば、行方向を減少させる。アスペクト比保持部63による減少処理の方法は、1行又は1列をまるごと削除する。但し、要求適合化部62と同様に他の種類のオブジェクトPに置き換えることで、行方向或いは列方向を減少させてもよい。   The aspect ratio holding unit 63 mainly includes an arithmetic unit. If the requirement adaptation unit 62 reduces the row direction, the aspect ratio holding unit 63 reduces the column direction, and if the requirement adaptation unit 62 reduces the column direction, Decrease line direction. In the method of reduction processing by the aspect ratio holding unit 63, the entire row or column is deleted. However, the row direction or the column direction may be decreased by replacing the object P with another type of object P in the same manner as the requirement adaptation unit 62.

解析部64は、主に演算装置と外部記憶装置を含み構成され、要求適合化部62及びアスペクト比保持部63を経た各置換段階におけるオブジェクトPの各配置を解析する。配置結果は、性能、施工効率、又はコスト、或いはそれらの総合等である。すなわち、解析部64は、オブジェクトPの配置から性能、施工効率、及びコスト、或いはそれらを総合評価する計算式を予め記憶している。配置領域R2に充填されたオブジェクトPの性能は、例えば太陽光発電パネル全体としての出力値である。   The analysis unit 64 mainly includes an arithmetic device and an external storage device, and analyzes each arrangement of the objects P in each replacement stage that has passed through the requirement adaptation unit 62 and the aspect ratio holding unit 63. The arrangement result is performance, construction efficiency, cost, or their total. That is, the analysis unit 64 stores in advance performance, construction efficiency, and cost from the arrangement of the object P, or a calculation formula for comprehensively evaluating them. The performance of the object P filled in the arrangement region R2 is, for example, an output value as the entire photovoltaic power generation panel.

尚、解析部64は、計算式とともに、各オブジェクトPが摸した太陽光発電パネルの動作電圧や動作電流等の性能情報を記憶している。また、解析部64は、計算式とともに、各オブジェクトPが摸した太陽光発電パネルのコスト情報を記憶している。施工効率は例えばオブジェクトPの枚数をカウントすることで算出される。太陽光発電パネルによって施工難度が異なる場合には、解析部64は、計算式とともに、各オブジェクトPが摸した太陽光発電パネルの施工難度を記憶してもよい。   In addition, the analysis part 64 has memorize | stored performance information, such as an operating voltage and an operating current of the photovoltaic power generation panel which each object P wore along with a calculation formula. Moreover, the analysis part 64 has memorize | stored the cost information of the solar power generation panel which each object P wore with the calculation formula. The construction efficiency is calculated, for example, by counting the number of objects P. When the construction difficulty level varies depending on the photovoltaic power generation panel, the analysis unit 64 may store the construction difficulty level of the photovoltaic power generation panel covered by each object P together with the calculation formula.

判定部65は、主に演算装置を含み構成され、外部要求記憶部61から外部要求情報を読み出し、解析部64の解析結果と比較する。比較の結果、判定部65は、外部要求情報を満たし、且つ性能、施工効率、コスト、又はこれらの総合評価から最も評価の高い配置を探索する。   The determination unit 65 mainly includes an arithmetic unit, reads external request information from the external request storage unit 61, and compares it with the analysis result of the analysis unit 64. As a result of the comparison, the determination unit 65 searches for an arrangement that satisfies the external requirement information and has the highest evaluation from performance, construction efficiency, cost, or comprehensive evaluation thereof.

図5は、この配置設計装置1の充填面積最大化動作を示すフローチャートである。まず、ステップS01において、データ入力部41は、対象領域R1を処理結果記憶部3に展開されている平面空間に記憶させる。対象領域R1がネットワーク上に存在する場合は、データ入力部41は、ネットワークから対象領域R1を受信する。対象領域R1が既に外部記憶装置に保存されている場合には、データ入力部41は、その対象領域R1を処理結果計億部に展開する。対象領域R1が入力手段2を用いて作成される場合は、データ入力部41は、CADとして入力手段2を用いたユーザ操作に従って対象領域R1をモデリングする。   FIG. 5 is a flowchart showing the filling area maximizing operation of the arrangement design apparatus 1. First, in step S01, the data input unit 41 stores the target region R1 in the plane space developed in the processing result storage unit 3. When the target area R1 exists on the network, the data input unit 41 receives the target area R1 from the network. When the target area R1 is already stored in the external storage device, the data input unit 41 expands the target area R1 into a total of 100 million processing results. When the target region R1 is created using the input unit 2, the data input unit 41 models the target region R1 according to a user operation using the input unit 2 as CAD.

対象領域R1が処理結果記憶部3に展開されると、ステップS02において、オフセット部42は、スケール情報を参照しながら外部規則に沿ってオフセット量を決定し、対象領域R1上に配置領域R2を生成する。例えば、図6に示すように、台形状の屋根の写真データが展開されている場合、まずは台形状の屋根の外形線L1を抽出する。そして、外形線L1で囲まれる領域側にオフセット量だけオフセットした外形線L2を計算する。外形線L2が計算されると、その外形線L2を対象領域R1内に描画する。これにより、対象領域R1の内側に対象領域R1と相似の配置領域R2が生成される。   When the target region R1 is expanded in the processing result storage unit 3, in step S02, the offset unit 42 determines the offset amount according to the external rule while referring to the scale information, and sets the placement region R2 on the target region R1. Generate. For example, as shown in FIG. 6, when the photograph data of the trapezoidal roof is developed, first, the outline L1 of the trapezoidal roof is extracted. Then, an outline L2 that is offset by an offset amount on the region side surrounded by the outline L1 is calculated. When the outline L2 is calculated, the outline L2 is drawn in the target area R1. Thereby, an arrangement region R2 similar to the target region R1 is generated inside the target region R1.

配置領域R2が生成されると、ステップS03において、メッシュ作成部52は、処理結果記憶部3に展開されている平面空間をメッシュMで区切る。図7に示すように、メッシュMは、直交する2次元で区切られ、1次元は配置領域R2の底辺に沿わせる。メッシュMの目は、基本オブジェクトP1と同じ形状及び大きさとする。   When the arrangement region R2 is generated, the mesh creation unit 52 divides the planar space developed in the processing result storage unit 3 with the mesh M in step S03. As shown in FIG. 7, the mesh M is divided into two orthogonal dimensions, and the one dimension is set along the bottom side of the arrangement region R2. The mesh M has the same shape and size as the basic object P1.

メッシュMを作成すると、ステップS04において、基本形状配置部53は、各メッシュMに占める配置領域R2の比率を計算する。配置領域R2の比率を計算すると、ステップS05において、基本形状配置部53は、比率と閾値とを比較する。そして、ステップS06において、基本形状配置部53は、図8に示すように、閾値超の比率の配置領域R2が包含されるメッシュMに基本オブジェクトP1を配置する。図8は、閾値が0の例であり、少しでも配置領域R2が包含されていれば、そのメッシュMに基本オブジェクトP1を配置する。   When the mesh M is created, the basic shape placement unit 53 calculates the ratio of the placement region R2 occupying each mesh M in step S04. When the ratio of the arrangement region R2 is calculated, in step S05, the basic shape arrangement unit 53 compares the ratio with the threshold value. In step S06, as shown in FIG. 8, the basic shape arranging unit 53 arranges the basic object P1 on the mesh M including the arrangement region R2 having a ratio exceeding the threshold. FIG. 8 shows an example in which the threshold value is 0. If the arrangement region R2 is included as much as possible, the basic object P1 is arranged on the mesh M.

基本オブジェクトP1が配置されると、ステップS07において、検出部は、配置領域R2からはみ出したオブジェクトPを検出する。図8においては、配置領域R2の各段の各左右端の各メッシュM、最下段の左右端から1つ内側の両メッシュM、及び配置領域R2の最上段の全てのメッシュMから基本オブジェクトP1がはみ出している。   When the basic object P1 is arranged, in step S07, the detection unit detects the object P that protrudes from the arrangement region R2. In FIG. 8, the basic object P1 is derived from the meshes M at the left and right ends of each stage of the arrangement region R2, the two meshes M inside one from the left and right ends of the lowermost stage, and all the meshes M at the uppermost stage of the arrangement area R2. Is sticking out.

はみ出したオブジェクトPが検出されると、ステップS08において、削除部は、はみ出したオブジェクトPが存在するメッシュMに当てはめる次の優先順位のオブジェクトPがオブジェクト記憶部51に存在するか判断する。次の優先順位のオブジェクトPが存在する場合(ステップS08、Yes)、ステップS09において、置換部は、はみ出したオブジェクトPが存在するメッシュMに対して当てはめるオブジェクトPを次の優先順位のオブジェクトPに置き換える。オブジェクトPが置き換えられると、ステップS07に戻り、検出部による再度のはみ出し検出が行われる。   When the protruding object P is detected, in step S08, the deletion unit determines whether or not the object P having the next priority order applied to the mesh M in which the protruding object P exists exists in the object storage unit 51. When the next priority object P exists (step S08, Yes), in step S09, the replacement unit sets the object P to be applied to the mesh M in which the protruding object P exists as the next priority object P. replace. When the object P is replaced, the process returns to step S07, and the protrusion is detected again by the detection unit.

一方、次の優先順位のオブジェクトPが存在しない場合(ステップS08、No)、ステップS10において、削除部は、はみ出したオブジェクトPがあれば削除する。尚、優先順位は、オブジェクトPの大きさに従って昇順に振っておくのがよい。但し、オブジェクトPの置き換えの効率化の観点から、このはみ出したオブジェクトPの置き換え処理に際しては、基本オブジェクトP1よりも小さいオブジェクトPから始めるようにしておくのがよい。   On the other hand, when there is no next priority object P (No in step S08), in step S10, the deletion unit deletes the protruding object P, if any. The priorities should be assigned in ascending order according to the size of the object P. However, from the viewpoint of efficient replacement of the object P, it is preferable to start with the object P that is smaller than the basic object P1 when replacing the protruding object P.

図9は、置き換え完了後の状態を示している。図9に示すように、最下段、2段目、4段目、5段目の各左右端には、はみ出さずに配置できるオブジェクトPの不存在によりオブジェクトPが削除される。最下段の左右端から1つ内側の両メッシュM、及び最下段から3段目の各左右端は、五角形の異形オブジェクトP2がはみ出さずに配置可能であるため、基本オブジェクトP1から当該異形オブジェクトP2に置き換わっている。   FIG. 9 shows a state after the replacement is completed. As shown in FIG. 9, the object P is deleted due to the absence of the object P that can be arranged without protruding from the left and right ends of the bottom, second, fourth, and fifth stages. Since the inner meshes M one inside from the left and right ends of the lowermost stage and the left and right ends of the third stage from the lowermost stage can be arranged without protruding the pentagonal deformed object P2, the deformed object from the basic object P1. It has been replaced by P2.

配置調整部54により基本オブジェクトP1の置換又は削除が完了すると、ステップS11において、再配置部55は置換対象を検出する。図10に示すように、配置領域R2内において中心に連続する4列には、オブジェクトP全体の上端から下端にかけて全て基本オブジェクトP1となっている。つまり、基本オブジェクトP1で構成されるという条件を満たす。また、この5行4列の領域は、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の上端から下端に延びる連続した行列という条件を満たす。   When the replacement or deletion of the basic object P1 is completed by the placement adjustment unit 54, the rearrangement unit 55 detects a replacement target in step S11. As shown in FIG. 10, the four objects that are continuous in the center in the arrangement region R2 are all basic objects P1 from the upper end to the lower end of the entire object P. That is, the condition that the object is composed of the basic object P1 is satisfied. The 5 × 4 region satisfies the condition of a continuous matrix extending from the upper end to the lower end of the entire object P filled in the arrangement region R2.

複数の置換対象を検出すると、ステップS12において、再配置部55は、そのうちの1つの置換対象の領域を減少させる他種のオブジェクトPの混在置換又は全部置換処理を行う。また、ステップS12と同時に、ステップS13において、メッシュ作成部52は、オブジェクトPが置き換わったメッシュMの大きさを置き換えたオブジェクトPに合わせて変形させる。具体的には、図11に示すように、5行4列の置換領域の左側2列の基本オブジェクトP1を各行において1.6倍の幅を有する幅広オブジェクトP3に置き換える。この置き換えは、行方向の幅又は列方向の高さが置換前未満で最大という条件を満たす。   When a plurality of replacement targets are detected, in step S12, the rearrangement unit 55 performs mixed replacement or total replacement processing of other types of objects P that reduce one of the replacement target regions. At the same time as step S12, in step S13, the mesh creation unit 52 deforms the mesh M in which the object P is replaced in accordance with the replaced object P. Specifically, as shown in FIG. 11, the basic object P1 in the left two columns of the replacement area of 5 rows and 4 columns is replaced with a wide object P3 having a width 1.6 times in each row. This replacement satisfies the condition that the width in the row direction or the height in the column direction is less than that before the replacement.

置換対象の置換処理が終了すると、ステップS14において、余白調整部56は、オブジェクトP全体を配置領域R2に対してシフトさせ、オブジェクトP全体の周囲に存在する余白の分布を調整する。余白調整が終了すると、ステップS15において、基本形状配置部53は、余白を含むメッシュMに基本オブジェクトP1を配置する。このステップS15の処理は、余白を含むメッシュMに限定する他はステップS04〜S06と同じである。そして、ステップS16において、検出部は、配置領域R2からはみ出したオブジェクトPを検出する。更に、ステップS17において、置換部及び削除部は、ステップS08〜S10と同じように基本オブジェクトP1の置換又は削除を行う。   When the replacement process of the replacement target is completed, in step S14, the margin adjustment unit 56 shifts the entire object P with respect to the arrangement region R2, and adjusts the distribution of the margin existing around the entire object P. When the margin adjustment is completed, in step S15, the basic shape arranging unit 53 arranges the basic object P1 on the mesh M including the margin. The processing in step S15 is the same as that in steps S04 to S06 except that the processing is limited to the mesh M including a margin. In step S16, the detection unit detects the object P that protrudes from the arrangement region R2. Furthermore, in step S17, the replacement unit and the deletion unit perform replacement or deletion of the basic object P1 in the same manner as in steps S08 to S10.

余白調整後の再度のオブジェクトP配置が終了すると、ステップS18において、面積最大化判定部57は、ステップS15〜17により新たなオブジェクトPの最終的な配置に成功したかを判断する。新たなオブジェクトPの最終的な配置に成功しなかった場合(ステップS18、No)、ステップS11以降の処理を繰り返す。   When the second object P placement after the margin adjustment is completed, in step S18, the area maximization determining unit 57 determines whether or not the final placement of the new object P is successful in steps S15 to S17. If the final placement of the new object P is not successful (No at Step S18), the processes after Step S11 are repeated.

すなわち、図11に示すオブジェクトP配置では、余白を調整しても新たにオブジェクトPを配置できる余地はない。そこで、ステップS11〜S13を再度繰り返すことで、図12に示すように、オブジェクトP全体の中心に位置する5行3列の置換領域の右側2列の基本オブジェクトP1を各行において1.6倍の幅を有する幅広オブジェクトP3に置き換える。   That is, in the object P arrangement shown in FIG. 11, there is no room for newly arranging the object P even if the margin is adjusted. Therefore, by repeating steps S11 to S13 again, as shown in FIG. 12, the basic object P1 in the right two columns of the replacement region of 5 rows and 3 columns located at the center of the entire object P is multiplied by 1.6 times in each row. Replace with a wide object P3 having a width.

そして、図13に示すように、ステップS14を再度繰り返すことで余白を調整する。図13では、式(1)及び(2)において、原点を配置領域R2の下端中央にとり、n=1、α=1、x1=0、x2→0、β=1、y1=0、y2→0とした場合、オブジェクトP全体の左右に拡がる余白は、横方向の最下端の断面において等しくなる。すなわち、オブジェクトP全体が配置領域R2の中心に位置するように余白が調整される。   Then, as shown in FIG. 13, the margin is adjusted by repeating step S14 again. In FIG. 13, in the formulas (1) and (2), the origin is set at the center of the lower end of the arrangement region R2, and n = 1, α = 1, x1 = 0, x2 → 0, β = 1, y1 = 0, y2 → When set to 0, the margins extending to the left and right of the entire object P are equal in the cross section at the lowermost end in the horizontal direction. That is, the margin is adjusted so that the entire object P is positioned at the center of the arrangement region R2.

更に、ステップS15〜S17を経ることで、図13に示すように、最下段の左右端の1つ内側に存在する両メッシュMは、余白が存在し、基本オブジェクトP1を配置してもはみ出さず、五角形の異形オブジェクトP2から大きい基本オブジェクトP1に置き換えることができる。最下段から2段目の左右端の両メッシュMには、オブジェクトPを配置することはできないが、その1つ内側のメッシュMには新たに五角形の異形オブジェクトP2を配置することが可能となる。   Further, through steps S15 to S17, as shown in FIG. 13, both meshes M existing inside one of the left and right ends of the lowermost stage have margins and do not protrude even when the basic object P1 is arranged. Instead, the pentagonal deformed object P2 can be replaced with a large basic object P1. An object P cannot be placed on both the right and left meshes M from the bottom to the second row, but a pentagonal deformed object P2 can be newly placed on the inner mesh M. .

3段目の左右端の両メッシュMには、オブジェクトPを配置することはできないが、その1つ内側のメッシュMには新たに基本オブジェクトP1を配置することが可能となる。4段目の左右端の両メッシュMには、新たに五角形の異形オブジェクトP2を配置することができる。5段目の左右端の両メッシュMには、オブジェクトPを配置することはできないが、その1つ内側のメッシュMには新たに五角形の異形オブジェクトP2を配置することができる。   Although the object P cannot be arranged on both the left and right meshes M in the third stage, the basic object P1 can be newly arranged on the mesh M inside the mesh P. A pentagonal deformed object P2 can be newly placed on both the left and right meshes M in the fourth stage. Although the object P cannot be arranged on both the left and right meshes M in the fifth stage, a pentagonal deformed object P2 can be newly arranged on the mesh M inside one.

一方、ステップS15〜17により新たなオブジェクトPの最終的な配置に成功した場合(ステップS18、Yes)、ステップS19において、面積最大化判定部57は、前回と比べてオブジェクトPの充填面積が拡がったかを判定する。ここでいう前回とは、ステップS10の処理終了後、若しくは一度ステップS11〜S18のループに入っていれば、ステップS11〜S18を脱して直前のステップS19で面積が拡大していると判断されたオブジェクトP配置である。   On the other hand, when the final placement of the new object P is successful in steps S15 to 17 (step S18, Yes), in step S19, the area maximization determination unit 57 increases the filling area of the object P compared to the previous time. It is determined. Here, the previous time means that after the process of step S10 or once in the loop of steps S11 to S18, it is determined that the area has been expanded in step S19 immediately after step S11 to S18. Object P arrangement.

本例では、図14の(a)に示す、中央の5行4列が基本オブジェクトP1で構成されたオブジェクトP配置と、図14の(b)に示す、中央の5行2列が基本オブジェクトP1で構成されたオブジェクトP配置とが比較対象となる。図14の両オブジェクトP配置において充填面積を比較すると、図14の(b)に示すオブジェクトPの充填面積の方が大きくなる。   In this example, the object P arrangement in which the center 5 rows and 4 columns are constituted by the basic objects P1 shown in FIG. 14A and the center 5 rows and 2 columns shown in FIG. 14B are the basic objects. The object P arrangement composed of P1 is a comparison target. Comparing the filling area in the both object P arrangements of FIG. 14, the filling area of the object P shown in FIG. 14B is larger.

従って、面積最大化判定部57により、充填面積が拡がったと判定され(ステップS19、Yes)、ステップS11に戻り、更に再配置処理を繰り返す。一方、前回と比べてオブジェクトPの充填面積が減少してしまった場合(ステップS19、No)、ステップ20において、面積最大化判定部57は、繰り返した再配置処理をキャンセルし、ステップS10の処理終了後のオブジェクトP配置か、最後に面積が拡大していると判断されたオブジェクトP配置の充填面積が大きい方に戻し、面積最大化処理を終了する。   Therefore, the area maximization determination unit 57 determines that the filling area has expanded (step S19, Yes), returns to step S11, and repeats the rearrangement process. On the other hand, when the filling area of the object P has decreased compared to the previous time (step S19, No), in step 20, the area maximization determination unit 57 cancels the repeated rearrangement process, and the process of step S10. The object P arrangement after the end or the object P arrangement for which it is determined that the area is finally expanded is returned to the larger filling area, and the area maximization process is ended.

尚、置換対象の検出において、図9に示すように、最下段から2段目、4段目、及び最上段の行には、基本オブジェクトP1のみが並んでいるが、基本オブジェクトP1よりも小さいオブジェクトPがオブジェクト記憶部51に記憶されている場合には、これらの行を置換対象としてもよい。   In the detection of the replacement target, as shown in FIG. 9, only the basic object P1 is arranged in the second, fourth, and uppermost rows from the bottom, but is smaller than the basic object P1. When the object P is stored in the object storage unit 51, these lines may be replaced.

引き続いて、配置設計装置1は、配置領域R2のオブジェクトPを外部要求に沿って削除する要求充足化処理を行う。図15は、この配置設計装置1の要求充足化処理の動作を示すフローチャートである。この配置設計装置1は、形状配置部5の処理に引き続き、形状配置部5が最大化させたオブジェクトPの配置を利用して要求充足化処理を行う。   Subsequently, the arrangement design device 1 performs a request satisfaction process for deleting the object P in the arrangement area R2 in accordance with the external request. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the request satisfaction process of the layout design apparatus 1. Following the processing of the shape placement unit 5, the placement design apparatus 1 performs a request satisfaction process using the placement of the object P maximized by the shape placement unit 5.

ステップS21において、要求適合化部62は置換対象が存在するか判定する。判定の結果、1つの置換対象を検出すると(ステップS21,Yes)、ステップS22において、要求適合化部62は、面積最大化処理で作成されたオブジェクトPの配置をコピーして要求適合候補の1つとして処理結果記憶部3に記憶させ、ステップS23において、この要求適合候補における置換対象の領域を一段階削減する。   In step S21, the request adaptation unit 62 determines whether a replacement target exists. If one replacement target is detected as a result of the determination (step S21, Yes), in step S22, the requirement adaptation unit 62 copies the arrangement of the object P created by the area maximization process to 1 of the requirement adaptation candidate. In step S23, the area to be replaced in this requirement matching candidate is reduced by one step.

図16に示すオブジェクトPの配置には、オブジェクトP全体の左端から数えて3列目に上下端にわたる幅広オブジェクトP3の列が存在する。この幅広オブジェクトP3の列は、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の上端から下端に延びる連続した行列という、置換対象の条件を満たしている。そこで、要求適合化部62は、この3列目に並ぶ幅広オブジェクトP3の集まりを削減する処理を行う。段階毎の置換の条件は、行方向の幅又は列方向の高さが置換前以下で最大となることである。この置換の条件は、基本オブジェクトP1より幅1.6倍の幅広オブジェクトP3を全て基本オブジェクトP1に置き換えることで満たされる。従って、図17に示すように、3行目の幅広オブジェクトP3を全て基本オブジェクトP1に変更する。変更後のオブジェクトPの配置は、要求適合候補の1つとして記憶しておく。   In the arrangement of the object P shown in FIG. 16, there is a column of wide objects P3 extending from the upper left to the lower end in the third column counting from the left end of the entire object P. The columns of the wide object P3 satisfy the replacement target condition of a continuous matrix extending from the upper end to the lower end of the entire object P filled in the arrangement region R2. Therefore, the request adaptation unit 62 performs a process of reducing the collection of wide objects P3 arranged in the third column. The replacement condition for each stage is that the width in the row direction or the height in the column direction is the maximum before the replacement. This replacement condition is satisfied by replacing all the wide objects P3 that are 1.6 times wider than the basic object P1 with the basic objects P1. Accordingly, as shown in FIG. 17, all the wide objects P3 in the third row are changed to the basic objects P1. The arrangement of the object P after the change is stored as one of the requirement matching candidates.

一段階の置換処理が終了すると、ステップS24において、要求適合化部62は、置換対象とした領域を更に削減させることができるか判定する。判定の結果、削減不可能であると(ステップS24,No)、ステップS21に戻り、未処理の置換対象が残存している限りは(ステップS21,Yes)、ステップS21〜S23を繰り返す。   When the one-step replacement process is completed, in step S24, the request adaptation unit 62 determines whether the area to be replaced can be further reduced. As a result of the determination, if reduction is impossible (step S24, No), the process returns to step S21, and steps S21 to S23 are repeated as long as an unprocessed replacement target remains (step S21, Yes).

削減不可能とは、削減された置換対象が置換の条件を更に満足させることができない場合である。すなわち、置換対象を完全に消失させてはならない。図17に示すように、基本オブジェクトP1よりも小さく同形の小オブジェクトPがオブジェクト記憶部51に記憶されない限り、条件は不満足である。従って、小オブジェクトPがない限りは、各行3列目のオブジェクトPの置換は終了となる。   Impossible to reduce is a case where the reduced replacement target cannot further satisfy the replacement condition. That is, the replacement object must not be completely lost. As shown in FIG. 17, the condition is unsatisfactory unless a small object P having the same shape and smaller than the basic object P <b> 1 is stored in the object storage unit 51. Therefore, as long as there is no small object P, the replacement of the object P in each row and third column is completed.

図16に示すオブジェクトPの配置では、オブジェクトP全体の左端から数えて3列目の他に、5列目及び6列目に存在する5行2列のオブジェクトPの集まりが更に置換対象となる。そこで、要求適合化部62は、面積最大化終了後のオブジェクトPの配置を更にコピーして適合候補の1つとして処理結果記憶部3に記憶させ、削減処理を行う。この5行2列のオブジェクトPの集まりは、左側列が全て幅広オブジェクトP3である。従って、図18に示すように、この幅広オブジェクトP3を全て基本オブジェクトP1に置き換え、置き換え後のオブジェクトP配置を処理結果記憶部3に記憶させる。尚、この置換対象は、各行の一対の基本オブジェクトP1を幅広オブジェクトP3に置き換える処理が可能である。   In the arrangement of the objects P shown in FIG. 16, in addition to the third column counting from the left end of the entire object P, a collection of objects P in 5 rows and 2 columns existing in the 5th and 6th columns is further subject to replacement. . Therefore, the requirement adaptation unit 62 further copies the arrangement of the object P after the area maximization is completed and stores it in the processing result storage unit 3 as one of the adaptation candidates, and performs a reduction process. In the collection of objects P in 5 rows and 2 columns, the left column is all wide objects P3. Accordingly, as shown in FIG. 18, all the wide objects P3 are replaced with the basic objects P1, and the replaced object P arrangement is stored in the processing result storage unit 3. This replacement target can be processed by replacing the pair of basic objects P1 in each row with the wide object P3.

更に、図16に示すオブジェクトPの配置では、オブジェクトP全体の左端から数えて9行目及び10行目に存在する2行2列のオブジェクトPの集まりが更に置換対象となる。そこで、要求適合化部62は、面積最大化終了後のオブジェクトPの配置を更にコピーして適合候補の1つとして処理結果記憶部3に記憶させ、削減処理を行う。この2行2列のオブジェクトPの集まりは、2列とも幅広オブジェクトP3である。従って、図19に示すように、幅広オブジェクトP3の1列分を全て基本オブジェクトP1に置き換え、置き換え後のオブジェクトP配置を処理結果記憶部3に記憶させる。   Further, in the arrangement of the objects P shown in FIG. 16, a collection of objects P in 2 rows and 2 columns existing in the 9th and 10th rows counted from the left end of the entire object P is further replaced. Therefore, the requirement adaptation unit 62 further copies the arrangement of the object P after the area maximization is completed and stores it in the processing result storage unit 3 as one of the adaptation candidates, and performs a reduction process. This collection of objects P in 2 rows and 2 columns is a wide object P3 in both columns. Accordingly, as shown in FIG. 19, one column of the wide object P3 is completely replaced with the basic object P1, and the replaced object P arrangement is stored in the processing result storage unit 3.

2行2列の片側を基本オブジェクトP1に置き換えた状態は更に置換対象となる。つまり、置換の条件を満たすことができる。そこで、1列を基本オブジェクトP1に置き換えたオブジェクトPの配置を更にコピーして適合候補の1つとして処理結果記憶部3に記憶させ、そのオブジェクトPの配置に対して更に削減処理を行う。すなわち、図20に示すように、2行2列の片側は未だに幅広オブジェクトP3である。この幅広オブジェクトP3を全て基本オブジェクトP1に置換する。これにより、2行2列のオブジェクトPの集まりは、全て基本オブジェクトP1となる。   The state in which one side of the 2nd row and the 2nd column is replaced with the basic object P1 is further replaced. That is, the replacement condition can be satisfied. Therefore, the arrangement of the object P in which one column is replaced with the basic object P1 is further copied and stored as one of the matching candidates in the processing result storage unit 3, and further reduction processing is performed on the arrangement of the object P. That is, as shown in FIG. 20, one side of 2 rows and 2 columns is still a wide object P3. All the wide objects P3 are replaced with the basic objects P1. As a result, the collection of objects P in 2 rows and 2 columns becomes all basic objects P1.

2行2列の全てを基本オブジェクトP1に置き換えた状態は、更に置換対象となる。つまり、置換の条件を満たすことができる。そこで、2行2列を全て基本オブジェクトP1に置き換えたオブジェクトPの配置を更にコピーして適合候補の1つとして処理結果記憶部3に記憶させ、そのオブジェクトPの配置に対して更に削減処理を行う。すなわち、図21に示すように、各行2列の基本オブジェクトP1を一枚の幅広オブジェクトP3に置換する。これにより、2行2列の基本オブジェクトP1の集まりは、1行1列の幅広オブジェクトP3となる。   The state in which all of the 2 rows and 2 columns are replaced with the basic object P1 is further replaced. That is, the replacement condition can be satisfied. Therefore, the arrangement of the object P in which all the 2 rows and 2 columns are replaced with the basic object P1 is further copied and stored in the processing result storage unit 3 as one of the matching candidates, and further reduction processing is performed on the arrangement of the object P. Do. That is, as shown in FIG. 21, the basic object P1 in each row and two columns is replaced with one wide object P3. As a result, the collection of basic objects P1 in 2 rows and 2 columns becomes a wide object P3 in 1 row and 1 column.

全ての置換対象が削減処理されて、置換対象が検出されなくなると(ステップS21,No)、ステップS25において、アスペクト比保持部63は、各要求適合候補をコピーして、各要求適合候補のアスペクト比を調整した要求適合候補を生成する。このアスペクト比の調整では、オブジェクトPの列又は行をまるごと削除する。要求適合化部62が行方向に削減を進めれば、アスペクト比保持部63は、列方向にオブジェクトPを削除する。要求適合化部62が列方向に削減を進めれば、アスペクト比保持部63は、行方向にオブジェクトPを削除する。例えば、図22に示すように、アスペクト比保持部63は、最上段の1行を全て削除し、要求適合候補とする。   When all the replacement targets are reduced and no replacement target is detected (No in step S21), in step S25, the aspect ratio holding unit 63 copies each required match candidate, and the aspect of each required match candidate A requirement matching candidate with adjusted ratio is generated. In this aspect ratio adjustment, the entire column or row of the object P is deleted. When the request adaptation unit 62 proceeds with the reduction in the row direction, the aspect ratio holding unit 63 deletes the object P in the column direction. When the request adaptation unit 62 proceeds with the reduction in the column direction, the aspect ratio holding unit 63 deletes the object P in the row direction. For example, as illustrated in FIG. 22, the aspect ratio holding unit 63 deletes all the uppermost one row and sets it as a requirement conforming candidate.

要求適合化部62及びアスペクト比保持部63による各要求適合候補の生成が終了すると、ステップS26において、解析部64は、各要求適合候補を解析する。そして、ステップS27において、判定部65は、解析結果と外部要求記憶部61に記憶されている外部要求情報とを比較し、外部要求を満たす要求適合候補を絞り、ステップS28において、絞られた要求適合候補から総合評価の最も高いオブジェクトPの配置を選出する。   When the generation of each requirement adaptation candidate by the requirement adaptation unit 62 and the aspect ratio holding unit 63 is completed, the analysis unit 64 analyzes each requirement adaptation candidate in step S26. In step S27, the determination unit 65 compares the analysis result with the external request information stored in the external request storage unit 61, narrows down request matching candidates that satisfy the external request, and in step S28, the narrowed request The arrangement of the object P having the highest overall evaluation is selected from the candidates for matching.

例えば、基本オブジェクトP1が表す太陽光発電パネルの出力値と幅広オブジェクトP3が表す太陽光発電パネルの出力値と異形オブジェクトP2が表す太陽光発電パネルの出力値の比を5:8:3とする。図23の(a)に示す要求適合候補の評価値は、基本オブジェクトP1が20枚、幅広オブジェクトP3が11枚、異形オブジェクトP2が6枚であるので、5×20+8×11+3×6=206である。   For example, the ratio of the output value of the photovoltaic power generation panel represented by the basic object P1, the output value of the photovoltaic power generation panel represented by the wide object P3, and the output value of the photovoltaic power generation panel represented by the deformed object P2 is set to 5: 8: 3. . The evaluation values of the requirement conforming candidates shown in FIG. 23A are 20 for the basic object P1, 11 for the wide object P3, and 6 for the deformed object P2, so that 5 × 20 + 8 × 11 + 3 × 6 = 206. is there.

同様に、図23の(b)に示す要求適合候補の評価値は、基本オブジェクトP1が22枚、幅広オブジェクトP3が9枚、異形オブジェクトP2が6枚であるので、5×22+8×9+3×6=200である。図23の(c)に示す要求適合候補の評価値は、基本オブジェクトP1が23枚、幅広オブジェクトP3が8枚、異形オブジェクトP2が6枚であるので、5×23+8×8+3×6=197である。図23の(d)に示す要求適合候補の評価値は、基本オブジェクトP1が17枚、幅広オブジェクトP3が12枚、異形オブジェクトP2が4枚であるので、5×17+8×12+3×4=193である。   Similarly, the evaluation values of the requirement matching candidates shown in FIG. 23B are 5 × 22 + 8 × 9 + 3 × 6 because there are 22 basic objects P1, 9 wide objects P3, and 6 deformed objects P2. = 200. The evaluation value of the requirement conformance candidate shown in FIG. 23C is 5 × 23 + 8 × 8 + 3 × 6 = 197 because there are 23 basic objects P1, 8 wide objects P3, and 6 deformed objects P2. is there. The evaluation values of the requirement conforming candidates shown in FIG. 23D are 17 for the basic object P1, 12 for the wide object P3, and 4 for the deformed object P2, so that 5 × 17 + 8 × 12 + 3 × 4 = 193. is there.

従って、以上の4つの要求適合候補からは、図23の(a)に示すオブジェクトPの配置が最も評価値が高くなるために選出され、ステップS29において、最高総合評価のオブジェクトPの配置が設計結果として出力手段7により出力される。尚、外部要求としては、ユーザの要求する太陽光発電パネルの枚数制限もある。形状の組み合わせよっては、ストリング電圧がインバータ使用に入らない等の制約により非現実である場合もある。パネル同士の接続による電力損失や出力制限の影響を受け、出力値が枚数に比例しない場合もある。そのため、実際の解析方法及び評価手法は、これらの外部要求を適宜加味されることとなる。   Accordingly, the arrangement of the object P shown in FIG. 23A is selected from the above four requirement matching candidates because the evaluation value is the highest, and the arrangement of the object P having the highest comprehensive evaluation is designed in step S29. As a result, it is output by the output means 7. As an external request, there is a limit on the number of photovoltaic power generation panels requested by the user. Depending on the combination of shapes, the string voltage may be unrealistic due to restrictions such as the inability to use the inverter. In some cases, the output value is not proportional to the number of sheets due to the power loss and output limitation due to the connection between panels. Therefore, the actual analysis method and evaluation method will take these external requirements into consideration as appropriate.

以上のように、本実施形態に係る配置設計装置1は、オブジェクトPとして基本オブジェクトP1と他の種類のオブジェクトPとを記憶しておき、最初に基本オブジェクトP1の1種類で配置領域R2を充填する。そして、配置領域R2からはみ出した基本オブジェクトP1を他の種類のオブジェクトPに置換し、又は配置領域R2からはみ出した基本オブジェクトP1を配置領域R2から削除する。はみ出した基本オブジェクトP1の扱いに関しては、配置領域R2からはみ出した前記基本オブジェクトP1に代えて配置領域R2に収まる他の種類のオブジェクトPを充填し、配置領域R2に収まる他の種類のオブジェクトPが無い場合、配置領域R2からはみ出した基本オブジェクトP1を削除する。   As described above, the layout design apparatus 1 according to the present embodiment stores the basic object P1 and another type of object P as the object P, and first fills the layout region R2 with one type of the basic object P1. To do. Then, the basic object P1 protruding from the arrangement area R2 is replaced with another type of object P, or the basic object P1 protruding from the arrangement area R2 is deleted from the arrangement area R2. Regarding the handling of the protruding basic object P1, instead of the basic object P1 protruding from the arrangement area R2, another type of object P that fits in the arrangement area R2 is filled, and another type of object P that fits in the arrangement area R2 is filled. If there is not, the basic object P1 protruding from the arrangement area R2 is deleted.

すなわち、配置設計装置1は、一旦、理論上充填可能な最大面積を超えて基本オブジェクトP1を充填する。そして、充填可能最大面積を超えた状態から配置領域R2のはみ出しを検出し、そのはみ出したオブジェクトPを他のオブジェクトPに置き換えることで、徐々に充填可能最大面積に近づけていく。そのため、対応可能な配置領域R2の形状やオブジェクトPの形状に制限はなく、極めて汎用性に優れる。より詳細には、この配置設計装置1においては、特別な配置パターン等が不要であり、特別な配置パターンを用意するが故に配置困難となる配置領域R2の形状はない。また、配置領域R2に穴があると対応できない等の不向きもない。   That is, the arrangement design device 1 once fills the basic object P1 beyond the maximum theoretically fillable area. Then, the protrusion of the arrangement region R2 is detected from the state exceeding the maximum fillable area, and the protruding object P is replaced with another object P, thereby gradually approaching the maximum fillable area. Therefore, there is no limitation on the shape of the arrangement region R2 and the shape of the object P that can be handled, and the versatility is extremely excellent. More specifically, the arrangement design device 1 does not require a special arrangement pattern or the like, and there is no shape of the arrangement region R2 that is difficult to arrange because a special arrangement pattern is prepared. Further, there is no inconvenience that the arrangement region R2 cannot cope with a hole.

また、この配置設計装置1では、オブジェクトPを配置した後、配置領域R2に包含されるオブジェクトPであっても未充填の余白を増加させるために再配置するようにした。すなわち、単数又は連続して並ぶ基本オブジェクトP1の所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域面積を減少させるように、置換対象の一部又は全部を他の種類のオブジェクトPに置換する。そして、余白を含む領域に基本オブジェクトP1を充填し、余白を含む領域に充填されて配置領域R2からはみ出した基本オブジェクトP1に対し、他の種類のオブジェクトPの置換又は削除を行う。   In this arrangement design device 1, after the object P is arranged, the object P included in the arrangement region R2 is rearranged in order to increase the unfilled margin. In other words, a part or all of the replacement target is replaced with another type of object P so that the area of the replacement target is reduced by using a predetermined collection of single or continuous basic objects P1 as the replacement target. Then, the basic object P1 is filled in the area including the margin, and another type of object P is replaced or deleted with respect to the basic object P1 filled in the area including the margin and protruding from the arrangement area R2.

余白が増加することで、余白作りのための面積減少分を上回って更なるオブジェクトPの充填が可能となることもある。従って、オブジェクトPの充填面積の更なる最大化を図ることができる。例えば、幅0.1倍分だけはみ出ている基本オブジェクトP1が存在するものとする。その基本オブジェクトP1と同行で配置領域R2に完全に収まっている2枚の基本オブジェクトP1を1.6倍幅の幅広オブジェクトP3で置き換えれば、幅0.4倍分だけ面積は減少する。しかし、幅0.1倍分だけはみ出ていた基本オブジェクトP1は、配置領域R2に完全に収まることとなるため、結局はオブジェクトP全体の充填面積が向上する。   By increasing the margin, it may be possible to fill the object P more than the area reduction for margin creation. Accordingly, the filling area of the object P can be further maximized. For example, it is assumed that there is a basic object P1 that protrudes by a width of 0.1 times. If two basic objects P1 that are in the same row as the basic object P1 and are completely contained in the arrangement region R2 are replaced with a 1.6 times wide object P3, the area is reduced by 0.4 times the width. However, since the basic object P1 that protrudes by the width of 0.1 times is completely accommodated in the arrangement region R2, the filling area of the entire object P is eventually improved.

この余白作りにおいては、基本オブジェクトP1より大きい幅広オブジェクトP3を用意しておき、連続する複数の基本オブジェクトP1を1つの幅広オブジェクトP3に置換するようにした。また、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の上端から下端まで延びる連続した行列、或いは配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体の左右端に渡って延びる連続した行列を置換対象とし、行方向の幅又は列方向の高さが置換前以下で最大となる置換を行うようにした。これにより、複雑な幾何学計算を行うことなく、簡便に必要最低限の余白を作り出すことができ、計算効率に優れ、また最大化策を導く可能性も高くなる。   In creating the margin, a wide object P3 larger than the basic object P1 is prepared, and a plurality of continuous basic objects P1 are replaced with one wide object P3. Further, a continuous matrix extending from the upper end to the lower end of the entire object P filled in the arrangement region R2 or a continuous matrix extending across the left and right ends of the entire object P filled in the arrangement region R2 is set as a replacement target, and the row direction The replacement is performed so that the width or the height in the column direction becomes the maximum before or after the replacement. As a result, the minimum necessary margin can be easily created without performing complicated geometric calculations, and the calculation efficiency is excellent and the possibility of leading to a maximization measure is increased.

また、再配置部55による置換の後、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体と配置領域R2との相対位置を変更して、余白の分布を調整するようにした。これによりオブジェクトPを追加充填できる可能性も高まり、更なる充填面積最大化を図ることができる。   Further, after the replacement by the rearrangement unit 55, the relative position between the entire object P filled in the arrangement area R2 and the arrangement area R2 is changed to adjust the margin distribution. Thereby, the possibility that the object P can be additionally filled increases, and the filling area can be further maximized.

この余白作りは、最終的には、行方向の幅又は列方向の高さが置換前以下で最大となるうちで、行数又は列数が最も少なくなるように置換を行うことに繋がる。すなわち、オブジェクトPの数は減少することになる。そのため、太陽光発電パネルの枚数減少による発電効率の向上にも寄与する。   This margin creation eventually leads to replacement so that the number of rows or the number of columns is minimized while the width in the row direction or the height in the column direction becomes the maximum before or after the replacement. That is, the number of objects P decreases. Therefore, it contributes to the improvement of power generation efficiency by reducing the number of photovoltaic power generation panels.

尚、再配置部55は、その後の基本形状配置部53と配置調整部54による処理により配置領域R2に充填されるオブジェクトP全体の充填面積が最大化するまで、基本形状配置部53と配置調整部54による処理の度に前記余白を増加させる置換を繰り返すようにした。これにより、充填面積が最大となる配置を複雑な幾何学計算を経ることなく高い確実性により見つけ出すことができる。   The rearrangement unit 55 and the basic shape arrangement unit 53 and the arrangement adjustment unit 54 perform arrangement adjustment with the basic shape arrangement unit 53 until the filling area of the entire object P filled in the arrangement region R2 is maximized by the processing by the basic shape arrangement unit 53 and the arrangement adjustment unit 54. The replacement for increasing the margin is repeated every time processing by the unit 54 is performed. As a result, the arrangement with the maximum filling area can be found with high reliability without going through complicated geometric calculations.

ここで、太陽光発電パネルはインバータに接続する場合、各ストリングの電圧が等しくなるように設計される。インバータには動作できる入力電圧の範囲があり、その範囲に収まるように設計される。また、パネル同士の電圧の差が一定以上に大きくなると発電電力を有効活用できない。そのため電圧の差が一定以上に大きくなった場合、低い電圧のストリングに昇圧機器を介すことで電圧を昇圧する。この昇圧機器にも動作できる入力電圧の範囲があり、低い電圧のストリングはこの範囲に収まるように設計される。また昇圧できる電圧比もあり、低い電圧に対する高い電圧の比がこれに収まるように設計される。   Here, when connecting a photovoltaic power generation panel to an inverter, the voltage of each string is designed to be equal. The inverter has a range of input voltages that can be operated, and is designed to fall within that range. Further, if the voltage difference between the panels becomes larger than a certain level, the generated power cannot be used effectively. For this reason, when the voltage difference becomes larger than a certain level, the voltage is boosted by passing the boosting device through a low voltage string. This booster device also has a range of input voltages that can operate, and low voltage strings are designed to fall within this range. There is also a voltage ratio that can be boosted, and the ratio of the high voltage to the low voltage is designed to fall within this.

また、インバータおよび昇圧機器には出力できる上限の電力および入力できる上限の電流があり、これを大きく超えて入力した場合、入力が制限され発電電力を効率的に活かせなかったり、場合によっては機器の温度上昇により故障・発熱、最悪の場合発火する可能性がある。よって入力する電力は機器の出力定格電力および入力電流を大きく超えないように設計する必要がある。   In addition, inverters and booster devices have an upper limit power that can be output and an upper limit current that can be input, and if the input is greatly exceeded, the input is limited and the generated power cannot be used efficiently. Failure to do so may cause a failure, heat generation, or worst-case fire due to temperature rise. Therefore, it is necessary to design the input power so that it does not greatly exceed the rated output power and input current of the device.

また昇圧機器の種類によってはMPPTを行なっているものもあり、この場合インバータに接続する昇圧機器の数が多すぎると、MPPT動作が干渉し発電電力を活かせない場合がある。そのためインバータに接続する昇圧機器の数や、昇圧機器を介した太陽電池の電力の量や割合等を制限する必要がある。   Some types of boosting devices perform MPPT. In this case, if there are too many boosting devices connected to the inverter, the MPPT operation may interfere and the generated power may not be utilized. Therefore, it is necessary to limit the number of boosting devices connected to the inverter, the amount and ratio of the solar cell power through the boosting device, and the like.

そこで、この配置設計装置1では、オブジェクトPの充填面積最大化の後、単数又は連続して並ぶオブジェクトPの所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域を削減させるように、所定の集まりの少なくとも一部を他の種類のオブジェクトPに置換するようにした。そして、外部要求情報を記憶しておき、配置領域R2に充填されたオブジェクトPの配置が生じさせる結果を解析した結果と対比するようにした。   Therefore, in this arrangement design apparatus 1, after maximizing the filling area of the object P, the predetermined collection of objects P is replaced with a predetermined collection of single or continuously arranged objects P as a replacement target. At least a part of the object P is replaced with another type of object P. Then, the external request information is stored, and the result of the arrangement of the object P filled in the arrangement area R2 is compared with the analysis result.

つまり、充填面積を最大化したオブジェクトPの配置を枚数の減少や面積減少により徐々に崩していき、外部要求を満足させるようにしたものである。このため、充填面積の広大化と電気的な制約や施工効率やコスト等の外部要求の満足性とが高度に両立し、より性能の高い太陽光発電パネルの配置を設計することが可能となる。   In other words, the arrangement of the objects P with the maximum filling area is gradually collapsed by reducing the number of sheets or reducing the area, so as to satisfy external requirements. For this reason, the expansion of the filling area and the satisfaction of external requirements such as electrical constraints, construction efficiency, and costs are highly compatible, and it becomes possible to design a solar panel layout with higher performance. .

また、要求適合化部62は、複数の置換対象が存在する場合、又は置換対象の領域を段階的に削減可能な場合、複数の置換対象及び各削減段階の組み合わせ毎に、領域削減後の前記オブジェクトPの配置を生成した。すなわち、充填面積を最大化したオブジェクトPの配置を枚数の減少や面積減少により徐々に崩していき各種の要求適合候補を生成するようにした。そして、要求適合化部62により生成された複数の配置に対して解析及び対比を行い、最も優れた前記オブジェクトPの配置を選出するようにした。   Further, when there are a plurality of replacement targets, or when the replacement target area can be reduced in a stepwise manner, the requirement adaptation unit 62 reduces the area after the area reduction for each combination of a plurality of replacement targets and each reduction stage. An arrangement of objects P was generated. That is, the arrangement of the objects P having the maximum filling area is gradually destroyed by decreasing the number of sheets or decreasing the area, thereby generating various requirement conforming candidates. Then, the plurality of arrangements generated by the requirement adaptation unit 62 are analyzed and compared, and the best arrangement of the object P is selected.

各種の要求適合候補にも充填面積を最大化したオブジェクトPの配置を枚数の減少や面積減少により徐々に崩していく過程で優劣が生まれる。例えばインバータは一般的に任意の入力電力において入力電流が大きいほど、言い換えると入力電圧が低いほど電力の損失率が大きくなる傾向がある。また昇圧機器を介すと電力に損失が発生する。そこで、これらの要求適合候補から発電効率の良い配置、施工効率の良い配置、コストパフォーマンスの良い配置等を選出するようにすることで、より最良の太陽光発電パネルの配置を設計できる。   The superiority or inferiority is born in the process of gradually destroying the arrangement of the objects P that maximizes the filling area due to the reduction of the number of sheets and the reduction of the area. For example, an inverter generally tends to have a higher power loss rate as the input current is larger at any input power, in other words, as the input voltage is lower. In addition, power loss occurs through the booster. Therefore, by selecting an arrangement with good power generation efficiency, an arrangement with good construction efficiency, an arrangement with good cost performance, and the like from these requirement conforming candidates, it is possible to design the best arrangement of solar power generation panels.

また、この配置設計装置1は、配置領域R2に充填されたオブジェクトP全体のアスペクト比を保持するようにオブジェクトPを削除するようにした。例えば、要求適合化部62によるオブジェクトPの行方向の置換に応じて、オブジェクトPを列方向に削除又は置換し、要求適合化部62によるオブジェクトPの列方向の置換に応じて、オブジェクトPの行方向を削除又は置換するようにした。これにより、外部要求を満足しつつ、太陽光発電パネルの配置に美観が備わり、屋根に配置したときの意匠性が向上する。   In addition, the arrangement design device 1 deletes the object P so as to maintain the aspect ratio of the entire object P filled in the arrangement area R2. For example, the object P is deleted or replaced in the column direction according to the replacement in the row direction of the object P by the request adaptation unit 62, and the object P is changed in accordance with the replacement in the column direction of the object P by the request adaptation unit 62. The line direction was deleted or replaced. Thereby, while satisfying external requirements, the layout of the photovoltaic power generation panel has an aesthetic appearance, and the design when placed on the roof is improved.

(その他の実施の形態)
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、実施形態の全て又は一部を組み合わせたものも包含される。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
(Other embodiments)
In the present specification, an embodiment according to the present invention has been described. However, this embodiment is presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. Specifically, a combination of all or part of the embodiments is also included. The above embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope of the present invention and the gist thereof, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

例えば、この配置設計装置1では、充填面積最大化を図りつつ、外部要求を満たすように面積縮小及びオブジェクトPの数の減少を図ったが、形状配置部5を有し、形状削除部6を排した構成を採ることもでき、また形状配置部5を排して任意のオブジェクトP充填状態から形状削除部6の機能を発揮させるようにすることもできる。   For example, in this layout design apparatus 1, while reducing the area and reducing the number of objects P so as to satisfy external requirements while maximizing the filling area, the layout design apparatus 1 includes the shape layout unit 5 and includes the shape deletion unit 6. It is also possible to adopt a configuration that has been eliminated, and it is also possible to eliminate the shape arrangement unit 5 and exhibit the function of the shape deletion unit 6 from any object P filling state.

また、充填面積最大化の構成についても、メッシュ作成部52、基本形状配置部53、配置調整部54、再配置部55、及び余白調整部56の何れの機能を組み合わせてオブジェクトPを配置するかは、例えばユーザにより選択させるようにしてもよい。更に、外部要求を満たすための形状削除部6についても、要求適合化部62、アスペクト比保持部63、解析部64、判定部65の何れの機能を組み合わせてオブジェクトPを配置するかは、ユーザにより選択させる等すればよい。要求適合化部62とアスペクト比保持部63の動作についても、要求適合化部62が一段階の領域削減を行えば、それと交互してアスペクト比保持部63がオブジェクトPの削除を行うようにしてもよい。   Also, regarding the configuration for maximizing the filling area, the function of the mesh creation unit 52, the basic shape placement unit 53, the placement adjustment unit 54, the rearrangement unit 55, and the margin adjustment unit 56 should be combined to place the object P. May be selected by the user, for example. Further, regarding the shape deletion unit 6 for satisfying external requirements, it is determined whether the object P is arranged by combining any of the functions of the requirement adaptation unit 62, the aspect ratio holding unit 63, the analysis unit 64, and the determination unit 65. The selection may be made by Regarding the operations of the requirement adaptation unit 62 and the aspect ratio holding unit 63, if the requirement adaptation unit 62 performs one-step area reduction, the aspect ratio holding unit 63 alternately deletes the object P. Also good.

1 配置設計装置
2 入力手段
3 処理結果記憶部
4 領域設定部
41 データ入力部
42 オフセット部
5 形状配置部
51 オブジェクト記憶部
52 メッシュ作成部
53 基本形状配置部
54 配置調整部
55 再配置部
56 余白調整部
57 面積最大化判定部
6 形状削除部
61 外部要求記憶部
62 要求適合化部
63 アスペクト比保持部
64 解析部
65 判定部
7 出力手段
R1 対象領域
L1 外形線
R2 配置領域
L2 外形線
M メッシュ
P オブジェクト
P1 基本オブジェクト
P2 異形オブジェクト
P3 幅広オブジェクト

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arrangement design apparatus 2 Input means 3 Processing result storage part 4 Area setting part 41 Data input part 42 Offset part 5 Shape arrangement part 51 Object storage part 52 Mesh preparation part 53 Basic shape arrangement part 54 Arrangement adjustment part 55 Relocation part 56 Margin Adjustment unit 57 Area maximization determination unit 6 Shape deletion unit 61 External requirement storage unit 62 Requirements adaptation unit 63 Aspect ratio holding unit 64 Analysis unit 65 Determination unit 7 Output means R1 Target region L1 Outline line R2 Arrangement region L2 Outline line M Mesh P object P1 basic object P2 deformed object P3 wide object

Claims (17)

形状及び大きさが相違する各種オブジェクトの単数又は複数種を配置領域に充填する配置を設計する配置設計装置であって、
前記オブジェクトとして基本オブジェクトと他の種類のオブジェクトとを記憶する記憶手段と、
前記基本オブジェクトの1種類で前記配置領域を充填する基本形状配置手段と、
前記基本形状配置手段の充填により、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記他の種類のオブジェクトに置換し、又は前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記配置領域から削除する配置調整手段と、
を備え、
前記配置調整手段は、
前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトに代えて、前記配置領域に収まる前記他の種類のオブジェクトを充填し、
前記配置領域に収まる他の種類のオブジェクトが無い場合、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを削除すること、
を特徴とする配置設計装置。
An arrangement design apparatus for designing an arrangement for filling an arrangement region with one or more kinds of various objects having different shapes and sizes,
Storage means for storing a basic object and other types of objects as the object;
Basic shape arrangement means for filling the arrangement area with one type of the basic object;
Arrangement adjustment means for replacing the basic object protruding from the arrangement area with the other type of object by the filling of the basic shape arrangement means, or deleting the basic object protruding from the arrangement area from the arrangement area; ,
With
The arrangement adjusting means includes
Instead of the basic object protruding from the arrangement area, the other type of object that fits in the arrangement area is filled,
If there is no other type of object that fits in the placement area, deleting the basic object that protrudes from the placement area;
An arrangement design device characterized by.
単数又は連続して並ぶ前記基本オブジェクトの所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域面積を減少させるように、置換対象の一部又は全部を前記他の種類のオブジェクトに置換して、前記配置領域に存在する前記オブジェクトが未充填の余白を増加させる再配置手段を更に備え、
前記基本形状配置手段は、前記余白を含む領域に前記基本オブジェクトを充填し、
前記配置調整手段は、前記余白を含む領域に充填されて前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトに対し、前記他の種類のオブジェクトの置換又は削除を行うこと、
を特徴とする請求項1記載の配置設計装置。
Replacing a part or all of a replacement target with the other type of object so as to reduce a region area of the replacement target with a predetermined collection of the basic objects singly or continuously arranged as the replacement target, the arrangement Re-arrangement means for increasing the unfilled margins of the object present in the region,
The basic shape arranging means fills the basic object in an area including the margin,
The arrangement adjusting means replaces or deletes the other types of objects with respect to the basic object filled in the area including the margin and protruding from the arrangement area;
The arrangement design apparatus according to claim 1.
単数又は連続して並ぶオブジェクトの所定の集まりを置換対象として、置換対象の領域を削減させるように、前記所定の集まりの少なくとも一部を前記他の種類のオブジェクトに置換する要求適合化手段と、
外部要求情報を記憶する外部要求記憶手段と、
前記配置領域に充填されたオブジェクトの配置が生じさせる結果を解析する解析手段と、
前記解析の結果と前記外部要求情報とを対比する判定手段と、
を更に備えること、
を特徴とする請求項1又は2記載の配置設計装置。
A request adapting means for replacing at least a part of the predetermined group with the other types of objects so as to reduce a region to be replaced, with a predetermined group of singular or continuously arranged objects as a replacement target;
External request storage means for storing external request information;
Analyzing means for analyzing the result of the arrangement of the objects filled in the arrangement area;
A determination means for comparing the result of the analysis with the external request information;
Further comprising,
The arrangement design device according to claim 1 or 2.
前記記憶手段は、前記他の種類のオブジェクトの一つとして、前記基本オブジェクトより幅広の幅広オブジェクトを記憶し、
前記再配置手段は、連続する複数の前記基本オブジェクトを1つの前記幅広オブジェクトに置換すること、
を特徴とする請求項2記載の配置設計装置。
The storage unit stores a wide object wider than the basic object as one of the other types of objects,
The rearrangement means replaces a plurality of consecutive basic objects with one wide object;
The arrangement design apparatus according to claim 2.
前記再配置手段の置換の後、前記配置領域に充填されたオブジェクト全体と前記配置領域との相対位置を変更して、前記余白の分布を調整する余白調整手段を更に備えること、
を特徴とする請求項2又は4記載の配置設計装置。
After the replacement of the rearrangement means, further comprising a margin adjustment means for adjusting a distribution of the margin by changing a relative position between the entire object filled in the arrangement area and the arrangement area;
The arrangement design apparatus according to claim 2 or 4, characterized by the above-mentioned.
前記再配置手段は、
前記配置領域に充填されたオブジェクト全体の上端から下端まで延びる連続した行列、或いは前記配置領域に充填されたオブジェクト全体の左右端に渡って延びる連続した行列を前記置換対象とし、
行方向の幅又は列方向の高さが置換前以下で最大となる置換を行うこと、
を特徴とする請求項2、4、又は5記載の配置設計装置。
The relocation means includes
The replacement target is a continuous matrix extending from the upper end to the lower end of the entire object filled in the arrangement area, or a continuous matrix extending across the left and right ends of the entire object filled in the arrangement area,
Performing a replacement in which the width in the row direction or the height in the column direction is the maximum before or after the replacement,
The arrangement design apparatus according to claim 2, 4, or 5.
前記再配置手段は、その後の前記基本形状配置手段と前記配置調整手段による処理により前記配置領域に充填されるオブジェクト全体の充填面積が最大化するまで、前記基本形状配置手段と前記配置調整手段による処理の度に前記余白を増加させる置換を繰り返すこと、
を特徴とする請求項2又は4乃至6の何れか記載の配置設計装置。
The rearrangement means uses the basic shape placement means and the placement adjustment means until the filling area of the entire object filled in the placement area is maximized by the subsequent processing by the basic shape placement means and the placement adjustment means. Repeating the replacement to increase the margin at each processing;
The arrangement design device according to any one of claims 2 and 4 to 6.
前記再配置手段は、行方向の幅又は列方向の高さが置換前以下で最大となるうちで、行数又は列数が最も少なくなるように前記置換を行うこと、
を特徴とする請求項2又は4乃至7の何れか記載の配置設計装置。
The rearrangement means performs the replacement so that the number of rows or the number of columns is the smallest while the width in the row direction or the height in the column direction is the maximum before or after replacement,
The arrangement design device according to claim 2, wherein the arrangement design device is characterized in that
前記要求適合化手段は、
複数の前記置換対象が存在し、前記置換対象の領域を段階的に削減可能な場合、前記複数の前記置換対象及び各削減段階の組み合わせ毎に、領域削減後の前記オブジェクトの配置を生成し、
前記解析手段及び前記判定手段は、前記要求適合化手段により生成された複数の配置に対して解析及び対比を行い、最も優れた前記オブジェクトの配置を選出すること、
を特徴とする請求項3記載の配置設計装置。
The requirement adaptation means includes:
If there are a plurality of replacement targets and the replacement target area can be reduced in stages, for each combination of the plurality of replacement targets and each reduction stage, generate an arrangement of the objects after the area reduction,
The analysis unit and the determination unit perform analysis and comparison with respect to a plurality of arrangements generated by the requirement adaptation unit, and select the best arrangement of the objects.
The arrangement design apparatus according to claim 3.
前記オブジェクトは、太陽光発電パネルのモデルであり、
前記解析手段は、前記配置領域に充填されたオブジェクト全体を前記太陽光発電パネルに見立てて性能、施工効率、又はコストをシミュレートすること、
を特徴とする請求項3又は9記載の配置設計装置。
The object is a model of a photovoltaic panel,
The analysis means simulates performance, construction efficiency, or cost by regarding the entire object filled in the arrangement area as the solar power generation panel.
The arrangement design device according to claim 3 or 9, characterized by the above-mentioned.
前記要求適合化手段は、
同一のオブジェクトで構成され、前記配置領域に充填されたオブジェクト全体の上端から下端まで延びる連続した行列、或いは前記配置領域に充填されたオブジェクト全体の左右端に渡って延びる連続した行列を前記置換対象とし、
行方向の幅又は列方向の高さが置換前以下で最大となるように前記置換を行うこと、
を特徴とする請求項3、9又は10記載の配置設計装置。
The requirement adaptation means includes:
The replacement target is a continuous matrix composed of the same object and extending from the upper end to the lower end of the entire object filled in the placement area, or a continuous matrix extending across the left and right edges of the whole object filled in the placement area. age,
Performing the replacement so that the width in the row direction or the height in the column direction is the maximum before or after the replacement,
The arrangement design apparatus according to claim 3, 9 or 10.
前記配置領域に充填されたオブジェクト全体のアスペクト比を保持するようにオブジェクトを削除するアスペクト比保持手段を更に備えること、
を特徴とする請求項11記載の配置設計装置。
An aspect ratio holding means for deleting the object so as to hold the aspect ratio of the entire object filled in the arrangement area;
The arrangement design apparatus according to claim 11.
前記アスペクト比保持手段は、
前記要求適合化手段によるオブジェクトの行方向の置換に応じて、オブジェクトを列方向に削除又は置換し、
前記要求適合化手段によるオブジェクトの列方向の置換に応じて、オブジェクトの行方向を削除又は置換すること、
を特徴とする請求項12記載の配置設計装置。
The aspect ratio holding means is
In accordance with the replacement in the row direction of the object by the request adaptation means, delete or replace the object in the column direction,
Deleting or replacing the row direction of the object in response to the replacement of the column direction of the object by the request adapting means;
The arrangement design apparatus according to claim 12.
前記配置調整手段は、
前記オブジェクトの充填優先順位を記憶し、
前記充填優先順位順に前記他の種類のオブジェクトを当てはめて、はみ出しを判断すること、
を特徴とする請求項1乃至13の何れかに記載の配置設計装置。
The arrangement adjusting means includes
Storing the filling priority of the object;
Applying the other types of objects in the order of filling priority to determine the protrusion;
The arrangement design apparatus according to claim 1, wherein:
前記オブジェクトは、前記配置領域の輪郭を形成する一の線分に対して平行に充填されること、
を特徴とする請求項1乃至14の何れかに記載の配置設計装置。
The object is filled parallel to a line segment that defines the contour of the placement area;
The arrangement design apparatus according to claim 1, wherein:
形状及び大きさが相違する各種オブジェクトの単数又は複数種を配置領域に充填する配置設計方法であって、
前記オブジェクトとして基本オブジェクトと他の種類のオブジェクトとをメモリに予め記憶させておき、
前記基本オブジェクトの1種類で前記配置領域を充填する基本形状配置ステップと、
前記基本形状配置ステップの充填により、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記他の種類のオブジェクトに置換し、又は前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記配置領域から削除する配置調整ステップと、
を含み、
前記配置調整ステップでは、
前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトに代えて、前記配置領域に収まる前記他の種類のオブジェクトを充填し、
前記配置領域に収まる他の種類のオブジェクトが無い場合、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを削除すること、
を特徴とする配置設計方法。
An arrangement design method for filling an arrangement region with one or more kinds of various objects having different shapes and sizes,
A basic object and other types of objects are previously stored in the memory as the object,
A basic shape arrangement step of filling the arrangement area with one type of the basic object;
An arrangement adjusting step of replacing the basic object protruding from the arrangement area with the other type of object or deleting the basic object protruding from the arrangement area from the arrangement area by filling the basic shape arrangement step; ,
Including
In the arrangement adjustment step,
Instead of the basic object protruding from the arrangement area, the other type of object that fits in the arrangement area is filled,
If there is no other type of object that fits in the placement area, deleting the basic object that protrudes from the placement area;
An arrangement design method characterized by
コンピュータを、形状及び大きさが相違する各種オブジェクトの単数及び複数種を配置領域に充填する配置設計装置として機能させる配置設計プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記オブジェクトとして基本オブジェクトと他の種類のオブジェクトとを記憶する記憶手段と、
前記基本オブジェクトの1種類で前記配置領域を充填する基本形状配置手段と、
前記基本形状配置手段の充填により、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記他の種類のオブジェクトに置換し、又は前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを前記配置領域から削除する配置調整手段と、
として機能させ、
前記配置調整手段は、
前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトに代えて、前記配置領域に収まる前記他の種類のオブジェクトを充填し、
前記配置領域に収まる他の種類のオブジェクトが無い場合、前記配置領域からはみ出した前記基本オブジェクトを削除すること、
を特徴とする配置設計プログラム。
An arrangement design program for causing a computer to function as an arrangement design device that fills an arrangement area with a single type and a plurality of types of various objects having different shapes and sizes
The computer,
Storage means for storing a basic object and other types of objects as the object;
Basic shape arrangement means for filling the arrangement area with one type of the basic object;
Arrangement adjustment means for replacing the basic object protruding from the arrangement area with the other type of object by the filling of the basic shape arrangement means, or deleting the basic object protruding from the arrangement area from the arrangement area; ,
Function as
The arrangement adjusting means includes
Instead of the basic object protruding from the arrangement area, the other type of object that fits in the arrangement area is filled,
If there is no other type of object that fits in the placement area, deleting the basic object that protrudes from the placement area;
An arrangement design program characterized by
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