JP2020149386A - 設計支援装置、設計支援方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】設計データと実測データとの間にずれが生じた場合に、設計データを実測データに適合させる設計支援装置、設計支援方法及びプログラムを提供する。【解決手段】配線設計支援装置１００は、設計支援対象物の設計データを記憶するＣＡＤ設計データ記憶部１３１と、設計支援対象物の形状の実測値を計測する測定部４１と、実測値を設計データと置き換え可能な実測データに変換する点群ＣＡＤデータ変換部１１６と、実測データで設計データを置き換える修正を行うＣＡＤ設計データ自動修正部１１３と、設計支援対象物の形状を補正するための補正係数を記憶する配線長さ補正係数記憶部１３５と、を備える。ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、設計データと補正係数に基づいて、設計データを修正する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、設計支援装置、設計支援方法及びプログラムに関する。

コンピュータの支援を受けて設計を行う技術（ＣＡＤ、Computer-Aided Design）が知られている。平面上のデータを扱う設計手法又は設計支援プログラムは２ＤＣＡＤ、３次元空間上のデータを扱う設計手法又は設計支援プログラムは３ＤＣＡＤと呼ばれる。

電線、ケーブル等の配線、気体、液体等の配管の配置にＣＡＤを用い、設計の支援を行うシステムの例として、特許文献１に記載のシステムが知られている。特許文献１に記載のシステムは、ワイヤハーネスの配線の設計支援装置と、設計されたワイヤハーネスの情報を実寸大で表示する装置を含む。

特許第６３５７７００号公報

一般に、ＣＡＤではワイヤハーネスの理想的な性質を基にした設計が行われる。このため、実際に配線されるワイヤハーネスの位置、長さ、経路等は、ワイヤハーネスの曲がりやすさ、捻れ等の現実的な性質に起因して、設計値と異なることがある。
特許文献１に記載のシステムでは、ＣＡＤで設計をした後に、実際にワイヤハーネスを配線しようとしてワイヤハーネスの長さが設計値と異なるときにＣＡＤデータを修正しようとすれば、手作業でＣＡＤの設計データを修正しなければならない。ＣＡＤデータを手作業で修正しようとすると、手間がかかる。また、修正作業で誤りが混入するおそれがある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、設計データと実測データとの間にずれが生じた場合に、設計データを実測データに適合させる設計支援装置、設計支援方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の設計支援装置は、設計支援対象物の設計データを記憶する設計データ記憶部と、前記設計支援対象物の形状の実測値を計測する実測データ測定部と、前記実測値を前記設計データと置き換え可能な実測データに変換する実測データ変換部と、前記実測データ変換部に変換された前記実測データと前記設計データ記憶部に記憶された前記設計データとの差分データを算出する差分データ算出部と、前記設計データを修正して前記設計データ記憶部に記憶させる設計データ修正部と、を備える。前記設計データ修正部は、前記差分データ算出部によって算出された前記差分データに基づいて前記設計データを前記実測値に近づける修正を行う。

本発明によれば、実測値が設計データと比較可能な実測データに変換され、変換された実測データと設計データの差分に基づいて設計データが修正されるため、設計データを実測データに容易且つ高精度に適合させる設計支援装置、設計支援方法及びプログラムが提供される。

本発明の実施の形態に係る配線設計支援装置の構成を示すブロック図 図１Ａに示す配線設計支援装置の情報演算装置のハードウェア構成図 本発明の実施の形態に係る配線設計支援装置を用いた配線設計支援処理のフローチャート 図１Ａに示す配線設計支援装置を用いた配線長さ算出処理の一例を示すフローチャート 図１Ａに示す配線設計支援装置を用いた配線長さ補正処理の前後における配線の具体例を示す説明図 図１Ａに示す配線設計支援装置を用いた点群ＣＡＤデータ変換処理の一例を示すフローチャート 図１Ａに示す配線設計支援装置を用いた比較データ生成処理の一例を示すフローチャート 図１Ａに示す配線設計支援装置の記憶装置に登録されているＣＡＤデータの一例を示す図 図１Ａに示す配線設計支援装置の配線の諸元及びピン番号の具体例を示す説明図 線材（配線・配管材料）のライブラリ情報の具体例を示した図 色情報の具体例を示した図 図１Ａに示す配線設計支援装置のＣＡＤ設計データ記憶部の具体例を示した図 図１Ａに示す配線設計支援装置のＣＡＤ計測データ記憶部の具体例を示した図 図１Ａに示す配線設計支援装置におけるファイル名を入力する入力部の具体例を示した図 図１Ａに示す配線設計支援装置の比較結果の画面の具体例を示した図 図１Ａに示す配線設計支援装置の配線形状のＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データ比較の具体例を示した図 図１Ａに示す配線設計支援装置を用いたＣＡＤ設計データの自動修正処理を示すフローチャート 図１Ａに示す配線設計支援装置を用いた配線長さ補正係数算出処理のフローチャート 図１Ａに示す配線設計支援装置を用いた配線長さ補正係数算出時の補正値算出範囲の具体例を示した図 本発明の別の実施の形態に係る配管設計支援装置の記憶装置に登録されているＣＡＤデータの一例を示す図 図１９のＣＡＤデータにおける配管の諸元及びピン番号の具体例を示す説明図 本発明のさらに別の実施の形態に係る配線配管設計支援装置の記憶装置に登録されているＣＡＤデータの一例を示す図 図２１のＣＡＤデータにおける配線及び配管の諸元及びピン番号の具体例を示す説明図

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係る配線設計支援装置１００について、図面を参照して説明する。

第１の実施の形態に係る配線設計支援装置１００は、電線を他の部品とともに配置する配線の際に、電線の設計データを配置後の電線の実測データに近づける修正処理を支援する装置である。
なお、配線は、電線の位置を設計、設置、接続等することだけでなく、設計、設置、接続等された電線自体を含む。

図１Ａに示すように、配線設計支援装置１００は、例えば、コンピュータから構成されており、様々な情報を処理する情報演算装置１０と、外部からのデータの入力を受け付ける入力装置２０と、様々な情報を出力する出力装置３０と、電線の形状及び色を計測する測定装置４０と、を備える。

図１Ｂは、図１Ａにおける演算部１１、通信部１２、記憶装置１３を具体的に実現するハードウェア構成の一例を示す図である。
図１Ｂに示すように、情報演算装置１０は、様々な演算処理を行うプロセッサ１０１と、他装置と通信する通信部１０２と、情報を一時的に記憶する主記憶部１０３と、情報を永続的に記憶する補助記憶部１０４と、装置内でデータをやり取りする内部バス１０５と、を備える。
主記憶部１０３は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）を含み、補助記憶部１０４は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）を含む。

入力装置２０は、外部からのデータの入力を受け付ける装置である。入力装置２０は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル等のヒューマン・インタフェース・デバイスを含む。入力装置２０は、例えば、ボタン、キー等の状態を検知して情報を入力する部分である入力部２１と、入力装置２０と他の装置との間で情報をやり取りする通信部２２と、を備える。
なお、入力装置２０は、他装置からの信号を受け取る装置である、パラレルバス、シリアルバス等の受信インタフェースであってもよい。

出力装置３０は、ユーザに各種情報を表示する情報を出力する装置であり、例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等、又は情報を文字、画像等の形式で印刷するプリンタ、プロッタ等を含む。出力装置３０は、ディスプレイ、プリンタ等の情報を出力する部分である出力部３１と、情報演算装置１０の通信部１２と相互に通信する通信部３２と、を備える。

測定装置４０は、測定対象物である電線の形状及び色の実測値を取得する装置であり、例えば、３Ｄスキャナを含む。測定装置４０は、電線の形状を点群データとして取得し、電線の色を画像から色データとして取得する。なお、測定装置４０は、３Ｄスキャナの他、少なくとも１つのカメラと画像処理ソフトウェアを組み合わせて３Ｄスキャナの機能を有するように構成したものでもよい。測定装置４０は、測定対象物に光を照射し、反射光を検知し、解析することで、各種データを取得して対象物の形状及び色を測定する測定部４１と、測定されたデータを情報演算装置１０との間でやり取りする、情報演算装置１０の通信部１２と相互に通信可能な通信部４２と、を備える。
測定部４１は、請求項における、実測データ測定部の一例である。

コンピュータ設計支援（ＣＡＤ、Computer-Aided Design）装置での利用に適した形式のデータをＣＡＤデータと表現する。ＣＡＤデータのうち、ＣＡＤ装置６０で設計支援対象物の設計に利用されるデータをＣＡＤ設計データと表現する。
３Ｄスキャナは、配線の表面上の複数の点の座標の集合を取得する。取得した点の座標の集合データを点群計測データと表現する。また、点群計測データは、ＣＡＤ装置６０での利用に適した形式に変換されることができる。ＣＡＤデータのうち、変換後のデータを点群計測データと区別し、ＣＡＤ計測データと表現する。

演算部１１は、記憶装置１３に記憶された各種データを取得するデータ取得部１１１と、データ取得部１１１によって取得されたＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データとを比較して差分データを含む比較データを生成する比較データ生成部１１２と、比較データに基づいて設計データを修正するＣＡＤ設計データ自動修正部１１３と、後述する配線長さ補正係数を算出する配線長さ補正係数算出部１１４と、実際のものに近い電線の長さを算出する配線長さ算出部１１５と、点群データをＣＡＤ設計データに変換する点群ＣＡＤデータ変換部１１６と、を備える。
比較データ生成部１１２は、請求項における、差分データ算出部の一例である。
ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、請求項における、設計データ修正部の一例である。
配線長さ補正係数算出部１１４は、請求項における、補正係数算出部の一例である。
点群ＣＡＤデータ変換部１１６は、請求項における、実測データ変換部の一例である。

これらの演算部１１の機能は、記憶装置１３に記憶されたプログラムを演算部１１に実行させることで実現される。すなわち、記憶装置１３に後述する種々の機能を実行するアプリケーションプログラムをインストールしておき、演算部１１がインストールされたアプリケーションプログラムを実行することにより、入力装置２０と測定装置４０と協働して、配線の設計を支援するための各機能部を構成するようにしてもよい。

図１Ａに示す記憶装置１３は、配線の設計を支援する過程で必要となる情報を記憶する装置である。
具体的には、記憶装置１３は、ＣＡＤ設計データを記憶するＣＡＤ設計データ記憶部１３１と、３Ｄスキャナによって取得された点群計測データを記憶する点群計測データ記憶部１３２と、点群ＣＡＤデータ変換部１１６によって変換されたＣＡＤ計測データを記憶するＣＡＤ計測データ記憶部１３３と、配線に利用されるワイヤ、ケーブル等の線材の属性データを記憶する線材ライブラリ記憶部１３４と、配線長さ補正係数を記憶する配線長さ補正係数記憶部１３５と、を備える。
ＣＡＤ設計データ記憶部１３１は、請求項における、設計データ記憶部の一例である。
配線長さ補正係数記憶部１３５は、請求項における、補正係数記憶部の一例である。

図７に具体例を示すように、ＣＡＤ設計データ記憶部１３１には、ＣＡＤ装置で設計された配線毎に、配線名称と線材名称と始点及び終点の諸元及びピン番号とが、１つのファイルとして記憶されている。諸元は、線種、コネクタ形状、電気的特性等である。図７においては、例えば、CABLE_1という名称を付して設計された配線にCable_spool_1という名称の線材が用いられ、始点の諸元がＡＡ、始点の固定位置を示す番号であるピン番号が１、終点の諸元がＡＢ、終点の固定位置を示す番号であるピン番号が１であることが理解される。

ＣＡＤ設計データ記憶部１３１は、図１１に示す様に、設計データに関する各種情報、例えば、部品の形状を記憶する部品形状ＤＢ１３１１、配線の始点又は終点の位置を記憶する配線始点終点ＤＢ１３１２、配線の経路を記憶する配線経路ＤＢ１３１３、配線に使用される線材名称を記憶する使用線材名称ＤＢ１３１４を備える構造を有する。各ファイルを構成するデータは対応するＤＢに互いに関連付けられて格納され、ファイル名、すなわち、配線の名称を特定することにより、そのファイルを構成するデータ群が抽出される。なお、ＤＢは、データベースを表す。

なお、図８は、ＣＡＤ設計データの特定の部品モデルに配線の諸元及びピン番号を付して示した具体例の説明図である。この具体例においては、直方体の部品モデルが図７におけるCABLE_1という名称を付された配線の始点に対応し、その諸元がＡＡ、ピン番号が１であることが理解される。

点群計測データ記憶部１３２は、点群計測データを記憶する。点群計測データは、実際に配線された各電線上の測定点を計測して得られた位置座標の集合を含む。点群計測データは、電線毎にファイル名を付して記憶されている。各位置座標は、測定装置４０を構成する３Ｄスキャナによって各電線をスキャンして得られたものである。

ＣＡＤ計測データ記憶部１３３は、ＣＡＤ計測データを記憶する。ＣＡＤ計測データは、点群計測データ記憶部１３２に記憶されている点群計測データを、ＣＡＤ装置で処理し易い形式に点群ＣＡＤデータ変換部１１６によって変換したデータである。ＣＡＤ計測データは、電線毎にファイル名を付して記憶される。

ＣＡＤ計測データ記憶部１３３は、図１２に示すように、計測データに関する各種情報、例えば、部品の形状を記憶する部品形状ＤＢ１３３１、配線の始点又は終点の位置を記憶する配線始点終点ＤＢ１３３２、配線の経路を記憶する配線経路ＤＢ１３３３、配線に使用される線材名称を記憶する使用線材名称ＤＢ１３３４を備える構造を有する。各ファイルを構成するデータは対応するＤＢに互いに関連付けられて格納され、ファイル名、すなわち、配線の名称を特定することにより、そのファイルを構成するデータ群が抽出される。

線材ライブラリ記憶部１３４は、配線に利用されるワイヤ、ケーブル等の線材の属性データを含む線材データを記憶する。線材データを構成する属性データは、図９に具体例を示すように、線材の名称と、線材の直径と、最小曲げ半径と、色データと、を含む。図１０に具体例を示すように、線材ライブラリ記憶部１３４には、色名称と、その色を赤、緑及び青に分解した色成分に関する情報である色データと、が記憶されている。このように、線材のデータ、色名称及び色データの対応データとは、互いに紐付けられている。

配線長さ補正係数記憶部１３５は、配線長さ補正係数を記憶する。配線長さ補正係数は、ＣＡＤ装置で設計された配線の長さを実際に配線したときの長さに補正するための係数であり、直近の処理で求められた配線長さ補正係数が記憶されている。より詳細に説明すると、図４に例示するように、設計上の配線Ｗ１と実際の配線Ｗ２の間にはずれが生じ、配線の長さも異なってくる。配線長さ補正係数は、設計上の配線長を実際の配線長に近づけるための補正係数であり、校正処理を実行する度に更新される。

配線設計支援装置１００による設計支援処理の全体的な流れを図２に示す。図２に示した一連の処理は、複数の案件で、繰り返し実行され、これにより、記憶装置１３に記憶された各種データが更新される。

まず、ユーザは、ＣＡＤ装置６０を用いて配線モデルを含むＣＡＤ設計データを作成する（ステップＳ１）。
配線長さ算出部１１５は、ＣＡＤ設計データから、各配線の長さを算出する（ステップＳ２）。

この配線長さ算出処理の詳細を、図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、データ取得部１１１は、ＣＡＤ設計データ記憶部１３１からＣＡＤ設計データを取得し、配線長さ算出部１１５は、取得されたＣＡＤ設計データから配線の形状を求める（ステップＳ２０１）。

一般に、配線は、曲がり又は捻れを有する。そこで、配線長さ算出部１１５は、配線を比較的短い単位に区切り、区切られた区間ごとの長さを足し合わせて積分することで、始点から終点までの配線の論理的な長さを算出する（ステップＳ２０２）。

データ取得部１１１は、配線長さ補正係数記憶部１３５から、設計上の配線長を実際の配線長に近づけるための補正係数である配線長さ補正係数を取得する。配線長さ補正係数については、図２のフローを実行したときに求められた最新の値が配線長さ補正係数記憶部１３５に記憶されている。その生成方法については後述する。図２のフローが一度も実行されたことがない場合でも、配線長さ補正係数記憶部１３５には、予め初期値が記憶されている。

続いて、配線長さ算出部１１５は、各配線を比較的短い単位に区切り、区切られた区間ごとに、取得された配線長さ補正係数に基づいて長さ補正値を算出する（ステップＳ２０３）。算出された長さ補正値は、ＣＡＤ設計データと配線長さ補正係数にのみ基づいて、配線の経路、曲がり、捻れ、うねり等を考慮する数値である。

最後に、配線長さ算出部１１５は、ステップＳ２０２で算出された配線の論理的な長さに、ステップＳ２０３で算出された長さ補正値の合計値を加えて、配線長さを算出する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４で算出された配線長さは、ステップＳ２０２で算出された配線の論理的な長さに比べて、現実に配線を行う場合の配線の長さにより近い値である。

図２のフローチャートに戻り、後続の処理について説明する。
配線長さ算出部１１５は、ステップＳ２の配線長さ算出処理で算出された配線の長さを、配線の属性情報として登録する（ステップＳ３）。続いて、配線長さ算出部１１５は、ステップＳ３で属性情報として登録された配線の長さを含むＣＡＤデータを、通信部６２及び通信部１２を通して、設計データとして、ＣＡＤ設計データ記憶部１３１にファイル名を付して記憶する（ステップＳ４）。

ＣＡＤ装置６０を用いたＣＡＤ設計データの作成からＣＡＤ設計データの保存までのステップＳ１〜Ｓ４は、一度の設計に係るすべての配線について一括して実行される。

その後、ＣＡＤ設計データに基づいて、実際の配線が行われる。

実際の配線を行った後、ユーザは、測定装置４０を操作して、実物の配線の形状及び色を測定する。具体的には、測定部４１は、配線の複数の箇所における座標を計測したデータである点群計測データ及び配線の外観を撮影した画像を取得し、点群計測データ及び画像から抽出した色データを、通信部４２及び通信部１２を通して点群計測データ記憶部１３２にファイル名を付して記憶する（ステップＳ５）。
配線の形状を計測・登録するステップＳ５は、請求項における、実測データ計測ステップの一例である。

次に、データ取得部１１１は、点群計測データを点群計測データ記憶部１３２から取得し、点群ＣＡＤデータ変換部１１６は、取得された点群計測データから、配線を除いた部品と配線の３Ｄデータを生成し、ＣＡＤ設計データ記憶部１３１に登録する（ステップＳ６）。

ステップＳ６まで完了すると、一度で設計支援処理をするすべての配線について、ＣＡＤ設計データ及びＣＡＤ計測データが生成され、ＣＡＤ設計データ記憶部１３１及びＣＡＤ計測データ記憶部１３３に登録される。

この点群ＣＡＤデータ変換処理（ステップＳ６）の詳細を、図５のフローチャートを参照して説明する。

まず、点群ＣＡＤデータ変換部１１６は、データ取得部１１１を介して、点群計測データ記憶部１３２から点群計測データ及び画像データを取得する（ステップＳ６０１）。続いて、点群ＣＡＤデータ変換部１１６は、点群計測データから、配線を除いた部品の３Ｄデータを生成し（ステップＳ６０２）、次に、配線の３Ｄデータを生成する（ステップＳ６０３）。３Ｄデータの生成は、例えば、点群ＣＡＤデータ変換部１１６が、実空間の座標軸とＣＡＤソフトウェアにおける座標軸とを対応付けて点群データの座標の移動、回転等の変換処理を行うことで実現される。３Ｄデータの精度を高めるため、この座標変換処理と併せて、取得された点群データから異常値を除外するノイズ除去処理を行ってもよい。

次に、点群ＣＡＤデータ変換部１１６は、ステップＳ６０３で生成された配線の３Ｄデータと取得された画像データとに基づいて、配線に使用されている線材を特定する（ステップＳ６０４）。この特定は、例えば、点群ＣＡＤデータ変換部１１６が、画像データに含まれる色及び３Ｄデータに含まれる配線の線材の太さ、捻れ等の情報と線材ライブラリ記憶部１３４に記憶されている線材の色及び線材の太さ、捻れ等の情報とを比較して、最も類似する線材が用いられていると判別することにより行う。

続いて、点群ＣＡＤデータ変換部１１６は、特定された線材を識別する情報である型式情報を３Ｄデータの属性情報として付加して登録する（ステップＳ６０５）。また、点群ＣＡＤデータ変換部１１６は、配線の３Ｄデータ及び配線を除いた部品の３ＤデータをＣＡＤ設計データ記憶部１３１に記憶する（ステップＳ６０６）。
これにより、点群ＣＡＤデータ変換処理（ステップＳ６）が終了する。
点群ＣＡＤデータ変換処理（ステップＳ６）は、請求項における、実測データ変換ステップの一例である。

再度図２を参照して、後続の処理を説明する。
後述するＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データとの比較処理（ステップＳ８）のため、ユーザは、入力装置２０の入力部２１を操作して、ＣＡＤ設計データ記憶部１３１に記憶されている比較対象の一方のＣＡＤ設計データを識別する情報と、ＣＡＤ計測データ記憶部１３３に記憶されている比較対象の他方のＣＡＤ計測データを識別する情報と、を入力する（ステップＳ７）。

ＣＡＤ設計データを識別する情報及びＣＡＤ計測データを識別する情報は、データのファイル名であり、ユーザによってファイル名を直接入力される入力部２１の例を図１３に示す。ファイル名は、ＣＡＤ設計データがＣＡＤ設計データ記憶部１３１に記憶されるとき、更新されるとき、ＣＡＤ計測データがＣＡＤ計測データ記憶部１３３に記憶されるとき、更新されるとき等に設定、選択又は付与される。
なお、ファイル名は、出力装置３０の出力部３１に表示されたファイル名の一覧から選択されることで入力されてもよい。

次に、比較データ生成部１１２は、取得したＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データとを比較し、比較データを生成する（ステップＳ８）。比較データ生成処理の詳細を、図６のフローチャートを参照して説明する。

比較データ生成部１１２は、入力されたファイル名に対応するＣＡＤ設計データをＣＡＤ設計データ記憶部１３１から取得し（ステップＳ８０１）、ＣＡＤ計測データをＣＡＤ計測データ記憶部１３３から取得する（ステップＳ８０２）。

次に、比較データ生成部１１２は、ステップＳ８０１及びＳ８０２で取得された各種データに基づき、配線の始点と終点の位置、配線経路、使用線材の一致又は不一致を判別する。

具体的には、まず、比較データ生成部１１２は、ＣＡＤ設計データの配線の始点と終点の位置を指定する。次に、比較データ生成部１１２は、ＣＡＤ設計データの始点の位置とＣＡＤ計測データの始点の位置、及び、ＣＡＤ設計データの終点の位置とＣＡＤ計測データの終点の位置が一致しているか否かを判別する（ステップＳ８０３）。

続いて、比較データ生成部１１２は、始点から終点までの配線経路がＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データとで一致しているか否かを判別する（ステップＳ８０４）。

次に、比較データ生成部１１２は、ＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データを比較し、設計に用いられた線材と実際に使用された線材とが一致しているか否かを判別する（ステップＳ８０５）。

一致か不一致かの判断は、予め定義された設計データと計測データの許容差に対し、設計データと計測データとの差の絶対値が許容差を超えない場合に一致、許容差を超える場合に不一致と判別することにより行われる。線材の一致又は不一致の判別は、例えば、線材ライブラリ記憶部１３４に記憶されている線材のデータに基づいて行われる。

このように、比較データ生成部１１２は、配線の始点と終点、配線経路、使用線材の一致又は不一致を順に判別し、それぞれの判別結果を比較結果として記憶装置１３の内部で保持している。

さらに、図２を参照して、後続の処理を説明する。出力部３１は、比較データ生成処理（ステップＳ８）の比較結果を、例えば、図１４に示すように出力部３１に表示する（ステップＳ９）。

図１４に示すように、ＣＡＤの構成部品ファイルごとに設計データと計測データとの一致、不一致の結果が表示される。視覚的に比較結果の差異を表示する一例を図１５に示す。図１５においては、ＣＡＤ設計データに含まれる配線を実線Ｗ１、ＣＡＤ計測データに含まれる配線を破線Ｗ２で示した。ＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データとの間で、障害物Ｂを避ける配線の配置がＹ方向に異なっており、実物では、Ｙ方向に配線を配置して障害物Ｂを避けていることが視覚的に理解される。

次に、ユーザは、ＣＡＤ設計データとＣＡＤ計測データの比較結果を確認して、ＣＡＤ設計データの修正の要否を入力する（ステップＳ１０）。
図１４に示すように、不一致と判定された設計データが出力部３１に表示されているから、ユーザは、入力部２１を操作して、不一致のＣＡＤ設計データごとに、ＣＡＤ設計データの自動修正の要否を入力する。

ステップＳ１０で入力された修正の要否に基づいて、ＣＡＤ設計データの修正の要否を判定する（ステップＳ１１）。

ＣＡＤ設計データを修正しないと判定した場合、配線の経路が設計データに一致するように、ユーザは実物を修正する（ステップＳ１６）。実物が修正された後、再度、配線の形状を計測・登録する手順（ステップＳ５）まで戻り、上記の手順を繰り返す。

ＣＡＤ設計データを修正すると判定した場合、ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、図１６に示す、ＣＡＤ設計データの自動修正処理を行う（ステップＳ１２）。
このＣＡＤ設計データ自動修正処理の詳細を、図１６のフローチャートを参照して説明する。
ＣＡＤ設計データ自動修正処理（ステップＳ１２）は、以下のように、ＣＡＤ設計データを修正して実際の配線に合わせるように置き換える際の基準となる位置である基準位置の生成と、基準位置でのＣＡＤ設計データの修正と、を含む。前述したように、配線には、捻れ、うねり等を有するため、ＣＡＤ設計データをＣＡＤ計測データに単純に置き換えても、同様のＣＡＤ設計データを用いて配線を行う場合には、ＣＡＤ設計データと実際の配線との間に差異が残存する。そこで、ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、ＣＡＤ計測データと配線の属性情報とに基づいて、ＣＡＤ設計データとの差異が最小となるように、置き換えの前段階として、置き換えの基準位置を生成する。すなわち、基準位置は、ＣＡＤ設計データをＣＡＤ計測データで置き換える場合に、ＣＡＤ設計データの変化が最小となる配線の位置である。

以下、ＣＡＤ設計データ自動修正処理（ステップＳ１２）に含まれる各サブステップについて順に説明する。

ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、データ取得部１１１を介して、ＣＡＤ設計データをＣＡＤ設計データ記憶部１３１から取得し（ステップＳ１２０１）、続いて、データ取得部１１１を介して、ＣＡＤ計測データをＣＡＤ計測データ記憶部１３３から取得する（ステップＳ１２０２）。
ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、ＣＡＤ計測データとＣＡＤ設計データとの置き換え基準位置を生成する（ステップＳ１２０３）。
最後に、ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、生成された基準位置でＣＡＤ設計データをＣＡＤ計測データで置き換える（ステップＳ１２０４）。
このＣＡＤ設計データ自動修正処理（ステップＳ１２）は、請求項における、設計データ修正ステップの一例である。

置き換えが完了した後、ＣＡＤ設計データ自動修正部１１３は、ＣＡＤ設計データ記憶部１３１に、置き換えられた後のＣＡＤ設計データを記憶する（ステップＳ１３）。

前述のステップＳ２では、配線長さ補正係数が必要とされる。そこで、以下、配線長さ補正係数の算出処理（ステップＳ１４）の詳細を、図１７のフローチャートを参照して説明する。
配線長さ補正係数算出部１１４は、データ取得部１１１を介して、ＣＡＤ設計データをＣＡＤ設計データ記憶部１３１から取得し（ステップＳ１４０１）、続いて、データ取得部１１１を介して、ＣＡＤ計測データをＣＡＤ計測データ記憶部１３３から取得する（ステップＳ１４０２）。

ユーザは、出力部３１を見ながら入力部２１を操作し、長さ補正係数を算出するための配線の範囲を指定する（ステップＳ１４０３）。この範囲の指定の例を図１８に示す。図１８に示すように、ユーザは、視覚的に始点Ｐ１と終点Ｐ２を指定することができる。
配線長さ補正係数算出部１１４は、指定された始点Ｐ１から終点Ｐ２までの範囲において、ＣＡＤ計測データとＣＡＤ設計データとの長さの差を算出する（ステップＳ１４０４）。続いて、配線長さ補正係数算出部１１４は、算出された差分に基づいて、長さ補正係数を算出する（ステップＳ１４０５）。
配線長さ補正係数の算出処理（ステップＳ１４）は、請求項における、補正係数算出ステップの一例である。

ＣＡＤ設計データの配線と実際の配線とで配線の長さに差が生じる要因は様々であるが、上記のように、長さ補正係数を算出するための配線の範囲を指定することで、配線の配置による差を除外し、主として配線の線材に固有の性質による差から長さ補正係数が算出されるようにすることができる。このようにすることで、ステップＳ２における配線の長さの算出を比較的高精度に行うことができる。

長さ補正係数の算出が完了した後、配線長さ補正係数算出部１１４は、配線長さ補正係数記憶部１３５に、算出された長さ補正係数を記憶する（ステップＳ１５）。

以上説明したように、配線設計支援装置１００によれば、修正の要否の入力という手間のかからない操作で、ＣＡＤ設計データを現実の配線に近づけるように置き換えることができる。このため、設計データ修正の工数を削減するとともに、手作業による設計データの修正間違いなどのリスクを軽減することができる。

加えて、配線長さ補正係数記憶部１３５には、長さ補正係数が随時更新されて記憶されることから、ＣＡＤ設計データの作成時の配線長さの算出精度が向上する。このため、実際の配線が設計と異なることが少なくなり、設計又は製作段階における手戻り作業を軽減することができる。

なお、１本の配線ごとに点群ＣＡＤデータ変換処理（ステップＳ６）から配線長さ補正係数の記憶処理（ステップＳ１５）までを行うものとして説明したが、複数の配線について、一括してこれらの処理を行ってもよい。この場合には、複数の配線の処理が各ステップで行われる。

（第２の実施の形態）
以上の実施の形態においては、配線の設計支援について説明したが、設計支援の対象は、配線に限られず、液体、気体、電磁波、ケーブル等を被覆する配管であってもよい。
配管の設計支援を行う第２の実施の形態に係る配管設計支援装置２００は、配線設計支援装置１００と異なり、例えば、線材ライブラリ記憶部１３４に、エアーチューブ、金属パイプの属性情報が記憶されている。配管設計支援装置２００においては、図１９に示すように、設計された配管ごとに、線材名称、始点及び終点の諸元及びピン番号が付され、図２０に示すように、配管の仕様が記憶装置１３に登録される。

（第３の実施の形態）
さらに、本発明の実施の形態はこれらに限られない。第３の実施の形態に係る配線配管設計支援装置３００は、配線と配管の設計支援を同時に行うものである。
配線配管設計支援装置３００においては、図２１に示すように、設計された配線及び配管ごとに、線材名称、始点及び終点の諸元及び固定位置を示す番号であるピン番号が付され、図２２に示すように、配線及び配管の仕様が記憶装置１３に登録される。

（第４の実施の形態）
また、本発明の実施の形態は配線又は配管の設計支援を対象とするものに限られない。
第４の実施の形態に係る線状部材設計支援装置４００は、配線又は配管に限られない、ＣＡＤを用いた設計が可能で測定装置４０で形状及び画像のデータを取得することが可能な線状部材を設計支援の対象とする装置である。
例えば、第４の実施の形態に係る線状部材設計支援装置４００の設計支援対象には、可撓性を有する樹脂、繊維等の線状部材が含まれる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１００…配線設計支援装置、１０…情報演算装置、１１…演算部、１２…通信部、１３…記憶装置、２０…入力装置、２１…入力部、２２…通信部、３０…出力装置、３１…出力部、３２…通信部、４０…測定装置、４１…測定部、４２…通信部、６０…ＣＡＤ装置、６１…設計演算部、６２…通信部、１０１…プロセッサ、１０２…通信部、１０３…主記憶部、１０４…補助記憶部、１０５…内部バス、１１１…データ取得部、１１２…比較データ生成部、１１３…ＣＡＤ設計データ自動修正部、１１４…配線長さ補正係数算出部、１１５…配線長さ算出部、１１６…点群ＣＡＤデータ変換部、１３１…ＣＡＤ設計データ記憶部、１３２…点群計測データ記憶部、１３３…ＣＡＤ計測データ記憶部、１３４…線材ライブラリ記憶部、１３５…配線長さ補正係数記憶部、２００…配管設計支援装置、３００…配線配管設計支援装置、４００…線状部材設計支援装置。

Claims (9)

1. 設計支援対象物の設計データを記憶する設計データ記憶部と、
   前記設計支援対象物の形状の実測値を計測する実測データ測定部と、
   前記実測値を前記設計データと置き換え可能な実測データに変換する実測データ変換部と、
   前記実測データ変換部に変換された前記実測データと前記設計データ記憶部に記憶された前記設計データとの差分データを算出する差分データ算出部と、
   前記設計データを修正して前記設計データ記憶部に記憶させる設計データ修正部と、を備える設計支援装置であって、
   前記設計データ修正部は、前記差分データ算出部によって算出された前記差分データに基づいて前記設計データを前記実測値に近づける修正を行う、
   設計支援装置。
2. 前記設計データ修正部は、前記設計データの置き換えの前後で前記実測データと前記設計データとの差が最小となる位置である基準位置において前記実測データで前記設計データを置き換える、
   請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記設計支援対象物の形状を補正する補正係数を記憶する補正係数記憶部を備え、
   前記設計データ修正部は、前記設計データ記憶部に記憶された前記設計データと前記補正係数記憶部に記憶された前記補正係数に基づいて前記設計データを修正する、
   請求項１又は２に記載の設計支援装置。
4. 前記設計データと前記実測データとの差から前記補正係数を算出する補正係数算出部を備える、
   請求項３に記載の設計支援装置。
5. 設計支援対象物の形状の実測値を計測する実測データ計測ステップと、
   前記実測値を前記設計支援対象物の設計データと置き換え可能な実測データに変換する実測データ変換ステップと、
   前記実測データで前記設計データを置き換える修正を行う設計データ修正ステップと、を含む、
   設計支援方法。
6. 前記設計データ修正ステップは、前記設計データの置き換えの前後で前記実測データと前記設計データとの差が最小となる位置である基準位置において前記実測データで前記設計データを置き換えるステップを含む、
   請求項５に記載の設計支援方法。
7. 前記設計データ修正ステップは、前記設計データと前記設計支援対象物の形状を補正する補正係数に基づいて、前記設計データを修正するステップを含む、
   請求項５又は６に記載の設計支援方法。
8. 前記設計データと前記実測データとの差から前記補正係数を算出する補正係数算出ステップを含む、
   請求項７に記載の設計支援方法。
9. コンピュータ上で実行されるときに、請求項５から８のいずれか１項に記載の方法を実行させるプログラム。

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