JP2718213B2 - 電子化パネルの設計システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子部品や電子回路を含む電子化された操
作パネル（以下、単に電子化パネルということがある）
に関するものであり、更に詳しくは、性能、外形、デザ
イン、或いはコストなど諸般の観点から見て、ユーザが
所望するところの電子化パネルを製造するに足る設計結
果データを、ユーザの指示に基づき、コンピュータの支
援を受けて作成し出力する電子化パネルの設計システム
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の電子化パネルは、ユーザ側の欲する仕
様に基づいてメーカ側が設計し製造していた。またCAD
（Computer Aided Design,コンピュータ支援設計）は、
例えばプリント配線板とか、各種ICの如き、単体として
の部品の設計には採り入れられていたが、各種部品を総
合的に組み合わせて処理することの必要な、電子パネル
のようなものについては、採り入れられていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、電子化パネルは、これまでメーカ側が
ユーザ側の欲する仕様をユーザ側との打ち合わせによっ
て知り、それに基づいて設計、製造していた。しかし電
子化パネルは、その構成部品点数が多い上、色、外形、
デザイン等、性能面以外のユーザ側の好みに帰着する仕
様も多く、仕様の打ち合わせが複雑、困難であり、出来
上がった設計についても、一度でユーザ側を完全に満足
させることは難しく、その後もユーザ側と色々手直しに
ついて打ち合わせをしなければ、ユーザの満足する設計
は得られないという状況にあった。

そこで電子化パネルの設計がユーザ側で出来、メーカ
側はその設計データを貰って製造するだけというのであ
れば、ユーザとしては、色、外形、デザイン等の好みに
帰着する仕様面までも、自分の好みに合ったものを充分
設計することができる。

メーカでなくユーザが設計できるというためには、そ
の設計システムが、CADを採り入れて、必ずしもその道
の専門家ではない一般技術者としてのユーザにとっても
容易に扱えるシステムでなくてはならない。

本発明は、かかる観点に立ってなされており、従って
本発明の目的は、電子化パネルの設計専門家ではない一
般技術者としてのユーザによっても容易に電子化パネル
の設計が可能であるような、かかる電子化パネルの設計
システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本発明では、電子化パネルの設
計システムにおいて、設計回路要素リストと、配線基板
リストと、構造材リストと、表面処理リストと、設計デ
ータ記憶メモリと、設計ルール記憶メモリと、これにコ
ンピュータと、を具備した。

〔作用〕

設計回路要素リストは、電子化パネルを構成する回路
要素としての部品の種類をテーブル化して記憶してい
る。プリント配線基板リストは、電子化パネルの構成要
素としてのプリント配線基板の種類をテーブル化して記
憶している。構造材リストは、電子化パネルの物理的構
造体を形成する構造材料の種類をテーブル化して記憶し
ている。表面処理リストは、電子化パネルのパネル表面
の処理仕様の種類をテーブル化して記憶している。

そして、設計データ記憶メモリは、前記部品、プリン
ト配線基板、構造材、及び表面処理仕様に関する所要の
設計用データを記憶しており、又設計ルール記憶メモリ
は、電子化パネル設計上の所定の設計ルールを記憶して
いる。

そこでコンピュータは、ユーザが使用せんとする部
品、プリント配線基板、構造材や、採用しようとする表
面処理仕様を選択可能なように、前記諸リストの内容を
読み出して画面表示すると共に、ユーザがその諸リスト
の中から選択したものについて、そのものに関する設計
用データのユーザの指示により設計データ記憶メモリよ
り読み出して画面表示し、ユーザが該設計用データを使
って設計する設計内容を画面表示し、更に設計ルール記
憶メモリを参照してその設計内容が設計ルールに違反し
ないかチエックしてその結果を画面表示し、設計が完成
したら設計結果データを出力する。

こうしてユーザは充分自分の好みに適った電子化パネ
ルを容易に設計して、その設計結果データをメーカ側に
提示することができる。

〔実施例〕

次に、図を参照して本発明の実施例を説明する。第１
図は本発明の一実施例を示す概念図である。

同図において、１は設計回路要素リスト、２は構造材
リスト、３はプリント配線基板リスト、４は表面処理リ
スト、５は画面作成プログラム、６は設計データ、７は
各種設計ルール、８は設計結果データ、９はデータ伝送
インタフェース、10は生産加工データ、11は部品別加工
情報、である。

第１図に見られる設計システムは、一種の計算機シス
テムで、計算機の表示部で設計対象となる電子化パネル
の形状、表面処理、回路接続あるいはパネル面の記号表
示など、電子化パネルの機能を設計者の指定内容に従い
ながら、画面に表示する“画面作成”機能（画面作成プ
ログラム５）を持っている。

この画面作成には、設計システムの中に持つ設計回路
要素リスト１、構造材リスト２、プリント配線基板リス
ト３、表面処理リスト４などの中から順次使用するもの
（部品や処理方法）をユーザが選定指定するとともに、
必要に応じて、選択指定したものの外形、特性などの設
計上、参考にすべきデータを記憶している設計用データ
６を参照しながら適切な部品や処理方法が選定できるよ
うにサポートしている。

このように部品や処理方法の選定をして、電子化パネ
ルを構成するための部品配置やそれらの相互間接続など
の設計作業を進める上では、例えば部品相互間の配置上
の制限、プリント板パターンのピッチ間、太さ、あるい
は周囲からの必要距離などを記憶している各種設計ルー
ル７を参照しながら、あるいは設計ルールに反した場合
には、その制限を反している内容を画面表示と共に警報
を受けて知り、その訂正をしながら設計を進めて行く。

このようにして得られる設計結果データ８としては、
材料，部品，位置，接続間データ，表面処理，パネル面
上の指定文字，記号など、電子化パネルを構成するに必
要な設計データが各々設計図として作られる。また、当
然のことながら設計図相互間のチェックも各種設計ルー
ル７を参照しつつ行われ、それに従ってユーザは修正す
ることが可能となる。このような設計結果データ８は保
持され、この中には使用部品リストの形で整理されたデ
ータもある。

設計結果データ８は、データ伝送IF（インターフェー
ス）を介して外部（メーカ）に送信し、別の場所（メー
カ側）に置かれた設計システムでこのデータを用いて、
画面表示したり、設計内容を確認できるだけでなく、メ
ーカ側で設計の追加，修正も可能である。また、この設
計結果データ８を用いて、電子化パネルの生産加工デー
タ10を作成し、更に部品別加工情報11を作成して電子化
パネルの生産に入ることもできる。

第２図は、第１図に示した設計システムを使った電子
化パネルを設計する際の手順の全体を概要的に示したフ
ローチャートである。

第２図を参照する。

先ず始めに電子化パネルの外形を決めるためのステッ
プS20として部品配置設計を行う。この作業は単にパネ
ル面の表面シートだけでなく、内容部品として取付けら
れる部品数、構造材などの取付けに関する配置設計も行
う。このようにしてステップS20で外形を決める要素が
決まると、ステップS21へ進み、着色などのデザインを
表面処理設計として行う。この際ステップS23に示した
如きパネル面上の文字，記号の指定などを同時に行って
も良い。このようにステップS21では、主にデザイン面
からの要求を満たすための表面処理設計を行うことにな
る。また、部品ごとの色や、耐環境性のための表面処理
指定もここ（ステップS21）で行われる。

次に、ステップS22で部品間の電気接続設計を行い、
更にステップS23でパネル面上の文字，記号設計を、上
記ステップS21で行わなかった場合に行う。このステッ
プS23は、例えば表面シートやプリント基板などのシル
ク印刷を行う際に用いる原板を作成するための設計もこ
こで行われる。

電子化パネルによっては、そのほか特殊な部品の使用
なども考えられるので、そのための設計なども行われる
が、そのようなものは必要に応じてステップを追加して
行えば良い。

このように全体の概略設計を行った後に、それらを構
成する各部品，部材ごとの設計を行うことになる。この
部品，部材ごとの設計はステップS24で行われるが、そ
れらの追加指定内容などが部品相互間で干渉を生じない
かどうかステップS26でチェックし、もし、異常があれ
ばエラー表示がステップS25で行われる。なおエラーの
内容によっては、必ずしも最初のステップS20の部品配
置設計に戻る必要はなく、破線で示したように、必要な
設計ステップに戻ることによって、エラー部品の修正を
行うようにするのが効率的である。

このエラーが無くなれば、ステップS27へ進んで設計
結果データを確定し、メモリに格納する。

第３図は、電子化パネルを構成するのに必要な所要の
部品などの選定とその配置位置を指定して決定する設計
手順を示すフローチャートで、第２図のステップS20の
詳細に相当するフローチャートである。

第３図を参照する。まず画面上の回路要素（部品），
構造材，プリント配線基板，表面処理など、電子化パネ
ルを設計するのに必要な要素の総括リストがステップS1
で表示される。このリストの中から、今実行する作業、
例えば、スイッチなどの部品は選択して配置を決定する
作業なら、回路要素リストをステップS2で選択する。そ
れにより、また、その詳細リストがステップS3で表示さ
れるので、その中から使用するものをステップS4で選択
する。

例えばランプを選択するには、サイズ、色など種々の
ものの中から選ぶか、その際、外形とか特性を知りたけ
れば、部品の指定とともに設計データをステップS6で選
定指令することにより、設計データが表示され、外形，
特性，使用量，型名，メーカ，……など設計に必要な諸
データが表示画面に表示され、知ることができる。

このような設計に必要な諸データを参照しながら、部
品の選定を終えたら、画面上で今度はカーソルキーやマ
ウスなどを用いてその部品などの配置をステップS5で指
定する。これらの部品の配置がすべて終了すれば、電気
部品であれば、それらの部品相互間の電気配線の指定を
ステップS7で行う。

この配線の指定には、具体的に配線ルートを指定する
場合と、配線のルート自体は計算機の自動設計に任す場
合の二つの手法があるが、いずれの場合でも、それぞれ
の設計ルールが存在するので、ステップS5における部品
の位置指定と、ステップS7における配線指定が終了した
ら、それらの設計内容が予め登録された設計ルールに適
合するかどうかの対比がステップS8で行われる。その結
果、設計ルール内であることがステップS10で判明すれ
ば、これらの設計結果は採用可能であるので、ステップ
S11で、メモリにセットされる。

しかし、もし、設計ルール内でないことがステップS1
0で判明したとすれば、その設計結果は採用できないの
で、ルールに反した場所，部品などが、その理由，原因
コードなどとともに、ステップS9でエラー表示される。
従って設計者（ユーザ）はこれによって、設計内容を修
正して行けば良い。

なお、この設計ルールの対比は、一連の設計作業のあ
とで一括して対比する方法もあるし、各部品の選定ご
と、あるいは配線ごとに部分的に対比チェックしていっ
たり、部品チェックと一括チェックを併用するなどの方
法もある。これらはシステムをどのように設計するか、
用途や機能の規模に応じて決めれば良い。

第４図は、このようにして完成した電子化パネルの設
計結果データを、それぞれの設計部署からどこか１個所
に集め、そこからメーカ等へ、所要の設計結果データだ
けを選択して送信してやる場所の手順例を示すフローチ
ャートである。

第４図を参照する。かかる設計結果データのデータ交
換の方法には、通信，伝送による方法とメモリ媒体を介
する方法とが存在する。メモリ媒体としては、フロッピ
ー,icカードなど種々のタイプのものが存在するので、
特に何でなければならないということはない。

いずれにしても、データ通信とデータメディアの双方
の方法が考えられるので、データ通信が利用される時に
は、ステップS30で受信し、ステップS32でそのデータ内
容が適切なフォーマットを持っているか、データエラー
はないか、データ分割がされている時には一連のデータ
が受信できたか、などのチェックが行われ、正常であれ
ばステップS34で設計結果データへセットされる。

また、設計結果データを格納されたデータメディアが
セットされた時には、ステップS31でメディアよりデー
タを読みこみ、同様にデータ内容が正しいかをステップ
S33でチェックし、正しければ、ステップS43で設計結果
データへセットされる。

もし、これらのチェックで異常であることが判明すれ
ば、通信相手にエラー発生を通知したり、メディア不良
を表示するなどのエラー処理へ進むことになる。

このようにすれば、別の所で、あるいは別の計算機で
作成した電子化パネルの設計結果データを、例えばメー
カ側の別の機械に転送することが可能となる。また、自
分で作成した、あるいは他から受信した設計結果データ
は、当然、通信あるいはデータメディアを介して外部に
出力することができる。つまり、通信で出力する場合に
は、出力するデータの範囲をステップS35で指定し、通
信回線をステップS37で確立し、そのデータをステップS
39で通信出力する。また、データメディアによる場合
も、ステップS36,S38,S40を介して出力することができ
る。

第５図は、本発明による設計システムで設計する対象
としての電子化パネルの断面構造の１例を参考までに示
した断面図である。ここで使用されている電子部品とし
ては、表示ランプ11,押ボタンスイッチ12（但し、これ
は基本的にはシート状のもので動作ストロークも２〜3m
m程度のものである）、数字などの表示器13（液晶表示
器であったり、LED表示器であったりする）、などがあ
る。

これらの電子部品はプリント配線基板10に実装され、
そのプリント配線基板10は支持板15を介してパネル内側
ベース板16、表面シート14と結合されている。ベース板
16は表面シート14の材質などによってその必要性も変化
するが、表面シート14に加わる外力が、プリント配線基
板10が各種の電子部品に直接加わらないように、また、
表面シート14を機械的に保護することのためにも用いら
れる。

このように組立られた電子化パネルは支持板15などを
用いて、他の構造物に取付けられる。また、表面シート
14の四周の端部には接着剤を取付ける接着剤エリア14A
を設け、電子化パネルを構造物に接着シールしたり、構
造体側でパッキングを用いて取付ければ、操作面からの
ゴミの侵入や、水などが入ることが防止できる。このこ
とは、電子化パネルに含まれる電子回路の動作上の信頼
性を向上するのに大切なことである。

第６図は、別の電子化パネルの構造例を示した側面図
である。

第６図の場合は、表面シート14が不要で、別手配の構
造物17で表面シートを代替し、第５図の部品10〜13と一
体構造体にまとめ上げた例を示している。この場合はプ
リント配線基板10がすべての取付ベースを兼ねている。

第７図は電子化パネルの配線方式の具体例を示した側
面図である。すなわち第７図では、部品相互間の配線が
接続配線18で行われる場合を示している。17Aは部品取
付板、19は取付ネジ、である。

このように、電子化パネルは、用途によって色々な構
造のものが必要であるので、これらの構造に合せた設計
ルール、或いは部品をコンピュータのメモリに持たせ、
必要な電子化パネルを設計する。

また、電子化パネルは、他の構造体と独立した構造と
なっているので、他の構造体との間の配線接続のため
に、電子化パネルの外部接続用としてコネクタや端子台
（図示せず）が使用されている。従って電子化パネルは
独立した構成ユニットとして組立てられ、簡単に取付け
られ、しかも配線接続も容易となっている。

以下、本発明による設計システムを用いての電子化パ
ネルの設計手順を更に具体的に説明する。

第８図は、第５図に示したプリント配線基板10の寸法
を指定するための図面を画面表示した例の説明図であ
る。このような図面はコンピュータのディスプレイ上で
作図し、必要な寸法指定を行う。

この寸法指定は、通常の機械設計上のCADと同じよう
な手法を用いれば良い。

第９図は電子化パネルの部品配置の指定例を示した説
明図である。第８図で示したプリント配線基板はその外
形を第９図では、破線で示し、第８図に示した加工用デ
ータは、例えば第10図に示したように、コンピュータの
設計用データ（第１図の６）に記憶される。

つまり、本システムで設計される諸元は非常に多いの
で、メモリ設計用データ６（第１図）内にデータの区
分，属性を示すコード区分を付しておき、まずプリント
基板の加工データを得たいときは、そのことを指定す
る。

次に、プリント板の材料データ，外形データ，穴の個
数とその位置指定、また、図には示していないが、四角
な穴などが必要であれば、それらの位置データがコンピ
ュータの設計用データ６に収納されているので、これを
読み出して選択する。

第11図は、かかる電子化パネルの設計中の画面例を示
す。画面で左側は第９図の部品配置図の一部を示したも
ので、右半分は、すでに一般に良く知られたマルチウィ
ドウ画面表示方式を用いて、上部に使用部品群の表示を
行い、下半分は、その中で部品を指定すると、その部品
のリストが具体的に表示された画面である。第11図の例
ではフラットキーを選定した場合で、その選定により、
設計に用いることが可能な部品のリストが出てくる。こ
れらの部品は設計システムの設計回路要素リスト１（第
１図）に新しい部品を登録することにより、追加した
り、或いは使用禁止にする部分については削除すること
が可能である。

これらの設計作業において、部品選択に際しても考慮
すべき事項が多々存在する。

例えば、部品の外形寸法，価格，使用数量，取付配線
ピッチ，使用時の取付穴寸法，相互取付間隔，表示記
号，などであり、これらのデータは設計用データ６（第
１図）として、第12図に見られるように格納されてい
る。つまり、例えば第11図において、10×20フラットキ
ーを選定して“設計用データ”を指定すれば、10×20フ
ラットキーに関するデータが設計用データ６（第１図）
から読み出されたマルチウィンドウ画面表示方式で画面
表示される。

基本的に選択された部品は任意の位置に配置できるの
であるが、例えばプリント配線基板上であれば、2.5mm
の基本格子寸法を基準とし、その1/2とかあるいは整数
倍を単位寸法として取付可能（配線）とするとかという
設計ルールを設けることが好ましい。これらが設計ルー
ルであれば、 （１）周囲からの外形物の取付禁止寸法、 （２）プリント板パターンの周囲の配線禁止エリア、 （３）AC100V回路と5V電子回路の分離距離、 （４）パターン間の距離、 などが各種設計ルール７（第１図）として格納されてい
る。

部品例えば、10×20フラットキーを選定し、配置を指
定するとこの設計ルールを第１図の各種設計ルール７か
ら呼び出し、これらの設計ルールを守ることができるか
どうか、チェックする。また、一旦部品位置を指定した
後に再稼動したり、新しい部品が配置された時にも同様
に設計ルールに合致できるかどうかチェックする。

このような手順を用いて、外形の概要と部品の配置指
定がなされる。

次に、外形設計を進め、第９図のように部品配置図を
作成して行くのに際して、表面シート14の材料指定を行
うためには、第１図の構造材リスト２を呼び出し、表面
シート14に指定可能な材料リストを画面表示する。この
中から用途に合った材料の選定を行い、また、操作に適
した色彩設計のために表面処理リスト４（第１図）を呼
び出し、その中から色指定、塗装法の指定あるいは着色
シートのはり付けなどが指定される。これらの作業の中
でも、設計用データ６として、使用環境別の標準表面処
理，操作あるいは用途別の色標準など設計指定を行う上
での判定基準や、設計する上で参考にすべきデータが格
納されている。

また、表面処理の設計ルール（第１図の７）の例とし
て、部品の取付位置に合せた表面処理の区域あるいは表
面処理の禁止エリア、表面シートの材質と使用可能な表
面処理技術など、を設計ルールとして決めておけば外側
の表面処理エリアを指定すれば、部品配置から自動的に
表面処理の詳細設計も可能となってくる。

このようにして、まず部品配置と色，色彩指定，表面
シートの材料指定とともに、当然外形寸法などが指定さ
れる。

次に第９図ではテンキーやスイッチランプ11に記号が
付されており、これらの指定を行う必要がある。このた
めには、別に持ったワープロ的な機能を用いる。まず、
文字，記号の指定入力、次にこの文字，記号の位置指定
を行うことができる。これらの機能については、当社製
品W088/01088（特開昭63−801088号）のPOD（プログラ
マブル操作ディスプレイ）の画面設計と同様な方法で実
行が可能である。

また、電子化パネルの表面では、デザイン的に作図す
ることが当然必要であり、これは直線，円弧，特殊図形
などを用いてしかも線幅の指定なども可能である。これ
らの機能の概要を第13図に画面表示した。つまり他と同
様に、作図機能の指定アイテムのリスト表示と特殊図形
の一部の例を図面表示した。

これらの機能の中から使用するものをキーボードやマ
ウスなどのコンピュータ機能を用いて指定して選択して
行うことが可能である。このようにして、外形設計を実
施する。

第９図をもとにした設計が終了すると、第14図に示し
たように回路部品の回路記号を示したパターン図を画面
を表示することができる。これはすでに第９図で部品指
定がされているので、その部品に応じた回路記号が表示
できる。

この回路記号を用いて、必要な接続図を作ることがで
きる。ここでは、必要なプリント板のレイアウトを作る
必要があるので、部品相互間の接続指定をすることによ
り、自動的にレイアウトパターンを設計する。このレイ
アウトパターンの設計もまた通常のプリント板設計のソ
フトウェア技術を流用することが可能である（例えば市
販ソフトウェアDASH（プリント板CAD）などを利用でき
る）。

ここで説明した手順は、まず部品選定，配置を行って
から相互接続を指定する手順で説明した。しかし、必ず
しもこのような手順でなければならない訳である。つま
り、すでに使用部品の選定ができているのであれば、最
初に回路図をコンピュータ上で設計し、そのデータを用
いて、第９図の配置設計を行うようにすれば、配置設計
も容易となる。

なお、ここでの説明が第９図の作図から入った理由
は、一般の電子回路に比べて、電子化パネルの回路は比
較的部品数も少なく、回路的に単純なために、最も重要
な部品配置を先行して設計する場合を示したからであ
る。

部品相互間の接続指定を行うと、第９図で部品指定が
されているので、部品に必要な接続線の挿入孔や取付用
の穴は自動的に指定ができる。このため、これらの接続
指定によって、第15図に示すようなパターン設計を自動
的に行うことができる。

第15図のプリント配線基板では、コネクタが端部に設
けられる。この指定は別の画面を用いて、つまり第９図
とは別の形で指定が行われる。これは、一般にこれらの
コネクタなどが、表面シートの反対側の面に取り付けら
れるからである。

なおプリント板では部品ごとに部品のリード線用の穴
加工も必要であるが、これも部品の設計データに基づい
て自動的に位置が定まり、かつ穴寸法も定まってくる。

また、第14図には図示していないが、先に説明したよ
うに回路図入力と同時に回路記号例えばR10,C3,Tr4,IC8
のような部品記号も同時に第14図に加えてシルク印刷原
稿とすることも可能である。

このようなパターン情報などは基本的な各種のデータ
ベース的なソフトウェアを用いることにより、コンピュ
ータに設計用データ６（第１図）としてメモリされる。
これは、X,Y位置、始点と終点、加工情報、文字種類、
線の種類、の情報としてメモリし、これをしかも、表面
シート用加工情報，プリント配線基板用設計データ，シ
ルク印刷用データ，使用部品リスト，構造材設計データ
など、電子化パネルを構成する各要素毎に展開し、それ
ぞれの加工要素ごとに加工した後、組立情報を基に必要
な電子化パネルを組立て出荷できるようにすることがで
きる。

これらの設計結果のデータの例について示す。

第16図はプリント板の加工データの内容を示したもの
である。第10図でプリント板の機械加工のデータが示さ
れているが、第16図は、これで作ったプリント板に更に
部品を取り付け、パターンをエッチングし、シルク印刷
を行うための加工データを示している。

つまり、部品の取付け位置の指定により、部品のリー
ドを貫通する穴や部品を取付けるための取り付けネジ穴
の加工を必要とする。また、パターンのルートを示すパ
ターンルートデータを持つ必要がある。このパターンの
ルートの指定には、位置データと方向データおよび線幅
データですべてのパターンを記述する方法もあるが、Ｘ
方向,Y方向を細分化し、すべての位置のパターンの有／
無をメモリするドットマトリックス方式でメモリするの
も１つの方法である。

これらのメモリの方法は特に規制されないので、シス
テムに適した方法でパターンをメモリすれば良い。ま
た、プリント板の部品記号その他を示すシルク印刷用の
データを設計結果としてメモリする必要がある。

このような設計結果のデータは必ずしもプリント基板
だけでなくこれまで説明したような手順によって電子化
パネルが順次設計されるが、それらの設計結果は第17図
に示すように設計システムの中のメモリ（第１図の設計
結果データ８）内に、外形設計データ（組立図，説明
図，断面図など）、使用部品リスト（部品名，図面No.,
型名など）、或いは表面シートデータとして、表面シー
ト図面（加工図，部品外形図）、表面印刷データ（印刷
用データ）、表面処理データ（表面処理データ，接着剤
塗布データ）などのようにすべての設計結果がメモリさ
れる。

以下、説明を若干補足する。電子化パネルのマン・マ
シンインターフェース部は、人間が操作したり、指示を
読み取る機能に関する電子部品だけである。これ以外の
リレー，コネクタ，トランジスタ，ダイオードなどはパ
ネル内側ベース板の内側にあっても機能的に支障がな
い。従って、表面シートの利用のためには、これらの操
作，表示器具の高さ寸法を統一的な寸法に合せる必要が
ある。しかし、表示サイズあるいは、操作する部分の大
きさ、ストロークなどによってどうしても器具のサイズ
が異なり、その結果として、高さ寸法も異なったものと
なる。

このため、現実的な方法として、何種類かの高さ寸法
を統一し、しかも、第５図に示したように支持板15に何
種かの高さ寸法のものをコンピュータ上の支持板リスト
（設計回路要素リスト１に含まれる）の中から選択使用
することにより、取付面が同一となる標準部品を自動選
択すれば、容易に表面シートの使用が可能となる。

この同一取付高さの部品選択を容易にするためには、
コンピュータ設計回路要素リスト１で、高さ指定を行う
とそのリストの中の同一高さ基準として使用できるもの
だけが表示できるようにしたり、あるいはリスト上で合
致する品名の表示色を変更したり、マークを付したりし
て、適切な部品が選定できるようにすることが大切であ
る。

このようにすることによって、電子化パネルの設計を
短期間に実現が可能になる。

電子化パネルにとって、表面シートは最も重要な部品
である。このシートには、操作，表示に必要な適切な操
作，読み取りのためのガイドができている必要があり、
しかも、表示を読み取るための透明エリアも必要であ
る。つまり、表面シートは単一な色だけではなく、種々
の色彩を持つ必要がある。このため、表面シート上を塗
装したり、記号などのための印刷処理などが用いられて
いる。

しかしこれらの塗装，印刷では長期間の操作によって
ハガレや汚れが生じやすく、使用頻度の高い物には利用
できない問題もある。このためには、必要なパネルの部
分に着色シートをはり付けて、色彩に変化を設けること
も大切である。

このように表面シートの加工は複雑であるので、実際
のシートを設計をする時には、部品の配置を想像し、し
かも色彩などを指定しながら図面指定している。しか
し、これらの作業を頭の中だけで行った場合には、必ず
しも適切な指示ができるとは限らない。

この点設計システムを利用すれば、電子部品の配置が
すでにコンピュータ上に入力され、しかもコンピュータ
のカラー表示機能を用いることによって表面シートのカ
ラー指定およびその範囲などを、ディスプレイを見なが
らユーザ自身が設計指定することが可能である。

このような設計システムを用いることによって、電子
化パネルのユーザ自身が設計できるので、従来のように
電子化パネルができてから、ユーザ側から見た色彩の感
じが異なるなどの理由のための作り直し、あるいは製品
に対する不満などを減少させることが可能である。

また、これらの電子化パネルは従来のプリント配線基
板や機械設計用のCADシステムと異なり、多数の部品を
一体化し、しかもその中の一部は詳細設計を実施した上
で、個別配線あるいはプリント配線基板への実装を含め
て自動配線を行ない、しかも、電子化パネルとして一体
化し、それらの電子化パネルを他の構造体との取付手段
を設けることにより、電子化パネルを１つのユニットと
することが可能である。この構造体への取付手段として
は、取付穴あるいは、取付用金具などを電子化パネルに
取付ければ、容易に構造体に取り付けることが可能であ
る。

また、表面パネルはすでに述べたように、パネルの内
側にゴミや水分，油などが侵入すると、電子回路の腐蝕
や接触不良の原因となり、これが信頼性を劣化させる原
因となってしまう。このため、内部へゴミや水分の侵入
を防止するためには、表面シートの周囲を構造体に接着
することが大切である。

もちろん接着した上で、しかもシート用ゴムや機械的
な押え治具を用いてシールをより完全なものとすること
を行うことも有効な手段である。しかし、基本的には接
着剤を付加したり、接着剤を取り付けやすいように表面
を清じょうに保つなどをすることによって、接着効果を
高めシール効果を高めることが有効である。

このため、表面シートに接着効果を持たせることは実
際の電子化パネルにとっては大切なことである。このた
め、このシステムにおいては、パネルの周囲に予め接着
剤を塗布し、その塗布部をカバーして、接着効果を維持
するための保護カバーを取り付けておく部分の指定をし
たり、あるいは電子化パネルを他の構造体に取り付ける
まで接着剤の塗付部分に油性物やゴミなどが付着しない
ように同様な方法で保護シートを取り付けて、保護して
おくことを指定できる。

このようにすることにより、構造体に電子化パネルを
取り付ける時に保護シートを外し、必要に応じて接着剤
を塗付けることにより、より完全なシールを可能とする
ことができる。

この設計システムにおいては、第１図の設計結果デー
タ８の内容が第17図に示したようにメモリされているも
のとする。すると、この中のデータには、すでに第１図
に示した生産加工データ10の大部分のものが準備されて
いる。

つまり、設計結果データの他に、生産個数，あるいは
予備に必要な余分な部品の手配，あるいは設計物以外の
梱包用資材，送り状などの伝票など種々のものの準備が
必要であるし、また、もし、在庫品がなければ新たな発
注なども必要であるが、これらの内容は通常の生産管理
システムで行われているので、ここではその説明を省略
する。

このため、基本的に必要な部材はすべて在庫されてお
り、必要に応じてそれらの物を組合せて使用することが
できるものとして説明を行っている。

第１図で生産数を反映した生産加工データ10を設計結
果データ８から作成し、それを部品別加工情報11に細分
化して生産情報として出力される。

これらの出力は第18図に示されたように単なる部品別
ではなく、設計システムからプリンタやＸ−Ｙプロッタ
を用いることにより組立図，各部品の部品図，設計指示
書，部品リストあるいは手配書となって出力される。

これらは製造確認あるいは、輸送などに用いられる。
また、伝送ラインを通して加工機械や端末などへ接続す
ることにより、加工データを直接加工機械に出力し、そ
のデータを用いて部品加工したり、ロボットを用いるこ
とによって、自動的に組立てるなど、することができ
る。

しかし、本発明は、この加工システムを実現する方法
を提供するものではなく、設計システムで作成したデー
タをもとに生産制御を行うデータを出力できるシステム
を提供するものであるから、特に加工機械をどのように
働らかせるかについては説明を省略する。

この加工データは，部品別に加工機械も異なるので、
例えばプリント基板の例をとれば、プリント板の切断機
械にはプリント基板の加工図面データを送ることにな
り、また、シルク印刷機にはシルク印刷情報を送るな
ど、用途ごとに送る対象データが異なることは当然であ
る。

なお、ここでは通信などでデータの授受が行われると
いうことで説明したが、必ずしも通信，伝送で行う必要
はない。これは例えばフロッピー,icカードなどのメモ
リ媒体を介してデータの授受のできることも当然であ
る。

なお、生産管理システムを併用すれば、生産状況も、
また端末からチェックすることも容易である。

このような機能を持つことによって、生産制御システ
ムを構成することが実現できる。この生産制御システム
は、設計結果データを設計システムから入手し、それに
生産量など含めて、入力指定することによって、生産制
御を可能とする。この結果、第１図で示した機能構成は
必ずしもすべてを持つ必要はなく、設計に必要な機能を
持った設計システムと、生産制御に必要な機能を持った
生産制御システムと、に分けることができる。これらは
それぞれコンピュータ・システムで構成されているの
で、図示していないが各種のメモリ手段，通信手段を持
っているので、上記の設計システムと生産制御システム
の両者の間でデータ交換することによって、設計場所と
電子化パネルを生産する場所を分けて分担したり、生産
場所を集中するという用い方もできる。

また、設計システムと生産制御システムを一体化する
ことによって、設計結果を生産情報の形で確認すること
ができる他に、一部の部品を設計者側で準備し、それを
生産者側に提供するなど、生産のやり方を自由に分担す
ることができる。また、設計システム側で、生産状況も
チェックできる可能性を持つなど、それぞれ柔軟性を持
たせることが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電子化パネルをコンピュータ上で予
め設備されている部品および設計ルールを利用して設計
することにより、電子化パネルの表面シート，プリント
板配線基板のアートワーク，シルク印刷の設計や個別配
線、取付用構造材の選定、塗装などの表面処理など、電
子化パネルをユニットとして製造する作業全体を設計展
開することができる。

また、この設計結果に基づいて各部品要素ごとの製造
手配データを作成するとともに、部品リストなども作ら
れ製造を自動的に実施可能とすることができる。

また、コンピュータを複数用いることによって、遠方
のユーザ側で設計したデータを通信回路あるいはメモリ
交換によって電子化パネルの生産拠点にあるメーカ側の
コンピュータに設計データを転送し、生産拠点で、電子
化パネルを生産し、その電子化パネルを遠方へ出荷する
ことによって、使用部品種類の多い電子化パネルを効率
良く安価に生産することが可能となる。

また、電子化パネルを構造的に平面化するように構造
的に高さ寸法が統一された部品群を予め、コンピュータ
上に登録することにより、より構造的に統一された設計
ができるようにすることができる。

また、表面シートの表面処理あるいは接着シート部の
設計も本コンピュータ上で持つことによって使い易い電
子化パネルを１つのコンピュータシステムで一貫した作
業として設計することが可能である。

これらのことを総合すると本発明による設計システム
は、コンピュータ上に電子化パネルの設計・製造ノウハ
ウをソフトウェアで持たせることによって、経験、ノウ
ハウの少ないユーザ側技術者によって性能の高い電子化
パネルを容易にしかも、信頼性高く設計することを可能
とし、その結果、短期間で安価に電子化パネルを製造す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概念を示すブロック図、第
２図、第３図はそれぞれ本発明に従って設計を行う場合
の手順例を示すフローチャート、第４図は本発明に従っ
て作成した設計結果データを集めて分配する交換の手順
例を示すフローチャート、第５図乃至第７図はそれぞれ
本発明による設計の対象とする電子化パネルの構造例を
示す側面図、第８図はプリント配線基板の外形図、第９
図は電子化パネルの部品配置図、第10図はプリント板加
工データの説明図、第11図は本発明の設計システムにお
ける画面例の説明図、第12図は設計時におけるデータ例
の説明図、第13図は設計時におけるデザイン用データ例
の説明図、第14図は回路部品パターンの例を示す説明
図、第15図はプリント配線板のパターンレイアウトを示
す説明図、第16図はプリント配線基板の加工情報の説明
図、第17図は本発明の設計システムにより設計された設
計結果データの例を示す説明図、第18図は本発明による
設計システムと生産制御システムの結合例を示す説明
図、である。 符号の説明 １……設計回路要素リスト、２……構造材リスト、３…
…プリント配線基板、４……表面処理リスト、５……画
面作成プログラム、６……設計用データ、７……各種ル
ール、８……設計結果データ、９……データ伝送インタ
フェース、10……生産加工データ、11……部品別加工情
報

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品や電子回路を含む電子化された操
   作パネル（以下、単に電子化パネルという）について、
   性能、外形、デザイン、或いはコストなど諸般の観点か
   ら見て、ユーザが希望するものを製造するに足る設計結
   果データを、ユーザの指示に基づき、コンピュータの支
   援を受けて作成し出力する電子化パネルの設計システム
   において、 電子化パネルを構成する回路要素としての部品の種類を
   テーブル化して記憶する設計回路要素リストと、電子化
   パネルの構成要素としてのプリント配線基板の種類をテ
   ーブル化して記憶するプリント配線基板リストと、電子
   化パネルの物理的構造体を形成する構造材料の種類をテ
   ーブル化して記憶する構造材リストと、電子化パネルの
   パネル表面の処理仕様の種類をテーブル化して記憶する
   表面処理リストと、 前記部品、プリント配線基板、構造材、及び表面処理仕
   様に関する所要の設計用データを記憶する設計データ記
   憶メモリと、電子化パネル設計上の所定の設計ルールを
   記憶する設計ルール記憶メモリと、 ユーザが選択可能なように、前記諸リストの内容を画面
   表示すると共に、ユーザが前記諸リストの中から選択し
   たものについて、そのものに関する設計用データをユー
   ザの指示により前記設計データ記憶メモリより読み出し
   て画面表示し、ユーザが該設計用データを使って設計す
   る設計内容を画面表示し、前記設計ルール記憶メモリを
   参照してその設計内容が設計ルールに違反しないかチエ
   ックしてその結果を画面表示し、設計が完成したら設計
   結果データを出力する前記コンピュータと、を具備して
   成ることを特徴とする電子化パネルの設計システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電子化パネルの設計シス
   テムにおいて、前記設計回路要素リストの一つとして、
   パネル面に取り付けられたとき、その高さ面がほぼ等し
   く揃う部品を標準部品としてリストアップしたリストを
   備え、ユーザが標準部品を使ってパネル面に取り付けら
   れた部品の高さ面がほぼ等しく揃う電子化パネルの設計
   を容易にしたことを特徴とする電子化パネルの設計シス
   テム。
3. 【請求項３】請求項１に記載の電子化パネルの設計シス
   テムにおいて、前記表面処理リストの一つとして、パネ
   ル面に取り付けられた部品の高さ面をほぼ等しく揃えて
   その上を全体的に被う表面シート部材の色を指定するた
   めの色のリストと、表面シート部材において指定された
   色を実現する作業方法として、塗装によるか、着色材の
   張り付けによるか、着色剤の吹き付けによるか、などの
   作業方法の種類を指定するための作業方法リストと、を
   備えたことを特徴とする電子化パネルの設計システム。
4. 【請求項４】請求項１に記載の電子化パネルの設計シス
   テムにおいて、前記コンピュータは、得られた前記設計
   結果データから、設計された電子化パネルの製造に必要
   な製造図面を生産加工データとしてプリントアウントす
   ることを特徴とする電子化パネルの設計システム。
5. 【請求項５】請求項４に記載の電子化パネルの設計シス
   テムにおいて、得られた前記設計結果データ又は生産加
   工データを通信回線を介して他へ伝送する通信手段を具
   備することを特徴とする電子化パネルの設計システム。