JP3095308B2 - 電気部品概略位置決定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，プリント基板設計にお
いて、電気部品が含まれる機能ブロックの基板上におけ
る配置位置及び形状を決定する電気部品概略位置決定装
置の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気部品配置設計では、先ずプリ
ント基板上に回路の機能単位毎にブロック化された機能
ブロックの概略配置を決定した後、電気部品の詳細な配
置や配線経路の決定等の配置設計が行われている。この
機能ブロックの概略配置設計では、通常、設計者がプリ
ント基板上の配置位置が決定しているコネクタなどの固
定部品の位置関係や回路図などを参考にし、ブロック間
の接続関係を理解して機能ブロックの概略位置および形
状を決める手法が用いられている。

【０００３】そして、機能ブロックの概略配置が決定し
た後、プリント基板ＣＡＤ装置を用いて自動で、あるい
は対話形式で個々の電気部品や配線経路を具体的に決定
する。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記のような従来の機能ブロックの概略配置手法において
は、機能ブロックの面積、形状あるいは配置位置は、設
計者の経験や勘を頼りに決定されており、機能ブロック
間の接続関係や機能ブロックに占める部品数等の情報は
十分に考慮されていなかった。そのために、電気部品の
配置設計の段階に至って、機能ブロックのエリア確保領
域が少なかったために機能ブロック内に全ての部品がお
さまらなかったり、また機能ブロック間の配置関係が不
具合のために配線できなくなり、再び機能ブロックの概
略配置設計をやり直さなければならない事態場合が生
じ、設計時間がかかり過ぎるという問題点があった。

【０００５】したがって、本発明は上記のような問題点
を解消するためになされたもので、機能ブロックの形状
や配置の決定を効率的に行うことが可能な電気部品概略
位置決定装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
気部品概略位置決定装置は、所定の電気部品が配置され
る機能ブロックを基板上の所定の位置に配置するための
装置であって、基板に配置すべき電気部品の部品情報
と、電気部品間の接続情報と、機能ブロックに関する情
報とを格納した情報格納手段と、情報格納手段に格納さ
れた部品情報とブロック情報とに基づいて機能ブロック
毎の基板の占有面積を演算するブロック面積演算手段
と、情報格納手段に格納された部品情報と接続情報とブ
ロック情報とに基づいて、機能ブロック間の接続度合を
演算するブロック接続情報演算手段と、ブロック面積演
算手段とブロック接続情報演算手段からの出力に従って
基板上の機能ブロックの配置位置を決定するブロック位
置決定手段と、ブロック位置決定手段によって決定され
た機能ブロックの配置状態を表示する表示手段とを備え
ている。

【０００７】請求項２の発明に係る電気部品概略位置決
定装置は、さらに、ブロック位置決定手段で決定された
機能ブロックの配置や形状を変更するための情報を入力
するための入力手段を備え、ブロック位置決定手段は、
入力手段によって与えられた情報に基づいて、機能ブロ
ックの配置情報を変更する。

【０００８】

【作用】請求項１の発明に係る電気部品概略位置決定装
置において、ブロック面積演算手段は、配置すべき各機
能ブロックに含まれる電気部品の面積データに基づいて
その機能ブロックの必要面積を演算する。また、ブロッ
ク接続情報演算手段は、各機能ブロック間の接続情報等
に基づいて機能ブロック間の接続度合を演算する。そし
て、ブロック位置決定手段は、各機能ブロックの必要面
積情報と機能ブロック間の接続度合とに基づいて機能ブ
ロックの配置位置を決定する。

【０００９】請求項２の発明に係る電気部品概略位置決
定装置において、入力手段からブロック形状の変更デー
タが入力されると、ブロック位置決定手段は、その入力
データに従って機能ブロックの形状を変更する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。 （実施例）図１は、本発明の実施例における電気部品概
略位置決定装置の構成を示すブロック図である。図１に
示すように、この電気部品概略位置決定装置は、ブロッ
ク配置処理制御部１と、入力装置１２と、出力表示装置
１１と、ＣＡＤデータベース格納部７とにより構成され
ている。

【００１１】さらに、ブロック配置処理制御部１は、マ
ンマシンインタフェース部２と、ブロック情報表示処理
部３と、ブロック位置決定部４と、ブロック面積演算部
５と、ブロック接続情報演算部６とにより構成されてい
る。マンマシンインタフェース部２は、入力装置１２か
ら入力されたデータを制御したり、あるいはブロック情
報表示処理部３からの情報を出力表示装置１１に出力す
る処理を行う。

【００１２】ブロック情報表示処理部３は、ブロック面
積演算部５及びブロック接続情報演算部６等の演算結果
に基づいて、ブロックのエリア表示情報やブロック間及
びブロックとコネクタなどの固定部品間の接続情報を処
理してマンマシンインタフェース部２に表示情報を出力
する。ブロック位置決定部４は、入力装置１２から与え
られるブロックの位置およびブロックエリアの変更情報
に従ってブロック位置の設定／変更処理を行い、ブロッ
ク情報表示処理部３に表示変更の信号を出力し、あるい
はＣＡＤデータベース格納部７のブロック情報格納部１
０の内容を変更する処理を行う。

【００１３】ブロック面積演算部５は、ＣＡＤデータベ
ース格納部７の部品情報格納部８及びブロック情報格納
部１０から得られる各ブロックに属する部品の大きさに
基づいてブロック毎のエリア面積を算出する。ブロック
接続情報演算部６は、ＣＡＤデータベース格納部７の部
品情報格納部８、接続情報格納部９及びブロック情報格
納部１０からブロック間の接続関係やコネクタなどの固
定部品とブロック間の接続関係を算出する。

【００１４】ＣＡＤデータベース格納部７は、さらに部
品情報格納部８と、接続情報格納部９と、ブロック情報
格納部１０とにより構成されている。部品情報格納部８
は、電気部品の大きさや配置面の情報など電気部品に関
する情報を格納している。接続情報格納部９は、電気部
品の接続ネットに関する情報を格納している。

【００１５】ブロック情報格納部１０は、ブロックに属
する電気部品の種別、ブロックの位置や形状及びブロッ
クの名称等の情報を格納している。出力表示装置１１
は、例えばディスプレイにより構成され、ブロック情報
表示処理部３から与えられる表示データに基づいてブロ
ック配置状態を表示する。入力装置１２は、例えばキー
ボードやマウスなどにより構成され、ブロックの配置位
置やその変更データ等を入力する。

【００１６】次に、この実施例による電気部品概略位置
決定装置の動作について、図２に示すフローチャートに
従って説明する。ステップＳ１３において、まず、電気
部品概略位置装置を駆動する。ステップＳ１４におい
て、各ブロックの占めるエリア面積をブロック面積演算
部５で算出する。この処理は、具体的には部品情報格納
部８およびブロック情報格納部１０から抽出した情報に
基づいて、そのブロックに属する部品が占める面積を算
出することである。ただし、ブロックのエリア面積を算
出する時には基板の第一面（以下表面と呼ぶ）と最終面
（以下裏面と呼ぶ）とに分けて計算する。つまり、表面
実装部品については、その部品が配置されるべき面を考
慮し、また貫通部品については表面／裏面の両方を占め
るものとしてブロックのエリア面積を計算する。

【００１７】ステップＳ１５において、ブロック間の接
続関係やコネクタなどの固定部品とブロックとの接続関
係（接続度合）をブロック接続情報演算部６で算出す
る。このブロック間の接続関係の算出は、部品情報格納
部８及び接続情報格納部９及びブロック情報格納部１０
からブロック間にまたがって接続しているネットを抽出
して行われる。ブロック間の接続情報としては、接続本
数及びその１本の接続ネットの種類、例えば表面部品同
士のネット、裏面部品同士のネットあるいは、表面部品
と裏面部品との間のネットのいずれかであるといった情
報が算出される。

【００１８】ステップＳ１６において、ブロック面積演
算部５及びブロック接続情報演算部６の演算結果に基づ
いて、ブロックの配置情報を出力表示装置１１の画面に
表示する。画面表示例を図３に示す。図３において、表
示された各ブロック１〜３は、同じエリア面積を有し、
基板の同一面に配置されるものとする。また、各ブロッ
クの形状は、算出されたエリア面積と等しい面積の正方
形で表示されている。この段階では、各ブロックは未配
置のため、基板の外側に表示され、基板の中には固定部
品であるコネクタ１が配置されている。各ブロックの間
に表記された数字は、各ブロック間の接続本数を表示し
ている。この表示により、ブロック１とブロック２との
間には１０本の接続があり、ブロック２とブロック３と
の間には６本の接続があることが分かる。また、コネク
タ１とブロック２との間には、コネクタ１の各ピンとブ
ロック２との接続関係を示す３本の線が表示されてい
る。

【００１９】ステップＳ１７において、ブロック位置決
定部４は、未配置のブロック１〜３の配置位置を決定す
る。その手順を図３に示す例について説明する。先ず、
使用者は位置の決まったコネクタ１と未配置のブロック
との接続関係に注目し、接続本数の多いブロックを選択
する。そして、図３の画面表示例からブロック２がコネ
クタ１と３本の接続を有することに着目して、コネクタ
１の近くにブロック２を配置する。次にブロック２と残
りのブロックとの接続関係に注目し、接続本数の多いブ
ロックを選択する。ブロック１はブロック２と１０本の
接続があるため、ブロック２の近傍にブロック１を配置
する。最後に、ブロック３はブロック１と６本の接続が
あることから、ブロック１の近傍にブロック３を配置す
る。このような位置決定の結果を図４に示す。

【００２０】ステップＳ１８において、ステップＳ１７
において決定されたブロック配置の情報に基づいて、ブ
ロック位置決定部４は、ＣＡＤデータベース格納部７の
ブロック情報格納部１０にブロック位置情報を設定す
る。また、ブロック位置を変更したり、ブロック形状を
変更した場合（後述する）には、ブロック情報格納部１
０の内容を変更する。

【００２１】以上のような処理を経て決定されたブロッ
ク配置においては、各ブロックの面積がブロック内に含
まれる電気部品の面積データに基づいて定められてい
る。このために、電気部品の詳細配置設計段階におい
て、ブロックの面積不足により電気部品の配置ができな
るような不都合をなくすることができる。また、各ブロ
ックは、相互の接続関係を参照して接続関係が密なブロ
ック同士が近接位置に配置されるように決定されてい
る。したがって、後工程において、ブロック同士の位置
関係が不良のために接続配線が困難となるような事態の
発生を防止することができる。

【００２２】なお、上記実施例の電気部品概略位置決定
装置に対して、さらに以下のような実施例を適用するこ
とができる。まず、図３に示されるブロックの表示形態
に関し、基板の表面と裏面のブロックを同時に表示する
ことができる。すなわち、ステップＳ１４において、ブ
ロックの面積は表面積と裏面積の両方が計算されてい
る。したがって、この計算結果に基づいてひとつのブロ
ックについて表面と裏面とが区別できるように表示する
ことが可能である。例えば、図５は、ひとつのブロック
に対して、実線が表面形状、点線が裏面形状を表示して
いる。勿論、ひとつのブロックについて表面ブロック形
状だけを見たい場合、あるいは裏面ブロック形状だけを
見たい場合、さらには両方を見たい場合を各々選択して
表示することも可能である。

【００２３】また、ブロック間の接続ネット表示は、接
続ネットの本数を数字で表示する場合のみならず、ネッ
トの数が理解できるような表示であれば他の方法でも構
わない。例えば、図６の示すように、ブロック１とブロ
ック２との間を接続本数に一致する線で結ぶことによっ
て接続本数が５本であることが視覚的に把握することが
できる。

【００２４】さらに、接続ネットの種別に応じて表示を
異ならせることもできる。接続ネットは、表面部品同士
のネット、裏面部品同士のネット、表面部品／裏面部品
間のネットの３種類あり、種類に応じて表示形態を変え
ることで接続ネットの種別を容易に理解することができ
る。例えば、図７に示す例では、ブロック１とブロック
２間の接続ネットの線の種類を変えることによって３種
の情報を表示している。実線ａ、ｅは表面部品同士のネ
ット、点線ｂ、ｄは裏面部品同士のネット、一点鎖線ｃ
は表面部品／裏面部品間のネットを表している。

【００２５】また、上記実施例では、ブロックの形状
は、各部品を配置するのに必要な面積と等面積の正方形
を用いたが、正方形以外の矩型や多角形等他の形状に変
更することも可能である。また、この変更は、ブロック
の位置決定処理の途中で行うことができる。このような
ブロック形状の変更機能を備えることにより、正方形で
は基板上にブロックが配置できない様な状況が生じて
も、その基板の形状に応じたブロック形状に変更するこ
とでブロック配置を良好に行うことが可能となる。例え
ば、図８に示すように、ブロック１の表面は実線で示さ
れる形状に、裏面は点線で示される形状に変更して設定
できるものとする。なお、形状変更されたブロックの面
積は、元の正方形のブロックの面積と等しく設定され
る。

【００２６】

【発明の効果】このように、本発明に係る電気部品概略
位置決定装置は、各機能ブロックの必要面積と機能ブロ
ック間の接続度合とに基づいて各機能ブロックを基板上
の所定の位置に配置するように構成されているので、機
能ブロック内に配置される電気部品の配置に十分な面積
を有し、かつ配線接続が容易な機能ブロック配置が可能
となり、機能ブロックの配置設計から部品配置設計に至
る設計作業の効率を向上させることができる。

【００２７】また、請求項２の発明に係る電気部品概略
位置決定装置においては、さらに機能ブロック形状の変
更処理が可能なように構成したので、機能ブロックの配
置設計の精度をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電気部品概略位置決定装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例における電気部品概略位置決定
装置の動作示すフローチャートである。

【図３】図１に示す電気部品概略位置決定装置のブロッ
ク情報の画面表示例を示す説明図である。

【図４】図１に示す電気部品概略位置決定装置のブロッ
ク位置の決定例を示す説明図である。

【図５】図１に示す電気部品概略位置決定装置のブロッ
クの画面表示例を示す説明図である。

【図６】図１に示す電気部品概略位置決定装置のブロッ
ク間の接続ネットの画面表示例を示す説明図である。

【図７】図１に示す電気部品概略位置決定装置のブロッ
ク間の接続ネットの画面表示例を示す説明図である。

【図８】図１に示す電気部品概略位置決定装置のブロッ
クの位置決めの画面表示例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ブロック配置処理制御部 ２ マンマシンインタフェース部 ３ ブロック情報表示処理部 ４ ブロック位置決定部 ５ ブロック面積演算部 ６ ブロック接続情報演算部 ７ ＣＡＤデータベース格納部 ８ 部品情報格納部 ９ 接続情報格納部 １０ ブロック情報格納部 １１ 出力表示装置 １２ 入力装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−108744（ＪＰ，Ａ) 半田恵一、他３名，”プリント配線板 における部品配置エキスパートシステ ム”，第42回（平成３年前記）全国大会 講演論文集（６），社団法人情報処理学 会，平成３年，第42巻，第６号，ｐ．６ −244〜６−245 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 H05K 13/04 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の電気部品が配置される機能ブロッ
   クを基板上の所定の位置に配置するための電気部品概略
   位置決定装置であって、 基板に配置すべき電気部品の部品情報と、電気部品間の
   接続情報と、機能ブロックに関する情報とを格納した情
   報格納手段と、 前記情報格納手段に格納された前記部品情報と前記ブロ
   ック情報とに基づいて前記機能ブロック毎の前記基板の
   占有面積を演算するブロック面積演算手段と、 前記情報格納手段に格納された前記部品情報と前記接続
   情報と前記ブロック情報とに基づいて、前記機能ブロッ
   ク間の接続度合を演算するブロック接続情報演算手段
   と、 前記ブロック面積演算手段と前記ブロック接続情報演算
   手段からの出力に従って前記基板上の前記機能ブロック
   の配置位置を決定するブロック位置決定手段と、 前記ブロック位置決定手段によって決定された前記機能
   ブロックの配置状態を表示する表示手段とを備えた、電
   気部品概略位置決定装置。
2. 【請求項２】 前記電気部品概略位置決定装置は、さら
   に、 前記ブロック位置決定手段で決定された前記機能ブロッ
   クの配置や形状を変更するための情報を入力するための
   入力手段を備え、 前記ブロック位置決定手段は、前記入力手段によって与
   えられた情報に基づいて、前記機能ブロックの配置情報
   を変更することを特徴とする、請求項１記載の電気部品
   概略位置決定装置。