JP4973784B2 - 設計支援プログラム、設計支援方法および設計支援装置 - Google Patents

Description

本発明は設計支援プログラム、設計支援方法および設計支援装置に関し、特に、製品設計の際に、製品の内部に存在する他の設置物との位置関係を考慮して部品を配置する処理を行う設計支援プログラム、設計支援方法および設計支援装置に関する。

近年、装置の構造設計に際し、３次元データ、すなわち、仮想空間上のデータを用いて装置内の部品の配置についての検証を行う技術が知られている。
この技術を用いることにより、試作品を作成して行っていたような検証に代わり、設計段階から事前に配置についての検証を行うことができるため、短期間で製品開発を実現することができる。
特開２００２−５６０４０号公報 特開２００５−２５８６４３号公報 特開２００６−１３４２９７号公報 特開２００６−３０１９５３号公報

このような３次元データを用いた事前検証は、変形しない部品に対して行う場合に限らず、紐状や帯状のケーブル等の可撓性を備える部品（以下、「柔軟物」と言う）に対しても行うことのニーズが高まっている。

柔軟物に対して事前検証を行う場合は、まず、柔軟物を通過する経路を作成（決定）し、その経路に沿って検証を行っている。
しかしながら、柔軟物にはコネクタ等の変形しない部品が接続されている場合がある。このような場合、柔軟物を装置内に配置した後（這わせた後）の状態からでは、柔軟物を引き回す途中の空間（スペース）が確保されているかの確認が容易ではない。

このため、コネクタが無い状態で検証を行って柔軟物の経路を決定した場合、実際に柔軟物を経路上に這わせる場合に、コネクタが経路の近傍に存在する他の構造物に干渉して通すことができないという問題がある。

従って、指定した経路で実際に柔軟物を引き回すことが可能か否かを手動で別途検証する必要があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、製品設計の際に、柔軟物を装置内に配置する経路が存在するか否かを容易に確認できる設計支援プログラム、設計支援方法および設計支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、空間内の配置設計の際に、空間の内部に存在する他の設置物との位置関係を考慮して部品を配置する処理をコンピュータに実行させる設計支援プログラムが提供される。この設計支援プログラムは、コンピュータを、格納手段、幾何中心算出手段、経路変更手段、および、検証手段として機能させる。

格納手段は、可撓性を有する長尺の第１の部材と、第１の部材に接続され第１の部材よりも断面形状が大きな第２の部材とを有する集合物の空間内における配置位置データと、他の設置物の配置位置データとを格納する。

幾何中心算出手段は、第１の部材が通過する経路上の点にて経路の接線方向に対して法線方向に放射状に直線を仮想的に伸ばし、設置物と接触する点に複数の点群を仮想的に配置し、配置した点群から幾何中心を算出する。

経路変更手段は、幾何中心算出手段により算出された幾何中心を第１の部材が通過するように経路を変更する。
検証手段は、経路変更手段によって変更された経路上を第１の部材が通過する際に、集合物が設置物と干渉するか否かを検証する。

このような設計支援プログラムによれば、幾何中心算出手段により、第１の部材が通過する経路上の点にて経路の接線方向に対して法線方向に放射状に直線を仮想的に伸ばし、設置物と接触する点に複数の点群を仮想的に配置し、配置した点群から幾何中心が算出される。また、経路変更手段により、幾何中心算出手段によって算出された幾何中心を第１の部材が通過するように経路が変更される。また、検証手段により、経路変更手段によって変更された経路上を第１の部材が通過する際に、集合物が設置物と干渉するか否かが検証される。

開示の設計支援プログラムによれば、可撓性を有する長尺の部材を備える集合物を装置内に配置する経路が存在するか否かを容易に確認できる。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

実施の形態の設計支援装置の概要を示す図である。 設計支援装置のハードウェア構成例を示す図である。 モニタに表示される製品３Ｄモデルの一例を示す図である。 設計支援装置の機能を示すブロック図である。 中継点を示す図である。 幾何中心経路生成部の構成を示すブロック図である。 ハーネス情報を示す図である。 ハーネス経路情報を示す図である。 輪郭形状情報を示す図である。 幾何中心情報を示す図である。 干渉箇所情報を示す図である。 幾何中心経路情報を示す図である。 多角形の幾何中心の計算を説明する図である。 線形補間法を説明する図である。 設計支援装置の処理を示すフローチャートである。 第１の姿勢決定処理を示すフローチャートである。 空き空間チェック処理を示すフローチャートである。 第２の姿勢決定処理を示すフローチャートである。 具体例のハーネスと設置物との関係を示す図である。 具体例のハーネスの寸法を示す図である。 具体例の設置物の空き空間を確認する断面図である。 具体例の幾何中心決定処理を示す図である。 具体例の干渉チェックを示す図である。 具体例の幾何中心点を結んだ経路を示す図である。 具体例の輪郭外形３Ｄ形状を示す図である。 具体例の結果表示画面を示す図である。 変形例の第１の姿勢決定処理を示すフローチャートである。

以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、実施の形態の設計支援装置について概要を説明し、その後、実施の形態をより具体的に説明する。

図１は、実施の形態の設計支援装置の概要を示す図である。
設計支援装置（コンピュータ）１は、空間内の配置設計の際に、空間の内部に存在する他の設置物との位置関係を考慮して部品を配置する処理を行う。

この設計支援装置１は、格納手段２と、幾何中心算出手段３と、経路変更手段４と、検証手段５とを有している。
格納手段２は、製品６内における集合物（部品）７の配置位置データと、設置物８ａ、８ｂの配置位置データとを格納する。

この集合物７は、可撓性を有する長尺の第１の部材７ａと、第１の部材７ａに接続され第１の部材７ａよりも断面形状が大きな第２の部材７ｂ、７ｃとを有する。
この第１の部材７ａは、例えば線状、紐状または帯状をなしている。

なお、図１では、第２の部材７ｂ、７ｃは、第１の部材７ａの端部に設けられているが、これに限らず、第２の部材７ｂ、７ｃは、第１の部材７ａの途中に設けられていてもよい。

幾何中心算出手段３は、第１の部材７ａが通過する経路上の点にて経路の接線方向（図１中、点線矢印で示す方向）に対して法線方向に放射状に設置物８ａまたは設置物８ｂと接触する点に複数の点群を仮想的に配置し、配置した点群から幾何中心（２次元断面上の重心）を算出する。

この処理は、経路上の任意の点（例えば、設置物８ａ、８ｂの近傍のみ）で行うようにしてもよいし、全経路にわたって一定距離毎に行うようにしてもよい。
経路変更手段４は、幾何中心算出手段３により算出された幾何中心を第１の部材７ａが通過するように経路を変更する。図１では、変更された経路を点線で示している。

検証手段５は、経路変更手段４によって変更された経路上を第１の部材７ａが通過する際に、第２の部材７ｂまたは第２の部材７ｃが、設置物８ａ、８ｂと干渉するか否かを検証する。例えば、図１中、設置物８ａ、８ｂの左側から第２の部材７ｃを移動させて設置物８ａ、８ｂの右側（図１に示す位置）に配置したい場合は、第２の部材７ｃが、変更された経路に沿って移動する際に、設置物８ａ、８ｂと干渉するか否かを検証する。

このような設計支援装置１によれば、図１においては第２の部材７ｂまたは第２の部材７ｃが設置物８ａ、８ｂ間を通過できる可能性の高い経路を容易に作成することができる。そして、その経路に変更した後に、干渉するか否かの検証を行うことで、集合物７のような可撓性を有する部材を装置内に配置する設計を行う際に、配置できる経路が存在するか否かを容易に確認することができる。

以下、実施の形態をより具体的に説明する。
図２は、設計支援装置のハードウェア構成例を示す図である。
設計支援装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１には、バス１０７を介してＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、および通信インタフェース１０６が接続されている。

ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に必要な各種データが格納される。ＨＤＤ１０３には、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。また、ＨＤＤ１０３内には、プログラムファイルが格納される。

グラフィック処理装置１０４には、モニタ１０４ａが接続されている。グラフィック処理装置１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ１０４ａの画面に表示させる。入力インタフェース１０５には、キーボード１０５ａとマウス１０５ｂとが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード１０５ａやマウス１０５ｂから送られてくる信号を、バス１０７を介してＣＰＵ１０１に送信する。

通信インタフェース１０６は、ネットワーク３００に接続されている。通信インタフェース１０６は、ネットワーク３００を介して、他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う。なお、通信インタフェース１０６は、ネットワーク通信カード、モデム等が考えられる。

以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
図３は、モニタに表示される製品３Ｄモデルの一例を示す図である。

モニタ１０４ａに表示される製品３Ｄモデル１０は、筐体１１と、筐体１１に設置された設置物１２、１３、１４と、筐体１１に設置されたハーネス（集合物）２０とを有している。

ハーネス２０は、可撓性を有するケーブル（第１の部材）２１と、ケーブル２１の両端に接続され、ケーブル２１よりも断面形状が大きなコネクタ（第２の部材）２２、２３とを有している。

ここで、ケーブル２１の通過する経路（初期経路）は、予め決定されており、ケーブル２１は、その初期経路に沿って配置されている。
設計支援装置１００は、設置物１２〜１４によって形成された空間（やその他の空間）をハーネス２０が通過できるか否か、およびその通過経路を、設置物１２〜１４との位置関係を考慮して判断する。

例えば製品３Ｄモデル１０であれば、現状のケーブル２１の通過経路のチェックポイント３１、３２、３３をそれぞれ中心とするエリア３１ａ、３２ａ、３３ａを考慮する。このチェックポイントは、例えば設計者が構造上、設置物１２〜１４との干渉が気になる点を予め設定したものである。

エリア３１ａの周辺には設置物が配置されていないため、設計者は、コネクタ２３を通過させることができると判断できる。しかし、エリア３２ａが設置物１３に干渉するか否か、また、エリア３３ａが、設置物１４に干渉するか否かや、干渉した場合に経路を変えて（干渉を回避して）コネクタ２３を通過させることができるか否かについて、設計者は、目視では判断が難しい。

従って、設計支援装置１００は、以下の処理により、コネクタ２３が、設置物１２〜１４により形成された空間を通過できるか否かを判断し、その結果をモニタ１０４ａに表示させる。また、経路を変える必要がある場合は、その経路もモニタ１０４ａに表示させる。これにより、ハーネス２０を装置内に配置する経路が存在するか否かを容易に確認できる情報を設計者に提供する。

以下、製品３Ｄモデル１０を処理する場合を例にとって設計支援装置１００の機能を説明するが、設計支援装置１００が処理できるモデルは、製品３Ｄモデル１０に限定されないことは言うまでもない。

次に、図２のようなハードウェア構成のシステムにおいて設計を行うために、設計支援装置１００が備える機能について説明する。
図４は、設計支援装置の機能を示すブロック図である。

設計支援装置１００は、経路管理部１１０と、幾何中心経路生成部１２０と、経路変更部１３０と、形状化部１４０と、コネクタ（構造物）移動部１５０と、干渉結果格納部１６０と、モデルデータ格納部１７０と、検証モデル管理部１８０とを有している。

経路管理部１１０は、ハーネス２０の形状に関する情報（ハーネス情報）と、このハーネス２０を筐体１１内に這わせる際の経路（初期経路）に関する情報（ハーネス経路情報）とを管理する。

この経路は、図３に示したように、曲線または１つ以上の直線の組み合わせによって構成されており、経路を構成する曲線または直線上には、少なくとも１つのチェックポイントが設けられる。

また、各チェックポイント間には、各チェックポイント間の経路上に所定間隔（例えばケーブル２１の直径ピッチ）で仮想的に決定した点（以下、「中継点」と言う）を設ける。

図５は、中継点を示す図である。
コネクタ２２とケーブル２１との接続点がチェックポイント３４に設定されている場合、図５では、所定間隔で設けられた中継点３４ａ〜３４ｆを中継してチェックポイント３２に至っている。なお、以下の説明では、チェックポイントおよび中継点をまとめて「通過点」とも言う。

再び図４に戻って説明する。
幾何中心経路生成部１２０は、設置物１２〜１４を考慮したケーブル２１の通過経路を生成する。具体的には、各通過点において、設置物１２〜１４との関係に基づいて幾何中心（多角形の重心位置）を算出し、ケーブル２１が通過する幾何中心点（中心位置）を決定する。なお、幾何中心の求め方については、後に詳述する。

また、幾何中心経路生成部１２０は、各通過点における幾何中心をケーブル２１が通過する際の、コネクタ２３の断面方向と、コネクタ２３の輪郭形状の姿勢（後述）とを決定し、記憶する。

経路変更部１３０は、幾何中心経路生成部１２０が生成した幾何中心点を順番に並べ、その幾何中心点をケーブル２１が通過するように経路を変更（再定義）する。
形状化部１４０は、幾何中心経路生成部１２０が幾何中心を算出する際に配置した点群（後述）を結んで形状化する。

具体的には、変更した経路上のチェックポイントを中心に、ケーブル２１の進行方向に対して一定方向周りで放射線上の点を結んで点の軌跡によって形成される図形を作成する。また、当該チェックポイントに隣接するチェックポイントを同様に放射線上に結んで点の軌跡によって形成される図形を作成する。そして、その点間に形状を作成する。

コネクタ移動部１５０は、経路変更部１３０によって変更された経路に沿ってコネクタ２３を移動させる。
具体的には、隣接する通過点それぞれのコネクタ２３の断面方向と輪郭形状の姿勢とを用いて、線形補間法により、各点の差異により線形的に変化した点の間を補間する。なお線形補間法については、後に詳述する。

干渉結果格納部１６０は、コネクタ移動部１５０が変更した経路上を、コネクタ２３を移動させたときの、コネクタ２３と設置物１２〜１４との干渉結果を格納する。
モデルデータ格納部１７０は、出力装置２００から与えられる製品３Ｄモデル１０を構成する各部品（筐体１１や設置物１２〜１４等）の情報を格納している。

検証モデル管理部１８０は、モデルデータ格納部１７０に格納されている製品３Ｄモデル１０に、干渉結果格納部１６０に格納されている干渉結果を反映させた画面（結果表示画面）をモニタ１０４ａに表示する。

次に、幾何中心経路生成部１２０の構成について詳しく説明する。
図６は、幾何中心経路生成部の構成を示すブロック図である。
幾何中心経路生成部１２０は、輪郭形状抽出部（形状抽出手段）１２１と、輪郭形状格納部１２２と、幾何中心算出部１２３と、幾何中心情報格納部１２４と、通過検証部１２５と、断面方向決定部（通過方向決定手段）１２６と、幾何中心経路情報格納部１２７とを有している。

輪郭形状抽出部１２１は、経路管理部１１０が管理するハーネス２０の形状に関する情報から、ハーネス２０が経路を通過する際のハーネス２０の輪郭形状を抽出する。
本実施の形態では、コネクタ２３が設置物１２〜１４により形成された空間を通過できるか否かを検証する処理を行うため、ケーブル２１の最小曲げ半径とコネクタ２３の寸法とによって規定される輪郭形状を抽出する。

輪郭形状格納部１２２は、輪郭形状抽出部１２１が抽出した輪郭形状に関する情報を格納する。
幾何中心算出部１２３は、経路上の通過点において、通過点から経路の接線方向に対して法線方向に放射状の直線を仮想的に伸ばす。そして、その直線が設置物と接触する位置に点を仮想的に配置する。その直線が設置物と接触しない場合には、経路の中心から一定距離だけ直線を伸ばした位置に点を仮想的に配置する。

この一定距離は、特に限定されないが、例えば、コネクタ２３の寸法およびケーブル２１の最小曲げ半径から決定する。
このようにして配置した点群から、その通過点における幾何中心を算出する。

また、幾何中心算出部１２３は、算出した幾何中心の位置と、幾何中心を算出する際に配置した点群の位置とを幾何中心情報として幾何中心情報格納部１２４に格納する。
通過検証部１２５は、通過点を通過する際の、コネクタ２３の設置物１２〜１４との干渉チェックを行うことにより、輪郭形状抽出部１２１が抽出した輪郭形状で、コネクタ２３がチェックポイントおよび中継点を通過できるか否かを検証する。

具体的には、経路上の通過点において、対角線の距離が最小となる輪郭形状の中心を幾何中心点に合わせる。そして、この輪郭形状を回転させることにより、輪郭形状の回転角度毎の設置物１２〜１４との干渉をチェックする。その後、干渉結果を干渉箇所情報として幾何中心情報格納部１２４に格納する。

断面方向決定部１２６は、幾何中心情報格納部１２４を参照し、各チェックポイントおよび中継点におけるコネクタ２３の断面方向（姿勢）を決定する。
具体的には、隣接するチェックポイントと中継点、または、隣接する２つの中継点において幾何中心を算出する際に配置した点群それぞれの方向と距離によって、コネクタ２３の移動量が最小となるようなコネクタ２３の断面方向を決定する。

なお、初期経路におけるコネクタ２３の通過形状からの移動量が最小となるようなコネクタ２３の断面方向を決定するようにしてもよい。
そして、断面方向決定部１２６は、決定したコネクタ２３の姿勢の情報を、幾何中心経路情報格納部１２７に格納する。

次に、各部が有する情報について説明する。
まず、経路管理部１１０が有する情報について説明する。
図７は、ハーネス情報を示す図である。

経路管理部１１０では、ハーネス情報がテーブル化されて格納されている。
ハーネス情報管理テーブル１１０ａには、ケーブル直径（ｍｍ）、ケーブル中心の最小曲げ半径（ｍｍ）、参照ハーネス経路情報、コネクタサイズ＃１（ｍｍ）およびコネクタサイズ＃２（ｍｍ）の欄が設けられている。

ケーブル直径（ｍｍ）の欄には、ケーブル２１の直径の値が格納される。
ケーブル中心の最小曲げ半径（ｍｍ）の欄には、ケーブル２１の中心までの最小曲げ半径の値が格納される。

参照ハーネス経路情報の欄には、参照すべきハーネス経路情報を識別する情報が格納される。
コネクタサイズ＃１（ｍｍ）の欄には、コネクタ２２の幅、奥行き、高さが、この順番に格納されている。

コネクタサイズ＃２（ｍｍ）の欄には、コネクタ２３の幅、奥行き、高さが、この順番に格納されている。
図８は、ハーネス経路情報を示す図である。

経路管理部１１０では、ハーネス経路情報がテーブル化されて格納されている。
ハーネス経路情報管理テーブル１１０ｂには、ハーネス情報管理テーブル１１０ａに関連付けられていることを示すタグ「Ｐｏｉｎｔ００１」が付されている。

このハーネス経路情報管理テーブル１１０ｂには、チェックポイント（中継点）番号、絶対座標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、通過方向ＲＸ（ベクトル）、通過方向ＲＹ（ベクトル）、通過方向ＲＺ（ベクトル）、および、コネクタ姿勢（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）の欄が設けられている。

チェックポイント（中継点）番号の欄には、チェックポイントおよび中継点を識別する番号が設定されている。図８では、「１」、「２」、「３」、「４」がチェックポイントを識別する番号であり、「１−１」、「１−２」が中継点を識別する番号である。

絶対座標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の欄には、コネクタ２２の予め定めたある位置を原点としたときの、各チェックポイントおよび中継点におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の絶対座標が格納される。

通過方向ＲＸ（ベクトル）の欄には、１つ前のチェックポイントからのＸ軸方向の移動距離の大きさが格納される。
通過方向ＲＹ（ベクトル）の欄には、１つ前のチェックポイントからのＹ軸方向の移動距離の大きさが格納される。

通過方向ＲＺ（ベクトル）の欄には、１つ前のチェックポイントからのＺ軸方向の移動距離の大きさが格納される。
コネクタ姿勢（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）の欄には、コネクタ２３の姿勢を表す絶対座標が格納される。なお、チェックポイント番号が「２」〜「４」のチェックポイントのコネクタ姿勢の欄は空欄になっている。

次に、輪郭形状格納部１２２が備える輪郭形状情報について説明する。
図９は、輪郭形状情報を示す図である。
輪郭形状格納部１２２では、ハーネス２０の輪郭形状情報がテーブル化されて格納されている。前述したように、この情報は、ケーブル２１の最小曲げ半径とコネクタ２３の寸法とによって規定される形状の情報である。

輪郭形状管理テーブル１２２ａには、ケーブル２１の最小曲げ半径とコネクタ２３の寸法とによって規定される図形（直方体）の３次元各方向から見た輪郭形状（輪郭形状＃１、輪郭形状＃２、輪郭形状＃３）の欄が設けられている。

そして、各欄の横方向には、Ｘサイズ、Ｙサイズ、対角線距離および中心位置の欄が設けられており、横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられている。
Ｘサイズの欄には、直方体の幅、奥行き、高さのうちの１つをＸ軸方向にとったときの値（ｍｍ）が格納される。

Ｙサイズの欄には、直方体の幅、奥行き、高さのうちの１つをＹ軸方向にとったときの残りの２つの大きさ（ｍｍ）が格納される。
輪郭形状＃１は、Ｘサイズに直方体の幅の値が格納されており、Ｙサイズに直方体の奥行きの値が格納されている。

輪郭形状＃２は、Ｘサイズに直方体の幅の値が格納されており、Ｙサイズに直方体の高さの値が格納されている。
輪郭形状＃３は、Ｘサイズに直方体の奥行きの値が格納されており、Ｙサイズに直方体の高さの値が格納されている。

対角線距離の欄には、ＸサイズおよびＹサイズの欄に格納された値で２次元平面に矩形を作成したときの、この矩形の対角線の距離が格納される。
中心位置の欄には、直方体の予め定めたある位置を原点としたときの輪郭形状の中心位置の座標が格納される。

次に、幾何中心情報格納部１２４に格納されている幾何中心情報について説明する。
図１０は、幾何中心情報を示す図である。
幾何中心情報格納部１２４では、幾何中心情報がテーブル化されて格納されている。

幾何中心情報管理テーブル１２４ａには、チェックポイント（中継点）番号、相対位置＃１（Ｘ１，Ｙ１）〜相対位置＃８（Ｘ８，Ｙ８）、幾何中心までの相対位置（Ｘ，Ｙ）、および輪郭形状姿勢（ＲＸ，ＲＹ）の欄が設けられている。

相対位置＃１（Ｘ１，Ｙ１）〜相対位置＃８（Ｘ８，Ｙ８）の欄には、それぞれ、チェックポイントまたは中継点の位置を原点としたときの、原点から幾何中心算出部１２３が幾何中心を算出する際に配置した各点の相対位置を示す座標が格納されている。

例えば、チェックポイント番号が「１」のチェックポイントの相対位置＃１（Ｘ１，Ｙ１）の欄には、チェックポイント番号が「１」のチェックポイントの位置を原点としたときの、チェックポイント番号が「１」のチェックポイントの幾何中心を算出する際に配置した点の相対位置を示す座標（Ｘ座標，Ｙ座標）が格納されている。

以下、相対位置＃２（Ｘ２，Ｙ２）〜相対位置＃８（Ｘ８，Ｙ８）についても同様である。
幾何中心までの相対位置（Ｘ，Ｙ）の欄には、チェックポイント毎および中継点毎にチェックポイントまたは中継点の位置を原点としたときの原点からの幾何中心までの相対位置の座標（Ｘ座標，Ｙ座標）が格納されている。

輪郭形状姿勢（ＲＸ，ＲＹ）の欄には、後述する姿勢決定処理によって決定された輪郭形状の姿勢を示す座標（Ｘ座標，Ｙ座標）が格納されている。
次に、幾何中心経路情報格納部１２７に格納されている幾何中心経路情報について説明する。

図１１は、干渉箇所情報を示す図である。
幾何中心情報格納部１２４では、干渉箇所情報がテーブル化されて格納されている。
干渉箇所情報管理テーブル１２４ｂには、幾何中心算出部１２３が幾何中心を算出する際に配置した各点の相対位置（幾何中心情報管理テーブル１２４ａの相対位置とは異なる）を示す座標の欄が設けられている。また、最下部には、干渉箇所（合計）の欄が設けられている。

そして、相対位置を示す座標の欄の横方向には、幾何中心点に輪郭形状の中心を配置したときの、各相対位置での輪郭形状との干渉結果が格納されている。
例えば、チェックポイント番号が「１」のチェックポイントの相対位置＃１１（Ｘ１１，Ｙ１１）の欄には、チェックポイント番号が「１」のチェックポイントの幾何中心点を原点としたときの、チェックポイント番号が「１」のチェックポイントの干渉をチェックする際に配置した点の相対位置を示す座標（Ｘ座標，Ｙ座標）が格納されている。

以下、相対位置＃１２（Ｘ１２，Ｙ１２）〜相対位置＃１８（Ｘ１８，Ｙ１８）についても同様である。
干渉箇所（合計）の欄の横方向には、チェックポイント毎および中継点毎に干渉結果の合計数が格納されている。

図１２は、幾何中心経路情報を示す図である。
幾何中心経路情報格納部１２７では、幾何中心経路情報がテーブル化されて格納されている。

幾何中心経路情報管理テーブル１２７ａには、絶対座標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、通過方向ＲＸ（ベクトル）、通過方向ＲＹ（ベクトル）、通過方向ＲＺ（ベクトル）、コネクタ姿勢（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）および空き空間の欄が設けられている。

絶対座標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の欄には、ハーネス経路情報管理テーブル１１０ｂの絶対座標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に格納された座標位置に、幾何中心情報管理テーブル１２４ａの幾何中心までの相対位置（Ｘ，Ｙ）の欄に格納された座標位置を加えた座標が格納される。

例えば、チェックポイント番号が「１」の欄は、ハーネス経路情報管理テーブル１１０ｂの絶対座標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に格納された座標位置（０，０，３．５）に幾何中心経路情報管理テーブル１２７ａの幾何中心までの相対位置（Ｘ，Ｙ）の欄に格納された座標位置（０，０，２７．２）を加えた（０，０，３０．７）が格納される。

通過方向ＲＸ（ベクトル）の欄には、１つ前のチェックポイントからのＸ軸方向の移動距離の大きさが格納される。
通過方向ＲＹ（ベクトル）の欄には、１つ前のチェックポイントからのＹ軸方向の移動距離の大きさが格納される。

通過方向ＲＺ（ベクトル）の欄には、１つ前のチェックポイントからのＺ軸方向の移動距離の大きさが格納される。
コネクタ姿勢（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）の欄には、コネクタ２３の姿勢を表す絶対座標が格納される。

空き空間の欄には、ハーネス２０を通過させることができる空間が存在するか否かがチェックポイント毎に格納される。具体的には、後述する他の構造物との干渉チェックの結果が格納される。干渉チェックの結果、他の構造物と干渉しない場合には、「有り」が格納される。また、他の構造物と干渉する場合には、「無し」が格納される。

次に、幾何中心算出部１２３の幾何中心の算出方法について説明する。
まず、三角形の重心および面積を計算する。次にこの計算結果を利用して多角形の幾何中心を求める。

＜三角形の重心計算＞
点１（ｘ１，ｙ１）、点２（ｘ２，ｙ２）、点３（ｘ３，ｙ３）の３点の頂点を有する三角形を例に説明する。

三角形の重心の公式より、重心（ｘｇ，ｙｇ）は次式（１）、（２）で表される。
ｘｇ＝（ｘ１＋ｘ２＋ｘ３）／３・・・（１）
ｙｇ＝（ｙ１＋ｙ２＋ｙ３）／３・・・（２）
＜三角形の面積計算＞
原点（０，０）と点１（ｘ１，ｙ１）、点２（ｘ２，ｙ２）で構成される三角形の面積を求める。

ベクトル（ｘ１，ｙ１）とベクトル（ｘ２，ｙ２）が作る平行四辺形の面積Ｃは、次式（３）で表される。
Ｃ＝ｘ１・ｙ２−ｙ１・ｘ２・・・（３）
三角形の面積Ｓは平行四辺形の半分である。よって面積Ｓは、次式（４）で表される。

Ｓ＝Ｃ／２・・・（４）
＜多角形の幾何中心の計算＞
図１３は、多角形の幾何中心の計算を説明する図である。

図のように、多角形を分割した三角形の重心と面積を積算し全面積で割れば、多角形の幾何中心（ｘｇ，ｙｇ）となる。
Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ：三角形の面積
Ｓｔ＝Ｓ１＋Ｓ２＋・・・＋Ｓｎ：三角形の面積の合計
（ｘｇ１，ｙｇ２）：三角形Ｓ１の重心
（ｘｇ２，ｙｇ２）：三角形Ｓ２の重心
・・・
（ｘｇｎ，ｙｇｎ）：三角形Ｓｎの重心
従って、幾何中心（ｘｇ，ｙｇ）は、次式（５）、（６）で表される。

ｘｇ＝（Ｓ１・ｘｇ１＋Ｓ２・ｘｇ２＋・・・・＋Ｓn・ｘｇn）／Ｓｔ・・・（５）
ｙｇ＝（Ｓ１・ｙｇ１＋Ｓ２・ｙｇ２＋・・・・＋Ｓn・ｙｇn）／Ｓｔ・・・（６）
次に、コネクタ移動部１５０の線形補間法について説明する。

＜線形補間法＞
以下、例として２次元で説明する。
図１４は、線形補間法を説明する図である。

座標（ｘ０，ｙ０）と（ｘ１，ｙ１）があるとする。ここで、［ｘ０，ｘ１］の間に、あるｘが与えられたときに、この線上にある点を得たいとする。
（ｙ−ｙ０）／（ｙ１−ｙ０）＝（ｘ−ｘ０）／（ｘ１−ｘ０）・・・（７）
両辺と同じ値である値をαとする（補間係数）。これはｘ０からｘ１までの距離とｘに一致するまで動かした点までの距離との比である。ｘに入る値が分れば、次式（８）によってαが得られる。

α＝（ｘ−ｘ０）／（ｘ１−Ｘ０）・・・（８）
また、次式（９）も成り立つ。
α＝（ｙ−ｙ０）／（ｙ１−ｙ０）・・・（９）
この式を代数的に操作すると次式（１０）が得られる。

ｙ＝（１−α）ｙ０＋αｙ１・・・（１０）
この式（１０）から、αの値を計算すると、直接ｙの値が得られる。
本実施の形態では、この線形補間法を３次元の位置（ｘ，ｙ，ｚ）と姿勢（ｒｘ，ｒｙ，ｒｚ）それぞれについて適用する。

次に、設計支援装置１００の処理を説明する。
図１５は、設計支援装置の処理を示すフローチャートである。
まず、経路管理部１１０が、検証対象のハーネス２０を選択する（ステップＳ１）。

次に、幾何中心経路生成部１２０が、ハーネス２０のチェックポイント番号が「１」のチェックポイント（始点）を抽出する（ステップＳ２）。
次に、幾何中心経路生成部１２０が、ステップＳ２にて抽出したチェックポイント番号が「１」のチェックポイントの空き空間およびコネクタ２３の姿勢を計算する（ステップＳ３）。なお、この計算方法については後述する。

次に、幾何中心経路生成部１２０が、経路上の次の中継点を決定する（ステップＳ４）。
次に、決定した経路上の中継点における空き空間およびコネクタ２３の姿勢を、ステップＳ３と同様の方法で計算する（ステップＳ５）。

次に、幾何中心経路生成部１２０が、空き空間の有無を幾何中心経路情報管理テーブル１２７ａに格納する（ステップＳ６）。
次に、終点か否か（次の経路上の通過点が存在するか否か）を判断する（ステップＳ７）。

終点ではない場合（ステップＳ７のＮｏ）、ステップＳ４に移行し、次の経路上の中継点についてステップＳ４以降の処理を行う。
一方、終点である場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、経路変更部１３０が、ケーブル２１が各通過点における幾何中心点を通過する経路に変更する（ステップＳ８）。

次に、形状化部１４０が、ハーネス２０のチェックポイント番号が「１」のチェックポイント（始点）に輪郭外形３Ｄ形状を配置する（ステップＳ９）。
次に、コネクタ移動部１５０が、変更した経路上の次の通過点への姿勢を計算する（ステップＳ１０）。なお、この計算方法については後述する。

次に、終点か否か（次の通過点が存在するか否か）を判断する（ステップＳ１１）。
終点ではない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ステップＳ１０に以降し、次の経路上の通過点についてステップＳ１０以降の処理を行う。

一方、終点である場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、処理を終了する。
次に、幾何中心経路生成部１２０が、ステップＳ３およびステップＳ５において行う空き空間をチェックする処理とコネクタ２３の姿勢を決定する処理（第１の姿勢決定処理）について詳しく説明する。

図１６は、第１の姿勢決定処理を示すフローチャートである。
まず、輪郭形状抽出部１２１が、ハーネス情報管理テーブル１１０ａのケーブル直径（ｍｍ）、ケーブル中心の最小曲げ半径（ｍｍ）、および、コネクタサイズ＃２（ｍｍ）の欄の値を抽出する（ステップＳ２１）。

次に、輪郭形状抽出部１２１が、抽出した欄の値に基づいて対角線距離を計算し（ステップＳ２２）、その計算結果を輪郭形状管理テーブル１２２ａに格納する。なお、対角線距離を計算する際の輪郭形状も輪郭形状管理テーブル１２２ａに格納する。

次に、当該通過点の位置を基準点（計算開始点）に設定する（ステップＳ２３）。
次に、幾何中心算出部１２３および通過検証部１２５が、当該通過点に空き空間が存在するか否かをチェックする（ステップＳ２４）。このチェック方法については、後述する。

空き空間の有無のチェック後、断面方向決定部１２６が、干渉箇所情報管理テーブル１２４ｂを参照し、空き空間に輪郭形状（後述するステップＳ３７にて決定した輪郭形状）を配置したときに、設置物１２〜１４と干渉する箇所が存在するか否かを判断する（ステップＳ２５）。

設置物１２〜１４と干渉する箇所が存在しない場合（ステップＳ２５のＮｏ）、断面方向決定部１２６が、当該通過点において設置物１２〜１４に干渉しない位置に輪郭形状（後述するステップＳ３７にて決定した輪郭形状）を配置したときに、１つ前の通過点におけるコネクタ２３の姿勢との差異（移動距離）が最小となるコネクタ２３の姿勢を抽出する（ステップＳ２６）。抽出した情報は、幾何中心情報管理テーブル１２４ａの輪郭形状姿勢（ＲＸ，ＲＹ）の欄に格納する。

その後、図１５に戻り次のステップ（ステップＳ４またはステップＳ６）に移行する。
一方、設置物１２〜１４と干渉する箇所が存在する場合、すなわち、コネクタ２３を通過させる際、当該通過点で必ず設置物１２〜１４と干渉してしまう場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、断面方向決定部１２６が、干渉箇所情報管理テーブル１２４ｂを参照し、当該通過点での干渉箇所の合計数が、予め定めた制限値以上か否かを判断する（ステップＳ２７）。

干渉箇所の合計数が、制限値未満である場合（ステップＳ２７のＮｏ）、断面方向決定部１２６が、１つ前の通過点における基準点を、当該通過点における幾何中心点として抽出する（ステップＳ２８）。その後、ステップＳ２４に移行し、ステップＳ２４以降の処理を引き続き行う。

一方、干渉箇所の合計数が、制限値以上である場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、断面方向決定部１２６が、当該通過点の基準点（初期経路により予め作成されている通過点の基準点）を、当該通過点における幾何中心点として抽出する（ステップＳ２９）。

次に、断面方向決定部１２６が、１つ前の通過点でのコネクタ２３の姿勢を当該通過点でのコネクタ２３の姿勢として抽出する（ステップＳ３０）。抽出した情報は、幾何中心情報管理テーブル１２４ａの輪郭形状姿勢（ＲＸ，ＲＹ）の欄に格納する。

その後、図１５に戻り次のステップ（ステップＳ４またはステップＳ６）に移行する。
以上で姿勢決定処理の説明を終了する。
次に、ステップＳ２４の処理（空き空間チェック処理）について詳しく説明する。

図１７は、空き空間チェック処理を示すフローチャートである。
まず、幾何中心算出部１２３が、輪郭形状管理テーブル１２２ａを参照し、ステップＳ２２にて求めた対角線距離のうち最小の対角線距離を抽出する。これは、対角線距離が最小の輪郭形状が、ハーネス２０の通過面積（断面積）が最小となり、コネクタ２３を通過させる可能性が一番高い輪郭形状であると判断できるからである。

そして、幾何中心算出部１２３が、基準点を中心とした点を配置する（ステップＳ３１）。具体的には、経路の接線方向に対して法線方向に、基準点から、抽出した対角線距離までの線分を伸ばす。そして、その直線が設置物と接触する位置に点を配置する。その線分が設置物と接触しない場合には、線分の先端に点を配置する。そして、配置した点の相対位置座標を幾何中心情報管理テーブル１２４ａに格納する。

次に、幾何中心算出部１２３が、ステップＳ３１の点を配置する処理を時計回りに３６０度（１周）以上行ったか否かを判断する（ステップＳ３２）。
３６０度未満である場合（ステップＳ３２のＮｏ）、ステップＳ３１に移行し、次の点を配置する。なお、配置する点の数は、特に限定されず、例えば設計者が自由に決定することができる。１度刻みで配置するように予め決定すれば３６０個の点を配置する。

一方、３６０度以上回転した場合（ステップＳ３２のＹｅｓ）、幾何中心算出部１２３が、抽出した各点の幾何中心を算出し（ステップＳ３３）、ケーブル２１が通過する幾何中心点（中心位置）を決定する。そして、決定した幾何中心点の相対座標を、幾何中心情報管理テーブル１２４ａの幾何中心までの相対位置（Ｘ，Ｙ）の欄に格納する。

次に、幾何中心算出部１２３が、ステップＳ３３にて求めた幾何中心点から対角線距離までの線分を伸ばす。そして、その直線が設置物と接触する位置に点を配置する。その線分が設置物と接触しない場合には、線分の先端に点を配置する（ステップＳ３４）。そして、配置した点の相対位置座標を干渉箇所情報管理テーブル１２４ｂに格納する。

次に、幾何中心算出部１２３が、ステップＳ３４の点を配置する処理を３６０度（１周）以上行ったか否かを判断する（ステップＳ３５）。
３６０度未満である場合（ステップＳ３５のＮｏ）、ステップＳ３４に移行し、次の接触点を抽出する。

一方、３６０度以上である場合（ステップＳ３５のＹｅｓ）、通過検証部１２５が、ステップＳ３４にて配置した点を結線する。具体的には、ステップＳ３４にて抽出した順番に点間を線で結ぶ（ステップＳ３６）。

次に、通過検証部１２５が、輪郭形状を幾何中心に配置する（ステップＳ３７）。具体的には、輪郭形状管理テーブル１２２ａを参照し、対角線距離が最小となる輪郭形状の中心を幾何中心点に合わせる。

次に、通過検証部１２５が、輪郭形状とステップＳ３６にて結線されることにより形成された空間との干渉をチェックする（ステップＳ３８）。干渉する箇所（点）が存在する場合、干渉箇所情報管理テーブル１２４ｂの干渉する箇所の欄を「有り」に設定する。そして、干渉箇所（合計）の欄の値をインクリメントする。

次に、ステップＳ３８の干渉をチェックする処理を１８０度（半周）以上行ったか否かを判断する（ステップＳ３９）。これは、コネクタ２３の輪郭形状が、ケーブル２１の中心位置を対称の中心とした点対称な図形であるため、３６０度行う必要がないからである。

１８０度未満である場合（ステップＳ３９のＮｏ）、ステップＳ３８に移行し、次の接触点について干渉をチェックする。
一方、１８０度以上である場合（ステップＳ３９のＹｅｓ）、処理を終了する。

以上で空き空間チェック処理の説明を終了する。
次に、図１５のステップＳ１０の、コネクタ移動部１５０が、変更した経路上の次の通過点への姿勢を計算する処理（第２の姿勢決定処理）について詳しく説明する。

図１８は、第２の姿勢決定処理を示すフローチャートである。
まず、幾何中心経路情報管理テーブル１２７ａを参照し、計算対象のチェックポイントでのコネクタ２３の姿勢を抽出する（ステップＳ４１）。

次に、幾何中心経路情報管理テーブル１２７ａを参照し、計算対象のチェックポイントの、次のチェックポイントでのコネクタ２３の姿勢を抽出する（ステップＳ４２）。
次に、上記２点の姿勢の変化量を、前述した線形補間法により算出する（ステップＳ４３）。

次に、移動量に対する変化量を算出する（ステップＳ４４）。
次に、算出された姿勢と移動量を輪郭外形３Ｄ形状に反映させる（ステップＳ４５）。
輪郭外形３Ｄ形状に反映させた後の、各中継点での設置物１２〜１４との干渉をチェックする（ステップＳ４６）。そして、干渉チェック結果を干渉結果格納部１６０に記録する（ステップＳ４７）。

次に、終点か否か（次のチェックポイントが存在するか否か）を判断する（ステップＳ４８）。
終点ではない場合（ステップＳ４８のＮｏ）、ステップＳ４４に移行し、次のチェックポイントについてステップＳ４４以降の処理を行う。

一方、終点である場合（ステップＳ４８のＹｅｓ）、処理を終了する。
＜具体例＞
次に、前述した各処理について、ハーネス２０を用いて具体的に説明する。

図１９は、具体例のハーネスと設置物との関係を示す図である。なお、図１９では、ハーネス２０と設置物１２とを図示し、他の構造物については図示を省略している。
具体例では、ハーネス２０のコネクタ２３が設置物１２内を通過できるか否かを検証するものとして説明を進める。

図２０は、具体例のハーネスの寸法を示す図である。
ハーネス２０の各部の寸法は以下のようになっている。
コネクタの寸法：幅７０ｍｍ、奥行き７ｍｍ、高さ１５ｍｍ
ケーブル中心の最小曲げ半径：６０ｍｍ
ケーブル半径：３ｍｍ
また、本具体例の中継点は、ケーブル２１の直径ピッチ、すなわち６ｍｍ毎に設定する。

まず、コネクタ２３の寸法およびケーブル２１の最小曲げ半径より、設置物１２の通過に必要な輪郭形状を算出し、輪郭形状の対角線距離Ａを算出する。
図２０に示すように、ハーネス２０の場合、ハーネス２０の最小曲げ半径は、６０ｍｍ＋３ｍｍ＝６３ｍｍとなる。

また、ハーネス２０の幅（７０ｍｍ）と奥行き（７ｍｍ）とによって規定される輪郭形状＃１の対角線距離Ａ＝７０．３ｍｍとなる。
また、ハーネス２０の幅（７０ｍｍ）と高さ（１５ｍｍ＋６３ｍｍ）とによって規定される輪郭形状＃２の対角線距離Ａ＝１０４．８ｍｍとなる。

また、ハーネス２０の奥行き（７ｍｍ）と高さ（１５ｍｍ＋６３ｍｍ）とによって規定される輪郭形状＃３の対角線距離Ａ＝７８．３ｍｍとなる。
このとき、最小となる対角線距離Ａを一定距離として採用する。本具体例では、７０．３ｍｍを採用する。

次に、ケーブル２１の中心から一定距離に対して空き空間の距離を測定する。
まず、ハーネス２０の経路上の各通過点において、ケーブル２１の接線方向に対して法線方向に放射状に線分を伸ばして空き空間を確認する。

図２１は、具体例の設置物の空き空間を確認する断面図である。
設置物１２に接触した場合は、接触した位置に点を作成し、設置物１２に接触しない場合は、通過点からの一定距離で点を作成する。この点の作成を、ケーブル２１を中心として放射状に繰り返し行う。

なお、空き空間を探すために伸ばす線分の長さは、前述したように最小となる対角線距離Ａの７０．３ｍｍとする。
次に、作成された点を順番に結ぶことで空き空間の範囲を抽出する。図２１では空き空間の範囲を示す領域２４が抽出される。

図２２は、具体例の幾何中心決定処理を示す図である。
次に、幾何中心算出部１２３は、抽出した領域２４の外周からこの範囲の幾何中心を求めて、ケーブル２１の中心位置（コネクタ２３を通過させる中心位置）を決定する。

次に、中心位置が移動することで空き空間（ハーネス２０を通過させることができる空間）が変化するため、新たに算出した幾何中心点から一定距離分だけ離間した点の軌跡について再度、空き空間の範囲を抽出する。

図２３は、具体例の干渉チェックを示す図である。
図２３（ａ）および図２３（ｂ）には、再度、抽出した空き空間の範囲を示す領域２５が図示されている。

図２３（ａ）に示すように、通過検証部１２５が、領域２５の外形線と幾何中心点４１を中心位置に設定したコネクタ２３の輪郭形状４２との干渉チェックを行いながら、輪郭形状４２を１８０度回転させる。

これにより、図２３（ｂ）に示すように、回転させた結果から干渉のない姿勢と元のコネクタの姿勢または、前で抽出している点の姿勢から判定して、コネクタ２３を通過させる形状を決定する。

このようにして経路上の各チェックポイントおよび中継点について幾何中心点を算出し、コネクタ２３を通過させる形状を決定する。
図２４は、具体例の幾何中心点を結んだ経路を示す図である。

前述したように、経路変更部１３０が、初期経路から幾何中心点を結んだ経路１６に経路を変更する。
そして、形状化部１４０が、輪郭外形３Ｄ形状を配置する。

図２５は、具体例の輪郭外形３Ｄ形状を示す図である。
変更した経路１６上の各幾何中心点を中心に、ケーブル２１の進行方向に対して干渉箇所情報管理テーブル１２４ｂの各相対位置＃１１〜＃１８の欄の相対座標を時計周りに結んで形成される点の軌跡によって形成される図形を作成する。

図２５では一例として、ある通過点の幾何中心点４１の相対位置＃１１〜＃１８の欄の相対座標を示す点６１〜６８と、幾何中心点４１に隣接する通過点の幾何中心点４３の相対位置＃１１〜＃１８の欄の相対座標を示す点７１〜７８が図示されている。

そして、相対座標を示す点を経路に沿って形状化することにより、輪郭外形３Ｄ形状８０が得られる。
その後、輪郭外形３Ｄ形状８０を経路１６に沿って移動しながら干渉チェックを行う。

その後、検証モデル管理部１８０は、モニタ１０４ａに干渉チェック結果を示す結果表示画面を表示させる。
図２６は、具体例の結果表示画面を示す図である。

結果表示画面５０には、製品３Ｄモデル１０と、製品３Ｄモデル１０におけるハーネス２０の設置物１２〜１４との干渉結果を示す結果表示部５１とが表示されている。
図２６に示すように、製品３Ｄモデル１０の経路変更部１３０によって変更された経路５２（経路１６に対応）の、幾何中心経路情報管理テーブル１２７ａのチェックポイントに対応する部位には、その部位を示すポインタ５３、５４、５５、５６が表示されている。

また、結果表示部５１のチェックポイント番号が「１」のチェックポイントが、ポインタ５３に対応している。結果表示部５１のチェックポイント番号が「２」のチェックポイントが、ポインタ５４に対応している。結果表示部５１のチェックポイント番号が「３」のチェックポイントが、ポインタ５５に対応している。結果表示部５１のチェックポイント番号が「４」のチェックポイントが、ポインタ５６に対応している。

これにより、空き空間の存在しない（設置物１２〜１４との干渉が発生している）チェックポイントを容易に確認することができる。
なお、図２６では、結果表示部５１にチェックポイントおよび各チェックポイントに対応する空き空間の有無のみを表示したが、これに限らず、中継点および各中継点に対応する空き空間の有無を表示するようにしてもよい。これにより、さらに、詳細な干渉箇所の情報を得ることができる。

以上述べたように、設計支援装置１００によれば、予め用意されたハーネス２０の初期経路に基づいて、通過に必要な空き空間を算出し、新たに幾何中心点を中心位置とする経路を作成し、経路を変更するようにした。これにより、初期経路を、ハーネス２０を通過させる可能性の高い経路に容易に変更することができる。

そして、変更された経路に沿って空き空間のチェックをすることで、変更された経路の空き空間の有無の確認を行うようにした。これにより、経路の検証の容易化、および経路を検証する時間の短縮が図れる。

また、断面方向決定部１２６を設けることによって、経路だけでなく、断面方向の空き具合によって、設置物１２〜１４の通過に必要なコネクタ２３の断面方向を決定するようにした。これにより、チェックポイントおよび中継点における断面方向の修正や検証時間の短縮が図れる。

また、輪郭形状抽出部１２１が、ハーネス２０が備えるコネクタ２２、２３の形状の情報やケーブル２１の径や最小曲げ半径等に基づいて、幾つかのカテゴリ毎に輪郭形状を算出するようにした。これにより、通過に必要な輪郭形状を手動で作成しなくてもよいので、検証時間の短縮が図れる。

また、コネクタ移動部１５０が、経路変更部１３０によって変更された経路に沿ってコネクタ２３を移動し、通過するチェックポイントおよび中継点毎の位置や輪郭形状や方向を記録し、通過点間を線形補間するようにした。これにより、チェックポイントだけでなく、全ての経路上で検証を行うことができるため、検証の精度向上が図れる。

さらに、形状化部１４０が、ハーネス２０に基づいた空き空間を形状化することで設計者は、視覚的にスペースを把握できる。これにより、確認時間の短縮が図れる。
＜変形例＞
なお、本実施の形態では、図１６に示す姿勢決定処理のステップＳ２７において、干渉箇所の合計数が制限値以上である場合、ただちにステップＳ２９の処理を行ったが、これに限らず、他の輪郭形状に変更してステップＳ２２以降の処理を再度繰り返し行うようにしてもよい。

図２７は、変形例の第１の姿勢決定処理を示すフローチャートである。
図２７に示すフローチャートでは、ステップＳ２１〜Ｓ２７は、図１６に示す処理と同様の処理を行う。

そして、干渉箇所の合計数が制限値以上であった場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、断面方向決定部１２６が、輪郭形状管理テーブル１２２ａに格納されている全ての輪郭形状についてステップＳ２１〜Ｓ２７の処理を行ったか否かを判断する（ステップＳ２７ａ）。

輪郭形状管理テーブル１２２ａに格納されている全ての輪郭形状についてステップＳ２１〜Ｓ２７の処理を行っていない場合（ステップＳ２７ａのＮｏ）、ステップＳ２３に移行する。そして、他の輪郭形状の対角線距離にてステップＳ２３以降の処理を再度行う。

一方、輪郭形状管理テーブル１２２ａに格納されている全ての輪郭形状についてステップＳ２１〜Ｓ２７の処理を行った場合（ステップＳ２７ａのＹｅｓ）、ステップＳ２９に移行する。

このような処理を行うことにより、干渉する点が最も少ない輪郭形状を容易に抽出することができるため、より精度の高い経路に変更することができる。
また、通過する点毎に幾つかの輪郭形状による空き空間を検証することで、ハーネス２０が全ての経路に対して通過可能かを自動的に検出することができる。これにより、検証時間の短縮が図れる。

以上、本発明の設計支援プログラム、設計支援方法および設計支援装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。

また、本発明は、前述した実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
なお、上記の処理機能（図４に示す機能）は、コンピュータによって実現することができる。その場合、設計支援装置１００が有する機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等が挙げられる。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

構造物設計プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

さらに、上記実施例は、筐体を有する製品内のケーブルの配置について述べたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、建物屋内外の設置物間の可撓性を有する長尺の物体、例えば信号線、電力線、ガス管および水道管などの配置設計にも利用可能である。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

１、１００ 設計支援装置
２ 格納手段
３ 幾何中心算出手段
４ 経路変更手段
５ 検証手段
６ 製品
７ 集合物
７ａ 第１の部材
７ｂ、７ｃ 第２の部材
８ａ、８ｂ、１２、１３、１４ 設置物
１０ 製品３Ｄモデル
１１ 筐体
１６、５２ 経路
２０ ハーネス
２１ ケーブル
２２、２３ コネクタ
２４、２５ 領域
３１ａ、３２ａ、３３ａ エリア
３２、３４ チェックポイント
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ 中継点
４１、４３ 幾何中心点
４２ 輪郭形状
５０ 結果表示画面
５１ 結果表示部
５３、５４、５５、５６ ポインタ
１１０ 経路管理部
１１０ａ ハーネス情報管理テーブル
１１０ｂ ハーネス経路情報管理テーブル
１２０ 幾何中心経路生成部
１２１ 輪郭形状抽出部
１２２ 輪郭形状格納部
１２２ａ 輪郭形状管理テーブル
１２３ 幾何中心算出部
１２４ 幾何中心情報格納部
１２４ａ 幾何中心情報管理テーブル
１２４ｂ 干渉箇所情報管理テーブル
１２５ 通過検証部
１２６ 断面方向決定部
１２７ 幾何中心経路情報格納部
１２７ａ 幾何中心経路情報管理テーブル
１３０ 経路変更部
１４０ 形状化部
１５０ コネクタ移動部
１６０ 干渉結果格納部
１７０ モデルデータ格納部
１８０ 検証モデル管理部
２００ 出力装置
３００ ネットワーク
Ａ 対角線距離
Ｃ、Ｓ 面積
Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ 三角形

Claims (12)

1. 空間内の配置設計の際に、空間の内部に存在する他の設置物との位置関係を考慮して部品を配置する処理をコンピュータに実行させる設計支援プログラムにおいて、
   前記コンピュータを、
   可撓性を有する長尺の第１の部材と、前記第１の部材に接続され前記第１の部材よりも断面形状が大きな第２の部材とを有する集合物の前記空間内における配置位置データと、前記設置物の配置位置データとを格納する格納手段、
   前記第１の部材が通過する経路上の点にて前記経路の接線方向に対して法線方向に放射状に直線を仮想的に伸ばし、前記設置物と接触する点に複数の点群を仮想的に配置し、配置した前記点群から幾何中心を算出する幾何中心算出手段、
   前記幾何中心算出手段により算出された幾何中心を前記第１の部材が通過するように前記経路を変更する経路変更手段、
   前記経路変更手段によって変更された経路上を前記第１の部材が通過する際に、前記集合物が前記設置物と干渉するか否かを検証する検証手段、
   として機能させることを特徴とする設計支援プログラム。
2. 前記幾何中心算出手段は、前記経路変更手段によって変更された経路上の点にて、変更された前記経路の接線方向に対して法線方向に放射状に直線を仮想的に伸ばし、前記設置物と接触する点に複数の点群を仮想的に配置し、
   前記検証手段は、前記集合物が前記複数の点群と干渉するか否かを検証することを特徴とする請求の範囲第１項記載の設計支援プログラム。
3. 前記コンピュータを、さらに、前記集合物の各方向における断面に応じた矩形を抽出する形状抽出手段として機能させ、前記幾何中心算出手段は、前記形状抽出手段により抽出された前記矩形のうち最小の矩形を抽出し、前記検証手段は、前記幾何中心算出手段により抽出された前記矩形が、前記設置物と干渉するか否かを検証することを特徴とする請求の範囲第１項記載の設計支援プログラム。
4. 前記幾何中心算出手段は、前記直線が、前記設置物と接触しない場合は、前記経路上の点から所定距離だけ伸ばした位置に点を仮想的に配置することを特徴とする請求の範囲第１項記載の設計支援プログラム。
5. 前記コンピュータを、さらに、前記集合物の各方向における断面に応じた矩形を抽出する形状抽出手段として機能させ、
   前記所定距離は、前記矩形の対角線の距離であることを特徴とする請求の範囲第４項記載の設計支援プログラム。
6. 前記コンピュータを、さらに、前記検証手段によって干渉しないことが検証された経路上の隣接する２点間において、前記第２の部材の移動量が最小となるように、前記第２の部材の通過方向を決定する通過方向決定手段として機能させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の設計支援プログラム。
7. 前記幾何中心算出手段は、前記検証手段によって、前記最小の矩形が前記設置物と干渉すると検証された場合、前記形状抽出手段により抽出された矩形の他の矩形を抽出することを特徴とする請求の範囲第３項記載の設計支援プログラム。
8. 前記第１の部材は、線状、紐状または帯状をなしていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の設計支援プログラム。
9. 前記コンピュータを、前記幾何中心算出手段により配置された前記複数の点群を前記経路に沿って形状化する形状化手段として機能させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の設計支援プログラム。
10. 空間内の配置設計の際に、空間の内部に存在する他の設置物との位置関係を考慮して部品を配置する処理をコンピュータに実行させる設計支援方法において、
    可撓性を有する長尺の第１の部材と、前記第１の部材に接続され前記第１の部材よりも断面形状が大きな第２の部材とを有する集合物の前記空間内における配置位置データと、前記設置物の配置位置データとが格納されており、
    前記第１の部材が通過する経路上の点にて前記経路の接線方向に対して法線方向に放射状に直線を仮想的に伸ばし、前記設置物と接触する点に複数の点群を仮想的に配置し、配置した前記点群から幾何中心を算出し、
    前記算出された幾何中心を前記第１の部材が通過するように前記経路を変更し、
    変更された前記経路上を前記第１の部材が通過する際に、前記集合物が前記設置物と干渉するか否かを検証する、
    ことを特徴とする設計支援方法。
11. 請求の範囲第１０項記載の設計支援方法によって設計された配置を有することを特徴とする製品。
12. 空間内の配置設計の際に、空間の内部に存在する他の設置物との位置関係を考慮して部品を配置する処理を行う設計支援装置において、
    可撓性を有する長尺の第１の部材と、前記第１の部材に接続され前記第１の部材よりも断面形状が大きな第２の部材とを有する集合物の前記空間内における配置位置データと、前記設置物の配置位置データとを格納する格納部と、
    前記第１の部材が通過する経路上の点にて前記経路の接線方向に対して法線方向に放射状に直線を仮想的に伸ばし、前記設置物と接触する点に複数の点群を仮想的に配置し、配置した前記点群から幾何中心を算出する幾何中心算出部と、
    前記幾何中心算出手段により算出された幾何中心を前記第１の部材が通過するように前記経路を変更する経路変更部と、
    前記経路変更手段によって変更された経路上を前記第１の部材が通過する際に、前記集合物が前記設置物と干渉するか否かを検証する検証部と、
    を有することを特徴とする設計支援装置。

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