JP5035021B2 - 設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラム - Google Patents

Description

この発明は、設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラムに関する。

従来より、柔軟物（ハーネスやケーブル、ホース、または、ベルトなど）が設置される装置では、当該装置が設計される際に、柔軟物が通過する通過ルートが検討され、通過ルートの全長に対して十分な余長が設定される。その際には、当該装置では、干渉・クリアランス検証が行われている。

ここで、干渉・クリアランス検証とは、設置される柔軟物と他の部品との間における干渉（例えば、接触）に関する検証や、設置される柔軟物と他の部品との間におけるクリアランス（隙間）に関する検証を示す。具体的な例をあげて説明すると、例えば、設置される柔軟物と他の部品とが接触する場合には、不適当となり、設置される柔軟物と他の部品との間のクリアランスが大きすぎたり、短すぎたりする場合には、不適当となる。

この干渉・クリアランス検証を実行する際には、柔軟物が設置される装置を設計する設計者の経験や過去の事例に基づいて手動により実行する手法や、３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データを用いた３Ｄ設計システム（特許公報１（特許第３９７４０７７号））を用いた手法が用いられていた。

特許第３９７４０７７号（第１−４頁、第１図）

ところで、上記した従来の技術は、装置に加わる可振力による影響を受けた柔軟物の揺動を加味した上で、干渉・クリアランス検証を容易に行うことができないという課題があった。

例えば、設計者の経験等に基づいた手動により実行する従来の手法においては、最適な柔軟物の全長を検討する事は難しく、多大な無駄が生じるため、干渉・クリアランス検証を容易に行うことができなかった。

また、例えば、特許文献１に記載されている３Ｄ設計システムの手法では、静止した装置内における柔軟物について、干渉・クリアランス検証を行う手法であり、装置に加わる可振力による影響を受けた柔軟物の揺動を加味した場合の解決策を提示したものではない。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、装置に加わる可振力による影響を受けた柔軟物の揺動を加味した上で、干渉・クリアランス検証を容易に行うことが可能である設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この設計支援装置は、少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動特性データと、当該柔軟物への加振力についてのデータである可振力データとを基に、振動応答波形モデルを算出する第１算出部と、前記第１算出部によって算出された前記振動応答波形モデルを基に、断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである揺動範囲形状データを算出する第２算出部と、前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データを出力する出力部と、を備えたことを要件とする。

また、この設計支援装置は、さらに、前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証する干渉検証部をさらに備えたことを要件とする。

また、この設計支援装置は、さらに、干渉を検証する対象外とする部品についてのデータを予め記憶する対象外記憶部をさらに備え、前記干渉検証部は、前記対象外記憶部に記憶されている部品以外の部品についてのみ、物理的干渉を検証することを要件とする。

また、この設計支援装置は、さらに、前記柔軟物モデルデータは、柔軟物としてケーブルおよび／またはハーネスが用いられた際のデータであることを要件とする。

また、この設計支援装置は、さらに、前記振動特性データまたは可振力データがない場合に、前記柔軟物の材料物性から算出される最小曲率を基に、波形モデルを算出する波形算出部と、前記波形算出部によって算出された前記波形モデルを規定の角度で回転させたデータである回転波形データを算出する回転波形算出部と、をさらに備え、前記干渉検証部は、前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データ、または、前記回転波形算出部によって算出された回転波形データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証することを要件とする。

開示の設計支援装置によれば、可振力と振動情報（振動特性）とを加味した振動範囲形状を算出することが可能である。

また、開示の設計支援装置によれば、装置に加わる可振力による影響を受けた柔軟物の揺動を加味した上で、干渉・クリアランス検証を容易に行うことが可能である。

また、開示の設計支援装置によれば、干渉を検証する必要がある部品についてのみ、干渉検証を実行することが可能である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下では、実施例１に係る設計支援装置の概要および特徴、設計支援装置の構成および処理の流れを順に説明し、その後、その他の実施例について説明する。

［設計支援装置の概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る設計支援装置の概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る設計支援装置の概要および特徴を説明するための図である。

同図に示すように、実施例１に係る設計支援装置は、以下で説明するように、可振力と振動情報（振動特性）とを加味した振動範囲形状を算出することが可能である点に主たる特徴がある。

すなわち、実施例１に係る設計支援装置は、少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動情報（特許請求の範囲に記載の「振動特性データ」に対応する）と、当該柔軟物への加振力についてのデータである可振力（特許請求の範囲に記載の「可振力データ」に対応する）とを基に、最大変位量を反映した断面形状を算出する。

例えば、実施例１に係る設計支援装置は、図１の（１）に示すように、柔軟物モデルデータと、振動情報と、可振力と、を記憶部に予め記憶している。ここで、例えば、実施例１に係る設計支援装置は、可振力と振動情報とから、ノードそれぞれについて、可振力と振動情報とによる影響を考慮した場合における時間軸での応答（時間軸領域での応答）を算出する。

そして、例えば、実施例１に係る設計支援装置は、ノードそれぞれについて、最大変位量を読み出す。なお、最大変位量とは、ノードごとに取得される値であって、伝達された時間軸での応答の内、応答が最大の値となる値であり、言い換えると、可振力情報と振動情報とを加味した場合において、各ノードが位置する可能性がある最大の位置（座標）を示す。

そして、例えば、実施例１に係る設計支援装置は、読み出した最大変位量を、ノードそれぞれの断面形状に反映し、最大変位量を反映した断面形状を算出する。図１に示す例を用いて、さらに説明する。なお、図１の（２）に示す図は、柔軟物モデルデータによって示される柔軟物の形状であり、図１の（２）にて示す「○」とは、柔軟物上に予め設定されたノードそれぞれにおける断面形状の一例を示したものである。ここで、実施例１に係る設計支援装置は、読み出した最大変位量を、図１の（２）に示すノードそれぞれの断面形状に反映することによって、図１の（３）に示すように、ノードそれぞれについて、最大変位量を反映した断面形状を算出する。

そして、実施例１に係る設計支援装置は、図１の（３）と（４）に示すように、算出した最大変位量を反映した断面形状を基に、図１の（４）に示すように、可振力と振動情報よる断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである振動範囲形状（特許請求の範囲に記載の「揺動範囲形状データ」に対応する）を算出する。例えば、実施例１に係る設計支援装置は、図１の（３）に示すように、ノードそれぞれについて算出された最大変位量を反映した断面形状を、柔軟物の中心線（軌道）に沿って各ノードの位置に配置し、図１の（４）に示すように、振動範囲形状を算出する。

そして、実施例１に係る設計支援装置は、算出した振動範囲形状を出力部から出力する。例えば、実施例１に係る設計支援装置は、図１の（５）に示すように、表示部から、算出した振動範囲形状を表示する。

このようなことから、実施例１に係る設計支援装置は、上記した主たる特徴の如く、可振力と振動情報（振動特性）とを加味した振動範囲形状を算出することが可能である。

［設計支援装置の構成］
次に、図２〜図１３を用いて、図１に示した設計支援装置の構成を説明する。なお、図２は、実施例１に係る設計支援装置の構成を示すためのブロック図である。図３は、実施例１におけるノードについて説明するための図である。図４は、実施例１における設定情報記憶部を説明するための図である。図５は、実施例１における振動情報記憶部を説明するための図である。図６は、実施例１における振動情報について説明するための図である。図７は、実施例１における可振力情報記憶部を説明するための図である。図８は、実施例１における周波数応答算出部と時間軸応答算出部とを説明するための図である。図９は、実施例１における最大変位量取得部を説明するための図である。図１０は、実施例１における振動範囲形状算出部を説明するための図である。図１１は、実施例１における振動範囲形状算出部を説明するための図である。図１２は、実施例１における干渉検証部を説明するための図である。図１３は、実施例１における設定変更部を説明するための図である。

図２に示すように、この設計支援装置は、操作受付部１０１と、表示部１０２と、記憶部２００と、制御部３００とから構成される。なお、以下では、特に言及がない限り、柔軟物が設置されている空間における位置（座標）を、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とを用いて表す。具体的には、Ｘ軸における値を「Ｘ位置」とし、Ｙ軸における値を「Ｙ位置」、Ｚ軸における値を「Ｚ位置」として説明する。また、Ｘ軸とは、柔軟物の両端を結ぶ直線を示し、以下では、特に言及がない限り、柔軟物の両端は、Ｘ軸上にあるものとして説明を行う。例えば、ノード１（柔軟物の端に設定されたノード）の空間における位置（座標）は、Ｘ位置「０（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」とであるものとして、以下の説明を行う。

操作受付部１０１は、検証を行う柔軟物についての情報を入力する操作を使用者から受付け、受付けた操作を後述する周波数応答算出部３０１や後述する設定変更部３０６に伝達する。例えば、操作受付部１０１は、検証を行う柔軟物についての情報を受付けると、受付けた情報を後述する周波数応答算出部３０１に伝達する。具体的な例をあげて説明すると、操作受付部１０１は、柔軟物識別情報（柔軟物を識別する情報。例えば、柔軟物ＩＤ「１」など）と二つの固定点ＩＤ（柔軟物を固定している点を示す情報。例えば、固定点ＩＤ「１」と「２」など）とを受付けると、受付けた情報を後述する周波数応答算出部３０１に伝達する。

また、例えば、操作受付部１０１は、使用者から柔軟物についての設定変更を受付けると、受付けた設定変更を後述する設定変更部３０６に伝達する。具体的な例をあげて説明すると、操作受付部１０１は、固定点（例えば、クランプなど）を追加する指示および固定点を追加する位置を受付けると、受付けた設定変更を後述する設定変更部３０６に伝達する。

表示部１０２は、柔軟物が位置する可能性のある範囲を示す範囲形状を表示する。具体的には、後述する振動範囲形状算出部３０４により算出されて表示部１０２に出力された範囲形状（例えば、可振力情報と振動情報とを加味した範囲形状である振動範囲形状）と、後述する干渉検証部３０５により出力された情報（干渉検証の結果）とを表示するものであり、例えば、ディスプレイなどが該当する。なお、表示部１０２は、特許請求の範囲に記載の「出力部」に対応する。

具体的な一例をあげて説明すると、表示部１０２は、後述する振動範囲形状算出部３０４から、振動範囲形状が伝達されると、当該振動範囲形状を表示する。また、表示部１０２は、後述する干渉検証部３０５から、当該干渉検証部３０５によって行われた検証の結果である検証結果が伝達されると、当該伝達結果を、後述する振動範囲形状算出部３０４から伝達された振動範囲形状と併せて表示する。例えば、表示部１０２は、干渉検証部３０５から、他の部品と干渉する位置が伝達された場合には、当該位置にて干渉が発生している旨の情報を、後述する振動範囲形状算出部３０４から伝達された振動範囲形状に併せて表示する。また、例えば、表示部１０２は、干渉検証部３０５から、クリアランスが適切ではない位置が伝達されると、後述する振動範囲形状算出部３０４から伝達された振動範囲形状に併せて、クリアランスが適切ではない位置を表示する。

記憶部２００は、制御部３００による各種処理に必要なデータを格納するものであり、特に本発明に密接に関連するものとして、設定情報記憶部２０１と、振動情報記憶部２０２と、可振力情報記憶部２０３と、検証対象部品情報記憶部２０４と、を備える。

設定情報記憶部２０１は、柔軟物についてのデータを記憶する。具体的には、設定情報記憶部２０１は、以下に示すように、ノードの位置を示す情報と、柔軟物を固定している固定点を示す情報と、柔軟物の全長と、柔軟物の断面形状についての情報と、を予め記憶する。

なお、ここで、ノードとは、図３に示すように、柔軟物上に予め設定されている複数の地点であって、後述する制御部３００による振動範囲形状算出処理を行う際に用いられるものである。

例えば、設定情報記憶部２０１は、ノードの位置を示す情報として、図４の（１）に示すように、ノードを識別する情報である「ノード識別情報」それぞれについて、Ｘ位置（例えば、親ノード（柔軟物の開始点となる末端に設定されるノード）からＸ軸方向に対してみた場合における、親ノードのＸ位置に対する相対変位を示す「相対変位」）を記憶する。

図４の（１）に示す例を用いて、具体的に説明すると、設定情報記憶部２０１は、ノード識別情報「１」に対応付けて、相対変位「０（ｍｍ）」を記憶し、ノード識別情報「２」に対応付けて、相対変位「１００（ｍｍ）」を記憶し、ノード識別情報「３」に対応付けて、相対変位「２００（ｍｍ）」を記憶する。

また、例えば、設定情報記憶部２０１は、柔軟物を固定している固定点を示す情報として、図４の（２）に示すように、柔軟物を固定している点を示す情報である「固定点ＩＤ」それぞれについて、空間における位置を記憶する。図４の（２）に示す例を用いて、具体的に説明すると、設定情報記憶部２０１は、固定点ＩＤ「１」について、Ｘ位置「０（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」とを記憶し、固定点ＩＤ「２」について、Ｘ位置「１０００（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」とを記憶する。

また、例えば、設定情報記憶部２０１は、柔軟物の全長を記憶する。例えば、図４の（３）に示す例では、柔軟物の全長として、「２０００（ｍｍ）」を記憶する。

また、例えば、設定情報記憶部２０１は、柔軟物の断面形状についての情報として、図４の（４）に示すように、ノード識別情報それぞれについて、空間における初期位置と、法線方向と、柔軟物の半径を示す「半径」と、を記憶する。図４の（４）に示す例を用いて、具体的に説明すると、設定情報記憶部２０１は、ノード識別情報「２」に対応付けて、初期位置として、Ｘ位置「１００（ｍｍ）」とＹ位置「２０（ｍｍ）」とＺ位置「３０（ｍｍ）」とを記憶する。また、設定情報記憶部２０１は、ノード識別情報「２」に対応付けて、法線方向として、Ｘ方向「０．２６」とＹ方向「０．５３」とＺ方向「０．８０」とを記憶する。また、設定情報記憶部２０１は、ノード識別情報「２」に対応付けて、半径「２（ｍｍ）」を記憶する。また、設定情報記憶部２０１は、ノード識別情報「３」に対応付けて、Ｘ位置「２００（ｍｍ）」とＹ位置「４０（ｍｍ）」とＺ位置「６０（ｍｍ）」とを記憶する。また、設定情報記憶部２０１は、ノード識別情報「３」に対応付けて、法線方向として、Ｘ方向「０．３５」とＹ方向「０．５３」とＺ方向「０．７０」とを記憶する。また、設定情報記憶部２０１は、ノード識別情報「３」に対応付けて、し、半径「２（ｍｍ）」を記憶する。

なお、ここで、図４の（４）に示すノードそれぞれについての空間における初期位置は、図４の（３）に示す柔軟物の全長によって変動する値であり、後述する設定変更部３０６によって柔軟物の全長が変更された際には、後述する設定変更部３０６によって空間における位置それぞれも変更されるものである。

振動情報記憶部２０２は、柔軟物の振動情報（振動特性）を予め記憶する。具体的には、振動情報記憶部２０２は、図５に示すように、柔軟物ごとに、モーダルパラメータを予め記憶する。

例えば、振動情報記憶部２０２は、図５の（１）に示すように、柔軟物を識別する情報である「柔軟物識別情報」に対応付けて、柔軟物ごとに、モーダルパラメータの一つとして、「固有振動数（Ｈｚ）」と「モード減衰比（％）」とを記憶する。図５の（１）に示す例を用いて、具体的に説明すると、振動情報記憶部２０２は、柔軟物識別情報「１」に対応付けて、固有モード「１」と、固有振動数「３２７」とモード減衰比「１．４８」とを記憶し、また、柔軟物識別情報「２」に対応付けて、固有モード「２」と、固有振動数「４７８」とモード減衰比「０．５」とを記憶する。

また、例えば、振動情報記憶部２０２は、図５の（２）に示すように、柔軟物ごとに、当該柔軟物に設定されているノードそれぞれについて、モーダルパラメータの一つとして、「モード等価質量」と、「モードシェープ」とを記憶する。また、例えば、振動情報記憶部２０２は、モードシェープとして、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とそれぞれについて、「振幅」と「位相」とを記憶する。

図５の（２）に示す例を用いて、具体的に説明すると、振動情報記憶部２０２は、柔軟物識別情報「１」について、ノード識別情報「１」対応付けて、モード等価質量「０．０１」を記憶し、モードシェープとして、Ｘ軸について、振幅「１７．５８」と位相「０」とを記憶し、Ｙ軸について、振幅「０．１２」と位相「−３０」とを記憶し、Ｚ軸について、振幅「１３．２」と位相「５．５」とを記憶する。

なお、実施例１では、モードシェープとして、三つの次元（Ｘ軸とＹ軸とＺ軸と）それぞれについて情報がある場合について説明するが、本発明の実施はこれに限定されるものではなく、１つの次元（例えば、Ｘ軸）のみを用いる場合でもよく、また、２つの次元（例えば、Ｘ軸とＹ軸と）のみを用いる場合でもよい。

可振力情報記憶部２０３は、柔軟物に外部から与えられる外力である可振力を、予め記憶する。例えば、図７に示すように、周波数領域での可振力を予め記憶する。具体的な一例をあげて「可振力」について説明すると、例えば、「可振力」とは、柔軟物が自動車のエンジン内に設置されるものである場合に、当該エンジンの振動によって柔軟物に対して与えられる振動（可振力）が該当する。

検証対象部品情報記憶部２０４は、柔軟物の近傍に設置された部品についてのデータを予め記憶する。なお、ここでいう柔軟物の近傍に設置された部品とは、例えば、後述する干渉検証部３０５によって柔軟物との物理的干渉について検証される対象となる部品である。例えば、柔軟物の近傍に設置されている部品それぞれに対応付けて、当該部品が空間において位置する範囲を記憶する。

ここで、上記した設定情報記憶部２０１と、振動情報記憶部２０２と、可振力情報記憶部２０３と、検証対象部品情報記憶部２０４とに記憶されている情報について、簡単に付言すると、この情報は、後述する制御部３００の各部によって用いられるものである。実施例１では、記憶部それぞれは、例えば、設計支援装置を使用する使用者によって情報が予め入力されて記憶しているものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その都度情報を受付けて（または、算出して）用いてもよい。

例えば、振動情報記憶部２０２は、予め振動情報を記憶しているものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示す手法を用いて、その都度算出してもよい。すなわち、まず、ノードそれぞれについて、図６に示すような、時間軸での応答をシミュレーション等により算出する。なお、図６に示す例では、ノードについての変異が、３次元の成分（Ｘ軸とＹ軸とＺ軸と）として算出されている場合を示しているが、振動情報を算出する手法はこれに限定されるものではなく、解析結果により、例えば、１次元または２次元の成分を用いる場合であってもよい。そして、算出した時間軸での応答を用いて、振動情報についてのシミュレーションを行い、当該シミュレーションの結果として、モーダルパラメータを算出する。

制御部３００は、各種の干渉検出処理を規定したプログラムを有し、これらによって種々の処理を実行する。また、制御部３００は、特に本発明に密接に関連するものとして、周波数応答算出部３０１と、時間軸応答算出部３０２と、最大変位量読出部３０３と、振動範囲形状算出部３０４と、干渉検証部３０５と、設定変更部３０６と、を備える。なお、周波数応答算出部３０１と時間軸応答算出部３０２と最大変位量読出部３０３とは、特許請求の範囲に記載の「第１算出部」に対応する。振動範囲形状算出部３０４は、特許請求の範囲に記載の「第２算出部」に対応する。干渉検証部３０５は、特許請求の範囲に記載の「干渉検証部」に対応する。

周波数応答算出部３０１は、操作受付部１０１から、検証を行う柔軟物についての情報を受付けると、周波数軸での応答（周波数領域での応答）をノードごとに算出する。例えば、周波数応答算出部３０１は、操作受付部１０１から、柔軟物識別情報と二つの固定点ＩＤとを受付けると、受付けた二つの固定点ＩＤに対応する固定点の間に固定されている柔軟物について設定されたノードについての情報を、設定情報記憶部２０１から取得する。また、周波数応答算出部３０１は、振動情報記憶部２０２から、検証を行う柔軟物についての振動情報を取得する。また、周波数応答算出部３０１は、可振力情報記憶部２０３から可振力情報を取得する。そして、周波数応答算出部３０１は、取得した情報を、図８の（１）に示す比例粘性減衰時の伝達関数に代入し、ノードごとに、周波数軸での応答を算出する。

ここで、操作受付部１０１から、柔軟物ＩＤ「１」と、固定点ＩＤ「１」と「２」とを受付けた場合を例に、具体的に説明する。周波数応答算出部３０１は、受付けた固定点ＩＤに対応する位置として、固定点ＩＤ「１」について、Ｘ位置「０（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」とを設定情報記憶部２０１から取得し、固定点ＩＤ「２」について、Ｘ位置「１０００（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」とを設定情報記憶部２０１から取得する（図４の（２）参照）。

また、二つの固定点の位置が、Ｘ位置「０（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」と、Ｘ位置「１０００（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」と、である場合を例に、具体的に説明する。周波数応答算出部３０１は、「相対変位」が、Ｘ位置「０（ｍｍ）」からＸ位置「１０００（ｍｍ）」までの間にあるノードであるノード識別情報「１」〜「５」などを、設定情報記憶部２０１から取得する（図４の（１）参照）。

また、取得したノード識別情報が「１」〜「５」である場合を例に、具体的に説明する。周波数応答算出部３０１は、ノード識別情報「１」〜「５」によって識別されるノードそれぞれについて、位置と、半径とを取得する。例えば、周波数応答算出部３０１は、ノード識別情報「２」について、Ｘ位置「１００（ｍｍ）」とＹ位置「２０（ｍｍ）」とＺ位置「３０（ｍｍ）」とを設定情報記憶部２０１から取得し、半径「２（ｍｍ）」を、設定情報記憶部２０１から取得する（図４の（３）参照）。

また、柔軟物識別情報が「１」であり、ノード識別情報が「１」〜「５」である場合を例に、具体的に説明する。周波数応答算出部３０１は、柔軟物識別情報が「１」について、固有モード「１」と、固有振動数「３２７」とモード減衰比「１．４８」とを、振動情報記憶部２０２から取得する（図５の（１）参照）。また、周波数応答算出部３０１は、ノード識別情報「１」について、モード等価質量「０．０１」を振動情報記憶部２０２から取得し、モードシェープとして、Ｘ軸について、振幅「１７．５８」と位相「０」とを振動情報記憶部２０２から取得し、Ｙ軸について、振幅「０．１２」と位相「−３０」とを振動情報記憶部２０２から取得し、Ｚ軸について、振幅「１３．２」と位相「５．５」とを、振動情報記憶部２０２から取得する（図５の（２）参照）。

また、具体的な一例をあげて説明すると、周波数応答算出部３０１は、可振力情報記憶部２０３から可振力情報を取得し、取得した情報それぞれを、図８の（１）に示す式に代入し、周波数軸での応答をノードごとに算出する。なお、図８の（１）に示す式においては、「ω」は固有振動数を示し、「ξ」はモード減衰比を示し、「φ」はモードシェープを示し、「ｍ」はモード等価質量を示し、「Ｆ」は可振力を示す。

また、周波数応答算出部３０１は、設定情報記憶部２０１に記憶されている設定について変更した旨を設定変更部３０６から伝達されると、変更された設定に基づいて、周波数軸での応答をノードごとに算出する。例えば、設定変更部３０６から回転軌跡半径が変更されてノードそれぞれの位置が変更された旨設定変更部３０６から伝達された場合には、周波数応答算出部３０１は、設定変更部３０６によって変更されたノードそれぞれの位置を用いて、周波数軸での応答をノードごとに算出する。また、例えば、固定点が追加された旨設定変更部３０６から伝達された場合には、周波数応答算出部３０１は、新たに追加された固定点を用いて、周波数軸での応答をノードごとに算出する。

また、周波数応答算出部３０１は、周波数軸での応答をノードごとに算出すると、設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３とから取得したデータと、算出したノードごとの周波数軸での応答とを、時間軸応答算出部３０２に伝達する。

時間軸応答算出部３０２は、周波数応答算出部３０１から伝達された周波数軸での応答を、時間軸での応答（時間軸領域での応答）に変換する。具体的には、時間軸応答算出部３０２は、設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３とから周波数応答算出部３０１によって取得されたデータと、周波数応答算出部３０１によって算出されたノードごとの周波数軸での応答とが、周波数応答算出部３０１から伝達されると、伝達された周波数軸での応答を、図８の（２）に示す逆フーリエ変換公式に代入し、時間軸での応答（ノードごと）に変換する。

また、時間軸応答算出部３０２は、設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３とから周波数応答算出部３０１によって取得されたデータと、時間軸応答算出部３０２が算出した時間軸での応答（ノードごと）とを、最大変位量読出部３０３に伝達する。

最大変位量読出部３０３は、伝達された時間軸での応答から、ノードごとに、最大変位量を読み出す。なお、最大変位量とは、ノードごとに取得される値であって、伝達された時間軸での応答の内、応答が最大の値となる値であり、言い換えると、可振力情報と振動情報とを加味した場合において、各ノードが位置する可能性がある最大の位置（座標）を示す。

具体的には、設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３とから周波数応答算出部３０１によって取得されたデータと、時間軸応答算出部３０２によってノード毎に算出された時間軸での応答とが、時間軸応答算出部３０２から伝達されると、最大変位量読出部３０３は、図９に示すように、最大変位量をノードごとに読み出す。

例えば、図９に示す例では、最大変位量読出部３０３は、ノード識別情報「１」（ノード識別情報「１」によって識別されるノード）について、最大変位量として、Ｘ位置「２３（ｍｍ）」とＹ位置「０（ｍｍ）」とＺ位置「０（ｍｍ）」とを読み出す。また、例えば、最大変位量読出部３０３は、ノード識別情報「２」（ノード識別情報「２」によって識別されるノード）について、最大変位量として、Ｘ位置「１２（ｍｍ）」とＹ位置「０．５（ｍｍ）」とＺ位置「６（ｍｍ）」とを読み出す。

なお、ここでは、最大変位量として、Ｘ位置とＹ位置とＺ位置という三つの軸についてとりうる最大の値を最大変位量として読み出す手法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ノードごとに、各ノードが位置する可能性がある最大の範囲をすべて取得して用いてもよい。具体的な一例をあげて説明すると、最大変位量読出部３０３は、ノードごとに、当該ノードにおける時間軸での応答において、ノードが位置する可能性のある位置の外周についての情報を取得してもよい。

また、最大変位量読出部３０３は、設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３とから周波数応答算出部３０１によって取得されたデータと、最大変位量読出部３０３がノードごとに取得した最大変位量とを、振動範囲形状算出部３０４に伝達する。

振動範囲形状算出部３０４は、振動情報と可振力情報とを加味した場合において柔軟物が位置する可能性のある範囲を示す振動範囲形状を算出する。具体的には、設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３とから周波数応答算出部３０１によって取得されたデータと、最大変位量読出部３０３によってノードごとに取得された最大変位量とが、最大変位量読出部３０３から伝達されると、振動範囲形状算出部３０４は、図１０の（１）に示すように、設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３とから周波数応答算出部３０１によって取得されたデータを用いて、振動情報と可振力情報とを加味していない状態における柔軟物の断面形状（断面形状「甲」）をノードごとに算出する。そして、振動範囲形状算出部３０４は、図１０の（２）に示すように、算出した柔軟物の断面形状に、ノードそれぞれについて算出された断面形状に最大変位量読出部３０３によって取得された最大変位量を反映し、最大変位量を反映した（振動情報と可振力情報とを加味した状態における）断面形状（断面形状「乙」）をノードごとに算出する。そして、振動範囲形状算出部３０４は、図１０の（３）に示すように、最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）を用いて、振動範囲形状を算出する。

ここで、振動範囲形状算出部３０４について、さらに説明する。振動範囲形状算出部３０４は、図１１の（１）に示すように、設定情報記憶部２０１からノードごとに取得された位置と半径とから、元となる断面形状（断面形状「甲」）をノードごとに算出する。そして、振動範囲形状算出部３０４は、図１１の（２）に示すように、最大変位量読出部３０３によって取得された最大変位量分、元となる断面形状（断面形状「甲」）を拡大し、図１１の（３）に示すように、最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）を算出するものである。

例えば、最大変位量読出部３０３によって、三つの成分について（Ｘ位置とＹ位置とＺ位置と）、最大変位量が取得された場合には、振動範囲形状算出部３０４は、図１１の（４）と（５）に示すように、Ｘ位置とＹ位置とについて最大変位量読出部３０３によって取得された最大変位量を、元となる断面形状（断面形状「甲」）のＸ成分とＹ成分とに反映するとともに、図１１の（６）に示すように、Ｚ位置について最大変位量読出部３０３によって取得された最大変位量を、元となる断面形状（断面形状「甲」）のＺ成分に反映する。同様に、振動範囲形状算出部３０４は、すべてのノードについて、最大変位量を反映する処理を行う。

なお、ここでは「断面」という表現を用いているが、これは、最大変位量を、Ｘ位置とＹ位置とＺ位置という、三つの軸について反映させることを説明する便宜上用いているものであり、実際には、拡大された断面形状は、ノードごとに、空間における範囲として算出されるものである。

また、ここで、ノードそれぞれについて、最大変位量を反映する意義について、簡単に説明する。まず、図１０の（１）に示す状態は、可振力と振動情報とによる影響を全く考慮していない状態（例えば、静止した状態）を表したものであり、また、その際におけるノードの断面を示したものが、図１１の（１）に示した断面である。振動範囲形状算出部３０４は、最大変位量を、図１０の（１）に示す可振力と振動情報とによる影響を全く考慮していない状態のノード各々に反映することによって、可振力と振動情報とによる影響を考慮した場合における、各ノードが位置する可能性がある最大の範囲を算出するものである。

また、振動範囲形状算出部３０４は、各ノードについて、断面形状（断面形状「甲」）に最大変位量を反映すると、最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）を柔軟物の中心線（軌道）に沿って、各ノードの位置に配置し（例えば、公知の手法であるスィープ手法を用いる）、振動範囲形状を算出する。その際には、振動範囲形状算出部３０４は、最大変位量を反映した断面形状がどのような方向を向いているかを、各ノードごとに設定情報記憶部２０１に記憶している「法線方向」を用いて決定する。例えば、振動範囲形状算出部３０４は、最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）（または、空間における範囲）それぞれから、ノードが設定されていない場所における最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）をシミュレーションにより算出し、振動範囲形状を算出する。

また、振動範囲形状算出部３０４は、算出した振動範囲形状を表示部１０２に伝達するとともに、算出した振動範囲形状を干渉検証部３０５に伝達する。

なお、ここで、「断面形状」と、「最大変位量を反映した断面形状」と、「振動範囲」と「振動範囲形状」とについて、簡単に付言する。「断面形状」と「最大変位量を反映した断面形状」とは、ノードごとに算出されるものであって、当該ノードが設定された地点における柔軟物が、空間において位置する可能性のある範囲を示すものである。その上で、「断面形状」とは、静止した状態における範囲を示し、「最大変位量を反映した断面形状」とは、可振力情報と振動情報を加味した状態において、当該ノードが設定された地点における柔軟物が空間において位置する可能性のある最大の範囲を示すものである。

また、「振動範囲」と「振動範囲形状」とは、柔軟物全体について算出されるものであって、柔軟物が位置する可能性のある範囲を示す範囲形状を表示する。また、ここで、「振動範囲形状」とは、可振力情報と振動情報とを加味した「範囲形状」である。すなわち、言い換えると、「振動範囲形状」とは、柔軟物のすべての地点（ノードが設定されていない点も含む）について算出される「最大変位量を反映した断面形状」の和となる。なお、実施例１では、上記したように、「振動範囲形状」は、柔軟物上に予め設定した複数のノードについて算出した「最大変位量を反映した断面形状」からシミュレーション等を用いて算出する手法を用いた。

干渉検証部３０５は、他の部品との物理的干渉を検証する。具体的には、干渉検証部３０５は、振動範囲形状が振動範囲形状算出部３０４から伝達されると、検証対象部品情報記憶部２０４から他の部品が空間において位置する範囲を取得し、図１２に示すように、振動範囲形状算出部３０４から伝達された振動範囲形状とを比較し、他の部品が空間において位置する範囲と当該範囲形状とが重なるか否か（干渉するか否か）を検証する。

例えば、柔軟物の近傍に部品Ａと部品Ｂとが設置されている場合に、干渉検証部３０５は、図１２に示す例では、検証対象部品情報記憶部２０４から、部品Ａの位置と部品Ｂとの位置（空間において位置する範囲）を取得する。そして、干渉検証部３０５は、図１２の（１）に示す部品Ａの位置と、図１２の（２）に示す振動範囲形状算出部３０４から伝達された振動範囲形状とを比較して、二つの範囲が重なるかを検証し、また、図１２の（３）に示す部品Ｂの位置と、図１２の（２）に示す振動範囲形状とを比較して、二つの範囲が重なるかを検証する。ここで、例えば、干渉検証部３０５は、図１２の（４）に示すように、部品Ａについては干渉すると検証し、図１２の（５）に示すように、部品Ｂについては干渉しないと検証する。

また、干渉検証部３０５は、他の部品との物理的干渉として、柔軟物と他の部品とのクリアランス（隙間）が適正な値かを検証する。例えば、干渉検証部３０５は、クリアランスの適切な値として所定の範囲の値を予め記憶し、検証対象部品情報記憶部２０４から取得した他の部品が空間において位置する範囲と、柔軟物とのクリアランスを検証し、予め記憶している所定の範囲の値内に当該距離があるか否かを判定する。例えば、干渉検証部３０５は、他の部品と柔軟物との距離が、所定の範囲内にある場合には、クリアランスは適正であると検証し、所定の範囲内にない場合には、クリアランスは適正でないと検証する。

また、干渉検証部３０５は、検証結果を、表示部１０２に伝達する。例えば、干渉検証部３０５は、他の部品が空間において位置する範囲と当該範囲形状とが重なる場合に、重なる位置を表示部１０２に伝達し、重ならない場合には、干渉しない旨を表示部１０２に伝達する。また、干渉検証部３０５は、クリアランスが適切でない場合には、適切でない位置を表示部１０２に伝達し、クリアランスが適切である場合には、クリアランスは適切である旨を表示部１０２に伝達する。

設定変更部３０６は、柔軟物についての設定変更を行う。例えば、操作受付部１０１から使用者による設定変更を受付けて、受付けた変更内容を、設定情報記憶部２０１に反映する。例えば、設定変更部３０６は、図１３に示すように、固定点（例えば、クランプなど）を追加する指示および固定点を追加する位置を受付けると、受付けた位置を設定情報記憶部２０１に追加する（図４の（２）参照）。

また、設定変更部３０６は、操作受付部１０１から設定変更を受付けて設定変更を行うと、その旨を周波数応答算出部３０１に伝達する。例えば、固定点が追加された場合には、その旨を周波数応答算出部３０１に伝達する。

なお、この設計支援装置は、既知のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等の情報処理装置に、上記した設定情報記憶部２０１と振動情報記憶部２０２と可振力情報記憶部２０３と周波数応答算出部３０１と時間軸応答算出部３０２と最大変位量読出部３０３と振動範囲形状算出部３０４と干渉検証部３０５と設定変更部３０６との各機能を搭載することによって実現することも可能である。

［設計支援装置による処理］
次に、図１４〜図１６を用いて、設計支援装置による処理を説明する。ここでは、まず、設計支援装置の処理の全体の流れを説明し、続いて、振動範囲形状算出処理の流れを説明し、そして、設定変更処理の流れを説明する。なお、図１４は、実施例１における設計支援装置の処理の全体の流れを示すフローチャートである。図１５は、実施例１に係る設計支援装置における振動範囲形状算出処理の流れを示すフローチャートである。図１６は、実施例１に係る設計支援装置における設定変更処理の流れを示すフローチャートである。

［設計支援装置の処理の全体の流れ］
まず、図１４を用いて、設計支援装置の処理の全体の流れを説明する。

図１４に示すように、開示の設計支援装置は、区間が選択されると（ステップＳ１０１肯定）、つまり、例えば、検証を行う柔軟物についての情報を操作受付部１０１が受付け、受付けられた情報が操作受付部１０１から周波数応答算出部３０１に伝達されると、振動範囲形状を算出する（ステップＳ１０２）。つまり、例えば、開示の設計支援装置では、周波数応答算出部３０１と時間軸応答算出部３０２と最大変位量読出部３０３と振動範囲形状算出部３０４とによって、振動範囲形状が算出される。

そして、開示の設計支援装置は、表示部１０２にて、算出された振動範囲形状を表示する（ステップＳ１０３）。具体的には、振動範囲形状算出部３０４が、算出した振動範囲形状を表示部１０２に伝達し、表示部１０２が、伝達された振動範囲形状を表示する。そして、開示の設計支援装置は、干渉検証３０５を行う（ステップＳ１０４）。つまり、例えば、開示の設計支援装置では、干渉検証部が、振動範囲形状が振動範囲形状算出部３０４から伝達されると、他の部品が空間において位置する範囲を検証対象部品情報記憶部２０４から取得し、振動範囲形状算出部３０４から伝達された振動範囲形状とを比較し、他の部品が空間において位置する範囲と当該範囲形状とが重なるか否か（干渉するか否か）を検証する。

［振動範囲形状算出処理の流れ］
次に、図１５を用いて、図１４のステップＳ１０２に示した「振動範囲形状を算出」処理の流れを説明する。

図１５に示すように、周波数応答算出部３０１は、可振力情報を取得し（ステップＳ２０１）、振動情報を取得する（ステップＳ２０２）。つまり、周波数応答算出部３０１は、操作受付部１０１から伝達された検証を行う柔軟物についての情報に対応する可振力情報を可振力情報記憶部２０３から取得し、操作受付部１０１から伝達された検証を行う柔軟物についての情報に対応する振動情報を振動情報記憶部２０２から取得する。

そして、周波数応答算出部３０１は、周波数領域での応答を算出する（ステップＳ２０３）。つまり、例えば、周波数応答算出部３０１は、ステップＳ２０１とステップＳ２０２とにおいて取得した可振力情報と振動情報と、設定情報記憶部２０１から取得する柔軟物についての情報とを、比例粘性減衰時の伝達関数（図８の（１）参照）に代入し、周波数軸での応答をノードごとに算出する。

そして、時間軸応答算出部３０２は、周波数応答算出部３０１によって算出された周波数領域での応答を、時間軸領域での応答に変換する（ステップＳ２０４）。つまり、時間軸応答算出部３０２は、周波数応答算出部３０１によって算出されたノードごとの周波数軸での応答が周波数応答算出部３０１から伝達されると、伝達された周波数軸での応答を、逆フーリエ変換公式に代入し、時間軸での応答（ノードごと）に変換する。

そして、最大変位量読出部３０３は、ノードごとに最大変位量を取得する（ステップＳ２０５）。つまり、最大変位量読出部３０３は、時間軸応答算出部３０２によって算出された時間軸での応答（ノードごと）が時間軸応答算出部３０２から伝達されると、ノードごとに、最大変位量を取得する。例えば、最大変位量読出部３０３は、最大変位量として、Ｘ位置とＹ位置とＺ位置という三つの軸についての最大変位量を取得する。

そして、振動範囲形状算出部３０４は、ノードごとに、最大変位量を反映した断面形状を算出する（ステップＳ２０６）。つまり、振動範囲形状算出部３０４は、最大変位量が最大変位量読出部３０３から伝達されると、振動範囲形状算出部３０４は、振動情報と可振力情報とを加味していない状態における柔軟物の断面形状（断面形状「甲」）をノードごとに算出する（図１０の（１）参照）。そして、振動範囲形状算出部３０４は、算出した柔軟物の断面形状に、ノードそれぞれについて算出された断面形状（断面形状「甲」）に伝達された最大変位量を反映し、最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）をノードごとに算出する（図１０の（２）参照）。

そして、振動範囲形状算出部３０４は、振動範囲形状を算出する（ステップＳ２０７）。つまり、振動範囲形状算出部３０４は、最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）を用いて、振動範囲形状を算出する。例えば、振動範囲形状算出部３０４は、最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）それぞれから、ノードが設定されていない場所における最大変位量を反映した断面形状（断面形状「乙」）をシミュレーションにより算出し、振動範囲形状を算出する。

［設定変更処理の流れ］
次に、図１６を用いて、設定変更処理の流れについて説明する。

図１６に示すように、設定変更部３０６は、固定点を追加する場合に（ステップＳ３０１肯定）、つまり、例えば、固定点（例えば、クランプなど）を追加する指示および固定点を追加する位置を受付けると、受付けた位置を設定情報記憶部２０１に追加する（ステップＳ３０２）。そして、追加した旨を伝達する（ステップＳ３０３）。

［実施例１の効果］
上記したように、実施例１によれば、振動情報と可振力を基に、範囲形状を算出するので、可振力と振動情報（振動特性）とを加味した振動範囲形状を算出することが可能である。

また、算出した振動範囲形状を基に、他の部品データとの物理的干渉を検証するので、装置に加わる可振力による影響を受けた柔軟物の揺動を加味した上で、干渉・クリアランス検証を容易に行うことが可能である。例えば、従来の手法と比較して、振動等を加味したより現実に近い状態において、干渉を検証することが可能である。

具体的な一例をあげて説明すると、自動車等の振動が多い装置内部に設置された柔軟物について、当該装置に対する可振力（揺動など）による柔軟物の揺動を加味した上で、柔軟物が他部品に対して干渉するかを検証し、また、柔軟物と他の部品との間隔についての干渉・クリアランス検証を実行することが可能である。

さて、これまで、実施例１として、干渉を検証する部品を特に限定することなく、干渉を検証する手法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、干渉を検証する部品を一部の部品に限定してもよい。

そこで、以下では、図１７を用いて、実施例２として、干渉を検証する部品を一部の部品に限定する手法について説明する。なお、以下では、実施例１に係る設計支援装置と同様の点については、簡単に説明し、または、説明を省略する。なお、図１７は、実施例２に係る設計支援装置における処理の流れを示すフローチャートである。

実施例２に係る設計支援装置は、干渉を検証する対象外とする部品についてのデータを予め記憶する対象外記憶部（図２には示していない）（特許請求の範囲に記載の「対象外記憶部」に対応する）をさらに備える。例えば、対象外記憶部は、検証対象部品情報記憶部２０４に記憶されている部品それぞれに対応付けて、干渉を検証する対象となる部品を示す情報か、干渉を検証する対象外となる部品を示す情報かを予め記憶する。

そして、実施例２に係る設計支援装置では、干渉検証部３０５は、対象外記憶部に記憶されている部品以外の部品についてのみ、物理的干渉を検証する。具体的には、検証対象部品情報記憶部２０４に記憶されている部品の内、干渉を検証する対象となる部品を示す情報と対応付けられて対象外記憶部によって記憶されている部品についてのみ、干渉を検証する。

例えば、図１７に示す例では、実施例２に係る設計支援装置では、干渉検証部３０５は、干渉する部品がある場合に（ステップＳ４０１肯定）、当該部品が検証対象外である部品かを確認する（ステップＳ４０２）。そして、干渉検証部３０５は、検証対象外の部品である場合には（ステップＳ４０３肯定）、干渉なしと判定する（ステップＳ４０４）。つまり、例えば、干渉検証部３０５は、干渉する部品であったとしても、当該部品との干渉がないものとして処理を行う。一方、当該部品が検証対象とする部品である場合には（ステップＳ４０３否定）、例えば、干渉検証部３０５は、設定変更処理を行う（ステップＳ４０５）。

なお、実施例２では、干渉を検証する対象となる部品を示す情報か、干渉を検証する対象外となる部品を示す情報かを、予め記憶する手法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、使用者から干渉を検証する際にその都度受付けて用いてもよい。

［実施例２の効果］
上記したように、実施例２によれば、干渉を検証する対象外とする部品についてのデータを予め記憶する対象外記憶部をさらに備え、干渉検証部３０５は、対象外記憶部に記憶されている部品以外の部品についてのみ、物理的干渉を検証するので、干渉を検証する必要がある部品についてのみ、干渉検証を実行することが可能である。

さて、これまで、実施例１と実施例２として、範囲形状を算出する手法として、可振力情報と振動情報とを用いる手法のみを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、実施例３に係る設計支援装置は、他の手法を併用してもよい。

そこで、以下では、図１８〜図２４を用いて、実施例３として、他の手法を併用する設計支援装置について説明する。具体的には、最小曲率を用いて柔軟物の範囲形状を算出する手法を併用する設計支援装置について説明する。なお、以下では、実施例１または実施例２に係る設計支援装置と同様の点については、簡単に説明し、または、説明を省略する。

なお、ここで、図１８は、実施例３に係る設計支援装置の特長を説明するための図である。図１９は、実施例３に係る設計支援装置の特長を説明するための図である。図２０は、実施例３に係る設計支援装置の特長を説明するための図である。図２１は、実施例３に係る設計支援装置の特長を説明するための図である。図２２は、実施例３に係る設計支援装置における最小曲率を用いて範囲形状を算出する処理の流れを示すフローチャートである。図２３は、実施例３に係る設計支援装置における回転処理の流れを示すフローチャートである。

実施例３に係る設計支援装置は、例えば、可振力情報または振動情報がない場合に、または、最小曲率を用いた範囲形状を算出する旨の使用者の指示を受付けた場合に、振動範囲形状を算出する処理の代わりに、以下に説明する最小曲率を用いた範囲形状の算出を行うものである。

実施例３に係る設計支援装置は、図１８に示すように、柔軟物の物性情報を記憶する。例えば、図１８に示す例では、柔軟物識別情報に対応付けて、物性情報として、線密度とヤング率とを記憶する。図１８に示す例を用いて、具体的に説明すると、柔軟物識別情報「ＩＤＥケーブル」に対応付けて、線密度「１０ｇ／ｃｍ」とヤング率「１０ＧＰａ」とを記憶する。

ここで、実施例３に係る設計支援装置（円弧作成部）は、操作受付部１０１から、検証を行う柔軟物についての情報を受付けると、図１９の（１）に示すように、二つの固定点（図１９に示す例では、「固定点１」と「固定点２」と）によって固定されている柔軟物を、図１９の（２）に示すように、二つの固定点を軸とする円弧に置換する。

なお、ここで、円弧の弧周は、柔軟物の全長と等しいものである。また、円弧上の点のうち、頂点（二つの固定点を結ぶ直線を軸とした場合に、当該軸に直交する軸において、最も大きな値を示す点）を、以下では「中点」と記載する。また、この「中点」が移動可能な範囲（位置することが可能となる範囲）は、図１９の（３）に示すように、当該柔軟物の最小曲率によって決定される。ここで、最小曲率とは、柔軟物の物性から決定されるものであり、例えば、線密度とヤング率とによって一意に決定されるものである。

また、実施例３に係る設計支援装置（円弧作成部）は、柔軟物を、図１９の（２）に示すように、二つの固定点を通る直線を軸とする円弧に置換する際に、当該柔軟物を識別する「柔軟物識別情報」に対応付けて記憶されている当該柔軟物についての物性情報を取得し、最小曲率を決定する。そして、円弧作成部は、当該最小曲率を維持した上で、「中点」が平面上にて移動可能な範囲となる断面（位置することが可能となる範囲となる断面）である中点移動可能断面を算出（取得）する。

また、実施例３に係る設計支援装置（回転部）は、中点移動可能断面が円弧作成部によって算出されると、図２０の（１）に示すように、柔軟物が固定されている二点の固定点を通る直線を回転軸として設定し、図２０の（２）に示すように、設定した回転軸を用いて、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転し、柔軟物が位置しうる範囲である範囲形状を算出する。

また、実施例３に係る設計支援装置（回転部）は、図２１の（１）に示すように、設定した回転軸を用いて、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転する際に、回転角度を判別し、判別した回転角度を用いて、中点移動可能断面を回転し、柔軟物が位置しうる範囲である範囲形状を算出する。

例えば、実施例３に係る設計支援装置では、回転を開始する角度である開始角度および回転を終了する角度である終了角度を操作受付部１０１が使用者から受付けると、操作受付部１０１は、受付けた角度を回転部に伝達する。そして、回転部は、伝達された角度を回転角度であると判別し、回転角度を用いて、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転し、回転によって得られた範囲を範囲形状として算出する。

また、例えば、実施例３に係る設計支援装置では、柔軟物に近傍する二つの部品を操作受付部１０１が使用者から受付けると、操作受付部１０１は、受付けた二つの部品を回転部に伝達する。そして、回転部は、図２０の（２）に示すように、伝達された二つの部品によって特定される範囲を示す回転開始角度および回転終了角度を算出し、算出した回転開始角度および回転終了角度を回転角度と判別し、回転角度を用いて、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転し、回転によって得られた範囲を範囲形状として算出する。

また、例えば、実施例３に係る設計支援装置では、操作受付部１０１が使用者から回転開始角度および回転終了角度に関する情報を何ら受付けず、回転部が、回転開始角度および回転終了角度に関する情報を操作受付部１０１から何ら伝達されなかった場合には、回転部は、回転角度を３６０度（一周）と判別し、回転角度を用いて、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転し、回転によって得られた範囲を範囲形状として算出する。

また、実施例３に係る設計支援装置では、干渉検証部３０５は、回転部によって算出された範囲形状を用いて、干渉を検証する。

また、実施例３に係る設計支援装置では、操作受付部１０１は、回転軌跡半径を変更する指示及び変更する回転軌跡半径の値を受付け、受付けた内容を設定変更部３０６に伝達する。

また、実施例３に係る設計支援装置では、設定変更部３０６は、例えば、回転軌跡半径を変更する指示および変更する回転軌跡半径の値が操作受付部１０１から伝達されると、変更された回転軌跡半径から柔軟物の全長を算出し、設定情報記憶部２０１に記憶されている柔軟物の全長を算出した値に変更し、設定情報記憶部２０１に記憶されているノードそれぞれの位置を変更する。また、設定変更部３０６は、回転軌跡半径を変更する場合には、その旨を周波数応答算出部３０１に伝達し、周波数応答算出部３０１は、変更された設定を用いて、周波数応答算出処理を開始する。

［実施例３に係る設計支援装置の処理の流れ］
次に、図２２と図２３とを用いて、実施例３に係る設計支援装置の処理の流れを説明する。ここでは、まず、最小曲率を用いて範囲形状を算出する処理の流れを説明し、その後、回転処理の流れについて説明する。

［範囲形状を算出する処理の流れ］
まず、図２２を用いて、範囲形状を算出する処理の流れを説明する。なお、ここで、図２２を用いて説明する処理の流れは、図１５に示した実施例１に係る設計支援装置における振動範囲形状算出の流れの代わりに実施されるものであり、図１５に示す一連の処理の流れと同様に、図１４に示したステップＳ１０２の位置において実行されるものである。

実施例３に係る設計支援装置では、円弧作成部が、柔軟物の形状を円弧に置換する（ステップＳ５０１）。つまり、例えば、円弧作成部は、検証を行う柔軟物についての情報を受付けると、二つの固定点によって固定されている柔軟物を、二つの固定点を軸とする円弧に置換する（図１９の（２）参照）。

そして、実施例３に係る設計支援装置では、円弧作成部が、最小曲率を決定する（ステップＳ５０２）。つまり、例えば、円弧作成部は、当該柔軟物を識別する「柔軟物識別情報」に対応付けて記憶されている当該柔軟物についての物性情報を取得し、最小曲率を決定する。そして、円弧作成部は、中点移動可能断面を算出する（ステップＳ５０３）。

そして、実施例３に係る設計支援装置では、回転部が、二つの固定点を通る直線を回転軸として定義し（ステップＳ５０４）、回転処理を実行する（ステップＳ５０５）。つまり、例えば、回転部は、中点移動可能断面が円弧作成部によって算出されると、柔軟物が固定されている二点の固定点を回転軸として設定し（図２０の（１）参照）、設定した回転軸を用いて、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転する（図２０の（２）参照）。そして、回転部は、柔軟物が位置しうる範囲である範囲形状を算出する（ステップＳ５０６）。

［回転処理の流れ］
次に、図２３を用いて、回転処理の流れについて説明する。

実施例３に係る設計支援装置では、回転部が、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転する際に、使用者から角度を受付けると（ステップＳ６０１肯定）、つまり、例えば、操作受付部１０１によって受付けられた角度が操作受付部１０１から回転部に伝達されると、回転部は、伝達された角度を回転角度であると判別する（ステップＳ６０２）。

一方、実施例３に係る設計支援装置では、回転部が、使用者から角度を受付けず（ステップＳ６０２否定）、かつ、柔軟物に近傍する二つの部品を受付けると（ステップＳ６０３肯定）、つまり、例えば、操作受付部１０１によって受付けた二つの部品が操作受付部１０１から回転部に伝達されると、回転部は、伝達された二つの部品によって特定される範囲を示す回転開始角度および回転終了角度を算出し（ステップＳ６０４）、算出した角度を回転角度であると判別する（ステップＳ６０５）。

一方、実施例３に係る設計支援装置では、回転部が、使用者から角度を受付けず（ステップＳ６０１否定）、かつ、柔軟物に近傍する二つの部品を受付けないと（ステップＳ６０３否定）、回転角度を３６０度であると判別する（ステップＳ６０６）。

そして、実施例３に係る設計支援装置では、回転部が、判別した回転角度を用いて、回転処理を実行する（ステップＳ６０７）。つまり、例えば、回転部は、回転角度を用いて、円弧作成部によって算出された中点移動可能断面を回転し、柔軟物が位置しうる範囲である範囲形状を算出する。

［実施例３の効果］
上記したように、実施例３によれば、振動特性データまたは可振力データがない場合に、柔軟物の材料物性から算出される最小曲率を基に、波形モデルを算出し、算出した波形モデルを規定の角度で回転させて範囲形状（回転波形データ）を算出し、干渉検証部３０５は、範囲形状（回転波形データ）を基に、他の部品データとの物理的干渉を検証するので、可振力か振動情報がない場合にも、開示の設計支援装置は、物理的干渉を検証することが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、その他の実施例について説明する。

［実施例の組み合わせについて］
上記した実施例１では、可振力情報と振動情報とを用いて振動範囲形状を算出する手法と、干渉を検証する手法とを併せて実施する手法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、可振力情報と振動情報とを用いて振動範囲形状を算出する手法のみを実施してもよい。同様に、実施例２および実施例３において説明した手法を、可振力情報と振動情報とを用いて振動範囲形状を算出する手法のみと併せて実施してもよい。

［システム構成］
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理（例えば、干渉検証処理）の全部または一部を手動的に行っても良い。また、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（例えば、図１〜図２４）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

［プログラム］
ところで、上記実施例１では、ハードウェアロジックによって各種の処理を実現する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現するようにしてもよい。そこで、以下では、図２４を用いて、上記の実施例１に示した設計支援装置と同様の機能を有する設計支援プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。なお、図２４は、実施例１に係る設計支援装置のプログラムを説明するための図である。

同図に示すように、実施例１における設計支援装置３０００は、操作部３００１、マイク３００２、スピーカ３００３、ディスプレイ３００５、通信部３００６、ＣＰＵ３０１０、ＲＯＭ３０１１、ＨＤＤ３０１２、ＲＡＭ３０１３をバス３００９などで接続して構成されている。

ＲＯＭ３０１１には、上記の実施例１で示した周波数応答算出部３０１と、時間軸応答算出部３０２と、最大変位量読出部３０３と、振動範囲形状算出部３０４と、干渉検証部３０５と、設定変更部３０６と同様の機能を発揮する制御プログラム、つまり、同図に示すように、周波数応答算出プログラム３０１１ａと、時間軸応答算出プログラム３０１１ｂと、最大変位量取得プログラム３０１１ｃと、振動範囲形状算出プログラム３０１１ｄと、干渉検証プログラム３０１１ｅと、設定変更プログラム３０１１ｆとが予め記憶されている。なお、これらのプログラム３０１１ａ〜３０１１ｆについては、図２に示した設計支援装置の各構成要素と同様、適宜統合または分離してもよい。

そして、ＣＰＵ３０１０が、これらのプログラム３０１１ａ〜３０１１ｆをＲＯＭ３０１１から読み出して実行することにより、図２４に示すように、各プログラム３０１１ａ〜３０１１ｆについては、周波数応答算出プロセス３０１０ａと、時間軸応答算出プロセス３０１０ｂと、最大変位量取得プロセス３０１０ｃと、振動範囲形状算出プロセス３０１０ｄと、干渉検証プロセス３０１０ｅと、設定変更プロセス３０１０ｆとして機能するようになる。なお、各プロセス３０１０ａ〜３０１０ｆは、図２に示した、周波数応答算出部３０１と、時間軸応答算出部３０２と、最大変位量読出部３０３と、振動範囲形状算出部３０４と、干渉検証部３０５と、設定変更部３０６とにそれぞれ対応する。

そして、ＨＤＤ３０１２には、設定情報テーブル３０１２ａと、振動情報テーブル３０１２ｂと、可振力情報テーブル３０１２ｃと、検証対象部品情報テーブル３０１２ｄとが設けられている。なお、各テーブル３０１２ａ〜３０１２ｄは、図２に示した、設定情報記憶部２０１と、振動情報記憶部２０２と、可振力情報記憶部２０３と、検証対象部品情報記憶部２０４とにそれぞれ対応する。

そして、ＣＰＵ３０１０は、設定情報テーブル３０１２ａと、振動情報テーブル３０１２ｂと、可振力情報テーブル３０１２ｃと、検証対象部品情報テーブル３０１２ｄとを読み出してＲＡＭ３０１３に格納し、ＲＡＭ３０１３に格納された設定情報データ３０１３ａと、振動情報データ３０１３ｂと、可振力情報データ３０１３ｃと、検証対象部品情報データ３０１３ｄとを用いて、設計支援プログラムを実行する。

［その他］
なお、本実施例で説明した設計支援装置は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上の実施例１〜４を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動特性データと、当該柔軟物への加振力についてのデータである可振力データとを基に、振動応答波形モデルを算出する第１算出部と、
前記第１算出部によって算出された前記振動応答波形モデルを基に、断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである揺動範囲形状データを算出する第２算出部と、
前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データを出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする設計支援装置。

（付記２）前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証する干渉検証部をさらに備えたことを特徴とする付記１に記載の設計支援装置。

（付記３）干渉を検証する対象外とする部品についてのデータを予め記憶する対象外記憶部をさらに備え、
前記干渉検証部は、前記対象外記憶部に記憶されている部品以外の部品についてのみ、物理的干渉を検証することを特徴とする付記２に記載の設計支援装置。

（付記４）前記柔軟物モデルデータは、柔軟物としてケーブルおよび／またはハーネスが用いられた際のデータであることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の設計支援装置。

（付記５）前記振動特性データまたは可振力データがない場合に、前記柔軟物の材料物性から算出される最小曲率を基に、波形モデルを算出する波形算出部と、
前記波形算出部によって算出された前記波形モデルを規定の角度で回転させたデータである回転波形データを算出する回転波形算出部と、
をさらに備え、
前記干渉検証部は、前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データ、または、前記回転波形算出部によって算出された回転波形データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証することを特徴とする付記２〜４のいずれか一つに記載の設計支援装置。

（付記６）コンピュータに、
少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動特性データと、当該柔軟物への加振力についてのデータである可振力データとを基に、振動応答波形モデルを算出する第１算出ステップと、
前記第１算出ステップによって作成された前記振動応答波形モデルを基に、断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである揺動範囲形状データを算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップによって算出された前記揺動範囲形状データを出力部から出力する出力ステップと、
を実行させることを特徴とする設計支援方法。

（付記７）前記第２算出ステップによって算出された前記揺動範囲形状データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証する干渉検証ステップをさらに実行させることを特徴とする付記６に記載の設計支援方法。

（付記８）付記６または７に記載の設計支援方法で設計されたことを特徴とする電子装置。

（付記９）コンピュータに、
少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動特性データと、当該柔軟物への加振力についてのデータである可振力データとを基に、振動応答波形モデルを算出する第１算出手順と、
前記第１算出手順によって作成された前記振動応答波形モデルを基に、断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである揺動範囲形状データを算出する第２算出手順と、
前記第２算出手順によって算出された前記揺動範囲形状データを出力部から出力する出力手順と、
を実行させることを特徴とする設計支援プログラム。

（付記１０）前記第２算出手順によって算出された前記揺動範囲形状データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証する干渉検証手順をさらに実行させることを特徴とする付記９に記載の設計支援プログラム。

実施例１に係る設計支援装置の概要および特徴を示すための図である。 実施例１に係る設計支援装置の構成を示すためのブロック図である。 実施例１におけるノードについて説明するための図である。 実施例１における設定情報記憶部を説明するための図である。 実施例１における振動情報記憶部を説明するための図である。 実施例１における振動情報について説明するための図である。 実施例１における可振力情報記憶部を説明するための図である。 実施例１における周波数応答算出部と時間軸応答算出部とを説明するための図である。 実施例１における最大変位量取得部を説明するための図である。 実施例１における振動範囲形状算出部を説明するための図である。 実施例１における振動範囲形状算出部を説明するための図である。 実施例１における干渉検証部を説明するための図である。 実施例１における設定変更部を説明するための図である。 実施例１における設計支援装置の処理の全体の流れを示すフローチャートである。 実施例１に係る設計支援装置における振動範囲形状算出処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１に係る設計支援装置における設定変更処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２に係る設計支援装置における処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３係る設計支援装置の特長を説明するための図である。 実施例３係る設計支援装置の特長を説明するための図である。 実施例３係る設計支援装置の特長を説明するための図である。 実施例３係る設計支援装置の特長を説明するための図である。 実施例３に係る設計支援装置における最小曲率を用いて範囲形状を算出する処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３に係る設計支援装置における回転処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１に係る設計支援装置のプログラムを説明するための図である。

符号の説明

１０１ 操作受付部
１０２ 表示部
２００ 記憶部
２０１ 設定情報記憶部
２０２ 振動情報記憶部
２０３ 可振力情報記憶部
２０４ 検証対象部品情報記憶部
３００ 制御部
３００ 制御部
３０１ 周波数応答算出部
３０２ 時間軸応答算出部
３０３ 最大変位量取得部
３０４ 振動範囲形状算出部
３０５ 干渉検証部
３０６ 設定変更部

Claims (9)

1. 少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動特性データと、当該柔軟物への加振力についてのデータである加振力データとを基に、周波数軸及び時間軸での応答を前記柔軟物のノード毎に算出する第１算出部と、
   前記第１算出部によって算出された前記周波数軸及び時間軸での応答を基に、断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである揺動範囲形状データを算出する第２算出部と、
   前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データを出力する出力部と、
   を備えたことを特徴とする設計支援装置。
2. 前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証する干渉検証部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
3. 干渉を検証する対象外とする部品についてのデータを予め記憶する対象外記憶部をさらに備え、
   前記干渉検証部は、前記対象外記憶部に記憶されている部品以外の部品についてのみ、物理的干渉を検証することを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置。
4. 前記柔軟物モデルデータは、柔軟物としてケーブルおよび／またはハーネスが用いられた際のデータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の設計支援装置。
5. 前記振動特性データまたは加振力データがない場合に、前記柔軟物の材料物性から算出される最小曲率を基に、波形モデルを算出する波形算出部と、
   前記波形算出部によって算出された前記波形モデルを規定の角度で回転させたデータである回転波形データを算出する回転波形算出部と、
   をさらに備え、
   前記干渉検証部は、前記第２算出部によって算出された前記揺動範囲形状データ、または、前記回転波形算出部によって算出された回転波形データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の設計支援装置。
6. コンピュータに、
   少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動特性データと、当該柔軟物への加振力についてのデータである加振力データとを基に、周波数軸及び時間軸での応答を前記柔軟物のノード毎に算出する第１算出ステップと、
   前記第１算出ステップによって作成された前記周波数軸及び時間軸での応答を基に、断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである揺動範囲形状データを算出する第２算出ステップと、
   前記第２算出ステップによって算出された前記揺動範囲形状データを出力部から出力する出力ステップと、
   を実行させることを特徴とする設計支援方法。
7. 前記第２算出ステップによって算出された前記揺動範囲形状データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証する干渉検証ステップをさらに実行させることを特徴とする請求項６に記載の設計支援方法。
8. コンピュータに、
   少なくとも二点で固定された柔軟物についてのデータである柔軟物モデルデータと、当該柔軟物の振動特性についてのデータである振動特性データと、当該柔軟物への加振力についてのデータである加振力データとを基に、周波数軸及び時間軸での応答を前記柔軟物のノード毎に算出する第１算出手順と、
   前記第１算出手順によって作成された前記周波数軸及び時間軸での応答を基に、断面変形を考慮した前記柔軟物モデルデータである揺動範囲形状データを算出する第２算出手順と、
   前記第２算出手順によって算出された前記揺動範囲形状データを出力部から出力する出力手順と、
   を実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
9. 前記第２算出手順によって算出された前記揺動範囲形状データを基に、他の部品データとの物理的干渉を検証する干渉検証手順をさらに実行させることを特徴とする請求項８に記載の設計支援プログラム。

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