JP5050948B2 - 結束管理装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
ハーネス1本1本を個別に作成する方式では、対象とするハーネスの通過点を一括して移動する必要があり、全ての通過点に対して矛盾無く操作を行うことに難がある。また、
個々のハーネスは独立した計算方式により作成されるため、変更によって通過点間の区間でハーネス同士が重なるルートになる場合がある。
以上の問題点は、当然のことながら、ハーネスだけではなく、メタルケーブルや光ケーブル等においても同様に存在する。
本発明は、以下の構成を有する。
更に、柔軟物が結束されていない部分に対して、通過点情報を編集することにより、その結束されていない部分の配置及び形状を管理(編集・表示等)する通過点管理部(104)を更に含むように構成することができる。
また、結束区間管理部により、結束しているハーネスやケーブルの本数が異なったり、最小曲率半径が異なるような区間を別個に一括管理できるため、非常に自由度の高い設計作業が実現できる。
また、通過点管理部により、結束部分と非結束部分とで、シームレスな設計作業を行うことが可能となる。
図1は、本発明によるハーネス設計支援装置の実施形態の構成図である。
本発明の実施形態の構成
図1に示す本実施形態の設計支援装置101は、ハーネス管理部102、3次元モデル管理部103、通過点管理部104、結束点管理部105、結束区間管理部106、結束ルート管理部107、形状生成部108、及び表示部109を備えている。
3次元モデル管理部103は、設計する装置に実装される部品のモデルデータ(仮想空間上に配置される部品の3次元モデルデータ)を管理する。同管理部103は、モデルデータ・データベース103aと検証モデル管理部103bを備えている。モデルデータ・データベース103aは、上記部品のモデルデータを格納・管理しているデータベースである。検証モデル管理部103bは、モデルデータ・データベース103aを管理し、部品のモデルデータの登録や削除などを行なう。
結束点管理部105は、後述する結束点テーブルを保持して、ハーネスの通過点を束ねる結束点の作成、更新、削除等を管理する。
形状生成部108は、通過点によって構成される通常のハーネスや、結束点によって構成される結束ルートの曲線や形状を作成し、表示部109に供給する。
入力装置110は、ユーザによる各種操作を入力させるキーボードやマウス等の入力機器とそのインタフェースである。
以上の構成を有する本発明の実施形態について、まずその動作原理を説明する。
<結束点・結束通過点>
図2(a)に示されるように、複数のハーネス201を任意の1点202で束ねた場合に、その点を「結束点」と呼ぶ。結束点は、「結束通過点」と呼ばれる複数のハーネス201の各通過点203で構成される。
・通過方向
図2(b)に示されるように、結束点202は、1つの結束点通過方向204を所有する。結束点202内の各結束通過点203の通過方向は、全て結束点通過方向204となる。
図2(b)に示されるように、結束点201は1つの結束点位置205を所有する。
図3(a)に示されるように、結束点内の各結束通過点301(#1〜#3)の位置は、結束点位置302からの相対座標値で管理される。
図4に示されるように、複数のハーネス401(#1、#2)が2つの連続した結束点402(#A、#B)で束ねられている場合、その区間を結束区間403と呼ぶ。
全ての通過点に以下の属性が付加される。
・束を構成している通過点(T)
・束でない通過点
図5は、ハーネスの結束通過点502が結束点501を参照している例を示した図である。図中の□(501)は結束点、○(502)は結束通過点を示す。
結束通過点502からの点線矢印503は、結束点501が結束通過点502を保持していることを指す。
図6に示されるように、開始通過点及び終了通過点が結束点601である区間602を結束区間と呼ぶ。
図1に示される結束区間管理部106は、結束区間602内に属しているハーネスの本数を管理し、本数が2本未満の場合、その結束区間602は解除される。
結束区間602は、図1に示される結束ルート管理部107で管理される。
結束ルート管理では、結束点、区間情報、最小曲率半径が管理される。結束点情報としては、結束点位置と結束点通過方向に関する情報が保有される。区間情報としては、区間長計算方式、重力フラグ、次数等に関する情報が保有される。
図7は、既存ハーネスの参照により結束ハーネスが作成される事例を示した図である。既存ハーネスHns001から結束ハーネスT001が作成される。
下記のような場合は、結束ルート管理を内部的に分岐させることにより対応する。
ケース1:参照先の異なる束区間が連続する場合
ケース2:束区間毎に最小曲率半径を変更させる場合
図8は、結束点T1において、結束区間を2方向に分岐し、結束点T2において、形状的には1つのハーネスで問題ないが最小曲率半径を変更するために、それぞれ結束区間を分割したい場合の事例である。分岐の結果、ハーネス群801−1は結束ルートT001の区間1(T001−1)に、ハーネス群801−2は結束ルートT001の区間2(T001−2)に、ハーネス群801−3は結束ルートT001の区間3(T001−3)に、ハーネス群801−4は結束ルートT001の区間4(T001−4)に、それぞれ対応付けられることになる。なお、通過点S13とS14の区間が1本のハーネスのみで2本未満であるため、ハーネス群802は独立した結束ルートT002の単区間に対応付けられる。
なお、図8及び図9において、□は結束点、○は結束通過点を示す。□○内の数字は通過点番号を示す。
結束ルート管理内の全結束区間で以下の状態になったときに、結束ルート管理は削除される。
ケース1:結束区間の結束ハーネスが1本以下になった場合
ケース2:結束区間の一方の結束点が通常の通過点になった場合
図10(a)は、結束区間の結束ハーネスが全て削除された場合の事例を示す図である。結束区間の結束ハーネスが1本になったときには、結束ルート管理T001内の結束点がハーネスHns001の通過点へ移動する。
図10(b)は、結束区間の一方の結束点が通常の通過点になった場合の事例を示す図である。
結束点のレイアウトは複製することができる。
例えば、図11(a)に示されるように、3本のハーネスH1、H2、H3について、3つの結束点1101(#1〜#3)が定義されているとする。
この場合に、各結束点のレイアウト平面座標系(図3参照)上で、図11(b)に示される初期レイアウトがなされている場合に、ユーザは、例えば、結束点1101(#1)のハーネスH2とH3に関するレイアウトを、他の結束点1101(#2)と1101(#3)にコピーする旨の指定を行うことができる。
結束区間におけるハーネスの形状作成の手法について説明する。
手順1:結束区間中心曲線の算出
結束ルートに属する各ハーネスの形状の決定においては、まず、図12(a)に示されるように、結束ルートを構成する各結束区間の開始・終了結束点の各パラメータに基づいて、両結束点を結ぶ曲線(これを「結束区間中心線」という)が算出される。結束点は、
後述するように、基本的にハーネスの通過点と同じパラメータを保持しているため、通常のハーネスの通過点情報に基づいてハーネスの曲線を算出するのと全く同じ手法を適用することができる。本出願人は、下記PCT出願において、ハーネスを表現するための手法に関する発明を出願している。
本出願人先願2.国際出願番号:PCT/JP2007/50189号
本出願人先願3.国際出願番号:PCT/JP2007/50187号
本出願人先願4.国際出願番号:PCT/JP2007/000695号
本実施形態では、後述する結束点テーブルに記憶された各結束点のパラメータに対して、上述の各国際出願にて開示する手法を適用して各結束点を結ぶ曲線を算出する。
図12(a)に示されるように、両結束点の各レイアウト平面座標系1204において、各原点である各結束点位置1203からU方向に任意値のオフセットを加えて得られる各点が算出される。その各点を結ぶ曲線1202が、前述と同様に算出される。この曲線を、結束区間補助線と呼ぶ。
図12(b)に示されるように、開始・終了結束点間で結束区間中心線1201が分割され、各分割点において、結束区間中心線1201の接線方向を法線方向とし分割点の位置を原点とする平面が作成される。その原点から当該平面と結束区間補助線1202との交点に向かう方向がU方向とされ、法線方向ベクトルとU方向ベクトルの外積としてV方向ベクトルが算出されることにより、その分割点におけるUVレイアウト平面が算出される。
対象となる結束区間を通過するハーネス毎に、開始・終了結束点における各結束通過点の相対座標値(図3参照)を、各分割点に対応する曲線長比率で線形補間した座標値が、各分割点での結束通過点補間点の座標値として算出される。
Ut=0.5×(U20−U0)+U0
Vt=0.5×(V20−V0)+V0
ハーネス毎に、開始・終了結束点における各結束通過点と各分割点での結束通過点補間点を結ぶ曲線が、前述と同様にして、ハーネス中心線として算出される。
そのハーネス中心線と、別途保持されているハーネス径とから、ハーネス形状が作成される。
以上の動作原理に基づいて動作する本発明の実施形態の詳細について、以下に順次説明する。まず、既存ハーネスを利用して結束ハーネスを作成する動作の詳細について説明する。
以下の説明では、前述した本出願人先願1.〜4.で開示した手法を利用して作成された、図16に示されるような、ハーネスHns001のルート1600に対して、もう1本のハーネスを追加して束ねたルートを作成する手順について示す。
次に、指定された通過点の区間から、結束通過点となる通過点-1、通過点-2、及び通過点-3が抽出される(図15のS1503)。
続いて、作成された結束点-1に対して、追加されるハーネスの結束点レイアウトが決定される(図15のS1505)。
初期位置としては、結束点-1が通過点-1と同じ位置・方向に配置あれているので、ハーネスHns001の通過点-1は、図19に示されるように、レイアウト平面座標系の原点に配置され、追加されたハーネスは断面の外接円が最小になるように自動的にレイアウトされる。この状態においては、図20に示されるように、通過点テーブルには、選択された結束点に関する情報2001及び2002は書き込まれているが、レイアウト平面座標系上での座標値は原点を示している(図20の2003)。
している。なお、各通過点のUV平面が一致しているので、相対位置の変化はない。(以上、図15のS1506。)
このようにして作成された形状は、特には図示しないが、各ハーネスの区間管理テーブルで管理される。その詳細については、本出願人先願4.等で開示している。図1の表示部109は、作成されたハーネス形状に基づいて、結束点等の表示を出力装置111に対して行う。
以上の制御動作により、例えば図16に示されるハーネスHns001に対して、ハーネスHns002が追加されて、図25に示されるようなハーネス形状が表示される。
次に、結束ハーネスを移動する動作の詳細について説明する。
図26は、結束ハーネスを移動する場合における図1のハーネス設計支援装置が実行する動作を示す動作フローチャートである。
以下の説明では、図25に示されるような、ハーネスHns001とハーネスHns002とが結束している結束ルートに対する移動手順について示す。
この結果、図1の結束点管理部105によって、それが管理する結束点テーブルに対して、図27に示されるように、結束点-1の基準位置及び相対位置と、結束点-2の相対位置が更新される(図26のS2602)。
以上の結束点の移動動作においては、その結束点に属するハーネスの通過点を一括して変更することが可能となり、非常に使い勝手のよいハーネスの設計支援機能を提供することが可能となる。
図30は、既存ハーネスを利用しないで結束ハーネスを作成する場合における図1のハーネス設計支援装置が実行する動作を示す動作フローチャートである。
の違いのみ説明する。図30において、図15と同じ番号が付されたステップでは、図15の場合と同じ動作が実行される。
以下は、図15の場合と同様である。
「本発明の実施形態の動作原理」の「<結束点の複製>」で説明した結束点のレイアウトの複製動作について、その詳細を説明する。
図31において、図15と同じ番号が付されたステップS1511〜S1515では、図15の場合と同じ動作が実行される。
図32は、図1に示される設計支援機能を実現できるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
可搬記録媒体駆動装置3206は、光ディスクやSDRAM、コンパクトフラッシュ(登録商標)等の可搬記録媒体3209を収容するもので、外部記憶装置3205の補助の役割を有する。
図32に示されるコンピュータシステムは、図1に示される設計支援システムの各部の機能を実現するプログラムをCPU3201が実行することで実現される。そのプログラムは、例えば外部記憶装置3205や可搬記録媒体3209に記録して配布してもよく、或いはネットワーク接続装置3207によりネットワークから取得できるようにしてもよい。
以上説明した実施形態は、ハーネス設計支援装置を例として説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ハーネス以外のメタルケーブルや光ケーブル、或いはこれらが混在したものについての設計支援装置として実施されてもよい。
102 ハーネス管理部
103 3次元モデル管理部
104 通過点管理部
105 結束点管理部
106 結束区間管理部
107 結束ルート管理部
107a モデルデータ・データベース
107b 検証モデル管理部
108 形状生成部
109 表示部
109a 結束点表示部
109b 区間表示部
109c 区間ツリー表示部
110 入力装置
111 出力装置
Claims (8)
- 紐状又は帯状の柔軟物の仮想空間上での各通過点の属性を通過点情報として記憶し管理することにより、前記柔軟物の配置及び形状の設計を支援する装置において、
前記各通過点を結束させた結束点の属性を、該各通過点の通過点情報との関係を示す関係情報を含み該各通過点情報からは独立した結束点情報として記憶する結束点情報記憶手段と、
該結束点情報記憶手段に記憶された結束点情報を編集すると共に、該結束点情報に含まれる前記関係情報に基づいて、前記編集結果を該結束点情報に関係する前記通過点情報に反映させることにより、複数の前記柔軟物が結束された状態で複数の前記柔軟物の各々の配置及び形状を管理する結束点管理手段と、
を含み、
各結束点についての前記結束点情報は、複数の異なる基準により当該結束点の位置を表す複数の座標を含み得るように定義されており、
前記複数の座標のうちの一つは、指定された他の結束点の位置を基準として当該結束点の位置を表す相対座標であり、
各結束点についての前記結束点情報は、当該結束点について、前記複数の座標の間での優先順位を定める優先順位情報を含み、
ある結束点の位置の移動の指示に応じて、前記結束点管理手段は、
前記ある結束点の前記結束点情報を編集すると共に、
前記ある結束点の前記位置の移動が、他の結束点についての前記結束点情報に含まれる前記優先順位情報にしたがって前記他の結束点についての前記結束点情報に反映されるように、前記他の結束点についての前記結束点情報を編集する
ことを特徴とする結束管理装置。 - 前記結束点を境にして、前記柔軟物の結束の状態が異なる結束区間毎に個別に、管理を行う結束区間管理手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の結束管理装置。 - 各柔軟物が、当該柔軟物の通過点が属する結束点のうちで隣接する二つの結束点により規定される各結束区間において、それぞれ他のどの柔軟物と結束されているのかを表示する結束区間表示手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の結束管理装置。 - 前記柔軟物が結束されていない部分に対して、前記通過点情報を編集することにより、該結束されていない部分の配置及び形状を管理する通過点管理手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の結束管理装置。 - 前記関係情報は、該関係情報が含まれる前記結束点情報に対応する前記結束点と、該関係情報によって特定される前記通過点情報に対応する前記通過点との相対位置関係を示すレイアウト情報を含み、
前記結束点管理手段は、該レイアウト情報に基づいて、複数の前記柔軟物が結束された状態における該各柔軟物のレイアウトを管理する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の結束管理装置。 - 前記結束点管理手段は、前記結束点情報記憶手段に記憶された結束点情報に基づいて、複数の前記柔軟物が結束された状態でのルートを示す結束ルートを算出すると共に、前記レイアウト情報に基づいて、結束されている前記柔軟物の個々のルートを前記結束ルートから補間して算出する、
ことを特徴とする請求項5に記載の結束管理装置。 - 紐状又は帯状の柔軟物の仮想空間上での各通過点の属性を通過点情報として記憶し管理することにより、前記柔軟物の配置及び形状の設計を支援する方法において、
前記各通過点を結束させた結束点の属性を、該各通過点の通過点情報との関係を示す関係情報を含み該各通過点情報からは独立した情報として記憶してある結束点情報を、参照する過程と、
前記結束点情報を編集すると共に、該結束点情報に含まれる前記関係情報に基づいて、前記編集結果を該結束点情報に関係する前記通過点情報に反映させることにより、複数の前記柔軟物が結束された状態で複数の前記柔軟物の各々の配置及び形状を管理する過程と、
を含み、
各結束点についての前記結束点情報は、複数の異なる基準により当該結束点の位置を表す複数の座標を含み得るように定義されており、
前記複数の座標のうちの一つは、指定された他の結束点の位置を基準として当該結束点の位置を表す相対座標であり、
各結束点についての前記結束点情報は、当該結束点について、前記複数の座標の間での優先順位を定める優先順位情報を含み、
前記結束点情報を編集する過程は、ある結束点の位置の移動の指示に応じて、
前記ある結束点の前記結束点情報を編集すると共に、
前記ある結束点の前記位置の移動が、他の結束点についての前記結束点情報に含まれる前記優先順位情報にしたがって前記他の結束点についての前記結束点情報に反映されるように、前記他の結束点についての前記結束点情報を編集する過程を含む
ことを特徴とする結束管理方法。 - 紐状又は帯状の柔軟物の仮想空間上での各通過点の属性を通過点情報として記憶し管理することにより、前記柔軟物の配置及び形状の設計を支援するコンピュータに、
前記各通過点を結束させた結束点の属性を、該各通過点の通過点情報との関係を示す関
係情報を含み該各通過点情報からは独立した情報として記憶してある結束点情報を、参照する機能と、
前記結束点情報を編集すると共に、該結束点情報に含まれる前記関係情報に基づいて、前記編集結果を該結束点情報に関係する前記通過点情報に反映させることにより、複数の前記柔軟物が結束された状態で複数の前記柔軟物の各々の配置及び形状を管理する機能と、
を実行させ、
各結束点についての前記結束点情報は、複数の異なる基準により当該結束点の位置を表す複数の座標を含み得るように定義されており、
前記複数の座標のうちの一つは、指定された他の結束点の位置を基準として当該結束点の位置を表す相対座標であり、
各結束点についての前記結束点情報は、当該結束点について、前記複数の座標の間での優先順位を定める優先順位情報を含み、
前記結束点情報を編集する機能は、ある結束点の位置の移動の指示に応じて、
前記ある結束点の前記結束点情報を編集すると共に、
前記ある結束点の前記位置の移動が、他の結束点についての前記結束点情報に含まれる前記優先順位情報にしたがって前記他の結束点についての前記結束点情報に反映されるように、前記他の結束点についての前記結束点情報を編集する機能を含む
ことを特徴とする結束管理プログラム。
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