JP5328455B2 - Design support system and design support method - Google Patents
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Description
本発明は、予め設定された一連のプロセスに従って設計対象物の設計処理を支援する設計支援システム及び設計支援方法に関する。 The present invention relates to a design support system and a design support method for supporting design processing of a design object according to a series of processes set in advance.
従来より、設計対象物を指定する手順と、指定された設計対象物に固有の諸元値入力ウインドウを開く手順と、諸元値入力ウインドウ上で設計対象物に固有の各定義点に対し諸元値を入力する手順と、各定義点の諸元値に基づいてシミュレーションモデルを生成する手順とを含む設計支援方法が知られている。 Conventionally, a procedure for specifying a design object, a procedure for opening a specification value input window specific to the specified design object, and various definitions for each definition point specific to the design object on the specification value input window. There is known a design support method including a procedure for inputting an original value and a procedure for generating a simulation model based on the specification value of each definition point.
従来の設計支援方法によれば、定義点の諸元値を入力する際、入力した諸元値が性能要件とレイアウト要件の双方を同時に満たすか否かを簡単に理解することができない。このため従来の設計支援方法によれば、性能要件とレイアウト要件の検討を同時に行うことができず、検討に多くの時間を要していた。 According to the conventional design support method, when the specification value of the definition point is input, it cannot be easily understood whether or not the input specification value satisfies both the performance requirement and the layout requirement at the same time. For this reason, according to the conventional design support method, the performance requirement and the layout requirement cannot be examined at the same time, and much time is required for the examination.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は諸元値が性能要件とレイアウト要件の双方を同時に満たすか否かを簡単に理解可能な設計支援システム及び設計支援方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a design support system and a design support method that can easily understand whether or not a specification value satisfies both performance requirements and layout requirements at the same time. It is to provide.
本発明は、パラメータの候補点が入力されるのに応じて、候補点を中心点とする直方体を分割した複数のスプレッドシートを設定し、設定された各スプレッドシート上に性能要件を満足する領域を表示し、各スプレッドシートに対応した性能要件の合否をCAD画面上に表示する。 The present invention sets a plurality of spreadsheets obtained by dividing a rectangular parallelepiped having a candidate point as a central point in response to input of parameter candidate points, and satisfies the performance requirements on each set spreadsheet And whether the performance requirements corresponding to each spreadsheet are acceptable or not is displayed on the CAD screen.
本発明によれば、性能要件を満たすレイアウトがCAD画面上に表示されるので、諸元値が性能要件とレイアウト要件の双方を同時に満たすか否かを簡単に理解できる。 According to the present invention, since a layout that satisfies the performance requirement is displayed on the CAD screen, it can be easily understood whether or not the specification value satisfies both the performance requirement and the layout requirement at the same time.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる設計支援システム及び設計支援方法を説明する。 Hereinafter, a design support system and a design support method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔設計支援システムの構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の実施形態となる設計支援システムの動作を説明する。
[Configuration of design support system]
First, the operation of the design support system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の実施形態となる設計支援システムは、図1に示すように、ユーザ端末10とサーバ20を備え、設計対象物(本実施形態ではプロペラシャフト)の形状やレイアウトといった形態を設計したり、設計された形態の変更を行ったりするシステムである。コンピュータ11とサーバ20とはLAN(Local Area Network)等の電気通信回線を介して互いに通信可能に接続されている。電気通信回線に接続する種々のユーザ端末は、後述する制御プログラムを実行する限り、サーバ20と連携して本実施形態に示す設計支援システムを構築するユーザ端末10として機能する。
As shown in FIG. 1, the design support system according to the embodiment of the present invention includes a
ユーザ端末10は、コンピュータ(処理手段)11、キーボードやマウス等の入力装置(入力手段)12、及びCRT(Cathode Ray Tube)や液晶ディスプレイ等の表示装置(表示手段)13を主体に構成されている。コンピュータ11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インタフェースを主体に構成されている。コンピュータ11は、ROMに格納された制御プログラムに従って動作することにより、一連の設計プロセスを実行し、設計対象物であるプロペラシャフトの形態を設計したり、設計されたプロペラシャフトの形態を変更したりすることができる。コンピュータ11は、必要に応じて、サーバ20に格納されている各種データを参照することができる。設計者であるオペレータは、コンピュータ11によって表示装置13に表示される情報を参照しながら入力装置12を操作して必要な情報を入力することにより、プロペラシャフトの設計及び変更を行うことができる。
The
サーバ(記憶手段)20には設計対象物の形態を設計するための設計データが格納されている。サーバ20は、部品データベース21と、性能データベース22と、諸元データベース23とを有する。部品データベース21は、車両を構成する種々の部品に関する情報を一元的に管理する。部品データベース21は、個々の部品に対応して設けられた部品レコードの集合である。個々の部品レコードには、部品ID、部品名称等が関連付けて記述されている。部品IDは、その部品を識別するための識別子であり、個々の部品にはユニークな部品IDが付与されている。部品名称は、その部品の名称である。性能データベース22は、各部品の性能要件に関する情報を一元的に管理する。諸元データベース23は、車両や各コンポーネントの主要寸法に関する情報を一元的に管理する。
The server (storage means) 20 stores design data for designing the form of the design object. The
〔設計処理〕
このような構成を有する設計支援システムは、以下に示す設計処理を実行することにより、諸元値が性能要件とレイアウト要件の双方を同時に満たすか否かをオペレータが簡単に理解できるようにする。以下、図2及び図8に示すフローチャートを参照して、本発明の第1及び第2の実施形態となる設計処理を実行する際の設計支援システムの動作を説明する。なお図2及び図8に示すフローチャート図の各処理はユーザ端末10を構成するコンピュータ11によって実行される。また以下では、図3に示すプロペラシャフトの中間ジョイント(又はセンターベアリング等の中間ジョイント位置を決定する構造体上の任意の点)C点の位置を諸元値として設計する際における設計プロセスの流れを一例として説明する。
[Design process]
The design support system having such a configuration allows the operator to easily understand whether the specification value satisfies both the performance requirement and the layout requirement at the same time by executing the following design process. Hereinafter, the operation of the design support system when executing the design processing according to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. Each process in the flowcharts shown in FIGS. 2 and 8 is executed by the computer 11 constituting the
〔第1の実施形態〕
始めに、図2に示すフローチャートを参照して、本発明の第1の実施形態となる設計処理を実行する際の設計支援システムの動作を説明する。
[First Embodiment]
First, the operation of the design support system when executing the design process according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
設計処理を実行する際は、始めにコンピュータ11が、入力画面メニューを含む所定の初期画面を表示装置13に表示させる。コンピュータ11は、オペレータによる入力装置12の操作を通じて入力画面メニューが選択されたことを認識すると、表示装置13を制御することにより入力画面を表示する。これにより、一連の設計プロセスで構成される設計処理が開始される。図4は、入力画面の一例を示す模式図である。図4に示す入力画面は入力情報により構成されている。入力情報は、入力装置12を通じた操作によりオペレータによって入力される種々の項目を含む領域である。車種、ユニット情報、図3に示すプロペラシャフトのジョイントA座標(X,Y,Z),ジョイントB座標,ジョイントD座標,ジョイントE座標,及び中間ジョイントの候補点C座標を含む。
When executing the design process, first, the computer 11 causes the
まずコンピュータ11は、オペーレータに対して、ジョイントA座標,ジョイントB座標,ジョイントD座標,及びジョイントE座標の入力を促す。例えば、コンピュータ11は、入力情報におけるジョイントA座標,ジョイントB座標,ジョイントD座標,及びジョイントE座標の項目を強調表示する、あるいは、当該項目以外の項目に対する入力を規制するといった如くである。オペレータは、所望の値を入力装置12を通じて入力する。コンピュータ11は、入力装置12を介して入力された情報をジョイントA座標,ジョイントB座標,ジョイントD座標,及びジョイントE座標として設定する(ステップS1)。次にコンピュータ11は、オペレータに対して、中間ジョイントの候補点C座標の入力を促す。オペレータは、所望の値を入力装置12を通じて入力する。コンピュータ11は、入力装置12を介して入力された情報を中間ジョイントの候補点C座標として設定する(ステップS2)。
First, the computer 11 prompts the operator to input joint A coordinates, joint B coordinates, joint D coordinates, and joint E coordinates. For example, the computer 11 highlights the items of the joint A coordinate, the joint B coordinate, the joint D coordinate, and the joint E coordinate in the input information, or restricts input to items other than the item. The operator inputs a desired value through the
次に、コンピュータ11は、図5に示すように、ステップS2の処理により設定された中間ジョイントの候補点C座標を中心とする、所定の方向に稜線を有する所定の大きさの直方体を生成し、直方体の各面を等分に分割する分割面の交点にメッシュポイントを生成し、直方体の所定の稜線に直行する面である領域A1,…,AI,…,ANを設定する(但し、2≦I<N)(ステップS3)。これにより、コンピュータ11は、候補点Cと候補点C周辺の点について性能評価を行うことが可能となる。次に、コンピュータ11は、ステップS3の処理により生成した各メッシュポイントの座標値を算出する(ステップS4)。次に、コンピュータ11は、性能データベース22を参照してステップS4の処理により座標値が算出された各メッシュポイントの性能要件(例えば点B−点C−点D間折れ角度等の各シャフト間の折れ角度)を算出し、図6に示すように各メッシュポイントについて性能要件を満たすか否かの合否判定(OK/NG)をスプレッドシート上にゾーン表示する(ステップS5)。なおスプレッドシートとは、表計算ソフトで用いられる、縦横に並んだ矩形のセルで構成される表であり、ゾーンとは、評価がなされたメッシュポイントの集まりである。そして最後にコンピュータ11は、ステップS5の処理結果に基づいて、図7に示すように、性能要件を満たすメッシュポイントの座標位置には球体のオブジェクト,性能要件を満たさないメッシュポイントの座標位置には立方体のオブジェクトが配置されたレイアウト性能評価画面を、全ての領域に関してCAD画面上にゾーン表示する(ステップS6)。
Next, as shown in FIG. 5, the computer 11 generates a rectangular parallelepiped having a predetermined size centered on the candidate point C coordinate of the intermediate joint set by the process of step S <b> 2 and having a ridge line in a predetermined direction. to generate a mesh point at the intersection of the dividing plane that divides a rectangular parallelepiped surfaces evenly, area A1 is the surface perpendicular to the predetermined ridge of a rectangular parallelepiped, ..., a I, ..., sets the a N (provided that 2 ≦ I <N) (step S3). As a result, the computer 11 can perform performance evaluation on the candidate point C and points around the candidate point C. Next, the computer 11 calculates the coordinate value of each mesh point generated by the process of step S3 (step S4). Next, the computer 11 refers to the
以上の説明から明らかなように、本発明の第1の実施形態となる設計処理によれば、コンピュータ11が、中間ジョイントの候補点C座標が入力されるのに応じて、中間ジョイントの候補点C座標を中心点とする直方体を分割した複数のスプレッドシートを設定し、設定された各スプレッドシート上の性能要件を満足する領域を表示し、各スプレッドシートに対応した性能要件の合否をCAD画面上に表示する。一方、候補点C座標が与えられれば、例えばCADのパラメトリック設計機能を用いて簡単にジョイントのモデルを生成することができ、レイアウト画面としCAD画面上に表示することができる。このような構成によれば、性能要件を満たすレイアウトがCAD画面上で一目でわかるようになるので、候補点C座標が性能要件と、例えば他部品との干渉等に関するレイアウト要件の双方を同時に満たすか否かをオペレータは簡単に判定できる。 As is apparent from the above description, according to the design process according to the first embodiment of the present invention, the computer 11 receives the intermediate joint candidate point C coordinate in accordance with the input of the intermediate joint candidate point C coordinate. Set a plurality of spreadsheets that divide a rectangular parallelepiped with the C coordinate as the center point, display areas that satisfy the performance requirements on each set spreadsheet, and display the pass / fail of performance requirements corresponding to each spreadsheet on the CAD screen Display above. On the other hand, if a candidate point C coordinate is given, a joint model can be easily generated using, for example, a CAD parametric design function, and can be displayed on the CAD screen as a layout screen. According to such a configuration, since the layout satisfying the performance requirement can be seen at a glance on the CAD screen, the candidate point C coordinates satisfy both the performance requirement and the layout requirement relating to interference with other components at the same time. The operator can easily determine whether or not.
〔第2の実施形態〕
次に、図8に示すフローチャートを参照して、本発明の第2の実施形態となる設計処理を実行する際の設計支援システムの動作を説明する。なお本実施形態となる設計処理は、上記第1の実施形態となる設計処理では1つの条件に対し設計処理を行っていたのに対し、本実施形態となる設計処理は複数条件(前提条件1と前提条件2)のそれぞれに対し設計処理を行う点において、上記第1の実施形態となる設計処理と異なっている。
[Second Embodiment]
Next, the operation of the design support system when executing the design processing according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the design process according to the present embodiment, the design process according to the first embodiment performs the design process for one condition, whereas the design process according to the present embodiment has a plurality of conditions (precondition 1). And the precondition 2) are different from the design process of the first embodiment in that the design process is performed for each of the preconditions 2).
設計処理を実行する際は、始めにコンピュータ11が、オペーレータに対して、前提条件1におけるジョイントA座標,ジョイントB座標,ジョイントD座標,及びジョイントE座標の入力を促す。オペレータは、所望の値を入力装置12を通じて入力する。コンピュータ11は、入力装置12を介して入力された情報を前提条件1におけるジョイントA座標,ジョイントB座標,ジョイントD座標,及びジョイントE座標として設定する。次にコンピュータ11は、オペーレータに対して、前提条件2におけるジョイントA’座標,ジョイントB’座標,ジョイントD’座標,及びジョイントE’座標の入力を促す。オペレータは、所望の値を入力装置12を通じて入力する。コンピュータ11は、入力装置12を介して入力された情報を前提条件2におけるジョイントA’座標,ジョイントB’座標,ジョイントD’座標,及びジョイントE’座標として設定する(ステップS11)。
When executing the design process, first, the computer 11 prompts the operator to input the joint A coordinate, joint B coordinate, joint D coordinate, and joint E coordinate in the precondition 1. The operator inputs a desired value through the
次にコンピュータ11は、オペレータに対して、前提条件1及び前提条件2における中間ジョイントの候補点C座標の入力を促す。オペレータは、所望の値を入力装置12を通じて入力する。コンピュータ11は、入力装置12を介して入力された情報を前提条件1及び前提条件2における中間ジョイントの候補点C座標として設定する(ステップS12)。
Next, the computer 11 prompts the operator to input the candidate joint C coordinates of the intermediate joint in the precondition 1 and the
次に、コンピュータ11は、ステップS12の処理により設定された中間ジョイントの候補点C座標を中心とした所定の大きさの直方体を生成し、前提条件1及び前提条件2に対応する直方体の各面を等分に分割する分割面の交点にメッシュポイントを生成する(ステップS13)。次に、コンピュータ11は、ステップS13の処理により生成した各直方体のメッシュポイントの座標値を算出する(ステップS14)。次に、コンピュータ11は、性能データベース22を参照してステップS14の処理により座標値が算出された各メッシュポイントの性能要件を算出し、図9及び図10にそれぞれ示すように前提条件1及び前提条件2に対応する各メッシュポイントについて性能要件を満たすか否かの合否判定(OK/NG)をスプレッドシート上にゾーン表示する(ステップS15)。次にコンピュータ11は、図11に示すように、ステップS15の処理結果に基づいて前提条件1及び前提条件2で共に合格判定となったメッシュポイントの位置をスプレッドシート上にゾーン表示する(ステップS16)。そして最後にコンピュータ11は、ステップS16の処理結果に基づいて、図12に示すように、前提条件1及び前提条件2で共に合格判定となったメッシュポイントの座標位置に球体のオブジェクト,前提条件1と前提条件2の少なくとも一方で不合格判定となったメッシュポイントの座標位置には立方体が配置されたレイアウトレイアウト性能評価画面を、全ての領域に関してCAD画面上にゾーン表示する(ステップS17)。
Next, the computer 11 generates a rectangular parallelepiped having a predetermined size centered on the candidate point C coordinate of the intermediate joint set by the process of step S12, and each surface of the rectangular parallelepiped corresponding to the precondition 1 and the precondition 2 A mesh point is generated at the intersection of the dividing planes that equally divide. Next, the computer 11 calculates the coordinate value of each cuboid mesh point generated by the process of step S13 (step S14). Next, the computer 11 refers to the
以上の説明から明らかなように、本発明の第2の実施形態となる設計処理によれば、性能要件が複数の条件により決まる場合には、コンピュータ11が、全ての条件で性能要件を満たすメッシュポイントの位置を性能要件を満足する領域とするので、上記第1の実施形態となる設計処理による効果に加えて、性能要件が複数の条件により決まる場合にも適用可能という効果が得られる。 As is apparent from the above description, according to the design process according to the second embodiment of the present invention, when the performance requirement is determined by a plurality of conditions, the computer 11 satisfies the performance requirement under all conditions. Since the position of the point is an area that satisfies the performance requirement, in addition to the effect of the design process according to the first embodiment, an effect that the present invention can be applied when the performance requirement is determined by a plurality of conditions is obtained.
以上、本発明の実施形態にかかる設計支援システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能である。例えば上記実施形態では、設計支援システムは、ネットワーク環境におけるユーザ端末10とサーバ20により構成されている。しかしがら、ユーザ端末10とサーバ20の機能を備える限り、設計支援システムはスタンドアローンのコンピュータで実現してもよい。また上記実施形態に示す設計処理を含む設計支援方法を実現するコンピュータが実行可能なコンピュータプログラム自体も本発明の一部として機能する。すなわち、このコンピュータプログラムは、上記実施形態に示す設計処理を含む設計支援方法をコンピュータに実行させる。このコンピュータプログラムをコンピュータが実行することにより、上述した設計支援システムと同様の作用及び効果を奏する。当然ながらこのコンピュータプログラムを記録した記録媒体を、図1のような構成を有するシステムに対して供給してもよい。この場合、このシステム中のコンピュータ11が記録媒体に格納されたコンピュータプログラムを読み取り実行することによって、本発明の目的を達成することができる。コンピュータプログラム自体が本発明の新規な機能を実現するため、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体も本発明を構成する。コンピュータプログラムを記録した記録媒体としては、例えばCD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスク、メモリカード、光ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM等が挙げられる。
The design support system according to the embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the design support system includes the
10:ユーザ端末
11:コンピュータ
12:入力装置
13:表示装置
20:サーバ
21:部品データベース
22:性能データベース
23:諸元データベース
10: user terminal 11: computer 12: input device 13: display device 20: server 21: parts database 22: performance database 23: specification database
Claims (4)
設計対象物の形態を設計するための設計データが格納される記憶手段と、
前記入力手段から入力される入力結果と、前記記憶手段に格納される設計データとに基づいて、それぞれが設計対象物の形態を規定する複数のパラメータを一連の設計プロセスにしたがって順次決定する処理手段とを有し、
前記処理手段に制御されて、処理内容を表示する表示手段とを備え、
前記処理手段は、前記入力手段を介して前記パラメータの候補点が入力されるのに応じて、当該候補点を中心点とする直方体を生成し、前記直方体の各面を等分に分割した分割面の交点にメッシュポイントを生成して前記メッシュポイントの性能要件を算出し、前記表示手段を制御することにより前記メッシュポイントの性能要件を満たすか否かの合否判定に応じて、前記直方体を分割して設定されたスプレッドシート上に性能要件を満足する領域を表示し、前記表示手段を制御することにより各スプレッドシートに対応した性能要件の合否をCAD画面上に表示し、
前記入力手段を介して前記パラメータの候補点が複数の条件毎に入力された場合には、各条件における性能要件を満足する領域が重なる領域を、性能要件を満足する領域とすること
を特徴とする設計支援システム。 Input means operated by an operator;
Storage means for storing design data for designing the form of the design object;
Processing means for sequentially determining a plurality of parameters each defining a form of a design object based on an input result input from the input means and design data stored in the storage means according to a series of design processes And
Controlled by the processing means, and display means for displaying the processing content,
The processing means, in response to the candidate points of the parameter via the input means is input split, generating a rectangular parallelepiped centered point the candidate points, and dividing the rectangular parallelepiped surfaces equally Generate a mesh point at the intersection of the faces, calculate the performance requirement of the mesh point, and divide the rectangular parallelepiped according to the pass / fail judgment of whether the performance requirement of the mesh point is satisfied by controlling the display means to display the area that satisfies the performance requirements in the spreadsheet that has been set, the acceptance of the performance requirements corresponding to each spreadsheet by controlling the display means to display on the CAD screen,
When candidate points of the parameter are input for each of a plurality of conditions via the input means, a region where the regions satisfying the performance requirements in each condition overlap is defined as a region satisfying the performance requirements. Design support system.
前記処理手段は、性能要件の合否を異なる形態でCAD画面上に表示することを特徴とする設計支援システム。 The design support system according to claim 1 ,
The processing means displays the pass / fail of performance requirements in a different form on a CAD screen.
前記処理手段は、性能要件を満たす領域を球体、性能要件を満たさない領域を立方体でCAD画面上に表示することを特徴とする設計支援システム。 The design support system according to claim 2 ,
The processing means displays on the CAD screen a region that satisfies the performance requirement as a sphere and a region that does not satisfy the performance requirement as a cube.
前記第1の処理は、前記入力手段を介して前記パラメータの候補点が入力されるのに応じて、前記処理手段が、当該候補点を中心点とする直方体を生成し、前記直方体の各面を等分に分割した分割面の交点にメッシュポイントを生成して前記メッシュポイントの性能要件を算出し、前記表示手段を制御することにより前記メッシュポイントの性能要件を満たすか否かの合否判定に応じて、前記直方体を分割して設定されたスプレッドシート上に性能要件を満足する領域を表示し、前記表示手段を制御することにより各スプレッドシートに対応した性能要件の合否をCAD画面上に表示し、
前記入力手段を介して前記パラメータの候補点が複数の条件毎に入力された場合には、各条件における性能要件を満足する領域が重なる領域を、性能要件を満足する領域とする処理を含むこと
を特徴とする設計支援方法。 Based on the input result input from the input means by the operator and the design data for designing the form of the design object stored in the storage means, a plurality of parameters each defining the form of the design object The processing means sequentially determines according to a series of design processes, and has a first process for displaying the processing content on the display means ,
In the first process, in response to the candidate point of the parameter being input via the input unit , the processing unit generates a rectangular parallelepiped having the candidate point as a center point, and each surface of the rectangular parallelepiped In order to determine whether or not the mesh point performance requirement is satisfied by generating a mesh point at the intersection of the divided planes divided into equal parts, calculating the performance requirement of the mesh point, and controlling the display means in response, it displays the area that satisfies the performance requirements on the spreadsheet divided to set the rectangular display acceptability of corresponding performance requirements each spreadsheet on the CAD screen by controlling the display means And
When the parameter candidate points are input for each of a plurality of conditions via the input means, the processing includes a process in which a region where the performance requirements in each condition are overlapped is set as a region that satisfies the performance requirements. Design support method characterized by
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