JP6111906B2 - トポロジ表示プログラム及び情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板の設計を支援するための技術に関する。

プリント配線基板の小型化且つ高密度化により、プリント配線基板の構造や配線が複雑化してきている。複雑化の要因として、これまでは１対１伝送であった配線が１対多伝送になったこと、１層であった基板が多層基板になったことなどが挙げられる。

そして、複雑なプリント配線基板の伝送線路情報をトポロジ表示する場合にも、トポロジ表示が複雑化する。トポロジ表示が複雑化すると、様々な問題が生じ得る。具体的には、描画に時間がかかることによってレスポンスが低下したり、容易にトポロジの編集が出来ないことによって作業時間が増加したり、知識が乏しい設計者が編集することによる作業ミスが発生しやすくなるといったものである。

特開２０１０−３９５９８号公報

従って、本発明の目的は、一側面によれば、配線基板についてのトポロジ表示を分かり易くするための技術を提供することである。

本発明の一態様に係る表示方法は、（Ａ）設計対象の配線基板における少なくとも一部の配線及び部品についてのトポロジのデータを格納するデータ格納部に格納されるトポロジのデータにおいて、着目すべき部品以外の部品に対応する１又は複数のシンボルを特定し、（Ｂ）１又は複数のシンボルの各々について、トポロジにおいて当該シンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路をグループ化し、（Ｃ）グループ化された経路を第２の種類のシンボルに置換し、（Ｄ）第２の種類のシンボルを含むトポロジのデータを表示する処理を含む。

一側面においては、配線基板についてのトポロジ表示を分かり易くできる。

図１は、実施の形態に係る情報処理装置の機能ブロック図である。 図２は、モデルの割り付けについて示す図である。 図３は、本実施の形態に係るメインの処理フローを示す図である。 図４は、レイアウトデータの一例を示す図である。 図５は、通常のトポロジ表示の一例を示す図である。 図６は、簡易表示処理の処理フローを示す図である。 図７は、簡易表示グループの例を示す図である。 図８は、簡易表示処理の処理フローを示す図である。 図９は、簡易表示グループをブロック化した状態を示す図である。 図１０は、簡易表示グループのブロックをマージした後の状態を示す図である。 図１１は、さらにマージを行った場合の状態を示す図である。 図１２は、本実施の形態に係るメインの処理フローを示す図である。 図１３は、コンピュータの機能ブロック図である。

図１に本発明の実施の形態に係る情報処理装置１００の構成例を示す。

本実施の形態に係る情報処理装置１００は、第１データ格納部１０１と、実装設計支援部１０２と、第２データ格納部１０３と、トポロジエディタ１０４と、第３データ格納部１０５と、解析処理部１０６とを有する。

第１データ格納部１０１は、例えば部品の情報及び部品間の接続情報を格納する。なお、部品の各ピンには、接続されるネットの情報の他に、当該ピンについての特性を表すモデルのデータも割り付けられる。実装設計支援部１０２は、従来からあるＣＡＤ（Computer-Aided Design）機能を有しており、第１データ格納部１０１に格納されているデータを用いて、設計者からの指示に応じて、配線基板上における部品及び部品間の配線の位置情報、配線についての情報（レイヤ、種別など）、配線基板上における部品のシンボルの情報（サイズ及び形状など）を設定し、このような情報を、第２データ格納部１０３に格納する。

実装設計支援部１０２による実装設計時に、特定の回路部分を指定したレイアウト連携の指示が設計者からなされると、トポロジエディタ１０４は、第２データ格納部１０３に格納されているデータから、特定の回路部分についてのトポロジのデータを生成し、表示装置に表示させると共に、第３データ格納部１０５に格納する。トポロジのデータを生成及び表示する処理については、従来と同じである。トポロジのデータは、部品、接続点及び分岐点等に対応するシンボル及びそれらの間の接続関係を表す配線形態のデータであるが、配線のインピーダンス及び長さなどの情報を含む。なお、トポロジ表示のためには、配線形態のデータが用いられる。

トポロジエディタ１０４により生成される通常のトポロジ表示が複雑な場合には、設計者からの指示に応じて、トポロジエディタ１０４に含まれる簡易表示処理部１０４０が起動されて、第３データ格納部１０５に格納されているトポロジのデータから、簡略化されたトポロジ表示のためのデータを生成し、表示装置に表示させる。なお、最初から簡易トポロジ表示を行うようにしても良い。

解析処理部１０６は、例えば第３データ格納部１０５に格納されているトポロジのデータを用いて例えばノイズ解析を実施し、ノイズ解析の結果（例えば修正すべき部品等についてのデータ）を、第３データ格納部１０５に格納する。ノイズ解析等の解析処理については、従来と同じである。

次に、本実施の形態に係る情報処理装置１００の処理内容について、図２乃至図１２を用いて説明する。

ここでは既に回路設計が完了して第１データ格納部１０１には、上で述べたように、部品の情報及び部品間の接続情報が格納されているものとする。また、部品の各ピンには、当該ピンについての特性を表すモデルのデータが割り付けられる。例えば、図２に示すようなデータも、第１データ格納部１０１に格納される。図２の例では、部品ＩＤ及びピンＩＤに対応付けて、当該部品のピンに割り付けられているモデルのＩＤが対応付けられている。但し、本実施の形態では、図２の３行目に示すように、一部のピンについてはモデルの割り付けがなされていない状態になっているものとする。

まず、設計者は、実装設計支援部１０２に指示を行うことで、第１データ格納部１０１に格納されているデータを用いて、実装設計を実施し、配線基板上における部品及び部品間の配線の位置情報、配線についての情報（レイヤ、種別など）、配線基板上における部品のシンボルの情報（サイズ及び形状など）を設定し、このような情報を、第２データ格納部１０３に格納する（図３：ステップＳ１）。例えば図４に示すように、配線基板上に部品を配置して、部品間の配線を行う。図４のように、ビアを利用して異なる層を介して部品間が配線されることもある。

実装設計が完了して、設計者が少なくとも特定の回路部分を指定したレイアウト連携の指示を行うと、実装設計支援部１０２は、当該レイアウト連携の指示を受け付け（ステップＳ３）、トポロジエディタ１０４を起動する。トポロジエディタ１０４は、特定の回路部分についてトポロジのデータを生成し、通常のトポロジ表示を表示装置に行う（ステップＳ４）。なお、トポロジのデータについては、第３データ格納部１０５に格納される。例えば、図５に示すようなトポロジ表示がなされる。

図５の例では、能動部品のシンボルＡ乃至Ｇと、矩形で表される、受動部品のシンボルとが接続されている。本実施の形態では能動部品に着目し、実際には能動部品のピンについて処理するが、特定の回路部分についての処理であるので１つのピンを１つの部品として扱うものとする。なお、黒丸は分岐点その他のノード（ネットの接続点など）を表す。点線で表されるシンボルＣ及びＦについては、モデルが割り付けられていない状態の部品であることを表している。

この例では、シンボルＡは分岐点ａと接続され、シンボルＧも受動部品等を介して分岐点ａと接続される。分岐点ａは、また分岐点ｂと受動部品等を介して接続される。分岐点ｂは、また分岐点ｄと接続され、さらに受動部品を介して分岐点ｃと接続される。分岐点ｄは、シンボルＦと接続され、さらに分岐点ｅにも接続される。分岐点ｅは、受動部品等を介してシンボルＥとシンボルＤに接続される。また、分岐点ｃは、シンボルＣに接続され、受動部品等を介してシンボルＢに接続されている。この例では説明のため簡単な例を示しているが、複雑で分かりにくいトポロジ表示がなされたものとする。

設計者は、分かり易くするために簡易表示を指示し、トポロジエディタ１０４は、簡易表示の指示を受け付け（ステップＳ５）、簡易表示処理部１０４０に処理を行わせる。簡易表示処理部１０４０は、第１データ格納部１０１に格納されているデータ（例えば図２）に基づき、特定の回路部分におけるモデル未割り付けの部品（より具体的には部品のピン）を特定し、当該モデル未割り付けの部品以外の部品に対応するシンボルを処理対象シンボルに設定する（ステップＳ６）。

そして、簡易表示処理部１０４０は、第３データ格納部１０５に格納されているトポロジのデータを用いて簡易表示処理を実行する（ステップＳ７）。簡易表示処理については、図６乃至図１１を用いて説明する。

簡易表示処理部１０４０は、処理対象シンボルのうち、未処理のシンボルを１つ特定する（図６：ステップＳ２１）。そして、簡易表示処理部１０４０は、特定されたシンボルから辿って分岐点を特定する（ステップＳ２３）。後の処理のため、分岐点のデータは保持しておく。簡易表示処理部１０４０は、特定されたシンボルから分岐点までの経路を簡易表示グループに設定する（ステップＳ２５）。

図５の例では、シンボルＢについて処理を行うと、図７に示すように、シンボルＢから分岐点ｃまでの経路が簡易表示グループ１０００に設定される。また、シンボルＤについて処理を行うと、シンボルＤから分岐点ｅまでの経路が簡易表示グループ１１００に設定される。さらに、シンボルＥについて処理を行うと、シンボルＥから分岐点ｅまでの経路が簡易表示グループ１２００に設定される。また、シンボルＧについて処理を行うと、シンボルＧから分岐点ａまでの経路が簡易表示グループ１３００に設定される。

その後、簡易表示処理部１０４０は、未処理の処理対象シンボルが存在するか判断する（ステップＳ２７）。未処理の処理対象シンボルが存在する場合には、処理はステップＳ２１に戻る。一方、未処理の処理対象シンボルが存在しない場合には、処理は端子Ｂを介して図８の処理に移行する。

簡易表示処理部１０４０は、ステップＳ２３で特定された分岐点のうち、未処理の分岐点を１つ特定する（ステップＳ２９）。そして、簡易表示処理部１０４０は、特定された分岐点に直結する複数の簡易表示グループが存在するか否かを判断し、特定された分岐点に直結する複数の簡易表示グループが存在すればそれらの簡易表示グループをマージする（ステップＳ３１）。図７に示したような簡易表示グループをブロック化すると、図９に示すような状態になる。図９では、シンボルＡについての簡易表示グループはブロックＡ’として示され、シンボルＢについての簡易表示グループ１０００はブロックＢ’として示され、シンボルＤについての簡易表示グループ１１００はブロックＤ’として示され、シンボルＥについての簡易表示グループ１２００はブロックＥ’として示され、シンボルＧについての簡易表示グループ１３００はブロックＧ’として示されている。なお、これらの例のように、分岐点に直結される全てのブロックが簡易表示グループのブロックであれば、分岐点をもマージする。但し、分岐点に簡易表示グループでないシンボルが接続されている場合でも、それ以外の複数のブロックが簡易表示グループのブロックであれば、分岐点及びシンボルを残してそれらのブロックをマージする。

このような状態では、ブロックＡ’及びＧ’は、分岐点ａについて条件を満たすので、それらはマージされる。また、ブロックＤ’及びＥ’は、分岐点ｅについて条件を満たすので、それらはマージされる。そうすると、図１０に示すような状態になる。図１０において、ブロックＡ’Ｇ’は、ブロックＡ’及びＧ’がマージされたブロックである。また、ブロックＤ’Ｅ’は、ブロックＤ’及びＥ’がマージされたブロックである。

さらに、簡易表示処理部１０４０は、隣接分岐点までの経路上にノードがあればさらに簡易表示グループにマージする（ステップＳ３３）。図１０の状態について処理すると、例えば図１１に示すような状態になる。ブロックＡ’Ｇ’と隣接分岐点ｂの間には黒丸及び矩形のノードがあるので、これらのノードをブロックＡ’Ｇ’にマージしてしまう。同様に、ブロックＤ’Ｅ’と隣接分岐点ｄの間には黒丸のノードがあるので、このノードをブロックＤ’Ｅ’にマージしてしまう。図１０の簡易トポロジ表示について処理すると、例えば図１１に示すような状態になる。

そして、簡易表示処理部１０４０は、未処理の分岐点が存在するか否かを判断する（ステップＳ３５）。未処理の分岐点が存在する場合には、処理はステップＳ２９に戻る。一方、未処理の分岐点が存在しない場合には、簡易表示処理部１０４０は、簡易表示グループを簡易表示シンボルに置換し、簡易トポロジ表示のデータを第３データ格納部１０５に格納する（ステップＳ３７）。そして処理は呼出元の処理に戻る。

この処理によれば、図１１に示すような簡易表示シンボル（ハッチング付きブロック）を含む簡易トポロジ表示がなされるようになる。図５に示した通常のトポロジ表示と比較すると、モデルが未割り付けのシンボルＣ及びＦを認識しやすくなっていることが分かる。

なお、簡易表示処理については、例えばステップＳ２７までで処理を終了する場合（処理結果は図９）、ステップＳ３３を行わない場合（処理結果は図１０）などのバリエーションが可能である。

図３の処理の説明に戻って、トポロジエディタ１０４は、簡易表示処理部１０４０により生成された簡易トポロジ表示のデータを、表示装置に表示させる（ステップＳ９）。これによって、設計者は、モデル未割り付けの部品を簡単に特定できる。従って、設計者は、トポロジエディタ１０４等に対して指示を行って、トポロジエディタ１０４等は、モデル未割り付けの部品に対してモデルの割り付けを実施する（ステップＳ１１）。例えば図２に示すようなデータ構造において、モデルの列にモデルＩＤが登録されていないレコードについて、モデルＩＤが登録されるようになる。また、トポロジのデータにも、モデル割り付けの結果を反映させる。

そして、解析処理部１０６は、設計者からの指示に応じて、例えば第３データ格納部１０５に格納されているデータを用いて、例えばノイズ解析等の解析処理を実行する（ステップＳ１３）。この処理については従来と同様である。但し、解析処理部１０６は、解析処理の処理結果としてノイズ対策などのため修正を行うべき部品（例えば部品のピン）についてのデータを、第３データ格納部１０５に格納する。そして処理は、端子Ａを介して図１２の処理に移行する。

図１２の処理の説明に移行して、トポロジエディタ１０４は、第３データ格納部１０５に格納されているデータから、修正すべき部品（具体的には部品のピン）を特定する（ステップＳ４１）。そして、トポロジエディタ１０４の簡易表示処理部１０４０は、トポロジのデータにおいて、修正すべき部品のシンボル以外のシンボルを処理対象シンボルに設定する（ステップＳ４３）。

その後、簡易表示処理部１０４０は、簡易表示処理を実行する（ステップＳ４５）。本簡易表示処理は、上で述べた処理と同様である。上で述べた例では、モデル割り付け済みの部品のシンボルが処理対象シンボルであったが、ここでは修正がいらない部品のシンボルが処理対象シンボルとなる。すなわち、図９乃至図１１のいずれであっても、点線で示したシンボルＣ及びＦが、修正すべき部品のシンボルであることが容易に把握できるようになる。

そして、トポロジエディタ１０４は、ステップＳ４５で生成された簡易トポロジ表示のデータを、表示装置に表示させる（ステップＳ４７）。そして、設計者は、トポロジエディタ１０４等に指示を行って、修正作業を実施する（ステップＳ４９）。

以上のような処理を実行することで、プリント配線基板の設計において、トポロジ表示を簡略化することができ、注目すべき部品を特定しやすくすることで、作業効率を向上させることができる。

また、上で述べた例では通常のトポロジ表示を行った上で簡易トポロジ表示を行う例を示したが、通常のトポロジ表示を行わずに、簡易トポロジ表示を行っても良い。この場合には、描画されるシンボルの数が減るため、描画処理が高速化され、情報処理装置１００のレスポンスも高速化されるようになる。

以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１に示した機能ブロック図は一例であり、プログラムモジュール構成とは一致しない場合もある。

また、処理フローについても、処理結果が変わらない限り、ステップの順番を入れ替えたり、複数ステップを並列に実行するようにしても良い。

なお、上で述べた情報処理装置１００は、コンピュータ装置であって、図１３に示すように、メモリ２５０１とＣＰＵ２５０３とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）及び本実施例における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。ＣＰＵ２５０３は、アプリケーション・プログラムの処理内容に応じて表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、所定の動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、主としてメモリ２５０１に格納されるが、ＨＤＤ２５０５に格納されるようにしてもよい。本技術の実施例では、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク２５１１に格納されて頒布され、ドライブ装置２５１３からＨＤＤ２５０５にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部２５１７を経由して、ＨＤＤ２５０５にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及びアプリケーション・プログラムなどのプログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。

以上述べた本実施の形態をまとめると以下のようになる。

本実施の形態に係る表示方法は、（Ａ）設計対象の配線基板における少なくとも一部の配線及び部品についてのトポロジのデータを格納するデータ格納部に格納されるトポロジのデータにおいて、着目すべき部品以外の部品に対応する１又は複数のシンボルを特定し、（Ｂ）１又は複数のシンボルの各々について、トポロジにおいて当該シンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路をグループ化し、（Ｃ）グループ化された経路を第２の種類のシンボルに置換し、（Ｄ）第２の種類のシンボルを含むトポロジのデータを表示する処理を含む。

このような処理を行うことで、着目すべき部品以外の部品に対応するシンボルから伸びる経路が分岐点まで簡略化されるので、着目すべき部品を容易に認識できるようになる。

また、上で述べた表示方法は、（Ｅ）分岐点に複数の第２の種類のシンボルが接続されている場合には、当該複数の第２の種類のシンボルを統合する処理をさらに含むようにしても良い。このようにすれば、さらに簡略化を進めることができる。

さらに、上で述べた統合する処理が、分岐点に接続されるシンボルが全て第２の種類のシンボルである場合には、当該分岐点及び全ての第２の種類のシンボルを統合する処理を含むようにしても良い。このようにすればより簡略化が進む。

また、上で述べた表示方法は、（Ｆ）第２の種類のシンボルの各々について、当該第２の種類のシンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路を当該第２の種類のシンボルに統合する処理をさらに含むようにしても良い。このようにすればより簡略化が進む。

なお、上記着目すべき部品が、特性データが割り付けられていない部品、又は修正指摘のある部品である場合もある。

なお、上記方法による処理をプロセッサ（又はコンピュータ）に行わせるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は記憶装置に格納される。尚、中間的な処理結果はメインメモリ等の記憶装置に一時保管される。

以上の実施の形態を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
設計対象の配線基板における少なくとも一部の配線及び部品についてのトポロジのデータを格納するデータ格納部に格納される前記トポロジのデータにおいて、着目すべき部品以外の部品に対応する１又は複数のシンボルを特定し、
前記１又は複数のシンボルの各々について、前記トポロジにおいて当該シンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路をグループ化し、
グループ化された経路を第２の種類のシンボルに置換し、
前記第２の種類のシンボルを含むトポロジのデータを表示する
処理を、コンピュータに実行させるためのプログラム。

（付記２）
前記分岐点に複数の第２の種類のシンボルが接続されている場合には、当該複数の第２の種類のシンボルを統合する
処理をさらに前記コンピュータに実行させるための付記１記載のプログラム。

（付記３）
前記統合する処理が、
前記分岐点に接続されるシンボルが全て前記第２の種類のシンボルである場合には、当該分岐点及び全ての前記第２の種類のシンボルを統合する
処理を含む付記２記載のプログラム。

（付記４）
前記第２の種類のシンボルの各々について、当該第２の種類のシンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路を当該第２の種類のシンボルに統合する
処理をさらに前記コンピュータに実行させるための付記２記載のプログラム。

（付記５）
前記着目すべき部品が、特性データが割り付けられていない部品、又は修正指摘のある部品である
付記１乃至４のいずれか１つ記載のプログラム。

（付記６）
設計対象の配線基板における少なくとも一部の配線及び部品についてのトポロジのデータを格納するデータ格納部に格納される前記トポロジのデータにおいて、着目すべき部品以外の部品に対応する１又は複数のシンボルを特定する手段と、
前記１又は複数のシンボルの各々について、前記トポロジにおいて当該シンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路をグループ化する手段と、
グループ化された経路を第２の種類のシンボルに置換する手段と、
前記第２の種類のシンボルを含むトポロジのデータを表示する手段と、
を有する情報処理装置。

１０１ 第１データ格納部
１０２ 実装設計支援部
１０３ 第２データ格納部
１０４ トポロジエディタ
１０５ 第３データ格納部
１０６ 解析処理部
１０４０ 簡易表示処理部

Claims (6)

1. 設計対象の配線基板における少なくとも一部の配線及び部品についてのトポロジのデータを格納するデータ格納部に格納される前記トポロジのデータにおいて、着目すべき部品以外の部品に対応する１又は複数のシンボルを特定し、
   前記１又は複数のシンボルの各々について、前記トポロジにおいて当該シンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路をグループ化し、
   グループ化された経路を第２の種類のシンボルに置換し、
   前記第２の種類のシンボルを含むトポロジのデータを表示する
   処理を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
2. 前記分岐点に複数の第２の種類のシンボルが接続されている場合には、当該複数の第２の種類のシンボルを統合する
   処理をさらに前記コンピュータに実行させるための請求項１記載のプログラム。
3. 前記統合する処理が、
   前記分岐点に接続されるシンボルが全て前記第２の種類のシンボルである場合には、当該分岐点及び全ての前記第２の種類のシンボルを統合する
   処理を含む請求項２記載のプログラム。
4. 前記第２の種類のシンボルの各々について、当該第２の種類のシンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路を当該第２の種類のシンボルに統合する
   処理をさらに前記コンピュータに実行させるための請求項２記載のプログラム。
5. 前記着目すべき部品が、特性データが割り付けられていない部品、又は修正指摘のある部品である
   請求項１乃至４のいずれか１つ記載のプログラム。
6. 設計対象の配線基板における少なくとも一部の配線及び部品についてのトポロジのデータを格納するデータ格納部に格納される前記トポロジのデータにおいて、着目すべき部品以外の部品に対応する１又は複数のシンボルを特定する手段と、
   前記１又は複数のシンボルの各々について、前記トポロジにおいて当該シンボルに接続される経路を辿って直近の分岐点までの経路をグループ化する手段と、
   グループ化された経路を第２の種類のシンボルに置換する手段と、
   前記第２の種類のシンボルを含むトポロジのデータを表示する手段と、
   を有する情報処理装置。

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