JP7047512B2 - レイアウト設計装置、レイアウト設計方法及びプログラム - Google Patents
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特許文献1には、建物に必要な空調設備を配置した設備図面の作成を支援する装置が開示されている。特許文献1に開示の装置は、建物の部屋の形状として矩形を想定している。
図1は、本発明の一実施形態であるレイアウト設計装置10のブロック図である。
レイアウト設計装置10は、コンピュータ11、表示デバイス12、入力デバイス13及び記憶部14等を備える。
表示デバイス12は、例えば液晶ディスプレイデバイス、有機ELディスプレイデバイス又はプロジェクタである。コンピュータ11が演算処理によって映像信号を生成し、その映像信号を表示デバイス12に出力する。そうすると、映像信号に従った画面が表示デバイス12によって表示される。表示デバイス12とコンピュータ11が一体化されていてもよいし、別体であってもよい。
入力デバイス13は、例えばスイッチ、キーボード若しくはポインティングデバイス又はこれらの組み合わせである。入力デバイス13は、表示デバイス12の表面に設けられたタッチパネルであってもよい。入力デバイス13は、操作されると操作内容に応じた信号をコンピュータ11に出力する。
図2に示すフローチャートを参照して、コンピュータ11がレイアウト設計プログラム21に従って行う処理について説明する。コンピュータ11は、レイアウト設計プログラム21によって、直線部を含む閉曲線の内側における空調機の設置位置を決定する。
まず、コンピュータ11が記憶部14から外形データ31を読み込んで、図3に示すように、外形データ31に従って、直線部を含む閉曲線61をXY平面上に設定する(ステップS1)。なお、ユーザーが入力デバイス13を操作することによって、直線部を含む閉曲線61上の各点の座標をコンピュータ11に入力してもよく、その場合、コンピュータ11が、直線部を含む閉曲線61上の各点の座標から、直線部を含む閉曲線61をXY平面上に設定する。
次に、コンピュータ11が、図4に示すように、直線部を含む閉曲線61に外接する外接矩形65をXY平面上に設定する(ステップS2)。具体的には、まず、コンピュータ11が、直線部を含む閉曲線61上の各点のXY座標の中から、X座標の最小値及び最大値と、Y座標の最小値と最大値を算出する。そして、コンピュータ11は、X座標の最小値とY座標の最小値をXY座標とした点65a、X座標の最小値とY座標の最大値をXY座標とした点65b、X座標の最大値とY座標の最大値をXY座標とした点65c、X座標の最大値とY座標の最小値をXY座標とした点65dをXY平面上に設定する。これにより、コンピュータ11は、これら点65a~65dを頂点とした外接矩形65をXY平面上に設定する。そのため、外接矩形65の辺66,68はY軸に対して平行であり、辺67,69はX軸に対して平行である。
次に、コンピュータ11が、外接矩形65の頂点65aを挟む辺66,69の長さを算出する(ステップS3)。つまり、コンピュータ11が、頂点65b,65aのY座標の差を辺66の長さとして算出し、頂点65d,65aのX座標の差を辺69の長さとして算出する。なお、頂点65bを挟む辺66,67の長さを算出してもよい、頂点65cを挟む辺67,68の長さを算出してもよいし、頂点65dを挟む辺68,69の長さを算出してもよい。
次に、コンピュータ11が、これらの辺66,69の長さを比較することによって、長い方の辺69を選定する(ステップS4)。なお、外接矩形65が正方形である場合、コンピュータ11が辺66,69の何れかを任意に選定するが、以下の説明ではコンピュータ11が辺69を選定したものとする。
次に、コンピュータ11は、選定した辺69の等分数を表す変数nを初期の1にリセットする(ステップS5)。
次に、コンピュータ11は、変数nに1を加算する(ステップS6)。
次に、コンピュータ11は、外接矩形65の辺69の長さを変数nにて除することによって商を得る(ステップS7)。その商は、後述の正方形グリッド71の各マスの辺の長さである。
次に、コンピュータ11は、図5に示すように、頂点65aを基準として正方形グリッド71をXY平面上に設定する(ステップS8)。この際、ステップS7において算出した商を正方形グリッド71の各マスの長さとし、何れかのマスの角を頂点65aに重ねる。
次に、コンピュータ11は、各マスの中心点の位置、つまり各マスの中心点の座標を算出するとともに、各マスの中心点から、直線部を含む閉曲線61までの最短距離を算出する。そして、コンピュータ11は、次の条件を満たすマスの中心点の数を数える(ステップS9)。
次に、コンピュータ11が、記憶部14から必要最小限設置数データ32を読み込む。そして、コンピュータ11が、ステップS9において数えた中心点の数と、必要最小限設置数データ32の値とを比較する(ステップS10)。
図8~図11は、必要最小限設置数データ32の値が6である場合の例である。
ステップS11では、コンピュータ11が、図8に示すように、最後のステップS9で数えたマスの中心点Pの位置を空調機の第1の設置位置として決定する。なお、図9に示すように、コンピュータ11が、最後のステップS9で数えたマスの中心点Pを1行置き(1行とは、外接矩形65の辺69の方向に配列されたマスの中心点の列をいう。)に、マスの中心点Pを辺69の方向に所定距離(例えば、マスの辺長の2分の1)シフトした上で、最後のステップS9で数えたマスの中心点Pの位置を空調機の第1の設置位置として決定してもよい。このように決定された空調機の設置レイアウトは千鳥格子となる。
次に、コンピュータ11が、図10に示すように、最後のステップS9の1つ前のステップS9で数えたマスの中心点Pの位置を空調機の第2の設置位置として決定する(ステップS12)。なお、コンピュータ11が、図11に示すように、最後のステップS9の1つ前のステップS9で数えたマスの中心点Pを1行置き(1行とは、外接矩形65の辺69の方向に配列されたマスの中心点の列をいう。)に、マスの中心点Pを外接矩形65の辺69の方向に所定距離(例えば、マスの辺長の2分の1)シフトした上で、マスの中心点Pの位置を空調機の第2の設置位置として決定してもよい。このように決定された空調機の設置レイアウトは千鳥格子となる。
次に、コンピュータ11が、外形データ31に基づいて、直線部を含む閉曲線61をXY平面上に配置する。更に、コンピュータ11が、ステップS11において決定した第1の設置位置に基づいて、空調機モデルをXY平面上に配置する。
(1) 部屋の天井の外形であるとともに直線部を含む閉曲線61の外形が複雑であっても、その外形がマスの大きさの順で順次、正方形グリッド71の複数のマスによって領域分けされることで、必要最小限設置数以上の空調機の設置位置が図8又は図9に示すような最も小さなマスの中心点Pに自動的に決定される。
上述の実施形態では、空調機のレイアウトを例に挙げて説明したが、上述の実施形態を空調機の代わりに空調用吹出口のレイアウトに適用してもよい。この場合、上述の説明における「空調機」という用語を「空調用吹出口」と読み替える。空調用吹出口とは、空調機から部屋の天井まで配管されたダクトの開口をいう。
11…コンピュータ
14…記憶部
21…レイアウト設計プログラム
31…外形データ
32…必要最小限設置数データ
61…直線部を含む閉曲線
65…外接矩形
69…辺
71…正方形グリッド
P…マスの中心点
Claims (6)
- 部屋の天井の外形であるとともに直線部を含む閉曲線の内側の空調機又は空調用吹出口の位置を設計するレイアウト設計装置であって、
前記閉曲線を平面上に設定する閉曲線設定手段と、
前記閉曲線に外接する外接矩形を前記平面上に設定する外接矩形設定手段と、
2以上の整数を取る変数の昇順で順次、前記外接矩形の辺の長さを前記変数で除することによって得られる商を算出する商算出手段と、
前記商算出手段による商の算出の度に、前記商を辺長とした複数の正方形のマスからなる正方形グリッドを前記平面上に設定するグリッド設定手段と、
前記グリッド設定手段による設定の度に、前記各マスの中心点の位置を算出するとともに前記各マスから前記閉曲線までの最短距離を算出し、前記各マスの中心点のうち、前記閉曲線の内側にあり且つ前記閉曲線までの最短距離が所定の閾値以上である中心点の数を計数する計数手段と、
前記計数手段による計数の度に、前記計数手段によって計数した数を必要最小限設置数と比較することによって、前記計数手段によって計数した数が必要最小限設置数以上であるか否かを判定する比較判定手段と、
決定手段と、を備え、
前記計数手段によって計数した数が必要最小限設置数以上であると前記比較判定手段が判定するまで、前記商算出手段、前記グリッド設定手段、前記計数手段及び前記比較判定手段が処理を繰り返し、
前記計数手段によって計数した数が必要最小限設置数以上であると前記比較判定手段が判定した場合に、前記決定手段が、最後の前記計数手段において計数した中心点の位置を空調機又は空調用吹出口の設置位置として決定する
レイアウト設計装置。 - 前記決定手段が、最後の前記計数手段の処理において計数した中心点を1行置きに、その行方向に所定距離シフトさせた上で、前記中心点の位置を前記設置位置として決定する
請求項1に記載のレイアウト設計装置。 - 前記計数手段によって計数した数が必要最小限設置数以上であると前記比較判定手段において判定した場合に、最後の前記計数手段の処理の1つ前の前記計数手段の処理において計数した中心点の位置を空調機又は空調用吹出口の第2の設置位置として決定する第2決定手段を更に備える
請求項1又は2に記載のレイアウト設計装置。 - 前記第2決定手段が、最後の前記計数手段の処理の1つ前の前記計数手段の処理において計数した中心点を1行置きに、その行方向に所定距離シフトさせた上で、前記中心点の位置を前記第2の設置位置として決定する
請求項3に記載のレイアウト設計装置。 - 部屋の天井の外形であるとともに直線部を含む閉曲線の内側の空調機又は空調用吹出口の位置を設計するレイアウト設計方法であって、
前記閉曲線を平面上に設定する閉曲線設定工程と、
前記閉曲線に外接する外接矩形を前記平面上に設定する外接矩形設定工程と、
2以上の整数を取る変数の昇順で順次、前記外接矩形の辺の長さを前記変数で除することによって得られる商を算出する商算出工程と、
前記商算出工程による商の算出の度に、前記商を辺長とした複数の正方形のマスからなる正方形グリッドを前記平面上に設定するグリッド設定工程と、
前記グリッド設定工程による設定の度に、前記各マスの中心点の位置を算出するとともに前記各マスから前記閉曲線までの最短距離を算出し、前記各マスの中心点のうち、前記閉曲線の内側にあり且つ前記閉曲線までの最短距離が所定の閾値以上である中心点の数を計数する計数工程と、
前記計数工程による計数の度に、前記計数工程によって計数した数を必要最小限設置数と比較することによって、前記計数工程によって計数した数が必要最小限設置数以上であるか否かを判定する比較判定工程と、
決定工程と、を備え、
前記計数工程によって計数した数が必要最小限設置数以上であると前記比較判定工程が判定するまで、前記商算出工程、前記グリッド設定工程、前記計数工程及び前記比較判定工程を繰り返し、
前記計数工程によって計数した数が必要最小限設置数以上であると前記比較判定工程が判定した場合に、前記決定工程では、最後の前記計数工程において計数した中心点の位置を空調機又は空調用吹出口の設置位置として決定する
レイアウト設計方法。 - 部屋の天井の外形であるとともに直線部を含む閉曲線の内側の空調機又は空調用吹出口の位置を設計するコンピュータに、
前記閉曲線を平面上に設定する閉曲線設定手段、
前記閉曲線に外接する外接矩形を前記平面上に設定する外接矩形設定手段、
2以上の整数を取る変数の昇順で順次、前記外接矩形の辺の長さを前記変数で除することによって得られる商を算出する商算出手段、
前記商算出手段による算出の度に、前記商を辺長とした複数の正方形のマスのうち何れかのマスの角を前記外接矩形の頂点に重ねるようにして、前記マスからなる正方形グリッドを前記平面上に設定するグリッド設定手段、
前記グリッド設定手段による設定の度に、前記各マスの中心点の位置を算出するとともに前記各マスから前記閉曲線までの最短距離を算出し、前記各マスの中心点のうち、前記閉曲線の内側にあり且つ前記閉曲線までの最短距離が所定の閾値以上である中心点の数を計数する計数手段、
前記計数手段による計数の度に、前記計数手段によって計数した数を必要最小限設置数と比較することによって、前記計数手段によって計数した数が必要最小限設置数以上であるか否かを判定する比較判定手段、
決定手段、として機能させるとともに、
前記計数手段によって計数した数が必要最小限設置数以上であると前記比較判定手段が判定するまで、前記コンピュータに前記商算出手段、前記グリッド設定手段、前記計数手段及び前記比較判定手段の処理を繰り返させ、
前記計数手段によって計数した数が必要最小限設置数以上であると前記比較判定手段が判定した場合に、前記決定手段が、最後の前記計数手段において計数した中心点の位置を空調機又は空調用吹出口の設置位置として決定する
プログラム。
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US5877967A (en) * | 1996-03-28 | 1999-03-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Site and workspaces layout process employing MDS and a PDI formula in which density is calculated using a unit lattice superposed over circumscribing-convex-hulls |
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