JP7397203B2

JP7397203B2 - 設計支援装置および設計支援システム

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Publication number: JP7397203B2
Application number: JP2022538510A
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Inventors: 明洋東田; 普史山塚
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Description

本明細書は、設計支援装置および設計支援システムを開示する。

従来、３次元ＣＡＤなどで設計された機器の３次元モデル（データ）を用いて、機器の設計変更などの各種検討が可能な装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、四角柱や四角穴などの３次元の基本形状を組み合わせて物体の複雑な外形を表現することにより、データ量が小さく編集の自由度が高いモデルを構築している。

特開２０００－０３００８５号公報

上述したように、３次元モデルを用いた検討を行う場合、データ量をできるだけ小さくして処理負担を軽減することにより、作業性を向上させることが求められている。しかしながら、データ量を小さくするために圧縮処理などを行うと、検討した結果を３次元ＣＡＤ上に再現する際に、データを完全に復元することができなかったり、復元に手間がかかる場合がある。

本開示は、機器の配置検討をする際の処理負担を軽減しつつ、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の設計支援装置は、
複数の機器の配置設計を支援する設計支援装置であって、
３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、
配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、
前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、
を備えることを要旨とする。

本開示の設計支援装置では、３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに基づいて複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する。そして、配置検討された複数の機器の配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に複数の機器の３次元データを配置する。これにより、利用者は、非可逆圧縮された軽量の圧縮データを用いて複数の機器の配置検討をスムーズに行うことができる。また、配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に複数の機器の３次元データが配置されるから、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。したがって、機器の配置検討をする際の処理負担を軽減しつつ、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。

設計支援システム１０の構成の概略を示す構成図。マーケットプレイスＭＰの概略を示す説明図。データ登録処理の一例を示すフローチャート。管理サーバ２０とカスタマ端末５０の処理の一例を示すシーケンス図。モジュールの３Ｄデータを利用する様子の一例を示す説明図。セットモジュールの配置情報の一例を示す説明図。

次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態の設計支援システム１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はマーケットプレイスＭＰの概略を示す説明図である。図１，図２に示すように、設計支援システム１０は、ベンダにより提供される各種の設備や機器（以下、モジュール）をカスタマ（利用者）が導入検討や購入するためのマーケットプレイスＭＰを管理する管理サーバ２０を備える。この設計支援システム１０では、管理サーバ２０がネットワーク１２を介してベンダ端末４０やカスタマ端末５０に接続されている。なお、図１では、ベンダ端末４０やカスタマ端末５０をそれぞれ１つずつ示すが、実際には複数接続されている。

管理サーバ２０は、制御部２１と、データ処理部２２と、記憶部２３と、通信部２６とを備える。制御部２１は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、マーケットプレイスＭＰの管理などのサーバ全体の制御を行う。データ処理部２２は、マーケットプレイスＭＰで購入可能なモジュールのデータをカスタマに提供するための処理を行う。データ処理部２２は、例えば３Ｄ（３次元）ＣＡＤソフトなどで設計されたモジュールの３ＤＣＡＤデータを圧縮する処理などを行う。なお、データ圧縮には、圧縮データから元データを正しく復元できるが圧縮率が高くない可逆圧縮方式と、圧縮データから元データを正しく復元できないが圧縮率が高い非可逆圧縮方式とがあり、本実施例では３ＤＣＡＤデータを非可逆圧縮方式により圧縮する。記憶部２３は、ＨＤＤなどで構成され、各種アプリケーションプログラムや各種データベース（ＤＢ）などを記憶する。通信部２６は、ネットワーク１２などに接続され、ベンダ端末４０やカスタマ端末５０などと通信を行う。管理サーバ２０には、キーボードやマウスなどの入力部２８から管理者による各種指示などが入力される。また、管理サーバ２０は、ディスプレイなどの表示部２９に各種情報を表示する。なお、管理サーバ２０がデータ処理部２２や記憶部２３（各種ＤＢ）を備えるものに限られず、データ処理部が管理サーバ２０と通信可能な他の装置として構成されてもよいし、各種ＤＢを記憶するデータサーバが管理サーバ２０と通信可能な他の装置として構成されてもよい。

ベンダ端末４０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する制御部４１と、各種アプリケーションプログラムや各種データなどを記憶するＨＤＤなどの記憶部４３と、３ＤＣＡＤ部４５と、ネットワーク１２などに接続され管理サーバ２０などと通信を行う通信部４６とを備える。３ＤＣＡＤ部４５は、記憶部４３などに記憶された３ＤＣＡＤソフトにより、モジュールの設計や作成などを行って、３ＤＣＡＤデータを生成する。ベンダ端末４０は、キーボードやマウスなどの入力部４８からベンダによる各種指示などが入力される。また、ベンダ端末４０は、ディスプレイなどの表示部４９に、提供対象のモジュールの３ＤＣＡＤデータなどのデータをマーケットプレイスＭＰに登録するための登録用画面などを表示する。

カスタマ端末５０は、ベンダ端末４０と同様に、制御部５１と、記憶部５３と、３ＤＣＡＤ部５５と、通信部５６とを備える他、シミュレーション部５４を備える。カスタマ端末５０は、キーボードやマウスなどの入力部５８からカスタマによる各種指示などが入力される。また、カスタマ端末５０は、ディスプレイなどの表示部５９に、マーケットプレイスＭＰのトップ画面（要求画面）などを表示する。シミュレーション部５４は、記憶部５３などに記憶されたシミュレーションソフトにより、３次元空間上に各モジュールのモデルを配置して配置位置や配置向きなどの配置検討を行ったり、各モジュールの動作のシミュレーションを行ったりする。３ＤＣＡＤ部５５は、記憶部５３などに記憶された３ＤＣＡＤソフトにより、各モジュールの３ＤＣＡＤデータの設計変更や修正などを行う。

ここで、マーケットプレイスＭＰで購入可能なモジュールを組み合わせた作業システム（生産設備）は、例えば垂直多関節型のロボットアームを備えるロボットにより所定作業を行うシステムなどとして構成することができる。所定作業の一例としては、例えば機械部品や電子部品などのワークをロボットがピックアップして基板に実装する実装作業などが挙げられる。このため、作業システムは、ロボット以外に、例えば、ロボットアームの先端リンクに取り付けられる作業ツールとしてのエンドエフェクタ、画像を撮像するためのカメラやリングライトなどの照明、基板を搬送するコンベア、ワークを供給するフィーダなどを備える。エンドエフェクタとしては、電磁チャックやメカニカルチャック、吸着ノズルなどが挙げられる。コンベアは、一対のベルトコンベアにより基板を搬送するものであり、平行に複数配設されてもよい。フィーダとしては、複数のワークが所定間隔で収容されたテープを送り出すテープフィーダや、複数のワークが配置されたトレイを供給するトレイフィーダなどが挙げられる。このような作業システムを構成するロボット（ロボットアーム）やエンドエフェクタ、カメラ、照明、コンベア、フィーダを、それぞれモジュールという。カスタマは、マーケットプレイスＭＰから、これらのモジュールを購入可能である（図２参照）。

管理サーバ２０の記憶部２３には、モジュールＤＢ（データベース）３０と、ベンダＤＢ３７と、カスタマＤＢ３９とが記憶されている。モジュールＤＢ３０は、ベンダがベンダ端末４０から登録用画面を介して登録したモジュールデータなどを登録する。モジュールＤＢ３０には、それぞれ各モジュールの３ＤＣＡＤデータ３２や３Ｄ圧縮データ３４などのデータが含まれている。３Ｄ圧縮データ３４は、データ量の比較的大きな３ＤＣＡＤデータ３２を、非可逆圧縮方式で圧縮することにより生成されたデータである。また、モジュールＤＢ３０には、動作可能なモジュールの動作プログラムや、カメラの仕様や照明の仕様などの情報、エンドエフェクタの干渉範囲なども含まれている。ベンダＤＢ３７には、認証登録がなされたベンダの名称や各ベンダに固有のベンダＩＤ、住所やメールアドレスなどの連絡先、ベンダが提供するモジュールの種類の情報などが登録されている。カスタマＤＢ３９には、認証登録がなされたカスタマの名称や各カスタマに固有のカスタマＩＤ、住所やメールアドレスなどの連絡先、カスタマの購入履歴などが登録されている。

マーケットプレイスＭＰでは、これらのモジュールの購入要求や閲覧、３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データなどの各種データの提供要求、各種アプリケーションツールの購入要求や閲覧、カスタマのマイページへのログインなどが可能となっている。また、トップ画面では、ロボットやエンドエフェクタなどの各モジュールのアイコンや、アプリケーションツールのアイコン、３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データのアイコン、購入要求ボタン、提供要求ボタン、マイページへのログインボタンなどが表示されている。なお、各種アプリケーションツールとしては、各モジュールの作業状況や異常発生の頻度などの情報を収集して分析する分析ツールなどが挙げられる。

カスタマが入力部５８を用いた操作入力により購入要求ボタンを操作（クリック）してから所望のモジュールのアイコンを選択すると、該当する種類のモジュールデータを選択可能に一覧表示する図示しないモジュール選択画面が表示される。例えば、カスタマがロボットのアイコンを選択すると、各ロボットのモジュールデータが一覧表示され、カスタマはその中から必要なモジュールを選択して購入することができる。また、カスタマが提供要求ボタンを操作してから３ＤＣＡＤデータのアイコンを選択すると、各モジュールの３ＤＣＡＤデータが選択可能に一覧表示され、カスタマはその中から必要な３ＤＣＡＤデータを選択してダウンロードすることができる。同様に、カスタマが提供要求ボタンを操作してから３Ｄ圧縮データのアイコンを選択すると、各モジュールの３Ｄ圧縮データが選択可能に一覧表示され、カスタマはその中から必要な３Ｄ圧縮データを選択してダウンロードすることができる。また、カスタマがマイページにログインすると、モジュールの購入履歴や各種データのダウンロード履歴、管理サーバ２０やベンダからの連絡事項などを確認することができる。

次に、こうして構成された設計支援システム１０の処理を説明する。図３はデータ登録処理の一例を示すフローチャートであり、図４は管理サーバ２０とカスタマ端末５０の処理の一例を示すシーケンス図であり、図５はモジュールの３Ｄデータを利用する様子の一例を示す説明図である。

図３のデータ登録処理は、ベンダが３ＤＣＡＤデータを登録するためにアップロードした場合などに実行される。この処理では、制御部２１は、まず、ベンダから３ＤＣＡＤデータを取得し（Ｓ１００）、データ処理部２２により３ＤＣＡＤデータを非可逆圧縮処理により圧縮させて３Ｄ圧縮データに変換する（Ｓ１１０，図５（１））。次に、制御部２１は、３ＤＣＡＤデータと３Ｄ圧縮データとをモジュールＤＢ３０に登録して（Ｓ１２０）、データ登録処理を終了する。これにより、マーケットプレイスＭＰは、３ＤＣＡＤデータやその３Ｄ圧縮データを、ネットワーク経由でカスタマに提供可能となる。

続いて、図４に基づいてカスタマが各モジュールの配置検討やシミュレーションなどを行う際の処理を説明する。カスタマ端末５０の制御部５１は、まず、マーケットプレイスＭＰにおいてカスタマの入力部５８の操作により受け付けた複数のモジュールの３Ｄ圧縮データを管理サーバ２０に要求する（Ｓ３００）。管理サーバ２０の制御部２１は、３Ｄ圧縮データの要求を受け付けたか否か（Ｓ２００）や３ＤＣＡＤデータの要求を受け付けたか否か（Ｓ２１０）、などを判定する。制御部２１は、Ｓ２００で３Ｄ圧縮データの要求を受け付けたと判定すると、要求された複数のモジュールの３Ｄ圧縮データをネットワーク経由でカスタマ端末５０に提供（送信）する（Ｓ２０５）。

３Ｄ圧縮データを受信したカスタマ端末５０の制御部５１は、それらの３Ｄ圧縮データに基づいて、シミュレーション部５４の機能により表示部５９に表示された３Ｄシミュレータ上に各モジュールを配置検討可能に表示する（Ｓ３０５，図５（２））。即ち、Ｓ３０５では、３ＤＣＡＤ以外に３次元表示が可能なソフトである３Ｄシミュレータを起動して、各モジュールを配置検討可能に表示するのである。なお、３Ｄシミュレータ上では、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸で規定される基準座標系（図５中の一点鎖線）が定められている。シミュレーション部５４は、基準座標系に基づく配置位置に各モジュールを所定の配置向きで表示する。各モジュールは、互いに直交する３軸で規定されるモジュール座標系がモジュール毎に定められている。モジュールの配置位置は、基準座標系においてモジュール座標系の原点が位置する位置座標、即ち基準座標系の原点からモジュール座標系の原点までの移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）で表される。なお、添え字のｉは、モジュールの識別情報であり、図５の例ではａ～ｄのいずれかとなる。また、モジュールの所定の配置向きは、モジュール座標系の３軸と、基準座標系の３軸とが互いに一致する向きである。カスタマは、入力部５８の操作により、３Ｄシミュレータ上で各モジュールを移動させて配置位置を変更したり、回転させて配置向きを変更したりしながら、各モジュールの配置を検討する。シミュレーション部５４は、各モジュールの配置位置や配置向きが変更される度に、各モジュールの位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と、基準座標系に対するモジュール座標系の各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）とを算出する。

次に、制御部５１は、シミュレーションの実行が指示されたか否か（Ｓ３１０）、各モジュールの配置が決定されたか否か（Ｓ３１５）、をそれぞれ判定する。制御部５１は、シミュレーションの実行が指示されたと判定すると、各モジュールのうち動作可能なモジュールを動作させることでシミュレーションを実行して（Ｓ３２０，図５（３））、Ｓ３１０に戻る。図５では、モジュールａの３Ｄ圧縮データをＹ軸方向に往復移動させることによりシミュレーションが実行される様子を示す。本実施形態では、３ＤＣＡＤデータよりもデータ量の小さな３Ｄ圧縮データを用いるから、配置位置や配置向きを変更する際やシミュレーションを実行する際の処理負荷を抑えてスムーズに処理することができる。

また、制御部５１は、Ｓ３１５で配置が決定されたと判定すると、以下のように、各モジュールの配置情報の抽出処理を行う。制御部５１は、まず、モジュール毎に、他のモジュールとセットで用いられるセットモジュールであるか否かを判定し（Ｓ３２５）、セットモジュールの場合はさらに配置の基準となる基準モジュールであるか否かを判定する（Ｓ３３０）。ここで、セットモジュールは、他のモジュールに組み付けて使用されるモジュールや、互いに平行に配置されるなど互いの位置関係を規定して配置されるモジュールなどが該当する。前者のモジュールは、ロボット（ロボットアーム）に取り付けられるエンドエフェクタやカメラなどのモジュールが挙げられる。また、後者のモジュールは、互いに平行に配置される複数のコンベアモジュールなどが挙げられる。なお、例えばロボットとコンベアとは、１のシステムを構成するが、互いに独立して配置されるため、Ｓ３２５でセットモジュールとは判定されないことになる。

制御部５１は、Ｓ３２５でセットモジュールではないと判定するか、Ｓ３３０でセットモジュールのうち配置の基準モジュールであると判定すると、基準座標系に対する各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）をモジュールの配置情報（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ，Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）として抽出する（Ｓ３３５，図５（４））。例えば、モジュールａであれば、配置情報ａ（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ，Ｒｘａ，Ｒｙａ，Ｒｚａ）が抽出される。

一方、制御部５１は、セットモジュールであって配置の基準モジュールでもないと判定すると、基準モジュールに対する各軸方向の移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を相対的な配置情報として抽出する（Ｓ３４０）。図６はセットモジュールの配置情報の一例を示す説明図である。図６の例では、モジュールｅ，ｆ，ｇは、モジュールｅを基準モジュールとして互いに平行に配置されるセットモジュールであり、例えばコンベアモジュールである。本実施形態では、セットモジュールのうち基準モジュール以外のモジュールは、基準モジュールに対して回転移動せずに平行移動のみで配置されるものとする。基準モジュールであるモジュールｅは、Ｓ３３５で配置情報ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ，Ｒｘｅ，Ｒｙｅ，Ｒｚｅ）が抽出される。また、モジュールｆは、モジュールｅに対する相対的な配置情報として、モジュールｅのモジュール座標系の原点からモジュールｆのモジュール座標系の原点までの移動量（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ）が抽出される。モジュールｇも同様に、モジュールｅに対する移動量（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ）が抽出される。このため、配置情報には、どのモジュールを基準モジュールとするかの情報と、相対的な移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）とが含まれる。このように、基準モジュール以外のモジュールは、配置情報として基準モジュールに対する相対的な移動量の３要素を抽出すればよいから、移動量と回転量の計６要素を抽出するものに比して情報量を削減することができる。なお、セットモジュールがロボットとエンドエフェクタなどのモジュールの場合、制御部５１は、ロボットのモジュールを基準モジュールとすればよい。その場合も、制御部５１は、エンドエフェクタなどのモジュールを基準モジュールに組み付けたり接続したりする位置から、基準モジュールに対する各軸方向の移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を相対的な配置情報として抽出すればよい。

そして、制御部５１は、全てのモジュールの配置情報を抽出したか否かを判定し（Ｓ３４５）、抽出していないモジュールがあると判定すると、Ｓ３２５に戻り処理を行う。また、制御部５１は、全てのモジュールの配置情報を抽出したと判定すると、マーケットプレイスＭＰにおいてカスタマの入力部５８の操作により受け付けた各モジュールの３ＤＣＡＤデータを管理サーバ２０に要求する（Ｓ３５０）。なお、３ＤＣＡＤデータの要求は、このタイミングで行うものに限られず、３Ｄ圧縮データを要求する際に行ってもよい。管理サーバ２０の制御部２１は、Ｓ２１０で３ＤＣＡＤデータの要求を受け付けたと判定すると、要求された各モジュールの３ＤＣＡＤデータをネットワーク経由でカスタマ端末５０に提供（送信）する（Ｓ２１５）。

制御部５１は、各モジュールの３ＤＣＡＤデータを受信すると、３ＤＣＡＤ部５５の機能により表示部５９に表示された３ＤＣＡＤ上に各モジュールを構成する。即ち、制御部５１は、モジュール毎にセットモジュールであるか否か（Ｓ３５５）、基準モジュールであるか否か（Ｓ３６０）、を判定する。制御部５１は、Ｓ３５５，Ｓ３６０でセットモジュールでないか基準モジュールであると判定すると、Ｓ３３５で抽出した移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）とに基づく位置と向きで、３ＤＣＡＤデータを３ＤＣＡＤ上に配置する（Ｓ３６５，図５（５））。３ＤＣＡＤ上では、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸で規定される基準座標系（図５中の実線）が定められている。３ＤＣＡＤ部５５は、その基準座標系で移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）に応じた位置にモジュール座標系の原点を定めて配置位置とすると共に、回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）に応じて回転させた配置向きで、モジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。

また、制御部５１は、Ｓ３５５，Ｓ３６０でセットモジュールであって基準モジュールでないと判定すると、Ｓ３４０で抽出した相対的な移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）に基づいて、３ＤＣＡＤデータを３ＤＣＡＤ上に配置する（Ｓ３７０）。即ち、制御部５１は、基準モジュールに対し移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）だけ離れた位置に、モジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。上述したように、３Ｄ圧縮データは、非可逆圧縮処理されたデータであるから、３Ｄシミュレータで配置検討した状態から、３ＤＣＡＤ上で利用可能な完全なデータを復元することができない。しかし、本実施例では、３Ｄシミュレータでの配置検討の結果から抽出した配置情報を用いて、３ＤＣＡＤ上に３ＤＣＡＤデータを割り当てて配置することで、３ＤＣＡＤ上に３ＤＣＡＤデータを再現することができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の設計支援システム１０が設計支援システムに相当し、図３のデータ登録処理のＳ１００でベンダから３ＤＣＡＤデータを取得する管理サーバ２０の制御部２１が取得部に相当し、データ登録処理のＳ１１０を行う制御部２１とデータ処理部２２が変換部に相当し、図４のシーケンス図のＳ３０５を実行するカスタマ端末５０の制御部５１とシミュレーション部５４と表示部５９とが表示部に相当し、シーケンス図のＳ３３５，Ｓ３４０を実行する制御部５１とシミュレーション部５４が抽出部に相当し、シーケンス図のＳ３６５，Ｓ３７０を実行する制御部５１と３ＤＣＡＤ部５５が配置部に相当する。シーケンス図のＳ２０５，Ｓ２１５を実行する管理サーバ２０の制御部２１が提供部に相当する。また、カスタマ端末５０が設計支援装置に相当する。なお、３ＤＣＡＤデータが３次元データに相当し、３Ｄ圧縮データが圧縮データに相当する。

以上説明した設計支援システム１０は、３ＤＣＡＤデータを非可逆圧縮方式により圧縮した３Ｄ圧縮データに基づいて複数のモジュールを配置検討可能に表示する。そして、設計支援システム１０は、配置検討された複数のモジュールの配置情報に基づいて３ＤＣＡＤ上に複数のモジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。これにより、非可逆圧縮された軽量の３Ｄ圧縮データを用いて複数のモジュールの配置検討をスムーズに行うことができ、配置情報に基づいて複数のモジュールの配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に容易に再現することができる。

また、設計支援システム１０は、各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）および各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）を配置情報として抽出し、移動量および回転量に基づく位置および向きでモジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。このため、抽出した配置情報に基づいて、配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に適切に再現することができる。

また、設計支援システム１０は、セットモジュールについては、基準モジュールに対する相対的な方向ＤＲｉと距離ＤＳｉを配置情報として抽出し、その配置情報に基づいて配置する。このため、セットモジュールの配置情報を削減することができるから、配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に再現する処理負担を軽減することができる。

また、設計支援システム１０は、３ＤＣＡＤデータと３Ｄ圧縮データとをネットワーク１２を介してカスタマ端末５０に提供する。このため、カスタマは、３Ｄ圧縮データを用いてモジュールの配置検討をスムーズに行うことができ、配置情報と３ＤＣＡＤデータを用いて配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に容易に再現することができる。

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、マーケットプレイスＭＰで３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データの要求を受け付けてネットワーク１２を介して提供する設計支援システム１０を例示したが、これに限られるものではない。即ち、マーケットプレイスＭＰで要求を受け付けるものに限られず、カスタマの要求を適宜受け付けて３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データをネットワーク１２を介して提供するものであればよい。また、３ＤＣＡＤデータと３Ｄ圧縮データとをネットワーク１２を介して提供したが、いずれか一方のデータのみをネットワーク１２を介して提供してもよい。例えば、３ＤＣＡＤデータをネットワーク１２を介してカスタマ端末５０に提供し、カスタマ端末５０が３ＤＣＡＤデータから３Ｄ圧縮データに変換してもよい。あるいは、ネットワーク１２を介して提供するものに限られず、持ち運び可能な記憶媒体などを介してデータを提供してもよい。

上述した実施形態では、セットモジュールについては、基準モジュールに対する相対的な移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を配置情報としたが、これに限られず、例えば基準モジュールに対する方向を示す単位ベクトル（ｘ，ｙ，ｚ）と距離Ｌとを用いるなど、基準モジュールに対する相対的な配置情報を用いるものであればよい。あるいは、セットモジュールについても、セットモジュール以外のモジュールと同様の配置情報を用いてもよい。

上述した実施形態では、基準座標系に対しモジュール毎に各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）および各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）を配置情報として用いたが、これに限られるものではない。例えば、配置する際にモジュールが回転して配置されないものであれば、各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）を除いて、各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を配置情報として用いるものとすればよい。

上述した実施形態では、作業システムなどで用いられるモジュールの配置検討をシミュレーションソフトを用いて行うものを例示したが、これに限られず、各種の設備や機器などの配置検討を行うものであればよく、シミュレーションソフトを用いなくてもよい。例えば、位置の変更を伴って作動する機器を含まなくてもよく、３次元上で複数の機器の配置検討が可能であればレイアウトソフトなど如何なるソフトを用いてもよい。

上述した実施形態では、設計支援システム１０を例示して説明したが、これに限られず、カスタマ端末５０などの設計支援装置のみに本開示を適用してもよい。例えば、カスタマ端末５０などの設計支援装置が、３ＤＣＡＤソフトと、３Ｄレイアウトソフトなどを備え、３ＤＣＡＤデータを３Ｄ圧縮データに圧縮する。そして、設計支援装置は、３Ｄ圧縮データに基づいてモジュールを配置検討可能に表示して、その配置情報を抽出し、抽出した配置情報に基づいて３ＤＣＡＤデータを３ＤＣＡＤ上に配置すればよい。

ここで、本開示の設計支援装置は、以下のように構成してもよい。例えば、本開示の設計支援装置において、前記表示部は、互いに直交する３軸で規定された基準座標系に基づく配置位置に前記複数の機器を任意の配置向きで表示可能であり、前記抽出部は、前記基準座標系に対し、前記機器毎に前記３軸で規定された機器座標系の各軸方向の移動量および各軸回りの回転量を前記機器毎に前記配置情報として抽出し、前記配置部は、前記３軸で規定された前記３次元ＣＡＤ上の基準座標系に対し、前記機器毎の前記移動量および前記回転量に基づく位置および向きで各機器の３次元データを配置するものとしてもよい。こうすれば、各機器の各軸方向の移動量や回転量に基づいて、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に適切に再現することができる。

本開示の設計支援装置において、前記抽出部は、前記複数の機器のうち一部の機器については、いずれかの前記機器を基準とする相対的な位置情報を前記配置情報として抽出し、前記配置部は、前記基準とする機器の３次元データに対し、前記相対的な位置情報に基づいて前記一部の機器の３次元データを配置するものとしてもよい。こうすれば、一部の機器の配置情報を削減することができるから、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に再現する処理負担を軽減することができる。

本開示の第１の設計支援システムは、上述したいずれかの設計支援装置に対し、前記３次元データと前記圧縮データとをネットワークを介して提供可能な提供部を備えることを要旨とする。このため、利用者は、ネットワークを介して設計支援装置に提供された軽量の圧縮データを用いて複数の機器の配置検討をスムーズに行うことができる。また、配置情報と、ネットワークを介して設計支援装置に提供された３次元データとを用いて、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。

本開示の第２の設計支援システムは、３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを取得する取得部と、前記３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに変換する変換部と、前記圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、を備えることを要旨とする。したがって、上述した設計支援装置と同様に、機器の配置検討をする際の処理負担を軽減しつつ、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。なお、本開示の第１および第２の設計支援システムにおいて、上述した本開示の設計支援装置の種々の態様を採用してもよいし、設計支援装置の各機能を実現するような構成を追加してもよい。

本開示は、機器の設計支援やネットワークを介して機器を取引可能なシステムの技術分野などに利用可能である。

１０設計支援システム、１２ネットワーク、２０管理サーバ、２１，４１，５１制御部、２２データ処理部、２３，４３，５３記憶部、２６，４６，５６通信部、２８，４８，５８入力部、２９，４９，５９表示部、３０モジュールＤＢ、３２３ＤＣＡＤデータ、３４３Ｄ圧縮データ、３７ベンダＤＢ、３９カスタマＤＢ、４０ベンダ端末、４５，５５３ＤＣＡＤ部、５０カスタマ端末、５４シミュレーション部、ＭＰマーケットプレイス。

Claims

複数の機器の配置設計を支援する設計支援装置であって、
３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、
配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、
前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、
を備える設計支援装置。
請求項１に記載の設計支援装置であって、
前記表示部は、互いに直交する３軸で規定された基準座標系に基づく配置位置に前記複数の機器を任意の配置向きで表示可能であり、
前記抽出部は、前記基準座標系に対し、前記機器毎に前記３軸で規定された機器座標系の各軸方向の移動量および各軸回りの回転量を前記機器毎に前記配置情報として抽出し、
前記配置部は、前記３軸で規定された前記３次元ＣＡＤ上の基準座標系に対し、前記機器毎の前記移動量および前記回転量に基づく位置および向きで各機器の３次元データを配置する
設計支援装置。
請求項１または２に記載の設計支援装置であって、
前記抽出部は、前記複数の機器のうち一部の機器については、いずれかの前記機器を基準とする相対的な位置情報を前記配置情報として抽出し、
前記配置部は、前記基準とする機器の３次元データに対し、前記相対的な位置情報に基づいて前記一部の機器の３次元データを配置する
設計支援装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の設計支援装置に、前記３次元データと前記圧縮データとをネットワークを介して提供可能な提供部を備える
設計支援システム。
複数の機器の配置設計を支援する設計支援システムであって、
３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを取得する取得部と、
前記３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに変換する変換部と、
前記圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、
配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、
前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、
を備える設計支援システム。