JPH04264983A - プリント基板自動配線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント基板上のパター
ン設計を行う際の、プリント基板自動配線装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント基板設計ＣＡＤ（Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）　システムの
普及によりプリント基板設計時の配線を自動的に行う自
動配線装置が利用されつつある。

【０００３】以下図面を参照しながら、従来のプリント
基板自動配線装置の一例について説明する。

【０００４】図２は従来のプリント基板自動配線装置の
構成を示すものである。図２において、１は利用者がプ
リント基板配線に必要な情報を入力する入力部、２は配
線結果を表示する出力部、３は入力されたコマンドを解
析するコマンド解析機能を有する制御部、４は配線に関
する諸データを格納するデータ・ベース格納部、７はア
ルゴリズムの検索・実行を行う自動処理部、８は自動処
理部７により選択され実行されるアルゴリズムを格納す
るアルゴリズム格納部である。

【０００５】以上のように構成されたプリント基板自動
配線装置について、以下その動作について図２を用いて
説明する。２０１から２０７は制御信号、コマンド、デ
ータ等を示す信号線である。 （１）オペレータは自動配線実行のためのコマンド操作
を行う。 （２）前記操作に対し、入力部１はコマンド２０１を制
御部３に渡す。 （３）制御部３はコマンド解析し、データ２０２として
自動処理部７に渡される。 （４）自動処理部７は、データ２０３、２０４としてア
ルゴリズム格納部８から必要なアルゴリズムの検索を行
い、検索されたアルゴリズムの実行に必要なプリント基
板配線に関する情報をデータ２０５、２０６としてデー
タベース格納部４から読みだし、当該アルゴリズムを実
行し、その実行結果を出力部２にデータ２０７として送
り、データ・ベース格納部４への参照、更新、出力部２
を用いての可視情報の出力を自動的に行うものである。

【０００６】以上のように動作する従来のプリント基板
自動配線装置における具体的な動作を以下に説明する。 図４は従来のプリント基板自動配線装置の動作を示す流
れ図である。 （４０１）入力部よりコマンドが入力される。 （４０２）コマンドを解析し、自動処理部に起動をかけ
る。 （４０３）用意されたアルゴリズムにより自動コマンド
を実行する。 （終わり）自動コマンドの実行中に、データ・ベースの
参照・更新やグラフィック出力が行われる。

【０００７】従来の技術における自動配線機能はあらか
じめ定められたアルゴリズムに従い、一律的に配線する
ことが行われてきている。その配線アルゴリズムとして
代表的なものに、線分探索法や迷路法などがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、個々のプリント基板毎の、アルゴリズム
のきり分けや、配線対象端子ペアの配線順序づけ、ある
いは配線経路の決定方法といった配線戦略の相違に柔軟
に対応できない。さらにその配線戦略は配線状況によっ
て刻々と変化していくのにもかかわらず、手続き処理的
なアプローチではその変化に対応して記述できないので
、最近ますます高密度化、複雑化しているプリント基板
の配線に際しては、良好な結果が得られていないのが現
状である。さらに、従来のプリント基板自動配線装置を
用いた場合、一律的なアルゴリズムによりプリント基板
の配線を行うので、必ずしも電気的性質、製造コスト等
を考慮した配線パターンにならず、自動機能実行後、人
手によって配線修正が行われることが多い。しかもこの
配線修正作業には、多大の時間と労力を必要とし、かつ
プリント基板に関する豊富な知識と経験を持った熟練設
計者でなければ、満足に行うことができないという問題
点を有していた。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、個々のプリン
ト基板に適応した配線戦略が設定でき、未熟な設計者で
あっても、熟練設計者と同様の配線パターン設計を容易
に実現させると共に、熟練設計者のノウハウ・知識を知
識ベース格納部に格納し、知識ベースを追加・修正する
ことのみにより、電気的特性や、製造コスト等を考慮し
た高品質の配線パターンを自動的に作成可能なプリント
基板自動配線装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するために、プリント基板配線に必要な情報を入力
する入力部と、配線結果を出力する出力部と、入力され
たコマンドを解析するコマンド解析機能を有する制御部
と、プリント基板配線に関する情報を格納するデータ・
ベース格納部と、アルゴリズムの検索・実行を行う自動
処理部と、プリント基板配線に関するアルゴリズムを格
納するアルゴリズム格納部と、プリント基板配線に関す
る専門知識・ノウハウから成る知識ベースを格納する知
識ベース格納部と、前記知識ベースを駆動する推論制御
部から構成され、前記入力部から入力されたコマンドは
、前記制御部に送られてコマンド解析され、前記推論制
御部はその解析結果に基づき、前記知識ベースにあらか
じめ格納してある専門家の知識・ノウハウ、および前記
データ・ベース格納部にあらかじめ格納してあるプリン
ト基板配線に関する情報を参照しながら推論を働かせて
プリント基板配線戦略を決定し、その情報を前記自動処
理部に送り、前記自動処理部はその戦略に基づき、前記
アルゴリズム格納部から必要なアルゴリズムの検索を行
い、検索されたアルゴリズムの実行に必要なプリント基
板配線に関する情報を前記データ・ベース格納部から読
みだし、当該アルゴリズムを実行し、その実行結果を出
力部に出力することを特徴とするプリント基板自動配線
装置を構成する。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって、推論制御部が
、個々のプリント基板、あるいは配線状況に応じた配線
戦略を詳細に設定することが可能となる。また、熟練設
計者の知識やノウハウを知識ベース格納部に格納し、推
論制御部はその情報に対する具体的な処理は行わず、そ
の知識内容に対する具体的処理・アルゴリズムは自動処
理部で行うように、自動処理部と推論制御部の役割分担
を行っているので、熟練設計者のノウハウ・知識を生か
したプリント基板自動配線を実現できるとともに、自動
処理部と推論制御部は粗結合により共同的動作を行うの
で、簡単に既存システムに組み込み、知識処理を使用す
る長所である熟練設計者の知識・ノウハウの追加・修正
が既存システムに関係なくできる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例のプリント基板自動配
線装置について、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例におけるプリント
基板自動配線装置の構成を示すものである。図１におい
て、１はプリント基板配線に必要な情報を入力する入力
部、２は配線結果を出力する出力部、３は入力されたコ
マンドを解析するコマンド解析機能を有する制御部、４
はプリント基板配線に関する情報を格納するデータ・ベ
ース格納部、５はプリント基板配線に必要な熟練設計者
の知識・ノウハウを格納する知識ベース格納部、６は知
識ベースを駆動し、配線戦略を決定する推論制御部、７
はアルゴリズムの検索・実行を行う自動処理部、８はプ
リント基板配線に関するアルゴリズムを格納するアルゴ
リズム格納部である。１０１から１１３は制御信号、コ
マンド、データ等を示す信号線である。実際にはこれ以
外にも、対話的に入力されたコマンドの解析処理をする
機能などを実現するために種々の構成要素を必要とする
が、本発明の主眼ではないので省略する。

【００１４】以上のように構成された本実施例のプリン
ト基板自動配線装置の動作を以下に説明する。 （１）オペレータは自動配線実行のためのコマンド操作
を行う。 （２）前記操作に対し、入力部１はコマンド１０１を制
御部３に渡す。 （３）制御部３はコマンド解析し、データ１０２として
推論制御部６に渡される。 （４）推論制御部６は知識ベース格納部５にあらかじめ
格納してある熟練設計者の知識をデータ１０３ならびに
１０４で、またプリント基板配線に関する情報をデータ
１０５ならびに１０６で参照しながら推論を働かせて、
配線戦略を決定し、その情報をデータ１０７として自動
処理部７に渡す。 （５）自動処理部７は、配線戦略データに基づき、１１
１、１１２としてアルゴリズム格納部８から必要なアル
ゴリズムの検索を行い、検索されたアルゴリズムの実行
に必要なプリント基板配線に関する情報をデータ１０９
、１１０としてデータベース格納部４から読みだし、当
該アルゴリズムを実行し、その実行結果を出力部２にデ
ータ１１３として送り、データ・ベース格納部４への参
照、更新、出力部２を用いての可視情報の出力を自動的
に行う。 （６）アルゴリズム実行終了後、自動処理部７は、処理
が終了した旨の制御信号を１０８として推論制御部６に
送る。 （７）推論制御部６は制御信号１０８を受けて、新たな
推論を開始する。

【００１５】以上のように動作する本発明の一実施例の
プリント基板自動配線装置の具体的な動作を以下に説明
する。図３は、本施例の動作を示す流れ図である。 （３０１）入力部からコマンドが入力される。このコマ
ンドには例えば、 ＜領域１に存在する部品に対して自動配線してください
＞ ＜すべての配線対象端子ペアに対して自動配線してくだ
さい＞ などがある。 （３０２）コマンドは解析され推論制御部に起動をかけ
る。 （３０３）推論制御部は、まず知識ベース格納部にある
自動配線知識に起動をかける。 （３０４）例えば、その知識ベースに ＜配線対象部品が整列２列配置であるならば、メモリパ
ターンで配線しなさい＞ と記述されていたならば、推論制御部は、＜配線対象部
品の中に整列２列配置のものは存在しますか？＞ という質問を設定する。 （３０５）続いて推論制御部はその質問を解釈して、デ
ータ・ベース格納部４の中に配線対象部品で整列２列配
置のものが存在するかどうかを調べ、その答を推論制御
部に送る。 （３０６）推論制御部は質問の答に従い、もし、＜はい
＞ ならば ＜メモリパターンで配線しなさい＞ という配線戦略を決定し、その情報を自動処理部に送る
。（３０７）へ行く。

【００１６】ここでもし、質問の答が、＜いいえ＞ ならば配線戦略を決定せず、自動処理部に対しても起動
をかけることなくこの知識に対する処理は終了する。 （３０８）へ行く。 （３０７）自動処理部は配線戦略情報を受けてメモリパ
ターン配線のアルゴリズムを検索し、メモリパターン配
線を行った後、この知識に対する処理を終了する。 （３０８）１つの知識に対する処理が終了すれば、知識
ベース格納部にある次の知識ベースを調べていく。

【００１７】すべての配線対象端子ペアが配線されるか
、自動配線の実行中止命令が出るまで、このような処理
を繰り返す。

【００１８】知識ベースに記述される知識の形は、必ず
しも上記の例の様に ＜〜ならば、〜しなさい＞ の形をしているとは限らない。例えば、＜配線対象部品
が基板上対角線両端に位置し、かつその区間の配線密度
がＤ以上ならば、基板の外側を迂回して配線しなさい＞ という知識に対しては、推論制御部は ＜配線対象部品が基板上対角線両端に位置していますか
？＞ ＜配線区間の配線密度はＤ以上ですか？＞という２つの
質問を設定し、両方の答が＜はい＞ならば、 ＜基板の外側を迂回して配線しなさい＞に対応する配線
アルゴリズムを実行する。また、別の例として ＜ひきはがし再配線アルゴリズムを実行しなさい＞のよ
うに、配線戦略のみが記述されている場合は、推論制御
部が、知識を解析する段階で、知識の形から、この知識
に関しては推論が不必要であることを判断して、この配
線戦略に関する情報を直接自動処理部へ送ることになる
。

【００１９】このように、推論制御部が解析できる知識
の記述形態、あるいは解析後の知識ベースやデータ・ベ
ースとの情報の交換は、必ずしも画一的なものではない
。

【００２０】以上のように本実施例によれば、推論制御
部が知識ベース部およびデータ・ベース部からプリント
基板配線に必要な情報を得ながら推論を働かせることに
より、詳細な配線戦略の決定が可能となる。従って知識
ベース格納部に熟練設計者の知識・ノウハウを記述して
おけば、プリント基板配線に関する知識や設計経験の少
ない、未熟な設計者であっても容易に熟練設計者と同様
のプリント基板配線パターンの設計をすることができる
。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明のプリント基板自動
配線装置は、熟練設計者より収集したプリント基板配線
に必要な専門知識、ノウハウを記述した知識ベース、お
よびその知識ベースもとに推論を働かせる推論制御部を
プリント基板配線装置に組み込むことで、従来において
、熟練したプリント基板設計者でなければ配線できなか
ったプリント基板の配線を熟練設計者にかわって配線す
る装置であり、今後ますます高密度化、複雑化するプリ
ント基板設計に対しても、設計効率を向上させることが
可能となる。また、熟練設計者のノウハウ・知識ベース
は知識ベース格納部に格納し、その知識内容に対する具
体的処理・アルゴリズムをアルゴリズム格納部に格納す
ることで、手続き処理と知識処理の粗結合による共同的
動作を可能としているので、熟練設計者のノウハウ・知
識を生かした自動配線を実現すると共に、知識処理を使
用する長所である設計者の知識・ノウハウの追加・修正
が既存システムに関係なくできるので、その実用的効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるプリント基板自動配
線装置の構成図である。

【図２】従来のプリント基板自動配線装置の構成図であ
る。

【図３】本発明の一実施例におけるプリント基板自動配
線装置の動作を示す流れ図である。

【図４】従来のプリント基板自動配線装置の動作を示す
流れ図である。

【符号の説明】

１　　入力部 ２　　出力部 ３　　制御部 ４　　データ・ベース格納部 ５　　知識ベース格納部 ６　　推論制御部 ７　　自動処理部 ８　　アルゴリズム格納部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プリント基板の配線パターンを設計す
   るに際し、プリント基板配線に必要な情報を入力する入
   力部と、配線結果を出力する出力部と、入力されたコマ
   ンドを解析するコマンド解析機能を有する制御部と、プ
   リント基板配線に関する情報を格納するデータ・ベース
   格納部と、アルゴリズムの検索・実行を行う自動処理部
   と、プリント基板配線に関するアルゴリズムを格納する
   アルゴリズム格納部と、プリント基板配線に関する専門
   知識・ノウハウから成る知識ベースを格納する知識ベー
   ス格納部と、前記知識ベースを駆動する推論制御部から
   構成され、前記入力部から入力されたコマンドは、前記
   制御部に送られてコマンド解析され、前記推論制御部は
   その解析結果に基づき、前記知識ベースにあらかじめ格
   納してある専門家の知識・ノウハウ、および前記データ
   ・ベース格納部にあらかじめ格納してあるプリント基板
   配線に関する情報を参照しながら推論を働かせてプリン
   ト基板配線戦略を決定し、その情報を前記自動処理部に
   送り、前記自動処理部はその戦略に基づき、前記アルゴ
   リズム格納部から必要なアルゴリズムの検索を行い、検
   索されたアルゴリズムの実行に必要なプリント基板配線
   に関する情報を前記データ・ベース格納部から読みだし
   、当該アルゴリズムを実行し、その実行結果を出力部に
   出力することを特徴とするプリント基板自動配線装置。