JPH11161688A

JPH11161688A - Ｃａｄ装置

Info

Publication number: JPH11161688A
Application number: JP9323506A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Saito; 義行齊藤; Hiroshi Ikeda; 浩池田; Takeshi Nakayama; 武司中山; Yukihiro Fukumoto; 幸弘福本; Shinji Miura; 伸治三浦; Hiroichi Uemura; 博一植村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】回路基板の実装設計に係る部品の手動配置に
おいて、配置対象部品を配置すべき位置に移動させてい
くための画面操作を不要としたＣＡＤ装置を提供する。【解決手段】配置対象部品及び既に配置されている部
品に関する個々の部品情報１１１及び相互の接続情報１
１３などの部品配置に関する情報を登録する外部記憶部
１１０と、その配置対象部品の最適な配置位置を算出
し、算出された配置位置に配置対象部品を表示すべく画
面の表示領域を変更することを制御する仮配置制御部１
２３と、操作者の操作を受け付ける入力操作部１３０
と、部品配置状況を操作者に表示する表示部１４０と、
ＣＡＤ装置内の作業用デ−タを一時保管する作業記憶部
１５０と、設計結果の図面やデ−タを出力印刷する出力
部１６０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の実装設
計を支援するＣＡＤ（Computer Aided Design）装置、
並びにそのような実装設計を支援するプログラムを記録
した記録媒体に関し、特に、対話的な部品配置の設計を
支援する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、回路基板の実装設計においてはＣ
ＡＤ装置の利用が不可欠となっている。一般に、実装設
計における部品配置には、予め準備された接続情報や部
品情報などに基づいてＣＡＤ装置が自動的に部品を配置
する自動配置と、設計者が表示画面を見ながら対話的に
部品を配置する手動配置とがある。

【０００３】しかし、自動配置にも限界がある。多くの
設計仕様や回路特性などを満たす最適な配置位置が、自
動配置によって常に決定できるとは限らず、未配置部品
として残ってしまう場合や配置変更を要する場合が生じ
る。これらの場合には、設計者が表示画面を見ながらマ
ウス等を操作し、希望する位置に部品を配置する、いわ
ゆる手動配置を行う必要がある。従って、自動配置と手
動配置を併用することによって、作業効率を改善すると
共に、細部においても設計仕様を満たし得る実装設計を
実現しているのが実情である。

【０００４】図１８は、従来の対話的な手動配置におけ
るＣＡＤ装置の動作を説明するための図であり、自動配
置によっては配置位置を決定することができなかったた
めに未配置部品として残った場合、または、部品を全て
手動配置によって配置する場合で終盤に未配置部品とし
て残った場合に、手動配置によって、画面上の暫定的に
置かれた位置から希望する位置に移動させる様子を示し
ている。

【０００５】本図には、未配置部品８０６が選択され、
暫定的に置かれた配置対象部品８０７を含む回路基板８
０１の左上部分を表示させた画面８０２と、配置対象部
品８０７及び表示領域を右下方向に移動して表示させた
画面１８０１と、さらに右下方向に移動させ、その配置
対象部品８０７が目的とする位置（画面８０３の配置対
象部品８０７の位置）に置かれた場合の画面８０３が示
されている。また、画面８０２及び８０３には、自動配
置によって確定的に配置された部品８０５ａ〜ｅも示さ
れている。なお、画面８０２において配置対象部品８０
７から出ている３本の破線８０８ａ〜ｃは、ネット情
報、即ち、この配置対象として選択した部品８０６と接
続されるべき接続先を示す情報を図示したものであり、
ここでは、右下の既配置部品８０５ｄ，８０５ｅに接続
されるべきことが示されている。

【０００６】上記のように、自動配置によっては配置さ
れなかった部品や最初から手動配置により部品の配置を
行う場合の手順を以下に示す。設計者は、まず、画面８
０２において、未配置部品の一覧が表示されたメニュー
８０４等から配置したい部品８０６を選択すると、その
配置対象部品８０７が画面上に暫定的に配置され（又は
自動配置後に暫定的に配置され）、同時に、接続情報等
に基づくネット情報８０８ａ〜ｃも表示される。そし
て、設計者は、表示されたネット情報（破線）の方向等
を頼りにして、表示画面を画面８０２から画面１８０１
にスクロールしたり、ズームアップしたりすることで、
配線距離が最短となるような最適な配置位置（即ち、画
面８０３における位置）まで配置対象部品８０７を移動
させる。このように、設計者は、対話的に配置設計を進
めることで、配置対象部品８０７の最適な配置位置を決
定することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
対話的な手動配置では、表示領域を移動するたび毎に表
示内容の描画のし直し、即ちリペイントにより作業が中
断するという問題が生じる。というのは、上記のよう
に、配置対象部品が暫定的に配置された位置と希望する
配置位置とが離れている場合には、設計者は、希望する
配置位置まで部品を移動させる必要がある。この場合
は、まず表示領域を移動させ、次に部品を移動させると
いう操作を繰り返すということが強いられる。この表示
領域を移動する場合、設計者が表示領域を希望する位置
に移動させ確定させると、ＣＡＤ装置は、表示領域につ
いて表示内容の描画のし直し、即ちリペイントを実行す
る。従って、その間は設計者の作業が中断してしまうの
である。

【０００８】また、従来の手動配置によれば、例えば、
配置したい位置に他の部品が既に配置されている場合に
は、配置対象部品の選択を解除し、既に配置されている
部品を一旦剥がして（他の位置に退避移動または未配置
部品として登録して）からでないと、新たな部品を同じ
位置に配置することができないために、スムーズな設計
作業が妨げられるという問題点もある。

【０００９】そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みて
なされたものであり、回路基板の実装設計において、対
話的に部品配置を行う設計者の画面操作を最小限に抑え
ることを可能にするＣＡＤ装置を提供することを第１の
目的とする。また、本発明の第２の目的は、選択した部
品を配置する際に、配置したい領域に既に部品が配置さ
れている場合であっても、その配置領域を確保するため
に一旦配置対象部品の選択を解除し、既に配置されてい
る部品を取り除くという煩わしい操作を行う必要がない
ＣＡＤ装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、回路基板への部品配置の設計を支援するＣ
ＡＤ装置であって、操作者から配置対象部品の指定を受
け付ける部品指定受付手段と、指定された配置対象部品
及び既に配置されている部品に関する個々の部品情報及
び相互の接続情報に基づいて、その配置対象部品につい
ての最適な配置位置に対応する表示画面上の表示位置を
算出する表示位置算出手段と、算出された表示位置に前
記配置対象部品を表示するように前記回路基板における
表示領域を特定する表示領域特定手段と、特定された表
示領域を画面に表示する表示手段とを備えることを特徴
とする。

【００１１】これによって、対話的に操作する手動配置
を行う場合に、本発明に係るＣＡＤ装置は、選択された
配置対象部品について、配置設計しやすい表示位置を決
定し、表示領域を特定して表示するため、設計者は、画
面の移動及び表示に要する時間待ちから解放され、上記
第１の目的が達成される。また、上記課題を解決するた
めに本発明は、さらに、前記表示位置算出手段によって
表示位置が確定した配置対象部品が既に配置されている
他の部品と重なり合うか否かを判定する判定手段と、重
なり合うと判定された場合に、前記他の部品を未確定の
状態に戻す配置取消手段とを備え、前記表示手段は、前
記他の部品が未確定の状態に戻された後の前記表示領域
を画面に表示することを特徴とする。

【００１２】これによって、対話的に操作する手動配置
を行う場合において、本発明に係るＣＡＤ装置は、選択
された配置対象部品が既に配置されている他の部品と重
なり合い、かつ、前記他の部品が引剥し可能な部品の場
合には、選択された配置対象部品を配置し、前記他の部
品を未確定の状態として画面に表示する。これにより、
設計者は、選択された配置対象部品の選択の解除、前記
他の部品の選択及び取り除き、配置対象部品の再選択及
び配置という操作から解放され、上記第２の目的が達成
される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＣＡＤ装置の
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。（実施の形態１）図１は、実施形態１に係るＣＡＤ装置
１００の機能ブロック図を示す。

【００１４】本装置１００は、回路基板の実装設計を支
援する装置であって、外部記憶部１１０、部品配置支援
部１２０、入力操作部１３０、表示部１４０、作業記憶
部１５０及び出力部１６０より構成される。外部記憶部
１１０は、例えばハードディスクで実現され、ＣＡＤ装
置１００によって対話的に手動配置を行う際に必要とな
る情報が記憶されており、また、設計の結果確定した情
報が記憶される。外部記憶部１１０には、部品情報１１
１、部品形状情報１１２及び接続情報１１３などの情報
が格納されている。

【００１５】以下では、外部記憶部１１０における上記
の３つの情報の内容について説明する。１．部品情報部品情報１１１とは、回路基板上のそれぞれの部品がど
のような部品名で、基板上のどの位置に実装されるかを
示す情報である。部品情報１１１の一例を図２(ａ)に示
す。部品情報１１１は、回路基板上のそれぞれの部品に
設計者が採番した番号である部品番号（図中の”ＩＣ
１、ＩＣ３”）と、当該部品に採用する製品の製品名を
表す部品名（図中の”ＭＮ７００”）と、当該部品の基
板上における座標（図中の”(ＸIC1,ＹIC1)、(ＸIC3,Ｙ
IC3)”）と、当該部品が実装面の”オモテ面（０）”
か”ウラ面（１）”かを示す配置面（図中の”０”）
と、当該部品の基準辺が基板の基準辺となす角度を表す
配置角度（図中の”０”）、及び部品が未配置（０）か
配置済み（１）かを示す配置状況フラグなどの情報を有
する。

【００１６】なお、自動配置では配置しきれず、未配置
部品として残った場合の部品情報１１１の一例を図４に
示す。本図では、配置状況フラグの値が”０”の部品が
未配置部品であることを示している。また、一旦配置済
みとなった部品であっても、配置設計の変更などによ
り、配置対象部品となった場合は、当該配置状況フラグ
の値が”０”となる。２．部品形状情報部品形状情報１１２とは、実装する部品の固有の外形を
表す情報である。部品形状情報１１２の一例を図２(ｂ)
に示す。部品形状情報１１２は、実装する部品の製品名
を表す部品名と、部品原点に対する相対座標である外形
座標と、当該部品が有する端子数、及び各端子の部品原
点に対する相対座標である端子相対座標などの情報を有
する。

【００１７】図３(ａ)及び図３(ｂ)は、部品原点、外形
座標、端子相対座標及び部品の中心座標について、詳細
な具体例を示した図である。図３(ａ)に示すように、部
品原点３０１は、部品３００の上部左隅をいい、ここを
相対座標上（０，０）とする。外形座標は、部品の外形
を部品原点に対する相対座標で表したものであり、本例
では、部品の４隅３０１〜３０４の座標で表現してい
る。

【００１８】端子相対座標は、各端子の中央点の座標を
部品原点に対する相対座標で表したものであり、本例で
は、図３(ｂ)に示すように各端子番号毎にＸ座標及びＹ
座標の情報を有する。部品の中心座標は、本例では、相
対する対角線上の端子（図では、１番端子３０５及び４
番端子３０６）の中間点の座標を求め、これを部品の中
心座標（図中の”Ｘc，Ｙc”）とする。３．接続情報接続情報１１３とは、端子間の論理的な接続を表す情報
である。接続情報１１３の一例を図２(ｃ)に示す。接続
情報１１３は、設計者によって回路基板上の各配線箔に
命名された名称であるネット名（図中の”Ａ”）、及び
当該配線箔によって接続される端子の情報（図中の”Ｉ
Ｃ１−１、Ｒ２０−１、ＩＣ３−５”）からなる。この
後者の端子の情報は、当該端子の属する部品の部品番号
と当該端子の端子番号によって表される。図２(ｃ)に示
す表は、その右側の図２(ｄ)に示す図と対応している。
本図では、”Ａ”というネット名の配線箔が走り、この
配線箔によって、ＩＣ１の１番端子と抵抗Ｒ２０の１番
端子及びＩＣ３の５番端子が接続されていることを示
す。

【００１９】外部記憶部１１０に記憶されている情報の
内容についてはこれまでとし、ＣＡＤ装置の各機能につ
いての説明を再開する。部品配置支援部１２０は、本Ｃ
ＡＤ装置１００が有する実装設計支援機能のうち、部品
配置に関する設計を支援するものであり、自動配置支援
部１２１と手動配置支援部１２２より構成され、さら
に、手動配置支援部１２２の一機能として初期表示制御
部１２３を有する。

【００２０】自動配置支援部１２１は、予め登録された
接続情報や部品情報などに基づいて、設計者と対話する
ことなく条件に合致した部品の配置をするための制御を
行う。手動配置支援部１２２は、自動配置支援部１２１
が配置しきれなかった未配置部品や配置位置の変更が必
要な場合などであって、設計者が対話的に部品を配置す
る場合に、設計者の操作を支援するための機能を提供
し、当該操作に伴う判断の補助を行う。

【００２１】初期表示制御部１２３は、本発明の特徴的
な構成要素の一つであり、手動配置における設計者の煩
わしい操作を軽減し、効率的な設計作業を実現するた
め、選択された配置対象部品の最適な初期表示位置及び
初期表示角度及び初期表示面を算出し、その配置対象部
品を表示させる表示領域を特定するための制御を行う。
ここで、初期表示とは、手動配置によって配置対象部品
を配置する場合に、設計者の画面操作を簡略化させるた
めの表示であって、配置対象部品が選択されると、予め
記憶されていた接続情報や部品情報に基づいて、自動的
に配置対象部品の配置されるべき位置に対応する画面上
の表示位置を定め、その配置対象部品を含む表示領域を
特定して表示させることをいう。

【００２２】なお、一般に設計者は、表示された配置対
象部品の表示位置が配置に適切であると判断した場合
は、”配置キー”などの入力操作を行うことによって、
表示位置に表示されている配置対象部品の配置の確定を
行う。以下では、初期表示制御部１２３における初期表
示位置決定機能、初期表示角度決定機能、初期表示面決
定機能、表示領域特定機能について説明する。１．初期表示位置決定機能初期表示位置決定機能は、初期表示制御部１２３が、配
置対象部品の接続先の各接続端子の基板座標より、配置
対象部品が配置されるべき最適な基板上の配置位置に対
応する画面上の表示位置を算出する機能である。

【００２３】図５は、初期表示位置決定機能における初
期表示位置を算出するための一例を示す図である。ま
た、図１１は、本機能に係る処理の流れを示すフローチ
ャートである。初期表示制御部１２３は、設計者によっ
て未配置部品メニュー（図には示されていない）から選
択された配置対象部品５０１に関する接続情報１１３、
部品情報１１１及び部品形状情報１１２に基づいて、配
置対象部品の接続先の部品（５０６、５０７）の接続端
子（図中の３つの端子（５０３〜５０５））の基板座標
を検出し（ステップＳ９６１）、それらの基板座標から
重心５０２を算出して、これを初期表示位置として決定
する（ステップＳ９６２）。

【００２４】従って、初期表示位置の基板座標（ＸIN
I，ＹINI）は、以下の２式により算出される。ここで、
配置対象部品が接続される接続先の端子の全数をｎと
し、ｉ番目の接続端子の基板座表を（Ｘi，Ｙi）とす
る。

【００２５】

【数１】

【００２６】

【数２】

【００２７】２．初期表示角度決定機能初期表示角度決定機能は、初期表示制御部１２３が、配
置対象部品とこれに接続する各接続端子間とのマンハッ
タン距離の総和が最小になるように、配置対象部品の基
板上の配置角度（画面上の表示角度も同一である）を算
出する機能である。

【００２８】ここで、マンハッタン距離について、図６
(ｂ)を用いて説明する。本図では、部品６１０の第４端
子６１１と部品６１２の第２端子６１３が接続されてい
る。この場合の、２端子間のＸ座標とＹ座標の和をマン
ハッタン距離という（図では、”ＸM＋ＹM”）。図６
(ａ)は、初期表示角度決定機能における初期表示角度を
算出するための一例を示す図である。また、図１２は、
本機能に係る処理の流れを示すフローチャートである。

【００２９】図６(ａ)では、選択された配置対象部品６
０１の第７端子６０４と第８端子６０５が、それぞれ配
置済みの部品６０３の第４端子６０６と第３端子６０７
に接続されている。初期表示角度は、本図の例では、配
置対象部品６０１の端子（６０４、６０５）とこれに接
続する部品６０３の端子（６０６、６０７）間におい
て、接続情報１１３、部品情報１１１及び部品形状情報
１１２に基づいて、マンハッタン距離の総和が最小とな
るような配置対象部品の配置角度（即ち、表示角度）を
決定することにより求める（ステップＳ９７１〜ステッ
プＳ９７８）。ここで、部品の配置角度は、図３(ａ)に
示すように、部品中心３０７を中心として左回りに回転
した角度で規定する。

【００３０】図６(ａ)の場合は、配置対象部品６０１を
その部品中心６０２を中心として、左に９０度回転した
場合が、マンハッタン距離の総和が最小となることが推
測できる。３．初期表示面決定機能初期表示面決定機能は、初期表示制御部１２３が、配置
対象部品について最適な基板上の配置面に対応する画面
上の表示面を決定する機能である。

【００３１】初期表示制御部１２３は、配線情報１１３
及び部品情報１１１によって、配置対象部品が接続され
る部品について、オモテ面とウラ面でその部品数を計数
し、その部品数が多い面を初期表示面と決定する。４．表示領域特定機能表示領域特定機能は、上記初期表示位置決定機能や初期
表示角度決定機能などで定められた表示位置や表示角度
などに応じて、配置対象部品の表示領域を特定する機能
である。

【００３２】図７は、表示領域特定機能における表示領
域の特定方法について説明するための図である。本図で
は、基板原点７０８及び画面原点７０９を図に示すよう
に規定する。本図は、回路基板７０１の左上部の配置対
象部品７０４を含む画面７０２から、同基板右下部の配
置対象部品７０５を含む画面７０３に表示領域を変更す
る場合の画面の様子を示している。本図の例では、算出
された配置対象部品の初期表示位置７０６と画面７０３
の画面中心７０７を一致させている。また、画面サイズ
は、配置対象部品７０５のｘ軸方向の寸法（本図では、
Ｗｐ）の１０倍を画面幅ＷDとし、この画面幅ＷDと画面
のタテヨコ比によって画面長ＬDを決定する。従って、
初期表示位置７０６及び配置対象部品７０５のｘ軸方向
の寸法に基づいて、表示領域の特定を行うことができ
る。

【００３３】以上で、初期表示制御部の各機能について
の説明を終え、図１における機能ブロックについての説
明に戻る。入力操作部１３０は、例えば、ポインティン
グデバイスやキーボードなどであり、手動配置支援部１
２２及び初期表示制御部１２３の機能を利用して対話的
に手動配置を行う場合に、設計者の入力するデ−タを受
け付けるものである。

【００３４】表示部１４０は、例えば、ＣＲＴなどであ
り、手動配置支援部１２２及び初期表示制御部１２３の
機能を利用して対話的に手動配置を行う際の、部品配置
状況や必要なデータを画面に表示させるためのものであ
る。作業記憶部１５０は、例えば、ＶＲＡＭ（Video RA
M）やＲＡＭなどであり、手動配置支援部１２２及び初
期表示制御部１２３の機能を利用して対話的に手動配置
を行う場合の配置設計途中の画像データや計算結果を一
時的に保持しておくための記憶装置である。

【００３５】出力部１６０は、例えば、ＸＹプロッタや
ラインプリンタなどであり、手動配置支援部１２２及び
初期表示制御部１２３の機能を利用して対話的に手動配
置を行った結果である部品配置図面やデータリストを出
力させるためのものである。次に、以上のように構成さ
れる実施形態１に係るＣＡＤ装置の動作について説明す
る。

【００３６】図８は、本ＣＡＤ装置１００によって、回
路基板の実装設計を行った場合における画面の遷移の様
子を示す図である。ここでは便宜上、部品配置につい
て、以下のような具体的な場合を想定した。回路基板の
実装設計において自動配置を実施したが、未配置部品８
０６が残った。この未配置部品８０６は、回路基板の”
オモテ面”の既配置部品８０５ｄ及び８０５ｅに接続さ
れ、”ウラ面”に接続されるべき部品はない。また、配
置したい領域は配置スペースにゆとりがあり、特に部品
を回転して配置させる必要はない。

【００３７】本実施形態は、図８に示すように、設計者
が画面８０２の中の未配置部品メニュー８０４より部品
８０６を選択すると、配置設計に適した位置に配置対象
部品を表示すべく、初期表示制御部１２３が画面８０３
を特定し、表示させる手段を提供するものである。な
お、表示画面８０２では、回路基板８０１のうち左上部
分を表示し、既配置部品８０５ａ〜ｃが配置されている
例が示されている。また、表示画面８０３では、既配置
部品８０５ｄ、ｅとの接続関係に基づき、配置対象部品
８０７が配置されるべき位置付近に、自動的に表示領域
を移動させ、配置対象部品を表示させた例を示す。

【００３８】図９は、実施形態１を実施した場合のＣＡ
Ｄ装置１００内の処理の流れを示すフローチャートであ
る。なお、図の中の初期表示面決定処理（ステップＳ９
５０）、初期表示位置決定処理（ステップＳ９６０）及
び初期表示角度決定処理（ステップＳ９７０）の詳細に
ついては、それぞれ図１０、図１１及び図１２のフロー
チャートに示されている。

【００３９】まず最初に、部品配置支援部１２０により
ＣＡＤが開始され、実装設計に必要な各種データ（例え
ば、部品情報、部品形状情報、接続情報など）が外部記
憶装置１１０に記憶されると（ステップＳ９００）、こ
れらの情報に基づき自動配置支援部１２１によって自動
配置が実行される（ステップＳ９１０）。しかし、自動
配置では対応しきれない配置漏れ部品が生じるため、配
置漏れ部品の検出を行い未配置部品として登録する（ス
テップＳ９２０）。

【００４０】次に、手動配置支援部１２２によって、手
動配置モードが開始されると（ステップＳ９３０）、設
計者は、画面に表示された未配置部品メニュー８０４の
中から、配置の対象とする部品８０６を選択する（ステ
ップＳ９４０）。その後、初期表示制御部１２３は、配
置対象部品８０７を配置すべき配置面に対応する初期表
示面を決定し（ステップＳ９５０）、配置対象部品８０
７の配置すべき配置位置に対応する初期表示位置、及び
配置すべき配置角度に対応する初期表示角度を算出する
（ステップＳ９６０、ステップＳ９７０）。

【００４１】初期表示位置および初期表示角度の算出
後、初期表示制御部１２３は、配置対象部品８０７の表
示位置を決定し、表示領域を変更・特定して（ステップ
Ｓ９８０）、配置対象部品８０７を表示する。なお、選
択された配置対象部品８０７に関して、既配置部品（８
０５ｄ，８０５ｅ）との接続関係を示すネット情報８０
８ａ〜ｃも併せて表示される。

【００４２】その後設計者は、最終的な配置対象部品８
０７の配置位置を決定し、その配置位置を登録すべく、
ＣＡＤ装置１００に指示する（ステップＳ９９０）。最
後に、部品配置支援部１２０は、他に配置対象の部品が
なければ（ステップＳ９９５）、ＣＡＤを終了する。図
１０は、図９における初期表示面決定処理（ステップＳ
９５０）の詳細フローチャートである。設計者によって
配置対象部品８０７が選択されると、接続情報１１３に
基づいて、配置対象部品が接続される既配置部品の部品
数を回路基板のオモテ面とウラ面で計数し（ステップ９
５１）、その部品数が多い面を初期表示面と決定する
（ステップＳ９５２）。

【００４３】図１１は、図９における初期表示位置決定
処理（ステップＳ９６０）の詳細フローチャートであ
る。最初に、接続情報１１３、部品情報１１１及び部品
形状情報１１２に基づいて、選択された配置対象部品８
０７の接続先の全ての接続端子の基板座標を検出する
（ステップＳ９６１）。これは、接続情報１１３より配
置対象部品８０７が属するネットを全て抽出し、当該ネ
ットに属する部品及びその接続端子に対して、部品情報
１１１の部品の基板座標及び部品形状情報１１２の端子
相対座標より、配置対象部品８０７に係る全接続端子の
基板座標を求めるということにより可能となる。

【００４４】次に、全接続端子の基板座標より、これら
の重心を求め、これを初期表示位置とする（ステップＳ
９６２、数１及び数２）。図１２は、図９における初期
表示角度決定処理（ステップＳ９７０）の詳細フローチ
ャートである。初期表示角度を算出する手順としては、
まず、初期表示位置（つまり、表示角度が０度）でのマ
ンハッタン距離の総和を計算し、ＬM0とする（ステップ
Ｓ９７１、ステップＳ９７２）。つまり、配置対象部品
８０７と接続する既配置部品の接続端子の基板座標を接
続情報１１３、部品情報１１１及び部品形状情報１１２
より求め、さらに、配置対象部品８０７側の接続端子の
基板座標を初期表示位置及び部品形状情報１１２の端子
相対位置より求めて、個々のマンハッタン距離を算出
し、総和を求める。

【００４５】次に、表示角度を９０度、１８０度、２７
０度に回転させ、それぞれのマンハッタン距離の総和を
求め、それぞれの値を比較する。比較の結果、マンハッ
タン距離の総和が小さい場合ＬM0を更新し、マンハッタ
ン距離の総和が最小となった角度を初期表示角度に決定
する（ステップＳ９７３〜ステップＳ９７８）。以上に
より、回路基板の実装設計において、対話的に部品を配
置する手動配置を行う場合では、操作者は、配置したい
部品を選択するだけで最適な位置に配置対象部品が表示
されるので、最適な部品配置位置を探すための画面の表
示領域を変更するという煩雑な操作から開放され、効率
的な配置設計が可能となる。

【００４６】なお、初期表示角度決定処理において、部
品の配置角度を９０度単位で回転させたが、それ以外の
角度で回転させて実施してもよいことは勿論である。（実施の形態２）図１３(ａ)は、実施形態２に係るＣＡ
Ｄ装置１３００の機能ブロック図を示す。この実施形態
２では、配置対象部品と既に配置されている他の部品と
の配置位置が競合する場合に、当該配置位置における部
品の置き換え及びその表示を自動化することが実現され
る。

【００４７】ＣＡＤ装置１３００は、前記ＣＡＤ装置１
００に比べ、外部記憶装置１１０に部品引剥し可否フラ
グ１３０１が追加されている。図１３(ｂ)に、部品引剥
し可否フラグの内容の一例を示す。部品引剥し可否フラ
グ１３０１は、部品配置の設計を行う際に、原則として
固定とする部品なのか、配置状況によっては配置位置の
変更が有り得る部品なのかを示すフラグであり、その内
容は、０（引剥し不可）又は１（引剥し可）の何れかの
値となる。

【００４８】なお、部品引剥し可否フラグ１３０１は、
一般に実装設計の開始時までに登録されるべき情報であ
る。図１４は、配置対象部品８０７が、初期表示位置で
表示され、既配置部品１４０１と配置位置が競合し、重
なって表示されている様子を示す。この場合、既配置部
品１４０１が、他の位置に移動できる部品であれば、既
配置部品１４０１を未配置部品として登録（即ち、未配
置部品メニューにリエントリーする）し、配置対象部品
８０７を初期表示位置に配置させることができる。この
場合、未配置部品となった既配置部品１４０１に配置対
象部品としての選択権を与え、部品配置の設計操作を継
続させることとする。

【００４９】図１５は、前記ＣＡＤ装置１３００内の処
理の流れを示すフローチャートである。実施形態１と異
なる点は、主に配置部品置換処理（ステップＳ１５０
０）の部分である。初期表示制御部１２３は、初期表示
位置決定処理（ステップＳ９６０）の後、表示領域特定
処理（ステップＳ９８０）を行い、配置対象部品８０７
と既配置部品１４０１の配置位置が競合した場合で、既
配置部品１４０１が配置位置の変更が可能か否かを部品
引剥し可否フラグ１３０１によって判断し、部品の引剥
しが可能な場合のみ、自動的に配置対象部品８０７と既
配置部品１４０１の部品を置き換えて表示する（ステッ
プＳ１５００）。その後、初期表示制御部１２３は、引
剥した部品がある場合は（ステップＳ１５１０）、引剥
し部品を未配置部品として登録し、かつ、配置対象部品
に指定する（ステップＳ１５２０）。一方、引剥し部品
が無く手動配置を継続する場合で（ステップＳ９９
５）、配置対象部品として選択されている部品がある場
合は（ステップＳ１５３０）、再度、当該部品を配置す
るための指示を待つ（ステップＳ９９０）。

【００５０】図１６は、図１５における表示部品置換処
理（ステップＳ１５００）の詳細フローチャートであ
る。まず、初期表示制御部１２３は、配置対象部品８０
７と競合する既配置部品の有無を判定し（ステップＳ１
５０１）、競合する既配置部品がある場合は、その既配
置部品が引剥し可能な部品であれば、既配置部品１４０
１を引剥して未配置部品として登録し（ステップＳ１５
０３）、その後、配置対象部品８０７の配置位置を確定
させ、部品情報１１１に登録する（ステップＳ１５０
４）。

【００５１】図１７は、配置対象部品と競合する既配置
部品があるか否かを判定する方法の一例を示す。本例で
は、初期表示制御部１２３は、配置対象部品１７０１の
周囲に配置禁止域１７０２を設定し、配置禁止域をも含
めて既配置部品１７０３との競合の有無を判定する。本
例の場合の配置禁止域１７０２は、配置対象部品１７０
１のサイズ（ＬxＷ）に対して、（２Ｌx１．５Ｗ）の範
囲とした。

【００５２】以上のように、実施形態２に係るＣＡＤ装
置により、配置対象部品と既配置部品の配置位置が競合
する場合であっても、部品引剥し可否フラグに基づい
て、配置部品の置き換えの判断及びその実施が自動化さ
れるので、操作者は、競合する既配置部品を一旦取り除
くという煩雑な操作から開放され、効率的な配置設計が
可能となる。

【００５３】なお、本実施例では、配置禁止域を（２Ｌ
x１．５）としたが、これ以外の方法により配置禁止域
を規定しても良い。最後に、本発明に係るＣＡＤ装置
は、汎用のコンピュータシステム上で実行されるプログ
ラムとして実現できることは言うまでもない。従って、
本発明に係るＣＡＤプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録
媒体に格納し配布することは可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るＣＡＤ装置は、操作者から配置対象部品の指定を
受け付ける部品指定受付手段と、指定された配置対象部
品及び、既に配置されている部品に関する個々の部品情
報及び相互の接続情報に基づいて、その配置対象部品に
ついての最適な配置位置に対応する表示画面上の表示位
置を算出する表示位置算出手段と、算出された表示位置
に前記配置対象部品が表示されるように前記回路基板に
おける表示領域を特定する表示領域特定手段と、特定さ
れた表示領域を画面に表示する表示手段とを備える。

【００５５】これにより、操作者が配置対象部品を指定
するだけで、その部品は配置に最適な基板位置に対応す
る表示位置に表示されるので、配置対象部品を配置すべ
き最適な配置位置を画面の表示領域を変更しながら探す
という煩わしい操作から解放され、効率的な部品配置の
設計が可能となる。ここで、前記ＣＡＤ装置はさらに、
前記表示位置算出手段によって前記配置対象部品の表示
位置が算出された後に前記接続情報に基づいてその配置
対象部品にかかる全ての配線パターンの長さの総和が最
小となるようにその配置対象部品の表示角度を算出する
表示角度算出手段を備え、前記表示手段は、算出された
表示位置と表示角度に従って前記配置対象部品を表示す
る。

【００５６】これにより、操作者は、どのような配置角
度にすれば配線パターンの総和を最小にできるかを検討
する必要がなくなるので、効率的な部品配置の設計が可
能となる。また、前記表示位置算出手段は、前記回路基
板の両面を表示対象として前記表示位置を算出する。

【００５７】これにより、操作者は、どの面に部品を配
置すれば最適な部品配置となるかという検討を表示画面
上で簡略化してできるため、両面実装基板に対する効率
的な部品配置の設計が可能となる。なお、前記ＣＡＤ装
置はさらに、前記表示位置算出手段によって表示位置が
算出された配置対象部品が既に配置されている他の部品
と重なり合うか否かを判定する判定手段と、重なり合う
と判定された場合に、前記他の部品の配置を未確定な状
態に戻す配置取消手段とを備え、前記表示手段は、前記
他の部品の配置が未確定の状態に戻された後の前記表示
領域を画面に表示する。

【００５８】これにより、操作者は、配置位置が競合す
る既に配置されている他の部品を取り除く操作なく配置
対象部品を配置することができ、加えて、配置が未確定
の状態に戻った他の部品について継続して配置設計が可
能となるため、既に配置した部品の再配置に伴う煩わし
い設計作業が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a)は、実施形態１に係るＣＡＤ装置１０
０の機能を示すブロック図である。

【図２】図２(a)は、外部記憶部１１０のうち、部品情
報１１１の内容の一例を示す図である。図２(b)は、外
部記憶部１１０のうち、部品形状情報１１２の内容の一
例を示す図である。図２(c)は、外部記憶部１１０のう
ち、接続情報１１３の内容の一例を示す図である。図２
(d)は、外部記憶部１１０のうち、接続情報１１３のネ
ットに関する具体例を示す図である。

【図３】図３(a)は、部品形状情報１１２のうち、端子
相対座標の内容を説明するための具体例を示す図であ
る。図３(b)は、部品形状情報１１２のうち、端子相対
座標の内容の一例をまとめた表である。

【図４】外部記憶部１１０のうち、部品情報１１１を部
品の配置設計で使用した場合の一例を示す図である。

【図５】実施形態１における初期表示位置を算出する方
法の一例を示す図である。

【図６】実施形態１における初期表示角度を算出する方
法の一例を示す図である。

【図７】算出された仮配置位置に基づいて表示領域を特
定する方法の一例を示す図である。

【図８】実施形態１を実施した場合の表示画面の遷移の
様子を示した図である。

【図９】実施形態１を実施した場合のＣＡＤ装置内の処
理の流れを示すフローチャートである。

【図１０】図９におけるステップＳ９５０の初期表示面
決定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１１】図９におけるステップＳ９６０の初期表示位
置決定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１２】図９におけるステップＳ９７０の初期表示角
度決定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１３】図１３(a)は、実施形態２に係るＣＡＤ装置
１３００の機能を示すブロック図である。図１３(b)
は、部品引剥し可否フラグ１３０１の内容の一例を示す
図である。

【図１４】実施形態２を実施した場合であって、配置部
品が競合する場合の表示画面の様子を示す図である。

【図１５】実施形態２を実施した場合のＣＡＤ装置内の
処理の流れを示すフローチャートである。

【図１６】図１５におけるステップＳ１５００の配置部
品置換処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１７】図１６におけるステップＳ１５０１の配置対
象部品と競合する既配置部品の有無の判定方法の具体例
を示す図である。

【図１８】従来の手動配置を行う場合の表示画面の遷移
の様子を示す図である。

【符号の説明】

１００実施形態１におけるＣＡＤ装置１１０外部記憶部１１１部品情報１１２部品形状情報１１３接続情報１２０部品配置支援部１２１自動配置支援部１２２手動配置支援部１２３初期表示制御部１３０入力操作部１４０表示部３００部品例３０１部品外形を表す原点（部品原点）３０２部品外形を表す相対位置３０３部品外形を表す相対位置３０４部品外形を表す相対位置３０５部品例３００における第１端子の相対位
置３０６部品例３００における第４端子の相対位
置３０７部品例３００における部品中心５０１配置対象部品５０２配置対象部品５０１の初期表示位置５０３配置対象部品５０１が接続する部品の接
続端子５０４配置対象部品５０１が接続する部品の接
続端子５０５配置対象部品５０１が接続する部品の接
続端子５０６配置対象部品５０１が接続する部品５０７配置対象部品５０１が接続する部品６０１配置対象部品６０２配置対象部品６０１の初期表示位置６０３配置対象部品６０１が接続する既配置部
品６０４配置対象部品６０１の接続端子６０５配置対象部品６０１の接続端子６０６既配置部品６０３の接続端子６０７既配置部品６０３の接続端子６０８配置対象部品６０１と既配置部品６０３
とのネット情報６０９配置対象部品６０１と既配置部品６０３
とのネット情報６１０部品例６１１部品例６１０の接続端子６１２部品例６１３部品例６１２の接続端子７０１回路基板７０２表示画面（表示領域変更前）７０３表示画面（表示領域変更後）７０４配置対象部品（表示領域変更前）７０５配置対象部品（表示領域変更後）７０６算出された初期表示位置７０７表示画面７０３の画面中心７０８基板原点７０９画面原点８０１回路基板８０２表示画面（未配置部品の選択時）８０３表示画面（実施形態１の実施時）８０４未配置部品メニュー８０５ａ〜ｅ既配置部品８０６未配置部品８０７配置対象部品８０８ａ〜ｃネット情報１３００実施形態２におけるＣＡＤ装置１３０１部品引剥し可否フラグ１４０１配置位置が競合する既配置部品１７０１配置対象部品１７０２配置対象部品の有する配置禁止域１７０３配置位置が競合する既配置部品１８０１表示画面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福本幸弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者三浦伸治大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者植村博一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回路基板への部品配置の設計を支援する
ＣＡＤ装置であって、操作者から配置対象部品の指定を受け付ける部品指定受
付手段と、指定された配置対象部品及び既に配置されている部品に
関する個々の部品情報及び相互の接続情報に基づいて、
その配置対象部品についての最適な配置位置に対応する
表示画面上の表示位置を算出する表示位置算出手段と、算出された表示位置に前記配置対象部品を表示するよう
に前記回路基板における表示領域を特定する表示領域特
定手段と、特定された表示領域を画面に表示する表示手段とを備え
ることを特徴とするＣＡＤ装置。
【請求項２】前記ＣＡＤ装置はさらに、前記表示位置
算出手段によって、前記配置対象部品の表示位置が算出
された後に前記接続情報に基づいてその配置対象部品に
かかる全ての配線パターンの長さの総和が最小となるよ
うに、その配置対象部品の表示角度を算出する表示角度
算出手段を備え、前記表示手段は、算出された表示位置と表示角度に従っ
て前記配置対象部品を表示することを特徴とする請求項
１記載のＣＡＤ装置。
【請求項３】前記表示位置算出手段は、前記回路基板
の両面を表示対象として前記表示位置を算出することを
特徴とする請求項２記載のＣＡＤ装置。
【請求項４】前記ＣＡＤ装置はさらに、前記表示手段
によって表示された配置対象部品の配置を確定させるか
否かの指示を操作者から受け付ける配置確定受付手段
と、配置を確定させる場合に、前記配置対象部品が既に配置
されている他の部品と重なり合うか否かを判定する判定
手段と、重なり合うと判定された場合に、前記他の部品の配置を
未確定な状態に戻す配置取消手段とを備え、前記表示手段は、前記他の部品の配置が未確定の状態に
戻された後の前記表示領域を画面に表示することを特徴
とする請求項３記載のＣＡＤ装置。
【請求項５】前記ＣＡＤ装置はさらに、前記配置取消
手段によって配置が未確定の状態にされた前記他の部品
を新たな配置対象部品として前記表示位置算出手段によ
る算出、前記表示領域特定手段による特定、前記表示手
段による表示を繰り返させる繰り返し制御手段を備える
ことを特徴とする請求項４記載のＣＡＤ装置。
【請求項６】回路基板への部品配置の設計を支援する
ＣＡＤプログラムを記録した記録媒体であって、前記プログラムは、操作者から配置対象部品の指定を受け付ける部品指定受
付ステップと、指定された配置対象部品及び既に配置されている部品に
関する個々の部品情報及び相互の接続情報に基づいて、
その配置対象部品の最適な配置位置に対応する表示画面
上の表示位置を算出する表示位置算出ステップと、算出された表示位置に前記配置対象部品を表示するよう
に前記回路基板における表示領域を特定する表示領域特
定ステップと、特定された表示領域を画面に表示する表示ステップとを
コンピュータに実行させることを特徴とする記録媒体。