WO2013088963A1

WO2013088963A1 - 電力系統ツリー表示システム及び電力系統ツリー表示方法

Info

Publication number: WO2013088963A1
Application number: PCT/JP2012/080907
Authority: WO
Inventors: 石田　尚志; 大平　理覚
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-06-20
Also published as: JPWO2013088963A1; JP6056768B2; TW201342100A; US20150005972A1

Abstract

　搭載部品の仕様情報を記憶する仕様情報記憶ユニットと、外部から入力された設計情報に該当する仕様情報を仕様情報記憶ユニットから読み出し、搭載部品を電力経路で接続した系統ツリー情報を生成すると共に、読み出した仕様情報に基づき搭載部品に供給される電力を電力経路毎に求めて、当該電力経路の特性値情報を生成するツリー情報作成部と、系統ツリー情報に特性値情報を重ねて表示する表示部と、を備える。

Description

電力系統ツリー表示システム及び電力系統ツリー表示方法

　本発明は、電力系統ツリー表示システム及び電力系統ツリー表示方法に関する。

　近年、電気機器の機能向上により機器内で取り扱う電圧の種類が増加し、かつ、使用する電圧の低電圧化等が進んでいる。このような電気機器の設計に対する信頼性を向上させるために電力系統ツリーを表示させて設計を行い、また設計の検証を行うことが有効である。

　かかる電力系統ツリーの表示に関連する技術として、特許文献１において、予め登録されたシンボル図の端子とデバイスとの接続関係からシンボル図の端子同士を接続し、階層構造の系統ツリーを作成する情報処理装置が開示されている。

特開２００９－０６９８８４号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された情報処理装置では、端子同士の接続路（電力経路）を流れる電流値やデバイスの消費電力等に関する情報は、電力系統ツリーには含まれない。このため、例えば電力経路を流れる電流値が妥当であるか否か等の判断を行う際には、電流値や消費電力等を個別に表示させる必要があり、設計作業や設計検証作業を効率よく行うことが困難である。

　本発明は、設計作業や設計検証作業を効率的に行うことができる電力系統ツリー表示システム及び電力系統ツリー表示方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、電子機器における配線基板に搭載された搭載部品間の電力経路を表示する電力系統ツリー表示システムは、搭載部品の仕様情報を記憶する仕様情報記憶ユニットと、外部から入力された設計情報に該当する仕様情報を仕様情報記憶ユニットから読み出し、搭載部品を電力経路で接続した系統ツリー情報を生成すると共に、読み出した仕様情報に基づき搭載部品に供給される電力を電力経路毎に求めて、当該電力経路の特性値情報を生成するツリー情報作成部と、系統ツリー情報に特性値情報を重ねて表示する表示部と、を備える。

　また、電子機器における配線基板に搭載された搭載部品間の電力経路を表示する電力系統ツリー表示方法は、搭載部品の仕様情報を記憶する仕様情報記憶手順と、外部から入力された設計情報に該当する仕様情報を仕様情報記憶手順から読み出し、搭載部品を電力経路で接続した系統ツリー情報を生成すると共に、読み出した仕様情報に基づき搭載部品に供給される電力を電力経路毎に求めて、当該電力経路の特性値情報を生成するツリー情報作成手順と、系統ツリー情報に特性値情報を重ねて表示する表示手順と、を含む。

　本発明によれば、系統ツリー情報と共に特性値情報を表示するので、設計作業や設計検証作業を効率的に行うことができる。

本発明の電力系統ツリー表示システムの第１の実施形態を示すブロック図である。本発明の電力系統ツリー表示システムの第２の実施形態を示すブロック図である。図２に示した電力系統ツリー表示システムにより表示される電力系統ツリーの一例を示す図である。図２に示した電力系統ツリー表示システムによる図３に示した電力系統ツリーの表示手順を説明するためのフローチャートである。図２に示した電力系統ツリー表示システムにより表示される電力系統ツリーの他の例を示す図である。本発明の電力系統ツリー表示システムの第３の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。本発明の電力系統ツリー表示システムの第４の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。電源のシーケンスを示す補助画面を示す図である。本発明の電力系統ツリー表示システムの第５の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。本発明の電力系統ツリー表示システムの第５の実施形態による電力系統ツリーの他の表示例を示す図である。本発明の電力系統ツリー表示システムの第６の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。本発明の電力系統ツリー表示システムの第７の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
　本発明の第１の実施形態を説明する。

　図１は、本発明の電力系統ツリー表示システムの第１の実施形態を示すブロック図である。以下、電源やデバイス等の電子部品が配線基板（プリント基板）に搭載される場合について説明する。このとき、配線基板に搭載される電子部品を総称して搭載部品と記載する。

　本実施形態における電力系統ツリー表示システム２Ａは図１に示すように、仕様情報記憶ユニット３と、ツリー情報作成部４と、表示部５とを備える。

　仕様情報記憶ユニット３には、デバイスに関するデバイス情報、電源に関する電源情報、配線基板に関する基板情報等の仕様情報が記憶されている。ツリー情報作成部４は、ユーザにより指定された設計情報に基づき、仕様情報記憶ユニット３から必要な仕様情報を抽出する。そして、ツリー情報作成部４は、抽出した仕様情報に基づき、電力の供給路をなす電力経路等からなる系統ツリー情報と、この電力経路を流れる電流値等の特性値情報とを生成する。表示部５は、ツリー情報作成部４にて生成された系統ツリー情報を表示すると共に、ツリー情報作成部４にて生成された特性値情報をこの系統ツリー情報に重ねて表示する。なお、ここで、「重ねて表示」とは、特性値情報が系統ツリー情報を隠すことなく表示される状態を言う。

　系統ツリー情報と特性値情報とは同一画面に表示される。従って、ユーザは、電力系統ツリーを視認した際に、特性値情報も視覚的に認識できるようになり、電子機器の設計作業や設計検証作業を効率よく行うことができる。
＜第２の実施形態＞
　次に、本発明の第２の実施形態を説明する。

　図２は、本発明の電力系統ツリー表示システムの第２の実施形態を示すブロック図である。

　本実施形態における電力系統ツリー表示システム２Ｂは図２に示すように、仕様情報記憶ユニット３と、ツリー情報作成部４と、表示部５とを備える。

　仕様情報記憶ユニット３は、デバイス情報を記憶しているデバイス情報記憶部３ａと、電源情報を記憶している電源情報記憶部３ｂと、基板情報を記憶している基板情報記憶部３ｃとを備えている。ツリー情報作成部４は、ユーザにより指定された設計情報に基づき、仕様情報記憶ユニット３から必要な仕様情報を抽出する。そして、ツリー情報作成部４は、抽出した仕様情報に基づき、電力経路等の系統ツリー情報と、電力系統ツリーを流れる電流値等の特性値情報とを生成する。表示部５は、ツリー情報作成部４にて生成された系統ツリー情報を表示すると共に、ツリー情報作成部４にて生成された特性値情報をこの系統ツリー情報に重ねて表示する。

　図３は、図２に示した電力系統ツリー表示システム２Ｂにより表示される電力系統ツリーの一例を示す図である。

　図２に示した電力系統ツリー表示システム２Ｂにより表示される電力系統ツリー２０Ａは図３に示すように、配線基板（プリント基板）２８に電源２１や電力供給先であるデバイス２２（２２ａ，２２ｂ）が配置され、これらが電力経路２３により接続されている。デバイス２２は、例えばＩＣ、メモリー、機能モジュール等の電子部品である。

　電力系統ツリー２０Ａにおける電力経路２３は、配線基板２８の外部から電源２１への経路をなす電力経路２３ａと、電源２１と分岐点２４とを接続する電力経路２３ｂと、分岐点２４とデバイス２２ａ，２２ｂとを接続する電力経路２３ｃ，２３ｄとを含んでいる。

　電力系統ツリー２０Ａには、搭載部品を電力経路２３で接続して形成された系統ツリー情報と、電力経路２３を流れる電流値や電圧値等の特性値情報が重ねて表示されている。このとき、電力経路２３の経路幅は、当該電力経路２３を流れる電流値に対応した幅寸法で表示されている。即ち、特性値情報には電力経路２３の経路幅に関する情報も含まれる。

　なお、本実施形態における電力系統ツリー表示システム２Ｂは、回路シミュレータではないため、表示された電流値は、実際に電力経路２３に流れる電流値を意味しない。即ち、電流値等の特性値情報は、例えば電源２１の負荷であるデバイス２２ａ，２２ｂが要求する電流値を示している。デバイス２２ａ，２２ｂが正常に動作する際には、表示された電流値が電力経路２３を流れることになるので、以下の説明では電力経路を流れる電流値等のように記載する。

　上記説明では、経路幅は電流値に応じた幅寸法で表示されることを述べたが、その他に電流値に応じて電力経路の色を変えることも可能である。また、電力経路は複数の電力経路から構成されるので、電力経路毎に色を変えたり色の濃淡を変えたりすることも可能である。例えば、１２Ｖの経路を表す電力経路２３ａと、３．３Ｖの経路を表す電力経路２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ及び分岐点２４とでそれぞれ色を変えて表示する。これにより、ユーザは、色だけで電力経路の概略構成を視認することが可能になり、複雑な構成の場合に設計検証作業を効率良く行うことが可能になる。

　デバイス情報としては、各デバイス２２の物理的大きさ（寸法）、電圧の種類（交流／直流いずれの電圧か、電圧値や電流値）、消費電力密度等である。なお、電流値、電圧値、消費電力密度等は、最大値、最小値、平均値、製品仕様値等の少なくとも１つの形式である。

　デバイス２２ａの具体的なデバイス情報として、寸法２０ｍｍ×２０ｍｍ、消費電力６６Ｗ、消費電力密度１６５ｍＷ／ｍｍ²、要求電圧値が直流（以下、ＤＣと称する）３．３Ｖ、要求電流値が２０Ａ等を例示することができる。さらに、デバイス２２ａが正常動作する電圧範囲としてＤＣ３．１Ｖ～３．５Ｖ、電流範囲として１９Ａ～２１Ａを含めることができる。同様に、デバイス２２ｂの具体的なデバイス情報として、寸法２０ｍｍ×２０ｍｍ、消費電力３３Ｗ、消費電力密度８２．５ｍＷ／ｍｍ²、要求電圧値がＤＣ３．３Ｖ、要求電流が１０Ａ等を例示することができる。さらに、デバイス２２ｂが正常動作する電圧範囲としてＤＣ３．１Ｖ～３．５Ｖ、電流範囲として電流９Ａ～１１Ａを含めることができる。

　電源情報記憶部３ｂに記憶されている電源情報としては、例えば電源は、入力仕様がＤＣ１２Ｖ、電流１０Ａで、出力仕様がＤＣ３．３Ｖ、電流３０Ａ等である。また、この電源情報には、電源がコンバータやレギュレータ等の電子部品を含み、これらの電子部品の入出力値や電力変換効率等を表す情報も含めることができる。なお、この場合の数値は一例である。具体例として、図３に示す電源２１の電源情報は、ＤＣ－ＤＣコンバータを含み、入力電圧範囲が１０Ｖ～１４Ｖ、入力電流範囲が８Ａ～１５Ａ、出力電圧範囲が３．０Ｖ～３．４Ｖ、出力電流範囲が２０Ａ～４０Ａである。また、電源２１の寸法は３０ｍｍ×３０ｍｍ、消費電力密度は２３ｍＷ／ｍｍ²、出力電流が３０Ａの時の電力変換効率は、８３％である。

　基板情報記憶部３ｃに記憶されている基板情報は、配線基板２８の基板厚、配線パターン厚さ（電力経路を形成する銅箔等の導体の厚さ）、配線パターン同士を接続等に用いられるスルーホールの形状が例示される。これらの基板情報は、電力経路２３を流れる電流値に対して、パターン幅（経路幅）やスルーホール個数を算出する際に用いられる。

　基板情報の具体例としては、配線パターンが厚み３５μｍの銅箔であり、スルーホール径が０．３ｍｍφ、スルーホールめっき厚が２０μｍ、基板厚が１．６ｍｍ等である。

　以下に、図２に示した電力系統ツリー表示システム２Ｂによる図３に示した電力系統ツリー２０Ａの表示手順について説明する。

　図４は、図２に示した電力系統ツリー表示システム２Ｂによる図３に示した電力系統ツリー２０Ａの表示手順を説明するためのフローチャートである。

　ステップＳ１：先ず、ユーザは設計情報を分析して構成するデバイス２２を抽出し、抽出されたデバイス２２毎に必要な電源情報（電圧種類、消費電力、サイズ等）を整理する。

　ステップＳ２：ツリー情報作成部４は、デバイス情報を取得する。このとき、デバイス情報がデバイス情報記憶部３ａにライブラリー化等して記憶されている場合は、ツリー情報作成部４は、デバイス情報記憶部３ａから該当するデバイス情報を取得する。もし、該当するデバイス情報がデバイス情報記憶部３ａに記憶されていない場合は、ツリー情報作成部４は、ユーザに所定のデータフォーマットでデバイス情報を入力するように要求する。

　ステップＳ３：次に、ツリー情報作成部４は、電源情報を取得する。これにより配線基板２８に入力される電力や配線基板２８の入力端子とデバイス２２との間に配置される電源２１の情報が取得される。このとき、電源情報が電源情報記憶部３ｂにライブラリー化等されて記憶されている場合は、ツリー情報作成部４は、電源情報記憶部３ｂから該当する電源情報を取得する。もし、該当する電源情報が電源情報記憶部３ｂに記憶されていない場合は、ツリー情報作成部４は、ユーザに所定のデータフォーマットで電源情報を入力するように要求する。

　ステップＳ４：さらに、ツリー情報作成部４は、基板情報を取得する。基板情報が基板情報記憶部３ｃにライブラリー化等されて記憶されている場合は、ツリー情報作成部４は、基板情報記憶部３ｃから該当する基板情報を取得する。もし、該当する基板情報が基板情報記憶部３ｃに記憶されていない場合は、ツリー情報作成部４は、ユーザに所定のデータフォーマットで基板情報を入力するように要求する。

　ステップＳ５：そして、ツリー情報作成部４は、デバイス２２と電源２１とを接続する電力経路を設定し、電力系統ツリーを完成させる。また、ツリー情報作成部４は、デバイス２２と電源２１とを接続する電力経路を設定して系統ツリー情報を作成すると、特性値情報を作成して所定の位置に特性値情報を表示させる。図３は、このような特性値情報を表示した電力系統ツリー２０Ａを例示した図である。

　即ち、ツリー情報作成部４は、デバイス情報、電源情報及び基板情報を取得すると、電源２１に外部から電力供給ができるように電力経路２３ａを作成し、電源２１とデバイス２２ａ，２２ｂとを接続する電力経路を作成する。このとき、電源２１からの出力ポートが１つなので、分岐点２４が作成される。これにより、電源２１と分岐点２４とは電力経路２３ｂで接続され、分岐点２４とデバイス２２ａとは電力経路２３ｃで接続され、分岐点２４とデバイス２２ｂとは電力経路２３ｄと接続される。この段階では、単に接続関係を表示データにしただけの系統ツリー情報が作成される。

　次に、ツリー情報作成部４は、電源２１の入力値がＤＣ１２Ｖ、電流１０Ａであり、電圧変換を行って、直流電圧３．３Ｖ、電流３０Ａを出力するといった情報（仕様情報）と、デバイス２２ａが直流電圧３．３Ｖ、電流２０Ａを必要とするといった情報（仕様情報）とから各電力経路の経路幅を演算する。即ち、ツリー情報作成部４は、予め設定された規則に従い電流値と電力経路の経路幅との関係から、電源２１やデバイス２２ａ，２２ｂに接続されている各電力経路の経路幅を演算する。そして、電流値、電圧値、経路幅は、特性値情報として表示部５に出力される。

　経路幅の演算には基板情報に含まれる銅箔の厚みやスルーホール径、スルーホールめっき厚等の情報が用いられる。例えば、電力経路２３ａに電圧１２Ｖ、電流１０Ａが流れるので、基板情報に含まれる銅箔の厚み等から必要な経路幅が１０ｍｍと演算されたとする。また、電源２１から出力される電力がＤＣ３．３Ｖ、３０Ａのときに電力経路２３ｂの経路幅が２０．５ｍｍと演算されたとする。そこで、ツリー情報作成部４は、演算値を複数の段階に分けて、各段階毎に経路幅を設定する。例えば、演算値が１０ｍｍ毎に表示データの画素数を１０画素とするように設定されている場合には、電力経路２３ａの経路幅は１０画素、電力経路２３ｂの経路幅は３０画素となる。無論、経路幅を電流値に比例させてもよい。

　ステップＳ６：ツリー情報作成部４は、表示内容が「ＯＫ」であるか否かの指示待ちとなる。表示内容が「ＯＫ」であるか否かの指示は、ユーザが表示画面を見て指示する。そして、設計通りであると判断した場合には、表示内容「ＯＫ」が指示されて処理は終了する。一方、設計を変更等する場合には、表示内容「ＮＯ」が指示される。これにより処理はステップＳ１に戻る。

　このように電力系統ツリー２０Ａに系統ツリー情報と共に特性値情報を表示することで、ユーザは、電力系統ツリーを構成する系統ツリー情報や特性値情報を視覚的に把握することができるようになる。従って、設計作業や設計検証作業が効率的に行えると共に、その信頼性が向上する。

　なお、上記説明では、電源が１つの場合を例を述べたが、本実施形態は係る構成に限定するものではない。

　図５は、図２に示した電力系統ツリー表示システム２Ｂにより表示される電力系統ツリーの他の例を示す図である。本例における電力系統ツリー２０Ｂは、２つの電源２１ａ，２１ｃが２段構成された場合を例示している。

　図５に示すように、本例においては、電源２１ａは、電力経路２７ａを介して外部より電力供給を受け、電力経路２７ｂに電力を出力する。この電力経路２７ｂは、電源２１ａと分岐点２４ａとを接続している。分岐点２４ａは、電力経路２７ｃを介して分岐点２４ｅと接続されると共に、電力経路２７ｆを介して電源２１ｃと接続されている。分岐点２４ｅは、電力経路２７ｄを介してデバイス２２ａと接続されると共に、電力経路２７ｅを介してデバイス２２ｆと接続されている。また、電源２１ｃは電力経路２７ｇを介して分岐点２４ｆに接続されると共に、電力経路２７ｊを介してデバイス２２ｈと接続されている。分岐点２４ｆは、電力経路２７ｈを介してデバイス２２ｆに接続されると共に、電力経路２７ｉを介してデバイス２２ｇに接続されている。

　そして、電源２１ａの入力はＤＣ１２Ｖ、１０Ａであり、出力はＤＣ５Ｖ、２０Ａである。また、電源２１ｂの入力は直流５Ｖ、５Ａであり、出力は直流３．３Ｖ、６Ａと直流１．２Ｖ、１Ａとの２系統である。デバイス２２ａはＤＣ５Ｖ、１０Ａを必要とし、デバイス２２ｆはＤＣ５Ｖ、５ＡとＤＣ３．３Ｖ、１Ａとを必要とする。さらに、デバイス２２ｇはＤＣ３．３Ｖ、５Ａを必要とし、デバイス２２ｈはＤＣ１．２Ｖ、１Ａを必要とする。

　このような特性値情報が、系統ツリー情報に重ねて表示されるため、電力系統ツリーが複雑な構成の場合でも、ユーザは系統ツリー情報や特性値情報を視覚的に把握できる。従って、設計作業や設計検証作業が効率的に行えると共にその信頼性が向上する。
＜第３の実施形態＞
　次に、本発明の第３の実施形態を説明する。

　本実施形態にて表示される電力系統ツリーは、図２に示した電力系統ツリーシステム２Ｂによって、電力経路の経路幅を表示するばかりでなく、経路幅の寸法値や電力経路を接続する場合に用いるスルーホール（Ｔ／Ｈ）の個数等も表示される。

　このような経路幅の寸法やスルーホールの個数は、例えば回路パターンの設計等の後工程において必要となる情報である。しかし、設計段階で後工程に必要となる情報が解っていると、係る情報を反映させた設計を行うことができ、作業効率が向上する。

　なお、本実施形態では、後工程で必要になる情報として経路幅の寸法値やスルーホールの個数を例に説明するが、かかる情報に限定するものではない。要は、後工程で必要になる情報であって、この情報の内容により設計変更等が必要となる情報を表示できるようにする。　図６は、本発明の電力系統ツリー表示システムの第３の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。

　図６に示すように、本実施形態における電力系統ツリー表示システム２０Ｃでは、例えば、電力経路２３ａに関する特性値情報として、外部から電源２１にＤＣ１２Ｖ、電流１０Ａの電力が供給され、後工程で必要となる情報として電力経路の経路幅が１０ｍｍ、Ｔ／Ｈ個数が３５個であることが示される。

　ツリー情報作成部４は、上述した各電力経路２３の電流値、電圧値、経路幅の特性値情報と共に、この電力（電流値及び電圧値）を伝送するために基板厚やスルーホール径等の仕様情報に基づき、必要な経路幅と、スルーホール個数を算出する。この算出方法については、第２の実施形態において説明した。そして、この算出した値が特性値情報に含められて表示部５に出力される。

　従って、ユーザは、電流値、電圧値、経路幅が視覚的に認識できると共に、具体的な経路幅の寸法やスルーホール数を知ることができるようになる。これにより、設計作業や設計検証作業が効率的に行えるようになると共に、後工程の事情による設計変更を抑制することが可能になる。
＜第４の実施形態＞
　次に、本発明の第４の実施形態を説明する。

　上述した実施形態においては、複数の搭載部品を用いた場合でも、それらの動作タイミング等に関する情報は表示されなかった。しかし、現実の電子機器では、複数の搭載部品が連携して動作するため、動作タイミングは安定に動作する電子装置の設計には不可欠である。そして、かかる動作タイミングにより設計を変更しなければならないこともある。搭載部品の正確なタイミングはシミュレーション等を行う必要があるが、例えば複数の電源が用いられ、各電源の出力タイミングが異なると、シミュレーションを行う前提が崩れてしまう。即ち、シミュレーションを行うまでもなく、設計の適否が判断できる。

　そこで、本実施形態では、図２に示した電力系統ツリーシステム２Ｂによって、詳細な動作タイミングの検討前の大まかな動作タイミングの検討に用いられる情報も特性値情報として扱う。

　図７ａは本発明の電力系統ツリー表示システムの第４の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。図７ｂは、電源のシーケンスを示す補助画面を示す図である。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。

　以下の説明においては、補助画面２６として電源２１ａ，２１ｂのシーケンスを例に説明するが、本実施形態はシーケンス表示に限定するものではなく、タイミングチャート等の他の情報でもよい。

　図７ａに示すように、ＤＣ１２Ｖ、電流１０Ａの電力は、外部から電力経路２５ａを介して供給され、分岐点２４ｃで電力経路２５ｂ，２５ｆに分岐する。分岐点２４ｃと電源２１ａとは電力経路２５ｂを介して接続され、分岐点２４ｃと電源２１ｂとは電力経路２５ｆを介して接続されている。この電力経路２５ｂに流れる電流は８Ａであり、電力経路２５ｆに流れる電流は２Ａである。

　電源２１ａではＤＣ１２ＶからＤＣ５Ｖへの電圧変換が行われ、ＤＣ５Ｖ、電流１５Ａの電力が電力経路２５ｃに出力される。電力経路２５ｃは、分岐点２４ａで電力経路２５ｄ，２５ｅに分岐する。電力経路２５ｄは、分岐点２４ａとデバイス２２ａとを接続する経路で、ＤＣ５Ｖ、１０Ａの電力がデバイス２２ａに供給される。また、電力経路２５ｅは、分岐点２４ａとデバイス２２ｂを接続する経路で、ＤＣ５Ｖ、５Ａの電力がデバイス２２ｂに供給される。

　一方、分岐点２４ｃと電源２１ｂとを接続する電力経路２５ｆには２Ａの電流が流れ、電源２１ｂでＤＣ１２ＶからＤＣ３．３Ｖに電圧変換が行われる。

　電力経路２５ｇは、電源２１ｂと分岐点２４ｂとを接続し、電源２１ｂからＤＣ３．３Ｖ，電流６Ａが電力経路２５ｇに出力される。電力経路２５ｇは分岐点２４ｂで電力経路２５ｈ，２５ｉに分岐している。これにより、電力経路２５ｈを介してＤＣ３．３Ｖ，１Ａの電力がデバイス２２ｃに供給され、電力経路２５ｉを介してＤＣ３．３Ｖ、５Ａの電力がデバイス２２ｄに供給される。

　ツリー情報作成部４は、電源情報に基づき電源２１ａ，２１ｂのシーケンスを演算し、補助画面２６を表示するためのデータを作成する。今、外部からの電力供給が行われたタイミングを基準タイミングとする。即ち、図７ｂのシーケンス２６ａは外部から配線基板２８に供給された電力のシーケンスを示している。そして、このシーケンス２６ａを基準タイミングとして電源２１ａ，２１ｂのシーケンス２６ｂ，２６ｃを表示する。図７ｂにおいて、電源２１ａのシーケンス２６ｂは、基準タイミングから１００ｍｓｅｃ遅れてＤＣ５Ｖの電力を出力することを示している。また、電源２１ｂのシーケンス２６ｃは、基準タイミングから２００ｍｓｅｃ遅れてＤＣ３．３Ｖの電力が出力されることを示している。

　このとき、図７ｂにおいては、シーケンス２６ｃの遅れは、シーケンス２６ｂとの出力タイミングのズレ時間で表示されている。実際に演算された出力タイミングのズレ時間は、シーケンス２６ａとの出力タイミングのズレ時間である。しかし、設計において有益な情報は、電源２１ａ，２１ｂの出力タイミングである。即ち、各デバイスに電力供給されるタイミング（各デバイスの動作のタイミング）である。従って、シーケンス２６ｂとシーケンス２６ｃとの出力タイミングのズレが重要となる。そこで、本実施形態においては、シーケンス２６ｃのズレ時間は、シーケンス２６ｂを基準に表示している。これにより、ユーザは、直感的に２つの電源２１ａ，２１ｂのタイミングのズレを把握することが可能になる。

　このように、電圧値、電流値、経路幅のみならず電力の出力タイミングも表示することで、設計が容易になると共に、設計検証が容易、正確に行うことが可能になる。なお、補助画面２６は電力系統ツリー２０Ｄと同一画面に表示されることが好ましい。例えば、図７ａの破線で示すように、電力系統ツリー２０Ｄの空きスペースとなる領域Ｋに補助画面２６を表示する。
＜第５の実施形態＞
　次に、本発明の第５の実施形態を説明する。

　第１の実施形態においては、系統ツリー情報と共に電流値等の特性値情報を表示している。このとき、電流値は平均値や製品仕様値等の数値であった。しかし、デバイス２２等は動作状況に応じて必要とする電流値等を変えるのが一般的である。そこで、本実施形態においては、電流値の最大値と最小値とにより動作範囲を表示する。

　図８は、本発明の電力系統ツリー表示システムの第５の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。

　図８に示すように、本実施形態においては、各電力経路に対して最大電流値（Ｍａｘ）、最小電流値（Ｍｉｎ）が表示されている。この最大電流値と最小電流値とで区画される範囲が、動作範囲である。例えば、外部から電源２１には、ＤＣ１２Ｖで電流値９Ａ～１１Ａが供給される（電源２１が必要とする）ことを示している。

　なお、上記説明では、電流値の動作範囲を表示する場合について述べたが、電圧値の動作範囲を表示するようにしてもよく、これらの両方を表示するようにしても良い。

　図９は、本発明の電力系統ツリー表示システムの第５の実施形態による電力系統ツリーの他の表示例を示す図である。

　図９に示すように、本例における電力系統ツリー２０Ｆは、電流値の動作範囲と電圧値の動作範囲とを特性値情報として表示している。また、電圧変換を行う電源においては、変換効率ηも併せて表示している。図９では変換効率η＝８０％の場合を例示している。これらの電流値、電圧値の動作範囲や変換効率ηは、デバイス情報や電源情報に含まれている。

　設計の難しさの１つは、動作範囲が狭くなったときでも正常に動作するように設計することである。このことは、トラブルが発生した際に、動作範囲が狭い箇所は、トラブルが発生しやすい箇所でもある。従って、設計時や設計検証時において、かかる箇所に十分な注意を払う必要がある。そこで、上述したように、動作範囲を特性値情報として表示することにより、設計時や設計検証時におけるチェックを慎重に行うことができるようになる。従って、設計作業や設計検証作業の信頼性が向上する。
＜第６の実施形態＞
　次に、本発明の第６の実施形態を説明する。

　上述した実施形態においては、電源やデバイスにおいて消費される電力については言及しなかった。これらの消費電力は、電源やデバイスのレイアウト設計及び放熱設計において必須のパラメータである。かかるパラメータは第３の実施形態における後工程に関する情報として扱うことが可能である。

　本実施形態では、図２に示した電力系統ツリーシステム２Ｂによって、かかる消費電力密度を後工程に関する情報とすると共に、表示状態により視覚的に視認できるようにしている。即ち、消費電力密度に応じた色で搭載部品を表示する。

　この消費電力密度は、デバイス情報や電源情報に含まれ、ツリー情報作成部４がデバイス情報記憶部３ａおよび電源情報記憶部３ｂから抽出される。

　図１０は、本発明の電力系統ツリー表示システムの第６の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。

　例えば、電源２１ａの消費電力密度が２Ｗ／ｃｍ²、電源２１ｂの消費電力密度が１．５Ｗ／ｃｍ²、デバイス２２ａが５Ｗ／ｃｍ²、デバイス２２ｅが３Ｗ／ｃｍ²、デバイス２２ｄが４Ｗ／ｃｍ²である場合、図１０に示すような電力系統ツリー２０Ｇが表示される。

　また、消費電力密度に応じて、搭載部品の表示色が変えて表示されている。なお、図１０においては表示色の違いを搭載部品のハッチングパターンの違いにより表現している。表示色は、消費電力密度が少ない時は寒色系の色とし、消費電力密度が増大するに従い暖色系の色で表示する。無論、色表示方法はこれに限定されるものではなく、消費電力密度の差異を色の濃淡で表示することも可能である。例えば、消費電力密度が高い部品は濃い色で表示し、消費電力密度が低い部品は薄い色で表示する。従って、視覚的に消費電力密度を違いが認識できるようになる。

　さらに消費電力密度の数値も表示されるため、基板設計等の後工程の設計において、特に熱に関して注意すべき発熱の多い箇所等が容易に把握できる。従って、効率的に信頼性の高い回路設計や冷却設計が可能になると共に、設計検証が容易に行えるようになる。
＜第７の実施形態＞
　次に、本発明の第７の実施形態を説明する。

　上述した実施形態においては、ツリー情報作成部４においてデバイス情報、電源情報、基板情報を用いて系統ツリー情報を生成すると共に、電圧値や消費電力密度等の特性値情報を生成している。この時の特性値情報は、実際に電力経路を流れる電力等を意味していない。例えば、図３に示した電力系統ツリー２０Ａにおいては、電力経路２３ｃには電流２０Ａ、電力経路２３ｄには電流１０Ａ、電力経路２３ｂには電流３０Ａがそれぞれ表示されている。これらの電流値は、各経路に流れる電流値を意味するものではなく、デバイス２２ａが２０Ａの電流を必要とし、デバイス２２ｂが１０Ａの電流を必要としていることを示している。そして、電源２１からみた負荷（デバイス２２ａ，２２ｂ）が、３０Ａの電流を必要としていることを示している。従って、電源２１の負荷が３０Ａを要求していても、電源２１がこの電力を供給できない場合もある。このように、供給能力が不足している電源を用いることは、動作不良等の原因となる。

　また、デバイスが要求する電圧値が、電源が出力する出力値と一致していない場合がある。このような場合も電源は不適切な搭載部品となる。

　そこで、本実施形態では、図２に示した電力系統ツリーシステム２Ｂによって、このような搭載部品に対して使用が不適切な部品であることを表示するようにした。

　図１１は、本発明の電力系統ツリー表示システムの第７の実施形態による電力系統ツリーの表示例を示す図である。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。

　図１１に示すように、本実施形態においては、電源２１が要求される供給能力を満たすことができないため、不適切な搭載部品であることを示す赤色表示となっている。なお、図１１では、赤色表示を電力経路とは異なるハッチングで示している。無論、本実施形態は、不適切な搭載部品を赤色で表示することに限定するものではない。例えば、点滅させても良い。要は、他の適切な搭載部品と一目で識別できるようにすればよい。

　このような不適切な搭載部品であるか否かの判断は、ツリー情報作成部４が、デバイス情報記憶部３ａや電源情報記憶部３ｂからデバイスが必要とする電力仕様（電圧値や電流値等）と電源が供給できる電力仕様（出力電圧値や出力電流値）とから判断する。

　以上説明したように、不適切な搭載部品に関する判断結果も特性値情報として、電力系統ツリーに含めて表示するので、ユーザは効率的に設計作業や設計検証作業を行うことが可能になる。

　上記実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されるが、以下には限らない。
＜付記１＞
　電子機器における配線基板に搭載された搭載部品間の電力経路を表示する電力系統ツリー表示システムであって、
　前記搭載部品の仕様情報を記憶する仕様情報記憶ユニットと、
　外部から入力された設計情報に該当する前記仕様情報を前記仕様情報記憶ユニットから読み出し、前記搭載部品を前記電力経路で接続した系統ツリー情報を生成すると共に、前記読み出した仕様情報に基づき前記搭載部品に供給される電力を前記電力経路毎に求めて、当該電力経路の特性値情報を生成するツリー情報作成部と、
　前記系統ツリー情報に前記特性値情報を重ねて表示する表示部と、を備える電力系統ツリー表示システム。
＜付記２＞
　付記１に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記仕様情報記憶ユニットは、
　前記搭載部品に含まれるデバイスの情報を記憶するデバイス情報記憶部と、
　前記搭載部品に含まれる電源の情報を記憶する電源情報記憶部と、
　前記搭載部品に含まれる配線基板の情報を記憶する基板情報記憶部と、を備える電力系統ツリー表示システム。
＜付記３＞
　付記１または付記２に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記表示部は、前記電力経路を、当該電力経路を流れる電流値に応じた経路幅で表示する電力系統ツリー表示システム。
＜付記４＞
　付記１乃至３のいずれかに記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、前記配線基板を貫通して前記電力経路を接続するスルーホールの個数及び当該電力経路の経路幅の寸法値が含まれる電力系統ツリー表示システム。
＜付記５＞
　付記１乃至４のいずれかに記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、電源の動作タイミングを示すシーケンスが含まれる電力系統ツリー表示システム。
＜付記６＞
　付記１乃至５のいずれかに記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、前記電力経路を流れる電流値の最大値及び最小値が含まれる電力系統ツリー表示システム。
＜付記７＞
　付記１乃至６のいずれかに記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、前記搭載部品の消費電力密度が含まれ、
　前記表示部は、前記消費電力密度を、数値表示、色表示の少なくとも１つの表示形式により表示する電力系統ツリー表示システム。
＜付記８＞
　付記１乃至６のいずれかに記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記ツリー情報作成部は、前記搭載部品が他の搭載部品から要求される電力を供給出来るか否かを判断し、当該判断情報を前記特性値情報に含め、
　前記表示部は、前記判断情報に応じた色表示を行う電力系統ツリー表示システム。
＜付記９＞
　電子機器における配線基板に搭載された搭載部品間の電力経路を表示する電力系統ツリー表示方法であって、
　前記搭載部品の仕様情報を記憶する仕様情報記憶手順と、
　外部から入力された設計情報に該当する前記仕様情報を前記仕様情報記憶手順から読み出し、前記搭載部品を前記電力経路で接続した系統ツリー情報を生成すると共に、前記読み出した仕様情報に基づき前記搭載部品に供給される電力を前記電力経路毎に求めて、当該電力経路の特性値情報を生成するツリー情報作成手順と、
　前記系統ツリー情報に前記特性値情報を重ねて表示する表示手順と、を含む電力系統ツリー表示方法。
＜付記１０＞
　付記９に記載の電力系統ツリー表示方法であって、
　前記表示手順が、前記電力経路に、当該電力経路を流れる電流値に応じた経路幅で表示する電力系統ツリー表示方法。
＜付記１１＞
　付記９または付記１０に記載の電力系統ツリー表示方法であって、
　前記特性値情報には、前記配線基板を貫通して前記電力経路を接続するスルーホールの個数及び当該電力経路の経路幅の寸法値が含まれる電力系統ツリー表示方法。
＜付記１２＞
　付記９乃至１１のいずれかに記載の電力系統ツリー表示方法であって、
　前記特性値情報には、電源の動作タイミングを示すシーケンスが含まれる電力系統ツリー表示方法。
＜付記１３＞
　付記９乃至１２のいずれかに記載の電力系統ツリー表示方法であって、
　前記特性値情報には、前記電力経路を流れる電流値の最大値及び最小値が含まれる電力系統ツリー表示方法。
＜付記１４＞
　付記９乃至１３のいずれかに記載の電力系統ツリー表示方法であって、
　前記特性値情報には、前記搭載部品の消費電力密度が含まれ、
　前記表示手順が、該消費電力密度を、数値表示、色表示の少なくとも１つの表示形式により表示する手順を含む電力系統ツリー表示方法。
＜付記１５＞
　付記９乃至１４のいずれかに記載の電力系統ツリー表示方法であって、
　前記ツリー情報作成手順が、前記搭載部品が他の搭載部品から要求される電力を供給出来るか否かを判断し、当該判断情報を前記特性値情報に含め、
　前記表示手順が、前記判断情報に応じた色表示を行う手順を含む電力系統ツリー表示方法。

　以上、実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　この出願は、２０１１年１２月１５日に出願された日本出願特願２０１１－２７４７８９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims

　電子機器における配線基板に搭載された搭載部品間の電力経路を表示する電力系統ツリー表示システムであって、
　前記搭載部品の仕様情報を記憶する仕様情報記憶ユニットと、
　外部から入力された設計情報に該当する前記仕様情報を前記仕様情報記憶ユニットから読み出し、前記搭載部品を前記電力経路で接続した系統ツリー情報を生成すると共に、前記読み出した仕様情報に基づき前記搭載部品に供給される電力を前記電力経路毎に求めて、当該電力経路の特性値情報を生成するツリー情報作成部と、
　前記系統ツリー情報に前記特性値情報を重ねて表示する表示部と、を備える電力系統ツリー表示システム。
　請求項１に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記仕様情報記憶ユニットは、
　前記搭載部品に含まれるデバイスの情報を記憶するデバイス情報記憶部と、
　前記搭載部品に含まれる電源の情報を記憶する電源情報記憶部と、
　前記搭載部品に含まれる配線基板の情報を記憶する基板情報記憶部と、を備える電力系統ツリー表示システム。
　請求項１または請求項２に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記表示部は、前記電力経路を、当該電力経路を流れる電流値に応じた経路幅で表示する電力系統ツリー表示システム。
　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、前記配線基板を貫通して前記電力経路を接続するスルーホールの個数及び当該電力経路の経路幅の寸法値が含まれる電力系統ツリー表示システム。
　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、電源の動作タイミングを示すシーケンスが含まれる電力系統ツリー表示システム。
　請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、前記電力経路を流れる電流値の最大値及び最小値が含まれる電力系統ツリー表示システム。
　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記特性値情報には、前記搭載部品の消費電力密度が含まれ、
　前記表示部は、前記消費電力密度を、数値表示、色表示の少なくとも１つの表示形式により表示する電力系統ツリー表示システム。
　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力系統ツリー表示システムであって、
　前記ツリー情報作成部は、前記搭載部品が他の搭載部品から要求される電力を供給出来るか否かを判断し、当該判断情報を前記特性値情報に含め、
　前記表示部は、前記判断情報に応じた色表示を行う電力系統ツリー表示システム。
　電子機器における配線基板に搭載された搭載部品間の電力経路を表示する電力系統ツリー表示方法であって、
　前記搭載部品の仕様情報を記憶する仕様情報記憶手順と、
　外部から入力された設計情報に該当する前記仕様情報を前記仕様情報記憶手順から読み出し、前記搭載部品を前記電力経路で接続した系統ツリー情報を生成すると共に、前記読み出した仕様情報に基づき前記搭載部品に供給される電力を前記電力経路毎に求めて、当該電力経路の特性値情報を生成するツリー情報作成手順と、
　前記系統ツリー情報に前記特性値情報を重ねて表示する表示手順と、を含む電力系統ツリー表示方法。
　請求項９に記載の電力系統ツリー表示方法であって、
　前記表示手順が、前記電力経路を、当該電力経路を流れる電流値に応じた経路幅で表示する電力系統ツリー表示方法。