WO2017149651A1 - ワイヤーハーネス経路設計方法 - Google Patents

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harness
wire
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川瀬　賢司
優 石川
青木　克樹
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日立金属株式会社
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    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • G—PHYSICS
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/012—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/16—Cables, cable trees or wire harnesses

Definitions

  • the present invention relates to a wire harness route design method.
  • This harness wiring path calculation method calculates a plurality of grid points by dividing a harness wiring path search space set based on a three-dimensional model of the apparatus and harness conditions, and sets a wiring path start point as a starting point. If the grid point closest to the direction of the route end point is sequentially extracted from other grid points, and the curvature radius calculated from the extracted grid point is larger than the harness minimum curvature radius, the extracted grid point is used as the wiring route grid point. Are sequentially selected.
  • the conventional harness wiring path calculation method calculates a plurality of grid points for the entire harness wiring path search space in which a device to be applied is three-dimensionally modeled, and calculates a wiring path based on these grid points. Therefore, it requires complicated calculations and is not suitable for large structures such as railway vehicles.
  • the route of the main wire harness is designed on a two-dimensional drawing to design the route of the wire harness, and further, the wire harness is directly matched to the current vehicle. In order to determine the route of the wire harness through trial and error so as to be a route, it takes a long time to design the route of the wire harness.
  • an object of the present invention is to provide a wire harness route design method that can be performed in a short period of time without requiring the work of adjusting the optimum route by directly matching the wire harness with the current vehicle. There is to do.
  • Wire harness route design for designing, in a three-dimensional virtual space, a route of a wire harness that is connected to a connection destination in a housing and is fixed to a plurality of wiring members arranged along a plurality of assumed routes
  • a method The housing, the internal structure of the housing, three-dimensional information including shape information and position information of the plurality of wiring members, and the types of wires constituting the plurality of wire-harnesses determined for each path
  • Wire harness path design method including [2]
  • the virtual path is configured such that a cross-sectional area of the virtual path space is equal to or larger than a cross-sectional area necessary for wiring the plurality of wire harnesses when the plurality of wire harnesses are bundled.
  • the determination step includes arranging a plurality of virtual rings corresponding to the plurality of wire harnesses on a virtual cross section of the virtual path space, and arranging the plurality of wire harnesses on the plurality of virtual rings.
  • the wire harness route design method according to [1], wherein the optimum harness route is searched.
  • the determination step when it is determined that the plurality of wire harnesses cannot be arranged in the virtual path space, at least the harness path is changed or the cross-sectional area of the virtual path space is enlarged.
  • the route of the wire harness can be designed in a short period of time without the need for adjusting the optimum route by directly matching the wire harness to the current vehicle.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration example of a wire harness route design support apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the virtual path space formed by the virtual path space forming means.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 4A is a sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view for explaining a cross-sectional area necessary for wiring a plurality of wire harnesses.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a virtual ring arranged on a virtual cross section of the virtual path space.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining an operation of arranging a wire harness between two virtual cross sections.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration example of a wire-harness route design support apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the wire-harness route design support apparatus 1 is configured by a CPU (Central Processing Unit) and the like, and includes a control unit 2 that controls each part of the wire-harness route design support device 1, and a storage unit 3 that stores various types of information.
  • An input unit 4 realized by a keyboard, a mouse, a disk drive, and the like, and a display unit 5 realized by a liquid crystal display or the like.
  • the storage unit 3 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a hard disk, and the like, and includes a CPU program 30, three-dimensional CAD data 31, harness information 32, virtual path space information 33, and a wire-harness path. Information 34 and the like are stored.
  • the 3D CAD data 31 is an example of 3D information including shape information and position information of the housing, the internal structure of the housing, and a plurality of wiring members.
  • the “casing” is a casing of a railway vehicle in the present embodiment, but may be a casing of another moving body such as a land vehicle such as an automobile or a bus or an aircraft, or may be a casing that does not move.
  • the “internal structure of the housing” includes structures such as a frame, a carriage, a wheel, and a seat, and electrical devices such as a control panel, an air conditioner, and a lighting fixture.
  • the “wiring member” is arranged along a plurality of paths assumed by the side providing the three-dimensional CAD data 31, and the wire harness is fixed by the binding member.
  • a “wire harness” is a bundle of multiple wires, each having a connector or terminal for connecting to a printed circuit board or equipment at both ends of each wire, and a plurality of wires bundled at both ends of each wire. It is a concept that includes both a printed circuit board and a device that does not have a connector or terminal for connecting to a device. In addition, in this specification, the case where there is one electric wire is also included in the wire harness.
  • the harness information 32 is information including the type, diameter, connection destination, connector type, and the like of the electric wires constituting the wire harness determined for each route.
  • the model of an electric wire is an example of the kind of electric wire.
  • the virtual path space information 33 is three-dimensional information of the virtual path space finally determined.
  • the virtual path space information 33 includes the position information of a virtual cross section described later set in a plurality of locations along the longitudinal direction of the virtual path space, and the diameter and center position of a virtual ring described later set in the virtual cross section. Contains information.
  • the wire harness route information 34 is information on the finally determined wire harness route.
  • the wire harness route information 34 includes position information of harness passing points set at a plurality of locations along the longitudinal direction of the wire-harness.
  • the harness passing point matches the position information of the center of the virtual ring.
  • the CPU of the control unit 2 functions as the accepting unit 20, the display unit 21, the virtual path space forming unit 22, the determining unit 23, and the like by operating according to the program 30. It should be noted that all or a part of the respective means 20 to 23 of the control unit 2 may be realized by hardware such as ASIC (Application Specific Integrated ⁇ Circuit).
  • ASIC Application Specific Integrated ⁇ Circuit
  • the accepting means 20 accepts the three-dimensional CAD data 31 and the harness information 32.
  • the receiving unit 20 stores the received three-dimensional CAD data 31 and harness information 32 in the storage unit 3.
  • the display means 21 arranges the casing, the internal structure of the casing, and a plurality of wiring members in the three-dimensional virtual space 10 based on the three-dimensional CAD data 31, and displays them on the screen of the display unit 5.
  • the virtual route space forming means 22 forms a virtual route space based on the harness information 32 so as to pass in the vicinity of the plurality of wiring members displayed along the plurality of routes in the three-dimensional virtual space 10.
  • the virtual path space forming means 22 is configured such that the cross-sectional area of the virtual path space is equal to or larger than the cross-sectional area necessary for wiring the wire harnesses when the entire wire harnesses are bundled.
  • the virtual route space is a reference in determining the route of the wire harness.
  • the cross-sectional shape of the virtual path space is not limited to a rectangular shape, and may be another shape such as an oval shape or an elliptical shape.
  • the determination unit 23 determines the optimum harness path of a plurality of wire harnesses corresponding to one path selected from the plurality of paths by operating the designer's input unit 4 by operating the designer's input unit 4. By searching for the virtual path space, it is determined whether the plurality of wire harnesses can be arranged in the virtual path space. Further, the determination unit 23 divides the plurality of wire harnesses for each type of electric wire by the operation of the input unit 4 by the designer, and the size corresponding to each of the plurality of wire harnesses on the virtual cross section of the virtual path space.
  • the accepting unit 20 receives, for example, a case of a railway vehicle, an internal structure of the case, and shape information and position information of a plurality of wiring members from a disk drive of the input unit 4.
  • the three-dimensional CAD data 31 to be included and the harness information 32 including the types and connection destinations of the wires constituting the plurality of wire-harnesses determined for each route are received.
  • the receiving unit 20 stores the received three-dimensional CAD data 31 and harness information 32 in the storage unit 3.
  • the display means 21 displays the housing, the internal structure of the housing, and the plurality of wiring members 11 (see FIG. 3) based on the three-dimensional CAD data 31. 2) and display it on the screen of the display unit 5.
  • the virtual route space forming means 22 is based on the harness information 32 so as to pass in the vicinity of the plurality of wiring members 11 displayed along the plurality of routes in the three-dimensional virtual space 10.
  • a space 10 (see FIG. 2) is formed. This process may be performed by the designer based on the harness information 32.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the virtual path space formed by the virtual path space forming means 22. In FIG. 2, illustration of the wiring member is omitted.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view for explaining a cross-sectional area necessary for wiring a plurality of wire harnesses.
  • the virtual path space forming means 22 forms, for example, a virtual path space 12 having a rectangular cross section in the vicinity of the wiring member 11 as shown in FIGS. 2, 3 and 4A. Specifically, as shown in FIG. 4B, the virtual path space forming means 22 has a plurality of the plurality of wire harnesses 130 when the cross-sectional area Sa of the virtual path space 12 is loosely bundled by the binding members 132.
  • the virtual path space 12 is formed so as to have a cross-sectional area Sb or more (Sa ⁇ Sb) necessary for wiring the wire harness. This process may be performed by the designer.
  • the wiring member 11 is formed by bending both ends in the longitudinal direction of a strip-shaped steel plate to the side opposite to the virtual path space 12. Although it is preferable that the longitudinal direction of the wiring member 11 coincides with the longitudinal direction of the virtual path space 12, it does not necessarily have to coincide.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a virtual ring arranged on a virtual cross section of the virtual path space 12.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining an operation of arranging a wire harness between two virtual cross sections.
  • the determination means 23 determines the optimal harness path of a plurality of wire harnesses corresponding to one path selected from the plurality of paths by operating the designer's input unit 4 by operating the designer's input unit 4. By searching for the virtual path space, it is determined whether the plurality of wire harnesses can be arranged in the virtual path space.
  • the determination means 23 divides the plurality of wire harnesses into wire harnesses 130 and 131 (see FIG. 6) for each type of electric wire by the operation of the input unit 4 by the designer, and as shown in FIG. By arranging virtual rings 121 of a size corresponding to the wire harnesses 130 and 131 on the 12 virtual cross sections 120a and 120b, and arranging the wire harnesses 130 and 131 on the virtual ring 121 as shown in FIG. It is determined whether the plurality of wire harnesses can be arranged in the virtual route space.
  • the designer selects the virtual ring 121 formed on the two virtual cross sections 120a and 120b, so that the position information of the center of the virtual ring 121, that is, the harness passing point. Is set.
  • the designer instructs to show the wire harnesses 130 and 131 corresponding to the selected virtual ring 121
  • the wire harnesses 130 and 131 corresponding to the two virtual cross sections 120a and 120b are displayed.
  • the designer arranges the wire harnesses 130 and 131 and confirms whether there is any problem.
  • a confirmation method for example, it is confirmed whether or not the AC wire harnesses 130 and 131 can be separated from the shield wire harnesses 130 and 131 by a predetermined distance.
  • control unit 2 updates the virtual route space information 33 and the wire harness route information 34.
  • the virtual route space information 33 and the wire harness route information 34 are displayed on the mobile terminal device and used as a guide for the wiring work, for example, during the wiring work of the wire harness.
  • the virtual path space 12 is formed such that the cross-sectional area Sa of the virtual path space 12 is equal to or larger than the cross-sectional area Sb necessary for passing the corresponding wire harnesses 130, and the virtual path space 12 is optimum based on the virtual path space 12. Since a simple harness route search is performed, the wire harness route can be designed in a short time. For example, what used to take 5 days is shortened to 2 days.
  • the wire harness route can be designed in a short time. For example, what used to take 5 days is shortened to 2 days.
  • the wire harness route can be simulated in the three-dimensional space, and therefore the wire harness route can be designed.
  • C Compared to automobiles, many railcars are under-floor wiring, so there are many processing operations by matching the current vehicle. However, according to the present embodiment, it is possible to reduce processing operations by matching the current vehicle, and wire Harness design is extremely easy.
  • the present invention can be applied to railway vehicle harnesses, automobile harnesses, aircraft harnesses, medical harnesses, in-device harnesses, and the like.

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Abstract

【課題】ワイヤーハーネスの経路の設計を現車にワイヤーハーネスを直接合わせて最適な経路を調整する作業を必要とせずに短期間に行うことができるワイヤーハーネス経路設計方法を提供する。 【解決手段】ワイヤーハーネス経路設計方法は、筐体、筐体の内部構造、及び複数の配線部材の３次元情報、及びハーネス情報を受け付けし、筐体、筐体の内部構造、及び複数の配線部材を３次元情報に基づいて３次元仮想空間に表示し、３次元仮想空間に複数の経路に沿って表示された複数の配線部材の近傍を通るようにハーネス情報に基づいて仮想経路空間を形成し、複数の経路のうち選択された１つの経路に対応する複数のワイヤーハーネスの最適なハーネス経路を仮想経路空間に対して探索することで、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能かどうかを判定するステップを含む。

Description

ワイヤーハーネス経路設計方法
　本発明は、ワイヤーハーネス経路設計方法に関する。
　近年、ワイヤーハーネスの経路の設計を容易にするためのハーネス配線経路算出方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　このハーネス配線経路算出方法は、装置の３次元モデルとハーネス条件を基に設定したハーネス配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出し、配線経路始点を起点に設定した配線経路禁止領域以外の格子点の中から経路終点の方向に一番近い格子点を順次抽出し、抽出した格子点より算出する曲率半径がハーネス最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として順次選択するものである。
特開２００９－１７６６１６号公報
　しかし、従来のハーネス配線経路算出方法は、適用する装置を３次元モデル化したハーネス配線経路探索空間全体に対して複数の格子点を算出し、これらの格子点を基に配線経路を算出しているため、複雑な演算を必要し、鉄道車両のように大きな構造体には適さない。
　また、鉄道車両のように大きな構造体の場合、ワイヤーハーネスの経路を設計するのに２次元の図面上で主要なワイヤーハーネスの経路設計を行い、さらに現車にワイヤーハーネスを直接合わせて最適な経路となるように試行錯誤を重ねてワイヤーハーネスの経路を決定するため、ワイヤーハーネスの経路の設計に長期間を要していた。
　そこで、本発明の目的は、ワイヤーハーネスの経路の設計を現車にワイヤーハーネスを直接合わせて最適な経路を調整する作業を必要とせずに短期間に行うことができるワイヤーハーネス経路設計方法を提供することにある。
［１］筐体内で接続先に接続されるとともに、想定された複数の経路に沿って配置された複数の配線部材に固定されるワイヤーハーネスの経路を３次元仮想空間で設計するワイヤーハーネス経路設計方法であって、
　前記筐体、前記筐体の内部構造、及び前記複数の配線部材の形状情報と位置情報を含む３次元情報、及び前記経路ごとに定められた複数のワイヤ－ハーネスを構成する電線の種類及び前記接続先を含むハーネス情報を受け付ける受付ステップと、
　前記筐体、前記筐体の内部構造、及び前記複数の配線部材を前記３次元情報に基づいて前記３次元仮想空間に表示する表示ステップと、
　前記３次元仮想空間に前記複数の経路に沿って表示された前記複数の配線部材の近傍を通るように前記ハーネス情報に基づいて仮想経路空間を形成する形成ステップと、
　前記複数の経路のうち選択された１つの経路に対応する前記複数のワイヤーハーネスの最適なハーネス経路を当該仮想経路空間に対して探索することで、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能かどうかを判定する判定ステップと、
　を含むワイヤーハーネス経路設計方法。
［２］前記形成ステップは、当該仮想経路空間の断面積が当該複数のワイヤーハーネス全体を束ねたときに当該複数のワイヤーハーネスを布線するのに必要な断面積以上となるように前記仮想経路空間を形成する、前記［１］に記載のワイヤーハーネス経路設計方法。
［３］前記判定ステップは、当該仮想経路空間の仮想断面上に当該複数のワイヤーハーネスに対応する複数の仮想リングを配置し、前記複数の仮想リングに当該複数のワイヤーハーネスを布線することで、前記最適なハーネス経路を探索する、前記［１］に記載のワイヤーハーネス経路設計方法。
［４］前記判定ステップにおいて、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能でないと判定したとき、少なくとも前記ハーネス経路を変更するか、当該仮想経路空間の断面積を拡大する修正ステップ、をさらに含む前記［１］に記載のワイヤーハーネス経路設計方法。
　本発明によれば、ワイヤーハーネスの経路の設計を現車にワイヤーハーネスを直接合わせて最適な経路を調整する作業を必要とせずに短期間に行うことができる。
図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤーハーネス経路設計支援装置の概略の構成例を示すブロック図である。 図２は、仮想経路空間形成手段が形成した仮想経路空間の一例を示す斜視図である。 図３は、図２のＡ部拡大図である。 図４Ａは、図３のＢ－Ｂ線断面図である。 図４Ｂは、複数のワイヤーハーネスを布線するのに必要な断面積を説明するための断面図である。 図５は、仮想経路空間の仮想断面上に配置された仮想リングの一例を示す図である。 図６は、２つの仮想断面間に対してワイヤーハーネスを布線する作業を説明するための斜視図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
　図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤ－ハーネス経路設計支援装置の概略の構成例を示すブロック図である。
　このワイヤ－ハーネス経路設計支援装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成され、ワイヤ－ハーネス経路設計支援装置１の各部を制御する制御部２と、各種の情報を記憶する記憶部３と、キーボード、マウス、ディスクドライブ等で実現される入力部４と、液晶ディスプレイ等で実現される表示部５とを備える。
　記憶部３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等から構成され、ＣＰＵのプログラム３０、３次元ＣＡＤデータ３１、ハーネス情報３２、仮想経路空間情報３３、ワイヤ－ハーネス経路情報３４等を記憶する。
　ここで、３次元ＣＡＤデータ３１は、筐体、筐体の内部構造、及び複数の配線部材の形状情報と位置情報を含む３次元情報の一例であり、コンピュータで読み込み可能にデータ化したものをいう。「筐体」は、本実施の形態では鉄道車両の筐体であるが、自動車、バス等の陸上車両や航空機等の他の移動体の筐体でもよく、移動しない筐体でもよい。「筐体の内部構造」には、フレーム、台車、車輪、座席等の構造体や、制御盤、空調機器、照明器具等の電気機器等が含まれる。「配線部材」は、３次元ＣＡＤデータ３１を提供する側が想定した複数の経路に沿って配置されたものであり、ワイヤーハーネスが結束部材によって固定されるものである。「ワイヤーハーネス」とは、複数の電線を束にし、各電線の両端部にプリント基板や機器に接続するためのコネクタ又は端子を有するもの、及び複数の電線を束にし、各電線の両端部にプリント基板や機器に接続するためのコネクタ又は端子を有しないものの両方を含む概念である。なお、本明細書では、電線が１本の場合もワイヤーハーネスに含まれるものとする。
　ハーネス情報３２は、経路ごとに定められたワイヤーハーネスを構成する電線の型式、直径、接続先、コネクタの型式等を含む情報である。なお、電線の型式は、電線の種類の一例である。
　仮想経路空間情報３３は、最終的に決定された仮想経路空間の３次元情報である。また、仮想経路空間情報３３には、仮想経路空間の長手方向に沿う複数の箇所に設定された後述する仮想断面の位置情報と、仮想断面に設定された後述する仮想リングの直径と中心の位置情報が含まれる。
　ワイヤーハーネス経路情報３４は、最終的に決定されたワイヤーハーネスの経路の情報である。ワイヤーハーネス経路情報３４には、ワイヤ－ハーネスの長手方向に沿う複数の箇所に設定されたハーネス通過点の位置情報が含まれる。ハーネス通過点は、仮想リングの中心の位置情報と一致する。
　制御部２のＣＰＵは、プログラム３０に従って動作することにより、受付手段２０、表示手段２１、仮想経路空間形成手段２２、判定手段２３等として機能する。なお、制御部２の各手段２０～２３は、全部又は一部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウエアによって実現されてもよい。
　受付手段２０は、３次元ＣＡＤデータ３１及びハーネス情報３２を受け付ける。受付手段２０は、受け付けた３次元ＣＡＤデータ３１及びハーネス情報３２を記憶部３に記憶する。
　表示手段２１は、筐体、筐体の内部構造、及び複数の配線部材を３次元ＣＡＤデータ３１に基づいて３次元仮想空間１０に配置し、それを表示部５の画面に表示する。
　仮想経路空間形成手段２２は、３次元仮想空間１０に複数の経路に沿って表示された複数の配線部材の近傍を通るようにハーネス情報３２に基づいて仮想経路空間を形成する。このとき、仮想経路空間形成手段２２は、当該仮想経路空間の断面積が当該複数のワイヤーハーネス全体を束ねたときに当該複数のワイヤーハーネスを布線するのに必要な断面積以上となるように形成する。仮想経路空間は、ワイヤーハーネスの経路を決定する上で基準となるものである。なお、仮想経路空間の断面形状は、矩形状に限られず、長円状や楕円状等の他の形状でもよい。
　判定手段２３は、設計者の入力部４の操作により、複数の経路のうち選択された１つの経路に対応する複数のワイヤーハーネスの最適なハーネスの経路を、設計者の入力部４の操作により、当該仮想経路空間に対して探索することで、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能かどうかを判定する。また、判定手段２３は、設計者の入力部４の操作により、当該複数のワイヤーハーネスを電線の種類ごとに分け、当該仮想経路空間の仮想断面上に当該複数のワイヤーハーネスのそれぞれに対応する大きさの複数の仮想リングを配置し、複数の仮想リングに複数のワイヤーハーネスを布線することで、最適なハーネス経路を探索し、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能かどうかを判定する。
（実施の形態の動作）
　次に、本実施の形態の動作の一例を図２～図６を参照して説明する。
（１）３次元ＣＡＤデータ及びハーネス情報の受付
　受付手段２０は、例えば入力部４のディスクドライブから、鉄道車両について筐体、筐体の内部構造、及び複数の配線部材の形状情報と位置情報を含む３次元ＣＡＤデータ３１、及び経路ごとに定められた複数のワイヤ－ハーネスを構成する電線の種類及び接続先を含むハーネス情報３２を受け付ける。受付手段２０は、受け付けた３次元ＣＡＤデータ３１及びハーネス情報３２を記憶部３に記憶する。
（２）３次元仮想空間の表示
　表示手段２１は、筐体、筐体の内部構造、及び複数の配線部材１１（図３参照）を３次元ＣＡＤデータ３１に基づいて３次元仮想空間１０（図２参照）に配置し、それを表示部５の画面に表示する。
（３）仮想経路空間の形成
　仮想経路空間形成手段２２は、３次元仮想空間１０に複数の経路に沿って表示された複数の配線部材１１の近傍を通るようにハーネス情報３２に基づいて仮想経路空間１０（図２参照）を形成する。なお、この処理は、ハーネス情報３２に基づいて設計者が行ってもよい。
　図２は、仮想経路空間形成手段２２が形成した仮想経路空間の一例を示す斜視図である。なお、図２では、配線部材の図示を省略している。図３は、図２のＡ部拡大図である。図４Ａは、図３のＢ－Ｂ線断面図、図４Ｂは、複数のワイヤーハーネスを布線するのに必要な断面積を説明するための断面図である。
　仮想経路空間形成手段２２は、図２、図３及び図４Ａに示すように、配線部材１１の近傍に例えば断面矩形状の仮想経路空間１２を形成する。具体的には、仮想経路空間形成手段２２は、図４Ｂに示すように、当該仮想経路空間１２の断面積Ｓａが当該複数のワイヤーハーネス１３０全体を結束部材１３２で緩く束ねたときに当該複数のワイヤーハーネスを布線するのに必要な断面積Ｓｂ以上（Ｓａ≧Ｓｂ）となるように仮想経路空間１２を形成する。なお、この処理は設計者が行ってもよい。
　配線部材１１は、帯板状の鋼板の長手方向の両端部を仮想経路空間１２と反対側に曲げて形成されている。配線部材１１の長手方向は仮想経路空間１２の長手方向に一致させた方が好ましいが、必ずしも一致させなくてもよい。
（４）複数のワイヤーハーネスを仮想経路空間に布線することが可能かどうかの判定
　ワイヤーハーネスの経路の探索を図５及び図６を参照して説明する。図５は、仮想経路空間１２の仮想断面上に配置された仮想リングの一例を示す図である。図６は、２つの仮想断面間に対してワイヤーハーネスを布線する作業を説明するための斜視図である。
　判定手段２３は、設計者の入力部４の操作により、複数の経路のうち選択された１つの経路に対応する複数のワイヤーハーネスの最適なハーネス経路を、設計者の入力部４の操作により、当該仮想経路空間に対して探索することで、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能かどうかを判定する。
　判定手段２３は、設計者の入力部４の操作により、当該複数のワイヤーハーネスを電線の種類ごとにワイヤーハーネス１３０、１３１（図６参照）に分け、図５に示すように、当該仮想経路空間１２の仮想断面１２０ａ、１２０ｂ上にワイヤーハーネス１３０、１３１に対応する大きさの仮想リング１２１を配置し、図６に示すように、仮想リング１２１にワイヤーハーネス１３０、１３１を布線することで、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能かどうかを判定する。
　具体的には、設計者は、図６に示すように、２つの仮想断面１２０ａ、１２０ｂ上に形成された仮想リング１２１を選択することで、仮想リング１２１の中心の位置情報、すなわちハーネス通過点が設定されたことになる。次に、設計者は、選択した仮想リング１２１に対応するワイヤーハーネス１３０、１３１の図示を指示すると、２つの仮想断面１２０ａ、１２０ｂ間に対応するワイヤーハーネス１３０、１３１が表示される。そして設計者は、ワイヤーハーネス１３０、１３１を布線して問題がないかどうかを確認する。確認する方法としては、例えば、ＡＣ用のワイヤーハーネス１３０、１３１とシールド用のワイヤーハーネス１３０、１３１を所定の距離離すことができるかを確認する。
（５）上記（４）の判定結果が否定的の場合
　上記（４）の判定で当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能でないと判定したとき、例えば、次の３つのいずれかの修正処理を行う。
（ｉ）ハーネス経路を変更する。
（ii）当該仮想経路空間の断面を拡大する。
　なお、上記以外に他の修正処理を行ってもよい。
　その後は、上記（４）、（５）を繰り返してワイヤーハーネスの経路を設計する。設計が終わると、制御部２は、仮想経路空間情報３３及びワイヤーハーネス経路情報３４を更新する。仮想経路空間情報３３及びワイヤーハーネス経路情報３４は、例えば、ワイヤーハーネスの配線作業の際に携帯端末装置に表示して配線作業のガイドに利用される。
（実施の形態の作用、効果）
　本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（ａ）仮想経路空間１２の断面積Ｓａが対応する複数のワイヤーハーネス１３０を通すのに必要な断面積Ｓｂ以上となるように仮想経路空間１２を形成し、この仮想経路空間１２を基準に最適なハーネス経路の探索を行っているので、ワイヤーハーネスの経路の設計を短期間に行うことができる。例えば、従来５日を要していたものが２日に短縮されている。
（ｂ）新型車両のように現車が存在しない場合でも、３次元空間上でワイヤーハーネスの経路のシミュレーションを行えるので、ワイヤーハーネス経路の設計が可能になる。
（ｃ）自動車と比べて鉄道車両は、多くが床下配線のため、現車合わせによる加工作業が多いが、本実施の形態によれば、現車合わせによる加工作業を少なくすることができ、ワイヤーハーネスの設計が極めて容易になる。
［他の変形例］
　なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な実施の形態が可能である。また、本発明の要旨を変更しない範囲内で、上記実施の形態の工程において、工程の追加、削除、変更、入替え等が可能である。
産業上の利用分野
　本発明は、鉄道車両用ハーネス、自動車用ハーネス、航空機用ハーネス、医療用ハーネス、機器内ハーネス等に適用可能である。
１…ハーネス経路設計支援装置、２…制御部、３…記憶部、４…入力部、５…表示部、
１０…３次元仮想空間、１１…配線部材、１２…仮想経路空間、２０…受付手段、
２１…表示手段、２２…仮想経路空間形成手段、２３…判定手段、３０…プログラム、
３１…３次元ＣＡＤデータ、３２…ハーネス情報、３３…仮想空間経路情報、
３４…ワイヤーハーネス経路情報、１２０ａ、１２０ｂ…仮想断面、
１２１…仮想リング、１３０、１３１…ワイヤーハーネス、Ｓａ、Ｓｂ…断面積

Claims (4)

  1. 　筐体内で接続先に接続されるとともに、想定された複数の経路に沿って配置された複数の配線部材に固定されるワイヤーハーネスの経路を３次元仮想空間で設計するワイヤーハーネス経路設計方法であって、
    　前記筐体、前記筐体の内部構造、及び前記複数の配線部材の形状情報と位置情報を含む３次元情報、及び前記経路ごとに定められた複数のワイヤ－ハーネスを構成する電線の種類及び前記接続先を含むハーネス情報を受け付ける受付ステップと、
    　前記筐体、前記筐体の内部構造、及び前記複数の配線部材を前記３次元情報に基づいて前記３次元仮想空間に表示する表示ステップと、
    　前記３次元仮想空間に前記複数の経路に沿って表示された前記複数の配線部材の近傍を通るように前記ハーネス情報に基づいて仮想経路空間を形成する形成ステップと、
    　前記複数の経路のうち選択された１つの経路に対応する前記複数のワイヤーハーネスの最適なハーネス経路を当該仮想経路空間に対して探索することで、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能かどうかを判定する判定ステップと、
    　を含むワイヤーハーネス経路設計方法。
  2. 　前記形成ステップは、当該仮想経路空間の断面積が当該複数のワイヤーハーネス全体を束ねたときに当該複数のワイヤーハーネスを布線するのに必要な断面積以上となるように前記仮想経路空間を形成する、
    　請求項１に記載のワイヤーハーネス経路設計方法。
  3. 　前記判定ステップは、当該仮想経路空間の仮想断面上に当該複数のワイヤーハーネスに対応する複数の仮想リングを配置し、前記複数の仮想リングに当該複数のワイヤーハーネスを布線することで、前記最適なハーネス経路を探索する、
    　請求項１に記載のワイヤーハーネス経路設計方法。
  4. 　前記判定ステップにおいて、当該複数のワイヤーハーネスを当該仮想経路空間に布線することが可能でないと判定したとき、少なくとも前記ハーネス経路を変更するか、当該仮想経路空間の断面積を拡大する修正ステップ、
    　をさらに含む請求項１に記載のワイヤーハーネス経路設計方法。
     
     
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