專利名稱：剖面布局計(jì)算裝置、剖面布局計(jì)算方法及其計(jì)算程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算集束了多個(gè)線材的線材束的剖面布局的剖面布局計(jì)算裝置、剖面布局計(jì)算方法、以及剖面布局計(jì)算程序。
背景技術(shù)：
在車輛、室內(nèi)，布線了集束多個(gè)電線等線材而構(gòu)成的、并對電子機(jī)器、電子部件等進(jìn)行電連接的束線(線材束)。對于這樣的束線，近年來，根據(jù)空間效率提高等觀點(diǎn)，要求不降低電氣的特性，并且盡可能緊湊的結(jié)構(gòu)。相伴于此，需要在設(shè)計(jì)階段中，更正確地計(jì)算束線的外形。
因此，本申請人提出了專利文獻(xiàn)1、2等所示的線材封裝計(jì)算方法等。在專利文獻(xiàn)2 的計(jì)算方法中，設(shè)定多個(gè)線材的配置條件，反復(fù)預(yù)先確定的試行次數(shù)，以使多個(gè)線材不相互重疊的方式隨機(jī)地初始配置，針對每個(gè)初始配置，求出針對多個(gè)線材的封裝包含圓，并且計(jì)算與該封裝包含圓以及此時(shí)的多個(gè)圓的位置相關(guān)的信息。然后，根據(jù)與多個(gè)圓的位置相關(guān)的信息，判定是否滿足配置條件，僅在判定為滿足了配置條件時(shí)，顯示輸出與封裝包含圓以及多個(gè)圓的位置相關(guān)的信息。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-127917號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-173789號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在所述專利文獻(xiàn)2等中在計(jì)算的途中存在隨機(jī)的過程，所以無法保持線材的初始配置，計(jì)算結(jié)果變得隨機(jī)。因此，在集束多個(gè)線材來制作束線的情況下，有可能從各線材的初始配置移動到不可能的位置，而成為非現(xiàn)實(shí)的計(jì)算結(jié)果。另外，在以往的方法中， 無法計(jì)算用大圓來集束多個(gè)小圓以外的形狀，無法對應(yīng)于各種各樣的束線的剖面形狀。
本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的，其課題在于提供一種剖面布局計(jì)算裝置、剖面布局計(jì)算方法、以及剖面布局計(jì)算程序，可以計(jì)算與線材的初始配置對應(yīng)的現(xiàn)實(shí)的線材束的剖面布局。
為了解決所述課題而通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案1所述的剖面布局計(jì)算裝置是如圖1的基本結(jié)構(gòu)圖所示，計(jì)算集束了多個(gè)線材的線材束的剖面布局的剖面布局計(jì)算裝置10，包括幾何學(xué)信息取得單元11a，取得定義所述多個(gè)線材各自的剖面形狀的幾何學(xué)信息；配置信息取得單元11b，取得表示剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的初始配置的配置信息，所述剖面圖形表示所述幾何學(xué)信息取得單元Ila取得的幾何學(xué)信息定義的剖面形狀；邊界信息計(jì)算單元11c，基于所述配置信息取得單元lib取得的配置信息，計(jì)算包圍所述規(guī)定區(qū)域中配置的多個(gè)剖面圖形的全部的邊界信息；束形狀信息取得單元lld，取得表示所述剖面布局的形狀的束形狀信息；邊界信息變形單元lie，朝向所述束形狀信息取得單元Ild取得的束形狀信息使所述邊界信息變形；配置信息變更單元llf，依照所述邊界信息變形單元lie變形的所述邊界信息與所述剖面圖形的接觸或者所述剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算所述邊界信息內(nèi)的所述多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將所述配置信息變更為使所述多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置；以及剖面布局信息輸出單元llg，輸出表示基于所述配置信息變更單元Ilf變更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
根據(jù)所述技術(shù)方案1記載的本發(fā)明的剖面布局計(jì)算裝置，如果由幾何學(xué)信息取得單元Ila取得了幾何學(xué)信息，則由配置信息取得單元lib取得與該幾何學(xué)信息對應(yīng)的配置信息。如果由邊界信息計(jì)算單元Ilc計(jì)算出基于所述配置信息的邊界信息，則由束形狀信息取得單元Ild取得對應(yīng)于邊界信息并且表示線材束的剖面布局的形狀的束形狀信息。然后，如果通過邊界信息變形單元lie使邊界信息朝向束形狀信息變形，則由配置信息變更單元Ilf計(jì)算和邊界信息與剖面圖形的接觸、剖面圖形彼此的接觸對應(yīng)的邊界信息內(nèi)的多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將配置信息變更為使多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置。然后，基于該變更的配置信息的剖面布局信息通過剖面布局信息輸出單元Ilg輸出到顯示裝置、通信裝置等。
技術(shù)方案2所述的發(fā)明如圖1的基本結(jié)構(gòu)圖所示，在技術(shù)方案1所述的剖面布局計(jì)算裝置中，其特征在于所述配置信息變更單元Ilf是在通過所述邊界信息變形單元lie 以使所述多個(gè)剖面圖形收斂于所述束形狀信息內(nèi)的方式進(jìn)行了密集之后，以消除該密集的多個(gè)剖面圖形的重疊部分的方式，調(diào)整多個(gè)剖面圖形各自的配置來變更所述配置信息的單兀。
根據(jù)所述技術(shù)方案2記載的本發(fā)明的剖面布局計(jì)算裝置，如果通過邊界信息變形單元lie以使多個(gè)剖面圖形收斂于束形狀信息內(nèi)的方式進(jìn)行密集，則通過配置信息變更單元Ilf，以消除該密集的多個(gè)剖面圖形的重疊部分的方式，調(diào)整多個(gè)剖面圖形各自的配置而變更配置信息。
技術(shù)方案3所述的發(fā)明如圖1的基本結(jié)構(gòu)圖所示，在技術(shù)方案1或者2所述的剖面布局計(jì)算裝置中，其特征在于包括束形狀信息計(jì)算單元llh，基于所述幾何學(xué)信息定義的多個(gè)剖面圖形的剖面積的總和，計(jì)算所述束形狀信息，所述束形狀信息取得單元Iid是取得所述束形狀信息計(jì)算單元Ilh計(jì)算出的束形狀信息的單元。
根據(jù)所述技術(shù)方案3記載的本發(fā)明的剖面布局計(jì)算裝置，如果由束形狀信息計(jì)算單元Iih根據(jù)多個(gè)剖面圖形的剖面積的總和計(jì)算出束形狀信息，則由束形狀信息取得單元 Ild取得該束形狀信息。
為了解決所述課題而通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案4所述的剖面布局計(jì)算方法是計(jì)算集束了多個(gè)線材的線材束的剖面布局的剖面布局計(jì)算方法，包括幾何學(xué)信息取得工序，取得定義所述多個(gè)線材各自的剖面形狀的幾何學(xué)信息；配置信息取得工序，取得表示剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的初始配置的配置信息，所述剖面圖形表示所述取得的幾何學(xué)信息定義的剖面形狀；邊界信息計(jì)算工序，基于所述取得的配置信息，計(jì)算包圍所述規(guī)定區(qū)域中配置的多個(gè)剖面圖形的全部的邊界信息；束形狀信息取得工序，取得表示所述剖面布局的形狀的束形狀信息；邊界信息變形工序，朝向所述取得的束形狀信息使所述邊界信息變形；配置信息變更工序，依照在所述邊界信息變形工序中變形的所述邊界信息與所述剖面圖形的接觸或者所述剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算所述邊界信息內(nèi)的所述多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將所述配置信息變更為使所述多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的
5各剖面圖形的配置；以及剖面布局信息輸出工序，輸出表示基于所述變更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
根據(jù)所述技術(shù)方案4記載的本發(fā)明的剖面布局計(jì)算方法，如果取得了與束對象的線材對應(yīng)的幾何學(xué)信息，則取得與該幾何學(xué)信息對應(yīng)的配置信息。然后，如果計(jì)算出基于該配置信息的邊界信息，則取得對應(yīng)于該邊界信息并且表示線材束的剖面布局的形狀的束形狀信息。然后，如果該邊界信息朝向束形狀信息變形，則計(jì)算和邊界信息與剖面圖形的接觸、剖面圖形彼此的接觸對應(yīng)的邊界信息內(nèi)的多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將配置信息變更為使多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置。然后，基于該變更的配置信息的剖面布局信息輸出到顯示裝置、通信裝置等。
如圖1的基本結(jié)構(gòu)圖所示為了解決所述課題而通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案5所述的剖面布局計(jì)算程序是用于使計(jì)算機(jī)作為計(jì)算集束了多個(gè)線材的線材束的剖面布局的單元而發(fā)揮功能的剖面布局計(jì)算程序，其特征在于使計(jì)算機(jī)作為如下單元發(fā)揮功能幾何學(xué)信息取得單元11a，取得定義所述多個(gè)線材各自的剖面形狀的幾何學(xué)信息；配置信息取得單元11b，取得表示剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的初始配置的配置信息，所述剖面圖形表示所述幾何學(xué)信息取得單元Ila取得的幾何學(xué)信息定義的剖面形狀；邊界信息計(jì)算單元11c，基于所述配置信息取得單元lib取得的配置信息，計(jì)算包圍所述規(guī)定區(qū)域中配置的多個(gè)剖面圖形的全部的邊界信息；束形狀信息取得單元lld，取得表示所述剖面布局的形狀的束形狀信息；邊界信息變形單元lie，朝向所述束形狀信息取得單元Ild取得的束形狀信息使所述邊界信息變形；配置信息變更單元Ilf，依照所述邊界信息變形單元lie變形的所述邊界信息與所述剖面圖形的接觸或者所述剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算所述邊界信息內(nèi)的所述多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將所述配置信息變更為使所述多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置；以及剖面布局信息輸出單元llg，輸出表示基于所述配置信息變更單元Ilf變更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
根據(jù)所述技術(shù)方案5記載的本發(fā)明的剖面布局計(jì)算程序，計(jì)算機(jī)如果取得了與束對象的線材對應(yīng)的幾何學(xué)信息，則取得與該幾何學(xué)信息對應(yīng)的配置信息。然后，如果計(jì)算出基于該配置信息的邊界信息，則取得對應(yīng)于該邊界信息并且示出線材束的剖面布局的形狀的束形狀信息。然后，如果朝向束形狀信息變形了該邊界信息，則根據(jù)邊界信息與剖面圖形的接觸或者剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算邊界信息內(nèi)的多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將配置信息變更為使多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置。然后，將基于該變更的配置信息的剖面布局信息輸出到顯示裝置、通信裝置等。
如以上的說明，根據(jù)技術(shù)方案1、4、5記載的本發(fā)明，取得與線材對應(yīng)的剖面圖形的初始配置，取得與其對應(yīng)的邊界信息和束形狀信息，在使邊界信息朝向束形狀信息變形時(shí)，根據(jù)邊界信息與剖面圖形的接觸或者剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算邊界信息內(nèi)的多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將配置信息變更為使多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置，所以可以使剖面圖形從初始配置移動到現(xiàn)實(shí)的束形狀信息，所以可以防止剖面圖形移動到非現(xiàn)實(shí)的位置。因此，可以計(jì)算與線材的初始配置對應(yīng)的現(xiàn)實(shí)的線材束的剖面布局，所以可以可靠地支援剖面布局的設(shè)計(jì)。
根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)明，除了技術(shù)方案1所述的發(fā)明的效果以外，在以使多個(gè)剖面圖形收斂于束形狀信息內(nèi)的方式進(jìn)行密集時(shí)，以消除多個(gè)剖面圖形彼此的重疊部分的方式，調(diào)整多個(gè)剖面圖形各自的配置，所以可以計(jì)算與線材的初始配置對應(yīng)的更現(xiàn)實(shí)的線材束的剖面布局。
根據(jù)技術(shù)方案3所述的發(fā)明，除了技術(shù)方案1或者2所述的發(fā)明的效果以外，根據(jù)多個(gè)剖面圖形的剖面積的總和計(jì)算束形狀信息，取得該束形狀信息，所以無需人為地進(jìn)行設(shè)定、輸入等，并且可以考慮針對剖面布局的多個(gè)剖面圖形的充填率等，所以可以更可靠地支援剖面布局的設(shè)計(jì)。


圖1是示出本發(fā)明的剖面布局計(jì)算裝置的基本結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于說明束線的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是示出剖面布局計(jì)算裝置的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是用于說明圖3的存儲裝置存儲的程序以及各種信息的一個(gè)例子的圖。
圖5是用于說明邊界信息的一個(gè)例子的圖。
圖6是用于說明邊界信息的變形例的圖。
圖7示出是圖3的CPU執(zhí)行的剖面布局計(jì)算處理的一個(gè)例子的流程圖。
圖8是用于說明重疊的部分的剖面圖形的調(diào)整例的圖。
圖9是用于說明剖面布局信息的制作方法的一個(gè)例子的圖。
圖10是示出剖面布局信息的顯示例的圖。
圖11是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)1的圖。
圖12是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)2的圖。
圖13是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)3的圖。
圖14是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)4的圖。
圖15是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)5的圖。
圖16是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)6的圖。
圖17是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)7的圖。
圖18是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)8的圖。
圖19是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)9的圖。
圖20是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)10的圖。
圖21是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)11的圖。
圖22是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)12的圖。
圖23是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)13的圖。
圖24是用于說明剖面布局計(jì)算裝置的動作狀態(tài)14的圖。
圖25是示出剖面布局計(jì)算裝置計(jì)算的剖面布局的其他形狀的圖，(a)示出計(jì)算前、(b)示出計(jì)算結(jié)果。
圖26是用于說明邊界信息的其他變形例的圖，(a)是用于說明邊界信息與束形狀信息的關(guān)系的圖、(b)是用于說明接觸判定的例子的圖。
(符號說明) 10 剖面布局計(jì)算裝置；Ila 幾何學(xué)信息取得單元(CPU) ；lib 配置信息取得單元(CPU) ；lie 邊界信息計(jì)算單元(CPU) ；Ild 束形狀信息取得單元(CPU) ；lie 邊界信息
7變形單元(CPU) ；Ilf 配置信息變更單元(CPU) ；Ilg 剖面布局信息輸出單元(CPU) ；llh 束形狀信息計(jì)算單元(CPU)。
具體實(shí)施例方式以下，參照圖2 圖26的附圖，說明使用本發(fā)明的剖面布局計(jì)算裝置來計(jì)算束線的剖面布局的情況的一個(gè)例子。
在圖2中，束線W是集束多個(gè)與線材相當(dāng)?shù)碾娋€而形成的。束線W具備集束了多個(gè)電線的電線束W1、和在該電線的端部等安裝的連接器W2等。另外，電線具備導(dǎo)電性的芯線和包覆該芯線的由絕緣性的合成樹脂構(gòu)成的包覆部。電線是所謂包覆電線。連接器W2 具備導(dǎo)電性的端子金屬零件和絕緣性的連接器外殼。端子金屬零件安裝在電線的端部等中并且與該電線的芯線電連接。連接器外殼形成為箱狀并且收容端子金屬零件。
在本實(shí)施方式中，說明將技術(shù)方案中的線材作為電線，將線材束作為束線W的電線束Wl的情況，但本發(fā)明不限于此，例如可以將線材作為軟管、管子等各種不同的實(shí)施方式。
在圖3中，剖面布局計(jì)算裝置10使用公知的計(jì)算機(jī)，具有按照預(yù)先確定的程序進(jìn)行裝置整體的動作控制等的中央運(yùn)算處理裝置(CPU)ll。對該CPU11，經(jīng)由總線B連接有保存了用于CPUll的程序等的讀出專用的存儲器即R0M12、具有保存CPUll的處理作業(yè)中所需的各種數(shù)據(jù)的作業(yè)區(qū)域等的讀寫自由的存儲器即RAM13。
對CPUll，經(jīng)由總線B連接有存儲裝置14，該存儲裝置14使用硬盤裝置、大容量的存儲器等。存儲裝置14如圖4所示，具有存儲剖面布局計(jì)算程序P等各種程序、和幾何學(xué)信息D1、配置信息D2、邊界信息D3、束形狀信息D4等各種信息的存儲區(qū)域。另外，剖面布局計(jì)算程序P等從⑶-ROM等安裝，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載而存儲在存儲裝置14中。
剖面布局計(jì)算程序P是用于使計(jì)算機(jī)作為計(jì)算集束了多個(gè)電線的線材束的剖面布局的單元而發(fā)揮功能的剖面布局計(jì)算程序，其特征在于使計(jì)算機(jī)作為如下單元而發(fā)揮功能 幾何學(xué)信息取得單元11a，取得定義所述多個(gè)電線各自的剖面形狀的幾何學(xué)信息 Dl ； 配置信息取得單元11b，取得表示剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的初始配置的配置信息D2，所述剖面圖形表示所述幾何學(xué)信息取得單元Ila取得的幾何學(xué)信息Dl定義的剖面形狀； 邊界信息計(jì)算單元11c，根據(jù)所述配置信息取得單元lib取得的配置信息D2，計(jì)算包圍所述規(guī)定區(qū)域中配置的多個(gè)剖面圖形的全部的邊界信息D3 ； 束形狀信息取得單元lld，取得表示所述剖面布局的形狀的束形狀信息D4 ； 邊界信息變形單元lie，朝向所述束形狀信息取得單元Ild取得的束形狀信息D4 使所述邊界信息D3變形； 配置信息變更單元llf，根據(jù)所述邊界信息變形單元lie變形的所述邊界信息D3 與所述剖面圖形的接觸或者所述剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算所述邊界信息D3 內(nèi)的所述多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將所述配置信息變更為使所述多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置；以及 剖面布局信息輸出單元llg，輸出表示基于所述配置信息變更單元Ilf變更的所述配置信息D2的所述剖面布局的剖面布局信息。
幾何學(xué)信息Dl具有表示集束的對象的電線各自的剖面形狀、尺寸等的數(shù)據(jù)。作為剖面形狀表示的剖面圖形，作為一個(gè)例子，可以舉出圓、多個(gè)線連接的形狀、三角、四邊等任意的形狀、折線等剖面圖形，成為在圓的情況下可以定義半徑、在四邊的情況下可以定義寬度和高度、在折線的情況下可以定義各點(diǎn)的位置坐標(biāo)等特定的圖形的數(shù)據(jù)構(gòu)造。
配置信息D2具有表示所述的剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的配置的數(shù)據(jù)。 另外，規(guī)定區(qū)域是指，在進(jìn)行所述的電線束Wl的剖面布局的計(jì)算的情況下任意地設(shè)定的二維區(qū)域。作為配置信息D2，可以舉出規(guī)定區(qū)域的任意的坐標(biāo)系中的通過各自的軸分量得到的X-Y坐標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)等。配置信息D2與幾何學(xué)信息Dl關(guān)聯(lián)起來存儲在存儲裝置14中。
這些幾何學(xué)信息Dl和配置信息D2預(yù)先存儲在存儲裝置14中，可以設(shè)成在計(jì)算時(shí)經(jīng)由通信裝置16從其他裝置等取得而存儲在存儲裝置14中等各種不同的實(shí)施方式。
邊界信息D3如圖5所示，具有用于根據(jù)所述配置信息D2定義包圍在規(guī)定區(qū)域E 中配置的多個(gè)剖面圖形G的全部的框狀的邊界的位置坐標(biāo)、形狀和尺寸等任意的數(shù)據(jù)。邊界信息D3可以設(shè)成由利用者等輸入的邊界、或者可以根據(jù)多個(gè)剖面圖形G自動地計(jì)算等根據(jù)剖面布局計(jì)算裝置10的規(guī)格等任意地決定。另外，作為邊界信息D3的計(jì)算方法的一個(gè)例子，可以舉出如圖5(a)所示計(jì)算為根據(jù)所有剖面圖形G的外形形狀計(jì)算的凸包絡(luò)圖形、 如圖5(b)所示計(jì)算為包括所有剖面圖形G的矩形、圓形等任意形狀的圖形等方法。
束形狀信息D4如圖6所示，成為在邊界信息D3的內(nèi)側(cè)等任意地設(shè)定、并表示集束了多個(gè)電線的電線束Wl的剖面布局的形狀的信息。束形狀信息D4根據(jù)由利用者使用電子筆等輸入的輸入數(shù)據(jù)來制作，或通過預(yù)先確定的方法計(jì)算來制作。
作為自動地計(jì)算束形狀信息D4的方法，可以舉出在集束多個(gè)圓即剖面圖形G的情況下，根據(jù)最小圖形、最大圖形等計(jì)算的方法等。另外，在根據(jù)最小圖形計(jì)算的情況下，即將與充填率100%相當(dāng)?shù)膱A作為最小的圖形，根據(jù)多個(gè)剖面圖形G各自的面積的總和求出總面積S,根據(jù)該總面積S求出最小圖形的半徑rl ( = SQRT (S/ π ))，從而決定束形狀信息D4。
另外，在根據(jù)最大圖形計(jì)算的情況下，即將與充填率50%相當(dāng)?shù)膱A作為最大的圖形，根據(jù)多個(gè)剖面圖形G各自的面積的總和求出總面積S，根據(jù)對該總面積S進(jìn)行2倍而得到的值求出最大圖形的半徑r2( = SQRT (2女S/π ))，從而決定束形狀信息D4。
作為邊界信息D3的變形方法的一個(gè)例子，如圖6所示，通過折線制作邊界信息D3 以及束形狀信息D4，如圖6(a)所示使各折線的各點(diǎn)D3UD41對應(yīng)。然后，如圖6(b)所示， 使邊界信息D3的點(diǎn)D31，以與相對的點(diǎn)D31和點(diǎn)D41之間分別對應(yīng)的規(guī)定的刻度寬度Δ t， 朝向點(diǎn)D41移動，從而使邊界信息D3變形為近似于束形狀信息D4的形狀。在作為刻度寬度At使用時(shí)間的情況下，例如任意地設(shè)定At = O. 05秒等。另外，對于邊界信息D3的變形方法，不限于折線，只要能夠進(jìn)行邊界信息D3和剖面圖形G的沖突判定，則可以使用各種不同的變形方法。
另外，對所述CPU11，經(jīng)由總線B連接了輸入裝置15、通信裝置16、顯示裝置17等。 輸入裝置15具有鍵盤、鼠標(biāo)等，將與利用者的操作對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)輸出到CPU11。通信裝置 16使用LAN卡、便攜電話用調(diào)制解調(diào)器等通信機(jī)器，將所接收到的信息輸出到CPU11，并且將從CPUll輸入的信息發(fā)送到所指示的發(fā)送目的地。
顯示裝置17使用已知的液晶顯示器、CRT等各種顯示器。另外，顯示裝置17通過 CPUll的控制顯示各種信息。即，顯示裝置17根據(jù)這些各種信息，顯示表示剖面布局信息等的各種畫面。
接下來，以下，參照圖7的流程圖，說明所述CPUll執(zhí)行存儲裝置14的剖面布局計(jì)算程序P時(shí)的剖面布局計(jì)算處理的一個(gè)例子。另外，為簡化說明，圖7所示的流程圖以將多個(gè)電線集束成圓形為前提。
如果由CPUll執(zhí)行了剖面布局計(jì)算程序P，則在步驟Sll中，從存儲裝置14等取得與構(gòu)成所述電線束Wl的電線對應(yīng)的幾何學(xué)信息Dl，并存儲在RAM13中，在步驟S12中，從存儲裝置14等取得與這些幾何學(xué)信息Dl對應(yīng)的配置信息D2，并存儲在RAM13中，之后進(jìn)入到步驟S13。
在步驟S13中，根據(jù)RAM13的幾何學(xué)信息Dl和配置信息D2，如所述的圖5所示計(jì)算出折線即邊界信息D3并存儲在RAM13中，在步驟S14中，根據(jù)RAM13的幾何學(xué)信息Dl計(jì)算出多個(gè)剖面圖形G的總面積，根據(jù)該總面積和預(yù)先確定的條件(所述的充填率等)通過束形狀計(jì)算處理的執(zhí)行計(jì)算出半徑，根據(jù)該半徑計(jì)算出折線即束形狀信息D4，在步驟S15 中，從束形狀計(jì)算處理取得該束形狀信息D4并存儲在RAM13中，之后進(jìn)入到步驟S16。
另外，作為束形狀信息D4的取得方法，可以設(shè)成在顯示裝置17中顯示邊界設(shè)定畫面等并通過該畫面對利用者催促設(shè)定而根據(jù)來自輸入裝置15的輸入信息取得所制作出的束形狀信息D4的方法、從預(yù)先確定的存儲區(qū)域取得束形狀信息D4等各種不同的實(shí)施方式。
在步驟S16中，如所述的圖6所示，邊界信息D3的各個(gè)點(diǎn)D31朝向束形狀信息D4 的對應(yīng)的點(diǎn)D41移動規(guī)定的刻度寬度量At來變更(變形)邊界信息D3，進(jìn)入到步驟S17。
在步驟S17中，根據(jù)變形后的邊界信息D3與多個(gè)剖面圖形G的接觸，對于該邊界信息D3內(nèi)的多個(gè)剖面圖形G各自的舉動，通過邊界信息D3與剖面圖形G的沖突、剖面圖形 G彼此的沖突等力學(xué)上的計(jì)算，計(jì)算出多個(gè)剖面圖形G各自的新的位置，以成為該位置的方式，變更RAM13的配置信息D2，之后進(jìn)入到步驟S18。
另外，在計(jì)算圓形的多個(gè)剖面圖形G各自的舉動的情況下，可以通過應(yīng)用公知的個(gè)別要素法(Distinct Element Method、DEM)、粒子法、分子動力學(xué)法、有限要素法等仿真手法中使用的各種方法來計(jì)算。另外，在使用個(gè)別要素法的情況下，使用在接觸點(diǎn)處的要素的相對變位的評價(jià)中使用的各種計(jì)算式，考慮針對各剖面圖形G的周圍的剖面圖形G或者邊界信息D3的作用反作用等來計(jì)算各剖面圖形G的移動方向、移動量等，從而計(jì)算出各剖面圖形G的新的位置。
在步驟S18中，判定邊界信息D3是否變形為束形狀信息D4 (邊界信息D3 =束形狀信息D4)。在判定為沒有變形至束形狀信息D4的情況下(在S18中“否”)，回到步驟S16， 朝向束形狀信息D4偏移規(guī)定的刻度寬度量At，而反復(fù)所述一連串的處理。另一方面，在判定為變形至束形狀信息D4的情況下(在S18中“是”)，進(jìn)入到步驟S19。
另外，在本實(shí)施方式中，說明使邊界信息D3變形至束形狀信息D4的情況，但本發(fā)明不限于此，可以設(shè)成使多個(gè)剖面圖形G以近似于束形狀信息D4的形狀的形狀密集等各種不同的實(shí)施方式。
在步驟S19中，根據(jù)RAM13的最新的配置信息D2，如果在密集的多個(gè)剖面圖形G 中產(chǎn)生了重疊的部分，則以消除該重疊部分的方式，通過預(yù)先確定的消除方法使剖面圖形G
10移動并調(diào)整，如果在消除了重疊部分之后決定了各剖面圖形G的配置，則在步驟S20中，以使RAM13的配置信息D2成為消除了重疊部分之后的配置的方式變更，之后進(jìn)入到步驟S21。
此處，參照圖8的附圖，說明所述消除方法的一個(gè)例子。首先，固定預(yù)先確定的開始位置即中心附近的剖面圖形Gl的位置。然后，對于相對位于該剖面圖形Gl的周圍的剖面圖形G2，與剖面圖形Gl不重疊的部分，固定其位置。另外，對于與剖面圖形Gl重疊的部分，在消除重疊的方向X上移動其重疊量而消除重疊，將其固定為剖面圖形G2的新的位置。 通過對剖面圖形G2的外側(cè)的剖面圖形G3進(jìn)行與上述相同的處理，可以從電線束Wl的剖面布局消除重疊部分。
在步驟S21中，根據(jù)RAM13的配置信息D2，在RAM13中生成表示電線束Wl的剖面布局的剖面布局信息D5，之后進(jìn)入到步驟S22。另外，參照圖9說明剖面布局信息的制作方法的一個(gè)例子。在多個(gè)剖面圖形G的重疊部分被消除之后，從邊界信息D3露出了剖面圖形 G的情況下，為了消除該露出，向露出量的最多的方向，使邊界信息D3的中心移動與露出量對應(yīng)的任意的分量(例如，露出量的1/4等)，擴(kuò)大邊界信息D3。通過反復(fù)該操作，將擴(kuò)大后的邊界信息D3’包含了多個(gè)剖面圖形G的全部的形狀求出為剖面布局的形狀，制作表示該形狀的剖面布局信息D5。另外，作為剖面布局信息D5，可以根據(jù)規(guī)格等設(shè)成任意的數(shù)據(jù)構(gòu)造，即用于原樣地顯示剖面圖形G的配置信息的數(shù)據(jù)構(gòu)造、用于視覺上顯示配置信息的數(shù)據(jù)構(gòu)造等。
在步驟S22中，通過將該剖面布局信息D5輸出到顯示裝置17，在顯示裝置17中顯示圖10所示的剖面布局信息D5，之后結(jié)束處理。另外，在本實(shí)施方式中，說明將剖面布局信息D5設(shè)成用于顯示多個(gè)剖面圖形G和外周T的信息的情況，但本發(fā)明不限于此，例如，可以設(shè)成僅顯示外周T、顯示外周T的半徑等各種不同的實(shí)施方式。
如以上的說明，通過CPUll執(zhí)行圖7所示的剖面布局計(jì)算處理，CPUll作為圖1 所示的技術(shù)方案中的幾何學(xué)信息取得單元11a、配置信息取得單元lib、邊界信息取得單元 11c、束形狀信息取得單元lid、邊界信息變形單元lie、配置信息變更單元llf、剖面布局信息輸出單元llg、以及束形狀信息計(jì)算單元Ilh而發(fā)揮功能。另外，圖7中的步驟Sll相當(dāng)于幾何學(xué)信息取得單元11a、步驟S12相當(dāng)于配置信息取得單元lib、步驟S13相當(dāng)于邊界信息取得單元11c、步驟S15相當(dāng)于束形狀信息取得單元lid、步驟S16相當(dāng)于邊界信息變形單元lie、步驟S17、S20相當(dāng)于配置信息變更單元llf、步驟S22相當(dāng)于剖面布局信息輸出單元llg、步驟S14相當(dāng)于束形狀信息計(jì)算單元llh。
接下來，在下面參照圖11 圖24的附圖，說明所述的剖面布局計(jì)算裝置10的動作(作用)的一個(gè)例子。另外，規(guī)定區(qū)域成為X-Y平面區(qū)域。
剖面布局計(jì)算裝置10如果取得了幾何學(xué)信息Dl和與其對應(yīng)的配置信息D2，則如圖11所示在規(guī)定區(qū)域E中配置圓形的20個(gè)剖面圖形Gl G20，如圖12所示計(jì)算包圍剖面圖形Gl G20的全部的方形形狀的邊界信息D3。然后，取得與邊界信息D3對應(yīng)的束形狀信息D4，如圖13以及圖14所示，使方形形狀的邊界信息D3朝向圓形形狀的束形狀信息D4 階段性地變形，使邊界信息D3變形至圖15所示的目的即束形狀信息D4的形狀。
此時(shí)，剖面圖形Gl G20由于與變形的邊界信息D3的接觸而移動，從而力學(xué)性地使用個(gè)別要素法等分別計(jì)算剖面圖形Gl G20彼此、或者剖面圖形Gl G20與邊界信息 D3的沖突，從而變更剖面圖形Gl G20的配置。然后，通過使邊界信息D3變形至圖15所
11示的束形狀信息D4的形狀，計(jì)算剖面圖形Gl G20的臨時(shí)的配置。
由于如圖16所示剖面圖形G8位于中心，所以首先，固定剖面圖形G8的位置。然后，以如對位到剖面圖形G8的周圍的剖面圖形G2、G12、G14那樣，依次消除與剖面圖形G8 的重疊部分的方式移動，如圖17所示，以使剖面圖形G2、G7、G9、G12、G13、G14接觸到剖面圖形G8的周圍的狀態(tài)固定。
以使圖18所示的剖面圖形G2、G7、G9、G12、G13、G14與剖面圖形GU G3、G4、G5、 G6、G10、Gil、G15、G16、G17、G18、G19、G20的重疊部分消除的方式，使剖面圖形Gl、G3、G4、 G5、G6、G10、Gil、G15、G16、G17、G18、G19、G20的每一個(gè)以使重疊部分消除的方式移動，并且使邊界信息D3擴(kuò)大，如圖19所示固定剖面圖形Gl G20的全部。
由于從邊界信息D3，剖面圖形G1、G10、G16、G18、G20露出，所以如圖20所示，使邊界信息D3的中心朝向剖面圖形Gl的方向擴(kuò)大而移動至邊界信息D3‘，如圖21所示再設(shè)定邊界信息D3。另外，從該邊界信息D3，剖面圖形G10、G16、G18、G20也露出，所以使邊界信息D3的中心朝向G20的方向擴(kuò)大而如圖22所示再設(shè)定邊界信息D3。
如果如圖23所示在邊界信息D3內(nèi)決定包圍剖面圖形Gl G20的全部的邊界信息D3，則如圖24所示配置到規(guī)定的位置而結(jié)束計(jì)算，以表示該剖面圖形Gl G20的配置的方式，變更RAM13的配置信息D2。然后，制作以邊界信息D3為電線束Wl的外形的剖面布局信息，將該剖面布局信息顯示在顯示裝置17中。
這樣通過剖面布局計(jì)算裝置10，計(jì)算圖2所示的計(jì)算點(diǎn)Pl P8等各自的電線束 Wl的剖面布局，從而可以支援束線W的設(shè)計(jì)。
根據(jù)以上說明的剖面布局計(jì)算裝置10，在取得與電線對應(yīng)的剖面圖形G的初始配置，取得與其對應(yīng)的邊界信息D3和束形狀信息D4，使邊界信息D3朝向束形狀信息D4變形時(shí)，根據(jù)邊界信息D3與剖面圖形G的接觸或者剖面圖形G、G彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算邊界信息D3內(nèi)的多個(gè)剖面圖形G各自的舉動，將配置信息變更為使多個(gè)剖面圖形G的全部密集時(shí)的各剖面圖形G的配置，所以可以使剖面圖形G從初始配置移動到現(xiàn)實(shí)的束形狀信息D4，所以可以防止剖面圖形G移動到非現(xiàn)實(shí)的位置。因此，可以計(jì)算與電線的初始配置對應(yīng)的現(xiàn)實(shí)的電線束Wl的剖面布局，所以可以可靠地支援剖面布局的設(shè)計(jì)。
另外，在以使多個(gè)剖面圖形G收斂于束形狀信息D4內(nèi)的方式密集時(shí)，以使多個(gè)剖面圖形G彼此的重疊部分消除的方式調(diào)整多個(gè)剖面圖形G的配置，所以可以計(jì)算與電線的初始配置對應(yīng)的更現(xiàn)實(shí)的電線束Wl的剖面布局。
進(jìn)而，由于根據(jù)多個(gè)剖面圖形G的剖面積的總和來計(jì)算束形狀信息D4，取得該束形狀信息D4，所以無需人為地進(jìn)行設(shè)定、輸入等，并且，可以考慮針對剖面布局的多個(gè)剖面圖形G的充填率等，所以可以更可靠地支援剖面布局的設(shè)計(jì)。
另外，在所述的實(shí)施方式中，為簡化說明而說明了剖面圖形G的大小是均等并且是同一形狀的情況，但可以將剖面圖形G設(shè)為不同形狀并且不同大小、同一形狀并且不同大小等各種不同的實(shí)施方式。
另外，在所述的實(shí)施方式中，說明了剖面布局計(jì)算裝置10計(jì)算圓形的剖面布局的情況，但本發(fā)明不限于此，可以應(yīng)用于各種不同形狀的剖面布局的計(jì)算。
例如，如圖25(a)所示，取得表示并列設(shè)置了多個(gè)剖面圖形Ga的集合體和多個(gè)剖面圖形Gb的集合體的初始位置的配置信息D2，取得包圍它們的邊界信息D3。然后，取得矩形形狀的束形狀信息D4，如上所述使邊界信息D3變形，從而可以如圖25 (b)所示，計(jì)算矩形形狀的剖面布局。由此，可以輸出表示剖面布局的高度和寬度等的剖面布局信息D5，所以可以支援收容多個(gè)電線的防護(hù)罩等的設(shè)計(jì)。
進(jìn)而，在所述的實(shí)施方式中，作為計(jì)算和邊界信息D3與剖面圖形G的接觸對應(yīng)的邊界信息D3內(nèi)的多個(gè)剖面圖形G各自的舉動時(shí)的參數(shù)，考慮物體力(重力等)、表面力(摩擦力等)，從而可以計(jì)算更現(xiàn)實(shí)的剖面布局。
另外，對于所述邊界信息D3的變形方法，說明了使方形形狀的邊界信息D3變形為圓形的情況，但本發(fā)明不限于此，例如，可以使圓形形狀的邊界信息D3變形為方形、使方形形狀的邊界信息D3變形為方形等、將邊界信息D3設(shè)定為各種各樣的形狀而變形為任意的形狀。
例如，在如圖26(a)所示使圓形的邊界信息D3’變形為圓形的束形狀信息D4’的情況下，設(shè)邊界信息D3’與束形狀信息D4’的中心是相同的位置。然后，在如圖26(b)所示， 將邊界信息D3’的半徑設(shè)為R、將剖面圖形G的半徑設(shè)為r、將邊界信息D3’的中心至剖面圖形G的中心的距離設(shè)為L的情況下，可以如下所述判定邊界信息D3’與剖面圖形G的接觸判定。在R時(shí)，判定為與邊界接觸。另外，在L+r< R時(shí)，判定為在邊界形狀內(nèi)不與邊界接觸。
另外，所述實(shí)施例只不過示出了本發(fā)明的代表性的方式，本發(fā)明不限于實(shí)施方式。 即，可以在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形來實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種剖面布局計(jì)算裝置，計(jì)算集束了多個(gè)線材的線材束的剖面布局，包括 幾何學(xué)信息取得單元，取得定義所述多個(gè)線材各自的剖面形狀的幾何學(xué)信息；配置信息取得單元，取得表示剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的初始配置的配置信息，所述剖面圖形表示所述幾何學(xué)信息取得單元取得的幾何學(xué)信息定義的剖面形狀；邊界信息計(jì)算單元，基于所述配置信息取得單元取得的配置信息，計(jì)算包圍所述規(guī)定區(qū)域中配置的多個(gè)剖面圖形的全部的邊界信息；束形狀信息取得單元，取得表示所述剖面布局的形狀的束形狀信息； 邊界信息變形單元，朝向所述束形狀信息取得單元取得的束形狀信息使所述邊界信息變形；配置信息變更單元，依照所述邊界信息變形單元變形的所述邊界信息與所述剖面圖形的接觸或者所述剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算所述邊界信息內(nèi)的所述多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將所述配置信息變更為使所述多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置；以及剖面布局信息輸出單元，輸出表示基于所述配置信息變更單元變更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剖面布局計(jì)算裝置，其特征在于所述配置信息變更單元是在通過所述邊界信息變形單元以使所述多個(gè)剖面圖形收斂于所述束形狀信息內(nèi)的方式進(jìn)行了密集之后，以消除該密集的多個(gè)剖面圖形的重疊部分的方式，調(diào)整多個(gè)剖面圖形各自的配置來變更所述配置信息的單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的剖面布局計(jì)算裝置，其特征在于包括束形狀信息計(jì)算單元，基于所述幾何學(xué)信息定義的多個(gè)剖面圖形的剖面積的總和，計(jì)算所述束形狀信息，所述束形狀信息取得單元是取得所述束形狀信息計(jì)算單元計(jì)算出的束形狀信息的單兀。
4.一種剖面布局計(jì)算方法，計(jì)算集束了多個(gè)線材的線材束的剖面布局，包括 幾何學(xué)信息取得工序，取得定義所述多個(gè)線材各自的剖面形狀的幾何學(xué)信息；配置信息取得工序，取得表示剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的初始配置的配置信息，所述剖面圖形表示所述取得的幾何學(xué)信息定義的剖面形狀；邊界信息計(jì)算工序，基于所述取得的配置信息，計(jì)算包圍所述規(guī)定區(qū)域中配置的多個(gè)剖面圖形的全部的邊界信息；束形狀信息取得工序，取得表示所述剖面布局的形狀的束形狀信息； 邊界信息變形工序，朝向所述取得的束形狀信息使所述邊界信息變形； 配置信息變更工序，依照在所述邊界信息變形工序中變形的所述邊界信息與所述剖面圖形的接觸或者所述剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算所述邊界信息內(nèi)的所述多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將所述配置信息變更為使所述多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置；以及剖面布局信息輸出工序，輸出表示基于所述變更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
5.一種剖面布局計(jì)算程序，用于使計(jì)算機(jī)作為計(jì)算集束了多個(gè)線材的線材束的剖面布局的單元而發(fā)揮功能，其特征在于使計(jì)算機(jī)作為如下單元而發(fā)揮功能幾何學(xué)信息取得單元，取得定義所述多個(gè)線材各自的剖面形狀的幾何學(xué)信息； 配置信息取得單元，取得表示剖面圖形的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域中的初始配置的配置信息，所述剖面圖形表示所述幾何學(xué)信息取得單元取得的幾何學(xué)信息定義的剖面形狀；邊界信息計(jì)算單元，基于所述配置信息取得單元取得的配置信息，計(jì)算包圍所述規(guī)定區(qū)域中配置的多個(gè)剖面圖形的全部的邊界信息；束形狀信息取得單元，取得表示所述剖面布局的形狀的束形狀信息； 邊界信息變形單元，朝向所述束形狀信息取得單元取得的束形狀信息使所述邊界信息變形；配置信息變更單元，依照所述邊界信息變形單元變形的所述邊界信息與所述剖面圖形的接觸或者所述剖面圖形彼此的接觸中的至少一方，計(jì)算所述邊界信息內(nèi)的所述多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將所述配置信息變更為使所述多個(gè)剖面圖形的全部密集時(shí)的各剖面圖形的配置；以及剖面布局信息輸出單元，輸出表示基于所述配置信息變更單元變更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
全文摘要
計(jì)算與線材的初始配置對應(yīng)的現(xiàn)實(shí)的線材束的剖面布局。如果由幾何學(xué)信息取得單元(11a)取得了幾何學(xué)信息，則由配置信息取得單元(11b)取得與該幾何學(xué)信息對應(yīng)的配置信息。如果由邊界信息計(jì)算單元(11c)計(jì)算出基于所述配置信息的邊界信息，則由束形狀信息取得單元(11d)取得對應(yīng)于邊界信息并且表示線材束的剖面布局的形狀的束形狀信息。如果由邊界信息變形單元(11e)使邊界信息朝向束形狀信息變形，則由配置信息變更單元(11f)根據(jù)邊界信息與剖面圖形的接觸或者剖面圖形彼此的接觸，計(jì)算邊界信息內(nèi)的多個(gè)剖面圖形各自的舉動，將配置信息變更為使多個(gè)剖面圖形的全部密集了時(shí)的各剖面圖形的配置。由剖面布局信息輸出單元(11g)輸出基于該變更了的配置信息的剖面布局信息。
文檔編號G06F17/50GK102187341SQ20098014052
公開日2011年9月14日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月25日
發(fā)明者山田貴博, 井上喜博 申請人:矢崎總業(yè)株式會社, 國立大學(xué)法人橫濱國立大學(xué)