(57)【要約】【課題】複数の物理特性を有する表示対象物について、当該物理特性の相互間の関連性、及び物理特性の変化を同時に表示すると共に、データ量を少なくして多彩な表現を表示可能とする表示制御装置等を提供する。【解決手段】複数の物理特性を有する表示対象物に対して外部から与えられた力に関する外力情報２０４を、当該表示対象物の基本情報（３次元回路データ２０１、３次元形状データ２０２）に付加し状態変化情報を生成し、当該状態変化情報に基づいて、当該表示対象物についての２以上の物理特性に関する情報を抽出し、抽出されたそれぞれの情報について、前記基本情報、及び外力情報２０４が付加された後の状態変化情報との差分データ２０３を抽出し、前記基本情報、及び差分データ２０３に基づいて、抽出された２以上の物理特性に関する情報を相互に関連付けて当該表示対象物の変化を表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物理特性を有する表示対象物について、当該表示対象物の物理特性の変化に関する情報を表示する表示制御装置であって、
前記表示対象物に対して外部から与えられた力に関する外力情報を、当該表示対象物が有する物理特性に関する情報を含む基本情報に付加し、又は前記外力情報に対応する外力を前記表示対象物に付加して当該表示対象物の状態変化情報を生成する外力情報付加手段と、
前記外力情報付加手段により生成された当該表示対象物の状態変化情報に基づいて、当該表示対象物についての２以上の物理特性に関する情報を抽出する物理特性情報抽出手段と、
前記物理特性情報抽出手段が抽出した２以上の物理特性に関するそれぞれの情報について、前記基本情報、及び前記外力情報付加手段にて外力情報が付加された後の状態変化情報との差分情報を抽出する差分情報抽出手段と、
前記基本情報、及び前記差分情報抽出手段により抽出された差分情報に基づいて、前記物理特性情報抽出手段にて抽出された２以上の物理特性に関する情報を相互に関連付けて当該表示対象物の変化を表示する表示制御手段とを備えることを特徴とする表示制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示制御装置において、
前記表示対象物の基本情報、及び前記差分情報抽出手段により抽出された差分情報に基づいて、前記外力情報が付加される前後の間を補う差分情報を生成する補間手段を備え、
前記表示制御手段が、前記補間手段にて得られた補間情報に基づいて当該表示対象物の物理特性に関する情報を表示することを特徴とする表示制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表示制御装置において、
前記補間手段により得られた補間情報に基づいて、前記表示対象物に対して外部から連続的に力が与えられた場合の当該表示対象物の物理特性に関する情報の変化を類推する類推手段を備え、
前記表示制御手段が、前記類推手段にて得られた類推情報に基づいて当該表示対象物の物理特性に関する情報を表示することを特徴とする表示制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の表示制御装置において、
前記表示対象物が複数の構成点により構成され、
当該各構成点において、前記差分情報抽出手段が抽出した差分情報に基づいて、当該構成点における変化を無視して表示することを特徴とする表示制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の表示制御装置において、
前記表示制御手段が、前記表示対象物の物理特性の変化の過程をアニメーション表示することを特徴とする表示制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の表示制御装置において、
前記物理特性情報抽出手段にて抽出される２以上の物理特性に関する情報が、少なくとも機械的な情報と電気的な情報とを含むことを特徴とする表示制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の表示制御装置を備え、
前記表示対象物がＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）であることを特徴とする設計支援装置。
【請求項８】
複数の物理特性を有する表示対象物について、当該表示対象物の物理特性の変化に関する情報をコンピュータに表示させる表示制御方法であって、
前記表示対象物に対して外部から与えられた力に関する外力情報を、当該表示対象物が有する物理特性に関する情報を含む基本情報に付加、又は前記外力情報に対応する外力を前記表示対象物に付加して、当該表示対象物の状態変化情報を生成する外力情報付加ステップと、
前記外力情報付加ステップで生成された当該表示対象物の状態変化情報に基づいて、当該表示対象物についての２以上の物理特性に関する情報を抽出する物理特性情報抽出ステップと、
前記物理特性情報抽出ステップが抽出された２以上の物理特性に関するそれぞれの情報について、前記基本情報、及び前記外力情報付加ステップにて外力情報が付加された後の状態変化情報との差分情報を抽出する差分情報抽出ステップと、
前記基本情報、及び前記差分情報抽出ステップで抽出された差分情報に基づいて、前記物理特性情報抽出ステップにて抽出された２以上の物理特性に関する情報を相互に関連付けて当該表示対象物の変化を表示する表示制御ステップとを含むことを特徴とする表示制御方法。
【請求項９】
複数の物理特性を有する表示対象物について、当該表示対象物の物理特性の変化に関する情報を表示するようにコンピュータを機能させるための表示制御プログラムであって、
前記表示対象物に対して外部から与えられた力に関する外力情報を、当該表示対象物が有する物理特性に関する情報を含む基本情報に付加、又は前記外力情報に対応する外力を前記表示対象物に付加して、当該表示対象物の状態変化情報を生成する外力情報付加手段、
前記外力情報付加手段により生成された当該表示対象物の状態変化情報に基づいて、当該表示対象物についての２以上の物理特性に関する情報を抽出する物理特性情報抽出手段、
前記物理特性情報抽出手段が抽出した２以上の物理特性に関するそれぞれの情報について、前記基本情報、及び前記外力情報付加手段にて外力情報が付加された後の状態変化情報との差分情報を抽出する差分情報抽出手段、
前記基本情報、及び前記差分情報抽出手段により抽出された差分情報に基づいて、前記物理特性情報抽出手段にて抽出された２以上の物理特性に関する情報を相互に関連付けて当該表示対象物の変化を表示する表示制御手段としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理的特性を表示する表示制御装置に関し、特に２以上の複数の物理的特性を同時に表示する表示制御装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な物理的特性（例えば、構造特性や電気特性等）を有する装置の設計、開発を行う場合に、異なる物理特性の相互の関連性を考慮した設計、開発を行うことが要求される。特に、近年微細な装置（例えば、半導体やＭＥＭＳ等）の開発が進んでおり、僅かな構造のずれや電気的負荷の変化であっても、装置全体の処理に大きく影響してしまう。
そこで、作成したモデルを解析する技術として、特許文献１及び２に示す技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１に示す技術は、繰り返し構造を持つ大規模な解析対象の解析結果を効率よく表示する技術であり、等価モデル適応部で、繰り返し構造に着目して簡単な構造の等価モデルを生成するとともに、その節点の物理量を解析部で得られた解析結果の物理量の内挿により算出し、等価モデルと合わせて表示する。さらにその表示から、最大の物理量変化の生じた部分を指定し、有限要素モデルの対応する部分とその部分の解析結果を解析結果抽出部により取り出し、それを表示してその部分の詳細を見やすくするものである。
【０００４】
特許文献２に示す技術は、合理的な信頼度計算モデルを作成した上で、信頼性ベースの部品・部材選定／設計／製造／保守最適化、不良メカニズムの抽出、不良箇所の同定、合理的な加速試験条件の決定、不良発生確率及び品質コストの予測を実施することが可能な回路基板の品質解析システムであり、現象シミュレーションによる解析結果及び応答曲面／因果相関モデルなどの確率モデルや故障物理モデルをもとに、電子機器及び構成部品における時間依存の故障率を扱える信頼度計算モデルを、想定される複数の不良モードや不良メカニズムに関して用意し、順次蓄えられる解析結果やモニタリングデータを用いて、想定されるモデルを逐次更新・算定することにより、合理的な信頼度計算モデルを推定・同定した上で、信頼性ベースの部品・部材選定／設計／製造／保守最適化、不良メカニズムの抽出、不良箇所の同定、加速試験条件の決定、不良発生確率及び品質コストを予測するものである。
【特許文献１】特開平１１−６６１３１号公報
【特許文献２】特開２００６−２７７３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す技術は、解析結果に物理量を付加して表示するが、複数の物理量が相互に密接に関連する場合に、その関連性を表示できないため、正確な解析結果を得ることができないという課題を有する。
また、処理速度を高速化するために解析結果を等価モデルに置き換えて表示するため、詳細な部分が省略されて表示され、微細で厳密な設計をするには適さない技術である。
【０００６】
特許文献２に示す技術は、複数の解析条件について連成解析するため、解析条件の相互間の関連については解析可能であるが、その関連性、及び変化を表示して視認性を向上させる技術ではないため、設計者が自信の視覚的な情報に基づいた厳密な設計を行いたい場合には不向きな技術である。また、視認性を向上させようとすると、どうしても計算量が膨大になってしまうため、作業者が満足のいくような表現をすることが困難になってしまうという課題を有する。
【０００７】
さらに、所定の条件ごとに単独で解析結果を得ることができるが、状態変化が生じるような場合に、その変化の前後の状態を関連付けることができず、時間的な状態変化の推移を解析することができないという課題を有する。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、複数の物理特性を有する表示対象物について、当該物理特性の相互間の関連性、及び物理特性の変化の推移を同時に表示すると共に、データ量を少なくして多彩な表現を表示可能とする表示制御装置、表示制御方法、及び表示制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１．表示制御装置）
本願に開示する表示制御装置は、複数の物理特性を有する表示対象物について、当該表示対象物の物理特性の変化に関する情報を表示する表示制御装置であって、前記表示対象物に対して外部から与えられた力に関する外力情報を、当該表示対象物が有する物理特性に関する情報を含む基本情報に付加して、当該表示対象物の状態変化情報を生成する外力情報付加手段と、前記外力情報付加手段により生成された当該表示対象物の状態変化情報に基づいて、当該表示対象物についての２以上の物理特性に関する情報を抽出する物理特性情報抽出手段と、前記物理特性情報抽出手段が抽出した２以上の物理特性に関するそれぞれの情報について、前記基本情報、及び前記外力情報付加手段にて外力情報が付加された後の状態変化情報との差分情報を抽出する差分情報抽出手段と、前記基本情報、及び前記差分情報抽出手段により抽出された差分情報に基づいて、前記物理特性情報抽出手段にて抽出された２以上の物理特性に関する情報を相互に関連付けて当該表示対象物の変化を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【００１０】
このように、本願に開示する表示制御装置においては、複数の物理特性を有する表示対象物について、外部から与えられた力に関する外力情報を物理特性に関する情報を含む基本情報に付加し、又は前記外力情報に対応する外力を前記表示対象物に付加して当該表示対象物についての２以上の物理特性に関する情報を抽出し、抽出したそれぞれの情報について、外力情報が付加される前後の差分情報に基づいて、当該抽出された２以上の物理特性に関する情報を相互に関連付けて当該表示対象物の変化を表示するため、複数の物理特性についての相互間の関係、及び外力が加えられた場合の当該表示対象物の物理的な変化を視覚的に認識することができると共に、基本情報との差分情報が抽出されて表示されるため、状態変化の前後の情報が当該差分情報で関連付けられ、任意の時間単位で差分情報に応じた変化の推移を表示することができるという効果を奏する。
【００１１】
また、外力情報が付加される前後の差分情報に基づいて表示対象物が表示されるため、保持するデータ量を削減することができ、データ格納領域を節約することができると共に、処理速度を上げて処理効率を高めることができるという効果を奏する。
さらに、外力の実データを用いて状態変化を表示させることができるため、現実の動作に近い形で表示を行うことができるという効果を有する。
【００１２】
（２．補間処理）
本願に開示する表示制御装置は、前記表示対象物の基本情報、及び前記差分情報抽出手段により抽出された差分情報に基づいて、前記外力情報が付加される前後の間を補う差分情報を生成する補間手段を備え、前記表示制御手段が、前記補間手段にて得られた補間情報に基づいて当該表示対象物の物理特性に関する情報を表示するものである。
【００１３】
このように、本願に開示する表示制御装置においては、外力情報が付加される前後の差分情報を補間し、当該得られた補間情報に基づいて表示対象物の物理特性に関する情報を表示するため、外力情報が付加される前後の変化量が大きい場合であっても、補間処理により間を補って表示することで、データ量を削減することができるという効果を奏する。
また、外力情報が付加される前後の間のデータについては、収集する必要がなく、作業の効率化を図ることができるという効果を奏する。
【００１４】
（３．類推処理）
本願に開示する表示制御装置は、前記補間手段により得られた補間情報に基づいて、前記表示対象物に対して外部から連続的に力が与えられた場合の当該表示対象物の物理特性に関する情報の変化を類推する類推手段を備え、前記表示制御手段が、前記類推手段にて得られた類推情報に基づいて当該表示対象物の物理特性に関する情報を表示するものである。
【００１５】
このように、本願に開示する表示制御装置においては、補間情報に基づいて、前記表示対象物に対して外部から連続的に力が与えられた場合の当該表示対象物の物理特性に関する情報の変化を類推し、当該得られた類推情報に基づいて当該表示対象物の物理特性に関する情報を表示するため、設計者は、実際に外力情報が連続的に付加された後のデータを収集しなくても、当該外力が付加された後の変化の過程を確認することができ、作業の効率化を図ることができるという効果を奏する。
また、外力が付加された後の変化の過程を類推して確認することで、変化の限界範囲を容易に確認することができ、設計する際の目安の情報を得ることができる。
【００１６】
（４．構成点の変化の間引き）
本願に開示する表示制御装置は、前記表示対象物が複数の構成点により構成され、当該各構成点において、当該各構成点において、前記差分情報抽出手段が抽出した差分情報に基づいて、当該構成点における変化を無視して表示するものである。
このように、本願に開示する表示制御装置においては、表示対象物が複数の構成点により構成され、当該各構成点において、前記差分情報抽出手段が抽出した差分情報に基づいて、当該構成点における変化を無視して表示するため、例えば、変化が全くない箇所や変化が微小である箇所については、計算量を削減して処理を高速且つ効率的に行うことができるという効果を奏する。
【００１７】
（５．アニメーション表示）
本願に開示する表示制御装置は、前記表示制御手段が、前記表示対象物の物理特性の変化の過程をアニメーション表示するものである。
このように、本願に開示する表示制御装置においては、表示対象物の物理特性の変化の過程をアニメーション表示するため、作業者が表示対象物の変化の過程を視認することで、作業効率の上げることができるという効果を奏する。
【００１８】
（６．機械的情報と電気的情報）
本願に開示する表示制御装置は、前記物理特性情報抽出手段にて抽出される２以上の物理特性に関する情報が、少なくとも機械的な情報と電気的な情報とを含むものである。
このように、本願に開示する表示制御装置においては、物理特性情報抽出手段にて抽出される２以上の物理特性に関する情報が、少なくとも機械的な情報と電気的な情報とを含むため、電気的な特性と機械的な特性との関連性を表示し、作業者が視覚的に認識することができるという効果を奏する。
【００１９】
（７．ＭＥＭＳ）
本願に開示する表示制御装置は、前記表示対象物がＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）であるものである。
このように、本願に開示する表示制御装置においては、表示対象物がＭＥＭＳである。ＭＥＭＳは、機械的な構造と電気的な特性との関連性が顕著であり、微細で厳密な設計を要するため、関連性が表示されることで作業者の視認性が向上し、作業の効率化を図ることができるという効果を奏する。
【００２０】
これまで、本発明を装置として示したが、所謂当業者であれば明らかであるように本発明を方法、及び、プログラムとして捉えることもできる。これら前記の発明の概要は、本発明に必須となる特徴を列挙したものではなく、これら複数の特徴のサブコンビネーションも発明となり得る。
【００２１】
すなわち、本願に開示する表示制御装置の構成要素または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、回路、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも、他の態様として有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。従って、本実施形態の記載内容のみで本発明を解釈すべきではない。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００２３】
以下の実施の形態では、主に装置について説明するが、所謂当業者であれば明らかな通り、本発明は方法、及び、コンピュータを動作させるためのプログラムとしても実施できる。また、本発明はハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェア及びソフトウェアの実施形態で実施可能である。プログラムは、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、または、磁気記憶装置等の任意のコンピュータ可読媒体に記録できる。さらに、プログラムはネットワークを介した他のコンピュータに記録することができる。
【００２４】
（本発明の第１の実施形態）
以下に、本実施形態に係る表示制御装置について図１ないし図９を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る表示制御装置のハードウェア構成図、図２は、本実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図、図３は、本実施形態に係る表示制御装置のデータ構造を示す図、図４は、本実施形態に係る表示制御装置の機械的情報のデータ構成図、図５は、本実施形態に係る表示制御装置の電気的情報のデータ構成図、図６は、本実施形態に係る表示制御装置の機械的情報及び電気的情報を複合したデータ構成図、図７は、本実施形態に係る表示制御装置の動作を示すフローチャート、図８は、本実施形態に係る表示制御装置の処理の過程を示す図、図９は、本実施形態に係る表示制御装置の処理結果の一例を示す図である。
【００２５】
（１．構成と機能）
（１−１  ハードウェア構成）
図１において、コンピュータ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４、外部記憶装置であるＨＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ）１０５、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）カード１０６、マウス１０７、キーボード１０８、ビデオカード１０９、このビデオカード１０９と電気的に接続する表示装置であるディスプレイ１０９ａ、サウンドカード１１０、このサウンドカード１１０と電気的に接続する音出力装置であるスピーカ１１０ａ及びフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体を読み書きするドライブ１１１からなる。
なお、上記ハードウェア構成はあくまで一例を示したものであり、構成要素の変更をすることができるのは当然である。
【００２６】
（１−２  モジュール構成）
図２において、本実施形態に係る表示制御装置２００は、３次元回路データ２０１と３次元形状データ２０２と差分データ２０３と外力情報付加部２１０と機械的情報抽出部２１５と電気的情報抽出部２２０と差分データ抽出部２２５と表示制御部２３０とを備え、表示制御部２３０は、機械情報表示制御部２３１と電気情報表示制御部２３２と関連付表示制御部２２３とを備える。
【００２７】
３次元回路データ２０１は、表示対象となる装置（以下、ＭＥＭＳとする）の回路情報が構築されて格納されているデータ部である。
３次元形状データ２０２は、ＭＥＭＳの形状情報が構築されて格納されているデータ部である。
【００２８】
ここで、３次元回路データ２０１及び３次元形状データ２０２のデータ構造について説明する。図３において、本実施形態に係る表示制御装置におけるデータ構造は、デザイントップ３０１（データの入れ物）を基点として、端子の情報であるポート３０２と接続情報であるネット３０３と部品情報であるインスタンス３０４と部品に付いている端子情報であるポートインスタンス３０５とが格納されている。また、ポート３０２に基づいて端子図形３０６、ネットに基づいて配線図形ＶＩＡ３０７、インスタンスに基づいて、部品定義３０９に定義された部品定義名／部品配置情報３０８が格納されている。
【００２９】
ポート３０２とネット３０３とインスタンス３０４とポートインスタンス３０５とが電気的情報であり、端子図形３０６、配線図形ＶＩＡ３０７、部品定義名／部品配置情報３０８が機械的情報である。電気的情報に対しては、外力情報２０４として電気的変化情報２０４ａが付加され、機械的情報対しては、外力情報２０４として機械的変化情報２０４ｂが付加される。
【００３０】
図２に戻って、外力情報付加部２１０は、ＭＥＭＳに対して加えられた応力に関する外力情報２０４を３次元回路データ２０１に格納されたデータ、及び／又は３次元形状データ２０２に格納されたデータに付加してＭＥＭＳが状態変化した場合の状態変化データを生成する処理を行う。
【００３１】
機械的情報抽出部２１５は、外力情報付加部２１０で生成された状態変化データから機械的特性に関する情報を抽出する処理を行う。
電気的情報抽出部２２０は、外力情報付加部２１０で生成された状態変化データから電気的特性に関する情報を抽出する処理を行う。
【００３２】
差分データ抽出部２２５は、機械的情報抽出部２１５、及び電気的情報抽出部２２０が抽出した情報、並びに３次元回路データ２０１に格納されたデータ、及び／又は３次元形状データ２０２に格納されたデータに基づいて、外力情報２０４が付加される前後のＭＥＭＳの状態変化に関する情報の差分を抽出する処理を行う。
差分データ２０３は、差分データ抽出部２２５が抽出した差分情報を格納するデータ部である。
【００３３】
ここで、差分データ２０３について説明する。図４は、機械的情報のデータ構成を詳細に示しており、デザイントップ３０１に複数の図形データが格納されている。各図形データは、複数の構成点、及び節点からなる。各構成点、及び節点は３次元ベクトルで表現され、差分情報は、外力が付加される前後の差分ベクトルとして保持される。また、ここでは、状態が変化するごとにバージョンを設定して保持されている。初期状態をＶｅｒ０とし、所定のベクトルの変化に応じてＶｅｒ１、Ｖｅｒ２・・・と差分ベクトルが保持されるようになる。また、変化がない構成点については、バージョン情報のみが保持され、実際の差分データは保持されていない。
【００３４】
図５は、電気的情報のデータ構成を詳細に示しており、デザイントップ３０１にネット、ポート、インスタンス（ポートインスタンス）が格納されている。電気的情報（電圧、電流、抵抗等）は、節点を接続する接続情報であるネットの情報に保持されている。電気的情報についての差分情報は、電気的情報が変化する前後の値の差分として保持される。また、ここでも、電気的情報の値が変化するごとにバージョンを設定して保持されている。初期状態をＶｅｒ０とし、所定の値の変化に応じてＶｅｒ１、Ｖｅｒ２・・・と差分値が保持されるようになる。また、変化がない電気的情報については、バージョン情報のみが保持され、実際の差分値は保持されていない。
【００３５】
なお、部品情報であるインスタンス（ポートインスタンス）にも電気的情報を保持するようにしてもよい。例えば、インスタンスが抵抗やコンデンサを構成する場合には、抵抗値や電気容量を電気的情報として保持し、変化に応じてバージョンごとに差分値を保持するようにしてもよい。
【００３６】
図６は、機械的情報のデータ構成と電気的情報のデータ構成を複合して保持する場合のデータ構成を詳細に示しており、機械的情報のデータである差分ベクトルと電気的情報のデータである差分値とが、バージョンごとに対応付けられて構成されている。例えば、機械的情報がＶｅｒ０からＶｅｒ１に変化した場合に、当該機械的情報の変化に応じて電気的情報の変化も、同じくＶｅｒ０からＶｅｒ１への変化として対応付けられている。このように、変化情報をバージョンごとに保持するデータ構成とすることで、機械的情報と電気的情報を確実に同期させることが可能であると共に、バージョン間の情報が差分情報により関連付けられ、任意の時間単位で差分情報に応じた状態変化のデータを格納することができる。
以上が差分データについての説明である。図２に戻って、機械情報表示制御部２３１は、ＭＥＭＳの機械的特性に関する情報を表示する処理を行う。
【００３７】
電気情報表示制御部２３２は、ＭＥＭＳの電気的特性に関する情報を表示する処理を行う。
関連付表示制御部２３３は、機械情報表示制御部２３１、及び電気情報表示制御部２３２が表示する情報を関連付けて、ディスプレイ１０９ａに表示する処理を行う。
以上が、本実施形態に係る表示制御装置２００の構成についての説明である。次に、本実施形態に係る表示制御装置２００の動作、及び処理結果について説明する。
【００３８】
（２．動作）
図７において、まず、表示制御装置２００に変化前の３次元回路データ２０１、及び３次元形状データ２０２が構築され（ステップＳ７０１）、変化回数が設定される（ステップＳ７０２）。ここで、変化回数とは、一連の変化の動作を複数回に分けたものである。例えば、１０ｃｍの変化動作を考えた場合に、１ｃｍごとに変化情報を生成するとすると、変化回数は１０回である。変化回数分終了したか、又は変化が終了したかどうかを判定し（ステップＳ７０３）、終了していない場合には、外力による変化情報が入力される（ステップＳ７０４）。ここで入力される変化情報は、機械的な応力による変化情報でもよいし、電気的な値の変化による変化情報でもよい。構築された３次元回路データ２０１、及び３次元形状データ、並びに入力された変化情報から、変化後のＭＥＭＳのデータを生成する（ステップＳ７０５）。生成されたデータから機械的特性の情報、及び電気的特性の情報を抽出し（ステップＳ７０６）、変化情報による変化前後の差分を抽出する（ステップＳ７０７）。そして、抽出された差分情報が、差分データ２０３にバージョンごとに格納される（ステップＳ７０８）。ステップＳ７０４からステップＳ７０８までの処理は、変化回数が終了するまで、又は変化が終了するまで繰り返して行われる。すなわち、一連の変化に関する情報が差分データ２０３に格納される。
【００３９】
ステップＳ７０３で、変化回数分終了、又は変化が終了した場合は、差分データ２０３に格納された差分情報から機械的情報と電気的情報を変化回数分復元し（ステップＳ７０９）、電気的情報と機械的情報を関連付けてディスプレイ１０９ａにアニメーション表示して（ステップＳ７１０）、処理を終了する。
なお、ステップＳ７０３の変化後のＭＥＭＳのデータを生成する処理は、省略してもよい。
以上が、本実施形態に係る表示制御装置の動作についての説明である。
【００４０】
（３．表示結果）
ここで、表示結果について図８及び図９を用いて詳細に説明する。図８において、Ｒは直方体の部品であり、内部に抵抗を有し通電されているとする。Ｒの底面は固定されており、Ｒの左側から次第に押圧力が加えられる。このとき、元形状Ｒが、変更１によりＲ１に変化し、変更２によりＲ２に変化している。図に示すように、Ｒの形状は、Ｒ→Ｒ１→Ｒ２へと変化する。Ｒの形状の変化に伴い、Ｒの内部に備えられた抵抗の形状も変化することで、電気的な特性が変化し、抵抗値、及び当該抵抗に流れる電流値、電圧値も変化する。
【００４１】
元形状から変更２までの変化をアニメーション表示したものが図８（ａ）である。なお、図８（ａ）においては、図面の表現上、変化の過程が２次元平面上に１つのフレームで表示されているように表現されているが、実際は、各変化の過程が、差分情報に応じて複数のフレームに分割され、当該フレームを連続的に表示することで動画（アニメーション）として表示されているとする。このようなアニメーション表示を行うことで、Ｒの時間的な形状の変化を確認することができると共に、形状の変化に伴う電気的特性の変化を確認することができる。また、形状の変化と抵抗値の変化を２次元表示したものが図８（ｂ）である。このようにグラフ化することで、形状の変化と電気的特性の変化の関係を容易に確認することができる。
【００４２】
また、図９は表示結果の他の例である。図９に示す表示結果は、図８（ａ）の場合と同様のアニメーション表示が行われているとする。ここでは、抵抗の値を丸点で示している。丸点の密度が高い箇所ほど抵抗値が大きく、丸点の密度が低い箇所ほど抵抗値が小さい。つまり、元形状Ｒでは丸点がないため、抵抗が０（実際には接続線の抵抗値があるため、多少の抵抗があるが、ここでは考慮しないものとする）状態である。変更１によりＲの形状がＲ１になると、Ｒ１の上部付近では抵抗が湾曲され、抵抗値が大きく変化している。さらに、変更２によりＲ１の形状がＲ２になると、Ｒ２の上半部分の抵抗がさらに湾曲され、抵抗値が一段と大きく変化し、中心部付近でも抵抗値の変化が見られるようになる。このように、形状の変化を視覚的に表現すると共に、電気的な変化も視覚的に表現することで、作業者は機械的情報と電気的情報の関連を把握しやすくなり、数値で表示する場合に比べて視認性が大幅に向上する。
以上が、本実施形態に係る表示制御装置の処理結果についての説明である。
【００４３】
なお、外力による変化情報の入力は、外力を付加したときの実データを入力してもよい。
このように、本実施形態に係る表示制御装置によれば、複数の物理特性を有する表示対象物について、外部から与えられた力に関する外力情報を物理特性に関する情報を含む基本情報に付加し、又は前記外力情報に対応する外力を前記表示対象物に付加して当該表示対象物についての２以上の物理特性に関する情報を抽出し、抽出したそれぞれの情報について、外力情報が付加される前後の差分情報に基づいて、当該抽出された２以上の物理特性に関する情報を相互に関連付けて当該表示対象物の変化を表示するため、複数の物理特性についての相互間の関係、及び外力が加えられた場合の当該表示対象物の物理的な変化を視覚的に認識することができると共に、基本情報との差分情報が抽出されて表示されるため、状態変化の前後の情報が当該差分情報で関連付けられ、任意の時間単位で差分情報に応じた変化の推移を表示することができる。
【００４４】
また、外力情報が付加される前後の差分情報に基づいて表示対象物が表示されるため、保持するデータ量を削減することができ、データ格納領域を節約することができると共に、処理速度を上げて処理効率を高めることができる。
さらに、外力の実データを用いて状態変化を表示させることができるため、現実の動作に近い形で表示を行うことができるという効果を有する。
【００４５】
さらにまた、表示対象物の物理特性の変化の過程をアニメーション表示するため、作業者が表示対象物の変化の過程を視認することで、作業効率の上げることができる。
さらにまた、抽出される２以上の物理特性に関する情報が、少なくとも機械的な情報と電気的な情報とを含むことで、電気的な特性と機械的な特性との関連性を表示し、作業者が視覚的に認識することができるという効果を奏する。
【００４６】
さらにまた、表示対象物がＭＥＭＳであり、当該ＭＥＭＳは、機械的な構造と電気的な特性との関連性が顕著であり、微細で厳密な設計を要するため、関連性が表示されることで作業者の視認性が向上し、作業の効率化を図ることができる。
【００４７】
（本発明の第２の実施形態）
以下に、本実施形態に係る表示制御装置について図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、本実施形態に係る差分データ抽出部のモジュール構成図、図１１は、本実施形態に係る差分データ抽出部の処理を示すフローチャートである。
なお、本実施形態において、前記第１の実施形態と重複する箇所については説明を省略する。また、本実施形態においては、差分データ抽出部以外の構成及び動作は、第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。
【００４８】
（１．構成と機能）
図１０において、差分データ抽出部２２５は、データ入力部１０２０と構成点分割部１０３０と行列演算部１０４０（１０４０ａ〜１０４０ｃ）とを備える。
データ入力部１０２０は、３次元形状データ２０２に格納されたデータ、及び機械的情報抽出部２１５から抽出された機械的情報１０１０の入力を受け付ける処理を行う。
構成点分割部１０３０は、構成点を複数に分割する処理を行う。ここでは、ＭＥＭＳの形状が３次元で表現されるため、各構成点を座標ごと（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標ごと）に３分割する。
【００４９】
行列演算部１０４０は、構成点分割部１０３０で分割された構成点の差分ベクトルを座標ごとに並列で算出する処理を行う。つまり、ｎ１とｎ２の２点間の３次元差分ベクトルを算出する場合は、差分ベクトルΔｎ＝ｎ２行列−ｎ１行列であるため、行列の各成分を
分割して並列処理を行うことで演算を高速化することができる。演算した結果得られた差分ベクトルは、差分データ２０３に格納される。
【００５０】
（２．動作）
図１１において、本実施形態に係る差分データ抽出部２２５は、まず、任意の一の構成点を抽出する（ステップＳ１１０１）。抽出した構成点のデータが、３次元形状データ２０２に構築された設計データであるかどうかを判定し（ステップＳ１１０２）、３次元形状データ２０２に構築された設計データである場合には、抽出した構成点を座標ごとに分割して保存しておく（ステップＳ１１０３）。３次元形状データ２０２に構築された設計データでない場合には、構成点を座標ごとに分割し（ステップＳ１１０４）、ステップＳ１１０３で保存されたデータとの差分を座標ごとに演算する（ステップＳ１１０５）。算出された座標の差分をベクトル値に変換し（ステップＳ１１０６）、変換された差分ベクトル配列を出力して（ステップＳ１１０７）、処理を終了する。
【００５１】
なお、ステップＳ１１０５からステップＳ１１０７までの処理については、分割数の数（３次元座標の場合は、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の３つ）に応じて処理が起動され、並列して処理を進めるようにしてもよい。そうすることで、ＣＰＵの数が多いほど高速処理を行うことができる。また、ＰＣクラスタで動作することで高速処理を行うことができる。
【００５２】
（本発明の第３の実施形態）
以下に、本実施形態に係る表示制御装置について図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、本実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図、図１３は、本実施形態に係る表示制御装置による補間処理、及び類推処理を示す図である。
なお、本実施形態において、前記第１の実施形態、第２の実施形態と重複する箇所については説明を省略する。
【００５３】
（１．構成と機能）
図１２において、第１の実施形態と異なるのは、補間処理部１２１０と類推処理部１２２０とを新たに備える点である。
なお、ここでは、わかりやすくするために、外力情報付加部２１０、機械的情報抽出部２１５、電気的情報抽出部２２０、及び差分データ抽出部２２５を、まとめて１つの処理機能部として表示しているが、各処理部の構成及び機能は図２の場合と同様である。
【００５４】
補間処理部１２１０は、３次元回路データ２０１に格納されたデータ、３次元形状データ２０２に格納されたデータ、及び差分データ２０３に格納されたバージョンごとの差分情報に基づいて、バージョン間の差分情報を補間して生成する処理を行う。つまり、各バージョン間の変化は、実際には連続性を有しているが、データ上は離散的に格納されているため、その間を補うデータを生成する。
【００５５】
なお、補間方法として、一般的に利用される直線近似法や最小二乗法を用いてもよいし、ルールファイルにより外部定義を行ってもよい。ルールファイルには、バージョン間を補間する式が記述されており、表示対象物の種類や環境に応じて様々に変更することができるため、より正確に補間処理を行うことが可能となる。
【００５６】
類推処理部１２２０は、補間処理部１２１０が行った補間処理の延長として、最終バージョン以降の差分情報を類推して生成する処理を行う。
補間処理、類推処理についてさらに説明する。図１３において、図６に示すように機械的情報と電気的情報の差分情報は、バージョンごと（Ｖｅｒ１〜Ｖｅｒ５）に同期されて格納されている。バージョン間の情報については、離散的に格納されており、バージョン間の連続的な情報は格納されていない。例えば、Ｖｅｒ１とＶｅｒ２の差分情報は保持しているが、Ｖｅｒ１からＶｅｒ２に変化する過程の差分情報については保持していない。そこで、補間処理を行うことで、Ｖｅｒ１とＶｅｒ２の間の差分情報を補って生成する。そうすることで、実データがなくてもバージョン間の変化を表示することができる。また、バージョン間が補間されることで、アニメーション表示を行う場合に、フレーム数を増やすことができるため、滑らかな動きを表現することも可能となる。
【００５７】
また、Ｖｅｒ５以降の情報についても、補間処理の延長として類推することができる。つまり、Ｖｅｒ１ないしＶｅｒ５の情報に基づいて最適な補間係数が算出されているため、Ｖｅｒ５以降の情報について類推情報を生成することが可能となる。
【００５８】
このように、本実施形態に係る表示制御装置によれば、外力情報が付加される前後の差分情報を補間し、当該得られた補間情報に基づいて表示対象物の物理特性に関する情報を表示するため、外力情報が付加される前後の変化量が大きい場合であっても、補間処理により間を補って表示することで、データ量を削減することができる。
また、外力情報が付加される前後の間のデータについては、収集する必要がなく、作業の効率化を図ることができる。
【００５９】
さらに、補間情報に基づいて、前記表示対象物に対して外部から連続的に力が与えられた場合の当該表示対象物の物理特性に関する情報の変化を類推し、当該得られた類推情報に基づいて当該表示対象物の物理特性に関する情報を表示するため、設計者は、実際に外力情報が連続的に付加された後のデータを収集しなくても、当該外力が付加された後の変化の過程を確認することができ、作業の効率化を図ることができる。
また、外力が付加された後の変化の過程を類推して確認することで、変化の限界範囲を容易に確認することができ、設計する際の目安の情報を得ることができる。
【００６０】
（その他の実施形態）
（１．構成点の変化の間引き）
本実施形態に係る表示制御装置においては、構成点の変化の演算を省略して表示するようにしてもよい。つまり。差分データ２０３が保持する差分情報について、全ての構成点における差分情報を保持するのではなく、変化の度合いに応じて必要な構成点についてのみ、差分情報を保持する。
【００６１】
図１４は、差分情報を間引いて構成点の変化の演算を省略する場合の処理を示す図である。図１４において、Ｒ１からＲ２に変化した場合に、変化がない部分については演算を行わず、変化が少ない場合（変化量が所定の閾値以下である場合）も変化がないものとみなして表示を行う。そうすることで、格納する差分情報のデータ量を削減することができると共に、表示の際の計算量も削減することができる。
【００６２】
なお、変化があるにも関わらず、変化がないものとみなして表示する場合には、その旨を併せて表示するようにしてもよい。
また、変化量が閾値以下の構成点について、所定間隔で複数点（例えば、変化の始点、中間点、終点）のみ抽出し、その抽出した点以外の構成点については、変化の演算対象から除外し、補間処理によりデータを生成してもよい。そうすることで、構成点ごとに変化の演算を行う場合に比べて、計算量を大幅に削減することができる。
【００６３】
さらに、変化量の大小や有無を示すデータは、図１３における補間情報や類推情報の領域に格納するようにしてもよい。
このように、本実施形態に係る表示制御装置によれば、表示対象物が複数の構成点により構成され、当該各構成点において、前記差分データ抽出部２２５が抽出した差分情報に基づいて、当該構成点における変化を無視して表示するため、例えば、変化が全くない箇所や変化が微小である箇所については、計算量を削減して処理を高速且つ効率的に行うことができる。
【００６４】
（２．表示態様）
本実施形態に係る表示制御装置においては、様々な態様で表示制御することができる。図１５は、本実施形態に係る表示制御装置の表示態様の一例を示す図である。図１５（ａ）、及び図１５（ｂ）は、形状の変化の表示態様を示す一例である。ここでは、矢印の長さや太さにより変化量を表現している。つまり、矢印が長いほど変化量が大きく、また、矢印が太いほど変化量が大きい。図１５（ｃ）は、電気的な変化の表示態様を示す一例である。ここでは、構成点における電気的な変化を等高線で示している。つまり、線の間隔が狭い箇所ほど電気的な強度が大きい。図１５（ｄ）は、回路表示の線の太さにより変化の大きさを表現している。つまり、抵抗の回路について表示線が太くなっている場合は、抵抗値が大きく、コンデンサの回路について表示線が太くなっている場合は、静電容量の値が大きい。
【００６５】
また、上記の他に、図９に示すような点の大きさで変化量を表現してもよいし、電気的な変化をベクトルの矢印（矢印の長さや太さ）で表現してもよい。
さらに、上記で示した表示態様を様々に組み合わせて表示してもよい。
【００６６】
以上の前記各実施形態により本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は実施形態に記載の範囲には限定されず、これら各実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。そして、かような変更又は改良を加えた実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。このことは、特許請求の範囲及び課題を解決する手段からも明らかなことである。
【００６７】
なお、本実施形態においては、表示対象をＭＥＭＳとして説明するが、複数の物理的特性を有する装置であれば、例えば半導体装置等、何でもよい。
また、機械的情報と電気的情報の差分情報から、一方の変化に対して他方の変化が異常の大きい（又は小さい）場合には、その箇所を明示するようにしてもよい。異常性の判断は、予め設定された閾値との比較により行ってもよい。
【００６８】
さらに、変化の大小や有無の情報に基づいて、変化の臨界点や設計を変更したほうがよい箇所については、その箇所を明示するようにしてもよい。例えば、想定値を超えた過電流が生じるような形状の変化がある場合には、その旨を表示し、形状の変化の臨界点を表示するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態に係る表示制御装置のハードウェア構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る表示制御装置のデータ構造を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る表示制御装置の機械的情報のデータ構成図である。
【図５】第１の実施形態に係る表示制御装置の電気的情報のデータ構成図である。
【図６】第１の実施形態に係る表示制御装置の機械的情報及び電気的情報を複合したデータ構成図である。
【図７】第１の実施形態に係る表示制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係る表示制御装置の処理の過程を示す図である。
【図９】第１の実施形態に係る表示制御装置の処理結果の一例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る差分データ抽出部のモジュール構成図である。
【図１１】第２の実施形態に係る差分データ抽出部の処理を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図である。
【図１３】第３の実施形態に係る表示制御装置による補間処理、及び類推処理を示す図である。
【図１４】差分情報を間引いて構成点の変化の演算を省略する場合の処理を示す図である。
【図１５】その他の実施形態に係る表示制御装置の表示態様の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  コンピュータ
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＲＯＭ
１０４  フラッシュメモリ
１０５  ＨＤ
１０６  ＬＡＮカード
１０７  マウス
１０８  キーボード
１０９  ビデオカード
１０９ａ  ディスプレイ
１１０  サウンドカード
１１０ａ  スピーカ
１１１  ドライブ
２００  表示制御装置
２０１  ３次元回路データ
２０２  ３次元形状データ
２０３  差分データ
２０４  外力情報
２０４ａ  電気的変化情報
２０４ｂ  機械的変化情報
２１０  外力情報付加部
２１５  機械的情報抽出部
２２０  電気的情報抽出部
２２５  差分データ抽出部
２３０  表示制御部
２３１  機械情報表示制御部
２３２  電気情報表示制御部
２３３  関連付表示制御部
３０１  デザイントップ
３０２  ポート
３０３  ネット
３０４  インスタンス
３０５  ポートインスタンス
３０６  端子図形
３０７  配線図形ＶＩＡ
３０８  部品定義名／部品配置情報
３０９  部品定義
１０１０  機械的情報
１０２０  データ入力部
１０３０  構成点分割部
１０４０（ａ〜ｃ）  行列演算部
１２１０  補間処理部
１２２０  類推処理部
【図１】
2010066995.tif 000003
【図２】
2010066995.tif 000004
【図３】
2010066995.tif 000005
【図４】
2010066995.tif 000006
【図５】
2010066995.tif 000007
【図６】
2010066995.tif 000008
【図７】
2010066995.tif 000009
【図８】
2010066995.tif 000010
【図９】
2010066995.tif 000011
【図１０】
2010066995.tif 000012
【図１１】
2010066995.tif 000013
【図１２】
2010066995.tif 000014
【図１３】
2010066995.tif 000015
【図１４】
2010066995.tif 000016
【図１５】
2010066995.tif 000017