(57)【要約】  本発明は一般に、従来型コンピュータ支援設計ソフトウェア・アプリケーションを用いて、テープの貼付を正確に制御可能にする技術に関する。多次元空間内で少なくとも１個のオブジェクトを規定する設計データを出力する設計ソフトウェア・アプリケーションを含むシステムを提供する。設計ソフトウェア・アプリケーションは、多次元空間内でオブジェクトを操作するためのグラフィカル・ユーザ・インタフェースを提供するコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェア・アプリケーションを含んでいてよい。システムは、オブジェクトに基づいて命令を生成し、当該命令に応答してテープを表面に貼付する変換モジュールをさらに含んでいてよい。変換モジュールは、データによって記述されている第二のオブジェクトに基づいて、テープ・アプリケータにテープを切断させるための命令を生成することができる。このように、本発明によりテープ・アプリケータを用いてテープのレイアウトおよび貼付を制御するために任意の従来型設計ソフトウェアを利用することができる。
2005512220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータの動作環境内で実行され、多次元空間内に少なくとも１個のオブジェクトを規定する設計データを出力する設計ソフトウェア・アプリケーションと、
前記オブジェクトに基づいて命令を生成する変換モジュールと、
前記コンピュータに接続されていて、前記命令に応答してテープを表面に貼付するテープ・アプリケータと、
を含むシステム。
【請求項２】
前記オブジェクトが線分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記変換モジュールが、前記テープ・アプリケータに前記線分の長さに基づく長さのテープを貼付させるための命令を生成する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記変換モジュールが、前記テープ・アプリケータに前記表面に貼付された前記テープ切片の間に少なくとも所定の長さの間隙を形成させるための命令を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記設計ソフトウェア・アプリケーションがコンピュータ支援設計ソフトウェアを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記オブジェクトが２次元空間内で経路を規定する線分を含み、さらに前記変換モジュールが前記テープ・アプリケータに前記規定された経路に基づいてテープを表面に貼付させるための命令を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記設計ソフトウェア・アプリケーションがユーザから受信した入力に基づいて設計データを出力する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記変換モジュールが前記動作環境内で実行されるソフトウェア・モジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記変換モジュールがハードウェア・モジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記設計ソフトウェア・アプリケーションが、第一のオブジェクトおよび第二のオブジェクトを含む設計データを生成し、さらに前記変換モジュールが前記第一のオブジェクトに基づいてテープ長さおよびテープの経路を制御する命令を生成し、さらに前記変換モジュールが、前記テープ・アプリケータに前記第二のオブジェクトに基づいてテープを切断させるための命令を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第一のオブジェクトが中心線を含み、前記第二のオブジェクトが破線を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記変換モジュールが、前記テープ・アプリケータに前記第二のオブジェクトと前記第一のオブジェクトの終端間の垂直線の長さを決定させ、前記垂直線の長さに基づいてテープの幅を選択させる命令を生成する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
コンピュータ支援設計ソフトウェア・アプリケーションから出力された設計データに基づいて命令を生成する変換モジュールと、
前記命令に応答してテープを表面に貼付するテープ・アプリケータと、
を含むシステム。
【請求項１４】
前記設計データが多次元空間内にオブジェクトの組を規定する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記変換モジュールが、前記テープ・アプリケータに第一のオブジェクトにより規定された経路沿いにテープを貼付させるための命令を生成し、さらに前記変換モジュールが、前記テープ・アプリケータに第二のオブジェクトにより規定された経路沿いにテープを切断させるための命令を生成する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第一のオブジェクトが中心線を含み、前記第二のオブジェクトが破線を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記オブジェクトが２次元空間内に経路の組を規定する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記変換モジュールがあらゆる交差経路を識別し、各々の交差についてテープ・アプリケータを以って、
前記交差経路の一つに沿ってテープを前記表面に貼付させ、
テープを切断させ、
前記交差経路のうち異なるものに沿ってテープを貼付させる命令を生成する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記変換モジュールが、前記交差経路沿いに貼付されたテープ間に少なくとも所定の幅の間隙があるように保証させる命令を生成する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
多次元空間内にオブジェクトの組を規定する設計データを受信し、
前記１個以上のオブジェクトに基づいて命令を生成し、
前記命令に応答して、テープを表面に貼付すべくテープ・アプリケータを制御する、
ことを含む方法。
【請求項２１】
前記オブジェクトの少なくとも１個が多次元空間内に第一の経路を規定し、テープ・アプリケータに前記第一の経路沿いにテープを前記表面に貼付させるための命令を生成する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記オブジェクトの少なくとも１個が多次元空間内に第二の経路を規定し、前記テープ・アプリケータに前記第二の経路沿いにテープを切断させるための命令を生成する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記命令生成が、
前記テープ・アプリケータに第一のオブジェクトにより規定された経路沿いにテープを貼付させるための命令を生成し、
前記テープ・アプリケータに第二のオブジェクトにより規定された経路沿いにテープを切断させるための命令を生成する、
ことを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記第一のオブジェクトが中心線を含み、前記第二のオブジェクトが破線を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
設計データの規定を受信するステップが、前記コンピュータ支援設計ソフトウェア・アプリケーションにより生成された出力ファイルにアクセスすることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記命令生成が、設計データを解析してテープ切片を記述するテープ・データと、切断動作を記述する切断データとを生成することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記命令生成がさらに、前記切断動作を前記テープ切片に関連付けるステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記命令生成がさらに、非交差テープ切片の組を選択することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記命令生成が、テープ・アプリケータに、
前記非交差テープ切片を表面に貼付させ、
前記テープ・アプリケータにテープを切断させるための命令を生成する、
ことを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
コンピュータ可読媒体であって、プロセッサに、
多次元空間内にオブジェクトの組を規定する設計データを受信させ、
前記オブジェクトに基づいて、表面へのテープの貼付を制御する命令を生成させる、
命令を含むコンピュータ可読媒体。
【請求項３１】
前記オブジェクトの少なくとも１個が、前記多次元空間内で経路を規定する線分を含む、請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３２】
前記プロセッサにテープ・アプリケータへ命令を伝送させる命令をさらに含む、請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３３】
前記オブジェクトの少なくとも１個が多次元空間内で第一の経路を規定し、前記命令がプログラム可能プロセッサに、前記テープ・アプリケータに前記第一の経路沿いにテープを表面に貼付させる命令を生成させる、請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３４】
前記オブジェクトの少なくとも１個が多次元空間内に第二の経路を規定し、さらに前記命令が、前記プログラム可能プロセッサに前記テープ・アプリケータに前記第二の経路沿いにテープを切断させる命令を生成する、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３５】
前記命令が前記プログラム可能プロセッサに、
前記テープ・アプリケータに第一のオブジェクトにより規定された経路沿いにテープを貼付させる命令を生成させ、
前記テープ・アプリケータに第二のオブジェクトにより規定された経路沿いにテープを切断させる命令を生成させる、請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械制御による表面へのテープの貼付に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着テープは、保護マスキングから梱包にわたる各種の用途に広く使用されている。近年、フロートガラス等のガラス面に貼付された場合にカットガラスの効果を生み出す接着テープが開発されている。このテープは例えば、装飾的な効果を得るためにガラスや鏡面等の表面に貼付することができる。このようなテープにより、窓、台所用食器棚、娯楽センター、テーブル、本棚、サイドボード、骨董品、額縁、花瓶、ディスプレイ等を含む装飾ガラスや鏡を備えた実質的にあらゆる品目が装飾性を高めることができる。このようなテープのその他の利用例として、会議室の壁面、側灯、レストラン・ブース、ディスプレイ領域、およびオフィスビルのロビー等が含まれる。
【０００３】
この種のテープは、装飾的なパターンで貼付されることが多く、通常は表面にアクセントを付けるべく独特の構造をなしている。例えば、模造的に勾配を付けられた外観を提供する滑らかな第一の表面および構造化された第二の表面を有する透明な光学フィルムからテープが形成されている場合がある。そのようなテープの例として、ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング社（３Ｍ）（Minnesota Mining and Manufacturing Comapny（３Ｍ）から販売されているアクセントリム（Accentrim（商標））テープがある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は一般に、表面へのテープのレイアウトおよび貼付を自動化するためのコンピュータ支援技術に関する。より具体的には、本発明はテープの貼付を正確に制御するために従来型コンピュータ支援設計ソフトウェア・アプリケーションを利用可能にする技術に関する。
【０００５】
本発明の実施形態は、多次元空間内で少なくとも１個のオブジェクトを規定する設計データを出力する設計ソフトウェア・アプリケーションを含むシステムに関する。本システムはさらに、当該オブジェクトに基づく命令を生成し、当該命令に応答してテープを表面に貼付する変換モジュールを含む。本設計ソフトウェア・アプリケーションは、多次元空間内でオブジェクトを操作するグラフィカル・ユーザ・インタフェースを提示するコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェア・アプリケーションを含んでいてよい。オブジェクトは、例えば、多次元空間内で経路を規定する中心線を含んでいてよい。変換モジュールはテープ・アプリケータを以って、設計データが記述する第二のオブジェクトに基づいてテープを切断させる命令を生成することができる。設計ソフトウェア・アプリケーションにより生成された設計データは、例えば、テープ・アプリケータが切断動作を実行する経路を規定する１個以上の破線を記述することができる。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、多次元空間内にオブジェクトの組を規定する設計データを受信することを含む方法に関する。本方法はさらに、１個以上のオブジェクトに基づいて命令を生成し、当該命令に応答してテープ・アプリケータがテープを表面に貼付する動作を制御することを含む。例えば、オブジェクトの１個が多次元空間内で第一の経路を規定することができ、本方法は多次元空間を表面にマッピングし、テープ・アプリケータに、第一の経路沿いにテープを表面に貼付させるための命令を生成することを含んでいてよい。さらに、オブジェクトの１個が多次元空間内で第二の経路を規定することができ、本方法はテープ・アプリケータに、第二の経路沿いにテープを切断させるための命令を生成することを含んでいてよい。
【０００７】
本発明は、多くの利点をもたらすことができる。例えば、本発明により、あらゆる従来型設計ソフトウェアを利用して、テープ・アプリケータを用いるテープのレイアウトおよび貼付を制御することができる。より具体的には、本発明は、中心線や破線等の従来型設計オブジェクトを用いてテープを貼付するための詳細パターンを提示することができる独特のプロトコルを提供する。変換モジュールは、設計ソフトウェアからの出力を解析して、表面へのテープの貼付を制御するのに必要な命令を生成する。このように、ユーザは設計ソフトウェア・アプリケーションが提示するグラフィカル・インタフェースを用いて、および従来型設計ソフトウェア・アプリケーション内で共通に利用できる標準設計オブジェクトを用いてパターンを規定することができる。
【０００８】
本発明のその他の利点には、テープ切片を用いて実質的にあらゆるパターンを設計できる利便性が含まれる。設計ソフトウェア・アプリケーション内でテープ切片は、任意の角度の１個以上の切断により規定された終端を有するように規定することができる。これによりユーザは、テープ切片を独特の方法で組み合わせて、ほぼあらゆる所望のパターンを形成することができる。さらに、命令を生成している間、変換モジュールは設計データを処理してパターン規定内におけるいかなるエラーも確実に識別をすることができる。さらに、変換モジュールは、環境内での変化に起因する収縮や膨張を補償すべく、切片間の隙間が最小限に抑制する命令を生成する。
【０００９】
本発明の１以上の実施形態の詳細を、添付図面および以下の記述により開示する。本発明のその他の特徴、目的および効果は、記述および図面、並びに請求項から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、コンピュータ支援によるテープのレイアウトおよび貼付を容易にするシステム２の例を示すブロック図である。以下に詳述するように、システム２は多次元空間内にパターンを生成するコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）環境を提供するにコンピュータ装置４を含む。コンピュータ装置４はパターンに基づいて、テープ・アプリケータ６による表面へのテープの貼付を制御する命令５を出力する。コンピュータ装置４は、シリアル接続、例えばネットワーク接続、あるいはデジタル情報を通信するその他任意の機構を介してテープ・アプリケータ６と通信可能に接続されていてよい。
【００１１】
コンピュータ装置４は、変換モジュール１０および設計ソフトウェア・アプリケーション８の動作環境を提供する。設計ソフトウェア・アプリケーション８は、ユーザ９が利用するＣＡＤ環境を提供する。コンピュータ装置４は例えば、コンピュータ支援設計に対応した専用ハードウェア、汎用ワークステーション、パーソナル・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ等を有するコンピュータを含んでいてよい。コンピュータ装置４は、パターンの設計を容易にすべく、高画質グラフィック・モニタ、描画用にマウス、ライトペン、またはディジタイザ・タブレット等の１個以上の命令装置、および設計仕様を印刷するための専用プリンタまたはプロッタを含む各種のコンポーネント（図示せず）を含んでいてよい。
【００１２】
ユーザ９はコンピュータ装置４と対話することにより、テープを表面に貼付するためのパターンをグラフィカルに生成することができる。特に、設計ソフトウェア・アプリケーション８と対話することにより、ユーザ９は２次元空間等の多次元空間内に１個以上のテープ切片を規定することができる。パターンを生成するために、ユーザ９は多次元空間内に第一の種類の設計オブジェクトをグラフィカルに配置して、テープ・アプリケータ６がこれに沿ってテープを貼付する経路（ベクトル）の組を規定することができる。次いで、ユーザ９は多次元空間内に第二の種類の設計オブジェクトをグラフィカルに配置して、テープ・アプリケータ６がこれに沿って切断動作を実行する経路の組を規定することができる。このように、ユーザ９は各テープ切片の開始位置と終端位置およびその間での切断を正確に制御することにより、パターンを規定することができる。
【００１３】
好都合なことに、ユーザ９は従来型ＣＡＤシステム内で直ちに利用できる設計オブジェクトを選択および配置することによりパターンを生成することができる。普遍的に、従来型ＣＡＤシステム内で用いられる線の種類としては通常、実線、破線、中心線および極細線が含まれる。本発明に従い、特定の線の種類を用いて特定の機能を規定する。ユーザ９は、例えば、第一の種類のオブジェクトとしての中心線、および第二の種類のオブジェクトとしての破線等の線の種類を用いることができる。換言すれば、ユーザ９は中心線をグラフィカルに配置してテープを貼付する経路を規定し、破線を配置して切断動作の経路を規定することができる。さらに、実線や極細線等の他の線の種類を用いてユーザ９にパターンの加工された様子を提示することによりパターンの描画を容易にすることもできる。換言すれば、ユーザ９は設計環境内で、テープ・アプリケータ６を制御するための線と、パターンを加工および表示するための線を組み合わせることができる。追加の線の種類を使用しても命令５の出力に影響は及ぼさない。
【００１４】
標準オブジェクトを利用することにより、設計ソフトウェア・アプリケーション８は、任意の従来型設計ソフトウェア・アプリケーションでもよく、テープ・アプリケータ６の制御専用である必要がない。従来型ＣＡＤソフトウェア・アプリケーションの例として、カリフォルニア州サンラファエルにあるオートデスク社（Autodesk,Inc of San Rafael,California）のオートキャド（AutoCAD（商標））、ワシントン州レッドモンドにあるマイクロソフト社（Microsoft Corporation of Redmond,Washington）のマイクロステーション（MicroStation（商標））、クイックドロー（QikDraw（商標）、ヴィジオ（Visio（商標））が挙げられる。ＤＸＦフォーマット等の中立的フォーマットへデータをエクスポート可能な任意の従来型ＣＡＤソフトウェア・アプリケーションを用いることができる。さらに、設計ソフトウェア・アプリケーション８は、完全装備のＣＡＤソフトウェア・アプリケーションである必要はなく、コアドロー（CorelDraw（商標））、サーファー（Surfer（商標））、ワールド・コンストラクション・セット（World Construction Set（商標））等の従来型マッピングおよびグラフィック設計ソフトウェアであってよい。
【００１５】
設計ソフトウェア・アプリケーション８は、ユーザ９からの入力に応答してユーザ９が生成したパターンを記述する設計データ７を出力する。具体的には、設計データ７は多次元空間内のオブジェクトの位置と方向を含め、ユーザが配置したオブジェクトを記述する。設計データ７は、オートキャドが使用するＤＸＦ出力フォーマット等、従来型設計ソフトウェア・アプリケーション用の標準出力フォーマットに準拠していてよい。
【００１６】
変換モジュール１０は、設計データ７にアクセスして、オブジェクトに基づいて制御テープ・アプリケータ６用の命令５を生成する。特に、変換モジュール１０は設計データ７を解析して、記述されているオブジェクトを識別する。変換モジュールはオブジェクトの属性に基づいて、パターンを表わすテープ・データ１１および切断データ１３を構築する。変換モジュール１０はテープ・データ１１および切断データ１３に基づいて、テープ・アプリケータ６を以ってテープを表面に貼付して記述されているパターンを形成させる適切な命令５を生成する。例えば各中心線について、変換モジュール１０はテープ・アプリケータ６を以って中心線により記述されている経路沿いにテープを表面に貼付させる１個以上の命令５を生成する。同様に、例えば各破線について、変換モジュール１０はテープ・アプリケータ６を以って、破線により記述されている経路沿いに切断動作を実行させる１個以上の命令５を生成する。
【００１７】
図に示すように、変換モジュール１０は、コンピュータ装置４が提供する動作環境で実行されるソフトウェア・モジュールを含む。変換モジュール１０は、例えば、スタンド・アローン型の実行可能ソフトウエア・プログラムであっても、あるいは設計ソフトウェア・アプリケーション８から起動される１個以上のソフトウエア・モジュールが統合されたものであってもよい。しかし、変換モジュール１０は、全体がソフトウェアで実装されている必要はなく、全体または一部が専用ハードウエア、ファームウェアであっても、あるいはそれらの任意の組合せで実装されていてよい。
【００１８】
図２は、テープ・アプリケータ６の実施形態の例をより詳細に示すブロック図である。コントローラ１６は、コンピュータ装置４から命令５を受信し、これに応答して物品１４の表面へのテープの貼付を制御する。特に、コントローラ１６は変換モジュール１０から命令５を受信し、アクチュエータ（図示せず）を用いて、テープヘッド１９をベース１２内の異なる位置へ移動させてテープを物品１４の表面に貼付する。物品１４は例えば、板ガラス、鏡等であってよい。
【００１９】
命令５に基づいて、コントローラ１６は通常、テープヘッド１９に対し、物品１４へテープの第一の長さを貼付して、貼付されたテープを切断して物品１４からテープの一部を除去可能にするように指示する。次いで、コントローラ１６はテープヘッド１９に対して、ベース１２の他の位置へ移動して物品１４の表面へテープの第二の長さを貼付するように指示する。このように、コントローラ１６はテープヘッド１９を制御することによりテープを物品１４へ貼付し、ユーザ９が設計ソフトウェア・アプリケーション８を用いて開発した通りにパターン１７を形成する。
【００２０】
テープ・アプリケータ６は、テープヘッド１９を支持してベース１２上の異なる位置へ移動させる支持アーム２０、２２を含む。具体的には、支持アーム２０はベース１２のｘ軸方向に沿って伸長し、一方支持アーム２２はベース１２のｙ軸に沿って伸長する。テープヘッド１９をベース１２上の別の位置へ移動させるために、コントローラ１６は１個以上のアクチュエータを係合させてテープヘッド１９をｘ軸方向、ｙ軸方向、または両方へ移動させることができる。
【００２１】
システム２およびテープ・アプリケータ６は特に、光学フィルムを含む装飾用テープを板ガラスに貼付して、エッチング、溝付け、または斜角（beveled）付けが施された外観を模したガラスを形成するのに有用であろう。光学フィルムは、単一の斜角付けまたは複数回の斜角付けが施された外観を有することができる。例えば、光学フィルムは、「Ｖ溝」を施された外観を有することができる。このようなテープは、ミネソタ州セントポールにある３Ｍ社（3M Company,St.Paul,Minessota）から３Ｍ（商標）アクセントリム（Accentrim（商標））テープ、シリーズＢ２００（Ｖ溝テープ）およびシリーズＢ１００（エッジベベルテープ）として販売されている。
【００２２】
図３に、ユーザ９が設計ソフトウェア・アプリケーション８と対話することにより生成されたパターン３０の例を示す。具体的には、パターン３０は、ソフトウェア・アプリケーション８が提示する２次元空間３３内で方向付けられた破線の組３４と共に、中心線の組３２Ａおよび３２Ｂを含む。特に、中心線３２Ａおよび３２Ｂは、テープを貼付すべく２次元空間３３内で各々第一の経路および第二の経路を規定する。破線３４は、切断動作のために２次元空間３３内経路を規定する。ユーザ９は各経路を規定すべく、設計ソフトウェア・アプリケーション８と対話して、中心線や破線等の対応する描画オブジェクトを選択し、２次元空間３３内で描画オブジェクトを所望の位置および向きにグラフィカルに配置する。
【００２３】
図４に、図３に示すパターン３０に従ってテープ・アプリケータ６がテープを貼付した後の物品１４を示す。特に、変換モジュール１０は、テープを物品１４の表面に貼付すべく、設計ソフトウェア・アプリケーション８が記述する２次元空間３３をテープ・アプリケータ６が維持する座標系にマッピングする。次いで、変換モジュール１０は、テープ・アプリケータ６に対し、中心線３２Ａおよび３２Ｂにより規定された経路沿いにテープを貼付し、破線３４により規定された経路沿いに切断動作を実行するように指示する命令を生成する。具体的には、テープ・アプリケータ６は、中心線３２Ａにより規定された経路沿いにテープの第一の長さを貼付し、テープを切断して切片３８Ａおよび３８Ｄを形成する。切断されたテープを除去した後、テープ・アプリケータ６は、中心線３２Ｂにより規定された経路沿いにテープの第二の長さを貼付し、テープを切断して切片３８Ｂおよび３８Ｃを形成する。
【００２４】
一実施形態において、変換モジュール１０は、テープ・アプリケータ６に対し、任意の２本の交差する中心線の間において、間隙３６等、少なくとも所定の幅の間隙を形成するように指示する命令を生成する。これは、環境条件の変化に起因するテープの自然な膨張や縮小を補償する際に好都合であろう。別の実施形態において、間隙は最小幅にかかわらずユーザにより切断の配置により完全に制御される。
【００２５】
図５に、中心線５２および破線５４Ａおよび５４Ｂを有するパターン例５０のより詳細を示す。特に、全ての破線が中心線と交差する必要があるわけではない点でパターン５０はシステム２の利便性を示している。例えば、破線５４Ｂは直接中心線５２とは交差せず、破線５４Ａに接続している。この特徴は、パターンを設計する際に、全てのテープ切片が単一の切断で終端していなくてもよい点でユーザにとり利便性が向上する。図６に、パターン５０に基づくテープ・アプリケータ６によるテープの貼付を示す。特に、テープ切片５８は、各々破線５４Ａおよび５４Ｂに対応する第一の縁部６０Ａおよび第二の縁部６０Ｂにより規定された終端５９を含む。
【００２６】
図７に、中心線７２および単一の破線７４を有する別のパターンの例７０を示す。パターン７０は、破線が中心線と直交する必要はないが、中心線から角度Φに切断された経路を提供することができる点で、システム２の別の特徴を示す。図８に、パターン７０に基づくテープ・アプリケータ６によるテープの貼付を示す。特に、テープ切片７６は、縁部７８によりテープ切片７６の貼付経路から角度Φで形成された終端７７を含む。
【００２７】
図９は、本発明の一実施形態によるコンピュータ支援レイアウトおよびテープの貼付の概要を示すフローチャートである。最初に、設計ソフトウェア・アプリケーション８はユーザ９から、物品１４へのテープの貼付のパターン１７を記述する入力を受信する（８０）。特に、設計ソフトウェア・アプリケーション８と対話することにより、ユーザ９は２次元空間等の多次元空間内で１個以上のテープ切片を規定することができる。ユーザ９は、パターンを生成するために、多次元空間内に中心線および破線等の第一の種類およびの第二の種類の設計オブジェクトをグラフィカルに配置することができる。上述のように、オブジェクトは、テープ・アプリケータ６がこれに沿ってテープを貼付するかまたは切断動作を実行する１個以上の経路を規定する。
【００２８】
設計ソフトウェア・アプリケーション８はユーザ９との対話に応答して、ユーザ９が選択して多次元空間内に配置したオブジェクトを記述する設計データ７を出力する（８２）。変換モジュール１０は、設計データ７にアクセスしてテープ・データ１１および切断データ１３を構築し（８３）、オブェクトに基づいてテープ・アプリケータ６を制御する命令５を生成する（８４）。コンピュータ装置４は命令５をテープ・アプリケータ６へ伝送し（８６）、テープ・アプリケータ６はこれに応答してテープを物品１４に貼付する（８８）。
【００２９】
図１０は、変換モジュール１０がテープ・アプリケータ６を制御する命令を生成する動作をより詳細に示すフローチャートである。最初に、変換モジュール１０は、設計ソフトウェア・アプリケーション８が生成した設計データ７を解析し、中心線や破線等、対象とする任意の設計オブジェクトを識別する（９０）。
【００３０】
設計データ７内に記述されている設計オブジェクトを識別した後で、変換モジュール１０は、識別されたオブジェクトに基づいてテープ経路の組および切断動作用の経路の組を定式化する（９２）。以下に詳述するように、変換モジュール１０は中心線を記述する設計オブジェクトからテープ切片を貼付する開始位置、終端位置および角度を決定する。同様に、変換モジュール１０は破線を記述する設計オブジェクトから切断動作の開始位置、終端位置および角度を決定する。変換モジュール１０は、決定された情報をテープ・データ１１および切断データ１３として保存する。一実施形態において、変換モジュール１０は、テープ切片および切断を記述するデータを保存すべく２個の配列データ構造を生成することができる。
【００３１】
次いで、変換モジュール１０は、テープ・アプリケータ６が個々のテープを形成すべく指示する命令を生成し（９４）、指定された切断動作を実行する命令を生成する（９６）。変換モジュール１０は、各テープ切片についてテープ幅を決定する。特に、変換モジュール１０は、選択された中心線からその終端を規定する破線の最も遠い終端まで伸張する垂直線の長さを決定し、垂直線の長さに基づいて貼付されるテープの幅を決定する。このように、ユーザは破線の長さを制御することにより、設計ソフトウェア・アプリケーション８を用いて異なるテープ幅を容易に指定することができる。
【００３２】
命令を生成した後で、変換モジュール１０は、引き続きテープ・アプリケータ６へ伝送すべく命令を保存することができる（９８）。あるいは、変換モジュール１０は、生成された命令５を即時に、または後で利用するためにテープ・アプリケータ６へ直接伝送することができる。
【００３３】
変換モジュール１０は、設計データ７の設計オブジェクトにより記述されているパターンにエラー条件が存在するか否かが示されている出力をユーザ９に提供することができる。例えば、変換モジュール１０は、設計データ７により規定された各中心線の終端が少なくとも１本の破線と交差するか否かを決定することができる（１００）。換言すれば、変換モジュール１０は、貼付される各テープ切片が各終端で適切に切断されていることを検証する。適切ない場合、変換モジュール１０はエラー・メッセージを表示する（１０４）。
【００３４】
さらに、変換モジュール１０は図６に示すように、各破線が中心線と直接または１個以上の他の破線により形成される経路を介して交差することを確認することができる（１０２）。このように、変換モジュール１０は、ユーザがいずれかの切断動作を誤って規定したことを確認する。１本以上の破線がこの基準を満たさなかった場合、変換モジュール１０はエラー・メッセージを表示する（１０４）。
【００３５】
図１１は、変換モジュール１０が出力データ７を解析して、テープ・データ１１および切断データ１３を生成する動作をより詳細に示すフローチャートである。最初に、変換モジュール１０は、コンピュータ可読媒体に保存されているデータ・ファイルを開く（１１０）ことにより設計データ７にアクセスする。次いで、変換モジュール１０は、ファイルから第一のオブジェクトを読み出して（１１４）、オブジェクトが中心線を記述するか否かを決定する（１１６）。例えば、以下にオートキャドにより生成されたるＤＸＦデータ・ファイル内で、線を記述するための典型的なフォーマットを示す。
ＡｃＤｂＥｎｔｉｔｙ、８０６、ＬｉｎｅＴｙｐｅ、Ｎｕｍｂｅｒ、ＡｃＤｂＬｉｎｅ、１０、ＸＳＴＡＲＴ、２０、ＹＳＴＡＲＴ、３０、０．０、１１、ＸＳＴＡＲＴ、２１、ＹＳＴＡＲＴ、３１、０．０、０、ＬＩＮＥ、５ 
【００３６】
例えば、以下のデータの組は開始位置（１．５、１．６）および終端位置（２．５、２．６）を有する中心線を記述する。
ＡｃＤｂＥｎｔｉｔｙ、８０６、ＣＥＮＴＥＲ、１００、ＡｃＤｂＬｉｎｅ、１０、１．５、２０、１．６、３０、０．０、１１、２．５、２１、２．６、３１、０．０、０
【００３７】
読み出された設計オブジェクトが中心線である場合、変換モジュール１０は中心線のＨＯＭＥ原点（０、０）に相対的な開始および終端座標を抽出して（１１８）、貼付角度を決定することによりテープ切片を記述するデータを定式化する（１２０）。貼付角度およびテープ・アプリケータの能力に基づいて、変換モジュール１０は、テープを貼付する方向を決定する（１２０）。例えば、貼付角度が９０度〜１８０度の間である場合、変換モジュール１０は、テープ・アプリケータが対応するテープ切片をベース１２に対して右下から左上の方へ貼付するよう決定してもよい。
【００３８】
次いで、変換モジュール１０は、テープ・データ１１内に、テープ切片用に決定された座標およびアプリケーション角度を保存する（１２２）。一実施形態において、変換モジュール１０は配列データ構造を維持し、当該配列の各要素は、設計データ７内の設計オブジェクトに基づいて決定されたテープ切片用の情報を保存している。
【００３９】
読み出された設計オブジェクトが中心線でない（１１６の分岐が無い）場合、変換モジュール１０はオブジェクトが破線を記述しているか否かを決定する（１２４）。読み出された設計オブジェクトが破線である場合、変換モジュール１０は破線について、原点に相対的な開始および終端座標を抽出（１２６）して角度を決定する（１２８）ことにより、切断動作を記述するデータを定式化する。次いで、変換モジュール１０は、切断動作用に決定された座標および貼付角度を切断データ１３内に保存する（１３０）。一実施形態において、変換モジュール１０は別の配列データ構造を維持し、当該配列の各要素は、設計データ７内の設計オブジェクトに基づいて変換モジュール１０により決定された切断動作用の情報を保存している。
【００４０】
設計オブジェクトを処理した後で、変換モジュール１０は設計データ７が他に設計オブジェクトを含んでいるか否かを決定する（１３２）。含んでいる場合、変換モジュール１０は、次の設計オブジェクトを読み出して（１１４）、設計オブジェクトが中心線（１１６）または破線（１２４）であるか否かを決定する。このように、変換モジュールは、設計データ７内で設計オブジェクトの全てを処理して、テープ・データ１１および切断データ１３を構築する。
【００４１】
図１２〜１４は、テープ・データ１１および切断データ１３に基づいて命令を生成する際の変換モジュール１０の動作をより詳細に示すフローチャートである。図１２を参照するに、変換モジュール１０は、保存されたテープ・データ１１にアクセスして、第一のテープ切片を選択する（１４０）。一実施形態において、変換モジュール１０は例えば、テープ切片を記述するデータを保存している配列の第一の要素を選択する。
【００４２】
次いで、変換モジュール１０は、保存された切断データ１３を走査して選択されたテープ切片と直接交差する切断をすべて決定する（１４２）。特に、変換モジュール１０は選択されたテープ切片の開始および終端座標から切断の開始および終端座標までを調べて、テープ切片の経路が切断の経路のいずれかと交差するか否かを決定する。同様に、変換モジュールは、１個以上の他の切断により、選択された切片と間接的に交差し得る切断をすべて決定する（１４６）。
【００４３】
切断を識別したならば、変換モジュール１０は保存されたテープ・データ１１および切断データ１３を更新する（１４８）。特に、各テープ切片について、変換モジュール１０は直接または間接的な切断の数を保存し、切断を対応するテープ切片に関連付けるデータを保存する。さらに、変換モジュール１０は、対応するテープ切片との計算された交差に基づいて、少なくとも第一の切断について開始および終端座標を更新する。このように、変換モジュール１０により、切断動作が物品１４の表面ではなくテープから始まることが保証される。
【００４４】
次いで、変換モジュール１０は、いずれかの切断がテープの終端で交差するか否かに応じて、テープの終端について新しい座標を計算することができる（１５０）。具体的には、変換モジュール１０は、次式に基づいてテープの終端で交差する切断の角度に基づいて、テープ切片の長さを延長することができる。
【数１】
2005512220.tif 000003
式中、Ｌは延長の長さ、Ｗはテープの幅、ΦCは切断の角度、ΦTはテープの角度に等しい。特に、変換モジュール１０はテープ終端と直角に交差する切断についてはテープの長さを延長する必要はない。
【００４５】
最後に、変換モジュール１０は、選択されたテープ切片と交差する切断データ１３の切断をソートする（１５２）。変換モジュール１０は、例えば、保存された切断データにバブルソート（bubble sort）・アルゴリズムを適用して、テープの終端からテープの始まりまで、切断を順に並べることができる。選択されたテープ切片について切断をソートした後で、変換モジュール１０は引き続き、テープ切片の全てが処理される（１５６）まで保存されたテープ・データを走査する。
【００４６】
図１３は、変換モジュール１０がテープ・データ１１および切断データ１３を構築および処理した後で命令を生成する際の動作をより詳細に示すフローチャートである。具体的には、変換モジュール１０は、保存されたテープ・データ１１を走査して、命令５が完了していない非交差テープ切片の組を識別する（１６０）。変換モジュール１０は、例えば、命令５が完了していないテープ・データ１１から第一のテープ切片を選択してテープ・データ１１を走査し、第一のテープ切片と交差しておらず、かつ命令５が完了していない他の全てのテープ切片を識別することができる。
【００４７】
変換モジュール１０は、切片の組を識別した後で、テープ・アプリケータ６に各経路（１６２、１６４）沿いにテープを貼付するように指示する命令５を生成する。図１４に示すように、各切片を貼付している間、テープ・アプリケータ６は、テープ切片と交差する全ての対応する切断を実行する。テープ変換モジュール１０は、非交差テープ切片を選択することにより、アプリケータ６が他のテープ切片の上にテープ切片を貼付しないことを保証する。変換モジュール１０は、非交差テープ切片を貼付および切断した後で、テープ・アプリケータ６にテープ切片から切断されたスクラップ・テープ部を手動で除去するために停止するよう指示する命令５を生成する（１６５）。このように、テープ・アプリケータ６は、交差するテープ切片を貼付する前にテープ切片からスクラップ部が除去できるようにする。変換モジュール１０は、全テープ・データ１１を走査するまで、すなわち命令が完了されてすべてのパターンが形成されるまで処理を続ける（１６６）。
【００４８】
図１４は、テープ・データ１１から選択された単一のテープ切片（図１３のうちの１６２）について命令を生成する変換モジュール１０の動作をより詳細に示すフローチャートである。命令のフォーマットおよび順序は、テープ・アプリケータ６のコントローラ１６の要件に基づいて変わり得る。この例では、コントローラ１６が以下のようにテープ切片用の命令を受信すると想定している。
Tape Segment Start X, Tape Segment Start Y, Tape
Application Angle, Tape Segment End X, Tape Segment End
Y, Tape End Extend, Tape Start Extend,
Cutter Down X, Cutter Down Y,
Cut End X, Cut End Y,
Cut End X, Cut End Y,
...
Cut End X, Cut End Y,
Cut Angle
このフォーマットにおいて、命令は完全なテープ切片およびテープ切片に貼付されるゼロ個以上の切断を規定することができる。
【００４９】
変換モジュール１０は最初に、テープ・データ１１からテープ切片用のデータを読み出して、テープ切片の開始座標、終端座標および貼付角度を指定する命令を生成する（１８０）。変換モジュール１０は次いで、テープ・データ１１からテープ切片用のデータを読み出して、切断角度に起因してテープ終端を延長する命令を生成する（１８２）。
【００５０】
テープ切片が１個以上の切断を有することをテープ・データ１１が示す場合（１８３）、変換モジュール１０はテープ・データ１１からテープ切片用のデータを読み出して、テープ・アプリケータ６のカッターを正確に配置させる命令を生成する（１８４）。次いで、変換モジュール１０は切断データ１３からデータを読み出して、１個以上の切断動作用命令（１８６、１８８）、およびカッター角度用の命令（１９０）を生成する。
【００５１】
本発明の各種の実施形態について述べてきた。これらおよびその他の実施形態は添付の請求項の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の原理による、テープのコンピュータ支援レイアウトおよび貼付を容易にするシステムを示すブロック図である。
【図２】テープ・アプリケータの実施形態の例を示すブロック図である。
【図３】ユーザがコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェア・アプリケーション等の設計ソフトウェア・アプリケーションと対話することにより生成したパターンの例を示す図である。
【図４】図３に示すパターンによりテープを貼付した後の物品を示す図である。
【図５】ユーザが生成したパターンをより詳細に示す図である。
【図６】図５に示すパターンによりテープを貼付した後の物品を示す図である。
【図７】ユーザが生成した別のパターンをより詳細に示す図である。
【図８】図７に示すパターンによりテープを貼付した後の物品を示す図である。
【図９】本発明の原理による、テープのコンピュータ支援レイアウトおよび貼付の概要を示すフローチャートである。
【図１０】テープ・アプリケータを制御する命令を生成する際の、変換モジュールの動作をより詳細に示すフローチャートである。
【図１１】テープ・データおよび切断データを生成すべく設計データ解析する際の変換モジュールの動作をより詳細に示すフローチャートである。
【図１２】テープ・データおよび切断データに基づいてテープ・アプリケータを制御する命令を生成する際の変換モジュールの動作をより詳細に示すフローチャートである。
【図１３】テープ・データおよび切断データに基づいてテープ・アプリケータを制御する命令を生成する際の変換モジュールの動作をより詳細に示すフローチャートである。
【図１４】テープ・データおよび切断データに基づいてテープ・アプリケータを制御する命令を生成する際の変換モジュールの動作をより詳細に示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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