(57)【要約】【課題】配管の設置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。【解決手段】  配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部と、を備え、前記作業経路作成部は、前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、前記配管経路作成部は、前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する。【選択図】図１
2018112862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部と、を備え、
前記作業経路作成部は、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成部は、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路および前記作業経路の作成対象となる空間を三次元形状で表したモデル情報と、
配管の始点および終点と設置に制約のある領域および重みとを対応付けた組が登録された制約情報と、を用いて、
三次元空間をボクセル要素単位に分割し、制約のある領域の対応するボクセルに所定の重み付けを行ったボクセル空間を作成するボクセル空間作成部をさらに有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記三次元空間のモデル情報と、
前記制約情報と、を記憶した記憶部をさらに有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記制約情報は、
前記配管の始点および終点と、前記制約のある領域に相当する必須領域、優先領域、禁止領域、危険領域および作業容易領域と、当該領域ごとの重みとが対応付けられた組を有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記制約情報に複数の前記組が登録されている場合、
前記配管経路作成部は、先の順序で作成した前記配管経路上の前記ボクセルを前記制約情報の禁止領域に追加し、
次以降に前記配管経路を作成する場合、先の順序で作成した前記配管経路上の前記ボクセルが前記禁止領域に追加されている前記制約情報を用いる
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
所定の評価指標および評価基準を用いて、作成した前記配管経路の評価値を算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記評価指標は、少なくとも前記配管経路の曲がり回数および経路長のいずれかを含む
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項８】
請求項２に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記三次元空間のモデル情報および前記制約情報の三次元画像情報を生成する出力処理部と、
前記画像情報への入力を受け付ける入力受付部と、をさらに備え、
前記出力処理部は、
前記入力受付部が受け付けた入力情報に基づき、前記制約情報を編集する
ことを特徴とする配管作業経路作製装置。
【請求項９】
請求項８に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記出力処理部は、
前記制約情報に含まれる組に対応する配管経路と、各組の配管経路のコストの総和である総コストとを含む経路セット情報と、
前記配管経路の座標と、前記配管経路のコストを含む配管経路リスト情報と、
前記配管経路に設置する配管部品と、当該配管部品の設置の実行順序と、前記作業経路の座標と、前記配管経路とを含む作業経路リスト情報と、のうち、少なくともいずれか一つを出力表示する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項１０】
請求項２の記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、前記配管経路の始点および終点の距離が短い組から順に配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、前記配管経路の始点および終点を結ぶ直線が前記三次元空間の重心に近い組から順に配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、当該組の選択順序の全ての組合せについて配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
【請求項１３】
配管作業経路作成装置が実行する配管作業経路作成方法であって、
配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成ステップと、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成ステップと、を備え、
前記作業経路作成ステップは、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成ステップは、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成方法。
【請求項１４】
コンピュータを、配管作業経路作成装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部として機能させ、
前記作業経路作成部は、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成部は、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管作業経路作成装置、配管作業経路作成方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＣＡＤシステムにおいて衝突のない配管経路を自動作成する方法に関し、「データ処理装置によって、ＣＡＤ環境における管の少なくとも１つの始点および終点と管の直径とを定義する入力を受け取り、始点と終点とのあいだの複数の標本点を決定し、複数の頂点としての標本点・始点・終点と各頂点を接続する複数の辺とを含むグラフを形成し、始点から終点までの経路を計算し、経路内の頂点ごとに、頂点に接続された各辺に沿って、ＣＡＤ環境における検査オブジェクトモデルと背景モデルジオメトリとの衝突が存在するか否かを検査し、衝突を有する辺をグラフから除去し、経路の辺に衝突が存在しない場合、当該の経路を有効な経路とし、これをユーザに表示する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２６９１９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、プラントや受変電機器などの設計においては、空間内の配管の通り道である配置経路や据え付け作業および搬入出作業のための作業経路を作成する。配管経路については、例えば、他の機器と干渉しないことや、配管長や曲がり回数を少なくすること等を考慮する必要がある。また、作業経路については、建屋出入口など搬入出の基準位置に近づけることや作業空間を確保すること等を考慮する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、配管の始点と終点との間に複数の標本点を配置し、標本点を繋ぐ経路をグラフ探索することで干渉のない配管の配置を自動作成する方法が記載されている。しかしながら、同文献の方法では、作業経路を考慮していないため、据え付けや搬入出を行い難い配管の配置となってしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、配管の配置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成できる配管作業経路作成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る配管作業経路作成装置は、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部と、を備え、前記作業経路作成部は、前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、前記配管経路作成部は、前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る配管作業経路作成装置によれば、配管の設置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。
【０００９】
なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】三次元空間内の点Ａと点Ｂとを繋ぐ配管経路の一例を示した図である。
【図２】配管Ｃを作業基準位置Ｐから搬入する作業経路の一例を示した図である。
【図３】三次元空間をボクセル要素単位（ボクセル）の集合空間に分割したボクセル空間の一例を示した図である。
【図４】配管作業経路作成装置の機能構成の一例を示した機能ブロック図である。
【図５】標準配管情報の一例を示した図である。
【図６】制約情報の一例を示した図である。
【図７】配管作業経路作成装置のハードウェア構成の一例を示した図である。
【図８】配管作業経路作成装置で実行される配管作業経路作成処理の一例を示したフロー図である。
【図９】配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間と、制約情報の組１に対応付けられている禁止領域の一例を示した図である。
【図１０】禁止領域を含む三次元空間をボクセル分割したボクセル空間の一例を示した図である。
【図１１】制約情報の重みを付与した重み付きのボクセル空間の一例を示した図である。
【図１２】配管経路探索処理の一例を示したフロー図である。
【図１３】ボクセル空間に関するグラフ表現の一例を示す図である。
【図１４】始点Ａ１に隣接するボクセルＱ１が選択され、ボクセルＱ１に標準配管のエルボが設置されたボクセル空間の一例を示す図である。
【図１５】ボクセル空間に関するグラフ表現の一例を示す図である。
【図１６】ボクセルＱ１から作業基準位置Ｐ１までの作業経路Ｒ１を含むボクセル空間の一例を示した図である。
【図１７】グラフ表現上で作業経路に相当するパスの一例を点線で示した図である。
【図１８】配管を設置したボクセルに相当するノードに作業経路コストを加算したグラフ表現の一例を示す図である。
【図１９】作業制約入力画面の一例を示した図である。
【図２０】経路セット情報の一例を示した図である。
【図２１】経路セット情報を三次元的に描画した画像情報の一例を示した図である。
【図２２】配管経路リスト情報の一例を示した図である。
【図２３】作業経路リスト情報の一例を示した図である。
【図２４】作業経路リスト情報を三次元的に描画した画像情報の一例を示す情報である。
【図２５】配管作業経路作成結果表示画面の一例を示した図である。
【図２６】全ての選択順序について配管経路および作業経路を探索した場合の経路セット情報の一例を示した図である。
【図２７】図２６に示す経路セット情報の経路セットＳ２を三次元的に描画した画像情報の一例を示す情報である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、三次元空間内の点Ａと点Ｂとを繋ぐ配管経路の一例を示した図である。図２は、配管Ｃを作業基準位置Ｐから搬入する作業経路の一例を示した図である。配管の設計に際しては、作業経路を考慮して配管経路を作成することが求められる。
【００１３】
そこで、本実施形態に係る配管作業経路作成装置１は、三次元空間を要素単位（ボクセル）に分割した上で、各ボクセルに作業性の重み付けを行い、現場施工単位ごとに作業経路を繰り返し求めながら配管経路探索を行うことで、作業経路コストの小さい配管経路を作成する。
【００１４】
図３は、三次元空間をボクセル要素単位（ボクセル）の集合空間に分割したボクセル空間の一例を示した図である。
【００１５】
図４は、本実施形態に係る配管作業経路作成装置１の機能構成の一例を示した機能ブロック図である。配管作業経路作成装置１は、入出力インターフェース制御部１０と、制御部２０と、記憶部３０と、通信部４０と、これらを互いに接続するバス５０とを有している。なお、ユーザ（例えば、設計担当者など）は、入出力インターフェース制御部１０に接続される入力装置２０１や出力装置２０２を介して配管作業経路作成装置１の機能を利用する。
【００１６】
入出力インターフェース制御部１０は、配管作業経路作成装置１に接続されている入力装置２０１および出力装置２０２との間の通信を制御する機能部である。
【００１７】
制御部２０は、配管作業経路作成装置１の処理全般を制御する機能部である。制御部２０は、入力受付部２１と、ボクセル空間作成部２２と、配管経路作成部２３と、作業経路作成部２４と、出力処理部２５とを有している。
【００１８】
入力受付部２１は、配管作業経路作成装置１が有する入力装置２０１や通信部４０を介して接続される外部装置から様々な情報の入力を受け付ける機能部である。例えば、入力受付部２１は、キーボードやマウス、タッチパネルといった入力装置２０１あるいはインターネットなど所定の通信ネットワークＮを介して接続される外部装置から、制約条件に関する情報や配管作業経路作成処理の実行指示といった情報の入力を受け付ける。また、入力受付部２１は、受け付けた情報を対応する所定の機能部に受け渡す。
【００１９】
ボクセル空間作成部２２は、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割したボクセル空間を作成する機能部である。また、ボクセル空間作成部２２は、後述の制約情報を用いて、各ボクセルに重み付けを行う。
【００２０】
配管経路作成部２３は、配管経路を作成する機能部である。具体的には、配管経路作成部２３は、ボクセル空間を表した配管経路に関するグラフ表現を用いて、作業経路を考慮した配管経路を作成する。
【００２１】
作業経路作成部２４は、作業経路を作成する機能部である。具体的には、作業経路作成部２４は、ボクセル空間を表した作業経路に関するグラフ表現を用いて作業経路を作成する。
【００２２】
出力処理部２５は、配管作業経路作成装置１あるいは外部装置が有する出力装置２０２に表示させる画面情報を生成する。例えば、出力処理部２５は、ユーザから制約条件の入力を受け付ける入力画面情報や配管経路および作業経路の作成結果などを示す画面情報を作成し出力装置２０２に表示する。
【００２３】
記憶部３０は、所定情報を記憶する機能部である。具体的には、記憶部３０は、標準配管情報１００と、制約情報１５０と、経路作成結果情報１７０とを有している。
【００２４】
図５は、標準配管情報１００の一例を示した図である。標準配管情報１００は、標準的に使用する配管に関する情報である。具体的には、標準配管情報１００は、Ｎｏ１０１と、材質１０２と、呼び径（Ａ）１０３と、呼び径（Ｂ）１０４と、外径１０５と、呼び厚さ１０６と、形状種類１０７と、単位長さ１０８と、ＣＡＤモデルファイル１０９とが対応付けられたレコードを有している。
【００２５】
Ｎｏ１０１は、各配管を識別する識別情報である。材質１０２は、配管の材質を示す情報である。呼び径（Ａ）１０３および呼び径（Ｂ）１０４は、配管の外径サイズを各々、ミリメートル系およびインチ系の寸法体系で表した呼称（通称）を示す情報である。外径１０５は、配管の外径サイズを示す情報である。呼び厚さ１０６は、配管の厚さを表した呼称（通称）を示す情報である。形状種類１０７は、配管形状の種類を示す情報であって、例えば、直管やエルボなどがある。単位長さ１０８は、配管１本当たりの長さを示す情報である。ＣＡＤモデルファイル１０９は、ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ）によって描かれた配管の三次元形状モデル等を示す情報である。このような標準配管情報１００は、予め記憶部３０に格納され、配管作業経路作成処理に用いられる。配管作業経路作成処理の詳細は後述する。
【００２６】
図６は、制約情報１５０の一例を示した図である。制約情報１５０は、配管経路の制約条件（例えば、空間のどこに配管経路を作成するか、および、空間のどこを通って作業するか、という空間上での制約条件）を含む始点終点リストを示す情報である。具体的には、制約情報１５０は、配管の始点終点リスト１５１として、Ｎｏ１５２と、始点１５３と、終点１５４と、必須領域１５５と、（必須領域の）重み係数１５６と、優先領域１５７と、（優先領域の）重み係数１５８と、禁止領域１５９と、（禁止領域の）重み係数１６０と、危険領域１６１と、（危険領域の）重み係数１６２と、作業容易領域１６３と、（作業容易領域の）重み係数１６４と、作業基準位置１６５と、評価指標１６６と、評価基準１６７と、配管材質１６８と、呼び径（Ａ）１６９とが対応付けられたレコードを有している。
【００２７】
Ｎｏ１５２は、所定の始点および終点を結ぶ配管の各組を識別する情報である。始点１５３は、配管の始点を示す情報である。終点１５４は、配管の終点を示す情報である。なお、始点１５３および終点１５４は、三次元空間の座標値で示されても良く、例えば、ＣＡＤ上のオブジェクトデータや特徴点で示されても良い。
【００２８】
必須領域１５５は、顧客などの指定する配管把持領域を示す情報である。優先領域１５７は、流用可能な既設物や配管の支持金具を置き易い領域（場所）を示す情報である。禁止領域１５９は、配管の設置に際して障害物などがある領域を示す情報である。危険領域１６１は、配管の設置作業に際して近くに危険物がある領域（例えば、ドアの可動域、高電圧領域）を示す情報である。
【００２９】
また、必須領域１５５、優先領域１５７、禁止領域１５９および危険領域１６１の各々に対応付けられている重み係数１５６、１５８、１６０、１６２および１６４は、各領域における配管経路および作業経路の作成し易さを示す情報である。例えば、必須領域１５５および優先領域１５７に対応付けられている各重み係数１５６および１５８には、配管経路および作業経路を作成し易くするため、比較的小さい値（コスト）が付与されている。一方で、禁止領域１５９および危険領域１６１に対応付けられている各重み係数１６０および１６２には、配管経路および作業経路を作成し難くするために、比較的大きい値（コスト）が付与されている。
【００３０】
作業容易領域１６３は、所定の作業者モデル（例えば、作業者モデルＡなど）が作業し易い領域を示す情報である。また、作業容易領域１６３に対応付けられている重み係数１６４は、作業のし易さの度合いを示す情報である。例えば、作業者モデルＡの手の届く領域は、より作業がし易い領域であるため、配管経路および作業経路を作成し易くするために比較的小さい値（コスト）が付与されている。一方で、作業者モデルＡが手を伸ばす必要のある領域は、手の届く領域に比べて作業がし難い領域であるため、かかる領域に比べて大きい値（コスト）が付与されている。なお、作業者モデルは、体格や地域性によって作業容易領域が異なると考えられるため、作業容易領域１６３は、作業者を模した作業者モデルを定義し、作業シミュレーションを行うことにより自動的に特定されるようにしても良い。
【００３１】
作業基準位置１６５は、作業経路の起点となる位置（例えば、建屋の出入り口や資材置き場など）を示す情報である。評価指標１６６は、配管経路の評価指標を示す情報であって、例えば、配管の曲げ回数や経路長などがある。評価基準１６７は、配管経路の評価基準を示す情報であって、例えば、（曲げ回数を）少なく、あるいは（経路長を）短くなどがある。後述するように、各評価指標１６６に対応する評価基準１６７を満たす配管経路については高い評価となり、かかる基準を満たさない配管経路については低い評価となる。配管材質１６８および呼び径（Ａ）１６９は、前述と同様であるため、説明を省略する。
【００３２】
なお、各領域や作業基準位置は、三次元空間の座標値や壁面、天井あるいは床面からの距離によって特定されれば良いが、例えば、ＣＡＤ上のオブジェクトデータで特定されても良い。
【００３３】
また、本実施形態では、各領域および重みを配管経路の作成および作業経路の作成の両方で共通に用いる場合について説明するが、配管経路の作成と作業経路の作成に異なる領域および重みを用いても良い。このようにすることで、例えば、配管経路の作成において既設の配管支持金具を優先領域とし、作業経路の作成においては禁止領域や危険領域にすることが可能となり、より精度の高い作業経路を作成することができる。
【００３４】
なお、制約情報１５０に複数の組（例えば、組１および組２）が登録されている場合、配管作業経路作成装置１は、組１（例えば、機器Ａ上にある始点Ａ１と機器Ｂ上にある終点Ｂ１とを結ぶ配管）の配管経路と、組２（機器Ｃ上にある始点Ｃ１と機器Ｄ上にある終点Ｄ１とを結ぶ配管）の配管経路を一度の処理で作成する。具体的には、配管作業経路作成装置１は、制約情報１５０のより上位に登録されている組１の配管経路を作成した後に、続けて組２の配管経路を作成する。言い換えれば、組２が組１よりも上位に登録されている制約情報１５０を用いた場合、配管作業経路作成装置１は、組２の配管経路を作成した後に組１の配管経路を作成する。
【００３５】
また、後述するように、配管作業経路作成装置１は、組１の配管経路を作成した後に組２の配管経路を作成する場合、組２の配管経路が組１の配管経路と重ならないように、組１の配管経路に該当するボクセルのコストを高く設定する。すなわち、配管経路を作成する順番に応じて作成される経路が異なる場合が生じ得る。
【００３６】
このような制約情報１５０は、後述する配管作業経路作成処理の実行前に、入力受付部２１が入力装置２０１などを介してユーザから受け付けた入力情報に基づき作成されても良く、あるいは処理の実行中に所定の入力画面を表示してユーザから受け付けるようにしても良い。このような制約情報１５０は、配管作業経路作成処理に用いられる。
【００３７】
経路作成結果情報１７０は、配管作業経路の作成結果に関する情報である。具体的には、経路作成結果情報１７０は、配管作業経路作成処理によって作成された配管経路および作業経路に関する所定情報（作成した配管経路の経路Ｎｏ、配管経路のコスト、配管経路の座標、評価指標に対する評価値、作業経路の経路Ｎｏ、作業経路のコスト、作業経路の座標など）を格納する。
【００３８】
なお、標準配管情報１００、制約情報１５０および経路作成結果情報１７０は、図示しないＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、携帯電話網または無線通信網等のネットワークＮを介して接続される他の装置に設けられ、制御部２０の各機能部は、通信部４０を介して各記憶部が格納する情報にアクセスするものであっても良い。
【００３９】
図４に戻って説明する。通信部４０は、外部装置と情報通信を行う機能部である。具体的には、通信部４０は、ネットワークＮを介して、制約条件に関する入力情報や配管作業経路作成処理の実行指示などを外部装置から取得する。また、通信部４０は、ユーザから制約条件の入力を受け付ける入力画面情報や配管経路および作業経路の作成結果を示す画面情報などを外部装置に送信する。
【００４０】
以上、配管作業経路作成装置１の機能ブロックについて説明した。
【００４１】
図７は、配管作業経路作成装置１のハードウェア構成の一例を示した図である。配管作業経路作成装置１は、例えば、一般的な計算機（例えば、パーソナルコンピュータなど）により構成可能であり、例えば、ソフトウェアプログラム処理により特徴的な処理機能（例えば、配管作業経路作成装置１の制御部２０）を実現する。
【００４２】
図示するように、配管作業経路作成装置１は、入力装置２０１と、出力装置２０２と、外部記憶装置２０３と、演算装置２０４と、主記憶装置２０５と、通信装置２０６と、これらを電気的に相互接続するバス２０７とを有している。
【００４３】
入力装置２０１は、キーボードやマウス、タッチパネルなどのポインティングデバイスあるいは音声入力装置であるマイクなどである。
【００４４】
出力装置２０２は、ディスプレイやプリンタあるいは音声出力装置であるスピーカなどである。
【００４５】
外部記憶装置２０３は、デジタル情報を記憶可能ないわゆるハードディスク（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）あるいはフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置である。
【００４６】
演算装置２０４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。主記憶装置２０５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ装置である。
【００４７】
通信装置２０６は、外部装置との間で情報通信を行うための装置であって、ネットワークケーブルを介して有線通信を行う有線通信装置またはアンテナを介して無線通信を行う無線通信装置である。
【００４８】
なお、制御部２０に含まれる各機能部は、演算装置２０４に処理を行わせるプログラムによって実現される。このプログラムは、主記憶装置２０５あるいは外部記憶装置２０３に記憶され、プログラムの実行にあたって主記憶装置２０５上にロードされ、演算装置２０４により実行される。また、記憶部３０は、主記憶装置２０５または外部記憶装置２０３あるいはこれらの組合せにより実現される。また、通信部４０は、通信装置２０６により実現される。
【００４９】
また、上記の各構成、機能、処理部および処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記構成、機能は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ等の記憶装置またはＩＣカード、ＳＤカードおよびＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００５０】
以上、配管作業経路作成装置１のハードウェア構成について説明した。
【００５１】
［動作の説明］
図８は、配管作業経路作成装置１で実行される配管作業経路作成処理の一例を示したフロー図である。かかる処理は、例えば、入力装置２０１を介して入力受付部２１がユーザから配管作業経路作成処理の実行指示を受け付けると開始される。
【００５２】
処理が開始されると、入力受付部２１は、記憶部３０に格納されている配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間のモデル情報（図示せず）および制約情報１５０の入力を受け付ける（ステップＳ００１）。なお、三次元空間のモデル情報は、対象となる建屋などの三次元空間を示すＣＡＤのオブジェクトデータなどであるが、三次元計測による点群データやサーフェスデータ群あるいは空間を規定する座標値群であっても良い。
【００５３】
次に、ボクセル空間作成部２２は、入力を受け付けたモデル情報を用いて、配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間をボクセル分割したボクセル空間を作成する（Ｓ００２）。
【００５４】
次に、ボクセル空間作成部２２は、制約情報（始点終点リスト）から一つの組を選択する（ステップＳ００３）。本例では、ボクセル空間作成部２２は、制約情報の最上位に登録されている組１を選択する。
【００５５】
図９は、配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間３００と、制約情報１５０の組１に対応付けられている禁止領域１５９の一例を示した図である。図中の領域３１０は、かかる禁止領域を三次元的に表現したものである。
【００５６】
図１０は、禁止領域３１０を含む三次元空間をボクセル分割したボクセル空間３２０の一例を示した図である。ボクセル空間を構成する各直方体が一つのボクセルにあたる。ボクセル空間作成部２２は、例えば、ボクセルの一辺あたりの長さと標準配管情報１００の単位長さの最小値とが一致する大きさとなるように三次元空間を各ボクセルに分割する。
【００５７】
このような大きさのボクセルに分割することにより、ボクセルに標準配管を１対１で配置して作業経路を求めることができる。
【００５８】
次に、ボクセル空間作成部２２は、各ボクセルに制約情報１５０の重みを付与する（ステップＳ００４）。具体的には、ボクセル空間作成部２２は、座標値、壁面、天井または床面からの距離に基づき、必須領域１５５、優先領域１５７、禁止領域１５９、危険領域１６１および作業容易領域１６３に対応するボクセルを特定する。なお、ボクセル空間作成部２２は、例えば、ＣＡＤのオブジェクトデータで示される各領域の座標値と、各ボクセルの角にあたる点の座標値とを比較することにより、各領域に対応するボクセルを特定しても良い。
【００５９】
また、ボクセル空間作成部２２は、必須領域１５５の重み係数１５６と、優先領域１５７の重み係数１５８と、禁止領域１５９の重み係数１６０と、危険領域１６１の重み係数１６２と、作業容易領域１６３の重み係数１６４とを、対応する各領域のボクセルに付与し、各ボクセルのコストとして設定する。
【００６０】
図１１は、制約情報１５０の重みを付与した重み付きのボクセル空間３３０の一例を示した図である。なお、各ボクセル内の数字は、付与された重み（ボクセルのコスト）を示している。
【００６１】
次に、配管経路作成部２３は、重みが付与されたボクセル空間３３０で、選択された組の配管経路探索を行う（ステップＳ００５）。なお、配管経路作成部２３は、探索により得られた配管経路に対応するボクセルに対して、他の組の配管経路とならないように充分大きな重み（所定値）を付与する。
【００６２】
図１２は、配管経路探索処理の一例を示したフロー図である。かかるフロー図は、図８のステップＳ００５に示す配管経路探索の処理の詳細を示したものである。
【００６３】
配管経路探索処理が開始されると、配管経路作成部２３は、ボクセル空間をグラフ表現する（ステップＳ０１１）。
【００６４】
図１３は、ボクセル空間３３０に関するグラフ表現３４０の一例を示す図である。グラフ表現とは、各ボクセルをノードとし、ボクセル間の隣接関係をパスとして表現したものである。図示するように、始点Ａ１のボクセルに相当するノードから開始し、終点Ｂ１のボクセルに相当するノードに至るパスが、選択した組の配管経路に相当する。
【００６５】
また、配管経路作成部２３は、各ノードに対して各ボクセルの重みと同じ値を初期コストとして設定する。なお、配管経路作成部２３は、重みが充分大きい（例えば、通常取り得る値の数百倍）禁止領域１５９に含まれるボクセルをグラフ表現に加えないようにしても良い。こうすることで、ノードの数が低減されるため、配管経路の探索において計算時間と記憶領域の効率化を図ることができる。
【００６６】
次に、配管経路作成部２３は、標準配管を選択する（ステップＳ０１２）。具体的には、配管経路作成部２３は、標準配管情報１００および制約情報１５０を用いて、選択した組（本例では、組１）の配管材質１６８および呼び径（Ａ）１６９に相当する標準配管を特定する。なお、配管材質１６８および呼び径（Ａ）１６９に基づき特定される配管が形状種類に応じて複数ある場合、配管経路作成部２３は、それら複数の配管を全て特定する。本例では、直管およびエルボの二種類の標準配管が特定されたことを前提として以下の説明を行う。
【００６７】
次に、配管経路作成部２３は、現場施工単位分のボクセルを選択する（ステップＳ０１３）。例えば、現場施工単位が標準配管一本単位であり、ボクセルの一辺の単位長さが選択した標準配管一本分の単位長さと同じ場合、配管経路作成部２３は、グラフ表現３４０を用いて、始点のボクセル（本例では、Ａ１）と隣接関係にあるボクセルに相当するノードを特定する。また、配管経路作成部２３は、最短経路探索アルゴリズム（例えば、ダイクストラ法あるいは深さ優先探索など）を用いて、特定したノードの中からコストが最小となる一つのノードを特定する。また、配管経路作成部２３は、特定したノードに相当するボクセルを選択する。
【００６８】
なお、現場施工単位が標準配管二本単位であり、ボクセルの一辺の長さが選択した標準配管一本分の単位長さと同じ場合、配管経路作成部２３は、始点のボクセルに隣接する一つ目のボクセルと、同一方向に連続している二つ目のボクセルとを選択すれば良い。
【００６９】
次に、配管経路作成部２３は、ステップＳ０１３で選択したボクセルにステップＳ０１１で選択した標準配管を設置する（ステップＳ０１４）。具体的には、配管経路作成部２３は、標準配管情報１００に登録されているＣＡＤモデルファイル１０９から配管形状を特定し、選択した標準配管をボクセルに設置する。
【００７０】
なお、ステップＳ０１１で特定した標準配管の形状種類が複数ある場合、配管経路作成部２３は、その向きを考慮して全ての標準配管を仮想的に設置する。そして、各々の標準配管について、次に述べるステップＳ０１５で作業経路の生成を行い、作業経路コストを算出などする。そして、再びステップＳ０１３において現場施工単位分のボクセルを選択する際すなわちグラフ表現３４０において次のノードを選択する際に、次のノードに対応したボクセルの位置に最も適した形状種類の標準配管を特定し、かかる標準配管を特定する。
【００７１】
図１４は、始点Ａ１に隣接するボクセルＱ１が選択され、ボクセルＱ１に標準配管のエルボが配置されたボクセル空間３５０の一例を示す図である。
【００７２】
次に、作業経路作成部２４は、配管の作業経路を探索する（ステップＳ０１５）。具体的には、作業経路作成部２４は、標準配管を設置したボクセルＱ１から作業基準位置のボクセルＰ１までの作業経路を探索する。作業経路の探索にあたり、作業経路作成部２４は、ボクセル空間をグラフ表現する。
【００７３】
図１５は、ボクセル空間３５０に関するグラフ表現３６０の一例を示す図である。グラフ表現３６０は、前述と同様、各ボクセルをノードとし、ボクセル間の隣接関係をパスとして表現したものである。図示するように、標準配管を設置したボクセルＱ１に相当するノードと、作業基準位置のボクセルＰ１に相当するノードとを結ぶパスがボクセルＱ１に設置した標準配管の作業経路に相当する。
【００７４】
また、作業経路作成部２４は、各ノードに対して各ボクセルの重みと同じ値を初期コストとして設定する。また、作業経路作成部２４は、ボクセルＱ１に対応するノードを作業始点ノートとし、ボクセルＰ１に対応するノードを作業終点ノードとする。
【００７５】
また、作業経路作成部２４は、最短経路探索アルゴリズム（例えば、ダイクストラ法あるいは深さ優先探索など）を用いて、作業始点ノードから作業終点ノードまでの作業経路を探索する。
【００７６】
次に、作業経路作成部２４は、干渉の無い作業経路を得たか否かを判定する（ステップＳ０１６）。具体的には、作業経路作成部２４は、探索した作業経路の作業始点ノードから作業終点ノードに対応する各ボクセルに標準配管を仮想的に配置し、周囲の機器等との干渉を判定する。そして、干渉の無い作業経路を得ていないと判定した場合（ステップＳ０１６でＮｏ）、作業経路作成部２４は、処理をステップＳ０１５に戻し、次にコストが小さい作業経路を求める。なお、作業経路作成部２４は、干渉した位置のノードに対して充分大きな重みを付与し、ステップＳ０１５の処理を行う。一方で、干渉の無い作業経路を得たと判定した場合（ステップＳ０１６でＹｅｓ）、配管経路作成部２３は、処理をステップＳ０１７に移行する。
【００７７】
図１６は、ボクセルＱ１から作業基準位置Ｐ１までの作業経路Ｒ１を含むボクセル空間３７０の一例を示した図である。
【００７８】
図１７は、グラフ表現３６０上で作業経路に相当するパスの一例を点線で示した図である。作業経路作成部２４は、点線で示すパスが作業経路として得られた場合、かかる作業経路上にあるノードのコスト（重み）を全て足し合わせた作業経路コスト（例えば、１０．１）を算出する。
【００７９】
次に、作業経路作成部２４は、得られた作業経路コストを配管経路探索に用いたグラフ表現３４０のノードのコストに加算する（ステップＳ０１７）。具体的には、算出した作業経路コスト（１０．１）を、標準配管を設置したボクセル（Ｑ１）に対応するノードのコスト（０．５）に加算する。
【００８０】
図１８は、配管を設置したボクセルに相当するノードに作業経路コストを加算したグラフ表現３４０の一例を示す図である。ボクセルＱ１に相当するノードコスト（０．５）に、得られた作業経路コスト（１０．１）を加算することで、かかるノードのコストは１０．６となっている。
【００８１】
なお、配管経路作成部２３は、配管を設置したボクセルＱ１を禁止領域１５９に追加し、充分に大きな重みを付与する。
【００８２】
次に、配管経路作成部２３は、始点終点を結ぶ配管経路を得たか否かを判定する（ステップＳ０１８）。そして、始点終点間の配管経路を得ていないと判定した場合（ステップＳ０１８でＮｏ）、配管経路作成部２３は、処理をステップＳ０１３に戻す。その場合、配管経路作成部２３は、ボクセルＱ１と隣接関係にあるボクセルの中から現場施工単位分のボクセルを選択し、前述のステップＳ０１４〜ステップＳ０１７と同様の処理を行う。
【００８３】
なお、ステップＳ０１３では、作業経路作成部２４は、ボクセルＱ１に相当するノードのコストが更新された新たなグラフ表現を用いて最短経路となる一つのノードを特定し、かかるノードに相当する現場施工単位分のボクセルを選択する。また、配管経路作成部２３は、このようにして始点終点を結ぶ配管経路を得るまでステップＳ０１３〜Ｓ０１８の処理を繰り返し行う。
【００８４】
一方で、始点終点間の配管経路を得たと判定した場合（ステップＳ０１８でＹｅｓ）、配管経路作成部２３は、処理をステップＳ０１９に移行する。
【００８５】
次に、配管経路作成部２３は、配管経路のコストを評価する（ステップＳ０１９）。具体的には、配管経路作成部２３は、始点終点を結ぶ配管経路の各ノードに付与されたコストを加算した配管経路コストを算出する。また、配管経路作成部２３は、制約情報１５０の評価指標１６６および評価基準１６７に基づき、求めた配管経路コストの評価値を算出する。例えば、配管経路作成部２３は、作成した配管経路に含まれる曲がり回数や経路長ごとに所定の評価係数を加算あるいは乗算して評価値を求める。これにより、評価基準を反映した配管経路の評価値を算出することができる。なお、配管経路の評価方法は、前述の方法に限定されるものではない。
【００８６】
配管経路の評価値を算出すると、配管経路作成部２３は、求めた配管経路上の各ボクセルを禁止領域１５９に追加し、充分に大きな重みを付与して、本フローを終了する。
【００８７】
図８に戻って説明する。配管経路探索（ステップＳ００５）が終了すると、配管経路作成部２３は、制約情報１５０に含まれる全ての組の配管経路を作成したか否かを判定する（ステップＳ００６）。そして、全ての組の配管経路を作成していないと判定した場合（ステップＳ００６でＮｏ）、配管経路作成部２３は、処理をステップＳ００３に戻し、未作成の組の配管経路についてステップＳ００３〜ステップＳ００６の処理を行う。なお、未作成の組（本例では、組２）の配管経路を作成する場合、既に得られた他の組（本例では、組１）の配管経路は禁止領域１５９に追加されているため、かかる経路上のボクセルが未作成の組の配管経路として選択されることはない。
【００８８】
一方で、全ての組の配管経路を作成したと判定した場合（ステップＳ００６でＹｅｓ）、配管経路作成部２３は、配管経路および作業経路の作成結果に関する経路作成結果情報を作成し、記憶部３０に出力する。また、配管経路作成部２３は、経路作成結果情報を記憶部３０に出力すると、本フローの処理を終了する。
【００８９】
以上、配管作業経路作成処理について説明した。
【００９０】
このような配管作業経路作成装置１によれば、配管の配置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。
【００９１】
図１９は、作業制約入力画面４００の一例を示した図である。かかる入力画面４００は、制約情報１５０の入力を受け付ける際や、配管作業経路の作成指示を受け付ける際に出力される画面である。例えば、入力受付部２１を介してユーザから作業制約入力画面４００の表示指示を受け付けると、出力処理部２５は、かかる画面情報を生成し、出力装置２０２に表示する。図示するように、作業制約入力画面４００は、始点終点リスト編集領域４０１と、制約情報規定領域４０２と、画面表示フィルタ４０３と、リスト行追加ボタン４０４と、経路作成実行ボタン４０５と、保存ボタン４０６とを有している。
【００９２】
始点終点リスト編集領域４０１には、制約情報１５０に含まれる始点終点リストが表示される。ユーザは、入力装置２０１を介して始点終点リストの各項目を直接編集することができる。
【００９３】
制約情報規定領域４０２には、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間と、始点終点リストを三次元的に表示した画像が表示される。ユーザは、入力装置２０１を介して三次元空間上のＣＡＤオブジェクトや座標を指定することで、画像を用いて始点終点リストを編集することができる。
【００９４】
画面表示フィルタ４０３には、制約情報規定領域４０２に含まれる三次元空間上のＣＡＤオブジェクトや座標が列挙表示される、ユーザは、それらを制約情報規定領域４０２上に表示するか否かを指定することができる。
【００９５】
リスト行追加ボタン４０４は、始点終点リストの行を追加する指示をユーザから受け付けるボタンである。経路作成実行ボタン４０５は、配管作業経路作成処理の実行指示をユーザから受け付けるボタンである。保存ボタン４０６は、編集した始点終点リストを含む制約情報１５０の保存指示をユーザから受け付けるボタンである。
【００９６】
入力受付部２１は、入力装置２０１を介して、各領域および各ボタンに対する入力情報を受け付ける。また、出力処理部２５は、入力情報に基づき、制約情報１５０を編集し、編集後の制約情報１５０を記憶部３０に格納したり、入力情報に応じた画像を生成して制約情報規定領域４０２に表示する。
【００９７】
図２０は、経路セット情報４１０の一例を示した図である。経路セット情報４１０は、制約情報１５０に登録された複数の組に対応する配管経路をまとめて一つのセットとした経路セットに関する情報である。経路セット情報４１０は、経路セットＮｏ４１１と、組Ｎｏ４１２と、配管経路Ｎｏ４１３と、配管経路総コスト４１４とが対応付けられたレコードを有している。なお、経路セット情報４１０は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部２５が経路作成結果情報１７０を用いて生成し、出力装置２０２に表示する。
【００９８】
経路セットＮｏ４１１は、経路セットを識別する情報である。組Ｎｏ４１２は、経路セットに含まれる組を配管作業経路作成処理の実行順に並べた情報である。配管経路Ｎｏ４１３は、作成された配管経路を識別する情報である。例えば、配管経路Ｎｏ４１３のＲ１、Ｒ２およびＲ３は各々、組Ｎｏ４１２の組１、組２および組３に対応する配管経路を示している。配管経路総コスト４１４は、各配管経路コストの総和を示す情報である。本例では、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の各々の配管経路コストの総和である。
【００９９】
このような経路セット情報４１０により、ユーザは、組に対する配管経路およびそれらの総コストを確認することができる。
【０１００】
図２１は、経路セット情報４１０を三次元的に描画した画像情報４２０の一例を示した図である。かかる画像情報４２０には、図２０の経路セットＳ１に含まれる配管経路Ｒ１〜Ｒ３と、かかる配管経路に設置された標準配管とが描画されている。
【０１０１】
このような画像情報４２０を表示することで、ユーザは、三次元空間内のどの位置にどのような形状の標準配管を設置するのかを視覚的に把握することができる。
【０１０２】
図２２は、配管経路リスト情報４３０の一例を示した図である。配管経路リスト情報４３０は、個々の配管経路に関する詳細な情報である。具体的には、配管経路リスト情報４３０は、配管経路Ｎｏ４３１と、配管経路座標４３２と、評価指標４３３と、評価値４３４と、経路コスト４３５とを対応付けたレコードを有している。なお、配管経路リスト情報４３０は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部２５が経路作成結果情報１７０を用いて生成し、出力装置２０２に表示する。
【０１０３】
配管経路Ｎｏ４３１は、配管経路を識別する情報である。配管経路座標４３２は、配管経路となる三次元空間上の所定位置（例えば、始点、曲がり点、終点など）の座標を示す情報である。評価指標４３３は、配管の曲げ回数や経路長などの評価指標を示す情報であって、制約情報１５０の評価指標１６６と共通の情報である。評価値４３４は、評価指標４３３に基づく配管経路の評価値を示す情報である。本例では、配管経路Ｒ１の曲げ回数および経路長の各々の評価値が２および７００であることを示している。経路コスト４３５は、作成した個々の配管経路コストを示した情報である。
【０１０４】
このような配管経路リスト情報４３０により、ユーザは、各配管経路のコストや評価値を確認することができる。
【０１０５】
図２３は、作業経路リスト情報４４０の一例を示した図である。作業経路リスト情報４４０は、各作業経路に関する詳細な情報である。具体的には、作業経路リスト情報４４０は、配管部品Ｎｏ４４１と、作業経路Ｎｏ４４２と、実行順序４４３と、作業経路座標４４４とが対応付けられたれコードを有している。なお、作業経路リスト情報４４０は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部２５が経路作成結果情報１７０を用いて生成し、出力装置２０２に表示する。
【０１０６】
配管部品Ｎｏ４４１は、配管経路Ｎｏ４４２に登録されている配管経路を構成する配管部品の識別情報である。配管経路Ｎｏ４４２は、作成された配管経路を識別する情報である。実行順序４４３は、対応付けられた配管部品４４１を配管経路に設置する順序を特定する情報である。作業経路座標４４４は、作業経路となる三次元空間上の所定位置（例えば、作業始点、曲がり点、作業終点など）の座標を示す情報である。
【０１０７】
なお、作業経路リスト情報４４１には、上記の他に、各作業経路の予想移動時間を対応付けても良い。この場合、予め単位当たりの作業経路長に対応する基準作業時間を記憶部３０に格納し、各作業経路の経路長に基準作業時間を乗算して予想移動時間を算出すれば良い。また、直線移動作業、曲がり点の移動作業、設置作業などの要素作業ごとの基準作業時間を記憶部３０に格納し、作業経路の予想移動時間や予想作業時間を要素作業ごとに算出するようにしても良い。
【０１０８】
このような作業経路リスト情報４４０により、ユーザは、作業経路や配管部品の設置順序を確認することができる。
【０１０９】
図２４は、作業経路リスト情報４４０を三次元的に描画した画像情報４５０の一例を示す情報である。かかる画像情報４５０には、図２３の作業経路リスト情報４４０に含まれる配管経路Ｒ１と、かかる配管経路に設置される配管部品Ｑ６およびＱ７と、作業経路とが描画されている。
【０１１０】
このような画像情報４５０を表示することで、ユーザは、三次元空間内で配管部品の位置および作業経路を視覚的に把握することができる。
【０１１１】
図２５は、配管作業経路作成結果表示画面４６０の一例を示した図である。かかる画面４６０は、配管作業経路作成処理のステップＳ００６で全ての配管経路を作成したと判定した場合（すなわち、ステップＳ００６でＹｅｓの場合）あるいはユーザからの表示指示を受け付けた場合に表示される。例えば、配管経路作成部２３が全ての配管経路を作成したと判定した場合あるいは入力受付部２１を介してユーザから配管作業経路作成結果表示画面４６０の表示指示を受け付けると、出力処理部２５は、かかる画面情報を生成し、出力装置２０２に表示する。
【０１１２】
図示するように、配管作業経路作成結果表示画面４６０は、経路セット選択領域４６１と、始点終点リスト指定領域４６２と、結果表示領域４６３と、作業経路アニメーション確認ボタン４６４と、配管経路および作業経路情報出力ボタン４６５と、保存ボタン４６６とを有している。
【０１１３】
経路セット選択領域４６１には、経路セットが表示される。また、経路セットが複数ある場合、かかる領域には複数の経路セットがリスト表示される。ユーザは、入力装置２０１を介してどの経路セットを表示するかを選択することができる。出力処理部２５は、選択された経路セットをハイライトするなど強調表示する。
【０１１４】
始点終点リスト指定領域４６２には、選択した経路セットに含まれる始点終点リストの組が表示される。ユーザは、結果表示領域４６３に表示させたい始点終点リストの組を選択することができる。出力処理部２５は、選択された経路セットをハイライトするなど強調表示する。
【０１１５】
結果表示領域４６３には、選択された経路セットおよび始点終点リストの組に対応する配管経路および作業経路、配管経路の始点終点および重み付けがされたボクセル空間が三次元画像として表示される。なお、出力処理部２５は、結果表示領域４６３に表示する配管経路に対応付けて、配管経路リストに含まれる所定情報（例えば、評価値や経路コスト）を表示しても良い。
【０１１６】
作業経路アニメーション確認ボタン４６４は、作業経路のアニメーションで表示する指示をユーザから受け付けるボタンである。配管経路および作業経路情報出力ボタン４６５は、経路セット情報４１０、配管経路リスト情報４３０、作業経路リスト情報４４０および始点終点リストを含む制約情報１５０をテキストファイルやＣＡＤファイルなどの形式で出力する指示をユーザから受け付けるボタンである。保存ボタン４６６は、結果表示領域４６３に表示した画像情報の保存指示をユーザから受け付けるボタンである。
【０１１７】
以上、本実施形態に係る配管作業経路作成装置１について説明した。
【０１１８】
このような配管作業経路作成装置１によれば、配管の設置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。
【０１１９】
なお、本発明は前述の実施形態に限られるものではない。前述の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【０１２０】
例えば、前述の実施形態では、制約情報１５０のより上位に登録されている組から順に配管経路および作業経路を探索したが、本発明はこれに限定されるものではなく、始点終点間の距離が短い組から順に配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。具体的には、配管経路作成部２３は、三次元空間のモデル情報および制約情報１５０を用いて、各組の始点１５３および終点１５４間の距離を算出する。そして、配管経路作成部２３は、算出した始点終点間の距離が最も短い組から順に配管経路および作業経路を作成する。
【０１２１】
このようにすることで、配管作業経路作成装置１は、始点終点間が短いにも関わらず、他の組の配管経路を回避するために冗長な回避経路を作成してしまうことを防止できる。
【０１２２】
また、配管経路作成部２３は、三次元空間の重心に近い組から配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。具体的には、配管経路作成部２３は、三次元空間のモデル情報および制約情報１５０を用いて、各組の始点１５３および終点１５４を結んだ直線が、３次元空間の重心に最も近い組を特定し、重心に近い組から順に配管経路および作業経路を作成する。
【０１２３】
このようにすることで、配管作業経路作成装置１は、他の組の配管経路を回避するために、３次元空間の重心から外周を経由して重心に戻るような冗長な回避経路を作成しまうことを防止できる。
【０１２４】
また、配管経路作成部２３は、配管経路を作成する組の選択順序についても探索対象としても良い。このようにすることで、配管作業経路作成装置１は、配管経路の総コストが最小となる配管経路を得ることができる。
【０１２５】
また、配管経路作成部２３は、制約情報１５０に含まれる組について、選択順序の全ての組み合わせについて配管経路および作業経路の探索を実行しても良い。例えば、制約情報１５０に組１、組２および組３が登録されている場合、組１、組２および組３の順に選択する選択順序と、組１、組３および組２の順に選択する選択順序と、組２、組１および組３の順に選択する選択順序と、組２、組３および組１の順に選択する選択順序と、組３、組１および組２の順に選択する選択順序と、組３、組２および組１の順に選択する選択順序の全てについて配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。
【０１２６】
図２６は、全ての選択順序について配管経路および作業経路を探索した場合の経路セット情報４７０の一例を示した図である。図示するように、Ｓ１は、組１、組２および組３の順に配管経路を探索した場合を示し、かかる場合の各組の配管経路が各々、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３であることを示している。また、Ｓ２は、組２、組１および組３の順に配管経路を探索した場合を示し、かかる場合の各組の配管経路が各々、Ｒ１、Ｒ２およびＲ４であることを示している。また、Ｓ１およびＳ２に対応付けられた各々の配管経路総コストが示すように、組の選択順序を異なる場合、各組の配管経路が異なる場合が生じ得るため、組の選択順序を変更した場合、経路セットごとに配管経路の総コストも異なる場合が生じ得る。
【０１２７】
図２７は、図２６に示す経路セット情報４７０の経路セットＳ２を三次元的に描画した画像情報４８０の一例を示す情報である。かかる画像情報４８０には、経路セットＳ２に含まれる配管経路Ｒ１、Ｒ２およびＲ４と、かかる配管経路に設置された標準配管とが描画されている。例えば、経路セットＳ１を三次元的に描画した画像情報４２０（図２１）と比較すると明らかなように、組の選択順序が異なる場合、すなわち配管経路の作成順序が異なる場合、三次元空間上に作成される配管経路も相互に異なることが分かる。
【０１２８】
このように、配管作業経路作成装置１は、組の選択順序について、全ての組み合わせの配管経路および作業経路の探索することにより、各組み合わせの経路セットごとに配管経路の総コストをユーザに提供することができる。これにより、ユーザは、配管経路の総コストがより小さい組の組合せを選択することができる。
【０１２９】
なお、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【０１３０】
また、上記説明では、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【０１３１】
１・・・配管作業経路作成装置、１０・・・入出力インターフェース制御部、
２０・・・制御部、２１・・・入力受付部、２２・・・ボクセル空間作成部、
２３・・・配管経路作成部、２４・・・作業経路作成部、２５・・・出力処理部、
３０・・・記憶部、４０・・・通信部、５０・・・バス、１００・・・標準配管情報、１５０・・・制約情報、１７０・・・経路作成結果情報、２０１・・・入力装置、
２０２・・・出力装置、２０３・・・外部記憶装置、２０４・・・演算装置、
２０５・・・主記憶装置、２０６・・・通信装置、Ｎ・・・ネットワーク
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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