(57)【要約】【課題】変形量を最小にしてワイヤハーネスを３次元形状から２次元形状に展開する。【解決手段】経路情報取得手段１１ａによって直線化するワイヤハーネスの経路情報が取得されると、分割手段１１ｂによってその経路情報が示すワイヤハーネスが複数のセグメントに分割される。該セグメントの移動する端部が展開点、その他端が基準点として設定手段１１ｃによって設定されると共に、直線化するセグメントの例えば、セグメントの曲線特性が曲線特性検出手段１１ｄによって検出される。回転軸設定手段１１ｅによって展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸が曲線特性に基づいて設定されると、回転角度検出手段１１ｆによって回転軸に対して展開点を回転させる回転角度が検出される。展開手段１１ｇによって展開点の方向ベクトルが回転軸に対して回転角度だけ回動され且つ基準点の方向ベクトルの延長線上に展開点が移動されることで、セグメントが直線化される。【選択図】図１
2008123327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスを直線化して２次元形状に展開するワイヤハーネス２次元展開装置であって、
前記ワイヤハーネスの経路を示す経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記経路情報取得手段によって取得した経路情報が示す前記ワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する分割手段と、
前記分割手段が分割したセグメントの移動する端部を展開点とし且つ他端部を基準点として設定する設定手段と、
前記直線化するセグメントの曲線特性を検出する曲線特性検出手段と、
前記曲線特性検出手段が検出した曲線特性に基づいて前記展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定する回転軸設定手段と、
前記回転軸設定手段が設定した回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記回転角度検出手段が検出した回転角度だけ前記回転軸に対して前記展開点の方向ベクトルを回転させ且つ前記基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に前記展開点を移動させて前記セグメントを直線化する展開手段と、
を有することを特徴とするワイヤハーネス２次元展開装置。
【請求項２】
前記ワイヤハーネスは、幹線と該幹線から分岐する複数の枝線とを有し、そして、
前記展開手段によって直線化された前記枝線を平面化する展開平面を、前記幹線から倒される前記複数の枝線の倒し角度の総和が最小となるように設定する展開平面設定手段を有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス２次元展開装置。
【請求項３】
所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスを直線化して２次元形状に展開するワイヤハーネス２次元展開方法であって、
前記ワイヤハーネスの経路を示す経路情報を取得する経路情報取得工程と、
前記取得した経路情報が示す前記ワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する分割工程と、
前記分割したセグメントの移動する端部を展開点とし且つ他端部を基準点として設定する設定工程と、
前記直線化するセグメントの曲線特性を検出する曲線特性検出工程と、
前記検出した曲線特性に基づいて前記展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定する回転軸設定工程と、
前記設定した回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する回転角度検出工程と、
前記検出した回転角度だけ前記回転軸に対して前記展開点の方向ベクトルを回転させ且つ前記基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に前記展開点を移動させて前記セグメントを直線化する展開工程と、
を有することを特徴とするワイヤハーネス２次元展開方法。
【請求項４】
所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスを直線化して２次元形状に展開する手段としてコンピュータを機能させるワイヤハーネス２次元展開プログラムであって、
前記ワイヤハーネスの経路を示す経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記経路情報取得手段によって取得した経路情報が示す前記ワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する分割手段と、
前記分割手段が分割したセグメントの移動する端部を展開点とし且つ他端部を基準点として設定する設定手段と、
前記直線化するセグメントの曲線特性を検出する曲線特性検出手段と、
前記曲線特性検出手段が検出した曲線特性に基づいて前記展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定する回転軸設定手段と、
前記回転軸設定手段が設定した回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記回転角度検出手段が検出した回転角度だけ前記回転軸に対して前記展開点の方向ベクトルを回転させ且つ前記基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に前記展開点を移動させて前記セグメントを直線化する展開手段と、
してコンピュータを機能させるワイヤハーネス２次元展開プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスを直線化して２次元形状に展開するワイヤハーネス２次元展開装置、ワイヤハーネス２次元展開方法、及び、ワイヤハーネス２次元展開プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体としての自動車などには、種々の電子機器が搭載される。このため、前記自動車などは、前記電子機器に電源などからの電力やコンピュータなどからの制御信号などを伝えるために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、該電線の端部などに取り付けられたコネクタなどを備えている。
【０００３】
電線は、導電性の芯線と該芯線を被覆する絶縁性の合成樹脂からなる被覆部とを備えている。電線は、所謂被覆電線である。コネクタは、導電性の端子金具と絶縁性のコネクタハウジングとを備えている。端子金具は、電線の端部などに取りつけられかつ該電線の芯線と電気的に接続する。コネクタハウジングは、箱状に形成されかつ端子金具を収容する。
【０００４】
前記ワイヤハーネスを組み立てる際には、まず電線を所定の長さに切断した後、該電線の端部などに端子金具を取り付ける。必要に応じて電線同士を接続する。その後、端子金具をコネクタハウジング内に挿入する。こうして、前述したワイヤハーネスを組み立てる。
【０００５】
ワイヤハーネスの設計は、該ワイヤハーネスが配索される車両等の設計進行と平行して準備される。通常、ワイヤハーネスの経路レイアウトは車両等のメーカ（単に、カーメーカとよぶ）から要望が出され、これを受けた部品メーカがその要望を満たすワイヤハーネスを製造治具を用いて製造する。また、ワイヤハーネスの３次元データを２次元図面に容易に変換し得るワイヤハーネス設計支援方法が特許文献１に記載されている。
【０００６】
特許文献１では、ワイヤハーネスデータを２次元的に展開するための展開平面を設定して、ワイヤハーネスデータを所定の分割点毎に複数のセグメントとして分割し、全ての当該セグメントが展開平面に含まれるように当該各セグメント毎に展開するようにして、ワイヤハーネスの３次元データを２次元図面に容易に変換することを可能とし、ワイヤハーネスの設計期間の短縮を図ってきた。
【特許文献１】特開２００３−２２７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１では、展開対象となるセグメントの始点と最初の線片分割点を結ぶ線分を、基準幹線の始端点を中心に、展開平面に対して正投影し、この正投影した展開平面上の線の方向を展開線の方向とする。そして、線片の始端点（線片分割点）を通る展開平面の法線を回転軸として決定し、該回転軸周りに展開線のなす角度だけ移動するようにしていた。そのため、図９に示すワイヤハーネスＷを２次元的に展開する場合に、以下のような問題点が生じていた。
【０００８】
まず、図９に示すワイヤハーネスＷは、電線（電線束）Ｗ１と、該電線Ｗ１の一端、他端などに設けられるコネクタＷ２１，２２と、を有している。図９において、コネクタＷ２１，２２は、上面Ｗ２１ａ、Ｗ２２ａを有している。そして、ワイヤハーネスＷ１は、コネクタＷ２１からＹ軸方向に沿って延びる第１部Ｗｙと、該第１部Ｗｙから曲げられてＺ軸方向に沿うように延びる第２部Ｗｚと、該第２部Ｗｚから曲げられてＸ軸方向に沿うように設けられてコネクタＷ２２に接続されるた第３部Ｗｘと、を有している。
【０００９】
このようなワイヤハーネスＷを２次元的に展開してワイヤハーネスを製造する場合、そのワイヤハーネスを実際に自動車等に３次元的に取り付ける際に、捻れ、引っ張り等を低減して無理なく取り付けることができるように２次元的に展開する必要がある。そこで、図９に示すワイヤハーネスを３次元に復元することを考慮して２次元に展開する場合、３次元に復元することを考慮すると、電線Ｗ１の第３部ＷｘとコネクタＷ２２が第２２部Ｗｚの延長線上に位置するように展開する（展開１：図中一点破線）。そして、電線Ｗ１の第２部Ｗｚと第３部Ｗｘが第１部Ｗｙの延長線上に位置するように展開する（展開２：図中二点破線）。
【００１０】
このように２次元的に展開することで、図１０（ａ）に示すように、コネクタＷ２２の上面Ｗ２２ａが側面となった状態、つまり、曲線を直線化する時に生じる最小の変形に留めることができる。よって、この２次元的に展開した展開図等に基づいて製造したワイヤハーネスは、実際に取り付ける際には例えば捻れ、引っ張り等を低減して無理なく取り付けることができるため、装着品質を向上させることができる。
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献１では、展開平面の法線を回転軸としてその周りに回転移動させていたため、図９に示すワイヤハーネスＷを２次元的に展開すると、図（１０ｂ）に示すように、コネクタＷ２２の上面Ｗ２２ａは上を向いたままの状態となる。つまり、ワイヤハーネスＷの彎曲、撓み等の部位を直線化する時に、それらの曲線特性に従わずに直線化すると、余分な捻れ等の変形が生じた状態となる。そのために、そのワイヤハーネスの曲線特性によっては変形量が増加してしまい、実際に自動車等に３次元的に取り付ける際に、捻れ、引っ張り等を低減して無理なく取り付けることができないという問題があった。
【００１２】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、変形量を最小にして３次元形状から２次元形状に展開することができるワイヤハーネス２次元展開装置、ワイヤハーネス２次元展開方法、及び、ワイヤハーネス２次元展開プログラムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載のワイヤハーネス２次元展開装置は、図１の基本構成図に示すように、所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスを直線化して２次元形状に展開するワイヤハーネス２次元展開装置であって、前記ワイヤハーネスの経路を示す経路情報を取得する経路情報取得手段１１ａと、前記経路情報取得手段１１ａによって取得した経路情報が示す前記ワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する分割手段１１ｂと、前記分割手段１１ｂが分割したセグメントの移動する端部を展開点とし且つ他端部を基準点として設定する設定手段１１ｃと、前記直線化するセグメントの曲線特性を検出する曲線特性検出手段１１ｄと、前記曲線特性検出手段１１ｄが検出した曲線特性に基づいて前記展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定する回転軸設定手段１１ｅと、前記回転軸設定手段１１ｅが設定した回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する回転角度検出手段１１ｆと、前記回転角度検出手段１１ｆが検出した回転角度だけ前記回転軸に対して前記展開点の方向ベクトルを回転させ且つ前記基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に前記展開点を移動させて前記セグメントを直線化する展開手段１１ｇと、を有することを特徴とする。
【００１４】
上記請求項１に記載した本発明のワイヤハーネス２次元展開装置によれば、経路情報取得手段１１ａによって直線化するワイヤハーネスの経路情報が取得されると、分割手段１１ｂによってその経路情報が示すワイヤハーネスが複数のセグメントに分割される。そして、分割されたセグメントの移動する端部が展開点、その他端が基準点として設定手段１１ｃによって設定されると共に、直線化するセグメントの例えば、セグメントの長さ、曲率、撓み等を示す曲線特性が曲線特性検出手段１１ｄによって検出される。そして、回転軸設定手段１１ｅによって展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸が曲線特性に基づいて設定されると、回転角度検出手段１１ｆによって回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度が検出される。そして、展開手段１１ｇによって展開点の方向ベクトルが回転軸に対して回転角度だけ回動され且つ基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に展開点が移動されることで、セグメントが直線化される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項１に記載のワイヤハーネス２次元展開装置において、前記ワイヤハーネスは、幹線と該幹線から分岐する複数の枝線とを有し、そして、前記展開手段１１ｇによって直線化された前記枝線を平面化する展開平面を、前記幹線から倒される前記複数の枝線の倒し角度の総和が最小となるように設定する展開平面設定手段１１ｈを有することを特徴とする。
【００１６】
上記請求項２に記載した本発明のワイヤハーネス２次元展開装置によれば、展開手段１１ｇによってワイヤハーネスの幹線が直線化されると、その枝線を平面化する展開平面が、幹線から倒される前記複数の枝線の倒し角度の総和が最小となるように展開平面設定手段１１ｈによって設定される。
【００１７】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項３記載のワイヤハーネス２次元展開方法は、所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスを直線化して２次元形状に展開するワイヤハーネス２次元展開方法であって、前記ワイヤハーネスの経路を示す経路情報を取得する経路情報取得工程と、前記取得した経路情報が示す前記ワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する分割工程と、前記分割したセグメントの移動する端部を展開点とし且つ他端部を基準点として設定する設定工程と、前記直線化するセグメントの曲線特性を検出する曲線特性検出工程と、前記検出した曲線特性に基づいて前記展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定する回転軸設定工程と、前記設定した回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する回転角度検出工程と、前記検出した回転角度だけ前記回転軸に対して前記展開点の方向ベクトルを回転させ且つ前記基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に前記展開点を移動させて前記セグメントを直線化する展開工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
上記請求項３に記載した本発明のワイヤハーネス２次元展開方法によれば、直線化するワイヤハーネスの経路情報が取得されると、その経路情報が示すワイヤハーネスが複数のセグメントに分割される。そして、分割されたセグメントの移動する端部が展開点、その他端が基準点として設定されると共に、直線化するセグメントの例えば、セグメントの長さ、曲率、撓み等を示す曲線特性が検出される。そして、その展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸が曲線特性に基づいて設定されると、回転軸に対して展開点を回転させる回転角度が検出される。そして、展開点の方向ベクトルが回転軸に対して回転角度だけ回動され且つ基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に展開点が移動されることで、セグメントが直線化される。
【００１９】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項４記載のワイヤハーネス２次元展開プログラムは、図１の基本構成図に示すように、所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスを直線化して２次元形状に展開する手段としてコンピュータを機能させるワイヤハーネス２次元展開プログラムであって、前記ワイヤハーネスの経路を示す経路情報を取得する経路情報取得手段１１ａと、前記経路情報取得手段１１ａによって取得した経路情報が示す前記ワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する分割手段１１ｂと、前記分割手段１１ｂが分割したセグメントの移動する端部を展開点とし且つ他端部を基準点として設定する設定手段１１ｃと、前記直線化するセグメントの曲線特性を検出する曲線特性検出手段１１ｄと、前記曲線特性検出手段１１ｄが検出した曲線特性に基づいて前記展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定する回転軸設定手段１１ｅと、前記回転軸設定手段１１ｅが設定した回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する回転角度検出手段１１ｆと、前記回転角度検出手段１１ｆが検出した回転角度だけ前記回転軸に対して前記展開点の方向ベクトルを回転させ且つ前記基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に前記展開点を移動させて前記セグメントを直線化する展開手段１１ｇと、してコンピュータを機能させるワイヤハーネス２次元展開プログラムである。
【００２０】
上記請求項４に記載した本発明のワイヤハーネス２次元展開プログラムによれば、コンピュータは、経路情報取得手段１１ａによって直線化するワイヤハーネスの経路情報を取得すると、分割手段１１ｂによってその経路情報が示すワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する。そして、分割されたセグメントの移動する端部が展開点、その他端が基準点として設定手段１１ｃによって設定すと共に、直線化するセグメントの例えば、セグメントの長さ、曲率、撓み等を示す曲線特性を曲線特性検出手段１１ｄによって検出する。そして、回転軸設定手段１１ｅによって展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を曲線特性に基づいて設定すると、回転角度検出手段１１ｆによって回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する。そして、展開手段１１ｇによって展開点の方向ベクトルを回転軸に対して回転角度だけ回動させ且つ基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に展開点を移動させるされることで、セグメントを直線化させる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように請求項１，３，４に記載した本発明によれば、直線化するワイヤハーネスを複数のセグメントに分割し、そのセグメントに対応した曲線特性に基づいて展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定し且つその回転角度を検出し、そして、展開点の方向ベクトルを回転軸に対して回転角度だけ回動させ且つ基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に展開点を移動させるようにしたことから、セグメントが曲げられている場合等ではその曲線特性に対応した回転軸と回転角度に基づいて展開点を展開して直線化することができるため、ワイヤハーネスを２次元的に展開する際に余分な捻れ等の変形量の発生を最小にすることができる。従って、このように２次元的に展開した状態で製造したワイヤハーネスを、実際に自動車等に３次元的に取り付ける際には、捻れ、引っ張り等を低減して無理なく取り付けることができるため、ワイヤハーネスを３次元形状に確実に再現でき且つ装着品質を保証することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ワイヤハーネスが幹線と複数の枝線を有していると、そのワイヤハーネスを展開する展開平面を、幹線から倒される複数の枝線の倒し角度の総和が最小となるように幹線に対して設定するようにしたことから、枝線を２次元的に展開する際の過剰な捻れ等を無くすことができるため、平面化する際の変形量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るワイヤハーネス２次元展開装置（２次元展開装置）を用いてワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）を布線板に展開したときの布線平面形を示す布線レイアウトの設計を支援する場合の一実施の形態を、図２〜図８の図面を参照して説明する。
【００２４】
ワイヤハーネスＷは、図２（ａ）に示すように、３次元形状（立体形状）で車両等に配索される。ワイヤハーネスＷは、複数の電線（電線束）Ｗ１と、該電線Ｗ１の一端、他端などに取り付けられるコネクタＷ２と、を有している。電線Ｗ１は、導電性の芯線と該芯線を被覆する絶縁性の合成樹脂からなる被覆部とを備えている。コネクタＷ２は、導電性の端子金具と絶縁性のコネクタハウジングとを有している。
【００２５】
ワイヤハーネスＷは、図２（ｂ）に示すように、幹線Ｗｍと、該幹線Ｗｍから分岐する枝線Ｗｂと、を有している。なお、幹線Ｗｍと枝線Ｗｂは、複数の電線をテープ等の保護部材によって束ねられた電線群とすることもできる。
【００２６】
本最良の形態では、説明を簡単化するために、図３に示す湾曲した幹線Ｗｍを直線化して布線レイアウトを設計する場合について説明するが、幹線Ｗｍと枝線Ｗｂの双方を直線化するなど種々異なる実施形態とすることができる。そして、幹線Ｗｍは、一端Ｗｍ１から他端Ｗｍ２に向かって複数のノードＮ１〜Ｎ７が設定されて、複数のセグメントＣ１〜Ｃ８に分割されている。即ち、幹線Ｗｂは、１本のロープのようなものなので、有限個のセグメントＣ１〜Ｃ８を繋げたものと見なすことができる。
【００２７】
従って、幹線Ｗｍは、複数のセグメントＣ１〜Ｃ８を複数のノードＮ１〜Ｎ７で結合したものとして表すことができる。そして、各セグメントＣ１〜Ｃ８に設定される曲線特性（特性値）としては、長さ、断面積、断面２次モーメント、断面２次極モーメント（捻り抵抗係数）、縦弾性係数、横弾性係数、密度、ポアソン比等を設定することができる。
【００２８】
なお、ワイヤハーネスＷの分割方法については、所定の等間隔、任意の異なる間隔、任意のポイント、曲線部分のみなどの各種条件に基づいて設定することができる。
【００２９】
図４において、２次元展開装置１０は、周知であるパーソナル・コンピュータ（パソコン）を用いており、予め定めたプログラムに従って装置全体の動作の制御などを行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１を有している。このＣＰＵ１１には、バスＢを介してＣＰＵ１１のためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１２、ＣＰＵ１１の処理作業に必要な各種データを格納する作業エリア等を有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１３が接続されている。
【００３０】
ＣＰＵ１１には、記憶装置１４がバスＢを介して接続されており、この記憶装置１４にはハードディスク装置、大容量のメモリなどが用いられる。記憶装置１４は、図５に示すように、ワイヤハーネス２次元展開プログラム（以下、２次元展開プログラムという）Ｐ、経路情報Ｄ１、装着要件情報Ｄ２、部品情報Ｄ３、布線板情報Ｄ４、２次元情報Ｄ５等の各種情報を記憶する記憶領域を有している。２次元展開プログラムＰは、ＣＤ−ＲＯＭ等からインストールされたり、ネットワークを介してダウンロードされて記憶装置１４に記憶される。
【００３１】
２次元展開プログラムＰは、所望の３次元形状で配索されるワイヤハーネスＷを直線化して２次元形状に展開する手段としてＣＰＵ（コンピュータ）１１を機能させる２次元展開プログラムＰであって、前記ワイヤハーネスの経路を示す経路情報を取得する経路情報取得手段と、前記経路情報取得手段によって取得した経路情報が示す前記ワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する分割手段と、前記分割手段が分割したセグメントの移動する端部を展開点とし且つ他端部を基準点として設定する設定手段と、前記直線化するセグメントの曲線特性を検出する曲線特性検出手段と、前記曲線特性検出手段が検出した曲線特性に基づいて前記展開点の方向ベクトルを回転させる回転軸を設定する回転軸設定手段と、前記回転軸設定手段が設定した回転軸に対して前記展開点を回転させる回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記回転角度検出手段が検出した回転角度だけ前記回転軸に対して前記展開点の方向ベクトルを回転させ且つ前記基準点の方向ベクトルの延長線上の前記セグメントの長さに相当する位置に前記展開点を移動させて前記セグメントを直線化する展開手段と、前記展開手段によって直線化された前記枝線を平面化する展開平面を、前記幹線から倒される前記複数の枝線の倒し角度の総和が最小となるように設定する展開平面設定手段としてＣＰＵ１１を機能させる２次元展開プログラムＰとなっている。つまり、ＣＰＵ１１は、２次元展開プログラムを実行することで、上述した各種手段として機能することになる。
【００３２】
経路情報Ｄ１は、図２に示すワイヤハーネスＷを示すＣＡＤ（computer aided design）などの３次元形状データと、ワイヤハーネスＷの回路図データと、を有している。経路情報Ｄ１は、ワイヤハーネスＷの品番等に対応して設けられており、布線レイアウトの設計に応じて予め定められたデータベースから取得して記憶したり、記憶装置１４に記憶しておくなど種々異なる実施形態とすることができる。
【００３３】
装着要件情報Ｄ２は、車両メーカー等から要求されるワイヤハーネスＷの装着要件、製造要件等を示す情報となっており、ワイヤハーネスＷの品番等に対応して設けられている。装着要件情報Ｄ２は、ワイヤハーネスＷの車装着品質、ワイヤハーネスＷの特性、車装着時の公差等を示す各種データを有している。
【００３４】
部品情報Ｄ３は、ワイヤハーネスＷを構成する電線の品番、太さ、剛性、装着要件、拘束状態等の各種データを有しており、それらのデータは３次元形状データに関連付けられている。つまり、任意のポイントにおける電線の太さ、剛性、装着要件を特定することができるデータ構造となっている。
【００３５】
布線板情報Ｄ４は、布線板の種類等を示す識別データと、布線板の大きさ示す寸法データ（例えば、縦９００ｍｍ×横１４００ｍｍなど）と、布線可能領域データと、を有している。布線板情報Ｄ４は、ワイヤハーネスＷの品番等に対応して設けられている。そして、本最良の形態では、布線可能領域データが示す領域内にワイヤハーネスＷが収まるように布線レイアウトの設計を支援する場合について説明する。
【００３６】
２次元情報Ｄ５は、３次元形状のワイヤハーネスＷを布線板に展開したときの布線平面形を示す布線レイアウトＲを示す布線レイアウトデータを有している。２次元情報Ｄ５は、布線レイアウトの設計に応じてワイヤハーネスＷの品番、布線板、本発明の曲げ角度許容公差範囲データ等に関連付けられて記憶装置１４に記憶される。
【００３７】
ＣＰＵ１１には、入力装置１５、通信装置１６、表示装置１７等がバスＢを介して接続されている。入力装置１５は、キーボード、マウス等を有しており、利用者の操作に応じた入力データをＣＰＵ１１に出力する。通信装置１６は、ＬＡＮカード、携帯電話用モデム等の通信機器を用いている。そして、通信装置１６は、受信した情報をＣＰＵ１１に出力するとともに、ＣＰＵ１１から入力された情報を指示された送信先に送信する。
【００３８】
表示装置１７は、周知である液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の各種表示器が用いられる。そして、表示装置１７は、ＣＰＵ１１の制御によって各種情報を表示する。つまり、表示装置１７は、それらの各種情報に基づいて２次元レイアウトの結果等を示す各種画面を表示する。
【００３９】
次に、上述したＣＰＵ１１が２次元展開プログラムＰを実行したときのステップ次元展開処理の一例を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
ステップＳ１１（経路情報取得手段）において、設計者等から指示されたワイヤハーネスの品番等に対応した経路情報Ｄ１が予め定められたデータベース等から取得されて記憶装置１４に記憶され、ステップＳ１４（分割手段）において、図３に示すように、取得した経路情報Ｄ１が示すワイヤハーネスＷを図３に示すように複数のセグメントＣ１〜Ｃ８に分割され、その後ステップＳ１３に進む。
【００４１】
ステップＳ１３（設定手段）において、分割されたセグメントＣ１〜Ｃ８の中から展開対象である展開対象セグメントＣｓが抽出され、図７に示すように、該展開対象セグメントＣｓに対して移動する端部が展開点Ｐｍ且つ他端部が基準点Ｐｓとしてそれぞれ設定され、その後ステップＳ１４に進む。
【００４２】
なお、本最良の形態では、幹線Ｗｍの一端Ｗｍ１から他端Ｗｍ２に向かって順次セグメントを抽出するために、抽出した展開対象セグメントＣｓを識別する識別データを展開対象データとしてＲＡＭ１３に記憶している。そして、処理の開始時に展開対象データが設定されていなければ、一端Ｗｍ１のセグメントＣ１が展開対象セグメントＣｓとなり、また、設定されていれば、その次のセグメントＣ２〜Ｃ８が展開対象セグメントＣｓとなる。
【００４３】
ステップＳ１４（曲線特性検出手段）において、展開対象セグメントＣｓの曲線特性が検出され、その後ステップＳ１５に進む。ここで、曲線特性としては、例えば、展開対象セグメントＣｓの長さＬ、断面積、断面２次モーメント、断面２次極モーメント（捻り抵抗係数）、縦弾性係数、横弾性係数、密度、ポアソン比等の各種情報を、予め定められたデータベース等から取得した経路情報Ｄ１、装着要件情報Ｄ２、部品情報Ｄ４等に基づいて検出して曲線特性としている。
【００４４】
ステップＳ１５において、検出された曲線特性に基づいて、展開対象セグメントＣｓは直線か否かが判定される。展開対象セグメントＣｓは直線であると判定された場合（Ｓ１５でＹ）、ステップＳ１９に進む。一方、展開対象セグメントＣｓは直線ではないと判定された場合（Ｓ１５でＮ）、ステップＳ１６に進む。
【００４５】
ステップＳ１６（回転軸設定手段）において、検出した曲線特性に基づいて展開点Ｐｍの方向ベクトルＶ１を回転させる回転軸Ｇが設定され、その後ステップＳ１７に進む。なお、回転軸Ｇは、図７に示すように、展開点Ｐｍと基準点ＰｓでワイヤハーネスＷの曲面が接する接平面Ｋに直交する法線Ｈの各々が交わる点を通り、且つ、展開点Ｐｍと基準点Ｐｓから回転軸Ｇとを各結ぶ線が展開対象セグメントＣｓの曲率半径Ｒとなるように設定される。
【００４６】
ステップＳ１７（回転角度検出手段）において、設定した回転軸Ｇに対して展開点Ｐｍを回転させる回転角度θが検出され、その後ステップＳ１８に進む。ここでは、上述した各曲率半径Ｒと回動軸Ｇとのなす角度が回転角度θとして検出される。
【００４７】
ステップＳ１８（展開手段）において、検出した回転角度θだけ回転軸Ｇを中心として展開点Ｐｍの方向ベクトルＶ１を回転させ、且つ、その基準点Ｐｓの方向ベクトルＶ２の延長線上の展開対象セグメントＣｓの長さに相当する位置に展開点Ｐｍを移動させて展開対象セグメントＰｓが直線化され、その後ステップＳ１９に進む。そして、展開点Ｐｍは、基準点Ｐｓの方向ベクトルＶ２の延長線上の基準点Ｐｓから展開対象セグメントＣｓの長さＬ分だけ離れた展開点Ｐｍ’に展開されることになり、且つ、その方向ベクトルＶ１の向きも変更されたことになる。
【００４８】
なお、本最良の形態では、展開点Ｐｍを方向ベクトルＶ１を回転させた後に、方向ベクトルＶ２の延長線上に移動させる場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、展開点Ｐｍを方向ベクトルＶ２の延長線上に移動させた後に、方向ベクトルＶ１を回転させることもできる。
【００４９】
ステップＳ１９において、展開対象セグメントＣｓの展開前に展開した展開済セグメントが存在する場合は、それらの展開済セグメントについても基準点Ｐｓの方向ベクトルＶ２の延長線上の各長さに対応する位置に展開済ノードＮ１〜Ｎ７が展開されることで、展開対象セグメントＣｓ以降のセグメントＣ１〜Ｃ８も直線化され、その後ステップＳ２０に進む。なお、例えば、展開対象セグメントＣｓが図３中のセグメントＣ３の場合、展開対象セグメントＣｓ以降の展開済セグメントはセグメントＣ１，Ｃ２となる。
【００５０】
ステップＳ２０において、分割された全てのセグメントＣ１〜Ｃ８の展開が終了したか否かが判定される。終了していないと判定された場合（Ｓ２０でＮ）、ステップＳ１３に戻り、一連の処理が繰り返される。一方、全てのセグメントＣ１〜Ｃ８の展開が終了したと判定された場合（Ｓ２０でＹ）、セグメントＣ１〜Ｃ８に分割したワイヤハーネスＷの直線化が終了したものと見なし、ステップＳ２１に進む。
【００５１】
ステップＳ２１（展開平面設定手段）において、図８に示すように、直線化されたワイヤハーネスＷの枝線Ｗｍを平面化する展開平面Ｑが、幹線Ｗｍから倒される複数（図８中では３本）の枝線Ｗｂの倒し角度θ１〜θ３の総和が最小となるように設定され、ワイヤハーネスＷの製造に用いられる布線板に対応した布線板情報Ｄ３が予め定められたデータベース等から取得され、布線板情報Ｄ３に基づいて設定した展開平面Ｑに対して直線化したワイヤハーネスＷを平面化したときの展開平面形を示す布線レイアウトを示す布線レイアウト情報と前記布線板情報Ｄ３とに基づいて２次元情報Ｄ５が生成されて記憶装置１４に記憶され、その後処理を終了する。
【００５２】
次に、上述した２次元展開装置１０の動作（作用）の一例を以下に説明する。
【００５３】
２次元展開装置１０は、利用者等から指定されたワイヤハーネスＷの２次元展開が要求されると、その経路情報Ｄ１が取得され、図３に示すように、その経路情報Ｄ１が示すワイヤハーネスＷの幹線Ｗｍが複数のセグメントＣ１〜Ｃ８に分割される。そして、展開対象のセグメントＣ１〜Ｃ８の各々は、展開点Ｐｍと基準点Ｐｓが設定されるとともに、その曲線特性が検出される。
【００５４】
その曲線特性に基づいて展開点Ｐｍの方向ベクトルＶ１を回転させる回転軸Ｇが設定されるとともに、その回転軸Ｇに対して展開点Ｐｍを回転させる回転角度θが検出される。つまり、図３においては、セグメントＣ３，Ｃ４，Ｃ６が曲げられていることから、セグメントＣ３，Ｃ４に対してはＹ軸方向に延びる回転軸Ｇが設定され、また、セグメントＣ６に対してはＸ軸方向に延びる回転軸Ｇが設定される。
【００５５】
そして、検出した回転角度θだけ回転軸Ｇを中心として展開点Ｐｍの方向ベクトルＶ１を回転させ、且つ、その基準点Ｐｓの方向ベクトルＶ２の延長線上の各セグメントの長さに相当する位置に展開点Ｐｍを移動させてセグメントＣ１〜Ｃ８の各々が直線化されることで、ワイヤハーネスＷの幹線Ｗｍは直線化される。従って、図９に示す展開１，２の順で幹線Ｗｍを展開することができる。
【００５６】
また、図８に示すように、直線化されたワイヤハーネスＷの幹線Ｗｍを展開する布線板情報Ｄ３に基づいた展開平面Ｑが、幹線Ｗｍから倒される３本の枝線Ｗｂの倒し角度θ１〜θ３の総和が最小となるように設定され、直線化したワイヤハーネスＷを展開したときの展開平面形を示す布線レイアウトを示す布線レイアウト情報と前記布線板情報Ｄ３とに基づいて２次元情報Ｄ５が生成されて記憶装置１４に記憶される。
【００５７】
以上説明した本発明の２次元展開装置１０によれば、直線化するワイヤハーネスＷを複数のセグメントＣ１〜Ｃ８に分割し、そのセグメントＣ１〜Ｃ８の各々に対応した曲線特性に基づいて展開点Ｐｍの方向ベクトルＶ１を回転させる回転軸Ｇを設定し且つその回転角度θを検出し、そして、展開点Ｐｍの方向ベクトルＶ１を回転軸Ｇに対して回転角度θだけ回動させ且つ基準点Ｐｓの方向ベクトルＶ２の延長線上の各セグメントＣ１〜Ｃ８の長さに相当する位置に展開点Ｐｍを移動させるようにしたことから、セグメントＣ１〜Ｃ８が曲げられている場合等ではその曲線特性に対応した回転軸Ｇと回転角度θに基づいて展開点Ｐｍを展開して直線化することができるため、ワイヤハーネスＷを２次元的に展開する際に余分な捻れ等の変形量の発生を最小にすることができる。従って、このように２次元的に展開した状態で製造したワイヤハーネスＷを、実際に自動車等に３次元的に取り付ける際には、捻れ、引っ張り等を低減して無理なく取り付けることができるため、ワイヤハーネスＷを３次元形状に確実に再現でき且つ装着品質を保証することができる。
【００５８】
また、ワイヤハーネスＷが幹線Ｗｍと複数の枝線Ｗｂを有していると、そのワイヤハーネスＷを展開する展開平面Ｑを、幹線Ｗｍから倒される複数の枝線Ｗｓの倒し角度θ１〜θ３の総和が最小となるように幹線Ｗｍに対して設定するようにしたことから、枝線Ｗｂを２次元的に展開する際の過剰な捻れ等を無くすことができるため、平面化する際の変形量を低減することができる。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、２次元展開装置１０をパーソナル・コンピュータで実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、専用装置としたり、ＣＡＤの機能として追加するなど種々異なる実施形態とすることができる。
【００６０】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るワイヤハーネス２次元展開装置の基本構成を示す構成図である。
【図２】ワイヤハーネスの３次元形状の一例を示すで図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）中の部分１の拡大図をそれぞれ示している。
【図３】本発明に係るワイヤハーネスを複数のセグメントに分割する一例を説明するための図である。
【図４】ワイヤハーネス２次元展開装置の概略構成の一例を示す構成図である。
【図５】２次元展開プログラムと各種情報の一例を説明するための図である。
【図６】図４のＣＰＵが実行する２次元展開処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】分割したセグメントの展開例を説明するための図である。
【図８】直線化した枝線を平面化する展開平面の設定例を説明するための図である。
【図９】ワイヤハーネスの２次元展開例を説明するための図である。
【図１０】ワイヤハーネスを直線化したときの問題点を説明するための図であり、（ａ）は最小変形例、（ｂ）は余分捻れ例をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００６２】
１０    ワイヤハーネス２次元展開装置（２次元展開装置）
１１ａ    経路情報取得手段（ＣＰＵ）
１１ｂ    分割手段（ＣＰＵ）
１１ｃ    設定手段（ＣＰＵ）
１１ｄ    曲線特性検出手段（ＣＰＵ）
１１ｅ    回転軸設定手段（ＣＰＵ）
１１ｆ    回転角度検出手段（ＣＰＵ）
１１ｇ    展開手段（ＣＰＵ）
１１ｈ    展開平面設定手段（ＣＰＵ）
Ｃ１〜Ｃ８    セグメント
Ｐｍ    展開点
Ｐｓ    基準点
Ｖ１，２    方向ベクトル
Ｗ    ワイヤハーネス
Ｗｍ    幹線
Ｗｂ    枝線
θ    回転角度
【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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