(57)【要約】【課題】製品の開発を支援するシステムにおいて、部品に係る過去の形状データを効率的に検索可能にする。【解決手段】  部品又は部組品の機能を表す機能データ１０と部品又は部組品の形状を表す形状データ１１に基づいて、機能と該機能を実現する形状とを対応付けてなる機能・形状対応付けデータが格納されたデータベース１４を備えて構成することにより、例えば、機能をキーとした製品情報検索により、全く異なる製品でも横断的に検索ができ、検索された１又は複数の形状データの中から所望の形状を容易に選択でき、形状データをゼロから作成する新規製品の開発の場合であっても、過去の製品情報を効率的に検索することができる。【選択図】  図１
2008021159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品又は部組品の機能を表す機能データと部品又は部組品の形状を表す形状データに基づいて、機能と該機能を実現する形状とを対応付けてなる機能・形状対応付けデータが格納されたデータベースを備えてなる設計支援システム。
【請求項２】
部品又は部組品の機能を表す機能データが格納された機能データベースと、部品又は部組品の形状を表す形状データが格納された形状データベースと、機能と該機能を実現する形状とを対応付けてなる機能・形状対応付けデータの生成を支援する機能・形状対応付け処理部と、該処理部により生成された機能・形状対応付けデータが格納される機能・形状対応付けデータベースを備えてなる設計支援システム。
【請求項３】
請求項２において、
前記機能・形状対応付け処理部は、マン・マシンの対話により、表示画面に前記機能データと前記形状データを表示させ、該表示画面上で前記機能と該機能を実現する形状とを対応付け可能に形成されてなることを特徴とする設計支援システム。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記機能・形状対応付けデータベースを検索して、入力される機能を実現する部品又は部組品の候補を検索して画像表示する機能・形状検索処理部を備えてなることを特徴とする設計支援システム。
【請求項５】
請求項２又は３において、
前記機能・形状対応付けデータベースを検索して、入力される部品又は部組品の形状に対応する機能の候補を検索して画像表示する機能・形状検索処理部を備えてなることを特徴とする設計支援システム。
【請求項６】
請求項３において、
前記形状データベースから前記形状データを読み出して前記部品又は部組品の形状特徴量を求める形状特徴量算出部を備え、
前記機能・形状対応付け処理部は、前記形状特徴量算出部により求めた前記形状特徴量を前記機能・形状対応付けデータに付与することを特徴とする設計支援システム。
【請求項７】
請求項６において、
さらに、前記機能・形状対応付けデータベースを検索して、入力される機能を実現する部品又は部組品を検索する機能・形状検索処理部を備え、
該機能・形状検索処理部は、前記形状特徴量が類似する部品又は部組品の１又は複数の候補を検索して画像表示することを特徴とする設計支援システム。
【請求項８】
請求項７において、
前記機能・形状検索処理部は、前記形状特徴量が類似する部品又は部組品の１又は複数の候補を検索し、各候補の類似度を認識可能に画像表示することを特徴とする設計支援システム。
【請求項９】
請求項８において、
前記機能・形状検索処理部は、画像表示した前記候補がユーザにより選択された検索履歴を検索履歴データベースに格納し、
前記機能・形状対応付け処理部は、前記検索履歴データベースに格納された同一の検索履歴の回数を読み出して、前記機能・形状対応付けデータに対応関係の度合いを調整することを特徴とする設計支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過去に設計した部品又は部組品の設計データを利用して新たな製品を設計する設計支援システムに係り、特に、新たな製品に係る部品又は部組品の設計に利用可能な過去の設計データを効率的に検索可能にする設計支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の設計を支援する設計支援システムとして、過去に開発した製品の部品又は部組品の設計データなどの製品情報をデータベースに蓄積しておき、そのデータベースに蓄積された過去の製品情報を利用して、新たな製品の開発を効率的に行う設計支援システムが知られている。
【０００３】
このような設計支援システムで利用される製品情報をコンピュータ等で統合的に管理する方法として、製品データ管理（ＰＤＭ：Product Data Management）システムが知られている。ＰＤＭシステムでは、製品を構成する部品及び組品部（サブアセンブリ部品）を階層構造で表した部品表（ＢＯＭ：Bill Of Materials）を用い、各部品階層のノードに製品開発に必要な関連情報（仕様書、図面、ＣＡＤデータ等）をリンク付けてデータベースに格納するようにしている。また、製品開発では、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムを用いて製品を構成する部品及び組品部の形状を決定するとともに、形状に対して寸法拘束、あるいは材質、加工精度等の属性情報を付与するといった、形状中心の設計が行われている。ＣＡＤシステムを用いた製品開発における設計知識は、ＣＡＤシステム上の形状に内包され、あるいは対応付けられて蓄積されるのが一般的である。
【０００４】
このような部品表又はＣＡＤシステムにより管理される過去の製品情報を新たな製品の設計に利用する場合、製品を構成する部品及び組品部の形状を部品名称又は識別子（ＩＤ）として、文献検索と同じように検索することが考えられる。しかし、過去の製品情報を効率的に利用可能にするためには、検索に適した製品情報のデータベースを構築する必要がある。
【０００５】
検索に適した製品情報のデータベースを構築する例として、特許文献1では、複数の部分要素からなる３次元オブジェクトモデルのＣＡＤデータ集合について、各部分要素及びそれら部分要素間の関連性を解析して部分要素関連図を生成し、部分要素のそれぞれに対して1種以上の特徴量又は属性値と、部分要素間の関連付け情報とを付与してデータベースを構築するようにしている。ここで、各部分要素に付与される特徴量又は属性値には、各部分要素の相対的な位置関係、相対的な動きのほか、体積、表面積、慣性モーメント、テクスチャ特徴などが含まれている。この特許文献1により構築された３次元オブジェクトモデルのデータベースによれば、部分要素ごとの情報に基づいて、部分的な検索を行うことができ、登録データの有効利用を図ることができる。
【０００６】
一方、特許文献２には、機能を中心としたデータ管理方法が提案されている。同文献によれば、業務処理の機能を分解して機能分解木を生成し、その機能分解木に対して業務情報を関連付けてデータベースを構築することにより、機能を検索ＩＤとして過去の業務処理を検索することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−７１０９５号公報
【特許文献２】特開２００４−２１３３６０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のデータベースによれば、部分的な形状データの検索を行うことができるので、開発効率向上に寄与できるが、形状の特徴量等を検索キーワードとして検索する必要がある。そのため、形状が全く決まっていない新規な製品開発の場合には、製品開発がある程度進んだ段階で部分的に過去の設計データを利用するのにとどまらざるを得ない。したがって、過去の形状データの検索を効率的に行って、開発効率を一層向上させるということについて改善の余地がある。
【０００９】
一方、特許文献２に記載された機能分解木を利用して製品情報を管理する方法は、製品情報を管理するための枠組みとしてはより汎用性が高い。例えば、開発製品の「形状」は過去の製品に対して変化する度合いが大きいのに比べ、「機能」は本質的に変化しない製品が多いことから、機能に基づいて過去の製品情報を検索することができれば、効率的な検索を行うことができる。つまり、機能分解木による製品情報の設計データを構築できれば、形状が定まっていなくても利用することができる。
【００１０】
しかし、特許文献２のデータ検索の対象データは、プロジェクト業務などの業務処理データであり、最終的に形状設計が必要となる新製品の設計支援については配慮されていない。
【００１１】
本発明は、新規製品の開発を支援する設計支援システムにおいて、部品又は部組品に係る過去の形状データを効率的に検索可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の設計支援システムは、部品又は部組品の機能を表す機能データと部品又は部組品の形状を表す形状データに基づいて、機能と該機能を実現する形状とを対応付けてなる機能・形状対応付けデータが格納されたデータベースを備えてなり、機能設計と形状設計とを連携させることを特徴とする。
【００１３】
すなわち、例えば、従来のＰＤＭにおける部品の識別符号（ＩＤ）をキーとした情報検索では、製品によって部品ＩＤ体系が異なる可能性が高く、同じ機能を持つ部品を検索することができないことが多い。
【００１４】
この点、本発明によれば、過去に設計された部品又は部組品の機能データと形状データとを対応付けした機能・形状対応付けデータを生成していることから、要求される機能に基づいて機能・形状対応付けデータを検索することにより、その機能に対応した１又は複数の形状データを抽出することができる。
【００１５】
つまり、機能をキーとした製品情報検索により、全く異なる製品でも横断的に検索ができ、検索された１又は複数の形状データの中から所望の形状を容易に選択できる。その結果、形状データをゼロから作成する新規製品の開発の場合であっても、過去の製品情報を効率的に検索することができ、流用設計の範囲が広がり、設計工数の大幅な低減を図って設計・解析・製造全体の開発効率の向上が可能となる。
【００１６】
具体的に、本発明の設計支援システムは、部品又は部組品の機能を表す機能データが格納された機能データベースと、部品又は部組品の形状を表す形状データが格納された形状データベースと、機能と該機能を実現する形状とを対応付けてなる機能・形状対応付けデータの生成を支援する機能・形状対応付け処理部と、該処理部により生成された機能・形状対応付けデータが格納される機能・形状対応付けデータベースを備えて構成することができる。
【００１７】
ここで、機能データベースに格納する機能データは、機能モデリングツール等により部品又は部組品の機能に基づいて生成された機能分解木等を適用することができる。また、形状データベースに格納する形状データは、ＣＡＤシステム等により部品又は部組品の形状に基づいて生成されたＣＡＤデータを適用することができる。
【００１８】
本発明において、機能・形状対応付け処理部は、マン・マシンの対話により、表示画面に機能データと形状データを表示させ、表示画面上で機能と該機能を実現する形状とを対応付ける構成とすることができる。
【００１９】
また、機能・形状対応付けデータベースを検索して、入力される機能を実現する部品又は部組品の候補を検索して画像表示する機能・形状検索処理部を備えて構成とすることができる。あるいは、逆に、入力される部品又は部組品の形状に対応する機能の候補を検索して画像表示する構成とすることができる。
【００２０】
さらに、形状データベースから形状データを読み出して部品又は部組品の形状特徴量を求める形状特徴量算出部を備えて構成し、機能・形状対応付け処理部は、形状特徴量算出部により求めた形状特徴量を機能・形状対応付けデータに対応付けることができる。
【００２１】
この場合、機能・形状対応付けデータベースを検索して、入力される機能を実現する部品又は部組品を検索する機能・形状検索処理部を備えて構成し、機能・形状検索処理部は、形状特徴量が類似する部品又は部組品の１又は複数の候補を検索して画像表示するように構成することができる。この場合、機能・形状検索処理部は、形状特徴量が類似する部品又は部組品の１又は複数の候補を検索し、各候補の類似度を認識可能に画像表示することが好ましい。
【００２２】
本発明において、形状特徴量とは、対比する部品又は部組品の形状が類似しているか否かの類似度を算出するのに必要な形状の特徴を表す幾何量をいい、類似形状検索に一般に用いられる数値データである。例えば、部品又は部組品の寸法、任意２点間の距離、面方向ベクトル、円筒、角柱、円筒孔、角孔、突起、等の幾何量を数値により表したデータである。
【００２３】
さらに、本発明において、機能・形状検索処理部は、画像表示した候補がユーザにより選択された検索履歴を検索履歴データベースに格納する構成とし、機能・形状対応付け処理部は、検索履歴データベースに格納された同一の検索履歴の回数を読み出して、機能・形状対応付けデータに対応関係の度合いを調整するようにすることができる。
【００２４】
従来、製品開発においては、機能設計と形状設計が別々に行われてきたが、これらを本発明により統合することで、特に新規製品開発時の機能設計、及び形状設計、解析設計の効率向上が期待できる。また、製品データ管理、設計知識管理の観点からも、機能と形状を連携して扱えることにより、システムの柔軟性、拡張性が期待できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、新規製品の開発を支援する設計支援システムにおいて、部品又は部組品に係る過去の形状データを効率的に検索可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１に、本発明の設計支援システムの実施形態１の機能ブロック図を示す。図１に示すように、本実施形態の設計支援システムは、コンピュータシステムを用いて構成されている。機能データベース１０には、部品又は部組品（以下、単に、部品と称する。）の機能に基づいて生成された機能分解木等の機能データが格納される。形状データベース１１には、部品の形状に基づいて生成された形状データが格納される。機能・形状対応付けデータベース１４には、機能データと形状データとを対応付けて生成される機能・形状対応付けデータが格納される。機能・形状対応付けデータは、コンピュータにより構成される形状特徴量算出部１２及び機能・形状対応付け処理部１３により生成される。機能・形状検索処理部１６はコンピュータにより構成され、機能データベース１０、形状データベース１１、機能・形状対応付けデータベース１４を検索して、ユーザ１５の要求に応じた機能を有する部品の形状データを検索して、抽出するようになっている。ここで、形状特徴量算出部１２と、機能・形状対応付け処理部１３と、機能・形状対応付けデータベース１４は、本発明の特徴に係る機能・形状対応付けデータ生成部を構成する。
【００２８】
機能データベース１０には、図示していない機能モデリングツールにより生成された部品に係る機能データが格納されるようになっている。ここで、機能データは、特許文献２に記載された機能分解木等により部品の機能及び方式等に分解し、分解した機能及び方式のレベルに応じて木構造で、機能ノードと方式ノードを階層状に連結したものである。例えば、「運動の変換」という上位機能を分解すると、「回転運動を並進運動に変換する」機能、「回転運動を旋回運動に変換する」機能、等々のように下位機能（以下、サブ機能という。）に分解することができる。さらに、サブ機能を複数の下位機能分解することができれば、それらを木構造で階層状に連結することにより機能分解木が生成される。また、機能データの分解木には、各機能を実現する機構等の方式がそれぞれ関連付けて付与される。そして、各機能ノード及び方式ノードには、それぞれ識別符号（ＩＤ）が付与されている。このような機能分解木を例えば画像表示することにより、一つの機能に対する位置付け及び前後の関係の把握が視覚的に可能となる。また、機能分解木を構成する機能ノード及び方式ノードは、記述あるいは記号などにより特定の機能又は方式を識別可能に表現される。なお、機能分解木に代えて、階層構造の表形式で機能データを表現することができる。
【００２９】
形状データベース１１には、図示していないＣＡＤシステムなどのモデリングツールにより生成された部品の形状データが格納されるようになっている。形状データには、例えば、特許文献１に記載のように、製品を構成する複数の部品からなる３次元オブジェクトモデルのＣＡＤデータ集合について、各部品及びそれら部品間の関連性を解析した部品関連図、各部品又は部組品の形状を表す円筒、角柱、円筒孔、角孔、突起などの部分要素の幾何形状を表したデータ、各部分要素の相対的な位置関係、相対的な動き、寸法、任意２点間の距離、面方向ベクトル、等の幾何量を数値データで表したものである。各部品の形状データには、それぞれ形状ＩＤが付与されている。
【００３０】
形状特徴量算出部１２は、形状データベース１１に格納された形状データを読み出し、各部品の形状特徴量を表す数値データを算出する。ここで、形状特徴量は、形状が類似する部品を検索するために設定されるものであり、周知の類似形状検索に用いられる数値データを適用することができる。このような類似形状検索に用いる形状特徴量としては、一般に以下の性質を持つものが好ましい。
（１）形状特徴と、その類似性を表現できること
（２）相似変換に対して不変であること
（３）形状データの表現形式に関わらず計算可能であること
具体的に、類似検索は形状同士が「同じか、違うか」だけでなく「どの程度類似しているのか」も表現可能な形状特徴量を用いる必要がある。また、３次元形状データに対して、位置、向き、拡大・縮小率等の変更が加えられても、同じ形状からは変わらない形状特徴量が算出される必要がある。さらに、形状特徴量を算出する際に問題となるのは、３次元形状の表現の多様性である。３次元形状データには、立体として定義したソリッドモデルから、点・線・面が空間上に広がるポリゴンやメッシュモデルまで様々なものがあるが、どのような３次元形状モデルでも計算可能な形状特徴量が望ましい。このような条件を満たす形状特徴量の計算手法は、従来からいくつか提案されていて、３次元モデルの表面にランダムに無数の点をばら撒き、全点対の距離や面方向ベクトルから形状特徴量を計算する方法等がある。
【００３１】
機能・形状対応付け処理部１３は、本実施形態では、マン・マシンの対話方式により、部品の機能ＩＤと、これを実現する部品の形状ＩＤとをオペレータが対応付けを行う。また、検索の便宜のために、形状特徴量算出部１２により算出された形状特徴量を形状ＩＤに付して、機能・形状対応付けデータを生成する。そして、生成された機能・形状対応付けデータを機能・形状対応付けデータベース１４に格納する。具体的な機能・形状対応付けデータベース１４のイメージは、
（機能ＩＤ）｜（形状（特徴量）ＩＤ）
の並びの表形式となる。
【００３２】
一方、機能・形状検索処理部１６は、ユーザ１５の指令に基づいて、機能データベース１０、形状データベース１１及び機能・形状対応付けデータベース１４にアクセスし、検索要求に係る機能ＩＤに紐付けされた形状ＩＤを検索する。このとき、機能・形状対応付けデータベース１４のデータの中で形状特徴量が類似する範囲で、複数の形状ＩＤを抽出するようになっている。このようにして、機能・形状検索処理部１６は、過去に設計された種々の製品情報を利用して、新たな製品の開発に利用する形状データを抽出するようになっている。
【００３３】
本実施形態１の設計支援システムの特徴部に係る詳細構成について、以下に、処理動作とともに説明する。図２に、機能データベース１０、形状データベース１１、形状特徴量算出部１２、及び機能・形状対応付け処理部１３の処理操作のフローチャートを示す。また、図３に、機能・形状対応付け処理部１３の表示画面に表示される画像の一例を示す。
【００３４】
図２に示すように、ステップＳ１で、機能分解木等の図示していない機能モデリングツールにより生成された任意の製品を構成する部品の機能データ、及び機能を実現する方式データを取得して、機能データベース１０に格納する。また、ステップＳ２で、ＣＡＤシステムなどの図示していない形状モデリングツールにより生成された任意の製品を構成する部品の形状データを取得して、形状データベース１１に格納する。
【００３５】
ステップＳ３で、形状特徴量算出部１２は、形状データベース１１に格納された形状データを読み出し、各部品又は部組品の形状特徴量を算出する。ステップＳ４では、ユーザとの対話により、機能・形状対応付け処理部１３により、機能データベース１０に格納された部品の機能データと、形状特徴量算出部１２から部品の形状特徴量とを取込み、機能ＩＤ，形状ＩＤ及び形状特徴量を対応付けた機能・形状対応付けデータを生成し、機能・形状対応付けデータベース１４に格納する。
【００３６】
ここで、ステップＳ４における機能・形状対応付け処理部１３の対話操作を、図３を参照して説明する。図示のように、表示画面２０上に、部品表に対応するＢＯＭツリーを表示する表示エリア２１、部品の形状データに基いて作画した３Ｄモデルを表示する表示エリア２２、部品の機能データとしての機能分解木を表示する表示エリア２３が設定されている。
【００３７】
表示エリア２１のＢＯＭツリーは、製品２４を構成する部組品であるサブアッセンブリ（ＡＳＳＹ）−１、サブアッセンブリ（ＡＳＳＹ）−２、さらにサブアッセンブリ（ＡＳＳＹ）−１を構成する部品ＰＡＲＴ−１１などの部品が図示していない部品ＩＤとともに、階層状に関連付けて表示される。
【００３８】
本実施形態１では、機能データの表現方法に機能分解木を用いており、図示のように、機能分解木は、製品等の機能２５が、複数のサブ機能ノード２６，２７に分解され、そのサブ機能ノード２７を実現するカムシャフト方式などの方式ノード２８を連結して、サブ機能ノードと方式ノードを連結してツリー状に表現されている。
【００３９】
例えば、ＢＯＭツリー上で、部品ＰＡＲＴ−１１を選択すると、選択された部品ＰＡＲＴ−１１は色変え表示などにより識別可能に表示される。これにより、機能分解木の表示エリア２３に設けられた形状対応付け表示エリア３０に、選択された部品ＰＡＲＴ−１１が表示される。これにより、部品ＰＡＲＴ−１１に対して機能の対応付け処理を行うことになる。次に、オペレータは機能分解木のカムシャフトである方式ノード２８を選択すると、選択された方式ノード２８は色変え表示される。そして、オペレータが３Ｄモデル２２をスクロールし、カムシャフト方式に対応する形状データの部品２９を検索して選択すると、部品２９は色変え表示される。これらの操作により、ＢＯＭツリー上の部品ＰＡＲＴ−１１、機能データのカムシャフトの方式ノード２８と形状データの部品２９とが対応付けられる。なお、機能分解木上でカムシャフトの方式ノード２８を選択後に、形状対応付け表示エリア３０にＢＯＭツリーの部品ＰＡＲＴ−１１を、キーボードなどにより文字入力するようにしてもよい。したがって、表示画面２０は、機能分解木とＢＯＭツリーの２つの表示エリア２１，２３のみ、あるいは機能分解木と３Ｄモデルの２つの表示エリア２２，２３のみでもよい。
【００４０】
このようにして、本実施形態の機能・形状対応付け処理部１３の対話操作により、機能データベース１０の機能データと形状データベース１１の形状データの機能ＩＤと形状ＩＤが紐付けられ、かつ、形状ＩＤと形状特徴量が対応付けられて、機能・形状対応付けデータベース１４に格納される。
【００４１】
次に、本実施形態の機能・形状対応付けデータベース１４に格納された機能・形状対応付けデータを用いて、新たな製品の開発に利用するために、所望の機能を有する部品について過去の形状データを検索する機能・形状検索処理部１６の処理操作について、図４のフローチャート及び図５の表示画像を参照して説明する。図５に示すように、表示画面４０には、機能データを表示する表示エリア４１と形状データを表示する表示エリア４２が表示される。機能データの表現方法として、図３と同様の機能分解木を用いている。
【００４２】
ユーザ１５の指令に基づいて動作が開始されると、機能・形状検索処理部１６は機能データベース１０から機能データを読み出して、表示画面４０の表示エリア４１に機能分解木を表示する（ステップＳ１１）。ユーザ１５は、表示エリア４１の機能分解木の画像をスクロールして、対象製品に係る検索要求の機能である機能ノード４３の「サブ機能１１」が表示エリア４１に表示されたとき、ポインティングデバイス等の入力手段により機能ノード４３を選択する（ステップＳ２２）。これによって、検索要求としての機能を指定する。なお、方式ノードを選択する場合も同様である。また、図では、機能ノード４３のサブ機能は、「回転運動を並進運動に変換」する例を示している。また、選択された形状対応付け表示３０が色変え表示される。また、検索要求の機能を入力する方法としては、上述のように機能分解木を表示し、その中の機能ノード又は方式ノードを選択する方式に代えて、「・・・する機能」というようにユーザ１５が自然言語形式で入力するようにしてもよい。
【００４３】
次に、機能・形状検索処理部１６は検索要求された機能を特定し、機能・形状対応付けデータベース１４から、機能ノード４３に対応付けられた形状ＩＤを取得する（ステップＳ１３）。このとき、形状ＩＤに付された形状特徴量をも取得する。そして、検索要求に係る機能を実現する形状（図５の例では、機構を表す形状）について、形状特徴量が近い１又は複数の候補の形状ＩＤを取得する。そして、取得した形状ＩＤに対応する形状データを、形状データベース１１から取得して、検索結果として表示エリア４２に表示する（ステップＳ１４）。この場合、形状の類似度（スコア）が高い順（対応関係が強い順）に一覧表示、又は３次元（あるいは２次元）表示によりユーザに提示する。
【００４４】
ここで、類似度（スコア）としては、以下の式で算出されるスコア値を用いることができる。同式で、iは機能ＩＤ、jは形状ＩＤに対応する。
【００４５】
Ｓｃｏｒｅ（i，k）＝Σ（Ｒ（Ｆi，Ｇj）×Ｓ（Ｇj，Ｇk））
＝Σ（Ｗij×Ｓ（Ｇj，Ｇk））
ここで、Σは形状j=1,・・・、nにおいて、機能Ｆiと関係があるすべての形状Ｇjを意味する。また、
Ｓｃｏｒｅ（i，k）：機能Ｆiと形状Ｇkのスコア、
Ｒ（Ｆi，Ｇj）：機能Ｆiと形状Ｇjの関係の強さ、
Ｓ（Ｇj，Ｇk）：形状Ｇjと形状Ｇkの類似度、
Ｗij：重みパラメータ
とする。また、形状Ｇjと形状Ｇkの類似度に代えて、形状Ｇjと形状Ｇkの相互間の形状特徴量の類似度を用いてもよい。
【００４６】
図５の例で、「サブ機能１１」の「回転運動を並進運動に変換」を選択した場合、検索結果としては、カムシャフトの類似形状や、ラックピニオンの類似形状が一覧表示される。また、「サブ機能１１」の下位方式として「ラックピニオン方式」を選択した場合、検索結果としてラックピニオンの類似形状が一覧表示される。ここで、Ｓｃｏｒｅ値を用いるメリットとしては、機能と形状の関係情報が少ない場合でも、形状間の類似度を用いて検索対象範囲を拡大することが可能となる。
【００４７】
上述したように、本実施形態によれば、機能・形状対応付けデータベース１４に、過去に設計された部品の機能データと形状データが対応付けされて格納されるから、検索対象の部品の機能に基づいて検索することにより、所望の機能を有する１又は複数の形状データを抽出することができる。そして、抽出された１又は複数の形状データの中から検索対象の部品の形状を容易に選択できる。
【００４８】
その結果、形状データをゼロから作成する新規製品の開発の場合であっても、過去の製品情報を効率的に検索することができ、開発効率を向上することができる。
【００４９】
なお、機能データテーブル１０及び形状データテーブル１１に格納されるデータは、同じ製品でなくてもよく、異なる製品の機能データ及び形状データを用いて、機能・形状対応付けデータを作成することができるのはいうまでもない。
【００５０】
（実施形態２）
図６に、本発明の設計支援システムの実施形態２の機能ブロック図を示す。本実施形態２が図１の実施形態１と相違する点は、さらに、検索履歴データベース５１と辞書データベース５２を設けたことにある。その他の点は、図１の実施形態と同一であることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
実施形態１において、ユーザ１５が機能・形状検索処理部１６に対して、検索要求の機能データをキーボード等から自然言語で入力することができることを説明した。この場合、ユーザ入力の機能を表す用語と、機能データベース１０に格納されている機能を表す用語が単語として必ずしも一致しない場合がある。このような機能データの検索ワードが不一致でも、意味的に同一の場合なら「同じ機能」として扱えるように、機能の検索ワードの同義語を格納した辞書データベース５２を設けることが好ましい。これにより、辞書データベース５２を参照し、機能の検索ワードを拡張して検索することができ、検索対象範囲を拡大することが可能となる。
【００５２】
一方、機能・形状対応付け処理部１３の処理操作について、実施形態１ではオペレータがシステムとの対話により、機能データと形状（形状特徴量）データを対応付けする例を示した。本実施形態では、対話方式に加えて、検索履歴を利用した半自動的な対応付け処理を可能とするものである。
【００５３】
すなわち、検索履歴データベース５１を設け、機能・形状検索処理部１６で入力された検索要求としての機能データと、検索結果として出力された形状データのうち、ユーザ１５が「正答」として選択した形状データを検索履歴データとして検索履歴データベース５１に格納する。そして、機能・形状対応付け処理部１３は、検索履歴データを参照して機能・検索対応付けデータを生成する。また、既に機能・検索対応付けデータベース１４に存在する機能・形状対応付けデータの場合は、その関係の強さを表す重みパラメータＷを用意し、検索履歴に応じて、重みパラメータを増やす。この場合の、機能・形状対応付けデータの具体的なデータテーブルのイメージとしては、
（機能ＩＤ）｜（形状（特徴量）ＩＤ）｜（重みパラメータＷ）
の並びの表形式となる。
【００５４】
これにより、機能・形状検索処理１６における検索において、実施形態１に比べて、重みパラメータＷの大きな形状データのスコア値が大きくなるので、機能に対応した形状データを一層効率よく検索することができる。
【００５５】
（実施形態３）
図７に、本発明の設計支援システムの実施形態３の機能ブロック図を示す。本実施形態３が、図１の実施形態１と相違する点は、ネットワークを介して複数のユーザが本発明の設計支援システムを利用して設計データの検索を可能にしたことにある。
【００５６】
図７に示すように、各ユーザ６０は検索クライアント６１を用いてネットワーク６２経由で、第１又は第２の実施形態の機能・形状検索処理１６を実現する検索サーバ６３とデータの送受信を行うように形成されている。また、ユーザ管理データベース６００、機能データベース１０、機能データベース１１、機能・形状対応付けデータベース１４へのデータ入出力により、各ユーザ６０に応じた形状データあるいは機能データを検索して、その結果を検索クライアント６１に表示することを可能にしている。
【００５７】
本実施形態によれば、多くのユーザ６０により作成した機能データ及び機能データを利用して、新製品開発を効率よく行うことができる。
【００５８】
（実施形態４）
上述した実施形態１〜３のでは、機能・形状検索処理１６では、機能・形状対応付けデータベース１４を用いて機能から形状を検索する例を説明した。本発明の機能・形状対応付けデータベース１４はこのような利用形態に限られるものではなく、機能・形状対応付けデータに基づいて、形状から機能を検索することが可能であることは容易に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の設計支援システムの実施形態１の機能ブロック図である。
【図２】実施形態１の設計支援システムの機能・形状対応付け処理に係る処理手順のフローチャートである。
【図３】実施形態１の機能・形状対応付け処理における表示画面の一例を示す図である。
【図４】実施形態１の設計支援システムの機能・形状検索処理に係る処理手順のフローチャートである。
【図５】実施形態１の機能・形状検索処理における表示画面の一例を示す図である。
【図６】本発明の設計支援システムの実施形態２の機能ブロック図である。
【図７】本発明の設計支援システムの実施形態３の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…機能データベース
１１…形状データベース
１２…形状特徴量算出部
１３…機能・形状対応付け処理部
１４…機能・形状対応付けデータベース
１６…機能・形状検索処理部
【図１】
2008021159.tif 000003
【図２】
2008021159.tif 000004
【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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