(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
拘束具で互いに間隔を置いて拘束されることにより配索されるワイヤハーネスについて、その中心ライン上に設定された節点群のそれぞれの間に弾性体としての梁要素が介在すると見なして、有限要素法によりワイヤハーネスの物性データ、形状データ及び拘束条件を解析条件として拘束位置間の配索形状を規定するライン状の解析モデルを作成し、この解析モデルに応答してワイヤハーネスに対応する外径で、かつ節点位置で規定される長さの円筒の列により、ディスプレイ部の画面に配索形状を表示するワイヤハーネスの配索形状表示装置において、
解析モデルをその解析用三次元座標系の座標軸で規定される第１の平面に投影した第１の投影解析モデル及び前記第１の平面に直交する第２の平面に投影した第２の投影解析モデルに投影変換する第１及び第２のモデル投影変換手段と、前記第１及び前記第２の投影解析モデルの各節点における接線を規定する接線データをそれぞれ作成する第１及び第２の接線データ作成手段と、隣合う前記節点の前記接線間の順に算出された角度差を加算した加算角度差に対して前記節点間の直線化を許容する節点数を規定する参照テーブルを格納するテーブル格納手段と、前記第１及び前記第２の投影解析モデルのそれぞれにつき、解析始点側から順に角度差を算出して順に加算すると共に、この加算された前記加算角度差に対して参照テーブルを参照することにより、前記節点間を直線化する第１及び第２の暫定直線化節点数を設定する第１及び第２の節点数設定手段と、順に設定された前記第１及び前記第２の暫定直線化節点数のうち少ない方を直線化節点数として、この直線化節点数の前記節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成して連続させる配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段と、前記配索ラインデータの各前記直線ラインデータで規定される直線ラインを中心線として各前記直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス対応の外径を有する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた投影円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段とを備えることを特徴とするワイヤハーネスの配索形状表示装置。
【請求項２】
拘束具で互いに間隔を置いて拘束されることにより配索されるワイヤハーネスについて、その中心ライン上に設定された節点群のそれぞれの間に弾性体としての梁要素が介在すると見なして、有限要素法によりワイヤハーネスの物性データ、形状データ及び拘束条件を解析条件として拘束位置間の配索形状を規定するライン状の解析モデルを作成し、この解析モデルに応答してワイヤハーネスに対応する外径で、かつ節点位置で規定される長さの円筒の列により、ディスプレイ部の画面に配索形状を表示するワイヤハーネスの配索形状表示装置において、
解析モデルをその解析用三次元座標系の座標軸で規定される第１の平面に投影した第１の投影解析モデル及び第１の平面に直交する第２の平面に投影した第２の投影解析モデルに投影変換する第１及び第２のモデル投影変換手段と、前記第１及び前記第２投影解析モデルにつき、解析始点側から順に曲率が所定値を下廻る範囲で３個以上の最大数の節点数が近似的に含まれる第１及び第２の円弧を規定する円弧データを作成する円弧データ作成手段と、順に作成される前記第１及び前記第２の円弧をそれぞれ構成する前記節点数につきいずれが少ないかを判断して少ない方を直線化節点数として設定する節点数判断手段と、順に設定された前記直線化節点数に応じて、この直線化節点数の前記節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成して連続させる配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段と、前記配索ラインデータの各前記直線ラインデータで規定される直線ラインを中心線として各前記直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス対応の外径を有する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた投影円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段とを備えたことを特徴とするワイヤハーネスの配索形状表示装置。
【請求項３】
拘束具で互いに間隔を置いて拘束されることにより配索されるワイヤハーネスについて、その中心ライン上に設定された節点群のそれぞれの間に弾性体としての梁要素が介在すると見なして、有限要素法によりワイヤハーネスの物性データ、形状データ及び拘束条件を解析条件として拘束位置間の配索形状を規定するライン状の解析モデルを作成し、この解析モデルに応答してワイヤハーネスに対応する外径で、かつ節点位置で規定される長さの円筒の列により、ディスプレイ部の画面に配索形状を表示するワイヤハーネスの配索形状表示装置において、
解析モデルの各節点につき解析モデル解析用三次元座標系における接線ベクトルを規定する接線ベクトルデータを作成する接線ベクトルデータ作成手段と、解析始点側から隣合う節点の前記接線ベクトルにつき、そのベクトル成分間のベクトル差を順に算出すると共に、最も大きな座標軸方向同士の前記ベクトル成分のベクトル差を順に加算するベクトル差加算手段と、加算された加算ベクトル差に対して前記節点間の直線化を許容する節点数を規定する参照テーブルを格納する参照テーブル格納手段と、加算された前記加算ベクトル差に対して前記参照テーブルを参照することにより、前記節点間を直線化する直線化節点数を解析始点側から順に設定する節点数設定手段と、順に設定された前記直線化節点数に応じて、この直線化節点数に含まれる前記節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成して連続させる配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段と、前記配索ラインデータの各前記直線ラインデータで規定される直線ラインを中心線として各前記直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス対応の外径を有する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた投影円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段とを備えたことを特徴とするワイヤハーネスの配索形状表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拘束具で互いに間隔を置いて拘束されることにより配索されるワイヤハーネスについて、その中心ライン上に設定された節点群のそれぞれの間に弾性体としての梁要素が介在すると見なして、有限要素法によりワイヤハーネスの物性データ、形状データ及び拘束条件を解析条件として拘束位置間の配索形状を規定するライン状の解析モデルを作成し、この解析モデルに応答してワイヤハーネスに対応する外径で、かつ節点位置で規定される長さの円筒の列により、ディスプレイ部の画面に配索形状を表示するワイヤハーネスの配索形状表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数本の線条材から構成されるワイヤを円形断面で線形性が保たれた複数の梁要素が結合された弾性体とみなし、コンピュータによる有限要素法を利用した計算により、所定箇所に配索されるワイヤの可動範囲を予測する方法であって、安定しているワイヤにおける拘束部位以外の複数の梁要素のそれぞれの結合点である節点に対して、所定の方向に所定の力を加えたときのワイヤの可動範囲を、ワイヤの形状特性、材料特性及び拘束条件を満たすように有限要素法を利用して算出するワイヤ様構造物の可動範囲予測方法が開示されている。
【０００３】
即ち、両端をクランプされたワイヤハーネスにつき、その拘束位置及び方向を拘束条件として、フックの法則に応じて、節点もしくは梁要素に３軸方向に並進及び３軸方向回りの６個の自由度、つまり各梁要素の両節点につき１２個の自由度を持つとして、ワイヤハーネスの長さ及び断面積の形状特性並びに梁要素の断面積、断面二次モーメント、密度、縦弾性係数及び横弾性係数の材料特性に対応する１２行１２列の剛性ベクトルと、並進及び回転の１２行の変位ベクトルとの積が、１２行の力ベクトルに相当する関係が成立することを前提にする。そして、３個以上の節点が連続するワイヤハーネスにつき、各節点の互いの三次元方向の力が均衡させることを前提に、下記の式（１）のフックの法則に対応する配索経路関数によりワイヤハーネスの配索経路が解析される。
【０００４】
［Ｋ］｛ｘ｝＝｛Ｆ｝・・・（１）
ここで、Ｋ：前述の形状特性及び材料特性を基に算出もしくは実測され、かつ前述のばね定数に相当する剛性ベクトル、ｘ：変位ベクトル、Ｆ：力ベクトル。
【０００５】
本出願人は、特許文献２により、このようなワイヤハーネスの配索形状を対応の円筒状にディスプレイ画面の三次元仮想空間に表示する際に、その画像データを簡単なグラフィックデータ処理により作成可能にするために、ワイヤハーネスについて、その中心ライン上に設定された節点群で構成される解析モデルに対して、有限要素法により各節点の三次元位置を解析して拘束位置間の配索形状を規定する解析モデルデータを作成し、この解析モデルデータに応答してディスプレイ部の画面上の三次元仮想空間に配索形状を表示するワイヤハーネスの配索形状表示方法において、所定数の節点間の間隔に対応する縦幅及びワイヤハーネスの外径に対応する単位円筒を規定する円筒列データを作成し、解析モデルデータの所定数の節点間を順に結ぶ直線ラインに、単位円筒の中心軸を順に位置付けすることにより、円筒列による円筒状解析モデルデータを作成し、この円筒状解析モデルデータを、円筒列がディスプレイ部の画面に対応する投影面へ投影された円筒列投影像を規定する円筒列投影データに変換し、この円筒列投影データに応答して拘束位置間の配索形状を画面に表示するワイヤハーネスの配索形状表示方法を提案した。
【特許文献１】特開２００４−１１９６１３号公報
【特許文献２】特開２００７−８０１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献２によれば、有限要素法によるワイヤハーネスの中心ラインの解析モデルに基づく配索形状の解析結果に応じて配索形状を円筒状の三次元形状を模して二次元画面にグラフィック表示する際に、順に円筒の配列位置を規定するだけの円筒状変形解析モデルデータを投影データに変換することにより、グラフィック処理段階での曲線処理が不要になり、メモリ容量が削減可能になる。
【０００７】
この場合、単位円筒長の三次元位置データを個々に記憶しておく必要があり、直線状の配索形状につき相応に円筒の長さを長くすれば、メモリ容量の一層の削減が可能になる。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて、ワイヤハーネスの配索形状を円筒状の三次元形状を模してディスプレイ画面に表示する際に、円筒の縦方向の長さを配索形状のわん曲度に応じて可変し得るワイヤハーネスの配索形状表示装置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】
本発明は、この目的を達成するために、拘束具で互いに間隔を置いて拘束されることにより配索されるワイヤハーネスについて、その中心ライン上に設定された節点群のそれぞれの間に弾性体としての梁要素が介在すると見なして、有限要素法によりワイヤハーネスの物性データ、形状データ及び拘束条件を解析条件として拘束位置間の配索形状を規定するライン状の解析モデルを作成し、この解析モデルに応答してワイヤハーネスに対応する外径で、かつ節点位置で規定される長さの円筒の列により、ディスプレイ部の画面に配索形状を表示するワイヤハーネスの配索形状表示装置において、請求項１により、解析モデルをその解析用三次元座標系の座標軸で規定される第１の平面に投影した第１の投影解析モデル及び第１の平面に直交する第２の平面に投影した第２の投影解析モデルに投影変換する第１及び第２のモデル投影変換手段と、第１及び第２投影解析モデルの各節点における接線を規定する接線データをそれぞれ作成する第１及び第２の接線データ作成手段と、隣合う節点の接線間の順に算出された角度差を加算した加算角度差に対して節点間の直線化を許容する節点数を規定する参照テーブルを格納するテーブル格納手段と、第１及び第２の投影解析モデルのそれぞれにつき、解析始点側から順に角度差を算出して順に加算すると共に、この加算された加算角度差に対して参照テーブルを参照することにより、節点間を直線化する第１及び第２の暫定直線化節点数を設定する第１及び第２の節点数設定手段と、順に設定された第１及び第２の暫定直線化節点数のうち少ない方を直線化節点数として、この直線化節点数の節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成して連続させる配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段と、配索ラインデータの各直線ラインデータで規定される直線ラインを中心線として各直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス対応の外径を有する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた投影円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段とを備える。
【００１０】
或は請求項２により、解析モデルをその解析用三次元座標系の座標軸で規定される第１の平面に投影した第１の投影解析モデル及び第１の平面に直交する第２の平面に投影した第２の投影解析モデルに投影変換する第１及び第２のモデル投影変換手段と、第１及び第２投影解析モデルにつき、解析始点側から順に曲率が所定値を下廻る範囲で３個以上の最大数の節点数が近似的に含まれる第１及び第２の円弧を規定する円弧データを作成する円弧データ作成手段と、順に作成される第１及び第２の円弧をそれぞれ構成する節点数につきいずれが少ないかを判断して少ない方を直線化節点数として設定する節点数判断手段と、順に設定された直線化節点数に応じて、この直線化節点数の節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成して連続させる配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段と、配索ラインデータの各直線ラインデータで規定される直線ラインを中心線として各直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス対応の外径を有する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた投影円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段とを備える。
【００１１】
或は、請求項３により、解析モデルの各節点につき解析モデル解析用三次元座標系における接線ベクトルを規定する接線ベクトルデータを作成する接線ベクトルデータ作成手段と、解析始点側から隣合う節点の接線ベクトルにつき、そのベクトル成分間のベクトル差を順に算出すると共に、最も大きな座標軸方向同士のベクトル成分のベクトル差を順に加算するベクトル差加算手段と、加算された加算ベクトル差に対して節点間の直線化を許容する節点数を規定する参照テーブルを格納する参照テーブル格納手段と、加算された加算ベクトル差に対して参照テーブルを参照することにより、節点間を直線化する直線化節点数を解析始点側から順に設定する節点数設定手段と、順に設定された直線化節点数に応じて、この直線化節点数に含まれる節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成して連続させる配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段と、配索ラインデータの各直線ラインデータで規定される直線ラインを中心線として各直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス対応の外径を有する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた投影円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段とを備える。
【００１２】
請求項１或は請求項２の発明によれば、三次元空間に配索されたワイヤハーネスに対する直交二次元面への投影解析モデルについて、接線データ或は円弧データが作成され、請求項３の発明によれば、三次元空間に配索されたワイヤハーネスに対するライン状の解析モデルについて、直接接線ベクトルデータが作成される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１乃至請求項３の発明によれば、有限要素法によるワイヤハーネスの中心ラインの解析モデルに基づく配索形状の解析結果に応じて配索形状を円筒列によりグラフィック表示することにより、グラフィック処理段階で長さ方向全域での曲線処理が不要になり、メモリ容量が大幅に削減されるのに加えて、配索形状のわん曲度に応じて円筒長を延長することにより、一層メモリ容量の削減が可能になる。その際、請求項１又は請求項２の発明によれば、三次元座標系上で解析された解析モデルの直交二次元平面への投影解析モデルを基に直線化節点数をそれぞれ判断することにより、三次元空間に配索されるワイヤハーネスについて視角により配索形状のわん曲度が大きくなる領域の直線化による表示精度も確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１乃至図９を基に本発明の実施の形態によるワイヤハーネスの配索形状表示装置を説明する。この装置は、図７に示すように、パソコン１を用いるもので、さらにディスプレイ部２と、入力部としてのキーボード３及びマウス４並びにＣＤ等の記録媒体がセットされる入出力用のディスクドライブ６等の入出力部５とが付属している。
【００１５】
パソコン１は、ディスクドライブ６で読取られたワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）の配索形状解析用のプログラムにより内蔵のメモリ、ＣＰＵ等を作動させて、次の各手段を備えるように機能する。即ち、ディスクドライブ６を介して或はＣＡＤ装置から直接取込まれたＷ／Ｈの配索形状の三次元モデル、そのＷ／Ｈ長・外径、各拘束位置の座標値、各拘束具の形状データ、それぞれの拘束方向、Ｗ／Ｈの物性データ等のＣＡＤデータを格納するＣＡＤデータ格納手段１９と、有限要素法による配索形状の解析に必要なＣＡＤデータ及び特に物性に関しては入力操作より入力された解析条件を取込んでその設定を行う解析条件設定手段１２と、その解析条件を基に、拘束具により順に間隔を置いて拘束することにより配索されるＷ／Ｈの中心ラインに沿った節点群で構成されるライン状モデルに対して、各節点についてＣＡＤ三次元座標系に対応する解析用三次元座標系上で拘束位置間の配索形状を規定する解析モデルＭ１を作成する配索形状解析手段１３と、この解析モデルに応答して配索形状のわん曲度により円筒長が変化する円筒群により配索形状を表示させる配索形状画像データを作成する配索画像データ作成部１０と、画面２ａ上に、配索形状画像データである円筒列画像データに応答して拘束位置間の配索形状を表示する表示制御手段１１とを備えている。
【００１６】
配索形状解析手段１３は、例えば図２に示すように、自動車のインストルメントパネルの裏側において一端がコネクタＣＮ１で完全拘束され、途中でクリップＣＬ１で完全拘束され、さらに後続領域でもクリップ等で完全拘束されて配索されるワイヤハーネス９に対して、その中心ラインに沿った例えば２ｍｍ間隔の節点群ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・の三次元座標値、梁要素の断面積、断面二次モーメント、密度、縦弾性係数、横弾性係数等の材料特性及び拘束位置・方向を解析条件として、前述の式（１）による配索経路関数を基に、各節点について互いに力が均衡した捩れ回転量及び並進に起因する三次元位置を解析することにより、解析用三次元座標系において、配索経路を規定するライン状の解析モデルＭ１（図３Ｃ）を作成する。
【００１７】
配索画像データ作成部１０は、図１に示すように、解析モデルＭ１をその解析用三次元座標系の座標軸で規定されるＸＺ面投影解析モデル（図３Ａ）及び直交するＸＹ面投影解析モデル（図３Ｂ）にそれぞれ変換するモデル投影変換手段２０、２０ａと、それぞれの投影解析モデルの入出力部５で指示された範囲の各節点Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３・・・；ｋ０、ｋ１、ｋ２、ｋ３・・・における投影解析モデルの曲線に対応した接線を規定する接線データＴ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・；ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・を作成するＸＺ面用及びＸＹ面用接線データ作成手段２１、２１ａと、隣合う節点の接線間の順に算出された角度差を順に加算した加算角度差に対して連続する節点間の直線化を許容する許容節点数を参照させる参照テーブル（図５参照）を格納するテーブル格納手段２２と、ＸＺ面及びＸＹ面投影解析モデルのそれぞれにつき、解析始点側の節点から解析終点側の節点に向けて順に角度差を算出して順に加算すると共に、この加算された加算角度差に対して前述の参照テーブルを参照することにより、連続する節点間を直線化するＸＺ面及びＸＹ面の暫定直線化節点数を設定するＸＺ面用及びＸＹ面用節点数設定手段２３、２３ａと、ＸＺ面及びＸＹ面投影解析モデルにつき、それぞれ順に設定された暫定直線化節点数のうち、少ない方の暫定直線化節点数を正規の直線化節点数として設定して解析モデルＭ１の節点間を解析始点側から直線化する直線ラインデータを順に作成して、これらの連続する直線ラインデータ群で配索ラインを規定する配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段と２４と、配索ラインデータの各直線ラインデータを中心線とし、かつ各直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス対応の外径を有する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する入出力部５で指示された視角に応じた方向へ円筒列を投影した形状を規定する投影円形列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段２５とを備えている。
【００１８】
テーブル格納手段２２の参照テーブルは、直線化を許容する円筒長を加算角度差が小さい程長く設定し、したがって節点間の角度差が大きくなると、相応に直線化を制限するように、加算角度差とこれに応じて制限すべき許容節点数との関係を規定している。
【００１９】
ＸＺ面用節点数設定手段２３は、図６に説明する手順に従い次のような処理を行う。節点群ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・が投影された節点群点Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３・・・について、図４Ａに示すように、例えばコネクタＣＮ１による拘束点となる解析始点としての節点ｂ０近辺について説明すると、節点Ｋ０の接線Ｔ０、Ｋ１の接線Ｔ１間の角度差（Ｔ０−Ｔ１）を例えば５°として算出し、以下順に隣合う節点間の角度差を算出して始点側から順に加算する。この５°につき、図５の参照テーブルを参照することにより、許容節点数は無限と判断され、次の節点Ｋ１、Ｋ２間の角度差（Ｔ１−Ｔ２）である１６°を加算して、その加算角度差が２１°について許容節点数５（許容円筒長８ｍｍ）と判断する。以下、角度差（Ｔ２−Ｔ３）は２°となり、加算角度差は２３°により許容節点数５であり、続いて角度差（Ｔ３−Ｔ４）３°については加算角度差が２６°となり、許容節点数４（許容円筒長６ｍｍ）と判断し、その時点の加算開始点からの加算節点数５（加算円筒長８ｍｍ）を下廻ることにより直線化が許容されず、ワンステップ後戻りして節点Ｔ０からＴ３までが直線化許容範囲の直線化節点数４を設定する。
【００２０】
一方、ＸＹ面用節点数設定手段２３ａは、ＸＹ面投影解析モデルの節点群点ｋ０、ｋ１、ｋ２、ｋ３・・・についても同様な処理を行い、図４Ｂに示すように、先ず節点ｋ０の接線ベクトルｔ０、ｋ１の接線ベクトルｔ１間の角度差（ｔ０−ｔ１）８°につき、図５の参照テーブルを参照することにより、許容節点数は無限と判断され、次の節点ｋ１、ｋ２間の角度差（ｔ１−ｔ２）である３０°を加算して、その加算角度差が３８°について許容節点数４と判断する。以下、角度差（ｔ２−ｔ３）は角度差は７°となり、その加算角度差４５°により許容節点数３であり、その時点の加算節点数４を下廻ることにより直線化が許容されず、ワンステップ後戻りして節点ｔ０からｔ３までの直線化を許容する直線化節点数３を設定する。
【００２１】
これにより、配索ラインデータ作成手段２４は、図４Ｃに示すように、ＸＺ面用の直線化節点数４に対して少ないＸＹ面用の直線化節点数３に応答して、節点ｂ０〜ｂ３を直線化する直線ラインデータＬＤ１（図４Ｃ）を作成する。
【００２２】
次いで、ＸＺ面用用節点数設定手段作２３は、ＸＺ面の投影解析モデルの残りの節点Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５・・・につき新たに加算角度差３°に対して許容節点数を無限大として同様な処理を行って、以下節点Ｋ６で許容節点数５になった時点で、加算節点数５と一致して暫定直線化節点数５を設定する。この場合もわん曲度の大きなＸＹ面の暫定直線化節点数４に制限されたとして、これを直線化節点数として節点ｂ２〜ｂ５を直線化する直線ラインデータＬＤ２を作成する。
【００２３】
以下順に直線ラインデータが作成され、略直線状態の配索が続く節点ｂ２０〜ｂ３０の領域において、図６に示すように、ＸＺ面の節点Ｋ２０の角度差を２°としてマイナスの角度差も含んで加算され、節点Ｋ２９で角度差（Ｔ２９−Ｔ３０）３°が算出された時点で加算角度差１７°が許容節点数５（許容円筒長８ｍｍ）となり、その時点の実際の節点数１１を下廻ることにより直線化が許容されず、ワンステップ後戻りして節点Ｋ２０からＫ２９までに相当する暫定直線化節点数１０が設定される。同様に、ＸＹ面の投影解析モデルの残りの節点ｋ２０、ｋ２１・・・についても直線化節点数１３が決定されたとすると、少ない方の暫定直線化節点数１０に応答して直線ラインデータＬＤｎ（図３Ｃ）が作成される。さらに、クリップＣＬ１の位置に相当する節点ｂ５０間の配索ラインデータが作成され、続いて次の拘束点間の解析が行われる。
【００２４】
円筒列画像データ作成手段２５は、ＣＡＤデータ格納手段１９から円筒径データ等を取込んで配索ラインデータの各直線ラインデータＬＤ１、ＬＤ２・・・ＬＤｎ・・・・を中心線とし、かつ各直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス９の外径に対応する円筒群の列を規定して、その円筒列データを配索形状に対する視角に応じた方向の平面、つまり入出力部５で指示された例えばＸＺ面、ＸＹ面或はこれに対して任意の斜めの面へ円筒列を投影した投影形状を規定する円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する。表示制御手段１１は、この円筒列画像データを表示用データ格納部１０ａに格納して、指示されている範囲の配索形状画像をディスプレイ部２の画面２ａの三次元仮想空間に画像表示する。各円筒の表面は着色し、その直交する端面は輝度を変える等により区別して表示し、さらに投影方向からの平行光に対する陰影を輝度変化により表示することができる。尚、各円筒面は着色することなく輪郭で表示したり、着色はカラーに限らず、グレースケールによることも考えられる。
【００２５】
このように構成されたＷ／Ｈの配索形状解析装置の動作を図８のフローチャートを参照して説明する。パソコン１において、キーボード３或はマウス４の入力操作により、所望の格納済みの例えば前述の図２に示すＷ／Ｈ９のＣＡＤデータによる配索データを選択して配索形状の解析モデルＭ１を解析させる。
【００２６】
これにより、解析モデルＭ１を第１の平面であるＸＺ面に投影したＸＺ面投影解析モデル及びこの平面に直交する第２の平面であるＸＹ面に投影したＸＹ面投影解析モデルが投影変換により作成される（Ｓ１）。さらに、所望の拘束位置ＣＮ１及びＣＬ１間の領域の表示が指示されたとすると、各投影解析モデルの各節点Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３・・・；ｋ０、ｋ１、ｋ２、ｋ３・・・におけるライン状の解析モデルＭ１に沿った接線Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・；ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・を規定する接線データが作成される（Ｓ２）。各投影解析モデルにつき、拘束点である解析始点側の節点Ｋ０；ｋ０から隣合う節点の接線間の角度差を順に算出すると共に、順に加算して加算角度差が算出される（Ｓ３）。
【００２７】
この加算過程において、各投影解析モデルにつき、加算角度差と、この加算角度差を発生させている加算動作開始時点からの加算節点数とを照合テーブル（図５）を基に照合して、それぞれの暫定直線化節点数４，３；５，４・・・２１，２３・・・が順に設定され、その少ない方を正規の直線化節点数として設定することにより、解析始点側から直線化節点数３，４・・・２１・・・が順に設定される（Ｓ４）。
【００２８】
これらの順に設定された直線化節点数に応答して、その節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成してその直線ラインデータ群ＬＤ１、ＬＤ２・・・ＬＤｎ・・・で配索ラインデータが作成される（Ｓ５）。この配索ラインデータの各直線ラインにそれぞれ相当する長さ及びワイヤハーネス９の外径に対応し、視角に応じた投影形状を規定する円筒列画像データが作成され、視角に応じた配索形状が円筒列で表示される（Ｓ６）。
【００２９】
これにより、解析モデルＭ１の節点ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・ワイヤハーネス９の円形断面に対応した円筒状に肉付けされた配索形状が三次元形状を模して画面２ａに表示される。配索ラインデータがＸＺ面用及びＸＹ面の投影解析モデルに基づいて作成されていることにより、画面２ａにおいて視角が変更されて見掛け上のわん曲度が変化してもわん曲度の大きい方の円筒長の円筒列で表示される。
【００３０】
図９は別のＷ／Ｈのわん曲状態を例示するもので、従来の等長の円筒列（同図Ａ）に対して、本発明ではわん曲度に応じて長さの変化する円筒列（同図Ｂ）による表示が行われる。
【００３１】
尚、Ｗ／Ｈが平面に沿って配索される場合、解析モデルＭ１を直交２面に投影変換することなく、その節点群を直接解析することができる。
【００３２】
図１０乃至図１２は、配索画像データ作成部１０の別の実施の形態を示すもので、解析モデルＭ１を変換して前述のようにＸＺ面投影及びＸＹ面投影解析モデルを作成するモデル投影変換手段３９、３９ａと、双方の投影解析モデルの入出力部５で指示された範囲のそれぞれの投影解析モデルにつきそれぞれ解析始点側から順に曲率が所定値を下廻る範囲で３個以上の最大数の節点数を近似的に含む円弧を規定される円弧データを作成する円弧データ作成手段３０、３０ａと、ＸＺ面及びＸＹ面上で順に作成される円弧を構成する節点数のいずれが少ないかを判断して少ない方を直線化節点数として設定する節点数判断手段３１と、解析始点側から解析終点側に向けて設定された直線化節点数に応答してその節点間を直線で結ぶ直線ラインデータを順に作成して、これらの直線ラインデータ群で配索ラインを規定する配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段３２と、配索ラインデータの各直線ラインデータを中心線とし、かつ各直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス９の外径に対応する円筒群の円筒列を規定する円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた方向へ円筒列を投影した形状を規定するように投影変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段３３とを備える。
【００３３】
円筒列画像データ作成手段３３は前述の円筒列画像データ作成手段２５と同様に構成されると共に、円弧データ作成手段３０は、図３を基に前述したように、節点群ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・の投影されたＸＺ面の節点Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３・・・につき、図１１に示すように、順に解析始点側から節点を取込んでそれぞれの節点近辺を節点間隔２ｍｍに対して曲率中心方向の所定の位置誤差例えば０．数ミリの許容範囲内で可能な限り多くの節点を通過して許容値以内の曲率になるように、節点Ｋ０〜Ｋ３に対して円弧Ｒ１（同図Ａ）を先ず設定する。このような円弧は、例えば、連続する３個の節点を含む円弧を設定し、その曲率中心もしくはその所定の近辺範囲で順に個数を増やして曲率を可変して至近位置通過の円弧を設定する。
【００３４】
一方、ＸＹ面用配索ラインデータ作成手段３０ａでもＸＹ面についても同様な処理を行い、節点ｋ０〜ｋ２に対して許容曲率の円弧ｒ１（同図Ｂ）を設定する。節点数判断手段３１はこれらの円弧Ｒ１、ｒ１につき、含まれる節点数の少ない方の３個を直線化節点として設定する。配索ラインデータ作成手段３３は、解析始点側から節点群ｂ０及びｂ２間を直線化する直線ラインデータＬＤ１１（同図Ｃ）を作成する。次いで、わん曲度の大きなＸＹ面のｋ２〜ｋ５で規定される円弧ｒ２によりＸＺ面の円弧Ｒ２よりも個数の少ない直線化節点数４が作成されると、配索ラインデータＬＤ１２が作成され、順に設定された直線化節点に応じて配索ラインデータが作成される。さらに、後続の節点群Ｋ２、Ｋ４、Ｋ５・・・；ｋ２、ｋ４、ｋ５・・・につき、許容曲率の範囲で最大数の節点を含む円弧データを順に作成し、その都度個数の少ない方を直線化節点として設定する。
【００３５】
図１２を基に動作を説明する。解析モデルＭ１をＸＺ面用及びＸＹ面用投影解析モデルに投影変換する（Ｓ１１）。ＸＺ面用及びＸＹ面用投影解析モデルにつき、図２のコネクタＣＮ１及びクリップＣＬ１の領域が指示されたとして、解析始点側から直線化を許容する所定の曲率値を下廻る範囲で３個以上の最大数の節点を近似的に含む円弧を規定する円弧データＲ１、ｒ１；Ｒ２、ｒ２・・・が作成される（Ｓ１２）。これらの円弧データのうち構成する節点数のうち少ない方を直線化節点数として判断することにより、解析始点側から直線化節点数３，４・・・・・・が順に設定される（Ｓ１３）。順に設定された直線化節点数に応答して、その直線化が許容された節点間を直線化する直線ラインデータを順に作成してその直線ラインデータ群ＬＤ１１、ＬＤ１２・・・・・・・・で配索ラインデータが作成される（Ｓ１４）。
【００３６】
この配索ラインデータは、円筒列画像データ作成手段３３により、各直線ラインにそれぞれ相当する長さ及びワイヤハーネス９の外径に対応し、入出力部５で指示された視角に応じた投影形状を規定する円筒列画像データが作成され、解析モデルＭ１に対応するワイヤハーネス９の円形断面に対応した円筒状に肉付けされた配索形状が三次元形状を模して三次元仮想空間に画像表示される（Ｓ１５）。配索ラインデータがＸＺ面用及びＸＹ面の投影解析モデルに基づいて作成されていることにより、画面２ａにおいて視角が変更されてみかけ上のわん曲度が変化してもわん曲度の大きい方の円筒長の円筒列で表示される。
【００３７】
前述の各実施の形態は、いずれも解析モデルＭ１が三次元座標系で解析されるのを前提に説明したが、二次元座標系で解析される場合、或は三次元座標系での解析を前提にしても視角が限定される場合、解析モデルＭ１を投影解析モデルに変換することなく、その節点データから直接直線ラインデータを順に作成することも可能である。
【００３８】
図１３乃至図１７は、配索画像データ作成部１０のさらに別の実施の形態を示すもので、解析モデルＭ１の入出力部５で指示された範囲の各節点ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・につき解析モデル解析用三次元座標系Ｘ、Ｙ、Ｚにおける接線ベクトルデータＶ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３・・・・を作成する接線ベクトルデータ作成手段４０と、解析始点側から隣合う節点の接線ベクトルにつき、そのベクトル成分間のベクトル差を順に算出すると共に、最も大きな座標軸方向同志Ｘ、Ｙ、Ｚのベクトル成分差のベクトル差を順に加算するベクトル差加算手段４１と、加算されたベクトル差に対して連続する節点間の直線化を許容する節点数を規定する参照テーブル（図１４）を格納するテーブル格納手段４２と、解析始点側の節点から解析終点側の節点に向けて順にベクトル差を算出して順に加算すると共に、この加算されたベクトル差に対して前述の参照テーブルを参照することにより、連続する節点間を直線化する直線化節点数を解析始点側から順に設定する節点数設定手段４３と、順に設定される直線化節点数に応答して、その節点間を直線化する直線ラインデータを作成して、これらの連続させた直線ラインデータ群で配索ラインを規定する配索ラインデータを作成する配索ラインデータ作成手段４４と、配索ラインデータの各直線ラインデータで規定される直線ラインを中心線として各直線ラインデータで規定される長さ及びワイヤハーネス９の外径に対応した円筒列を規定する円筒群の円筒列データを作成して、この円筒列データを配索形状に対する視角に応じた投影円筒列データに変換して円筒列画像データを作成する円筒列画像データ作成手段４５とを備えている。
【００３９】
円筒列画像データ作成手段４５は前述の円筒列画像データ作成手段２５と同様に構成されると共に、節点数設定手段４３は、図１５に説明する手順に従い次のような処理を行う。図１６に示すように、節点ｂ０の接線ベクトルＶ０、節点ｂ１の接線ベクトルＶ１間の３軸方向同士のうちで最も大きなベクトル差（Ｖ０−Ｖ１）を０．１２として算出し、以下順に隣合う節点間の角度差を算出して始点側から順に加算する。ベクトルは、３軸方向のそれぞれのスカラー値で規定することができる。この０．１２につき、テーブル（図１５）を参照することにより、直線化を許容される許容節点数は無限と判断され、したがって次の節点ｂ１、ｂ２間のベクトル差（Ｖ１−Ｖ２）０．１７を加算して、その加算ベクトル差０．２９については許容節点数５（許容円筒長８ｍｍ）と判断する。以下、ベクトル差（Ｖ２−Ｖ３）について０．１となり、加算ベクトル差は０．３９により許容節点数４であり、その時点の実際の加算節点数４（加算円筒長６ｍｍ）と一致し、直線化を許容する直線化節点数４が設定される。
【００４０】
次いで、次の節点ｂ３、ｂ４間のベクトル差（Ｖ３−Ｖ４）０．０８、に、節点ｂ４、ｂ５間のベクトル差（Ｖ４−Ｖ５）０．０９が加算された時点で、許容節点数５が設定される。さらに、節点ｂ５、ｂ６間のベクトル差（Ｖ５−Ｖ６）０．０９が加算されて加算ベクトル差が０．２５となり、続いて節点ｂ６、ｂ７間のベクトル差（Ｖ６−Ｖ７）０．０８が加算された時点で、許容節点数４が実際の節点数５を下廻ることにより直線化が許容されず、ワンステップ後戻りして節点ｂ３からｂ６までに相当する直線化節点数４が設定される。
【００４１】
これにより、配索ラインデータ作成手段４４は、解析始点側の節点から順に設定される直線化節点数４、４・・・・・・・に応答して、直線ラインデータＬＤ２１、ＬＤ２２・・・・・・・を順に作成し、円筒列画像データ作成手段４５に円筒列画像データを作成させる。
【００４２】
図１７を基に動作を説明する。同様に図２のコネクタＣＮ１及びクリップＣＬ１の領域が指示されたとして、解析モデルＭ１の各節点ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・における直交３軸方向の接線ベクトルＶ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３・・・・を規定する接線ベクトルデータ接線を作成する（Ｓ２１）。解析始点側から隣合う節点の接線ベクトル間の最も大きな軸方向のベクトル差を順に算出すると共に、その加算ベクトル差を算出する（Ｓ２２）。加算ベクトル差に対して照合テーブル（図１４）を基に加算ベクトル差を発生させている実際の節点数とを照合して、加算ベクトル差に応じて直線化が許容される節点数範囲で直線化節点数が解析始点側から順に設定される（Ｓ２３）。直線化節点数が設定される都度さらに後続の節点群について順に設定された直線化節点数４、４・・・・・・・に応答して、この直線化節点数の節点間を直線化する直線ラインデータＬＤ２１、ＬＤ２２・・・・・・・が順に作成される（Ｓ２４）。各直線ラインにそれぞれ相当する長さ及びワイヤハーネス９の外径に対応する円筒列を規定する円筒列データを作成して、視角に応じた配索形状が円筒列で表示される（Ｓ２５）。
【００４３】
これにより、解析モデルＭ１に対応するワイヤハーネス９の円形断面に対応した円筒状に肉付けされた配索形状が、解析モデルＭ１を投影変換することなく三次元形状を模して画面２ａに表示される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態によるワイヤハーネスの配索形状表示装置の要部である配索画像データ作成部の構成を説明する図である。
【図２】同装置の解析対象となるワイヤハーネスの配索形状を部分的に示す斜視図である。
【図３】同装置の配索形状の解析モデルを説明する図である。
【図４】同装置の動作を説明する図である。
【図５】同装置の検索テーブルの内容を説明する図である。
【図６】同装置の動作ステップを説明する図である。
【図７】同装置の全体構成を説明する図である。
【図８】同装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】同装置による配索形状の画像を例示する図である。
【図１０】本発明の別の実施の形態による配索画像データ作成部の構成を説明する図である。
【図１１】図１０による配索画像データ作成部の動作を説明する図である。
【図１２】図１０による配索画像データ作成部の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明のさらに別の実施の形態による配索画像データ作成部の構成を説明する図である。
【図１４】図１０による配索画像データ作成部の検索テーブルの内容を説明する図である。
【図１５】図１０による配索画像データ作成部の動作ステップを説明する図である。
【図１６】図１０による配索画像データ作成部の動作を説明する図である。
【図１７】図１０による配索画像データ作成部の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  パソコン
２  ディスプレイ部
５  入出力部
９  ワイヤハーネス
ｂ０、ｂ１、ｂ２・・・  節点
ＣＬ１  拘束具としてのクリップ
ＣＮ１  拘束具としてのコネクタ
Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、・・・；ｋ０、ｋ１、ｋ２・・・  投影された節点
Ｍ１  解析モデル
Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・；ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・  接線
Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３・・・・  接線ベクトル
【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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