(57)【要約】 【課題】  筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関するデータを回路基板設計で利用して設計期間を短縮することができる部品配置支援装置を提供する。【解決手段】  検索手段２０は、入力手段１０から入力された仕様に適合する電気部品を、電気部品データ記憶手段３０の中から検索する。筐体形状変更手段６０は、検索された電気部品の外形寸法に基づいて、３次元構想設計データ記憶手段５０に記憶されている電気部品の概略形状を変更する。機構設計手段７０は、電気部品を筐体内に配置する場所と方向を決めて回路設計用データを作成する。部品搭載領域決定手段８０は、作成された回路設計用データに基づいて、回路部品を配置するための領域である回路部品搭載領域を決定し、決定した回路部品搭載領域に関するデータを回路設計手段９０に出力する。回路設計手段９０は、出力された回路部品搭載領域に関するデータに基づいて回路基板設計の構想設計を行う。【選択図】      図１
2005346285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に関するデータと前記筐体に搭載される電気部品に関するデータとを含む構想設計データを記憶する構想設計データ記憶手段と、
電気部品の外形寸法を含む部品データを記憶する電気部品データ記憶手段と、
電気部品を特定するデータを入力する入力手段と、
前記電気部品データ記憶手段に記憶された電気部品の部品データの中から、前記入力手段で入力された電気部品を特定するデータに適合する部品データを有する電気部品を検索する検索手段と、
前記検索手段で検索された電気部品の部品データに応じて、前記構想設計データ記憶手段に記憶された構想設計データを変更する筐体形状変更手段と、
前記筐体形状変更手段で変更された構想設計データに基づいて、基板上に搭載される回路部品を配置するための領域である回路部品搭載領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段で回路部品搭載領域が決定されたとき、決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記領域決定手段から受領し、受領した回路部品搭載領域に関するデータに基づいて、回路基板設計を行う回路設計手段とを含んで構成されることを特徴とする部品配置支援装置。
【請求項２】
前記筐体形状変更手段は、前記構想設計データに含まれる電気部品の外形寸法を、前記検索手段で検索された電気部品の外形寸法に変更することを特徴とする請求項１記載の部品配置支援装置。
【請求項３】
前記筐体形状変更手段は、前記検索された電気部品の外形寸法に基づいて、前記構想設計データに含まれる形状データのうちで、電気部品を筐体に固定するための固定用機構の形状データを変更することを特徴とする請求項１または２記載の部品配置支援装置。
【請求項４】
前記電気部品データ記憶手段は、電気部品の３次元の形状を示す３次元形状データを含み、
前記筐体形状変更手段は、前記領域決定手段で決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計手段が受領した後、前記構想設計データに含まれる電気部品の形状データを、前記検索された電気部品の３次元形状データに置換え、
前記領域決定手段は、３次元形状データに置換えられた構想設計データに基づいて回路部品搭載領域を決定し、決定した回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計手段に提供することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品配置支援装置。
【請求項５】
筐体に関するデータと前記筐体に搭載される電気部品に関するデータとを含む構想設計データを記憶する構想設計データ記憶工程と、
電気部品の外形寸法を含む部品データを記憶する電気部品データ記憶工程と、
電気部品を特定するデータを入力する入力工程と、
前記電気部品データ記憶工程で記憶された電気部品の部品データの中から、前記入力工程で入力された電気部品を特定するデータに適合する部品データを有する電気部品を検索する検索工程と、
前記検索工程で検索された電気部品の部品データに応じて、前記構想設計データ記憶工程で記憶された構想設計データを変更する筐体形状変更工程と、
前記筐体形状変更工程で変更された構想設計データに基づいて、基板上に搭載される回路部品を配置するための領域である回路部品搭載領域を決定する領域決定工程と、
前記領域決定工程で回路部品搭載領域が決定されたとき、決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記領域決定工程から受領し、受領した回路部品搭載領域に関するデータに基づいて、回路基板設計を行う回路設計工程とを含むことを特徴とする部品配置支援方法。
【請求項６】
前記筐体形状変更工程は、前記構想設計データに含まれる電気部品の外形寸法を、前記検索工程で検索された電気部品の外形寸法に変更することを特徴とする請求項５記載の部品配置支援方法。
【請求項７】
前記筐体形状変更工程は、前記検索された電気部品の外形寸法に基づいて、前記構想設計データに含まれる形状データのうちで、電気部品を筐体に固定するための固定用機構の形状データを変更することを特徴とする請求項５または６記載の部品配置支援方法。
【請求項８】
前記電気部品データ記憶工程は、電気部品の３次元の形状を示す３次元形状データを含み、
前記筐体形状変更工程は、前記領域決定工程で決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計工程が受領した後、前記構想設計データに含まれる電気部品の形状データを、前記検索された電気部品の３次元形状データに置換え、
前記領域決定工程は、３次元形状データに置換えられた構想設計データに基づいて回路部品搭載領域を決定し、決定した回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計工程に提供することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の部品配置支援方法。
【請求項９】
コンピュータを請求項１〜４のいずれかに記載の部品配置支援装置として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）を用いた電子機器の製品設計において、筐体設計の早い段階で、回路部品を搭載する領域に関する情報を回路基板設計で利用することができる部品配置支援装置、部品配置支援方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の製品設計では、機械系ＣＡＤを用いて、筐体の形状設計および筐体内の部品の配置を行う筐体設計が行なわれた後、基板設計ＣＡＤを用いて、基板上への部品配置およびプリント配線などを行なう回路基板設計が行われる。ところが、筐体設計を行った機械系ＣＡＤからの筐体設計情報は、基板設計ＣＡＤにそのままの形式で提供することができる情報ではないため、筐体設計者が、筐体設計後の筐体内の空き空間に、基板上に回路部品を搭載するための３次元の回路部品搭載領域を決定し、決定した回路部品搭載領域に関する情報を手作業で基板設計ＣＡＤに入力する。すなわち、回路部品搭載領域に関する情報は、筐体設計後に筐体設計者によって作成され、回路部品搭載領域に関する情報の内容は、筐体設計者のスキルに依存している。
【０００３】
設計品質を向上し、設計期間を短縮するための従来技術として、部品配置支援において、配置する部品の高さを制限するための３次元の高さ制限情報を、高精度で短時間に２次元の高さ制限情報に変換することによって、高密度設計を可能にした部品配置支援システムがある。この変換された２次元の高さ制限情報は、３次元化された部品実装可能な空間モデルを所定の高さ間隔でスライスし、各スライス板の外周を抽出して２次元化した等高線として表した情報である（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
プリント配線板設計ＣＡＤ（基板設計ＣＡＤ）で部品配置を行った後、部品外形、部品高さ、および部品配置座標などの情報を、３次元の機械系ＣＡＤに取り込み、機械系ＣＡＤで部品と筐体の干渉チェックとシミュレーションを行う３次元プリント配線板設計システムがある。このように、機械系ＣＡＤで干渉チェックとシミュレーションを行うことによって、早い段階での不具合検出を可能にし、プリント配線板の設計工程と製造工程における期間短縮を可能としている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００５】
電子機器で用いられる部品、たとえば、携帯電話で用いられる部品には、ＣＣＤ（
Charge Coupled Device）カメラ、マイクロフォンなどの電気部品と、基板上に配置するＩＣ（Integrated Circuit）、コンデンサなどの回路部品とがある。これらの電気部品は、基板と電気的接点を有するが、基板には直接接触せずに、リブなどの固定部材によって筐体に固定され、その機能から、筐体内における搭載位置に制約のあることが多く、筐体設計を行う際影響の大きい構成要素である。
【０００６】
携帯電話の開発においては、選択することができる電気部品は、開発する携帯電話の仕様によって制限され、軽くて薄い携帯電話を実現することができ、かつ、設計期間を短縮することができる電気部品を選択する必要がある。同種類の電気部品の中から、軽く、かつ、サイズが小さいなどの条件を満たす電気部品を選択し、選択した電気部品を筐体内に固定する機構形状を決定する筐体設計が行なわれた後で、回路基板設計が行われる。
【０００７】
図１１は、従来行われている概略の設計手順を示す図である。筐体設計および回路基板設計を行うとき本手順に従って設計が行われる。ステップＳ３０では、製品仕様が決定され、このとき製品に搭載する電気部品の仕様も決定される。ステップＳ３１では、電気部品の配置と寸法を決定する筐体設計、つまり、筐体設計における構想設計が行われる。ステップＳ３２では、電気部品を搭載するための形状を筐体に作り込み、筐体形状を完成する筐体設計、つまり、筐体設計の詳細設計が行われた後、ステップＳ３３で、回路基板設計が行われる。
【０００８】
回路部品を配置する領域を２次元で表した場合、その２次元の領域は、筐体形状が考慮されないために、電気部品を配置する領域も回路部品搭載領域に含まれてしまう。この場合、設計者が回路部品搭載領域の中から、電気部品を配置する領域を除く必要があり、この際、設計者による指示ミスが発生する可能性がある。指示ミスなどによる不具合のある回路部品搭載領域を用いて回路基板設計を進めると、その不具合が後工程で検出され、回路基板設計をやり直すなどの大きな手戻りが発生し、開発期間が長期化することがある。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１４８８２３号公報
【非特許文献１】（株）ワイ・ディ・シー  井上哲、“３次元プリント配線板設計システム「ＣＡＤＶＡＮＣＥα３Ｄ」”、[online]、［平成１５年１１月２０日検索］、インターネット＜URL:http://www.ydc.co.jp/cad/common/magazine/a3d3/＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来技術は、電気部品の配置を決定する筐体設計が完了した後で回路部品搭載領域を決定するので、筐体設計が完了するまで回路基板設計を開始できない。そのため、後工程である回路基板設計で筐体設計に起因する不具合が発見されると、筐体設計まで戻った設計のやり直しが必要になるという課題がある。
【００１１】
本発明の目的は、筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関する情報を回路基板設計で利用して設計期間を短縮することができる部品配置支援装置、部品配置支援方法、プログラムおよび記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、筐体に関するデータと前記筐体に搭載される電気部品に関するデータとを含む構想設計データを記憶する構想設計データ記憶手段と、
電気部品の外形寸法を含む部品データを記憶する電気部品データ記憶手段と、
電気部品を特定するデータを入力する入力手段と、
前記電気部品データ記憶手段に記憶された電気部品の部品データの中から、前記入力手段で入力された電気部品を特定するデータに適合する部品データを有する電気部品を検索する検索手段と、
前記検索手段で検索された電気部品の部品データに応じて、前記構想設計データ記憶手段に記憶された構想設計データを変更する筐体形状変更手段と、
前記筐体形状変更手段で変更された構想設計データに基づいて、基板上に搭載される回路部品を配置するための領域である回路部品搭載領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段で回路部品搭載領域が決定されたとき、決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記領域決定手段から受領し、受領した回路部品搭載領域に関するデータに基づいて、回路基板設計を行う回路設計手段とを含んで構成されることを特徴とする部品配置支援装置である。
【００１３】
また本発明は、前記筐体形状変更手段は、前記構想設計データに含まれる電気部品の外形寸法を、前記検索手段で検索された電気部品の外形寸法に変更することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記筐体形状変更手段は、前記検索された電気部品の外形寸法に基づいて、前記構想設計データに含まれる形状データのうちで、電気部品を筐体に固定するための固定用機構の形状データを変更することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記電気部品データ記憶手段は、電気部品の３次元の形状を示す３次元形状データを含み、
前記筐体形状変更手段は、前記領域決定手段で決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計手段が受領した後、前記構想設計データに含まれる電気部品の形状データを、前記検索された電気部品の３次元形状データに置換え、
前記領域決定手段は、３次元形状データに置換えられた構想設計データに基づいて回路部品搭載領域を決定し、決定した回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計手段に提供することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、筐体に関するデータと前記筐体に搭載される電気部品に関するデータとを含む構想設計データを記憶する構想設計データ記憶工程と、
電気部品の外形寸法を含む部品データを記憶する電気部品データ記憶工程と、
電気部品を特定するデータを入力する入力工程と、
前記電気部品データ記憶工程で記憶された電気部品の部品データの中から、前記入力工程で入力された電気部品を特定するデータに適合する部品データを有する電気部品を検索する検索工程と、
前記検索工程で検索された電気部品の部品データに応じて、前記構想設計データ記憶工程で記憶された構想設計データを変更する筐体形状変更工程と、
前記筐体形状変更工程で変更された構想設計データに基づいて、基板上に搭載される回路部品を配置するための領域である回路部品搭載領域を決定する領域決定工程と、
前記領域決定工程で回路部品搭載領域が決定されたとき、決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記領域決定工程から受領し、受領した回路部品搭載領域に関するデータに基づいて、回路基板設計を行う回路設計工程とを含むことを特徴とする部品配置支援方法である。
【００１７】
また本発明は、前記筐体形状変更工程は、前記構想設計データに含まれる電気部品の外形寸法を、前記検索工程で検索された電気部品の外形寸法に変更することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記筐体形状変更工程は、前記検索された電気部品の外形寸法に基づいて、前記構想設計データに含まれる形状データのうちで、電気部品を筐体に固定するための固定用機構の形状データを変更することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記電気部品データ記憶工程は、電気部品の３次元の形状を示す３次元形状データを含み、
前記筐体形状変更工程は、前記領域決定工程で決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計工程が受領した後、前記構想設計データに含まれる電気部品の形状データを、前記検索された電気部品の３次元形状データに置換え、
前記領域決定工程は、３次元形状データに置換えられた構想設計データに基づいて回路部品搭載領域を決定し、決定した回路部品搭載領域に関するデータを前記回路設計工程に提供することを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、コンピュータを前記部品配置支援装置として機能させるためのプログラムである。
また本発明は、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、まず、構想設計データ記憶手段によって、筐体に関するデータと前記筐体に搭載される電気部品に関するデータとを含む構想設計データが記憶され、電気部品データ記憶手段によって、電気部品の外形寸法を含む部品データが記憶され、入力手段によって、電気部品を特定するデータが入力され、検索手段によって、前記電気部品データ記憶手段に記憶された電気部品の部品データの中から、前記入力手段で入力された電気部品を特定するデータに適合する部品データを有する電気部品が検索され、筐体形状変更手段によって、前記検索手段で検索された電気部品の部品データに応じて、前記構想設計データ記憶手段に記憶された構想設計データが変更される。
【００２２】
次に、領域決定手段によって、前記筐体形状変更手段で変更された構想設計データに基づいて、基板上に搭載される回路部品を配置するための領域である回路部品搭載領域が決定され、回路設計手段によって、前記領域決定手段で回路部品搭載領域が決定されたとき、決定された回路部品搭載領域に関するデータが前記領域決定手段から受領され、受領された回路部品搭載領域に関するデータに基づいて、回路基板設計が行われる。
【００２３】
このように、入力された電気部品の仕様に基づいて回路部品搭載領域を決定することによって、筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関するデータを回路基板設計で利用するので、設計期間を短縮することができる。つまり、筐体形状の構想設計が終了した時点で回路設計に着手することができ、筐体形状の構想設計による筐体設計情報を早期に回路基板設計で利用することで、回路基板設計の手戻りを減らすことができるので、設計期間の短縮を図ることが可能である。
【００２４】
また本発明によれば、構想設計データに含まれる電気部品の外形寸法を、検索手段で検索された電気部品の外形寸法に変更することによって、回路部品を搭載することができる領域を求めているので、短時間にかつ正確に、筐体設計の構想設計を行うことができ、設計期間の短縮と、設計品質の向上が図れる。
【００２５】
また本発明によれば、検索された電気部品の外形寸法に基づいて、その電気部品を筐体に固定するための固定用機構の形状データを変更するので、筐体設計の構想設計において、電気部品の配置と、電気部品を固定する固定用機構形状の設計とが同時に可能となる。さらに、筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関するデータを回路基板設計で利用するので、設計期間を短縮することができる。
【００２６】
また本発明によれば、構想設計データの電気部品の形状データを、対応する電気部品の３次元形状データに置き換えることによって、回路部品を搭載することができる実空間を求めているので、回路基板設計でのミスが減少し、設計品質の向上が図れる。さらに、筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関するデータを回路基板設計で利用するので、設計期間を短縮することができる。
【００２７】
また本発明によれば、まず、構想設計データ記憶工程で、筐体に関する形状データと前記筐体に搭載される電気部品に関するデータとを含む構想設計データを記憶し、電気部品データ記憶工程で、電気部品の外形寸法を含む部品データを記憶し、入力工程で、電気部品を特定するデータを入力し、検索工程で、前記電気部品データ記憶工程で記憶された電気部品の部品データの中から、前記入力工程で入力された電気部品を特定するデータに適合する部品データを有する電気部品を検索し、筐体形状変更工程で、前記検索工程で検索された電気部品の部品データに応じて、前記構想設計データ記憶工程で記憶された構想設計データを変更する。
【００２８】
次に、領域決定工程で、前記筐体形状変更工程で変更された構想設計データに基づいて、基板上に搭載される回路部品を配置するための領域である回路部品搭載領域を決定し、回路設計工程で、前記領域決定工程で回路部品搭載領域が決定されたとき、決定された回路部品搭載領域に関するデータを前記領域決定工程から受領し、受領した回路部品搭載領域に関するデータに基づいて、回路基板設計を行う。
【００２９】
このように、入力された電気部品の仕様に基づいて回路部品搭載領域を決定することによって、筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関するデータを回路基板設計で利用するので、設計期間を短縮することができる。つまり、筐体形状の構想設計が終了した時点で回路設計に着手でき、筐体形状の構想設計による筐体設計情報を早期に回路基板設計で利用することで、回路基板設計の手戻りを減らすことができるので、設計期間の短縮を図ることが可能である。
【００３０】
また本発明によれば、構想設計データに含まれる電気部品の外形寸法を、検索工程で検索された電気部品の外形寸法に変更することによって、回路部品を搭載することができる領域を求めているので、短時間にかつ正確に、筐体設計の構想設計を行うことができ、設計期間の短縮と、設計品質の向上が図れる。
【００３１】
また本発明によれば、検索された電気部品の外形寸法に基づいて、その電気部品を筐体に固定するための固定用機構の形状データを変更するので、筐体設計の構想設計において、電気部品の配置と、電気部品を固定する固定用機構形状の設計とが同時に可能となる。さらに、筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関するデータを回路基板設計で利用するので、設計期間を短縮することができる。
【００３２】
また本発明によれば、構想設計データの電気部品の形状データを、対応する電気部品の３次元形状データに置き換えることによって、回路部品を搭載することができる実空間を求めているので、回路基板設計でのミスが減少し、設計品質の向上が図れる。さらに、筐体設計の早い段階で回路部品搭載領域に関するデータを回路基板設計で利用するので、設計期間を短縮することができる。
【００３３】
また本発明によれば、前記部品配置支援装置としての機能を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。
【００３４】
また本発明によれば、前記部品配置支援装置としての機能を、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１の構成を示すブロック図である。部品配置支援装置１は、たとえば、コンピュータによって実現され、入力手段１０、検索手段２０、電気部品データ記憶手段３０、表示手段４０、３次元構想設計データ記憶手段５０、筐体形状変更手段６０、機構設計手段７０、部品搭載領域決定手段８０、および回路設計手段９０を含んで構成される。
【００３６】
部品配置支援装置１にデータを入力する入力手段１０は、たとえば、キーボード、マウスなどの入力装置によって実現され、開発する製品に用いる電気部品の品種を入力する品種入力手段１１、品種に応じた電気仕様を入力する仕様入力手段１２などの専用の入力手段を含んで構成してもよい。品種とは、電気部品の種類であり、たとえば、ＣＣＤカメラ、マイクロフォン、アンテナ等の品種のことである。電気仕様とは、たとえばＣＣＤカメラであれば、画素数等を示す仕様のことであり、電気部品の品種によって異なる。
【００３７】
設計者は、製品仕様を決定する際に、その製品に搭載する電気部品の品種と仕様などを決定し、決定した品種と仕様などの情報を、電気部品を特定するデータとして、入力手段１０から入力する。
【００３８】
検索手段２０は、入力手段１０から入力された品種と仕様などの情報に適合する電気部品を、電気部品の仕様と外形寸法などのデータを含む部品データと電気部品の３次元ＣＡＤデータとを記憶する電気部品データ記憶手段３０の中から検索する。電気部品データ記憶手段３０は、たとえば、磁気ディスク装置などの記憶装置によって実現され、部品コード毎の電気部品の品種、仕様、外形寸法などの部品データを含む部品リスト３１と、部品コード毎の３次元ＣＡＤデータとを含む電気部品データベースとして構成される。
【００３９】
検索手段２０は、検索した電気部品の外形寸法を筐体形状変更手段６０に出力し、検索した３次元ＣＡＤデータを機構設計手段７０に出力する。表示手段４０は、表示画面を有する、たとえば液晶ディスプレイなどの表示装置であり、検索手段２０から受け取った検索結果、たとえば、電気部品の品種と仕様などを表示画面に表示する。
【００４０】
３次元構想設計データ記憶手段５０は、たとえば、磁気ディスク装置などの記憶装置によって実現され、筐体設計を行う際の元データになる複数の３次元構想設計データと、各３次元構想データに対応する電気部品の品種に関するデータとを含む３次元構想設計データベースとして構成される。３次元構想設計データは、製品の筐体の形状と筐体に搭載される電気部品を固定する機構の形状とに関するデータを含む筐体データと、電気部品の概略形状とその電気部品を配置する領域の配置領域形状とに関するデータを含む電気部品データと、後述する回路設計用データとが含まれる。
【００４１】
筐体形状変更手段６０は、電気部品外形寸法変更手段６１、電気部品配置領域形状変更手段６２、および固定用機構形状変更手段６３を含んで構成される。筐体形状変更手段６０は、検索手段２０から出力された電気部品の外形寸法に基づいて、３次元構想設計データ記憶手段５０に記憶されている３次元構想データの対応する電気部品の概略形状に関連するデータを変更し、変更した３次元構想設計データを機構設計手段７０に出力する。
【００４２】
電気部品外形寸法変更手段６１は、３次元構想設計データ記憶手段５０に記憶された３次元構想設計データのうちで、入力手段１０から指示された３次元構想設計データに含まれる電気部品の概略形状の外形寸法を、検索手段２０から出力された電気部品の外形寸法に変更する。電気部品配置領域形状変更手段６２は、変更された外形寸法に基づき、その電気部品を配置する配置領域形状のデータを変更し、固定用機構形状変更手段６３は、変更された配置領域形状のデータに基づき、その電気部品を固定するための固定用機構形状のデータを変更する。
【００４３】
機構設計手段７０は、筐体形状変更手段６０から出力された３次元構想設計データに基づいて、電気部品を筐体内に配置する場所と方向を決める電気部品配置決定手段７１と、筐体形状変更手段６０から出力された３次元構想設計データの中の電気部品の形状データを、検索手段２０から出力された電気部品の３次元ＣＡＤデータに置換える電気部品データ置換え手段７２とを含んで構成される。機構設計手段７０は、筐体設計の構想設計と詳細設計を行い、構想設計および詳細設計によって作成したデータを回路設計用データとして部品搭載領域決定手段８０に出力する。
【００４４】
部品搭載領域決定手段８０は、機構設計手段７０から出力された回路設計用データに基づいて、回路部品を基板上に搭載するための領域である回路部品搭載領域を決定し、決定した回路部品搭載領域に関するデータを回路設計手段９０に出力する。回路設計手段９０は、回路基板設計の構想設計と詳細設計を行う部位であり、部品搭載領域決定手段８０から出力された回路部品搭載領域に関するデータに基づいて、回路部品の部品配置を決定し、プリント配線などの設計を行う。この回路基板設計は、回路基板設計ＣＡＤを用いて行う。
【００４５】
図２は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる部品リスト３１を説明するための図である。部品リスト３１は、品種３１０、仕様３１１、外形寸法３１２、寸法ＩＤ（Identification）３１３、および部品コード３１４の項目欄を含み、外形寸法３１２には、Ｄ１とＤ２との２つの欄があり、寸法ＩＤ３１３にも、Ｄ１とＤ２との２つの欄がある。
【００４６】
外形寸法３１２は、電気部品の概略形状を定義する寸法である。寸法ＩＤ３１３は、概略形状の寸法を識別するための識別子であり、３次元構想設計データ記憶手段５０に記憶されている電気部品データの概略形状と関連付けるためのものである。部品コード３１４は、電気部品を分類するために電気部品毎に決められている英数字からなる識別子であり、電気部品データ記憶手段３０に記憶されている３次元ＣＡＤデータと関連付けるためのものでもある。たとえば、参照符３２０の品種「ＸＸ」の仕様は、「Ｘ１１、Ｘ２１」であり、品種「ＸＸ」の外形寸法Ｄ１、寸法ＩＤ  Ｄ１、および部品コードは、それぞれ、「ＸＨ１」、「ＸＰ１」、および「ＰＲＴ１１１１」と記載されている。
【００４７】
図３は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元ＣＡＤデータを説明するための図である。３次元ＣＡＤデータは、電気部品の部品コードと、電気部品の３次元形状を示す形状データから構成され、図３では、左側に示されている部品コード「ＰＲＴ１１１１」が、右側に記載されている電気部品Ａ  ６２０ａの形状と対応していることを示しており、この形状は、部品コード「ＰＲＴ１１１１」に対応する形状データから生成された形状である。
【００４８】
図４は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元構想設計データベースを説明するための図である。３次元構想設計データベースは、３次元構想設計データ記憶手段５０に記憶されており、３次元構想設計データと電気部品の品種とを示すデータを含んでいる。３次元構想設計データは、筐体設計を行うための元データであり、基本的な構成について、複数の３次元構想設計データが予め設定されている。図４では、３次元構想設計データ５１と電気部品の品種５２を示す欄が記載されており、参照符５３で示された３次元構想設計データ「ＡＡ」に対して、「ＸＸ」と「ＹＹ」の２つの品種が、参照符５４で示された３次元構想設計データ「ＢＢ」に対して、「ＸＸ」、「ＹＹ」、および「ＺＺ」の３つの品種が記載されている。
【００４９】
図５は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元構想設計データのデータ構造を示す図である。３次元構想設計データ５００は、筐体データ、電気部品データ、および回路設計用データを含んで構成され、図５では、筐体データ５１０、電気部品Ａデータ５２０、電気部品Ｂデータ５３０、および回路設計用データ５４０が記載されている。
【００５０】
筐体データ５１０は、本体形状５１１、固定用機構形状Ａ  ５１２、固定用機構形状Ｂ  ５１３を含んで構成される。電気部品Ａデータ５２０は、概略形状Ａ  ５２１と配置領域形状Ａ  ５２２、電気部品Ｂデータ５３０は、概略形状Ｂ  ５３１と配置領域形状Ｂ  ５３２を含んで構成される。固定用機構形状とは、電気部品を筐体に固定または挿入するための形状であり、リブ等の機構によって決まる形状である。この固定用機構形状は、筐体形状上に回路部品搭載領域に沿って設定する。配置領域形状とは、電気部品データの概略形状を基準として、固定用機構形状とのクリアランスを考慮して定義した寸法であり、電気部品の品種、形状によって異なる。
【００５１】
配置領域形状Ａ  ５２２、配置領域形状Ｂ  ５３２は、それぞれ概略形状Ａ  ５２１、概略形状Ｂ  ５３１に基づいて生成され、固定用機構形状Ａ  ５１２、固定用機構形状Ｂ  ５１３は、それぞれ配置領域形状Ａ  ５２２、配置領域形状Ｂ  ５３２に基づいて生成される。回路設計用データ５００は、筐体データ５１０、電気部品Ａデータ５２０の配置領域形状Ａ  ５２２、電気部品Ｂデータ５３０の配置領域形状Ｂ  ５３２によって生成されるデータであり、部品回路を配置するための領域を決める回路部品搭載領域を決定するために用いられるデータである。
【００５２】
図６は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元構想設計データに基づく筐体と電気部品の形状を説明するための図である。図６Ａ（ａ）は、記憶されている３次元構想設計データによって決まる形状の一例を示す斜視図であり、３次元構想設計データが示す３次元構想設計データ形状６００には、筐体形状６１０、電気部品Ａ  ６２０の形状、および電気部品Ｂ  ６３０の形状などが記載されている。電気部品Ａ  ６２０と電気部品Ｂ  ６３０の配置は、仮の場所として配置してあり、筐体設計の構想設計時に配置が変更される。
【００５３】
図６Ａ（ｂ）は、筐体データによって決まる形状の一例を示す斜視図である。筐体データが示す筐体形状６１０には、本体形状６１１、固定用機構形状Ａ  ６１２、および固定用機構形状Ｂ  ６１３などの形状が記載されている。固定用機構形状とは、電気部品を筐体に固定または挿入するための形状であり、リブ等の機構によって決まる形状である。この固定用機構形状は、筐体形状上に回路部品搭載領域に沿って設定する。
【００５４】
図６Ｂ（ｃ）は、電気部品データによって決まる電気部品の形状の一例を示す図である。左側の図が電気部品を上方から見た図であり、右側の図が断面図である。電気部品データには、概略形状と配置領域形状を示すデータとがあり、図６Ｂ（ｃ）には、概略形状Ａ  ６２１と配置領域形状Ａ  ６２２が記載されている。配置領域形状とは、電気部品データの概略形状を基準として、固定用機構形状とのクリアランスを考慮して定義した寸法であり、電気部品の品種、形状によって異なる。クリアランス６２３は、電気部品によって決まる固定の値であり、Ｄ１は、電気部品の外形寸法を示す。
【００５５】
図６Ｂ（ｄ）は、概略形状と固定用機構形状との関係を説明するための図である。固定用機構形状は、筐体形状上に回路部品搭載領域に沿って設定され、電気部品の品種によって異なる。この図では、概略形状Ａ  ６２１に対する固定用機構形状Ａ  ６１２が記載されており、クリアランス６２３および外形寸法Ｄ１は、図６Ｂ（ｃ）と同じである。
【００５６】
図７は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１における電気部品の外形寸法の変更を説明するための図である。図７（ａ）は、筐体設計用の元データである３次元構想設計データの電気部品の概略形状と固定用機構形状の一例を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の電気部品の概略形状を、検索された電気部品の概略形状に置換えたときの図である。電気部品データの概略形状と配置領域形状、および筐体データの固定用機構形状が、電気部品の外形寸法の変更と連動して変更される。この場合、概略形状Ａ  ６２１が概略形状Ａ  ６２１ａに、固定用機構形状Ａ  ６１２が固定用機構形状Ａ  ６１２ａに変更されており、このとき、概略形状の寸法ＩＤは、「ＸＰ１」から「ＸＨ１」に変更になっている。
【００５７】
図８は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１において電気部品の外形寸法を変更した３次元構想設計データ形状を説明するための図である。３次元構想設計データ形状６００には、筐体形状６１０、変更後の電気部品Ａ  ６２０ａの形状、および変更後の電気部品Ｂ  ６３０ａの形状などが記載されている。
【００５８】
図９は、本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１における概略の設計手順を示す図である。筐体設計および回路基板設計を行うとき本手順に従って設計が行われる。ステップＳ１では、製品仕様が決定され、このとき製品に搭載する電気部品の仕様も決定される。ステップＳ２では、電気部品の配置と寸法を決定する筐体設計、つまり、筐体設計における構想設計が行われ、回路部品搭載領域を決定する。筐体設計における構想設計を行う際、電気部品は、回路部品搭載領域を決定するために必要な最小限の電気部品でもよい。たとえば、大きな容積の電気部品などの主要な電気部品を用いて構想設計を行ってもよい。
【００５９】
ステップＳ３では、筐体設計の構想設計で決定された回路部品搭載領域に基づいて、回路基板設計の構想設計が行われる。回路基板設計の構想設計では、回路部品の配置が決められ、筐体設計に起因する問題の有無を検証する。ステップＳ４では、電気部品を搭載するための形状を筐体に作り込み、筐体形状を完成する筐体設計、つまり、筐体設計の詳細設計が行なわれる。このとき、ステップＳ３における検証で検出された不具合があれば、フィードバックして筐体設計の詳細設計が行われる。ステップＳ５では、プリント配線などの回路基板設計の詳細設計が行われる。
【００６０】
上述した実施の形態では、ステップＳ３の回路基板設計の構想設計を行った後に、ステップＳ４の筐体設計の詳細設計を行っているが、ステップＳ３の回路基板設計の構想設計と、ステップＳ４の筐体設計の詳細設計を並行して行っても良い。
【００６１】
図１０は、本発明の実施の他の形態である部品配置支援方法の処理工程を示すフローチャートである。筐体設計および回路基板設計を行うとき本処理が行われる。
【００６２】
この部品配置支援方法においても、部品配置支援装置１について上述した３次元構想設計データベースと電気部品データベースを用いている。本フローチャートには記載していないが、３次元構想設計データベースには、筐体設計を行う際の元データになる複数の３次元構想設計データと、各３次元構想データ対応する電気部品の品種に関するデータとが、筐体設計を開始する前に設定され、記憶されている。３次元構想設計データは、製品の筐体の形状と筐体に搭載される電気部品を固定する機構の形状とに関するデータを含む筐体データと、電気部品の概略形状とその電気部品を配置する領域の配置領域形状とに関するデータを含む電気部品データと、回路設計用データとが含まれる。
【００６３】
電気部品データベースには、電気部品の仕様、外形寸法などのデータを含む部品データと電気部品の３次元ＣＡＤデータとが、筐体設計を開始する前に設定され記憶されている。電気部品データベースの部品データには、部品コード毎の電気部品の品種、仕様、外形寸法などの部品データを含む部品リスト３１が含まれている。
【００６４】
ステップＳ１０では、設計する製品に使用する電気部品の品種、電気部品の品種に対応する電気仕様などが入力される。ステップＳ１１では、入力された電気部品の品種と電気仕様に該当する電気部品を、電気部品データベースの部品リスト３１の中から検索する。ステップＳ１２では、検索された電気部品の品種と電気仕様などの情報を表示画面に表示する。
【００６５】
ステップＳ１３では、指示された３次元構想設計データを、３次元構想設計データベースから呼び出す。ステップＳ１４では、呼び出した３次元構想設計データの電気部品の概略形状の外形寸法を、部品リスト３１から検索された電気部品の外形寸法に変更する。部品リスト３１の外形寸法は、寸法ＩＤによって、電気部品データの概略形状の外形寸法と対応付けられる。
【００６６】
ステップＳ１５では、変更された電気部品の外形寸法に合わせて、その電気部品の配置領域形状の寸法を変更する。ステップＳ１６では、変更された配置領域形状の寸法に合わせて固定用機構形状の寸法を変更する。
【００６７】
ステップＳ１７では、電気部品の配置場所と配置方向を決定する。電気部品の配置場所を移動すると、配置領域形状と固定用機構形状の配置場所も、電気部品の配置場所の移動にともなって移動する。ステップＳ１８では、筐体データと電気部品の配置領域形状とを一体化した回路設計用データを作成する。
【００６８】
ステップＳ１９では、回路設計用データに基づいて、回路部品搭載領域を決定する。この回路部品搭載領域は、電気部品を筐体内に配置した筐体内の空き空間に、回路部品を基板上に搭載するための領域を設定したものであり、特開平１１−７３４３４号公報に記載されているように、基板表面の位置に基準平面を設定し、基準平面に垂直な方向に、連続して構成部品（電気部品）が存在しない空間を配置可能領域として認識することによって実現することができる。
【００６９】
ステップＳ２０では、決定された回路部品搭載領域に基づいて、回路部品の配置を決める回路基板設計の構想設計を行う。回路基板設計は、回路基板設計ＣＡＤを用いて行う。この構想設計で回路基板設計における問題の有無を検証し、もし問題があれば、ステップＳ２２の筐体設計の詳細設計において、その問題に対応した筐体設計の詳細設計を行う。
【００７０】
ステップＳ２１では、３次元構想設計データ内の電気部品データの概略形状のデータを、検索された電気部品の部品コードに対応する３次元ＣＡＤデータに置換える。ステップＳ２２では、電気部品を搭載するための形状を筐体に作り込み、筐体形状を完成する筐体設計の詳細設計を行う。ここでは、ステップＳ２１で置換えた電気部品の３次元ＣＡＤデータに基づいて設計を行い、その際ステップＳ２０で検証した問題のフィードバックも行う。
【００７１】
ステップＳ２３では、３次元ＣＡＤデータに基づく筐体データと電気部品の配置領域形状とを一体化した回路設計用データを作成する。ステップＳ２４では、ステップＳ１９と同様に、回路設計用データに基づいて回路部品搭載領域を決定する。ステップＳ２５では、決定された回路部品搭載領域に基づいて、回路基板設計の詳細設計を行い、回路基板設計を完了する。
【００７２】
部品配置支援装置１は、コンピュータを部品配置支援装置１として機能させるプログラムを実行させることによって実現することができる。この場合、部品配置支援装置１は、種々の制御を行う図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵで処理が行われるために用いられる図示していないメモリ、たとえば、ＲＯＭ（Read Only
Memory）および／またはＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成され、プログラムは、このメモリに格納される。
【００７３】
コンピュータを部品配置支援装置１として機能させるプログラムは、コンピュータで読取り可能な記録媒体に格納されており、上述した実施の形態では、記録媒体として、メモリを用いたが、外部記憶装置としてプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することによって読取り可能となるような記録媒体であってもよい。
【００７４】
記録媒体に格納されているプログラムは、ＣＰＵがアクセスして実行可能な構成であればよい。あるいは、プログラムを読出し、読出したプログラムを図示されていないプログラム記録エリアにダウンロードして、プログラムを実行する構成であればよい。このダウンロード用のプログラムは、予めＲＯＭなどに格納しておく。
【００７５】
記録媒体が部品配置支援装置１と分離可能に構成される場合、記録媒体は、磁気テープ／カセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスク／ハードディスクなどの磁気ディスクおよびＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）／ＭＯ（Magneto Optical Disk）／ＭＤ（Mini Disk）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスクのディスク系、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、あるいは、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only
Memory）／フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリを含め、固定的にプログラムを記録する記録媒体であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる部品リスト３１を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元ＣＡＤデータを説明するための図である。
【図４】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元構想設計データベースを説明するための図である。
【図５】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元構想設計データのデータ構造を示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元構想設計データに基づく筐体と電気部品の形状を説明するための図である。
【図６Ｂ】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１で用いられる３次元構想設計データに基づく筐体と電気部品の形状を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１における電気部品の外形寸法の変更を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１において電気部品の外形寸法を変更した３次元構想設計データ形状を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の一形態である部品配置支援装置１における概略の設計手順を示す図である。
【図１０】本発明の実施の他の形態である部品配置支援方法の処理工程を示すフローチャートである。
【図１１】従来行われている概略の設計手順を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  部品配置支援装置
１０  入力手段
１１  品種入力手段
１２  仕様入力手段
２０  検索手段
３０  電気部品データ記憶手段
３１  部品リスト
４０  表示手段
５０  ３次元構想設計データ記憶手段
６０  筐体形状変更手段
６１  電気部品外形寸法変更手段
６２  電気部品配置領域形状変更手段
６３  固定用機構形状変更手段
７０  機構設計手段
７１  電気部品配置決定手段
７２  電気部品データ置換え手段
８０  部品搭載領域決定手段
９０  回路設計手段
６００  ３次元構想設計データ形状
６１０  筐体形状
６１１  本体形状
６１２，６１２ａ，６１３  固定用機構形状
６２０，６２０ａ，６３０，６３０ａ  電気部品
６２１，６２１ａ  概略形状
６２２  配置領域形状
６２３  クリアランス
【図１】
2005346285.tif 000003
【図２】
2005346285.tif 000004
【図３】
2005346285.tif 000005
【図４】
2005346285.tif 000006
【図５】
2005346285.tif 000007
【図６Ａ】
2005346285.tif 000008
【図６Ｂ】
2005346285.tif 000009
【図７】
2005346285.tif 000010
【図８】
2005346285.tif 000011
【図９】
2005346285.tif 000012
【図１０】
2005346285.tif 000013
【図１１】
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