(57)【要約】【課題】ワイヤハーネス等の線状材の可動範囲を分岐点を考慮して行う。【解決手段】計算に必要な入力データを取り込み（Ｓ１２）、そのデータから２つの固定点間の分岐点の数を判断する（Ｓ１３）。０であれば、線状材を可能な半期で動かし、可動範囲を求める。分岐点が１つであれば、分岐点の可動範囲を求め（Ｓ１５）、この範囲内の可動クランプ点と、固定点間の可動範囲を計算する。分岐点が２つ以上であれば、分岐点の可動範囲の計算（Ｓ１７）の後、分岐点の可動範囲の間でも可動範囲を計算し（Ｓ１８）、分岐点と固定点の可動範囲を計算する（Ｓ１９）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの係止点間に１つの分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲算出装置であって、
前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、に基づき、線状材を変形させた場合における分岐点の所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手段と、
前記線状材の剛性と、線状材の長さと、分岐点または係止点の線状材の係止方向と、に基づき、前記分岐点最大可動点算出手段により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手段と、
を有し、
前記点間可動範囲算出手段により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出することを特徴とする線状材の可動範囲算出装置。
【請求項２】
２つの係止点間に２つ以上の分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲算出装置であって、
前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、に基づき、線状材を変形させた場合における各分岐点について所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手段と、
前記線状材の剛性と、線状材の長さと、分岐点または係止点の線状材の係止方向と、に基づき、１つの分岐点についての各最大可動点と、隣接する分岐点の各最大可動点とについて、線状材を変形させた場合における線状材の可動範囲を算出する分岐点間可動範囲算出手段と、
前記分岐点最大可動点算出手段により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手段と、
を有し、
前記分岐点間可動範囲算出手段および前記点間可動範囲算出手段により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出することを特徴とする線状材の可動範囲算出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、
前記分岐点最大可動点算出手段により算出する最大可動点は、互いに直角な三方向の限界点である６点であることを特徴とする線状材の可動範囲算出装置。
【請求項４】
２つの係止点間に１つの分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲を算出するためのプログラムであって、
前記プログラムはコンピュータに、
前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、を含む入力データを取り込む入力データ取り込み手順と、
前記入力データに基づき、線状材を変形させた場合における分岐点の所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手順と、
前記入力データに基づき、前記分岐点最大可動点算出手段により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手順と、
前記点間可動範囲算出手順により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出する算出手順と、
算出された可動範囲を出力する出力手順と、
を実行させることを特徴とする線状材の可動範囲算出プログラム。
【請求項５】
２つの係止点間に２つ以上の分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲を算出するためのプログラムであって、
前記プログラムはコンピュータに、
前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、を含む入力データを取り込む入力データ取り込み手順と、
前記入力データに基づき、線状材を変形させた場合における分岐点の所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手順と、
前記入力データに基づき、１つの分岐点についての各最大可動点と、隣接する分岐点の各最大可動点とについて、線状材を変形させた場合における線状材の可動範囲を算出する分岐点間可動範囲算出手順と、
前記分岐点最大可動点算出手順により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手順と、
前記分岐点間可動範囲算出手段および前記可動範囲算出手段により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出する算出手順と、
算出された可動範囲を出力する出力手順と、
を実行させることを特徴とする線状材の可動範囲算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
２点の係止部で係止された線状材の可動範囲を算出する線状材可動範囲の算出、特に分岐点を有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や家電製品などにおいては、電力供給や信号伝達のために多数の線状材（ケーブル）が使用される。この多数のケーブルついては、まとめられるケーブルは複数本を１つの束にまとめ、これを表皮材で被覆したワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）にし、このＷ／Ｈを所定の部分で係止材で本体に固定し、また必要な部分においてケーブルを分岐させている。
【０００３】
このワイヤハーネスのルート、係止点などの設計においては、ワイヤハーネスの可動範囲を認識することが重要である。特に、ワイヤハーネスは、束ねたワイヤの本数や、係止点間の長さ、表皮材の種類など複数の因子によって可動範囲が変わるため、これを考慮する必要がある。
【０００４】
特許文献１では、各種の条件を考慮して、ワイヤハーネスの係止点間における可動範囲を算出することが示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３０９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１では、２つ係止点間におけるワイヤハーネスの可動範囲を対象としており、分岐点の移動を考慮していない。実際のワイヤハーネスでは、ワイヤーが分岐する分岐点が存在し、これを考慮することが望まれている。
【０００７】
本発明は、分岐点を考慮したワイヤハーネスなどの線状材の可動範囲算出装置およびプログラム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】
【０００８】
本発明は、２つの係止点間に１つの分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲算出装置であって、前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、に基づき、線状材を変形させた場合における分岐点の所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手段と、前記線状材の剛性と、線状材の長さと、分岐点または係止点の線状材の係止方向と、に基づき、前記分岐点最大可動点算出手段により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手段と、を有し、前記点間可動範囲算出手段により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、２つの係止点間に２つ以上の分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲算出装置であって、前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、に基づき、線状材を変形させた場合における各分岐点について所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手段と、前記線状材の剛性と、線状材の長さと、分岐点または係止点の線状材の係止方向と、に基づき、１つの分岐点についての各最大可動点と、隣接する分岐点の各最大可動点とについて、線状材を変形させた場合における線状材の可動範囲を算出する分岐点間可動範囲算出手段と、前記分岐点最大可動点算出手段により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手段と、を有し、前記分岐点間可動範囲算出手段および前記点間可動範囲算出手段により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、前記分岐点最大可動点算出手段により算出する最大可動点は、互いに直角な三方向の限界点である６点であることが好適である。
【００１１】
また、本発明は、２つの係止点間に１つの分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲を算出するためのプログラムであって、前記プログラムはコンピュータに、前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、を含む入力データを取り込む入力データ取り込み手順と、前記入力データに基づき、線状材を変形させた場合における分岐点の所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手順と、前記入力データに基づき、前記分岐点最大可動点算出手段により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手順と、前記点間可動範囲算出手順により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出する算出手順と、算出された可動範囲を出力する出力手順と、を実行させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、２つの係止点間に２つ以上の分岐点を有する線状材の可動範囲を算出する線状材の可動範囲を算出するためのプログラムであって、前記プログラムはコンピュータに、前記線状材の剛性と、線状材の長さと、線状材の分岐点および係止点の係止方向と、を含む入力データを取り込む入力データ取り込み手順と、前記入力データに基づき、線状材を変形させた場合における分岐点の所定数の方向における最大可動点を算出する分岐点最大可動点算出手順と、 前記入力データに基づき、１つの分岐点についての各最大可動点と、隣接する分岐点の各最大可動点とについて、線状材を変形させた場合における線状材の可動範囲を算出する分岐点間可動範囲算出手順と、前記分岐点最大可動点算出手順により算出された各最大可動点について、線状材を変形させた場合における前記係止点との間における線状材の可動範囲を算出する点間可動範囲算出手順と、前記分岐点間可動範囲算出手段および前記可動範囲算出手段により得られた各最大可動点についての可動範囲を総合して得られる最大可動範囲を登録することによって分岐点を含む線状材の可動範囲を算出する算出手順と、算出された可動範囲を出力する出力手順と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、分岐点が存在する場合に、この分岐点の最大可動範囲を所定数の最大可動点として、算出する。そして、得られた所定数の分岐点最大可動点について、係止点との間で、線状材の最大可動範囲を算出算出することができる。また、分岐点間の最大可動範囲についても各分岐点における各最大可動点同士の問題として処理することで、可動範囲の計算が行える。従って、分岐点を考慮してワイヤハーネスなどの線状材の可動範囲を算出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１５】
まず、本発明に係る線状材の可動範囲算出装置は、基本的にコンピュータによって構成され、コンピュータが線状材の可動範囲算出用プログラムを実行することで線状材の可動範囲算出装置として機能する。
【００１６】
可動範囲算出装置は、キーボードや、通信手段等の入力手段を有し、各種入力データを取り込み、これを内部のハードディスクなどの記憶媒体に記憶する。ＣＰＵは、ＲＡＭなどを利用しながら内部に記憶されているプログラムを実行して入力データに基づき、線状材の可動範囲を計算し、これをディスプレイやプリンタなどに出力する。なお、記憶媒体には、処理の中間または最終のデータも記憶される。
【００１７】
線状材として、車両におけるワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）を取り上げ、このＷ／Ｈの可動範囲の算出について、以下に説明する。
【００１８】
まず、分岐点に関連しない基本的動作については、特開２００３−３３０９８２号公報に示されているものと同様の手法が採用される。そこで、主に分岐点に関連する処理について、図１に基づいて説明する。
【００１９】
まず、準備段階の１回のみ、Ｗ／Ｈについての、最小曲げ半径、最大振幅などについてのテーブルを作成する（Ｓ１１）。これは、Ｗ／Ｈの外装種類、係止方法等の異なる複数種類のＷ／Ｈについて所定の条件で実験を行い得られたデータをまとめたデータをテーブルとして記憶することによって行う。これによって、以後はＷ／Ｈの種類のよって、このテーブルから特性値を得ることができる。
【００２０】
次に、Ｗ／Ｈを特定し、対象となるＷ／Ｈについての２つの係止点間における、Ｗ／Ｈの剛性、長さ、係止点（固定点）や分岐点におけるＷ／Ｈの係止方向、および分岐点数など、計算に必要な入力データ（計算条件）を取り込む（Ｓ１２）。
【００２１】
次に、取り込んだ分岐点数に基づき、対象となるＷ／Ｈの２つの係止点間における分岐点数を判定する（Ｓ１３）。この判定で、分岐点数が０であれば、特開２００３ー３３０９８２号公報における可動範囲算出が利用できるため、固定された２点（係止点）間に可動範囲形状を作成する（Ｓ１４）。
【００２２】
Ｓ１１の判定で、分岐点数が１の場合には、まず分岐点の可動範囲を求める（Ｓ１５）。そして、求められ可動範囲の分岐点と、固定点との間の可動範囲を求め、可動範囲形状を作成する（Ｓ１６）。
【００２３】
また、Ｓ１１の判定で、分岐点数が２の場合には、まず分岐点の可動範囲を求める（Ｓ１７）。そして、分岐点と分岐点間の可動範囲形状を作成し（Ｓ１８）、その後固定点と分岐点間に可動形状を作成する（Ｓ１９）。
【００２４】
この後、最大振幅量補正、可動範囲の外周に面を転義するなどの可動範囲についての処理を行い（Ｓ２０）、得られたＷ／Ｈの可動範囲についての画面またはプリンタ出力を行う。このようにして、２つの固定点間のＷ／Ｈの可動範囲形状を分岐点がある場合にも作成出力することができる。
【００２５】
次に、Ｓ１５における分岐点の可動範囲系算出について、図２に基づいて説明する。
【００２６】
まず、Ｗ／Ｈの長さのデータのみに基づいて分岐点の可動ＢＯＸを求める（Ｓ２１）。すなわち、分岐点では、両側の固定点までのＷ／Ｈの長さおよび分岐Ｗ／Ｈの長さに基づき、Ｗ／Ｈを自由に移動できる糸と仮定して、分岐点のラフな可動範囲である可動ボックスを決定する。特に、この例では、可動ＢＯＸは、予め規定した、３次元のｘ，ｙ，ｚの３方向における最大可動範囲で規定する直方体のエリアとする。
【００２７】
次に、この可動ＢＯＸの中心点を計算する（Ｓ２２）。可動ＢＯＸは、直方体であり、その中心は、容易に算出することができる。
【００２８】
このようにして中心点が決定された場合には、この中心点から、Ｌ，Ｗ，Ｈの直交３方向に分岐点を移動して、最大可動点を求める。
【００２９】
まず、Ｗ／Ｈの長さ方向である＋Ｌ方向および−Ｌ方向での最大可動点、最小可動点を求める（Ｓ２３）。すなわち、ＢＯＸの中心点から＋Ｌ方向に向かった点を移動し、移動した点において、分岐点から出るＷ／Ｈのすべての経路が成立する位置まで移動し、＋Ｌ方向での最大可動点を求める流とともに、同様にして、−Ｌ方向での最小可動点を求める。なお、この場合の計算は、Ｗ／Ｈの剛性、固定点および分岐点におけ係止方向も、考慮して行う。
【００３０】
そして、±Ｗ方向、±Ｈ方向についても、同様にして最大可動点、最小可動点を求める（Ｓ２４、Ｓ２５）。
【００３１】
このようにして、１つの分岐点について、３つの最大可動点と、３つの最小可動点を求めることができる。なお、この３つの最大可動点と、３つの最小可動点は、動作としては、３つの方向における最大可動範囲を決定する点であり、６つの可動クランプ点という。
【００３２】
次に、Ｓ１６の分岐点と固定点間の可動範囲計算処理について、図３に基づいて説明する。まず、６つの可動クランプ点と、固定点間の可動範囲を計算する（Ｓ３１）。この計算は、可動クランプ点を１つずつ取り出し、１つの可動クランプ点と、１つの固定点との間での計算を行うという操作を１つの固定点に対し６回行うことで行われ、２つの固定点に対し行うため、１２回の計算が行われる。
【００３３】
このようにして得られた、可動範囲から最大点および最小点を取り出し登録する（Ｓ３２）。これは、１つの係止点と１つの可動クランプ点から得られる可動範囲について、所定の間隔で得られる複数（この場合には７断面）における最外周に当たる８点を取り出すことで行う。そして、これを６つの可動クランプ点について、すべて行い、各段面における最大最小点を取り出すことによって、可動範囲の外周面を規定する可動範囲が点列として得られる。
【００３４】
このようにして、この分岐点と固定点間の可動範囲計算を一対の固定点（係止点）の両方について行うことで、２つの固定点間に１つの分岐点が存在する場合における可動範囲の計算が行われる。
【００３５】
次に、２つの固定点間に２つ以上の分岐点が存在する場合には、分岐点間可動範囲を計算する必要がある。これについて、図３に基づいて説明する。
【００３６】
各分岐点については、上述のようにして、６つの可動クランプ点が求められる。そこで、１つの分岐点の１つの可動クランプ点について、相手側の分岐点の可動クランプ点６つのそれぞれに対し、可動範囲を求め、これを６つの可動クランプ点点に関し、繰り返すことで、すべての可動クランプ点間の可動範囲を計算する（Ｓ４１）。
【００３７】
そして、得られた可動範囲から、最大点、最小点群を求める（Ｓ４２）。これを上述の場合と同様２分岐点間の７断面について繰り返し、各断面における最大、最小点を登録する。
【００３８】
このようにして、固定点分岐点間、分岐点間の可動範囲が計算できるため、Ｗ／Ｈの全範囲を固定点分岐点間、分岐点間に分け、それぞれの計算を行うことで、全体としてのＷ／Ｈの可動範囲を計算することができる。
【００３９】
なお、各段面における最大振幅補正処理や、各断面の８つの最大最小値からの立体的な可動範囲の計算などは、特開２００３−３３０９８２号公報に記載の方法に基づいて行えばよい。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、分岐点が存在する場合におけるＷ／Ｈの可動範囲を分岐点の可動範囲を考慮して、算出することができる。
【００４１】
そして、得られたＷ／Ｈ可動範囲は、曲面をＩＧＥＳ形式や、ＳＴＬ形式でファイルに出力することで、その後の設計に容易に利用できる。すなわち、得られた可動範囲により、Ｗ／Ｈの係止点や分岐点などの配置を決定することができるともに、この配置を考慮して他の部材の配置なども検討することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態の処理の全体動作を示すフローチャートである。
【図２】分岐点の可動範囲の計算についてのフローチャートである。
【図３】分岐点と固定点間の可動範囲の計算についてのフローチャートである。
【図４】分岐点間の可動範囲の計算についてのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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