(57)【要約】【課題】一般的に考えられる全ての形状の屋根に対する検討を可能にするような設計結果の出力が得られるようにした住宅屋根自動設計装置における入出力システムを提供する。【解決手段】住宅屋根自動設計手段４が、住宅屋根自動設計手段４に提供される住宅の外形形状に対して、予め設定された複数種類の屋根の中から単独で、或いは、複数の屋根の種類を組合せて形成される屋根形状につき、住宅屋根自動設計手段４の備える設計機能により設計可能な全ての屋根形状を自動的に設計する上記住宅屋根自動設計手段４を備えた住宅屋根自動設計装置１における入出力システム９を、屋根種類設定手段２と、住宅外形形状提供手段３と、設計結果記憶手段５と、この設計結果記憶手段５により記憶されている全ての屋根形状を、一覧形式で表示する設計結果表示手段６と、で構成する。【選択図】図１
2007188422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
住宅屋根自動設計手段が、住宅における屋根を除いた部分の外形形状で、前記住宅屋根自動設計手段に提供される前記外形形状に対して、予め設定された複数種類の屋根の中から、一つの種類で、或いは、複数の種類を組合せて形成される屋根形状につき、前記住宅屋根自動設計装置の備える設計機能により設計可能な全ての屋根形状を、自動的に設計する前記住宅屋根自動設計手段を備えた住宅屋根自動設計装置における入出力システムであって、
屋根の種類を予め設定する屋根種類設定手段と、
屋根を設計する対象の住宅における屋根を除いた部分の外形形状を、前記住宅屋根自動設計手段に提供する住宅外形形状提供手段と、
前記住宅屋根自動設計手段により自動設計された全ての屋根形状を記憶する設計結果記憶手段と、
前記設計結果記憶手段により記憶されている全ての屋根形状を、一覧形式で表示する設計結果表示手段と、で構成されることを特徴とする住宅屋根自動設計装置における入出力システム。
【請求項２】
前記設計結果記憶手段により記憶されている全ての屋根形状の中から、同一形状の屋根形状が複数存在すると、その内の一つを残して残りを削除する設計結果重複排除手段を備えた請求項１記載の住宅屋根自動設計装置における入出力システム。
【請求項３】
建築構造上、或いは、建築工法上、屋根形状として不適とされる不適形状要素を記憶する不適形状要素記憶手段と、
該不適形状要素記憶手段により記憶されている前記不適形状要素に基づき、前記設計結果記憶手段により記憶されている全ての屋根形状から、前記不適形状要素を備える屋根形状を削除する設計結果選別手段と、を備えた請求項１又は２記載の住宅屋根自動設計装置における入出力システム。
【請求項４】
前記設計結果記憶手段により記憶されている全ての屋根形状に対する屋根建築コストを演算する屋根建築コスト演算手段を備えると共に、
前記設計結果表示手段は、前記設計結果記憶手段により記憶されている全ての屋根形状を、該屋根形状に対して前記屋根建築コスト演算手段により演算された屋根建築コストと対比させて表示する請求項１〜３のいずれか１項に記載の住宅屋根自動設計装置における入出力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅屋根自動設計装置における入出力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅を設計する場合、屋根のデザインは、住宅全体のデザインに大きく影響する。このため、屋根のデザインの決定に際しては、様々な屋根の形状を検討して決定する必要があり、そのためには、検討すべき屋根形状を、設計する住宅に合わせて設計する必要がある。住宅の設計には、一般的に、ＣＡＤが用いられ、各種のシステムが開発されているが、このＣＡＤを用いて行う住宅の屋根の設計についても、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述したＣＡＤを用いた設計は、一般的に、ＣＡＤを操作する設計者が、個別の案件ごとに、所定の手順に従って、各種の設定や入力を行うことにより、ＣＡＤが設計ステップを順に進めることで行われる。このようなＣＡＤを用いた設計では、各種の設定や入力等、複雑な操作を要する上、専門知識が必要であることから、個々の設計には、手間と時間を要している。
【特許文献１】特開平８−３０２８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、ＣＡＤを用いた設計では、一般的に、個別の案件毎に、一つずつ設計を進めるシステムを採用しており、住宅の屋根の設計を行う場合も、形状の異なる屋根毎に、個別に行う必要がある。そのため、住宅の設計に際して、形状の異なる多くの屋根の検討を行うためには、これらの多くの屋根について、個々の屋根毎に、ＣＡＤを用いて設計を行わねばならず、手間と時間を要していた。又、採用した屋根形状が、デザイン的にはよくても、建築構造上や建築工法上、問題がある場合もあり、これらの点に付いても検討する必要があることから、さらに時間と手間を要していた。そのため、屋根のデザインの検討は、設計した屋根についてしか行えず、一般的に設計可能な全ての屋根形状に対して、屋根のデザインの検討を行うことは、手間と時間がかかって現実的ではなかった。
【０００５】
ところで、ＣＡＤ等の自動設計装置を用いた従来の住宅の屋根の設計では、形状の異なる屋根毎に、個別に、自動設計装置に対して設定や入力を行う必要があるが、理論的には、一般的に考えられる全ての屋根形状に対して、これらの設定や入力を行うことにより、一般的に考えられる全ての形状の屋根に対する設計を、自動的に行うことは可能であると考えられる。しかしながら、上述したように、屋根のデザインの検討においては、手間と時間の関係上、一部の屋根の形状についてしか行われていないのが実情である。
【０００６】
そこで、この発明は、このような状況を改善するためになされたものであって、一般的に考えられる全ての形状の屋根に対する検討を可能にするような設計結果の出力が得られるようにした住宅屋根自動設計装置における入出力システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
図１は、本発明の住宅屋根自動設計装置における入出力システムの構成を示したブロック図である。図１において、住宅屋根自動設計装置１における入出力システム９は、住宅屋根自動設計手段４が、住宅における屋根を除いた部分の外形形状で、住宅屋根自動設計手段４に提供される外形形状に対して、予め設定された複数種類の屋根の中から、一つの種類で、或いは、複数の種類を組合せて形成される屋根形状につき、住宅屋根自動設計装置の備える設計機能により設計可能な全ての屋根形状を、自動的に設計する住宅屋根自動設計手段４を備えた住宅屋根自動設計装置１における入出力システムである。
【０００８】
この住宅屋根自動設計装置１における入出力システム９は、屋根の種類を予め設定する屋根種類設定手段２と、屋根を設計する対象の住宅における屋根を除いた部分の外形形状を、住宅屋根自動設計手段４に提供する住宅外形形状提供手段３と、住宅屋根自動設計手段４により自動設計された全ての屋根形状を記憶する設計結果記憶手段５と、設計結果記憶手段５により記憶されている全ての屋根形状を、一覧形式で表示する設計結果表示手段６と、で構成されることを特徴としている。
【０００９】
上記の住宅屋根自動設計装置１における入出力システム９において、設計結果記憶手段５により記憶されている全ての屋根形状の中から、同一形状の屋根形状が複数存在すると、その内の一つを残して残りを削除する設計結果重複排除手段を備えるようにするのが好ましい。
【００１０】
又、上記の住宅屋根自動設計装置１における入出力システム９において、建築構造上、或いは、建築工法上、屋根形状として不適とされる不適形状要素を記憶する不適形状要素記憶手段と、該不適形状要素記憶手段により記憶されている不適形状要素に基づき、設計結果記憶手段５により記憶されている全ての屋根形状から、不適形状要素を備える屋根形状を削除する設計結果選別手段と、を備えるようにするのが好ましい。
【００１１】
又、上記の住宅屋根自動設計装置１における入出力システム９において、設計結果記憶手段５により記憶されている全ての屋根形状に対する屋根建築コストを演算する屋根建築コスト演算手段を備えると共に、設計結果表示手段６は、設計結果記憶手段５により記憶されている全ての屋根形状を、該屋根形状に対して屋根建築コスト演算手段により演算された屋根建築コストと対比させて表示するようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、住宅屋根自動設計装置が設計した全ての屋根形状を、一覧形式で住宅屋根自動設計装置に表示させることができる。従って、住宅を設計する場合に、当該住宅に、一般的に架構可能な全ての屋根形状について、漏れなく容易に検討することができ、最適な屋根形状を採用することができる。
【００１３】
又、同一形状の屋根形状は、重複して表示されることがないようにできるので、屋根形状の表示を見やすくすることができる。又、不適形状要素を備える屋根形状は表示されないようにすることができるので、不適形状要素を備える屋根形状の採用を防止することができる。又、全ての屋根形状を、該屋根形状に対する屋根建築コストと対比させて表示することもできるので、屋根形状の採用につき、屋根建築コストを考慮して検討することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の住宅屋根自動設計装置における入出力システムに関する実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。本実施の形態の住宅屋根自動設計装置における入出力システムは、住宅屋根自動設計装置において、特に入出力に注目して構成されたシステムである。そこで、以下の説明では、本実施の形態における住宅屋根自動設計装置について説明するが、これらの説明の内で、住宅屋根自動設計装置の入出力に関係する部分が、本発明の住宅屋根自動設計装置における入出力システムの説明に相当する。
【００１５】
本実施の形態における住宅屋根自動設計装置は一種のＣＡＤ装置であり、この住宅屋根自動設計装置のハードウエアとしては、ワークステーションや高性能のパソコンが用いられる。これらのワークステーションやパソコンを用いた住宅屋根自動設計装置は、一般に、図２に示すような構成である。即ち、本実施の形態における住宅屋根自動設計装置１０は、図２において、ＣＰＵ１１、メモリ１２、キーボード１３、マウス１４、表示装置１５、及び、プリンタ１６で構成されている。
【００１６】
上記の住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２には、本実施の形態で必要なＯＳや各種のアプリケーションプログラム等のソフトウエアが搭載されており、本実施の形態における住宅屋根自動設計装置１０の機能は、これらのソフトウエアを実行することにより実現される。即ち、前述の、不適形状要素記憶手段、屋根種類設定手段、住宅外形形状提供手段、住宅屋根自動設計手段、設計結果記憶手段、設計結果選別手段、設計結果重複排除手段、及び、設計結果表示手段、の各機能は、住宅屋根自動設計装置１０に備えられている住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２に搭載されているプログラムが、キーボード１３やマウス１４により行われる入力や表示装置１５への出力を伴って、ＣＰＵ１１及びメモリ１２により処理動作を行うことにより実現される。
【００１７】
次に、上記の住宅屋根自動設計装置１０の動作について説明する。図３は、住宅屋根自動設計装置１０の動作を説明したフローチャートである。上記の住宅屋根自動設計装置１０のメモリには、住宅屋根自動設計装置１０により設計された屋根形状において、後で詳述するような、建築構造上、或いは、建築工法上、屋根形状として不適とされる不適形状要素が記憶されている。
【００１８】
図３のフローチャートにおいて、まず、屋根の設計を行う住宅の外形形状を、住宅屋根自動設計装置１０に対して入力する（Ｓ１）。この住宅の外形形状とは、屋根を設計する対象の住宅における屋根を除いた部分の外形形状を言い、いわゆる、住宅の間取りを示した平面図における外形形状を言う。一般に、住宅屋根自動設計装置１０には、間取り等を決定する住宅設計用のＣＡＤ機能が組み込まれており、上記の住宅の外形形状の入力は、この住宅設計用のＣＡＤ機能により設計された住宅の間取りを示した平面図が記憶されているメモリエリアを指定することにより行われる。このメモリエリアをキーボード１３やマウス１４を用いて指定すると、確認のため、表示装置１５に、住宅の外形形状が表示される。図８は、この表示状態の例を示した表示装置１５の表示画面図である。この表示は、住宅屋根自動設計装置１０のプリンタ１６で印刷することもできる。
【００１９】
屋根の設計を行う住宅の外形形状の入力が終了すると（Ｓ１）、次に、住宅屋根自動設計装置１０に対して、住宅屋根自動設計装置１０が設計する住宅の屋根の種類を、キーボード１３やマウス１４を用いて設定する（Ｓ２）。この住宅の屋根の種類は、一般に、フラット屋根、片流れ屋根、及び、一般屋根に分類される。この内、一般屋根とは、寄棟屋根及び切妻屋根を言う。そこで、一般屋根が設定されると、住宅屋根自動設計装置１０は、屋根の種類として、寄棟屋根のみ、又は、切妻屋根のみ、或いは、寄棟屋根と切妻屋根とを組合せた屋根の全ての種類について、一般に設計可能な屋根の設計を行う。本実施の形態では、Ｓ１におけるこの住宅の屋根の種類の設定として、一般屋根を設定するものとする。
【００２０】
住宅の屋根の種類の設定が終了すると（Ｓ２）、次に、住宅屋根自動設計装置１０は、入力された住宅の外形形状に基づいて、住宅屋根の自動設計を行う（Ｓ３）。この住宅屋根の自動設計は、一般的に考えられる全ての屋根形状について設計を行う。この住宅屋根の自動設計については、各種の方法が考えられるが、本実施の形態では、およそ、次のような手順で、自動設計が行われている。
【００２１】
一般に、住宅の外形形状は、図８に示される例からも分かるように、長方形（正方形を含む）を結合させて形成される形状をしている。そこで、このような形状をした住宅の外形形状を、図４に示すように矩形に分割する。この矩形に分割する方法には、図４（ａ）に示す標準分割、図４（ｂ）に示す縦分割、及び、図４（ｃ）に示す横分割がある。標準分割は、外周線上の両出隅線分を含む矩形を順番に求め、最終的に全領域を矩形分割する方法である。縦分割は、外周線上の入隅点から縦方向（Ｙ方向）に分割する方法である。又、横分割は、外周線上の入隅点から横方向（Ｘ方向）に分割する方法である。
【００２２】
上記のようにして分割された各矩形に対して、寄棟屋根のみ、又は、切妻屋根のみ、或いは、寄棟屋根と切妻屋根とを組合せた屋根で、一般に設計可能な形状の屋根を全て設計する。矩形は長方形（正方形を含む）であるが、このような長方形に対して一般に架構可能な屋根の形状は、全部で、図５に示すような７種類である。即ち、図５（ａ）に示す寄棟屋根が１種類、図５（ｂ）に示す切妻屋根が２種類、そして、図５（ｃ）に示す寄棟屋根と切妻屋根とを組合せた屋根が４種類の、合わせて７種類である。
【００２３】
上記の住宅の外形形状を分割した各矩形に対して、上記の７種類の屋根形状を適用して組合せることにより、一般的に考えられる全ての屋根形状を設計することができる。この組合せを行う際には、屋根形状として不自然な形状とならないように、屋根の接合部分の修正が行われる。この修正手順は、住宅屋根の自動設計を行うプログラムに含まれている。このようにして、一般的に考えられる全ての屋根形状の設計が終了すると（Ｓ４）、設計された全ての屋根形状を、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２へ記憶する（Ｓ５）。
【００２４】
設計された全ての屋根形状が、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２に記憶されると（Ｓ５）、次に、メモリ１２に記憶されている住宅の屋根形状の中に、建築構造上、或いは、建築工法上、屋根形状として不適とされる不適形状要素を備えた屋根形状が存在しないかチェックする（Ｓ６）。この不適形状要素は、上述した用に、予め、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２に記憶されている。この不適形状要素には、建築構造上、不適であるものと、建築工法上不適であるものが存在する。図６（ａ）は、建築構造上、不適であるものの例であり、図６（ｂ）は、建築工法上、不適であるものの例である。
【００２５】
図６（ａ）では、破線で示す（ア）の部分が水平状の谷となり、傾斜勾配が形成されないので、雨水を流すことができないことから、建築構造上、不適とされる。又、図６（ｂ）では、破線内の（イ）の部分が、隅棟線同士の交点と一致しているため、標準で用意されている建築部材が使用できず、例外的に特殊な部材を製作する必要があることから、コストアップとなるので、建築工法上、不適とされている。不適形状要素としては、ほかにもあり、これらは、上述したように、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２に記憶されている。このような、不適形状要素を備える屋根形状が、Ｓ６のチェックで見つかると、その屋根形状は、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２から削除される（Ｓ７）。
【００２６】
次に、メモリ１２に記憶されている住宅の屋根形状の中に、同一形状で重複する屋根形状が存在しないかチェックする（Ｓ８）。メモリ１２に記憶されている住宅の屋根形状の中に、同一形状で重複する屋根形状が存在すれば、１つだけ残して、残りは、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２から削除される（Ｓ９）。図７は、同一形状で重複する屋根形状が生ずる場合があることを示した説明図である。図７において、標準分割により分割された図７（ａ）に示す住宅の外形形状の分割と、縦分割により分割された図７（ｂ）に示す住宅の外形形状の分割とは、いずれも、図７（ｃ）に示す形状の屋根となる組合せが存在することから、図７（ｃ）に示す屋根形状が２つ存在することになる。Ｓ８、Ｓ９では、このような場合に、いずれか１つを、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２から削除する。
【００２７】
最後に、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２に記憶されている全ての屋根形状を、一覧形式で、住宅屋根自動設計装置１０の表示装置１５に表示する。図９は、この表示の例を示したものである。この表示は、住宅屋根自動設計装置１０のプリンタ１６で印刷することもできる。図９によれば、図８に示すような住宅の外形形状から、この住宅に架構可能な屋根形状は、前部で１１種類が設計可能であることが分かる。
【００２８】
上記の住宅屋根自動設計装置１０における入出力システムによれば、住宅屋根自動設計装置１０が設計した全ての屋根形状を、一覧形式で住宅屋根自動設計装置１０の表示装置１５に表示させることができる。従って、住宅を設計する場合に、当該住宅に、一般的に架構可能な全ての屋根形状について、漏れなく容易に検討することができ、最適な屋根形状を採用することができる。
【００２９】
又、同一形状の屋根形状は、重複して表示されることがないようにできるので、屋根形状の表示を見やすくすることができる。又、不適形状要素を備える屋根形状は表示されないようにすることができるので、不適形状要素を備える屋根形状の採用を防止することができる。
【００３０】
上記の実施の形態では、住宅屋根自動設計装置１０の表示装置１５には、住宅屋根自動設計装置１０により設計された屋根形状が表示されるが、これに加えて、表示される屋根形状の屋根建築コストを演算して、表示される屋根形状を、この屋根建築コストと対比させて表示するようにしてもよい。屋根形状の屋根建築コストの演算は、住宅屋根自動設計装置１０のメモリ１２に搭載されるソフトウエアにより行われるようにする。このようにすることにより、屋根形状の採用につき、屋根建築コストを考慮して検討することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の住宅屋根自動設計装置における入出力システムの構成を示したブロック図である。
【図２】本実施の形態における住宅屋根自動設計装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本実施の形態における住宅屋根自動設計装置の動作を示したフローチャートである。
【図４】（ａ）は、住宅の外形形状に対する標準分割方法の説明図、（ｂ）は、縦分割方法の説明図、（ｃ）は、横分割方法の説明図である。
【図５】（ａ）は、矩形に対する寄棟屋根の外形図、（ｂ）は、切妻屋根の外形図、（ｃ）は、寄棟屋根と切妻屋根とを組合せた屋根の外形図である。
【図６】（ａ）は、建築構造上不適である屋根の例の外形図、（ｂ）は、建築工法上不適である屋根の例の外形図である。
【図７】（ａ）は、標準分割方法により分割された住宅の外形形状図、（ｂ）は、縦分割方法により分割された住宅の外形形状図、（ｃ）は、（ａ）及び（ｂ）から形成された屋根の外形図である。
【図８】本実施の形態における住宅屋根自動設計装置の表示装置の表示画面図（その１）である。
【図９】本実施の形態における住宅屋根自動設計装置の表示装置の表示画面図（その２）である。
【符号の説明】
【００３２】
１  住宅屋根自動設計装置
２  屋根種類設定手段
３  住宅外形形状提供手段
４  住宅屋根自動設計手段
５  設計結果記憶手段
６  設計結果表示手段
９  入出力システム
１０  住宅屋根自動設計装置
１１  ＣＰＵ
１２  メモリ
１３  キーボード
１４  マウス
１５  表示装置
１６  プリンタ
【図１】
2007188422.tif 000003
【図２】
2007188422.tif 000004
【図３】
2007188422.tif 000005
【図４】
2007188422.tif 000006
【図５】
2007188422.tif 000007
【図６】
2007188422.tif 000008
【図７】
2007188422.tif 000009
【図８】
2007188422.tif 000010
【図９】
2007188422.tif 000011