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　特願２００４−　６７０５４「線条構造物の配線設計支援方法、その装置及びそのプログラム」拒絶査定不服審判事件〔平成１７年　９月２２日出願公開、特開２００５−２５８６４１〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
第１．手続の経緯
　本願は、平成１６年３月１０日の出願であって、平成２２年１月１８日付けで拒絶査定がなされ、これを不服として平成２２年４月９日に審判請求がなされるとともに同日付けで手続補正がなされ、その後、平成２３年７月２２日付けで当審により拒絶理由が通知され、平成２３年９月２６日付けで意見書が提出されたものである。
　
第２．本願発明について
１．本願発明
　本願の請求項に係る発明は、平成２２年４月９日付けの手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項１ないし６に記載された事項により特定されるものであるところ、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という）は、次のとおりのものである。
　
「初期形状出力手段と、有限要素モデル作成手段と、予測形状計算手段と、結果出力手段と、を備えたコンピュータを用いて、有限要素法を利用して線条構造物の予測形状を計算して最適な配線設計を支援する方法であって、
　前記初期形状出力手段によって、前記線条構造物の初期形状を出力する初期形状出力工程と、
　前記有限要素モデル作成手段によって、対象となる前記線条構造物を直線性が保たれた複数の梁要素が結合された弾性体として、この線条構造物の有限要素モデルを作成する有限要素モデル作成工程と、
　前記予測形状計算手段によって、前記有限要素モデルに与えられた前記線条構造物の物理特性及び拘束条件に応じた、このモデルの物理的に釣り合った状態である予測形状を計算する予測形状計算工程と、
　前記結果出力手段によって、前記予測形状計算工程における計算結果を出力する結果出力工程と、を含み、
　前記予測形状計算工程は、
　前記予測形状計算手段に含まれる第１予測形状計算手段によって、前記初期形状出力工程で出力された前記初期形状に対応する前記有限要素モデル上の第１制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与えたときの前記線条構造物全体の予測形状を、第１予測形状として計算する第１予測形状計算工程と、
　前記予測形状計算手段に含まれる第２予測形状計算手段によって、前記第１予測形状計算工程で計算された前記第１予測形状に対応する前記有限要素モデル上の前記第１制御点とは異なる第２制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与えたときの前記線条構造物全体の予測形状を、第２予測形状として計算する第２予測形状計算工程と、を含む、
　ことを特徴とする線条構造物の配線設計支援方法。」
　
２．刊行物の記載事項
　これに対し、当審により通知された拒絶理由に引用された本願の出願日前に頒布された刊行物である「橋間正芳外２名，“ワイヤ・ハーネスの３次元設計支援システム”，情報処理学会研究報告，社団法人情報処理学会，２００３年１１月２５日，Vol.2003，No.117（CG-113），pp.15〜20」（以下、「刊行物１」という）には、図面とともに次の（１）ないし（４）の事項が記載されている。
（１）「製品開発において，ワイヤ・ハーネスの経路を決める配置設計は，従来，試作機が出来上がってから現物合わせで決めることが多く，不具合の発見が遅れるという問題があった．そこで，ＣＡＤで作成した３次元モデル上で，仮想的にワイヤ・ハーネスの配置設計ができるシステムを構築した．剛性と重力を考慮したハーネス経路を高速に計算し，多角柱の多連結構造でハーネスをモデリングすることで，３次元ハーネスモデルをリアルタイムに変形させることができる．このハーネスモデルに干渉チェックなどの検証機能を組み合わせることで，実用的なハーネス設計支援システムを構築した．」（第１５頁第４−１０行）
　
（２）「１．はじめに
　電気製品や装置全般に多数組み込まれているケーブルやワイヤ・ハーネス（以下ハーネス）の配置設計は，メカとエレキの両方の設計結果に依存するため，設計が後回しにされる傾向があった．実際，試作機が出来上がってから現物合わせで配線経路を決めることも多く，ハーネスに関する不具合の早期発見が課題となっている．
　一方で，３次元ＣＡＤを中心としたデジタルエンジニアリングが普及しており，バーチャルな製品モデルを使って様々な検証を行い，試作機を作る前に大部分の不具合を取り除く設計手法が進んでいる．ハーネスに関しても３次元設計手法は提案されており，ハーネス設計手法を備えた３次元ＣＡＤやハーネス設計専用ソフトがある．しかし，これらは３次元のモデル作りに重点が置かれており，配置結果を検証する機能が十分ではない．例えば，ＣＡＤデータは静的であるため，メカ機能とハーネスが連動した場合のハーネス長さの検討や引っ掛かりなどの確認はできない．また、剛性を考慮したモデリングではないので，正確な，曲率の検証は無理である。また，ハーネスは曲面が主体のモデルになるので，描画の処理量が非常に大きくなるという問題がある．
　これに対して，我々は，製品の３次元仮想モデル上で本物そっくりにハーネスの配線や不具合を発見できるハーネス設計支援システムを開発した．このシステムでは，リアルタイムにハーネスの挙動をシミュレーションすることができ，干渉チェックなどの検証をインタラクティブに行える．このようなシステムを実現するため，シミュレーションでは，ポテンシャルエネルギが最小となる曲線形状を求め，剛性を考慮したハーネス形状を高速に計算する．また，その３次元形状を多角柱の多連結構造で構成し，ハーネスの形状をリアルタイムにシミュレーションする．
　本報告では，ハーネスのリアルタイムシミュレーション技術と，それをベースにしたハーネス設計支援システム，および実際の適用結果と効果について述べる．」
　
（３）「２．シミュレーション技術
２．１　モデリング
　ハーネスの形状を求めるにあたって，構造解析を行う方法があるが，厳密解が得られる反面，計算結果を得るのに多大な時間を要する．ハーネスのような柔軟物の場合，時間をかけてまで高精度に計算する必要はなく，設計ツールとしては，むしろ，即座に結果を把握できる方法が望ましい．一方，高速な計算方法として，布などを簡易的にシミュレーションできるバネ・マスモデルがあるが，精度や計算の安定性が問題である．
　これに対し、ポテンシャルエネルギを最小にすることで，線状物体の静的な形状を求める方法がある．物理モデルの妥当性と高速で安定な計算の可能性から，この方法をハーネスシミュレーションに適用することにした．本システムでは，ハーネスを線状の曲線と仮定し，そのポテンシャルエネルギを曲げとねじれの弾性エネルギおよび重力による位置エネルギの和とすると，ポテンシャルエネルギＵは次のように表される．
　
｜　　　　１ Ｌ　　　　　　　　１ Ｌ　　　　　　　 Ｌ　　　　　　｜
｜　　Ｕ＝―∫Ｒｆκ２ｄｓ　＋ ―∫Ｒｌω２ｄｓ　＋∫Ｄｚｄｓ　　｜
｜　　　　２ ０　　　　　　　　２ ０　　 　　　　　０　　　　　　｜
　
　ここで，ｓはハーネス曲線に沿った端点から距離，κ，ω，ｚは距離ｓの点における曲率，ねじり率，高さである（図１）．また，Ｒｆ，Ｒｌ，Ｄはそれぞれ曲げ剛性係数，ねじり剛性係数，単位長さ当たりの線重量で，ハーネスの材料特性から決まる．また，Ｌは曲線長である．ハーネスの始点と終点の位置と方向，およびハーネスの長さを幾何学的な拘束条件として，制約付き最適化問題を解くことで，このエネルギを最小にするハーネス曲線を求めることができる．
　なお，このハーネス曲線の基底関数には，自由曲線を表現するベジエ曲線を用いている．近似した曲線を用いることで，最適化計算のパラメータ空間を絞り，計算量を減らしている．
２．２　３次元モデル
　線状モデルを３次元的に表現するには，ハーネスの断面形状を曲線に沿ってスイープしていけばよいが，曲面で構成されるため描画処理が重くなってしまう．また，ハーネスが扉などの機構と連動する様子をシミュレーションするためには，ハーネスの３次元モデルを変形させる必要がある．そこで，図２に示すように，ハーネスを分解して，多角柱の連結構造としてハーネスを表現する．多角柱と多角柱の間には３自由度の回転関節を持たせることで，自由に変形することができる．
２．３　リアルタイムシミュレーション
　製品全体の３次元モデル上でハーネスのシミュレーションを行うため，ＶＰＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）にハーネスのモデリング機能を組み込んだ．ＶＰＳとは，我々が開発したリアルタイム機構シミュレータで，３次元ＣＡＤから部品の形状データと位置データを取り込み，それに関節やギヤなどの機構データを設定することで，本物そっくりに動く仮想メカを構築するものである．この仮想メカの部品上にハーネスの始点と終点を結合することで，部品の移動と連動してハーネスの変形をシミュレーションすることができる．シミュレーションは以下の手順で行う．
　１）マウス操作などによる部品の移動命令に対し，部品の位置姿勢を更新する．
　２）部品の新しい位置姿勢から，ハーネスの始点と終点の位置方向を計算する．
　３）ハーネス曲線を計算する．
　４）新しいハーネス曲線に沿うように多角柱間の関節を動かし，多角柱の位置姿勢を更新する．
　これらの処理は軽いので，マウスなどで部品を移動させながら，ハーネス形状をリアルタイムに変形させることができる（図３）．」
　
（４）「３．ハーネス設計支援システム
　実用的なハーネス設計支援システムを構築するためには，実際のハーネス設計の勘所を押さえる必要がある．まず，ハーネスは図４に示すように途中で分岐したり，クランプで固定されたりしており，これらを容易に設定・変更できる必要がある．また，ハーネス配置の仕様としては，ハーネスの長さ，他部品との接触や干渉，および曲がり具合が重要となる．この章では，上記のシミュレーション技術をベースに，実用的な配置・検証機能を備えたハーネス設計支援システムについて述べる．
３．１　分岐・結合の表現
　まず，ハーネスデータの管理方法について述べる．ハーネスは１本の曲線ではなく，前述したように分岐や結合を繰り返している．またハーネスは，コネクタやクランプなどを介して長い距離に渡って配線されている．このようなハーネスを効率よくモデル化するため，ハーネスをいくつかの部分に分割してグラフ構造によりデータを管理する．グラフのノードには分岐点や固定点を割り当て，ノード間のエッジで１つのハーネス曲線を管理する．また，始点や終点のデータはノードで管理する．これにより，分岐や結合を表現できるとともに，ハーネスの部分的な追加や挿入，形状変更などが容易になる．
３．２　配置設計
　仮想メカ上でハーネスを配置する方法として，実際のハーネスの組み付けをイメージして，ハーネスの片方の端から順番に通過点を配置する方法と，両端によりハーネス全体を設定した後，途中の通過点を指定していく方法の２つを用意した（図５）．
（ａ）端からハーネスを配置する方法
　この方法では，最初の始点から順番に通過点位置と長さを指定し，通過点と通過点の間にハーネス曲線を設定していく．複雑な経路や分岐がある場合に必要な配置方法である．
（ｂ）ハーネス全体から設計する方法
　この方法では，まず両端の位置と全長を指定し，ハーネス全体のモデルを生成した後，通過点を設定していく．通過点を追加するたびにハーネスを分割するが，ハーネスの長さをどのように振り分けるかが課題である．今回は，各ハーネス曲線の曲がり具合がだいたい同じになるよう，通過点間の直線距離の比で全長を分配している．」
　
　以上の記載から、刊行物１には次の発明（以下、「刊行物１発明」という）が記載されている。
　
「ワイヤ・ハーネスを線状の曲線（線状モデル）と仮定し、そのポテンシャルエネルギを曲げとねじれの弾性エネルギおよび重力による位置エネルギの和とし、ハーネスの始点と終点の位置と方向、およびハーネスの長さを幾何学的な拘束条件として、制約付き最適化問題を解くことで、このエネルギを最小にするハーネス曲線を求めることができるモデリングを行い、
　３次元ＣＡＤから部品の形状データと位置データを取り込み，それに関節やギヤなどの機構データを設定することで，本物そっくりに動く仮想メカを構築するリアルタイム機構シミュレータにハーネスの上記モデリングの機能を組み込み、この仮想メカの部品上にハーネスの始点と終点を結合することで、部品の移動と連動してハーネスの変形をシミュレーションすることができ、マウスなどで部品を移動させながら、ハーネス形状をリアルタイムに変形させることができるものであり、
　仮想メカ上でハーネスを配置する方法として、実際のハーネスの組付けをイメージして、ハーネスの片方の端から順番に通過点を配置する方法を用意し、この方法では、最初の始点から順番に通過点位置と長さを指定し、通過点と通過点の間にハーネス曲線を設定していく
　ハーネス設計支援システム。」
　
３．対比
　本願発明と刊行物１発明とを対比する。
　
　刊行物１発明は、マウスなどで部品を移動させながら、ハーネス（本願発明の「線条構造物」に相当）形状をリアルタイムに変形させることができ、ハーネスの変形をシミュレーションするハーネス設計支援システムであるから、その方法は、「コンピュータを用いて、」「線条構造物の予測形状を計算して最適な配線設計を支援する方法」といえるものである。また、ハーネスはモデリングされてシミュレーションが行われ、ハーネスのの初期形状、予測結果はコンピュータの画面に表示されるものであることは明らかであるから、ハーネスの初期形状を出力する手段、モデルを作成する手段、予測形状を計算する手段、結果を出力する手段を備えているといえる。
　したがって、本願発明と刊行物１発明とは、
“初期形状出力手段と、モデル作成手段と、予測形状計算手段と、結果出力手段と、を備えたコンピュータを用いて、線条構造物の予測形状を計算して最適な配線設計を支援する方法”
といえ、また、
“前記線条構造物の初期形状を出力する初期形状出力工程”、“この線条構造物のモデルを作成するモデル作成工程”、“予測形状を計算する予測形状計算工程”、“前記予測形状計算工程における計算結果を出力する結果出力工程”
を含むといえる点で共通している。
　
　さらに、予測形状を計算する予測形状計算工程に関して、刊行物１発明のハーネスのモデリングを用いたシミュレーションは、「ハーネスを線状の曲線と仮定し、そのポテンシャルエネルギを曲げとねじれの弾性エネルギおよび重力による位置エネルギの和とし、ハーネスの始点と終点の位置と方向、およびハーネスの長さを幾何学的な拘束条件として、制約付き最適化問題を解くことで、このエネルギを最小にするハーネス曲線を求める」ものであるから、本願発明と刊行物１発明とは、
“前記予測形状計算手段によって、前記モデルに与えられた前記線条構造物の物理特性及び拘束条件に応じた、このモデルの物理的に釣り合った状態である予測形状を計算する予測形状計算工程”
を含むといえる点で共通する。
　この予測形状計算工程は、刊行物１発明においては、「仮想メカ上でハーネスを配置する方法として、実際のハーネスの組付けをイメージして、ハーネスの片方の端から順番に通過点を配置する方法を用意し、この方法では、最初の始点から順番に通過点位置と長さを指定し、通過点と通過点の間にハーネス曲線を設定していく」ものであって、このハーネス曲線の設定における最初の始点の次に指定される通過点位置の指定が、本願発明の「第１の制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与え」ることに相当し、その次の通過点位置の指定が、本願発明の「第１制御点とは異なる第２制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与え」ることに相当する。また、これらの強制変位先が拘束条件として与えられるとハーネス曲線が求められるのであるから、このことは本願発明の「前記線条構造物の予測形状を、第１予測形状として計算する第１予測形状計算工程」、「前記線条構造物の予測形状を、第２予測形状として計算する第２予測形状計算工程」に相当する。
　したがって、本願発明と刊行物１発明とは、
“前記予測形状計算工程は、
　前記予測形状計算手段に含まれる第１予測形状計算手段によって、前記初期形状出力工程で出力された前記初期形状に対応する前記モデル上の第１制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与えたときの前記線条構造物の予測形状を、第１予測形状として計算する第１予測形状計算工程と、
　前記予測形状計算手段に含まれる第２予測形状計算手段によって、前記第１予測形状計算工程で計算された前記第１予測形状に対応する前記モデル上の前記第１制御点とは異なる第２制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与えたときの前記線条構造物の予測形状を、第２予測形状として計算する第２予測形状計算工程と、を含む、”
点で共通する。
　
　したがって、本願発明と刊行物１発明の一致点、相違点は次のとおりである。
　
［一致点］
　初期形状出力手段と、モデル作成手段と、予測形状計算手段と、結果出力手段と、を備えたコンピュータを用いて、線条構造物の予測形状を計算して最適な配線設計を支援する方法であって、
　前記初期形状出力手段によって、前記線条構造物の初期形状を出力する初期形状出力工程と、
　前記モデル作成手段によって、この線条構造物のモデルを作成するモデル作成工程と、
　前記予測形状計算手段によって、前記モデルに与えられた前記線条構造物の物理特性及び拘束条件に応じた、このモデルの物理的に釣り合った状態である予測形状を計算する予測形状計算工程と、
　前記結果出力手段によって、前記予測形状計算工程における計算結果を出力する結果出力工程と、を含み、
　前記予測形状計算工程は、
　前記予測形状計算手段に含まれる第１予測形状計算手段によって、前記初期形状出力工程で出力された前記初期形状に対応する前記モデル上の第１制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与えたときの前記線条構造物の予測形状を、第１予測形状として計算する第１予測形状計算工程と、
　前記予測形状計算手段に含まれる第２予測形状計算手段によって、前記第１予測形状計算工程で計算された前記第１予測形状に対応する前記モデル上の前記第１制御点とは異なる第２制御点の強制変位先を、前記拘束条件のひとつとして与えたときの前記線条構造物の予測形状を、第２予測形状として計算する第２予測形状計算工程と、を含む、
　ことを特徴とする線条構造物の配線設計支援方法。
　
［相違点］
（１）線条構造物のモデルが、本願発明では、「対象となる前記線条構造物を直線性が保たれた複数の梁要素が結合された弾性体」としてモデルを作成する「有限要素モデル」であり、「有限要素法を利用して」線条構造物の予測形状を計算するのに対し、刊行物１発明では有限要素モデル・有限要素法を利用しているか否か明らかではない点。
　
（２）第１予測形状計算工程、第２予測形状計算工程で計算する予測形状が、本願発明においては、線条構造物「全体」の予測形状であるのに対し、刊行物１発明では、線条構造物全体であるか否か明らかではない点。
　
４．当審の判断
　上記各相違点について検討する。
　
相違点（１）について
　線状構造物を解析するためのモデルとしては、刊行物１にも例が記載されているように種々のものがあり、その１つとして、対象となる線状構造物を直線性が保たれた複数の梁要素が結合された弾性体としてモデルを作成し解析する有限要素法は、例えば、上記の当審により通知した拒絶理由で提示した特開２００２−２２２２１９号公報に記載されているように周知の技術である。
　したがって、刊行物１発明において、ハーネスのモデルを作成するときにこの周知の有限要素法を採用し、有限要素法を利用して線条構造物の予測形状を計算することは当業者が容易に想到し得ることであり、また、ハーネスの形状を求めるためのモデルとして採用したことによる格別の効果があるわけでもない。
　
相違点（２）について
　刊行物１発明においては、ハーネス曲線の形状を求めるために、ポテンシャルエネルギを定義しそれを最小にするように制約付き最適化問題を解くことを行っている。このポテンシャルエネルギは、上記「２．（３）」のＵの定義式で与えられるものであり、この式はハーネス全体の曲線長Ｌにより定義されたものである。
　刊行物１発明は、最初の始点から順番に通過点位置と長さを指定し、通過点と通過点の間にハーネス曲線を設定していくものであり、１番目の通過点位置を指定したときに設定されるハーネス曲線がハーネス全体であるのか否かは明らかではないが、上記ポテンシャルエネルギＵがハーネス全体で定義されていることを考慮すると、ハーネス全体のポテンシャルエネルギを最小とするようにハーネス全体の形状を計算することは自然に考えられることであって、１番目の通過点位置を指定したときにハーネス曲線の全体の形状を計算することが当業者にとって想到困難であるとは必ずしもいえない。逆に、１番目の通過点位置を指定したときにハーネス曲線のうち通過点位置までの一部のみについて形状を計算すると、その一部以外の残りの部分による影響をどのように扱うかで計算に近似誤差が発生することは容易に予想される。
　したがって、求められる誤差の程度、計算量、計算時間などを考慮して、刊行物１発明において、第１予測形状計算工程、第２予測形状計算工程で計算する予測形状を、線条構造物「全体」の予測形状とすることは、当業者が容易に想到し得ることである。
　
　よって、本願発明は、刊行物１に記載された発明及び周知技術に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
第３．むすび
　以上のとおりであるから、本願の請求項１に係る発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、本願は、その余の請求項について論及するまでもなく、拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。