(57)【要約】【課題】様々な要因を考慮に入れた配線経路を算出することで、ケーブルに及ぼされる悪影響を低減する。【解決手段】複数のケーブルの配線経路の決定を支援するケーブル配線経路決定支援装置であって、第１ケーブルが通過する第１経路と第２ケーブルが通過する第２経路とを算出する経路算出部１０３と、第１経路及び第２経路の信頼性に関わる条件を記憶する記憶部１０２と、第１経路と第２経路とが、条件を満たすか否かを判定する判定部１０５と、判定部１０５により第１経路と第２経路とが条件を満たさないと判定された場合、第１経路と第２経路とを少なくとも１回撚るように、第１経路と第２経路とを補正する経路補正部１０６とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のケーブルの配線経路の決定を支援するケーブル配線経路決定支援装置であって、
第１ケーブルが通過する第１経路と第２ケーブルが通過する第２経路とを算出する経路算出手段と、
前記第１経路及び前記第２経路の信頼性に関わる条件を記憶する記憶手段と、
前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された場合、前記第１経路と前記第２経路とを少なくとも１回撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正する経路補正手段とを備える
ことを特徴とするケーブル配線経路決定支援装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、配線経路の信頼性の程度に応じた閾値と、前記第１経路と前記第２経路とを撚る回数とを対応させた閾値テーブルを記憶し、
前記判定手段は、前記第１経路及び前記第２経路の信頼性に関する基準値を算出し、算出した基準値が前記閾値以上である場合に、前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定し、
前記経路補正手段は、前記判定手段により前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された場合、前記第１経路と前記第２経路とを前記回数だけ撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正する
ことを特徴とする請求項１記載のケーブル配線経路決定支援装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記第１経路と前記第２経路とを予め定められた区間毎に分割し、前記区間毎に前記基準値を算出し、算出した基準値が前記閾値以上となる区間では前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定し、
前記経路補正手段は、前記判定手段により前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された区間において前記第１経路と前記第２経路とを前記回数だけ撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正する
ことを特徴とする請求項２記載のケーブル配線経路決定支援装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記第１経路に発生する磁界の磁束密度を前記基準値として算出する
ことを特徴とする請求項２又は３記載のケーブル配線経路決定支援装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記第１経路における熱量を前記基準値として算出する
ことを特徴とする請求項２又は３記載のケーブル配線経路決定支援装置。
【請求項６】
複数のケーブルの配線経路の決定を支援するケーブル配線経路決定支援方法であって、
第１ケーブルが通過する第１経路と第２ケーブルが通過する第２経路とを算出する経路算出ステップと、
前記第１経路及び前記第２経路の信頼性に関わる条件を記憶するメモリから前記条件を取得し、前記第１経路と前記第２経路とが取得した前記条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された場合、前記第１経路と前記第２経路とを少なくとも１回撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正する経路補正ステップとを含む
ことを特徴とするケーブル配線経路決定支援方法。
【請求項７】
複数のケーブルの配線経路の決定を支援するケーブル配線経路決定支援方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
第１ケーブルが通過する第１経路と第２ケーブルが通過する第２経路とを算出する経路算出ステップと、
前記第１経路及び前記第２経路の信頼性に関わる条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された場合、前記第１経路と前記第２経路とを少なくとも１回撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正する経路補正ステップとを含む
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のケーブルの配線経路の決定を支援する装置に関し、特に、電気製品などの筐体内部に配線される複数のケーブルの配線経路の決定を支援する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気製品の筐体内部には、ケーブル（ハーネス）が立体的に配線されている。多くの場合、機械又は人などが、ケーブルの一端を予め定められた始点に接続し、通過させるべき箇所を通過させて、ケーブルの他端を予め定められた終点に接続することで、ケーブルは配線されている。
【０００３】
ケーブルの配線を効率よく行うためには、配線経路に適した長さ及び太さなどを有するケーブルを用意する必要がある。また、立体的な配線経路を的確に示す模式図又は外観図などが必要である。そこで、予めケーブルの配線経路をコンピュータなどにシミュレーションさせることで、ケーブルの配線を効率よく行うことができると考えられる。
【０００４】
以上のようなシミュレーションを行う技術として、例えば、特許文献１に記載された技術がある。特許文献１に記載された技術は、２次元の電気回路の配線に関する技術である。２次元の配線技術を３次元に応用することで、立体的な配線のシミュレーションを行うことができると考えられる。シミュレーションにより算出された配線経路を基にして、ケーブルの配線を行うことができると考えられる。
【特許文献１】特開平１１−３０６２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術には、様々な要因を考慮に入れた配線経路を算出することができないという課題がある。すなわち、現実に配線したケーブルに起こりうる悪影響を抑制するような配線経路を算出することができず、上記従来技術が示すシミュレーションにより算出された配線経路の信頼性に疑問が生じる。
【０００６】
実際に筐体内部に配線されたケーブルには様々な要因によって想定とは異なる状況が起こりうる。例えば、他のケーブルなどを流れる電流源から発生する磁界の影響によりケーブルにノイズ電流が発生することや、ケーブルの近傍に熱源がある場合などは、熱源からの熱を受け、ケーブルの劣化が進むことなどが、ケーブルに及ぼされる悪影響の例として考えられる。したがって、これらの悪影響を考慮に入れた配線経路が算出されなければ、現実の配線処理には有用であるとはいえない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、様々な要因を考慮に入れた配線経路を算出することで、ケーブルに及ぼされる悪影響を低減することができるケーブル配線経路決定支援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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のケーブル配線経路決定支援装置は、複数のケーブルの配線経路の決定を支援するケーブル配線経路決定支援装置であって、第１ケーブルが通過する第１経路と第２ケーブルが通過する第２経路とを算出する経路算出手段と、前記第１経路及び前記第２経路の信頼性に関わる条件を記憶する記憶手段と、前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された場合、前記第１経路と前記第２経路とを少なくとも１回撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正する経路補正手段とを備える。
【０００９】
これにより、様々な要因を考慮に入れた配線経路を算出することで、ケーブルに及ぼされる悪影響を低減することができる。
【００１０】
また、前記記憶手段は、配線経路の信頼性の程度に応じた閾値と、前記第１経路と前記第２経路とを撚る回数とを対応させた閾値テーブルを記憶し、前記判定手段は、前記第１経路及び前記第２経路の信頼性に関する基準値を算出し、算出した基準値が前記閾値以上である場合に、前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定し、前記経路補正手段は、前記判定手段により前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された場合、前記第１経路と前記第２経路とを前記回数だけ撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正してもよい。
【００１１】
これにより、配線経路に撚りを加えるという簡易な手段で、ケーブルに及ぼされる悪影響を低減することができる。また、周囲の環境に応じた撚り回数が決定されるので、ユーザは決定された撚り回数だけケーブルを撚ればよく、作業の効率を向上させることができる。
【００１２】
また、前記判定手段は、前記第１経路と前記第２経路とを予め定められた区間毎に分割し、前記区間毎に前記基準値を算出し、算出した基準値が前記閾値以上となる区間では前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定し、前記経路補正手段は、前記判定手段により前記第１経路と前記第２経路とが前記条件を満たさないと判定された区間において前記第１経路と前記第２経路とを前記回数だけ撚るように、前記第１経路と前記第２経路とを補正してもよい。
【００１３】
これにより、区間毎に撚りを加えるか否かを判定することにより、不必要な撚りを加えることを防止することができ、ケーブルの配線に必要となるコストを削減することができる。これは、撚りの回数が多いほど、配線に必要なケーブルの長さは長くなり、また、実際にケーブルを配線する際の作業効率が悪くなるため、ケーブルのコストや作業コストが多く必要になるためである。
【００１４】
また、前記判定手段は、前記第１経路に発生する磁界の磁束密度を前記基準値として算出してもよい。
【００１５】
これにより、磁界によってケーブルに発生するノイズ電流を低減することができる。
【００１６】
また、前記判定手段は、前記第１経路における熱量を前記基準値として算出してもよい。
【００１７】
これにより、ケーブルが熱源に接近することで劣化してしまうのを防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明は、装置として実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現することもできる。また、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ケーブルの周囲の環境に起因する電磁波及び熱などの影響を低減することができる配線経路の決定を支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
まず、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置を適用することができる筐体と、筐体内部の構造と、ケーブルの配線とについて簡単に説明する。
【００２２】
図１は、筐体内部へのケーブルの配線を説明するための図である。図１（ａ）は、筐体と、筐体内部の構造との一例を示す図である。同図に示すように筐体１０は、内部に複数の基板２０を備える。基板２０は、１つ以上のピン４０を有するコネクタ３０を備える。なお、図１（ａ）は１つの基板が１つのコネクタを備える構成を示しているが、基板は複数のコネクタを備えてもよい。
【００２３】
図１（ｂ）は、撚りを加えたケーブルの配線の一例を示す図である。同図に示すように、ケーブル５０及びケーブル５１は、それぞれに定められた始点から終点まで接続されている。本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、撚りを加えたケーブルとは、２本以上のケーブルが立体的に交差した撚線状のケーブルのことをいう。
【００２４】
ケーブルに撚りを加えることにより、複数のケーブルが物理的に散乱することを防止することができる。これにより、ケーブルが周囲の熱源などに接近することを防止し、ケーブルの劣化を防ぐことができる。また、ケーブルに撚りを加えることにより、電磁界からの影響を低減することもできる。
【００２５】
以上のように、ケーブルに撚りを加えるか否かは、ケーブルの配線経路の信頼性に関わる。ケーブルに大きなノイズ電流が流れた場合、及び、ケーブルが熱源に接近することで劣化した場合などに、配線経路の信頼性が失われる。
【００２６】
図２（ａ）は、撚りを加えないケーブルの配線の一例を示す図である。ケーブル５０とケーブル５１とが作り出すループ状の空間８０を、外部からの磁界７０が貫くことで、右ねじの法則によりケーブル５０及び５１にそれぞれノイズ電流６０及び６１が発生する。このとき発生するノイズ電流の大きさは、アンペールの法則によりループ状の空間の面積と貫く磁界の大きさとに比例する。したがって、ノイズ電流を小さくするためには、ループ状の空間８０の面積を小さくする必要がある。なお、ここでは、外部からの磁界７０の大きさを小さくすることができない場合について考える。
【００２７】
図２（ｂ）は、撚りを加えたケーブルの配線の一例を示す図である。同図に示すように、ケーブル５０及び５１を撚ることで、ケーブル５０及び５１は、ループ状の空間８０ａ、８０ｂ及び８０ｃを作り出す。各ループ状の空間の面積は、ケーブルを撚らない場合のループ状の空間８０の面積と比較して、小さくなる。これにより、ループ状の空間８０ａ、８０ｂ及び８０ｃを外部からの磁界７０ａ、７０ｂ及び７０ｃがそれぞれ貫くことで発生するノイズ電流６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６１ａ、６１ｂ及び６１ｃは小さくなる。
【００２８】
さらに、ケーブル５０に発生するノイズ電流のうち、ノイズ電流６０ａ及び６０ｃとノイズ電流６０ｂとは、電流の向きが異なるために、互いに打ち消し合う。ケーブル５１に発生するノイズ電流についても同様のことがいえる。
【００２９】
以上のように、ループ状の空間毎にケーブルに発生する部分的なノイズ電流の大きさを小さくすることができ、さらに、部分的なノイズ電流を互いに打ち消し合わせることができるので、ケーブルに発生するノイズ電流を小さくすることができる。
【００３０】
以上のように、ケーブルの周囲の環境に起因する電磁波及び熱などの影響を防ぐためには、複数のケーブルに撚りを加えることが望ましい。したがって、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置は、配線経路の信頼性に関わる条件を判定し、算出した配線経路では十分な信頼性が得られないと判定された場合に、撚りを加えるように複数のケーブルの配線経路の決定を支援する装置であり、例えば、コンピュータなどである。
【００３１】
次に、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置の構成について説明する。
【００３２】
図３は、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置の構成を示すブロック図である。同図のケーブル配線経路決定支援装置１００は、初期条件設定部１０１と、記憶部１０２と、経路算出部１０３と、判定条件決定部１０４と、判定部１０５と、経路補正部１０６と、表示部１０７とを備える。
【００３３】
初期条件設定部１０１は、ユーザからの指示に基づいて、記憶部１０２に記憶される様々なデータベースを参照することで、経路の算出及び補正に利用する初期条件を設定する。例えば、経路の算出及び補正の対象となる筐体内部のコネクタ及びピンなどの情報と、ケーブルを接続させる始点及び終点、並びに、始点から終点までの間にケーブルを通過させる箇所を示す通過点に関する情報と、配線に使用するケーブルの情報となどを設定する。なお、ユーザからの指示は、キーボードやマウスなどを介して取得される。
【００３４】
記憶部１０２は、経路の算出及び補正の対象となる筐体及びケーブルの情報、及び、ケーブル配線の条件に関する情報、並びに、配線経路の信頼性に関わる判定条件を決定するのに用いる筐体内部の環境に関する情報などを記憶するメモリ及びＨＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ）などである。具体的には、記憶部１０２は、機構情報データベース２０１と、電気情報データベース２０２と、物理情報データベース２０３と、接続情報データベース２０４と、ケーブル情報データベース２０５と、配線条件データベース２０６と、磁場情報データベース２０７と、熱情報データベース２０８と、磁場閾値データベース２０９と、熱閾値データベース２１０とを記憶する。各データベースにどのような情報が記憶されるかについては後述する。なお、ユーザは必要に応じて、各データベースが示す情報を追加、変更及び削除することができる。
【００３５】
経路算出部１０３は、複数のケーブルの配線経路をそれぞれ算出し、算出した配線経路を判定部１０５に出力する。例えば、始点から終点まで、初期条件設定部１０１で設定された初期条件に基づいて配線経路をケーブル毎に算出する。なお、配線経路の算出には数学的な補間方法が用いられ、ここでは一例として、スプライン補間法を用いる。
【００３６】
判定条件決定部１０４は、ユーザからの指示に基づいて、記憶部１０２に記憶される様々なデータベースを参照することで、配線経路に対して撚りを加えるか否かを判定するための配線経路の信頼性に関わる判定条件を決定する。例えば、判定条件決定部１０４は、算出された配線経路上に発生する磁束密度又は熱量などと比較するための閾値を判定条件として決定する。
【００３７】
判定部１０５は、判定条件決定部１０４により決定された判定条件を配線経路が満たすか否かを判定し、判定結果を経路補正部１０６に出力する。例えば、判定部１０５は、複数のケーブルの配線経路の信頼性に関する基準値を算出し、算出した基準値が予め定められた閾値以上であるかを判定する。算出した基準値が閾値以上である場合に、配線経路が判定条件を満たさないと判定する。このとき、記憶部１０２の各データベースを参照することで配線経路を撚る回数（以下、撚り回数とする）を決定し、判定結果と併せて経路補正部１０６に出力する。なお、基準値は、例えば、配線経路に発生する磁界の磁束密度に関する磁場基準値及び熱量に関する熱基準値などである。また、閾値及び撚り回数は、記憶部１０２に記憶される磁場閾値データベース２０９及び熱閾値データベースなどに記憶される。
【００３８】
より具体的には、判定部１０５は、配線経路を複数の区間に分割し、分割した区間毎に基準値を算出し、算出した基準値が閾値以上であるか否かを判定する。さらに、閾値以上であると判定された区間毎に撚り回数を決定する。分割する区間は、予め定められた長さ（以下、判断距離とする）毎に分割された一定の区間である。なお、判断距離は、ユーザの指示に基づいて決定されてもよい。
【００３９】
経路補正部１０６は、判定結果に基づいて配線経路を補正する。具体的には、判定部１０５により配線経路が判定条件を満たさないと判定された場合、配線経路を少なくとも１回撚るように、配線経路を補正する。このとき、判定結果と併せて判定部１０５から入力される撚り回数だけ、配線経路を撚るように配線経路を補正する。判定部１０５により配線経路が判定条件を満たさないと判定された場合、経路補正部１０６は、配線経路をそのまま表示部１０７に出力する。
【００４０】
より具体的には、経路補正部１０６は、区間毎に算出された基準値が閾値以上であると判定された区間でのみ、区間毎に決定された撚り回数だけ配線経路を撚るように、配線経路を補正する。このとき、同時配線するケーブル間同士の最小距離の条件、及び、ケーブルの曲がり率の条件を満たすように配線経路を補正する。なお、これらの条件は初期条件設定部１０１によって、記憶部１０２に記憶されるケーブル情報データベース２０５及び配線条件データベース２０６などを参照することで設定される。
【００４１】
表示部１０７は、算出及び補正された配線経路を表示するディスプレイ装置などである。配線経路は、例えば、斜視図、模式図、六面図及びこれらの組み合わせによって表示される。また、表示部１０７は、撚りを加えた配線経路を表示する場合は、さらに、撚りの回数、並びに、撚りの開始地点及び終了地点などの情報も併せて表示する。これにより、実際にユーザなどがケーブルを容易に筐体に配線することができる。さらに、算出及び補正された配線経路の長さ、及び、初期条件設定部１０１により設定されたケーブルの太さなどの情報も併せて表示してもよい。これにより、配線に使用するケーブルの長さなどを、実際に配線する前にユーザは知ることができる。
【００４２】
次に、記憶部１０２に記憶される各種データベースについて説明する。
【００４３】
図４は、記憶部１０２が記憶する各種データベースのうち、筐体及び筐体内部に備えられる基板などに関する情報を示すデータベースの一例を示す図である。
【００４４】
図４（ａ）は、機構情報データベース２０１の一例を示す図である。機構情報データベース２０１は、基板の種類ごとに、該基板に備えられるコネクタなどの部品のＩＤと、基板の形状などを示す情報とを示す。ユーザは、筐体１０の内部に備えられている基板２０の種類（ＫｉｂａｎＡ及びＫｉｂａｎＢなど）を指示することで、基板２０の形状及びコネクタなどの部品に関する情報を得ることができる。
【００４５】
図４（ｂ）は、電気情報データベース２０２の一例を示す図である。電気情報データベース２０２は、基板に備えられるコネクタなどの部品の形状、及び、コネクタ（ＣＮ１及びＣＮ２など）が有するピンのＩＤ（Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２及びＰｉｎ３など）を示す情報を示す。
【００４６】
図４（ｃ）は、物理情報データベース２０３の一例を示す図である。物理情報データベース２０３は、基板、コネクタ、ピン及び筐体内壁などの３次元での位置（座標及びベクトル）を示す。なお、同図では直交座標系を用いているが、極座標系を用いてもよい。
【００４７】
図４（ｄ）は、接続情報データベース２０４の一例を示す図である。接続情報データベース２０４は、ケーブルを接続する際に、始点及び終点となるピンの組み合わせを示す。ユーザは、接続情報データベース２０４を参照することで、接続すべきピンの組み合わせを選択することができる。
【００４８】
図５は、記憶部１０２が記憶する各種データベースのうち、ケーブル及びケーブルの配線条件などに関する情報を示すデータベースの一例を示す図である。
【００４９】
図５（ａ）は、ケーブル情報データベース２０５の一例を示す図である。ケーブル情報データベース２０５は、ケーブルのＩＤ毎に、ケーブルの素材、太さ・断面積（ｍｍ2）及び色などの情報を示す。図５（ａ）に示すように、ケーブルのＩＤ毎に各情報が記憶されているため、ユーザは、配線に使用するケーブルのＩＤを指定するだけで、配線経路の演算処理に必要な素材、太さ及び重さに関する情報を得ることができる。ケーブルの色は、表示部１０７が配線経路を表示する際に、使用したケーブルを容易に視覚的に判断できるように記憶されている。
【００５０】
図５（ｂ）は、配線条件データベース２０６の一例を示す図である。配線条件データベース２０６は、ケーブルの配線経路が満たすべき条件を示す。図５（ｂ）に示すように、満たすべき条件は、ケーブルと筐体との間の最小距離（ｍｍ）、ケーブルと他のケーブルとの間の最小距離（ｍｍ）、ケーブルの最短長（ｍｍ）及び最長長（ｍｍ）若しくは固定長（ｍｍ）、並びに、同時に一束で配線するケーブル同士の最小距離（ｍｍ）などである。図５（ｂ）に示すように、条件Ｃｎｄｔｏｎ１〜Ｃｎｄｔｏｎ４のように、複数の条件の中から、ユーザが条件を選択して決定することができる。
【００５１】
なお、ケーブルと筐体との間の最小距離の条件は、筐体からの熱の影響を低減するため、及び、筐体がなんらかの衝撃などにより変形してしまった場合に、ケーブルが断線、或いは、ケーブルの接続が外れてしまうのを防ぐために設けられた条件である。また、ケーブルと他のケーブルとの間の最小距離、及び、同時に一束で配線するケーブル同士の最小距離の条件は、ケーブル間の熱及び電磁波ノイズによる相互の影響を低減するために設けられた条件である。
【００５２】
図６は、記憶部１０２が記憶する各種データベースのうち、判定条件を決定するのに用いる情報を示すデータベースの一例を示す図である。
【００５３】
図６（ａ）は、磁場情報データベース２０７の一例を示す図である。磁場情報データベース２０７は、筐体内部に磁界を発生させる磁場源の位置と磁場源を流れる電流とを示す。磁場源は、例えば、他のケーブル及びコイルなどである。
【００５４】
図６（ｂ）は、熱情報データベース２０８の一例を示す図である。熱情報データベース２０８は、筐体内部に存在する熱源の位置と熱源の温度とを示す。熱源は、例えば、モータ及びヒータなどである。
【００５５】
図６（ｃ）は、磁場閾値データベース２０９の一例を示す図である。磁場閾値データベース２０９は、判定部１０５で用いられる閾値である磁束密度（磁場閾値）と配線経路を撚る回数とを示す。磁束密度（Ｔ）は、判定部１０５で算出される磁場基準値と比較するための閾値であり、撚り回数（回／ｍｍ）は、各磁場閾値に対応する単位長さあたりの配線経路を撚る回数である。
【００５６】
図６（ｄ）は、熱閾値データベース２１０の一例を示す図である。熱閾値データベース２１０は、判定部１０５で用いられる閾値である熱（熱閾値）と配線経路を撚る回数とを示す。熱（Ｋ）は、判定部１０５で算出される熱基準値と比較するための閾値であり、撚り回数（回／ｍｍ）は、各熱閾値に対応する単位長さあたりの配線経路を撚る回数である。
【００５７】
次に、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置の動作について説明する。
【００５８】
図７は、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置の動作を示すフローチャートである。
【００５９】
まず、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置は、ユーザからの開始の指示を受け取ることで配線経路の算出及び補正処理のシミュレーションを実行する。ユーザは、開始の指示として、使用する予定のケーブルに関する情報（ケーブルの素材及び長さなど）と、筐体内部の基板、コネクタ及びピンに関する情報と、ケーブルの配線経路の始点、終点及び通過点に関する情報と、筐体内部の磁場源及び熱源に関する情報とを指示する。
【００６０】
初期条件設定部１０１は、ユーザからの指示に基づいて、初期条件を設定する（Ｓ１０１）。具体的には、記憶部１０２に記憶される各データベースから、ユーザの指示に基づいて、筐体及びケーブルなどに関する情報を取得する。例えば、記憶部１０２に記憶される各データベースを表示部１０７などに表示させ、表示させたものの中からユーザが選択することでユーザの指示を取得することができる。そして、取得した筐体の情報に含まれるピンの情報を用いて、始点及び終点を設定する。さらに、筐体に設定された座標に基づいて空間的な位置を指定することで、通過点を設定する。なお、始点、終点及び通過点はケーブル毎に設定される。
【００６１】
次に、経路算出部１０３は、初期条件設定部１０１で設定された始点、通過点及び終点を順次通過するように、スプライン補間法を用いて配線経路をケーブル毎に算出する（Ｓ１０２）。
【００６２】
次に、判定部１０５は、算出された配線経路に撚りを加える必要があるか否かを判定する。そして、必要があると判定された場合は、経路補正部１０６は、配線経路に対して少なくとも１回撚りを加えるように、配線経路を補正する（Ｓ１０３）。この判定及び経路補正処理（Ｓ１０３）の詳細については後述する。
【００６３】
最後に、表示部１０７は、配線経路を表示する（Ｓ１０４）。例えば、表示部１０７は、図１（ｂ）に示すように斜視図を用いて配線経路を表示する。さらに、撚り回数及びケーブルの長さなどの実際の配線時に役立つ情報も併せて表示する。
【００６４】
図８は、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置における配線経路の判定及び補正処理（Ｓ１０３）の詳細を示すフローチャートである。
【００６５】
判定部１０５は、ユーザからの指示に基づいて決定された判断距離を取得する（Ｓ２０１）。次に、判定部１０５は、判断距離毎に始点Ｔ0から終点ＴN+1の間にＮ個（Ｎは自然数）の補助点Ｔ1、Ｔ2、・・・、ＴNを設定する（Ｓ２０２）。これにより、配線経路はＮ＋１個の区間ＴM-1ＴM（Ｍは自然数：１≦Ｍ≦Ｎ＋１）に分割される。
【００６６】
本実施の形態では、撚りの有無の判定処理及び配線経路の補正処理は、上記の区間毎に実行される。以下では、一例として、終点側から始点側まで順に各処理を行う場合について説明する。
【００６７】
まず、判定部１０５は、値ＭをＮ＋１に設定する（Ｓ２０３）。次に、区間ＴM-1ＴMの中間点ＰMを算出する（Ｓ２０４）。例えば、補助点ＴM-1と補助点ＴMとを示す座標をそれぞれＴM-1（ａ，ｂ，ｃ）とＴM（ｄ，ｅ，ｆ）とした場合、中間点ＰMの座標は、ＰM（（ａ＋ｄ）／２，（ｂ＋ｅ）／２，（ｃ＋ｆ）／２）となる。
【００６８】
次に、判定部１０５は、中間点ＰMにおける磁界の磁束密度（磁場基準値）を算出する（Ｓ２０５）。図９（ａ）は、磁束密度を用いた撚りの必要性の判定に関する処理を説明するための図である。同図に示すように、例えば、中間点ＰMにおける磁束密度ＢM（Ｔ：テスラ）は、以下の式１を用いて算出される。
【００６９】
（式１）ＢM＝μＩ／２πｒM
【００７０】
なお、式１において、μ（Ｎ／Ａ2）は透磁率、Ｉ（Ａ）は電流、ｒM（ｍ）は電流源からの距離である。
【００７１】
判定部１０５は、以上のように算出された磁束密度ＢMが、所定の閾値（磁場閾値）以上となるか否かを判定する（Ｓ２０６）。磁場閾値は、判定条件決定部１０４により記憶部１０２の磁場閾値データベース２０９から取得された値である。
【００７２】
磁束密度ＢMが磁場閾値以上であると判定された場合（Ｓ２０６でＹｅｓ）、経路補正部１０６は、配線経路を撚り回数（回／ｍｍ）だけ撚るように補正を行う（Ｓ２０７）。なお、撚り回数は、判定条件決定部１０４が磁場閾値を決定する際に同時に決定される。
【００７３】
磁束密度ＢMが磁場閾値以上ではないと判定された場合（Ｓ２０６でＮｏ）、又は、配線経路に撚りを加える補正処理（Ｓ２０７）が終了された場合、判定部１０５は、最初設定した値ＭをＭ−１に設定する（Ｓ２０８）。これは、次の区間ＴM-2ＴM-1間で、上述の磁束密度の判定処理（Ｓ２０４〜Ｓ２０７）を実行するために行われる。
【００７４】
値ＭをＭ−１に設定した結果、Ｍが１以上である場合（Ｓ２０９でＮｏ）、磁束密度の判定処理（Ｓ２０４〜Ｓ２０７）が繰り返される。
【００７５】
値ＭをＭ−１に設定した結果、Ｍが１より小さくなった場合（Ｓ２０９でＹｅｓ）、配線経路の全区間において磁束密度に関する撚りの必要性の判定処理及び補正処理が実行されたことを意味し、他の条件に関して判定処理が実行される。
【００７６】
本実施の形態では、次の判定条件として、配線経路に発生する熱量に関する撚りの必要性の判定処理及び補正処理を実行する。
【００７７】
まず、判定部１０５は、値ＭをＮ＋１に設定する（Ｓ２１０）。次に、区間ＴM-1ＴMの中間点ＰMを算出する（Ｓ２１１）。そして、中間点ＰMにおける温度ＱM（Ｋ：ケルビン）（熱基準値）を算出する（Ｓ２１２）。図９（ｂ）は、熱量を用いた撚りの必要性の判定に関する処理を説明するための図である。同図に示すように、例えば、中間点ＰMにおける温度ＱMは、熱源Ｊからの距離ｒMの二乗に反比例する。
【００７８】
判定部１０５は、以上のように算出された温度ＱMが、所定の閾値（熱閾値）以上となるか否かを判定する（Ｓ２１３）。熱閾値は、判定条件決定部１０４により記憶部１０２の熱閾値データベース２１０から取得された値である。
【００７９】
温度ＱMが熱閾値以上であると判定された場合（Ｓ２１３でＹｅｓ）、判定条件決定部１０４が取得した撚り回数と既に配線経路に加えられている撚り回数とを比較する（Ｓ２１４）。既に加えられている撚り回数が、今回取得した撚り回数に達していない場合（Ｓ２１４でＹｅｓ）、経路補正部１０６は、配線経路の撚り回数が今回取得した撚り回数に達するように配線経路に撚りを加える（Ｓ２１５）。
【００８０】
温度ＱMが熱閾値以上ではないと判定された場合（Ｓ２１３でＮｏ）、既に加えられている撚り回数が今回取得した撚り回数に達している場合（Ｓ２１４でＮｏ）、又は、配線経路に撚りを加える補正処理（Ｓ２１５）が終了された場合、判定部１０５は、最初に設定した値ＭをＭ−１に設定する（Ｓ２１６）。これは、次の区間ＴM-2ＴM-1間で、上述の熱量の判定処理（Ｓ２１１〜Ｓ２１５）を実行するために行われる。
【００８１】
値ＭをＭ−１に設定した結果、Ｍが１以上である場合（Ｓ２１７でＮｏ）、熱量の判定処理（Ｓ２１１〜Ｓ２１６）が繰り返される。
【００８２】
値ＭをＭ−１に設定した結果、Ｍが１より小さくなった場合（Ｓ２１７でＹｅｓ）、配線経路の全区間において熱量に関する撚りの必要性の判定処理及び補正処理が実行されたことを意味し、配線経路の判定及び補正処理（Ｓ１０３）は終了される。
【００８３】
図１０は、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置が表示する配線経路の一例を示す図である。同図に示すように、配線経路は分割された区間毎に撚りを加えるか否かを判定するため、撚りを加えられた区間と撚りを加えられていない区間とが現れる。さらに、区間毎に加えられた撚りの回数も異なっている。
【００８４】
以上のようにして、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置は、ユーザが指定した始点、終点及び通過点を通過するようにケーブルの配線経路を算出し、算出された配線経路に対して、撚りを加える必要があるか否かを判定し、適切な回数の撚りを配線経路に加えることができる。また、撚りの必要性の判定には、磁束密度及び熱量など、ケーブルの特性に影響が大きいものを利用している。したがって、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置は、現実に即した優れた配線経路を出力することができる。
【００８５】
以上、本発明のケーブル配線経路決定支援装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも、本発明の範囲内に含まれる。
【００８６】
本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置は、まず、磁束密度に関する撚りの必要性の判定を全区間で行い、判定結果に応じて撚りを加えた。続いて、熱量に関する撚りの必要性の判定を全区間で行い、判定結果に応じて撚りを加えた。このとき、熱量に関する撚りの必要性の判定を行う際に、判定を行う箇所となる中間点を再度算出している。これは、配線経路に撚りを加えることにより最初に算出した中間点の位置が変更する可能性があるため、正しい中間点を算出しなおす必要があるためである。
【００８７】
これに対して、以下に示すような配線経路の判定及び補正処理を行ってもよい。
【００８８】
図１１は、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置における配線経路の判定及び補正処理（Ｓ１０３）の異なる形態を示すフローチャートである。
【００８９】
判定部１０５は、ユーザからの指示に基づいて決定された判断距離を取得する（Ｓ３０１）。次に、判定部１０５は、判断距離毎に始点Ｔ0から終点ＴN+1の間にＮ個（Ｎは自然数）の補助点Ｔ1、Ｔ2、・・・、ＴNを設定する（Ｓ３０２）。これにより、配線経路はＮ＋１個の区間ＴM-1ＴM（Ｍは自然数：１≦Ｍ≦Ｎ＋１）に分割される。
【００９０】
判定部１０５は、値ＭをＮ＋１に設定する（Ｓ３０３）。次に、区間ＴM-1ＴMの中間点ＰMを算出する（Ｓ３０４）。次に、判定部１０５は、中間点ＰMにおける磁界の磁束密度ＢM（磁場基準値）を算出する（Ｓ３０５）。ここで、中間点ＰMの算出及び磁束密度ＢMの算出は、上述した通りである。
【００９１】
判定部１０５は、以上のように算出された磁束密度ＢMが、所定の閾値（磁場閾値）以上となるか否かを判定する（Ｓ３０６）。磁場閾値は、判定条件決定部１０４により記憶部１０２の磁場閾値データベース２０９から取得された値である。
【００９２】
磁束密度ＢMが磁場閾値以上であると判定された場合（Ｓ３０６でＹｅｓ）、経路補正部１０６は、配線経路を撚り回数（回／ｍｍ）だけ撚るように補正を行う（Ｓ３０７）。なお、撚り回数は、判定条件決定部１０４が磁場閾値を決定する際に同時に決定される。
【００９３】
続いて、判定部１０５は、中間点ＰMにおける温度ＱM（熱基準値）を算出する（Ｓ３０８）。そして、判定部１０５は、以上のように算出された温度ＱMが、所定の閾値（熱閾値）以上となるか否かを判定する（Ｓ３０９）。熱閾値は、判定条件決定部１０４により記憶部１０２の熱閾値データベース２１０から取得された値である。
【００９４】
温度ＱMが熱閾値以上であると判定された場合（Ｓ３０９でＹｅｓ）、判定部１０５は、さらに、判定条件決定部１０４が取得した撚り回数と既に配線経路に加えられている撚り回数とを比較する（Ｓ３１０）。既に加えられている撚り回数が、今回取得した撚り回数に達していない場合（Ｓ３１０でＹｅｓ）、経路補正部１０６は、今回取得した撚り回数に達するように配線経路に撚りを加える（Ｓ３１１）。
【００９５】
そして、最初に設定した値ＭをＭ−１に設定する（Ｓ３１２）。これは、次の区間ＴM-2ＴM-1間で、上述の磁束密度の判定処理（Ｓ３０５〜Ｓ３０７）及び熱量の判定処理（Ｓ３０８〜Ｓ３１１）を実行するために行われる。
【００９６】
値ＭをＭ−１に設定した結果、Ｍが１以上である場合（Ｓ３１３でＮｏ）、磁束密度の判定処理（Ｓ３０５〜Ｓ３０７）及び熱量の判定処理（Ｓ３０８〜Ｓ３１１）が繰り返される。
【００９７】
値ＭをＭ−１に設定した結果、Ｍが１より小さくなった場合（Ｓ３１３でＹｅｓ）、配線経路の全区間において撚りの必要性の判定処理及び補正処理が実行されたことを意味するので、配線経路の判定及び補正処理（Ｓ１０３）は終了される。
【００９８】
以上のように、配線経路の判定及び補正処理の別形態では、中間点の算出処理が各区間につき１回しか実行されないので、処理量を削減することができる。
【００９９】
また、判定条件決定部１０４は、複数の磁場閾値を決定してもよい。この場合、判定部１０５は、各磁場閾値に対応する撚り回数が大きいものを優先的に用いて判定する。
【０１００】
例えば、判定条件決定部１０４が、図６（ｃ）に示す磁場閾値データベース２０９から、判定条件Ｍ−ｊｕｄｇｅ１及びＭ−ｊｕｄｇｅ２を決定したとする。このとき、それぞれに対応する撚り回数は、条件Ｍ−ｊｕｄｇｅ１では１００×１０-2（回／ｍｍ）、条件Ｍ−ｊｕｄｇｅ２では５０×１０-2（回／ｍｍ）であり、条件Ｍ−ｊｕｄｇｅ１が示す撚り回数の方が大きい。
【０１０１】
したがって、判定部１０５は、まず、Ｍ−ｊｕｄｇｅ１が示す磁束密度（第１磁場閾値）２×１０-10（Ｔ）と、算出した磁束密度（磁場基準値）とを比較する。磁場基準値が第１磁場閾値以上であった場合は、１００×１０-2（回／ｍｍ）だけ配線経路に撚りを加えるように、配線経路を補正する。磁場基準値が第１磁場閾値より小さい場合は、続いて、Ｍ−ｊｕｄｇｅ２が示す磁束密度（第２磁場閾値）１×１０-11（Ｔ）と、磁場基準値とを比較する。このとき、磁場基準値が第２磁場閾値以上であった場合は、５０×１０-2（回／ｍｍ）だけ配線経路に撚りを加えるように、配線経路を補正する。磁場基準値が第２磁場閾値より小さい場合は、配線経路に撚りを加えない。
【０１０２】
なお、同様に複数の熱閾値を決定してもよい。また、複数の磁場閾値と複数の熱閾値とを決定してもよい。
【０１０３】
また、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置では、経路算出部１０３は、スプライン補間法を用いて配線経路を算出する構成としたが、例えば、ラグランジュ補間法などの他の補間法を用いて配線経路を算出してもよい。
【０１０４】
さらには、経路算出部１０３は、数学的な補間法に加えて、ケーブルの材質及び太さなどから決定されるケーブルの重さ、方向及び曲がり具合などを考慮に入れて配線経路を算出してもよい。このとき、ケーブルの材質及び太さなどの各情報は、記憶部１０２に記憶される各データベースを参照することで取得される。
【０１０５】
また、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置では、判定部１０５が撚り回数を決定する構成とした。これに対して、経路補正部１０６が、記憶部１０２に記憶される各データベースを参照することで、判定部１０５で用いられた閾値に対応する撚り回数を決定してもよい。
【０１０６】
また、撚りを加えた結果得られた配線経路に対して、各種条件を満たしているか否かを判定し、条件を満たしている場合のみ、表示部１０７が配線経路を表示してもよい。このとき、条件を満たさない場合は、経路補正部１０６が再度経路の補正を行う。いかなる補正を行っても条件を満たす経路が得られない場合は、表示部１０７は、ユーザが指示した条件の下では撚りを加えたケーブルの配線は行えない旨のエラー表示を行う。
【０１０７】
図１２は、配線経路が満たすべき条件の一例を示す図である。図１２（ａ）は、ケーブル−筐体間の最小距離の一例を示す図である。図１２（ｂ）は、ケーブル−ケーブル間の最小距離の一例を示す図である。図１２（ｃ）は、同時配線するケーブル間同士の最小距離の一例を示す図である。これらの最小距離に関する条件は、記憶部１０２の配線条件データベース２０６を参照することで、初期条件設定部１０１が設定する。
【０１０８】
また、撚りを加える区間をユーザが予め指定してもよい。図１３は、撚りの開始箇所と終了箇所との一例を示す図である。同図に示すように、初期条件設定部１０１は、ユーザからの指示に基づいて撚り始点と撚り終点とを設定する。判定部１０５は、撚り始点を始点Ｔ0、撚り終点を終点ＴN+1とすることで、撚り始点から撚り終点までの間で、判定処理及び補正処理を実行することができる。なおこのとき、ケーブルの長さの制限などで、撚り始点から撚り終点までの間で撚りを加えることができない場合、撚り始点及び撚り終点を削除してもよい。
【０１０９】
また、本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置は、ケーブル毎に配線経路を算出する構成としたが、予め定められた配線経路を取得し、撚りを加えるか否かの判定処理と補正処理とのみを行うとしてもよい。これにより、ケーブルの算出処理にかかる処理量を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、筐体内部のケーブルなどの配線処理に利用でき、ＩＨクッキングヒータ内部の電気ケーブルなどの配線処理に利用することができる。例えば、本発明は、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）及びＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）などの設計支援装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】（ａ）筐体と筐体内部の構造との一例を示す図である。（ｂ）撚りを加えたケーブルの配線の一例を示す図である。
【図２】（ａ）撚りを加えないケーブルの配線の一例を示す図である。（ｂ）撚りを加えたケーブルの配線の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）機構情報データベースの一例を示す図である。（ｂ）電気情報データベースの一例を示す図である。（ｃ）物理情報データベースの一例を示す図である。（ｄ）接続情報データベースの一例を示す図である。
【図５】（ａ）ケーブル情報データベースの一例を示す図である。（ｂ）配線条件データベースの一例を示す図である。
【図６】（ａ）磁場情報データベースの一例を示す図である。（ｂ）熱量情報データベースの一例を示す図である。（ｃ）磁場閾値データベースの一例を示す図である。（ｄ）熱量閾値データベースの一例を示す図である。
【図７】本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置における配線経路の判定及び補正処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）磁束密度を用いた撚りの必要性の判定に関する処理を説明するための図である。（ｂ）熱量を用いた撚りの必要性の判定に関する処理を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置が表示する配線経路の一例を示す図である。
【図１１】本実施の形態のケーブル配線経路決定支援装置における配線経路の判定及び補正処理の異なる形態を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）ケーブル−筐体間の最小距離の一例を示す図である。（ｂ）ケーブル−ケーブル間の最小距離の一例を示す図である。（ｃ）同時配線するケーブル間の最小距離の一例を示す図である。
【図１３】撚りの開始箇所と終了箇所との一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  筐体
２０  基板
３０  コネクタ
４０  ピン
５０、５１  ケーブル
６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ  ノイズ電流
７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ  磁界
８０、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ  ループ状の空間
１００  ケーブル配線経路決定支援装置
１０１  初期条件設定部
１０２  記憶部
１０３  経路算出部
１０４  判定条件決定部
１０５  判定部
１０６  経路補正部
１０７  表示部
２０１  機構情報データベース
２０２  電気情報データベース
２０３  物理情報データベース
２０４  接続情報データベース
２０５  ケーブル情報データベース
２０６  配線条件データベース
２０７  磁場情報データベース
２０８  熱情報データベース
２０９  磁場閾値データベース
２１０  熱閾値データベース
【図１】
2009199386.tif 000003
【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】
2009199386.tif 000010
【図９】
2009199386.tif 000011
【図１０】
2009199386.tif 000012
【図１１】
2009199386.tif 000013
【図１２】
2009199386.tif 000014
【図１３】
2009199386.tif 000015