(57)【要約】【課題】  一般の設計システムでは、ユーザは設計対象を構成する部品の質量を数値では知ることが出来ても、それを実在する物体のように感覚的に把握できるとは言い難い。それぞれの部品をその質量情報に応じた表示とすることで、設計システム上において部品の質量を把握し易くすることを目的とする。【解決手段】  ある構成部品について所定の回転または移動が指示されたとき、この構成部品が仮想的に回転または移動する量を示す移動量をこの構成部品の質量を示す情報に従って求め、回転または移動の量を示す指示量と移動量に従い構成部品の仮想的な回転または移動後の構成部品の表示状態を求め、その移動後の構成部品の状態で表示するように構成する。【選択図】  図１
2009037292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある機器を、その構成部品を座標データとして表現した情報を用いて仮想的に設計するシステムであって、
前記構成部品の質量を示す情報から、この構成部品について所定の回転または移動が指示されたとき、この構成部品が仮想的に回転または移動する量を示す移動量を求める移動量算出手段と、
前記構成部品に対する回転または移動の量についての指示を入力するための入力手段と、
前記指示があった場合、この指示量と前記移動量に従い前記構成部品の仮想的な回転または移動後の構成部品の表示状態を求めて出力するデータ出力手段と、
を備えることを特徴とする設計システム。
【請求項２】
前記移動量算出手段は、
前記構成部品の質量を示す情報の軽重に応じて、より重いほど小さい移動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の設計システム。
【請求項３】
前記移動量算出手段は、
前記構成部品の座標データから求めた体積と該構成部品の材料物性値を用いて算出した値を、該構成部品の質量を示す情報とすることを特徴とする請求項１に記載の設計システム。
【請求項４】
構成部品を座標データとして表現した情報を用いて、ある機器を仮想的に設計するシステムの表示方法であって、
ある構成部品について所定の回転または移動が指示されたとき、この構成部品が仮想的に回転または移動する量を示す移動量を、この構成部品の質量を示す情報に従って求め、
前記指示の量を示す指示量と前記移動量に従い前記構成部品の仮想的な回転または移動後の構成部品の表示状態を求めて出力する
ことを特徴とする構成部品の表示方法。
【請求項５】
前記移動量を求める際は、
前記構成部品の質量を示す情報の軽重に応じて、より重いほど小さい移動量を算出することを特徴とする請求項４に記載の構成部品の表示方法。
【請求項６】
前記移動量を求める際は、
前記構成部品の座標データから体積を求めるとともに、該構成部品の材料物性値を用いて該構成部品の質量を示す情報を計算することを特徴とする請求項４に記載の構成部品の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤ(Computer Aided Design)システムのような設計システムに関し、特にシステムにおける表示の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品開発などにおいてコンピュータを用いた設計手法が定着している。このときに使用されるシステムを一般にＣＡＤ(Computer Aided Design)システムまたは単にＣＡＤと呼ぶことが多い。
【０００３】
ＣＡＤでは設計対象を構成する部品や筐体などの情報をデータとして表現し、画面上で仮想的に部品を配置することができるようになっている。これにより実際の部品を組み上げることなく種々の設計や検査を可能としている。
【０００４】
このように部品をデータ化することにより設計作業の効率を高めることが可能だが、反面、現実の部品では感じられるはずの実体としての感覚がなく設計作業上支障を来たす場合がある。
【０００５】
データから現実の部品には存在するはずの質量情報については、これを計算する製品評価装置が提案されている。（特許文献１を参照）
【特許文献１】特開２００１−５８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般の設計システムでは、ユーザは設計対象を構成する部品の質量を数値では知ることが出来ても、それを実在する物体のように感覚的に把握できるとは言い難い。本発明はこの問題に鑑みてなされたもので、それぞれの部品をその質量情報に応じた表示とすることで、設計システム上においてそれらの質量を把握し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る設計システムとすれば、
ある機器を、その構成部品を座標データとして表現した情報を用いて仮想的に設計するシステムであって、前記構成部品の質量を示す情報から、この構成部品について所定の回転または移動が指示されたとき、この構成部品が仮想的に回転または移動する量を示す移動量を求める移動量算出手段と、前記構成部品に対する回転または移動の量についての指示を入力するための入力手段と、前記指示があった場合、この指示量と前記移動量に従い前記構成部品の仮想的な回転または移動後の構成部品の表示状態を求めて出力するデータ出力手段と、を備えることを特徴とする設計システムが提供される。
【０００８】
また、本発明に係る設計システムの表示方法は、
構成部品を座標データとして表現した情報を用いて、ある機器を仮想的に設計するシステムの表示方法であって、ある構成部品について所定の回転または移動が指示されたとき、この構成部品が仮想的に回転または移動する量を示す移動量を、この構成部品の質量を示す情報に従って求め、前記指示の量を示す指示量と前記移動量に従い前記構成部品の仮想的な回転または移動後の構成部品の表示状態を求めて出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
設計システム上において、それぞれの部品をその質量情報に応じた表示とすることで部品の質量が把握し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る設計システムの構成図の一例を示す図である。図１では、設計装置１００、データファイル１０１、入力装置１０２、ＣＡＤデータ読込処理部１０３、材料物性値読込処理部１０４、体積算出部１０５、質量算出部１０６、移動量算出部１０７、ＣＡＤデータ出力処理部１０８、表示装置１０９およびデジタイザ１１０が示されている。
【００１１】
設計装置１００は、ＰＣＢ(Printed Circuit Board)設計、構造設計などの設計支援機能を備えたシステム本体を指す。
【００１２】
データファイル１０１は設計装置１００が設計する構成部品などの情報がデータとして格納されているファイルである。データファイル１０１には部品の形状を座標値で表現した形状情報、材料物性情報、配置座標情報などが含まれている。これらの情報はデータベース化され、設計装置１００の各構成部からアクセスできるようになっている。
【００１３】
入力装置１０２は、構成部品の情報をデータファイル１０１に格納するデータを設計装置１００に入力するための機能を有する。ユーザが直接数値入力する場合にはキーボードが、メディアで提供されたデータを入力するにはＣＤ−ＲＯＭドライブ装置などが考えられる。
【００１４】
ＣＡＤデータ読込処理部１０３は、入力装置１０２から構成部品の形状や設計ルールなどのデータを読み込み、データファイル１０１に格納する機能を有する。
【００１５】
材料物性値読込処理部１０４は、入力装置１０２から構成部品それぞれの材料物性値を読み込み、データファイル１０１に格納する機能を有する。このとき材料物性値とは、たとえばその部品の単位体積あたりの質量（密度）を示す。これ以外にも、構造解析に用いられるヤング率、ポアソン比、線膨張係数といった材料の密度と相関がある値を用いることもできる。
【００１６】
体積算出部１０５は、ある部品についてデータファイル１０１から形状の情報を取得し、この情報をもとに体積を算出する機能を有する。
【００１７】
質量算出部１０６は、体積算出部１０５が算出した体積の値とその部品の材料物性値から、その部品の質量を算出する機能を有する。
【００１８】
移動量算出部１０７は、その部品に対し質量算出部１０６が算出した質量に応じた移動量を算出する機能を有する。ここでいう移動量とは、ユーザが設計装置１００に対しその部品の配置位置の移動または回転を指示した場合、その指示量に対する移動の割合を示す。
【００１９】
ＣＡＤデータ出力処理部１０８は、データファイル１０１から部品それぞれの形状情報を読み出し、平面図や三次元画像などの画面情報を生成して出力する機能を有する。
【００２０】
表示装置１０９は、ＣＡＤデータ出力処理部１０８が生成した画像情報を表示する機能を有する。ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)やＣＲＴ(Cathode Ray Tube)などの表示素子が考えられる。
【００２１】
デジタイザ１１０は、画面上の位置を指示するためのペン型の装置とその位置を検出するための板状の装置を組み合わせた、ユーザが所望の位置を直接指し示すことができるように構成した入力装置である。表示画面１０９には、デジタイザ１１０が示す位置にあたる場所に常時カーソルが表示され、ユーザはこのカーソルの位置を見ながらデジタイザ１１０を操作する。
【００２２】
ユーザはデジタイザ１１０を介して所定の部品を特定し、移動、回転などの指示を設計装置１００に指示することができる。デジタイザ１１０より入力されたユーザの指示はＣＡＤデータ出力処理部１０８に伝えられ、表示装置１０９における部品の表示位置の移動や回転などが実行される。
【００２３】
たとえば設計装置１００が、画面表示されたある部品の上で半円を描くと、その部品を１８０度回転させる指示と解釈されるように構成されているとする。このとき、本実施形態では同じ操作をしても移動量算出部１０７が部品ごとに算出した移動量に応じて、その部品の回転量に違いが生じるように構成される。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る部品表示の移動量計算フローの一例を示す図である。
【００２５】
まず、設計対象の装置の座標値で表現された構成部品などの情報を、ＣＡＤデータ読込処理部１０３によりデータファイル１０１に読み込む（ステップＳ０１）。本実施形態の場合、構成部品についてのＣＡＤデータは好ましくは三次元データであって、ＣＡＤデータ出力処理部１０８によって三次元的に表示される。また、構成部品のＣＡＤデータはデータシートを元にした手入力、あるいは部品ベンダなどから媒体に格納された電子データをロードする方法が一般的である。
【００２６】
次に材料物性値読込処理部１０４により、各構成部品の材料物性値をデータファイル１０１に読み込む（ステップＳ０２）。このときの材料物性値とは、前述のように各構成部品を形作る材料の密度と相関がある値であれば用いることができる。この値は上述した三次元データとともに提供される場合にはステップＳ０１の一部として、別個に提供される場合には構成部品の読み込み後、それぞれの部品ごとに読み込まれる。また、データファイル１０１上でのデータ格納方法については特に限定しない。
【００２７】
次に、体積算出部１０５はステップＳ０１で読み込んだ三次元データをデータファイル１０１から読み出して各構成部品の体積を求める（ステップＳ０３）。ＣＡＤデータが三次元データであれば、その部品が占める空間を計算して求めることができる。
【００２８】
次に、質量算出部１０６は体積算出部１０５が求めたある部品についての体積と、この部品についてステップＳ０２で読み込んだ材料物性値を用いて、この部品の質量を求める（ステップＳ０４）。このとき材料物性値が単位体積あたりの質量であるならば、求めた体積と材料物性値との積をとることで直に質量が求まるが、材料の密度と相関のある値であれば少なくとも相対的な質量の違いとして求めることが可能である。材料物性値として与えられた値から正確な質量が求められない場合には、このように部品間の相対的な質量差として各構成部品を把握するようにしても良い。
【００２９】
次に、移動量算出部１０７はステップＳ０４で求めた質量からその部品の移動量を求める（ステップＳ０５）。ここでいう移動量とは、ある構成部品を画面上で仮想的に所定量回転または移動させた場合、画面上のその部品をどれくらい回転または移動したものとして表示させるかを示したものである。たとえば、デジタイザ１１０により画面表示された部品の上で半円を描く操作がその部品を１８０度回転させるコマンドである場合、規定の移動量であればその部品はあたかも１８０度回転したかのように表示される。このとき、移動量算出部１０７は求める移動量をその部品の質量に応じた移動量を算出する。本実施形態では、より質量の軽い部品についてはより大きい移動量を、重い部品についてはより小さい移動量となるように算出する。これは現実世界で体験する法則に従っており、たとえば重い物体であればあるほど動かし難いという状況を再現することができる。求めた移動量はデータファイル１０１に格納される。
【００３０】
データファイル１０１に格納された構成部品の三次元データは、設計装置１００上で仮想的に配置された位置（座標）にあるかのように表示装置１０９上に描かれる。構成部品を含む表示装置１０９に表示する画面は、ＣＡＤデータ出力処理部１０８がデータファイル１０１に格納された部品の三次元データに基づいて生成する。また、ＣＡＤデータ出力処理部１０８は、デジタイザ１１０からの指示に従って表示された所望の構成部品の配置や向きを変えることができる。このときＣＡＤデータ出力処理部１０８は、データファイル１０１に格納されたその構成部品に対して算出した移動量を参照する。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る部品表示の一例を示す図である。図３では所定の質量を持つ部品３００が左図に示すような向きで表示装置１０９に表示されている場合に、たとえば３０度の右回転指示がされた後の表示画面に表示された部品３０１の例を示している。
【００３２】
部品３００はデジタイザ１１０からの上記回転指示により仮想的に所定量右に回転した形状に書き換えられて表示される。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る部品表示の別の一例を示す図である。図４の左図に示される部品４００は、回転指示を受ける前の部品３００と同一の三次元データで表される構成部品である。しかしながら部品３００と部品４００では、それを構成する材料の材料物性値が異なっている。図４では部品３００よりも質量があるものと仮定する。
【００３４】
このとき部品４００に、たとえば３０度の右回転指示がされると、指示後の表示画面には右図のような形状の部品４０１が描かれることになる。部品３０１と部品４０１の表示上の違いは、同一の回転指示を与えられたにも関わらず仮想的な回転量が異なることである。図示しないが、部品４００が部品３００よりも質量が軽いならば部品３０１よりも大きく回転したかのように表現されるようになっていても良い。
【００３５】
このように構成すると、設計システム上において、それぞれの部品をその質量情報に応じた表示とすることができ、部品の質量をより把握し易く表現することが可能となる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る設計システムの構成図の一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る部品表示の移動量計算フローの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る部品表示の一例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る部品表示の別の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００・・・設計装置、１０１・・・データファイル、１０２・・・入力装置、１０３・・・ＣＡＤデータ読込処理部、１０４・・・材料物性値読込処理部、１０５・・・体積算出部、１０６・・・質量算出部、１０７・・・移動量算出部、１０８・・・ＣＡＤデータ出力処理部、１０９・・・表示装置、１１０・・・デジタイザ、３００・・・部品、４００・・・部品
【図１】
2009037292.tif 000003
【図２】
2009037292.tif 000004
【図３】
2009037292.tif 000005
【図４】
2009037292.tif 000006