JP3242269B2 - 配線経路決定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ある領域内に配置され
る複数の機器同士を少なくとも接続する配線経路を決定
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような配線経路決定方法と
して、配線の始点と終点とを指定することにより始点と
終点との位置を特定するマトリクスが形成され、始点を
中心にして４方向の座標とその番号から成るイベント
と、終点を中心にして４方向の座標とその番号から成る
イベントとが作成され、これらのイベントが交差する点
を自動的に検索することにより、検索された交点を経由
して始点と終点とを結線する方法があった（特開平５−
２３３７４３号公報参照）。

【０００３】また、他の方法として、配線対象となる２
点を含む矩形の配線領域を縦横に複数のブロックに分割
し、各ブロック毎に水平及び垂直方向の配線の危険度
（障害物に阻まれる確率）を判別するとともに、この判
別結果に基づいて水平方向線分、垂直方向線分またはそ
れらの組み合わせから成る予め定められた基本パターン
群の中から、配線可能な基本パターンの候補を決定し、
基本パターンの候補の中から選択される１つの基本パタ
ーンをもとに目的とする配線パターンを生成するととも
に、配線パターンが配線禁止領域と重なる場合には配線
禁止領域を回避するように、パターンの構成線分を水平
又は垂直に移動させることにより、障害物を避けて自動
的に配線パターンを生成する方法があった（特開平３−
２９４９７２号公報参照）。

【０００４】さらに、別の方法として、接続線の始点と
終点の２点のみを順次選択することによりピンペア情報
を作成し、このピンペア情報に基づいて配線禁止領域を
避けて始点と終点とを直角に折れ曲がる連続直線で結線
する方法が提案されていた（特開平４−１４９７８３号
公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各従来構成（順番
に第１〜第３の従来構成と呼ぶ）のうち、第１及び第３
の従来構成においては、始点と終点との間に結線を阻む
障害物が多いと経路の探索・決定に時間がかかり過ぎる
という問題があった。また、始点と終点とを結ぶ線を１
本ずつしか配線できず、始点と終点との間を複数本の線
で接続するとともにそれら複数本の線を束ねる（以下、
このように線を束ねること及び束ねられた線を束線と呼
ぶことにする。）ということや、障害物を上下に通過す
るような配線や線の交差ができないという問題があっ
た。

【０００６】さらに、第２の従来構成においては、危険
度の判別結果から得られる基本パターンの数が膨大にな
ったり、配線領域をブロック分割する場合の分割の仕方
によって危険度の判定に時間がかかったり、あるいは、
障害物を回避する場合にも一度基本パターンを選択して
から障害物回避の操作が必要となり、配線経路の決定が
迅速に行えないという問題があった。

【０００７】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、配線経路の決定が容易に且つ迅速に行える配
線経路決定方法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、領域内に配置された複数の機器
同士を少なくとも接続する配線経路の決定方法であっ
て、予め対象となる配線領域内を縦横に分割してマトリ
クスを作成するとともに、配線領域内において少なくと
も機器の配置位置に対応するマトリクスの要素に配線不
可能を示す評価値をパラメータとして設定するととも
に、複数の機器のうち上側あるいは下側を通して配線が
可能である機器の配置位置に対応したマトリクスの要素
に配線が可能であることを示す評価値をパラメータとし
て設定し、マトリクスの任意の２つの要素が始点と終点
として指定されると、始点と終点とに隣接しパラメータ
として配線不可能を示す評価値が設定されていない配線
可能領域内において始点から終点までの間で隣合った要
素のみを選択することによって始点から終点に至る配線
経路を決定することを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、コンピュータによる処理が可能なデータにて示され
る配線領域情報に基づいてマトリクスと、マトリクスの
各要素毎にパラメータとして設定される評価値とを作成
したことを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、マトリクスの各要素毎に何本の配線が
同時に可能であるかを示す許容量に対応した評価値をパ
ラメータとして設定することを特徴とする。請求項４の
発明は、請求項１乃至請求項３の発明において、配線領
域内において配線不可能領域には例外的に配線可能とす
ることができる例外的配線可能領域が設けられ、この例
外的配線可能領域に対応する評価値をパラメータとして
設定することを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によれば、予め対象となる配線
領域内を縦横に分割してマトリクスを作成するととも
に、配線領域内において少なくとも機器の配置位置に対
応するマトリクスの要素に配線不可能を示す評価値をパ
ラメータとして設定するとともに、複数の機器のうち上
側あるいは下側を通して配線が可能である機器の配置位
置に対応したマトリクスの要素に配線が可能であること
を示す評価値をパラメータとして設定し、マトリクスの
任意の２つの要素が始点と終点として指定されると、始
点と終点とに隣接しパラメータとして配線不可能を示す
評価値が設定されていない配線可能領域内において始点
から終点までの間で隣合った要素のみを選択することに
よって始点から終点に至る配線経路を決定するようにし
たから、対象となる配線領域内が予め配線可能な領域と
配線不可能な領域とに区別されることになり、しかも、
障害物となる機器は配線不可能領域内に含まれるため、
配線しようとする機器に対応したマトリクスの要素を始
点と終点とに指定すれば、配線可能領域内にて始点から
終点に至る要素を選択し、配線経路を決定する際に障害
物となる配線対象外の機器を避けて配線経路を容易に且
つ迅速に決定することができる。さらに、障害物である
機器の内で上側あるいは下側に配線が可能な機器が配置
された領域を配線可能領域に準じて扱うことができ、配
線経路の３次元的な干渉のチェックが簡易的に行えると
ともに、配線経路の決定がより容易になる。

【００１２】請求項２の発明によれば、コンピュータに
よる処理が可能なデータにて示される配線領域情報に基
づいてマトリクスと、マトリクスの各要素毎にパラメー
タとして設定される評価値とを作成するようにしたか
ら、ＣＡＤ装置のようなコンピュータ装置における配線
領域情報としてのＣＡＤ図面やＣＡＤ組立情報によって
マトリクスと評価値とを作成することができ、既存のハ
ードウェアシステムやデータを流用することができる。

【００１３】

【００１４】請求項３の発明によれば、マトリクスの各
要素毎に何本の配線が同時に可能であるかを示す許容量
に対応した評価値をパラメータとして設定したから、許
容量以内の複数の接続線を束ねて配線する場合の配線経
路の決定にも対応することができる。請求項４の発明に
よれば、配線領域内において配線不可能領域には例外的
に配線可能とすることができる例外的配線可能領域が設
けられ、この例外的配線可能領域に対応する評価値をパ
ラメータとして設定したから、機器の配置を変更するよ
うな場合に配線可能領域内に配線経路が決定できず、例
外的配線可能領域内に配線経路を決定しなければならな
くても、始点と終点とを指定すれば例外的配線可能領域
を通って配線経路を設定することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。な
お、本実施例は、電設盤１において盤内に配置される内
器である分岐ブレーカなどの電気機器２同士を少なくと
も結線する電線などの接続線の配線経路を決定する場合
を例示するものであるが、これ以外にもビル内に配置さ
れた複数の空調機器同士をパイプによって接続する場合
の配管経路を決定する場合など、ある領域内に配置され
た複数の機器同士を少なくとも接続して配線経路を決定
する必要がある各種の分野において、本発明の技術思想
を適用することが可能である。

【００１６】図２は本発明を実現するために使用される
ＣＡＤ装置のハードウェア構成を示しており、各種の演
算処理や外部ファイルとのデータの授受を行ったり、他
の装置の制御などを行う電子計算機１０と、外部ファイ
ルを格納する外部記憶装置１１と、図面やその他各種情
報を表示するディスプレイ装置１２と、ディスプレイ装
置１２の画面上にて任意のポイントを指定するためのマ
ウス１３ａやタブレット１３ｂのようなポインティング
装置１３やキーボード１４とから構成されている。

【００１７】本実施例において配線経路決定の処理対象
となる電設盤１は、図３及び図４に示すように壁面等に
配設される函状のボックス３内に内器である分岐ブレー
カなどの電気機器２が複数配置され、電気機器２同士が
必要に応じて電線４により接続されるものであり、ボッ
クス３の側面には図５に示すように、矩形若しくは角部
にＲのついた矩形の開口部３ａが複数設けられており、
これらの開口部３ａから電設盤１の外部に電線４が引き
出されたり、外部から電線４が引き込まれるようになっ
ている。

【００１８】次に、本発明の要旨である電設盤１内にお
ける各電気機器２同士を接続する電線４の配線経路を決
定する方法について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。本発明においては、図１（ａ）に示すような複数の
電気機器２が配置された電設盤１の対象領域内を、図１
（ｂ）に示すように縦横に各々等間隔にて分割して成る
マトリクスがＣＡＤ装置の電子計算機１０において作成
される。ここで、作成されたマトリクスは電子計算機１
０の内部データとして保持されて処理されるものであ
り、ディスプレイ装置１２の画面上に表示されない。マ
トリクス内の各要素には、対象領域内における複数の電
気機器２の配置位置や属性に対応して配線の可否を示す
評価値がパラメータとして設定される。これらのパラメ
ータの設定は、ＣＡＤ装置の電子計算機１０において実
行される。なお、マトリクスは、本実施例のように縦横
等間隔に分割して作成するのが望ましく、１つの要素の
大きさは、本実施例では５ｍｍ×５ｍｍとしている。た
だし、マトリクスの各要素の大きさはこれに限定するも
のではなく、また、縦横を異なる間隔で分割してマトリ
クスを作成してもよい。

【００１９】ここで、ＣＡＤ装置を構成する電子計算機
１０では、図６に示すように外部記憶装置１２に記憶さ
れている外部ファイル内あるいは電子計算機１０の主記
憶装置（図示せず）に格納されたＣＡＤ図面を使った
り、若しくは図７に示すように上記外部ファイルに格納
されているＣＡＤ組立情報を使ったり、または、図８に
示すようにＣＡＤ図面とＣＡＤ組立情報の両方を使っ
て、マトリクスの作成及び評価値の設定処理を行うよう
にしている。上記ＣＡＤ組立情報は、電設盤１の図面を
ＣＡＤ装置において作成するのに必要な情報であって、
例えば、配線領域寸法，電気機器２の寸法，電気機器２
の配置位置，電気機器２の定格や仕様などの機器属性，
ガター領域情報，開口部３ａの寸法及び位置などを含む
ものである。上記のＣＡＤ図面及びＣＡＤ組立情報が配
線領域情報となる。

【００２０】また、上記評価値は例えば次のようなもの
である。すなわち、配線が可能であれば０、電気機器２
が配置されているために配線が不可能であれば−１、配
線が禁止されるガター領域であれば−２、開口部３ａに
は１０、そして、図３及び図４に示すように、電気機器
２が配置されていても電気機器２の上側若しくは下側を
電線が通過可能であれば、上側通過可能な電気機器２ａ
の配置領域に１、下側通過可能な電気機器２ｂの配置領
域に２という数値が評価値として割り当てられる。な
お、電気機器２ｂは台５の上に配置されることにより、
その下側に電線４が通過できるようになっているもので
ある。

【００２１】図９は配線の対象領域内に最初に上記のよ
うな評価値を設定する初期設定の処理を示すフローチャ
ートである。図９に示すように、ＣＡＤ装置において配
線経路を決定しようとした場合には、外部記憶装置１１
から必要な配線領域のデータが電子計算機１０に取り込
まれ、電子計算機１０において取り込まれた配線領域が
縦横それぞれ等間隔に分割され、分割個数に応じてマト
リクスが作成されてマトリクスの各要素に初期値（０）
が設定される。それから、電子計算機１０が配線禁止領
域であるガター領域を探索して対応する要素に−２を設
定し、また、ボックス３の開口部３ａを探索して対応す
る要素に１０を設定し、さらに、電気機器２が配置され
ている領域を探索し、その電気機器２が上側に電線４を
通過させることができる機器２ａであれば対応する要素
に１を設定し、その電気機器２が下側に電線４を通過さ
せることができる機器２ｂであれば対応する要素に２を
設定し、上下いずれの側にも電線４を通過させることが
できない機器２であれば−１を設定し、配線領域内のす
べての電気機器２に対して上記のような処理を行ったら
処理を終了する。このようにして配線領域内に作成され
たマトリクスの各要素に上記のような評価値が設定され
るのである。

【００２２】そして、全てのマトリクス要素に上記評価
値が設定されれば、ディスプレイ装置１２の画面上に表
示された電設盤１の電気機器配置図に対して、操作者が
マウス１３ａかタブレット１３ｂかのポインティング装
置１３を使って電線４により接続したい２つの電気機器
２の端子を始点と終点として指定すれば、電子計算機１
０は指定された始点に対応する要素を出発点として、始
点と終点とに隣接しマトリクスより配線が可能な要素、
すなわち、評価値として−１と−２とが設定されていな
い要素から成る配線可能領域内において、隣合う要素を
自動的に探索しながら配線経路を選択してゆき、終点に
対応する要素に到達すれば処理を終了する。なお、配線
経路が複数存在する場合には上記処理を繰り返し、各処
理で決定された配線経路の候補の中から操作者が１つの
配線経路の候補を確定し、最終的に指定された始点と終
点とを結ぶ配線経路が決定される。

【００２３】上記のような方法によれば、対象となる配
線領域内が評価値によって予め配線可能な領域と配線不
可能な領域とに区別されることになり、しかも、障害物
となる電気機器２は配線不可能領域内に含まれるため、
配線しようとする電気機器２に対応したマトリクスの要
素を始点と終点とに指定すれば、配線可能領域内にて始
点から終点に至る要素を選択し、配線経路を決定する際
に障害物となる配線対象外の機器を避けて配線経路を容
易に且つ迅速に決定することができる。しかも、障害物
である電気機器２の内で上側あるいは下側に配線が可能
な機器２ａ，２ｂが配置された領域を配線可能領域に準
じて扱うことができ、配線経路の３次元的な干渉のチェ
ックが簡易的に行えるとともに、配線経路の決定がより
容易になるのである。

【００２４】ところで、本実施例のように電設盤１の配
線においては、複数の電気機器２同士の電線４を複数本
束ねて１本の線とする束線が可能であることから、１本
の電線４が通る配線経路に複数本の電線４を更に配線し
て束線することができる場合がある。そこで、このよう
な束線に対応させるため、一旦決定された配線経路に対
して束線が可能であるか否かを示し、且つ残り何本まで
束線することができるかを示すようなパラメータの評価
値をマトリクスの各要素に設定することができるように
なっている。

【００２５】図１０は上記のような束線に対応したパラ
メータの評価値を設定する処理を示すフローチャートで
ある。図１０に示すように、束線のパラメータの評価値
設定の対象となる配線経路を選択すれば、その配線経路
に応じて電気機器２の仕様・規格及び電線４の径によっ
て決まる束線可能本数（Ｓｂ）が設定され、この束線可
能本数（Ｓｂ）より配線許容量最大値Ｈ_max ＝１００＋
Ｓｂが演算される。それから、選択された配線経路を構
成するマトリクスの各要素の評価値が電子計算機１０の
主記憶装置に取り込まれる。ここで、一旦１本の電線４
により接続されて配線経路が設定された場合には、配線
経路を構成するマトリクスの要素の評価値は１０１に変
更されており、また、既に複数本の電線４が束線されて
いる場合には、１０１より順次束線された電線４の数に
応じて１０２，１０３，…というように評価値が１ずつ
大きく変更されるようになっている。

【００２６】そして、取り込まれた評価値に１を加えた
値をＨ_dataとし、このＨ_dataが配線許容量最大値Ｈ_max
以上であれば、その要素にはそれ以上電線４を配線する
ことができないから、その要素の評価値を配線不可を示
す値として−１００とし、反対にＨ_dataが配線許容量最
大値Ｈ_max よりも小さければ、その要素の評価値にＨ
_dataの値を設定し、このような処理を対象とする配線経
路の始点から終点まで行うことによって、マトリクスの
要素に束線可能を示す評価値が設定され、この評価値に
基づいて束線された配線経路を決定することができるの
である。

【００２７】上記のような方法によれば、マトリクスの
各要素毎に何本の配線が同時に可能であるかを示す許容
量に対応した評価値をパラメータとして設定しているの
で、許容量以内の複数の電線４を束ねて配線する場合の
配線経路の決定にも対応することができ、複数の電線４
を束ねた束線による配線経路の決定も容易に且つ迅速に
行うことができる。

【００２８】また、電設盤１の周縁部はガター領域とな
っており、図１（ｂ）に示すように−２という評価値が
割り当てられている。このガター領域というのは、通常
は電気機器２が配置されることも、配線経路として使用
されることもない領域であるが、電気機器２の配置関係
や電気機器２の配置位置を変更した際には、このガター
領域を配線経路とする方が効率的である場合がある。そ
こで、本発明においては、通常は配線不可能領域である
ガター領域を例外的に配線可能とする例外的配線可能領
域とし、他の配線不可能領域と区別して−２という評価
値を別途割り当てているのである。こうすることによっ
て、ガター領域も配線可能領域に準じた扱いをすること
ができ、通常の配線可能領域だけでは配線経路が決定で
きないような場合でも、始点と終点とを指定するだけで
例外的配線可能領域であるガター領域を使用して容易に
配線経路を決定することができるのである。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明は、領域内に配置された
複数の機器同士を少なくとも接続する配線経路の決定方
法であって、予め対象となる配線領域内を縦横に分割し
てマトリクスを作成するとともに、配線領域内において
少なくとも機器の配置位置に対応するマトリクスの要素
に配線不可能を示す評価値をパラメータとして設定する
とともに、複数の機器のうち上側あるいは下側を通して
配線が可能である機器の配置位置に対応したマトリクス
の要素に配線が可能であることを示す評価値をパラメー
タとして設定し、マトリクスの任意の２つの要素が始点
と終点として指定されると、始点と終点とに隣接しパラ
メータとして配線不可能を示す評価値が設定されていな
い配線可能領域内において始点から終点までの間で隣合
った要素のみを選択することによって始点から終点に至
る配線経路を決定するようにしたから、対象となる配線
領域内が予め配線可能な領域と配線不可能な領域とに区
別されることになり、しかも、障害物となる機器は配線
不可能領域内に含まれるため、配線しようとする機器に
対応したマトリクスの要素を始点と終点とに指定すれ
ば、配線可能領域内にて始点から終点に至る要素を選択
し、配線経路を決定する際に障害物となる配線対象外の
機器を避けて配線経路を容易に且つ迅速に決定すること
ができ、さらに、障害物である機器の内で上側あるいは
下側に配線が可能な機器が配置された領域を配線可能領
域に準じて扱うことができ、配線経路の３次元的な干渉
のチェックが簡易的に行えるとともに、配線経路の決定
がより容易になるという効果がある。

【００３０】請求項２の発明は、コンピュータによる処
理が可能なデータにて示される配線領域情報に基づいて
マトリクスと、マトリクスの各要素毎にパラメータとし
て設定される評価値とを作成するようにしたから、ＣＡ
Ｄ装置のようなコンピュータ装置における配線領域情報
としてのＣＡＤ図面やＣＡＤ組立情報によってマトリク
スと評価値とを作成することができ、既存のハードウェ
アシステムやデータを流用して汎用性を高めることがで
きるという効果がある。

【００３１】

【００３２】請求項３の発明は、マトリクスの各要素毎
に何本の配線が同時に可能であるかを示す許容量に対応
した評価値をパラメータとして設定したから、許容量以
内の複数の接続線を束ねて配線する場合の配線経路の決
定にも対応することができるという効果がある。請求項
４の発明は、配線領域内において配線不可能領域には例
外的に配線可能とすることができる例外的配線可能領域
が設けられ、この例外的配線可能領域に対応する評価値
をパラメータとして設定したから、機器の配置を変更す
るような場合に配線可能領域内に配線経路が決定でき
ず、例外的配線可能領域内に配線経路を決定しなければ
ならなくても、始点と終点とを指定すれば例外的配線可
能領域を通って配線経路を設定することができ、種々の
条件下における配線経路の決定がより容易に行うことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例における配
線経路の決定方法を説明する説明図である。

【図２】同上において使用するＣＡＤ装置の構成図であ
る。

【図３】同上における配線経路決定の対象となる電設盤
を示す断面図である。

【図４】同上における配線経路決定の対象となる電設盤
を示す断面図である。

【図５】同上における配線経路決定の対象となる電設盤
を示す側面図である。

【図６】同上の配線経路の決定方法を説明する説明図で
ある。

【図７】同上の配線経路の決定方法を説明する説明図で
ある。

【図８】同上の配線経路の決定方法を説明する説明図で
ある。

【図９】同上における配線経路の決定方法を説明するフ
ローチャートである。

【図１０】同上における配線経路の決定方法を説明する
フローチャートである。

【符号の説明】 １ 電設盤 ２ 電気機器 ２ａ 上側通過可能な電気機器 ２ｂ 下側通過可能な電気機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 領域内に配置された複数の機器同士を少
   なくとも接続する配線経路の決定方法であって、予め対
   象となる配線領域内を縦横に分割してマトリクスを作成
   するとともに、配線領域内において少なくとも機器の配
   置位置に対応するマトリクスの要素に配線不可能を示す
   評価値をパラメータとして設定するとともに、複数の機
   器のうち上側あるいは下側を通して配線が可能である機
   器の配置位置に対応したマトリクスの要素に配線が可能
   であることを示す評価値をパラメータとして設定し、マ
   トリクスの任意の２つの要素が始点と終点として指定さ
   れると、始点と終点とに隣接しパラメータとして配線不
   可能を示す評価値が設定されていない配線可能領域内に
   おいて始点から終点までの間で隣合った要素のみを選択
   することによって始点から終点に至る配線経路を決定す
   ることを特徴とする配線経路決定方法。
2. 【請求項２】 コンピュータによる処理が可能なデータ
   にて示される配線領域情報に基づいてマトリクスと、マ
   トリクスの各要素毎にパラメータとして設定される評価
   値とを作成したことを特徴とする請求項１記載の配線経
   路決定方法。
3. 【請求項３】 マトリクスの各要素毎に何本の配線が同
   時に可能であるかを示す許容量に対応した評価値をパラ
   メータとして設定することを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の配線経路決定方法。
4. 【請求項４】 配線領域内において配線不可能領域には
   例外的に配線可能とすることができる例外的配線可能領
   域が設けられ、この例外的配線可能領域に対応する評価
   値をパラメータとして設定することを特徴とする請求項
   １乃至請求項３記載の配線経路決定方法。