JP5374878B2

JP5374878B2 - ハーネス配線経路算出方法、ハーネス配線経路設計支援装置及びプログラム

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Publication number: JP5374878B2
Application number: JP2008015242A
Authority: JP
Inventors: 正芳橋間
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2028-01-25
Also published as: JP2009176616A

Description

本発明は、ハーネス配線経路の算出方法に係り、特に，配線経路として設定できない箇所を避けて、２つの端点間のハーネス配線経路、長さを自動的に生成するハーネス配線経路算出方法、ハーネス配線経路設計支援装置及びプログラムに関するものである。

機械製品や、装置、プリント基板などの設計において、ハーネス配線経路設計対象を構成する装置、コネクタ、端子等の部品の２点間にワイヤ、ケーブル等の線状柔軟物を接続することが必要になるが、接続対象の２点間に線状柔軟物を配線できない箇所がある。例えば、設計対象を構成する部品内部、あるいは高熱を発生する部品の周りの一定距離範囲内は線状柔軟物を配線できない。

ハーネス配線経路設計は、通常、指定された点を基にして、例えば、３次のベジエ曲線を使い配線経路を決定する。ベジエ曲線は指定された点と点の間を結ぶ曲線を1つの単位として、指定したい２点間の配線経路を算出する。例えば、計算機上に設定した設計対象の機械や装置の３次元モデル上にハーネスの形状をモデリングしてハーネス配線経路設計を行なう。この場合、機械、装置を構成するコネクタ間や端子間のハーネス配線経路を決定するに当たり、ハーネスと部品間の干渉やハーネスの長さ、曲げ具合、余長、熱源やノイズ源との距離を考慮する必要がある。通常、設計は、３次元モデル上に端点や通過点を指定することで配線経路を決定する。

図１１は従来のハーネス配線経路設定方法を示す図である。端点１、端点２の間に複数の通過点ｉ（図１１では通過点ｉで表示）を指定しハーネス配線経路を決定する。

特許文献１では、少なくも異なる２点で拘束されたワイヤーハーネスの基本経路の算出を拘束部材による拘束位置と拘束方向を規定して行い、拘束部材の拘束位置、拘束方向、最小曲げ半径を基に基本経路のバラツキ範囲を算出する方法が開示されている。

特許文献２では、２点の係止部で係止されたワイヤーハーネスの可動範囲を算出し、可動範囲面の格子点の引っ張り方向、線状材の長さ、ワイヤーハーネスの最小曲げ半径を考慮して経路を検索する技術が開示されている。

近年、装置機能の多様化、高度化等に伴なう装置構成部品の増加、ハーネスと部品間の距離の考慮が必要な部品の増加、ハーネス数の増加等により多数の通過点の指定が必要となる。また、ベジエ曲線は比較的単純な曲線であるので、長い距離の経路を作成する場合、多数の通過点の指定も必要である。さらに、装置が複雑な３次元構造の場合、装置の内側で通過点を指定することが難ずかしい問題もある。このため、ハーネス設計では、通過点の設定の作業量が膨大となる。
特開２００４−１２７９２５号公報特開２００６−５９２４５号公報

解決しようとする課題は、機械製品、装置、プリント板等のハーネス設計において、３次元モデルにハーネスが通過する通過点の指定作業が膨大になり、また、装置が複雑な３次元構造の場合、装置の内側で通過点を指定することが難ずかしい問題である。

本発明は、ハーネス設計において、膨大なハーネスの配線経路を効率良く自動的に算出するハーネス配線経路算出方法、ハーネス配線経路設計支援装置及びハーネス配線経路算出のプログラムを提供することを目的とする。

第１の発明は、装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路算出方法である。

前記３次元モデルよりハーネスの配線経路を探索する配線経路探索空間を設定し、前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出し、前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定し、前記ハーネス配線経路探索空間条件よりハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定し、前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出し、前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順次抽出し、前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出し、算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択する。所定数抽出格子点から算出した前記曲率半径が前記最小曲率半径より小さい場合は、前記抽出した所定数の格子点を順次１個毎格子点から外し、前記外した格子点の次に前記終点方向に近い格子点を配線経路格子点として順次選択する。

第１の発明により、指定された３次元モデル、ハーネス条件を基に配線経路として設定できない経路禁止領域を避けてハーネス配線経路を算出し、配線経路長さをハーネスの曲げ具合を踏まえて自動的に効率良く算出できる。

第２の発明は、第１の発明の配線経路禁止領域の設定はハーネスの断面形状半径より前記配線経路探索空間の部品と干渉しない領域を配線経路禁止領域として設定する。

第２の発明により、ハーネスの太さを考慮した配線経路探索空間上に配線禁止領域を設定し、配線経路を算出できる。

第３の発明は、第１の発明の配線経路禁止領域の設定は前記配線経路空間部品の占有領域及び前記部品毎に指定する所定距離離して前記配線経路禁止領域を設定する。

第３の発明により、発熱源となる部品、ノイズ源となる部品の影響範囲、あるいはハーネスと接触不可の領域を避けて配線経路を算出できる。

第４の発明は、装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路設計支援装置である。

前記３次元モデルを入力する３次元モデル入力部と、前記ハーネス条件を入力するハーネス条件入力部と、前記ハーネス配線経路探索空間条件を入力するハーネス配線経路探索空間条件入力部と、前記３次元モデルと前記ハーネス条件と前記ハーネス配線経路探索空間条件の情報より、ハーネス配線経路を探索し決定する経路探索部とで構成し、前記経路探索部は、前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出する手段と、前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定する手段と、前記ハーネス配線経路探索空間条件よりハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定する手段と、前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出する手段と、前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順次抽出する手段と、前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出する手段と、算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択する手段と、算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より小さい場合は、前記抽出した所定数の格子点を順次１個毎格子点から外し、前記外した格子点の次に前記終点方向に近い格子点を配線経路格子点として順次選択する手段と、で構成する。

第４の発明により、ハーネス設計支援システムと連携して３次元モデル情報とハーネス条件よりハーネス配線設計を自動的に効率よく算出した配線経路情報を配線設計、配線製造図面の作成が可能となる。

第５の発明は、装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路設計支援装置に備えたコンピュータのプログラムによりハーネス配線経路の算出を実行させるハーネス配線経路算出プログラムである。

前記ハーネス配線経路算出プログラムは、前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出させる手順と、前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定させる手順と、前記ハーネス配線経路探索空間条件よりハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定させる手順と、前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出する手順と、前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順次抽出させる手順と、前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出させる手順と、算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択させる手順と、算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より小さい場合、前記抽出した所定数の格子点を順次１個毎格子点から外し、前記外した格子点の次に前記終点方向に近い格子点を配線経路格子点として順次選択させる手順と、を実現させる。

第５の発明により、ハーネス設計支援装置等に備えたコンピュータプログラムにより指定された３次元モデル、ハーネス条件を基に配線経路として設定できない領域を避けてハーネス配線経路をハーネスの曲げ具合を踏まえて自動的に効率良く算出させ、ハーネス設計支援装置の処理機能を実現できる。

本発明により、ハーネスが通過する位置の指定を行なうことなく、装置の３次元モデルより設定した配線経路探索空間に配線経路として設定できない禁止領域を避け、構成部品と干渉しないハーネス配線経路を自動的に生成し、ハーネス配線経路設計を効率良く実現できる。

（実施例１）
図１はハーネス配線経路設計支援装置ブロック構成を示す図である。ハーネス設計支援システムと連携して配線経路の算出を行う。

ハーネス設計支援システム２は設計対象の３次元モデルの生成、配線経路探索空間の設計、ハーネス条件の算出、電気回路情報の生成を行い、また、ハーネス配線経路設計支援装置１で生成した配線経路データより具体的なハーネス配線の製造図面等を作成するシステムである。説明は省略する。

ハーネス配線経路設計支援装置１は３次元モデル入力部１１、ハーネス条件入力部１２、配線経路探索空間条件入力部１３、経路探索部１４、経路データ出力部１５と必要なデータを保持するメモリ部１６で構成する。これらの機能の処理はコンピュータで行うが、その構成の説明は省略する。
１）３次元モデル入力部１１
ハーネス設計支援システム２で生成した設計対象の３次元モデルのデータを入力するインタフェースである。３次元モデル、その表現例は図３で説明する。
２）ハーネス条件入力部１２
ハーネス設計支援システム２で生成した３次元モデル上で接続を行うハーネスの条件を入力するインタフェースである。ハーネス条件、その表現例は図４で説明する。
３）配線経路探索空間条件入力部１３
ハーネスと部品間の干渉やハーネスの長さ、曲げ具合、余長、熱源やノイズ源との距離の制限から経路空間上での経路の禁止情報を入力するインタフェースである。配線経路探索空間については図５で説明する。
４）経路探索部１４
３次元モデルで表現された配線経路探索空間でのハーネス配線経路をハーネス条件、経路探索空間条件を基にハーネス配線経路を算出する。算出方法、手順については図７、図８、図９で説明する。
５）経路データ出力部１５
経路探索部１４で算出した配線経路データを出力するインタフェースである。
６）メモリ１６
経路探索部１４で経路算出に必要なデータを保持する。データとしては入力した３次元モデルデータ、ハーネス条件、配線経路探索空間条件の情報がある。

なお、以下では誤解の無い範囲でハーネス配線経路を経路、ハーネス配線経路設計をハーネス設計と表現する。また、ハーネス設計対象を構成する装置、コネクタ、端子等の部品を総称して部品と表現する。

図２は配線経路探索空間とその表現を示す図である。１）に配線経路空間設定、２）に配線経路探索空間表現を示している。
１）配線経路探索空間設定
ハーネス設計配線を行う設計対象を包含した直方体で表現し、その内部を配線経路探索空間とする。空間をＳｍｉｎ（Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ，Ｚｍｉｎ）とＳｍａｘ（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ，Ｚｍａｘ）で指定する。Ｓｍｉｎは設定したＸＹＺの基本座標系の原点に一番近い位置であり、Ｓｍａｘは一番遠い位置である。
２）配線経路探索空間表現
ＳｍｉｎとＳｍａｘで規定した配線経路探索空間を分割して空間内に格子点を設定して、配線経路探索空間を以下で表現する。
ア．空間分割数：各軸を各々Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚに分割する。
イ．空間格子点の数：上記より格子点数はＮｘ×Ｎｙ×Ｎｚとなる。
ウ．各格子点の位置：座標（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）で表わす。
エ．各格子点の表現：Ｐ_ｉｊｋ（ｉ＝０〜Ｎｘ，ｊ＝０〜Ｎｙ，ｋ＝０〜Ｎｚ）で表わす。

これらのデータは個別のハーネス設計を行うユーザに設定して貰う方法の他に、自動で生成しても良い。３次元モデル全体を囲む直方体の自動設定も考えられる。また、分割数は３次元モデルにおける最小の寸法やハーネスの断面形状外接円半径をセルサイズ（セル：探索空間全体の直方体を分割した時の最小直方体）となるよう決めても良い。

図３は部品の３次元モデルとその表現を示す図である。ポリゴンデータを使用して部品を３次元形状と３次元位置で表わす。ポリゴン（ｐｏｌｙｇｏｎ）とは３次元コンピュータグラフィクス等において、三角形の組み合わせで物体の表面を表現する場合の各三角形要素を指す。直方体と円柱の例を示す。
ア．直方体の例：頂点位置をＶ_ｉ０（Ｘ_ｉ０，Ｙ_ｉ０，Ｚ_ｉ０）、Ｖ_ｉ１（Ｘ_ｉ１，Ｙ_ｉ１，Ｚ_ｉ１）、Ｖ_ｉ２（Ｘ_ｉ２，Ｙ_ｉ２，Ｚ_ｉ２）（ｉ=１〜Ｌ）で表す。直方体の場合の三角形の数は１２となる。
イ．円柱の例：頂点位置をＶ_ｉ０（Ｘ_ｉ０，Ｙ_ｉ０，Ｚ_ｉ０）、Ｖ_ｉ１（Ｘ_ｉ１，Ｙ_ｉ１，Ｚ_ｉ１）、Ｖ_ｉ２（Ｘ_ｉ２，Ｙ_ｉ２，Ｚ_ｉ２）（ｉ=１〜Ｌ）で表す。

数Ｌは分割数が多くなるとポリゴン数が増大するため、配線経路探索空間上の部品とハーネス条件の大きさから定まる精度から決めれば良い。

図４はハーネス条件を示す図である。
配線経路探索空間内の経路算出に必要なデータとして以下の３つの条件を設定し入力する。
ア．ハーネスの両端の位置：始点Ｈｓ（Ｘｓ,Ｙｓ,Ｚｓ)、終点Ｈｅ（Ｘｅ,Ｙｅ,Ｚｅ）
イ．ハーネスの最小曲率半径：ＨＳＲ
ウ．ハーネスの断面形状外接円半径：ＣＲ
なお、ハーネスの断面が円の場合はハーネスの断面半径をＣＲに設定する。

図５は配線経路探索空間イメージを示す図である。３次元空間を便宜的に長方形の平面で表現し、３次元モデル空間上に経路として設定できない部品を配置する。その空間内を経路始点ＨｓからＨｅの経路終点までの経路探索のイメージを示している。アに始点Ｈｓ、イに終点Ｈｅ、ウに部品及び配線経路禁止領域を示す。

また、ハーネスの断面形状外接円半径ＣＲに対し、部品及び配線経路禁止領域を厚さＣＲ膨らませ、この膨らませたモデルを部品及び配線経路禁止領域として設定する。配線経路禁止領域については図６で説明する。

図６は配線経路探索空間の禁止領域設定を示す図である。部品の形状が与えられたとき、格子点が部品の内部にあるか調べることにより経路設定の可否を判断する。１）に禁止領域の基本設定、２）に禁止領域の拡張設定を示している。
１）禁止領域の基本設定
部品内部の格子点を黒の円で、部品外部の格子点を白の円で示す。格子点が部品の内側か
外側の何れに存在するかにより経路設定の可否を判断する。図６では実線で示す領域の内側が経路線禁止領域であり、外側が経路許容領域である。部品の内外判定は、計算幾何学で内外判定法として幾つかの方法が提案されているので、その手法で行う。説明は省略する。
２）禁止領域の拡張設定
ハーネス断面形状外接円半径の考慮、あるいは熱を発生する部品等の隣接領域はハーネスの配線経路を該当の部品より所定距離離して設定する場合が発生する。この場合、１）で述べた禁止領域を所定距離拡張した領域を設定する。図の点線で示す領域が拡張した禁止領域を示している。この拡張方法は、画像処理における領域膨張手法を適用できる。説明は省略する。

また、前述したが、領域設定では、ハーネス形状外接円半径ＣＲの大きさにより部品及び配線経路禁止領域を膨らませて経路設定禁止領域、許容領域の設定を行う。

図７は経路格子点探索の基本を示す図である。選択済み経路格子点から順次、次の格子点を探索し選択する方法を図的に示している。経路格子点は経路の格子点として選択した格子点である。選択済み経路格子点列をＱ_ｊkとする。
ア．Ｑ_ｊkに対し、格子点Ｑ_ｊｋの隣接格子点の中から経路許容領域（部品外部）の格子点を経路格子点候補として選択する。
イ．選択した経路格子点候補の内、現在の格子点Ｑ_ｊｋから見て終点の方向に最も近い格子点を配線経路格子点Ｑ_ｊｋ+１として選定する。

図７では経路格子点Ｑ_ｊk隣接格子点である「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」に対し、格子点「ｂ」が配線経路格子点Ｑ_ｊｋ+１となる。ここで、「ａ」は禁止領域の格子点であり、「ｃ」、「ｄ」は終点方向への角度が「ｂ」より大きい格子点である。

図８は経路格子点候補列から曲率半径算出と経路格子点選択例を示す図である。選択済み経路格子点と格子点探索手順で抽出した経路格子点候補列から曲率半径を算出して経路格子点候補列を格子点として選択する方法を示している。
１）経路格子点候補列の抽出
選択済み経路格子点をＱ_ｋ０とし、Ｑ_ｋ０を始点に順次、図７で示した探索の方法でＭ個の経路格子点候補Ｑ_ｊ（ｊ＝（ｋ０+１）〜（ｋ０+Ｍ））を抽出する。
２）経路格子点（Ｑ_ｋ０）とＭ個の格子点より曲率半径ＲＸを算出する。ＲＸの算出は例えば、これらの対象となる格子点を含む直方体を作り、その長い方の辺の長さを曲率半径ＲＸとする。
３）算出曲率半径ＲＸとハーネス最小曲率半径ＨＳＲを比較し、ＲＸ＞ＨＳＲの場合抽出したＭ個の経路格子点候補を経路格子点とする。算出曲率半径ＲＸが最小曲率半径ＨＳＲより小さいことは、ハーネスの曲がりが厳しいことを意味している。例えば、算出曲率半径が「０」である経路を選択した場合はハーネスが折れてしまうことになる。
４）ＲＸ＜ＨＳＲの場合、最後尾の経路格子点候補Ｑ_Ｋ０+Ｍを経路格子点として除外し、Ｑ_{ｊＫ０+（Ｍ−１）}の隣接格子点として、Ｑ_Ｋ０+Ｍを除いた隣接格子点を選択して２）、３）を行う。
５）Ｑ_{ｊＫ０+（Ｍ−１）}の隣接点全てが条件を満たさない場合は、Ｑ_{ｊＫ０+（Ｍ−１）}を経路格子点候補から除外し、さらに１つ前の経路格子点候補の隣接格子点を探索する。（すなわち、１）、２）、３）の手順を行う。）
ここでは図７の経路格子点探索のベースに経路格子点の選択を選択済み経路格子点の最後尾の経路格子点とそれに続くＭ個の格子点で行う方法を述べた。個数Ｍは例えば、Ｍ＝２×ＨＳＲ／Ｄで算出する。ここで、Ｄは経路探索空間の最小格子間隔である。算出値が整数でない場合は切り上げて整数とする。この（Ｍ+１）個の格子点より曲率の半径の算出は２）で説明した方法等により算出できる。

また、経路探索空間上の部品とハーネス条件により、個数Ｍを整数倍した数で上記経路格子点候補の抽出、経路格子点の選択により逐次選択の回数を調整することができる。例えば、経路格子点の選択範囲が広い場合はＭを大きく設定することにより選択回数を少なくし、逐次処理の回数を低減できる。

図９はハーネス配線経路算出手順を示す図である。経路探索空間上に設定した経路始点から経路終点までの配線経路を空間上の格子点の中から逐次選択する手順を示している。
Ｓ１：経路空間データを生成し、下記データを設定する。
ア．始点：Ｈｓ、終点：Ｈｅ
イ．ハーネス最小曲率半径：ＨＳＲ
ウ．ハーネス断面形状外接円半径：ＣＲ
エ．最小格子間隔：Ｄ
オ．部品領域、熱対策等による経路禁止領域
Ｓ２：選択した格子点間の曲率半径を算出する格子点数Ｍ＝２×ＨＳＲ／Ｄで算出する。整数でない場合は切り上げて整数とする。
Ｓ３：始点、終点に最も近い格子点を各々抽出し各々Ｈｓｎ、Ｈｅｎ、ハーネス経路格子点列の始点Ｑ_ｊを（ｊの初期値ｊ＝０）Ｈｓｎとする。なお、始点Ｈｓ、終点Ｈｅが格子点に一致する場合はＨｓｎ＝Ｈｓ、Ｈｅｎ＝Ｈｅとなる。
Ｓ４：ｉ＝１、ｊ＝ｊ+１
Ｓ５：以下の格子点を除いた格子点を経路格子点候補として抽出する。
ア．禁止領域の格子点
イ．算出した曲率半径ＲＸが最小曲率半径ＨＳＲより小さくなるため経路格子点候補から除外した格子点（Ｓ１０の判定結果）
Ｓ６：抽出した経路格子点候補から経路格子点候補Ｑ_ｊとして、「現在の経路格子点Ｑ_{（ｊ−１）}から隣接格子点への方向と経路終点Ｈｅｎ方向への角度が最小となる隣接格子点」を選択とする。（図７、８参照）
Ｓ７：ｉ＝ｉ+１、ｊ＝ｊ+１
Ｓ８：ｉ≦Ｍか否か確認し、ｉがＭを超えている場合はＳ９に進み、そうでないなら、Ｓ５に戻る。
Ｓ９：選択済み経路格子点Ｑ_{（ｊ−（Ｍ+１））}と経路格子点候補Ｑ_ｋ（ｋ＝（ｊ−Ｍ）〜（ｊ−１））を使い曲率半径ＲＸを算出する。（図８参照）
Ｓ１０：算出曲率半径ＲＸが最小曲率半径ＨＳＲより大きいか確認し、大きい場合はＳ１２に進み、そうでない場合はＳ１１に進む。

これは、経路格子点Ｑ_{（ｊ−（Ｍ+１））}と経路格子点候補Ｑ_K（ｋ＝（ｊ−Ｍ）〜（ｊ−１））のＭ個の点より経路格子点が配線経路格子点として選択できるか判定している。
Ｓ１１：Ｑ_ｊを経路格子点候補から外す。また、ｊ＝ｊ−１、ｉ＝ｉ−１とする。

算出曲率半径が最小曲率半径より小さいので経路格子点候補列を選択できず、最後尾の格子点を経路格子点として外す。最後段を他の格子点に置き換えても不可の場合は順次前の格子点に戻る。
Ｓ１２：選択した格子点候補Ｑ_ｋ（ｋ＝（ｊ−Ｍ）〜（ｊ−１））を経路格子点Ｑ_ｋ（ｋ＝（ｊ−Ｍ）〜（ｊ−１））として選択する。（図８）なお、選択した経路格子点のＱ_ｊは現在の経路格子点の中で経路終点Ｈｅｎに最も近い格子点となる。
Ｓ１３：Ｑ_{（ｊ−１）}は経路終点Ｈｅｎか確認し、経路終点の場合は終了し、そうでない場合は次の経路格子点選択のため、Ｓ１４を経てＳ４に戻る。
Ｓ１４：ｉ＝０、ｊ＝ｊ−１
なお、図９の手順では経路格子点候補の抽出と選択を図８の手順で示したが、最初の（Ｍ+１）個の格子点を格子始点及び図８の手順で選択し、それ以降は図７で示した探索の基本の方法で１点毎に順次選択する方法も考えられる。

図１０は曲率半径算出と逐次経路格子点の選択例を示す図である。部品配置から図９の手順により経路格子点候補から逐次経路格子点の選択を曲率半径算出例と併せて示している。

例えば、部品ａ１７を避け算出曲率半径ＲＸ１（＞ＨＳＲ）で選択した配列格子点列Ｑ_Ｋ、Ｑ_Ｋ−１、Ｑ_Ｋ−２、Ｑ_Ｋ−３、Ｑ_Ｋ−４に対し、部品ｂ１８の配置位置よりＱ_Ｋと次のＭ個の配列格子点候補Ｑ_Ｋ+１、Ｑ_Ｋ+２、Ｑ_Ｋ+３、Ｑ_Ｋ+４で算出する曲率半径の中心Ｂを前段の曲率半径の中心Ａとは逆側の位置で算出する。経路格子点選択の判定基準（曲率半径ＲＸ２＞ＨＳＲ）よりＱ_Ｋ+１、Ｑ_Ｋ+２、Ｑ_Ｋ+３、Ｑ_Ｋ+４を配列格子点として選択する。この手順で逐次、経路終点まで経路格子点を選択してハーネス配線経路を自動的に算出する。
（付記１）
装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路算出方法であって、
前記３次元モデルよりハーネスの配線経路を探索する配線経路探索空間を設定し、
前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出し、
前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定し、
前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定し、
前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出し、
前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順次抽出し、
前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出し、
前記算出曲率半径の大きさが前記ハーネス最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択することを特徴とするハーネス配線経路算出方法。
（付記２）
付記１記載の配線経路禁止領域の設定はハーネスの断面形状半径より前記配線経路探索空間の部品と干渉しない領域を配線経路禁止領域として設定することを特徴とする付記１記載のハーネス配線経路算出方法。
（付記３）
付記１記載の配線経路禁止領域の設定は前記配線経路空間部品の占有領域及び前記部品毎に指定する所定距離離して前記配線経路禁止領域を設定することを特徴とする付記１記載のハーネス配線経路算出方法。
（付記４）
装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路設計支援装置であって、
前記３次元モデルを入力する３次元モデル入力部と、
前記ハーネス条件を入力するハーネス条件入力部と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件を入力するハーネス配線経路探索空間条件入力部と、
前記３次元モデルと前記ハーネス条件と前記ハーネス配線経路探索空間条件の情報より、ハーネス配線経路を探索し決定する経路探索部とで構成し、
前記経路探索部は、
前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出する手段と、
前記ハーネス配線経路空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定する手段と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定する手段と、
前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出する手段と、
前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順次抽出する手段と、
前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出する手段と、
前記算出曲率半径の大きさが前記ハーネス最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択する手段と、
で構成することを特徴とするハーネス配線経路設計支援装置。
（付記５）
装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路設計支援装置に備えたコンピュータのプログラムによりハーネス配線経路の算出を実行させるハーネス配線経路算出プログラムであって、
前記ハーネス配線経路算出プログラムは、
前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出させる手順と、
前記ハーネス配線経路空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定させる手順と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定させる手順と、
前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出する手順と、
前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順次抽出させる手順と、
前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出させる手順と、
前記算出曲率半径の大きさが前記ハーネス最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択させる手順と、
を実現させることを特徴とするハーネス配線経路算出プログラム。
（付記６）
付記１記載の所定数抽出格子点から算出する算出曲率半径が前記最小曲率半径より小さい場合は、前記抽出した所定数の格子点を順次１個毎格子点から外し、
前記外した格子点の次に前記終点方向に近い格子点を配線経路格子点として順次選択することを特徴とする付記１記載のハーネス配線経路算出方法。
（付記７）
付記２記載の前記３次元モデル上の部品と干渉しない領域は、前記ハーネス断面形状半径の大きさだけ前記部品及び配線経路禁止領域を膨らませて設定することを特徴とする付記２記載のハーネス配線経路算出方法。

図１はハーネス配線経路設計支援装置ブロック構成を示す図である。図２は配線経路探索空間設定とその表現を示す図である。図３は部品の３次元モデルとその表現を示す図である。図４はハーネス条件を示す図である。図５は配線経路探索空間イメージを示す図である。図６は配線経路探索空間の禁止領域設定を示す図である。図７は経路格子点探索の基本を示す図である。図８は経路格子点候補列から曲率半径算出と経路格子点選択例を示す図である。図９はハーネス配線経路算出手順を示す図である。図１０は曲率半径算出と逐次経路格子点の選択例を示す図である。図１１は従来のハーネス配線経路設定方法を示す図である。

符号の説明

１ハーネス配線経路設計支援装置
２ハーネス設計支援システム
１１３次元モデル入力部
１２ハーネス条件入力部
１３配線経路探索空間の条件入力部
１４経路探索部
１５配線経路データ出力部
１６メモリ
１７部品ａ
１８部品ｂ

Claims

装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路算出方法であって、
前記３次元モデルよりハーネスの配線経路を探索する配線経路探索空間を設定し、
前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出し、
前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定し、
前記ハーネス配線経路探索空間条件よりハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定し、
前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出し、
前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順
次抽出し、
前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出し、
算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択し、
算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より小さい場合は、前記抽出した所定数の格子点を順次１個毎格子点から外し、前記外した格子点の次に前記終点方向に近い格子点を配線経路格子点として順次選択することを特徴とするハーネス配線経路算出方法。
請求項１記載の配線経路禁止領域の設定はハーネスの断面形状半径より前記配線経路探索空間の部品と干渉しない領域を配線経路禁止領域として設定することを特徴とする請求
項１記載のハーネス配線経路算出方法。
請求項１記載の配線経路禁止領域の設定は前記配線経路空間部品の占有領域及び前記部品毎に指定する所定距離離して前記配線経路禁止領域を設定することを特徴とする請求項
１記載のハーネス配線経路算出方法。
装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路設計支援装置であって、
前記３次元モデルを入力する３次元モデル入力部と、
前記ハーネス条件を入力するハーネス条件入力部と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件を入力するハーネス配線経路探索空間条件入力部と、
前記３次元モデルと前記ハーネス条件と前記ハーネス配線経路探索空間条件の情報より、ハーネス配線経路を探索し決定する経路探索部とで構成し、
前記経路探索部は、
前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出する手段と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件よりハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定する手段と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定する手段と、
前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出する手段と、
前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順
次抽出する手段と、
前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出する手段と、
算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択する手段と、
算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より小さい場合は、前記抽出した所定数の格子点を順次１個毎格子点から外し、前記外した格子点の次に前記終点方向に
近い格子点を配線経路格子点として順次選択する手段と、
で構成することを特徴とするハーネス配線経路設計支援装置。
装置の３次元モデルとハーネス条件及びハーネス配線経路探索空間条件の情報を基にハーネス配線経路を算出するハーネス配線経路設計支援装置に備えたコンピュータのプログラムによりハーネス配線経路の算出を実行させるハーネス配線経路算出プログラムであって、
前記ハーネス配線経路算出プログラムは、
前記配線経路探索空間を分割して複数の格子点を算出させる手順と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件より前記ハーネス配線経路の各々始点及び終点を設定させる手順と、
前記ハーネス配線経路探索空間条件よりハーネス配線経路点として設定不可の配線経路禁止領域を設定させる手順と、
前記ハーネス条件より最小曲率半径を算出する手順と、
前記始点を起点に前記始点から前記終点までを結ぶ配線経路格子点として、前記配線経路禁止領域以外の前記複数格子点の中から前記終点への方向に一番近い格子点を所定数順次抽出させる手順と、
前記抽出した所定数の格子点より曲率半径を算出させる手順と、
算出した前記出曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より大きい場合、前記抽出した格子点を配線経路格子点として選択させる手順と、
算出した前記曲率半径の大きさが前記最小曲率半径より小さい場合、前記抽出した所定数の格子点を順次１個毎格子点から外し、前記外した格子点の次に前記終点方向に近い格子点を配線経路格子点として順次選択させる手順と、
を実現させることを特徴とするハーネス配線経路算出プログラム。