JP6139720B1 - 設計支援プログラム、及び、設計支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】干渉を回避しながら迅速に経路オブジェクトを配置する。【解決手段】設計支援プログラムは、設計図に配置された経路オブジェクトの端部等である始点位置からカーソル位置に延びる経路に沿って配置された経路オブジェクトにて干渉が生じる場合、始点位置から、予め定められた始点方向に延びる直線の始点経路での干渉の有無を判定する。なお、干渉とは、複数のオブジェクトが配置された設計図において、各オブジェクトの配置に必要な領域が重複することを意味する。そして、始点経路での干渉が生じる場合、設計画像に、干渉を回避するための回避経路をラバー表示する(S165)。回避経路の形状及び位置は、マウスのカーソル位置とユーザにより定められた屈曲設定とに応じて定められる。【選択図】図4

Description

本発明は、設計支援プログラム等に関する。
建設物の設計図を作成する3次元CADシステムにおいて、ユーザにより設計図に指定された経路に沿ってダクトや配管等の経路オブジェクトを配置するルーティングを行うことが知られている。ルーティングの際、新たに配置される経路オブジェクトと、設計図に配置済の機器や部材等を示すオブジェクトとの間で、干渉が生じる場合がある。干渉とは、複数のオブジェクトが配置された設計図において、各オブジェクトの配置に必要な領域が重複することを意味する。これに対し、特許文献1には、3次元空間内において、建築設備を表現する3次元CGオブジェクトの干渉の有無を判定する方法が記載されている。
特許第4959518号公報
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、3次元空間に配置されたオブジェクト同士の干渉の有無が判定される。このため、ルーティング中、ユーザが経路を指定した段階では、該経路に沿って配置される経路オブジェクトにて干渉が生じるか否かを把握できない。このため、干渉を回避しながら迅速にルーティングを行うのは困難であった。
本発明は、干渉を回避しながら迅速に経路オブジェクトを配置することを目的とする。
上記課題に鑑みてなされた本発明の一側面に係る設計支援プログラムは、建設物についての三次元の設計図であって、予め定められたオブジェクトと、予め定められた経路に沿って延びるオブジェクトである経路オブジェクトとが配置される設計図を作成する。設計支援プログラムは、設計図を示す設計画像を表示する設計画像表示部と、ユーザにより設計画像上に指定された指定位置に基づき、設計図に経路を設定する経路設定部と、設計画像を介して経路設定部により設定された経路を示す経路表示部と、ユーザからの指示に応じて、経路に沿って経路オブジェクトを配置する配置部としてコンピュータを動作させる。
ここで、オブジェクトを設計図に配置する際に必要となる設計図上の領域を、必要領域とし、設計図に配置された複数のオブジェクトの必要領域が重複することを、干渉とし、予め定められた始点方向に直線に延びる経路オブジェクトの始点となるオブジェクトの部位を、始点位置とする。経路設定部は、始点位置から延びる経路を設定するための指定位置が指定された場合において、始点位置から、始点方向に向かって、指定位置に応じて定められる終点まで延びる経路である始点経路に沿って経路オブジェクトを配置すると、オブジェクトである干渉オブジェクトとの間での干渉が生じるときは、曲がった区間である屈曲部を有することで、当該経路に沿って配置された経路オブジェクトと干渉オブジェクトとの間の干渉を回避できる経路である回避経路を生成する。
屈曲部は、方向の異なる複数の直線区間を有し、これらの直線区間のうちの1つは、始点経路の位置から予め定められた回避方向に延びる回避区間であり、2つの直線区間が交差する交差角度は、予め定められている。そして、交差角度と、屈曲部の形状がU字状及びL字状を含む複数の形状のうちのいずれであるかと、回避方向が沿う方向が水平方向及び鉛直方向を含む複数の方向のうちのいずれであるかと、を定める設定を屈曲設定とする。経路表示部は、ユーザにより定められた屈曲設定に応じた回避経路であって、回避方向が、指定位置に応じた方向となっている回避経路を示す。
このような構成によれば、始点位置から延びる経路オブジェクトのルーティング中に、始点位置から始点方向に直線に延びる始点経路に沿って経路オブジェクトを配置すると、干渉が生じるか否かが判定される。そして、干渉が生じる場合には、干渉を回避するための回避経路が示される。このため、始点位置からのルーティング中、リアルタイムに干渉が生じるか否かが判定され、干渉が生じる場合には回避経路が示される。
また、回避経路の屈曲部の形状と交差角度と回避方向が沿う方向とは、ユーザが設定した屈曲設定により定められ、回避方向は、ユーザが指定した指定位置に応じて定められる。このため、多様な回避経路を生成可能であり、ユーザにとって有用な回避経路を示すことが可能となる。また、ユーザは、屈曲設定や指定位置を定めることで、屈曲部の形状や位置を定めることができる。特に、指定位置を変えることで、屈曲部の位置が変わる。このため、簡単な操作でユーザの意図に応じた回避経路を生成可能となる。
したがって、干渉を回避しながら迅速に経路オブジェクトを配置できる。
なお、上記構成において、経路表示部は、経路設定部がユーザにより定められた屈曲設定に応じた回避経路を生成できない場合には、ユーザにより定められたものとは異なる屈曲設定に応じた回避経路を示しても良い。
ユーザにより定められた屈曲設定に応じた回避経路では、干渉を回避できない場合も想定されるが、上記構成によれば、このような場合であっても回避経路が示される。つまり、ユーザが定めた屈曲設定が不適切な場合であっても、ユーザは回避経路を把握可能となる。このため、干渉を回避しながら迅速に経路オブジェクトを配置できる。
また、上記構成において、経路設定部は、交差角度と、屈曲部の形状と、回避方向とが異なる複数の回避経路を生成すると共に、これらの回避経路のうち、最も距離が短い最短経路を特定し、経路表示部は、最短経路である回避経路を示す場合には、該回避経路が最短経路である旨を設計画像にさらに示しても良い。
このような構成によれば、ユーザは、設計支援プログラムにより示された回避経路が最短経路であるか否かを把握可能となる。このため、ユーザは、適切な回避経路を容易に把握でき、より一層、干渉を回避しながら迅速に経路オブジェクトを配置できる。
また、上記構成において、経路に沿って配置された経路オブジェクトにおける経路の向きに直交する断面の形状が矩形又は略矩形である経路オブジェクトを、角状経路オブジェクトとし、角状経路オブジェクトの断面の面積を維持しつつ、該断面のアスペクト比が変化するよう該角状経路オブジェクトの形状を変更することを、アスペクト比調整としても良い。また、設計支援プログラムは、回避経路に沿って配置された角状経路オブジェクトと、干渉オブジェクト以外の他のオブジェクトとの間で干渉が生じる場合には、該角状経路オブジェクトに対しアスペクト比調整を行うことで、該干渉を回避可能か否か判定する判定部として、さらにコンピュータを動作させても良い。そして、配置部は、アスペクト比調整により干渉が回避された状態で、判定部による肯定判定がなされた回避経路に沿って角状経路オブジェクトを配置しても良い。
このような構成によれば、干渉オブジェクト以外の他のオブジェクトとの間での干渉を回避しながら、回避経路に角状経路オブジェクトを配置できる。このため、角状経路オブジェクトを配置可能な回避経路を増やすことができる。したがって、より一層、干渉を回避しながら迅速に経路オブジェクトを配置できる。
なお、上述した設計支援プログラムにより動作するコンピュータに相当する設計支援装置を構成しても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
図1(A)は、本実施形態の設計支援装置(PC)の構成を示すブロック図である。図1(B)は、オブジェクトのクリアランス領域についての説明図である。図1(C),(D)は、設計画像にラバー表示された回避経路の説明図である。 図2(A)〜(C)は、設計画像にラバー表示された回避経路の説明図である。 図3(A)〜(C)は、アスペクト比調整を行った状態で回避経路に配置された角状経路オブジェクトの説明図である。 本実施形態の干渉チェック処理のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
[構成の説明]
図1(A)は、本実施形態における設計支援装置として作動する周知のPC1の構成を示している。PC1は、ディスプレイ10,HDD20,CPU30,ROM40,RAM50,入力装置60等を備える。
ディスプレイ10は、映像信号に基づき、CPU30等にて生成された映像を表示する。入力装置60は、キーボード,マウス等から構成され、ユーザから受け付けた操作に応じた信号をCPU30に出力する。ROM40は読み出し専用の不揮発性メモリであり、HDD20は読み出し,書き込み可能な不揮発性メモリである。ROM40,HDD20には、CPU30が読み出して実行するプログラム等が予め記憶されている。RAM50は読み出し,書き込み可能な揮発性メモリであり、CPU30がROM40,HDD20に記憶されたプログラムを実行する際に、そのプログラムを一時的に保存したり、作業用のデータを一時的に保存したりするための記憶領域として用いられる。
CPU30は、OSをHDD20から読み出して実行し、HDD20に記録されている各種プログラムをOS上のプロセスとして実行する。このプロセスにおいて、CPU30は入力装置60から信号の入力を受け付け、ディスプレイ10に表示する映像を生成し、RAM50,HDD20に対してデータの読み出し,書き込みの制御を行う。
PC1には、本実施形態の設計支援プログラムがインストールされている。設計支援プログラムは、HDD20に保存されていると共に、OS上のプロセスとして実行されるアプリケーションの1つであり、設計支援プログラムを動作させることで、PC1は設計支援装置として稼働する。
[動作の説明]
(1)概要について
まず、設計支援プログラムの概要について説明する。以下の説明では、設計支援プログラムが処理を行うといった記載がなされているが、これは、設計支援プログラムに従い動作するPC1のCPU30が処理を行うということを意味するのは、言うまでも無い。
設計支援プログラムは、例えば、ビル,家屋等の建築物を含む各種構造物(建設物)を建設するための設計図を作図するCADシステムである。設計支援プログラムは、入力装置60を介してユーザから受け付けた操作に応じて三次元の設計図を生成する。設計図上の各位置は、水平面上の位置を示すx,y座標と、鉛直方向の位置を示すz座標とにより表される。設計支援プログラムは、作図中の設計図を示す設計画像を、ディスプレイ10に表示する(特許請求の範囲における設計画像表示部の一例に相当)。設計画像は、ユーザにより指定された方向から見た設計図を示す画像であり、例えば、設計図の斜視図や平面図や側面図等であっても良い。
設計支援プログラムは、ユーザからの指示に応じて、建設物に設けられる機器や部材等を示すオブジェクトを設計図に配置する。オブジェクトは、例えば、空調機器や、流し台,洗面台,浴槽,便器等の水回りに設置される機器等を示す。また、オブジェクトの一種として、ユーザから指示された経路に沿って伸びる部材を示す経路オブジェクトが設けられている。経路オブジェクトは、例えば、冷暖房や換気のために空気を送るダクトや、水等の液体の供給や排出のための管状部材や、空調機器に用いられる冷媒を移動させる冷媒管や、水等を流下させる樋等、所定の経路に沿って流体を移動させる部材を示す。経路オブジェクトは、空調機器や水回りに設置される機器等を示すオブジェクトに繋がる。
設計支援プログラムは、ディスプレイ10に表示された設計画像を介して、設計図の作図を行う。具体的には、マウス等の入力装置60により操作されるマウスカーソルにより、経路オブジェクトのルーティングを行う。すなわち、設計支援プログラムは、設計画像上のマウスカーソルに基づき設計図上に延びる経路を設定し、該経路を設計画像に示す(特許請求の範囲における経路設定部及び経路表示部の一例に相当)。そして、入力装置60を介して受け付けた操作に応じて、該経路に沿って経路オブジェクトを配置する(特許請求の範囲における配置部の一例に相当)。なお、該経路は、複数の直線区間を有する。また、経路オブジェクトは、直線に延びる直線部と継手とを有する。直線部は、経路オブジェクトにおける直線に延びる部分である。また、継手は、予め定められた交差角度で交差する直線部を繋ぐ部材であり、経路オブジェクトが延びる方向を変えるために用いられる。
(2)干渉について
設計図に配置されたオブジェクトの周辺には、クリアランス領域が設けられる。クリアランス領域は、オブジェクトに対応して定められる。一例として、経路オブジェクト100の場合、経路オブジェクト100の配置領域101の側方の境界をなす面との距離が予め定められたクリアランス距離C1である面が、クリアランス領域の境界面となる。該境界面と配置領域101との間の領域が、クリアランス領域102となる(図1(B))。なお、クリアランス距離C1は、経路オブジェクトの種類に応じて定められる。また、機器を示すオブジェクト110の場合、オブジェクト110の配置領域111の境界をなす境界面と、該境界面の外側に位置し、該境界面に平行なクリアランス面とに囲まれた領域を、クリアランス領域112としても良い。なお、各境界面と、該境界面の外側のクリアランス面との距離は、予め定められたクリアランス距離C2となる。また、クリアランス距離C2は、オブジェクトの種類に応じて定められる。
そして、オブジェクトは、以下の(a)及び(b)の条件を充足した状態で、設計図に配置される。
(a)当該オブジェクトの配置領域及びクリアランス領域に、他のオブジェクトが配置されていない。
(b)当該オブジェクトのクリアランス領域が、他のオブジェクトのクリアランス領域と重複しない。
以後、(a),(b)のうちの少なくとも一方が充足されない状態を、干渉と記載する。設計図にオブジェクトが配置される領域と、設計図における該オブジェクトの配置領域の周辺に設けられるクリアランス領域とを、必要領域とする。換言すれば、干渉とは、設計図に配置された複数のオブジェクトの必要領域が重複することを意味する。
設計支援プログラムは、ルーティングの際、経路に沿って配置される経路オブジェクトが、設計図に配置されている他のオブジェクトと干渉するか否かをチェックする干渉チェックを行う。ここで、設計図に定められた始点位置から延びる経路オブジェクトをルーティングする場合を例に挙げて説明する。なお、始点位置とは、例えば、設計図に配置されている機器等を示すオブジェクトにおける経路オブジェクトとの接続部であっても良い。また、例えば、設計図に配置されている経路オブジェクトの端部から延びる区間を新たにルーティングする場合であれば、始点位置とは、該端部をなす開口であっても良い。始点位置には、該始点位置に対応して定められる始点方向に延びる経路オブジェクトの直線部、又は、継手を接続可能となっている。なお、経路オブジェクトの端部を始点位置とする場合、始点方向は、該端部をなす経路オブジェクトの開口の向きとなる。仮に、該端部が直線部の端部に位置する場合には、該直線部が延びる方向が始点方向となる。
始点位置からのルーティングの際、設計画像には、始点位置からマウスカーソルの位置(カーソル位置)に延びる直線の経路が示される。そして、該経路に沿って経路オブジェクトを配置した際に干渉が生じる場合、始点経路に沿って経路オブジェクトを配置した場合に干渉が生じるか否かが判定される。始点経路とは、始点位置から、カーソル位置に応じて定められる終点まで、始点方向に延びる直線の経路である。本実施形態では、一例として、終点はカーソル面(カーソル位置を含み、始点方向に直交する面)上に位置する。また、カーソル面は、設計画像に表示されても良いし、されなくても良い。ここで、始点経路に沿って配置された経路オブジェクトとの間で干渉が生じるオブジェクトを、干渉オブジェクトと記載する。始点経路での干渉が生じる場合、干渉オブジェクトとの干渉を回避するための回避経路が設計画像に示される。
回避経路は、干渉オブジェクトとの干渉を回避するための屈曲した区間である屈曲部を有する。屈曲部の形状は、L字状(換言すれば、くの字状)又はU字状(換言すれば、コの字状)となっている。また、屈曲部は、異なる方向に延びる複数の直線区間を有し、これらの直線区間は、予め定められた交差角度で交差する。なお、屈曲部の各直線区間に配される経路オブジェクトの直線部は、継手により接続されるため、屈曲部における交差角度とは、屈曲部に配される継手の交差角度となる。本実施形態では、該継手の交差角度(屈曲部の交差角度)は、一例として45°又は90°となっている。無論、屈曲部における継手の交差角度は、他の角度となっていても良い。
また、屈曲部における最も始点位置の近くに位置する直線区間を、回避区間と記載する。回避区間は、干渉オブジェクトとの間の干渉が生じない範囲で最も短い長さとなる。つまり、回避経路は、干渉オブジェクトとの間の干渉が生じない範囲で最も短い長さとなる。また、回避区間が延びる方向を、回避方向とする。換言すれば、回避区間は、始点経路の位置から回避方向に延びる。回避方向は、鉛直方向(z軸方向)又は水平方向(xy平面に沿った方向)に沿っている。無論、回避方向は、鉛直方向又は水平方向に限らず、様々な方向に沿っていても良い。以後、回避方向が沿う方向を、基準方向とする。
つまり、L字状の屈曲部は、回避区間と、直線区間である平行区間とを有する。平行区間は、一端が回避区間の端部に、他端がカーソル面に繋がっており、始点経路と平行である。該屈曲部は、回避区間と平行区間とを含む複数の直線区間により、L字状に形成されている。
一方、U字状の屈曲部は、回避区間と、直線区間である平行区間及び復帰区間とを有する。平行区間は、一端が回避区間の端部に、他端が復帰区間の一端に繋がっており、始点経路と平行である。また、復帰区間は、他端が始点経路上に位置する。該屈曲部は、回避区間と平行区間と復帰区間とにより、U字状に形成されている。そして、U字状の屈曲部を有する回避経路は、さらに、屈曲部とカーソル面とを繋ぐ直線区間である終端区間を有する。終端区間は、始点経路上に配され、終端区間の一端は復帰区間の他端に、終端区間の他端はカーソル面に繋がる。ただし、交差角度が90°の場合、復帰区間は回避区間と平行になるが、この場合、干渉オブジェクトとカーソル面との位置関係によっては、復帰区間がカーソル面上に配される可能性がある。この場合、該回避経路は終端区間を有さない。また、交差角度が45°の場合、干渉オブジェクトとカーソル面との位置関係によっては、復帰区間の他端がカーソル面上に配される可能性がある。この場合、該回避経路は終端区間を有さない。
そして、屈曲部の形状、交差角度、及び基準方向を定める設定を、屈曲設定と記載する。設計支援プログラムは、入力装置60を介してユーザから受け付けた操作に応じて屈曲設定を定める。なお、屈曲設定において、屈曲部の形状をL字状に定めると共に、交差角度を45°に定めることで、回避経路の経路長(回避経路の長さ)を短くすることができる。また、カーソル位置と基準方向とに応じて、回避方向が、始点経路の上下左右のうちのいずれかの側に定められる。このため、回避経路には、最大で16通りのパターンが存在する。始点経路の干渉が生じた際には、屈曲設定及びカーソル位置に応じた回避経路が設計画像に示される。
なお、屈曲部の形状がU字状であると回避経路を生成できないが、U字状に替えてV字状にすると回避経路を生成可能になる場合が想定される。このような場合には、屈曲部の形状を、U字状に替えてV字状にしても良い。ここで、V字状の屈曲部は、上述した回避区間と、直線区間である復帰区間とを有する。換言すれば、V字状の屈曲部は、U字状の屈曲部から平行区間を除いたものである。復帰区間は、一端が回避区間の端部に繋がっており、他端が始点経路上に位置する。そして、V字状の屈曲部を有する回避経路は、さらに、U字状の屈曲部を有する回避経路と同様の終端区間を有する。つまり、V字状の屈曲部は、回避区間と復帰区間とによりV字状に形成されている。具体例を挙げると、交差角度が45°である場合において、干渉オブジェクトとカーソル面との間の距離が短いと、屈曲部の形状をU字状にして平行区間を確保すると、終端区間を確保できなくなる場合がある。このような場合には、屈曲部の形状を、U字状に替えてV字状にしても良い。
次に、回避経路の具体例について説明する。A〜D回避経路210,220,230,240は、xy平面に沿った設計図の平面図を示す設計画像を介して、マウスカーソル202により始点位置200から延びる経路オブジェクトのルーティングがなされた際に生成されたものである(図1(C),(D),図2(A)〜(C))。これらの回避経路は、干渉オブジェクト204との干渉を回避して始点位置200からカーソル面203に延びる。また、これらの回避経路の屈曲設定は異なっており、これらは、該ルーティングの際に生成され得る16通りの回避経路のうちの4つを例示したものである。なお、x,y,zの各座標軸に沿った方向ついて、該座標軸が示す値が増加する側を正の側、該座標軸が示す値が減少する側を負の側と記載する。
A回避経路210は、屈曲部210a,210b,210cの形状がU字状、交差角度が45°、基準方向が水平方向である(図1(C))。
また、B回避経路220は、屈曲部220a,220bの形状がL字状、交差角度が45°、基準方向が水平方向である(図1(D))。
また、C回避経路230は、屈曲部230a,230bの形状がL字状、交差角度が90°、基準方向が水平方向である(図2(A))。
また、D回避経路240は、屈曲部240a,240bの形状がL字状、交差角度が90°、基準方向が鉛直方向である(図2(B),(C))。
また、A〜C回避経路210〜230は、基準方向が水平方向である。このため、これらの回避経路の回避方向(回避区間210a,220a,230aが向かう方向)は、始点経路から干渉チェック時のカーソル位置に向かう方向となる。具体的には、干渉チェック時のマウスカーソル202の位置が、始点経路201から見てy軸方向の正の側である。このため、これらの回避経路の回避方向は、y軸方向の正の側となる。なお、干渉チェック時のカーソル位置が、始点経路201から見てy軸方向の負の側である場合、回避方向は、y軸方向の負の側となる。
また、D回避経路240は、基準方向が鉛直方向であり、干渉チェック時のマウスカーソル202の位置が、始点経路201から見てy軸方向の正の側である。このため、回避方向はz軸方向の正の側となる(図2(B),(C))。なお、干渉チェック時のカーソル位置が、始点経路201から見てy軸方向の負の側の場合、回避方向はz軸方向の負の側となる。無論、これとは反対に、干渉チェック時のカーソル位置が始点経路201から見てy軸方向の正の側の場合、回避方向をz軸方向の負の側とし、該カーソル位置が始点経路201から見てy軸方向の負の側の場合、回避方向をz軸方向の正の側としても良い。
ここで、始点経路と平行区間210b,220b,230b,240bとの間の距離を、回避長とする。A〜D回避経路210〜240における回避区間210a,220a,230a,240aは、各回避経路に配された経路オブジェクト211,221,231,241と干渉オブジェクト204との間の干渉が生じない範囲で最も短い長さに設定される。換言すれば、回避方向が同じであるA〜C回避経路210〜230の回避長205と、D回避経路240の回避長206とは、それぞれ、干渉オブジェクト204との間の干渉が生じない範囲で最も短い長さに設定される。このため、A〜D回避経路の平行区間に配置される直線部211a,221a,231a,241aの側方のクリアランス領域は、干渉オブジェクト204のクリアランス領域に隣接した状態となる。
なお、ユーザによる設定に応じて、回避長の切り上げがなされる。具体的には、例えば、回避長が50mm単位に設定されている場合、回避長は、50mm×N(Nは正の整数)となる長さのうち、干渉が生じない範囲で最も短い長さに設定される。そして、回避長が該長さとなるよう、回避区間の長さが設定される。無論、回避長の切り上げがなされた結果、回避経路に配された経路オブジェクトのクリアランス領域と干渉オブジェクトのクリアランス領域とが隣接しなくなる場合もある。
また、回避経路は、次のようにして設計画像に示されても良い。すなわち、例えば、設計画像には、A〜D回避経路210〜240に沿った経路オブジェクトがラバー表示(仮表示)されても良い。具体的には、例えば、該経路オブジェクトは、配置済の経路オブジェクトとは異なる色で表示されても良いし、配置済の経路オブジェクトよりも薄い色又は細い線で表示されても良い。また、配置済の経路オブジェクトを実線で表示し、ラバー表示する経路オブジェクトを点線で表示しても良い。また、例えば、回避経路を示す1本の線を設計画像に表示しても良い。
また、設計画像には、回避経路と共に、該回避経路の情報206が表示される。具体的には、回避経路の情報206として、回避長と、経路長とが表示されても良い。また、生成された回避経路のうち、経路長が最も短い回避経路を最短経路とする。回避経路が最短経路である場合には、該回避経路の情報206として、最短経路の文字が表示されても良い。無論、これに限らず、例えば、最短経路である回避経路を他の回避経路と異なる態様で示すことで、設計画像に示された回避経路が最短経路であることをユーザに報知しても良い。なお、本実施形態では、B回避経路220が最短経路となっている。このため、B回避経路220の情報206には、最短経路の文字が表示される。
(3)再干渉について
回避経路に沿って経路オブジェクトが配置されると、該経路オブジェクトと干渉オブジェクト以外の他のオブジェクトとの間で干渉が生じる場合がある。以後、このような干渉を、再干渉と記載する。
ここで、経路オブジェクトにおける経路に直交する断面を、単に断面と記載する。ダクト等の経路オブジェクトは、断面の形状が矩形(長方形又は正方形)又は略矩形となっている。以後、断面が矩形又は略矩形である経路オブジェクトを、角状経路オブジェクトと記載する。また、角状経路オブジェクトの断面の面積を維持しつつ、該断面のアスペクト比が変化するよう該角状経路オブジェクトの形状を変更することを、アスペクト比調整とする。アスペクト比とは、断面における一方の辺と、該辺に直交する他方の辺との比である。
角状経路オブジェクトの回避経路にて再干渉が生じる場合、設計支援プログラムは、回避経路に配置される角状経路オブジェクトに含まれる全部又は一部の直線部についてアスペクト比調整を行うことで、再干渉が生じなくなるか否かを判定する(再干渉判定)。そして、肯定判定がなされた場合には、設計支援プログラムは、角状経路オブジェクトに含まれる全部又は一部の直線部のアスペクト比調整を行い、再干渉が生じないようにした状態で、回避経路に該角状経路オブジェクトを配置する(特許請求の範囲における配置部の一例に相当)。なお、角状経路オブジェクトにおけるアスペクト比の範囲は、予め定められていても良い。該範囲は、一例として1:8〜8:1(換言すれば、アスペクト比の値の範囲が、1/8〜8)であっても良い。そして、アスペクト比調整を行って角状経路オブジェクトを配置する際、アスペクト比が該範囲外となった場合には、警告表示を行っても良い。また、このような場合には、角状経路オブジェクトを配置しないようにしても良い。
図3(A)〜(C)は、直線部322,323のアスペクト比調整が行われた角状経路オブジェクト320の一例を示している。角状経路オブジェクト320が配置された回避経路310は、設計図に先に配置された角状経路オブジェクト300の端部を始点位置301としたルーティングにより生成されたものである。該ルーティングの際の干渉チェックにより、干渉オブジェクト302との干渉を回避するため、L字状の屈曲部を有する回避経路310が生成される。しかし、回避経路310に沿って角状経路オブジェクトを配置すると、再干渉が生じる。具体的には、屈曲部の回避区間311及び平行区間312に沿って配置される直線部322,323と再干渉オブジェクト303との間で、再干渉が生じる。しかし、直線部322,323のアスペクト比調整により、再干渉を回避できる。このため、直線部322,323のアスペクト比調整を行った状態で、回避経路310に沿って角状経路オブジェクト320が配置される。
なお、直線部322,323を繋ぐ継手は、該直線部のアスペクト比に応じた形状となる。特に、角状経路オブジェクト320における始点位置301に繋がる直線部と、回避経路に配される直線部322とを繋ぐ継手321は、異なるアスペクト比の直線部を繋ぐよう構成されている。
また、図3では、アスペクト比調整がなされた2つの直線部のアスペクト比は同一となっている。しかしながら、これに限らず、アスペクト比調整がなされた複数の直線部のアスペクト比が同一とならない場合も想定される。また、角状経路オブジェクトに含まれる継手にて再干渉が生じる場合も想定される。このような場合には、該継手に繋がる各直線部について再干渉判定が行われ、これらの直線部の双方又は一方に対するアスペクト比調整により再干渉を回避可能か否かが判定される。そして、肯定判定が得られた場合には、これらの直線部の双方又は一方に対するアスペクト比調整により該再干渉を回避した状態で、角状経路オブジェクトが配置される。また、屈曲部がU字状である場合も、同様にして再干渉判定及びアスペクト比調整が行われる。
(4)干渉チェック処理について
次に、経路オブジェクトのルーティングの際に、該経路オブジェクトと設計図に配置済の他のオブジェクトとの間の干渉チェックを行う干渉チェック処理について説明する(図4)。本処理は、始点位置からカーソル位置に向かう経路が設定された際に開始される。
S100では、設計支援プログラムは、始点位置からカーソル位置まで延びる経路に沿って配置される経路オブジェクトについて、干渉チェックを行う。そして、干渉が発生する場合には(S105:Yes)、S110に移行する。一方、干渉が発生しない場合には(S105:No)、本処理を終了する。その後、カーソル位置に基づき始点位置からのルーティングが行われる。
S110では、設計支援プログラムは、始点位置とカーソル位置とに応じたカーソル面を設定すると共に、始点位置から始点方向に向かってカーソル面上の終点まで延びる始点経路を設定する。そして、始点経路に沿って配置される経路オブジェクトについて、干渉チェックを行う(S115)。その後、設計支援プログラムは、該経路オブジェクトの干渉が生じる場合には(S120:Yes)、S125に移行し、該干渉が生じない場合には(S120:No)、S160に移行する。
S125では、設計支援プログラムは、始点経路の干渉を回避するための回避経路を生成する。この時、干渉オブジェクトとの干渉が生じない回避経路のうち、上述した再干渉が生じる回避経路を除いたものが全て生成される。そして、このような回避経路が生成された場合には(S130:Yes)、S145に移行し、このような回避経路の生成が不可能な場合には(S130:No)、S135に移行する。
S135では、設計支援プログラムは、ルーティングされる経路オブジェクトが角状経路オブジェクトか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には(S135:Yes)、S140に移行し、否定判定が得られた場合には(S135:No)、本処理を終了する。
S140では、設計支援プログラムは、干渉オブジェクトとの干渉を回避可能であるが、再干渉が生じる回避経路について、上述した再干渉判定を行う。そして、肯定判定が得られた場合には(S140:Yes)、干渉オブジェクトとの干渉を回避可能であり、且つ、アスペクト比調整を行うことで再干渉を回避可能な全ての回避経路を生成し、S145に移行する。一方、否定判定が得られた場合には(S140:No)、本処理を終了する。
S145では、設計支援プログラムは、S125又はS140で生成された回避経路の経路長と回避長を算出すると共に、該回避経路の中から最短経路を特定する。そして、設計支援プログラムは、該回避経路のうち、ユーザが定めた屈曲設定(ユーザ設定)に応じたものを選定し、さらに、選定した回避経路の中からカーソル位置に応じた1つの回避経路を選定する(S150)。なお、ユーザ設定及びカーソル位置に応じた回避経路が生成されていないが、該回避経路とは屈曲設定の異なる別の回避経路が生成されている場合には、設計支援プログラムは、別の回避経路のうちのいずれか1つを選定する。具体的には、例えば、カーソル位置に応じた回避経路であって、屈曲部の形状、又は、交差角度がユーザ設定と異なっている回避経路を選定しても良い。そして、このような回避経路が生成されていない場合において、カーソル位置に応じた回避経路であって、基準方向がユーザ設定と異なっている回避経路を選定しても良い。
続くS155では、設計支援プログラムは、選定された回避経路の経路長及び回避長を設計画像に表示すると共に、該回避経路が最短経路であるか否かを設計画像に表示し、S165に移行する。
一方、始点経路の干渉が生じていない場合に移行するS160では、設計支援プログラムは、始点経路を選定し、S165に移行する。
S165では、設計支援プログラムは、例えば、回避経路に沿って配された経路オブジェクトのラバー表示等により設計画像に該回避経路を示し、本処理を終了する。なお、アスペクト比調整により再干渉を回避可能な回避経路を示す際には、アスペクト比調整により再干渉が回避された状態の角状経路オブジェクトのラバー表示等を行うのが好適である。
以後、設計支援プログラムは、ユーザからの指示に応じて、設計画像に示された回避経路に沿って経路オブジェクトを配置しても良い。無論、アスペクト比調整により再干渉を回避可能な回避経路を示した場合には、該回避経路に沿って、アスペクト比調整により再干渉が回避された状態の角状経路オブジェクトを配置しても良い。
[効果]
本実施形態の設計支援プログラムによれば、始点位置から延びる経路オブジェクトのルーティング中に、始点位置から始点方向に直線に延びる始点経路に沿って経路オブジェクトを配置すると、干渉が生じるか否かが判定される。そして、干渉が生じる場合には、干渉を回避するための回避経路が示される。このため、始点位置からのルーティング中、リアルタイムに干渉が生じるか否かが判定され、干渉が生じる場合には回避経路が示される。
また、回避経路における回避区間の長さは、干渉を回避可能な範囲の中で最も短い。このため、ユーザは、短い回避経路を把握可能となる。これにより、経路オブジェクトの長さを抑制でき、設計図に基づき建設物を建設する際の材料費を抑えることができる。
また、回避経路の屈曲部の形状と交差角度と回避方向が沿う方向とは、ユーザが設定した屈曲設定により定められ、回避方向は、ユーザが指定した指定位置に応じて定められる。このため、多様な回避経路を生成可能であり、ユーザにとって有用な回避経路を示すことが可能となる。また、ユーザは、屈曲設定や指定位置を定めることで、屈曲部の形状や位置を定めることができる。特に、指定位置を変えることで、屈曲部の位置が変わる。このため、簡単な操作でユーザの意図に応じた回避経路を生成可能となる。
したがって、干渉を回避しながら迅速に経路オブジェクトを配置できる。
[他の実施形態]
(1)本実施形態の設計支援プログラムでは、屈曲設定として、回避経路の屈曲部の形状、交差角度、及び基準方向の3項目が設けられており、ユーザは、これらの3つの項目を定めることができる。しかしながら、これらの項目のうちの1つ又は2つをユーザが定めるようにしても良い。このような場合であっても、同様の効果が得られる。
(2)本実施形態の設計支援プログラムでは、屈曲設定により、屈曲部の形状は、L字状及びU字状のうちのいずれか、又は、L字状、U字状、及びV字状のうちのいずれかに定められる。しかしながら、これに限らず、屈曲設定により、屈曲部の形状を、これらとは異なる形状に定められるようにしても良い。具体的には、屈曲設定により、屈曲部の形状を、例えば、L字状及びU字状を含む複数の形状のうちのいずれかに定められるようにしても良いし、U字状、L字状、及び、V字状を含む複数の形状のうちのいずれかに定められるようにしても良い。
また、本実施形態の設計支援プログラムでは、屈曲設定により、屈曲部の基準方向は、鉛直方向と水平方向とのうちのいずれかに定められる。しかしながら、これに限らず、屈曲設定により、基準方向を、鉛直方向及び水平方向以外の方向に定められるようにしても良い。具体的には、屈曲設定により、基準方向を、鉛直方向と水平方向とを含む複数の方向のうちのいずれかに定められるようにしても良い。
(3)本実施形態の設計支援プログラムでは、屈曲部における回避区間は、干渉オブジェクトとの間の干渉が生じない範囲で最も短い長さとなる。しかしながら、これに限らず、回避区間の長さを適宜調整しても良い。
[特許請求の範囲との対応]
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。
カーソル位置が、指定位置の一例に相当する。また、干渉チェック処理のS105〜S125,S145が経路設定部の一例に、S140が判定部の一例に、S145〜S155,S165が経路表示部の一例に相当する。
1…PC、10…ディスプレイ、20…HDD、30…CPU、40…ROM、50…RAM、60…入力装置。

Claims (5)

  1. 建設物についての三次元の設計図であって、予め定められたオブジェクトと、予め定められた経路に沿って延びる前記オブジェクトである経路オブジェクトとが配置される前記設計図を作成する設計支援プログラムであって、
    前記設計支援プログラムは、
    前記設計図を示す設計画像を表示する設計画像表示部と、
    ユーザにより前記設計画像上に指定された指定位置に基づき、前記設計図に前記経路を設定する経路設定部と、
    前記設計画像を介して前記経路設定部により設定された前記経路を示す経路表示部と、
    ユーザからの指示に応じて、前記経路に沿って前記経路オブジェクトを配置する配置部としてコンピュータを動作させ、
    前記オブジェクトを前記設計図に配置する際に必要となる前記設計図上の領域を、必要領域とし、前記設計図に配置された複数の前記オブジェクトの前記必要領域が重複することを、干渉とし、
    予め定められた始点方向に直線に延びる前記経路オブジェクトの始点となる前記オブジェクトの部位を、始点位置とし、
    前記経路設定部は、前記始点位置から延びる前記経路を設定するための前記指定位置が指定された場合において、前記始点位置から、前記始点方向に向かって、前記指定位置に応じて定められる終点まで延びる前記経路である始点経路に沿って前記経路オブジェクトを配置すると、前記オブジェクトである干渉オブジェクトとの間での前記干渉が生じるときは、曲がった区間である屈曲部を有することで、当該経路に沿って配置された前記経路オブジェクトと前記干渉オブジェクトとの間の前記干渉を回避できる前記経路である回避経路を生成し、
    前記屈曲部は、方向の異なる複数の直線区間を有し、これらの直線区間のうちの1つは、前記始点経路の位置から予め定められた回避方向に延びる回避区間であり、2つの前記直線区間が交差する交差角度は、予め定められており、
    前記交差角度と、前記屈曲部の形状がU字状及びL字状を含む複数の形状のうちのいずれであるかと、前記回避方向が沿う方向が水平方向及び鉛直方向を含む複数の方向のうちのいずれであるかと、を定める設定を屈曲設定とし、
    前記経路表示部は、ユーザにより定められた前記屈曲設定に応じた前記回避経路であって、前記回避方向が、前記指定位置に応じた方向となっている前記回避経路を示すこと、
    を特徴とする設計支援プログラム。
  2. 請求項1に記載の設計支援プログラムにおいて、
    前記経路表示部は、前記経路設定部がユーザにより定められた前記屈曲設定に応じた前記回避経路を生成できない場合には、ユーザにより定められたものとは異なる前記屈曲設定に応じた前記回避経路を示すこと、
    を特徴とする設計支援プログラム。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の設計支援プログラムにおいて、
    前記経路設定部は、前記交差角度と、前記屈曲部の形状と、前記回避方向とが異なる複数の前記回避経路を生成すると共に、これらの回避経路のうち、最も距離が短い最短経路を特定し、
    前記経路表示部は、前記最短経路である前記回避経路を示す場合には、該回避経路が前記最短経路である旨を前記設計画像にさらに示すこと、
    を特徴とする設計支援プログラム。
  4. 請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の設計支援プログラムにおいて、
    前記経路に沿って配置された前記経路オブジェクトにおける前記経路の向きに直交する断面の形状が矩形又は略矩形である前記経路オブジェクトを、角状経路オブジェクトとし、
    前記角状経路オブジェクトの前記断面の面積を維持しつつ、該断面のアスペクト比が変化するよう該角状経路オブジェクトの形状を変更することを、アスペクト比調整とし、
    前記回避経路に沿って配置された前記角状経路オブジェクトと、前記干渉オブジェクト以外の他の前記オブジェクトとの間で前記干渉が生じる場合には、該角状経路オブジェクトに対し前記アスペクト比調整を行うことで、該干渉を回避可能か否か判定する判定部として、さらにコンピュータを動作させ、
    前記配置部は、前記アスペクト比調整により前記干渉が回避された状態で、前記判定部による肯定判定がなされた前記回避経路に沿って前記角状経路オブジェクトを配置すること、
    を特徴とする設計支援プログラム。
  5. 建設物についての三次元の設計図であって、予め定められたオブジェクトと、予め定められた経路に沿って延びる前記オブジェクトである経路オブジェクトとが配置される前記設計図を作成する設計支援装置であって、
    前記設計支援装置は、
    前記設計図を示す設計画像を表示する設計画像表示部と、
    ユーザにより前記設計画像上に指定された指定位置に基づき、前記設計図に前記経路を設定する経路設定部と、
    前記設計画像を介して前記経路設定部により設定された前記経路を示す経路表示部と、
    ユーザからの指示に応じて、前記経路に沿って前記経路オブジェクトを配置する配置部と、を備え、
    前記オブジェクトを前記設計図に配置する際に必要となる前記設計図上の領域を、必要領域とし、前記設計図に配置された複数の前記オブジェクトの前記必要領域が重複することを、干渉とし、
    予め定められた始点方向に直線に延びる前記経路オブジェクトの始点となる前記オブジェクトの部位を、始点位置とし、
    前記経路設定部は、前記始点位置から延びる前記経路を設定するための前記指定位置が指定された場合において、前記始点位置から、前記始点方向に向かって、前記指定位置に応じて定められる終点まで延びる前記経路である始点経路に沿って前記経路オブジェクトを配置すると、前記オブジェクトである干渉オブジェクトとの間での前記干渉が生じるときは、曲がった区間である屈曲部を有することで、当該経路に沿って配置された前記経路オブジェクトと前記干渉オブジェクトとの間の前記干渉を回避できる前記経路である回避経路を生成し、
    前記屈曲部は、方向の異なる複数の直線区間を有し、これらの直線区間のうちの1つは、前記始点経路の位置から予め定められた回避方向に延びる回避区間であり、2つの前記直線区間が交差する交差角度は、予め定められており、
    前記交差角度と、前記屈曲部の形状がU字状及びL字状を含む複数の形状のうちのいずれであるかと、前記回避方向が沿う方向が水平方向及び鉛直方向を含む複数の方向のうちのいずれであるかと、を定める設定を屈曲設定とし、
    前記経路表示部は、ユーザにより定められた前記屈曲設定に応じた前記回避経路であって、前記回避方向が、前記指定位置に応じた方向となっている前記回避経路を示すこと、
    を特徴とする設計支援装置。
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