JPH0689314A

JPH0689314A - 設計支援方式および装置

Info

Publication number: JPH0689314A
Application number: JP5043527A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiro Ishida; 篤宏石田; Yoshihisa Arai; 良尚荒井; Shingo Akasaka; 信悟赤坂; Noriyuki Haga; 憲行芳賀; Yoko Sotozaki; 陽子外崎; Katsuyoshi Katsuta; 勝義勝田; Masaharu Arino; 正治有野; Tomoko Ogawa; 知子小川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1994-03-29
Also published as: US5576965A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】制約伝播順序決定，手順ガイドにより設計手順
を誘導して顧客の要求を満たす適切な設計案を正確・迅
速に求める。【構成】設計データ管理部１０１と設計手順誘導部１０
７と設計操作実行部１１２よりなる構成として、製品の
属性値の制約に基づいて自動的に決定して、顧客の多様
な要求パターンに応じた設計手順を自動生成し効率よく
設計解を算出できる。また属性値の変更に対して修正伝
播により設計案を修正したり、制約の伝播途中に矛盾が
発生した場合には矛盾解消方法を示し、解消できなかっ
た場合には制約を緩和して代替の設計案を生成する。ま
た質問生成により要入力属性値を示してユーザが設計続
行することを容易する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は設計支援を目的としたコ
ンピュータ・ソフトウェアの分野で、多様な属性項目、
属性値のバリエーションをもつ製品について、顧客の要
求を満たす製品の属性項目値を制約に基づいて決定して
いく過程において、設計の状況に応じて適切な設計手順
を決定し、また途中で矛盾が発生した場合等にユーザを
手順をガイドしながら要求を満足する設計案を求めるた
めの設計支援方式及びこれを有する設計支援装置、及び
この設計支援装置を複数有する設計支援システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】

＜機能＞近年、知識工学の技術を設計問題に応用し、設
計対象（製品）を規定する属性と、それら属性間に存在
する制約条件とによって製品をモデル化し、設計者が要
求仕様に基づいて属性の値を入力すると制約条件が起動
され未決定の属性の値を次々と決めていくことによって
設計案を得るような設計支援システムが出現している。
例えば、特開平2-126370公報に記載のように、燃費，回
転半径といった性能評価項目と、これを求めるために必
要なギア比といった入力データの関係のように、設計に
必要な属性および当該属性値を求めるために必要な属性
の情報を定義したフレームを階層構造に配列し、個々の
属性に関する設計順序付け、即ち設計手順を入力属性か
ら出力属性を算出する計算式とともに記憶しておき、入
力データとして定義されている最下層の属性値の入力あ
るいは変更にともない、階層構造を探索しながら、関連
する上層の属性を抽出して値を逐次設定することで、必
要な入力属性項目が全て揃っていない部分的な属性値入
力や変更に対しても、効率よく設計手順、即ち属性値の
設定手順や修正手順を生成し、設計解が得られるように
なっている。

【０００３】また、知識処理を用いて設計対象を構成す
る複数の機器の属性値や、機器の配置であるレイアウト
の属性値を決定するための方法として、特開平3-92972
公報に記載のように設計対象の形状や配置に関する制約
知識と、各機器の配置順序に関する知識、配置後の評価
知識を用いて、配置順序の早い機器から順に制約を満た
す候補位置を探索し、複数の候補位置の内一つを選択し
た後、選択された候補位置を制約条件として、次に配置
順序の早い機器の候補位置を探索して一つ選択する。途
中で機器の候補位置が見つからなければ、バックトラッ
ク（後戻り）して、直前に配置した機器の候補位置を変
更し、変更された位置で、次の機器の候補位置を探索す
る。この流れを繰り返す、即ち属性値候補の全解探索に
よって、全機器の位置が矛盾なく決定することで要求仕
様を満足する設計案を得ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

＜機能＞上記の特開平2-126370号公報に記載の従来技術
では、個々の属性に関する設計順序付けを階層構造に配
列する段階で、入力可能な属性項目を予め階層構造の最
下層に定義する必要があり、また属性間の関連規則であ
る制約も入力属性から出力属性を算出する計算式等の形
で手続的に表現するため、入力属性が予め想定できない
ような設計には適用できない。例えば、属性Ａと属性Ｂ
にＡ＝Ｂ＋αという関係（制約）がある時、「ある場合
には属性Ａが既知でこの値から属性Ｂを求めたいが、別
の場合には属性Ｂが既知でこの値から属性Ａを求めた
い」といった複数の要求に対応して、Ｂ＝Ａ−α，Ａ＝
Ｂ＋αという関係規則を同時に表現することができない
ので設計手順の生成ができない。即ち、この従来技術
は、入力属性と出力属性の関係が固定であり、設計手順
が明確な小規模な問題にしか適用できず、入力属性と出
力属性が予め想定できないような多様な要求パターンを
もつ設計には対応できないという問題があった。

【０００５】また特開平3-92972号公報に記載の従来技
術では、設計対象を構成する複数の機器の属性値が全て
決定した後、配置順序の早い機器から順に配置してみ
て、他の機器の候補位置があるか探索しながらレイアウ
トの属性値を決定していく、即ち機器選定とレイアウト
の問題が分離しているため、機器の属性値が原因でレイ
アウトが決まらない場合でも、候補位置レイアウトの全
解探索処理を全て試してから、設計案が最後まで得られ
ない場合に初めて機器の属性値の選定に戻ってやり直す
ことになり、設計の後戻りが発生して要求仕様を満足す
る設計案を得られるまでに時間がかかるという問題があ
った。

【０００６】また設計操作の過程で、機器が配置される
周囲の建屋の構造等が変更されると、これに応じて機器
やレイアウトの属性集合や制約集合である製品構造が変
化するが、従来の方法では、探索過程でこのような設計
対象のデータ構造の変化が発生すると対応できないとい
う問題があった。

【０００７】また従来方法の、設計の手順に沿った知識
の内容は、各機器のレイアウト順序が固定のフローであ
るため、この順序にしたがった属性値の決定しか行なえ
ず、設計の状況に応じて機器の配置順序を決めるといっ
た設計手順の生成ができないという問題があった。

【０００８】また属性値間で矛盾が発生した場合の解消
方法等のヒューリスティックな知識を埋込みにくいた
め、設計操作の過程で矛盾が発生した場合、ユーザが入
力をやり直して試行錯誤を繰り返すという問題があっ
た。

【０００９】また全ての制約を満足する設計案がない場
合に、要求仕様をできるだけ満足する代替設計案を求め
られないという問題があった。

【００１０】またレイアウトは、各機器の候補位置をい
ずれか１つを選択し、これに依存して次の機器の候補位
置を求めていく全数探索の方法であるため、効率的に最
適な設計案を求めることができないという問題があっ
た。

【００１１】また各属性の候補の値を一つずつ選んで、
その値に基づいて他の属性の値を決めるため、機器や、
レイアウトの複数の候補設計案を一度に生成することが
できず、入力した属性値からどのような設計案が候補と
してとりうるかユーザが分からないという問題があっ
た。

【００１２】また初めに要求仕様として入力した属性値
により可能な設計演算を全て実行した後でも、全ての属
性値が決まっていない場合、新たに何れかの属性値を入
力しなければ処理が止まってしまい設計案が求められな
いが、設計を先に進めるためにユーザにどの属性値を入
力すべきか指示する方法がないため、試行錯誤をする必
要があるという問題があった。

【００１３】本願発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、多様な要求パタンに応じた設
計手順を自動的に生成し、設計操作の過程で生じた属性
値の複数候補の発生、属性値間での矛盾の発生といった
ユーザの判断を要する局面において設計手順をガイドす
ることができ、設計案を正確・迅速に作成できる設計支
援方式を提供することを目的とする。

【００１４】＜画面・操作＞またユーザの要求仕様入力
時のガイダンス画面や、入力された多様な要求仕様のパ
タンに応じて設計手順を自動的に生成後、推論の過程で
生じた属性値の複数候補の発生、属性値間での矛盾の発
生といったユーザの判断を要する局面において、必要な
指示メッセージを対話画面として表示することによっ
て、設計手順をガイドすることができ、設計案を対話形
で正確・迅速に作成できる設計支援方式を提供すること
を目的とする。

【００１５】＜見方を変えた構成図＞また属性値を決定
する方法として、入力された属性値からデータ駆動して
制約を起動し、満足するように他の属性値を決定してい
く制約伝播による方法（G.L.Steel Jr. : The Definiti
on and Implementation of a Computer ProgrammingLan
guage Based on Constraints , AI-TR-595 , MIT(197
8)）が従来あるが、実用規模の制約・属性をもつ製品の
仕様決定に本方法を適用する場合に、以下の点で問題が
ある。

【００１６】１）入力した顧客の要求する属性値に対し
て、通常は起動可能な制約が複数存在し、どの制約から
実行するかという競合が発生するが、競合した場合にど
の制約から実行するか判定していない。即ち設計手順を
考慮していない。このため例えば制約の記述順に実行す
ると、重要でない制約が先に起動して、後で重要な制約
で矛盾を生じることも有り、顧客の要求を変更して設計
をやり直さなければならず、ユーザの試行錯誤の回数が
増加する。

【００１７】２）１）に関して設計手順を考慮した制約
伝播を実行する場合でも、顧客の要求する属性値と、そ
れに対する推論結果として出力されるべき属性値の関係
が全く異なる数パターンがあり、パターンによっては設
計手順が全く逆となる場合もある。したがって競合する
起動可能な制約の実行順序は顧客の要求パターンに応じ
て異なるため、適切な設計手順を決定するには要求パタ
ーンに応じて実行順序の切替を行なうしくみが必要であ
る。

【００１８】３）１つの設計対象には通常、構造に何種
類かのバラエティがあり、このパターンによって対象製
品を表わす属性集合や制約集合が異なる場合がある。し
かし従来の制約伝播の方法では、途中で制約・属性の切
り替えが発生する場合には対応していない。

【００１９】４）制約伝播の途中で矛盾が発生した場
合、その効率的な解消方法をガイドすることができな
い。熟練者は属性，属性間の関連を表す制約の対応関係
である制約ネットワークと、各属性の定性的な相互作用
を、過去の経験から把握しており、どの属性を変更する
べきか、またはどの制約を緩和するべきかといった対策
ノウハウをもっている。そこで制約伝播の矛盾発生時に
ノウハウを利用できるしくみが必要である。

【００２０】また、制約を１階述語論理の形式で表現
し、Ｐｒｏｌｏｇ言語処理系で動作させる制約論理プロ
グラミング等の言語が開発されている。しかし、５）制約を入力するのは、設計対象の設計者であり、設
計対象の知識は有するが、言語記述の知識は十分でない
場合が多い。したがって言語の形式で制約の記述を行な
わせるのはできるだけ避け、設計者の用いる技術資料の
表や等式，不等式といった表現で制約を記述できるよう
にする必要がある。

【００２１】６）この言語処理系は、基本的には深さ優
先で全解探索して解を発見する。したがって探索途中で
矛盾を発生した場合は、バックトラックし整合性がとれ
るまで探索を繰り返すため、処理を起動してからシステ
ムの回答が戻るまでに時間がかかる。対話形の設計支援
システムの場合、矛盾を発生した時点で要求を変更した
い場合が考えられるが、この処理方法では全解探索して
終わるまで変更できない。

【００２２】７）３）のように設計対象を表わす属性集
合や制約集合の切替が途中で発生する場合は、この処理
系では探索木の規模が切替のバリエーションだけ増大し
たことになり、組合せ爆発が生じてしまい、探索時間が
非常にかかるため、ユーザが対話形で満足する解を求め
たい場合には適さない。

【００２３】本発明では、上記の問題点に対応でき、迅
速な設計案を作成できる設計支援方式を提供することを
目的とする＜入力用ノットスケール図形＞また設計対象を構成する
機器の仕様，配置に関する属性に、顧客が要求する値を
ユーザが入力する方法は、顧客側の図面中から、要求す
る寸法の位置と値を抽出し、これに対応する属性項目名
を調べてから、属性値入力画面上で、ユーザが該属性項
目名を見つけて値を入力していた。また、設計案が最後
まで得られない場合には、設計の後戻りが発生して、要
求仕様を変更するために再度属性値の入力を行なう必要
があり、満足する設計案を得られるまでに、図面上の寸
法を読み取って属性値に入力する回数が増えて、データ
の入力に時間がかかるという問題があった。

【００２４】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、設計対象モデルの形状パター
ンを表す基本構造に関する属性値が入力されると、パタ
ーンに対応したノットスケール図形を表示することによ
り、ユーザが要求属性値入力手段の属性名称欄をクリッ
クすると設計対象モデル中の各属性項目が、設計対象モ
デルの形状のどの寸法に対応するか判定し、ノットスケ
ール図上に形状と色を区別して寸法線を表示する機能を
もち、入力しようとする属性の内容をユーザが容易に確
認できることによって、設計手順をガイドすることがで
き、設計データを迅速に入力できる設計支援方式を提供
することを目的とする。

【００２５】＜制約管理方式＞また通常の製品設計にお
いては、まず、可能な限り標準部品や標準製作法等を利
用することを考えるが、要求仕様が厳しく標準部品や標
準製作法等では設計解が見出せない場合は多少コストや
期間がかかっても特殊部品や特殊な製作法を利用するこ
とを検討するという順序で設計者は思考する。そのた
め、このような設計を制約を用いて支援するシステムを
考える場合には、制約条件を標準部品や標準製作法等を
前提とした標準制約と特殊部品や特殊な製作法を考えた
非標準制約とに分けて記述しておき、まず、標準制約の
みを有効として設計を進め、矛盾が生じた場合に非標準
制約に制約条件を順次緩和していくという方法をとる必
要がある。このとき、どの制約条件まで緩和したかを制
約緩和レベルと呼ぶ。

【００２６】しかし、過去の設計解を利用する場合や、
設計を一時中断して別の設計を行なったりシステムを停
止させた後に設計を再開する場合や、設計の途中で別の
部署に設計を引き継ぐ場合に対する配慮がなされていな
いため、設計を再開するとその設計解または設計途中結
果を導いた設計作業の際になされた意志決定、判断の内
容が消失される、即ちどの制約条件をどの緩和レベルま
で緩和したかの情報が消失され緩和した制約条件が再び
有効となってしまうために設計解または設計途中結果の
属性の値の間に制約を満足しない矛盾が検出され、その
矛盾の内容を再度検討しなければならないという問題が
あった。

【００２７】本発明の目的は上記の問題点をなくし、設
計解または設計途中結果を用いて設計解を修正したり設
計作業を継続する場合に、その設計解または設計途中結
果を得るに至った緩和された制約条件を用いて設計解を
修正したり設計作業を継続することが可能となるような
制約管理方式を具備する設計支援方式を提供することに
ある。

【００２８】＜候補解生成＞上記までに記した、推論方
法は入力された属性値から、起動できる制約を順次実行
して未定の属性値を決定していく方法であり、要求を満
足する１つの設計解を効率的に求める方法である。しか
し、顧客の要求によっては、要求を満足する全ての設計
解を知りたい場合がある。

【００２９】本発明では、入力された属性値を満足する
全ての設計解を、制約，属性を用いて求める候補解生成
手段を具備する設計支援方式を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による設計支援方式は、設計データ管理部
と設計操作実行部と設計手順誘導部とを設ける構成とし
ている。即ち設計対象の属性項目と属性値を格納する属
性モデルと、属性項目間の制約を格納する制約知識より
成る設計対象モデル記憶手段と、要求仕様入力時に値の
選択をガイドし、入力された値を属性モデルに設定する
入力ガイド手段、入力あるいは推論／演算の結果として
属性モデルに設定されている属性値をもとに、設計案を
出力する設計案表示手段から構成される設計データ管理
部と、設計対象モデル中の属性項目に設定された値を用
いて、値が未定の属性項目に対して推論／演算を行なう
局所制約伝播手段と、各属性値に複数の候補値や値の範
囲がある場合に、同時に制約を満足する各属性値の組合
せや値の範囲を推論／演算して求める候補解生成手段
と、属性値間の整合性をチェックする矛盾検出手段より
成る設計操作実行部と、さらに設計対象モデルにより各
属性と制約のネットワークを生成し、該制約ネットワー
クを用いて要求が入力された場合や既に設定済の属性値
が変更された場合に、各々制約伝播の実行順序を決定す
る制約伝播実行順序決定手段と、設計途中で矛盾が発生
した時に、該矛盾を解消するための属性値変更方法、ま
たは制約を緩和し代替の設計案を生成するための制約緩
和方法を指示する手順ガイド手段とから構成される設計
手順誘導部とを設けるものである。

【００３１】また本発明による設計支援方式では、機器
やレイアウトの仕様に関するデータは属性項目、および
属性間の因果関係は属性項目間の等式，不等式，テーブ
ルで表わされる制約、仕様の決定手順は制約ネットワー
ク上の制約伝播による属性値の決定順序として統一的に
表わすことができ、また属性値は制約ネットワーク上を
双方向で制約伝播しながら決定することができるので、
必ずしも機器を全て決定した後にレイアウトを決定する
必要がなく、よりリバーシブルな設計を可能とするもの
である。またユーザが属性と制約を追加するのみで、後
の属性間の対応付けである制約ネットワークの生成は設
計支援装置で行なわれ、制約ネットワーク中に、複数の
平面間の関係も含まれるので、これを考慮した設計案の
生成を行なうことができる。

【００３２】また本発明による設計支援方式では、入力
された要求仕様に対応して、あるいは設計途中での変更
に対応して、設計案の生成に使用する設計対象モデルを
自動選択する、設計対象モデル切替機能により、製品構
造のダイナミックな変化に追従して適切な設計対象モデ
ルを自動的に選択し、設計を続行することを可能とする
ものである。

【００３３】また本発明による設計支援方式では、レイ
アウトや、機器の各属性値はユニフィケーションのよう
に知識の記述順に従って全数探索を行なうのではなく、
入力された属性値と、属性値に対するロック／アンロッ
ク指定等の制御フラグ、各属性値が新規設定されたか、
または修正設定されたか、或いは属性値間で矛盾が発生
中であるかを表わす設計状況のデータにより、制約ネッ
トワーク上で起動可能な制約を逐次発見し、複数起動可
能な制約があれば実行順序を決定する、または設計操作
の途中で、既に設定済の属性値に対して変更が加えられ
た場合に、関連する制約が矛盾しないように、関連する
他の属性値を次々に修正していく修正伝播の実行順序を
決定する制約伝播実行順序決定手段により、多様な要求
仕様に応じて効率的に属性値の決定を行なうための設計
手順の自動生成を可能とするものである。

【００３４】また本発明による設計支援方式では、上述
の制約伝播実行順序決定を行う際に、起動すべき制約が
複数存在する場合に、予め各属性項目および制約に対し
て割り振られた重要度を表す重みデータを参照し、競合
する制約の重みの比較を行い、より重要な制約を優先的
に実行させる、また、競合する制約の重みが同一の場合
には各制約に関連する属性項目の重みの比較を行い、よ
り重要な属性項目を設定可能な制約を優先的に実行させ
ることにより、制約実行順序や方向を制御できるので、
要求パターンに合致した適切な設計手順を生成可能とす
るものである。

【００３５】また本発明による設計支援方式では、上述
した各属性項目および制約毎の重要度を表す重みデータ
を複数登録しておき、要求パターンに応じて重みデータ
を読み出し属性・制約に割付ける設計戦略管理手段と、
ユーザが要求パターンを選択する手段を用いることによ
り、多様な要求パターンに応じた設計手順の自動生成を
可能とするものである。

【００３６】また本発明による設計支援方式では、設計
操作の過程で矛盾が発生して、全ての制約を満足する設
計案がない場合、矛盾解消方法に関して経験的に蓄えら
れたヒューリスティックな知識に基づき仕様変更方法を
示す矛盾解消機能と、設計案の生成に使用している制約
の緩和を行ない、要求仕様をできるだけ満足する代替設
計案を求める制約緩和機能と、要求仕様として入力した
属性値により設計演算が可能な部分を実行した後で、全
ての属性値が決まっていない場合、新たにどの属性値を
入力すれば、他の未定の属性値を制約伝播して最も多く
決定できるかを計算し、ユーザにその属性値を入力する
ように指示する質問生成機能とからなる手順ガイド手段
により、ユーザが行なう試行錯誤の回数を減少させ、効
率的な設計を可能とするものである。

【００３７】また本発明による設計支援方式では、制約
により機器や、レイアウトの属性の候補値や値の範囲が
発生した場合に、制約ネットワーク上の複数の制約を考
慮し、これらの相互関係から同時に満足する属性値の組
合せや値の範囲である候補設計案を生成する。または制
約伝播中に属性の候補値が発生する毎に、逐次候補値を
表示し、ユーザに値を選択させて、その値について他の
属性値を制約伝播により決めていく候補解生成手段によ
り、要求仕様に対して可能な複数の設計案を見た上で判
断できることを可能とするものである。

【００３８】また本発明による設計支援方式を有し、設
計解を求め、図面出力や手配を行なう設計支援装置であ
る。

【００３９】また本発明による設計支援方式を有する複
数の設計支援装置とデータを共有するファイルサーバで
構成され、設計の途中結果をファイルサーバに格納し、
各設計支援装置から参照できることで、連携した処理を
行なえる設計支援システムである。

【００４０】また本発明による営業に設置された設計支
援方式を有する複数の設計支援装置と、工場に設置され
た設計支援装置と、２者を接続するネットワークにより
構成され、設計において、顧客から特殊な要求仕様が出
された場合に、営業から工場の設計者に問合せし、回答
をオンラインで迅速に得て、設計案を作成できる設計支
援システムである。

【００４１】また本発明による営業に設置された設計支
援方式を有する複数の設計支援装置と、工場に設置され
た設計支援装置と、２者を接続するネットワークにより
構成され、工場側の設計支援装置から、営業側の設計支
援装置中の設計対象モデルの知識を登録，変更できる設
計支援システムである。

【００４２】また、本発明による設計支援方式は、前
記、設計データ管理部と設計操作実行部と設計手順誘導
部の行なう処理をユーザとの対話操作で進められるよう
に、ユーザが要求仕様を入力する場合に、属性名称欄と
属性値欄を一覧表示して、１つの属性値欄がユーザに選
択されると、該属性値の選択可能な値を文字または図メ
ニューとして表示して、属性値の入力をガイドする、お
よび推論／演算の結果として該属性モデルに設定されて
いる属性値を表示する属性値入力・表示画面と、推論実
行を起動するためのコマンドメニューを表示する実行コ
マンドメニュー表示画面と、推論の実行結果の属性値に
基づき、設計対象モデルの形状データを生成し設計案を
表示する設計案表示画面とから構成し、ユーザの要求仕
様の入力と、推論によって決定した製品の設計仕様の確
認を容易に行なえるようにするものである。

【００４３】また、本発明による設計支援方式は、制約
伝播の実行状況をトレースして、属性値の決定順に表示
する推論実行トレース画面を表示する機能を設計操作実
行部の局所制約伝播実行手段中に具備することにより、
ユーザが制約伝播実行状況を確認できるようにするもの
である。

【００４４】また、本発明による設計支援方式は、設計
対象モデル中の属性項目に設定された値と、設計状況の
データと制約知識を用いて、値が未定の属性項目に対し
て値の推論／演算を行なった属性値に複数の組合せがあ
る場合、属性値選択可能組合せ画面を表示する機能を設
計操作実行部内に具備することことによって、対話形で
ユーザに組合せを選択させ候補を絞れるようにするもの
である。

【００４５】また、本発明による対話形設計支援方式
は、制約伝播を実行して属性値が決定した後、設計基準
を表す不等式の形態の制約を全てチェックし、チェック
結果を表示する設計案評価結果画面を表示する機能を設
計操作実行部の矛盾検出手段中に具備することにより、
設計案が設計基準を満たしているかをユーザが確認でき
るようにするものである。

【００４６】また、本発明による設計支援方式は、制約
伝播を実行中に矛盾が発生した場合、制約伝播実行を中
断して矛盾した制約の内容をメッセージ表示する矛盾発
生メッセージ画面を表示する機能を設計操作実行部の局
所制約伝播実行手段中に具備することにより、矛盾発生
後に無駄な制約伝播を続けることなく、また設計のどこ
に問題があるかをユーザが確認できるようにするもので
ある。

【００４７】また、本発明による対話形設計支援方式
は、制約伝播を実行中に矛盾が発生した場合、矛盾を解
消するための属性値変更方法を指示する対策立案画面を
表示する機能を設計手順誘導部の手順ガイド手段中に具
備することによって設計手順をガイドするものである。

【００４８】また、本発明による設計支援方式は、制約
を満足する設計解が得られない場合、制約を緩和して代
替の設計案を生成するための制約緩和の内容を表示する
機能を該設計手順誘導部の手順ガイド手段中に具備する
ことによって、ユーザの要求に近い設計案を得られるよ
うにするものである。

【００４９】また、本発明による設計支援方式は、伝播
実行可能な制約がない場合に、制約伝播を続行するため
に、未定の属性値の内で、値を入力するべき属性項目を
決定し、ユーザに質問する質問生成画面を表示する機能
を設計手順誘導部の手順ガイド手段中に具備することに
より、漏れのない設計を行なえるようにするものであ
る。

【００５０】また、本発明による設計支援方式は、推論
途中に属性値の選択可能な複数の組合せが発生した場合
に、逐次属性値選択可能組合せ画面を表示してユーザに
選択を促す処理を行なう推論モード（逐次選択）か、あ
るいは表示しないで、属性モデル中の各属性の値域に候
補値として保持して推論を続行し、推論終了後に属性値
入力・表示画面の属性値のメニュー中の候補値を色を区
別して表示する処理を行なう推論モード（候補保持）
か、を選択できる推論モード選択メニューを表示する制
御パネル画面を設けることにより、ユーザが推論実行処
理パターンを選択できるようにするものである。

【００５１】また、本発明による設計支援方式は、前記
の制御パネル画面において、ユーザの多様な設計要求を
選択できる要求パターンＮｏ．選択メニューを具備する
ことにより、該設計データ管理部の設計戦略管理手段
が、要求パターンＮｏ．に対応した属性と制約の重要度
を、各属性項目および制約に対して要求パターン毎に登
録された重要度のデータから読み出し、属性項目、制約
に重要度を設定して、この重要度に基づいて制約伝播実
行順序を決定し、ユーザの多様な要求に合致した適切な
設計手順の生成を可能とするものである。

【００５２】また、本発明による設計支援方式は、前記
の制御パネル画面において、設計履歴情報の保存／非保
存、および推論実行トレース画面の表示／非表示の選択
メニューを設けることにより、ユーザが推論実行状況を
確認したい場合と、その必要がない場合について、選択
が可能となるようにするものである。

【００５３】また、本発明による対話形設計支援方式
は、前記の制御パネル画面において、属性値を入力する
場合に、図メニューの表示／非表示を選択メニューする
メニューを設けることにより、ユーザが初心者で属性値
の入力ガイダンスが必要な場合と、ユーザが熟練者で、
入力ガイダンスの必要がない場合について、選択が可能
とするものである。

【００５４】また、本発明による設計支援方式は、前記
の属性値入力・表示画面において、属性モデル中の各属
性項目に設定された値が、ユーザの入力したものである
か、デフォルトの値であるか、推論で設定された値であ
るかを判定し、色を区別して表示する属性値色分表示機
能を設けたことにより、属性値の決定した根拠をユーザ
が容易に確認できるようにするものである。

【００５５】また、本発明による設計支援方式は、前記
の属性値入力・表示画面において、設計対象モデルの構
成機器毎に属性項目を分類し、該分類を見出し項目とし
て一覧表示する機能と、見出し項目をユーザが選択する
と、選択された見出し項目の範囲の属性名称欄、属性値
欄のみを属性値入力・表示画面に一覧表示する機能をも
つ見出し項目一覧メニューを設けたことにより、属性項
目数が多くなっても、ユーザが入力したい属性が容易に
発見することを可能にするものである。

【００５６】また、本発明による設計支援方式は、前記
の見出し項目一覧メニューにおいて、各見出し項目の範
囲の属性値が全て決定済の場合と、少なくとも１つの属
性値が未定の場合で、見出し項目の色を区別して表示す
る機能を設けることにより、設計が途中であるか、全属
性値が決定して終了しているかを、ユーザが容易に判断
できるようにするものである。

【００５７】また、本発明による設計支援方式は、前記
の属性値入力・表示画面において、属性値の型が数値の
属性の場合に、不等式による値域をメニュー表示するこ
とで、ユーザが入力するべき範囲をガイドするものであ
る。

【００５８】また、本発明による設計支援方式は、前記
の属性値入力・表示画面において、属性モデル中の各属
性項目毎に値をロック，アンロックすることを設定可能
とする属性ロック，アンロック設定欄を具備することに
より、要求仕様の内で、推論中の値の変更拒否をユーザ
が要求する属性値については、その属性項目のロック／
アンロック欄をクリックするとロックがかかり、設計操
作実行中にロックされた属性値を変更せず他の属性値を
変更することにより、要求仕様を満足する設計案を生成
可能にするものである。

【００５９】また、本発明による設計支援方式は、前記
の属性値入力・表示画面の属性ロック，アンロック設定
欄において、ロックされた属性値のロック／アンロック
欄を再度クリックすることにより、アンロック状態に戻
し変更可能とすることで、ロック要求の取消が容易に行
なえるようにするものである。

【００６０】また、本発明による設計支援方式は、推論
実行を起動するためのコマンドメニューを表示する実行
コマンドメニュー表示画面において、設計途中に矛盾が
発生した場合の属性値変更方法を指示する、あるいは制
約を緩和し代替の設計案を生成する手順ガイド機能を実
行する手順ガイドコマンドメニュー、推論実行後決定し
た属性値に基づき設計案表示を実行する検討図表示コマ
ンドメニュー、推論モードを設定した制御パネル画面を
呼出し表示する制御パネルコマンドメニュー、およびシ
ステム終了コマンドメニューを設けることにより、ユー
ザが行ないたい機能が容易に選択できるようにするもの
である。

【００６１】また、本発明による設計支援方式は、前記
の属性値入力・表示画面において、設計対象モデルの形
状パターンを表す基本構造に関する属性値が入力される
と、あらかじめ形状パターン毎に登録されたノットスケ
ールの形状データを、該入力属性値をキーとして検索
し、表示する機能、およびユーザが属性値入力・表示画
面の属性名称欄をクリックすると上記属性モデル中の各
属性項目が、設計対象モデルの形状のどの寸法に対応す
るか判定し、ノットスケール図上に形状と色を区別して
寸法線を表示する機能をもち、入力しようとする属性の
内容をユーザが容易に確認できる属性値入力用ノットス
ケール図表示機能を設けたものである。

【００６２】また、本発明による設計支援方式は、前記
の属性値入力・表示画面と、属性値入力用ノットスケー
ル図画面あるいは設計案表示画面と、推論実行、手順ガ
イドコマンドメニューを同時に表示する機能により、ユ
ーザの入力した属性値の内容、および入力された属性値
に基づき生成された設計案とを見比べることができ、ユ
ーザの設計案に対する評価を容易に行なえると共に、問
題がある場合には、手順ガイド機能を直ちに選択でき、
対策の操作を容易に行なえるようにするものである。

【００６３】また、本発明による設計支援方式は、入力
属性値に対する設計案の生成、あるいは設計途中での属
性値の変更や、矛盾の発生の場合に、設計対象モデル切
替機能が、製品構造に応じて必要な属性集合と制約集合
となるように、設計案の生成に使用する設計対象モデル
の属性と制約知識を自動的に切り替えた後に、属性名称
欄と属性値欄の切替後の一覧を表示して、さらに１つの
属性値欄がユーザに選択されると、該属性値の切替後の
選択可能な値を文字または図メニューとして表示する機
能を具備することにより、製品構造が変化する場合にも
ユーザが整合性のとれた属性値の入力を行なえるように
するものである。

【００６４】また、本発明による設計支援方式は、該設
計支援方式の立ち上げ時に、ユーザが新規の物件用に設
計案を作成したい場合と、既に作成した物件の設計案を
修正したい場合に応じてシステムの運用を選択できる新
規／既登録物件データ選択画面を表示する機能を設計デ
ータ管理部の入力ガイダンス手段中に具備することによ
り、運用目的によってユーザが選択できるようにするも
のである。

【００６５】また、本発明による対話形設計支援方式
は、属性項目名，属性項目値を登録，修正する属性モデ
ル構築・修正画面を表示する機能と、制約，手順ノウハ
ウの知識を登録，修正する制約知識登録・修正画面を表
示する機能より成る設計モデル構築部をさらに具備する
ことにより、設計対象モデルの構築を容易に行なえるよ
うにするものである。

【００６６】また、本発明による設計支援方式は、制
約，属性の重要度を表す重みデータと制約伝播可能方向
データを用いて、入力された属性値に対して起動可能な
制約を抽出する起動可能制約抽出手段と、起動可能制約
が複数あるときの競合解消を行なう起動制約判定手段を
具備して、要求に対して適切な設計手順を生成可能とす
るものである。

【００６７】また、本発明による設計支援方式は、顧客
の要求する属性値と、それに対する推論結果として出力
されるべき属性値の関係が全く異なるパターンである顧
客の要求パターンに応じて、設計手順の使いわけを行な
うために、各制約、属性の重みデータを複数の要求パタ
ーン毎に格納する設計戦略知識を具備することにより、
要求に対して適切な設計手順を可能とするものである。

【００６８】また、本発明による設計支援方式は、製品
構造毎のとりうる属性集合を定義する製品構造知識と、
制約知識中の制約の使用条件に基づき、制約伝播に用い
る制約・属性集合の切替を行なうモデル切替手段を具備
することにより、制約・属性集合を動的に切替えて推論
可能とするものである。

【００６９】また、本発明による設計支援方式は、推論
の途中で矛盾が発生した場合、その時点で推論を中断
し、矛盾の状況を警告し、ユーザが対策立案を選択すれ
ば対策ノウハウに基づいて、製品構造の変更や、制約の
緩和、入力した属性値の変更に関する矛盾解消方法をア
ドバイスする対策ノウハウアドバイス手段とアドバイス
にしたがってユーザが緩和する制約を選択すると、制約
レベルを変更する制約緩和手段を具備することにより、
矛盾発生時も迅速に対応可能とするものである。

【００７０】また、本発明による設計支援方式は、制約
を表や等式，不等式の形式で記述でき、言語を記述する
ための知識の不足したユーザでも知識の登録を可能とす
るものである。

【００７１】また、本発明による設計支援方式は、設計
対象モデルの形状パターンを表す基本構造に関する属性
値が入力されると、あらかじめ形状パターン毎に登録さ
れたノットスケール図形データを、該入力属性値をキー
として検索するノットスケール図形検索手段と、検索さ
れたノットスケール図形を表示して、ユーザが属性値入
力・表示画面の属性名称欄をクリックすると上記属性モ
デル中の各属性項目が、設計対象モデルの形状のどの寸
法に対応するか判定し、ノットスケール図上に形状と色
を区別して寸法線を表示するノットスケール図形表示手
段とを設けることにより、入力しようとする属性の内容
をユーザが容易に確認できるようにするものである。ま
たノットスケール図形データと、図形データと属性項目
名の対応と、ノットスケール図形の検索条件を登録する
ノットスケール図形データ登録手段を設けることによ
り、ノットスケール図形データの構築を容易に行なえる
ようにするものである。

【００７２】また、本発明による設計支援方式は、設計
解または設計途中結果を導くために緩和された制約条件
及び緩和レベルを保持する制約緩和レベル記憶部を設け
るものである。また制約条件を緩和するに至った設計意
図を記憶する設計意図格納部を設けるものである。

【００７３】また、本発明による設計支援方式は、要求
に対して、とりうる全ての設計解の候補を出力する候補
解生成手段を具備することにより、ユーザが候補解の中
から、希望に最も近いものを設計解として選択すること
を可能とするものである。

【００７４】

【作用】

＜機能＞上記設計支援方式を有する設計支援装置は、ワ
ークステーション等により処理が行なわれる。はじめに
設計データ管理部の設計戦略管理手段により、ディスプ
レイ上に設計パターンの選択メニューが表示され、ユー
ザである営業技術者が設計パターンを選択すると、設計
戦略管理手段は、設計パターン毎に登録してある各属性
項目、制約の重みデータを設計対象モデル記憶手段中の
属性・制約に割り付ける。次に、設計データ管理部の属
性値入力ガイド手段により、ディスプレイに設計対象の
各属性値に関するメニューを表示し、顧客の要求する属
性値を、ユーザが入力すると、入力した属性値が設計対
象モデル記憶手段中の属性モデルの対応する属性項目に
設定される。入力が終了すると、設計データ管理部は、
入力された要求仕様に対応して、設計案の生成に使用す
る設計対象モデルのタイプを自動選択する。次に属性値
の設定状況や、「値の新規設定」或いは「値の修正」、
或いは「矛盾発生」等である設計状況を参照して、設計
手順誘導部が設計解を求めるための手順を決定する。例
えば、設計状況が「値の新規設定」の場合には、設計手
順誘導部の制約伝播実行順序決定手段が起動されて、設
計データ管理部にある設計対象モデル記憶手段に保持さ
れている制約知識の内、設定済の属性値や、属性値に対
するロック，アンロック指定の有無を参照して起動可能
な制約を抽出し、複数抽出された場合には、新規制約伝
播実行する制約を一つ決定し、また設計状況が「値の修
正」の場合には、値を修正した属性項目に関連し、さら
に属性値に対するロック，アンロック指定の有無により
起動可能な制約を抽出して、複数抽出された場合には、
修正伝播実行する制約を一つ決定し、設計操作実行部に
制約名と関連する属性値を設計操作実行部に設計手順の
データとして送信する。ここで、起動可能な制約が複数
抽出された場合には、競合する制約の重みの比較を行
い、最も重要度が大である制約を起動対象として決定す
る。さらに、最も重要度が大である制約が複数存在する
場合には、競合する制約に関連する属性項目の重みの比
較を行い、より重要な属性項目を設定可能な制約を起動
対象として決定する。

【００７５】設計状況が「矛盾発生」の場合、手順ガイ
ド手段が起動されて、矛盾解消のための属性値変更方法
を生成する。矛盾解消の方法がない場合は、自動的また
はユーザが対話形で判断して、制約緩和を行ない、代替
の設計案を生成する。

【００７６】設計操作実行部は、設計手順誘導部から指
示された制約に基づいて、設計解を求めて、設計データ
管理部に値を格納する。設計操作実行部では、局所制約
伝播手段により、等式で表された制約のパラメータの属
性項目に設定済の属性値を与えて、未定の属性項目の値
を計算し、結果を設計データ管理部の設計対象モデル中
の属性モデルに格納する。または候補解生成手段によ
り、テーブルで表された制約のパラメータの属性項目に
設定済の属性値を与えて、未定の属性項目の値を検索
し、属性値の組合せを求める。その結果、複数の組合せ
がある場合、制約ネットワーク上に複数の制約を考慮
し、それらの相互関係から候補の属性値の組合せを絞り
込む、或いは属性値の組合せを逐次ディスプレイに表示
して、ユーザに対話形で選択させ、候補を絞り込む。選
択された属性値の組合せを設計データ管理部の設計対象
モデル中の属性モデルに格納する。または矛盾検出手段
により、等式，テーブルまたは不等式で表された制約の
パラメータの全属性項目に設定済の属性値を与えて等
式，不等式が成り立つか否か、またはテーブル中に同じ
属性値の組合せがあるか否かをチェックし、結果を設計
データ管理部の設計対象モデル中の属性モデルに格納す
る。設計手順誘導部は矛盾チェックの結果がＯＫ、即ち
「矛盾無」の場合、新たに設定された値を含む属性値に
より他に制約伝播実行可能な制約があれば実行する。矛
盾チェックの結果がＮＧ、即ち「矛盾発生」の場合、前
述の手順ガイド手段により、矛盾解消、或いは制約緩和
を実行する。矛盾解消、或いは制約緩和の内容からユー
ザが選択すると、これに基づいて設計操作実行部が属性
値を修正して、属性モデルに値を格納する。未定の属性
値がまだ残っていて、矛盾の発生がない場合、設計処理
が中断してしまうため、質問生成機能により、値を入力
することで最も多く他の未定の属性値を計算できる属性
をユーザに質問する。ユーザが回答すると、属性モデル
に値を設定する。これに基づき制約伝播を実行する。前
述の処理を繰り返し、設計対象モデル中の全属性値が設
定済で、矛盾の発生がない場合、設計案が生成されたと
判定して、設計データ管理部が設計案をディスプレイに
表示する。また設計途中で属性値が変更されると、設計
データ管理部が設計案の生成に使用する設計対象モデル
である属性集合と制約集合を切替え、製品構造のダイナ
ミックな変化に追従して、設計を続行することを可能と
するものである。

【００７７】このようにして設計データ管理部と設計手
順誘導部と設計実行操作部を設けることにより、顧客の
要求を属性項目の値として入力する或いは、既に設定済
の属性値を修正すると、属性項目間の制約知識や各属性
値の変更可否に基づき、設計手順を決定し、要求を満た
す設計案を対話形で得ることができる。また、制約重要
度や属性項目の重要度を用いて制約の実行順序や方向を
制御するので、要求パターン毎に登録された属性・制約
の重要度データを用いることにより、多様な要求パター
ンに応じた設計手順の自動生成を行うことができる。ま
た設計途中で矛盾が発生すると、矛盾解消方法や制約緩
和による代替設計案の生成を行なうことで、ユーザに設
計手順をガイドして正確，迅速に設計を行なうことが可
能である。またこの結果に基づき図面出力や手配を行な
うことが可能である。

【００７８】＜画面・操作＞本設計支援方式を有する対
話形の設計支援装置の操作は、ワークステーション等に
より処理が行なわれる。該対話形設計支援方式が立ち上
げられると、まず設計データ管理部の属性値入力ガイド
手段は、ディスプレイ上に新規／既登録物件データ選択
画面を表示する。ユーザである営業技術者が、新規を選
択した場合、次に属性値入力ガイド手段は、ディスプレ
イ上に制御パネル画面を表示し、該画面上に推論モード
選択メニューと、推論実行トレース情報の保存／非保存
選択メニューと、推論実行トレース画面の表示／非表示
選択メニューと、図メニューの表示／非表示選択メニュ
ーを表示する。また設計データ管理部の設計戦略管理手
段が、制御パネル画面上に要求パターンＮｏ．の選択メ
ニューを表示する。ユーザである営業技術者が設計パタ
ーンを選択すると、設計戦略管理手段は、設計パターン
毎に登録してある各属性項目、制約の重みデータを設計
対象モデル記憶手段中の属性・制約に割り付ける。また
ユーザが次に、推論モード，設計履歴情報，推論実行ト
レース画面，図メニューを選択すると、各々のデータが
制御部に設定される。設定が終了すると、設計データ管
理部の属性値入力ガイド手段により、ディスプレイに設
計対象の属性値入力・表示画面を表示する。

【００７９】あるいは新規／既登録物件データ選択画面
で、ユーザである営業技術者が、既登録物件を選択した
場合、既登録物件データを履歴データベースより読み出
して設計データ管理部の属性値入力ガイド手段が、ディ
スプレイに設計対象の属性値入力・表示画面に読み出し
た値を設定した後表示する。

【００８０】次に顧客の要求する属性値をユーザが入力
する場合、属性値入力・表示画面上の要求に対応する属
性値欄をユーザがクリックすると、該属性値の選択可能
な値の一覧が文字または数値の範囲または図メニューと
して表示される。この内から値を選択すると、選択され
た属性値が設計対象モデル記憶手段中の属性モデルの対
応する属性項目に設定される。また、入力属性値の内
で、推論による値の変更をユーザが禁止したいものにつ
いては、該属性のロック／アンロック設定欄をクリック
すると、ロック状態に設定される。ここで属性値の入力
方法として、属性の見だし項目一覧を表示しておき、こ
のうちの１つの見出し項目をユーザが選択すると、該見
出し項目の属性を属性値入力・表示画面に表示すること
も行なえる。さらに設計対象の形状に関する属性値を入
力する場合、まず設計対象の形状パターンを表す属性値
が入力されると、予め登録されたノットスケール図を表
示することで、顧客の要求に対応する属性が形状のどの
寸法に対応するか寸法線で示してガイドすることも行な
える。

【００８１】この操作を繰返し要求入力が終了すると、
ユーザは推論実行コマンドメニューをクリックする。す
ると設計データ管理部は、入力された要求仕様に対応し
て、設計案の生成に使用する設計対象モデルのタイプを
自動選択する。次に属性値の設定状況や、「値の新規設
定」或いは「値の修正」、或いは「矛盾発生」等である
設計状況を参照して、設計手順誘導部が設計解を求める
ための手順を決定する。例えば、設計状況が「値の新規
設定」の場合には、設計手順誘導部の制約伝播実行順序
決定手段が起動されて、設計データ管理部にある設計対
象モデル記憶手段に保持されている制約知識の内、設定
済の属性値や、属性値に対するロック，アンロック指定
の有無を参照して起動可能な制約を抽出し、複数抽出さ
れた場合には、新規制約伝播実行する制約を一つ決定
し、また設計状況が「値の修正」の場合には、値を修正
した属性項目に関連し、さらに属性値に対するロック，
アンロック指定の有無により起動可能な制約を抽出し
て、複数抽出された場合には、修正伝播実行する制約を
一つ決定し、設計操作実行部に制約名と関連する属性値
を設計操作実行部に設計手順のデータとして送信する。
ここで、起動可能な制約が複数抽出された場合には、競
合する制約の重みの比較を行い、最も重要度が大である
制約を起動対象として決定する。さらに、最も重要度が
大である制約が複数存在する場合には、競合する制約に
関連する属性項目の重みの比較を行い、より重要な属性
項目を設定可能な制約を起動対象として決定する。

【００８２】設計操作実行部は、設計手順誘導部から指
示された制約に基づいて、設計解を求めて、設計データ
管理部に値を格納する。設計操作実行部では、局所制約
伝播手段により、等式で表された制約のパラメータの属
性項目に設定済の属性値を与えて、未定の属性項目の値
を計算し、結果を設計データ管理部の設計対象モデル中
の属性モデルに格納する。制御パネル画面で、推論実行
トレース画面が「表示」と設定されていた場合、推論実
行トレース画面が表示され、推論／演算で設定されてい
く属性値を順次表示する。

【００８３】または候補解生成手段により、テーブルで
表された制約のパラメータの属性項目に設定済の属性値
を与えて、未定の属性項目の値を検索し、属性値の組合
せを求める。その結果、複数の組合せがある場合、制約
ネットワーク上の複数の制約を考慮し、それらの相互関
係から候補の属性値の組合せを絞り込む。

【００８４】また推論中に属性値に複数の組合せが発生
した場合、推論モードで「逐次選択」が設定されていた
ときは、逐次ディスプレイに属性値選択可能組合せ画面
を表示して、ユーザに対話形で選択させ、組合せの候補
から属性値を絞り込む。選択された属性値の組合せを設
計データ管理部の設計対象モデル中の属性モデルに格納
する。あるいは推論モードで「候補保持」が選択されて
いた場合は、属性モデル中の各属性の値域に候補値とし
て保持して推論を続行し、推論終了後に属性値入力・表
示画面の属性値のメニュー中で候補値の色を区別して表
示する。

【００８５】または矛盾検出手段により、等式，テーブ
ルまたは不等式で表された制約のパラメータの全属性項
目に設定済の属性値を与えて等式，不等式が成り立つか
否か、またはテーブル中に同じ属性値の組合せがあるか
否かをチェックし、結果を設計データ管理部の設計対象
モデル中の属性モデルに格納する。設計手順誘導部は矛
盾チェックの結果がＯＫ、即ち「矛盾無」の場合、新た
に設定された値を含む属性値により他に制約伝播実行可
能な制約があれば実行する。矛盾チェックの結果がＮ
Ｇ、即ち設計状況が「矛盾発生」の場合，制約伝播実行
を中断して、矛盾した制約の内容をメッセージ表示する
矛盾発生メッセージ画面を表示する。あるいは制約の内
で、「属性値が許容最小値より大きいか否か」といった
設計基準を表す不等式の形態の制約を、制約伝播実行の
最後に、チェックを行ない、チェック結果を設計案評価
結果画面に表示する。

【００８６】ここでユーザが、矛盾を解消する方法を得
るために手順ガイドコマンドメニューをクリックする
と、手順ガイド手段が起動されて、矛盾解消のための属
性値変更方法を生成して対策立案画面が表示され、矛盾
解消の内容からユーザが選択する。矛盾解消の方法がな
い場合は、自動的またはユーザが対話形で判断して制約
緩和を行なう場合、制約緩和内容表示画面を表示して、
どの制約をどのレベルまで緩和するかを選択する。この
後で、再度推論実行コマンドメニューをクリックすると
設計操作実行部が属性値を修正して、属性モデルに値を
格納し、これを繰り返して代替の設計案を生成する。

【００８７】未定の属性値がまだ残っていて、矛盾の発
生がない場合、設計処理が中断してしまうため、質問生
成機能により、値を入力することで最も多く他の未定の
属性値を計算できる属性を生成し、質問生成画面を表示
してユーザがその属性の値を入力するよう促す。ユーザ
が回答すると、属性モデルに値を設定する。これに基づ
き制約伝播を実行する。前述の処理を繰り返し、設計対
象モデル中の全属性値が設定済で、矛盾の発生がない場
合、ユーザが検討図表示コマンドメニューをクリックす
ると、設計データ管理部の設計案表示データ生成手段
が、設計案表示画面をディスプレイに表示する。また属
性値入力・表示画面には、各属性値はユーザの入力した
ものか、デフォルトの値か、推論で設定された値かによ
って色を区別して表示される。

【００８８】また設計途中で製品の構造パターンに関す
る属性値が変更されると、設計データ管理部が設計案の
生成に使用する設計対象モデルである属性集合と制約集
合を切替え、切替後の属性値入力・表示画面を表示し、
ユーザに整合性のとれた属性値入力、表示を行なえるよ
うにして、製品構造のダイナミックな変化に追従して、
設計を続行することを可能とするものである。

【００８９】このようにして設計データ管理部と設計手
順誘導部と設計実行操作部の処理をユーザとの対話操作
で進める各表示画面を設けることにより、顧客の要求を
属性項目の値として入力する或いは、既に設定済の属性
値を修正すると、属性項目間の制約知識や各属性値の変
更可否に基づき、設計手順を決定し、要求を満たす設計
案を対話形で得ることができる。

【００９０】＜見方を変えた構成＞本設計支援方式は、
次のように動作する。まず入力ガイド手段により、属性
入力画面と、検討したい内容のパターンである要求パタ
ーンのメニューを表示し、ユーザが要求する属性値と、
要求パターンを選択すると、要求する属性値中で、製品
構造の分類に関する属性値に基づき、モデル切替手段
が、製品構成知識を用いて、推論に使用する属性集合を
決定し、属性モデル知識ベースから該集合の属性データ
を抽出し、属性モデル上に展開する。さらにモデル切替
手段が、展開された属性に関連する制約、または入力さ
れた属性値により使用条件が可となる制約を制約知識ベ
ース中から抽出し、制約知識上に展開する。次に設計戦
略管理手段が要求パターンの値に対応した制約・属性の
重要度を設計戦略知識から読み出して、推論に用いる属
性・制約を展開している属性モデルと制約知識上にある
属性・制約に重要度を設定する。次に、展開された属性
に入力ガイド手段が入力された属性値を設定する。

【００９１】次に、推論がユーザの選択により開始され
ると、起動可能制約抽出手段が入力された属性値に対し
て起動可能な制約を抽出する。抽出の際には各制約の形
態(表，等式，不等式）、起動可能方向性が判定され
る。抽出された起動可能制約が複数あり、競合が発生す
る場合は、起動制約判定手段が、競合している制約・属
性の重要度により、より重要度の大きい制約で、値を決
定する関連属性の重要度の大きい制約を実行すべき制約
と判定して、局所制約伝播手段に伝える。局所制約伝播
手段では、起動制約判定手段で指示された制約の実体を
読み込み、起動形態に応じて、未定属性値の計算、修正
属性値の計算を行なう。また矛盾検出手段が局所制約伝
播の実行中に矛盾の発生した制約を検出する。もし矛盾
検出手段が矛盾を検出した場合、推論を中断し、矛盾の
発生したことをユーザに警告する。ここで対策立案をユ
ーザが選択した場合、対策ノウハウアドバイス手段が、
対策ノウハウに基づいて、矛盾を解消するための製品構
造の変更方法、制約の緩和方法、入力した要求属性値の
変更方法をアドバイスする。

【００９２】ユーザが製品構造の変更を選択して、これ
に対応する製品構造の属性値を変更した場合、変更値に
したがって、モデル切替手段が動作して、製品構造知識
と制約知識ベース中の使用条件に基づいて、変更値によ
り使用しなくなった属性と、これに関連する制約を不活
性状態にすると共に、使用条件に合う制約を活性状態に
する。この結果切り替わった属性・制約集合を推論に使
用する属性モデル、制約知識上に展開する。この後再
度、制約伝播を実行開始する。

【００９３】またはユーザが制約の緩和を選択した場
合、制約緩和手段がユーザの選択した制約の緩和レベル
を変更し、この後制約伝播を再実行する。

【００９４】またはユーザが属性値の修正を選択した場
合、制約伝播履歴保持手段が矛盾の発生した制約に関連
する入力属性を抽出し、逆伝播手段がこの入力属性値の
修正すべき値を算出する。ユーザがこの修正値を選択し
て、再度制約伝播を開始する。

【００９５】以上の処理を推論に用いている全ての属性
値が矛盾なく決定されるまで繰返し、属性値が矛盾のな
い状態で求まれば、設計解表示手段が属性値と、対応す
る設計対象形状を表示する。もし未定の属性値が残った
まま推論が終了すれば、質問生成手段が未定の属性値の
入力をユーザに促す質問を生成する。

【００９６】以上のようにして、本発明による設計支援
方式は、多様な要求に応じた設計手順を生成可能で、ま
た構造変化を伴うような場合にも推論続行することがで
き、またノウハウを取り込み可能なため、対話形で迅速
に矛盾を解消しながら設計解を求めることができる。

【００９７】＜入力用ノットスケール図形＞またノット
スケール図形表示を行なう設計支援装置は、ワークステ
ーション等により処理が行なわれる。該設計支援装置が
立ち上げられると、ユーザの要求を入力する。この入力
中に設計対象の形状パターンを表す基本構造の属性値が
入力されると、この属性値をキーとして、ノットスケー
ル図形検索手段が起動され、キーに対応したノットスケ
ール図形を検索する。次にノットスケール図形が検索さ
れると、ノットスケール図形表示手段がノットスケール
図形を表示する。表示されたノットスケール図形は、要
求属性値入力手段の属性項目欄をクリックすると、この
属性項目に対応する、設計対象中の寸法を寸法線で、色
を形状と区別して表示する。このようにノットスケール
図を表示することで、顧客の要求に対応する属性が形状
のどの寸法に対応するか寸法線で示してガイドすること
によって正確，迅速に設計データの入力を行なうことが
可能である。

【００９８】＜制約管理方式＞また制約管理方式を有す
る設計支援装置は、ワークステーション等による一台の
設計支援装置、または複数の設計支援装置、または複数
の設計支援装置とファイルサーバとで構成される設計支
援システム上で実現される。

【００９９】設計者が設計支援装置を用いて設計する際
の設計途中結果、緩和された制約条件及び制約緩和レベ
ルに関する情報、及び、制約条件を緩和するに至った設
計意図は属性値記憶部，制約緩和レベル記憶部，設計意
図記憶部に記憶される。設計終了または中断時には、属
性値記憶部，制約緩和レベル記憶部，設計意図記憶部の
情報が相互に関連付けられて設計解／設計途中結果格納
部，制約緩和レベル格納部、設計意図格納部に格納され
る。

【０１００】設計解または設計途中結果を用いて設計解
を修正したり設計作業を継続する場合には、各設計支援
装置から設計解または設計途中結果のデータとともに、
その設計解または設計途中結果を導くために緩和された
制約条件及び緩和レベル、制約条件を緩和するに至った
設計意図を示すデータが各設計支援装置に転送されるの
で、以前の設計作業時になされた意志決定、判断の内容
が消失されることなく設計解を修正したり設計作業を継
続することが可能になる。

【０１０１】＜候補解生成＞また候補解生成手段では、
制約伝播の実行中に発生した属性値の候補値に基づき、
各候補値間の組合せを作成し、各々の組合せを制約伝播
し、途中で矛盾の発生した組合せは消去し、矛盾の発生
しなかった組合せと、これにより決定した属性値を候補
解として表示する。

【０１０２】

【実施例】

［実施例１］以下に本発明の第１の実施例を図１から図
１３により説明する。

【０１０３】図１は本発明による設計支援方式を有する
設計支援装置の一実施例を示す概略機能構成図である。
図１において101は設計対象モデルの属性モデルや制約
知識を格納し属性値の入力や、設計案を表示する設計デ
ータ管理部、102は顧客の要求する属性値を入力する場
合の入力メニューを生成する属性値入力ガイド機能、10
3は要求を満たす設計案を表示する設計案表示手段、104
は属性モデルと制約知識よりなる設計対象モデル、105
は属性間の関係を等式や、不等式，テーブルで表わした
制約を格納する制約知識、106は製品の仕様を属性項目
名と属性値の組で記述し格納する属性モデル、121は製
品構造の変化に応じて設計対象モデルの切替えを行なう
モデル切替機能、107は設定済の属性値及び設計状況に
基づき制約伝播実行順序を決定する、或いは矛盾発生時
にその解消方法や制約緩和を行なう設計手順誘導部、10
8は設計状況が「値の新規設定」や「値の修正」の場合
に起動可能な制約を抽出し、実行する制約を決定する制
約伝播順序決定機能、109は設計状況が「矛盾の発生」
の場合に、矛盾解消や制約緩和によりユーザの手順をガ
イドする手順ガイド機能、110は矛盾の解消のための属
性値変更方法を生成する矛盾解消機能、111は矛盾解消
の方法が見つからない場合に、設計案の生成に使用中の
制約知識の緩和を行なう制約緩和機能、122は値が未定
の属性の内値を設定すると、他の属性値を最も多く決定
できるものを質問する質問生成機能、112は設計手順誘
導部から指示された制約と関連する属性に基づき未設定
の属性値の推論／演算を行ない属性定義知識ベース中の
属性値スロットに値を設定する設計操作実行部、113は
属性値の推論／演算を実行する局所制約伝播機能、114
は属性の候補値や値の範囲を制約の相互関係から絞り込
む候補解生成機能、115は設定済の属性値間の矛盾の有
無をチェックする矛盾検出機能、116は設計手順誘導部
が参照する属性値の設定状況及び設計状況、117は設計
手順誘導部で決定した実行制約や、その関連する属性、
118は設計操作実行部で推論／演算した結果得られた属
性値や矛盾検出の有無の値の格納、119は本発明の設計
支援方式を有する設計支援装置であるワークステーショ
ン、120はユーザである営業技術者である。

【０１０４】図２は図１の機能を実施するためのハード
ウェア構成の例である。図２において201はシステムバ
ス、202はバス制御装置、203は中央処理装置、204は主
記憶装置、205はキーボード、206はディスプレイ、207
はマウス、208はディスク制御装置、209はディスク、21
0は設計解を印刷するプリンタである。

【０１０５】図３は図１の機能を実施するためのソフト
ウェア構成の例である。図３において301は各手段を起
動させる制御部、302は要求仕様の属性をキーボードや
マウスから入力されるとディスクや主記憶装置に格納す
るデータ入力手段、303は設計案の出力結果をディスク
や主記憶装置から読みだしてディスプレイに表示する出
力手段、304は属性値を入力するときに入力メニューを
生成しディスプレイに表示する属性値入力ガイド手段、
305は設計案を表示するための作図用データを生成する
設計案表示データ生成手段、306は「値の新規設定」，
「値の変更」，「矛盾の発生」といった設計状況の値を
主記憶装置に格納，更新する設計状況データ格納手段、
315は製品構造の変化に応じて設計対象モデルを切替え
る設計対象モデル切替手段、307は設定済の属性値や設
計状況に応じて制約伝播実行順序を決定する制約伝播実
行順序決定手段、308は矛盾発生時に、その解消のため
に属性値の変更方法を生成する矛盾解消手段、309は代
替の設計案を生成するために制約の緩和を行なう制約緩
和手段、316は未定の属性値を決定するための質問を生
成する質問生成手段、310は等式で表わされた制約に対
して、設定済の属性値を式のパラメータに与えて、未定
の属性値を計算する局所制約伝播実行手段、311はテー
ブルで表わされた制約に対して、設定済の属性値をテー
ブルのパラメータに与えて、未定の属性値を検索し、結
果が複数あれば属性値の組合せを制約の相互関係から絞
り込む、或いは逐次候補値を表示してユーザに選択させ
て候補を絞り込む候補解生成手段、312は等式，不等
式，テーブルで表わされた制約に対して、設定済の属性
値をパラメータの全てに与えて、等式，不等式を満たす
か否か、またはテーブル中に同じ値の組合せがあるか否
かをチェックする矛盾検出手段、313は属性モデルを登
録する属性モデル知識ベース、314は制約を登録する制
約知識ベースである。

【０１０６】本発明による設計支援方式では、製品の構
造や性能を表わす仕様項目を属性としてリストアップす
ることが可能で、また仕様項目間の因果関係や設計基準
を数式やテーブルの形で設計マニュアル等に整理され制
約を定義できる製品であれば適用することが可能であ
る。また顧客の要求にバラエティがあり、その度に特に
重要な仕様項目が変更されて設計の手順が変わり、設計
マニュアルの参照内容が違ってくる、或いは設計マニュ
アルでは分からない属性値の矛盾が発生した場合に設計
者のノウハウで解消するといった事が設計の途中に頻繁
に発生するようなタイプの製品に向く。

【０１０７】以下、前述のような対象製品の一つとして
エレベータの場合を例として説明する。図１３はエレベ
ータの全体構成を表わす。エレベータは、人や荷物を乗
せる「かご」や、「かご」と釣合いをとるためロープで
結ばれた「釣合いおもり」、「かご」と「釣合いおも
り」を上下させる「巻上げ機」等の機器から主に構成さ
れ、これらが「昇降路」，「機械室」等に配置される。
エレベータの構造は、建物の中でエレベータの各機器が
設置される「昇降路」の間口寸法，奥行き寸法である
「昇降路間口」，「昇降路奥行」、や「かご」に積載す
ることの可能な重量である「ＬＯＡＤ」といった顧客の
要求する属性値に対して適するように、各機器の属性
値、即ち「かご」の内側の間口寸法，奥行き寸法である
「かご内法Ｗ」，「かご内法Ｄ」や「かご」の外側の間
口寸法，奥行き寸法である「かご外法Ｗ」，「かご外法
Ｄ」等の属性値を設定することによって決まる。ここで
各属性値は多様なバリエーションをもち、複数の属性項
目の値の間には、等式や不等式、組合せのテーブルで表
現される制約が存在するため、上記の属性値を、これら
の制約を満たすように決めることで設計案を得ることが
できる。図４にエレベータの場合の属性モデルの分類と
制約知識の例を示す。属性は、「ＬＯＡＤ」，「ＳＰＥ
ＥＤ」といったエレベータの主な機能を表わす基本仕様
や、「つりあいおもりレイアウトタイプ」といった機器
の配置パターンを表す基本構造や、「昇降路」や「機械
室」といったエレベータの建屋スペースを表す建屋仕
様、「かご」や「巻上機」といったエレベータを構成す
る各機器の、形式，幅，奥行といった属性を表す機器仕
様や、各機器の配置座標、向き、「おもり」と壁のすき
間寸法といった機器間の相対位置を表すレイアウト仕様
に分類する。

【０１０８】また制約は、「ＬＯＡＤ」，「かご内法
Ｗ」，「かご内法Ｄ」の属性項目間で満たすべき値の組
合せを示すテーブルや、かごの中心位置である「かご吊
芯」と、出入口の中心位置である「出入口芯」と、２つ
の間の距離である「芯ずれ量」の間の関係を表す等式
や、「釣合いおもり」と「昇降路」のすき間である「お
もり−後壁距離ｄ」と「おもり−後壁距離最小寸法」の
間の関係を表す不等式で表わされる。図５に本実施例に
おいて使用する属性項目とエレベータの形状寸法の対応
関係を示す。図６に本実施例において使用する属性モデ
ルのデータの内容を示す。属性のコード，名称，値域，
属性値、属性値のロック／アンロック指定有無、属性値
の設定状態よりなる。図７に本実施例において使用する
制約知識の内容を示す。例えば制約Ｃ１は、「ＬＯＡ
Ｄ」と、「かご」のサイズである「かご内法Ｗ」、「か
ご内法Ｄ」間での整合性のとれた値の組合せを示してい
る。制約Ｃ４は、「非常止め仕様」、「ＳＰＥＥＤ」よ
り「かご−右壁距離最小寸法」等のすき間距離の最小寸
法を求めるためのテーブルの制約で、「かご」や「おも
り」が「昇降路」に衝突せずに安全に上下するために満
たすべき制約である。制約Ｃ５、制約Ｃ６は「かご」側
板の厚みのために「かご内法Ｗ」と「かご外法Ｗ」間、
「かご内法Ｄ」と「かご外法Ｄ」間で各々満たすべき等
式の制約であり、制約Ｃ１２は、「かご」に、吊り下げ
るためのロープが付く位置である「かご吊芯」のｘ座標
「かご吊芯位置間口寸法」と、「出入口」の中心位置の
座標である「出入口芯」の位置関係を表す制約であり、
制約Ｃ１３は、「かご」と「昇降路」右壁の間の距離を
算出する等式の制約、制約Ｃ１７は、「かご吊芯位置間
口寸法」と「出入口芯」の間の距離である「芯ずれ量
Ｌ」を「かご外法Ｗ」と「出入口幅ＯＰ」より算出する
等式の制約、制約ＣＣ１は、「かご−右壁距離」の最小
寸法を満足するかチェックする不等式の制約である。顧
客の要求する属性項目の値を入力すると、前記の制約の
内で起動できるものを発見して、未定の属性値を算出
し、属性項目に設定する。新たに設定された値に基づ
き、他に起動できる制約を発見する。この処理を繰り返
して全ての属性値を、制約を満足するように決めること
ができた場合、設計案が生成できることになる。

【０１０９】図８に起動可能な制約を判定するための、
制約起動条件管理テーブルの内容を示す。各制約のコー
ド、各等式，不等式，テーブルのパラメータとなってい
る属性項目である関連属性、等式，不等式，テーブルと
いった制約の表現である形態よりなる。

【０１１０】設計データ管理部101の属性値入力ガイド
機能102により要求仕様の入力を行ない、「ＬＯＡＤ」
に「８５０（ｋｇ）」、「ＳＰＥＥＤ」に「１５０」、
「昇降路間口寸法」に「３０１０」、「出入口幅」に
「８５０」、「出入口芯」に「２３００」を指定してき
たとする。即ち、制御部301が属性値入力ガイド手段304
を起動して、ディスプレイ206に属性値の入力メニュー
を表示し、ユーザである営業技術者120が、キーボード2
05やマウス207により値を選択すると、中央処理装置203
は、ディスク209に格納された設計対象モデルの属性モ
デル知識ベース313の中から、「おもりレイアウトタイ
プ」が「後落」の場合に対応した属性項目の集合を、デ
ィスク制御装置208により呼び出し、これらのデータを
バス制御装置202によりシステムバス201上を転送させ
て、主記憶装置204に格納する。同様にして中央処理装
置203は、ディスク209に格納された設計対象モデルの制
約知識ベース314の中から、「おもりレイアウトタイ
プ」が「後落」の場合に対応した制約知識の集合を、デ
ィスク制御装置208により呼び出し、これらのデータを
バス制御装置202によりシステムバス201上を転送させ
て、主記憶装置204に格納する。次に制御部301は、デー
タ入力手段302を起動し、入力された属性値を、主記憶
装置204にある属性モデル106の中に設定する。この入力
属性値に基づき、未定の属性項目の値を決定していく。

【０１１１】図９に本実施例で使用する図６の属性と図
７の制約による制約ネットワークを示す。エレベータの
仕様を設計するには、さらに多くの属性、制約を必要と
するが、説明のため部分的な制約ネットワークを切り出
して、この上で本発明による設計支援方式のしくみを記
す。図９において、昇降路平面上で「基本仕様と建屋仕
様を入力すると、エレベータの機器仕様を求め、機器を
「昇降路」内に配置してレイアウト仕様を求め、機器と
壁のすき間距離が最小寸法を満たしているか否かをチェ
ックする」という例題を本設計支援方式で解決する。図
９には、前述の入力した属性値以外に、「おもりレイア
ウトタイプ」と「非常止め仕様」の値が設定されてい
る。これは「おもりレイアウトタイプ」の値は、「出入
口」からみて「かご」の後側に「おもり」を配置する場
合である「後落」の場合を初めに検討することが普通で
ある。そこで「後落」をデフォルト値として設定する。
同様に「非常止め仕様」の値も「有」を設定する。これ
らの値は、入力される属性値が少ないと制約伝播が進ま
ないため、特に指定がなければ、顧客にとってあまり影
響のない部分で、基本構造のように受注仕様設計の上で
重要な属性値を予め設定する。また前述の属性モデルの
呼び出しを行なうために、デフォルト設定値が使われて
いる。以下、本設計支援方式の各機能を説明する。

【０１１２】属性モデル106中の属性項目に入力値が設
定されると、設計手順誘導部107により値の設定状況及
び設計状況116を参照して、制約伝播実行順序決定機能1
08により、制約ネットワーク上での属性値の設定順序を
決定する。即ち、制御部301は、制約伝播実行順序決定
手段307を起動して、設定済の属性値から起動可能な制
約を抽出し、起動可能制約の中から一つを選択する。次
に、この実行制約を設計手順117として、設計操作実行
部112に渡すと、制約の形態に応じて局所制約伝播機能1
13、或いは候補解生成機能114、或いは矛盾チェック機
能115が起動し、制約に基づき他の属性値を求める。ま
た制約伝播は双方向で実行できる。求められた属性値を
属性モデル106中に格納（値の格納118）すると、１回の
処理の流れが終わる。

【０１１３】例えば前述の入力属性値に対して、起動で
きる制約は図８の制約起動条件管理テーブルより、制約
Ｃ１と制約Ｃ４が起動可能となる。これは、制約の形態
がテーブルであるため、関連属性の数がＮ個ある場合、
０からＮ個までのいずれかの属性値が入力されていれ
ば、この入力属性値をキーとして、テーブル中から他の
関連属性値の組合せを検索することができるからであ
る。次に制約Ｃ１と制約Ｃ４のいずれかを選択する。選
択方法はについては、第２の実施例で説明することと
し、ここでは制約起動条件管理テーブル中の記述順序の
早いものから実行するものとする。したがって制約Ｃ１
を実行制約に決定して、設計手順117として設計操作実
行部112に送る。設計操作実行部112では、制約Ｃ１はテ
ーブルなので、「ＬＯＡＤ」が「８５０」をキーとし
て、Ｃ１のテーブルを検索し、「かご内法Ｗ」と「かご
内法Ｄ」の値は各々「１５５０」，「１３００」または
「１７５０」，「１２００」と２組求められる。この結
果は制約ネットワークでは図１１のように表わされ、こ
の組合せを、例えば対話形でユーザに選択させる。例え
ば「かご内法Ｗ」が「１５５０」、「かご内法Ｄ」が
「１３００」と選択すると、属性値が決まり、設計デー
タ管理部101の属性モデル106に値自体と設定状態に「設
定済」が設定される。あるいは候補解生成機能114が働
く、即ち候補値を選択しないで内部データとして蓄積し
ておき、他の制約を実行してさらに属性値の候補値が生
じた場合に、制御部301は、候補解生成手段311を呼び出
して、これらの候補値を同時に満たすような属性値の組
合せを絞り込み、生成された候補解をユーザに選択さ
せ、多くの属性値を一度に決定することも可能である。

【０１１４】これが１回の処理の流れである。以上のよ
うに設計データ管理部と、設計手順誘導部と設計操作実
行部が連動することにより要求仕様に応じて起動できる
制約を実行して設計対象の属性値を決定していくことが
できる。

【０１１５】次に設計手順誘導部107は更新された属性
値の設定状態と、矛盾が発生していないことを確認し
て、起動可能な制約を抽出し、実行制約を決定する。こ
のようにして、次は制約Ｃ４が起動し、候補解生成機能
114が働く。したがって「ＳＰＥＥＤ」と「非常止め仕
様」より「かご−右壁距離最小寸法」が「２２０」と求
められる。次に制約Ｃ５が起動し、局所制約伝播機能11
3が働く。即ち制御部301は局所制約伝播実行手段310を
呼び出す。これは形態が等式で、関連属性がＮ個に対し
て、Ｎ−１個の値が設定されたからである。したがって
「かご内法Ｗ」より「かご外法Ｗ」が「１６００」とな
る。同様に制約Ｃ６が起動して「かご内法Ｄ」より「か
ご外法Ｄ」が「１５００」となる（図１１）。さらに制
約Ｃ１７が起動して、局所制約伝播機能113が働く。し
たがって「芯ずれ量Ｌ」が「３２５」となる。さらに制
約Ｃ１２が起動して、局所制約伝播機能113が働き、
「かご」の配置である「かご吊芯位置間口寸法」が「１
９７５」となる。さらに制約Ｃ１３が起動して、局所制
約伝播実行機能113が働き、「かご−右壁距離」が「２
３５」となる。残された制約ＣＣ１は、形態が不等式
で、「かご−右壁距離」が「かご−右壁距離最小寸法」
を満たすか否かをチェックする。これは設計操作実行部
112の矛盾検出機能115によるもので、不等式や等式の関
連属性がＮ個全部値を設定済のときに、その等式，不等
式を満たすか否かチェックする。この場合「かご−右壁
距離」は「２３５」であり、「かご−右壁距離最小寸
法」は「２２０」であるので制約ＣＣ１を満たし、矛盾
チェックの結果はＯＫとなる。部分的な例で説明した
が、同様にして「かご」のサイズ等の機器仕様、「か
ご」の「昇降路」内における配置位置等のレイアウト仕
様の値を決定し、これらの仕様で矛盾が生じないかをチ
ェックすることができる。以上のようにして設計手順誘
導部107が、制約伝播順序実行機能108により、設計デー
タ管理部101の属性モデル、制約知識を参照して、次々
と起動可能な制約を決定し、設計操作実行部112により
その制約を実行して、属性値を決定していくことにより
設計案を生成する。

【０１１６】本受注仕様設計支援方法は、前述のように
属性値が未定の場合に、制約伝播に基づいて値を決定し
ていき設計案を新規に生成することの他に、以下の様々
な機能をもつ。まず一度生成された設計案に対して、あ
る属性値を顧客が変更し、この変更に対応した設計案の
修正を行ないたい場合がある。例えば「出入口芯」を修
正したい、即ち建屋においてエレベータの乗り場の位置
を左右にずらしたいという要求がでたとする。この変更
に対応するために、制約ネットワークに基づいてどの属
性値を変更すべきか設計手順誘導部107の制約伝播実行
順序決定機能108が探索する。即ち、ユーザがキーボー
ドまたはマウスを使って、属性値を変更すると、制御部
３０１がデータ入力手段303を呼出し、変更された属性
値を属性モデル106の属性項目に格納し、設定状態を
「変更済」に更新する。次に制御部301は制約伝播実行
順序決定手段310を呼び出して、修正された属性値に関
連する制約を図８の制約起動条件管理テーブルを参照し
て抽出する。Ｃ１２の関連属性は「Ｐ１９出入口
芯」、「Ｐ１２かご吊芯位置間口寸法」、「Ｐ３５
芯ずれ量」であり、「Ｐ１９」を修正すると「Ｐ２１」
或いは「Ｐ３５」の少なくとも１つを修正しなければ、
等式を満たさなくなり矛盾が発生してしまう。図１５の
制約ネットワークでわかるように制約Ｃ１２により「Ｐ
１９出入口芯」を修正すると、「Ｐ３５芯ずれ量
Ｌ」「Ｐ２１かご吊芯位置間口寸法」の少なくとも１
つの属性値を修正伝播する必要がある。修正伝播順序の
決定方法には様々な方法がある。例えば属性や制約の重
要度を定義しておき、重要度の大きい制約の関連属性の
中で、重要度の小さい属性を修正することも可能である
が、ここでは制約内の関連属性の記述が早い順に修正す
る。したがって「Ｐ２１かご吊芯位置間口寸法」を修
正し、「かご」のサイズはそのままで、位置をずらすこ
とで対応するように設計手順を決定することになる。制
約１２と変更属性「Ｐ２１」を設計操作実行部112に送
る。すると局所制約伝播実行機能310により、「Ｐ２１
かご吊芯位置間口寸法」の修正値を算出し、設計データ
管理部101の属性モデル106に値を格納し、設定状態を
「修正済」に更新する。以下同様にして連動修正した属
性値に関連する制約を抽出して、修正属性を決定し、修
正値を求めるという処理を繰り返す。また修正属性項目
がロック／アンロック指定がロックになっている場合は
ユーザが変更したくない属性値なので、これは修正しな
いようにする。以上のようにして矛盾が発生せずに修正
伝播が終了すると、設計案が作成できたことになり設計
案表示機能103により結果を表示する。以上のように設
計データ管理部と、設計手順誘導部と設計操作実行部が
連動することにより属性値の変更要求に応じて関連する
制約の属性値の修正伝播を実行して設計対象の属性値を
決定していくことができる。

【０１１７】次に本設計支援方式の他の機能である設計
手順誘導部の手順ガイド機能109について説明する。

【０１１８】制約伝播（修正伝播を含む）の途中で矛盾
が発生した場合、設計手順誘導部107は、手順ガイド機
能109を起動する。即ち制御部301はまず矛盾解消手段30
8を呼び出して、矛盾の原因を探索する。矛盾の解消方
法には様々あるが、ここでは熟練設計者のノウハウを対
策ルールで表現して、これを用いるとする。例えば「出
入口芯」を右へずらしたために「かご−右壁距離」が
「かご−右壁距離最小寸法」よりも小さくなった場合、
矛盾が発生するが、矛盾解消のノウハウとして「ＩＦ［制約ＣＣ１”かご−右壁距離最小寸法”
が矛盾：（かご−右壁距離）＞（かご−右壁距離最小寸
法）］ＴＨＥＮ［対策案１：かご吊芯位置間口寸法を左に移
動せよ］［対策案２：かごサイズを変更せよ］」といったルールがあれば、ユーザに矛盾解消の手順ガイ
ドを行なうことができる。

【０１１９】もし矛盾解消機能110では、設計案が生成
不可能な場合、設計手順誘導部107は手順ガイド機能109
の中の制約緩和機能111を起動する。これは制約伝播に
使用している制約の実体を緩和レベルに応じて、段階的
に緩めていき、この制約に基づいて代替の設計案を求め
るものである。緩和レベルの決定にも様々な基準がある
が、例えば、標準のサイズの属性値の組合せから非標準
のサイズの属性値の組合せまで含めるという方法があ
る。

【０１２０】またその他の手順ガイド機能として、入力
した属性値からでは、制約伝播できる制約が見つから
ず、さらに入力しなければ設計が先に進まない場合があ
る。その場合、次にどの属性値を入力すれば、最も多く
未定の属性値を決定できるかを制約ネットワークに基づ
き算出して、その属性値をユーザに質問する質問生成機
能がある。

【０１２１】以上のようにして仕様設計の途中で矛盾が
発生した場合でも、設計手順誘導部を有することにより
適切な設計の手順をガイドすることができる。

【０１２２】また本設計支援方式において、設計対象モ
デルの複数の構造パターンの名称を表す属性項目の値に
応じて、必要な属性項目と値の範囲の集合を切り出し
て、入力された属性値に対する設計案の生成に使用する
設計対象モデルの構造パターンを自動選択する、あるい
は設計途中での属性値の変更や、矛盾の発生に対応し
て、設計案の生成に使用する設計対象の構造パターンを
自動的に切り替える設計対象モデル切替機能を具備する
ことにより、要求仕様や設計途中での変更に応じること
が可能である。

【０１２３】また本設計支援方式において、属性項目，
属性項目値を登録，修正する属性モデル構築・修正機能
と、制約，手順ノウハウの知識を登録，修正する制約知
識登録・修正機能より成る設計モデル構築部をさらに具
備することにより、設計対象モデルの構築を容易にする
ことが可能である。

【０１２４】さらに、本設計支援方式により得られた設
計解に基づき図面出力や手配を行なう設計支援装置に適
用可能である。

【０１２５】［実施例２］次に本発明の第２の実施例を
図１，図２、および図１４から図２３により説明する。
本実施例は、要求パターンに応じて制約・属性の重要度
を設定しておき、起動すべき制約の優先順序付けを行
い、制約伝播の挙動を制御することにより、多様な要求
パターンに応じた設計手順の自動生成を可能とする例に
ついて述べたものである。

【０１２６】図１４は本実施例を実施するためのソフト
ウェア構成の例である。基本的には図３に示したソフト
ウェア構成と変わらないが、新たに設計データ管理部内
に、各属性項目および制約毎の重要度を表す重みデータ
を複数登録しておき指定された要求パタンに応じて重み
データを読みだし属性・制約に割り付ける設計戦略管理
手段315を設ける構成となっている。

【０１２７】本発明による設計支援方式では、製品の構
造や性能を表わす仕様項目を属性としてリストアップす
ることが可能で、また仕様項目間の因果関係や設計基準
を数式やテーブルの形で設計マニュアル等に整理され制
約を定義できる製品であれば適用することが可能であ
る。また顧客の要求パターンにバラエティがあり、その
度に特に重要な仕様項目が変更されて設計の手順が変わ
り、設計マニュアルの参照内容が違ってくる、或いは設
計マニュアルでは分からない属性値の矛盾が発生した場
合に設計者のノウハウで解消するといった事が設計の途
中に頻繁に発生するようなタイプの製品に向く。

【０１２８】以下、前述のような対象製品の一つとして
エレベータの場合を例として説明する。図１５はエレベ
ータ顧客の要求パターン例について示したものである。
第１の要求パターンは、顧客サイドで予めエレベータの
基本仕様、例えば「ＬＯＡＤ」，「ＳＰＥＥＤ」といっ
たエレベータの主な機能を表わす属性項目、および、
「昇降路」や「機械室」といったエレベータの建屋スペ
ースを表す建屋仕様が既知であり、これらの属性値をも
とに、昇降路に合った標準的な機器仕様やレイアウト仕
様を求めたい場合であり、第２の要求パターンは、エレ
ベータの基本仕様のみが既知であり、基本仕様を満たす
機器を配置可能な最小の昇降路サイズが知りたい場合に
それぞれ対応している。このように、入力属性と要出力
属性の関係は、要求パターンの違いによってが全く異な
ることが分かる。本実施例では、上述の要求パターン１
および２について、それぞれに応じた設計手順の自動生
成過程について説明する。

【０１２９】システム起動に先立ち、属性モデル知識ベ
ース313および制約知識ベース314に保持されているデー
タについて、まず説明する。図１６に本実施例において
使用する属性モデルのデータ構造を示す。属性のコー
ド，名称，値域，値、属性値のロック／案ロック指定有
無、属性値の設定状態および属性の重みデータを保持す
るエリアから構成される。初期状態では、コード，名
称，値域の各エリアには、予め製品の設計仕様を表現す
るために抽出された属性項目に対応したデータが登録さ
れており、属性値のロック／アンロック指定有無エリア
には「アンロック」、属性値の設定状態保持エリアには
「未設定」、が設定されている。また、属性値および属
性の重みデータを保持するエリアには、なにも設定され
ていない。

【０１３０】図１７に本実施例において使用する制約知
識の内容を示す。例えば制約Ｃ１は、「ＬＯＡＤ」と、
「かご」のサイズである「かご幅」，「かご奥行」間で
の整合性のとれた値の組合せを示している。制約Ｃ２
は、「昇降路間口寸法」と、「かご幅」と、かごと壁の
すき間寸法である「すき間ｄ」との関連を示す等式であ
り、制約Ｃ３は、「すき間ｄ最小寸法」からかごと壁の
最小すき間寸法である「すき間ｄ」を求めるための等
式、制約Ｃ４は、「すき間ｄ」が最小寸法を満足するか
チェックするための不等式である。制約Ｃ５は、「ＳＰ
ＥＥＤ」より、「すき間ｄ最小寸法」を求めるためのテ
ーブルの制約で、「かご」や「おもり」が「昇降路」に
衝突せずに安全に上下するために満たすべき制約であ
る。これらの制約は制約知識ベース314中の制約起動条
件管理テーブルに保持されている。

【０１３１】図１８に制約起動条件管理テーブルの内容
を示す。各制約のコード、各制約の関連属性名称、等式
や不等式，テーブルといった制約の形態、各制約の重み
データ保持するエリアから構成される。初期状態では、
制約の重みデータ保持するエリアのみが未設定で、他の
エリアは図に示すように制約Ｃ１からＣ５の情報が予め
登録されている。また、制約の実体は、図１９に示すよ
うに制約のコードを見出しとして予めディスク209に登
録されている。

【０１３２】また、ディスク209には、図２０に示すよ
うな設計戦略管理テーブルが登録されている。要求パタ
ーンコード，要求パターンコード毎の制約・属性の重要
度データが保持されるが、重要度データの値は、0.0以
上1.0以下の値として与えられており、1.0に近いほど重
要度が大きい。

【０１３３】以下、ユーザが前述した要求パターン１お
よび２の２通りの設計を行う場合の処理手順を説明す
る。

【０１３４】システムを起動すると、制御部301は、デ
ィスク209に登録されている設計対象モデルの属性モデ
ル知識ベース313からに属性項目データ（図２２）およ
び、制約知識ベース314中の制約起動条件管理テーブル
に保持された制約データ（図１８，図１９）をディスク
制御装置208により呼出し、バス制御装置202によりシス
テムバス２０１上を転送させて、主記憶装置２０４に格
納する。次に、制御部301は、設計戦略管理手段315を起
動する。設計戦略管理手段315は、ディスク209に登録さ
れた設計戦略管理テーブル（図２０）の全ての要求パタ
ーンコードを読み込み、ディスプレイ２０６に表示す
る。ユーザは表示された要求パターンコードのうち、目
的に合致したものをキーボード２０５あるいはマウス２
０７を用いて選択する。まず要求パターン１が選択され
た場合について説明する。

【０１３５】設計戦略管理手段315は、選択された要求
パターン１に対応する制約・属性の重みデータをディス
ク209に登録された設計戦略管理テーブルより読み込
み、主記憶装置２０４上の制約起動条件管理テーブルの
重みデータ保持エリアおよび属性モデルの重みデータ保
持エリアに格納する。制約Ｃ１には0.8、制約Ｃ２およ
びＣ５には0.6、制約Ｃ３には0.3、制約Ｃ４には0.4
が、また、属性ｐ１，ｐ２，ｐ５には0.9、属性ｐ３，
ｐ４には0.8、ｐ６には0.3、ｐ７には0.4の重みデータ
がそれぞれ割り当てられることになる。

【０１３６】次に、制御部３０１が属性値入力ガイド手
段３０４を起動して、ディスプレイ２０６に属性値の入
力メニューを表示し、ユーザがキーボード２０５あるい
はマウス２０７を用いて属性値の入力を行う。入力され
た属性が「ＬＯＡＤ＝８００」，「ＳＰＥＥＤ＝１２
０」，「昇降路間口寸法＝３０００」であったとする。
属性値入力ガイド手段３０４はこれらの属性値を主記憶
装置２０４にある属性モデル１０６の中に設定するとと
もに値の設定状況エリアに「設定済み」が設定される。
この入力属性値に基づき、以下のような処理を繰り返す
ことにより未定の属性項目の値を決定して行く。

【０１３７】属性モデル106中の属性項目に入力値が設
定されると、設計手順誘導部107により値の設定状況及
び設計状況116を参照して、制約伝播実行順序決定機能1
08により、制約ネットワーク上での属性値の設定順序を
決定する。即ち、制御部301は、制約伝播実行順序決定
手段307を起動して、設定済の属性値から起動可能な制
約を抽出し、起動可能制約の中から一つを選択する。次
に、この実行制約を設計手順117として、設計操作実行
部112に渡すと、制約の形態に応じて局所制約伝播手段
３１０、或いは候補解生成手段３１１、或いは矛盾チェ
ック手段３１２が起動し、制約に基づき他の属性値を求
める。また制約伝播は双方向で実行できる。求められた
属性値を属性モデル106中に格納（値の格納118）する
と、１回の処理の流れが終わる。

【０１３８】上の一連の処理の中の制約伝播実行順序決
定手段307の動きについて、図２１に示す制約ネットワ
ークと図２２に示す制約伝播順序決定フローを用いて説
明する。なお図２１の各属性、制約上の数字は重みデー
タを表す。

【０１３９】図２１のような入力属性値に対して、まず
制約伝播実行順序決定手段307は、起動可能な制約の抽
出を行う（図２２８０１）。制約が起動可能であるか
否かの判定条件に従い、図１６の属性モデルの各属性項
目の値設定状態、ロック／アンロック設定状態および図
１８の制約条件管理テーブルの各制約の関連属性名称，
形態を参照し判定条件に合致する制約を抽出する。その
結果、制約Ｃ１と制約Ｃ５が見出されるので、制約伝播
実行順序決定手段307は主記憶装置２０４上に起動可能
制約リストとして制約Ｃ１と制約Ｃ５を格納する（図２
２８０２）。次に制約伝播実行順序決定手段307は起
動可能制約リスト上の各制約について重みデータの比較
を行い、最も重みの大きい制約を実行すべき制約として
取り出す（図２２８０３−１）。制約Ｃ１の重みは
０．８、制約Ｃ５の重みは０．６なのでこの場合制約Ｃ
１が実行制約として取り出される。次に制約伝播実行順
序決定手段307は取り出した制約Ｃ１について図２４の
制約条件管理テーブルから制約の関連属性名称，形態か
ら出力属性名称を判定し、設計操作実行部の局所制約伝
播手段３１０に対してテーブル型制約Ｃ１を起動し属性
「かご奥行」および「かご幅」を決定せよとの命令を発
行する（図２２８０４）。

【０１４０】これをうけて局所制約伝播手段３１０は主
記憶装置２０４上の制約実体（図１９）より制約Ｃ１を
読みだし、入力属性「ＬＯＡＤ＝８００」から「かご奥
行＝１１５０」および「かご幅＝１６５０」を算出（検
索）し、図１６の属性モデルに値を設定する。

【０１４１】これが１回の処理の流れである。２回目以
降は同様の処理で制約Ｃ５，制約Ｃ２，制約Ｃ４の順に
制約が起動されることとなり「すき間ｄ最小寸法＝２２
０」，「すき間ｄ＝６７５」の各属性値が決定され最終
的に「すき間ｄ」の最小寸法チェックが制約Ｃ４によっ
て確認される。（ただし、２回目の制約伝播実行順序決
定の際には起動可能な制約として制約Ｃ５，制約Ｃ２が
抽出されるが、重みが０．６と同一のため、実行制約判
定ステップではさらに制約Ｃ５，制約Ｃ２の出力属性項
目の重みの比較を行い実行制約を抽出する（図２２８
０３−２）。）以上のように、制約・属性の重みに基づ
き制約伝播の順序を決定することで、顧客あるいはユー
ザである営業担当者の要求「ＬＯＡＤやＳＰＥＥＤとい
った基本仕様と建屋仕様から昇降路に合った標準的な機
器仕様やレイアウト仕様を求めたい」に合致した設計手
順が自動生成されていることが分かる。

【０１４２】つぎに要求パタン２が選択された場合につ
いて説明する。

【０１４３】設計戦略管理手段315は、選択された要求
パタン２に対応する制約・属性の重みデータをディスク
209に登録された設計戦略管理テーブルより読み込み、
主記憶装置２０４上の制約起動条件管理テーブルの重み
データ保持エリアおよび属性モデルの重みデータ保持エ
リアに格納する。制約Ｃ１には0.8、制約Ｃ２には0.6Ｃ
５には0.9、制約Ｃ３には0.9、制約Ｃ４には0.3が、ま
た、属性ｐ１，ｐ２，ｐ６，ｐ７には0.9が、属性ｐ
３，ｐ４には0.8、ｐ５には0.34の重みデータがそれぞ
れ割り当てられることになる。

【０１４４】次に、制御部３０１が属性値入力ガイド手
段３０４を起動して、ディスプレイ２０６に属性値の入
力メニューを表示し、ユーザがキーボード２０５あるい
はマウス２０７を用いて属性値の入力を行う。入力され
た属性が「ＬＯＡＤ＝８００」，「ＳＰＥＥＤ＝１２
０」であったとする。属性値入力ガイド手段３０４はこ
れらの属性値を主記憶装置２０４にある属性モデル１０
６の中に設定するとともに値の設定状況エリアに「設定
済み」が設定される。この入力属性値に基づき上述の要
求パターン１と同様に処理が行われることになる。図２
３に示す制約ネットワーク用いて最終的に得られる設計
手順を説明れば以下のようになる。

【０１４５】まず制約Ｃ５が起動し入力属性「ＳＰＥＥ
Ｄ＝１２０」から「すき間ｄ最小寸法＝２２０」を決定
する。次に制約Ｃ３が起動し「すき間ｄ＝１２０」を設
定する。続いて制約Ｃ１が起動し入力属性「ＬＯＡＤ＝
８００」から「かご奥行＝１１５０」および「かご幅＝
１６５０」が算出（検索）される。最終的に制約Ｃ２
（昇降路寸法＝すき間ｄ＊２＋かご幅）が起動し入力属
性「かご幅＝１６５０」と「すき間ｄ＝１２０」から出
力属性「昇降路寸法＝２０９０」を求めることができ
る。

【０１４６】以上のように要求パターン２においても、
制約・属性の重みに基づき制約伝播の順序を決定するこ
とで、顧客あるいはユーザである営業担当者の要求「エ
レベータの基本仕様のみが既知であり、基本仕様を満た
す機器を配置可能な最小の昇降路サイズが知りたい」に
合致した設計手順が自動生成されていることが分かる。

【０１４７】以上説明の通り、本実施例によれば、制約
・属性の重みに基づき制約伝播の順序を決定すること
で、特定の要求パタンに合致した設計手順が自動生成で
き、さらに複数の要求パターン毎に制約・属性の重みデ
ータを保持しておき、必要に応じて重みデータを入れ替
え制約伝播を行うことにより、多様な設計パターンに応
じた設計手順の自動生成を可能とする設計支援装置を提
供することができる。

【０１４８】［実施例３］次に本発明の第３の実施例を
図１，図２，図１４および図２４から図３６により説明
する。本実施例は、設計データ管理部と設計手順誘導部
と設計実行操作部の処理をユーザとの対話操作で進める
各表示画面を設けることにより、顧客の要求を属性項目
の値として入力すると、属性項目間の制約知識や各属性
値の変更可否に基づき設計手順を決定し、また矛盾が発
生した場合、手順をガイドして、要求を満たす設計案を
得る例について記したものである。

【０１４９】該対話形設計支援方式が立ち上げられる
と、まず設計データ管理部の属性値入力ガイド手段304
は、ディスプレイ上に新規／既登録物件データ選択画面
（図２４）を表示する。この画面上でユーザである営業
技術者が、新規の物件について設計を行ないたいのか、
既に物件データが有るものについて変更したいのかによ
りメニュー24-1を選択する。新規を選択した場合、次に
属性値入力ガイド手段304は、ディスプレイ上に制御パ
ネル画面（図２５）を表示し、該画面上に推論モード選
択メニュー25-2と、設計履歴情報の保存／非保存選択メ
ニューおよび推論実行トレース画面の表示／非表示選択
メニュー25-2と、図メニューの表示／非表示選択メニュ
ー25-4を表示する。また設計データ管理部の設計戦略管
理手段が、制御パネル画面上に要求パターンＮｏ．の選
択メニュー25-1を表示する。ユーザである営業技術者が
要求パターンを選択すると、設計戦略管理手段315は、
要求パターン毎に登録してある各属性項目、制約の重み
データを設計対象モデル記憶手段中の属性・制約に割り
付ける。またユーザが次に、推論モード，設計履歴情
報，推論実行トレース画面，図メニューの値を選択する
と、各々のデータが制御部301に設定される。設定が終
了すると、設計データ管理部の属性値入力ガイド手段30
4により、ディスプレイに設計対象の属性値入力・表示
画面27-1を表示する。

【０１５０】あるいは新規／既登録物件データ選択画面
（図２４）で、ユーザである営業技術者が、既登録物件
を選択した場合、既登録物件データを履歴データベース
より読み出して設計データ管理部の属性値入力ガイド手
段304が、ディスプレイの設計対象の属性値入力・表示
画面27-1に読み出した値を設定した後表示する。

【０１５１】次に顧客の要求する属性値をユーザが入力
する場合、属性値入力・表示画面27-1上の要求に対応す
る属性値欄をユーザがクリックすると、該属性値の選択
可能な値の一覧が文字27-3または数値の範囲または図メ
ニュー27-6として表示される。この内から値を選択する
と、選択された属性値が設計対象モデル記憶手段中の属
性モデルの対応する属性項目に設定される。また、入力
属性値の内で、推論による値の変更をユーザが禁止した
いものについては、該属性のロック／アンロック設定欄
27-5をクリックすると、ロック状態に設定される。ここ
で属性値の入力方法として、属性の見だし項目一覧27-4
を表示しておき、このうちの１つの見出し項目をユーザ
が選択すると、該見出し項目の属性を属性値入力・表示
画面27-1に表示することも行なえる。さらに設計対象の
形状に関する属性値を入力する場合、まず設計対象の形
状パターンを表す属性値が入力される（図２６）と、予
め登録されたノットスケール図26-1を表示することで、
顧客の要求に対応する属性が形状のどの寸法に対応する
か寸法線26-2で示してガイドすることも行なえる。

【０１５２】この操作を繰返し要求入力が終了すると、
ユーザは推論実行コマンドメニュー27-2をクリックす
る。すると設計データ管理部は、入力された要求仕様に
対応して、設計案の生成に使用する設計対象モデルのタ
イプを自動選択する。次に属性値の設定状況や、「値の
新規設定」或いは「値の修正」、或いは「矛盾発生」等
である設計状況を参照して、設計手順誘導部が設計解を
求めるための手順を決定する。例えば、設計状況が「値
の新規設定」の場合には、設計手順誘導部の制約伝播実
行順序決定手段が起動されて、設計データ管理部にある
設計対象モデル記憶手段に保持されている制約知識の
内、設定済の属性値や、属性値に対するロック，アンロ
ック指定の有無を参照して起動可能な制約を抽出し、複
数抽出された場合には、新規制約伝播実行する制約を一
つ決定し、また設計状況が「値の修正」の場合には、値
を修正した属性項目に関連し、さらに属性値に対するロ
ック，アンロック指定の有無により起動可能な制約を抽
出して、複数抽出された場合には、修正伝播実行する制
約を一つ決定し、設計操作実行部に制約名と関連する属
性値を設計操作実行部に設計手順のデータとして送信す
る。ここで、起動可能な制約が複数抽出された場合に
は、競合する制約の重みの比較を行い、最も重要度が大
である制約を起動対象として決定する。さらに、最も重
要度が大である制約が複数存在する場合には、競合する
制約に関連する属性項目の重みの比較を行い、より重要
な属性項目を設定可能な制約を起動対象として決定す
る。

【０１５３】設計操作実行部は、設計手順誘導部から指
示された制約に基づいて、設計解を求めて、設計データ
管理部に値を格納する。設計操作実行部では、局所制約
伝播手段により、等式で表された制約のパラメータの属
性項目に設定済の属性値を与えて、未定の属性項目の値
を計算し、結果を設計データ管理部の設計対象モデル中
の属性モデルに格納する。制御パネル画面（図２５）
で、推論実行トレース画面が「表示」と設定されていた
場合（25-3）、推論実行トレース画面（図２８）が表示
され、推論／演算で設定されていく属性値を順次表示す
る。

【０１５４】また推論中に属性値に複数の組合せが発生
した場合、推論モード25-2で「逐次選択」が設定されて
いたときは、逐次ディスプレイに属性値選択可能組合せ
画面（図２９）を表示して、ユーザに対話形で選択さ
せ、組合せの候補から属性値を絞り込む。選択された属
性値の組合せを設計データ管理部の設計対象モデル中の
属性モデルに格納する。あるいは推論モード25-2で「候
補保持」が選択されていた場合は、属性モデル中の各属
性の値域に候補値として保持して推論を続行し、推論終
了後に属性値入力・表示画面の属性値のメニュー中で候
補値の色を区別して表示する。または候補解生成手段31
1により、テーブルで表された制約のパラメータの属性
項目に設定済の属性値を与えて、未定の属性項目の値を
検索し、属性値の組合せを求める。その結果、複数の組
合せがある場合、制約ネットワーク上の複数の制約を考
慮し、それらの相互関係から候補の属性値の組合せを絞
り込むことも可能である。

【０１５５】または矛盾チェック手段312により、等
式，テーブルまたは不等式で表された制約のパラメータ
の全属性項目に設定済の属性値を与えて等式，不等式が
成り立つか否か、またはテーブル中に同じ属性値の組合
せがあるか否かをチェックし、結果を設計データ管理部
の設計対象モデル中の属性モデルに格納する。設計手順
誘導部は矛盾チェックの結果がＯＫ、即ち「矛盾無」の
場合、新たに設定された値を含む属性値により他に制約
伝播実行可能な制約があれば実行する。矛盾チェックの
結果がＮＧ、即ち設計状況が「矛盾発生」の場合、制約
伝播実行を中断して、矛盾した制約の内容をメッセージ
表示する矛盾発生メッセージ画面（図３０）を表示す
る。該画面上で「確認」をユーザがクリックすると、矛
盾にたどりつくまでの、推論で設定された属性値をクリ
アする。あるいは制約の内で、「属性値が許容最小値よ
り大きいか否か」といった設計基準を表す不等式の形態
の制約を、制約伝播実行の最後に、チェックを行ない、
チェック結果を設計案評価結果画面（図３１ａ，ｂ）に
表示する。

【０１５６】ここでユーザが、矛盾を解消する方法を得
るために手順ガイドコマンドメニューをクリックする
と、手順ガイド手段が起動されて、矛盾解消のための属
性値変更方法を生成して対策立案画面（図３２）が表示
され、矛盾解消の内容からユーザが選択し、属性値の変
更を行なう。矛盾解消の方法がない場合は、自動的また
はユーザが対話形で判断して制約緩和を行なう場合、制
約緩和内容表示画面（図３３）を表示して、どの制約を
どのレベルまで緩和するかを選択する。この後で、再度
推論実行コマンドメニュー27-2をクリックすると設計操
作実行部が属性値を修正して、属性モデルに値を格納
し、これを繰り返して代替の設計案を生成する。

【０１５７】未定の属性値がまだ残っていて、矛盾の発
生がない場合、設計処理が中断してしまうため、質問生
成機能により、値を入力することで最も多く他の未定の
属性値を計算できる属性を生成し、質問生成画面（図３
４）を表示してユーザがその属性の値を入力するよう促
す。ユーザが回答すると、属性モデルに値を設定する。
これに基づき制約伝播を実行する。前述の処理を繰り返
し、設計対象モデル中の全属性値が設定済で、矛盾の発
生がない場合、ユーザが検討図表示コマンドメニューを
クリックすると、設計データ管理部の設計案表示データ
生成手段が、設計案表示画面（図３６）をディスプレイ
に表示する。また属性値入力・表示画面34-1には、各属
性値はユーザの入力したものか、デフォルトの値か、推
論で設定された値かによって色を区別して表示される
（図３５）。

【０１５８】また設計途中で製品の構造パターンに関す
る属性値が変更されると、設計データ管理部が設計案の
生成に使用する設計対象モデルである属性集合と制約集
合を切替え、切替後の属性値入力・表示画面を表示し、
ユーザに整合性のとれた属性値入力、表示を行なえるよ
うにして、製品構造のダイナミックな変化に追従して、
設計を続行することを可能とするものである。

【０１５９】以上説明の通り、本実施例によれば、設計
データ管理部と設計手順誘導部と設計実行操作部の処理
をユーザとの対話操作で進める各表示画面を設けること
により、顧客の要求を属性項目の値として入力する或い
は、既に設定済の属性値を修正すると、属性項目間の制
約知識や各属性値の変更可否に基づき、設計手順を決定
し、要求を満たす設計案を対話形で得ることができる。
また、制約重要度や属性項目の重要度を用いて制約の実
行順序や方向を制御するので、要求パターン毎に登録さ
れた属性・制約の重要度データを用いることにより、多
様な要求パターンに応じた設計手順の自動生成を行うこ
とができる。また設計途中で矛盾が発生すると、矛盾解
消方法や制約緩和による代替設計案の生成を行なうこと
で、ユーザに設計手順をガイドして正確，迅速に設計を
行なうことを可能とする設計支援装置を提供することが
できる。

【０１６０】［実施例４］次に本発明の第４の実施例を
図３７，図３８、および図３９から図４５により説明す
る。図３７は本実施例を実施するためのソフトウェア構
成の例である。基本的には図３に示したソフトウェア構
成図中の手段からなるが、各手段間を動作時の参照の関
係に沿って結び、それらの関係を明確にし、また本発明
の特徴となる部分の動作を説明するものである。図３７
では、各属性項目および制約毎の重要度を表す重みデー
タを複数登録しておき、指定された要求パターンに応じ
て重みデータを読みだし属性・制約に割り付ける設計戦
略管理手段5001と、重みデータを格納する設計戦略知識
5002を設ける構成となっている。また設計対象モデル切
替手段315が参照する製品構造知識5011および制約知識3
14中の制約の使用条件とを設ける構成になっている。ま
た制約伝播実行順序決定手段307を、起動可能制約抽出
手段5005と起動制約判定手段5006に詳細化した構成にな
っている。また矛盾解消手段308を、熟練者のノウハウ
で矛盾を解消するための対策をアドバイスする対策ノウ
ハウアドバイス手段5009と、対策ノウハウアドバイス手
段が参照する対策ノウハウ5010、制約伝播履歴保持手段
5007、逆伝播手段5008に詳細化したものとなっている。
また図３８は概略フローチャートである。

【０１６１】以下、対象製品の一つとしてエレベータの
場合を例として本設計支援方式の動作を説明する。入力
ガイド手段304により、設計対象の基本仕様・基本構造
に関する属性項目を属性値入力域に表示し、この際該属
性値にデフォルトが設定されている場合、初期値として
表示する属性値入力画面と、顧客の要求パターンのメニ
ューを表示し、ユーザが要求する属性値と、要求パター
ンを選択すると、される設計対象モデル切替手段315
が、製品構造知識5011、例えば「製品構造の分類を表す
属性Ｚの値がＺ１のときは、設計対象は属性Ａ，Ｂ，Ｃ
…の集合で表され、Ｚ２のときは属性Ｂ，Ｄ…で表され
る」といった製品構造の分類に応じて設計対象を表す属
性集合を活性化するための知識に基づいて、推論に使用
する属性集合を切替る。即ち属性モデル知識ベース313
から該集合の属性データを抽出し、推論に使用する属性
のデータを格納するワークエリアである属性モデル5003
上に展開する。さらに設計対象モデル切替手段315が、
属性モデル5003に展開された属性を関連属性とする制
約、及び入力された属性値により制約使用条件、例えば
「属性Ｙの値がｙのとき、制約Ｃ１（属性Ａ＝属性Ｂ＋
属性Ｃ）は推論に使用する」が可となる制約を制約知識
ベース314中から抽出し、推論に使用する制約データを
格納するワークエリアである制約知識5004上に展開す
る。

【０１６２】次に設計戦略管理手段5001がユーザの選択
した要求パターン、例えば図１５で記したようにエレベ
ータに関する顧客の要求パターンの例については、１）顧客サイドで予めエレベータの基本仕様、例えば
「ＬＯＡＤ」，「ＳＰＥＥＤ」といったエレベータの主
な機能を表わす属性項目、および、「昇降路」や「機械
室」といったエレベータの建屋スペースを表す建屋仕様
が既知であり、これらの属性値をもとに、昇降路に合っ
た標準的な機器仕様やレイアウト仕様を求める。

【０１６３】２）エレベータの基本仕様のみが既知であ
り、基本仕様を満たす機器を配置可能な最小の昇降路サ
イズが知りたい。

【０１６４】といった場合がある。要求パターン１およ
び２について、それぞれに応じた設計手順の自動生成を
行なうために、要求パターンの値に対応した制約・属性
の重要度を設計戦略知識5002から読み出して、推論に用
いる属性・制約を展開している属性モデル5003と制約知
識5004上にある属性・制約に重要度を設定する。また展
開された属性に入力ガイド手段304が入力された属性値
を設定する（開始からこの処理までがステップ5101に対
応）。

【０１６５】推論がユーザの選択により開始されると、
起動可能制約抽出手段5005が入力された属性値に対して
起動可能な制約を抽出する。抽出の際には各制約の形態
（表，等式，不等式）、起動可能方向性により制約の起
動形態（セット，チェック）が判定される。抽出された
起動可能制約が複数あり、競合が発生する場合は、起動
制約判定手段5006が、競合している制約・属性の重要度
に基づき、より重要度の大きい制約で、値を決定する関
連属性の重要度の大きい制約を実行すべき制約と判定し
て、局所制約伝播手段310に伝える。また、属性値の修
正を伝播する場合には制約に関連する属性の重要度に着
目し、重要度がより小さいものを要修正属性項目と判定
し局所制約伝播手段310に伝える。局所制約伝播手段310
では、起動制約判定手段5006で指示された制約の実体を
読み込み、起動形態に応じて、未定属性値の計算、修正
属性値の計算を行なう（推論開始からこの処理までがス
テップ5102）。また矛盾検出手段312が局所制約伝播の
実行中に矛盾の発生した制約を検出する。もし矛盾検出
手段312が矛盾を検出した場合、推論を中断し、矛盾の
発生したことをユーザに警告する。ここで対策立案をユ
ーザが選択した場合、対策ノウハウアドバイス手段5009
が、対策ノウハウ5010、例えばといった、矛盾の発生した制約や、他の属性値の状況か
ら、矛盾を解消するために熟練者のとる対策ノウハウに
基づいて、製品構造の変更方法、制約の緩和方法、入力
した要求属性値の変更方法をアドバイスする（ステップ
5103）。

【０１６６】ユーザが製品構造を表す属性値の変更を選
択して、これに対応する製品構造の属性値を変更した場
合、変更値にしたがって、設計対象モデル切替手段315
が動作して、製品構造知識5011と制約知識ベース314中
の使用条件に基づいて、製品構造の変更値により推論に
使用しなくなった属性と、これに関連する制約を不活性
状態にすると共に、制約の使用条件を満たす制約を活性
状態にする。この結果切り替わった属性・制約集合を、
属性モデル5003，制約知識5004上に展開する。この後再
度、制約伝播を実行開始する。

【０１６７】またはユーザが制約の緩和を選択した場
合、制約緩和手段309がユーザの選択した制約の緩和レ
ベルを変更し、この後制約伝播を再実行する。

【０１６８】またはユーザが属性値の修正を選択した場
合、途中で制約・属性集合の切替が発生する場合も含む
制約伝播の履歴を保持する制約伝播履歴保持手段5007が
矛盾の発生した制約に関連する入力属性、即ち矛盾原因
属性を抽出し、また逆伝播手段5008がこの入力属性値の
修正すべき値を算出する。ユーザがこの修正値を選択し
て、再度制約伝播を開始する。

【０１６９】以上の処理を推論に用いている全ての属性
値が矛盾なく決定されるまで繰返し、属性値が矛盾のな
い状態で求まれば、設計解表示手段305が属性値と、対
応する設計対象の形状を表示する。もし未定の属性値が
残ったまま推論が終了すれば、質問生成手段316が未定
の属性値の入力をユーザに促す質問を生成する。

【０１７０】以上のようにして、本発明による設計支援
方式は、多様な要求パターンに応じた設計手順を生成可
能で、また構造変化を伴うような場合にも推論続行する
ことができ、またノウハウを取り込み可能なため、対話
形で迅速に矛盾を解消しながら設計解を求めることがで
きる。

【０１７１】上記のような各手段の動作で設計解を求め
るが、個々の手段の内容についてさらに記す。

【０１７２】設計対象モデル切替手段315について、属
性・制約集合の切替られる例としては、図３９のよう
に、初期段階で１：１ローピングのエレベータのかご重
量が大幅に増加する変更があったとする。１：１ローピ
ングとかご重量には、適用限界重量という制約があるの
で２：１ローピングに変更する必要があるが、２：１ロ
ーピングの場合にはかご及びおもりを釣るためのプーリ
が新規に２個必要となる。そこで、引き続いて制約伝播
を行ない設計を進めるためには、属性集合および制約集
合に新規プーリに関する項目を追加しなければならな
い。また、属性のとる値によっても制約の内容は変化す
る。例えば、図４０のようにドア形式が２Ｓ−２Ｐ（片
開き）の場合と２Ｐ−ＣＯ（両開き）の場合とを比べた
場合、かごとドアの芯ずれ量Ｌに関する制約は内容がそ
れぞれ異なる。そこでドア形式の値に応じて制約の内容
を切り替え、制約伝播させることで適正な属性値を計算
しなければならない。また図４１のように推論の結果、
おもりと壁の間のすきま距離が空きすぎている場合に、
中間ビームを付加しておもり用のレールを取り付けるこ
とになるため、中間ビームのサイズや形式等の仕様や位
置の属性・制約を追加した集合に切替ることが必要にな
り、設計対象モデル切替手段315は上記の場合に対して
整合性のとれた属性・制約集合の切替を行なう。

【０１７３】また制約緩和手段309について、図４２に
示すように制約によっては段階的に厳しさの異なる幾つ
かのレベルが存在する。例えば、図中の”かごサイズ選
定制約”の場合、「できればこの値で設計したい」とい
う推奨値から、段階的に選択範囲の広い選定基準を工場
側で用意しており、最も選択範囲の広い場合にはＪＩＳ
規格で定める”かご幅と奥行の積が積載量に比例して一
定ならばどの値でも採用できる”という等式形の制約と
なる。技術検討過程では、かごサイズの特殊な変更要求
等に対しては厳しい制約（推奨値）から段階的に緩い制
約に緩和を行ない設計解を見出す。そこで、上述のよう
な緩和可能な制約については例えば緩和レベルに応じて
制約を階層的に登録できるようにする。

【０１７４】また上記の動作を行なわせるために、属性
モデル313のデータの記述形式について、例えば図４３
のように表せる。属性名称、単位、形、値域：
属性の取り得る値、デフォルト値、分類、活性化
条件：属性集合を制御するための記述項目。属性が活性
化され制約伝播の対象となる条件を基本構造属性（ロー
ピング等）の値と対応付けて登録する。以上〜につ
いて設計が完了するための全ての仕様項目を属性として
抽出し定義する。

【０１７５】さらに制約知識314の記述形式について、
例えば図４４のように表せる。制約名称、形態、
用途、起動方向性：制約の起動方向性”有り”の場
合、出力属性名と共に定義する。活性化条件：制約集
合を制御するための記述項目。制約が活性化され制約伝
播の対象となる条件を属性の値と対応付けて登録する。

【０１７６】緩和可否：緩和可能な制約の宣言を行な
う記述項目。緩和可能なレベル数とともに各緩和レベル
毎の制約実体を登録する。

【０１７７】また制約の実体データは属性間の関連規則
としては、例えば図４５のように表せる。即ちテーブ
ル，不等式入りテーブル，等式，不等式，設計計算の５
形態のいずれかで定義する。制約伝播過程では、制約の
起動形態は、イ）セット（制約を用いて属性値を設定す
る）ロ）チェック（制約が満たされているか既設定の属
性値から判定する）の二通りあり用途の違いによって起
動形態も異なる。例えば、デフォルト設定制約では、ユ
ーザの入力がない場合に、標準的な属性値を設定する
が、この制約が満たされていなくても矛盾とはならな
い。これに対して機器仕様選定やレイアウト決定制約で
は属性値を決定（セット）し、かつ、制約は必ず満たさ
れているように常にチェックされる。

【０１７８】［実施例５］以下に本発明の第５の実施例
を図４６から図５０により説明する。本実施例は、制約
伝播において矛盾が発生する場合に、対策ノウハウアド
バイス手段5009により属性値の変更方法を指示する場合
に、変更すべき属性を熟練者の定性的なノウハウを用い
て指示する場合と、制約伝播の履歴上で矛盾の原因を求
め、かつ、その矛盾の解消するための属性の修正値を求
めることに関するもので、特に、属性の値によって制約
の内容が切り替わる制約を含む制約伝播における矛盾の
解消方法に関するものである。

【０１７９】通常は、制約伝播の履歴を、値の確定した
属性である変数に対して持つだけで、制約の内容の切り
替えの履歴を持たないために、制約伝播の履歴を用いて
矛盾の原因を求めるときに、制約の内容を切り替えてい
る変数に関しては考慮されず、制約の内容を切り替えて
いる変数を矛盾の原因として求めることができないとい
う問題があった。

【０１８０】また、制約伝播の矛盾の原因となった変数
がどれかを求めるだけでは求められた前記変数をどのよ
うに変更すればよいか、ということに配慮されておら
ず、矛盾を解消するために原因として求められた変数の
値を試行錯誤的に変えて試さなければならないという問
題があった。

【０１８１】本実施例は、上記のような問題を解決する
ために、例えば制約伝播の過程で発生する矛盾に対し
て、制約伝播の履歴をたどり矛盾原因の入力変数を求
め、かつ、矛盾解消可能な矛盾原因変数の値を求めるこ
とを目的とする。

【０１８２】上記の目的を達成するために、本実施例
は、制約伝播を実行する「制約伝播手段」、制約の内容
を切り替える「制約切替手段」、「制約伝播手段」「制
約切替手段」のそれぞれの履歴を記録し、保持しておく
「制約伝播履歴保持手段」「制約切替履歴保持手段」、
「制約伝播履歴保持手段」によって生成される「制約伝
播履歴データ」、「制約切替履歴保持手段」によって生
成される「制約切替履歴データ」、矛盾発生時に「制約
伝播履歴データ」「制約切替履歴データ」を基に制約伝
播の方向を逆方向にたどり矛盾原因を求めその矛盾解消
方法を求める「制約逆伝播手段」とを設ける構成として
いる。

【０１８３】これにより、「制約切替手段」による制約
内容の切り替え履歴も「制約切替履歴保持手段」によっ
て保持できるようになり（「制約切替履歴データ」）、
「制約逆伝播手段」は制約内容を切り替えている変数も
矛盾の原因として求めることを可能にしている。

【０１８４】また、「制約逆伝播手段」は、制約伝播の
履歴を制約伝播と逆方向にたどり矛盾の原因変数を求
め、かつ、制約伝播の値伝播の方向と逆方向に値を伝播
し矛盾を解消できる矛盾原因変数の値を求めることを可
能にしている。これらにより、本発明は、制約伝播の過
程で発生する矛盾に対して矛盾原因変数とその矛盾解消
可能な値を求めることができる。

【０１８５】図４６に本実施例の構成図を示す。図４６
において、７１０１「変数データ」は変数の値と値の確
定状態のデータ、７１０２「制約データ」は変数間の関
連規則である制約の内容を示すデータ、７１０３「制約
伝播手段」は７１０１から変数の確定状態と値と７１０
２から制約内容を読み込み未確定変数の値を確定し７１
０１に書き込む手段、７１０４「制約切替手段」は７１
０１から変数の値と７１０２から制約のデータを読み込
み制約の内容を切り替え７１０２に書き込む手段、７１
０５「制約伝播履歴保持手段」は７１０４で変数の値が
確定されたとき値を確定した制約と確定に必要な変数と
確定された変数を７１０７に書き込む手段、７１０６
「制約切替履歴保持手段」は７１０３で制約の内容を切
り替えたとき切り替えの条件となった変数及び切り替わ
った制約を履歴として７１０７に書き込む手段、７１０
７「制約伝播履歴データ」は７１０６によって書き込ま
れたデータ、７１０８「制約切替履歴データ」は７１０
５によって書き込まれたデータ、７１０９は７１０７と
７１０８のデータを使い制約伝播の値伝播の方向と逆方
向に制約・変数をたどりかつ制約伝播の値伝播の方向と
逆方向に値を伝播する手段である。

【０１８６】図４７に、処理手順を表すフローチャート
を示す。図４７を用いて上記目的をどのように達成する
かを示す。

【０１８７】まず変数に初期値が外部から入力され、入
力された変数の値が確定する(7201)。確定された変数を
使って「制約伝播手段」「制約切替手段」を実行できる
ものがあれば実行する(7202,7203)。「制約伝播手段」
が実行される(7203)と未確定の変数の値が確定され、そ
の履歴を「制約伝播履歴保持手段」が履歴を「制約伝播
履歴データ」に記録する(7207)。「制約切替手段」が実
行される(7202)と制約内容が切り替わり、その履歴を
「制約切替履歴保持手段」が履歴を「制約切替履歴デー
タ」に記録する(7206)。「制約伝播手段」または「制約
切替手段」が実行されたら、矛盾が発生していないかで
検査する(7208)。検査で矛盾が発生していなければ「制
約伝播手段」「制約切替手段」の処理に戻る。検査で矛
盾が発生していることが見つかれば「制約逆伝播手段」
を開始する(7209)。

【０１８８】まず「制約逆伝播手段」では、矛盾してい
る変数の値を確定した履歴を「制約伝播履歴データ」か
ら探しその変数の確定に必要な変数として履歴に記録さ
れている変数を仮の矛盾原因変数とする。また、その履
歴の変数を確定している制約が「制約切替履歴データ」
中で制約内容が切り替わっているか探し、切り替わって
いる場合、切り替えの条件となっている変数も仮の矛盾
原因変数とする。仮の矛盾原因となっている各変数につ
いて「制約逆伝播手段」の処理を繰り返し行い、制約伝
播の値伝播の方向と逆方向にたどる処理を行う。仮の矛
盾原因変数を確定している履歴が見つからなくなったと
き、その仮の矛盾原因変数を矛盾原因変数とする。

【０１８９】上記「制約逆伝播手段」の処理は並行し
て、矛盾が解消できる仮矛盾原因変数の値を、制約伝播
の値伝播の方向と逆方向に制約を実行し仮の矛盾原因変
数の値を求めていく。

【０１９０】「制約逆伝播手段」の処理が全て終了した
ら、見つかった矛盾原因変数とそれぞれの矛盾解消でき
る値を提示し(7210)、矛盾解消する変数の値を再び外部
から入力し(7211)、再び「制約伝播手段」「制約切替手
段」の処理に戻る。

【０１９１】この処理全体を「制約伝播手段」「制約切
替手段」で実行する処理がなくなるまで繰り返す。

【０１９２】図４８に示す制約関係を含む制約関係にお
いて、制約伝播中に矛盾が発生した場合について説明す
る。図４８において、７３０１は変数Ｘ、７３０２は変
数Ａ、７３０３は変数Ｂ、７３０４は変数Ｃ、７３０５
は変数Ａ，Ｂ，Ｃ間の制約で式で表されＣ＝Ａ＋Ｂ、７
３０６は変数Ａ，Ｂ，Ｃ間の制約で式で表されＣ＝Ａ−
Ｂ、７３０７は変数Ｘによって７３０５，７３０６のい
ずれかを制約の内容とすると変数Ａ，Ｂ，Ｃ間制約であ
る。７３０８は、制約７３０７の内容を切り替える関係
で、変数Ｘの値が０以上のとき７３０５を制約の内容と
し、変数Ｘの値が０未満のとき７３０６を制約の内容と
する。

【０１９３】制約伝播は、以下の様に実行されていく。

【０１９４】(1) 変数Ｘ＝−１０が外部から入力され値
が確定したことにより、「制約切替手段」により制約７
３０７の内容は式７３０６となる。

【０１９５】(2) 変数Ａ，Ｂも外部から入力され、Ａ＝
２００，Ｂ＝１００と確定される。 (3) 変数Ａ，Ｂが確定されたことにより、「制約伝播手
段」により制約７３０７が実行され、Ｃ＝Ａ − Ｂ＝２００−１００＝１００となり、変数Ｃ＝１００と確定する。

【０１９６】(4) 変数Ｃの値が確定されたことにより制
約伝播が引き続き実行されていく。 (5) (1)(2)の処理による、図４８の制約関係上だけの制
約伝播の履歴は、「制約伝播履歴データ」は図４９、
「制約切替履歴データ」は図５０になる。

【０１９７】この制約伝播の過程で矛盾が発生したとす
る。矛盾が発生した変数から「制約逆伝播手段」を開始
する。逆方向にたどってくると、図４６の制約関係の中
の変数Ｃが仮の矛盾原因変数となった。また、変数Ｃに
おける矛盾解消可能な値は３００である。そこから先
の、「制約逆伝播手段」の処理を以下に示す。

【０１９８】(7) 変数Ｃの値を確定した制約を前記「制
約伝播履歴データ」からさがすと、制約７３０７である
ことがわかる。その原因となっているのは、変数Ａ，Ｂ
である。この変数Ａ，Ｂを仮の矛盾原因変数とする。

【０１９９】(8) 制約７３０７の内容を確定した履歴を
前記「制約切替履歴データ」から探すと、変数Ｘが内容
確定の条件であることがわかる。この変数Ｘを仮の矛盾
原因変数とする。

【０２００】(9) (7)(8)より、変数Ｃの値は、変数Ａ，
Ｂ，Ｘによって確定されていることがわかる。そしてこ
れら３変数の値を確定している制約は他にないので（外
部から入力されているので）この３変数は矛盾原因であ
ることがわかる。

【０２０１】(10) 変数Ｃにおける矛盾解消可能な値は
３００である。ここで、図４８の制約関係上で変数Ａ，
Ｂ，Ｘが仮の矛盾原因変数となっているので、この３変
数に対して、矛盾を解消するための値を計算する。まず
制約７３０７の式７３０６を変形してＣ＝Ａ − ＢＡ＝Ｃ＋Ｂこれより変数Ａは、Ａ＝Ｃ＋Ｂ＝３００＋１００＝４００となって、Ａ＝４００のとき矛盾解消可能なことがわか
る。同様にして、変数Ｂは、Ｂ＝Ａ − Ｃ＝２００−３００＝−１００となり、Ｂ＝−１００のとき矛盾解消可能なことがわか
る。

【０２０２】次に、変数Ｘについて矛盾解消可能な値の
計算を行う。

【０２０３】Ｘが０以上：制約７３０７の内容は式７３０５Ｃ＝Ａ＋Ｂ３００＝２００＋１００Ｘが０未満：制約７３０７の内容は式（現在の制約）Ｃ＝Ａ − Ｂ３００≠２００−１００＝１００Ｘの計算を行うと以上のようになって、Ｘが０以上のと
き矛盾がなく計算できる。以上より、Ａ＝４００Ｂ＝−１００Ｘ≧０のいずれかのとき矛盾の解消が可能であることが分か
る。

【０２０４】［実施例６］次に、同様な実施例６を示
す。図５１の変数と制約の関係で、制約伝播方式行う場
合の例である。この例で制約伝播を行ったときの「制約
伝播履歴データ」は図５２、「制約切替履歴データ」は
図５３になる。制約伝播中に変数P10で矛盾が発生した
場合の、「制約逆伝播手段」の逆にたどる処理の例を以
下に示す。

【０２０５】（１）変数Ｐ１０の値を確定した履歴を
「制約伝播履歴データ」から探す。

【０２０６】（２）制約Ｃ５によって、変数Ｐ１０の値
が確定されていて、必要だった変数はＰ９であることが
わかる。変数Ｐ９を仮の矛盾原因変数とする。

【０２０７】（３）（２）と同様に仮の矛盾原因変数Ｐ
９を確定した履歴を「制約伝播履歴データ」を探すと、
制約Ｃ４が見つかり、それに必要だった変数Ｐ５，Ｐ７
を仮の矛盾原因変数とする。

【０２０８】（４）制約Ｃ４は、「制約切替履歴デー
タ」上にあるので、切替の条件となっていた変数Ｐ６も
仮の矛盾原因変数とする。

【０２０９】（５）（２）と同様に仮の矛盾原因変数Ｐ
５，Ｐ７，Ｐ６を履歴から探す。Ｐ５，Ｐ６はそれぞれ
制約Ｃ１，Ｃ２似よって値が確定されているので、それ
ぞれの必要変数Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を仮の矛盾原因変数と
する。

【０２１０】（６）仮の矛盾原因変数Ｐ７の値を確定し
ている履歴が「制約伝播履歴データ」にないので、変数
Ｐ７を矛盾原因変数とする。

【０２１１】（７）（２）と同様に仮の矛盾原因変数Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３の値を確定している履歴を「制約伝播履
歴データ」から探すが、見つからないので変数Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３を矛盾原因変数とする。

【０２１２】（８）以上の処理により、矛盾原因変数
は、Ｐ７，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３であることがわかる。

【０２１３】この４変数の値に関して、矛盾が解消可能
な値を実施例１と同様に計算する。

【０２１４】以上のように、本発明による設計支援方式
において矛盾が発生しても、その矛盾の原因を求めるこ
とができ、その解消方法も示すことが可能になる。

【０２１５】また、矛盾を解消する方法として、矛盾の
原因である変数の値を未確定にし、履歴を基に、未確定
にした変数によって確定した変数を未確定にすることを
繰り返していくという方法もある。

【０２１６】［実施例７］以下に本発明の実施例７を図
５４から図５９により説明する。

【０２１７】図５４は本発明による設計データ入力支援
方式を有する設計支援装置の一実施例を示す概略機能構
成図である。図５４において8101は設計対象モデルの属
性モデルや制約知識を格納し属性値の入力を行なう要求
属性値入力手段、8102は設計推論／演算結果の設計解を
出力する設計解出力手段、8103は設計推論／演算手段、
8104は属性モデルと推論規則よりなる設計対象モデル、
8105は、ノットスケール図形表示手段、8106はノットス
ケール図形検索手段、8107はノットスケール図形デー
タ、8108はノットスケール図形データ登録手段である。

【０２１８】図５５は図５４の機能を実施するためのハ
ードウェア構成の例である。図５５において8201はワー
クステーション、8202はデイスプレイ、8203はキーボー
ド、8204はマウス、8205はプリンタ、8206は外部記憶装
置である。

【０２１９】図５６は図５４の機能を実施するためのソ
フトウェアのフローチャート例である。はじめに属性値
入力手段により、属性値の入力メニューを生成する。こ
れに基づき顧客は要求する属性値を入力していく。この
とき設計対象の形状パターンを表す属性に値が入力され
ると、ノットスケール図形表示処理が起動される。

【０２２０】この後、要求の入力が終了すると、推論／
演算を実行する。矛盾がある場合は整合性がとれない旨
をメッセージ表示する。また矛盾がなく設計属性値が全
てもとまっている場合には設計解出力手段により結果を
出力する。未定の属性値が残っている場合には、入力あ
るいは推論演算を繰り返す。

【０２２１】次にノットスケール図形表示処理について
図５７を用いて説明する。まずノットスケール図形検索
手段が設定された形状パターンを表す属性値をキーとし
てノットスケール図形データを検索する。次にノットス
ケール図形表示手段が検索されたデータを画面表示す
る。ここでユーザが要求属性値入力画面の属性項目をク
リックすると、属性に対応したノットスケール図形中の
寸法を寸法線として表示する（図５９）。この後は形状
パターンの属性値が変更されるまで、検索されたノット
スケール図形を表示する。変更されると検索処理，表示
処理をやりなおす。システム終了時に画面を終了する。

【０２２２】図５８にノットスケール図形データの例を
示す。設計対象モデルの配置と、その配置パターンの属
性を定義し、各配置パターン毎に形状データ中の寸法
と、その寸法に対応する属性名との対応関係を登録して
おく。これにより配置パターンＮｏ．をキーとして、設
計対象の基本構造をノットスケールであるが検索でき、
ユーザが視覚で確認できるとともに、各属性と寸法の対
応も容易に理解することができる。

【０２２３】また本設計データ入力支援方式において、
ノットスケール図形データと、図形データと属性項目名
の対応と、ノットスケール図形の検索条件を登録するノ
ットスケール図形データ登録手段をさらに具備すること
により、ノットスケール図形データの構築を容易に行な
うことができる。

【０２２４】［実施例８］以下に本発明の実施例８を図
６０から図６８により説明する。

【０２２５】図６１は本発明による制約管理方式を実現
する設計支援システムの一実施例を示す構成図である。
図６１において、9201，9202，9203はワークステーショ
ン等による一台の設計支援装置であり、9210は設計解や
設計途中結果、緩和された制約条件と制約緩和レベル、
制約条件を緩和するに至った設計意図に関する情報を共
有するためのファイルサーバであり、9211はファイルサ
ーバと設計支援装置とで情報交換するためのネットワー
クである。

【０２２６】図６０は制約管理方式の機能構成を示した
図であり、9101は顧客の要求する属性値を入力するため
の属性値入力手段、9102は属性値として表現された設計
対象の仕様を記憶する属性値記憶部、9103は属性値記憶
部に記憶されている属性値に基づいて設計解または設計
途中結果を図面等の手段で出力する設計解出力手段、91
04は属性間の制約を格納しておく制約知識ベース、9105
は現在有効な制約を記憶するアクティブ制約知識ベー
ス、9106は制約知識ベースに格納されている制約のうち
現在有効な制約を取り出してアクティブ制約知識ベース
に設定する制約緩和手段、9107は及びアクティブ制約知
識ベースに基づき属性値間の矛盾の有無を確認したり設
定済の属性値から未設定の属性値の求め属性値記憶部に
値を設定する制約伝播手段、9108は属性値間に矛盾があ
る場合にその内容を表示する矛盾表示手段、9109は矛盾
表示手段によって属性値間の矛盾が確認され設計者が制
約を緩和すると判断したときに制約緩和指示を入力する
制約緩和指示入力手段、9110は制約緩和指示入力手段か
ら入力された制約緩和指示に基づき制約緩和レベルを記
憶する制約緩和レベル記憶部、9111は設計者が制約を緩
和すると判断したときにその設計意図を入力する設計意
図入力手段、9112は設計意図入力手段により入力された
設計意図を記憶する設計意図記憶部、9113は各属性の
値、各制約の制約緩和レベル、設計意図をそれぞれの設
計解または設計途中結果ごとに関連付けてファイルサー
バから取出したり格納したりするための入出力処理手段
である。これらはすべて設計支援装置内にもたせる。

【０２２７】9121は設計支援装置を用いて設計が行なわ
れた設計解または設計途中結果を格納する設計解／設計
途中結果格納部、9122は設計解または設計途中結果を得
る途中で緩和した制約の内容を格納する制約緩和レベル
格納部、9123は制約を緩和した設計意図を記憶する設計
意図格納部であり、これらは各々の設計解または設計途
中結果ごとに関連付けてファイルサーバに格納される。

【０２２８】図６２は図６１の手段を実施するためのハ
ードウェア構成の例である。図６２において、9301ない
し9306は設計支援装置を構成し、9301はワークステーシ
ョンのシステム装置、9302はディスプレイ装置、9303は
キーボード、9304はマウス、9305は設計解を出力するプ
リンタ、9306は制約知識ベースを格納するための9311な
いし9316はファイルサーバを構成し、9311はワークステ
ーションのシステム装置、9312はディスプレイ装置、93
13はキーボード、9314はマウス、9315はプリンタ、9316
は設計解／設計途中結果格納部、制約緩和レベル格納
部、設計意図格納部を格納するための外部記憶装置であ
る。

【０２２９】以下、対象製品をエレベータとした場合を
例として説明する。図６３はエレベータの構成を表わ
す。エレベータは、人や荷物を乗せる「かご」や、「か
ご」と釣合いをとるためロープで結ばれた「釣合いおも
り」、「かご」と「釣合いおもり」を上下させる「巻上
げ機」から主に構成され、これらが「昇降路」，「機械
室」に配置される。エレベータの構造は、建物の中でエ
レベータが設置される「昇降路」の間口寸法，奥行き寸
法である「昇降路間口」，「昇降路奥行」、や「かご」
に乗せることの可能な重量である「積載荷重」といった
顧客の要求する属性値に対して適するように、各パート
の属性値、即ち「かご」の内側の間口寸法，奥行き寸法
である「かご内法間口」，「かご内法奥行」や「かご」
の外側の間口寸法，奥行き寸法である「かご外法間
口」，「かご外法奥行」等の属性値を設定することによ
って決まる。制約は複数の属性値間で満たすべき組合せ
を示すテーブル，数式，不等式等で表わされる。図６４
に属性項目と制約との関係の一例を、図６５に各制約の
内容を示す。

【０２３０】例えば制約１は「積載荷重」と「かご内法
間口」、「かご内法奥行」の値の整合性のとれた組合せ
のテーブルを示している。制約２，制約３は「かご」側
板の厚みのために満たすべき制約であり、制約４，制約
５は「かご」や「おもり」が「昇降路」に衝突せずに上
下するために満たすべき制約である。これらの制約は制
約伝播手段107によって、制約中の何れかの属性値が設
定されると自動的に制約中の他の属性値を求めるといっ
たように双方向で用いられる。例えば制約１で「積載荷
重」が「１０５０ｋｇ」と設定された場合、「かご内法
間口」と「かご内法奥行」の値は各々「１９００ｍ
ｍ」，「１３００ｍｍ」と決まり自動的に値が設定さ
れ、逆に「かご内法間口」と「かご内法奥行」の値が各
々「１５５０ｍｍ」，「１１００ｍｍ」と設定された場
合「積載荷重」は「７００ｋｇ」と決まり値が自動的に
設定される。制約２，制約３についても、「かご内法間
口」，「かご内法奥行」が決まると自動的に「かご外法
間口」，「かご外法奥行」が計算され値が設定される。
逆に「かご外法間口」，「かご外法奥行」が決まると自
動的に「かご内法間口」，「かご内法奥行」が計算され
値が設定される。また制約４，制約５については「かご
外法間口」と「かご外法奥行」の値が設定され、「昇降
路間口」，「昇降路奥行」も既に設定されている場合
は、不等式が成り立つかを確認する。また特に制約１に
ついて、図６５の値の組合せは標準制約を表わし、この
組合せで設計解が得られない場合には、制約緩和手段91
08によって、図６６に示すような非標準制約に制約を緩
和し設計を続行する。

【０２３１】制約緩和レベル記憶部は、図６７のように
制約番号にたいして緩和レベルを、標準（制約緩和な
し）、非標準ｎ（ｎレベル緩和）、除去（すべての制約
緩和）のように記憶する。また、設計意図記憶部では図
６８のように、緩和した制約に関する緩和の理由を、
「強度不足」，「顧客指定」，「対象形状が特殊」のよ
うに記憶する。設計終了または中断時には、入出力処理
手段を介して属性値記憶部，制約緩和レベル記憶部，設
計意図記憶部の情報が相互に関連付けられて設計解／設
計途中結果格納部，制約緩和レベル格納部，設計意図格
納部に格納される。

【０２３２】設計解または設計途中結果を用いて設計解
を修正したり設計作業を継続する場合には、各設計支援
装置から入出力処理手段を介して設計解または設計途中
結果のデータとともに、その設計解または設計途中結果
を導くために緩和された制約条件及び緩和レベル、制約
条件を緩和するに至った設計意図を示すデータが各設計
支援装置に転送されるので、以前の設計作業時になされ
た意志決定、判断の内容が消失されることなく設計解を
修正したり設計作業を継続することが可能である。

【０２３３】［実施例９］次に本発明の第９の実施例を
図６９，図７０により説明する。本実施例は、要求に対
して、とりうる全ての設計解の候補を出力する候補解生
成手段311について説明するものである。図６９の制約
ネットワーク上でＬＯＡＤに９５０、昇降路間口寸法に
２５００、ＳＰＥＥＤに１５０、出入口幅に１１００、
出入口芯に１６７０を入力すると、図７の制約に基づい
て、制約Ｃ１が起動され、かご内法Ｗとかご内法Ｄに
（１６５０，１３５０）あるいは（１８５０，１２５
０）のとりうる組合せが発生する。候補解生成手段311
はこの２組の組合せで各々制約伝播を続けて、途中で矛
盾を発生した場合、その組合せを破棄し、矛盾を発生し
ないで推論が実行され設計解の決まったものを図７０の
ように候補解として出力する。これによりユーザが候補
解の中から、希望に最も近いものを設計解として選択す
ることを可能とするものである。

【０２３４】［実施例１０］以下に本発明の実施例１０
について図７１により説明する。

【０２３５】図７１は本発明による設計支援方式を実現
する設計支援システムの一実施例を示す構成図である。
図７１において本発明の機能からなる設計支援装置を営
業技術部門に配置することにより、顧客の要求仕様に基
づいて、機器仕様、および各機器のレイアウト仕様の検
討が、設計手順のガイド、ノウハウアドバイスを通じて
対話的に行なえるので設計解を迅速に算出できる。設計
解は据付図面として出力し顧客の提示する。顧客の承認
を得た後にネットワークを通じて工場側に製造手配され
る。

【０２３６】

【発明の効果】本発明によれば、多様な属性項目、属性
値のバリエーションをもつ製品について、設計データ管
理部と、設計手順誘導部と設計操作実行部が連動するこ
とにより、手順を誘導しながら、製品の属性値を制約に
基づいて自動的に決定していくことにより、顧客の要求
を満たす設計解を効率的に生成することができる。

【０２３７】また、顧客の要求にバラエティがあり、そ
の度に特に重要な仕様項目が変更されて設計の手順が変
わるような製品について、多様な要求パターンに応じた
設計手順を自動生成することができるので、顧客の要求
を満たす設計解を効率的に生成することができる。

【０２３８】また、既に設定済の属性値の変更に対し
て、修正伝播により対応して正確・迅速に設計案を修正
することができる。

【０２３９】また要求に対して可能な候補設計案を生成
することができるので、ユーザが様々な可能性を知るこ
とができる。

【０２４０】また制約の伝播途中に、矛盾が発生した場
合には、矛盾解消を示したり、解消できなかった場合に
は制約を緩和して代替の設計案を生成することができる
ので、顧客の要求に対応できなかったとき、原因や対
策、代案を容易に知ることができる。

【０２４１】また質問生成により制約伝播が途中で中断
した場合、さらに入力すべき属性値を示して、ユーザが
設計続行することを容易にし、迅速な設計を行なうこと
を可能にしている。

【０２４２】また設計途中での製品構造に関する属性値
の変更や、矛盾の発生に対応して、設計案の生成に使用
する属性と制約の集合を自動的に切り替えることによ
り、設計を続行することが可能である。

【０２４３】また、顧客の要求にバラエティがあり、そ
の度に特に重要な仕様項目が変更されて設計の手順が変
わるような製品について、制御パネル画面でユーザに選
択された要求パターンＮｏ．に基づき、該要求パターン
に応じた設計手順を自動生成することができるので、顧
客の要求を満たす設計解を効率的に生成することができ
る。

【０２４４】また、既に設定済の属性値を属性値入力・
表示画面上で変更し、推論実行コマンドメニューを選択
すると、修正伝播が実行され正確・迅速に設計案を修正
することができる。

【０２４５】また要求に対して可能な候補設計案を生成
し表示することができるので、ユーザが様々な可能性を
知るとともに、ユーザが候補を絞り込むことができる。

【０２４６】また制約の伝播途中に、矛盾が発生した場
合には、矛盾解消をするための属性値変更方法を表示し
たり、解消できなかった場合には緩和する制約の内容を
表示して、代替の設計案を生成することができるので、
顧客の要求に対応できなかったとき、原因や対策、代案
を容易に知ることができる。

【０２４７】また質問生成により制約伝播が途中で中断
した場合、さらに入力すべき属性値を表示して、ユーザ
が設計続行することを容易にし、迅速な設計を行なうこ
とを可能にしている。

【０２４８】また設計途中での製品構造に関する属性値
の変更や、矛盾の発生に対応して、設計案の生成に使用
する属性と制約の集合を自動的に切り替え、属性値入力
・表示画面のメニューの整合性を保つことにより、設計
を続行することが可能である。

【０２４９】このようにして営業技術者は、顧客の要求
に迅速に対応して結果を提示することができ顧客レスポ
ンスの向上を図ることができる。

【０２５０】また制約伝播中に内容が変わる制約を持つ
制約伝播方式においても、発生する矛盾の原因となる変
数を求めることができ、かつ、矛盾原因変数の値を矛盾
が解消できるように求めることができる。

【０２５１】本発明によれば、要求属性値入力におい
て、設計対象モデルの形状パターンを表す基本構造に関
する属性値が入力されると、ノットスケール図形を表示
して、ユーザが属性値入力・表示画面の属性名称欄をク
リックすると上記属性モデル中の各属性項目が、設計対
象モデルの形状のどの寸法に対応するか判定し、ノット
スケール図上に形状と色を区別して寸法線を表示するノ
ットスケール図形表示手段とを設けることにより、入力
しようとする属性の内容をユーザが容易に確認できるよ
うになる。

【０２５２】またノットスケール図形データと、図形デ
ータと属性項目名の対応と、ノットスケール図形の検索
条件を登録するノットスケール図形データ登録手段を設
けることにより、ノットスケール図形データの構築を容
易に行なえるようになる。

【０２５３】以上のようにして設計を迅速に行なうこと
が可能である。営業技術者は、顧客の要求に迅速に対応
して結果を提示することができ顧客レスポンスの向上を
図ることができる。

【０２５４】本発明によれば、設計解または設計途中結
果を用いて設計解を修正したり設計作業を継続する場合
に、以前の設計作業時になさた意志決定、判断の内容が
消失されることなく、その設計解または設計途中結果を
得るに至った緩和された制約条件及び緩和レベル、制約
緩和を行なった設計意図を用いて設計解を修正したり設
計作業を継続することができるので、効率の良い設計が
可能とな。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による設計支援方式の一実施例を示す機
能構成図である。

【図２】図１の装置の利用形態を示すハードウェア構成
図である。

【図３】図１の方法を有する設計支援装置の手段の構成
である。

【図４】エレベータの属性モデル知識ベースと制約知識
ベースの説明図である。

【図５】エレベータの属性モデルと形状の対応の説明図
である。

【図６】属性モデル中の各属性項目の内容説明図であ
る。

【図７】制約知識の内容説明図である。

【図８】制約起動条件の管理テーブルの図である。

【図９】制約ネットワークによる初期値が入力された状
態を表わす図である。

【図１０】制約Ｃ１の制約伝播実行後、得られた制約ネ
ットワークの状態の図である。

【図１１】制約Ｃ５，制約Ｃ６の局所制約伝播の実行に
より得られた制約ネットワークの状態の図である。

【図１２】修正伝播例の図である。

【図１３】エレベータの構成の説明図である。

【図１４】第２の実施例における設計支援装置の手段の
構成である。

【図１５】要求パターンの具体例を示す図である。

【図１６】第２の実施例における属性モデル中の各属性
項目の内容説明図である。

【図１７】第２の実施例における制約知識の内容説明図
である。

【図１８】第２の実施例における制約起動条件の管理テ
ーブルの図である。

【図１９】第２の実施例における制約実体の保持状態説
明図である。

【図２０】第２の実施例における設計戦略管理テーブル
の図である。

【図２１】第２の実施例における要求パターン１の制約
ネットワークを表わす図である。

【図２２】第２の実施例における制約伝播実行順序決定
フロー。

【図２３】第２の実施例における要求パターン２の制約
ネットワークを表わす図である。

【図２４】新規／既登録物件データ選択画面である。

【図２５】制御パネル画面である。

【図２６】属性値入力用ノットスケール画面である。

【図２７】属性値入力・表示画面と属性値入力メニュ
ー、各機能実行のコマンドメニューの画面である。

【図２８】推論実行トレース画面である。

【図２９】属性値選択可能組合せ画面である。

【図３０】矛盾発生メッセージ画面である。

【図３１】設計案評価結果画面である。

【図３２】対策立案画面である。

【図３３】制約緩和内容表示画面である。

【図３４】質問生成画面である。

【図３５】設計結果の属性値入力・表示画面である。

【図３６】設計案表示画面である。

【図３７】図１の機能構成の見方を変えた構成図であ
る。

【図３８】図３７の構成図の概略フローチャートであ
る。

【図３９】属性集合のモデル切替の例である。

【図４０】制約集合のモデル切替の例である。

【図４１】制約伝播中に起きた矛盾を解消するために製
品構造の変更を指示する対策ノウハウの例である。

【図４２】制約緩和の内容図である。

【図４３】属性データの記述フォーマットである。

【図４４】制約知識の記述フォーマットである。

【図４５】制約の起動可能な条件を表す図である。

【図４６】本発明による制約伝播方式の構成図である。

【図４７】本発明による制約伝播方式の処理フローチャ
ートである。

【図４８】本発明の実施例５を説明するための制約と変
数の関係を示す図である。

【図４９】実施例５の「制約伝播履歴データ」である。

【図５０】実施例５の「制約切替履歴データ」である。

【図５１】本発明の実施例６を説明するための制約と変
数の関係を示す図である。

【図５２】実施例６の「制約伝播履歴データ」である。

【図５３】実施例６の「制約切替履歴データ」である。

【図５４】本発明による設計データ入力支援方式の一実
施例を示す機能構成図である。

【図５５】図１の装置の利用形態を示すハードウェア構
成図である。

【図５６】図１の方法を有する設計データ入力支援方式
のフローチャートである。

【図５７】ノットスケール図形表示処理のフローチャー
トである。

【図５８】ノットスケール図形データの構成である。

【図５９】ノットスケール図表示画面である。

【図６０】本発明による制約管理方式の一実施例を示す
機能構成図である。

【図６１】図６０を実現する設計支援システムの構成図
である。

【図６２】図６１の設計支援装置及びファイルサーバの
ハードウェア構成図である。

【図６３】エレベータの構成の説明図である。

【図６４】エレベータの属性と属性間の制約の説明図で
ある。

【図６５】制約知識ベース中の各制約の内容説明図であ
る。

【図６６】図６５の制約１に関する非標準制約の内容説
明図である。

【図６７】制約緩和レベル記憶部の構成図である。

【図６８】設計意図格納部の構成図である。

【図６９】候補解生成を行なう場合の、属性候補値の例
である。

【図７０】候補解の生成による選択表の出力である。

【図７１】本設計支援方式の運用形態を表す。

【符号の説明】

１０１…設計データ管理部、１０２…属性値入力ガイド機能、１０３…設計案表示手段、１０４…設計対象モデル、１０５…制約知識、１０６…属性モデル、１０７…設計手順誘導部、１０８…制約伝播順序決定機能、１０９…手順ガイド機能、１１０…矛盾解消機能、１１１…制約緩和機能、１１２…設計操作実行部、１１３…局所制約伝播機能、１１４…候補解生成機能、１１５…矛盾検出機能、１１６…値の設定状況及び設計状況、１１７…設計手順、１１８…値の格納、１１９…ワークステーション、１２０…営業技術者、１２１…モデル切替機能、１２２…質問生成機能。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者芳賀憲行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者外崎陽子神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者勝田勝義茨城県勝田市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸工場内 (72)発明者有野正治茨城県勝田市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸工場内 (72)発明者小川知子東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製品の設計仕様を属性項目と属性値の集合
として表現した属性モデルと、各属性項目間の関連規則
を宣言的に表現した制約知識とを格納する設計対象モデ
ル記憶手段、および、ユーザが要求仕様を入力する際に
属性値の入力をガイドし、入力された値を該属性モデル
に設定する入力ガイド手段、および、入力あるいは推論
／演算の結果として該属性モデルに設定されている属性
値をもとに、設計案を表示する設計案表示手段から構成
される設計データ管理部と、該属性モデル中の値設定済の属性項目と制約知識に基づ
き実行可能な制約を発見し、制約の実行順序を決定する
制約伝播実行順序決定手段、および、設計途中に属性値
の矛盾を生じた場合に、該属性モデル中の属性値の設定
状況に応じて矛盾を解消するための属性値変更方法ある
いは制約を緩和し代替の設計案を生成するためのガイダ
ンスを行なう手順ガイド手段から構成される設計手順誘
導部と、該設計手順誘導部で実行することに決定した制約を該設
計対象モデル記憶手段から取り出し実行し、算出された
属性値を該属性モデルに設定する局所制約伝播手段、お
よび、各属性項目が複数の候補値を持つ場合に該制約知
識を満足する複数の設計案を生成する候補解生成手段、
および、該制約知識から属性値間の矛盾を検出する矛盾
検出手段から構成される設計操作実行部とを具備し、入
力された属性項目に応じて、制約をたどりながら関連す
る属性値を逐次設定し、設計途中で矛盾が発生する場合
には、設計状況に応じた対策を提示することで、製品の
設計仕様の決定を効率的に行えることを特徴とする設計
支援方式。
【請求項２】上記属性モデル中の各属性項目に設定され
た値が、新規設定されたものであるか修正設定されたも
のであるかを判定する手段、および属性値間で矛盾が発
生した場合どの制約に矛盾したのかを判定する手段を該
設計データ管理部に設けておき、これらの判定手段によ
り得られる設計状況のデータと制約知識に基づき、新規
に値の設定された属性項目に応じて制約伝播の実行順序
を決定する新規制約伝播実行順序決定と、既に値が設定
されている属性項目を修正する場合に、制約で関連付け
られた他の属性値の修正順序を決定する修正伝播実行順
序決定とを、設計状況に応じて切り替えて実行する機能
を該設計手順誘導部の制約伝播実行順序決定手段に具備
することを特徴とする請求項１に記載の設計支援方式。
【請求項３】請求項１に記載の該設計データ管理部の設
計対象モデル記憶手段に格納される各属性項目および制
約に対して重要度を表す重みデータをそれぞれ付加して
おき、該設計手順誘導部の制約伝播実行順序決定の際、
実行可能な制約が複数存在する場合に、競合する制約の
重みの比較を行い、より重要な制約を優先的に実行させ
ることにより、要求に合致した適切な設計手順を生成可
能な設計支援方式。
【請求項４】請求項１に記載の該設計データ管理部の設
計対象モデル記憶手段に格納される各属性項目および制
約に対して重要度を表す重みデータをそれぞれ付加して
おき、該設計手順誘導部の制約伝播実行順序決定の際、
実行可能な制約が複数存在し、かつ競合する制約の重み
が同一の場合、各制約に関連する属性項目の重みの比較
を行い、より重要な属性項目を設定可能な制約を優先的
に実行させることにより、要求に合致した適切な設計手
順を生成可能な設計支援方式。
【請求項５】上述した各属性項目および制約毎の重要度
を表す重みデータを複数登録しておき、要求パタンに応
じて重みデータを読み出し属性・制約に割付ける設計戦
略管理手段、および、ユーザが要求パタンを選択する手
段を該設計データ管理部に付加することにより、多様な
要求パタンに応じた設計手順の生成を可能とする設計支
援方式。
【請求項６】請求項１に記載の設計支援方式において、
属性モデル中の各属性項目毎に値をロック，アンロック
することを設定可能とする属性ロック，アンロック設定
機能を該設計データ管理部の属性値入力ガイド手段中に
具備することにより、要求仕様の内で変更拒否を要求す
る属性値については、設計操作実行中に値を変更させな
いことにより、要求仕様を満足する設計案を生成可能に
することを特徴とする設計支援方式。
【請求項７】請求項１に記載の設計支援方式において、
伝播実行可能な制約がない場合に、制約伝播を続行する
ために、未定の属性値の内で、値を入力するべき属性項
目を決定し、ユーザに質問する質問生成機能を該設計手
順誘導部の手順ガイド手段中に具備することを特徴とす
る設計支援方式。
【請求項８】請求項１に記載の設計支援方式において、
制約を満足する設計解が得られない場合、制約を緩和し
て代替の設計案を生成するための制約緩和機能を該設計
手順誘導部の手順ガイド手段中に具備することを特徴と
する設計支援方式。
【請求項９】請求項１に記載の設計支援方式において、
設計対象モデル中の属性項目に設定された値と、設計状
況のデータと制約知識を用いて、値が未定の属性項目に
対して値の推論／演算を行なった属性値に複数の組合せ
がある場合、制約に基づいて自動的に候補を絞り込む、
或いは推論／演算結果を表示し、対話形でユーザに値を
選択させ、候補を絞り込む候補解生成手段を設計操作実
行部内に具備することを特徴とする設計支援方式。
【請求項１０】請求項１に記載の設計支援方式におい
て、入力属性値に対する設計案の生成、あるいは設計途
中での属性値の変更や、矛盾の発生の場合に、製品構造
に応じて必要な属性集合と制約集合を変更して、設計案
の生成に使用する設計対象の属性モデルと制約知識を自
動的に切り替える設計対象モデル切替機能を具備するこ
とにより、製品構造が変化する設計過程に追従できるこ
とを特徴とする設計支援方式。
【請求項１１】請求項１に記載の設計支援方式におい
て、属性項目，属性項目値を登録，修正する属性モデル
構築・修正機能と、制約，手順ノウハウの知識を登録，
修正する制約知識登録・修正機能より成る設計モデル構
築部をさらに具備することにより、設計対象モデルの構
築を容易にする設計支援方式。
【請求項１２】請求項１記載の設計支援方式を有し、こ
の結果に基づき図面出力や手配を行なう設計支援装置。
【請求項１３】請求項１に記載の設計支援方式を有する
複数の設計支援装置とデータを共有するファイルサーバ
で構成され、受注仕様設計の途中結果をファイルサーバ
に格納し、各設計支援装置から参照できることにより、
連携した処理で受注仕様設計を行なえる設計支援システ
ム。
【請求項１４】請求項１に記載の設計支援方式を有する
複数の設計支援装置と、工場の設計支援装置と、２者を
接続するネットワークより構成され、受注仕様設計にお
いて特殊な要求仕様が入力された場合、工場側に問合せ
することを可能にする設計支援システム。
【請求項１５】請求項１に記載の設計支援方式を有する
複数の設計支援装置と、工場の設計支援装置と、２者を
接続するネットワークより構成され、工場側から該設計
支援装置中の設計対象モデルの知識を登録，変更するこ
とを可能にする設計支援システム。
【請求項１６】請求項１に記載の設計支援方式におい
て、ユーザが要求仕様を入力する場合に、属性名称欄と
属性値欄を一覧表示して、１つの属性値欄がユーザに選
択されると、該属性値の選択可能な値を文字または図メ
ニューとして表示して、属性値の入力をガイドする、お
よび推論／演算の結果として該属性モデルに設定されて
いる属性値を表示する属性値入力・表示画面、および推
論実行を起動するためのコマンドメニューを表示する実
行コマンドメニュー表示画面、および推論の実行結果の属性値に基づき、設計対象モデ
ルの形状データを生成し設計案を表示する設計案表示画
面とから構成され、ユーザの要求仕様の入力と、推論に
よって決定した製品の設計仕様の確認を容易に行なえる
ことを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項１７】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、制約伝播の実行状況をトレースして、属性値
の決定順に表示する推論実行トレース画面を表示する機
能を設計操作実行部の局所制約伝播実行手段中に具備す
ることにより、ユーザが制約伝播実行状況を確認できる
ことを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項１８】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、設計対象モデル中の属性項目に設定された値
と、設計状況のデータと制約知識を用いて、値が未定の
属性項目に対して値の推論／演算を行なった結果、複数
の属性値の間に組合せがある場合、候補を絞るために、
対話形でユーザに組合せを選択させる属性値選択可能組
合せ画面を表示する機能を設計操作実行部内に具備する
ことを特徴とする設計支援方式。
【請求項１９】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、制約伝播を実行して属性値が決定した後、設
計基準を表す不等式の形態の制約を全てチェックし、チ
ェック結果を表示する設計案評価結果画面を表示する機
能を設計操作実行部の矛盾検出手段中に具備することに
より、設計案が設計基準を満たしているかをユーザが確
認できることを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項２０】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、制約伝播を実行中に矛盾が発生した場合、制
約伝播実行を中断して矛盾した制約の内容をメッセージ
表示する矛盾発生メッセージ画面を表示する機能を設計
操作実行部の局所制約伝播実行手段中に具備することに
より、矛盾発生後に無駄な制約伝播を続けることなく、
また設計のどこに問題があるかをユーザが確認できるこ
とを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項２１】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、制約伝播を実行中に矛盾が発生した場合、矛
盾を解消するための属性値変更方法を指示する対策立案
画面を表示する機能を設計手順誘導部の手順ガイド手段
中に具備することを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項２２】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、制約を満足する設計解が得られない場合、制
約を緩和して代替の設計案を生成するための制約緩和の
内容を表示する機能を該設計手順誘導部の手順ガイド手
段中に具備することを特徴とする設計支援方式。
【請求項２３】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、伝播実行可能な制約がない場合に、制約伝播
を続行するために、未定の属性値の内で、値を入力する
べき属性項目を決定し、ユーザに質問する質問生成画面
を表示する機能を設計手順誘導部の手順ガイド手段中に
具備することを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項２４】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、推論途中に属性値の選択可能な複数の組合せ
が発生した場合に、逐次属性値選択可能組合せ画面を表
示してユーザに選択を促す処理を行なう推論モード（逐
次選択）か、あるいは表示しないで、属性モデル中の各
属性の値域に候補値として保持して推論を続行し、推論
終了後に属性値入力・表示画面の属性値のメニュー中の
候補値を色を区別して表示する処理を行なう推論モード
（候補保持）か、を選択できる推論モード選択メニュー
を表示する制御パネル画面を設けることにより、ユーザ
が推論実行処理パターンを選択できることを特徴とする
対話形設計支援方式。
【請求項２５】請求項２４に記載の対話形設計支援方式
の制御パネル画面において、ユーザの多様な設計要求を
選択できる要求パターンＮｏ．選択メニューを具備する
ことにより、該設計データ管理部の設計戦略管理手段
が、要求パターンＮｏ．に対応した属性と制約の重要度
を、各属性項目および制約に対して要求パターン毎に登
録された重要度のデータから読み出し、属性項目，制約
に重要度を設定して、この重要度に基づいて制約伝播実
行順序を決定し、ユーザの多様な要求に合致した適切な
設計手順を生成する対話形設計支援方式。
【請求項２６】請求項２４に記載の対話形設計支援方式
の制御パネル画面において、ユーザの多様な設計要求を
選択できる要求パターンＮｏ．選択メニューを具備する
ことにより、該設計データ管理部の設計戦略管理手段
が、要求パターンＮｏ．に対応した属性と制約の重要度
を、各属性項目および制約に対して要求パターン毎に登
録された重要度のデータから読み出し、属性項目，制約
に重要度を設定して、この重要度に基づいて制約伝播実
行順序を決定し、ユーザの多様な要求に合致した適切な
設計手順を生成する対話形設計支援方式。
【請求項２７】請求項２４に記載の対話形設計支援方式
の制御パネル画面において、設計履歴情報の保存／非保
存、および推論実行トレース画面の表示／非表示の選択
メニューを設けることにより、ユーザが推論実行状況を
確認したい場合と、その必要がない場合について、選択
が可能となることを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項２８】請求項２４に記載の対話形設計支援方式
の制御パネル画面において、属性値を入力する場合に、
図メニューの表示／非表示を選択メニューするメニュー
を設けることにより、ユーザが初心者で属性値の入力ガ
イダンスが必要な場合と、ユーザが熟練者で、入力ガイ
ダンスの必要がない場合について、選択が可能となるこ
とを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項２９】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
の属性値入力・表示画面において、上記属性モデル中の
各属性項目に設定された値が、ユーザの入力したもので
あるか、デフォルトの値であるか、推論で設定された値
であるかを判定し、色を区別して表示することで、属性
値の決定した根拠をユーザが容易に確認できる属性値色
分表示機能を設けたことを特徴とする対話形設計支援方
式。
【請求項３０】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
の属性値入力・表示画面において、設計対象モデルの構
成機器毎に属性項目を分類し、該分類を見出し項目とし
て一覧表示する機能と、見出し項目をユーザが選択する
と、選択された見出し項目の範囲の属性名称欄，属性値
欄のみを属性値入力・表示画面に一覧表示する機能によ
り、属性項目数が多くなっても、ユーザが入力したい属
性が容易に発見することを可能にする見出し項目一覧メ
ニューを設けたことを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項３１】請求項３０に記載の対話形設計支援方式
の見出し項目一覧メニューにおいて、各見出し項目の範
囲の属性値が全て決定済の場合と、少なくとも１つの属
性値が未定の場合で、見出し項目の色を区別して表示す
る機能を設けることにより、設計が途中であるか、全属
性値が決定して終了しているかを、ユーザが容易に判断
できることを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項３２】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
の属性値入力・表示画面において、属性値の型が数値の
属性の場合に、不等式による値域をメニュー表示するこ
とを特徴とする対話型設計支援方式。
【請求項３３】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
の属性値入力・表示画面において、属性モデル中の各属
性項目毎に値をロック，アンロックすることを設定可能
とする属性ロック，アンロック設定欄を具備することに
より、要求仕様の内で、推論中の値の変更拒否をユーザ
が要求する属性値については、その属性項目のロック／
アンロック欄をクリックするとロックがかかり、設計操
作実行中にロックされた属性値を変更せず他の属性値を
変更することにより、要求仕様を満足する設計案を生成
可能にすることを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項３４】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
の属性値入力・表示画面の属性ロック，アンロック設定
欄において、ロックされた属性値のロック／アンロック
欄を再度クリックすることにより、アンロック状態に戻
し変更可能とすることで、ロック要求の取消が容易に行
なえることを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項３５】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
の推論実行を起動するためのコマンドメニューを表示す
る実行コマンドメニュー表示画面において、設計途中に
矛盾が発生した場合の属性値変更方法を指示する、ある
いは制約を緩和し代替の設計案を生成する手順のガイダ
ンス機能を実行する手順ガイドコマンドメニュー、推論
実行後決定した属性値に基づき設計案表示を実行する検
討図表示コマンドメニュー、推論モードを設定した制御
パネル画面を呼出し表示する制御パネルコマンドメニュ
ー、およびシステム終了コマンドメニューを設けること
により、ユーザが行ないたい機能が容易に選択できるこ
とを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項３６】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
の属性値入力・表示画面において、設計対象モデルの形
状パターンを表す基本構造に関する属性値が入力される
と、あらかじめ形状パターン毎に登録されたノットスケ
ールの形状データを、該入力属性値をキーとして検索
し、表示する機能、およびユーザが属性値入力・表示画
面の属性名称欄をクリックすると上記属性モデル中の各
属性項目が、設計対象モデルの形状のどの寸法に対応す
るか判定し、ノットスケール図上に形状と色を区別して
寸法線を表示する機能をもち、入力しようとする属性の
内容をユーザが容易に確認できる属性値入力用ノットス
ケール図表示機能を設けたことを特徴とする対話形設計
支援方式。
【請求項３７】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、属性値入力・表示画面と、属性値入力用ノッ
トスケール図画面あるいは設計案表示画面と、推論実
行，手順ガイドコマンドメニューを同時に表示する機能
により、ユーザの入力した属性値の内容、および入力さ
れた属性値に基づき生成された設計案とを見比べること
ができ、ユーザの設計案に対する評価を容易に行なえる
と共に、問題がある場合には、手順ガイダンス選択メニ
ューを直ちに選択でき、対策の操作を容易に行なえるこ
とを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項３８】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、入力属性値に対する設計案の生成、あるいは
設計途中での属性値の変更や、矛盾の発生の場合に、設
計対象モデル切替機能が、製品構造に応じて必要な属性
集合と制約集合となるように、設計案の生成に使用する
設計対象モデルの属性と制約知識を自動的に切り替えた
後に、属性名称欄と属性値欄の切替後の一覧を表示し
て、さらに１つの属性値欄がユーザに選択されると、該
属性値の切替後の選択可能な値を文字または図メニュー
として表示する機能を具備することにより、製品構造が
変化する場合にもユーザが整合性のとれた属性値の入力
を行なえることを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項３９】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、該対話形設計支援方式の立ち上げ時に、ユー
ザが新規の物件用に設計案を作成したい場合と、既に作
成した物件の設計案を修正したい場合に応じてシステム
の運用を選択できる新規／既登録物件データ選択画面を
表示する機能を設計データ管理部の入力ガイダンス手段
中に具備することにより、運用目的によってユーザが選
択できることを特徴とする対話形設計支援方式。
【請求項４０】請求項１６に記載の対話形設計支援方式
において、属性項目名，属性項目値を登録，修正する属
性モデル構築・修正画面を表示する機能と、制約，手順
ノウハウの知識を登録，修正する制約知識登録・修正画
面を表示する機能より成る設計モデル構築部をさらに具
備することにより、設計対象モデルの構築を容易に行な
える対話形設計支援方式。
【請求項４１】請求項１に記載の設計支援方式におい
て、製品の設計仕様項目である属性モデルと、各属性項
目間の関連規則である制約知識と、製品構造に応じて必
要な属性集合と制約集合を定義する製品構造知識とを格
納する設計対象モデル記憶手段、および、各属性および
制約毎の重みデータを顧客の要求パターン毎に複数登録
する設計戦略知識と、設計途中に属性値の矛盾が生じた
場合の対策ノウハウとを具備し、入力ガイド手段により、ユーザが入力した要求仕様の内
で製品構造に対する属性値に対して、製品構造知識に基
づき、設計対象モデル記憶手段中の属性と制約の内で、
設計案の生成に使用する属性集合と制約知識の活性化状
態を切り替えるモデル切替手段を具備することにより、
構造変化に対応可能である、またユーザが入力した顧客の要求パターンＮｏ．に応じ
て、設計戦略知識中の重みデータを読み出し、各属性，
制約に割り付ける設計戦略管理手段を具備すること、お
よび該属性モデル中の値設定済の属性項目と制約知識に
基づき起動可能な制約を抽出する起動可能制約抽出手段
と、各制約および属性に割り付けられた重みデータに基
づいて、抽出された複数の実行可能制約の内で重要度の
大きい制約を優先的に実行する制約を判定する起動制約
判定手段とを具備することにより、多様な顧客の要求パ
ターンに応じた設計手順を生成できる、また設計途中に属性値の矛盾を生じた場合に、矛盾を解
消するための製品構造属性値変更方法、要求の入力属性
値変更方法あるいは制約緩和方法に関する対策ノウハウ
を用いて、代替の設計案を生成するためのアドバイスを
行なう手順ガイド手段を具備することにより、設計の状
況に応じた適切なアドバイスのノウハウを取り込み可能
である、ことを特徴とし、迅速に設計解を算出できる設
計支援方式。
【請求項４２】請求項１に記載の設計支援方式におい
て、設計対象モデルの形状パターンを表す基本構造に関
する属性値が入力されると、あらかじめ形状パターン毎
に登録されたノットスケール図形の形状データを、該入
力属性値をキーとして検索する手段と、検索されたノッ
トスケール図形を表示する手段、およびユーザが要求属
性値入力手段の属性名称欄をクリックすると設計対象モ
デル中の各属性項目が、設計対象モデルの形状のどの寸
法に対応するか判定し、ノットスケール図上に形状と色
を区別して寸法線を表示する機能をもち、入力しようと
する属性の内容をユーザが容易に確認できる属性値入力
用ノットスケール図表示手段を設けたことを特徴とする
設計支援方式。
【請求項４３】請求項に記載の設計支援方式におい
て、ノットスケール図形データと、図形データと属性項
目名の対応と、ノットスケール図形の検索条件を登録す
るノットスケール図形データ登録手段をさらに具備する
ことにより、ノットスケール図形データの構築を容易に
行なえる設計支援方式。
【請求項４４】請求項１に記載の設計支援方式におい
て、属性とそれら属性間に存在する制約条件とによって
設計対象をモデル化し、設計者が要求仕様に基づいて値
を入力した属性を含む既に値の定まった属性の値から制
約条件を用いて未決定の属性の値を次々と求めることに
よって設計解を得るような設計支援システムにおいて、
値を入力された属性を含む既に値の定まった属性の値が
制約条件を満足しない場合に設計者がこの制約条件を緩
和することを指定するための制約条件緩和手段と、設計
解または設計途中結果を格納するときにこれと関連付け
て設計解または設計途中結果を得るに至った各制約条件
の緩和レベルを記憶する制約緩和レベル記憶部を設けた
制約管理方式を具備する設計支援方式。
【請求項４５】設計者が属性値を入力する替わりに他の
設計システムから属性値が自動設定される請求項４４に
記載の制約管理方式。
【請求項４６】設計者が緩和する制約及び緩和レベルを
指定する替わりにシステムが緩和する制約及び緩和レベ
ルを自動決定する請求項４４に記載の制約管理方式。
【請求項４７】各制約の緩和レベルとともにその制約を
緩和した設計意図を併せて記憶する設計意図格納部を有
する請求項４４に記載の制約管理方式。