KR100716320B1 - 와이어 포장을 계산하는 방법, 이를 위한 장치, 및 이의프로그램 - Google Patents

와이어 포장을 계산하는 방법, 이를 위한 장치, 및 이의프로그램 Download PDF

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Abstract

다수의 와이어를 가능한 작은 원형으로 묶고 포장함으로써 와이어 포장의 외경을 구하는 효과적인 계산방법 및 이를 위한 장치가 제공된다.
다수의 와이어를 둘러싸는 와이어 하니스(wire harness)의 외경은 와이어 하니스를 구성하는 다수의 와이어의 배치가 컴퓨터를 사용하여 와이어들이 에워싸는 원에서 돌출하는 와이어로부터 가능한 멀리 이동하고 돌출하는 와이어가 그에 따라 생성되는 공간으로 삽입되도록 변경되는 연산을 반복적으로 계산함으로써 효율적으로 구해질 수 있다. 특히, 원 보로노이 다이어그램의 개념을 채용하여, 와이어 하니스의 외경을 매우 쉽게 짧은 시간 내에 구하는 것이 가능해졌다.

Description

와이어 포장을 계산하는 방법, 이를 위한 장치, 및 이의 프로그램{METHOD OF CALCULATING A WIRE PACKING, APPARATUS THEREFOR, AND PROGRAM THEREFOR}
본 발명은 다수의 와이어를 컴퓨터를 이용하여 가능한 가장 작은 원형으로 묶어 포장함으로써 와이어 포장의 외경을 구하기 위한 계산방법 및 장치에 관한 것이다.
전자장비, 전자부품 등을 전기적으로 연결하기 위한 전선과 같은 다수의 와이어를 다발로 묶어 형성된 와이어 하니스(wire harness)라 불리는 와이어형 구조물은 자동차 또는 건축물 내에 배선된다. 최근 몇 년간, 공간효율 등의 증진 관점에서, 이러한 와이어 하니스는 전기적 특성의 저하를 야기하지 않으면서 가능한 조밀하게 되는 것이 요구되었다. 결과적으로, 와이어 하니스의 외경을 보다 정확하게 계산할 필요가 있다. 종래에는 그러나, 이러한 계산은 경험에 의해서 또는 하기의 계산방법에 의해 수행되었으며, 특별히 효과적인 계산방법은 제안되지 않았다.
도 8a 및 8b를 참조하여, 와이어 하니스의 외경을 계산하는 종래 방법의 문제점이 설명될 것이다. 도 8a는 상대적으로 적은 숫자의 와이어로 구성된 와이어 하니스를 도시하고, 도 8b는 상대적으로 많은 숫자의 와이어로 구성된 와이어 하니스를 도시한다.
종래의 계산방법에서, 도 8a에 도시된 바와 같이, n 개의 와이어(a1)가 주어진 경우, 이 와이어(a1) 또는 이 와이어(a1)로 이루어진 와이어 하니스(10)의 단면은 원형으로 가정된다. 이들 와이어(a1)로 이루어진 와이어 하니스(10)의 지름(L)은 다음 식을 근거로 결정된다.
πL2/4 = κΣ(πli 2/4)
여기서, li는 와이어(a1)의 지름을 나타내고, κ는 틈새계수(gap coefficient)를 나타낸다. 다양한 와이어의 개수 및 배치를 맞추는 방식으로 각각의 틈새계수를 결정하는 것이 어려우므로, 와이어 하니스(10)를 구성하는 와이어의 개수 및 배치에 관계없이 모든 경우에 대해 고정값이 항상 사용된다.
그러나, 도 8a 및 8b에 도시된 것처럼, 동일한 지름(L)을 갖는 와이어 하니스의 경우에도, 이들의 틈새(11 및 11')의 면적은 각 와이어 하니스를 구성하는 와이어(a1 및 a'1)의 개수 및 배치에 따라 다르다는 것인 명백하다. 그럼에도 불구하고 지름(L)이 상술한 방식으로 고정값인 틈새계수(κ)를 사용하여 항상 결정된다면, 이 값은 정확하지 않고, 결국 이 방법은 실용적이지 못하다.
따라서, 임의 개수의 와이어로 구성된 와이어 하니스의 외경을 계산하기 위 한 실용적인 방법은 아직 없었다. 와이어가 가능한 가장 작은 원형 형태로 묶여지고 포장될 때 와이어 하니스의 외경을 구하는 효과적인 방법이 없었음은 말할 나위도 없다.
따라서, 상술한 여건을 고려하여, 본 발명의 목적은 임의 개수의 와이어를 가능한 가장 작은 원형으로 묶고 포장함으로써 와이어 포장의 외경을 구하기 위한 효과적인 계산방법과, 이를 위한 장치 및 프로그램을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 양태로서, 컴퓨터를 이용하여 다수의 와이어를 서로 겹치지 않도록 가능한 작은 원형으로 묶어 포장함으로써 형성되는 와이어 포장의 외경을 계산하되, 상기 다수의 와이어의 단면 형상이 각 외형에 상응하는 지름을 갖는 다수의 원이라고 가정하여 동일 평면에 배열된 상기 다수의 원을 서로 겹치지 않게 포함하는 에워싸는 원을 가정하는 에워싸는 원 가정단계; 상기 에워싸는 원과 동일한 중심을 가지고 상기 에워싸는 원보다 약간 더 작으며, 상기 다수의 원 중 하나 이상이 돌출하여 나오는, 목표 원을 결정하는 목표원 한정단계; 상기 목표 원으로부터 돌출하는 원을 삽입시도원으로 설정하고, 상기 삽입시도원이 아닌 다른 다수의 원이 서로 겹치지 않으면서 상기 목표 원 내에서 상기 삽입시도원에 대해 가능한 멀리 떨어질 수 있는 위치를 검색하는 검색단계; 상기 검색단계의 검색결과에 근거하여 상기 다수의 원의 배열을 변경하여 생성된 상기 목표 원 내의 공간에 상기 삽입시도원을 삽입하는 삽입단계; 및 모든 삽입시도원이 상기 목표 원 내에 삽입된 경우 현재의 목표 원보다 약간 더 작고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 설정하고, 상기 검색단계로 되돌아가는, 제1 검색 제어단계를 포함하고, 상기 에워싸는 원은 상기 목표원 한정단계, 상기 검색단계, 상기 삽입단계 및 상기 제1 검색 제어단계를 반복적으로 실행함으로써 점점 작아지는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제1 양태에 따르면, 다수의 와이어를 둘러싸는 에워싸는 원은 컴퓨터를 이용하여 목표원 한정단계, 검색단계, 삽입단계, 및 제1 검색 제어단계를 반복적으로 실행함으로써 점진적으로 작아지게 된다. 결과적으로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 제2 양태에 따른 와이어 포장 계산방법은, 제1 양태에 따른 와이어 포장 계산방법 중에, 상기 검색단계에서, 상기 삽입시도원 및 상기 다수의 원 중 하나를 제외한 원 집합 및 상기 목표 원에 의해 원 보로노이 다이어그램을 작성하고, 상기 삽입시도원 이외의 상기 다수의 원에 대해서 상기 원 보로노이 다이어그램의 각 경계 에지를 형성하는 양측 원에 접한 상기 한 원의 중심이 상기 경계 에지에 놓여지는지를 검사하고, 그로 인해 상기 원이 상기 접원 내에서 이동될 수 있는 위치를 검색하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제2 양태에 따르면, 삽입시도원의 이동 후보위치의 검색은 원 보로노이 다이어그램을 사용하여 매우 단순화된다. 따라서, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 짧은 시간 내에 구할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 제3 양태에 따른 와이어 포장 계산방법은, 제1 양태 및 제2 양태에 따른 와이어 포장 계산방법이 상기 목표원 한정단계, 상기 검색단계, 상기 삽입단계 및 상기 제1 검색 제어단계와 함께 반복적 으로 수행되는 제2 검색 제어단계를 더 포함하고, 상기 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우 공정은 상기 에워싸는 원과 상기 현재의 목표 원 사이의 중간 크기를 갖고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 결정한 후 상기 검색단계로 되돌아가는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제3 양태에 따르면, 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우 에워싸는 원과 현재 목표 원 사이의 중간 크기를 가진 새로운 목표 원을 결정한 후 공정이 검색단계로 되돌아가는, 제2 검색 제어단계가 더 포함된다. 결과적으로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 보다 효율적으로 구할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제4 양태에 따라서, 다수의 와이어를 서로 겹치지 않도록 가능한 작은 원형으로 묶어 포장함으로써 형성되는 와이어 포장의 외경을 계산하는 장치로서, 상기 다수의 와이어의 단면 형상이 각 외형에 상응하는 지름을 갖는 다수의 원이라고 가정하여 동일 평면에 배열된 상기 다수의 원을 서로 겹치지 않게 포함하는 에워싸는 원을 가정하는 에워싸는 원 가정수단; 상기 에워싸는 원과 동일한 중심을 갖고 상기 에워싸는 원보다 약간 더 작으며, 상기 다수의 원 중 하나 이상이 돌출하여 나오는, 목표 원을 결정하는 목표원 한정수단; 상기 목표 원으로부터 돌출하는 상기 원을 삽입시도원으로 설정하고, 상기 삽입시도원이 아닌 다른 다수의 원이 서로 겹치지 않으면서 상기 목표 원 내에서 상기 삽입시동원에 대해 가능한 멀리 이동할 수 있는 위치를 검색하는 검색수단; 상기 검색수단에 의한 검색결과에 근거하여 상기 다수의 원의 배열을 변경하여 생성된 상기 목표 원 내의 공간에 상기 삽입시도원을 삽입하는 삽입수단; 모든 삽입시도원이 상기 목표 원 내에 삽입된 경우 현재의 목표 원보다 약간 더 작고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 설정하고, 상기 검색수단에 의한 상기 검색이 이후 수행되는, 제1 검색 제어수단; 상기 다수의 와이어에 관련된 초기 정보를 입력하는 입력수단; 및 적어도 상기 에워싸는 원의 외경을 출력하는 출력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 제4 양태에 따르면, 다수의 와이어에 관한 초기 정보가 입력수단에 의해 입력되고, 다수의 와이어를 둘러싸는 에워싸는 원이 목표원 한정수단, 검색수단, 삽입수단, 및 제1 검색 제어수단에 의해 점진적으로 작아지고, 그 에워싸는 원의 외경이 출력수단에 의해 출력된다. 결과적으로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 제5 양태에 따른 와이어 포장 계산장치는, 제4 양태에 따른 와이어 포장 계산장치에서, 상기 출력수단이 상기 에워싸는 원 및 상기 다수의 원에 대한 위치정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제5 양태에 따르면, 에워싸는 원 및 다수의 원에 대한 위치정보가 출력되기 때문에, 다수의 와이어의 배열을 포함하여, 이들을 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 제6 양태에 따른 와이어 포장 계산장치는, 제4 및 제5 양태에 따른 와이어 포장 계산장치에서, 상기 검색수단이, 상기 삽입시도원 및 상기 다수의 원 중 하나를 제외한 원 집합 및 상기 목표 원에 의해 원 보로노이 다이어그램을 작성하고, 상기 삽입시도원 이외의 상기 다수의 원에 대해서 상기 원 보로노이 다이어그램의 각 경계 에지를 형성하는 양측 원에 접한 상기 한 원의 중심이 상기 경계 에지에 놓여지는지를 검사하고, 그로 인해 상기 원이 상기 목표 원 내에서 이동될 수 있는 위치를 검색하는 제2 검색수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제6 양태에 따르면, 삽입시도원의 이동 후보위치 검색이 제2 검색수단에 의한 원 보로노이 다이어그램을 이용하여 매우 단순화된다. 따라서, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 짧은 시간 내에 구할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 제7 양태에 따른 와이어 포장 계산장치는, 제4, 제5 및 제6 양태에 따른 와이어 포장 계산장치에서, 상기 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우, 상기 에워싸는 원과 상기 현재의 목표 원 사이의 중간 크기를 갖고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 결정한 후 상기 검색수단에 의한 상기 검색을 수행하는 제2 검색 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제7 양태에 따르면, 제2 삽입 제어수단에 의한 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우, 검색수단에 의한 검색은 에워싸는 원 및 현재의 목표 원 사이의 중간 크기를 갖는 목표 원을 결정한 후 다시 수행된다. 그러므로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 계산방법 및 이를 위한 장치를 구현하기 위한 하드웨 어 구성의 일례를 도시하는 블록도이고;
도 2는 본 발명의 계산방법의 일실시예에 따른 기본적인 처리공정을 도시하는 순서도이고;
도 3a는 초기상태를 도시하는 도면이고;
도 3b는 목표 원으로부터 돌출한 삽입시도원(insertion trial circle)을 도시하는 도면이고;
도 3c는 도 3b에 도시된 삽입시도원이 목표 원에 삽입된 상태를 도시하는 도면이고;
도 3d는 최종 결과를 도시하는 도면이고;
도 4는 도 2에 도시된 검색 및 삽입처리를 도시하는 순서도이고;
도 5는 제1 검색처리를 도시하는 순서도이고;
도 6은 제2 검색처리를 도시하는 순서도이고;
도 7a는 원 집합의 일례를 도시하는 도면이고;
도 7b 및 도 7c는 각각 도 7a에 도시된 원 집합에 대한, 원 보로노이(Voronoi) 다이어그램 및 라게르(Laguerre) 원 보로노이 다이어그램이고;
도 8a는 상대적으로 적은 개수의 와이어로 구성된 와이어 하니스를 도시하는 도면이고;
도 8b는 상대적으로 많은 개수의 와이어로 구성된 와이어 하니스를 도시하는 도면이다.
이제 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여, 와이어 포장 계산방법을 구현하기 위한 하드웨어 구성이 설명될 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 계산방법 및 이를 위한 장치를 구현하기 위한 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하드웨어 구성은 공지된 개인용 컴퓨터, 범용 컴퓨터 등으로 구현된다. 이 컴퓨터는 입력장치(1), 입출력 인터페이스 회로(I/O)(2), 중앙처리장치(CPU)(3), 메모리(4), 출력장치(5) 및 읽기/쓰기 장치(6)로 구성된다. 입력장치(1), 메모리(4), 출력장치(5) 및 읽기/쓰기 장치(6)는 I/O(2) 등을 통해서 CPU(3)에 전기적으로 연결된다.
입력장치(1)는 예를 들어 후술되는 처리공정에서 입력데이터를 입력하기 위해 사용되는 키보드 및 마우스 장치이다. CPU(3)는 입력장치(1), 출력장치(5) 등을 제어하기 위한 제어부(31)뿐 아니라, 메모리(4)에 저장된 프로그램에 따라서 후술될 계산방법에 관련된 연산을 수행하는 연산부(32)를 포함한다.
메모리(4)는 후술될 계산방법에 따라 각 처리공정에 대응하는 프로그램 등을 저장하기 위한 프로그램 메모리(41)뿐 아니라, CPU(3)에 의해 수행될 다양한 처리공정을 위한 작업영역이 할당된 연산 메모리(42)를 포함한다. 출력장치(5)는 예를 들어 CPU에 의해 수행된 처리결과를 출력하는 모니터 디스플레이 및 프린터이다.
읽기/쓰기 장치(6)는 CD-ROM과 같은 기록매체(7)에 저장된 본 발명에 따른 와이어 포장 계산프로그램(7a)(예를 들어, 후술될 도 2, 도 4, 도 5 및 도 6에 도 시된 처리공정을 위한 프로그램)을 판독하고, 이를 프로그램 메모리(41)에 전송하는 장치이다. 읽기/쓰기 장치(6)는 계산결과를 기록매체(7)에 기록하는 기능을 갖는다. 부수적으로, 컴퓨터는 미도시된 모뎀 보드 및 랜 카드와 같은 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
CPU(3)는 메모리(4)의 프로그램 메모리(41)에서 읽기/쓰기 장치(6)로 판독된 와이어 포장 계산 프로그램(7a)을 설치한다. 컴퓨터의 전원이 켜진 후에, 프로그램(7a)이 실행되고 컴퓨터는 와이어 포장을 계산하기 위한 장치로서 기능한다. 와이어 포장 계산 프로그램(7a)은 예를 들어 상술한 구성을 갖는 개인용 컴퓨터 및 범용 컴퓨터에 설치될 수 있으며, 프로그램이 설치될 때, 컴퓨터는 와이어 포장을 계산하기 위한 장치로서 기능한다.
와이어 포장 계산 프로그램(7a)은 CD-ROM과 같은 기록매체를 통해서 뿐 아니라 예를 들어 인터넷, 전용선 및 랜과 같은 통신선을 통해서 제공될 수 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 계산방법의 실시예에 관한 처리공정이 설명될 것이다. 따라서, 도 2를 참조하여, 본 계산방법의 기본적인 처리공정이 먼저 설명될 것이다. 도 2는 본 발명의 계산방법의 실시예에 따른 기본적인 처리공정을 도시하는 순서도이다.
이 계산방법에서, 프로그램은 결국, 와이어 하니스(wire harness)를 구성하는 다수의 와이어의 단면 형상이 각각의 외형에 대응하는 지름을 가진 다수의 원형으로 가정되고, 이러한 원형을 자신의 단면으로 갖는 n 개의 원통이 묶일 때, 모든 원을 둘러싸고 수용할 수 있는 원의 크기를 검토하는 것이 된다. 실제로, 가능한 가장 작은 원형으로 다수의 와이어를 묶어 포장하고 그 외경을 구하는 것이 효과적인 계산방법이라 생각된다.
도 2에 도시된 기본적인 처리공정에서, 외형이 각각 와이어 하니스를 구성하는 전선과 같은 다수의 와이어의 단면형상에 대응하는 n 개의 원(c1, c2, ..., c n)의 반지름(r1, r2, ..., rn), 1보다 작지만 1에 충분히 근접한 숫자(p)(예를 들어, p=0.95), 충분히 작은 정수인 종료 기준값(ε)(예를 들어, 종료 기준값(ε)=min((r1, r2, ..., r3)/100)이 입력정보로서 주어진다.
또한, 서로 겹치지 않도록 n 개의 원(c1, c2, ..., cn)을 포장하기 위한 가능한 가장 작은 원의 반지름(R)뿐 아니라 이때의 원(C) 및 원(c1, c2, ..., cn )에 대한 위치정보가 출력정보로 주어진다.
이 때문에, 도 2에 도시된 단계 S1에서, 원(c1, c2, ..., cn)은 서로 겹치지 않도록 평면에 배치되고, 이들을 감싸는 큰 원, 즉 에워싸는 원(C)이 발견된다.
다음으로, 단계 S2, S3 및 S4에서, 상술한 에워싸는 원(C)과 동일한 중심을 가지고 반지름이 에워싸는 원(C)의 p배인 원, 즉 목표 원(D)이 결정된다. 다시 말해서, 단계 S2, S3 및 S4로 이루어진 루프에서, 목표 원(D)은 에워싸는 원(C)과 동일한 중심을 갖고, 에워싸는 원(C)보다 약간 작으며, 다수의 원(c1, c2, ..., cn) 중 하나 이상이 돌출하도록 결정된다. 후속하는 처리 단계에서, 배치는 원(c1, c2, ..., cn)이 목표 원(D) 내에 수용되도록 변경된다는 점을 주의해야 한다.
다음으로, 단계 S5에서, 검색 및 삽입처리가 수행된다. 다시 말해서, 여기에서, 목표 원(D)으로부터 돌출하는 임의의 원(c1)을 제외한 원들은 원(c1)으로부터의 거리가 가장 큰 것부터 순서대로 제거된다. 더 먼 위치에 놓여질 수 있는 이들 원은 가능한 멀리 이동되고, 이러한 이동이 불가능하면, 원은 현재 위치에 남겨진다. 이후, 이러한 이동에 의해 생성된 공간으로 단일 원(c1)을 이동시키려는 시도, 즉 삽입이 시도된다. 이 단계 S3의 처리공정은 도 4 내지 도 7을 참조하여 이후에 설명될 것임을 유념해야 한다.
다음으로, 도 S6에서, 원(c1)의 삽입이 앞선 단계 S5에서 성공적이었는지 아닌지를 판단한다. 만약 성공적이라면(단계 S6에서 예), 연산은 단계 S3으로 돌아가고, 만약 성공적이지 않다면(단계 S6에서 아니오), 연산은 단계 S7로 진행한다. 연산이 단계 S3으로 되돌아가면, 다른 돌출된 원이 있는지 여부를 판단한다. 만약 있다면, 단계 S5의 검색 및 삽입처리가 이 돌출된 원에 대해서 다시 수행된다. 만약 없다면, 연산은 단계 S4로 진행되어 상술한 동일한 처리를 수행한다.
반면, 단계 S7에서, 상술한 에워싸는 원(C)과 삽입이 불가능했던 상술한 목표 원(D) 사이의 중간 크기의 원이 목표 원(D)으로 새롭게 설정된다. 다음으로, 단계 S8에서, 에워싸는 원과 상술한 단계 S7의 처리공정에서 사용된 목표 원(D)의 반지름 차이가 상술한 종료기준값(ε)과 동일하거나 더 작은지에 대해 판단한다. 만약 이 차이가 종료기준값(ε)보다 크다면(단계 S8의 아니오), 연산은 단계 S3으로 되돌아가 상술한 동일한 처리과정을 반복하고, 반면 이 차이가 종료기준값(ε)과 같거나 더 작다면(단계 S8의 예), 연산은 단계 S9로 진행된다.
단계 S9에서, 에워싸는 원(C)의 반지름은 와이어 하니스의 최종 반지름(R)으로 출력장치(5)에 출력된다. 또한, 이때의 원(C) 및 원(c1, c2, ..., cn )에 대한 위치정보가 또한 출력장치(5)로 출력된다. 이 출력은 모니터 디스플레이로 제공되거나 종이에 인쇄될 수 있다. 상술한 숫자(p)와 종료기준값(ε)은 필요에 의해 약간 변경될 수 있음을 주의해야 한다.
상술한 처리공정에 따른 각 원의 거동은 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 설명될 것이다. 도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 처리공정에 따른 거동을 보여주는 도면이다. 특히, 도 3a는 초기상태를 도시하고; 도 3b는 목표 원으로부터 돌출하는 삽입시도원을 도시하고; 도 3c는 도 3b에 도시된 삽입시도원이 목표 원에 삽입된 상태를 도시하고; 또한 도 3d는 최종 결과를 도시하는 도면이다.
도 3a는 주어진 n 개의 원(ci)의 초기 배치뿐 아니라 이들을 둘러싸는 에워싸는 원(C)을 도시한다. 도 3b는 공정이 진행중인 상태를 도시하고, 현재 구해진 에워싸는 원(C)보다 약간 작은 목표 원(D)뿐 아니라 이 목표 원(D)으로부터 돌출하는 원들 중 하나인 삽입이 시도되는 삽입시도원(cn)을 도시한다.
또한, 도 3c는 도 2에 도시된 단계 S5의 검색 및 삽입처리가 도 3b에 도시된 삽입시도원(cn)에 대해 수행된 후의 상태를 도시한다. 도 3c에서, 원들(m1)(성긴 해칭을 둘러싸는 원 집합)은 상술한 검색 및 삽입처리에서 삽입시도원(cn)을 삽입하기 위해 이동되는 이동된 원 집합을 보여준다는 것을 주목해야 한다. 이 도면에서 이해할 수 있듯이, 다른 돌출하는 원이 또한 삽입시도원(cn)의 삽입처리 공정에서 목표 원(D)에 포장되는 경우가 있다는 것을 주의해야 한다. 이후, 삽입처리가 모든 돌출하는 원에 대하여 수행된 결과가 도 3d에 도시된다.
따라서, 와이어 하니스를 구성하는 다수의 와이어 배치는 에워싸는 원으로부터 돌출하는 와이어로부터 가능한 멀리 배치되도록 변경되고, 돌출하는 와이어는 그에 따라 생성되는 공간에 삽입된다. 이 동작이 반복적으로 계산되면서, 다수의 와이어를 둘러싸는 와이어 하니스의 외경이 효율적으로 구해진다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 위에 언급된 도 2에 도시된 단계 S5의 검색 및 삽입처리가 설명된다. 도 4는 도 2에서의 검색 및 삽입처리를 보여주는 순서도이다.
도 4에 도시된 검색 및 삽입처리에서, n 개의 원(ci)의 반지름(ri), 이들의 중심(xi, yi)(i = 1, 2, ..., n), 및 목표 원(D)이 입력 정보로 주어진다. 그러나 n 개의 원(ci)은 서로 겹치지 않고 최종 원(cn)이 목표 원(D)으로부터 돌출한다고 가정한다. 다른 돌출하는 원이 있을 수 있다.
반면, 출력정보를 위하여, 목표 원(D)에 이미 놓여진 원이 이 목표 원(D)으로부터 돌출하게 하지 않으면서 최종 원(cn)이 목표 원(D) 내에 삽입될 수 있다면, 이 삽입을 실현하기 위한 n 개의 원의 중심위치는 성공적인 결과로 출력된다. 이 삽입이 불가능하다면, 이 결과에 대한 메시지는 비성공적인 결과로 출력된다.
먼저, 검색 및 삽입처리의 단계 S51에서, n 개의 원(ci)은 상술한 최종 원(cn)으로부터의 거리 순서로 재배열된다. 구체적으로, 이 순서는 n 개의 원(ci) 각각의 중심과 최종 원(cn)의 중심 사이의 거리에 기초한다. 여기서, 재배열의 결과 원 번호는 단순화를 위해 c1, c2, ..., cn으로 새로 설정된다. 이 최종 원은 앞으로 삽입시도원으로 언급된다는 점을 주의해야 한다.
다음으로, 단계 S52 내지 S54a(또는, S54b)에 도시된 처리가 i = 1, 2, ..., n-1에 대해서 수행된다. 단계 S52에서, 검색처리가 실행된다. 다시 말해서, 원(ci)이 목표 원(D) 내에서 다른 원과 겹치지 않으면서 이동될 수 있는 이동 후보위치가 검색된다. 구체적으로, 본 검색 처리에서, 도 5에 도시된 제1 검색처리 또는 도 6에 도시된 제2 검색처리가 수행된다. 제1 검색처리에서, 원(ci)이 목표 원(D) 내의 다른 원과 겹치지 않고 원(ci)의 현재 위치보다 삽입시도원(cn)으로부터 더 멀어지는 이러한 이동 후보위치가 검색된다. 또한, 도 6에 도시된 제2 검색처리에서, 원 보로노이 다이어그램의 개념을 이용하여, 원(ci)이 목표 원(D) 내에서 다른 원과 겹치지 않으면서 이동될 수 있는 이동 후보위치가 검색된다. 이러한 검색은 이후 설명될 것이다.
이후, 단계 S53, S54a 및 S54b에서, 이동 후보위치가 상술한 검색처리에 존 재한다면(단계 S53의 예), 원(ci)은 이러한 이동 후보위치 중에서 삽입시도원(cn)으로부터 가장 먼 위치로 이동된다(단계 S54a). 이동 후보위치가 없다면(단계 S53의 아니오), 원(ci)은 현재 위치에 남겨진다(단계 54b). 이러한 처리가 i = 1, 2, ..., n에 대해서 수행된 후, 공정은 단계 S55로 진행된다. 상술한 단계 S52 내지 S54는 청구범위에서 검색 공정에 대응한다는 것을 유의해야 한다.
다음으로, 단계 S55에서, 삽입시도원(cn)의 삽입이 상술한 단계 S52 내지 S54a(또는, S54b)로 이루어진 루프 처리에 의해 생성된 목표 원(D) 내의 공간에 대해 시도된다.
이후, 단계 S56, S57a 및 S57b에서, 삽입 시도에 의해 삽입이 성공적이라면(단계 S56의 예), 삽입시도원(cn)은 그 위치로 이동된다(단계 S57a). 삽입이 성공적이지 않다면(단계 S56의 아니오), 그 결과에 대한 메시지가 출력된다(단계 S57b). 성공한 경우 이를 실현하기 위한 n 개의 원의 중심위치가 출력된다는 점을 유의해야 한다. 이후, 단계 S51 내지 S56a(또는, S56b)로 이루어진 일련의 처리가 완료될 때, 공정은 도 2에 도시된 뒤따르는 공정으로 되돌아간다.
도 5 및 6을 참조하면, 상술한 검색 처리의 두 가지 예가 설명된다. 먼저, 제1 검색처리는 도 5를 참조하여 설명될 것이다. 도 5는 제1 검색처리를 보여주는 순서도이다.
도 5에 도시된 제1 검색처리에서, n 개의 원(ci)을 이동시킬 공간이 있을 때 , 원(ci)이 상술한 삽입시도원(cn)으로부터 가장 먼 위치로 이동된 상태에서 원(c i)은 두 개의 원에 접해야만 한다는 사실에 주목해야 한다. 그러나, 두 개의 접원 중 하나가 상술한 목표 원(D)인 경우가 있다. 따라서, 여기서 주어진 n 개의 원(ci) 전체 및 목표 원(D)에 의해 형성된 집합은 S = {n 개의 원 (c1, c2 , ..., cn), D}로 설정된다. 이후, 계속되는 단계 S521 내지 S529에 도시된 처리가 원(ci ∈ s)이 아닌 두 개의 원(cj 및 ck) 모두에 대해 수행된다.
먼저, 단계 S521에서, 반지름(ri)을 가진 원(ci)이 두 개의 원(cj 및 c k) 모두에 접하는 두 위치가 검색된다. 그러나, 만약 원(cj 또는 ck)이 목표 원(D)이 아닌 원이라면, 원(ci)은 외부로부터 이 원에 접하고, 만약 원(cj 또는 ck )이 목표 원(D)이라면, 원(ci)은 내부로부터 이 원에 접한다고 가정된다. 단지 이러한 위치는 두 개만 있으며, 이 경우에 중심은 각각 (x'i, y'i) 및 (x"i, y" i)로 설정된다.
다음으로, 단계 S522에서, 원(ci)이 상술한 두 위치 중 하나로 이동되면 원(ci)이 현재 위치보다 삽입시도원(cn)으로부터 더 멀어지는지에 대해 판단한다. 다시 말해서, 하나의 중심(x'i, y'i)으로부터 삽입시도원(cn)의 중심까지의 거리(X')와 현재 위치에 있는 원(ci)의 중심으로부터 삽입시도원(cn)의 중심까지의 거리(X) 사이를 비교한다. 거리(X')가 거리(X)보다 더 크다면(단계 S522의 예), 공정은 단 계 S523으로 진행하고; 만약 아니라면(단계 S522의 아니오), 공정은 후술될 단계 S526으로 진행한다.
단계 S523에서, 상술한 중심(x'i, y'i)에 놓여진 반지름(ri)을 갖는 원(c i)이 원(ci, cj, ck) 및 목표 원(D) 이 아닌 다른 모든 원 중 어느 것과 겹치지 않는지에 대해 검사한다. 겹치는 것은 단계 S524에서 판단된다. 여기서, 원(ci)이 임의의 원과 겹치지 않는 것으로 판단되면(단계 S524의 아니오), 공정은 단계 S525로 진행된다. 단계 S525에서, 상술한 중심(x'i, y'i)은 원(ci)의 이동 후보위치 중 하나로 추가되고; 그렇지 않으면(단계 S524의 아니오), 공정은 단계 S526으로 진행된다.
더욱이, 상술한 중심(x'i, y'i)은 다른 중심(x"i, y"i )으로 대체되고, 단계 S526 내지 S529의 후속공정이 상술한 단계 S522 내지 S525와 동일한 방식으로 수행된다. 단계 S526에서, 원(ci)이 상술한 두 위치 중 다른 하나로 이동된 경우 원(ci)이 현재 위치보다 삽입시도원(cn)으로부터 더 멀어지는지에 대해 판단한다. 다시 말해서, 다른 하나의 중심(x"i, y"i)으로부터 삽입시도원(cn )의 중심까지의 거리(X")와 현재 위치에 있는 원(ci)의 중심으로부터 삽입시도원(cn)의 중심까지의 거리(X) 사이를 비교한다. 거리(X")가 거리(X)보다 더 크다면(단계 S526의 예), 공정은 단계 S527로 진행하고; 만약 아니라면(단계 S526의 아니오), 공정은 루프 내의 다음 단계로 곧바로 진행한다.
단계 S527에서, 상술한 중심(x"i, y"i)에 놓여질 때 반지름(ri )을 갖는 원(ci)이 원(ci, cj, ck) 및 목표 원(D) 이 아닌 다른 모든 원 중 어느 것과 겹치지 않는지에 대해 검사한다. 겹치는 것은 단계 S528에서 판단된다. 여기서, 원(ci)이 임의의 원과 겹치지 않는 것으로 판단되면(단계 S528의 아니오), 공정은 단계 S529로 진행된다. 단계 S529에서, 상술한 중심(x"i, y"i)은 원(ci )의 이동 후보위치 중 하나로 추가되고; 그렇지 않으면(단계 S528의 아니오), 공정은 루프 내의 다음 단계로 곧바로 진행된다. 이러한 처리공정이 원(ci)이 아닌 두 개의 원(cj 및 c k) 모두에 대해 수행되면, 공정은 도 4에 도시된 바로 뒤따르는 처리공정으로 되돌아간다.
상술한 제1 검색처리를 이용하여, 종래에는 도 8에 도시된 방법에 의해서 또는 경험에 의해서 수행되던 와이어 하니스의 외경 계산이 개선되어 보다 정밀하게 수행될 수 있다. 따라서, 와이어 하니스의 설계에 도움을 준다. 반면에, 제1 검색처리가 사용되면 계산 양이 매우 많아진다는 문제가 발생한다. 다시 말해서, 위에서 언급된 도 5에 도시된 제1 검색처리에서, 상술한 공정은 원(ci, cj 및 c k)의 집합에 대해서 수행되므로, 계산시간은 0(n3)이 된다. 도 4에 도시된 검색 및 삽입처리에서, I = 1, 2, ..., n의 모두에 대해서 상기 처리가 수행되므로, 계산 시간은 0(n4)이 된다. 더욱이, 도 2에 도시된 상기 처리에서, 처리공정이 도 4에 도시 된 처리공정과 병합하여 반복적으로 수행되기 때문에 계산의 총 량은 매우 많아지게 된다. 이러한 관점에서 후술되는 도 6에 도시된 제2 검색처리가 개선된다.
도 6은 제2 검색처리를 보여주는 순서도이다. 도 7a는 원 집합의 한 예를 보여주는 도면이다. 도 7b 및 7c는 각각 도 7a에 도시된 원 집합에 대한 원 보로노이 다이어그램 및 라게르 원 보로노이 다이어그램이다.
먼저, 제2 검색처리의 기본적인 개념을 설명한다. 제2 검색처리에서, 삽입시도원(ci)의 이동 후보위치 검색은 공지된 보로노이 다이어그램 개념을 이용하여 효율적으로 수행된다. 다시 말해서, 상술한 제1 검색처리에서, 원(ci)이 모든 집합의 원(cj 및 ck)과 접하는 위치가 결정된다. 그러나, 보로노이 다이어그램의 개념이 사용되면, 후보가 제한된다.
평면상에서 서로 겹치지 않는 한정된 개수의 원이 주어진 경우, 평면은 주어진 원이 어느 원에 가장 가까운지를 판단하여 분할될 수 있다. 이와 같이 분할된 그림을 원 보로노이 다이어그램이라 부른다. 이러한 원 보로노이 다이어그램은 또한 문헌 1(A. Okabe, B. Boots, K. Sugihara 및 S.N. Choi: 공간 테셀레이션 -- 보로노이 다이어그램의 개념 및 응용(Spatial Tessellations -- Concepts and Applications of Voronoi Diagram), 2nd Edition. John Wiley 및 Sons, Chichester, 2000)에도 나타나 있다.
예를 들어, 도 7a에 도시된 원 집합에 대한 원 보로노이 다이어그램은 도 7b에 도시되어 있다. 도 7b에서 보로노이 에지라 불리는 경계 에지(ej) 상의 한 점은 두 개의 원(ck 및 cl)으로부터 등거리만큼 떨어지고 다른 원들은 더 멀리 떨어져 위치하는 특성을 갖는다. 따라서, 두 개의 원(ck 및 cl)에 접하며 다른 원과 겹치지 않는 원은 원 보로노이 다이어그램의 경계 에지(ej) 상에 중심을 갖는다. 따라서, 원(ci)의 이동 후보위치에 대해서, 원 보로노이 다이어그램의 경계 에지(ej)를 사이에 두는 두 개의 원(ck 및 cl)으로 된 집합만을 검출하는 것으로 충분하다. n 개의 원의 원 보로노이 다이어그램의 경계 에지(ej) 개수는 n에 비례하고, 검색될 원(ck 및 cl)으로 된 집합의 계산 횟수는 상술한 도 5에 도시된 제1 검색처리에서 0(n2)이고, 반면 이 경우 검색될 원(ck 및 cl)으로 된 집합의 계산 횟수는 0(n)이다.
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더욱이, 상술한 도 5에 도시된 제1 검색처리에서, 두 개의 원(ck 및 cl)에 접한 원(ci)의 이동 후보위치에 대하여 원(ci) 이외의 모든 원(ck 및 c l)과 겹치는지 검색한다. 그러나, 여기에서, 이 검색은 불필요하다. 다시 말해서, 원(ci)의 이동 후보위치가 경계 에지(ej)에 있는지 아닌지에 대해서만 검색하는 것으로 충분하다. 이는 원(ci)이 경계 에지(ej) 상에 놓여진 경우 원(ci)은 다른 원과 겹치지 않고, 원(ci)이 경계 에지(ej) 상에 놓이지 않는 경우 원(ci)이 다른 원과 겹친다는 보로노이 다이어그램의 특성으로부터 유도될 수 있기 때문이다. 따라서, 0(n)의 계산 횟수는 0(1)로 줄어들 수 있다.
이러한 개념에 기반한 제2 검색처리의 처리공정은 후술되는 도 6에 도시되어 있다. 도 6의 단계 S521'에서, 상술한 원 집합(S - {ci}), 즉 원(ci) 외의 모든 원에 대하여 원 보로노이 다이어그램이 작성된다. 여기서, 원 집합(S - {ci})은 n 개의 원으로 이루어지고, 경계 에지의 개수는 또한 n에 비례한다.
이후, 후속하는 단계 S522' 내지 S525'의 처리가 각 경계 에지(ej)(j = 1, 2, ..., n)에 대해서 수행된다.
단계 S522'에서, 경계 에지(ej)의 양측 상에 있는 원(ck 및 cl)에 접하는 반지름(ri)을 갖는 원(c'i)이 작성된다. 여기서 다시, 원(ck 또는 c l)이 목표 원(D)이 아닌 다른 원이라면 원(c'i)은 외측으로부터 그 원에 접하고, 원(ck 또는 cl )이 목표 원(D)이라면 원(c'i)은 내측으로부터 그 원에 접한다고 가정한다. 부수적으로, 이러한 위치는 단 두 개만 있다.
다음으로, 단계 S523'에서 반지름(ri)을 갖는 상술한 접원(c'i)이 존재한다고 판단하면(단계 S523'의 예), 또한 단계 S524'에서 그 중심이 경계 에지(ej) 상에 위치한다고 판단하면(단계 S524'의 예), 공정은 단계 S525'로 진행되어 그 원(c'i)을 원(ci)의 이동 후보위치로서 추가한다. 그렇지 않으면(단계 S523'의 아니오 및 단계 S524'의 아니오), 공정은 다음 단계로 직접 진행한다. 이러한 처리는 모든 경계 에지(ej)에 대해 수행되고, 공정은 도 4에 도시된 후속하는 공정으로 돌아간다.
상술한 설명으로부터 명백하듯이, 원(ci)의 이동 후보위치 검색은 보로노이 다이어그램의 개념을 사용하여 극도로 단순화될 수 있다는 점을 높이 평가할 수 있다. 상술한 문서 1은 n 개의 원에 대한 원 보로노이 다이어그램이 0(n log n)의 계산횟수로 구축될 수 있다는 것을 보여준다. 따라서, 상술한 단계 S521'의 처리는 0(n log n)으로 실행될 수 있다. 반면, n 개의 원에 대한 원 보로노이 다이어그램의 경계 에지의 개수가 n에만 비례하기 때문에, 상술한 단계 S522' 내지 S524'의 처리는 0(n) 번에 실행될 수 있다. 이로 인해서 도 6에 도시된 제2 검색처리의 계산횟수는 0(n log n)이 된다. 참조로서, 0(n3)의 계산횟수가 도 5에 도시된 제1 검색처리에 필요하므로, 효율성이 실질적으로 개선됨을 알 수 있다. 부수적으로, 도 6에서의 제2 검색처리가 도 4의 검색 및 삽입처리에 병합된다면, 도 6의 처리는 도 4의 검색 및 삽입처리에서 0(n) 번 실행되므로, 도 4의 검색 및 삽입처리의 계산횟수는 0(n2 log n)이 된다.
상술한 원 보로노이 다이어그램의 단순한 계산법은 상술한 문서 1에 설명된 라게르 보로노이 다이어그램이 작성되는 방법이고, 이후 문서 2(D.S. Kim 및 K. Sugihara: 점 집합의 보로노이 다이어그램으로부터의 원 집합의 보로노이 다이어그램(Voronoi diagram of a circle set from Voronoi diagram of a point set), I. Topology Computer Aided Geometric Design, vol. 18 (2001), pp.541-562) 및 문서 3(D.S. Kim 및 K. Sugihara: 점 집합의 보로노이 다이어그램으로부터의 원 집합의 보로노이 다이어그램(Voronoi diagram of a circle set from Voronoi diagram of a point set), II. Geometry. Computer Aided Geometric Design, vol.18 (2001), pp.563-585)에 설명된 측면의 플립 동작에 의해 원 보로노이 다이어그램으로 변환된다는 점을 주의해야 한다.
상술한 것처럼, 본 실시예에 따르면, 다수의 와이어를 둘러싸는 와이어 하니스의 외경은 와이어 하니스를 구성하는 다수의 와이어의 배치가 컴퓨터를 사용하여 와이어들이 에워싸는 원에서 돌출하는 와이어로부터 가능한 멀리 이동하고 돌출하는 와이어가 그에 따라 생성되는 공간으로 삽입되도록 변경되는 연산을 반복적으로 계산함으로써 효율적으로 구해질 수 있다. 특히, 원 보로노이 다이어그램의 개념을 채용하여, 와이어 하니스의 외경을 매우 쉽게 짧은 시간 내에 구하는 것이 가능해졌다.
상술한 실시예에서, 반지름은 와이어 하니스의 외경을 결정하기 위해 출력되지만, 지름이 대신 출력될 수 있음은 말할 나위가 없다. 또한, 와이어 하니스의 반지름이 상술한 방식으로 출력될 뿐 아니라 각 와이어의 배치를 나타내는 정보가 출력되도록 배치가 제공될 수 있다. 또한, p와 ε의 값은 상술한 실시예에 제시된 값에 제한되지 않으며, 필요에 따라 본 발명 요지의 범위 내에서 변경될 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 다수의 와이어를 둘러싸는 에워싸는 원은 컴퓨터를 이용하여 목표원 한정단계, 검색단계, 삽입단계, 및 제1 검색 제어단계를 반복적으로 실행함으로써 점진적으로 작아지게 된다. 결과적으로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 삽입시도원의 이동 후보위치의 검색은 원 보로노이 다이어그램을 사용하여 매우 단순화된다. 따라서, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 짧은 시간 내에 구할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우 에워싸는 원과 현재 목표 원 사이의 중간 크기를 가진 새로운 목표 원을 결정한 후 공정이 검색단계로 되돌아가는, 제2 검색 제어단계가 더 포함된다. 결과적으로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 보다 효율적으로 구할 수 있다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 다수의 와이어에 관한 초기 정보가 입력수단에 의해 입력되고, 다수의 와이어를 둘러싸는 에워싸는 원이 목표원 한정수단, 검색수단, 삽입수단, 및 제1 검색 제어수단에 의해 점진적으로 작아지고, 그 에워싸는 원의 외경이 출력수단에 의해 출력된다. 결과적으로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 에워싸는 원 및 다수의 원에 대한 위치정보가 출력되기 때문에, 다수의 와이어의 배열을 포함하여, 이들을 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.
본 발명의 제6 양태에 따르면, 삽입시도원의 이동 후보위치 검색이 제2 검색 수단에 의한 원 보로노이 다이어그램을 이용하여 매우 단순화된다. 따라서, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 짧은 시간 내에 구할 수 있다.
본 발명의 제7 양태에 따르면, 제2 삽입 제어수단에 의한 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우, 검색수단에 의한 검색은 에워싸는 원 및 현재의 목표 원 사이의 중간 크기를 갖는 목표 원을 결정한 후 다시 수행된다. 그러므로, 다수의 와이어를 둘러싸는 원의 외경을 효율적으로 구할 수 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 와이어를 서로 겹치지 않도록 가능한 작은 원형으로 묶어 포장함으로써 형성되는 와이어 포장의 외경을 계산하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    상기 다수의 와이어의 단면 형상이 각 외형에 상응하는 지름을 갖는 다수의 원이라고 가정하여 동일 평면에 배열된 상기 다수의 원을 서로 겹치지 않게 포함하는 에워싸는 원을 가정하는 에워싸는 원 가정단계;
    상기 에워싸는 원과 동일한 중심을 가지고 상기 에워싸는 원보다 약간 더 작으며, 상기 다수의 원 중 하나 이상이 돌출하여 나오는 목표 원을 결정하는 목표원 한정단계;
    상기 목표 원으로부터 돌출하는 원을 삽입시도원으로 설정하고, 상기 삽입시도원이 아닌 다른 다수의 원이 서로 겹치지 않으면서 상기 목표 원 내에서 상기 삽입시도원에 대해 가능한 멀리 떨어질 수 있는 위치를 검색하는 검색단계;
    상기 검색단계의 검색결과에 근거하여 상기 다수의 원의 배열을 변경하여 생성된 상기 목표 원 내의 공간에 상기 삽입시도원을 삽입하는 삽입단계; 및
    모든 삽입시도원이 상기 목표 원 내에 삽입된 경우 상기 현재의 목표 원보다 약간 더 작고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 설정하고, 상기 검색단계로 되돌아가는, 제1 검색 제어단계를 포함하고,
    상기 에워싸는 원은 상기 목표원 한정단계, 상기 검색단계, 상기 삽입단계 및 상기 제1 검색 제어단계를 반복적으로 실행함으로써 점점 작아지는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검색단계에서, 상기 삽입시도원 및 상기 다수의 원 중 하나를 제외한 원 집합 및 상기 목표 원에 의해 원 보로노이 다이어그램을 작성하고, 상기 삽입시도원 이외의 상기 다수의 원에 대해서 상기 원 보로노이 다이어그램의 각 경계 에지를 형성하는 양측 원에 접한 상기 한 원의 중심이 상기 경계 에지에 놓여지는지를 검사하고, 그로 인해 상기 원이 상기 접원 내에서 이동될 수 있는 위치를 검색하는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 목표원 한정단계, 상기 검색단계, 상기 삽입단계 및 상기 제1 검색 제어단계와 함께 반복적으로 수행되는 제2 검색 제어단계를 더 포함하고, 상기 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우 공정은 상기 에워싸는 원과 상기 현재의 목표 원 사이의 중간 크기를 갖고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 결정한 후 상기 검색단계로 되돌아가는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 방법.
  4. 다수의 와이어를 서로 겹치지 않도록 가능한 작은 원형으로 묶어 포장함으로써 형성되는 와이어 포장의 외경을 계산하는 장치에 있어서, 상기 장치는:
    상기 다수의 와이어의 단면 형상이 각 외형에 상응하는 지름을 갖는 다수의 원이라고 가정하여 동일 평면에 배열된 상기 다수의 원을 서로 겹치지 않게 포함하는 에워싸는 원을 가정하는 에워싸는 원 가정수단;
    상기 에워싸는 원과 동일한 중심을 갖고 상기 에워싸는 원보다 약간 더 작으며, 상기 다수의 원 중 하나 이상이 돌출하여 나오는 목표 원을 결정하는 목표원 한정수단;
    상기 목표 원으로부터 돌출하는 상기 원을 삽입시도원으로 설정하고, 상기 삽입시도원이 아닌 다른 다수의 원이 서로 겹치지 않으면서 상기 목표 원 내에서 상기 삽입시도원에 대해 가능한 멀리 이동할 수 있는 위치를 검색하는 검색수단;
    상기 검색수단에 의한 검색결과에 근거하여 상기 다수의 원의 배열을 변경하여 생성된 상기 목표 원 내의 공간에 상기 삽입시도원을 삽입하는 삽입수단;
    모든 삽입시도원이 상기 목표 원 내에 삽입된 경우 현재의 목표 원보다 약간 더 작고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 설정하고, 상기 검색수단에 의한 상기 검색이 이후 수행되는, 제1 검색 제어수단;
    상기 다수의 와이어에 관련된 초기 정보를 입력하는 입력수단; 및
    적어도 상기 에워싸는 원의 외경을 출력하는 출력수단을 포함하는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 출력수단은 상기 에워싸는 원 및 상기 다수의 원에 대한 위치정보를 출력하는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 검색수단은, 상기 삽입시도원 및 상기 다수의 원 중 하나를 제외한 원 집합 및 상기 목표 원에 의해 원 보로노이 다이어그램을 작성하고, 상기 삽입시도원 이외의 상기 다수의 원에 대해서 상기 원 보로노이 다이어그램의 각 경계 에지를 형성하는 양측 원에 접한 상기 한 원의 중심이 상기 경계 에지에 놓여지는지를 검사하고, 그로 인해 상기 원이 상기 목표 원 내에서 이동될 수 있는 위치를 검색하는 제2 검색수단을 포함하는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 삽입시도원의 삽입이 불가능한 경우, 상기 에워싸는 원과 상기 현재의 목표 원 사이의 중간 크기를 갖고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 결정한 후 상기 검색수단에 의한 상기 검색을 수행하는 제2 검색 제어수단을 더 포함하는, 와이어 포장의 외경을 계산하는 장치.
  8. 다수의 와이어를 서로 겹치지 않도록 가능한 작은 원형으로 묶어 포장함으로써 형성되는 와이어 포장의 외경을 계산하기 위해서 컴퓨터에 의해 하기의 수단이 구현되는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 있어서:
    상기 다수의 와이어의 단면 형상이 각 외형에 상응하는 지름을 갖는 다수의 원이라고 가정하여 동일 평면에 배열된 상기 다수의 원을 서로 겹치지 않게 포함하는 에워싸는 원을 가정하는 에워싸는 원 가정수단;
    상기 에워싸는 원과 동일한 중심을 갖고 상기 에워싸는 원보다 약간 더 작으며, 상기 다수의 원 중 하나 이상이 돌출하여 나오는 목표 원을 결정하는 목표원 한정수단;
    상기 목표 원으로부터 돌출하는 상기 원을 삽입시도원으로 설정하고, 상기 삽입시도원이 아닌 다른 다수의 원이 서로 겹치지 않으면서 상기 목표 원 내에서 상기 삽입시도원에 대해 가능한 멀리 이동할 수 있는 위치를 검색하는 검색수단;
    상기 검색수단에 의한 검색결과에 근거하여 상기 다수의 원의 배열을 변경하여 생성된 상기 목표 원 내의 공간에 상기 삽입시도원을 삽입하는 삽입수단;
    모든 삽입시도원이 상기 목표 원 내에 삽입된 경우 현재의 목표 원보다 약간 더 작고 상기 삽입시도원을 포함하는 새로운 목표 원을 설정하고, 상기 검색수단에 의한 상기 검색이 이후 수행되는, 제1 검색 제어수단;
    상기 다수의 와이어에 관련된 초기 정보를 입력하는 입력수단; 및
    적어도 상기 에워싸는 원의 외경을 출력하는 출력수단;이 컴퓨터에 의해 구현되는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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