专利名称：剖面布局计算装置、剖面布局计算方法及其计算程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算集束了多个线材的线材束的剖面布局的剖面布局计算装置、剖面布局计算方法、以及剖面布局计算程序。
背景技术：
在车辆、室内，布线了集束多个电线等线材而构成的、并对电子机器、电子部件等进行电连接的束线(线材束)。对于这样的束线，近年来，根据空间效率提高等观点，要求不降低电气的特性，并且尽可能紧凑的结构。相伴于此，需要在设计阶段中，更正确地计算束线的外形。
因此，本申请人提出了专利文献1、2等所示的线材封装计算方法等。在专利文献2 的计算方法中，设定多个线材的配置条件，反复预先确定的试行次数，以使多个线材不相互重叠的方式随机地初始配置，针对每个初始配置，求出针对多个线材的封装包含圆，并且计算与该封装包含圆以及此时的多个圆的位置相关的信息。然后，根据与多个圆的位置相关的信息，判定是否满足配置条件，仅在判定为满足了配置条件时，显示输出与封装包含圆以及多个圆的位置相关的信息。
专利文献1 日本特开2004-127917号公报 专利文献2 日本特开2005-173789号公报
发明内容
但是，在所述专利文献2等中在计算的途中存在随机的过程，所以无法保持线材的初始配置，计算结果变得随机。因此，在集束多个线材来制作束线的情况下，有可能从各线材的初始配置移动到不可能的位置，而成为非现实的计算结果。另外，在以往的方法中， 无法计算用大圆来集束多个小圆以外的形状，无法对应于各种各样的束线的剖面形状。
本发明是鉴于所述问题而完成的，其课题在于提供一种剖面布局计算装置、剖面布局计算方法、以及剖面布局计算程序，可以计算与线材的初始配置对应的现实的线材束的剖面布局。
为了解决所述课题而通过本发明实现的技术方案1所述的剖面布局计算装置是如图1的基本结构图所示，计算集束了多个线材的线材束的剖面布局的剖面布局计算装置10，包括几何学信息取得单元11a，取得定义所述多个线材各自的剖面形状的几何学信息；配置信息取得单元11b，取得表示剖面图形的预先确定的规定区域中的初始配置的配置信息，所述剖面图形表示所述几何学信息取得单元Ila取得的几何学信息定义的剖面形状；边界信息计算单元11c，基于所述配置信息取得单元lib取得的配置信息，计算包围所述规定区域中配置的多个剖面图形的全部的边界信息；束形状信息取得单元lld，取得表示所述剖面布局的形状的束形状信息；边界信息变形单元lie，朝向所述束形状信息取得单元Ild取得的束形状信息使所述边界信息变形；配置信息变更单元llf，依照所述边界信息变形单元lie变形的所述边界信息与所述剖面图形的接触或者所述剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算所述边界信息内的所述多个剖面图形各自的举动，将所述配置信息变更为使所述多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置；以及剖面布局信息输出单元llg，输出表示基于所述配置信息变更单元Ilf变更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
根据所述技术方案1记载的本发明的剖面布局计算装置，如果由几何学信息取得单元Ila取得了几何学信息，则由配置信息取得单元lib取得与该几何学信息对应的配置信息。如果由边界信息计算单元Ilc计算出基于所述配置信息的边界信息，则由束形状信息取得单元Ild取得对应于边界信息并且表示线材束的剖面布局的形状的束形状信息。然后，如果通过边界信息变形单元lie使边界信息朝向束形状信息变形，则由配置信息变更单元Ilf计算和边界信息与剖面图形的接触、剖面图形彼此的接触对应的边界信息内的多个剖面图形各自的举动，将配置信息变更为使多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置。然后，基于该变更的配置信息的剖面布局信息通过剖面布局信息输出单元Ilg输出到显示装置、通信装置等。
技术方案2所述的发明如图1的基本结构图所示，在技术方案1所述的剖面布局计算装置中，其特征在于所述配置信息变更单元Ilf是在通过所述边界信息变形单元lie 以使所述多个剖面图形收敛于所述束形状信息内的方式进行了密集之后，以消除该密集的多个剖面图形的重叠部分的方式，调整多个剖面图形各自的配置来变更所述配置信息的单兀。
根据所述技术方案2记载的本发明的剖面布局计算装置，如果通过边界信息变形单元lie以使多个剖面图形收敛于束形状信息内的方式进行密集，则通过配置信息变更单元Ilf，以消除该密集的多个剖面图形的重叠部分的方式，调整多个剖面图形各自的配置而变更配置信息。
技术方案3所述的发明如图1的基本结构图所示，在技术方案1或者2所述的剖面布局计算装置中，其特征在于包括束形状信息计算单元llh，基于所述几何学信息定义的多个剖面图形的剖面积的总和，计算所述束形状信息，所述束形状信息取得单元Iid是取得所述束形状信息计算单元Ilh计算出的束形状信息的单元。
根据所述技术方案3记载的本发明的剖面布局计算装置，如果由束形状信息计算单元Iih根据多个剖面图形的剖面积的总和计算出束形状信息，则由束形状信息取得单元 Ild取得该束形状信息。
为了解决所述课题而通过本发明实现的技术方案4所述的剖面布局计算方法是计算集束了多个线材的线材束的剖面布局的剖面布局计算方法，包括几何学信息取得工序，取得定义所述多个线材各自的剖面形状的几何学信息；配置信息取得工序，取得表示剖面图形的预先确定的规定区域中的初始配置的配置信息，所述剖面图形表示所述取得的几何学信息定义的剖面形状；边界信息计算工序，基于所述取得的配置信息，计算包围所述规定区域中配置的多个剖面图形的全部的边界信息；束形状信息取得工序，取得表示所述剖面布局的形状的束形状信息；边界信息变形工序，朝向所述取得的束形状信息使所述边界信息变形；配置信息变更工序，依照在所述边界信息变形工序中变形的所述边界信息与所述剖面图形的接触或者所述剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算所述边界信息内的所述多个剖面图形各自的举动，将所述配置信息变更为使所述多个剖面图形的全部密集时的
5各剖面图形的配置；以及剖面布局信息输出工序，输出表示基于所述变更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
根据所述技术方案4记载的本发明的剖面布局计算方法，如果取得了与束对象的线材对应的几何学信息，则取得与该几何学信息对应的配置信息。然后，如果计算出基于该配置信息的边界信息，则取得对应于该边界信息并且表示线材束的剖面布局的形状的束形状信息。然后，如果该边界信息朝向束形状信息变形，则计算和边界信息与剖面图形的接触、剖面图形彼此的接触对应的边界信息内的多个剖面图形各自的举动，将配置信息变更为使多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置。然后，基于该变更的配置信息的剖面布局信息输出到显示装置、通信装置等。
如图1的基本结构图所示为了解决所述课题而通过本发明实现的技术方案5所述的剖面布局计算程序是用于使计算机作为计算集束了多个线材的线材束的剖面布局的单元而发挥功能的剖面布局计算程序，其特征在于使计算机作为如下单元发挥功能几何学信息取得单元11a，取得定义所述多个线材各自的剖面形状的几何学信息；配置信息取得单元11b，取得表示剖面图形的预先确定的规定区域中的初始配置的配置信息，所述剖面图形表示所述几何学信息取得单元Ila取得的几何学信息定义的剖面形状；边界信息计算单元11c，基于所述配置信息取得单元lib取得的配置信息，计算包围所述规定区域中配置的多个剖面图形的全部的边界信息；束形状信息取得单元lld，取得表示所述剖面布局的形状的束形状信息；边界信息变形单元lie，朝向所述束形状信息取得单元Ild取得的束形状信息使所述边界信息变形；配置信息变更单元Ilf，依照所述边界信息变形单元lie变形的所述边界信息与所述剖面图形的接触或者所述剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算所述边界信息内的所述多个剖面图形各自的举动，将所述配置信息变更为使所述多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置；以及剖面布局信息输出单元llg，输出表示基于所述配置信息变更单元Ilf变更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
根据所述技术方案5记载的本发明的剖面布局计算程序，计算机如果取得了与束对象的线材对应的几何学信息，则取得与该几何学信息对应的配置信息。然后，如果计算出基于该配置信息的边界信息，则取得对应于该边界信息并且示出线材束的剖面布局的形状的束形状信息。然后，如果朝向束形状信息变形了该边界信息，则根据边界信息与剖面图形的接触或者剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算边界信息内的多个剖面图形各自的举动，将配置信息变更为使多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置。然后，将基于该变更的配置信息的剖面布局信息输出到显示装置、通信装置等。
如以上的说明，根据技术方案1、4、5记载的本发明，取得与线材对应的剖面图形的初始配置，取得与其对应的边界信息和束形状信息，在使边界信息朝向束形状信息变形时，根据边界信息与剖面图形的接触或者剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算边界信息内的多个剖面图形各自的举动，将配置信息变更为使多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置，所以可以使剖面图形从初始配置移动到现实的束形状信息，所以可以防止剖面图形移动到非现实的位置。因此，可以计算与线材的初始配置对应的现实的线材束的剖面布局，所以可以可靠地支援剖面布局的设计。
根据技术方案2所述的发明，除了技术方案1所述的发明的效果以外，在以使多个剖面图形收敛于束形状信息内的方式进行密集时，以消除多个剖面图形彼此的重叠部分的方式，调整多个剖面图形各自的配置，所以可以计算与线材的初始配置对应的更现实的线材束的剖面布局。
根据技术方案3所述的发明，除了技术方案1或者2所述的发明的效果以外，根据多个剖面图形的剖面积的总和计算束形状信息，取得该束形状信息，所以无需人为地进行设定、输入等，并且可以考虑针对剖面布局的多个剖面图形的充填率等，所以可以更可靠地支援剖面布局的设计。
图1是示出本发明的剖面布局计算装置的基本结构的结构图。
图2是用于说明束线的概略结构的图。
图3是示出剖面布局计算装置的概略结构的一个例子的结构图。
图4是用于说明图3的存储装置存储的程序以及各种信息的一个例子的图。
图5是用于说明边界信息的一个例子的图。
图6是用于说明边界信息的变形例的图。
图7示出是图3的CPU执行的剖面布局计算处理的一个例子的流程图。
图8是用于说明重叠的部分的剖面图形的调整例的图。
图9是用于说明剖面布局信息的制作方法的一个例子的图。
图10是示出剖面布局信息的显示例的图。
图11是用于说明剖面布局计算装置的动作状态1的图。
图12是用于说明剖面布局计算装置的动作状态2的图。
图13是用于说明剖面布局计算装置的动作状态3的图。
图14是用于说明剖面布局计算装置的动作状态4的图。
图15是用于说明剖面布局计算装置的动作状态5的图。
图16是用于说明剖面布局计算装置的动作状态6的图。
图17是用于说明剖面布局计算装置的动作状态7的图。
图18是用于说明剖面布局计算装置的动作状态8的图。
图19是用于说明剖面布局计算装置的动作状态9的图。
图20是用于说明剖面布局计算装置的动作状态10的图。
图21是用于说明剖面布局计算装置的动作状态11的图。
图22是用于说明剖面布局计算装置的动作状态12的图。
图23是用于说明剖面布局计算装置的动作状态13的图。
图24是用于说明剖面布局计算装置的动作状态14的图。
图25是示出剖面布局计算装置计算的剖面布局的其他形状的图，(a)示出计算前、(b)示出计算结果。
图26是用于说明边界信息的其他变形例的图，(a)是用于说明边界信息与束形状信息的关系的图、(b)是用于说明接触判定的例子的图。
(符号说明) 10 剖面布局计算装置；Ila 几何学信息取得单元(CPU) ；lib 配置信息取得单元(CPU) ；lie 边界信息计算单元(CPU) ；Ild 束形状信息取得单元(CPU) ；lie 边界信息
7变形单元(CPU) ；Ilf 配置信息变更单元(CPU) ；Ilg 剖面布局信息输出单元(CPU) ；llh 束形状信息计算单元(CPU)。
具体实施例方式以下，参照图2 图26的附图，说明使用本发明的剖面布局计算装置来计算束线的剖面布局的情况的一个例子。
在图2中，束线W是集束多个与线材相当的电线而形成的。束线W具备集束了多个电线的电线束W1、和在该电线的端部等安装的连接器W2等。另外，电线具备导电性的芯线和包覆该芯线的由绝缘性的合成树脂构成的包覆部。电线是所谓包覆电线。连接器W2 具备导电性的端子金属零件和绝缘性的连接器外壳。端子金属零件安装在电线的端部等中并且与该电线的芯线电连接。连接器外壳形成为箱状并且收容端子金属零件。
在本实施方式中，说明将技术方案中的线材作为电线，将线材束作为束线W的电线束Wl的情况，但本发明不限于此，例如可以将线材作为软管、管子等各种不同的实施方式。
在图3中，剖面布局计算装置10使用公知的计算机，具有按照预先确定的程序进行装置整体的动作控制等的中央运算处理装置(CPU)ll。对该CPU11，经由总线B连接有保存了用于CPUll的程序等的读出专用的存储器即R0M12、具有保存CPUll的处理作业中所需的各种数据的作业区域等的读写自由的存储器即RAM13。
对CPUll，经由总线B连接有存储装置14，该存储装置14使用硬盘装置、大容量的存储器等。存储装置14如图4所示，具有存储剖面布局计算程序P等各种程序、和几何学信息D1、配置信息D2、边界信息D3、束形状信息D4等各种信息的存储区域。另外，剖面布局计算程序P等从⑶-ROM等安装，经由网络下载而存储在存储装置14中。
剖面布局计算程序P是用于使计算机作为计算集束了多个电线的线材束的剖面布局的单元而发挥功能的剖面布局计算程序，其特征在于使计算机作为如下单元而发挥功能 几何学信息取得单元11a，取得定义所述多个电线各自的剖面形状的几何学信息 Dl ； 配置信息取得单元11b，取得表示剖面图形的预先确定的规定区域中的初始配置的配置信息D2，所述剖面图形表示所述几何学信息取得单元Ila取得的几何学信息Dl定义的剖面形状； 边界信息计算单元11c，根据所述配置信息取得单元lib取得的配置信息D2，计算包围所述规定区域中配置的多个剖面图形的全部的边界信息D3 ； 束形状信息取得单元lld，取得表示所述剖面布局的形状的束形状信息D4 ； 边界信息变形单元lie，朝向所述束形状信息取得单元Ild取得的束形状信息D4 使所述边界信息D3变形； 配置信息变更单元llf，根据所述边界信息变形单元lie变形的所述边界信息D3 与所述剖面图形的接触或者所述剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算所述边界信息D3 内的所述多个剖面图形各自的举动，将所述配置信息变更为使所述多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置；以及 剖面布局信息输出单元llg，输出表示基于所述配置信息变更单元Ilf变更的所述配置信息D2的所述剖面布局的剖面布局信息。
几何学信息Dl具有表示集束的对象的电线各自的剖面形状、尺寸等的数据。作为剖面形状表示的剖面图形，作为一个例子，可以举出圆、多个线连接的形状、三角、四边等任意的形状、折线等剖面图形，成为在圆的情况下可以定义半径、在四边的情况下可以定义宽度和高度、在折线的情况下可以定义各点的位置坐标等特定的图形的数据构造。
配置信息D2具有表示所述的剖面图形的预先确定的规定区域中的配置的数据。 另外，规定区域是指，在进行所述的电线束Wl的剖面布局的计算的情况下任意地设定的二维区域。作为配置信息D2，可以举出规定区域的任意的坐标系中的通过各自的轴分量得到的X-Y坐标的坐标数据等。配置信息D2与几何学信息Dl关联起来存储在存储装置14中。
这些几何学信息Dl和配置信息D2预先存储在存储装置14中，可以设成在计算时经由通信装置16从其他装置等取得而存储在存储装置14中等各种不同的实施方式。
边界信息D3如图5所示，具有用于根据所述配置信息D2定义包围在规定区域E 中配置的多个剖面图形G的全部的框状的边界的位置坐标、形状和尺寸等任意的数据。边界信息D3可以设成由利用者等输入的边界、或者可以根据多个剖面图形G自动地计算等根据剖面布局计算装置10的规格等任意地决定。另外，作为边界信息D3的计算方法的一个例子，可以举出如图5(a)所示计算为根据所有剖面图形G的外形形状计算的凸包络图形、 如图5(b)所示计算为包括所有剖面图形G的矩形、圆形等任意形状的图形等方法。
束形状信息D4如图6所示，成为在边界信息D3的内侧等任意地设定、并表示集束了多个电线的电线束Wl的剖面布局的形状的信息。束形状信息D4根据由利用者使用电子笔等输入的输入数据来制作，或通过预先确定的方法计算来制作。
作为自动地计算束形状信息D4的方法，可以举出在集束多个圆即剖面图形G的情况下，根据最小图形、最大图形等计算的方法等。另外，在根据最小图形计算的情况下，即将与充填率100%相当的圆作为最小的图形，根据多个剖面图形G各自的面积的总和求出总面积S,根据该总面积S求出最小图形的半径rl ( = SQRT (S/ π ))，从而决定束形状信息D4。
另外，在根据最大图形计算的情况下，即将与充填率50%相当的圆作为最大的图形，根据多个剖面图形G各自的面积的总和求出总面积S，根据对该总面积S进行2倍而得到的值求出最大图形的半径r2( = SQRT (2女S/π ))，从而决定束形状信息D4。
作为边界信息D3的变形方法的一个例子，如图6所示，通过折线制作边界信息D3 以及束形状信息D4，如图6(a)所示使各折线的各点D3UD41对应。然后，如图6(b)所示， 使边界信息D3的点D31，以与相对的点D31和点D41之间分别对应的规定的刻度宽度Δ t， 朝向点D41移动，从而使边界信息D3变形为近似于束形状信息D4的形状。在作为刻度宽度At使用时间的情况下，例如任意地设定At = O. 05秒等。另外，对于边界信息D3的变形方法，不限于折线，只要能够进行边界信息D3和剖面图形G的冲突判定，则可以使用各种不同的变形方法。
另外，对所述CPU11，经由总线B连接了输入装置15、通信装置16、显示装置17等。 输入装置15具有键盘、鼠标等，将与利用者的操作对应的输入数据输出到CPU11。通信装置 16使用LAN卡、便携电话用调制解调器等通信机器，将所接收到的信息输出到CPU11，并且将从CPUll输入的信息发送到所指示的发送目的地。
显示装置17使用已知的液晶显示器、CRT等各种显示器。另外，显示装置17通过 CPUll的控制显示各种信息。即，显示装置17根据这些各种信息，显示表示剖面布局信息等的各种画面。
接下来，以下，参照图7的流程图，说明所述CPUll执行存储装置14的剖面布局计算程序P时的剖面布局计算处理的一个例子。另外，为简化说明，图7所示的流程图以将多个电线集束成圆形为前提。
如果由CPUll执行了剖面布局计算程序P，则在步骤Sll中，从存储装置14等取得与构成所述电线束Wl的电线对应的几何学信息Dl，并存储在RAM13中，在步骤S12中，从存储装置14等取得与这些几何学信息Dl对应的配置信息D2，并存储在RAM13中，之后进入到步骤S13。
在步骤S13中，根据RAM13的几何学信息Dl和配置信息D2，如所述的图5所示计算出折线即边界信息D3并存储在RAM13中，在步骤S14中，根据RAM13的几何学信息Dl计算出多个剖面图形G的总面积，根据该总面积和预先确定的条件(所述的充填率等)通过束形状计算处理的执行计算出半径，根据该半径计算出折线即束形状信息D4，在步骤S15 中，从束形状计算处理取得该束形状信息D4并存储在RAM13中，之后进入到步骤S16。
另外，作为束形状信息D4的取得方法，可以设成在显示装置17中显示边界设定画面等并通过该画面对利用者催促设定而根据来自输入装置15的输入信息取得所制作出的束形状信息D4的方法、从预先确定的存储区域取得束形状信息D4等各种不同的实施方式。
在步骤S16中，如所述的图6所示，边界信息D3的各个点D31朝向束形状信息D4 的对应的点D41移动规定的刻度宽度量At来变更(变形)边界信息D3，进入到步骤S17。
在步骤S17中，根据变形后的边界信息D3与多个剖面图形G的接触，对于该边界信息D3内的多个剖面图形G各自的举动，通过边界信息D3与剖面图形G的冲突、剖面图形 G彼此的冲突等力学上的计算，计算出多个剖面图形G各自的新的位置，以成为该位置的方式，变更RAM13的配置信息D2，之后进入到步骤S18。
另外，在计算圆形的多个剖面图形G各自的举动的情况下，可以通过应用公知的个别要素法(Distinct Element Method、DEM)、粒子法、分子动力学法、有限要素法等仿真手法中使用的各种方法来计算。另外，在使用个别要素法的情况下，使用在接触点处的要素的相对变位的评价中使用的各种计算式，考虑针对各剖面图形G的周围的剖面图形G或者边界信息D3的作用反作用等来计算各剖面图形G的移动方向、移动量等，从而计算出各剖面图形G的新的位置。
在步骤S18中，判定边界信息D3是否变形为束形状信息D4 (边界信息D3 =束形状信息D4)。在判定为没有变形至束形状信息D4的情况下(在S18中“否”)，回到步骤S16， 朝向束形状信息D4偏移规定的刻度宽度量At，而反复所述一连串的处理。另一方面，在判定为变形至束形状信息D4的情况下(在S18中“是”)，进入到步骤S19。
另外，在本实施方式中，说明使边界信息D3变形至束形状信息D4的情况，但本发明不限于此，可以设成使多个剖面图形G以近似于束形状信息D4的形状的形状密集等各种不同的实施方式。
在步骤S19中，根据RAM13的最新的配置信息D2，如果在密集的多个剖面图形G 中产生了重叠的部分，则以消除该重叠部分的方式，通过预先确定的消除方法使剖面图形G
10移动并调整，如果在消除了重叠部分之后决定了各剖面图形G的配置，则在步骤S20中，以使RAM13的配置信息D2成为消除了重叠部分之后的配置的方式变更，之后进入到步骤S21。
此处，参照图8的附图，说明所述消除方法的一个例子。首先，固定预先确定的开始位置即中心附近的剖面图形Gl的位置。然后，对于相对位于该剖面图形Gl的周围的剖面图形G2，与剖面图形Gl不重叠的部分，固定其位置。另外，对于与剖面图形Gl重叠的部分，在消除重叠的方向X上移动其重叠量而消除重叠，将其固定为剖面图形G2的新的位置。 通过对剖面图形G2的外侧的剖面图形G3进行与上述相同的处理，可以从电线束Wl的剖面布局消除重叠部分。
在步骤S21中，根据RAM13的配置信息D2，在RAM13中生成表示电线束Wl的剖面布局的剖面布局信息D5，之后进入到步骤S22。另外，参照图9说明剖面布局信息的制作方法的一个例子。在多个剖面图形G的重叠部分被消除之后，从边界信息D3露出了剖面图形 G的情况下，为了消除该露出，向露出量的最多的方向，使边界信息D3的中心移动与露出量对应的任意的分量(例如，露出量的1/4等)，扩大边界信息D3。通过反复该操作，将扩大后的边界信息D3’包含了多个剖面图形G的全部的形状求出为剖面布局的形状，制作表示该形状的剖面布局信息D5。另外，作为剖面布局信息D5，可以根据规格等设成任意的数据构造，即用于原样地显示剖面图形G的配置信息的数据构造、用于视觉上显示配置信息的数据构造等。
在步骤S22中，通过将该剖面布局信息D5输出到显示装置17，在显示装置17中显示图10所示的剖面布局信息D5，之后结束处理。另外，在本实施方式中，说明将剖面布局信息D5设成用于显示多个剖面图形G和外周T的信息的情况，但本发明不限于此，例如，可以设成仅显示外周T、显示外周T的半径等各种不同的实施方式。
如以上的说明，通过CPUll执行图7所示的剖面布局计算处理，CPUll作为图1 所示的技术方案中的几何学信息取得单元11a、配置信息取得单元lib、边界信息取得单元 11c、束形状信息取得单元lid、边界信息变形单元lie、配置信息变更单元llf、剖面布局信息输出单元llg、以及束形状信息计算单元Ilh而发挥功能。另外，图7中的步骤Sll相当于几何学信息取得单元11a、步骤S12相当于配置信息取得单元lib、步骤S13相当于边界信息取得单元11c、步骤S15相当于束形状信息取得单元lid、步骤S16相当于边界信息变形单元lie、步骤S17、S20相当于配置信息变更单元llf、步骤S22相当于剖面布局信息输出单元llg、步骤S14相当于束形状信息计算单元llh。
接下来，在下面参照图11 图24的附图，说明所述的剖面布局计算装置10的动作(作用)的一个例子。另外，规定区域成为X-Y平面区域。
剖面布局计算装置10如果取得了几何学信息Dl和与其对应的配置信息D2，则如图11所示在规定区域E中配置圆形的20个剖面图形Gl G20，如图12所示计算包围剖面图形Gl G20的全部的方形形状的边界信息D3。然后，取得与边界信息D3对应的束形状信息D4，如图13以及图14所示，使方形形状的边界信息D3朝向圆形形状的束形状信息D4 阶段性地变形，使边界信息D3变形至图15所示的目的即束形状信息D4的形状。
此时，剖面图形Gl G20由于与变形的边界信息D3的接触而移动，从而力学性地使用个别要素法等分别计算剖面图形Gl G20彼此、或者剖面图形Gl G20与边界信息 D3的冲突，从而变更剖面图形Gl G20的配置。然后，通过使边界信息D3变形至图15所
11示的束形状信息D4的形状，计算剖面图形Gl G20的临时的配置。
由于如图16所示剖面图形G8位于中心，所以首先，固定剖面图形G8的位置。然后，以如对位到剖面图形G8的周围的剖面图形G2、G12、G14那样，依次消除与剖面图形G8 的重叠部分的方式移动，如图17所示，以使剖面图形G2、G7、G9、G12、G13、G14接触到剖面图形G8的周围的状态固定。
以使图18所示的剖面图形G2、G7、G9、G12、G13、G14与剖面图形GU G3、G4、G5、 G6、G10、Gil、G15、G16、G17、G18、G19、G20的重叠部分消除的方式，使剖面图形Gl、G3、G4、 G5、G6、G10、Gil、G15、G16、G17、G18、G19、G20的每一个以使重叠部分消除的方式移动，并且使边界信息D3扩大，如图19所示固定剖面图形Gl G20的全部。
由于从边界信息D3，剖面图形G1、G10、G16、G18、G20露出，所以如图20所示，使边界信息D3的中心朝向剖面图形Gl的方向扩大而移动至边界信息D3‘，如图21所示再设定边界信息D3。另外，从该边界信息D3，剖面图形G10、G16、G18、G20也露出，所以使边界信息D3的中心朝向G20的方向扩大而如图22所示再设定边界信息D3。
如果如图23所示在边界信息D3内决定包围剖面图形Gl G20的全部的边界信息D3，则如图24所示配置到规定的位置而结束计算，以表示该剖面图形Gl G20的配置的方式，变更RAM13的配置信息D2。然后，制作以边界信息D3为电线束Wl的外形的剖面布局信息，将该剖面布局信息显示在显示装置17中。
这样通过剖面布局计算装置10，计算图2所示的计算点Pl P8等各自的电线束 Wl的剖面布局，从而可以支援束线W的设计。
根据以上说明的剖面布局计算装置10，在取得与电线对应的剖面图形G的初始配置，取得与其对应的边界信息D3和束形状信息D4，使边界信息D3朝向束形状信息D4变形时，根据边界信息D3与剖面图形G的接触或者剖面图形G、G彼此的接触中的至少一方，计算边界信息D3内的多个剖面图形G各自的举动，将配置信息变更为使多个剖面图形G的全部密集时的各剖面图形G的配置，所以可以使剖面图形G从初始配置移动到现实的束形状信息D4，所以可以防止剖面图形G移动到非现实的位置。因此，可以计算与电线的初始配置对应的现实的电线束Wl的剖面布局，所以可以可靠地支援剖面布局的设计。
另外，在以使多个剖面图形G收敛于束形状信息D4内的方式密集时，以使多个剖面图形G彼此的重叠部分消除的方式调整多个剖面图形G的配置，所以可以计算与电线的初始配置对应的更现实的电线束Wl的剖面布局。
进而，由于根据多个剖面图形G的剖面积的总和来计算束形状信息D4，取得该束形状信息D4，所以无需人为地进行设定、输入等，并且，可以考虑针对剖面布局的多个剖面图形G的充填率等，所以可以更可靠地支援剖面布局的设计。
另外，在所述的实施方式中，为简化说明而说明了剖面图形G的大小是均等并且是同一形状的情况，但可以将剖面图形G设为不同形状并且不同大小、同一形状并且不同大小等各种不同的实施方式。
另外，在所述的实施方式中，说明了剖面布局计算装置10计算圆形的剖面布局的情况，但本发明不限于此，可以应用于各种不同形状的剖面布局的计算。
例如，如图25(a)所示，取得表示并列设置了多个剖面图形Ga的集合体和多个剖面图形Gb的集合体的初始位置的配置信息D2，取得包围它们的边界信息D3。然后，取得矩形形状的束形状信息D4，如上所述使边界信息D3变形，从而可以如图25 (b)所示，计算矩形形状的剖面布局。由此，可以输出表示剖面布局的高度和宽度等的剖面布局信息D5，所以可以支援收容多个电线的防护罩等的设计。
进而，在所述的实施方式中，作为计算和边界信息D3与剖面图形G的接触对应的边界信息D3内的多个剖面图形G各自的举动时的参数，考虑物体力(重力等)、表面力(摩擦力等)，从而可以计算更现实的剖面布局。
另外，对于所述边界信息D3的变形方法，说明了使方形形状的边界信息D3变形为圆形的情况，但本发明不限于此，例如，可以使圆形形状的边界信息D3变形为方形、使方形形状的边界信息D3变形为方形等、将边界信息D3设定为各种各样的形状而变形为任意的形状。
例如，在如图26(a)所示使圆形的边界信息D3’变形为圆形的束形状信息D4’的情况下，设边界信息D3’与束形状信息D4’的中心是相同的位置。然后，在如图26(b)所示， 将边界信息D3’的半径设为R、将剖面图形G的半径设为r、将边界信息D3’的中心至剖面图形G的中心的距离设为L的情况下，可以如下所述判定边界信息D3’与剖面图形G的接触判定。在R时，判定为与边界接触。另外，在L+r< R时，判定为在边界形状内不与边界接触。
另外，所述实施例只不过示出了本发明的代表性的方式，本发明不限于实施方式。 即，可以在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变形来实施。
权利要求
1.一种剖面布局计算装置，计算集束了多个线材的线材束的剖面布局，包括 几何学信息取得单元，取得定义所述多个线材各自的剖面形状的几何学信息；配置信息取得单元，取得表示剖面图形的预先确定的规定区域中的初始配置的配置信息，所述剖面图形表示所述几何学信息取得单元取得的几何学信息定义的剖面形状；边界信息计算单元，基于所述配置信息取得单元取得的配置信息，计算包围所述规定区域中配置的多个剖面图形的全部的边界信息；束形状信息取得单元，取得表示所述剖面布局的形状的束形状信息； 边界信息变形单元，朝向所述束形状信息取得单元取得的束形状信息使所述边界信息变形；配置信息变更单元，依照所述边界信息变形单元变形的所述边界信息与所述剖面图形的接触或者所述剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算所述边界信息内的所述多个剖面图形各自的举动，将所述配置信息变更为使所述多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置；以及剖面布局信息输出单元，输出表示基于所述配置信息变更单元变更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
2.根据权利要求1所述的剖面布局计算装置，其特征在于所述配置信息变更单元是在通过所述边界信息变形单元以使所述多个剖面图形收敛于所述束形状信息内的方式进行了密集之后，以消除该密集的多个剖面图形的重叠部分的方式，调整多个剖面图形各自的配置来变更所述配置信息的单元。
3.根据权利要求1或者2所述的剖面布局计算装置，其特征在于包括束形状信息计算单元，基于所述几何学信息定义的多个剖面图形的剖面积的总和，计算所述束形状信息，所述束形状信息取得单元是取得所述束形状信息计算单元计算出的束形状信息的单兀。
4.一种剖面布局计算方法，计算集束了多个线材的线材束的剖面布局，包括 几何学信息取得工序，取得定义所述多个线材各自的剖面形状的几何学信息；配置信息取得工序，取得表示剖面图形的预先确定的规定区域中的初始配置的配置信息，所述剖面图形表示所述取得的几何学信息定义的剖面形状；边界信息计算工序，基于所述取得的配置信息，计算包围所述规定区域中配置的多个剖面图形的全部的边界信息；束形状信息取得工序，取得表示所述剖面布局的形状的束形状信息； 边界信息变形工序，朝向所述取得的束形状信息使所述边界信息变形； 配置信息变更工序，依照在所述边界信息变形工序中变形的所述边界信息与所述剖面图形的接触或者所述剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算所述边界信息内的所述多个剖面图形各自的举动，将所述配置信息变更为使所述多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置；以及剖面布局信息输出工序，输出表示基于所述变更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
5.一种剖面布局计算程序，用于使计算机作为计算集束了多个线材的线材束的剖面布局的单元而发挥功能，其特征在于使计算机作为如下单元而发挥功能几何学信息取得单元，取得定义所述多个线材各自的剖面形状的几何学信息； 配置信息取得单元，取得表示剖面图形的预先确定的规定区域中的初始配置的配置信息，所述剖面图形表示所述几何学信息取得单元取得的几何学信息定义的剖面形状；边界信息计算单元，基于所述配置信息取得单元取得的配置信息，计算包围所述规定区域中配置的多个剖面图形的全部的边界信息；束形状信息取得单元，取得表示所述剖面布局的形状的束形状信息； 边界信息变形单元，朝向所述束形状信息取得单元取得的束形状信息使所述边界信息变形；配置信息变更单元，依照所述边界信息变形单元变形的所述边界信息与所述剖面图形的接触或者所述剖面图形彼此的接触中的至少一方，计算所述边界信息内的所述多个剖面图形各自的举动，将所述配置信息变更为使所述多个剖面图形的全部密集时的各剖面图形的配置；以及剖面布局信息输出单元，输出表示基于所述配置信息变更单元变更的所述配置信息的所述剖面布局的剖面布局信息。
全文摘要
计算与线材的初始配置对应的现实的线材束的剖面布局。如果由几何学信息取得单元(11a)取得了几何学信息，则由配置信息取得单元(11b)取得与该几何学信息对应的配置信息。如果由边界信息计算单元(11c)计算出基于所述配置信息的边界信息，则由束形状信息取得单元(11d)取得对应于边界信息并且表示线材束的剖面布局的形状的束形状信息。如果由边界信息变形单元(11e)使边界信息朝向束形状信息变形，则由配置信息变更单元(11f)根据边界信息与剖面图形的接触或者剖面图形彼此的接触，计算边界信息内的多个剖面图形各自的举动，将配置信息变更为使多个剖面图形的全部密集了时的各剖面图形的配置。由剖面布局信息输出单元(11g)输出基于该变更了的配置信息的剖面布局信息。
文档编号G06F17/50GK102187341SQ20098014052
公开日2011年9月14日 申请日期2009年4月14日 优先权日2008年8月25日
发明者山田贵博, 井上喜博 申请人:矢崎总业株式会社, 国立大学法人横滨国立大学