以下、本発明の実施の形態について、図� �を参照しながら詳細に説明する。
 図1は、本実施の形態による設計支援システ ムを搭載したケーブルルート作成システム(� �降「作成システム」と略記)の機能構成を示� ��図である。その作成システム2は、図7A~Cに� �すようなケーブルのルート設計を行うため� �ものであり、本実施の形態による設計支援� �ステムはその作成システム2上で実現されて� ��る。

 その作成システム2には、ユーザが操作を 行う入力装置1、及び出力装置3が接続されて� ��る。入力装置1は、例えばマウス等のポイン ティング・デバイス、及びキーボードを含む ものである。出力装置3は、例えば液晶表示� �置等の表示装置である。それにより作成シ� �テム2は、ルート設計のためにユーザが行う� ��力装置1への操作に応じて通過点の編集を行 い、その編集結果、或いはルート設計された ケーブルを出力装置3上に表示させるものと� �っている。

 作成システム2は、ケーブル管理部21、3次元 モデル管理部22、通過点管理部23、表示部24、 及びルート生成部25を備えている。
 ハーネス管理部21は、ケーブル毎に、その� �ート設計を管理するためのものである。3次� ��モデル管理部22は、3次元で設計された装置� ��配置されている部品の設計データ(モデルデ ータ)を管理するためのものである。モデル� �ータは、モデルデータ・データベース(以降� ��DB」)22aに格納され、検証モデル管理部22bに� ��り管理される。通過点管理部23は、ケーブ� �管理部21の制御下で、通過点をケーブル単位 で管理するためのものである。通過点情報管 理用に、通過点位置個別管理部23a、通過方向 管理部23b、及び通過方向基準座標管理部(以� �「座標管理部」)23cを備えている。表示部24� �、出力装置3上に画像を表示させるためのも� ��である。作成された通過点を表示させるた� ��の画像は、通過点表示部24aによって生成さ� ��る。ルート生成部25は、ルート設計された� �ーネスのルートを生成するものである。

 図10は、上記作成システム2を実現できる� ��ンピュータのハードウェア構成の一例を示� ��図である。図1についての詳細な説明の前に 先ず、作成システム2を実現できるコンピュ� �タの構成について具体的に説明する。混乱� �避けるために以降、作成システム2は図10に� �成を示す1台のコンピュータによって実現さ� ��ていることを前提として説明することとす� ��。

 図10に示すコンピュータは、CPU61、メモリ 62、入力装置63、出力装置64、外部記憶装置65� ��媒体駆動装置66、及びネットワーク接続装� �67を有し、これらがバス68によって互いに接� ��された構成となっている。同図に示す構成� ��一例であり、これに限定されるものではな� ��。

 CPU61は、当該コンピュータ全体の制御を� �う。メモリ62は、プログラム実行、データ更 新等の際に、外部記憶装置65(あるいは可搬型 の記録媒体69)に記憶されているプログラムあ るいはデータを一時的に格納するRAM等のメモ リである。CPU61は、プログラムをメモリ62に� �み出して実行することにより、全体の制御� �行う。

 入力装置63は、例えば、キーボード、マ� �ス等の入力装置1と接続されたインターフェ� ��ス、或いはそれらを全て有するものである� ��入力装置1に対するユーザの操作を検出し、 その検出結果をCPU61に通知する。

 出力装置64は、例えば図1の出力装置3と接 続された表示制御装置、或いはそれらを有す るものである。CPU61の制御によって送られて� ��るデータを図1の出力装置3上に出力させる� �

 ネットワーク接続装置67は、例えばイン� �ラネットやインターネット等のネットワー� �を介して、外部装置と通信を行うためのも� �である。外部記憶装置65は、例えばハードデ ィスク装置である。主に各種データやプログ ラムの保存に用いられる。

 記憶媒体駆動装置66は、光ディスクや光磁� �ディスク等の可搬型の記録媒体69にアクセス するものである。
 ルート設計の結果は、メモリ62、或いは外� �記憶装置65上に格納される。ハーネスを配置 する装置のモデルデータを含む設計データは 、外部記憶装置65上、或いは記録媒体69上に� �存される。ここでは便宜的に外部記憶装置65 上に保存されていると想定する。その場合、 DB22aは外部記憶装置65上に格納されているこ� �になる。

 本実施の形態による設計支援システム(作 成システム2)は、それに必要な機能を搭載し� ��プログラム(以降「設計支援ソフト」と呼ぶ )をCPU61が実行することで実現される。その設 計支援ソフトは、例えば記録媒体69に記録し� ��配布しても良く、或いはネットワーク接続� ��置67により取得できるようにしても良い。� �こでは、外部記憶装置65上に格納されている と想定する。

 上述したような想定では、ケーブル管理� ��21は、例えばCPU61、メモリ62、入力装置63、� �部記憶装置65、及びバス68によって実現され� ��。通過点管理部23、ルート生成部25、及び3� �元モデル管理部22は、例えばCPU61、メモリ62� �外部記憶装置65、及びバス68によって実現さ� ��る。表示部24は、例えばCPU61、メモリ62、出� ��装置64、外部記憶装置65、及びバス68によっ� ��実現される。

 本実施の形態では、ユーザが入力装置1を 介して通過点の作成を指示した場合、以下の ようにして、その位置、及び通過方向を通過 点情報として自動設定する。それにより、通 過点から求められるルート(曲線)をより確実� ��適切なものとなるようにしている。図2~図8C にそれぞれ示す説明図を参照して、具体的に 説明する。

 本実施の形態では、通過点の位置を特定� ��るうえで基準となる位置基準として、従来� ��設計支援システムと同様に、仮想空間の座� ��系の原点を基準にした基準座標、別の通過� ��を基準にした相対座標、及び仮想空間に配� ��された部品(モデル)を基準にしたモデル基� �を用意している。通過点の作成は、その作� �を所望する箇所の指定に応答して行うよう� �している。位置基準は、通過点の作成を指� �するために位置指定された箇所により決定� �るようにしている。

 図2は、ケーブルのルート設計で位置指定 された通過点例を示す図である。図2におい� �、先頭が「P」のシンボル列は何れも通過点� ��作成指示のためにユーザが位置指定した箇� ��(以降「ピック点」と記す)を表し、その「P� ��に続くシンボルはピック点(の位置指定によ り作成される通過点)間の位置関係を示して� �る。具体的には、Psはルートの開始点に相当 する通過点で位置指定されたピック点、Peは� ��ートの終了点に相当する通過点で位置指定� ��れたピック点、P2は通過点Psの次にケーブル が通るべき通過点で位置指定されたピック点 、P3は通過点P2の次にケーブルが通るべき通� �点で位置指定されたピック点をそれぞれ示� �ている。先頭が「M」のシンボル列は何れも� ��準とされる部品(モデル)を表し、その「M」� ��続くシンボルはピック点(通過点)との対応� �係を示している。具体的には、Msはピック点 Psの基準とされるモデル、M2はピック点P2の基 準とされるモデル、M3はピック点P3の基準と� �れるモデル、Meはピック点Peの基準とされる� ��デル、をそれぞれ示している。先頭が「V」 のシンボル列は何れも基準とされる部品(モ� �ル)でピック点が存在する面(以降「ピック面 」と記す)の法線ベクトル(矢印)を表し、その 「V」に続くシンボルはピック面に存在する� �ック点との対応関係を示している。具体的� �は、Vsはピック点Psが存在するピック面の法� ��ベクトル、M2はピック点P2が存在するピック 面の法線ベクトル、M3はピック点P3が存在す� �ピック面の法線ベクトル、Meはピック点Peが� ��在するピック面の法線ベクトル、をそれぞ� ��示している。

 本実施の形態では、モデル基準の通過点� ��、開始点の通過点、終了点の通過点、モデ� ��の内部にケーブルを通す通過点、及びそれ� ��以外に分類し、分類別に異なる方法で通過� ��の位置、及び通過方法を定義(設定)するよ� �にしている。それにより、通過点の位置は� �ック点の位置と必ずしも一致しないように� �っている。このことから、位置がピック点� �位置と異なる通過点は先頭が「CP」のシンボ ル列で示している。位置が同じ通過点では、 ピック点と同じ符号を用いる。通過方向は、 先頭が「VP」のシンボル列で示している。ピ� ��ク点との対応関係は同様に、「CP」、「VP」 に続くシンボルで示している。以降は、その ような表記法を用いることを前提として説明 を行う。開始点の通過点、及び終了点の通過 点で位置指定されたピック点Ps及びPe以外の� �意のピック点を対象とする場合は、符号と� �て「P」を用いることとする。

 開始点の通過点、及び終了点の通過点で� ��、その位置はピック点Ps及びPeの各位置とそ れぞれ同じとしている。それらの通過方向VPs 及びVPeはそれぞれ、法線ベクトルVs、及び法� ��ベクトルVeの逆ベクトルとしている。これ� �、開始点の通過点Psではケーブルがコネクタ 、或いは部品に設けられた穴に垂直に取り付 けられると想定しているためである。その想 定から、終了点の通過点Peでは、通過方向と� ��て法線ベクトルVeの逆ベクトルを定義して� �る。

 図3は、開始点の通過点、終了点、及びモデ ル内部にケーブルを通す通過点以外の通過点 で定義される位置を説明する図である。
 図3に示すように、開始点の通過点、及び終 了点の通過点以外の通過点CPは、ピック点Pか ら法線ベクトル方向に所定のオフセット分、 離れた位置に自動的に定義される。本実施の 形態では、そのオフセット分はケーブルの最 小半径Rとしている。そのようなオフセット� �、モデルM(のピック面)から離すのは、ケー� �ルのモデルMとの接触を回避させるためであ� ��。その接触を回避させることにより、ケー� ��ルがモデルMとの接触によって意図しない影 響を受けるようなことを防止するか、或いは その影響をより軽減させることができる。

 図4は、開始点の通過点、終了点、及びモデ ル内部にケーブルを通す通過点以外の通過点 で定義される通過方向を説明する図である。
 図4に示すように本実施の形態では、通過点 CPnの通過方向VPnを設定する場合、始めにピッ ク点Pnとその前後のピック点Pn-1及びPn+1間の� �クトルCV1及びCV2を生成し、その和ベクトルCV 3を求める。その後、和ベクトルCV3をピック� �に投影したベクトル(ピック面と平行なベク� ��ル)を求め、そのベクトルを通過方向VPnとす る。

 図5A~Dは、通過点で定義する通過方向によ って決定されるケーブルのルートの違いを説 明するための図である。ここで図5A~Dを参照� �て、上述したように通過方向を自動的に定� �する理由について具体的に説明する。

 図5Aは、従来の通過方向の定義方法を示� �図である。図5Aに示すように従来は、前後の ピック点(通過点)Ps及びPeを結ぶ線L1を求め、� ��の線L1と平行な方向を通過点P2の通過方向VP2 として定義していた。

 図5Bは、図5Aに示すように通過方向VP2を定義 した場合に決定されるケーブルのルートを示 す図である。
 上述したようにケーブルのルートは、パラ� ��トリック曲線、例えばベジェ曲線を求める� ��とで決定される。このため、図5Aに示すよ� �に通過方向VP2がモデルM2の内部に向かう方向 であった場合、決定されるルートL2はモデルM 2の内部を通る不適切なものとなる。

 図5Cは、本実施の形態により通過方向を定� �した場合に決定されるケーブルのルートを� �す図である。
 本実施の形態では、開始点、及び終了点の� ��過点以外のモデル基準の通過点CPは、通過� �向VPはピック面と平行としている。このため 図5Cに示すように、決定されるルートはモデ� ��M2の内部を通るものとはならない。それに� �り、確実に現実的なルートを決定できるよ� �になっている。そのようなルート決定は、� �5Dに示すように、ピック面の法線ベクトルを 軸に通過方向VP2を回転させても確実に実現さ せることができる。このことから、通過方向 VPはピック面と平行であれば別な方法で求め� ��も良い。具体的には、図4に示すベクトルCV1 及びCV2は前後の通過点のピック点ではなく、 通過点を用いて生成しても良い。

 ルートは、2つの通過点間毎に生成される 。それにより通過点は、生成されたルートを 結ぶ点となっている。そのルートの端、つま り通過点における接線は、その通過点の通過 方向と平行である。このことから、通過点は 接線ベクトルとも呼ばれる。

 図6は、図2に示すように通過点が位置指� �された場合に実際に定義される通過点を説� �する図である。上述したように位置、及び� �過方向を通過点の分類別に定義するため、� �6に示すように、開始点、及び終了点の通過� ��Ps及びPeはピック点と同じ位置となり、他の 通過点CP2及びCP3はピック点P2及びP3とは異な� �位置となっている。通過点Psの通過方向VPsは ピック面の法線ベクトル、通過点Peの通過方� ��VPeはピック面の法線ベクトルの逆ベクトル� ��他の通過点CP2及びCP3の通過方向VP2及びVP3は� ��れぞれピック面と平行な方向となっている� ��図7A~Cは、実際に定義された通過点の表示例 を示す図である。図7Aは正面図、図7Bは側面� �、及び図7Cは斜視図をそれぞれ示している。

 上述したように、モデル(部品)の中には� �ーブル用のものが存在する場合がある。ケ� �ブルを動かないようにクランプする部品(以� ��「クランプ部品」)がその代表である。本実 施の形態では、そのようなクランプ部品が基 準(参照先)として指定された場合、つまりモ� ��ル内部にケーブルを通す通過点が指定され� ��場合、そのクランプ部品によって固有の方� ��を通過方向として定義するようにしている� ��

 図8は、クランプ部品が基準として指定さ れた場合に、定義される通過方向を説明する 図である。M2はクランプ部品、Sはクランプ部 品M2で定義された円をそれぞれ示している。� ��の円Sとしてはケーブルが通過可能な方向と 垂直なものを定義している。

 本実施の形態では、クランプ部品Mで定義 された円Sをピック点Pとして位置指定した場� ��、その円Sの中心軸方向、つまりケーブルが 通過可能な方向を通過方向VPとして定義する� ��うにしている。ルート設計は、開始点の通� ��点Psから終了点の通過点Peに向かって順次、 通過点を作成していくことで行うことを想定 している。クランプ部品Mはケーブルが中を� �るものであることから、円Sは2つ定義してい る。ケーブルが通過できる方向は2つ存在す� �。図8に示す例では、ケーブルをクランプ部� ��M2の下から上に通す方法の他に、上から下� �通る方法をユーザは選択できる。このよう� �ことから通過方向VPは、円Sを位置指定した� �、次のピック点CPの位置指定により決定させ るようにしている。通過点CPの位置は、ピッ� ��点Pとして位置指定された円Sの中心として� �る。それにより、その円Sが定義されたモデ� ��が基準と指定されたと見なしている。

 このようにしてクランプ部品Mを通過させ るための通過点CPでは、そのクランプ部品Mを ケーブルが通過可能な方向を通過方向VPとし� ��自動的に定義するようにしている。そのた� ��、ユーザにとっては、通過方向VPを自身が� �義することなく、適切なルートを生成させ� �ことができる。

 図8に示すクランプ部品M2のような通過方� ��を1軸方向に限定した部品は他に、コネクタ 等のインターフェース用の部品が存在する。 通過方向の1軸方向の限定は、そのような部� �に定義された円Sをピック点として指定する� ��とで行われる。このことから、円Sをピック 点として指定することは以降「円中心を指定 する」等とも表現することとする。単に基準 となるモデルを指定すること、つまり通過方 向をピック面と平行な方向に限定することは 以降「平面上を指定する」等とも表現するこ ととする。

 図1に戻り、上述したようなルート設計の支 援を実現させるための各部21~25の動作につい� ��詳細に説明する。
 ハーネス管理部21は、入力装置1に対して行� ��れた操作を解析して、ユーザの指示内容を� ��識し、その認識結果に応じた処理を行う。� ��の処理により、ルート設計が実現され、そ� ��設計結果として、編集により作成された通� ��点に関するデータが通過点管理部23により� �成・保存される。

 通過点管理部23は、ユーザによる通過点� �編集作業により、ルート設計の対象とする� �ーブル毎に通過点情報管理用のテーブル(以� ��「通過点位置テーブル」)を作成し、必要に 応じて更新する。その通過点位置テーブルは 、例えば通過点毎に、その位置、通過方向、 位置基準等の通過点情報を格納したものであ る。その更新は、例えばハーネス管理部21の� ��御下で行われる。

 通過点位置個別管理部23aは、相対位置座� ��、基準位置座標、参照モデル名、参照モデ� ��相対位置等の位置基準に係わる各データの� ��納・更新を行う。通過方向管理部23bは、通� ��方向の決定を行う。通過方向基準座標管理� ��23cは、決定された通過方向を示す軸毎のデ� ��タの格納・更新を行う。それらは何れも、� ��ーブル管理部21が認識したユーザの指示内� �に応じて行われる。それにより、通過点の� �集を通したルート設計を支援する。

 ルート生成部25は、通過点位置テーブル� �参照することにより、ケーブルの断面形状� �ら特定される硬さを考慮しつつ、ユーザが� �ート設計したケーブルのルートを生成し、� �の生成結果を表示部24に送る。それにより、 そのルートに沿ったケーブルを設計結果とし て出力装置3上に表示させる。ルートの生成� �体は周知の技術を用いて行う。

 図9は、通過点作成処理のフローチャート である。その通過点作成処理は、ユーザによ るピック点の位置指定に対応するために実行 される処理であり、図10に示すCPU61が外部記� �装置65に格納された設計支援ソフトをメモリ 62に読み出して実行することで実現される。� ��に図10を参照して、上述の作成システム2の� ��作を実現させる処理について詳細に説明す� ��。

 通過点の作成指示のための位置指定、つ� ��りピック点の指定は、出力装置3に表示され た仮想空間上の点をクリックすることで行う ことができる。その他に、通過点のタイプを 指定した後、所望の点をクリックすることで も行うことができるようになっている。ここ では混乱を避けるため、図9の通過点作成処� �は後者により通過点のタイプを指定する場� �に実行される処理を抽出してその流れを示� �ている。その流れはタイプ別に分ける形で� �している。

 先ず、ステップS1では、通過点のタイプ� �定をユーザが行うのを待って、通過点の有� �を判定する。既に作成した通過点が存在す� �場合、その旨が判定されてステップS13に移� �する。そうでない場合には、つまり既に作� �した通過点が存在しない場合には、その旨� �判定されてステップS2に移行する。

 ステップS2では、開始点の通過点(図中「� ��点通過点」と表記)で指定されたタイプを判 定する。その指定でユーザが円中心を選択し た場合、その旨が判定されてステップS8に移� ��する。一方、平面上をユーザが選択した場� ��には、その旨が判定されてステップS3に移� �する。このようにして本実施の形態では、� �始点の通過点の作成を指示するためのタイ� �指定は、モデル基準のもののみ選択可能と� �ている。

 ステップS3では、ユーザがピック点を指� �するのを待つ。その指定が行われると、ス� �ップS4に移行して、指定されたピック点の位 置を算出する。続くステップS5では、算出し� ��位置のピック面の法線方向を通過方向VPsと� ��て算出する。その後は、算出した位置、通� ��方向を通過点情報とする通過点Psをステッ� �S6で作成してからステップS7に移行する。

 ステップS7では、次の通過点の作成が行� �れるか否か判定する。次の通過点の作成を� �ーザが選択した場合、反手はYESとなり、上� �ステップS1に戻る。一方、通過点の作成の終 了をユーザが指示した場合には、判定はNOと� ��り、ここで通過点作成処理を終了する。

 特には図示していないが、設計結果を保� ��するか否かの問い合わせは、ステップS7で� �NOの判定により必要に応じて、つまり保存が 行われていない場合に行うようになっている 。それにより保存していない設計結果は、そ の問い合わせ結果に従って処理するようにし ている。また、最後に作成の通過点は、終了 点の通過点Peと見なし、その位置や通過方向V Peを自動的に設定するようにしている。この� ��め、更に通過点が追加された場合には、終� ��点と見なした通過点はユーザが指定のタイ� ��として扱うようにしている。そのようなタ� ��プ変更は、ステップS7でのYESの判定により� �っている。

 上記ステップS8では、ユーザがピック点(� ��こでは円S)を指定するのを待つ。その指定� �行われると、ステップS9に移行して、指定さ れた円Sの中心位置を算出する。続くステッ� �S10では、円Sの中心軸方向(2つの方向のうち� �一方)として通過方向を算出する。その算出� ��はステップS11に移行して、ステップS10で算� ��した通過方向の確認を行う。その確認の結� ��、算出した通過方向が不適切(NG)と判定した 場合、ステップS12に移行して、通過方向を反 転させた後、再度ステップS11で確認を行う。 一方、確認の結果、算出した通過方向が適切 (OK)と判定した場合には、ステップS6に移行す る。

 上記ステップS11での確認は、開始点の通� ��点では行われない。これは、開始点の通過� ��では通過方向はピック面の法線方向(図6)と� ��ているからである。このため、開始点の通� ��点の場合、実際にはステップS11での確認を� ��うことなくステップS6に移行することにな� �。

 上記ステップS13では、通過点で指定され� ��タイプを判定する。その指定でユーザが円� ��心を選択した場合、その旨が判定されてス� ��ップS8に移行する。その指定で平面上をユ� �ザが選択した場合には、その旨が判定され� �ステップS3に移行する。その指定でユーザが オフセット、つまり位置基準として基準座標 、或いは相対座標をユーザが選択した場合に は、その旨が判定されてステップS14に移行す る。

 ステップS13からステップS3に移行した場合� �ステップS3~S5では以下のような処理が行われ る。
 先ず、ステップS3では、ユーザがピック点� �指定するのを待つ。その指定が行われると� �ステップS4に移行して、指定されたピック点 からピック面の法線方向に半径R分、移動し� �位置を算出する。続くステップS5では、ピッ ク面の法線方向を軸にした通過方向を算出す る。その算出は、親の通過点(直前に位置す� �通過点)、及び子の通過点(直後に位置する通 過点)の各ピック位置からベクトルCV1及びCV2� �求め、それらの和ベクトルCV3を求め、その� �ベクトルCV3をピック面に投影したベクトル� �求めることで行われる。

 ステップS5での通過方向の算出は、実際� �は、次のピック点の指定が行われた後に実� �される。しかし、ここでは通過点の作成時� �行われる処理を明確にするために、そのよ� �な前後関係を無視している。

 このようにステップS3~S5で実行される処� �の内容は、ステップS2及びS13のうちの何れか ら移行するかによって異なっている。これは 、ステップS2から移行する場合、指定された� ��ック点は開始点の通過点用に行われたと見� ��しているためである。それにより、そのピ� ��ク点にインターフェース用の部品を配置す� ��ことを想定したルート設計をユーザが行え� ��ようにしている。

 上記ステップS14では、親の通過点から仮� ��空間上、初期値分オフセットさせた位置に� ��過点を仮表示し、その仮表示させた通過点� ��親の通過点を結ぶ線を表示させる。続くス� ��ップS15では、仮表示させた通過点をマウス� ��ラッグ、或いは数値入力により移動させる� ��その移動は、次のステップS16でユーザがOK� �するまで必要に応じて繰り返し行う。ステ� �プS6にはユーザがOK、つまり位置の移動の完� ��を指示することで移行する。

 なお、本実施の形態では、開始点、及び� ��了点以外の通過点では基準とするモデル(ピ ック点)から所定のオフセット分(半径R分)、� �すようにしているが、離さないようにして� �良い。或いはそのオフセット分をユーザが� �意に設定できるようにしても良い。また、� �ランプ部品の通過点では、次の通過点の位� �指定により通貨方向を確定させているが、� �ランプ部品で指定する円Sにより通過方向を� ��定させるようにしても良い。これは、指定� ��る円Sはケーブルが入る側、或いは出る側と 見なすことで行うことができる。