JP7621919B2 - 設計支援装置、設計支援システム、設計支援方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、設計支援装置、設計支援システム、設計支援方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。

製品の設計時に、システムシミュレーションモデルや三次元モデルなどが作成される場合がある。これらの設計業務を支援できる技術の開発が望まれている。

特開２００１－２２２５７２号公報

本発明が解決しようとする課題は、設計業務を支援可能な、設計支援装置、設計支援システム、設計支援方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。

実施形態に係る設計支援装置は、グラフ構造が記憶されたデータベースを参照する。前記グラフ構造は、製品の仕様を表す仕様項目と、前記製品に含まれるユニットを表し、前記仕様項目と関係付けられたユニット項目と、前記ユニットにおける入力と出力との関係が示されたシステムシミュレーションモデルと紐付けられ、前記ユニット項目と関係付けられた第１項目と、前記ユニットの三次元形状が示された三次元モデルと紐付けられ、前記ユニット項目及び前記第１項目と関係付けられた第２項目と、を含む。前記設計支援装置は、さらに、前記三次元モデルが更新された場合に、前記第１項目と紐付けられた第１処理装置に第１通知を送信する。前記設計支援装置は、さらに、前記システムシミュレーションモデルが更新された場合に、前記第２項目と紐付けられた第２処理装置に第２通知を送信する。

実施形態に係る設計支援システムを示す模式図である。 グラフ構造及び第１ユーザインターフェースを例示する模式図である。 システムシミュレーションモデルの一例である。 第２ユーザインターフェースを例示する模式図である。 第１項目に付与されるデータを例示する模式図である。 三次元モデルの一例である。 第３ユーザインターフェースを例示する模式図である。 仕様項目に付与されるデータを例示する模式図である。 仕様項目に付与されるデータを例示する模式図である。 ユニット項目に付与されるデータを例示する模式図である。 実施形態に係る設計支援システムによる処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る設計支援システムによる処理を示すフローチャートである。 ユーザインターフェースを例示する模式図である。 第２項目に付与されるデータを例示する模式図である。 グラフ構造の具体例を示す模式図である。 ハードウェア構成を示す模式図である。

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、実施形態に係る設計支援システムを示す模式図である。
図１に示すように、設計支援システム１は、設計支援装置１０、編集装置２０、及び記憶装置２５を含む。設計支援装置１０、編集装置２０、及び記憶装置２５は、ネットワーク５を介して互いに接続される。

設計支援装置１０は、製品に関するグラフ構造を記憶したデータベースにアクセス可能である。このデータベースは、記憶装置２５に記憶される。グラフ構造には、製品の情報が記述されている。また、グラフ構造は、編集装置２０によって記述される。

図２は、グラフ構造及び第１ユーザインターフェースを例示する模式図である。
図２に示したグラフ構造１０１は、ノードと、ノード同士を結ぶエッジと、を含む。具体的には、グラフ構造１０１は、第１項目１１０、第２項目１２０、仕様項目１３０、及びユニット項目１４０を含む。

仕様項目１３０は、製品の仕様を表す。仕様は、例えば、機能、性能、形状、価格、規格などである。図２の例では、仕様項目１３１～１３３を含む複数の仕様項目１３０が配置されている。仕様項目１３１は、製品の放熱仕様に関する「放熱仕様」を表す。仕様項目１３２は、製品の電源仕様に関する「電源仕様」を表す。仕様項目１３３は、製品の機構仕様に関する「機構仕様」を表す。

図２の例のように、複数の仕様項目１３０の間で、従属関係が設定されても良い。仕様項目１３１～１３３は、仕様項目１３０ａに従属している。仕様項目１３０ａは、要求された仕様を表している。仕様項目１３１～１３３は、仕様項目１３０ａの仕様を具体化した仕様を表している。

一般的に、製品は、複数のユニットから構成される。ユニット項目１４０は、製品に含まれるユニットを表す。ユニット項目１４０は、仕様項目１３０と関係付けられる。一般的に、ユニットは、複数の部品から構成される。グラフ構造は、部品を表す部品項目を含んでいても良い。図２の例では、１つのユニット項目１４０は、部品項目１５１～１５３を含む複数の部品項目１５０を介して、１つの仕様項目１３０と関係付けられている。

グラフ構造は、さらに、製品を表す製品項目１６０を含んでいても良い。製品項目１６０は、ユニット項目１４１及び１４２を含む複数のユニット項目１４０と関係付けられている。

第１項目１１０及び第２項目１２０は、ユニット項目１４０と関係付けられる。図２の例では、ユニット項目１４０として、ユニット項目１４１及び１４２が配置されている。第１項目１１０及び第２項目１２０は、ユニット項目１４１と関係付けられている。第１項目１１０は、ユニット項目１４０のユニットに関するシステムシミュレーションモデルと紐付けられている。システムシミュレーションモデルは、そのユニットについて、仕様項目１３０の仕様（機能）に関する入力と出力の関係を示す。

第２項目１２０は、ユニット項目１４０のユニットに関する三次元モデルと紐付けられている。三次元モデルは、ユニットの具体的な三次元形状と、その三次元形状を用いたシミュレーションデータと、を含む。

グラフ構造では、複数の仕様項目１３０のそれぞれが、１つ以上の部品項目１５０を介して、１つ以上のユニット項目１４０と関係付けられる。１つのユニット項目１４０が、複数の仕様項目１３０と関係付けられても良い。１つの仕様項目１３０が、複数のユニット項目１４０と関係付けられても良い。１つ以上のユニット項目１４０のそれぞれに、第１項目１１０及び第２項目１２０が関係付けられる。

編集装置２０は、図２に示すようなグラフ構造を編集するために用いられる。編集装置２０は、図２に示す第１ユーザインターフェース（ＵＩ）１００を、モニタ又はプロジェクタ等の表示装置に表示させる。第１ＵＩ１００は、ウインドウ１００ａを含む。ウインドウ１００ａは、編集領域１００ｂを含む。ユーザは、マウスやキーボードなどの入力装置を用いて、編集領域１００ｂ上で、それぞれのノードを配置し、ノード同士をエッジで接続する。これにより、編集領域１００ｂ上で、グラフ構造が編集される。グラフ構造を作成することで、その製品についての知識、情報、課題、必要な仕様などを体系的に理解し易くなる。

図２に示すグラフ構造１０１は、ユニットＡが発熱部品、基板、及びヒートシンクを含むこと、ユニットＡが放熱仕様と関係付けられていることを示す。また、グラフ構造１０１は、ユニットＡに関するモデルとして、システムシミュレーションモデル及び三次元モデルが登録されていることを示す。ユーザは、グラフ構造１０１を参照することで、製品、ユニット、部品、仕様、及びユニットに関する各モデルの関係性を容易に理解できる。

グラフ構造の記述には、マインドマップ（登録商標）を記述するためのソフトウェアを利用できる。例えば、ＦｒｅｅＭｉｎｄ又はＸＭｉｎｄなどのオープンソースのソフトウェアに、後述する各項目へのデータ付与の機能が追加される。このソフトウェアを用いることで、設計支援装置１０の機能を適用可能なグラフ構造を記述できる。

図３は、システムシミュレーションモデルの一例である。
図３のシステムシミュレーションモデル２０１は、ユニットＡにおける放熱メカニズムを視覚的に表している。システムシミュレーションモデル２０１は、複数の要素２１１、２１２、２２１～２２５、及び２３１～２３５を含む。それぞれの要素に、対応する物理式が予め設定される。複数の要素を互いにつなぎ合わせて作成されたモデルは、シミュレーション実行時に、数式に変換される。例えば、システムシミュレーションモデル２０１の作成には、OpenModelicaが用いられる。

要素２１１は、ユニットＡに流れる熱流束を示す。要素２１１は、ユニットＡへの熱の入力に対応する。要素２１２は、基板の熱容量を示す。要素２２１は、発熱部品の上側の熱伝導を示す。要素２２２は、ヒートシンクの熱伝導を示す。要素２２３は、ヒートシンクと外気との間の熱伝達を示す。要素２２３は、換言すると、ヒートシンクから外気への放熱を示す。要素２２４は、ヒートシンク周囲の外気温を示す。要素２２５は、要素２２３に入力される、ヒートシンクと外気との間の熱伝達係数を示す。要素２３１は、発熱部品の下側の熱伝導を示す。要素２３２は、基板の熱伝導を示す。要素２３３は、基板と外気との間の熱伝達を示す。要素２３３は、換言すると、基板から外気への放熱を示す。要素２３４は、基板周囲の外気温を示す。要素２３５は、要素２３３に入力される、基板と外気との間の熱伝達係数を示す。シミュレーションでは、システムシミュレーションモデルが、方程式に変換される。ソルバは、方程式を解き、入力に対する応答を出力する。

図４は、第２ユーザインターフェースを例示する模式図である。
図３に示すシステムシミュレーションモデルは、編集装置２０を用いてユーザインターフェース上で記述できる。例えば、図２に示す第１ＵＩ１００において、ユーザが第１項目１１０をダブルクリックすると、図４に示す第２ＵＩ２００が表示される。第２ＵＩ２００は、ウインドウ２００ａを含む。ウインドウ２００ａは、編集領域２００ｂを含む。ユーザは、マウスやキーボードなどの入力装置を用いて、編集領域２００ｂ上で、システムシミュレーションモデルを記述する。

ウインドウ２００ａは、さらに、要素ライブラリ２５０を含んでも良い。要素ライブラリ２５０は、システムシミュレーションモデルに使用可能な複数の要素２５１を含む。一例として、要素は、機械要素、電気要素、熱要素などのカテゴリに分類される。ユーザが、アイコン２５２をクリックすることで、各カテゴリに分類される複数の要素を開いたり、又は閉じたりできる。ウインドウ２００ａにおいて、ユーザは、さらに、システムシミュレーションモデル２０１のパス２６１、システムシミュレーションモデル２０１に関するコメント２６２などを登録できる。

図５は、第１項目に付与されるデータを例示する模式図である。
図５は、第１項目１１０に入力されるデータを例示している。例えば、ウインドウ２００ａにおいて、システムシミュレーションモデル２０１に含まれる要素がダブルクリックされると、図５に示すウインドウ２７０が表示される。ウインドウ２７０は、第１項目１１０にデータを入力するために表示される。

図５に示すように、ウインドウ２７０には、識別データ２７０ａ及び入力欄２７１～２７４が表示される。識別データ２７０ａは、第１項目１１０を識別するための文字列であり、設計支援装置１０によって自動的に付与される。入力欄２７１には、第１項目１１０（システムシミュレーションモデル）の名前が入力される。入力欄２７２には、システムシミュレーションモデルが保存された場所及びそのファイル名を示すパスが入力される。入力欄２７３には、システムシミュレーションモデルに関するユーザのコメントが入力される。例えば、システムシミュレーションモデルが更新された際には、そのシステムシミュレーションモデルの変更点などがメモされる。入力欄２７４には、システムシミュレーションモデルのパラメータが入力される。この例では、パラメータは、熱コンダクタンスＧである。入力欄２７２にシステムシミュレーションモデルのパスが入力されることで、第１項目１１０及び指定されたシステムシミュレーションモデルが、互いに紐付けられる。

図６は、三次元モデルの一例である。
図６の三次元モデル３０１は、ユニットＡの三次元形状及びユニットＡにおける詳細な熱の分布を示している。三次元モデル３０１は、発熱部品３１１、ヒートシンク３１２、及び基板３１３を含む。例えば、三次元モデル３０１は、computer-aided design（ＣＡＤ）及びcomputer-aided engineering（ＣＡＥ）を用いて作成される。

図７は、第３ユーザインターフェースを例示する模式図である。
図６に示す三次元モデルは、編集装置２０を用いてユーザインターフェース上で編集できる。例えば、図２に示す第１ＵＩ１００において、ユーザが第２項目１２０をダブルクリックすると、図７に示す第３ＵＩ３００が表示される。第３ＵＩ３００は、ウインドウ３００ａを含む。ウインドウ３００ａは、表示領域３００ｂ及び３００ｃを含む。ユーザは、マウスやキーボードなどの入力装置を用いて、表示領域３００ｂに、三次元モデルを表示させる。

表示領域３００ｂに表示される三次元モデルは、「ファイル」のアイコン３２１から、対象の三次元モデルを指定することで決定される。表示領域３００ｂには、三次元モデルの他に、三次元シミュレーション結果が表示可能であっても良い。

表示領域３００ｃには、材料ライブラリ３３０が表示される。材料ライブラリ３３０は、三次元モデルに使用可能な複数の材料３３１を含む。一例として、材料は、金属、樹脂、複合材、ゴムなどのカテゴリに分類される。ユーザが、アイコン３３２をクリックすることで、各カテゴリに分類される複数の材料を開いたり、又は閉じたりできる。部品が選択されると、その部品を、三次元モデルの部品として設定できる。ウインドウ３００ａにおいて、ユーザは、さらに、三次元モデルのパスや、三次元モデルに関するコメントなどを登録可能であっても良い。

図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図９は、仕様項目に付与されるデータを例示する模式図である。
ユーザは、第１ＵＩ１００において、それぞれの項目にデータを入力できる。図８（ａ）は、仕様項目１３０に入力されるデータを例示している。この例では、製品は、エレベータである。例えば、図２に示すウインドウ１００ａにおいて、ユーザが仕様項目１３０ａをダブルクリックすると、仕様項目１３０ａにデータを入力するためのウインドウ４００が表示される。

ウインドウ４００は、編集領域４００ａを含む。編集領域４００ａでは、仕様項目１３０ａに対応する仕様項目４０１と、仕様項目１３０ａの識別データ４０１ａと、仕様項目４０１に隣接する入力欄４０２と、が表示されている。識別データ４０１ａは、編集装置２０によって付与される。ユーザは、図８（ｂ）に示すように、入力欄４０２に、仕様項目４０１に関する詳細な仕様を入力する。ウインドウ４００において、ユーザは、図９に示すように、仕様項目４０１の仕様を具体化した別の仕様項目４０３～４０５を追加し、それらの入力欄４０６～４０８に具体的仕様を入力することもできる。図２に示す例のように、グラフ構造において仕様が具体化されている場合は、ウインドウ４００における仕様の具体化の作業は不要である。ユーザは、仕様項目１３１～１３３のいずれかをダブルクリックし、選択した仕様項目について詳細な仕様を入力すれば良い。

上述した例について、ウインドウ４００、４１０、及び４２０は、ウインドウ１００ａ中に表示されても良いし、ウインドウ１００ａとは別に表示されても良い。

図１０は、ユニット項目に付与されるデータを例示する模式図である。
図４及び図７とは別の例として、第１項目１１０とシミュレーションモデルとの紐付け、及び第２項目１２０と三次元モデルとの紐付けは、ユニット項目へのデータ入力により実行されても良い。

例えば、ウインドウ１００ａにおいてユニット項目１４０がダブルクリックされると、ユニット項目１４０にデータを入力するためのウインドウ４４０が表示される。図１０に示すように、ウインドウ４４０は、入力欄４４１～４４３を含む。入力欄４４１には、第１項目１１０と紐付けられるシステムシミュレーションモデルのパスが入力される。入力欄４４２には、システムシミュレーションモデルに関するユーザのコメントが入力される。例えば、シミュレーションモデルが更新された際に、ユーザは、変更された内容を入力できる。入力欄４４３には、第２項目１２０と紐付けられる三次元モデルのパスが入力される。

アイコン４４１ａ又は４４３ａがクリックされると、プルダウンメニューが表示される。入力欄４４１又は４４３には、プルダウンメニューから入力されても良い。また、アイコン４４１ｂ又は４４３ｂがクリックされると、特定の種類のファイルのみを表示するためのプルダウンメニューが表示される。

設計支援システム１は、第１処理装置３１及び第２処理装置３２をさらに含む。第１処理装置３１は、第１項目１１０と紐付けられている。例えば、第１処理装置３１は、システムシミュレーションモデルを管理する。第１処理装置３１には、ユーザの端末装置によって作成されたシステムシミュレーションモデルがアップロードされる。又は、ユーザの端末装置が、ネットワークを介して第１処理装置３１にアクセスし、第１処理装置３１にシステムシミュレーションモデルを作成、更新、及び保存させても良い。

第２処理装置３２は、第２項目１２０と紐付けられている。例えば、第２処理装置３２は、三次元モデルを管理する。第２処理装置３２には、ユーザの端末装置によって作成された三次元モデルがアップロードされる。又は、ユーザの端末装置は、ネットワークを介して第２処理装置３２にアクセスし、第２処理装置３２に三次元モデルを作成、更新、及び保存させても良い。

図１１及び図１２は、実施形態に係る設計支援システムによる処理を示すフローチャートである。
図１１に示すように、第１処理装置３１は、システムシミュレーションモデルが更新されたか判定する（ステップＳ１１）。システムシミュレーションモデルが更新された場合、第１処理装置３１は、そのシステムシミュレーションモデルの更新を示す通知（第３通知）を、設計支援装置１０に送信する（ステップＳ１２）。設計支援装置１０は、通知を受信すると、グラフ構造１０１から、更新されたシミュレーションモデルと紐付けられた第１項目１１０を抽出する（ステップＳ１３）。設計支援装置１０は、抽出された第１項目１１０と関係づけられた第２項目１２０を抽出する（ステップＳ１４）。図２の例では、第１項目１１０及び第２項目１２０は、共通のユニット項目１４０に従属する。第２項目１２０は、ユニット項目１４０を介して、第１項目１１０と関係付けられている。第１項目１１０と第２項目１２０が、互いに直接的に関係付けられても良い。設計支援装置１０は、抽出された第２項目１２０と紐付けられた第２処理装置３２に通知（第２通知）を送信する（ステップＳ１５）。

図１２に示すように、第２処理装置３２は、三次元モデルが更新されたか判定する（ステップＳ２１）。三次元モデルが更新された場合、第２処理装置３２は、その三次元モデルの更新を示す通知（第４通知）を、設計支援装置１０に送信する（ステップＳ２２）。設計支援装置１０は、通知を受信すると、グラフ構造１０１から、更新された三次元モデルと紐付けられた第２項目１２０を抽出する（ステップＳ２３）。設計支援装置１０は、抽出された第２項目１２０と関係付けられた第１項目１１０を抽出する（ステップＳ２４）。設計支援装置１０は、抽出された第１項目１１０と紐付けられた第１処理装置３１に通知（第１通知）を送信する（ステップＳ２５）。

実施形態の利点を説明する。
図２のグラフ構造１０１に示したように、抽象的な要求に基づいて、具体的な部品やユニットの形状等が設計される場合がある。このようなトップダウンの設計により、設計に必要な期間を短縮したり、コストを削減したりできる。

システムシミュレーションモデルに従って三次元モデルが作成された後に、別の制約により、その三次元モデルが更新される場合がある。又は、三次元モデルが作成された後に、要求の修正等により、システムシミュレーションモデルが更新される場合がある。システムシミュレーションモデル及び三次元モデルの一方が更新された場合、その更新に応じて、システムシミュレーションモデル及び三次元モデルの他方も更新されることが望ましい。システムシミュレーションモデル及び三次元モデルの一方の更新が他方に反映されないと、最終的な製品が要求を満たすかどうかが不明瞭となる可能性がある。製品が要求を満たさない場合は、システムシミュレーションモデル又は三次元モデルの再設計が必要となる。これは、設計期間の長期化、設計コストの増大等を招く。

この課題について、実施形態に係る設計支援装置１０は、システムシミュレーションモデル又は三次元モデルが更新された場合に、第１処理装置３１及び第２処理装置３２の１つ以上に通知を送信する。通知により、システムシミュレーションモデル及び三次元モデルの一方が更新された場合に、その他方を管理するユーザに対して、前記一方の更新の確認や、前記他方の更新の必要性の確認、前記他方の更新などを促すことができる。実施形態に係る設計支援装置１０は、設計業務が円滑に進むように、ユーザを支援可能である。

設計支援システム１は、第３処理装置３３、第４処理装置３４、第５処理装置３５、及び第６処理装置３６をさらに含んでも良い。第３処理装置３３は、仕様項目１３０と紐付けられる。第４処理装置３４は、ユニット項目１４０と紐付けられる。第５処理装置３５は、部品項目１５０と紐付けられる。第６処理装置３６は、製品項目１６０と紐付けられる。例えば、ユーザは、第１ＵＩ１００における各項目に対して、紐付けられる処理装置を指定できる。

システムシミュレーションモデル又は三次元モデルが更新された場合に、第３処理装置３３～第６処理装置３６の１つ以上に通知が送信されても良い。また、第１ＵＩ１００において、仕様項目１３０に付与されたデータが更新された場合は、第１処理装置３１～第６処理装置３６の１つ以上に通知が送信されても良い。仕様項目１３０には、図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図９に示すように、具体的な仕様（要求）が入力される。仕様の更新は、部品、ユニット、及び製品の全てに影響を与えうる。通知により、各項目に関わり合いを有するユーザに対して、仕様の更新の確認を促すことができる。

いずれかのモデルが更新された場合に、通知は、更新されたモデルと関連性が高いモデルと紐付けられた処理装置にのみ送信されることが好ましい。図２に示す例において、ユニットＡに関する三次元モデルが更新された場合には、ユニットＡに関するシステムシミュレーションモデルと紐付けられた第１処理装置３１に、通知が送信されることが好ましい。ユニットＢに関する三次元モデル及びシステムシミュレーションモデルとそれぞれ紐付けられた第１処理装置３１及び第２処理装置３２には、通知が送信されない。これにより、モデルの更新に応じた通知の頻度を低減できる。例えば、通知が無用送信されることを回避できる。

具体的には、設計支援装置１０は、複数の第２項目１２０の１つと紐付けられた三次元モデルが更新された場合に、複数の第２項目１２０の当該１つと関係付けられた複数の第１項目１１０の１つを抽出する。設計支援装置１０は、抽出された第１項目１１０と紐付けられた第１処理装置３１に、システムシミュレーションモデルの確認を促すために、通知を送信する。

例えば、設計支援装置１０は、ユニットＡに関する三次元モデルが更新されたことを示す通知を、第２処理装置３２から受信する。設計支援装置１０は、その三次元モデルと紐付けられた第２項目１２０を、グラフ構造１０１から抽出する。設計支援装置１０は、グラフ構造１０１において、抽出された第２項目１２０と関係付けられた第１項目１１０を抽出する。設計支援装置１０は、抽出された第１項目１１０と紐付けられた第１処理装置３１に通知を送信する。これにより、ユニットＡに関するシステムシミュレーションモデルを管理する第１処理装置３１に通知が送信される。

また、設計支援装置１０は、複数の第１項目１１０の１つと紐付けられたシステムシミュレーションモデルが更新された場合、複数の第１項目１１０の当該１つと紐付けられた複数の第２項目１２０の１つを抽出する。設計支援装置１０は、抽出された複数の第２項目１２０の１つと紐付けられた第２処理装置３２に、通知を送信する。

例えば、設計支援装置１０は、ユニットＡに関するシステムシミュレーションモデルが更新されたことを示す通知を、第１処理装置３１から受信する。設計支援装置１０は、そのシステムシミュレーションモデルと紐付けられた第１項目１１０を、グラフ構造１０１から抽出する。設計支援装置１０は、グラフ構造１０１において、抽出された第１項目１１０と関係付けられた第２項目１２０を抽出する。設計支援装置１０は、抽出された第２項目１２０と紐付けられた第２処理装置３２に通知を送信する。これにより、ユニットＡに関する三次元モデルを管理する第２処理装置３２に通知が送信される。

設計では、それぞれのモデルを用いたシミュレーションが実行される。例えば、第１処理装置３１は、システムシミュレーションモデルを用いたシミュレーションを実行する。第２処理装置３２は、三次元モデルを用いたシミュレーションを実行する。モデルを管理する装置とは別に、シミュレーションを実行する装置が用意されても良い。

設計支援装置１０は、三次元モデルが更新され、且つ三次元モデルを用いたシミュレーションが実行された場合に、通知を送信しても良い。例えば、第２処理装置３２は、シミュレーションを実行した際に、前回のシミュレーションの実行時と比べて、三次元モデルが更新されているか判定する。簡易的に、第２処理装置３２は、三次元モデルの更新日時が前回のシミュレーションの実行日時よりも後の場合、三次元モデルが前回のシミュレーションの実行時から更新されていると判定しても良い。

前回のシミュレーションの実行時と比べて三次元モデルが更新されている場合、第２処理装置３２は、三次元モデルが更新されたことを示す通知を設計支援装置１０に送信する。設計支援装置１０は、その通知に応じて、第１処理装置３１に通知を送信する。又は、第２処理装置３２は、シミュレーションが実行されたときと、三次元モデルが更新されたときに、設計支援装置１０に通知を送信する。設計支援装置１０は、両方の通知を受信した場合に、第１処理装置３１に通知を送信する。

設計支援装置１０は、システムシミュレーションモデルが更新され、且つシステムシミュレーションモデルを用いたシミュレーションが実行された場合に、通知を送信しても良い。例えば、第１処理装置３１は、シミュレーションを実行した際に、前回のシミュレーションの実行時と比べて、システムシミュレーションモデルが更新されているか判定する。簡易的に、第１処理装置３１は、システムシミュレーションモデルの更新日時が前回のシミュレーションの実行日時よりも後の場合、システムシミュレーションモデルが前回のシミュレーションの実行時から更新されていると判定しても良い。

前回のシミュレーションの実行時と比べてシステムシミュレーションモデルが更新されている場合、第１処理装置３１は、システムシミュレーションモデルが更新されたことを示す通知を設計支援装置１０に送信する。設計支援装置１０は、その通知に応じて、第２処理装置３２に通知を送信する。又は、第１処理装置３１は、シミュレーションが実行されたときと、システムシミュレーションモデルが更新されたときに、設計支援装置１０に通知を送信する。設計支援装置１０は、両方の通知を受信した場合に、第２処理装置３２に通知を送信する。

システムシミュレーションモデル及び三次元モデルは、これらのモデルを編集している間にも、上書き保存又は定期的なバックアップにより、高い頻度で更新される可能性がある。これらの更新の全てのタイミングで通知が送信されると、通知の頻度が過度に多くなる可能性がある。通知が多すぎることで、通知が無視され、通知の実効性が無くなる可能性もある。

シミュレーションは、モデルが実質的に更新された後に実行される。シミュレーションの実行に応じて通知が送信されることで、モデルの実質的な更新に合わせて通知を送信でき、通知の頻度が多くなりすぎることを抑制できる。通知の実効性を高めることができる。

設計支援装置１０は、所定期間ごとに、三次元モデルの更新の通知又はシステムシミュレーションモデルの更新の通知を受信したか判定しても良い。期間は、例えば、３時間や１日などに設定される。この場合も、通知の頻度が多くなりすぎることを抑制できる。

設計支援装置１０は、更新されたモデルの特性を示すデータを含む通知を送信しても良い。例えば、第１処理装置３１は、更新されたシステムシミュレーションモデルの特性を示すデータを、通知とともに設計支援装置１０に送信する。設計支援装置１０は、受信した特性を示すデータとともに、通知を第２処理装置３２に送信する。第２処理装置３２は、更新された三次元モデルの特性を示すデータを、通知とともに設計支援装置１０に送信する。設計支援装置１０は、受信した特性を示すデータを、通知とともに第１処理装置３１に送信する。例えば、特性を示すデータは、モデルの入力値及び出力値である。特性を示すデータは、過去のモデルの出力値に対する、更新されたモデルの出力値の変化量又は変化割合であっても良い。

設計支援システム１は、復元処理を実行可能であっても良い。復元処理では、システムシミュレーションモデルが変更前に戻された際、対応する三次元モデルも変更前の状態に戻すことができる。例えば、グラフ構造と紐づけられたデータベース以外に、記憶装置２５に、システムシミュレーションモデル又は三次元モデルが保存される。これらのデータには、保存されたタイミングと、設計支援装置１０から付与された識別データが含まれる。

まず、システムシミュレーションモデルが更新された際に、第１処理装置３１は、記憶装置２５に保存された過去のシステムシミュレーションモデルを検索する。更新されたシステムシミュレーションモデルに対応有する過去のシステムシミュレーションモデルが見つかった場合、第１処理装置３１は、その過去のシステムシミュレーションモデルが保存された日時を、設計支援装置１０に通知する。システムシミュレーションモデル同士の対応関係は、例えば、識別データに基づいて判別される。過去のシステムシミュレーションモデルに付与された識別データが、更新されたシステムシミュレーションモデルに付与された識別データと同じ場合、その過去のシステムシミュレーションモデルは、更新されたシステムシミュレーションモデルに対応すると判別される。

設計支援装置１０は、通知を受信すると、第２処理装置３２に、通知された日時を送信する。日時を受信すると、第２処理装置３２は、通知された日時に保存された三次元モデルを検索する。当該日時に保存された三次元モデルが存在する場合、現在の三次元モデルが、見つかった過去の三次元モデルに置き換えられる。このとき、ユーザに対して、置き換えても良いか確認を促す警告画面が表示されても良い。

復元処理によれば、更新されたシステムシミュレーションモデルが過去のものと同じ場合に、三次元モデルも自動的に過去のものに復元される。ユーザは、システムシミュレーションモデルの更新に応じて、三次元モデルを更新する必要が無い。

図１３は、ユーザインターフェースを例示する模式図である。
第１処理装置３１に通知が送信された場合に、設計支援装置１０は、例えば図１３に示すように、その第１処理装置３１と紐付けられた第１項目の表示態様を、他の項目の表示態様と異ならせても良い。同様に、第２処理装置３２に通知が送信された場合に、設計支援装置１０は、その第２処理装置３２と紐付けられた第２項目の表示態様を、他の項目の表示態様と異ならせても良い。異なる表示態様は、項目の枠線の太さ、大きさ、色、線種などのデザイン、又は、項目の名称を示す文字の太さ、大きさ、色、飾りなどの書式である。これにより、ユーザは、通知が送信された対象を容易に把握できる。

設計支援装置１０は、仕様項目１３０の追加、仕様項目１３０の削除、部品項目１５０の追加、又は部品項目１５０の削除があった場合に、第１処理装置３１～第６処理装置３６に通知を送信しても良い。仕様項目１３０又は部品項目１５０の追加又は削除は、いずれのシステムシミュレーションモデル及び三次元モデルにも影響を与えうるためである。

三次元モデルは、ユニットの三次元形状を示す形状データと、その三次元形状に係るシミュレーションデータと、が組み合わされたものでも良いし、形状データとシミュレーションデータが別々に用意されても良い。形状データは、例えばＣＡＤにより作成される。シミュレーションデータは、シミュレーションの条件、各部品の物性値（熱伝導率、密度、比熱）、初期値、境界条件などを含む。

例えば、第２処理装置３２は、三次元形状の形状データのみを管理する。別の処理装置が、その三次元形状に係るシミュレーションデータを管理する。形状データ及びシミュレーションデータのいずれかの更新は、三次元モデルの更新に相当する。形状データが更新された場合に、第１処理装置３１は、設計支援装置１０に通知を送信する。シミュレーションデータが更新された場合に、前記別の処理装置は、設計支援装置１０に通知を送信する。

図１４は、第２項目に付与されるデータを例示する模式図である。
図１４に示したウインドウ２８０では、識別データ２７０ａ及び入力欄２７１～２７３に対応する識別データ２８０ａ及び入力欄２８１～２８３が表示される。ウインドウ２８０では、図５に示した例と比較して、入力欄２８４及び２８５がさらに表示されている。入力欄２８２及び２８３には、形状データに関するパス及びコメントがそれぞれ入力される。入力欄２８４及び２８５には、シミュレーションデータに関するパス及びコメントがそれぞれ入力される。

形状データ及びシミュレーションデータの一方のみが第２項目１２０と紐付けられていても良い。例えば、三次元形状の初期の設計時には、シミュレーションデータが用意されていない場合もありうるためである。この場合、設計支援装置１０は、形状データ及びシミュレーションデータの他方の登録を、三次元モデルの更新とみなし、第１処理装置３１に通知を送信しても良い。

第１処理装置３１は、三次元モデルが更新された場合に、更新された三次元モデルの入出力特性に基づいて、システムシミュレーションモデルを更新しても良い。例えば、第２処理装置３２は、更新された三次元モデルについて、複数の入力値及び複数の出力値を取得する。第２処理装置３２は、それらの入力値及び出力値を含むテーブルを、通知とともに設計支援装置１０に送信する。設計支援装置１０は、通知とともに当該テーブルを第１処理装置３１に送信する。第１処理装置３１は、受信した入出力特性により適合するように、システムシミュレーションモデルに含まれるパラメータを変更する。又は、第２処理装置３２は、回帰分析等により、受信した入出力特性を説明するための数式を算出しても良い。第２処理装置３２は、通知とともに、数式を設計支援装置１０に送信する。第１処理装置３１は、既存のシステムシミュレーションモデルを、算出された数式のシステムシミュレーションモデルに置き換えることで、システムシミュレーションモデルを更新する。三次元モデルの更新に応じてシステムシミュレーションモデルが自動的に更新されることで、ユーザの負担を軽減できる。

図１５は、グラフ構造の具体例を示す模式図である。
図１５は、サーマルプリンターに関するグラフ構造６０１を示す。グラフ構造６０１は、仕様項目６３０、ユニット項目６４０、部品項目６５０、及び製品項目６６０を含む。製品項目６６０は、グラフ構造６０１の対象である製品がサーマルプリンターであることを示す。仕様項目６３０は、サーマルプリンターの仕様を表す。仕様は、例えば、機能、性能、形状、価格、規格などである。この例では、仕様項目６３０ａ及び６３１～６３６を含む複数の仕様項目６３０が配置されている。ユニット項目６４０は、サーマルプリンターに含まれるユニットを表す。この例では、ユニット項目６４１～６４４を含む複数のユニット項目６４０が配置されている。部品項目６５０は、各ユニットに含まれる部品を表す。この例では、部品項目６５１～６５６を含む複数の部品項目６５０が配置されている。各ユニット項目６４０は、１つ以上の部品項目６５０を介して、１つ以上の仕様項目６３０と関係付けられている。

複数のユニット項目６４１～６４４には、それぞれ、複数の第１項目６１１～６１４が関係付けられる。また、複数のユニット項目６４１～６４４には、それぞれ、複数の第２項目６２１～６２４が関係付けられる。第１項目６１１～６１４は、それぞれ、ユニット項目６４１～６４４のユニットに関するシステムシミュレーションモデル（ＳＳモデル）と紐付けられている。第２項目６２１～６２４は、ユニット項目６４１～６４４のユニットに関する三次元モデル（３Ｄモデル）と紐付けられている。

例えば、グラフ構造６０１について、第２項目６２２と紐付けられた三次元モデルが更新された場合、第１項目６１２と紐付けられた第１処理装置３１に第１通知が送信される。第１項目６１２と紐付けられたシステムシミュレーションモデルが更新された場合、第２項目６２２と紐付けられた第２処理装置に第２通知が送信される。ユニット項目６４２のユニットについて、一方のモデルの更新に応じて他方のモデルを確認又は更新するよう、ユーザに促すことができる。

図１６は、ハードウェア構成を示す模式図である。
設計支援装置１０、編集装置２０、及び第１処理装置３１～第６処理装置３６のそれぞれは、例えば図１６に示すコンピュータ９０の構成をそれぞれ含む。コンピュータ９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４、入力インタフェース９５、出力インタフェース９６、及び通信インタフェース９７を含む。

ＲＯＭ９２は、コンピュータ９０の動作を制御するプログラムを格納している。ＲＯＭ９２には、上述した各処理をコンピュータ９０に実現させるために必要なプログラムが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムが展開される記憶領域として機能する。

ＣＰＵ９１は、処理回路を含む。ＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９３をワークメモリとして、ＲＯＭ９２又は記憶装置９４の少なくともいずれかに記憶されたプログラムを実行する。プログラムの実行中、ＣＰＵ９１は、システムバス９８を介して各構成を制御し、種々の処理を実行する。

記憶装置９４は、プログラムの実行に必要なデータや、プログラムの実行によって得られたデータを記憶する。

入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９５は、コンピュータ９０と入力装置９５ａとを接続する。入力Ｉ／Ｆ９５は、例えば、ＵＳＢ等のシリアルバスインタフェースである。ＣＰＵ９１は、入力Ｉ／Ｆ９５を介して、入力装置９５ａから各種データを読み込むことができる。

出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９６は、コンピュータ９０と出力装置９６ａとを接続する。出力Ｉ／Ｆ９６は、例えば、Digital Visual Interface（ＤＶＩ）やHigh-Definition Multimedia Interface（ＨＤＭＩ（登録商標））等の映像出力インタフェースである。ＣＰＵ９１は、出力Ｉ／Ｆ９６を介して、出力装置９６ａにデータを送信し、出力装置９６ａに画像を表示させることができる。

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）９７は、コンピュータ９０外部のサーバ９７ａと、コンピュータ９０と、を接続する。通信Ｉ／Ｆ９７は、例えば、ＬＡＮカード等のネットワークカードである。ＣＰＵ９１は、通信Ｉ／Ｆ９７を介して、サーバ９７ａから各種データを読み込むことができる。

記憶装置９４は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）及びSolid State Drive（ＳＳＤ）から選択される１つ以上を含む。入力装置９５ａは、マウス、キーボード、マイク（音声入力）、及びタッチパッドから選択される１つ以上を含む。出力装置９６ａは、モニタ及びプロジェクタから選択される１つ以上を含む。タッチパネルのように、入力装置９５ａと出力装置９６ａの両方の機能を備えた機器が用いられても良い。

設計支援装置１０、編集装置２０、及び第１処理装置３１～第６処理装置３６のそれぞれの機能は、３台以上のコンピュータの協働により実現されても良い。設計支援装置１０、編集装置２０、第１処理装置３１、第１処理装置３１、及び第２処理装置３２の２つ以上の機能が、１台のコンピュータによって実現されても良い。

上記の種々のデータの処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク及びハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又は、他の非一時的なコンピュータで読取可能な記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されても良い。

例えば、記録媒体に記録された情報は、コンピュータ（または組み込みシステム）により読み出されることが可能である。記録媒体において、記録形式（記憶形式）は任意である。例えば、コンピュータは、記録媒体からプログラムを読み出し、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させる。コンピュータにおいて、プログラムの取得（または読み出し）は、ネットワークを通じて行われても良い。

以上で説明した、設計支援装置、設計支援システム、又は設計支援方法によれば、設計業務が円滑に進むように、ユーザを支援できる。コンピュータに、設計支援方法を実行させるプログラムを用いることで、同様の効果を得ることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、更新などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１：設計支援システム、 ５：ネットワーク、 １０：設計支援装置、 ２０：編集装置、 ２５：記憶装置、 ３１：第１処理装置、 ３２：第２処理装置、 ３３：第３処理装置、 ３４：第４処理装置、 ３５：第５処理装置、 ３６：第６処理装置、 ９０：コンピュータ、 ９１：ＣＰＵ、 ９２：ＲＯＭ、 ９３：ＲＡＭ、 ９４：記憶装置、 ９５：入力インタフェース、 ９５ａ：入力装置、 ９６：出力インタフェース、 ９６ａ：出力装置、 ９７：通信インタフェース、 ９７ａ：サーバ、 ９８：システムバス、 １００：第１ユーザインターフェース、 １００ａ：ウインドウ、 １００ｂ：編集領域、 １０１：グラフ構造、 １１０：第１項目、 １２０：第２項目、 １３０：仕様項目、 １３０ａ，１３１～１３３：仕様項目、 １４０～１４２：ユニット項目、 １５０～１５３：部品項目、 １６０：製品項目、 ２００：第２ユーザインターフェース、 ２００ａ：ウインドウ、 ２００ｂ：編集領域、 ２０１：システムシミュレーションモデル、 ２１１，２１２，２２１～２２５，２３１～２３５：要素、 ２５０：要素ライブラリ、 ２５１：要素、 ２５２：アイコン、 ２６１：パス、 ２６２：コメント、 ２７０：ウインドウ、 ２７０ａ：識別データ、 ２７１～２７４：入力欄、 ２８０：ウインドウ、 ２８０ａ：識別データ、 ２８１～２８５：入力欄、 ３００：第３ユーザインターフェース、 ３００ａ：ウインドウ、 ３００ｂ，３００ｃ：表示領域、 ３０１：三次元モデル、 ３１１：発熱部品、 ３１２：ヒートシンク、 ３１３：基板、 ３２１：アイコン、 ３３０：材料ライブラリ、 ３３１：材料、 ３３２：アイコン、 ４００：ウインドウ、 ４００ａ：編集領域、 ４０１：仕様項目、 ４０１ａ：識別データ、 ４０２：入力欄、 ４０３～４０５：仕様項目、 ４０６～４０８：入力欄、 ４１０，４４０：ウインドウ、 ４４１：入力欄、 ４４１ａ，４４１ｂ：アイコン、 ４４２，４４３：入力欄、 ４４３ａ、４４３ｂ：アイコン、 ６０１：グラフ構造、 ６１１～６１４：第１項目、 ６２１～６２４：第２項目、 ６３０，６３０ａ，６３１～６３６：仕様項目、 ６４０～６４４：ユニット項目、 ６５０～６５６：部品項目、 ６６０：製品項目、 Ｇ：熱コンダクタンス

Claims (14)

1. 製品の仕様を表す仕様項目と、
   前記製品に含まれるユニットを表し、前記仕様項目と関係付けられたユニット項目と、
   前記ユニットにおける入力と出力との関係が示されたシステムシミュレーションモデルと紐付けられ、前記ユニット項目と関係付けられた第１項目と、
   前記ユニットの三次元形状が示された三次元モデルと紐付けられ、前記ユニット項目及び前記第１項目と関係付けられた第２項目と、
   を含むグラフ構造が記憶されたデータベースを参照し、
   前記三次元モデルが更新された場合に、前記第１項目と紐付けられた第１処理装置に第１通知を送信し、
   前記システムシミュレーションモデルが更新された場合に、前記第２項目と紐付けられた第２処理装置に第２通知を送信する、設計支援装置。
2. 前記グラフ構造において、
   前記仕様項目には、複数の前記ユニット項目が関係付けられ、
   前記複数のユニット項目には、複数の前記第１項目がそれぞれ関係付けられ、且つ複数の前記第２項目がそれぞれ関係付けられ、
   複数の前記第２項目の１つと紐付けられた前記三次元モデルが更新された場合に、
   前記複数の第２項目の前記１つと関係付けられた前記複数の第１項目の１つを抽出し、
   抽出された前記複数の第１項目の前記１つと紐付けられた前記第１処理装置に、前記第１通知を送信する、
   請求項１記載の設計支援装置。
3. 前記グラフ構造において、
   前記仕様項目には、複数の前記ユニット項目が関係付けられ、
   前記複数のユニット項目には、複数の前記第１項目がそれぞれ関係付けられ、且つ複数の前記第２項目がそれぞれ関係付けられ、
   複数の前記第１項目の１つと紐付けられた前記システムシミュレーションモデルが更新された場合に、
   前記複数の第１項目の前記１つと紐付けられた前記複数の第２項目の１つを抽出し、
   抽出された前記複数の第２項目の前記１つと紐付けられた前記第２処理装置に、前記第２通知を送信する、
   請求項１又は２に記載の設計支援装置。
4. 前記三次元モデルが更新され且つ前記三次元モデルを用いたシミュレーションが実行された場合、又は、前記三次元モデルが更新され且つ前回の前記第１通知から所定期間が経過した場合に、次の前記第１通知を送信する、請求項１～３のいずれか１つに記載の設計支援装置。
5. 前記第１通知は、更新された前記三次元モデルの特性を示すデータを含む、請求項１～４のいずれか１つに記載の設計支援装置。
6. 前記グラフ構造を表示装置に表示させ、
   前記第１通知の送信後に、前記グラフ構造において、前記第１通知が送信された前記第１処理装置と紐付けられた前記第１項目の表示態様を、他の項目の表示態様と異ならせ、
   前記第２通知の送信後に、前記グラフ構造において、前記第２通知が送信された前記第２処理装置と紐付けられた前記第２項目の表示態様を、他の項目の表示態様と異ならせる、請求項１～５のいずれか１つに記載の設計支援装置。
7. 前記ユニット項目は、前記ユニットに含まれる部品を表す部品項目を介して前記仕様項目と関係付けられ、
   前記仕様項目の追加、前記仕様項目の削除、前記部品項目の追加、又は前記部品項目の削除があった場合に、前記第１処理装置及び前記第２処理装置に通知を送信する、請求項１～６のいずれか１つに記載の設計支援装置。
8. 請求項１～７のいずれか１つに記載の設計支援装置と、
   前記第１処理装置と、
   前記第２処理装置と、を備えた、設計支援システム。
9. 前記システムシミュレーションモデルが更新された場合に、前記第１処理装置は前記設計支援装置に第３通知を送信し、前記設計支援装置は前記第３通知の受信に応じて前記第２通知を送信し、
   前記三次元モデルが更新された場合に、前記第２処理装置は前記設計支援装置に第４通知を送信し、前記設計支援装置は前記第４通知の受信に応じて前記第１通知を送信する、請求項８記載の設計支援システム。
10. 更新された前記システムシミュレーションモデルが、過去の前記システムシミュレーションモデルと対応する場合に、
    前記過去のシステムシミュレーションモデルの保存日時が、前記第２処理装置に送信され、
    前記保存日時に保存された過去の前記三次元モデルが存在する場合、前記第２処理装置は、前記三次元モデルを、前記過去の三次元モデルに置き換える、
    請求項８又は９に記載の設計支援システム。
11. 前記第１処理装置は、
    前記三次元モデルが更新された際に、更新された前記三次元モデルを参照し、
    前記更新された三次元モデルにおける入力及び出力の関係から、前記システムシミュレーションモデルにおけるパラメータを修正する、
    請求項８～１０のいずれか１つに記載の設計支援システム。
12. 製品の仕様を表す仕様項目と、
    前記製品に含まれるユニットを表し、前記仕様項目と関係付けられたユニット項目と、
    前記ユニットにおける入力と出力との関係が示されたシステムシミュレーションモデルと紐付けられ、前記ユニット項目と関係付けられた第１項目と、
    前記製品の少なくとも一部の三次元形状が示された三次元モデルと紐付けられ、前記ユニット項目及び前記第１項目と関係付けられた第２項目と、
    を含むグラフ構造を記憶したデータベースにアクセスし、
    前記三次元モデルが更新された場合に、前記第１項目と紐付けられた第１処理装置に第１通知を送信し、
    前記システムシミュレーションモデルが更新された場合に、前記第２項目と紐付けられた第２処理装置に第２通知を送信する、設計支援方法。
13. 請求項１２記載の設計支援方法をコンピュータに実行させるプログラム。
14. 請求項１２記載の設計支援方法をコンピュータに実行させるプログラムを記憶した記憶媒体。

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