JPH0638267B2

JPH0638267B2 - 設計支援装置

Info

Publication number: JPH0638267B2
Application number: JP60019980A
Authority: JP
Inventors: 透満田; 康弘小林; 和田　　裕
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPS61180373A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、計算機支授設計（ＣＡＤ）装置に係り、特
に、配管系レイアウト設計において、レイアウト決定後
の設計変更により、修正が必要となる配管を迅速に選択
するのに好適な配管系設計支援装置に関する。

〔発明の背景〕

配管系レイアウト設計においては、対象空間内の障害物
の位置データ、および設計基準データを入力とし、干渉
しない最適な配管経路を自動的に決定する手法が開発さ
れている（特願昭58-187033）。この手法では、一度経
路が決定された後設計変更により、障害物の位置が変更
されると、入力データを変更し、全経路に対し、再度配
管経路の再配置計算を行なうので、修正する必要のない
配管も再配置計算を行なうことになり、設計効率が悪く
なるという欠点があつた。

設計変更に関連する部分のみレイアウト設計を行なう方
法としては、特開昭58-114265記載の方法がある。この
手法は、プリント基板やＩＣの設計において、回路素子
毎に情報モジユールを用意し、設計変更に関連して接続
情報が変更された事を示すフラグを情報モジユール内に
持たせ、このフラグを参照して、レイアウト変更が必要
な回路素子を選択するものである。しかし、この手法で
は、設計変更により、どの様に接続情報が変更されるか
すなわち、ある回路素子が設計変更された時、他のどの
回路素子の接続情報が変更されるかを決定する方法は与
えていない。これを、配管レイアウトに置き換えると、
設計変更が行なわれた時、どの配管経路を修正するかを
決定する方法を与えていないことに相当する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、レイアウトの変更に際して影響を受け
るレイアウト対象物を簡単に確認できる設計支援装置を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、レイアウトされた複数の前記レイアウ
ト対象物のうち指定された前記レイアウト対象物を変更
したときに、この変更の影響を受けてレイアウトを変更
すべき他の前記レイアウト対象物を求める手段と、求め
られた前記他のレイアウト対象物のデータを表示する手
段とを備えたことにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を具体的に説明する。第１図は、本発明に
よる設計支援装置、例えば配管系設計支援装置の構成の
一実施例を示したものである。ＣＲＴ装置２に、画像を
表示するための画像表示装置３は、描画像の座標データ
を画像データ記憶装置４から読み込む。画像データ記憶
装置４には、描画像座標データとして配管および障害物
の図形表示データを書き込む。この処理のために、演算
処理装置５は、演算部５ａ、処理手順記憶部５ｂ、中間
データ記憶部５ｃ、入力部５ｄ、画像データ出力部５
ｅ、配管データ入力部５ｆ、配管データ出力部５ｇ、障
害物データ入力部５ｈ、障害物データ出力部５ｉ、設計
基準データ入力部５ｊ、設計基準データ出力部５ｋより
構成されている。処理手順記憶部５ｂに記憶された処理
手順は逐次、演算部５ａから呼び出された上、実行され
る。第２図に演算処理装置５ａでの処理手順の一実施例
を示す。

以下、本実施例の処理手順を追つて、本発明による装置
の動作を説明する。

まず、本実施例での処理手順の第１のステツプ９では、
設計変更データを入力装置１から入力し、中間データ記
憶部５ｃに一時記憶する。設計変更データは、障害物デ
ータ、配管データ、設計基準データのいずれかを変更す
るデータである。例えば、変更する障害物名および変更
後の位置座標である。次に、第２のステツプ１０では、
中間データ記憶部５ｃに記憶した設計変更データをもと
に、対応する変更前のデータを記憶装置６，７，８から
読み込み、中間データ記憶部５ｃに一時記憶する。第３
図に、第２のステツプ１０での処理手順の一実施例を示
す。本実施例では、変更データが障害物データである例
を示す。入力装置１から、設計変更データとして、変更
される障害物名（コード）および新たな位置座標を入力
した場合、障害物データ記憶装置７より、コードに対応
した障害物データを読み込み、中間データ記憶部５ｃに
記憶する。第４図に、障害物データの一実施例を示す。

次に、第３のステツプ１１では、設計変更の影響によ
り、修正が必要となる配管を配管データ記憶装置６の配
管の中から選択し、中間データ記憶部５ｃに一時記憶す
る。第５図に、第３のステツプ１１での処理手順の一実
施例を示す。本実施例では、変更データが障害物データ
である例を説明する。配管及び障害物は、レイアウト対
象物である。

(1)ステツプ１３第６図にステツプ１３の処理手順の一実施例を示す。ま
ず、各配管の位置データを配管データ記憶装置６から、
設計変更した障害物の変更前後位置データを中間データ
記憶部５ｃから読み込む。第７図に配管データの一実施
例を示す。次に、これらの位置データを用い、演算部５
ａにおいて、設計変更によりその配管が修正必要か否か
の判定のための計算を実施する。計算例を第８図を用い
て説明する。

配管の部分ラインを配管の始終点座標、及び曲り点座標
より定義する。第８図の例では点Ｓ（ｘ_ｓ，ｙ_ｓ，
ｚ_ｓ）と点Ｐ（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ，ｚ_ｐ）を結ぶライン１７，
点Ｐと点Ｑ（ｘ_Ｑ，ｙ_Ｑ，ｚ_Ｑ）を結ぶライン１８及び
点Ｑと点Ｇ（ｘ_Ｇ，ｙ_Ｇ，ｚ_Ｇ）を結ぶライン１９を定
義する。次に各ラインが、設計変更した障害物１６と干
渉するか否かをチエツクする。具体的には、ラインの始
点・終点の座標より、ラインの方程式を作成する。

次に、障害物の位置データより、障害物を構成する各面
の方程式を作成する。

(1)，(2)式より、直線と面が交さする時、配管と障害物
が干渉すると判定し、この配管を修正が必要な配管とす
る。

さらに、第９図に示す様に、障害物が変更されたことに
より、通過可能領域が拡大した配管を選択する。具体的
には、変更前の障害物２０を、障害物としてう回し、か
つ変更後の障害物２１とは干渉しない配管を修正が必要
な配管とする。配管が障害物をう回しているか否かは、
配管が、障害物の２つ以上の面に面しているか否かで判
定する。この判定は、上記(1)，(2)の方程式を用いるこ
とにより実施する。

以上の手順で修正が必要と判定した配管を修正配管Ａと
し、中間データ記憶部５ｃに記憶する。

(2)ステツプ１４次に、設計変更した障害物に対する設計基準データを設
計基準データ記憶装置８より選択して読み込み、中間デ
ータ記憶部に一時記憶する。第１０図に設計基準データ
の一実施例を示す。設計変更した障害物に対する設計基
準データは以下の手順で選択する。すなわち、各設計基
準データの結論データの対象の名称と、設計変更される
障害物名とを比較し、一致した場合には、条件部データ
の配管の系統名と結論データの値とを設計基準データと
して選択する。

次に、配管データ記憶装置の中の、上記系統名と同じ系
統名の配管に対してのみ、以下の手順で、障害物の設計
変更により、修正が必要となるか否かを判定する。第１
１図に示す様に、設計変更後の障害物位置より、結論デ
ータの値だけ外側に離れた面で囲まれた領域を、変更後
通過禁止領域２２、設計変更前の障害物位置より、結論
データの値だけ離れた面で囲まれた領域を、変更前通過
禁止領域２３とし両領域の位置座標を計算する。さら
に、配管位置座標と上記両領域位置座標を用い、ステツ
プ１３と同様な方法で配管と上記両領域との干渉チエツ
ク計算を行ない、修正が必要か否かを判定する。配管２
４は、設計変更後に、変更後禁止領域と干渉するため修
正が必要となる。配管２５は、設計変更前には、禁止領
域のためにう廻していたが、設計変更後には、う廻する
必要がなくなるので、修正が必要となる。

以上の手順で修正が必要と判定した配管を修正配管Ｂと
し、中間データ記憶部５ｃに一時記憶する。

(3)ステツプ１５ステツプ１５の処理手順の一実施例を第１３図に示す。
まず設計基準データ記憶装置８より、配管配置の優先順
位を示す優先順位データを読み込み、中間データ記憶部
５ｃに一時記憶する。優先順位データの一実施例を第１
２図に示す。ある優先順位の配管が修正されても、その
配管より優先順位の高い配管は影響を受けないため、修
正する必要はない。逆に、その配管より優先順位の低い
配管の中には、影響を受けるため修正する必要がある配
管が含まれている可能性がある。そこで、ステツプ１
３，１４で求めた修正配管Ａ，Ｂを修正することにより
影響を受ける配管を上記優先順位データを用い配管デー
タ記憶装置の配管データより次の手順で選択する。

修正配管Ａ，Ｂの中の各配管名を記憶部５ｃより読み込
み、これらの配管の優先順位を上記優先順位データより
決定する。次に、記憶装置６の配管データを読み込みこ
の配管（以下設計配管と称す）の優先順位を決定する。
設計配管の優先順位が修正配管Ａ，Ｂの各配管の優先順
位より低かつた場合には、以下の手順を実施し、設計配
管が修正配管により制約を受けているか否かを判定す
る。制約を受けるとは、具体的には、修正配管が設計配
管の障害物となつているか又は、設計配管が、設計配管
と修正配管の間の位置関係を定める設計基準により制限
を受けていることである。第１４図に、配管と配管の位
置関係を定める設計基準の一実施例を示す。

まず、修正配管を部分ラインに分割し、各部分ラインを
直方体で近似し位置座標を計算する。この時、直方体の
ラインと垂直方向の断面の正方形の一辺の長さは、配管
の直径とする。この直方体の２面以上の面に、設計配管
が面していれば、この配管は、直方体を障害物としてう
廻していることになる。すなわち、設計配管の位置座標
と上記直方体の位置座標により、配管が直方体の２面以
上の面に面しているか否かを計算し、面していれば、修
正配管が設計配管の障害物となつていると判断し、この
設計配管を修正配管Ｃとし、中間データ記憶部５ｃに記
憶する。上記設計配管が修正配管でなかつた場合には、
以下の手順を実施する。まず、記憶装置８の配管と配管
の位置関係を定める設計基準（第１４図）の条件データ
の対象が上記設計配管の系統名と一致し、かつ結論デー
タの対象が修正配管の系統名と一致する設計基準を探索
し、その結論データの値を、最小間隔として読み込む。
次に、ステツプ２７と同様に、修正配管の部分ラインを
直方体で近似する。ただし、この時、部分ラインと垂直
な直方体の断面の正方形の一辺の長さは、配管の半径と
上記最小間隔の和の２倍とする。さらに、ステツプ２８
と同様に、設計配管が上記直方体の２面以上に面してい
れば、設計配管が、設計基準により制限を受けていると
判定し、この設計配管名を修正配管Ｃとし、中間データ
記憶部５ｃに記憶する。

以上は、設計変更データが障害物である場合のステツプ
１１での実施例であるが、他の実施例として、設計変更
データが配管である場合がある。この時のステツプ１１
での実施例を以下に示す。

中間データ記憶部５ｃには、ステツプ９で入力装置１よ
り入力された設計変更する配管名と新たな位置座標、お
よびステツプ１０で、記憶装置６から読み込まれた変更
前の位置座標が記憶されている。上記新旧両座標より、
新旧の部分ラインを定義する。さらに、部分ラインをそ
れぞれ直方体で近似し、その位置座標を計算する。上記
新旧の直方体を、それぞれ変更後の障害物、変更前の障
害物とみなせばステツプ１３，１４，１５と同様な方法
で、修正が必要な配管を選択し、中間データ記憶部５ｃ
に記憶できる。ただし、この場合、設計基準としては、
配管と配管の位置関係を定める設計基準を用いる。

また、設計変更データが設計基準データである場合のス
テツプ１１での実施例を以下に示す。

中間データ記憶部５ｃには、入力装置１より入力された
変更される設計基準データが記憶されている。第１０図
に示す設計基準の結論部データの値が３００mmから５０
０mmに変更される例を以下説明する。この場合には、修
正すべき配管は、障害物N21A03の表面からの距離５００
mm以内に存在するＨＤ系配管である。まず、障害物N21A
03の表面より５００mm離れた平面で囲まれた領域を通過
禁止領域とし、その位置座標を計算する。次に記憶装置
６の配管データ（第７図）の系統名がＨＤである配管の
配管名（ラインコード）及び位置データを読み込み、こ
のデータを用いて部分ラインを定義する。さらに、部分
ライン位置座標と禁止領域位置座標を用い、ステツプ１
３と同様な方法で干渉チエツク計算を行なう。この結
果、部分ラインと禁止領域が干渉するなら、上記配管名
を中間部データ記憶部に記憶する。

第２図の第４のステツプ１２では、中間データ記憶部５
ｃにステツプ１１で記憶した修正が必要となる配管デー
タ、ステツプ９で記憶した設計変更データ、記憶装置
６，７の配管データ及び障害物データから、画像データ
を作成し、画像データ出力部５ｅから画像データ記憶装
置４に書き込む。ステツプ１２の例を第１５図に示す。
演算処理装置５がこの処理を実行後、画像表示装置３
は、画像データ記憶装置４の画像データに含まれる描画
像の座標値、色、輝度を指定するデータを読み込み、表
示装置２に画像表示する。なお、上記画像データを作成
する処理には、 (1)透視図法に従う表示 (2)等角投影法に従う表示 (3)第三角法等の製図法に従う表示が可能となる、座標データ変換処理を利用する。

第１６図に、透視図法による画像表示例を示す。この例
では、座標データは、直角多角形（直方体の集合）の頂
点座標として、透視図法に従つた数値演算により画像デ
ータに変換される。

本実施例では、出力表示装置としてＣＲＴを用い、ＣＲ
Ｔ画面上に配管の画像を表示したが、他の実施例とし
て、出力表示装置として、ラインプリンタを用い、修正
が必要な配管名のみを出力することも考えられる。

以上、第２図に示す処理手順の第１ステツプから第４ス
テツプまでの実施例によれば、設計変更データを入力す
ることにより、自動的に、修正が必要となる配管の候補
を選択し、これを出力表示装置上に表示する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レイアウトされた一部のレイアウト対
象物の変更によって、レイアウトを変更する必要のある
他のレイアウト対象物を、簡単に知ることができる。こ
のため、レイアウトの変更作業の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の配管系設計支援装置の構成図、第２図
はその構成における演算処理装置による処理のフロー
図、第３図はその第２ステツプの詳細な処理のフロー
図、第４図は障害物データの記憶形式の例を示す図、第
５図は第２図のフローの第３ステツプの詳細な処理のフ
ロー図、第６図はその第１ステツプの詳細な処理のフロ
ー図、第７図は配管データの記憶形式の例を示す図、第
８図は配管と障害物の位置関係図、第９図は配管と障害
物の位置関係図、第１０図は配管と障害物の位置関係を
定める設計基準データの記憶形式の例を示す図、第１１
図は配管と設計基準の関係図、第１２図は優先順位デー
タの記憶形式の例を示す図、第１３図は第５図の第３ス
テツプの詳細な処理のフロー図、第１４図は配管と配管
の位置関係を定める設計基準データの記憶形式の例を示
す図、第１５図は第２図の第４ステツプの処理の詳細な
処理のフロー図、第１６図は本発明による表示画面の例
を示す図である。１……入力装置、２……ＣＲＴ、３……画像表示装置、４……画像データ記憶装置、５……演算処理装置、６…
…配管データ記憶装置、７……障害物データ記憶装置、
８……設計基準データ記憶装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の対象物をレイアウト設計して各対象
物の位置データを作成し、レイアウトされた各対象物を
表示装置に表示するようにした設計支援装置において、
レイアウトを変更すべき特定の対象物を指定して入力す
る入力手段と、前記特定の対象物のレイアウトを変更し
たことによりレイアウトを変更せざるを得ない他の対象
物を少なくとも前記位置データを用いて探索する手段
と、探索された他の対象物のデータを前記表示装置に表
示させる手段とを設けたことを特徴とする設計支援装
置。