特許 5834589 部品間隙間自動検証方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5834589

(24)【登録日】2015年11月13日

(45)【発行日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】部品間隙間自動検証方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20151203BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 628A

   G06F17/50 636D

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2011-164468(P2011-164468)

(22)【出願日】2011年7月27日

(65)【公開番号】特開2013-29931(P2013-29931A)

(43)【公開日】2013年2月7日

【審査請求日】2014年3月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100083013

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 正明

(72)【発明者】

【氏名】石井 宏

(72)【発明者】

【氏名】川合 優崇

(72)【発明者】

【氏名】山縣 英雄

(72)【発明者】

【氏名】仁田 誠

【審査官】 合田 幸裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１６５６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３４５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１０５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５９３７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

ＣｉＮｉｉ

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の軌跡に沿って移動側部材を移動させる際に、前記軌跡の始点から終点に亘って、該軌跡上の前記移動側部材と、該軌跡の周辺に配設された固定側部材との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを、コンピュータと該コンピュータで稼働するプログラムとで構成された自動検証装置によって自動的に検証する方法であって、
前記プログラムは、前記軌跡の始点から終点に至る前記移動側部材の移動をシミュレートするためのシミュレーションプログラムと、該シミュレーションプログラムの実行に必要な各種設定を行うためのシミュレーション用設定プログラムとを含み、
前記自動検証装置は、
前記シミュレーション用設定プログラムの動作によって、
前記移動側部材の立体形状データを準備するステップと、
前記固定側部材の立体形状データを準備するステップと、
前記軌跡の前記固定側部材に対する位置データを準備するステップと、
前記軌跡上における複数の検証位置のデータを準備するステップと、
前記検証位置毎の前記仮想移動側部材の姿勢を特定する姿勢データを準備するステップと、
前記所定間隔のデータを準備するステップと、を実行し、
前記シミュレーションプログラムの動作によって、
仮想空間上で、前記固定側部材の立体形状データから得られる仮想固定側部材に、前記軌跡の位置データから得られる仮想軌跡を重ね合わせる仮想軌跡配置ステップと、
前記仮想空間において、前記移動側部材の立体形状データから得られる仮想移動側部材を、前記仮想軌跡の始点から終点に向かって該仮想軌跡に沿って移動させる軌跡進行ステップと、
該軌跡進行ステップにおいて前記仮想移動側部材が前記仮想軌跡上の前記検証位置に達したとき、前記軌跡進行ステップを中断して、該検証位置における前記仮想軌跡に対する直交面において該検証位置から複数の所定方向へ前記所定間隔ずれた各位置を通って該検証位置を囲むように形成された仮想無端状ルートに沿って、前記仮想移動側部材を、該検証位置に対応した姿勢で移動させる検証用配置ステップと、
該検証用配置ステップにおいて前記仮想移動側部材が前記仮想固定側部材と干渉したか否かを判定する判定ステップと、
前記検証用配置ステップにおける前記仮想移動側部材の移動が前記仮想無端状ルートの全周に亘って行われると、該仮想無端状ルートに沿った前記仮想移動側部材の移動を終了させて、前記軌跡進行ステップを再開させるステップと、を実行することを特徴とする部品間隙間自動検証方法。

【請求項2】

前記自動検証装置は、
前記シミュレーションプログラムの動作によって、前記検証用配置ステップの前に、前記検証位置を原点とする仮想座標系を前記直交面上に設定するステップを実行し、
前記シミュレーション用設定プログラムの動作によって前記所定間隔のデータを準備するステップでは、該所定間隔のデータを前記仮想座標系の座標軸方向毎に設定することを特徴とする請求項１に記載の部品間隙間自動検証方法。

【請求項3】

前記自動検証装置は、
前記シミュレーションプログラムの動作によって、
前記判定ステップにおいて干渉したと判定された場合に、該干渉判定時の前記検証位置を特定するデータと、干渉部位を特定するデータとを記憶する記憶ステップと、
該記憶ステップで記憶されたデータをユーザに提示する提示ステップと、を更に実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品間隙間自動検証方法。

【請求項4】

所定の軌跡に沿って移動側部材を移動させる際に、前記軌跡の始点から終点に亘って、該軌跡上の前記移動側部材と、該軌跡の周辺に配設された固定側部材との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを自動的に検証する装置であって、
前記移動側部材の立体形状データと、前記固定側部材の立体形状データと、前記軌跡の前記固定側部材に対する位置データと、前記軌跡上における複数の検証位置のデータと、前記検証位置毎の前記仮想移動側部材の姿勢を特定する姿勢データと、前記所定間隔のデータと、を取得する取得手段と、
該取得手段により取得された前記の各データに基づいてシミュレーションを実行する制御手段と、を備え、
該制御手段は、
仮想空間上で、前記固定側部材の立体形状データから得られる仮想固定側部材に、前記軌跡の位置データから得られる仮想軌跡を重ね合わせる仮想軌跡配置手段と、
前記仮想空間において、前記移動側部材の立体形状データから得られる仮想移動側部材を、前記仮想軌跡の始点から終点に向かって該仮想軌跡に沿って移動させる軌跡進行手段と、
該軌跡進行手段により前記軌跡上を移動される前記仮想移動側部材が前記検証位置に達したとき、前記軌跡進行手段による前記仮想軌跡に沿った前記仮想移動側部材の移動を中断させて、前記仮想軌跡に対する直交面において該検証位置から複数の所定方向へ前記所定間隔ずれた各位置を通って該検証位置を囲むように形成された仮想無端状ルートに沿って、前記仮想移動側部材を、該検証位置に対応した姿勢で移動させる検証用配置手段と、
該検証用配置手段により前記各位置へ配置された前記仮想移動側部材が前記仮想固定側部材と干渉したか否かを判定する判定手段と、
前記検証用配置手段による前記仮想移動側部材の移動が前記仮想無端状ルートの全周に亘って行われると、該仮想無端状ルートに沿った前記仮想移動側部材の移動を終了させて、前記軌跡進行手段による前記仮想軌跡に沿った前記仮想移動側部材の移動を再開させる手段と、を有することを特徴とする部品間隙間自動検証装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定の軌跡に沿って移動側部材を移動させる際に、前記軌跡の始点から終点に亘って、該軌跡上の前記移動側部材と、該軌跡の周辺に配設された固定側部材との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを自動的に検証する方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、自動車等の製造現場において、種々の装置や部品が取り付けられたエンジンルームにエンジンを挿入して所定位置に設置する場合や、シート又はインストルメントパネル等の内装部材をドア開口部から車室内に挿入して所定位置に設置する場合などには、エンジンや内装部材等の組付け部材の移動経路（以下、「組付け軌跡」ともいう。）の始点から終点に亘って、エンジンルーム又はドア開口部の周縁を構成する部材や、組付け部材に先行してエンジンルーム又は車室内に設置された各種部材などといった組付け軌跡周辺の部材に対して、組付け部材が干渉することを回避する必要がある。

【0003】

そのため、組付け軌跡の設定や、組付け部材および組付け軌跡周辺部材の製品形状の設計等は、組付け軌跡の始点から終点に亘って組付け部材と組付け軌跡周辺部材との干渉が回避されるように行われる必要がある。

【0004】

組付け部材と組付け軌跡周辺部材との干渉の有無を予め確認するための技術は種々知られており、その一例が特許文献１に開示されている。

【0005】

具体的に、特許文献１の技術は、車両のドア開口部と、該開口部を通して車室内に挿入されて所定位置に組み付けられる組付け部材とについて、それぞれの側面視の画像データを表示させることで、組付け部材が車室内に挿入される際にドア開口部の周縁部に干渉するか否かを確認するものである。

【0006】

この特許文献１の技術のような２次元の画像データに基づく判定は、組付け部材がドア開口部を通過可能か否かについて判定する場合には有効である。

【0007】

しかしながら、ドア開口部を通過した後の組付け部材が車室内の各種部材に干渉するか否かを判定しようとする場合や、ラジエータ、クーリングファン、補機類およびハーネス等が搭載されたエンジンルームにエンジンを挿入する際におけるエンジンと周辺部材との干渉の有無を判定しようとする場合など、組付け部材及び組付け軌跡周辺部材の立体形状や３次元的な位置関係を考慮しなければ干渉の有無を正確に判定できないことがある。

【0008】

この問題に対処するため、組付け部材と周辺部材との干渉の有無を、３次元のＣＡＤデータを用いてコンピュータにより検証することは従来から行われている。なお、特許文献２には、３次元のＣＡＤデータを用いて、車両用ハーネスの干渉の有無を確認する技術が開示されている。

【0009】

ところが、仮に部材同士が干渉しないことが確認された場合でも、部材間の間隔が極めて小さい箇所においては、僅かな寸法誤差や組付け軌跡のずれにより干渉が生じる懸念がある。

【0010】

そのため、３次元のＣＡＤデータを用いて、組付け軌跡上の組付け部材と周辺部材との隙間の間隔を算出して、この算出値が所定間隔以上であるか否かを確認することが考えられ、この場合、部材同士の干渉をより確実に回避することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１０−７９３６８号公報

【特許文献2】特開２００９−８６８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、種々の部品や装置が取り付けられた状態のエンジンルームにエンジンを搭載する場合など、組付け軌跡周辺に多数の部材が配設されている場合、組付け軌跡上の組付け部材と周辺部材との位置関係の組み合わせが無数に存在する。この場合、あらゆる組み合わせについて組付け部材と周辺部材との間隔を算出しようとすると、極めて膨大な演算処理を強いられることとなり、そのための入力作業に多大な労力を要してしまう。

【0013】

そこで、本発明は、所定の軌跡に沿って移動する部材と前記軌跡周辺の部材との隙間が前記軌跡の始点から終点に亘って所定間隔以上確保されているか否かを、正確かつ効率的に検証する方法及び装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

前記課題を解決するため、本発明に係る部品間隙間自動検証方法及び装置は、次のように構成したことを特徴とする。

【0015】

まず、本願の請求項１に記載の発明は、所定の軌跡に沿って移動側部材を移動させる際に、前記軌跡の始点から終点に亘って、該軌跡上の前記移動側部材と、該軌跡の周辺に配設された固定側部材との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを、コンピュータと該コンピュータで稼働するプログラムとで構成された自動検証装置によって自動的に検証する方法であって、
前記プログラムは、前記軌跡の始点から終点に至る前記移動側部材の移動をシミュレートするためのシミュレーションプログラムと、該シミュレーションプログラムの実行に必要な各種設定を行うためのシミュレーション用設定プログラムとを含み、
前記自動検証装置は、
前記シミュレーション用設定プログラムの動作によって、
前記移動側部材の立体形状データを準備するステップと、
前記固定側部材の立体形状データを準備するステップと、
前記軌跡の前記固定側部材に対する位置データを準備するステップと、
前記軌跡上における複数の検証位置のデータを準備するステップと、
前記検証位置毎の前記仮想移動側部材の姿勢を特定する姿勢データを準備するステップと、
前記所定間隔のデータを準備するステップと、を実行し、
前記シミュレーションプログラムの動作によって、
仮想空間上で、前記固定側部材の立体形状データから得られる仮想固定側部材に、前記軌跡の位置データから得られる仮想軌跡を重ね合わせる仮想軌跡配置ステップと、
前記仮想空間において、前記移動側部材の立体形状データから得られる仮想移動側部材を、前記仮想軌跡の始点から終点に向かって該仮想軌跡に沿って移動させる軌跡進行ステップと、
該軌跡進行ステップにおいて前記仮想移動側部材が前記仮想軌跡上の前記検証位置に達したとき、前記軌跡進行ステップを中断して、該検証位置における前記仮想軌跡に対する直交面において該検証位置から複数の所定方向へ前記所定間隔ずれた各位置を通って該検証位置を囲むように形成された仮想無端状ルートに沿って、前記仮想移動側部材を、該検証位置に対応した姿勢で移動させる検証用配置ステップと、
該検証用配置ステップにおいて前記仮想移動側部材が前記仮想固定側部材と干渉したか否かを判定する判定ステップと、
前記検証用配置ステップにおける前記仮想移動側部材の移動が前記仮想無端状ルートの全周に亘って行われると、該仮想無端状ルートに沿った前記仮想移動側部材の移動を終了させて、前記軌跡進行ステップを再開させるステップと、を実行することを特徴とする。

【0017】

さらに、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記自動検証装置は、
前記シミュレーションプログラムの動作によって、前記検証用配置ステップの前に、前記検証位置を原点とする仮想座標系を前記直交面上に設定するステップを実行し、
前記シミュレーション用設定プログラムの動作によって前記所定間隔のデータを準備するステップでは、該所定間隔のデータを前記仮想座標系の座標軸方向毎に設定することを特徴とする。

【0019】

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記自動検証装置は、
前記シミュレーションプログラムの動作によって、
前記判定ステップにおいて干渉したと判定された場合に、該干渉判定時の前記検証位置を特定するデータと、干渉部位を特定するデータとを記憶する記憶ステップと、
該記憶ステップで記憶されたデータをユーザに提示する提示ステップと、を更に実行することを特徴とする。

【0020】

さらに、請求項４に記載の発明は、所定の軌跡に沿って移動側部材を移動させる際に、前記軌跡の始点から終点に亘って、該軌跡上の前記移動側部材と、該軌跡の周辺に配設された固定側部材との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを自動的に検証する装置であって、
前記移動側部材の立体形状データと、前記固定側部材の立体形状データと、前記軌跡の前記固定側部材に対する位置データと、前記軌跡上における複数の検証位置のデータと、前記検証位置毎の前記仮想移動側部材の姿勢を特定する姿勢データと、前記所定間隔のデータと、を取得する取得手段と、
該取得手段により取得された前記の各データに基づいてシミュレーションを実行する制御手段と、を備え、
該制御手段は、
仮想空間上で、前記固定側部材の立体形状データから得られる仮想固定側部材に、前記軌跡の位置データから得られる仮想軌跡を重ね合わせる仮想軌跡配置手段と、
前記仮想空間において、前記移動側部材の立体形状データから得られる仮想移動側部材を、前記仮想軌跡の始点から終点に向かって該仮想軌跡に沿って移動させる軌跡進行手段と、
該軌跡進行手段により前記軌跡上を移動される前記仮想移動側部材が前記検証位置に達したとき、前記軌跡進行手段による前記仮想軌跡に沿った前記仮想移動側部材の移動を中断させて、前記仮想軌跡に対する直交面において該検証位置から複数の所定方向へ前記所定間隔ずれた各位置を通って該検証位置を囲むように形成された仮想無端状ルートに沿って、前記仮想移動側部材を、該検証位置に対応した姿勢で移動させる検証用配置手段と、
該検証用配置手段により前記各位置へ配置された前記仮想移動側部材が前記仮想固定側部材と干渉したか否かを判定する判定手段と、
前記検証用配置手段による前記仮想移動側部材の移動が前記仮想無端状ルートの全周に亘って行われると、該仮想無端状ルートに沿った前記仮想移動側部材の移動を終了させて、前記軌跡進行手段による前記仮想軌跡に沿った前記仮想移動側部材の移動を再開させる手段と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本願の請求項１の発明によれば、シミュレーションにより、仮想空間上で、仮想軌跡に沿って仮想移動側部材を移動させ、該仮想移動側部材が仮想軌跡上の検証位置に達する度に、仮想軌跡に対する直交面において該検証位置から複数の所定方向へ所定間隔ずれた各位置へ仮想移動側部材を配置して、仮想固定側部材との干渉の有無を判定することで、所定の軌跡に沿って移動する移動側部材と、該軌跡周辺に配設された固定側部材との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを正確かつ効率的に検証することができる。

【0022】

また、前記シミュレーションにおいて、仮想移動側部材が仮想軌跡上の検証位置に達する度に、前記所定間隔ずれた各位置を通る仮想無端状ルートに沿って仮想移動側部材を移動させることで、移動側部材が移動する軌跡の周囲の全周に亘って、効率的な検証を行うことができる。さらに、検証位置毎に仮想移動側部材の姿勢を決定した上で、前記シミュレーションにおいて、前記決定された姿勢で検証位置毎の判定を行うことで、移動側部材の実際の移動態様に準じた正確な検証を行うことができる。

【0023】

本願の請求項２の発明によれば、前記検証位置毎に仮想座標系を設定し、該仮想座標系の座標軸方向毎に前記所定間隔のデータを設定した上で、前記シミュレーションを実行することで、請求項１に記載の発明を効果的に実現することができる。

【0025】

本願の請求項３の発明によれば、シミュレーションで干渉したと判定された場合に、干渉判定時の検証位置と、干渉部位とをユーザに提示することで、シミュレーションにおける干渉の具体的態様をユーザに知らせることができる。

【0026】

本願の請求項４の発明によれば、シミュレーションにおいて、仮想空間上で、仮想軌跡に沿って仮想移動側部材が移動され、該仮想移動側部材は、仮想軌跡上の検証位置に達する度に、仮想軌跡に対する直交面において該検証位置から複数の所定方向へ所定間隔ずれた各位置へ配置され、仮想固定側部材との干渉の有無が判定されるため、所定の軌跡上の移動側部材と、該軌跡周辺に配設された固定側部材との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを正確かつ効率的に検証することができる。また、前記シミュレーションにおいて、仮想移動側部材が仮想軌跡上の検証位置に達する度に、前記所定間隔ずれた各位置を通る仮想無端状ルートに沿って仮想移動側部材を移動させることで、移動側部材が移動する軌跡の周囲の全周に亘って、効率的な検証を行うことができる。さらに、検証位置毎に仮想移動側部材の姿勢を決定した上で、前記シミュレーションにおいて、前記決定された姿勢で検証位置毎の判定を行うことで、移動側部材の実際の移動態様に準じた正確な検証を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係る部品間隙間自動検証装置を構成するコンピュータの構成図である。

【図2】図１に示すコンピュータの記憶装置に記憶されている情報の説明図である。

【図3】検証動作の全体的な流れを示すフローチャートである。

【図4】移動側の検証対象の設定に関する一態様を示す図である。

【図5】固定側の検証対象の設定に関する一態様を示す図である。

【図6】軌跡上で変化する移動側部材の姿勢の一例を示す模式図である。

【図7】軌跡上で変化する移動側部材の姿勢の別の例を示す模式図である。

【図8】仮想軌跡上における検証位置および検証面上の仮想のｘｙ座標系の設定に関する一態様を示す図である。

【図9】シミュレーションの各処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】検証面上に作成される無端状ルートの一例を示す図である。

【図11】検証面上に作成される無端状ルートの別の例を示す図である。

【図12】検証面上に作成される無端状ルートの別の例を示す図である。

【図13】検証面上に作成される無端状ルートの別の例を示す図である。

【図14】シミュレーション結果として表示される情報の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

【0029】

本実施形態に係る部品間隙間自動検証方法及び装置は、車両の製造現場において所定の軌跡Ｔに沿って移動側部材４０を移動させて所定箇所に組み付ける際に、軌跡Ｔの始点Ｐｓから終点Ｐｇに亘って、軌跡Ｔ上の移動側部材４０と、軌跡Ｔの周辺に固定して配設された固定側部材４５との隙間が所定間隔以上確保されているか否かを自動的に検証する方法及び装置であって、該自動検証装置は、図１に示すコンピュータ１０と、該コンピュータ１０で稼動するプログラムによって構成されている。

【0030】

図１に示すように、前記コンピュータ１０は、中央処理装置１１を中心として、各種データの入力や制御命令の入力等に用いられる入力装置１２と、該入力装置１２を用いるデータ入力用の画面や処理結果の画面等を表示する表示装置１３と、処理結果等を出力する出力装置１４と、前記プログラムや各種のデータを記憶する記憶装置１５とを備えた構成とされている。

【0031】

図２に示すように、前記記憶装置１５は、各種プログラムを記憶するプログラム記憶部１５ａと、各種データを記憶するデータ記憶部１５ｂとを有する。

【0032】

プログラム記憶部１５ａには、前記軌跡Ｔの始点Ｐｓから終点Ｐｇに至る前記移動側部材４０の移動をシミュレートするためのシミュレーションプログラム、該シミュレーションプログラムの実行に必要な各種設定を行うためのシミュレーション用設定プログラム、移動側部材４０及び固定側部材４５等の３Ｄ形状データを作成するための３次元ＣＡＤソフトなどが記憶されている。

【0033】

一方、データ記憶部１５ｂには、移動側部材４０の３Ｄ形状データ、固定側部材４５の３Ｄ形状データ、軌跡Ｔの３Ｄデータ（軌跡データ）、軌跡Ｔ上の複数の検証位置Ｐｎ（Ｐ１，Ｐ２，・・・）を特定するデータ（検証位置データ）、該検証位置Ｐｎ毎に移動側部材４０の姿勢を特定するデータ（姿勢データ）、検証位置Ｐｎ毎に軌跡Ｔに直交する検証面Ｋｎ上の仮想のｘｙ座標系を特定するデータ（ｘｙ座標系データ）、検証位置Ｐｎ毎に移動側部材４０と周辺部材との間に必要な最低限の間隔（以下、「隙条件」ともいう。）を特定するデータ（隙条件データ）などが記憶されている。

【0034】

［検証動作全体の流れ］
図３のフローチャートを参照しながら、上記装置による検証動作の全体的な流れについて説明する。また、この説明は、適宜、図４〜図８を併せて参照しながら行う。

【0035】

先ず、図３のステップＳ１では、検証対象となる移動側部材４０の３Ｄ形状データが準備される。具体的に説明すると、図４に示すように、複数の移動側部材Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・の３Ｄ形状データからなる移動側部材データ群２０ａと、各移動側部材Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・を構成する複数の移動側構成部材ａ、ｂ、ｃ、・・・の３Ｄ形状データからなる移動側構成部材データ群２０ｂとを有する移動側データ群２０が、予め前記データ記憶部１５ｂに記憶されており、該移動側データ群２０の中から、検証対象となる移動側部材４０又は／及び移動側構成部材の３Ｄ形状データ２２が選択されて設定される。この設定は、例えば、ユーザによるドラッグアンドドロップ等の入力操作に基づいて、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなし得る。

【0036】

なお、以下においては、説明の便宜上、「移動側構成部材」も「移動側部材４０」の一種であるものとする。また、移動側部材４０の３Ｄ形状データは、移動側部材４０の形状を規定するデータのみならず、該移動側部材４０に固定された基準位置Ｑの位置データと、該基準位置Ｑを原点として移動側部材４０に固定された図示しないローカル座標系（ｘｙｚ座標系）のデータとを含むものとする。

【0037】

続くステップＳ２では、検証対象となる固定側部材の３Ｄ形状データが準備される。具体的に説明すると、図５に示すように、複数の固定側部材Ｈ、Ｉ、Ｊ、・・・の３Ｄ形状データからなる固定側部材データ群３０ａと、該固定側部材Ｈ、Ｉ、Ｊ、・・・を構成する複数の固定側構成部材ｈ、ｉ、ｊ、・・・の３Ｄ形状データからなる固定側構成部材データ群３０ｂとを有する固定側データ群３０が、予め前記データ記憶部１５ｂに記憶されており、該固定側データ群３０の中から、検証対象となる固定側部材４５又は／及び固定側構成部材の３Ｄ形状データ３２が選択されて設定される。このステップＳ２の設定は、ステップＳ１と同様、例えば、ユーザによるドラッグアンドドロップ等の入力操作に基づいて、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなし得る。

【0038】

なお、以下においては、説明の便宜上、「固定側構成部材」も「固定側部材４５」の一種であるものとする。また、固定側部材４５の３Ｄ形状データは、固定側部材４５の形状を規定するデータのみならず、後述の仮想空間１００に固定された図示しないワールド座標系（ｘｙｚ座標系）における座標データを含むものとする。

【0039】

ステップＳ３では、ステップＳ１で検証対象に設定された移動側部材４０に対応する軌跡Ｔの３Ｄデータ（軌跡データ）が準備される。該軌跡データは、軌跡Ｔの形状を規定するデータと、上記ワールド座標系における座標データ（固定側部材４５に対する位置データ）とを含み、移動側部材４０毎に用意された１つ又は複数の軌跡データが前記データ記憶部１５ｂに予め記憶されている。ステップＳ３の処理を具体的に説明すると、データ記憶部１５ｂに記憶された複数の軌跡データの中から、ステップＳ１で検証対象に設定された移動側部材４０の３Ｄ形状データ２２に対応する軌跡データが選択されて設定される。この設定は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて又は自動的に、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなされる。

【0040】

また、ステップＳ３では、このようにして軌跡データが設定された後、必要に応じて、軌跡Ｔが修正されるように軌跡データが補正されるようにしてもよい。この軌跡データの補正は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて又は自動的に、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなされ得る。

【0041】

ステップＳ４では、ステップＳ３で設定された軌跡Ｔにおける複数の検証位置Ｐｎ（Ｐ１，Ｐ２，・・・）を特定するデータ（検証位置データ）が準備される。

【0042】

具体的には、例えば、予め前記軌跡データ毎に対応する１つ又は複数の検証位置データがデータ記憶部１５ｂに記憶されている場合、該データ記憶部１５ｂに記憶された複数の検証位置データの中から、ステップＳ３で設定された軌跡データに対応する検証位置データが選択されて設定される。この設定は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて又は自動的に、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなされる。

【0043】

一方、例えば、予めデータ記憶部１５ｂに検証位置データが記憶されていない場合、ステップＳ４では、検証位置データが新たに作成される。具体的には、例えば、軌跡Ｔ上において検証位置Ｐｎが一定のピッチで設けられる場合は、ユーザにより入力される検証位置のピッチ（間隔）のデータに基づいて、前記シミュレーション用設定プログラムの動作により検証位置データが作成され、一方、軌跡Ｔ上で各検証位置Ｐｎが任意に設定される場合は、ユーザにより入力される個々の検証位置Ｐｎの位置データに基づいて、前記シミュレーション用設定プログラムの動作により検証位置データが作成される。

【0044】

また、ステップＳ４において、上記のようにして設定された検証位置データは、必要に応じて検証位置Ｐｎが修正されるように補正されてもよい。この検証位置データの補正は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて又は自動的に、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなされ得る。

【0045】

ステップＳ５では、ステップＳ４で設定された検証位置Ｐｎ毎に移動側部材４０の姿勢を特定するデータ（姿勢データ）が準備される。具体的に説明すると、図６及び図７に示すように、移動側部材４０は軌跡Ｔ上の位置によって種々の姿勢を取り得る。よって、正確なシミュレーションを行うためには、軌跡Ｔ上の検証位置Ｐｎ毎に移動側部材４０の姿勢を特定しておくための姿勢データが必要となるため、ステップＳ５において姿勢データの準備がなされる。移動側部材４０の姿勢は、ステップＳ１で移動側部材４０の３Ｄ形状データに固定して設定されたローカル座標系の方向により特定され得るため、姿勢データにおいて、移動側部材４０の姿勢の設定は、例えば、ローカル座標系の方向が検証位置Ｐｎ毎に設定されることによりなされる。このような移動側部材４０の姿勢の設定は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて又は自動的に、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなされる。

【0046】

ステップＳ６では、ステップＳ４で設定された検証位置Ｐｎ毎に軌跡Ｔに直交する検証面Ｋｎ（Ｋ１，Ｋ２，・・・）上の仮想のｘｙ座標系を特定するデータ（ｘｙ座標系データ）が準備される。具体的には、例えば、各検証位置Ｐｎの検証面Ｋｎ上において、ｘ軸方向およびｙ軸方向が設定される（図８参照）。この設定は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて又は自動的に、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなされる。

【0047】

ステップＳ７では、移動側部材４０と周辺部材との間の隙条件を特定するデータ（隙条件データ）が準備される。具体的には、例えば、ステップＳ６で設定されたｘ軸方向およびｙ軸方向にそれぞれ必要な隙間幅（ｘ１，ｙ１）の数値と、必要に応じてその他の数値とが隙条件として設定される。この設定は、例えば、ユーザの入力操作に基づいて又は自動的に、前記シミュレーション用設定プログラムの動作によりなされる。

【0048】

なお、本実施形態では、全ての検証位置Ｐｎに前記隙条件データが一律に適用されるが、本発明は、検証位置Ｐｎ毎に隙条件を設定することを妨げるものでない。

【0049】

最後に、ステップＳ８では、ステップＳ１〜ステップＳ７で準備された各種データに基づいて、前記シミュレーションプログラムが実行される。

【0050】

［シミュレーションの流れ］
図９のフローチャートを参照しながら、前記シミュレーションプログラムの各処理の流れについて説明する。また、この説明は、適宜、図１０〜図１４を併せて参照しながら行う。

【0051】

先ず、図９のステップＳ１１では、図３のステップＳ１〜ステップＳ７で準備された各種データが読み込まれる。

【0052】

続くステップＳ１２では、前記ワールド座標系（ｘｙｚ座標系）が設定された仮想空間１００上で、ステップＳ１１で読み込まれた固定側部材４５の３Ｄ形状データ３２から得られる仮想固定側部材が所定座標に配置されるとともに、該仮想固定側部材に、ステップＳ１１で読み込まれた軌跡データから得られる仮想軌跡Ｔ’が重ね合わせて配置される。

【0053】

次のステップＳ１３では、仮想空間１００上の仮想軌跡Ｔ’の始点Ｐｓに、ステップＳ１１で読み込まれた移動側部材４０の３Ｄ形状データ２２から得られる仮想移動側部材５０が配置される。具体的に、仮想移動側部材５０は、該仮想移動側部材５０に固定された前記基準位置Ｑが始点Ｐｓに合致するように配置される。

【0054】

ステップＳ１３の後、仮想移動側部材５０は、始点Ｐｓから終点Ｐｇに向かって仮想軌跡Ｔ’に沿って進行するように移動され、仮想軌跡Ｔ’上の検証位置Ｐｎ毎に所定の検証処理が実行される（ステップＳ１４〜ステップＳ２０）。

【0055】

本実施形態では、仮想軌跡Ｔ’の始点Ｐｓと終点Ｐｇは検証位置Ｐｎとして設定されていないため、始点Ｐｓに配置された仮想移動側部材５０は、検証処理が実行されることなく、仮想軌跡Ｔ’上の最初の検証位置Ｐ１へ移動される（ステップＳ１４）。ただし、本発明では、始点Ｐｓ又は終点Ｐｇにおいても、後述の検証処理（ステップＳ１５〜ステップＳ１９）が実行されるようにしてもよい。

【0056】

ステップＳ１４の処理は、仮想移動側部材５０を、基準位置Ｑが仮想軌跡Ｔ’上の次の検証位置Ｐｎに合致するように該検証位置Ｐｎへ移動させるものである。該ステップＳ１４において、仮想移動側部材５０は、ステップＳ１１で読み込まれた姿勢データに基づいて、移動先の検証位置Ｐｎに対応する姿勢で該検証位置Ｐｎに配置される。これにより、該検証位置Ｐｎにおいて、正確な検証を行うことができる。

【0057】

続くステップＳ１５では、例えば図１０〜図１３に示すように、仮想移動側部材５０が位置する検証位置Ｐｎを含む検証面Ｋｎ上に、ステップＳ１１で読み込まれたｘｙ座標系データに基づいて仮想のｘｙ座標系が設定されるとともに、該仮想ｘｙ座標系と、ステップＳ１１で読み込まれた隙条件データとに基づいて、仮想の無端状ルートＲとが作成される。この仮想無端状ルートＲの作成処理の具体例が図１０〜図１３に示されている。なお、ステップＳ１２では、前記ワールド座標系（ｘｙｚ座標系）が設定された仮想空間１００上で、ステップＳ１１で読み込まれた固定側部材４５の３Ｄ形状データ３２から得られる仮想固定側部材が所定座標に配置されるとともに、該仮想固定側部材に、ステップＳ１１で読み込まれた軌跡データから得られる仮想軌跡Ｔ’が重ね合わせて配置されるとしているが、図１０〜図１３は仮想移動側部材５０の動きを拡大した図としており、仮想固定側部材の配置図は省略した。また、図１０〜図１３は、表示装置１３によって表示される画面の一部を拡大して示す模式図であり、ユーザは、該表示画面を見ることによりシミュレーションにおける干渉の有無や干渉部位を視覚的に確認しやすくなっている。

【0058】

先ず、図１０に示す例では、ｘ軸方向にｘ１、ｙ軸方向にｙ１という隙条件が設定されている場合において、座標（ｘ１，０）、座標（−ｘ１，０）をそれぞれ通る一対の長辺と、座標（０，ｙ１）、座標（０，−ｙ１）をそれぞれ通る一対の短辺とを備えた長方形状の仮想無端状ルートＲが作成される。なお、ｘ１及びｙ１の具体的な設定値は特に限定されるものでないが、例えば、ｘ１＝１５ｍｍ、ｙ１＝２１ｍｍに設定される。

【0059】

図１１に示す例では、ｘ軸方向にｘ１、ｙ軸方向にｙ１、コーナー半径ｒという隙条件が設定されている場合において、図１１に示す仮想無端状ルートＲの形状と同じ長方形のコーナー部に半径ｒの丸みを付けてなる形状の仮想無端状ルートＲが作成される。なお、図１１に示す例では、ｘ１＝ｒとなっているため、仮想無端状ルートＲは全体として長円状となっている。また、ｘ１、ｙ１及びｒの具体的な設定値は特に限定されるものでないが、例えば、ｘ１＝１５ｍｍ、ｙ１＝２１ｍｍ、ｒ＝１５ｍｍに設定される。この場合、仮想無端状ルートＲにおいて、座標（１５，０）の点からｙ軸正方向及びｙ軸負方向にそれぞれ延びる直線部分は６ｍｍとなる。

【0060】

図１２に示す例は、図１１に示す例と同様、隙条件としてｘ１、ｙ１及びｒの各値が設定されているが、これらの値がｘ１＝ｙ１＝ｒとなるように設定された例である。この場合、図１１に示すように円形の仮想無端状ルートＲが作成される。なお、この場合も、ｘ１、ｙ１及びｒの具体的な設定値は特に限定されるものでないが、例えば、ｘ１＝ｙ１＝ｒ＝１５ｍｍに設定される。

【0061】

図１３示す例では、ｘ軸方向にｘ１、ｙ軸方向にｙ１、面取り寸法ｃという隙条件が設定されている場合において、図１１に示す仮想無端状ルートＲの形状と同じ長方形のコーナー部を面取りしてなる形状の仮想無端状ルートＲが作成される。なお、この場合も、ｘ１、ｙ１及びｃの具体的な設定値は特に限定されるものでないが、例えば、ｘ１＝１５ｍｍ、ｙ１＝２１ｍｍ、ｃ＝５ｍｍに設定される。

【0062】

ただし、ステップＳ１５において、仮想無端状ルートＲは、図１０〜図１３に示す形状以外にも、隙条件データに基づいた種々の形状に作成することができる。

【0063】

次のステップＳ１６では、ステップＳ１５で作成された仮想無端状ルートＲに沿って所定のピッチで仮想移動側部材５０が移動される。この移動中において、仮想移動側部材５０の基準位置Ｑは仮想無端状ルートＲ上に配置される。

【0064】

ステップＳ１７では、仮想無端状ルートＲに沿って移動する仮想移動側部材５０が仮想固定側部材に干渉するか否かが判定される。具体的に、このステップＳ１７の判定は、例えば、前記ワールド座標系において、仮想移動側部材５０の表面および内部に位置する全座標と、仮想固定側部材の表面および内部に位置する全座標とを比較して、重複する座標が存在するか否かによって判定される。

【0065】

該ステップＳ１７の判定の結果、仮想移動側部材５０と仮想固定側部材との干渉が無かった場合はステップＳ１９に進み、干渉が有った場合は、このときの検証位置Ｐｎのデータと、干渉部位のデータとが前記データ記憶部１５ｂに記憶された後（ステップＳ１８）、ステップＳ１９に進む。

【0066】

具体的に、ステップＳ１８で記憶される干渉部位のデータは、例えば、干渉し合った部材を特定するデータであってもよいし、干渉し合った各部材における具体的な干渉部分を特定するデータであってもよい。また、ステップＳ１８では、干渉が生じたときの仮想無端状ルートＲ上の位置データがさらに記憶されるようにしてもよく、これにより、より詳細な干渉位置を特定することができる。

【0067】

ステップＳ１９では、仮想移動側部材５０が仮想無端状ルートＲ上を全周に亘って移動したか否かが判定され、全周移動が完了するまで、干渉の有無の判定（ステップＳ１７）と、干渉が有った場合は所定データの記憶（ステップＳ１８）とが繰り返される。

【0068】

ステップＳ１９の判定の結果、仮想移動側部材５０が仮想無端状ルートＲを全周移動し終えた場合、ステップＳ２０において、現在の検証位置Ｐｎが仮想軌跡Ｔ’上の最後の検証位置Ｐｎであるか否かが判定される。

【0069】

ステップＳ２０の判定の結果、仮想軌跡Ｔ’上において最後の検証位置Ｐｎに達していなければ、仮想移動側部材５０は次の検証位置Ｐｎへ移動されて（ステップＳ１４）、上記の検証処理（ステップＳ１５〜ステップＳ１９）が繰り返される。

【0070】

ステップＳ２０の判定の結果、最後の検証位置Ｐｎまで検証処理（ステップＳ１５〜ステップＳ１９）が完了していれば、ステップＳ２１において、ステップＳ１８で記憶されるデータに基づいて得られるシミュレーション結果が、例えば前記表示装置１３による画面表示によりユーザに提示されて、プログラム動作が終了する。

【0071】

ステップＳ２１で提示される画面表示は特に限定されるものでないが、例えば、図１４（ａ）に示すように、検証対象に設定された移動側部材４０と固定側部材４５との組み合わせのうち、上記シミュレーションにおいて干渉しなかった部材同士の組み合わせの一覧が表示されるとともに、図１４（ｂ）に示すように、上記シミュレーションにおいて干渉し合った部材同士の組み合わせの一覧と、各組み合わせに係る干渉が生じたときの検証位置Ｐｎとが表示される。また、これらの一覧表に加えて、上記シミュレーションで干渉が生じたときの移動側部材４０及び固定側部材４５の３次元画像が表示されてもよく、この場合、該３次元画像において、例えば着色及び／又は点滅により干渉部位を表すように表示されてもよい。

【0072】

以上の検証動作によれば、軌跡Ｔに沿った実際の移動側部材４０の移動がシミュレートされ、このシミュレーションにおいて、仮想軌跡Ｔ’上の検証位置Ｐｎ毎に、隙条件に対応する無端状ルートＲに沿った仮想移動側部材５０の移動がなされて、仮想固定側部材との干渉の有無が判定されるため、実際の移動側部材４０の移動が隙条件を満たすか否かを正確かつ効率的に検証することができる。

【0073】

また、ユーザは、提示されたシミュレーション結果を参照しながら、移動側部材４０または固定側部材４５の製品形状や、軌跡Ｔ等の設計変更を行うことで、実際の組付け工程における干渉を確実に回避することができる。

【0074】

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

【0075】

参考例としては、仮想空間１００の検証面Ｋｎ上で、仮想無端状ルートＲを作成することなく、検証位置Ｐｎから複数の所定方向へ隙条件として設定された間隔だけずれた各位置へ順次仮想移動側部材５０を配置して、仮想移動側部材５０と仮想固定側部材との干渉の有無を判定するようにしてもよい。

【0076】

また、上述の実施形態では、車両用部材として組み付けられる移動側部材と周辺部材（固定側部材）との隙間について検証する方法及び装置について説明したが、本発明は、車両用部材以外の移動側部材と周辺部材（固定側部材）との隙間の検証についても同様に適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0077】

以上のように、本発明によれば、所定の軌跡に沿って移動する移動側部材と軌跡周辺の部材との隙間が軌跡の始点から終点に亘って所定間隔以上確保されているか否かを正確かつ効率的に検証することが可能となるから、組付け工程における部材同士の干渉回避が要求される製品全般の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0078】

１０：コンピュータ、１１：中央処理装置、１２：入力装置、１３：表示装置、１４：出力装置、１５：記憶装置、１５ａ：プログラム記憶部、１５ｂ：データ記憶部、４０：移動側部材、４５：固定側部材、５０：仮想移動側部材、１００：仮想空間、Ｐｇ：軌跡の終点、Ｐｎ：検証位置、Ｐｓ：軌跡の始点、Ｒ：仮想無端状ルート、Ｑ：基準位置、Ｋｎ：検証面、Ｔ：軌跡、Ｔ’：仮想軌跡。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】