JP4513611B2 - 部品配置設計装置 - Google Patents

Description

本発明は、構造体に対し流動体を噴射する噴射装置の取付位置を決定するために使用される部品配置設計装置に適用して有効な技術に関する。

所定の装置に対し配置される複数の構造体それぞれの位置を決定する場合、二つの立体図形（構造体）同士が干渉しないように位置を決定する必要がある。このような位置の決定を、実際の構造体を用いて実際に配置を繰り返しながら行うことは効率的でない。このため、このような位置の決定は、部品配置設計装置などの情報処理装置上で行われている。例えば、二つの立体図形同士が干渉しないように、ぞれぞれの立体図形の姿勢を調整して配置を決定する装置がある（特許文献１参照）。また、可動部品のモデルと他の構成部品のモデルとにおける干渉の有無を検証しながら可動部品のモデルの位置を調整する検査方法も提案されている（特許文献２参照）。

しかしながら、従来のこれらの技術は、ヘッドランプ等の洗浄対象物（構造体）に対してウォッシャーノズル等の洗浄装置（噴射装置）の取付位置を決定する場合に適用されると、以下のような問題を生じていた。即ち、洗浄対象物と洗浄装置の配置を行う場合、洗浄装置のノズルが洗浄対象物に対して適切に配置されているか否かを検証する必要があるにも関わらず、従来の技術ではこの点について十分な検証を行うことができなかった。このため従来は、立体図形が干渉しないようにすることと別途に、ノズルが洗浄対象物に対して適切に配置されているか否かを実際に検証する必要があり、設計に多くの時間を費やしてしまっていた。

このような問題に対し、ノズルが洗浄対象物に対して適切に配置されているか否かを検証する部品配置設計装置も提案されている。図４，５は、従来の部品配置設計装置による表示例を示す図である。図４では、洗浄対象物の例としてヘッドランプが表示される。また、洗浄装置に備えられたノズルから噴射される流動体の噴射エリアに含まれるヘッドランプのレンズ面が斜線部として表示される。そして、ユーザは、境界線（噴射エリアとヘッドランプとが交差する最外郭の輪郭、言い換えれば噴射面とレンズ面の交線）における噴射角度（噴射面とヘッドランプのレンズ面との角度、言い換えれば噴射エリアとヘッドランプとが交差する最外郭の輪郭の交差角度）を参照することにより、検証を行う。ユーザは、噴射角度を参照する際には、所定の境界点を選択し、その境界点における断面を表示させることにより噴射角度を参照していた。このような断面の表示例が図５である。ユーザは、図５のような断面を参照することにより、噴射角度が適切か否か判断することができた。
特開平１１−２８８４３０号公報 特開２０００−１１３００２号公報

しかしながら、このような従来の部品配置設計装置による表示例では、各境界点における噴射角度が適切か否かを判断する場合、ユーザはわざわざ任意の境界点を含む断面を選択し表示させる必要があった。そして、全体として噴射角度が適切か否かを判断するためには、相当数の境界点における噴射角度に基づいて検証を行う必要があった。また、洗浄装置の配置を変更した場合には、改めて相当数の境界点における噴射角度を参照する必要があった。このため、従来、ユーザは洗浄装置が適切に配置されているか否か判断することや配置を決定することを容易に行うことができなかった。

そこで、本発明はこれらの問題を解決し、流動体を噴射する噴射装置（例えば洗浄装置）の取付位置を決定する際に、流動体の噴射対象となる構造体（例えば洗浄対象物となるヘッドランプ）に対し噴射装置が適切に配置されているか否かを容易に判断することを可能とする装置や方法などを提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は以下のように構成される。本発明の第一の態様は、部品配置設計装置であって、流動体を噴射する噴射装置の噴射方向を含む噴射エリアに関する情報を記憶する記憶手段と、噴射装置の取付位置を設定する取付位置設定手段と、噴射装置によって流動体が噴射される対象となる構造体の立体形状を設定する立体形状設定手段と、噴射装置の取付位置の情報と噴射装置から噴射される流動体の噴射エリアに関する情報とに基づいて、構造体の立体形状に対する流動体の噴射状況を推定する推定手段と、推定手段による推定結果を表示する表示手段とを備える。

取付位置設定手段は、予め定められた初期値などに従って取付位置を設定するように構成されても良いし、ユーザの入力に従って取付位置を設定するように構成されても良い。また、立体形状設定手段は、予め定められた初期値などに従って立体形状を設定するように構成されても良いし、ユーザの入力に従って立体形状を設定するように構成されても良い。立体形状設定手段は、ユーザが入力装置を操作することにより立体形状を設定できるように構成されても良いし、ユーザが指定した記録媒体やネットワーク装置から立体形状のデータを読み込むことにより立体形状を設定するように構成されても良い。

このように構成された本発明の第一の態様によれば、ユーザは、推定手段によって推定された噴射状況を表示手段によって容易に視認することが可能となる。このため、ユーザは、噴射装置の取付位置を決定する際に、流動体の噴射対象となる構造体に対し噴射装置が適切に配置されているか否かを容易に判断することが可能となる。また、従来は、ユーザによって参照される断面数によって、取付位置の精度にばらつきが生じてしまう問題もあった。しかし、本発明の第一の態様によれば、ユーザが参照する断面数がばらつくこともないため、このような精度のばらつきを防止することが可能となる。

また、本発明の第一の態様における推定手段は、噴射エリアと構造体とが交差する最外郭の輪郭の交差角度を演算するように構成されても良い。

また、本発明の第一の態様における表示手段は、上記のように構成された推定手段によって推定された交差角度の大きさに基づいて複数の線種を用いて最外郭の輪郭を表示するように構成されても良い。具体的には、例えば表示手段は推定手段で推定された交差角度の大きさに基づいて色分けした情報を表示するように構成されても良い。このように構成された本発明の第一の態様によれば、ユーザは、推定手段によって演算された交差角度を、表示手段に表示された線種や色分けを視認することにより容易に判断可能となる。このため、ユーザは、噴射装置の取付位置を決定する際に、流動体の噴射対象となる構造体に対し噴射装置が適切に配置されているか否かを容易に判断することが可能となる。

また、本発明の第一の態様における構造体は車両に設けられるヘッドランプのレンズ面であり、噴射装置はヘッドランプに対し流動体を噴射するヘッドランプクリーナであっても良い。

本発明の第二の態様は、表示装置であって、噴射装置により噴射される流動体の噴射面と流動体が噴射される構造体の表面との交線により形成される境界線の情報、及び境界線上の複数の点における噴射面と表面との角度の大きさを受け取る入力手段と、境界線を、
境界線上に存する複数の点における角度の大きさに基づいて異なる線種で表示する表示手段とを含む。このように構成された本発明の第二の態様によれば、ユーザは、表示された線種を視認することにより、境界線の各部分における上記角度を容易に判断することが可能となり、結果として噴射装置の取付位置を効率的に決定することが可能となる。

以上説明した構成は、可能な限り組み合わせることができる。また、第一の態様及び第二の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されても良い。即ち、本発明は、上記した第一の態様及び第二の態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録した記録媒体として特定することができる。また、本発明は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されても良い。

本発明によれば、ユーザは、噴射装置の取付位置を決定する際に、流動体の噴射対象となる構造体に対し噴射装置が適切に配置されているか否かを容易に判断することが可能となる。

［装置構成］
以下、本発明による部品配置設計装置１の構成例について説明する。部品配置設計装置１は、構造体の一例である洗浄対象物が車両のヘッドランプである場合についての装置である。ただし、ヘッドランプは洗浄対象物の具体例にすぎず、部品配置設計装置１は他の洗浄対象物について処理を行うように構成されても良い。また、洗浄対象物も本発明における構造体の具体例にすぎない。同様に、部品配置設計装置１は、噴射装置の一例である洗浄装置が水圧によりヘッドランプの汚れを洗浄する装置である場合についての装置である。上記と同様に、このような装置は洗浄装置の具体例にすぎず、部品配置設計装置１は他の洗浄装置について処理を行うように構成されても良い。また、洗浄装置も噴射装置の具体例にすぎない。

部品配置設計装置１は、ハードウェア的には、バスを介して接続されたＣＰＵ（中央演算処理装置），主記憶装置（ＲＡＭ），補助記憶装置などを備える。補助記憶装置は、不揮発性記憶装置を用いて構成される。ここで言う不揮発性記憶装置とは、いわゆるＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），マスクＲＯＭ等を含む），ＦＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ），ハードディスク等を指す。

図１は、本発明による部品配置設計装置１の機能ブロックの例を示す図である。部品配置設計装置１は、補助記憶装置に記憶された各種のプログラム（ＯＳ，アプリケーション等）が主記憶装置にロードされＣＰＵにより実行されることによって、取付位置設定部２，立体形状設定部３，記憶部４，推定部５，及び表示部６等を含む装置として機能する。取付位置設定部２，立体形状設定部３，推定部５，表示部６は、プログラムがＣＰＵによって実行されることにより実現される。また、推定部５は専用のチップとして構成されても良い。次に、部品配置設計装置１が含む各機能部について説明する。

〔取付位置設定部〕
取付位置設定部２は、例えばポインティングデバイス（タブレットやマウス等）やキーボードやボタン等の入力装置を用いて実現される。この場合、取付位置設定部２は、入力装置に対するユーザの操作に従い、洗浄装置の取付位置や取付角度などを設定する。この
とき、洗浄装置の取付位置や取付角度は、洗浄対象物であるヘッドランプに対する相対的な位置や角度であっても良い。また、車両におけるヘッドランプの位置が既に決定されている場合は、洗浄装置の取付位置や取付角度は、車両に対する絶対的な位置であっても良い。

また、取付位置設定部２は、予め設定されている初期値に従って洗浄装置の取付位置や取付角度などを設定するように構成されても良い。

〔立体形状設定部〕
立体形状設定部３は、例えばポインティングデバイス（タブレットやマウス等）やキーボードやボタン等の入力装置を用いて実現される。この場合、立体形状設定部３は、入力装置に対するユーザの操作に従い、ヘッドランプの立体形状を設定する。ヘッドランプの立体形状は、例えば、ポインティングデバイスによってユーザにより描かれても良い。また、ヘッドランプの立体形状は、各点における座標値や角度などをキーボードにより入力することによって設定されても良い。また、ヘッドランプの立体形状は、既に他の装置によって設計されているヘッドランプのデータがネットワークや記録媒体を介して入力されることにより設定されても良い。また、ヘッドランプの立体形状は、予め候補として記録されているヘッドランプの複数の形状からユーザが一つを選択することにより設定されても良い。また、立体形状設定部３は、予め設定されている初期値に従って立体形状を設定するように構成されても良い。

〔記憶部〕
記憶部４は、いわゆる不揮発性記憶装置を用いて構成される。記憶部４は、洗浄装置のノズルにより噴射される流動体の噴射方向を含む噴射エリアに関する情報を記憶する。

〔推定部〕
推定部５は、取付位置設定部２，立体形状設定部３による入力内容と、記憶部４に記憶される情報とに基づいて、ヘッドランプに対する噴射状況を推定する。例えば、推定部５は、噴射エリアに含まれるヘッドランプのレンズ面の領域や、境界線上の各境界点における噴射角度を推定する。このとき、推定部５は、境界線上において所定のピッチ（所定の間隔）での各境界点における噴射角度を推定する。所定のピッチは、予め設計者によって決定されても良いし、ユーザによって任意に設定されても良い。なお、このような噴射エリアに含まれるレンズ面の領域や噴射角度の算出方法については、従来から実際に実現されているどのような算出方法が適用されても良い。

〔表示部〕
表示部６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ，液晶ディスプレイ，有機ＥＬ（Electro-Luminescent）ディスプレイなどの表示装置に対し、推定部５による推定結果を表示させる。図２は、表示部６による表示例を示す図である。表示部６には、推定部５による推定結果が入力される。言い換えれば、表示部６はこのような入力を受け取るための不図示の入力部を内包しても良い。そして、表示部６は、この推定結果に基づいて、境界線を複数の線種を用いて表示する。推定結果には、境界線及び噴射角度が含まれる。

表示部６は、境界線により囲まれる領域を斜線部として表示させる。なお、この境界線は推定部５の推定結果に基づく範囲である。また、表示部６は、境界線を複数の線種によって表示する。この線種は、所定のピッチで設定された各境界点における噴射角度の推定結果に基づいて決定される。例えば、噴射角度が十分あり良好である部分（例えば噴射角度が１５ｄｅｇ以上の部分：図２において、●による破線で表現される境界線）、噴射角度が少ないがある程度の洗浄が見込まれる部分（例えば噴射角度が１２ｄｅｇ以上１５ｄｅｇ未満の部分：図２において、▲による破線で表現される境界線）、噴射角度が少なす
ぎるため洗浄が十分に行えない部分（例えば噴射角度が１２ｄｅｇ未満の部分：図２において、クロスによる破線で表現される境界線）のような分類に基づいて、それぞれの分類に割り当てられた線種によって表示されても良い。なお、この分類は例示にすぎず、他の分類に従って線種が決定されても良い。

また、表示部６は、特定の範囲の境界線における噴射角度の最大値と最小値とを表示するように構成されても良い。例えば、図２においては、Ａ端からＢ端までにおける最大値と最小値、Ａ端からＣ端までにおける最大値と最小値、及びＢ端からＣ端までにおける最大値と最小値とが表示される。なお、このＡ端，Ｂ端，Ｃ端による区切りは一例であり、他の範囲で境界線が区切られても良い。

［作用／効果］
本発明の部品配置設計装置１によれば、ヘッドランプのレンズ面と噴射面の交線である境界線を表示することにより、洗浄装置の配置が適切であるか否か容易に判断することが可能となる。

また、本発明の部品配置設計装置１によれば、ヘッドランプにおける境界線上に、レンズ面と噴射面との角度の分布が複数の線種によって表現される。このため、ユーザは個々の境界点における噴射角度を断面図などによって各々確認する必要がない。言い換えれば、表示部６によって表示される、複数の線種により表現された境界線を参照することにより容易に噴射角度を把握し、洗浄装置の配置の適否を判断することができる。

［変形例］
上記した図形による破線は、線種の一例であり、他の線種によって表示が行われても良い。例えば、それぞれ異なる色の線によって表示されても良いし、それぞれ異なる太さの線によって表示されても良い。

また、図２の表示例では、全ての境界線についてそれぞれの線種による表示が行われているが、一部の種類の境界線についてのみ特殊な線種を用いた表示が行われるように表示部６が構成されても良い。例えば、噴射角度が十分あり良好である部分については特殊な線種を用いた表示を行わず、他の二種の境界線についてのみ特殊な線種を用いた表示を行うように表示部６が構成されても良い。図３は、このように構成された表示部６による表示例を示す図である。このように構成されることにより、洗浄装置の配置決定において留意すべき境界線を視認しやすくすることが可能となる。

また、表示部６は、ユーザの操作により、噴射エリア，境界線に囲まれた斜線部，特定の範囲の境界線における噴射角度の最大値及び最小値などを表示しないように設定可能に構成されても良い。

また、表示部６は、特定の範囲の境界線における噴射角度ではなく、特定の境界点における噴射角度を表示するように構成されても良い。この特定の境界点は、予め設計者によって重要と考えられる境界点が設定されても良いし、ユーザによって任意に設定されても良い。

部品配置設計装置の機能ブロックの例を示す図である。 表示部による表示例を示す図である。 変形例に従った表示部による表示例を示す図である。 従来技術による表示例を示す図である。 従来技術による表示例を示す図である。

符号の説明

１ 部品配置設計装置
２ 取付位置設定部
３ 立体形状設定部
４ 記憶部
５ 推定部
６ 表示部

Claims (4)

1. ヘッドランプクリーナがヘッドランプに流動体を噴射する噴射方向を含む噴射エリアに関する情報を記憶する記憶手段と、
   前記ヘッドランプクリーナの取付位置を設定する取付位置設定手段と、
   前記ヘッドランプクリーナによって流動体が噴射される対象となるヘッドランプの立体形状を設定する立体形状設定手段と、
   前記ヘッドランプクリーナの取付位置の情報と、前記ヘッドランプクリーナから噴射される流動体の噴射エリアに関する情報とに基づいて、前記ヘッドランプの立体形状に対する流動体の噴射状況を推定し、当該噴射状況に基づいて前記噴射エリアと前記ヘッドランプとが交差する最外郭の輪郭の交差角度を推定する推定手段と、
   前記推定手段により推定された交差角度を表示する表示手段と、
   を備える部品配置設計装置。
2. 前記表示手段は、前記推定手段によって推定された交差角度の大きさに基づいて複数の線種を用いて前記最外郭の輪郭を表示する請求項１に記載の部品配置設計装置。
3. ヘッドランプクリーナがヘッドランプに流動体を噴射する噴射方向を含む噴射エリアに関する情報を記憶する記憶手段と表示を行う表示手段とを備える情報処理装置に対し、
   前記ヘッドランプクリーナの取付位置を設定するステップと、
   前記ヘッドランプクリーナによって流動体が噴射される対象となるヘッドランプの立体形状を設定するステップと、
   前記ヘッドランプクリーナの取付位置の情報と、前記ヘッドランプクリーナから噴射される流動体の噴射エリアに関する情報とに基づいて、前記ヘッドランプの立体形状に対する流動体の噴射状況を推定し、当該噴射状況に基づいて前記噴射エリアと前記ヘッドランプが交差する最外郭の輪郭の交差角度を推定するステップと、
   推定された交差角度を前記表示手段に表示させるステップと、
   を実行させるためのプログラム。
4. ヘッドランプクリーナがヘッドランプに流動体を噴射する噴射方向を含む噴射エリアに関する情報を記憶する記憶手段と表示を行う表示手段とを備える情報処理装置が、
   前記ヘッドランプクリーナの取付位置を設定するステップと、
   前記情報処理装置が、前記ヘッドランプクリーナによって流動体が噴射される対象となるヘッドランプの立体形状を設定するステップと、
   前記情報処理装置が、前記ヘッドランプクリーナの取付位置の情報と、前記ヘッドランプクリーナから噴射される流動体の噴射エリアに関する情報とに基づいて、前記ヘッドランプの立体形状に対する流動体の噴射状況を推定し、当該噴射状況に基づいて前記噴射エリアと前記ヘッドランプとが交差する最外郭の輪郭の交差角度を推定するステップと、
   前記情報処理装置が、推定された交差角度を前記表示手段に表示させるステップと、
   を含む表示方法。

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