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公開番号2025087473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023202158
出願日2023-11-29
発明の名称建物の伏図の生成方法とプレカットデータ生成システム
出願人株式会社トーアエンジニアリング
代理人個人
主分類G06F 30/13 20200101AFI20250603BHJP(計算;計数)
要約【課題】様々な入力者が納得できるプレカットデータを生成するための伏図データを得る。
【解決手段】あらかじめ作成された建物の伏図上に配置された横架材と基礎または柱の位置から、生成する盤面データと、盤面上に配置(被覆)する横架材の長さと材成からなるピースデータを生成する。盤面データとピースデータとから、被覆問題計算を実行するための二値行列を生成し、被覆問題計算で解を複数列挙し、得られた複数の解から新たな伏図候補を提示して、いずれかを選択させる。盤面データを被覆する横架材の交接点の状態(勝ち負け)を予め定めたり、配置する横架材の長さや配置位置を予め定めたり、要求される構造上の禁則条件を適用する等の方法により、被覆問題計算装置から得る解の数を許容できる数に制限する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
あらかじめ作成された建物の伏図上に配置された横架材の位置から、横架材の存在場所を表す線分の始点座標と終点座標と材成とからなるＡデータ（(sx1,sy1,ex1,ey1,z1)～(sxn,syn,exn,eyn,zn)）と、
伏図上に配置された基礎または柱の位置から、横架材を下で支える場所を表す支点座標からなるDデータ（(v1,w1)～(vl,wl)）とを生成し、
上記の線分上に配置（被覆）するピースを、横架材の長さと材成とからなるCデータ（(L1,z1)～(Lk,zk)）で表し、
上記ＡデータとDデータとCデータとから、被覆問題計算を実行するための二値行列を生成し、被覆問題計算でDデータを使って、禁則条件を満たす解の除外と、梁の次数計算の結果に基づき高次の梁のある解の除外を行い、
得られた複数の被覆問題の解から、新たな複数の伏図データを生成することを特徴とする上記の建物の伏図の生成方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
あらかじめ作成された建物の伏図上に配置された横架材の位置から、横架材の存在場所を表す線分の始点座標と終点座標と材成とからなるＡデータ（(sx1,sy1,ex1,ey1,z1)～(sxn,syn,exn,eyn,zn)）と、
伏図上に配置された基礎または柱の位置から、横架材を下で支える場所を表す支点座標からなるDデータ（(v1,w1)～(vl,wl)）とを生成し、
上記の線分上に配置（被覆）するピースを、横架材の長さと材成とからなるCデータ（(L1,z1)～(Lk,zk)）で表し、
横架材の接合部を上記線分の交接点座標（接点座標または交点座標）と、その交接点で勝ちになるピースを指定するフラグからなるＢデータ（(s1,t1,u1)～(sm.tm,um)）を生成し、
上記ＡデータとDデータとCデータとBデータとから、被覆問題計算を実行するための二値行列を生成し、被覆問題計算でDデータを使って、禁則条件を満たす解の除外と、梁の次数計算の結果に基づき高次の梁のある解の除外を行い、
得られた複数の被覆問題の解から、新たな複数の伏図データを生成することを特徴とする請求項１に記載の上記の建物の伏図の生成方法。
【請求項３】
上記二値行列は、下記のルール（１）～（６）にしたがって生成される二値行列であり、
各列は上記Aデータが表すある線分、または、ある交接点に対応し、各行は上記線分または交接点を被覆するCデータが表すあるピースの１つの可能な配置を表し、
ｉ行目のピースの配置で、ｊ列目の上記Aデータが表す線分、または、交接点を、Cデータが表すピースで被覆するときに（i、ｊ）要素を１とし、被覆しないときに（i、ｊ）要素を０とする、
ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の建物の伏図の生成方法。
（ルール）
（１）線分は同じ材成のピースで被覆される。
（２）線分は異なる材成のピースで被覆しない。
（３）１つの線分を複数のピースで被覆しない。
（４）１つのピースは一直線に並んだ複数の線分を被覆できる。
（５）交接点上では、いずれか１つのピースが勝ち（交接点上に存在する）であり、他のピースは負け（交接点上に存在しない）である。
（６）交接点では、材成の大きいピースが、材成の小さいピースに負けるように被覆できない。
【請求項４】
請求項３に記載の方法で生成した二値行列と、禁則条件と、除外する梁次数の条件を被覆問題計算装置に入力する装置と、得られる複数の被覆問題の解から複数の伏図を生成して出力する装置と、それらの伏図の中から選択した伏図を使用して、横架材のプレカットデータを生成する装置とを備えたことを特徴とする、プレカットデータ生成システム。
【請求項５】
被覆問題計算を実行して、新たな複数の伏図データを生成するための、計算に使用するものであって、
あらかじめ作成された建物の伏図上に配置された横架材の位置から、横架材の存在場所を表す線分の始点座標と終点座標と材成と、伏図上に配置された基礎または柱の位置から、横架材を下で支える場所を表す支点座標と、からなることを特徴とする建物の伏図の生成計算用データ。
【請求項６】
下記のAデータとDデータとCデータを使用して二値行列データを生成することを特徴とする建物の伏図の生成計算用データの生成装置。
（Ａデータ）
あらかじめ作成された建物の伏図上に配置された横架材の位置から、横架材の存在場所を表す線分の始点座標と終点座標と材成とからなるデータ（(sx1,sy1,ex1,ey1,z1)～(sxn,syn,exn,eyn,zn)）
（Dデータ）
伏図上に配置された基礎または柱の位置から、横架材を下で支える場所を表す支点座標からなるデータ（(v1,w1)～(vl,wl)）
（Cデータ）
上記の線分上に配置（被覆）するピースを、横架材の長さと材成とからなるデータ（(L1,z1)～(Lk,zk)）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の伏図の生成方法とプレカットデータ生成システムやこのシステムに使用するデータとデータの生成装置と伏図の生成装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
建物の基礎の上や上階の床下等には、上物を固定して支えるための横架材が格子状に配置される。その横架材の配置を示す伏図を自動的に生成する技術が各種紹介されている（特許文献１）（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平4-111174号公報
特開2005-165918号公報
特開2018-112784号公報
【非特許文献】
【０００４】
厳密被覆問題の高速な全解列挙法 (ntt.co.jp)https://journal.ntt.co.jp/backnumber2/1709/files/JN20170913.pdf「人に迫るAI，人に寄り添うAIを支えるコミュニケーション科学」西野正彬、安田宜仁、湊真一、永田昌明 NTTコミュニケーション科学基礎研究所、北海道大学大学院情報科学研究科
最適化ソルバーの紹介（有限会社ログ・オプト）集合被覆最適化ソルバーOptCoverSolver_Introduction.pdf (logopt.com)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
伏図には、横架材が十字状に交わる、あるいは、Ｔ字状に、Ｌ字状に、I字状に、接する、交接点（交点または接点）が多数存在する。これらの交接点では、一方の横架材が交接点を通過して他方の横架材が交接点の直前で終端するという状態が起きている。横架材上に組み立てられる上物の形状やこれを支える柱や要求される設計上の強度の関係で、交接点における各横架材の状態が決まる。
【０００６】
横架材の配置や交接点の状態には様々なパタンが考えられる。入力者は、最適と思われる横架材の配置を選択しながら伏図を作成する。その伏図を使用して、横架材のプレカットデータが生成される。しかしながら、この伏図の作成作業には熟練が必要で、個人差が激しく、高い人的負荷がかかるという問題があった。また、特許文献１や２に記載されたような既知の伏図自動作成装置を使用しても、入力者の納得できる伏図は簡単には作成されない。
【０００７】
本発明では、上記のような伏図の作成作業を高速化し、入力者の求める伏図を容易に得ることができる、建物の伏図の生成方法とプレカットデータ生成システムやこれに使用するデータとデータの生成装置と伏図の生成装置等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】
【０００８】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
【０００９】
＜構成１＞
あらかじめ作成された建物の伏図上に配置された横架材の位置から、横架材の存在場所を表す線分の始点座標と終点座標と材成とからなるＡデータ（(sx1,sy1,ex1,ey1,z1)～(sxn,syn,exn,eyn,zn)）と、
伏図上に配置された基礎または柱の位置から、横架材を下で支える場所を表す支点座標からなるDデータ（(v1,w1)～(vl,wl)）とを生成し、
上記の線分上に配置（被覆）するピースを、横架材の長さと材成とからなるCデータ（(L1,z1)～(Lk,zk)）で表し、
上記ＡデータとDデータとCデータとから、被覆問題計算を実行するための二値行列を生成し、被覆問題計算でDデータを使って、禁則条件を満たす解の除外と、梁の次数計算の結果に基づき高次の梁のある解の除外を行い、
得られた複数の被覆問題の解から、新たな複数の伏図データを生成することを特徴とする上記の建物の伏図の生成方法。
【００１０】
＜構成２＞
あらかじめ作成された建物の伏図上に配置された横架材の位置から、横架材の存在場所を表す線分の始点座標と終点座標と材成とからなるＡデータ（(sx1,sy1,ex1,ey1,z1)～(sxn,syn,exn,eyn,zn)）と、
伏図上に配置された基礎または柱の位置から、横架材を下で支える場所を表す支点座標からなるDデータ（(v1,w1)～(vl,wl)）とを生成し、
上記の線分上に配置（被覆）するピースを、横架材の長さと材成とからなるCデータ（(L1,z1)～(Lk,zk)）で表し、
横架材の接合部を上記線分の交接点座標（接点座標または交点座標）と、その交接点で勝ちになるピースを指定するフラグからなるＢデータ（(s1,t1,u1)～(sm.tm,um)）を生成し、
上記ＡデータとDデータとCデータとBデータとから、被覆問題計算を実行するための二値行列を生成し、被覆問題計算でDデータを使って、禁則条件を満たす解の除外と、梁の次数計算の結果に基づき高次の梁のある解の除外を行い、
得られた複数の被覆問題の解から、新たな複数の伏図データを生成することを特徴とする構成１に記載の上記の建物の伏図の生成方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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