專利名稱：線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法、旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法、線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備 以及存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序的記錄介質(zhì)。特別是，本發(fā)明涉及一種線 束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法、線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備以及存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算 程序的記錄介質(zhì)，通過此方法和設(shè)備，能夠計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn) 角度。
背景技術(shù)：
近年來，各種各樣的電氣設(shè)備安裝在車輛等交通工具上，這些電 氣設(shè)備通過線形元件彼此連接，在此構(gòu)件內(nèi)，使用如絕緣鎖這樣的捆 綁件以及如帶子之類的保護(hù)件將多個(gè)配線和多個(gè)通信線捆在一起。而 且，為了確保這些線束連接至電氣設(shè)備和/或固定在車身上，在線束的 邊緣部分和中間部分提供這種限制構(gòu)件，如卡子。
通常情況下，當(dāng)線束從最初形狀變形為最終形狀時(shí)，提供有這種 限制構(gòu)件的線束在預(yù)定的部分分配，在最初形狀，線束在夾板上展開， 而最終形狀可能取決于車身的形狀以及各種干擾器件。與線束最初形 狀的同一部分相比，線束最終形狀的各部分處于被旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。例如， 在此情況下，安裝在線束預(yù)定部分的限制構(gòu)件相當(dāng)于長孔形卡子等， 該限制構(gòu)件以及安裝此限制構(gòu)件的線束部分常發(fā)生變形和被施加應(yīng) 力。
在此情況下，例如，為了事先檢查安裝在線束上的限制構(gòu)件以及 線束本身的耐用性等， 一種相關(guān)的計(jì)算方法建議一種使用計(jì)算機(jī)在線 束的最終形狀、線束的預(yù)定部分計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度的方法。但是，由于這
種旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算僅考慮在最初形狀和最終形狀的預(yù)定的測量點(diǎn)，在相
關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法中會(huì)出現(xiàn)下面的問題。下面將參考圖11A-11C 和圖12詳細(xì)說明這個(gè)問題。
圖11A-11C示出了線束從最初形狀變形為最終形狀的三種可能出 現(xiàn)的典型圖形。圖12通過使用圖11A-11C所示的矢量示出最初形狀和 最終形狀的測量點(diǎn)。注意為了簡單說明，盡管假設(shè)最初形狀為線性形 狀，但這些最初形狀并不局限于線性形狀。
在圖11A所示的第一圖形中，當(dāng)Ps所示的安裝在線束一端的長孔 形連接器ls轉(zhuǎn)動(dòng)角度0 1后，連接器ls以線性方式向上位移至Pe所 示的位置，從而，線束從最初形狀Ws變形到最終形狀Wel。在此情形 中，線束的另一端位于固定點(diǎn)PO。
并且，在圖IIB所示的第二圖形中，當(dāng)Ps所示的安裝在線束一端 的長孔形連接器ls向左轉(zhuǎn)動(dòng)角度0 2 ( 0 2=360° - e 1)后，連接器ls 向上位移至Pe2所示的位置，從而，線束從最初形狀Ws變形到最終形 狀We2。在此情形中，線束的另一端位于固定點(diǎn)PO。線束的一部分根 據(jù)上述連接器ls的位移變成環(huán)形。
并且，在圖IIC所示的第三圖形中，當(dāng)Ps所示的安裝在線束一端 的長孔形連接器ls向右轉(zhuǎn)動(dòng)角度6 3 ( 9 3=360° +6 1)后，連接器Is 向上位移至Pe3所示的位置，從而，線束從最初形狀Ws變形到最終形 狀We3。在此情形中，線束的另一端位于固定點(diǎn)P0。由于連接器ls 以上述方式位移，線束的一部分變形為環(huán)形。
在上述第一至第三圖形中，線束的最初形狀Ws都是相同的，在 最初形狀中，連接器ls的方向是相同的。在此示例中，在最初形狀 Ws中，連接器ls的方向由矢量Vs表示；在最終形狀Wel、 We2和 We3中，連接器ls的方向分別由矢量Vel、 Ve2和Ve3表示。當(dāng)各個(gè)
矢量的起點(diǎn)移至X-Y平面上的原點(diǎn)"0"時(shí)，這些矢量也可以由圖12 所示的方式表示。
如圖12所示，矢量Vel、 Ve2和Ve3完全相同。因此，即使僅關(guān) 注最初形狀和最終形狀內(nèi)的預(yù)定測量點(diǎn)來分別計(jì)算第一圖形至第三圖 形中的旋轉(zhuǎn)角度，也不能正確獲得實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角度0 1、 0 2和G3。精 確地說，即使使用矢量內(nèi)積來計(jì)算由矢量Vel和矢量Vs限定的角度、 由矢量Ve2和矢量Vs限定的另一個(gè)角度以及由矢量Ve3和矢量Vs限 定的另一個(gè)角度時(shí)，由于從上述計(jì)算獲得的所示旋轉(zhuǎn)角度相同，因此 無法正確計(jì)算實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角度e 1、 9 2和6 3。
換句話說，按上述方式計(jì)算的旋轉(zhuǎn)角度并沒有反映第一圖形至第 三圖形的最終形狀。因此，無法査出限制構(gòu)件如連接器，以及安裝該 限制構(gòu)件的線束部分產(chǎn)生的變形和應(yīng)力。
圖11僅示出了這三種典型的圖形。而且，也可以旋轉(zhuǎn)線束兩圈或 更多，使之變形，以提供這種線束的最終形狀。實(shí)際上說，在三維空 間里的這種旋轉(zhuǎn)角度也可能產(chǎn)生同樣的問題。這些示例可以被類似地 認(rèn)為是上述示范的兩維平面的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，線束旋 轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備，存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序的記錄介質(zhì)，此方法和設(shè)備, 能夠精確計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供如下所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法。
(1)在一種旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法中，計(jì)算線束在從最初形狀變形而 來的最終形狀內(nèi)的任意測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，該線束從最初形狀變形為
最終形狀且預(yù)定的固定點(diǎn)設(shè)置為中心，該方法包括各個(gè)交點(diǎn)設(shè)置步 驟，在該步驟中，當(dāng)最終形狀的固定點(diǎn)和測量點(diǎn)之間的空間被分成多 個(gè)分段時(shí)，多個(gè)分段之間的連接點(diǎn)、固定點(diǎn)以及測量點(diǎn)被分別設(shè)置成 交點(diǎn)；參考正切矢量設(shè)置步驟，其用于在最初形狀的測量點(diǎn)設(shè)置芷切 矢量，作為參考正切矢量；各個(gè)正切矢量設(shè)置步驟，其用于分別在最 終形狀的各個(gè)交點(diǎn)處設(shè)置正切矢量，作為正切矢量；各個(gè)角度計(jì)算步 驟，其用于計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向并在各個(gè)相鄰的交點(diǎn)之間由各個(gè)正切矢
量限定的角度，作為各個(gè)角度；以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算步驟，其用于將各 個(gè)角度相加，從而計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。
(2) —種用于解決上述問題的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，其特征在于這 種線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，在此方法中，計(jì)算線束在從最初形狀變形 而來的最終形狀內(nèi)的任意測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，該線束從最初形狀變形 為最終形狀且預(yù)定的固定點(diǎn)設(shè)置為中心，該方法包括各個(gè)交點(diǎn)設(shè)置 步驟，在該步驟中，當(dāng)最終形狀的固定點(diǎn)和測量點(diǎn)之間的空間被分成 多個(gè)分段時(shí)，多個(gè)分段之間的連接點(diǎn)、固定點(diǎn)以及測量點(diǎn)被分別設(shè)置 成交點(diǎn)；參考正切矢量設(shè)置步驟，其用于將在最初形狀的測量點(diǎn)的正 切矢量設(shè)置為參考正切矢量；最終正切矢量設(shè)置步驟，其用于將在最 終形狀的測量點(diǎn)的正切矢量設(shè)置為最終正切矢量；各個(gè)點(diǎn)序列矢量設(shè) 置步驟，其用于將通過連接最終形狀的各個(gè)相鄰交點(diǎn)的線而獲得的點(diǎn) 序列矢量設(shè)置為各個(gè)點(diǎn)序列矢量；各個(gè)角度計(jì)算步驟，用于計(jì)算下列 角度作為各個(gè)角度在固定點(diǎn)被定義為起點(diǎn)的情況，計(jì)算由參考正切 矢量和點(diǎn)序列矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度的角度；在各個(gè)相鄰的交點(diǎn)被 定義為起點(diǎn)的情況下，由各個(gè)點(diǎn)序列矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度的角度； 以及由指向測量點(diǎn)的點(diǎn)序列矢量和最終正切矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度 的角度；以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算步驟，其用于將各個(gè)角度相加，從而計(jì)算 在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。
(3) 并且， 一種用于解決上述問題的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，其特征 在于在(1)中所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法中，在最初形狀和最終形狀
都等于非線性形狀的情況下，假設(shè)在固定點(diǎn)具有對應(yīng)于正切矢量的線 性形狀的虛擬最初形狀，并假設(shè)虛擬最初形狀分別變形為最初形狀和 最終形狀；在虛擬最初形狀變形為最初形狀的情況下，通過執(zhí)行各個(gè) 交點(diǎn)設(shè)置步驟、參考正切矢量設(shè)置步驟、各個(gè)正切矢量設(shè)置步驟、各 個(gè)角度計(jì)算步驟以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算步驟來計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度，作為第一旋 轉(zhuǎn)角度；在虛擬最初形狀變形為最終形狀的情況下，通過執(zhí)行各個(gè)交 點(diǎn)設(shè)置步驟、參考正切矢量設(shè)置步驟、各個(gè)正切矢量設(shè)置步驟、各個(gè) 角度計(jì)算步驟以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算步驟來計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度，作為第二旋轉(zhuǎn) 角度；以及在線束從最初形狀變形為最終形狀的情況下，根據(jù)第一旋 轉(zhuǎn)角度和第二旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。(4) 并且， 一種用于解決上述問題的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，其特征 在于在(2)中所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法中，在最初形狀和最終形狀 都等于非線性形狀的情況下，假設(shè)在固定點(diǎn)具有對應(yīng)于正切矢量的線 性形狀的虛擬最初形狀，并假設(shè)虛擬最初形狀分別變形為最初形狀和 最終形狀；在虛擬最初形狀變形為最初形狀的情況下，通過執(zhí)行各個(gè) 交點(diǎn)設(shè)置步驟、參考正切矢量設(shè)置步驟、最終正切矢量設(shè)置步驟、各 個(gè)點(diǎn)序列矢量計(jì)算步驟、各個(gè)角度計(jì)算步驟以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算步驟來 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度，作為第一旋轉(zhuǎn)角度；在虛擬最初形狀變形為最終形狀 的情況下，通過執(zhí)行各個(gè)交點(diǎn)設(shè)置步驟、參考正切矢量設(shè)置步驟、最 終正切矢量設(shè)置步驟、各個(gè)點(diǎn)序列矢量計(jì)算步驟、各個(gè)角度計(jì)算步驟 以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算步驟來計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度，作為第二旋轉(zhuǎn)角度；以及在 線束從最初形狀變形為最終形狀的情況下，根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)角度和第二 旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。(5) 并且， 一種用于解決上述問題的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備，其特征 在于這種線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備，在此設(shè)備中，計(jì)算線束在從最初 形狀變形而來的最終形狀內(nèi)的任意測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，該線束從最初 形狀變形為最終形狀且預(yù)定的固定點(diǎn)設(shè)置為中心，該設(shè)備包括各個(gè) 交點(diǎn)設(shè)置單元，在該單元中，當(dāng)最終形狀的固定點(diǎn)和測量點(diǎn)之間的空 間被分成多個(gè)分段之后，多個(gè)分段之間的連接點(diǎn)、固定點(diǎn)以及測量點(diǎn) 被分別設(shè)置成交點(diǎn)；參考正切矢量設(shè)置單元，其用于將在最初形狀的 測量點(diǎn)的正切矢量設(shè)置為參考正切矢量；各個(gè)正切矢量設(shè)置單元，其 用于分別將在最終形狀的各個(gè)交點(diǎn)的正切矢量設(shè)置為正切矢量；各個(gè) 角度計(jì)算單元，其用于計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向并在各個(gè)相鄰交點(diǎn)由各個(gè)正 切矢量限定的角度，作為各個(gè)角度；以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算單元，其用于 將各個(gè)角度相加，從而計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。(6)并且， 一種用于解決上述問題的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序，其特征 在于這種線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序，計(jì)算線束在從最初形狀變形而來的 最終形狀內(nèi)的任意測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，該線束從最初形狀變形為最終 形狀且預(yù)定的固定點(diǎn)設(shè)置為中心，其中旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序使計(jì)算機(jī) 作為各個(gè)交點(diǎn)設(shè)置單元，在該單元中，在最終形狀的固定點(diǎn)和測量 點(diǎn)之間的空間被分成多個(gè)分段之后，多個(gè)分段之間的連接點(diǎn)、固定點(diǎn) 以及測量點(diǎn)被分別設(shè)置成交點(diǎn)；參考正切矢量設(shè)置單元，其用于將在 最初形狀的測量點(diǎn)的正切矢量設(shè)置為參考正切矢量；各個(gè)正切矢量設(shè) 置單元，其用于分別將在最終形狀的各個(gè)交點(diǎn)的正切矢量設(shè)置為正切 矢量；各個(gè)角度計(jì)算單元，其用于計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向并在各個(gè)相鄰交 點(diǎn)由各個(gè)正切矢量限定的角度，作為各個(gè)角度；以及旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算單 元，其用于將各個(gè)角度相加，從而計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋 轉(zhuǎn)角度。根據(jù)(1) 、 (5)和(6)所述的發(fā)明，在最終形狀的固定點(diǎn)和測 量點(diǎn)之間的空間被分成多個(gè)分段之后，將多個(gè)分段之間的連接點(diǎn)、固 定點(diǎn)以及測量點(diǎn)分別設(shè)置成交點(diǎn)，將最初形狀的測量點(diǎn)的正切矢量設(shè) 置成參考正切矢量，以及將最終形狀的各個(gè)交點(diǎn)的正切矢量分別設(shè)置 成正切矢量。然后，計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向并在各個(gè)相鄰交點(diǎn)由各個(gè)正切 矢量限定的角度，作為各個(gè)角度，并將各個(gè)角度相加，以計(jì)算在測量 點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。也應(yīng)理解，旋轉(zhuǎn)角度可以包括大于或 等于36(T的角度。
并且，根據(jù)(2)所述的發(fā)明，在最終形狀的固定點(diǎn)和測量點(diǎn)之間 的空間被分成多個(gè)分段之后，將多個(gè)分段之間的連接點(diǎn)、固定點(diǎn)以及 測量點(diǎn)分別設(shè)置成交點(diǎn)，將最初形狀測量點(diǎn)的正切矢量設(shè)置成參考正 切矢量，以及將最終形狀的測量點(diǎn)的正切矢量設(shè)置為最終正切矢量； 以及將通過連接各個(gè)相鄰交點(diǎn)的線而獲得的點(diǎn)序列矢量設(shè)置成各個(gè)點(diǎn) 序列矢量。然后，用于計(jì)算下列角度作為各個(gè)角度在固定點(diǎn)被定義 為起點(diǎn)的情況，計(jì)算由參考正切矢量和點(diǎn)序列矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角 度的角度；在各個(gè)相鄰的交點(diǎn)被定義為起點(diǎn)的情況下，由各個(gè)點(diǎn)序列 矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度的角度；以及由指向測量點(diǎn)的點(diǎn)序列矢量和 最終正切矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度的角度。然后，將各個(gè)角度相加， 從而計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。也應(yīng)理解，旋轉(zhuǎn)角度 可以包括大于或等于360。的旋轉(zhuǎn)角度。
根據(jù)第(3)所述的發(fā)明，在最初形狀和最終形狀都等于非線性形 狀的情況下，假設(shè)線束從假想為線性形狀的虛擬最初形狀變形為等于 非線性形狀的最初形狀和最終形狀。然后，如上所述，通過使用正切 矢量，分別計(jì)算在虛擬最初形狀變形為最初形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度 以及在虛擬最初形狀變形為最終形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度。因此，根 據(jù)這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，可以計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向并位于測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)(4)所述的發(fā)明，在最初形狀和最終形狀都等于非線性形狀 的情況下，現(xiàn)在假設(shè)線束從假想為線性形狀的虛擬最初形狀變形為等 于非線性形狀的最初形狀和最終形狀，如上所述，通過使用點(diǎn)序列矢 量，分別計(jì)算在虛擬最初形狀變形為最初形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度以 及在虛擬最初形狀變形為最終形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度。因此，根據(jù) 這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，能夠計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向并位于測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度。
附圖簡要說明通過優(yōu)選實(shí)施例更詳細(xì)的說明，并參考附圖，本發(fā)明的上述目的 和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清晰明了。圖1示出根據(jù)本發(fā)明線束的最初形狀和最終形狀； 圖2是根據(jù)本發(fā)明硬件的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例計(jì)算機(jī)處理連續(xù)操作的流程圖； 圖4A至圖4E根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例說明旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法；圖5說明優(yōu)選的交點(diǎn)至交點(diǎn)的距離；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例計(jì)算機(jī)處理操作的流程圖； 圖7A至圖7E是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例說明旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方 法的示意圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例說明線束的最初形狀和最終形狀圖9是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例計(jì)算機(jī)處理操作的流程圖； 圖IOA和圖IOB根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例說明旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方 法的示意圖；圖IIA至圖IIC示出當(dāng)線束從最初形狀變形為最終形狀時(shí)，可能 出現(xiàn)的三種典型的圖形；以及圖12用矢量表示圖11A-11C所示的最初形狀和最終形狀內(nèi)的測量占。
具體實(shí)施方式
下面將參考


本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例圖1示出線束的最初形狀和最終形狀以說明本發(fā)明的第一實(shí)施例 和第二實(shí)施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明硬件的方框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明 的第一實(shí)施例計(jì)算機(jī)處理連續(xù)操作的流程圖。圖4A至圖4E根據(jù)本發(fā) 明的第一實(shí)施例說明旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法。圖5說明優(yōu)選的交點(diǎn)至交 點(diǎn)的距離。
為了說明第一實(shí)施例，如圖1所示，當(dāng)Ps所示的安裝在線束一端 的長孔形連接器Is轉(zhuǎn)動(dòng)角度e后，連接器Is向上位移至Pe所示的位 置，從而，線束從線性形狀的最初形狀"Ws"變形到最終形狀"We"。 在此情形中，線束的另一端位于固定點(diǎn)PO。長孔形連接器ls具有矩形 平面的形狀。例如，連接器ls具有長孔形安裝軸，該軸插入伸長的穿 過車體的孔。換句話說，連接器ls完全限制連接器ls的安裝部分。連 接器ls縱向方向指向最初形狀Ws中"10s"所示的方向以及最終形狀 We中"10e"所示的方向。在第一實(shí)施例中，計(jì)算由最初形狀Ws中連接器ls的方向10s和 最終形狀We中連接器Is的方向10e限定的旋轉(zhuǎn)角度(可選地，可以 大于或等于360。)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)方向包含在旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)。至于能夠?qū)崿F(xiàn) 計(jì)算線束旋轉(zhuǎn)角度的硬件，下面將參考圖2說明該硬件。如圖2所示，作為用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的硬件，例如，可以使用眾所 周知的筆記本電腦，也可以使用臺(tái)式電腦。計(jì)算機(jī)包括微機(jī)11、輸入 設(shè)備12、顯示設(shè)備13、打印設(shè)備14、存儲(chǔ)設(shè)備15、通信接口 16以及 讀/寫設(shè)備n。微機(jī)11包括CPU (中央處理器)lla、 ROM lib以及RAM llc。 ROM llb存儲(chǔ)起動(dòng)程序等。RAMllc臨時(shí)存儲(chǔ)各種處理結(jié)果。輸入設(shè) 備12相當(dāng)于鍵盤、鼠標(biāo)等，用來輸入各種值。顯示設(shè)備13相當(dāng)于LCD、 CRT等，用來顯示處理的結(jié)果。打印設(shè)備14相當(dāng)于打印機(jī)，用于打印 處理結(jié)果。并且，存儲(chǔ)設(shè)備15相當(dāng)于硬盤，存儲(chǔ)安裝的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算 程序19a以及由此旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序19a得到的處理結(jié)果等。并且，通 信接口 16相當(dāng)于調(diào)制解調(diào)器卡等，通過使用租賃線、LAN以及因特網(wǎng) 等，執(zhí)行與其他設(shè)備的數(shù)據(jù)通信操作。讀/寫設(shè)備17相當(dāng)于這樣一種設(shè) 備，其讀取存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)19如CR-ROM和DVD-ROM上的旋轉(zhuǎn)角 度計(jì)算程序19;讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)19上的最初形狀和最終形狀；并 將計(jì)算的旋轉(zhuǎn)角度寫入記錄介質(zhì)19。這些結(jié)構(gòu)元件通過內(nèi)部總線18彼
此連接?？梢允褂脤?yīng)于第一實(shí)施例至第四實(shí)施例(后面將詳細(xì)說明)的任何一個(gè)程序作為旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序19a。微機(jī)11安裝旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序19a，由讀/寫設(shè)備17將此程序讀 入存儲(chǔ)設(shè)備15。并且，當(dāng)打開電源時(shí)，根據(jù)存儲(chǔ)在ROM lib內(nèi)的起動(dòng) 程序起動(dòng)微機(jī)11，并起動(dòng)安裝的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序19a。然后，微機(jī) ll可以計(jì)算線束的旋轉(zhuǎn)角度，可以向顯示設(shè)備13和/或打印設(shè)備14輸 出計(jì)算的旋轉(zhuǎn)角度，并可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序19a將此計(jì)算的結(jié) 果存入存儲(chǔ)設(shè)備15。旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序19a也可以安裝于另一個(gè)包括 上述基本構(gòu)造的個(gè)人電腦或其他設(shè)備上。當(dāng)個(gè)人電腦被安裝上此旋轉(zhuǎn) 角度計(jì)算程序19a后，其可以作為旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備。不僅可以從記 錄介質(zhì)19提供旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序19a，也可以通過通信線如因特網(wǎng)和 LAN提供。因此，將參照圖3至圖5,說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的計(jì)算機(jī) 處理操作。在圖3的步驟S101和步驟S102，獲取最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀 數(shù)據(jù)。最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀數(shù)據(jù)可以預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)19內(nèi)， 通過操作讀/寫設(shè)備17讀取最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀數(shù)據(jù)。通過LAN、 因特網(wǎng)或其他方式也可以獲取最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀數(shù)據(jù)。而且，也可以獲取通過輸入設(shè)備12輸入的數(shù)據(jù)。當(dāng)獲取最初形狀數(shù)據(jù)和最終 形狀數(shù)據(jù)后，以圖1所示的圖像的形式在顯示設(shè)備13上優(yōu)選地顯示最 初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀數(shù)據(jù)。其次，在圖3中的步驟S103，執(zhí)行交點(diǎn)設(shè)置操作。精確地說，相 對于圖1中所示的具有最初形狀和最終形狀的線束，如圖4A所示，在 最終形狀We的固定點(diǎn)"NO"(相當(dāng)于圖1中的固定點(diǎn)"P0")和連 接器ls安裝之處的任意測量點(diǎn)，如點(diǎn)"Ne"(相當(dāng)于圖1中的點(diǎn)"Pe") 之間的線束部分被分成多個(gè)分段。在此條件下，將這些分段之間的連
接點(diǎn)、固定點(diǎn)"NO"以及測量點(diǎn)"Ne"設(shè)置為交點(diǎn)"NO"…"Ne"。 測量點(diǎn)Ne不局限于線束的端點(diǎn)，測量點(diǎn)Ne可以是線束的中間點(diǎn)。實(shí) 際上說，可以使用具有預(yù)定寬度的線束的中心線作為圖4所示的最初 形狀Ws和最終形狀We的模型。步驟S103對應(yīng)于交點(diǎn)設(shè)置步驟和交 點(diǎn)設(shè)置單元。如圖5所示，當(dāng)實(shí)際線束W的直徑等于"d"時(shí)，優(yōu)選地，連接 的交點(diǎn)，即nl-n2，…，n5-n6，…，之間的距離小于nd/2。在圖5中， 虛線表示線束W的中心線，使用該中心線形成圖4所示的最初形狀 Ws和最終形狀We的模型。然后，在圖3中的步驟S104，執(zhí)行矢量設(shè)置操作。精確地說，如 圖4A所示，將最初形狀Ws的測量點(diǎn)Ns的正切矢量設(shè)置為參考正切 矢量"Vs"。并且，將最終形狀We的各個(gè)交點(diǎn)NO…Ne的正切矢量分 別設(shè)置為正切矢量"VO"…"Ve"。將參考正切矢量Vs和各個(gè)正切 矢量Vo…Ve設(shè)置為具有特定方向的單位矢量。至于參考正切矢量Vs 和各個(gè)正切矢量V0…Ve的方向，設(shè)置那種主要指向測量點(diǎn)的正切矢 量。步驟S104對應(yīng)于參考正切矢量設(shè)置步驟、正切矢量設(shè)置步驟、參 考正切矢量設(shè)置單元以及正切矢量設(shè)置單元。當(dāng)完成這種矢量設(shè)置操作后，計(jì)算每個(gè)角度"ai"。精確地說， 如圖4B所示，首先計(jì)算由參考正切矢量Vs和第一正切矢量VO限定 的角度"aO"。然后，如圖4C所示，計(jì)算由第一正切矢量VO和下一 個(gè)正切矢量Vl限定的角度"al"。然后，如圖4D所示，計(jì)算由正切 矢量Vl和下一個(gè)正切矢量V2限定的角度"ci2"。即如圖4E所示， 按順序計(jì)算角度a 0…a 6。步驟S105對應(yīng)于角度計(jì)算步驟和角度計(jì)算 單元。使用本領(lǐng)域公知的矢量內(nèi)積，計(jì)算各個(gè)角度"ai"。換句話說， 由于"ai"滿足下列公式，因此可以計(jì)算各個(gè)角度COS a i= (Vi-1* Vi) / ( I Vi-1 I I Vi I )在此情形下，使用本領(lǐng)域公知的矢量外積的定義，可以表示各個(gè) 角度"ai"的旋轉(zhuǎn)方向。例如，在圖4E中，可以用下列方式表示方向， 從矢量VO至矢量VI的角度變化用"+ "號表示，而從矢量VI至矢量 V2的角度變化用"-"號表示。在這種旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法中，對各個(gè)交點(diǎn)設(shè)置正切矢量，如圖4B 所示，由參考正切矢量V2和第一正切矢量V0限定的角度"a 0"總是 0度。因此，為了減少計(jì)算量，省略對角度aO的角度計(jì)算，計(jì)算在各 個(gè)相鄰交點(diǎn)由各個(gè)正切矢量限定的角度，作為角度。當(dāng)交點(diǎn)的各個(gè)角度ai的計(jì)算操作完成之后，在圖3所示的步驟 S106執(zhí)行對最終旋轉(zhuǎn)角度"e"的計(jì)算操作。精確地說，將根據(jù)上述 方式計(jì)算的各個(gè)角度"ai" (i=0'"6)相加，從而可以計(jì)算出最終旋 轉(zhuǎn)角度"G "。該旋轉(zhuǎn)角度"9 "相當(dāng)于由上述參考正切矢量Vs和最 終正切矢量Ve限定的角度，并具有旋轉(zhuǎn)方向。從上述說明可以看出， 旋轉(zhuǎn)角度"9 "可以大于或等于360° 。步驟S106對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)角度計(jì) 算步驟和旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算單元。然后，在圖3的步驟S107，輸出計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度"e"。該旋 轉(zhuǎn)角度"G "既可以顯示在顯示設(shè)備13上，也可以由打印設(shè)備14打 印。而且，該旋轉(zhuǎn)角度e既可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備15內(nèi)，也可以通過讀 /寫設(shè)備17記錄在記錄介質(zhì)19上，或通過通信I/F 16和因特網(wǎng)以及LAN 等輸出至其他設(shè)備。并且，作為顯示在顯示設(shè)備13上的顯示圖像，圖 形、字符、數(shù)字或這些要素的組合也可以顯示在顯示設(shè)備13或其他設(shè) 備上。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，由于在各個(gè)相鄰交點(diǎn)由各 個(gè)正切矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)方向的角度被相加，因此可以計(jì)算在線束 任意測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。相對于最終形狀設(shè)置各個(gè)相
鄰交點(diǎn)。線束從具有線性形狀的最初形狀變形。 第二實(shí)施例圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例計(jì)算機(jī)處理操作的流程圖。圖 7A-7E是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例說明旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法的示意圖。 在此第二實(shí)施例中，說明基于假設(shè)這種線束的最初形狀和最終形狀如 圖1所示。并且，在此第二實(shí)施例中，同樣地使用如圖2所示范的硬 件。在圖6的步驟S201和步驟S202，獲取最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀 數(shù)據(jù)。在步驟S203，執(zhí)行交點(diǎn)設(shè)置操作。由于這些數(shù)據(jù)獲取/交點(diǎn)設(shè)置 過程操作與在第一實(shí)施例的步驟SlOl、步驟S102以及步驟S103定義 的相同，在此不再贅述。類似于第一實(shí)施例，在各個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的 距離"R"可以優(yōu)選地短于圖5所示的兀d/2。步驟S203對應(yīng)于交點(diǎn)設(shè) 置步驟。然后，在步驟S204，執(zhí)行矢量設(shè)置操作。精確地說，如圖7A所 示，將最初形狀Ws的測量點(diǎn)Ns的正切矢量設(shè)置為參考正切矢量"Vs"。 并且，將最終形狀We的測量點(diǎn)Ne (見圖1)的正切矢量設(shè)置為最終 正切矢量"Ve"。而且，將通過連接最終形狀We的各個(gè)相鄰交點(diǎn)N0… Ne的線而獲得的各個(gè)點(diǎn)序列矢量分別設(shè)置為點(diǎn)序列矢量W0…W5。也 分別將參考正切矢量Vs、最終正切矢量Ve以及各個(gè)點(diǎn)序列矢量WOWS 設(shè)置為具有特定方向的單位矢量。至于參考正切矢量Vs、最終正 切矢量Ve以及各個(gè)點(diǎn)序列矢量W0…W5的方向，設(shè)置那種主要指向 測量點(diǎn)的正切矢量。步驟S204對應(yīng)于參考正切矢量設(shè)置步驟、最終正 切矢量設(shè)置步驟以及點(diǎn)序列矢量設(shè)置步驟。當(dāng)完成這種矢量設(shè)置操作后，計(jì)算每個(gè)角度"Pi"。精確地說， 如圖7B所示，首先計(jì)算由參考正切矢量Vs和第一點(diǎn)序列矢量WO限 定的角度"PO"。然后，如圖7C所示，計(jì)算由第一點(diǎn)序列矢量WO
和下一個(gè)點(diǎn)序列矢量Wl限定的角度"e 1"。然后，如圖7D所示， 計(jì)算由點(diǎn)序列矢量W1和下一個(gè)點(diǎn)序列矢量W2限定的角度"P2"。 即如圖7E所示，按順序計(jì)算角度0O…e6。最終角度0 6相當(dāng)于由點(diǎn) 序列矢量W5和最終正切矢量Ve限定的角度。類似于第一實(shí)施例，使 用矢量內(nèi)積和矢量外積的定義來計(jì)算各個(gè)角度"e i"。步驟S205對應(yīng) 于角度計(jì)算步驟。當(dāng)各個(gè)角度P i的這些計(jì)算操作完成之后，在步驟S206執(zhí)行對最 終旋轉(zhuǎn)角度"9 "的計(jì)算操作。精確地說，將根據(jù)上述方式計(jì)算的各 個(gè)角度"Pi" (i=0*"6)相加，從而可以計(jì)算最終旋轉(zhuǎn)角度"Q "。 該旋轉(zhuǎn)角度"0 "相當(dāng)于由上述參考正切矢量Vs和最終正切矢量Ve 限定的角度，并具有旋轉(zhuǎn)方向。從上述說明可以看出，旋轉(zhuǎn)角度"e" 有可能大于或等于360。。步驟S206對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算步驟。然后，步驟S207，輸出以上述方式計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度"0 "。該 旋轉(zhuǎn)角度"6 "既可以顯示在顯示設(shè)備13上，也可以由打印設(shè)備14 打印。而且，該旋轉(zhuǎn)角度e既可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備15內(nèi)，也可以通過 讀/寫設(shè)備17記錄在記錄介質(zhì)19上，或通過通信I/F 16和因特網(wǎng)以及 LAN等輸出至其他設(shè)備。并且，作為顯示在顯示設(shè)備13上的顯示圖像， 圖形、字符、數(shù)字或這些要素的組合也可以顯示在顯示設(shè)備13或其他 設(shè)備上。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，通過使用通過連接最終形 狀中的各個(gè)交點(diǎn)的線而獲得的點(diǎn)序列矢量來計(jì)算各個(gè)角度，然后，將 這些計(jì)算出的角度相加。因此，可以在線束的任意測量點(diǎn)計(jì)算具有旋 轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度，該線束已經(jīng)從具有線性形狀的最初形狀變形。更 具體地說，由于點(diǎn)序列矢量是通過連接各個(gè)交點(diǎn)的線而獲得的，因此 能夠很容易地實(shí)現(xiàn)角度計(jì)算中的矢量設(shè)置操作。第三實(shí)施例
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例線束的最初形狀和最終形狀。 圖9是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例描述計(jì)算機(jī)處理操作的流程圖。圖10A 和圖10B根據(jù)第三實(shí)施例說明旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算方法的示意圖。在該第 三實(shí)施例中，同樣地使用圖2中所示的硬件。在第三實(shí)施例中，如圖8所表示，具有非線性形狀的線束的最初 形狀Ws '變形為具有非線性形狀的最終形狀We '。由于Ps '所示的安裝 在線束一端的長孔形連接器Is轉(zhuǎn)動(dòng)角度0后，連接器ls'向上位移至 Pe'所示的位置，因此線束從最初形狀Ws'變形為最終形狀We'。在此 情形中，假設(shè)線束的另一端位于固定點(diǎn)PO。連接器ls'完全限制該連接 器ls '的固定部分。連接器ls'的縱向方向指向最初形狀Ws'中符號10s ' 表示的方向，然后，連接器ls'的縱向方向指向最終形狀We'中符號 10e '表示的方向。在第三實(shí)施例中，計(jì)算由最初形狀Ws'中連接器ls' 的方向10s'和最終形狀We'中連接器ls'的方向10e'限定的旋轉(zhuǎn)角度(可 選地，可以大于或等于360。)，同時(shí)包含旋轉(zhuǎn)方向。在圖9的步驟S301和步驟S302，獲取最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀 數(shù)據(jù)。也可以用下列方式獲取最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀數(shù)據(jù)，通過操 作讀/寫設(shè)備17讀取已經(jīng)預(yù)先存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)介質(zhì)19內(nèi)的此類形狀數(shù) 據(jù)。也可以通過LAN、因特網(wǎng)或其他方式獲取最初形狀數(shù)據(jù)和最終形 狀數(shù)據(jù)。而且，也可以獲取通過輸入設(shè)備12輸入的數(shù)據(jù)。當(dāng)獲取最初 形狀數(shù)據(jù)和最終形狀數(shù)據(jù)后，以圖8所示的圖像的形式在顯示設(shè)備13 上優(yōu)選地顯示獲取的最初形狀數(shù)據(jù)和最終形狀數(shù)據(jù)。然后，在步驟S303，執(zhí)行交點(diǎn)設(shè)置操作。精確地說，相對于圖8 中所示的具有最初形狀和最終形狀的線束，在最初形狀Ws'的固定點(diǎn) "NO"(相當(dāng)于圖8中的固定點(diǎn)PO')和任意測量點(diǎn)，如安裝連接器 ls'的點(diǎn)"Ns"(相當(dāng)于圖8中的Ps')，之間的線束部分被分成多個(gè)分 段。在此條件下，將這些分段之間的連接點(diǎn)、固定點(diǎn)"NO"以及測量 點(diǎn)"Ns"設(shè)置為交點(diǎn)"NO" ， N11…N13以及Ns。測量點(diǎn)Ne不局限
于線束的端點(diǎn)，其可以是線束的中間點(diǎn)。此外，最終形狀We'的固定點(diǎn) "NO"(與最初形狀Ws'的固定點(diǎn)"NO"重合)和安裝連接器ls'的點(diǎn) "Ne"(相當(dāng)于圖8中的Pe)之間的線束部分被分成多個(gè)分段。然后，將這些分段之間的連接點(diǎn)、固定點(diǎn)NO以及測量點(diǎn)Ne設(shè)置為交點(diǎn)NO，N2卜.N23以及Ne。并且，在步驟S303，如圖10A中的虛線所示，設(shè)置具有線性形狀 的虛擬最初形狀"WO'"，其對應(yīng)于固定點(diǎn)NO的正切矢量VO。在隨后 的處理操作中，現(xiàn)在假設(shè)該虛擬最初形狀WO'變形為具有非線性形狀的 最初形狀Ws'和最終形狀We ',計(jì)算最終旋轉(zhuǎn)角度。類似于第一實(shí)施例， 圖5中各個(gè)交點(diǎn)之間的距離"R"優(yōu)選地小于it d/2.然后，在步驟S304，執(zhí)行矢量設(shè)置操作。該矢量設(shè)置操作的執(zhí)行 方式與第一實(shí)施例中步驟S104類似。換句話說，如圖10A所示，將最 初形狀Ws'的各個(gè)交點(diǎn)N0， N11…N13以及Ns的各個(gè)正切矢量設(shè)置為 各個(gè)正切矢量VO， V11…V13以及V2，而將最終形狀We'的各個(gè)交點(diǎn) N21…，N23以及Ne的各個(gè)正切矢量設(shè)置為各個(gè)正切矢量V21…V23 以及Ve。應(yīng)注意將參考正切矢量Vs、各個(gè)正切矢量VO， V11…，V13 和Vs以及V21…V23和Ve分別設(shè)置為具有特定方向的單位矢量。至 于這些矢量的方向，設(shè)置進(jìn)一步指向測量點(diǎn)的正切矢量。當(dāng)完成這種矢量設(shè)置操作后，在步驟S305，在假設(shè)虛擬最初形狀 WO'變形為上述的最初形狀Ws'的情況下，執(zhí)行各個(gè)角度"Yli"的計(jì) 算。即如圖10B所示，類似于第一實(shí)施例，按順序計(jì)算角度YlO (=0 ° )，Yl1…Y 14。類似于第一實(shí)施例，使用本領(lǐng)域公知的矢量內(nèi)積和 矢量外積的定義來計(jì)算各個(gè)角度Y li。并且，在步驟S306，在假設(shè)虛擬最初形狀WO'變形為最終形狀 We'的情況下，執(zhí)行各個(gè)角度"Y2j"的計(jì)算。換句話說，與第一實(shí)施 例類似，如圖10B所示，按順序計(jì)算角度Y20 (=0° ) ,Y21…y24。 與第一實(shí)施例類似，使用本領(lǐng)域公知的矢量內(nèi)積和矢量外積的定義來 計(jì)算各個(gè)角度Y2j。當(dāng)各個(gè)角度Yli的計(jì)算和各個(gè)角度Y2j的計(jì)算結(jié)束后，在步驟S307計(jì)算最終旋轉(zhuǎn)角度"6 "。精確地說，將角度"-E Yli"和第二 旋轉(zhuǎn)角度"E Y2j"相加，從而計(jì)算最終旋轉(zhuǎn)角度e 。將以上述方式計(jì) 算出的各個(gè)角度"Yli(i=0**4)"相加，得出第一旋轉(zhuǎn)角度"E Yli"， 再將第一旋轉(zhuǎn)角度"E Yli"的正/負(fù)號顛倒，得到第一角度Yli" (因?yàn)槭峭ㄟ^沿著與實(shí)際方向相反的方向變形來計(jì)算角度)。將各個(gè) 角度"Y2j" (j-0…4)相加得到第二旋轉(zhuǎn)角度"E Y2j"。并且，在 此第三實(shí)施例中，最終旋轉(zhuǎn)角度"e"相當(dāng)于具有旋轉(zhuǎn)方向并由參考 正切矢量Vs和最終各個(gè)正切矢量Ve限定的角度，該最終旋轉(zhuǎn)角度"e" 有可能大于或等于360。。然后，在步驟S308，輸出以上述方式計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度"e"。 該旋轉(zhuǎn)角度"9 "既可以顯示在顯示設(shè)備13上，也可以由打印設(shè)備14 打印。而且，該旋轉(zhuǎn)角度9既可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備15內(nèi)，也可以通過 讀/寫設(shè)備17記錄在記錄介質(zhì)19上，或通過通信I/F 16和因特網(wǎng)以及 LAN等輸出至其他設(shè)備。并且，作為顯示在顯示設(shè)備13上的顯示圖像， 圖形、字符、數(shù)字或這些要素的組合也可以顯示在顯示設(shè)備13或其他 設(shè)備上。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，在最初形狀和最終形狀一 般等于非線性形狀的情況下，現(xiàn)在假設(shè)線束從虛擬最初形狀(假設(shè)為 線性形狀)變形為等于非線性形狀的最初形狀和最終形狀，通過使用 上述的正切矢量，分別計(jì)算在虛擬最初形狀變形為最初形狀的情況下 的旋轉(zhuǎn)角度以及在虛擬最初形狀變形為最終形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角 度。因此，可以在線束的任意測量點(diǎn)計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度， 該線束從具有非線性形狀的最初形狀變形。
第四實(shí)施例盡管附圖中未顯示，但是當(dāng)使用第二實(shí)施例中的點(diǎn)序列矢量時(shí)， 在最初形狀和最終形狀一般等于非線性形狀的情況下，可以進(jìn)一步計(jì) 算旋轉(zhuǎn)角度，如第四實(shí)施例。并且，在該第四實(shí)施例中，假設(shè)虛擬最 初形狀具有線性形狀，該虛擬最初形狀變形為具有非線性形狀的最初形狀和最終形狀，然后，計(jì)算最終旋轉(zhuǎn)角度。在該第四實(shí)施例中，通 過使用第二實(shí)施例所示的點(diǎn)序列矢量來計(jì)算最終旋轉(zhuǎn)角度，而不是使 用第三實(shí)施例的各個(gè)正切矢量。如上所述，根據(jù)第四實(shí)施例，除了第三實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的效果，由 于點(diǎn)序列矢量是通過連接各個(gè)交點(diǎn)的線而獲得的，因此能夠很容易地 實(shí)現(xiàn)角度計(jì)算中所要求的矢量設(shè)置操作。如上所述，雖然相關(guān)技術(shù)不能正確計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度， 但根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，(本發(fā)明)能夠提供線束的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法、 旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備以及存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算程序的記錄介質(zhì)，從而能夠 正確地計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。在各個(gè)實(shí)施例中，使用兩維平面進(jìn)行說明。也可以類似地計(jì)算三 維空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度。換句話說，本發(fā)明可以涵蓋三維空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn) 角度計(jì)算操作。并且，用于計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度的測量點(diǎn)并不局限于線束的端點(diǎn)，其可以設(shè)置在線束的中間點(diǎn)。而且，也可以使用多個(gè)測量點(diǎn)。 因此，本發(fā)明涵蓋不偏離本發(fā)明的技術(shù)范圍和精神所修改的修改例。工業(yè)應(yīng)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于在最終形狀的各個(gè)相鄰交點(diǎn)由各個(gè) 正切矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)方向的角度被相加，因此能夠在從線性形狀 變形的線束的任意測量點(diǎn)計(jì)算具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)本發(fā)明，通過使用通過連接最終形狀中的各個(gè)交點(diǎn)的線而獲
得的點(diǎn)序列矢量來計(jì)算各個(gè)角度，然后，將這些計(jì)算出的角度相加。 因此，可以計(jì)算在從線性形狀變形的線束的任意測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方 向的旋轉(zhuǎn)角度。更具體地說，由于點(diǎn)序列矢量是通過連接各個(gè)交點(diǎn)的 線而獲得的，因此能夠很容易地實(shí)現(xiàn)角度計(jì)算中所要求的矢量設(shè)置操 作。根據(jù)本發(fā)明，在最初形狀和最終形狀都等于非線性形狀的情況下， 現(xiàn)在假設(shè)線束從假想為線性形狀的虛擬最初形狀變形為等于非線性形 狀的最初形狀和最終形狀，如上所述，通過使用正切矢量，分別計(jì)算 在虛擬最初形狀變形為最初形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度以及在虛擬最初 形狀變形為最終形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度。因此，能夠計(jì)算具有旋轉(zhuǎn) 方向并位于從等于非線性形狀的最初形狀變形的線束的任意測量點(diǎn)的 旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)本發(fā)明，在最初形狀和最終形狀都等于非線性形狀的情況下， 現(xiàn)在假設(shè)線束從假想為線性形狀的虛擬最初形狀變形為等于非線性形 狀的最初形狀和最終形狀，如上所述，通過使用點(diǎn)序列矢量，分別計(jì) 算在虛擬最初形狀變形為最初形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度以及在虛擬最 初形狀變形為最終形狀的情況下的旋轉(zhuǎn)角度。因此，能夠計(jì)算具有旋 轉(zhuǎn)方向并位于從等于非線性形狀的最初形狀變形的線束的任意測量點(diǎn) 的旋轉(zhuǎn)角度。更具體地說，由于點(diǎn)序列矢量是通過連接各個(gè)交點(diǎn)的線 而獲得的，因此能夠很容易地實(shí)現(xiàn)角度計(jì)算中所要求的矢量設(shè)置操作。
權(quán)利要求
1. 一種線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，其中，當(dāng)線束從第一形狀變形為 第二形狀且線束的固定點(diǎn)固定時(shí)，計(jì)算線束在任意測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度， 所述旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法包括以下步驟在第二形狀的線束的固定點(diǎn)和測量點(diǎn)之間設(shè)置多個(gè)中間點(diǎn)，其中 分別將固定點(diǎn)、測量點(diǎn)以及中間點(diǎn)設(shè)置為交點(diǎn)；在第二形狀的線束的交點(diǎn)設(shè)置矢量，分別作為交點(diǎn)矢量；計(jì)算角度，每個(gè)角度具有旋轉(zhuǎn)方向，其中，每個(gè)角度由相鄰交點(diǎn)的交點(diǎn)矢量限定；以及將各個(gè)角度相加，以計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。
2. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，其中，第二形狀的線 束交點(diǎn)的矢量為正切矢量。
3. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，進(jìn)一步包括以下步驟 在第一形狀的線束的測量點(diǎn)設(shè)置正切矢量，作為參考正切矢量；以及在第二形狀的線束的測量點(diǎn)設(shè)置正切矢量，作為最終正切矢量， 其中，在第二形狀的線束的交點(diǎn)的中間點(diǎn)的矢量為通過連接第二 形狀的線束的各個(gè)相鄰交點(diǎn)的線而獲得點(diǎn)序列矢量；以及其中，在所述角度計(jì)算步驟，計(jì)算如下角度在固定點(diǎn)被定義為 起點(diǎn)的情況，計(jì)算由參考正切矢量和點(diǎn)序列矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度 的角度；在各個(gè)相鄰的交點(diǎn)被定義為起點(diǎn)的情況下，由各個(gè)點(diǎn)序列矢 量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度的角度；以及由指向測量點(diǎn)的點(diǎn)序列矢量和最 終正切矢量限定的具有旋轉(zhuǎn)角度的角度。
4. 如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，進(jìn)一步包括以下步驟: 在線束的第一形狀和第二形狀為非線性形狀的情況下，設(shè)置具有線性形狀的虛擬形狀，其在固定點(diǎn)沿正切矢量的方向延伸；在線束從虛擬形狀變形為第一形狀且線束的固定點(diǎn)固定的情況 下，通過執(zhí)行交點(diǎn)設(shè)置步驟、矢量設(shè)置步驟、角度計(jì)算步驟以及角度 相加步驟，計(jì)算在測量點(diǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度；在線束從虛擬形狀變形為第二形狀且線束的固定點(diǎn)固定的情況 下，通過執(zhí)行交點(diǎn)設(shè)置步驟、矢量設(shè)置步驟、角度計(jì)算步驟以及角度 相加步驟，計(jì)算在測量點(diǎn)的第二旋轉(zhuǎn)角度；以及在線束從第一形狀變形為第二形狀的情況下，根據(jù)第一和第二旋 轉(zhuǎn)角度，計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。
5. 如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，進(jìn)一步包括在線束的第一形狀和第二形狀為非線性形狀的情況下，設(shè)置具有線性形狀的虛擬形狀，其在固定點(diǎn)沿正切矢量的方向延伸；在線束從虛擬形狀變形為第一形狀且線束的固定點(diǎn)固定的情況 下，通過執(zhí)行交點(diǎn)設(shè)置步驟、矢量設(shè)置步驟、參考正切矢量設(shè)置步驟、 最終正切矢量設(shè)置步驟、角度計(jì)算步驟以及角度相加步驟，計(jì)算在測 量點(diǎn)的第一旋轉(zhuǎn)角度；在線束從虛擬形狀變形為第二形狀且線束的固定點(diǎn)固定的情況 下，通過執(zhí)行交點(diǎn)設(shè)置步驟、矢量設(shè)置步驟、參考正切矢量設(shè)置步驟、 最終正切矢量設(shè)置步驟、角度計(jì)算步驟以及角度相加步驟，計(jì)算在測量點(diǎn)的第二旋轉(zhuǎn)角度；以及在線束從第一形狀變形為第二形狀的情況下，根據(jù)第一和第二旋 轉(zhuǎn)角度，計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。
6. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，其中在線束的中心線設(shè)置所述多個(gè)交點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法，其中按下列公式設(shè)置 相鄰交點(diǎn)之間的距離；其中，距離R小于nd/2;以及 "d"是線束的直徑。
8. —種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法。
9. 一種旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備，其用于當(dāng)線束從第一形狀變形為第二 形狀且線束的固定點(diǎn)固定時(shí)，計(jì)算線束在任意測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，所述旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算設(shè)備包括交點(diǎn)設(shè)置單元，其在第二形狀的線束的固定點(diǎn)和測量點(diǎn)之間設(shè)置多個(gè)中間點(diǎn)，其中將固定點(diǎn)、測量點(diǎn)以及中間點(diǎn)分別設(shè)置為交點(diǎn)；交點(diǎn)矢量設(shè)置單元，其在第二形狀的線束的交點(diǎn)設(shè)置矢量，分別 作為交點(diǎn)矢量；角度計(jì)算單元，其計(jì)算角度，每個(gè)角度具有旋轉(zhuǎn)方向，其中，每 個(gè)角度由相鄰交點(diǎn)的矢量限定；以及角度相加單元，其將各個(gè)角度相加，從而計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋 轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。
全文摘要
在一種線束旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算方法中，當(dāng)線束從第一形狀變形為第二形狀且線束的固定點(diǎn)固定時(shí)，計(jì)算線束在任意測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度。該方法包括以下步驟在第二形狀的線束的固定點(diǎn)和測量點(diǎn)之間設(shè)置中間點(diǎn)；在第二形狀的線束的交點(diǎn)設(shè)置矢量，分別作為交點(diǎn)矢量；計(jì)算角度，每個(gè)角度具有旋轉(zhuǎn)方向，其中，每個(gè)角度由相鄰交點(diǎn)的矢量限定；以及將各個(gè)角度相加，以計(jì)算在測量點(diǎn)的具有旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度。
文檔編號B60R16/02GK101124106SQ200480021658
公開日2008年2月13日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者澤井正義 申請人:矢崎總業(yè)株式會(huì)社