JP7179203B2 - 墨出し支援システム、情報処理装置、墨出し支援方法およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、墨出し支援システム、情報処理装置、墨出し支援方法およびプログラムに関する。

建築工事、工場の立ち上げなどにおいて、建屋の床面、壁面および天井面を加工したり、これらの面に設備を設置したりする際、目印となる線、形などを記す作業を行う。この作業を「墨出し」という。一般的に「墨出し」は、線を描くとき、基準点からの距離を実測して印を付け、基準点と印との間に墨、粉チョークなどを付帯した糸を引っ張り、弾く手法が用いられる。

これに代わる方法として、特許文献１には、構造物の側壁面、天井面、床面などにレーザーラインを出力して表示するレーザー墨出し器が開示されている。特許文献２には、墨出しを行う対象面へ、設計図、３次元モデルなどから生成された画像をプロジェクタで投影する墨出し支援装置が開示されている。

特開２００６－２１５０１９号公報 特開２０１７－１８１３４２号公報

しかし、特許文献１または２に記載の方法を用いて、レーザーまたはプロジェクタによって墨出しを行う対象面へ図面を投影して墨出し作業を支援する場合、投影部からの水平距離が遠くなるほど、元の図面と投影された図面との間に線幅の広がりによる差異が生じたり、照度が低下したりする。これにより、投影された図面の精度が低下したり、作業者が投影された図面を見にくくなったりすることがある。そのため、図面の一定領域毎に投影画像を作成し、各領域の投影拠点に投影装置を移動させて操作する手間が発生し、不便である。

本開示は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、墨出しを行う対象面へ図面を投影して墨出し作業を支援する際の利便性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の墨出し支援システムは、墨出し情報を含む図面データを投影画像に変換する情報処理装置および投影画像を対象面に投影する墨出し支援装置を備える。墨出し支援装置は、投影部と、センサ部と、プロセッサ部と、検知情報送信部と、投影画像情報受信部とを備える。投影部は、投影画像を指向方向に投影する。センサ部は、周辺の物体の位置および大きさと墨出し支援装置の加速度および角速度とを検知する。プロセッサ部は、墨出し支援装置を制御する。検知情報送信部は、センサ部が検知した周辺の物体の位置および大きさと墨出し支援装置の加速度および角速度とを示す検知情報を情報処理装置に送信する。投影画像情報受信部は、情報処理装置から、投影画像を示す投影画像情報を受信する。情報処理装置は、現在位置演算部と、移動経路演算部と、投影画像生成部とを備える。現在位置演算部は、検知情報に基づいて、墨出し支援装置の現在位置および向きを算出する。移動経路演算部は、墨出し支援装置の現在位置を示す情報および墨出し支援装置の投影位置を含む投影条件を示す投影条件情報に基づいて、墨出し支援装置の現在位置から投影位置までの移動経路を算出する。投影画像生成部は、墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報に基づいて、図面データを投影画像に変換する。プロセッサ部は、移動経路を示す移動経路情報に基づいて、墨出し支援装置を投影位置に移動させ、投影部を制御して、投影画像を対象面に投影させる。

本開示によれば、移動可能な墨出し支援装置が投影位置に移動して、墨出し支援装置の向きに基づいて墨出し情報を含む図面データを変換した投影画像を対象面に投影することで、墨出しを行う対象面へ図面を投影して墨出し作業を支援する際の利便性が向上する。

実施の形態に係る墨出し支援システムの構成例を示す図 実施の形態に係る墨出し支援装置の機能構成例を示すブロック図 実施の形態に係る情報処理装置の機能構成例を示すブロック図 実施の形態に係るユーザ端末に表示された入力画面の一例を示す図 墨出し支援装置が投影する投影画像の一例を示す図 実施の形態に係る図面データを投影画像に変換する図面変換処理を説明する図 実施の形態に係る投影条件設定処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態に係る移動回動設定処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態に係る投影画像生成処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態に係る墨出し支援処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態に係る投影画像判定処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図

以下、図面を参照して、本実施の形態に係る墨出し支援システムについて詳細に説明する。なお、図中、同一または相当する部分には、同じ符号を付す。本実施の形態では、墨出し情報を含む図面データを変換した投影画像を建屋の床面に投影して墨出し作業を支援する例について説明する。墨出し情報は、例えば、設備の設置位置、アンカーボルトの穴あけ位置、シートの貼付位置などである。以下、投影画像の元の図面データに対応する床面の領域を対象面という。

図１に示すように、墨出し支援システム１００は、投影画像を対象面に投影する墨出し支援装置１と、墨出し情報を含む図面データを投影画像に変換する情報処理装置２と、ユーザが使用するユーザ端末３とを備える。図面データは、例えば墨出し作業を実行する建屋の壁、柱などの位置を記したＣＡＤ図面である。墨出し支援装置１は、例えばドローンに代表される自律飛行する無人航空機（ＵＡＶ：Unmanned Aerial Vehicle）である。情報処理装置２は、例えばコンピュータである。ユーザ端末３は、例えばタブレット端末である。墨出し支援装置１およびユーザ端末３はそれぞれ、情報処理装置２に無線で接続している。

ユーザ端末３は、入力画面を表示する表示部３１と、ユーザからの入力を受け付ける入力部３２と、表示部３１および入力部３２を制御する制御部３３と、情報処理装置２と通信する通信部３４とを備える。表示部３１は、例えば液晶画面である。入力部３２は、例えば、タッチパネルである。制御部３３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリなどが組み込まれた筐体である。ユーザが入力画面の表示指示を入力部３２に入力すると、制御部３３は、入力画面を生成し、表示部３１に表示させる。ユーザが入力画面に墨出し支援装置１の投影条件を入力すると、制御部３３は、入力された投影条件を示す投影条件情報を生成し、通信部３４を介して情報処理装置２に送信する。投影条件は、墨出し支援装置１の投影位置、投影方向などである。

墨出し支援装置１は、投影画像を指向方向に投影する投影部１１と、周辺の物体の位置および大きさと墨出し支援装置１の加速度および角速度とを検知するセンサ部１２と、投影部１１が投影した投影画像を撮影する撮影部１３と、墨出し支援装置１を移動させ、投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向を変化させる駆動部１４とを備える。また、墨出し支援装置１は、インクを射出するマーキング部１５と、墨出し支援装置１に電力を供給する電力源１６と、墨出し支援装置１を制御するプロセッサ部１７と、情報処理装置２およびユーザ端末３と通信する通信部１８とを備える。

投影部１１は、例えば、レーザープロジェクタである。投影部１１は、プロセッサ部１７からの指示に従って、投影画像を対象面に投影する。センサ部１２は、例えば、レーザー光の出射および反射により距離情報を得るＬＲＦ（Laser Range Finder）、慣性センサおよびジャイロセンサである。センサ部１２は、周辺の物体の位置および大きさと墨出し支援装置１の加速度および角速度とを検知する。撮影部１３は、例えば、デジタルカメラである。撮影部１３は、プロセッサ部１７からの指示に従って、投影部１１によって投影された投影画像を撮影する。

駆動部１４は、例えばプロペラを有するロータ、ならびに、投影部１１および撮影部１３を水平方向および垂直方向に回動させる２軸ロータである。駆動部１４は、プロセッサ部１７からの指示に従って、墨出し支援装置１を移動させ、投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向を変化させる。マーキング部１５は、例えば、インクジェットノズルである。マーキング部１５は、プロセッサ部１７からの指示に従って、インクを射出する。

電力源１６は、例えば、リチウムイオンバッテリーである。電力源１６は、投影部１１、センサ部１２、駆動部１４、撮影部１３、マーキング部１５、プロセッサ部１７および通信部１８に電力を供給する。通信部１８は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）に接続する無線通信装置である。通信部１８は、情報処理装置２との通信を確立し、投影位置までの移動経路を示す移動経路情報、投影部１１および撮影部１３の回動量を示す回動量情報、ならびに、投影画像を示す投影画像情報を情報処理装置２から受信する。通信部１８は、移動経路情報受信部、回動量情報受信部および投影画像情報受信部の例である。

プロセッサ部１７は、例えばマイクロコンピュータである。プロセッサ部１７は、センサ部１２が検知した周辺の物体の位置および大きさと墨出し支援装置１の加速度および角速度とを示す検知情報を、通信部１８を介して情報処理装置２に送信する。プロセッサ部１７は、検知情報を定期的に情報処理装置２に送信してもよいし、情報処理装置２からの要求に応答して送信してもよい。プロセッサ部１７は、通信部１８が受信した移動経路情報に基づいて駆動部１４を制御し、墨出し支援装置１を投影位置まで移動させる。プロセッサ部１７は、通信部１８が受信した回動量情報に基づいて駆動部１４を制御し、投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向を変化させる。プロセッサ部１７は、通信部１８が受信した投影画像情報が示す投影画像を投影部１１に投影させる。プロセッサ部１７は、撮影部１３を制御し、投影部１１が投影した投影画像を撮影させる。プロセッサ部１７は、撮影部１３の撮影画像を示す撮影画像情報を、通信部１８を介して情報処理装置２に送信する。通信部１８は、検知情報送信部および撮影画像情報送信部の例である。

情報処理装置２は、墨出し支援装置１およびユーザ端末３から受信した情報を処理する演算記憶部２１と、墨出し支援装置１およびユーザ端末３と通信する通信部２２とを備える。通信部２２は、例えば、無線ＬＡＮに接続する無線通信装置である。通信部２２は、ユーザ端末３からユーザによって入力された投影条件を示す投影条件情報を受信する。通信部２２は、墨出し支援装置１から検知情報を受信する。通信部２２は、投影条件情報取得部および検知情報受信部の例である。

演算記憶部２１は、例えばＣＰＵ、メモリなどが組み込まれた筐体である。演算記憶部２１は、予め取得した図面データを記憶している。情報処理装置２は、例えば外部の装置またはシステムから図面データを受信してもよいし、ユーザが情報処理装置２に図面データを入力してもよい。演算記憶部２１は、通信部２２が受信した投影条件情報および検知情報に基づいて、墨出し支援装置１の現在位置から投影位置までの移動経路と、投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向を投影方向と一致させる投影部１１および撮影部１３の回動量とを算出する。演算記憶部２１は、墨出し支援装置１の現在位置から投影位置までの移動経路を示す移動経路情報、および、投影部１１および撮影部１３の回動量を示す回動量情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信する。演算記憶部２１は、通信部２２が受信した検知情報に基づいて、図面データを投影画像に変換する。演算記憶部２１は、図面データを変換した投影画像を示す投影画像情報を、通信部２２を介して、墨出し支援装置１に送信する。通信部２２は、移動経路情報送信部、回動量情報送信部および投影画像情報送信部の例である。

ここで、図２を用いて、墨出し支援装置１の機能構成について説明する。墨出し支援装置１のセンサ部１２は、センシング範囲に存在する壁、床、天井、柱などの物体の位置および大きさを検知する外界センサ部１２１と、墨出し支援装置１の加速度および角速度を検知する内界センサ部１２２と、を備える。外界センサ部１２１は、例えばＬＲＦである。センシング範囲は、外界センサ部１２１の性能によって決まる外界センサ部１２１から一定の距離までの範囲である。内界センサ部１２２は、例えば慣性センサおよびジャイロセンサである。

駆動部１４は、墨出し支援装置１を飛行によって移動させる移動駆動部１４１と、投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向を変化させる方向回動部１４２と、を備える。移動駆動部１４１は、例えばプロペラを有するロータである。方向回動部１４２は、例えば水平方向および垂直方向に回転して投影部１１および撮影部１３を回動させる２軸ロータである。

プロセッサ部１７は、投影部１１を制御する投影制御部１７１と、外界センサ部１２１および内界センサ部１２２の検知情報を取得する検知情報収集部１７２と、移動駆動部１４１および方向回動部１４２を制御する駆動制御部１７３と、撮影部１３を制御する撮影制御部１７４と、マーキング部１５を制御するマーキング制御部１７５とを備える。

投影制御部１７１は、投影部１１を制御して、通信部１８が受信した投影画像情報が示す投影画像を、対象面に投影させる。墨出し作業者は、投影された投影画像に含まれる設備の設置位置、アンカーボルトの穴あけ位置、シートの貼付位置などの墨出し情報に基づいて、対象面に墨出しを行う。予め決められた投影時間が経過すると、投影制御部１７１は、投影部１１に投影画像の投影を終了させる。なお、投影時間はユーザが設定してもよい。あるいは、墨出し作業者の墨出しが完了すると、ユーザがユーザ端末３に投影の終了指示を入力してもよい。この場合、ユーザ端末３は入力された終了指示を示す終了指示情報を、通信部３４を介して情報処理装置２に送信する。情報処理装置２は、終了指示情報を墨出し支援装置１に送信し、墨出し支援装置１が終了指示情報を受信すると、プロセッサ部１７の投影制御部１７１は、投影部１１に投影画像の投影を終了させる。

検知情報収集部１７２は、外界センサ部１２１および内界センサ部１２２から取得した検知情報を、通信部１８を介して情報処理装置２に送信する。駆動制御部１７３は、移動駆動部１４１を制御して、通信部１８が受信した移動経路情報が示す移動経路で、投影位置に墨出し支援装置１を移動させる。駆動制御部１７３は、方向回動部１４２を制御して、通信部１８が受信した回動量情報が示す投影部１１および撮影部１３の回動量で、投影部１１および撮影部１３を回動させる。墨出し支援装置１は、投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向を変化させる機能を備えるので、例えば真上からの投影画像の投影および撮影が困難である場合も、投影画像の投影および撮影が可能である。

撮影制御部１７４は、撮影部１３を制御して、対象面に投影された投影画像を撮影させる。撮影制御部１７４は、撮影部１３の撮影画像を示す撮影画像情報を、通信部１８を介して情報処理装置２に送信する。マーキング制御部１７５は、マーキング部１５を制御してインクを射出させる。駆動制御部１７３が移動駆動部１４１を制御して墨出し支援装置１を移動させながら、マーキング制御部１７５がマーキング部１５を制御してインクを射出させることで、対象面に線、形などを記入することができる。その他の構成要素の機能は前述のとおりである。

続いて、図３を用いて、情報処理装置２の機能構成について説明する。情報処理装置２の演算記憶部２１は、墨出し支援装置１の現在位置および向きを演算する現在位置演算部２１１と、墨出し支援装置１の現在位置から投影位置までの移動経路、ならびに、投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向と投影方向とを一致させる回動量を算出する投影経路演算部２１２と、墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離および対象面に対する指向方向の角度を演算する相対位置演算部２１３とを備える。また、演算記憶部２１は、図面データを投影画像に変換する投影画像生成部２１４と、撮影画像を画像変換処理し、投影画像の元の図面データとの差異を算出して投影画像が正常であるか否かを判定する撮影画像処理部２１５と、各種情報を記憶する記憶部２１６とを備える。

通信部２２は、ユーザ端末３から受信したユーザによって入力された投影条件を示す投影条件情報を記憶部２１６に記憶させる。通信部２２は、墨出し支援装置１から受信した外界センサ部１２１および内界センサ部１２２の検知情報および撮影部１３の撮影画像を示す撮影画像情報を記憶部２１６に記憶させる。現在位置演算部２１１は、記憶部２１６が記憶する検知情報に基づいて、墨出し支援装置１の現在位置および向きを算出する。墨出し支援装置１の現在位置とは、図面データが示す図面上の現在位置の座標および床面からの高さである。相対位置演算部２１３は、記憶部２１６が記憶する検知情報に基づいて、墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離および対象面に対する指向方向の角度を演算する。

記憶部２１６は、予め取得した図面データを記憶している。投影画像生成部２１４は、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の向きと相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離および対象面に対する指向方向の角度とに基づいて、記憶部２１６が記憶する図面データを投影画像に変換する図面変換処理を実行する。投影画像生成部２１４は、図面変換処理を実行した際に設定したパラメータを記憶部２１６に記憶させる。

撮影画像処理部２１５は、撮影画像情報が示す撮影画像から投影画像を抽出する。撮影画像処理部２１５は、記憶部２１６が記憶するパラメータを用いて、撮影画像から抽出した投影画像に図面変換処理とは逆の処理を行う画像変換処理を実行する。撮影画像処理部２１５は、画像変換処理を行った撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異を算出する。撮影画像処理部２１５は、画像変換処理を行った撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異が閾値を超える場合には、投影画像が異常であることを示すエラー情報を出力する。エラー情報の出力は、画面表示でもよいし、音声出力でもよいし、通信部２２を介してユーザ端末３に送信してもよい。撮影画像処理部２１５がエラー情報をユーザ端末３に送信した場合、ユーザ端末３の制御部３３は、通信部３４を介して情報処理装置２から受信したエラー情報を表示部３１に表示させる。

続いて、図４Ａおよび図４Ｂを用いて、墨出し支援装置１、情報処理装置２およびユーザ端末３が実行する処理について説明する。図４Ａは、ユーザ端末３に表示された入力画面の一例を示す図である。図４Ｂは、墨出し支援装置１が投影する投影画像の一例である。ユーザが投影条件の入力画面を表示させる指示をユーザ端末３の入力部３２に入力すると、制御部３３は、情報処理装置２から図面データを取得する。制御部３３は、図面データを表示して投影条件の入力を受け付ける入力画面を、表示部３１に表示させる。

図４Ａに示すように、ユーザは、入力画面に表示された図面データ４１上で、墨出し支援装置１の投影位置の水平面（図中のＸＹ平面）における２次元座標４２を指定する。また、ユーザは、入力画面に表示された図面データ上で、墨出し支援装置１の投影位置の垂直方向（図中のＺ方向）の座標である飛行高さ４３を指定する。つまり、ユーザは、入力画面に表示された図面データ上で、墨出し支援装置１の投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を指定する。なお、ユーザは、例えば、座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）でＮ分停滞し、その後、座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に移動し、Ｍ分停滞するといったように、複数の投影位置と停滞時間とを指定してもよい。

次に、ユーザは、入力画面に表示された図面データ４１上で領域４４を投影範囲として指定する。例えば、ユーザは入力画面に表示された図面データ４１上でドラッグした線を対角線とする領域４４を投影範囲として指定する。あるいは、ユーザは図４Ｂに示す投影部１１から投影画像４７までの最大距離Ｌ１の値を入力して、最大距離Ｌ１で規定される図面データ４１上の領域４４を投影範囲として指定してもよい。図面データ４１上で投影範囲を指定するのは、投影部１１の性能および現地の明るさによって、広い範囲に投影し過ぎた場合、投影部１１からの距離が離れると投影画像が見えにくくなり、作業が困難となるといった影響が出るためである。投影部１１の性能および現地の明るさに対して図面データ４１のサイズが十分に小さい場合、あるいは、図面データ４１が予め分割された図面データである場合、ユーザは投影範囲を指定せず、図面データ４１の全範囲を投影範囲としてもよい。また、ユーザは、複数の投影位置と停滞時間とを指定する場合には、各投影位置での投影範囲を指定する。

制御部３３は、指定された投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）を算出する。例えば、図４Ａに示すように投影範囲が四角形の場合、その対角線の交点を中心点とする。制御部３３は、ユーザが指定した墨出し支援装置１の投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、投影範囲と、投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）と、を示す投影条件情報を生成し、通信部３４を介して情報処理装置２に送信する。なお、入力画面に墨出し支援装置１による墨出しを指示する墨出し指示ボタンを含んでもよい。ユーザが墨出し指示ボタンをタップした場合、制御部３３は、墨出し支援装置１に対する墨出し指示を示す墨出し指示情報を生成し、通信部３４を介して情報処理装置２に送信する。

情報処理装置２の演算記憶部２１の投影経路演算部２１２は、通信部２２がユーザ端末３から投影条件情報を受信すると、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標および床面からの高さと投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とが一致するか否か、つまり、墨出し支援装置１が投影位置に到着したか否かを判定する。投影経路演算部２１２は、墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標および床面からの高さと投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とが一致しないと判定した場合、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標および床面からの高さを示す情報と、図面データとに基づいて、墨出し支援装置１が現在位置から、投影条件情報が示す投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に移動するまでの移動経路を算出する。墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標から投影位置の２次元座標（Ｘ，Ｙ）までの移動経路は、例えば、図面上の最短経路とする。投影経路演算部２１２は、移動経路演算部の例である。

投影経路演算部２１２は、算出した移動経路を示す移動経路情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信する。移動経路情報は、例えば、墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標から投影位置の２次元座標（Ｘ，Ｙ）までの移動経路と、投影位置における飛行高さＺとを示す。

墨出し支援装置１のプロセッサ部１７の駆動制御部１７３は、通信部１８を介して情報処理装置２から移動経路情報を受信すると、移動駆動部１４１を制御して、移動経路情報が示す移動経路で、投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に移動させる。駆動制御部１７３は、例えば、移動経路情報が示す投影位置の２次元座標（Ｘ，Ｙ）までの移動経路で墨出し支援装置１を移動させ、飛行高さＺまで上昇または下降させる。

情報処理装置２の投影経路演算部２１２は、墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標および床面からの高さと投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とが一致すると判定した場合、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標および床面からの高さ、つまり投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、墨出し支援装置１の向きθと、相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離Ｌ２および対象面に対する指向方向の角度φとに基づいて、投影部１１の指向方向の延長線と床面の交点４８の３次元座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）を算出する。以下、投影部１１の指向方向の延長線と床面の交点４８の３次元座標を指向方向座標という。投影経路演算部２１２は、算出した指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）と、投影条件情報が示す投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）とが一致するか否か、つまり、指向方向と投影方向とが一致するか否かを判定する。

投影経路演算部２１２は、指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）と、投影条件情報が示す投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）とが一致しないと判定した場合、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および向きθと、相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離Ｌ２および対象面に対する指向方向の角度φとに基づいて、指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）と、投影条件情報が示す投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）とを一致させる投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および水平方向の回転量を算出する。投影経路演算部２１２は、算出した投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および垂直方向の回転量を示す回動量情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信する。投影経路演算部２１２は、回動量演算部の例である。

墨出し支援装置１のプロセッサ部１７の駆動制御部１７３は、通信部１８を介して、情報処理装置２から回動量情報を受信すると、方向回動部１４２を制御して、回動量情報が示す投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および垂直方向の回転量で、投影部１１および撮影部１３を回動させる。

情報処理装置２の投影画像生成部２１４は、指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）と、投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）とが一致すると判定した場合、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の向きθと、相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離Ｌ２および対象面に対する指向方向の角度φとに基づいて、記憶部２１６が記憶する図面データを投影画像に変換する図面変換処理を実行する。

ここで、投影画像生成部２１４が実行する図面変換処理について図５を用いて説明する。図面変換処理は、図５に示す切り抜き処理、拡大縮小処理、射影変換処理および回転変換処理を含む。投影画像生成部２１４は、まず、投影条件情報が示す投影範囲の画像データを切り抜く切り抜き処理を実行する。次に、投影画像生成部２１４は、切り抜いた画像データを、墨出し支援装置１の現在位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）までの距離、つまり墨出し支援装置１の現在位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）までの距離Ｌ２に応じて、投影された際に寸法が合う大きさに拡大または縮小する拡大縮小処理を実行する。次に、投影画像生成部２１４は、拡大または縮小した画像データに対し、対象面に対する指向方向の角度φに応じて射影変換を行う射影変換処理を実行する。次に、投影画像生成部２１４は、射影変換した画像データを、墨出し支援装置１の向きθに応じて回転させる回転変換処理を実行する。なお、図面データの全範囲を投影範囲とする場合は、図面変換処理に切り抜き処理を含まなくてよい。

投影画像生成部２１４は、図面変換処理に含まれる各処理を行った際に設定したパラメータを記憶部２１６に記憶させる。投影画像生成部２１４は、生成した投影画像を示す投影画像情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信する。墨出し支援装置１のプロセッサ部１７の投影制御部１７１は、投影部１１を制御して、通信部１８が受信した投影画像情報が示す投影画像を対象面に投影させる。撮影制御部１７４は、撮影部１３を制御して、対象面に投影された投影画像を撮影させる。撮影制御部１７４は、撮影部１３が撮影した撮影画像を示す撮影画像情報を、通信部１８を介して情報処理装置２に送信する。

情報処理装置２の撮影画像処理部２１５は、通信部２２を介して墨出し支援装置１から撮影画像情報を受信すると、撮影画像情報が示す撮影画像から投影画像を抽出する。通信部２２は、撮影画像情報受信部の例である。撮影画像処理部２１５は、記憶部２１６が記憶するパラメータを用いて、撮影画像から抽出した投影画像に図面変換処理とは逆の処理を行う画像変換処理を実行する。画像変換処理は、逆回転変換処理、逆射影変換処理および逆拡大縮小処理を含む。撮影画像処理部２１５は、まず、回転変換処理で設定したパラメータを用いて撮影画像から抽出した投影画像を逆向きに回転させる逆回転変換処理を実行する。次に、撮影画像処理部２１５は、射影変換処理で設定したパラメータを用いて、逆回転変換処理を実行した投影画像に対し、逆向きの射影変換を行う逆射影変換処理を実行する。次に、撮影画像処理部２１５は、拡大縮小処理で設定したパラメータを用いて、逆射影変換処理を実行した投影画像を逆に縮小または拡大する逆拡大縮小処理を実行する。

撮影画像処理部２１５は、切り抜き処理で設定したパラメータを用いて、記憶部２１６が記憶する図面データを切り抜いて、投影画像の元の図面データを生成する。撮影画像処理部２１５は、画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異を算出する。画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異は、例えば、寸法差異、画像の歪み、投影の薄れなどである。これにより、例えば投影部１１から対象面までの距離が遠いことで、投影画像の照度が低下してしまったり、例えば対象面が著しく傾いていたり、凹凸があったりすることで、投影画像が変形してまったり、実際よりも大きく投影されてしまったりすることによる寸法差異、歪みなどを検出することができる。

撮影画像処理部２１５は、画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異が閾値を超えるか否かを判定する。画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異が閾値を超える場合、撮影画像処理部２１５は、投影画像が異常であることを示すエラー情報を出力する。これにより、ユーザは投影画像の異常を知ることができ、墨出しの失敗を防ぐことができる。

ここで、情報処理装置２が墨出し指示情報を受信した場合の処理について説明する。情報処理装置２の演算記憶部２１の投影経路演算部２１２は、通信部２２が設計条件情報に墨出し指示情報を受信した場合、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置および向きを示す情報と、図面データとに基づいて、墨出し支援装置１が対象面に墨出し情報を記入する移動経路と、インクの射出タイミングとを算出する。投影経路演算部２１２は、算出した移動経路とインクの射出タイミングとを示す墨出し経路情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信する。通信部２２は、墨出し指示情報取得部および墨出し経路情報送信部の例である。投影経路演算部２１２は、墨出し経路演算部の例である。

墨出し支援装置１のプロセッサ部１７は、通信部１８を介して情報処理装置２から墨出し経路情報を受信すると、駆動制御部１７３が移動駆動部１４１を制御して、墨出し経路情報が示す移動経路で、墨出し支援装置１を移動させる。通信部１８は、墨出し経路情報受信部の例である。このとき、墨出し支援装置１の飛行高さは、マーキング部１５から床面までの距離がインクの射程に入る飛行高さとする。駆動制御部１７３は、墨出し支援装置１の飛行高さだけでなく墨出し支援装置１の姿勢を制御してもよい。マーキング制御部１７５は、マーキング部１５を制御して、墨出し経路情報が示すインクの射出タイミングでインクを射出させる。この動作によって、墨出し支援装置１は、墨出し情報が示す設備の設置位置、アンカーボルトの穴あけ位置、シートの貼付位置などの墨出し情報を対象面に記入する。これにより、例えば、墨出し作業者が対象面に墨出しができない場合でも、対象面に墨出しを行うことができる。あるいは、投影画像の線、形などを対象面に転記することができる。

ここで、ユーザ端末３が実行する投影条件設定処理のフローについて、図４Ａおよび図６を用いて説明する。図６に示す投影条件設定処理は、ユーザ端末３に電源が投入されると開始する。ユーザ端末３の制御部３３は、入力部３２に投影条件の入力画面の表示指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。投影条件の入力画面の表示指示が入力されていない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ１１を繰り返して、投影条件の入力画面の表示指示の入力を待機する。

投影条件の入力画面の表示指示が入力された場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部３３は、情報処理装置２から取得した図面データを表示して投影条件の入力を受け付ける入力画面を、表示部３１に表示させる（ステップＳ１２）。制御部３３は、入力画面に墨出し支援装置１の投影位置が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。制御部３３は、入力画面に墨出し支援装置１の投影位置が入力されていないと判定すると（ステップＳ１３；ＮＯ）、ステップＳ１３を繰り返して、墨出し支援装置１の投影位置の入力を待機する。

図４Ａに示すように、ユーザは入力画面に表示された図面データ４１上で、墨出し支援装置１の投影位置の水平面（図中のＸＹ平面）における２次元座標４２を指定する。また、ユーザは、入力画面に表示された図面データ上で、墨出し支援装置１の投影位置の垂直方向（図中のＺ方向）の座標である飛行高さ４３を指定する。ユーザが入力画面に表示された図面データ上で、墨出し支援装置１の投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を指定すると、ユーザ端末３の制御部３３は、入力画面に墨出し支援装置１の投影位置が入力されたと判定する。

図６に戻り、制御部３３は、入力画面に墨出し支援装置１の投影位置が入力されたと判定すると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、入力画面に墨出し支援装置１の投影範囲が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。制御部３３は、入力画面に墨出し支援装置１の投影範囲が入力されていないと判定すると（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１４を繰り返して、墨出し支援装置１の投影範囲の入力を待機する。

図４Ａに示すように、ユーザは、入力画面に表示された図面データ４１上で領域４４を投影範囲として指定すると、ユーザ端末３の制御部３３は、入力画面に墨出し支援装置１の投影範囲が入力されたと判定する。

図６に戻り、制御部３３は、入力画面に墨出し支援装置１の投影範囲が入力されたと判定すると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、入力された投影範囲の中心点を算出する（ステップＳ１５）。

図４Ａに示すように投影範囲が四角形の場合、その対角線の交点を中心点とする。制御部３３は、投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）を算出する。

図６に戻り、制御部３３は、入力された墨出し支援装置１の投影位置と、投影範囲と、投影範囲の中心点とを示す投影条件情報を生成し、通信部３４を介して情報処理装置２に送信する（ステップＳ１６）。このとき、制御部３３は、入力画面を閉じてもよい。

図４Ａの例では、制御部３３は、ユーザが指定した墨出し支援装置１の投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、投影範囲と、投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）と、を示す投影条件情報を生成し、通信部３４を介して情報処理装置２に送信する。

図６に戻り、ユーザ端末３の電源がＯＦＦになっていない場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、処理はステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１～ステップＳ１７を繰り返す。ユーザ端末３の電源がＯＦＦになった場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、処理を終了する。なお、図面データの全範囲を投影範囲とする場合は、ステップＳ１４を省略してもよい。また、図６に示すステップＳ１６で投影条件情報を送信後に、入力画面を閉じない場合は、ステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３～ステップＳ１６を繰り返してもよい。この場合は、ユーザが入力画面を閉じる指示を入力したときに、制御部３３は、入力画面を閉じる。

続いて、情報処理装置２が実行する移動回動設定処理のフローについて、図４Ｂおよび図７を用いて説明する。図７に示す移動回動設定処理は、情報処理装置２の通信部２２がユーザ端末３から投影条件情報を受信すると開始する。演算記憶部２１の投影経路演算部２１２は、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置と投影条件情報が示す投影位置とが一致するか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１で投影経路演算部２１２は、墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標および床面からの高さと投影位置の３次元座標とが一致するか否かを判定する。

投影経路演算部２１２は、墨出し支援装置１の現在位置と投影位置とが一致しないと判定した場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置を示す情報と、図面データとに基づいて、墨出し支援装置１が現在位置から投影位置に移動するまでの移動経路を算出する（ステップＳ２２）。投影経路演算部２１２は、算出した移動経路を示す移動経路情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信し（ステップＳ２３）、処理はステップＳ２１に戻る。

図４Ｂの例では、投影経路演算部２１２は、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標、床面からの高さ、および、向きを示す情報と、図面データとに基づいて、墨出し支援装置１が現在位置から、投影条件情報が示す投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に移動するまでの移動経路を算出する。移動経路情報は、例えば、墨出し支援装置１の現在位置から投影位置の２次元座標（Ｘ，Ｙ）までの移動経路と、投影位置における飛行高さＺとを示す。

図７に戻り、投影経路演算部２１２は、墨出し支援装置１の現在位置と投影位置とが一致すると判定すると（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置つまり投影位置と、墨出し支援装置１の向きと、相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離および対象面に対する指向方向の角度とに基づいて、指向方向座標を算出する（ステップＳ２４）。

図４Ｂの例では、投影経路演算部２１２は、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標、つまり投影位置の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、墨出し支援装置１の向きθと、相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離Ｌ２および対象面に対する指向方向の角度φとに基づいて、指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）を算出する。

図７に戻り、投影経路演算部２１２は、指向方向座標と投影条件情報が示す投影範囲の中心点とが一致するか否かを判定する（ステップＳ２５）。投影経路演算部２１２は、指向方向座標と投影範囲の中心点とが一致しないと判定した場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置および向きと、相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離および対象面に対する指向方向の角度とに基づいて、指向方向座標と、投影条件情報が示す投影範囲の中心点とを一致させる投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および水平方向の回転量を算出する（ステップＳ２６）。投影経路演算部２１２は、算出した投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および垂直方向の回転量を示す回動量情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信し（ステップＳ２７）、処理はステップＳ２５に戻る。

図４Ｂの例では、投影経路演算部２１２は、指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）と、投影条件情報が示す投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）とが一致しないと判定した場合、投影経路演算部２１２は、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置の図面上の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および向きθと、相対位置演算部２１３が算出した墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離Ｌ２および対象面に対する指向方向の角度φとに基づいて、指向方向座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ，０）と、投影条件情報が示す投影範囲の中心点４５の３次元座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ，０）とを一致させる投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および水平方向の回転量を算出する。投影経路演算部２１２は、算出した投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および垂直方向の回転量を示す回動量情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信する。

図７に戻り、投影経路演算部２１２は、指向方向座標と投影範囲の中心点とが一致すると判定すると（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、処理を終了する。

続いて、情報処理装置２が実行する投影画像生成処理のフローについて、図５および図８を用いて説明する。図８に示す投影画像生成処理は、移動回動設定処理が完了すると開始する。情報処理装置２の演算記憶部２１の投影画像生成部２１４は、図５に示す切り抜き処理、拡大縮小処理、射影変換処理および回転変換処理を含む図面変換処理を行う。

投影画像生成部２１４は、まず、投影条件情報が示す投影範囲の画像データを切り抜く切り抜き処理を実行する（ステップＳ３１）。次に、投影画像生成部２１４は、切り抜いた画像データを、投影範囲の中心点までの距離、つまり相対位置演算部２１３が算出した指向方向座標までの距離に応じて、投影された際に寸法が合う大きさに拡大または縮小する拡大縮小処理を実行する（ステップＳ３２）。次に、投影画像生成部２１４は、拡大または縮小した画像データに対し、相対位置演算部２１３が算出した対象面に対する指向方向の角度に応じて射影変換を行う射影変換処理を実行する（ステップＳ３３）。次に、投影画像生成部２１４は、射影変換した画像データを、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の向きに応じて回転させる回転変換処理を実行する（ステップＳ３４）。

投影画像生成部２１４は、ステップＳ３１～ステップＳ３４で各処理を行った際に設定したパラメータを記憶部２１６に記憶させる。投影画像生成部２１４は、変換した投影画像を示す投影画像情報を、通信部２２を介して墨出し支援装置１に送信し（ステップＳ３５）、処理を終了する。

図６に示す投影条件設定処理のステップＳ１３およびステップＳ１４で複数の投影位置および投影範囲と停滞時間とが入力された場合には、情報処理装置２は、各投影位置での停滞時間の経過後に、図７に示す移動回動設定処理および図８に示す投影画像生成処理を実行する。

続いて、墨出し支援装置１が実行する墨出し支援処理のフローについて、図９を用いて説明する。図９に示す墨出し支援処理は、墨出し支援装置１に電源が投入されると開始する。墨出し支援装置１のプロセッサ部１７の駆動制御部１７３は、通信部１８が情報処理装置２から移動経路情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ４１）。通信部１８が情報処理装置２から移動経路情報を受信していない場合（ステップＳ４１；ＮＯ）、ステップＳ４１を繰り返して移動経路情報の受信を待機する。通信部１８が情報処理装置２から移動経路情報を受信した場合（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、駆動制御部１７３は、移動駆動部１４１を制御して、移動経路情報が示す移動経路で、墨出し支援装置１を投影位置に移動させる（ステップＳ４２）。

図４Ｂの例では、駆動制御部１７３は、例えば、移動経路情報が示す投影位置の２次元座標（Ｘ，Ｙ）までの移動経路で墨出し支援装置１を移動させ、飛行高さＺまで上昇または下降させる。

図９に戻り、駆動制御部１７３は、通信部１８が情報処理装置２から回動量情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ４３）。通信部１８が情報処理装置２から回動量情報を受信していない場合（ステップＳ４３；ＮＯ）、ステップＳ４３を繰り返して回動量情報の受信を待機する。通信部１８を介して、情報処理装置２から回動量情報を受信した場合（ステップＳ４３；ＹＥＳ）、駆動制御部１７３は、方向回動部１４２を制御して、回動量情報が示す投影部１１および撮影部１３の水平方向の回転量および垂直方向の回転量で、投影部１１および撮影部１３を回動させる（ステップＳ４４）。

プロセッサ部１７の投影制御部１７１は、通信部１８が情報処理装置２から投影画像情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ４５）。通信部１８が情報処理装置２から投影画像情報を受信していない場合（ステップＳ４５；ＮＯ）、ステップＳ４５を繰り返して投影画像情報の受信を待機する。通信部１８を介して、情報処理装置２から投影画像情報を受信した場合（ステップＳ４５；ＹＥＳ）、投影制御部１７１は、投影部１１を制御して、通信部１８が受信した投影画像情報が示す投影画像を対象面に投影させる（ステップＳ４６）。

プロセッサ部１７の撮影制御部１７４は、撮影部１３を制御して、対象面に投影された投影画像を撮影させる（ステップＳ４７）。撮影制御部１７４は、撮影部１３が撮影した撮影画像を示す撮影画像情報を、通信部１８を介して情報処理装置２に送信する（ステップＳ４８）。プロセッサ部１７の投影制御部１７１は、予め決められた投影時間が経過していない場合（ステップＳ４９；ＮＯ）、投影部１１を制御して、投影画像を対象面に投影し続ける。予め決められた投影時間が経過すると（ステップＳ４９；ＹＥＳ）、処理を終了する。なお、ステップＳ４９で、終了指示情報を受信したか否かを判定してもよい。この場合、プロセッサ部１７の投影制御部１７１は、終了指示情報を受信していない場合（ステップＳ４９；ＮＯ）、投影部１１を制御して、投影画像を対象面に投影し続ける。終了指示情報を受信すると（ステップＳ４９；ＹＥＳ）、処理を終了する。

続いて、情報処理装置２が実行する投影画像判定処理のフローについて、図１０を用いて説明する。図１０に示す投影画像判定処理は、情報処理装置２の通信部２２がユーザ端末３から撮影画像情報を受信すると開始する。撮影画像処理部２１５は、撮影画像情報が示す撮影画像から投影画像を抽出する（ステップＳ５１）。撮影画像処理部２１５は、記憶部２１６が記憶するパラメータを用いて、撮影画像から抽出した投影画像に、図面変換処理とは逆の処理を行う画像変換処理を実行する。

撮影画像処理部２１５は、まず、回転変換処理で設定したパラメータを用いて撮影画像から抽出した投影画像を逆向きに回転させる逆回転変換処理を実行する（ステップＳ５２）。次に、撮影画像処理部２１５は、射影変換処理で設定したパラメータを用いて、逆回転変換処理を実行した投影画像に対し、逆向きの射影変換を行う逆射影変換処理を実行する（ステップＳ５３）。次に、撮影画像処理部２１５は、拡大縮小処理で設定したパラメータを用いて、逆射影変換処理を実行した投影画像を逆に縮小または拡大する逆拡大縮小処理を実行する（ステップＳ５４）。

撮影画像処理部２１５は、切り抜き処理で設定したパラメータを用いて、記憶部２１６が記憶する図面データを切り抜いて、投影画像の元の図面データを生成する（ステップＳ５５）。撮影画像処理部２１５は、画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異を算出する（ステップＳ５６）。画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異は、例えば、寸法差異、画像の歪み、投影の薄れなどである。

撮影画像処理部２１５は、画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異が閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ５７）。画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異が閾値を超えない場合（ステップＳ５７；ＮＯ）、処理を終了する。画像変換処理を実行した撮影画像と投影画像の元の図面データとの差異が閾値を超える場合（ステップＳ５７；ＹＥＳ）、撮影画像処理部２１５は、投影画像が異常であることを示すエラー情報を出力し（ステップＳ５８）、処理を終了する。なお、図面データの全範囲を投影範囲とする場合は、ステップＳ５１を省略してもよい。

以上説明したとおり、実施の形態に係る墨出し支援システム１００によれば、墨出し支援装置１の向きと墨出し支援装置１の対象面までの投影部１１の指向方向の距離および対象面に対する指向方向の角度とに基づいて、墨出し情報を含む図面データを変換した投影画像を、移動可能な墨出し支援装置１が投影位置に移動して対象面に投影することで、墨出し作業を支援する際の利便性が向上する。

情報処理装置２のハードウェア構成について図１１を用いて説明する。図１１に示すように、情報処理装置２は、一時記憶部１０１、記憶部１０２、計算部１０３、入力部１０４、送受信部１０５および表示部１０６を備える。一時記憶部１０１、記憶部１０２、入力部１０４、送受信部１０５および表示部１０６はいずれもＢＵＳを介して計算部１０３に接続されている。

計算部１０３は、例えばＣＰＵである。計算部１０３は、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムに従って、演算記憶部２１の現在位置演算部２１１、投影経路演算部２１２、相対位置演算部２１３、投影画像生成部２１４および撮影画像処理部２１５の各処理を実行する。

一時記憶部１０１は、例えばＲＡＭ（Random-Access Memory）である。一時記憶部１０１は、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムをロードし、計算部１０３の作業領域として用いられる。

記憶部１０２は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ－ＲＡＭ（Digital Versatile Disc - Random Access Memory)、ＤＶＤ－ＲＷ（Digital Versatile Disc - ReWritable)などの不揮発性メモリである。記憶部１０２は、情報処理装置２の処理を計算部１０３に行わせるためのプログラムを予め記憶する。また、記憶部１０２は、計算部１０３の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを計算部１０３に供給し、計算部１０３から供給されたデータを記憶する。演算記憶部２１の記憶部２１６は、記憶部１０２に構成される。

入力部１０４は、キーボード、ポインティングデバイスなどの入力装置と、キーボード、ポインティングデバイスなどの入力装置をＢＵＳに接続するインタフェース装置である。例えば、ユーザが情報処理装置２に図面データを直接入力する場合、入力部１０４を介して、入力された図面データが計算部１０３に供給される。

送受信部１０５は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースである。送受信部１０５は、通信部２２として機能する。

表示部１０６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置である。例えば、ユーザが情報処理装置２に図面データを直接入力する場合、表示部１０６は、図面データの入力画面を表示する。

図３に示す情報処理装置２の演算記憶部２１の現在位置演算部２１１、投影経路演算部２１２、相対位置演算部２１３、投影画像生成部２１４、撮影画像処理部２１５および記憶部２１６の処理は、制御プログラムが、一時記憶部１０１、計算部１０３、記憶部１０２、入力部１０４、送受信部１０５および表示部１０６などを資源として用いて処理することによって実行する。

その他、前記のハードウェア構成およびフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。

計算部１０３、一時記憶部１０１、記憶部１０２、入力部１０４、送受信部１０５、表示部１０６などの情報処理装置２の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory)、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc - Read Only Memory)などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する情報処理装置２を構成してもよい。また、インターネットなどの通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードすることで情報処理装置２を構成してもよい。

また、情報処理装置２の機能を、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体、記憶装置に格納してもよい。

また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して提供することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、通信ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを提供してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できる構成にしてもよい。

上述した実施の形態では、墨出し支援装置１がマーキング部１５を備えるが、例えば、墨出し支援装置１に墨出しをさせる必要がない場合には、墨出し支援装置１はマーキング部１５を備えなくてもよい。この場合、プロセッサ部１７は、マーキング制御部１７５を備えなくてよい。

上述した実施の形態では、墨出し支援装置１の駆動部１４は、方向回動部１４２を備えるが、固定された投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向での投影画像の投影および撮影が常に可能である場合には、駆動部１４は、方向回動部１４２を備えなくてもよい。この場合、投影条件情報に投影方向を含まなくてもよい。また、固定された投影部１１の指向方向および撮影部１３の撮影方向が鉛直方向である場合には、情報処理装置２の演算記憶部２１は、相対位置演算部２１３を備えなくてもよい。投影画像生成部２１４は、現在位置演算部２１１が算出した墨出し支援装置１の現在位置および向きに基づいて、記憶部２１６が記憶する図面データを投影画像に変換する図面変換処理を実行する。このとき、図面変換処理に射影変換処理を含まなくてよい。

上述した実施の形態では、情報処理装置２は、撮影画像処理部２１５を備えるが、例えば、投影部１１から対象面までの距離が投影画像の照度が低下するほど遠くなること、対象面が著しく傾いていたり凹凸があったりすることがなく、投影画像が正常であるか否かを判定する必要がない場合には、情報処理装置２は、撮影画像処理部２１５を備えなくてもよい。

上述した実施の形態では、駆動部１４は、墨出し支援装置１を飛行によって移動させる移動駆動部１４１を備えるが、墨出し支援装置１の移動は飛行による移動に限らない。例えば、墨出し支援装置１は平面移動が可能な自走装置であって、投影部１１および撮影部１３の高さを変更できる昇降機構を備えるものであってもよい。

上述した実施の形態では、墨出し支援システム１００は、ユーザ端末３を備えるが、これに限らない。例えば、ユーザが情報処理装置２に投影条件情報を入力してもよいし、情報処理装置２は、他の装置またはシステムから投影条件情報を取得してもよい。

上述した実施の形態では、墨出し支援装置１が投影画像を建屋の床面に投影する例について説明したが、これに限らず、墨出し支援装置１が投影画像を投影する面は、ユーザが墨出し作業をする面であればよい。例えば、墨出し支援装置１は、投影画像を建屋の天井面、壁面など他の面に投影してもよい。

なお、本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。即ち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１９年１２月９日に出願された、日本国特許出願特願２０１９－２２１９７５号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１９－２２１９７５号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

１ 墨出し支援装置、２ 情報処理装置、３ ユーザ端末、１１ 投影部、１２ センサ部、１３ 撮影部、１４ 駆動部、１５ マーキング部、１６ 電力源、１７ プロセッサ部、１８ 通信部、２１ 演算記憶部、２２ 通信部、３１ 表示部、３２ 入力部、３３ 制御部、３４ 通信部、４１ 図面データ、４２ ２次元座標、４３ 飛行高さ、４４ 領域、４５ 中心点、４７ 投影画像、４８ 交点、１００ 墨出し支援システム、１０１ 一時記憶部、１０２ 記憶部、１０３ 計算部、１０４ 入力部、１０５ 送受信部、１０６ 表示部、１２１ 外界センサ、１２３ 内界センサ、１４１ 移動駆動部、１４２ 方向回動部、１７１ 投影制御部、１７２ 検知情報収集部、１７３ 駆動制御部、１７４ 撮影制御部、１７５ マーキング制御部、２１１ 現在位置演算部、２１２ 投影経路演算部、２１４ 投影画像生成部、２１５ 撮影画像処理部、２１６ 記憶部。

Claims (10)

1. 墨出し情報を含む図面データを投影画像に変換する情報処理装置および前記投影画像を対象面に投影する墨出し支援装置を備える墨出し支援システムであって、
   前記墨出し支援装置は、
   前記投影画像を指向方向に投影する投影部と、
   周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを検知するセンサ部と、
   前記墨出し支援装置を制御するプロセッサ部と、
   前記センサ部が検知した周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを示す検知情報を前記情報処理装置に送信する検知情報送信部と、
   前記情報処理装置から、前記投影画像を示す投影画像情報を受信する投影画像情報受信部と、
   を備え、
   前記情報処理装置は、
   前記検知情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置および向きを算出する現在位置演算部と、
   前記墨出し支援装置の現在位置を示す情報および前記墨出し支援装置の前記投影位置を含む投影条件を示す投影条件情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置から前記投影位置までの移動経路を算出する移動経路演算部と、
   前記墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報に基づいて、前記図面データを前記投影画像に変換する投影画像生成部と、
   を備え、
   前記プロセッサ部は、前記移動経路を示す移動経路情報に基づいて、前記墨出し支援装置を前記投影位置に移動させ、前記投影部を制御して、前記投影画像を前記対象面に投影させる、
   墨出し支援システム。
2. 前記墨出し支援装置を移動させる移動駆動部と、
   前記情報処理装置から、現在位置から投影位置までの移動経路を示す移動経路情報を受信する移動経路情報受信部と、
   をさらに備える、
   請求項１に記載の墨出し支援システム。
3. 前記投影条件は、投影方向をさらに含み、
   前記情報処理装置は、
   前記墨出し支援装置の前記対象面までの前記投影部の指向方向の距離および前記対象面に対する指向方向の角度を演算する相対位置演算部と、
   前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報と、前記相対位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の前記対象面までの前記投影部の指向方向の距離および前記対象面に対する指向方向の角度を示す情報とに基づいて、前記投影部の指向方向と投影方向とを一致させる回動量を算出し、算出した回動量を示す回動量情報を生成する回動量演算部と、
   前記回動量情報を前記墨出し支援装置に送信する回動量情報送信部と、
   をさらに備え、
   前記投影画像生成部は、前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報、および、前記相対位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の前記対象面までの前記投影部の指向方向の距離および前記対象面に対する指向方向の角度を示す情報に基づいて、前記図面データを前記投影画像に変換する図面変換処理を行い、
   前記墨出し支援装置は、
   前記情報処理装置から、前記回動量情報を受信する回動量情報受信部と、
   前記投影部の指向方向を変化させる方向回動部と、
   をさらに備え、
   前記プロセッサ部は、前記移動経路情報が示す移動経路で前記墨出し支援装置を投影位置に移動させ、かつ、前記回動量情報に基づいて、前記方向回動部を制御して、前記投影部の指向方向と投影方向とを一致させ、前記投影部を制御して、前記投影画像情報が示す前記投影画像を前記対象面に投影させる、
   請求項１または２に記載の墨出し支援システム。
4. 前記墨出し支援装置は、
   前記投影部が投影した前記投影画像を撮影する撮影部と、
   前記撮影部の撮影画像を示す撮影画像情報を前記情報処理装置に送信する撮影画像情報送信部と、
   をさらに備え、
   前記情報処理装置は、
   前記墨出し支援装置から、前記撮影画像情報を受信する撮影画像情報受信部と、
   前記撮影画像情報が示す前記撮影画像に画像変換処理を実行し、前記画像変換処理を実行した前記撮影画像と前記投影画像の元の図面データとの差異を算出し、差異が閾値を超えた場合に、前記投影画像が異常であることを示すエラー情報を出力する撮影画像処理部と、
   をさらに備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の墨出し支援システム。
5. 前記情報処理装置は、
   前記墨出し支援装置に対する墨出し指示を示す墨出し指示情報を取得する墨出し指示情報取得部と、
   前記墨出し指示情報取得部が墨出し指示情報を取得すると、前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置を示す情報および前記図面データに基づいて、前記墨出し支援装置が前記対象面に前記墨出し情報を記入する移動経路と、インクの射出タイミングとを算出する墨出し経路演算部と、
   前記墨出し経路演算部が算出した移動経路と、インクの射出タイミングとを示す墨出し経路情報を前記墨出し支援装置に送信する墨出し経路情報送信部と、
   をさらに備え、
   前記墨出し支援装置は、
   インクを射出するマーキング部と、
   前記情報処理装置から、前記墨出し経路情報を受信する墨出し経路情報受信部と、
   をさらに備え、
   前記プロセッサ部は、前記墨出し経路情報が示す移動経路で前記墨出し支援装置を移動させ、かつ、前記マーキング部を制御して、前記墨出し経路情報が示すインクの射出タイミングでインクを射出させる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の墨出し支援システム。
6. 前記墨出し支援装置は、自律飛行によって移動する無人航空機である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の墨出し支援システム。
7. 墨出し情報を含む図面データを投影画像に変換する情報処理装置および前記投影画像を対象面に投影する墨出し支援装置を備える墨出し支援システムであって、
   前記墨出し支援装置は、
   前記投影画像を指向方向に投影する投影部と、
   周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを検知するセンサ部と、
   前記墨出し支援装置を移動させる移動駆動部と、
   前記墨出し支援装置を制御するプロセッサ部と、
   前記センサ部が検知した周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを示す検知情報を前記情報処理装置に送信する検知情報送信部と、
   前記情報処理装置から、現在位置から投影位置までの移動経路を示す移動経路情報を受信する移動経路情報受信部と、
   前記情報処理装置から、前記投影画像を示す投影画像情報を受信する投影画像情報受信部と、
   を備え、
   前記情報処理装置は、
   前記墨出し支援装置の前記投影位置を含む投影条件を示す投影条件情報を取得する投影条件情報取得部と、
   前記墨出し支援装置から、前記検知情報を受信する検知情報受信部と、
   前記検知情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置および向きを算出する現在位置演算部と、
   前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置を示す情報および前記投影条件情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置から前記投影位置までの移動経路を算出する移動経路演算部と、
   前記移動経路演算部が算出した移動経路を示す前記移動経路情報を前記墨出し支援装置に送信する移動経路情報送信部と、
   前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報に基づいて、前記図面データを前記投影画像に変換する図面変換処理を行う投影画像生成部と、
   前記投影画像生成部が生成した前記投影画像を示す前記投影画像情報を前記墨出し支援装置に送信する投影画像情報送信部と、
   を備え、
   前記プロセッサ部は、前記移動経路情報に基づいて、前記移動駆動部を制御して、前記墨出し支援装置を前記投影位置に移動させ、前記投影部を制御して、前記投影画像情報が示す前記投影画像を前記対象面に投影させる、
   墨出し支援システム。
8. 投影画像を対象面に投影する移動可能な墨出し支援装置と通信し、墨出し情報を含む図面データを前記投影画像に変換する情報処理装置であって、
   前記墨出し支援装置の投影位置を含む投影条件を示す投影条件情報を取得する投影条件情報取得部と、
   前記墨出し支援装置が検知した前記墨出し支援装置の周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを示す検知情報を受信する検知情報受信部と、
   前記検知情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置および向きを算出する現在位置演算部と、
   前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置を示す情報および前記投影条件情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置から前記投影位置までの移動経路を算出する移動経路演算部と、
   前記移動経路演算部が算出した移動経路を示す前記移動経路情報を前記墨出し支援装置に送信する移動経路情報送信部と、
   前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報に基づいて、前記図面データを前記投影画像に変換する図面変換処理を行う投影画像生成部と、
   前記投影画像生成部が生成した前記投影画像を示す前記投影画像情報を前記墨出し支援装置に送信する投影画像情報送信部と、
   を備える、
   情報処理装置。
9. 墨出し情報を含む図面データを投影画像に変換する情報処理装置および前記投影画像を対象面に投影する墨出し支援装置が実行する墨出し支援方法であって、
   前記墨出し支援装置が実行する、
   周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを検知する検知ステップと、
   前記情報処理装置が実行する、
   前記検知ステップで検知した周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを示す検知情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置および向きを算出する現在位置演算ステップと、
   前記現在位置演算ステップで算出した前記墨出し支援装置の現在位置を示す情報および前記墨出し支援装置の投影位置を含む投影条件を示す投影条件情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置から前記投影位置までの移動経路を算出する移動経路演算ステップと、
   前記現在位置演算ステップで算出した前記墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報に基づいて、前記図面データを前記投影画像に変換する図面変換処理を行う投影画像生成ステップと、
   前記墨出し支援装置が実行する、
   前記移動経路演算ステップで算出した移動経路で、前記墨出し支援装置を前記投影位置に移動させる移動ステップと、
   前記投影画像生成ステップで生成した前記投影画像を前記対象面に投影する投影ステップと、
   を備える墨出し支援方法。
10. 投影画像を対象面に投影する移動可能な墨出し支援装置と通信するコンピュータを、
    前記墨出し支援装置が検知した前記墨出し支援装置の周辺の物体の位置および大きさと前記墨出し支援装置の加速度および角速度とを示す検知情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置および向きを算出する現在位置演算部、
    前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置を示す情報および前記墨出し支援装置の投影位置を含む投影条件を示す投影条件情報に基づいて、前記墨出し支援装置の現在位置から前記投影位置までの移動経路を算出する移動経路演算部、および、
    前記現在位置演算部が算出した前記墨出し支援装置の現在位置および向きを示す情報に基づいて、墨出し情報を含む図面データを前記投影画像に変換する図面変換処理を行う投影画像生成部、
    として機能させるプログラム。

Images