JP7352918B2 - 発光するボールを利用した照明演出システム及び照明演出方法 - Google Patents

Description

本発明は，照明演出システム及び照明演出方法に関する。具体的に説明すると，本発明は，空間を自由に浮遊する複数のボールの発光状態を制御するシステムや方法に関するものである。

従来から，コンサートやライブなどのイベントで実施される照明演出として，気体を内包した複数のボール（バルーン）の内部にＬＥＤを備えた発光制御装置を搭載し，各ボール内のＬＥＤを同期させつつそれらの発光色を変化させる方法が提案されている（特許文献１）。例えば，特許文献１には，ボール内の発光制御装置がボールの移動を検知したときにＬＥＤの発光色を変化させることや，あるボールの移動に伴って他の複数のボール内のＬＥＤを一斉に変化させることが開示されている。

このようなＬＥＤを備えたボールは，例えばイベント会場内で観客の頭上を自由に浮遊しており，観客がボールを突き上げたり投げたりしたときにその移動の加速度などを検知して発光色がリアルタイムに変化する。このため，観客はそのボールの発光による照明演出を楽しむだけでなく，ボールを自由に動かす楽しみを得ることができる。近年このような発光するボールを利用したインタラクティブな照明演出が人気を博している。

特開２０１１－１３０９７９号

ところで，特許文献１で提案された従来の照明システムでは，複数のボールの発光色をランダムに変化させたり，あるいは一斉に同色に変化させたりすることは可能であるものの，各ボールが会場内を自由に移動しているため，例えば会場内を複数にエリアに分けてエリアごとにボールの発光色を統一させつつ，他のエリアとは発光色を異ならせるといったように，各ボールの位置に応じて発光状態を制御することが困難であるとされていた。

そこで，本発明は，発光するボールを利用した従来の照明システムをさらに改良し，より観客の興味を惹き付けることのできる魅力的な照明演出を提供することを目的とする。

本発明の発明者は，上記目的を達成する手段について鋭意検討した結果，空間内（イベント会場など）に配備された複数のボールの位置座標を把握した上で，予め作成した発光モデルデータに基づいて各ボールの発光色等をマッピングし，各ボールを同期して発光させることで，各ボールの位置に応じて統一感のある照明演出を行うことができるという知見を得た。そして，本発明者は，上記知見に基づけばより魅力的な照明演出を実現できることに想到し，本発明を完成させた。具体的に説明すると，本発明は以下の構成・工程を有する。

本発明の第１の側面は，照明演出システムに関する。本発明のシステムは，複数のボール搭載装置と制御装置とを備える。ボール搭載装置は，空間を移動する複数のボールのそれぞれに搭載されており，そのボールに内包された発光部を有している。このため，発光部が発光すると，各ボール（透明又は半透明のもの）がその内部から照明されることとなる。ボール搭載装置は，ボール搭載装置と無線通信であり，その発光部の発光状態（発光色や，輝度，発光時間，点滅状態など）を制御する。ここで，制御装置は，座標情報取得部と，発光データ生成部と，無線通信部とを含んで構成されている。座標情報取得部は，空間における複数のボールのそれぞれの座標情報を取得する。制御装置が位置座標を取得する方法は特に制限されず，各ボール搭載装置から受信した各種情報に基づいて制御装置が各ボールの位置座標を演算により求めることとしてもよいし，各ボール搭載装置が自己のボールの位置座標を演算しその演算結果を制御装置に提供することとしてもよい。なお，ボールの位置座標を求める方法としては，例えば，ボール搭載装置が発する無線信号を会場内の各所に配置された無線信号受信機で受信してその無線信号の受信強度に基づいてボールの位置座標を特定する方法や，ＧＰＳを利用する方法や，あるいはカメラや赤外線センサを利用してボールの位置を外部から特定する方法などが挙げられる。発光データ生成部は，空間における２次元又は３次元の発光状態を表すモデルデータ及び複数のボールの座標情報に基づいて，各ボールに内包された発光部の発光状態を決定し，発光部を制御するための発光データを生成する。モデルデータは，静止画であってもよいし動画であってもよい。また，モデルデータは，制御装置においてリアルタイムに生成することもできるし，予め記憶部に記憶されているものを読み出して使用することもできる。発光データは，例えば所定時間分（例えば０．１秒～６０秒）の発光状態が規定されたタイムラインデータである。無線通信部は，このような発光データをボール搭載装置に送信する。ボール搭載装置は，制御装置から受信した発光データに基づいて，発光部の発光状態を制御する。

上記構成のように，制御装置がある空間内に配備された複数のボールの位置座標を取得し，その位置に応じて各ボールの発光色等をマッピングすることで，その空間内で統一感のある照明演出を行うことができる。例えば，演出を実行するタイミングにおいて，各ボールを１ピクセルとみなし，空間内のボールを用いてモデルデータを描画するようにすることで，空間内に配置されたボールで図や絵柄を描くこともできる。また，空間内を仮想的に複数の領域に分割し，あるタイミングにおいて第１領域に属する複数のボールを同色で発光させ，これに隣接する第２領域や他の第３領域に属する複数のボールを異なる色で発光させたりするともできる。このように，本発明によれば，従来のシステム（特許文献１等）では実施できなかった斬新な照明演出を行うことが可能となる。

本発明に係るシステムにおいて，ボール搭載装置は，動作検知部と発光制御部をさらに含むことが好ましい。動作検知部は，自身のボールの動作を検知する。動作検知部が取得する動作情報の例は，ボールの加速度や角度，角速度などである。発光制御部は，動作検知部がボールの動作を検知したときに発光部の発光状態を変化させる。例えば，ボールが観客によって突き上げられたり投げらたりしたときに，そのボール内の発光部の発光色や輝度が変化する。

本発明に係るシステムにおいて，ボール搭載装置は，無線通信部をさらに含む。ボール搭載装置の無線通信部は，動作検知部がボールの動作を検知したときに一又は複数の他のボール搭載装置に向けて制御信号を送信することが好ましい。この場合に，他のボール搭載装置の発光制御部は，制御信号を受信したときに自身の発光部の発光状態を変化させることが好ましい。このように，本システムでは，複数のボール搭載装置同士がピア・トゥ・ピア方式で接続されている。このため，あるボール搭載装置がボールの移動を検知して発光色等を変化させると，その装置と無線通信可能な範囲に存在する他のボール搭載装置も同期して発光色等を変化させる。ピア・トゥ・ピア方式であれば，制御装置を経由せずにボールの発光色を変化させることができるため，各ボールの発光色の変化がより迅速なものとなる。

本発明に係る照明演出システムは，空間における位置座標が既知である複数のスピーカーをさらに備えることが好ましい。この場合に，ボール搭載装置は，自身のボールの動作を検知する動作検知部と，動作検知部がボールの動作を検知したときに検知情報を制御装置に送信する無線通信部とをさらに含む。さらに，制御装置は，ボール搭載装置から検知情報を受信したときに当該ボール搭載装置の近くに位置する一又は複数のスピーカーに所定の音を出力させる音響制御部をさらに含むことが好ましい。このように，本発明では，制御装置が空間内におけるボールの位置を把握しているため，そのボールが移動したときに，そのボールの近くに位置するスピーカーから効果音などを出力することができる。例えば空間内にボールが複数存在する場合に，すべてのスピーカーから同じ効果音が出力されたり，あるいはボールから遠く離れたスピーカーから効果音が出力されても，そのボールに触れた観客はその効果音が自身の行為によるものであると認識しにくい。これに対して，上記構成によれば，ボールの近くに位置するスピーカーから効果音が出力されることとなるため，そのボールに触れた観客はその効果音が自身の行為に起因するものであることを認識しやすくなる。

本発明に係るシステムにおいて，ボール搭載装置は，固有の識別情報を含む無線信号を発信可能な無線信号発信部をさらに有することが好ましい。この場合に，照明演出システムは，制御装置に接続された複数の無線信号受信機をさらに備える。複数の無線信号受信機は，それぞれ，空間における座標位置が既知であり，ボール搭載装置が発する無線信号を受信可能である。この場合に，制御装置の位置情報取得部は，複数の無線信号受信機が特定のボール搭載装置から無線信号を受信した受信強度に基づいて，特定のボール搭載装置の前記空間における位置座標を求めることが好ましい。例えば，ボール搭載装置が発する無線信号を，２点以上の無線信号受信機によって受信できれば，その受信強度を求めることでボールから２点の無線信号受信機までの距離が求まるため，無線信号受信機の位置座標が既知であれば，制御装置は３次元空間におけるボールの位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を算出することができる。このように，無線信号（いわゆるビーコン）を利用した位置座標特定方法では，３次元の座標を求めることが可能であるため，ＧＰＳなどの２次元の座標を求める方法と比較して有利である。

本発明に係るシステムにおいて，ボール搭載装置は，空間における位置座標が既知である複数の無線信号発信機から無線信号を受信することができるものであってもよい。この場合，制御装置の位置座標取得部は，ボール搭載装置が受信した無線信号の強度に基づいて，ボール搭載装置の空間における位置座標を求めることとしてもよい。この場合にも，制御装置は，３次元空間におけるボールの位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を算出することができる。

また，本発明に係るシステムにおいて，ボール搭載装置は，空間における自身のボールの位置情報を求めて，その位置情報を制御装置に送信することとしてもよい。この場合に，制御装置の座標情報取得部は，ボール搭載装置から位置情報を取得することとなる。このように，各ボール搭載装置において，ボールの位置情報の演算処理を行うことにより，制御装置での演算負荷を軽減することができる。本発明では，制御装置が各ボール発光装置における発光状態を決定する処理を行う必要があるため，この制御装置にボールの位置情報の演算処理も負担させると処理の遅延を招く恐れがある。そこで，上記のように，各ボール搭載装置に位置情報の演算処理を分担することで，システム全体として処理の高速化を図ることができる。

本発明の第２の側面は，照明演出方法に関する。本発明に係る方法は，空間を移動可能な複数のボールのそれぞれに内包された発光部を含むボール搭載装置と，発光部の発光状態を制御する制御装置とによって実行される。まず，制御装置が，空間における複数のボールのそれぞれの座標情報を取得する。次に，制御装置が，空間における２次元又は３次元の発光状態を表すモデルデータ及び複数のボールの座標情報に基づいて，各ボールに内包された発光部の発光状態を決定し，発光部を制御する発光データを生成する。次に，制御装置が，発光データをボール搭載装置に送信する。そして，ボール搭載装置が，発光データに基づいて発光部を発光させる。

本発明によれば，より観客の興味を惹き付ける魅力的な照明演出を提供することができる。

図１は，照明演出システムが備える各種装置を模式的に示している。 図２は，複数のボールが３次元空間を自由に浮遊（移動）する様子を模式的に示している。 図３は，各装置の機能構成をしめしたブロック図である。 図４は，２次元のモデルデータを利用してボールの発光色をマッピングする方法の一例を示している。 図５は，３次元のモデルデータを利用してボールの発光色をマッピングする方法の一例を示している。 図６は，ボールがタッチされたことを契機として実行されるマッピング方法の一例を示している。

以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜変更したものも含む。

図１は，本発明の実施形態に係る照明演出システム１０の全体構成を示している。図１に示されるように，照明演出システム１０は，制御装置１００と，複数のボールＢに搭載されたボール搭載装置２００と，複数の無線信号受信機３００と，複数のスピーカーを備える。制御装置１００は，本システム全体の制御を行うコンピュータである。ボール搭載装置２００は，ＬＥＤ等の発光部がボールＢの内部に内包された装置であり，基本的には発光部を発光させる制御を行う。ボール搭載装置２００は，複数のボールＢのそれぞれに搭載されており，ボールＢとともに空間を移動（浮遊）する。また，本実施形態において，ボール搭載装置２００は，自己固有の識別情報を含む近距離無線信号（いわゆるビーコン）を発信しており，無線信号受信機３００は，ボール搭載装置２００からの無線信号を受信する。無線信号受信機３００は，ボール搭載装置２００からの無線信号を受信すると，その無線信号の受信強度を測定する。制御装置１００又は無線信号受信機３００は，ボール搭載装置２００からの無線信号の受信強度に基づいて，その無線信号受信機３００からそのボール搭載装置２００までの距離を測定する。これにより，制御装置１００において，ボール搭載装置２００（すなわちボールＢ）の空間における位置座標をリアルタイムに把握することができるようになっている。スピーカー４００は，制御装置１００による制御を受けて，効果音や音楽などの所定の音を出力する。

ボール搭載装置２００を備えた複数のボールＢ，複数の無線信号受信機３００，及び複数のスピーカー４００はそれぞれ，イベント会場内に配備される。イベント会場については特に制限がなく，屋内であってもよいし屋外であってもよい。ただし，イベント会場内においてボールＢが移動する範囲は予め制限しておくことが好ましい。ボールＢは予め定められた範囲で自由に浮遊することができるようになっており，そのボールＢが移動可能な範囲に，複数の無線信号受信機３００及び複数のスピーカー４００が配置される。これら無線信号受信機３００とスピーカー４００の位置は固定されており，無線信号受信機３００とスピーカー４００にはそれぞれ固有の識別情報（ＩＤ番号）が割り当てられている。無線信号受信機３００とスピーカー４００のイベント会場（空間）における位置座標は制御装置１００にとって既知であり，制御装置１００は，各装置（無線信号受信機３００，スピーカー４００）の位置座標と識別座標とを関連付けて記憶することで，どの装置がどの座標に位置しているかを把握している。

ボールＢは，内部に空気や窒素，ヘリウムなどの気体を含む中空状の球体であり，内部から照射された光が透過するように透明又は半透明の柔軟な弾性材料で形成されている。ボールＢを形成する材料の例は，シリコーンや合成ゴムである。ボールＢの大きさは特に制限されず，その内部にボール搭載装置２００の発光部を内包できる大きさであればよい。例えばボールＢは，直径０．１ｍ～５ｍ又は直径０．５～３ｍであることが好ましく，特に直径１ｍ～２．５ｍであることが特に好ましい。本システムにおいて，ボールＢは比較的軽量な素材で形成され，イベント会場内における観客の頭上をある程度の滞空時間を維持しながら自由に浮遊できるようなものが推奨される。また，ボールＢは，イベント会場の大きさに合わせて，ある程度密集できる程度の数が会場内に配備されていることが好ましい。例えば，ボールＢは，直径１ｍ～２．５ｍのものである場合に，２０ｍ^２又は１０ｍ^２あたり１つ以上存在することが好ましく，５ｍ^２又は１ｍ^２あたり１つ以上存在することが特に好ましい。なお，ボール搭載装置２００は，少なくとも発光部がボールＢの内部に設けられていればよく，その他の機器についてはボール外部に設けられていてもよい。ただし，ボール搭載装置２００の故障や離脱を防止するために，ボールＢ内にボール搭載装置２００全体が包含されることが好ましい。

図２は，ボールＢが所定の空間内を浮遊する様子を模式的に示している。図２に示されるように，ボールＢが浮遊する空間はｘ軸，ｙ軸，及びｚ軸の直交座標系からなる３次元空間として定義される。ボールＢは，この空間内にて前後上下左右に自由に浮遊する。ボールＢは，ある程度空中で滞空するものの，その後自重によって下方に降下してくるように調整されている。このため，ボールＢは，観客などによって突き上げられたり投げられたりすることで，常時イベント会場内の空間を移動できるようになっている。なお，ボールＢは，空間を移動可能なものであればよく，必ずしも常時移動している必要はない。このため，ある時点では全てのボールＢが停止していてもよいし，紐や金具によって固定されていてもよい。

図３は，照明演出システム１０を構成する各種装置の機能ブロックを示している。以下では，図３を参照して各種装置の機能構成について詳しく説明する。

制御装置１００は，各ボール搭載装置２００の発光状態の制御や，スピーカー４００からの音響出力の制御など，本システムの全体的な制御を行うコンピュータである。制御装置１００は，ボール等が配備されたイベント会場内に設置されていることが好ましいが，例えば制御部１１０の機能をインターネットに接続されたウェブサーバによって実現することもできる。この意味では，制御装置１００は，一台のコンピュータによって構築されているものに限られず，複数のコンピュータ（ローカル端末とウェブサーバ等）に機能を分散して構築されたものであってもよい。

制御装置１００は，制御部１１０，記憶部１２０，無線通信部１３０，操作部１４０，及び表示部１５０を含んで構成されている。制御部１１０としては，ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを利用することができる。制御部１１０は，記憶部１２０に記憶されているプログラムを読み出し，このプログラムに従って所定の演算を行ったり，他の要素を制御する。記憶部１２０は，制御部１１０での演算処理に必要な各種データを記憶している。記憶部１２０のストレージ機能は，例えばＨＤＤ及びＳＤＤといった不揮発性メモリによって実現できる。また，記憶部１２０は，制御部１１０による演算処理の途中経過などを書き込む又は読み出すためのメモリとしての機能を有してもよい。記憶部１２０のメモリ機能は，ＲＡＭやＤＲＡＭといった揮発性メモリにより実現できる。無線通信部１３０は，ボール搭載装置２００との間で情報の送受信を行うための通信インターフェースである。無線通信部１３０としては，Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの公知の無線通信規格に則った通信を行うための無線ＬＡＮルータなどを採用することができる。操作部１４０は，マウス，キーボード，タッチパネル，マイクなどの入力装置により構成され，人による操作情報を制御部１１０に入力する。表示部１５０は，液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイのような表示装置である。表示部１５０は，操作部１４０と一体となってタッチパネルディスプレイを構成していてもよい。

また，制御装置１００の制御部１１０は，モデルデータ生成部１１１，座標情報取得部１１２，発光データ生成部１１３，動作情報取得部１１４，及び音響制御部１１５を含む。これらの各種機能部は，ソフトウェアによって実現されるものであってもよいし，ハードウェアによって実現されるものであってもよい。モデルデータ生成部１１１は，ボールが配備された空間における２次元又は３次元の発光状態を表すモデルデータを生成する。また，モデルデータが既に記憶部１２０に記憶されている場合には，モデルデータ生成部１１１は，記憶部１２０から所定のモデルデータを読み出すことともできる。座標情報取得部１１２は，複数のボールのそれぞれの位置座標を取得する。本実施形態では，特定のボール搭載装置２００が発信する無線信号を複数の無線信号受信機３００によって受信することにより，そのボール搭載装置２００の３次元の位置座標を制御装置２００において算出することとしている。ただし，各ボールの位置座標は各ボール搭載装置２００にて算出され，制御装置１００の座標情報取得部１１２に提供されることとしてもよい。発光データ生成部１１３は，上記のモデルデータと複数のボールの位置座標に基づいて，各ボールに内包された発光部の発光状態を決定するマッピング処理を行い，発光部を制御する発光データを生成する。動作情報取得部１１４は，ボール搭載装置２００との通信によってボールの動作情報を取得する。ここで得られた動作情報は，発光データ生成部１１３における発光データの生成に利用することもできるし，音響制御部１１５におけるスピーカー４００の制御にも利用できる。音響制御部１１５は，イベント会場内に設置された複数の各スピーカーを制御して，各スピーカーから所定の効果音等を出力させる。

ボール搭載装置２００は，制御装置１００による制御に従って，ボール内に内包された発光部２４０の発光状態の制御を行うコンピュータである。ボール搭載装置２００は，複数のボールのそれぞれに搭載されており，制御装置１００との間で情報の授受を行うことができるとともに，ボール搭載装置２００同士でピア・トゥ・ピア方式で相互に通信することも可能である。例えば，あるボール搭載装置２００が検知したボールの動作情報を，他のボール搭載装置２００に発信することもできるし，また制御装置１００から受信した制御情報（発光データ等）をあるボール搭載装置２００から他のボール２００へと転送することもできる。基本的には制御装置１００からボール搭載装置２００に発光データが提供されることとなるが，ボール搭載装置２００の間で発光データを転送し合うことで，発光データを複数のボール搭載装置２００全体に素早く行き渡らせることができる。

ボール搭載装置２００は，制御部２１０，記憶部２２０，無線通信部２３０，発光部２４０，動作検知部２５０，及び無線信号発信部２６０を含んで構成されている。制御部２１０は，ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサである。制御部２１０は，記憶部２２０に記憶されているプログラムを読み出し，このプログラムに従って所定の演算を行ったり，他の要素を制御したりする。記憶部２２０は，制御部２１０での演算処理に必要な各種データを記憶している。また，ボール搭載装置２００の記憶部２２０には，そのボール搭載装置２００固有の識別情報（ＩＤ情報）が格納されている。記憶部２２０は，ＨＤＤ及びＳＤＤといった不揮発性メモリや，ＲＡＭやＤＲＡＭといった揮発性メモリにより実現できる。無線通信部２３０は，制御装置１００や他のボール搭載装置２００との間で情報の送受信を行うための通信インターフェースであり，Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの公知の無線通信規格に則った通信を行う。発光部２４０は，ＬＥＤなどの発光素子で構成されている。例えば，発光部２４０は，赤色ＬＥＤ，緑色ＬＥＤ，及び青色ＬＥＤをそれぞれ一又は複数個ずつ有しおり，多階調の色の光を様々な輝度で発光することできるようになっている。動作検知部２５０は，ボールの移動を検知するための各種センサで構成される。動作検知部２５０の例は，加速度を測定するための加速度センサ，角度や角速度を測定するためのジャイロセンサ，あるいはボールの振動を検知するための振動センサなどを一つ又は複数個組み合わせて用いることができる。無線信号発信部２６０は，自己の識別情報を含む無線信号を発信しており，この無線信号は，会場内に設置された複数の無線信号受信機３００によって受信される。無線信号はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの公知の近距離無線通信を行うための規格に則って無線信号発信部２６０から発信されており，複数の無線信号受信機３００がそれを受信することで，無線信号受信機３００又は制御装置１００は，ボール搭載装置２００から無線信号受信機３００までの距離を測定することができる。

また，ボール搭載装置２００の制御部２１０は，発光制御部２１１及び通信制御部２１２を含む。これらの各機能部は，ソフトウェアによって実現されるものであってもよいし，ハードウェアによって実現されるものであってもよい。発光制御部２１１は，制御装置１１０から受信した発光データに基づいて，ＬＥＤ等の発光部２４０の発光状態を制御する。通信制御部２１２は，動作検知部２５０が検知した情報を無線通信部２３０を介して制御装置１００や他のボール搭載装置２００へ送信したり，記憶部２２０に記憶されている識別情報を無線信号発信部２６０を介して発信したりするための制御を行う。

ここで，制御装置１００が，複数のボール（ボール搭載装置２００）の位置座標を取得する処理の一例について詳しく説明する。イベント会場内のボールが移動する空間内には，複数の無線信号受信機３００が備え付けられており，各受信機３００には固有のＩＤ情報（識別）が割り当てられている。また，ボール搭載装置２００の無線信号発信部２６０は，固有の識別情報を含む無線信号を常時発信している。各無線信号受信機３００は，ボール搭載装置２００が発信している無線信号を受信する。なお，ボール搭載装置２００が発信する無線信号は近距離通信用のものであるため，ボール搭載装置２００の付近（無線信号到達範囲内）に位置する無線信号受信機３００のみが，その無線信号を受信することとなる。また，ボール搭載装置２００からの無線信号を受信した無線信号受信機３００は，その無線信号に関する情報を制御装置１００に送信する。制御装置１００の記憶部１２０には，各無線信号受信機３００のＩＤ情報に関連付けて，各受信機３００が設置されているイベント空間における座標情報が記憶されている。このため，制御装置１００の位置座標取得部１１２は，無線信号受信機３００のＩＤ情報を参照することで，ボール搭載装置２００から無線信号を受信した無線信号受信機３００の位置座標を特定することができる。

また，無線信号受信機３００は，無線信号の受信強度を測定することができる。無線信号受信機３００が無線信号の受信強度に関する情報を制御装置１００に提供すると，制御装置１００の位置情報取得部１１２は，この受信強度に関する情報に基づいて，無線信号受信機３００からボール搭載装置２００までの距離を算出することができる。なお，無線信号受信機３００にボール搭載装置２００までの距離を算出させて，求めた距離に関する情報を制御装置１００に提供することとしてもよい。このようにして，制御装置１００の位置情報取得部１１２は，ボール搭載装置２００から無線信号を受信した無線信号受信機３００の座標位置と，そのボール搭載装置２００から無線信号受信機３００までの距離を求める。また，ボール搭載装置２００が発する無線信号を２つ以上の無線信号受信機３００によって同時に受信していれば，位置座標取得部１１２は，２つ以上の無線信号受信機３００の座標位置と，それらの受信機２００からボール搭載装置２００までの距離に基づいて，三角測量法を利用して，無線信号を発しているボール搭載装置２００の現在位置の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を求めることが可能である。このようにして，制御装置１００の位置座標取得部１１２は，各ボール搭載装置２００それぞれの現在の座標位置の情報をリアルタイムに取得（算出）できる。また，制御装置１００は，各ボール搭載装置２００の現在の座標位置の情報を，それぞれのボール搭載装置２００に送信してもよい。

また，ボールは空間内を常に移動していることが想定されるため，制御装置１００の座標位置取得部１１２は，所定時間毎にボール搭載装置２００の現在の座標位置を更新する。この座標位置を更新する処理は，短い時間間隔で小まめに行われることが好ましい。座標位置を更新する間隔は，例えば１秒～６０秒であることが好ましく，１０秒～３０秒程度であることが特に好ましい。

なお，上記説明では，制御装置１００がボール搭載装置２００の座標位置を演算することとしているが，ボール搭載装置２００自身に自己の座標位置を求めさせて，求めた座標位置をボール搭載装置２００から制御装置１００へ送信するということも可能である。例えばボールが屋外で運用されるような場合には，各ボール搭載装置２００にＧＰＳ測定装置を設け，各ボール搭載装置において現在位置の２次元座標（ｘ，ｙ）を測定することとしてもよい。

続いて，制御装置１００において，発光データを生成する処理について説明する。本実施形態では，制御装置１００の位置情報取得部１１２は，前述したように各ボール搭載装置２００の位置座標を求めて，これを発光データ生成部１１３に提供する。

他方で，制御装置１００のモデルデータ生成部１１１は，空間における発光状態を表すモデルデータをリアルタイムに生成するか，あるいは記憶部１２０から既存のモデルデータを読み出す。モデルデータとは，ボールが移動可能な空間に対応したデータであって，その空間に含まれる領域ごとにその発光色や，輝度，発光時間，点滅状態などの発光状態を規定する。また，モデルデータは，静止画であってもよいし，時間の経過にともなって発光状態が変化する動画であってもよい。図４（ａ）には，モデルデータの一例として，２次元のモデルデータの例が示されている。図４（ａ）に示されるように，２次元のモデルデータでは，ボールが移動可能な空間をｘｙ平面として捉えたものであり，空間内の領域ごとに発光状態を規定している。例えば図４（ａ）の例では，モデルデータが，中心に位置する矩形の第１領域と，その周囲に位置する矩形環状の第２領域と，さらにその周囲に位置する矩形環状の第３領域とに分かれており，それぞれの領域において異なる発光状態が規定されている。また，図５（ａ）には，モデルデータの一例として，３次元のモデルデータの例が示されている。図５（ａ）に示されるように，３次元のモデルデータでは，ボールが移動可能な空間をｘｙｚの立体として捉えたものであり，空間内の領域ごとに発光色を規定している。例えば図５（ａ）の例では，最上段に位置する第１領域と，中段に位置する第２領域と，最下段に位置する第３領域とに分かれており，それぞれの領域において異なる発光状態が規定されている。このような空間内の領域ごとに発光状態を定義したモデルデータが，コンピュータグラフィックスによって生成されている。モデルデータ生成部１１１は，このようなモデルデータを生成するためのユーザーインターフェースをデータ作成者に提供し，操作部１４０や表示部１５０を利用して，イベントのスタッフがイベント実施中にリアルタイムにモデルデータを生成できるようにしてもよい。また，記憶部１２０に複数のモデルデータが予め記憶されている場合には，モデルデータ生成部１１１は，操作部１４０や表示部１５０を利用して，イベントのスタッフが所望のモデルデータを選択できるようにしてもよい。モデルデータ生成部１１１は，このようにして生成又は選択されたモデルデータを発光データ生成部１１３に提供する。

発光データ生成部１１３は，上記のようにして取得した各ボール搭載装置２００の現在の座標位置と，空間内の領域ごとに発光状態を規定したモデルデータとに基づいて，ボール搭載装置２００の発光部２５０の発光状態を決定するマッピング処理を行う。具体的には，モデルデータの各領域を実際の空間の領域に対応付けたうえで，実際の空間における各ボールの現在の座標位置に応じて，各ボールの発光状態を割り当てていく。図４（ｂ）及び図５（ｂ）には，２次元又は３次元のモデルデータを適用して各ボールの発光状態をマッピングした様子が模式的に示されている。これらの図に示されるように，各ボールを１つのピクセルとして捉え，モデルデータに対応した発光状態を各ボールに割り当てることで，図柄を実際の空間に描画することができる。ここでは説明を簡易化するために，実施の空間に存在するボールを３色に色分けしているが，例えば空間に存在するボールの数が増えれば（すなわち解像度が高くなれば），文字や数字，あるいはより複雑な図柄を実際の空間に描くことも可能となる。このように，モデルデータに基づいて各ボールの発光状態を決定する処理を，本願明細書ではマッピング処理と称している。

次に，発光データ生成部１１３は，マッピング処理の結果に応じて，各ボール搭載装置２００に提供する固有の発光データを生成する。発光データは，一定時間の間，各ボール搭載装置２００の発光部２４０の発光状況を制御するためタイムライン形式のデータであることが好ましい。ボール搭載装置２００は，この発光データに従って，規定された時間の間，発光部２４０の発光状態を制御することとなる。ボールは空間内を常に移動していることが想定されるため，発光データは短時間ごとに小まめに生成されることが好ましい。例えば，１つの発光データで発光状態を制御する時間は，１秒～６０秒であることが好ましく，１０秒～３０秒程度であることが特に好ましい。発光データには，例えば，ボール搭載装置２００固有のＩＤ情報と，発光開始時点を指定する情報，発光状態を指定する情報，及び発光終了時点を指定する情報などが含まれる。また，モデルデータが時間の経過にともなって発光状態が変化するものであった場合，発光データには，複数の発光状態を指定する情報とともに，それらの発光状態を切り替えるタイミングを指定する情報も含まれる。このようにして，発光データ生成部１１３において生成されたボール搭載装置２００ごとの発光データは，無線通信部１３０を通じて，各ボール搭載装置２００へと送信される。

各ボール搭載装置２００は，制御装置１００から発光データを受信すると，この発光データに従って，発光制御部２１１により発光部２４０の発光状態を制御する。また，例えば，発光制御部２１１は，一度受信した発光データを記憶部２２０に記憶し，次の発光データを制御装置１００から受信するまで，繰り返し同じ発光データに従った制御を行うこととしてもよい。

続いて，ボールの動作に応じて発光状態を変化させる処理について説明する。ボール搭載装置２００は，加速度センサやジャイロセンサなどからなる動作検知部２５０を備えており，観客によりボールが突き上げられたりしたときにその加速度や角速度を測定することで，ボールの動作を検知する。動作検知部２５０がボールの急激な動作（具体的には所定の閾値を超える加速度や角速度の変化量）を検知した場合に，発光制御部２１１は，発光データによらずに，発光部２４０の発光状態を変化させることとしてもよい。例えば，発光制御部２１１は発光部２４０の発光色などをランダムに変化させてもよいし，動作が検知されている間に発光部２４０を点滅させるなど，発光状態を適宜変化させることができる。

また，制御装置１００において生成する発光データに，ボール搭載装置２００においてボールの急激な動作を検知したときに発光部２４０の発光状態を変化させる方法を規定しておいてもよい。例えば，発光データには，ボールの急激な動作を検知したときに発光部２４０を変化させる色などを予め規定しておくことができる。この場合には，発光制御部２１１は，ボールの急激な動作が検知された場合に，発光データに従って発光部２４０の発光状態を変化させればよい。

また，あるボール搭載装置１００においてボールの急激な動作が検知されたときに，発光制御部２１１は，自身のボール内の発光部２４０の発光状態を変化させることに加えて，その動作の検知情報を無線通信部２３０を介して，他のボール搭載装置１００にピア・トゥ・ピア方式で送信することができる。この場合に，検知情報を受け取った他のボール搭載装置１００は，その検知情報に基づいて，自身のボール内の発光部２４０の発光状態を変化させる。このようにすることで，あるボールの動作に連動して，他のボールの発光状態が変化させることが可能である。また，ボール搭載装置１００同士をピア・トゥ・ピア方式で接続することで，制御装置１００を介さずにボール搭載装置１００同士を連動させることができるため，光の変化の連動を迅速化させることができる。

また，図６（ａ）は，あるボールの動作に応じて他のボールを同期して発光させるために使用されるモデルデータの一例を示している。図６（ａ）に示したモデルデータは，動作を検知したボールの周囲の領域の発光状態を規定している。具体的には，このモデルデータでは，動作を検知したボールの周囲に位置する第１領域と，その周囲に位置する第２領域と，さらにその周囲に位置する第３領域とで発光状態が異なるように規定されている。この場合に，動作を検知したボール搭載装置１００から，制御装置１００に対して，そのボール搭載装置１００の現在の位置情報とともに，その動作の検知情報が送信される。このようにしてボール搭載装置１００から動作の検知情報を受信した場合，制御装置１００の動作情報取得部１１４は，その検知情報を発光データ生成部１１４に提供する。発光データ生成部１１３は，動作の検知情報を取得した場合に，図６（ｂ）に示すように，モデルデータに基づいて，動作が検知されたボールの周囲に位置する他の複数のボールの発光状態を決定するマッピング処理を行い，そのマッピング処理結果に基づいて個々の発光データを生成する。このように，ボールの動作の検知を条件として実行させるモデルデータを予め用意しておくこととしてもよい。これによれば，例えば図６（ｂ）に示すように，あるボールにて動作を検知したことを契機として，他のボールを一斉に連動して発光させることができ，しかもボールの位置に応じて統一感のある演出を行うことができる。

また，図６（ａ）に示したようなモデルデータでは，動作検知の対象となるボール搭載装置１００を特定しておくこともできる。例えば，複数のボール搭載装置１００のそれぞれには固有のＩＤ情報が割り当てられているが，図６（ａ）に示した例では，そのうちの特定のボール搭載装置１００（ＩＤ：０００１）がボールの動作を検知したときに限りこのモデルデータが使用されるように，その使用条件が制限されている。この場合には，他のＩＤ情報を持つボール搭載装置１００がボールの動作を検知してもこのモデルデータは使用されず，特定のＩＤで情報を持つボール搭載装置１００がボールの動作を検知した場合に限りモデルデータが使用される。これによれば，多数のボールの中から，特殊なリアクションのあるボールを探すといったような楽しみ方を観客に提供することができる。

続いて，ボールの動作に応じて効果音をスピーカー４００から出力する処理について説明する。イベントの会場内には，ボールが浮遊している空間内又はその近傍に，複数のスピーカー４００が配置されている。各スピーカー４００は，空間内に間隔をあけて配置されており，制御装置１００の記憶部１２０には，各スピーカー４００の位置座標が記憶されている。また，前述したように，制御装置１００は，各ボール搭載装置２００の現在の位置情報をすべて把握している。

この場合に，各ボール搭載装置２００は，動作検知部２５０においてボールの急激な動作を検知すると，その検知情報を制御装置１００に送信し，制御装置１００の動作情報取得部１１４は，この動作の検知情報を取得する。そして，制御装置１００の音響制御部１１５は，ボールの動作を検知したボール搭載装置２００の現在位置に最も近いスピーカー４００から，その動作に対応した音を出力するようにスピーカー４００を制御する。具体的には，音響制御部１１５は，座標情報取得部１１２から各ボール搭載装置２００の現在の位置座標を取得するとともに，動作情報取得部１１４からボールの動作を検知したボール搭載装置２００に関する情報を取得して，複数のスピーカー４００の中から，そのボール搭載装置２００の位置座標に最も近いスピーカー４００を特定する。また，ボール動作時の効果音や音楽等のデータは，制御装置１００の記憶部１２０に記憶されている。音響制御部１１５は，この記憶部１２０から所定の効果音等のデータを読み出して，特定したスピーカー４００から出力させる。これにより，ボールの近くに位置するスピーカー４００から効果音が出力されることとなるため，そのボールに触れた観客はその効果音が自身の行為に起因するものであることを容易に認識できるようになる。

本願明細書で主に説明した実施形態では，演出空間内に無線信号受信機３００を配置し，この無線信号受信機３００によりボール搭載装置２００から発信される無線信号を受信することとしていたが，このような実施形態に代えて，演出空間内に無線信号発信機を配置し，ボール搭載装置２００によりこの無線信号発信機が発する無線信号を受信するように設計することもできる。この場合，無線信号発信機が，いわゆるビーコンと呼ばれる近距離無線信号を発信している。ボール搭載装置２００は，複数の無線信号発信機からの無線信号を受信すると，その受信強度に基づいて各発信機までの距離を測定する。そして，ボール搭載装置２００又は制御装置１００において，そのボール搭載装置２００の位置座標を求めることとしてもよい。

以上，本願明細書では，本発明の内容を表現するために，図面を参照しながら本発明の実施形態の説明を行った。ただし，本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，本願明細書に記載された事項に基づいて当業者が自明な変更形態や改良形態を包含するものである。

本発明は，発光するボールを利用した照明演出システムや照明演出方法に関する。従って，本発明は，コンサートやライブなどエンターテイメント産業において好適に利用し得る。

１０…照明演出システム １００…制御装置
１１０…制御部 １１１…モデルデータ生成部
１１２…座標情報取得部 １１３…発光データ生成部
１１４…動作情報取得部 １１５…音響制御部
１２０…記憶部 １３０…無線通信部
１４０…操作部 １５０…表示部
２００…ボール搭載装置 ２１０…制御部
２１１…発光制御部 ２１２…通信制御部
２２０…記憶部 ２３０…無線通信部
２４０…発光部 ２５０…動作検知部
２６０…無線信号発信部 ３００…無線信号受信機
４００…スピーカー Ｂ…ボール

Claims (7)

1. 空間を移動可能な複数のボールのそれぞれに内包された発光部を含むボール搭載装置と，
   前記発光部の発光状態を制御する制御装置と，を備えた
   照明演出システムであって，
   前記制御装置は，
   前記空間における前記複数のボールのそれぞれの３次元座標情報を取得する座標情報取得部と，
   前記空間における３次元の発光状態を表すモデルデータ及び前記複数のボールの３次元座標情報に基づいて，各ボールに内包された発光部の発光状態を決定し，前記発光部を制御する発光データを生成する発光データ生成部と，
   前記発光データを前記ボール搭載装置に送信する無線通信部と，含む
   照明演出システム。
2. 前記ボール搭載装置は，
   自身のボールの動作を検知する動作検知部と，
   前記動作検知部がボールの動作を検知したときに前記発光部の発光状態を変化させる発光制御部と，さらに含む
   請求項１に記載の照明演出システム。
3. 前記ボール搭載装置は，前記動作検知部がボールの動作を検知したときに一又は複数の他のボール搭載装置に向けて制御信号を送信する無線通信部を，さらに含み，
   前記他のボール搭載装置の発光制御部は，前記制御信号を受信したときに自身の発光部の発光状態を変化させる
   請求項２に記載の照明演出システム。
4. 前記照明演出システムは，前記空間における位置座標が既知である複数のスピーカーをさらに備え，
   前記ボール搭載装置は，
   自身のボールの動作を検知する動作検知部と，
   前記動作検知部がボールの動作を検知したときに検知情報を前記制御装置に送信する無線通信部を，さらに含み，
   前記制御装置は，
   前記ボール搭載装置から前記検知情報を受信したときに当該ボール搭載装置の近くに位置する一又は複数の前記スピーカーに所定の音を出力させる音響制御部を，さらに含む
   請求項１に記載の照明演出システム。
5. 前記ボール搭載装置は，固有の識別情報を含む無線信号を発信可能な無線信号発信部をさらに有し，
   前記照明演出システムは，前記空間における座標位置が既知であり前記ボール搭載装置が発する無線信号を受信可能な複数の無線信号受信機をさらに備え，
   前記制御装置の前記座標情報取得部は，複数の無線信号受信機が特定のボール搭載装置から前記無線信号を受信した受信強度に基づいて，前記特定のボール搭載装置の前記空間における位置座標を求める
   請求項１に記載の照明演出システム。
6. 前記ボール搭載装置は，前記空間における位置座標が既知である複数の無線信号発信機から無線信号を受信することができ，
   前記制御装置の前記位置座標取得部は，前記ボール搭載装置が受信した前記無線信号の強度に基づいて，前記ボール搭載装置の前記空間における位置座標を求める
   請求項１に記載の照明演出システム。
7. 空間を移動可能な複数のボールのそれぞれに内包された発光部を含むボール搭載装置と，
   前記発光部の発光状態を制御する制御装置と，によって実行される
   照明演出方法であって，
   前記制御装置が，前記空間における前記複数のボールのそれぞれの３次元座標情報を取得する工程と，
   前記制御装置が，前記空間における３次元の発光状態を表すモデルデータ及び前記複数のボールの３次元座標情報に基づいて，各ボールに内包された発光部の発光状態を決定し，前記発光部を制御する発光データを生成する工程と，
   前記制御装置が，前記発光データを前記ボール搭載装置に送信する工程と，
   前記ボール搭載装置が，前記発光データに基づいて発光部を発光させる工程と，を含む
   照明演出方法。

Images