(57)【要約】【課題】  原画の下図を地面等の対象面に拡大表示し、表示された下図の各部をＬＥＤなどの彩色手段により彩色して地上絵を作成する。【解決手段】  ＣＰＵ１をレーザ光発振装置２に接続し、ＣＰＵ１には地上絵の原画データ１Ａとこの原画に対応する線図データである下図データ１Ｂが格納されている。レーザ発振装置２はＣＰＵ１のレーザ照射信号データ１Ｄに基づく指令信号により地面に対して下図データ１Ｂに対応するようレーザ光を照射する。このレーザ光の照射軌跡を辿って、人手或いは自走マーカー（ＡＭＶ）により照射軌跡に対応する線を地面に描き、地面に対して地上絵の下図を拡大表記する。この下図の線により区画された部分に対して原画データ１Ａに対応する色彩をＬＥＤ、花等の植栽で彩色して地上絵を作成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め作成された原画の下図を地面等の対象面に対して拡大して表示するシステムであって、原画及び下図のデータのうち少なくとも下図のデータを有するＣＰＵと、このＣＰＵの指令に基づき作動するレーザ光発振装置とを有し、レーザ光発振装置は下図データに対応する照射の軌跡を取るようにレーザ光を対象面に照射し、このレーザ光照射の軌跡に沿って対象面に線を描くことにより対象面に対して下図を拡大表記することを特徴とする地上絵作成システム。
【請求項２】
前記下図データには、下図を構成する線により区画された下図各部に対応する原画の各部の色彩に対応した色彩コードが記載されていることを特徴とする請求項１記載の地上絵作成システム。
【請求項３】
前記軌跡に沿って対象面に線を描く手段は手押し型ライン引きであることを特徴とする請求項１又は２記載の地上絵作成システム。
【請求項４】
前記軌跡に沿って対象面に線を描く手段はＡＭＶ（自走マーカー）であり、このＡＭＶはレーザ光の照射軌跡を探知する光感知センサと、この光感知センサにより感知したレーザ光の照射軌跡に沿って移動する手段と、移動経路を対象面に対して線として描く手段とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の地上絵作成システム。
【請求項５】
対象面に描かれた下図の各区画部に対して彩色されるべき色彩のコードを表示したことを特徴とする請求項３又は４記載の地上絵作成システム。
【請求項６】
発振されたレーザ光により或いは別途発振された電波により搬送された色彩コードデータをＡＭＶが受け、受けた色彩コードに対応する色見本を対象面に表示することを特徴とする請求項４又は５記載の地上絵作成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光の照射、特にレーザ光線の照射を用いて地上絵を作成するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のＬＥＤライト等を用いて、広さ数千平方メートルから数万平方メートルのかなり広大な地面に地上絵を描くことは、最近テーマパーク等を中心として実施され始めている。この地上絵の中に居る入場者は、地上絵が非常に広大なため、一体的な絵画としては認識できないことが多いが、小高い丘や展望台、或いは観覧車等の地上絵全体をを俯瞰できる高所で絵画全体を認識すると、ほとんどの者が大きな感銘を受ける。
【０００３】
この様な大規模な地上絵自体の展示がなされて日が浅いため、現時点では地上絵の作成自体がまだ手探りの状態であり、大規模な地上絵の作成は色々な方法が試みられているが、試行錯誤の状態にあるというのが実情である。従って、特許文献をはじめとする各種文献においても、このような技術に関する先行技術を開示したものは見当たらない。
唯一、本願発明の技術的発想と関連づけられると思われる特許文献が以下のものである。
【特許文献１】特開２０１３−２２５３３６
【０００４】
この特許文献記載の発明は、特定の対象物（地表面や地域等）を認識し易くするため、その対象物の俯瞰画像を生成する装置である。これに対して本願発明は後述するように人が俯瞰する地面等に対して地上絵を作成する技術であって、その目的が逆であり当然その手段も全く異なっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地上絵を作成する方法の一つとして原図のスライドを拡大して地面に投影し、この状態で作業者が投影された画像をライン引き（車輪の回転により移動軌跡を石灰粉等で表示する器具：校庭等にラインを引く器具）でなぞって地面に線画を形成し、後にこの線画で区分された部分に所定の発色をするもの、例えばＬＥＤ、花等の植栽等を配置して地上絵を作成する方法が試されている。
【０００６】
この方法は、先ず原図のスライドを極めて大きく拡大しなければならないため、光源を非常に高い光量としても光が拡散して単位面積当たりの地面に届く光量は大幅に低減する。従って、地面に投影された画像はかなり暗い状態で不鮮明になってしまう。その上、地面には凹凸があり、かつ雑草等の植物もあって、地面に対する下図の作成は不明確なものとなり、結局、細密な地上絵は事実上不可能であった。
【０００７】
このため、線引きが比較的容易である幾何学模様や、単純な図形が地上絵として採用されることが殆どで、例えば家、橋、花、動物、樹木等の特定の物を表現する具象画は細部を表現せねばならず、大規模な地上絵では事実上実現できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点を解決すべく構成したものである。
即ち、本発明の構成の第一は地上絵の原画を作成しかつこの原画のデータを保持するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の中央処理装置（ＣＰＵ）と、この中央処理装置に接続するレーザ光発振装置とを有し、レーザ光発振装置はこの中央処理装置に内蔵された原画の基礎となる線図に対応してレーザ光を、地上絵を描く対象（地面や建造物の壁面）に対して照射し、対象に照射されたレーザ光の照射軌跡を辿って対象面に対して前記ライン引き等の線引き手段により下書きの線図を描き、その後下書きの線図により特定された空間部に対してＬＥＤ、植栽、顔料等の着色手段により原画と同様な彩色を施して地上絵を作成するシステムである。
【０００９】
本発明の第２の構成は、前記ライン引きを自動装置とし、この自動装置は、自動走行手段と、レーザ光自体又はレーザ光が照射された部分を検知する手段とを有し、レーザ光が照射された部分を自動追跡し、かつ自己が自動追跡した軌跡を地面に線引きし、これにより地面に対して下書きの線図を自動的に作成するシステムである。
【００１０】
また、人手によるライン引き及び前記自動装置は紛体を撒く構成のものに限らず、顔料を含む液体を対象面に噴霧する構成のもの等、対象面にマーキングする手段は何種か考えられ、このマーキング手段を限定するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、地面等の対象面に対してレーザ光により下図が明確に示され、これを辿って線引きすることにより複雑な絵画でも正確な下図が作成することができる。従って原画を忠実に再現した地上絵を作成することが可能となる。
【００１２】
また、ライン引きを自動装置とすることにより、短時間かつ正確かつ安全に下図を作成することができる。因みに、人手により線図を描く場合にはレーザ光が背後から照射されるような位置で照射軌跡を視認し、線引き作業時にレーザ光が直接に入らないよう注意する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るシステムを実行するためのＣＰＵとレーザ光発振である。
【図２】レーザ光発振による地面に対する下図の照射状態を示す地面の側面図である。
【図３】ライン引きによるレーザ照射軌跡をたどる状態を概念的に示す図である。
【図４】自走マーカー（ＡＭＶ）によるレーザ照射軌跡をたどる状態を示すＡＭＶ走行面の平面図である。
【図５】地上絵の下図の構成例を示す図である。
【図６】原図作成から対象面に対するレーザ光照射までの流れを示すフロー図である。
【図７】ＡＭＶによる地上絵の作成状態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１及び図２において、符号１はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等で構成され、システム全体を制御する中央処理装置（以下「ＣＰＵ」とする）である。符号２はこのＣＰＵ１と信号接続するレーザ光発振装置である。
【００１６】
レーザ光発振装置２は対象面（以下対象面を地面とする）にレーザ光を照射することにより当該地面に線図を表示するための案内を行うものである。従ってレーザの照射方式としては所定箇所に一定時間ビームを照射するビーム固定方式よりも、線図全体に沿ってスキャニングして線全体が解るビームスキャニング方式の装置が望ましい。
【００１７】
ＣＰＵ１において、符号１Ａは地面に描くべき画像の原画のデータである。また符号１Ｂはこの原画データ１Ａに対応する下図データである。ここで下図とは、絵画（原画）の輪郭を示ために線図で構成した図である。通常はＣＰＵ１において、線により構成された下図データ１Ｂを先ず作成し、下図において線図により仕切られた部分に彩色して原図データ１Ａを作成する方式が一般的である。
【００１８】
符号１Ｄはレーザ照射信号データである。これは前記レーザ発振装置２を制御する信号を記憶したデータであって、下図データ１Ｂに基づき作成されたものでありレーザ光発振装置２が発振したレーザ光の地面に対する照射が下図データ１Ｂを忠実に辿るようレーザ発振装置２を制御するための制御信号である。
【００１９】
符号１Ｃは色彩コードに関するデータである。色彩コードとは、後述するように、下図において線図により仕切られた部分に対する彩色の際に、着色すべき色彩を比較的簡単な文字構成で表現したものを言う。
【００２０】
図２において、レーザ光発振装置２及びこれを制御するＣＰＵ１は地上絵を鑑賞する中心位置、つまり地上絵全体を俯瞰できる位置に配置される。この位置は図示のように小高い丘（図示の場合は照射部分全体を示すために地面全体をや平坦に描いている）、展望台、或いは観覧車の回転時に最高の位置等、地上絵が一望に俯瞰できる場所が望ましい。観覧車等のようにテーマパークに併設された装置の場合では、閉園した夜間等に観覧車の籠を例えば最高位置で停止させ、レーザ発振装置を作動させるなど適宜対応する。
【００２１】
この状態で、レーザ光を地面に向かって照射する。レーザ光ＬＡはＣＰＵ１に内蔵される前記下図データ１Ｂ（図１参照）に対応した軌跡で地面に対してこの下図を拡大して照射され、地面に対する線引きの案内とされる。
【００２２】
人手により下図を地面にマーキングする場合は、作業員は背後からレーザ光ＬＡの照射を受ける位置に立ち、レーザ光ＬＡが直接目に入らないようにして安全を図り、地面におけるレーザの照射軌跡に沿ってライン引きを移動させて地面に対して地上絵の下図になるべき線図を描く。
【００２３】
図３は、人手による地面に対する下図の描写の一例を概念的に示す。符号３は手押式のライン引きであり、作業員は把手３ａを持ってライン引き３を、背後から照射されるレーザ光ＬＡに沿って押しながら移動させる。これにより地面Ｇに対してこのレーザ光ＬＡの照射軌跡に沿って線図を描き、地上絵の下図を作成する。
なお、下図の構成が複雑な場合には下図そのものを予め分割し、分割された下絵についてレーザ光を照射して所定の分割部分の線図を描き、この分割部分の線図が完成したならば隣接する部分の線図を引き、これを順次繰り返して、最終的に大きな下図を作成する方法を採用する方法も実施可能である。
この方法は、後述する自走装置の場合でも実施可能である。
【００２４】
地面に対する下図の作成が終了したならば、下図の線図により区画された各空間部に原図に対応する色彩を発色するようＬＥＤ等の彩色手段を施して地上絵を完成する。
【実施例２】
【００２５】
図４は第２の実施例を示し、かつ地面に対する下図作成を自動的に行なうシステムを示す。
【００２６】
図中、符号４は自走式のライン引き装置[以下「自走マーカー」又はＡＭＶ（Automatic Marking Vehicle）と称する]である。この自走マーカー４は、図示の構成では車体４ａに対して駆動輪４ｂ及び案内輪４ｃを備え、かつ車体４aの先頭部に光感知センサ４ｄを備えており、車体４ａに搭載されている蓄電池とモータ（図示せず）により自走可能に構成されている。
【００２７】
この構成において、レーザ光発振装置２から照射されたレーザ光ＬＡにより地面Ｇに対してこのレーザ光ＬＡの照射が照射軌跡ＬＡ´となって表示される。自走マーカー４は、光感知センサ４ｄによりこの照射軌跡ＬＡ´を検知し、かつこの照射軌跡ＬＡ´を追跡するよう案内輪４ｃを操作しながらこの照射軌跡ＬＡ´に沿って移動する。この際、車内に積載してある紛体を撒き、或いはスプレ−容器の顔料を噴射することにより、地面Ｇに対してレーザ照射軌跡ＬＡ´に対応する自走マーカーの移動軌跡としてライン５を描く。この動作を連続して行うことにより、地面Ｇに対して、人手によらず下図を自動的に形成する。
【００２８】
図５は地面に描く下図の一例を示す。
この下図は、複数のアーチ状の水門の上に大きな円弧を描く道路６が形成され、この道路６の奥に池７があり、更に池にはハート形や円形の島８があるというメルヘン的な構成の絵となっている。
【００２９】
この下図がＣＰＵ１に下図データ１Ｂとして格納されている（図１参照）。レーザ光発振装置２はＣＰＵ１の指令信号によりこの下図データに対応して、レーザ光ＬＡを所定の地面に照射する。これにより、地面においてこの照射軌跡をライン引き３（図３参照）又はＡＭＶ４（図４参照）で辿ることにより地面Ｇに対して線を引き、この下図データと同じものを拡大して描くことになる。
【００３０】
なお、ＣＰＵ１には、線で区画された部分の彩色を指定するコード１Ｃが、例えば以下のように関連づけられて入力されている。
【００３１】
Ａ：黄
Ｂ：黒
Ｃ：赤
Ｄ：青
Ｅ：茶
Ｆ：緑
【００３２】
又色彩の明暗が例えば５段階の数字で表される。各色彩はアルファベットと数字の組み合わせで表示される。数字は最も明るいものが１、最も暗いものが５として、例えば緑の場合Ｆ１、赤の場合はＣ３等と表す。なお黒の場合は、黒そのものはＢ５で表し、それ以外のＢＩからＢ４は灰色の明度とする。
【００３３】
図１において、色彩コード１Ｃは原画データ１Ａにおける彩色に基づいて、線画として構成された下図データ１Ｂにおける線により区画された各部分の彩色を指定する。例えば、図５において、複数のアーチ状の水門の上に大きな円弧を描く道路６にはＢ２（明るい灰色）、アーチ状の水門の側壁にはＡ４（やや暗い黄色）、道路６の奥の池７はＤ２（やや明るい青）、更に池７のハート形や円形の島８はＣ１（非常に明るい赤：ピンク）、池７に隣接する陸部にはＦ３（中程度の明るさの緑）等として下図の各部に対する彩色を彩色コードで指示する。
【００３４】
人手により、或いはＡＭＶ４により線図として対象地面に描かれた下図において、各線で仕切られた対象部分の色彩コードの表示は幾つかの方法がある。先ず、この区画に対応する部分に対して色彩コードを表示した小旗を立てる方法がある。第２の方法は、この区画された部分に対してスプレーで顔料を噴射して地面に色彩コードを直接表記したり、或いはこの色彩コードに対応する色彩のスプレーを地面に直接噴射して、これを色見本とする等である。
【００３５】
上記の事例は何れも人手によるコードの表記であるが、ＡＭＶ４により人手によらない方法もある。
例えば、ＡＭＶ４により地面対する下図が完成した後、ＡＭＶ４に、必要な彩色に対応する色彩のスプレ−手段（スプレー缶）を搭載し、前記下図を横断或いは縦断することにより所定の区画に対してこの区画に対応する色彩の顔料を色見本として地面にスプレーする。ＡＭＶ４に対するスプレーの指示は、下図完成後の前記横断・縦断の場合には操作者が下図全体を俯瞰できる場所に位置してＡＭＶ４が所定の区分に至った際に無線によりこの区分に対応する顔料をスプレーすることにより実現可能である。この方法では、操作者一人でかつ広大な地面を移動することなく、所定部分の彩色指示の表示を行うことができる
【００３６】
また、前記無線手段と併用し、ＡＭＶ４が地面に線図を描く途中に、この線で区画されるべき部分に対する彩色を指示すれば、下図の作成と彩色の指示が同時かつ自動的に行うことも可能である。
【００３７】
図６及び７は、上記した地面に対する下図作成の流れの一例を示す。
先ず、図６は対象面（地面）に対するレーザ光線照射までの手順を示す。
【００３８】
全ての手順に先立って先ず地面に描くべき地上絵の原画を作成する（ＳＡ１）。原画は最終的に地面に描かれる際の彩色を施した図であり、通常はレーザ光線の制御時にＣＰＵとして機能するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に対して直接入して作成する（ＳＡ２）。作成方法は、例えば先に線画として下図データ１Ｂ（図１参照）を作成し、その後この下図データ１Ｂに対して彩色して原画データ１Ａを作成したり、或いはこれと逆に原画を先ず作成し原画データ１Ａとし、この原画データ１Ａの彩色の異なる部分に境界線を引き下図データ１Ｂとする等の方法が考えられる。
【００３９】
続いて、前記下図データ１Ｂに基づいてレーザ照射信号データ１Ｄ（図１参照）を作成し（ＳＡ３）、かつレーザ照射対象面を決定する（ＳＡ４）。
【００４０】
更に、レーザの照射位置、具体的にはレーザ光発振装置２の配置位置を決定する（ＳＡ５）。つまり、前述の説明に対応すれば丘の頂上、展望台、観覧車の籠等、完成した地上絵全体が俯瞰できる所定の場所を決定する。
【００４１】
照射対象と照射位置が決定したならば、定まった照射位置から所定の照射対象面に対して前記レーザ照射信号により下図を描くようにレーザを照射してレーザ試射を行う（ＳＡ６）。
【００４２】
この試射においてレーザ光が対象面において照射されない部分が無いかを調べる（ＳＡ７）。対象面が地面の場合、凹凸により一部が影になってしまうことがある。照射されない部分が無い場合はこれで終了し、対象面に対する下図作成に備える。
【００４３】
次に照射されない部分がある場合において、照射されない部分が、照射された部分を繋ぐことにより容易に想定できるか否かを検討（ＳＡ８）し、容易であれば作業終了し、容易に想定できないと判断された場合は、対象面に対する下図作成後に下図データ１Ｂに基づき後刻人手により線をつなげることと（ＳＡ９）して作業を終了する。
【００４４】
因みに地上絵全体を俯瞰する地点からレーザ光を照射するわけであるから、この地点で陰になる部分は地上絵が途切れても問題ないと言えるが、地上絵はこの俯瞰地点だけではなく、各所から観覧でき、かつ地上絵の中にも立ち入ることができるので、地上絵が一部途切れているのは鑑賞上好ましいことではない。
【００４５】
続いて、図７はＡＭＶ４による対象面たる地面に対して下図を自動作成するステップを示す。
【００４６】
最初にＡＭＶ４を下図作成の開始地点に移動させる（ＳＢ１）。続いてレーザ光発振装置から発振されたレーザ光を検知（ＳＢ２）し、この検知状態を維持しながらレーザ光の照射軌跡に沿って移動する（ＳＢ３）。この移動に従ってＡＭＶ４に搭載されている紛体排出装置又はスプレー装置によりＡＭＶ４の移動軌跡としての線によって地面に原図を描いていく（ＳＢ４）。原図の完成により、前述のとおり線で区画された部分に所定の色彩コードを付与して後刻この色彩コードに対応する彩色を施して地上絵を完成させる。
【００４７】
上述のように色彩コードの付与を人手による場合の外、色彩コードの付与自体もＡＭＶ４により自動的に行うことも可能である。即ち、図１において、レーザ照射信号データ１Ｄの中に、色彩コード信号を埋め込んでおき、線図作成のためのレーザ照射に並行して、或いはこのレーザ照射を一時停止して色彩コードのデータを発振する。具体的には、色彩コード信号用のレーザ光を、下図作成用のレーザ光波長（例えば６００ｎｍ〜６５０ｎｍ程度／可視域の黄色からオレンジ色）から（例えば５００ｎｍ程度／可視域の青色から緑色）とする。
【００４８】
ＡＭＶ４はこの色彩コード信号用のレーザ光の有無を常時探索している（ＳＢ５）。色彩コードの送信は、例えばこの色彩コード信号用のレーザ光のオンオフ時間を異ならせてオンオフ照射することで達成することができる。例えば黄色はオンオフ間隔が０.１秒、黒は０．２秒、赤は０．４秒、青は０．６秒等、明度は例えば，一旦個のオンオフ信号を連続信号（例えば２秒間）として、ＡＭＶ４に次に明度信号を送ることを認識させ、例えば明度１は０．１秒、明度２は０．２秒。明度３は０．３秒等として色彩、明度の信号を発信する。
【００４９】
これにより、ＡＭＶ４は色彩コード信号用のレーザ光を受信したときはこのレーザ光のオンオフ時間を検知して送信された色彩コードを解析し、解析結果に対応する色彩スプレーを地面に噴射して彩色見本とする（ＳＢ６）。ＡＭＶ４は線図作成用、つまりＡＭＶの移動ガイド用のレーザ光の照射軌跡に沿って移動する（ＳＢ７）ことにより所定部分に対する彩色見本の表示と、地面に対する線を引き地上絵の下図を完成する。
【００５０】
以上、本発明の実施例を、地面等の対象面に対する着色を主としてＬＥＤ等のイルミネーションを用いた場合を例に説明したが、この着色手段以外にも以下のものが着色例として考えられる。例えば、黄色はマリーゴールド、赤はベゴニアセンパーフローレンスの赤花、ピンクは同種のピンク花、緑は芝等の草花を中心とした植物を所定箇所に植える等の方法も実行可能である。この方法の範疇としては、黒米やうるち米等の葉色の異なる稲を対象地面（水田）に植栽して地上絵を作成する方法等も含まれる。
【００５１】
続いて、彩色部分に陰影をつけることにより構図の立体感をより強調して地上絵全体について３次元的な視覚効果を得ることも可能である。この場合、ＬＥＤ等のイルミネーション素材を用いる場合には、影となる部分に配置されるイルミネーション素材の数を少なくしてその部分の輝度を低下させることにより容易に実現できる。また植物の場合には所定の色彩を出す植物の間に色調の暗い葉を持つ植物を混植させる等の方法により実現可能である。また、当然のことながら地面や壁面等の対象面に対して顔料を付着させて着色することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上本発明に係るシステムを、テーマパークにおける地上絵というエンターテイメント性の高い対象の作成を例に説明したが、例えば土地の区割りなどにも応用することができる。
【００５３】
１  ＣＰＵ（ＰＣ）
１Ａ  原画データ
１Ｂ  下図データ
１Ｃ  色彩コード
１Ｄ  レーザ照射信号データ
２  レーザ光発振装置
３  ライン引き
４  自走マーカー（ＡＭＶ／Automatic Marking Vehicle）
４ａ  （ＡＭＶの）車体
４ｂ  （ＡＭＶの）駆動輪
４ｃ  （ＡＭＶの）案内輪
４ｄ  （ＡＭＶの）光感知センサ
６  （下図の）道路
７  （下図の）池
８  （下図の）島
ＬＡ  レーザ光
ＬＡ´  （レーザ光の）照射軌跡
Ｇ  地面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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