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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022100963
(43)【公開日】2022-07-06
(54)【発明の名称】設計図面投影システム、設計図面投影方法
(51)【国際特許分類】
H04N 5/74 20060101AFI20220629BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20220629BHJP
G09G 5/00 20060101ALI20220629BHJP
G09G 5/36 20060101ALI20220629BHJP
G09G 5/38 20060101ALI20220629BHJP
G01B 11/24 20060101ALI20220629BHJP
B25H 7/04 20060101ALI20220629BHJP
【ＦＩ】
H04N5/74 D
G03B21/00 D
G09G5/00 550X
G09G5/00 550C
G09G5/00 510B
G09G5/36 520D
G09G5/38 A
G01B11/24 A
B25H7/04 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020215275
(22)【出願日】2020-12-24
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】加藤 崇
(72)【発明者】
【氏名】依田 篤士
(72)【発明者】
【氏名】小野 豊
(72)【発明者】
【氏名】竹内 圭二
【テーマコード（参考）】
2F065
2K203
5C058
5C182
【Ｆターム（参考）】
2F065AA04
2F065AA54
2F065BB01
2F065CC14
2F065DD06
2F065EE08
2F065FF11
2F065GG04
2F065HH04
2F065JJ01
2F065LL62
2F065MM16
2F065PP22
2F065QQ03
2F065QQ21
2F065QQ28
2F065RR08
2K203FA76
2K203FB03
2K203KA36
2K203KA83
2K203MA30
5C058BA27
5C058EA02
5C182AA04
5C182AA13
5C182AA14
5C182AB02
5C182AB18
5C182BA29
5C182BC22
5C182BC25
5C182BC26
5C182CB12
5C182CB32
5C182CB42
5C182CC24
(57)【要約】
【課題】凹凸のある床面上に設計図面の像を正確に表示させる。
【解決手段】設計図面投影システム１は、床面に投影すべき設計図面の図面データが記憶されたデータ記憶部２２と、床面の凹凸量を、床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する床面状態検出装置３と、床面状態検出装置３で検出された床面の凹凸量に基づいて、図面データを補正し、補正図面データを生成するデータ補正部２３と、補正図面データに基づいた補正図面の像を床面に投影して表示させる投影装置５と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】設計図面投影システム１は、床面に投影すべき設計図面の図面データが記憶されたデータ記憶部２２と、床面の凹凸量を、床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する床面状態検出装置３と、床面状態検出装置３で検出された床面の凹凸量に基づいて、図面データを補正し、補正図面データを生成するデータ補正部２３と、補正図面データに基づいた補正図面の像を床面に投影して表示させる投影装置５と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
床面に投影すべき設計図面の図面データが記憶されたデータ記憶部と、
前記床面の凹凸量を、前記床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する床面状態検出装置と、
前記床面状態検出装置で検出された前記床面の凹凸量に基づいて前記図面データを補正し、補正図面データを生成するデータ補正部と、
前記補正図面データに基づいた補正図面の像を前記床面に投影して表示させる投影装置と、を備えることを特徴とする設計図面投影システム。
前記床面の凹凸量を、前記床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する床面状態検出装置と、
前記床面状態検出装置で検出された前記床面の凹凸量に基づいて前記図面データを補正し、補正図面データを生成するデータ補正部と、
前記補正図面データに基づいた補正図面の像を前記床面に投影して表示させる投影装置と、を備えることを特徴とする設計図面投影システム。
【請求項2】
前記データ補正部は、前記投影装置で投影する前記像のピクセル毎に前記図面データを補正し、
前記床面状態検出装置は、前記ピクセルのそれぞれに対応した前記床面上の複数の位置で、前記凹凸量を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の設計図面投影システム。
前記床面状態検出装置は、前記ピクセルのそれぞれに対応した前記床面上の複数の位置で、前記凹凸量を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の設計図面投影システム。
【請求項3】
設計図面の像を投影する床面の凹凸量を、前記床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する工程と、
前記床面の凹凸量に基づいて前記設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する工程と、
前記補正図面データに基づいた補正図面の像を前記床面に投影して表示させる工程と、を含む
ことを特徴とする設計図面投影方法。
前記床面の凹凸量に基づいて前記設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する工程と、
前記補正図面データに基づいた補正図面の像を前記床面に投影して表示させる工程と、を含む
ことを特徴とする設計図面投影方法。
【請求項4】
前記床面の凹凸量を検出する工程では、前記像を床面に投影して表示させる工程で投影する前記像のピクセルのそれぞれに対応した複数の位置で、前記凹凸量を検出し、
前記補正図面データを生成する工程では、前記像のピクセル毎に前記図面データを補正する、
ことを特徴とする請求項３に記載の設計図面投影方法。
前記補正図面データを生成する工程では、前記像のピクセル毎に前記図面データを補正する、
ことを特徴とする請求項３に記載の設計図面投影方法。
【請求項5】
前記補正図面データを生成する工程では、前記補正図面の像を前記床面に投影させて表示させる工程で用いる投影装置の設置位置を含む水平面を基準面とし、前記基準面に対する前記複数の位置における上下方向の高さの差に基づき、前記ピクセル毎の前記像の投影位置を前記床面に沿った方向にずらす量を算出する
ことを特徴とする請求項４に記載の設計図面投影方法。
ことを特徴とする請求項４に記載の設計図面投影方法。
【請求項6】
前記床面上に表示された前記像に基づいて、墨出し作業を行う工程、をさらに含む
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の設計図面投影方法。
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の設計図面投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、設計図面投影システム、設計図面投影方法に関する。
【背景技術】
【0002】
建設現場においては、様々な工程で墨出し作業が行われている。墨出し作業は、設計図面に基づいて、建設現場で様々な部材の位置や加工を施すべき位置を示すために行われる。墨出し作業は、墨出し作業を担当する職人によって行われる。このため、担当の職人による墨出し作業が行われない限り、それ以降の作業を進めることができない。
また、墨出し作業は、設計図面の印刷物を職人が目視で確認しながら行われる。このため、設計図面からの情報の読み取りに誤りがあった場合、設計図面に改変がなされ、職人が使用する設計図面が最新のものでない場合等には、墨出しが正確に行われないことがある。
また、墨出し作業は、設計図面の印刷物を職人が目視で確認しながら行われる。このため、設計図面からの情報の読み取りに誤りがあった場合、設計図面に改変がなされ、職人が使用する設計図面が最新のものでない場合等には、墨出しが正確に行われないことがある。
【0003】
これらの問題に対し、建設現場で、設計図面の像を、施工中の構造物に実寸で投影することが検討されている。これにより、設計図面の像を構造物に実寸で投影した状態で、投影された設計図面上の線に沿って、墨出し作業をダイレクトに行うことができる。例えば特許文献１には、空間内に設置され、その空間の設計データの少なくとも一部を構造物に実寸で投影する投影装置についての構成が開示されている。
しかしながら、設計データに基づく設計図面の像を実寸で投影する構造物の表面は、平滑面であるとは限らない。例えば、構造物のコンクリート製の床の表面には、上下方向に数ｃｍの不陸があることが多い。このように凹凸がある構造物の床の表面に設計図面情報を実寸で投影すると、設計図面上の線が、凹凸に倣って歪んだ状態で表示され、墨出し作業を正確に行うことが困難となってしまう。
しかしながら、設計データに基づく設計図面の像を実寸で投影する構造物の表面は、平滑面であるとは限らない。例えば、構造物のコンクリート製の床の表面には、上下方向に数ｃｍの不陸があることが多い。このように凹凸がある構造物の床の表面に設計図面情報を実寸で投影すると、設計図面上の線が、凹凸に倣って歪んだ状態で表示され、墨出し作業を正確に行うことが困難となってしまう。
【0004】
プロジェクションマッピングと称される、投影面に画像や映像を投影する技術においては、複数のプロジェクタから投影した複数の画像や映像のつなぎ目を合わせる目的、傾斜した面に投影した画像や映像（の輪郭）を補正する目的で、様々な補正技術が開発されている。
例えば特許文献２には、投影面にテスト画像を投影し、投影面の３次元形状を測定し、計測された３次元形状データに基づいて、ユーザーの視点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、テスト画像に対して補正処理、回転処理等を実行する投影システムについての構成が開示されている。
特許文献２に開示されたような投影システムでは、左眼視点と右眼視点とを含む平面に対して傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影するものである。したがって、このような構成の技術を適用したとしても、凹凸のある構造物の表面に設計図面の像を照射した場合に、凹凸による設計図面の像の歪みを解消することはできない。
例えば特許文献２には、投影面にテスト画像を投影し、投影面の３次元形状を測定し、計測された３次元形状データに基づいて、ユーザーの視点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、テスト画像に対して補正処理、回転処理等を実行する投影システムについての構成が開示されている。
特許文献２に開示されたような投影システムでは、左眼視点と右眼視点とを含む平面に対して傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影するものである。したがって、このような構成の技術を適用したとしても、凹凸のある構造物の表面に設計図面の像を照射した場合に、凹凸による設計図面の像の歪みを解消することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－９６２４３号公報
【特許文献2】特開２０１７－１３０７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、凹凸のある床面上に設計図面の像を正確に表示させることが可能な、設計図面投影システム、設計図面投影方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の設計図面投影システムは、床面に投影すべき設計図面の図面データが記憶されたデータ記憶部と、前記床面の凹凸量を、前記床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する床面状態検出装置と、前記床面状態検出装置で検出された前記床面の凹凸量に基づいて前記図面データを補正し、補正図面データを生成するデータ補正部と、前記補正図面データに基づいた補正図面の像を前記床面に投影して表示させる投影装置と、を備えることを特徴とする。
すなわち、本発明の設計図面投影システムは、床面に投影すべき設計図面の図面データが記憶されたデータ記憶部と、前記床面の凹凸量を、前記床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する床面状態検出装置と、前記床面状態検出装置で検出された前記床面の凹凸量に基づいて前記図面データを補正し、補正図面データを生成するデータ補正部と、前記補正図面データに基づいた補正図面の像を前記床面に投影して表示させる投影装置と、を備えることを特徴とする。
【0008】
このような構成によれば、床面状態検出装置で検出した床面の凹凸量に基づいて、データ補正部が、設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。投影装置では、補正図面データに基づいた補正図面の像を床面に投影して表示させる。これにより、床面には、床面の凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像が表示される。したがって、この像に基づいて墨出し作業を行えば、墨出しを正確に行うことが可能となる。また、設計図面の図面データを用いるので、設計図面からの情報の読み取りの誤りが生じることが抑えられる。さらに、設計図面の図面データを用いることで、設計図面に変更があった場合であっても、最新の設計図面に基づく補正図面の像を表示させることができる。その結果、凹凸のある床面上に設計図面の像を正確に表示させることが可能となる。
【0009】
本発明の一態様においては、本発明の設計図面投影システムは、前記床面状態検出装置は、前記投影装置で投影する前記像のピクセルのそれぞれに対応した前記床面上の複数の位置で、前記凹凸量を検出し、前記データ補正部は、前記像のピクセル毎に前記図面データを補正する。
【0010】
このような構成によれば、投影装置で投影する像のピクセル毎に、床面上の凹凸量の検出、図面データの補正を行うことで、投影装置が有する解像度に応じた高い解像度で、床面上に像を表示させることができる。
【0011】
本発明の一態様においては、本発明の設計図面投影方法は、設計図面の像を投影する床面の凹凸量を、前記床面に沿った複数の位置でそれぞれ検出する工程と、前記床面の凹凸量に基づいて前記設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する工程と、前記補正図面データに基づいた補正図面の像を前記床面に投影して表示させる工程と、を含むことを特徴とする。
【0012】
このような構成によれば、床面の凹凸量に基づいて設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。このような補正図面データに基づいた補正図面の像を床面に投影して表示させることで、床面には、床面の凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像が表示される。その結果、凹凸のある床面上に設計図面の像を正確に表示させることが可能となる。
【0013】
本発明の一態様においては、本発明の設計図面投影方法は、前記床面の凹凸量を検出する工程では、前記像を床面に投影して表示させる工程で投影する前記像のピクセルのそれぞれに対応した複数の位置で、前記凹凸量を検出し、前記補正図面データを生成する工程では、前記像のピクセル毎に前記図面データを補正する。
【0014】
このような構成によれば、高い解像度で、床面上に像を表示させることができる。
【0015】
本発明の一態様においては、本発明の設計図面投影方法は、前記補正図面データを生成する工程では、前記補正図面の像を前記床面に投影させて表示させる工程で用いる投影装置の設置位置を含む水平面を基準面とし、前記基準面に対する前記複数の位置における上下方向の高さの差に基づき、前記ピクセル毎の前記像の投影位置を前記床面に沿った方向にずらす量を算出する。
【0016】
このような構成によれば、床面の凹凸量に基づいた設計図面データの補正を行い、正確な像を床面上に表示するための補正図面データを生成することができる。
【0017】
本発明の一態様においては、本発明の設計図面投影方法は、前記床面上に表示された前記像に基づいて、墨出し作業を行う工程、をさらに含む。
【0018】
このような構成によれば、床面の凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像に基づいて墨出し作業を行うことで、墨出しを正確に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、凹凸のある床面に像を投影した場合であっても、床面上に設計図面の像を正確に表示させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施形態に係る設計図面投影システム、設計図面投影方法の構成を示す断面図である。
【図2】上記設計図面投影システムの機能構成を示すブロック図である。
【図3】上記設計図面投影システムを構成する床面状態検出装置で床面の凹凸量を検出している状態を示す側面図である。
【図4】上記設計図面投影システムを構成する投影装置で像を床面に投影している状態を示す側面図である。
【図5】本実施形態における設計図面投影方法の流れを示すフローチャートである。
【図6】凹凸のある床面に像を表示した場合に生じる像の位置ずれと、位置ずれした像を補正する内容を説明するための図である。
【図7】凹凸のある床面に像を表示した場合に生じる像の位置ずれと、位置ずれした像を補正する内容を説明するための他の図である。
【図8】凹凸のある床面に像を表示した場合に生じる像の位置ずれと、位置ずれした像を補正する内容を説明するためのさらに他の図である。
【図9】床面の凹凸に応じた補正を行わずに、床面上に像を表示した場合の例を示す図である。
【図10】床面の凹凸に応じた補正を行い、床面上に像を表示した場合の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図１は、本実施形態に係る設計図面投影システムの概略構成を示す図である。図２は、上記設計図面投影システムの機能構成を示すブロック図である。
図１、図２に示すように、設計図面投影システム１は、システム本体２と、床面状態検出装置３と、投影装置５と、を主に備えている。図１に示すように、設計図面投影システム１は、建築現場で用いられるもので、建築現場で施工される建築構造物の床面Ｆに、当該建築構造物の設計図面に基づく像Ｍを実寸大で投影して表示させる。
図１、図２に示すように、設計図面投影システム１は、システム本体２と、床面状態検出装置３と、投影装置５と、を主に備えている。図１に示すように、設計図面投影システム１は、建築現場で用いられるもので、建築現場で施工される建築構造物の床面Ｆに、当該建築構造物の設計図面に基づく像Ｍを実寸大で投影して表示させる。
【0022】
システム本体２は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置からなる。システム本体２は、予め設定されたコンピュータプログラムに基づいた処理をコンピュータ装置が実行することで、以下に示すような構成を機能的に備えている。図２に示すように、システム本体２は、データ取得部２１と、データ記憶部２２と、データ補正部２３と、データ出力部２４と、を機能的に備えている。
【0023】
データ取得部２１は、外部のデータサーバ等から、インターネット、公衆電話通信網等の通信ネットワークを用いたデータ通信、又は可搬性を有したメモリを介して、建築構造物の設計図面の図面データを取得する。データ取得部２１は、床面状態検出装置３で検出する床面Ｆの凹凸量のデータを、Ｗｉ－Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）等の無線データ通信、又はケーブルを介した有線データ通信を介して取得する。データ記憶部２２は、データ取得部２１で取得した設計図面の図面データ、凹凸量のデータ等を記憶する。
データ補正部２３は、後述する床面状態検出装置３で検出される床面Ｆの凹凸量に基づいて、設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。データ補正部２３は、生成した補正図面データを、データ記憶部２２に記憶させる。
データ出力部２４は、データ記憶部２２に記憶された補正図面データを投影装置５に出力する。
データ補正部２３は、後述する床面状態検出装置３で検出される床面Ｆの凹凸量に基づいて、設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。データ補正部２３は、生成した補正図面データを、データ記憶部２２に記憶させる。
データ出力部２４は、データ記憶部２２に記憶された補正図面データを投影装置５に出力する。
【0024】
図３は、設計図面投影システムを構成する床面状態検出装置で床面の凹凸量を検出している状態を示す側面図である。
図３に示すように、床面状態検出装置３は、床面Ｆの上下方向における凹凸量を検出する。床面状態検出装置３は、床面Ｆの投影範囲Ａ内に設定された複数の位置のそれぞれで、床面Ｆの凹凸量を検出する。投影範囲Ａは、予め、床面Ｆ上において、後述する投影装置で設計図面に基づく像Ｍの投影範囲を含むように設定される。床面状態検出装置３では、投影範囲Ａ内において、投影装置５で投影する像のピクセル数（解像度）と同等以上の数の位置で、凹凸量の検出を行うのが好ましい。例えば、投影装置５で投影する像のピクセル数が、４Ｋ：３８４０×２１８０である場合、床面状態検出装置３では、投影範囲Ａ内を、３８４０×２１８０個の各ピクセルに対応した位置で、それぞれ凹凸量の検出を行うのが好ましい。このような床面状態検出装置３としては、例えば、市販の３Ｄ（３次元）スキャナを用いることができる。
図３に示すように、床面状態検出装置３は、床面Ｆの上下方向における凹凸量を検出する。床面状態検出装置３は、床面Ｆの投影範囲Ａ内に設定された複数の位置のそれぞれで、床面Ｆの凹凸量を検出する。投影範囲Ａは、予め、床面Ｆ上において、後述する投影装置で設計図面に基づく像Ｍの投影範囲を含むように設定される。床面状態検出装置３では、投影範囲Ａ内において、投影装置５で投影する像のピクセル数（解像度）と同等以上の数の位置で、凹凸量の検出を行うのが好ましい。例えば、投影装置５で投影する像のピクセル数が、４Ｋ：３８４０×２１８０である場合、床面状態検出装置３では、投影範囲Ａ内を、３８４０×２１８０個の各ピクセルに対応した位置で、それぞれ凹凸量の検出を行うのが好ましい。このような床面状態検出装置３としては、例えば、市販の３Ｄ（３次元）スキャナを用いることができる。
【0025】
図４は、設計図面投影システムを構成する投影装置で像を床面に投影している状態を示す側面図である。
図４に示すように、投影装置５は、補正図面データに基づいた補正図面に基づく像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる。投影装置５は、前述したように、例えば３８４０×２１８０のピクセル数（解像度）の投影範囲Ａに像Ｍを投影する。投影装置５は、床面Ｆ上に設置された基台５１上に、投影部５２を備えている。投影部５２では、床面Ｆから定められた高さから、斜め下方の床面Ｆに向けて補正図面に基づく像Ｍを投影する。このような投影装置５としては、例えば、市販のプロジェクタを用いることができる。
ここで、投影部５２を床面Ｆから例えば約１ｍの高さに設置し、３８４０×２１８０のピクセル数（解像度）の像Ｍを投影した場合、床面Ｆ上における像Ｍの投影範囲Ａの大きさは、約６ｍ×４ｍ程度となる。また、投影部５２を床面Ｆから例えば約２ｍの高さに設置し、３８４０×２１８０のピクセル数（解像度）の像Ｍを投影した場合、床面Ｆ上における像Ｍの投影範囲Ａの大きさは、約１０ｍ×５ｍ程度となる。
図４に示すように、投影装置５は、補正図面データに基づいた補正図面に基づく像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる。投影装置５は、前述したように、例えば３８４０×２１８０のピクセル数（解像度）の投影範囲Ａに像Ｍを投影する。投影装置５は、床面Ｆ上に設置された基台５１上に、投影部５２を備えている。投影部５２では、床面Ｆから定められた高さから、斜め下方の床面Ｆに向けて補正図面に基づく像Ｍを投影する。このような投影装置５としては、例えば、市販のプロジェクタを用いることができる。
ここで、投影部５２を床面Ｆから例えば約１ｍの高さに設置し、３８４０×２１８０のピクセル数（解像度）の像Ｍを投影した場合、床面Ｆ上における像Ｍの投影範囲Ａの大きさは、約６ｍ×４ｍ程度となる。また、投影部５２を床面Ｆから例えば約２ｍの高さに設置し、３８４０×２１８０のピクセル数（解像度）の像Ｍを投影した場合、床面Ｆ上における像Ｍの投影範囲Ａの大きさは、約１０ｍ×５ｍ程度となる。
【0026】
次に、上記したような設計図面投影システム１を用いた設計図面投影方法について説明する。
図５は、本実施形態における設計図面投影方法の流れを示すフローチャートである。
この図５に示すように、本実施形態における設計図面投影方法は、設計図面の図面データを取得する工程Ｓ１１と、床面Ｆに投影する設計図面の範囲を設定する工程Ｓ１２と、床面Ｆの凹凸量を検出する工程Ｓ１３と、補正図面データを生成する工程Ｓ１４と、補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる工程Ｓ１５と、墨出し作業を行う工程Ｓ１６と、を備えている。
図５は、本実施形態における設計図面投影方法の流れを示すフローチャートである。
この図５に示すように、本実施形態における設計図面投影方法は、設計図面の図面データを取得する工程Ｓ１１と、床面Ｆに投影する設計図面の範囲を設定する工程Ｓ１２と、床面Ｆの凹凸量を検出する工程Ｓ１３と、補正図面データを生成する工程Ｓ１４と、補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる工程Ｓ１５と、墨出し作業を行う工程Ｓ１６と、を備えている。
【0027】
設計図面の図面データを取得する工程Ｓ１１では、データ取得部２１で、外部のデータサーバ等から、建築対象の建築構造物の設計図面の図面データを取得する。このとき、システム本体２のオペレータは、外部のデータサーバ等に格納されている複数の設計図面の図面データの中から、床面Ｆに投影すべき設計図面の図面データを選択して取得する。また、取得する図面データは、工程Ｓ１１を実行する際に最新の設計図面の図面データを取得する。データ取得部２１で取得された設計図面の図面データは、データ記憶部２２に記憶される。
【0028】
床面Ｆに投影する設計図面の範囲を設定する工程Ｓ１２では、まず、投影装置５の投影部５２の床面Ｆからの高さを計測し、システム本体２に入力する。また、工程Ｓ１１で取得され、データ記憶部２２に図面データが記憶された設計図面において、オペレータが床面Ｆに投影すべき投影範囲Ａを設定する。ここで設定する投影範囲Ａは、投影装置５で投影可能なピクセル数と、計測した投影装置５の投影部５２の床面Ｆからの高さに基づいたものとなる。
【0029】
床面Ｆの凹凸量を検出する工程Ｓ１３では、図３に示すように、床面状態検出装置３で、床面Ｆの上下方向における凹凸量を検出する。床面状態検出装置３では、工程Ｓ１２で設定された投影範囲Ａ内の複数の位置のそれぞれで、床面Ｆの凹凸量を検出する。床面状態検出装置３では、投影装置５で像Ｍを投影する投影範囲Ａの各ピクセルに対応した複数の位置で、それぞれ、凹凸量の検出を行う。
【0030】
補正図面データを生成する工程Ｓ１４では、データ補正部２３で、工程Ｓ１３で検出された床面Ｆの複数の位置における凹凸量に基づいて、設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。この工程Ｓ１４では、工程Ｓ１５で用いる投影装置５の設置位置を含む水平面を基準面Ｆｓとし、工程Ｓ１３で検出された床面Ｆの複数の位置における基準面Ｆｓに対する上下方向への凹凸量を算出する。データ補正部２３では、複数の位置における基準面Ｆｓに対する凹凸量が、予め定めた閾値（０を含む）よりも大きい場合、その位置における図面データの補正を行う。
具体的には、図６に示すように、ある位置のピクセルＰ１で基準面Ｆｓに対して床面Ｆが上下に凹凸している場合（図６の例では、下方に凹んでいる）、設計図面に基づいて投影装置５からピクセルＰ１に向けて、設計図面に基づく像Ｍを形成する点Ｑを投影すると、基準面Ｆｓに対して下方に凹んでいる実際の床面Ｆに表示される点Ｑｒは、投影装置５の投影部５２の位置Ｏから離間する方向にずれる。そこで、データ補正部２３では、基準面Ｆｓに対して下方に凹んでいる実際の床面Ｆにおいて、設計図面に基づく位置の点Ｑの鉛直下方に点Ｑｖが表示されるよう、投影装置５における点Ｑ’の投影位置を、床面Ｆに沿った水平方向にずらす。
データ補正部２３では、凹凸量が閾値以上である複数の位置のそれぞれにおいて、基準面Ｆｓに対する床面Ｆの上下方向の高さの差（凹凸量）に基づき、像の投影位置を床面Ｆに沿った方向にずらす量を算出する。
具体的には、図６に示すように、ある位置のピクセルＰ１で基準面Ｆｓに対して床面Ｆが上下に凹凸している場合（図６の例では、下方に凹んでいる）、設計図面に基づいて投影装置５からピクセルＰ１に向けて、設計図面に基づく像Ｍを形成する点Ｑを投影すると、基準面Ｆｓに対して下方に凹んでいる実際の床面Ｆに表示される点Ｑｒは、投影装置５の投影部５２の位置Ｏから離間する方向にずれる。そこで、データ補正部２３では、基準面Ｆｓに対して下方に凹んでいる実際の床面Ｆにおいて、設計図面に基づく位置の点Ｑの鉛直下方に点Ｑｖが表示されるよう、投影装置５における点Ｑ’の投影位置を、床面Ｆに沿った水平方向にずらす。
データ補正部２３では、凹凸量が閾値以上である複数の位置のそれぞれにおいて、基準面Ｆｓに対する床面Ｆの上下方向の高さの差（凹凸量）に基づき、像の投影位置を床面Ｆに沿った方向にずらす量を算出する。
【0031】
例えば、図６、図７に示すように、投影部５２の位置Ｏから、基準面Ｆｓに対して下方に凹んでいる実際の床面Ｆに表示される点Ｑｒまでの線分ＯＱｒの長さｒ１は、下式（１）で表される。
ｒ１＝ｚ１／ｃｏｓθ （１）
ここで、ｚ１は、投影部５２の位置Ｏを原点とした場合の、鉛直方向に延びるＺ軸上における点Ｑｒの位置Ｏに対する座標値であり、既知の投影部５２の設置高さと、工程Ｓ１３で検出された点Ｑｒの位置における凹凸量とに基づいて得られる既知の値である。θは、Ｚ軸と線分ＯＱｒ（線分ＯＱ）を含む面における、線分ＯＱｒのＺ軸に対する傾斜角であり、設計図面に基づいて得られる既知の値である。
ｒ１＝ｚ１／ｃｏｓθ （１）
ここで、ｚ１は、投影部５２の位置Ｏを原点とした場合の、鉛直方向に延びるＺ軸上における点Ｑｒの位置Ｏに対する座標値であり、既知の投影部５２の設置高さと、工程Ｓ１３で検出された点Ｑｒの位置における凹凸量とに基づいて得られる既知の値である。θは、Ｚ軸と線分ＯＱｒ（線分ＯＱ）を含む面における、線分ＯＱｒのＺ軸に対する傾斜角であり、設計図面に基づいて得られる既知の値である。
【0032】
また、図８に示すように、点ＱｒのＸＹ平面上における位置座標（ｘ１、ｙ１）は、下式（２）、（３）によって得られる。
ｘ１＝ｒ１・ｓｉｎθ・ｃｏｓω （２）
ｙ１＝ｒ１・ｓｉｎθ・ｃｏｓω （３）
ここで、ωは、ＸＹ平面における線分ＯＱｒ（線分ＯＱ）のＸ軸に対する傾斜角であり、設計図面に基づいて得られる既知の値である。
ｘ１＝ｒ１・ｓｉｎθ・ｃｏｓω （２）
ｙ１＝ｒ１・ｓｉｎθ・ｃｏｓω （３）
ここで、ωは、ＸＹ平面における線分ＯＱｒ（線分ＯＱ）のＸ軸に対する傾斜角であり、設計図面に基づいて得られる既知の値である。
【0033】
データ補正部２３では、ＸＹ平面上における、設計図面に基づく本来の点Ｑの位置座標（ｘ、ｙ）と、点Ｑｒの座標（ｘ１、ｙ１）との差（Δｘ＝ｘ－ｘ１、Δｙ＝ｙ－ｙ１）を、像の投影位置をずらす量（寸法）として算出する。
データ補正部２３では、投影装置５における点Ｑ’の投影位置を水平方向にずらす寸法（Δｘ＝ｘ－ｘ１、Δｙ＝ｙ－ｙ１）を、投影装置５で投影する像のピクセル数に換算して算出する。
データ補正部２３では、投影装置５における点Ｑ’の投影位置を水平方向にずらす寸法（Δｘ＝ｘ－ｘ１、Δｙ＝ｙ－ｙ１）を、投影装置５で投影する像のピクセル数に換算して算出する。
【0034】
データ補正部２３では、上記のようにして算出した、投影装置５で投影する像を形成する各ピクセルの点Ｑ’の位置座標群を、補正データとして生成する。
【0035】
補正図面の像を床面Ｆに投影して表示させる工程Ｓ１５では、工程Ｓ１４で生成された補正図面データに基づいた補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる。これにより、床面Ｆの凹凸があっても、補正図面の像Ｍは、設計図面に基づいた正しい位置に表示される。例えば、設計図面上で直線状の像を、上記したような補正を行わず、そのまま凹凸のある床面Ｆに表示すると、図９に示すように、像Ｍ’は、床面Ｆの凹凸に応じて歪んだものとなる。これに対し、設計図面上で直線状の像に対し、上記したように、床面Ｆの凹凸量に応じた補正を行って生成された補正図面に基づく像Ｍは、図１０に示すように、床面Ｆの凹凸に関わらず、設計図面通りに直線状に表示される。
【0036】
墨出し作業を行う工程Ｓ１６では、床面Ｆ上に表示された像Ｍに基づいて、墨出し作業を行う。
【0037】
上述したような設計図面投影システム１は、床面Ｆに投影すべき設計図面の図面データが記憶されたデータ記憶部２２と、床面Ｆの凹凸量を、床面Ｆに沿った複数の位置でそれぞれ検出する床面状態検出装置３と、床面状態検出装置３で検出された床面Ｆの凹凸量に基づいて、図面データを補正し、補正図面データを生成するデータ補正部２３と、補正図面データに基づいた補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる投影装置５と、を備える。
このような構成によれば、床面状態検出装置３で検出した床面Ｆの凹凸量に基づいて、データ補正部２３が、設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。投影装置５では、このような補正図面データに基づいた補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる。これにより、床面Ｆには、床面Ｆの凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像Ｍが表示される。したがって、この像Ｍに基づいて墨出し作業を行えば、墨出しを正確に行うことが可能となる。また、設計図面の図面データを用いるので、設計図面からの情報の読み取りの誤りが生じることが抑えられる。さらに、設計図面の図面データを用いることで、設計図面に変更があった場合であっても、最新の設計図面に基づく補正図面の像を表示させることができる。その結果、凹凸のある床面Ｆ上に設計図面の像を正確に表示させることが可能となる。
このような構成によれば、床面状態検出装置３で検出した床面Ｆの凹凸量に基づいて、データ補正部２３が、設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。投影装置５では、このような補正図面データに基づいた補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させる。これにより、床面Ｆには、床面Ｆの凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像Ｍが表示される。したがって、この像Ｍに基づいて墨出し作業を行えば、墨出しを正確に行うことが可能となる。また、設計図面の図面データを用いるので、設計図面からの情報の読み取りの誤りが生じることが抑えられる。さらに、設計図面の図面データを用いることで、設計図面に変更があった場合であっても、最新の設計図面に基づく補正図面の像を表示させることができる。その結果、凹凸のある床面Ｆ上に設計図面の像を正確に表示させることが可能となる。
【0038】
また、床面状態検出装置３は、投影装置５で投影する像のピクセルのそれぞれに対応した床面Ｆ上の複数の位置で、凹凸量を検出し、データ補正部２３は、像のピクセル毎に図面データを補正する。
このような構成によれば、投影装置５で投影する像のピクセル毎に、床面Ｆ上の凹凸量の検出、図面データの補正を行うことで、投影装置５が有する解像度に応じた高い解像度で、床面Ｆ上に像を表示させることができる。
このような構成によれば、投影装置５で投影する像のピクセル毎に、床面Ｆ上の凹凸量の検出、図面データの補正を行うことで、投影装置５が有する解像度に応じた高い解像度で、床面Ｆ上に像を表示させることができる。
【0039】
また、上述したような設計図面投影方法は、設計図面の像を投影する床面Ｆの凹凸量を、床面Ｆに沿った複数の位置でそれぞれ検出する工程Ｓ１３と、床面Ｆの凹凸量に基づいて、設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する工程Ｓ１４と、補正図面データに基づいた補正図面の像を床面Ｆに投影して表示させる工程Ｓ１５と、を含む。
このような構成によれば、床面Ｆの凹凸量に基づいて設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。このような補正図面データに基づいた補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させることで、床面Ｆには、床面Ｆの凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像Ｍが表示される。その結果、凹凸のある床面Ｆ上に設計図面の像Ｍを正確に表示させることが可能となる。
このような構成によれば、床面Ｆの凹凸量に基づいて設計図面の図面データを補正し、補正図面データを生成する。このような補正図面データに基づいた補正図面の像Ｍを床面Ｆに投影して表示させることで、床面Ｆには、床面Ｆの凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像Ｍが表示される。その結果、凹凸のある床面Ｆ上に設計図面の像Ｍを正確に表示させることが可能となる。
【0040】
また、床面Ｆの凹凸量を検出する工程Ｓ１３では、像を床面Ｆに投影して表示させる工程Ｓ１５で投影する像Ｍのピクセルのそれぞれに対応した複数の位置で、凹凸量を検出し、補正図面データを生成する工程では、像Ｍのピクセル毎に図面データを補正する。
このような構成によれば、高い解像度で、床面Ｆ上に像Ｍを表示させることができる。
このような構成によれば、高い解像度で、床面Ｆ上に像Ｍを表示させることができる。
【0041】
また、補正図面データを生成する工程Ｓ１４では、補正図面に基づく像Ｍを床面Ｆに投影させて表示させる工程Ｓ１５で用いる投影装置５の設置位置を含む水平面を基準面とし、基準面に対する複数の位置における上下方向の高さの差に基づき、ピクセル毎の像Ｍの投影位置を床面Ｆに沿った方向にずらす量を算出する。
このような構成によれば、床面Ｆの凹凸量に基づいた設計図面データの補正を行い、正確な像を床面Ｆ上に表示するための補正図面データを生成することができる。
このような構成によれば、床面Ｆの凹凸量に基づいた設計図面データの補正を行い、正確な像を床面Ｆ上に表示するための補正図面データを生成することができる。
【0042】
また、上述したような設計図面投影方法は、床面Ｆ上に表示された像Ｍに基づいて、墨出し作業を行う工程Ｓ１６、をさらに含む。
このような構成によれば、床面Ｆの凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像Ｍに基づいて墨出し作業を行うことで、墨出しを正確に行うことが可能となる。
このような構成によれば、床面Ｆの凹凸量を踏まえて補正された補正図面に基づく正確な像Ｍに基づいて墨出し作業を行うことで、墨出しを正確に行うことが可能となる。
【0043】
（実施形態の変形例）
なお、本発明の設計図面投影システム、設計図面投影方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、データ補正部２３を、システム本体２の一機能として備えるようにしたが、データ補正部２３を、システム本体２から独立した一つの装置として備えるようにしてもよい。また、データ補正部２３を、投影装置５の一つの機能として備えるようにしてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
なお、本発明の設計図面投影システム、設計図面投影方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、データ補正部２３を、システム本体２の一機能として備えるようにしたが、データ補正部２３を、システム本体２から独立した一つの装置として備えるようにしてもよい。また、データ補正部２３を、投影装置５の一つの機能として備えるようにしてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0044】
１ 設計図面投影システム ２３ データ補正部
３ 床面状態検出装置 Ｆ 床面
５ 投影装置 Ｆｓ 基準面
２２ データ記憶部 Ｍ 像
３ 床面状態検出装置 Ｆ 床面
５ 投影装置 Ｆｓ 基準面
２２ データ記憶部 Ｍ 像
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】