【手続補正書】
【提出日】令和3年9月3日(2021.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設現場の外因性現場座標系に位置付けられ、方向付けられた建物情報モデル（ＢＩＭ）の仮想画像をユーザに表示するためのヘッドセットであって、
ユーザが着用し、それに取り付けられた１つ以上の位置追跡センサを有するように構成されたヘッドウェア物品であって、前記位置追跡センサは、前記ヘッドウェア物品の位置および向きを決定できるようにする建設現場での位置追跡システムによって放出された１つ以上の信号に対する前記１つ以上のセンサの反応を表すセンサデータを出力するように構成された、ヘッドウェア物品と、
前記位置追跡センサに対して固定された前記ユーザの視野内の使用中位置を有するディスプレイアセンブリを含む拡張現実ディスプレイシステムであって、前記ディスプレイアセンブリは、少なくとも１つのディスプレイを含み、前記ユーザに前記仮想画像を表示することができつつ、前記ユーザは前記ディスプレイアセンブリを通して自身の周囲を見ることができ、前記拡張現実ディスプレイシステムは、前記建物情報モデルの前記仮想画像を表す画像データを受信し、前記ディスプレイに前記仮想画像を表示するように構成される、拡張現実ディスプレイシステムと、
電子制御システムと、
を備え、
前記電子制御システムは、前記位置追跡システムによって定義された内因性座標系内の前記建設現場での前記ヘッドウェア物品の前記場所および向きを前記センサデータから決定し、それを表すヘッドセット追跡データを出力するように構成されたヘッドセット追跡システムと、変換に基づいて前記内因性座標系と前記外因性座標系との間で変換するように構成された座標変換エンジンとを含み、前記変換は前記外因性座標系の既知の場所の１つ以上の制御点の座標を、前記内因性座標系のそれらの対応する座標に関連付けることによって導出され、前記内因性座標系における前記１つ以上の制御点の前記座標は、前記位置追跡システムを使用して少なくとも１つのセンサから受信したセンサデータから導出され、
前記電子制御システムは、前記ヘッドセット追跡データ、および前記外因性座標系で定義された前記建物情報モデルを表すモデルデータを受信し、前記座標変換エンジンを使用して前記モデルデータを処理して前記内因性座標系で定義された導出モデルデータを生成し、前記ヘッドセット追跡データを使用して前記建設現場での前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きに対する前記建物情報モデルの仮想画像をレンダリングし、前記仮想画像を表す前記画像データを生成し、前記ユーザが前記ディスプレイで見るために前記拡張現実ディスプレイシステムに前記画像データを送信するように構成される、
ヘッドセット。
【請求項２】
前記ヘッドセットはさらに、前記ユーザの頭部に対する前記ディスプレイの前記位置を検出し、それを表すディスプレイ位置データを出力するディスプレイ位置センサを備え、前記電子制御システムは、前記ディスプレイ位置データを受信して、それを使用して前記建設現場での前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きに対する前記建物情報モデルの前記仮想画像をレンダリングするように構成される、請求項１に記載のヘッドセット。
【請求項３】
前記ディスプレイ位置センサは、少なくとも１つの視線追跡デバイスを備える、請求項２に記載のヘッドセット。
【請求項４】
前記１つ以上の信号は、電磁放射、例えば、光または電波からなる、請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項５】
前記位置追跡システムは、掃引ビーム光学追跡システムを備える、請求項１〜４のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項６】
前記位置追跡システムは、ＷｉＦｉ追跡システムを備える、請求項１〜４のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項７】
前記１つ以上の信号は、音波、例えば超音波からなる、請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項８】
前記位置追跡システムは、前記建設現場で静止している少なくとも１つの電磁放射源を備え、前記１つ以上のセンサのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つのセンサから前記静止源までの角距離を示す前記電磁放射の特性を検出または測定するように構成される、請求項１〜７のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項９】
前記ヘッドセット追跡システムはさらに、前記建設現場で基準点の位置を特定するために、前記ヘッドセットの前記位置を追跡するように構成される、請求項１〜８のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項１０】
前記ヘッドセット追跡データは、光学センサ（例えばカメラ）を含むセンサの組み合わせから受信したセンサデータに基づいていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項１１】
ヘッドセット内で建設現場の外因性現場座標系を参照して配置および方向付けされた建物情報モデル（ＢＩＭ）の仮想画像を表示する方法であって、前記ヘッドセットは、ユーザが着用し、それに取り付けられた１つ以上の位置追跡センサを有するように構成されたヘッドウェア物品と、前記位置追跡センサに対して固定された前記ユーザの視野内の使用中位置を有するディスプレイアセンブリを含む拡張現実ディスプレイシステムであって、前記ディスプレイアセンブリは、少なくとも１つのディスプレイを含み、前記ユーザに前記仮想画像を表示することができつつ、前記ユーザは前記ディスプレイアセンブリを通して自身の周囲を見ることができる、拡張現実ディスプレイシステムと、電子制御システムとを備え、前記方法は、
ヘッドセット追跡システムで、前記建設現場にて前記位置追跡システムが放出する１つ以上の信号に対する前記１つ以上のセンサの反応を表すセンサデータに基づいて、前記位置追跡システムによって定義された内因性座標系で、前記建設現場での前記ヘッドウェア物品の前記場所および向きを決定することと、
座標変換エンジンで、前記外因性座標系の既知の場所の１つ以上の制御点の座標を前記内因性座標系のそれらの対応する座標に関連付けることにより導出される変換に基づいて、前記内因性座標系と前記外因性座標系との間で変換することであって、前記内因性座標系における前記１つ以上の制御点の前記座標が、少なくとも１つのセンサから受信したセンサデータに基づいて決定される、変換することと、
前記電子制御システムで、前記ヘッドセット追跡システムからヘッドセット追跡データを受信し、前記外因性座標系で定義された前記建物情報モデルを表すモデルデータを受信し、前記座標変換エンジンを使用して前記モデルデータを処理して前記内因性座標系で定義された導出モデルデータを生成し、前記ヘッドセット追跡データを使用して前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きに対する前記建物情報モデルの仮想画像をレンダリングし、前記仮想画像を表す画像データを生成し、前記画像データを前記拡張現実表示システムに送信して、前記ユーザが前記建物情報モデルの仮想画像として見ることができるようにすることと
を備える方法。
【請求項１２】
前記ヘッドセットは、前記ユーザの頭部に対する前記ディスプレイの前記位置を検出する少なくとも１つのディスプレイ位置センサを備え、前記方法は、前記電子制御システムで、前記ディスプレイ位置センサからディスプレイ位置データを受信して、前記ヘッドセット追跡データおよび前記ディスプレイ位置データを使用して前記ヘッドセットのユーザの目に対する前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きに対する前記建物情報モデルの前記仮想画像をレンダリングすることを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ディスプレイ位置センサは、視線追跡デバイスを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つ以上の信号は、電磁放射、例えば、光または電波からなる、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記位置追跡システムは、掃引ビーム光学追跡システムを備える、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記位置追跡システムは、ＷｉＦｉ追跡システムを備える、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記１つ以上の信号は、音波、例えば超音波からなる、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
リモートサーバから前記ヘッドセットにおける前記電子制御システムに前記ＢＩＭデータをダウンロードすることをさらに備える、請求項１１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
リモートサーバから前記変換をダウンロードし、それを前記ヘッドセットに保存することをさらに備える、請求項１１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記位置追跡システムは、前記建設現場で静止している少なくとも１つの電磁放射源を備え、前記１つ以上のセンサのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つのセンサから前記静止源までの角距離を示す前記電磁放射の特性を検出または測定するように構成される、請求項１１〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
コンピュータ化されたデバイスによって実行されると、前記コンピュータ化されたデバイスに請求項１１〜２０のいずれかに記載の方法を実行させる、命令のセットを備える、コンピュータプログラム。
【請求項２２】
建設タスクの検証または建設現場のセットアウトに使用するヘッドセットであって、ヘッドウェア物品を備え、前記ヘッドウェア物品は、前記建設現場に設置された位置追跡システムから発せられる１つ以上の信号に反応する複数のセンサを搭載し、ユーザが見るときに建物情報モデル（ＢＩＭ）の仮想画像を表示するための１つ以上のディスプレイを組み込んだ拡張現実眼鏡、および電子制御システムを有し、前記電子制御システムは、
外因性現実世界座標系で定義された前記建物情報モデルを表すモデルデータを受信および処理して、前記外因性座標系と前記位置追跡システムによって定義された内因性座標系との間の変換を使用して前記内因性座標系で前記モデルを配置および方向付けするモデル位置決めエンジンと、
前記内因性座標系で前記建設現場の前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きを表す追跡データを受信し、前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きに対する前記モデルの仮想画像をレンダリングし、前記画像を前記モデルの仮想画像としてユーザが見ることができる前記１つ以上のディスプレイに前記画像を送信する画像レンダリングエンジンと
を備え、
前記追跡データは、前記位置追跡システムから発せられた１つ以上の信号に対する前記センサの前記反応を表すセンサデータから得られ、
前記変換は、前記外因性座標系の既知の場所の１つ以上の制御点の前記座標を、前記内因性座標系のそれらの対応する座標に関連付けることによって導出され、前記内因性座標系の前記１つ以上の制御点の前記座標は、前記１つ以上の制御点に配置された１つ以上のセンサの前記１つ以上の信号に対する前記反応を表すセンサデータから導出される、
ヘッドセット。
【請求項２３】
前記建設現場で前記位置追跡システムが放出する１つ以上の信号は、１つ以上の基地局から発する電磁放射、例えば、光または電波からなり、１つ以上の前記センサのうちの少なくとも１つは、１つ以上の前記基地局からの角度距離を示す前記電磁放射の特性を検出または測定するように構成されている、
請求項１に記載のヘッドセット。
【請求項２４】
前記電子制御システムはさらに、前記内因性座標系における前記建設現場での前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きを算出するために、前記ヘッドウェア物品の前記センサから受信したセンサデータを処理する追跡エンジンを備える、請求項２２又は２３に記載のヘッドセット。
【請求項２５】
前記電子制御システムは、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のメモリユニットと、前記変換を使用して前記内因性座標系に前記モデルを配置して方向付けするために前記モデルデータを処理することが前記１つ以上のプロセッサによって実行可能なモデル位置決めモジュール、ならびに、前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きに対して前記ＢＩＭモデルの前記仮想画像をレンダリングするための前記追跡データおよびモデルデータを処理することが前記１つ以上のプロセッサで実行可能な画像レンダリングモジュールを備えるソフトウェアを保存する少なくとも１つのデータ記憶デバイスとを備える、請求項２２から２４のいずれか１つに記載のヘッドセット。
【請求項２６】
前記ソフトウェアはさらに、前記ヘッドセット上の前記センサから受信した前記センサデータを処理して前記内因性座標系における前記建設現場での前記ヘッドウェア物品の前記位置および向きを算出することが前記１つ以上のプロセッサにより実行可能な追跡モジュールを備える、請求項２５に記載のヘッドセット。
【請求項２７】
建設タスクを検証する、または建設現場をセットアウトする際に使用するインサイドアウト位置追跡システムを較正するための較正ソフトウェアであって、（ｉ）外因性現実世界座標系における前記建設現場での複数の制御点の位置を表す制御点場所データを受信し、（ｉｉ）前記追跡システムで使用される内因性座標系における前記制御点の前記位置を表す制御点追跡データを受信し、（ｉｉｉ）前記座標系の間の変換を導出するために前記内因性および外因性座標系における前記制御点の前記位置を関連付けることがプロセッサによって実行可能なマシンコードを備え、前記較正ソフトウェアは、前記建設現場における少なくとも１つの基地局によって放出される電磁放射であって前記基地局までの角距離を示す少なくとも１つの特性を有する前記電磁放射に対する各制御点でのセンサの反応を表すセンサデータを受信して処理し、前記内因性座標系での前記制御点の前記位置を算出することがプロセッサによって実行可能なマシンコードを備える、較正ソフトウェア。
【請求項２８】
前記マシンコードは、ステップ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を定期的に繰り返して前記変換をリフレッシュするように実行可能である、請求項２７に記載の較正ソフトウェア。
【請求項２９】
請求項１〜１０もしくは請求項２２〜２６のいずれかに記載のヘッドセットを使用することを備える、建設方法。
【請求項３０】
請求項１１〜２０のいずれかに記載の方法を備える、建設方法。