[发明专利]增强现实设备

说明书

本申请涉及增强现实设备。为使用户能够在工业系统的连接网络中易于定向，设置了增强现实设备，包括：处理单元，其被设置用于处理数据；及具有可视区域的显示单元，显示单元被设置用于将控制装置、控制部件和控制部件之间的第一连接作为扩展的现实图像进行显示，其中，控制装置接收至少一个传感器的传感器数据，并将致动器信号发送到工业系统的至少一个致动器，其中，处理单元根据数据处理具有控制装置、传感器、致动器和第二连接作为系统部件的工业系统的模型，并且将系统部件和显示单元的位置数据加工到模型中，其中，显示单元被设计用于根据模型中的显示单元的位置和可视区域将具有系统部件和它们的第二连接的工业系统展示为扩展的现实图像。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的增强现实设备，其中增强现实设备在下面也称为AR设备。

AR设备用于各种各样的应用领域中。在现今的工业中，AR设备例如用于向用户展示真实环境的图像连同扩展的现实图像，从而使用户可以以最简单的方式识别实际的图像和扩展的现实图像之间可能存在的偏差。使用AR设备的用户可以从中获取各种信息并采取相应的措施。

例如，AR设备捕捉控制装置或控制柜的复杂的实际布线作为现实的环境并使实际布线的图像与控制装置或控制柜的计算的虚拟布线重叠作为扩展的现实图像。在这种情况下，用户将控制装置的输入和输出单元视为控制部件，其中该布线表示控制部件之间的连接。

根据重叠，用户可以将错误的布线或改进过的布线视为真实布线和虚拟布线之间的偏差，使得用户可以根据所呈现的偏差校正错误的布线或连接改进过的布线。

因此，如DE 199 53 739 C2中所述的这种AR设备使用户能够感受到具有扩展的现实的控制装置的静态的真实环境并且必要时能够改变控制装置的布线。

在现今的工厂系统中，控制装置与大面积布置的传感器和致动器连接，其中控制装置、传感器和致动器之间的连接诸如网络一样不那么容易看见或识别出来。

因此，现有技术的AR设备的缺点在于，虽然用户可以真实地和虚拟地看到各个控制装置的布线，但不能识别工业系统的连接或网络。因此，当用户改变控制装置上的连接时哪些传感器或致动器可能会受到影响,例如对用户来说是不可见的，从而可能导致工业系统的运行出现偏差。

本发明的任务在于，改进增强现实设备或AR设备，使得AR设备的用户可以容易地在工业系统的连接的网络中找到路径。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的增强现实设备得以实现。

在此，增强现实设备包括：处理单元，该处理单元被设置用于处理数据；和具有可视区域的显示单元，该显示单元被设置用于将控制装置、控制部件和控制部件之间的第一连接作为扩展的现实图像进行显示，其中控制装置接收至少一个传感器的传感器数据，并将致动器信号发送到工业系统的至少一个致动器上，其中处理单元根据数据处理具有控制装置、传感器、致动器和第二连接作为系统部件的工业系统的模型，并且将系统部件和显示单元的位置数据加工到模型中，其中显示单元被设计成根据模型中的显示单元的位置和可视区域将具有系统部件和它们的第二连接的工业系统展示为扩展的现实图像。

这样的优点在于，用户简单地在视觉上识别工业系统内的所有系统部件，特别是它们的位置以及系统部件之间的第二连接。在本发明中，对于第一连接理解成位于控制装置内的连接，而对于第二连接则理解成位于控制装置外的连接。此外，对于工业系统的扩展的现实图像理解成具有第二连接的工业系统的基于模型的虚拟图像显示在工业系统的真实图像上方。

根据优选的实施例，数据包括工业系统的CAD数据，由此工业系统的模型在技术上易于创建。

此外，根据优选的实施例，显示单元的位置数据可以作为GPS数据借助卫星或作为本地的位置数据借助本地的传感器传递至处理单元。由此，产生的优点在于，AR设备或用户的显示单元的精确定位是可能的，并且可以确定显示单元的可视区域与相应的系统部件精确对准。