指向性ビームが空間に形成する幾何学的交点をベースに、絶対座標と距離をリアルタイム逆算するハードウェア特許基盤
従来の三次元センシングでは、LiDARやToFカメラは光の飛行時間（Time-of-Flight）を利用し、ステレオカメラは左右画像の視差（三角測量）を利用して距離を推定します。これらは、対象物の表面材質（黒体、透明体、鏡面反射等）や、極端な太陽光外乱によって測定精度が大きく左右される構造的課題を抱えていました。
これに対し、PhysicalLineの「幾何学交点定位技術（Sinus Geometry Engine）」は、距離算出そのものは対象物の反射率に依存しない幾何学演算を採用しています。自らがアクティブに空間へ形成した交点の放射角データから距離を導き出すため、反射特性に依存しないロバストなセンシングが可能です。算出された座標データは、世界標準の「ワールド座標系」および個別アプリ専用の「ローカル座標系」へ即座にマッピングされ、空間OS（Spatial OS）における空間アンカー（第4層）の物理的基準を形成します。
本特許デバイスは、用途および運用コンテキストに応じて、手動（マニュアル）および自動（動的サーボ追従）の2つのアプローチで対象点に交点を形成させることが可能です。
オペレーターが物理コントローラーやAPIを介して、各ビームのアジマス（水平角）およびエレベーション（仰角）を個別に操作し、現実空間の特定の物理境界やマーカーに交点を手動で合わせるモード。部屋や工場の初期境界定義、静的な基準座標軸（原点）の定義に適しています。
外部センサーや空間デジタルツインからの偏差信号をフィードバックプロセスに組み込み、ガルバノミラーまたはMEMSミラーを高速駆動して各ビームの放射角（α、β）を動的に制御するモード。移動するターゲットに対してリアルタイムに幾何学的交点を維持・追随させます。
本ハードウェア技術が有する拡張性のうち、極めて親和性の高い応用例が、PhysicalLineの「眼球回転中心の逆算補正アイトラッキング」との密結合です。
ユーザーが3次元空間内の特定の物体や空間上の1点に視線を固定した際、アイトラッキングモジュールが左右の眼球運動から高精度な視線ベクトルを抽出します。このベクトル情報を本機の自動ビームサーボへと同期させることで、デバイスはユーザーが見つめているまさにそのピンポイント（注視点）に、レーザーまたは音波の交点を動的に合致させます。
この融合により、従来の2次元平面ディスプレイ向けの視線検知では不可能であった、「ユーザーが今、何メートルの奥行きにある、どの空間絶対座標（x, y, z）を見つめているか」を、数理幾何学モデルに基づいてリアルタイムに高精度な推定および割り出しを行うことが可能となります。
Sinus Geometry Engineは、基線長 𝐿 、および左右の照射器の制御角（水平角 𝛼 , 𝛽 、仰角 𝜃 ）を入力値として、交点 𝑃 の三次元ローカル座標 ( 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 ) を以下の幾何学変換式によって超高速に算出します。この処理はハードウェア直結の演算コアで実行されるため、実質的な計算遅延を極限まで排除しています。
【正弦定理および座標変換公式】
基準距離（平面投影距離）: 𝑑 = 𝐿 ⋅ sin ( 𝛼 ) ⋅ sin ( 𝛽 ) sin ( 𝛼 + 𝛽 )
𝑥 = 𝑑 ⋅ cos ( 𝛼 ) , 𝑦 = 𝑑 ⋅ sin ( 𝛼 ) , 𝑧 = 𝑑 ⋅ tan ( 𝜃 )
※ ここで算出されたローカル座標 ( 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 ) は、空間OS内のホモジニアス変換行列（4×4同次変換行列）を介して、IMUや外部カメラが保持するワールド座標系（World Coordinate）、さらにはデジタルツイン上の共通基準である空間アンカー（Spatial Anchor）へとロスレスに統合されます。
本技術は独立した単一の測定コンポーネントではなく、多様な産業セクターにおける「位置・距離リソース」の共通ハブとして機能します。
スマートグラスやHMDに組み込むことで、極小のバッファ領域で動作する中心窩レンダリング（フォビエイテッド）を可能にし、描画エンジンのリソースを最適化します。
自律移動ロボットや無人搬送車（AGV）が、周囲の障害物や目的地の絶対座標を数理的に固定・認識し、デッドレコニング（自律航法）の蓄積誤差をリセットする基準標識として機能します。
ドライバーの視線ベクトルと車載デバイスの交点形成により、インパネやフロントガラス（HUD）の「どのオブジェクトを注視しているか」を外乱光に影響されずに判定します。
手術顕微鏡や非接触医療測定デバイスでのミリ単位の焦点アライメント、スマートファクトリーにおけるハイスピードなピッキング空間の座標同期に適用可能です。
空間へのレーザー光線線放射および高周波音波を利用するハードウェアとして、PhysicalLineはBtoBの実装フェーズを想定した厳格な防護・安全機構（セーフティレイヤ）を独自に設計・組み込んでいます。
人間の眼球や皮膚への直接曝露を考慮し、国際電気標準会議（IEC 60825-1）およびJIS C 6802の「クラス1（いかなる合理的条件でも安全なレーザー）」または「クラス2」の出力閾値を厳格に下回る低出力設計・ビームエクスパンダーを標準搭載しています。
自動追従モードの稼働中、万が一反射デバイスやアクチュエーター（ガルバノ/MEMSミラー）の固着・異常回転・過電流を検出した場合、ハードウェア割り込み信号（NMI）が動作し、1ミリ秒以内に光源への給電を物理的に遮断します。
照射口の直前にビームスプリッターと独立したフォトダイオードによるフィードバックモニタリング回路を配置。規定値を超える出力を常時監視する、デュアルチャネルの冗長安全システム（Fail-Safe）を採用しています。
研究機関およびライセンス提携先向けに、本ハードウェアおよび関連計算エンジンの現在の開発成熟度を公開しています。
| サブシステム / モジュール | 数理モデル | シミュレーション | 実機PoC検証 | 組み込みターゲット |
|---|---|---|---|---|
| 2軸アクチュエーター制御部 | 確立済 | 検証済 | プロトタイプ稼働 | MCU / 各種ドライバ |
| 正弦定理座標変換エンジン | 確立済 | 10万回検証済 | FPGA実装完了 | FPGA / ASIC（ロードマップ） |
| 視線追跡（注視点）融合ループ | 基本設計済 | エミュレート済 | 共同実験フェーズ | SoC / 空間OSカーネル結合 |
本技術は単独の距離測定装置ではなく、PhysicalLine Spatial OSを支える幾何学演算基盤として設計されています。 物理的な知覚（Laser / Eye Tracking）を出発点とし、空間OSを介してデジタルツイン、さらには実世界で稼働する自律AI（Physical AI）や次世代ヒューマノイドロボットの空間認識核へとシームレスに垂直統合される、強固なロードマップの一部を構成しています。