KR20230055453A - 증강 현실 기반의 건설 현장 안전 점검 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 장치는 점검 대상 시설에 대한 제1 BIM 정보 및 상기 점검 대상 시설에 대한 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보를 생성하는 정보 생성부; 상기 점검 대상 시설에 대한 점검 사항을 상기 제1 BIM 정보에 적용하여 제2 BIM 정보를 생성하는 정보 보정부; 상기 제2 BIM 정보를 이용하여 제1 가상 모델을 생성하고, 상기 제1 가상 모델을 상기 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제1 증강 현실 모델을 생성하는 모델 생성부; 상기 제1 증강 현실 모델을 이용하여 상기 점검 사항에 대한 점검 결과를 입력받는 점검부; 및 상기 점검 결과를 이용하여 상기 제2 BIM 정보를 업데이트하는 업데이트부;를 포함하고, 상기 제1 현장 정보는, 상기 점검 대상 시설이 설치된 현장에 위치하는 경우, 카메라를 이용하여 상기 현장을 촬영한 영상이고, 상기 제2 현장 정보는, 상기 점검 대상 시설이 설치된 현장에 위치하지 않는 경우, 라이다를 이용하여 상기 현장을 실측한 실측 정보에 기반하여 생성된 현장 모델이다.
Description
실시 예는 증강 현실(Augmented Reality, 이하 AR) 및 빌딩 정보 모델링(Building Information Modeling, 이하 BIM)을 기반으로 한 건설 현장 안전 점검 장치에 관한 것이다.
건축·토목 분야의 시공 현장에서는 다양한 장비 및 시설 등이 사용되고 있으며, 이에 대한 안전 관리는 인명·재산 피해와 직결된다. 따라서, 건설 현장에서 발생할 수 있는 인명·재산 피해를 최소화하기 위해 지속적이고 정확한 검측이 필수적이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 기존의 안전점검은 육안 및 재래식 장비의 활용을 통해 수행되어 왔다. 육안을 통한 안전점검은 주로 실외에서 수행되는 건설현장 특성상 기상조건의 영향을 많이 받으며, 점검자 또는 검측자의 특성에 따라 휴먼 에러(Human error)가 결과에 포함된다.
최근 다양한 센서 및 통신기술의 발달로 인해 점검 또는 검측에 사용되는 장치들이 현대화되고 있지만, 주로 계측에 초점이 맞춰져 있으며, 그 결과를 BIM 모델과 연동시켜 설계·시공·유지관리에 이르는 체계적인 건설현장 데이터 관리에 대한 기술은 미미한 실정이다. 즉, 종래의 기술들은 단순히 BIM 정보를 이용하여 시공 현장에 대한 설계 정보를 제공하거나 특정 시설에 대한 정보를 제공하는데 그치고 있는 실정이다. 이러한 단순 정보의 제공만으로는 시공 현장의 안전 점검을 수행하는데 한계가 있다.
따라서, 정확하고 효율적인 시공 현장의 안전 점검이 가능한 기술 개발이 요구된다.
실시 예는 증강 현실 기반의 건설 현장 정보를 제공할 수 있는 건설 현장 안전 점검 장치를 제공하고 위한 것이다.
실시 예는 기존의 건설현장 안전점검의 한계를 AR과 BIM을 통해 보다 합리적이고 체계적으로 수행할 수 있는 건설 현장 안전 점검 장치를 제공하기 위한 것이다.
실시 예는 건설현장에서의 안전점검 및 검측을 현장점검과 원격점검으로 이원화하고 점검결과를 BIM 모델에 저장하여 시공뿐만 아니라 완공 후 유지관리 단계에서도 활용할 수 있는 건설 현장 안전 점검 장치를 제공하기 위한 것이다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 장치는 점검 대상 시설에 대한 제1 BIM 정보 및 상기 점검 대상 시설에 대한 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보를 생성하는 정보 생성부; 상기 점검 대상 시설에 대한 점검 사항을 상기 제1 BIM 정보에 적용하여 제2 BIM 정보를 생성하는 정보 보정부; 상기 제2 BIM 정보를 이용하여 제1 가상 모델을 생성하고, 상기 제1 가상 모델을 상기 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제1 증강 현실 모델을 생성하는 모델 생성부; 상기 제1 증강 현실 모델을 이용하여 상기 점검 사항에 대한 점검 결과를 입력받는 점검부; 및 상기 점검 결과를 이용하여 상기 제2 BIM 정보를 업데이트하는 업데이트부;를 포함하고, 상기 제1 현장 정보는, 상기 점검 대상 시설이 설치된 현장에 위치하는 경우, 카메라를 이용하여 상기 현장을 촬영한 영상이고, 상기 제2 현장 정보는, 상기 점검 대상 시설이 설치된 현장에 위치하지 않는 경우, 라이다를 이용하여 상기 현장을 실측한 실측 정보에 기반하여 생성된 현장 모델이다.
상기 모델 생성부는, 상기 점검 대상 시설에 대응하는 타겟 이미지가 입력되면, 상기 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보 내에서 상기 타겟 이미지와 소정의 값 이상의 유사도를 가지는 영역을 선택하고, 상기 대응하는 영역에 상기 제1 가상 모델을 투영할 수 있다.
상기 점검부는, 상기 제1 증강 현실 모델 상에서 상기 점검 대상 시설을 구성하는 부재가 선택되면, 상기 선택된 부재에 대한 점검 사항 및 점검 사항에 대한 점검 결과 입력 도구를 제공하고, 상기 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델 상에서 제1 지점 및 제2 지점이 선택되면, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 거리를 산출하고, 상기 현장을 실측한 실측 정보와 상기 산출된 거리 사이의 비교 결과를 제공할 수 있다.
상기 모델 생성부는, 상기 업데이트된 제2 BIM 정보를 이용하여 제2 가상 모델을 생성하고, 상기 제2 가상 모델을 상기 현장 정보에 투영하여 제2 증강 현실 모델을 생성하고, 상기 점검부는, 상기 제2 증강 현실 모델을 이용하여 상기 점검 결과에 기초하여 생성된 재점검 사항에 대한 재점검 결과를 입력받을 수 있다.
상기 모델 생성부는, 상기 재점검 사항에 대응하는 부재를 소정의 색상으로 변경하여 상기 제2 가상 모델을 생성하되, 상기 재점검 사항에 대응하는 불량 레벨에 기초하여 상기 소정의 색상을 상이하게 변경할 수 있다.
실시 예에 따르면, 시간적/공간적 제약이 없이 건설 현장에 대한 관리/감독이 가능할 수 있다.
실시 예에 따르면, 건설현장에서 반복적으로 수행되는 안전점검 및 검측 과정을 AR 및 BIM 기술을 통해 현장점검과 원격점검으로 이원화하고 점검 결과를 BIM 모델에 저장하여 시공뿐만 아니라 완공 후 유지관리 단계에서도 활용할 수 있어 높은 확장성을 제공할 수 있다.
실시 예에 따르면, 육안 또는 재래식 장비를 통해 수행되어 왔던 기존의 안전점검 및 검측을 보다 정확하고 체계적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 설계에서 시공, 유지관리 단계까지 구조물의 이력관리를 체계적으로 할 수 있다.
실시 예에 따르면, 원격점검을 통해 현재 공간적 제약 또는 기상조건에 의해 어려움이 있었던 안전점검 및 검측을 실내환경에서 수행할 수 있도록 하여, 현장에서 발생할 수 있는 안전문제를 사전에 예방하고 대책을 수립하여 안전사고로 인해 발생되는 인명·재산 피해를 최소화할 수 있다.
실시 예에 따르면, 현장점검 및 원격점검 데이터를 BIM을 활용한 구조물 이력관리를 통해 생애주기 개념의 구조물 건설에 따른 비용관리를 수행할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템의 개략적인 프로세스를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 장치에 관한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델의 일례를 나타낸다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 다른 제1 증강 현실 모델의 정보 제공 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 거리 비교 결과의 제공 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 증강 현실 모델에 대한 예시 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템의 개략적인 프로세스를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 장치에 관한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델의 일례를 나타낸다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 다른 제1 증강 현실 모델의 정보 제공 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 거리 비교 결과의 제공 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 증강 현실 모델에 대한 예시 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템은 AR 기술과 BIM을 기반으로 건설 현장의 안전 점검을 수행하기 위한 시스템(및 프레임워크)이다. 건설 현장 안전 점검 시스템은 현실 건설 현장 정보에 가상의 BIM 정보를 투영하여 제공함으로써 사용자가 건설 시공 현장의 상황을 입체적이고 구체적으로 파악할 수 있도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템은 상기의 기능을 수행하기 위해 건설 현장 안전 점검 장치(100), 서버 장치(200) 및 실측 장치(300)를 포함할 수 있다.
우선, 건설 현장 안전 점검 장치(100)는 촬상 장치(101), 디스플레이 장치(103), 입력 장치(104) 및 처리 장치(102)를 포함할 수 있다. 촬상 장치(101)는 카메라와 같은 이미지를 촬영할 수 있는 장치를 의미한다. 촬상 장치(101)는 건설 현장을 촬영하여 현장 정보를 생성할 수 있다. 처리 장치(102)는 CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Controller unit), AP(Application Processor)와 같은 프로세서와 메모리(memory)로 구현될 수 있다. 처리 장치(102)는 촬상 장치(101), 입력 장치(104), 서버 장치(200), 실측 장치(300) 등으로부터 입력되는 데이터를 처리함으로써 건설 현장의 안전 점검에 필요한 정보를 생성/처리할 수 있다. 디스플레이 장치(103)는 건설 현장 안전 점검 장치(100)를 이용하는데 필요한 정보를 사용자에게 제공하는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(103)는 건설 현장 정보와 BIM 정보에 기반하여 생성된 증강 현실 모델을 사용자에게 제공할 수 있다. 입력 장치(104)는 사용자로부터 건설 현장 안전 점검을 수행하는데 필요한 정보를 입력받는 장치를 의미할 수 있다. 입력 장치(104)는 터치 패널 방식으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 디스플레이 장치(103)에 구비될 수 있다.
서버 장치(200)는 건설 현장 안전 점검 장치(100)에 BIM 데이터를 제공하는 장치일 수 있다. 서버 장치(200)는 이외에도 인공지능 알고리즘의 업데이트 정보 등을 건설 현장 안전 점검 장치(100)에 제공할 수 있다. 이를 위해, 서버 장치(200)는 건설 현장 안전 점검 장치(100)와 통신 연결될 수 있다. 서버 장치(200)는 반드시 서버일 필요는 없으며, 상기의 기능을 구현할 수 있는 데스크탑 컴퓨터나 이동 단말과 같은 단말 장치로 구현될 수도 있다.
실측 장치(300)는 건설 현장을 실측하는 센싱 장치를 의미할 수 있다. 실측 장치(300)는 라이다(LiDar), ToF(Time of Flight) 카메라와 같이 건설 현장의 시설의 치수를 측정할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 실측 장치(300)는 건설 현장의 소정 영역에 배치되거나, 드론과 같은 수단에 탑재되는 형태로 구현될 수도 있다. 실측 장치(300)는 실측 정보를 건설 현장 안전 점검 장치(100)로 전송할 수 있으며, 이를 위해 건설 현장 안전 점검 장치(100)와 통신 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템의 개략적인 프로세스를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 시스템은 직접 현장 점검 프로세스와 원격 현장 점검 프로세스로 구분될 수 있다.
직접 현장 점검 프로세스는 사용자가 건설 현장에 직접 방문하여 건설 현장 안전 점검을 수행하는 프로세스를 의미할 수 있다. 원격 현장 점검 프로세스는 사용자가 건설 현장에 직접 방문할 수 없는 상황에서 건설 현장 안전 점검을 수행할 수 있는 프로세스를 의미할 수 있다. 원격 현장 점검 프로세스는 데이터 비교 기반의 원격 현장 점검 프로세스와 자동화 기반의 원격 현장 점검 프로세스로 구분될 수 있다. 데이터 비교 기반의 원격 현장 점검 프로세스는 라이다(LiDar) 등의 측정 장치를 통해 실측된 데이터와 BIM 모델을 이용하여 실측 데이터 기반의 가상 공간에 BIM 모델을 투영하여 원격 현장 점검을 수행하는 프로세스를 의미할 수 있다. 이 경우, 사용자는 시간적/공간적 제약 없이 건설 현장에 대한 안전 점검을 수행할 수 있다. 자동화 기반의 원격 현장 점검 프로세스는 실측 데이터 기반의 가상 공간에 BIM 모델을 투영한 증강 현실 모델과 인공지능 알고리즘을 이용하여 원격 현장 점검을 수행하는 프로세스를 의미할 수 있다. 자동화 기반의 원격 현장 점검 프로세스는 사용자의 개입을 최소화하여 원격 현장 점검을 수행하므로 시간적/공간적 제약에서 벗어날 수 있을 뿐만 아니라 인적 자원의 소모를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
상기의 직접 현장 점검 프로세스 및 원격 현장 점검 프로세스에서는 현장 점검의 결과를 BIM 데이터에 저장할 수 있으며, 후속 점검 프로세스에서는 현장 점검 결과가 저장된 BIM 데이터에 기반하여 증강 현실 모델을 생성할 수 있다. 후속 점검 프로세스는 새로이 생성된 증강 현실 모델에 기반하여 상기에서 설명한 직접 현장 점검 프로세스 및 원격 현장 점검 프로세스를 반복 수행하게 된다. 이와 같은 후속 점검 프로세스를 통해 건설 현장에 대한 높은 안전 점검을 보장할 수 있게 된다.
이하에서는, 도면을 참조하여, 상기의 기능을 수행할 수 있는 건설 현장 안전 점검 시스템에 대해 살펴보도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 장치에 관한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 장치(100)는 정보 생성부(110), 정보 보정부(120), 모델 생성부(130), 점검부(140) 및 업데이트부(150)를 포함할 수 있다.
정보 생성부(110)는 점검 대상 시설에 대한 제1 BIM 정보 및 점검 대상 시설에 대한 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 제1 BIM 정보는 점검 대상 시설에 대한 빌딩 정보 모델링(BIM) 데이터를 의미할 수 있다. 제1 BIM 정보는 서버나 타 단말 장치 등으로부터 BIM 데이터를 입력 받음으로써 생성될 수 있다.
여기서, 제1 현장 정보는 카메라와 같은 촬상 장치(101)를 이용하여 건설 현장을 촬영한 영상일 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 안전 점검 장치(100)는 단말에 촬상 장치(101)를 구비할 수 있다. 현장의 촬영을 위해서는 건설 현장 안전 점검 장치(100)가 건설 현장에 위치하여야 하는바, 제1 현장 정보는 앞서 설명한 직접 현장 점검 프로세스에서 생성될 수 있다.
여기서, 제2 현장 정보는 라이다와 같은 실측 장치(300)를 이용해 건설 현장을 실측한 실측 정보를 이용하여 생성될 수 있다. 정보 생성부(110)는 실측 정보를 이용하여 건설 현장에 대한 3차원의 현장 모델을 생성할 수 있으며, 3차원의 현장 모델이 제2 현장 정보일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 라이다와 같은 실측 장치(300)는 건설 현장 안전 점검 장치(100)와 별도로 구비되는바, 제1 현장 정보는 앞서 설명한 원격 현장 점검 프로세스에서 생성될 수 있다. 실측 정보는 포인트 클라우드(point cloud)의 형태로 수집될 수 있으며, 구조물의 각 부재별로 자동 구분되어 저장될 수 있다.
정보 보정부(120)는 점검 대상 시설에 대한 점검 사항을 제1 BIM 정보에 적용하여 제2 BIM 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 점검 사항은 사용자에 의해 기 입력될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 점검 사항은 기 저장되거나 BIM 정보 입력이 함께 입력될 수 있으며, 정보 보정부(120)는 BIM 정보에 대응하여 점검 대상 시설에 대한 점검 사항을 선택할 수도 있다.
모델 생성부(130)는 제2 BIM 정보를 이용하여 제1 가상 모델을 생성할 수 있다. 그리고, 모델 생성부(130)는 제1 가상 모델을 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제1 증강 현실 모델을 생성할 수 있다. 즉, 제1 증강 현실 모델은 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 제1 가상 모델이 합성된 증강현실일 수 있다.
모델 생성부(130)는 점검 대상 시설에 대응하는 타겟 이미지가 입력되면, 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보 내에서 타겟 이미지와 소정의 값 이상의 유사도를 가지는 영역을 선택하고, 대응하는 영역에 제1 가상 모델을 투영할 수 있다. 모델 생성부(130)는 이미지 타겟(image target) 기법과 C# 스크립트를 이용하여 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 BIM 모델을 정확하고 안정적으로 투영할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 시설에 대한 정확한 점검을 수행할 수 있다.
모델 생성부(130)는 제1 BIM 정보로부터 업데이트된 제2 BIM 정보를 이용하여 제2 가상 모델을 생성할 수 있다. 그리고, 모델 생성부(130)는 제2 가상 모델을 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제2 증강 현실 모델을 생성할 수 있다. 즉, 제2 증강 현실 모델은 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 제1 가상 모델로부터 업데이트된 제2 가상 모델이 합성된 증강 현실일 수 있다.
모델 생성부(130)는 재점검 사항에 대응하는 부재를 소정의 색상으로 변경하여 제2 가상 모델을 생성할 수 있다. 그리고, 모델 생성부(130)는 재점검 사항에 대응하는 불량 레벨에 기초하여 소정의 색상을 상이하게 변경할 수 있다. 이에 따라, 제2 증강 현실 모델에는 재점검 사항이 다른 사항들과 구별될 수 있도록 표시될 수 있다. 여기서, 재점검 사항이란 점검 사항에 대한 점검 과정에서 해당 부재에 대한 오류, 불량 등이 발생하여 재점검이 필요한 사항을 의미할 수 있다.
점검부(140)는 제1 증강 현실 모델 상에서 점검 대상 시설을 구성하는 부재가 선택되면, 선택된 부재에 대한 점검 사항 및 점검 사항에 대한 점검 결과 입력 도구를 제공할 수 있다. 그리고, 점검부(140)는 제1 증강 현실 모델을 이용하여 점검 사항에 대한 점검 결과를 입력받을 수 있다. 즉, 점검부(140)는 점검 결과 입력 도구를 통해 사용자로부터 점검 결과를 입력받을 수 있다. 이는 제2 증강 현실 모델 역시 동일할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 증강 현실 모델 상에서 점검 대상 시설을 구성하는 부재가 선택되면, 선택된 부재에 대한 재점검 사항 및 재점검 사항에 대한 재점검 결과 입력 도구를 제공할 수 있다. 그리고, 점검부(140)는 제2 증강 현실 모델을 이용하여 점검 결과에 기초하여 생성된 재점검 사항에 대한 재점검 결과를 입력받을 수 있다. 즉, 점검부(140)는 재점검 결과 입력 도구를 통해 사용자로부터 재점검 결과를 입력받을 수 있다
점검부(140)는 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델 상에서 제1 지점 및 제2 지점이 선택되면, 제1 지점과 제2 지점 사이의 거리를 산출하고, 현장을 실측한 실측 정보와 산출된 거리 사이의 비교 결과를 제공할 수 있다. 현장을 실측한 실측 정보는 앞서 설명한 원격 현장 점검 프로세스 과정에서 생성되므로, 점검부(140)는 제2 현장 정보에 BIM 모델을 투영한 제1 증강 현실 모델에서 해당 기능을 제공할 수 있다. 설명에서는 제1 증강 현실 모델에 대해 설명하나, 제2 증강 현실 모델에서 역시 동일하게 해당 기능을 제공할 수 있다.
업데이트부(150)는 점검 결과를 이용하여 제2 BIM 정보를 업데이트할 수 있다. 업데이트부(150)는 제2 BIM 정보에 점검 결과를 반영하여 업데이트된 제2 BIM 정보를 생성할 수 있다.
아래에서는 도 4 및 도 5를 통해 본 발명의 실시예에 따른 제1 증강 현실 모델을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델의 일례를 나타낸다.
앞서 살펴본 것처럼, 직접 현장 점검 프로세스는 사용자(즉, 검측자)가 점검 대상 시설이 설치된 현장에서 시설을 직접 점검하는 프로세스이다. 따라서, 도 4에 도시된 것처럼, 직접 현장 점검 프로세스에서 생성되는 제1 증강 현실 모델은 사용자가 카메라와 같은 촬상 장치(101)를 이용하여 현장을 촬영한 제1 현장 정보에 제2 BIM 정보를 이용하여 생성된 제1 가상 모델을 투영함으로써 생성될 수 있다.
영상은 사진과 같은 하나의 프레임으로 구성된 영상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 영상은 동영상과 같은 복수의 프레임으로 구성된 영상일 수도 있다. 이 경우, 제1 증강 현실 모델은 복수의 프레임으로 구성된 영상의 각 프레임에 대응하여 제1 가상 모델을 투영함으로써 생성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델의 일례를 나타낸다.
앞서 살펴본 것처럼, 원격 현장 점검 프로세스는 사용자(즉, 검측자)가 점검 대상 시설이 설치된 현장이 아닌 장소에서 시설을 점검하는 프로세스이다. 그러므로, 원격 현장 점검 프로세스에서는 촬상 장치(101)로 촬영한 영상을 이용할 수 없을 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 것처럼, 원격 현장 점검 프로세스에서 생성되는 제1 증강 현실 모델은 라이다와 같은 실측 장치(300)를 이용하여 현장을 실측한 정보에 기초하여 생성된 제2 현장 정보에 제2 BIM 정보를 이용하여 생성된 제1 가상 모델을 투영함으로써 생성될 수 있다.
즉, 제2 현장 정보는 제1 가상 모델과 같은 3차원의 가상 모델일 수 있다. 이에 따라 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델은 3차원 모델일 수 있으며, 사용자는 제1 증강 현실 모델을 제어(확대, 축소, 회전, 이동 등)하여 원하는 방향 및 대상을 세밀하게 점검할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 다른 제1 증강 현실 모델의 정보 제공 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 것처럼, 점검부(140)는 제1 증강 현실 모델 상에서 점검 대상 시설을 구성하는 부재가 선택되면, 선택된 부재에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 점검부(140)는 제2 BIM 정보에 포함된 각 부재의 속성 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 점검부(140)는 개별 BIM 부재의 패밀리 및 유형 명칭, 설계 치수 및 재료 속성, 시방서 및 공정 일자 등에 관한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
도 7에 도시된 것처럼, 점검부(140)는 제1 증강 현실 모델 상에서 점검 대상 시설을 구성하는 부재가 선택되면, 선택된 부재에 대한 점검 사항 및 점검 사항에 대한 점검 결과 입력 도구가 제공될 수 있다. 예를 들어, 점검부(140)는 안전(Safety), 품질(Quality), 진도(Rate of Progress)와 같은 카테고리로 분류된 점검 사항을 팝업과 같은 형태로 사용자에게 제공하고, 사용자가 해당 점검 사항에 대한 점검 결과를 입력할 수 있도록 체크리스트를 제공할 수 있다.
이를 통해 시공현장에서 작업자가 신속하고 정확한 의사결정을 할 수 있으며, 효과적인 현장 관리가 가능하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 거리 비교 결과의 제공 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 점검부(140)는 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델 상에서 제1 지점 및 제2 지점이 선택되면, 제1 지점과 제2 지점 사이의 거리를 산출할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 제1 증강 현실 모델이 표시되는 디스플레이 장치(103)를 터치함으로써 디스플레이 장치(103)에 결합된 입력 장치(104)를 통해 제1 지점과 제2 지점을 선택할 수 있다. 그러면, 점검부(140)는 제1 지점과 제2 지점을 잇는 직선 거리를 산출하고, 산출된 거리 정보를 제1 증강 현실 모델에 표시함으로써 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 점검부(140)는 현장을 실측한 실측 정보와 산출된 거리 사이의 비교 결과를 제공할 수 있다. 점검부(140)는 제1 지점과 제2 지점을 잇는 거리 정보를 제1 증강 현실 모델에 표시함과 동시에 이에 대응하는 실제 측정된 거리 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 시설에 포함된 기둥의 양 끝단을 선택한 경우, 점검부(140)는 투영된 가상 모델에 기반하여 기둥의 길이를 산출하여 제공하고, 동시에 라이다 등에 의해 실측된 기중의 길이를 제공할 수 있다. 이때, 두 정보 사이의 오차값 등에 대한 결과를 함께 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 증강 현실 모델에 대한 예시 도면이다.
앞서 살펴본 것처럼, 모델 생성부(130)는 제1 BIM 정보로부터 업데이트된 제2 BIM 정보를 이용하여 제2 가상 모델을 생성할 수 있다. 그리고, 모델 생성부(130)는 제2 가상 모델을 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제2 증강 현실 모델을 생성할 수 있다.
도 9를 참조하면, 모델 생성부(130)는 재점검 사항에 대응하는 부재를 소정의 색상으로 변경하여 제2 가상 모델을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 9에서와 같이, 재점검이 필요한 부재를 적색으로 표시하여 제2 가상 모델을 생성할 수 있다.
도 9에 도시되지 않았으나, 모델 생성부(130)는 재점검 사항에 대응하는 불량 레벨에 기초하여 소정의 색상을 상이하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 불량 레벨이 높을수록 색상을 진하게 표시하고 불량 레벨이 낮을수록 색상을 연하게 표시하여 제2 가상 모델을 생성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법의 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 건설 현장 관리 방법은 앞서 설명한 건설 현장 관리 장치(시스템)를 이용하여 구현되는 방법에 관한 것이다. 도 10에서 도시하는 방법은 일 실시예로서, 이외에도 상기의 건설 현장 관리 장치(시스템)를 활용할 수 있는 다양한 방법이 있을 수 있다.
도 10을 참조하면, 정보 생성부(110)는 제1 BIM 정보를 입력받을 수 있다(S1005).
그리고, 정보 보정부(120)는 점검 대상 시설에 대한 점검 사항을 제1 BIM 정보에 적용하여 제2 BIM 정보를 생성할 수 있다(S1010).
정보 생성부(110)는 점검 프로세스를 선택받을 수 있다(S1015).
직접 현장 점검 프로세스가 선택되면, 정보 생성부(110)는 점검 대상 시설에 대한 제1 현장 정보를 생성할 수 있다(S1020).
반면, 원격 현장 점검 프로세스가 선택되면, 정보 생성부(110)는 점검 대상 시설에 대한 제2 현장 정보를 생성할 수 있다(S1025).
모델 생성부(130)는 제2 BIM 정보를 이용하여 제1 가상 모델을 생성할 수 있다(S1030).
그리고, 모델 생성부(130)는 제1 가상 모델을 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제1 증강 현실 모델을 생성할 수 있다(S1035).
점검부(140)는 제1 증강 현실 모델을 이용하여 점검 사항에 대한 점검 결과를 입력받을 수 있다(S1040).
다음으로, 업데이트부(150)는 점검 결과를 이용하여 제2 BIM 정보를 업데이트할 수 있다(S1045).
그리고, 모델 생성부(130)는 업데이트된 제2 BIM 정보를 이용하여 제2 가상 모델을 생성할 수 있다(S1050).
모델 생성부(130)는 제2 가상 모델을 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제2 증강 현실 모델을 생성할 수 있다(S1055).
점검부(140)는 제2 증강 현실 모델을 이용하여 재점검 사항에 대한 재점검 결과를 입력받을 수 있다(S1060).
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 건설 현장 안전 점검 장치
110 : 정보 생성부
120 : 정보 보정부
130 : 모델 생성부
140 : 점검부
150 : 업데이트부
110 : 정보 생성부
120 : 정보 보정부
130 : 모델 생성부
140 : 점검부
150 : 업데이트부
Claims (5)
- 점검 대상 시설에 대한 제1 BIM 정보 및 상기 점검 대상 시설에 대한 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보를 생성하는 정보 생성부;
상기 점검 대상 시설에 대한 점검 사항을 상기 제1 BIM 정보에 적용하여 제2 BIM 정보를 생성하는 정보 보정부;
상기 제2 BIM 정보를 이용하여 제1 가상 모델을 생성하고, 상기 제1 가상 모델을 상기 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보에 투영하여 제1 증강 현실 모델을 생성하는 모델 생성부;
상기 제1 증강 현실 모델을 이용하여 상기 점검 사항에 대한 점검 결과를 입력받는 점검부; 및
상기 점검 결과를 이용하여 상기 제2 BIM 정보를 업데이트하는 업데이트부;를 포함하고,
상기 제1 현장 정보는,
상기 점검 대상 시설이 설치된 현장에 위치하는 경우, 카메라를 이용하여 상기 현장을 촬영한 영상이고,
상기 제2 현장 정보는,
상기 점검 대상 시설이 설치된 현장에 위치하지 않는 경우, 라이다를 이용하여 상기 현장을 실측한 실측 정보에 기반하여 생성된 현장 모델인 건설 현장 안전 점검 장치. - 제1항에 있어서,
상기 모델 생성부는,
상기 점검 대상 시설에 대응하는 타겟 이미지가 입력되면, 상기 제1 현장 정보 또는 제2 현장 정보 내에서 상기 타겟 이미지와 소정의 값 이상의 유사도를 가지는 영역을 선택하고, 상기 대응하는 영역에 상기 제1 가상 모델을 투영하는 건설 현장 안전 점검 장치. - 제1항에 있어서,
상기 점검부는,
상기 제1 증강 현실 모델 상에서 상기 점검 대상 시설을 구성하는 부재가 선택되면, 상기 선택된 부재에 대한 점검 사항 및 점검 사항에 대한 점검 결과 입력 도구를 제공하고,
상기 제2 현장 정보를 이용하여 생성된 제1 증강 현실 모델 상에서 제1 지점 및 제2 지점이 선택되면, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 거리를 산출하고, 상기 현장을 실측한 실측 정보와 상기 산출된 거리 사이의 비교 결과를 제공하는 건설 현장 안전 점검 장치. - 제1항에 있어서,
상기 모델 생성부는,
상기 업데이트된 제2 BIM 정보를 이용하여 제2 가상 모델을 생성하고, 상기 제2 가상 모델을 상기 현장 정보에 투영하여 제2 증강 현실 모델을 생성하고,
상기 점검부는,
상기 제2 증강 현실 모델을 이용하여 상기 점검 결과에 기초하여 생성된 재점검 사항에 대한 재점검 결과를 입력받는 건설 현장 안전 점검 장치. - 제4항에 있어서,
상기 모델 생성부는,
상기 재점검 사항에 대응하는 부재를 소정의 색상으로 변경하여 상기 제2 가상 모델을 생성하되, 상기 재점검 사항에 대응하는 불량 레벨에 기초하여 상기 소정의 색상을 상이하게 변경하는 건설 현장 안전 점검 장치.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102539838B1 (ko) | 2023-06-08 |
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