WO2020054905A1 - 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템 - Google Patents

스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템 Download PDF

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WO2020054905A1
WO2020054905A1 PCT/KR2018/013255 KR2018013255W WO2020054905A1 WO 2020054905 A1 WO2020054905 A1 WO 2020054905A1 KR 2018013255 W KR2018013255 W KR 2018013255W WO 2020054905 A1 WO2020054905 A1 WO 2020054905A1
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WO
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facility
augmented reality
smart glass
smart
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Prior art date
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PCT/KR2018/013255
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Inventor
임홍석
이상호
이인배
Original Assignee
주식회사 이엠아이티
(주) 임픽스
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics

Definitions

  • the present invention relates to a guide system for assembling augmented reality equipment using smart glasses, and more specifically, assembling and processing virtual 3D image information of AR markers recognized through a camera of a smart glass and real image information of field equipment.
  • a guide system for assembling augmented reality equipment using smart glasses Provides a guided process procedure in dynamic motion, but the anomaly part of the on-site facility is displayed and displayed through smart glasses, and the action method for correcting an anomaly on the field facility in response to the dynamic motion of the operator is guided in order
  • It relates to a guide system for assembling augmented reality equipment using glass.
  • the present invention is proposed to solve the above problems of the previously proposed methods, and assemble and process the virtual 3D image information of the AR marker recognized through the camera of the smart glass and real image information of the field equipment.
  • the anomaly part of the on-site facility is provided through a smart glass, and by configuring the action method for correcting the on-site facility anomaly in response to the dynamic motion of the worker, in order, Augmented reality equipment assembly guide system using smart glasses that enables field equipment workers wearing smart glasses to replace equipment parts in real time as soon as an abnormality occurs in the field equipment or to maintain according to the guide guide of equipment repair.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention minimizes the operation of the on-site facility by minimizing the operation of the on-site facility by enabling the on-site worker to perform maintenance processing on the on-site facility as soon as an abnormality of the on-site facility occurs.
  • Another object is to provide a guide system for assembling augmented reality equipment using smart glasses, which enables cost reduction through increased efficiency and efficiency.
  • the present invention by receiving environmental information and repair guides of various facilities using smart glasses, and enabling mutual communication with remote managers, enables real-time communication with field facility operators and remote managers smoothly.
  • Another object is to provide a guide system for assembling augmented reality facilities using smart glasses, which enables status management of on-site facilities in an industrial plant by checking the situation information of the on-site facilities accordingly.
  • Augmented reality facility assembly guide system using smart glasses according to the features of the present invention for achieving the above object
  • AR Augmented Reality
  • the AR marker is photographed and recognized, and real image information of the on-site facility and virtual 3D video information recognized and provided by the AR marker are matched to provide an assembly guide process procedure for the on-site facility in dynamic motion Includes smart glasses,
  • the smart glass The smart glass,
  • the feature of the configuration is that the worn worker is provided with augmented reality by displaying and providing an abnormal phenomenon part of the field equipment, and in order to guide the action method for correcting the abnormal phenomenon in response to the dynamic motion of the worker.
  • the AR marker Preferably, the AR marker,
  • the smart glass Preferably, the smart glass,
  • the smart glass Preferably, the smart glass,
  • Virtual 3D image information corresponding to the AR marker recognized through the camera may be combined with real image information and provided.
  • the augmented reality equipment assembly guide system More preferably, the augmented reality equipment assembly guide system
  • search and search in response to an inquiry request of virtual 3D image information on the AR marker recognized from the smart glass, and then provide the corresponding virtual 3D image information to the smart glass It can be configured to further include a system server.
  • the system server Even more preferably, the system server,
  • a web server that is remotely connected to the smart glass and capable of data communication
  • It may be configured to include a virtual 3D image information corresponding to the on-site facilities of the industrial plant, and a database for storing and managing facility parts replacement and facility repair guide information according to the occurrence of an on-site facility abnormality.
  • the smart glass Even more preferably, the smart glass,
  • the remote server is wirelessly connected to the system server and interworked, and the screen transmission function of the smart glass viewpoint capable of mutual communication with the remote manager of the system server, and the audio exchange communication function of remote communication with the manager of the system server. It may further include.
  • the assembly guide process is performed by matching virtual 3D image information of the AR marker recognized through the camera of the smart glass and real image information of the field equipment.
  • the abnormality part of the on-site facility is provided through the smart glass, and by configuring the action method for correcting the abnormality of the on-site facility in response to the dynamic motion of the operator, the smart The on-site equipment worker wearing the glass can replace the equipment parts in real time as soon as an abnormality of the on-site equipment occurs, or can be maintained according to the guide guide of the equipment repair.
  • the augmented reality facility assembly guide system using the smart glasses proposed in the present invention by allowing a worker in the field to wear the smart glasses immediately upon occurrence of an abnormality in the field facility, it is possible to perform a maintenance process for the field facility, It is possible to minimize the operation interruption of the facility, thereby enabling cost reduction through increase in productivity and efficiency of work on site.
  • augmented reality facility assembly guide system using smart glasses proposed in the present invention, by receiving environmental information and repair guides for various facilities using smart glasses, and enabling remote communication with remote managers, Real-time communication with facility workers and remote managers can be smoothly performed, and accordingly, status information of field facilities in industrial plants can be managed by checking status information of field facilities.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of augmented reality equipment assembly guide system using a smart glass according to an embodiment of the present invention as a functional block.
  • Figure 2 is a diagram showing the configuration of a smart glass applied to the augmented reality equipment assembly guide system using a smart glass according to an embodiment of the present invention as a functional block.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of a system server applied to an augmented reality facility assembly guide system using smart glasses according to an embodiment of the present invention as a functional block.
  • FIG. 4 is a diagram showing the process of AR marker recognition and facility replacement of the augmented reality facility assembly guide system using smart glasses according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a view showing an operation process for guiding the method of abnormal action of the on-site equipment of the augmented reality equipment assembly guide system using a smart glass according to an embodiment of the present invention in order.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of augmented reality equipment assembly guide system using a smart glass according to an embodiment of the present invention as a functional block
  • FIG. 2 is augmented using a smart glass according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a configuration of a system server applied to an augmented reality facility assembly guide system using smart glasses according to an embodiment of the present invention Is a functional block
  • FIG. 4 is a diagram showing an AR marker recognition and facility replacement process of the augmented reality facility assembly guide system using a smart glass according to an embodiment of the present invention
  • the present invention Augmented reality equipment assembly guide system using smart glasses according to an embodiment of the present invention in order to guide the abnormal measures of field equipment in order Is a diagram showing an operation process.
  • the augmented reality facility assembly guide system 100 utilizing smart glasses according to an embodiment of the present invention includes an AR marker 110 and a smart glass 120. It may be configured, it may be configured to further include a system server 130.
  • the AR markers 110 are configured to be attached to the on-site facilities of industrial plants, respectively.
  • the AR (Augmented Reality) marker 110 is a configuration for recognizing a facility for an operator wearing a smart glass 120 to be described later in order to be guided in order to take measures for an abnormality of an on-site facility based on augmented reality.
  • the AR marker 110 as shown in Figures 1 and 4, can be functioned as a field facility recognition code that is matched 1: 1 with the field facilities of the industrial plant and recognized by the shooting of the smart glass 120. have.
  • the AR marker 110 may be understood as a target image that can be recognized through the camera 121 of the smart glass 120, and examples include a stereoscopic code including a QR code, a specific AR mark, and a specific pattern or character. It may be implemented as a figure or the like.
  • the smart glass 120 photographs and recognizes the AR marker 110 and assembles the field equipment by matching and processing real image information of the field equipment and virtual 3D image information provided and recognized by the AR marker 110. It is a configuration that provides a guided process procedure in dynamic motion.
  • the smart glass 200 may display an abnormal phenomenon part of a field facility in augmented reality to a worn worker, and may sequentially guide an action method for correcting an abnormal phenomenon in response to a dynamic motion of the operator.
  • the smart glass 120 as shown in Figures 4 and 5, respectively, dynamic motion of equipment parts replacement and equipment repair guide information corresponding to the abnormality of the on-site facilities of the industrial plant recognized through the AR marker 110 Can be provided sequentially.
  • the smart glass 120 is mounted on the camera 121 and the smart glass 120 for capturing and recognizing AR markers 110 attached to field facilities of an industrial factory. It may be configured to include the AR application 122 to be executed.
  • the AR application 122 may provide virtual 3D image information corresponding to the AR marker 110 recognized through the camera 121 by combining it with real image information.
  • the smart glass 120 is remotely connected and interworked with the system server 130, which will be described later, and the screen transmission function at the time of the smart glass 120 capable of mutual communication with a remote administrator of the system server 130, A communication function of an audio exchange capable of remote communication with an administrator of the system server 130 may be further provided.
  • the smart glass 120 after recognizing the AR marker 110 and matching and providing real image information and virtual 3D image information of a field facility, provides a virtual 3D image of the recognized AR marker 110. If the information is data registered in the program of the AR application 122, virtual 3D image information is directly combined with real image information and provided as a display. On the other hand, if the virtual 3D image information corresponding to the AR marker 110 recognized through the camera 121 of the smart glass 120 is not registered data in the program of the AR application 122, to the system server 130 It can be provided after requesting inquiry.
  • the system server 130 After the system server 130 connects to the smart glass 120 wirelessly and interlocks, after searching and searching in response to an inquiry request of virtual 3D image information about the AR marker 110 recognized from the smart glass 120.
  • the system server 130 is a web server 131 capable of wirelessly connected to the smart glass 120 for data communication, and virtual 3D image information corresponding to on-site facilities of an industrial factory. And, it can be configured to include a database 132 for storing and managing equipment parts replacement and equipment repair guide information according to the occurrence of an abnormality in the field equipment.
  • the virtual 3D image information may be composed of contents having facility parts replacement and facility repair guide information for an abnormal part of an on-site facility in an industrial factory.
  • system server 130 is a central server managed by a remote control team, and monitors the image of the smart glass view point of the worker wearing the smart glass 120 in real time, and the worker wearing the smart glass 120. Remote communication using audio communication is possible.
  • FIG. 4 shows an AR marker recognition and facility replacement process of the augmented reality facility assembly guide system using smart glasses according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (a) shows a process in which the worker wearing the smart glass 120 recognizes the AR marker 110 attached to the on-site facility
  • FIG. 4 (b) recognizes the smart glass 120. It shows a process in which an abnormality part of an on-site facility corresponding to the AR marker 110 is provided as augmented reality. That is, FIG. 4 (b) provides facility replacement of field equipment provided by augmented reality.
  • FIG. 5 shows an operation process of sequentially guiding a method of abnormal action of an on-site facility of an augmented reality facility assembly guide system using smart glasses according to an embodiment of the present invention.
  • the smart glass 120 is provided with an augmented reality anomaly part of the field equipment, and an action method for sequentially correcting the anomaly
  • the process is guided in order. That is, Fig. 5 (a) is a process for the action of the anomalous part of the on-site facility and shows the power-off guide process, Fig. 5 (b) is a process for the action of the anomalous part of the facility on the door It shows a guide process for opening, and FIG. 5 (c) shows a guide process for replacing display parts as a process for the action of an abnormal phenomenon part of a field facility.
  • the guide system for assembling augmented reality facilities using smart glasses provides virtual 3D image information of AR markers recognized through a camera of a smart glass and real image information of a field facility.
  • the matching process provides the assembly guide process procedure in dynamic motion, but the anomalous part of the on-site facility is displayed and provided through smart glasses, and the action method for correcting the on-site facility anomaly in response to the dynamic motion of the operator is in order.
  • on-site facility workers wearing smart glasses can replace facility parts in real time as soon as an abnormality occurs in the field facility, or maintenance is possible according to the guideline of facility repair.

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Abstract

본 발명에서 제안하고 있는 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 따르면, 스마트 글라스의 카메라를 통해 인식된 AR 마커의 가상의 3D 영상정보와 현장 설비의 실물 영상정보를 정합 처리하여 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하되, 현장 설비의 이상 현상 부분이 스마트 글라스를 통해 표시 제공되고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 현장 설비의 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법이 순서대로 안내되도록 구성함으로써, 스마트 글라스를 착용한 현장 설비 작업자가 현장 설비의 이상 발생 즉시 실시간으로 설비 부품을 교체하거나, 또는 설비 수리의 가이드 안내에 따라 유지보수가 가능하도록 할 수 있다.

Description

스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템
본 발명은 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스마트 글라스의 카메라를 통해 인식된 AR 마커의 가상의 3D 영상정보와 현장 설비의 실물 영상정보를 정합 처리하여 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하되, 현장 설비의 이상 현상 부분이 스마트 글라스를 통해 표시 제공되고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 현장 설비의 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법이 순서대로 안내되도록 하는 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 산업 공장에는 특정 제품의 생산을 위한 각종 설비들이 배치되고, 각각의 설비에는 해당하는 담당 작업자가 배치되어 제품 생산에 필요한 공정에 따라 작업들을 순차로 수행하게 된다. 이때, 산업 공장 내 현장 설비를 각각 담당하게 되는 작업자들은 자신이 맡은 조립 생산 공정의 숙련도에 따라 작업의 효율성 및 생산성이 크게 영향을 미치게 된다. 특히, 숙련되지 않은 작업자의 경우 자신이 담당하는 설비 파트에서의 공정 조립에 어려움을 겪을 수 있으며, 이는 전체 제품 생산의 생산성의 저하로 이어지게 되는 문제가 있었다. 또한, 숙련자의 경우라도 작업지시 내용이 변경된 경우 이를 바로 인식하지 못하는 문제가 있으며, 특히 변경되는 작업지시 내용이 매번 관리자를 통해 직접 지시됨에 따른 시간적 지연의 문제가 있었다.
특히, 작업자는 작업 공장의 소음 발생과 작업용 헬멧, 방진복 등 다양한 용품을 착용하고 있어, 작업자 간의 의사소통이 어려우며, 이는 생산성을 떨어뜨리는 주요 원인이 되고 있다. 이에 기존의 산업 공장에서는 각 현장 설비 파트에 디스플레이를 부착하고, 출력물을 상시로 출력하여 작업 공정의 상태를 관리하는 방식을 사용하였다. 그러나 산업 공장 내 각 현장 설비 파트의 복잡한 시스템으로 인해 유기적인 공정 관리에는 어려움이 따르는 문제가 있었다. 즉, 산업 공장에서의 점차 복잡한 시스템 증대로 인한 관리의 한계성과, 정보 공유를 위한 문서 작성에 많은 시간이 필요하게 되고, 실시간 공정 작업의 진척상황의 파악이 어려우며, 작업자들 및 관리자 간의 의사소통의 문제와, 추적 관리되지 않는 작업, 작업 공정의 변경 이력에 따른 관리의 한계성이 있었다.
또한, 작업자가 현장에서 생산 관리하는 현장 설비에 이상이 발생하는 경우, 생산 관리를 담당하는 작업자는 산업 공장 내 현장 설비에 대한 복잡한 유지보수의 매뉴얼을 보거나, 또는 유지 보수 관리팀에 연락을 취하여 조치를 요청하게 되는 바, 생산 작업의 즉각적인 유지 보수가 어려운 문제가 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 스마트 글라스의 카메라를 통해 인식된 AR 마커의 가상의 3D 영상정보와 현장 설비의 실물 영상정보를 정합 처리하여 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하되, 현장 설비의 이상 현상 부분이 스마트 글라스를 통해 표시 제공되고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 현장 설비의 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법이 순서대로 안내되도록 구성함으로써, 스마트 글라스를 착용한 현장 설비 작업자가 현장 설비의 이상 발생 즉시 실시간으로 설비 부품을 교체하거나, 또는 설비 수리의 가이드 안내에 따라 유지보수가 가능하도록 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 현장 설비의 이상 발생 즉시 스마트 글라스를 착용한 현장의 작업자가 현장 설비에 대한 유지 보수 처리가 가능하도록 함으로써, 현장 설비의 운영 중단을 최소화하고, 그에 따른 현장 설비의 작업의 생산성과 효율성 증대를 통한 원가절감이 가능하도록 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 스마트 글라스를 이용한 다양한 설비의 환경 정보 확인과 수리 가이드를 받고, 원격지 매니저와 상호 커뮤니케이션이 가능하도록 함으로써, 현장 설비 작업자들 및 원격지 매니저와의 실시간 의사소통이 원활하게 이루어지고, 그에 따른 현장 설비의 상황 정보 확인을 통한 산업 공장 내 현장 설비들에 대한 상태관리가 가능하도록 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템은,
스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템으로서,
산업 공장의 현장 설비에 각각 부착되는 AR(Augmented Reality) 마커; 및
상기 AR 마커를 촬영하여 인식하고, 상기 현장 설비의 실물 영상정보와 상기 AR 마커에 의해 인식되어 제공되는 가상의 3D 영상정보를 정합 처리하여 상기 현장 설비에 대한 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하는 스마트 글라스를 포함하되,
상기 스마트 글라스는,
착용한 작업자에게 증강현실로 현장 설비의 이상 현상 부분을 표시하여 제공하고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법을 순서대로 안내하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 AR 마커는,
산업 공장의 현장 설비와 1:1로 매칭 되어 상기 스마트 글라스의 촬영에 의해 인식되는 현장 설비 인식 코드로 기능할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스마트 글라스는,
상기 AR 마커를 통해 인식된 산업 공장의 현장 설비의 이상에 대응한 설비 부품 교체 및 설비 수리 가이드 정보를 동적 모션으로 순차로 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스마트 글라스는,
산업 공장의 현장 설비에 각각 부착되는 AR 마커를 촬영하여 인식하기 위한 카메라; 및
상기 스마트 글라스에 탑재되어 실행되는 AR 어플리케이션을 포함하여 구성하되,
상기 AR 어플리케이션은,
상기 카메라를 통해 인식되는 상기 AR 마커에 대응하는 가상의 3D 영상정보를 실물 영상정보에 결합하여 제공할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 증강현실 설비 조립 가이드 시스템은,
상기 스마트 글라스와 무선으로 접속하여 연동하며, 상기 스마트 글라스로부터 인식된 AR 마커에 대한 가상의 3D 영상정보의 조회 요청에 대응하여 검색 조회한 후, 해당하는 가상의 3D 영상정보를 상기 스마트 글라스로 제공하는 시스템 서버를 더 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 시스템 서버는,
상기 스마트 글라스와 무선으로 원격 접속되어 데이터 통신이 가능한 웹 서버; 및
상기 산업 공장의 현장 설비에 대응하는 가상의 3D 영상정보와, 현장 설비의 이상 발생에 따른 설비 부품 교체 및 설비 수리 가이드 정보를 저장 관리하는 데이터베이스를 포함하여 구성할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 스마트 글라스는,
상기 시스템 서버와 무선으로 원격 접속되어 연동하되, 상기 시스템 서버의 원격지 관리자와 상호 커뮤니케이션이 가능한 상기 스마트 글라스 시점의 화면 전송 기능과, 상기 시스템 서버의 관리자와 원격의 의사소통이 가능한 오디오 교환의 통신 기능을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 따르면, 스마트 글라스의 카메라를 통해 인식된 AR 마커의 가상의 3D 영상정보와 현장 설비의 실물 영상정보를 정합 처리하여 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하되, 현장 설비의 이상 현상 부분이 스마트 글라스를 통해 표시 제공되고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 현장 설비의 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법이 순서대로 안내되도록 구성함으로써, 스마트 글라스를 착용한 현장 설비 작업자가 현장 설비의 이상 발생 즉시 실시간으로 설비 부품을 교체하거나, 또는 설비 수리의 가이드 안내에 따라 유지보수가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 따르면, 현장 설비의 이상 발생 즉시 스마트 글라스를 착용한 현장의 작업자가 현장 설비에 대한 유지 보수 처리가 가능하도록 함으로써, 현장 설비의 운영 중단을 최소화하고, 그에 따른 현장 설비의 작업의 생산성과 효율성 증대를 통한 원가절감이 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하고 있는 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 따르면, 스마트 글라스를 이용한 다양한 설비의 환경 정보 확인과 수리 가이드를 받고, 원격지 매니저와 상호 커뮤니케이션이 가능하도록 함으로써, 현장 설비 작업자들 및 원격지 매니저와의 실시간 의사소통이 원활하게 이루어지고, 그에 따른 현장 설비의 상황 정보 확인을 통한 산업 공장 내 현장 설비들에 대한 상태관리가 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 적용되는 스마트 글라스의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 적용되는 시스템 서버의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 AR 마커 인식 및 설비 교체 과정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 현장 설비의 이상 조치 방법을 순서대로 안내하는 동작 과정을 도시한 도면.
<부호의 설명>
100: 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실 설비 조립 가이드 시스템
110: AR 마커
120: 스마트 글라스
121: 카메라
122: AR 어플리케이션
130: 시스템 서버
131: 웹 서버
132: 데이터베이스
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 적용되는 스마트 글라스의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템에 적용되는 시스템 서버의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 AR 마커 인식 및 설비 교체 과정을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 현장 설비의 이상 조치 방법을 순서대로 안내하는 동작 과정을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템(100)은, AR 마커(110), 및 스마트 글라스(120)를 포함하여 구성될 수 있으며, 시스템 서버(130)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
AR 마커(110)는, 산업 공장의 현장 설비에 각각 부착되는 구성이다. 이러한 AR(Augmented Reality) 마커(110)는 후술하게 될 스마트 글라스(120)를 착용하는 작업자가 증강현실 기반으로 현장 설비의 이상 현상에 대한 조치 방법을 순서대로 안내받기 위한 설비를 인식하기 위한 구성이다. 여기서, AR 마커(110)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 산업 공장의 현장 설비와 1:1로 매칭 되어 스마트 글라스(120)의 촬영에 의해 인식되는 현장 설비 인식 코드로 기능할 수 있다. 또한, AR 마커(110)는 스마트 글라스(120)의 카메라(121)를 통해 인식될 수 있는 타겟 이미지로 이해될 수 있으며, 일례로는 QR 코드, 특정 AR 마크, 특정 문양이나 문자를 포함하는 입체 도형 등으로 구현될 수 있다.
스마트 글라스(120)는, AR 마커(110)를 촬영하여 인식하고, 현장 설비의 실물 영상정보와 AR 마커(110)에 의해 인식되어 제공되는 가상의 3D 영상정보를 정합 처리하여 현장 설비에 대한 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하는 구성이다. 이러한 스마트 글라스(200)는 착용한 작업자에게 증강현실로 현장 설비의 이상 현상 부분을 표시하여 제공하고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법을 순서대로 안내할 수 있다. 여기서, 스마트 글라스(120)는 도 4 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, AR 마커(110)를 통해 인식된 산업 공장의 현장 설비의 이상에 대응한 설비 부품 교체 및 설비 수리 가이드 정보를 동적 모션으로 순차로 제공할 수 있다.
또한, 스마트 글라스(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 산업 공장의 현장 설비에 각각 부착되는 AR 마커(110)를 촬영하여 인식하기 위한 카메라(121)와, 스마트 글라스(120)에 탑재되어 실행되는 AR 어플리케이션(122)을 포함하여 구성할 수 있다. 여기서 AR 어플리케이션(122)은 카메라(121)를 통해 인식되는 AR 마커(110)에 대응하는 가상의 3D 영상정보를 실물 영상정보에 결합하여 제공할 수 있다.
또한, 스마트 글라스(120)는 후술하게 될 시스템 서버(130)와 무선으로 원격 접속되어 연동하되, 시스템 서버(130)의 원격지 관리자와 상호 커뮤니케이션이 가능한 스마트 글라스(120) 시점의 화면 전송 기능과, 시스템 서버(130)의 관리자와 원격의 의사소통이 가능한 오디오 교환의 통신 기능을 더 제공할 수 있다.
또한, 스마트 글라스(120)는 AR 마커(110)를 인식한 후 현장 설비의 실물 영상정보와 가상의 3D 영상정보를 정합 처리하여 제공함에 있어, 인식된 AR 마커(110)에 대한 가상의 3D 영상정보가 AR 어플리케이션(122)의 프로그램 내 등록된 데이터이면 실물 영상정보에 가상의 3D 영상정보를 바로 결합하여 디스플레이로 제공한다. 반면에, 스마트 글라스(120)의 카메라(121)를 통해 인식한 AR 마커(110)에 해당하는 가상의 3D 영상정보가 AR 어플리케이션(122)의 프로그램 내 등록된 데이터가 아니면 시스템 서버(130)로 조회 요청한 후 제공받을 수도 있다.
시스템 서버(130)는, 스마트 글라스(120)와 무선으로 접속하여 연동하며, 스마트 글라스(120)로부터 인식된 AR 마커(110)에 대한 가상의 3D 영상정보의 조회 요청에 대응하여 검색 조회한 후, 해당하는 가상의 3D 영상정보를 스마트 글라스(120)로 제공하는 서버의 구성이다. 이러한 시스템 서버(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스마트 글라스(120)와 무선으로 원격 접속되어 데이터 통신이 가능한 웹 서버(131)와, 산업 공장의 현장 설비에 대응하는 가상의 3D 영상정보와, 현장 설비의 이상 발생에 따른 설비 부품 교체 및 설비 수리 가이드 정보를 저장 관리하는 데이터베이스(132)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 가상의 3D 영상정보는 산업 공장 내 현장 설비의 이상 현상 부분에 대한 설비 부품 교체, 및 설비 수리 가이드 정보를 갖는 콘텐츠로 구성될 수 있다.
또한, 시스템 서버(130)는 원격지의 관제팀이 관리하는 중앙서버로서, 스마트 글라스(120)를 착용한 작업자의 스마트 글라스 시점의 영상을 실시간으로 모니터링 하고, 스마트 글라스(120)를 착용한 작업자와 오디오 통신을 이용한 원격 의사소통이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 AR 마커 인식 및 설비 교체 과정을 나타내고 있다. 도 4의 (a)는 스마트 글라스(120)를 착용한 작업자가 현장 설비에 부착된 AR 마커(110)를 인식하는 과정을 나타내고 있으며, 도 4의 (b)는 스마트 글라스(120)를 통해 인식된 AR 마커(110)에 해당하는 현장 설비의 이상 현상 부분이 증강현실로 제공되는 과정을 나타내고 있다. 즉, 도 4의 (b)는 증강현실로 제공되는 현장 설비의 설비 교체를 제공하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템의 현장 설비의 이상 조치 방법을 순서대로 안내하는 동작 과정을 나타내고 있다. 도 5는 스마트 글라스(120)를 통해 AR 마커(110)가 인식됨에 따라 스마트 글라스(120)에 증강현실로 현장 설비의 이상 현상 부분이 표시 제공되고, 순차로 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법이 순서대로 안내되는 과정을 나타내고 있다. 즉, 도 5의 (a)는 현장 설비의 이상 현상 부분의 조치를 위한 과정으로 전원을 오프 안내 과정을 나타내고 있으며, 도 5의 (b)는 현장 설비의 이상 현상 부분의 조치를 위한 과정으로 도어를 개방하는 안내 과정을 나타내고 있으며, 도 5의 (c)는 현장 설비의 이상 현상 부분의 조치를 위한 과정으로 디스플레이 부품 교체를 위한 안내 과정을 나타내고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템은, 스마트 글라스의 카메라를 통해 인식된 AR 마커의 가상의 3D 영상정보와 현장 설비의 실물 영상정보를 정합 처리하여 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하되, 현장 설비의 이상 현상 부분이 스마트 글라스를 통해 표시 제공되고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 현장 설비의 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법이 순서대로 안내되도록 구성함으로써, 스마트 글라스를 착용한 현장 설비 작업자가 현장 설비의 이상 발생 즉시 실시간으로 설비 부품을 교체하거나, 또는 설비 수리의 가이드 안내에 따라 유지보수가 가능하고, 특히, 현장 설비의 이상 발생 즉시 스마트 글라스를 착용한 현장의 작업자가 현장 설비에 대한 유지 보수 처리가 가능하도록 함으로써, 현장 설비의 운영 중단을 최소화하고, 그에 따른 현장 설비의 작업의 생산성과 효율성 증대를 통한 원가절감이 가능하며, 스마트 글라스를 이용한 다양한 설비의 환경 정보 확인과 수리 가이드를 받고, 원격지 매니저와 상호 커뮤니케이션이 가능하도록 함으로써, 현장 설비 작업자들 및 원격지 매니저와의 실시간 의사소통이 원활하게 이루어지고, 그에 따른 현장 설비의 상황 정보 확인을 통한 산업 공장 내 현장 설비들에 대한 상태관리가 가능하게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템(100)으로서,
    산업 공장의 현장 설비에 각각 부착되는 AR(Augmented Reality) 마커(110); 및
    상기 AR 마커(110)를 촬영하여 인식하고, 상기 현장 설비의 실물 영상정보와 상기 AR 마커(110)에 의해 인식되어 제공되는 가상의 3D 영상정보를 정합 처리하여 상기 현장 설비에 대한 조립 가이드 공정 절차를 동적 모션으로 제공하는 스마트 글라스(200)를 포함하되,
    상기 스마트 글라스(200)는,
    착용한 작업자에게 증강현실로 현장 설비의 이상 현상 부분을 표시하여 제공하고, 작업자의 동적 모션에 대응하여 이상 현상을 조치하기 위한 조치 방법을 순서대로 안내하는 것을 특징으로 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 AR 마커(110)는,
    산업 공장의 현장 설비와 1:1로 매칭 되어 상기 스마트 글라스(120)의 촬영에 의해 인식되는 현장 설비 인식 코드로 기능하는 것을 특징으로 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스마트 글라스(120)는,
    상기 AR 마커(110)를 통해 인식된 산업 공장의 현장 설비의 이상에 대응한 설비 부품 교체 및 설비 수리 가이드 정보를 동적 모션으로 순차로 제공하는 것을 특징으로 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스마트 글라스(120)는,
    산업 공장의 현장 설비에 각각 부착되는 AR 마커(110)를 촬영하여 인식하기 위한 카메라(121); 및
    상기 스마트 글라스(120)에 탑재되어 실행되는 AR 어플리케이션(122)을 포함하여 구성하되,
    상기 AR 어플리케이션(122)은,
    상기 카메라(121)를 통해 인식되는 상기 AR 마커(110)에 대응하는 가상의 3D 영상정보를 실물 영상정보에 결합하여 제공하는 것을 특징으로 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 증강현실 설비 조립 가이드 시스템(100)은,
    상기 스마트 글라스(120)와 무선으로 접속하여 연동하며, 상기 스마트 글라스(120)로부터 인식된 AR 마커(110)에 대한 가상의 3D 영상정보의 조회 요청에 대응하여 검색 조회한 후, 해당하는 가상의 3D 영상정보를 상기 스마트 글라스(120)로 제공하는 시스템 서버(130)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시스템 서버(130)는,
    상기 스마트 글라스(120)와 무선으로 원격 접속되어 데이터 통신이 가능한 웹 서버(131); 및
    상기 산업 공장의 현장 설비에 대응하는 가상의 3D 영상정보와, 현장 설비의 이상 발생에 따른 설비 부품 교체 및 설비 수리 가이드 정보를 저장 관리하는 데이터베이스(132)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스마트 글라스(120)는,
    상기 시스템 서버(130)와 무선으로 원격 접속되어 연동하되, 상기 시스템 서버(130)의 원격지 관리자와 상호 커뮤니케이션이 가능한 상기 스마트 글라스(120) 시점의 화면 전송 기능과, 상기 시스템 서버(130)의 관리자와 원격의 의사소통이 가능한 오디오 교환의 통신 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트글라스를 활용한 증강현실 설비 조립 가이드 시스템.
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