KR101851000B1 - 통신수단을 구비한 버니어 캘리퍼스 및 이를 이용한 실시간 검증시스템 - Google Patents

통신수단을 구비한 버니어 캘리퍼스 및 이를 이용한 실시간 검증시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스는 고정자와 이동자로 이루어진 측정부, 상기 측정부로부터 연장 형성되어 사용자가 측정장치를 파지하도록 마련되는 그립부, 상기 측정부에서 측정한 값을 알려주는 디스플레이부와 상기 디스플레이부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 본체부 및 상기 측정부에서 측정한 데이터를 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 통신부는 서버 내지 휴대용 단말에 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

통신수단을 구비한 버니어 캘리퍼스 및 이를 이용한 실시간 검증시스템 {Communication means having a vernier calipers, and real-time verification system using the same}
본 발명은 버니어 캘리퍼스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버니어 캘리퍼스 본체에 통신수단을 구비하여 측정된 값을 송신 및 저장하고, 사용자는 수신된 측정 값을 기준 값과 비교하여 적합 내지 부적합을 실시간으로 검증할 수 있는 버니어 캘리퍼스 및 이를 이용한 실시간 검증시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공사 현장에서의 시공상태, 부재의 크기와 같은 사항을 체크하거나 과수 및 과채류의 크기 등을 측정하기 위해 버니어 캘리퍼스와 같은 측정 장치가 이용된다.
특히, 버니어 캘리퍼스는 가공한 공작물의 외경, 내경, 깊이를 측정하기 위해 실내 또는 실외의 작업장 내에서 광범위하게 사용되며 근래에는 디지털 방식의 버니어 캘리퍼스를 이용함으로써 본 척에 고정된 센서가 일정 수준 돌출된 본 척 눈금의 상면을 이동하면서 측정된 치수를 디스플레이부에 표시한다. 이를 통해 사용자는 눈금을 직접 읽지 않고도 디스플레이부에 도시된 수치를 이용하여 측정 값을 확인할 수 있는 것이다. 또한, 현장에서는 버니어 캘리퍼스를 이용하여 측정한 값을 기준 값과 비교하여 제대로 시공 및 설치가 완료 되었는지를 검증하는 것이 매우 중요하다.
그런데, 일반적으로 현장에서는 측정 장치를 이용하여 측정하고 이후에 기록한 측정 값을 일괄적으로 기준 값과 비교하므로 검증 과정이 번거로우며 실시간으로 현장의 상태를 체크할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 현장에서 실시간으로 측정 대상물을 측정 및 비교하지 못하므로 기준에 맞게 시공 및 설치가 되었는지에 대한 판단의 정확성이 떨어지며, 나아가 작업자의 작업 능률이 떨어지는 문제점이 있다.
실용신안등록 제20-0476072호(2015.01.26. 공고)
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업자 내지 사용자가 현장에서 측정하고자 하는 대상물을 측정하고 측정된 값을 실시간으로 전송하여 기준 값과 비교함으로써 실시간으로 적합 여부를 검증할 수 있는 버니어 캘리퍼스 및 이를 이용한 검증시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스는, 고정자와 이동자로 이루어진 측정부, 상기 측정부로부터 연장 형성되어 사용자가 측정장치를 파지하도록 마련되는 그립부, 상기 측정부에서 측정한 값을 알려주는 디스플레이부와 상기 디스플레이부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 본체부 및 상기 측정부에서 측정한 데이터를 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 통신부는 서버 내지 휴대용 단말에 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체부는 상기 통신부를 제어하는 제어 유닛을 하나 이상 포함하며, 상기 통신부 내지 제어 유닛은 지그비, 와이파이, 블루투스, RFID 내지 비콘 중 어느 하나 이상의 통신 수단을 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실시간 검증 시스템은, 고정자와 이동자로 이루어진 측정부, 상기 측정부로부터 연장 형성되어 사용자가 측정장치를 파지하도록 마련되는 그립부, 상기 측정부에서 측정한 값을 알려주는 디스플레이부와 상기 디스플레이부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 본체부 및 상기 측정부에서 측정한 데이터를 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 통신부는 서버 내지 휴대용 단말에 상기 데이터를 전송하는 버니어 캘리퍼스와, 상기 데이터를 전송 받아 디스플레이 하는 휴대용 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다
또한, 상기 데이터를 수신하는 서버는, 웹 서버 내지 클라우드 서버로 마련되고 상기 서버가 상기 데이터를 상기 휴대용 단말에 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 휴대용 단말은 상기 버니어 캘리퍼스 내지 서버로부터 수신한 측정 데이터를 기준 값과 비교하여 적합 내지 부적합 여부를 실시간으로 알려주는 것을 특징으로 한다.
또한, 측정 데이터를 기준 값과 비교하여 부적합인 경우, 상기 휴대용 단말은 사용자에게 별도로 알람하는 것을 특징으로 한다.
또한, 사용자는 상기 휴대용 단말을 통해 표준 항목, 오차 항목, 측정 항목 및 체크 항목을 확인하며, 상기 표준 항목 및 오차 항목은 기 설정하거나 변경 가능하고, 상기 측정 항목에 나타난 상기 측정 데이터는 상기 표준 항목과 오차 항목과의 비교 후 상기 체크 항목을 통해 적합 여부를 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 통신수단을 구비한 버니어 캘리퍼스 및 실시간 검증시스템은 측정한 값을 실시간으로 전송하고 사용자는 휴대용 단말을 이용하여 바로 적합 여부를 확인할 수 있어 작업능률이 개선된다.
도 1은 본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스 및 검증시스템에 관한 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 실시간 검증시스템의 일례를 보여주는 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 실시간 검증시스템의 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 실시간 검증시스템의 절차 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 버니어 캘리퍼스 및 이를 이용한 실시간 검증시스템에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스(10)의 사시도이다. 도시된 바와 같이 고정자(110)와 이동자(120)로 이루어진 측정부(100), 상기 측정부(100)로부터 연장 형성되어 사용자가 측정장치를 파지하도록 마련되는 그립부(200), 상기 측정부(100)에서 측정한 값을 알려주는 디스플레이부(330)와 상기 디스플레이부(330)에 전원을 공급하는 전원부(360)를 포함하는 본체부(300) 및 상기 측정부(100)에서 측정한 데이터를 송신하는 통신부(350)를 포함하며, 상기 통신부(350)는 서버(400) 내지 휴대용 단말(500)에 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 버니어 캘리퍼스(10)는 측정부(100)를 이용하여 대상물의 크기 내지 길이를 측정하면 눈금을 통해 사용자가 측정 값을 확인하거나 별도의 센서(미도시)에 의해 측정된 값이 상기 본체부(300)의 디스플레이부(330)를 통해 나타남으로써 사용자가 측정 값을 확인한다.
또한, 도시되지는 않았으나 상기 본체부(300)에는 고정장치가 마련되어 사용자가 대상물을 측정하면 상기 이동자(120)와 고정자(110)의 간격이 일시적으로 고정되도록 할 수 있다. 따라서, 측정 과정에서 상기 버니어 캘리퍼스의 측정부(100)가 측정한 값을 일정 시간 이후에도 정확히 체크할 수 있다.
경우에 따라서는 상기 본체부(300)의 일측에 조명수단(미도시)이 마련되어 사용자가 야간 측정을 하는 경우 대상물 내지 측정장치를 육안으로 용이하게 확인할 수 있도록 할 수도 있다.
상기 그립부(200)는 대상물을 측정 시 사용자가 파지하여 상기 버니어 캘리퍼스(10)를 고정할 수 있는 부분이며, 별도의 그립수단이 더 마련될 수 있다. 예컨대, 논 슬립 고무와 같은 마찰력을 증가시킨 부재가 상기 그립부(200)에 마련될 수도 있으며 사용자가 파지하기 용이하도록 형상을 변형시킬 수 있다.
상기 본체부(300)는 육면체의 케이싱(310)과 상기 케이싱(310) 내부에 마련되는 제어유닛(340), 통신부(350), 전원부(360)를 포함한다. 또한, 상기 케이싱(310) 외부에는 하나 이상의 조작부(320)와 디스플레이부(330)가 마련된다
상기 전원부(360)는 상기 통신부(350), 제어유닛(340) 및 디스플레이부(330)의 전원을 공급하며, 경우에 따라서는 외부 전력을 이용하거나 무선 전력공급 시스템을 이용하여 충전 가능하도록 마련된다.
또한, 상기 본체부(300)는 상기 통신부(350)를 제어하는 제어유닛(340)을 하나 이상 포함하며, 상기 통신부(350) 내지 제어유닛(340)은 지그비, 와이파이, 블루투스, RFID 내지 비콘 중 어느 하나 이상의 통신 수단을 이용한다. 본 발명에 따른 통신수단은 주로 근거리 통신망을 이용하며, 경우에 따라서는 원거리 통신망 및 다양한 유무선 통신망을 활용할 수도 있다.
상기 지그비(zigbee)는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나를 말한다. 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10 미터 내지 20미터 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다. 즉, 상기 지그비는 휴대전화나 무선 LAN의 개념으로 기존의 기술과 달리 전력 소모를 최소화 하는 대신 소량의 정보를 전송할 수 있다.
상기 와이파이(Wi-Fi)는 Wireless Fidelity의 약자로서 무선 접속장치가 설치된 곳에서 전파나 적외선 전송 방식을 이용하여 일정 거리 안에서 무선 인터넷을 할 수 있는 근거리 통신망을 지칭한다. 상기 와이파이는 정보를 쉽게 전송하며 주변 장치와 호환성이 높으며 응용 프로그램과 데이터, 매체, 스트림에 무선 접근을 사용하여 복잡함을 보이지 않게 할 수 있다.
상기 통신부(350)는 상기 본체부(300)의 내부에 수용될 수 있으며 경우에 따라서는 상기 측정 장치의 일 측에 마련될 수도 있다. 상기 통신부(350)는 제어유닛(340)과의 연동을 통해서 측정 데이터를 송신하며 상술한 바와 같이 근거리 통신을 이용하여 상대적으로 가까운 곳의 단말에 전송할 수 있다. 또한, 별도의 서버가 마련되거나 원 거리 통신을 이용할 수도 있다.
상술한 바와 같이 상기 본체부(300) 내지 통신부(350)에서 측정 데이터를 전송하면 사용자는 휴대용 단말(500)이나 알람 기능 또는 확인기능이 마련된 다양한 장치를 이용하여 실시간으로 현장의 시공 상태나 설치 상태의 적합 여부를 확인할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스는 하나 이상의 서버(400)가 마련되어 사용자의 휴대용 단말(500)과 통신하거나 경우에 따라서는 상기 휴대용 단말(500)과 직접 통신할 수도 있다. 상기 버니어 캘리퍼스, 휴대용 단말 내지 서버와의 통신은 앞서 설명한 바와 같이 다양한 근거리 통신 수단이 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 실시간 검증시스템은 상기 통신 수단이 마련된 버니어 캘리퍼스와 사용자의 휴대용 단말(500) 또는 서버(400)와의 통신을 이용하여 사용자가 실시간으로 측정 값과 기준 값을 비교할 수 있다.
본 발명에 따른 실시간 검증시스템은, 고정자(110)와 이동자(120)로 이루어진 측정부(100), 상기 측정부(100)로부터 연장 형성되어 사용자가 측정장치를 파지하도록 마련되는 그립부(200), 상기 측정부(100)에서 측정한 값을 알려주는 디스플레이부(330)와 상기 디스플레이부(330)에 전원을 공급하는 전원부(360)를 포함하는 본체부(300) 및 상기 측정부(100)에서 측정한 데이터를 송신하는 통신부(350)를 포함하는 버니어 캘리퍼스와 외부의 서버(400) 내지 휴대용 단말(500)을 더 포함하고 상기 통신부(350)가 상기 서버(400) 내지 휴대용 단말(500)에 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다. 상기 휴대용 단말(500)은 상기 데이터를 전송 받아 디스플레이 한다.
또한, 상기 데이터를 수신하는 서버(400)는, 웹 서버 내지 클라우드 서버로 마련되고 상기 서버(400)가 상기 데이터를 상기 휴대용 단말(500)에 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 서버(400)는 상기 버니어 캘리퍼스의 측정부(100)에서 측정한 데이터를 수신하여 저장하거나 재 송신하는 역할을 한다. 즉, 상기 통신부(350)로부터 수신된 데이터를 저장하고, 다시 사용자의 휴대용 단말(500)에 전송한다. 상기 서버(400)와 버니어 캘리퍼스와의 통신 내지 상기 서버(400)와 휴대용 단말(500)의 통신은 원거리 통신을 이용할 수 있다.
또한, 상기 서버(400)는 가상의 서버를 마련하여 상기 버니어 캘리퍼스와 사용자의 휴대용 단말(500)이 직접 근거리 통신을 할 수도 있다. 이때, 상기 서버(400)는 상기 휴대용 단말(500)에 마련될 수도 있으며, 상기 버니어 캘리퍼스와 휴대용 단말(500) 내지 서버(400)와의 통신은 지그비, 와이파이와 같은 근거리 통신이 이용될 수 있다. 따라서, 현장에서 실시간으로 측정한 데이터의 적합 여부를 확인할 수 있는 것이다.
사용자의 휴대용 단말(500)은 애플리케이션을 이용하거나 별도의 툴을 이용하여 수신되는 데이터를 기준 값과 비교할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 사용자의 휴대용 단말(500)에는 기 설정하거나 변경할 수 있는 표준 항목(510)과, 오차 항목(520)을 포함하고, 측정한 데이터를 기록되는 측정 항목(530)과 적합 여부를 판단하는 체크 항목(540)을 포함할 수 있다.
상기 표준 항목(510)은 측정하고자 하는 대상물의 표준 값이며, 상기 오차 항목(520)은 상기 표준 값에서 적합 여부를 판단하기 위한 최대의 오차 허용 범위를 말한다. 또한, 상기 측정 항목(530)은 상기 버니어 캘리퍼스로 측정한 대상물의 측정 값을 전송 받아 표시하며, 상기 표준 값과 오차 허용범위를 참고하여 측정 값의 적합 여부를 상기 체크 항목(540)에서 나타내는 것이다.
이때, 사용자는 적합 여부를 현장에서 측정과 동시에 바로 확인할 수 있으며, 측정 결과값에 따라 부적합한 경우 별도의 알람 수단(미도시)이 마련되어 사용자에게 한번 더 확인시킬 수 있을 것이다.
사용자는 통신 수단이 마련된 상기 버니어 캘리퍼스를 이용하여 현장에서 대상물을 측정하고 측정한 상기 데이터는 서버(400)를 경유하거나 또는 직접 사용자의 휴대용 단말(500)에 전송될 수 있다.
상기 휴대용 단말(500)은 사용자의 스마트폰, PDA 등 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 경우에 따라서는 웨어러블 기기가 이용될 수도 있다. 예컨대, 증강현실 기술(AR)과 결합되어 사용자는 현장에 있지 않더라도 현장의 상황 및 측정 데이터를 이용하여 대상물의 적합 여부를 확인할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시간 검증시스템은 증강현실 기술 이외에도 가상현실 기술(VR)이 이용될 수도 있다. 따라서, 현장에 있지 않더라도 현장의 상황을 확인하고 사용자는 측정 값을 통해 실시간으로 확인 및 검증할 수 있는 것이다.
이와 같이 사용자는 증강현실, 가상현실 기술을 이용하여 현장에서 또는 현장 이외의 지역에서도 실시간을 어느 장소의 대상물의 가공 및 설치의 적합 여부를 판단하고 이를 이용하여 효율적으로 관리할 수 있는 것이다.
또한, IoT(사물인터넷) 기술과의 융합을 이용할 수도 있다. 즉, 상기 버니어 캘리퍼스와 같은 측정장치, 휴대용 단말 등 각각의 장치가 송신기, 수신기의 역할을 하며, 사물간의 통신이 가능할 수 있는 것이다. 따라서, 사용자의 휴대용 단말(500), 버니어 캘리퍼스 등의 장치가 모두 연계되어 정보를 송신 및 수신하는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 통신수단이 구비된 버니어 캘리퍼스(측정장치)와 서버 그리고 휴대용 단말 사이의 구성 관계를 보여준다. 상기 버니어 캘리퍼스에는 측정부(100)와 본체부(300)가 마련되며 상기 본체부(300)에는 제어유닛(340)과 통신부(350)가 마련된다.
따라서, 상기 측정부(100)에서 측정한 값이 상기 통신부(350)를 통해 상기 휴대용 단말(500)에 직접 데이터를 전송하거나 상기 서버(400)에 전송할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 실시간 검증시스템의 순서를 설명하면 도 5에 도시된 바와 같다. 측정 장치 즉, 버니어 캘리퍼스의 전원을 ON 하고(S10), 사용자의 휴대용 단말(500) 또는 서버(400)를 함께 작동시킨 후, 측정을 시작하면(S20), 상기 측정 장치에서 측정한 데이터가 상기 측정장치의 통신부(350)를 통해 상기 서버(400)에 송신되어 저장되거나 사용자의 상기 휴대용 단말(500)로 송신한다(S30).
수신된 측정 데이터는 상기 휴대용 단말(500)을 통해 기 설정된 표준 항목(510)과 오차 항목(520)과의 비교를 통해 기준을 만족하는지 판단한다(S40). 이후, 기준을 만족하면 상기 체크 항목(540)에서 적합에 대한 사인을 보여주고, 기준을 만족하지 못하면 상기 체크 항목(540)에서 부적합에 대한 사인을 보여준다(S50, S51). 부적합인 경우 사용자에게 별도의 알람을 할 수도 있다(S52).
알람의 방법은 진동, 조명, 음향 등의 다양한 방법이 이용될 수 있으며, 알람을 통해 사용자는 한번 더 부적합에 관한 정보를 확인할 수 있는 것이다.
또한, 사용자는 상기 휴대용 단말(500)을 통해 표준 항목(510), 오차 항목(520), 측정 항목(530) 및 체크 항목(540)을 확인하며, 상기 표준 항목(510) 및 오차 항목(520)은 기 설정하거나 변경 가능하고, 상기 측정 항목(530)에 나타난 상기 측정 데이터는 상기 표준 항목(510)과 오차 항목(520)과의 비교 후 상기 체크 항목(540)을 통해 적합 여부를 사용자에게 알려주는 것이다
이와 같이 본 발명에 따른 검증시스템은 상기 버니어 캘리퍼스 내지 서버(400)로부터 수신한 측정 데이터를 기준 값과 비교하여 적합 내지 부적합 여부를 실시간으로 알려주는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
본 발명에 따른 버니어 캘리퍼스 및 실시간 검증 시스템은 통신수단을 구비하고 측정 데이터를 이용하여 실시간으로 적합 여부를 판단하는 버니어 캘리퍼스 및 검증시스템에 이용될 수 있다.
10: 측정 장치(버니어 캘리퍼스) 100: 측정부
110: 고정자 120: 이동자
200: 그립부 300: 본체부
310: 케이싱 320: 조작부
330: 디스플레이부 340: 제어유닛
350: 통신부 360: 전원부
400: 서버 500: 휴대용 단말
510: 표준 항목 520: 오차 항목
530: 측정 항목 540: 체크 항목
550: 전송 버튼 560: 치수측정 버튼

Claims (7)

  1. 고정자와 이동자로 이루어진 측정부;
    상기 측정부로부터 연장 형성되어 사용자가 버니어 캘리퍼스를 파지하도록 마련되는 그립부;
    상기 측정부에서 측정한 값을 알려주는 디스플레이부와 상기 디스플레이부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 본체부; 및
    상기 측정부에서 측정한 데이터를 송신하는 통신부; 를 포함하며,
    상기 통신부는 서버 또는 휴대용 단말에 상기 데이터를 전송하고, 상기 본체부는 상기 통신부를 제어하는 제어 유닛을 하나 이상 포함하며, 상기 통신부 또는 제어 유닛은 지그비, 와이파이, 블루투스, RFID 또는 비콘 중 어느 하나 이상의 통신 수단을 이용하며,
    사용자는 상기 휴대용 단말을 통해 표준 항목, 오차 항목, 측정 항목 및 체크 항목을 확인하며, 상기 표준 항목 및 오차 항목은 기 설정하거나 변경 가능하고, 상기 측정 항목에 나타난 상기 측정 데이터는 상기 표준 항목과 오차 항목과의 비교 후 상기 체크 항목을 통해 적합 여부를 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 버니어 캘리퍼스.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 의해 마련되는 버니어 캘리퍼스와
    상기 데이터를 전송 받아 디스플레이 하는 휴대용 단말을 포함하며,
    상기 데이터를 수신하는 서버는, 웹 서버 또는 클라우드 서버로 마련되고 상기 서버가 상기 데이터를 상기 휴대용 단말에 송신하며,
    상기 휴대용 단말은 상기 버니어 캘리퍼스 또는 서버로부터 수신한 측정 데이터를 기준 값과 비교하여 적합 또는 부적합 여부를 실시간으로 알려주며,
    측정 데이터를 기준 값과 비교하여 부적합인 경우, 상기 휴대용 단말은 사용자에게 별도로 알람하고,
    사용자는 상기 휴대용 단말을 통해 표준 항목, 오차 항목, 측정 항목 및 체크 항목을 확인하며, 상기 표준 항목 및 오차 항목은 기 설정하거나 변경가능하고, 상기 측정 항목에 나타난 상기 측정 데이터는 상기 표준 항목과 오차 항목과의 비교 후 상기 체크 항목을 통해 적합 여부를 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 실시간 검증 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
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