KR102294397B1 - 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템에 관한 것으로, 바코드 태그의 정보를 저장하는 서버; 적어도 하나의 설비에 부착되어 적어도 하나의 설비의 위치정보를 갖는 바코드 태그를 인식하고, 서버와 무선으로 연결되어 서버로부터 바코드 태그의 설비정보를 획득하는 바코드 인식부; 카메라로 이루어져 전방 및 후방에 대한 외부 영상을 촬영하는 영상 촬영부; 영상 촬영부가 촬영하여 획득한 측정값을 출력하는 화면 출력부; 및 서버와 무선으로 연결되어 사용자로부터 음성 명령어를 입력받아 서버에 송신하는 음성 입력부를 포함하고, 바코드 인식부, 영상 촬영부, 화면 출력부 및 음성 입력부는 사용자의 몸에 착용된 웨어러블 장치의 일부를 이루고, 서버는 음성 입력부로부터 수신한 음성 명령어를 저장하고, 음성 입력부로부터 음성 명령어를 수신할 때 상기 음성 명령어에 대응되는 측정값을 화면 출력부로부터 수신한다.

Description

증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템{SMART WEARABLE SYSTEM USING AUGMENTED REALITY}
본 발명은 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템에 관한 것으로, 특히 각종 설비가 배치된 현장에서 사용자가 몸에 착용하여 설비의 바코드 태그 인식을 통해 설비의 위치를 정확히 측정하여 표출할 수 있는, 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템에 관한 것이다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진시키기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
현재, 스마트 폰, 스마트 워치, 스마트 패드 등 사용자에게 다양한 서비스를 제공하는 전자기기들이 제공되고 있다.
사용자들은 스마트 전자기기들을 이용하여 정보제공에 참여하거나, 정보를 공유하고, 서로 소통할 수 있다.
따라서, 스마트 전자기기들은 사용자에 다양한 경험을 제공하고, 사용자 친화적인 서비스를 제공할 수 있다.
오늘날 산업현장에서, 스마트 정보통신을 이용하여, 작업자의 현재 상황에 맞는 작업수행을 유도하는 스마트 팩토리 구축에 대한 요구가 제기되고 있다. 이러한 스마트 팩토리 구축을 통하여, 작업자의 실수가 감소하고, 생산성이 향상될 수 있다.
작업자의 작업 효율의 향상을 위하여, 현장의 작업자는 스마트 워치, 태블릿, 또는 스마트 폰을 활용할 수 있다. 다만, 태블릿 또는 스마트 폰의 경우, 정보를 확인하기 위하여 작업자의 손이 구속되어, 자유로운 작업이 방해된다. 스마트 워치의 경우, 정보를 확인하기 위하여 작업자의 조작 또는 시선 이동 등이 요구되어, 자유로운 작업이 방해된다.
따라서, 작업자의 움직임을 구속하지 않으면서(예를 들어, 핸즈 프리(hands free)), 작업수행 상태를 유지할 수 있는 스마트 전자 기기가 요구되고 있다.
또한, 작업자가 현장에서 설비 관련 측정값의 측정시점을 정확히 알 수 있게 하는 방안이 요구되고 있다.
한국공개특허공보 제10-2020-0122754호
전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 설비 관련 측정값이 변동하더라도 음성인식을 통해 서버에 저장함으로써 설비 관련 측정값의 측정시점을 정확히 알 수 있게 하는, 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 바코드 태그 인식을 통해 설비의 위치를 정확히 측정하여 표출할 수 있는, 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 현장에서도 사용자가 영상 송수신부를 통해 양방향으로 실시간 영상공유가 가능하게 되는, 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템은, 바코드 태그의 정보를 저장하는 서버; 적어도 하나의 설비에 부착되어 적어도 하나의 설비의 위치정보를 갖는 바코드 태그를 인식하고, 서버와 무선으로 연결되어 서버로부터 바코드 태그의 설비정보를 획득하는 바코드 인식부; 카메라로 이루어져 전방 및 후방에 대한 외부 영상을 촬영하는 영상 촬영부; 영상 촬영부가 촬영하여 획득한 측정값을 출력하는 화면 출력부; 및 서버와 무선으로 연결되어 사용자로부터 음성 명령어를 입력받아 서버에 송신하는 음성 입력부를 포함하고, 바코드 인식부, 영상 촬영부, 화면 출력부 및 음성 입력부는 사용자의 몸에 착용된 웨어러블 장치의 일부를 이루고, 서버는 음성 입력부로부터 수신한 음성 명령어를 저장하고, 음성 입력부로부터 음성 명령어를 수신할 때 상기 음성 명령어에 대응되는 측정값을 화면 출력부로부터 수신한다.
여기서, 서버와 무선으로 연결되어, 바코드 인식부가 바코드 태그를 인식할 때 서버로부터 바코드 태그의 위치정보를 획득하여 출력하는 위치 출력부를 더 포함한다.
또한, 적어도 하나의 설비의 위치는 사용자의 위치를 기준으로 높낮이, 방향 또는 거리 중 적어도 하나로 표기된다.
또한, 영상에 메시지 입력을 받아 서버에 실시간으로 송신하거나, 메시지가 입력된 영상을 서버로부터 실시간으로 수신하는 영상 송수신부를 더 포함한다.
또한, 영상 송수신부가 수신한 영상은 줌 인(zoom in) 또는 줌 아웃(zoom out) 가능하다.
본 발명에 따르면, 설비 관련 측정값이 변동하더라도 음성인식을 통해 서버에 저장함으로써 설비 관련 측정값의 측정시점을 정확히 알 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 바코드 태그 인식을 통해 설비의 위치를 정확히 측정하여 표출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 현장에서도 사용자가 영상 송수신부를 통해 양방향으로 실시간 영상공유가 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 스마트 웨어러블 장치의 제1 예인 스마트 안경의 사시도이다.
도 3은 도 1의 스마트 웨어러블 장치의 제2 예인 스마트 헬멧의 사시도이다.
도 4는 도 1의 스마트 웨어러블 장치의 상세 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버에 저장된 바코드 태그의 정보를 나타낸 룩업 테이블(look up talble)이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템의 블록도이다. 도 2는 도 1의 스마트 웨어러블 장치의 제1 예인 스마트 안경의 사시도이다. 도 3은 도 1의 스마트 웨어러블 장치의 제2 예인 스마트 헬멧의 사시도이다. 도 4는 도 1의 스마트 웨어러블 장치의 상세 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템(1000)은 크게 스마트 웨어러블 장치(100)와 서버(200)를 포함할 수 있다. 스마트 웨어러블 장치(100)와 서버(200)는 네트워크(network)를 통해 서로 연결되어 있다.
여기서, 네트워크라 함은 무선 통신망 또는 이들의 결합을 의미하며, 본 발명의 일 실시예에서는 네트워크는 특별한 제한이 없으며 종래의 무선 통신망을 모두 포함하는 것으로 해석된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 웨어러블 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같은 스마트 안경으로 구현될 수 있다. 스마트 안경은 디스플레이창(110), 좌측 다리(130) 및 우측 다리(120)로 구성된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 웨어러블 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같은 스마트 헬멧(helmet)으로 구현될 수 있다. 스마트 헬멧은 헬멧 본체(120')과 디스플레이창(110')으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 웨어러블 장치(100)는 스마트 안경이나 스마트 헬멧 외에도 사용자가 몸에 착용할 수 있는 장치라면 어느 것이든 상관없다. 본 발명의 일 실시예에서는 스마트 웨어러블 시스템(1000)을 구성하는 스마트 웨어러블 장치(100)로서 스마트 안경을 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 웨어러블 장치(100)는 스마트 안경에서 디스플레이창(110)으로 구현되었다. 디스플레이창(110)은 안경 프레임에 착탈 가능하게 설치되며, 사용자 명령에 따른 처리화면을 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이창(110)은 투명 플렉시블 디스플레이(transparent flexible display)로 이루어질 수 있다.
여기서, 디스플레이창(110)은 전원부(111), 바코드 인식부(112), 영상 촬영부(113), 화면 출력부(114), 음성 입력부(115), 위치 출력부(116), 영상 송수신부(117) 및 통신부(118)를 포함할 수 있다.
디스플레이창(110)은 현실에 존재하는 이미지에 가상 이미지를 겹쳐 하나의 영상으로 보여주는 증강현실(Augmented Reality, AR)이나, 인공으로 만들어 낸 가상의 특정한 공간, 환경, 상황에서 사용자의 오감을 자극하여 실제와 유사한 공간적, 시간적 체험을 가능하게 하는 가상현실(Virtual Reality, VR), 또는 현실세계(real world)와 가상세계(virtual world)가 혼합된 사례를 보여주는 혼합현실(Mixed Reality, MR)을 표시할 수 있다.
이하에서는, 스마트 웨어러블 시스템(1000)을 구성하는 전원부(111), 바코드 인식부(112), 영상 촬영부(113), 화면 출력부(114), 음성 입력부(115), 위치 출력부(116), 영상 송수신부(117), 통신부(118) 및 서버(200)를 함께 설명하기로 한다.
전원부(111), 바코드 인식부(112), 영상 촬영부(113), 화면 출력부(114), 음성 입력부(115), 위치 출력부(116), 영상 송수신부(117) 및 통신부(118)는 사용자의 몸에 착용된 스마트 웨어러블 장치(100)의 일부를 이룬다. 서버(200)는 작업장 또는 작업장 외부에 배치되어 스마트 웨어러블 장치(100)와 통신한다.
전원부(111)는 외부 전원을 충전하여 디스플레이창(110)의 각 구성을 작동시키기 위한 작동 전원을 공급한다.
구체적으로, 전원부(111)는 AC/DC 컨버터 모듈 및 충전 배터리를 포함할 수 있다. 이러한 AC/DC 컨버터 모듈은 외부로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환할 수 있다. 또한, 충전 배터리는 AC/DC 컨버터 모듈을 통해 변환된 직류전원을 충전한 후 디스플레이창(110)의 각 구성들에 작동 전원을 공급할 수 있다.
한편, 전원부(111)는 그 구성으로 무선충전모듈을 더 포함할 수 있는데, 이러한 무선충전모듈은 외부에서 발생하는 자기장을 이용한 무선충전방식을 통해 해당 충전 배터리를 충전시킬 수 있다. 즉, 전원부(111)는 유무선 충전방식을 통해 외부전원을 충전하여 디스플레이창(110)의 각 구성들을 작동시키기 위한 작동전원을 공급할 수 있다.
바코드 인식부(112)는 적어도 하나의 설비에 부착되어 적어도 하나의 설비의 위치정보를 갖는 바코드 태그(barcode tag)를 인식한다. 그리고, 바코드 인식부(112)는 통신부(118)를 통해 서버(200)와 무선으로 연결되어 서버(200)로부터 바코드 태그의 설비정보를 획득한다.
여기서, 적어도 하나의 설비의 위치는 사용자의 위치를 기준으로 높낮이, 방향 또는 거리 중 적어도 하나로 표기된다. 예를 들어, 특정 설비의 위치는 높이는 1m로 표기되고, 방향은 서북으로 표기되고, 거리는 1m로 표기될 수 있다.
영상 촬영부(113)는 카메라로 이루어져 전방 및 후방에 대한 외부 영상을 촬영한다. 여기서, 카메라는 영상촬영기능을 갖는 것이라면 어떤 형태이든 상관이 없다.
화면 출력부(114)는 영상 촬영부(113)가 촬영하여 획득한 측정값을 출력한다. 이때, 화면 출력부(114)는 영상 촬영부(113)가 촬영하여 획득한 측정값을 단독으로 표시하거나 다양한 화면과 오버랩하여 표시할 수도 있다.
음성 입력부(115)는 통신부(118)를 통해 서버(200)와 무선으로 연결되어 사용자로부터 음성 명령어를 입력받아 서버(200)에 송신한다. 예를 들어, 음성 명령어는 "측정값 입력"일 수 있다.
위치 출력부(116)는 통신부(118)를 통해 서버(200)와 무선으로 연결되어, 바코드 인식부(112)가 바코드 태그를 인식할 때 서버(200)로부터 다른 바코드 태그의 위치정보를 획득하여 전술한 바와 같이 사용자의 위치를 기준으로 출력한다. 예를 들어, 특정 바코드의 위치는 높이는 1m로 표기되고, 방향은 서북으로 표기되고, 거리는 1m로 표기될 수 있다.
이와 관련하여, 종래에 설비가 배치된 현장에서는 여러 가지 간섭현상으로 인하여 GPS 등의 측량방식을 이용할 경우 위치오차로 인하여 정확한 정보를 표출할 수가 없었다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 바코드 태그 인식을 통해 설비의 위치를 정확히 측정하여 표출할 수 있게 되었다.
영상 송수신부(117)는 영상에 메시지 입력을 받아 서버에 실시간으로 송신하거나, 메시지가 입력된 영상을 서버로부터 실시간으로 수신한다. 여기서, 영상 송수신부(117)가 수신한 영상은 줌 인(zoom in) 또는 줌 아웃(zoom out) 가능하다. 사용자는 손가락을 이용하여 줌 인 또는 줌 아웃을 통해 영상을 확대하거나 축소하여 볼 수 있다.
이때, 현장에서도 사용자가 영상 송수신부(117)를 통해 양방향으로 실시간 영상공유가 가능하게 된다.
통신부(118)는 서버(200)와 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
서버(200)는 바코드 태그의 정보를 저장하고, 음성 입력부(115)로부터 수신한 음성 명령어를 저장하고, 음성 입력부(115)로부터 음성 명령어를 수신할 때 음성 명령어에 대응되는 측정값을 화면 출력부(114)로부터 수신한다. 예를 들어, 음성 명령어가 "측정값 입력"일 때 화면 출력부(114)는 "측정값 24ppm"을 화면에 출력할 수 있으며, 출력과 함께 서버(200)는 측정값이 24mm라는 데이터를 수신한다. 서버(200)가 측정값 데이터를 수신할 때 측정값 데이터를 수신한 시간을 기록한다.
이와 같이, 설비 관련 측정값이 변동하더라도 음성인식을 통해 서버에 저장함으로써 설비 관련 측정값의 측정시점을 정확히 알 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버에 저장된 바코드 태그의 설비정보를 나타낸 룩업 테이블(look up talble)이다.
도 5를 참조하면, 서버(200)에는 각 설비의 바코드 태그 번호, 이름, 무게 및 설치시기에 관한 바코드 태그의 설비정보가 저장되어 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 서버(200)는 바코드 태그의 설비정보를 저장하고, 바코드 인식부(112)는 통신부(118)를 통해 서버(200)와 무선으로 연결되어 서버(200)로부터 바코드 태그의 설비정보를 획득할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 스마트 웨어러블 장치 110, 110' : 디스플레이창
120' : 헬멧 본체 111 : 전원부
112 : 바코드 인식부 113 : 영상 촬영부
114 : 화면 출력부 115 : 음성 입력부
116 : 위치 출력부 117 : 영상 송수신부
118 : 통신부 120 : 우측 다리
130 : 좌측 다리 200 : 서버
1000 : 스마트 웨어러블 시스템

Claims (5)

  1. 바코드 태그의 정보를 저장하는 서버;
    설비에 부착되어 설비의 위치정보를 갖는 바코드 태그를 인식하고, 서버와 무선으로 연결되어 상기 서버로부터 상기 바코드 태그의 설비정보를 획득하는 바코드 인식부;
    카메라로 이루어져 전방 및 후방에 대한 외부 영상을 촬영하는 영상 촬영부;
    상기 영상 촬영부가 촬영하여 획득한 측정값을 출력하는 화면 출력부;
    상기 서버와 무선으로 연결되어 사용자로부터 음성 명령어를 입력받아 상기 서버에 송신하는 음성 입력부; 및
    상기 서버와 무선으로 연결되어, 상기 바코드 인식부가 바코드 태그를 인식할 때 상기 서버로부터 다른 바코드 태그의 위치정보를 획득하여 사용자의 위치를 기준으로 출력하는 위치 출력부를 포함하고,
    상기 바코드 인식부, 상기 영상 촬영부, 상기 화면 출력부, 상기 음성 입력부 및 위치 출력부는 사용자의 몸에 착용된 웨어러블 장치의 일부를 이루고, 상기 서버는 상기 음성 입력부로부터 수신한 음성 명령어를 저장하고, 상기 음성 입력부로부터 음성 명령어를 수신할 때 상기 음성 명령어에 대응되는 측정값을 상기 화면 출력부로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    영상에 메시지 입력을 받아 상기 서버에 실시간으로 송신하거나, 메시지가 입력된 영상을 상기 서버로부터 실시간으로 수신하는 영상 송수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영상 송수신부가 수신한 영상은 줌 인(zoom in) 또는 줌 아웃(zoom out) 가능한 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템.
KR1020200167735A 2020-12-03 2020-12-03 증강현실을 이용한 스마트 웨어러블 시스템 KR102294397B1 (ko)

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