KR102494142B1 - Welding guiding system providing high quality image - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고화질 영상을 지원하는 용접 시스템에 관한 것으로, 사용자의 용접상태를 가이딩(guiding)하기 위한 영상을 제공하는 용접 시스템에 관한 것이다. 용접 방향에 대응하는 전면부 및 안면부 방향에 대응하는 후면부를 포함하는 표시부, 표시부의 후면부 일 영역에 장착된 적어도 하나의 접안 디스플레이, 표시부의 전면부 일 영역에 장착되고, 프레임별 촬영 조건에 따라 복수의 용접 영상 프레임을 획득하는 적어도 하나의 카메라 및 적어도 하나의 카메라의 촬영 조건을 제어하고, 복수의 용접 영상 프레임을 기초로 병렬적으로 합성하여 제1 합성 영상을 획득하고, 제1 합성 영상을 디스플레이하도록 접안 디스플레이를 제어하는 프로세서를 포함한다.The present invention relates to a welding system that supports high-definition images, and relates to a welding system that provides images for guiding a user's welding state. A display unit including a front part corresponding to the welding direction and a rear part corresponding to the direction of the face part, at least one eyepiece display mounted on one area of the rear part of the display unit, a plurality of displays mounted on one area of the front part of the display unit, depending on shooting conditions for each frame Controls at least one camera for acquiring welding image frames and shooting conditions of the at least one camera, obtains a first synthesized image by synthesizing in parallel based on a plurality of welding image frames, and displays the first synthesized image. and a processor controlling the eyepiece display to
Description
본 발명은 용접 비드의 형태 및 용접 진행 방향을 알 수 있도록 사용자에게 고화질 카메라 영상을 제공하는 용접 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a welding system that provides a high-definition camera image to a user so that a shape of a welding bead and a welding progress direction can be recognized.
또한, 본 발명은 사용자에게 필요한 용접 상태 정보를 디스플레이에 표시하여 용접 상태에 대한 정보를 가이딩하는 용접 시스템에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a welding system for guiding information on a welding state by displaying welding state information necessary for a user on a display.
아크 용접과 같은 용접 공정 시 발생하는 빛과 고열 등으로부터 작업자를 보호하기 위해 보호구를 착용한다. 보호구를 착용한 상태에서 작업자는 보호구를 통해서 용접이 진행되는 것만 확인할 수 있을 뿐이므로, 용접 장치에 설정된 조건들과 같은 용접을 위한 다양한 정보들을 확인하기 위해서는 보호구를 탈거하여 육안으로 확인해야 하는 번거로움이 있다.Wear protective gear to protect workers from light and high heat generated during welding processes such as arc welding. Since the worker can only check the progress of welding through the protective gear while wearing the protective gear, it is a hassle to remove the protective gear and check with the naked eye to check various information for welding, such as the conditions set in the welding device. there is
작업자의 숙련도가 높지 않은 경우, 특히, 자동 용접면 및 수동 용접면 착용 시 용접 광에 인접한 부분만 작업자가 볼 수 있고, 용접 주변 환경 등 구체적인 용접 상황을 인지하기 어렵다. 이에 따라, 작업자에게 용접 주변 환경까지 작업자가 시각적으로 확인할 수 있는 고화질 영상을 제공하고, 작업자에게 용접 상태 정보에 대하여 구체적인 정보를 제공할 필요가 있다.If the operator's skill level is not high, especially when wearing the automatic welding face or the manual welding face, the operator can see only the part adjacent to the welding light, and it is difficult to recognize the specific welding situation such as the welding environment. Accordingly, it is necessary to provide a high-definition image that the operator can visually check up to the environment around the welding to the operator, and to provide the operator with detailed information about the welding state.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 작업자에게 용접 주변 환경을 보여줄 수 있는 고화질 용접 영상을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in accordance with the above-described needs, and an object of the present invention is to provide a high-definition welding image capable of showing a welding environment to a worker.
또한, 본 발명은 용접 상태 정보에 대한 정보를 작업자에게 가이딩하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a system for guiding information on welding state information to an operator.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 지원 시스템은 용접 방향에 대응하는 전면부 및 안면부 방향에 대응하는 후면부를 포함하는 표시부; 상기 표시부의 후면부 일 영역에 장착된 적어도 하나의 접안 디스플레이; 상기 표시부의 전면부 일 영역에 장착되고, 프레임별 촬영 조건에 따라 복수의 용접 영상 프레임을 획득하는 적어도 하나의 카메라; 및 상기 적어도 하나의 카메라의 상기 촬영 조건을 제어하고, 상기 복수의 용접 영상 프레임을 기초로 병렬적으로 합성하여 제1 합성 영상을 획득하는 프로세서; 및 상기 제1 합성 영상을 디스플레이하도록 상기 접안 디스플레이를 제어하는 프로세서;를 포함할 수 있다. A welding support system according to an embodiment of the present invention includes a display unit including a front portion corresponding to a welding direction and a rear portion corresponding to a facial direction; at least one eyepiece display mounted on a region of the rear surface of the display unit; at least one camera mounted on one region of the front portion of the display unit and acquiring a plurality of welding image frames according to shooting conditions for each frame; and a processor controlling the photographing condition of the at least one camera and obtaining a first synthesized image by synthesizing the plurality of welding image frames in parallel based on the plurality of welding image frames. and a processor controlling the eyepiece display to display the first synthesized image.
또한 상기 용접 지원 시스템은, 용접 정보를 감지하는 제1 센서;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 센서를 통해 감지한 상기 용접 정보를 기초로 상기 용접 정보에 대응하는 가이딩을 제공하도록 상기 표시부를 제어할 수 있다. In addition, the welding support system further includes a first sensor for detecting welding information, and the processor provides guiding corresponding to the welding information based on the welding information sensed through the first sensor. The display can be controlled.
또한, 상기 제1 센서는 상기 표시부의 전면부 일 영역에 장착된 것을 특징으로 한다.In addition, the first sensor is characterized in that it is mounted on one region of the front portion of the display unit.
또한, 상기 용접 지원 시스템은, 용접 정보를 감지하는 제2 센서를 포함하는 용접 토치;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제2 센서로부터 수신한 상기 용접 정보를 기초로 상기 용접 정보에 대응하는 가이딩을 제공하도록 상기 표시부를 제어할 수 있다.In addition, the welding support system further includes a welding torch including a second sensor for sensing welding information, and the processor provides a guide corresponding to the welding information based on the welding information received from the second sensor. The display unit may be controlled to provide a ding.
이때, 상기 용접 정보는 용접 속도 정보, 용접 방향 정보, 용접 온도 정보 및 용접 모제와 상기 용접 토치 간의 거리 정보를 포함할 수 있다.In this case, the welding information may include welding speed information, welding direction information, welding temperature information, and distance information between the welding mother material and the welding torch.
이때, 상기 카메라는, 상기 카메라 렌즈 전면에 설치되고 차광도가 변경가능한 차광 카트리지;를 포함하고, 상기 제1 센서는 용접광을 감지하여 용접광 정보를 획득하고, 상기 프로세서는 상기 프레임 별 촬영 조건을 동일하게 유지하고, 상기 용접광 정보를 기초로 상기 차광 카트리지의 차광도를 변경하며 상기 복수의 용접 영상 프레임을 획득하도록 상기 카메라 및 상기 차광 카트리지를 제어할 수 있다. In this case, the camera includes a light-shielding cartridge installed in front of the camera lens and having a changeable light-shielding degree, the first sensor detects welding light to obtain welding light information, and the processor determines the shooting conditions for each frame. The camera and the light blocking cartridge may be controlled to obtain the plurality of welding image frames while maintaining the same, changing the degree of light blocking of the light blocking cartridge based on the welding light information.
또한, 상기 적어도 하나의 카메라는, 제1 카메라; 및 제2 카메라;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라의 촬영 조건을 각각 제어할 수 있다. In addition, the at least one camera may include a first camera; and a second camera, and the processor may control shooting conditions of the first camera and the second camera, respectively.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라의 프레임별 촬영 조건과 상기 제2 카메라의 프레임별 촬영 조건이 상이하도록 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라를 제어하고, 상기 제1 카메라를 통해 촬영된 복수의 제1 용접 이미지 및 상기 제2 카메라를 통해 촬영된 복수의 제2 용접 이미지를 기초로 프레임별로 합성하여 상기 제1 합성 영상을 획득할 수 있다. In addition, the processor controls the first camera and the second camera so that the frame-by-frame shooting conditions of the first camera and the frame-by-frame shooting conditions of the second camera are different, and the plurality of images captured by the first camera are different. The first synthesized image may be obtained by synthesizing frame by frame based on the first welding image of and a plurality of second welding images photographed through the second camera.
또한, 상기 적어도 하나의 접안 디스플레이는 제1 접안 디스플레이; 및 제2 접안 디스플레이;를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 카메라가 촬영하는 영상을 디스플레이하도록 상기 제1 접안 디스플레이를 제어하고, 상기 제2 카메라가 촬영하는 영상을 디스플레이하도록 상기 제2 접안 디스플레이를 제어할 수 있다. In addition, the at least one eyepiece display may include a first eyepiece display; and a second eyepiece display, wherein the processor controls the first eyepiece display to display an image captured by the first camera and controls the second eyepiece display to display an image captured by the second camera. You can control it.
또한, 상기 프로세서는, 상기 복수의 제1 용접 이미지를 기초로 병렬적으로 합성하여 제2 합성 영상을 획득하고, 상기 복수의 제2 용접 이미지를 기초로 병렬적으로 합성하여 제3 합성 영상을 획득하고, 상기 제1 디스플레이에 상기 제2 합성 영상을 디스플레이하고, 상기 제2 디스플레이에 상기 제3 합성 영상을 디스플레이하도록 상기 표시부를 제어할 수 있다. In addition, the processor obtains a second synthesized image by synthesizing in parallel based on the plurality of first welding images, and obtains a third synthesized image by synthesizing in parallel based on the plurality of second welding images. and control the display unit to display the second synthesized image on the first display and to display the third synthesized image on the second display.
또한, 상기 촬영 조건은 셔터 스피드, ISO 감도 및 GAIN를 포함할 수 있다. Also, the photographing conditions may include shutter speed, ISO sensitivity, and GAIN.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become clear from the detailed description, claims, and drawings for carrying out the invention below.
본 발명에 따르면 다양한 촬영 조건을 통해 촬영된 사진을 HDR 방식으로 합성함으로써, 용접광에 인접한 부분 외에도 용접 주변 환경을 용이하게 식별할 수 있는 고화질 영상을 제공할 수 있다는 효과가 있다. According to the present invention, by synthesizing photos taken under various shooting conditions in an HDR method, it is possible to provide a high-definition image that can easily identify the welding surrounding environment in addition to the portion adjacent to the welding light.
또한, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 용접 작업 상태에 대하여 작업자에게 효율적인 가이딩을 제공함으로써, 용접 품질을 향상시킬 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention made as described above, welding quality can be improved by providing efficient guiding to the operator with respect to the current welding operation state.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 간략한 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 카메라가 장착된 용접 헬멧을 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(Head Mounted Display) 및 HMD를 포함하는 용접 헬멧을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라가 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서가 도 5에서와 같이 획득한 영상을 합성하고, 합성 영상의 화질을 개선하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 카메라가 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7에서 획득한 촬영 영상을 합성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부에 영상을 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 정보를 표시하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 및 도 11b은, 용접 헬멧이 토치의 용접 방향에 대한 UI를 시각적 피드백을 통해 가이딩하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining the structure of a welding system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a simple block diagram for explaining the components of the welding system according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are perspective views illustrating a welding helmet equipped with a plurality of cameras according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams illustrating a head mounted display (HMD) and a welding helmet including the HMD according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining how a camera acquires an image according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are diagrams for explaining that a processor according to an embodiment of the present invention synthesizes acquired images as in FIG. 5 and improves the quality of the synthesized image.
7 is a diagram for explaining that a plurality of cameras acquire images according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of synthesizing captured images obtained in FIG. 7 .
9 is a diagram for explaining a method of providing an image to a display unit according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining an embodiment of displaying welding information according to an embodiment of the present invention.
11A and 11B are views for explaining that a welding helmet guides a UI for a welding direction of a torch through visual feedback.
이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in conjunction with the accompanying drawings. Various embodiments of the present disclosure may make various changes and have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed descriptions are described. However, this is not intended to limit the various embodiments of the present disclosure to specific embodiments, and should be understood to include all changes and/or equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of the various embodiments of the present disclosure. In connection with the description of the drawings, like reference numerals have been used for like elements.
본 개시의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다." 또는 "포함할 수 있다." 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에서, "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.“Comprising” may be used in various embodiments of the present disclosure. or "may contain." Expressions such as the disclosure indicate the existence of a corresponding function, operation, or component, etc., and do not limit one or more additional functions, operations, or components, etc. Also, in various embodiments of the present disclosure, “comprises.” or "to have." The terms such as are intended to specify that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or It should be understood that it does not preclude the possibility of existence or addition of combinations thereof.
본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Expressions such as "first", "second", "first", or "second" used in various embodiments of the present disclosure may modify various components of various embodiments, but do not limit the components. don't For example, the above expressions do not limit the order and/or importance of corresponding components. The above expressions may be used to distinguish one component from another. For example, the first user device and the second user device are both user devices and represent different user devices. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may also be termed a first element, without departing from the scope of rights of various embodiments of the present disclosure.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "장착되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 장착되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When an element is referred to as being “connected” or “mounted” to another element, the element may be directly connected or connected to the other element, but not with the other element. It should be understood that other new components may exist between the other components. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly mounted” to another component, it will be understood that no other new component exists between the certain component and the other component. should be able to
본 개시의 실시 예에서 "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.In the embodiments of the present disclosure, terms such as “unit” and “part” are terms used to refer to components that perform at least one function or operation, and these components are implemented as hardware or software, or hardware and It can be implemented as a combination of software. In addition, a plurality of "units", "parts", etc. may be integrated into at least one module or chip and implemented by at least one processor, except when each of them needs to be implemented by individual specific hardware. there is.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in various embodiments of the present disclosure, ideal or excessively formal. not interpreted as meaning
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail using the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining the structure of a welding system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 용접 시스템(10)은 용접 헬멧(100) 및 용접 토치(200)를 포함할 수 있다. 용접 헬멧(100) 및 용접 토치(200)는 통신망으로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 용접 헬멧(100) 및 용접 토치(200)는 1대1로 매칭되어 동작될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 1대 n의 관계가 가능하다. 즉, 1대의 용접 헬멧(100)에 n대의 용접 토치들(200)이 연결되어 구현될 수 있고, n대의 용접 헬멧(100)에 1대의 용접 토치들(200)이 연결되어 구현될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
용접 헬멧(100)은 용접 상황에 대한 정보를 작업자에게 제공할 수 있다. 구체적으로, 용접 헬멧(100)은 용접 헬멧(100)에 장착된 적어도 하나의 카메라를 이용하여 획득한 용접 이미지를 획득하고, 이를 기초로 합성 영상을 생성하여 작업자에게 디스플레이할 수 있다. 이때 용접 헬멧(100)은 HDR(High Dynamic Range) 기술을 이용하여 합성 영상을 생성할 수 있고, 고화질의 합성 영상을 작업자에게 디스플레이하여 제공할 수 있다. 이때, 작업자는 고화질 합성 영상을 통해 용접 비드의 형태 및 용접광과 인접한 부분 외의 주변 환경에 대한 정보를 시각적으로 확인 가능할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 용접 헬멧(100)은 고화질 용접 영상을 합성하여 제공하기 위해, 2개 이상의 카메라를 통해 영상을 획득하고, 각각의 영상을 적어도 하나의 LCD를 통해 디스플레이할 수 있다. 이때, 용접 헬멧(100)은 각각의 카메라의 셔터스피드, ISO 감도, Gain 값을 다르게 하여 반복적으로 촬영하여 영상을 합성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 헬멧(100)은 획득한 합성 영상에 대한 대조비 처리를 통해 화질을 개선할 수 있다. The
또한, 본 발명의 용접 헬멧(100)은 RGB를 이용하여 선호하는 색상(예를 들어, 그린, 블루)으로 용접 정보를 표시하는 기능을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 용접 헬멧(100)은 돋보기 도수 보정 기능(예를 들어, 화면 확대 및 축소)을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 용접 헬멧(100)은 별도의 열화상 카메라를 이용하여 온도 합성 영상을 제공할 수 있다. 이때, 용접 헬멧(100)은 색상으로 용접 온도를 표시할 수 있다. 본 발명의 용접 헬멧(100)은 상술한 모든 기능에 대하여 소리(예를 들면, 안내 알람) 또는 안내 음성으로 제공하는 기능을 지원할 수 있다.In addition, the
본 발명의 일 실시예에 따른 용접 토치(200)는 실시간 용접 작업에 대한 용접 온도, 용접 방향, 용접 기울기, 용접 속도 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등을 포함하는 용접 상황을 적어도 하나의 센서를 통해 감지할 수 있다. 용접 토치(200)는 토치의 상태를 모니터링할 수 있고, 용접 상황에 따라 토치 작업의 설정 값을 변경할 수 있다. The
본 발명의 용접 헬멧(100)은 용접 토치(200)와 연결된 통신망을 통해 용접 토치(200)로부터 작업 설정 및 작업 상태에 대한 정보를 수신할 수 있고, 수신한 용접 정보를 기초로 작업자에게 작업 정보를 시각적 피드백을 통해 제공할 수 있다. The
예를 들어, 용접 헬멧(100)은 용접 온도 값에 대한 센싱 정보를 수신하면, 불빛, 진동, 메시지 등의 다양한 방식으로, 온도 값과 대응되는 알림을 출력할 수 있다. 이때, 알림은 용접 헬멧(100)의 표시부 또는 디스플레이에 제공되는 시각적인 피드백일 수 있고, 소리(예를 들면, 안내 알람) 또는 안내 음성을 통한 청각적인 피드백일 수 있다. For example, upon receiving sensing information on a welding temperature value, the
한편, 온도 값에 대한 센싱 정보는 기 설정된 온도 범위를 초과하는지 여부 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 온도 값에 대한 센싱 정보는 용접면의 온도 값과 대응되는 수치, 등급, 레벨 등을 포함할 수 있다. Meanwhile, the sensing information on the temperature value may include information on whether or not the temperature value exceeds a preset temperature range. In addition, the sensing information on the temperature value may include a numerical value, grade, level, etc. corresponding to the temperature value of the welding surface.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접 헬멧(100)은 토치 및 용접면의 온도 값이 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 것으로 판단하면, 작업자에게 작업을 중지할 것을 가이딩할 수 있다. 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 용접의 경우, 품질의 저하의 위험이 있으며, 이에 작업자가 토치의 온도 값을 조절할 수 있도록 가이딩 할 수 있다. If the
용접 토치(200)의 전류 또는 전압 상태가 비정상적인 것으로 감지되는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 헬멧(100)은 경고를 위한 시각적 피드백을 제공할 수 있다. When the current or voltage state of the
이때, 시각적 피드백은 작업 현장을 디스플레이하고 있는 용접 헬멧(100)의 표시부 일부 영역에 위험함을 나타내는 아이콘을 제공하는 것일 수 있다. 또 다른 예로, 용접 헬멧(100)은 표시부 화면 전체를 특정 색상(예를 들면, 레드)에 대한 채도를 증가 및 감소를 반복함으로써, 시각적 피드백을 통한 작업 중지 가이딩을 제공할 수 있다. At this time, the visual feedback may be to provide an icon indicating danger to a partial area of the display unit of the
*본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접 헬멧(100)은 용접 토치(200)에 포함된 적어도 하나의 센서(예로, 제2 센서) 외에도, 용접 헬멧(100)에 포함된 센서(예로, 제1 센서)를 통해서 용접 정보를 센싱할 수 있다. 이때, 용접 정보는 실시간 용접 작업에 대한 용접 온도, 용접 방향, 용접 기울기, 용접 속도 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등을 포함하는 용접 상황을 적어도 하나의 센서를 통해 감지할 수 있다. * According to one embodiment of the present invention, the
마찬가지로, 용접 헬멧(100)은 용접 헬멧(100)에 포함된 센서(예로, 제1 센서)를 통해서 감지한 용접 정보에 기초하여 용접 정보에 대응하는 가이딩을 제공할 수 있다. Similarly, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접 헬멧(100)은 작업 중지에 대한 가이딩이 제공된 이후, 기설정된 사용자의 움직임 또는 기설정된 사용자의 음성 등을 센싱하여 용접 토치의 동작을 변경할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the
또 다른 실시예에서, 용접 헬멧(100)은 용접 토치(200)와의 통신이 원활하지 못한 상태에서는 자체적으로 구비된 이미지 센싱을 통해 토치 및 용접면의 온도 값을 획득할 수 있다. 일례로, 용접 헬멧(100)은 열화상 카메라를 통해 획득한 이미지 데이터를 기초로 토치 및 용접면의 온도 값을 획득할 수 있다. In another embodiment, the
상술한 예시는 용접 토치(200)로부터 수신한 정보가 용접 온도 정보인 경우만을 기술한 것일 뿐, 용접 헬멧(100)은 다양한 용접 정보에 대한 다양한 가이딩을 제공할 수 있다. The above example describes only the case where the information received from the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 간략한 블록도이다. Figure 2 is a simple block diagram for explaining the components of the welding system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 용접 시스템(10)의 용접 헬멧(100)은 적어도 하나의 카메라(110), 통신부(120), 표시부(130) 및 센서(140)를 포함할 수 있고, 용접 시스템(10)의 용접 토치(200)는 통신부(210), 센서(220) 및 용접 토치 프로세서(230)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the
카메라(110)는 용접 작업 현장에 대한 이미지를 촬영하기 위한 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(110)는 용접 헬멧(100)의 표시부(130)에 포함된 장치로 구현된 카메라일 수 있다. 일 예로, 카메라(110) 중 제1 카메라 및 제2 카메라는 각각 용접 헬멧(100)의 표시부(130) 전면부의 일 영역에 대칭되어 장착될 수 있다. The
카메라(110)는 프로세서(150)로부터 제어 명령을 수신하고, 제어 명령에 응답하여 셔터 스피드, ISO 감도, GAIN 등의 설정을 변경하여 용접 작업 현장을 촬영할 수 있다. 카메라(110)가 복수의 구성인 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 카메라 및 제2 카메라는 각각 상이한 촬영 설정을 통해 용접 작업 현장을 촬영할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(110)는 피사체로부터 광을 수신하는 렌즈 전면에 자동 차광 카트리지를 포함할 수 있다. 즉, 카메라(110)가 표시부(130)의 전면부의 일 영역에 포함된 실시예의 경우, 자동 차광 카트리지 역시 표시부(130)의 전면부에 포함된 구성일 수 있다. The
자동 차광 카트리지는 작업자의 용접 발생시 발생되는 용접 광을 차단할 수 있다. 즉, 자동 차광 카트리지(미도시)는 센서(140), 예를 들어 포토 센서를 통해 감지한 용접광 정보를 기초로 흑화하여 카트리지의 차광도를 증가시킬 수 있다. 이때, 자동 차광 카트리지는 예컨대, 액정의 정렬 방향에 따라 흑화도가 조절될 수 있는 액정보호패널(LCD panel)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않으며, VA(Vertical Align) 방식 LCD, TN(Twist Nematic)방식 LCD, IPS(In Plane Switching) 방식 LCD 등 다양한 패널로 구현될 수 있다.The automatic light-blocking cartridge can block welding light generated when welding by a worker. That is, the automatic light blocking cartridge (not shown) may be blackened based on welding light information detected through the
자동 차광 카트리지의 흑화도는 용접 광의 밝기에 따라 자동으로 조절될 수 있다. 상술한 바와 같이 용접 광의 밝기에 따라 자동으로 조절되는 경우 센서(140)를 이용할 수 있다. 예컨대, 센서(140)가 용접광의 빛의 세기를 감지하여 용접광 정보를 획득하고, 용접광 정보에 표함된 용접광의 세기에 대한 정보를 소정의 전기적 신호로 후술할 프로세서(150)에 전달하면, 프로세서(150)는 용접광의 세기에 기초하여 흑화도를 제어할 수 있다. The blackening degree of the automatic light blocking cartridge can be automatically adjusted according to the brightness of the welding light. As described above, the
즉, 자동 차광 카트리지(미도시)는 용접 작업 현장의 용접면에서 발생하는 빛의 세기 등에 대응되도록 패널의 차광도를 실시간으로 변경할 수 있고, 카메라(110)는 전면부에 설치된 자동 차광 카트리지에 의해 용접광의 일정량이 차폐된 용접 영상을 촬영할 수 있다. That is, the automatic light-shielding cartridge (not shown) can change the light-shielding degree of the panel in real time to correspond to the intensity of light generated from the welding surface at the welding work site, and the
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(110)는 열 화상 카메라를 포함할 수 있다. 용접 헬멧(100)은 열 화상 카메라를 통해 획득한 열화상 영상을 용접 현장에 대한 영상에 합성하여 온도 영상을 획득할 수 있다.The
통신부(120)는 용접 토치(200)로부터 용접 정보를 수신하고, 용접 토치(200)를 제어하기 위한 명령을 송신하기 위한 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(120)는 합성 영상을 용접 토치(200) 외의 외부 장치로 전송할 수 있다. 이때, 외부 장치는 작업자/제3자의 스마트폰, 컴퓨터 등 통신 모듈을 포함하는 다양한 장치를 포함할 수 있다. The
통신부(120)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 장치와 통신을 수행하는 구성일 수 있다. 통신부(120)는 와이파이칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선통신 칩은 IEEE, Zigbee, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다. NFC 칩은 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작하는 칩을 의미한다.The
표시부(130)는 작업자에게 고화질 합성 영상을 제공하기 위한 구성이다. 구체적으로 표시부(130)는 카메라(110)를 통해 획득한 영상을 합성한 합성 영상을 작업자에게 표시하는 디스플레이를 포함하는 고글 글래스의 형태로 구현될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시부(130)의 전면부는 적어도 하나의 카메라(110) 및 카메라(110) 렌즈 전면에 장착된 자동 흑화 카트리지를 포함할 수 있다. 또한 표시부(130)의 후면부는 작업자에게 고화질 영상을 표시하기 위한 디스플레이 및 디스플레이를 시청하기 위한 접안 렌즈 및 접안부를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the front portion of the
표시부(130)에 포함된 디스플레이는 작업자가 용접광과 인접한 부분 외의 주변 환경(예를 들면, 기 작업한 용접 비드의 형태 등)에 대하여도 시각적으로 확인할 수 있도록 고화질 합성 영상을 표시할 수 있다. 또한, 표시부(130)는 작업자에게 용접 진행 상태에 대한 시각적 피드백(예를 들면, 용접 진행 방향)을 가이딩할 수 있다. The display included in the
표시부(130)에 포함된 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), AM-OLED(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode), LcoS(Liquid Crystal on Silicon) 또는 DLP(Digital Light Processing) 등과 같은 다양한 디스플레이 기술로 구현될 수 있다. 이때 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이는 불투명한 재질의 패널로 구현되고, 작업자는 유해광에 직접 노출되지 않을 수 있다. The display included in the
센서(140)는 용접 현장에 대한 다양한 정보를 감지하고, 용접 정보를 획득하기 위한 구성으로 복수의 센서를 포함할 수 있다. 이때, 용접 정보는 실시간 용접 작업에 대한 용접 온도, 용접 방향, 용접 기울기, 용접 속도 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등을 포함할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서(140)는 조도 센서(illuminance sensor)를 포함할 수 있고, 이때, 센서(140)는 용접 현장의 용접광 세기에 대한 정보를 획득할 수 있다. 센서(140)는 조도 센서(illuminance sensor) 외에도 근접 센서 (proximity sensor), 노이즈 센서(Noise Sensor, 비디오 센서(Video Sensor), 초음파 센서, RF 센서와 같은 다양한 종류의 센서를 더 포함할 수 있고, 용접 작업 환경과 관련된 다양한 변화를 감지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
프로세서(150)는 카메라(110)를 통해 수신한 용접 영상을 합성하여 고화질 합성 영상을 생성할 수 있다. 프로세서(150)는 카메라(110)가 프레임별 촬영 조건을 상이하게 설정하고, 시간 순서로 획득한 프레임을 병렬적으로 합성하여 합성 영상을 획득할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(150)는 카메라(110)의 셔터 스피드, ISO 감도 및 GAIN 등을 변경하여 촬영하도록 카메라(110)를 제어할 수 있다. The
이때, 프로세서(150)는 용접 현장의 용접광, 주변광, 용접 토치(200)의 움직임 정도 등 조건에 따라 촬영 조건을 상이하게 설정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(150)는 용접 현장의 용접광 및/또는 주변광이 높을수록 ISO 감도 및 GAIN를 감소하도록 촬영 조건을 설정할 수 있다. 또한, 용접 토치(200)의 움직임 및/또는 작업 속도가 빠른 것으로 감지되면 셔터 스피드를 증가하도록 촬영 조건을 설정할 수 있다. At this time, the
프로세서(150)는 기설정된 프레임 수의 영상을 병렬적으로 합성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기설정된 프레임 내의 각각의 영상은 서로 상이한 촬영 조건으로 촬영된 것일 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(150)는 셔터 스피드, 프로세서(150)는 카메라(110)가 두 개 이상인 경우, 각각의 카메라의 촬영 설정 조건을 상이하게 설정하여 촬영하도록 제어할 수 있다. 이 경우에도, 프로세서(150)는 기설정된 프레임 수의 영상을 병렬적으로 합성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
프로세서(150)는 메모리(미도시)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 용접 헬멧(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)는 CPU, 램(RAM), 롬(ROM), 시스템 버스를 포함할 수 있다. 여기서, 롬은 시스템 부팅을 위한 명령어 세트가 저장되는 구성이고, CPU는 롬에 저장된 명령어에 따라 용접 헬멧(100)의 메모리에 저장된 운영체제를 램에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU는 메모리에 저장된 각종 애플리케이션을 램에 복사하고, 실행시켜 각종 동작을 수행할 수 있다. 이상에서는 프로세서(150)가 하나의 CPU만을 포함하는 것으로 설명하였지만, 구현 시에는 복수의 CPU(또는 DSP, SoC 등)으로 구현될 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따라, 프로세서(150)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(150)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the
용접 토치(200)는 통신부(210), 센서(220) 및 용접 토치 프로세서(230)를 포함할 수 있다. The
통신부(210)는 용접 헬멧(100)과 데이터를 송수신한다. 통신부(210)는 근거리 무선 통신(예를 들어, 블루투스(Bluetooth), Wifi, Wifi-Direct) 또는 원거리 무선 통신(3G, HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access) 또는 LTE(Long Term Evolution))이 가능한 모듈을 포함할 수 있다. The
센서(220) 또는 제2 센서는 용접 토치에 포함되어 용접 온도, 용접 속도, 용접 기울기, 용접 방향 및 모제와 용접 토치 간의 간격 등 용접 상황을 센싱하기 위한 구성이다. The
센서(220)는 용접 토치(200)를 파지한 사용자의 자세 변화, 용접면의 조도 변화, 용접 토치(200)의 가속도 변화 등과 같은 다양한 변화들 중 적어도 하나를 검출하고, 그에 해당하는 전기적 신호를 프로세서(230)로 전달할 수 있다. 즉, 센서(220)는 용접 토치(200)를 기반으로 이루어지는 상태 변화를 감지하고, 그에 따른 감지 신호를 생성하여 프로세서(230)로 전달할 수 있다.The
본 개시에서 센서(220)는 다양한 센서들로 이루어질 수 있으며, 용접 토치(200) 구동 시(또는 사용자 설정 기반) 제어에 따라 기설정된 적어도 하나의 센서에 전원이 공급되어 용접 토치(200)의 상태 변화를 감지할 수 있다. In the present disclosure, the
이 경우, 센서(220)는 용접 토치(200)의 상태 변화를 검출할 수 있는 모든 형태의 센싱 디바이스 (sensing device)들 중 적어도 하나의 디바이스를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서(220)는 가속도 센서(Acceleration Sensor), 자이로 센서(Gyro Sensor), 조도 센서(illuminance sensor), 근접 센서 (proximity sensor), 압력 센서(pressure sensor), 노이즈 센서(Noise Sensor), 비디오 센서(Video Sensor), 중력 센서 등과 같은 다양한 센싱 디바이스들 중 적어도 하나의 센서를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the
특히, 가속도 센서는 용접 토치(200)의 움직임을 감지하기 위한 구성요소이다. 구체적으로, 가속도 센서는 용접 토치(200)의 가속도, 진동, 충격 등의 동적인 힘을 측정할 수 있으므로, 용접 토치(200)의 움직임을 측정할 수 있다. In particular, the acceleration sensor is a component for sensing the movement of the
중력 센서는 중력이 향하는 방향을 감지하기 위한 구성요소이다. 즉, 중력 센서의 감지결과는 가속도 센서와 함께 용접 토치(200)의 움직임을 판단하는데 사용될 수 있다. 또한, 중력센서를 통해 용접 토치(200)가 파지된 방향이 판단될 수 있다. The gravity sensor is a component for detecting the direction of gravity. That is, the detection result of the gravity sensor may be used to determine the movement of the
상술한 종류의 센서 외에도, 용접 토치(200)는 자이로스코프 센서, 지자기센서, 초음파 센서, RF 센서와 같은 다양한 종류의 센서를 더 포함할 수 있고, 용접 작업 환경과 관련된 다양한 변화를 감지할 수 있다. In addition to the above-described type of sensor, the
도 3a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 헬멧(100)을 개략적으로 도시한 도면이다.3A to 4B are views schematically showing a
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 카메라가 장착된 용접 헬멧을 도시한 사시도이다. 3A and 3B are perspective views illustrating a welding helmet equipped with a plurality of cameras according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 용접 헬멧(100)은 본체(160), 본체(160)의 정면에 설치된 표시부(130), 표시부(130)의 전면부 일 영역에 장착된 적어도 하나의 카메라(110), 적어도 하나의 센서(140) 및 본체(160)의 배면에 배치되어 용접 헬멧(100)를 작업자의 두부(頭部)에 고정하는 고정부(170)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3A, the
일 실시예에 따르면, 카메라(110)는 복수개로 구현될 수 있다. 특히, 카메라(110)가 2개인 경우, 표시부(130)의 전면부의 일 영역에 대칭적으로 장착될 수 있다. 이때, 표시부(130)의 전면부는 용접 작업이 진행되는 방향에 대응하는 외부의 영역(도 3a에서와 도시된 영역)일 수 있다. 반대로, 표시부(130)의 후면부는 작업자의 안면부 방향에 대응하는 내부의 영역일 수 있다. According to one embodiment, a plurality of
도 3a에서는 적어도 하나의 센서(140, 또는 제1 센서)는 표시부(130)의 전면부 일 영역에 장착된 것으로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서(140)는 본체(160)에 포함된 것일 수 있다. 이때, 센서(140)는 용접 상황을 감지할 수 있도록 본체(160)의 정면 방향에 장착될 수 있다. In FIG. 3A , at least one sensor 140 (or first sensor) is shown as being mounted on one area of the front portion of the
작업자의 얼굴을 보호하는 본체(160)는 소정의 강도를 갖는 소재, 예컨대 강화 플라스틱 등으로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 용접시 발생할 수 있는 스파크와 같은 요소에 저항성이 있는 소재라면 다양하게 사용할 수 있다. The
고정부(170)는 작업자의 두부에 직접 접촉하는 구성으로서, 고정부(170)의 일측면, 즉 작업자의 두부와 직접 접촉하는 내측면의 적어도 일부는 섬유재나 쿠션재와 같은 부드러운 소재를 포함할 수 있다.The fixing
도 3b를 참조하면, 본 발명의 작업자의 얼굴을 보호하는 본체(160)는 본체(160)의 정면에 설치된 표시부(130) 및 센서(140)를 포함할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 카메라(110)는 본체(160)의 양 측면에 대칭으로 장착될 수 있다. 또한, 용접 헬멧(100)은 본체(160)의 배면에 배치되어 용접 헬멧(100)를 작업자의 두부(頭部)에 고정하는 고정부(170)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 3b, the
특히, 카메라(110)는 2개의 카메라로 구현되어 있으며, 각각 본체(160)의 양측면에 각각 작업자의 작업 방향에 대응되는 방향으로 장착될 수 있다. 본 도면에서는 도시하지 않았으나, 카메라(110)가 홀수 개인 경우, 본체(160)의 중앙 상단에 장착될 수 있다.In particular, the
본 예시에서의 표시부(130)의 후면부는 작업자의 안면부 방향으로써, 작업자에게 합성 용접 영상을 디스플레이할 수 있다, 또한, 표시부(130)의 전면부는 작업자의 용접 작업이 진행되는 방향으로써, 기설정된 이벤트가 발생하면 용접 헬멧(100)의 배터리 상태 등과 같은 현재 상태에 대한 UI를 디스플레이할 수 있다. In this example, the rear portion of the
도 3b에서는 적어도 하나의 센서(140, 또는 제1 센서)는 표시부(130)의 전면부 일 영역에 장착된 것으로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서(140)는 본체(160)에 포함된 것일 수 있다. 또 다른 실시예에 의하면, 센서(140)는 적어도 하나의 카메라(110)의 적어도 일부에 포함되어 장착될 수 있다. In FIG. 3B , at least one sensor 140 (or first sensor) is shown as being mounted on one area of the front portion of the
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(Head Mounted Display)를 포함하는 용접 헬멧을 도시한다.4a and 4b show a welding helmet including a Head Mounted Display (HMD) according to an embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 용접 헬멧(100)의 표시부(130)는 HMD의 형태로 구현될 수 있다. 표시부(130)는 한 쪽 눈에 대응하는 부분을 임의로 개방할 수 있는 구조로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 4A , the
본 발명의 표시부(130)는 카메라(110) 및 센서(140)를 장착할 수 있다. 카메라(110) 및 센서(140)는 표시부(130) 전면부의 일 영역에 장착될 수 있다. 이때, 표시부(130)의 전면부는 용접 작업이 수행되는 방향에 대응하는 영역을 의미하고, 표시부(130)의 후면부는 작업자의 안면부 방향에 대응되며 용접 영상을 디스플레이하는 방향에 대응하는 영역을 의미할 수 있다. The
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부(130)는 4개의 카메라(110) 및 2개의 센서(140)를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 4개의 카메라(110) 중 일부는 열화상 카메라일 수 있다. 4개의 카메라(110)는 각각의 눈에 대응되도록 2개씩 표시부(130) 전면부의 일 영역에 장착될 수 있다. 이 경우, 다각도의 영상을 획득할 수 있어서 입체감 있는 고화질 영상을 작업자에게 제공할 수 있다. Referring to FIG. 4A , the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(150) 역시 표시부(130)에 포함될 수 있다. 즉, 표시부(130)는 카메라(110) 및 센서(140)를 이용하여 획득한 영상을 프로세서(150)에서 합성하여 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 표시부(130)는 본체와 분리 가능한 형태로 사용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서(140)는 각각의 눈에 대응되도록 표시부(130) 전면부의 일 영역에 장착될 수 있다. 또 다른 예로, 센서(140)는 본체(160)에 포함될 수 있고, 센서(140)는 용접 상황을 감지할 수 있도록 본체(160)의 정면 방향에 장착될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, at least one
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부(130)의 후면부를 도시한 도면이다. 도 4b를 참조하면, 표시부(130)는 용접 헬멧(100)과 분리되어 별도의 구성으로 구현될 수 있다. 표시부(130)의 후면부는 접안 파트(131) 및 접안 디스플레이(132)를 포함할 수 있다. 접안 파트(131)는 양안을 밀착시켜 움직이지 않도록 고정시킬 수 있다. 작업자는 접안 파트(131)에 양안을 밀착하고, 접안 디스플레이(132) 에 표시되는 고화질 합성 영상을 시청할 수 있다. 일 실시예에서, 접안 파트(131)는 각각 렌즈부를 포함할 수 있고, 렌즈부는 접안 디스플레이(132)에 구현된 고화질 합성 영상을 확대하여 사용자의 눈에 용이하게 상이 맺히도록 할 수 있다.4B is a diagram illustrating a rear portion of the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시부(130)는 각각의 눈 쪽에 대응되는 카메라(110)가 획득한 영상을 기초로 합성한 영상을 각각의 눈 쪽에 대응하는 접안 디스플레이(132)에 표시할 수 있다. On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the
예를 들어, 표시부(130)의 전면부 중 왼쪽 눈에 대응하는 영역에 장착된 제1 카메라가 제1 촬영 조건으로 영상을 획득하면, 표시부(130)는 후면부 중 왼쪽 눈에 대응하는 영역에 포함된 제1 접안 디스플레이(132)에 제1 촬영 조건을 기초로 합성한 제1 합성 영상을 디스플레이할 수 있다. 마찬가지로 표시부(130)의 전면부 중 오른쪽 눈에 대응하는 영역에 장착된 제2 카메라가 제2 촬영 조건으로 영상을 획득하면, 표시부(130)는 후면부 중 오른쪽 눈에 대응하는 영역에 포함된 제2 접안 디스플레이(132)에 제2 촬영 조건을 기초로 합성한 제2 합성 영상을 디스플레이할 수 있다. For example, when the first camera mounted on the area corresponding to the left eye of the front portion of the
상술한 바에 의하면, 양안에 동일한 합성 영상을 디스플레이하는 것에 비하여 입체감 있고, 유동적인 합성 영상을 제공할 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하며, 각각의 접안 디스플레이(132)는 각각에 대응하는 카메라(110)가 상이한 조건으로 촬영하더라고 동일한 합성 영상을 디스플레이할 수 있음은 물론이다. According to the foregoing, it is possible to provide a synthesized image with a three-dimensional effect and flexibility compared to displaying the same synthesized image for both eyes. However, this is only an example, and each
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라가 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining how a camera acquires an image according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 카메라(110)가 2개로 구현된 예시를 도시한다. 도 5를 참조하면, 카메라(110)의 제1 카메라 및 제2 카메라는 시간 순서로 촬영 조건을 변경하며 용접 현장을 촬영할 수 있다. 이때, 촬영 조건은 ISO 민감도, GAIN, 셔터 스피드 등을 포함할 수 있다.5 shows an example in which two
제1 프레임(a11) 및 제5 프레임(a21)은 제1 촬영 조건으로 촬영한 것이고, 제2 프레임(a12)은 제2 촬영 조건으로, 제3 프레임(a13)은 제3 촬영 조건으로 촬영한 것이다. 본 예시에서는 제1 카메라와 제2 카메라가 동일한 프레임에서는 동일한 촬영 조건으로 촬영한 것을 도시한다. The first frame a11 and the fifth frame a21 are taken under the first shooting condition, the second frame a12 is taken under the second shooting condition, and the third frame a13 is taken under the third shooting condition. will be. In this example, it is shown that the first camera and the second camera take pictures in the same frame under the same shooting conditions.
예를 들어, 제1 촬영 조건은 제2 촬영 조건에 비하여 셔터 스피드가 빠르고, 고감도 및 높은 gain의 설정으로 촬영한 것일 수 있고, 제3 촬영 조건은 셔터 스피드가 가장 느린 저감도 설정일 수 있다. 다만, 상술한 예는 일 예시에 불과하고, 카메라(110)는 다양한 촬영 조건으로 영상을 획득할 수 있다. For example, the first shooting condition may be shooting with a higher shutter speed, higher sensitivity, and higher gain than the second shooting condition, and the third shooting condition may be a low sensitivity setting with the slowest shutter speed. However, the above-described example is only an example, and the
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서가 도 5에서와 같이 획득한 영상을 합성하고, 합성 영상의 화질을 개선하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 6A and 6B are diagrams for explaining how a processor according to an embodiment of the present invention synthesizes acquired images as in FIG. 5 and improves the quality of the synthesized image.
본 발명의 프로세서(150)는 기설정된 프레임 수를 기초로 영상을 합성할 수 있다. 이때, 하나의 합성 영상을 위한 프레임 수는 작업자에 의해 설정된 것일 수도 있고, 출고 시에 설정된 것일 수 있다. The
도 6a의 프로세서(150)는 3개의 프레임 수를 기초로 합성 영상을 생성할 수있다. 구체적으로 프로세서(150)는 제1 프레임(a11) 및 제2 프레임(a12)을 합성하여 제1 중간 합성 영상(b1)을 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(150)는 제2 프레임(a12) 및 제3 프레임(a13)을 합성하여 제2 중간 합성 영상(b2)을 획득할 수 있다. The
프로세서(150)는 제1 중간 합성 영상(b1)과 제2 중간 합성 영상(b2)을 합성하여 제1 합성 영상(c1)을 획득할 수 있다. The
마찬가지로, 프로세서(150)는 제3 프레임(a13) 및 제4 프레임(a14)을 합성하여 제3 중간 합성 영상(미도시)을 합성할 수 있고, 제2 중간 합성 영상(b2)과 제3 중간 합성 영상(미도시)를 합성하여 제2 합성 영상(c2)를 획득할 수 있다.Similarly, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다양한 촬영 조건을 통해 촬영된 사진을 HDR 방식으로 합성함으로써, 고화질 합성 영상을 획득할 수 있다. 상술한 고화질 합성 영상을 통해 작업자는 용접광과 인접한 부분 외의 주변 부분을 용이하게 식별할 수 있다는 효과가 있다. 즉, 종래에는 용접광의 밝기가 주변 부분에 비하여 압도적으로 밝아서, 기작업한 용접 비드의 형태, 용접 주변 환경을 용이하게 식별하지 못하는 문제가 있었으나, 본 발명의 용접 시스템(10)에 의하면 고화질 영상을 통해 초급 작업자도 용이하게 식별할 수 있다. As described above, according to the present invention, a high-quality composite image can be obtained by synthesizing photos taken under various shooting conditions using an HDR method. Through the high-definition composite image described above, there is an effect that a worker can easily identify a peripheral part other than a part adjacent to the welding light. That is, in the past, the brightness of the welding light was overwhelmingly brighter than that of the surrounding area, so there was a problem in that the shape of the previously worked welding bead and the environment around the welding could not be easily identified. However, according to the
한편, 프로세서(150)는 제1 합성 영상(c1)과 제2 합성 영상(c2)을 병렬적으로 수행할 수 있다. 본 발명에 의하면 프로세서(150)는 1 프레임의 차이로 병렬적인 영상 합성을 수행함으로써, 카메라(110)를 통해 프레임을 촬영하는 속도와 동일한 속도로 복수의 합성 영상을 획득할 수 있다. Meanwhile, the
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서가 합성 영상에 대하여 대조비 처리를 수행하는 것을 도시한 도면이다.6B is a diagram illustrating that a processor performs contrast ratio processing on a synthesized image according to an embodiment of the present invention.
도 6b를 참조하면, 프로세서(150)는 획득한 합성 영상에 대하여 대조비 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)는 획득한 제1 합성 영상(c11)에 추가적인 대조비 또는 명암비 처리를 수행하여 제2 합성 영상(c12) 및 제3 합성 영상(c13)을 획득할 수 있다. Referring to FIG. 6B , the
상술한 바와 같이, 합성 영상에 추가적인 대조비 처리를 통해 명암비를 증가시킬 수 있고, 용접면의 광 상태에 대하여 명확히 파악할 수 있다. As described above, the contrast ratio can be increased through additional contrast ratio processing on the synthesized image, and the light state of the welding surface can be clearly grasped.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 카메라가 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining that a plurality of cameras acquire images according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제1 카메라 및 제2 카메라는 동일한 시간의 프레임에서 서로 다른 촬영 조건으로 용접 상황을 촬영할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the first camera and the second camera may capture a welding situation in the same frame of time under different photographing conditions.
예를 들면, 제1 카메라의 제1 프레임(d11) 및 제2 카메라의 제3 프레임(e11)은 제1 촬영 조건으로 촬영한 것일 수 있다. 제1 카메라의 제2 프레임(d12) 및 제2 카메라의 제1 프레임(e12)은 제2 촬영 조건으로, 제1 카메라의 제3 프레임(d13) 및 제2 카메라의 제2 프레임(e13)은 제3 촬영 조건으로 촬영한 것이다. 즉, 본 예시에서는 제1 카메라와 제2 카메라가 동일한 프레임에서 상이한 촬영 조건으로 촬영한 것을 도시한다. For example, the first frame d11 of the first camera and the third frame e11 of the second camera may be captured under the first photographing condition. The second frame d12 of the first camera and the first frame e12 of the second camera are the second shooting condition, and the third frame d13 of the first camera and the second frame e13 of the second camera are It was taken under the third shooting condition. That is, in this example, it is shown that the first camera and the second camera take pictures in the same frame under different shooting conditions.
예를 들어, 제1 촬영 조건은 제2 촬영 조건에 비하여 셔터 스피드가 빠르고, 고감도 및 높은 gain의 설정으로 촬영한 것일 수 있고, 제3 촬영 조건은 셔터 스피드가 가장 느린 저감도 설정일 수 있다. 다만, 상술한 예는 일 예시에 불과하고, 카메라(110)는 다양한 촬영 조건으로 영상을 획득할 수 있다. For example, the first shooting condition may be shooting with a higher shutter speed, higher sensitivity, and higher gain than the second shooting condition, and the third shooting condition may be a low sensitivity setting with the slowest shutter speed. However, the above-described example is only an example, and the
도 8은 도 7에서 획득한 촬영 영상을 합성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 8 is a diagram for explaining a method of synthesizing captured images obtained in FIG. 7 .
도 8을 참조하면, 프로세서(150)는 제1 카메라의 제1 프레임(d11)과 제2 카메라의 제1 프레임(e12)을 합성하여 제1 중간 합성 영상(f1)을 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(150)는 제1 카메라의 제2 프레임(d12)과 제2 카메라의 제2 프레임(e13)을 합성하여 제2 중간 합성 영상(f2)을 획득할 수 있다. Referring to FIG. 8 , the
프로세서(150)는 제1 중간 합성 영상(f1)과 제2 중간 합성 영상(f2)을 합성하여 제1 합성 영상(g1)을 생성할 수 있다. 마찬가지로, 프로세서(150)는 제2 중간 합성 영상(f2)과 제3 중간 합성 영상(f3)을 합성하여 제2 합성 영상(g2)을 획득할 수 있다. 같은 방법으로 프로세서(150)는 제3 합성 영상(미도시)을 획득할 수 있다. The
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다양한 촬영 조건을 통해 촬영된 사진을 HDR 방식으로 합성함으로써, 영상의 용접광을 용이하게 식별할 수 있다는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the welding light of the image can be easily identified by synthesizing the photos taken under various shooting conditions using the HDR method.
한편, 프로세서(150)는 제1 합성 영상(g1)과 제2 합성 영상(g2)을 병렬적으로 수행할 수 있다. 본 발명에 의하면 프로세서(150)는 제1 카메라 및 제2 카메라가 프레임을 촬영함과 동시에 병렬적으로 영상 합성을 수행함으로써, 카메라(110)를 통해 프레임을 촬영하는 속도와 동일한 속도로 복수의 합성 영상을 획득할 수 있다Meanwhile, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(150)는 합성 영상을 양안 디스플레이를 포함하는 표시부(130)의 일 측에만 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 접안 디스플레이(132) 중 제1 카메라에 대응되는 측의 디스플레이에는 제1 카메라를 통해 획득한 영상을 도 6a의 방법으로 합성한 합성 영상을 표시할 수 있다. 반면, 접안 디스플레이(132) 중 제2 카메라에 대응되는 측의 디스플레이에는 도 8의 방법으로 합성한 합성 영상을 표시할 수 있다. 이를 통해 접안 디스플레이(132) 중 어느 한 디스플레이에만 용접면의 용접광이 HDR 방식으로 보정된 영상을 제공함으로써, 입체감을 부여할 수 있다는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, the
도 5 내지 도 8에서는 카메라(110)의 촬영 조건을 프레임별로 변경하며 용접 현장 영상 또는 용접 영상 프레임을 획득하는 것을 설명하였다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 프로세서(150)는 센서(140)를 통해 획득한 용접광의 세기에 대한 센싱 정보를 기초로 자동 차광 카트리지의 차광도를 변경할 수 있다. 즉, 카메라(110)는 카메라 전면부에 설치된 자동 차광 카트리지의 차광도를 변경함으로써 용접 영상 프레임을 획득할 수 있다. In FIGS. 5 to 8 , it has been described that a welding site image or a welding image frame is acquired by changing the photographing conditions of the
이 경우, 프로세서(150)는 카메라(110)의 촬영 조건을 동일하게 유지한 채, 차광도를 변경하여 도 5 내지 도 8에서와 같은 명암비 차이가 존재하는 프레임(a11 내지 a13, a21, d11 내지 d13, e11 내지 e13 등)을 획득할 수 있다. In this case, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부에 영상을 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 9 is a diagram for explaining a method of providing an image to a display unit according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 카메라(110)는 제1 카메라, 제2 카메라 및 제3 카메라를 포함할 수 있다. 표시부(130)는 제1 접안 디스플레이(132-1) 및 제2 접안 디스플레이(132-2)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 카메라는 제1 접안 디스플레이(132-1)에 대응되는 카메라일 수 있고, 제2 카메라는 제2 접안 디스플레이(132-2)에 대응되는 카메라일 수 있고, 제3 카메라는 열 화상 감지 카메라일 수 있다. Referring to FIG. 9 , the
본 발명의 제1 접안 디스플레이(132-1) 및 제2 접안 디스플레이(132-2)는 제1 카메라 및 제2 카메라가 획득한 영상을 기초로 HDR 기법을 적용한 고화질 합성 영상을 디스플레이할 수 있다. The first eyepiece display 132-1 and the second eyepiece display 132-2 of the present invention may display a high-definition synthesized image to which an HDR technique is applied based on images acquired by the first camera and the second camera.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(150)는 고화질 합성 영상에 제3 카메라가 획득한 열 화상 영상을 추가로 합성한 온도 합성 영상을 획득할 수 있다. 제1 접안 디스플레이(132-1) 및 제2 접안 디스플레이(132-2)는 열 화상 합성 영상을 각각 디스플레이할 수 있다. 이때, 제1 접안 디스플레이(132-1) 및 제2 접안 디스플레이(132-2)는 색상을 이용하여 용접 온도에 대한 시각적 정보를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 접안 디스플레이(132-1)는 서로 다른 영상이 표시될 수 있다. 예를 들면, 제1 접안 디스플레이(132-1)에는 HDR 기법이 적용되지 않은 영상이 표시되고, 제2 접안 디스플레이(132-2)에는 HDR 기법이 적용된 합성 영상이 표시될 수 있다. 이 경우에도 프로세서(150)는 HDR 기법이 적용되지 않은 영상 및 HDR 기법이 적용된 합성 영상 각각에 열 화상 영상을 합성할 수 있고, 제1 접안 디스플레이(132-1) 및 제2 접안 디스플레이(132-2)는 각각에 디스플레이하도록 표시부(130)를 제어할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first eyepiece display 132-1 may display different images. For example, an image to which the HDR technique is not applied may be displayed on the first eyepiece display 132-1, and a synthesized image to which the HDR technique is applied may be displayed on the second eyepiece display 132-2. Even in this case, the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 정보를 표시하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining an embodiment of displaying welding information according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 용접 시스템(10)은 용접 토치(200)로부터 센싱한 용접 정보를 바탕으로 용접 전원 케이블에서의 용접 전류 및/또는 전압의 상태에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 구체적으로, 도 10을 참조하면, 용접 시스템(10)은 표시부(130)가 디스플레이하는 영상 화면의 일부분에 전류 상태에 대한 UI를 제공할 수 있다. 이때, UI는 RGB를 이용하여 기설정된 색상으로 정보를 표시할 수 있다. The
예를 들어, 용접 토치(200)의 전류 및/또는 전압 상태가 비정상적인 것으로 감지되는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 헬멧(100)은 경고를 위한 시각적 피드백으로 레드 UI(1010)를 표시할 수 있고, 이외의 경우에는 그린 UI(1020)를 표시할 수 있다. For example, when the current and/or voltage state of the
용접 시스템(10)은 전류 상태 외에도 다양한 용접 정보에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어 도 11a 및 도 11b과 같이, 용접 헬멧(100)은 토치의 용접 방향에 대한 UI를 시각적 피드백을 통해 가이딩할 수 있다. The
도 11a를 참조하면, 용접 시스템(10)은 용접 방향에 대한 정보를 화살표 UI(1110)로 표시할 수 있다. 구체적으로, 용접 헬멧(100)은 용접 토치(200)에 포함된 가속도 센서를 통해 감지한 정보를 기초로, 직선으로 작업한 용접 방향별 직선의 화살표로 표시하여 작업자에게 제공할 수 있다. Referring to FIG. 11A , the
또는, 도 11b를 참조하면, 용접 시스템(10)은 용접 방향에 대한 정보를 곡선의 화살표 UI(1110)로 표시할 수 있다. 구체적으로, 용접 토치(200)에 포함된 가속도 센서를 통해 감지한 정보를 기초로, 기 작업한 용접 방향을 곡선의 화살표로 표시하여 작업자에게 제공할 수 있다. Alternatively, referring to FIG. 11B , the
다만, 이는 일 예에 불과하고, 용접 시스템(10)은 용접 토치(200)에 포함된 적어도 하나의 센서(220)를 통해 감지된 실시간 용접 작업에 대한 용접 온도, 용접 기울기, 용접 속도 및 모제와 용접 토치 간의 거리 등을 포함하는 센싱 정보를 바탕으로 이에 대응하는 UI를 표시부(130)의 일부 영역에 표시할 수 있다.However, this is only an example, and the
예를 들어, 용접 헬멧(100)은 용접 온도 값에 대한 감지 정보를 수신하면, 불빛, 진동, 메시지 등의 다양한 방식으로, 온도 값과 대응되는 UI을 표시할 수 있다. 이때, UI는 표시부(130) 또는 디스플레이의 일부 영역에 표시되는 시각적인 피드백일 수 있고, 음성을 통한 청각적인 피드백일 수 있다. For example, when the
한편, 온도 값에 대한 감지 정보는 모제의 온도가 기 설정된 온도 범위의 초과 여부 등을 포함할 수 있다. 또한, 온도 값에 대한 감지 정보는 용접면의 온도 값과 대응되는 수치, 등급, 레벨 등을 포함할 수 있다. Meanwhile, the sensing information on the temperature value may include whether or not the temperature of the parent child exceeds a preset temperature range. In addition, the detection information on the temperature value may include a numerical value, grade, level, etc. corresponding to the temperature value of the welding surface.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템(10)은 용접 모제의 온도 값이 기설정된 온도 범위를 벗어나는 것으로 판단하면, 작업자에게 작업을 중지할 것을 가이딩할 수 있다. 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 용접의 경우, 품질의 저하의 위험이 있으며, 이에 작업자가 용접 모제의 온도 값을 조절할 수 있도록 가이딩 할 수 있다. If the
또 다른 예로, 용접 시스템(10)은 용접 속도 값에 대한 감지 정보를 수신하면, 값과 대응되는 UI를 표시할 수 있다. 이때, UI은 표시부(130) 또는 디스플레이에 제공되는 시각적인 피드백일 수 있고, 음성을 통한 청각적인 피드백일 수 있다. As another example, upon receiving sensing information about a welding speed value, the
본 발명의 일 실시예에 따른 용접 시스템(10)은 토치의 용접 속도가 정상 범위를 벗어나는 것으로 판단하면, 작업자에게 작업을 중지할 것을 시각적인 피드백을 통해 가이딩할 수 있다. 이때, 시각적인 피드백은 작업 현장을 디스플레이하고 있는 표시부의 일부 영역에 위험함을 나타내는 아이콘을 제공하는 것일 수 있다.When the
또 다른 예로, 용접 시스템(10)은 기 작업한 용접 비드에 대응하는 형상을 작업자가 용이하게 식별할 수 있도록 UI를 제공할 수 있다. 구체적으로, 용접 비드의 형태가 감지되면, 용접 헬멧(100)은 고화질 합성 영상에 용접 비드의 형상에 대한 UI를 오버래핑하여 표시할 수 있다.As another example, the
이때, 용접 시스템(10)에 포함된 열화상 카메라를 통해 용접 작업 후 모제의 잔온을 감지하여 용접 비드의 형상을 획득할 수 있다. 이는 일 실시예에 불과하고, 용접 시스템(10)은 다양한 방법을 통해 용접 비드의 형상을 획득할 수 있다. At this time, the shape of the welding bead may be obtained by detecting residual temperature of the mother material after the welding operation through the thermal imaging camera included in the
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.In this way, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 용접 시스템
100: 용접 헬멧
110: 카메라
120: 통신부
130: 표시부
140: 센서
150: 프로세서
160: 본체
170: 고정부
200: 용접 토치
210: 통신부
220: 센서10: welding system
100: welding helmet
110: camera
120: communication department
130: display unit
140: sensor
150: processor
160: body
170: fixing part
200: welding torch
210: communication department
220: sensor
Claims (1)
상기 용접 헬멧과 통신망을 통해 정보를 송수신하는 용접 토치;를 포함하고,
상기 용접 헬멧은,
용접 방향에 대응하는 전면부 및 안면부 방향에 대응하는 후면부를 포함하는 표시부;
상기 표시부의 후면부 일 영역에 장착된 적어도 하나의 접안 디스플레이;
상기 표시부의 전면부 일 영역에 장착되고, 프레임별 촬영 조건에 따라 복수의 용접 영상 프레임을 획득하는 적어도 하나의 카메라; 및
상기 적어도 하나의 카메라의 상기 촬영 조건을 제어하고, 상기 복수의 용접 영상 프레임을 기초로 병렬적으로 합성하여 제1 합성 영상을 획득하고, 상기 제1 합성 영상을 디스플레이하도록 상기 접안 디스플레이를 제어하는 프로세서;를 포함하고,
상기 용접 토치는,
용접 온도, 용접 속도, 용접 기울기, 용접 방향 및 모제와 상기 용접 토치 간의 간격을 포함하는 용접 정보를 센싱하는 센서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 센서로부터 수신한 상기 용접 정보를 기초로 상기 용접 정보에 대응하는 가이딩을 제공하도록 상기 표시부를 제어하며,
상기 센서는,
상기 용접 토치를 파지한 사용자의 자세 변화, 용접면의 조도 변화, 상기 용접 토치의 가속도 변화를 포함하는 상기 용접 토치를 기반으로 이루어지는 상태 변화를 감지하도록 구성되는 용접 지원 시스템. welding helmet; and
A welding torch for transmitting and receiving information through the welding helmet and a communication network; includes,
The welding helmet,
a display unit including a front part corresponding to the welding direction and a rear part corresponding to the face part direction;
at least one eyepiece display mounted on a region of the rear surface of the display unit;
at least one camera mounted on one area of the front portion of the display unit and acquiring a plurality of welding image frames according to shooting conditions for each frame; and
A processor for controlling the shooting condition of the at least one camera, obtaining a first composite image by synthesizing the plurality of welding image frames in parallel based on the plurality of welding image frames, and controlling the eyepiece display to display the first composite image. including;
The welding torch,
A sensor for sensing welding information including welding temperature, welding speed, welding inclination, welding direction, and the distance between the parent and the welding torch; includes,
the processor,
Controlling the display unit to provide guiding corresponding to the welding information based on the welding information received from the sensor;
The sensor,
A welding support system configured to detect a state change based on the welding torch, including a change in posture of a user holding the welding torch, a change in roughness of a welding surface, and a change in acceleration of the welding torch.
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