KR20170004526A - 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스 및 이를 이용한 작업정보 표시 방법 - Google Patents

Abstract

건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스(Wearable Device)는 작업자의 신체에 부착 가능한 하우징, 건설기계로부터 지형정보 및 작업정보를 수신하고 상기 수신된 정보들을 이미지 처리하기 위한 이미지 처리부, 및 상기 처리된 이미지 정보들을 작업자가 인지 가능하도록 시각화하여 표시하기 위한 디스플레이부를 포함한다.

Description

건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스 및 이를 이용한 작업정보 표시 방법{WEARABLE DEVICE FOR GUIDANCE OF CONSTRUCTION MACHINERY AND METHOD OF DISPLAYING WORK INFORMATIONS USING THE SAME}

본 발명은 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스 및 이를 이용한 작업정보 표시 방법에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 작업정보 및 지형정보를 표시하는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스 및 이를 이용한 작업정보 표시 방법에 관한 것이다.

건설기계는 작업자에게 작업정보 및 차량정보 등을 제공하기 위한 가이던스 시스템(Guidance system)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 건설기계의 캐빈 내부에는 간단한 작업정보 및 차량정보 등을 제공하는 디스플레이 장치가 설치될 수 있다.

그러나, 상기 디스플레이 장치는 캐빈 내부에 착석한 작업자를 기준으로 정면과 오른쪽 측면 사이에 설치되는 것이 일반적이기 때문에, 작업자는 작업 중에 수시로 고개를 돌려 디스플레이 장치에 표시되는 작업정보들을 확인해야 한다. 따라서, 작업자의 피로도가 증가하며 작업 속도도 떨어질 수 있다. 또한, 전방에 대한 지속적인 주시가 어려워 안전 사고가 발생할 위험도 있다.

본 발명의 일 과제는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 과제는 상기 웨어러블 디바이스를 이용한 건설기계의 가이던스 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 과제는 상기 웨어러블 디바이스를 이용하여 작업정보를 표시하는 방법을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스는 작업자의 신체에 부착 가능한 하우징, 건설기계로부터 지형정보 및 작업정보를 수신하고 상기 수신된 정보들을 이미지 처리하기 위한 이미지 처리부, 및 상기 처리된 이미지 정보들을 작업자가 인지 가능하도록 시각화하여 표시하기 위한 디스플레이부를 포함한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 이미지 처리부는 상기 건설기계로부터 지형정보 및 작업정보를 수신하기 위한 송수신부, 상기 입력된 정보들을 이미지 처리하고 이를 상기 디스플레이부로 출력하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스는 상기 이미지 처리부 및 상기 디스플레이부 사이에서 정보 전달을 매개하는 통신 인터페이스를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 디스플레이부는 작업 대상 지역의 지형정보를 표시하는 목표 이미지, 상기 건설기계의 작업 정보들을 표시하는 작업정보 표시 이미지, 상기 목표 이미지까지의 거리를 표시하는 거리 표시 이미지, 및 설정된 지점으로부터 버켓의 상대적인 위치를 표시하는 측정정보 표시 이미지 중에서 선택된 적어도 하나의 이미지를 표시할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스는 작업자의 시야 방향을 파악하기 위한 카메라를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부는 작업자가 정면을 응시하면 상기 목표 이미지를 표시할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스는 작업자의 움직임을 파악하기 위한 관성 측정부를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부는 작업자가 기 설정된 방향으로 움직이면 표시되는 이미지를 변경할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 목표 이미지는 지면에 오버랩하여 표시될 수 있다.

상술한 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 가이던스 시스템은, 인공위성으로부터 위치정보를 수신하는 위치정보 수신기, 건설기계의 작업 장치의 위치를 파악하기 위한 센서, 상기 위치정보 수신기 및 상기 센서로부터 위치정보를 수신하고 상기 수신된 위치정보들로부터 상기 건설기계에 대한 작업정보를 산출하기 위한 컨트롤러, 상기 컨트롤러로부터 작업정보를 수신하고 상기 수신된 정보를 작업자가 인지 가능하도록 이미지화하여 표시하기 위한 디스플레이 장치, 및 작업자의 신체에 부착 가능하며 상기 디스플레이 장치로부터 작업정보를 수신하여 작업자에게 제공하기 위한 웨어러블 디바이스를 포함한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 위치정보 수신기는 상기 건설기계에 서로 이격되도록 설치되는 적어도 두 개의 안테나들을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 센서는 상기 건설기계의 붐에 설치되며 상기 붐의 경사각을 측정하기 위한 붐 각도센서, 상기 건설기계의 암에 설치되며 상기 암의 경사각을 측정하기 위한 암 각도센서, 상기 건설기계의 버켓에 설치되며 상기 버켓의 경사각을 측정하기 위한 버켓 각도센서, 및 상기 건설기계의 하부 주행체에 대한 상부 선회체의 회전 각도를 측정하기 위한 선회 각도센서를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 상기 컨트롤러와 상기 웨어러블 디바이스 간의 통신을 매개하는 게이트웨이를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 웨어러블 디바이스는 작업자의 신체에 부착 가능한 하우징, 상기 디스플레이 장치로부터 작업정보를 수신하고 상기 수신된 정보들을 이미지 처리하기 위한 이미지 처리부, 및 상기 처리된 이미지 정보들을 작업자가 인지 가능하도록 시각화하여 표시하기 위한 디스플레이부를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 가이던스 시스템은 외부로부터 작업 지역의 지형정보를 수신하여 상기 컨트롤러로 제공하기 위한 통신 장치를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 또 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 작업정보 표시 방법은, 작업 지점에 대한 지형정보, 버켓의 위치정보, 및 작업자의 시야정보를 획득한다. 작업자가 정면을 응시하면 웨어러블 디바이스에 지형정보 이미지를 표시한다. 상기 버켓이 상기 작업 지점으로부터 일정 거리 이내로 접근하면 상기 웨어러블 디바이스에 작업정보 이미지를 표시한다. 그리고, 상기 버켓이 시야 범위 내에 위치하면 상기 웨어러블 디바이스에 거리정보 이미지를 표시한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 지형정보를 획득하는 단계는 인공위성으로부터 건설기계의 위치정보를 수신하는 단계 및 상기 위치에 대한 지형정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 버켓의 위치정보를 획득하는 단계는 붐, 암, 및 상기 버켓의 경사각을 측정하는 단계 및 상부 선회체의 하부 주행체에 대한 회전각을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 작업자의 시야정보를 획득하는 단계는 상기 웨어러블 디바이스에 설치된 카메라를 이용하여 상기 건설기계의 캐빈 전방 글래스에 표시된 특정 포인트를 인식하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 작업정보 이미지를 표시하는 단계는 상기 버켓으로부터 상기 작업 지점까지의 수직 거리 및 수평 거리, 상기 작업 지점의 정면 경사도 및 측면 경사도, 작업 방향, 및 굴삭 깊이 중에서 선택된 적어도 하나의 정보를 표시할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 작업정보 표시 방법은 표시 설정 변경 신호를 수신하는 단계 및 상기 웨어러블 디바이스에 표시되는 작업정보 이미지를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 표시 설정 변경 신호를 수신하는 단계는 작업자의 움직임을 탐지하는 단계, 작업자의 음성 명령을 탐지하는 단계, 및 작업자로부터 직접 표시 설정 변경 명령을 입력받는 단계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 가이던스 시스템은 작업 대상 지역에 대한 정보 및 버켓의 위치에 대한 정보를 웨어러블 디바이스에 함께 표시할 수 있다. 즉, 작업자는 캐빈의 내부에 설치된 별도의 디스플레이 장치를 쳐다보지 않더라도, 정면의 작업 대상 지역을 응시한 채 정밀한 작업을 수행할 수 있다. 이에 따라, 작업 속도가 증가하고 안전 사고의 발생 위험을 줄일 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 가이던스 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 건설기계를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 웨어러블 디바이스를 나타내는 블록도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 웨어러블 디바이스를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 디스플레이부에 표시되는 작업정보 이미지를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 디스플레이부에 표시되는 측정정보 이미지를 나타내는 도면이다.
도 7a 및 7b는 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 작업정보 표시 방법의 단계들을 나타내는 순서도이다.
도 8은 다른 실시예들에 따른 건설기계의 측정정보 표시 방법의 단계들을 나타내는 순서도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 가이던스 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 2는 건설기계를 나타내는 측면도이다. 도 3은 도 1의 웨어러블 디바이스를 나타내는 블록도이다. 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 웨어러블 디바이스를 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 4의 디스플레이부에 표시되는 작업정보 이미지를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 4의 디스플레이부에 표시되는 측정정보 이미지를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 건설기계의 가이던스 시스템은 인공위성(S)으로부터 상기 건설기계의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신기(200), 상기 건설기계의 작업 장치(50)의 위치를 파악하기 위한 적어도 하나의 센서(300), 위치정보 수신기(200) 및 센서(300)로부터 정보들을 입력받아 상기 건설기계의 작업정보들을 산출하기 위한 컨트롤러(100), 상기 건설기계가 작업 중인 지역의 지형정보를 제공하기 위한 관제서버(700), 컨트롤러(100)와 관제서버(700) 간의 통신을 위한 통신 장치(400), 컨트롤러(100)로부터 작업정보를 전달받아 작업자가 인지 가능하도록 처리하고 이를 표시하기 위한 디스플레이 장치(500), 및 작업자의 신체에 부착 가능하며 디스플레이 장치(500)로부터 작업정보 및 위치정보를 수신하여 작업자에게 제공하기 위한 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 600)를 포함할 수 있다.

상기 건설기계는 굴삭기(10), 휠로더, 지게차 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 상기 건설기계가 굴삭기인 경우에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 이로 인하여 본 발명의 가이던스 시스템이 굴삭기의 작업정보를 표시하기 위한 것으로 한정되는 것은 아니며, 휠로더, 지게차 등에도 적용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 굴삭기(10)는 하부 주행체(20), 하부 주행체(20) 상에 회전 가능하도록 연결된 상부 선회체(30), 상부 선회체(30) 상에 설치되어 작업자의 탑승 공간을 제공하는 캐빈(40), 및 상부 선회체(30)와 연결된 작업 장치(50)를 포함할 수 있다.

작업 장치(50)는 붐(52), 붐(52)을 구동시키기 위한 붐 실린더(53), 붐(52)에 연결된 암(54), 암(54)을 구동시키기 위한 암 실린더(55), 암(54)에 연결된 버켓(56), 및 버켓(56)을 구동시키기 위한 버켓 실린더(57)를 포함할 수 있다.

위치정보 수신기(200)는 적어도 하나의 인공위성(S)으로부터 상기 건설기계의 위치정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 상기 위치정보 수신기는 글로벌 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 수신기 일 수 있다. 상기 GNSS는 인공위성(S)을 이용하여 지상에 있는 물체의 위치, 고도, 및 속도에 관한 정보를 제공하는 시스템으로, 인공위성(S)에서 발신된 전파를 수신하여 인공위성(S)으로부터의 거리를 측정할 수 있다. 이를 통하여 위치정보 수신기(200)의 정확한 위치를 결정할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 위치정보 수신기(200)는 적어도 두 개의 서로 이격된 안테나들(210, 220)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 위치정보 수신기는 서로 이격되도록 상기 건설기계의 외측에 설치된 제1 안테나(210) 및 제2 안테나(220)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 안테나(210) 및 제2 안테나(220)는 상기 건설기계의 외측에 설치될 수 있다. 도 2에서는 제1 안테나(210) 및 제2 안테나(220)가 각각 상부 선회체(30) 및 캐빈(40)의 외측에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 안테나들(210, 220)이 설치되는 위치가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 위치에 설치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 안테나들(210, 220)은 상기 건설기계에 내장되도록 설치될 수도 있다.

제1 및 제2 안테나들(210, 220)은 인공위성(S)으로부터 전파를 수신하고, 상기 수신된 전파를 증폭시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 제1 안테나(210) 및 제2 안테나(220)는 서로 이격되도록 설치될 수 있다. 즉, 두 개의 안테나에서 측정된 결과들을 서로 비교함으로써, 하나의 안테나만을 사용하는 경우보다 위치 측정의 정밀도를 증가시킬 수 있다. 즉, 제2 안테나(220)를 추가로 사용함으로써 상기 건설기계의 위치를 보다 정확하게 파악할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 위치정보 수신기는 3개 이상의 안테나들을 포함할 수 있다.

위치정보 수신기(200)가 수신한 상기 건설기계의 위치정보는 차량 내 통신망, 예를 들면, CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 컨트롤러(100)로 입력될 수 있다.

센서(300)는 상기 건설기계의 외측에 설치되어 작업 장치(50), 예를 들면, 버켓(56) 끝단부의 정확한 위치를 파악할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 센서(300)는 붐 각도센서(310), 암 각도센서(312), 버켓 각도센서(314), 및 선회 각도센서(320)를 포함할 수 있다.

붐 각도센서(310)는 붐(52)에 설치되며, 붐(52)의 경사각을 측정할 수 있다. 암 각도센서(312)는 암(54)에 설치되며, 암(54)의 경사각을 측정할 수 있다. 버켓 각도센서(314)는 버켓(56)에 설치되며, 버켓(56)의 경사각을 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 각도센서들(310, 312, 314)은 중력가속도를 측정하여 상기 붐, 암, 및 버켓에 대한 경사각 정보들을 획득할 수 있다.

선회 각도센서(320)는 하부 주행체(20)에 대한 상부 선회체(30)의 회전 정도를 측정하여 작업 장치(50)의 방향을 파악할 수 있다. 예를 들면, 상기 선회 각도센서는 근접 센서일 수 있다.

센서들(300)로부터 측정된 각도 정보들은 차량 내 통신망, 예를 들면, CAN 통신을 통해 컨트롤러(100)로 입력될 수 있다. 컨트롤러(100)는 상기 입력된 각도 정보들을 이용하여 붐(52), 암(54), 및 버켓(56)의 위치를 산출할 수 있다.

이와 다르게, 도시되지는 않았지만, 상기 건설기계의 가이던스 시스템은 각도센서들 대신 실린더 변위 측정 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 센서(300)는 붐 실린더 변위센서, 암 실린더 변위센서, 및 버켓 실린더 변위센서를 포함할 수 있다. 상기 변위센서들은 각각의 실린더들(53, 55, 57)의 변위 값을 측정할 수 있다. 상기 측정된 변위 값들은 컨트롤러(100)로 입력될 수 있다. 컨트롤러(100)는 상기 입력된 변위 값들을 이용하여 붐(52), 암(54), 및 버켓(56)의 위치를 산출할 수 있다.

관제서버(700)는 상기 건설기계의 외부에 위치하며, 상기 건설기계가 작업 중인 지역의 지형정보를 컨트롤러(100)로 제공할 수 있다. 통신장치(400)는 컨트롤러(100)가 분석한 상기 건설기계의 위치정보를 관제서버(700)로 전송할 수 있고, 관제서버(700)로부터 해당 지역의 지형정보를 전달받아 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 통신 장치(400)는 CAN 통신과 같은 차량 내 통신망을 통하여 컨트롤러(100)와 연결될 수 있고, 인터넷 및/또는 공중 통신망(Public communication network)를 통하여 관제서버(700)와 연결될 수 있다. 상기 공중 통신망은 WiFi, 3G, 또는 LTE와 같은 무선통신망을 포함할 수 있다.

이와 다르게, 일부 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 가이던스 시스템은 통신 장치(400) 및 관제서버(700)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 상기 컨트롤러는 서버로부터 인터넷망 또는 무선통신망을 통하여 지형정보를 다운로드 받는 것이 아니라, USB와 같은 외부 저장 장치로부터 직접 지형정보를 다운로드 받을 수도 있다.

디스플레이 장치(500)는 캐빈(40) 내부 일측에 설치되며, 컨트롤러(100)로부터 작업정보들을 전달받아 작업자가 인지 가능하도록 처리할 수 있다. 처리된 작업정보들은 문자, 도면, 소리 등의 방법을 통하여 작업자에게 전달될 수 있다. 이 경우에 있어서, 디스플레이 장치(500)는 CAN 통신과 같은 차량 내 통신망을 통하여 컨트롤러(100)와 연결될 수 있다. 디스플레이 장치(500)는 유선을 통하여 상기 웨어러블 디바이스와 연결될 수 있다. 이와 다르게, 디스플레이 장치(500)는 WiFi, 3G, 또는 LTE와 같은 무선통신망을 통하여 웨어러블 디바이스(600)와 연결될 수도 있다.

일부 실시예들에 있어서, 디스플레이 장치(500)는 컨트롤러(100)로부터 작업정보들을 전달받아 작업자가 인지 가능하도록 이미지 처리하되, 이를 작업자에게 전달되도록 시각화하지 않고 곧바로 웨어러블 디바이스(600)로 전달할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(500)는 컨트롤러(100)로부터 입력된 작업정보들을 이미지 처리하여 웨어러블 디바이스(600)로 제공하는 게이트웨이의 역할만을 수행할 수도 있다.

웨어러블 디바이스(600)는 디스플레이 장치(500)로부터 작업정보들을 수신하여 작업자에게 제공할 수 있다. 이 경우에 있어서, 웨어러블 디바이스(600)는 디스플레이 장치(500)에 표시되는 모든 정보들을 작업자에게 제공할 수도 있고, 그 중 일부만을 제공할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 웨어러블 디바이스(600)는 외형을 이루는 하우징(610), 작업정보를 이미지 처리하기 위한 이미지 처리부(620), 작업자에게 이미지화된 작업정보를 제공하기 위한 디스플레이부(630), 전원 공급부(640), 작업자의 시야를 파악하기 위한 카메라(650), 작업자의 자세를 파악하기 위한 관성 측정부(660), 및 내부 통신을 위한 통신 인터페이스(670)를 포함할 수 있다.

하우징(610)은 웨어러블 디바이스(600)의 외형을 이루며, 작업자의 신체 일부에 착용될 수 있다. 예를 들면, 상기 하우징은 안경 형태일 수 있다. 이는 도 4에 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 웨어러블 디바이스(600)의 하우징(610)은 작업정보들이 표시되는 디스플레이부(630)를 감싸는 림(614), 림(614)으로부터 막대 형태로 연장하여 웨어러블 디바이스(600)를 작업자의 귀에 부착시키기 위한 한 쌍의 템플들(612), 및 템플(612)에 부착되어 내부에 이미지 처리부(620)등을 수용하기 위한 공간을 제공하는 수납부(616)를 포함할 수 있다.

하우징(610)은 도 4에 도시된 바와 같은 일반적인 안경의 형상을 가질 수 있다. 다만, 이로 인하여 본 발명의 웨어러블 디바이스가 안경 형상의 것으로 한정되는 것은 아니며, 작업자에게 작업정보들을 알리기 위한 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이미지 처리부(620)는 하우징(610)에 설치되며, 웨어러블 디바이스(600)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 이미지 처리부는 디스플레이 장치(500)로부터 지형정보 및 작업정보를 수신하고, 수신된 정보를 처리하여 디스플레이부(630)로 출력할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 이미지 처리부(620)는 외부와의 통신을 위한 송수신부, 입력된 정보들을 저장하기 위한 저장부, 입력된 정보를 이미지 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 송수신부는 외부, 예를 들면 상기 건설기계의 디스플레이 장치(500)와 통신을 수행할 수 있다. 이미지 처리부(620)는 상기 송수신부를 통해 디스플레이 장치(500)로부터 위치정보 및 지형정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 상기 송수신부는 WiFi, 3G, 또는 LTE와 같은 무선통신망을 통하여 상기 디스플레이 장치와 연결될 수 있다.

상기 저장부는 상기 송수신부를 통해 입력받은 정보들을 저장할 수 있다. 또한, 카메라(650) 및 관성 측정부(660)로부터 측정된 정보들을 저장할 수도 있다.

상기 프로세서는 상기 저장부에 저장된 정보들을 작업자가 인지 가능하도록 이미지화할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리부(620)는 상기 프로세서를 통해 지형정보 및 건설기계에 대한 작업정보들을 이미지화하고, 이미지화된 정보들은 디스플레이부(630)를 통해 작업자에게 제공할 수 있다.

디스플레이부(630)는 이미지 처리부(620)로부터 처리된 데이터를 작업자에게 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 디스플레이부는 도 4에 도시된 림(614)에 장착된 글래스를 통해 작업정보들을 출력할 수 있다. 이 경우에 있어서, 디스플레이부(630)를 통해 제공되는 작업정보는 디스플레이 장치(500)에서 제공되는 작업정보와 동일하거나 또는 그 일부일 수 있다.

전원 공급부(640)는 웨어러블 디바이스(600)의 동작에 필요한 동작 전압을 공급할 수 있다. 예를 들면, 상기 전원 공급부는 작업자의 귀에 접촉하는 템플(612)의 일단부에 구비되는 배터리 일 수 있다.

카메라(650)는 작업자의 시야와 같은 방향을 향하도록 설치되며, 작업자의 시야 방향을 파악할 수 있다. 예를 들면, 캐빈(40)의 전방 글래스에 특정 포인트 또는 특정 영역이 설정될 수 있으며, 상기 카메라에 상기 포인트 또는 상기 영역이 인식되면 작업자가 정면을 응시하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 작업자가 정면을 응시하는 것으로 판단되면, 디스플레이부(630)에는 후술하는 목표 이미지(1100)가 출력될 수 있다. 상기 카메라를 통해 파악된 작업자의 시야 방향 정보는 통신 인터페이스(670)를 통해 이미지 처리부(620)로 입력될 수 있다.

관성 측정부(660)는 하우징(610)에 설치되어 작업자의 자세를 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 관성 측정부는 관성 측정 장치(Inertial Measurement Unit, IMU)일 수 있다. 상기 관성 측정 장치는 직선 운동을 측정하기 위한 3개의 가속도계 및 회전 운동을 측정하기 위한 3개의 각속도계를 포함할 수 있으며, 운동방향, 자세, 및 가속도를 측정할 수 있다. 관성 측정부(660)가 작업자의 신체에 고정된 하우징(610)에 설치됨으로써, 관성 측정부(660)는 작업자의 움직임, 예를 들면, 머리의 움직임을 측정할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 웨어러블 디바이스(600)는 작업자의 머리가 움직이는 방향을 특정한 조작 명령에 대응시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 관성 측정부(660)는 작업자의 머리 움직임을 측정할 수 있고, 이를 통신 인터페이스(670)를 통해 이미지 처리부(620)로 전달함으로써 웨어러블 디바이스(600)의 동작을 제어할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이부(630)에 표시되는 작업정보 이미지가 변경될 수 있다.

통신 인터페이스(670)는 웨어러블 디바이스(600) 내부의 각 부들을 서로 연결하여 각 부들간의 제어 정보 또는 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다.

웨어러블 디바이스(600)는 디스플레이부(630)를 통해 다양한 정보들을 작업자에게 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 웨어러블 디바이스는 현재의 작업에 대한 작업정보들을 제공하는 뷰 모드(View mode) 및 특정 지점으로부터의 거리를 표시하는 측정 모드를 제공할 수 있다. 도 5는 상기 뷰 모드를 나타내는 예시적인 도면이고 도 6은 상기 측정 모드를 나타내는 예시적인 도면이다.

도 5를 참조하면, 디스플레이부(630)는 작업 대상 지역을 나타내는 목표 이미지(1000), 현재의 작업 정보들을 나타내는 작업정보 표시 이미지(1100), 및 버켓(56) 끝단부에서 목표 이미지(1000)까지의 수직 거리를 나타내는 수직 거리 표시 이미지(1200)를 표시할 수 있다. 이 경우에 있어서, 디스플레이부(630)는 목표 이미지(1000), 작업정보 표시 이미지(1100), 및 수직 거리 표시 이미지(1200) 중에서 선택된 일부 만을 표시할 수도 있으며, 수평 거리 표시 이미지(도시되지 않음) 등 더 많은 정보들을 도시할 수도 있다. 디스플레이부(630)에 표시되는 작업정보는 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

목표 이미지(1000)는 작업의 대상이 되는 지역을 표시할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 목표 이미지(1000)는 직선 또는 3차원 평면 형태로 표시될 수 있으며, 지면에 오버랩되도록 표시될 수도 있다. 또한, 목표 이미지(1000)의 크기 등은 작업자에 의해 다양하게 선택될 수 있다.

작업정보 표시 이미지(1100)는 버켓(56)을 가리지 않도록 버켓(56)의 일측에 표시되며, 정확한 작업을 위한 다양한 정보들을 표시할 수 있다. 이에 따라, 작업자는 캐빈(40)의 내부 일측에 설치된 디스플레이 장치(500)로 고개를 돌리지 않고도 정면을 응시하면서 정밀한 작업을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 작업정보 표시 이미지(1100)는 제1 내지 제5 정보 표시부들(1110, 1120, 1130, 1140, 1150)을 포함할 수 있다.

제1 정보 표시부(1110)는 작업정보 표시 이미지(1100)의 좌측에 위치하며, 버켓(56)이 목표 이미지(1000)에 근접하면 정밀한 작업 방향을 표시할 수 있다. 예를 들면, 상기 버켓이 상기 목표 이미지로부터 5cm 이내로 접근하면 상기 제1 정보 표시부는 상기 목표 이미지까지의 수직 방향을 표시할 수 있다.

제2 정보 표시부(1120)는 작업정보 표시 이미지(1100)의 중앙 상단에 위치하며, 목표 이미지(1000)의 측면 경사도를 표시할 수 있다. 이 경우에 있어서, 작업자에게 직관적인 작업 정보를 전달하기 위하여 버켓(56) 및 목표 이미지(1000)에 대한 측면 뷰를 함께 표시할 수 있다.

제3 정보 표시부(1130)는 제2 정보 표시부(1120)의 하단에 위치하며, 버켓(56) 끝단부로부터 목표 지점까지의 수직, 수평 거리와 방향을 표시할 수 있다.

제4 정보 표시부(1140)는 작업정보 표시 이미지(1100)의 우측 상단에 위치하며, 목표 이미지(1000)의 정면 경사도를 표시할 수 있다. 이 경우에 있어서, 작업자에게 직관적인 작업 정보를 전달하기 위하여 버켓(56) 및 목표 이미지(1000)에 대한 정면 뷰를 함께 표시할 수 있다.

제5 정보 표시부(1150)는 제4 정보 표시부(1140)의 하단에 위치하며, 굴삭 목표 깊이, 목표 이미지(1000)의 측면 경사도, 목표 이미지(1000)의 정면 경사도 등의 정보를 문자로 표시할 수 있다.

도 5에서는 작업정보 표시 이미지(1100)가 제1 내지 제5 정보 표시부(1110, 1120, 1130, 1140, 1150)를 가지는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 더 많은 표시부를 포함할 수 있으며 표시되는 정보의 종류 및 배치 등도 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

수직 거리 표시 이미지(1200)는 버켓(56)의 일측에 표시될 수 있다. 예를 들면, 상기 수직 거리 표시 이미지에는 상기 버켓으로부터 목표 이미지(1000)에 이르기 위한 방향과 거리가 표시될 수 있다.

도 6을 참조하면, 디스플레이부(630)는 기준점(R)에 대한 버켓(56)의 상대적인 위치를 나타내는 측정정보 표시 이미지(1300)를 표시할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 측정정보 표시 이미지(1300)는 측정정보들을 문자로 표시하는 수치 표시부(1310) 및 기준점(R)과 버켓(56)의 측면 뷰를 표시하는 도면 표시부(1320)를 포함할 수 있다.

이 때, 기준점(R)은 작업자가 선택한 임의의 지점일 수 있다. 예를 들면, 작업자가 머리를 특정 방향으로 움직이면 관성 측정부(660)가 이를 감지하고, 버켓(56) 끝단부의 위치가 기준점(R)으로 설정될 수 있다. 이와는 다르게, 버튼 입력 또는 음성 인식 등의 방법으로 기준점(R)이 설정될 수도 있다. 측정 모드에서는 기준점(R)과 버켓(56) 끝단부 간의 거리 등에 대한 정보가 실시간으로 표시될 수 있다.

수치 표시부(1310)는 측정정보 표시 이미지(1300)의 좌측에 위치하며, 버켓(56)의 끝단부로부터 기준점(R)까지의 최단거리, 수평 거리, 수직 거리, 경사도 등을 문자로 표시할 수 있다.

도면 표시부(1320)는 수치 표시부(1310)의 우측에 위치하며, 기준점(R)과 버켓(56)에 대한 측면 뷰를 표시할 수 있다.

도 6에서는 측정정보 표시 이미지(1300)가 수치 표시부(1310) 및 도면 표시부(1320)만을 가지는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 이미지들을 더 포함할 수 있고 표시되는 정보의 종류 및 배치 등도 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 목표 이미지(1000) 등이 함께 표시될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 가이던스 시스템은 작업 대상 지역에 대한 정보 및 버켓(56)의 위치에 대한 정보를 웨어러블 디바이스(600)에 함께 표시할 수 있다. 즉, 작업자는 캐빈(40)의 내부 일측에 설치된 디스플레이 장치(500)를 쳐다보지 않더라도, 정면의 작업 대상 지역을 응시한 채 정밀한 작업을 수행할 수 있다. 이에 따라, 작업 속도가 증가하고 안전 사고의 발생 위험을 줄일 수 있다.

이하에서는, 도 1의 건설기계의 가이던스 시스템을 이용하여 건설기계의 작업정보를 표시하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 7a 및 7b는 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 작업정보 표시 방법의 단계들을 나타내는 순서도이다. 도 8은 다른 실시예들에 따른 건설기계의 측정정보 표시 방법의 단계들을 나타내는 순서도이다.

도 7a, 7b를 참조하면, 먼저 작업 지점에 대한 지형정보를 획득한다(S100).

예를 들면, 위치정보 수신기(200)는 위성(S)으로부터 건설기계의 위치정보를 수신할 수 있다. 상기 위치정보는 통신 장치(400)를 이용해 관제서버(700)로 전송되고, 관제서버(700)로부터 해당 지역의 지형정보를 수신할 수 있다. 컨트롤러(100)는 상기 지형정보를 디스플레이 장치(500)로 전달할 수 있다. 디스플레이 장치(500)는 상기 지형정보를 바탕으로 목표 이미지(1000)를 생성할 수 있다.

버켓 위치에 대한 정보를 획득한다(S110).

센서(300)로부터 측정된 건설기계의 작업장치(50)에 대한 정보는 컨트롤러(100)로 전달될 수 있다. 예를 들면, 붐 각도센서(310)는 붐(52)의 경사각을 측정할 수 있고, 암 각도센서(312) 및 버켓 각도센서(314)는 각각 암의 경사각 및 버켓의 경사각을 측정할 수 있다. 상기 측정된 정보들은 컨트롤러(100)로 전달될 수 있다. 컨트롤러(100)는 상기 정보들을 이용하여 버켓(56) 끝단부의 위치를 파악할 수 있다.

작업자의 시야정보를 획득한다(S120).

예를 들면, 웨어러블 디바이스(600)의 일측에 설치된 카메라(650)를 이용하여 작업자의 시선 방향에 대한 정보를 획득할 수 있다.

작업자가 정면을 응시하고 있는 경우(S130), 목표 이미지를 표시한다(S140).

예를 들면, 캐빈(40)의 전방에 설치된 글래스 상에 특정 포인트 또는 특정 영역이 설정될 수 있고, 웨어러블 디바이스(600)의 카메라(650)에 상기 포인트 또는 상기 영역이 인식되면 작업자가 정면을 응시하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 작업자가 정면을 응시하고 있는 경우 웨어러블 디바이스(600)의 디스플레이부(630)는 목표 이미지(1000)를 표시할 수 있다. 이 경우에 있어서, 작업자가 정면을 응시하고 있는 경우에만 목표 이미지(1000)를 표시함으로써, 작업자의 시야를 방해하지 않을 수 있다.

버켓이 작업 지점으로부터 일정한 거리 이내로 접근하면(S150) 작업정보를 표시한다(S160).

예를 들면, 버켓(56) 끝단부가 목표 이미지(1000)로부터 기 설정된 수직 거리 및 기 설정된 수평 거리 이내로 진입하면, 디스플레이부(630)에 작업정보들을 표시할 수 있다. 작업자는 다른 곳, 예를 들면, 디스플레이 장치(500)를 쳐다보지 않고도 연속적으로 정밀한 작업을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 작업정보들을 표시하는 단계는 목표 이미지(1000)의 측면 경사각을 표시하는 단계, 목표 이미지(1000)의 정면 경사각을 표시하는 단계, 버켓(56) 끝단부로부터 목표 이미지(1000)까지의 수직 거리 및 수평 거리를 표시하는 단계, 및 굴삭 목표 깊이를 표시하는 단계 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

표시 설정 변경 신호가 수신되면(S170), 표시되는 작업정보들을 변경한다(S180).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 표시 설정 변경 신호를 수신하는 단계는 작업자의 머리 움직임을 인식하는 단계, 작업자의 음성 명령을 인식하는 단계, 및 설정 변경 신호를 입력받는 단계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예를 들면, 작업자가 머리를 특정한 방향으로 움직이면 관성 측정부(660)는 이를 감지하며, 디스플레이부(630)에 표시되는 작업정보들을 변경할 수 있다.

이와 다르게, 작업자의 음성 명령을 인식하거나 설정 변경 신호를 입력받아 디스플레이부(630)에 표시되는 작업정보들을 변경할 수도 있다. 예를 들면, 웨어러블 디바이스(600)에 설치된 마이크(도시되지 않음) 등의 음성 인식부를 이용하여 작업자의 음성 명령을 인식하거나, 웨어러블 디바이스(600)에 설치된 설정 변경 버튼(도시되지 않음) 등의 입력부를 통해 설정 변경 신호를 입력받을 수 있다.

설정 변경 신호가 수신되면, 웨어러블 디바이스(600)는 표시되는 작업정보들을 변경할 수 있다. 예를 들면, 뷰 모드(도 5) 또는 측정 모드(도 6) 중에서 한 가지를 선택적으로 표시할 수 있다. 그리고, 작업정보들에 대한 수치 표시 여부, 평면 뷰 또는 측면 뷰 등의 표시 방식을 선택할 수 있다.

이후에, 버켓이 시야 내에 위치하는 경우(S190) 버켓 주변에 작업정보를 표시한다(S200).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 버켓 주변에 작업정보를 표시하는 단계는 버켓(56) 끝단부와 목표 이미지(1000) 간의 수직 거리를 표시하는 단계 및 버켓(56) 끝단부와 목표 이미지(1000) 간의 수평 거리를 표시하는 단계 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 표시되는 작업정보의 위치나 배열 등은 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 작업정보 표시 방법은 목표 이미지를 지면에 오버랩하여 표시하는 단계(S210)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 작업자가 정면을 응시하고 있으며(S130), 버켓(56)이 목표 이미지(1000)로부터 기 설정된 거리 이내에 위치하고(S150), 버켓(56)이 시야 내에 위치하는 경우(S190)에는 목표 이미지(1000)가 지면에 오버랩되도록 3차원적으로 표시할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 작업정보 표시 방법은 기준점에 대한 상대적인 측정정보들을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 디바이스(600)는 측정 모드가 선택된 경우 기준점(R)에 대한 버켓(56)의 상대적인 위치를 실시간으로 표시할 수 있다.

도 8을 참조하면, 측정 모드가 선택되면(S300) 기준점을 설정한다(S310).

상기 표시 설정 변경 신호를 수신하는 단계(S170)에서 측정 모드가 선택된 경우에는 기준점(R)에 대한 버켓(56)의 상대적인 위치를 표시할 수 있다.

작업자는 버켓(56)을 특정 포인트에 위치시키고, 상기 포인트를 기준점(R)으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 머리를 특정 방향으로 움직이는 것으로서 버켓(56)의 현재 위치를 기준점(R)으로 설정할 수 있다. 관성 측정부(660)에 작업자의 움직임이 포착되면 현재 버켓(56) 끝단부의 위치를 기준점(R)으로 설정할 수 있다. 이와 다르게, 작업자의 음성 명령이나 입력 버튼 등을 이용하여 기준점(R)으로 설정할 수도 있다.

이어서, 기준점에 대한 버켓의 상대적인 위치를 표시한다(S320).

기준점(R)을 설정한 이후에 작업자가 버켓(56) 등의 작업 장치(50)를 조작하면, 웨어러블 디바이스(600)는 기준점(R)으로부터 버켓(56) 끝단부까지의 최단거리, 수평 거리, 수직 거리, 경사도 등의 정보를 표시할 수 있다. 상기 작업정보들은 작업 장치(50)의 움직임에 따라 일정한 시간 간격마다 갱신되어 표시될 수 있다.

작업자는 상기 측정 모드를 선택할 때와 동일한 방법, 예를 들면, 머리를 움직이거나 음성 명령을 하는 등의 방법을 이용하여 상기 측정 모드를 종료시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 작업정보 표시 방법은 건설기계 및 현재 작업 중인 지역의 지형을 정확하게 파악하여 이에 대한 정보를 작업자에게 제공할 수 있다. 이 때, 상기 작업정보는 작업자의 신체에 착용한 웨어러블 디바이스(600)를 통해 작업자에게 제공될 수 있다. 따라서, 작업자는 디스플레이 장치(500)를 쳐다보는 등의 별도의 동작을 하지 않고도 정밀한 작업을 수행할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 굴삭기 20: 하부 주행체
30: 상부 선회체 40: 캐빈
50: 작업 장치 52: 붐
53: 붐 실린더 54: 암
55: 암 실린더 56: 버켓
57: 버켓 실린더 100: 컨트롤러
200: 글로벌 위성 항법 장치 210: 제1 안테나
220: 제2 안테나 300: 센서
310: 붐 각도센서 312: 암 각도센서
314: 버켓 각도센서 320: 선회 각도센서
400: 통신 장치 500: 디스플레이 장치
600: 웨어러블 디바이스 610: 하우징
612: 템플 614: 림
616: 수납부 620: 이미지 처리부
630: 디스플레이부 640: 전원 공급부
650: 카메라 660: 관성 측정부
670: 통신 인터페이스 700: 관제서버
1000: 목표 이미지 1100: 작업정보 표시 이미지
1110: 제1 정보 표시부 1120: 제2 정보 표시부
1130: 제3 정보 표시부 1140: 제4 정보 표시부
1150: 제5 정보 표시부 1200: 수직거리 표시 이미지
1300: 측정정보 표시 이미지 1310: 수치 표시부
1320: 도면 표시부 S: 인공위성
R: 기준점

Claims (20)

1. 작업자의 신체에 부착 가능한 하우징;
   건설기계로부터 지형정보 및 작업정보를 수신하고, 상기 수신된 정보들을 이미지 처리하기 위한 이미지 처리부; 및
   상기 처리된 이미지 정보들을 작업자가 인지 가능하도록 시각화하여 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스(Wearable Device).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 처리부는,
   상기 건설기계로부터 지형정보 및 작업정보를 수신하기 위한 송수신부; 및
   상기 입력된 정보들을 이미지 처리하고 이를 상기 디스플레이부로 출력하기 위한 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 처리부 및 상기 디스플레이부 사이에서 정보 전달을 매개하는 통신 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가이던스용 웨어러블 디바이스.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는 작업 대상 지역의 지형정보를 표시하는 목표 이미지, 상기 건설기계의 작업 정보들을 표시하는 작업정보 표시 이미지, 상기 목표 이미지까지의 거리를 표시하는 거리 표시 이미지, 및 설정된 지점으로부터 버켓의 상대적인 위치를 표시하는 측정정보 표시 이미지 중에서 선택된 적어도 하나의 이미지를 표시하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스.
5. 제 4 항에 있어서, 작업자의 시야 방향을 파악하기 위한 카메라를 더 포함하고,
   상기 디스플레이부는 작업자가 정면을 응시하는 경우 상기 목표 이미지를 표시하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스.
6. 제 4 항에 있어서, 작업자의 움직임을 파악하기 위한 관성 측정부를 더 포함하고,
   상기 디스플레이부는 작업자가 기 설정된 방향으로 움직이면 표시되는 이미지를 변경하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 목표 이미지는 지면에 오버랩하여 표시되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스용 웨어러블 디바이스.
8. 인공위성으로부터 위치정보를 수신하는 위치정보 수신기;
   건설기계의 작업 장치의 위치를 파악하기 위한 센서;
   상기 위치정보 수신기 및 상기 센서로부터 위치정보를 수신하고, 상기 수신된 위치정보들로부터 상기 건설기계에 대한 작업정보를 산출하기 위한 컨트롤러;
   상기 컨트롤러로부터 작업정보를 수신하고, 상기 수신된 정보를 작업자가 인지 가능하도록 이미지화하여 표시하기 위한 디스플레이 장치; 및
   작업자의 신체에 부착 가능하며, 상기 디스플레이 장치로부터 작업정보를 수신하여 작업자에게 시각적으로 제공하기 위한 웨어러블 디바이스를 포함하는 건설기계의 가이던스 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 위치정보 수신기는 상기 건설기계에 서로 이격되도록 설치되는 적어도 두 개의 안테나들을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스 시스템.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 센서는,
    상기 건설기계의 붐에 설치되며, 상기 붐의 경사각을 측정하기 위한 붐 각도센서;
    상기 건설기계의 암에 설치되며, 상기 암의 경사각을 측정하기 위한 암 각도센서;
    상기 건설기계의 버켓에 설치되며, 상기 버켓의 경사각을 측정하기 위한 버켓 각도센서; 및
    상기 건설기계의 하부 주행체에 대한 상부 선회체의 회전 각도를 측정하기 위한 선회 각도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스 시스템.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 상기 컨트롤러와 상기 웨어러블 디바이스 간의 통신을 매개하는 게이트웨이를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스 시스템.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 웨어러블 디바이스는,
    작업자의 신체에 부착 가능한 하우징;
    상기 디스플레이 장치로부터 작업정보를 수신하고, 상기 수신된 정보들을 이미지 처리하기 위한 이미지 처리부; 및
    상기 처리된 이미지 정보들을 작업자가 인지 가능하도록 시각화하여 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스 시스템.
13. 제 8 항에 있어서, 외부로부터 작업 지역의 지형정보를 수신하여 상기 컨트롤러로 제공하기 위한 통신 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 가이던스 시스템.
14. 작업 지점에 대한 지형정보, 버켓의 위치정보, 및 작업자의 시야정보를 획득하는 단계;
    작업자가 정면을 응시하면 웨어러블 디바이스에 지형정보 이미지를 표시하는 단계;
    상기 버켓이 상기 작업 지점으로부터 일정 거리 이내로 접근하면 상기 웨어러블 디바이스에 작업정보 이미지를 표시하는 단계; 및
    상기 버켓이 시야 범위 내에 위치하면 상기 웨어러블 디바이스에 거리정보 이미지를 표시하는 단계를 포함하는 건설기계의 작업정보 표시 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 지형정보를 획득하는 단계는,
    인공위성으로부터 건설기계의 위치정보를 수신하는 단계; 및
    상기 위치에 대한 지형정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업정보 표시 방법.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 버켓의 위치정보를 획득하는 단계는,
    붐, 암, 및 상기 버켓의 경사각을 측정하는 단계; 및
    상부 선회체의 하부 주행체에 대한 회전각을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업정보 표시 방법.
17. 제 14 항에 있어서, 상기 작업자의 시야정보를 획득하는 단계는 상기 웨어러블 디바이스에 설치된 카메라를 이용하여 상기 건설기계의 캐빈 전방 글래스에 표시된 특정 포인트를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업정보 표시 방법.
18. 제 14 항에 있어서, 상기 작업정보 이미지를 표시하는 단계는, 상기 버켓으로부터 상기 작업 지점까지의 수직 거리 및 수평 거리, 상기 작업 지점의 정면 경사도 및 측면 경사도, 작업 방향, 및 굴삭 깊이 중에서 선택된 적어도 하나의 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업정보 표시 방법.
19. 제 14 항에 있어서,
    표시 설정 변경 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 웨어러블 디바이스에 표시되는 작업정보 이미지를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업정보 표시 방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 표시 설정 변경 신호를 수신하는 단계는,
    작업자의 움직임을 탐지하는 단계;
    작업자의 음성 명령을 탐지하는 단계; 및
    작업자로부터 직접 표시 설정 변경 명령을 입력받는 단계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업정보 표시 방법.

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