KR20200109271A - System for supporting parts maintenace based on mixed reality and method thereof - Google Patents

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KR20200109271A
KR20200109271A KR1020200030638A KR20200030638A KR20200109271A KR 20200109271 A KR20200109271 A KR 20200109271A KR 1020200030638 A KR1020200030638 A KR 1020200030638A KR 20200030638 A KR20200030638 A KR 20200030638A KR 20200109271 A KR20200109271 A KR 20200109271A
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KR
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maintenance
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hmd
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노현관
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삼성디엠에스 주식회사
노현관
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Abstract

According to an embodiment, disclosed are a system for supporting component maintenance based on mixed reality and a method thereof. The component maintenance support system includes: HMD equipment obtaining an image for a target object existing in a pre-built virtual working space; and a worker terminal recognizing at least one component included in the target object by analyzing the obtained image, and providing component information for the recognized component to the HMD equipment. The HMD equipment displays the image for the recognized target object and then, if one of the at least one component included in the target object is selected in the displayed image, a technical data list for the maintenance of the selected component is displayed. According to the present invention, since various components can automatically be recognized in real-time, it is possible to remarkably improve work efficiency.

Description

혼합 현실 기반 부품 정비를 지원하기 위한 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR SUPPORTING PARTS MAINTENACE BASED ON MIXED REALITY AND METHOD THEREOF}A system and its method to support mixed reality based parts maintenance {SYSTEM FOR SUPPORTING PARTS MAINTENACE BASED ON MIXED REALITY AND METHOD THEREOF}

실시예는 혼합 현실 기반 부품 정비를 지원하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a system and method for supporting mixed reality-based component maintenance.

항공기, 철도와 같은 대규모 장치를 운영하는 기관 및 기업의 경우 연간 장비의 유지보수 비용이 증가하고 있으며, 특히 대규모 장치를 운영하는 경우 가용성 확보 및 유지보수 비용 절감을 위한 시스템 및 솔루션에 대한 시장 요구가 증가하고 있다.In the case of institutions and enterprises that operate large-scale equipment such as aircraft and railroads, annual equipment maintenance costs are increasing.Especially, when large-scale equipment is operated, there is a market demand for systems and solutions for securing availability and reducing maintenance costs. Is increasing.

실시예는, 혼합 현실 기반 부품 정비를 지원하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.The embodiment may provide a system and method for supporting mixed reality-based component maintenance.

실시예에 따른 부품 정비 지원 시스템은 미리 구축된 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체에 대한 영상을 획득하는 HMD(Head Mounted Display) 장비; 및 상기 획득된 영상을 분석하여 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하고, 상기 인식된 부품에 대한 부품 정보를 상기 HMD 장비에 제공하는 작업자 단말을 포함하고, 상기 HMD 장비는 상기 인식된 대상 객체에 대한 영상을 표시하고, 상기 표시된 영상 내에서 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품 중 어느 하나가 선택되면, 상기 선택된 부품에 대한 정비를 위한 기술자료 목록이 표시될 수 있다.The parts maintenance support system according to the embodiment includes: a Head Mounted Display (HMD) device for acquiring an image of a target object existing in a virtual work space built in advance; And an operator terminal that analyzes the acquired image to recognize at least one part included in the target object, and provides part information on the recognized part to the HMD equipment, wherein the HMD equipment is the recognized When an image of a target object is displayed and any one of at least one part included in the target object is selected within the displayed image, a list of technical data for maintenance of the selected part may be displayed.

상기 작업자 단말은 상기 HMD 장비로부터 작업 공간에 대한 공간 영상을 수신하면 상기 수신된 공간 영상을 이용하여 상기 가상의 작업 공간을 구축하고, 상기 가상의 작업 공간 내 대상 객체의 적어도 한 지점에 기준 좌표값을 할당할 수 있다.When the worker terminal receives a spatial image of the work space from the HMD device, the virtual work space is constructed using the received spatial image, and a reference coordinate value at at least one point of a target object in the virtual work space Can be assigned.

상기 HMD 장비는 상기 작업자 단말로부터 좌표값이 할당된 가상의 작업 공간을 표시할 수 있다.The HMD device may display a virtual work space to which coordinate values are allocated from the worker terminal.

상기 HMD 장비는 상기 작업자 단말로부터 인식된 부품에 대한 부품 정보를 수신하면, 상기 수신된 부품 정보를 상기 가상의 작업 공간과 정합하여 표시할 수 있다.When the HMD device receives parts information on a recognized part from the operator terminal, the received part information may match and display the received part information with the virtual work space.

상기 HMD 장비는 상기 가상의 작업 공간에 표시된 부품 정보를 기초로 어느 하나의 부품이 선택되면, 상기 선택된 부품을 다른 부품과 식별 가능하도록 표시할 수 있다.When one part is selected based on part information displayed in the virtual work space, the HMD device may display the selected part to be identifiable from other parts.

상기 작업자 단말은 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하기 위한 기계 학습 모델을 저장하고, 상기 HMD로부터 획득된 영상을 상기 저장된 기계 학습 모델을 이용하여 분석하여 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식할 수 있다.The operator terminal stores a machine learning model for recognizing at least one part included in the target object, analyzes the image obtained from the HMD using the stored machine learning model, and at least one included in the target object Can recognize the parts of.

상기 부품 정비 지원 시스템은 미리 정해진 학습 데이터를 이용하여 상기 기계 학습 모델을 학습시키고, 상기 학습된 기계 학습 모델을 상기 작업자 단말에 제공하는 서비스 서버를 더 포함할 수 있다.The parts maintenance support system may further include a service server that trains the machine learning model using predetermined learning data and provides the learned machine learning model to the operator terminal.

상기 기술자료 목록은 정비 매뉴얼, 준공 도면, 부품 명세, 분해 조립도, 정비 동영상을 포함할 수 있다.The list of technical data may include a maintenance manual, a construction drawing, a part specification, an exploded assembly drawing, and a maintenance video.

실시예에 따른 부품 정비 지원 방법은 HMD(Head Mounted Display) 장비가 미리 구축된 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체에 대한 영상을 획득하는 단계; 작업자 단말이 상기 획득된 영상을 분석하여 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하고, 상기 인식된 부품에 대한 부품 정보를 상기 HMD 장비에 제공하는 단계; 및 상기 HMD 장비가 상기 인식된 대상 객체에 대한 영상을 표시하고, 상기 표시된 영상 내에서 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품 중 어느 하나가 선택되면, 상기 선택된 부품에 대한 정비를 위한 기술자료 목록을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.The parts maintenance support method according to the embodiment includes the steps of obtaining an image of a target object existing in a virtual work space in which a head mounted display (HMD) equipment is pre-built; An operator terminal analyzing the acquired image to recognize at least one part included in the target object, and providing part information about the recognized part to the HMD equipment; And when the HMD device displays an image of the recognized target object and one of at least one part included in the target object is selected within the displayed image, a list of technical data for maintenance of the selected part. It may include the step of displaying.

상기 부품 정비 지원 방법은 상기 작업자 단말이 상기 HMD 장비로부터 작업 공간에 대한 공간 영상을 수신하면 상기 수신된 공간 영상을 이용하여 상기 가상의 작업 공간을 구축하고, 상기 가상의 작업 공간 내 대상 객체의 적어도 한 지점에 기준 좌표값을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the parts maintenance support method, when the worker terminal receives a spatial image of a work space from the HMD equipment, the virtual work space is constructed using the received spatial image, and at least a target object in the virtual work space is The step of allocating a reference coordinate value to one point may further be included.

상기 부품 정비 지원 방법은 상기 HMD 장비가 상기 작업자 단말로부터 좌표값이 할당된 가상의 작업 공간을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The parts maintenance support method may further include displaying, by the HMD equipment, a virtual work space to which coordinate values are allocated from the operator terminal.

상기 표시하는 단계에서는 상기 작업자 단말로부터 인식된 부품에 대한 부품 정보를 수신하면, 상기 수신된 부품 정보를 상기 가상의 작업 공간과 정합하여 표시할 수 있다.In the displaying step, when receiving part information on the recognized part from the operator terminal, the received part information may be matched with the virtual work space and displayed.

상기 표시하는 단계에서는 상기 가상의 작업 공간에 표시된 부품 정보를 기초로 어느 하나의 부품이 선택되면, 상기 선택된 부품을 다른 부품과 식별 가능하도록 표시할 수 있다.In the displaying step, when one part is selected based on part information displayed on the virtual work space, the selected part may be displayed to be identifiable from other parts.

실시예에 따르면, 작업자가 착용한 HMD를 통해 정비 관련 정보를 제공 받는 것이 가능하기 때문에, 복잡한 장치나 설비 정비 비숙련 작업자들은 작업을 중단하고 매뉴얼을 살펴보거나, 연계된 세부부품에 대한 정보를 조회하거나, 전문가에게 연락해 부품의 조립작업 상태를 확인하는 등 정비시간 효율성 측면에서 낮은 생산성 문제를 해결할 수 있다.According to the embodiment, since it is possible to receive maintenance-related information through an HMD worn by an operator, workers who are unskilled in maintenance of complex devices or facilities stop working and look at manuals, or inquire information on related detailed parts. Or, you can solve the problem of low productivity in terms of maintenance time efficiency, such as contacting an expert to check the assembly work status of the parts.

실시예에 따르면, 복잡한 설비의 분해, 조립과 같은 중정비와 같은 업무에서 표준 정비 작업 방법과 관련 기술자료의 실시간 참조, 인공지능 기술을 통한 다양한 부품의 실시간 자동 인식으로 작업 생산성을 획기적으로 개선 가능할 수 있다.According to the embodiment, in tasks such as heavy maintenance such as disassembly and assembly of complex facilities, it is possible to dramatically improve work productivity by real-time reference of standard maintenance work methods and related technical data, and real-time automatic recognition of various parts through artificial intelligence technology. I can.

실시예에 따르면, 부품의 인식을 위해 대량의 학습데이터 DB 구축에 많은 비용이 발생하는 문제를 실제 운영상에서 부품인지를 위한 학습 데이터와 BOM 기반의 라벨링을 통해 컴퓨터 비전 학습 데이터 구축 비용을 획기적으로 절감 가능할 수 있다.According to the embodiment, the cost of constructing a large amount of learning data DB for part recognition is significantly reduced through the learning data and BOM-based labeling for part recognition in actual operation. It can be possible.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above-described contents, and may be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 정비 지원 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 HMD 장비의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 작업자 단말의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 서비스 서버의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 객체를 인식하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 작업 공간 구축 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 정비 지원 방법을 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 인식된 부품 객체의 표시 및 선택 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 응급 정비 시 제공되는 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 내지 도 10f는 정밀 정비 시 제공되는 정보를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view showing a parts maintenance support system according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are diagrams showing a detailed configuration of the HMD device shown in FIG. 1.
3 is a view showing a detailed configuration of the operator terminal shown in FIG.
4 is a diagram showing a detailed configuration of the service server shown in FIG. 1.
5A to 5C are views for explaining a process of recognizing a part object according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a method of constructing a virtual work space according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a component maintenance support method according to an embodiment of the present invention.
8A to 8C are views for explaining a process of displaying and selecting a recognized part object.
9 is a diagram for explaining information provided during emergency maintenance.
10A to 10F are diagrams for explaining information provided during precise maintenance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments to be described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the constituent elements may be selectively selected between the embodiments. It can be combined with and substituted for use.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention are generally understood by those of ordinary skill in the art, unless explicitly defined and described. It can be interpreted as a meaning, and terms generally used, such as terms defined in a dictionary, may be interpreted in consideration of the meaning in the context of the related technology.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", it is combined with A, B, and C. It may contain one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the constituent elements of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the nature, order, or order of the component by the term.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component and It may also include the case of being'connected','coupled' or'connected' due to another component between the other components.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed in the "top (top) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes a case in which the above other component is formed or disposed between the two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.

실시예에서는, HMD(Head Mounted Display)를 착용한 작업자가 작업 공간을 스캐닝하여 가상의 작업 공간을 생성하고, 가상 작업 공간 내 시야각에 존재하는 대상 객체에 대한 영상을 분석하여 대상 장치에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하고 인식한 부품의 상태를 점검하여 그 점검한 상태에 따라 정비 관련 정보를 표시하고 표시된 정비 관련 정보에 따라 정비 작업을 진행하도록 한, 새로운 방안을 제안한다. 여기서 대상 객체는 다수의 부품으로 구성된 복합 부품을 의미할 수 있다.In an embodiment, a worker wearing a HMD (Head Mounted Display) scans a work space to create a virtual work space, analyzes an image of a target object existing at a viewing angle in the virtual work space, We propose a new method that recognizes one part, checks the condition of the recognized part, displays maintenance-related information according to the checked state, and performs maintenance work according to the displayed maintenance-related information. Here, the target object may mean a composite part composed of a plurality of parts.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 정비 지원 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a parts maintenance support system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 현실 기반 부품 정비를 지원하기 위한 시스템은 HMD 장비(100), 작업자 단말(200), 서비스 서버(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a system for supporting maintenance of parts based on mixed reality according to an embodiment of the present invention may include an HMD equipment 100, an operator terminal 200, and a service server 300.

HMD 장비(100)는 사용자의 신체 즉, 머리 부분에 착용되고, 작업 공간을 스캐닝하여 공간 영상을 획득하고, 작업 공간에 존재하는 대상 객체에 대한 객체 영상을 획득할 수 있다.The HMD device 100 may be worn on a user's body, that is, a head, and may acquire a spatial image by scanning a work space, and obtain an object image of a target object existing in the work space.

HMD 장비(100)는 가상의 작업 공간에서 대상 객체에 포함되는 적어도 하나의 부품에 대한 정보를 표시하고, 표시된 부품 중 선택된 부품에 대한 상세 자료를 표시할 수 있다. 여기서 상세 자료는 응급 조치가 가능한 불량 수리를 위한 상세 자료와 응급 조치가 불가한 정비 수리를 위한 상세 자료를 포함할 수 있다.The HMD device 100 may display information on at least one part included in a target object in a virtual work space and display detailed data on a selected part from among the displayed parts. Here, the detailed data may include detailed data for defective repairs in which emergency measures are possible and detailed data for maintenance and repairs in which emergency measures are impossible.

HMD 장비(100)는 부품 정비 작업을 수행하는 과정에서 작업자의 손동작 제스처를 인식하여 인식한 손동작 제스처에 따라 미리 정해진 기능을 수행할 수 있다.The HMD device 100 may recognize a hand gesture gesture of an operator in the process of performing parts maintenance work and perform a predetermined function according to the recognized hand gesture gesture.

이러한 HMD 장비(100)는 머리 부분에 장착해 작업자의 눈 앞에 직접 영상을 제시할 수 있는 디스플레이 장치를 일컫는다. HMD 장비(100)는 증강현실 기술을 이용하여 실제 대상 객체에 부품 정보를 표시할 수 있다. 증강현실 기술은 산업용 증강현실(Industrial AR)이라는 이름으로 제조, 유통, 의료 등의 산업 현장에서 적용되고 있다. 증강 현실은 이론 상 '현실과 가상 이미지의 조합', '실시간 상호 작용', '3D 공간으로의 전개'라는 3대 요건을 필요로 하지만 근본적으로 현실 세계를 바탕으로 정보를 시각화하는데 있다. 이로 인해 산업용 증강현실 기술은 작업자에게 데이터를 제공하여 조립, 수리, 검증, 모니터링, 품질 관리, 교육 분야에서 생산성을 향상시키고 업무 효율을 높이는 조력자 역할을 하고 있다. 이에 소형 광학 프로젝션 디스플레이, 카메라, 마이크, 통신 모듈이 내장된 스마트 글래스 등의 HMD 장비는 초기 개인적인 사용 목적에서 산업 현장의 생산 혁신 도구로 제품 포지션이 전환되고 있다. 실제 산업 현장에서 스마트 글래스 등의 HMD 장비를 활용하여 작업을 중단하지 않고 손쉽게 디지털 매뉴얼을 눈앞에 불러다 볼 수 있고, 교육용 동영상을 보거나 음성으로 직접 전문가를 연결하고, 전문가는 마치 현장에 있는 것처럼 상황을 파악하여 작업자에게 정확한 가이드를 제공할 수 있다.The HMD device 100 refers to a display device that can be mounted on a head and present an image directly in front of a worker's eyes. The HMD device 100 may display part information on an actual target object using augmented reality technology. Augmented reality technology is being applied in industrial fields such as manufacturing, distribution, and medical care under the name of industrial AR. In theory, augmented reality requires three requirements:'combination of reality and virtual images','real-time interaction', and'development into 3D space', but it is fundamentally to visualize information based on the real world. For this reason, industrial augmented reality technology is playing a role of helping to improve productivity and work efficiency in the fields of assembly, repair, verification, monitoring, quality control, and education by providing data to workers. Accordingly, HMD equipment such as small optical projection displays, cameras, microphones, and smart glasses with built-in communication modules are changing their product positions from initial personal use to production innovation tools in the industrial field. Using HMD equipment such as smart glasses at the actual industrial site, you can easily read digital manuals in front of your eyes without interrupting work, watch educational videos or connect experts directly by voice, and experts can view the situation as if they were in the field. Grasp and provide accurate guides to workers.

작업자 단말(200)은 HMD 장비(100)와 연동하고, HMD 장비(100)로부터 작업자가 작업하는 공간에 대한 공간 영상을 수신하고 수신된 공간 영상을 기초로 가상의 작업 공간을 구축할 수 있다. 또한 작업자 단말(200)은 HMD 장비(100)로부터 작업할 대상 객체에 대한 객체 영상을 수신하고 수신된 객체 영상을 기계 학습 모델을 이용하여 분석하여 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식할 수 있다.The worker terminal 200 may interwork with the HMD device 100, receive a spatial image of a space where the worker works from the HMD device 100, and build a virtual work space based on the received spatial image. In addition, the operator terminal 200 may recognize at least one part included in the target object by receiving an object image of the target object to be worked from the HMD device 100 and analyzing the received object image using a machine learning model. have.

작업자 단말(200)은 서비스 서버(300)와 연동하고, 서비스 서버(300)를 통해 부품을 인식하기 위한 기계 학습 모델 또는 기계 학습 알고리즘을 업데이트할 수 있다.The worker terminal 200 may interwork with the service server 300 and update a machine learning model or a machine learning algorithm for recognizing a part through the service server 300.

여기서, 작업자 단말(200)은 사용자가 휴대하고 다니면서 이동통신망을 이용하여 통신이 가능한 기기로서, 예컨대, 스마트 폰, 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다.Here, the worker terminal 200 is a device that enables communication using a mobile communication network while the user is carrying, and may include, for example, a smart phone or a tablet PC.

서비스 서버(300)는 미리 정해진 부품을 인식하기 위한 이미지를 포함하는 학습 데이터를 구축하고, 구축된 학습 데이터를 기반으로 기계 학습 모델을 학습시킬 수 있다.The service server 300 may build training data including an image for recognizing a predetermined part, and train a machine learning model based on the built training data.

서비스 서버(300)는 작업자 단말(200)과 연동하고, 작업자 단말(200)을 사용하는 작업자를 인증할 수 있고, 기계 학습 모델을 주기적으로 업데이트할 수 있다.The service server 300 may interwork with the worker terminal 200, authenticate a worker who uses the worker terminal 200, and periodically update the machine learning model.

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 HMD 장비의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.2A to 2C are diagrams showing a detailed configuration of the HMD device shown in FIG. 1.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 장비(100)는 디스플레이부(110), 촬영부(120), 제어부(130), 센서부(140), 통신부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the HMD device 100 according to an embodiment of the present invention includes a display unit 110, a photographing unit 120, a control unit 130, a sensor unit 140, and a communication unit 150. I can.

디스플레이부(110)는 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체와 상기 대상 객체에 포함되는 적어도 하나의 부품에 대한 부품 정보를 함께 표시할 수 있다.The display unit 110 may display a target object existing in the virtual work space and part information about at least one part included in the target object together.

디스플레이부(110)는 혼합 현실 사용자 인터페이스 정보로 실제 정비 작업에서 작업자에 의해 선택된 부품을 정비하기 위해 필요한 정보 예컨대, 정비 매뉴얼, 분해 조립도(영상, 3D 애니메이션), 부품 명세, 준공 도면, 정비 동영상을 표시할 수 있다.The display unit 110 is a mixed reality user interface information, such as information necessary to maintain a part selected by an operator in an actual maintenance work, such as a maintenance manual, an exploded assembly drawing (video, 3D animation), a part specification, a completion drawing, a maintenance video Can be displayed.

촬영부(120)는 작업자의 위치와 방향에 따라 시야각의 영상을 획득할 수 있다.The photographing unit 120 may acquire an image of a viewing angle according to the position and direction of the worker.

제어부(130)는 사용자의 위치와 방향에 따라 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체를 촬영한 영상에 가상의 정보를 정합하여 디스플레이부(110)에 제공할 수 있다.The controller 130 may match virtual information to an image of a target object existing in the virtual work space according to the user's location and direction, and provide it to the display 110.

제어부(130)는 어플리케이션 모듈(130a)과 모션 트래킹 모듈(130b)을 포함할 수 있다. 어플리케이션 모듈(130a)은 대상 객체에 포함되는 적어도 하나의 부품에 대한 부품 정보를 저장하고, 모션 트래킹 모듈(130b)은 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체에 대한 영상과 대상 객체에 포함된 부품에 대한 부품 정보를 정합할 수 있다.The controller 130 may include an application module 130a and a motion tracking module 130b. The application module 130a stores part information on at least one part included in the target object, and the motion tracking module 130b provides an image of a target object existing in a virtual work space and a part included in the target object. You can match the parts information for.

모션 트래킹 모듈(130b)은 센싱 정보를 기초로 작업자의 위치와 방향을 추적할 수 있다.The motion tracking module 130b may track the position and direction of a worker based on the sensing information.

센서부(140)는 작업자의 위치와 방향을 추적하기 위한 다양한 센싱 정보를 획득할 수 있다. 센서부(140)는 예컨대, 가속도 센서, 지자기 센서, 각속도 센서를 포함할 수 있다.The sensor unit 140 may acquire various sensing information for tracking the location and direction of a worker. The sensor unit 140 may include, for example, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and an angular velocity sensor.

통신부(150)는 작업자 단말(200)과 연동하여 각종 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(150)는 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체에 대한 영상을 작업자 단말(200)에 송신하고, 작업자 단말(200)로부터 영상에서 인식된 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품에 대한 부품 정보를 수신할 수 있다.The communication unit 150 may transmit or receive various types of data in connection with the worker terminal 200. For example, the communication unit 150 transmits an image of a target object existing in the virtual work space to the worker terminal 200, and the at least one part included in the target object recognized in the image from the worker terminal 200 Part information can be received.

도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 HMD 장비(100)와 연동하는 제어기(160)를 더 포함하고, 제어기(160)는 통신부(161), 제어부(162), 입력부(163)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B, in the embodiment of the present invention, a controller 160 interlocking with the HMD device 100 is further included, and the controller 160 includes a communication unit 161, a control unit 162, and an input unit 163. can do.

통신부(161)는 HMD 장비(100)와 연동하고, 작업자의 조작에 따라 제어 신호를 전송할 수 있다.The communication unit 161 may interwork with the HMD device 100 and transmit a control signal according to an operator's manipulation.

제어부(162)는 작업자의 조작에 따라 제어 신호를 생성하여 통신부(161)에 제공할 수 있다. 제어부(162)는 작업자가 방향 버튼을 조작하는 경우 방향 제어 신호를 생성하고, 작업자가 선택 버튼을 조작하는 경우 선택 제어 신호를 생성할 수 있다.The control unit 162 may generate a control signal according to an operator's manipulation and provide it to the communication unit 161. The controller 162 may generate a direction control signal when an operator manipulates a direction button, and may generate a selection control signal when an operator manipulates a selection button.

입력부(163)는 작업자가 조작할 수 있는 다수의 조작 버튼을 포함할 수 있다. 다수의 조작 버튼은 작업자의 조작에 따라 조작 정보를 입력 받을 수 있다. 여기서, 조작 버튼은 상, 하, 좌, 우를 포함하는 4개의 방향 버튼(b1, b2, b3, b4)과 하나의 선택 버튼(s1)을 포함할 수 있다.The input unit 163 may include a plurality of manipulation buttons that an operator can manipulate. The plurality of operation buttons may receive operation information according to an operator's operation. Here, the operation button may include four direction buttons b1, b2, b3, and b4 including up, down, left, and right, and one selection button s1.

이러한 HMD 장비를 제어하기 위한 제어기(160)는 도 2c와 같이 구현될 수 있다.The controller 160 for controlling such HMD equipment may be implemented as shown in FIG. 2C.

도 3은 도 1에 도시된 작업자 단말의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of the operator terminal shown in FIG.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 단말(200)은 제1 통신부(210), 제2 통신부(212), 입력부(220), 제어부(230), 표시부(240), 저장부(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the operator terminal 200 according to an embodiment of the present invention includes a first communication unit 210, a second communication unit 212, an input unit 220, a control unit 230, a display unit 240, and a storage unit. It may include a unit 250.

제1 통신부(210)는 HMD 장비(100)와 연동하여 각종 데이터를 송수신하고, 제2 통신부(212)는 서비스 서버(300)와 연동하여 각종 데이터를 송수신할 수 있다.The first communication unit 210 may transmit and receive various data in connection with the HMD device 100, and the second communication unit 212 may transmit and receive various data in connection with the service server 300.

입력부(220)는 사용자의 메뉴 또는 키 조작에 따른 입력 정보를 입력 받을 수 있다.The input unit 220 may receive input information according to a user's menu or key manipulation.

제어부(230)는 어플리케이션을 활성화하고 활성화된 어플리케이션을 통해 페어링된 HMD 장비(100)로부터 작업자가 작업하는 공간에 대한 공간 영상을 수신하고 수신된 공간 영상을 기초로 가상의 작업 공간을 구축할 수 있다.The control unit 230 may activate the application and receive a spatial image of a space in which a worker works from the paired HMD device 100 through the activated application, and build a virtual work space based on the received spatial image. .

제어부(230)는 HMD 장비(100)로부터 대상 객체에 대한 객체 영상을 수신하고 수신된 객체 영상을 기계 학습 모델을 이용하여 분석하여 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식할 수 있다.The controller 230 may recognize at least one part included in the target object by receiving an object image of the target object from the HMD device 100 and analyzing the received object image using a machine learning model.

제어부(230)는 에지 컴퓨팅 엔지 모듈(230a)과 알고리즘 업데이트 모듈(230b)을 포함할 수 있다. 에지 컴퓨팅 엔지 모듈(230a)은 객체 영상을 기계 학습 모델을 이용하여 분석하여 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하고, 알고리즘 업데이트 모듈(230b)은 기계 학습 모델을 업데이트할 수 있다.The control unit 230 may include an edge computing engine module 230a and an algorithm update module 230b. The edge computing engine module 230a may analyze the object image using a machine learning model to recognize at least one part included in the target object, and the algorithm update module 230b may update the machine learning model.

에지 컴퓨팅(edge computing) 기술은 방대한 데이터를 중앙 집중 서버가 아닌 분산된 소형 서버를 통해 실시간으로 처리하는 기술이다. '에지'는 가장자리라는 의미로, 중앙 서버가 모든 데이터를 처리하는 클라우드 컴퓨팅과 달리 네트워크 가장자리에서 데이터를 처리한다는 뜻이다. 사물인터넷(IoT) 기기가 본격적으로 보급되면서 데이터 양이 폭증했고, 이 때문에 클라우드 컴퓨팅이 한계에 부딪히게 됐는데, 이를 보완하기 위해 에지 컴퓨팅 기술이 개발되었다. 즉, 모든 데이터를 클라우드로 보내서 분석하는 대신, 중요한 데이터를 실시간으로 처리하기 위한 기술이다. 이 기술은 실시간으로 대응해야 하는 자율주행차, 스마트 팩토리, 가상현실(AR) 등 4차 산업혁명을 구현하는 데 핵심적인 역할을 한다.Edge computing technology is a technology that processes vast amounts of data in real time through distributed small servers rather than centralized servers. 'Edge' means edge, meaning that data is processed at the edge of the network, unlike cloud computing where a central server processes all data. As Internet of Things (IoT) devices were spread in earnest, the amount of data exploded, and cloud computing was hitting a limit, and edge computing technology was developed to compensate. In other words, it is a technology for processing important data in real time, instead of sending all data to the cloud for analysis. This technology plays a key role in realizing the fourth industrial revolution, such as autonomous vehicles, smart factories, and virtual reality (AR) that must respond in real time.

표시부(240)는 작업자가 정비 작업을 진행하는데 관련된 각종 정보를 화면에 표시할 수 있다.The display unit 240 may display various types of information related to the operator performing maintenance work on the screen.

저장부(250)는 각 부품에 대한 부품 정보와 기계 학습 모델을 저장할 수 있다.The storage unit 250 may store part information and a machine learning model for each part.

도 4는 도 1에 도시된 서비스 서버의 상세한 구성을 나타내는 도면이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 객체를 인식하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram showing a detailed configuration of the service server shown in FIG. 1, and FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining a process of recognizing a part object according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 서버(300)는 통신부(310), 제어부(320), 저장부(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the service server 300 according to an embodiment of the present invention may include a communication unit 310, a control unit 320, and a storage unit 330.

통신부(310)는 작업자 단말(200)과 연동하고, 각종 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.The communication unit 310 may interwork with the worker terminal 200 and transmit or receive various data.

제어부(320)는 미리 정해진 부품을 인식하기 위한 이미지를 포함하는 학습 데이터를 구축하고, 구축된 학습 데이터를 기반으로 기계 학습 모델을 학습시킬 수 있다.The controller 320 may build training data including an image for recognizing a predetermined part, and train a machine learning model based on the built training data.

제어부(320)는 인공지능 모듈(320a), 이미지 분류 모듈(320b), 데이터 저작 모듈(320c), 기계 학습 모듈(320d)을 포함할 수 있다. 인공지능 모듈(320a)은 컴퓨터 비전 기술을 통해 현실의 부품의 이미지를 객체화하여 부품 객체를 추출할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 인공지능 모듈(320a)은 부품의 이미지를 전처리 후 가장 자리 검출 알고리즘을 통해 이미지의 패턴을 검출하고 이를 기반으로 부품의 이미지를 인식하여 부품의 이미지를 객체화함으로써, 이미지의 부품 객체를 추출할 수 있다.The controller 320 may include an artificial intelligence module 320a, an image classification module 320b, a data authoring module 320c, and a machine learning module 320d. The artificial intelligence module 320a may extract a part object by converting an image of a real part into an object through computer vision technology. Referring to FIG. 5A, the artificial intelligence module 320a preprocesses the image of the part, detects the image pattern through an edge detection algorithm, recognizes the image of the part, and converts the image of the part into an object. Objects can be extracted.

여기서 인공지능(Artificial Intelligence)의 한 기술인 컴퓨터비전 (Computer Vision)기술의 발전은 사물인식, 추적, 3차원 형상복원, 비디오의 이해 등 각 부문에서 우수한 성능을 가지는 알고리즘들이 개발되었으며, 영상미디어, 보안, 자율주행시스템, 사진 및 기반 검색시스템, 로봇의 시각인지시스템, 스마트 팩토리 기반 업무효율화 시스템 등에 활용이 되고 있으며, 대규모 장치에 대한 고장진단을 통한 예방정비 분야에 활용하고 있다.Here, the development of computer vision technology, a technology of artificial intelligence, has developed algorithms with excellent performance in each field such as object recognition, tracking, 3D shape restoration, and video understanding. , Autonomous driving system, photo and base search system, robot visual recognition system, smart factory-based work efficiency system, etc., and is used in the field of preventive maintenance through fault diagnosis for large-scale devices.

예를 들어, 항공기, 고속철도와 같은 복잡한 장치에 대해 유지보수를 보다 진화시키기 위해 정비기록이나 기술자의 메모, IoT 센서로부터의 데이터 등이 수집/분석되어 정비 엔지니어들은 그 결함이력에 대한 분석에 걸리는 시간을 단축하고, 고장원인을 특정하거나 적절한 대응방침을 제안함으로써 해당 기체의 결함이력 분석에 걸리는 시간을 단축하고, 운행 지연 시간을 줄이는데 효과적이다.For example, in order to further evolve maintenance for complex devices such as aircraft and high-speed railways, maintenance records, technicians' memos, and data from IoT sensors are collected/analyzed, so that maintenance engineers take the time to analyze the fault history. It is effective in shortening the time taken to analyze the fault history of the aircraft and reducing the delay time by specifying the cause of the failure or suggesting an appropriate response policy.

이미지 분류 모듈(320b)은 상기 추출된 이미지의 부품 객체를 인식할 수 있다.The image classification module 320b may recognize a part object of the extracted image.

데이터 저작 모듈(320c)은 미인식 또는 오류 인식된 부품의 이미지에 대한 라벨 즉, BOM 코드를 삽입하여 부품 인식 보정을 위한 학습 데이터를 생성할 수 있다.The data authoring module 320c may generate learning data for component recognition correction by inserting a label, that is, a BOM code, for an image of an unrecognized or error-recognized component.

기계 학습 모듈(320d)은 구축된 학습 데이터를 기반으로 기계 학습 모델을 학습시킬 수 있다.The machine learning module 320d may train a machine learning model based on the built learning data.

저장부(330)는 각종 부품에 대한 BOM 데이터, 학습 데이터, 기계 학습 모델을 저장할 수 있다. 저장부(330)는 물리적으로 결합된 하나의 저장부일 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 물리적으로 분리된 다수의 저장부로 구현될 수도 있다.The storage unit 330 may store BOM data, learning data, and machine learning models for various parts. The storage unit 330 may be one physically coupled storage unit, but is not limited thereto and may be implemented as a plurality of physically separated storage units.

도 5b를 참조하면 실시예에서 초기 부품 인식률 제고를 위해 학습 데이터 셋을 구축하기 위한 방법으로, 항공기 철도 등 복잡한 장치를 운영하기 위해 주기적으로 경정비, 중정비를 진행 시 부품의 분해/조립 시 360도 회전하는 카메라를 통해 사진을 촬영하고 이를 서버로 전송하여 임시로 학습 데이터 저장부에 저장할 수 있다.Referring to FIG. 5B, in an embodiment, a method for constructing a learning data set to improve the initial recognition rate of parts, and during periodic light maintenance and heavy maintenance to operate complex devices such as aircraft, railroads, etc., when disassembling and assembling parts A picture can be taken through a rotating camera and transmitted to the server to be temporarily stored in the learning data storage unit.

이때, 학습을 위해 획득된 데이터는 360도 회전을 통해 다양한 각도의 이미지가 폴더 및 압축 파일 형태로 저장되고 이렇게 저장된 데이터를 전문가가 BOM 코드와 매핑하여 라벨링함으로써 부품 인식을 위한 기초 데이터가 생성될 수 있다.At this time, the data acquired for learning is stored in a folder and compressed file format in which images of various angles are rotated through 360 degrees, and basic data for part recognition can be generated by mapping and labeling the saved data with the BOM code. have.

도 5c를 참조하면, 실시예에서 이미지 인식률 제고를 위해 전처리 과정, 그레이스케일, 이진화, 확대/축소, 회전/변환을 통해 이미지를 보정하고, 3D 정합을 통해 3차원 형상 패턴 이미지를 추출한 후 가장 자리 검출을 통해 학습 데이터를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 5C, in an embodiment, in order to improve the image recognition rate, the image is corrected through a pre-processing process, grayscale, binarization, enlargement/reduction, rotation/transformation, and a 3D shape pattern image is extracted through 3D registration. Learning data can be constructed through detection.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 작업 공간 구축 방법을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a method of constructing a virtual work space according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 장비(100)는 작업자의 메뉴 또는 키 조작에 따라 전원이 인가되면(S601), 작업자 단말(200)과의 페어링을 시도할 수 있다(S602).Referring to FIG. 6, the HMD device 100 according to an embodiment of the present invention may attempt to pair with the operator terminal 200 when power is applied according to the operator's menu or key operation (S601) ( S602).

다음으로, HMD 장비(100)는 작업자 단말(200)과의 페어링이 성공하면 작업자 단말에 연결되었음을 알려주는 메시지가 표시될 수 있다(S603). 마찬가지로, 작업자 단말(200)도 HMD 장비(100)와의 페어링이 성공하면 HMD 장비(100)에 연결되었음을 알려주는 메시지가 표시될 수 있다.Next, when the pairing with the worker terminal 200 is successful, the HMD device 100 may display a message informing that it is connected to the worker terminal (S603). Likewise, if the operator terminal 200 is successfully paired with the HMD device 100, a message indicating that the HMD device 100 is connected may be displayed.

이러한 HMD 장비(100)는 예컨대, 저전력 통신 방식인 블루투스(Bluetooth) 3.0 기술을 이용하여 작업자 단말(200)과 페어링되어 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.The HMD device 100 may be paired with the operator terminal 200 using, for example, Bluetooth 3.0 technology, which is a low-power communication method, to transmit or receive data.

다음으로, HMD 장비(100)는 작업자의 움직임에 따라 360도 회전하면서 작업 공간을 스캐닝하여(S604) 그 스캐닝하는 과정에 획득된 영상을 작업자 단말(200)에 전송할 수 있다(S605).Next, the HMD device 100 may scan the work space while rotating 360 degrees according to the movement of the worker (S604) and transmit the image acquired in the scanning process to the worker terminal 200 (S605).

다음으로, 작업자 단말(200)은 전송된 영상을 기초로 가상의 작업 공간을 구축하고(S606), 가상의 작업 공간 내에 존재하는 적어도 하나의 지점에 미리 정해진 기준 좌표값을 할당할 수 있다(S607). 이렇게 기준 좌표값을 할당하는 이유는 기준 좌표값을 기초로 작업자가 움직이더라도 가상의 작업 공간을 고정시켜 작업자의 혼란을 방지하기 위함이다.Next, the worker terminal 200 may construct a virtual work space based on the transmitted image (S606), and allocate a predetermined reference coordinate value to at least one point existing in the virtual work space (S607). ). The reason for assigning the reference coordinate value is to prevent confusion of the operator by fixing the virtual work space even if the operator moves based on the reference coordinate value.

다음으로, 작업자 단말(200)은 구축된 가상의 작업 공간의 데이터를 HMD 장비(100)에 전송할 수 있다(S608).Next, the worker terminal 200 may transmit the data of the built virtual work space to the HMD device 100 (S608).

다음으로, HMD 장비(100)는 전송된 데이터를 기초로 가상 작업 공간을 표시할 수 있다(S609). 작업자는 표시된 가상의 작업 공간 내에서 부품을 인식하여 정비 작업을 진행할 수 있다.Next, the HMD device 100 may display a virtual workspace based on the transmitted data (S609). Operators can perform maintenance work by recognizing parts within the displayed virtual workspace.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 정비 지원 방법을 나타내는 도면이고, 도 8a 내지 도 8c는 인식된 부품 객체의 표시 및 선택 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 응급 정비 시 제공되는 정보를 설명하기 위한 도면이고, 도 10a 내지 도 10f는 정밀 정비 시 제공되는 정보를 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram illustrating a component maintenance support method according to an embodiment of the present invention, FIGS. 8A to 8C are diagrams for explaining a process of displaying and selecting a recognized component object, and FIG. 9 is a diagram provided for emergency maintenance. It is a diagram for explaining information, and FIGS. 10A to 10F are diagrams for explaining information provided during precise maintenance.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 단말(200)은 가상 작업 공간이 구축이 완료되면, 작업자 단말의 어플리케이션을 활성화하고(S701), 활성화된 어플리케이션을 통해 서비스 서버(300)와 어플리케이션 계정으로 동기화하여 작업자를 인증할 수 있다(S702).Referring to FIG. 7, the worker terminal 200 according to an embodiment of the present invention activates an application of the worker terminal when the virtual work space is built (S701), and the service server 300 through the activated application The worker can be authenticated by synchronizing with the application account (S702).

다음으로, 작업자 단말(200)은 작업자의 인증에 성공하면 작업자에게 할당된 정비 작업 내역을 수신하고(S703) 수신된 정비 작업 내역을 HMD 장비(100)에 전송할 수 있다(S704).Next, if the worker's authentication is successful, the worker terminal 200 may receive the maintenance work details assigned to the worker (S703) and transmit the received maintenance work details to the HMD equipment 100 (S704).

예컨대, 정비 작업은 지붕 장치, 주행 장치, 운전실 장치, 기계실 장치의 분야로 구분되고, 각 분야별로 작업 절차가 포함된 정비 작업 내역으로 구분되어 해당 작업자에 할당될 수 있다.For example, the maintenance work may be divided into fields of a roof device, a traveling device, a cab device, and a machine room device, and may be divided into maintenance work details including work procedures for each field and assigned to a corresponding worker.

다음으로, HMD 장비(100)는 전송된 정비 작업 내역을 표시할 수 있다(S705). 작업자는 표시된 정비 작업 내역을 손동작 제스처를 이용하여 작업 절차별 프로세스를 확인할 수 있다. 여기서 손동작 제스처를 인식하는 알고리즘으로는 일반적인 널리 알려진 알고리즘이 사용될 수 있다.Next, the HMD equipment 100 may display the transmitted maintenance work details (S705). The operator can check the displayed maintenance work history by using hand gestures to check the process for each work procedure. Here, as an algorithm for recognizing hand gestures, a general well-known algorithm may be used.

다음으로, HMD 장비(100)는 표시된 정비 작업 내역에 따라 정비 작업이 이루어질 대상 객체에 대한 객체 영상을 획득하여(S706) 작업자 단말(200)에 전송할 수 있다(S707).Next, the HMD equipment 100 may acquire an object image of a target object for maintenance work according to the displayed maintenance work details (S706) and transmit it to the operator terminal 200 (S707).

다음으로, 작업자 단말(200)은 전송된 객체 영상을 기초로 미리 학습된 기계 학습 모델을 이용하여 분석하여(S708) 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식할 수 있다(S709).Next, the operator terminal 200 may recognize at least one part included in the target object by analyzing (S708) using a machine learning model previously learned based on the transmitted object image (S709).

다음으로, 작업자 단말(200)은 생성된 부품 정보를 HMD 장비(100)에 전송할 수 있다(S710). 여기서 부품 정보는 해당 부품의 BOM(Bill of Material) 데이터를 포함할 수 있다.Next, the operator terminal 200 may transmit the generated part information to the HMD equipment 100 (S710). Here, the part information may include bill of material (BOM) data of the part.

다음으로, HMD 장비(100)는 부품 정보를 수신하면, 수신된 부품 정보를 기초로 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 식별 가능하도록 표시할 수 있다(S711).Next, when receiving the part information, the HMD device 100 may display at least one part included in the target object to be identifiable based on the received part information (S711).

도 8a와 같이 적어도 하나의 부품을 포함하는 대상 객체가 존재하는 경우, 도 8b와 같이 대상 객체로부터 인식된 적어도 하나의 부품을 표시하고, 도 8c와 같이 작업자에 의해 선택된 부품의 번호가 식별 가능하도록 표시되면서 부품 정보도 표시될 수 있다. 여기서 작업자는 HMD 장비에 표시된 영상에서 손가락을 이용하여 부품을 선택하거나 제어기의 방향 버튼을 조작하여 부품을 선택할 수 있다.When there is a target object including at least one part as shown in FIG. 8A, at least one part recognized from the target object is displayed as shown in FIG. 8B, so that the number of the part selected by the operator can be identified as shown in FIG. 8C. While displayed, part information can also be displayed. Here, the operator can select a part using a finger from the image displayed on the HMD equipment, or select a part by operating the direction buttons of the controller.

예컨대, 본 실시예에서는 혼합 현실 정합 시 너무 많은 정보의 제공은 작업자의 혼선을 야기하기 때문에, 번호가 부여된 부품을 초기 정합하고 HMD 장비와 연결된 제어기를 통해 원하는 번호를 선택하면 혼합 현실 디스플레이 시 선택된 부분에 대한 색 변경 및 하일라이트와 부품명이 함께 현시되도록 구현될 수 있다.For example, in this embodiment, providing too much information during mixed reality matching causes confusion for the operator, so if the numbered parts are initially matched and the desired number is selected through a controller connected to the HMD equipment, the selected number is selected during the mixed reality display. It can be implemented so that the color of the part is changed and the highlight and the part name are displayed together.

다음으로, HMD 장비(100)는 표시된 부품 중 상태가 불량인 부품이 존재하는 경우, 작업자로부터 선택 받은 응급 정비 또는 정밀 정비에 따라 정비 수리를 위한 기술자료 목록을 표시할 수 있다(S712).Next, the HMD equipment 100 may display a list of technical data for maintenance and repair according to the emergency maintenance or precise maintenance selected by the operator, when there is a part with a defective state among the displayed parts (S712).

다음으로, HMD 장비(100)는 표시된 기술자료 목록 중 작업자에 의해 선택된 항목에 따른 상세 자료를 표시함으로써, 작업자에 의한 부품 정비가 진행될 수 있다(S713).Next, the HMD equipment 100 displays detailed data according to an item selected by the operator from the list of displayed technical data, so that parts maintenance by the operator may proceed (S713).

그 일예로, 응급 정비 시에는, 해당 부품의 응급 정비를 위한 기술자료 목록이 표시되고, 표시된 기술자료 목록 중 작업자에 의해 선택된 항목에 따른 상세 자료가 표시되면, 표시된 상세 자료를 기초로 해당 부품의 응급 정비가 진행될 수 있다.As an example, in case of emergency maintenance, a list of technical data for emergency maintenance of a corresponding part is displayed, and if detailed data according to an item selected by an operator from the displayed technical data list is displayed, Emergency maintenance may proceed.

도 9와 같이 응급 정비 시에 필요한 기술자료 목록과 기술자료 목록 중 응급 조치 편람 항목이 선택된 경우 해당 항목에 따른 상세 자료가 표시되는 경우를 보여주고 있다.As shown in FIG. 9, when an emergency measure manual item is selected from the list of technical data required for emergency maintenance and the list of technical data, detailed data according to the corresponding item is displayed.

다른 예로, 정밀 정비 시에는, 해당 부품의 정밀 정비를 위한 기술자료 목록이 표시되고, 표시된 기술자료 목록 중 작업자에 의해 선택된 항목에 따라 상세 자료를 표시함으로써, 표시된 상세 자료를 기초로 해당 부품의 정밀 정비가 진행될 수 있다.As another example, in the case of precision maintenance, a list of technical data for precise maintenance of the corresponding part is displayed, and detailed data is displayed according to the item selected by the operator from the displayed technical data list, Maintenance can proceed.

도 10a와 같이 정밀 정비 시에 필요한 기술자료 목록에 표시되면 표시된 기술자료 목록 중 하나의 항목이 선택될 수 있는데, 도 10b에서는 '경정비 매뉴얼' 항목이 선택된 경우를 보여주고 있고, 도 10c에서는 '준공 도면' 항목이 선택된 경우를 보여주고 있고, 도 10d에서는 '부품 명세' 항목이 선택된 경우를 보여주고 있고, 도 10e에서는 '분해조립도' 항목이 선택된 경우를 보여주고 있고, 도 10f에서는 '정비 동영상' 항목이 선택된 경우를 보여주고 있다.As shown in FIG. 10A, when displayed on the list of technical data required for precise maintenance, one item from the displayed list of technical data may be selected. FIG. 10B shows a case in which the'light maintenance manual' item is selected, and in FIG. Drawing' item is selected, Fig. 10D shows a case where'Parts specification' item is selected, Fig. 10E shows a case where'exploded assembly view' item is selected, and Fig. 10F shows a'maintenance video' 'Shows the case where the item is selected.

또한 실시예에서는 상기의 자료뿐만 아니라, HMD 장비나 작업자 단말에 기술 자료를 링크하여 검색할 수 있는 UI를 제공하거나, 기업의 레거시 시스템과 연동하여 해당 재고, 발주, 호환부품 위치 등을 부품 상세 정보를 제공하도록 할 수 있다.In addition, in the embodiment, in addition to the above data, a UI that can be searched by linking technical data to HMD equipment or operator terminals is provided, or by linking with the company's legacy system, the corresponding inventory, ordering, and compatible parts location are displayed in detail information of parts. Can be made to provide.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term'~ unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and'~ unit' performs certain roles. However,'~ part' is not limited to software or hardware. The'~ unit' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example,'~ unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays, and variables. The components and functions provided in the'~ units' may be combined into a smaller number of elements and'~ units', or may be further divided into additional elements and'~ units'. In addition, components and'~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or a security multimedia card.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 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.Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

100: HMD 장비
160: 제어기
200: 작업자 단말
300: 서비스 서버
100: HMD equipment
160: controller
200: operator terminal
300: service server

Claims (13)

미리 구축된 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체에 대한 영상을 획득하는 HMD(Head Mounted Display) 장비; 및
상기 획득된 영상을 분석하여 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하고, 상기 인식된 부품에 대한 부품 정보를 상기 HMD 장비에 제공하는 작업자 단말을 포함하고,
상기 HMD 장비는
상기 인식된 대상 객체에 대한 영상을 표시하고, 상기 표시된 영상 내에서 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품 중 어느 하나가 선택되면, 상기 선택된 부품에 대한 정비를 위한 기술자료 목록이 표시되는, 부품 정비 지원 시스템.
Head Mounted Display (HMD) equipment for obtaining an image of a target object existing in a pre-built virtual work space; And
Analyzing the acquired image to recognize at least one part included in the target object, and including a worker terminal for providing part information on the recognized part to the HMD equipment,
The HMD equipment is
A part that displays an image of the recognized target object, and when any one of at least one part included in the target object is selected within the displayed image, a list of technical data for maintenance of the selected part is displayed Maintenance support system.
제1항에 있어서,
상기 작업자 단말은
상기 HMD 장비로부터 작업 공간에 대한 공간 영상을 수신하면 상기 수신된 공간 영상을 이용하여 상기 가상의 작업 공간을 구축하고,
상기 가상의 작업 공간 내 대상 객체의 적어도 한 지점에 기준 좌표값을 할당하는, 부품 정비 지원 시스템.
The method of claim 1,
The worker terminal
When receiving a spatial image of the working space from the HMD device, the virtual working space is constructed using the received spatial image,
The parts maintenance support system for allocating a reference coordinate value to at least one point of the target object in the virtual work space.
제2항에 있어서,
상기 HMD 장비는,
상기 작업자 단말로부터 좌표값이 할당된 가상의 작업 공간을 표시하는, 부품 정비 지원 시스템.
The method of claim 2,
The HMD equipment,
Parts maintenance support system for displaying a virtual work space to which coordinate values are allocated from the operator terminal.
제1항에 있어서,
상기 HMD 장비는,
상기 작업자 단말로부터 인식된 부품에 대한 부품 정보를 수신하면, 상기 수신된 부품 정보를 상기 가상의 작업 공간과 정합하여 표시하는, 부품 정비 지원 시스템.
The method of claim 1,
The HMD equipment,
When receiving part information on the recognized part from the operator terminal, the part maintenance support system for matching and displaying the received part information with the virtual work space.
제4항에 있어서,
상기 HMD 장비는,
상기 가상의 작업 공간에 표시된 부품 정보를 기초로 어느 하나의 부품이 선택되면, 상기 선택된 부품을 다른 부품과 식별 가능하도록 표시하는, 부품 정비 지원 시스템.
The method of claim 4,
The HMD equipment,
When any one part is selected based on part information displayed in the virtual work space, the part maintenance support system for displaying the selected part to be identifiable from other parts.
제1항에 있어서,
상기 작업자 단말은,
상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하기 위한 기계 학습 모델을 저장하고,
상기 HMD로부터 획득된 영상을 상기 저장된 기계 학습 모델을 이용하여 분석하여 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하는, 부품 정비 지원 시스템.
The method of claim 1,
The worker terminal,
Storing a machine learning model for recognizing at least one part included in the target object,
A parts maintenance support system for recognizing at least one part included in the target object by analyzing the image acquired from the HMD using the stored machine learning model.
제6항에 있어서,
미리 정해진 학습 데이터를 이용하여 상기 기계 학습 모델을 학습시키고, 상기 학습된 기계 학습 모델을 상기 작업자 단말에 제공하는 서비스 서버를 더 포함하는, 부품 정비 지원 시스템.
The method of claim 6,
Further comprising a service server that trains the machine learning model using predetermined learning data and provides the learned machine learning model to the worker terminal.
제1항에 있어서,
상기 기술자료 목록은,
정비 매뉴얼, 준공 도면, 부품 명세, 분해 조립도, 정비 동영상을 포함하는, 부품 정비 지원 시스템.
The method of claim 1,
The above list of technical data,
Parts maintenance support system, including maintenance manuals, construction drawings, parts specifications, exploded drawings, and maintenance videos.
HMD(Head Mounted Display) 장비가 미리 구축된 가상의 작업 공간 내에 존재하는 대상 객체에 대한 영상을 획득하는 단계; 및
작업자 단말이 상기 획득된 영상을 분석하여 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품을 인식하고, 상기 인식된 부품에 대한 부품 정보를 상기 HMD 장비에 제공하는 단계; 및
상기 HMD 장비가 상기 인식된 대상 객체에 대한 영상을 표시하고, 상기 표시된 영상 내에서 상기 대상 객체에 포함된 적어도 하나의 부품 중 어느 하나가 선택되면, 상기 선택된 부품에 대한 정비를 위한 기술자료 목록을 표시하는 단계를 포함하는, 부품 정비 지원 방법.
Acquiring an image of a target object existing in a virtual work space in which a head mounted display (HMD) device is built in advance; And
Analyzing, by an operator terminal, the acquired image to recognize at least one part included in the target object, and providing part information on the recognized part to the HMD equipment; And
When the HMD device displays an image of the recognized target object and any one of at least one part included in the target object is selected within the displayed image, a list of technical data for maintenance of the selected part is displayed. Including the step of displaying, parts maintenance support method.
제9항에 있어서,
상기 작업자 단말이 상기 HMD 장비로부터 작업 공간에 대한 공간 영상을 수신하면 상기 수신된 공간 영상을 이용하여 상기 가상의 작업 공간을 구축하고, 상기 가상의 작업 공간 내 대상 객체의 적어도 한 지점에 기준 좌표값을 할당하는 단계를 더 포함하는, 부품 정비 지원 방법.
The method of claim 9,
When the worker terminal receives a spatial image of the work space from the HMD device, the virtual work space is constructed using the received spatial image, and a reference coordinate value at at least one point of a target object in the virtual work space The method of supporting parts maintenance, further comprising the step of allocating.
제10항에 있어서,
상기 HMD 장비가 상기 작업자 단말로부터 좌표값이 할당된 가상의 작업 공간을 표시하는 단계를 더 포함하는, 부품 정비 지원 방법.
The method of claim 10,
The HMD equipment further comprises the step of displaying a virtual work space to which a coordinate value is allocated from the operator terminal.
제9항에 있어서,
상기 표시하는 단계에서는,
상기 작업자 단말로부터 인식된 부품에 대한 부품 정보를 수신하면, 상기 수신된 부품 정보를 상기 가상의 작업 공간과 정합하여 표시하는, 부품 정비 지원 방법.
The method of claim 9,
In the displaying step,
When receiving part information on the recognized part from the operator terminal, the received part information is matched with the virtual work space and displayed.
제12항에 있어서,
상기 표시하는 단계에서는,
상기 가상의 작업 공간에 표시된 부품 정보를 기초로 어느 하나의 부품이 선택되면, 상기 선택된 부품을 다른 부품과 식별 가능하도록 표시하는, 부품 정비 지원 방법.
The method of claim 12,
In the displaying step,
When any one part is selected based on part information displayed in the virtual work space, the selected part is displayed to be identifiable from other parts.
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