KR20210113810A - Augmented reality based maintenance manual providing method and device for construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 증강현실을 이용한 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for providing a maintenance manual for a construction machine. More specifically, it relates to a method and apparatus for providing a maintenance manual of a construction machine using augmented reality.
건설기계의 성능 시험 및 정비 시에 현장에서 다양한 정보를 확인함에 있어 많은 어려움과 불편함이 있다. 또한, 비전문가가 직접 수행하기 어려워 전문가의 현장 출동을 통한 조치가 많이 이뤄지므로, 많은 시간 및 비용이 소요되고 있으며, 장비의 비 가동 시간이 증대되어 고객의 손실도 증가하는 문제점이 있다. There are many difficulties and inconveniences in checking various information at the site during performance testing and maintenance of construction equipment. In addition, since it is difficult for non-experts to directly perform, so many measures are taken through an on-site dispatch of experts, it takes a lot of time and money, and there is a problem in that the non-operation time of the equipment increases and the loss of the customer also increases.
본 발명의 일 과제는 증강현실을 이용하여 건설기계의 성능 시험 및 정비에 관한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide a method for providing information on the performance test and maintenance of a construction machine using augmented reality.
본 발명의 다른 과제는 상술한 방법을 수행하기 위한 휴대 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a portable device for performing the above-described method.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법에 있어서, 건설기계의 정비 매뉴얼 제공을 위한 증강현실 콘텐츠 선택 메뉴를 제공한다. 사용자의 콘텐츠 선택 신호를 수신한다. 상기 콘텐츠 선택 신호에 응답하여 표시부 상에 상기 건설기계에 대응하는 가상의 3D 모델을 증강시킨다. 상기 콘텐츠 선택 신호에 따른 상기 3D 모델의 해당 위치에 증강현실 정비 매뉴얼 정보를 표시한다.In the method of providing a maintenance manual for a construction machine according to exemplary embodiments for achieving the object of the present invention, an augmented reality content selection menu for providing a maintenance manual for a construction machine is provided. Receive a user's content selection signal. A virtual 3D model corresponding to the construction machine is augmented on the display unit in response to the content selection signal. Augmented reality maintenance manual information is displayed at the corresponding position of the 3D model according to the content selection signal.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 사용자의 콘텐츠 선택 신호를 수신하는 것은 성능 시험 가이드 요청 신호 또는 정비 가이드 요청 신호를 수신하고, 그리고 세부 항목 요청 신호를 수신하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, receiving the user's content selection signal may include receiving a performance test guide request signal or a maintenance guide request signal, and receiving a detailed item request signal.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 표시부 상에 상기 3D 모델을 증강시키는 것은 카메라부를 통하여 수집된 영상을 상기 표시부 상의 이미지로 표시하고, 상기 이미지 상에 상기 3D 모델을 제공하고, 그리고 사용자에 의해 선택된 위치에 상기 3D 모델을 배치시키는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, augmenting the 3D model on the display unit displays an image collected through a camera unit as an image on the display unit, provides the 3D model on the image, and is selected by a user placing the 3D model in a location.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 3D 모델을 제공하는 것은 상기 표시부 상에서 사용자에 가까운 지면 상에 상기 3D 모델을 제공하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, providing the 3D model may include providing the 3D model on a ground close to the user on the display unit.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 3D 모델의 해당 위치에 상기 증강현실 가이드 정보를 표시하는 것은 상기 콘텐츠 선택 신호에 따라 진단하고자 하는 상기 3D 모델의 세부 부품을 표시하고, 그리고 상기 3D 모델의 상기 세부 부품과 관련된 정비 매뉴얼 정보를 표시하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, displaying the augmented reality guide information at the corresponding position of the 3D model displays detailed parts of the 3D model to be diagnosed according to the content selection signal, and the details of the 3D model may include displaying maintenance manual information associated with the part.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 3D 모델의 상기 세부 부품을 표시하는 것은 사용자의 입력 신호에 응답하여 상기 3D 모델의 내부 위치로 이동하여 상기 내부 위치에서의 상기 세부 부품의 형상을 제공하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, displaying the detailed part of the 3D model includes moving to an internal location of the 3D model in response to a user input signal to provide the shape of the detailed part at the internal location can do.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 3D 모델의 상기 세부 부품을 표시하는 것은 상기 3D 모델의 외부 형상은 제1 투명도를 갖도록 제공하고, 그리고 상기 세부 부품은 상기 제1 투명도보다 낮은 제2 투명도를 갖도록 제공하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, displaying the detailed part of the 3D model provides that the external shape of the 3D model has a first transparency, and the detailed part has a second transparency that is lower than the first transparency This may include providing
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 증강현실 가이드 정보는 상기 건설기계의 성능 시험 또는 정비를 수행하기 위한 매뉴얼 정보를 포함할 수 있다.In example embodiments, the augmented reality guide information may include manual information for performing a performance test or maintenance of the construction machine.
상기 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 휴대 장치는 영상을 수집하는 카메라부, 상기 카메라부를 통하여 수집된 영상을 표시하기 위한 표시부, 및 건설기계의 정비 매뉴얼 제공을 위한 증강현실 콘텐츠 선택 신호에 응답하여 상기 표시부 상에 상기 건설기계에 대응하는 가상의 3D 모델을 증강시키고 상기 증강현실 콘텐츠 선택 신호에 따른 상기 3D 모델의 해당 위치에 증강현실 정비 매뉴얼 정보를 표시하기 위한 제어부를 포함한다.A portable device according to exemplary embodiments for achieving another object of the present invention includes a camera unit for collecting images, a display unit for displaying images collected through the camera unit, and augmentation for providing maintenance manuals for construction machines A control unit for augmenting the virtual 3D model corresponding to the construction machine on the display unit in response to the real content selection signal and displaying the augmented reality maintenance manual information at the corresponding position of the 3D model according to the augmented reality content selection signal include
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 상기 카메라부를 통하여 수집된 영상을 상기 표시부 상의 이미지로 표시하고, 상기 이미지 상에 상기 3D 모델을 제공하고, 사용자에 의해 선택된 위치에 상기 3D 모델을 배치시킬 수 있다.In example embodiments, the controller displays the image collected through the camera unit as an image on the display unit, provides the 3D model on the image, and arranges the 3D model at a location selected by the user. can
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 상기 표시부 상에서 사용자에 가까운 지면 상에 상기 3D 모델을 제공할 수 있다.In example embodiments, the control unit may provide the 3D model on the ground close to the user on the display unit.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 상기 콘텐츠 선택 신호에 따라 진단하고자 하는 상기 3D 모델의 세부 부품을 표시하고, 상기 3D 모델의 상기 세부 부품과 관련된 진단 가이드 정보를 표시할 수 있다.In example embodiments, the controller may display a detailed part of the 3D model to be diagnosed according to the content selection signal, and display diagnostic guide information related to the detailed part of the 3D model.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 사용자의 입력 신호에 응답하여 상기 3D 모델의 내부 위치로 이동하여 상기 내부 위치에서의 상기 세부 부품의 형상을 제공할 수 있다.In example embodiments, the controller may move to an internal position of the 3D model in response to a user input signal to provide the shape of the detailed part at the internal position.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 상기 3D 모델의 외부 형상은 제1 투명도를 갖도록 제공하고, 상기 세부 부품은 상기 제1 투명도보다 낮은 제2 투명도를 갖도록 제공할 수 있다.In example embodiments, the control unit may provide the external shape of the 3D model to have a first transparency, and provide the detailed part to have a second transparency lower than the first transparency.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 증강현실 정비 매뉴얼 정보는 상기 건설기계의 성능 시험 또는 정비를 수행하기 위한 정비 매뉴얼 정보를 포함할 수 있다. In example embodiments, the augmented reality maintenance manual information may include maintenance manual information for performing a performance test or maintenance of the construction machine.
예시적인 실시예들에 따르면, 증강현실 기술을 활용하여 성능 시험 및 정비를 위한 세부 수행 항목 및 방법에 대한 정보를 쉽고 빠르게 직관적으로 제공할 수 있다. 따라서, 작업자의 진단 역량 및 자가 정비 능력을 향상시키고 신속한 정비를 통해 장비의 운영 시간을 증대하고 정비 비용을 감소시킬 수 있다.According to exemplary embodiments, information on detailed performance items and methods for performance testing and maintenance can be provided easily and quickly and intuitively by utilizing augmented reality technology. Therefore, it is possible to improve the operator's diagnostic capability and self-maintenance capability, and to increase the operating time of equipment and reduce maintenance costs through rapid maintenance.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously expanded without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 휴대 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 증강현실을 이용한 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 2의 정비 매뉴얼 제공 방법 중에서 성능 시험 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계(또는 정비 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계)를 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 2의 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법을 수행하기 위한 애플리케이션의 시작 화면을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 11은 도 3의 성능 시험 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계의 일 예를 설명하기 위하는 도면들이다.
도 12 내지 도 18은 도 3의 정비 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계의 일 예를 설명하기 위하는 도면들이다. 1 is a block diagram illustrating a portable device according to example embodiments.
2 is a flowchart illustrating a method of providing a maintenance manual for a construction machine using augmented reality according to exemplary embodiments.
3 is a flowchart illustrating an augmented reality content providing step (or augmented reality content providing step for a maintenance guide) for a performance test guide in the maintenance manual providing method of FIG. 2 .
FIG. 4 is a view showing a start screen of an application for performing the method of providing a maintenance manual of a construction machine of FIG. 2 .
5 to 11 are diagrams for explaining an example of a step of providing augmented reality content for the performance test guide of FIG. 3 .
12 to 18 are diagrams for explaining an example of the step of providing augmented reality content for the maintenance guide of FIG. 3 .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.In each drawing of the present invention, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention.
본 발명에서, 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 목적으로만 사용된다.In the present invention, terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 발명에서 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 명세서 상에 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.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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 안 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be embodied in various forms. It should not be construed as being limited to the embodiments described in
즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 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.That is, since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 휴대 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a portable device according to example embodiments.
도 1을 참조하면, 휴대 장치(100)는 통신부(110), 입력부(120), 카메라부(130), 센서부(140), 제어부(150), 저장부(160) 및 표시부(170)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
예시적인 실시예들에 있어서, 휴대 장치(100)는 증강현실 콘텐츠를 제공하기 위한 단말기일 수 있다. 휴대 장치(100)는 사용자가 사용하는 스마트폰, 태블릿, 글래스형 단말기, 시계형 단말기와 같은 웨어러블 디바이스 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 사용자는 상기 휴대 장치에 신호를 입력하는 주체이자 증강현실 응용프로그램을 사용하는 자를 의미할 수 있다.In example embodiments, the
통신부(110)는 외부와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 통신부(110)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 수신기 등을 포함할 수 있다.The
통신부(110)는 진단하고자 하는 건설기계의 3차원 컴퓨터 그래픽 영상으로서의 3D 모델 정보 및 상기 건설기계의 진단 가이드를 위한 증강현실 정비 매뉴얼 정보를 제공하는 서버와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(110)는 상기 서버로 3D 모델 정보 요청, 증강현실 정비 매뉴얼 정보 요청 등을 전송할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 상기 서버로부터 상기 3D 모델 정보, 상기 증강현실 정비 매뉴얼 정보 등을 수신할 수 있다.The
입력부(120)는 사용자의 입력을 감지하고, 상기 사용자 입력에 대응하는 입력 신호를 제어부(130)로 전달할 수 있다. 입력부(120)는 버튼, 조그 다이얼, 휠 등을 포함하여 구성될 수 있고, 터치 센서, 전자기 센서, 근접 센서, IR 센서 등을 이용하여 사용자의 인체 또는 펜의 입력을 감지할 수도 있다.The
입력부(120)는 입력 패드로 구성될 수 있다. 입력부(120)는 각종 센서를 입력 패드 상에 실장하는 형태로 구성될 수 있다. 입력부(120)는 입력 패드 상에 터치 센서가 필름 형태로 부착되거나, 패널 형태로 결합된 입력 패드로 구성될 수 있다. 입력부(120)는 전자기 센서를 이용하는 EMR(Electro Magnetic Resonance) 또는 EMI(Eletro Magnetic Interference) 방식의 입력 패드로 구성될 수 있다. 입력부(120)는 복수의 센서를 이용하여 입력을 감지하기 위하여 상호 레이어 구조를 이루는 하나 이상의 입력 패드로 구성될 수 있다.The
입력부(120)는 표시부(170)와 레이어 구조를 이루어 입력 스크린으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 입력부(120)는 터치 센서를 구비하는 입력 패드를 포함하고 표시부(170)와 결합된 TSP(Touch Screen Panel)로 구성될 수 있다.The
예를 들면, 입력부(120)는 상기 3D 모델의 배치 및 이동 요청, 증강현실 콘텐츠의 표시 및 선택 요청 등을 감지할 수 있다.For example, the
카메라부(130)는 적어도 하나의 피사체를 포함하는 영상을 수집하여 데이터 신호로 변환하고 이를 제어부(150)로 전달할 수 있다. 제어부(150)는 카메라부(130)로부터 수신한 데이터 신호를 기초로, 영상으로부터 특정 피사체를 인식하거나, 수집된 영상을 프리뷰 화면으로 표시하도록 표시부(170)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 촬영 수행 요청이 감지되면, 촬영 수행 요청이 감지된 시점에서 카메라부(130)를 통하여 수집된 영상으로 이미지를 생성할 수 있다. 제어부(150)는 생성한 이미지를 저장부(160)에 임시 또는 영구적으로 저장할 수 있다. The
센서부(140)는 휴대 장치(100)의 현재 상태를 감지하기 위한 복수 개의 센서들을 포함할 있다. 센서부(140)는 감지된 상태에 대응하는 검출 신호를 생성하여, 제어부(150)로 전달할 수 있다.The
예를 들면, 센서부(140)는 휴대 장치(100)의 지리/위치 정보를 수집하기 위하여 GPS 센서(142), 중력 센서(144) 및 자이로 센서(146) 등을 포함할 수 있다.For example, the
GPS 센서(142)는 GPS 위성으로부터 통신부(110)를 통하여 수신된 GPS 신호를 기초로, 휴대 장치(100)의 현재 위치 정보를 생성한다. GPS 센서(142)는 복수 개의 GPS 위성들로부터 수신된 GPS 신호를 이용하여 삼각 측량법 등을 이용하여 휴대 장치(100)에 대한 위도, 경도 및 고도 등을 판단할 수 있다.The
중력 센서(144)는 중력이 어느 방향으로 작용하는지 감지한다. 중력 센서(144)는 전자 장치(100)에 작용하는 중력, 즉 가속도의 방향을 감지하여 전자 장치(100)의 기울기를 검출하거나, 장치(100) 주변의 지자기를 검출하여, 전자 장치(100)의 방위를 판단할 수 있다. 중력 센서(144)는 지자기를 이용하여 방위를 판단하므로, 지자기 센서로 구성되거나 지자기 센서와 유사하게 동작할 수 있다.The
자이로 센서(146)는 휴대 장치(100)의 회전 각도를 측정하는 센서로써, 3차원 기준 축에 대하여 회전된 각도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 자이로 센서(146)는 휴대 장치(100)의 중심을 원점으로 하는 x, y, z축에 대하여 회전된 각도, 즉 피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw)를 감지할 수 있다.The
제어부(150)는 센서부(140)를 통하여 획득한 정보를 상기 서버로 전송하도록 통신부(110)를 제어하고, 상기 서버는 상기 정보에 기초하여 증강현실 정비 매뉴얼 정보를 제공할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 센서부(140)를 통하여 획득한 휴대 장치(100)의 움직임에 따른 상기 움직임 검출 정보에 따라 표시부(170) 상에서 상기 3D 모델을 이동시키도록 표시부(170)를 제어하여 사용자가 상기 3D 모델의 내외부의 다양한 위치를 볼 수 있도록 할 수 있다.The
제어부(150)는 휴대 장치(100)의 전반적인 동작을 위하여 각 구성 요소를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 진단 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠를 제공하기 위하여 휴대 장치(100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.The
예를 들면, 제어부(150)는 증강현실 콘텐츠의 표시 요청에 응답하여 상기 증강현실 콘텐츠를 표시하도록 표시부(170)를 제어할 수 있다.For example, the
제어부(150)의 보다 구체적인 동작에 대한 설명은 하기에서 도면들을 참조로 하여 상세히 설명하도록 한다.A more specific operation of the
저장부(160)는 휴대 장치(100)를 위한 프로그램 또는 명령들이 저장될 수 있다. 제어부(150)는 저장부(160)에 저장된 프로그램 또는 명령들을 수행할 수 있다.The
저장부(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
예를 들면, 저장부(160)는 적어도 하나의 증강현실 콘텐츠를 저장할 수 있다.For example, the
표시부(170)는 휴대 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 표시부(170)는 현재 구동 중인 애플리케이션, 프로그램 또는 서비스에 대응하는 정보를 UI(User Interface)와 함께 표시할 수 있다.The
표시부(170)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
표시부(170)는 입력부(120)를 구성하는 터치 센서 및/또는 전자기 센서와 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 동작할 수 있다. 이때, 터치 스크린으로 동작하는 표시부(170)는 입력 장치의 기능을 수행할 수도 있다.The
표시부(170)는 제어부(150)의 제어에 따라, 증강현실 콘텐츠 목록 또는 증강현실 콘텐츠를 표시할 수 있다.The
도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 휴대 장치(100)가 구현될 수 있다.Since the components shown in FIG. 1 are not essential, the
이하에서는, 도 1의 휴대 장치를 이용하여 증강현실을 이용한 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of providing a maintenance manual for a construction machine using augmented reality using the portable device of FIG. 1 will be described.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 증강현실을 이용한 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법을 나타내는 순서도이다. 도 3은 도 2의 정비 매뉴얼 제공 방법 중에서 성능 시험 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계(또는 정비 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계)를 나타내는 순서도이다. 도 4는 도 2의 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법을 수행하기 위한 애플리케이션의 시작 화면을 나타내는 도면이다.2 is a flowchart illustrating a method of providing a maintenance manual for a construction machine using augmented reality according to exemplary embodiments. 3 is a flowchart illustrating an augmented reality content providing step (or augmented reality content providing step for a maintenance guide) for a performance test guide among the maintenance manual providing method of FIG. 2 . FIG. 4 is a view showing a start screen of an application for performing the method of providing a maintenance manual of a construction machine of FIG. 2 .
도 2 및 도 3을 참조하면, 증강현실 애플리케이션이 실행되면, 건설기계의 진단 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 선택 메뉴를 제공하고(S200), 사용자의 콘텐츠 선택 신호를 수신할 수 있다(S210).2 and 3 , when the augmented reality application is executed, an augmented reality content selection menu for a diagnostic guide of a construction machine may be provided (S200), and a user's content selection signal may be received (S210).
도 4에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 증강현실 애플리케이션의 구동이 시작되면, 제어부(150)는 휴대 장치(100)의 표시부(170) 상에 선택 메뉴를 제공할 수 있다. 상기 선택 메뉴에는 건설기계의 성능 시험 가이드 또는 정비 가이드를 선택하기 위한 선택 버튼이 제공될 수 있다. As shown in FIG. 4 , in exemplary embodiments, when the augmented reality application is started, the
다음으로, 제어부(150)는 증강현실 콘텐츠 요청이 감지되었는 지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(150)는 입력부(120)를 통하여 입력된 성능 시험 가이드 요청 신호 또는 정비 가이드 요청 신호를 수신할 수 있다.Next, the
이어서, 상기 성능 시험 가이드 요청 신호 또는 상기 정비 가이드 요청 신호에 따라 증강현실 콘텐츠를 포함하는 증강현실 오버레이 이미지를 제공할 수 있다(S220, S230).Subsequently, it is possible to provide an augmented reality overlay image including augmented reality content according to the performance test guide request signal or the maintenance guide request signal (S220, S230).
먼저, 제어부(150)는 휴대 장치(100)의 표시부(170) 상에 세부 항목 체크 리스트를 제공하고(S222 or S232), 사용자의 세부 항목의 선택 신호를 수신하고(S224 or S232), 상기 선택 신호에 응답하여 표시부(170) 상에 상기 건설기계에 대응하는 가상의 3D 모델을 증강시키고(S226 or S236), 상기 선택 신호에 따른 상기 3D 모델의 해당 위치에 증강현실 정비 매뉴얼 정보를 표시할 수 있다(S228 or S238).First, the
상기 증강현실 오버레이 이미지는 표시부(170) 상에 증강된 가상의 3 모델 및 상기 3D 모델에 중첩된 정비 매뉴얼 정보의 이미지를 포함할 수 있다. 상기 정비 매뉴얼 정보의 이미지는 템플릿에 의해 상기 3D 모델의 해당 위치에 표시될 수 있다. 상기 템플릿은 상기 정보의 내용을 나타내는 콘텍스트를 상기 3D 모델에 결합시킬 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.The augmented reality overlay image may include three virtual models augmented on the
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 성능 시험 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 정보를 제공한 후에, 사용자가 상기 정비 가이드를 요청할 경우, 제어부(150)는 상기 정비 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 정보를 제공할 수 있다.In exemplary embodiments, after providing the augmented reality content information for the performance test guide, when the user requests the maintenance guide, the
이하에서는, 상기 성능 시험 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계의 일 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of the step of providing augmented reality content for the performance test guide will be described.
도 5 내지 도 11은 도 3의 성능 시험 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계의 일 예를 설명하기 위하는 도면들이다. 5 to 11 are diagrams for explaining an example of an augmented reality content providing step for the performance test guide of FIG. 3 .
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 성능 시험 가이드가 선택된 경우, 성능 시험 체크 리스트가 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 성능 시험 체크 리스트에는 유압 실린더 주기 시간, 선회 기능 이탈 점검, 트랙 회전 속도, 트랙 이탈 점검, 선회 속도, 주행 속도 또는 실린더 침하량 측정 항목을 선택하기 위한 선택 버튼이 제공될 수 있다.As shown in FIG. 5 , when the performance test guide is selected, a performance test checklist may be provided. For example, in the performance test check list, a selection button for selecting the hydraulic cylinder cycle time, turning function deviation check, track rotation speed, track deviation check, turning speed, traveling speed, or cylinder settlement measurement items may be provided.
상기 유압 실린더 주기 시간 항목이 선택된 경우, 표시부(170) 상에 상기 건설기계에 대응하는 가상의 3D 모델을 증강시킬 수 있다.When the hydraulic cylinder cycle time item is selected, a virtual 3D model corresponding to the construction machine may be augmented on the
먼저, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 카메라부(130)를 통하여 수집된 영상을 표시부(170) 상의 이미지로 표시하고, 상기 이미지 상에 상기 건설기계 기종(DX380LC-5)에 대응하는 3D 모델(M)을 제공할 수 있다.First, as shown in FIGS. 6 and 7 , the
카메라부(130)가 사용자에 가까운 지면을 촬영하도록 이동하면, 표시부(170) 상에서 표시된 타겟(C) 상에 3D 모델(M)이 제공되고, 사용자가 화면을 탭하면 표시된 위치에 배치되고, 상기 화면에 저장된 x, y, z 좌표를 기준으로 3D 모델(M)이 표시될 수 있다.When the
도 7의 3D 모델(M)은 사용자의 입력 신호에 의해 이동될 수 있다. 예를 들면, 상기 화면에 터치된 2개의 손가락들 사이의 거리를 가깝게 하거나 멀리하여 3D 모델(M)을 축소(zoom in)하거나 확대(zoom out)할 수 있다. 2개의 손가락들을 슬라이딩하여 3D 모델(M)을 회전시킬 수 있고, 1개의 손가락을 일 방향으로 슬라이딩하여 3D 모델(M)을 일 방향을 이동시킬 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)를 이동시켜(휴대 장치(100)의 움직임에 따른 움직임 검출 정보에 따라) 3D 모델(M)을 다른 방향에서 표시되도록 할 수 있다.The 3D model M of FIG. 7 may be moved by a user's input signal. For example, the 3D model M may be zoomed in or out by making the distance between two fingers touched on the screen closer or farther away. By sliding two fingers, the 3D model M may be rotated, and by sliding one finger in one direction, the 3D model M may be moved in one direction. Also, by moving the portable device 100 (according to motion detection information according to the motion of the portable device 100 ), the 3D model M may be displayed in a different direction.
예시적인 실시예들에 있어서, 사용자의 상기 입력 신호에 응답하여 3D 모델(M)의 내부 위치로 이동하여 상기 내부 위치에서의 세부 부품의 형상을 제공할 수 있다.In example embodiments, in response to the user's input signal, the 3D model M may move to an internal position to provide the shape of the detailed part at the internal position.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 화면에 제공된 내부 이동 선택 버튼(Go Inside)을 입력하거나 사용자의 입력 신호에 의해 캐빈 내부의 가상 이미지를 제공할 수 있다.As shown in FIGS. 8 and 9 , a virtual image of the inside of the cabin may be provided by inputting a move inside selection button (Go Inside) provided on the screen or by a user input signal.
도 10에 도시된 바와 같이, 사용자가 붐 실린더의 붐 하강 속도를 선택하면, 붐 실린더가 하강하는 애니메이션을 연출하고, 성능 표준 시간을 표시할 수 있다.As shown in FIG. 10 , when the user selects the boom lowering speed of the boom cylinder, an animation of the boom cylinder descending may be produced, and the performance standard time may be displayed.
따라서, 사용자는 붐 실린더와 같은 세부 부품의 성능 시험을 위한 가이드 정보를 제공받을 수 있다. 사용자는 암 실린더, 버켓 실린더에 대한 성능 시험 방법에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 상기 성능 시험을 위한 조이스틱 조작 방법, 시험 조건(파워 모드, 엔진 제어 다이얼, 작업 모드, 오토 아이들 등) 등에 관한 정보가 제공될 수 있다.Accordingly, the user may be provided with guide information for performance testing of detailed parts such as the boom cylinder. The user can be provided with information on the performance test method for the arm cylinder and bucket cylinder. In addition, information on a joystick operation method for the performance test, test conditions (power mode, engine control dial, work mode, auto idle, etc.) may be provided.
이에 따라, 상기 건설기계의 세부 부품의 성능 시험을 위한 콘텐츠 정보를 사용자가 단계적인 시나리오의 형태로 체험함으로써, 증강현실을 통해 비전문가도 성능 시험을 할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. Accordingly, the user experiences the content information for the performance test of the detailed parts of the construction machine in the form of a step-by-step scenario, thereby providing an environment in which non-specialists can perform the performance test through augmented reality.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 선택된 세부 항목이 종료되면, 성능 시험 체크 리스트가 제공되고, 사용자는 다음 항목으로 진행할 수 있다. 또한, 정비 가이드를 선택하기 위한 선택 버튼이 제공되고, 사용자는 곧바로 상기 정비 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계로 진행할 수 있다.11 , when the selected detailed item is finished, a performance test checklist is provided, and the user can proceed to the next item. In addition, a selection button for selecting the maintenance guide is provided, and the user can proceed directly to the step of providing augmented reality content for the maintenance guide.
이하에서는, 상기 정비 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계의 일 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of the step of providing augmented reality content for the maintenance guide will be described.
도 12 내지 도 18은 도 3의 정비 가이드를 위한 증강현실 콘텐츠 제공 단계의 일 예를 설명하기 위하는 도면들이다. 12 to 18 are diagrams for explaining an example of an augmented reality content providing step for the maintenance guide of FIG. 3 .
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 정비 가이드가 선택된 경우, 정비 세부 체크 리스트가 제공될 수 있다. 상기 성능 시험 가이드를 이용한 성능 시험 결과, 암 크라우드(Arm crowd)와 관련된 이슈가 발생된 경우, 암 크라우드에 관한 세부 정비 항목이 선택될 수 있다.In exemplary embodiments, when the maintenance guide is selected, a detailed maintenance checklist may be provided. As a result of the performance test using the performance test guide, when an issue related to the arm crowd occurs, a detailed maintenance item related to the arm crowd may be selected.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 정비 가이드의 세부 항목 중에서 암 크라우드에 관한 정비 항목이 선택된 경우, 세부 테스트 체크 리스트가 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 세부 테스트 체크 리스트에는 암 크라우드 파일럿 압력 및 압력 센서 체크, 암 스풀 파일럿 라인 오리피스 점검, 암 홀딩 밸브 점검, ORV(Overload Relief Valve) 점검 또는 암 재생 밸브 점검 항목을 선택하기 위한 선택 버튼이 제공될 수 있다.12 , when a maintenance item related to the arm crowd is selected from among the detailed items of the maintenance guide, a detailed test check list may be provided. For example, the detailed test check list includes a selection button for selecting the items to check the arm crowd pilot pressure and pressure sensor, check the arm spool pilot line orifice, check the arm holding valve, check the ORV (Overload Relief Valve), or check the arm regeneration valve. This can be provided.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 암 크라우드 파일럿 압력 및 압력 센서 체크 항목이 선택된 경우, 표시부(170) 상에 건설기계 기종(DX380LC-5)에 대응하는 가상의 3D 모델(M)을 증강시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 암 크라우드 파일럿 압력 및 압력 센서에 해당하는 세부 부품이 함께 표시될 수 있다. 예를 들면, 제어부(150)는 3D 모델(M)의 외부 형상을 제1 투명도를 갖는 투시도로 표시하고, 상기 세부 부품을 상기 제1 투명도보다 낮은 제2 투명도를 갖도록 표시할 수 있다.13 and 14, when the arm crowd pilot pressure and pressure sensor check item is selected, a virtual 3D model (M) corresponding to the construction machine model (DX380LC-5) is displayed on the
도 15에 도시된 바와 같이, 사용자의 입력 신호에 의해 3D 모델(M)을 확대하여 내부의 세부 부품의 이미지를 제공할 수 있다. 도 15의 P1, P2는 암 크라우드 동작 시 암 크라우드 파일럿 압력들을 나타내고, S는 압력 센서를 나타낼 수 있다.As shown in FIG. 15 , the 3D model M may be enlarged by the user's input signal to provide an image of the internal detailed parts. P1 and P2 of FIG. 15 may represent arm crowd pilot pressures during arm crowd operation, and S may represent a pressure sensor.
도 16에 도시된 바와 같이, 사용자가 회로도 보기를 선택하면, 암 크라우드 동작 시 암 크라우드 파일럿 압력들 및 압력 센서를 나타내는 회로도를 제공할 수 있다.As shown in FIG. 16 , when the user selects to view the circuit diagram, a circuit diagram showing the arm crowd pilot pressures and the pressure sensor may be provided during the arm crowd operation.
도면에 도시되지는 않았지만, 사용자가 성능 표준값 보기를 선택하면, 성능 표준값 그래프 또는 수치를 제공할 수 있다.Although not shown in the drawing, when the user selects to view the performance standard value, a performance standard value graph or numerical value may be provided.
도 14의 화면에서 Next 버튼을 누르면, 도 17의 화면 하단에 정비 안내 문구를 제공하고, 도 17의 화면에서 Next 버튼을 누르면 도 18의 화면 하단에 정비 안내 문구를 제공할 수 있다.When the Next button is pressed on the screen of FIG. 14 , a maintenance guide phrase is provided at the bottom of the screen of FIG. 17 , and when the Next button is pressed on the screen of FIG. 17 , a maintenance guide phrase can be provided at the bottom of the screen of FIG. 18 .
따라서, 사용자는 증강된 3D 모델을 통해 암 크라우드 이슈와 관련하여 유압 펌프로부터 메인 제어 밸브를 지나 액추에이터에 연결된 고압라인, 파일럿 및 리턴 라인의 유압 흐름을 확인함으로써, 암 회로에 대한 점검 및 정비 위치를 쉽게 인지할 수 있다.Therefore, the user can check the position of inspection and maintenance of the arm circuit by checking the hydraulic flow of the high pressure line, pilot and return line connected to the actuator from the hydraulic pump through the main control valve in relation to the arm crowd issue through the augmented 3D model. easily recognizable.
또한, 사용자는 암 크라우드 성능에 대한 표준 그래프를 활용하여 도출된 DMS 모니터에 비교함으로써 간략히 이상 유무를 확인할 수 있고, 파일럿 압력 확인 및 암 크라우드 파일럿 센서의 위치를 확인하고, 커넥터 교환 및 암 크라우드 파일럿 센서 교체에 대한 가이드를 제공받을 수 있다.In addition, the user can check whether there is an abnormality simply by comparing it to the DMS monitor derived using the standard graph for the arm crowd performance, check the pilot pressure and check the position of the arm crowd pilot sensor, replace the connector and check the arm crowd pilot sensor Guidance on replacement can be provided.
상기 암 크라우드 항목의 정비 가이드에 따른 조치 이후에도 동일한 이상 증상이 발생한 경우, A/S를 요청할 수 있다.If the same abnormal symptom occurs even after the measures according to the maintenance guide of the cancer crowd item, you can request A/S.
상술한 바와 같이, 증강현실 기술을 활용하여 성능 시험 및 정비를 위한 세부 수행 항목 및 방법에 대한 정보를 쉽고 빠르게 직관적으로 제공할 수 있다. 따라서, 작업자의 진단 역량 및 자가 정비 능력을 향상시키고 신속한 정비를 통해 장비의 운영 시간을 증대하고 정비 비용을 감소시킬 수 있다.As described above, information on detailed performance items and methods for performance testing and maintenance can be provided easily and quickly and intuitively by utilizing augmented reality technology. Therefore, it is possible to improve the operator's diagnostic capability and self-maintenance capability, and to increase the operating time of equipment and reduce maintenance costs through rapid maintenance.
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.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.
100: 휴대 장치 110: 통신부
120: 입력부 130: 카메라부
140: 센서부 150: 제어부
160: 저장부 170: 표시부100: mobile device 110: communication unit
120: input unit 130: camera unit
140: sensor unit 150: control unit
160: storage unit 170: display unit
Claims (15)
사용자의 콘텐츠 선택 신호를 수신하고;
상기 콘텐츠 선택 신호에 응답하여 표시부 상에 상기 건설기계에 대응하는 가상의 3D 모델을 증강시키고; 그리고
상기 콘텐츠 선택 신호에 따른 상기 3D 모델의 해당 위치에 증강현실 정비 매뉴얼 정보를 표시하는 것을 포함하는 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법.providing an augmented reality content selection menu for providing maintenance manuals for construction machinery;
receive a content selection signal of the user;
augmenting a virtual 3D model corresponding to the construction machine on a display unit in response to the content selection signal; and
A method of providing maintenance manuals for construction machines, comprising displaying augmented reality maintenance manual information at the corresponding position of the 3D model according to the content selection signal.
성능 시험 가이드 요청 신호 또는 정비 가이드 요청 신호를 수신하고; 그리고
세부 항목 요청 신호를 수신하는 것을 포함하는 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법.The method of claim 1, wherein receiving the user's content selection signal comprises:
receive a performance test guide request signal or a maintenance guide request signal; and
A method of providing a maintenance manual for a construction machine, comprising receiving a detailed item request signal.
카메라부를 통하여 수집된 영상을 상기 표시부 상의 이미지로 표시하고;
상기 이미지 상에 상기 3D 모델을 제공하고; 그리고
사용자에 의해 선택된 위치에 상기 3D 모델을 배치시키는 것을 포함하는 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법.The method of claim 1 , wherein augmenting the 3D model on the display unit comprises:
displaying the image collected through the camera unit as an image on the display unit;
providing the 3D model on the image; and
A method of providing a maintenance manual for a construction machine, comprising arranging the 3D model at a location selected by a user.
상기 콘텐츠 선택 신호에 따라 진단하고자 하는 상기 3D 모델의 세부 부품을 표시하고; 그리고
상기 3D 모델의 상기 세부 부품과 관련된 정비 매뉴얼 정보를 표시하는 것을 포함하는 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법.According to claim 1, Displaying the augmented reality maintenance manual information in the corresponding position of the 3D model
displaying detailed parts of the 3D model to be diagnosed according to the content selection signal; and
A method of providing a maintenance manual for a construction machine, comprising displaying maintenance manual information related to the detailed parts of the 3D model.
사용자의 입력 신호에 응답하여 상기 3D 모델의 내부 위치로 이동하여 상기 내부 위치에서의 상기 세부 부품의 형상을 제공하는 것을 포함하는 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법.The method of claim 5 , wherein displaying the detailed parts of the 3D model comprises:
A method of providing a maintenance manual for a construction machine, comprising moving to an internal position of the 3D model in response to a user's input signal and providing the shape of the detailed part at the internal position.
상기 3D 모델의 외부 형상은 제1 투명도를 갖도록 제공하고; 그리고
상기 세부 부품은 상기 제1 투명도보다 낮은 제2 투명도를 갖도록 제공하는 것을 포함하는 건설기계의 정비 매뉴얼 제공 방법.The method of claim 5 , wherein displaying the detailed parts of the 3D model comprises:
providing that the external shape of the 3D model has a first transparency; and
The method of providing a maintenance manual for construction machinery comprising providing the detailed parts to have a second transparency lower than the first transparency.
상기 카메라부를 통하여 수집된 영상을 표시하기 위한 표시부; 및
건설기계의 정비 매뉴얼 제공을 위한 증강현실 콘텐츠 선택 신호에 응답하여 상기 표시부 상에 상기 건설기계에 대응하는 가상의 3D 모델을 증강시키고, 상기 증강현실 콘텐츠 선택 신호에 따른 상기 3D 모델의 해당 위치에 증강현실 정비 매뉴얼 정보를 표시하기 위한 제어부를 포함하는 휴대 장치.a camera unit for collecting images;
a display unit for displaying images collected through the camera unit; and
In response to an augmented reality content selection signal for providing a maintenance manual of a construction machine, a virtual 3D model corresponding to the construction machine is augmented on the display unit, and augmented at a corresponding position of the 3D model according to the augmented reality content selection signal A portable device including a control unit for displaying information about the actual maintenance manual.
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KR20240039260A (en) | 2022-09-19 | 2024-03-26 | 배재대학교 산학협력단 | Virtual reality-based construction machine practice system |
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2020
- 2020-03-09 KR KR1020200029016A patent/KR20210113810A/en active Search and Examination
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20240039260A (en) | 2022-09-19 | 2024-03-26 | 배재대학교 산학협력단 | Virtual reality-based construction machine practice system |
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