KR20210145961A - 설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20210145961A
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Abstract

설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법이 개시된다. 공정 관리 시스템은 유저 단말로부터 3차원 설계 모델에서 선택된 가상 물체를 대상으로 하여 생성된 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청을 수신하고, 상기 선택 정보에 상응하도록 이동된 드론으로부터 수신된 현장 영상을 상기 유저 단말로 전송하는 유저 대응부; 가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리를 통해, 상기 선택 정보로 지정된 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보에 대응되는 작업장의 현실 좌표 정보를 산출하고, 미리 지정된 기준에 따라 상기 현실 좌표 정보에 상응하는 목적지 좌표 정보를 생성하는 데이터 관리부; 및 상기 드론의 조작을 위해, 상기 목적지 좌표 정보에 따른 위치로 비행하고 현장 영상을 촬영하여 전송하도록 하는 구동 명령을 생성하여 상기 드론에게 전송하는 드론 조작부를 포함한다.

Description

설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법{System and method for process management linking design information and site image}
본 발명은 설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
선박이나 해양 플랜트 등의 해양 구조물을 건조하기 위해 해양 구조물의 종류와 크기 등에 따른 설계 작업으로 3차원 설계 모델인 설계 정보가 생성되고, 설계 정보에 따라 조선소 내의 다수의 작업장에서 조립 및 제작 작업이 실시된다.
예를 들어, 대형 해양 플랜트의 경우, 수백 개의 대조 블록이 각각 다른 작업장에서 조립 및 제작되고, 이러한 대조 블록들을 모아 선행 탑재(P.E)하여 수십 개의 모듈로 만들어진 후 선체(Hull)에 탑재된다. 그리고, 각 대조 블록에는 배관, 서포트, 덕트, 트레이 등과 같이 수천 개의 의장, 구조 및 기계가 설치된다.
만일 현장에서 자재 관련 문제가 발생되거나, 설치 상태에 대한 확인이 필요 사항이 발생되면, 생산 관리자는 설계 정보와 자재의 설치 위치 등을 사전 확인한 후, 해당 자재의 설치 위치로 이동하여 해당 자재에 관한 문제, 설치 형태 등을 육안 확인하게 된다.
그러나, 일반적으로 해양 구조물을 제작하는 조선소는 매우 넓은 부지로 형성된다. 일 예로, 삼성중공업의 거제 조선소는 약 400만 평방미터 등의 크기의 부지 넓이를 가지며, 안벽 길이는 약 7.9km에 이르고 있다.
따라서, 생산 관리자나 부서 담당자가 단순히 작업 현장을 확인 또는 검사하거나, 의장재 등 관련 문제를 해결하기 위해 현장을 방문하는데 이동 시간이 불필요하게 낭비되며, 신속하게 공정이 진행되는 현장에서 실시간으로 문제를 파악하여 적절한 조치를 취하기 어려운 문제가 있다.
또한, 각 부서 담당자들이 회의실에 모여 협의를 진행하는 중에도 설계 정보만으로는 적절한 문제 해결이 곤란하기 때문에, 회의 종료 후 생산 관리자가 다시 현장을 방문하여 현황을 추가적으로 파악하여야 하는 문제점도 있다.
한국등록특허 제1584575호(2016.01.06 공개) - 선박의 제조공정 관리 시스템 및 그 방법
본 발명은 부서 담당자 또는 생산 관리자인 사용자가 현장을 방문하지 않고도 현장 상황을 실시간 모니터링할 수 있도록 하여 생산 진행 상황의 파악이 용이해지고, 불필요한 이동 시간을 감소시켜 원가 절감 및 공정 단축에 기여할 수 있는 설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 설계 정보와 현장 영상을 토대로 종합적인 검토 및 논의가 가능해질 수 있어 해양 구조물에 대한 생산성이 획기적으로 향상될 수 있는 설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 설계 정보인 3차원 설계 모델에 기반한 구동 명령으로 드론을 구동시킬 수 있고, 드론이 원격지에서 촬영한 현장 영상을 회의실 등에서 3차원 설계 모델과 함께 확인할 수 있도록 하여 작업자의 편의를 도모하고, 현장 방문에 따른 위험 가능성을 제거할 수 있는 설계 정보와 현장 영상을 연계하는 공정 관리 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유저 단말로부터 3차원 설계 모델에서 선택된 가상 물체를 대상으로 하여 생성된 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청을 수신하고, 상기 선택 정보에 상응하는 위치로 이동된 드론으로부터 수신된 현장 영상을 상기 유저 단말로 전송하는 유저 대응부; 가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리를 통해, 상기 선택 정보로 지정된 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보에 대응되는 현실 제작품의 현실 좌표 정보를 산출하고, 미리 지정된 기준에 따라 상기 현실 좌표 정보에 상응하는 목적지 좌표 정보를 생성하는 데이터 관리부; 및 상기 드론의 조작을 위해, 상기 목적지 좌표 정보에 따른 위치로 비행하고 현장 영상을 촬영하여 전송하도록 하는 구동 명령을 생성하여 상기 드론에게 전송하는 드론 조작부를 포함하는 공정 관리 시스템이 제공된다.
상기 3차원 설계 모델은 3차원 좌표 범위로 각각 규정된 가상 블록들로 구획되고, 각 가상 블록 내에 존재하는 복수의 가상 물체 각각에는 가상 기준점이 설정되며, 상기 가상 블록 내의 3차원 설계 모델에 상응하도록 작업장에서 제작되는 현실 제작품에서 상기 가상 기준점이 설정된 가상 물체에 대응되는 현실 물체 및 대응 위치에 현실 기준점이 설정되어 GPS 모듈이 장착될 수 있다. 여기서, 상기 데이터 관리부는 복수의 가상 기준점의 가상 좌표 정보들과, 각 가상 기준점에 대응되는 현실 기준점의 현실 좌표 정보를 이용하여 가상 블록별로 가상 좌표계와 현실 좌표계를 매칭시킬 수 있다.
상기 데이터 관리부는 상기 목적지 좌표 정보 및 촬영 각도 정보를 생성하고, 상기 드론 조작부는 상기 목적지 좌표 정보 및 상기 촬영 각도 정보에 상응하는 상기 구동 명령을 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기 데이터 관리부는, 3차원 설계 모델을 참조하여 상기 가상 물체를 연결하는 가상의 직선상에 다른 가상 물체에 의해 간섭되지 않는 위치로서, 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보로부터 미리 지정된 거리만큼 이격된 위치를 가상 목적지로 지정하고, 상기 가상 목적지의 가상 좌표 정보가 가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리에 의해 산출된 현실 목적지의 현실 좌표 정보를 상기 목적지 좌표 정보로 생성하고, 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보가 가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리에 의해 산출된 현실 물체의 현실 좌표 정보와 상기 목적지 좌표 정보를 이용하여 상기 드론의 촬영 각도 정보를 생성할 수 있다.
상기 데이터 관리부는 미리 저장된 조선소 내의 각 시설물의 현실 좌표 정보와 각 가상 블록에 대응되는 현실 제작품들의 현실 좌표 정보를 참조하여 상기 드론의 이동 경로 정보를 더 생성하고, 상기 드론 조작부는 상기 이동 경로 정보를 참조하여 상기 구동 명령을 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 공정 관리 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 하여금 이하의 단계들을 수행하도록 하며, 상기 단계들은, 유저 단말로부터 3차원 설계 모델에서 선택된 가상 물체를 대상으로 하여 생성된 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청을 수신하는 단계; 가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리를 통해, 상기 선택 정보로 지정된 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보에 대응되는 현실 제작품의 현실 좌표 정보를 산출하는 단계; 미리 지정된 기준에 따라 상기 현실 좌표 정보에 상응하는 목적지 좌표 정보를 생성하는 단계; 상기 목적지 좌표 정보에 따른 위치로 비행하고 현장 영상을 촬영하여 전송하도록 하는 구동 명령을 생성하여 드론에게 전송하는 단계; 및 상기 선택 정보에 상응하도록 이동된 상기 드론으로부터 수신된 현장 영상을 상기 유저 단말로 전송하는 단계를 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 부서 담당자 또는 생산 관리자인 사용자가 현장을 방문하지 않고도 현장 상황을 실시간 모니터링할 수 있도록 하여 생산 진행 상황의 파악이 용이해지고, 불필요한 이동 시간을 감소시켜 원가 절감 및 공정 단축에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 설계 정보와 현장 영상을 토대로 종합적인 검토 및 논의가 가능해질 수 있어 해양 구조물에 대한 생산성이 획기적으로 향상되는 효과도 있다.
또한, 설계 정보인 3차원 설계 모델에 기반한 구동 명령으로 드론을 구동시킬 수 있고, 드론이 원격지에서 촬영한 현장 영상을 회의실 등에서 3차원 설계 모델과 함께 확인할 수 있도록 하여 작업자의 편의를 도모하고, 현장 방문에 따른 위험 가능성을 제거할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상의 가상 블록을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 현실 좌표의 적용 기법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 방법을 설명하기 위한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상의 가상 블록을 예시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 현실 좌표의 적용 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 공정 관리 시스템(100)은 관리 유닛(110), 데이터베이스(130) 및 위치 관리 장치(150)를 포함할 수 있다.
관리 유닛(110)은 유저 대응부(112), 데이터 관리부(114) 및 드론 조작부(116)를 포함할 수 있다. 관리 유닛(110)의 각 구성 요소인 유저 대응부(112), 데이터 관리부(114) 및 드론 조작부(116)는 소프트웨어 프로그램으로 구현되거나, 소프트웨어 프로그램과 하드웨어 부품의 결합으로 구현될 수 있다.
유저 대응부(112)는 유저 단말(160)과 통신하고, 유저 단말(160)로부터 수신되는 사용자 요청에 대응되는 처리 결과를 유저 단말(160)로 전송한다.
여기서, 유저 단말(160)은 예를 들어 컴퓨터 장치, 태블릿 피씨, 스마트폰 등과 같이, 유선 및/또는 무선 통신망을 통해 공정 관리 시스템(100)과 통신할 수 있고, 사용자가 업무에 활용할 수 있는 장치일 수 있다.
일 예로, 유저 대응부(112)는 유저 단말(160)로부터 특정 3차원 설계 모델에 상응하는 설계 정보에 대한 파일 열기 요청이 수신되면, 파일 열기 요청에 상응하는 설계 정보를 데이터베이스(130)에서 찾아 유저 단말(160)로 제공할 수 있다. 유저 단말(160)은 수신된 설계 정보를 구비된 디스플레이 수단을 통해 출력할 것이다.
다른 예로서, 유저 단말(160)로부터 디스플레이된 특정 3차원 설계 모델 내의 가상 물체에 대한 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청이 수신되면, 유저 대응부(112)는 해당 선택 정보에 상응하는 작업 현장에서의 현실 물체를 포함하는 현장 영상을 촬영하여 전송하도록 드론(170)을 조작시키도록 데이터 관리부(114) 및 드론 조작부(116)에 지시하고, 드론(170)으로부터 수신된 현장 영상을 유저 단말(160)에 제공할 수 있다. 드론(170)으로부터 수신된 현장 영상은 설계 정보 및 선택 정보에 관련되도록 데이터베이스(130)에 저장되어 관리될 수 있다.
여기서, 현장 영상은 실시간 영상 이미지, 정지 영상 이미지, 동영상 이미지 등일 수 있다. 실시간 영상 이미지인 현장 영상이 유저 단말(160)에 제공되는 상태에서, 사용자가 촬영 명령을 입력하면 관리 유닛(100)은 드론(170)이 정지 영상 이미지를 촬영하여 전송하도록 할 수도 있다.
데이터 관리부(114)는 데이터베이스(130)에 저장된 다양한 데이터를 관리하고, 설계 정보에서 각 가상 물체의 위치를 규정하는 가상 좌표계와 조선소 공간의 현실 좌표계 사이의 매칭 처리를 수행한다.
데이터 관리부(114)는 예를 들어 데이터베이스(130)에 저장된 설계 정보, 드론(170)에 의해 촬영되어 수신된 현장 영상, 설계 정보 내에 규정된 가상 기준점(220, 도 2 참조)의 식별자와 3차원 위치 좌표 정보, 작업 현장에서 제작되는 제작품에 장착된 GPS 모듈(180)의 식별자와 3차원 위치 좌표 정보 등을 관리할 수 있다. GPS 모듈(180)의 3차원 위치 좌표 정보는 현실 기준점의 3차원 위치 좌표 정보로 활용될 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이, 설계 정보로 구현되는 3차원 설계 모델은 서로 연결되도록 배치되는 가상 블록(210)들로 구획될 수 있다.
가상 블록(210)으로 규정되는 3차원 좌표의 범위는 미리 지정되거나 사용자에 의해 설정될 수 있고, 가상 블록(210)들 각각의 크기는 서로 일치하거나 상이하게 설정될 수 있다. 또한, 소조 공정에 비해 대조 공정에서의 가상 블록이 상대적으로 크게 설정되는 등의 방식으로 가상 블록(210)의 크기는 각 개별 제작 공정에서 변경될 수도 있다.
각 가상 블록(210)의 3차원 좌표 범위, 크기, 형상 등에 관한 정보는 블록 식별자와 함께 데이터베이스(130)에 저장되고, 데이터 관리부(114)에 의해 이용될 수 있다.
가상 블록(210) 내에 존재하는 3차원 설계 모델에 포함된 특정한 가상 물체의 미리 지정된 지점에 가상 기준점(220)이 설정될 수 있다. 가상 블록(210) 내에 존재하는 각 가상 물체의 위치 좌표가 가상 기준점(220)의 좌표 정보에 기초하여 가상 좌표계 내에서 상대적으로 해석할 수 있도록 하기 위해, 가상 기준점(220)은 복수의 가상 물체에 각각 설정될 수 있으며, 가상 기준점(220)의 식별자와 3차원 위치 좌표 정보는 데이터베이스(130)에 저장되어 관리될 수 있다. 여기서, 좌표 정보는 절대 좌표이거나, 임의의 기준 위치로부터 산출되는 상대 좌표로 적용될 수 있을 것이다.
가상 블록(210) 내의 3차원 설계 모델은 조선소 내의 임의의 작업장에서 현실 제작품으로 제작된다. 해당 가상 블록(210)의 3차원 설계 모델이 어떤 위치의 작업장에서 제작되고, 또한 가상 블록(210) 내의 임의의 가상 물체가 해당 작업장의 어디에 설치되었는지 인식할 수 있도록 하기 위해, 현실 제작품에 관한 3차원 위치 좌표 정보가 데이터베이스(130)에 저장되어 관리된다.
따라서, 조선소의 전체 영역의 각 위치는 현실 좌표계에 따른 3차원 위치 좌표 정보로 특정될 수 있다(도 3의 (a) 참조). 여기서, 조선소에 대한 3차원 위치 좌표 정보가 절대 좌표이거나, 임의의 기준 위치로부터 산출되는 상대 좌표로 적용될 수 있음은 당연하다.
또한, 현실 제작품이 제작되는 조선소 내의 작업장 위치와, 해당 작업장에서 제작되는 현실 제작품을 구성하는 특정 현실 물체의 위치를 인식할 수 있도록 하기 위해 미리 지정된 현실 물체의 특정 지점에는 GPS 모듈(180)이 장착된다.
GPS 모듈(180)은 해당 현실 제작품과 대응되는 가상 블록(210) 내의 가상 기준점(220)에 대응되도록 장착된다. 즉, 가상 기준점(220)이 설정된 가상 물체와 설정 위치에 대응되는 현실 물체와 대응 위치에 GPS 모듈(180)이 장착되며, GPS 모듈(180)의 3차원 위치 좌표 정보는 현실 기준점의 3차원 위치 좌표 정보로 인식될 수 있다. 이를 위해, GPS 모듈(180)은 산출한 현재 위치 정보를 관리 유닛(110)으로 전송하기 위한 송신부를 포함할 수 있다.
위치 관리 장치(150)는 조선소 내에서 각각 제작되는 현실 제작품에 장착된 GPS 모듈(180)들로부터 식별자와 현재 위치 정보를 수신하고, 현실 기준점의 3차원 위치 좌표 정보로 데이터베이스(130)에 저장한다.
데이터 관리부(114)는 가상 기준점(220)의 식별자 및 3차원 위치 좌표 정보를 현실 기준점의 식별자 및 3차원 위치 좌표 정보와 대응시켜 관리함으로써, 가상 블록(210)들 각각을 조선소 내의 산재된 작업 영역들 각각에 각각 대응되도록 관리할 수 있다.
따라서, 유저 대응부(112)로부터 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청이 수신되면, 데이터 관리부(114)는 선택 정보에 포함된 가상 물체의 3차원 위치 좌표 정보(즉, 가상 좌표)가 조선소 내의 현실 영역에 대응시켜 현실 물체의 3차원 좌표 정보(즉, 현실 좌표)로 매칭되도록 해석할 수 있다. 여기서, 선택 정보는 유저 단말(160)의 디스플레이 수단에 출력된 3차원 설계 모델 내의 가상 물체를 특정하거나, 하나 이상의 가상 물체를 포함하는 영역을 한정하는 등의 방식으로 생성될 수 있다.
예를 들어, 데이터 관리부(114)는 가상 블록(210) 내의 가상 기준점(220)들과 대응되는 현실 기준점들을 인식하여 가상 좌표계와 현실 좌표계를 매칭시킨 후, 각 가상 기준점(220)들의 3차원 위치 좌표에 기반하여 산출된 가상 물체의 가상 좌표에 상응하는 현실 좌표를 현실 기준점들의 3차원 위치 좌표에 기반하여 산출할 수 있다.
데이터 관리부(114)는 처리 효율성을 증진시키기 위해, 인식된 현실 좌표에 상응하는 현장 영상이 데이터베이스(130)에 이미 저장되어 있는지를 판단할 수도 있다. 이미 저장된 현장 영상이 유효 기간(예를 들어, 촬영 후 3시간 이내)을 만족하면, 데이터 관리부(114)는 데이터베이스(130)에 이미 저장된 현장 영상을 유저 대응부(112)를 통해 유저 단말(160)에 전송하도록 할 수 있다.
그러나 만일, 유효 기간을 만족하는 현장 영상이 존재하지 않으면, 데이터 관리부(114)는 목적지 좌표 정보와 촬영 각도 정보를 드론 조작부(116)로 제공하여 드론 조작 명령을 생성하도록 요청할 수 있다.
데이터 관리부(114)는 예를 들어 3차원 설계 모델을 참조하여 선택 정보에 상응하는 가상 물체로부터 미리 지정된 거리만큼 이격된 위치이고, 해당 위치로부터 가상 물체를 연결하는 가상의 직선 상에서 다른 가상 물체에 의해 간섭되지 않는 위치를 가상 목적지로 지정한 후, 가상 좌표계와 현실 좌표계를 매칭시켜 현실 좌표계 상에서의 현실 목적지를 인식하여 목적지 좌표 정보를 산출할 수 있다. 또한, 목적지 좌표 정보와 현실 물체의 현실 좌표 정보를 참조하여 드론(170)이 현실 물체를 촬영할 촬영 각도 정보를 산출할 수도 있다. 또한, 데이터 관리부(114)는 데이터베이스(130)에 미리 저장된 조선소 내의 각 시설물(예를 들어, 건물, 크레인 등)의 좌표 정보와 3차원 설계 모델 등을 참조하여, 드론(170)이 조선소 내에 산재된 각 작업장의 제작품이나 시설물 등에 충돌하지 않고 목적지 좌표 정보까지 이동할 수 있도록 이동 경로 정보를 더 생성할 수도 있다.
드론 조작부(116)는 데이터 관리부(114)로부터 목적지 좌표 정보와 촬영 각도 정보를 제공받아 드론(170)의 조작을 위한 구동 명령을 생성하여 드론(170)으로 전송한다. 이를 위해, 관리 유닛(110)과 드론(170)은 무선 통신망을 통해 통신하도록 미리 구현될 수 있다.
구동 명령은 목적지 좌표 정보에 해당하는 위치까지 드론(170)이 비행하여 이동하고, 해당 위치에서 촬영 각도 정보에 상응하는 촬영 각도로 현실 물체를 촬영한 촬영 영상을 관리 유닛(110)으로 전송한 후, 미리 지정된 위치로 복귀하도록 하는 것일 수 있다. 물론, 드론(170)은 목적지 좌표 위치에서 촬영을 지속하는 상태로 유지되고, 관리 유닛(110)에서 복귀 명령이 수신된 시점에서 지정된 위치로 복귀하도록 할 수도 있다.
또한, 데이터 관리부(114)로부터 이동 경로 정보가 더 제공된 경우, 드론 조작부(116)는 드론(170)이 비행할 이동 경로를 규정하도록 구동 명령을 생성할 수도 있다.
조선소 내의 하나 이상의 지점에는 드론(170)의 충전을 위한 충전소가 구비될 수 있으며, 드론 조작부(116)는 드론(170)의 배터리 잔량을 고려하여 적절한 시점에 드론(170)의 충전을 위해 충전소로 이동하도록 제어할 수도 있다.
또한, 조선소 내에 복수의 드론(170)이 존재하는 경우, 드론 조작부(116)는 각 드론(170)의 현재 위치를 참조하여 목적지 좌표 정보에 가장 근접 위치된 드론(170)이 이용되도록 할 수도 있음은 당연하다. 이때, 드론 조작부(116)가 이용할 드론의 배터리 잔량으로 지정된 작업과 복귀가 가능한지 미리 확인할 수도 있음은 당연하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 단계 410에서 관리 유닛(110)은 유저 단말(160)로부터 임의의 3차원 설계 모델에 상응하는 설계 정보에 대한 파일 열기 명령을 수신하고, 파일 열기 명령에 상응하는 설계 정보를 데이터베이스(130)에서 찾아 유저 단말(160)에 제공한다. 제공된 설계 정보는 유저 단말(160)에 구비된 디스플레이 수단을 통해 출력될 것이다.
단계 420에서, 관리 유닛(110)은 유저 단말(160)로부터 임의의 가상 물체를 지정한 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청을 수신한다.
도 5의 (a)에 예시된 바와 같이, 선택 정보는 3차원 설계 모델 내에 존재하는 특정 가상 물체(예를 들어, 서포트 등)를 지정한 것일 수 있다. 물론 선택 정보는 디스플레이 수단에 출력된 3차원 설계 모델 내에서 복수의 가상 물체를 포함하도록 설정된 영역 범위로 지정될 수도 있다.
단계 430에서, 관리 유닛(110)은 선택 정보에 상응하는 가상 물체의 가상 좌표를 인식하고, 현실 물체의 현실 좌표로 매칭 처리한다.
3차원 설계 모델은 구획되고 서로 연결된 가상의 가상 블록(210)들로 해석될 수 있으며, 각 가상 블록(210) 내에는 복수의 가상 기준점(220)이 미리 설정될 수 있다. 또한, 각 가상 블록(210) 내의 3차원 설계 모델은 현실 제작품으로 조선소 내의 각 작업장에서 제작되며, 현실 제작품을 구성하는 물체들 중 가상 기준점(220)에 대응되는 현실 물체 및 대응 위치에 GPS 모듈(180)이 장착되어 그 위치 정보가 데이터베이스(130)에 저장된다.
관리 유닛(110)은 데이터베이스(130)에 이미 저장된 가상 기준점(220)의 식별자 및 3차원 위치 좌표 정보와 현실 물체의 식별자 및 3차원 위치 좌표 정보를 이용하여, 각 가상 블록(210)을 조선소 내에 산재된 각 작업 영역에 대응되어 서로 매칭되도록 관리한다.
여기서, 가상 블록(210) 내에서 가상 기준점(220)들 사이에 위치한 임의의 가상 물체의 위치와, 현실 제작품 내에서 현실 기준점들 사이에 위치한 현실 물체의 위치는 각각의 기준점들로부터의 상대적인 거리와 방향 해석을 통해 쉽게 산출될 수 있다.
이를 통해, 관리 유닛(110)은 선택 정보에 의해 지정된 가상 물체의 위치인 가상 좌표를 현실 물체의 위치인 현실 좌표로 쉽게 매칭 처리할 수 있다.
단계 440에서, 관리 유닛(110)은 현장 영상을 촬영하여 전송하도록 구동 명령을 생성하여 드론(170)으로 전송한다.
이때, 관리 유닛(110)은 드론(170)이 이동할 목적지 좌표 정보, 촬영 각도 정보 및 목적지까지의 이동 경로 정보를 생성하고, 이를 이용하여 구동 명령을 생성할 수 있다. 구동 명령은 목적지 좌표 정보에 해당하는 위치까지 드론(170)이 이동 경로 정보에 부합하도록 이동하고, 촬영 각도 정보에 상응하는 촬영 각도로 현실 물체를 촬영한 촬영 영상을 관리 유닛(110)으로 전송한 후, 미리 지정된 위치로 복귀하도록 하는 것일 수 있다(도 5의 (b) 참조).
목적지 좌표 정보는 3차원 설계 모델을 참조하여 선택 정보에 상응하는 가상 물체로부터 미리 지정된 거리만큼 이격된 위치이고, 해당 위치로부터 가상 물체를 연결하는 가상의 직선 상에서 다른 가상 물체에 의해 간섭되지 않는 위치를 가상 목적지로 지정한 후, 가상 목적지와 매칭되는 현실 좌표계 상에서의 현실 목적지의 좌표 정보를 목적지 좌표 정보로 생성할 수 있다.
또한, 3차원 공간상에서 목적지 좌표 정보와 현실 물체의 현실 좌표 정보 간이 차이를 이용하여 드론(170)이 현실 물체를 촬영할 촬영 각도 정보가 생성될 수 있다.
또한, 이동 경로 정보는 데이터베이스(130)에 미리 저장된 조선소 내의 각 시설물(예를 들어, 건물, 크레인 등)의 좌표 정보와 3차원 설계 모델 등을 참조하여, 드론(170)이 조선소 내에 산재된 각 작업장의 제작품이나 시설물 등에 충돌하지 않고 목적지 좌표 정보까지 이동하는 경로로 생성될 수 있다.
단계 450에서 관리 유닛(110)은 드론(170)이 목적지 좌표 정보에서 촬영한 현장 영상을 수신하고, 수신된 현장 영상을 유저 단말(160)로 전송한다. 드론(170)에서 수신된 현장 영상은 선택 정보에 상응하도록 데이터베이스(130)에 저장될 수도 있다. 여기서, 현장 영상은 실시간 영상 이미지, 정지 영상 이미지, 동영상 이미지 등일 수 있다. 실시간 영상 이미지인 현장 영상이 유저 단말(160)에 제공되는 상태에서, 사용자가 촬영 명령을 입력하면 관리 유닛(100)은 드론(170)이 정지 영상 이미지를 촬영하여 전송하도록 할 수도 있다.
상술한 공정 관리 방법은 디지털 처리 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램, 어플리케이션 등으로 구현되어 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램 등을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
100 : 공정 관리 시스템 110 : 관리 유닛
112 : 유저 대응부 114 : 데이터 관리부
116 : 드론 조작부 130 : 데이터베이스
150 : 위치 관리 장치 160 : 유저 단말
170 : 드론 180 : GPS 모듈
210 : 가상 블록 220 : 가상 기준점

Claims (4)

  1. 유저 단말로부터 3차원 설계 모델에서 선택된 가상 물체를 대상으로 하여 생성된 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청을 수신하고, 상기 선택 정보에 상응하는 위치로 이동된 드론으로부터 수신된 현장 영상을 상기 유저 단말로 전송하는 유저 대응부;
    가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리를 통해, 상기 선택 정보로 지정된 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보에 대응되는 현실 제작품의 현실 좌표 정보를 산출하고, 미리 지정된 기준에 따라 상기 현실 좌표 정보에 상응하는 목적지 좌표 정보를 생성하는 데이터 관리부; 및
    상기 드론의 조작을 위해, 상기 목적지 좌표 정보에 따른 위치로 비행하고 현장 영상을 촬영하여 전송하도록 하는 구동 명령을 생성하여 상기 드론에게 전송하는 드론 조작부를 포함하는 공정 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 설계 모델은 3차원 좌표 범위로 각각 규정된 가상 블록들로 구획되고, 각 가상 블록 내에 존재하는 복수의 가상 물체 각각에는 가상 기준점이 설정되며,
    상기 가상 블록 내의 3차원 설계 모델에 상응하도록 작업장에서 제작되는 현실 제작품에서 상기 가상 기준점이 설정된 가상 물체에 대응되는 현실 물체 및 대응 위치에 현실 기준점이 설정되어 GPS 모듈이 장착되며,
    상기 데이터 관리부는 복수의 가상 기준점의 가상 좌표 정보들과, 각 가상 기준점에 대응되는 현실 기준점의 현실 좌표 정보를 이용하여 가상 블록별로 가상 좌표계와 현실 좌표계를 매칭시키는, 공정 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 관리부는 상기 목적지 좌표 정보 및 촬영 각도 정보를 생성하고, 상기 드론 조작부는 상기 목적지 좌표 정보 및 상기 촬영 각도 정보에 상응하는 상기 구동 명령을 생성하되,
    상기 데이터 관리부는,
    3차원 설계 모델을 참조하여 상기 가상 물체를 연결하는 가상의 직선상에 다른 가상 물체에 의해 간섭되지 않는 위치로서, 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보로부터 미리 지정된 거리만큼 이격된 위치를 가상 목적지로 지정하고, 상기 가상 목적지의 가상 좌표 정보가 가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리에 의해 산출된 현실 목적지의 현실 좌표 정보를 상기 목적지 좌표 정보로 생성하고,
    상기 가상 물체의 가상 좌표 정보가 가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리에 의해 산출된 현실 물체의 현실 좌표 정보와 상기 목적지 좌표 정보를 이용하여 상기 드론의 촬영 각도 정보를 생성하는, 공정 관리 시스템.
  4. 공정 관리 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 하여금 이하의 단계들을 수행하도록 하며, 상기 단계들은,
    유저 단말로부터 3차원 설계 모델에서 선택된 가상 물체를 대상으로 하여 생성된 선택 정보를 포함하는 현장 영상 제공 요청을 수신하는 단계;
    가상 좌표계와 현실 좌표계의 매칭 처리를 통해, 상기 선택 정보로 지정된 상기 가상 물체의 가상 좌표 정보에 대응되는 현실 제작품의 현실 좌표 정보를 산출하는 단계;
    미리 지정된 기준에 따라 상기 현실 좌표 정보에 상응하는 목적지 좌표 정보를 생성하는 단계;
    상기 목적지 좌표 정보에 따른 위치로 비행하고 현장 영상을 촬영하여 전송하도록 하는 구동 명령을 생성하여 드론에게 전송하는 단계; 및
    상기 선택 정보에 상응하도록 이동된 상기 드론으로부터 수신된 현장 영상을 상기 유저 단말로 전송하는 단계를 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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