KR20230079932A - 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장소의 제약 없이 실제 정비 현장에서 사용자가 휴대용 스마트기기 등을 이용하여 쉽게 이용할 수 있고, 사용자에게 필요한 정보와 정비 절차를 안내할 수 있으며, 정비에 필요한 공구를 정확하게 식별하여 정비 활동에 편리성을 제공하고, 장비의 가동률 향상에 기여할 수 있는 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템은, 고장 상황에 따른 정비 매뉴얼과 정비 시나리오가 저장되는 서버부; 현장의 고장 상황을 객체인식을 통해 검출하는 고장 진단부; 상기 고장 진단부에서 검출된 고장 상황에 맞는 정비 매뉴얼과 정비 시나리오를 상기 서버부를 통해 수신하여 사용자에게 안내하는 휴대단말부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템{Portable Military Maintenance Training System using Object Recognition}

본 발명은 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정비 현장에서 스마트폰 또는 휴대용 스마트기기를 이용하여 VR(Virtual Reality, 가상현실) 및 AR(Augmented Reality, 증강현실)로 모델화된 3D 객체를 이용하여 모의 정비 및 정비 교육을 실시할 수 있도록 하는 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템에 관한 것이다.

최근에는 VR 및 AR 기술을 이용하여 가상현실 공간이나 증강현실 객체를 이용하여 다양한 종류의 실습이나 훈련 등을 진행할 수 있도록 하는 많은 시스템이 개발되고 있다.

상기와 같은 목적을 가지는 종래기술의 예로는 등록특허공보 제2165692호의 가상현실을 이용한 군용 장비 정비 훈련 시스템 및 이의 동작 방법(이하 '특허문헌')이 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 군용 장비 정비 훈련 시스템은, 가상현실상에서 상기 정비 훈련을 제공받는 학습자에게 정비 훈련을 실시할 정비 훈련 대상 장비의 정비 훈련 콘텐츠를 생성하고, 상기 학습자로부터의 햅틱 신호에 따라 상기 정비 훈련 대상 장비에 관한 정비 시나리오를 제공하는 가상 정비 훈련 제공 장치; 상기 가상현실에서 상기 학습자가 상기 정비 훈련 대상 장비를 정비하기 위한 모형 공구; 및 상기 학습자에게 상기 가상 정비 훈련 제공 장치로부터 제공된 상기 정비 훈련 대상 장비와 상기 정비 훈련 콘텐츠를 상기 가상현실상으로 제공하고, 상기 학습자의 상기 모형 공구를 이용한 햅틱 신호를 상기 가상현실상으로 표시하는 가상현실 장치를 포함하며, 상기 가상현실 장치는, 상기 학습자가 상기 모형 공구를 조작함에 따라 발생하는 제1 햅틱 신호를 발생하는 햅틱 글러브; 상기 학습자의 두부에 장착되어 상기 생성된 정비 훈련 콘텐츠를 상기 학습자에게 제공하는 HMD; 상기 HMD가 제공하는 가상현실상의 정비 객체에 대한 상기 학습자의 제어 신호인 제2 햅틱 신호를 발생하는 가상현실 컨트롤러; 상기 제1 햅틱 신호와 상기 제2 햅틱 신호를 상기 가상 정비 훈련 제공 장치로 제공하는 통신부; 및 상기 햅틱 글러브, 상기 HMD 및 상기 가상현실 컨트롤러의 3차원 공간상의 위치 정보를 획득하여 학습자의 동작을 인식하는 모션센서를 포함하고, 상기 가상 정비 훈련 제공 장치는, 상기 학습자에게 정비 교육을 실시할 대상 장비의 정비 훈련 콘텐츠를 생성하여 제공하는 정비 훈련 콘텐츠 처리부; 상기 학습자가 가상현실 상에서 정비 훈련 중 사용할 모형 공구, 상기 정비 훈련 대상 장비 및 상기 학습자가 정비 작업을 수행할 정비 작업 공간을 3차원 모델링하여 상기 학습자에게 가상현실상으로 제공하는 가상현실 콘텐츠 생성부; 상기 학습자의 HMD로 제공하는 상기 정비 교육 컨텐츠의 3차원 영상을 출력하는 표시부; 및 상기 학습자가 선택한 장비의 정비 범위에 따라 상기 정비 훈련 콘텐츠 처리부를 제어하여 정비 시나리오를 제공하고, 상기 제1 햅틱 신호와 상기 제2 햅틱 신호에 따라 상기 가상현실 콘텐츠 생성부를 제어하여 상기 학습자가 상기 가상 현실상의 상기 장비에 대한 정비 훈련을 수행하도록 하되, 상기 가상현실 콘텐츠 생성부를 제어하여 상기 장비의 정비 시나리오 상에서 모형 공구가 위치해야 하는 위치 정보를 표시하고, 상기 모형 공구로부터 수신된 모형 공구 모션 센싱 신호에 따라 위치 정보 지점에 학습자가 모형 공구를 위치시켰음이 확인되면, 학습자가 상기 모형 공구를 이용하여 정비 절차를 수행하도록 상기 가상현실 콘텐츠 생성부를 제어하고, 상기 학습자의 정비 훈련 결과를 상기 표시부를 통해 제공하는 제어부를 포함하는 것으로 이루어진다.

그러나 상기 특허문헌에 개시된 군용 장비 정비 훈련 시스템은, 사용자가 HMD를 착용하고 모의 정비 및 정비 교육을 받게 되므로 장시간 이용에 따른 어지러움증 등의 불편함이 발생하고, 또한 장비 착용 및 실제 공간상의 장애물을 인지하지 못함에 따른 행동의 제약이 발생하는 문제가 있다.

또한, 가장현실 콘텐츠를 제공하기 위한 시스템이 구축된 특정 장소에서만 사용이 가능하기 때문에 실제 현장에서 활용할 수 없는 문제도 있다.

따라서 장소의 제약 없이 실제 정비 현장에서 사용자가 휴대용 스마트기기 등을 이용하여 쉽게 사용할 수 있도록 개선된 휴대용 군정비 교육 시스템의 개발이 요구된다.

KR 10-2165692 B1 (2020. 10. 07.) KR 10-2306991 B1 (2021. 09. 24.) KR 10-2164366 B1 (2020. 10. 05.) KR 10-2020-0083004 A (2020. 07. 08.) KR 10-2020-0078816 A (2020. 07. 02.) KR 10-2091548 B1 (2020. 03. 16.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 가상현실을 이용한 정비 훈련 시스템이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 장소의 제약 없이 실제 정비 현장에서 사용자가 휴대용 스마트기기 등을 이용하여 쉽게 이용할 수 있고, 사용자에게 필요한 정보와 정비 절차를 안내할 수 있으며, 정비에 필요한 공구를 정확하게 식별하여 정비 활동에 편리성을 제공하고, 장비의 가동률 향상에 기여할 수 있는 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템은, 고장 상황에 따른 정비 매뉴얼과 정비 시나리오가 저장되는 서버부; 현장의 고장 상황을 객체인식을 통해 검출하는 고장 진단부; 상기 고장 진단부에서 검출된 고장 상황에 맞는 정비 매뉴얼과 정비 시나리오를 상기 서버부를 통해 수신하여 사용자에게 안내하는 휴대단말부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 스마트폰이나 휴대용 스마트기기를 이용하여 현장에서 필요한 정비 정보를 쉽게 확인할 수 있고, 이와 동시에 정확한 정비절차와 필요 공구 등을 안내받을 수 있는 장점이 있다.

또한, 현장에서 실제 장비의 고장 여부를 진단하고, 이에 따른 정비 방법을 정확하게 안내받을 수 있으며, 그 결과 정비 경험이 적은 사용자라 하더라도 다양한 고장 상황에 대해 쉽고 정확하게 대처할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템의 예를 보인 구성도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 장소의 제약 없이 실제 정비 현장에서 사용자가 휴대용 스마트기기 등을 이용하여 쉽게 이용할 수 있고, 사용자에게 필요한 정보와 정비 절차를 안내할 수 있으며, 정비에 필요한 공구를 정확하게 식별하여 정비 활동에 편리성을 제공하고, 장비의 가동률 향상에 기여할 수 있는 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템을 제공하고자 하는 것으로, 이를 위한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 서버부(10), 고장 진단부(20) 및 휴대단말부(30)를 포함한다.

서버부는 고장 상황에 따른 다양한 정비 매뉴얼과 정비 시나리오가 저장되는 클라우드 서버로 이루어지고, 이러한 서버부에 저장된 데이터는 사용자가 필요에 따라 추가 및 변경이 가능하도록 구성될 수 있다.

이를 통해 장기간에 걸쳐 정비 매뉴얼과 정비 시나리오가 지속적으로 누적되어 데이터베이스화됨에 따라 현장의 고장 상황에 따라 더욱 정확한 고장 진단과 이에 맞는 고정 해결 방법을 제공할 수 있게 된다.

고장 진단부는 카메라, 마이크 등을 포함하여 구성될 수 있고, 이를 통해 현장의 장비를 자동으로 객체 인식하고, 고장을 진단하여, 데이터베이스에 저장된 장비데이터와 매칭을 통해 필요한 정비 매뉴얼이 후술되는 휴대단말부로 전달되도록 하는 구성이다.

이때 고장 진단부는 필요에 따라 장비의 모델명, 고장 상태 등의 정보가 입력될 수 있도록 후술되는 휴대단말부와 연계되어 동작될 수 있다.

휴대단말부는 사용자가 필요한 정비 매뉴얼과 정비 시나리오를 서버부로부터 다운로드하여 실시간으로 현장에서 확인해가면서 실시간으로 정비를 진행하거나 또는 정비 훈련을 진행할 수 있도록 하는 구성이다.

이러한 휴대단말부는 스마트폰 또는 태블릿 등과 같은 스마트기기로 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 통해 현장에서 휴대단말부를 통해 확인되는 장비의 고장 종류와 정비 매뉴얼을 확인해가면서 정비를 진행할 수 있으므로, 해당 고장에 대한 사전 정비 지식이 없더라도 장비의 고장을 쉽고 정확하게 해결할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명을 통해 스마트폰이나 휴대용 스마트기기를 이용하여 현장에서 필요한 정비 정보를 쉽게 확인할 수 있고, 이와 동시에 정확한 정비절차와 필요 공구 등을 안내받을 수 있게 된다.

또한, 현장에서 실제 장비의 고장 여부를 진단하고, 이에 따른 정비 방법을 정확하게 안내받을 수 있으며, 그 결과 정비 경험이 적은 사용자라 하더라도 다양한 고장 상황에 대해 쉽고 정확하게 대처할 수 있게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

10: 서버부 20: 고장진단부
30: 휴대단말부

Claims (1)

1. 고장 상황에 따른 정비 매뉴얼과 정비 시나리오가 저장되는 서버부;
   현장의 고장 상황을 객체인식을 통해 검출하는 고장 진단부;
   상기 고장 진단부에서 검출된 고장 상황에 맞는 정비 매뉴얼과 정비 시나리오를 상기 서버부를 통해 수신하여 사용자에게 안내하는 휴대단말부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 이용한 휴대용 군정비 교육 시스템.

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