KR102043596B1

KR102043596B1 - Cognition system of location using a ultrasonics wave

Info

Publication number: KR102043596B1
Application number: KR1020190079595A
Authority: KR
Inventors: 정웅석; 정현주
Original assignee: 정웅석; 정현주
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2019-11-13

Abstract

본 발명은 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에 관한 것으로서, 공구(Tool)의 작업일정을 저장된 정보에 기반하여 가이드해주고, 공구를 이용한 작업이 이루어져야 할 영역에서 작업이 수행되지 않은 경우 미작업 영역을 가이드해줄 수 있는 툴 네비게이터(Tool Navigator)용 초음파를 이용한 위치 인식 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for guiding tool use and unworked area, and guides a work schedule of a tool based on the stored information, and if unworked is not performed in the area where work using the tool is to be performed. The present invention relates to a position recognition system using ultrasonic waves for a tool navigator capable of guiding an area.

Description

Location recognition system using ultrasonic waves {COGNITION SYSTEM OF LOCATION USING A ULTRASONICS WAVE}

초음파란, 주파수가 가청주파수 20kHz(킬로헤르츠)보다 커서 인간이 청각을 이용해 들을 수 없는 음파를 의미한다.Ultrasound refers to sound waves that humans cannot hear by hearing because their frequency is higher than the audio frequency of 20 kHz.

이러한 초음파를 이용하여 개복 또는 개방하지 않고도 특정 물체 내부를 투여할 수도 있고, 근래에는 초음파의 송신과 수신에 따른 시간과 초음파가 송신되는 속도에 기반하여 거리를 산출해 냄으로써, 초음파를 이용한 위치 추적 또는 위치 판단으로도 기술분야가 확장되고 있는 실정이다.The ultrasonic wave may be used to administer the inside of a specific object without opening or opening, and in recent years, the distance is calculated based on the time according to the transmission and reception of the ultrasonic wave and the speed at which the ultrasonic wave is transmitted. The technical field is also expanding due to location determination.

이에 따라, 본 출원인은 초음파를 이용하여 공구의 사용 궤도를 미리 형성하도록 제어하고, 형성된 사용 궤도에 기반하여 실제 공구 사용시 공구가 사용되었어야 하는 영역에서 사용되지 않는 경우를 가이드함과 더불어, 미리 형성된 사용 궤도를 기반으로 영상으로 출력하도록 함으로써, 초보 작업자로 하여금 용이한 작업이 가능하도록 가이드할 수 있는 기술을 착안하였다.Accordingly, the present applicant controls to form the use trajectory of the tool in advance by using ultrasonic waves, and guides the case where the tool is not used in the area where the tool should be used when the actual tool is used, based on the formed use trajectory, By outputting the image based on the use trajectory, the technology that can guide the novice worker to facilitate the work was conceived.

예컨대, 볼트와 같이 작은 부품을 취급하는 공장에서는 작업자가 직접 체결하는 방법과 기계에 의해 자동으로 체결하도록 하는 2가지의 방법이 크게 사용된다.For example, in a factory that handles small parts such as bolts, two methods are generally used, in which a worker directly fastens and a machine fastens automatically.

기계의 경우에는 작업의 오류가 발생되지 않는 장점이 있는 반면, 주기적인 기계의 관리를 위한 유지관리 비용과 번거로움이 존재하고, 기계를 준비할 때 발생되는 비용이 크게 증가한다는 문제점이 있어서, 단순 반복 작업의 경우 효율적이면서도, 작업에 따른 이득보다 준비에 따른 손해가 더 클 수 있다.In the case of the machine, there is an advantage that the error of the operation does not occur, while there is a maintenance cost and hassle for the management of the periodic machine, and the problem that the cost incurred when preparing the machine is greatly increased, In the case of repetitive tasks, the benefits of preparation can be greater than the benefits of the task, while being efficient.

그리고 작업자의 직접 체결의 경우에는, 준비 비용이나 유지관리 비용이 발생되고 증가하는 문제점이 해결할 수 있고, 소정의 작업비만 소요되면서 단순 반복 작업이 가능해진다.And in the case of direct fastening of the worker, the cost of preparation and maintenance costs are generated and the problem that increases can be solved, and a simple repetitive work is possible while only a predetermined work cost is required.

그러나, 사람이 하는 작업이기 때문에 작업 오류와 실수가 종종 발생되고, 이에 따라 작업을 생략함에 따라 어느 일 측에 볼트 체결이 이루어지지 않는다면, 이는 결국 최종제품의 하자로 연결되는 큰 문제로 직결된다.However, work errors and mistakes often occur because of man's work, and thus, if bolts are not made on either side as the work is omitted, this leads to a big problem that eventually leads to defects in the final product.

이러한 문제를, 전술된 바와 같은 본 출원인의 제안 발명에 따르면, 미작업 오류에 따른 가이드를 작업자에게 수행할 수 있어서, 문제의 해결에 크게 기여할 수 있게 된다.According to the applicant's proposed invention as described above, the operator can perform the guide according to the unworked error, thereby greatly contributing to the solution of the problem.

관련된 기술로서, 공개특허공보 제10-2012-0002913호에는 손 공구 장치가 기재되어 있다.As a related art, a hand tool device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-2012-0002913.

상기 기술은, 드릴, 네일건, 핸드 가이드 타정 장치, 또는 볼트 타정 장치와 같은 손 공구 장치에 관한 것으로서, 손 공구 장치의 작동을 더욱 개선시키기 위해, 손 공구 장치는 공간 안에서의 상기 손 공구 장치의 위치 및/또는 위치변경을 인식하기 위한 전자식 센서장치를 포함하는 것을 기재하고 있다.The technique relates to a hand tool device, such as a drill, nail gun, hand guide tableting device, or a bolt tableting device, in order to further improve the operation of the hand tool device, the hand tool device is provided in the space of the hand tool device. Disclosed is to include an electronic sensor device for recognizing position and / or position change.

그러나 상술된 기술은, 공구의 위치와 위치변경의 인식을 전자식 센서장치에 기반하여 있는 점에서 차이가 있고, 판단된 위치와 위치변경에 기반하여 작업을 가이드 하고, 미작업 영역을 가이드할 수 있는 기술에 관련되지 않는다.However, the above-described technique is different in that the recognition of the position of the tool and the change of position is based on the electronic sensor device, and can guide the work based on the determined position and the change of position and guide the unworked area. Not related to technology

공개특허공보 제10-2012-0002913호(2012.01.09.)Publication No. 10-2012-0002913 (2012.01.09.)

본 발명의 목적은, 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에 관한 것으로서, 공구(Tool)의 작업일정을 저장된 정보에 기반하여 가이드해주고, 공구를 이용한 작업이 이루어져야 할 영역에서 작업이 수행되지 않은 경우 미작업 영역을 가이드해줄 수 있는 툴 네비게이터(Tool Navigator)를 제공하는, 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템을 제안하는 것이다.An object of the present invention relates to a system for guiding tool use and unworked area, and guides a work schedule of a tool based on stored information, and does not perform work in an area where a work using a tool is to be performed. In this case, we propose a system for guiding the tool usage and the non-working area, which provides a tool navigator to guide the non-working area.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템은,A system for guiding tool use and unworked area according to the present invention devised to achieve the above object,

발신기와 공구의 조합으로 이루어진 툴모듈(10)과, 툴모듈(10)의 발신기에서 발신된 초음파를 수신하는 수신모듈(20)과, 상기 수신모듈(20)과 통신하여 공구사용과 미작업 영역을 가이드하는 제어모듈(30)과, 상기 제어모듈(30)과 통신하여 영상을 출력하는 디스플레이(40)를 포함하되,Tool module 10 consisting of a combination of a transmitter and a tool, a receiving module 20 for receiving ultrasonic waves transmitted from the transmitter of the tool module 10, and communicating with the receiving module 20, use and unworking area of the tool. It includes a control module 30 for guiding the display, and a display 40 for outputting an image in communication with the control module 30,

작업 전 툴모듈(10)을 통해 작업궤도를 미리 생성하고, 실제 작업시 상기 툴모듈(10)의 위치와 미리 구비된 이미지영상을 상기 작업궤도 상에 연동시켜, 작업 수행을 위한 가이드를 영상으로 출력하고, 상기 툴모듈(10)이 작업궤도를 거치지 않는 경우 미작업을 가이드하여 작업자에게 알려주는 것을 특징으로 한다.Create a work trajectory in advance through the tool module 10 before the work, and in the actual work by interlocking the position of the tool module 10 and a pre-equipped image image on the work trajectory, the guide for performing the work as an image It outputs, and if the tool module 10 does not go through the work trajectory, it is characterized by notifying the worker by guiding the unworked.

본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에 의하면,According to the system for guiding tool use and non-working area according to the present invention,

첫째, 공구사용에 대한 가이드를 영상으로 수행할 수 있어서 초보 작업자로 하여금 용이한 작업이 가능하도록 하고,First, the guide on the use of the tool can be performed by the image to enable the novice worker to easily work,

둘째, 전문 작업자의 경우에도 실수로 어느 한 부위의 작업을 생략하더라도, 미작업에 대한 가이드를 수행할 수 있어서, 작업 중 실수를 미연에 방지하도록 할 수 있는 장점을 갖는다.Second, even in the case of a professional worker, even if the work of any part is omitted by mistake, the guide can be performed for the unworked, there is an advantage that can be prevented in advance during the work.

도 1은 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템의 구성인 툴모듈, 수신모듈, 제어모듈 및 디스플레이의 기능적 요소를 블록도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에서 사용되는 공구(Tool)의 일예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에서 사용되는 공구(Tool)에 결합되는 발신기의 다른 일예를 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows the configuration of a system for guiding tool use and non-working area according to the present invention.
2 is a block diagram illustrating functional elements of a tool module, a receiving module, a control module, and a display, which are configurations of a system for guiding tool use and an unworked area according to the present invention.
Figure 3 shows an example of a tool (Tool) used in the system for guiding the tool use and the non-working area according to the present invention.
4 shows another example of a transmitter coupled to a tool used in a system for guiding tool use and unworked area according to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best describe their invention. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the matters described in the embodiments and drawings described herein are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be water and variations.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.Before describing the present invention with reference to the drawings, it is not shown or specifically described for the matters that are not necessary to reveal the gist of the present invention, that is, those skilled in the art can obviously add. Make a note.

본 발명은 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에 관한 것으로서, 공구(Tool)의 작업일정을 저장된 정보에 기반하여 가이드해주고, 공구를 이용한 작업이 이루어져야 할 영역에서 작업이 수행되지 않은 경우 미작업 영역을 가이드해줄 수 있는 툴 네비게이터(Tool Navigator)에 관한 것이다.The present invention relates to a system for guiding tool use and unworked area, and guides a work schedule of a tool based on the stored information, and if the work is not performed in the area where work using the tool is to be performed, It's about the Tool Navigator, which can guide you through the area.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 통해 설명하도록 한다.This invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows the configuration of a system for guiding tool use and non-working area according to the present invention.

첨부된 도면의 도 1에 따른 본 발명은 초음파발신기와 공구의 조합으로 이루어진 툴모듈(10)과, 툴모듈(10)의 초음파발신기에서 발신된 초음파를 수신하는 수신모듈(20)과, 상기 수신모듈(20)과 통신하여 공구사용과 미작업 영역을 가이드하는 제어모듈(30)과, 상기 제어모듈(30)과 통신하여 영상을 출력하는 디스플레이(40)를 포함하여 구성된다.The present invention according to FIG. 1 of the accompanying drawings is a tool module 10 consisting of a combination of an ultrasonic wave transmitter and a tool, a receiving module 20 for receiving ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitter of the tool module 10, and the reception. The control module 30 communicates with the module 20 to guide tool use and non-working area, and the display 40 communicates with the control module 30 to output an image.

먼저, 툴모듈(10)은, 전술된 바와 같이 공구와 초음파를 발신하는 발신기를 포함한다.First, the tool module 10 includes a transmitter for transmitting a tool and an ultrasonic wave as described above.

이때, 공구는 클릭윈치, 윈치, 펜치 등 통상의 기술자에 의해 예측될 수 있는 모든 공구를 의미한다.In this case, the tool refers to all tools that can be predicted by a person skilled in the art such as a click winch, winch, pliers.

또한, 발신기는 초음파를 발생시켜 발신하는 장치로써, 이를 위한 초음파모듈과 배터리 등을 포함할 수 있다. 다만, 발신기는 툴모듈(10)의 정확한 위치값을 획득하기 위하여 2개 이상, 바람직하게는 3개의 초음파발신유닛(도면의 원형태 참조)을 포함할 수 있다.In addition, the transmitter is a device for generating and transmitting ultrasonic waves, it may include an ultrasonic module and a battery for this. However, the transmitter may include two or more, preferably three ultrasonic transmitting units (see the circle in the drawing) in order to obtain the correct position value of the tool module 10.

또한, 발신기는 도면에 도시되지 않았지만, 일측면에 2개의 공구위치판단을 위하여 초음파를 발신하고 수신하는 초음파유닛을 포함할 수 있다.In addition, although not shown in the figure, the transmitter may include an ultrasonic unit for transmitting and receiving ultrasonic waves for determining the two tool position on one side.

이때, 2개의 초음파유닛은 공구로 초음파를 각각 발신하였다가 공구에 의해 반사되는 초음파를 다시 수신하도록 전술된 바와 같이 1개의 초음파유닛에 발신유닛과 수신유닛을 모두 포함하도록 구성할 수 있다.In this case, the two ultrasonic units may be configured to include both the transmitting unit and the receiving unit in one ultrasonic unit as described above to transmit the ultrasonic waves to the tool and receive the ultrasonic waves reflected by the tool again.

혹은, 공구에 초음파유닛으로부터 발신된 초음파를 수신하기 위한 구성을 구비할 수도 있고, 초음파 발신용 초음파유닛을 공구에 구비하고 수신구성을 발신기에 구성할 수도 있다. 다만, 초음파 송수신 거리에 기반하여 삼각측량법을 이용해 공구의 위치를 판단하는 구성이면 구성에 한정없이 구성될 수 있다.Alternatively, the tool may be provided with a configuration for receiving the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic unit, or the ultrasonic unit for ultrasonic transmission may be provided in the tool, and the receiving configuration may be configured in the transmitter. However, the configuration may be configured without limitation if the configuration of the tool is determined using the triangulation method based on the ultrasonic transmission / reception distance.

다만, 설계 조건에 따라서는, 초음파 대신에 적외선 등을 이용할 수도 있고, 아울러 도면에 도시되지는 않았지만 공구에 설치 가능한 반사유닛을 포함하여, 상기 초음파유닛에서 발신된 초음파가 공구에 반사되지 못할 정도로 공구의 높이를 갖는 경우, 인위적인 반사가 가능하도록 할 수 있다. 이는 공구의 종류가 다양함에 따라, 초음파의 발신 후 반사가 불가능한 구조나 크기를 갖는 공구에 사용할 수 있도록 하기 위함이다.However, depending on design conditions, an infrared light may be used instead of the ultrasonic wave, and a reflection unit that may be installed in the tool although not shown in the drawings may be used so that ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic unit cannot be reflected by the tool. When having a height of, it is possible to enable artificial reflection. This is to be used in a tool having a structure or size that can not be reflected after the transmission of the ultrasonic wave as the type of the tool varies.

이러한 툴모듈(10)의 초음파유닛을 통해 획득된 정보는 공구위치정보로써 툴모듈(10)에서 수신모듈(20)을 통해 제어모듈(30)로 전달되거나, 혹은 곧바로 제어모듈(30)로 전달되도록 구성할 수 있다.The information obtained through the ultrasonic unit of the tool module 10 is transmitted to the control module 30 through the receiving module 20 from the tool module 10 as the tool position information, or immediately to the control module 30. It can be configured to.

이를 위해 도면에는 도시되지 않았지만, 툴모듈(10) 및/또는 수신모듈(20)에 통신부를 더 포함할 수 있을 것이다.Although not shown in the drawings for this purpose, the tool module 10 and / or the receiving module 20 may further include a communication unit.

수신모듈(20)은 상기 툴모듈(10)에 포함된 발신기에서 발신하는 초음파를 수신하는 기능을 하고, 제어모듈(30)와 유/무선으로 통신하는 기능을 한다.The receiving module 20 functions to receive ultrasonic waves transmitted from the transmitter included in the tool module 10 and to communicate with the control module 30 by wire / wireless.

이를 위해, 수신모듈(20)은 첨부된 도면의 도 2와 같이, 초음파수신부와 초음파정보전달부를 더 포함할 수 있다.To this end, the receiving module 20 may further include an ultrasonic receiver and an ultrasonic information transmitter as shown in FIG. 2 of the accompanying drawings.

이때, 툴모듈(10)의 발신기에서 발생되는 초음파는 상술된 초음파유닛과의 초음파 간섭을 방지하기 위하여 다른 주파수의 초음파를 사용하도록 할 수 있다.In this case, the ultrasonic waves generated by the transmitter of the tool module 10 may use ultrasonic waves of different frequencies to prevent ultrasonic interference with the ultrasonic units described above.

이러한 수신모듈(20)은 툴모듈(10)로부터 수신한 초음파정보를 제어부(30)로 전송한다. 이러한 초음파정보를 수신하기 위하여 제어모듈(30)은 수신부를 더 포함할 수 있다.The receiving module 20 transmits the ultrasonic wave information received from the tool module 10 to the controller 30. The control module 30 may further include a receiver to receive the ultrasonic information.

상기 제어모듈(30)은 첨부된 도면의 도 2를 통해 설명하도록 한다.The control module 30 will be described with reference to FIG. 2 of the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템의 구성인 툴모듈, 수신모듈, 제어모듈 및 디스플레이의 기능적 요소를 블록도로 나타낸 것이다.2 is a block diagram illustrating functional elements of a tool module, a receiving module, a control module, and a display, which are configurations of a system for guiding tool use and an unworked area according to the present invention.

첨부된 도면의 도 2에 따른 상기 제어모듈(30)은,The control module 30 according to Figure 2 of the accompanying drawings,

작업대상의 이미지정보를 저장하고 있는 데이터베이스와, 상기 툴모듈(10)의 초음파유닛에 의해 획득된 공구위치정보에 기반하여 공구의 위치를 판단하는 공구위치판단부와, 툴모듈(10)의 조작에 기반하여 작업궤도정보를 생성하는 작업궤도정보생성부와, 상기 데이터베이스에 기저장된 이미지정보와 툴모듈(10)을 사용한 가수행에 따라 공구위치판단부에 의해 판단된 공구위치정보와 상기 작업궤도정보생성부에 의해 생성된 작업궤도정보를 연동하여, 이미지정보 상에 작업궤도와 공구위치를 맵핑하여, 공구사용을 가이드하기 위한 작업영상을 생성하는 작업영상정보생성부와, 상기 작업영상과 툴모듈(10)을 이용한 실제 작업 수행에 따라 공구위치판단부에 의해 판단된 공구위치정보에 기반하여, 상기 툴모듈(10)이 작업이 수행되었어야 할 궤도를 거치지 않았음을 분석하는 미작업영역분석부와, 상기 미작업영역분석부를 통해 미작업이 분석되면 이에 대한 알림정보를 생성하는 미작업영역알림부를 포함한다.A database storing image information of a work object, a tool position determining unit determining a position of a tool based on tool position information acquired by the ultrasonic unit of the tool module 10, and operation of the tool module 10. A work position information generation unit for generating work position information based on the tool position information and the work position determined by the tool position determining unit according to the mantissa using the image information and the tool module 10 previously stored in the database Work image information generation unit for generating a work image for guiding the use of the tool by mapping the work trajectory and tool position on the image information by linking the work trajectory information generated by the information generating unit, the work image and the tool Based on the tool position information determined by the tool position determining unit in accordance with the actual work performed using the module 10, the tool module 10 orbits the track that should have been performed. And a non-working area analysis unit analyzing the non-working area, and a non-working area notification unit generating notification information on the non-working area through the non-working area analysis unit.

이때, 제어모듈(30)의 작업영상정보생성부를 통해 생성된 작업영상정보를 디스플레이(40)의 영상출력부를 통해 화면에 출력될 수 있고, 상기 미작업영역알림부를 통해 생성된 알림정보는 디스플레이(40)의 경보발생부를 통해 경보로 출력될 수 있다. 이때, 출력되는 경보의 종류는 음성, 사이렌, 광원점등, 영상표시 등 다양하게 구성될 수 있을 것이다.In this case, the operation image information generated by the operation image information generation unit of the control module 30 may be output on the screen through the image output unit of the display 40, the notification information generated through the non-work area notification unit is displayed ( 40 may be output as an alarm through the alarm generator. At this time, the type of alarm output may be configured in various ways, such as voice, siren, light source light, image display.

이때, 작업궤도의 생성은 발신기와 수신모듈의 초음파 송, 수신을 통해 거리를 판단하고, 판단된 거리와 후술되는 발신기 기준의 공구위치정보를 기반으로 공구의 위치를 판단할 수 있고, 위치에 따른 움직이는 궤도를 산출하여 생성할 수 있다. 이때, 수신모듈은 발신기의 방향성 판단을 위하여 적어도 2개 이상의 초음파수신부를 구비할 수 있을 것이다.At this time, the generation of the work trajectory may determine the distance through the ultrasonic transmission and reception of the transmitter and the receiving module, and determine the position of the tool based on the determined distance and the tool position information of the transmitter reference, which will be described later. It can be generated by calculating the moving trajectory. At this time, the receiving module may be provided with at least two ultrasonic receivers to determine the direction of the transmitter.

여기서 후술되는 바와 같이, 발신기 기준의 공구위치정보를 판단할 수 있고, 초음파의 송, 수신 시간에 따른 거리를 산출하는 것은 통상의 거리 산출식에 의해 이루어진다.Here, as will be described later, the tool position information based on the transmitter can be determined, and the calculation of the distance according to the transmission and reception time of the ultrasonic wave is performed by a general distance calculation formula.

또한, 작업궤도를 생성하기 위한 조작 중, 상기 작업궤도정보생성부는, 어느 한 위치에서 소정의 시간(예를 들면, 10초 등)동안 머무른 것이 위치정보에 기반하여 판단되면, 해당 위치를 작업을 수행해야 하는 영역으로 구분하도록 할 수 있다.In addition, during the operation for generating the work trajectory, when it is determined based on the position information that the work trajectory information generating unit stays at a certain time for a predetermined time (for example, 10 seconds, etc.), the work trajectory is executed at the corresponding position. It can be divided into areas that need to be performed.

또한, 다른 일예로서, 작업궤도를 생성하기 위한 조작 중, 작업자의 실수로 불필요한 영역으로 궤도를 생성할 수 있다. 예컨대 'ㅁ'자 형태에 대하여 라인을 따라 궤도를 생성하여야 하지만, 만약 라인을 벗어난 조작을 취하는 경우가 그 예이다.As another example, during an operation for generating a work trajectory, a trajectory may be generated in an unnecessary area by an operator's mistake. For example, the trajectory must be created along the line for the 'ㅁ' shape, but if the off-line operation is taken, for example.

이때, 작업자는 작업궤도를 벗어난 방향에서 다시 반대방향으로 조작했다가 다시 벗어난 해당 방향으로 이동 후, 다시 반대방향으로 조작하는 조작을 수행하는 경우, 즉 작업궤도를 벗어난 방향에서부터 3회 왔다갔다 하는 조작을 통해 해당 궤도의 형성을 취소하도록 할 수 있다. 이는 작업궤도정보생성부에서 상술된 작업자의 조작에 기반해 판단하도록 할 수 있다.In this case, the operator operates in the opposite direction again from the direction away from the work trajectory, moves in the corresponding direction again, and then operates again in the opposite direction, that is, the operation of moving back and forth three times from the direction away from the work trajectory. It is possible to cancel the formation of the trajectory through. This can be determined based on the operation of the operator described above in the work trajectory information generation unit.

이때, 3회로 한정하는 이유는, 1회의 경우에는 정상 작업궤도 형성 중 반복의 경우가 발생될 수 있기 때문에 1회로 한정하게 되면 정상 작업궤도가 삭제처리되는 문제가 있고, 2회의 경우네는 시스템적으로 다시 잘못된 방향의 인지의 우려가 있으며, 3회를 초과하는 횟수는 작업의 번거로움이 발생될 수 있기 때문이다.At this time, the reason for limiting to three times is that, in one case, since the case of repetition during normal work trajectory formation may occur, there is a problem that the normal work trajectory is deleted when it is limited to one time. This is because there is a risk of recognizing the wrong direction again, because the number of times more than three times may cause the trouble of work.

이때, 이미지정보란 예를 들어 작업대상이 자동차 엔진의 조립을 위한 복수 개의 볼트인 경우, 자동차 엔진과 자동차 엔진의 볼트 체결영역 등을 포함하는 사용자에 의해 업로드된 이미지정보일 수 있다.In this case, the image information may be image information uploaded by a user including, for example, a bolt fastening area of the car engine and the car engine, when the work target is a plurality of bolts for assembling the car engine.

또한, 상기 공구위치정보란 초음파유닛에 의해 획득된, 2개의 초음파유닛 각각과 공구까지의 거리정보와 상기 2개의 초음파유닛 간의 거리정보에 기반하여 획득된 발신기로부터 위치된 공구의 위치정보를 의미한다.In addition, the tool position information refers to the position information of the tool located from the transmitter obtained based on the distance information to each of the two ultrasonic units and the tool, and the distance information between the two ultrasonic units, obtained by the ultrasonic unit. .

즉, 상기 공구위치판단부는, 상술된 공구위치정보에 기반하여 툴모듈(10)의 발신기를 기준으로 공구의 위치를 판단하도록 한다.That is, the tool position determination unit determines the position of the tool based on the transmitter of the tool module 10 based on the tool position information described above.

이때, 공구의 위치 판단은 삼각측량법에 기반한 것으로, ①공구(또는 반사유닛)에서부터 1개의 초음파유닛까지의 거리, ②공구(또는 반사유닛)에서부터 다른 1개의 초음파유닛까지의 거리 및 ③1개의 초음파유닛부터 다른 1개의 초음파유닛까지의 거리, 총 3개의 변길이를 기반한 삼각측량법으로 공구의 위치를 판단하는 것이다. 이러한 ①, ②에 따른 거리정보는 초음파 발, 수신에 기반하여 획득될 수 있고, ③에 따른 거리정보는 확정거리이므로, 제어모듈(30)의 데이터베이스에 기저장되거나, 발신기에 별도의 정보저장수단을 두어 통신부를 통해 통신되도록 할 수 있을 것이다.At this time, the position of the tool is based on the triangulation method, ① distance from the tool (or reflection unit) to one ultrasonic unit, ② distance from the tool (or reflection unit) to the other ultrasonic unit and ③ one ultrasonic unit The position of the tool is determined by triangulation based on the distance from the other ultrasonic unit to the total length of the three sides. Such distance information according to ①, ② can be obtained based on the ultrasonic wave, reception, and because the distance information according to ③ is a predetermined distance, it is pre-stored in the database of the control module 30, or a separate information storage means to the transmitter It will be able to communicate through the communication unit.

또한, 상기 작업궤도정보생성부는, 툴모듈(10)을 이용하여 사용자가 작업 전 작업해야 할 경로(궤도)를 따라 움직이면 이에 기반하여 툴모듈(10)을 통해 작업될 작업궤도를 정보로 생성하는 것이다.In addition, when the user moves along the path (orbit) to be worked before the work using the tool module 10, the work trajectory information generating unit generates information on the work trajectory to be worked through the tool module 10 based on this. will be.

예를 들어, 'ㅁ' 형태의 작업대상이 있고, 각 모서리 영역에 볼트를 체결한다고 가정하였을 때, 사용자가 툴모듈을 통해 각 모서리 영역을 체결하는 동작을 가수행하면서 경로를 형성하면, 상기 작업궤도정보생성부는 툴모듈(10)에 의해 판단된 공구의 위치와 발신기와 수신모듈(20) 사이의 초음파 송/수신으로 판단된 발신기의 위치에 기반하여 작업궤도정보를 생성하는 것이다.For example, assuming that there is a work object in the form of 'ㅁ' and fastening bolts to each corner area, if the user forms a path while freely engaging each corner area through the tool module, the work is performed. The trajectory information generation unit generates work trajectory information based on the position of the tool determined by the tool module 10 and the position of the transmitter determined by the ultrasonic transmitter / receiver between the transmitter and the receiving module 20.

한편, 상기에서는 미리 생성된 작업궤도에 대하여, 실제 툴모듈(10)이 작업궤도에 기반한 경로를 거치치 않는 경우 미작업을 가이드할 수 있도록 하지만, 다른 일예로서 만약 작업자가 궤도에 따른 경로를 거쳤지만 작업을 수행하지 않았을 수도 있다. 이러한 판단에 대해서는 툴모듈(10)이 궤도상에 머물렀던 시간에 기반할 수도 있지만, 이는 정확한 작업과 미작업의 판단은 불가능하다.On the other hand, in the above it is possible to guide the unworked work, if the actual tool module 10 does not go through the path based on the work trajectory previously generated, as another example, if the worker has passed the path along the track However, you may not have done it. This determination may be based on the time the tool module 10 has stayed on track, but it is impossible to determine the correct work and the non-work.

이에 따라, 본 발명에서는 첨부된 도면의 도 3과 같은 형태의 공구를 제안하도록 한다. 이러한 도 3의 공구는, 조작이 이루어졌는지를 판단하고 이에 따른 신호를 연동하여 작업과 미작업을 가이드하는 것이다.Accordingly, in the present invention, to propose a tool of the form shown in Figure 3 of the accompanying drawings. The tool of FIG. 3 determines whether operation has been made and guides work and non-work by interlocking signals accordingly.

이에 따르면, 툴모듈(10)의 공구가 작업의 궤도를 거쳤다고 하더라도, 공구의 조작이 감지되지 않는 경우 미작업으로 가이드할 수 있다.According to this, even if the tool of the tool module 10 has passed the trajectory of the work, when the operation of the tool is not detected, it can be guided in the unworked manner.

이때, 공구의 조작의 감지는, 예를 들어 이미지 정보가 차량 엔진인 경우로 가정하면, 볼트가 체결되어야 하는 영역을 이미지 정보의 픽셀 또는 좌표값 등을 기반으로 제어모듈(30)이 미리 판단하도록 하고, 해당 영역에서 공구의 조작이 이루어져야 함을 미리 판단하도록 할 수 있다. 이를 위해 공구조작영역판별부와 공구조작판단부 등의 구성을 더 포함할 수 있다.At this time, the detection of the operation of the tool, for example, assuming that the image information is a vehicle engine, so that the control module 30 to determine in advance the area to be bolted on the basis of the pixel or coordinate value of the image information, etc. And, it can be determined in advance that the operation of the tool should be made in the area. To this end, the tool manipulation area discrimination unit and the tool manipulation determination unit may further include a configuration.

이때, 공구가 작업궤도를 거쳤음에도 불구하고, 공구 조작이 이루어져야 하는 영역이었지만 공구의 조작이 감지되지 않으면 미조작을 가이드하도록 하는 것이다.At this time, even though the tool has gone through the trajectory of the tool, it is an area to which the tool operation is to be made, but if the operation of the tool is not detected, the operation is guided.

도 3은 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에서 사용되는 공구(Tool)의 일예를 나타낸 것이다.Figure 3 shows an example of a tool (Tool) used in the system for guiding the tool use and the non-working area according to the present invention.

첨부된 도면의 도 3을 참조한다.Reference is made to FIG. 3 of the accompanying drawings.

이는 펜치에 대한 일예로서 펜치가 볼트 체결이나 부품을 집어 사용하는데 널리 사용되어, 사용처가 많기 때문에 예로서 설명된다.This is described as an example for the pliers because the pliers are widely used for bolt fastening or picking up parts, and thus have many uses.

이에 따른 공구(펜치)는, 첨부된 도면과 같이 발신기가 부착되어 공구와 발신기를 포함하는 툴모듈(10)을 이루고, 일측에 접촉식센서를 더 포함할 수 있다.Accordingly, the tool (pliers), as shown in the accompanying drawings, the transmitter is attached to form a tool module 10 including the tool and the transmitter, it may further include a contact sensor on one side.

상기 접촉식센서는 펜치 조작을 위해 집음 동작을 수행할 때, 1개의 파지영역에 설치되어 다른 1개의 파지영역에 접촉식센서가 접촉됨을 감지하여 감지값을 출력하도록 구성된다.The touch sensor is configured to output a detection value by detecting that the touch sensor is in contact with the other gripping area when the touch sensor performs the sound collecting operation for the operation of the pliers.

이러한 접촉식센서의 감지값은 제어모듈(30)과 통신부를 통해 통신되도록 구성할 수 있다.The detected value of the contact sensor may be configured to communicate with the control module 30 through the communication unit.

한편, 첨부된 도면의 도 4와 같이, 툴모듈(10)은 발신기에 팔찌형태의 밴드를 구성하여 웨어러블 형태로 구성할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4 of the accompanying drawings, the tool module 10 may be configured in a wearable form by configuring a band of the bracelet-type on the transmitter.

도 4는 본 발명에 따른 공구사용과 미작업 영역을 가이드 해주는 시스템에서 사용되는 공구(Tool)에 결합되는 발신기의 다른 일예를 나타낸 것이다.4 shows another example of a transmitter coupled to a tool used in a system for guiding tool use and unworked area according to the present invention.

이 경우, 공구의 일측에 착용시켜 툴모듈(10)로서 사용될 수도 있고, 작업자의 팔목(또는 신체 등)에 착용되어 작업자의 손을 공구로 적용하여 사용될 수도 있다.In this case, it may be worn on one side of the tool and used as the tool module 10, or may be worn on the operator's wrist (or body, etc.) and applied to the worker's hand as a tool.

상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.What has been described above with reference to the drawings has been described only the main matters of the present invention, it is apparent that the present invention is not limited to the configuration of the drawings as long as various designs can be made within the technical scope.

10 : 툴모듈
20 : 수신모듈
30 : 제어모듈
40 : 디스플레이10: tool module
20: receiving module
30: control module
40: display

Claims

In the position recognition system using ultrasonic wave to guide tool use and unworked area,
The position recognition system using the ultrasonic wave,
(a) a tool module 10 consisting of a combination of a transmitter and a tool, a receiving module 20 for receiving ultrasonic waves transmitted from the transmitter of the tool module 10, and communicating with the receiving module 20 to use the tool; It includes a control module 30 for guiding the non-working area, and a display 40 for outputting an image in communication with the control module 30,
(b) A work track is created in advance through the tool module 10 before the work, and the guide for performing the work by interlocking the position of the tool module 10 and the pre-equipped image image on the work track in actual work. Output the video, and if the tool module 10 does not go through the work trajectory to guide the operator to inform the worker,
The control module 30,
Database that stores the image information of the work target,
A tool position determining unit for determining a position of a tool based on tool position information obtained by the ultrasonic unit of the tool module 10;
A work trajectory information generation unit for generating work trajectory information based on an operation of the tool module 10;
The image information is stored in the database by linking the tool position information determined by the tool position determining unit and the work trajectory information generated by the work trajectory information generating unit according to the mantissa using the tool module 10. A work image information generation unit for generating a work image for guiding tool use by mapping a work trajectory and a tool position on the work unit;
Based on the tool position information determined by the tool position determining unit according to the work image and the actual work performed using the tool module 10, the tool module 10 did not go through the track to which the work should be performed. Non-working area analysis unit to analyze,
And a non-working area notification unit for generating notification information on the non-working when the non-working area is analyzed through the non-working area analyzing unit.

delete

The method according to claim 1,
The tool module 10 is characterized in that it comprises two ultrasonic units for transmitting and receiving ultrasonic waves for tool position determination on one side, position recognition system using ultrasonic waves.

The method according to claim 3,
The reception after the transmission of the ultrasonic wave is characterized in that for receiving the ultrasonic wave reflected from the tool, position recognition system using the ultrasonic wave.

The method according to claim 1,
The receiving module 20,
Ultrasonic receiving unit for receiving the ultrasonic wave transmitted from the transmitter of the tool module 10,
And an ultrasonic wave information transmitting unit (30) for transmitting the ultrasonic wave received through the ultrasonic wave receiving unit to the control module (30) as ultrasonic wave information.

delete

The method according to claim 1,
The work image information generated by the work image information generating unit of the control module 30 is output to the screen through the image output unit of the display 40,
The notification information generated by the non-working area notification unit is output as an alarm through the alarm generating unit of the display 40, the position recognition system using ultrasonic waves.

The method according to claim 1,
The tool position determination portion,
Distance information from tool ① to one ultrasound unit and distance information from tool ② to another ultrasound unit obtained by the ultrasound unit provided in the transmitter of the tool module 10, and ③ one ultrasound unit to another 1 A position recognition system using ultrasonic waves, characterized in that the position of the tool is determined by triangulation based on distance information up to three ultrasonic units and three side length information.

The method according to claim 1,
The transmitter is configured in a wearable form, characterized in that worn on the tool or the body of the worker, the position recognition system using ultrasonic waves.

The method according to claim 1,
The tool,
Further comprising a contact sensor for sensing the operation of the tool, and communicates the detection value of the contact sensor with the control module 30,
The control module 30,
And even when the tool has already been stored in the trajectory of operation, when the operation is not performed in the area where the operation of the tool should be performed, the non-work is guided.