KR101125584B1

KR101125584B1 - 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템

Info

Publication number: KR101125584B1
Application number: KR1020110130090A
Authority: KR
Inventors: 이경주
Original assignee: 뉴비전엔지니어링(주)
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-03-22

Abstract

본 발명은 지형의 측지값을 측정하는 정밀측량방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 무선작동되고 측정한 데이터를 GPS와 무선 송수신되는 무선측정장치를 구비하되, 그 무선측정장치는 4개의 바퀴가 각각의 구동수단을 가짐과 동시에 각각 상,하 승강 가능한 구를 가져 이동중 지형의 기울기에 따라 적절히 작동하여 지형의 경사도 등을 정확히 측정할 수 있게 함으로써, 인력이 투입되기 곤란한 지형에서도 정확한 지형의 측지값을 측정할 수 있으며, GPS 송수신을 통해 중앙통제실(600)로 신속히 측정 데이터를 전송 분석 가능하여 분석 전문가가 현장에 없더라도 측정데이터를 통한 기존 데이터와의 비교 분석이 용이하게 할 수 있게 한 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 측정하는 지형 정밀측량방법에 관한 것이다.

Description

무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템 {Device for determining the contour of a road surface}

본 발명은 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, GPS와 송수신되며 무선으로 구동 작동하는 무선측정장치를 구비하되, 이동수단으로 적용되는 4개의 바퀴가 각각의 동력에 의해 구동되어 지형의 경사도를 정확하게 측정이 가능하여 인력이 투입되기 곤란한 지형의 정확한 측지값을 측정함으로 기존의 측지값이 정확한지를 알 수 있으며, 이를 GPS 송수신하여 현장 측정자 이외에 다른 장소에서도 전문가의 정확한 분석이 가능하게 한 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템에 관한 것이다.

일반적으로 지리정보시스템(GIS)는 차량용 네비게이션과 같은 GIS 에이터화 된 수치지도와, GPS수신기를 이용하여 차량의 위치 및 목적지까지의 경로를 안내할 수 있도록 구성된다.

이와 같은 GIS에 이용되는 수치지도는 항공사진을 촬영한 후, 임의로 설정된 기준점을 기준으로 주변 지형물의 좌표를 수치정보화하여 제작된다.

한편, 이와 같은 수치지도를 제작할 때, 도화 작업의 오류 또는 항공사진 분석의 오류 등에 의해 교량이나 도로주위 등을 포함하는 지형의 좌표가 잘못 설정되는 오류가 자주 발생 되었으므로, 수치지도를 제작한 후에는 정확한 측지 측량을 통해 각 지형의 형태를 확인하여야 하며, 이러한 확인절차로 인력을 통한 측량 방법이 적용되고 있는 실정이다.

그런데, 이와 같이, 지형의 형태를 일일이 측량하여 확인하는 것은 시간이 많이 걸리고, 매우 번거로움이 있으며, 특히, 인력이 투입되지 못하는 곳에서는 항공촬영 등을 이용하여 촬영 후 육안으로 판독하여야 하는 등 정확한 측정이 불가능한 문제점이 있었다.

또한, 지형의 정확한 측지값을 측정하기 위해 별도의 측지장치를 사용하여야 함은 물론, 반듯이 측정시 전문가의 동행에 따른 측지값의 분석이 병행하여 이루어져야 하는 매우 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 무선작동되고 측정한 데이터를 GPS와 무선 송수신되는 무선측정장치를 구비하되, 그 무선측정장치는 4개의 바퀴가 각각의 구동수단을 가짐과 동시에 각각 상,하 승강 가능한 구를 가져 이동중 지형의 기울기에 따라 적절히 작동하여 지형의 경사도 등을 정확히 측정할 수 있게 함으로써, 인력이 투입되기 곤란한 지형에서도 정확한 지형의 측지값을 측정할 수 있으며, GPS 송수신을 통해 중앙통제실(600)로 신속히 측정 데이터를 전송 분석 가능하여 분석 전문가가 현장에 없더라도 측정데이터를 통한 기존 데이터와의 비교 분석이 용이하게 할 수 있게 한 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한 불규칙한 지형에 의해 무선측정장치가 뒤집어 질 경우 고가의 카메라가 손상되지 않도록 하는 장치를 구비하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 관측카메라를 통하여 지형의 측지값을 측정하는 측정방법에 있어서,

상부에 회전판에 의해 장착되어 회전가능하고 상부에 조명기가 형성된 관측카메라가 형성되고, 하부에 각각 구동 및 상,하 승강되는 4개의 바퀴가 형성되어 모니터링이 가능한 무선콘트롤기(500)에 의해 구동하는 측정장치 몸체;

상기 관측카메라의 후방에서 몸체에 형성되어 몸체의 수평상태를 감지하는 수평감지센서와, 상기 몸체의 전방과, 양측면에 형성되어 이동하는 몸체의 주변 장해물체를 감지하는 물체감지센서와, 상기 몸체의 하부에서 지면과 몸체와의 각도를 측정하는 각도센서와, 몸체의 후방에 형성되어 이동하는 거리를 감지하는 거리센서로 된 센서부;

상기 몸체에 형성되어 GPS 신호를 송수신하는 GPS수신기; 및

상기 몸체의 구동과 센서부의 감지신호와 GPS 신호를 제어하는 제어부를 포함하여 된 무선측정장치를 구비하되,

상기 무선측정장치를 이용하여 인력의 투입이 어려운 지형에 투입 및 구동시키는 진입 및 구동단계;

관측카메라를 통해 관측된 지형의 화면을 무선콘트롤기(500)에 의해 확인함과 동시에 이동중 거리센서에 의해 그 이동하는 거리를 측정하고, 경사구간에 진입시 각각의 바퀴의 승강에 의해 수평을 유지한 상태에서 각도센서에 의해 지면과 몸체간의 각도를 측정하는 데이터 측정단계;

측정된 거리와 각도를 제어부에서 수집하는 데이터 수집단계;

하여 이를 GPS수신기를 통해 중앙통제실(600)로 전송하는 데이터 전송단계; 및

전송받은 데이터를 기존 데이터와 비교 분석하는 비교 분석단계;를 순차적으로 수행함으로 달성할 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템은, 무선 이동가능한 무선측정장치에 의해 인력이 투입되지 못하는 지형의 투입이 가능하고, 각각 구동 및 상,하 승강되는 4개의 바퀴에 의해 측정장치가 항시 수평이 유지된 상태에서 정확한 지형의 경사도 등의 측정이 가능하며, 특히, GPS 송수신을 통해 중앙통제실(600)로 신속하게 측정 데이터를 전송 및 분석 가능함으로, 전문가가 현장에 없더라도 측정데이터를 통한 기존 데이터와의 비교 분석이 용이하게 할 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

몸체가 전도되었을 때 돌출되는 가드봉에 의해 고가의 관측카메라가 보호되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치의 수평 조절상태를 나타낸 작동도.
도 5는 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치의 경사면 측정상태를 나타낸 작동도.
도 6은 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 관측카메라 보호상태를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 간략도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치를 나타낸 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템의 무선측정장치를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3의 도시와 같이 본 발명의 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템은 무선 작동하는 무선측정장치(1)에 의해 이루어지는 것으로,

상기 무선측정장치(1)는, 측정장치 몸체(100)와, 지형을 감지 측정하는 센서부(200)와, GPS신호를 송수신하는 GPS수신기(300)와, 작동을 제어하는 제어부(400)로 구성된 것이다.

이때, 상기 몸체(100)는, 상부에 통상적인 모터(도면중 미도시함)에 의해 회전 작동하는 회전판(111)에 의해 지형의 관측이 가능한 관측카메라(110)가 형성되고, 상기 관측카메라(110)에는 야간 작동이 가능하게 조명기(112)가 설치되어 있다.

또한, 몸체(100)의 하부에는 각각 통상적인 모터(도면중 미도시함)에 의해 구동 가능한 4개의 바퀴(120)가 형성된 것이며, 각각의 바퀴(120)는 각각 상하 승강 가능하게 구성된 것이다.

상세히 설명하면, 그 각각의 바퀴(120)에는 바퀴축(121)이 형성된 것으로, 그 바퀴축(121)의 바퀴(120)가 결합된 타측은 수직방향으로 절곡 형성되며, 그 절곡부의 단부는 몸체(100)의 하부에서 공압실(122)과 결합되어 구성되어 공압실(122)로 공급되는 공기압에 의해 바퀴(120)가 승하강하게 된다.

몸체(100)의 이동은 물론, 몸체(100)가 이동 구동시 지면에 장해물체나 경사부가 있을 때에는 바퀴(120)의 공압에 의한 승강 작동에 의해 그 몸체(100)의 수평상태가 유지되게 구성된 것이다. 경사부나 장애물이 있을때 몸체(100)의 수평상태가 깨지게 되고, 이러한 상태를 후술할 수평감지센서(210)가 감지하여 제어부로 보내 각 바퀴에 형성된 공압실(122)의 공압을 변화시켜 수평상태로 만들어 준다.

한편, 상기 몸체(100)의 구동은 별도의 무선콘트롤기(500)에 의해 작동 가능한 것이며, 그 무선콘트롤기(500)에는 상기 관측카메라(110)에 의해 관측된 지형의 촬영물의 모니터링이 가능하게 구성되어 이동중의 지형 상황의 관측이 가능하게 구성된 것이다.

또한, 상기 몸체(100)에는 센서부(200)가 형성된 것으로,

센서부(200)는, 상기 관측카메라(110)의 후방에서 몸체(100)에 형성되어 몸체(100)의 수평상태를 감지하는 수평감지센서(210)가 형성된 것으로, 상기 각각 승강되는 바퀴(120)의 승강 조절에 의해 그 수평상태의 감지가 가능하게 구성된 것이다.

즉, 도 4의 도시와 같이 무선측정장치(1)가 이동중 지면 상태에 따라 몸체(100)가 기울어지게 되면 이를 감지하여 공압실(122)의 작동으로 각각의 바퀴(120)의 승강조절이 이루어지며, 이때 수평감지센서(210)가 수평상태를 감지할 수 있도록 조절함으로 몸체(100)의 수평상태의 조절이 가능하게 구성된 것이다.

또한, 상기 몸체(100)의 전방과, 양측면에는 무선측정장치(1)가 이동중 전방이나 측면에 장해물체가 출현시 이를 감지하는 물체감지센서(220)가 구성된 것으로, 이동중 장해물체가 출현시 이를 관측카메라(110)로 확인하여 무선콘트롤기(500)를 통해 이를 확인 및 우회 작동시키면 되는 것이다.

또한, 상기 몸체(100)의 하부에는 각도센서(230)가 형성된 것으로, 상기 각도센서(230)는 도 5의 도시와 같이 최초 평판한 지면에서는 각도센서(230)가 지면과의 90°를 이루게 형성된 것으로, 무선측정장치(1)가 이동중 경사면에 진입하게 되면 각각의 바퀴(120)의 승강 작동에 의해 몸체(100)의 수평이 유지되는 것이며, 이때 각도센서(230)는 몸체(100)의 수평으로부터 경사면의 경사 각도의 측정이 가능한 것이다.

또한, 상기 몸체(100)의 후방에는 거리센서(240)가 형성된 것으로, 상기 거리센서(240)에 의해 무선측정장치(1)가 이동한 거리의 측정이 가능한 것이다.

또한, 상기 몸체(100)에는 GPS수신기(300)가 형성된 것으로, 상기 GPS수신기(300)는, 중앙통제실(600)로 정보를 전송하게 되는 것이다.

또한, 상기 몸체(100)에는 제어부(400)가 형성된 것으로, 상기 제어부(400)는, 상기 몸체(100)의 구동과 센서부(200)의 감지신호와 GPS 신호를 제어하게 되는 것으로, 상기 센서부(200)에 의해 측정된 데이터를 GPS수신기(300)를 통해 중앙통제실(600)로 전송할 수 있게 구성된 것이다.

한편, 도 6의 도시와 같이 상기 몸체(100)의 상부에서 관측카메라(110)의 주연부에는, 공압실(131)의 공압에 의해 출몰되는 다수의 가드봉(130)이 형성되어 험난한 지형이나 굴곡이 심한 지형에서 가드봉(130)의 돌출에 의해 관측중인 관측카메라(110)를 보호할 수 있게 구성할 수 있는 것이다.

가드봉(130)은 몸체(100)가 전도될 가능성이 있는 60도 이상의 각도를 각도센서(230)가 측정할 때 공기압이 작동되어 돌출되고, 이렇게 돌출된 가드봉(130)은 고가의 카메라보다 높은 위치로 돌출되므로 전도되더라도 카메라를 보호하게 된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 무선측정장치(1)를 이용하여 지형의 측지값을 측정하는 방법을 살펴보면,

먼저, 도 7의 도시와 같이 진입 및 구동단계(S100)와, 데이터 측정단계(S200)와, 데이터 수집단계(S300)와, 데이터 전송단계(S400)와, 비교 분석단계(S500)를 순차적으로 수행하여 된 것으로,

상기 진입 및 구동단계(S100)는,

무선측정장치(1)를 인력의 투입이 어려운 지형에 투입시키되, 투입되는 무선측정장치(1)는 무선콘트롤기(500)를 이용하여 투입하면 되는 것이고, 투입과 동시에 관측카메라(110)에 의해 그 지형의 관측이 가능하고, 조작자는 무선콘트롤기(500)를 통해 지형을 관측함과 동시에 무선측정장치(1)의 조작이 가능한 것이다.

또한, 데이터 측정단계(S200)는,

투입된 무선측정장치(1)는, 지형을 이동과 함께 지형의 거리 및 각도를 측정하면 되는 것으로, 이때, 그 거리는 무선측정장치(1) 몸체(100)의 후방에 형성된 거리센서(240)에 의해 그 무선측정장치(1)의 이동 거리의 측정이 가능한 것이고, 지형의 경사도를 측정시에는 몸체(100) 저면에 형성된 각도센서(230)가 평평한 지형에서는 각도센서(230)와 지형의 지면과 직각 상태 즉, 90°를 이루게 되는 것이며, 경사구간에 진입시에는 그 각도센서(230)에 의해 그 경사도의 각도가 측정되는 것이다.

일예로, 하향 경사면에 진입시 상세히 설명하면, 무선측정장치(1)가 경사면에 진입하게 되면, 그 무선측정장치(1)의 몸체는 그 전방은 낮고 후방은 높은 상태로 진입되는 것인바, 이때, 수평감지센서(210)는 그 경사상태를 감지함과 동시에 그 신호를 제어부(400)로 전송시키고, 제어부(400)에서는 그 신호를 전송받아 바퀴(120)의 전면에 해당하는 공압실(122)을 작동시키는 것으로, 전방 바퀴(120)에 해당하는 공압실(122)을 작동시켜, 그 공압실(122)로부터 바퀴축(121)을 인출시키게 되는 것이며, 인출되는 바퀴축(121)에 의해 몸체(100)의 전방이 상승하여 수평상태가 이루어지는 것이며, 이러한 수평상태는 수평감지센서(210)를 통해 감지하면 되는 것이다.

이와 같이 무선측정장치(1)가 경사면에 진입 후 몸체(100)가 수평상태가 되면, 도 5의 도시와 같이 각도센서(230)는 하방 수직방향으로 센서가 감지되어 경사면과의 경사도가 측정되는 것이다.

또한, 데이터 수집단계(S300)는,

상기와 같이 거리센서(240)와 각도센서(230)에 의해 측정된 측정값은 제어부(400)로 전송되어 그 측정 데이터가 수집되는 것이다.

또한, 데이터 전송단계(S400)는,

이동중인 무선측정장치(1)는, GPS수신기(300)에 의해 그 이동상태가 중앙통제실(600)로 전송 가능한 것인바, 이때, 상기와 같이 측정된 지형의 거리 및 각도 또한 전송되는 것이다.

또한, 비교 분석단계(S500)는,

중앙통제실(600)에서는 비교 분석 전문가가 무선측정장치(1)로부터 전송받은 새로운 데이터를 중앙통제실(600)에 미리 저장된 기존 데이터와 비교 분석함으로 정확한 측지값의 측정이 가능한 것이다.

한편, 무선측정장치(1)의 이동중 물체감지센서(220)에 의해 전방이나 측면에 장해물체가 감지되게 되면 제어부(400)에서는 그 감지신호를 무선콘트롤기(500)로 전송시키게 되는 것이며, 조작자는 그 감지신호를 전송받아 관측카메라(110)를 회전 작동시킴으로 주변의 장해물체 확인 및 무선측정장치(1)의 우회 작동이 가능한 것이다.

이상과 같이 본 발명 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 측정하는 지형 정밀측량방법은 무선 조작방식으로 인력이 투입되지 않는 난 지역에서도 그 용이한 측정이 가능하여 기존 방식으로 측정하지 못하는 지형의 측지값을 정밀 측정할 수 있는 것이다.

1 : 무선측정장치 100 : 몸체
110 : 관측카메라 111 : 회전판
112 : 조명기 120 : 바퀴
121 : 바퀴축 122 : 공압실
130 : 가드봉
200 : 센서부 210 : 수평감지센서
220 : 물체감지센서 230 : 각도센서
240 : 거리센서
300 : GPS수신기 400 : 제어부
500 : 무선콘트롤기 600 : 중앙통제실
S100 : 진입 및 구동단계 S200 : 데이터 측정단계
S300 : 데이터 수집단계 S400 : 데이터 전송단계
S500 : 비교 분석단계

Claims

무선측정장치에 구비된 관측카메라를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템에 있어서,
상부에 회전판(111)에 의해 장착되어 회전가능하고 상부에 조명기(112)가 형성된 관측카메라(110)가 형성되고, 하부에 각각 구동 및 상,하 승강되는 4개의 바퀴(120)가 형성되어 모니터링이 가능한 무선콘트롤기(500)에 의해 구동하는 측정장치 몸체(100);
상기 관측카메라(110)의 후방에서 몸체(100)에 형성되어 몸체(100)의 수평상태를 감지하는 수평감지센서(210)와, 상기 몸체(100)의 전방과, 양측면에 형성되어 이동하는 몸체(100)의 주변 장해물체를 감지하는 물체감지센서(220)와, 상기 몸체(100)의 하부에서 지면과 몸체(100)와의 각도를 측정하는 각도센서(230)와, 몸체(100)의 후방에 형성되어 이동하는 거리를 감지하는 거리센서(240)로 된 센서부(200);
상기 몸체(100)에 형성되어 GPS 신호를 송수신하는 GPS수신기(300); 및
상기 몸체(100)의 구동과 센서부(200)의 감지신호와 GPS 신호를 제어하는 제어부(400)를 포함하여 된 무선측정장치(1)를 구비하되,
상기 무선측정장치(1)를 이용하여 인력의 투입이 어려운 지형에 투입 및 구동시키는 진입 및 구동단계(S100);
관측카메라(110)를 통해 관측된 지형의 화면을 무선콘트롤기(500)에 의해 확인함과 동시에 이동중 거리센서(240)에 의해 그 이동하는 거리를 측정하고, 경사구간에 진입시 각각의 바퀴(120)의 승강에 의해 수평을 유지한 상태에서 각도센서(230)에 의해 지면과 몸체(100)간의 각도를 측정하는 데이터 측정단계(S200);
측정된 거리와 각도를 제어부(400)에서 수집하는 데이터 수집단계(S300);
하여 이를 GPS수신기를 통해 중앙통제실(600)로 전송하는 데이터 전송단계(S400); 및
전송받은 데이터를 기존 데이터와 비교 분석하는 비교 분석단계(S500);를 순차적으로 수행하여 됨을 특징으로 하는 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템.
제 1항에 있어서,
각각의 바퀴(120)는,
그 각각의 바퀴축(121) 일측이 절곡되어 몸체(100)의 하부에서 공압실(122)에 결합되게 구성하되,
각각의 바퀴(120)가 닿는 지면에 따라 각각 승강되게 구성함으로, 이동중 어느 하나의 바퀴(120)에 장해물체가 닿을시나 경사면을 이동시 각각 승강 조절되는 바퀴(120)에 의해 항시 몸체(100)의 수평상태가 유지되게 구성되며,
몸체(100)의 상부에서 관측카메라(110)의 주연부에는 공압실(131)의 공압에 의해 출몰되는 다수의 가드봉(130)이 형성되고, 가드봉(130)은 몸체(100)가 전도될 경우 각도 센서의 신호에 의해 가드봉(130)이 돌출되어 관측중인 관측카메라(110)가 보호되게 구성된 것을 특징으로 하는 무선측정장치를 이용하여 지형의 측지값을 정밀 측량하는 측지시스템.