KR101274575B1 - 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법 - Google Patents

컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자 단말기에서 출력되는 캐드도면 상의 객체(entity) 선택에 의해 측설점이 선택되면, 사용자 단말기의 표시화면에 측설점에 대한 사용자의 상대적인 위치를 표시하여 원하는 측설점으로 사용자가 신속하면서도 정확하게 이동할 수 있도록 한 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법은, 사용자 단말기에 탑재된 측량 프로그램을 실행하는 단계; 좌표 측설을 수행하기 위해 상기 측량 프로그램에 포함된 좌표측설 메뉴를 실행하는 단계; 상기 좌표측설 메뉴의 실행 결과에 따른 측설창에 포함된 다수의 방향 메뉴들 중 태양을 이용하는 방향 메뉴를 활성화시키는 단계; 상기 방향 메뉴를 이용하여, 상기 사용자 단말기에 출력되어 있는 캐드도면 상에서 측설점에 대한 위치정보를 입력받는 단계; 및 상기 캐드 도면 상에 사용자와 측설점의 위치 및 상기 사용자와 측설점 간의 이격거리를 표시하는 단계를 포함한다.

Description

컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법{DERIVATION METHOD OF SURVEY POINT USING COMPUTER AIDED DESIGN}
본 발명은 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법에 관한 것이다.
종래에 이용되고 있던 측량방법은, 측량기사가 현장에서 측량기(레벨)와 표척(프리즘)을 사용하여 현황을 측량한 후 그 측량정보를 디스켓 등으로 저장하여 설계실로 가지고 와서, 상기 측량정보를 기초로 컴퓨터 지원 설계(CAD : Computer Aided Design) 프로그램 등을 이용하여 도로 또는 건물 등의 구조물 등에 대한 작도를 별도로 행하였다. 이러한 측량방법에서는 측량과 작도의 실시간적인 병행이 불가능하였다. 이에, 최근에는 측량기를 통해 현장에서 수집된 측량정보를 이용하여, 측량된 구조물에 대한 정보를 휴대용 단말기 상에 직접 표시할 수 있는 가상기준점(Virtual Reference Station,VRS)을 이용한 측량방법이 제공되고 있다. 한편, 최근에는 VRS 서버를 포함하는 넓은 개념으로 네트워크(Network) RTK란 용어가 이용되고 있다. 즉, 네트워크 RTK란 네트워크를 이용한 RTK 측량방법을 말하는 것으로서, 그 종류로는 VRS, MAX, FKP 등이 있다.
측량과 측설은 구분해서 사용된다. 측량은 보통 현황측량을 할 때 많이 쓰이는 방법으로서, 기 시공된 구조물의 현황을 알아볼 때와 토공 같은 경우 그 지점의 면적 및 부피 등 물량을 구할 때 주로 사용된다. 측설은 구조물 등을 시공하기 전 어느 위치에 그 구조물을 시공할지 여부를 알아보기 위하여 도면상의 좌표를 실제 현장에 깃발 등으로 표시하기 위한 목적으로 사용된다.
측설시, 사용자(측량사)는 도면상의 좌표에 해당되는 측설점들로 이동하면서 상기 표시 작업을 수행한다. 원하는 측설점으로의 이동을 위해서는 이동전에 측설점의 위치를 미리 파악해야 한다. 종래에는 측설점의 위치 파악을 위해 별도의 나침반 등을 이용하였다. 그런데, 나침반을 이용하는 경우에는 진북과 나침반의 바늘이 가리키는 자북 간에 편차가 있어 이를 보정해야 하는 번거로움이 있고 또한 측량을 위한 사용자 단말기 외에 나침반 등이 별도로 구비해야 된다는 불편함이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자 단말기에서 출력되는 캐드도면 상의 객체(entity) 선택에 의해 측설점이 선택되면, 사용자 단말기의 표시화면에 측설점에 대한 사용자의 상대적인 위치를 표시하여 원하는 측설점으로 사용자가 신속하면서도 정확하게 이동할 수 있도록 한 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법은, 사용자 단말기에 탑재된 측량 프로그램을 실행하는 단계; 좌표 측설을 수행하기 위해 상기 측량 프로그램에 포함된 좌표측설 메뉴를 실행하는 단계; 상기 좌표측설 메뉴의 실행 결과에 따른 측설창에 포함된 다수의 방향 메뉴들 중 태양을 이용하는 방향 메뉴를 활성화시키는 단계; 상기 방향 메뉴를 이용하여, 상기 사용자 단말기에 출력되어 있는 캐드도면 상에서 측설점에 대한 위치정보를 입력받는 단계; 및 상기 캐드 도면 상에 사용자와 측설점의 위치 및 상기 사용자와 측설점 간의 이격거리를 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법은 사용자 단말기에 탑재되어 있는 측량 프로그램을 통해 원하는 측설점에 대한 사용자의 상대적 위치를 사용자 단말기의 화면에 표시할 수 있게 된다. 이를 통해 본 발명은 종래에 비해 보정의 번거로움 없이, 또한 추가적인 구성수단을 구비해야 하는 불편함 없이 사용자로 하여금 원하는 측설점으로 신속하면서도 정확하게 이동할 수 있게 함으로써 작업 능률을 획기적으로 높일 수 있다는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 측량 시스템의 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명이 적용되는 사용자 단말기의 일실시예 내부 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 측량 프로그램을 이용하여 측설점과 사용자의 위치를 캐드 도면 상에 도출하는 과정을 순차적으로 보여는 흐름도.
도 4는 측량 프로그램을 실행하는 단계를 보여주는 일예시도.
도 5는 좌표측설 메뉴를 실행하는 단계, 측설창의 방향 메뉴에서 태양을 선택하는 단계, 캐드 도면상에 방향정보/거리정보를 표시하는 단계를 순차적으로 보여주는 일예시도
도 6은 다른 측점을 측설하고자 할 때의 측설창 및 캐드 도면의 상태 정보를 일 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 측량 시스템의 일실시예 구성도이다.
본 발명이 적용되는 측량 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 각종 토목 현장에서 실질적으로 측량 및 측설을 수행하기 위한 측량기(20), 위치정보를 송출하기 위한 위성(30), 측량기(20)로부터 전송받은 측량 데이터를 컴퓨터 지원 설계 방식 기반(CAD : Computer Aided Design)의 작도 방법을 이용하여 시각적으로 표시하는 사용자 단말기(10)를 포함한다.
측량기(20)는 토목 시공 현장에서 구조물의 높이, 길이, 좌표 등을 측량하거나 또는, 구조물 등을 시공하기 전 어느 위치에 그 구조물을 시공할지 여부를 알아보기 위하여 도면상의 좌표를 실제 현장에 깃발 등으로 표시하기 위해 이용되는 다양한 형태 및 종류의 측량장치들을 포함할 수 있다. 이러한 측량기(20)는 위성(30)으로부터 위성항법시스템(GNSS:Global Navigation Satellite System)을 통한 위치정보를 수신하기 위한 수신기(50)를 포함한다.
사용자 단말기(10)는 측량기(20)와 유선 또는 무선으로 통신한다. 사용자 단말기(10)는 측량기(20)와의 통신을 통해 측량정보를 수신한다. 사용자 단말기(10)는 측량정보를 시각적으로 표시하기 위해 측량 프로그램을 내장하고 있다.
측량 프로그램은 컴퓨터 지원 설계(CAD : Computer Aided Design)를 기반으로 구성됨을 특징으로 하고 있다. 컴퓨터 지원 설계(CAD)란, 사용자 단말기와 같은 컴퓨터에 기억되어 있는 설계정보를 이용하여, 사용자가 지도 또는 다양한 형태의 구조물을 화면을 보면서 그릴 수 있도록 하는 한편, 그려진 지도 또는 구조물을 화면을 통해 출력해 줄 수 있는 방식을 말하는 것이다.
측량 프로그램은 컴퓨터 지원 설계(CAD)를 기반으로 구현되기 때문에, 보정된 측량정보가 다양한 형태로 캐드 도면상에 표시될 수 있게 한다. 그리고, 측량 프로그램은 현황선 연결, 문자 표기 등의 편집 작업과 출력 기능을 제공할 수 있으며, 사용자를 통해 다양한 형태의 심벌이 캐드 도면 상으로 입력될 수 있게 한다. 즉, 본 발명에 적용되는 측량 프로그램이란, 컴퓨터 지원 설계(CAD)를 지원하는 캐드 프로그램에 측량과 관련된 프로그램을 접목시킨 것으로, 측량기(20)에 의해 측량된, 구조물의 좌표정보를 포함한 다양한 측량정보를 캐드 도면에 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 다양한 형태로 편집하도록 하는 기능을 제공할 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 적용되는 측량 프로그램은 측량정보를 이용하여 각종 구조물들을 도면 상에 표시함에 있어서, 구조물들을 단순히 그래픽적으로만 표시해 주는 것이 아니라, 각종 편집 및 응용이 가능하도록 캐드 기반상에서 구조물들을 표시할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
특히, 본 발명에 적용되는 측량 프로그램은 Network RTK 서버와의 통신 장애 예컨대, 접속자수 폭주, 신호제한 등과 같은 트래픽 잼이 발생할 때, VRS 서버와의 통신 가능한 마운트 포인트를 찾아 자동으로 액세스하고, 이 액세스 되는 상태를 표시하는 기능을 포함한다. 사용자 단말기(10)와 Network RTK 서버 간의 통신 접속은 이 측량 프로그램을 통해 매우 간소해지기 때문에, 기존에 사용자가 일일이 액세스 하던 것에 비해 작업 능률이 크게 향상된다.
상기한 바와 같은 측량 프로그램을 탑재하고 있는 사용자 단말기(10)는 다양한 종류의 전자기기 형태로 제작될 수 있으며 특히, 피디에이(PDA : Personal Digital Assistant)로 제작될 수 있다. 사용자 단말기(10)는 정보 수집, 저장, 작성, 검색 및 통신기능을 수행할 수 있는 휴대형 기기를 지시한다.
도 2는 도 1에 도시된 사용자 단말기(10)의 일실시예 내부 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기(10)는 각종 정보를 입력받기 위한 입력부(13), 측량 프로그램과 측량정보를 저장하기 위한 저장부(15), 측량기(20) 와 유선 또는 무선(블루투스 등)을 통해 정보를 교환하기 위한 인터페이스(11), 상기 인터페이스(11), 입력부(13), 저장부(15)를 통해 수집된 정보를 이용하여 측량 프로그램을 실행하기 위한 제어부(12) 및 제어부(12)를 통해 실행된 각종 결과 정보들을 출력하기 위한 출력부(14)를 포함한다.
사용자 단말기(10)에서의 측량 및 전송 방법은 저장부(15)에 저장되어 있는 측량 프로그램에 의해 구현되는 것으로써, 측량 프로그램은 제어부(12)의 제어에 따라 실행된다.
이때, 본 발명에 적용되는 측량 프로그램은 상기한 바와 같이 컴퓨터 지원 설계(CAD) 방식을 기반으로 하여 구성되어 있다는 특징이 있다. 즉, 상기한 바와 같이 종래의 일반적인 측량 프로그램들은 단순히 측량기로부터 전송된 측량정보들을 수집하거나 수집된 측량정보들을 기반으로 하여 간단한 형태로 스케치하는 것에 불과했으며, 이를 좀더 다양한 형태로 표현하기 위해서는 별도의 컴퓨터 지원 설계 프로그램을 실행시킨 후 상기 측량정보들을 입력해야만 하는 불편함이 있었다. 그러나, 본 발명에 이용되는 측량 프로그램은, 컴퓨터 지원 설계(CAD) 프로그램을 기반으로 하여, 측량과 관련된 프로그램이 접목되어 있기 때문에, 다양한 형태로 측량정보를 표시 및 편집할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
또한, 본 발명에 적용되는 측량 프로그램은 좌표측설 기능을 포함하여 원하는 측설점에 대한 사용자의 상대적 위치를 사용자 단말기의 화면에 표시하는 기능을 갖는 특징이 있다. 이러한 측량 프로그램을 통해 본 발명은 종래에 비해 보정의 번거로움 없이, 또한 추가적인 구성수단(예컨대, 나침반)을 구비해야 하는 불편함 없이 사용자로 하여금 원하는 측설점으로 신속하면서도 정확하게 이동할 수 있게 하여 작업 능률을 크게 높인다.
도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법에서 측량 프로그램을 이용하여 측설점과 사용자의 위치를 캐드 도면 상에 도출하는 과정을 순차적으로 보여준다. 도 4 내지 도 6은 도 3의 각 단계에 대응되는 일예시도들이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법은 사용자의 명령에 의해 측량 프로그램을 실행한다(S10). 본 발명이 적용되는 사용자 단말기(10)의 메인 화면은 도 4에 도시된 바와 같다. 본 발명이 적용되는 사용자 단말기(10)에는 측량 프로그램이 탑재되어 있다. 사용자(측량사)는 사용자 단말기의 입력부를 통해 메인 화면의 측량 프로그램을 클릭하여 실행한다.
사용자가 측량 프로그램을 실행한 경우에 출력되는 화면은 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 사용자 단말기를 통해 실행되고 있는 측량 프로그램의 일예를 나타낸 것으로서, 상기한 바와 같이 캐드 프로그램이 실행되고 있음을 알 수 있다. 측량 프로그램에는 도 5에 도시된 바와 같이, '파일', '보기', '편집', '설정, '현황'과 같은 다양한 주메뉴들이 포함되어 있으며, 주메뉴들 각각은 다시 다양한 기능을 수행할 수 있는 세부메뉴들을 포함하고 있다.
본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법은 측설점과 사용자의 위치를 도출하기 위해 사용자의 명령에 따라 '좌표측설' 메뉴를 실행한다(S20). '좌표측설'은 세부메뉴로서 도 5의 (A)와 같이 '현황' 메뉴에 포함될 수 있다.
'좌표측설' 메뉴가 실행되면, 도 5의 (B)와 같은 사용자 단말기의 표시화면 하단 메뉴바에 '측설점을 입력하시오 :' 라는 메세지가 뜬다. 이때, 사용자는 측설점의 좌표정보를 직접 입력할 수도 있으며, 측설점이 캐드도면에 나타나 있는 경우 측점 번호(도 5의 (A)에서 '1'과 '5'로 표시되어 있음)를 도 5의 (B)와 같이 입력하고 엔터(enter) 키를 누르거나, 또는 스타일러스 펜으로 직접 해당 캐드도면의 객체(entity)(점(Point) 또는 라인(Line) 등)를 클릭함으로써 측설점을 선택할 수 있다. 이와 같이 측설점이 캐드도면 상에 출력되어 있는 측점 번호로 입력되거나 또는 캐드도면 상의 객체(entity)에서 직접 선택되면, 도 5의 (C)와 같이 측설창이 현시된다.
이때 사용자는 측설창의 좌측 하단에 위치한 '방향' 메뉴에서 3가지 방향 종류 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 방향 종류 중, '이동'은 사용자의 이동 방향을 기준으로 측설점과 사용자의 위치가 나타나도록 하는 것이고, '북쪽'은 사용자 단말기의 12시 방향을 북쪽으로 보고 그 방향을 기준으로 측설점과 사용자의 위치가 나타나도록 하는 것이며, '태양'은 태양을 바라보는 방향을 기준으로 측설점과 사용자의 위치가 나타나도록 하는 것이다. 위치 도출의 정확성 또는 신속성에 비추어 보건 데, '이동'이나 '북쪽'을 선택하는 것보다 '태양'을 선택하는 것이 보다 바람직하다(S30). 즉, 측정 위치별 및 측정 시간별로 태양의 위치 정보는 어느 특정 값으로 고정될 수 있기 때문에, 태양을 바라보는 방향을 기준으로 측설점과 사용자의 위치를 도출하면 신속성과 정확성을 크게 담보할 수 있게 된다.
도 5의 (C)는 '태양'을 선택했을 때의 측설점과 사용자의 이격거리(13.279) 및 상대적인 위치 관계를 보여준다. 원하는 측설점에 도달하기 위해, 사용자는 화살표를 따라 원 중심을 향하여 이격거리가 '0'이 될 때까지 이동하면 된다. 예를 들어, 사용자 단말기 출력부의 화면에서 12시 방향이 태양의 위치라고 설정되어 있는 경우, 사용자가 사용자 단말기 화면의 12시 방향을 태양의 위치와 동일 선상에 놓으면, 제어부는 현재의 시간, 사용자의 위치, 태양의 위치 및 측설점의 위치를 이용하여 태양 방향(12시 방향)을 기준으로 측설점을 향해 사용자가 진행하여야할 방향 및 거리 등을 출력하게 된다.
본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법은 캐드도면상에 사용자와 측설점의 위치 및 사용자와 측설점 간의 이격거리를 표시한다(S40). 도 6의 (A)와 같은 측설창의 화면 왼쪽 하단에 위치한 '도면' 메뉴를 클릭해 보면, 도 6의 (B)와 같이 사용자와 측설점의 실제 위치가 캐드 도면 상에 붉은색 화살표로 표기되며, 실제 이격거리가 캐드 도면 상에 표시되고 있음을 알 수 있다. 한편, 사용자는 상황에 맞게 측설창 또는 캐드 도면에 표시된 위치 정보를 기반으로 측설 작업을 수행할 수 있다. 또한, 도 6의 (B)에 도시된 캐드 화면의 하단 중간에 위치한 'ESC'키가 눌러지면 사용자 단말기의 화면이 도 6의 (A)로 바뀌게 된다. 즉, 사용자는 캐드도면 상에 측설점을 찾기 위한 지도를 띄운 상태에서, 캐드도면과 지도를 번갈아 가며 또는 동시에 확인하면서, 측설점을 찾아 갈 수 있다.
도 6의 (A)와 같은 측설창에서 다음 측점을 바로 측설하고자 할 때는 왼쪽 상단에 위치한 '측설점' 메뉴를 활성화시키면 된다. 이 경우 도 6의 (C)와 같은 캐드 화면의 하단 메뉴바에 기재된 '측설점을 입력하시오 :' 에 측점번호를 기입하거나 또는, 스타일러스 펜으로 직접 다음 측설점을 클릭하면, 도 6의 (C)에 도시된 것처럼 상기 다음 측점에 대한 거리값/방향이 표시된다. 사용자가 도 6의 (C)의 캐드 화면의 하단에 측설점을 입력하면 다시 도 6의 (A)와 같은 측설창으로 돌아가고, 사용자는 이 측설창에 표시된 정보를 기반으로 측설 작업을 수행할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법은 사용자 단말기에 탑재되어 있는 측량 프로그램을 통해 원하는 측설점에 대한 사용자의 상대적 위치를 사용자 단말기의 화면에 표시할 수 있게 된다. 이를 통해 본 발명은 종래에 비해 보정의 번거로움 없이, 또한 추가적인 구성수단을 구비해야 하는 불편함 없이 사용자로 하여금 원하는 측설점으로 신속하면서도 정확하게 이동할 수 있게 함으로써 작업 능률을 획기적으로 높일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.  그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 사용자 단말기 20 : 측량기
30 : 위성

Claims (7)

  1. 사용자 단말기에 탑재된 측량 프로그램을 실행하는 단계;
    좌표 측설을 수행하기 위해 상기 측량 프로그램에 포함된 좌표측설 메뉴를 실행하는 단계;
    상기 좌표측설 메뉴의 실행 결과에 따른 측설창에 포함된 다수의 방향 메뉴들 중 태양을 이용하는 방향 메뉴를 활성화시키는 단계;
    상기 방향 메뉴를 이용하여, 상기 사용자 단말기에 출력되어 있는 캐드도면 상에서 측설점에 대한 위치정보를 입력받는 단계; 및
    상기 캐드 도면 상에 사용자와 측설점의 위치 및 상기 사용자와 측설점 간의 이격거리를 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 이격거리를 표시하는 단계는,
    상기 사용자 단말기의 제어부가, 현재의 시간, 사용자의 위치, 태양의 위치 및 입력된 상기 측설점의 위치를 이용하여, 태양 방향을 기준으로한 상기 측설점의 방향 및 이격거리를 상기 사용자 단말기의 캐드도면 상에 출력하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양 방향이, 상기 사용자 단말기 출력부의 12시 방향으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이격거리가 '0'에서 상기 사용자와 측설점의 위치는 일치하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측설점은,
    상기 캐드도면 상의 객체(entity) 선택에 의해 상기 사용자 단말기로 입력되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 측량 프로그램은 컴퓨터 지원 설계(CAD)를 기반으로 구현되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 측설점은, 상기 캐드도면 상에 출력되어 있는 측점 번호의 선택 또는 좌표정보의 입력에 의해 상기 사용자 단말기로 입력되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 지원 설계방식 기반의 측설점 도출방법.
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