KR102134735B1

KR102134735B1 - 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템

Info

Publication number: KR102134735B1
Application number: KR1020200005325A
Authority: KR
Inventors: 오정환
Original assignee: (주)지오투정보기술
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2020-07-16

Abstract

본 발명은 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 도로상의 기준점을 통과하는 차량의 이동속도를 측정하고 이동방향을 추적하면서 기준점별 수치정보에 의한 대상 지형물의 영상이미지를 보정하여 지정된 좌표위치에 표시되도록 하는 한편, 회동모터부의 구동에 따른 회동축의 회전이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에 관한 것이다.

Description

정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템{Geodetic survey data precision observation with GIS system}

본 발명은 측지측량 기술 분야 중 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지아이에스(GIS : Geographic Information System)에 의한 측지측량 정보가 반영된 지도정보에서 도로상 특정된 기준점을 통과하는 차량의 이동속도, 이동방향 등이 포함된 이동정보를 정밀하게 측량하고 각 기준점별 해당 이동정보를 검출하여 정밀하게 측지측량된 해당 위치에서의 주변 교통상황정보를 차량의 이동속도에 따라 부분적으로 무선전송하는 한편, 차량의 이동정보를 정밀하게 검출하는 표지판무인방송부의 회동모터부 구동에 따른 회동축의 회전이 원활하게 이루어지도록 하여 측지측량의 정밀도를 높이는 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에 관한 것이다.

차량이 운행되는 도로에는 전방의 상태를 표시하는 각종 표지판이 설치되어 운전자에게 도로의 현황을 알려주고 있다.

도로 표지판은 눈에 잘 보이는 장소에 설치되는 것이 일반적이지만 눈, 비, 바람 및 이물질의 부착, 주변 가로수 등에 의하여 잘 보이지 않을 수 있으며 특히, 야간 등에는 잘 보이지 않을 수 있다.

도로 주변에 설치된 도로표지판이 주변 가로수, 부유하는 이물질, 기후 변화 등에 의하여 잘 보이지 아니하는 경우 특정된 무선주파수를 이용하여 해당 안내 메시지를 차량에 방송하므로 차량이 해당 메시지를 수신하여 안전운전하도록 할 수 있다.

도로표지판이 설치된 도로를 운행하는 차량의 이동정보를 정밀하게 측량하는 경우 각 도로표지판과 도로표지판 사이 또는 특정 기준점과 특정 기준점 사이의 거리, 이동방향, 회전각 등이 포함되는 수치정보를 확인할 수 있고, 이와 같이 확인된 도로상의 특정 기준점과 기준점 사이의 측량정보를 이용하여 해당 구간을 이동하는 차량에 갱신된 최신의 교통정보를 실시간으로 제공할 필요가 있다.

이러한 문제와 필요성을 일부 해소한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-1308743호(2013.09.09.)에는 '지형지물의 기준점 설정 위치별 오차 보정 시스템'이 개시되어 있다.

그러나 이와 같은 종래 기술의 측량 시스템은 회동축의 표지판안테나와 웜휠기어 사이가 안정적으로 지지되지 못하기 때문에 회전모터부의 구동에 따른 회동축의 회전시, 회동모터부에서 과부하가 발생될 수 있는 것은 물론, 바람 등에 의해 회동축이 흔들리면서 원활한 회전이 이루어지기 어려운 문제점이 있다.

그러므로 측량 정보를 정밀하게 확보하여 신뢰도를 높이기 위한 것으로 차량의 이동정보를 검출하는 표지판무인방송부의 회동축이 원활하게 회전 되도록 하는 기술을 개발할 필요가 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1308743호(2013.09.09.) '지형지물의 기준점 설정 위치별 오차 보정 시스템'

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 도로상의 특정 기준점을 통과하는 차량의 이동속도, 이동방향이 포함된 이동정보를 정밀하게 측량하고, 각 기준점별 수치정보에 의한 대상 지형물의 측량 정보를 이용하여 지정된 좌표위치에 실시간 표시되도록 하는 한편, 회동모터부의 구동에 따른 회동축의 회전이 원활하게 이루어지도록 하여 신뢰도를 더욱 높인 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지피에스 신호를 방송하는 지피에스 인공위성(1100); 도로(900) 주변의 기준점에 설치되며 상기 지피에스 신호를 수신하고 기준점을 통과하는 차량(1200)의 이동속도를 서로 다른 방식으로 각각 측정하고 측정된 이동속도를 산술평균 연산 처리한 이동속도 측정값을 이용하여 이동하는 차량(1200)의 위치를 추적하면서 주변의 교통상황정보를 지향적 신호로 방송하는 표지판무인방송부(1300); 상기 차량(1200)에 설치되고 상기 지피에스 신호를 수신하며 상기 표지판무인방송부(1300)가 지향 방송하는 상기 교통상황정보 신호를 수신하여 내비게이션 영상이미지의 지정된 좌표정보에 영상도화시켜 출력하는 차량운항부(1400); 및 상기 표지판무인방송부(1300)와 통신망(1500)을 통하여 접속하며 상기 표지판무인방송부(1300)가 설치된 주변의 교통상황정보를 해당 좌표정보와 함께 제공하는 도로공사 중앙서버(1600); 를 포함하되, 상기 표지판무인방송부(1300)는 상기 지피에스 신호를 수신하여 경도, 위도, 해발, 시간으로 분석된 제 1 좌표정보를 출력하는 제 1 지피에스 수신부(1310); 상기 제 1 지피에스 수신부(1310)에 접속하여 상기 제 1 좌표정보를 입력하고 각 기능부를 감시하며 해당 제어신호를 출력하는 지상제어부(1320); 상기 지상제어부(1320)의 제어신호에 의하여 상기 통신망(1500)을 경유하고 상기 도로공사 중앙서버(1600)와 접속하여 상기 제 1 좌표정보를 전달하며 상기 도로공사 중앙서버(1600)가 선별하여 제공하는 상기 교통상황정보를 수신하는 무선통신부(1330); 상기 지상제어부(1320)에 접속하며 상기 기준점에 설치되어 상기 차량(1200)의 통과를 검출하는 루프센서부(1340); 상기 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 상기 차량(1200)의 이동속도를 초음파 신호로 측정하는 초음파부(1351)와 레이저 신호로 측정하는 레이저부(1352)로 이루어지는 속도측정부(1350); 상기 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 수신된 상기 교통상황정보를 할당된 영역에 기록 저장하는 메모리부(1360); 상기 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 상기 교통상황정보를 아이에스엠 밴드의 주파수로 변조하여 출력하는 아이에스엠 방송부(1370); 상기 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 좌회전과 우회전을 조절된 속도로 반복하는 회동모터부(1380); 및 상기 아이에스엠 방송부(1370)가 출력하는 상기 교통상황정보를 입력하여 아이에스엠 밴드의 주파수로 무선 방송하며 상기 회동모터부(1380)의 구동력을 전달받고 270도 각도 범위에서 좌회전과 우회전 방향으로 회동하는 회동안테나부(1390); 를 포함하며, 상기 지상제어부(1320)는 상기 초음파부(1351)와 상기 레이저부(1352)가 각각 측정한 상기 차량의 이동속도값을 산술평균 연산하고 상기 산술평균 연산된 결과로써 상기 회동모터부(1380)의 구동 속도를 조절하며, 상기 회동안테나부(1390)는 상기 교통상황정보를 아이에스엠 밴드의 무선신호로 출력하며 교통안전 표시정보를 기록하여 교통표지판으로 사용되는 표지판안테나(1391); 상기 표지판안테나(1391)를 상측에 고정상태로 설치하며 축을 중심으로 270도 범위에서 좌회전과 우회전 방향으로 회동하는 회동축(1392); 상기 회동축(1392)의 중간 부분 외주면에 설치되는 웜휠기어(1393); 상기 웜휠기어(1393)에 대응하여 접촉하고 상기 회동모터부(1380)의 회전축에 설치되어 구동력을 전달하는 웜기어(1394); 상기 회동축(1392)이 삽입되어 회동하는 회동홀(1395)을 중심축에 형성하며 상기 회동모터부(1380)를 설치하는 고정축(1396); 상기 회동홀의 바닥면에 설치되어 상기 회동축(1392)의 회동을 원활하게 하면서 받치는 제 1 베어링(1397); 상기 회동홀의 측면에 설치되어 상기 회동축(1392)을 수직상태로 지지하면서 회동을 원활하게 하는 제 2 베어링(1398); 및 상기 고정축(1396)의 상부 일측에 설치되어 상기 초음파부(1351)와 상기 레이저부(1352)를 동일한 수직축에 설치하는 지지봉(1353); 을 포함하고, 상기 차량운항부(1400)는 상기 지피에스 인공위성(1100)의 지피에스 신호를 수신하여 경도, 위도, 해발, 시간으로 이루어진 제 2 좌표정보로 분석하는 제 2 지피에스수신부(1410); 상기 제 2 지피에스수신부(1410)에 접속하여 상기 제 2 좌표정보를 입력받고 각 기능부를 감시하며 해당 제어신호를 출력하는 내비콘트롤부(1420); 상기 내비콘트롤부(1420)의 해당 제어신호에 의하여 아이에스엠 밴드로 방송되는 상기 교통상황정보를 무선 수신하는 아이에스엠수신부(1430); 상기 내비콘트롤부(1420)의 해당 제어신호에 의하여 상기 제 2 좌표정보에 해당하는 지형이미지를 검색하고 상기 교통상황정보를 지정된 좌표정보의 위치에 합성되도록 영상도화 처리하는 영상보정부(1440); 상기 내비콘트롤부(1420)의 해당 제어신호에 의하여 상기 검색된 지형이미지 정보와 상기 교통상황정보를 합성하여 영상도화 처리된 정보를 시각적 신호로 표시하는 비디오부(1450); 상기 내비콘트롤부(1420)의 해당 제어신호에 의하여 상기 검색된 지형이미지 정보와 합성 처리된 상기 교통상황정보를 청각적 신호로 출력하는 오디오부(1460); 및 상기 내비콘트롤부(1420)에 접속하여 명령신호를 입력하는 입력부(1470); 를 포함하는 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에 있어서, 상기 회동모터부(1380)의 구동에 따른 상기 회동축(1392)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 회전유도부(100)를 더 포함하며, 상기 회전유도부(100)는, 상기 웜휠기어(1393)의 상부에 위치되도록 상기 회동축(1392)의 외측으로 결합되는 지지판(110); 상기 지지봉(1353)으로부터 상기 지지판(110)을 지지하는 지지바(120); 상기 지지판(110)의 상부에 위치되도록 상기 회동축(1392)의 외측으로 결합되는 회전판(130); 상기 회전판(130)의 하부에 구비되는 복수의 바퀴(140); 상기 지지판(110)의 처짐을 방지하는 지지수단(150); 및 상기 회전판(130)으로 회전력을 전달하는 보조구동수단(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 측지측량 정보에 의한 도로상의 특정 기준점을 통과하는 차량의 이동속도와 이동방향이 포함된 이동정보를 측량하면서 각 기준점별 수치정보에 의한 해당 위치정보의 주변에서 발생된 최신 교통정보를 실시간 제공하므로 이동차량이 안전하게 운행하도록 하는 장점이 있다.

또한, 차량의 이동정보를 정밀하게 측량하여 표지판무인방송부의 회동모터부 구동에 따른 회동축의 회전이 차량의 이동속도에 원활하게 일치하도록 하는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에서 표지판무인방송부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에서 차량운항부를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에서 회동안테나부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에서 회동안테나부의 동작상태 설명도이다.
도 6은 도 4에서 회동유도부가 구비된 상태를 나타낸 부분 확대도이다.
그리고
도 7은 도 6에서 회동유도부를 나타낸 부분 확대 단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 보면, 본 발명에 따른 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템(이하 "측지측량시스템" 이라 한다)(1000)은 지피에스 인공위성(1100), 차량(1200), 표지판무인방송부(1300), 차량운항부(1400), 통신망(1500), 도로공사 중앙서버(1600)를 포함한다.

지피에스 인공위성(1100)은 지상 고도 20 내지 25 킬로미터(Km)의 상공, 바람직하게는 평균 약 20.183 km의 고도를 일정하게 운행하는 24 개로 구성되며, 최소 3 개 이상의 지피에스 인공위성(1100)으로부터 수신된 지피에스 신호를 분석하는 경우 해발, 경도, 위도 및 시간 등으로 분석될 수 있는 지피에스 신호를 무상으로 방송하는 범세계적인 위치 결정 시스템(GPS; Global Positioning System)이며 일반적으로 알려져 있다.

차량(1200)은 사람과 다양한 장치, 장비, 화물 등을 싣고 함께 도로(900) 위를 이동할 수 있는 일반적인 교통수단이다.

표지판무인방송부(1300)는 도로(900) 주변의 기준점 위치에 설치되며 지피에스 인공위성(1100)이 방송하는 지피에스(GPS) 신호를 수신하고 기준점을 통과하는 차량(1200)으로부터 초음파와 레이저를 이용한 방식으로 각각 측정된 이동속도값을 산술평균 연산 처리한 결과를 이용하여 이동하는 차량을 추적하면서 도로(900) 주변의 해당 교통상황정보를 해당 차량(1200)에 지향적 신호로 방송한다.

표지판무인방송부(1300)는 제 1 지피에스 수신부(1310), 지상제어부(1320), 무선통신부(1330), 루프센서부(1340), 속도측정부(1350), 메모리부(1360), 아이에스엠방송부(1370), 회동모터부(1380), 회동안테나부(1390)를 포함하는 구성이다.

제 1 지피에스 수신부(1310)는 지피에스 인공위성(1100)이 방송하는 지피에스(GPS) 신호를 수신하고 위도, 경도, 해발, 시간이 포함되는 제 1 좌표정보로 분석하여 출력한다.

여기서 차량(1200)은 차량운용부(1400)를 탑재한 것으로 설명한다.

지상제어부(1320)는 제 1 지피에스 수신부(1310)에 접속하여 제 1 좌표정보를 입력하고 기준점에 설치된 루프센서부(1340)를 제어 및 감시하여 차량(1200)의 기준점 통과 시점을 검출하며 속도측정부(1350)를 제어 및 감시하여 2 가지 방식으로 검출된 차량(1200)의 이동속도를 산술평균 연산하여 검출된 이동속도값의 신뢰성을 높인다.

한편, 지상제어부(1320)는 차량(1200)이 기준점에 설치된 루프센서부(1340)를 통과한 것으로 확인되면 통신망(1500)을 통하여 외부 또는 도로공사중앙서버(1600)로부터 입력되고 관리된 것으로, 표지판 무인방송부(1300)가 설치된 지역의 제 1 좌표정보에 해당하는 주변지역의 교통상황정보를 회동안테나부(1390)로 이루어지는 지향성 안테나를 통하여 아이에스엠(ISM) 대역의 주파수 신호로 무선 방송하도록 제어하는 동시에 각 기능부를 감시하고 해당 제어신호를 각각 출력한다.

아이에스엠(ISM : Industrial Scientific Medical band) 대역은 크게 2.4 GHz 또는 5.7 GHz 대역의 주파수가 사용되고 사용자가 정부로부터 별도의 사용허가를 받지 않고 무료로 사용할 수 있는 무선 주파수 대역이다.

아이에스엠(ISM) 대역을 이용하여 11 Mbps 내지 54 Mbps 급의 고속 데이터 통신을 할 수 있다.

아이에스엠(ISM) 대역은 사용자 사이에 간섭을 최소화하기 위하여 최대출력과 스프레드 펙터(spreading factor)의 규정이 있고 세계적으로 900 MHz, 2.4 GHz, 5.7 GHz 대역의 주파수가 할당되며 최근에는 블루투스(Bleetooth)에서도 사용할 수 있다.

무선통신부(1330)는 지상제어부(1320)의 제어에 의하여 통신망(1500)을 경유한 도로공사 중앙서버(1600)에 접속하며 지상제어부(1320)의 제 1 좌표정보를 전송하고 도로공사 중앙서버(1600)가 지상제어부(1320)의 제 1 좌표정보에 해당하는 내용으로 선별하여 제공하는 교통상황정보를 수신하여 지상제어부(1320)에 전달한다.

루프센서부(1340)는 도로(900)의 폭과 같은 길이를 하며 자체 폭은 30 ~ 60 센티미터(cm)를 형성하는 것이 바람직하다.

루프센서부(1340)는 차량(1200)이 운행하는 도로(900)에 임의로 지정된 기준점에 설치되며 전기가 잘 통하는 도체로 루프(loop)를 구성하여 전기회로의 코일과 같은 구성 및 기능을 한다.

즉, 루프센서부(1340)가 차량(1200)의 통과를 검출한 신호는 지상제어부(1320)에 인가되고, 지상제어부(1320)는 속도측정부(1350)를 제어하여 기준점을 통과한 차량(1200)의 이동속도를 검출한다.

속도측정부(1350)는 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 루프센서부(1340)가 설치된 기준점을 통과한 차량의 이동속도를 측정하는 것으로 초음파부(1351)와 레이저부(1352)를 포함하여 구성된다.

초음파부(1351)는 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 기준점을 통과한 차량(1200)에 초음파를 송신하고 차량(1200)으로부터 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하며 수신된 초음파 신호의 도플러 효과를 분석하므로 차량(1200)의 이동속도를 측정할 수 있다.

또한, 일정한 시간 차이를 두고 초음파 신호의 송신과 수신을 반복하며 각각의 초음파가 송신된 시각과 수신된 시각을 분석하므로 차량(1200)의 이동속도를 측정할 수도 있다.

초음파는 사람이 들을 수 없는 약 20,000 헤르츠(Hz) 주파수 대역 이상의 음파이며 초당 약 340 미터(m)의 거리를 이동하고 취급이 간편한 장점이 있으나 전송속도가 느리므로 검출할 수 있는 거리가 짧고 주변의 온도에 영향을 받을 수 있다.

레이저부(1352)는 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 기준점을 통과한 차량(1200)에 레이저를 송신하고 차량(1200)으로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하며 수신된 레이저 신호의 도플러 효과를 분석하므로 차량(1200)의 이동속도를 측정할 수 있다.

또한, 일정한 시간 차이를 두고 레이저 신호의 송신과 수신을 반복하며 각각의 레이저가 송신된 시각과 수신된 시각을 분석하므로 차량(1200)의 이동속도를 측정할 수도 있다.

레이저는 빛과 같이 전송속도가 매우 빠른 것으로 초당 약 3 억 미터를 이동하지만 취급이 비교적 어렵고 주변의 습도, 눈, 비, 안개에 영향을 많이 받는 문제가 있으므로 안개가 심하거나 비, 눈이 오는 날에는 정확도가 매우 떨어질 수 있다.

그러므로 속도측정부(1350)는 초음파를 이용하는 초음파부(1351)와 레이저를 이용하는 레이저부(1352)를 동시에 구비하고 각각 측정된 값을 지상제어부(1320)에서 산술평균 연산 처리하므로 차량(1200)의 이동속도 측정값에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.

지상제어부(1320)는 이와 같이 측정하고 산술평균 연산하여 높은 신뢰도로 검출된 차량(1200)의 이동속도에 대응한 상태로 회동안테나부(1390)를 약 270 도의 범위 안에서 회동하도록 제어할 수 있다.

메모리부(1360)는 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 도로공사 중앙서버(1600)가 제공하고 무선통신부(1330)를 통하여 수신된 교통상황정보를 할당된 영역에 기록 저장한다.

이때, 지상제어부(1320)는 도로공사 중앙서버(1600)로부터 수신된 교통상황정보의 좌표정보를 다시 한 번 상세히 분석하고 제 1 지피에스수신부(1310)로부터 입력된 제 1 좌표정보에 해당하는 교통상황정보를 선별(filtering)하여 메모리부(1360)의 할당된 영역에 기록할 수 있다.

아이에스엠 방송부(1370)는 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 표지판무인방송부(1300)의 제 1 좌표정보에 해당하는 교통상황정보를 아이에스엠 밴드(ISM band)의 주파수로 변조하고 증폭하여 회동안테나부(1390)에 출력한다.

이하에서 설명을 간단하게 하기 위한 것으로, 아이에스엠 밴드로 2.4 GHz 대역의 주파수를 선택하여 사용하는 것으로 설명하기로 하고, 필요한 경우 다른 대역의 주파수를 사용할 수 있는 것으로 한다.

회동모터부(1380)는 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 회전 속도가 조절되는 동시에 좌회전 또는 우회전의 회전방향이 조절되는 것으로 회동안테나부(1390)의 좌회전과 우회전 및 각각의 회전속도를 조절하는 구동력이 발생된다.

회동안테나부(1390)는 교통안전을 위한 각종 표식이 기재되는 동시에 아이에스엠 방송부(1370)로부터 입력된 교통상황정보의 신호를 아이에스엠 밴드의 무선주파수 신호로 지향성 있게 무선 방송(broadcasting) 한다.

회동안테나부(1390)는 회동모터부(1380)의 구동력에 의하여 조절된 회전속도와 약 270도 각도 범위에서 좌회전 또는 우회전 방향으로 반복 회동함으로써 차량(1200)의 이동속도에 따라 주행방향으로 추적하면서 교통상황정보를 무선 지향 방송하며 무선방송신호가 최대한 오랜 시간 동안 차량(1200)에 전송되도록 하기 위하여 약 270 도 범위가 바람직하지만 필요에 의하여 가감할 수 있다.

지향 방송은 출력되는 무선신호가 지정된 방향으로만 송신되도록 하므로 특정한 방향에 위치하는 차량(1200)을 제외한 다른 차량(1200)은 무선 방송되는 교통상황정보의 신호를 무선 수신할 수 없도록 하는 첨단기술 중에 하나이다.

회동안테나부(1390)는 아이에스엠 방송부(1370)가 출력하는 교통상황정보를 입력하여 아이에스엠(ISM) 밴드의 주파수로 무선 방송하는 것으로 표지판안테나(1391), 회동축(1392), 웜휠기어(1393), 웜기어(1394), 회동홀(1395), 고정축(1396), 제 1 베어링(1397), 제 2 베어링(1398)을 포함한다.

표지판안테나(1391)는 제한속도, 주의표시, 위험표시, 규제표시, 지시표시, 보조표시가 포함되는 교통표지판의 내용을 숫자, 그림, 문자, 기호 등으로 표시하는 동시에 아이에스엠 밴드의 주파수로 도로(900)의 교통상황정보를 지향성 있게 무선 송출하는 아이에스엠 밴드 대역의 무선안테나가 포함되어 구성된다.

지향성 안테나는 야기 안테나, 접시안테나, 루프안테나 등이 포함되는 것 중에서 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있다.

회동축(1392)은 표지판안테나(1391)를 상측 끝 부분에 고정 상태로 설치하며 해당 축을 중심으로 약 270도의 범위에서 좌회전하거나 또는 우회전할 수 있고 그 단면의 형상은 원형이 바람직하지만 사각형을 포함하는 다각 형상을 할 수도 있다.

웜휠(worm wheel) 기어(gear)(1393)는 회동축(1392)의 중간 부분에 고정 상태로 설치되어 외부로부터 인가되는 회동 구동력을 회동축(1392)에 전달한다.

웜(worm) 기어(1394)는 회동모터부(1380)의 회전축에 고정상태로 설치되는 동시에 웜휠기어(1393)에 대응하여 서로 기어가 맞물리도록 설치되며 회동모터부(1380)가 출력하는 회동 구동력을 웜휠기어(1393)에 전달한다.

고정축(1396)은 기둥 형상을 하며 도로(900) 주변의 기준점이 형성된 지상에 설치되고 회동모터부(1380)를 고정시키며 중심축을 따라 가운데 부분에 회동홀(1395)을 형성한다.

제 1 베어링(1397)은 회동홀(1395)의 바닥면에 설치되어 회동축(1392)이 회동홀(1395)에 삽입된 상태로부터 회전이 잘 이루어지도록 한다.

제 2 베어링(1398)은 회동홀(1395)의 벽면에 설치되어 회동축(1392)이 수직상태를 유지하도록 지지하면서 회동이 잘 이루어지도록 한다.

그러므로 회동안테나부(1390)는 도로(900) 주변의 기준점에 설치되고 회동모터부(1380)의 구동력을 웜기어(1394)와 웜휠기어(1393)를 통하여 회동축(1392)에 전달하므로 회동축(1392)을 약 270 도의 각도 범위에서 좌측 또는 우측으로 회동하도록 한다.

이때, 제 1 베어링(1397)은 회동축(1392)과 표지판안테나(1391)를 포함하는 회동부분의 무게를 받쳐주면서 회동이 쉽게 이루어지도록 하고, 제 2 베어링(1398)은 회동축(1392)의 하측 일부가 회동홀(1395)에 삽입된 상태로부터 회동축(1392)의 상부 및 표지판안테나(1391)가 비, 바람 등의 영향을 받는 경우에도 회동이 원활하게 이루어지도록 한다.

지지봉(1353)은 고정축(1396)의 상부 일측에 회동축(1392)과 평행을 유지하도록 돌출 설치되는 것으로 초음파부(1351)와 레이저부(1352)를 동일한 수직축에 설치시킨다.

지지봉(1353)은 필요에 의하여 2 개가 설치되고 초음파부(1351)와 레이저부(1352)를 각각 설치할 수 있다.

차량운항부(1400)는 차량(1200)의 운전자가 관찰하기 용이한 위치에 설치되며 지피에스 인공위성(1100)의 지피에스 신호를 수신하고 도로(900) 주변의 기준점에 위치한 표지판무인방송부(1300)가 좌표정보에 해당하는 내용으로 선별하여 방송하는 상황정보 신호를 아이에스엠 밴드 주파수의 무선으로 수신한다.

차량운항부(1400)는 지형물이 내비게이션으로 표시되는 영상이미지의 지정된 좌표위치에 무선 수신된 교통상황정보를 영상도화시켜 시각적 및 청각적인 신호가 포함되는 멀티미디어 신호로 출력한다.

차량운항부(1400)는 제 2 지피에스수신부(1410), 내비콘트롤부(1420), 아이에스엠수신부(1430), 영상보정부(1440), 비디오부(1450), 오디오부(1460), 입력부(1470)를 포함하는 구성이다.

제 2 지피에스수신부(1410)는 지피에스 인공위성(1100)으로부터 지피에스 신호를 수신하여 위도, 경도, 해발, 시간 등이 포함되는 제 2 좌표정보로 분석한다.

내비콘트롤부(1420)는 제 2 지피에스수신부(1410)에 접속하여 제 2 좌표정보를 입력받고 제 2 좌표정보에 해당하는 위치의 지형물을 내비게이션으로 표시하도록 제어하며 감시되는 각 기능부에 해당 제어신호를 각각 출력한다.

아이에스엠수신부(1430)는 표지판무인방송부(1300)가 2.4 GHz 대역의 아이에스엠(ISM) 밴드의 주파수로 방송하는 도로(900)의 교통상황정보를 무선 수신하여 내비콘트롤부(1420)에 인가한다.

내비콘트롤부(1420)는 아이에스엠수신부(1430)가 인가한 교통상황정보를 분석하여 좌표정보를 추출하고 제 2 지피에스수신부(1410)가 인가하는 제 2 좌표정보와 비교하여 제 2 좌표정보의 주변 인근지역에 해당하는 좌표정보의 해당 교통상황정보를 입력한다.

교통상황정보 신호는 오디오 신호와 비디오 신호가 포함되는 교통상황정보로 이루어지는 멀티미디어 신호일 수 있다.

내비콘트롤부(1420)는 입력된 해당 좌표정보가 유사하여 입력된 교통상황정보를 영상보정부(1440)에 출력하고 영상도화 처리하도록 제어한다.

영상보정부(1440)는 내비콘트롤부(1420)의 제어에 의하여 제 2 지피에스수신부(1410)가 분석한 제 2 좌표정보를 입력받고 해당 지역에서 차량(1200)이 이동하는데 도움을 주는 내비게이션 지형물 이미지 정보를 검색하여 출력한다.

한편, 영상보정부(1440)는 내비콘트롤부(1420)의 제어에 의하여 아이에스엠수신부(1430)로부터 수신된 교통상황정보를 내비게이션 지형이미지의 지정된 좌표정보에 연결되어 표시시키는 영상도화 처리를 수행한다.

내비콘트롤부(1420)는 이와 같이 영상도화 처리된 신호를 입력하고 비디오 신호와 오디오 신호로 분리하여 비디오 신호는 비디오부(1450)에 출력하고 오디오 신호는 오디오부(1460)에 출력한다.

비디오부(1450)는 엘시디(LCD)로 구성하는 것이 바람직하며 내비콘트롤부(1420)의 해당 제어신호에 의하여 영상도화 처리된 내비게이션 정보와 교통상황정보에 포함된 비디오 신호를 지형이미지, 지도, 숫자, 문자, 글자, 기호 등이 포함되는 시각적인 신호로 변환하여 출력한다.

오디오부(1460)는 내비콘트롤부(1420)의 해당 제어신호에 의하여 내비게이션 정보와 교통상황정보에 포함되는 오디오 신호를 소정 레벨로 증폭하고 청각적인 오디오 신호로 변환하여 출력한다.

입력부(1470)는 내비콘트롤부(1420)에 접속하여 차량운항부(1400)를 온 오프 상태로 설정하거나 운용에 필요한 각종 명령신호 및 데이터 정보를 입력할 수 있다.

첨부된 도 5를 위주로 하고 다른 도면을 참조하여 상세히 설명하면 차량운항부(1400)를 설치한 차량(1200)은 도로(900)를 운행(주행)하고, 표지판무인방송부(1300)는 루프센서부(1340)를 감시하여 차량(1200)이 기준점을 통과하였는지를 검출(확인)한다.

표지판무인방송부(1300)는 차량(1200)이 루프센서부(1340)를 통과한 것으로 검출되는 경우 속도측정부(1350)를 제어하여 차량(1200)의 이동속도를 초음파와 레이저로 각각 측정하고 측정된 결과를 산술평균 연산한다.

표지판무인방송부(1300)는 산술평균 연산된 차량(1200)의 이동속도값으로 회동모터부(1380)를 제어하므로 표지판안테나(1391)의 평편한 정면은 차량(1200)을 향하면서 차랑(1200)의 이동속도를 따라 추적하도록 회동된다.

또한, 표지판무인방송부(1300)는 표지판안테나(1391)를 통하여 아이에스엠 밴드의 주파수로 교통상황정보를 실시간 무선 방송한다.

표지판무인방송부(1300)는 지상제어부(1320)의 제어에 의하여 차량(1200)의 이동방향을 따라 차량(1200)의 이동을 추적하는 상태로 회동하면서 지향성 있는 신호로 교통상황정보를 방송한다.

한편, 표지판무인방송부(1300)는 270 도 각도의 범위 중에서 설정된 각도를 회동한 것으로 확인되면 회동안테나부(1390)를 구성하는 표지판안테나(1391)의 회동을 중지시키고 초기 위치로 복귀시키며 교통상황정보의 실시간 방송을 중지한다.

회동안테나부(1390)를 구성하는 표지판안테나(1391)의 초기 위치는 루프센서부(1340)가 설치된 위치를 향하도록 하는 것이 바람직하다.

따라서 차량운항부(1400)를 설치한 차량(1200)은 기준점을 통과하면서부터 교통상황정보를 무선수신하고 내비게이션의 실사 지상물 지형이미지에 영상도화 처리시켜 출력하므로 일기, 시야, 주야 등에 환경에 영향을 받지 않고 주변의 모든 교통상황정보를 신속하고 정확하게 전달받으며 안전운전을 위한 환경이 조성되는 장점이 있다.

또한, 지향성 있는 아이에스엠 밴드의 무선주파수로 교통상황정보를 실시간으로 전달받으므로 인접 지역의 다른 차량에 혼란을 주지 않는 장점이 있다.

본 발명에 따른 측지측량시스템(1000)은 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 회동모터부(1380)의 구동에 따른 회동축(1392)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 회전유도부(100)를 더 포함한다.

회전유도부(100)는 회동모터부(1380)의 구동에 따른 표지판안테나(1391)의 회전시, 회동모터부(1380)에서의 과부하없이 회동축(1392)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

회전유도부(100)는 웜휠기어(1393)의 상부에 위치되도록 회동축(1392)의 외측으로 결합되는 지지판(110), 지지봉(1353)으로부터 지지판(110)을 지지하는 지지바(120), 지지판(110)의 상부에 위치되도록 회동축(1392)의 외측으로 결합되는 회전판(130) 및 회전판(130)의 하부에 구비되는 복수의 바퀴(140)를 포함한다.

지지판(110)은 원형링 형태를 이루면서 회동축(1392)의 외측으로 결합된다.

지지바(120)는 일단부가 지지봉(1353)의 상부 일측에 고정되고 타단부가 지지판(110)에 고정되면서 지지봉(1353)으로부터 지지판(110)을 지지한다.

지지바(120)는 복수로 이루어지면서 지지봉(1353)으로부터 지지판(110)을 안정적으로 지지할 수 있다.

회전판(130)은 원형링 형태를 이루면서 지지판(110)의 상부에 위치되도록 회동축(1392)의 외측으로 고정된다.

바퀴(140)는 복수로 이루어져 회전판(130)의 하부에 구비되면서 지지판(110)에 안착된다.

바퀴(140)는 지지판(110)으로부터 회전판(130)을 지지하면서 회동축(1392)의 표지판안테나(1391)와 웜휠기어(1393) 간이 지지될 수 있도록 한다.

이에 따라, 회동모터부(1380)는 회동축(1392) 및 표지판안테나(1391)의 하중이 웜휠기어(1393)로 집중됨이 없이 분산되면서 구동시, 과부하가 발생되지 않을 수 있다.

바퀴(140)는 회동모터부(1380)의 구동시, 회전판(130)과 함께 회전되면서 회동축(1392)에 대한 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

회전유도부(100)는 지지판(110)의 처짐을 방지하는 지지수단(150)을 더 포함한다.

지지수단(150)은 지지판(110)의 하부에 위치되도록 일단부가 회동축(1392)에 고정되고 타단부가 외측으로 연장 형성되는 복수의 고정바(151) 및 고정바(151)의 상부에 구비되면서 지지판(110)과 접하는 지지부재(152)를 포함한다.

지지부재(152)는 하부가 지지판(110)에 고정되고 상부가 상방향으로 돌출되면서 지지판(110)과 접한다.

지지부재(152)는 상부가 반구 형태를 이루면서 지지판(110)과의 접촉면적이 최소가 될 수 있다.

또는, 지지부재(152)는 상부에 구형 볼(미도시)이 회전 가능하게 매립 설치될 수 있다.

볼은 스프링 등에 의해 지지부재(152)의 상부에 인입, 인출 가능하게 결합될 수 있다.

이는, 지지판(110)으로 전달되는 외력 등에 효과적으로 대처하기 위함이다.

본 발명에 따른 회전유도부(100)는 회전판(130)으로 회전력을 전달하는 보조구동수단(160)을 더 포함할 수 있다.

보조구동수단(160)은 회전판(130)의 외주면에 접하는 구동판(161) 및 구동판(161)으로 회전력을 전달하는 구동모터(162)를 포함한다.

구동모터(162)는 지지바(120) 등에 고정될 수 있으며, 지상제어부(1320)의 제어에 의해 회동모터부(1380)와 함께 구동된다.

구동모터(162)는 회동모터부(1380)를 보조하면서 회전판(130)으로 회전력을 전달하여 회동모터부(1380)에서의 과부하가 발생되지 않도록 하는 한편, 회동축(1392)이 원활하게 회전될 수 있도록 한다.

구동모터(162)는 회동축(1392)의 회전을 보조하여 회동모터부(1380)에서의 과부하가 발생되지 않도록 한다. 이를 위해, 구동모터(162)는 회동모터부(1380)보다 회전력이 강하지 않는 것이 바람직하다.

회전판(130) 및 구동판(151)은 외주면에 다수의 치형 돌기가 형성되면서 치형결합될 수 있다.

또는, 회전판(130)과 구동판(151) 중 적어도 하나의 판은 외주면에 미끄럼방지링이 구비되면서 마찰력에 의해 서로 회전될 수 있다.

이로 인해, 회전유도부(100)는 회동모터부(1380)의 구동에 따른 표지판안테나(1391)의 회전시, 회동모터부(1380)에서의 과부하없이 회동축(1392)의 회전이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

900 : 도로 1000 : 측지측량시스템
1100 : 지피에스 인공위성 1300 : 표지판무인방송부
1320 : 지상제어부 1330 : 무선통신부
1360 : 메모리부 1380 : 모터부
1390 : 회동안테나부 1392 : 회동축
1393 : 웜휠기어 1394 : 웜기어
1396 : 고정축 1400 : 차량운항부
100 : 회전유도부 110 : 지지판
120 : 지지바 130 : 회전판
140 : 바퀴 150 : 지지수단
160 : 보조구동수단

Claims

지피에스 신호를 방송하는 지피에스 인공위성(1100); 도로(900) 주변의 기준점에 설치되며 상기 지피에스 신호를 수신하고 기준점을 통과하는 차량(1200)의 위치를 추적하면서 주변의 교통상황정보를 지향적 신호로 방송하는 표지판무인방송부(1300); 상기 차량(1200)에 설치되고 상기 지피에스 신호를 수신하며 상기 표지판무인방송부(1300)가 지향 방송하는 상기 교통상황정보 신호를 수신하여 내비게이션 영상이미지의 지정된 좌표정보에 영상도화시켜 출력하는 차량운항부(1400); 및 상기 표지판무인방송부(1300)와 통신망(1500)을 통하여 접속하며 상기 표지판무인방송부(1300)가 설치된 주변의 교통상황정보를 해당 좌표정보와 함께 제공하는 도로공사 중앙서버(1600); 를 포함하되,
상기 표지판무인방송부(1300)는 상기 지피에스 신호를 수신하여 제 1 좌표정보를 출력하는 제 1 지피에스 수신부(1310); 상기 제 1 지피에스 수신부(1310)에 접속하여 상기 제 1 좌표정보를 입력하고 각 기능부를 감시하며 해당 제어신호를 출력하는 지상제어부(1320); 상기 지상제어부(1320)의 제어신호에 의하여 상기 통신망(1500)을 경유하고 상기 도로공사 중앙서버(1600)와 접속하여 상기 제 1 좌표정보를 전달하며 상기 도로공사 중앙서버(1600)가 선별하여 제공하는 상기 교통상황정보를 수신하는 무선통신부(1330); 상기 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 상기 차량(1200)의 이동속도를 초음파 신호로 측정하는 초음파부(1351)와 레이저 신호로 측정하는 레이저부(1352)로 이루어지는 속도측정부(1350); 상기 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 상기 교통상황정보를 아이에스엠 밴드의 주파수로 변조하여 출력하는 아이에스엠 방송부(1370); 상기 지상제어부(1320)의 해당 제어신호에 의하여 좌회전과 우회전을 조절된 속도로 반복하는 회동모터부(1380); 및 상기 아이에스엠 방송부(1370)가 출력하는 상기 교통상황정보를 입력하여 아이에스엠 밴드의 주파수로 무선 방송하며 상기 회동모터부(1380)의 구동력을 전달받고 270도 각도 범위에서 좌회전과 우회전 방향으로 회동하는 회동안테나부(1390); 를 포함하며,
상기 회동안테나부(1390)는 상기 교통상황정보를 아이에스엠 밴드의 무선신호로 출력하며 교통표지판으로 사용되는 표지판안테나(1391); 상기 표지판안테나(1391)를 상측에 고정상태로 설치하며 축을 중심으로 회동하는 회동축(1392); 상기 회동축(1392)의 중간 부분 외주면에 설치되는 웜휠기어(1393); 상기 웜휠기어(1393)에 대응하여 접촉하고 상기 회동모터부(1380)의 회동축에 설치되어 구동력을 전달하는 웜기어(1394); 상기 회동축(1392)이 삽입되어 회동하는 회동홀(1395)을 중심축에 형성하며 상기 회동모터부(1380)를 설치하는 고정축(1396); 및 상기 고정축(1396)의 상부 일측에 설치되어 상기 초음파부(1351)와 상기 레이저부(1352)를 동일한 수직축에 설치하는 지지봉(1353); 을 포함하는 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템에 있어서,
상기 회동모터부(1380)의 구동에 따른 상기 표지판안테나(1391)의 회전시, 상기 회동모터부(1380)에서의 과부하없이 상기 회동축(1392)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 회전유도부(100)를 더 포함하며,
상기 회전유도부(100)는,
상기 웜휠기어(1393)의 상부에 위치되도록 상기 회동축(1392)의 외측으로 결합되는 지지판(110);
상기 지지봉(1353)으로부터 상기 지지판(110)을 지지하는 지지바(120);
상기 지지판(110)의 상부에 위치되도록 상기 회동축(1392)의 외측으로 결합되는 회전판(130);
상기 회전판(130)의 하부에 구비되어 상기 지지판(110)에 안착되면서 상기 지지판(110)으로부터 상기 회동축(1392)의 표지판안테나(1391)와 상기 웜휠기어(1393)가 지지될 수 있도록 하는 한편, 상기 회동모터부(1380)의 구동시, 상기 회전판(130)과 함께 회전되면서 상기 회동축(1392)에 대한 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 복수의 바퀴(140);
상기 지지판(110)의 처짐을 방지하는 지지수단(150); 및
상기 회전판(130)으로 회전력을 전달하는 보조구동수단(160)을 포함하고,
상기 지지수단(150)은,
상기 지지판(110)의 하부에 위치되도록 일단부가 상기 회동축(1392)에 고정되고 타단부가 외측으로 연장 형성되는 복수의 고정바(151); 및
상기 고정바(151)의 상부에 구비되면서 상기 지지판(110)과 접하는 지지부재(152)를 포함하며,
상기 보조구동수단(160)은,
상기 회전판(130)의 외주면에 접하는 구동판(161); 및
상기 지지바(120)에 지지되면서 상기 구동판(161)으로 회전력을 전달하는 구동모터(162)를 포함하고,
상기 구동모터(162)는,
상기 지상제어부(1320)의 제어에 의해 상기 회동모터부(1380)와 함께 구동되며, 상기 회동모터부(1380)를 보조하면서 상기 회전판(130)으로 회전력을 전달하여 상기 회동모터부(1380)에서의 과부하가 발생되지 않도록 하는 한편, 상기 회동축(1392)이 원활하게 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 정밀도를 향상시킨 지아이에스 측지측량 시스템.