KR100860771B1 - System for acquiring inside space information of underground space and shielding structure - Google Patents

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KR100860771B1
KR100860771B1 KR1020080003592A KR20080003592A KR100860771B1 KR 100860771 B1 KR100860771 B1 KR 100860771B1 KR 1020080003592 A KR1020080003592 A KR 1020080003592A KR 20080003592 A KR20080003592 A KR 20080003592A KR 100860771 B1 KR100860771 B1 KR 100860771B1
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최준성
김유승
이중엽
강태원
박은용
원지혜
박진성
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한국유지관리 주식회사
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Abstract

A system for acquiring inner space information of an underground space and a shielding structure is provided to generate a 3D image of a target surface by obtaining spatial information of scanned points using an IMU. A position determining unit(100) includes a GPS(Global Positioning System) receiver and a laser displacement unit. The GPS receiver is formed outside an underground space and a shielding structure, obtains WGS84 coordinates, and sets a reference point on the WGS 84 coordinates. A laser scanner(200) generates an inner shape of the underground space and the shielding structure by using various laser beams. A laser scanner position controller(300) includes an AGV(Auto Guided Vehicle), a 2-axis motor driver, and an AGV driver. The AGV moves the laser scanner into the underground space and the shielding structure. The motor driver finely controls the AGV by using a motor. An IMU(Inertial Measurement Unit)(400) generates a velocity vector using a 3-axis acceleration and an angular velocity based on feedback values of the AGV, compares for displacement information in 3 axes, and compensates for a coordinate variation due to the movement of the AGV. The IMU keeps track of the AGV. A main controller(500) estimates 3-axis displacement values by using the 3-axis acceleration and the angular velocity, generates coordinates for a target point by using the laser scanner, and calculates the WGS84 coordinates of the target point.

Description

지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템{System for acquiring inside space information of underground space and shielding structure}System for acquiring inside space information of underground space and shielding structure}

본 발명은 지하 공간 및 차폐 구조물의 외부에 지피에스 수신기를 통해 기준점을 형성하고 이로부터 목표지점까지의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 위치 결정부와 레이저 스캐너와 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛), 레이저 스캐너 자세 제어부를 이용해 보정하여 메인 컨트롤러로부터 지하 공간 및 차폐 구조물의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 산출할 수 있는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 지하 공간 및 차폐 구조물의 외부에 지피에스 수신기를 통한 기준점을 형성하여 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득하고, 상기 기준점에 레이저 변위계를 설치하여 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 상단에 형성된 레이저 스캐너 사이의 거리를 측정하며, 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 속도 피드백 값을 바탕으로 설치된 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)로 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 3축 가속도와 각속도를 이용한 속도벡터를 형성하여 이로부터 3축방향의 변위값을 추정하고 이로 인해 레이저 스캐너의 좌표값을 형성하여 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 산출할 수 있는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템에 관한 것이다.The present invention forms a reference point outside the underground space and the shielding structure through the GPS receiver, and the WGS84 (World Geodetic System) coordinates from the target point to the target point are determined by the positioning unit, the laser scanner, and the IMU (Inertial measurement unit, inertia). Measurement unit) and a laser scanner posture control unit to obtain the internal geospatial information acquisition system of the underground space and the shielded structure that can calculate the WGS84 (World Geodetic System) coordinates of the underground space and the shielded structure from the main controller. In more detail, a reference point is formed through a GPS receiver outside the underground space and the shielding structure to obtain WGS84 (World Geodetic System) coordinates, and a laser displacement meter is installed at the reference point to install the AGV (Auto Guided Vehicle). Measuring the distance between the laser scanner formed on the top, the AGV (Auto Guided V Inertial measurement unit (IMU) installed on the basis of the velocity feedback value of the ehicle to form the velocity vector using the 3-axis acceleration and the angular velocity of the AGV (Auto Guided Vehicle) The present invention relates to a system for acquiring internal spatial information of underground spaces and shielding structures, which can estimate the coordinates of the laser scanner and calculate internal WGS84 (World Geodetic System) coordinates of underground spaces and shielding structures.

일반적으로 철도, 도로 등을 건설하는 경우에 산악지형에서는 터널과 같은 지하 공간 및 차폐 구조물의 건설이 필수적으로 수반된다. 특히 국토의 70%가 산악지역인 우리나라의 경우는 지하공간의 대표적인 구조물인 터널의 경우 그 중요성은 더욱 크다고 할 수 있다.In general, in the case of the construction of railways, roads, etc., the construction of underground spaces such as tunnels and shielding structures is essential in mountainous terrain. Especially in Korea, where 70% of the country's land is a mountainous area, the importance of the tunnel, which is a representative structure of underground space, is even greater.

상기 지하 공간 및 차폐 구조물은 지속적으로 증가추세에 있으며, 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 관리 부실로 인한 재난을 사전에 방지하기 위하여 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 유지관리에 많은 비용과 인력이 증가하고 있는 실정으로 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 위험관리 시스템에 대한 중요성이 부각되었다.The underground spaces and shielding structures are continuously increasing, and a lot of costs and manpower are increasing in the maintenance of the underground spaces and shielding structures in order to prevent disasters caused by poor management of the underground spaces and shielding structures. In fact, the importance of the risk management system of the underground space and the shielding structure has been highlighted.

이에 따라 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 위험관리 시스템의 중요성의 부각에 의해 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득에 대한 필요성 역시 증가하고 있으며, 상기 공간정보 자료는 방재시스템 구축에서의 필요성뿐만 아니라 GIS 공간좌표 데이터베이스에서 중요한 역할을 하고 있다.Accordingly, the necessity of acquiring the internal spatial information of the underground space and the shielded structure is also increasing due to the importance of the risk management system of the underground space and the shielded structure. It plays an important role in the GIS spatial coordinate database.

따라서, 상기 지하 공간 및 차폐 구조물 내부의 공간정보를 획득하기 위한 다양한 기술이 개발되었으며 종래의 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획 득 시스템은 지하 공간 및 차폐 구조물 내면의 측면 및 천정으로부터 일정한 거리를 두고 상기 지하 공간 및 차폐 구조물 바닥에 레이저 스캐너를 설치하고, 절대좌표를 알고 있는 터널 내면의 기준점을 4개 이상 측량하여, 상기 레이저 스캐너를 통해 위치 주사와 표면 주사를 행하여 상기 기준점과 위치주사를 통해 얻어진 데이터를 처리하고, 상기 레이저 스캐너의 설치 위치를 파악하며, 표면주사를 통해 얻어진 데이터를 처리하여 측정하고자하는 지하 공간 및 차폐 구조물 내면에 대한 표면 자료 및 영상을 구현하도록 구성되었다.Therefore, various technologies for acquiring spatial information in the underground space and the shielded structure have been developed, and the conventional spatial information acquisition system of the underground space and the shielded structure has a constant distance from the sides and the ceiling of the underground space and the shielded structure. A laser scanner is installed in the basement space and the shielded floor, and four or more reference points on the inner surface of the tunnel are known, and position and surface scanning are performed by the laser scanner. It is configured to process the obtained data, determine the installation location of the laser scanner, and process the data obtained through surface scanning to realize surface data and images of the inner surface of the underground space and the shielding structure to be measured.

그러나 상기와 같은 종래의 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템은 레이저 스캐너를 고정된 위치에 설치하여 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 내면을 측정하는 것으로 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 전 부분에 대한 모니터링이 불가능하여 중요한 계측 지점을 설정하고 상기 계측 지점만 측정하여 비효율적이었으며, 이에 따라 전 부분에 대한 모니터링 시 비용은 물론 인력이 낭비되고, 계측 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었고, 그 효율성 또한 떨어지는 문제점이 있었다. However, the conventional system for acquiring internal space information of the underground space and the shielded structure as described above measures the inner surface of the underground space and the shielded structure by installing a laser scanner at a fixed position. Since it was impossible to monitor, it was inefficient to set important measurement points and measure only the measurement points. Therefore, there was a problem that the cost and manpower was wasted, the measurement time was long, and the efficiency was also reduced. there was.

또한, 종래의 기술의 경우 지하 공간이라는 특수성으로 인하여 지피에스를 이용할 수 없었고, 광파기를 이용할 경우 공간정보 데이터 획득의 연속성이 떨어지고, 자동화가 불가능하였으며, 이로 인하여 기존의 레이저 스캐너는 공간정보의 연속적 취득과 절대좌표 획득이 불가능하였다. In addition, in the conventional technology, GPS could not be used due to the peculiarity of underground space, and when using an optical wave, the continuity of acquiring spatial information data was inferior and automation was not possible. Absolute coordinates could not be obtained.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 지하 공간 및 차폐 구조물의 외부에 지피에스 수신기를 통해 기준점을 형성하여 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득하고, 이로부터 목표까지의 좌표를 위치 결정부와 레이저 스캐너와 레이저 스캐너 자세 제어부와 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)를 이용해 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 보정하여 메인 컨트롤러로부터 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 목표지점에 대한 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 산출함으로써 상기 지하 차폐 구조물의 공간 위치정보를 획득할 수 있고, 상기 레이저 스캐너의 내부에 디지털 카메라를 형성하여 상기 레이저 스캐너에 의해 스캔된 점들의 공간상의 영상정보를 동시에 획득할 수 있어 터널과 같은 긴 길이의 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 계측 시 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 이동을 통해 연속적으로 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보를 실시간으로 계측할 수 있는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems to form a reference point through the GPS receiver on the outside of the underground space and the shielded structure to obtain the WGS84 (World Geodetic System) coordinates, from this to the target The WGS84 (World Geodetic System) coordinates are calibrated using the positioning unit, the laser scanner, the laser scanner attitude control unit, and the IMU (Inertial measurement unit) to determine the internal target points of the underground space and the shielded structure from the main controller. The spatial position information of the underground shielding structure can be obtained by calculating WGS84 (World Geodetic System) coordinates for the space, and the space of the points scanned by the laser scanner by forming a digital camera inside the laser scanner. It is possible to acquire the image information of the image at the same time, so the underground of the long length like a tunnel Acquiring the internal spatial information of the underground space and the shielded structure that can measure the internal space information of the underground space and the shielded structure in real time through the movement of the AGV (Auto Guided Vehicle) when measuring the internal space information of the space and the shielded structure The purpose is to provide a system.

본 발명은 지피에스 수신기를 통해 기준점을 형성하여 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득하고, 레이저 스캐너를 통해 목표한 좌표를 위치 결정부와 레이저 스캐너 자세 제어부와 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)를 이용해 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 보정하여 메인 컨트롤러로부터 지하 공간 및 차폐 구조물의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 산출하여 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 공간 위치정보를 산출하고, 상기 레이저 스캐너의 내부에 디지털 카메라를 형성하여 상기 레이저 스캐너에 의해 스캔된 점들의 공간상의 영상정보를 동시에 획득할 수 있어 목표지점 대상 표면의 3차원 시각화가 가능하며, 이로부터 다양한 분석을 통해 지하 공간 및 차폐 구조물의 유지관리에 소요되는 비용과 인력을 절감할 수 있고, 상기 지하 공간 및 차폐 구조물에서 발생하는 사고를 사전에 방지할 수 있으며, 지진이나 수해 등과 같은 재해 이후의 지하 공간정보를 분석하여 재해재난 방지의 자료로 활용할 수 있는 효과가 있다. The present invention obtains WGS84 (World Geodetic System) coordinates by forming a reference point through the GPS receiver, and the target coordinates are determined by the positioning unit, the laser scanner posture control unit, and the IMU (Inertial measurement unit, inertial measurement) through the laser scanner. Unit to calibrate the WGS84 (World Geodetic System) coordinates to calculate the WGS84 (World Geodetic System) coordinates of the underground space and the shielded structure from the main controller to calculate spatial position information of the underground space and the shielded structure. By calculating a digital camera inside the laser scanner, spatial image information of the points scanned by the laser scanner can be simultaneously acquired, thereby enabling three-dimensional visualization of the target surface of the target point, and from this, various analysis can be performed. To reduce the cost and manpower required to maintain underground spaces and shielded structures. And, it can prevent in advance the accidents occurring in the underground space and the shielded structure, there is an effect that can be utilized as data of disaster disaster prevention by analyzing the underground space information after the disaster such as earthquake or flood.

본 발명은 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 형상 및 공간좌표를 획득하여 공간정보를 획득할 수 있는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템에 있어서,The present invention provides a system for acquiring internal spatial information of an underground space and a shielded structure, which can acquire spatial information by acquiring internal shapes and spatial coordinates of the underground space and the shielded structure,

상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 외부에 형성하여 지피에스 안테나에 의해 지피에스 위성으로부터 좌표 데이터를 수신받아 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득하여 상기 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 기준점으로 형성하는 지피에스 수신기와, 상기 지피에스 수신기의 기준점에 형성하여 상기 기준점과 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부에 형성된 레이저 스캐너의 거리를 측정하고 상기 레이저 스캐너의 위치를 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표로 환산하는 레이저 변위계를 포함하는 위치 결정부;It is formed outside of the underground space and the shielded structure, receives coordinate data from the GPS satellites by the GPS antenna, obtains WGS84 (World Geodetic System) coordinates, and uses the WGS84 (World Geodetic System) coordinates as a reference point. A GPS receiver to be formed and a laser scanner formed at a reference point of the GPS receiver to measure a distance between the reference point and the laser scanner formed inside the underground space and the shielded structure, and coordinate the position of the laser scanner with WGS84 (World Geodetic System) coordinates. A positioning unit including a laser displacement meter converted into;

상기 지하 공간 및 차폐 구조물 내부의 형상 및 공간좌표를 획득하기 위해 녹색, 적색, 근적외선 등의 레이저를 이용해 수 khz 내지 수백 khz의 반복 펄스를 사용함으로써 수십m 내지 수천m까지의 거리를 측정하여 상기 지하 공간 및 차폐 구조물 내부의 거리와 내부 형상을 스캔하는 레이저 스캐너;In order to obtain the shape and spatial coordinates of the underground space and the shielded structure, a distance of several tens to thousands of meters is measured by using a repetitive pulse of several khz to several hundred khz using a laser such as green, red, and near infrared rays. A laser scanner for scanning distances and interior shapes within spaces and shielding structures;

상기 레이저 스캐너가 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부를 무인으로 이동할 수 있도록 구동하는 AGV(Auto Guided Vehicle)와, 상기 레이저 스캐너의 하단에 형성하여 레이저 스캐너의 자세 방위각 형성하는 2축 모터 드라이버와, 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)를 구동하기 위한 모터의 전압, 전류, 엔코더, 속도를 피드백하여 AGV(Auto Guided Vehicle)를 정밀하게 구동하는 AGV(Auto Guided Vehicle) 구동부로 이루어져 상기 레이저 스캐너의 위치 및 스캔 자세를 결정하도록 조정하는 레이저 스캐너 자세 제어부;An auto guided vehicle (AGV) for driving the laser scanner to move unattended inside the underground space and the shielding structure, a two-axis motor driver formed at the bottom of the laser scanner to form an attitude azimuth angle of the laser scanner, and the AGV It consists of an AGV (Auto Guided Vehicle) driver that precisely drives AGV (Auto Guided Vehicle) by feeding back the voltage, current, encoder, and speed of the motor for driving (Auto Guided Vehicle). A laser scanner posture control unit adapted to determine;

상기 위치 결정부의 레이저 변위계를 통해 레이저 스캐너의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 보정하기 위해 AGV(Auto Guided Vehicle)의 속도 피드백 값을 바탕으로 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 3축 가속도와 각속도를 이용한 속도벡터를 형성하고, 3축방향의 변위정보를 보정하여 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 이동에 따른 좌표 변화를 보정하며, 지피에스와 강결합으로 인해 실시간 원시 데이터를 획득하여 AGV(Auto Guided Vehicle)의 궤적을 추적하는 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛);In order to correct the WGS84 (World Geodetic System) coordinates of the laser scanner through the laser displacement meter of the positioning unit, the three-axis acceleration of the AGV (Auto Guided Vehicle) based on the velocity feedback value of the AGV (Auto Guided Vehicle) Form velocity vector using angular velocity, correct displacement information in 3 axis direction, and correct coordinate change according to movement of AGV (Auto Guided Vehicle), and acquire real-time raw data by strong coupling with AGV An inertial measurement unit (IMU) for tracking the trajectory of a guided vehicle;

상기 지피에스 수신기를 기준점으로 상기 레이저 변위계를 통해 레이저 스캐너의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표와 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 속도 피드백 값을 바탕으로 설치된 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)로 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 3축 가속도와 각속도를 이용한 속도벡터를 형성하여 이로부터 3축방향 변위값을 추정하고 상기 레이저 스캐너를 통해 목표 지점의 좌표값을 형성하여 상기 목표지점의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 산출하는 메인 컨트롤러; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Inertial measurement unit (IMU) installed based on the GPS receiver based on the WGS84 (World Geodetic System) coordinates of the laser scanner and the velocity feedback value of the AGV (Auto Guided Vehicle) through the laser displacement meter By forming a velocity vector using the three-axis acceleration and the angular velocity of the AGV (Auto Guided Vehicle) to estimate the three-axis displacement value from this and to form a coordinate value of the target point through the laser scanner WGS84 ( A main controller for calculating World Geodetic System coordinates; Characterized in that consists of.

또한, 상기 AGV(Auto Guided Vehicle) 구동부는 레이저 스캐너를 지하 차폐 구조물 내부로 이동하기 위한 2개의 구동 서보모터와, 상기 구동 서보모터의 전압, 전류, 엔코더, 속도를 피드백하여 상기 지하 차폐 구조물의 지표면이 일정하지 않고 요철부분에 의해 레이저 스캐너의 자세가 흐트러지거나 충격 및 충돌 등으로 연속적으로 속도 및 위치 형성에 실패하는 것을 방지하기 위한 구동 모터 드라이버와 상기 2개의 구동 서보모터를 동기 제어하는 모터 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the AGV (Auto Guided Vehicle) driving unit is a two-drive servo motor for moving the laser scanner into the underground shield structure, and the ground surface of the underground shield structure by feeding back the voltage, current, encoder and speed of the drive servo motor As a motor controller for synchronously controlling the drive motor driver and the two drive servo motors to prevent the laser scanner from being distorted or failing to continuously form speed and position due to impact or collision due to irregularities. Characterized in that made.

상기 2축 모터 드라이버는 레이저 스캐너를 수직으로 290도 회전하도록 구성하는 수직 구동 스텝 모터와 상기 레이저 스캐너를 수평으로 360도 회전하도록 구성하는 수평 구동 스텝 모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The two-axis motor driver is characterized by consisting of a vertical drive step motor configured to rotate the laser scanner 290 degrees vertically and a horizontal drive step motor configured to rotate the laser scanner 360 degrees horizontally.

또한, 상기 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)는 지피에스 수신기와 강결합을 통해 레이저 변위계를 이용하여 기준 거리 이동시 마다 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)를 초기화할 수 있도록 기준값을 트리거하여 적분오차를 상쇄시킬 수 있고, AGV(Auto Guided Vehicle)의 구동 서보모터로부터 피드백되어 오는 속도와 위치 값을 비교할 수 있어 최소 2개 이상의 기준속도와 가속도 값을 메인 컨트롤러에 제시할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the IMU (Inertial measurement unit (Inertial Measurement Unit) is integrated by triggering a reference value to initialize the IMU (Inertial measurement unit (Inertial Measurement Unit) every time the reference distance is moved using a laser displacement meter through a strong coupling with the GPS receiver) It is possible to offset the error and compare the speed and position value fed back from the AGV (Auto Guided Vehicle) driving servo motor, so that at least two reference speed and acceleration values can be presented to the main controller. .

상기 레이저 스캐너는 스캔된 점들의 공간상 위치정보와 함께 영상정보를 획득하여 상기 레이저 스캐너를 통해 취득된 점 데이터의 위치 보정 및 취득 영상과의 동기화를 수행하여 점 데이터 처리 및 영상을 처리하는 디지털 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.The laser scanner acquires image information together with spatial position information of the scanned points, performs digital correction of the position data of the point data acquired through the laser scanner and synchronization with the acquired image to process the point data and the image. Characterized in that it comprises a.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to describe the present invention in detail.

도1은 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 개략도이고, 도2는 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 블록도이며, 도3은 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 레이저 스캐너 자세 제어부의 블록도이고, 도4는 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 2축 모터 드라이버의 사시도이다.1 is a schematic diagram of an internal space information acquisition system of the underground space and the shielding structure according to the present invention, Figure 2 is a block diagram of an internal space information acquisition system of the underground space and the shielding structure according to the present invention, Figure 3 is the present invention 4 is a block diagram of the laser scanner posture control unit of the internal space information acquisition system of the underground space and the shield structure according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of a two-axis motor driver of the internal space information acquisition system of the underground space and the shield structure according to the present invention.

본 발명은 터널과 같은 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 형상 및 공간정보를 획득하기 위해 상기 도1과 도2에 도시된 바와 같이 위치 결정부(100)에서 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 외부에 지피에스 수신기(110)를 통해 기준점을 형성하고, 상기 지피에스 수신기(110)로부터 지심 좌표계로 지구 타원체의 중심을 원점으로 X, Y, Z방향의 축을 따라 좌표를 결정하는 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득하여 레이저 변위계(120)를 통해 레이저 스캐너(200)와의 거리를 측정해 상기 레이저 스캐너(200)의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득한다. 이때 레이저 스캐너 자세 제어부(300)를 통해 상기 레이저 스캐너(200)의 자세를 제어하고, IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)를 이용해 AGV(Auto Guided Vehicle)(310)의 이동궤적을 추적하여 상기 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 보정할 수 있으며, 이로 인해 메인 컨트롤러로(500)부터 지하 공간 및 차폐 구조물 내부의 상기 레이저 스캐너(200)를 통해 목표지점의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 보정하여 산출할 수 있고, 상기 레이저 스캐너(200)에 디지털 카메라를 설치하여 상기 지하 공간 및 차폐 구조물 내부의 공간좌표는 물론 영상정보를 획득할 수 있도록 한다. The present invention is a GPS receiver on the outside of the underground space and the shielded structure in the positioning unit 100, as shown in Figures 1 and 2 to obtain the internal shape and spatial information of the shielded structure and underground space, such as a tunnel WGS84 (World Geodetic System, World Geodetic System) coordinates to form a reference point through the (110), and determine the coordinates along the axis of the X, Y, Z direction with the origin of the center of the ellipsoid from the GPS receiver 110 to the center coordinate system Obtain the WGS84 (World Geodetic System) coordinates of the laser scanner 200 by measuring the distance to the laser scanner 200 through the laser displacement meter 120. At this time, the posture of the laser scanner 200 is controlled through the laser scanner posture control unit 300, and the movement trajectory of the AGV (Auto Guided Vehicle) 310 is controlled using an Inertial Measurement Unit (IMU) 400. The WGS84 (World Geodetic System) coordinates can be corrected by tracking, and as a result, the WGS84 (World Geodetic) of the target point can be corrected from the main controller 500 through the laser scanner 200 in the underground space and the shielded structure. System, world geodetic system) can be calculated by correcting, and by installing a digital camera in the laser scanner 200 so as to obtain image information as well as spatial coordinates in the underground space and the shield structure.

상기 위치 결정부(100)의 지피에스 수신기(110)는 RTK(Real Time Kinematic) 방식을 이용하여 지피에스 안테나를 통해 지피에스 위성으로부터 상기 지피에스 수신기(110)의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표 X, Y, Z를 획득하여 이를 기준점으로 상기 기준점에 레이저 변위계(120)를 형성하여 상기 레이저 스캐너 자세 제어부(300)의 AGV(Auto Guided Vehicle)(310) 상단에 설치된 레이저 스캐너(200)와의 거리를 측정하여 상기 레이저 스캐너(200)의 위치를 좌표로 환산한다. 상기 레이저 스캐너 자세 제어부(300)는 도3에 도시된 바와 같이 상기 레이저 스캐너(200)를 자하 공간 및 차폐 구조물의 내부를 무인으로 이동할 수 있는 AGV(Auto Guided Vehicle)(310)와, 상기 레이저 스캐너(200)의 하단에 형성하여 레이저 스캐너(200)의 자세 방위각을 형성하는 2축 모터 드라이버(320)와 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)(310)를 구동하기 위한 모터의 전압, 전류, 엔코더, 속도를 피드백하여 AGV(Auto Guided Vehicle)(310)를 정밀하게 구동하는 AGV(Auto Guided Vehicle) 구동부(330)로 이루어지며, 상기 위치 결정부(100)에서 획득한 레이저 스캐너(200)의 좌표를 보정하기 위해 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)를 형성하여 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)(310)의 이동정보를 획득하고 이를 통해 변위정보를 보정하며, 상기 레이저 스캐너(200)의 위치를 레이저 변위계(120)와 함께 좌표로 환산 보정한다(ΔX, ΔY, ΔZ). The GPS receiver 110 of the positioning unit 100 is a WGS84 (World Geodetic System) coordinate X, of the GPS receiver 110 from the GPS satellite through a GPS antenna using a Real Time Kinematic (RTK) method. Obtain a Y and Z and form a laser displacement meter 120 at the reference point as a reference point to measure a distance from the laser scanner 200 installed on the AGV (Auto Guided Vehicle) 310 of the laser scanner posture control unit 300. To convert the position of the laser scanner 200 into coordinates. The laser scanner posture control unit 300 is an AGV (Auto Guided Vehicle) 310 that can move the laser scanner 200 unattended inside the self-space and the shielding structure, as shown in Figure 3, and the laser scanner The voltage, current, encoder, and speed of the two-axis motor driver 320 and the motor for driving the AGV (Auto Guided Vehicle) 310 which are formed at the bottom of the 200 to form the attitude azimuth angle of the laser scanner 200. It is composed of an AGV (Auto Guided Vehicle) driver 330 for precisely driving the AGV (Auto Guided Vehicle) 310 by feeding back, and corrects the coordinates of the laser scanner 200 obtained by the positioning unit 100 In order to form an IMU (Inertial measurement unit (400)) to obtain the movement information of the AGV (Auto Guided Vehicle) 310 to correct the displacement information through this, the position of the laser scanner 200 With laser displacement meter 120 The conversion table correction (ΔX, ΔY, ΔZ).

상기 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)는 지피에스와의 강결합을 통해 레이저 스캐너(200)를 설치한 AGV(Auto Guided Vehicle)(310)의 이동에 따른 좌표 변화를 보정하기 위한 것으로 가속도계와 자이로센서를 통해 획득된 데이터를 모션분석 알고리즘을 통해 자세벡터 및 현재까지의 이동궤적 정보를 포함하여 상기 정보를 메인 컨트롤러(500)로 전송하며, 상기 정보는 레이저 스캐너(200)의 스캔 범위와 자세각을 형성하는 인자로 사용된다. The IMU (Inertial measurement unit) 400 is for correcting the coordinate change according to the movement of the AGV (Auto Guided Vehicle) 310 in which the laser scanner 200 is installed through strong coupling with GPS. The data acquired through the accelerometer and the gyro sensor is transmitted to the main controller 500 including the posture vector and the movement trajectory information up to the present through a motion analysis algorithm, and the information is scanned range of the laser scanner 200. It is used as a factor to form and posture angle.

상기와 같이 레이저 변위계(120)와 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)를 통해 레이저 스캐너(200)의 좌표가 보정되면 상기 레이저 스캐너(200)는 디지털 카메라와 함께 목표지점의 공간형상 정보를 추출하고 3차원 거리를 측정하여 상기 레이저 스캐너(200)에 의해 스캔된 점 데이터의 좌표를 산출하며(U, V, W), 상기 기준점의 X, Y, Z WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표와 상기 레이저 변위계(120)와 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)를 통해 보정된 레이저 스캐너(200)의 좌표값(ΔX, ΔY, ΔZ)과 상기 레이저 스캐너(200)의 점 데이터 좌표(U, V, W)를 메인 컨트롤러(500)에 전송하여 상기 레이저 스캐너(200)에서 스캔한 점 데이터의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표((X, Y, Z)+(ΔX, ΔY, ΔZ)+(U, V, W))를 산출할 수 있도록 한다. As described above, when the coordinates of the laser scanner 200 are corrected through the laser displacement meter 120 and the IMU (Inertial measurement unit (IMU) 400), the laser scanner 200 is a spatial shape of the target point together with the digital camera. Extract the information and measure the three-dimensional distance to calculate the coordinates of the point data scanned by the laser scanner 200 (U, V, W), X, Y, Z WGS84 of the reference point (World Geodetic System, World Geodetic system) coordinates and coordinate values (ΔX, ΔY, ΔZ) of the laser scanner 200 corrected through the laser displacement meter 120 and the IMU (Inertial measurement unit) and the laser scanner 200 WGS84 (World Geodetic System) coordinates ((X, Y, Z) of the point data scanned by the laser scanner 200 by transmitting the point data coordinates U, V, and W to the main controller 500. It is possible to calculate + (ΔX, ΔY, ΔZ) + (U, V, W).

상기 레이저 스캐너(200)는 녹색, 적색, 근적외선 등의 레이저를 사용하며, 수 Khz 내지 수백 Khz의 반복펄스를 사용하여 수십 m 내지 수천 m까지 거리가 측정되고, 상기 레이저 스캐너(200) 내부에 디지털 카메라를 형성하여 상기 레이저 스캐너(200)를 통해 스캔한 점 데이터의 위치 정보와 함께 영상정보도 동시에 획득할 수 있어 목표지점의 표면에 3차원 시각화가 가능하고 이로부터 다양한 분석이 이루어질 수 있다.The laser scanner 200 uses lasers such as green, red, and near infrared rays, and a distance of several tens of m to several thousand m is measured using repetitive pulses of several Khz to several hundred Khz, and the laser scanner 200 has a digital By forming a camera, the image information together with the position information of the point data scanned by the laser scanner 200 can be obtained at the same time, so that three-dimensional visualization is possible on the surface of the target point, and various analysis can be performed therefrom.

또한, 상기 레이저 스캐너(200)는 레이저 스캐너 자세 제어부(300)의 2축 모터 드라이버(320)를 통해 자세 방위각을 형성하며, 상기 2축 모터 드라이버(320)는 상기 레이저 스캐너(200)를 수직으로 290도 회전할 수 있도록 하는 수직 구동 스텝모터(321)와 수평으로 360도 회전이 가능하도록 하는 수평 구동 스텝모터(322)로 이루어져 상기 레이저 스캐너(200)의 자세 방위각을 결정하도록 한다. In addition, the laser scanner 200 forms a posture azimuth angle through the two-axis motor driver 320 of the laser scanner posture control unit 300, and the two-axis motor driver 320 vertically positions the laser scanner 200. A vertical driving step motor 321 for rotating 290 degrees and a horizontal driving step motor 322 for rotating 360 degrees horizontally determine the attitude azimuth of the laser scanner 200.

또한, 상기 레이저 스캐너 자세 제어부(300)의 AGV(Auto Guided Vehicle) 구동부(330)는 레이저 스캐너(200)를 지하 공간 및 차폐 구조물에 이동하기 위해 2개의 구동 서보모터(331)를 구성하여 상기 레이저 스캐너(200)의 방향과 위치를 결정하며, IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)의 데이터 정밀도를 확보하기 위해 자세 유지 및 목표 거리를 유지함으로써 상기 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)에서 발생할 수 있는 오차를 최소화할 수 있고, 상기 레이저 스캐너(200)의 자세 유지를 위해 상기 구동 서보모터(331)의 전압, 전류, 엔코더, 속도를 피드백하여 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 지표면이 일정하지 않고 요철 부분에 의해 상기 레이저 스캐너(200)의 자세가 흐트러지거나 충격 및 충돌 등으로 연속적인 속도 및 위치 형성이 실패하는 것을 방지할 수 있도록 상기 구동 서보모터(331)를 구동하는 구동 모터 드라이버(332)와 상기 2개의 구동 서보모터(331)를 동기 제어하는 모터 컨트롤러(333)로 이루어져 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)(310)를 정밀하게 구동할 수 있도록 한다. In addition, the AGV (Auto Guided Vehicle) driver 330 of the laser scanner posture control unit 300 configures the two driving servomotors 331 to move the laser scanner 200 to the underground space and the shielded structure. The direction and position of the scanner 200 are determined, and the inertial measurement unit (IMU) is maintained by maintaining a posture and a target distance in order to secure data accuracy of the IMU (Inertial measurement unit). 400 may minimize errors, and feed back the voltage, current, encoder, and speed of the driving servomotor 331 to maintain the posture of the laser scanner 200. The surface of the laser beam is not constant and the posture of the laser scanner 200 is disturbed by the uneven portion, and the continuous speed and position formation are prevented from failing due to impact or collision. The AGV (Auto Guided Vehicle) 310 is composed of a drive motor driver 332 for driving the drive servo motor 331 and a motor controller 333 for synchronously controlling the two drive servo motors 331 so as to be able to operate. It can be operated precisely.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 지하 공간 및 차폐 구조물의 외부에 지피에스 수신기(110)를 통해 기준점을 형성하여 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득하고, 레이저 스캐너(200)의 좌표를 레이저 변위계(120)와 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)(400)를 이용해 상기 레이저 스캐너(200)의 좌표를 보정하며, 메인 컨트롤러(500)로부터 상기 레이저 스캐너(200)에서 스캔된 점데이터의 좌표를 산출하여 상기 지하 차폐 구조물의 공간 위치정보를 산출하고, 상기 레이저 스캐너(200)의 내부에 디지털 카메라를 형성하여 상기 레이저 스캐너(200)에 의해 스캔된 점들의 공간상 위치정보와 함께 영상정보도 동시에 획득하여 대상 표면의 3차원 시각화가 가능하며, 이로부터 다양한 분석을 통해 지하 공간 및 차폐 구조물의 유지관리에 소요되는 비용과 인력을 절감할 수 있고, 재난을 사전에 방지할 수 있으며, 지진이나 수해 등과 같은 재해 이후의 지하 공간정보를 분석하여 재해재난 방지의 자료로 활용할 수 있다. The present invention having the configuration described above forms a reference point through the GPS receiver 110 outside the underground space and the shielding structure to obtain WGS84 (World Geodetic System) coordinates, and coordinates of the laser scanner 200 Point data scanned by the laser scanner 200 from the main controller 500 by calibrating the coordinates of the laser scanner 200 using a laser displacement meter 120 and an IMU (Inertial measurement unit). Compute the spatial position information of the underground shielding structure by calculating the coordinates of the image, and forms a digital camera inside the laser scanner 200 to image with the spatial position information of the points scanned by the laser scanner 200 Simultaneous acquisition of information enables three-dimensional visualization of the target surface. From this, various analyzes can be used to maintain underground spaces and shielded structures. It can reduce costs and manpower, prevent disasters in advance, and analyze underground space information after disasters such as earthquakes and floods, and use it as a disaster disaster prevention data.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the scope of the present invention as claimed in the following claims. Anyone with knowledge of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

도1은 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a system for acquiring internal spatial information of an underground space and a shielding structure according to the present invention;

도2는 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 블록도.2 is a block diagram of a system for acquiring internal spatial information of an underground space and a shielding structure according to the present invention;

도3는 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 AGV 구동부를 나타내는 블록도.Figure 3 is a block diagram showing an AGV drive unit of the internal space information acquisition system of the underground space and the shielding structure according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템의 2축 모터 드라이버의 사시도.Figure 4 is a perspective view of a two-axis motor driver of the internal space information acquisition system of the underground space and the shielding structure according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 **** SIGNS FOR MAIN PARTS OF THE DRAWINGS **

100 : 위치 결정부 110 : 지피에스 수신기100: positioning unit 110: GPS receiver

120 : 레이저 변위계 200 : 레이저 스캐너120: laser displacement meter 200: laser scanner

300 : 레이저 스캐너 자세 제어부 310 : AGV(Auto Guided Vehicle)300: laser scanner posture control unit 310: AGV (Auto Guided Vehicle)

320 : 2축 모터 드라이버 321 : 수직 구동 스텝모터320: 2-axis motor driver 321: vertical drive step motor

322 : 수평 구동 스텝모터 330 : AGV 구동부322: horizontal drive step motor 330: AGV drive unit

331 : 구동 서보모터 332 : 구동 모터 드라이버331: drive servomotor 332: drive motor driver

333 : 모터 컨트롤러 400 : IMU333: Motor Controller 400: IMU

500 : 메인 컨트롤러500: main controller

Claims (5)

지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 형상 및 공간좌표를 획득하여 공간정보를 획득할 수 있는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템에 있어서,In the internal space information acquisition system of the underground space and the shielding structure that can obtain the spatial information by acquiring the internal shape and spatial coordinates of the underground space and the shielding structure, 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 외부에 형성하여 지피에스 안테나에 의해 지피에스 위성으로부터 좌표 데이터를 수신받아 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 획득하여 상기 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 기준점으로 형성하는 지피에스 수신기와, 상기 지피에스 수신기의 기준점에 형성하여 상기 기준점과 상기 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부에 형성된 레이저 스캐너의 거리를 측정하고 상기 레이저 스캐너의 위치를 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표로 환산하는 레이저 변위계를 포함하는 위치 결정부;It is formed outside of the underground space and the shielded structure, receives coordinate data from the GPS satellites by the GPS antenna, obtains WGS84 (World Geodetic System) coordinates, and uses the WGS84 (World Geodetic System) coordinates as a reference point. A GPS receiver to be formed and a laser scanner formed at a reference point of the GPS receiver to measure a distance between the reference point and the laser scanner formed inside the underground space and the shielded structure, and coordinate the position of the laser scanner with WGS84 (World Geodetic System) coordinates. A positioning unit including a laser displacement meter converted into; 상기 지하 공간 및 차폐 구조물 내부의 형상 및 공간좌표를 획득하기 위해 녹색, 적색, 근적외선 등의 레이저를 이용해 수 khz 내지 수백 khz의 반복 펄스를 사용함으로써 수십m 내지 수천m까지의 거리를 측정하여 상기 지하 공간 및 차폐 구조물 내부의 거리와 내부 형상을 스캔하는 레이저 스캐너;In order to obtain the shape and spatial coordinates of the underground space and the shielded structure, a distance of several tens to thousands of meters is measured by using a repetitive pulse of several khz to several hundred khz using a laser such as green, red, and near infrared rays. A laser scanner for scanning distances and interior shapes within spaces and shielding structures; 상기 레이저 스캐너가 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부를 무인으로 이동할 수 있도록 구동하는 AGV(Auto Guided Vehicle)와, 상기 레이저 스캐너의 하단에 형성하여 레이저 스캐너의 자세 방위각 형성하는 2축 모터 드라이버와, 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)를 구동하기 위한 모터의 전압, 전류, 엔코더, 속도를 피드백하여 AGV(Auto Guided Vehicle)를 정밀하게 구동하는 AGV(Auto Guided Vehicle) 구동부로 이루어져 상기 레이저 스캐너의 위치 및 스캔 자세를 결정하도록 조정하는 레이저 스캐너 자세 제어부;An auto guided vehicle (AGV) for driving the laser scanner to move unattended inside the underground space and the shielding structure, a two-axis motor driver formed at the bottom of the laser scanner to form an attitude azimuth angle of the laser scanner, and the AGV It consists of an AGV (Auto Guided Vehicle) driver that precisely drives AGV (Auto Guided Vehicle) by feeding back the voltage, current, encoder, and speed of the motor for driving (Auto Guided Vehicle). A laser scanner posture control unit adapted to determine; 상기 위치 결정부의 레이저 변위계를 통해 레이저 스캐너의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 보정하기 위해 AGV(Auto Guided Vehicle)의 속도 피드백 값을 바탕으로 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 3축 가속도와 각속도를 이용한 속도벡터를 형성하고, 3축방향의 변위정보를 보정하여 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 이동에 따른 좌표 변화를 보정하며, 지피에스와 강결합으로 인해 실시간 원시 데이터를 획득하여 AGV(Auto Guided Vehicle)의 궤적을 추적하는 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛);In order to correct the WGS84 (World Geodetic System) coordinates of the laser scanner through the laser displacement meter of the positioning unit, the three-axis acceleration of the AGV (Auto Guided Vehicle) based on the velocity feedback value of the AGV (Auto Guided Vehicle) Form velocity vector using angular velocity, correct displacement information in 3 axis direction, and correct coordinate change according to movement of AGV (Auto Guided Vehicle), and acquire real-time raw data by strong coupling with AGV An inertial measurement unit (IMU) for tracking the trajectory of a guided vehicle; 상기 지피에스 수신기를 기준점으로 상기 레이저 변위계를 통해 레이저 스캐너의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표와 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 속도 피드백 값을 바탕으로 설치된 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)로 상기 AGV(Auto Guided Vehicle)의 3축 가속도와 각속도를 이용한 속도벡터를 형성하여 이로부터 3축방향 변위값을 추정하고 상기 레이저 스캐너를 통해 목표 지점의 좌표값을 형성하여 상기 목표지점의 WGS84(World Geodetic System, 세계측지계) 좌표를 산출하는 메인 컨트롤러; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템.Inertial measurement unit (IMU) installed based on the GPS receiver based on the WGS84 (World Geodetic System) coordinates of the laser scanner and the velocity feedback value of the AGV (Auto Guided Vehicle) through the laser displacement meter By forming a velocity vector using the three-axis acceleration and the angular velocity of the AGV (Auto Guided Vehicle) to estimate the three-axis displacement value from this and to form a coordinate value of the target point through the laser scanner WGS84 ( A main controller for calculating World Geodetic System coordinates; Internal spatial information acquisition system of the underground space and the shielding structure, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 AGV(Auto Guided Vehicle) 구동부는 레이저 스캐너를 지하 차폐 구조물 내부로 이동하기 위한 2개의 구동 서보모터와, 상기 구동 서보모터의 전압, 전류, 엔코더, 속도를 피드백하여 상기 지하 차폐 구조물의 지표면이 일정하지 않고 요철 부분에 의해 레이저 스캐너의 자세가 흐트러지거나 충격 및 충돌 등으로 연속적으로 속도 및 위치 형성에 실패하는 것을 방지하기 위한 구동 모터 드라이버와 상기 2개의 구동 서보모터를 동기 제어하는 모터 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템.The AGV (Auto Guided Vehicle) drive unit feeds two drive servomotors for moving the laser scanner into the underground shield structure, and feeds back the voltage, current, encoder, and speed of the drive servomotor to provide a constant ground surface of the underground shield structure. It consists of a drive motor driver and a motor controller for synchronously controlling the two drive servomotors to prevent the laser scanner from being distorted, or failing to continuously form speed and position due to impact or collision due to unevenness. Internal spatial information acquisition system of the underground space and the shielding structure characterized in. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 2축 모터 드라이버는 레이저 스캐너를 수직으로 290도 회전하도록 구성하는 수직 구동 스텝 모터와 상기 레이저 스캐너를 수평으로 360도 회전하도록 구성하는 수평 구동 스텝 모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템.The two-axis motor driver includes a vertical drive step motor configured to rotate the laser scanner 290 degrees vertically and a horizontal drive step motor configured to rotate the laser scanner 360 degrees horizontally. Internal spatial information acquisition system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)는 지피에스 수신기와 강결합을 통해 레이저 변위계를 이용하여 기준 거리 이동시 마다 IMU(Inertial measurement unit, 관성 측정 유닛)를 초기화할 수 있도록 기준값을 트리거하여 적분오차를 상쇄시킬 수 있고, AGV(Auto Guided Vehicle)의 구동 서보모터로부터 피드백되어 오는 속도와 위치 값을 비교할 수 있어 최소 2개 이상의 기준속도와 가속도 값을 메인 컨트롤러에 제시할 수 있는 것을 특징으로 하는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템.The IMU (Inertial Measurement Unit) is coupled with a GPS receiver to trigger an integral error by triggering a reference value to initialize an IMU (Inertial Measurement Unit) every time the reference distance is moved using a laser displacement meter. Underground space, which can be offset and compares the speed and position values fed back from the AGV (Auto Guided Vehicle) drive servo motor, so that at least two reference speeds and acceleration values can be presented to the main controller. And an internal spatial information acquisition system of the shielding structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저 스캐너는 스캔된 점들의 공간상 위치정보와 함께 영상정보를 획득하여 상기 레이저 스캐너를 통해 취득된 점 데이터의 위치 보정 및 취득 영상과의 동기화를 수행하여 점 데이터 처리 및 영상을 처리하는 디지털 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 공간 및 차폐 구조물의 내부 공간정보 획득 시스템.The laser scanner acquires image information together with spatial position information of the scanned points, performs digital correction of the position data of the point data acquired through the laser scanner and synchronization with the acquired image to process the point data and the image. Internal spatial information acquisition system of the underground space and the shielding structure comprising a.
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