KR100907939B1 - 지형변화에 따른 기준점의 표시위치 조정시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지형변화에 따른 기준점의 표시위치 조정시스템에 관한 것으로, 지면에 고정되는 평판형상의 밑판(112)과, 실린더(113a)와 실린더(113a)에 삽입되고 말단에 맞물림홈(113c)이 형성된 피스톤(113b)을 구비하고 밑판(112)에 분산 입설되는 4개의 높이조정대(113)와, 맞물림홈(113c)에 유동가능하게 삽입되는 볼(114a)을 하단에 갖추고 상단에는 육면체 형상의 삽입단(114b)이 형성되며 삽입단(114b)의 둘레면에는 도전성 및 자화 재질의 통전대(114c)가 구비된 4개의 레그(114)와, 유체가 충진된 유압탱크(115)와, 유압탱크(115)의 유체를 4개의 실린더(113a)에 개별 주입하는 분배기(116)로 구성된 베이스(110); 육면체 형상의 삽입단(114b)을 수용할 수 있는 사각의 중공을 구비하고 일측면은 삽입단(114b)의 삽탈을 위해 개구되되 개구된 일측면과 마주하는 내면에 배치되는 자성체(121a)와 자성체(121a)를 중심으로 상기 내면에 상호 이격 배치되면서 직류전기가 통전하는 양 전극(121b, 121c)과 양 전극(121b, 121c)과 직렬로 연결되며 통전시 발광하는 출력수단(122)을 구비하는 4개의 소켓(121)이 저면에 고정되고, 소켓(121)을 매개로 레그(114)의 상단이 고정 배치되며, 높이조정대(113) 및 레그(114)를 매개로 밑판(112) 상에 나란히 안착 고정되는 바디(120); 관 형상을 이루고 다수 개가 길이방향으로 상호 인입출되면서 길이가 조정되는 길이조정대(131)와, 상방 개구된 관 형상을 이루고 말단에 위치한 길이조정대(131)에 길이방향으로 인입출되는 안착대(132)와, 다수 개의 판(133a)이 토션스프링에 의해 일방으로 탄발 회동하도록 힌지(133b)를 매개로 접철 가능하게 일렬로 연결되고 일단은 토션스프링에 의해 일방으로 탄발 회동하도록 회동축(132a)을 매개로 안착대(132)에 고정되는 절첩대(133)와, 절첩대(133)의 일면에 배치되는 반사체(134)와, 절첩대(133)의 타단에 설치되어서 지피에스 좌표를 관측하는 메인지피에스감지기(135)로 구성되고, 바디(120)를 중심으로 사방으로 수평하게 배치되는 4개의 암(130); 바디(120)의 중심에 상방으로 입설되고, 반사체(134)와 수평하게 마주하는 4면에 각각 설치되는 4개의 거리측정기(141)와, 보조지피에스감지기(142)를 구비한 헤드(140); 비중이 다른 재질의 제1,2충진재(153, 154)가 2층을 이루도록 충진되는 구형공간(151a)을 갖는 몸체(151)와, 구형공간(151a)에 내설되고 제1,2충진재(153, 154)의 경계에 위치하는 원형 디스크 형상의 부력체(152)와, 바디(120)와 수평하도록 구형공간(151a) 내면에 수평하게 배치되는 감지대상물(155)과, 부력체(152)의 둘레를 따라 배치되어 감지대상물(155)의 위치를 감지하는 다수의 감지기(156)로 구성된 수평감지기(150); 구동모터(171)와, 구동모터(171)의 동력으로 회전하는 원기둥 형상의 주동롤러(172)와, 주동롤러(172)와 맞물려 마찰력으로 연동하고 안착대(132)에 고정된 와이어(174)를 권취 및 권출하되 와이어(174)를 권취하는 방향으로의 회전력을 갖도록 태엽스프링으로 지지되면서 4개의 암(130)에 각각 연결되는 4개의 종동롤러(173)로 구성된 위치조정기(170); 감지기(156)의 감지신호를 수신해서 당해 감지기(156)를 확인하고 확인된 감지기(156)에 따른 설정에 따라 분배기(116)를 제어해서 유압탱크(115)로부터 유입되는 유체의 주입량을 높이조정대(113) 별로 조정하는 위치감지모듈(161)과, 4개의 메인지피에스감지기(135)로부터 수집한 좌표정보를 연산해서 헤드(140)의 좌표값을 구하고 각각의 거리측정기(141)를 이용해 헤드(140)와 메인지피에스감지기(135) 간의 거리(실측치)를 구하며 상기 거리(실측치)를 상기 좌표값과 메인지피에스감지기(135) 각각의 좌표정보를 연산해 얻은 거리(연산치)와 비교해 오차 여부를 판별하는 한편 헤드(140)의 상기 좌표값과 보조지피에스감지기(142)에서 관측한 좌표값을 비교해서 위치조정기(170)의 구동모터(171)를 제어하는 제어모듈(162)과, 제어모듈(162)의 판별 결과를 출력하는 출력모듈(164)과, 제어모듈(162)에서 확인된 좌표 정보를 저장하는 이동식 디스크(165)로 구성된 제어부(160)를 포함하는 좌표측정기(100) 및 수치지도 데이터를 저장하는 맵DB(210)와, 맵DB(210)에서 관련 데이터를 검색하는 검색모듈(220)과, 이동식디스크(165)의 좌표를 검색모듈(220)의 당해 데이터에 적용해서 정보를 갱신하고 맵DB(210)에 저장하는 갱신모듈(230)을 포함하는 갱신장치(200)가 포함된 것이다.

Description

지형변화에 따른 기준점의 표시위치 조정시스템{Indicating position control system for the reference point}

본 발명은 지형변화에 따른 기준점의 표시위치 조정시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 수치지도의 제작은 항공기(A; 도 1 참조)에서 지면을 촬영한 후, 촬영이미지에 수치좌표에 대한 정보를 삽입하여 이루어진다.

그런데, 도 1(수치지도 제작을 위한 항공촬영 모습을 개략적으로 도시한 도면)에 도시한 바와 같이, 지면(G)은 평면이 아닌 곡면이므로, 공중에서 지면(G)을 촬영할 경우엔 촬영면(P)과 지면(G) 사이에 시각적 한계로 인한 차이가 발생한다. 즉, 곡면인 지면(G)을 항공촬영해서 평면인 촬영면(P)으로 출력하면, 도 2(도 1에 따라 촬영된 촬영물을 개략적으로 도시한 도면)에 도시한 바와 같이 지면(G)의 실제좌표와, 수치지도 제작을 위해 적용하는 합성좌표 간에 차이가 발생하는 것이다. 참고로, 촬영면(P)에서 보이는 실제좌표의 간격은 촬영점(PP)으로부터 멀어질수록 좁아지고, 촬영면(P)을 토대로 도화된 이미지에 합성되는 합성좌표는 촬영점(PP)과의 원근에 상관없이 일정한 간격으로 해 적용된다. 따라서, 촬영면(P)을 도화해서 합성좌표를 그대로 합성한 수치지도는 촬영점(PP)으로부터 멀어질수록, 합성좌표를 기준으로 한 실물(T1, T2)의 기준점 위치가 수치지도에 표기되는 촬영물(T1', T2') 보다 촬영점(PP)으로부터 멀어지는 오류가 발생한다. 결국, 이용자가 실물(T1, T2)의 위치를 수치지도에서 확인하기 위해 당해 좌표를 입력하면 수치지도에 적용된 합성좌표에 따라 해당 지점이 표기는 되나, 도화된 해당 실물(T1, T2)의 이미지는 상기 지점과는 전혀 다른 곳에 위치하므로, 이용자에게 지도 이용에 혼란을 야기하게 된다.

하지만, 종래 지도 제작은 곡면인 지면(G)과 평면인 촬영면(P) 간의 곡률 차이가 미세하므로 이러한 오류가 무시되었다.

그런데, 상기 오류는 정밀지도를 제작함에 있어 무시 못할 기술적인 장애였고, 정밀지도를 필요로 하는 이용자들의 욕구가 증대되면서 상기 오류를 수정할 수 있는 기술이 요구되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 촬영면을 토대로 도화된 지도와 좌표정보를 갖는 데이터를 합성할 시에 항공촬영의 시각적 오차를 보정해서, 실물의 위치를 지피에스 좌표에 근거해 정확히 표시할 수 있는 지형변화에 따른 기준점의 표시위치 조정시스템의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

지면에 고정되는 평판형상의 밑판(112)과, 실린더(113a)와 실린더(113a)에 삽입되고 말단에 맞물림홈(113c)이 형성된 피스톤(113b)을 구비하고 밑판(112)에 분산 입설되는 4개의 높이조정대(113)와, 맞물림홈(113c)에 유동가능하게 삽입되는 볼(114a)을 하단에 갖추고 상단에는 육면체 형상의 삽입단(114b)이 형성되며 삽입단(114b)의 둘레면에는 도전성 및 자화 재질의 통전대(114c)가 구비된 4개의 레그(114)와, 유체가 충진된 유압탱크(115)와, 유압탱크(115)의 유체를 4개의 실린더(113a)에 개별 주입하는 분배기(116)로 구성된 베이스(110); 육면체 형상의 삽입단(114b)을 수용할 수 있는 사각의 중공을 구비하고 일측면은 삽입단(114b)의 삽탈을 위해 개구되되 개구된 일측면과 마주하는 내면에 배치되는 자성체(121a)와 자성체(121a)를 중심으로 상기 내면에 상호 이격 배치되면서 직류전기가 통전하는 양 전극(121b, 121c)과 양 전극(121b, 121c)과 직렬로 연결되며 통전시 발광하는 출력수단(122)을 구비하는 4개의 소켓(121)이 저면에 고정되고, 소켓(121)을 매개로 레그(114)의 상단이 고정 배치되며, 높이조정대(113) 및 레그(114)를 매개로 밑판(112) 상에 나란히 안착 고정되는 바디(120); 관 형상을 이루고 다수 개가 길이방향으로 상호 인입출되면서 길이가 조정되는 길이조정대(131)와, 상방 개구된 관 형상을 이루고 말단에 위치한 길이조정대(131)에 길이방향으로 인입출되는 안착대(132)와, 다수 개의 판(133a)이 토션스프링에 의해 일방으로 탄발 회동하도록 힌지(133b)를 매개로 접철 가능하게 일렬로 연결되고 일단은 토션스프링에 의해 일방으로 탄발 회동하도록 회동축(132a)을 매개로 안착대(132)에 고정되는 절첩대(133)와, 절첩대(133)의 일면에 배치되는 반사체(134)와, 절첩대(133)의 타단에 설치되어서 지피에스 좌표를 관측하는 메인지피에스감지기(135)로 구성되고, 바디(120)를 중심으로 사방으로 수평하게 배치되는 4개의 암(130); 바디(120)의 중심에 상방으로 입설되고, 반사체(134)와 수평하게 마주하는 4면에 각각 설치되는 4개의 거리측정기(141)와, 보조지피에스감지기(142)를 구비한 헤드(140); 비중이 다른 재질의 제1,2충진재(153, 154)가 2층을 이루도록 충진되는 구형공간(151a)을 갖는 몸체(151)와, 구형공간(151a)에 내설되고 제1,2충진재(153, 154)의 경계에 위치하는 원형 디스크 형상의 부력체(152)와, 바디(120)와 수평하도록 구형공간(151a) 내면에 수평하게 배치되는 감지대상물(155)과, 부력체(152)의 둘레를 따라 배치되어 감지대상물(155)의 위치를 감지하는 다수의 감지기(156)로 구성된 수평감지기(150); 구동모터(171)와, 구동모터(171)의 동력으로 회전하는 원기둥 형상의 주동롤러(172)와, 주동롤러(172)와 맞물려 마찰력으로 연동하고 안착대(132)에 고정된 와이어(174)를 권취 및 권출하되 와이어(174)를 권취하는 방향으로의 회전력을 갖도록 태엽스프링으로 지지되면서 4개의 암(130)에 각각 연결되는 4개의 종동롤러(173)로 구성된 위치조정기(170); 감지기(156)의 감지신호를 수신해서 당해 감지기(156)를 확인하고 확인된 감지기(156)에 따른 설정에 따라 분배기(116)를 제어해서 유압탱크(115)로부터 유입되는 유체의 주입량을 높이조정대(113) 별로 조정하는 위치감지모듈(161)과, 4개의 메인지피에스감지기(135)로부터 수집한 좌표정보를 연산해서 헤드(140)의 좌표값을 구하고 각각의 거리측정기(141)를 이용해 헤드(140)와 메인지피에스감지기(135) 간의 거리(실측치)를 구하며 상기 거리(실측치)를 상기 좌표값과 메인지피에스감지기(135) 각각의 좌표정보를 연산해 얻은 거리(연산치)와 비교해 오차 여부를 판별하는 한편 헤드(140)의 상기 좌표값과 보조지피에스감지기(142)에서 관측한 좌표값을 비교해서 위치조정기(170)의 구동모터(171)를 제어하는 제어모듈(162)과, 제어모듈(162)의 판별 결과를 출력하는 출력모듈(164)과, 제어모듈(162)에서 확인된 좌표 정보를 저장하는 이동식 디스크(165)로 구성된 제어부(160)를 포함하는 좌표측정기(100) 및

수치지도 데이터를 저장하는 맵DB(210)와, 맵DB(210)에서 관련 데이터를 검색하는 검색모듈(220)과, 이동식디스크(165)의 좌표를 검색모듈(220)의 당해 데이터에 적용해서 정보를 갱신하고 맵DB(210)에 저장하는 갱신모듈(230)을 포함하는 갱신장치(200)

가 포함된 지형변화에 따른 기준점의 표시위치 조정시스템이다.

상기의 본 발명은, 항공촬영된 촬영면을 토대로 도화된 지도와 좌표정보를 합성할 시에 실물에 대한 위치가 정확히 표시되는 수치지도를 완성할 수 있고, 완성된 지도 또한 정확한 위치확인으로 기록된 정보의 오류 또는 변경 등을 수정할 수 있으므로, 이용자가 요구하는 정밀지도를 제작 및 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 조정시스템에서 활용되는 좌표측정기의 모습을 도시한 사시도인 바, 이를 참조해 설명한다.

전술한 종래 기술은 곡면인 지면(G)을 평면인 촬영면(P)에 적용하면서 발생하는 시각적 오류로, 이는 실측을 통해 보완될 수 있다. 즉, 기준점이 되는 특정 실물(T1, T2)의 좌표를 직접 관측해서 이를 수치지도에 반영하고, 이를 기준으로 좌표를 재 설정함으로서 가능한 것이다.

이를 위해서는 기준점이 되는 특정 실물(T1, T2)의 좌표를 정확히 관측해야 하고, 정확한 좌표 관측을 위해서는 신뢰도 높은 좌표측정기(100)를 갖추어야 한다.

본 발명에 따른 좌표측정기(100)는 좌표측정기(100)를 지면에 안정하게 고정하는 베이스(110)와, 베이스(110) 상에 안착되는 바디(120)와, 바디(120)를 중심으로 사방으로 인출되는 4개의 암(130)과, 암(130)의 중심을 이루고 암(130)의 인출거리를 측정할 수 있는 헤드(140)를 포함한다.

상기 베이스(110)는, 지면에 직접 맞닿아 고정되는 받침(111)과, 받침(111)에 고정되는 평판 형상의 밑판(111)과, 바디(120)의 사방에 각각 고정되어서, 바 디(120)의 수평위치를 조정하는 4개의 높이조정대(113)와, 높이조정대(113)와 바디(120)를 회동가능하게 고정하는 매개체인 레그(114)를 포함한다.

높이조정대(113)는 실린더(113a) 및 피스톤(113b)으로 구성되고, 실린더(113a)의 내압을 조정해서 피스톤(113b)의 인입출 정도를 조정한다. 즉, 피스톤(113b)의 말단과 결속된 바디(120)는 4개의 높이조정대(113)의 각 피스톤(113b)이 인입출 되면서 밑판(112)의 위치에 상관없이 바디(120)를 수평하게 지지할 수 있다.

레그(114)는 높이조정대(113)의 연결위치에 상응하는 바디(120)의 사방 4곳에 각각 고정되고, 말단은 구형의 볼(114a)이 형성된다. 결국, 상기 볼(114a)이 피스톤(113b)의 말단에 형성된 맞물림홈(113c)에 삽입되어서, 도 8(본 발명에 따른 좌표측정기의 사용모습을 개략적으로 도시한 측면도)에 도시한 바와 같이, 피스톤(113b)과 레그(114) 간의 회동가능한 결속이 이루어질 수 있도록 한다. 이에 대한 설명은 도 5와 더불어 아래에서 상세히 하겠다.

상기 바디(120)는 4개의 레그(114)를 매개로 높이조정대(113)와 결속되고, 이를 통해 항시 수평상태를 유지토록 된 것이다. 또한, 바디(120)는 수평감지기(150; 도 4 참고) 및 제어부(160; 도 4 참고) 등을 탑재하고, 4개의 암(130)을 사방으로 배치 고정한다.

상기 암(130)은 바디(120)를 중심으로 사방으로 인출 고정된 것으로, 관 형상의 길이조정대(131)가 인입출되면서 길이조정이 가능하도록 연결되고, 말단에는 상방 개구된 안착대(132)가 고정된다. 한편, 안착대(132)는 절첩대(133)를 수용하 고, 절첩대(133)의 말단에는 메인지피에스감지기(135)가 고정되어서, 암(130)의 말단의 지피에스 좌표를 측정한다.

한편, 길이조정대(131)는 도시한 바와 같이 다수 개가 통상적인 안테나 형식으로 맞물려 고정되면서 자체 길이 조정이 가능하도록 된 것으로, 이웃하는 길이조정대(131) 간에 가이드홈(131a)이 길이조정대(131)의 길이방향을 따라 상하면에 각각 형성되어서, 길이조정대(131) 간의 이동을 정확히 안내하고 상하면으로 형성되는 굴곡에 의한 역학적인 지지력이 증대되도록 한다. 참고로, 본 발명에 따른 실시예에서는 길이조정대(131)를 하나의 암(130)에 2개를 배치하였다. 하지만, 이는 본 발명의 실시예에 불과하고, 이하에 기재되는 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 길이조정대(131)의 연결 개수는 1개 또는 3개 이상일 수 있음은 당연할 것이다.

상기 암(130)의 조작은 작업자의 수동 조작에 의해 이루어지므로, 암(130)의 길이조정을 위한 손잡이(132b)가 더 포함될 수 있고, 본 실시예에서는 상기 손잡이(132b)를 암(130)의 말단 면에 배치하였다.

상기 헤드(140)는 바디(120)의 중심에 상방으로 입설 배치된다. 한편, 암(130)의 인출방향과 나란한 측면에는 거리측정기(141)가 배치되어서, 헤드(140)와 절첩대(133) 간의 거리를 측정한다. 여기서, 거리측정기(141)는 레이저 또는 초음파 등을 조사해 반사되는 시간을 측정해서 대상물에 대한 거리를 측정하는 통상적인 거리측정수단이 이용될 수 있고, 헤드(140)와 맞주하는 절첩대(133)의 일면에는 조사된 레이저 또는 초음파 등의 반사효율을 높이기 위한 반사체(134)가 배치 될 수 있다.

계속해서, 헤드(140)는 보조지피에스감지기(142)를 더 포함한다. 보조지피에스감지기(142)는 메인지피에스감지기(135)를 통해 확인된 헤드(140)의 지피에스좌표를 재확인하기 위한 것으로, 이에 대한 설명은 아래에서 상세히 한다.

도 4는 본 발명에 따른 좌표측정기의 모습을 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 좌표측정기의 사용모습을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 좌표측정기의 사용모습을 도시한 평면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 좌표측정기(100)는 높이조정대(113), 거리측정기(141)의 제어를 위한 제어부(160)를 더 포함하고, 제어부(160)의 높이조정대(113) 제어를 위해 바디(120)의 수평위치를 확인하는 수평감지기(150)와, 관측된 좌표가 오차범위를 벗어날 경우 재관측을 위해 관측조건을 자동 변경하는 위치조정기(170)를 더 포함한다.

수평감지기(150)는 바디(120)의 중심에 배치되어서, 바디(120)의 사방에 인출된 4개의 암(130)이 항시 수평상태를 유지할 수 있도록, 현재 바디(120)의 수평위치를 확인한다. 이는 4개의 암(130) 말단에 위치한 4개의 메인지피에스감지기(135)가 동일한 환경에서 현재 좌표를 관측할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 4개의 암(130)은 각각 독립적으로 길이조정되므로, 암(130)의 인출 정도에 따라 바디(120)의 무게중심은 변동된다. 결국, 좌표측정기(100)가 위치한 지점이 수평면이라도 암(130)의 인출길이가 다를 경우 무게중심이 변동되어 바 디(120)는 기울어질 수밖에 없다. 이 또한 수평감지기(150)를 통해 확인할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 수평감지기(150)는, 구형공간(151a)을 갖는 몸체(151)와, 구형공간(151a)에 내설되는 원형 디스크 형상의 부력체(152)와, 비중이 다른 재질로 되고 구형공간(151a)에 각각 충진되는 제1,2충진재(153, 154)와, 바디(120)와 수평하도록 구형공간(151a) 내면에 수평하게 배치되는 감지대상물(155)과, 부력체(152)의 둘레를 따라 배치되어 감지대상물(155)의 위치를 감지하는 다수의 감지기(156)로 구성되어서, 바디(120)에 탑재된다. 이때, 제1충진재(153), 부력체(152) 및 제2충진재(154)의 비중은 기재 순서로 낮아지면서, 구형공간(151a)의 하부에 위치하는 제1충진재(153)와 상부에 위치하는 제2충진재(154)의 경계에 부력체(152)가 위치할 것이다.

따라서, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 바디(120)가 기울어질 경우, 몸체(151) 또한 바디(120)와 더불어 기울어지나, 구형공간(151a)에 충진된 제1,2충진재(153, 154)와 부력체(152)는 바디(120)의 기울어짐에 상관없이 항시 수평상태를 유지한다. 이때, 부력체(152)에 설치된 다수 개의 감지기(156)는 감지대상물(155)과 마주하면서 이를 감지한다. 한편, 다수 개의 감지기(156) 중 감지대상물(155)과 마주해 이를 감지한 감지기(156)는 감지신호를 제어부(160)로 전송한다.

상기 제어부(160)는 감지기(156)의 감지신호를 수신해 처리하는 위치감지모듈(161)과, 좌표 확인 및 좌표 연산과정을 수행하는 제어모듈(162)과, 제어모듈(162)을 조작하는 입력모듈(163)과, 제어모듈(162)의 처리결과를 출력하는 출력 모듈(164)을 포함한다.

위치감지모듈(161)은 수평감지기(150)에 배치되는 모든 감지기(156)와 통신하면서 감지기(156)의 감지신호에 따라 부력체(152)의 위치를 확인한다.

계속해서, 부력체(152)의 위치가 확인되면 위치감지모듈(161)은 분배기(116)를 제어해서 유압탱크(115)로부터 공급되는 유체를 4개의 높이조정대(113)에 각각 분산 주입한다. 이때, 상기 분배기(116)는 유체의 주입량을 높이조정대(113) 별로 차등화해서 도 5(b)에 도시한 바와 같이 바디(120)가 수평하게 위치할 수 있도록 한다. 참고로, 위치감지모듈(161)의 분배기(116) 제어는 감지기(156) 별로 설정되므로, 분배기(116)의 유체 주입량 조정을 통해 4개의 높이조정대(113) 높낮이를 자동으로 조정할 수 있을 것이다.

한편, 제어모듈(162)은 좌표측정기(100)가 위치한 지점에 대한 좌표를 정밀하게 관측하기 위해, 4개의 암(130) 말단에 각각 위치하는 4개의 메인지피에스감지기(135)로부터 좌표정보를 수집하고, 아울러 메인지피에스감지기(135)와 헤드(140) 간의 이격거리 정보를 4개의 거리측정기(141)로부터 수집한다.

이렇게 수집한 좌표정보 및 이격거리 정보는 제어모듈(162)에서 다음과 같이 연산 처리된다.

우선, 4개의 메인지피에스감지기(135)로부터 수집한 좌표인 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)에서 서로 대향하는 좌표인 (x1, y1)와 (x3, y3), (x2, y2)와 (x4, y4)를 직선으로 연결해서 서로 교차하는 두 개의 직선을 확인하고, 당해 교차점을 확인해서 좌표측정기(100)가 관측코자 한 지점의 좌표값 (xn, yn)를 연산한다.

계속해서, 제어모듈(162)은 좌표값 (xn, yn)과 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4) 간의 거리를 각각 연산해서, 헤드(140)와 지피에스감지기(135) 간의 거리인 'd1' 내지 'd4'와 비교한다. 즉, 실측치와 연산치 간의 비교를 통해 좌표 (xn, yn)의 정확성을 확인하는 것이다.

제어모듈(162)은 전술한 과정으로 실측치와 연산치를 비교해 오차범위 이내이면 좌표 (xn, yn)를 확정하고, 오차범위를 벗어날 경우 출력모듈(164)을 통해 결과를 출력해서 작업자로 하여금 좌표를 재관측하도록 안내한다.

한편, 실측치와 연산치 이외에 헤드(140)의 좌표를 직접 관측하는 보조지피에스감지기(142)를 통해 비교 실측치를 확인하고, 상기 비교 실측치를 실측치 및 연산치과 비교해서 오차 여부를 2중으로 검토한다. 따라서, 3개의 결과치(실측치, 연산치, 비교 실측치) 중 2개 이상이 일치할 경우 해당 결과치로 당해 지점에 대한 좌표를 확정하고, 3개의 결과치가 오차범위를 벗어날 경우 재관측을 안내할 수 있다.

상기 위치조정기(170)는 좌표의 재관측을 위해 관측조건을 변경하는 것으로, 상기 관측조건은 암(130)의 인출 길이를 조정하는 것이다. 즉, 제어모듈(162)에 의해 재관측 제어신호가 전달되거나, 작업자가 입력모듈(163)을 조작해 재관측을 위한 제어신호를 입력하면, 당해 제어신호는 위치조정기(170)를 구동시켜서 사방으로 인출된 암(130)의 길이를 조정하고, 암(130)의 길이 조정이 완료되면 전술한 좌표 관측과정을 반복 진행하는 것이다.

위치초정기(170)의 상세한 구조는 도 8을 참조해 아래에서 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 좌표측정기의 사용을 위한 세팅 과정을 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 좌표측정기의 구조를 개략적으로 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

절첩대(133)는 메인지피에스감지기(135)의 수신율을 높이기 위해 지면으로부터 높은 위치에 배치될 수 있도록 하는 것으로, 회동축(132a)을 매개로 안착대(132)와 회동가능하게 고정되고, 다수 개의 판(133a)이 힌지(133b)를 매개로 회동가능하게 고정되게 구성된다.

이때, 회동축(132a)은 절첩대(133)를 안착대(132)로부터 이탈하도록 탄발지지하는 토션스프링이 포함되고, 힌지(133b) 또한 판(133a)이 서로 펼쳐지도록 탄발지지하는 토션스프링이 포함된다. 결국, 길이조정대(131)에서 안착대(132)를 인출하면, 안착대(132)에 수용된 절첩대(133)는 안착대(132)의 개구된 상방으로 탄발 인출돼 펼쳐지면서, 도 7(a) 내지 도 7(c) 및 도 8에 도시한 바와 같이, 최단에 위치한 판(133a)의 메인지피에스감지기(135)가 최상단에 위치하게 된다.

한편, 절첩대(133)에 설치된 반사체(134)는 헤드(140)에 설치된 거리측정기(141)와 마주하므로, 전술한 바와 같이 헤드(140)와 메인지피에스감지기(135) 간의 거리를 측정할 수 있다.

물론, 좌표 관측 후에는 절첩대(133)를 다시 접어서 안착대(132)에 삽입하고, 이를 다시 길이조정대(131)에 삽입하면 되므로, 좌표측정기(100)의 관리 및 이 송이 용이하게 된다.

상기 위치조정기(170)는 제어모듈(162)의 제어를 받아 동작하는 구동모터(171)와, 구동모터(171)의 동력을 받아 회전하는 주동롤러(172)와, 4개의 암(130)에 각각 연결된 와이어(174)를 권취 및 권출하면서 주동롤러(172)와 맞물려 연동하고 일방향으로 탄발해 회전하도록 태엽스프링에 의해 지지되는 4개의 종동롤러(173)로 구성된다.

전술한 바와 같이 제어모듈(162)은 좌표의 재관측을 위해 위치조정기(170)의 동작을 제어하고, 당해 제어신호를 수신한 위치조정기(170)의 구동모터(171)는 주동롤러(172)를 회전시킨다. 이때, 1개의 주동롤러(172)는 4개의 종동롤러(173)와 사방으로 맞물리고, 4개의 종동롤러(173) 각각은 독립적으로 자체 회전할 수도 있어야 하므로, 주동롤러(172)와 종동롤러(173)의 연동을 마찰력을 매개로 이루어진다. 즉, 주동롤러(172)와 종동롤러(173)는 마찰계수가 큰 재질로 되고, 원기둥형상으로 되어서 주동롤러(172)의 회전시 종동롤러(173)는 연동해 회전하게 된다.

한편, 종동롤러(173)는 안착대(132)에 고정된 와이어(174)가 권취되어서, 종동롤러(173)의 회전방향에 따라 와이어(174)는 권취 또는 권출되고, 이를 통해 암(130)의 인출길이가 조정될 수 있다.

좀 더 상세히 설명하면, 작업자는 특정 지점의 좌표를 관측하기 위해 좌표측정기(100)를 설치하고, 4개의 암(130)을 상기 지점의 환경조건 또는 작업자의 판단에 따라 인출한다. 이때, 작업자는 4개의 암(130)을 개별 조작하므로, 작업자가 하나의 암(130)을 당기면 당해 암(130)과 연결된 종동롤러(173)는 와이어(174)를 권출하게 된다. 물론, 종동롤러(173)는 항시 와이어(174)를 권취하는 방향으로 탄발하는 태엽스프링에 지지되므로, 작업자는 태엽스프링의 탄발력 이상의 힘을 가해야 할 것이다. 그러나, 상기 탄발력은 인출된 암(130)을 복귀시킬 정도로 충분하지는 않을 것이다.

한편, 종동롤러(173)는 주동롤러(172)와 마찰력으로 맞물리므로, 종동롤러(173)의 회전시 주동롤러(172) 또한 회전할 수도 있을 것이나, 다른 종동롤러의 지지를 받아 당해 종동롤러(173) 만의 회전이 이루어질 수도 있을 것이다. 이는 주동롤러(172)와 종동롤러(173)가 기어방식이 아닌 마찰력에 의한 방식으로 연동하기에 가능하다.

계속해서, 4개의 암(130)을 인출한 후 좌표를 관측하고, 관측결과에 대해 재관측 신호가 위치조정기(170)에 전달되면, 구동모터(171)는 주동롤러(172)를 회전시키고, 주동롤러(172)는 와이어(174)를 권취하는 방향으로 종동롤러(173)를 회전시켜서 암(130)의 길이를 줄인다.

전술한 과정을 통해 4개의 암(130)의 길이에 변화가 생기면 제어모듈(162)은 위치조정기(170)의 구동을 정지시키고, 메인지피에스감지기(135)와 거리측정기(141) 및 보조지피에스감지기(142)를 재가동한다.

도 9는 상기 좌표측정기를 통해 확인된 정보를 이용해 데이터를 갱신하는 갱신장치의 모습을 도시한 블록도이고, 도 10은 상기 갱신장치를 이용해 수치지도의 오차를 갱신 및 수정하는 모습을 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 좌표측정기(100)는 이동형이므로, 전술한 과정에 따라 확인된 좌표는 이동식 디스크(165)에 별도 저장된다.

작업자는 이동식 디스크(165)를 좌표측정기(100)로부터 분리한 후 갱신장치(200)에 고정한다.

상기 갱신장치(200)는 수치지도 데이터를 저장하는 맵DB(210)와, 맵DB(210)에서 관련 데이터를 검색하는 검색모듈(220)과, 이동식디스크(165)의 좌표를 검색모듈(220)의 당해 데이터에 적용해서 정보를 갱신하는 갱신모듈(230)을 포함한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 맵DB(210)에 저장된 수치지도 데이터는 도화된 이미지와, 상기 이미지에 합성된 합성좌표이다. 즉, 종래 문제점에서 기재한 바와 같이 수치지도 데이터에 포함된 도화된 이미지와 합성좌표는 촬영점(PP)으로부터 멀어질수록 오차가 발생하는 한계를 갖는 것이다.

한편, 갱신장치(200)에 이동식디스크(165)를 삽입하면 검색모듈(220)은 이동식디스크(165)에 저장된 지점에 대한 도화된 이미지와 합성좌표를 검색한다.

갱신모듈(230)은 검색모듈(220)로부터 도화된 이미지와 합성좌표를 전달받고, 좌표측정기(100)를 통해 정확히 확인된 실물(T1, T2)의 좌표에 따라 도화된 이미지에서 촬영물(T1', T2')의 위치를 합성좌표에 맞춰 이동시킨다.

아울러, 갱신모듈(230)은 촬영점(PP)으로부터 촬영물(T1', T2')까지의 거리를 반경으로 하는 원형의 제1,2라인(L1) 상에 도화된 대상물 전체를, 촬영점(PP)으로부터 실물(T1, T2)까지의 거리를 반경으로 하는 원형의 제1,2보정라인(L1', L2')으로 이동시키고, 이렇게 보정 및 갱신된 데이터를 맵DB(210)에 저장해서 수치지도 데이터를 갱신한다.

결국, 갱신모듈(230)은 도화된 이미지 전체를 합성좌표에 일치시켜서, 수치지도 전체에 대한 정밀도를 높이게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 좌표측정기에 장착된 레그의 연결구조를 보인 분해 사시도이고, 도 12는 레그와 소켓의 연결모습을 개략적으로 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 좌표측정기(100)는 상하 좌우로 연장 인출된 구조를 이루므로, 좌표측정기(100)의 보관이 용이치 못하다. 따라서, 좌표측정기(100)를 이루는 구성을 분리할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그러나, 전술한 바와 같이 좌표측정기(100)는 특정 지점에 대한 좌표를 정밀하게 관측해야 하는 섬세한 구조이므로, 구성 간의 분리를 가능토록 할 경우 그 조립 또한 제 위치에 정확히 이루어져야 한다.

특히, 바디(120)의 수평을 유지하기 위해 높이조정대(113)와 연결되는 레그(114)는 바디(120)와 분리되더라도 제 위치에 정확히 배치되어야 한다. 이는 감지기(156) 별 설정에 따라 제어부(160)가 높이조정대(113)에 유입되는 유체의 주입량이 정해져 있는데, 레그(114)의 위치에 변동이 있을 경우엔 해당 감지기(156)의 설정 주입량이 높이조정대(113)에 분배되어도 바디(120)는 수평을 이루지 못할 수 있기 때문이다.

따라서, 바디(120)로부터 분리된 레그(114)를 조립하는 과정에서, 레그(114) 가 정확한 위치에 안착 되었는지를 작업자는 반드시 확인해야 한다.

이를 위해 레그(114)는 바디(120)와의 탈부착이 가능토록 되되, 바디(120)와 접하는 레그(114)의 단부에는 육면체 형상의 삽입단(114b)이 형성되고, 삽입단(114b)의 둘레면에는 도전성 및 자화 재질의 통전대(114c)가 부착된다.

한편, 레그(114)가 위치될 바디(120)의 저면에는 삽입단(114b)이 슬라이딩 가능하게 삽탈되는 소켓(121)이 구비된다.

소켓(121)은 도시한 바와 같이, 육면체 형상의 삽입단(114b)을 수용할 수 있는 사각의 중공을 구비하고, 일측면은 삽입단(114b)의 삽탈을 위해 개구된다. 한편, 소켓(121)의 개구된 일측면과 마주하는 내면에는 통전대(114c)를 자력으로 고정할 수 있는 자성체(121a)가 배치된다. 따라서, 작업자는 레그(114)를 바디(120)에 고정하기 위해 삽입단(114b)을 소켓(121)에 삽입하면, 자성체(121a)는 자력으로 삽입단(114b)을 당겨서 레그(114)가 제 위치에 고정될 수 있도록 한다.

또한, 소켓(121)은 직류전기가 통전하는 양 전극(121b, 121c)이 자성체(121a)를 중심으로 상호 이격되게 배치되고, 양 전극(121b, 121c)은 직류전기를 배터리로부터 공급받아 발광하는 출력수단(122)과 연결된다. 따라서, 삽입단(114b)이 소켓(121)의 중공에 정확히 삽입돼 제 위치에 배치되면, 통전대(114c)는 양 전극(121b, 121c)에 각각 접하면서 이들을 통전시키므로, 출력수단(122)은 정상적인 직류전기를 공급받아 발광하게 된다. 물론, 작업자는 노출된 출력수단(122c)의 발광을 확인해서 레그(114)가 제 위치에 정확히 배치되었음을 확인할 수 있게 된다.

참고로, 상기 배터리는 좌표측정기(100)의 구동을 위해 전기를 공급하는 전원으로, 본 발명에 따른 좌표측정기(100)의 구동을 위해 당연히 구비될 것이다.

도 1은 수치지도 제작을 위한 항공촬영 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,

도 2는 도 1에 따라 촬영된 촬영물을 개략적으로 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 조정시스템에서 활용되는 좌표측정기의 모습을 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 좌표측정기의 모습을 도시한 블록도이고,

도 5는 본 발명에 따른 좌표측정기의 사용모습을 개략적으로 도시한 측면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 좌표측정기의 사용모습을 도시한 평면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 좌표측정기의 사용을 위한 세팅 과정을 도시한 단면도이고,

도 8은 본 발명에 따른 좌표측정기의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 9는 상기 좌표측정기를 통해 확인된 정보를 이용해 데이터를 갱신하는 갱신장치의 모습을 도시한 블록도이고,

도 10은 상기 갱신장치를 이용해 수치지도의 오차를 갱신 및 수정하는 모습을 도시한 도면이고,

도 11은 본 발명에 따른 좌표측정기에 장착된 레그의 연결구조를 보인 분해 사시도이고,

도 12는 레그와 소켓의 연결모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

Claims (1)

1. 지면에 고정되는 평판형상의 밑판(112)과, 실린더(113a)와 실린더(113a)에 삽입되고 말단에 맞물림홈(113c)이 형성된 피스톤(113b)을 구비하고 밑판(112)에 분산 입설되는 4개의 높이조정대(113)와, 맞물림홈(113c)에 유동가능하게 삽입되는 볼(114a)을 하단에 갖추고 상단에는 육면체 형상의 삽입단(114b)이 형성되며 삽입단(114b)의 둘레면에는 도전성 및 자화 재질의 통전대(114c)가 구비된 4개의 레그(114)와, 유체가 충진된 유압탱크(115)와, 유압탱크(115)의 유체를 4개의 실린더(113a)에 개별 주입하는 분배기(116)로 구성된 베이스(110); 육면체 형상의 삽입단(114b)을 수용할 수 있는 사각의 중공을 구비하고 일측면은 삽입단(114b)의 삽탈을 위해 개구되되 개구된 일측면과 마주하는 내면에 배치되는 자성체(121a)와 자성체(121a)를 중심으로 상기 내면에 상호 이격 배치되면서 직류전기가 통전하는 양 전극(121b, 121c)과 양 전극(121b, 121c)과 직렬로 연결되며 통전시 발광하는 출력수단(122)을 구비하는 4개의 소켓(121)이 저면에 고정되고, 소켓(121)을 매개로 레그(114)의 상단이 고정 배치되며, 높이조정대(113) 및 레그(114)를 매개로 밑판(112) 상에 나란히 안착 고정되는 바디(120); 관 형상을 이루고 다수 개가 길이방향으로 상호 인입출되면서 길이가 조정되는 길이조정대(131)와, 상방 개구된 관 형상을 이루고 말단에 위치한 길이조정대(131)에 길이방향으로 인입출되는 안착대(132)와, 다수 개의 판(133a)이 토션스프링에 의해 일방으로 탄발 회동하도록 힌지(133b)를 매개로 접철 가능하게 일렬로 연결되고 일단은 토션스프링에 의해 일방으로 탄발 회동하도록 회동축(132a)을 매개로 안착대(132)에 고정되는 절첩대(133)와, 절첩대(133)의 일면에 배치되는 반사체(134)와, 절첩대(133)의 타단에 설치되어서 지피에스 좌표를 관측하는 메인지피에스감지기(135)로 구성되고, 바디(120)를 중심으로 사방으로 수평하게 배치되는 4개의 암(130); 바디(120)의 중심에 상방으로 입설되고, 반사체(134)와 수평하게 마주하는 4면에 각각 설치되는 4개의 거리측정기(141)와, 보조지피에스감지기(142)를 구비한 헤드(140); 비중이 다른 재질의 제1,2충진재(153, 154)가 2층을 이루도록 충진되는 구형공간(151a)을 갖는 몸체(151)와, 구형공간(151a)에 내설되고 제1,2충진재(153, 154)의 경계에 위치하는 원형 디스크 형상의 부력체(152)와, 바디(120)와 수평하도록 구형공간(151a) 내면에 수평하게 배치되는 감지대상물(155)과, 부력체(152)의 둘레를 따라 배치되어 감지대상물(155)의 위치를 감지하는 다수의 감지기(156)로 구성된 수평감지기(150); 구동모터(171)와, 구동모터(171)의 동력으로 회전하는 원기둥 형상의 주동롤러(172)와, 주동롤러(172)와 맞물려 마찰력으로 연동하고 안착대(132)에 고정된 와이어(174)를 권취 및 권출하되 와이어(174)를 권취하는 방향으로의 회전력을 갖도록 태엽스프링으로 지지되면서 4개의 암(130)에 각각 연결되는 4개의 종동롤러(173)로 구성된 위치조정기(170); 감지기(156)의 감지신호를 수신해서 당해 감지기(156)를 확인하고 확인된 감지기(156)에 따른 설정에 따라 분배기(116)를 제어해서 유압탱크(115)로부터 유입되는 유체의 주입량을 높이조정대(113) 별로 조정하는 위치감지모듈(161)과, 4개의 메인지피에스감지기(135)로부터 수집한 좌표정보를 연산해서 헤드(140)의 좌표값을 구하고 각각의 거리측정기(141)를 이용해 헤드(140)와 메인지피에스감지기(135) 간의 거리(실측치)를 구하며 상기 거리(실측치)를 상기 좌표값과 메인지피에스감지기(135) 각각의 좌표정보를 연산해 얻은 거리(연산치)와 비교해 오차 여부를 판별하는 한편 헤드(140)의 상기 좌표값과 보조지피에스감지기(142)에서 관측한 좌표값을 비교해서 위치조정기(170)의 구동모터(171)를 제어하는 제어모듈(162)과, 제어모듈(162)의 판별 결과를 출력하는 출력모듈(164)과, 제어모듈(162)에서 확인된 좌표 정보를 저장하는 이동식 디스크(165)로 구성된 제어부(160)를 포함하는 좌표측정기(100) 및

   수치지도 데이터를 저장하는 맵DB(210)와, 맵DB(210)에서 관련 데이터를 검색하는 검색모듈(220)과, 이동식디스크(165)의 좌표를 검색모듈(220)의 당해 데이터에 적용해서 정보를 갱신하고 맵DB(210)에 저장하는 갱신모듈(230)을 포함하는 갱신장치(200)

   가 포함된 것을 특징으로 하는 지형변화에 따른 기준점의 표시위치 조정시스템.

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