KR100946783B1 - 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템 - Google Patents

지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, GPS안테나(111)를 갖추고서, 인공위성(1)으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부(110)와, GPS수신부(110)로부터 전달받은 현재의 위치 값과 저장된 절대 값을 상호 연산하여 GPS보정 값을 출력하는 제어부(120)와, DGPS안테나(131)를 갖추고서, 제어부(120)로부터 GPS보정 값을 전달받아 외부로 GPS보정 값을 무선송출하는 DGPS송신기(130)를 갖춘 기준국(100)과;
내부에 수납부와, 전방에 개폐가능하게 설치된 도어부(211)를 갖추고서, 이동가능하게 형성된 본체부(210)와, 본체부(210)의 내부에 수평왕복이동가능하게 설치되는 랙(221)과, 본체부(210)에 회전가능하게 고정되어 랙(221)과 연동가능하게 맞물리는 피니언(222)과, 본체부(210)에 설치되어 피니언(222)을 강제구동하는 구동모터(223)로 이루어진 왕복이송장치(220)와, 왕복이송장치(220)의 랙(221) 일측에 길이방향의 축을 중심으로 회전가능하게 삽입고정되는 수평편(231a)과, 수평편(231a)의 외면에 나란하게 형성되는 지지편(231b)로 이루어진 X축조정부재(231)와, 중앙에 수직하게 설치되고, 내부가 상방으로 개방된 지지봉(232a)과, 지지봉(232a)에 승·하강 가능하게 삽입되는 승강봉(232b)를 갖추고서, X축조정부재(231)의 지지편(231b) 사이에 축 회전가능하게 설치되는 Y축조정부재(232)를 갖춘 연직수평유지장치(230)와, 왕복이송장치(220)의 랙(221) 일측에 매설되어 X축조정부재(231)의 일단을 축 고정하고, 축 고정된 X축조정부재(231)를 축 중심으로 회동되도록 하는 X축구동모터(241)와, X축조정부재(231)의 지지편(231b)에 설치되어 Y축조정부재(232)를 축 중심으로 회동되도록 하는 Y축구동모터(242)와, 승강봉(232b)의 외면에 길이방향을 따라 형성되는 랙(243a)과, Y축조정부재(232)에 설치되어 랙(243a)과 연동가능하게 맞물리는 피니언(243b)과, Y축조정부재(232)에 설치되어 피니언(243b)을 강제구동하는 제2구동모터(243c)로 이루어진 승강수단(243)과, DGPS안테나(251)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 기준국(100)의 DGPS송신기(130)로부터 GPS보정 값을 수신받는 DGPS수신기(250)와, 승강봉(232b)의 상부에 설치되는 GPS안테나(261)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 인공위성(1)으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부(260)와, 지지봉(232a)의 하부에 설치되는 카메라부(270)와, 본체부(210)에 설치되고, 본체부(210)의 기울기를 감지하여 감지신호를 출력하는 기울기센서(S)와, DGPS수신기(250)로부터 받은 GPS보정 값을 이용하여 본체부(210)의 GPS안테나(261)의 정밀위치를 연산하고, 보정된 GPS정보와 카메라부(270)로부터의 영상정보를 매개로 수치지도의 위치정보를 보정하며, 왕복이송장치(220)와 연직수평유지장치(230)의 제1구동모터(223)와 제2구동모터(243c)를 각각 동작제어하며, 기울기센서(S)로부터 감지신호를 입력받아 X축구동모터(241)와 Y축구동모터(242)를 동작제어하는 제어부(280)와, 본체부(210)에 설치되고, 제어부(280)에 의해 작동제어되어 영상정보를 포함하는 제어부(280)의 작동상태를 외부로 영상 출력하는 화면표시부(290)와, 본체부(210)에 장착대(H)를 매개로 설치고정되고, 태양에서 방출되는 빛에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 솔라(SL)와, 본체부(210)의 내부에 설치되고, 솔라(SL)에서 변환된 전기에너지를 저장하여 전원을 지속적으로 공급하는 축전지(BT)로 이루어진 이동국(200)을 포함하여 된 것으로 서, 본체부에 솔라와 축전지를 마련하여 줌으로서, 태양광을 이용한 자가 전원공급을 통해 별도의 외부전원이 필요 없어 전원을 요하는 장비를 운용이 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 감지수단과 구동부를 통해 자동으로 연직상태를 신속하게 세팅할 수 있어 종래에 연직상태를 맞추기 위한 준비과정시간을 획기적으로 줄일 수 있고, 정밀측위를 요하는 고가의 장비를 수납 및 인출할 수 있도록 하여 이물질이 장비에 침적되는 것을 방지함은 물론 이물질에 따른 측위 오차를 원천적으로 해소하여 좀 더 세밀한 측위가 가능함으로 수치지도의 신뢰도를 크게 향상시켜 줄 수 있다.
인공위성. 기준국. 이동국. 화면표시부. 솔라. DGPS송신기. DGPS수신기.

Description

지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템{GPS Receiver Of Same Line Numeric Map Of Numeric Information With Geometric Information Sysem}
본 발명은, 정밀지도 획득과 같이 이동 중 정밀측위가 요구되는 도로의 차선 등의 정밀측위 시간을 획기적으로 단축할 수 있도록 된 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수치정보(Numeric Information)라 함은, 기지국과 이동국이 주고받는 메시지 내의 수치영역에 나타나는 파라미터와 이동국의 동작을 설명하는 데에 사용되는 정보들로 구성된 것을 말하고, 수치지도(Numeric Map)이라 함은, 수심을 수치로 나타내는 해도(海圖)와 지형의 기복을 나타내는 지형계측도(地形計測圖)가 있다.
상기 수치정보를 이용하여 수치지도를 제작하는 수치지도의 위치정보 보정시스템은, 정밀지도 획득과 같이 이동 중 정밀측위가 요구되는 도로의 차선 등의 정밀측위 시간을 획기적으로 단축하고자 하는 목적으로 이용된다.
이러한 정밀측위를 목적으로 하는 경우에는 통상 위성항법보정시스템(Differential Global Positioning System:이하, DGPS라 칭함)을 이용하게 되는데, 상기 위성항법보정시스템은, 기준국(Reference Station)과 이동국(Rover)로 이루어진 것이 일반적이다.
이러한, 위성항법보정시스템에서는 기준국의 절대위치가 알려져 있어 이동국의 GPS(위성위치확인시스템)측정치를 보정해 줌으로써, 기준국에 대한 이동국의 상대위치를 매우 정확하게 연산할 수 있다.
종래의 이동국은, 이동가능하게 설치된 바디와; 바디의 전면에 돌출되게 형성되어 X축과 Y축으로 회동가능하게 설치되는 회전부재와; 회전부재의 상부와 하부에 각각 설치되는 GPS안테나 및 카메라와; 바디의 상면에 카메라를 통해 획득한 영상정보를 표시하는 디스플레이장치로 이루어진다.
상기 이동국의 경우 회전부재가 X축과 Y축으로 회전되도록 하여 회전부재에 설치된 GPS안테나 및 카메라가 동일 수직선상 즉, 연직방향으로 유지할 수 있도록 해주어 정밀측위가 가능토록 하는 장점이 있다.
하지만, 통상의 이동국은 바디의 내부에 차량배터리와 같은 전기공급원을 실장하고 이를 이용하여 전기를 요하는 장비로 전원을 공급하거나, 또는 외부 전원을 이용하여 장비로 전원을 공급해야 하므로, 전원공급에 따른 위치 한정에 구애받을 수 밖에 없으며, 나아가 차량배터리와 같은 축·방전수단의 경우 매 시간마다 배터리를 충전해야 하는 불편함이 있어 이러한 문제를 해소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
뿐만 아니라, X축과 Y축을 회전시켜 연직상태를 맞춰주는 회전부재의 경우 외부로 노출되어 있어, 외면에 먼지와 같은 이물질이 부착되기 쉽고, 부착된 이물질은 그리스와 같은 윤활제와 엉겨 붙어 원활한 축 회전을 방해하며, 이로 인하여 정확히 연직방향을 유지하고 있어야 할 GPS안테나 및 카메라가 연직상태에 놓여있지 않게 되는 경우 정밀측위를 할 수 없을 뿐만 아니라 측위의 신뢰도를 떨어뜨리는 문제가 있다.
이와 아울러, 정밀측위를 요하는 GPS안테나 및 카메라가 외부로 노출되어 있어 외적인 요인에 의해 손상되는 경우가 빈번하고, 고가에 장비가 손상되는 경우 정밀측위를 할 수 없을 뿐만 아니라 유지 보수에 따른 비용부담이 증대되는 문제가 있어 이에 대한 연구 역시 활발히 진행되고 있는 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하고자 안출된 것으로서, 태양광을 이용한 자가 전원공급을 통해 별도의 외부전원이 필요 없어 전원을 요하는 장비를 운영이 용이하고, 정밀측위를 요하는 고가의 장비를 외부 간섭으로부터 보호하여 파손 및 고장을 원천적으로 해소할 수 있으며, 감지수단과 구동부를 통해 연직상태를 신속하게 세팅할 수 있을 뿐만 아니라 수납 및 인출할 수 있도록 수납공간을 마련하여 이물질의 침적에 따른 오작동을 미연에 차단할 수 있는 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
GPS안테나를 갖추고서, 인공위성으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부와,
GPS수신부로부터 전달받은 현재의 위치 값과 저장된 절대 값을 상호 연산하여 GPS보정 값을 출력하는 제어부와,
DGPS안테나를 갖추고서, 제어부로부터 GPS보정 값을 전달받아 외부로 GPS보정 값을 무선송출하는 DGPS송신기를 갖춘 기준국과;
내부에 수납부와, 전방에 개폐가능하게 설치된 도어부를 갖추고서, 이동가능하게 형성된 본체부와,
본체부의 내부에 수평왕복이동가능하게 설치되는 랙과, 본체부에 회전가능하게 고정되어 랙과 연동가능하게 맞물리는 피니언과, 본체부에 설치되어 피니언을 강제구동하는 구동모터로 이루어진 왕복이송장치와,
왕복이송장치의 랙 일측에 길이방향의 축을 중심으로 회전가능하게 삽입고정되는 수평편과, 수평편의 외면에 나란하게 형성되는 지지편로 이루어진 X축조정부재와, 중앙에 수직하게 설치되고, 내부가 상방으로 개방된 지지봉과, 지지봉에 승·하강 가능하게 삽입되는 승강봉를 갖추고서, X축조정부재의 지지편 사이에 축 회전가능하게 설치되는 Y축조정부재를 갖춘 연직수평유지장치와,
왕복이송장치의 랙 일측에 매설되어 X축조정부재의 일단을 축 고정하고, 축 고정된 X축조정부재를 축 중심으로 회동되도록 하는 X축구동모터와,
X축조정부재의 지지편에 설치되어 Y축조정부재를 축 중심으로 회동되도록 하는 Y축구동모터와,
승강봉의 외면에 길이방향을 따라 형성되는 랙과, Y축조정부재에 설치되어 랙과 연동가능하게 맞물리는 피니언과, Y축조정부재에 설치되어 피니언을 강제구동하는 제2구동모터로 이루어진 승강수단과,
DGPS안테나를 갖추고서, 본체부에 설치되어 기준국의 DGPS송신기로부터 GPS보정 값을 수신받는 DGPS수신기와,
승강봉의 상부에 설치되는 GPS안테나를 갖추고서, 본체부에 설치되어 인공위성으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부와,
지지봉의 하부에 설치되는 카메라부와,
본체부에 설치되고, 본체부의 기울기를 감지하여 감지신호를 출력하는 기울기센서와,
DGPS수신기로부터 받은 GPS보정 값을 이용하여 본체부의 GPS안테나의 정밀위치를 연산하고, 보정된 GPS정보와 카메라부로부터의 영상정보를 매개로 수치지도의 위치정보를 보정하며, 왕복이송장치와 연직수평유지장치의 제1구동모터와 제2구동모터를 각각 동작제어하며, 기울기센서로부터 감지신호를 입력받아 X축구동모터와 Y축구동모터를 동작제어하는 제어부와,
본체부에 설치되고, 제어부에 의해 작동제어되어 영상정보를 포함하는 제어부의 작동상태를 외부로 영상 출력하는 화면표시부와,
본체부에 장착대를 매개로 설치고정되고, 태양에서 방출되는 빛에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 솔라와,
본체부의 내부에 설치되고, 솔라에서 변환된 전기에너지를 저장하여 전원을 지속적으로 공급하는 축전지로 이루어진 이동국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은, 본체부에 솔라와 축전지를 마련하여 줌으로서, 태양광을 이용한 자가 전원공급을 통해 별도의 외부전원이 필요 없어 전원을 요하는 장비를 운용이 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 감지수단과 구동부를 통해 자동으로 연직상태를 신속하게 세팅할 수 있어 종래에 연직상태를 맞추기 위한 준비과정시간을 획기적으로 줄일 수 있고, 정 밀측위를 요하는 고가의 장비를 수납 및 인출할 수 있도록 하여 이물질이 장비에 침적되는 것을 방지함은 물론 이물질에 따른 측위 오차를 원천적으로 해소하여 좀 더 세밀한 측위가 가능함으로 수치지도의 신뢰도를 크게 향상시켜 줄 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템에서 이동국을 따로 발췌하여 보인 사시도이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템에서 이동국을 따로 발췌하여 보인 횡단면도 및 작동관계도이고, 도 6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템에서 이동국의 왕복이송장치와 연직수평유지장치을 따로 발췌하여 보인 요부사시도이다.
본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템은 크게, 절대위치 값을 가지며 인공위성(1)으로부터의 위치 값을 수신받아 이를 상호 연산하여 GPS보정 값을 출력하고, 출력된 GPS보정 값을 외부로 무선송출하는 기준국(100)과; 기준국(100)으로부터 GPS보정 값을 수신받아 인공위성(1)으로부터 받은 GPS(위성위치확인시스템)의 측정치를 보정함으로서, 정 밀 측위를 가능케 하는 이동국(200)으로 구성되며, 이를 도 1과 같이 도시하였다.
상기 기준국(100)은, GPS안테나(111)를 갖추고서, 인공위성(1)으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부(110)와; GPS수신부(110)로부터 전달받은 현재의 위치 값과 저장된 절대 값을 상호 연산하여 GPS보정 값을 출력하는 제어부(120)와; DGPS안테나(131)를 갖추고서, 제어부(120)로부터 GPS보정 값을 전달받아 외부로 무선송출하는 DGPS송신기(130)로 구성된다.
본 실시 예의 경우 상기 기준국(100)의 제어부(120)를 통해 GPS보정 값(즉, 위치)은 DGPS송신기(130)로 전달되고, DGPS송신기(130)와 연결된 DGPS안테나(131)를 통해 이후에 설명될 이동국(200)의 DGPS안테나(241)로 무선송신하게 된다.
상기 이동국(200)은, 내부에 수납부와, 전방에 개폐가능하게 설치된 도어부(211)를 갖추고서, 이동가능하게 형성된 본체부(210)와; 본체부(210)의 내부에 수평왕복이동가능하게 설치되는 왕복이송장치(220)와; 왕복이송장치(220)에 축 회전가능하게 설치되고, X축과 Y축의 연동에 의해 항시 연직상태를 유지토록 하는 연직수평유지장치(230)와; 연직수평유지장치(230)의 X축과 Y축에 회전 가능하게 설치되는 X축구동모터(241) 및 Y축구동모터(242)와; DGPS안테나(251)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 기준국(100)의 DGPS송신기(130)로부터 GPS보정 값을 수신받는 DGPS수신기(250)와; 승강봉(232b)의 상부에 설치되는 GPS안테나(261)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 인공위성(1)으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부(260)와; 지지봉(232a)의 하부에 설치되는 카메라부(270)와; 본체부(210)에 설치되고, 본체부(210)의 기울기를 감지하여 감지신호를 출력하는 기울기센서(S)와; DGPS수신 기(250)로부터 받은 GPS보정 값을 이용하여 본체부(210)의 GPS안테나(261)의 정밀위치를 연산하고, 보정된 GPS정보와 카메라부(270)로부터의 영상정보를 매개로 수치지도의 위치정보를 보정하며, 왕복이송장치(220)의 구동모터(223)를 동작제어하며, 기울기센서(S)로부터 감지신호를 입력받아 X축구동모터(241)와 Y축구동모터(242)를 동작제어하는 제어부(280)와; 본체부(210)에 설치되고, 제어부(280)에 의해 작동제어되어 영상정보를 포함하는 제어부(280)의 작동상태를 외부로 영상 출력하는 화면표시부(290)와; 본체부(210)에 장착대(H)를 매개로 설치고정되고, 태양에서 방출되는 빛에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 솔라(SL)와; 본체부(210)의 내부에 설치되고, 솔라(SL)에서 변환된 전기에너지를 저장하여 전원을 지속적으로 공급하는 축전지(BT)로 구성되며, 이를 도 2 내지 도 5와 같이 도시하였다.
본 실시 예의 경우 상기 본체부(210)는, 내부에 수납공간을 마련하여 왕복이송장치(220)와 연직수평유지장치(230)가 수납/인출될 수 있도록 하였고, 개방된 일측에는 도어부(211)를 마련하여 개폐가능하도록 하였으며, 본체부(210)의 하부에는 캐스터(212)를 장착하여 본체부(210)를 용이하게 운반할 수 있도록 하였다.
또한, 상기 본체부(210)의 후방에는 손잡이부(213)가 마련되고, 상면에는 조작패널(214)을 설치되며, 조작패널(214)을 통해 구동부의 동작을 ON/OFF하거나 화면표시부(290)에 필요한 데이터를 입력할 수 있도록 하였다.
상기 본체부(210)의 내부에 수평으로 왕복이동가능하게 설치되는 왕복이송장치(220)는, 본체부(210)의 내부에 수평왕복이동가능하게 설치되는 랙(221)과; 본체 부(210)에 회전가능하게 고정되어 랙(221)과 연동가능하게 맞물리는 피니언(222)과; 본체부(210)에 설치되어 피니언(222)을 강제구동하는 구동모터(223)로 이루어지며, 이를 도 3과 같이 도시하였다.
본 실시 예의 경우 상기 랙(221)의 전면은 내부로 소정의 깊이만큼 개구되고, 개구된 홈으로 X축구동모터(241)와 베어링(B)이 각각 설치되어 이후에 설명할 X축조정부재(231)의 고정부(231a-2)가 X축구동모터(241)에 축 고정됨과 동시에 고정부(231a-2)의 외면이 베어링(B)에 압입 고정된다.
한편, 상기 랙(221)의 상면에는 한 쌍의 아이들(I)이 설치되는데, 상기 한 쌍의 아이들(I)은, 랙(221)이 수평으로 왕복이동 즉, 인출 또는 수납되는 과정에 랙(221)이 흔들림(진동)을 방지하여 다른 정밀측정장비로 진동이 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 왕복이송장치(220)의 작동관계를 간략하게 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 초기에는 본체부(210)의 내부에 수납되어 있다가 본체부(210)의 상면에 형성된 조작패널(214)에 동작스위치(구체적으로 도시하지 아니함)을 누르게 되면, 제1구동모터(223)가 회전을 함과 동시에 제1구동모터(223)에 축 고정된 피니언(222) 역시 함께 회전되면서 피니언(222)과 맞물려 있던 랙(221)은 피니언(222)에 의해 전방으로 이동되어 외부로 인출되게 되며, 이를 도 4와 같이 도시하였다.
상기 왕복이송장치(220)에 축 회전가능하게 설치되고, X축과 Y축의 연동에 의해 항시 연직상태를 유지토록 하는 연직수평유지장치(230)는, 왕복이송장치(220)의 랙(221) 일측에 길이방향의 축을 중심으로 회전가능하게 삽입고정되는 수평 편(231a)과, 수평편(231a)의 외면에 나란하게 형성되는 지지편(231b)로 이루어진 X축조정부재(231)와; 중앙에 수직하게 설치되고, 내부가 상방으로 개방된 지지봉(232a)과, 지지봉(232a)에 승·하강 가능하게 삽입되는 승강봉(232b)를 갖추고서, X축조정부재(231)의 지지편(231b) 사이에 축 회전가능하게 설치되는 Y축조정부재(232)로 이루어진 승강수단(243)이 보강 구비된 Y축조정부재(232)로 구성된다.
본 실시 예의 경우 상기 X축조정부재(231)의 수평편(231a)은, 임의의 두께를 갖는 직사각플레이트로 중앙에는 길이방향으로 개구된 안내홈(231a-1)이 형성되되, 후방에는 일단이 X축구동모터(241)에 고정되고, 외면이 베어링(B)에 압입 고정되는 고정부(231a-2)가 일체로 형성되며, 수평편(231a)의 양 측면에는 지지편(231b)이 나란하게 형성된다.
상기 X축조정부재(231)는 도 5에 도시된 바와 같이, 본체부(210)에 설치된 기울기센서(S)가 이동국(200)의 기울기를 감지하게 되면, 감지신호를 제어부(280)로 전달하고, 제어부(280)는 전달받은 신호를 통해 X축구동모터(241)를 회전시켜 Y축조정부재(232)의 지지봉(232a)과 승강봉(232b)이 연직상태가 유지되도록 축 중심으로 X축조정부재(231)를 회전시켜 주게 된다.
본 실시 예의 경우 상기 Y축조정부재(232)는 X축조정부재(231)의 지지편(231b) 사이에 회전가능하게 설치되는 것으로, 지지편(231b)에 설치된 Y축조정부재(232)의 축(구체적으로 도시하지 아니함) 중 어느 하나가 외부로 노출되고, 노출된 축에 Y축구동모터(242)가 고정된다.
또한, 상기 Y축조정부재(232)의 외면에는 수직하게 홈(구체적으로 도시하지 아니함)이 마련되고, 홈으로 승강수단(243)을 구성하는 피니언(243b)이 부분 삽입되어 승강봉(232b)의 랙(243a)과 맞물리며, 피니언(243b)은 제2구동모터(243c)에 축 고정된다.
따라서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 초기 승강봉(232b)은 지지봉(232a)에 실장되어 있다가 작업자가 조작패널(214)을 조작하게 되면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2구동모터(243c)가 회전됨과 동시에 제2구동모터(243c)에 축 고정된 피니언(243b)이 함께 회전되고, 이때 피니언(243b)과 맞물려 있던 랙(243a)은 회전되는 피니언(243b)에 의해 승강하게 된다.
이와 같이, 상기 승강수단(243)을 통해 GPS안테나(261)가 설치된 승강봉(232b)을 승·하강되도록 함으로서, 본체부(210)에 연직수평유지장치(230)를 수납할 때에 불필요한 수납공간을 차지하지 않아 본체부(210)를 소형화시킬 수 있게 되는 것이며 뿐만 아니라, GPS안테나(261)의 지상고(地上高)를 높게 하여 인공위성(1)으로부터의 수신율을 향상시켜 줄 수 있다.
이와 아울러, 이동국(200)이 도로를 따라 이동되는 과정에 경사면이 나타나는 경우 본체부(210)에 설치된 기울기센서(S)가 이동국(200)의 기울기를 감지하게 되면, 감지신호를 제어부(280)로 전달하고, 제어부(280)는 전달받은 신호를 통해 Y축구동모터(242)를 시계방향 또는 반 시계방향으로 회동되도록 하여 지지봉(232a)과 승강봉(232b)이 연직상태를 유지할 수 있도록 해주는 것이다.
상기 이동국(200)의 본체부(210)에는, DGPS안테나(251)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 기준국(100)의 DGPS송신기(130)로부터 GPS보정 값을 수신받는 DGPS수신기(250)와; 승강봉(232b)의 상부에 설치되는 GPS안테나(261)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 인공위성(1)으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부(260)와; 지지봉(232a)의 하부에 설치되는 카메라부(270)와; 본체부(210)에 설치되고, 본체부(210)의 기울기를 감지하여 감지신호를 출력하는 기울기센서(S)와; DGPS수신기(250)로부터 받은 GPS보정 값을 이용하여 본체부(210)의 GPS안테나(261)의 정밀위치를 연산하고, 보정된 GPS정보와 카메라부(270)부터의 영상정보를 매개로 수치지도의 위치정보를 보정하며, 왕복이송장치(220)와 연직수평유지장치(230)의 제1구동모터(223)와 제2구동모터(243c)를 각각 동작제어하며, 기울기센서(S)로부터 감지신호를 입력받아 X축구동모터(241)와 Y축구동모터(242)를 동작제어하는 제어부(280)와; 본체부(210)에 설치되고, 제어부(280)에 의해 작동제어되어 영상정보를 포함하는 제어부(280)의 작동상태를 외부로 영상 출력하는 화면표시부(290)가 각각 마련된다.
상기 카메라부(270)는 지지봉(232a)의 하부에 설치되어 영상정보를 획득하게 되는데, 이때 카메라부(270)의 렌즈에 십자 또는 별모양의 측위점(또는 측위선)이 표현되도록하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 카메라부(270)로부터 획득된 영상정보는 제어부(280)로 전달되고, 영상정보를 전달받은 제어부(280)는 DGPS수신기(250)로부터 받은 GPS보정 값을 이용하여 본체부(210)의 GPS안테나(261)의 정밀위치를 연산하여 화면표시부(290)로 전달하며, 화면표시부(290)는 제어부(280)로부터 보정된 영상 값을 전달받아 화면상에 실시간으로 표현하게 되는 것이다.
이와 아울러, 상기 본체부(210)에 장착대(H)를 매개로 설치고정되고, 태양에서 방출되는 빛에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 솔라(SL)와; 본체부(210)의 내부에 설치되고, 솔라(SL)에서 변환된 전기에너지를 저장하여 전원을 지속적으로 공급하는 축전지(BT)가 더 보강 구비된다.
본 실시 예의 경우 상기 장착대(H)는, 일단이 본체부(210)의 상면에 나사볼트(구체적으로 도시하지 아니함)와 같은 체결수단을 매개로 설치고정되고, 타단이 솔라(SL)의 일측에 형성된 브라켓(구체적으로 도시하지 아니함)에 결합되어 핀부재(구체적으로 도시하지 아니함)에 의해 상호 결합된다.
따라서, 시간에 따라 지속적으로 위치가 변환되는 태양광에 대응되게 솔라(SL)을 핀(구체적으로 도시하지 아니함)을 중심으로 회전시켜 태양광을 전부 흡수할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기 솔라(SL)에서 변환된 전기에너지는 본체부(210)의 내부에 설치된 축전지(BT)로 지속적으로 충전되게 되고, 축전지(BT)는 본체부(210)에 설치된 전기를 요하는 장치로 지속적으로 전원을 공급하게 되는 것이다.
이와 같이, 본체부(210)에 솔라(SL)와 축전지(BT)를 설치하여 줌으로서, 별도의 외부전원이 필요 없기 때문에 장비를 운영하는데 있어서 상당히 편리하다.
위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
우선, 측량할 위치에 이동국(200)을 위치시켜주고, 본체부(210)의 상부에 설치된 솔라(SL)의 전면이 태양을 향하도록 위치시켜주며, 태양에서 방출되는 빛에너지를 전기에너지로 변환되도록 하여 축전지(BT)에 충전되도록 한다.
그리고, 이동국(200)의 본체부(210) 전방에 설치된 도어부(211)를 개방하고, 도어부(211)가 개방된 상태에서 본체부(210)의 상면에 설치된 조작패널(214)을 이용하여 일측에 연직수평유지장치(230)가 설치된 왕복이송장치(220)를 본체부(210)의 외부로 노출되도록 한다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 조작패널(214)을 이용해 전원을 ON시켜 주게 되면, 본체부(210)의 내부에 설치된 구동모터(223)가 시계방향으로 구동하게 되고, 회전하는 구동모터(223)에 의해 피니언(222)이 함께 회전되면서 피니언(222)과 맞물려있는 랙(221)은 전방으로 이송되게 된다.
따라서, 피니언(222)의 회전에 의해 맞물려 돌아가는 랙(221)은 서서히 전방으로 돌출되고, 랙(221)의 상면에 연접되어 있던 아이들(I) 역시 함께 회전되면서 수평하게 이동되는 랙(221)이 흔들리지 않고 자연스럽게 이동될 수 있도록 지지 및 가이드역할을 한다.
또한, 왕복이송장치(220)에 설치된 연직수평유지장치(230)가 외부로 완전히 노출된 상태에서 작업자는 재차 조작패널(214)을 조작하여 GPS안테나(261)가 설치된 승강봉(232b)의 높낮이를 조절한다.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 작업자는 재차 조작패널(214)을 조작하여 전원을 인가시켜 주게 되면, Y축조정부재(232)에 설치된 제2구동모터(243c)가 회전 하게 되고, 이때 제2구동모터(243c)에 축 고정된 피니언(243b)도 함께 회전되며, 나아가 피니언(243b)과 맞물려 있던 승강봉(232b)의 랙(243a)은 회전되는 피니언(243b)에 의해 상방으로 승강하게 된다.
이와 아울러, 상기 본체부(210)에 설치되면 기울기센서(S)가 현재 본체부(210)의 수평상태를 지속적으로 감지하게 된다.
만약, 도로상의 노면에 경사가 있는 경우에는 본체부(210)에 설치된 기울기센서(S)가 이를 감지하여 제어부(28)로 감지신호를 전달하게 된다.
따라서, 제어부(280)는 기울기센서(S)로부터 받은 감지신호를 통해 X축구동모터(241)와 Y축구동모터(242)로 동작신호를 전달하여 연직수평유지장치(230)의 지지봉(232a)과 승강봉(232b) 상부와 하부에 각각 설치된 GPS안테나(261)와 카메라부(270)가 연직방향을 자동으로 맞춰주게 되는 것이다.
예를 들어 좀 더 상세히 설명하면, 만약 이동국(200)이 도로상의 어느 한 지점에 위치되고, 위치된 지점이 하향으로 경사지되 수평방향과 경사면이 이루는 각이 ∠θ 라고 가정한다면, 본체부(210)에 설치된 기울기센서(S)가 ∠θ의 기울기를 감지하여 제어부(28)로 감지신호를 전달하게 된다.
상기 기울기센서(S)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(280)는, Y축구동모터(242)로 동작신호를 전달하여 기울어진 각 즉, ∠θ만큼 Y축구동모터(242)를 회전시켜 지지봉(232a)과 승강봉(232b)의 상부와 하부에 각각 설치된 GPS안테나(261)와 카메라부(270)가 연직상태에 위치되도록 Y축구동모터(242)는 회전시켜 주게 된다.
상기 기울기센서(S)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(280)가 Y축구동모터(242)만 제어하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 일 예에 불과하며 경사면의 형상에 따라 X축구동모터(241)와 Y축구동모터(242)를 각각 또는 동시에 제어할 수 있다.
이와 같이, 기울기센서(S)와 제어부(280) 및 X축구동모터(241)와 Y축구동모터(242)를 통해 지지봉(232a)과 승강봉(232b) 상부와 하부에 각각 설치된 GPS안테나(261)와 카메라부(270)가 연직방향을 자동으로 설정할 수 있도록 하여 매우 신속하게 세팅할 수 있어 종래에 연직상태를 맞추기 위해 하던 준비작업을 단축할 수 있어 작업능률 및 효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템의 정밀지도 테이터 획득과정을 설명하면, 기준국(100)은 절대위치 값을 가지며 인공위성(1)으로부터의 위치 값을 수신받아 이를 상호 연산하여 GPS보정 값을 출력하고, 출력된 GPS보정 값을 DGPS송신기(130)를 통해 이동국(200)에 GPS보정 값을 무선송신하게 된다.
한편, 상기 이동국(200)을 측정할 위치에 세팅한 상태에서 인공위성(1)으로부터 초기위치 값을 전달받아 현 위치를 작업자가 파악하게 되는데, 이때 DGPS송신기(130)로부터의 무선송신된 GPS보정 값은 본체부(210)의 DGPS안테나(251)를 통해 DGPS수신기(250)로 전달되고, DGPS수신기(250)는 제어부(280)로 GPS보정 값을 전달함과 동시에 본체부(210)의 GPS수신기(260) 역시 인공위성(1)으로부터 받은 위치 값을 제어부(280)로 전달하게 된다.
따라서, 상기 제어부(270)는 본체부(210)의 GPS수신기(260)가 받은 이동국(200)의 현 위치 값에 기준국(100)의 GPS보정 값을 적용하여 오차의 범위를 최소한으로 줄여 좀 더 정확한 측량을 할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 방법으로 이동국(200)을 도로를 따라 이동시켜 주면서, 승강봉(232b)의 상부에 설치된 GPS안테나(261)로부터의 위치정보를 수신받는 GPS수신기(260)의 동선을 따라 화면표시부(290)에 표현되는 수치지도의 수치정보를 실시간으로 측량함과 동시에 보정할 수 있다.
이와 같이, 기준국(100)에서 GPS보정 값을 이동국(200)으로 전달하여 줌으로서, 이동국(200)을 지속적으로 움직이면서 측정하여도 기준국(100)에서 무선 송신하는 GPS보정 값에 의해 측량의 정확도를 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 측량에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 측량에 소요되는 시간 대비 광범위에 걸쳐 정밀측량을 신속하게 처리할 수 있다.
본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템에서 이동국을 따로 발췌하여 보인 사시도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템에서 이동국을 따로 발췌하여 보인 횡단면도 및 작동관계도.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템에서 이동국의 왕복이송장치와 연직수평유지장치을 따로 발췌하여 보인 요부사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 인공위성 100: 기준국 110: GPS수신기
120: 제어부 130: DGPS송신기 200: 이동국
210: 본체부 220: 왕복이송장치 230: 연직수평유지장치
241: X축구동모터 242: Y축구동모터 250: DGPS수신기
260: GPS수신기 270: 카메라부 280: 제어부
290: 화면표시부 SL: 솔라 BT: 축전지

Claims (1)

  1. GPS안테나(111)를 갖추고서, 인공위성(1)으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부(110)와,
    GPS수신부(110)로부터 전달받은 현재의 위치 값과 저장된 절대 값을 상호 연산하여 GPS보정 값을 출력하는 제어부(120)와,
    DGPS안테나(131)를 갖추고서, 제어부(120)로부터 GPS보정 값을 전달받아 외부로 GPS보정 값을 무선송출하는 DGPS송신기(130)를 갖춘 기준국(100)과;
    내부에 수납부와, 전방에 개폐가능하게 설치된 도어부(211)를 갖추고서, 이동가능하게 형성된 본체부(210)와,
    본체부(210)의 내부에 수평왕복이동가능하게 설치되는 랙(221)과, 본체부(210)에 회전가능하게 고정되어 랙(221)과 연동가능하게 맞물리는 피니언(222)과, 본체부(210)에 설치되어 피니언(222)을 강제구동하는 구동모터(223)로 이루어진 왕복이송장치(220)와,
    왕복이송장치(220)의 랙(221) 일측에 길이방향의 축을 중심으로 회전가능하게 삽입고정되는 수평편(231a)과, 수평편(231a)의 외면에 나란하게 형성되는 지지편(231b)로 이루어진 X축조정부재(231)와, 중앙에 수직하게 설치되고, 내부가 상방으로 개방된 지지봉(232a)과, 지지봉(232a)에 승·하강 가능하게 삽입되는 승강봉(232b)를 갖추고서, X축조정부재(231)의 지지편(231b) 사이에 축 회전가능하게 설치되는 Y축조정부재(232)를 갖춘 연직수평유지장치(230)와,
    왕복이송장치(220)의 랙(221) 일측에 매설되어 X축조정부재(231)의 일단을 축 고정하고, 축 고정된 X축조정부재(231)를 축 중심으로 회동되도록 하는 X축구동모터(241)와,
    X축조정부재(231)의 지지편(231b)에 설치되어 Y축조정부재(232)를 축 중심으로 회동되도록 하는 Y축구동모터(242)와,
    승강봉(232b)의 외면에 길이방향을 따라 형성되는 랙(243a)과, Y축조정부재(232)에 설치되어 랙(243a)과 연동가능하게 맞물리는 피니언(243b)과, Y축조정부재(232)에 설치되어 피니언(243b)을 강제구동하는 제2구동모터(243c)로 이루어진 승강수단(243)과,
    DGPS안테나(251)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 기준국(100)의 DGPS송신기(130)로부터 GPS보정 값을 수신받는 DGPS수신기(250)와,
    승강봉(232b)의 상부에 설치되는 GPS안테나(261)를 갖추고서, 본체부(210)에 설치되어 인공위성(1)으로부터 위치 값을 수신받는 GPS수신부(260)와,
    지지봉(232a)의 하부에 설치되는 카메라부(270)와,
    본체부(210)에 설치되고, 본체부(210)의 기울기를 감지하여 감지신호를 출력하는 기울기센서(S)와,
    DGPS수신기(250)로부터 받은 GPS보정 값을 이용하여 본체부(210)의 GPS안테나(261)의 정밀위치를 연산하고, 보정된 GPS정보와 카메라부(270)로부터의 영상정보를 매개로 수치지도의 위치정보를 보정하며, 왕복이송장치(220)와 연직수평유지장치(230)의 제1구동모터(223)와 제2구동모터(243c)를 각각 동작제어하며, 기울기 센서(S)로부터 감지신호를 입력받아 X축구동모터(241)와 Y축구동모터(242)를 동작제어하는 제어부(280)와,
    본체부(210)에 설치되고, 제어부(280)에 의해 작동제어되어 영상정보를 포함하는 제어부(280)의 작동상태를 외부로 영상 출력하는 화면표시부(290)와,
    본체부(210)에 장착대(H)를 매개로 설치고정되고, 태양에서 방출되는 빛에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 솔라(SL)와,
    본체부(210)의 내부에 설치되고, 솔라(SL)에서 변환된 전기에너지를 저장하여 전원을 지속적으로 공급하는 축전지(BT)로 이루어진 이동국(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스수신기의 동선을 따라 수치지도의 수치정보를 보정하는 지리정보시스템.
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