KR101239939B1 - 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템 - Google Patents

지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 측량할 위치까지 이동한 시스템을 지표면에 안정되고 고정시키므로 측량된 정보의 정확성을 높이고 운용중인 지피에스 센서에 장애가 발생될 경우 신속하게 자동 교체하여 측량된 정보의 신뢰성을 높이는 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템에 관한 것으로 장치 본체와 장치 본체에 설치되며 지표면을 따라 주행하는 주행부와 장치 본체에 설치되며 지피에스 위치 신호를 수신하는 지피에스 위치 신호 수신부와 상기 장치 몸체의 상단에 설치되며 지형지물의 영상을 촬영하는 영상 취득부와 장치 본체에 설치되며 지형지물에 대한 고도 정보를 취득하는 고도 정보 취득부 및 지피에스 위치 신호에 해당되는 위치로 주행부를 사용하여 장치 본체를 이동시켜 고정하는 제어부를 포함하는 특징이 있다.

Description

지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템{GEOLOGICAL SPATIAL INFORMATION SURVEY SYSTEM}
본 발명은 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 측량할 위치까지 이동한 시스템을 지표면에 안정되고 고정시키므로 측량된 정보의 정확성을 높이고 운용중인 지피에스 센서에 장애가 발생될 경우 신속하게 자동 교체하여 측량된 정보의 신뢰성을 높이는 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 네비게이션이 포함된 GIS 장치는 데이터화된 수치지도와, GPS 수신장치를 이용하여 차량의 위치 및 목적지까지의 경로 등을 안내하도록 구성된다.
이와같은 GIS에 이용되는 수치지도는 항공사진을 촬영한 후, 임의로 설정된 기준점을 기준으로 주변의 도로시설물의 좌표를 수치정보화하여 제작된다.
한편, 이와같은 수치지도를 제작한 후에는 수치지도 제작시 누락된 지형지물이 있는지를 검사하고, 누락된 지형지물을 발견하면 해당 지형지물의 정보를 수치지도에 입력하는 보정과정을 거쳐야 하는데 이러한 과정이 매우 번거롭고 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2012-0064348호(공개일: 2012년 06월 19일, 발명의 명칭: 지표면의 고도정보와 지형지물을 관측하여 지리정보를 측량하는 장치 및 방법)이 있으며, 상기 선행문헌에는 지표면의 고도정보와 지형지물을 관측하여 지리정보를 측량하는 기술에 대해 개시된다.
본 발명의 목적은 측정 위치까지 이동하여 이동된 위치에서 안정적으로 위치가 고정됨과 아울러, 센서 이상시 즉시 교체 가능하도록 하여 지표면의 고도정보와 지형지물을 관측하여 지형공간정보를 정확하게 측량할 수 있는 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로 본 발명에 따른 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템은 장치 본체(100); 상기 장치 본체(100)의 하부에 설치되며 지표면을 따라 주행하는 주행부(200); 상기 장치 본체(100)의 일부에 설치되며, 지피에스 위치 신호를 수신하는 지피에스 위치 신호 수신부(300); 상기 장치 몸체(100)의 상단 일부에 설치되며 지형지물의 영상을 촬영하는 영상 취득부(400); 상기 장치 본체(100)의 일부분에 설치되며 현재 위치한 지형지물에 대한 고도 정보를 취득하는 고도 정보 취득부(500); 및 상기 지피에스 위치 신호에 해당되는 위치로 상기 주행부(200)를 제어하여 상기 장치 본체(100)를 이동시켜 고정하는 제어부(600)를 포함하고, 상기 주행부(200)는 상기 장치 본체(100)의 하단에 설치되는 3 개 이상 복수의 주행 롤러(210)와, 상기 주행 롤러(210)의 내부에 설치되며 상기 주행 롤러(210)의 원주방향을 향해 균일한 간격으로 배치되고 동심 원상에 방사 형상으로 설치되며 해당 제어신호에 의하여 외부로 돌출되는 2 개 이상 복수의 고정 장치(220)와, 상기 제어부(600)로부터 구동 신호를 받아 상기 주행 롤러(210)를 구동시키고 상기 지피에스 위치 신호에 해당되는 위치에 이르면 상기 복수의 고정 장치(220) 중 지표면에 위치된 고정 장치를 작동시키는 구동부(230)를 구비하고, 상기 고정 장치(220)는 상기 제어부(600)로부터 해당 제어신호에 의한 구동 신호를 받아 회전되고 상기 주행 롤러(210)의 내부에서 상기 주행 롤러(210)의 동심원을 따라 설치되는 모터(221)와, 상기 모터(221)의 모터 축(221a)에 연결되며 상기 모터(221)의 회전 동작에 따라 상기 주행 롤러(210)를 관통하여 지표면에 스크류 삽입되는 스크류 부재(222)와, 상기 스크류 부재(222)가 돌출되는 상기 주행 롤러(210)의 외주면에 인접하여 설치되는 압력 센서(223)를 구비하고, 상기 제어부(600)는 상기 2 개 이상 다수의 압력 센서(223) 중에서 지표면과 접촉하여 압력이 검출되는 해당 압력 센서 인근에 위치한 모터(221)를 구동시키는 해당 제어신호를 출력하고, 상기 지피에스 위치 신호 수신부(300)는 상기 장치 몸체(100)에 형성되는 회전홈(110)의 내부에 회전 가능 상태로 설치되는 회전판(310)과, 상기 장치 몸체(100)의 일부분에 설치되고 상기 제어부(600)로부터 구동 제어신호를 받아 상기 회전판(310)을 설정된 각도로 회전시키는 회전 모터(320)와, 상기 회전판(310)의 원주에 균일한 간격으로 설치되는 2 개 이상 복수의 지피에스 위치 신호 센서(330)와, 상기 회전판(310)의 측면에 형성되고 상기 지피에스 위치 신호 센서(330)와 전기적으로 각각 연결되는 2 개 이상 복수의 연결접점(340)과, 상기 회전홈(110)의 내측부에 설치되고 상기 2개 이상 복수의 연결접점(340) 중 어느 하나와 상기 제어부(600)를 전기적으로 연결하는 메인 접점(350)을 구비하고, 상기 제어부(600)는 상기 지피에스 위치 신호 수신부(300)로부터 지피에스 위치 신호가 전달되지 않는 경우, 상기 회전 모터(320)를 회전 구동시켜 지피에스 위치 신호 센서(330)를 교체시킬 수 있다.
본 발명은 측정 위치까지 이동하여 이동된 위치에서 안정적으로 위치가 고정됨과 아울러, 센서 이상시 즉시 교체 가능하도록 하여 지표면의 고도정보와 지형지물을 관측하여 지형공간정보를 정확하게 측량할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 주행부를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따르는 지피에스 위치 신호 수신부를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템을 측량하는 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 지형공간정보 측량 시스템을 보여준다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 지형공간정보 측량 시스템은 크게 장치 본체(100)와, 주행부(200)와, 지피에스 위치신호 수신부(300)와, 영상 취득부(400)와, 고도 정보 취득부(500)와, 제어부(600)로 구성된다.
상기 장치 본체(100)의 하단부에는 상기 주행부(200)가 설치된다.
상기 주행부(200)는 복수의 주행 롤러(210)와, 복수의 고정 장치(220)와, 구동부(230)로 구성된다.
상기 복수의 주행 롤러(210)는 지면에 닿은 상태로 주행하는 바퀴와 같은 장치이다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 복수의 주행 롤러(210) 각각은 내부에 공간이 형성되는 휠(211)과, 휠(211)의 외부에 탄성을 갖도록 설치되는 탄성층(212)으로 형성된다. 여기서, 상기 탄성층(212)은 내부에 별도의 공기층을 갖지 않는다.
상기 복수의 고정 장치(220)는 복수의 주행 롤러(210)에 설치되어 경우에 따라 탄성층(212)의 외부로 돌출되어 지면에 장치 본체(100)를 고정하는 역할을 한다.
복수의 고정 장치(220) 각각은 회전되는 축(221a)을 갖는 모터(221)와, 축(221a)에 연결되는 스크류 부재(222)와, 압력센서들(223)로 구성된다.
이와 같은 고정 장치(220)는 각각의 주행 롤러(210)의 원주를 따라 간격을 이루어 설치된다.
여기서, 상기 주행 롤러(210)의 휠(211)과 탄성층(212)에는 상기 스크류 부재(222)가 관통되는 관통홀들(H)이 형성된다.
또한, 모터(221)는 주행 롤러(210)의 내부 공간에 별도의 브라켓(미도시)을 통해 고정된다.
그리고, 압력센서들(223)은 각각의 관통홀(H)의 근방에 설치되고, 지면과 접촉되는 경우에 발생되는 압력을 제어부(600)로 전달한다.
상기 구동부(230)는 제어부(600)로부터 구동 신호를 받아 상기 주행 롤러들(210)을 회전시키는 역할 즉, 각각의 모터들(221)의 축(221a)을 회전시킬 수 있다. 상기 축(221a)은 회전방향에 따라 신축되는 방향으로 이동될 수 있다.
한편, 지피에스 위치신호 수신부(300)는 장치 본체(100)의 상단부에 설치되며, 인공 위성으로부터 지피에스 위치신호를 전달받는다.
상기 지피에스 위치신호 수신부(300)는 크게 회전판(310)과 회전 모터(320)와, 지피에스 위치신호 센서(330)와, 연결 접점(340)과 메인 점점(350)으로 구성된다.
여기에서 각 접점은 한 쌍으로 이루어지거나 또는 공통점점을 통하여 연결될 수 있음은 매우 당연하다.
상기 회전판(310)은 플라스틱 재질로 형성되어 절연의 성질을 갖는 것이 좋다.
상기 회전판(310)은 장치 본체(100)에 형성되는 회전홈(110)에 위치된다. 또한, 상기 회전판(310)은 회전축(311)을 갖고, 상기 회전축(311)의 양단은 회전홈(110)의 내측부 소정 위치에 회전 지지된다.
상기 회전 모터(320)는 제어부(600)로부터 구동 신호를 받아 상기 회전축(311)을 설정된 각도로 회전시킨다.
상기 지피에스 위치신호 센서(330)는 복수로 구비되어 회전판(310)의 원주에 간격을 형성하여 설치된다.
또한, 복수의 연결 접점(340)은 상기 각 지피에스 위치 신호 센서(330)와 전기적으로 연결되고 회전판(310)의 측부에 노출되도록 형성된다.
또한, 메인 접점(350)은 제어부(600)와 전기적으로 연결되고 장치 본체(100)의 회전홈(110) 소정 위치에 설치된다.
상기 메인 접점(350)은 회전되는 회전판(310)에 설치되는 복수의 연결접점(340) 중 어느 하나와 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 주행부(200)의 작용을 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조 하면, 지피에스 위치 신호 수신부(300)는 인공 위성으로부터 지피에스 위치 신호를 수신받아, 제어부(600)로 전달한다.
상기 제어부(600)는 구동부(230)를 통해 복수의 주행롤러(210)를 구동시켜 장치 본체(100)를 지피에스 위치신호에 해당되는 위치로 이동시킨다.
상기 장치 본체(100)가 상기 위치로 이동되면, 해당 위치에서의 지표면에 접촉하는 복수의 주행 롤러(210)에 설치되는 압력 센서들(223)은 측정되는 압력을 제어부(600)로 전달한다.
이어, 상기 제어부(600)는 압력이 전달된 압력센서(223) 근방에 위치되는 모터(221)를 구동시킨다.
모터(221)의 구동에 의해 축(221a)은 회전되고, 축(221a)에 연결되는 스크류 부재(222)는 주행 롤러(210)에 형성된 관통홀(H)을 통해 돌출되어, 지표면에 스크류 결합된다.
이에 따라, 해당 위치에서 장치 본체(100)는 상기와 같이 주행 롤러(210)를 관통하여 돌출되는 스크류 부재(222)가 지표면에 스크류 결합됨으로써 용이하게 고정될 수 있다.
따라서, 영상 촬영시 외부 기후 환경, 예를 들어 돌풍 등에 의해 장치 본체(100)가 흔들리는 등의 문제를 해결할 수 있다.
그리고, 본 발명에서, 제어부(600)는 지피에스 위치신호 센서(330)로부터 일정 시간동안 위치 신호를 수신 받지 못하면, 회전 모터(320)를 구동시켜 회전판(310)을 회전시킨다.
즉, 지피에스 위치 신호 센서(330)로부터 지피에스 위치 신호가 전달되지 않는 경우, 제어부(600)는 상기 회전 모터(320)를 회전 구동시켜 지피에스 위치 신호 센서(330)를 상기 장치 몸체(100)의 상부로 노출시킬 수 있다.
따라서, 외부에 노출된 지피에스 위치신호 센서(330)와 연결된 연결 접점(340)은 메인 접점(350)과 전기적으로 연결된다.
이에 따라, 본 발명에서는 지피에스 위치신호 센서(330)가 불량인 경우 다른 센서로 쉽게 교체하여 측량시 발생되는 센서 고장의 오류를 방지할 수 있다.
한편, 상기 고도 정보 취득부(500)는 지형 지물의 고도를 측정할 수 있는 센서이고, 이는 장치 본체(100)의 측부에 설치된다.
또 한편, 영상 취득부(400)는 지형지물에 대한 영상을 촬영하는 카메라(420)를 포함하며, 장치 본체(100)의 상단에 설치된다.
그리고, 상기 장치 본체(100)의 상단에는 상기 카메라(420)를 외부로부터 보호할 수 있는 커버(410)가 설치된다.
여기서, 상기 커버(410)는 초음파 진동기(430)와 연결될 수 있다. 상기 초음파 진동기(430)는 제어부(600)로부터 구동 신호를 받아 구동될 수 있다.
상기 제어부(600)는 설정된 작동 시간동안 초음파 진동기(430)를 구동함으로써, 커버(410)의 외면에 부착될 수 있는 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
이에 따라, 카메라(410)를 통해 촬영되는 영상의 품질을 확보할 수 있다.
이상, 본 발명의 지표면의 고도정보와 지형지물을 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 장치 본체 110 : 회전홈
200 : 주행부 210 : 주행 롤러
220 : 고정 장치 221 : 모터
222 : 스크류 부재 223 : 압력 센서
230 : 구동부 300 : 지피에스 위치신호 수신부
310 : 회전판 320 : 회전 모터
330 : 지피에스 위치신호 센서 340 : 연결 접점
350 : 메인 접점 400 : 영상 취득부
410 : 커버 420 : 카메라
500 : 고도정보 취득부 600 : 제어부

Claims (1)

  1. 장치 본체(100);
    상기 장치 본체(100)의 하부에 설치되며 지표면을 따라 주행하는 주행부(200);
    상기 장치 본체(100)의 일부에 설치되며, 지피에스 위치 신호를 수신하는 지피에스 위치 신호 수신부(300);
    상기 장치 몸체(100)의 상단 일부에 설치되며 지형지물의 영상을 촬영하는 영상 취득부(400);
    상기 장치 본체(100)의 일부분에 설치되며 현재 위치한 지형지물에 대한 고도 정보를 취득하는 고도 정보 취득부(500); 및
    상기 지피에스 위치 신호에 해당되는 위치로 상기 주행부(200)를 제어하여 상기 장치 본체(100)를 이동시켜 고정하는 제어부(600)를 포함하고,
    상기 주행부(200)는
    상기 장치 본체(100)의 하단에 설치되는 3 개 이상 복수의 주행 롤러(210)와, 상기 주행 롤러(210)의 내부에 설치되며 상기 주행 롤러(210)의 원주방향을 향해 균일한 간격으로 배치되고 동심 원상에 방사 형상으로 설치되며 해당 제어신호에 의하여 외부로 돌출되는 2 개 이상 복수의 고정 장치(220)와, 상기 제어부(600)로부터 구동 신호를 받아 상기 주행 롤러(210)를 구동시키고 상기 지피에스 위치 신호에 해당되는 위치에 이르면 상기 복수의 고정 장치(220) 중 지표면에 위치된 고정 장치를 작동시키는 구동부(230)를 구비하고,
    상기 고정 장치(220)는 상기 제어부(600)로부터 해당 제어신호에 의한 구동 신호를 받아 회전되고 상기 주행 롤러(210)의 내부에서 상기 주행 롤러(210)의 동심원을 따라 설치되는 모터(221)와, 상기 모터(221)의 모터 축(221a)에 연결되며 상기 모터(221)의 회전 동작에 따라 상기 주행 롤러(210)를 관통하여 지표면에 스크류 삽입되는 스크류 부재(222)와, 상기 스크류 부재(222)가 돌출되는 상기 주행 롤러(210)의 외주면에 인접하여 설치되는 압력 센서(223)를 구비하고,
    상기 제어부(600)는 상기 2 개 이상 다수의 압력 센서(223) 중에서 지표면과 접촉하여 압력이 검출되는 해당 압력 센서 인근에 위치한 모터(221)를 구동시키는 해당 제어신호를 출력하고,
    상기 지피에스 위치 신호 수신부(300)는
    상기 장치 몸체(100)에 형성되는 회전홈(110)의 내부에 회전 가능 상태로 설치되는 회전판(310)과, 상기 장치 몸체(100)의 일부분에 설치되고 상기 제어부(600)로부터 구동 제어신호를 받아 상기 회전판(310)을 설정된 각도로 회전시키는 회전 모터(320)와, 상기 회전판(310)의 원주에 균일한 간격으로 설치되는 2 개 이상 복수의 지피에스 위치 신호 센서(330)와, 상기 회전판(310)의 측면에 형성되고 상기 지피에스 위치 신호 센서(330)와 전기적으로 각각 연결되는 2 개 이상 복수의 연결접점(340)과, 상기 회전홈(110)의 내측부에 설치되고 상기 2개 이상 복수의 연결접점(340) 중 어느 하나와 상기 제어부(600)를 전기적으로 연결하는 메인 접점(350)을 구비하고,
    상기 제어부(600)는 상기 지피에스 위치 신호 수신부(300)로부터 지피에스 위치 신호가 전달되지 않는 경우, 상기 회전 모터(320)를 회전 구동시켜 지피에스 위치 신호 센서(330)를 교체시키는 것을 특징으로 하는 지표면의 고도정보와 지형지물의 관측을 통한 지형공간정보 측량 시스템.
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