KR101349392B1 - 설정기준점을 이용한 지형물의 영상도화 업데이트시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치측정기의 받침대가 자동으로 수평상태를 유지하도록 한 설정기준점을 이용한 이용한 지형물의 영상도화 업데이트시스템에 관한 것으로, 상기 받침대는 대략 연결판, 받침케이스, 중심축으로 위치측정기의 수평유지기능을 수행하도록 구성되고, 상기 연결판은 전면에 걸쳐 일정 깊이 만큼 패여진 트렌치가 상부에 형성되고 저면에 오목한 저면홈이 형성되며 둘레에 일정 간격을 두고 배열된 롤러가 구비되며, 상기 롤러가 상하로 이동가능하고 외부에 이탈되지 못하도록 완만한 경사도를 가진 턱이 구비된 레일이 내벽에 형성된 받침케이스가 구비되며, 상기 저면홈을 하부에서 지지하도록 위로 돌출된 중심축과 중심축이 상부에 고정되는 받침판이 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

설정기준점을 이용한 지형물의 영상도화 업데이트시스템{Image drawing update system}

본 발명은 설정기준점을 이용한 지형물의 영상도화 업데이트시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 위치측정기의 받침대가 자동으로 수평상태를 유지하도록 한 설정기준점을 이용한 지형물의 영상도화 업데이트시스템에 관한 것이다.

영상도화는 항공기 등을 이용하여 촬영된 지상이미지를 도화이미지로 변형하여 평면에 지도화시키는 작업이다.

도화이미지는 수치지도 제작을 위해 사용되며 지도를 이용하는 사용자의 이해를 돕고 시각적인 거부감을 최소화하기 위해 가능한 간단한 이미지로 제작되는 것이 일반적이다. 특히, 내비게이션 등과 같이 모니터에 출력되고 있는 도화이미지를 쉽고 빠르게 확인하고 이해할 수 있어야 하는 기기의 경우, 도화이미지의 배경이 실제 모습과는 확연한 차이를 갖게되면 사용자가 쉽고 빠르게 확인 및 이해할 수 없게 된다.

도 1(도화된 이미지를 개략적으로 도시한 도면)의 (a)는 지형 정보를 최대한 단순화시킨 도화이미지이고, (b)는 실제 지형의 모습을 보인 도화이미지이다.

두 도면을 통해 알 수 있듯이, 도 1(a)의 경우에는 해당 지형의 도로 상태와 지형물이미지(B)의 배치모습 등이 이용자에 의해 쉽고 빠르게 이해될 수 있을 것이나, 실제 현장에서 해당 도화이미지와 지형을 비교할 경우, 서로 상이한 지형물이미지(B, B')와 지형물 간의 모습으로 인해 이용자는 실제 현장과 도화이미지의 동일성 여부에 혼란을 느낄 것이다.

이러한 문제를 해소하기 위해 종래에는 도 2(영상도화시스템의 모습을 도시한 블록도)에 도시한 시스템을 기반으로 도화이미지에 대한 수정 및 갱신 작업을 진행할 수 있는 시스템 및 방법이 개발되었다.

종래기술에 의한 시스템 및 방법은 현장의 실제 지형물에 위치측정기(100)를 설치해서 지형물의 이미지를 확인하고, GPS(20)에서 위치측정기(100)의 좌표값과 위치정보를 별도로 수집하며, 영상도화기(30)는 이렇게 확인된 지형물의 이미지와, 별도로 측정된 좌표값 및 위치정보를 서로 결합시켜서 수치지도DB(10)에 저장되어 있던 기존 도화이미지를 갱신하는 것이다.

한편, 영상이미지의 기준점 대비 대상 지형물을 도화하는 공간 영상도화시스템(등록특허 제10-1002410호, 2010.12.13.)에 따르면, "지형물이미지가 포함된 도화이미지를 저장하는 수치지도DB(10): 지면에 안착되는 받침(111)과, 구획벽(113)에 의해 상하로 구획된 중공을 가지며 받침(111)에 입설 고정되는 지지관(112)과, 내부에 유체를 수용하는 링 형상을 이루고 지지관(112)의 내면 둘레에서 상하로 이격 배치 고정되는 제1,2튜브(116,116')과, 제1,2튜브(116,116') 내부의 유압을 각각 측정하는 제1,2유압기(117,117')와, 중앙에 관통구멍(118a)을 형성하고 제1,2튜브(116,116') 사이에 배치되는 경계판(118)으로 구성된 지지대(110); 중앙에 통공(121)이 형성된 링 형상으로, 외면 둘레에는 홈부(122)가 형성되고, 내면 둘레에는 투명체(123)가 배치되며, 지지대(110)의 상단이 통공(121)으로 삽입되면서 축조되는 헤드(120): 구획벽(113)의 상방 중공에서 제1,2튜브(116,116') 사이까지 주입되는 제1겔(G1); 제1겔(G1) 상에 주입되고 제1겔(G1)에 비해 상대적으로 낮은 밀도와 높은 점성을 갖는 제2겔(G2); 극성이 서로 대향하게 발생하는 자석재질이고, 통공(121)으로 삽입돼 제2겔(G2)의 수면에 부유하도록 설치되며, 제1,2겔(G1,G2)을 관통하도록 하방으로 돌출된 앵커(131)가 구성된 회전구(130); 투명체(123)를 조준하도록 수평배치되어 레이저광을 조사하는 라이트건(151)이 구성되고, 회전구(130)에 내설되는 레이저(150); 일정한 주파수대 및 세기의 초음파를 발신하면서 회전구(130)에 내설되는 초음파발신장치(170); 홈부(122)를 따라 일렬로 배치돼 초음파를 개별적으로 감지하는 다수의 감지모듈(161)과, 투명체(123)를 중심으로 라이트건(151)과 마주하면서 헤드(120)의 내면 둘레를 따라 일렬로 배치돼 라이트건(151)의 레이저를 개별적으로 감지하는 다수의 수광모듈(162)과, 수신감도가 가장 큰 감지모듈(161)과 수광모듈(162)을 확인하는 제어모듈(163)로 구성된 초음파수신장치(160); 레이저(150), 초음파발신장치(170) 및 초음파수신장치(160)의 동작 제어를 위한 제어반(142)을 구비하고, 감지모듈(161)과 수광모듈(162)이 각각 감지한 초음파와 레이저광의 각도와 수신감도의 세기를 이용해 초음파의 발신 위치를 데이터로 저장하되, 제어반(142)은 제1,2유압기(117,117')의 감지신호를 받아 알람램프(144)를 동작시키도록 설정된 제어장치(140); 를 포함하는 다수의 위치측정기(100): 개구부(212)가 형성된 펜스(211)를 갖춘 제1밑판(210); 공기의 유출입을 위한 주입관(221)이 개구부(212)를 통해 노출되도록 제1밑판(210)에 안착되는 다수의 승강튜브(220); 승강튜브(220)에 안착되어 위치측정기(100)를 지지하는 제2밑판(230)을 포함하는 받침대(200): 및 상기 데이터를 위치측정기(100)로부터 수신해서, 위치측정기(100)를 기준점(P)으로 하는 지형물이미지(B')를 완성하고, 기준점(P)에 의해 연산된 중심점을 해당 지형물의 대표 GPS좌표에 매치시켜 도화이미지를 갱신하는 영상도화기(30):로 이루어진 것이다."라고 개시된 바가 있다.

영상이미지의 기준점 대비 대상 지형물을 도화하는 공간 영상도화시스템(등록특허 10-1002410호, 2010.12.13.)

그러나, 위에서 살펴본 위치측정기의 받침대는 전자적으로 제어하여야 하고, 공기의 유출입으로 인해 승강시키는 구조로서 위치측정기로부터 가해지는 자연적인 중력으로 인해 내구성 면에서 취약한 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 위치측정기의 수평상태를 자동으로, 무동력으로, 즉각적으로 유지시키므로 내구성이 향상되어 고장이 발생하지 않고 유지보수 비용이 줄어들며 제조비용을 줄이는 설정기준점을 이용한 지형물의 영상도화 업데이트시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지형물이미지가 포함된 도화이미지를 저장하는 수치지도DB: 지면에 안착되는 받침과, 구획벽에 의해 상하로 구획된 중공을 가지며 받침에 입설 고정되는 지지관과, 내부에 유체를 수용하는 링 형상을 이루고 지지관의 내면 둘레에서 상하로 이격 배치 고정되는 제1,2튜브과, 제1,2튜브 내부의 유압을 각각 측정하는 제1,2유압기와, 중앙에 관통구멍을 형성하고 제1,2튜브 사이에 배치되는 경계판으로 구성된 지지대; 중앙에 통공이 형성된 링 형상으로, 외면 둘레에는 홈부가 형성되고, 내면 둘레에는 투명체가 배치되며, 지지대의 상단이 통공으로 삽입되면서 축조되는 헤드; 구획벽의 상방 중공에서 제1,2튜브 사이까지 주입되는 제1겔; 제1겔 상에 주입되고 제1겔에 비해 상대적으로 낮은 밀도와 높은 점성을 갖는 제2겔; 극성이 서로 대향하게 발생하는 자석재질이고, 통공으로 삽입돼 제2겔의 수면에 부유하도록 설치되며, 제1,2겔을 관통하도록 하방으로 돌출된 앵커가 구성된 회전구; 투명체를 조준하도록 수평배치되어 레이저광을 조사하는 라이트건이 구성되고, 회전구에 내설되는 레이저; 일정한 주파수대 및 세기의 초음파를 발신하면서 회전구에 내설되는 초음파발신장치; 홈부를 따라 일렬로 배치돼 초음파를 개별적으로 감지하는 다수의 감지모듈과, 투명체를 중심으로 라이트건과 마주하면서 헤드의 내면 둘레를 따라 일렬로 배치돼 라이트건의 레이저를 개별적으로 감지하는 다수의 수광모듈과, 상기 다수의 감지모듈 및 수광모듈 중 수신감도가 가장 큰 감지모듈과 수광모듈을 각각 확인하는 제어모듈로 구성된 초음파수신장치; 레이저, 초음파발신장치 및 초음파수신장치의 동작 제어를 위한 제어반을 구비하고, 감지모듈과 수광모듈이 각각 감지한 초음파와 레이저광의 각도와 수신감도의 세기를 이용해 초음파의 발신 위치를 확인해서 데이터로 저장하되, 제어반은 제1,2유압기의 감지신호를 받아 알람램프를 동작시키도록 설정된 제어장치를 포함하는 다수의 위치측정기: 상기 위치측정기를 지지하는 받침대와; 상기 데이터를 위치측정기로부터 수신해서, 위치측정기를 기준점으로 하는 지형물이미지를 완성하고, 기준점에 의해 연산된 중심점을 해당 지형물의 대표 GPS좌표에 매치시켜 수치지도DB에 저장된 도화이미지를 갱신하는 영상도화기로 이루어진 설정 기준점을 이용한 지형물의 영상도화업데이트시스템에서; 상기 받침대는 대략 연결판, 받침케이스, 중심축으로 위치측정기의 수평유지기능을 수행하도록 구성되고, 상기 연결판은 전면에 걸쳐 일정 깊이 만큼 패여진 트렌치가 상부에 형성되고 저면에 오목한 저면홈이 형성되며 둘레에 일정 간격을 두고 배열된 롤러가 구비되며, 상기 롤러가 상하로 이동가능하고 외부에 이탈되지 못하도록 완만한 경사도를 가진 턱이 구비된 레일이 내벽에 형성된 받침케이스가 구비되며, 상기 저면홈을 하부에서 지지하도록 위로 돌출된 중심축과 중심축이 상부에 고정되는 받침판이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 효과에 따르면, 특별한 동력원 없이 즉각적으로, 자동으로 수평상태를 유지하기 때문에 고장이 적어서 내구성이 향상되고, 이로 인해 수리비용이 적을 뿐만 아니라 제조비용을 낮출 수 있는 경제성 및 생산성을 제공한다.

또한, 본 발명은 위치측정기의 수평상태 유지에 의하여 설정기준점의 정확한 정보를 확인하도록 하는 장점이 있다.

도 1은 도화된 이미지를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 영상도화시스템의 모습을 도시한 블록도.
도 3은 GPS좌표가 적용된 도화이미지를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 영상도화시스템의 필수구성인 위치측정기를 도시한 사시도.
도 5는 위치측정 대상인 실제 지형물에 상기 위치측정기를 설치해서 각 지점에 대한 좌표값을 확인한 후, 이를 이용해 지형물이미지를 완성한 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 위치측정기의 모습을 분해 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 위치측정기의 모습을 도시한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 위치측정기가 기울어지게 배치된 모습을 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 영상도화 업데이트시스템의 주요 부분을 나타낸 분리사시도.
도 10은 본 발명에 따른 영상도화 업데이트시스템의 조립상태를 나타낸 일부단면도.
도 11은 본 발명에 따른 영상도화 업데이트시스템의 일부의 사용상태를 확대시킨 일부확대도.
도 12는 본 발명에 따른 영상도화 업데이트시스템의 사용상태를 나타낸 일부단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

참고로, 본 발명의 주요 특징은 위치측정기의 수평을 유지시키는 받침대의 구조인데, 이는 도 9 내지 도 12에 자세히 도시되고, 이를 먼저 설명하도록 한다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 받침대(200)는 위치측정기(100)의 수평을 유지하기 위한 것으로서, 받침대(200)는 다음과 같은 구성을 가진다.

받침대(200)는 대략 연결판(201), 받침케이스(205), 중심축(208)으로 위치측정기(100)의 수평유지기능을 수행하도록 구성된다.

상기 연결판(201)은 전면에 걸쳐 일정 깊이 만큼 패여진 트렌치(trench; 204)가 상부에 형성되고 저면에 오목한 저면홈(203)이 형성되며 둘레에 일정 간격을 두고 배열된 롤러(202)가 구비된다.

상기 롤러(202)가 상하로 이동가능하고 외부에 이탈되지 못하도록 완만한 경사도를 가진 턱이 구비된 레일(206)이 내벽에 형성된 받침케이스(205)가 구비된다.

상기 저면홈(203)을 하부에서 지지하도록 위로 돌출된 중심축(208)과 중심축(208)이 상부에 고정되는 받침판(207)이 구비된다.

상술한 받침대(200)는 위치측정기(100)를 지지하기 위한 구성요소인데, 이 위치측정기는 선행기술문헌 특허등록 제10-1002410호(2010.12.13.)에 기재되어 있으며 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 GPS좌표가 적용된 도화이미지를 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

일반적으로 수치지도는 지형물이미지(B')를 포함하는 도화이미지에 GPS좌표가 합성돼 제작된다. 이때, 도화이미지는 항공촬영이미지를 배경으로 해 도시한 이미지일 수도 있고, 항공촬영이미지 그 자체일 수도 있다. 그런데, 항공촬영이미지를 배경으로 해 도시한 이미지의 경우엔, 앞서 문제점으로 제시한 바와 같이 다양한 이유로 인해 지형물이미지(B; 도 1(a) 참조)를 단순화시켰다. 즉, 실제 지형물이미지(B')와는 다르게 도시되는 것이다. 물론, 이러한 차이는 수치지도를 활용하는 이용자에게 혼선을 일으킨다.

따라서, 본 발명에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 도화이미지에 도시되는 지형물이미지(B')를 실제 지형물의 평면모습과 동일하게 함은 물론, 그 위치 또한 GPS좌표를 기준으로 제 위치에 정확히 게시되도록 해서, 도화이미지의 내용을 통해 지형을 이해하고 파악하는 이용자에게 정확한 정보제공이 가능하도록 했다. 이를 위해서는 지형물이미지(B')의 정확한 이미지 확인이 요구되고, 상기 이미지를 표현하기 위해서는 꼭지점이라 할 수 있는 기준점(P)의 위치를 정확히 확인해야 한다. 물론, 이렇게 확인된 기준점(P)의 정보가 GPS좌표에 적용되면서, 해당 지형물이미지(B')는 도화이미지에 합성된다.

한편, 상기 기준점(P)을 확인하기 위해 본 발명에 따른 영상도화시스템은 위치측정기(100)를 포함한다.

도 4는 본 발명에 따른 영상도화시스템의 필수구성인 위치측정기를 도시한 사시도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 위치측정기(100)는 지형물의 각 기준점(P)에 배치되고, 일정 세기의 초음파를 발,수신해서, 상호 간의 위치를 확인한다.

위치측정기(100)는 지형물에 인접해 용이하게 입설할 수 있는 기둥형상으로, 지지대(110)와, 지지대(110) 상단에 위치하는 헤드(120)와, 헤드(120)의 상단에 안착되는 회전구(130)를 포함한다. 이때의 지지대(110), 헤드(120) 및 회전구(130)는 후술하는 제어장치(140), 레이저(150), 초음파수신장치(160) 및 초음파발신장치(170) 등의 전자장비를 탑재 및 보호하기 위한 하우징으로, 외부 충격에 대한 완충은 물론 기밀성을 담보할 수 있는 합성수지로 제작되는 것이 바람직할 것이다. 지지대(110), 헤드(120) 및 회전구(130)에 세부적인 설명은 아래에서 상세히 한다.

계속해서, 도심에 건축되는 지형물은 다양한 형상의 입체물인데, 위치측정기(100)는 지형물의 각 꼭지점에 배치되어서 이웃하는 다른 위치측정기(100)의 신호를 수신한다. 한편, 다른 위치측정기(100)로부터 발신된 초음파를 수신하는 초음파수신장치(160; 도 7 참조)는 헤드(120)에 탑재되고, 헤드(120)는 다른 위치측정기(100)로부터 발신된 초음파의 수평 수신율을 높이기 위해 그 둘레면이 곡면을 이루는 것이 바람직하다. 참고로, 헤드(120)의 둘레면은 초음파의 수신율을 높이기 위한 곡면 형상의 홈부(122)를 형성시켰다.

회전구(130)는 헤드(120)의 상방으로 돌출되어 독립적인 유동성을 갖는 구조로, 초음파를 발신하는 초음파발신장치(170; 도 7 참조)를 탑재한다. 즉, 초음파발신장치(170)를 탑재한 회전구(130)는 위치측정기(100)의 최상에 배치되어서, 초음파의 발신이 효과적으로 이루어지도록 한다.

도 5는 위치측정 대상인 실제 지형물에 상기 위치측정기를 설치해서 각 지점에 대한 좌표값을 확인한 후, 이를 이용해 지형물이미지를 완성한 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 위치측정기의 모습을 분해 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 위치측정기의 모습을 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 위치측정기가 기울어지게 배치된 모습을 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 위치측정기(100)는 앞서 언급한 바와 같이 지지대(110)와 헤드(120)와 회전구(130)가 순차로 축조돼 입설되되, 지지대(110)에는 제어장치(140)가 내설되고, 헤드(120)에는 초음파수신장치(160)가 내설되며, 회전구(130)에는 레이저(150) 및 초음파발신장치(170)가 내설된다.

한편, 지지대(110)는 지지관(112)의 내면을 따라 수평하게 고정배치되는 링 형상의 제1,2튜브(116, 116')와, 제1,2튜브(116, 116')에 각각 내설되는 제1,2유압기(117, 117')와, 제1,2튜브(116, 116') 사이에 수평 배치되는 경계판(118)을 더 포함한다. 이때, 제1,2튜브(116, 116')에는 외압에 따른 압력 변화가 큰 유체가 주입된다.

이에 대한 보다 구체적인 내용은 아래에서 좀더 상세히 설명한다.

제어장치(140)는 입설관 형태를 한 지지관(112) 중공에 내설되어서, 초음파수신장치(160)가 수신한 정보를 확인해 저장하고, 레이저(150) 및 초음파발신장치(170)의 동작을 제어한다. 참고로, 측정자의 조작을 위해 제어장치(140)에는 제어반(142)이 구비되고, 제어반(142)은 지지관(112)의 외면에 개폐가능하게 형성된 도어(112a)에 의해 보호된다. 따라서, 측정자는 도어(112a)를 열고 닫아서 제어반(142)을 조작하거나 또는 이를 보호하게 된다.

한편, 제어장치(140)에는 저장수단(143)이 더 포함된다. 저장수단(143)은 초음파수신장치(160)가 수신한 이웃하는 다른 위치측정기까지의 거리정보 및 방향정보를 저장하는 것으로, 제어장치(140)와 분리가능한 USB 장치 또는 MD 등이 적용될 수 있을 것이다. 이렇게 분리된 저장수단(143)은 위치측정기(100)들로부터 수집되어 영상도화기(30)가 이를 처리할 수 있도록 한다.

계속해서, 제어장치(140)는 알람램프(144)를 더 포함한다. 알람램프(144)는 제1,2유압기(117, 117')의 신호를 받은 제어반(142)의 설정된 명령에 따라 동작하는 것으로, 이는 아래에서 다시 설명하도록 한다.

알람램프(144)는 측정자가 시각적으로 확인할 수 있어야 하므로, 제어반(142)을 덮는 도어(112a)에는 알람램프(144)가 외관으로 노출되도록 투명창(112b)이 형성된다.

전술한 바와 같이, 헤드(120)는 중앙에 지지관(112)이 삽입되는 관통공(121)을 구비한 링 형상으로, 둘레면은 초음파의 수신효율을 높이기 위해 곡면 형상의 홈부(122)가 형성된다. 이러한 구조를 갖는 헤드(120)에는 초음파수신장치(160)가 탑재된다.

초음파수신장치(160)는 홈부(122)로 수집되는 초음파를 감지하는 감지모듈(161)과, 레이저(150)에서 발사되는 레이저광을 수광하는 수광모듈(162)과, 감지모듈(161)과 수광모듈(162)에서 각각 감지 및 수광한 초음파정보와 레이저광 정보를 처리해서 제2라인(L2)을 통해 제어장치(140)로 전송하는 제어모듈(163)로 구성된다. 이때, 감지모듈(161) 및 수광모듈(162)은 다수 개가 독립적으로 일렬 배치되어서, 초음파 및 레이저광을 각각 독립적으로 수신한다. 물론, 감지모듈(161) 및 수광모듈(162)은 모두 고유코드로 식별되고, 제어모듈(163)은 감지모듈(161)과 수광모듈(162)의 배치 데이터를 포함하면서, 감지모듈(161)이 감지한 초음파 정보와, 수광모듈(162)이 감지한 레이저광 정보 및 상기 배치 데이터를 제어장치(140)로 전송한다.

초음파수신장치(160)는 이웃하는 다른 위치측정기로부터 발신된 초음파를 수신해서 이웃하는 다른 위치측정기까지의 거리와 위치를 확인하기 위한 것으로, 제어모듈(163)은 규정된 세기로 발신된 초음파 감소율을 확인해서 위치측정기(100) 간의 거리를 확인한다. 또한, 수광모듈(162)이 수광하는 상기 레이저광의 수광위치를 확인해서, 이웃하는 다른 위치측정기의 방향을 추적할 수 있다. 이에 대한 설명은 레이저(150)를 설명하면서 상세히 한다.

참고로, 초음파를 감지하는 감지모듈(161)과, 레이저광을 수광하는 수광모듈(162)은 각각 헤드(120)의 외면 둘레와 내면 둘레를 따라 배치되어서, 다양한 방향에서 유입되는 초음파 및 레이저광을 감지할 수 있도록 한다.

또한, 헤드(120)의 내면은 레이저광이 통과할 수 있는 투명체(123)로 마감되어서, 레이저광의 투과율을 높이는 것이 바람직할 것이다. 또한, 지지관(112)의 둘레에는 헤드(120)의 안정된 안착을 위한 지지턱(115)이 돌출 형성되어서, 헤드(120)과 지지대(110) 간의 탈부착이 가능하도록 할 수도 있을 것이다.

회전구(130)는 초음파발신장치(170)와 레이저(150)를 탑재하기 위해 중공을 갖춘 구 형상으로, 헤드(120)의 관통공(121)에 이동가능하게 삽입되고, 저면에는 지지관(112)으로 삽입되는 앵커(131)가 돌출 형성된다. 이때, 앵커(131)는 레이저(150) 및 초음파발신장치(170)의 제어를 위해 제어장치(140)와 연결하는 제1라인(L)을 감싸보호할 수도 있다.

레이저(150)는 초음파수신장치(160)의 수광모듈(162)과 마주하는 라이트건(151)을 갖추고, 제어장치(140)의 제어신호에 따라 레이저광을 수광모듈(162)로 조사한다. 이때, 수광모듈(162)은 앞서 언급한 바와 같이 헤드(120)의 내면 둘레를 따라 배치되면서 각 지점별로 고유코드가 설정돼 독립적으로 레이저광을 수신한다. 즉, 헤드(120)의 내면 둘레를 따라 독립적으로 배치된 수광모듈(162)은 자신이 수신한 레이저광을 제어장치(140)로 전송하면, 제어장치(140)는 어떤 수광모듈(162)이 레이저(150)의 레이저광을 수광했는지를 확인해서, 위치측정기(100)를 중심으로 한 방향을 추적할 수 있는 것이다.

지지관(112)은 제어장치(140)와의 구획 및 방수를 위한 구획벽(113)이 형성되고, 구획벽(113)의 상부에는 밀도가 다른 제1,2겔(G1, G2)을 주입하며, 회전구(130)는 제1,2겔(G1, G2)의 수면에 부유할 수 있도록 배치한다.

즉, 제1겔(G1)이 제2겔(G2)에 비해 밀도가 큰 액체라면, 도 7에 도시한 바와 같이 제1겔(G1), 제2겔(G2) 및 회전구(130) 순으로 배치될 것이다. 참고로, 회전구(130)는 밀도와는 상관없이 자체 부력에 의해 제1,2겔(G1,G2)의 수면에 부유할 것이다. 참고로, 회전구(130)가 안정되면서도 자유로운 부유상태를 이루도록 하기 위해, 회전구(130)의 직경은 지지관(112)의 직경보다 크고, 관통공(121)의 직경보다는 작도록 한다. 한편, 회전구(130)와 직접 접하는 제2겔(G2)은 점성이 큰 재질로 되는 것이 바람직하다. 이는 제2겔(G2)의 지나친 이동과 너울 등으로 인해 회전구(130)가 불안정하게 운동하는 것을 방지하기 위함이다.

제1,2튜브(116, 116') 사이에 배치되는 경계판(118)은 제1겔(G1)보다 밀도가 작고 제2겔(G2)보다 밀도가 큰 재질로 제작해서, 제1,2겔(G1, G2)의 경계에 경계판(118)이 배치될 수 있도록 한다. 참고로, 경계판(118)은 회전구(130)의 앵커(131)가 관통하기 위한 관통구멍(118a)이 형성된다.

계속해서, 회전구(130)는 자체적으로 자력을 갖는 자석으로 제작되고, 회전구(130)의 표면에는 극성을 확인할 수 있는 표시가 삽입된다.

이상 설명한 바와 같이 지지관(112)에 제1,2겔(G1, G2)이 주입된 후 회전구(130)가 수면에 안착되면, 회전구(130)가 자력에 의해 자체적으로 나침반의 기능을 하면서 S극이 북쪽을 향하게 된다. 이때 앵커(131)는 제1,2겔(G1, G2)로 삽입되면서 회전구(130)가 안정성을 갖도록 한다.

이외에도, 도시하고 있지 않지만 회전구(130)를 중심으로 한 쌍의 막대를 서로 대향하게 배치하고, 상기 막대는 자화가능한 재질로 제작하거나 영구자석으로 제작해서 나침반의 효과가 극대화될 수 있도록 할 수 있다.

초음파발신장치(170)는 회전구(130)에 탑재되고, 제어장치(140)의 제어에 따라 초음파를 무작위로 발신한다.

이때 초음파의 세기는 모든 위치측정기(100)가 일정하도록 설정하고, 이를 통해 수집된 정보를 토대로 지형물의 모습을 추적할 수 있다.

본 발명에 따른 위치측정기(100)는 지표면의 기준점에 배치되는 것이므로, 지표면의 표면 상태에 따라 도 8과 같이 기울어지게 위치할 수도 있다. 위치측정기(100)의 기울어진 배치는 수광모듈(162)에 대한 레이저광의 수평 조사를 불가능하게 하고, 수평으로 전달되는 초음파에 대한 직접 감지에 제한을 일으키므로, 이웃하는 위치측정기 간의 거리 측정에서 불리할 수 있다. 따라서, 측정자가 지표면의 표면 상태에 따라 위치측정기(100)를 정확히 입설 배치할 수 있도록, 해당 위치측정기(100)가 도 8에 도시한 바와 같이 기울어지게 배치될 경우 이를 경고하는 기능을 포함한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 위치측정기(100)가 기울어지더라도 지지관(112)의 중공에 주입된 제1,2겔(G1, G2)은 수평을 유지하고, 이에 따라 경계판(118) 또한 수평을 유지한다. 그러나, 경계판(118)의 상하에 각각 배치된 제1,2튜브(116, 116')는 지지관(112)의 기울어짐과 더불어 기울어지므로, 경계판(118)의 양쪽 끝단은 제1,2튜브(116, 116')에 각각 압력을 가하게 된다.

계속해서, 제1,2튜브(116, 116')에 주입된 유체의 압력을 감지하는 제1,2유압기(117, 117')는 제1,2튜브(116, 116')의 유압 변화를 감지하고, 이를 제어반(142)으로 전송한다. 앞서 언급한 바와 같이, 경계판(118)은 제1,2 겔(G1, G2) 사이에 위치하면서 지지관(112)의 배치상태에 상관없이 독립적으로 위치한다. 따라서, 위치측정기(100)가 한쪽으로 기울어지더라도 경계판(118)은 수평한 상태를 지속하면서 제1,2튜브(116, 116')에 각각 압력을 가하게 된다. 즉, 위치측정기(100)가 한쪽으로 기울어지게 배치될 때만 경계판(118)은 제1,2튜브(116,116') 모두에 압력을 가할 것이고, 위치측정기(100)가 허용 범위 내에서 직립으로 입설된다면 제1,2튜브(116,116') 모두에 압력을 가하지 않거나, 어느 한쪽에만 압력을 가할 것이다.

제어반(142)은 제1,2유압기(117, 117') 모두로부터 지속적인 감지신호가 전송되면, 설정된 내용에 따라 위치측정기(100)가 기울어진 것으로 보고 알람램프(144)를 작동시킨다.

미설명된 인출기호 "114"는 구획벽(113)에 형성된 인입로를 인출한 것으로, 제어장치(140)와 레이저(150) 및 초음파발신장치(170)를 연결하는 제1라인(L1)이 관통하는 공간이다.

미설명된 인출기호 "P"는 인입로(114)를 폐구하는 부재로, 제1,2겔(G1, G2)이 인입로(114)를 통해 제어장치(140)로 유입되지 않도록 차단한다.

미설명된 인출기호 "111"은 지지대(110)의 일 구성인 받침을 인출한 것으로, 지지대(110), 헤드(120) 및 회전구(130)가 순차적으로 축조돼 입설된 위치측정기(100)가 흔들림없이 안정하게 현 위치를 유지할 수 있도록 하단이 확장 형성된 구조를 이룬다.

미설명된 인출기호 "141"는 인입로(114)에 삽입되는 코드(141)를 인출한 것으로, 제1라인(L1)을 제어장치(140)로 안내한다.

100 ; 위치측정기 200 ; 받침대
201 ; 연결판 202 ; 롤러
203 ; 저면홈 204 ; 트렌치
205 ; 받침케이스 206 ; 레일
207 ; 받침판 208 ; 중심축

Claims (1)

1. 지형물이미지가 포함된 도화이미지를 저장하는 수치지도DB(10):
   지면에 안착되는 받침(111)과, 구획벽(113)에 의해 상하로 구획된 중공을 가지며 받침(111)에 입설 고정되는 지지관(112)과, 내부에 유체를 수용하는 링 형상을 이루고 지지관(112)의 내면 둘레에서 상하로 이격 배치 고정되는 제1,2튜브(116, 116')과, 제1,2튜브(116, 116') 내부의 유압을 각각 측정하는 제1,2유압기(117, 117')와, 중앙에 관통구멍(118a)을 형성하고 제1,2튜브(116, 116') 사이에 배치되는 경계판(118)으로 구성된 지지대(110); 중앙에 통공(121)이 형성된 링 형상으로, 외면 둘레에는 홈부(122)가 형성되고, 내면 둘레에는 투명체(123)가 배치되며, 지지대(110)의 상단이 통공(121)으로 삽입되면서 축조되는 헤드(120); 구획벽(113)의 상방 중공에서 제1,2튜브(116, 116') 사이까지 주입되는 제1겔(G1); 제1겔(G1) 상에 주입되고 제1겔(G1)에 비해 상대적으로 낮은 밀도와 높은 점성을 갖는 제2겔(G2); 극성이 서로 대향하게 발생하는 자석재질이고, 통공(121)으로 삽입돼 제2겔(G2)의 수면에 부유하도록 설치되며, 제1,2겔(G1, G2)을 관통하도록 하방으로 돌출된 앵커(131)가 구성된 회전구(130); 투명체(123)를 조준하도록 수평배치되어 레이저광을 조사하는 라이트건(151)이 구성되고, 회전구(130)에 내설되는 레이저(150); 일정한 주파수대 및 세기의 초음파를 발신하면서 회전구(130)에 내설되는 초음파발신장치(170); 홈부(122)를 따라 일렬로 배치돼 초음파를 개별적으로 감지하는 다수의 감지모듈(161)과, 투명체(123)를 중심으로 라이트건(151)과 마주하면서 헤드(120)의 내면 둘레를 따라 일렬로 배치돼 라이트건(151)의 레이저를 개별적으로 감지하는 다수의 수광모듈(162)과, 상기 다수의 감지모듈(161) 및 수광모듈(162) 중 수신감도가 가장 큰 감지모듈(161)과 수광모듈(162)을 각각 확인하는 제어모듈(163)로 구성된 초음파수신장치(160); 레이저(150), 초음파발신장치(170) 및 초음파수신장치(160)의 동작 제어를 위한 제어반(142)을 구비하고, 감지모듈(161)과 수광모듈(162)이 각각 감지한 초음파와 레이저광의 각도와 수신감도의 세기를 이용해 초음파의 발신 위치를 확인해서 데이터로 저장하되, 제어반(142)은 제1,2유압기(117, 117')의 감지신호를 받아 알람램프(144)를 동작시키도록 설정된 제어장치(140);를 포함하는 다수의 위치측정기(100): 상기 위치측정기(100)를 지지하는 받침대(200)와; 상기 데이터를 위치측정기(100)로부터 수신해서, 위치측정기(100)를 기준점(P)으로 하는 지형물이미지(B')를 완성하고, 기준점(P)에 의해 연산된 중심점을 해당 지형물의 대표 GPS좌표에 매치시켜 수치지도DB(10)에 저장된 도화이미지를 갱신하는 영상도화기(30)로 이루어진 설정 기준점을 이용한 지형물의 영상도화업데이트시스템에 있어서,
   상기 받침대(200)는 대략 연결판(201), 받침케이스(205), 중심축(208)으로 위치측정기(100)의 수평유지기능을 수행하도록 구성되고, 상기 연결판(201)은 전면에 걸쳐 일정 깊이 만큼 패여진 트렌치(trench; 204)가 상부에 형성되고 저면에 오목한 저면홈(203)이 형성되며 둘레에 일정 간격을 두고 배열된 롤러(202)가 구비되며, 상기 롤러(202)가 상하로 이동가능하고 외부에 이탈되지 못하도록 완만한 경사도를 가진 턱이 구비된 레일(206)이 내벽에 형성된 받침케이스(205)가 구비되며, 상기 저면홈(203)을 하부에서 지지하도록 위로 돌출된 중심축(208)과 중심축(208)이 상부에 고정되는 받침판(207)이 구비된 것을 특징으로 하는 설정기준점을 이용한 지형물의 영상도화 업데이트시스템.
   
   

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