KR101422742B1 - 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템 - Google Patents

좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템에 관한 것으로, 수평센서와 3차원회동지지구, 3차원회동체, 수평조절모터 및 수평조절스크루를 포함하는 수평조절수단을 채용하여 베이스 플레이트와 이에 탑재되는 지피에스 수신기, 송수신부, 터치 패널 및 제어부가 탑재되는 베이스 플레이트를 실시간으로 항상 수평을 유지하도록 하여 지피에스 수신기의 지피에스 수신효율과 송수신부의 송수신효율이 저하되는 일이 없어 정밀 수치지도를 제작할 수 있게 됨과 아울러 터치 패널에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 편리하게 되며, 수평조절모터의 모터축은 중공형으로 형성되고, 내주면에 암나사부가 형성되고 수평조절스크루의 수나사부가 암나사부에 맞물려 있으므로 통상적인 충실형(充實形) 모터축을 가지는 모터를 사용하는 경우에 비하여 모터의 높이를 낮게 하면서도 수평조절스크루의 스크로크를 동일하게 구현해낼 수 있어 장치가 간소화되며, 비교적 중량물이 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하지 않고, 전동모터에 의하여 수평조절할 수 있게 되어 있으므로 단말장치의 구조와 중량을 낮출 수 있고, 이에 따라 현장조사원이 단말장치를 간편하게 취급할 수 있도록 한 것이다.

Description

좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템{Precision digital map making system through the synthesis of geographic information and coordinate information}
본 발명은 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 도로 상에 주정차 차량이나 기타 요인으로 인하여 현장조사 차량이 진입할 수 없는 경우에도 현장조사가 가능하며, 원격조정이나 현장조사원이 밀거나 끌고 다니면서 현장조건에 따라 다양한 방식으로 현장조사를 수행할 수 있고, 베이스 플레이트와 이에 탑재되는 지피에스 수신기, 송수신부, 터치 패널 및 제어부가 탑재되는 베이스 플레이트를 실시간으로 항상 수평을 유지하도록 하여 지피에스 수신기의 지피에스 수신효율과 송수신부의 송수신효율이 저하되는 일이 없어 정밀 수치지도를 제작할 수 있게 됨과 아울러 터치 패널에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 편리하게 되며, 수평조절모터의 모터축은 중공형으로 형성되고, 내주면에 암나사부가 형성되고 수평조절스크루의 수나사부가 암나사부에 맞물려 있으므로 통상적인 충실형(充實形) 모터축을 가지는 모터를 사용하는 경우에 비하여 모터의 높이를 낮게 하면서도 수평조절스크루의 스크로크를 동일하게 구현해낼 수 있어 장치가 간소화되며, 비교적 중량물이 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하지 않고, 전동모터에 의하여 수평조절할 수 있게 되어 있으므로 단말장치의 구조와 중량을 낮출 수 있고, 이에 따라 현장조사원이 단말장치를 간편하게 취급할 수 있게 하는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템에 관한 것이다.
수치지도는 기존의 아날로그 형태의 종이지도를 측량지도, 항공사진, 위성영상 등에 의해 얻은 각종 지형자료를 해석하고 수치 편집하여 디지털 형태의 지도로 제작한 것을 말한다.
일반적으로 수치지도의 구축제작과정은 종이지도를 디지타이징(digitizing)이나 스캐닝(scanning)하여 수치지도의 형태를 생성하고, 좌표변환을 통해 사용자의 목적에 맞도록 실제 좌표계로 변환하며, 공간 객체 간의 상호 위치성과 연관성을 파악하기 위한 위상구조를 정립함으로써 제작된다.
이와 같이 제작된 수치지도는 종이지도에 비해 빠르고 정확한 지도검색을 할 수 있으며, 정보관리와 활용성에서 뛰어나 각종 계획수립과 의사결정을 보다 효과적으로 지원할 수 있다.
그러나 수치지도에 입력되는 속성자료는 항공사진, 위성영상의 판독을 통해 입력되기 때문에 속성자료의 정확도를 100% 보장할 수 없다는 문제가 발생한다.
따라서 수치지도의 정확도를 보장하기 위하여 현장조사(실사)가 수행되며 현장조사원에 의해 수집된 현장 촬영물과 현장위치 기록 데이터를 바탕으로 수치지도를 보정하는 방법이 채용되고 있다.
이와 관련한 선행기술로서 대한민국 특허 등록 제10-0942464호(2010.02.08. 등록)는 GPS인공위성과, 별도의 장소에 설치되는 GIS서버와 GPS인공위성으로부터 위치정보를 수신하며 GIS서버와 맵 정보를 주고받는 단말장치를 포함하는 수치지도 제작시스템에 있어서, 상기 단말장치가 지지부와 지지부의 하부에 설치되는 바퀴와 상방으로 개구된 제1삽입홈과 측방이 개구되어 제1삽입홈과 연통되는 제1걸림홈을 구비한 제1걸림부와 측방으로 개구된 제2삽입홈과 하방으로 개구되어 제2삽입홈과 연통되는 제2걸림홈을 구비하여 제1걸림부의 이웃에 배치되는 제2걸림부로 구성되어 지지부의 상부에 배치되는 손잡이부를 갖춘 바디와; 바디에 설치되며 바퀴의 회전각을 측정하여 바디의 이동거리를 출력하는 거리측정기구와; 바디의 손잡이부에 설치되어 방위를 나타내는 나침반과; 바디의 손잡이부에 설치되며 수치정보보정데이터를 입력하고 제어부로부터의 보정된 맵 정보를 출력하는 터치스크린패널과; 선단이 측방으로 돌출되며 손잡이부의 제1걸림홈에 삽입되는 제1돌부와 손잡이부의 제1삽입홈에 삽입되는 삽입돌기와 손잡이부의 제2걸림홈에 걸려지는 고정돌기로 구성된 제2돌부를 갖추고서 나침반 및 터치스크린패널을 덮는 커버와; 바디에 설치되며 커버를 보관하는 보관함과; 바디에 설치되어 GPS인공위성으로부터 위치정보를 입력받아 자체 저장된 맵 정보와 위치정보를 매개로 영상물을 출력하고 송수신부로부터 갱신맵 정보가 입력되면 자체 저장된 맵 정보를 업데이트 하며 터치스크린패널에 의해 입력되는 수치정보 보정데이터를 매개로 맵 정보를 보정하는 제어부와; 바디에 설치되며 제어부에 의해 작동제어되어 GPS인공위성으로부터의 위치정보를 수신하는 GPS센서와; 바디에 설치되며 제어부에 의해 작동제어되어 외부로부터의 갱신 맵 정보를 수신하고 제어부로부터 출력되는 수치정보보정데이터를 외부로 무선송출하는 송수신부를 갖춘 것을 특징으로 하는 "좌표정보 및 지형정보와 수치정보의 합성 및 비교를 통해 수치지도에 포함된 위치데이터의 정확도를 향상시킨 수치지도 제작시스템"을 개시하고 있다.
그러나 상기 특허등록 제10-0942464호의 시스템은 단말장치가 교통상황에 따라서는 도로를 최단거리로 주행하지 못하고 지그재그로 주행하게 되므로 차량의 주행거리와 실제 도로의 거리가 일치하지 않을 수밖에 없으며, 이에 따라 도로의 실제 거리를 정확하게 확보할 수 없게 되며, 결과적으로 제작된 수치지도의 정확성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
또한 선행기술로서 대한민국 특허 등록 제10-1223181호(2013.01.10. 등록)는 GPS인공위성(S)과, 별도의 장소에 설치되는 GIS서버(200)와, GPS인공위성(S)으로부터 위치정보를 수신하며 GIS서버(200)와 맵 정보를 주고받는 단말장치(100)를 포함하는 수치지도 제작시스템에 있어서, 상기 단말장치(100)는 내부 수용공간을 가지고 수용공간 저면이 오목한 반구(半球) 형상으로 형성되며 상부가 개방된 케이스(102), 상기 케이스(102)를 개폐하는 덮개(101)와, 상기 덮개(101) 상부에 설치되어 수치정보 보정데이터를 입력하고 통신제어부로부터 전달된 보정 맵 정보를 출력하는 터치스크린(103)과, 상기 GPS인공위성(S)으로부터 현재위치에 대한 좌표정보를 수신하기 위한 GPS수신기(104)와, 상기 케이스(102) 위에 설치되어 전파를 송수신하는 매개체인 안테나(105)와, 상기 케이스(102) 아래에 내설되고, 상기 GPS수신기(104)로부터 좌표정보를 입력받아 자체 저장된 맵 정보와 좌표정보를 토대로 영상물을 출력하고 상기 안테나(105)로부터 갱신 맵 정보가 수신되면 자체 저장된 맵 정보를 업데이트하며 상기 터치스크린(103)에 의해 입력되는 수치정보 보정데이터를 토대로 맵 정보를 보정하며 주기적인 좌표정보를 토대로 거리정보를 연산하고 경사도와 경사방향에 따른 실제거리정보를 연산하며 연산된 수치지도정보를 외부로 무선전송하는 통신제어부(110)와, 상기 안테나(105), 상기 터치스크린(103), 상기 GPS수신기(104)와 상기 통신제어부(110)를 전기적으로 각각 연결하는 케이블(109)과, 상기 덮개(101) 저면 중앙에 매달린 줄(106)과, 상기 줄(106) 종단에 고정되어 자력을 발생시키는 자석추(107)와, 상기 케이스(102) 저면에 매트릭스 형태로 배열되어 자력을 감지하는 자기센서어레이(108)를 포함하되, 상기 통신제어부(110)는 상기 케이스(102)를 덮는 덮개(101)가 기울어짐에 따라 줄(106)에 매달린 자석추(107)의 위치를 상기 자기센서어레이(108)에서 감지하면 상기 감지된 자석추(107)의 위치에 대응되고 사전에 저장된 각도와 기울어진 방향에 따른 경사각도와 경사방향을 토대로 수치지도용 좌표정보와 지형정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 "좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템"을 개시하고 있다.
그러나 상기 특허 등록 제10-1223181호의 시스템은 수평조절을 위해서는 현장조사원의 조작이 필요하므로 베이스 플레이트를 실시간으로 수평으로 유지할 수 없게 되고, 이에 따라 베이스 플레이트에 탑재된 지피에스 수신기의 지피에스 수신효율과 송수신부의 송수신효율이 저하되어 정밀한 수치지도를 제작하는 데에 제약이 뒤따르게 될 뿐만 아니라 터치 패널이 기울어져 있어 현장조사원이 터치 패널에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 번거롭게 되는 문제점이 있다.
또한 베이스 플레이트의 수평을 조절하기 위하여 사용되는 실린더는 필요한 스크로크를 얻기 위해서는 실린더의 높이가 높게 될 수밖에 없으므로 장치가 대형화되는 문제점이 있다.
또한 베이스 플레이트의 수평을 조절하기 위하여 실린더(유압실린더 또는 공압실린더)를 사용하고 있으므로 이를 구동하기 위한 유압펌프나 공압펌프 및 작동유탱크나 공기탱크를 구비하여야 하며, 이러한 유압펌프나 공압펌프 및 작동유탱크나 공기탱크는 비교적 중량물인 관계로 단말장치의 중량이 크게 증가하게 되어 현장조사원이 단말장치를 취급하는 데에 불편이 뒤따르는 문제점이 있다.
따라서 도로 상에 주정차 차량이나 기타 요인으로 인하여 현장조사 차량이 진입할 수 없는 경우에도 현장조사가 가능하며, 원격조정이나 현장조사원이 밀거나 끌고 다니면서 현장조건에 따라 다양한 방식으로 현장조사를 수행할 수 있고, 베이스 플레이트와 이에 탑재되는 지피에스 수신기, 송수신부, 터치 패널 및 제어부가 탑재되는 베이스 플레이트를 실시간으로 항상 수평을 유지하도록 하여 지피에스 수신기의 지피에스 수신효율과 송수신부의 송수신효율이 저하되는 일이 없게 되어 정밀한 수치지도를 제작할 수 있게 됨과 아울러 터치 패널에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 편리하게 되며, 수평조절모터의 모터축은 중공형으로 형성되고, 내주면에 암나사부가 형성되고 수평조절스크루의 수나사부가 암나사부에 맞물려 있으므로 통상적인 충실형(充實形) 모터축을 가지는 모터를 사용하는 경우에 비하여 모터의 높이를 낮게 하면서도 수평조절스크루의 스크로크를 동일하게 구현해낼 수 있어 장치가 간소화되며, 비교적 중량물이 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하지 않고, 전동모터에 의하여 수평조절할 수 있게 되어 있으므로 단말장치의 구조와 중량을 낮출 수 있고, 이에 따라 현장조사원이 단말장치를 간편하게 취급할 수 있게 하는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템을 개발할 필요가 있다.
대한민국 특허 등록 제10-1223181호(2013.01.10. 등록) "좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템" 대한민국 특허 등록 제10-0942464호(2010.02.08. 등록) "좌표정보 및 지형정보와 수치정보의 합성 및 비교를 통해 수치지도에 포함된 위치데이터의 정확도를 향상시킨 수치지도 제작시스템"
따라서 본 발명의 목적은 도로 상에 주정차 차량이나 기타 요인으로 인하여 현장조사 차량이 진입할 수 없는 경우에도 현장조사가 가능하며, 원격조정이나 현장조사원이 밀거나 끌고 다니면서 현장조건에 따라 다양한 방식으로 현장조사를 수행할 수 있고, 베이스 플레이트와 이에 탑재되는 지피에스 수신기, 송수신부, 터치 패널 및 제어부가 탑재되는 베이스 플레이트를 실시간으로 항상 수평을 유지하도록 하여 지피에스 수신기의 지피에스 수신효율과 송수신부의 송수신효율이 저하되는 일이 없어 정밀 수치지도를 제작할 수 있게 됨과 아울러 터치 패널에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 편리하게 되며, 수평조절모터의 모터축은 중공형으로 형성되고, 내주면에 암나사부가 형성되고 수평조절스크루의 수나사부가 암나사부에 맞물려 있으므로 통상적인 충실형(充實形) 모터축을 가지는 모터를 사용하는 경우에 비하여 모터의 높이를 낮게 하면서도 수평조절스크루의 스크로크를 동일하게 구현해낼 수 있어 장치가 간소화되며, 비교적 중량물이 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하지 않고, 전동모터에 의하여 수평조절할 수 있게 되어 있으므로 단말장치의 구조와 중량을 낮출 수 있고, 이에 따라 현장조사원이 단말장치를 간편하게 취급할 수 있게 하는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, GPS인공위성; GIS서버; 상기 GPS인공위성으로부터 위치정보를 수신하고, 상기 GIS서버와 접속하여 맵 정보를 주고받는 단말장치를 포함하며, 상기 단말장치는 차대와 차대에 회전 가능하게 설치되는 주행차륜과 조향차륜이 구비된 차대와; 상기 차대의 상부에 배치되며, 상기 GPS인공위성으로부터 위치정보신호를 수신하는 GPS수신부와, 상기 맵 정보를 주고받는 송수신부와, 터치 패널 및 제어부가 탑재되는 베이스 플레이트와; 상기 차대와 베이스 플레이트 사이에 구비되어 베이스 플레이트가 상시 수평을 유지하도록 하는 수평조절수단과; 상기 주행차륜을 구동하는 주행차륜구동수단과; 상기 조향차륜을 구동하는 조향차륜구동수단; 및 상기 주행차륜구동수단과 조향차륜구동수단을 원격제어하는 원격조정수단을 포함하여 구성되며, 상기 주행차륜은 차대의 하면 후방에 고정되는 한 쌍의 주행축받이부재에 베어링으로 회전 가능하게 지지되는 주행차축의 양단에 고정 설치되고, 상기 조향차륜은 상기 차대의 하면 전방에 수평회전 가능하게 지지되는 조향축받이부재에 베어링으로 회전 가능하게 지지되는 조향차축의 양단에 고정 설치되며, 상기 수평조절수단은 상기 베이스 플레이트의 상면에 탑재되어 베이스 플레이트의 수평도를 감지하는 수평센서와, 상기 차대의 상면 중앙에 고정되며 구형 내주면을 가지는 3차원회동지지구와, 상기 베이스 플레이트의 하면 중앙에 고정되며 하단에 상기 구형 내주면에 대응하는 구형 외주면을 가지는 3차원회동체와, 상기 차대의 상면에 3차원회동지지구를 중심으로 등각도 간격으로 고정되며 내주면에 암나사부가 형성되는 중공형 모터축을 가지며 상기 수평센서의 수평도 감지신호에 따라 제어부에 의해 제어되고 감속기와 전자클러치가 구비된 DC서보모터로 되는 4개의 수평조절모터 및, 상기 중공형 모터축의 암나사부에 맞물리는 수나사부가 외주면에 형성된 수평조절스크루를 포함하여 구성되고, 상기 주행차륜구동수단은 상기 차대 상에 장착되어 주행모터축이 차대를 관통하여 하향 연장되는 주행모터와, 상기 주행모터축의 하단에 고정 결합된 구동베벨기어와, 상기 주행차축에 고정 결합되어 상기 구동베벨기어에 맞물리는 종동베벨기어를 포함하여 구성되며, 상기 조향차륜구동수단은 상기 차대 상에 장착되어 조향모터축이 차대를 관통하여 하향 연장되며 하단이 상기 조향축받이부재의 상면에 고정 결합되는 조향모터를 포함하여 구성되고, 상기 원격조정수단은 상기 베이스 플레이트에 설치된 원격조정수신기와, 전후진레버, 조향레버 및 안테나를 구비한 원격조정송신기를 포함하여 구성되며, 상기 차대의 하부에 설치되어 GPS수신부, 상기 맵 정보를 주고받는 송수신부, 터치 패널, 제어부와, 수평센서, 수평조절모터, 주행모터, 조향모터 등에 전원을 공급하기 위한 배터리를 더 포함하여 구성되는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 수평센서와 3차원회동지지구, 3차원회동체, 수평조절모터 및 수평조절스크루를 포함하는 수평조절수단을 채용하여 베이스 플레이트와 이에 탑재되는 지피에스 수신기, 송수신부, 터치 패널 및 제어부가 탑재되는 베이스 플레이트를 실시간으로 항상 수평을 유지하도록 하여 지피에스 수신기의 지피에스 수신효율과 송수신부의 송수신효율이 저하되는 일이 없어 정밀 수치지도를 제작할 수 있게 됨과 아울러 터치 패널에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 편리하게 되며, 수평조절모터의 모터축은 중공형으로 형성되고, 내주면에 암나사부가 형성되고 수평조절스크루의 수나사부가 암나사부에 맞물려 있으므로 통상적인 충실형(充實形) 모터축을 가지는 모터를 사용하는 경우에 비하여 모터의 높이를 낮게 하면서도 수평조절스크루의 스크로크를 동일하게 구현해낼 수 있어 장치가 간소화되며, 비교적 중량물이 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하지 않고, 전동모터에 의하여 수평조절할 수 있게 되어 있으므로 단말장치의 구조와 중량을 낮출 수 있고, 이에 따라 현장조사원이 단말장치를 간편하게 취급할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명에 의한 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템의 기능 구성도,
도 2는 단말장치의 사시도,
도 3은 단말장치의 커버를 분리한 상태를 보인 사시도,
도 4는 수평조절수단을 보인 분해 사시도,
도 5는 주행차륜구동수단과 조향차륜구동수단을 보인 분해 사시도,
그리고,
도 6은 수평조절 과정을 설명하기 위한 종단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 각종 볼트가 관통되는 관통공과 각종 볼트가 체결되는 볼트체결공은 도면에 도시하되, 이에 대한 도면부호 및 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템은 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, GPS인공위성(A); GIS서버(S); 상기 GPS인공위성(A)으로부터 위치정보를 수신하고, 상기 GIS서버(S)와 접속하여 맵 정보를 주고받는 단말장치(T)를 포함하며, 상기 단말장치(T)는 차대(10)와 차대(10)에 회전 가능하게 설치되는 주행차륜(11)과 조향차륜(12)이 구비된 차대(10)와; 상기 차대(10)의 상부에 배치되며, 상기 GPS인공위성(A)으로부터 위치정보신호를 수신하는 GPS수신부(110)와, 상기 맵 정보를 주고받는 송수신부(120)와, 터치 패널(130) 및 제어부(140)가 탑재되는 베이스 플레이트(20)와; 상기 차대(10)와 베이스 플레이트(20) 사이에 구비되어 베이스 플레이트(20)가 상시 수평을 유지하도록 하는 수평조절수단(30)과; 상기 주행차륜(11)을 구동하는 주행차륜구동수단(40)과; 상기 조향차륜(12)을 구동하는 조향차륜구동수단(50); 및 상기 주행차륜구동수단(40)과 조향차륜구동수단(50)을 원격제어하는 원격조정수단(60)을 포함하여 구성된다.
상기 차대(10)는 장방형으로 형성되며, 도시예와 같이 하나의 패널로 구성할 수도 있으며, 채널, 앵글 등의 형강을 이용하여 철골구조물로 구성할 수도 있다.
상기 주행차륜(11)은 차대(10)의 하면 후방에 고정되는 한 쌍의 주행축받이부재(11a)에 베어링(11b)로 회전 가능하게 지지되는 주행차축(11c)의 양단에 고정 설치되며, 상기 조향차륜(12)은 상기 차대(10)의 하면 전방에 수평회전 가능하게 지지되는 조향축받이부재(12a)에 베어링(12b)으로 회전 가능하게 지지되는 조향차축(12c)의 양단에 고정 설치된다.
상기 베이스 플레이트(20)는 평판상으로 구성되며, 상기 GPS수신부(110), 송수신부(120), 터치 패널(130) 및 제어부(140)는 하나의 인쇄회로기판(미도시)에 실장하여 베이스 플레이트(20)의 상면에 탑재할 수 있다.
상기 수평조절수단(30)은 상기 베이스 플레이트(20)의 상면에 탑재되어 베이스 플레이트(20)의 수평도를 감지하는 수평센서(31)와, 상기 차대(10)의 상면 중앙에 고정되며 구형 내주면(32a)을 가지는 3차원회동지지구(32)와, 상기 베이스 플레이트(20)의 하면 중앙에 고정되며 하단에 상기 구형 내주면(32a)에 대응하는 구형 외주면(33a)을 가지는 3차원회동체(33)와, 상기 차대(10)의 상면에 3차원회동지지구(32)를 중심으로 등각도 간격으로 고정되며 내주면에 암나사부(35a)가 형성되는 중공형 모터축(35)을 가지며 상기 수평센서(31)의 수평도 감지신호에 따라 제어부(140)에 의해 제어되는 4개의 수평조절모터(34) 및, 상기 중공형 모터축(35)의 암나사부(35a)에 맞물리는 수나사부(36a)가 외주면에 형성된 수평조절스크루(36)를 포함하여 구성된다.
상기 3차원회동지지구(32)는 하단에 플랜지(32b)를 형성하여 이 플랜지(32b)를 관통하는 장착볼트(32c)를 대차(10)에 체결하는 것에 의하여 대차(10)에 장착할 수 있다.
상기 3차원회동체(33)는 플랜지(33b)를 형성하여 이 플랜지(33b)를 관통하는 장착볼트(33c)를 베이스 플레이트(20)에 체결하는 것에 의하여 베이스 플레이트(20)에 장착할 수 있다. 또한 상기 3차원회동체(33)와 플랜지(33b)는 연장봉(33d)에 의하여 일체로 형성할 수 있다.
상기 수평조절모터(34)는 감속기와 전자클러치가 구비된 DC서보모터를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 수평조절스크루(36)의 상단에는 구면부(36b)를 형성하여 베이스 플레이트(20)의 저면에 접촉할 때 마찰을 최소화할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 주행차륜구동수단(40)은 상기 차대(10) 상에 장착되어 주행모터축(42)이 차대(10)를 관통하여 하향 연장되는 주행모터(41)와, 상기 주행모터축(42)의 하단에 고정 결합된 구동베벨기어(43)와, 상기 주행차축(11c)에 고정 결합되어 상기 구동베벨기어(43)에 맞물리는 종동베벨기어(44)를 포함하여 구성된다.
상기 주행모터(41)는 하단에 모터베이스(41)를 구비하여, 이 모터베이스(41)를 관통하는 장착볼트(41b)를 차대(10)에 체결하는 것에 의하여 차대(10)에 장착할 수 있다.
상기 주행모터축(42)은 차대(10)에 고정되는 베어링(42a)을 통하여 차대(10)에 회전 가능하게 지지할 수 있다.
상기 조향차륜구동수단(50)은 상기 차대(10) 상에 장착되어 조향모터축(52)이 차대(10)를 관통하여 하향 연장되며 하단이 상기 조향축받이부재(12a)의 상면에 고정 결합되는 조향모터(51)를 포함하여 구성된다.
상기 조향모터(51)는 하단에 모터베이스(51a)를 구비하여, 이 모터베이스(51a)를 관통하는 장착볼트(51b)를 차대에 체결하는 것에 의하여 차대(10)에 장착할 수 있다.
상기 조향모터축(52)은 차대(10)에 고정되는 베어링(52a)을 통하여 차대(10)에 회전 가능하게 지지할 수 있다.
상기 원격조정수단(60)은 상기 베이스 플레이트(20)에 설치된 원격조정수신기(61)와, 전후진레버(63), 조향레버(64) 및 안테나(65)를 구비한 원격조정송신기(62)를 포함한다.
상기 원격조정수신기(61)와 원격조정송신기(62)는 통상적인 RF 컨트롤 방식으로 구성할 수 있다.
또한 원격조정수단(60)은 상기 제어부(140)와 연동하도록 구성할 수도 있으며, 독립적으로 작동하도록 구성할 수도 있다.
상기 차대(10)의 하부에는 GPS 수신부(110), 상기 맵 정보를 주고받는 송수신부(120), 터치 패널(130), 제어부(140)와, 수평센서(31), 수평조절모터(34), 주행모터(41), 조향모터(51) 등에 전원을 공급하기 위한 배터리(B)가 설치된다.
도면에서 미설명 부호 C1, C2는 차대(10)와 베이스 플레이트(20)에 씌워지는 커버로서, 착탈 가능하게 구성할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템의 작동에 대하여 설명한다.
단말장치(T)를 도로를 따라 이동시키면, 수신부(120)가 GPS인공위성(S)로부터 위치 정보를 수신하게 되고, 이 위치 정보는 제어부(140)에 전달된다.
제어부(140)는 위치 정보 신호와 상기 맵 정보와의 오차 값을 산출하고, 오차 값이 보정기준으로 기설정된 오차 범위를 초과하는 경우 오차 범위 내의 값으로 변환시켜 기설정된 오차 범위를 초과하지 않도록 보정하여 보정 맵 정보를 산출할 수 있다.
제어부(140)는 보정 맵 정보를 터치 패널(130)에 디스플레이하여 현장조사원이 확인할 수 있도록 한다.
제어부(140)는 송수신부(120)를 사용하여 보정 맵 정보를 GIS서버(S)로 전송하여 미리 저장된 맵 정보를 업데이트할 수 있다.
단말장치(T)를 이동시킴에 있어서는 단말장치(T)를 도로 상에 위치시키고, 원격조정송신기(62)의 전후진레버(63)와 조향레버(64)를 조작하는 것에 의하여 주행모터(41)와 조향모터(51)를 가동시켜 단말장치(T)가 도로를 따라 이동할 수 있도록 한다.
주행모터(41)가 가동되면, 주행모터(41)의 회전력이 주행모터축(42)에 고정 결합된 구동베벨기어(43)와 주행차축(11c)에 고정 결합된 종동베벨기어(44)를 통해 주행차축(11c)에 전달되고, 주행차축(11c)에 고정 설치된 주행차륜(11)이 회전하여 단말장치(T)를 전진 또는 후진시키게 된다.
조향모터(51)가 가동되면, 조향모터(51)의 회전력이 조향축받이부재(12a)에 전달되어 조향축받이부재(12a)에 베어링(12b)로 지지된 조향차축(12c)과 조향차축(12c)에 고정 설치된 조향차륜(12)이 좌우로 회전하여 단말장치(T)의 진행방향을 전환시키게 된다.
여기서 상기 주행모터(41)와 조향모터(51)를 전자클러치를 구비한 서보모터를 사용한 경우, 전자클러치에 의하여 모터출력을 차단함으로써 현장조사원이 직접 단말장치(T)를 멀거나 당겨서 이동시킬 수도 있다.
한편, 단말장치(T)를 도로 상에서 이동시키는 과정에서 도로가 경사진 경우에는 베이스 플레이트(20)와 이에 탑재된 지피에스 수신기(110), 송수신부(120), 터치 패널(130) 및 제어부(140)가 차량과 함께 기울어지게 되어 지피에스 수신기(110)의 지피에스 수신효율과 송수신부(120)의 송수신효율이 저하될 뿐만 아니라 터치 패널(130)이 기울어져 있어 현장조사원이 터치 패널(130)에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 번거롭게 될 수 있다(도 6의 가상선 표시 참조).
본 발명에서는 수평조절수단(30)에 의하여 베이스 플레이트(20)와 이에 탑재된 지피에스 수신기(110), 송수신부(120), 터치 패널(130) 및 제어부(140)가 실시간으로 항상 수평을 유지하도록 조절할 수 있으므로 지피에스 수신기(110)의 지피에스 수신효율과 송수신부(120)의 송수신효율이 저하되는 일이 없어 정밀 수치지도를 제작할 수 있게 됨과 아울러 터치 패널(130)에 디스플레이 되는 영상의 확인이나 터치 조작이 편리하게 된다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 도로가 경사져서 단말장치(T) 전체가 도로에 따라 기울어진 경우, 베이스 플레이트(20)에 탑재된 수평센서(31)가 베이스 플레이트(20)의 수평도를 감지하여 수평도 감지신호를 제어부(140)에 전달하게 되고, 제어부(140)는 수평조절모터(34)를 정회전 또는 역회전시킨다.
수평조절모터(34)가 정회전하면, 모터축(35)의 암나사부(35a)와 수평조절스크루(36)의 수나사부(36a)의 나사작용으로 수평조절스크루(36)가 상승하면서 베이스 플레이트(20)를 밀어 올리게 되고, 수평조절모터(34)가 역회전하면, 모터축(35)의 암나사부(35a)와 수평조절스크루(36)의 수나사부(36a)의 나사작용으로 수평조절스크루(36)가 하강하여 베이스 플레이트(20)의 하면으로부터 이격된다.
이때 베이스 플레이트(20)는 차대(10)의 상면에 고정되는 3차원회동지지구(32)와 베이스 플레이트(20)의 하면에 고정되는 3차원회동체(33)에 의하여 3차원회동 가능하게 구성되어 있고, 4개의 수평조절모터(34)와 수평조절스크루(36)는 3차원회동지지구(32)를 중심으로 등각도 간격으로 배치되어 있으므로 베이스 플레이트(20)가 어떠한 방향으로 기울어지더라도 베이스 플레이트(20)는 3차원회동하여 수평을 이루게 된다(도 6의 실선 표시 참조).
또한 수평조절모터(34)의 모터축(35)은 중공형으로 형성되고, 내주면에 암나사부(35a)가 형성되고 수평조절스크루(36)의 수나사부(36a)가 암나사부(35a)에 맞물려 있으므로 통상적인 충실형(充實形) 모터축을 가지는 모터를 사용하는 경우에 비하여 모터의 높이를 낮게 하면서도 수평조절스크루(36)의 스크로크를 동일하게 구현해낼 수 있어 장치가 간소화되는 장점이 있다.
또한 종래와 같이 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하지 않고, 전동모터에 의하여 수평조절할 수 있게 되어 있으므로 단말장치(T)의 구조와 중량을 낮출 수 있고, 이에 따라 현장조사원이 단말장치(T)를 간편하게 취급할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
A : GPS인공위성 S : GPS서버
T : 단말장치 10 : 대차
11 : 주행차륜 12 : 조향차륜
30 : 수평조절수단 31 : 수평센서
32 : 3차원회동지지구 33 : 3차원회동체
34 : 수평조절모터 35 : 모터축
35a : 암나사부 36 : 수평조절스크루
36a : 수나사부 40 : 주행구동수단
41 : 주행모터 50 : 조향구동수단
51 : 조향모터 60 : 원격조정수단
61 : 원격조절수신기 62 : 원격조절송신기

Claims (1)

  1. GPS인공위성(A); GIS서버(S); 상기 GPS인공위성(A)으로부터 위치정보를 수신하고, 상기 GIS서버(S)와 접속하여 맵 정보를 주고받는 단말장치(T)를 포함하며, 상기 단말장치(T)는 차대(10)와 차대(10)에 회전 가능하게 설치되는 주행차륜(11)과 조향차륜(12)이 구비된 차대(10)와; 상기 차대(10)의 상부에 배치되며, 상기 GPS인공위성(A)으로부터 위치정보신호를 수신하는 GPS수신부(110)와, 상기 맵 정보를 주고받는 송수신부(120)와, 터치 패널(130) 및 제어부(140)가 탑재되는 베이스 플레이트(20)와; 상기 차대(10)와 베이스 플레이트(20) 사이에 구비되어 베이스 플레이트(20)가 상시 수평을 유지하도록 하는 수평조절수단(30)과; 상기 주행차륜(11)을 구동하는 주행차륜구동수단(40)과; 상기 조향차륜(12)을 구동하는 조향차륜구동수단(50); 및 상기 주행차륜구동수단(40)과 조향차륜구동수단(50)을 원격제어하는 원격조정수단(60)을 포함하여 구성되며,
    상기 주행차륜(11)은 차대(10)의 하면 후방에 고정되는 한 쌍의 주행축받이부재(11a)에 베어링(11b)로 회전 가능하게 지지되는 주행차축(11c)의 양단에 고정 설치되고, 상기 조향차륜(12)은 상기 차대(10)의 하면 전방에 수평회전 가능하게 지지되는 조향축받이부재(12a)에 베어링(12b)으로 회전 가능하게 지지되는 조향차축(12c)의 양단에 고정 설치되며,
    상기 수평조절수단(30)은 상기 베이스 플레이트(20)의 상면에 탑재되어 베이스 플레이트(20)의 수평도를 감지하는 수평센서(31)와, 상기 차대(10)의 상면 중앙에 고정되며 구형 내주면(32a)을 가지는 3차원회동지지구(32)와, 상기 베이스 플레이트(20)의 하면 중앙에 고정되며 하단에 상기 구형 내주면(32a)에 대응하는 구형 외주면(33a)을 가지는 3차원회동체(33)와, 상기 차대(10)의 상면에 3차원회동지지구(32)를 중심으로 등각도 간격으로 고정되며 내주면에 암나사부(35a)가 형성되는 중공형 모터축(35)을 가지며 상기 수평센서(31)의 수평도 감지신호에 따라 제어부(140)에 의해 제어되고 감속기와 전자클러치가 구비된 DC서보모터로 되는 4개의 수평조절모터(34) 및, 상기 중공형 모터축(35)의 암나사부(35a)에 맞물리는 수나사부(36a)가 외주면에 형성된 수평조절스크루(36)를 포함하여 구성되고,
    상기 주행차륜구동수단(40)은 상기 차대(10) 상에 장착되어 주행모터축(42)이 차대(10)를 관통하여 하향 연장되는 주행모터(41)와, 상기 주행모터축(42)의 하단에 고정 결합된 구동베벨기어(43)와, 상기 주행차축(11c)에 고정 결합되어 상기 구동베벨기어(43)에 맞물리는 종동베벨기어(44)를 포함하여 구성되며,
    상기 조향차륜구동수단(50)은 상기 차대(10) 상에 장착되어 조향모터축(52)이 차대(10)를 관통하여 하향 연장되며 하단이 상기 조향축받이부재(12a)의 상면에 고정 결합되는 조향모터(51)를 포함하여 구성되고,
    상기 원격조정수단(60)은 상기 베이스 플레이트(20)에 설치된 원격조정수신기(61)와, 전후진레버(63), 조향레버(64) 및 안테나(65)를 구비한 원격조정송신기(62)를 포함하여 구성되며,
    상기 차대(10)의 하부에 설치되어 GPS수신부(110), 상기 맵 정보를 주고받는 송수신부(120), 터치 패널(130), 제어부(140)와, 수평센서(31), 수평조절모터(34), 주행모터(41), 조향모터(51) 등에 전원을 공급하기 위한 배터리(B)를 더 포함하여 구성되는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작시스템.
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