KR101503026B1 - 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션에 관한 것이다. 본 발명은 상단지지대와, 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리를 포함하는 삼각대와, 상기 상단지지대에 장착되며 상단이 개방되고 토털스테이션을 수용하는 공간을 가지는 박스 형태의 보호케이스와 상기 보호케이스의 상단개방부를 개폐하는 개폐판을 포함하여 토털스테이션을 보호하는 보호수단과; 상기 보호케이스의 내부 공간에 승강 가능하게 설치되는 토털스테이션 마운트와, 상기 토털스테이션 마운트에 장착되는 토털스테이션 및 상기 삼각대가 탑재되는 대차 및, 대차를 지면에 고정함과 아울러 대차를 수평으로 유지할 수 있도록 하는 지면고정 및 수평유지수단을 포함하며, 전, 후륜을 가지는 대차에 삼각대를 탑재하고 삼각대의 토털스테이션 마운트에 토털스테이션을 장착한 상태에서 기계수가 견인손잡이의 손잡이부를 잡고 견인하는 것에 의하여 이동할 수 있으며, 하나의 관측점에서 다른 관측점으로 이동할 수 있으므로 토털스테이션의 휴대 및 이동이 신속하고 간편, 용이하게 되고, 지면고정 및 수평유지수단에 의하여 삼각대가 탑재된 대차를 지면에 견고하고 안정되게 고정할 수 있음과 아울러 대차와 토털스테이션 마운트 및 토털스테이션을 수평으로 유지할 수 있어 측지측량 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 되며, 개폐판을 개폐구동하는 개폐구동기구 및 상기 토털스테이션 마운트를 승강구동하는 승강구동기구를 포함하는 보호수단에 의하여 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우 토털스테이션을 충격으로부터 보호할 수 있고, 강우 또는 강설시 비와 눈으로부터 토털스테이션을 보호할 수 있음은 물론 강우 또는 강설시에도 토털스테이션을 이용한 측지측량 작업을 속행할 수 있도록 한 것이다.

Description

수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션{Totalstation for geodetic survey}

본 발명은 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 토털스테이션을 이용한 측지측량 작업중 갑작스런 강우 또는 강설로부터 토털스테이션을 보호할 수 있으며, 토털스테이션을 삼각대에 장착하여 측지측량 작업중 부주의나 외부력에 의하여 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우 토털스테이션을 충격으로부터 보호할 수 있도록 함과 아울러 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우 토털스테이션을 충격으로부터 보호할 수 있고, 강우 또는 강설시 비와 눈으로부터 토털스테이션을 보호할 수 있음은 물론 강우 또는 강설시에도 토털스테이션을 이용한 측지측량 작업을 속행할 수 있도록 하는 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션에 관한 것이다.

측지측량에 있어서는 레벨기, 트랜지트, 토털스테이션 등의 측량기기(측정기기)를 사용하며, 이들 정밀측량기기들은 지면에서 일정 높이에 위치하도록 하기 위하여 삼각대에 탑재하는 것이 일반적이다.

최근에는 측량기기로서 측거, 측각 등 다양한 기능을 가지는 토털스테이션을 주로 사용하고 있다.

이러한 삼각대에 요구되는 조건은 지면에 견고하게 착지되어 바람이나 외부 층격에 의하여 쉽게 넘어지지 않고 측량기기를 안전하게 지지할 수 있어야 한다는 것과 측정기기의 수평을 맞출 수 있어야 한다는 것이다.

종래의 측량용 삼각대는 3개의 다리와, 다리들의 상단을 회동 가능하게 지지하는 상단지지대 및, 상단지지대의 상부에 결합되어 측량기기가 장착되는 측량기기 마운트를 포함하여 구성된다.

상기 다리들은 상부다리와 하부다리를 구비하여 길이조절 가능하게 구성되고, 상부다리의 상단이 상단지지대에 회동 가능하게 연결되어 다리를 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 구성된다.

또한 상부다리의 하단에는 각각 버팀봉의 일단이 회동 가능하게 연결되고 각 버팀봉의 타단은 연결구에 회동 가능하게 연결되어 다리를 오므렸을 때에는 다리들과 나란한 상태로 되고 다리를 벌렸을 때에는 수평을 이루는 상태로 다리들을 지지하도록 구성된다.

그러나 종래의 측량기기를 휴대 및 이동할 경우, 삼각대의 측량기기 마운트에 측량기기를 장착한 상태에서 기계수가 직접 들고 휴대 및 이동하여야 하므로 매우 번거로울 뿐만 아니라 하나의 관측점에서 다음 관측점까지의 이동 시간이 지연되어 측지측량 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 삼각대와 측량기기의 휴대 및 이동이 간편하고, 하나의 관측점에서 다음 관측점까지의 이동을 신속하게 할 수 있어 측지측량 작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션을 개발할 필요가 있다.

또한 종래의 삼각대는 측량기기 마운트에 측량기기를 장착하고, 삼각대의 다리를 벌려서 지면에 착지시킨 상태에서 지면의 경사도에 따라 측량기기 마운트를 수평과 수직방향으로 회동시키거나 측량기기에 구비된 복수개의 정준나사를 조절하여 측량기기의 수평을 조절해야 하므로 측량기기의 설치 작업이 번거롭고 수평을 조절하는 데에 많은 시간이 소요되는 문제가 있을 뿐만 아니라 측량기기의 수평조절이 정확하게 이루어지지 않아 측량정밀도가 저하되는 문제점이 있다.

따라서 측량기기가 설치되는 마운트의 수평이 신속, 간편하게 이루어져서 측량작업을 신속하게 진향할 수 있음과 아울러 측량기기의 수평이 정확하게 이루어져서 측량정밀도를 높일 수 있도록 한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션을 개발할 필요가 있다.

또한 토털스테이션을 삼각대에 장착하여 측지측량 작업을 수행하는 중에 갑작스런 강우 또는 강선이 있을 경우, 또는 부주의에 의하여 또는 외력에 의하여 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우, 고가의 장비인 토털스테이션이 고장을 일으키거나 파손될 염려가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 특허 등록 제10-1116186호(2012.02.07. 등록) "지형의 변화 확인용 지리정보 측지측량시스템"('선행기술1')이 있다.

상기 선행기술1은 토털스테이션이 장착된 삼각대가 기울어질 경우, 이를 충격감지장치가 감지하고 감지신호에 따라 에어공급장치 작동하여 완충부재에 에어를 주입하여 완충부재가 팽창하면서 토털스테이션을 감싸도록 함으로써 토털스테이션을 보호하도록 하는 것이다.

그러나 선행기술1은 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우에는 완충부재에 의하여 토털스테이션을 보호할 수 있으나, 작업중 갑작스런 강우 또는 강설로부터 토털스테이션을 보호할 수 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 특허 등록 제10-1217849호(2012.12.26. 등록) "지형변화 측량을 통한 측지정보 수집 시스템"('선행기술2')이 있다.

상기 선행기술2는 갑작스런 강우 또는 강설시 방수포가 펼쳐지도록 함으로써 토털스테이션을 비 또는 눈으로부터 보호할 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기 선행기술1, 2는 토털스테이션을 보관하거나 운반 및 이동하는 과정에서는 그대로 노출되어 있기 때문에 이 과정에서 타물체와의 접촉이나 충돌로 인한 파손을 방지할 수 없을 뿐만 아니라 강우 또는 강설시 완충부재 또는 방수포가 토털스테이션을 감싸게 되면 토털스테이션에 의한 측지측량 작업을 속행할 수 없게 되는 문제점이 있다.

따라서 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우 토털스테이션을 충격으로부터 보호할 수 있고, 강우 또는 강설시 비와 눈으로부터 토털스테이션을 보호할 수 있음은 물론 강우 또는 강설시에도 토털스테이션을 이용한 측지측량 작업을 속행할 수 있도록 하는 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션을 개발할 필요가 있다.

대한민국 특허 등록 제10-1116186호(2012.02.07. 등록) "지형의 변화 확인용 지리정보 측지측량시스템" 대한민국 특허 등록 제10-1217849호(2012.12.26. 등록) "지형변화 측량을 통한 측지정보 수집 시스템"

따라서 본 발명의 목적은 토털스테이션을 삼각대에 장착한 상태에서 기계수가 직접 견인하거나 차량에 의하여 견인하여 간편하게 이동할 수 있으며, 하나의 관측점에서 다음 관측점까지의 이동을 신속하게 할 수 있으며, 대차와 토털스테이션 마운트 및 토털스테이션이 자동적으로 수평을 유지하게 됨과 아울러 지면에 견고하고 안정되게 고정되어 측지측량 작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션을 제공하려는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우 토털스테이션을 충격으로부터 보호할 수 있고, 강우 또는 강설시 비와 눈으로부터 토털스테이션을 보호할 수 있음은 물론 강우 또는 강설시에도 토털스테이션을 이용한 측지측량 작업을 속행할 수 있도록 하는 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션을 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 상단지지대와, 상기 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리를 포함하는 삼각대와; 상기 상단지지대의 상부에 배치되어 토털스테이션이 장착되는 토털스테이션 마운트와; 상기 삼각대가 탑재되는 대차와; 상기 대차에 구비되어 대차를 지면에 고정함과 아울러 대차와 토털스테이션 마운트 및 토털스테이션의 수평을 유지하는 지면고정 및 수평유지수단; 및 상기 상단지지대에 장착되며 상단이 개방되어 상기 토털스테이션 및 토털스테이션 마운트가 승강 가능하게 수납되는 공간을 가지는 박스 형태의 보호케이스와, 상기 보호케이스의 상단개방부를 개폐하는 개폐판과, 상기 개폐판을 개폐구동하는 개폐구동기구 및, 상기 토털스테이션 마운트를 승강 구동하는 승강구동기구를 구비한 보호수단을 포함하여 구성되며,

상기 상단지지대는 다리의 상단이 회동 가능하게 연결되는 3개의 힌지부와 힌지공을 등각도 간격으로 구비하고,

상기 다리는 상기 힌지부에 대응하며 상기 힌지공에 대응하는 힌지공이 형성된 힌지부와, 상기 힌지공에 삽입되어 힌지부를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀과, 상기 힌지부에서 수평방향으로 간격을 두고 두 갈래로 하향 연장되는 한 쌍의 다리부재와, 상기 다리부재의 하단에 결합되어 상하단이 개방된 박스형태의 안내구를 구비한 상부다리와, 상기 안내구를 통하여 한 쌍의 다리부재 사이에 길이방향으로 슬라이드 능하게 삽입되는 하부다리와, 상기 안내구에 체결되어 선단이 하부다리에 밀착되는 다리조정나사 및, 상기 하부다리의 하단에 결합되는 힌지부재를 포함하며,

상기 토털스테이션은 본체와, 상기 본체의 양측에 결합되는 배터리와, 배터리의 사이에서 상하로 회동 가능하게 설치되는 회동부와, 상기 회동부의 전면에 설치된 대물렌즈와, 상기 회동부의 상면에 설치된 시준경과, 상기 본체의 전후면에 설치된 키보드와, 상기 배터리의 상단 사이에 연결 설치된 핸들과, 상기 본체의 하면에 나사결합되어 상기 토털스테이션 마운트의 정준나사 체결공에 체결되는 정준나사를 포함하고,

상기 대차는 평판상으로 형성된 대차본체와, 상기 대차본체의 선단부에 구비된 견인손잡이와, 상기 대차본체의 하면에 구비된 각 한 쌍의 전, 후륜과, 상기 대차본체의 중앙을 기준으로 하여 상기 각각의 다리에 대응하여 120도 각도 간격으로 형성되는 3개의 안내장공과, 상기 안내장공에 슬라이드 가능하게 안내되며 상기 대차본체의 상면에 접촉하는 슬라이더 본체와, 상기 슬라이더 본체의 상면에 형성되어 상기 다리의 하단에 구비된 힌지부재의 힌지편에 힌지핀으로 연결되는 힌지편이 형성된 3개의 슬라이더를 포함하며,

상기 슬라이더는 상기 안내장공과 슬라이더 본체를 밑에서 위로 관통하는 슬라이더 볼트와, 슬라이더 볼트에 체결되는 슬라이더 너트에 의하여 안내장공을 따라 슬라이딩 가능함과 아울러 슬라이더 너트를 조여서 대차본체의 상면에 밀착되도록 하면 슬라이더가 임의로 슬라이딩하지 못하고 그 위치에서 고정되도록 구성되고,

상기 지면고정 및 수평유지수단은 상기 대차본체의 네 모서리 상면에 수직으로 장착되는 모터본체와, 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 모터축이 구비된 정역회전 가능한 수평조절모터와; 상기 모터축의 암나사부에 맞물리는 수나사부가 형성되며 대차본체에 형성된 관통공에 관통되는 승강스크루와; 상기 승강스크루의 하단에 일체로 형성되며 구형 외주면이 구비된 3차원 회동지지체와; 상기 3차원 회동지지체의 구형 외주면에 대응하는 구형 내주면과, 하단에서 수평으로 확장 형성되는 결합편이 구비된 3차원 회동체와; 상기 3차원 회동체의 결합편의 하면에 부착되어 지면에 지지되는 착지패드와; 상기 대차본체의 상면에 장착되어 대차본체의 경사도를 감지하는 경사감지센서와; 상기 대차본체의 상면에 장착되어 상기 경사감지센서의 경사감지 신호에 따라 상기 수평조절모터를 각각 정역회전하도록 제어하는 제어기모듈; 및 상기 대차본체의 상면에 장착되어 상기 수평조절모터와 경사감지센서 및 제어기모듈에 전원을 공급하는 배터리; 를 포함하여 구성되며,

상기 개폐구동기구는 상기 보호케이스의 상단 선단부 양측에 돌출 형성된 한 쌍의 지지편과, 상기 개폐판의 선단부 양측에 돌출 형성되어 상기 지지편에 회동 가능하게 지지되며 지지편에서 돌출되는 회동축과, 상기 보호케이스의 일측 내벽면에 장착되어 개폐구동모터축이 보호케이스의 일측 벽체와 상기 지지편을 관통하여 돌출되는 개폐구동모터와, 상기 개폐구동모터축의 돌출단부에 고정되는 구동기어와, 상기 회동축의 돌출단부에 고정되는 종동기어와, 상기 지지편에 회전 가능하게 지지되어 상기 구동기어의 회전력을 종동기어에 전달하는 전동기어를 포함하여 구성되고,

승강구동기구는 상기 삼각대의 상단지지대의 하면에 장착되며 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 승강구동모터축을 가지는 승강구동모터와, 상기 승강구동모터축의 암나사부에 맞물리며 상기 상단지지대와 보호케이스의 하면을 관통하여 보호케이스의 내부에서 상단에 상기 토털스테이션 마운트가 결합되는 승강구동스크루를 포함하여 구성되는 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션을 제공한다.

본 발명의 상단지지대와, 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리를 포함하는 삼각대와, 상기 상단지지대에 장착되며 상단이 개방되고 토털스테이션을 수용하는 공간을 가지는 박스 형태의 보호케이스와 상기 보호케이스의 상단개방부를 개폐하는 개폐판을 포함하여 토털스테이션을 보호하는 보호수단과; 상기 보호케이스의 내부 공간에 승강 가능하게 설치되는 토털스테이션 마운트와, 상기 토털스테이션 마운트에 장착되는 토털스테이션 및 상기 삼각대가 탑재되는 대차 및, 대차를 지면에 고정함과 아울러 대차를 수평으로 유지할 수 있도록 하는 지면고정 및 수평유지수단을 포함하며, 전, 후륜을 가지는 대차에 삼각대를 탑재하고 삼각대의 토털스테이션 마운트에 토털스테이션을 장착한 상태에서 기계수가 견인손잡이의 손잡이부를 잡고 견인하는 것에 의하여 이동할 수 있으며, 하나의 관측점에서 다른 관측점으로 이동할 수 있으므로 토털스테이션의 휴대 및 이동이 신속하고 간편, 용이하게 되고, 지면고정 및 수평유지수단에 의하여 삼각대가 탑재된 대차를 지면에 견고하고 안정되게 고정할 수 있음과 아울러 대차와 토털스테이션 마운트 및 토털스테이션을 수평으로 유지할 수 있어 측지측량 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.

또한 상기 개폐판을 개폐구동하는 개폐구동기구 및 상기 토털스테이션 마운트를 승강구동하는 승강구동기구를 포함하는 보호수단에 의하여 토털스테이션이 장착된 삼각대가 넘어질 경우 토털스테이션을 충격으로부터 보호할 수 있고, 강우 또는 강설시 비와 눈으로부터 토털스테이션을 보호할 수 있음은 물론 강우 또는 강설시에도 토털스테이션을 이용한 측지측량 작업을 속행할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 13은 본 발명에 의한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 삼각대와 보호수단 및 토털스테이션을 분해한 사시도,
도 2는 대차를 분해한 사시도,
도 3은 보호수단의 분해 사시도,
도 4는 토털스테이션이 보호케이스에 수납되고, 삼각대를 접은 상태를 보인 사시도,
도 5는 토털스테이션이 보호케이스에 수납되고, 삼각대를 벌린 상태를 보인 사시도,
도 6은 토털스테이션이 보호케이스 상부로 상승되고, 삼각대를 접은 상태를 보인 사시도,
도 7은 토털스테이션이 보호케이스 상부로 상승되고, 삼각대를 벌린 상태를 보인 사시도,
도 8은 다리를 접은 상태에서 슬라이더 부분을 보인 종단측면도,
도 9는 다리를 벌린 상태에서 슬라이더 부분을 보인 종단측면도,
도 10 내지 도 12은 차륜과 지면고정구를 보인 종단측면도로서,
도 10은 수평지면에 고정한 상태를 보인 것이고,
도 11 및 도 12는 경사지면에 고정하는 과정을 보인 것이며,
그리고,
도 13은 제어부의 기능블록도이다.

이하, 본 발명에 의한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

이하의 설명에서 각종 볼트와 나사가 관통되는 관통공 및 볼트와 너트가 체결되는 나사공, 그리고 각종 핀이 관통되는 관통공이나 고정공에 대해서는 도면에 표시는 하되 도면 부호 및 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상단지지대(10)와, 상기 상단지지대(10)에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리(20)를 포함하는 삼각대(T)와; 상기 상단지지대(10)의 상부에 배치되어 토털스테이션(100)가 장착되는 토털스테이션 마운트(30)와; 상기 삼각대(T)가 탑재되는 대차(200)와; 상기 대차(200)에 구비되어 대차(200)를 지면에 고정함과 아울러 대차(200)와 토털스테이션 마운트(30) 및 토털스테이션(100)의 수평을 유지하는 지면고정 및 수평유지수단(300); 및 상기 상단지지대(10)에 장착되며 상단이 개방되어 상기 토털스테이션(100) 및 토털스테이션 마운트(30)가 승강 가능하게 수납되는 공간을 가지는 박스 형태의 보호케이스(410)와, 상기 보호케이스(410)의 상단개방부를 개폐하는 개폐판(420)과 상기 개폐판(420)을 개폐 구동하는 개폐구동기구(500) 및, 상기 토털스테이션 마운트(30)를 승강 구동하는 승강구동기구(600)를 포함하여 토털스테이션(100)을 보호하는 보호수단(400); 을 포함하여 구성된다.

상기 상단지지대(10)는 다리(20)의 상단이 회동 가능하게 연결되는 3개의 힌지부(11)와 힌지공(12)을 등각도 간격으로 구비한다.

상기 다리(20)는 상기 힌지부(11)에 대응하며 상기 힌지공(12)에 대응하는 힌지공(22)이 형성된 힌지부(21)와, 상기 힌지공(12, 22)에 삽입되어 힌지부(11, 21)를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀(23)과, 상기 힌지부(21)에서 수평방향으로 간격을 두고 두 갈래로 하향 연장되는 한 쌍의 다리부재(25)와, 상기 다리부재(25)의 하단에 결합되어 상하단이 개방된 박스형태의 안내구(26)를 구비한 상부다리(24)와, 상기 안내구(26)를 통하여 한 쌍의 다리부재(25) 사이에 길이방향으로 슬라이드 능하게 삽입되는 하부다리(27)와, 상기 안내구(26)에 체결되어 선단이 하부다리(27)에 밀착되는 다리조정나사(28) 및, 상기 하부다리(27)의 하단에 결합되는 힌지부재(29)를 포함한다.

상기 상부다리(24)의 다리부재(25)와 안내구(26)는 다리부재(25)를 안내구(26)에 삽입한 상태에서 안내구(26)를 관통하는 고정나사(26a)를 다리부재(25)에 체결하는 것에 의하여 고정 결합된다.

상기 다리조정나사(28)는 별도의 공구 없이 현장에서 작업자가 손으로 조이거나 풀 수 있도록 나비나사 등과 같이 손잡이가 달린 나사를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 힌지부재(29)는 상기 하부다리(27)의 하단이 삽입 결합되는 삽입부(29a)와, 상기 삽입부(29a)의 하부에 일체로 형성되는 힌지편(29b)으로 구성된다.

상기 힌지부재(29)는 하부다리(27)의 하단부를 삽입부(29a)에 삽입하고 삽입부(29a)를 관통하는 고정나사(29c)를 하부다리(27)의 하단에 체결하는 것에 의하여 하부다리(27)의 하단에 고정할 수 있다.

상기 토털스테이션 마운트(30)에는 후술하는 토털스테이션(100)의 정준나사(180)가 체결되는 복수개(통상 3개)의 정준나사 체결공(31)이 형성된다.

상기 토털스테이션(100)은 기존에 사용하고 있는 다양한 종류의 토털스테이션 중 어느 하나를 채용할 수 있으나, 본 실시예에서는 토털스테이션은 외에 각도측정기능 등 다른 기능도 구비하고 있는 토털스테이션을 채용하였다.

상기 토털스테이션(100)는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 양측에 결합되는 배터리(120)와, 배터리(120)의 사이에서 상하로 회동 가능하게 설치되는 회동부(130)와, 상기 회동부(130)의 전면에 설치된 대물렌즈(140)와, 상기 회동부(130)의 상면에 설치된 시준경(150)과, 상기 본체(110)의 전후면에 설치된 키보드(160)와, 상기 배터리(120)의 상단 사이에 연결 설치된 핸들(170)과, 상기 본체(110)의 하면에 나사결합되어 상기 토털스테이션 마운트(30)의 정준나사 체결공(31)에 체결되는 정준나사(180)를 포함하여 구성된다. 도면에서 191, 192는 각각 토털스테이션(100)의 수직과 수평을 미세하게 조정하기 위한 수직조정나사 및 수평조정나사이다.

상기 토털스테이션(100)는 실질적으로 기존 토털스테이션을 채용한 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 대차(200)는 평판상으로 형성된 대차본체(210)와; 상기 대차본체(210)의 선단부에 구비된 견인손잡이(220)와; 상기 대차본체(210)의 하면에 구비된 각 한 쌍의 전, 후륜(230, 240)과; 상기 대차본체(210)의 중앙을 기준으로 하여 상기 각각의 다리(20)에 대응하여 120도 각도 간격으로 형성되는 3개의 안내장공(250)과; 상기 안내장공(250)에 슬라이드 가능하게 안내되며 상기 대차본체(210)의 상면에 접촉하는 슬라이더 본체(251)와, 상기 슬라이더 본체(251)의 상면에 형성되어 상기 다리(20)의 하단에 구비된 힌지부재(29)의 힌지편(29b)에 힌지핀(263)으로 연결되는 힌지편(262)이 형성된 3개의 슬라이더(260);를 포함하여 구성된다.

상기 견인손잡이(220)는 기계수가 견인하는 데에 편리한 높이를 가지도록 설치하는 것이 바람직하다. 상기 견인손잡이(220)는 하단에 형성되어 상기 대차본체(210)에 고정 결합되는 고정부(221)와, 상기 고정부(221)에서 상방으로 경사지게 연장 형성되는 한 쌍의 연장부(222) 및 상기 한 쌍의 연장부(222)의 상단을 연결하는 손잡이부(223)를 포함하여 구성된다. 상기 견인손잡이(220)는 대차본체(210)의 선단부와 견인손잡이(220)의 고정부(221)를 관통하는 고정볼트(224)와 이에 체결되는 고정너트(225)에 의하여 고정 결합할 수 있다.

상기 전, 후륜(230, 240)은 상기 대차본체(210)의 네 모서리 부분의 하면에 고정되는 전, 후륜축지지구(231, 241)와, 상기 전, 후륜축지지구(231, 241)에 고정된 전, 후륜축(236, 246) 및, 상기 전, 후륜축(236, 246)에 회전 가능하게 설치되는 바퀴(237, 247)를 포함하여 구성된다.

상기 전, 후륜축지지구(231, 241)는 상면판(232, 242)과, 상기 상면판(232, 242)의 양측 단부에서 하방으로 절곡 형성되는 한 쌍의 수직편(233, 243)을 포함하여 구성된다.

상기 전, 후륜축지지구(231, 241)는 상기 상면판(232, 242)의 상면에 일치로 형성된 나사봉(234, 244)을 상기 대차본체(210)에 밑에서 위로 관통시키고 대차본체(210)의 상면과 하면에서 나사봉(234, 244)에 결합너트(235, 245)를 체결하여 대차본체(210)에 고정할 수 있다.

상기 전, 후륜축(236, 246)과 바퀴(237, 247) 사이에는 베어링(미도시)을 삽입할 수 있다.

또한 상기 전륜(230)은 좌우로 조향 가능하게 설치할 수도 있는 바, 이에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다.

상기 슬라이더(260)는 상기 안내장공(250)과 슬라이더 본체(261)를 밑에서 위로 관통하는 슬라이더 볼트(264)와, 슬라이더 볼트(264)에 체결되는 슬라이더 너트(265)에 의하여 안내장공(250)을 따라 슬라이딩 가능함과 아울러 슬라이더 너트(265)를 조여서 대차본체(210)의 상면에 밀착되도록 하면 슬라이더(260)가 임의로 슬라이딩하지 못하고 그 위치에서 고정되도록 구성할 수 있다.

또한 상기 슬라이더 너트(265)에는 너트손잡이(266)를 형성하여 별도의 공구를 사용하지 않고 기계수가 손으로 돌려서 풀거나 조일 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 지면고정 및 수평조절수단(300)은 상기 대차본체(210)의 네 모서리 상면에 수직으로 장착되는 모터본체(311)와, 내주면에 암나사부(316)가 형성된 중공형 수평조절모터축(315)이 구비된 정역회전 가능한 수평조절모터(310)와; 상기 수평조절모터축(315)의 암나사부(316)에 맞물리는 수나사부(321)가 형성되며 대차본체(210)에 형성된 관통공(322)에 관통되는 승강스크루(320)와; 상기 승강스크루(320)의 하단에 일체로 형성되며 구형(球形) 외주면(331)이 구비된 3차원 회동지지체(330)와; 상기 3차원 회동지지체(330)의 구형 외주면(331)에 대응하는 구형 내주면(341)과, 하단에서 수평으로 확장 형성되는 결합편(342)이 구비된 3차원 회동체(340)와; 상기 3차원 회동체(340)의 결합편(342)의 하면에 부착되어 지면에 지지되는 착지패드(350)와; 상기 대차본체(210)의 상면에 장착되어 대차본체(210)의 경사도를 감지하는 경사감지센서(360)와; 상기 대차본체(210)의 상면에 장착되어 상기 경사감지센서(360)의 경사감지 신호에 따라 상기 수평조절모터(310)를 각각 정역회전하도록 제어하는 제어기모듈(370); 및 상기 대차본체(210)의 상면에 장착되어 상기 수평조절모터(310)와 경사감지센서(350) 및 제어기모듈(370)에 전원을 공급하는 배터리(380); 를 포함하여 구성된다.

상기 모터본체(311)는 하단에 형성된 모터베이스(312)와 대차본체(210)를 관통하는 장착볼트(313)와 장착볼트(313)에 체결되는 장착너트(314)에 의하여 대차본체(210)에 장착할 수 있다.

상기 3차원 회동체(340)의 결합편(342)과 착지패드(350)는 강력 접착제에 의하여 결합할 수 있으며, 결합편(342)을 관통하는 복수개의 결합볼트(미도시)를 착지패드(350)에 체결하는 것에 의하여 결합할 수도 있다.

상기 착지패드(350)는 금속판으로 구성하거나 경질고무판으로 구성할 수 있다.

상기 경사감지센서(360)는 대차본체(210)의 경사도를 감지하는 것으로, 전후방향 경사도와 좌우방향 경사도에 대한 경사감지신호를 출력하도록 구성된다.

상기 제어기모듈(370)은 경사감지센서(360)의 경사감지신호에 따라 4개의 수평조절모터(310)를 각각 정역회전하도록 제어한다.

상기 경사감지센서(360)와 제어기모듈(370)은 각각 모듈화하여 대차본체(210)의 상면에 장착하거나, 하나의 모듈로 구성하여 대차본체(210)의 상면에 장착할 수 있다.

상기 경사감지센서(360)와 제어기모듈(370)을 대차본체(210)에 장착하는 방법은 접착제에 의하여 접착하는 방법이나 모듈화하는 과정에서 브래킷(미도시)을 일체로 형성하여 브래킷을 관통하는 장착나사(미도시)를 대차본체(210)의 상면에 체결하는 방법을 사용할 수 있다,

상기 배터리(380)는 복수개의 배터리를 패킹(packing)한 배터리 팩(pack)을 사용하거나 배터리홀더(미도시)에 복수개의 배터리를 수납하여 사용할 수 있다.

상기 배터리(380)를 대차본체(210)의 상면에 장착하는 방법은 배터리 팩 또는 배터리홀더를 접착제에 의하여 대차본체(210)의 상면에 접착하는 방법이나, 배터리 팩 또는 배터리홀더에 브래킷(미도시)을 형성하여 브래킷을 관통하는 장착나사(미도시)를 대차본체(210)의 상면에 체결하는 방법을 사용할 수 있다.

상기 제어기모듈(370)은 경사감지센서(360)의 경사감지신호를 연산처리하여 수평조절모터 구동신호와 개폐구동모터 구동신호 및 승강구동모터 구동신호를 출력하는 제어부(371)와, 상기 제어부(371)의 수평조절모터 구동신호에 따라 수평조절모터(310)를 구동하는 수평조절모터구동부(372)와, 제어부(371)의 개폐구동모터 구동신호에 따라 개폐구동모터(530)를 구동하는 개폐구동모터구동부(373) 및, 제어부(371)의 승강구동모터 구동신호에 따라 승강구동모터(610)를 구동하는 승강구동모터구동부(374)를 포함하여 구성된다(도 10 참조).

상기 제어부(371)에는 입력부(375)가 연결된다. 상기 입력부(375)는 경사감지센서(360)와 제어기모듈(370)과 수평조절모터(310)와 개폐구동모터(530) 및 승강구동모터(610)에 대한 배터리(380)의 전원을 온오프함과 아울러 경사감지센서(360)와 수평조절모터(310)에 의한 수평조절모드, 수평조절모터(310)에 의한 대차(200)의 높낮이조절모드, 개폐구동모터(530)에 의한 개폐판(420)의 개폐모드 및, 승강구동모터(610)에 의한 승강모드를 입력할 수 있도록 구성된다. 상기 입력부(375)는 복수개의 스위치로 구성하거나 키보드 또는 터치패널 등으로 구성할 수 있다.

상기 입력부(375)는 상기 견인손잡이(220)의 손잡이부(223) 양측에 각각 설치할 수 있다.

본 발명의 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션은, 상기 대차(200)에 탑재된 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30)의 중앙과 관측점이 연직 방향으로 일치하는 지를 확인하기 위한 관측점 확인수단(390)을 더 포함한다.

상기 관측점 확인수단(390)은 상기 대차본체(210)의 중앙부에 천공되어 관측점을 확인할 수 있는 투시창(391)으로 구성된다.

상기 투시창(391)은 대차본체(210)의 중앙부를 단순히 천공한 것이며, 투시창(391)에는 투명유리(미도시)를 삽입할 수 있다.

상기 보호수단(400)을 구성하는 상기 보호케이스(410)는 금속재 또는 합성수지재로 구성할 수 있으며, 강우시 또는 강설시에도 토털스테이션(100)가 손상되는 일이 없이 측지측량 작업을 속행할 수 있도록 투명합성수지 재질로 성형하는 것이 바람직하다.

상기 보호수단(400)을 구성하는 상기 개폐구동기구(500)는 상기 보호케이스(410)의 상단 선단부 양측에 돌출 형성된 한 쌍의 지지편(511)과 지지편(512)과, 상기 개폐판(420)의 선단부 양측에 돌출 형성되어 상기 지지편(511)과 지지편(512)에 회동 가능하게 지지되며 지지편(511)과 지지편(512)에서 돌출되는 회동축(521)과 회동추(522)과, 상기 보호케이스(410)의 일측 내벽면에 장착되어 개폐구동모터축(531)이 보호케이스(410)의 일측 벽체와 상기 지지편(521)을 관통하여 돌출되는 개폐구동모터(530)와, 상기 개폐구동모터축(531)의 돌출단부에 고정되는 구동기어(540)와, 상기 회동축(521)의 돌출단부에 고정되는 종동기어(550)와, 상기 지지편(511)에 회전 가능하게 지지되어 상기 구동기어(540)의 회전력을 종동기어(550)에 전달하는 전동기어(560)를 포함하여 구성된다.

상기 지지편(511)과 지지편(512)은 상기 보호케이스(410)에 일체로 형성될 수 있으며, 별도로 제작하여 나사결합식으로 결합할 수도 있다.

상기 회동축(521)과 회동축(522)은 상기 개폐판(420)의 선단부 양측에 일체로 형성하거나 개폐판(420)을 합성수지로 성형하는 과정에서 인서트 몰딩에 의하여 매립된 상태로 구성할 수도 있다.

상기 회동축(521)은 지지편(511)에 형성된 회동축공(513)에 관통, 돌출되며, 돌출단부에 상기 종동기어(550)가 결합된다. 상기 회동축(521)의 돌출단부에는 수나사부(523)를 형성하여 이탈방지너트(525)를 체결하는 것에 의하여 종동기어(550)가 회동축(521)로부터 임의로 이탈되지 않도록 할 수 있다.

상기 회동축(522)은 지지편(512)에 형성된 회동축공(514)에 관통, 돌출되며, 돌출단부에 수납사부(5224)를 형성하여 이탈방지너트(526)를 체결하는 것에 의하여 회동축(522)이 회동축공(514)로부터 임의로 이탈되지 않도록 할 수 있다.

상기 개폐구동모터(530)는 상기 지지편(511)과 보호케이스(410)의 일측벽을 관통하는 장착볼트(532)를 개폐구동모터(530)의 일측면에 체결하는 것에 의하여 보호케이스(410)에 장착할 수 있다.

상기 개폐구동모터축(531)은 보호케이스(410)의 일측벽과 지지편(511)에 형성된 축공(533, 534)에 관통, 돌출되며, 돌출단부에 구동기어(540)가 결합된다.

상기 개폐구동모터축(531)의 돌출단부에는 수나사부(535)를 형성하고 이에 이탈방지너트(536)를 체결하는 것에 의하여 구동기어(540)가 개폐구동모터축(531)로부터 임의로 이탈되지 않도록 할 수 있다.

상기 구동기어(540)과 개폐구동모터축(531), 종동기어(550)과 회동축(521)는 통상적인 키(key) 결합이나 스플라인 결합 등에 의하여 각각 일체로 회전하도록 구성할 수 있다.

상기 전동기어(560)는 도시예와 같이 잇수가 큰 기어와 잇수가 적은 기어를 포함하는 2개의 기어를 조합하여 구성할 수도 있으나, 반드시 이로서 국한되는 것은 아니며, 구동기어(540)와 종동기어(550) 간의 거리에 따라서 기어의 개수와 각 기어의 잇수를 변경할 수 있다.

상기 전동기어(560)는 지지편(511)에 돌출 형성된 종동기어축(561)에 회전 가능하게 지지하고, 종동기어축(561)에 수나사부(562)를 형성하여 이탈방지너트(563)를 체결하는 것에 의하여 전동기어(560)가 종동기어축(561)으로부터 임의로 이탈되지 않도록 구성할 수 있다.

상기 보호수단(400)를 구성하는 승강구동기구(600)는 상기 삼각대(T)의 상단지지대(10)의 하면에 장착되며 내주면에 암나사부(612)가 형성된 중공형 승강구동모터축(611)을 가지는 승강구동모터(610)와, 상기 승강구동모터축(611)의 암나사부(612)에 맞물리며 상기 상단지지대(10)와 보호케이스(410)의 하면을 관통하여 보호케이스(410)의 내부에서 상단에 상기 토털스테이션 마운트(30)가 결합되는 승강구동스크루(620)를 포함하여 구성된다.

상기 승강구동모터(610)는 상단부에 모터베이스(613)를 구비하여 이 모터베이스(613)를 관통하는 장착볼트(614)를 상기 상단지지대(10)의 하면에 체결하는 것에 의하여 상단지지대(10)의 하면에 장착할 수 있다.

상기 승강구동스크루(620)의 상단에는 결합용 수나사부(622)를 형성하고,

상기 토털스테이션 마운트(30)의 중앙에 각각 결합용 나사공(623)을 형성하여, 승강구동스크루(620)의 결합용 수나사부(622)를 체결함과 아울러 결합용 수나사부(622)에 결합너트(624)를 체결하는 것에 의하여 승강구동스크루(620)의 상단에 토털스테이션 마운트(30)를 결합할 수 있다.

도면에서 625, 626은 각각 상단지지대(10)의 중앙부와 보호케이스(410)의 하면에 형성되어 상기 승강구동스크루(620)가 관통되는 스크루 관통공이다.

이하 본 발명에 의한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션의 작용에 대하여 설명한다.

삼각대(T)에 대한 토털스테이션(100)의 결합은 토털스테이션(100)의 정준나사(180)를 토털스테이션 마운트(30)의 정준나사 체결공(31)에 체결하는 것에 의하여 이루어진다.

대차(200)에 대한 삼각대(T)의 장착은 하부다리(27)의 하단에 결합된 힌지부재(29)의 힌지편(19b)과 슬라이더(260)의 힌지편(262)을 힌지핀(263)에 의하여 상대 회동 가능하게 연결하는 것에 의하여 이루어진다.

삼각대(T)의 다리(20)를 오므리거나 벌리고자 하는 경우에는 슬라이더(260)의 슬라이더 너트(265)에 형성된 너트손잡이(266)를 잡고 슬라이더 너트(265)를 풀림방향으로 돌리는 것에 의하여 슬라이더 너트(265)가 대차본체(210)의 상면에서 이완되도록 한 다음, 슬라이더(260)를 안내장공(250)에 따라 이동시키면 상단지지대(10)의 힌지부(11)와 다리(20)의 힌지부(21)를 연결하는 힌지핀(23)을 중심으로 하여 회동하면서 오므려지거나 벌려지게 된다.

슬라이더(260)가 원하는 위치로 이동한 상태에서 슬라이더 너트(265)를 조임방향으로 돌리면, 슬라이더 너트(265)가 대차본체(210)의 상면에 밀착되면서 슬라이더(260)가 임의로 슬라이딩 하지 않도록 고정할 수 있다.

토털스테이션(100)의 높이를 조절하는 방법은 다리(20)의 길이를 조절하는 방법과, 슬라이더(260)를 이동시켜 다리(20)의 각도를 조절하는 방법을 단독으로, 또는 병행하여 조절할 수 있다.

다리(20)의 길이를 조절하는 방법은 안내구(26)에 체결된 다리조정나사(28)를 이완시킨 상태에서 상부다리(27)를 승강시켜 상부다리(24)와 하부다리(27)를 포함하는 다리(20)의 길이를 조정하고 다리조정나사(28)를 조여서 그 선단이 하부다리(27)에 밀착되도록 하는 것에 의하여 이루어진다.

다리(20)의 각도를 조절하는 방법은 슬라이더(260)를 안내장공(250)을 따라 이동시켜 슬라이더(260)에 힌지편(29b, 262)과 힌지핀(263)에 의하여 회동 가능하게 연결된 다리(20)의 각도를 조절하는 것에 의하여 이루어진다.

또한 3개의 다리(20)의 길이와/또는 각도를 서로 다르게 하는 것에 의하여 상단지지대(10)의 수평과, 보호수단(400) 및 보호수단(400)을 통하여 상단지지대(10)에 결합되는 토털스테이션 마운트(30)의 수평을 조절할 수 있다.

또한 토털스테이션(100)의 수직조정 및 수평조정은 3개의 정준나사(180)를 좌우로 돌리는 것에 의하여 대략적으로 조정할 수 있으며, 미세한 조정은 수직조정나사(191)와 수평조정나사(192)에 의하여 조정할 수 있다.

이러한 본 발명의 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션은 전, 후륜(230, 240)을 가지는 대차(200)에 삼각대(T)를 탑재하고 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30)에 토털스테이션(100)를 장착한 상태에서 기계수가 견인손잡이(220)의 손잡이부(223)를 잡고 견인하는 것에 의하여 이동할 수 있으며, 하나의 관측점에서 다른 관측점으로 이동할 수 있으므로 토털스테이션의 휴대 및 이동이 신속하고 간편, 용이하게 되어 측지측량 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 토털스테이션을 장거리 이동시켜야 할 경우에는 대차(200)는 견인손잡이(220)를 차량에 로프로 연결하여 차량으로 견인하여 이동할 수도 있다.

본 발명에 의한 토털스테이션을 보관하거나 이동하는 과정에서는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 토털스테이션(100)이 보호수단(400)을 구성하는 보호케이스(410) 내에 수납되게 하고, 개폐판(420)을 닫아서 토털스테이션(100)을 보호할 수 있도록 하며, 측지측량 작업을 진행하는 과정에서는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 보호수단(400)을 구성하는 개폐판(420)이 개방되고 토털스테이션(100)에 보호케이스(410)의 상부로 노출된 상태로 하는 것이다.

보호수단(400)의 개폐작동 및 승강작동에 대해서는 후술하기로 한다.

본 발명에 의한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션을 관측점으로 이동한 후에는 상기 지면고정 및 수평유지수단(300)에 의하여 지면에 고정함과 아울러 대차본체(210)를 수평으로 유지할 수 있다.

관측점으로 이동한 후, 입력부(375)에 수평조절모드가 입력되면, 경사감지센서(360)와 제어기모듈(370)에 전원이 인가되어 경사감지센서(360)가 대차본체(210)의 경사도를 감지하게 되고, 제어기모듈(370)이 경사감지센서(360)의 경사도감지신호에 따라 수평조절모터 구동신호를 출력하게 된다.

전원이 인가된 초기에는 경사감지센서(360)의 경사도감지신호와 무관하게 제어기모듈(370)이 4개의 수평조절모터(310)에 대하여 정회전 방향의 수평조절모터 구동신호를 출력하게 되고, 이 수평조절모터 구동신호에 따라 모터구동부(372)가 각 수평조절모터(310)를 정회전 구동하게 된다.

이에 따라 4개의 수평조절모터(310)의 모터축(315)이 정회전하게 되고, 모터축(315)의 암나사부(316)에 수나사부(321)가 맞물려 있는 승강스크루(320)가 암나사부(316)와 수나사부(321)의 나사작용에 의하여 하강하게 되며, 승강스크루(320)의 하단에 결합되어 있는 착지패드(350)가 지면에 착지하게 되어 대차본체(210)가 착지패드(350), 승강스크루(320), 수평조절모터(310)를 통해 지면에 고정된다.

이때 승강스크루(320)의 하강 거리는 전, 후륜(230, 240)의 바퀴(237, 247)가 지면에서 들려 올라가고 착지패드(350)만 지면에 착지되어 대차본체(210)가 견고하고 안정된 상태로 고정된다.

이어서 경사감지센서(360)의 경사도감지신호에 따라 제어기모듈(370)의 제어부(371)가 수평조절모터(310)에 대하여 각각 수평조절모터 구동신호를 출력하게 되고, 이 각각의 수평조절모터 구동신호에 따라 모터구동부(372)가 각 수평조절모터(310)를 정회전 또는 역회전시키게 된다.

정회전하는 수평조절모터(310)의 모터축(315)의 암나사부(316)에 수나사부(321)가 맞물려 있는 승강스크루(320)는 하강하게 되고, 역회전하는 수평조절모터(310)의 모터축(315)의 암나사부(316)에 수나사부(321)가 맞물려 있는 승강스크루(320)는 상승하게 된다.

이때, 승강스크루(320)의 하단에 3차원회동지지체(330)와 3차원 회동체(340)를 통해 결합되어 있는 착지패드(350)가 지면에 착지되어 있는 상태이므로 승강스크루(320)가 하강하는 쪽에서는 상대적으로 수평조절모터(310)와 대차본체(210)가 상승하게 되고, 승강스크루(320)가 상승하는 쪽에서는 상대적으로 수평조절모터(310)와 대차본체(210)가 하강하게 되어 대차본체(210)를 수평으로 유지하게 된다.

대차본체(210)가 수평으로 유지되면, 수평조절모터(310)의 회전이 정지하여 그 상태를 유지하게 된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션이 수평지면에 설치되는 경우에는, 4개의 승강스크루(320)의 하강 높이가 모두 동일하게 되고, 승강스크루(320)의 하단에 3차원 회동지지체(330)와 3차원 회동체(340)를 통해 결합되어 있는 착지패드(350)도 수평을 이루게 된다.

도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션이 경사지면에 설치되는 경우에는, 1단계로 승강스크루(320)가 하강하여 전, 후륜(230, 240)의 바퀴(237, 247)가 지면에서 들려 올라가고 착지패드(350)만 지면에 착지된 상태에서는 착지패드(350)와 대차본체(210)가 모두 지면에 평행을 이루고, 승강스크루(320)가 지면에 직각을 이루는 상태로 된다.

2단계로 경사감지센서(360)가 대차본체(210)의 경사도를 감지하게 되고, 경사감지센서(360)의 경사도감지신호에 따라 제어기모듈(370)의 제어부(371)가 경사감지신호를 연산처리하여 4개의 수평조절모터(310)에 대하여 각기 다른 모터구동신호를 출력하게 되고, 제어부(371)의 모터구동신호에 따라 각 수평조절모터(310)를 구동하게 된다.

4개의 수평조절모터(310)가 각기 달리 구동됨에 따라 승강스크루(320)의 하강높이가 서로 다르게 된다.

즉, 경사지면의 높은 위치에 있는 승강스크루(320)의 하강높이는 낮고, 경사지면의 낮은 위치에 있는 승강스크루(320)의 하강높이는 높게 된다.

이에 따라 도 12에 도시한 바와 같이, 대차본체(210)가 수평을 이루게 되고, 승강스크루(320)는 지면에 직각이 아닌 수직상태로 된다.

이 과정에서 승강스크루(320)의 하단과 착지패드(350)는 3차원 회동지지체(330)와 3차원 회동체(340)에 의하여 결합되어 있으므로 승강스크루(320)와 착지패드(350)가 상대 회동하여 승강스크루(320)는 수직 상태로 되고, 착지패드(350)는 지면에 밀착된 상태(지면에 평행인 상태)로 되어 대차본체(210)가 견고하고 안정된 상태로 지면에 고정된다.

대차본체(210)가 수평을 이루게 되면, 제어부(371)는 모터구동신호의 출력을 중지하고, 모터구동부(372)는 더 이상 수평조절모터(310)를 구동시키지 않게 되어 대차본체(210)가 수평을 유지하게 된다.

대차본체(210)가 수평을 유지하게 되면 대차본체(210)에 탑재된 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30)와 삼각대(T)에 장착된 토털스테이션(100)가 수평을 유지하게 되므로 곧바로 측지측량 작업을 진행할 수 있게 된다. 따라서 별도의 토털스테이션(100) 수평 조절 과정을 거치지 않고서도 측지측량 작업은 신속하게 진행할 수 있게 된다.

여기서 측지측량 과정에서는 바람이나 진동 또는 외부 충격 등에 의하여 대차본체(210)의 수평상태에 변화가 발생할 수 있는 바, 입력부(375)에 의한 수평조절모드가 계속하여 입력되도록 하면, 상술한 수평유지 과정이 계속적으로 진행되어 대차본체(210)와 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30) 및 토털스테이션(100)를 수평으로 유지할 수 있게 된다.

하나의 관측점에서의 측지측량 작업을 완료하고, 다음 관측점으로 이동하는 경우, 수평조절모드가 종료되지만, 경사감지센서(360)와 제어기모듈(370)에 대한 전원이 곧바로 차단되지 않고, 제어부(371)에 설정된 시간동안 전원이 계속 공급되고, 제어부(371)는 역회전 방향의 모터구동신호를 출력하게 되어 수평조절모터(320)가 역회전하고 승강스크루(320)와 착지패드(350)가 상승하게 되며, 착지패드(350)가 전, 후륜(230, 240)의 바퀴(237, 247) 보다 높은 원상태로 복귀한 후 전원이 차단된다.

한편, 측지측량 작업 과정에서 토털스테이션(100)의 높낮이를 조절할 필요가 있을 경우에는 수평조절모터(310)과 승강스크루(320) 및 착지패드(350)의 승강 작동에 의하여 대차본체(210)의 높낮이를 조절함으로써 토털스테이션(100)의 높낮이를 조절할 수 있다.

즉, 입력부(375)에 높낮이조절모드가 입력되면, 수평조절모터(310)가 정회전 또는 역회전하게 되고, 상술한 바와 같은 승강스크루(320)와 착지패드(350)의 승강 작동이 이루어져 대차본체(210)의 높낮이가 조절되고, 결과적으로 토털스테이션(100)의 높낮이가 조절된다.

이와 같이 지면고정 및 수평유지수단(300)에 의하여 대차본체(210), 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30) 및 토털스테이션(100)를 수평으로 유지함과 아울러 지면에 견고하고 안정되게 고정할 수 있으므로 측지측량 작업을 신속하고 정확하게 수행할 수 있게 된다.

도 10 및 도 11에서는 단순히 한 쪽 방향으로 경사진 경우에 대하여 도시하였으며, 4개의 수평조절모터(310)가 제어부(371) 및 모터구동부(372)에 의하여 개별적으로 정, 역회전하도록 제어되므로 어떠한 상태의 경사지면에 대해서도 대차본체(210), 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30) 및 토털스테이션(100)를 수평으로 유지할 수 있다.

또한 본 발명의 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션은, 상기 대차(200)에 탑재된 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30)의 중앙과 관측점이 연직 방향으로 일치하는 지를 확인하기 위하여 대차본체(210)의 중앙부에 천공된 투시창(391)으로 구성되는 관측점 확인수단(390)을 더 포함하고 있으므로 기계수가 투시창(391)을 통해 관측점을 확인할 수 있어 삼각대(T)의 토털스테이션 마운트(30)와 이에 장착되는 토털스테이션(100)의 중앙을 관측점에 대하여 연직방향 상부에 정확히 일치되도록 설치할 수 있으며, 이에 따라 측지측량 작업을 더욱 정밀하게 수행할 수 있게 된다.

이하, 보호수단(400)의 동작에 대하여 설명한다.

입력부(375)에 개폐모드가 입력되면, 제어기모듈(370)의 제어부(371)가 개폐구동모터 구동신호를 출력하게 되고, 개폐구동모터 구동신호에 따라 개폐구동모터구동부(373)가 개폐구동모터(530)를 회전시키게 된다. 이에 따라 개폐구동모터(530)의 개폐구동모터축(531)에 결합된 구동기어(540)가 회전하게 되며, 구동기어(540)의 회전력이 전동기어(560)을 통해 종동기어(550)에 전달되고, 지지편(511)에 회전 가능하게 지지되어 종동기어(550)가 결합된 회동축(521)과 지지편(512)에 회전 가능하게 지지된 회동축(522)이 회동하여 개폐판(420)이 개폐된다.

도 4 및 도 5에 도시한 상태에서 입력부(375)에 개방모드가 입력되면, 제어기모듈(370)의 제어부(371)와 개폐구동모터구동부(373)의 동작으로 개폐구동모터(530)의 개폐구동모터축(531)이 도 4 및 도 5에서 보아 시계방향으로 회전하게 되고, 개폐구동모터축(531)에 결합된 구동기어(540)가 시계방향으로 회전하게 되며, 전동기어(560)를 통해 구동기어(540)에 연동되는 종동기어(550)가 반시계방향으로 회전하게 된다.

종동기어(550)가 반시계방향으로 회전하면, 지지편(511)에 회전 가능하게 지지되고 돌출단부에 종동기어(550)가 결합된 회동축(521)과 지지편(512)에 회전 가능하게 지지된 회동축(522)이 반시계방향으로 회전하게 되어 회동축(521)과 회동축(522)가 구비된 개폐판(420)이 반시계방향으로 회동하여 보호케이스(410)의 상단개방부를 개방하게 된다(도 6 및 도 7 참조).

도 6 및 도 7에 도시한 상태에서 입력부(375)에 폐쇄모드가 입력되면, 제어기모듈(370)의 제어부(371)와 개폐구동모터구동부(373)의 동작으로 개폐구동모터(530)의 개폐구동모터축(531)이 도 6 및 도 7에서 보아 반시계방향으로 회전하게 되고, 개폐구동모터축(531)에 결합된 구동기어(540)가 반시계방향으로 회전하게 되며, 전동기어(560)을 통해 구동기어(540)에 연동되는 종동기어(550)가 시계방향으로 회전하게 된다.

종동기어(550)가 시계방향으로 회전하면, 지지편(511)에 회전 가능하게 지지되고 돌출단부에 종동기어(550)가 결합된 회동축(521)과 지지편(512)에 회전 가능하게 지지된 회동축(522)이 시계방향으로 회전하게 되어 회동축(521)과 회동축(522)가 구비된 개폐판(420)이 시계방향으로 회동하여 보호케이스(410)의 상단개방부를 폐쇄하게 된다(도 4 및 도 5 참조).

입력부(375)에 승강모드가 입력되면, 제어기모듈(370)의 제어부(371)가 승강구동모터 구동신호를 출력하게 되고, 승강구동모터 구동신호에 따라 승강구동모터구동부(374)가 승강구동모터(610)를 회전시키게 된다. 이에 따라 승강구동모터(610)의 승강구동모터축(611)이 회전하게 되고, 승강구동모터축(611)의 암나사부(612)와 승강구동스크루(620)의 수나사부(621)의 나사작용으로 승강구동스크루(620)가 승강하게 되며, 승강구동스크루(620)의 상단에 결합된 토털스테이션 마운트(30)와 이에 장착된 토털스테이션(100)이 승강하게 된다.

도 4 및 도 5에 도시한 상태에서 상술한 개방모드 작동에 의하여 개폐판(420)이 개방된 후, 입력부(375)에 상승모드가 입력되면, 제어기모듈(370)의 제어부(371)와 승강구동모터구동부(374)의 동작으로 승강구동모터(610)의 승강구동모터축(611)가 평면에서 보아 시계방향으로 회전하게 되고, 승강구동모터축(611)의 암나사부(612)와 승강구동스크루(620)의 수나사부(621)의 나사작용(오른나사작용)으로 승강구동스크루(620)가 상승하게 되게 된다.

승강구동스크루(620)가 상승하면, 승강구동스크루(620)의 상단에 결합된 토털스테이션 마운트(30)와 이 토털스테이션 마운트(30)에 장착된 토털스테이션(100)이 상승하여 보호케이스(410)의 내부 공간으로부터 상단개방부를 통해 노출되어 평상적인 측지측량 작업을 수행할 수 있는 상태로 된다.

도 6 및 도 7에 도시한 상태에서 입력부(375)에 하강모드가 입력되면, 제어기모듈(370)의 제어부(371)와 승강구동모터구동부(374)의 동작으로 승강구동모터(610)의 승강구동모터축(611)가 평면에서 보아 반시계방향으로 회전하게 되고, 승강구동모터축(611)의 암나사부(612)와 승강구동스크루(620)의 수나사부(621)의 나사작용으로 승강구동스크루(620)가 하강하게 된다.

승강구동스크루(620)가 하강하면, 승강구동스크루(620)의 상단에 결합된 토털스테이션 마운트(30)와 이 토털스테이션 마운트(30)에 장착된 토털스테이션(100)이 하강하여 보호케이스(410)의 상단개방부를 통해 내부 공간으로 수납되어 빗물이나 눈 및 외부충격으로부터 토털스테이션(100)이 보호되는 상태로 된다.

상술한 개방모드와 상승모드는 하나의 일련된 모드로서 실질적으로는 개방모드와 상승모드가 순차적으로 진행되며, 하강모드와 폐쇄모드는 하나의 일련된 모드로서 실질적으로는 하강모드와 폐쇄모드가 순차적으로 진행된다.

또한 도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 토털스테이션(100)이 보호케이스(410)의 상단에서 노출된 상태로 측지측량 작업을 수행하는 과정에서 대차(200)와 삼각대(T)가 과도하게 기울어지는 경우, 제어기모듈(370)의 제어부(371)가 지면고정 및 수평유지수단(300)을 구성하는 경사감지센서(360)의 경사도 감지신호에 따라 상술한 하강모드와 폐쇄모드가 자동적으로 진행되어 토털스테이션(100)이 보호케이스(410)에 수납되도록 함으로써 대차(200)와 삼각대(T)가 넘어지더라도 토털스테이션(100)이 직접적으로 충격을 받지 않게 되어 토털스테이션(100)을 보호할 수 있게 된다.

또한 도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 토털스테이션(100)이 보호케이스(410)의 상단에서 노출된 상태로 측지측량 작업을 수행하는 과정에서 갑작스런 강우 또는 강설시에는 작업자에 의하여 입력부(375)에 폐쇄모드 및 하강모드가 입력되면, 토털스테이션(100)이 보호케이스(410)에 수납되고 개폐판(420)이 폐쇄되어 토털스테이션(100)이 빗물이나 눈으로부터 보호된다.

또한 보호케이스(410)을 투명 합성수지와 같은 투명재질로 구성한 경우, 토털스테이션(100)이 보호케이스(410)에 수납된 상태에서도 측지측량 작업을 수행할 수 있으며, 갑작스런 강우 또는 강설시 토털스테이션(100)을 빗물이나 눈으로부터 보호하면서 측지측량 작업을 속행할 수 있다.

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.

10 : 상부지지대 20 : 다리
21 : 힌지부 24 : 상부다리
25 : 다리부재 26 : 안내구
27 : 하부다리 28 : 다리조정나사
30 : 토털스테이션 마운트 100 : 토털스테이션
200 : 대차 210 : 대차본체
220 : 견인손잡이 230, 240 : 전, 후륜
250 : 안내장공 260 : 슬라이더
300 : 지면고정 및 수평유지수단 310 : 수평조절모터
320 : 승강스크루 330 : 3차원지지체
340 : 3차원회동체 350 : 착지패드
360 : 경사감지센서 370 : 제어기모듈
380 : 배터리 400 : 보호수단
410 : 보호케이스 420 : 개폐판
500 : 개폐수동기구 511, 512 : 지지편
521, 522 : 회동축 530 : 개폐구동모터
531 : 개폐구동모터축 540 : 구동기어
550 : 종동기어 560 : 전동기어
600 : 승강구동기구 610 : 승강구동모터
611 : 승강구동모터축 620 : 승강구동스크루

Claims (1)

1. 상단지지대와, 상기 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되는 3개의 다리를 포함하는 삼각대와; 상기 상단지지대의 상부에 배치되어 토털스테이션이 장착되는 토털스테이션 마운트와; 상기 삼각대가 탑재되는 대차와; 상기 대차에 구비되어 대차를 지면에 고정함과 아울러 대차와 토털스테이션 마운트 및 토털스테이션의 수평을 유지하는 지면고정 및 수평유지수단; 및 상기 상단지지대에 장착되며 상단이 개방되어 상기 토털스테이션 및 토털스테이션 마운트가 승강 가능하게 수납되는 공간을 가지는 박스 형태의 보호케이스와, 상기 보호케이스의 상단개방부를 개폐하는 개폐판과, 상기 개폐판을 개폐구동하는 개폐구동기구 및, 상기 토털스테이션 마운트를 승강 구동하는 승강구동기구를 구비한 보호수단을 포함하여 구성되며,
   상기 대차는 평판상으로 형성된 대차본체와, 상기 대차본체의 하면에 구비된 각 한 쌍의 전, 후륜을 포함하며,
   상기 지면고정 및 수평유지수단은 상기 대차본체의 네 모서리 상면에 수직으로 장착되는 모터본체와, 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 모터축이 구비된 정역회전 가능한 수평조절모터와; 상기 모터축의 암나사부에 맞물리는 수나사부가 형성되며 대차본체에 형성된 관통공에 관통되는 승강스크루와; 상기 승강스크루의 하단에 일체로 형성되며 구형 외주면이 구비된 3차원 회동지지체와; 상기 3차원 회동지지체의 구형 외주면에 대응하는 구형 내주면과, 하단에서 수평으로 확장 형성되는 결합편이 구비된 3차원 회동체와; 상기 3차원 회동체의 결합편의 하면에 부착되어 지면에 지지되는 착지패드와; 상기 대차본체의 상면에 장착되어 대차본체의 경사도를 감지하는 경사감지센서와; 및 상기 대차본체의 상면에 장착되는 전원 공급용 배터리; 를 포함하여 구성되며,
   상기 개폐구동기구는 상기 보호케이스의 상단 선단부 양측에 돌출 형성된 한 쌍의 지지편(511)과 지지편(512)과, 상기 개폐판의 선단부 양측에 돌출 형성되어 상기 지지편(511)과 지지편(512)에 회동 가능하게 지지되며 지지편(511)과 지지편(512)에서 돌출되는 회동축(521)과 회동축(522)과, 상기 보호케이스의 일측 내벽면에 장착되어 개폐구동모터축이 보호케이스의 일측 벽체와 상기 지지편을 관통하여 돌출되는 개폐구동모터와, 상기 개폐구동모터축의 돌출단부에 고정되는 구동기어와, 상기 회동축(521)의 돌출단부에 고정되는 종동기어와, 상기 지지편(511)에 회전 가능하게 지지되어 상기 구동기어의 회전력을 종동기어에 전달하는 전동기어를 포함하여 구성되고,
   상기 승강구동기구는 상기 삼각대의 상단지지대의 하면에 장착되며 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 승강구동모터축을 가지는 승강구동모터와, 상기 승강구동모터축의 암나사부에 맞물리며 상기 상단지지대와 보호케이스의 하면을 관통하여 보호케이스의 내부에서 상단에 상기 토털스테이션 마운트가 결합되는 승강구동스크루를 포함하여 구성되며,
   상기 경사감지센서의 경사감지신호에 따라 수평조절모터 구동신호와 개폐구동모터 구동신호 및 승강구동모터 구동신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 수평조절모터 구동신호에 따라 수평조절모터를 구동하는 수평조절모터구동부와, 제어부의 개폐구동모터 구동신호에 따라 개폐구동모터를 구동하는 개폐구동모터구동부와, 제어부의 승강구동모터 구동신호에 따라 승강구동모터를 구동하는 승강구동모터구동부 및, 경사감지센서와 제어기모듈과 수평조절모터와 개폐구동모터 및 승강구동모터에 대한 배터리의 전원을 온오프함과 아울러 경사감지센서와 수평조절모터에 의한 수평조절모드, 수평조절모터에 의한 대차의 높낮이조절모드, 개폐구동모터에 의한 개폐판의 개폐모드 및, 승강구동모터에 의한 승강모드를 입력하기 위한 입력부를 포함하는 제어기모듈을 포함하여 구성되는 수준측량을 위한 측지측량용 토털스테이션.

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