KR101687251B1

KR101687251B1 - 스마트 기기와 오토레벨 장비의 결합을 통한 측량장치

Info

Publication number: KR101687251B1
Application number: KR1020160051510A
Authority: KR
Inventors: 김용석
Original assignee: 동아대학교 산학협력단
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2016-12-16

Abstract

본 발명은 스마트 수준 측량장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 수준 측량장치를 스마트 수준 측량장치로 제공하기 위하여 정준(수평)을 조절하기 위한 구조 제공하며, 스마트기기를 통해 정준(수평) 조절이 제대로 되었는지를 확인할 수 있는 스마트 수준 측량장치에 관한 것이다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 종래의 오토 레벨 수준 측량장치에 스마트 기기를 장착하기 위한 구조를 제공하며, 동시에 수준측량어플이 탑재된 스마트기기를 통해 오토 레벨 수준 측량장치에서 제공되는 스타프 이미지를 스마트기기에서 획득하여 이를 저장하면서 측정값을 스마트기기에 저장시키도록 함으로써, 정밀한 수준 측량이 가능하도록 하는 효과와 누구나 쉽게 스마트기기를 이용하여 수준 측량이 가능하도록 함으로써, 대중성과 편리성을 동시에 제공하게 된다.

Description

스마트 기기와 오토레벨 장비의 결합을 통한 측량장치 {omitted}

본 발명은 스마트 수준 측량장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 수준 측량장치를 스마트 수준 측량장치로 제공하기 위하여 정준(수평)을 조절하기 위한 구조 제공하며, 스마트기기를 통해 정준(수평) 조절이 제대로 되었는지를 확인할 수 있는 스마트 수준 측량장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 건설공사(토목, 건축설계 등)을 위해서는 측량이 먼저 이루어진다.

측량이란 수평거리와 고저 차 및 방향을 측정하여 점들의 상호 간의 위치를 결정하여 이를 도면이나 수치로 표시하는 제반 활동을 지칭한다. 이 중에서 수준(level) 측량은 특정 점의 고저 차를 관측하는 것을 말하며 고저측량 또는 레벨측량이라고도 한다.

이러한 수준측량에는 표척(스타프, staff)과 표척을 확인하기 위한 수준측량장치를 이용하여 두 지점간의 높이 차를 구하는 직접고저측량이 있다. 수준측량은 일반적으로 기준점으로부터 목표점까지 하나의 경로를 설정하고, 상기 경로 상에 N개의 중간점을 설정한 후, 표척(스타프)과 수준측량장치를 이동하며 각각의 지점을 측량함으로써, 이루어진다.

종래의 자동 레벨 수준측량 장치의 경우에는 수입에 의존하고 있으며, 고가에 형성되어 있어 도입 비용에 부담을 가질 수밖에 없었다. 구체적으로 수준 측량 장치의 경우에는 자동레벨과 디지털레벨이 있으며, 자동 레벨의 경우에는 소모성 장치로서 고장이나 파손이 발생하면 수리보다는 새롭게 구매하는 경향이 있어 신규 도입 비용이 추가적으로 발생할 수밖에 없었다.

따라서, 경제적인 비용으로 누구나 소지하고 있는 스마트기기를 이용하여 수준 측량이 가능한 기술이 필요하게 되었다.

대한민국등록특허 1351070호(2014.01.07)

본 발명은 스마트 기기와 오토레벨 장비의 결합을 통한 측량장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 종래의 오토 레벨 수준 측량장치에 스마트 기기를 장착하기 위한 구조를 제공하며, 동시에 수준측량어플이 탑재된 스마트기기를 통해 오토 레벨 수준 측량장치에서 제공되는 스타프 이미지를 스마트기기에서 획득하여 이를 저장하면서 측정값을 스마트기기에 저장시키도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스마트기기와 오토 레벨 수준 측량장치를 결합시키기 위한 거치대 구조를 제공하여 누구나 쉽게 스마트기기를 이용하여 수준 측량이 가능하다는 것이 가장 큰 장점이며, 기존 장비와의 결합성을 해결할 수 있는 장치이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,

본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.

즉, 종래의 오토 레벨 수준 측량장치에 스마트 기기를 장착하기 위한 구조를 제공하며, 동시에 수준측량어플이 탑재된 스마트기기를 통해 오토 레벨 수준 측량장치에서 제공되는 스타프 이미지를 스마트기기에서 획득하여 이를 저장하면서 측정값을 스마트기기에 저장시키도록 함으로써, 정밀한 수준 측량이 가능하도록 하는 효과와 누구나 쉽게 스마트기기를 이용하여 수준 측량이 가능하도록 함으로써, 대중성과 편리성을 동시에 제공하게 된다.

도 1은 스마트 기기와 오토레벨 장비의 결합을 통한 측량장치 구성도.
도 2는 도 1 부분과 스마트 기기의 연결부.
도 3은 높이 측정부, 정준부 및 자동계산처리부.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 스마트 수준 측량장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 특징은 삼각대와 렌즈를 결합시키기 위한 결합 구조를 제공하며, 동시에 스마트기기와 렌즈를 결합시키기 위한 구조를 제공함으로써, 휴대성과 간편성 및 편리성을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 스마트 수준 측량장치의 전체 사시도이며, 도 2는 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 스마트 수준 측량장치는, 삼각대(100); 수평조절수단지지부(200); 수평조절수단(300); 결합수단(400); 렌즈결합부지지수단(500); 렌즈결합부(600); 렌즈부(700);를 포함하여 구성된다.

상기 삼각대(100)는 상측에 수평조절수단지지부에 형성된 중앙결합홈에 결합되는 삼각대돌출부(110)를 포함하여 구성되게 된다.

상기 삼각대돌출부에 바람직하게는 나사산을 구성하고, 중앙결합홈에는 나사홈을 구성하여 서로 돌려 결합할 수 있도록 구성하게 된다.

한편, 상기 수평조절수단지지부(200)는 중앙 부위에 상기 삼각대돌출부를 결합시키기 위한 중앙결합홈(210)을 형성하고 있으며, 상면 모서리 부위에 수평조절수단을 결합시키기 위한 모서리결합홈(220)을 다수 형성하게 된다.

본 발명의 예시에는 3개의 모서리결합홈을 구성하고 있으며, 수평조절수단지지부의 경우에는 삼각형태를 취하고 있으나, 만약 사각형태를 취하게 되면 모서리는 4개가 되므로 4개의 모서리결합홈이 구성될 수 있을 것이다.

한편, 도 12a 내지 도 12b에 도시한 바와 같이, 상기 모서리 부위에 형성되는 수평조절수단(300)은 결합수단에 삽입되기 위하여 결합수단이 관통하기 위한 구멍이 형성되게 되며, 결합수단을 따라 회전하여 정준(수평)을 조절하게 된다.

상기 수평조절수단은 바람직하게는 제1수평조절부(320)와 제2수평조절부(310)를 구성하고 있는데, 필요에 따라 1개의 수평조절부 혹은 3개 이상의 수평조절부를 구성할 수도 있을 것이다.

상기 결합수단(400)은 일측이 모서리결합홈에 삽입되며, 타측이 렌즈결합부지지수단의 하측에 형성된 결합수단결합홈에 삽입되게 되며, 상기 수평조절수단을 관통하여 일측 및 타측을 결합시키게 된다.

따라서, 상기 수평조절수단이 결합수단을 따라 상하로 이동하면서 수평을 조절하게 되는 것이다.

상기 렌즈결합부지지수단(500)은 하측에 결합수단결합홈(510)이 형성되어 있으며, 중앙 부위에 중앙홀(520)이 형성되어 있게 된다.

이때, 렌즈결합부지지수단의 상단에 렌즈결합부가 안착되게 되는 것이며, 안착의 효율을 좋게 하기 위하여 탄성부재를 상면에 형성할 수도 있다.

상기 렌즈결합부(600)는 렌즈결합부지지수단의 상단에 안착되며, 하측 중앙부위에 중앙결합홈(610)이 형성되어 제2결합수단(750)에 의해 중앙홀(520)을 관통하여 상기 중앙결합홈에 결합시키게 된다.

그리고, 상측 끝단에 렌즈에 형성된 홈(710)에 결합되는 렌즈결합용돌출부(620)를 포함하여 구성하게 된다.

상기 렌즈부(700)는 렌즈결합용돌출부(620)에 결합되는 홈(710)이 형성되게 된다.

도 3은 본 발명인 스마트 수준 측량장치의 스마트기기거치대의 사시도이며, 도 4는 스마트기기거치대가 렌즈부에 결합되는 사시도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 스마트기기거치대(800)는 렌즈부에 형성된 결합돌기부(720)를 결합시키기 위한 결합부(810)를 포함하여 구성되며, 렌즈를 통해 제공된 일정 지점에 배치되는 스타프의 눈금을 확인하는 카메라를 포함하여 구성되는 스마트기기(900)를 고정시키는 고정수단(820)이 형성되어 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명인 스마트 수준 측량장치의 스마트기기거치대를 나타낸 구성도이다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 스마트기기거치대(800)는 고정수단(820)과; 결합부(810)와; 결합볼트(850);를 포함하여 구성된다.

상기 고정수단(820)은, 제1고정부(821)와, 제2고정부(825)를 포함하여 구성된다.

상기 제1고정부(821)는 일측에 스마트기기의 일측면을 지지하기 위하여 돌출되게 형성되는 제1측면돌출부(822)를 구성하게 된다.

그리고, 일측에 제2고정부의 이동홀(827)에 삽입되는 결합돌출부(823)가 형성되게 된다.

따라서, 상기 결합돌출부가 이동홀을 따라 좌우 이동하게 되는데, 이는 스마트기기마다 그 사이즈가 다르기 때문에 사이즈별 폭을 조절하기 위하여 구성된 것이다.

또한, 상기 결합돌출부에 결합볼트(850)가 결합되기 위한 제1고정부결합홈(824)이 형성되어 있게 된다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제2고정부(825)는 스마트기기의 타측면을 지지하기 위하여 돌출되게 형성되는 제2측면돌출부(826)가 구성되어 있으며, 중앙 부위에 결합돌출부가 좌우 이동할 수 있는 이동홀(827)이 형성되어 있게 된다.

상기 이동홀의 경우에는 수평 방향으로 길게 형성하여 결합돌출부의 이동을 안내하게 된다.

한편, 결합부(810)는 원형부(815)와, 수평부(816)와, 결합부이동홀(813)을 포함하여 구성된다.

상기 원형부(815)는 도 7에 도시한 바와 같이, 렌즈부에 형성된 결합돌기부(720)를 결합시키기 위하여 형성되는 나사홈부(811)를 내면 둘레를 따라 형성하게 된다.

그리고, 원형부의 중앙 부위에 렌즈부의 렌즈를 통해 스타프의 눈금을 확인하기 위하여 형성되는 구멍부(812)를 포함하여 구성되게 된다.

상기 구멍부 대신에 투명재질로 마감을 할 수도 있으며, 예를 들어, 투명유리, 투명 플라스틱 등을 구성할 수도 있을 것이다.

상기 수평부(816)를 원형부에 연이어 수평하게 형성하게 되며, 결합부이동홀(813)을 수평부의 중앙 부위에 길게 형성하게 된다.

이는 스마트기기의 높이가 각기 다르기 때문에 스마트기기의 후면에 설치 구성된 카메라의 위치에 정확하게 위치시켜야 하므로 결합부이동홀이 길게 형성되어 있기에 결합볼트를 고정 결합하기 전에 위치를 맞춘 후 결합볼트를 돌려 결합시키게 되면 고정수단에 결합부가 고정되게 된다.

상기 결합볼트(850)는 결합부이동홀을 관통하여 제1고정부결합홈(824)에 결합되어 상기 고정수단(820)에 결합부(810)를 밀착 고정시키는 역할을 수행하게 된다.

한편, 도 8에 도시한 바와 같이, 렌즈결합부(600)는,

상측에 제2원통부가 결합되어 있는 제1원통부(630)와,

상기 제1원통부에 결합되며, 중앙부위에 렌즈부에 형성된 홈(710)에 결합되는 렌즈결합용돌출부(620)를 구성하고 있으며, 일측에 결합된 렌즈부를 회전시키기 위한 손잡이부(640)가 형성되어 있는 제2원통부(650)를 포함하여 구성되게 된다.

상기와 같이, 제2원통부가 제1원통부에 결합되어 회전하는 구조는 일반적으로 널리 알려진 기술이므로 구체적인 구조 설명은 생략하겠다.

상기와 같이, 구성하게 되면, 손잡이부를 원주 방향으로 회전시킬 경우에 렌즈부도 회전하게 된다.

렌즈부를 결합시키게 되면, 삼각대가 고정된 상태에서 스타프의 위치로 렌즈부의 렌즈를 위치시켜야 하는데, 손으로 렌즈부를 약간이라도 회전시킬 경우에는 스타프가 카메라 화면에서 벗어나기 때문에 상기와 같이 구성하여 손잡이부를 회전시킬 경우에 정밀하게 스타프를 카메라 화면에 위치시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 스마트기기(900)는 렌즈를 통해 제공된 일정 지점에 배치되는 스타프의 눈금을 확인하는 카메라를 포함하여 구성되게 된다.

카메라를 통해 포착된 스타프의 눈금이 정준(수평)을 유지한 것인지를 육안으로 확인하기 위하여 종래 기술들은 수준측량장치의 일부에 수준기용 수포부를 구성하여 정준(수평)을 조절하게 된다.

이를 스마트기기에 적용하게 되면, 편리하게 현재 카메라에 잡히는 스타프가 정준(수평)을 유지하는 지를 직관적으로 알 수 있을 것이다.

따라서, 정준(수평)계 프로그램을 스마트기기에 탑재할 수 있는데, 일반적으로 스마트기기에 포함된 자이로스코프와 연동시켜 제공하게 된다.

도 9에 도시한 바와 같이, 수평디지털수포부(910)과 수직디지털수포부(920)이 표시되고, 정준화면부(930)이 표시되고, 현재 위치(940)가 표시되도록 정준(수평)계 프로그램을 탑재시킨다.

이때, 사용자는 모서리 부위에 결합되어 있는 수평조절수단들을 조절하여 정준화면부에 위치시키게 된다.

한편, 도 14a 내지 도 14b에 도시한 바와 같이, 일반 원형기포관(10)이 구성될 수 있는데, 이를 통해 기계적으로 정준이 되었는지를 육안으로 확인할 수 있는 것이다.

구체적으로 원형기포관지지부(20)에 구멍을 구성하여 구멍에 제2결합수단을 결합시키게 된다.

상기 원형기포관의 하단에 고무자석을 구성하고, 상기 원형기포관지지부를 철판으로 구성하게 되면 원형기포관을 쉽게 탈부착할 수 있게 된다.

상기와 같이, 구성하게 되면 눈으로 정준을 조절할 수 있게 된다.

한편, 카메라를 통해 촬영하게 되면 도 10과 같은 촬영 이미지들을 스마트기기에 저장되게 되는 것이다.

본 발명에 의하면, 종래의 수준 측량장치를 스마트 수준 측량장치로 제공하기 위하여 정준(수평)을 조절하기 위한 구조를 제공하며, 스마트기기를 통해 정준(수평) 조절이 제대로 되었는지를 확인할 수 있도록 함으로써, 정밀한 수준 측량이 가능하도록 하는 효과와 고가의 수준 측량장치를 대체함에 따른 경제적 비용 절감 효과를 제공한다.

상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

100 : 삼각대
200 : 수평조절수단지지부
300 : 수평조절수단
400 : 결합수단
500 : 렌즈결합부지지수단
600 : 렌즈결합부
700 : 렌즈부
800 : 스마트기기거치대
900 : 스마트기기

Claims

수준 측량장치에 있어서,
상측에 수평조절수단지지부에 형성된 중앙결합홈에 결합되는 삼각대돌출부(110)를 포함하여 구성되는 삼각대(100);
중앙 부위에 상기 삼각대돌출부를 결합시키기 위한 중앙결합홈(210)을 형성하고 있으며, 모서리 부위에 수평조절수단을 결합시키기 위한 모서리결합홈(220)을 다수 형성하고 있는 수평조절수단지지부(200);
결합수단에 삽입되며, 회전하여 수평을 조절하기 위한 수평조절수단(300);
일측이 모서리결합홈에 삽입되며, 타측이 렌즈결합부지지수단의 하측에 형성된 결합수단결합홈에 삽입되는 결합수단(400);
하측에 결합수단결합홈(510)이 형성되어 있으며, 중앙 부위에 중앙홀(520)이 형성되어 있는 렌즈결합부지지수단(500);
상기 렌즈결합부지지수단의 상단에 안착되며, 하측 중앙부위에 중앙결합홈(610)이 형성되어 제2결합수단(750)에 의해 중앙홀을 관통하여 상기 중앙결합홈에 결합시키며, 상측 끝단에 렌즈에 형성된 홈(710)에 결합되는 렌즈결합용돌출부(620)를 포함하여 구성되는 렌즈결합부(600);
상기 렌즈결합용돌출부(620)에 결합되는 홈(710)이 형성된 렌즈부(700);
렌즈부에 형성된 결합돌기부(720)를 결합시키기 위한 결합부(810)를 포함하여 구성되며, 렌즈를 통해 제공된 일정 지점에 배치되는 스타프의 눈금을 확인하는 카메라를 포함하여 구성되는 스마트기기(900)를 고정시키는 고정수단(820)이 형성되어 있는 스마트기기거치대(800);를 포함하여 구성되며,

상기 스마트기기거치대(800)는,
스마트기기의 일측면을 지지하기 위하여 돌출되게 형성되는 제1측면돌출부(822)가 구성되어 있으며, 일측에 이동홀(827)에 삽입되는 결합돌출부(823)가 형성되되, 상기 결합돌출부에 결합볼트(850)가 결합되기 위한 제1고정부결합홈(824)이 형성되어 있는 제1고정부(821)와,
스마트기기의 타측면을 지지하기 위하여 돌출되게 형성되는 제2측면돌출부(826)가 구성되어 있으며, 중앙 부위에 결합돌출부가 좌우 이동할 수 있는 이동홀(827)이 형성되어 있는 제2고정부(825)를 포함하여 구성되는 고정수단(820)과;
렌즈부에 형성된 결합돌기부(720)를 결합시키기 위하여 형성되는 나사홈부(811)와 렌즈부의 렌즈를 통해 스타프의 눈금을 확인하기 위하여 형성되는 구멍부(812)를 포함하여 구성되는 원형부(815)와,
상기 원형부에 연이어 수평하게 형성되는 수평부(816)와,
상기 수평부의 중앙 부위에 길게 형성되는 결합부이동홀(813)을 포함하여 구성되는 결합부(810)와;
상기 결합부이동홀을 관통하여 제1고정부결합홈(824)에 결합되어 상기 고정수단(820)에 결합부(810)를 밀착 고정시키기 위한 결합볼트(850);를 포함하여 구성되고,

상기 렌즈결합부(600)는,
상측에 제2원통부가 결합되어 있는 제1원통부(630)와,
상기 제1원통부에 결합되며, 중앙부위에 렌즈부에 형성된 홈(710)에 결합되는 렌즈결합용돌출부(620)를 구성하고 있으며, 일측에 결합된 렌즈부를 회전시키기 위한 손잡이부(640)가 형성되어 있는 제2원통부(650)를 포함하여 구성됨으로써, 상기 손잡이부를 원주 방향으로 회전시킬 경우에 렌즈부도 회전하는 것을 특징으로 하는 스마트 수준 측량장치.