KR101766663B1 - 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템 - Google Patents

디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템 Download PDF

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Abstract

디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템은 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 측량된 위치를 GPS 정보에 의해 정확하게 위치 계산하고, 이를 관리서버와 연계하여 데이터베이스화하여 관리하고, 자기마커를 수평이동과 수직이동을 통해 자기마커의 자기장 탐지를 용이하게 하며, 관리서버로부터 해당 지하시설물 위치에 해당하는 증강현실 구현 정보를 제공받아 표시함으로써 지하시설물의 위치, 길이, 관리번호 등의 정보를 정확하게 측정할 수 있다.

Description

디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템{System for Surveying Road and Underground Facilitues Using DGPS}
본 발명은 도로와 지하시설물 측량시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 측량된 위치를 GPS 정보에 의해 정확하게 위치 계산하고, 이를 관리서버와 연계하여 데이터베이스화하여 관리하고, 자기마커를 수평이동과 수직이동을 통해 자기마커의 자기장 탐지를 용이하게 하며, 관리서버로부터 해당 지하시설물 위치에 해당하는 증강현실 구현 정보를 제공받아 표시함으로써 지하시설물의 위치, 길이, 관리번호 등의 정보를 정확하게 측정할 수 있는 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템에 관한 것이다.
현대 사회는 도시화가 진행됨에 따라 도시가스 공급관, 상하수도관, 전력선로 및 통신선로 등의 설치가 증가된다. 현재 이러한 설비들의 보호, 지상 공간의 활용도 증대 및 도시 미관의 향상 등의 목적을 위해 상기 설비들을 지중에 매설한다.
지중에 매설된 지하시설물들은 지상에서 그 위치를 파악하기 어렵다. 따라서, 종래에는 기존의 건축물을 해체하고 신축하거나 지하시설물의 보수가 필요할 경우 도면에 표시된 지하시설물의 위치를 참조하면서 굴착작업을 진행하여, 굴착장비에 의해 지하시설물이 손상되는 경우가 빈번하였다.
이러한 문제를 해결하고자 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0732127호(이하, '선행문헌 1'이라고 함)와 같은 기술이 제공되었다.
즉, 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 그 측량된 위치를 GPS 정보에 의해 정확하게 데이터베이스화 한 후, 이를 지리정보시스템(geographic information system; GIS)과 연계하여 정확한 관리를 할 수 있도록 하였다.
그러나 GPS로부터 제공되는 위치정보는 반경 15m 정도의 오차가 발생되어 지하시설물의 위치 파악이 부정확해지는 단점이 있었다.
이에, 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0908832호(이하, '선행문헌 2'라고 함)에는 DGPS를 이용하여 자기마커의 자기장을 탐지하는 탐지기의 위치를 GPS를 이용하는 경우보다 정확하게 측정할 수 있도록 한다는 내용이 개시되어 있다.
선행문헌 1 및 선행문헌 2는 지하시설물에 설치된 자기마커가 복토 후 장시간이 경과된 후에도 그 위치가 일정하게 유지된 상태임을 상정한 것으로, 이를 위하여 자기마커가 지하시설물에 견고하게 고정되도록 하는 구체적인 내용은 개시되어 있지 않다.
대한민국특허청 등록특허공보 제10-1487017호(이하, '선행문헌 3'이라고 함)에는 상술한 바와 같은 자기마커의 구성에 관한 구체적인 내용이 개시되어 있다. 즉, 선행문헌 3에는 원통형의 지하시설물 표면에 용이하게 부착될 수 있고, 부착 후 자기장의 방향을 조절할 수 있는 자기마커의 구성이 제안되어 있다.
그러나, 지하시설물은 원통형 관로 외에 다각형 단면을 갖는 관 또는 주름관과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으므로, 선행문헌 3에 제안된 구성만으로는 모든 지하시설물에 견고하게 고정되도록 하기 어렵다.
아울러, 선행문헌 3의 자기마커는 하나의 축 방향만을 회전중심으로 하여 자기마커의 경사를 조절할 수 있으므로, 지평면에 대하여 경사진 방향으로 설치된 지하시설물에 적용하기 곤란하다.
또한, 선행문헌 3의 자기마커는 조절된 자기장의 방향이 고정되도록 하기 위하여 시멘트 등의 재료를 이용하여 조절된 상태가 유지되도록 하므로, 자기마커를 지하시설물에 부착한 후 소정의 시간이 경과된 후 복토를 하여야 자기마커의 위치가 변경되지 않을 수 있다.
그러므로, 디지피에스를 기초로 한 자기마커 위치확인용 지하시설물 관리 장치에 포함되는 자기마커는, 다양한 형상의 지하시설물에 견고하게 설치될 수 있고, 자기장의 방향을 자유롭게 조절할 수 있는 동시에 조절된 상태가 유지될 수 있으며, 설치 후 즉시 복토를 행하더라도 장기간 그 위치 및 자기장의 방향이 유지될 수 있도록 하는 방안이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허번호 제10-0732127호(등록일: 2007년 06월 19일), 발명의 명칭: "자기 마커의 극성을 이용한 지하 시설물 관리 시스템" 대한민국 등록특허번호 제10-0908832호(등록일: 2009년 07월 15일), 발명의 명칭: "DGPS 기반 자기마커 정밀위치 확인용 지하시설물 관리시스템" 대한민국 등록특허번호 제10-1487017호(등록일: 2015년 01월 22일), 발명의 명칭: "자기마커식 지하시설물관리시스템"
이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 측량된 위치를 GPS 정보에 의해 정확하게 위치 계산하고, 이를 관리서버와 연계하여 데이터베이스화하여 관리하고, 자기마커를 수평이동과 수직이동을 통해 자기마커의 자기장 탐지를 용이하게 하며, 관리서버로부터 해당 지하시설물 위치에 해당하는 증강현실 구현 정보를 제공받아 표시함으로써 지하시설물의 위치, 길이, 관리번호 등의 정보를 정확하게 측정할 수 있는 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템은, 링 형태의 회전체(111)가 원통배관인 지하시설물(30)에 끼워지고, 상기 회전체(111)의 하부 일측에 연장되어 결합된 이송블록부(130)와 상기 이송블록부(130)를 관통하여 상기 지하시설물(30)에 일정 거리 이격되어 평행하게 배치된 길이 방향의 스크류부재(116)와 상기 스크류부재(116)의 일측 끝단에 결합된 브라켓(117)과 상기 스크류부재(116)의 타측 끝단에 결합되어 상기 스크류부재(116)를 회전시키도록 회전 구동력을 제공하는 모터(118)를 구비한 수평이동체(110)와, 상기 회전체(111)의 상부 일측에 케이스(121)가 결합되고, 상기 케이스(121)의 내부에 제1 베벨기어(122)가 형성되고, 상기 제1 베벨기어(122)와 직각 방향으로 기어 맞물림으로 결합된 제2 베벨기어(123)가 형성되며, 상기 제1 베벨기어(122)는 상부에 수직으로 세워진 수직스크류부재(124)가 결합되어 상기 케이스(121)의 외부로 연장되어 일정한 길이로 형성되고, 상기 수직스크류부재(124)의 회전에 따라 수직스크류부재(124) 상에서 상하 방향으로 이동되는 이동부(125)와, 상기 이동부(125)의 상부면 일측에 자기마커(126)가 상부 방향으로 돌출되어 결합되고, 상기 자기마커(126)의 하부면 일측에서 상기 케이스(121)의 상부면 일측까지 스프링부재(127)가 결합되는 수직이동체(120)로 이루어진 자기마커 부착장치(110, 120); 자기마커(126)에 형성된 자기장에 일정 거리 이내로 접근하면 지구 자장의 방향과 상이한 자기장에 의해 왜곡자계가 감지되는 탐촉자(203)와, 탐촉자(203)로부터 일정 크기 이상의 자기장이 검출되는 경우, GPS 인공위성(10)과 연동하여 자기마커(126)의 위치 정보를 계산하는 GPS 처리부(204)와, 상기 GPS 처리부(204)에 의해 수신된 GPS 신호 및 오차보정값을 비교하여 측정 위치 오차를 보정하며, 자기마커(126)의 최종 위치 정보를 계산하며, 계산된 자기마커(126)의 최종 위치 정보를 통신부(206)를 통해 관리서버(300)로 전송하여 저장되도록 하여 지하시설물(30)의 위치 정보에 관한 데이터베이스가 형성되도록 제어하고, 상기 관리서버(300)로부터 상기 지하시설물(30)의 위치 정보에 매칭되는 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 제어부(205)를 구비한 탐지장치본체(201)와, 상기 탐지장치본체(201)에 봉 형태로 결합되어 탐지자의 손에 잡을 수 있는 탐지장치봉(202)로 이루어진 지하시설물 탐지장치(200); 및 안경의 형태를 이루는 프레임(401)과, 상기 프레임(401)의 내부에 형성되어 상기 탐지장치본체(201)의 제어부(205)로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 데이터 수신부(403)와, 상기 데이터 수신부(403)로부터 수신한 가상이미지 데이터를 이미지생성부(407)를 통해 가상 이미지를 생성하고, 디스플레이부(402)를 제어하여 지하시설물(30)의 이미지 정보의 주변에 지하시설물(30)의 직경, 길이, 지상으로부터의 깊이정보, 관리번호를 증강현실로 표현된 이미지로 표시되는 제어모듈(405)로 이루어진 안경부재(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커를 수평이동과 수직이동을 통해 자기마커의 자기장 탐지를 용이하게 하는 효과가 있다.
본 발명은 관리서버로부터 해당 지하시설물 위치에 해당하는 증강현실 구현 정보를 제공받아 표시하여 지하시설물의 위치, 길이, 관리번호 등의 정보를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기마커 부착장치의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자기마커 부착장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이스의 내부 구성장치와 탐지장치본체의 내부 구성장치를 나타낸 도면이다.
그리고
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지하시설물 탐지장치와 안경부재의 구성을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래의 도로와 지하시설물 측량 시스템은 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 그 측량된 위치를 GPS 정보에 의해 측정하게 되는데 GPS로부터 제공되는 위치정보는 반경 15m 정도의 오차가 발생되어 지하시설물의 위치 파악이 부정확해지는 단점이 있었으며, 원통형 관에 자기마커가 부착되기 때문에 지하시설물에 견고하게 고정되도록 하기 어렵다.
이하 본 발명은 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량 시스템은 자기마커를 수평이동과 수직이동을 통해 자기마커의 자기장 탐지를 용이하게 하며, 관리서버로부터 해당 지하시설물 위치에 해당하는 증강현실 구현 정보를 제공받아 표시함으로써 지하시설물의 위치, 길이, 관리번호 등의 정보를 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기마커 부착장치의 구성을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자기마커 부착장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이스의 내부 구성장치와 탐지장치본체의 내부 구성장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량 시스템(100)은 지표면(20)보다 하부의 지중(21)에 지하시설물의 위치를 정밀하게 측정하기 위한 것으로서, 자기마커 부착장치(110, 120), 지하시설물 탐지장치(200), 관리서버(300) 및 안경부재(400)를 포함한다.
자기마커 부착장치는 수평이동체(110) 및 수직이동체(120)를 포함한다.
수평이동체(110)는 링 형태의 회전체(111)가 지하시설물(30)인 원통배관에 끼워지고, 회전체(111)의 하부 일측에 연장되어 결합된 이송블록부(130)와 상기 이송블록부(130)를 관통하여 원통배관(30)에 일정 거리 이격되어 평행하게 배치된 길이 방향의 스크류부재(116)와 상기 스크류부재(116)의 일측 끝단에 결합된 브라켓(117)과 상기 스크류부재(116)의 타측 끝단에 결합되어 상기 스크류부재(116)를 회전시키도록 회전 구동력을 제공하는 모터(118)를 포함한다. 브라켓(117)과 모터(118)는 원통배관(30)의 일측에 결합되어 있다.
회전체(111)는 중심부에 개방부(112)가 형성되어 원통배관(30)이 관통되고, 내측면에 베어링(113)이 일정 간격마다 결합되는 베어링 수용부(114)가 형성된다.
베어링 수용부(114)에는 구 형태의 베어링(113)의 일부가 베어링축(115)에 중심이 끼워져 결합되며, 베어링(113)의 나머지 부분이 원통배관(30)과 맞닿아 접촉된다.
이송블록부(130)는 스크류부재(116)의 외주면 나사선에 각각 맞물리는 나사산을 형성한다. 이송블록부(130)는 스크류부재(116)의 회전에 따라 스크류부재(116) 상에서 직선 이동된다.
스크류부재(116)의 회전에 따라 이송블록부(130)가 이동되면 이송블록부(130)에 결합된 회전체(111)는 복수의 베어링(113)이 회전하면서 원통배관(30)의 외주면을 따라 이동된다.
회전체(111)와 이송블록부(130)는 스크류부재(116)에 2개 이상 결합될 수 있으며, 2개 이상의 회전체(111)와 이송블록부(130)는 스크류부재(116)가 일방향으로 회전하면 동시에 직선 이동된다.
회전체(111)의 상부 일측에는 수직이동체(120)가 결합되는데, 수직이동체(120)는 상기 회전체(111)의 상부 일측에 케이스(121)가 결합되고, 상기 케이스(121)의 내부에는 제1 베벨기어(122)가 형성되고, 상기 제1 베벨기어(122)와 직각 방향으로 기어 맞물림으로 결합된 제2 베벨기어(123)가 형성된다.
상기 제1 베벨기어(122)는 상부에 수직으로 세워진 수직스크류부재(124)가 결합되어 상기 케이스(121)의 외부로 연장되어 일정한 길이로 형성된다.
상기 제2 베벨기어(123)는 측면에 회전축(128a)을 통해 케이스(121)의 외부에 구동모터(128)가 결합된다.
수직스크류부재(124)는 일측에 이동부(125)가 결합되고, 이동부(125)는 수직스크류부재(124)가 관통되어 수직스크류부재(124)의 외주면 나사선에 각각 맞물리는 나사산을 내측면에 형성한다. 이동부(125)는 수직스크류부재(124)의 회전에 따라 수직스크류부재(124) 상에서 상하 방향으로 이동된다.
이동부(125)는 상부면 일측에 자기마커(126)가 상부 방향으로 돌출되어 결합되고, 하부면 일측에서 상기 케이스(121)의 상부면 일측까지 스프링부재(127)가 결합된다.
케이스(121)의 내부에는 신호 수신부(121a), 자기장 세기조절부(121b) 및 이동체제어부(121c)를 포함한다.
신호 수신부(121a)는 지하시설물 탐지장치(200)로부터 제어 신호를 수신한다.
자기장 세기조절부(121b)는 자기마커(126)와 전기적으로 연결되어 자기장 세기를 조절할 수 있다.
이동체제어부(121c)는 모터(118)와 구동모터(128)를 제어하여 스크류부재(116)와 수직스크류부재(124)를 회전시키도록 제어한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지하시설물 탐지장치와 안경부재의 구성을 나타낸 도면이다.
지하시설물 탐지장치(200)는 탐지장치본체(201) 및 탐지장치봉(202)을 포함한다.
탐지장치봉(202)은 상기 탐지장치본체(201)에 봉 형태로 결합되어 작업자(11)의 손에 잡을 수 있는 부재이다.
탐지장치본체(201)는 탐촉자(203), GPS 처리부(204), 제어부(205), 통신부(206) 및 출력부(207)를 포함한다.
탐지장치본체(201)는 내부에 자기센서가 포함된 탐촉자(203)를 포함하고, 탐촉자(203)는 자기마커(126)에 형성된 자기장에 일정 거리 이내로 접근하면 지구 자장의 방향과 상이한 자기장에 의해 왜곡자계가 감지된다.
자기장의 방향은 지구 자장의 방향과 상이해야 하며, 자기장 내의 자기력선의 방향이 일정한 방향성을 갖게 할수록 자기장의 측정이 더욱 용이해진다.
탐지장치본체(201)의 탐촉자(203)는 자기장에 의한 왜곡자계의 방향 및 크기를 측정하게 되면 자기마커(126)의 위치를 확인할 수 있으므로 이를 통하여 지하시설물(30)의 위치를 인식된다.
GPS 처리부(204)는 탐촉자(203)로부터 일정 크기 이상의 자기장이 검출되는 경우, GPS 인공위성(10)과 연동하여 자기마커(126)의 위치 정보를 계산하며, 디지피에스 기능을 수행하여 위치 보정한다.
디지피에스는 기존의 GPS 신호가 전파의 대기굴절, GPS 인공위성(10)과 GPS 처리부(204)의 시간 불일치 등의 이유로 발생되는 오차를 보정한다.
즉, 디지피에스는 사전에 정밀하게 측정되어 좌표를 알고 있는 기준점(미도시)에서 GPS 신호를 수신하여 GPS 인공위성(10)의 오차보정값을 계산한 후 측정하고자 하는 위치에 있는 GPS 처리부(204)로 계산한 값을 전달하여 오차를 보정한다.
GPS 처리부(204)는 GPS 인공위성(10)이 송신하는 GPS 신호 및 기준점(미도시)에서 송신하는 오차보정값을 수신한다.
제어부(205)는 GPS 처리부(204)에 의해 수신된 GPS 신호 및 오차보정값을 비교하여 측정 위치 오차를 보정하며, 자기마커(126)의 최종 위치 정보를 계산하며, 계산된 자기마커(126)의 최종 위치 정보를 통신부(206)를 통해 관리서버(300)로 전송하여 저장되도록 하여 지하시설물(30)의 위치 정보에 관한 데이터베이스가 형성되도록 할 수 있다.
출력부(207)는 영상 또는 음향 등을 이용하여 지하시설물 탐지장치(200)로 탐지를 하는 작업자(11)가 GPS 인공위성(10), 자기마커(126) 및 기준점(미도시) 등에 관한 정보를 용이하게 인지할 수 있도록 정보를 출력한다.
제어부(205)는 자기마커(126)에 형성된 자기장의 세기가 검출되면, 구동 신호를 생성하여 통신부(206)를 통해 자기마커 부착장치의 수직이동체(120)로 전송한다.
수직이동체(120)의 신호 수신부(121a)는 탐지장치본체(201)로부터 구동 신호를 수신하는 경우, 상기 수신한 구동 신호를 이동체제어부(121c)로 전송한다.
이동체제어부(121c)는 수신한 구동 신호에 따라 자기장 세기조절부(121b)와 연동하여 자기마커(126)의 자기장 세기를 조절한다.
자기장 세기조절부(121b)는 자기마커(126)와 전기적으로 연결되어 있다.
이동체제어부(121c)는 구동모터(128)를 구동시켜 제2 베벨기어(123)를 회전시키고, 상기 제2 베벨기어(123)에 맞물려 있는 제1 베벨기어(122)를 회전하여 수직스크류부재(124)를 회전시킨다.
이동부(125)는 수직스크류부재(124)의 회전에 따라 상부 방향으로 이동하게 되고, 이동부(125)의 상부면에 형성된 자기마커(126)도 함께 상부 방향으로 이동된다.
이와 함께 이동체제어부(121c)는 모터(118)를 구동시켜 스크류부재(116)를 회전시키며, 이에 따라 스크류부재(116)에 결합된 이송블록부(130)가 일방향으로 직선 이동된다. 이송블록부(130)에 결합된 회전체(111)와 수직이동체(120)도 함께 직선 이동하게 된다.
자기마커 부착장치는 회전체(111)를 직선 이동하고 수직이동체(120)를 상부 방향으로 이동하게 되면 자기마커(126)에 형성되는 자기장의 세기를 조절하게 된다.
제어부(205)는 자기마커(126)에 형성된 자기장의 세기를 계속적으로 검출하여 일정 세기 이상이 되는지 체크한 후, 원하는 범위 이내의 자기장 세기가 검출되는 경우, 구동 정지 신호를 생성하여 통신부(206)를 통해 자기마커 부착장치의 수직이동체(120)로 전송한다.
수직이동체(120)의 신호 수신부(121a)는 탐지장치본체(201)로부터 구동 정지 신호를 수신하는 경우, 상기 수신한 구동 정지 신호를 이동체제어부(121c)로 전송한다.
이동체제어부(121c)는 수신한 구동 정지 신호에 따라 모터(118)와 구동모터(128)의 구동을 정지시키도록 제어한다. 이와 같은 과정을 통해 지하시설물 탐지장치(200)는 지하시설물(30)의 위치를 정확하게 판단할 수 있게 된다.
관리서버(300)는 지하시설물 탐지장치(200)로부터 지하시설물(30)의 위치 정보를 수신하여 주기적으로 업데이트한다.
관리서버(300)는 지하시설물 탐지장치(200)로부터 지하시설물(30)의 위치 정보를 수신하는 경우, 상기 수신한 지하시설물(30)의 위치 정보에 매칭되는 증강현실 구현 정보를 데이터베이스부에서 추출하며, 추출한 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 탐지장치본체(201)의 제어부(205)로 전송한다.
안경부재(400)는 안경의 형태를 이루는 프레임(401)과, 상기 프레임(401)의 내부에 형성된 데이터 수신부(403), 제어모듈 본체(404), 제어모듈(405), 카메라부(406), 이미지생성부(407) 및 디스플레이부(402)를 포함한다.
데이터 수신부(403)는 탐지장치본체(201)의 제어부(205)로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신한다.
제어모듈(405)는 상기 데이터 수신부(403)로부터 수신한 가상이미지 데이터를 이미지생성부(407)를 통해 가상 이미지를 생성한다.
이미지생성부(407)는 가상이미지 데이터를 조준렌즈를 통해 광가이드 광학부품을 투사시키는 역할을 한다.
디스플레이부(402)는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 형태로 구현될 수 있다. HMD 형태는 두부에 장착되어 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 보여주는 디스플레이 방식을 말한다.
디스플레이부(402)는 광가이드 광학부품, 불투명필터, 투시렌즈로 이루어져 이미지생성부(407)로부터 수신한 이미지생성부(407)로부터 생성된 가상이미지 데이터를 전달받아 투시렌즈상에 지하시설물(30)의 직경, 길이, 지상으로부터의 깊이정보, 관리번호가 문자 형태로 표출되며, 지하시설물(30)의 외관 형태가 증강 현실로 출력된다.
사용자가 안경부재(400)를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있다. 디스플레이부(402)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 디스플레이부(402)는 사용자의 우안을 향하여 영상을 출력할 수 있도록 우안에 대응되는 부분에 위치한 것을 예시하고 있다.
디스플레이부(402)를 통하여 출력되는 영상은 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보여질 수 있다. 따라서, 이를 통해 증강 현실(AR)과 같은 형태로 차량의 위치까지의 안내가 제공될 수 있다.
카메라부(406)는 좌안에 인접하게 배치되어 전방의 영상을 촬영하도록 형성된다. 카메라부(406)가 눈에 인접하여 위치하고 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득한다.
카메라부(406)는 제어모듈 본체(404)에 구비된 것을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제어모듈(405)은 안경부재(400)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하고, 이미지생성부(407)를 제어하여 가상 이미지를 생성하며, 디스플레이부(402)를 제어하여 지하시설물(30)의 이미지 정보의 주변에 지하시설물(30)의 직경, 길이, 지상으로부터의 깊이정보, 관리번호를 증강현실로 표현된 이미지로 표시되게 한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: GPS 인공위성 11: 작업자
20: 지표면 30: 지하시설물, 원통배관
100: 도로와 지하시설물 측량 시스템
110: 수평이동체 120: 수직이동체
200: 지하시설물 탐지장치 300: 관리서버
400: 안경부재

Claims (1)

  1. 링 형태의 회전체(111)가 원통배관인 지하시설물(30)에 끼워지고, 상기 회전체(111)의 하부 일측에 연장되어 결합된 이송블록부(130)와 상기 이송블록부(130)를 관통하여 상기 지하시설물(30)에 일정 거리 이격되어 평행하게 배치된 길이 방향의 스크류부재(116)와 상기 스크류부재(116)의 일측 끝단에 결합된 브라켓(117)과 상기 스크류부재(116)의 타측 끝단에 결합되어 상기 스크류부재(116)를 회전시키도록 회전 구동력을 제공하는 모터(118)를 구비한 수평이동체(110)와,
    상기 회전체(111)의 상부 일측에 케이스(121)가 결합되고, 상기 케이스(121)의 내부에 제1 베벨기어(122)가 형성되고, 상기 제1 베벨기어(122)와 직각 방향으로 기어 맞물림으로 결합된 제2 베벨기어(123)가 형성되며, 상기 제1 베벨기어(122)는 상부에 수직으로 세워진 수직스크류부재(124)가 결합되어 상기 케이스(121)의 외부로 연장되어 일정한 길이로 형성되고, 상기 수직스크류부재(124)의 회전에 따라 수직스크류부재(124) 상에서 상하 방향으로 이동되는 이동부(125)와, 상기 이동부(125)의 상부면 일측에 자기마커(126)가 상부 방향으로 돌출되어 결합되고, 상기 자기마커(126)의 하부면 일측에서 상기 케이스(121)의 상부면 일측까지 스프링부재(127)가 결합되는 수직이동체(120)로 이루어진 자기마커 부착장치(110, 120);
    자기마커(126)에 형성된 자기장에 일정 거리 이내로 접근하면 지구 자장의 방향과 상이한 자기장에 의해 왜곡자계가 감지되는 탐촉자(203)와, 탐촉자(203)로부터 일정 크기 이상의 자기장이 검출되는 경우, GPS 인공위성(10)과 연동하여 자기마커(126)의 위치 정보를 계산하는 GPS 처리부(204)와, 상기 GPS 처리부(204)에 의해 수신된 GPS 신호 및 오차보정값을 비교하여 측정 위치 오차를 보정하며, 자기마커(126)의 최종 위치 정보를 계산하며, 계산된 자기마커(126)의 최종 위치 정보를 통신부(206)를 통해 관리서버(300)로 전송하여 저장되도록 하여 지하시설물(30)의 위치 정보에 관한 데이터베이스가 형성되도록 제어하고, 상기 관리서버(300)로부터 상기 지하시설물(30)의 위치 정보에 매칭되는 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 제어부(205)를 구비한 탐지장치본체(201)와, 상기 탐지장치본체(201)에 봉 형태로 결합되어 탐지자의 손에 잡을 수 있는 탐지장치봉(202)로 이루어진 지하시설물 탐지장치(200); 및
    안경의 형태를 이루는 프레임(401)과, 상기 프레임(401)의 내부에 형성되어 상기 탐지장치본체(201)의 제어부(205)로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 데이터 수신부(403)와, 상기 데이터 수신부(403)로부터 수신한 가상이미지 데이터를 이미지생성부(407)를 통해 가상 이미지를 생성하고, 디스플레이부(402)를 제어하여 지하시설물(30)의 이미지 정보의 주변에 지하시설물(30)의 직경, 길이, 지상으로부터의 깊이정보, 관리번호를 증강현실로 표현된 이미지로 표시되는 제어모듈(405)로 이루어진 안경부재(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지피에스를 기반으로 한 도로와 지하시설물 측량시스템.
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