KR101789211B1 - 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치 - Google Patents

측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치에 관한 것으로, 기준국과 기준측량장치 및 측지데이터처리장치 및 기준측량장치가 장착되는 삼각대를 구비하여 지형변화를 감지하여 지표면을 측지측량할 수 있으며, 삼각대를 평지는 물론 경사지에 거치하는 경우에도 기준측량장치가 장착되는 상단지지대가 자동적으로 수평을 유지하게 되며, 상단지지대에 기준측량장치를 장착하였을 때 별도의 수평조절 작업을 거치지 않더라도 기준측량장치가 자동적으로 수평으로 유지되어 삼각대에 의한 기준측량장치의 거치와 측량작업을 신속하게 수행할 수 있음과 아울러 입력부 조작에 의하여 상부다리와 하부다리가 완전히 겹쳐지는 상태로 접어서 보관, 운반 및 취급을 간편하게 할 수 있도록 한 것이다.

Description

측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치{Horizontal sdjusting apparatus of tripod for efficient geodetic survey}
본 발명은 측지측량 분야 기술 중에서, 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 기준국과 기준측량장치 및 측지데이터처리장치에 의하여 지형변화를 감지하여 지표면을 측지측량할 수 있으며, 삼각대를 평지는 물론 경사지에 거치하는 경우에도 기준측량장치가 장착되는 상단지지대가 자동적으로 수평을 유지하게 되며, 상단지지대에 기준측량장치를 장착하였을 때 별도의 수평조절 작업을 거치지 않더라도 기준측량장치가 자동적으로 수평으로 유지되어 삼각대에 의한 기준측량장치의 거치와 측량작업을 신속하게 수행할 수 있음과 아울러 입력부 조작에 의하여 상부다리와 하부다리가 완전히 겹쳐지는 상태로 접어서 보관, 운반 및 취급을 간편하게 할 수 있도록 한 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로 GIS에 사용되는 수치지도를 제작 또는 보정하기 위해서는 일정 지역을 항공촬영하고, 촬영된 항공사진을 데이터화하여 항공촬영정보를 제작한 후, 이를 활용하여 수치지도를 제작하며, 제작된 수치지도는 일정 주기로 항공촬영을 다시 하여 새롭게 제작된 항공촬영정보를 이용하여 보정하게 된다.
수치지도를 보정할 때에는 수치지도와 항공촬영정보에 기록된 지형지물 또는 인공구조물 등의 좌표에 오차가 발생할 경우, 기존의 수치지도에 오차가 있는지 새롭게 제작된 항공촬영정보에 오차가 있는지를 판단하기가 어렵다는 문제점이 있다.
따라서 오차가 발생한 지점을 실측하여 오차를 보정하여야 하는데 측정점을 정밀 측정하기 위해서는 통상적으로 측량기기를 이용하게 된다.
측량기기는 삼각대에 장착하여 관측점에 거치하게 되는데 종래의 삼가대는 3개의 다리와, 다리들의 상단이 회동 가능하게 지지되는 상단지지대 및, 상단지지구의 상부에 결합되어 측량장비가 장착되는 측량기기 마운트를 포함하여 구성된다.
다리들은 상부다리와 하부다리를 구비하여 길이조절 가능하게 구성되고, 상부다리의 상단이 상단지지대에 회동 가능하게 연결되어 다리를 접었다 폈다 할 수 있게 되어 있다.
삼각대의 측량기기 마운트에 장착된 측량기기는 측정의 정확성을 기하기 위하여 수평으로 유지되어야 한다.
그러나 측량기기 마운트에 장착된 측량기기의 수평을 유지하기 위해서는 삼각대를 구성하는 3개의 다리의 길이를 각각 조절하여 측량기기 마운트가 대략적으로 수평이 되도록 한 다음, 측량기기에 구비된 복수개(3개 또는 4개)의 수평조절나사를 각각 돌려서 최종적으로 측량기기의 수평을 조절해야 하기 때문에 측량기기의 수평 조절이 번거롭고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
따라서 삼각대의 측량기기 마운트에 장착되는 측량기기의 수평을 신속하면서도 정확하게 조절할 수 있도록 함으로써 GPS좌표로 지형변화를 감지하여 지표면을 측지측량하는 작업을 신속하게 수행할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1217849호 (2012.12.26. 등록) "지형변화 측량을 통한 기준점 측지정보 수집 시스템" 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0372260호 (2004.12.28. 등록) "지피에스 측량용 삼각대" 대한민국 특허 등록번호 제10-0288885호 (2001.02.12. 등록) "측량장비용 삼각대"
따라서 본 발명의 목적은 기준국과 기준측량장치 및 측지데이터처리장치에 의하여 지형변화를 감지하여 지표면을 측지측량할 수 있으며, 삼각대를 평지는 물론 경사지에 거치하는 경우에도 기준측량장치가 장착되는 상단지지대가 자동적으로 수평을 유지하게 되며, 상단지지대에 기준측량장치를 장착하였을 때 별도의 수평조절 작업을 거치지 않더라도 기준측량장치가 자동적으로 수평으로 유지되어 삼각대에 의한 기준측량장치의 거치와 측량작업을 신속하게 수행할 수 있음과 아울러 입력부 조작에 의하여 상부다리와 하부다리가 완전히 겹쳐지는 상태로 접어서 보관, 운반 및 취급을 간편하게 할 수 있도록 한 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치를 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 절대위치값을 가지며 위성으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국과; 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 가지는 기준측량장치와; 상기 기준측량장치로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유무선으로 수신하는 측지데이터처리장치; 및 상기 기준측량장치를 거치하기 위한 삼각대;를 포함하여 구성되며, 상기 기준국은 인공위성으로부터 위치값을 수신하는 GPS안테나가 구비된 GPS수신기와, GPS수신기로부터 전달받은 현재의 위치값과 저장된 절대값을 상호 연산하여 GPS보정값을 출력하는 기준국제어부와, 기준국제어부로부터 GPS보정값을 전달받아 외부로 무선송출하는 DGPS안테나가 구비된 DGPS송신기를 포함하여 구성되고, 상기 기준국의 기준국제어부를 통해 연산된 위치값인 GPS보정값은 DGPS송신기로 전달되고, DGPS송신기는 DGPS안테나를 통해 기준측량장치로 무선송출하도록 구성되며, 상기 기준측량장치는 기준국으로부터 수신한 GPS보정값과 위성으로부터 수신한 GPS값을 연산하여 자신의 정밀위치를 확인하고, 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 좌표를 연산처리하기 위해 측정점의 각도와 거리를 정밀 측위하여 유무선으로 송출하도록 구성되고, 상기 기준측량장치는 위성으로부터 현재위치값을 수신하는 GPS안테나가 구비된 GPS수신기와, 상기 기준국의 DGPS송신기로부터 GPS보정값을 수신하는 DGPS안테나가 구비된 DGPS수신기와, 일측에 렌즈를 구비하여 측정점의 각도와 거리를 정밀측정할 수 있는 측정부와, 상기 DGPS수신기에 수신된 GPS보정값을 이용하여 GPS안테나의 정밀거리 연산을 통해 기준측량장치의 정밀위치를 확인하고 측정부에 의해 측정된 측정점의 각도와 거리를 입력받아 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 위치좌표를 연산처리하는 기준측량장치제어부와, 상기 기준측량장치제어부에 의해 연산된 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 전달받아 유무선으로 송출하는 데이터송신기를 포함하여 구성되며, 상기 삼각대는 상단지지대와, 상기 상단지지대에 상단이 등각도 간격으로 회동 가능하게 지지되는 상부다리와, 상기 상부다리의 하단에 배치되는 하부다리와, 상기 하부다리의 하단에 결합되는 착지부재와, 상기 상부다리의 하단과 하부다리의 상단을 굴절 가능하게 연결함과 아울러 상기 상단지지대가 수평을 유지하도록 하는 수평유지수단을 포함하여 구성되고, 상기 상단지지대의 중앙부에는 기준측량장치를 장착하기 위한 체결나사가 제자리에서 회전 가능하게 설치되며, 상기 기준측량장치의 하면 중앙에는 상기 체결나사가 체결되는 나사홀이 형성되고, 상기 상부다리는 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 부재로 구성되며, 상기 하부다리는 상부다리의 한 쌍의 부재 사이에 삽입될 수 있는 폭을 가지는 단일의 부재로 구성되고, 상기 수평유지수단은 상기 상부다리의 일측 부재의 하단에 바깥쪽으로 돌출되게 결합되어 회전축공이 형성되는 회전지지편과, 상기 상부다리의 타측 부재의 하단에 바깥쪽으로 돌출되게 결합되어 모터축공이 형성된 모터지지편과, 상기 하부다리의 상단 일측에 고정되어 상기 회전축공에 회전 가능하게 삽입되는 회전축과, 상기 모터지지판에 장착되며 상기 모터축공에 회전 가능하게 지지되는 모터축을 가지며 브레이크가 내장된 굴절모터와, 상기 모터축에 일체로 형성되는 사각축과, 상기 하부다리의 상단에 형성되어 상기 사각축이 삽입되는 사각축공과, 수동조작모드와 수평유지모드가 입력되는 입력부와, 상기 상단지지대의 상면에 장착되는 수평센서와, 상기 입력부의 입력모드 또는 상기 수평센서의 감지신호에 따라 상기 굴절모터에 대한 제어명령을 출력하는 수평유지제어부와, 상기 수평유지제어부의 제어명령에 따라 상기 굴절모터에 대한 구동신호를 송출하는 굴절모터구동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치를 제공한다.
본 발명의 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치에 의하면 기준국과 기준측량장치 및 측지데이터처리장치 및 기준측량장치가 장착되는 삼각대를 구비하여 지형변화를 감지하여 지표면을 측지측량할 수 있으며, 삼각대를 평지는 물론 경사지에 거치하는 경우에도 기준측량장치가 장착되는 상단지지대가 자동적으로 수평을 유지하게 되며, 상단지지대에 기준측량장치를 장착하였을 때 별도의 수평조절 작업을 거치지 않더라도 기준측량장치가 자동적으로 수평으로 유지되어 삼각대에 의한 기준측량장치의 거치와 측량작업을 신속하게 수행할 수 있음과 아울러 입력부 조작에 의하여 상부다리와 하부다리가 완전히 겹쳐지는 상태로 접어서 보관, 운반 및 취급을 간편하게 할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 삼각대에 장착된 기준측량장치의 사시도,
도 2는 본 실시예에 따른 시스템의 기능블록도,
도 3은 수평유지수단의 기능블록도,
도 4는 삼각대의 분해 사시도,
도 5는 삼각대의 상부다리와 하부다리를 접은 상태를 보인 사시도,
도 6은 기준측량장치가 평지에 거치된 상태를 보인 측면도,
도 7은 기준측량장치가 경사지에 거치된 상태를 보인 측면도,
도 8은 경사지에 거치된 기준측량장치가 수평으로 유지된 상태를 보인 측면도이다.
이하, 본 발명에 의한 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치를 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치의 바람직한 실시예를 보인 것이다.
본 실시예에 따른 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치는 도 1 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 절대위치값을 가지며 위성(S)으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국(100)과; 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 가지는 기준측량장치(200)와; 상기 기준측량장치(200)로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유무선으로 수신하는 측지데이터처리장치(300)를 포함하여 구성된다.
상기 기준국(100)은 인공위성(S)으로부터 위치값을 수신하는 GPS안테나(111)가 구비된 GPS수신기(110)와, GPS수신기(110)로부터 전달받은 현재의 위치값과 저장된 절대값을 상호 연산하여 GPS보정값을 출력하는 기준국제어부(120)와, 기준국제어부(120)로부터 GPS보정값을 전달받아 외부로 무선송출하는 DGPS안테나(131)가 구비된 DGPS송신기(130)를 포함하여 구성된다.
본 실시예에서는 기준국(100)의 기준국제어부(120)를 통해 연산된 GPS보정값(즉, 위치값)은 DGPS송신기(130)로 전달되고, DGPS송신기(130)는 DGPS안테나(131)를 통해 기준측량장치(200)로 무선송출하게 된다.
상기 기준측량장치(200)는 기준국(100)으로부터 수신한 GPS보정값과 위성(S)으로부터 수신한 GPS값을 연산하여 자신의 정밀위치를 확인하고, 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 좌표를 연산처리하기 위해 측정점의 각도와 거리를 정밀 측위하여 유무선으로 송출한다.
상기 기준측량장치(200)는 토탈스테이션으로 구성할 수 있으며, 삼각대(400)를 이용하여 지면에 거치할 수 있다.
상기 기준측량장치(200)는 위성(S)으로부터 현재위치값을 수신하는 GPS안테나(211)가 구비된 GPS수신기(210)와, 상기 기준국(100)의 DGPS송신기(130)로부터 GPS보정값을 수신하는 DGPS안테나(221)가 구비된 DGPS수신기(220)와, 일측에 렌즈(231)를 구비하여 측정점의 각도와 거리를 정밀측정할 수 있는 측정부(230)와, 상기 DGPS수신기(220)에 수신된 GPS보정값을 이용하여 GPS안테나(211)의 정밀거리 연산을 통해 기준측량장치(200)의 정밀위치를 확인하고 측정부(230)에 의해 측정된 측정점의 각도와 거리를 입력받아 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 위치좌표를 연산처리하는 기준측량장치제어부(124)와, 상기 기준측량장치제어부(124)에 의해 연산된 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 전달받아 유무선으로 송출하는 데이터송신기(250)를 포함하여 구성된다.
상기 GPS수신기(210), DGPS수신기(220), 측정부(230), 기준측량장치제어부(124)는 기준측량장치(200)의 내부에 내장되는 부분이므로 도 1에서는 이에 대한 도시는 생략한다.
상기 기준측량장치(200)는 자체의 수평조절을 위한 수평조절나사(260)가 구비된다.
본 발명에 의한 지형변화를 측량하는 과정을 설명하면, 기준측량장치(200)는 측량작업자에 의해 임의의 측정위치(c)에 거치되며, 미리 설정된 제1기준점(a) 및 제2기준점(b)의 좌표를 측지하며, 측지된 제1기준점(a) 및 제2기준점(b)의 데이터를 데이터송신기(250)를 통해 측지데이터처리장치(300)로 송출한다.
상기 측지데이터처리장치(300)는 측지데이터처리 프로그램이 설치된 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터로 구성할 수 있다.
상기 측지데이터처리장치(300)는 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 설치된 기준측량장치(200)로부터 수신한 데이터를 통해 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표가 기존의 좌표와 동일한지를 확인할 수 있다.
이때, 상기 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표가 기존의 좌표와 동일할 경우, 측지데이터처리장치(300)는 제1기준점(a) 및 제2기준점(b)에 변화가 발생하지 않은 것으로 판단하다.
따라서 상기 측지데이터처리장치(300)는 측정위치(c)에 설치된 기준측량장치(200)로부터 측지된 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표를 확인하여 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 변화가 없을 경우, 해당 측정위치(c)를 재측량이 필요한 곳으로 설정하지 않는다.
상기 데이터처리장치(300)는 측정위치(c)에 설치된 기준측량장치(200)로부터 측정한 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표를 확인하여, 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 변화가 있을 경우, 해당 측정위치(c)를 재측량이 필요한 곳으로 설정한다.
한편, 상기 측지데이터처리장치(300)는 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 설치된 기준측량장치(200)로부터 측지된 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표가 기존의 좌표와 동일하지 않을 경우, 측지데이터처리장치(300)는 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 변화가 발생하였다고 판단한다.
따라서 상기 측지데이터처리장치(300)는 측정위치(c)에 설치된 기준측량장치(200)에서 측지한 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표를 통해 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b) 중 어느 점에서 변화가 발생하였는지를 판단하고, 제1기준점(a) 및 제2기준점(b) 중 변화가 발생한 점에 대해서는 재측량이 필요한 곳으로 설정한다.
이때, 상기 측지데이터처리장치(300)는 측정위치(c)에 설치된 기준측량장치(200)에서 측지한 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표가 모두 변화되었을 경우, 해당 측정위치(c)도 변화된 것으로 판단하여, 제1기준점(a), 제2기준점(b), 측정위치(c)에 대해 재측량이 필요한 곳으로 설정한다.
상기 삼각대(400)는 상단지지대(410)와, 상기 상단지지대(410)에 상단이 등각도 간격으로 회동 가능하게 지지되는 상부다리(420)와, 상기 상부다리(420)의 하단에 배치되는 하부다리(430)와, 상기 하부다리(430)의 하단에 결합되는 착지부재(440)와, 상기 상부다리(420)의 하단과 하부다리(430)의 상단을 굴절 가능하게 연결함과 아울러 상기 상단지지대(410)가 수평을 유지하도록 하는 수평유지수단(450)을 포함하여 구성된다.
상기 상단지지대(410)에는 등각도 간격, 즉, 120도 간격으로 3개의 힌지부(411)가 형성되고, 상기 상부다리(420)의 상단에는 상기 힌지부(411)에 힌지연결되는 힌지부(421)가 형성되며, 힌지부(411, 421)는 힌지핀(P)에 의하여 회동 가능하게 연결된다.
상기 상단지지대(410)의 중앙부에는 기준측량장치(200)를 장착하기 위한 체결나사(412)가 제자리에서 회전 가능하게 설치된다. 상기 기준측량장치(200)의 하면 중앙에는 상기 체결나사(412)가 체결되는 나사홀(미도시)이 형성된다.
상기 상부다리(420)의 힌지부(421)는 상부다리(420)에 일체로 형성하거나 별도로 제작하여 상부다리(420)의 상단에 결합할 수 있다.
상기 상부다리(420)와 하부다리(430)는 삼각대(400)를 경량화하기 위하여 사각파이프로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 상부다리(420)는 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 부재로 구성되고, 상기 하부다리(430)는 상부다리(420)의 한 쌍의 부재 사이에 삽입될 수 있는 폭을 가지는 단일의 부재로 구성된다.
상기 착지부재(440)는 하단이 지면에 착지되는 착지부(441)와, 상기 착지부(441)의 상단에 일체로 형성되어 상기 하부다리(430)의 하단에 결합되는 다리결합부(442)와, 상기 착지부(441)와 다리결합부(442) 사이에 수평으로 연장 형성되는 누름편(443)으로 구성된다.
상기 다리결합부(442)는 사각파이프로 형성된 하부다리(430)의 하단에 삽입되고, 스크루(미도시)에 의하여 고정하는 것에 의하여 하부다리(430)의 하단에 결합할 수 있다.
상기 수평유지수단(450)은 상기 상부다리(420)의 일측 부재의 하단에 바깥쪽으로 돌출되게 결합되어 회전축공(452)이 형성되는 회전지지편(451)과, 상기 상부다리(420)의 타측 부재의 하단에 바깥쪽으로 돌출되게 결합되어 모터축공(454)이 형성된 모터지지편(453)과, 상기 하부다리(430)의 상단 일측에 고정되어 상기 회전축공(452)에 회전 가능하게 삽입되는 회전축(455)과, 상기 모터지지판(453)에 장착되며 상기 모터축공(454)에 회전 가능하게 지지되는 모터축(457)을 가지는 굴절모터(456)와, 상기 모터축(457)에 일체로 형성되는 사각축(458)과, 상기 하부다리(430)의 상단에 형성되어 상기 사각축(458)이 삽입되는 사각축공(459)과, 수동조작모드와 수평유지모드가 입력되는 입력부(460)와, 상기 상단지지대(410)의 상면에 장착되는 수평센서(461)와, 상기 입력부(460)의 입력모드 또는 상기 수평센서(461)의 감지신호에 따라 상기 굴절모터(456)에 대한 제어명령을 출력하는 수평유지제어부(462)와, 상기 수평유지제어부(462)의 제어명령에 따라 상기 굴절모터(456)에 대한 구동신호를 송출하는 굴절모터구동부(463)를 포함하여 구성된다.
상기 회전지지편(451)과 모터지지편(453)은 상기 상부다리(420)와 동일한 재질로 구성하여 용접에 의하여 일체로 결합할 수 있으며, 상기 회전축(455)는 하부다리(430)의 상단 일측에 용접에 의하여 일체로 결합할 수 있다.
상기 굴절모터(456)는 상부다리(420)와 하부다리(430)가 굴절된 상태에서 하중을 지탱할 수 있도록 하기 위하여 브레이크가 내장된 모터를 사용할 수 있다.
상기 굴절모터(456)는 스크루를 이용한 통상적인 모터장착방식에 의하여 상기 모터지지편(453)에 장착할 수 있다.
상기 모터축(457)과 사각축(458)은 일체로 형성하거나 용접에 의하여 일체로 결합할 수 있다.
상기 입력부(460)에 입력되는 수동조작모드는 상부다리(420)와 하부다리(430)가 펼쳐지는 다리펼침모드와, 상부다리(420)와 하부다리(430)가 접히는 다리접힘모드를 포함한다.
상기 수평유지제어부(462)의 제어명령은 입력부(460)의 다리펼침모드에 따른 다리펼침제어명령과, 입력부(460)의 다리접힘모드에 따른 다리접힘제어명령과, 입력부(460)에 수평유지모드가 입력된 상태에서 수평센서(461)의 감지신호에 따라 굴절모터(456)에 대한 수평유지제어명령을 포함한다.
상기 수평유지제어부(462)의 제어명령은 입력부(460)의 입력모드와 수평센서(461)의 감지신호에 따라 각 굴절모터(456)에 대하여 개별적인 제어명령을 출력하도록 구성되며, 굴절모터구동부(463)는 수평유지제어부(462)의 개별적인 제어명령에 따라 각 굴절모터(456)에 대한 구동신호를 송출하도록 구성된다.
상기 입력부(460)는 상기 상단지지대(410)의 일측에 설치되는 스위치로 구성할 수 있으며, 상기 수평유지제어부(462)와 굴절모터구동부(463)는 컨트롤박스(미도시) 내에서 내장하여 상기 상단지지대(410)의 하면에 장착할 수 있다.
또한 컨트롤박스 내에는 전원을 공급하기 위한 배터리(미도시)를 내장할 수 있다.
상기 입력부(460), 수평센서(461), 수평유지제어부(462), 굴절모터구동부(463), 배터리를 연결하기 위한 전원케이블과 데이터케이블은 통상적인 방법에 의하여 배선할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
이하, 본 실시예에 따른 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치의 작용에 대하여 설명한다.
본 실시예에 따른 삼각대(400)는 상부다리(420)와 하부다리(430)를 접어서 간편하게 보관, 운반 및 취급할 수 있으며, 측량시에는 상부다리(420)와 하부다리(430)를 펼쳐서 기준측량장치(200)를 지면에 거치할 수 있다.
먼저, 상부다리(420)와 하부다리(430)의 접힘동작을 설명하면, 도 1에 도시한 바와 같이 상부다리(420)와 하부다리(430)가 펼쳐진 상태에서 입력부(460)에 입력부(460)에 다리접힘모드가 입력되면, 수평유지제어부(462)가 굴절모터(456)에 대한 다리접힘방향 제어명령을 출력하고, 굴절모터구동부(463)가 굴절모터(456)에 대한 다리접힘구동신호를 송출하게 된다.
이에 따라 굴절모터(456)의 모터축(457)이 다리접힘방향으로 회전하게 되고, 하부다리(430)의 일측에 고정된 회전축(455)이 상부다리(420)의 회전지지대(451)에 형성된 회전축공(452)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 굴절모터(456)의 모터축(457)에는 사각축(458)이 결합되어 있고, 이 사각축(458)은 하부다리(430)에 형성된 사각축공(459)에 삽입되어 있으며, 하부다리(430)가 접힘방향으로 회동하게 되어 도 5에 도시한 바와 같이 상부다리(420)와 하부다리(430)가 완전히 겹치는 상태로 접히게 된다.
여기서 하부다리(430)의 하단에 결합된 착지부재(440)의 누름편(443)은 한 쌍의 부재로 구성된 상부다리(420) 사이에 위치하게 된다.
상부다리(420)와 하부다리(430)의 펼침동작을 설명하면, 도 5에 도시한 바와 같이 상부다리(420)와 하부다리(430)가 접힌 상태에서, 입력부(460)에 다리펼침모드가 입력되면, 수평유지제어부(462)가 굴절모터(456)에 대한 다리펼침방향 제어명령을 출력하고, 굴절모터구동부(463)가 굴절모터(456)에 대한 다리펼침 구동신호를 송출하게 된다.
이에 따라 굴절모터(456)의 모터축(457)이 다리펼침방향으로 회전하게 되고, 하부다리(430)가 상기 접힘동작과 반대방향으로 회동하여 도 1에 도시한 바와 같이 펼쳐지게 된다.
이 상태에서 상부다리(420)와 하부다리(430)를 벌려서 착지부재(440)이 지면에 착지되도록 함으로써 거치하고, 상단지지대(410)에 기준측량장치(200)를 장착하여 측량작업을 수행할 수 있다.
도 6은 삼각대(400)를 평지에 거치한 상태를 보인 것이다.
삼각대(400)가 완전한 평지에 거치된 상태에서는 상단지지대(410)가 자동적으로 수평을 유지하게 되므로 수평유지수단(450)의 동작은 이루어지지 않는다.
도 7에 도시한 바와 같이, 삼각대(400)가 경사지에 거치되면, 상단지지대(410)가 지면에 따라 경사진 상태로 거치된다.
이 상태에서 상단지지대(410)에 장착된 수평센서(461)가 경사를 감지하여 수평유지제어부(462)에 전송하게 되면, 수평유지제어부(462)가 굴절모터(456)에 대하여 제어명령을 출력하고, 굴절모터구동부(458)가 굴절모터(456)에 대한 구동신호를 송출하게 된다.
이때, 수평센서(461)에 의한 감지신호에 따라 3개의 굴절모터(456)에는 각기 다른 제어명명에 따른 구동신호가 입력되어 상부다리(420)와 하부다리(430)가 굴절되어 각각의 착지부재(440)에서 힌지부(411)에 이르는 높이가 조절되며, 결과적으로 도 8에 도시한 바와 같이, 상단지지대(410)가 수평을 이루게 된다.
이에 따라 상단지지대(410)에 장착된 기준측량장치(200)가 수평으로 유지되며, 따라서 기준측량장치(200)에 구비된 수평조절나사(260)를 일일이 조절하지 않고서도 기준측량장치(200)의 수평을 유지할 수 있게 된다.
따라서 측량작업자는 삼각대(400)를 거치하고 상단지지대(410)에 기준측량장치(200)를 장착한 후 별도의 수평조절 과정을 거치지 않고 곧바로 측량작업을 시작할 수 있게 된다.
또한 상부다리(420)와 하부다리(430)가 굴절되어 있으나 굴절모터(456)를 브레이크가 내장된 모터로 구성함으로써 하중을 충분히 지탱해낼 수 있게 되어 삼각대(400)에 의한 기준측량장치(200)의 거치 상태가 안정된 상태로 유지될 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.
100 : 기준국 110 : GPS수신기
111 : GPS안테나 120 : 기준국제어부
130 : DGPS송신기 131 : DGPS안테나
200 : 기준측량장치 210 : GPS수신기
211 : GPS안테나 220 : DGPS수신기
230 : 측정부 240 : 기준측량장치제어부
250 : 데이터송신기 300 : 측지데이터처리장치
400 : 삼각대 410 : 상단지지대
411 : 힌지부 420 : 상부다리
421 : 힌지부 430 : 하부다리
440 : 착지부재 450 : 수평유지수단
451 : 회전지지편 452 : 회전축공
453 : 모터지지편 454 : 모터축공
455 : 회전축 456 : 굴절모터
457 : 모터축 458 : 사각축
459 : 사각축공 460 : 입력부
461 : 수평센서 462 : 수평유지제어부
463 : 굴절모터구동부

Claims (1)

  1. 절대위치값을 가지며 위성(S)으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국(100)과; 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 가지는 기준측량장치(200)와; 상기 기준측량장치(200)로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유무선으로 수신하는 측지데이터처리장치(300); 및 상기 기준측량장치(200)를 거치하기 위한 삼각대(400);를 포함하여 구성되며,
    상기 기준국(100)은 인공위성(S)으로부터 위치값을 수신하는 GPS안테나(111)가 구비된 GPS수신기(110)와, GPS수신기(110)로부터 전달받은 현재의 위치값과 저장된 절대값을 상호 연산하여 GPS보정값을 출력하는 기준국제어부(120)와, 기준국제어부(120)로부터 GPS보정값을 전달받아 외부로 무선송출하는 DGPS안테나(131)가 구비된 DGPS송신기(130)를 포함하여 구성되고,
    상기 기준국(100)의 기준국제어부(120)를 통해 연산된 위치값인 GPS보정값은 DGPS송신기(130)로 전달되고, DGPS송신기(130)는 DGPS안테나(131)를 통해 기준측량장치(200)로 무선송출하도록 구성되며,
    상기 기준측량장치(200)는 기준국(100)으로부터 수신한 GPS보정값과 위성(S)으로부터 수신한 GPS값을 연산하여 자신의 정밀위치를 확인하고, 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 좌표를 연산처리하기 위해 측정점의 각도와 거리를 정밀 측위하여 유무선으로 송출하도록 구성되고,
    상기 기준측량장치(200)는 위성(S)으로부터 현재위치값을 수신하는 GPS안테나(211)가 구비된 GPS수신기(210)와, 상기 기준국(100)의 DGPS송신기(130)로부터 GPS보정값을 수신하는 DGPS안테나(221)가 구비된 DGPS수신기(220)와, 일측에 렌즈(231)를 구비하여 측정점의 각도와 거리를 정밀측정할 수 있는 측정부(230)와, 상기 DGPS수신기(220)에 수신된 GPS보정값을 이용하여 GPS안테나(211)의 정밀거리 연산을 통해 기준측량장치(200)의 정밀위치를 확인하고 측정부(230)에 의해 측정된 측정점의 각도와 거리를 입력받아 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 위치좌표를 연산처리하는 기준측량장치제어부(124)와, 상기 기준측량장치제어부(124)에 의해 연산된 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 전달받아 유무선으로 송출하는 데이터송신기(250)를 포함하여 구성되며,
    상기 삼각대(400)는 상단지지대(410)와, 상기 상단지지대(410)에 상단이 등각도 간격으로 회동 가능하게 지지되는 상부다리(420)와, 상기 상부다리(420)의 하단에 배치되는 하부다리(430)와, 상기 하부다리(430)의 하단에 결합되는 착지부재(440)와, 상기 상부다리(420)의 하단과 하부다리(430)의 상단을 굴절 가능하게 연결함과 아울러 상기 상단지지대(410)가 수평을 유지하도록 하는 수평유지수단(450)을 포함하여 구성되고,
    상기 상단지지대(410)의 중앙부에는 기준측량장치(200)를 장착하기 위한 체결나사(412)가 제자리에서 회전 가능하게 설치되며, 상기 기준측량장치(200)의 하면 중앙에는 상기 체결나사(412)가 체결되는 나사홀이 형성되고,
    상기 상부다리(420)는 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 부재로 구성되며, 상기 하부다리(430)는 상부다리(420)의 한 쌍의 부재 사이에 삽입될 수 있는 폭을 가지는 단일의 부재로 구성되고,
    상기 수평유지수단(450)은 상기 상부다리(420)의 일측 부재의 하단에 바깥쪽으로 돌출되게 결합되어 회전축공(452)이 형성되는 회전지지편(451)과, 상기 상부다리(420)의 타측 부재의 하단에 바깥쪽으로 돌출되게 결합되어 모터축공(454)이 형성된 모터지지편(453)과, 상기 하부다리(430)의 상단 일측에 고정되어 상기 회전축공(452)에 회전 가능하게 삽입되는 회전축(455)과, 상기 모터지지판(453)에 장착되며 상기 모터축공(454)에 회전 가능하게 지지되는 모터축(457)을 가지며 브레이크가 내장된 굴절모터(456)와, 상기 모터축(457)에 일체로 형성되는 사각축(458)과, 상기 하부다리(430)의 상단에 형성되어 상기 사각축(458)이 삽입되는 사각축공(459)과, 수동조작모드와 수평유지모드가 입력되는 입력부(460)와, 상기 상단지지대(410)의 상면에 장착되는 수평센서(461)와, 상기 입력부(460)의 입력모드 또는 상기 수평센서(461)의 감지신호에 따라 상기 굴절모터(456)에 대한 제어명령을 출력하는 수평유지제어부(462)와, 상기 수평유지제어부(462)의 제어명령에 따라 상기 굴절모터(456)에 대한 구동신호를 송출하는 굴절모터구동부(463)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 측지측량의 효율적인 수행을 위한 삼각대 자동 수평조절 장치.
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