KR101810207B1 - Dgps수신장치와 휴대단말기를 이용한 표시봉 설치 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광고용 벼아트를 위한 모내기시에 표시봉을 정확한 위치에 설치하게 하는 DGPS 수신장치와 휴대단말기를 이용한 표시봉 설치 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법에 있어서,
경작지에 원하는 패턴을 형성하기 위한 디자인 패턴을 마련하는 단계;
DGPS 수신장치를 이용하여 경작지의 지형 정보를 측정하는 단계;
모바일 단말기에서, 상기의 디자인 패턴과 지형 정보를 이용하여, 경작지의 각 지점에 심어야 하는 작물 색상이 결정되는 저작 과정이 수행되는 저작 단계;
상기 모바일 단말기에서, 상기 경작자의 각 지점의 작물 색상에 따른 색상별 작업 영역이 생성되고, 상기 색상별 작업 영역의 경계를 표시하기 위한 표시봉의 설치 위치와 개수가 결정되어, 상기 색상별 작업 영역, 표시봉의 위치 및 개수가 포함되는 작업 지시서가 생성되는 작업지시서 생성 단계;
작업자가 작업지시서를 참고하면서, DGPS 수신장치가 연결된 모바일 단말기를 들고 경작지를 이동하면서 DGPS 수신장치로부터의 위치 정보와 모바일 단말기상의 작업지서서의 표시봉 위치 정보를 비교하는 비교 단계;
상기 비교 단계에서의 비교 결과, 일치하면 그 위치에 표시봉을 설치하고, 상기 비교 단계로 돌아가는 표시봉 설치 단계;
상기 비교 단계에서의 비교 결과, 일치하지 않으면 그 위치에 표시봉을 설치하지 않고, 상기 비교 단계로 돌아가는 표시봉 비설치 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 이용하면, 논에서 벼아트용 표시봉을 정확한 위치에 설치하게 하는, DGPS수신장치와 휴대단말기를 이용한 표시봉 설치 방법을 제공하게 된다.

Description

DGPS수신장치와 휴대단말기를 이용한 표시봉 설치 방법{Installation Method of Indicating Pole using DGPS Receiver and Portable Terminal}

본 발명은 광고용 벼아트를 위한 모내기시에 작물의 품종별 파종 영역을 구별하기 위한 표시봉을 정확한 위치에 설치하게 하는 DGPS 수신장치와 휴대단말기를 이용한 표시봉 설치 방법에 관한 것이다.

못줄은 논에 모를 심을 때에 모의 줄을 맞추고, 모를 일정한 간격으로 심기 위해 사용되는 것으로, 종래에는 도1과 같이 수십 내지 수백 미터의 나이론 줄에 빨간색 리본을 일정 간격으로 달아서 모를 심는 위치를 표시하는데, 종래기술의 못줄 장치는 고정 및 관리용 막대기, 나이론 줄, 리본으로 구성된다.

그래서, 이러한 종래기술의 못줄 장치를 이용하는 수작업의 경우에는 도2의 좌측 및 중앙의 도면과 같이, 작업자가 못줄의 리본 위치에 벼를 심고, 완료되면 못줄 장치의 고정 및 관리용 막대기를 다음 위치로 이동시켜서 다시 못줄의 리본 위치에 벼를 심는 과정을 반복하게 된다.

또한, 이러한 수작업이 매우 힘든 작업이기 때문에 요즘에는 도2의 우측 도면과 같이 이앙기를 활용하여 벼를 심게 된다.

한편, 통상적으로 모내기는 쌀을 생산하여 식용으로 활용하는 측면이 강하지만, 최근에는 넓은 논에 글자, 무늬 및 패턴 등을 새겨서 광고나 홍보를 하는 벼아트가 새로운 광고 기법으로 도입되면서, 도3과 같이 특정한 무늬나 그림을 넓은 논에 거대하게 새겨서 기업이나 단체의 홍보나 관광객 유치에 활용하는 사례가 각광을 받고 있다.

그래서, 벼아트를 위해 논에 글자나 무늬(패턴) 등의 문양을 새기기 위해서는 벼의 품종별로 나타나는 고유의 색상이나 생육 특성을 이용하여, 구별해야 하는 영역마다 다른 품종의 벼를 모내기(파종)하게 된다. 이때 벼는 통상적으로 녹색을 띠기 때문에 일반 녹색벼와 녹색이 아닌 다른 색을 가지는 유색벼(도4에서는 자색벼, 연노랑색벼)들을 혼합하여 모내기(파종)하여 글자나 패턴(문양)을 형성하게 된다.

그런데, 종래에는 벼아트를 위해 논에 문양을 새기기 위해서는 도5에서와 같이 파종할 벼품종에 해당하는 특정 영역을 구별하고 수작업으로 모내기를 하게 되는데, 이것은 이양기와 같은 기계장치를 이용하여 특정지역만을 모내기하는 것이 곤란하기 때문이다. 이때 특정 영역을 구별하기 위하여 도6과 같이 표시봉과 노끈에 의해 특정 영역을 형성하여, 그 특정 영역 내에는 미리 정한 특정 품종의 벼를 심게 된다.

그래서, 종래에는 PC에서 도7의 왼쪽 도면과 같이, 디자인 패턴과 실제 논의 형태를 정합하는 저작과정을 통해 표시봉 설치 위치를 정하여 특정 영역들을 표시하고, 도7의 오른쪽 도면과 같이, 각각의 특정 영역별로 어떤 벼품종을 파종해야 하는지에 대한 정보를 담은 작업지시서를 작성하게 된다.

또한, 종래기술에서는 벼아트 저작도구를 통하여 생성되고 표시봉 설치 위치 가 표시된 작업지시서를 컴퓨터에서 인쇄하여, 인쇄물에서 특정 기준 위치(예: 논의 특정 모서리)에서 인쇄물에 표시된 표시봉들의 상대적인 위치를 자로 측정하고 나서, 축척을 반영하여 논의 해당 특정 기준 위치에서의 표시봉들의 상대적인 위치를 결정하고 난 후에, 실제 경작지에 가서 거리 측정기나 줄자를 이용하여 특정 영역의 거리를 측정하여 해당 표시봉들의 정확한 위치를 도출하여 이 위치에 표시봉을 설치하는 방법을 사용하게 된다.

그러나, 수천-수만평의 광활한 논에서 거리 측정기나 줄자를 이용하여 거리를 측정하는 것도 상당한 오차가 있고, 표시봉의 개수가 많은 경우에는 거리 측정기나 줄자를 이용한 거리 측정이 누적되어 설계시의 표시봉의 위치와 실제 논에 설치된 표시봉의 위치가 상당히 차이가 나게 되어, 결국 벼아트에 의해 표시하고자 하는 패턴이 정확하게 구현되지 않게 된다.

또한, 인쇄된 작업지시서는 물에 젖거나 찢어지고, 도면의 해상도도 조절하는 것이 불가능하여 작업 세부 사항과 관련된 정보를 획득하는데에 불편함이 발생한다.

한국 등록 특허공보 등록번호 10-1298440호(2013.8.13.일 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여, 논에서 벼아트용 표시봉을 정확한 위치에 설치하게 하는, DGPS 수신장치와 휴대단말기를 이용한 표시봉 설치 방법을 제공한다.

본 발명은, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법에 있어서,

경작지에 원하는 패턴을 형성하기 위한 디자인 패턴을 마련하는 단계;

DGPS 수신장치를 이용하여 경작지의 지형 정보를 측정하는 단계;

모바일 단말기에서, 상기의 디자인 패턴과 지형 정보를 이용하여, 경작지의 각 지점에 심어야 하는 작물 색상이 결정되는 저작 과정이 수행되는 저작 단계;

상기 모바일 단말기에서, 상기 경작지의 각 지점의 작물 색상에 따른 색상별 작업 영역이 생성되고, 상기 색상별 작업 영역의 경계를 표시하기 위한 표시봉의 설치 위치와 개수가 결정되어, 상기 색상별 작업 영역, 표시봉의 위치 및 개수가 포함되는 작업 지시서가 생성되는 작업지시서 생성 단계;

작업자가 작업지시서를 참고하면서, DGPS 수신장치가 연결된 모바일 단말기를 들고 경작지를 이동하면서 DGPS 수신장치로부터의 위치 정보와 모바일 단말기상의 작업지서서의 표시봉 위치 정보를 비교하는 비교 단계;

상기 비교 단계에서의 비교 결과, 일치하면 그 위치에 표시봉을 설치하고, 상기 비교 단계로 돌아가는 표시봉 설치 단계;

상기 비교 단계에서의 비교 결과, 일치하지 않으면 그 위치에 표시봉을 설치하지 않고, 상기 비교 단계로 돌아가는 표시봉 비설치 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 이용하면, 논에서 벼아트용 표시봉을 정확한 위치에 설치하게 하는, DGPS 수신장치와 휴대단말기를 이용한 표시봉 설치 방법을 제공하게 된다.

도1은 종래기술에 따른 못줄의 형상을 도시함.
도2는 종래기술에서 못줄 또는 이앙기를 이용한 모심기를 도시함.
도3은 벼아트의 여러 활용 예들을 도시함.
도4는 벼아트에 활용된 벼의 모습을 도시함.
도5는 종래기술에서 벼아트를 위해 특정 영역을 구별하는 모내기를 도시함.
도6은 종래기술에서 노끈과 표시봉을 이용하여 영역을 구별하고 모내기를 하는 모습을 도시함.
도7은 종래기술에서 표시봉 설치 영역 표시 및 작업지시서를 도시함.
도8은 본 발명의 전체적인 구성을 도시함.
도9는 본 발명에 따른 작업지시서 생성 과정을 도시함.
도10은 본 발명에 따른 저작 과정을 도시함.
도11은 본 발명에서의 표시봉 설치 과정을 도시함.

먼저, DGPS(Differencial GPS)에 대해 간단히 설명하기로 한다.

DGPS는 기본적으로 GPS 측정장치의 오차가 시간적 및 공간적으로 균일하다고 가정한다. 즉 어떤 지점 A에서 발생한 GPS 수신장치의 오차는 A에서 수십Km떨어진 B지점에서 발생하는 GPS 수신장치의 오차와 거의 동일하다는 것이다. 이는 GPS 위성에서 위치데이터를 지상으로 송출할 때 일정한 패턴의 노이즈를 합성하여 송출하는데에 기인하다. 따라서, 자신의 위치를 정확하게 알고 있는 A 지점에서 GPS 수신장치를 통해서 GPS좌표를 획득하면, 그 순간 어떤 형태의 오차가 발생하고 있는지는 자신의 정확한 위치정보와 비교하여 알 수 있다. 이렇게 계산한 오차 정보를 B지점으로 여러 통신수단을 통해서 보내면, B 지점에서는 A지점에서 보내온 오차정보를 기반으로 GPS 좌표를 보정하여 정확한 위치정보를 산출하게 된다.

그래서, DGPS는 일반적인 GPS 수신장치, 무선통신장치, 보정장치 등으로 구성되고, GPS수신기를 2개 이상 사용하여 상대적 측위를 하는 방법이고, 좌표를 알고 있는 지점에 베이스 스테이션용 고정밀 GPS수신기를 설치하고, 위성들을 모니터하여 개별 위성의 거리오차 보정치를 정밀하게 계산한 후 이를 작업 현장의 로버(Rover)용 수신기의 오차 보정에 이용하는 방식이다. 이러한 DGPS 방식의 수신기는 오차가 매우 작아서 1미터 이내(GPS수신기는 오차가 20-30미터)도 가능하다. DGPS 베이스 스테이션은 보통 국가가 운영하고 있는 경우가 일반적이고, 대한민국의 경우, 국토해양부에서 선박항해 시스템용으로 지정한 28곳 정도의 DGPS 기준국이 있다.

본 발명에서는 이러한 DGPS 수신장치를 사용한다.

이제, 본 발명의 전체적인 구성을 도8을 참고로 하여 설명하기로 한다.

본 발명은 스마트폰(1)과 DGPS 수신장치(2)로 구성된다.

스마트폰(1)에는 벼아트용 저작도구 앱이 탑재되고, 저장도구가 실행되면 논의 각 지점에 심어야 하는 벼품종이 결정되어 표시봉의 설치 위치가 결정되고, 이러한 결정된 벼품종과 표시봉의 설치 위치에 따른 작업지시서가 표출되고, DGPS 수신장치(2)는 스마트폰(1)과 USB 연결방식으로 연결된다.

다음으로, 도9를 참고로 하여, 본 발명의 작업지시서 생성 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 벼아트를 하기 위한 디자인 패턴을 형성한다(S1). 이러한 디자인 패턴은 기존 사진이나 그림을 이용할 수도 있고, 컴퓨터의 그래픽 도구를 이용하여 그린 그림일 수도 있다.

다음으로, DGPS 수신장치(2)를 이용하여 경작지의 지형 정보를 측정하여(S2), 벼아트를 하기 위한 경작지 지형 정보(크기, 형상)를 획득한다(S3).

이렇게 디자인 패턴과 경작지 지형 정보가 준비되면, 스마트폰(1)에서 저작 도구를 실행시켜서, 디자인 패턴에 따라 경작지의 각 지점에 파종하기 위한 품종을 결정하는 저작 과정을 수행한다(S4). 이러한 저작과정(S4)에 대해서는 아래에서 도10을 참고로 하여 자세히 설명한다.

이렇게 저작 과정(S4)이 완료되면, 경작지 각 지점에 대한 벼품종이 결정되므로, 벼 색상별(벼품종별) 작업 영역이 생성되고(S5), 이러한 색상별 작업 영역의 경계를 나타내기 위한 표시봉의 개수와 설치 위치가 결정된다(도7의 왼쪽 도면 참고).

이제, 이러한 벼품종별 작업 영역과, 표시봉의 개수와 위치가 결정되면 스마트폰(1)에서 작업지시서가 표출된다(도7의 오른쪽 도면 참고). 이 작업지시서에는 벼품종별 작업 영역과, 표시봉의 위치 좌표 및 개수가 표시된다.

이제, 도10을 참고로 하여 상기의 저작 과정(S3)을 어떻게 수행하는지를 구체적으로 설명한다. 도10의 상단에는 디자인 패턴(좌측)이 경작지에 파종하기 위한 파종 패턴(우측)으로 변환되는 것을 도시하고 있고, 도10의 하단에는 이러한 저작 과정을 수행하는 절차가 나타나 있다.

먼저, 작물을 파종하기 위해 경작지 지형을 3D 모델링을 한다(S(4-1)). 논과 같이 경사가 거의 없는 평면 지형용인 경우에는 모델링된 평면 지형도가 도출되고, 언덕과 같이 등고선으로 표시되는 경사 지형용인 경우에는 모델링된 계단식 지형도가 도출된다.

이제, 모델링된 지형도에 파종 간격에 대응하는 그리드를 설정한다(S(4-2)). 이 파종용 그리드 설정에 의해 모델링된 지형도에 파종 간격에 대응하는 일정 간격의 그리드가 형성된다.

다음으로, 그리드가 형성된 모델링된 지형도에 디자인 패턴을 중첩(오버레이)시켜서정합시킨다(S(4-3)).

이제, 디자인 패턴이 중첩되어 정합된 지형도를 보면서, 색상과 일치하거나 근접한 품종을 배정하여 매칭시킨다(S(4-4)).

마지막으로, 작물의 성장 주기에 따른 색상 변화를 고려하여 3차원 모델링을 하여(S(4-5)), 작물 성장 주기마다 나타나는 벼아트가 적절한지를 성장시뮬레이션을 통해서 판단하여 적절하지 않은 부분에 대해서는 다른 품종을 배정하게 된다.

다음으로, 본 발명에서 DGPS 수신장치(2)를 이용하여 경작지(논)에 표시봉 설치 위치를 결정하여 표시봉을 설치하는 방법을 도11을 참고로 하여 설명하기로 한다.

먼저, 작업자는 스마트폰(2)에서 저작 도구를 실행시켜서 작업지시서를 생성한다(S11).

이제, 작업자가 작업지시서를 참조하면서 논에서 스마트폰(1)과 DGPS수신장치(2)을 들고서 이동한다(S12). 이때 이동의 편의를 위해 현재 작업자의 위치가 도7에 나타난 작업지시서 또는 표시봉 설치 위치 표시 화면에서 어느 위치에 해당하는지를 표시해 준다면, 작업자가 이 화면상의 표시를 보면서 적절한 방향으로 이동할 수 있게 된다.

DGPS 수신장치(2)를 통해 정확한 현재 위치 정보(위치 좌표)를 계속 수신하면서(S13) 작성지시서 상의 표시봉 위치 좌표와 현재 작업자의 위치 좌표를 비교하여(S14), 일치하면 스마트폰(1)에서 비프음을 송출하거나 화면이 깜박이게 하여 작업자가 작업지시서상의 표시봉 설치 위치에 도달하였다는 것을 알려주어 작업자가 그 위치에 표시봉을 설치하고(S15), 다시 단계(S12)로 되돌아가서 작업지시서의 다음 표시봉 위치에 대응하는 논에서의 위치로 이동하는 단계(S12), 단계(S13) 및 단계(S14)를 수행한다.

또한, 단계(S14)에서 불일치하면, 그 위치에 표시봉을 설치하지 않고 다시 단계(S12)로 가서 단계(S12), 단계(S13) 및 단계(S14)를 수행하여 작업지시서 상의 표시봉의 위치에 도달하도록 이동한다.

결국, 작업자는 단계(S12), 단계(S13) 및 단계(S14)를 반복적으로 수행하여, 표시봉을 설치하고 또 다른 위치로 이동하여 탐색하는 과정을 수행하여 표시봉 설치 작업이 완료될때까지 반복하게 된다. 이때 표시봉 설치가 완료될 때마다 스마트폰(1)의 작업지시서 또는 표시봉 설치 위치 표시에서 대응하는 표시봉을 삭제하거나 다른 색상으로 표시하는 방식으로, 설치 완료된 표시봉과 미설치된 표시봉을 구별하게 한다면, 작업자가 보다 편리하게 미설치된 표시봉에 집중할 수 있게 된다.

따라서, 이러한 본 발명의 표시봉 설치 방법을 수행하면, 작업자가 경작지에서 정확한 위치에 표시봉을 설치할 수 있게 되어, 벼품종의 모내기가 설계와 일치하게 되어 원하는 패턴의 벼아트가 달성되게 된다.

또한, 스마트폰(1)에 작업지시서가 나타나므로, 종래기술의 종이 형태와 같이 물에 젖거나 찢어질 우려도 없고, 작업지시서의 해상도를 수시로 조정 가능하게 되어 작업의 세부 사항과 관련된 정보를 획득하는 것이 용이하게 된다.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것에 유의해야 한다.

예를 들어, 상기에서는 벼를 모내기하여 원하는 패턴이 논에 나타나게 하는 것에 대해 설명하였지만, 벼가 아닌 다른 작물(보리, 밀 등)이나 꽂, 나무들도 품종마다 상이한 색상을 가지는 경우 또는 동일 품종이라도 상이한 색상을 가지는 경우에도 본 발명이 적용 가능하게 된다.

또한, 이상에서는 스마트폰(1)을 사용하는 것으로 설명하였으나, 스마트폰이나 스마트 패드를 포함하는 다양한 모바일 단말기도 사용 가능하다.

Claims (7)

1. 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법에 있어서,
   경작지에 원하는 패턴을 형성하기 위한 디자인 패턴을 마련하는 단계;
   DGPS 수신장치를 이용하여 경작지의 지형 정보를 측정하는 단계;
   모바일 단말기에서, 상기의 디자인 패턴과 지형 정보를 이용하여, 경작지의 각 지점에 심어야 하는 작물 색상이 결정되는 저작 과정이 수행되는 저작 단계;
   상기 모바일 단말기에서, 상기 경작지의 각 지점의 작물 색상에 따른 색상별 작업 영역이 생성되고, 상기 색상별 작업 영역의 경계를 표시하기 위한 표시봉의 설치 위치와 개수가 결정되어, 상기 색상별 작업 영역, 표시봉의 설치 위치 및 개수가 포함되는 작업 지시서가 생성되는 작업지시서 생성 단계;
   작업자가 상기 모바일 단말기에 생성된 작업지시서를 참고하면서 DGPS 수신장치가 연결된 모바일 단말기를 들고 경작지를 이동하면, 상기 모바일 단말기에서, DGPS 수신장치로부터 수신되는 작업자의 위치가 상기 표시봉의 설치 위치와 비교되는 비교 단계;
   상기 비교 단계에서의 비교 결과 일치하면, 상기 모바일 단말기가 일치 알림을 작업자에게 제공하여 작업자가 그 위치에 표시봉을 설치하게 하고, 상기 비교 단계로 돌아가는 표시봉 설치 단계;
   상기 비교 단계에서의 비교 결과 일치하지 않으면, 상기 모바일 단말기가 일치 알림을 작업자에게 제공하지 않아서 작업자가 그 위치에 표시봉을 설치하지 않게 하고, 상기 비교 단계로 돌아가는 표시봉 비설치 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 저작 과정은, 경작지의 지형을 3차원 모델링한 지형도에 일정 간격으로 그리드를 형성하여, 그리드가 형성된 지형도에 디자인 패턴을 중첩시켜서 정합하고, 디자인 패턴이 중첩된 지형도에서 그리드의 각 지점의 색상에 대응하는 색상의 작물을 매칭시키며, 매칭된 작물의 성장 주기에 따른 색상 변화를 고려하여 3차원 모델링에 기반한 성장시뮬레이션이 수행되는 것을 특징으로 하는, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 일치 알림은 상기 모바일 단말기에서 비프음을 송출하거나, 상기 모바일 단말기의 화면이 깜박이는 것을 통해 작업자에게 알려주는 것을 특징으로 하는, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   기설치된 표시봉은 스마트폰의 작업지시서에서 삭제되거나 미설치된 표시봉과 구별되는 색상으로 표시되는 것을 특징으로 하는, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 모바일 단말기는 스마트폰인 것을 특징으로 하는, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 스마트폰은 DGPS 수신장치와 USB 방식으로 연결된 것을 특징으로 하는, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 작물은 벼인 것을 특징으로 하는, 경작지에 패턴 영역 형성용 표시봉을 설치하는 방법.

Images