KR101900447B1

KR101900447B1 - 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템

Info

Publication number: KR101900447B1
Application number: KR1020180070222A
Authority: KR
Inventors: 우종배
Original assignee: (주)원지리정보
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2018-09-19

Abstract

본 발명은 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자연적 또는 인공적인 지형변화에 따른 지리정보의 변화를 손쉽게 확인할 수 있음은 물론, 오류가 있는 데이터를 기반으로 제작된 수치지도의 갱신으로 수치지도의 정확도를 높일 수 있고, 또한 확인대상지점으로 결정된 지표면 상에 설치되는 지리정보 수집장치의 운반, 설치시 수신센서가 손상되지 않도록 보호하면서 자체 전원공급이 가능토록 하여 효율성을 향상시킨 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템에 관한 것이다.

Description

3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템{A digital map production system using Three-dimensional image data}

본 발명은 수치지도 기술 분야 중 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자연적 또는 인공적인 지형변화에 따른 지리정보의 변화를 손쉽게 확인할 수 있음은 물론, 오류가 있는 데이터를 기반으로 제작된 수치지도의 갱신으로 수치지도의 정확도를 높일 수 있고, 또한 확인대상지점으로 결정된 지표면 상에 설치되는 지리정보 수집장치의 운반, 설치시 수신센서가 손상되지 않도록 보호하면서 자체 전원공급이 가능토록 하여 효율성을 향상시킨 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 수치지도는 표현하고자 하는 지리적/지형적인 내용을 수치로 나타내는 지도를 의미하는 것으로, 수심을 수치로 나타내는 해도(海圖)와, 지형의 기복상태를 나타내는 지형계측도(地形計測圖) 등이 있다.

즉, 수치지도는 특정지점에 대한 지리적/지형적인 특징을 수치정보로 표현하면서 도화된 이미지에 적용한 것이다.

따라서, 수치지도는 이용자가 지도를 보면서 지리적/지형적 정보를 쉽게 수득할 수 있도록, 해당 지점에 대한 수치화된 지리정보가 도화된 이미지에 정확히 적용되어야 하고, 아울러 도화된 이미지 또한 상기 지리정보에 맞춰 정확히 도시되어야 한다.

상기 지리정보는 GPS의 좌표값일 수도 있고, 지적도의 행정구역 단위에 따른 좌표값일 수도 있는데, GPS 좌표값과 지적도의 좌표값은 그 정보가 서로 상응해야 하고, 수치지도 상에도 해당 위치에 정확히 표기되어야 한다.

이하에서는 GPS의 좌표값과 지적도의 좌표값 및 실지점에서 측정/수집된 각종 데이터 등의 수치정보를 지리정보로 통칭해 설명한다.

전술한 바와 같이, 수치지도는 일반적인 도화작업으로 완성된 지도이미지 상에 지리정보를 적용함으로서 완성되는데, 시간이 지나면서 실제 지형이 자연적/인공적인 변화로 기존 지리정보와 달라질 수 있다.

또한, 수치지도의 초기제작시 잘못된 측정으로 인해 오차가 발생하면서 도화된 지형정보와 지리정보가 달라질 수도 있다.

따라서, 수치지도가 갖는 정보는 주기적, 더 바람직하게는 실시간으로 갱신될 필요가 있고, 제작시 발생한 오차에 대해서도 그 확인이 요구되었다.

하지만, 종래에는 수치지도의 갱신 및 오차확인에 대한 기술적인 수단이 전혀 제시되지 않아서, 일단 제작된 수치지도는 그 조정이 용이치 않았다.

결국, 수치지도 갱신을 위해서는 수치지도를 새로이 제작해야 하는 불합리함이 있었다.

하지만, 상기 불합리한 종래 해결수단도 자연적/인공적인 지형변화에 따른 수치지도의 재제작일 뿐, 동일한 수치지도제작 시스템을 이용하는 한 제작시스템 자체의 한계로 인해 발생하는 지형정보와 지리정보 간의 오차발생에 대한 문제는 전혀 해소할 수 없었다. 즉, 종래 수치지도가 갖는 정확성 부족에 대한 문제는 고가의 수치지도제작 시스템을 대체하지 않는 한 전혀 해소될 수 없는 문제였다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1319041호(2013.10.10.) '지피에스 정보 및 기준점 위치정보 확인을 통한 수치지도제작 시스템'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 자연적 또는 인공적인 지형변화에 따른 지리정보의 변화를 손쉽게 확인할 수 있음은 물론, 오류가 있는 데이터를 기반으로 제작된 수치지도의 갱신으로 수치지도의 정확도를 높일 수 있고, 또한 확인대상지점으로 결정된 지표면 상에 설치되는 지리정보 수집장치의 운반, 설치시 수신센서가 손상되지 않도록 보호하면서 자체 전원공급이 가능토록 하여 효율성을 향상시킨 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 3개의 지지대(183,183',183")를 이용하여 확인대상지점으로 결정된 지표면 상에 설치되고 설치지점 간의 수평거리를 정밀측정하고, GPS모듈(170)을 통해 인공위성과 통신하여 위치, 고도, 시간에 대한 3차원 데이터를 포함하는 지리정보를 수집하는 다수의 지리정보 수집장치(100)와; 지리정보 수집장치(100)로부터 제공된 지리정보에 따라 수치지도를 구성하는 지형정보 또는 지리정보를 실시간 보완 갱신하는 지도정보 관리장치(200);를 포함하는 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템에 있어서;
상기 지리정보 수집장치(100)는 광신호를 송수신하며 전,후면으로 상호 대향하게 배치되는 제1,2통신모듈(110,120)과; 상기 제1,2통신모듈(110,120)의 송수신 위치를 확인하는 수신감지모듈(130)과; 상기 제1,2통신모듈(110,120)을 승강시키는 승강장치(150)와; 상기 제1,2통신모듈(110,120)과 수신감지모듈(130)과 승강장치(150)의 연동을 제어하는 제어모듈(140)과; 상기 제1,2통신모듈(110,120)과 수신감지모듈(130)과 승강장치(150) 및 제어모듈(140)을 지지하는 서포터(180)와; 상기 제어모듈(140)이 탑재되고 상기 승강장치(150)를 구성하는 구동모터(151)가 설치되는 제어함(141)이 항시 수평을 유지하게 무게중심을 잡도록 중량을 갖는 캡(190)을 포함하며;
상기 지지대(183,183',183")는 사각틀 형태의 제2고정대(182)의 둘레면중 3면에 힌지고정되고, 상기 지지대(183,183',183")가 고정되지 않은 제2고정대(182)의 상면에 간격을 두고 설치된 한 쌍의 수직기둥(310)과;
상기 수직기둥(310)의 상단을 연결고정하는 수평기둥(320);을 더 포함하며,
상기 수직기둥(310)과 수평기둥(320)은 내부가 비어 있는 사각형상의 통체로 형성되고, 상기 수직기둥(310)의 각 하단에는 견인와이어(314)가 인출되는 일정크기의 개방구(OPN)가 형성되며, 인출된 견인와이어(314)는 제2고정대(182)의 전면에 구비된 고정핀(PIN)에 감겨 결속되고, 상기 수직기둥(310)과 수평기둥(320)에 의해 형성된 틀 내부에는 상부도어(330)와 하부도어(340)가 상방향으로 슬라이딩되면서 접어지는 형태로 개폐될 수 있도록 상기 상부도어(330)의 상단은 한 쌍의 상부힌지(332)에 의해 상기 수평기둥(320)의 하면에 힌지결합되며, 상기 상부도어(330)의 하단은 한 쌍의 하부힌지(342)에 의해 상기 하부도어(340)의 상단에 힌지결합되어 상기 하부도어(340)가 상방향으로 움직일 때 접어질 수 있도록 구성되고, 상기 수직기둥(310)의 내부 상단부와 하단부에는 각각 상부도르레(410)와 하부도르레(420)가 회전가능하게 설치되며, 상기 수직기둥(310)의 하단에 형성된 개방구(OPN)를 통해 삽입된 견인와이어(314)가 상기 하부도르레(420)를 경우하여 상부도르레(410)에 감긴 후 다시 하향하도록 배열되고, 상기 견인와이어(314)의 타단은 수직기둥(310) 내부를 타고 내려와 하부도어(340)의 하단에 일체로 고정되어 있는 유동봉(430)의 일단에 고정되며, 상기 수직기둥(310)들이 서로 마주보는 면에는 가이드홈(312)이 절개 형성되고, 상기 가이드홈(312)에는 상기 유동봉(430)의 양단이 삽입되어 이를 따라 슬라이딩될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 자연적 또는 인공적인 지형변화에 따른 지리정보의 변화를 손쉽게 확인할 수 있음은 물론, 오류가 있는 데이터를 기반으로 제작된 수치지도의 갱신으로 수치지도의 정확도를 높일 수 있고, 또한 확인대상지점으로 결정된 지표면 상에 설치되는 지리정보 수집장치의 운반, 설치시 수신센서가 손상되지 않도록 보호하면서 자체 전원공급이 가능토록 하여 효율성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수치지도제작 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지리정보 수집장치가 설치되어 작동하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 지리정보 수집장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 지리정보 수집장치의 모습을 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 지리정보 수집장치의 모습을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 지리정보 수집장치의 동작모습을 순차 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 지리정보 수집장치의 다른 동작모습을 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 지리정보 수집장치의 자가발전 구조를 보인 예시도이다.
도 9는 도 8의 요부를 분해하여 보인 예시도이다.
도 10은 도 8의 동작상태를 보인 예시적인 모식도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수치지도제작 시스템은 설치지점 간의 수평거리를 정밀 측정하는 다수의 지리정보 수집장치(100a-100g; 이하 100)와, 지리정보 수집장치(100)로부터 제공된 지리정보에 따라 수치지도를 구성하는 지형정보 또는 지리정보 등을 보완 갱신하는 지도정보 관리장치(200)로 구성된다.

지리정보 수집장치(100)는 실제 지면 상에 설치되어서, 이웃하는 다른 지리정보 수집장치와의 수평거리를 측정하는 것으로, 상기 수평거리는 기존 수치지도의 지리정보와 비교해서 수치지도의 오류를 수정 및 갱신하는데 활용된다.

지리정보 수집장치(100)에 대한 보다 상세한 설명은 아래에서 다시 하도록 한다.

지도정보 관리장치(200)는 이미지화된 지형정보를 저장하는 지형정보DB(210)와, 지형정보에 상응하는 수치정보인 지리정보를 저장하는 지리정보DB(220)와, 지리정보 수집장치(100)로부터 전송된 지리정보를 상기 지리정보DB(220)에 기저장된 지리정보와 비교하는 수집정보 비교모듈(230)과, 지리정보들 간의 비교결과 기준치 이상의 차이가 발생할 경우 지리정보 수집장치(100)로부터 전송된 지리정보에 기반해 지리정보DB(220)의 지리정보를 수정 갱신하는 갱신모듈(240)과, 지형정보DB(210)에 저장된 지형정보와 지리정보DB(220)에 저장된 지리정보를 합성하여 수치지도를 완성 출력하는 수치지도 출력모듈(250)을 포함한다.

이때, 다수의 지리정보 수집장치(100a 내지 100g)는 확인대상지점으로 결정된 지표면 상에 설치되어서, 이웃하는 지리정보 수집장치(100a 내지 100g) 간 수평거리를 측정한다.

즉, 임의 지리정보 수집장치(100a)는 이웃하는 다른 지리정보 수집장치(100b)로 광신호를 송신하고, 당해 광신호를 수신한 지리정보 수집장치(100b)는 수신확인신호를 상기 지리정보 수집장치(100a)로 송신하며, 수신확인신호를 수신한 지리정보 수집장치(100a)는 광신호를 송신한 시간과 세기, 수신확인신호를 수신한 시간과 세기를 근거로 두 지리정보 수집장치(100a,100b) 간의 거리를 계산한다.

한편, 지리정보 수집장치(100)는 GPS좌표를 측정 및 안내하는 GPS모듈(170; 도 3 참고)을 포함한다.

따라서, 사용자는 수치지도에서 지리정보의 확인이 필요한 지점과 해당 지점의 GPS좌표를 확인한 후 GPS모듈(170)을 읽어서 상기 지점의 위치를 추적하여 지리정보 수집장치(100)를 상기 지점에 정확히 설치할 수 있다.

특히, GPS모듈(170)은 인공위성으로부터 정보를 수신하는 수신기능과, 수신된 정보를 분석하여 3차원 데이터를 추출하는 분석기능이 모두 갖추어진 모듈로서 적어도 4개의 인공위성과 통신하여 3차원 데이터를 획득하게 되는데, 이를 테면 3개의 인공위성으로부터 위치정보와 고도정보를 획득하고, 나머지 1개의 인공위성으로부터 시간정보를 획득한다.

이렇게 수집된 지리정보 수집장치(100) 간의 거리(지리정보)는 지도정보 관리장치(200)에 입력된다.

상기 지리정보는 일반적인 수치데이터에 준하는 형식으로 저장되고, 지리정보의 전송을 위해 이동식디스크와 같은 매개체가 이용될 수 있을 것이다.

상기 이동식디스크는 일반 플로피디스크, USB, CD 등 너무나 다양함은 물론 주지 관용의 기술이므로, 추가 설명은 생략한다.

계속해서, 수집정보 비교모듈(230)은 상기 지리정보에 대응하는 지형정보를 지형정보DB(210)에서 검색하고, 이미지화된 지형정보에서 해당 지리정보에 상응하는 위치에 대한 픽셀정보를 추적한 후, 픽셀 간의 거리를 연산한다.

이때, 상기 픽셀 간 거리는 일정비율로 축소된 것이므로, 당해 비율을 적용해서 픽셀 간 거리를 실제 거리로 연산한다.

수집정보 비교모듈(230)은 이렇게 연산된 거리와 지리정보 수집장치(100)가 전송한 실측 거리를 비교해서 수치지도의 오차 여부를 판정한다.

갱신모듈(240)은 수집정보 비교모듈(230)이 판정한 오차 정도가 기준치를 초과할 경우, 지리정보 수집장치(100)가 전송한 실측 거리에 대한 지리정보를 기준으로 기존 지리정보를 실시간으로 수정 및 갱신하고, 이미지화된 지형정보 또한 별도의 이미지 수정작업을 통해 수정 및 갱신한다.

이렇게 수정 및 갱신된 지형정보 및 지리정보는 각각 지형정보DB(210) 및 지리정보DB(220)에 저장되고, 수치지도 출력모듈(250)은 이를 기반으로 정확성이 향상된 수치지도를 출력한다.

도 4 내지 도 6에 따르면, 본 발명에 따른 지리정보 수집장치(100)는 광신호를 송수신하며 전,후면으로 상호 대향하게 배치되는 제1,2통신모듈(110,120)과, 제1,2통신모듈(110,120)의 송수신 위치를 확인하는 수신감지모듈(130)과, 제1,2통신모듈(110,120)을 승강시키는 승강장치(150)와, 제1,2통신모듈(110,120)과 수신감지모듈(130)과 승강장치(150)의 연동을 제어하는 제어모듈(140)과, 제1,2통신모듈(110,120)과 수신감지모듈(130)과 승강장치(150) 및 제어모듈(140)을 지지하는 서포터(180)와, 제어모듈(140)이 탑재되는 제어함(141)이 항시 수평을 유지하게 중량을 가하는 캡(190)을 포함한다.

상기 제1,2통신모듈(110,120)은 각각 감광기능을 갖는 제1,2광수신부(111,121)와, 제1,2광송신부(112,122)를 갖추고, 지리정보 수집장치(100)의 전,후면에 각각 대향하게 배치된다.

즉, 제1,2광수신부(111,121)와 제1,2광송신부(112,122)는 이웃하는 다른 지리정보 수집장치로부터 송신된 신호를 수신해서 이를 다시 다른 지리정보 수집장치로 송신할 수 있는 것이다.

한편, 제1,2통신모듈(110,120)에 각각 위치하는 제1,2광수신부(111,121)와 제1,2광송신부(112,122)는 상하위치를 각각 달리해서 제1,2광송신부(112,122)에서 수평하게 송신한 광신호가 제1,2광수신부(111,121)에 정확히 수신되도록 한다.

즉, 제1통신모듈(110)의 제1광수신부(111)가 위쪽, 제2광송신부(112)가 아래쪽에 일렬로 배치되면, 제2통신모듈(120)의 제2광수신부(121)는 아래쪽, 제1광송신부(122)는 위쪽에 위치하도록 일렬 배치되는 것이다.

제1,2통신모듈(110,120)이 송신 및 수신하는 광신호는 레이저가 활용될 수 있는데, 이에 한하지 않고 본 발명에서의 광신호는 적외선 신호 또는 초음파신호(RF신호 등을 포함) 등이 활용될 수도 있을 것이다.

상기 수신감지모듈(130)은 이웃하는 다른 지리정보 수집장치로부터 송신된 신호를 수신하면서 다른 지리정보 수집장치의 송신 높이를 감지하는 것으로, 세로방향으로 길게 형성되고 제2통신모듈(120)을 수용하는 플레이트(131)와, 플레이트(131)를 따라 일렬 배치되는 다수의 수신센서(132)를 포함한다.

수신센서(132)는 제1,2광수신부(111,121)와 동일/유사한 기종이 적용될 수 있으며, 이외에도 제1,2광송신부(112,122)로부터 송신된 광신호를 수신 및 감지할 수 있는 것이라면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있을 것이다.

상기 승강장치(150)는 제1,2통신모듈(110,120)의 높낮이를 조정해서 이웃하는 다른 지리정보 수집장치로부터 수평하게 송신되는 광신호를 정확히 수신하거나, 반대로 정확히 송신하기 위한 것으로, 구동모터(151)와, 구동모터(151)의 구동으로 회전하며 둘레에 나사산이 형성돼 입설되는 스크류(152)와, 스크류(152)가 관통해서 나사산 결합되는 너트부(153a)를 포함하고 너트부(153a)와 나란히 상하로 관통 형성된 가이드홈(153b)을 갖는 승강대(153)와, 가이드홈(153b)을 이동가능하게 관통하면서 승강대(153)의 상하이동을 안내하는 가이드(154)를 포함한다.

즉, 구동모터(151)가 구동하면, 동축으로 연결된 스크류(152)는 구동모터(151)의 구동방향을 따라 회전하고, 스크류(152)와 나사산 결합되면서 가이드(154)에 지지를 받는 승강대(153)는 스크류(152)의 회전 방향에 따라 상하로 승강한다.

이때, 상기 승강대(153)의 양단에는 각각 제1,2통신모듈(110,120)이 고정 배치되고, 특히 제2통신모듈(120)은 수신감지모듈(130)의 플레이트(131)를 매개로 승강대(153)와 연결된다.

한편, 제1통신모듈(110)은 승강대(153)와 상호 회동가능하게 고정될 수 있는데, 이를 위해서 제1통신모듈(110)은 제1힌지브래킷(113)을 구성하고, 승강대(153)의 일단에는 제1힌지브래킷(113)과 연결되는 제2힌지브래킷(153c)이 형성되어서, 회전축(미인출함)을 중심으로 제1통신모듈(110)과 승강대(153)가 회동 연결된다.

이러한 결속을 통해 3개 이상의 서로 이웃하는 지리정보 수집장치(100)가 그 위치에 상관없이 각각의 제1,2통신모듈(110,120)은 광신호를 정확히 송수신할 수 있다.

상기 제어모듈(140)은 제1,2통신모듈(110,120)의 광신호 통신을 제어하고, 수신감지모듈(130)이 수신한 감광신호에 따라 승강장치(150)의 구동을 제어한다.

우선, 제어모듈(140)의 첫 번째 기능인 '제1,2통신모듈(110,120) 제어'는 특정 지면 상에 지리정보 수집장치(100)의 설치가 완료되면 제1,2통신모듈(110,120)의 제1,2광송신부(112,122)로부터 광신호를 송신하도록 하고, 제1,2광수신부(111,121)가 수신한 광신호에 대한 정보를 수신한다.

여기서, 광신호에 대한 정보는, 광신호의 수신시점 또는 광신호의 수신 세기 등이 될 것인데, 이는 제어모듈(140)이 제1,2광송신부(112,122)에서 송신한 광신호의 송신시점 또는 광신호의 송신 세기와 비교해 지리정보 수집장치(100) 간의 거리를 측정 및 연산할 수 있도록 한다 즉, 제어모듈(140)은 제1,2통신모듈(110,120)의 제어와 더불어, 제1,2통신모듈(110,120)이 송수신한 광신호를 토대로 지리정보 수집장치(100) 간의 거리를 연산하는 기능도 수행한다.

제어모듈(140)의 두 번째 기능인 '수신감지모듈(130) 및 승강장치(150) 제어'는 이웃하는 지리정보 수집장치(100)의 제1,2통신모듈(110,120)의 높이를 일치시켜서 수평하게 송수신되는 광신호를 정확히 송수신할 수 있고, 이를 통해 지리정보 수집장치(100) 간의 수평거리를 정확히 측정할 수 있도록 한다.

이를 위해 수신감지모듈(130)은 전술한 바와 같이 제2통신모듈(120)을 중심에 배치하는 플레이트(131)와, 플레이트(131)를 따라 상하로 일렬 배치되는 다수의 수신센서(132)를 구비하면서, 이웃하는 지리정보 수집장치(100')에서 송신한 광신호가 다수 개의 수신센서(132) 중 어디로 수신되는지를 확인한다 수신감지모듈(130)은 확인된 수신위치 정보를 제어모듈(140)로 전송하고, 제어모듈(140)은 수신위치 조정을 위해 승강장치(150)를 구동시킨다.

즉, 이웃하는 다른 지리정보 수집장치(100')의 제1통신모듈(110)에서 송신된 광신호가 당해 지리정보 수집장치(100)의 제2통신모듈(120)의 위쪽에 위치한 수신센서(132)에 수신되면, 제어모듈(140)은 승강장치(150)의 구동모터(151)를 구동시켜서 승강대(153)가 상방으로 이동시켜서, 제2통신모듈(120)이 제1통신모듈(110)로부터 수평 송신된 광신호를 정확히 수신할 수 있도록 하는 것이다.

이는 지리정보 수집장치(100, 100')가 설치되는 지면의 굴곡 여부에 상관없이 상기 지리정보 수집장치 사이에 송수신되는 광신호가 수평하게 되도록 한다.

참고로, 승강장치(150)의 가이드(154)는 길이방향을 따라 절개홈(154a)이 형성되어서, 제1,2통신모듈(110,120)및 수신감지모듈(130)로부터 인출된 전선이 외부로 노출됨 없이 가이드(154)를 따라 내설되어서 제어모듈(140)과 연결될 수 있도록 한다.

또한, 제어모듈(140)은 각종 소자가 실장된 기판이므로, 이를 보호하기 위한 제어함(141)을 구비하고, 이 제어함(141)은 그 상면에 가이드(154)와 구동모터(151)가 축조되어 이를 지지할 것이다.

한편, 제어함(141)의 저면에는 하방으로 돌출된 고리(142)가 더 형성되는데, 이에 대한 설명은 아래에서 상세히 한다.

상기 전원(160)은 제1,2통신모듈(110,120), 수신감지모듈(130), 승강장치(150), 제어모듈(140) 및 GPS모듈(170)에 구동을 위한 전기를 공급하는 것으로, 제어함(141) 내에 배터리 형태로 보관 배치되거나, 전원선을 통해 외부로부터 공급받을 수도 있을 것이다.

상기 서포터(180)는 제1,2통신모듈(110,120), 수신감지모듈(130), 승강장치(150), 제어모듈(140) 및 GPS모듈(170)을 지지하는 제어함(141)이 항시 수평을 유지하도록 지지하면서 안정된 입설 상태를 유지하도록 하는 것으로, 제어함(141)을 회전가능하게 고정하는 제1고정대(181)와, 제1고정대(181)를 회전가능하게 고정하는 제2고정대(182)와, 제2고정대(182)의 3면에 각각 회동가능하게 고정되어서 지리정보 수집장치(100)를 안정되게 지지하는 3개의 지지대(183,183',183")로 이루어진다.

제1고정대(181)는 제어함(141)이 일축을 중심으로 회전할 수 있게 고정하는 것으로, 이를 위해 제어함(141)은 측면에 제1회동홈(141a)이 형성되고, 제1고정대(181)의 내측면에는 제1회동홈(141a)과 회전 가능하게 맞물리는 제1회전축(181a)이 형성된다 이때, 제1회동홈(141a) 및 제1회전축(181a)은 제어함(141)이 수평을 유지할 수 있는 지점에 형성되어야 할 것이다.

제2고정대(182)는 제1고정대(181)가 일축을 중심으로 회전할 수 있게 고정하는 것으로, 이를 위해 제1고정대(181)는 제2회동홈(181b)이 형성되고, 제2고정대(182)의 내측면에는 제2회동홈(181b)과 회전 가능하게 맞물리는 제2회전축(182a)이 형성된다 이때, 제2회동홈(182b) 및 제2회전축(182a)은 제1고정대(181)가 수평을 유지할 수 있는 지점에 형성되어야 할 것이다.

한편, 제1회동홈(141a) 및 제1회전축(181a)이 이루는 축선과, 제2회동홈(182b) 및 제2회전축(182a)이 이루는 축선은 상호 직교하도록 배치되어서, 제어함(141)이 다양한 방향으로 회동할 수 있도록 한다.

계속해서, 제2고정대(182)의 외측면에는 지지대(183,183',183")가 각각 회동가능하게 고정되는 연결브래킷(182b)이 돌출 형성되어서, 지지대(183,183',183")의 상단에 형성된 결속체(183a)와 힌지대(183b)를 매개로 회동가능하게 맞물리도록 연결된다.

또한, 연결브래킷(182b)은 제2고정대(182)와 회전가능하게 고정되며, 이를 위해 연결브래킷(182b)은 제2고정대(182)에 회전가능하게 삽입되는 연결축(182c)을 갖는다.

결국, 지지대(183,183',183")는 지면의 굴곡 상태에 따라 회동하면서 지리정보 수집장치(100)가 안정하게 입설되도록 한다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 지리정보 수집장치(100)를 보관할 시에는 평판 형상의 지지대(183,183',183")가 민감한 구성인 제1,2통신모듈(110,120), 수신감지모듈(130), 승강장치(150), 제어모듈(140) 및 GPS모듈(170)을 감싸 보호하면서, 보호케이스의 기능을 더불어 수행하도록 한다.

상기 캡(190)은 도 5에 도시한 바와 같이 지리정보 수집장치(100)를 보관할 시에 제어함(141)에 회동가능하게 고정된 지지대(183,183',183")가 상호 긴밀하게 연결될 수 있도록 고정하는 것으로, 일정한 중량을 갖는 본체(191)와, 본체(191)의 외면에 배치되는 영구자석(192)과, 상면에 돌출형성되는 고리형상의 걸이(193)로 이루어진다.

한편, 이에 상응해서 지지대(183,183',183")의 하단 일면에는 영구자석(192)에 반응하는 금속재질의 자성체(183c)가 부착되면서, 지지대(183,183',183") 사이에 위치한 캡(190)의 영구자석(192)에 밀착되게 한다.

즉, 지지대(183,183',183")는 캡(190)에 단단히 고정되는 것이다.

계속해서, 본 발명에 따른 캡(190)은 제어함(141)이 항시 수평을 유지하도록 중량을 가하는 용도로 활용된다.

전술한 바와 같이, 제1,2통신모듈(110,120)로 송수신되는 광신호는 항시 수평하게 이동하는데, 이에 상응해서 제1,2통신모듈(110,120) 또한 항시 수평하게 배치되어야 한다.

하지만, 지리정보 수집장치(100)가 설치되는 지표면은 위치에 따라 굴곡이 심하므로, 제1,2통신모듈(110,120)을 수평하게 배치하기엔 어려움이 있다.

따라서, 제어함(141)을 서포터(180)에 회동가능하게 고정하고, 지리정보 수집장치(100)의 낮은 위치에 무게중심이 위치하도록 한다.

전자의 조건은 전술한 바 있으므로 반복 설명은 생략한다.

후자의 조건은 상기 캡(190)을 통해 이루는데, 우선, 도 5에 상태로 보관되는 지리정보 수집장치(100)에서 캡(190)을 분리한다.

캡(190)이 분리되면 지지대(183,183',183")는 서로 자유롭게 회동하면서 도 7(본 발명에 따른 지리정보 수집장치의 다른 동작모습을 도시한 정면도)에 도시한 바와 같이 지표면에 고정된다.

이렇게 입설된 상태에서 제어함(141)의 저면에 돌출된 고리(142)에 캡(190)의 걸이(193)를 연결한다.

물론, 캡(190)의 본체(191)는 지리정보 수집장치(100)의 무게중심을 낮출 수 있는 충분한 중량을 가져야 할 것이다.

참고로, 본체(191)는 지리정보 수집장치(100)가 입설된 지표면 상태에 상관없이 항시 수평한 상태를 유지할 수 있는 충분한 중량을 가하는 것으로, 지리정보 수집장치(100)의 무게중심이 하단을 향하도록 본체(191)의 중량은 제1,2통신모듈(110,120), 수신감지모듈(130), 승강장치(150), 제어모듈(140) 및 GPS모듈(170)의 중량을 합한 것 이상의 중량을 갖는 것이 바람직하다.

이렇게 구성된 본체(191)는 지지대(183)가 설치되는 지표면 상태에 상관없이 제어함(141)을 수평하게 배치함은 물론, 이를 통해 제1,2통신모듈(110,120)을 통한 광신호의 송수신이 항시 수평을 유지할 수 있도록 하고, 지리정보 수집장치(100) 간의 정확한 거리측정을 가능케 한다.

한편, 본 발명에 따른 지리정보 수집장치(100)는 운반이나 이송, 보관과 같이 사용하지 않을 때 삼발이 형태인 지지대(183,183',183")가 접어져 있기 때문에 보호된다고 하더라도 한 쪽면, 즉 지지대가 없는 수신센서(132)의 전방 부분은 보호되지 못하므로 충돌이나 간섭체와의 간섭에 의해 파손될 위험이 매우 높다.

뿐만 아니라, 지리정보 수집장치(100)는 자체 전원이 없기 때문에 배터리를 사용할 경우 사용수명이 저하되어 매번 배터리를 교체해야 하는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위해, 본 발명에서는 도 8의 예시와 같이, 지지대(183,183',183")가 접어졌을 때 열려 있는 쪽인 수신센서(132)가 배치되는 플레이트(131)의 직하방 위치의 제2고정대(182) 상면(테두리 상면)에 간격을 두고 한 쌍의 수직기둥(310)이 고정되고, 상기 수직기둥(310)의 상단은 수평기둥(320)에 의해 연결 고정된다.

이때, 상기 수직기둥(310)의 높이는 도 5와 같이 캡(190)을 상부에 위치시켜 지지대(183,183',183")를 접어 고정했을 때 캡(190) 보다 낮은 위치가 되도록 설계되면 된다.

그리고, 상기 수직기둥(310)과 수평기둥(320)은 내부가 비어 있는 사각형상의 통체로 형성됨이 바람직하며, 상기 수직기둥(310)의 각 하단에는 일정크기의 개방구(OPN)가 형성되고, 상기 개방구(OPN)를 통해 견인와이어(314)가 인출될 수 있게 구성되며, 인출된 견인와이어(314)는 제2고정대(182)의 전면에 구비된 고정핀(PIN)에 감겨 결속될 수 있게 구성된다.

아울러, 상기 수직기둥(310)과 수평기둥(320)에 의해 형성된 틀 내부에는 상부도어(330)와 하부도어(340)가 상방향으로 슬라이딩되면서 접어지는 형태로 개폐될 수 있게 설치되는데, 상기 상부도어(330)와 하부도어(340)는 합성수지물로 성형됨이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 상부도어(330)의 상단은 한 쌍의 상부힌지(332)에 의해 상기 수평기둥(320)의 하면에 힌지결합되어 상기 상부도어(330)가 상기 상부힌지(332)를 기점으로 회전가능하게 구성된다.

이때, 상기 상부힌지(332)는 통상적으로 알려진 경첩이 될 수 있다.

또한, 상기 상부도어(330)의 하단은 한 쌍의 하부힌지(342)에 의해 상기 하부도어(340)의 상단에 힌지결합되어 상기 하부도어(340)가 상방향으로 움직일 때 접어질 수 있도록 구성된다.

한편, 도 9의 예시와 같이, 수직기둥(310)의 내부 상단부와 하단부에는 각각 상부도르레(410)와 하부도르레(420)가 회전가능하게 설치되고, 수직기둥(310)의 하단에 형성된 개방구(OPN)를 통해 삽입된 견인와이어(314)가 상기 하부도르레(420)를 경우하여 상부도르레(410)에 감긴 후 다시 하향하도록 배열된다.

그리고, 상기 견인와이어(314)의 타단은 수직기둥(310) 내부를 타고 내려와 하부도어(340)의 하단에 일체로 고정되어 있는 유동봉(430)의 일단에 견고히 고정된다.

또한, 상기 수직기둥(310)들이 서로 마주보는 면에는 가이드홈(312)이 절개 형성되고, 상기 가이드홈(312)에는 상기 유동봉(430)의 양단이 삽입되어 이를 따라 슬라이딩될 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 상부도어(330)의 일측면, 더 정확하게는 접어 올렸을 때 하늘을 바라보는 상면에는 태양전지(350)가 설치되고, 상기 태양전지(350)는 태양광으로부터 전기를 발전한 후 축전지(360)에 축전하도록 전기적으로 연결되며, 상기 축전지(360)는 제어함(141)의 상면에 설치되어 구동모터(151) 등의 구동전원으로 활용될 수 있다.

따라서 본 발명은 자체적으로 전원이 구비되기 때문에 외부 전원을 연결할 필요도 없고, 축전지 사용에 따른 배터리 등의 전원 사용수명을 연장할 수 있다.

그리고, 상기 하부도어(340)의 일부에는 투명창(370)을 형성함으로서 상부도어(330)와 하부도어(340)를 개방하지 않고도 상시 내부를 투영하여 볼 수 있기 때문에 유지 보수 등의 관리효율성이 향상된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 도 10에서와 같이, 지리정보 수집장치(100)를 해당 위치에 설치한 다음, 도어 개방을 위해 작업자가 견인와이어(314)를 당기게 되면 견인와이어(314)는 하부도르레(420)와 상부도르레(410)를 경유하여 당겨지면서 유동봉(430)의 양단이 상방향으로 리프팅되게 된다.

물론, 이 경우는 수직기둥(310)들 사이의 간격, 즉 하부도어(340)의 폭이 작기 때문에 작업자가 한 번에 두 개의 견인와이어(314)를 동시에 잡고 당길 수 있음은 물론이다.

이에 따라, 유동봉(430)은 가이드홈(312)에 구속되어 있음에 반해 하부도어(340)의 상단은 하부힌지(342)에 의해 상부도어(330)와 힌지결합되어 있고, 동시에 상부도어(330)의 상단은 또 수평기둥(320)에 힌지결합되어 있으므로 유동가능한 구조가 되어 하부힌지(342)가 도 10의 (a)에서 (b)와 같이 벌어지면서 상부도어(330)와 하부도어(340)의 힌지결합지점이 전방으로 돌출되게 된다.

이와 같은 형태로 상부도어(330)와 하부도어(340)가 움직이면서 상방향으로 리프팅됨과 동시에 전방으로 돌출되면서 접어져 최종적으로 도 10의 (c)와 같이 완전히 접어지게 된다.

이렇게 하여, 상부도어(330)와 하부도어(340)가 완전히 접어지면서 수직기둥(310)의 최상단까지 상승하게 되면 상부도어(330)의 상면에 설치된 태양전지(350)는 하늘, 즉 태양을 향해 배치되게 되므로 자연스럽게 태양광을 잘 받을 수 있는 형태로 배치되게 되어 축전이 이루어지게 된다.

또한, 당겨진 견인와이어(314)는 제2고정대(182)에 구비된 고정핀(PIN)에 걸어 결속하는 형태로 고정하게 되면 상부도어(330)와 하부도어(340)를 개방한 상태로 장기간 유지시킬 수 있다.

이렇게 도어를 개방하는 이유는 태양광을 통해 집전하는 기능도 있지만, 수신센서(132)로 전달되는 전파의 방해를 최소화시키기 위함도 있다.

그리고, 사용이 종료되면 상술한 역순으로 견인와이어(314)를 풀면 상부도어(330)와 하부도어(340)의 자중에 의해 하강하면서 수신센서(132) 전방을 폐쇄하게 되므로 결국 지리정보 수집장치(100)를 운송, 보관할 때 3개의 지지대(183,183',183")와, 상부도어(330) 및 하부도어(340)에 의해 수신센서(132)가 보호되므로 충돌, 간섭 등에 의한 파손 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이에 더하여, 상기 상부도어(330)와 하부도어(340)는 내침식성 및 내구성과 방수성을 갖출 수 있도록 액상파라핀 2.5중량%와, 우레아(Urea) 4.5중량%와, 오산화삼티탄 1.5중량%와, VCI(Volatile Corrosion Inhibitor) 파우더 6.5중량%와, 초산 셀룰로오스(Cellulose Acetate) 2.5중량%와, 디스테아디모늄 헥토라이트(disteardimonium hectorite) 3.5중량%와, 하이드로콜로이드 2.5중량%와, 아젤라인산과 피로메트리산을 1:1의 중량비로 혼합한 혼합물 10.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트 수지로 이루어진 합성수지물로 성형된다.

여기에서, 상기 액상파라핀은 합성수지의 성형시 윤활성을 제공하여 성형자유도를 높이고, 방수 및 방부 기능을 강화하기 위해 첨가된다.

또한, 상기 우레아는 촉매를 사용하지 않고도 저온 고습도 조건에서도 성형이 용이하고, 방수성을 강화시키며, 점도를 조절하는 기능이 있으므로 첨가된다.

아울러, 상기 오산화삼티탄은 스트라이프 형상을 가진 상전이 물질로서 상온을 중심으로 온도변화에 따라 축열과 방열을 반복하는 특성을 이용하여 열손실을 방지함으로써 내열성을 강화시키기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 상기 VCI(Volatile Corrosion Inhibitor) 파우더는 무규소 기화성 내부식성 파우더로서, 중금속이나 아질산염 등의 유해성분을 포함하지 않는 친환경 내침식기능을 갖는 분말이다.

이러한 VCI 파우더는 기화된 VCI 베이퍼(Vapor)들이 성형품 표면에 육안으로 볼 수 없는 단분자층을 형성하여 물과 산소와의 반응을 차단함으로써 침식이나 크랙이 생기지 않도록 작용하게 된다.

또한, 상기 초산 셀룰로오스는 셀룰로스 분자 속의 하이드록시기를 아세틸화한 아세트산 에스터로서 불연성 및 내구성 향상 특성이 있어 첨가된다.

그리고, 상기 디스테아디모늄 헥토라이트는 성형품의 조직을 치밀화시켜 경도, 강도 및 내구성 향상 및 방습성을 강화시키면서 수지의 점도를 조절하기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 하이드로콜로이드(Hydrocolloid)는 겔을 형성하여 습윤상태를 유지함으로써 점착성을 장시간 동안 확정하기 위해 첨가되는 것으로 특히 유연할 뿐만 아니라 방수기능을 강화시켜 젖음성이 생기지 않도록 하기 위해 첨가된다.

또한, 상기 아젤라인산과 피로메트리산을 1:1의 중량비로 혼합한 혼합물은 열수축성을 억제하고 슬립성을 강화시켜 내스티키성 유지는 물론 성형품의 변형을 억제하기 위해 첨가된다.

그리고, 폴리카보네이트 수지는 고경도, 강도 유지 및 내크랙성, 내침식성 향상에 따른 내구성 강화를 위해 첨가된다.

이렇게 구성하게 되면 내구성이 우수한 도어를 갖출 수 있어 쉽게 깨지거나 파손되지 않으면서 경량화가 가능하여 설치 운용이 쉬울 뿐만 아니라, 수신센서(132) 보호 기능을 충실히 수행하는 장점이 있다.

100 : 지리정보 수집장치 200 : 지도정보 관리장치

Claims

3개의 지지대(183,183',183")를 이용하여 확인대상지점으로 결정된 지표면 상에 설치되고 설치지점 간의 수평거리를 정밀측정하고, GPS모듈(170)을 통해 인공위성과 통신하여 위치, 고도, 시간에 대한 3차원 데이터를 포함하는 지리정보를 수집하는 다수의 지리정보 수집장치(100)와; 지리정보 수집장치(100)로부터 제공된 지리정보에 따라 수치지도를 구성하는 지형정보 또는 지리정보를 실시간 보완 갱신하는 지도정보 관리장치(200);를 포함하는 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템에 있어서;
상기 지리정보 수집장치(100)는 광신호를 송수신하며 전,후면으로 상호 대향하게 배치되는 제1,2통신모듈(110,120)과; 상기 제1,2통신모듈(110,120)의 송수신 위치를 확인하는 수신감지모듈(130)과; 상기 제1,2통신모듈(110,120)을 승강시키는 승강장치(150)와; 상기 제1,2통신모듈(110,120)과 수신감지모듈(130)과 승강장치(150)의 연동을 제어하는 제어모듈(140)과; 상기 제1,2통신모듈(110,120)과 수신감지모듈(130)과 승강장치(150) 및 제어모듈(140)을 지지하는 서포터(180)와; 상기 제어모듈(140)이 탑재되고 상기 승강장치(150)를 구성하는 구동모터(151)가 설치되는 제어함(141)이 항시 수평을 유지하게 무게중심을 잡도록 중량을 갖는 캡(190)을 포함하며;
상기 지지대(183,183',183")는 사각틀 형태의 제2고정대(182)의 둘레면중 3면에 힌지고정되고, 상기 지지대(183,183',183")가 고정되지 않은 제2고정대(182)의 상면에 간격을 두고 설치된 한 쌍의 수직기둥(310)과;
상기 수직기둥(310)의 상단을 연결고정하는 수평기둥(320);을 더 포함하며,
상기 수직기둥(310)과 수평기둥(320)은 내부가 비어 있는 사각형상의 통체로 형성되고, 상기 수직기둥(310)의 각 하단에는 견인와이어(314)가 인출되는 일정크기의 개방구(OPN)가 형성되며, 인출된 견인와이어(314)는 제2고정대(182)의 전면에 구비된 고정핀(PIN)에 감겨 결속되고, 상기 수직기둥(310)과 수평기둥(320)에 의해 형성된 틀 내부에는 상부도어(330)와 하부도어(340)가 상방향으로 슬라이딩되면서 접어지는 형태로 개폐될 수 있도록 상기 상부도어(330)의 상단은 한 쌍의 상부힌지(332)에 의해 상기 수평기둥(320)의 하면에 힌지결합되며, 상기 상부도어(330)의 하단은 한 쌍의 하부힌지(342)에 의해 상기 하부도어(340)의 상단에 힌지결합되어 상기 하부도어(340)가 상방향으로 움직일 때 접어질 수 있도록 구성되고, 상기 수직기둥(310)의 내부 상단부와 하단부에는 각각 상부도르레(410)와 하부도르레(420)가 회전가능하게 설치되며, 상기 수직기둥(310)의 하단에 형성된 개방구(OPN)를 통해 삽입된 견인와이어(314)가 상기 하부도르레(420)를 경우하여 상부도르레(410)에 감긴 후 다시 하향하도록 배열되고, 상기 견인와이어(314)의 타단은 수직기둥(310) 내부를 타고 내려와 하부도어(340)의 하단에 일체로 고정되어 있는 유동봉(430)의 일단에 고정되며, 상기 수직기둥(310)들이 서로 마주보는 면에는 가이드홈(312)이 절개 형성되고, 상기 가이드홈(312)에는 상기 유동봉(430)의 양단이 삽입되어 이를 따라 슬라이딩될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 데이터를 이용한 수치지도 제작시스템.