KR102203524B1 - 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하시설물 측량시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하시설물에 장착되는 수평이동체와 수직이동체를 구비하는 자기마커 부착장치, 자기마커 부착장치의 자기마커에 형성된 자기장을 감지할 수 있는 지하시설물 탐지장치, 지하시설물 탐지장치로부터 지하시설물의 위치 정보를 수신하여 주기적으로 업데이트하는 관리서버 및 지하시설물 탐지장치로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 데이터로 수신하여 증강현실로 표현된 이미지로 표시하는 안경부재를 포함하는 것을 특징으로 하여, 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 측량된 위치를 GPS 정보에 의해 정확하게 위치 계산하며, 이를 관리서버와 연계하여 데이터베이스화하여 관리할 수 있는 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에 관한 것이다.

Description

디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템{UNDERGROUND FACILITIES DETECTION SYSTEM USING DGPS}

본 발명은 지하시설물 측량시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업 및 생활, 문화 수준의 향상 등 도시화가 급속하게 진행되면서 지중에는 상하수도관이나 가스관, 전기 및 통신선로, 난방관, 송유관 등과 같은 수많은 지하시설물들이 급증하였으며, 지중에 매설되는 지하시설물의 관로 종류 또한 다양하게 설치되어 사용하고 있다.

이러한 지하시설물들은 도시의 미관과 안전을 이유로 지하에 매설되고 있는데, 다양한 유형을 갖는 지하시설물의 보수 및 관리를 위해서는 지하시설물의 위치정보가 정확히 확인되어야 하고 기록에 의해 유지 관리가 효율적으로 이루어질 필요가 있다.

지하시설물의 위치를 파악하기 위해서는 다음과 같은 방법이 주로 사용되고 있다. 1) 표석을 지하시설물 직상부 중요 지점(곡관부, 횡단전후 등)에 설치한다. 2) 지하시설물 표지판을 지하시설물 직상부나 주변 도로 갓길에 설치한다. 3) 파이프 로케이터(Pipe locator)를 이용한다.

그러나 종래 표석을 사용하는 방법은 표석 간의 설치 간격이 너무 멀고 때때로 원래 위치에서 벗어나 있어 실효가 없을 수 있다는 단점이 있으며, 표지판에 의한 방법은 지하시설물의 정확한 위치에 가리키는 것이 아니라 주변에 지하시설물이 있음을 알리는 수준이라 매우 부정확하다는 단점이 있다.

파이프 로케이터를 사용하는 방법은 비교적 정확하고 간편하다는 장점이 있으나, 도심지와 같이 지하시설물이 복잡하게 매설된 곳에서는 간섭으로 인해서 정확도가 크게 떨어지는 단점이 있다.

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.

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.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 측량된 위치를 GPS 정보에 의해 정확하게 위치 계산하며, 이를 관리서버와 연계하여 데이터베이스화하여 관리할 수 있는 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 자기마커를 수평이동과 수직이동을 통해 자기마커의 자기장 탐지를 용이하게 하며, 관리서버로부터 해당 지하시설물 위치에 해당하는 증강현실 구현 정보를 제공받아 표시할 수 있는 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 지하시설물에 장착되는 수평이동체와 수직이동체를 구비하는 자기마커 부착장치; 자기마커 부착장치의 자기마커에 형성된 자기장을 감지할 수 있는 지하시설물 탐지장치; 지하시설물 탐지장치로부터 지하시설물의 위치 정보를 수신하여 주기적으로 업데이트하는 관리서버; 및 지하시설물 탐지장치로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 데이터로 수신하여 증강현실로 표현된 이미지로 표시하는 안경부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 수평이동체는, 원통 배관인 지하시설물에 끼워지는 링 형태의 회전체; 회전체의 하부 일측에 연장되어 결합된 이송블록부; 이송블록부를 관통하여 지하시설물에 일정 거리 이격되어 평행하게 배치되는 스크류부재; 스크류부재의 일측 끝단에 결합된 브라켓; 및 스크류부재의 타측 끝단에 결합되어 스크류부재를 회전시키도록 회전 구동력을 제공하는 모터; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 수직이동체는, 회전체의 상부 일측에 결합되는 케이스; 케이스의 내부에 배치되는 제1 베벨기어; 제1 베벨기어와 직각 방향으로 기어 맞물림으로 결합된 제2 베벨기어; 제1 베벨기어의 상부에 수직으로 세워진 수직스크류부재; 수직스크류부재의 회전에 따라 수직스크류부재 상에서 상하 방향으로 이동되는 이동부; 이동부의 상부면 일측에 상부 방향으로 돌출되어 결합되는 자기마커; 및 자기마커의 하부면 일측에서 케이스의 상부면 일측까지 결합되는 스프링부재; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 지하시설물 탐지장치는, 하부면에 다수의 바퀴가 설치되어 이동 가능하며 일측에 손잡이가 장착된 탐사이동부; 탐사이동부의 하부면에 장착되는 고정브라켓; 고정브라켓의 하부에 탈착 가능하도록 삽입되는 회전탈착부; 회전탈착부의 하부에 장착되는 완충부; 및 완충부의 하부에 장착되는 탐사부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 완충부는, 회전탈착부의 하면에 결합되는 완충상판; 완충상판의 하부에 미리 정해진 간격을 두고 이격하여 배치되는 완충하판; 및 완충상판과 완충하판의 사이에 장착되어 상하방향으로 탄성복원력을 제공하는 완충탄성부; 를 포함하며, 상기 완충상판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 상판연장부가 하부를 향해 돌출 연장되고, 완충하판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 하판연장부가 상부를 향해 돌출 연장되며, 상판연장부는 하판연장부보다 상대적으로 내측에 배치되어 상판연장부와 하판연장부가 마주보는 부분에 소정의 공간이 형성되고, 상판연장부와 하판연장부가 형성하는 소정의 공간에는 좌우탄성부가 삽입되어 완충상판과 완충하판에 전후좌우 방향으로 탄성복원력을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 회전탈착부는, 완충부의 상부에 결합되며 경질 소재로 이루어지는 탈착몸체부; 및 탈착몸체부의 상부에 결합되며 신축성 있는 소재로 이루어지는 탈착체결부; 를 포함하며, 상기 탈착몸체부는, 완충상판의 상부에 결합되는 탈착하판; 탈착하판의 중앙부로부터 상부를 향해 길게 연장되는 탈착회전축; 및 탈착회전축의 상단에 장착되어 탈착회전축의 회전을 제어하는 회전제어부; 를 포함하고, 상기 탈착체결부는, 탈착하판의 상부에 결합되는 탈착상판; 탈착상판의 상부에 반구형으로 형성되며 탈착회전축을 감싸도록 배치되는 탈착신축부; 탈착신축부의 양측에 형성되며 탈착신축부가 오므라들거나 펼쳐질 수 있도록 외력을 가할 수 있는 탈착외력부; 탈착외력부의 측부에 돌출 형성되는 회전가이드부; 및 탈착신축부의 상부에 십(十)자 형태로 천공되는 탈착천공부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 회전제어부는, 탈착회전축의 상단에 결합되며 내부가 비어있는 회전제어몸체; 회전제어몸체의 내측 일단에 결합되는 제1스프링; 제1스프링의 단부에 결합되는 제1슬라이더; 제1슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제1구체; 회전제어몸체의 내측 타단에 결합되는 제2스프링; 제2스프링의 단부에 결합되는 제2슬라이더; 및 제2슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제2구체; 를 포함하고, 상기 제1슬라이더의 일측부에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부가 장착되고, 제1슬라이더의 일측부와 마주보는 제2슬라이더의 일측부에는 자성체가 장착되며, 전자석부에 전류가 흐르면 제1슬라이더와 제2슬라이더가 접촉 고정되어 제1구체와 제2구체가 회전제어몸체의 외부에 노출된 상태에서 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 고정브라켓은, 탐사이동부의 저면에 결합되며 회전탈착부의 탈착체결부가 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성된 고정몸체; 및 고정몸체의 내측 삽입공간의 상단에 배치되며 회전제어부가 회전 가능하도록 수용되는 회전수용부; 를 포함하며, 상기 삽입공간의 중앙부에는 그 둘레를 따라 가이드홈이 함몰 형성되어 회전가이드부가 수용될 수 있고, 회전수용부의 내측면에는 다수의 걸림홈이 함몰 형성되어 제1구체와 제2구체가 수용될 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 탐사부는, 자기마커에 형성된 자기장에 일정 거리 이내로 접근하면 지구 자장의 방향과 상이한 자기장에 의해 왜곡자계가 감지되는 탐촉자; 탐촉자로부터 일정 크기 이상의 자기장이 검출되는 경우, GPS 인공위성과 연동하여 자기마커의 위치 정보를 계산하는 GPS 처리부; 및 GPS 처리부에 의해 수신된 GPS 신호와 오차보정값을 비교하여 측정 위치 오차를 보정하고, 자기마커의 최종 위치 정보를 계산하며, 계산된 자기마커의 최종 위치 정보를 통신부를 통해 관리서버로 전송하여 저장되도록 하여 지하시설물의 위치 정보에 관한 데이터베이스가 형성되도록 제어하고, 관리서버로부터 지하시설물의 위치 정보에 매칭되는 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 제어부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템에서 상기 안경부재는, 안경의 형태를 이루는 프레임; 프레임의 내부에 형성되어 탐사부의 제어부로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 데이터 수신부; 및 데이터 수신부로부터 수신한 가상이미지 데이터를 이미지생성부를 통해 가상 이미지를 생성하고, 디스플레이부를 제어하여 지하시설물의 이미지 정보의 주변에 지하시설물의 직경, 길이, 지상으로부터의 깊이정보, 관리번호를 증강현실로 표현된 이미지로 표시되는 제어모듈; 을 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 지하시설물에 자기마커를 부착하고, 자기마커를 수평이동과 수직이동을 통해 자기마커의 자기장 탐지를 용이하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 관리서버로부터 해당 지하시설물 위치에 해당하는 증강현실 구현 정보를 제공 받아 표시하여 지하시설물의 위치, 길이, 관리번호 등의 정보를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 완충부를 이용하여 주변의 진동이나 충격으로부터 탐사부가 지나치게 흔들리는 것을 방지할 수 있으므로 정확한 탐사가 가능하여 작업의 정확성이 현저히 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자기마커 부착장치의 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자기마커 부착장치의 모습을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지하시설물 탐지장치의 개략적인 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자기마커 부착장치와 탐사부의 내부 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안경부재의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 완충부의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부를 위에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 내부 모습을 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓의 모습을 도시한 종단면도.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓을 아래에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부가 작동되는 모습을 예시적으로 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 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.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자기마커 부착장치의 모습을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자기마커 부착장치의 모습을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지하시설물 측량시스템(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.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지하시설물 탐지장치의 개략적인 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자기마커 부착장치와 탐사부의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 상기 지하시설물 탐지장치(200)는 하부면에 다수의 바퀴(212)가 설치되어 이동 가능하며 일측에 손잡이(211)가 장착된 탐사이동부(210), 탐사이동부의 하부면에 장착되는 고정브라켓(700), 고정브라켓의 하부에 탈착 가능하도록 삽입되는 회전탈착부(600), 회전탈착부의 하부에 장착되는 완충부(500) 및 완충부의 하부에 장착되는 탐사부(220)를 포함한다.

상기 탐사부(220)는 탐촉자(221), GPS 처리부(222), 제어부(223), 통신부(224) 및 출력부(225)를 포함한다.

탐사부(220)는 내부에 자기센서가 포함된 탐촉자(221)를 포함하고, 탐촉자(221)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.

탐사부(220)의 탐촉자(221)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(222)는 탐촉자(221)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(222)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(222)로 계산한 값을 전달하여 오차를 보정한다.

GPS 처리부(222)는 GPS 인공위성(10)이 송신하는 GPS 신호 및 기준점(미도시)에서 송신하는 오차보정값을 수신한다.

제어부(223)는 GPS 처리부(222)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(224)를 통해 관리서버(300)로 전송하여 저장되도록 하여 지하시설물(30)의 위치 정보에 관한 데이터베이스가 형성되도록 할 수 있다.

출력부(225)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(223)는 자기마커(126)에 형성된 자기장의 세기가 검출되면, 구동 신호를 생성하여 통신부(224)를 통해 자기마커 부착장치의 수직이동체(120)로 전송한다.

수직이동체(120)의 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. 수직이동체(120)의 신호 수신부(121a)는 탐사부(220)로부터 구동 신호를 수신하는 경우, 상기 수신한 구동 신호를 이동체제어부(121c)로 전송한다.

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. 이동체제어부(121c)는 수신한 구동 신호에 따라 자기장 세기조절부(121b)와 연동하여 자기마커(126)의 자기장 세기를 조절한다.

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(223)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(224)를 통해 자기마커 부착장치의 수직이동체(120)로 전송한다.

수직이동체(120)의 신호 수신부(121a)는 탐사부(220)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 탐사부(220)의 제어부(223)로 전송한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안경부재의 구성을 도시한 도면이다.

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 탐사부(220)의 제어부(223)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 지하시설물의 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.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 완충부의 전체적인 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 완충부(500)는 회전탈착부(600)의 하면에 결합되는 완충상판(510), 완충상판의 하부에 미리 정해진 간격을 두고 이격하여 배치되는 완충하판(530) 및 완충상판과 완충하판의 사이에 장착되어 상하방향으로 탄성복원력을 제공하는 완충탄성부(520)를 포함한다. 전술한 것처럼 상기 완충하판(530)의 하면에는 탐사부(220)가 결합된다.

도시된 실시예에서 상기 완충상판(510)과 완충하판(530)은 사각 패널의 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 완충탄성부(520) 역시 코일스프링 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 완충탄성부(520)는 상하방향으로 탄성복원력을 제공하여 외부로부터 탐사부(220)에 가해지는 충격이나 진동을 감쇠시켜 주고, 이에 따라 탐지 작업의 정확도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 상기 완충상판(510)의 네 귀퉁이에는 'U'자형 홈을 형성하는 4개의 상판연장부(511)가 하부를 향해 돌출 연장되고, 완충하판(530)의 네 귀퉁이에는 'U'자형 홈을 형성하는 4개의 하판연장부(531)가 상부를 향해 돌출 연장된다.

즉, 상기 상판연장부(511)와 하판연장부(531)는 치아처럼 서로 마주보도록 돌출 형성되며, 상판연장부(511)가 하판연장부(531)보다 상대적으로 내측에 배치되어 상판연장부(511)와 하판연장부(531)가 마주보는 부분에 소정의 공간이 형성된다.

상기 상판연장부(511)와 하판연장부(531)가 형성하는 소정의 공간에는 좌우탄성부(540)가 삽입된다. 좌우탄성부(540)는 일측면이 상판연장부(511)의 'U'자형 홈에 접촉되고 타측면이 하판연장부(531)의 'U'자형 홈에 접촉되어 완충상판(510)과 완충하판(530)에 전후좌우 방향으로 탄성복원력을 제공한다.

다시 말하면, 상기 완충하판(530) 및 그 하부에 결합된 탐사부(220)는 완충탄성부(520)에 의해 상하방향 진동이 감쇠되고, 좌우탄성부(540)에 의해 전후좌우 방향 진동이 감쇠된다.

4개의 상판연장부(511) 중 완충상판(510)의 일측부에 배치된 2개의 상판연장부(511), 4개의 상판연장부(511) 중 완충상판(510)의 타측부에 배치된 나머지 2개의 상판연장부(511) 사이는 각각 상판지지부(512)를 통해 연결된다.

이러한 상판지지부(512)와 완충하판(530) 사이는 높이고정부(550)를 통해 연결되고, 높이고정부(550)가 조절됨에 따라 완충상판(510)과 완충하판(530) 사이의 이격 거리가 가변될 수 있다.

즉, 사용자는 탐사 작업을 수행할 노면의 상태, 각 부품의 무게 등을 고려하여 높이고정부(550)를 조이거나 풀 수 있고, 이에 따라 완충상판(510)과 완충하판(530) 사이의 이격 거리가 가변되어 완충탄성부(520)의 강성이 조절될 수 있다.

이때, 상기 완충상판(510)의 하면과 하판연장부(531)의 최상단 사이의 간격은 좌우탄성부(540)의 길이보다 상대적으로 좁게 조절되는 것이 바람직하며, 이에 따라 좌우탄성부(540)의 이탈이 방지된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부의 전체적인 모습을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부를 위에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 회전탈착부(600)는 완충부(500)의 상부에 결합되며 경질 소재로 이루어지는 탈착몸체부(610) 및 탈착몸체부의 상부에 결합되며 신축성 있는 소재로 이루어지는 탈착체결부(620)를 포함한다.

상기 탈착몸체부(610)는 금속, 목재 등 하부에 결합된 완충부(500)를 지탱하기에 충분한 강성을 지니는 경질 소재로 이루어지고, 탈착체결부(620)는 실리콘 등 탄성이 있는 유연한 소재로 이루어진다.

본 발명은 이와 같이 탈착몸체부(610)와 탈착체결부(620)를 상이한 소재로 구성함으로써 탐사부를 사용하지 않을 때에는 분리하여 보관하고, 사용할 때에는 부착하여 활용할 수 있도록 할 수 있다.

상기 탈착몸체부(610)는 완충상판(510)의 상부에 결합되는 탈착하판(611), 탈착하판의 중앙부로부터 상부를 향해 길게 연장되는 탈착회전축(612) 및 탈착회전축의 상단에 장착되어 탈착회전축의 회전을 제어하는 회전제어부(630)를 포함한다.

이와 같이 탈착몸체부(610)가 탈착회전축(612)을 기준으로 회전 가능하므로 탐사부(220)의 각도를 자유롭게 조절할 수 있어 탐사 작업시 편의성이 크게 향상되는 효과가 있다. 이러한 회전은 사용자에 의해 수동으로 이루어지거나, 또는 모터, 기어 등 공지의 구성을 이용하여 자동으로 이루어질 수 있다.

상기 탈착체결부(620)는 탈착하판(611)의 상부에 결합되는 탈착상판(621), 탈착상판의 상부에 반구형으로 형성되며 탈착회전축(612)을 감싸도록 배치되는 탈착신축부(622), 탈착신축부의 양측에 형성되며 탁착신축부가 오므라들거나 펼쳐질 수 있도록 외력을 가할 수 있는 탈착외력부(623), 탈착외력부의 측부에 돌출 형성되는 회전가이드부(624) 및 탈착신축부의 상부에 십(十)자 형태로 천공되는 탈착천공부(625)를 포함한다.

사용자는 탄성이 있는 유연한 소재로 이루어진 탈착외력부(623)를 잡고 탈착신축부의 중심방향을 향하여 힘을 가하여 탈착외력부(623)가 탈착신축부(622)의 외주면보다 상대적으로 중심방향을 향해 더 안쪽으로 들어오도록 할 수 있고, 이때 탈착외력부의 측부에 돌출된 회전가이드부(624)도 탈착외력부와 함께 탈착신축부(622)의 외주면보다 상대적으로 중심방향을 향해 더 안쪽으로 들어오면서 탈착몸체부(610)를 후술되는 고정브라켓(700)으로부터 분리할 수 있다.

탈착몸체부(610)를 고정브라켓(700)에 삽입할 때에는 위 과정을 반대로 수행하여 회전가이드부(624)가 탈착신축부(622) 안쪽으로 들어오도록 힘을 가한 상태에서 고정브라켓(700)에 삽입하고, 탈착외력부(623)를 놓아 회전가이드부(624)가 돌출될 수 있도록 한다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 내부 모습을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 회전제어부(630)는 탈착회전축(612)의 상단에 결합되며 내부가 비어있는 회전제어몸체(631), 회전제어몸체의 내측 좌단에 결합되는 제1스프링(632), 제1스프링의 단부에 결합되는 제1슬라이더(633), 제1슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제1구체(634), 회전제어몸체의 내측 우단에 결합되는 제2스프링(636), 제2스프링의 단부에 결합되는 제2슬라이더(637) 및 제2슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제2구체(638)를 포함한다.

상기 제1스프링(632)은 제1슬라이더(633)를 우측으로 밀려는 탄성력을 제공하므로 제1구체(634)는 별다른 외력이 가해지지 않는 한 회전제어몸체(631) 외부로 일부 또는 전부가 노출되어 있다.

마찬가지로, 제2스프링(636)은 제2슬라이더(637)를 좌측으로 밀려는 탄성력을 제공하므로 제2구체(638)는 별다른 외력이 가해지지 않는 한 회전제어몸체(631) 외부로 일부 또는 전부가 노출되어 있다.

한편, 상기 제1슬라이더(633)의 일측부에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(635)가 장착되고, 제1슬라이더(633)의 일측부와 마주보는 제2슬라이더(637)의 일측부에는 자성체(639)가 장착된다.

상기 전자석부(635)에 전류가 흐르면 제1슬라이더(633)와 제2슬라이더(637)가 접촉 고정되므로 제1구체(634)와 제2구체(638)는 회전제어몸체(631)의 외부에 노출된 상태에서 고정될 수 있다.

다시 말하면, 평상시 제1구체(634)와 제2구체(638)는 제1스프링(632) 및 제2스프링(636)에 의해 회전제어몸체(631) 내부에 수납 또는 외부로 노출된 상태를 자유롭게 오갈 수 있으나, 전자석부(635)에 전류가 흐르면 전자석부(635)와 자성체(639)가 붙은 상태에서 고정됨에 따라 제1슬라이더(633)와 제2슬라이더(637)가 하나의 막대처럼 단단해지고, 이에 따라 제1구체(634)와 제2구체(638)는 외부에 노출된 상태로 고정될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓의 모습을 도시한 종단면도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓을 아래에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 고정브라켓(700)은 탐사이동부(210)의 하부에 결합되며 회전탈착부(600)의 탈착체결부(620)가 삽입될 수 있도록 삽입공간(711)이 형성된 고정몸체(710) 및 고정몸체의 내측 삽입공간의 상단에 배치되며 회전제어부(630)가 회전 가능하도록 수용되는 회전수용부(720)를 포함한다.

즉, 탐사이동부(210)의 하면에 고정브라켓(700)이 결합되고, 이러한 고정브라켓(700)에는 회전탈착부(600)가 탈착 가능하면서 회전 가능하도록 체결되며, 회전탈착부(600)의 하부에 완충부(500)가 결합되고, 완충부(500)의 하부에 탐사부(220)가 결합된다.

상기 삽입공간(711)의 중앙부에는 그 둘레를 따라 가이드홈(712)이 함몰 형성된다. 이러한 가이드홈(712)에는 전술한 회전가이드부(624)가 수용되고, 이에 따라 탈착몸체부(610)는 고정브라켓(700)으로부터 이탈되지 않으면서 일정한 궤도로 회전할 수 있다.

한편, 상기 회전수용부(720)의 내측면에는 그 둘레를 따라 다수의 걸림홈(721)이 함몰 형성된다. 이러한 걸림홈(721)에는 제1구체(634) 및 제2구체(638)가 수용되어 일정한 고정력을 지닐 수 있다.

다시 말하면, 탈착몸체부(610)가 회전함에 따라 탈착회전축(612)이 회전되고, 그 상단의 회전제어부(630) 역시 회전하게 되는데, 제1구체(634) 및 제2구체(638)가 걸림홈(721)에 수용되어 있을 때에는 일시적으로 약간의 고정력을 지니고, 제1구체(634) 및 제2구체(638)가 걸림홈(721)을 타고 넘어간 후 다시 다른 걸림홈(721)에 수용될 때에는 '딸깍'하는 느낌과 함께 절도감을 형성하여 회전 여부를 명확하게 인지할 수 있다.

만약, 탐사부(220)의 각도 조절이 완료되어 더 이상 탈착몸체부(610)를 회전시킬 필요가 없으면, 전자석부(635)에 전류를 흘려 제1슬라이더(633)와 제2슬라이더(637)가 하나의 막대처럼 단단해지도록 하고, 이에 따라 제1구체(634) 및 제2구체(638)가 걸림홈(721)에 수용된 상태에서 고정되므로 탈착몸체부(610)는 더 이상 회전하지 않게 된다.

도시되어 있지는 않지만, 상기 전자석부(635)는 일반적인 제어부, 배터리, 스위치 등과 전기적으로 연결되어 상황에 따라 전류가 흐르거나 또는 흐르지 않도록 작동할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부가 작동되는 모습을 예시적으로 도시한 단면도이다.

한편, 도 4에 도시된 것처럼 탐사이동부(210)의 하부면 일측에는 바람막이부(800)가 설치되어 주변의 바람으로부터 탐사부가 지나치게 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로 상기 바람막이부(800)는 내부가 비어있으며 하단에 진입홀(831)이 천공된 바람케이스(830), 바람케이스에 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 하부바람몸체(810), 하부바람몸체의 전방면 상단에 돌출 형성되는 다수의 걸림턱(811), 하부바람몸체의 전방에 배치되며 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 상부바람몸체(820) 및 상부바람몸체의 후방면에 함몰 형성되며 다수의 걸림턱(811)이 수용되는 다수의 레일(821)을 포함한다.

상기 하부바람몸체(810)의 단부는 바람회전모터(840)에 연결되어 상부 또는 하부를 향해 회전할 수 있으며, 다수의 걸림턱(811)은 다수의 레일(821)에 수용되어 상하로 슬라이딩 될 수 있다.

도시된 것처럼 다수의 걸림턱(811)은 'T'자 형태로 형성되어 레일(821)로부터 이탈되지 않으며, 걸림턱(811)이 레일(821)의 최하단에 위치한 상태에서 하부바람몸체(810)가 하부를 향해 더 이동되면 상부바람몸체(820)는 걸림턱(811)이 레일(821)에 걸린 채로 하부바람몸체(810)와 함께 하부를 향해 이동된다.

반대로, 하부바람몸체(810)의 걸림턱(811)이 레일(821)의 최상단에 위치한 상태에서 하부바람몸체(810)가 상부를 향해 더 이동되면 상부바람몸체(820)는 하부바람몸체(810)의 전방에 포개어 겹쳐진 상태로 수납된다.

본 발명은 이와 같이 하부바람몸체(810)와 상부바람몸체(820)를 나누어 구성하고, 하부바람몸체(810)의 하향 이동에 따라 상부바람몸체(820)도 하향 이동될 수 있도록 구성하여 적은 면적을 차지하면서도 동시에 바람 진입 방지 효과는 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 바람의 속도 등을 고려하여 하부바람몸체(810)와 상부바람몸체(820)가 펼쳐지는 정도를 자유자재로 조절할 수 있다.

한편, 상기 하부바람몸체(810)에는 다수의 통기공(812)이 횡방향으로 이격되어 배치되고, 다수의 통기공(812) 사이사이에 다수의 공기홈(813)이 이격 배치된다.

다수의 통기공(812)은 종방향으로 긴 타원형으로 형성되며, 일부 바람이 하부바람몸체(810)를 통과하여 후방으로 자연스럽게 흐를 수 있도록 함으로써, 강한 바람이 발생하였을 때 하부바람몸체(810)가 부러지거나 과한 진동이 발생하여 이동부(1000)로 전달되는 것을 방지하는 효과가 있다.

다수의 공기홈(813)은 가운데 부분이 낮고 양 단부가 높은 'V'자 형태로 형성되며, 종방향으로 이격 배치된 4개의 공기홈(813)이 한 세트를 이룬다. 다수의 공기홈(813)은 하부바람몸체(810)에 부딪히는 바람을 통기공(812) 방향으로 유도하여 흐르도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

110 : 수평이동체 120 : 수직이동체 130 : 이송블록부
200 : 탐지장치 210 : 탐사이동부 220 : 탐사부
300 : 관리서버 400 : 안경부재 500 : 완충부
510 : 완충상판 511 : 상판연장부 512 : 상판지지부
520 : 완충탄성부 530 : 완충하판 531 : 하판연장부
540 : 좌우탄성부 550 : 높이고정부 600 : 회전탈착부
610 : 탈착몸체부 611 : 탈착하판 612 : 탈착회전축
620 : 탈착체결부 621 : 탈착상판 622 : 탈착신축부
623 : 탈착외력부 624 : 회전가이드부 625 : 탈착천공부
630 : 회전제어부 631 : 회전제어몸체 632 : 제1스프링
633 : 제1슬라이더 634 : 제1구체 635 : 전자석부
636 : 제2스프링 637 : 제2슬라이더 638 : 제2구체
639 : 자성체 700 : 고정브라켓 710 : 고정몸체
711 : 삽입공간 712 : 가이드홈 720 : 회전수용부
721 : 걸림홈 800 : 바람막이부 810 : 하부바람몸체
811 : 걸림턱 812 : 통기공 813 : 공기홈
820 : 상부바람몸체 821 : 레일 830 : 바람케이스
831 : 진입홀 840 : 바람회전모터

Claims (1)

1. 지하시설물에 장착되는 수평이동체와 수직이동체를 구비하는 자기마커 부착장치; 자기마커 부착장치의 자기마커에 형성된 자기장을 감지할 수 있는 지하시설물 탐지장치; 지하시설물 탐지장치로부터 지하시설물의 위치 정보를 수신하여 주기적으로 업데이트하는 관리서버; 및 지하시설물 탐지장치로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 데이터로 수신하여 증강현실로 표현된 이미지로 표시하는 안경부재; 를 포함하되,
   상기 수평이동체는,
   원통 배관인 지하시설물에 끼워지는 링 형태의 회전체; 회전체의 하부 일측에 연장되어 결합된 이송블록부; 이송블록부를 관통하여 지하시설물에 일정 거리 이격되어 평행하게 배치되는 스크류부재; 스크류부재의 일측 끝단에 결합된 브라켓; 및 스크류부재의 타측 끝단에 결합되어 스크류부재를 회전시키도록 회전 구동력을 제공하는 모터; 를 포함하고,
   상기 수직이동체는,
   회전체의 상부 일측에 결합되는 케이스; 케이스의 내부에 배치되는 제1 베벨기어; 제1 베벨기어와 직각 방향으로 기어 맞물림으로 결합된 제2 베벨기어; 제1 베벨기어의 상부에 수직으로 세워진 수직스크류부재; 수직스크류부재의 회전에 따라 수직스크류부재 상에서 상하 방향으로 이동되는 이동부; 이동부의 상부면 일측에 상부 방향으로 돌출되어 결합되는 자기마커; 및 자기마커의 하부면 일측에서 케이스의 상부면 일측까지 결합되는 스프링부재; 를 포함하며,
   상기 지하시설물 탐지장치는,
   하부면에 다수의 바퀴가 설치되어 이동 가능하며 일측에 손잡이가 장착된 탐사이동부; 탐사이동부의 하부면에 장착되는 고정브라켓; 고정브라켓의 하부에 탈착 가능하도록 삽입되는 회전탈착부; 회전탈착부의 하부에 장착되는 완충부; 및 완충부의 하부에 장착되는 탐사부; 를 포함하고,
   상기 완충부는,
   회전탈착부의 하면에 결합되는 완충상판; 완충상판의 하부에 미리 정해진 간격을 두고 이격하여 배치되는 완충하판; 및 완충상판과 완충하판의 사이에 장착되어 상하방향으로 탄성복원력을 제공하는 완충탄성부; 를 포함하며,
   상기 완충상판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 상판연장부가 하부를 향해 돌출 연장되고, 완충하판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 하판연장부가 상부를 향해 돌출 연장되며, 상판연장부는 하판연장부보다 상대적으로 내측에 배치되어 상판연장부와 하판연장부가 마주보는 부분에 소정의 공간이 형성되고, 상판연장부와 하판연장부가 형성하는 소정의 공간에는 좌우탄성부가 삽입되어 완충상판과 완충하판에 전후좌우 방향으로 탄성복원력을 제공하며,
   상기 회전탈착부는,
   완충부의 상부에 결합되며 경질 소재로 이루어지는 탈착몸체부; 및 탈착몸체부의 상부에 결합되며 신축성 있는 소재로 이루어지는 탈착체결부; 를 포함하며,
   상기 탈착몸체부는, 완충상판의 상부에 결합되는 탈착하판; 탈착하판의 중앙부로부터 상부를 향해 길게 연장되는 탈착회전축; 및 탈착회전축의 상단에 장착되어 탈착회전축의 회전을 제어하는 회전제어부; 를 포함하고,
   상기 탈착체결부는, 탈착하판의 상부에 결합되는 탈착상판; 탈착상판의 상부에 반구형으로 형성되며 탈착회전축을 감싸도록 배치되는 탈착신축부; 탈착신축부의 양측에 형성되며 탈착신축부가 오므라들거나 펼쳐질 수 있도록 외력을 가할 수 있는 탈착외력부; 탈착외력부의 측부에 돌출 형성되는 회전가이드부; 및 탈착신축부의 상부에 십(十)자 형태로 천공되는 탈착천공부; 를 포함하며,
   상기 회전제어부는,
   탈착회전축의 상단에 결합되며 내부가 비어있는 회전제어몸체; 회전제어몸체의 내측 일단에 결합되는 제1스프링; 제1스프링의 단부에 결합되는 제1슬라이더; 제1슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제1구체; 회전제어몸체의 내측 타단에 결합되는 제2스프링; 제2스프링의 단부에 결합되는 제2슬라이더; 및 제2슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제2구체; 를 포함하고,
   상기 제1슬라이더의 일측부에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부가 장착되고, 제1슬라이더의 일측부와 마주보는 제2슬라이더의 일측부에는 자성체가 장착되며, 전자석부에 전류가 흐르면 제1슬라이더와 제2슬라이더가 접촉 고정되어 제1구체와 제2구체가 회전제어몸체의 외부에 노출된 상태에서 고정되고,
   상기 고정브라켓은,
   탐사이동부의 저면에 결합되며 회전탈착부의 탈착체결부가 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성된 고정몸체; 및 고정몸체의 내측 삽입공간의 상단에 배치되며 회전제어부가 회전 가능하도록 수용되는 회전수용부; 를 포함하며,
   상기 삽입공간의 중앙부에는 그 둘레를 따라 가이드홈이 함몰 형성되어 회전가이드부가 수용될 수 있고, 회전수용부의 내측면에는 다수의 걸림홈이 함몰 형성되어 제1구체와 제2구체가 수용될 수 있으며,
   상기 탐사부는,
   자기마커에 형성된 자기장에 일정 거리 이내로 접근하면 지구 자장의 방향과 상이한 자기장에 의해 왜곡자계가 감지되는 탐촉자; 탐촉자로부터 일정 크기 이상의 자기장이 검출되는 경우, GPS 인공위성과 연동하여 자기마커의 위치 정보를 계산하는 GPS 처리부; 및 GPS 처리부에 의해 수신된 GPS 신호와 오차보정값을 비교하여 측정 위치 오차를 보정하고, 자기마커의 최종 위치 정보를 계산하며, 계산된 자기마커의 최종 위치 정보를 통신부를 통해 관리서버로 전송하여 저장되도록 하여 지하시설물의 위치 정보에 관한 데이터베이스가 형성되도록 제어하고, 관리서버로부터 지하시설물의 위치 정보에 매칭되는 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 제어부; 를 포함하고,
   상기 안경부재는,
   안경의 형태를 이루는 프레임; 프레임의 내부에 형성되어 탐사부의 제어부로부터 증강현실 구현 정보를 가상이미지 형태로 수신하는 데이터 수신부; 및 데이터 수신부로부터 수신한 가상이미지 데이터를 이미지생성부를 통해 가상 이미지를 생성하고, 디스플레이부를 제어하여 지하시설물의 이미지 정보의 주변에 지하시설물의 직경, 길이, 지상으로부터의 깊이정보, 관리번호를 증강현실로 표현된 이미지로 표시되는 제어모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지피에스를 기반으로 하여 정확한 위치 계산이 가능한 지하시설물 측량시스템.

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