KR20120125202A - Apparatus for measuring the height of surveying instrument using laser distance meter including hand-vibration error compensation function - Google Patents

Apparatus for measuring the height of surveying instrument using laser distance meter including hand-vibration error compensation function Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A device for measuring the height of a surveying instrument with a hand tremble compensating function by using a laser ranger is provided to compensate an error value by using environmental element information obtained by a sensor, thereby precisely measuring the height of a surveying instrument. CONSTITUTION: A device for measuring the height of a surveying instrument with a hand tremble compensating function by using a laser ranger comprises a tripod(100), a tribe rack(200), a tribe rack adapter(300), a GPS antenna(400), and a controller(600). The tripod supports the ground with three legs(110). The GPS antenna is mounted in an upper side of a body of the tripod. The tribe rack comprises three joining grooves being joined to the tribe rack adapter for controlling a canonical or centripetal of the GPS antenna in an upper side. The tribe rack adaptor comprises three joining protrusions being joined to the joining grooves of the tribe rack and a central protrusion being connected to a central shaft of the GPS antenna. The GPS antenna receives frequency signals from a GPS satellite and confirms a location of a surveying instrument. A laser ranger irradiates laser beams, thereby obtaining the height of the surveying instrument. The controller generates control signals for compensating an error value caused by a h and tremble when obtaining the height of the surveying instrument.

Description

손떨림 오차보정 가능한 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 장치{APPARATUS FOR MEASURING THE HEIGHT OF SURVEYING INSTRUMENT USING LASER DISTANCE METER INCLUDING HAND-VIBRATION ERROR COMPENSATION FUNCTION}A device for measuring the height of an instrument using a laser range finder capable of image stabilization errors.

본 발명은 측량기 높이를 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring instrument height.

GPS 위성을 이용한 측량 분야에서 지표면 상의 수신기기와 GPS 위성과의 거리는 위성에서 송신된 신호가 수신기에 도달하는 시간을 측정하여 결정한다. 그러나, GPS 위성으로부터 송신된 신호는 지구의 대기권을 지나면서 속도 변이가 되면서 신호 지연이 일어나게 된다. 또한, 거리를 측량하는 줄자 또는 전자파 거리 측정기 등 각종 측량 장비를 이용하는 경우에도 온도 등의 환경적 요인에 의해 측정 오차가 발생하게 된다. 이러한 현상들은 수 밀리미터(mm) 이하의 오차를 요구하는 현장에서 정확한 최종 측량값을 결정하는데 영향을 미치게 된다. In the field of surveying using GPS satellites, the distance between the receiver and the GPS satellites on the surface is determined by measuring the time that the signal transmitted from the satellites reaches the receiver. However, the signal transmitted from the GPS satellites is a speed shift as it passes through the earth's atmosphere, causing a signal delay. In addition, even when using a variety of measurement equipment, such as a tape measure or an electromagnetic range finder to measure the distance, measurement errors occur due to environmental factors such as temperature. These phenomena affect the determination of accurate final survey values in the field that require errors of several millimeters or less.

또한, 삼각대(Tripod)의 상측에 설치된 GPS 안테나를 포함한 측량기를 이용하여 GPS(Global Positioning System) 측량을 실시하는 경우에 GPS 안테나 제작사 측에서 제공하는 줄자 혹은 막대자를 이용하여 측량기의 높이를 측정한다. 그러나, 수 밀리미터(mm) 이하의 오차를 요구하는 현장에서 사람이 직접 줄자 혹은 막대자를 이용하여 측량기의 높이를 측정한다는 것은 정확한 최종 측량값을 결정하는데 지대한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 측정된 측량기의 높이값을 사람이 직접 입력하게 됨으로써 실시간으로 데이터를 처리하는 것이 불가능하고 더 나아가 잘못된 정보를 입력할 수도 있게 되는 문제점도 있다. In addition, when performing a GPS (Global Positioning System) survey by using a survey instrument including a GPS antenna installed on an upper side of a tripod, the height of the instrument is measured using a tape measure or a bar provided by the GPS antenna manufacturer. However, in the field requiring errors of several millimeters (mm) or less, measuring the height of the instrument directly by a tape measure or a stick has a great influence on determining the exact final measurement value, as well as measuring the height of the measured instrument. By directly inputting a value, it is not possible to process data in real time, and furthermore, it is possible to input wrong information.

본 발명의 제 1 목적은, 측량기가 기압, 온도 및 습도 등 환경 요소 정보를 감지할 수 있는 센서를 구비함으로써, 신호 지연으로 인한 오차를 보정할 수 있도록 함에 있다.A first object of the present invention is to provide a sensor capable of detecting environmental element information such as air pressure, temperature, and humidity, so that an error caused by signal delay can be corrected.

본 발명의 제 2 목적은, 측량기에 레이저 거리 측정기를 장착하여 측량기의 높이를 자동으로 측정할 수 있도록 함에 있다. A second object of the present invention is to equip the instrument with a laser range finder to automatically measure the height of the instrument.

본 발명의 제 3 목적은, 측량기의 높이값을 측정하여 실시간으로 측량기에 입력되도록 함으로써, 최종 측량값을 획득함에 있어서 정확성 및 신속성을 향상시킬 수 있도록 함에 있다. A third object of the present invention is to improve accuracy and speed in obtaining a final survey value by measuring a height value of the instrument and inputting the instrument in real time.

본 발명의 제 4 목적은, 측량기에 장착된 레이저 거리 측정기가 탈 부착 가능하도록 함에 있다.A fourth object of the present invention is to enable a laser range finder attached to an instrument to be detachable.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 손떨림 오차보정 가능한 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 장치에 있어서, 측량을 위해 세 개의 다리(110)로 지면을 지지하고, 트라이브랙(200)을 포함하기 위한 몸체(120)의 상측에 GPS 안테나(400)를 탑재하는 삼각대(100); 하측에 구비된 수용부를 통해서 상기 삼각대(100)의 몸체에 수용되며, 상측에 상기 GPS 안테나(400)의 정준 또는 구심을 조절하기 위해 트라이브랙 아답터(300)와 결합되는 세 개의 결합홈(210)을 구비하는 트라이브랙(200); 상기 트라이브랙의 결합홈(210)과 결합되는 세 개의 결합돌기(310)와 상기 GPS 안테나(400)의 중심축과 연결되는 중심돌기(320)를 구비하는 트라이브랙 아답터(300); GPS 위성으로부터 주파수 신호를 수신하여 상기 측량기의 위치를 확인하는 GPS 안테나(400); 레이저 광선을 조사하여 상기 측량기의 높이값을 획득하는 레이저 거리 측정기(500); 및 상기 측량기의 높이값을 획득할 때 손떨림으로 인한 오차값을 보정하기 위한 제어신호를 생성하는 컨트롤러(600); 를 포함하되, 상기 레이저 거리 측정기(500)는, 외측면에 나선 모양의 홈을 형성하고, 상기 나선 모양의 홈이 상기 트라이브랙(200)의 수용부에 결합됨으로써, 상기 삼각대(100)와 상기 트라이브랙(200) 사이를 연결하는 연결부(510); 상기 측량기 및 상기 컨트롤러와 접속하는 인터페이스부(521); 상기 측량기 주변의 온도를 센싱하는 온도 센서를 포함하는 센서부(522); 상기 센서(522)부로부터 측정된 온도 값에 따라 다음 수학식, Lo = L ± a?L (t - to) (여기서, 'L'은 측량기의 측정된 높이를 나타내고, 'a'는 선팽창계수를 나타내고, 't'는 측량기 주변의 온도를 나타내며, 'to'는 표준온도(15°)를 나타냄)을 이용하여 상기 측량기의 길이 변화값을 보정하는 오차보정부(523); 상기 측량기의 높이를 측정하기 위한 측정명령신호를 상기 컨트롤러(600)로부터 수신하고, 상기 레이저 거리 측정기(500)의 조사위치 및 조사방향을 제어하기 위한 제어신호를 수신하는 통신부(524); 상기 통신부(524)를 통해서 수신한 상기 측정명령신호 및 상기 제어신호를 이용하여 상기 측량기의 높이를 측정하기 위해 레이저를 조사하는 레이저 조사부(525); 상기 측량기의 측정된 높이값 및 상기 길이 변화값을 저장하는 메모리부(526); 및 상기 높이값 및 상기 길이 변화값을 액정 화면을 통해 디스플레이하는 디스플레이부(527)를 포함하고, 상기 GPS 안테나(400)는 상기 GPS 위성으로부터 전송되는 주파수 신호의 신호 지연값을 다음 수학식, △L = ∫L n(s)ds - G (여기서, △L은 상기 주파수 신호의 기하학적 직선 경로와 실제 경로와의 차이값을 의미하고, n(s)는 경로 L을 따라 위치 s에서의 굴절 함수를 나타내며, G는 기하학적인 직선 경로를 나타냄)에 의해 획득되고, 상기 신호 지연값은 상기 오차보정부(523)로 전송되는 것을 특징으로 하는 온도 센서를 포함하는 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 장치를 제공한다.In order to achieve this technical problem, the present invention, in the device for measuring the height of the instrument using a laser rangefinder capable of image stabilization error, three legs 110 for the ground to support the tribrach 200 Tripod 100 for mounting the GPS antenna 400 on the upper side of the body 120 for including; Three coupling grooves 210 are accommodated in the body of the tripod 100 through the receiving portion provided on the lower side, and coupled to the tribrach adapter 300 to adjust the leveling or centripet of the GPS antenna 400 on the upper side. Tribrach 200 having a; A tribrach adapter (300) having three coupling protrusions (310) coupled to the coupling grooves (210) of the tribrach and a center protrusion (320) connected to a central axis of the GPS antenna (400); A GPS antenna 400 for receiving a frequency signal from a GPS satellite to check the position of the instrument; A laser range finder 500 for irradiating a laser beam to obtain a height value of the instrument; And a controller 600 generating a control signal for correcting an error value due to hand shake when acquiring a height value of the instrument. Including, the laser range finder 500, the spiral groove is formed on the outer surface, the spiral groove is coupled to the receiving portion of the tribrach 200, the tripod 100 and the Connection portion 510 for connecting between the tribrach 200; An interface unit 521 for connecting with the instrument and the controller; A sensor unit 522 including a temperature sensor for sensing a temperature around the instrument; According to the temperature value measured from the sensor 522, the following equation, Lo = L ± a? L ( t - to ), where 'L' represents the measured height of the instrument and 'a' represents the coefficient of linear expansion A 't' indicates a temperature around the instrument, and 'to' indicates a standard temperature (15 °); an error correction unit 523 correcting the length change value of the instrument; A communication unit 524 receiving a measurement command signal for measuring the height of the instrument from the controller 600 and a control signal for controlling the irradiation position and the irradiation direction of the laser range finder 500; A laser irradiator 525 for irradiating a laser to measure the height of the instrument using the measurement command signal and the control signal received through the communication unit 524; A memory unit (526) for storing the measured height value and the length change value of the instrument; And the high value and a display unit 527 that the length of the display through the liquid crystal display to the change value, the GPS antenna 400 is a signal delay value of the frequency signal transmitted from the GPS satellite following equation, △ L = ∫ L n (s) ds -G, where ΔL is the difference between the geometric straight path and the actual path of the frequency signal, and n (s) is the refraction function at position s along path L And G represents a geometric straight path), and the signal delay value is transmitted to the error compensator 523. The height of the instrument using a laser range finder comprising a temperature sensor It provides a device for measuring.

또한, 본 발명에서, 상기 연결부(510)는, 상기 트라이브랙의 수용부에 장착 또는 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the connection portion 510 is characterized in that the mounting or detachable to the receiving portion of the tribrach.

또한, 본 발명에서, 상기 인터페이스부(521)는, USB 포트 또는 직렬포트로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the interface unit 521 is characterized by consisting of a USB port or a serial port.

또한, 본 발명에서, 상기 디스플레이부(527)는, 보급형 액정표시장치(STN-LCD), 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD), UFB-LCD(Ultra Fine Brightness-LCD), 박막다이오드 액정표시장치(TFD-LCD) 또는 유기EL 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the display unit 527 is a low-end type liquid crystal display (STN-LCD), a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD), UFB-LCD (Ultra Fine Brightness-LCD), a thin film diode liquid crystal display It is either a device (TFD-LCD) or an organic EL.

본 발명에 따르면, 측량기가 기압, 온도 및 습도 등 환경 요소 정보를 감지할 수 있는 센서를 구비함으로써, 신호 지연으로 인한 오차를 보정할 수 있다. 또한, 센서를 통해서 획득된 환경 요소 정보를 이용하여 오차값을 보정함으로써, 측량기의 높이를 보다 정밀하게 측정할 수 있다. 또한, 케이블을 이용하여 레이저 거리 측정기를 조절함으로써 전파장애 또는 측량자에 의한 손 떨림 등을 방지할 수 있고, 레이저 거리 측정기를 측량기에 쉽게 탈부착 가능하도록 함으로써 이동 및 휴대의 편리성을 확보할 수 있다.According to the present invention, the instrument has a sensor capable of sensing environmental element information such as air pressure, temperature and humidity, thereby correcting errors due to signal delay. In addition, by correcting the error value by using the environmental element information obtained through the sensor, it is possible to measure the height of the instrument more precisely. In addition, by adjusting the laser range finder using a cable, it is possible to prevent radio wave disturbance or hand shake by the surveyor, and to make the laser range finder easily attachable and detachable to the instrument to ensure convenience of movement and portability. .

도 1은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 레이저 거리 측정기를 이용한 측량기 높이 측정 장치를 나타낸다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명이 적용되는 일실시예들로서, 도 2a는 삼각대를 나타내고, 도 2b는 트라이브랙을 나타내고, 도 2c는 트라이브랙 아답터를 나타내며, 도 2d는 GPS 안테나를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 나타내고, 도 3c는 본 발명이 적용되는 일실시예로서 레이저 거리 측정기의 개략적인 내부 블록도를 나타내며, 도 3d는 디스플레이부를 통해서 디스플레이되는 항목을 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명이 적용되는 일실시예들로써, 도 4a는 컨트롤러를 나타내고, 도 4b는 컨트롤러의 개략적인 내부 블록도를 나타내고, 도 4c는 조절부를 나타내고, 도 4d는 전원부를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용되는 일실시예로서 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is a view illustrating an instrument height measuring apparatus using a laser range finder as an embodiment to which the present invention is applied.
2A to 2D illustrate embodiments to which the present invention is applied, FIG. 2A shows a tripod, FIG. 2B shows a tribrach, FIG. 2C shows a tribrach adapter, and FIG. 2D shows a GPS antenna.
3A and 3B show a laser range finder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3C shows a schematic internal block diagram of a laser range finder as an embodiment to which the present invention is applied, and FIG. 3D shows through a display unit. Shows the items displayed.
4A to 4D are exemplary embodiments to which the present invention is applied. FIG. 4A shows a controller, FIG. 4B shows a schematic internal block diagram of the controller, FIG. 4C shows a control unit, and FIG. 4D shows a power supply unit.
5 is a flowchart illustrating a method of measuring the height of an instrument using a laser range finder as an embodiment to which the present invention is applied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the present invention described by the drawings will be described as one embodiment, whereby the technical spirit of the present invention And its core composition and operation are not limited.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.In addition, the terminology used in the present invention was selected as a general term widely used as possible now, in a specific case will be described using terms arbitrarily selected by the applicant. In such a case, the meaning is clearly stated in the detailed description of the relevant part, so it should be understood that the name of the term used in the description of the present invention should not be simply interpreted and that the meaning of the corresponding term should be understood and interpreted .

일반적으로 측량(測量, survey)이란, 서로 다른 위치에 있는 점 사이의 상대 적 위치관계를 구하는 것으로서, 지구표면에 있는 모든 점의 관계위치를 결정하고, 어떤 부분의 위치ㆍ형상ㆍ면적을 측정한 후, 각 점의 위치관계 또는 기타 자료를 기초로 하여 지도 등을 제작하거나 토지의 면적이나 부피 등을 구하여 도시(圖示) 하는 것을 뜻한다. 또한, 이러한 측량의 종류에 삼각측량, 트래버스측량, 수준측량, 지형측량 및 노선측량 외에 하천을 개수하는 계획, 공사를 위하여 하천의 평면도종단면도 횡단면도의 작성 및 수위(水位)유량을 측정하는 하천측량, 항만(港灣)ㆍ해안의 심천(深淺)이나 그 변화, 조석(潮汐)의 크기 방향을 측정하는 항만측량, 해양측량, 채광(採鑛)에 필요한 갱(坑) 내외의 측량을 하는 광산측량 등이 있고, 또한, 토지의 소재ㆍ경계ㆍ형상ㆍ지목(地目)ㆍ지번(地番)ㆍ면적ㆍ소유자를 조사하여 지적도(地籍圖)를 작성 또는 수정함으로써 주로 토지의 소유권을 명확히 하는 지적측량이 있다. 이처럼 측량을 하는데 사용되는 측량기에는 데오돌라이트, 트랫싯 또는 전자레벨 등이 있다. 그리고, 측량기를 이용하여 측량을 실시하는 경우 줄자(Measuring Tape), 막대자 혹은 인바 테이프(Inbar Tape)를 이용하여 측량자가 직접 측량기 자체의 높이를 측정함으로써 측량값을 얻는다. In general, survey is to find the relative positional relationship between points at different positions. It is to determine the relative position of all points on the earth's surface and measure the position, shape, and area of a part. Afterwards, it means to make a map, etc. based on the positional relationship or other data of each point, or to obtain and plot the area or volume of land. In addition, triangulation, traverse survey, level survey, topographic survey, and route survey in addition to these types of surveys are also planned. , Mine surveying in and out of the port, coast and coastal Shenzhen, its changes, port surveying to measure the direction of tides, ocean surveying, and inside and outside the gang required for mining An cadastral survey which mainly clarifies the ownership of land by examining the location, boundary, shape, land, land, area, and owner of the land and creating or modifying the cadastral map. have. The instruments used to do this survey include theodolites, trasits or electronic levels. When surveying using the instrument, the surveyor directly measures the height of the instrument by using a measuring tape, a bar, or an Inbar tape to obtain a survey value.

본 발명의 일실시예에 따른 탈ㆍ부착식 레이저 거리 측정기를 이용한 측량기 높이 측정 장치에 관하여 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the drawings with respect to the instrument height measuring device using a removable laser range finder according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 레이저 거리 측정기를 이용한 측량기 높이 측정 장치를 나타낸다. 그리고, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명이 적용되는 일실시예들로서, 도 2a는 삼각대를 나타내고, 도 2b는 트라이브랙을 나타내고, 도 2c는 트라이브랙 아답터를 나타내며, 도 2d는 GPS 안테나를 나타낸다.1 is a view illustrating an instrument height measuring apparatus using a laser range finder as an embodiment to which the present invention is applied. 2A to 2D illustrate embodiments to which the present invention is applied, FIG. 2A shows a tripod, FIG. 2B shows a tribrach, FIG. 2C shows a tribrach adapter, and FIG. 2D shows a GPS antenna.

도 1 을 참조하여 살펴보면, 탈ㆍ부착식 레이저 거리 측정기를 이용한 측량기 높이 측정 장치는 삼각대(100, Tripod), 트라이브랙(200, Tribrach), 트라이브 랙 아답터(300, Tribrach Adapter) 및 GPS 안테나(400, Global Positioning System Antenna)를 구비한 상태에서, 탈ㆍ부착이 가능한 레이저 거리 측정기(500) 및 컨트 롤러(600)를 포함한다. Referring to Figure 1, the instrument height measuring device using a removable laser range finder is a tripod (100, Tripod), Tribrach (200, Tribrach), Tribrach Adapter (300, Tribrach Adapter) and GPS antenna (400) And a laser range finder 500 and a controller 600 that can be attached and detached in a state provided with a Global Positioning System Antenna.

도 2a 에 도시된 삼각대(100)는 상측에 도 2d에 도시된 GPS 안테나(400)를 탑재하면서, 측량을 위해 세 개의 다리(110)로 지면을 지지하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 삼각대(100)는 세 개의 다리(110) 및 세 개의 다리(110)의 일측을 각각 회동 가능하도록 고정하고, 후술하는 트라이브랙(200)을 수용하는 몸 체(120)를 포함한다. 참고로, 측량자는 삼각대(100)를 설치할 때에 세 개의 다리(110)를 벌린 다음 세 개의 다리(110)에 부착된 지지면을 지면에 삽입하여 다리(110)를 고정시킨 다. 이와 같이, 세 개의 지지면이 지면에 삽입되어 다리(110)가 지면에 고정됨으로 써, 삼각대(100)에 충격이 가해져도 삼각대(100)가 쓰러지지 않고 세워진 상태가 안정되게 유지되어 정확한 측량을 할 수 있다. The tripod 100 shown in FIG. 2A has a function of supporting the ground with three legs 110 for surveying while mounting the GPS antenna 400 shown in FIG. 2D on the upper side. Specifically, the tripod 100 is fixed to the three legs 110 and one side of the three legs 110 to be rotatable, and includes a body 120 for receiving the tribrach 200 to be described later. For reference, the surveyor opens the three legs 110 when installing the tripod 100, and then insert the support surface attached to the three legs 110 to the ground to fix the legs (110). As such, the three support surfaces are inserted into the ground and the legs 110 are fixed to the ground, so that the tripod 100 does not fall down even when an impact is applied to the tripod 100 so that the standing state is stably maintained to perform accurate surveying. Can be.

또한, 도 2b 에 도시된 트라이브랙(200)은 그 하측이 삼각대의 몸체(120)에 수용될 수 있도록 미도시된 수용부를 형성하고 있으며, 후술되는 트라이브랙 아답 터(400)와 결합하기 위해서 트라이브랙(200)의 상측에 세 개의 결합홈(210)을 포함 한다. 본 실시예에서, 수용부는 트라이브랙(200)이 삼각대의 몸체(120)에 원활히 수용될 수 있도록 수용부의 내측면이 나선 모양의 홈을 구비한 것으로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 트라이브랙(200)은 도 2c에 도시된 트라이브랙 아답터(300)를 이용하여 상측에 GPS 안테나(400)를 탑재한 상태에서 정준(定準) 및 구심(求心)을 조절하는 기능을 수행한다. 여기서, 정준 조절은 GPS 안테나(400)가 수평을 유지하도록 조절하는 것을 뜻하며, 구심 조절은 GPS 안테나(400)의 수직 중심축과 지상점 위치가 일직선이 되도록 조절하는 것을 뜻한다. In addition, the tribrach 200 shown in FIG. 2b forms a receiving portion not shown so that the lower side thereof may be accommodated in the body 120 of the tripod, and the tribrach 200 is coupled to the tribrach adapter 400 to be described later. It includes three coupling grooves 210 on the upper side of the black (200). In this embodiment, the receiving portion is set to the inner surface of the receiving portion provided with a spiral groove so that the tribrach 200 can be accommodated in the body 120 of the tripod, but the present invention is not limited thereto. Specifically, the tribrach 200 uses the tribrach adapter 300 shown in FIG. 2c to adjust the leveling and the centripet in the state where the GPS antenna 400 is mounted on the upper side. To perform. Here, the leveling control means to adjust the GPS antenna 400 to maintain the horizontal, the centripetal adjustment means to adjust the vertical center axis and the ground point position of the GPS antenna 400 in a straight line.

또한, 트라이브랙 아답터(300)는 도 2c를 참조하여 살펴보면, 하측에 트라 이브랙의 세 개의 결합홈(210)과 결합되는 세 개의 결합돌기(310)를 구비하며, 상 측에 탑재된 GPS 안테나(400)의 정준 및 구심을 조절하기 위해서 중심돌기(320)를 포함한다. 다시 말하면, 측량자가 트라이브랙(200)을 이용하여 GPS 안테나(400)를 조절하면, 중심돌기(320)는 GPS 안테나(400)의 중심축과 연결됨으로써 GPS 안테 나(400)의 정준 및 구심을 조절한다.In addition, the tribrach adapter 300 is shown with reference to Figure 2c, the lower side has three coupling protrusions 310 are coupled to the three coupling grooves 210 of the tribrach, the GPS antenna mounted on the upper side A center projection 320 is included to adjust the leveling and the centripet of the 400. In other words, when the surveyor adjusts the GPS antenna 400 using the tribrach 200, the center projection 320 is connected to the central axis of the GPS antenna 400 to establish the leveling and centripetality of the GPS antenna 400. Adjust.

또한, 도 2d 에 도시된 GPS 안테나(400)는 GPS 위성으로부터 주파수 신호를 수신하여 위치를 확인하게 되며, 이때 상기 GPS 안테나(400)는 GPS 위성으로부터 상기 주파수 신호를 수신되는 과정에서 신호 지연이 발생하게 된다. 이러한 신호 지연은 대류권의 공기들이 진공상태(굴절률=1)보다 더 큰 굴절률을 가지기 때문에 발생하며, 결국 진공상태다 더 큰 굴절률이 시간 지연을 일으키게 된다. 공간상 변동하는 굴절률로 인하여 신호의 경로는 기하학적 곡선에 대하여 약간의 곡률을 가지게 된다. 따라서, 기하학적 직선 경로와 실제 경로와의 차이값을 아래 수학식 1과 같이 구할 수 있다.In addition, the GPS antenna 400 shown in FIG. 2D receives a frequency signal from a GPS satellite to identify a location, and at this time, the GPS antenna 400 generates a signal delay in the process of receiving the frequency signal from a GPS satellite. Done. This signal delay occurs because the air in the troposphere has a larger refractive index than in the vacuum (refractive index = 1), and eventually the larger refractive index in vacuum causes a time delay. Due to spatially varying refractive indices, the path of the signal has some curvature with respect to the geometric curve. Therefore, the difference value between the geometric straight line path and the actual path can be obtained as in Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, △L은 기하학적 직선 경로와 실제 경로와이 차이값을 의미하고, n(s)는 경로 L을 따라서 위치 s에서의 굴절 함수를 나타내며, G는 기하학적인 직선 경로를 나타낸다.Here, ΔL means the difference between the geometric linear path and the actual path, n (s) represents the refractive function at position s along the path L, G represents the geometric straight path.

상기 수학식 1을 다시 쓰면, 아래 수학식 2와 같다.Rewriting Equation 1 is equal to Equation 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, 앞의 항(∫[n(s)-1]ds)은 GPS 신호의 속도 저하로 인한 영향이고, 뒤의 항([S-G])는 GPS 신호의 구부러짐에 의한 영향이다.Here, the preceding term ∫ [n (s) -1] ds is an effect due to the slowing down of the GPS signal, and the latter term [SG] is an effect due to the bending of the GPS signal.

따라서, GPS 신호 지연으로 인한 경로 차이 값을 최종 측량값에 반영하여 보정한다면 보다 정확한 데이터를 획득할 수 있을 것이다.
Therefore, more accurate data can be obtained if the path difference due to the GPS signal delay is corrected by being reflected in the final survey value.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 나타내고, 도 3c는 본 발명이 적용되는 일실시예로서 레이저 거리 측정기의 개략적인 내부 블록도를 나타내며, 도 3d는 디스플레이부를 통해서 디스플레이되는 항목을 나타낸 것이다. 3A and 3B show a laser range finder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3C shows a schematic internal block diagram of a laser range finder as an embodiment to which the present invention is applied, and FIG. 3D shows through a display unit. Shows the items displayed.

레이저 거리 측정기(500)는 도 3a 에 도시된 바와 같이, 레이저를 조사함으로써 지면으로부터 측량기의 높이를 측정한 후, 측정된 높이값을 자동으로 케이블(A)을 통해서 측량기로 전송하는 기능을 수행하는바, 연결부(510) 및 측정부(520)를 포함한다. 상기 레이저 거리 측정기(500)는 소형으로 휴대가 간편하며, 수 m 내지 수십 m 의 거리를 순간적으로 측정할 수 있으며, 줄자와 같은 종래의 측정도구에 비하여 오차가 거의 없는 장치이다. 하지만, 수 밀리미터(mm) 이하의 오차를 요구하는 현장에서는 상기 레이저 거리 측정기(500)와 같은 측량 장비를 이용하는 경우라도 온도 등의 환경적 요인에 의해 측정 오차가 발생하게 된다. 예를 들어, 국립지리원 내규에 규정되어 있는 표준온도(15°)에 비해 온도 차이가 심할 경우 물체의 선팽창 현상에 의해 아래 수학식 3과 같이 측량기 자체의 미세한 길이 변화가 생길 수 있다.As shown in FIG. 3A, the laser distance meter 500 measures the height of the instrument from the ground by irradiating a laser, and then automatically transmits the measured height value to the instrument through the cable A. The bar includes a connection part 510 and a measuring part 520. The laser range finder 500 is compact and easy to carry, can measure a distance of several meters to several tens of meters, and has almost no error compared to a conventional measuring tool such as a tape measure. However, in a site requiring an error of several millimeters (mm) or less, measurement errors may occur due to environmental factors such as temperature even when surveying equipment such as the laser range finder 500 is used. For example, if the temperature difference is severe compared to the standard temperature (15 °) prescribed in the National Geographic Institutions by the National Geographic Institutions, the minute length change of the instrument itself may occur due to the linear expansion of the object as shown in Equation 3 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 'L'은 관측 길이를 나타내고, 'a'는 선팽창계수를 나타내고, 't'는 현장에서의 온도를 나타내며, 'to'는 표준온도(15°)를 나타낸다. 보다 정확한 최종 측량값을 결정하기 위해서는 상기 수학식 3과 같은 오차값을 보정해줄 필요가 있다. Here, 'L' represents the observation length, 'a' represents the linear expansion coefficient, 't' represents the temperature at the site, 'to' represents the standard temperature (15 °). In order to determine a more accurate final measurement value, it is necessary to correct an error value as shown in Equation 3 above.

또한, 상기 레이저 거리 측정기(500)는 수백 개의 메모리를 가지고 있어서, 다량의 측정 데이터를 저장할 수 있으며, 거리 측정뿐만 아니라 면적, 체적 등을 계산할 수 있는 기능을 갖추고 있으며, RS-232C와 같은 인터페이스를 이용하여 개인용 단말기에 측정 데이터를 송수신할 수 있다. 그리고, 본 실시예에서 측량기에 결합되어 측량기의 높이를 측정하는 것으로 설정하였지만, 탈ㆍ부착이 가능하기 때문에 휴대용 거리 측정기로도 사용가능하다.In addition, the laser range finder 500 has hundreds of memories, and can store a large amount of measurement data, and has a function to calculate area, volume, etc. as well as distance measurement, and has an interface such as RS-232C. The measurement data can be transmitted and received to the personal terminal. In the present embodiment, the height of the instrument is measured by being coupled to the instrument, but it can be used as a portable range finder because detachment and attachment are possible.

연결부(510)는 외측면에 나선 모양의 홈을 형성하고, 그 나선 모양의 홈이 트라이브랙의 수용부에 결합됨으로써, 삼각대(100)와 트라이브랙(200) 사이를 연결하는 기능을 수행한다. 이때, 연결부(510)는 트라이브랙의 수용부에 장착 또는 탈착이 가능하다. The connecting portion 510 forms a spiral groove on the outer surface, and the spiral groove is coupled to the accommodation portion of the tribrach, thereby connecting the tripod 100 and the tribrach 200. At this time, the connecting portion 510 may be attached or detached to the receiving portion of the tribrach.

측정부(520)는 도 3c에 도시된 바와 같이, 환경 요소를 감지하고 측량기의 높이를 측정하는 기능을 수행한다. 상기 측정부(520)는 인터페이스부(521), 센서부(522), 오차보정부(523), 통신부(524), 레이저 조사부(525), 메모리부(526), 디스플레이부(527) 및 송신부(528)를 포함한다. As shown in FIG. 3C, the measuring unit 520 detects an environmental element and performs a function of measuring the height of the instrument. The measurement unit 520 may include an interface unit 521, a sensor unit 522, an error correction unit 523, a communication unit 524, a laser irradiation unit 525, a memory unit 526, a display unit 527, and a transmission unit. 528.

인터페이스부(521)는 케이블(A)을 통해서 측량기 및 컨트롤러(600)와의 접속 기능을 수행한다. 구체적으로, 인터페이스부(521)는 USB 포트 또는 직렬포 트(Serial Port)로 구성되는 바, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. The interface unit 521 performs a connection function with the instrument and the controller 600 through the cable A. Specifically, the interface unit 521 is composed of a USB port or a serial port (Serial Port), the present invention is not limited thereto.

센서부(522)는 환경 요소를 실시간 감지하는 기능을 수행하며, 예를 들어 상기 센서부(522)는 기압 센서, 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 측량을 수행하는 경우 지면으로 조사한 레이저 광선이 지면으로부터 반사되어 레이저 거리 측정기에 도달될 때의 속도 및 시간을 측정함으로써 측량기의 높이를 측정할 수 있다. 하지만, 수 mm이하의 오차를 요구하는 현장에서는 상기 속도 및 시간이 현장에서 측정한 기압, 온도 및 습도 중 적어도 하나에 변화될 수 있기 때문에 정확한 측량값을 획득할 수 없다. 따라서 상기 센서부(522)는 실시간으로 기압, 온도 및 습도 등에 대한 정보를 획득하여 오차보정부(523)를 전송한다.The sensor unit 522 performs a function of detecting an environmental element in real time. For example, the sensor unit 522 may include at least one of an air pressure sensor, a temperature sensor, and a humidity sensor. When performing a survey, the height of the instrument can be measured by measuring the speed and time when the laser beam irradiated to the ground is reflected off the ground and reaches the laser range finder. However, in the field requiring an error of a few mm or less, since the speed and time may be changed in at least one of the air pressure, temperature, and humidity measured in the field, accurate measurement values cannot be obtained. Therefore, the sensor unit 522 transmits the error correction unit 523 by obtaining information about air pressure, temperature and humidity in real time.

오차보정부(523)는 GPS 안테나(400)로부터 측정된 경로 차이값을 전송받아 상기 경로 차이값을 통해 오차를 보정함으로써 보다 정확한 측량값을 획득할 수 있다. 또한, 상기 오차보정부(523)는 상기 센서부(522)로부터 측정된 길이 변화값을 전송받아 오차를 보정함으로써 보다 정확한 측량값을 획득할 수 있다. The error compensator 523 may receive a path difference value measured by the GPS antenna 400 to correct an error through the path difference value, thereby obtaining a more accurate measurement value. In addition, the error correction unit 523 may obtain a more accurate measurement value by receiving the length change value measured by the sensor unit 522 and correcting the error.

통신부(524)는 측량기의 높이를 측정하기 위한 측정명령신호를 컨트롤러(600)로부터 수신하고 레이저 거리 측정기(500)를 제어하기 위한 제어신호를 수신한다. 여기서, 제어신호에는 레이저 거리 측정기(500)의 조사위치 및 조사방향을 포함하는 것으로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. The communication unit 524 receives a measurement command signal for measuring the height of the instrument from the controller 600 and a control signal for controlling the laser range finder 500. Here, the control signal is set to include the irradiation position and the irradiation direction of the laser range finder 500, but the present invention is not limited thereto.

레이저 조사부(525)는 통신부(524)를 통해서 수신한 측정명령신호 및 제어신호를 이용하여 지면을 향해서 레이저 광선을 조사하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 측량기의 높이를 측정하기 위해서 레이저를 조사하는 것으로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않고 초음파 혹은 무선전파를 이용하여 측정하는 것도 가능하다. The laser irradiator 525 irradiates a laser beam toward the ground using the measurement command signal and the control signal received through the communication unit 524. In the present embodiment, but set to irradiate a laser to measure the height of the instrument, the present invention is not limited to this, it is also possible to measure by using ultrasonic waves or radio waves.

메모리부(526)는 컨트롤러(600)로부터 수신한 측정명령신호, 제어신호 그리고, 측정한 측량기의 높이값, 경로차이값 및 길이변화값을 저장하는 기능을 수행한다. The memory unit 526 stores a measurement command signal, a control signal received from the controller 600, and a height value, a path difference value, and a length change value of the measured instrument.

디스플레이부(527)는 도 3d 를 참고하여 살펴보면, 측정한 측량기의 높이값 및 환경 요소 정보를 측량자가 실시간 확인 가능하도록 액정 화면을 통해서 디스플레이한다. 여기서, 액정의 종류에는 보급형 액정표시장치(STN-LCD), 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD), UFB-LCD(Ultra Fine Brightness-LCD), 박막다이오드 액정표시장치(TFD-LCD) 또는 유기EL 등이 있다. Referring to FIG. 3D, the display unit 527 displays the height value and the environmental element information of the measured instrument through a liquid crystal screen so that the surveyor can check in real time. Here, the type of liquid crystal may be a low-end type liquid crystal display (STN-LCD), a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD), UFB-LCD (Ultra Fine Brightness-LCD), a thin film diode liquid crystal display (TFD-LCD) or organic EL and the like.

송신부(528)는 케이블(A)을 통해서 측정한 측량기의 높이값 및 환경 요소 정보를 측량기 및 컨트롤러(600)로 전송하는 기능을 수행한다.
The transmitter 528 transmits the height value and the environmental element information of the instrument measured through the cable A to the instrument and the controller 600.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명이 적용되는 일실시예들로써, 도 4a는 컨트롤러를 나타내고, 도 4b는 컨트롤러의 개략적인 내부 블록도를 나타내고, 도 4c는 조절부를 나타내고, 도 4d는 전원부를 나타낸다. 4A to 4D are exemplary embodiments to which the present invention is applied. FIG. 4A shows a controller, FIG. 4B shows a schematic internal block diagram of the controller, FIG. 4C shows a control unit, and FIG. 4D shows a power supply unit.

컨트롤러(600)는 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이, 케이블(A)을 통해서 레이저 거리 측정기(500)로부터 수신한 환경 요소 정보를 이용하여 레이저 거리 측정기의 조사위치 및 조사방향을 제어하는 기능을 수행하는바, 입력 부(610), 수신부(620), 판단부(630), 조절부(640), 선택부(650), 전송부(660), 전 원부(670), 저장부(680) 및 제어부(690)를 포함할 수 있다. 이때, 컨트롤러(600)는 측량기의 높이 측정시 변수로 작용할 수 있는 측량자 의 손 떨림 현상 등에 의한 측량기의 흔들림을 방지하며, GPS 안테나(400)를 통하여 데이터를 수신하는 동안에 전파장애가 발생하지 않도록 측량기 및 레이저 거리 측정기(500)와 케이블(A)로 연결된다. As shown in FIGS. 4A and 4B, the controller 600 controls the irradiation position and the irradiation direction of the laser range finder by using environmental element information received from the laser range finder 500 through the cable A. The input unit 610, the receiver 620, the determiner 630, the adjuster 640, the selector 650, the transmitter 660, the power source 670, and the storage unit 680 are performed. And a control unit 690. In this case, the controller 600 prevents the shaking of the instrument due to the shaking of the surveyor, which may act as a variable when measuring the height of the instrument, and prevents radio interference from occurring while receiving data through the GPS antenna 400. And it is connected to the laser range finder 500 and the cable (A).

입력부(610)는 도 4c 를 참고하여 살펴보면, 측량자로부터 측량기기(500)를 제어하는 제어신호를 입력받는다. 본 실시예에서는, 입력부(610)를 조이스 틱 및 방향 지시표인 것으로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 수신부(620)는 레이저 거리 측정기의 송신부(528)를 통해서 측량기의 높이값 및 환경 요소 정보를 수신하는 기능을 수행한다. Referring to FIG. 4C, the input unit 610 receives a control signal for controlling the survey device 500 from the surveyor. In the present embodiment, the input unit 610 is set to be a joystick and a direction indicator, but the present invention is not limited thereto. The receiver 620 receives a height value and environmental element information of the instrument through the transmitter 528 of the laser range finder.

판단부(630)는 수신한 환경 요소 정보 및 측정 데이터를 이용하여 레이저 거리 측정기(500)의 조사위치 및 조사방향에 대한 제어 여부를 판단하고, 조절부(640)는 상기 판단부(630)의 판단 결과에 따라 레이저 거리 측정기(500)의 조사위치 및 조사방향을 제어하는 기능을 수행한다.The determination unit 630 determines whether to control the irradiation position and the irradiation direction of the laser distance meter 500 using the received environmental element information and the measurement data, and the adjusting unit 640 of the determination unit 630 It performs a function of controlling the irradiation position and the irradiation direction of the laser range finder 500 according to the determination result.

선택부(650)는 측정 데이터에 기초하여 측량자가 측정하려고 하는 지면을 향해 레이저를 조사하는 기능을 수행하고, 전송부(660)는 상기 측정 데이터 및 제어신호를 통신부(524)로 전송하고, 측량기로 측정한 측정기의 높이값 및 환경 요소 정보를 전송하는 기능을 수행한다. The selector 650 performs a function of irradiating a laser toward the ground to be measured by the surveyor based on the measured data, and the transmitter 660 transmits the measured data and the control signal to the communicator 524. It transmits the height value and environmental element information of the measuring device.

전원부(670)는 도 4d 를 참고하여 살펴보면, 컨트롤러(600)의 작동에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서, 외부의 건전지 또는 충전지를 이용하여 전원을 공급받는 방식으로 설정하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 외부의 직류전원 공급장치(일반 아답터)로부터 전원을 공급받는 방식, UPS(Uninterruptible Power Supply: 무정전 전원 공급장치)로부터 전원을 공급받는 방식 등도 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4D, the power supply unit 670 performs a function of supplying power required for the operation of the controller 600. In the present embodiment, although the power is set using the external battery or the rechargeable battery, the present invention is not limited thereto, but the power is supplied from an external DC power supply device (general adapter), UPS (Uninterruptible It may also include a method of receiving power from an uninterruptible power supply.

저장부(680)는 측량자로부터 수신한 측정 데이터, 제어신호, 레이저 거리 측정기(500)로부터 수신한 환경 요소 정보 및 측량기의 높이값을 저장하는 기능을 수행한다. The storage unit 680 stores measurement data received from the instrument, control signals, environmental element information received from the laser range finder 500, and a height value of the instrument.

제어부(690)는 입력부(610), 수신부(620), 판단부(630), 조절부(640), 선택부(650), 전송부(660), 전원부(670) 및 저장부(680)를 제어하는 기능을 수행한다. The controller 690 may include an input unit 610, a receiver 620, a determiner 630, an adjuster 640, a selector 650, a transmitter 660, a power supply 670, and a storage 680. Function to control.

이하, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 탈ㆍ부착식 레이저 거리 측정기를 이용한 측량기 높이 측정 장치를 통해 탈ㆍ부착식 레이저 거리 측정기를 이용한 측량기 높이 측정 방법에 대하여 도 5를 참조하여 살펴보도록 한다.
Hereinafter, a method of measuring a height of a measuring instrument using a detachable laser range finder using a detachable laser range finder using a detachable laser range finder having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명이 적용되는 일실시예로서 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of measuring the height of an instrument using a laser range finder as an embodiment to which the present invention is applied.

도 5 에 도시된 바와 같이, 제어부(690)는 측량자로부터 레이저 거리 측정 기(500)를 이용하여 측량기의 높이를 측정하기 위한 측정명령신호를 입력받는다(S2). 구체적으로, 세 개의 다리(110)로 지면을 지지하는 삼각대(100)의 상측에 GPS 안테나(400)를 탑재하며, 트라이브랙(200) 및 트라이브랙 아답터(300)를 이용하여 GPS 안테나(400)의 수평 또는 수직 중심축과 지상점의 위치가 일직선이 되도록 조절한다. 이때, 삼각대(100)와 트라이브랙(200) 사이에 레이저 거리 측정기의 연결부를 트라이브랙 하측의 수용부에 결합함으로써, 측량기의 높이를 측정할 수 있다. As shown in FIG. 5, the controller 690 receives a measurement command signal for measuring the height of the instrument using the laser range finder 500 from the instrument (S2). Specifically, the GPS antenna 400 is mounted on the upper side of the tripod 100 supporting the ground with three legs 110, and the GPS antenna 400 using the tribrach 200 and the tribrach adapter 300. Adjust the horizontal or vertical center of the line and the position of the ground point in a straight line. At this time, by coupling the connecting portion of the laser range finder between the tripod 100 and the tribrach 200, the receiving portion of the tribrach lower side, it is possible to measure the height of the instrument.

그리고, 제어부(690)는 케이블(A)을 통해서 레이저 거리 측정기(500)로부터 환경 요소 정보를 획득한다(S4). 여기서, 상기 제어부(690)는 레이저 거리 측정기의 센서부(522)를 통해서 환경 요소 정보를 실시간으로 전달받으며, 상기 환경 요소 정보는 기압 정보, 온도 정보 및 습도 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 획득한 환경 요소 정보는 저장되고, 상기 제어부(690)에 의해 화면에 디스플레이된다(S6). 상기 제어부(690)는 획득한 환경 요소 정보를 이용하여 레이저 거리 측정기(500)의 제어 여부를 판단한다(S8). In addition, the controller 690 obtains environmental element information from the laser range finder 500 through the cable A (S4). Herein, the control unit 690 receives environmental element information in real time through the sensor unit 522 of the laser range finder, and the environmental element information includes at least one of barometric pressure information, temperature information, and humidity information. The obtained environmental element information is stored and displayed on the screen by the controller 690 (S6). The controller 690 determines whether the laser range finder 500 is controlled using the obtained environmental element information (S8).

상기 S8 단계의 판단 결과, 레이저 거리 측정기(500)를 제어하지 않아도 되는 경우에 상기 제어부(690)는 측정명령신호에 따라 레이저를 조사하도록 함으로써 측량기의 높이값을 측정한다(S10). As a result of the determination in step S8, when it is not necessary to control the laser range finder 500, the controller 690 measures the height value of the instrument by irradiating a laser according to the measurement command signal (S10).

그리고, 상기 제어부(690)는 측정된 측량기의 높이값을 저장한 후, 케이블(A)을 통해서 측량기로 측정한 높이값 및 환경 요소 정보를 전송한다(S12). Then, the controller 690 stores the measured height value of the instrument, and transmits the height value and environmental element information measured by the instrument through the cable (A) (S12).

한편, 상기 S8 단계의 판단 결과, 레이저 거리 측정기(500)를 제어해야 하는 경우 상기 제어부(690)는 레이저 거리 측정기(500)의 조사위치 및 조사방향을 제어한다(S14). 그리고, 제어한 레이저 거리 측정기를 이용하여 레이저를 지면으로 조사함으로써 측량기의 높이값을 측정한다.
On the other hand, as a result of the determination in step S8, when it is necessary to control the laser range finder 500, the control unit 690 controls the irradiation position and the irradiation direction of the laser range finder 500 (S14). And the height value of the instrument is measured by irradiating a laser to the ground using the controlled laser range finder.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. , Substitution or addition, or the like.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 삼각대 200: 트라이브랙
300: 트라이브랙 아답터 400: GPS 안테나
500: 레이저 거리 측정기 510: 연결부
520: 측정부
521: 인터페이스부 522: 센서부
523: 오차보정부 524: 통신부
525: 레이저 조사부 526: 메모리부
527: 디스플레이부 528: 송신부
600: 컨트롤러 610: 입력부
620: 수신부 630: 판단부
640: 조절부 650: 선택부
660: 전송부 670: 전원부
680: 저장부 690: 제어부
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100: tripod 200: tribrach
300: Tribrach adapter 400: GPS antenna
500: laser rangefinder 510: connection
520: measuring unit
521: interface unit 522: sensor unit
523: error correction 524: communication unit
525: laser irradiation unit 526: memory unit
527: display unit 528: transmitting unit
600: controller 610: input unit
620: Receiving unit 630: Determination unit
640: control unit 650: selection unit
660: transmission unit 670: power supply
680: storage unit 690: control unit

Claims (3)

손떨림 오차보정 가능한 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 장치에 있어서,
측량을 위해 세 개의 다리(110)로 지면을 지지하고, 트라이브랙(200)을 포함하기 위한 몸체(120)의 상측에 GPS 안테나(400)를 탑재하는 삼각대(100);
하측에 구비된 수용부를 통해서 상기 삼각대(100)의 몸체에 수용되며, 상측에 상기 GPS 안테나(400)의 정준 또는 구심을 조절하기 위해 트라이브랙 아답터(300)와 결합되는 세 개의 결합홈(210)을 구비하는 트라이브랙(200);
상기 트라이브랙의 결합홈(210)과 결합되는 세 개의 결합돌기(310)와 상기 GPS 안테나(400)의 중심축과 연결되는 중심돌기(320)를 구비하는 트라이브랙 아답터(300);
GPS 위성으로부터 주파수 신호를 수신하여 상기 측량기의 위치를 확인하는 GPS 안테나(400);
레이저 광선을 조사하여 상기 측량기의 높이값을 획득하는 레이저 거리 측정기(500); 및
상기 측량기의 높이값을 획득할 때 손떨림으로 인한 오차값을 보정하기 위한 제어신호를 생성하는 컨트롤러(600);
를 포함하되,
상기 레이저 거리 측정기(500)는,
외측면에 나선 모양의 홈을 형성하고, 상기 나선 모양의 홈이 상기 트라이브랙(200)의 수용부에 결합됨으로써, 상기 삼각대(100)와 상기 트라이브랙(200) 사이를 연결하는 연결부(510);
상기 측량기 및 상기 컨트롤러와 접속하는 인터페이스부(521);
상기 측량기 주변의 온도를 센싱하는 온도 센서를 포함하는 센서부(522);
상기 센서(522)부로부터 측정된 온도 값에 따라 다음 수학식,
Lo = L ± a?L (t - to)
(여기서, 'L'은 측량기의 측정된 높이를 나타내고, 'a'는 선팽창계수를 나타내고, 't'는 측량기 주변의 온도를 나타내며, 'to'는 표준온도(15°)를 나타냄)
을 이용하여 상기 측량기의 길이 변화값을 보정하는 오차보정부(523);
상기 측량기의 높이를 측정하기 위한 측정명령신호를 상기 컨트롤러(600)로부터 수신하고, 상기 레이저 거리 측정기(500)의 조사위치 및 조사방향을 제어하기 위한 제어신호를 수신하는 통신부(524);
상기 통신부(524)를 통해서 수신한 상기 측정명령신호 및 상기 제어신호를 이용하여 상기 측량기의 높이를 측정하기 위해 레이저를 조사하는 레이저 조사부(525);
상기 측량기의 측정된 높이값 및 상기 길이 변화값을 저장하는 메모리부(526); 및
상기 높이값 및 상기 길이 변화값을 액정 화면을 통해 디스플레이하는 디스플레이부(527)를 포함하고,
상기 GPS 안테나(400)는 상기 GPS 위성으로부터 전송되는 주파수 신호의 신호 지연값을 다음 수학식, △L = ∫L n(s)ds - G (여기서, △L은 상기 주파수 신호의 기하학적 직선 경로와 실제 경로와의 차이값을 의미하고, n(s)는 경로 L을 따라 위치 s에서의 굴절 함수를 나타내며, G는 기하학적인 직선 경로를 나타냄)에 의해 획득되고,
상기 신호 지연값은 상기 오차보정부(523)로 전송되는 것을 특징으로 하는 손떨림 오차보정 가능한 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 장치.
In the device for measuring the height of the instrument using a laser rangefinder capable of image stabilization error,
Tripod 100 for supporting the ground with three legs 110 for the survey, and mounting the GPS antenna 400 on the upper side of the body 120 for including the tribrach 200;
Three coupling grooves 210 are accommodated in the body of the tripod 100 through the receiving portion provided on the lower side, and coupled to the tribrach adapter 300 to adjust the leveling or centripet of the GPS antenna 400 on the upper side. Tribrach 200 having a;
A tribrach adapter (300) having three coupling protrusions (310) coupled to the coupling grooves (210) of the tribrach and a center protrusion (320) connected to a central axis of the GPS antenna (400);
A GPS antenna 400 for receiving a frequency signal from a GPS satellite to check the position of the instrument;
A laser range finder 500 for irradiating a laser beam to obtain a height value of the instrument; And
A controller 600 for generating a control signal for correcting an error value due to hand shake when acquiring a height value of the instrument;
Including but not limited to:
The laser range finder 500,
A spiral groove is formed on an outer surface thereof, and the spiral groove is coupled to a receiving portion of the tribrach 200, thereby connecting the connection part 510 to the tripod 100 and the tribrach 200. ;
An interface unit 521 for connecting with the instrument and the controller;
A sensor unit 522 including a temperature sensor for sensing a temperature around the instrument;
According to the temperature value measured from the sensor 522, the following equation,
Lo = L ± a? L ( t - to )
(Where 'L' represents the measured height of the instrument, 'a' represents the coefficient of linear expansion, 't' represents the temperature around the instrument, and 'to' represents the standard temperature (15 °))
An error compensator (523) for correcting a length change value of the instrument by using;
A communication unit 524 receiving a measurement command signal for measuring the height of the instrument from the controller 600 and a control signal for controlling the irradiation position and the irradiation direction of the laser range finder 500;
A laser irradiator 525 for irradiating a laser to measure the height of the instrument using the measurement command signal and the control signal received through the communication unit 524;
A memory unit (526) for storing the measured height value and the length change value of the instrument; And
A display unit 527 for displaying the height value and the length change value through a liquid crystal screen;
The GPS antenna 400 calculates a signal delay value of a frequency signal transmitted from the GPS satellite by the following equation, ΔL = ∫ L n (s) ds -G (where ΔL is the geometric linear path of the frequency signal). Mean difference from the actual path, n (s) represents the refractive function at position s along path L, and G represents a geometric straight path),
The signal delay value is transmitted to the error correction unit (523), the device for measuring the height of the instrument using a laser range finder capable of error correction.
제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이부(527)는, 보급형 액정표시장치(STN-LCD), 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD), UFB-LCD(Ultra Fine Brightness-LCD), 박막다이오드 액정표시장치(TFD-LCD) 또는 유기EL 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 손떨림 오차보정 가능한 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 장치.
The method of claim 1,
The display unit 527 includes a low-end type liquid crystal display (STN-LCD), a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD), an UFB-LCD (Ultra Fine Brightness-LCD), a thin film diode liquid crystal display (TFD-LCD). Or an organic EL device for measuring the height of the instrument using a laser range finder capable of compensating error, characterized in that any one.
제 1 항에 있어서,
상기 인터페이스부(521)는, USB 포트 또는 직렬포트로 구성되는 것을 특징으로 하는 손떨림 오차보정 가능한 레이저 거리 측정기를 이용하여 측량기의 높이를 측정하는 장치.
The method of claim 1,
The interface unit 521 is a device for measuring the height of the instrument using a laser range finder capable of compensating for errors, characterized in that the USB port or a serial port.
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