KR20190071926A - Emergency Notification System and Method between Ships utilizing BLE and GPS - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박간의 접근과 관련하여 적절한 통지를 위해 블루투스를 이용하여 선박간에 GPS를 수신 및 발신하고 이를 활용하여 선박간의 충돌방지를 위해 선내에 알람으로 위험을 통지하는 시스템과 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for notifying a danger in a ship by an alarm to prevent collision between ships by receiving and transmitting GPS between ships using Bluetooth for proper notification regarding access between ships, and a method thereof.
선박에서 사용하는 일반적인 위치정보 서비스는 AIS(Automatic Identification System)을 이용하여 선박간의 정보를 발신 및 수신하며, Radar를 이용하여 주변 물체에 대하여 식별하고 이에 대한 정보를 AIS시스템과 연계하여 항로이탈 및 긴급한 상황을 대비한다. 또한 이러한 시스템은 일정규모 이상의 선박에는 의무설치로 규정하고 있으나, 기존 AIS 및 Radar 등의 시스템은 설치 및 장비의 가격이 높으며, 설치의무에 속하지 않는 소형 선박의 경우 가격의 이유와 설치에 대한 의무가 없어 사용을 하지 않는 경우가 많다. 이러한 이유로 소형선박의 경우 기존 시스템에서 인식하기 힘들고 이에 대한 사고가 빈번히 일어나고 있으며, 해상사고의 경우 큰 인명피해를 동반하기 때문에 최소의 인원이 항상 경계를 해야 하는 어려움 또한 있다.The general location information service used on the ship uses the Automatic Identification System (AIS) to send and receive information between ships, identifies nearby objects using Radar, and links the information with the AIS system to provide information on departure and urgency Prepare for the situation. These systems are mandatory for ships of a certain size and above. However, existing systems such as AIS and Radar have high installation and equipment prices. In case of small ships which are not subject to installation obligation, There is often no use. For these reasons, it is difficult to recognize small ships in existing systems and accidents occur frequently. In the case of maritime accidents, there is also a difficulty in minimizing the number of personnel at all times because they are accompanied by a large loss of life.
본 발명은 다음과 같은 과제를 해결하고자 한다.The present invention is intended to solve the following problems.
즉, 저전력, 저비용의 통신수단인 블루투스를 이용하되 페어링 없이 선박간의 위치를 공유할 수 있고, 이를 통해 선박의 접근을 감지하여 선박간 충돌에 대한 대비를 할 수 있으며, 선박간 페어링을 통해 추가적 정보를 제공할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다.In other words, it is possible to share the positions of the vessels using the Bluetooth, which is a low-power and low-cost communication means, without pairing, thereby detecting the approach of the ship to prepare for the collision between the vessels, To provide a system capable of providing a variety of services.
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,
GPS위성으로부터 GPS신호를 수신하여 자선의 위치정보를 추출하는 GPS모듈(100); GPS모듈(100)에서 추출한 위치정보가 포함된 블루투스신호를 송수신하는 블루투스모듈(200); 블루투스모듈(200)을 이용하여 타선의 접근을 감지하는 충돌방지어플리케이션(300);을 포함하고, 블루투스모듈(200)은 사정거리 내의 타선으로부터 비콘신호를 수신하는 비콘수신부(210), 자선의 비콘신호를 송출하는 비콘송출부(220)를 포함하며, 충돌방지어플리케이션(300)은 비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호를 이용하여 타선의 위치정보를 추출하는 신호처리모듈(310), 신호처리모듈(310)에서 추출한 타선의 위치정보와 GPS모듈(100)에서 추출한 자선의 위치정보를 이용하여 자선과 타선 간의 거리를 분석하는 거리분석모듈(330)을 포함하고, 신호처리모듈(310)은 비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호에 포함된 위치정보 중 위도값과 경도값을 추출하는 위치정보추출부(312), GPS모듈(100)에서 추출한 자선의 위치정보를 비콘송출부(220)에서 송출할 비콘신호에 합성하는 위치정보합성부(313)를 포함하는 것을 특징으로 하고,A GPS module (100) for receiving GPS signals from GPS satellites and extracting location information of charities; A Bluetooth
충돌방지어플리케이션(300)은 자선의 블루투스모듈(200)과 타선의 블루투스모듈 간의 페어링을 제어하는 통신관리모듈(320), 거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하일 경우 타선에서 감지 가능한 레벨의 오디오신호를 생성하는 오디오프로세서(340)를 더 포함하고, 신호처리모듈(310)은 비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호로부터 MAC주소를 추출하여 통신관리모듈(320)에 의해 저장된 MAC주소목록에 포함된 것인지 확인하는 MAC주소확인부(311), 거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하인 타선이 페어링되지 않은 상태인 경우 오디오프로세서(340)에서 생성한 오디오신호를 오디오출력장치를 통해 출력시키는 오디오출력부(314), 거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하인 타선이 페어링된 상태인 경우 블루투스통신에 의해 충돌경고메시지를 전송하는 양방향통신부(315)를 더 포함하며 통신관리모듈(320)은 MAC주소확인부(311)에서 통신관리모듈(320)의 MAC주소목록에 포함된 MAC주소로 확인될 경우 해당 타선의 블루투스모듈과 페어링을 시도하는 페어링제어부(321), 페어링제어부(321)에 의해 페어링 된 타선의 MAC주소를 MAC주소목록에 저장하는 MAC주소수집부(322)를 포함하는 것을 특징으로 하는 BLE와 GPS를 이용한 선박간 긴급통지 시스템, 또는The
타선에서 GPS모듈을 통해 획득한 위치정보를 비콘신호에 합성하는 제1단계; 제1단계에서 위치정보가 합성된 비콘신호를 송출하는 제2단계; 제2단계에서 송출되는 비콘신호를 제1차사정거리 내 자선의 블루투스모듈에서 수신하는 제3단계; 제3단계에서 수신한 타선의 비콘신호로부터 MAC주소와 위치정보를 추출하는 제4단계; 제4단계에서 추출한 MAC주소가 기저장된 MAC주소목록에 포함된 것인지 확인하는 제5단계; 제5단계에서 MAC주소목록에 포함된 MAC주소일 경우 해당 타선의 블루투스모듈과 페어링을 시도하는 제6단계; 제6단계에서 페어링에 실패할 경우 제4단계에서 추출한 타선의 위치정보와 자선의 GPS모듈을 통해 획득한 자선의 위치정보를 비교하여 제1차사정거리 내이면 타선에서 감지가능한 오디오신호를 출력시키는 제7-2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 BLE와 GPS를 이용한 선박간 긴급통지 방법을 제시한다.A first step of synthesizing the position information acquired through the GPS module on the other line with a beacon signal; A second step of transmitting a beacon signal in which position information is synthesized in a first step; A third step of receiving the beacon signal transmitted in the second step by the Bluetooth module of the charity within the first distance range; A fourth step of extracting a MAC address and location information from the beacon signal of the other line received in the third step; A fifth step of checking whether the MAC address extracted in the fourth step is included in the pre-stored MAC address list; If the MAC address is included in the MAC address list in the fifth step, a sixth step of trying to pair with the Bluetooth module of the other line; If the pairing is unsuccessful in the sixth step, the position information of the other line extracted in the fourth step is compared with the position information of the charity line acquired through the GPS module of the charity to output a detectable audio signal in the other line within the first range 7-2 is a flowchart illustrating an emergency notification method between a ship and a ship using BLE and GPS.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.The present invention has the following effects.
즉, 무선통신의 RSSI만을 이용한 거리계산의 비신뢰 문제를 해결하기 위하여 BLE의 송신 Data Format을 수정하여 GPS 정보를 전달 할 수 있도록 하여 거리에 대한 신뢰도를 높이는 장점이 있다.That is, there is an advantage of improving the reliability of distance by making it possible to transmit GPS information by modifying transmission data format of BLE to solve unreliability problem of distance calculation using only RSSI of wireless communication.
또한, 통신의 송신과 발신 간에 Broad Casting 방식의 GPS 정보를 전달함으로 페어링(Pairing)을 하지 않은 상태에서 선박간의 거리를 계산할 수 있으며, 거리에 따라 다른 알림을 통하여 사용자에게 거리에 대한 예측을 가능하게 하는 장점이 있다. In addition, by transmitting Broadcasting GPS information between transmission and transmission of the communication, it is possible to calculate the distance between the vessels without pairing, and it is possible to predict the distance to the user through different notifications according to the distance .
또한, 저전력 저비용의 블루투스방식을 이용함으로써 소형 선박을 포함한 모든 선박에 적용 가능한 장점이 있다.In addition, there is an advantage that it can be applied to all ships including a small-sized ship by using a low-power and low-cost Bluetooth system.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 간략히 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 세부 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 긴급통지어플리케이션의 세부 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 블루투스 프로토콜 중 에디스톤의 블루투스 데이터 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 기존 방식과 본 발명에 의한 방식에 따른 측정 거리를 비교하여 나타낸 그래프.
도 6은 에디스톤 URL 데이터 자리에 위치정보가 저장되는 과정을 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing an overall configuration of the present invention. FIG.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of the present invention;
3 is a block diagram showing a detailed configuration of an emergency notification application;
FIG. 4 is a block diagram showing Edistone's Bluetooth data structure among Bluetooth protocols. FIG.
FIG. 5 is a graph showing a comparison of measurement distances according to the conventional method and the method according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of storing location information in a digestone URL data place; FIG.
이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the present invention should be understood from the description of the claims. Further, the description of known technology which obscures the gist of the present invention is omitted.
본 발명의 BLE(Bluetooth Low Energy)와 GPS를 이용한 선박간 긴급통지 시스템은 도 2와 같이 각 선박에 구비되는 GPS모듈(100), 블루투스모듈(200) 및 긴급통지어플리케이션(300)으로 구성되고, 선박은 신호감지 주체가 되는 자선(50)과 신호감지 대상이 되는 타선(61,62,63,64)으로 구분한다.The inter-ship emergency notification system using BLE (Bluetooth Low Energy) and GPS according to the present invention is composed of a
GPS모듈(100)은 GPS위성(10)으로부터 GPS신호를 수신하여 자선의 위치정보를 추출하는 역할을 하며, 타선에 구비된 GPS모듈(100)은 마찬가지로 타선의 위치정보를 추출하게 된다.The
블루투스모듈(200)은 GPS모듈(100)에서 추출한 위치정보가 포함된 블루투스신호를 송수신하는 역할을 하며, 사정거리 내의 타선으로부터 비콘신호를 수신하는 비콘수신부(210)와 자선의 비콘신호를 송출하는 비콘송출부(220)로 구성된다. The Bluetooth
긴급통지어플리케이션(300)은 블루투스모듈(200)을 이용하여 타선의 접근을 감지하는 역할을 하며, 도 3과 같이 신호처리모듈(310), 통신관리모듈(320), 거리분석모듈(330) 및 오디오프로세서(340)로 구성된다.The
신호처리모듈(310)은 비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호를 이용하여 타선의 위치정보를 추출하는 역할을 하며, MAC주소확인부(311), 위치정보추출부(312), 위치정보합성부(313), 오디오출력부(314) 및 양방향통신부(315)로 구성된다.The signal processing module 310 extracts position information of the other line using the beacon signal received by the
MAC주소확인부(311)는 비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호로부터 MAC주소를 추출하여 통신관리모듈(320)에 의해 저장된 MAC주소목록에 포함된 것인지 확인하는 역할을 한다. MAC주소목록에 포함된 것일 경우 이전에 연결되었던 블루투스모듈인 것이므로 승인 없이 자동으로 연결을 시도할 수 있는 것이다. The MAC address verification unit 311 extracts a MAC address from the beacon signal received by the
위치정보추출부(312)는 비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호에 포함된 위치정보 중 위도값과 경도값을 추출하는 역할을 하며, 이를 외해서는 타선에서부터 송출되는 비콘신호에 위치정보가 합성되어 있을 것을 전제로 한다. 비콘신호에 위치정보를 합성하는 방법은 BLE 프로토콜 중 에디스톤(Eddystone) 프로토콜을 적용할 경우 도 4 및 도 6과 같이 기존의 URL이 저장되는 위치에 URL정보 대신 GPS모듈로부터 획득한 위치정보(D)를 저장하는 것이다. The position information extracting unit 312 extracts a latitude value and a latitude value from the position information included in the beacon signal received by the
위치정보합성부(313)는 GPS모듈(100)에서 추출한 자선의 위치정보를 비콘송출부(220)에서 송출할 비콘신호에 합성하는 역할을 하며, 역시 타선의 위치정보추출부(312)에서 비콘신호에 합성된 위치정보를 추출하게 된다.The location information synthesis unit 313 synthesizes the position information of the charity extracted by the
오디오출력부(314)는 거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하인 타선이 페어링되지 않은 상태인 경우 오디오프로세서(340)에서 생성한 오디오신호를 오디오출력장치를 통해 출력시키는 역할을 한다. 타선의 블루투스모듈과 페어링된 상태라면 양방향통신부(315)를 이용하여 블루투스통신을 통해 경고메시지를 전송하는 등 비상사태를 알릴 수 있으나, 페어링되지 않은 상태에서는 양방향통신이 불가하므로 타선에서 들을 수 있는 크기(dB)의 오디오신호를 출력시켜 충돌직전 등의 비상사태를 경고하는 것이다.The audio output unit 314 outputs the audio signal generated by the audio processor 340 through the audio output apparatus when the distance analyzed by the distance analysis module 330 is a state in which the other line is not paired . If the Bluetooth module is paired with the other line Bluetooth module, the emergency communication can be informed by transmitting a warning message through the Bluetooth communication using the two-way communication unit 315. However, since the two- (dB) of audio signals to warn of an emergency such as immediately before a collision.
양방향통신부(315)는 거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하인 타선이 페어링된 상태인 경우 블루투스통신에 의해 충돌경고메시지와 같은 긴급 통지메시지를 전송하는 역할을 한다.The bidirectional communication unit 315 transmits an emergency notification message such as a collision warning message through Bluetooth communication when the distance analyzed by the distance analysis module 330 is a paired state of a certain line or less.
통신관리모듈(320)은 자선의 블루투스모듈(200)과 타선의 블루투스모듈 간의 페어링을 제어하는 역할을 하며, 페어링제어부(321)와 MAC주소수집부(322)로 구성된다.The communication management module 320 controls the pairing between the charity Bluetooth
페어링제어부(321)는 MAC주소확인부(311)에서 통신관리모듈(320)의 MAC주소목록에 포함된 MAC주소로 확인될 경우 해당 타선의 블루투스모듈과 페어링을 시도한다. 이는 이전에 페어링 된 이력이 있는 것으로 인식하여 신뢰할 수 있는 모듈이므로 자동으로 페어링을 시도하는 것이다.When the MAC address checking unit 311 confirms the MAC address included in the MAC address list of the communication management module 320, the pairing control unit 321 attempts to pair with the corresponding Bluetooth module. This is a reliable module that recognizes that there is a history that has been previously paired, so it tries to automatically pair.
MAC주소수집부(322)는 페어링제어부(321)에 의해 페어링 된 타선의 MAC주소를 MAC주소목록에 저장한다. 즉, 한 번 페어링 된 이력이 있으면 역시 신뢰할 수 있는 모듈이므로 이후 페어링제어부(321)에 의해 자동으로 페어링할 수 있도록 MAC주소목록에 미리 저장하는 것이다.The MAC address collection unit 322 stores the MAC address of the other pair paired by the pairing control unit 321 in the MAC address list. That is, if there is a history paired once, the module is also a reliable module, so that it is stored in advance in the MAC address list so that it can be automatically paired by the pairing control section 321.
거리분석모듈(330)은 신호처리모듈(310)에서 추출한 타선의 위치정보와 GPS모듈(100)에서 추출한 자선의 위치정보를 이용하여 자선과 타선 간의 거리를 분석하는 역할을 한다. 구체적으로는 위치정보추출부(312)에서 추출한 타선의 위도값과 경도값 및 자선의 위도값과 경도값을 이용하여 거리를 계산하는 것이다.The distance analysis module 330 analyzes the distance between the charity line and the other line using the position information of the other line extracted from the signal processing module 310 and the position information of the charity line extracted from the
오디오프로세서(340)는 거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하일 경우 타선에서 감지 가능한 레벨의 오디오신호를 생성하는 역할을 한다 즉, 거리에 따라 감지 가능한 오디오 신호의 레벨(dB 등)이 미리 설정되어 있어 거리분석모듈(330)에서 분석되는 거리에 따라 해당 레벨의 오디오 신호를 생성하는 것이다. 이 때 오디오신호는 경고음이나 경고메시지 등을 의미한다.The audio processor 340 generates an audio signal of a level detectable on the other line when the distance analyzed by the distance analysis module 330 is less than a predetermined reference level. And generates an audio signal of a corresponding level according to the distance analyzed by the distance analysis module 330. [ At this time, the audio signal means a warning sound or a warning message.
상기 시스템을 이용한 BLE와 GPS를 이용한 선박간 긴급통지 방법은 아래와 같은 과정에 의한다.The method of emergency notification between ship using BLE and GPS using the above system is as follows.
제1단계 : 타선에서 GPS모듈을 통해 획득한 위치정보를 비콘신호에 합성 Step 1 : Synthesize the position information acquired from the GPS module on the other line with the beacon signal
구체적으로는 에디스톤 프로토콜에 의할 때 Eddystone-URL의 위치에 위치정보를 저장한다.Specifically, according to the Edistone protocol, the location information is stored at the location of the Eddystone-URL.
제2단계 : 제1단계에서 위치정보가 합성된 비콘신호를 송출 Step 2 : In the first step, the beacon signal synthesizing the position information is transmitted
블루투스 모듈에 의해 GPS 위치정보가 합성된 비콘신호를 사방으로 송출하게 된다.The beacon signal in which the GPS position information is synthesized is transmitted in four directions by the Bluetooth module.
제3단계 : 제2단계에서 송출되는 비콘신호를 제1차사정거리(A1) 내 자선의 블루투스모듈에서 수신 Step 3 : The beacon signal transmitted in the second step is received from the Bluetooth module of the charity line within the first distance range A1
이 때 제1차사정거리(A1)는 도 1을 참고하면 제2타선(62) 및 제3타선(63)이 위치한 영역으로서, 블루투스 신호가 감지되는 영역이기는 하나 페어링 하기에는 신호 감도가 약한 영역이다. 즉, 일방적으로 수신되는 블루투스 신호에 포함된 정보를 읽어들일 수 있는 영역이며, 반경 500m 내지 1km의 영역에 해당한다(r1=500m, r2=500m). 해당 타선(62,63)의 비콘신호는 사정거리 내이므로 자동으로 수신하게 되고, 그 영역 밖의 제4타선(64)의 비콘신호는 자선(50)에 도달하지 못한다.Referring to FIG. 1, the first distance A1 is an area where the
제4단계 : 제3단계에서 수신한 타선의 비콘신호로부터 MAC주소와 위치정보를 추출 Step 4 : Extract MAC address and location information from the beacon signal of the other line received in the third step
제5단계 : 제4단계에서 추출한 MAC주소가 기저장된 MAC주소목록에 포함된 것인지 확인 Step 5 : Check whether the MAC address extracted in
MAC주소목록에 포함된 MAC주소로 확인될 경우 이전에 페어링 된 이력이 있는 것으로 인식하여 신뢰할 수 있는 모듈이므로 자동으로 페어링을 시도하기 위함이다.If it is confirmed by the MAC address included in the MAC address list, it is recognized that there is a previously paired history, so that it is a reliable module so as to automatically attempt pairing.
제6단계 : 제5단계에서 MAC주소목록에 포함된 MAC주소일 경우 해당 타선의 블루투스모듈과 페어링을 시도 Step 6 : In step 5, if the MAC address is included in the MAC address list, it is attempted to pair with the Bluetooth module of the corresponding line
제7-1단계 : 제6단계에서 페어링에 성공할 경우 블루투스통신에 의해 긴급메시지를 타선으로 전송 Step 7-1 : If the pairing is successful in the sixth step, an urgent message is transmitted to the line by Bluetooth communication
제6단계에서 페어링에 성공하였으므로 블루투스통신을 통해 서로의 위치정보를 교환하여 선박간의 거리와 접근 방향 등을 계산하게 된다. 긴급메시지에는 충돌 경고를 알리는 메시지와 함께 접근 방향이나 거리, 접근 방향을 고려한 회피 방향 등이 포함될 수 있다.Since the pairing is successful in the sixth step, the distance information and the approach direction between the ships are calculated by exchanging position information with each other through the Bluetooth communication. Emergency messages may include a message to notify a collision warning, as well as an approach direction, a distance, and a avoidance direction considering the approach direction.
제7-2단계 : 제6단계에서 페어링에 실패할 경우 제4단계에서 추출한 타선의 위치정보와 자선의 GPS모듈을 통해 획득한 자선의 위치정보를 비교하여 제1차사정거리(A1) 내이면 타선에서 감지가능한 오디오신호를 출력 Step 7-2 : If the pairing is unsuccessful in the sixth step, the position information of the other line extracted in the fourth step is compared with the position information of the charity line acquired through the GPS module of the charity, and if it is within the first range Outputs a detectable audio signal on the track
제1차사정거리(A1)는 도 1에서 제1타선(61)이 위치한 영역으로서, 비콘신호를 감지함은 물론이고 페어링 할 수 있을 정도의 신호감도가 보장되어 자선(50)과 양방향 통신이 가능한 영역이다. The first distance A1 is a region where the
타선에서 감지가능한 오디오신호는 거리에 따라 감지 가능한 오디오 신호의 레벨(dB 등)이 미리 설정되어 있어 타선과 자선간의 거리 분석을 통해 획득한 거리에 따라 해당 레벨의 오디오 신호를 생성하는 것이다. 이 때 오디오신호는 경고음이나 경고메시지 등을 의미한다.The audio signal that can be detected on the other line is a level (dB or the like) of the audio signal that can be detected according to the distance, and generates an audio signal of the corresponding level according to the distance obtained by analyzing the distance between the other line and the charger. At this time, the audio signal means a warning sound or a warning message.
제7-3단계 : 제6단계에서 페어링에 실패할 경우 제4단계에서 추출한 타선의 위치정보와 자선의 GPS모듈을 통해 획득한 자선의 위치정보를 비교하여 제2차사정거리(A2) 내이면 자선 내 경보시스템을 작동시키고 타선의 접근방향을 고려하여 충돌을 피하기 위한 운항 가이드를 제시 Step 7-3 : If the pairing fails in the sixth step, the position information of the other line extracted in the fourth step is compared with the position information of the charity line acquired through the GPS module of the charity, and if it is within the second range (A2) Provide navigation guide to operate collision warning system and to avoid collision considering approach direction of other ship
제2차사정거리(A2) 내이면 위험범위 내로 접근한 것이므로 타선에 경고를 하는 것 뿐만 아니라 이와 함께 즉각 운항경로를 변경할 수 있도록 자선 내에 경고와 함께 타선의 접근 방향 및 거리를 고려하여 이를 피할 수 있는 최적의 운항 가이드를 제시할 수 있고, 나아가 배의 자동운항시스템과 연결된 경우 자동으로 배의 운항경로를 변경하도록 제어할 수도 있을 것이다.Within the second range (A2), the approach is within the danger range, so you can avoid this by taking into account the approach direction and the distance of the battle line, as well as warn the battle line, It is possible to provide an optimal navigation guide and to control the navigation route of the ship automatically when connected to the automatic navigation system of the ship.
도 5는 해상의 조건에서 기존의 Tx와 RSSI 방식(Existed System)에 의해 측정한 거리와 본 발명의 방식(Proposed System)에 의해 측정한 거리를 비교하여 나타낸 그래프이다. 이를 참고하면, 본 발명에 의해 측정된 거리는 실제 거리와 비슷한 양상을 보이는 반면, 기존 시스템의 경우 해상에서의 거리측정에는 문제가 있는 것을 확인할 수 있다.5 is a graph showing a comparison between the distance measured by the conventional Tx and the RSSI method (Existed System) and the distance measured by the method of the present invention (Proposed System) under the sea condition. In this case, the distance measured by the present invention is similar to the actual distance, whereas the existing system has a problem in the distance measurement at the sea.
본 발명에 의하면, 무선통신의 RSSI만을 이용한 거리계산의 비신뢰 문제를 해결하기 위하여 BLE의 송신 Data Format을 수정하여 GPS 정보를 전달 할 수 있도록 하여 거리에 대한 신뢰도를 높이는 장점이 있다.According to the present invention, in order to solve the problem of unreliability of distance calculation using only RSSI of wireless communication, it is possible to transmit GPS information by modifying transmission data format of BLE, thereby improving reliability of distance.
또한, 통신의 송신과 발신 간에 Broad Casting 방식의 GPS 정보를 전달함으로 페어링(Pairing)을 하지 않은 상태에서 선박간의 거리를 계산할 수 있으며, 거리에 따라 다른 알림을 통하여 사용자에게 거리에 대한 예측을 가능하게 하는 장점이 있다. In addition, by transmitting Broadcasting GPS information between transmission and transmission of the communication, it is possible to calculate the distance between the vessels without pairing, and it is possible to predict the distance to the user through different notifications according to the distance .
추가적으로 선박간의 페어링을 이용 할 수 있어, 메시지 및 이와 유사한 선박간의 정보를 송신 및 발신 할 수 있으며, 기존 VHF보다 속도가 빠르며, 통신량도 높아, LTE통신과 연동하는데 어려움이 없다.In addition, pairing between ships can be used to send and send messages and information between similar vessels. It is faster than existing VHFs and has high traffic volume, so there is no difficulty in linking with LTE communications.
본 발명에서 장비의 가격이 저렴하여, 모든 선박에 AIS시스템 외에 별도로 구축하여 운영하는데 어려움이 없다.Since the equipment cost is low in the present invention, there is no difficulty in constructing and operating separately for all vessels in addition to the AIS system.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be clear to those who have knowledge.
100 : GPS모듈
200 : 블루투스모듈
210 : 비콘수신부
220 : 비콘송출부
300 : 긴급통지어플리케이션
310 : 신호처리모듈
311 : MAC주소확인부
312 : 위치정보추출부
313 : 위치정보합성부
314 : 오디오출력부
315 : 양방향통신부
320 : 통신관리모듈
321 : 페어링제어부
322 : MAC주소수집부
330 : 거리분석모듈
340 : 오디오프로세서
10 : 위성
50 : 자선
61,62,63,64 : 타선
A1 : 제1차사정거리
A2 : 제2차사정거리100: GPS module
200: Bluetooth module
210: Beacon receiver
220: Beacon dispatcher
300: Emergency notification application
310: Signal processing module
311: MAC address verification unit
312: Position information extracting unit
313: Position information synthesis section
314: audio output section
315: Bidirectional communication unit
320: communication management module
321:
322: MAC address collecting unit
330: Distance analysis module
340: audio processor
10: Satellite
50: Charity
61, 62, 63, 64:
A1: First range
A2: Second range
Claims (3)
GPS모듈(100)에서 추출한 위치정보가 포함된 블루투스신호를 송수신하는 블루투스모듈(200);
블루투스모듈(200)을 이용하여 타선의 접근을 감지하는 충돌방지어플리케이션(300);을 포함하고,
블루투스모듈(200)은
사정거리 내의 타선으로부터 비콘신호를 수신하는 비콘수신부(210),
자선의 비콘신호를 송출하는 비콘송출부(220)를 포함하며,
충돌방지어플리케이션(300)은
비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호를 이용하여 타선의 위치정보를 추출하는 신호처리모듈(310),
신호처리모듈(310)에서 추출한 타선의 위치정보와 GPS모듈(100)에서 추출한 자선의 위치정보를 이용하여 자선과 타선 간의 거리를 분석하는 거리분석모듈(330)을 포함하고,
신호처리모듈(310)은
비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호에 포함된 위치정보 중 위도값과 경도값을 추출하는 위치정보추출부(312),
GPS모듈(100)에서 추출한 자선의 위치정보를 비콘송출부(220)에서 송출할 비콘신호에 합성하는 위치정보합성부(313)를 포함하는 것을 특징으로 하는
BLE와 GPS를 이용한 선박간 긴급통지 시스템.
A GPS module (100) for receiving GPS signals from GPS satellites and extracting location information of charities;
A Bluetooth module 200 for transmitting and receiving a Bluetooth signal including position information extracted by the GPS module 100;
And an anti-collision application (300) for detecting access to another line by using the Bluetooth module (200)
The Bluetooth module 200
A beacon receiving unit 210 for receiving a beacon signal from another line within the range,
And a beacon sending unit (220) for sending a beacon signal of the charity,
The anti-collision application 300
A signal processing module 310 for extracting position information of the other line using the beacon signal received by the beacon receiving unit 210,
And a distance analysis module 330 for analyzing the distance between the charity line and the other line using the position information of the other line extracted by the signal processing module 310 and the position information of the charity line extracted from the GPS module 100,
The signal processing module 310
A position information extracting unit 312 for extracting a latitude value and a hardness value from the position information included in the beacon signal received by the beacon receiving unit 210,
And a position information synthesizing unit (313) for synthesizing the position information of the charcoal extracted by the GPS module (100) with a beacon signal to be transmitted from the beacon dispatcher (220)
Emergency notification system between ships using BLE and GPS.
충돌방지어플리케이션(300)은
자선의 블루투스모듈(200)과 타선의 블루투스모듈 간의 페어링을 제어하는 통신관리모듈(320),
거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하일 경우 타선에서 감지 가능한 레벨의 오디오신호를 생성하는 오디오프로세서(340)를 더 포함하고,
신호처리모듈(310)은
비콘수신부(210)에서 수신한 비콘신호로부터 MAC주소를 추출하여 통신관리모듈(320)에 의해 저장된 MAC주소목록에 포함된 것인지 확인하는 MAC주소확인부(311),
거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하인 타선이 페어링되지 않은 상태인 경우 오디오프로세서(340)에서 생성한 오디오신호를 오디오출력장치를 통해 출력시키는 오디오출력부(314),
거리분석모듈(330)에서 분석된 거리가 일정 기준 이하인 타선이 페어링된 상태인 경우 블루투스통신에 의해 충돌경고메시지를 전송하는 양방향통신부(315)를 더 포함하며
통신관리모듈(320)은
MAC주소확인부(311)에서 통신관리모듈(320)의 MAC주소목록에 포함된 MAC주소로 확인될 경우 해당 타선의 블루투스모듈과 페어링을 시도하는 페어링제어부(321),
페어링제어부(321)에 의해 페어링 된 타선의 MAC주소를 MAC주소목록에 저장하는 MAC주소수집부(322)를 포함하는 것을 특징으로 하는
BLE와 GPS를 이용한 선박간 긴급통지 시스템.
The method according to claim 1,
The anti-collision application 300
A communication management module 320 for controlling the pairing between the charity Bluetooth module 200 and the Bluetooth module of the other line,
Further comprising an audio processor (340) for generating an audio signal at a level detectable on the other line when the distance analyzed in the distance analysis module (330)
The signal processing module 310
A MAC address checking unit 311 for extracting a MAC address from the beacon signal received by the beacon receiving unit 210 and checking whether the MAC address is included in the MAC address list stored by the communication management module 320,
An audio output unit 314 for outputting the audio signal generated by the audio processor 340 through the audio output device when the distance analyzed by the distance analysis module 330 is not paired with another line having a distance less than a predetermined reference,
And a bi-directional communication unit (315) for transmitting a collision warning message by Bluetooth communication when the distance analyzed by the distance analysis module (330) is less than a predetermined reference value
The communication management module 320
A pairing controller 321 for attempting to pair with a Bluetooth module of the corresponding line when the MAC address included in the MAC address list of the communication management module 320 is confirmed by the MAC address verifier 311,
And a MAC address collection unit 322 for storing the MAC address of the other line paired by the pairing control unit 321 in the MAC address list
Emergency notification system between ships using BLE and GPS.
제1단계에서 위치정보가 합성된 비콘신호를 송출하는 제2단계;
제2단계에서 송출되는 비콘신호를 제1차사정거리 내 자선의 블루투스모듈에서 수신하는 제3단계;
제3단계에서 수신한 타선의 비콘신호로부터 MAC주소와 위치정보를 추출하는 제4단계;
제4단계에서 추출한 MAC주소가 기저장된 MAC주소목록에 포함된 것인지 확인하는 제5단계;
제5단계에서 MAC주소목록에 포함된 MAC주소일 경우 해당 타선의 블루투스모듈과 페어링을 시도하는 제6단계;
제6단계에서 페어링에 실패할 경우 제4단계에서 추출한 타선의 위치정보와 자선의 GPS모듈을 통해 획득한 자선의 위치정보를 비교하여 제1차사정거리 내이면 타선에서 감지가능한 오디오신호를 출력시키는 제7-2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
BLE와 GPS를 이용한 선박간 긴급통지 방법.
A first step of synthesizing the position information acquired through the GPS module on the other line with a beacon signal;
A second step of transmitting a beacon signal in which position information is synthesized in a first step;
A third step of receiving the beacon signal transmitted in the second step by the Bluetooth module of the charity within the first distance range;
A fourth step of extracting a MAC address and location information from the beacon signal of the other line received in the third step;
A fifth step of checking whether the MAC address extracted in the fourth step is included in the pre-stored MAC address list;
If the MAC address is included in the MAC address list in the fifth step, a sixth step of trying to pair with the Bluetooth module of the other line;
If the pairing is unsuccessful in the sixth step, the position information of the other line extracted in the fourth step is compared with the position information of the charity line acquired through the GPS module of the charity to output a detectable audio signal in the other line within the first range 7-2. ≪ / RTI >
Emergency notification method between ship using BLE and GPS.
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