KR101072994B1 - 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법 - Google Patents

선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 선박 충돌위험 표시 장치는, 기준선박의 침로범위 내에 위치하는 복수의 타선박 및 지형장애물에 대한 데이터를 수신하는 데이터 수신부와, 침로범위를 세분하고, 각 타선박의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 타선박과의 충돌위험값을 산출하는 타선박 충돌위험값 연산부와, 침로범위를 세분하고, 각 지형장애물의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값을 산출하는 지형장애물 충돌위험값 연산부와, 타선박 충돌위험값 또는 지형장애물 충돌위험값 중 상대적으로 더 큰 충돌위험값을 미리 설정한 문턱값과 비교하여 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 판단하는 충돌위험도 판단부와, 기준선박을 충돌위험도에 따른 색상으로 표시하는 충돌위험도 표시부를 포함한다.
본 발명은 충돌위험이 있는 선박을 신속하고 정확하게 표시할 수 있으며 이와 함께, 충돌위험 정도를 사용자가 잘 인식할 수 있도록 표시할 수 있으므로, 선박의 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 선박의 충돌위험 정도를 신뢰성 있게 정량화할 수 있는 효과가 있다.
선박, 충돌위험, AIS, VTS

Description

선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법{apparatus for displaying collision risk of vessel and method for displaying collision risk of vessel}
본 발명은 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 VTS(Vessel Traffic Service) 관제 해역에서 사용할 수 있는 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법에 관한 것이다.
선박 사고의 대부분은 선박 간의 충돌 또는 선박과 지형장애물 간의 충돌에 의한 충돌 등 충돌 사고가 대부분으로, 최근 선박의 크기가 대형화되고 선박의 종류가 다양화됨에 따라, 선박 충돌 사고로 인한 인명 피해, 재산 피해 및 해양 오염과 같은 2차적 피해 등 대규모 피해가 발생하고 있다.
선박 충돌 사고는 주로 선박의 출입이 잦은 항만 부근 및 연안 해역에서 발생하기 때문에, 종래에는 이와 같은 해역에서의 선박 및 지형장애물에 대해 AIS(Automatic Identification System) 데이터 또는 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System) 데이터를 VTS 관제사, 도선사 또는 선박 운항자들이 사용하는 장치의 화면 상에 제공하고 있다.
하지만, 제공되는 데이터는 선박의 침로, 속력, 거리, 지형장애물의 위치 등 단순 정보에 불과하기 때문에, VTS 관제사, 도선사 또는 선박 운항자는 이와 같은 정보를 확인하여 직접 상황을 판단하고 통제·제어해야 하므로, 인적 요소에 의한 한계로 인해 여러 가지 문제점이 발생하고 있다(예컨대, 숙련도에 따른 통제능력의 개인차).
한편, 종래에는 이러한 인적 요소에 따른 한계를 극복하기 위해, 상기 데이터로부터 선박 간의 주관적충돌위험도(Subjective Judgment Value)를 산출하는 알고리즘을 사용하고 있으나(대한민국공개특허공보 제10-2005-0114771호 참조), 주관적충돌위험도는 하나의 선박과 하나의 선박이 마주치는 경우에 대하여 충돌위험도를 산출한 것으로, 다수의 선박과 다수의 선박이 마주치는 경우, 다수의 선박이 지형장애물을 지나가는 경우 등이 다반사인 항만 부근 및 연안 해역에서는 실질적으로 적용하기 어려운 문제점이 있다.
결국, 종래에는 VTS 관제구역 내에 수많은 선박들과 지형장애물이 있기 때문에, 관제사, 도선사 또는 선박 운항자들이 화면을 보면서 어떤 선박이 위험에 노출되어 있는지를 찾아내기가 쉽지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 선박의 충돌을 방지하기 위해, 충돌위험이 있는 선박을 신속하고 정확하게 표시할 수 있으며 이와 함께, 충돌위험 정도를 사용자가 잘 인식할 수 있도록 표시할 수 있는 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 충돌위험 정도를 신뢰성 있게 정량화할 수 있는 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 선박 충돌위험 표시 장치는, 기준선박의 침로범위 내에 위치하는 복수의 타선박 및 지형장애물에 대한 데이터를 수신하는 데이터 수신부와, 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 각 타선박의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 타선박과의 충돌위험값을 산출하는 타선박 충돌위험값 연산부와, 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 각 지형장애물의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값을 산출하는 지형장애물 충돌위험값 연산부와, 타선박 충돌위험값 또는 지형장애물 충돌위험값 중 상대적으로 더 큰 충돌위험값을 미리 설정한 문턱값과 비교하여 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 판단하는 충돌위험도 판단부와, 기준선박을 충돌위험도에 따른 색상으로 표시하는 충돌위험도 표시부를 포함한다.
본 발명의 데이터는 AIS(Automatic Identification System) 데이터 또는 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System) 데이터 중 적어도 어느 하나의 데이터인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 AIS 데이터에는 선박의 길이, 선박의 중량, 선박의 속력 및 선박 간의 거리 데이터가 포함되고, ECDIS 데이터에는 지형장애물의 면적 및 지형장애물과의 거리 데이터가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 충돌위험도 표시부는 기준선박이 지나간 경로를 충돌위험도에 따른 색상별로 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 선박 충돌위험 표시 방법은, 기준선박의 침로범위 내에 위치하는 복수의 타선박 및 지형장애물에 대한 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계와, 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 각 타선박의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 타선박과의 충돌위험값을 산출하는 타선박 충돌위험값 연산 단계와, 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 각 지형장애물의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값을 산출하는 지형장애물 충돌위험값 연산 단계와, 타선박 충돌위험값 또는 지형장애물 충돌위험값 중 상대적으로 더 큰 충돌위험값을 미리 설정한 문턱값과 비교하여 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 판단하는 충돌위험도 판단 단계와, 기준선박을 충돌위험도에 따른 색상으로 표시하는 충돌위험도 표시 단계를 포함한다.
본 발명의 데이터는 AIS 데이터 또는 ECDIS 데이터 중 적어도 어느 하나의 데이터인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 AIS 데이터에는 선박의 길이, 선박의 중량, 선박의 속력 및 선박 간의 거리 데이터가 포함되고, ECDIS 데이터에는 지형장애물의 면적 및 지형장애물과의 거리 데이터가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 충돌위험도 표시 단계에서는 기준선박이 지나간 경로를 충돌위험도에 따른 색상별로 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제 해결 수단에 의해 본 발명은, 충돌위험이 있는 선박을 신속하고 정확하게 표시할 수 있으며 이와 함께, 충돌위험 정도를 사용자가 잘 인식할 수 있 도록 표시할 수 있으므로, 선박의 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 선박의 충돌위험 정도를 신뢰성 있게 정량화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치는, 데이터 수신부(110), 타선박 충돌위험값 연산부(120), 지형장애물 충돌위험값 연산부(130), 충돌위험도 판단부(140) 및 충돌위험도 표시부(150)를 포함한다.
데이터 수신부(110)는 기준선박의 침로범위 내에 위치하는 복수의 타선박 및 지형장애물에 대한 데이터를 수신한다. 데이터 수신부(110)가 수신하는 데이터는 일반적인 AIS(Automatic Identification System; 선박 자동 식별 시스템) 데이터 또는 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System; 전자해도 표시 정보 시스템) 데이터 중 적어도 어느 하나의 데이터이다. AIS 데이터에는 주로 선박의 길이, 선박의 중량, 선박의 속력 또는 선박 간의 거리에 관한 데이터가 포함되며, ECDIS 데이터에는 지형장애물에 관한 데이터, 즉 지형장물의 면적 및 지형장애물과의 거리 데이터가 포함된다. 여기서, AIS 데이터는 기준선박과 복수 타선박 각 각의 데이터이다. 이와 같이 다양한 정보를 이용함으로써, 선박의 충돌위험 정도를 보다 정확하게 판단하여 표시할 수 있다.
타선박 충돌위험값 연산부(120)는 침로범위를 세분하고, 각 타선박의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 타선박과의 충돌위험값을 산출한다. 즉, 타선박 충돌위험값 연산부(120)는 데이터 수신부(110)로부터 복수의 타선박 각각에 대한 데이터를 전송받아 타선박과의 운항 부담 정도를 정량화한 교통환경 스트레스값(ESS; Environmental Stress for Ship)인 타선박 충돌위험값을 산출한다. 타선박 충돌위험값 연산부(120)가 타선박 충돌위험값을 산출하는 동작을 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치의 타선박 충돌위험값 연산부 및 지형장애물 충돌위험값 연산부의 동작 특성을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 기준선박의 침로에 대하여 좌우 양방향으로 90°이내의 침로범위를 탐색한다.
다음으로, 침로범위를 세분하고, 소정 각도 단위(ψ)로 세분된 침로범위 각각에서 기준선박과 타선박들과 의 거리(R), 기준선박과 타선박 간의 상대 속력(V) 등에 의해 충돌 혹은 좌초 등의 위험이 가시화 될 때까지 시간적 여유(R/V)를 산출한다. 본 발명의 일실시예에서는 각도 단위를 1°로 하여 산출한다. 여기서, 시간적 여유는 타선박을 점으로 간주하고, 기준선박의 주위에 설정한 침입 불허 영역에 침입할 때까지의 시간을 구한 것으로, 위험이 현재화될 때까지의 시간 여유를 일컫는다.
다음으로, 위험 가시화까지의 시간 여유를 주관적충돌위험도(SJS; Subjective Judgment Value for Ship)로 산출한다. 여기서, 주관적충돌위험도는 선박 운항자가 교통환경에 대해 느끼는 위험감의 정도를 의미하며, 도선사 및 선장들을 대상으로 한 설문 조사와, 선박 조종 시뮬레이션 실험을 실시하여 교통환경에 대하여 인식하는 위험감의 정도를 회귀 분석하여 도출한 것이다. 주관적충돌위험도는 0에서 6까지 7단계로 나누도록 한다. 타선박에 대한 주관적충돌위험도가 0인 경우는 위험 가시화까지의 시간적 여유가 충분한 경우이고, 타선박에 대한 주관적충돌위험도가 6인 경우는 바로 위험이 가시화 되는 경우이다. 또한, 타선박 충돌위험값 연산부(120)는 시간 여유에 따른 주관적충돌위험도를 룩업 테이블(Lookup Table) 등으로 미리 설정하고 있으며, 산출되는 시간 여유의 값에 따라 주관적충돌위험도를 구한다.
다음으로, 세분된 침로범위 각각에서 주관적충돌위험도가 가장 높은 값을 선별한다. 이를 통해, 복수의 타선박 중에서 세분된 침로범위별로 주관적충돌위험도가 가장 높은 타선박의 충돌위험도 값이 선별된다.
다음으로, 세분된 침로범위 각각에서 선별된 주관적충돌위험도를 전부 합산하여 타선박과의 충돌위험값(ESS)을 산출한다. 예를들어, 좌우 양방향 90°인 침로범위(180°) 내에서 타선박이 존재하지 않는 경우, 세분된 침로범위 각각이 모두 주관적충돌위험도가 0이 되고, 그 값을 합산하면, 타선박과의 충돌위험값은 0이 된다. 또한, 좌우 양방향 90°인 침로범위 내에서 어디를 향하더라도 바로 위험이 가시화 되는 경우, 세분된 침로범위 각각이 모두 주관적충돌위험도가 6이 되고, 그 값을 합산하면, 타선박과의 충돌위험값은 대략 1000이 된다(6×180≒1,000). 즉, 산출되는 타선박 충돌위험값은 약 0에서 1000까지의 범위가 된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에서는 선박의 충돌을 방지하기 위해 침로범위를 기준선박의 현재 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°로 설정하고, 침로범위를 1°단위로 세분함으로써, 선박의 충돌위험을 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 그 필요에 따라 침로범위 및 세분하는 각도 단위를 변경하여도 무방하다.
상술한 바와 같이, 타선박 충돌위험값 연산부(120)가 타선박 충돌위험값을 산출하는 동작을 수학식으로 나타내면, 다음 수학식 1과 같다.
ESS={Wψ(R/V)ship→max[SJS]}
- ESS은 타선박 충돌위험값이다.
- ψ는 침로범위 내에서 소정 각도 단위이다.
- R은 기준선박과 타선박과의 거리이다.
- V는 기준선박과 타선박 간의 상대 속력이다.
- R/V는 충돌 혹은 좌초 등의 위험이 가시화 될 때까지 시간적 여유이다.
- SJS은 타선박에 대한 주관적충돌위험도이다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 AIS 데이터에 포함된 선박의 속력과 선박 간의 거리 데이터를 이용하여 주관적충돌위험도를 구하는 타선박 충돌위험값 연산부(120)를 일례로 들었으나, 다른 예로, 선박의 길이, 선박의 중량 등 선박의 크기에 대한 데이터를 더 포함하여 주관적충돌위험도를 구하는 것도 무방하다. 즉, 선박 간의 거리와 속력에 따라서 주관적충돌위험도가 달라지며, 대형선박, 소형선박과 같이, 기준선박 및 타선박의 크기에 따라서도 주관적충돌위험도가 달라지도록 함으로써, 보다 정확하고 신뢰성 있게 타선박 충돌위험값을 구할 수 있다.
지형장애물 충돌위험값 연산부(130)는 침로범위를 세분하고, 각 지형장애물의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값을 산출한다. 즉, 지형장애물 충돌위험값 연산부(130)는 데이터 수신부(110)로부터 복수의 인근육상 또는 해상의 지형장애물에 대한 데이터를 전송받아 지형장애물과의 운항 부담 정도를 정량화한 조선(操船)환경 스트레스값(ESL; Environmental Stress for Land)인 지형장애물 충돌위험값을 산출한다. 지형장애물 충돌위험값 연산부(130)가 지형장애물 충돌위험값을 산출하는 동작을 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 기준선박의 침로에 대하여 좌우 양방향으로 90°이내의 침로범위를 탐색한다.
다음으로, 침로범위를 세분하고, 소정 각도 단위(ψ)로 세분된 침로범위 각 각에서 기준선박과 지형장애물과의 거리(R), 기준선박의 속력(V) 등에 의해 충돌 혹은 좌초 등의 위험이 가시화 될 때까지 시간적 여유(R/V)를 산출한다. 본 발명의 일실시예에서는 각도 단위를 1°로 하여 산출한다.
다음으로, 위험 가시화까지의 시간 여유를 주관적충돌위험도(SJL; Subjective Judgment Value for Land)로 산출한다. 여기서, 주관적충돌위험도는 선박 운항자가 조선환경에 대해 느끼는 위험감의 정도를 의미하며, 도선사 및 선장들을 대상으로 한 설문 조사와, 선박 조종 시뮬레이션 실험을 실시하여 조선환경에 대하여 인식하는 위험감의 정도를 회귀 분석하여 도출한 것이다. 주관적충돌위험도는 0에서 6까지 7단계로 나누도록 한다. 지형장애물에 대한 주관적충돌위험도가 0인 경우는 위험 가시화까지의 시간적 여유가 충분한 경우이고, 지형장애물에 대한 주관적충돌위험도가 6인 경우는 바로 위험이 가시화 되는 경우이다. 또한, 지형장애물 충돌위험값 연산부(130)는 시간 여유에 따른 주관적충돌위험도를 룩업 테이블 등으로 미리 설정하고 있으며, 산출되는 시간 여유의 값에 따라 주관적충돌위험도를 구한다.
다음으로, 세분된 침로범위 각각에서 주관적충돌위험도가 가장 높은 값을 선별한다. 이를 통해, 복수의 지형장애물 중에서 세분된 침로범위별로 주관적충돌위험도가 가장 높은 지형장애물의 충돌위험도 값이 선별된다.
다음으로, 세분된 침로범위 각각에서 선별된 주관적충돌위험도를 전부 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값(ESL)을 산출한다. 예를들어, 좌우 양방향 90°인 침로범위(180°) 내에서 지형장애물이 존재하지 않는 경우, 세분된 침로범위 각각이 모두 주관적충돌위험도가 0이 되고, 그 값을 합산하면, 지형장애물과의 충돌위험값은 0이 된다. 또한, 좌우 양방향 90°인 침로범위 내에서 어디를 향하더라도 바로 위험이 가시화 되는 경우, 세분된 침로범위 각각이 모두 주관적충돌위험도가 6이 되고, 그 값을 합산하면, 지형장애물과의 충돌위험값은 대략 1000이 된다(6×180≒1,000). 즉, 산출되는 지형장애물 충돌위험값은 약 0에서 1000까지의 범위가 된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에서는 선박의 충돌을 방지하기 위해 침로범위를 기준선박의 현재 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°로 설정하고, 침로범위를 1°단위로 세분함으로써, 선박의 충돌위험을 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 그 필요에 따라 침로범위 및 세분하는 각도 단위를 변경하여도 무방하다.
상술한 바와 같이, 지형장애물 충돌위험값 연산부(130)가 지형장애물 충돌위험값을 산출하는 동작을 수학식으로 나타내면, 다음 수학식 2와 같다.
ESL={Wψ(R/V)land→max[SJL]}
- ESL은 지형장애물 충돌위험값이다.
- ψ는 침로범위 내에서 소정 각도 단위이다.
- R은 기준선박과 지형장애물과의 거리이다.
- V는 기준선박의 속력이다.
- R/V는 충돌 혹은 좌초 등의 위험이 가시화 될 때까지 시간적 여유이다.
- SJL은 지형장애물에 대한 주관적충돌위험도이다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 기준선박의 속력과 기준선박과 지형장애물과의 거리 데이터를 이용하여 주관적충돌위험도를 구하는 지형장애물 충돌위험값 연산부(120)를 일례로 들었으나, 다른 예로, 선박의 길이, 선박의 중량, 지형장애물의 면적 등 선박의 크기 및 지형장애물의 크기에 대한 데이터를 더 포함하여 주관적충돌위험도를 구하는 것도 무방하다. 즉, 선박의 속력과 선박과 지형장애물과의 거리에 따라서 주관적충돌위험도가 달라지며, 기준선박 및 지형장애물의 크기에 따라서도 주관적충돌위험도가 달라지도록 함으로써, 보다 정확하고 신뢰성 있게 지형장애물 충돌위험값을 구할 수 있다.
충돌위험도 판단부(140)는 타선박 충돌위험값(ESS) 또는 지형장애물 충돌위험값(ESL) 중 상대적으로 더 큰 충돌위험값(ESA; Environmental Stress for Aggregation)을 미리 설정한 문턱값과 비교하여 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 판단한다. 충돌위험도 판단부(140)가 타선박 충돌위험값과 지형장애물 충돌위험값을 비교하여 상대적으로 더 큰 충돌위험값을 선별하는 동작을 수학식으로 나타내면, 다음 수학식 3과 같다.
ESA=max{ESS ,ESL}
충돌위험도 판단부(140)는, 예를 들면, 문턱값을 500, 750, 900으로 미리 설 정하고, 최고 충돌위험값을 문턱값과 비교하여 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 ‘매우 안전’에서 ‘매우 위험’의 4단계로 나누어 판단한다. 즉, 최고 충돌위험값이 0 ~ 500인 경우, 기준선박이 어느 쪽을 향하여도 매우 안전한 상태라고 판단한다. 최고 충돌위험값이 501 ~ 750인 경우, 기준선박이 안전과 위험의 어느 쪽도 아닌 상태라고 판단한다. 최고 충돌위험값이 751 ~ 900인 경우, 기준선박이 조금 위험한 상태라고 판단한다. 최고 충돌위험값이 901 ~ 1000인 경우, 기준선박이 매우 위험한 상태라고 판단한다.
충돌위험도 표시부(150)는 기준선박을 충돌위험도에 따른 색상으로 표시한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치로부터 표시되는 화면을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 충돌위험도가 매우 안전으로 판단된 기준선박은 갈색으로 표시하고 있으며, 충돌위험도가 안전과 위험의 어느 쪽도 아니라고 판단된 기준선박은 파란색으로 표시하고 있으며, 충돌위험도가 조금 위험으로 판단된 기준선박은 노란색으로 표시하고 있다. 충돌위험도가 매우 위험으로 판단된 기준선박은 빨간색으로 표시하고 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 충돌위험 표시 장치는 충돌위험이 있는 선박을 신속하고 정확하게 표시할 수 있으며 이와 함께, 충돌위험 정도를 사용자가 잘 인식할 수 있도록 표시할 수 있으므로, 선박의 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 선박의 충돌위험 정도를 신뢰성 있게 정량화할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 충돌위험도를 4단계로 나누어 선박을 4가지 색으로 표현하고 있으나, 필요에 따라서 그 단계수와 색상수를 조절하여도 무방하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치로부터 표시되는 화면을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충돌위험도 표시부는 기준선박이 지나간 경로를 충돌위험도에 따른 색상별로 표시한다. 즉, 선박들이 지나다닌 히스토리를 표시하되, 충돌위험도에 따라 색상별로 표시함으로써, 향후 선박 충돌 방지 대책 수립 등에 활용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 방법은, 데이터 수신 단계(S510), 타선박 충돌위험값 연산 단계(S520), 지형장애물 충돌위험값 연산 단계(S530), 충돌위험도 판단 단계(S540) 및 충돌위험도 표시 단계(S550)를 포함한다.
데이터 수신 단계(S510)에서는 기준선박의 침로범위 내에 위치하는 복수의 타선박 및 지형장애물에 대한 데이터를 수신한다. 이때, 데이터는 AIS 데이터 또는 ECDIS 데이터 중 적어도 어느 하나의 데이터이다. AIS 데이터에는 선박의 길이, 선박의 중량, 선박의 속력 및 선박 간의 거리 데이터가 포함되고, ECDIS 데이터에는 지형장애물의 면적 및 지형장애물과의 거리 데이터가 포함된다.
타선박 충돌위험값 연산 단계(S520)에서는 침로범위를 세분하고, 각 타선박의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 타선박과의 충돌위험값을 산출한다. 이때, 침로범위는 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°이고, 침로범위를 1°단위로 세분한다.
지형장애물 충돌위험값 연산 단계(S530)에서는 침로범위를 세분하고, 각 지형장애물의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값을 산출한다. 이때, 침로범위는 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°이고, 침로범위를 1°단위로 세분한다.
충돌위험도 판단 단계(S540)에서는 타선박 충돌위험값 또는 지형장애물 충돌위험값 중 상대적으로 더 큰 충돌위험값을 미리 설정한 문턱값과 비교하여 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 판단한다.
충돌위험도 표시 단계(S550)에서는 기준선박을 충돌위험도에 따른 색상으로 표시하는 충돌위험도 표시 단계를 포함한다. 한편, 충돌위험도 표시 단계(S550)에서는 기준선박이 지나간 경로를 충돌위험도에 따른 색상별로 표시하는 것도 가능하다.
이로써, 본 발명의 일실시예에 따른 충돌위험 표시 방법은 충돌위험이 있는 선박을 신속하고 정확하게 표시할 수 있으며 이와 함께, 충돌위험 정도를 사용자가 잘 인식할 수 있도록 표시할 수 있으므로, 선박의 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 선박의 충돌위험 정도를 신뢰성 있게 정량화할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치의 타선박 충돌위험값 연산부 및 지형장애물 충돌위험값 연산부의 동작 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치로부터 표시되는 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 장치로부터 표시되는 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 충돌위험 표시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>
110 : 데이터 수신부
120 : 타선박 충돌위험값 연산부
130 : 지형장애물 충돌위험값 연산부
140 : 충돌위험도 판단부
150 : 충돌위험도 표시부

Claims (10)

  1. 기준선박의 침로범위 내에 위치하는 복수의 타선박 및 지형장애물에 대한 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 상기 각 타선박의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 상기 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 타선박과의 충돌위험값을 산출하는 타선박 충돌위험값 연산부;
    상기 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 상기 각 지형장애물의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 상기 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값을 산출하는 지형장애물 충돌위험값 연산부;
    상기 타선박 충돌위험값 또는 상기 지형장애물 충돌위험값 중 상대적으로 더 큰 충돌위험값을 미리 설정한 문턱값과 비교하여 상기 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 판단하는 충돌위험도 판단부; 및
    상기 기준선박을 상기 충돌위험도에 따른 색상으로 표시하는 충돌위험도 표시부;
    를 포함하는 선박 충돌위험 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터는 AIS(Automatic Identification System) 데이터 또는 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System) 데이터 중 적어도 어느 하나의 데이터인 것을 특징으로 하는 선박 충돌위험 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 AIS 데이터에는 선박의 길이, 선박의 중량, 선박의 속력 및 선박 간의 거리 데이터가 포함되고, 상기 ECDIS 데이터에는 지형장애물의 면적 및 지형장애물과의 거리 데이터가 포함되는 것을 특징으로 하는 선박 충돌위험 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충돌위험도 표시부는 상기 기준선박이 지나간 경로를 상기 충돌위험도에 따른 색상별로 표시하는 것을 특징으로 하는 선박 충돌위험 표시 장치.
  6. 기준선박의 침로범위 내에 위치하는 복수의 타선박 및 지형장애물에 대한 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계;
    상기 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 상기 각 타선박의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 상기 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 상기 주관적충돌위험도를 합산하여 타선박과의 충돌위험값을 산출하는 타선박 충돌위험값 연산 단계;
    상기 기준선박의 침로를 중심으로 좌우 양방향으로 90°에서 1°단위로 침로범위를 세분하고, 상기 각 지형장애물의 데이터에 따른 주관적충돌위험도를 세분된 침로범위 각각에서 구한 후, 상기 세분된 침로범위 각각에서 가장 높은 주관적충돌위험도를 합산하여 지형장애물과의 충돌위험값을 산출하는 지형장애물 충돌위험값 연산 단계;
    상기 타선박 충돌위험값 또는 상기 지형장애물 충돌위험값 중 상대적으로 더 큰 충돌위험값을 미리 설정한 문턱값과 비교하여 상기 기준선박이 위치하는 환경에서의 충돌위험도를 판단하는 충돌위험도 판단 단계; 및
    상기 기준선박을 상기 충돌위험도에 따른 색상으로 표시하는 충돌위험도 표시 단계;
    를 포함하는 선박 충돌위험 표시 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 데이터는 AIS 데이터 또는 ECDIS 데이터 중 적어도 어느 하나의 데이터인 것을 특징으로 하는 선박 충돌위험 표시 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 AIS 데이터에는 선박의 길이, 선박의 중량, 선박의 속력 및 선박 간의 거리 데이터가 포함되고, 상기 ECDIS 데이터에는 지형장애물의 면적 및 지형장애물과의 거리 데이터가 포함되는 것을 특징으로 하는 선박 충돌위험 표시 방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 충돌위험도 표시 단계에서는 상기 기준선박이 지나간 경로를 상기 충돌위험도에 따른 색상별로 표시하는 것을 특징으로 하는 선박 충돌위험 표시 방법.
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