KR101941896B1 - 선박의 자율 운항 제어 시스템 - Google Patents

선박의 자율 운항 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

선박의 자율 운항 시스템이 적용된 선박에 있어서, 조타실 내부에 긴급하게 인원이 존재하지 않게 되는 경우 등의 이벤트 발생 시, 선박을 안정적으로 제어하여, 선박의 제어 불가능 상황에 따른 2차 사고를 방지하고, 사고에 안정적으로 대응할 수 있도록 선박을 제어하는 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 자율 운항 제어 시스템은, 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 선박의 자율 운항 제어 시스템에 있어서, 선박에 설치되어, 선박의 자율 운항을 제어하기 위한 선박 내외부의 환경을 센싱하되, 적어도 조타실 내부의 영상을 취득하고, 취득된 영상으로부터 조타실 내부의 사람의 움직임을 센싱하는 센서 모듈; 외부로부터의 제어 명령에 따라서 적어도 선박의 엔진 및 러더를 제어하여, 선박의 속도 및 선수방향을 제어하는 자율 운항 모듈; 및 센서 모듈로부터 취득된 센싱 데이터를 이용하여, 선박의 자율 운항 모듈에 선박의 자율 운항에 대한 제어 정보를 전송하여 자율 운항 모듈의 작동을 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 자율 운항 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING AUTO SAILING OF VESSEL}
본 발명은 선박의 자율 운항 제어 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 선박의 자동 운항 여부를 조타실 내부의 제어 인원의 존재 여부에 따라서 자동으로 제어하여, 선박의 사고 발생 또는 긴급 상황 발생 시 선박을 효율적이고 안정적으로 제어함으로써 2차 사고 발생 방지 및 선박의 안정적인 운항이 가능하도록 하는 기술에 관한 것이다.
최근 소형 선박을 비롯하여 다양한 선박의 사고가 발생하고 있다. 선박의 사고는 선박 자체의 전복 또는 다른 선박과의 충돌 사고 등 대형 사고부터, 선박에 탑승한 인원의 추락, 선박 내부의 화재, 선박 설비의 고장 등 다양한 형태로 발생하게 된다.
한편 최근에는 소형 선박이나 대형 선박을 망라하여 다양한 선박에 대한 자율 운항 시스템이 적용되고 있다. 이러한 선박의 자동 운항(Vessel Automatic Navigation) 시스템은, GPS(Global Positioning System) 등의 외부 위성과의 통신 및 국제 초단파(VHF, Very High Frequency)를 이용한 선박 자동 식별 장치(AIS, Automatic Identification System) 등을 이용하여, 선박의 엔진 및 러더(Rudder) 등 선박의 속도와 선수 방향을 결정하는 선박의 구동 요소들을 자동으로 제어하여, 항로 등에 따라서 자동으로 선박이 운항하도록 하는 시스템을 통칭한다.
이를 위해서, 선박에는 다양한 센서가 부착되어 있으며, 위성 통신 등을 이용한 통신 수단이 적용되고 있다. 즉, 전방의 장애물을 식별하거나 AIS 등과의 통신을 통해 원격의 장애물 또는 타 선박을 식별하여 이와의 충돌을 방지하는 동시에, 수중소나(Underwater Sonar) 시스템 및 해상 지리 시스템 등을 이용하여 수중의 항로를 결정하고, 이로부터 목적지까지 선박을 자동으로 운행하도록 한다.
이러한 자율 운항 시스템은 조타실 내부의 선박 제어 시스템에 대한 선장 등의 선박 운항 인원에 의한 제어 입력에 의하여 작동이 결정된다. 그러나 선박의 다양한 사고와 자율 운항 시스템 간의 연동 기술은 현재 그 개발이 자율 운항 시스템의 개발에 비하여 더딘 것이 현실이다.
이와 관련되어, 한국 등록특허 10-1800453호 등에서는 상술한 AIS 시스템을 이용하여 선박끼리의 충돌을 사전에 산출하고, 이에 따라서 충돌회피가 가능하도록 하기 위한 기술을 게시하고 있다.
그러나, 상술한 기술에 의하더라도, 상술한 탑승 인원에 대한 사고 발생 등에 의하여 선장 등의 선박 운항 인원이 조타실을 이탈하는 등의 소형 사고 발생으로 조타실 내부의 선박의 제어 시스템에 대한 인원이 갑작스럽게 존재하지 않게 되는 등의 이벤트가 발생하는 경우, 자율 운항 시스템에 대한 제어 입력이 불가능한 상태가 발생하게 되고, 특히 수동 운항 중 상술한 이벤트가 발생하는 경우, 자율 운항 시스템을 효과적으로 제어하여 선박의 제어 불가능에 의한 2차 사고 발생을 방지하거나, 선박을 안정적으로 제어하여 사고에 대응하도록 하기 위한 기술은 전혀 존재하지 않아, 선박 자율 운항 시스템의 상용화에 따라 이러한 이벤트 발생 시의 대응 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.
이에 본 발명은, 선박의 자율 운항 시스템이 적용된 선박에 있어서, 조타실 내부에 긴급하게 인원이 존재하지 않게 되는 경우 등의 이벤트 발생 시, 선박을 안정적으로 제어하여, 선박의 제어 불가능 상황에 따른 2차 사고를 방지하고, 사고에 안정적으로 대응할 수 있도록 선박을 제어하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 선박에 대한 다양한 이벤트 발생 시 선박 위치의 환경을 파악하여 이를 기반으로 선박의 자율 운항 시스템을 효과적으로 자동 제어함으로써, 조타실 내부에 인원이 존재하지 않더라도 선박을 안전 위치에 위치되도록 하여, 선박에 대한 안정성을 극대화하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 자율 운항 제어 시스템은, 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 선박의 자율 운항 제어 시스템에 있어서, 선박에 설치되어, 선박의 자율 운항을 제어하기 위한 선박 내외부의 환경을 센싱하되, 적어도 조타실 내부의 영상을 취득하고, 취득된 영상으로부터 조타실 내부의 사람의 움직임을 센싱하는 센서 모듈; 외부로부터의 제어 명령에 따라서 적어도 선박의 엔진 및 러더를 제어하여, 선박의 속도 및 선수방향을 제어하는 자율 운항 모듈; 및 상기 센서 모듈로부터 취득된 센싱 데이터를 이용하여, 선박의 자율 운항 모듈에 선박의 자율 운항에 대한 제어 정보를 전송하여 상기 자율 운항 모듈의 작동을 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 모듈은, 상기 센싱 데이터에 포함된 정보로서, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 상기 자율 운항 모듈의 작동을 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 따라서 상기 자율 운항 모듈의 작동을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 센싱 데이터에 포함된 정보로서, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 것으로 판단되고, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 관계 없이 상기 자율 운항 모듈이 작동되도록 결정하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점의 상기 엔진 및 러더에 대한 제어 값을 유지하는 제어값으로 상기 자율 운항 모듈이 작동하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점에, 상기 선박에 탑승한 것으로 미리 설정된 인원의 휴대 단말에, 상기 자율 운항 모듈이 작동됨을 알리는 정보를 전송하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 선박에 탑승한 것으로 미리 설정된 인원의 휴대 단말로부터 사고 발생을 알리는 정보가 입력되는 것으로 판단되는 경우, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점으로부터 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 자율 운항에 대한 제어 입력이 미수신된 상태가 기설정된 제2 임계 시간을 초과하는 경우, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동된 시점으로부터, 상기 센싱 데이터들 중 선박자동식별시스템(AIS)로부터 다른 선박이 접근됨을 알리는 정보를 수신하는 경우, 접근하고 있는 다른 선박의 이동 경로 정보를 수신하고, 수신된 이동 경로 정보가 현재 선박의 위치와 겹치는 것으로 판단되는 경우, 상기 선박의 자율 운항 모듈을 제어하여 선박의 위치를 상기 수신된 이동 경로로부터 벗어나도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 수신된 이동 경로 정보가 현재 선박의 위치와 겹치는 것으로 판단되는 경우에도, 상기 다른 선박의 선박자동식별시스템에 포함된 선박의 식별 정보 및 상기 다른 선박으로부터 수신된 통신 신호를 파악하여, 상기 선박이 재난 대응을 위한 선박인 경우, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점으로부터 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 자율 운항에 대한 제어 입력이 미수신된 상태가 기설정된 제2 임계 시간을 초과하는 경우, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동하도록 하고, 상기 선박이 고정된 시점에 있어서 상기 선박의 위치에 대한 환경 정보들 중, 조류의 세기 및 파고 정보를 이용하여, 상기 조류의 세기 및 파고에 따라서 선박에 추가적인 사고 발생 위험이 있는 것으로 판단되는 경우, 주위 해역의 환경 정보를 분석하여 상기 선박을 적어도 기설정된 세기 미만의 조류 및 기설정된 높이 미만이 파고로 파악된 위치로 상기 선박이 이동되도록 상기 자율 운항 모듈의 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제어 모듈은, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 것으로 판단되어 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 관계 없이 상기 자율 운항 모듈이 작동된 후, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하는 것으로 판단되는 신호를 상기 센서 모듈로부터 수신 시, 상기 조타실 내부의 선박 제어값이 출력되는 출력 수단 또는 미리 설정된 선박의 관리자 단말에 상기 자율 운항 모드에 대한 변동 여부에 대한 입력을 요청하는 신호가 출력되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 특히 선박의 수동 운항 도중, 선박 외부의 사고 발생 등에 의하여 조타실 내부의 인원이 급하게 조타실을 이탈하는 경우, 선박을 자율 운항 모드로 자동으로 전환되도록 하여, 선박을 안정적으로 운행하도록 함으로써, 선박의 관리 인원이 발생한 사고에 집중적으로 대응하도록 하는 동시에, 선박의 운항을 안정적으로 계속되도록 하여, 선박의 제어 불가능에 따른 인명 사고 및 선박 충돌 등의 2차 사고를 미연에 방지하도록 하는 효과가 있다.
또한, 해당 이벤트를 단계적으로 분석하여, 선박의 운항 재개가 불가능해지는 경우, 선박을 해당 위치에 고정하도록 하여, 재난 대응 선박 등의 접근이 용이하도록 하는 동시에, 선박을 장애물 또는 다른 선박과의 충돌 또는 해상 환경 악화에 따른 전복 등의 사고가 발생하지 않는 안전한 위치에 자동으로 이동하도록 하여, 안정적인 사고 대응과 함께 선박의 안전을 확보하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 자율 운항 제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 조타실 내부의 개략적 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 선박의 자율 운항 모듈이 제어되는 흐름도.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 탑승 인원 또는 선박의 관리자의 단말에 출력되는 화면의 예.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 설명하기 위한 블록도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 자율 운항 제어 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속” 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에서 “통신”, “통신망” 및 “네트워크”는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 상기 세 용어들은, 파일을 사용자 단말, 다른 사용자들의 단말 및 다운로드 서버 사이에서 송수신할 수 있는 유무선의 근거리 및 광역 데이터 송수신망을 의미한다.
이하의 설명에서 “장치” 또는 "서버"란, 사용자들이 접속하여 본 발명의 실시예에 따라서 구현된 선박의 자율 운항 제어 시스템의 기능을 이용하기 위하여 접속하게 되는 서버 컴퓨터를 의미한다. 용량이 작거나 이용자 수가 작은 경우 하나의 서버에 다수의 프로그램이 운영될 수 있다. 또한, 용량이 매우 크거나 실시간 접속 인원수가 많은 경우, 그 기능에 따라서 운영을 위한 서버가 하나 이상 존재할 수도 있다.
또한 서버에는 데이터베이스에 대한 미들웨어나 결제 처리를 수행하는 서버들이 연결될 수 있으나, 본 발명에서는 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 자율 운항 제어 시스템의 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 자율 운항 제어 시스템(10, 이하 시스템이라 함)은, 센서 모듈(11), 자율 운항 모듈(12) 및 제어 모듈(13)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 이때 시스템(10)은 공지된 자율 운항 모듈(12)과 일체의 단말로 구성되고, 후술하는 선박의 제어 시스템과도 일체의 단말로 구성될 수 있다. 또는, 기존의 자율 운항 모듈(12) 및 선박의 제어 시스템과의 연동을 위해서 별도의 단말로 구성되어 기존의 자율 운항 모듈(12) 및 선박의 제어 시스템과 데이터 송수신이 가능한 형태로 연결되도록 구성될 수 있다.
센서 모듈(11)은, 선박의 제어 및 특히 자율 운항 모듈(12)을 통한 선박의 운항 제어를 위해서 선박의 내외부의 환경을 센싱하기 위해서 설치된 센서들을 통칭하는 개념이다. 특히 본 발명에서, 센서 모듈(11)에는 적어도 조타실 내부의 영상을 취득하고, 취득된 영상으로부터 조타실 내부의 사람의 움직임을 센싱하는 센서가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
선박의 자율 운항 모듈(12)은 외부로부터의 제어 명령에 따라서 적어도 선박의 엔진 및 러더를 제어하여, 선박의 속도 및 선수방향을 제어하는 기능을 수행하는 구성을 의미한다.
즉, 선박의 자율 운항 모듈(12)은 선박 제어 시스템(20), 즉 조타실 내부의 선박 제어를 위하여 설치된 시스템의 입력 수단으로부터 수신된 입력 데이터에 따라서 선박의 구동을 제어하여, 입력된 데이터에 근거하여 선박의 속도 및 선수 방향을 제어하여 선박을 원하는 속도 및 방향으로 운항하도록 하고, 예를 들어 목적지가 설정된 경우 해상 상황을 고려하여 항로를 설정하여 자동으로 해당 선박이 정해진 항로로 운항하도록 선박을 제어하는 기능을 수행하게 된다.
자동 운항 모듈(12)은 공지된 기술을 바탕으로, 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어 원격의 단말로부터의 입력에 따라서 선박을 제어하여 원격 조종 방식으로 선박이 운항되도록 하는 방식이 사용될 수 있거나, 목적지가 설정되는 경우, 공공 기관 또는 외부의 해상 맵(전자해도표시시스템)을 기반으로 목적지를 향하는 해로를 탐색하고, 탐색된 해로를 따라서 선박이 자동으로 이동하도록 하는 완전 자율 운항 방식 등이 사용될 수 있다.
또는, 목적지의 방향과 선수 방향을 비교하여, 목적지의 방향으로 선수 방향이 향하도록 하되, 해심, 조류 등을 고려하여 정해진 해로를 기준으로 목적지의 방향을 이탈하지 않도록 선수 방향을 러더 제어 또는 기타 선수 방향을 정하는 구성에 대한 제어 방식 등을 이용하여 선박이 원하는 방향으로 이동되도록 제어하는 방식이 사용될 수 있다.
이를 위해서, 센서 모듈(11)에는 상술한 영상 센서 이외에, 해심 환경을 측정하는 소나(Sonar), GPS 정보를 획득하는 위치 획득 센서, 해상 관제 센터와의 데이터 송수신을 통해서 해상 환경에 대한 정보, 즉 조류, 파고, 해상 맵 등을 수신하는 정보 획득 센서 등이 추가적으로 포함될 수 있다. 이러한 경우 센서 모듈(11)과 분리되어, 자율 운항 모듈(12)에는 외부 네트워크(30)가 연결되어 이러한 외부의 구성을 통한 데이터 송수신이 가능하도록 구성될 수 있다. 또한 선박의 속도 및 선수 방향을 센싱하는 센서 역시 기본적으로 센서 모듈(11)에 포함될 수 있다.
또한 센서 모듈(11)에는 자동 선박 식별 장치(AIS, Automatic Identification System)이 포함될 수 있다. AIS는 국제 초단파(VHF, Very High Frequency)를 이용한 선박 자동 식별 장치로, 배의 이름, 위치, 침로, 속력, 목적지 등의 데이터를 전송하고, 전송된 데이터를 전자해도표시시스템(ECDIS, Electronic Chart Display and Information System) 상과 레이더 화면에 표시하는 시스템이다. 레이더를 기반으로 하는 경우 날씨나 파도의 상태에 따라 레이더의 수신감도가 떨어지고 선박 상호 충돌 사고를 예방하는 데 한계가 있었다. 따라서 국제해사기구의 주도로 자동 선박 식별 장치에 대한 표준화가 진행되었으며, 2002년 테러리즘 대처를 목적으로 SOLAS조약(해상 인명 안전 협약)이 개정되었다. 이 개정 조문 중 자동 선박 식별 장치의 설치에 관한 사항도 포함되어 있다. 우리나라에서는 2002년 7월부터 모든 신규 여객선과 300톤 이상의 화물선에서 장착 및 사용이 의무화되었다(선박안전법 시행규칙 제73조).
자동 선박 식별 장치는 선박의 충돌 방지, 낚시 선박의 감시 및 제어, 해상관제센터의 선박 교통 관리(VTS, Vessel Traffic Services), 해양 보안 등을 위해 사용되며 해양 당국이 선박의 움직임을 추적하고 선박 운항에 대한 정보를 수집할 수 있도록 한다. 자동 선박 식별 장치는 디지털 VHF 무선 송수신기와 GPS 등의 위치 확인 시스템, 자이로센서(gyrosensor)와 같은 다른 전자 네비게이션 센서 등을 통합한 것이다. 자동 선박 식별 장치의 송수신기를 설치한 선박은 해안가에 있는 경우 해안 기지국에서 추적 가능하며, 특정 영역을 벗어나는 경우 위성 통신을 통해 추적 가능하다. 선박 및 해안 기지국 간의 통신을 위해서는 해상용 이동 주파수대역 내의 87CH(161.975MHz), 88CH(162.025MHz)의 2개 VHF 주파수 채널이 사용되며, 각 채널은 9,600bps의 전송률을 가진다. 자동 선박 식별 장치는 2개의 독립된 수신기와 1개의 송신기로 구성되어 있으며, 수신기는 2개의 채널로부터 동시에 정보를 수신한다.
센서 모듈(11)에 포함된 상술한 영상의 분석을 통한 조타실 내부의 사람의 움직임을 센싱하는 센서는, 구체적으로 조타실 내부의 영상을 획득하는 영상 촬영 장치와, 영상 촬영 장치로부터 획득된 실시간 데이터를 이용하여 조타실 내부의 사람의 형태를 인식하는 영상 분석 장치가 포함될 수 있다. 영상 촬영 장치는, 예를 들어 열상 영상(적외선 영상) 또는 기존의 CCTV 등의 일반 영상 촬영 장치가 포함될 수 있다. 이에 대한 예가 도 2에 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 카메라(110) 등의 영상 촬영 장치는 조타실 내부(50)의 영상을 촬영하게 되는데, 이때 사람의 존재 여부는 카메라(110)로부터 촬영된 영상에 대한 분석을 통해 감지될 수 있다. 이 기능을 바탕으로, 상술한 조타실 내부의 선박 제어 장치(60) 또는 시스템 등에 대한 제어가 이루어진다.
다시 도 1에 대한 설명으로 돌아와서, 한편 영상 분석 장치는, 영상 촬영 장치가 열상 영상 또는 적외선 영상 등 특수 영상인 경우, 해당 영상으로부터 열 데이터 또는 적외선 데이터를 분석하여 인체를 감지하는 장치가 될 수 있다. 한편 일반 영상 촬영 장치가 사용되는 경우 영상 분석 장치는 픽셀 및 경계값 분석을 통해서 객체를 인식하고, 객체의 움직임 등을 인식하여 해당 객체가 사람인지 여부를 판단하는 분석 장치가 사용될 수 있다.
제어 모듈(13)은, 센서 모듈(11)로부터 취득된 센싱 데이터를 이용하여, 선박의 자율 운항 모듈(12)에 선박의 자율 운항에 대한 제어 정보를 전송함으로써, 자율 운항 모듈(12)의 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
즉, 제어 모듈(13)은 선박의 자율 운항 모듈(12), 즉 선박의 자율 운항 시스템을 센싱 데이터를 통해 자동으로 제어하는 기능을 수행하는 구성으로 이해될 수 있다. 물론, 상술한 자율 운항 모듈(12)을 통해서 선박의 자율 운행이 이루어지는 기능 이외에, 자율 운항 모듈(12)에 제어 명령을 전송하여, 자율 운항 모듈(12)의 동작 여부 자체를 제어하거나, 상술한 입력 수단에 의해서 운항 인원, 즉 선박의 관리자가 자율 운항에 대한 제어 명령을 입력하는 것과 별개로, 선박을 자동으로 제어하기 위해서 자율 운항 모듈(12)에 제어 명령을 전송하는 기능을 수행하는 개념으로 이해될 것이다.
즉 제어 모듈(13)은 특정한 이벤트가 발생 시, 자율 운항 모듈(12)의 동작 여부를 자동으로 제어하거나, 자율 운항 모듈(12)에 현재의 자율 운항 상태를 자동으로 변경하거나 유지하는 등의 제어 명령을 전송하는 기능을 수행하게 된다. 이때 본 발명에서 제어 모듈(13)의 기능 수행의 기준은, 상술한 센서 모듈(11) 중 조타실 내부의 사람의 존재 여부에 따라서 결정된다.
먼저, 제어 모듈(13)은 센싱 데이터에 포함된 정보로서, 조타실 내부에 사람이 존재하는 것으로 판단되면, 자율 운항 모듈(12)의 작동을 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 따라서 자율 운항 모듈(12)의 작동을 결정하게 된다.
즉, 조타실 내부에 사람이 존재하는 경우, 일반적으로 선박에서 조타실은 조타실의 선박 제어 시스템을 조작할 수 있는 항해사, 선장 등의 선박에 대한 관리자가 존재하고 있는 상태로 인식됨이 바람직할 것이다. 이러한 경우 제어 모듈(13)은 별다른 제어 없이, 기존에 입력된 입력값에 따라서 자율 운항 모듈(12)이 작동되어 선박에 대한 자율 운항을 지속하도록 할 수 있다. 이 경우 선박에 대한 자율 운항을 지속함은, 자율 운항 모드가 온(On)되는 경우 설정된 값에 따라서 선박을 자율 운항하도록 제어하거나, 자율 운항 모드가 오프(Off)되는 경우 조타 시스템에 대한 관리자의 제어에 따라서 선박이 운행되도록 제어함을 의미한다.
한편 제어 모듈(13)은 센싱 데이터에 포함된 정보로서, 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 것으로 판단되고, 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간(예를 들어 3분)을 초과하는 것으로 판단되면, 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 관계 없이, 자율 운항 모듈(12)이 작동되도록 결정할 수 있다.
예를 들어, 수동 모드로 선박이 운행되는 도중, 조타실을 제외한 선박 내에 긴급한 상황이 발생하는 경우(예를 들어 탑승객의 추락 사고 등)라면, 조타실 내부의 인원인 선박의 관리자는 해당 선박을 정지시키는 등의 액션을 취하지 못하고 조타실로부터 이탈될 수 있다.
이러한 경우, 조타실 내부에는 인원이 존재하지 않게 될 것이며, 이 경우에 제어 모듈(13)은 조타실 내부의 사람의 움직임이 센싱되지 않는 것으로 감지되면 조타실 내부에 관리자가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 시간을 카운팅하게 된다.
이 경우 선박은 최종 설정값을 기준으로 운행되고 있을 것이며, 이 경우 선박의 장애물 충돌 등의 사고로 2차 사고가 발생할 가능성이 높다. 이러한 경우를 대비하여, 제어 모듈(13)은 상술한 경우에 자율 운항 모듈(12)을 자동으로 작동하도록 하여, 선박이 안정적으로 운항하면서 관리자가 사고에 대응하도록 할 수 있다. 이러한 경우는 대형 선박보다 소형 선박에 더욱 효율적으로 작용할 수 있을 것이나, 선박의 크기 및 관리자의 수 등이 본 발명의 기능 수행 및 권리범위를 제한하지는 않을 것이다.
이때 제어 모듈(13)은 예를 들어, 자율 운항 모듈(12)을 작동하도록 하는 경우, 해당 시점, 즉 상술한 제1 임계 시간이 초과하는 시점의 엔진 및 러더에 대한 제어 값, 즉 해당 시점에서 선박의 속도 및 방향을 유지하는 제어값으로 자율 운항 모듈(12)이 작동하도록 제어할 수 있다.
또는, 다른 실시예에서 제어 모듈(13)은 미리 설정된 디폴트 값으로 선박의 속도 및 방향이 제어되도록 할 수 있다. 이때 디폴트 값은 선박이 안정적으로 운항할 수 있는 최소값 또는 설정된 값을 의미하거나, 선박이 해당 위치에 고정되도록 하는 값도 가능하다. 선박이 현재 위치에 고정되도록 하는 값은 센싱 데이터에 센싱된 데이터들 중 조류의 값 및 파고를 기준으로, 엔진 및 선수 방향을 제어하여, 선박이 조류를 따라서 이동하지 않도록 하는 값을 의미한다.
한편 디폴트 값은 선박이 자율 운항 모드로 지속되는 도중 해당 이벤트가 발생하는 경우에, 정해진 항로를 따라서 매우 천천히 이동하도록 하는 값일 수 있다. 또는 수동 모드라도, 설정된 목적지가 존재하는 경우라면, 해당 목적지로 향하는 항로에 있어서 동일하게 매우 천천히 이동하도록 하는 값일 수 있다.
즉 제어 모듈(13)은 긴급한 상황이 발생하여 조타실 내부의 관리자가 자리를 이탈하는 경우에도, 해당 선박을 안정적으로 자동으로 운항하도록 하여, 관리자가 사고에 효과적으로 대응할 수 있도록 선박을 안정적으로 제어하는 기능을 수행하도록 하는 것이다.
한편 해당 상황을 다른 탑승자들이 인지하도록 하여 현재 선박의 상황을 공유하는 동시에, 해당 이벤트에 대해서 선박의 탑승자들이 대응하도록 하여 선박의 안정적인 주행이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해서, 제어 모듈(13)은 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점에, 선박에 탑승한 것으로 미리 설정된 인원의 휴대 단말에, 자율 운항 모듈이 작동됨을 알리는 정보를 전송할 수 있다.
전송되는 정보는 본 발명의 시스템(10)과 연동된 어플리케이션의 실행에 따른 팝업(Pop-Up) 메시지 또는 해당 인원의 휴대 단말에 대한 문자 메시지 전송 등으로 구현될 수 있다. 이를 위해서, 탑승자들의 단말 정보는 선박 운행 전 미리 수집되어 외부의 서버 등의 데이터 베이스에 저장될 수 있다.
한편 탑승자들은 사고 발생 시 관리자의 도착 여부에 관계없이 해당 사항을 인지하고 이에 대한 신고를 수행할 수 있다. 이러한 경우, 탑승자 인원의 휴대 단말을 통해서, 해당 인원은 사고 발생을 신고할 수 있다. 즉, 제어 모듈(13)은 상술한 각 탑승 인원 단말과의 데이터 송수신을 통해서, 선박에 탑승한 것으로 미리 설정된 인원의 휴대 단말로부터 사고 발생을 알리는 정보가 입력됨을 감지할 수 있다. 이 경우 제어 모듈(13)은 자율 운항 모듈(12)이 상술한 바와 같이 선박의 현재 위치에 선박이 고정되도록 작동할 수 있다. 즉 관리자가 다른 이유로 자리를 이탈하는 경우에도, 탑승 인원의 신고를 통해서 사고가 발생된 것으로 판단되면, 제어 모듈(13)은 선박이 조류 등에 의하여 이동되지 않도록 하여, 발생된 사고의 대응이 효율적으로 가능하도록 선박을 제어할 수 있다.
한편, 사고가 발생하는 도중 선박이 상술한 기능 수행에 의하여 제어되는 경우, 사고에 대한 대응이 지연되는 경우 선박이 계속 이동되는 것은 2차 사고 발생 또는 사고 대응에 영향을 미칠 수 있다. 이 경우 관리자는 다시 조타실 내부에 진입하여 선박을 현재 위치에 고정해야 하는데, 이 경우 사고 대응이 중단되어 2차 사고가 발생하거나 사고 대응이 효율적으로 이루어지지 않을 수 있다.
이러한 경우에 대비하여, 제어 모듈(13)은 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점으로부터 조타실 내부의 입력 수단으로부터 자율 운항에 대한 제어 입력이 미수신된 상태가 기설정된 제2 임계 시간(예를 들어 5분)을 초과하는 경우, 자율 운항 모듈(12)이 선박의 현재 위치에 선박을 고정하기 위해 작동하도록 할 수 있다.
즉 조타실 내부에 인원이 존재하는지 여부에 관계 없이 관리자가 사고 대응이나 재난 신고 등의 액션을 취하기 위해서 조타실 내부에서 선박을 제어하지 못하는 경우에도, 제어 모듈(13)은 자동으로 사고의 대응이 지연되며, 이에 따라서 선박을 현재 위치에 고정시킬 필요가 잇는 것으로 판단하여, 선박이 조류 등에 이동되지 않고 현재 위치를 유지할 수 있도록 선박의 엔진 및 선수 방향을 제어하도록 하는 것이다. 이러한 흐름에 대한 예가 도 3에 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 상술한 센서 모듈(11)의 기능 수행에 의하여 사람의 움직임을 센싱하는 단계(S6)은 지속적으로 수행되며, 이를 바탕으로 조타실 내부에 사람이 존재하는지 여부를 판단하고(S1) 사람이 존재하지 않은 것으로 판단되면 상술한 제1 임계 시간이 초과되는지 여부를 판단한다(S2). 제1 임계 시간이 초과되면, 관리자의 제어 입력에 관계 없이 자율 운항 모드를 온시키는 단계(S3)가 수행되어 상술한 각 실시예를 수행하게 된다.
이후 상술한 바와 같이 자율 운항 모듈(12)에 대한 별다른 제어 입력이 되지 않은 상태가 지속되는 시간이 제2 임계 시간을 초과하는지 여부를 판단하고(S4), 제2 임계 시간을 초과하는 것으로 판단되면, 선박을 제어값에 관계없이 고정하도록 하는 단계(S5)를 수행하게 된다.
한편 이와 같은 경우, 조타실 내부에 사람이 존재하는 경우, 선박의 관리자는 사고 대응 후에 선박을 다시 정상 운항하도록 제어해야 한다. 그러나 사고 대응에 따른 관리자의 상태에 따라서 선박의 정상 제어의 필요성을 인지하지 못할 수 있다.
이러한 경우에 대응하기 위해서, 제어 모듈(13)은 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 것으로 판단되어 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 관계 없이 자율 운항 모듈(12)이 작동된 후, 조타실 내부에 사람이 존재하는 것으로 판단되는 신호를 상기 센서 모듈로부터 수신 시, 조타실 내부의 선박 제어값이 출력되는 출력 수단 또는 미리 설정된 선박의 관리자 단말에 자율 운항 모드에 대한 변동 여부에 대한 입력을 요청하는 신호가 출력되도록 할 수 있다.
이를 통해서, 선박의 관리자는 사고 대응에 따라서 미처 선박의 제어를 다시 수행해야 하는지를 인지하지 못하는 경우에도, 제어 모듈(13)의 신호 출력에 따라서 이를 인지하고, 선박의 제어를 수행할 수 있다.
한편 관리자가 선박을 제어를 하지 못함에 따라서 제어 모듈(13)의 기능 수행에 의하여 자율 운항이 되는 도중, 다른 선박 또는 장애물의 접근에 따라서 선박에 대한 충돌 사고 등의 2차 사고가 발생할 수 있다.
이러한 2차 사고의 발생을 방지하기 위해서, 제어 모듈(13)은 자율 운항을 지속하는 경우에도, 상술한 선박자동식별시스템(AIS)의 작동에 따라서 선박을 안정적으로 자동 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어 모듈(13)은, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동된 시점으로부터, 센싱 데이터들 중 선박자동식별시스템(AIS)로부터 다른 선박이 접근됨을 알리는 정보를 수신하는 경우, 접근하고 있는 다른 선박의 이동 경로 정보를 수신하고, 수신된 이동 경로 정보가 현재 선박의 위치와 겹치는 것으로 판단되는 경우, 선박의 자율 운항 모듈(12)을 제어하여 선박의 위치를 수신된 이동 경로로부터 벗어나도록 할 수 있다. 물론 선박을 고정하기 위해서 작동된 시점뿐 아니라, 상술한 제1 임계 시간을 초과하여 제어 모듈(13)에 의하여 선박이 자율 운항되는 시점에서도 상술한 기능은 수행될 수 있다.
즉 관리자는 상술한 AIS 시스템을 확인하여 선박이 다른 선박과 충돌되지 않는 범위도 선박을 제어해야 하는데, 상술한 실시예의 상황은 관리자가 선박을 컨트롤하지 못하는 경우에 해당하기 때문에, 이러한 경우에는 제어 모듈(13)의 제어에 의하여 자동으로 선박을 안전한 위치로 이동되도록 하는 것이다.
그러나 접근하는 선박은 AIS 시스템 및 기타 통신 등을 통해서 식별할 수 있고, 이때 접근하는 선박이 해당 선박에 발생된 사고에 대응하기 위한 선박일 수 있다. 예를 들어 해경 선박, 구조를 위한 다른 선박 등이 해당 선박에 해당할 수 있다. 이러한 경우 선박은 현재 위치에 고정되는 것이 사고 대응을 위해서 바람직하다.
이 경우를 위해서, 제어 모듈(13)은 수신된 이동 경로 정보가 현재 선박의 위치와 겹치는 것으로 판단되는 경우에도, 다른 선박의 선박자동식별시스템에 포함된 선박의 식별 정보 및 다른 선박으로부터 수신된 통신 신호를 파악하여, 선박이 재난 대응을 위한 선박인 경우, 자율 운항 모듈(12)이 선박의 현재 위치에 선박을 고정하기 위해 작동하도록 기능한다.
한편 선박의 경우 해상 환경에 따라서 추가적인 사고가 발생할 수 있다. 즉, 선박이 만약 조류가 매우 심하고 파고가 높은 해상을 통과하는 도중 상술한 바와 같은 사고가 발생하게 되며, 관리자가 조타실을 이탈하는 경우, 선박은 추가적인 사고의 발생을 방지하기 위해서 안전한 해역으로 이동할 필요성이 있다.
이를 위해서, 제어 모듈(13)은 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점으로부터 조타실 내부의 입력 수단으로부터 자율 운항에 대한 제어 입력이 미수신된 상태가 기설정된 제2 임계 시간을 초과하는 경우, 상술한 바와 같이 자율 운항 모듈(12)이 선박의 현재 위치에 선박을 고정하기 위해 작동하도록 한다.
이 경우 센싱 모듈(11)을 통해 수신된 센싱 데이터를 분석하여, 선박이 고정된 시점에 있어서 선박의 위치에 대한 환경 정보들 중, 조류의 세기 및 파고 정보를 이용하여, 조류의 세기 및 파고에 따라서 선박에 추가적인 사고 발생 위험이 있는 것으로 판단되는 경우, 주위 해역의 환경 정보를 분석하여 선박을 적어도 기설정된 세기 미만의 조류 및 기설정된 높이 미만이 파고로 파악된 위치로 선박이 이동되도록 자율 운항 모듈(12)의 동작을 제어하도록 기능한다.
이와 같은 기능 수행을 통해서, 특히 선박의 수동 운항 도중, 선박 외부의 사고 발생 등에 의하여 조타실 내부의 인원이 급하게 조타실을 이탈하는 경우, 선박을 자율 운항 모드로 자동으로 전환되도록 하여, 선박을 안정적으로 운행하도록 함으로써, 선박의 관리 인원이 발생한 사고에 집중적으로 대응하도록 하는 동시에, 선박의 운항을 안정적으로 계속되도록 하여, 선박의 제어 불가능에 따른 인명 사고 및 선박 충돌 등의 2차 사고를 미연에 방지하도록 하는 효과가 있다.
또한, 해당 이벤트를 단계적으로 분석하여, 선박의 운항 재개가 불가능해지는 경우, 선박을 해당 위치에 고정하도록 하여, 재난 대응 선박 등의 접근이 용이하도록 하는 동시에, 선박을 장애물 또는 다른 선박과의 충돌 또는 해상 환경 악화에 따른 전복 등의 사고가 발생하지 않는 안전한 위치에 자동으로 이동하도록 하여, 안정적인 사고 대응과 함께 선박의 안전을 확보하도록 하는 효과가 있다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 탑승 인원 또는 선박의 관리자의 단말에 출력되는 화면의 예이다. 이하의 설명에 있어서 도 1 내지 3에 대한 설명과 중복되는 부분에 대한 불필요한 설명은 생략하기로 한다.
먼저 도 4를 참조하면, 상술한 기능 수행에 의하여 제어 모듈(13)에 의하여 자율 운항 모듈(12)이 제어될 때 해당 선박에 탑승한 것으로 설정된 인원들의 휴대 단말에는 화면(100)이 출력되어, 현재 조타실에 관리자가 존재하지 않아 선박이 제어 모듈(13)에 의하여 자동으로 제어됨을 알릴 수 있다.
한편 도 5의 경우, 상술한 기능 수행에 따라서 선박의 관리 시스템의 화면(110) 등에 출력될 수 있다. 이는, 상술한 바와 같이 AIS를 이용하여 현재 선박의 위치(111)에 다른 선박이 접근하는 경우, 선박의 위치가 다른 선박의 이동 경로로부터 벗어나는 안전한 위치(112)로 이동하도록 하는 경우의 예를 의미한다.
도 6의 화면(120) 역시 선박의 관리 시스템 등에 출력될 수 있는 화면으로서, 현재 선박의 위치(121)의 조류의 세기 및 파고에 따라서 선박이 전복되는 등의 추가적인 사고 발생 위험이 있는 것으로 판단되는 경우, 주위 해역의 환경 정보 등을 분석하여, 추가적인 사고 발생 위험성이 적은 해역, 즉 기설정된 세기(예를 들어 5노트) 및 기설정된 높이(예를 들어 1m) 미만의 해역(122)으로 선박을 이동하도록 선박을 제어할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 화면(130)의 예와 같이 상술한 기능 수행 중, 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 것으로 판단되어 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 관계 없이 자율 운항 모듈(12)이 작동된 후, 조타실 내부에 사람이 존재하는 것으로 판단되는 신호를 상기 센서 모듈로부터 수신 시, 조타실 내부의 선박 제어값이 출력되는 출력 수단 또는 미리 설정된 선박의 관리자 단말에 자율 운항 모드에 대한 변동 여부에 대한 입력을 요청하는 신호가 출력되도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 설명하기 위한 블록도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(11000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(11000)은 촉각 인터페이스 장치에 연결된 유저 단말이기(A) 혹은 전술한 컴퓨팅 장치(B)에 해당될 수 있다.
메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(11000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.
이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.
주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(11000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(11000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.
입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.
전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.
또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.
이러한 도 8의 실시 예는, 컴퓨팅 장치(11000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 8에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 8에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 8에도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(11000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시 예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (11)

  1. 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 선박의 자율 운항 제어 시스템에 있어서,
    선박에 설치되어, 선박의 자율 운항을 제어하기 위한 선박 내외부의 환경을 센싱하되, 적어도 조타실 내부의 영상을 취득하고, 취득된 영상으로부터 조타실 내부의 사람의 움직임을 센싱하는 센서 모듈;
    외부로부터의 제어 명령에 따라서 적어도 선박의 엔진 및 러더를 제어하여, 선박의 속도 및 선수방향을 제어하는 자율 운항 모듈; 및
    상기 센서 모듈로부터 취득된 센싱 데이터를 이용하여, 선박의 자율 운항 모듈에 선박의 자율 운항에 대한 제어 정보를 전송하여 상기 자율 운항 모듈의 작동을 제어하는 제어 모듈;을 포함하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 센서 모듈에 의하여 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 것으로 센싱되고, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 관계 없이 상기 자율 운항 모듈이 작동되도록 결정하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점의 상기 엔진 및 러더에 대한 제어 값을 유지하는 제어값으로 상기 자율 운항 모듈이 작동하도록 제어하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점에, 상기 선박에 탑승한 것으로 미리 설정된 인원의 휴대 단말에, 상기 자율 운항 모듈이 작동됨을 알리는 정보를 전송하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 시점으로부터 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 자율 운항에 대한 제어 입력이 미수신된 상태가 기설정된 제2 임계 시간을 초과하는 경우, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동하도록 하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동된 시점으로부터, 상기 센싱 데이터들 중 선박자동식별시스템(AIS)로부터 다른 선박이 접근됨을 알리는 정보를 수신하는 경우, 접근하고 있는 다른 선박의 이동 경로 정보를 수신하고,
    수신된 이동 경로 정보가 현재 선박의 위치와 겹치는 것으로 판단되는 경우, 상기 선박의 자율 운항 모듈을 제어하여 선박의 위치를 상기 수신된 이동 경로로부터 벗어나도록 하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 수신된 이동 경로 정보가 현재 선박의 위치와 겹치는 것으로 판단되는 경우에도, 상기 다른 선박의 선박자동식별시스템에 포함된 상기 다른 선박의 식별 정보 및 상기 다른 선박으로부터 수신된 통신 신호를 파악하여, 상기 다른 선박이 재난 대응을 위한 선박인 경우, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동하도록 하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동되어 상기 선박이 고정된 시점에 있어서 상기 선박의 위치에 대한 환경 정보들 중, 조류의 세기 및 파고 정보를 이용하여, 상기 조류의 세기 및 파고에 따라서 선박에 추가적인 사고 발생 위험이 있는 것으로 판단되는 경우, 주위 해역의 환경 정보를 분석하여 상기 선박을 적어도 기설정된 세기 미만의 조류 및 기설정된 높이 미만이 파고로 파악된 위치로 상기 선박이 이동되도록 상기 자율 운항 모듈의 동작을 제어하되,
    상기 제어 모듈은,
    상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동 시, 선박의 현재 위치의 환경 정보를 분석하여, 조류의 값 및 파고를 기준으로 엔진 및 선수 방향을 제어하여, 선박이 조류를 따라서 이동하지 않도록 하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 조타실 내부에 사람이 존재하지 않는 시간이 기설정된 제1 임계 시간을 초과하는 것으로 판단되어 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 관계 없이 상기 자율 운항 모듈이 작동된 후, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하는 것으로 판단되는 신호를 상기 센서 모듈로부터 수신 시, 상기 조타실 내부의 선박 제어값이 출력되는 출력 수단 또는 미리 설정된 선박의 관리자 단말에 상기 자율 운항 모드에 대한 변동 여부에 대한 입력을 요청하는 신호가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 자율 운항 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 센싱 데이터에 포함된 정보로서, 상기 조타실 내부에 사람이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 상기 자율 운항 모듈의 작동을 상기 조타실 내부의 입력 수단으로부터 수신된 자율 운항 모드에 대한 선택 입력값에 따라서 상기 자율 운항 모듈의 작동을 결정하는 것을 특징으로 하는 선박의 자율 운항 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 선박에 탑승한 것으로 미리 설정된 인원의 휴대 단말로부터 사고 발생을 알리는 정보가 입력되는 것으로 판단되는 경우, 상기 자율 운항 모듈이 상기 선박의 현재 위치에 상기 선박을 고정하기 위해 작동하도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 자율 운항 제어 시스템.
  7. 삭제
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  11. 삭제
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