KR101981732B1

KR101981732B1 - 해상 조난신호 발신장치 및 발신방법

Info

Publication number: KR101981732B1
Application number: KR1020180158280A
Authority: KR
Inventors: 황청호; 민봉기
Original assignee: 블락스톤(주)
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2019-05-23
Also published as: AU2019397828B2; AU2019397828A1; US12080151B2; WO2020122458A1; US20220020247A1

Abstract

본 발명은 구명조끼를 착용한 해상 조난자의 조난신호와 GPS에 의한 정밀한 위치정보를 임의의 구조처에 가청 음성으로 조난사실을 전달하여 구조받을 수 있도록 하는 해상 조난신호 발신장치에 관한 것으로, 조난자의 구명조끼에 클립으로 결합하는 홀더-크레들; 및 상기 홀더-크레들과 결합되어 기설정된 주파수 대역의 임의의 수신부로 구조신호를 전달하여 구조 신호를 전달하는 본체부로 구성한다.

Description

해상 조난신호 발신장치 및 발신방법{MARITIME DISTRESS SIGNAL SENDING DEVICE AND SENDING METHOD}

본 발명은 구명조끼를 착용한 해상 조난자의 조난신호를 구조처에 전달하여 구조받을 수 있도록 하는 해상 조난신호 발신 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 구명조끼는 강, 호수, 바다 등에서 해상사고시 승객들의 안전한 구조를 위한 구호장비로서, 이와 같은 구명조끼는 선박 등에 탑승한 승선자들이 수면위에 부유하면서 구조를 기다릴 수 있도록 일정한 부력을 제공한다.

최근 들어 해상사고가 잦아지면서 구명조끼뿐만 아니라 구명조끼에 결합하여 조난자의 위치확인기능을 갖춘 구명조끼도 개발되고 있어, 이와 같이 해수면이나 강물 위에서 조난을 당하는 경우에는 조난자가 직접 조작하여 구조신호를 전송할 수 있는 것으로, GPS 위성으로부터 위성신호를 수신하여 조난자가 자신의 구분자(ID) 등과 함께 좌표값을 디지털 데이터로 하여 해경이나 기지국, 제반 선박 등에 달려있는 같은 디지털 신호 수신 장치로 전송하는 구명조끼 부착형의 조난신호 발생기 등이 주로 이용되고 있다.

그러나, 해상사고는 구명조끼를 착용하였다고 하더라도 해상에 입수되었을 때 발생하는 저체온증, 외부 충격에 의한 상해를 받고 입수하는 경우 등과 같은 다양한 2차 사고로 이어지게 될 수 있어 조난자가 직접 구조신청을 하지 못하는 상황도 상당히 많은 빈도로 볼 수 있다.

예컨대, 전자기기의 조작이 익숙하지 않은 조난자, 선박에서 탈출 시 충격에 의해 의식을 잃은 조난자, 및 거의 위독한 상태에서 탈출한 사람 등이 있을 수 있다.

또한, 조난자가 다양한 이유로 사망한 경우 구명조끼를 착용했으나 표류되어 실종되는 경우가 많이 발생한다.

이와 같이 다양한 이유로 직접 구조신청을 하지 못하는 경우에나 사망하는 경우에는 조난자의 위치를 파악하기 쉽지 않다.

특히, 표류된 실종자 가족 중에는 조난자의 생사여부라도 파악하고 싶어하는 경우가 많지만, 망망대해에서 실종자를 찾기는 쉽지 않은 일이다.

또한, 구명조끼에 착용하는 조난신호 발생기는 사람이 수면에 입수하게 되면 구명조끼에 탈착형으로 부착된 수동형 조난신호 발생기의 경우, 조난자의 체중, 또는 구명조끼에 부착된 위치 등에 따라 함께 수면 아래로도 잠겨있을 수 있는 구조인데, 이와 같이 조난신호 발생기가 어느 정도 깊이의 수면 아래로 잠기게 되면, 위성신호 및 조난신호의 통신 감도가 저하되는 문제가 유발된다.

특히 조난자가 의식을 잃은 상태인 경우 조난신호 발생기를 구명조끼에서 조난자가 직접 분리시켜 전원을 켜야 하는데, 이것이 불가능하기 때문에 조난장치의 가치가 무의미하게 된다.

따라서, 구명조끼에 장착되는 조난신호 발신장치가 조난자의 작동이 없어도 스스로 조난을 감지하여 자동으로 작동해 조난신호를 구조처에 전달해야하고, 이를 위해 조난신호 발신장치가 수면 아래로 내려가지 않고 수면 위를 부유하도록 하는 기술적 수단이 필요하다.

또한, 구조 또는 발견될 때까지 고려하여 잘 설계된 소프트웨어적인 제어 방식을 적용하여 구조신호를 자동으로 지속 발신하도록 하고, 제한된 배터리 수명을 최대한 연장 또는 절전해야 하는 기술적 수단이 요구되고 있다.

아울러 무선 송신 장치를 구비하고 있으므로 안테나가 필요한데, 수면에 입수하지 않은 상태의 구명조끼와 결합된 상태에서 외형이나 크기가 적절하고 거추장스럽지 않게 외부로 안테나 등의 돌출부가 없어야 하며, 이를 위해 안테나가 장치 내부에 숨겨져 있다가 수면에 입수와 동시에 펼쳐지거나 돌출되는 기술적 수단이 필요하다.

한국등록실용신안공보 제186202호 한국등록특허공보 제0850470호

본 발명은 조난자의 의식유무와 관계 없이 수면에 입수 여부를 판단하여 조난신호를 발신하는 해상 조난신호 발신장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 위성으로부터 조난자의 위치를 수신하고, 이에 따른 조난신호를 발신하는 통신 감도의 저하를 방지하기 위해 조난신호 발신장치가 수면 아래로 내려가지 않고 수면 위에 부유되는 조난신호 발신장치 및 발신방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 최소한의 전력을 사용하면서 최소 5년 정도 장치가 휴면상태로 있다가, 해상 조난 사고 등의 이유로 조난자와 함께 입수가 발생 된 후 자동으로 동작이 개시되면서 이후 최대의 시간동안 조난자의 위치정보를 인근 해상에 위치한 어선 또는 구조처에 전달하는 해상 조난신호 발신장치 및 발신방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 어두울 때 상공에서 또는 주변에서 조난자의 위치를 용이하게 파악하도록 고휘도발광부를 구비한 조난신호 발신장치 및 발신방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 해상 조난신호 발신 장치는, 조난자의 구명조끼에 결합하는 홀더-크레들; 및 상기 홀더-크레들과 결합되어 구조신호를 기설정된 주파수 대역의 임의의 수신부로 전달하여 구조 신호를 전달하는 본체부로 구성하되, 상기 본체부는 배면에 입수 여부를 감지하는 수분센서를 구비하고, 수용부에 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신부, 상기 GPS 신호를 TTS 음성신호로 변환하는 TTS신호 변환부, 및 상기 TTS 음성신호를 임의의 무선망으로 전송하는 무선송신부를 수용하는 본체하우징; 상기 본체 하우징의 상면을 덮어 내부로 물이 유입되지 않도록 방수 기능을 하면서, 상면에 상기 TTS 음성신호를 기설정된 주파수 대역으로 발신하는 안테나를 수용하는 본체커버; 및 상기 본체커버에 수용된 상기 안테나를 은닉해 보호하면서 일측이 연장된 연장부의 수직방향으로 제1 걸림홀을 형성하는 안테나커버를 포함하며, 상기 홀더-크레들은 상기 본체부를 안착시키고, 일측에 상부방향으로 제2 걸림홀을 형성하고, 상기 안테나커버의 제1 걸림홀이 결합되는 제1 걸림부와 상기 홀더-크레들의 제2 걸림홀이 결합되는 제2 걸림부 및 상기 본체하우징의 수용부 내에 구비된 모터부와 연결된 피니언 기어의 동작에 의해 일방향으로 이동되는 랙기어 레일부 를 형성하고, 상기 랙기어 레일부의 구동에 따라 일방향으로 이동되어 상기 홀더-크레들 및 안테나커버가 분리되는 이중 결합부를 포함하는 분리부;를 구비하여, 상기 수분센서 감지에 따라 상기 이중결합부에 결합되는 상기 홀더-크레들 및 안테나커버를 순차적으로 분리하여 상기 본체부는 수면위로 부유시키고, 상기 안테나커버의 분리로상방향으로 돌출되는 안테나를 통해 상기 TTS 음성신호를 기설정된 주파수대역의 신호로 무선 송출하여 원격지의 임의의 수신부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수분센서는 복수개 배열되어, 기설정된 시간이상 발생되는 이상신호로 입수여부를 감지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀더-크레들 및 본체부는 와이어(wire)로 연결되어, 상기 이중결합부와 상기 홀더-크레들의 제2 걸림홀이 분리되어도 상기 와이어의 연결이 유지된 상태로상기 본체부가 조난자와 함께 위치한 상기 홀더-크레들의 주변에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부가 수면위에 부유하기 위해, 상기 본체하우징의 수용부 내에 또는 상기 본체하우징의 좌우 측면에 부력부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체하우징의 배면 또는 상기 홀더-크레들 상면에 상기 본체부와 홀더-크레들이 서로 밀어내어 분리가 용이하게 하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 TTS신호 변환부는 기등록된 디지털 음절정보를 수신된 상기 GPS 정보에 따라 상기 디지털 음절정보를 조합해 TTS 음성신호로 변환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선송신부는 상기 TTS신호 변환부에서 변환된 TTS 음성신호를 원격지에 위치한 동일한 무선주파수의 수신부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 TTS 음성신호는 위급상황정보, 조난자의 위치, 조난자의 이동속도, 이동방향, 조난발생시간, 및 수온정보 중 어느 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분리부는 상기 랙기어 레일부가 이동하는 상기 본체하우징의 관통홀을 통해 상기 본체하우징 내부로 물이 유입되지 않도록 우레탄 재질등의 탄성 커버부를 구비하고, 상기 탄성커버부를 사이에 두고 상기 랙기어 레일부와 이중결합부가 결합되며, 상기 랙기어 레일부의 이동에 따라 상기 탄성 커버부가 늘어나면서 상기 이중결합부가 이동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체커버는 조도를 감지하는 조도센서; 및 상기 조도센서에 따라 빛을 발광하는 고휘도 발광부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 해상 조난신호 발신방법은, 조난자의 구명조끼에 결합하는 홀더-크레들 및 상기 홀더-크레들과 결합되어 구조신호를 기설정된 주파수 대역의 임의의 수신부로 전달하여 구조 신호를 전달하는 본체부로 구성하는 해상 조난신호 발신방법에 있어서, (a) 본체부의 수분 센서로 입수여부를 감지하는 단계; (b) 상기 입수로 감지되면, 모터부를 구동하여 홀더-크레들로부터 본체부를 분리하는 단계; (c) 상기 본체부가 분리되고 상기 모터부에 의해 은닉되었던 안테나를 활성화시키기 위해 안테나를 은닉해 두었던 안테나커버를 여는 단계; (d) 상기 안테나가 활성화되고, GPS 수신부의 안테나로 GPS 정보를 수신하는 단계; (e) 상기 GPS 정보에 따라 디지털 음절정보를 조합하여 TTS 음성신호로 변환하는 단계; 및 (f) 상기 TTS 음성신호를 기설정된 주파수 대역의 무선송신부를 통해 원격지의 임의의 동일한 주파수 대역의 수신부로 발신하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 (a) 단계는 해수 및 담수의 감지가 용이하게 하기 위해 임피던스가 높은 전계효과트랜지스터의 게이트에 두 개가 한쌍인 전극을 연결하여 수분에 의한 게이트의 전압 변화로 소자의 드레인의 전압 변화를 일으켜 입수 여부를 판단하되, 변화되는 전압값을 갖는 전극의 수가 기설정된 전극의 수 기준에 따라 기설정된 시간 이상 동안 지속되는 시간을 판정하여 입수여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (b) 및 (C)단계는 하나의 모터부로 구동되며, 상기 모터부의 구동을 회전하는 피니언 기어부와 결합되어, 상기 피니언 기어부의 동작에 의해 일방향으로 이동되는 랙기어 레일부의 이동거리에 따라 상기 홀더-크레들 및 상기 안테나커버가 순차적으로 분리되거나, 동시에 분리되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (f)단계의 수신부는 해상 구조용 국제 표준으로서 인근 해상의 모든 선박, 기지국, 및 구조처에 필수적으로 설치되거나 위치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이,

본 발명은 조난자의 수동 조작과 상관없이 조난자의 입수여부가 감지되면 자동으로 구동하여 구조신호를 발신하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하나의 모터부를 이용하여 홀더-크레들 및 안테나커버를 분리함으로써, 조난신호 발신장치의 사이즈를 줄일 수 있으며, 배터리 소모를 줄여 구조신호 발신기간을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 분리부에 의해 홀더-크레들과 본체부를 분리하고, 안테나커버를 분리함으로써, 본체부가 수면위에 부유되고, 안테나를 활성화시켜 통신 감도를 증진시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구명을 위한 구조요청신호 및 GPS위성을 기반으로 한 정확한 위치정보를 중심으로 필요한 복수의 신호를 TTS 음절 신호로 변환해 해상에서 사용하는 긴급 구난용 세계 표준의 주파수 대역의 수신부로 전달함으로써, 명확히 신호정보를 파악하고 조속한 구조가 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치를 나타낸 분리사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치의 홀더-크레들의 배면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치의 본체부의 배면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치의 분리부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치의 분리부의 결합모습을 나타낸 분리도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치의 분리부의 이동모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 조난자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치를 나타낸 도면으로, 본 발명의 해상 조난신호 발신장치는 홀더-크레들(100), 본체부(200), 및 분리부(30)로 구성한다.

홀더-크레들(100)은 조난자의 구명조끼에 체결되어, 본체부(200)를 안착하여 장착한다.

도 2 및 도 3에 도시한 봐와 같이, 홀더-크레들(100)은 구명조끼의 벨트에 구성되어 있는 금속제 클립에 체결할 수 있도록 배면에 고정부재(110)를 구비하고, 본체부(200)를 상면에 체결하여 안착할 수 있도록 본체 안착부(120)를 형성한다.

홀더-크레들(100)의 본체 안착부(120)에 안착되는 본체부(200)가 별도의 구동없이 분리되지 않도록 끼움 결합할 수 있는 결합부(130) 및 제2 결합홀(140)을 형성하며, 본체 안착부(120)는 양측에 길이방향으로 안착된 본체부(200)가 이탈되지 않도록 하고, 본체 안착부(120)에 끼움결합하는 본체부(200)를 가이드하는 가이드부(121)를 형성한다.

본체부(200)는 홀더-크레들(100)의 본체 안착부(120)에 안착하여 구조신호를 기설정된 주파수 대역의 임의의 수신부(미도시)로 전달하여 구조신호를 전달하는 구성으로, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본체부(200)는 본체하우징(210), 본체커버(220), 및 안테나커버(230)를 포함한다.

본체하우징(210)은 배면에 입수 여부를 감지하는 수분센서(211), 수온을 감지하는 온도센서(미도시) 및 홀더-크레들(100)을 밀어내는 탄성부재(212)를 구비하고, 상면의 수용부에는 배터리(214), GPS(Global Positioning System)수신부(215), TTS신호 변환부(216), 무선송신부(미도시), 및 제어부(미도시)를 구비한다.

수분센서(211)는 조난자가 해상에 입수 되었는지 여부를 판단하는 구성으로, 임피던스가 높은 게이트를 갖는 전계효과트랜지스터로 구성된 센서회로로서 대응하는 두 개가 한쌍인 전극을 복수개 포함한다.

탄성부재(212)는 본체부(200)의 배면에 홀더-크레들(100)을 밀어내는 힘을 갖는 것으로, 본체부(200)가 홀더-크레들(100)과 분리될 때, 홀더-크레들(100)을 밀어내어 분리를 용이하게 한다.

본 발명의 실시예에서는 본체부(200)에 탄성부재(212)를 구비하였으나, 본체부(200)가 결합되는 홀더-크레들(100) 본체 안착부(120))에 탄성부재가 위치된다.

배터리(214)는 수분센서(211)를 포함하는 발신장치의 구성에 전원을 제공하는 구성으로, 본 발명의 장치가 사용되는 환경상, 충전환경이 불가능하고, 수 년간 미사용 상태로 장기 대기해야 하므로 자기 방전율이 극히 낮은 특성을 가지는 1차전지를 이용한다.

GPS 수신부(215)는 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 조난자의 현재위치를 파악한다.

TTS(Text to Speech)신호 변환부(216)는 수신된 GPS 신호를 TTS 음성신호로 변환하는 구성으로, 기등록된 디지털 음절정보를 수신된 상기 GPS 정보에 따라 상기 디지털 음절정보를 조합하여 TTS 음성신호로 변환한다.

더욱 바람직하게는 GPS 수신부(215)로부터 수신된 GPS 신호에 포함된 GPS 경도, 위도 정보에 따라 디지털 음절정보를 조합하여 가청 음성의 TTS 음성신호로 변환한다.

무선송신부는 TTS 음성신호를 임의의 무선망으로 전송한다. 특히, 무선송신부는 TTS신호 변환부에서 변환된 TTS 음성신호를 원격지에 위치한 동일한 무선주파수의 수신부로 전송한다.

제어부는 전달 받은 신호에 따라 전자적 구성을 제어함이 바람직하다. 예컨대, 수분센서 감지에 따른 분리부의 구동은 제어부의 통제하에 제어되나 각 구성의 기능적인 설명을 직접적으로 하여 제어부 대한 설명은 생략하도록 한다.

본체커버(220)는 상면에 안테나(222)를 수용하는 안테나수용부(221)를 형성하고조도센서(223) 및 고휘도발광부(224)를 구비한다.

안테나(222)는 변환된 TTS 음성신호를 기 설정된 주파수 대역의 수신부를 구비한 인근 어선 또는 구조처에 전달한다. 특히, 안테나(222)는 TTS신호 변환부(216)에서 TTS 변환된 가청 음성신호로 송출되는 무선 신호를 받아서 공중으로 전송하는 역할을 한다.

수분센서(211)를 통한 입수 감지 전에 안테나는 안테나수용부(221)에서 비활성화상태로 수용됨이 바람직하다.

조도센서(223)은 주변의 조도를 감지하고, 조도에 따라 고휘도발광부(224)가 발광하여 어두운 상황에서도 조난자의 위치를 시각적으로 표시한다. 즉, 구조처에서 조난자의 위치를 파악한 후 근처 또는 상공에 도달했더라도 주변이 어두우면 즉시 조난자를 찾기에 어려움이 있으므로, 어두운 환경에서도 용이한 조난자의 위치 확인을 위해 시각적으로 위치정보를 알려줄 수 있도록 한다.

안테나커버(230)는 본체커버(220)의 안테나수용부(221)에 위치되는 안테나(222)를 비활성화 상태로 유지하고 보호하도록 안테나수용부(221)를 커버링하는 구성으로, 일단은 본체커버(220)에 결합되어 안테나수용부(221)를 커버링하고, 타단은 길이방향으로 일부 연장된 연장부(231)를 형성하고, 연장부(231)로부터 수직방향 또는 하부방향으로 제1 걸림홀(232)을 형성한다.

분리부(300)는 도 5 내지 7에 도시한 바와 같이, 본체부(200)와 결합된 구성으로, 홀더-크레들(100)로부터 본체부(200)를 분리하여 본체부가 수면 위로 부유되게하고, 안테나커버(230)를 분리하여 은닉된 안테나(222)를 활성화시킨다.

이때, 분리부(300)에 의해 분리된 본체부(200)는 수면 아래로 들어가지 않고 수면에 수평을 유지하면서 부유되어, 안테나커버(230)의 분리로 활성화된 안테나(222)의 통신 감도를 증가시킨다.

여기서, 분리부(300)는 모터부(310), 피니언 기어부(320), 랙기어 레일부(330), 및 이중결합부(340)를 포함하며, 모터부(310), 피니언 기어부(320), 및 랙기어 레일부(330)는 본체하우징(210)의 수용부에 위치되나, 본 발명의 주요 기술적 특징으로 분리하여 설명하도록 한다.

분리부(300)의 랙기어 레일부(330)는 본체하우징(210)의 수용부 내에 구비된 모터부(310)와 연결된 피니언 기어부(320)의 동작에 의해 일방향으로 이동되고, 이중결합부(340)는 홀더-크레들(100)의 제2 걸림홀(140)이 결합되는 제2 걸림부(342)와 안테나커버(230)의 제1 걸림홀(232)이 결합되는 제1 걸림부(341)를 형성하여, 랙기어 레일부(330)의 구동에 따라 같이 일방향으로 이동된다.

또한, 분리부(300)는 도 7에 도시한 바와 같이, 랙기어 레일부(330)가 이동하는 본체하우징(210)의 관통홀(미도시)을 통해 본체하우징(210) 내부로 물이 유입되지 않도록 탄성커버부(350)를 구비하고, 탄성커버부(350)를 사이에 두고 랙기어 레일부부(330)와 이중결합부(340)가 결합되며, 랙기어 레일부(330)의 이동에 따라 탄성커버부(350)가 늘어나면서 이중결합부(340)가 이동 바깥방향으로 이동한다.

즉, 랙기어 레일부(330)의 이동에 따라 이중결합부(340)에 결합된 각각의 홀더-크레들(100) 및 안테나커버(230)를 본체부(200)로부터 분리시키게된다.

더욱 바람직하게, 제1 걸림부(341) 및 제2 걸림부(342)는 각각 내측방향으로 돌출되어 돌출된 제2 걸림부(342)로 홀더-크레들(100)에 형성된 제2 걸림홀(140)을 끼어 결합되고, 제1 걸림부(341)로 안테나커버(230)에 형성된 제1 걸림홀(232)을 끼어 결합된 상태에서 랙기어 레일부(330)가 외측으로 밀리면서, 돌출되어 있던 제1 걸림부(341) 및 제2 걸림부(342)가 외측방향으로 이동되어 홀더-크레들(100)의 제2 걸림홀(140) 및 안테나커버(230)의 제1 걸림홀(232)로부터 분리된다.

본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신장치의 구조 및 결합관계를 설명하면 다음과 같다.

홀더-크레들(100)은 배면에 구명조끼와 결합되는 고정부재(110)를 구비하고, 상면 양측 길이방향으로 가이드(120)를 형성하여 상면에 안착되는 본체부(200)의 이탈을 방지한다.

또한, 홀더-크레들(100)의 일단은 본체하우징(210)의 일단에 형성된 결합홈(213)과 결합되는 결합부(130)를 형성하여 본체하우징(210)에 결합되고, 타단은 제2 걸림홀(140)을 형성하여 분리부(300)의 이중결합부(340)에 형성된 제2 걸림부(342)에 체결하여 본체부(200)를 홀더-크레들(100)에 안착시킨다.

그리고, 본체커버(220)는 본체하우징(210) 상면의 형상과 일치하는 형상으로 형성하여 본체하우징(210) 상단을 커버링하고, 본체하우징(210)의 상면에 끼움 결합되되, 본체커버(220)와 본체하우징(210)은 분리되지 않는 것이 바람직하다.

여기서, 본체하우징(210)의 수용부 내에 조난신호를 생성하는 구성을 구비함으로써 해수나 담수 수면에서 사용하는 목적상, 완전한 방수기능이 요구되므로 내부로 물이 유입되지 않도록 테프론 씰 등을 통해 전면 방수상태가 된다.

본체커버(220)의 상단에 형성된 안테나수용부(221)를 커버링하는 안테나커버(230)의 일단은 본체커버(220)의 상면과 결합되는 결합부(233)를 형성하여 본체커버(220)에 결합되고, 타단은 제1 걸림홀(232)을 형성하여 분리부(300)의 이중결합부(340)에 형성된 제1 걸림부(341)에 체결한다.

더욱 바람직하게 안테나커버(230)의 제1 걸림홀(232)은 본체커버(220)를 지나도록 연장된 연장부(231)에서 하부방향 또는 수직방향으로 형성되고, 홀더-크레들(100)의 제2 걸림홀(140)은 본체하우징(210)을 지나도록 상부방향 또는 수직방향으로 형성된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 해상 조난신호 발신방법을 나타낸 흐름도로, 해상 조난신호 발신방법은 먼저, 본체부(200)에 구비된 수분센서(211)로 입수여부를 감지한다(S110).

더욱 바람직하게는 해수 및 담수의 감지가 용이하게 하기 위해 임피던스가 높은 전계효과트랜지스터의 게이트에 두 개가 한쌍인 전극을 연결하여 수분에 의한 게이트의 전압 변화로 소자의 드레인의 전압 변화를 일으켜 입수 여부를 판단하되, 변화되는 전압값을 갖는 전극의 수가 기설정된 전극의 수 기준에 따라 기설정된 시간 이상 동안 유지하는 시간을 판정하여 입수여부를 판단한다.

여기서, 수분센서(211)에 물이 닿는것만으로 입수여부로 판단한다면, 생활방수나 부주의로 발생하는 액체에 의한 오염으로도 입수로 판단될 수 있으므로 오작동을 방지하기 위해 기준을 설정한다.

더욱 바람직하게, 본 발명에서의 수분센서(211)는 임피던스가 높은 서로 대응하는 두 개가 한 쌍인 전극에 연결된 전계효과트랜지스터의 게이트를 통해 소자의 드레인 핀에서 변화되는 전압으로 입수 여부를 판단하되, 복수개의 전극을 구비하고 동시에 변화된 신호를 사전에 정한 신호의 유지 시간을 판정해 입수 여부를 판단한다.

예컨대, 본 발명의 실시예에서는 본체부(200)에 4쌍의 전극을 구비하였으며, 더욱 바람직하게는 상단 및 하단에 각각 두 쌍씩 구비하였으나, 이들 전극 중 적어도 3쌍 이상의 전극의 저항값이 변화되어 기설정된 시간인 10초를 유지하면 입수로 판단한다.

시간을 설정하는 이유는 부주의로 인해 물에 잠시 떨어졌다 하더라도 즉시 물에서 건져내면 유지시간을 초과하지 않으므로 분리부(300)가 구동되지 않도록 하기 위함이다.

또한, 본 발명의 실시예는 장치의 특성상 장시간 미 사용기간을 가질 수 밖에 없는 상황상, 수년이 지나도 배터리가 기능을 발휘하기 위해 자기 방전율이 극히 낮은 리튬계 1차전지를 이용하며, 초 저전력 회로를 구성하고, 수분센서(211)를 상시 활성화 하기 위해 저전력 센서 회로를 구성하여 항상 활성화 시킴으로써, 수분센서(211)의 구동이 가능하다.

이어, 수분센서(211)에 의해 입수로 감지되면, 분리부(300)의 모터부(310)를 구동하여 홀더-크레들(100)로부터 본체부(200)를 분리한다(S120).

홀더-크레들(100)은 조난자의 구명조끼에 금속제 탄성체 클립으로 장착되어, 본체부(200)를 거치하고 있는 상태이나, 본체부(200)가 구조자와 함께 입수하게 되어 수중에 위치하게 되면 전기적으로 낮은 저항 상태인 해수(염수,鹽水)내에서 안테나가 펼쳐짐으로써 구조신호의 통신이 어려워지는 문제가 발생됨에 따라 홀더-크레들(100)로부터 분리하여 가늘고 질긴 와이어를 통해 일정 거리를 유지하면서본체부(200)를 해상에 부유시킨다.

본체부(200)의 분리는 본체부(200) 내부에 구비된 모터부(310)가 구동하여 모터부(310)에 의해 구동되는 피니언 기어부(320)가 회전하여, 피니언 기어부(320)의 회전에 의해 일방향으로 이동되는 랙기어 레일부(330)가 이동되면서 이중결합부(340)에 결합된 홀더-크레들(100)이 분리되며, 발명의 실시예에서 홀더-크레들(100)과 결합되는 본체부(200)의 배면에 홀더-크레들(100)을 밀어내는 힘을 갖는 탄성부재(212)를 구비하여 이중결합부(340)에 결합된 홀더-크레들(100)이 분리되면 탄성부재(212)에 의해 본체부(200)에서 홀더-크레들(100)을 밀어내어 용이하게 분리되도록 한다.

이때, 본 발명의 실시예에서는 본체부(200)에 탄성부재를 구비하였으나, 본체부(200)가 결합되는 홀더-크레들(100) 내측에 탄성부재가 위치될 수 있다.

또한, 본체부(200)의 본체하우징(210)의 수용부 내에 또는 상기 본체하우징(210)의 좌우 측면에 부력부재를 구비하여 본체부(200)가 부유될 수 있으며, 본체하우징(210)의 수용부의 하부측에 배터리를 구비하여 하부에 하중이 발생되므로 본체부(200)가 뒤집어지지 않고 배면이 수중으로 입수되면서 부유된다.

여기서, 부력부재는 본체 하우징 외부에 확장되어 구비될 수 있음이 바람직하다.

그리고, 홀더-크레들(100)과 본체부(200)는 가늘고 질긴 와이어로 연결되어, 분리부(300)의 이중결합부(340)와 홀더-크레들(100)의 제2 걸림홀(140)이 분리되어 본체부(200)가 수면위에 부유되어도 와이어로 연결된 본체부(200)가 홀더-크레들(100)의 주변에 위치된다.

이어, 분리부(300)의 모터부(310)를 구동하여 안테나커버(230)를 분리하고, 안테나(222)를 활성화시킨다(S130).

이때, 안테나커버(230)는 분리부(300)의 이중결합부(340)에 홀더-크레들(100)과 동일한 형태로 결합되어 홀더-크레들(100) 분리와 마찬가지로 모터부(310)가 구동하여 모터부(310)에 의해 구동되는 피니언 기어부(320)가 회전하여 피니언 기어부(320)의 회전에 의해 일방향으로 이동되는 랙기어 레일부(330)가 이동되면서 이중결합부(340)에 결합된 안테나커버(230)가 분리된다.

이때, 안테나(222)는 상부방향을 향해 펼쳐진다.

안테나커버(230)의 분리로 인해 본체부(200) 상단에 구비되어 있던 안테나(222)가 해상으로 돌출되면서 통신 감도를 향상시키게 된다.

이와 같이, 홀더-크레들(100) 및 안테나커버(230)를 하나의 모터부(310)를 이용하여 분리하되, 홀더-크레들(100) 및 안테나커버(230)가 순차적으로 분리되거나, 결합위치에 따라 동시에 분리될 수도 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에서는 홀더-크레들(100)이 결합되는 이중결합부(340)의 제1 결합부(341)가 안테나커버(230)가 결합되는 제2결합부(342)보다 내측에 위치되어 랙기어 레일부(330)에 의해 내측에 위치된 홀더-크레들(100)이 먼저 분리되고, 안테나커버(230)가 뒤이어 분리되나, 동일선상에 제1 결합부(341) 및 제2 결합부(342)가 위치되면 홀더-크레들(100) 및 안테나커버(230)가 동시에 분리될 수 있다.

이와 같이 하나의 분리부(300)로 홀더-크레들(100)을 본체부(200)로부터 분리하여 본체부(200)를 부유시키고, 안테나커버(230)를 본체부(200)로부터 분리하여 안테나(222)를 활성화시킴으로써, 발신장치의 사이즈를 줄일 수 있으며, 배터리 소모를 줄여 구조신호 발신기간을 연장시킬수 있는 효과도 있다.

이어, 안테나(222)가 활성화되고, GPS수신부(215)에서 GPS안테나(미도시)를 통해 조난자의 현재위치인 GPS 정보를 수신한다(S140).

이어, 수신된 GPS 정보에 따라 디지털 음절정보를 조합하여 TTS 음성신호로 변환한다(S150).

이때, TTS 음성신호는 기 등록된 디지털 음절정보를 수신된 GPS 정보에 따라 디지털 음절정보로 조합해 변환하되, TTS 음성신호는 위급상황정보, 조난자의 GPS위치, 조난자의 이동속도, 이동방향, 조난발생시간, 및 수온정보 중 어느 하나 이상을 포함한다.

또한, TTS 음성신호는 하기의 표 1과 같이 1단락 내지 3단락 중 적어도 어느 하나 이상의 음성 메시지로도 변환하여 송출할 수 있다.

단락	정보
1단락	"SOS" + 경도 + 위도
2단락	이동속도 + 이동방향
3단락	조난발생시간 + 현재수온

예컨대, 1단락의 경도와 위도가 각각 4250.5589,S,14718.5084,E인 경우, '에쓰오에쓰^싸우스^포투파이브제로닷^파이브파이브에잇나인^이스트^원포세븐원에잇닷^파이브제로에잇포'와 같은 형태로 변환하고, 2단락의 이동속도가 1.21knot, 이동방향이 89.68ㅀ인 경우, '플로팅^원닷^투원^노쓰투우^에잇나인닷^식쓰에잇디그리' 와 같은 형태로 변환하며, 3단락의 조난시점이 2018/09/18 13:27:45이고, 수온인 13.5℃인 경우, '디스트레스트^셉템버에잇틴온^써틴트웨니세븐포티파이브^워터템퍼^써티닷^파이브'와 같은 디지털 음절정보를 조합하여 변환한다.

디지털 신호를 아날로그 음성신호로 전달함으로써 신호가 중간에 일부끊기더라도 정보를 명확히 송신하여 조난자의 위치를 파악할 수 있다.

마지막으로, TTS 음성신호를 기설정된 주파수 대역의 무선송신부를 통해 원격지의 임의의 동일한 주파수 대역의 수신부로 발신한다(S160).

여기서, 수신부는 인근 해상의 선박 및 구조처에 위치되어 있는 것으로, 본 발명의 실시 예에서 기 설정된 주파수 대역은 해상용 워키토키를 이용할 수 있는 해상용 국제 표준의 VHF 대역의 구조 전용 무선채널 16번을 이용하여 구조가 가능한 공동주파수를 사용한다.

즉, 수신부는 해상 구조용 국제 표준으로서 인근 해상의 모든 선박, 기지국, 및 구조처에 필수적으로 설치되거나 위치되어 있다.

수신부로 전달되는 TTS 음성신호는 기설정된 시간마다 한번씩 반복적으로 전송하여 배터리 수명을 연장하여 장시간 TTS 음성신호를 전달하도록 설정할 수 있으나, 조난자에 의해 수동으로 TTS 음성신호를 전달할 수 있음이 바람직하다.

또한, 본체부(200)가 해상에 부유되면, 조도센서(223)를 통해 주변 조도를 감지하여 기설정된 조도 이하이면, 고휘도발광부(224)를 통해 시각적으로도 표시할 수 있음이 바람직하다.

해상 구조의 경우, 어두워지면 조난자 수색에 어려움이 발생함에 따라 주변이 어두워 지더라도 발광에 의해 위치를 표시할 수 있다.

따라서, 본 발명은 조난자의 수동 조작과 상관없이 조난자의 입수여부가 감지되면 자동으로 구동하여 구조신호를 발신하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100...홀더-크레들 110...고정부재
120...본체 안착부 121...가이드부
130, 233...결합부 140...제2 걸림홀
232...제1 걸림홀 200...본체부
210...본체하우징 211...수분센서
212...탄성부재 213...결합홈
214...배터리 215...GPS수신부
216...TTS신호 변환부 220...본체커버
221...안테나수용부 222...안테나
223...조도센서 224...고휘도발광부
230...안테나커버 231...연장부
300...분리부 310...모터부
320...피니언 기어부 330...랙기어 레일부
340...이중결합부 341...제1 걸림부
342...제2 걸림부 350...탄성 커버부

Claims

조난자의 구명조끼에 결합하는 홀더-크레들; 및
상기 홀더-크레들과 결합되어 구조신호를 기설정된 주파수 대역의 임의의 수신부로 전달하여 구조 신호를 전달하는 본체부로 구성하되,
상기 본체부는 배면에 입수 여부를 감지하는 수분센서를 구비하고, 수용부에 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신부, 상기 GPS 신호를 TTS 음성신호로 변환하는 TTS신호 변환부, 및 상기 TTS 음성신호를 임의의 무선망으로 전송하는 무선송신부를 수용하는 본체하우징;
상기 본체 하우징의 상면을 덮어 내부로 물이 유입되지 않도록 방수 기능을 하면서, 상면에 상기 TTS 음성신호를 기설정된 주파수 대역으로 발신하는 안테나를 수용하는 본체커버; 및
상기 본체커버에 수용된 상기 안테나를 은닉해 보호하면서 일측이 연장된 연장부의 수직방향으로 제1 걸림홀을 형성하는 안테나커버를 포함하며,
상기 홀더-크레들은 상기 본체부를 안착시키고, 일측에 상부방향으로 제2 걸림홀을 형성하고,
상기 안테나커버의 제1 걸림홀이 결합되는 제1 걸림부와 상기 홀더-크레들의 제2 걸림홀이 결합되는 제2 걸림부 및 상기 본체하우징의 수용부 내에 구비된 모터부와 연결된 피니언 기어의 동작에 의해 일방향으로 이동되는 랙기어 레일부 를 형성하고, 상기 랙기어 레일부의 구동에 따라 일방향으로 이동되어 상기 홀더-크레들 및 안테나커버가 분리되는 이중 결합부를 포함하는 분리부;를 구비하여,
상기 수분센서 감지에 따라 상기 이중결합부에 결합되는 상기 홀더-크레들 및 안테나커버를 순차적으로 분리하여 상기 본체부는 수면위로 부유시키고, 상기 안테나커버의 분리로상방향으로 돌출되는 안테나를 통해 상기 TTS 음성신호를 기설정된 주파수대역의 신호로 무선 송출하여 원격지의 임의의 수신부로 전달하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수분센서는 복수개 배열되어, 기설정된 시간이상 발생되는 이상신호로 입수여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 홀더-크레들 및 본체부는 와이어(wire)로 연결되어,
상기 이중결합부와 상기 홀더-크레들의 제2 걸림홀이 분리되어도 상기 와이어의 연결이 유지된 상태로상기 본체부가 조난자와 함께 위치한 상기 홀더-크레들의 주변에 위치되는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체부가 수면위에 부유하기 위해, 상기 본체하우징의 수용부 내에 또는 상기 본체하우징의 좌우 측면에 부력부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체하우징의 배면 또는 상기 홀더-크레들 상면에 상기 본체부와 홀더-크레들이 서로 밀어내어 분리가 용이하게 하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 TTS신호 변환부는 기등록된 디지털 음절정보를 수신된 상기 GPS 정보에 따라 상기 디지털 음절정보를 조합해 TTS 음성신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 무선송신부는 상기 TTS신호 변환부에서 변환된 상기 TTS 음성신호를 원격지에 위치한 동일한 무선주파수의 수신부로 전송하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
상기 TTS 음성신호는 위급상황정보, 조난자의 위치, 조난자의 이동속도, 이동방향, 조난발생시간, 및 수온정보 중 어느 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분리부는 상기 랙기어 레일부가 이동하는 상기 본체하우징의 관통홀을 통해 상기 본체하우징 내부로 물이 유입되지 않도록 우레탄 재질등의 탄성 커버부를 구비하고, 상기 탄성커버부를 사이에 두고 상기 랙기어 레일부와 이중결합부가 결합되며,
상기 랙기어 레일부의 이동에 따라 상기 탄성 커버부가 늘어나면서 상기 이중결합부가 이동되는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체커버는 조도를 감지하는 조도센서; 및
상기 조도센서에 따라 빛을 발광하는 고휘도 발광부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신장치.
조난자의 구명조끼에 결합하는 홀더-크레들 및 상기 홀더-크레들과 결합되어 구조신호를 기설정된 주파수 대역의 임의의 수신부로 전달하여 구조 신호를 전달하는 본체부로 구성하는 해상 조난신호 발신방법에 있어서,
(a) 본체부의 수분 센서로 입수여부를 감지하는 단계;
(b) 상기 입수로 감지되면, 모터부를 구동하여 홀더-크레들로부터 본체부를 분리하는 단계;
(c) 상기 본체부가 분리되고 상기 모터부에 의해 은닉되었던 안테나를 활성화시키기 위해 안테나를 은닉해 두었던 안테나커버를 여는 단계;
(d) 상기 안테나가 활성화되고, GPS 수신부의 GPS안테나로 GPS 정보를 수신하는 단계;
(e) 상기 GPS 정보에 따라 디지털 음절정보를 조합하여 TTS 음성신호로 변환하는 단계; 및
(f) 상기 TTS 음성신호를 기설정된 주파수 대역의 무선송신부를 통해 원격지의 임의의 동일한 주파수 대역의 수신부로 발신하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신방법.
청구항 11에 있어서,
상기 (a) 단계는 해수 및 담수의 감지가 용이하게 하기 위해 임피던스가 높은 전계효과트랜지스터의 게이트에 두 개가 한쌍인 전극을 연결하여 수분에 의한 게이트의 전압 변화로 소자의 드레인의 전압 변화를 일으켜 입수 여부를 판단하되,
변화되는 전압값을 갖는 전극의 수가 기설정된 전극의 수 기준에 따라 기설정된 시간 이상 동안 지속되는 시간을 판정하여 입수여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신방법.
청구항 11에 있어서,
상기 (b) 및 (C)단계는 하나의 모터부로 구동되며, 상기 모터부의 구동으로 회전하는 피니언 기어부와 결합되어, 상기 피니언 기어부의 동작에 의해 일방향으로 이동되는 랙기어 레일부의 이동거리에 따라 상기 홀더-크레들 및 상기 안테나커버가 순차적으로 분리되거나, 동시에 분리되는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신방법.
청구항 11에 있어서,
상기 (f)단계의 수신부는 해상 구조용 국제 표준으로서 인근 해상의 모든 선박, 기지국, 및 구조처에 필수적으로 설치되거나 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 해상 조난신호 발신방법.