KR102000250B1 - Base on side thruster control dual type national marine electronics association combiner for communication output signal digitization, and communication output signal digitization system including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 기반의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능부, 그리고 이를 포함하는 통신 출력신호 디지털화 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 제 1 측면은, 입/출력 보드(I/O Board)(1); 및 입/출력 보드(I/O Board)(1)에 내부에 추가 구성으로 형성되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100); 를 포함하며, NMEA 컴바이너 기능화부(100)는, 아날로그 기능에 디지털 통신 기능을 추가하기 위해 디지털 통신부(200)에 통신 출력신호 디지털화를 요청하여 복수의 사이드 트러스터 장치, 그리고 선박 장치와 아날로그/디지털(Analog/Digital) 통신을 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면은, 입/출력 보드(I/O Board)(1)에 내부에 추가 구성으로 형성되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)에 있어서, NMEA 컴바이너 기능화부(100)와 디지털 통신부(200) 간의 RS422 직렬 통신 방식의 데이터 패킷 구조를 제공하기 위해 데이터 통신 데이터 사양으로 관련 기준(IEC61162-1)에 따라 N데이터 전송 방식, 데이터 포맷 프로토콜, 데이터 내용을 다루며, 통신 방식(RS422), Baud rate(4800 bps), 동기 방식(비동기(Asynchronous)), Start bits(1bit(0으로 출력)), Data bits(8bits (D7=0, LSB( Least Significant Bit)부터 전송))), Stop bits(1bit(1로 출력)), Parity(None)으로 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 기반의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너를 제공함에 있다.
이에 의해, 기존 통신의 경우 아날로그 통신만 출력이 가능하도록 되어있어 NMEA 방식이 사용되는 선박에는 사용이 어려운 한계점을 해결할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 기존의 NMEA 컴바이너를 사용하더라도 이를 외부에 부착하는 방식을 변경하여 입/출력 보드(I/O Board) 내부로 수용함으로써, 추가적인 장비가 없이도 적용이 가능하도록 듀얼 타입의 NMEA 통신 방식이 사용될 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 디지털화된 통신 신호의 에러율을 0.1% 이내로 작동시킬 수 있는 효과를 제공한다. The present invention relates to a NMEA combiner function for digitizing a communication output signal based on a dual-type side trusser control, and a communication output signal digitizing system including the same. A first aspect of the present invention is a semiconductor device comprising: an input / output board (I / O Board); And an NMEA combiner functionalization unit 100 formed in the I / O board 1 in addition to the NMEA combiner functional unit 100; And the NMEA combiner functionalization unit 100 requests the digital communication unit 200 to digitize the communication output signal to add a digital communication function to the analog function and transmits the communication output signal to the plurality of side trusser units, / Digital (Analog / Digital) communication is selectively used in the communication system of the present invention.
A second aspect of the present invention is a NMEA combiner functional unit 100 formed in an I / O board 1 in addition to the NMEA combiner functional unit 100, 100, and the digital communication unit 200, the N data transmission method, the data format protocol, and the data contents are handled according to the related standard (IEC61162-1) in the data communication data specification to provide the data packet structure of the RS422 serial communication method between the digital communication unit 200 and the communication (RS422), Baud rate (4800 bps), Synchronous mode (Asynchronous), Start bits (1bit), Data bits (8bits (D7 = 0, Least Significant Bit) The present invention provides an NMEA combiner for digitizing a communication output signal based on a dual-type side trusser control, which is characterized in that data communication is carried out with a stop bit (1 bit (output as 1)) and Parity (None).
Thus, in the case of existing communication, only the analog communication can be outputted, and it is possible to solve the limitations that are difficult to use for the ship using the NMEA system.
In addition, even if the existing NMEA combiner is used, it can be accommodated inside the I / O board by changing the method of attaching it to the outside, so that the dual type NMEA communication method is used so that it can be applied without additional equipment And the like.
In addition, it provides an effect that the error rate of the digitized communication signal can be operated within 0.1%.
Description
본 발명은 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능이 적용된 통신 출력신호 디지털화 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 기존 통신의 경우 아날로그 통신만 출력이 가능하도록 되어있어 NMEA 방식이 사용되는 선박에는 사용이 어려운 한계점을 해결하고, 기존의 NMEA 컴바이너의 기능화를 통하여 이를 외부에 부착하는 방식을 변경하여 입/출력 보드(I/O Board) 내부로 수용하고, 여러 신호를 하나로 모아 출력이 가능하게 하며추가적인 장비가 없이도 적용이 가능하도록 하여 디지털화된 통신 신호의 에러율을 0.1% 이내로 작동시키도록 하기 위한 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너, 그리고 이를 포함하는 통신 출력신호 디지털화 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a system for digitizing a communication output signal to which an NMEA combiner function for digitizing a communication output signal of a dual-type side trusser control is applied. More specifically, It is possible to solve the limitations that are difficult to use for ships using the NMEA method and to accommodate them inside the I / O board by changing the way of attaching them to the outside through functionalization of existing NMEA combiner, Side trusser control to enable the error rate of the digitized communication signal to be less than 0.1% by making it possible to output together and to be applied without any additional equipment. The NMEA combiner for dual type communication output signal digitization, And a communication output signal digitization system including the same Intended.
일반적으로, 선박은 안벽에 접안하거나, 수리를 위하여 도크(Dock)에 진입시키는 경우에 안벽 또는 도크와 평행을 이루도록 선체를 미세하게 조향시킬 필요가 있다.Generally, it is necessary to finely steer the hull so as to be parallel with the seawall or the dock when the ship rides on the seawall or enters the dock for repair.
또한, 시추선 등과 같은 특수 선박에서도 정교한 위치를 확보하기 위해서 이러한 필요성이 제기된다. 이러한 경우에 사용되는 것이 사이드 트러스터(side thruster) 장치이며, 일반적으로 선미 또는 선수 측에 수평으로 관통되는 터널에 정회전 및 역회전이 가능한 팬을 설치하여 유입되는 물을 이동하고자 하는 반대측으로 배출시켜 선박의 위치를 미세조정하게 된다.This need also arises to secure a sophisticated position in special vessels such as drillships. In this case, a side thruster device is used. In general, a tunnel which is horizontally penetrated to the stern or forward side is provided with a fan capable of forward rotation and reverse rotation to discharge water to the opposite side Thereby finely adjusting the position of the ship.
즉, 선수 또는 선미측 선체를 수평으로 관통하는 터널을 형성시키고, 터널에는 정회전 및 역회전 가능한 모터와 연결된 팬을 이용한 사이드 트러스터를 설치하여 유입되는 물을 이동하고자 하는 반대측으로 배출시켜 선박의 위치를 미세조정하게 된다.That is, a tunnel is formed horizontally through the forward or stern side hull, and a side trusser using a fan connected to the forward and reverse rotatable motors is installed in the tunnel to discharge the inflow water to the opposite side to be moved, The position is fine-tuned.
한편, 선박 내 서로 다른 장비에 해당하는 사이드 트러스터, 선박 항해 기록장치(Voyage Data Recorder), GPS 장치, AIS(Auto Identification System) 장치 등 간의 연동을 위한 통신 설비 방식은 기존의 하드와이어링(Hardwiring) 방식에서 디지털(Digital) 통신 방식으로 변경되고 있는 추세이다.Meanwhile, the communication system for interlocking between the side trussers, the Voyage Data Recorder, the GPS device, and the AIS (Auto Identification System) devices corresponding to different equipments in the ship is a conventional hardwiring ) Method to digital (digital) communication method.
기존 하드와이어링 방식은 필요한 정보 수량과 결선의 수가 N:N 비율로 추가됨에 따라 연동에 따른 수많은 케이블(Cable)이 필요하다는 단점이 있다.In the conventional hardwiring method, the number of necessary information and the number of wires are added as N: N ratio.
한편, 디지털 통신 방식을 사용할 경우 필요한 정보 수량과 결선의 수가 N:1 비율로 추가적 하드와이어링 없이 소프트웨어(Software)로 송/수신 정보를 추가할 수 있다. 이는 선박 내에 모든 케이블이 포설된 후에도 사용자가 원하는 정보를 추가할 수 있다는 매우 큰 장점이 있다.On the other hand, when using the digital communication method, it is possible to add transmission / reception information to the software without additional hardwiring at the ratio of N: 1 and the number of necessary information and wiring. This has the great advantage that the user can add the desired information even after all cables are installed in the ship.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존 통신의 경우 아날로그 통신만 출력이 가능하도록 되어있어 NMEA 방식이 사용되는 선박에는 사용이 어려운 한계점을 해결하도록 하기 위한 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능을 적용한 통신 출력신호 디지털화 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention solves the above problems. In the conventional communication, only the analog communication can be outputted. Therefore, in the ship using the NMEA method, the side trusser control dual type communication output And a communication output signal digitization system applying the NMEA combiner function for signal digitization.
또한, 본 발명은 기존의 NMEA 컴바이너의 기능화를 통하여 이를 외부에 부착하는 방식을 변경하여 입/출력 보드(I/O Board) 내부로 수용함으로써, 여러 신호를 하나로 모아 출력이 가능하게 하며 추가적인 장비가 없이도 적용이 가능하도록 듀얼 타입의 NMEA 통신 방식이 사용될 수 있도록 하기 위한 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능의 적용, 그리고 이를 포함하는 통신 출력신호 디지털화 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention changes the method of attaching it to the outside through the functionalization of the existing NMEA combiner and accommodates it in the input / output board (I / O board) Side trusser control for enabling dual-type NMEA communication method to be applied without the need to use the NMEA combiner function for digitizing the communication output signal of the dual type, and a communication output signal digitizing system including the same .
또한, 본 발명은 디지털화된 통신 신호의 에러율을 0.1% 이내로 작동시키도록 하기 위한 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능과 이를 포함하는 통신 출력신호 디지털화 시스템을 제공하기 위한 것이다.Also, the present invention provides a NMEA combiner function for digitizing a communication output signal of a dual-type side trusser control for operating an error rate of a digitized communication signal within 0.1%, and a communication output signal digitizing system including the same .
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템은, 입/출력 보드(I/O Board)(1); 및 입/출력 보드(I/O Board)(1)에 내부에 추가 구성으로 형성되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100); 를 포함하며, NMEA 컴바이너 기능화부(100)의 역할은, 아날로그 기능에 디지털 통신 기능을 추가하기 위해 디지털 통신부(200)에 통신 출력신호 디지털화를 요청하여 복수의 사이드 트러스터 장치, 그리고 선박 장치와 아날로그/디지털(Analog/Digital) 통신을 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, a communication output signal digitizing system in a dual-type side trusser control according to an embodiment of the present invention includes an input / output board (I / O board) 1; And an NMEA combiner
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 있어서, NMEA 컴바이너 기능화부(100)역할은 , 디지털 통신부(200)와 RS422(recommended standard-422)에 해당하는 직렬 통신 방식으로 데이터를 주고 받아서, 사이드 트러스터 컨트롤러(Side Thruster controller) 터미널 보드인 입/출력 보드(1)의 일부로서, 아날로그 통신 출력신호를 디지털화하여 출력하는 것을 특징으로 하며 여러 신호를 하나로 모아 출력이 가능하게 한다.In the communication output signal digitization system of the dual type side truss control according to another embodiment of the present invention, the role of the NMEA combiner
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 기반의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능에서, 입/출력 보드(I/O Board)(1)에 내부에 추가 구성으로 형성되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)역할은, NMEA 컴바이너 기능화부(100) 적용기능과 디지털 통신부(200) 간의 RS422 직렬 통신 방식의 데이터 패킷 구조를 제공하기 위해 데이터 통신 데이터 사양으로 관련 기준(IEC61162-1)에 따라 N데이터 전송 방식, 데이터 포맷 프로토콜, 데이터 내용을 다루며, 통신 방식(RS422), Baud rate(4800 bps), 동기 방식(비동기(Asynchronous)), Start bits(1bit(0으로 출력)), Data bits(8bits (D7=0, LSB( Least Significant Bit)부터 전송))), Stop bits(1bit(1로 출력)), Parity(None)으로 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in an NMEA combiner function for digitizing a communication output signal based on a dual-type side trusser control according to an embodiment of the present invention, an input / output (I / O) The NMEA combiner
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능은, NMEA 컴바이너 기능화부(100)역할과 사이드 트러스터 간의 통신 데이터 패킷 구조 중 트러스터 컨트롤 데이터(Thruster Control Data, 이하, 'TRC'라고 함)인 TRC 데이터 구조는 사이드 트러스터 장치에 대한 제어 데이터의 상태를 제공하기 위해, 규칙적인 간격으로 전송되는 것을 특징으로 한다.In this case, the NMEA combiner function for digitizing the side-trusser control dual type communication output signal according to another embodiment of the present invention is a function of the NMEA combiner
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능에 있어서, TRC 데이터 구조는, Number of Thruster, bow or stern(트러스터의 수, 선수 또는 선미), RPM demand value(RPM 요구값), RPM mode indicator(RPM 모드 인디케이터), Pitch demand value(피치 요구 값), Pitch mode indicator(피치 모드 인디케이터), Azimuth demand(방위각 요구), Operating location indicator(오퍼레이팅 위치 인디케이터), 그리고 Sentence status flag(센텐스 상태 플래그)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, in the NMEA combiner function for digitizing the communication output signal of the dual-type side trusser control according to another embodiment of the present invention, the TRC data structure includes a number of thruster, bow or stern (number of trussers, RPM demand value, RPM mode indicator, Pitch demand value, Pitch mode indicator, Azimuth demand, Operating location, an indicator (operating position indicator), and a Sentence status flag.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 기반의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 역할은, 개별 ID를 사용하여 TRC 데이터를 전송할 사이드 트러스터 장치 개별 또는 그룹별로 제어 데이터의 선택, 제어 데이터를 생성할 수 있도록 하는 기능을 가지며, 생성되는 제어 데이터에 대한 각 채널별로 구분된 각 사이드 트러스터 장치로 전송하기 위한 다중화를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the role of the NMEA combiner for digitizing the communication output signal based on the dual-type side truss control is realized by individually or group-by-side control of the side truss device for transmitting TRC data using the individual ID And a multiplexing unit for multiplexing data to be transmitted to each of the side trusser units divided for each channel with respect to the generated control data.
본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능, 그리고 이를 포함하는 통신 출력신호 디지털화 시스템은, 기존 통신의 경우 아날로그 통신만 출력이 가능하도록 되어있어 NMEA 방식이 사용되는 선박에는 사용이 어려운 한계점을 해결할 수 있는 효과를 제공한다.The NMEA combiner function for digitizing the communication output signal of the dual-type side truss control according to the embodiment of the present invention and the communication output signal digitization system including the NMEA combiner function for the dual communication output signal digitization, It provides the effect of solving the limitations that are difficult to use for ships using the NMEA method.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 기반의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능, 그리고 이를 포함하는 통신 출력신호 디지털화 시스템은, 기존의 NMEA 컴바이너 기능을 활용하여 이를 외부에 부착하는 방식을 변경하여 입/출력 보드(I/O Board) 내부로 수용함으로써, 추가적인 장비가 없이도 적용이 가능하도록 듀얼 타입의 NMEA 통신 방식이 사용될 수 있도록 하는 효과를 제공한다. In addition, according to another embodiment of the present invention, the NMEA combiner function for digitizing the communication output signal based on the dual-type side trusser control and the communication output signal digitizing system including the NMEA combiner function, And it is accommodated in the I / O board by changing the way of attaching it to the outside, so that the dual type NMEA communication method can be used so that it can be applied without additional equipment.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입의 통신 출력신호 디지털화를 위한 NMEA 컴바이너 기능, 그리고 이를 포함하는 통신 출력신호 디지털화 시스템은, 디지털화된 통신 신호의 에러율을 0.1% 이내로 작동시킬 수 있는 효과를 제공한다. In addition, the NMEA combiner function for digitizing the communication output signal of the dual-type side trusser control according to another embodiment of the present invention and the communication output signal digitization system including the NMEA combiner function can reduce the error rate of the digitized communication signal by 0.1% Or less.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템을 구성하는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)는 컴바이너의 기능을 외관으로 도식화하여 나타낸 도면으로 해당부분은 터미널 보드 내부에 회로화되어 구현되는 사항이다.
도 2는 도 1의 NMEA 컴바이너 기능화부(100)의 내부 기능적 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능과 디지털 통신부(200) 간의 RS422 직렬 통신 방식의 데이터 패킷 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능과 사이드 트러스터 간의 통신 데이터 패킷 구조 중 트러스터 컨트롤 데이터(Thruster Control Data, 이하, 'TRC'라고 함)를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능과 사이드 트러스터 간의 통신 데이터 패킷 구조 중 트러스터 응답 데이터(Thruster Response Data, 이하, 'TRD'라고 함)를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능이 형성되는 입/출력 보드(I/O Board)(1) 내부의 디지털 통신부(200)에 대한 회로도를 나타내는 참조도면이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a function of a combiner as an external view in an NMEA combiner
2 is a block diagram illustrating internal functional components of the NMEA combiner
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of an NMEA combiner
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a NMEA combiner
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the function of the NMEA combiner
6 is a block diagram of an input / output board (I / O board) (FIG. 6) in which a function of the NMEA combiner
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.In the present specification, when any one element 'transmits' data or signals to another element, the element can transmit the data or signal directly to the other element, and through at least one other element Data or signal can be transmitted to another component.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템을 구성하는 NMEA 컴바이너(National Marine Electronics Association Combiner)기능부(100)의 기능을 외관으로 도식화한 도면이다. 도 2는 도 1의 NMEA 컴바이너 기능화부(100) 기능의 내부 구성요소를 나타내는 블록도이다. FIG. 1 is a schematic view of a function of a
도 1 및 도 2를 참조하면, NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능은 현재 타 장비에서 하드와이어링 또는 아날로그(Analog) 출력 방식을 디지털 통신 방식으로 변경 및 취합하기 위해 외부에 추가 구성하여 기능 구현하는 것과는 달리, 입/출력 보드(I/O Board)(1)에 내부에 추가 구성한다. 1 and 2, the function of the NMEA combiner
이에 따라, NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능은 기존 아날로그 출력 방식의 단점을 보완하고 스마트 선박 트렌드에 맞추어 사이드 트러스터 컨트롤에 있어서 아날로그/디지털 모두가 가능한 방식을 사용한다.Accordingly, the function of the NMEA combiner
즉, NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능은 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 방식으로, NMEA 컴바이너 기능을 변경하여 입/출력 보드(1) 내에 자체 회로를 구성하여 디지털 통신 출력이 가능하도록 한다. That is, the function of the NMEA combiner
사이드 트러스터 컨트롤러 싱글 타입(Single Type)에서는 피치 오더 데이터(Pitch Order Data)와 피치 피드백 데이터(Pitch Feedback Data)를 아날로그 입/출력 방식(10V, 4~20mA)을 이용하여 선박 항해 기록장치(Voyage Data Recorder, 이하, 'VDR') 등의 선박 장비와 연동하는 것과 대조적으로, 본 발명에 따른 NMEA 컴바이너 기능화부(100)의 기능에서는 이러한 아날로그 기능에 디지털 통신 기능을 추가하기 위해 디지털 통신부(200)를 추가로 구비함으로써, 사용자가 아날로그/디지털(Analog/Digital) 통신을 선택적으로 사용할 수 있도록 구성할 수 있다.In the single type of the side truss controller, the pitch order data and the pitch feedback data are inputted to the Voyage (Voyage) using the analog input / output method (10 V, 4 to 20 mA) The NMEA combiner
즉, NMEA 컴바이너 기능화부(100) 아날로그 기능에 디지털 통신 기능을 추가하기 위해 디지털 통신부(200)에 통신 출력신호 디지털화를 요청하여 복수의 사이드 트러스터 장치, 그리고 선박 장치와 아날로그/디지털(Analog/Digital) 통신을 선택적으로 사용할 수 있는 것이다. That is, in order to add a digital communication function to the analog function of the NMEA combiner
이때, NMEA 컴바이너 기능화부(100)는 디지털 통신부(200)와 RS422(recommended standard-422)에 해당하는 직렬 통신 방식으로 데이터를 주고 받음으로써, 사이드 트러스터 컨트롤러(Side Thruster controller) 터미널 보드인 입/출력 보드(1)의 일부로서, 아날로그 통신 출력신호를 디지털화하여 출력함으로써, 기존 통신방식의 경우 아날로그 통신 출력 신호만 제공하는 것과 달리, NMEA 방식이 사용되는 선박에도 사용할 수 있도록 한다. At this time, the NMEA combiner
결과적으로, 본 발명에서는 디지털화된 통신 출력신호를 활용함으로써, 전송 에러율을 0.1% 이내로 제한할 수 있는 효과를 제공할 뿐만 아니라, 자체적으로 NMEA 컴바이너 기능을 입/출력 보드(1) 내부에 구현하여 추가적인 장비가 없이도 적용할 수 있는 효과를 제공한다. As a result, in the present invention, by utilizing the digitized communication output signal, the transmission error rate can be limited to within 0.1%, and the NMEA combiner function can be implemented in the input /
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능과 디지털 통신부(200) 간의 RS422 직렬 통신 방식의 데이터 패킷 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of an NMEA combiner
도 3을 참조하면, 데이터 통신 데이터 사양으로 관련 기준(IEC61162-1)에 따라 N데이터 전송 방식, 데이터 포맷 프로토콜, 데이터 내용을 다루며, 통신 방식(RS422), Baud rate(4800 bps), 동기 방식(비동기(Asynchronous)), Start bits(1bit(0으로 출력)), Data bits(8bits (D7=0, LSB( Least Significant Bit)부터 전송))), Stop bits(1bit(1로 출력)), Parity(None)으로 데이터 통신을 수행한다. Referring to FIG. 3, N data transmission method, data format protocol, and data contents are handled according to the related standard (IEC61162-1) as the data communication data specification, and communication method (RS422), baud rate (4800 bps) ), Stop bits (1 bit (output as 1)), Parity (Asynchronous), Start bits (
여기서, IEC61162-1은 싱글 토커(데이터 전송하는 장치)와 멀티 리스너(다른 장치로부터 데이터를 수신하는 장치) 구조를 통해 하나의 장비인 NMEA 컴바이너 기능화부(100)에서 여러 수신 장치로 데이터를 전송하는 단방향 시리얼 통신방식에 대한 규약을 다룬다.Here, IEC61162-1 uses NMEA combiner
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능의 활용으로 사이드 트러스터 간의 통신 데이터 패킷 구조 중 트러스터 컨트롤 데이터(Thruster Control Data, 이하, 'TRC'라고 함)를 나타내는 도면이다. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a communication router according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, Control data (hereinafter, referred to as 'TRC').
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100) 기능과 사이드 트러스터 간의 통신 데이터 패킷 구조 중 트러스터 응답 데이터(Thruster Response Data, 이하, 'TRD'라고 함)를 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템에 사용되는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)가 형성되는 입/출력 보드(I/O Board)(1) 내부의 디지털 통신부(200)에 대한 회로도를 나타내는 참조도면이다. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the function of the NMEA combiner
먼저, 도 4를 참조하면, TRC 데이터 구조는 사이드 트러스터 장치에 대한 제어 데이터의 상태를 제공하기 위해, 규칙적인 간격으로 전송되어야 한다. 이를 위해, Number of Thruster, bow or stern(트러스터의 수, 선수 또는 선미), RPM demand value(RPM 요구값), RPM mode indicator(RPM 모드 인디케이터), Pitch demand value(피치 요구 값), Pitch mode indicator(피치 모드 인디케이터), Azimuth demand(방위각 요구), Operating location indicator(오퍼레이팅 위치 인디케이터), Sentence status flag(센텐스 상태 플래그)를 포함할 수 있다. First, referring to FIG. 4, the TRC data structure must be transmitted at regular intervals to provide the status of the control data for the side trestor device. For this, the number of thruster, bow or stern (number of thrusters, stern or stern), RPM demand value, RPM mode indicator (RPM mode indicator), Pitch demand value (pitch demand value) indicator, azimuth demand, operating location indicator, and a sentence status flag.
NMEA 컴바이너 기능화부(100)기능을 위해서는 개별 ID를 사용하여 TRC 데이터를 전송할 사이드 트러스터 장치 개별 또는 그룹별로 제어 데이터의 선택, 제어 데이터를 생성할 수 있도록 하는 기능을 가지며, 생성되는 제어 데이터에 대한 각 채널별로 구분된 각 사이드 트러스터 장치로 전송하기 위한 다중화를 수행할 수 있다. The function of the NMEA combiner
이를 위해 NMEA 컴바이너 기능화부(100) 기능을 위해 컴바인 함수 모듈(Combine function), 속도 변환 모듈(Speed Conversion), NMEA 변환 모듈(NMEA Conversion)(if required)을 활용할 수 있다. For this purpose, a combine function module, a speed conversion module (speed conversion module), and an NMEA conversion module (NMEA conversion module (if required) can be utilized for the function of the NMEA
한편, 본 발명에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.In the present invention, a module may mean a functional and structural combination of hardware for carrying out the technical idea of the present invention and software for driving the hardware. For example, the module may mean a logical unit of a predetermined code and a hardware resource for executing the predetermined code, and it does not necessarily mean a physically connected code or a kind of hardware. Can be easily deduced to the average expert in the field of < / RTI >
여기서 TRC 제어 데이터는 NMEA 데이터 포맷으로 "$--TRC"로 시작되는 사용자 지정 형식을 사용하여, "$--TRC,x,x.x,a,x.x,a,x.x,a,a*hh<CR><LF>"와 같이 표현될 수 있다. "$"는 NMEA 데이터의 시작, "TRC"는 사용자 정의 데이터 중 TRC 제어 데이터 포맷, "x,x.x,a,x.x,a,x.x,a,a"은 상술한 제어 데이터들, "*"는 다음이 Checksum, "hh"는 Checksum 값, <CR>은 0x0d, <LF>는 0x0a를 나타낸다.Here, the TRC control data is defined as "$ - TRC, x, xx, a, xx, a, xx, a, a * hh < CR ≫ < LF > ".Quot;, " * "indicates the start of NMEA data," TRC "is the TRC control data format of the user defined data," x, xx, a, xx, a, xx, The following is the Checksum, where "hh" is the Checksum value, <CR> is 0x0d, and <LF> is 0x0a.
도 5를 참조하면, TRD 데이터 구조는 사이드 트러스터 장치로부터의 응답 데이터의 상태를 제공하기 위해, 규칙적인 간격으로 전송되어야 한다. 이를 위해, Number of Thruster, bow or stern(트러스터의 수, 선수 또는 선미), RPM response(RPM 응답), RPM mode indicator(RPM 모드 인디케이터), Pitch response value(피치 응답 값), Pitch mode indicator(피치 모드 인디케이터), Azimuth demand(방위각 요구)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 5, the TRD data structure must be transmitted at regular intervals to provide the status of the response data from the side trestor device. To do this, use the Number of Thruster, bow or stern, RPM response, RPM mode indicator, Pitch response value, Pitch mode indicator, Pitch mode indicator), and azimuth demand (azimuth demand).
NMEA 컴바이너 기능화부(100)는 개별 ID를 사용하여 TRD 데이터를 수신할 사이드 트러스터 장치 개별 또는 그룹별로 제어 데이터의 선택, 응답 데이터를 수신할 수 있는 기능을 가지며, 수신되는 응답 데이터에 대한 각 채널별로 구분된 각 사이드 트러스터 장치로부터 수신하기 하여 역 다중화(demultiplex)를 수행할 수 있다. The NMEA
여기서 TRD 제어 데이터는 NMEA 데이터 포맷으로 "$--TRD"로 시작되는 사용자 지정 형식을 사용하여, "$--TRD,x,x.x,a,x.x,a,x.x*hh<CR><LF>"와 같이 표현될 수 있다. "$"는 NMEA 데이터의 시작, "TRD"는 사용자 정의 데이터 중 TRD 응답 데이터 포맷, "x,x.x,a,x.x,a,x.x"은 상술한 응답 데이터들, "*"는 다음이 Checksum, "hh"는 Checksum 값, <CR>은 0x0d, <LF>는 0x0a를 나타낸다.Here, the TRD control data is defined as "$ - TRD, x, xx, a, xx, a, xx * hh <CR> <LF>" using a custom format that begins with "$ - TRD" "Can be expressed as "$" Indicates the start of the NMEA data, "TRD" indicates the TRD response data format among the user-defined data, "x, xx, a, xx, a, xx" "hh" indicates a Checksum value, <CR> indicates 0x0d, and <LF> indicates 0x0a.
한편, NMEA 컴바이너 기능화부(100)가 포함된 입/출력 보드(I/O Board)(1)는 NMEA 신호를 수신할 수 있는 입력 포트(100a)를 사용하여 단독으로 다른 항해통신장비나 PC로부터 데이터를 직접 수신하거나, NMEA 컴바이너 기능화부(100)에 의해 TRC 데이터, TRD 데이터를 송수신할 수 있으며, 일부 VDR이나 ECDIS 등의 경우 모든 수신 정보를 Ethernet 형식으로 데이터를 출력하는 경우도 있으므로 Ethernet 인터페이스를 사용하여 데이터를 수신할 수 있도록 한다.An input / output board (I / O Board) 1 including an NMEA
출력 포트(100b)는 NMEA 컴바이너 기능화부(100)와 사이드 트러스터 장치 간의 무선 방식으로 포트 절감과 간결한 결선을 위하여 데이터 세션 연결을 수행할 수 있다. The
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
1 : 입/출력 보드
100 : NMEA 컴바이너(National Marine Electronics Association Combiner) 기능부
100a : 입력 포트
100b : 출력 포트
200 : 디지털 통신부(Digital Connection Part)1: Input / output board
100: National Marine Electronics Association Combiner (NMEA)
100a: input port
100b: output port
200: Digital Connection Part
Claims (6)
입/출력 보드(I/O Board)(1)에 내부에 추가 구성으로 형성되는 NMEA 컴바이너(100) 기능부; 을 포함하며,
NMEA 컴바이너 기능화부(100)는, 아날로그 기능에 디지털 통신 기능을 추가하기 위해 디지털 통신부(200)에 통신 출력신호 디지털화를 요청하여 복수의 사이드 트러스터 장치, 그리고 선박 장치와 아날로그/디지털(Analog/Digital) 통신을 선택적으로 사용하고,
상기 NMEA 컴바이너 기능화부(100)는,
상기 NMEA 컴바이너 기능화부(100)와 상기 디지털 통신부(200) 간의 RS422 직렬 통신 방식의 데이터 패킷 구조를 제공하기 위해 데이터 통신 데이터 사양으로 관련 기준(IEC61162-1)에 따라 N데이터 전송 방식, 데이터 포맷 프로토콜, 데이터 내용을 다루며, 통신 방식(RS422), Baud rate(4800 bps), 동기 방식(비동기(Asynchronous)), Start bits(1bit(0으로 출력)), Data bits(8bits (D7=0, LSB( Least Significant Bit)부터 전송))), Stop bits(1bit(1로 출력)), Parity(None)으로 데이터 통신을 수행하고,
상기 NMEA 컴바이너 기능화부(100)와 사이드 트러스터 간의 통신 데이터 패킷 구조 중 트러스터 컨트롤 데이터(Thruster Control Data, 이하, 'TRC'라고 함)인 TRC 데이터 구조는,
사이드 트러스터 장치에 대한 제어 데이터의 상태를 제공하기 위해 규칙적인 간격으로 전송되고, 개별 ID를 사용하여 TRC 데이터를 전송할 사이드 트러스터 장치 개별 또는 그룹별로 제어 데이터의 선택, 제어 데이터를 생성할 수 있도록 하는 기능을 가지며 생성되는 제어 데이터에 대한 각 채널별로 구분된 각 사이드 트러스터 장치로 전송하기 위한 다중화를 수행하는 것을 특징으로 하는 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입 기반의 통신 출력신호 디지털화 시스템.
I / O Board (1); And
An NMEA combiner 100 functioning as an addition to the input / output board I; / RTI >
The NMEA combiner functionalization unit 100 requests the digital communication unit 200 to digitize the communication output signal to add a digital communication function to the analog function and transmits the digital signal to the plurality of side trusser units and the ship unit and the analog / / Digital) communication is selectively used,
The NMEA combiner functionalization unit (100)
In order to provide the data packet structure of the RS422 serial communication method between the NMEA combiner functional unit 100 and the digital communication unit 200, an N data transmission method and data Format protocol and data contents. Communication method (RS422), Baud rate (4800 bps), Synchronization method (Asynchronous), Start bits (1bit), Data bits (8bits (D7 = 0, Data communication is performed with Stop bits (output from LSB (Least Significant Bit))), Stop bits (Output with 1 bit) and Parity (None)
The TRC data structure, which is thruster control data (hereinafter referred to as 'TRC') among the communication data packet structure between the NMEA combiner functional unit 100 and the side trestor,
To be able to generate the control data selection and control data for individual or group side truster devices to be transmitted at regular intervals to provide the status of the control data for the side trestor devices and to transmit TRC data using the individual IDs And multiplexing the generated control data to be transmitted to each side trusser unit classified for each channel.
디지털 통신부(200)와 RS422(recommended standard-422)에 해당하는 직렬 통신 방식으로 데이터를 주고 받아서, 사이드 트러스터 컨트롤러(Side Thruster controller) 터미널 보드인 입/출력 보드(1)의 일부로서, 아날로그 통신 출력신호를 디지털화하여 출력하는 것을 특징으로 하는 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템.
The NMEA combiner functionalization unit (100) according to claim 1,
Output board 1, which is a side truss controller (TPM) terminal board, through a serial communication method corresponding to the digital communication unit 200 and the RS422 (recommended standard-422) And the output signal is digitized and output. The communication output signal digitization system in the dual-type side truss control.
상기 TRC 데이터 구조는, Number of Thruster, bow or stern(트러스터의 수, 선수 또는 선미), RPM demand value(RPM 요구값), RPM mode indicator(RPM 모드 인디케이터), Pitch demand value(피치 요구 값), Pitch mode indicator(피치 모드 인디케이터), Azimuth demand(방위각 요구), Operating location indicator(오퍼레이팅 위치 인디케이터), 그리고 Sentence status flag(센텐스 상태 플래그)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이드 트러스터 컨트롤 듀얼 타입에서의 통신 출력신호 디지털화 시스템.
The method according to claim 1,
The TRC data structure includes a Number of Thruster, a bow or stern, a RPM demand value, an RPM mode indicator, a Pitch demand value, A pitch mode indicator, an azimuth demand, an operating location indicator, and a sentence status flag. In the dual-type side trusser control, Communication output signal digitization system.
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