KR20010108685A

KR20010108685A - 선박 항해 기록장치

Info

Publication number: KR20010108685A
Application number: KR1020000029360A
Authority: KR
Inventors: 전동욱
Original assignee: 이재성; 현대콩스버그마리타임 주식회사
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-08

Abstract

본 발명은 선박에 구비되어 있는 각종 장비와 메인 엔진의 상태를 감지한후 그 정보를 기록하여 선박 항해의 기초자료 작성 및 해양사고 발생시에 사고 원인을 분석할 수 있도록 한 선박 항해 기록장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 GPS수신기, 자이로컴퍼스, 속도판독기, 에코 사운드, 레이더탐지기, 기상풍력감지기 및 알람 앤드 모니터링시스템으로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받는 시리얼 인터페이스 매트릭스와, 상기 시리얼 인터페이스 매트릭스에서 출력되는 각 통신신호를 분석/저장하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 부호화하는 메인 시피유와, 상기 시리얼 인터페이스 매트릭스와 메인 시피유에 연결되어 부호화된 통신신호를 디코딩함과 아울러 콘트롤하는 디코딩 앤드 콘트롤로직과, 외부장치에 제어 명령을 내리는 익스터널 코멘드 디바이스와, 상기 메인 시피유, 디코딩 앤드 콘트롤로직 및 익스터널 코멘드 디바이스에서 출력되는 각 통신신호를 인가받아 랜을 통해 각 디스플레이부로 출력하는 시스템 로컬 버스로 구성된다.

Description

선박 항해 기록장치{navigation recording apparatus of ship}

본 발명은 선박 항해상태를 알려주는 선박 항해 기록장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박에 구비되어 있는 각종 장비와 메인 엔진의 상태를 감지한후 그 정보를 기록하여 선박 항해의 기초자료 작성 및 해양사고 발생시에 사고 원인을 분석할 수 있도록 한 선박 항해 기록장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에 설치되는 선박 항해 기록장치(VDR : Voyage Data Recorder)는 항공기의 블랙박스(Black Box)와 같은 개념으로 선박 항해중 각종 데이터를 실시간 기록의 유지 및 관리를 목적으로 항해 데이터, 엔진의 상태, 항해자료, 기상정보등을 신호변환장치가 인식할 수 있도록 디지털 신호로 변환 후 메인 시스템에 전송하고, 이 전송된 자료를 원하는 형태로 출력할 수 있게 하여 자동으로 선박 항해자료를 기록함에 따라 종래의 수작업에 의한 항해일지 작성의 수고를 덜 수 있고 효율적인 운항 관리시스템을 구축할 수 있는 장치로서 우리나라에서도 선박 항해 기록장치(블랙박스 기록장치)의 의무화는 이미 수년 전부터 거론되어 오고 있다.

또한, 선박 충돌등 기타의 조건에 의한 사고시 원인 규명을 위한 객관적인 수단이 없었고 이로 인한 보험사와 피 보험자간의 많은 트러블이 발생하였고, 따라서 선박 사고원인을 규명하는 객관적인 자료의 필요성이 꾸준히 제기되고 있는 바, 최근 선박내에 비행기의 블랙박스와 같은 기기를 의무적으로 탑재하여 상기에서 기술한 문제 해결의 객관적인 근거 자료로 사용하게 되었으며, 최근 국제적인 기구에서 선박 항해 기록장치의 기본 개념 및 기록장치에 저장되어야 할 데이터의 종류에 대한 규정이 정해져 이를 기준으로 하는 선박 항해 기록장치의 개발에 대한 원천기술의 확보가 시급한 문제로 대두되고 있다.

그리고 통상적인 선박의 제어시스템은, 선박 항해경로의 날씨를 인공위성으로부터 수신하여 팩시밀리로 수신하는 기상수신기와, 현재 항해중인 선박의 위치를 확인하기 위해 지상위치측정 시스템(GPS)으로부터 신호를 수신하는 GPS수신기와, 현재 항해중인 선박의 일정한 범위내의 물체를 확인하는 레이더탐지기와, 수중에 음파를 발사하여 되돌아오는 반향파를 측정하여 수심 및 암초등을 관측하는 음향탐지기와, 항해중인 선박의 속도를 측정하여 기록하는 속도판독기와, 방위 측정장치이며 방위신호를 전송하는 자이로컴퍼스와, 추진기의 회전수등의 정보를 전송하는 추진기모니터와, 선박을 목적지까지 적절한 경로를 유도하기 위한 자동항법장치 및 기타 각종 항해장치를 포함하여 구성된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 선박의 기상수신기, GPS수신기, 레이더탐지기, 음향탐지기, 속도판독기, 자이로컴퍼스, 추진기모니터, 자동항법장치 및 기타 각종 항해장비는 선박의 항해시에 개별적으로 작동하기 때문에 선박의 해양사고 발생 시 사고원인을 분석할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 똑같은 해양사고가 연속해서 일어날 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 발명의 목적은, 선박에 설치되어 있는 기상수신기, GPS수신기, 레이더탐지기, 음향탐지기, 속도판독기, 자이로컴퍼스, 추진기모니터, 자동항법장치 및 기타각종 항해장비로부터 출력되는 각종 정보를 수집 및 분석, 압축, 부호화하여 데이터 저장수단에 저장하고, 상기 데이터 저장수단에 기록된 정보를 복구 및 판독함으로써 경제적인 선박 항해자료를 제공할 뿐만 아니라, 사고 발생시에 선박의 항해 자료로써 사용하여 사고 당시 선박의 모든 환경을 쉽게 인식할 수 있어 나아가 선박사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 선박 항해 기록장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박 항해 기록장치의 특징은, GPS수신기, 자이로컴퍼스, 속도판독기, 에코 사운드, 레이더탐지기, 기상풍력감지기, 연료감지기, 엔진회전수감지기, 상기 연료감지기와 엔진회전수감지기로부터 출력되는 통신신호를 인가받아 이상시 경고음을 발생하거나 모니터링하는 알람 앤드 모니터링시스템이 구비된 선박에 있어서, 상기 GPS수신기, 자이로컴퍼스, 속도판독기, 에코 사운드, 레이더탐지기, 기상풍력감지기 및 알람 앤드 모니터링시스템으로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받는 시리얼 인터페이스 매트릭스와, 상기 시리얼 인터페이스 매트릭스에서 출력되는 각 통신신호를 분석/저장하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 부호화하는 메인 시피유와, 상기 시리얼 인터페이스 매트릭스와 메인 시피유에 연결되어 부호화된 통신신호를 디코딩함과 아울러 콘트롤하는 디코딩 앤드 콘트롤로직과, 외부장치에 제어 명령을 내리는 익스터널 코멘드 디바이스와, 상기 메인 시피유, 디코딩 앤드 콘트롤로직 및 익스터널 코멘드 디바이스에서 출력되는 각 통신신호를 인가받아 랜을 통해 각 디스플레이부로 출력하는 시스템 로컬 버스로 구성된다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 항해 기록장치의 제1 실시예와 그 주변에 연결된 각종장치를 나타낸 구성블록도,

도 2는 본 발명에 따른 선박 항해 기록장치의 제2 실시예와 그 주변에 연결된 각종장치를 나타낸 구성블록도,

도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 선박 항해 기록장치의 전면부와 후면부를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : 기록장치, 30-1 : 시리얼 인터페이스 매트릭스,

30-2 : 메인 시피유, 30-3 : 디코딩 앤드 콘트롤로직,

30-4 : 익스터널 코멘드 디바이스, 30-5 : 시스템 로컬 버스.

이하, 본 발명에 따른 선박 항해 기록장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 항해 기록장치의 제1 실시예와 그 주변에 연결된 각종장치를 나타낸 구성블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 여러 위성으로부터 전파되는 신호를 입수하여 현재 선박의 위치 정보(위도, 경보)를 제공받는 GPS(Global Positioning System)수신기(10)와, 지구 방향에 대한 각도를 제공하는 자이로컴퍼스(12)와, 이동하는 선박의 속력을 측정하는 장비로 바다밑 지표면에 대한 선박의 속도를 측정 또는 선체에 맞다은 수면에 대한 속도를 판독하는 속도판독기(14)와, 초음파 기술을 응용한 것으로 장비로부터 바다 밑에서 되돌아오는 반사음파의 시간으로 계산하여 현재 측정 위치의 수심을 계산하는 에코 사운드(echo sounder)(16)와, 4GHz/9GHz의 지향 및 반사특성이 뛰어난 전파를 전방향(360도 방향)으로 방사한후 반사되어오는 신호를 수신하여 반사신호의 강도 및 시간 지연의 값으로 물체를 감지하여 영상체로 제공하는 레이더탐지기(18)와, 기상을 측정하는 장비중 풍향과 풍속의 정보를 제공하는 기상풍력감지기(20)와, 엔진에 공급되는 연료의 량을 감지하는 연료감지기(22)와, 엔진의 회전수를 측정하는 엔진회전수감지기(24)와, 상기 연료감지기(22)와 엔진회전수감지기(24)로부터 출력되는 통신신호를 인가받아 이상시 경고음을 발생하거나 모니터링하는 알람 앤드 모니터링시스템(AMS: Alarm and Monitoring System)(26)과, 상기 GPS수신기(10), 자이로컴퍼스(12), 속도판독기(14), 에코 사운드(16), 레이더탐지기(18), 기상풍력감지기(20) 및 알람 앤드 모니터링시스템(26)으로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받아 저장함과 아울러 상기 통신신호를 이더넷(Ethernet)과 같은 랜(LAN)을 통해 각 디스플레이부(28)로 출력하는 기록장치(30)로 구성된다.

상기 기록장치(30)를 상세히 살펴보면, GPS수신기(10), 자이로컴퍼스(12), 속도판독기(14), 에코 사운드(16), 레이더탐지기(18), 기상풍력감지기(20) 및 알람 앤드 모니터링시스템(26)으로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받는 시리얼 인터페이스 매트릭스(serial interface matrix)(30-1)와, 상기 시리얼 인터페이스 매트릭스(30-1)에서 출력되는 각 통신신호를 분석/저장하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 부호화하는 메인 시피유(main CPU)(30-2)와, 상기 시리얼 인터페이스 매트릭스(30-1)와 메인 시피유(30-2)에 연결되어 부호화된 통신신호를 디코딩함과 아울러 콘트롤하는 디코딩 앤드 콘트롤로직(Decoding and Control Logic)(30-3)과, 상기 기록장치(30)의 외부장치에 제어 명령을 내리는 익스터널 코멘드 디바이스(External command Device)(30-4)와, 상기 메인 시피유(30-2), 디코딩 앤드 콘트롤로직(30-3) 및 익스터널 코멘드 디바이스(30-4)에서 출력되는 각 통신신호를 인가받아 이더넷과 같은 랜(LAN)을 통해 각 디스플레이부(28)로 출력하는 시스템 로컬 버스(System Local Bus)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 선박 항해 기록장치의 제1 실시예와 그 주변에 연결된 각종장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, GPS수신기(10)에 위성으로부터 수신된 현재 선박의 위치 정보(위도,경보)와, 자이로컴퍼스(12)에 감지된 지구 방향에 대한 각도정보와, 속도판독기(14)에 의한 항해중인 선박의 속도에 관한 정보와, 에코 사운드(16)에 감지된 수심정보와, 레이더탐지기(18)에 탐지된 영상체 정보와, 기상풍력감지기(20)에 감지된 풍향과 풍속정보와, 연료감지기(22) 및 엔진회전수감지기(24)에 감지된 연료량과 엔진회전수정보가 기록장치(30)의 시리얼 인터페이스 매트릭스(30-1)를 통해 메인 시피유(30-2)에 전송된다.

이때, 상기 메인 시피유(30-2)는 수신되는 각종 통신신호(현재 선박의 위치, 지구 방향에 대한 각도, 선박의 속도, 수심, 영상체, 풍향과 풍속, 연료, 엔진회전수등)를 분석, 저장/선별하고, 상기 선별된 통신신호를 부호화한다.

그리고, 디코딩 앤드 콘트롤로직(30-3)은 상기 메인 시피유(30-2)에 부호화된 신호를 디코딩한다.

한편, 메인 시피유(30-2), 디코딩 앤드 콘트롤로직(30-3) 및 익스터널 코멘드 디바이스(30-4)에서 출력되는 통신신호는 시스템 로컬 버스(30-5)를 통해 외부장치에 설치된 다수의 디스플레이부(28)에서 디스플레이된다.

예를들어, GPS수신기(10)에 수신된 선박의 현재 위치는 시리얼 인터페스 매트릭스(30-1), 메인 시피유(30-2), 디코딩 앤드 콘트롤로직(30-3) 및 시스템 로컬 버스(30-5)를 통해 문자와 그래픽으로 디스플레이부(28)에서 디스플레이된다.

도 2는 본 발명에 따른 선박 항해 기록장치의 제2 실시예와 그 주변에 연결된 각종장치를 나타낸 구성블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 여러 위성으로부터 전파되는 신호를 입수하여 현재 선박의 위치 정보(위도, 경보)를 제공받는 GPS(Global Positioning System)수신기(10)와, 지구 방향에 대한 각도를 제공하는 자이로컴퍼스(12)와, 이동하는 선박의 속력을 측정하는 장비로 바다밑 지표면에 대한 선박의 속도를 측정 또는 선체에 맞다은 수면에 대한 속도를 판독하는 속도판독기(14)와, 초음파 기술을 응용한 것으로 장비로부터 바다 밑에서 되돌아오는 반사음파의 시간으로 계산하여 현재 측정 위치의 수심을 계산하는 에코 사운드(echo sounder)(16)와, 4GHz/9GHz의 지향 및 반사특성이 뛰어난 전파를 전방향(360도 방향)으로 방사한후 반사되어오는 신호를 수신하여 반사신호의 강도 및 시간 지연의 값으로 물체를 감지하여 영상체로 제공하는 레이더탐지기(18)와, 기상을 측정하는 장비중 풍향과 풍속의 정보를 제공하는 기상풍력감지기(20)와, 엔진에 공급되는 연료의 량을 감지하는 연료감지기(22)와, 엔진의 회전수를 측정하는 엔진회전수감지기(24)와, 상기 GPS수신기(10), 자이로컴퍼스(12), 속도판독기(14), 에코 사운드(echo sounder), 레이더탐지기(18), 기상풍력감지기(20), 연료감지기(22) 및 엔진회전수감지기(24)로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받아 저장함과 아울러 상기 통신신호를 이더넷과 같은 랜(LAN)을 통해 각 디스플레이부(28)로 출력하는 기록장치(30)로 구성된다.

상기 기록장치(30)를 상세히 살펴보면, GPS수신기(10), 자이로컴퍼스(12), 속도판독기(14), 에코 사운드(16), 레이더탐지기(18)로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받는 RS-232, RS-422, RS-485 프로토콜 변환기(30-10)와, 상기 기상풍력감지기(20), 엔진회전수감지기(24)로부터 출력되는 아날로그 통신신호를 디지털 통신신호를 변환하는 A/D변환기(30-11)와, 상기 연료감지기(22)로부터 출력되는 통신신호를 펄스로 인가받는 펄스입력기(30-12)와, 상기 RS-232, RS-422, RS-485 프로토콜 변환기(30-10), A/D변환기(30-11) 및 펄스입력기(30-12)에서 출력되는 각 통신신호를 분석/저장하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 부호화하는 메인 시피유(main CPU)(30-13)와, 상기 펄스입력기(30-12)와 메인 시피유(30-13)에 연결되어 부호화된 통신신호를 디코딩함과 아울러 콘트롤하는 디코딩 앤드 콘트롤로직(Decoding and Control Logic)(30-14)과, 상기 기록장치(30)의 외부장치에 제어 명령을 내리는 익스터널 코멘드 디바이스(External command Device)(30-15)와, 상기 메인 시피유(30-13), 디코딩 앤드 콘트롤로직(30-14) 및 익스터널 코멘드 디바이스(30-15)에서 출력되는 각 통신신호를 인가받아 랜(LAN)을 통해 각 디스플레이부(28)로 출력하는 시스템 로컬 버스(System Local Bus)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 선박 항해 기록장치의 제2 실시예와 그 주변에 연결된 각종장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, GPS수신기(10)에 위성으로부터 수신된 현재 선박의 위치 정보(위도, 경보)와, 자이로컴퍼스(12)에 감지된 지구 방향에 대한 각도정보와, 속도판독기(14)에 의한 항해중인 선박의 속도에 관한 정보와, 에코 사운드(16)에 감지된 수심정보와, 레이더탐지기(18)에 탐지된 영상체 정보가 기록장치(30)의 RS-232, RS-422, RS-485 프로토콜 변환기(30-10)를 통해 메인 시피유(30-13)에 전송된다.

또한, 기상풍력감지기(20)에 감지된 풍향과 풍속정보와,엔진회전수감지기(24)에 감지된 엔진회전수정보가 기록장치(30)의 A/D변환기(30-11)를 통해 메인 시피유(30-13)에 전송된다.

그리고, 연료감지기(22)에 감지된 연료정보가 기록장치(30)의 펄스입력기(30-12)를 통해 메인 시피유(30-13)에 전송된다.

상기 메인 시피유(30-13)는 수신되는 각종 통신신호(현재 선박의 위치, 지구 방향에 대한 각도, 선박의 속도, 수심, 영상체, 풍향과 풍속, 연료, 엔진회전수등)를 분석, 저장/선별하고, 상기 선별된 통신신호를 부호화한다.

그리고, 디코딩 앤드 콘트롤로직(30-14)은 상기 메인 시피유(30-13)에 부호화된 신호를 디코딩한다.

한편, 메인 시피유(30-13), 디코딩 앤드 콘트롤로직(30-14) 및 익스터널 코멘드 디바이스(30-15)에서 출력되는 통신신호는 시스템 로컬 버스(30-16)를 통해 외부장치에 설치된 다수의 디스플레이부(28)에서 디스플레이된다.

또한, 상기 기록장치(30)는 사고 발생 시 수거하기 쉽게 신호발생수단(미도시)을 설치할 수 있음과 아울러 기록된 압축 및 부호화를 해독하여 사고 당시의 선박 항해 정보를 문자 및 그래픽으로 디스플레이시키거나 프린터를 통해 출력할 수 있다.

특히, 상기 선박 항해 기록장치(30)는 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 박스형상으로 형성되며, 상기 박스의 재질은 외부에서 가해지는 충격에도 견딜 수 있도록 된 특수합금으로 만들어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 기록장치(30)의 전면부에는 상태표시 엘시디와 키입력패널이 형성되고, 후면부에는 외부 항해장치의 통신라인과 결합할 수 있도록 통신포트들이 형성되어 있다.

그리고, 상기 기록장치(30)는 항해장치들과 인터페이스되도록 착탈 가능하게 설치된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 선박의 해양사고 발생시 항해 정보를 돌이켜 봄으로써 사고원인을 분석할 수 있어 해양사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 해양 항해중 항해일지 및 운항정보를 위성을 통해 육상의 지구국에 전송할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명인 선반 항해 기록장치는 비행기의 블랙박스보다 가격이 훨씬 저렴한 이점이 있다.

Claims

GPS수신기, 자이로컴퍼스, 속도판독기, 에코 사운드, 레이더탐지기, 기상풍력감지기, 연료감지기, 엔진회전수감지기, 상기 연료감지기와 엔진회전수감지기로부터 출력되는 통신신호를 인가받아 이상시 경고음을 발생하거나 모니터링하는 알람 앤드 모니터링시스템이 구비된 선박에 있어서,

상기 GPS수신기, 자이로컴퍼스, 속도판독기, 에코 사운드, 레이더탐지기, 기상풍력감지기 및 알람 앤드 모니터링시스템으로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받는 시리얼 인터페이스 매트릭스와;

상기 시리얼 인터페이스 매트릭스에서 출력되는 각 통신신호를 분석/저장하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 부호화하는 메인 시피유와;

상기 시리얼 인터페이스 매트릭스와 메인 시피유에 연결되어 부호화된 통신신호를 디코딩함과 아울러 콘트롤하는 디코딩 앤드 콘트롤로직과;

외부장치에 제어 명령을 내리는 익스터널 코멘드 디바이스와;

상기 메인 시피유, 디코딩 앤드 콘트롤로직 및 익스터널 코멘드 디바이스에서 출력되는 각 통신신호를 인가받아 랜을 통해 각 디스플레이부로 출력하는 시스템 로컬 버스로 구성된 것을 특징으로 하는 선박 항해 기록장치.
GPS수신기, 자이로컴퍼스, 속도판독기, 에코 사운드, 레이더탐지기, 기상풍력감지기, 연료감지기, 엔진회전수감지기에 있어서,

상기 GPS수신기, 자이로컴퍼스, 속도판독기, 에코 사운드, 레이더탐지기로부터 출력되는 각 통신신호를 인가받는 RS-232, RS-422, RS-485 프로토콜 변환기와;

상기 기상풍력감지기, 엔진회전수감지기로부터 출력되는 아날로그 통신신호를 디지털 통신신호를 변환하는 A/D변환기와;

상기 연료감지기로부터 출력되는 통신신호를 펄스로 인가받는 펄스입력기와;

상기 RS-232, RS-422, RS-485 프로토콜 변환기, A/D변환기 및 펄스입력기에서 출력되는 각 통신신호를 분석/저장하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 부호화는 메인 시피유와;

상기 펄스입력기와 메인 시피유에 연결되어 부호화된 통신신호를 디코딩함과 아울러 콘트롤하는 디코딩 앤드 콘트롤로직과;

외부장치에 제어 명령을 내리는 익스터널 코멘드 디바이스와;

상기 메인 시피유, 디코딩 앤드 콘트롤로직 및 익스터널 코멘드 디바이스에서 출력되는 각 통신신호를 인가받아 랜을 통해 각 디스플레이부로 출력하는 시스템 로컬 버스로 구성된 것을 특징으로 하는 선박 항해 기록장치.