KR20020033064A

KR20020033064A - 자동 식별 시스템용 선상유닛

Info

Publication number: KR20020033064A
Application number: KR1020010066065A
Authority: KR
Inventors: 마사키 타카야마; 나오키 요코야마; 마사노리 하가; 나오히사 고토
Original assignee: 요코미죠 히로시; 일본무선주식회사
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2002-05-04
Also published as: EP1202388A2; CA2358816A1; JP3641582B2; KR100531425B1; CA2358816C; EP1202388A3; NO333748B1; NO20015106L; JP2002135026A; US6522301B2; NO20015106D0; RU2257675C2; US20020050952A1

Abstract

본 발명의 AIS(Automatic Identification System)용 ADE(Above Eeck Equipment)유닛은 선상에 설치된다. 이 ADE유닛은 통보(message)를 송수신하기 위한 무선회로 및 관련 안테나, 위치측정기 및 관련 안테나, 관련 컨트롤러 및 전원과, 이들 구성품을 수납하기 위한 컨테이너를 포함한다. 노천에 설치되는 유닛과 선박 승무원과의 인터페이스 수단인 AIS표시기 사이를, 케이블 등의 선내 전송로에 의해 접속한다. 이 선내 전송로에 의해 전송되는 신호는 VHF안테나의 무선 수신출력 그 자체가 아니라, 증폭 등의 처리가 실시된 신호이므로 이 선내 전송로에서의 신호손실은 거의 문제가 되지 않는다. 단일 컨테이너에 결합되어 있기 때문에, 설치 및 이동이 용이하다. 복합 안테나를 사용함으로써 안테나간의 상호 간섭도 억제된다.

Description

자동 식별 시스템용 선상유닛 {ABOVE DECK UNIT FOR AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEM}

본 발명은 자동 식별 시스템(Automatic Identification System; AIS)용 선상(Above Deck Equipment; ADE)유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 AIS용, 즉 AIS용 선상 설비를 구성하는 선하설비(Below Deck Epuipment; BDE)와 함께 ADE로서 사용될 수 있는 노천 설비용 ADE유닛에 관한 것이다.

1) 서론

일본 특허 공개공보 평11-326511호 공보 및 특허 공개공보 평11-331110호 공보 등에도 기재되어 있는 바와 같이, AIS는 선박과 선박 간에 또는 선박과 육상국 간에, 정적정보 및 동적정보에 관한 정보를 자동적으로 무선 송수신함으로써, 선박의 안전하면서도 효율적인 운항에 공헌하고자 하는 시스템이다. 일반적으로, 통보(message)에 포함되는 정보 중 정적정보란 통보원 선박이 이동하거나 혹은 시간이 경과하는 것만으로는 변화하지 않는 성질을 갖는 정보이다. 정적적보는 선박명, IMO(International Maritime Organization)번호, 호출번호 등과 같이 통보원 선박의 특정 상, 유용한 정보를 포함한다. 정적정보에는 또한 선박의 길이, 폭, 종류, 적재물, 배의 침수깊이인 흘수(吃水), 목적지 등과 같이 통보원 선박의 운항에 관련되는 정보를 포함한다. 이에 반해, 동적정보란, 통보원 선박의 이동이나 시간경과에 따라 변화해 가는 성질의 정보로서, 통보원 선박의 현재위치(가령, 위도 및경도), 배의 속도, 선수(船首) 방위 등이 이에 해당한다.

AIS는 육상국에 설치된 해안설비 및 개개의 선박에 장착된 선상 설비로 구성된다. 선박과 선박 간에 및 선박과 육상국 간에 자동 무선통보를 실현하기 위해서 선상 설비는 반드시 다음의 설비를 포함해야 한다.

첫째, 무선 통보에 관한 송수신을 실행 및 제어하기 위한 각종 회로나 안테나가 필요하다.

둘째, 자기 선박이나 다른 선박에 관한 정적 및 동적정보를 자기 선박의 승무원에게 제공하는 수단이 필요하다. 이는, CRT, LCD 등의 각종 표시 디바이스나 스피커, 음성 합성장치 등의 음향 출력장치에 의해 실현할 수 있다.

셋째, 자기 선박에 관한 정적정보를 설정하는 수단도 필요하게 될 것이다. 이는, 키보드, 포인팅 디바이스, 표시 디바이스의 화면상 또는 화면 옆에 있는 조작패널 등, 각종 입력 디바이스에 의해 실현할 수 있다.

넷째, 자기 선박에 관한 동적정보를 계측 등에 의해 얻는 수단도 필요하다. 이를 위한 장치로서는, GPS(Global Positioning System) 수신기로 대표되는 무선 위치측정장치나, 자이로콤파스(gyrocompass), 로그(log) 등의 센서류를 예시할 수 있다. GPS 이외에 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 이용해도 좋고, 지상파 또는 위성파에 의해 보강된 GPS 혹은 GNSS를 이용할 수도 있다. 일예로서 지상파를 이용하여 다른 기능을 제공하는 DGPS(Differential GPS)가 있다. DGPS 중 하나의 형태로서, 위성파를 이용하여 선박의 항속거리, 차등, 통합 기능을 갖도록 고안된 SBAS(Satellite Based Argumentation System)를 이용해도 좋다.

2) 선상 설비

도 13 및 도 14는 종래 개발되어 있는 선상 설비에 대한 일예의 구성을 나타낸다. 도면 중에서, ADE는 안테나 및 그 주변장치를, BDE는 조선실 등 선박 승무원의 거처 또는 근무장소에 설치되는 장치를 각각 나타내고 있다. 도면에서, 점선은 ADE와 BDE간의 개념적인 경계선을 나타낸다. 유사한 선이 이후에 설명될 도 1 및 도 12에도 사용된다.

ADE로서는, 도 13에 보인 PPS(pulse-per-second)용 GPS 안테나(10a), VHF 안테나(10b) 및 위치 측정용 GPS 안테나(30a) 외에, 도 14에 보인 롱 레인지용 안테나(50a)를 설치할 수 있다.

BDE로서는, 도 13에 보인 AIS 트랜스폰더(transponder)(10), AIS 표시기(20) 및 위치측정용 GPS 수신기(30) 외에, 도 14에 보인 롱 레인지 지원장치(50) 및 그 인터페이스(50b)나 자이로콤파스(60) 및 그 인터페이스(60a)도 설치할 수 있다.

ADE의 설치장소와 BDE의 설치장소 사이에는 각종 전송선로가 설치되어 있으며, ADE와 BDE는 그들의 전송선로에 의해 접속되어 있음을 알 수 있다.

BDE에 속하는 장치 중, AIS 트랜스폰더(10)는, 도 15에 나타낸 바와 같이 VHF 무선회로(10c), 컨트롤러(10d) 및 PPS용 GPS 수신기(10e)를 갖고 있다. 도시하지 않으나, 전원회로 등도 갖고 있다. VHF 무선회로(10c)는, 상술한 통보를 실행하는 회로로서, TDMA 송신기(10f), TDMA 수신기(10g), DSC 수신기(10h) 등으로 구성되어 있다. TDMA 송신기(10f) 및 TDMA 수신기(10g)는, TDMA(Time-Division Multiple-Access) 방식으로 관련 통보의 송수신을 행하는 회로이다. TDMA송신기(10f)는 VHF 안테나(10b)를 이용하여 자기 선박에 관한 정적 및 동적정보를 AIS 트랜스폰더(10)가 설치된 다른 선박이나 육상국으로 송신한다. TDMA 수신기(10g)는 VHF 안테나(10b)를 이용하여 다른 선박에 관한 정적 및 동적정보를 다른 선박으로부터 수신한다. 또한, DSC 수신기(10h)는 VHF 안테나(10b)를 이용하여 DSC(Digital Selective Calling)에 의한 자기 선박에 대한 호출을 수신한다. 또한, 도 15에서는 송신 및 수신의 각 기능을 각각 1개의 블록으로 나타내고 있는데, 이는 도시의 간편화를 위한 것이며, 실제로는 필요에 따른 개수 또는 법령을 토대로 하여 개수의 송신 또는 수신계통을 설치한다.

컨트롤러(10d)는, 다음과 같이 VHF 무선회로(10c)에 의한 송수신 동작을 제어한다. 먼저, 컨트롤러(10d)는 TDMA 수신기(10g)가 다른 선박 등으로부터 해당 선박에 관한 정적 및 동적정보를 수신했을 때, 이에 따라 자기 선박에 관한 정적 및 동적정보를 TDMA 송신기(10f)로부터 송신시킨다. 이 통보 동작을 성공리에 실행하는데는, TDMA의 타임슬롯의 타이밍에 관하여 다른 선박과의 동기(同期)가 확립되어야 한다. 이를 위해서, PPS용 GPS 수신기(10e)는, GPS 안테나(10a)를 이용하여 지구둘레 궤도상의 GPS 위성으로부터 항법 메시지를 수신하고, 그 결과를 토대로 시각 기준을 도출하여 PPS 신호를 발생시킨다.

컨트롤러(10d)는 PPS용 GPS 수신기(10e)로부터 입력한 PPS 신호에 추종하여, VHF 무선회로(10c)의 동작을 제어함으로써, VHF 무선회로(10c)의 동작, 가령 TDMA 슬롯의 타이밍을 다른 선박과 동기시킨다. 또, 시각 기준을 부여한다고 하는 성질상, PPS용 GPS 수신기(10e)와 컨트롤러(10d)를 연결하는 신호경로를 가능한 한 짧게 할 필요가 있으므로, PPS용 GPS 수신기(10e)는 AIS 트랜스폰더(10)의 내부에 둔다.

컨트롤러(10d)는 자기 선박에 관한 정적 및 동적정보를 입력하고, 다른 선박에 대해 통보해야 하는 정보로서 TDMA 송신기(10f)로 공급한다. 자기 선박에 관한 정적정보는 하드웨어적으로 또는 불휘발성 기억 형태로, 미리 컨트롤러(10d)에 대해 설정을 부여해 둔다. 혹은, AIS 표시부(20)에 병설되어 있는 조작부를 조작하여, 승무원 등이 출항 전 등 소정의 시점으로 설정해 둔다. 조작부는 표시화면 옆의 버튼, 화면상의 터치패널, 부설된 키보드 등의 디바이스로 형성될 수 있다. 자기 선박에 관한 동적정보 중, 자기 선박의 현재위치(가령, 위도와 경도), 이동속도 등의 정보는 GPS 안테나(30a)를 이용하여 GPS위성으로부터 위치측정신호를 수신하고 그 결과를 토대로 소정의 위치측정 연산을 행하는 위치측정용 GPS 수신기(30)로부터 얻을 수 있다. 또한, 동적정보 중 선수 방위는 자이로콤파스(60)에 의해 검출하도록 해도 좋다. 동적정보의 획득에는, 본 발명에서 예시하고 있지 않는 것을 포함하며, 각종 센서, 장치류를 이용할 수 있다. 위치측정용 GPS 수신기(30)의 역할을 PPS용 GPS수신기(10e)에 맡기고, 외부 GPS 수신기를 없애는 것도 가능하다.

컨트롤러(10d)는 TDMA 수신기(10g)가 다른 선박 등으로부터 수신한 정보 중 다른 선박에 관한 정적 및 동적정보에 해당하는 정보를, 바람직하게는 자기 선박에 관한 정적 또는 동적정보와 함께 AIS 표시기(20)의 화면상에 표시하도록 한다. 표시형태로는 가령, 다른 선박의 위치를 2차원 좌표계에 따라 화면상에 마크한다, 그 마크에 근접하여 선박명 등의 정적정보나 선수 방향 등의 동적정보를 표시한다, 과거에 얻어진 동적정보를 축적 결합하여 다른 선박의 항적을 플로우트(plot)한다, 레이더 장치(도시생략)로부터 레이더 비디오를 입력하여 서로 중첩시킨다. 기록매체(도시생략)로부터 전자해도(Electronic Chart Display and Information System; ECDIS)를 입력하여 중첩시킨다, 자기 선박과 다른 선박 또는 다른 선박끼리의 위치 관계를 보조선을 이용하여 표시하는 등, 원리상으로는 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

또, 표시형태의 방식에 관해서는, 본 발명의 출원인과 동일 출원인에 의해서 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 2000-89902호 등을 참조하면 된다. 또, 그 전용 표시기로서 AIS 표시기(20)를 실현하는 것이 바람직하지만, 레이더, ECDIS, 플로터 등의 장치용 표시기의 전용 및 겸용에 의해 AIS 표시기(20)를 실현하는 것도 원리상으로는 가능하다. DSC 수신기(10h)나 롱 레인지 지원장치(50)에 의해 수신된 정보도 표시시킬 수 있다. 롱 레인지 지원장치(50)의 예로는 인마샛(International Mobile Satellite Organization; INMARSAT)에 의해 서비스가 제공되는 인마샛-C와, 오브콤(Orbital Communication Corp.; ORBCOM)에 의해 데이터 통신/위치결정 서비스가 제공되는 다른 통신장치가 있다.

3) 문제점

이와 같이, 종래부터 AIS용 선상 설비에 관하여 검토 및 개발이 추진되고 여러 가지 개량이 실시되어 왔으나, 현재의 상황에서는 그밖에 몇 가지 문제점이 남아 있다.

먼저, 앞에서 설명한 선상 설비에서는, ADE와 BDE 사이를 케이블 등으로 접속하고 있다. 탑재처 선박의 크기 및 구조 및 ADE와 BDE의 위치관계에 의존하지만, 감쇠 손실을 무시할 수 없을 정도의 케이블 길이가 되어 버리는 경우가 있을 수 있다. 특히, VHF 안테나는 일반적으로 RF(Radio Frequency) 앰프 등을 내장하지 않는 구성이므로, 제 1문제점인 케이블에 있어서의 손실문제를 초래하기 쉽다. 또, 케이블로부터 노이즈가 침입하기 쉽고, 케이블의 길이가 길면 그 문제가 특히 현저하게 된다(제 2문제점).

또한, 앞에서 설명한 선상 설비에서는, 제 3문제점에 해당되는 AIS용 선상 설비와 관련된 안테나가 다수 설치되어 있다. 그로 인해, AIS용 선상 설비를 도입할 때 다수의 안테나 및 다수의 케이블을 부설하여야 하므로 번거롭다. 각 안테나의 상대적인 위치관계에 따라서는 각 안테나에 관계되는 송수신 출력에 상호 간섭이나 불감대가 발생하게 되는데, 이것이 제 4문제점이다.

또, AIS 트랜스폰더, AIS 표시기 등 BDE에 속하는 장치를 어떤 선박으로부터 다른 선박으로 이전설치하는 경우에는, 구 탑재처 선박의 ADE에 연결되는 다수의 케이블을 떼어낸 다음 새로운 탑재처 선박에 반입하여 설치하고, 또한 새로운 탑재처 선박의 ADE에 연결되는 다수의 케이블에 연결하는 작업을 행해야만 한다. 그 때문에, 동시에는 운항되지 않는 다수의 선박에서 단일의 BDE를 시간을 나누어 공용한다고 하는 휴대 가능하고 효율적이면서도 경제적인 사용형태를 채용하는 것은 어렵게 되는데, 이것이 제 5문제점이다. 또한, 제 6문제점으로는 신규 부설이나 이전설치에 있어서 케이블 접속에 에러가 발생할 가능성이 있는 점을 들 수 있다

또한, ADE 뿐만 아니라 BDE측에도 문제점이 있다. 먼저, BDE로는 통보의 송수신 등을 담당하는 AIS 트랜스폰더, 승무원에 대한 정보 제공 및 승무원에 의한 설정수단인 AIS 표시기 등의 유저 인터페이스 수단, 자기 선박에 관한 동적정보의 취득을 위한 GPS 수신기 등의 위치측정 장치를 포함하여 다수의 장치를 장비해야 한다. 선상의 스페이스가 한정된 비교적 소형의 선박에 AIS용 선상 설비를 도입한 후, 이들 다수의 장치에 의해 점거되는 스페이스나 케이블을 설치하기 위한 스페이스에 장해가 되는데, 이는 제 7문제점에 해당된다. 제 8문제점은 BDE에 속하는 장치끼리 접속하기 위한 배선 작업이 필요하고 번거롭다는 것이다.

물론, PPS용으로 내장되는 GPS 수신기를 위치 측정에 이용할 수 있는 태세를 갖추는, 특히 당국에 의한 검정을 취득하는 것으로 외부 GPS 수신기를 폐지할 수 있고, 또, AIS 표시기를 AIS 트랜스폰더와 일치시키는 것도 원리상으로는 불가능하지는 않다. 그렇게 하면 분명히 BDE끼리의 배선 작업의 번거로움이라고 하는 문제는 완화되지만, 반면, AIS 표시기 일체형 트랜스폰더라고 칭할 만한 대용적의 장치가 되기 때문에 반입 장치가 번거롭게 된다고 하는 제 9문제점이 발생한다.

다수 또는 대형장치와 관련한 제 10문제점은 AIS 설비를 부이(buoy) 등과 같은 소형 부유설비 상에는 장착이 곤란한 점을 들 수 있다. 게다가, 규격상의 차이를 보완할 필요상, 롱 레인지 지원장치나 자이로콤파스의 접속시에 각각 인터페이스가 필요하며, 구성이 비대하고 복잡해질 뿐만 아니라 배선도 번거롭게 되는 제 11문제점을 야기한다.

본 발명은, 선상 설비의 대부분을 BDE로서 설치하고 각 ADE의 사이를 케이블등에 의해 접속한다고 하는 기본 구성에 기인하는 이들 문제점을 해결하는 것을 과제로서 이루어진 것으로, 기본 구성에 관한 발상의 전환에 의해, 케이블의 손실 저감 및 내(耐)노이즈성 향상, 부설, 이전설치, 배선에 필요한 공정수, 코스트, 스페이스의 저감 및 잘못된 배선의 방지, 안테나간의 상호 간섭 및 불감대의 발생 방지, 나아가서는 장치의 소형화, 집적화, 대상선박의 확장, 사용형태의 확장을 실현하는 것을, 그 목적으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 관계되는 AIS용 선상 설비의 구성, 특히 ADE에 속하는 장치와 BDE에 속하는 장치의 구분 및 접속관계를 보인 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 AIS용 ADE 유닛의 구성, 특히 컨테이너 내에서의 각 구성품의 배치 및 컨테이너 표면에 있어서의 안테나의 배치 장소를 보인 개략 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 안테나 구조를 보인 개략 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 안테나 구조를 보인 개략 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 평판형 안테나의 형상을 보인 평면도이다.

도 6은 본 발명의 제 3실시예에 있어서의 안테나 구조를 보인 개략 단면도이다.

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 있어서의 평판형 안테나의 형상을 보인 평면도이다.

도 8은 본 발명의 제 4실시예에 있어서의 안테나 구조를 보인 개략 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제 4실시예에 있어서의 평판형 안테나의 형상을 보인 평면도이다.

도 10은 본 발명의 제 5실시예에 있어서의 안테나 구조를 보인 개략 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제 5실시예에 있어서의 평판형 안테나의 형상을 보인 평면도이다.

도 12는 본 발명의 제 6실시예에 있어서의 AIS용 선상 설비의 구성, 특히 ADE에 속하는 장치와 BDE에 속하는 장치의 구분 및 접속관계를 보인 블록도이다.

도 14는 종래 구성에 있어서 AIS용 선상 설비의 구성, 특히 ADE에 속하는 장치와 BDE에 속하는 장치의 구분 및 접속관계를 보인 블록도이다.

도 15는 종래 구성에 있어서 AIS 트랜스폰더의 내부 구성을 보인 블록도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

20:AIS 표시기40:AIS용 ADE 유닛

40a:컨테이너40b:GPS 패치 안테나

40c:VHF 윕 안테나40d:레이돔

40e:VHF 무선회로40f:컨트롤러

40g:GPS 수신기40h:전원부

50:롱 레인지 지원장치60:자이로콤파스

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 선상 AIS 설비를 구성하기 위한 새로운 기본 개념을 토대로 한다. 특히, 지금까지 제안 및 개발된 선상 AIS 설비는 대부분의 설비가 BDE로서 장착되는 기본 프레임과 설계개념을 토대로 하여 구성되며, BDE는 케이블 등을 통해서 ADE와 연결된다. 기초 프레임 개념에서 초래되는 상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 당업자에게는 아마도 관습과 "상식"으로 치부되는 그러한 기본 프레임 개념을 과감하게 버린다. 본 발명은 특정 형태에 따른 ADE에 속하는 구성품들을 이용함으로써, "AIS용 노천 유닛"이나 "AIS용 ADE유닛"이 될 수 있는 장치를 제공한다. 기본적으로 또는 부가적으로, 본 발명에 따른 AIS용 ADE 유닛은 이하에서 설명하는 특징을 갖는다.

우선, 본 발명에 따른 AIS용 ADE 유닛은 AIS에서 사용된다. 이 AIS는 선박 간에 또는 선박과 육상국 간에, 선박명 등의 정적정보 및 선박의 현재위치 등의 동적정보를 무선으로 자동적으로 통보하는 시스템이다. 본 발명에 따른 AIS용 ADE 유닛은 선박에 탑재되는 선상 설비의 일부를 구성한다. 본 발명에 따른 ADE 유닛은다른 선박 또는 육상국 간에 간에 통보를 행할 수 있도록 선박상의 노천 장소에 설치된다. 여기에서, 노천에 설치된다는 것은 주로 선상과 같이 주위에 노출된 선상 영역에 설치됨을 의미하지만, 커버나 갑판 헤드 아래의 반-노출 공간도 포함한다. 또한, 본 발명에 따르는 AIS용 ADE 유닛은 유선 또는 무선의 선내 전송로를 개재하여 접속되는 고정형 또는 휴대형의 승무원용 인터페이스 수단과 승무원에게 제공해야 하는 정보를 공급한다.

본 발명에 관계되는 AIS용 ADE 유닛은, 컨테이너의 내부에 각종 회로를 수납하고, 해당 컨테이너의 표면에는 각종 안테나를 장착한 구성을 갖는다. 컨테이너의 표면에 장착되는 안테나로서는 통보의 송수신에 사용되는 통보용 안테나, 가령 VHF 안테나가 있다. 컨테이너의 내부에 수납되는 회로로서는, ⅰ) 통보용 안테나를 사용하여 통보를 송수신하는 무선회로가 있고, ⅱ) 무선회로에 의한 송수신 동작을 제어하는 컨트롤러가 있다. 이 컨트롤러의 기능으로는, 다른 선박 또는 육상국으로 통보해야 하는 정보를 무선회로로 공급하는 기능, 다른 선박 또는 육상국으로부터 무선회로가 수신한 통보에 포함되어 있는 정보를 승무원용 인터페이스 수단으로인 선내 전송로로 출력하는 기능 등이 있다. 여기에서, 선내 전송로의 본질은 개발된 종래의 발상과는 크게 다르다. 종래의 발상에 따르면 BDE측을 구성하고 있었던 부분, 가령 무선회로나 컨트롤러가 ADE측에 설치된다. 통상적으로 선내 전송로는 안테나와 무선회로 간의 연결을 위해서 제공된다. 이와는 반대로, 본 발명에 따르면, 종래의 구성품들이 무선회로와 컨트롤러와 같은 BDE측에 설치되는 반면에, ADE 측에 설치된다. 그러므로, 본 발명의 선내 전송로는 주로 컨트롤러와 선원용 인터페이스 간의 전송로로서 사용한다.

종래에는 BDE에 포함되었던 이들 장치 또는 회로부의 이전에 의해서, 본 발명은 ADE와 BDE 간의 선내 전송로의 회선수가 안테나의 개수에는 의존하지 않도록 할 수 있다. 즉, ADE의 일부로서 다수의 안테나를 설치해도 ADE와 BDE 간의 선내 전송로 가령 케이블의 가닥수는 1회선 분량으로도 충분하다 (제 3문제점 해결). 또, ADE와 BDE 간의 선내 전송로가 1회선으로도 충분하므로, 선내 전송로를 유선 케이블로써 실현했다고 하더라도, 선상 설비의 부설, 이전설치 시 등에 있어서 케이블이 잘못 접속되는 등의 경우가 발생할 우려는 적다(제 6문제점 해결). 그로 인해, 휴대 가능하고 효율적이면서도 경제적인 사용형태를 채용하는 것도 용이해진다.(제 5문제점 해결).

본 발명에 있어서는 추가로, ADE측에 설치된 회로가 동일한 컨테이너 내에 수납되고 동 컨테이너의 표면에는 통보용 안테나 등의 안테나가 장착된다. 그로 인해, 전술한 예에서는 ADE와 BDE 간의 선내 전송로가 안테나와 무선회로 간의 전송로였던 것에 반해서, 본 발명에서는 오로지 컨테이너의 표면과 내부 간의 전송로가 안테나와 무선회로 간의 전송로가 된다. 즉, 안테나와 무선회로 간의 전송로가 짧은데다가 그 주요부분이 컨테이너에 수납되어 있기 때문에, 손실 발생이나 컨테이너 외부로부터의 노이즈 침입은 극히 적다. 또, 본 발명에 있어서는 ADE와 BDE 사이를 전송하는 신호가 무선회로나 컨트롤러를 거친 처리제의 신호, 가령 데이터를 반송하는 디지털 신호 혹은 영상신호이며, 안테나와 무선회로 사이를 전송하는 신호와 같은 일반적으로 고주파이면서 미약 전력 신호가 아니므로, ADE와 BDE 간의선내 전송로에 있어서의 손실 발생이나 노이즈 침입도, 대체로 무시할 수 있을 정도이거나 쉽게 보상(補償)할 수 있을 정도에 그친다(제 1및 2문제점 해결).

또한, 본 발명에 있어서는 BDE에 속하는 장치로는, 표시기, 음향 출력장치 등, 승무원에 대한 인터페이스 수단을 설치하는 것만으로도 좋다. 즉, BDE로서 다수의 장치를 설치하는 것도 그들 사이를 접속하는 것도 필요하지 않게 되므로, BDE( 및 그것과 ADE 또는 BDE를 접속하는 수단)에 의해 점거되는 스페이스의 저감, 나아가서는 비교적 소형선박으로의 도입의 용이화(제 7문제점 해결)나, BDE 간의 접속 배선의 폐지(제 8문제점 해결) 등이 실현된다. 또, 인터페이스 수단 그 자체의 대형화도 발생하지 않는다(제 9문제점 해결).

또, 컨테이너 내에 수납되는 회로로서는 VHF 등의 무선회로나 컨트롤러 외에, GPS 수신기, 자이로콤파스, GPS 자이로 등의 위치측정기를 들 수 있다. 이 종류의 위치측정기, 즉 컨테이너의 내부에 수납되어 송신해야 하는 동적정보를 발생시키는 위치측정기의 하나의 유형으로서는, 무선 수신한 위치측정 신호를 토대로 자기 선박의 위치를 포함하는 동적정보를 발생시키는 무선 위치측정기, 가령 GPS 수신기나 GPS 자이로를 들 수 있다. 무선 위치측정기를 컨테이너 내에 수납 가능한 경우, 위치측정 신호로 사용되는 위치측정용 안테나도 컨테이너의 표면에 장착하는 것이 바람직하다. 특히, 자기 선박의 선수 방위의 검출 시에 자이로콤파스를 이용했을 경우, 자이로콤파스의 출력으로부터 자기 선박의 선수 회전속도를 검출하여 적분하는 처리가 필요하게 되는 것이 있지만, GPS 자이로라면 다수의 GPS 수신기의 위치측정 결과를 결합시키는 것만으로도 충분하다.

통보용 안테나 및 위치측정용 안테나를 컨테이너의 표면에 장착하고 무선회로, 컨트롤러, 위치측정기 등을 컨테이너의 내부에 수납하는 구조를 채용할 경우에는, 통보용 안테나 및 위치측정용 안테나를 복합 안테나로서 구성하는 것이 바람직하다. 가령, 위치측정용 안테나로서 패치 안테나 등의 평판형 안테나를 컨테이너의 외부면에 배치한다. GPS 등으로 사용하는 평판형 안테나는 눈, 비나 먼지, 바람의 영향을 받기 쉬우므로, 통상은 전파 투과성인 비금속제의 레이돔으로 덮어서 보호한다. 또한, 통보용 안테나로서는 약 1/4 파장의 폴(pole)형상 도체를 복사도체로 하는 윕 안테나(whip antenna)를 이용한다. 또, 이 윕 안테나는, 그 일단이 레이돔을 관통하여 외측으로 연장되도록, 즉, 평판형 안테나의 레이돔에 장착된 형태로 설치한다. 이와 같은 복합적 안테나 구조를 채용함으로써, 컨테이너 특히 그 제한된 표면적을 유효하게 이용할 수 있고, 다수의 안테나를 설치하여, AIS용 ADE 유닛의 추가적인 소형화가 가능하다.

또, 본 발명의 실시에 적합한 복합적 안테나 구조의 일예가 고시오(Koshio)와 고또(Koto)에 의해 일본 특허 공개공보 평10-247815호에 개시되어 있다. 그 구조에 따르면, 평판형 안테나의 편파면과 윕 안테나의 편파면이 직교하도록 양 안테나가 상대적으로 배치되어 있으므로, 상호 간섭이 일어나지 않는다. 또, 평판형 안테나의 접지도체가 윕 안테나의 접지도체가 되도록 윕 안테나와 무선회로를 접속하는 케이블을 평판형 안테나에도 접속함으로써, 윕 안테나의 특성에 대해 평판형 안테나의 존재에 의해 초래되는 영향을 실질적으로 없앨 수 있고, 평판형 안테나의 특성에 대해 윕 안테나의 존재에 의해 초래되는 영향에 대해서도 비교적 쉽게 보정및 보상할 수 있다(제 4문제점 해결).

본 발명의 바람직한 몇 개의 실시예에서는, 이 복합적 안테나 구조를 이용할 때 컨테이너의 적어도 일부를 도체로 형성하고, 이 도체가 윕 안테나의 접지도체가 되도록 평판형 안테나의 접지도체를 컨테이너의 도체부분에 도통시킨다. 이로 인해, 윕 안테나의 접지면이 확보 및 확장된다. 또한, 컨테이너를 열전도체로써 형성하고, 컨테이너의 내부에 수납되어 있는 발열부재(그 동작 시에 열을 발생시키는 발열부재. 가령 증폭기를 갖는 무선회로)에서 발생한 열이 컨테이너를 개재하여 외부 공기에 의해 제거되도록, 그 발열부재를 컨테이너의 내부면에 접촉 또는 근접 배치한다. 이에 따라, 강제 냉각을 행하지 않더라도 자연 냉각에 의해 방열 및 냉각을 행할 수 있게 되고, 장치의 구성이 간소해질 뿐 아니라 회로의 동작도 안정되고 신뢰성도 높아진다.

또, 본 발명의 몇 개의 바람직한 실시예에 있어서는, 윕 안테나와 무선회로를 동축 케이블에 의해 접속하고, 추가로 동축 커넥터를 설치하여 착탈 가능한 접속을 실현한다. 이 구조에 의해 윕 안테나의 교환가능성이 높아지므로, 윕 안테나의 보수(保守) 및 교환이 용이해질 뿐 아니라 AIS용 ADE 유닛의 신규설치 및 이동작업이 간소화된다. 이 동축 커넥터를 설치할 수 있는 장소로는, 첫째, 평판형 안테나에 있어서의 관통공 형성부위가 있고, 둘째, 레이돔에 있어서의 관통공 형성부위가 있다. 이들 장소 중 어느 하나에 동축 커넥터를 설치함으로써, 평판상의 안테나 또는 레이돔에 있어서의 관통공 형성부위(여기서는 윕 안테나의 베이스부에 상응하는)가 동축 커넥터에 의해 기계적으로 보강되어, 강한 진동에 대해서도 견딜수 있는 유닛을 얻을 수 있다. 또한, 제 1의 장소에 설치했을 경우에는, 이 동축 커넥터의 외부도체를 평판형 안테나의 접지도체에 접속함으로써, 윕 안테나의 접지면을 확보 및 확장할 수 있다.

또, 제 2의 장소에 동축 커넥터를 설치할 때는, 그 동축 커넥터에 의해 레이돔의 관통공이 수밀적으로 밀봉되도록, 동축 커넥터를 부착하는 것이 바람직하다. 그로 인해, 간소한 수밀구조가 패킹 없이도 실현될 수 있다. 또한, 제 1의 장소에 동축 커넥터를 설치한 경우와 비교하면, 제 2의 장소에 동축 커넥터를 설치할 경우에는, 동축 커넥터가 평판형 안테나에 그림자가 생기기 어려운 구조를 채용할 수 있으므로, 평판형 안테나에 의한 위치측정 위성의 포착 추적 시에 동축 커넥터가 거의 장해되지 않는다. 게다가, 제 1의 장소에 동축 커넥터를 설치할 경우, 평판상 커넥터에 설치하는 관통공의 내경을 동축 커넥터의 외경에 따라 결정해야 하고 크게 해야만 하는 반면에, 제 2의 개소에 동축 커넥터를 설치할 경우에는 동축 케이블의 외경에 따라서 결정해도 되므로, 보다 작게 할 수 있다. 관통공의 내경이 작으면 평판형 안테나의 설계의 자유도가 증가하므로, 평판형 안테나의 사용 가능 주파수 대역을 넓게 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예 중 그 밖의 몇 개에 있어서는, 윕 안테나와 무선회로를 동축 케이블에 의해 접속하지만, 동축 커넥터를 폐지함으로써, 동축 커넥터의 그림자가 평판형 안테나 상에 생길 수 없는 구조를 실현한다. 우선, 상술한 바와 같이, 평판형 안테나의 접지도체가 윕 안테나의 접지도체가 되도록 이들 안테나의 도체를 배치한다. 무선회로에 접속되어 있는 동축 케이블을 접속할 때는, 무선회로에 접속되어 있는 동축 케이블의 외부도체와 평판형 안테나의 접지도체를 접속하고, 동축 케이블의 내부도체와 윕 안테나의 복사도체를 접속한다. 이로 인해, 동축 커넥터를 폐지할 수 있을 뿐만 아니라, 윕 안테나의 접지면을 확보하는 일, 평판형 안테나의 구멍의 내경을 줄이는 일 등을 쉽게 달성할 수 있다.

이 종류의 구조에 대한 일례로는, 동축 케이블의 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐서 외부도체를 제거해 두고, 동축 케이블의 내부도체 선단 즉 외부도체가 제거된 부분의 일단과, 윕 안테나의 복사도체의 일단을 접속시킨 첫 번째 구조를 제안할 수 있다. 다른 두 번째 구조의 예로는, 윕 안테나의 복사도체 또는 그것과 접속된 도체를 평판형 안테나의 관통공을 개재하여 컨테이너의 내측 방향으로 연장되고, 동축 케이블의 내부도체와 윕 안테나의 복사도체가 직접 또는 간접 접속된 구조를 제안할 수 있다. 이들 구조에 있어서는, 동축 케이블의 내부도체의 일부가 윕 안테나의 복사도체와 일련의 복사도체로서 동작한다. 이들 구조에 있어서는, 또, 평판형 안테나의 관통공의 내경이 가장 좋고, 동축 케이블의 외경(동축 케이블이 관통하는 경우) 또는 동축 케이블의 내부도체의 외경(동축 케이블의 외부도체 제거부위가 관통하는 경우)까지 작아진다. 이것은 평판형 안테나의 설계의 자유도를 확장시킨다.

특히, 제 2의 구조에 있어서는, 동축 케이블의 내부도체가 평판형 안테나에서 보아서 컨테이너 내측에만 존재하므로, 평판상의 안테나의 교환이 용이하다. 또, 제 1의 구조로는 동축 테이블 대 윕 안테나의 접속 위치가 평판형 안테나에서 보아서 컨테이너 외측에 있으므로, 접속을 행할 때, 납땜 등 비가역적인 접속 수법을 이용하거나, 그렇지 않으면, 평판형 안테나에 그림자가 생기는 것을 희생하여, 동축 케이블의 내부도체와 윕 안테나의 복사도체를 착탈 가능한 커넥터로 접속한다. 이에 반해, 제 2의 구조에서는, 동축 케이블과 윕 안테나를 직접 또는 간접 접속시키기 위한 커넥터를 평판형 안테나에서 보아서 컨테이너의 내측에 설치하여 접속을 실현할 수 있으므로, 납땜 등이 불필요하며, 또, 평판형 안테나 상에 그림자가 생기게 하지 않고 착탈 가능한 접속을 실현할 수 있다. 더구나, 제 1의 구조에서는, 동축 케이블의 선단에서 내부도체를 노출시켜 실질적으로 윕 안테나의 일부로서 이용하도록 하고 있기 때문에, 그 부분에 대해서는 내부도체가 기계적으로 취약하며, 다른 부분과 비교해서 단선되기 쉽다. 제 2의 구조에서는, 이와 같은 부분이 거의 없으므로, 내부도체의 단선으로 인한 윕 안테나 측에 장애가 거의 발생하지 않는다.

또, 본 발명에 관련되는 AIS용 ADE 유닛을 실시하는데 있어서는, VHF 등에 의한 통보 기능이나 GPS, 자이로, GPS 자이로 등에 의한 위치측정 계측기능뿐만 아니라, 각종 롱 레인지 지원장치, 가령 인마샛-C나 오브콤 등에 관련되는 장치의 무선기능도 노천 설치되는 컨테이너에 결합시킬 수 있다. 즉, 롱 레인지 지원신호의 무선 송수신에 사용되는 롱 레인지용 안테나를 무선회로, 컨트롤러 등이 수납되어 있는 컨테이너의 표면에 장착하고, 그 컨테이너의 내부면에는, 롱 레인지용 안테나를 사용하여 롱 레인지 지원신호를 송수신하는 롱 레인지 지원장치를 수납해 둔다. 단, 수납되는 것은 롱 레인지 지원장치 중에서 주로 무선 송수신에 관한 부분으로, 주로 선박 승무원과의 인터페이스에 관한 부분에 대해서는 상술한 인터페이스 수단에 의해 또는 그것과 병설되는 별도의 인터페이스 수단으로서 설치하도록 한다. 컨트롤러는 선내 전송로를 개재하여 인터페이스 수단으로부터 공급되는 정보의 일부를 롱 레인지 지원신호로서 롱 레인지 지원장치에 의해 송신시키고, 롱 레인지 지원장치에 의해 수신된 롱 레인지 지원신호를 상기 선내 전송로를 개재하여 인터페이스 수단으로 공급한다.

여기에서, 앞서 도 14를 이용하여 설명한 바와 같이, 어떤 선박에 AIS 트랜스폰더를 신규 도입하는데 있어서 기존설치 또는 동시에 도입한 롱 레인지 지원장치에 이 AIS 트랜스폰더를 접속하려고 하면, 동시에 양자간의 인터페이스용 장치도 도입해야 한다. 이에 대해, 상술한 바와 같이 롱 레인지 지원장치 중에서 적어도 주로 신호 송수신에 관계되는 부분을 노천 설치의 컨테이너에 결합시켜 두면, 단지 그 컨테이너 내의 회로 및 구성품을 승무원에 대한 인터페이스 수단 가령 범용 퍼스널 컴퓨터와 접속하기만 하면 된다. 즉, 트랜스폰더 대 롱 레인지 사이의 인터페이스용 장치를 도입할 필요가 없고, 배선도 간소화된다(제 11문제점 해결). 또, 롱 레인지 지원장치를 탑재하지 않은 선박에 AIS 트랜스폰더를 신규 도입할 때는, 본 발명의 일실시예에 관계되는 ADE 유닛을 이용한 시스템을 도입함으로써, 저코스트로 롱 레인지 지원기능도 도입할 수 있다.

또, AIS용 ADE 유닛의 가능성을 향상시키는 점에서, 컨테이너에 수납되어 있는 구성품과 선내 전송로를 착탈 가능하게 접속하기 위한 커넥터를 설치하는 것이 유효하다. 또한, 컨테이너 내에 수납되어 있는 구성품에 대한 전원 공급은 그 커넥터를 개재하거나 혹은 별도 전원용으로 설치한 커넥터를 개재하여 행하도록 하면 된다. 휴대성을 더욱 높이기 위해서는, 컨테이너 내에 전원을 공급하기 위한 전지 또는 발전수단을 컨테이너 내에 또는 컨테이너 표면에 설치하면 된다.

또, 본 발명에 관계되는 AIS용 ADE 유닛은 승무원에 대한 상술한 인터페이스 수단이나, 유선 또는 무선에 의한 상술한 선내 전송로와 함께, AIS용 선상 설비의 일부를 구성하는 것이다. 이 AIS용 선상 설비는, 통보의 송수신에 의해 다른 선박 또는 육상국으로부터 다른 선박의 명칭, 소재 등에 관한 정보를 각 선박에 전달하여 그 운항을 지원하는 시스템인 AIS의 구성 부분, 특히 선박에 탑재되는 부분에 해당한다. 따라서, 본 발명의 주된 용도로는, 선박으로의 탑재가 상정되어 있다고 할 수 있다. 그러나, 본 발명의 용도는 그러한 종류의 용도로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 예를 들면, 수역(water area) 내에 고정적으로 배치된 수상 구조물 또는 물위에 떠서 부유하는 수상 부유물에 탑재되는 AIS 보완용 수상 유닛, 가령 부이에 탑재되는 유닛으로도 실시할 수 있다. 이 AIS용 보완용 수상유닛은 컨테이너와, 이 컨테이너의 표면에 장착되어 통보의 무선 송수신에 사용되는 통보용 안테나와, 컨테이너의 내부에 수납되어 통보용 안테나를 사용하여 선박 또는 육상국으로부터의 통보를 수신하고 또 선박 또는 육상국으로의 통보를 자동적으로 송신하는 무선회로와, 무선회로에 의한 송수신 동작을 제어하는 컨트롤러로서 선박 또는 육상국으로 통보해야 하는 정보를 무선회로로 공급하는 컨트롤러를 구비하고, 탑재처 수상 구조물 또는 수상 부유물에 관한 정적 또는 동적정보인 현재위치 등의 정보를 통보에 의해 발신한다. 이 유닛은 1개의 컨테이너에 단수 또는 다수의 회로 및 안테나를 결합시킨 콤팩트한 구성이므로, 도 13 또는 도 14에 도시한 구성에 비해서,용이하게 부이 등에 장착할 수 있는(제 10문제점 해결) 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 도면을 토대로 하여 설명한다.

(1) 제 1실시예

도 1∼도 3은 본 발명의 제 1실시예에 관계되는 AIS용 선상 설비의 구성을 나타낸다. 본 실시예에 관계되는 설비는 AIS용 ADE 유닛(40)과 AIS 표시기(20)를 유선 또는 무선 선내 전송로에 의해 접속한 구성을 갖고 있다.

상술한 바와 같이, AIS용 선상 설비에 대해서는 자기 선박에 대해 표시, 음향출력 등의 형태로 정보를 제공하고 자기 선박에 관한 정적정보 중 일부를 설정하기 위해, 승무원에 대한 인터페이스 수단이 필요하다. AIS 표시기(20)는 이 종류의 인터페이스 수단의 일종으로, 도시하지 않았으나, 각종 영상을 표시시키는 CRT, LCD 등의 표시 디바이스와 버튼, 스위치, 다이얼, 터치패널, 키보드, 포인팅 디바이스 등의 각종 조작 가능부재를 구비하고 있다.

후술하는 바와 같이, 무선 송수신, 위치측정, 계측, 신호처리 등, 도 13∼도 15에서는 BDE측에서 담당하고 있던 각종 기능을 본 실시예에서는 ADE측에 속하는 AIS용 ADE 유닛(40)에 의해 담당시키고 있다. 그로 인해, 비교적 저렴하게 손에 넣을 수 있을 뿐 아니라 비교적 소형인 범용장치를 AIS 표시기(20)로서 사용할 수 있다. 가령, AIS 표시기(20)는 데스크톱, 노트북, 팜톱(palm top), 또는 퍼스널 디지털 어시스턴스(PDA)등 각종 범용 퍼스널 컴퓨터(PC) 또는 휴대 정보단말에 의해 실현할 수 있다. AIS 표시기(20)는 선박 승무원의 거처 혹은 근무장소에 고정적으로 설치해도 좋고, 선박 승무원이 운반 혹은 휴대하도록 해도 좋다. 또, BDE로서 다수의 장치를 설치하는 것도, 그들 사이를 접속하는 것도, 필요하지 않다. 그 결과, AIS용 선상 설비를 설치할 때 필요하게 되는 BDE 점유 스페이스가 저감되고, 비교적 소형선박으로의 도입도 용이해진다. 또, BDE끼리를 접속하기 위한 배선이 불필요하게 되어, 잘못된 배선에 의한 장해가 발생하지 않게 된다.

AIS 표시기(20)를 AIS용 ADE 유닛(40)에 접속하기 위한 선내 전송로(도 2 중의 접속선(40k))는 자기 선박에 관한 정적정보의 일부 등, 승무원이 AIS 표시기(20)를 조작하여 입력한 정보나, 미리 AIS 표시기(20) 내에 기억 및설정되어 있는 정보를 AIS 표시기(20)측으로부터 AIS용 ADE 유닛(40)으로 전송한다. 이 선내 전송로는 또, AIS 표시기(20)에 의해 화면표시 등을 실행시키기 위해 필요한 정보 또는 신호를 AIS용 ADE 유닛(40)측으로부터 AIS 표시기(20)로 전송한다.AIS 표시기(20)를 범용 PC 등에 의해 실현할 수 있도록 하기 위해서는, AIS용 ADE 유닛(40)과 AIS용 표시기(20) 간의 선내 전송로를 PC측이 대응할 수 있는 사양 및 규격에 준해서 적합한 유선 또는 무선 전송로로 하는 것이 바람직하다. 또, 유선으로 하는 경우는 고정 케이블이라도 좋고 비고정 케이블이어도 좋다. 어떠한 전송로를 선내 전송로로서 사용하는가에 관해서는, 탑재처 선박의 종류 및 규모(케이블 설치 스페이스의 유무 등), AIS 표시기(20)의 종류(고정형인지 휴대형인지 등), 선상 설비의 사용형태(이전설치의 가능성과 빈도 등)에 따라 결정하면 된다.

AIS용 ADE 유닛(40)과 AIS 표시기(20) 간의 선내 전송로는 도 13∼도 15에 도시한 설비에 있어서의 ADE와 BDE 간의 선내 전송로와 달리, 무선 주파수의 신호를 전송하는 다수의 안테나 케이블(다발)로 할 필요는 없다. 예를 들면, 베이스밴드의 신호를 직렬 또는 병렬 전송하기 위한 케이블로 할 수 있다. 이는, 후술하는 바와 같이 VHF 무선회로(40e)나 컨트롤러(40f)가 ADE 측에 설치되어 있고, 따라서 ADE와 BDE 간의 선내 전송로가 안테나와 무선회로 간을 접속하기 위한 전송로가 아니라 컨트롤러와 인터페이스 수단 간을 접속하기 위한 전송로에 따라 좌우된다. 그로 인해, ADE와 BDE 간의 선내 전송로의 개수는 안테나의 개수에 의존하지 않고 1회선만 제공된다. 따라서, 고정 케이블에 의해 선내 전송로를 구성할 때라도 케이블 부설 코스트, 공정수는 억제되고, 또, 선상 설비의 부설, 이전설치 시 등에 케이블이 잘못 접속되는 등의 문제가 거의 발생하지 않는다.

이와 같이 ADE와 BDE 간의 선내 전송로가 간소화된 것은 앞에서 서술한 BDE의 간소화(즉, BDE의 개수 저감과 BDE 사이의 접속의 불필요화)와 더불어, 휴대 가능한 사용형태의 증가를 가져오는 결과로 이어지고 있다. 다시 말해서, 본 실시예에서는 다수의 선박에서 단일의 선상 설비를 공용하는 사용형태, 가령 현재 운항하지 않는 선박으로부터 다른 선박으로의 선상 설비 특히 AIS용 ADE 유닛을 휴대 운반 또는 이전설치하는 등의 형태로, 효율적이면서도 경제적인 이용을 도모하는 것이 용이하다. 또, 가령, GPS 수신기와 GPS 안테나를 접속시키기 위한 케이블 등이 이미 부설되어 있는 선박 상에, 본 실시예에 관계되는 설비를 도입하는 것이라면, 그 기존설치 케이블을 AIS용 ADE 유닛(40)와 AIS 표시기(20) 간의 선내 전송로로 전용할 수 있으므로, 케이블의 부설 코스트, 공정수가 발생하지 않는다.

또, ADE와 BDE 간의 전송로에 대해서는, 그 회선수가 적을 뿐만 아니라, 전송되는 신호도 비교적 저주파로 노이즈의 영향을 받기 어려운 신호로 되어 있다.즉, 전송하는 신호는 VHF 무선회로(40e)나 컨트롤러(40f)를 거친 처리제의 신호로, 무선 주파수를 갖는 신호 혹은 미약한 신호는 아니다. 따라서, AIS용 ADE 유닛(40)와 AIS 표시기(20) 간의 선내 전송로에 있어서의 손실발생이나 노이즈의 침입은 대체로 무시할 수 있을 정도 혹은 쉽게 보상할 수 있는 정도로 그친다.

AIS용 선상 설비에 대해서는, 선박으로부터 또는 육상국으로부터 다른 선박에 관한 정적 및 동적정보의 통보를 수신하고 스스로도 자기 선박에 관한 정적 및 동적정보의 통보를 송신하는 기능이 요구된다. 또, 다른 선박 등으로 송신해야 하는 정보 중에서 자기 선박에 관한 동적정보에 대해서는, 어떠한 형태로 검출 또는 입력해야만 한다. 본 실시예에 있어서의 AIS용 ADE 유닛(40)은 첫째, 무선에 의한 통보의 송수신 및 그 제어에 관한 회로 및 장치나, 자기 선박에 관한 동적정보를 얻기 위한 계측 장치 및 위치측정 장치가 1개의 컨테이너(40a)에 결합된 유닛이라는 특징을 갖고 있다. 둘째, 다른 선박 등과의 사이에서 무선 신호를 주고 받을 수 있도록, 또 위치측정 위성으로부터의 신호를 수신할 수 있도록, 선박 상의 노천 장소에 설치된다고 하는 특징을 갖고 있다. 제 3으로, 복합적 안테나 구조 및 그와 일체로 된 컨테이너 구조를 채용하고 있으므로, 안테나 간의 간섭, 노이즈 등을 억제할 수 있을 뿐 아니라 방열도 양호하다고 하는 특징을 갖고 있다(이후에 상세하게 설명). 또한, 본원에서는 노천 설치를 위한 선상 구조물에 대해서는 도시하지 않으나, 전용 폴 또는 페디스틀(pedestal)로 지지한다, 기존설치 구조물에 지지용 부재를 증설하여 고정한다, 기존설치 구조물에 고정하거나 혹은 매다는 등, 여러 가지 구조를 채용할 수 있다. 어떤 구조를 채용하는지에 대해서는, 탑재처 선박의규모나 이전설치의 빈도 등에 따라서 결정하면 된다.

AIS용 ADE 유닛(40)은, 도 2에 도시한 바와 같이 앞에서 도 15에 보인 구성품의 대부분을 1개의 컨테이너(40a)의 내부 또는 표면에 결합시킨 구조를 갖고 있다.

먼저, 컨테이너(40a) 내에 수납되어 있는 구성품 중에서, VHF 무선회로(40e)는 도 15 중의 VHF 무선회로(10c)에 대응하는 회로이고, 컨트롤러(40f)는 마찬가지로 컨트롤러(10d)에 대응하는 회로이며, GPS 수신기(40g)는 도 15 중의 PPS용 GPS 수신기(10e) 및 위치 측정용 GPS 수신기(30)에 대응하는 회로이다. GPS 수신기(40g)는 PPS 신호를 발생시킬 뿐만 아니라 자기 선박의 현재위치, 이동속도 등의 계측도 행한다. 즉, 컨트롤러(40f)는 GPS 수신기(40g)로부터 전송되는 위치측정결과(가령, 자기 선박의 위치) 및 접속선(40k)을 개재하여 AIS 표시기(20) 측으로부터 공급되는 정보를 포함하는 신호를 VHF 무선회로(40e)로 보내고, GPS 수신기(40g)로부터 보내진 PPS신호에 동기되어 VHF 무선회로(40e)에 의한 무선 송수신을 실행시키고, 무선 수신한 정보를 처리하여 접속선(40k)을 개재하여 AIS 표시기(20)로 공급한다.

또한, 전원부(40h)에 대응하는 구성품은 도 15에는 도시가 생략되어 있었다. 본 실시예에서는, 컨테이너(40a) 내의 구성품이나 컨테이너(40a) 표면의 구성품에 대해서, 전원부(40h)로부터 전원을 공급한다. 전원부(40h)는 가령, 접속선(40k)을 개재하여 외부로부터 공급되는 전원 전력에 변압, 정류, 안정화 등을 실시하는 회로이다. 또, 전원부(40h)를 1차 혹은 2차 전지로 해도 좋고, 태양전지 등을 컨테이너(40a)의 표면에 설치하여 전원부(40h) 또는 그 일부로 이용해도 좋다.

컨테이너(40a)의 표면에는 접속선(40k)을 컨트롤러(40f)나 전원부(40h)에 접속하기 위한 커넥터(도시하지 않음) 외에, VHF 무선회로(40e)에 의한 통보의 송수신에 사용되는 VHF 윕 안테나(40c)나, GPS 수신기(40g)에 의한 위치측정 신호(또는 항법 메시지)의 수신에 사용되는 GPS 패치 안테나(40b)가 설치되어 있다. VHF 무선회로(40e)는 VHF 윕 안테나(40c)를 사용하여 통보를 송수신한다. GPS 수신기(40g)는, GPS 패치 안테나(40b)를 사용하여 무선 수신한 위치측정 신호를 토대로 자기 선박의 위치를 포함한 동적정보를 발생시킨다. VHF 윕 안테나(40c)와 VHF 무선회로(40e) 사이는 접속선(40i)에 의해, GPS 패치 안테나(40b)와 GPS 수신기(40g)의 사이는 접속선(40j)에 의해 각각 접속되어 있다. 접속선(40i 및 40j)은 바람직하게는 플렉시블 또는 리지드(rigid)의 동축 케이블로 한다. 특히, 이들 접속선(40i 및 40j)의 길이가 도 13∼도 15 중의 안테나 접속선에 비해 현저하게 짧아진다는 점과, 컨테이너(40a)에 의해 외부에 대해 차폐되어 있다는 점(컨테이너(40a)가 도체로 형성된 경우) 에 유의하여야 한다.

이들 VHF 윕 안테나(40c) 및 GPS 패치 안테나(40b)는 도 3에 도시한 바와 같이, 복합적인 안테나 구조에 의해 실현한다.

먼저, 평판형 안테나인 GPS 패치 안테나(40b)는 원형 또는 방형(도면에는 원형의 예가 도시되어 있음)의 유전체판(40m)의 한쪽 면에 접지도체인 베이스 도체(40n)를 배치하고, 다른 쪽 면에 복사도체인 원형의 패치 안테나 소자(40p)를 배치한 구조를 갖고 있다. 이 도면에서는 패치 안테나 소자(40p)에 부수되는 부품과 회로는 생략되어 있으나, 본 발명의 개시를 참조한 당업자라면, 그들 배치를 쉽게 결정할 수 있을 것이다. 패치 안테나 소자(40p)에 대한 접속선(40j)을 경유한 GPS 수신기(40g)로부터의 전기공급은, 패치 안테나 소자(40p)의 중심으로부터 소정의 거리 간격을 둔 점에서, 베이스 도체(40n) 측으로부터 동축 전기공급부(40r)를 개재하여 행해진다. 또, GPS 패치 안테나(40b)의 소자 중심에는 관통공이 형성되어 있으며, 그 관통공의 내부면을 베이스 도체(40n)와 도통되는 도체로 피복함으로써, 패치 안테나 소자(40p)의 쇼트 핀이 형성된다.

VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체 즉 폴 형상의 도체는 GPS 패치 안테나(40b)를 눈, 비나 먼지, 바람으로부터 보호하기 위한 전파 투과성 커버인 레이돔(40d)과, GPS 패치 안테나(40b)의 소자중심을 관통하고, 따라서 도 3에서 GPS패치 안테나(40b)보다 하측으로부터 레이돔(40d)보다 상측으로 연장되어 있다. 이 도면에서는 VHF 윕 안테나(40c)에 부수되는 부품과 회로는 생략되어 있으나, 본 발명의 개시를 참조한 당업자라면, 그들의 배치를 쉽게 결정할 수 있을 것이다. 레이돔(40d)에 설치한 관통공은 고무 등으로 형성된 수밀 패킹(40s)에 의해 수밀적으로 밀봉하여, 빗물, 해수 등의 침입을 이 수밀 패킹(40s)에 의해 저지한다.

상술한 바와 같이, GPS 패치 안테나(40b)의 소자 중심에 설치되어 있는 관통공은 상술한 바와 같이 도체에 의해 피복되어 있고, 또, 관통공 보다 하측, 즉 컨테이너(40a)의 내측 방향으로도 연장되어 있다. 또한, 도시하지 않았으나 VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체와 GPS 패치 안테나(40b)의 관통공 내부면을 피복하는 도체의 간격을, 소정의 간격으로 유지하는 지지구조가 채용되어 있다. 따라서, GPS 패치 안테나(40b)의 소자 중심에 설치되어 있는 관통공 및 그 바로 아래의 위치에서, VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체를 내부 도체로 하고 베이스 도체(40n)와 도통하고 있는 도체를 외부 도체로 하는 동축 구조가 형성되어 있다. VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체의 길이는 이 동축 구조, 즉 동축 전기공급부(40q)보다 상측에 존재하는 부분이 송수신 파장의 약 1/4이 되도록 설정한다. 동축 전기공급부(40q)는 도시하지 않았으나 접속선(40i)과 접속된다. 본 실시예에서는, 동축 전기공급부(40q)의 외부 도체, 즉 접지도체가 베이스 도체(40n)와 도통되어 있으므로, VHF 윕 안테나(40c)의 접지면이 베이스 도체(40n) 전체에 이르도록 확보된다. 또, 컨테이너(40a)의 적어도 일부를 도전성으로 하고, 베이스 도체(40n)가 컨테이너(40a)의 도체 부분과 도통하도록 GPS 패치 안테나(40b)를 컨테이너(40a)에 고정하면, VHF 윕 안테나(40c)의 접지면은 더욱 넓어진다.

이상과 같이 복합적 안테나 구조에 있어서는, VHF 윕 안테나(40c)의 편파면과 GPS 패치 안테나(40b)의 편파면이 대략 직교하므로, 양 안테나 간의 상호 간섭은 거의 발생하지 않는다. 또, GPS 패치 안테나(40b)의 베이스 도체(40n)가 VHF 윕 안테나(40c)의 접지도체로 되어 있기 때문에 VHF 윕 안테나(40c)의 특성에 대해 GPS 패치 안테나(40b)의 존재로 인해 미치는 영향을 실질적으로 없앨 수 있고, GPS 패치 안테나(40b)의 특성에 대해 VHF 윕 안테나(40c)의 존재가 끼치는 영향에 대해서도 비교적 쉽게 보정 및 보상할 수 있다. 또한, 이러한 점에 관해서는, 일본 특허 공개공보 평10-247815호 공보도 참조하면 된다.

또, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같은 복합적 안테나 구조를 채용함으로써, 다수의 안테나를 설치하고 있음에도 불구하고 컨테이너(40a)의 표면적을 절약할 수 있으며, 따라서 AIS용 ADE 유닛(40)을 소형화할 수 있다고 하는 효과를 얻고 있다. 또한, 컨테이너(40a)를 금속 등으로 형성한 경우, 상술한 바와 같이 VHF 윕 안테나(40c)의 접지면을 확장할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 이용하여 컨테이너(40a) 내에 있는 구성품의 방열 냉각을 촉진시킬 수 있다. 즉, 금속은 열전도체이기도 하므로, 노천 설치된 AIS용 ADE 유닛(40)의 내부에서 발생한 열은 컨테이너(40a) 표면의 자연 공냉에 의해 방열된다. 본 실시예에서는, 컨테이너(40a)의 내부에 수납되어 있는 발열부재, 가령 증폭기를 갖는 VHF 무선회로(40e)나, 스위칭 소자를 포함하는 전원부(40h)를 컨테이너(40a)의 내부면에 접속 또는 근접 배치함으로써(도 2중의 구성품의 배치를 참조), 이 자연 공냉에 의한 방열을 효과적으로 실행하게 하고 있다. 이에 따라, 강제 냉각을 행하지 않고도 자연 공냉에 의해 방열 및 냉각을 행할 수 있게 되고, 방치 구성이 간소해짐과 동시에 회로 동작도 안정되어 신뢰성이 높아지게 된다.

또, 본 실시예에 있어서의 VHF 윕 안테나(40c)와 VHF 무선회로(40e) 간의 전송로는 도 13∼도 15에 나타낸 예에 있어서의 ADE와 BDE 간의 선내 전송로와 비교해서 매우 짧은 전송로이며, 또 금속 등에 의해 형성된 컨테이너(40a)에 수납되어 있다. 따라서, 발생하는 손실이 저감되고, 컨테이너(40a) 외부로부터의 노이즈 침입도 최소화된다.

(2) 제 2 및 제 3실시예

본 발명의 제 2실시예에 있어서의 복합적 안테나 구조를 도 4 및 도 5에, 본발명의 제 3실시예에 있어서의 복합적 안테나 구조를 도 6 및 도 7에 각각 도시한다. 또한, 제 1실시예와 동일하거나 또는 공통된 구성품에 대해서는 설명 및 부호를 생략하였다. 또, 동축 전기공급부(40r)에 대해서는 도시를 생략하였다.

제 2및 제 3실시예 모두에서는, 동축 케이블(40u)이 접속선(40i)으로서 이용되고 있으며, 또한, 이 동축 테이블(40u)과 VHF 윕 안테나(40c)의 접속이 동축 커넥터(40t)에 의해 실현되고 있다. 따라서, 동축 케이블(40u)과 VHF 윕 안테나(40c)의 접속은 붙이고 뗄 수 있도록 착탈 가능하게 접속되어 있으므로, 동축 커넥터(40t)의 착탈 조작만으로 VHF 윕 안테나(40c)를 교환하거나 혹은 이전설치 시에 일시적으로 떼어 둘 수 있다. 즉, 제 2및 제 3실시예에 있어서의 복합적인 안테나 구조는 제 1실시예에서의 구조와 비교하여 보수성이나 휴대성이 우수하다. 또한, 동축 커넥터(40t)가 GPS 패치 안테나(40b)(제 2실시예) 또는 레이돔(40d)(제 3실시예)의 관통공에 장착되어 있으므로, VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체의 베이스부가 기계적으로 보강되어, 제 1실시예와 비교하면 내진성이 뛰어난 것으로 되어 있다. 또, 제 1실시예에서는 동축 전기공급부(40q)에 있어서 내외 도체의 간격을 소정 간격으로 유지하기 위한 지지수단이 필요하였지만, 제 2및 제 3실시예에서는 동축 케이블(40u)을 이용하고 있으므로 그럴 필요는 없다.

제 2실시예와 제 3실시예는, 서로 일장 일단이 있다. 우선, 제 2실시예에서는 동축 커넥터(40t)가 GPS 패치 안테나(40b)의 관통공에 장착되어 있기 때문에 동축 커넥터(40t)가 패치 안테나 소자(40p) 상에 그림자를 생기게 하기 쉽다. 즉, 위치측정 위성으로부터의 신호가 동축 커넥터(40t)에 의해 차단되고, GPS 패치 안테나(40b)가 이를 수신 포착할 수 없을 수 있다. 이에 대해, 제 3실시예에서는, 동축 커넥터(40t)가 패치 안테나 소자(40p)로부터 떨어진 위치에 있기 때문에, 제 2실시예와 비교하면 동축 커넥터(40t)의 그림자가 패치 안테나 소자(40p) 상에 잘 생기지 않는다.

다음에 제 2실시예에서는, 제 1실시예와 동일한 수밀 패킹(40s)이 필요한 데 반해, 제 3실시예에서는 레이돔(40d)의 관통공을 수밀적으로 밀봉하는 역할을 동축 커넥터(40t)에 담당시킬 수 있으므로, 수밀 패킹(40s)의 폐지에 의한 부품수의 저감, 고무의 경년 열화에 따른 패킹 교환작업의 불필요화 등의 효과가 생긴다.

또, 제 2실시예에서는, 동축 케이블(40u) 나아가서는 동축 커넥터(40t)의 외부 도체를 베이스 도체(40n)와 도통시킴으로써 VHF 윕 안테나(40c)의 접지면을 확장 확보할 수 있으나, 제 3실시예에서는 그러한 도통 및 접속이 어렵다.

또한, 제 2실시예에서는, 동축 커넥터(40t)를 배치할 필요 상, GPS 패치 안테나(40b)의 관통공의 내경을 동축 커넥터(40t)의 외경에 맞출 필요가 있는데 반해, 제 3실시예에서는 GPS 패치 안테나(40b)의 관통공에 삽입 관통되는 것이 동축 케이블(40u)이므로, 제 2실시예와 비교하면 GPS 패치 안테나(40b)의 관통공(40w)이 작은 구멍으로도 충분하다. 이 관통공(40w)이 작으면, GPS 패치 안테나(40b)의 사용 가능 주파수가 대역이 넓어져서 설계의 자유도가 높아진다.

동축 커넥터(40t)의 표면에 VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체와 도통된 도체가 노출되어 있는 경우에는 제 2실시예에서는 GPS 패치 안테나(40b)의 중심 근방에 도체가 형성되어 있지 않은 절연체(40v)를 설치할 필요가 있다. 제 3실시예는 동축케이블(40u)이 절연 코팅되어 있으므로, 절연체(40v)를 필요로 하지 않는다.

(3) 제 4 및 제 5실시예

본 발명의 제 4실시예에 있어서의 복합적 안테나 구조를 도 8 및 도 9에, 본 발명의 제 5실시예에 있어서의 복합적 안테나 구조를 도 10 및 도 11에, 각각 도시한다. 또한, 제 1∼제 3실시예와 동일하거나 또는 공통된 구성품에 대해서는 설명 및 부호를 생략하였다. 또한, 동축 전기공급부(40r)에 대해서는 도시를 생략하였다.

제 4및 제 5실시예에서는 제 2및 제 3실시예와 마찬가지로, 동축 케이블(40u)을 접속선(40i)으로 이용하고 있다. 그러나, 패치 안테나 소자(40p) 상에 그림자를 생기게 하기 쉬운 동축 커넥터(40t)에 대해서는 이용하는 것을 멈추고, GPS 패치 안테나(40b)에 의한 신호 수신 포착이 가능한 한 방해되지 않도록 하고 있다. 제 4및 제 5실시예에서는, 그 대신 수밀적으로 밀봉하여 막는 기능을 겸비한 도전성의 조인트(40z)를 레이돔(40d)의 관통공에 설치하고, VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체를 동축 케이블(40u)의 내부 도체에 접속하기 위한 구성품의 일부로서 이용하고 있다.

VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체와 동축 케이블(40u)의 내부 도체를 접속시키는 방법으로서, 제 4실시예에서는, 동축 케이블(40u)의 선단으로부터 소정의 길이에 걸쳐서 외부 도체인 망선(40x)( 및 유전체)을 제거하고, 내부 도체인 심선(40y)을 GPS 패치 안테나(40b)의 관통공을 개재하여 조인트(40z)까지 연장시켜 납땜하는 수법을 채용하고 있으며, 제 5실시예에서는 VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체와 일체의(또는 조인트(40z)로써 그에 접속된) 도체봉(40ab)을, GPS 패치 안테나(40b)의 관통공을 개재하여 컨테이너(40a)의 내측 방향으로 연장시키고, GPS 패치 안테나(40b)의 베이스 도체보다도 도면에서 하측의 위치에서 심선(芯線)(40y)에 접속하는 수법을 채용하고 있다.

따라서, 제 4실시예에서는, 심선(40y) 중에서 망선(網線)(40x)이 제거된 부위에 속하는 부분이, 또, 제 5실시예에서는 도체봉(40ab)이, 각각 VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체로서 기능한다. 또, GPS 패치 안테나(40b)의 관통공의 내경을, 제 4실시예에서는 동축 케이블(40u)의 외경 정도로 줄일 수 있고, 제 5실시예에서는 더 나아가서 도 11 중의 도체봉용 관통공(40ac)을 도체봉(40ab)의 외경+절연에 필요한 간극 정도로 줄일 수 있으므로, 사용 가능한 주파수 대역의 확장(설계의 자유도의 향상)의 효과가 현저하다. 도체봉(40ab)과 패치 안테나 소자(40p)의 사이를 적절히 절연하기 위해 절연체(40ad)를 설치해야 하지만, 도체봉용 관통공(40ac)이 작으므로 이 절연체(40ad)의 외경도 작게 할 수 있다. 또 도 11에는 절연체(40ad)가 실제보다 크게 그려져 있다.

제 4실시예에서는, 심선(40y)과 VHF 윕 안테나(40c)의 복사도체를 접속하는 부위에 있어서의 땜납의 단절이나, 망선(40x)이 제거된 부위에 있어서의 심선(40y)의 단선이 발생할 수 있으나, 제 5실시예에서는 심선(40y)이 레이돔(40d) 내부까지는 연장되어 있지 않으며, 또 심선(40)에 관한 납땜을 행한다고 해도 그것은 GPS 패치 안테나(40b)보다 하측(조인트(40aa))이다. 그 때문에, 제 5실시예는 제 4실시예에 비해서 심선(40y)에 관해 단선 등의 장애가 거의 발생하지 않으며, 만일 그러한 종류의 장애가 발생한 경우라 해도 비교적 간편한 작업으로 대처할 수 있다고 하는 이점을 갖고 있다.

또한, 제 4및 제 5실시예의 어느 것에 있어서도, GPS 패치 안테나(40b)의 베이스 도체(40n)에 동축 케이블(40u)의 망선(40x)을 접속 및 고정하고, 그에 따라, VHF 윕 안테나(40c)의 접지면의 확장 확보를 도모하고 있다. 구체적으로, 제 4실시예에서는, 망선(40x)이 베이스 도체(40b) 또는 그것과 도통되어 있는 관통공 내부 도체와 도통하도록, GPS 패치 안테나(40b)의 관통공 근방에 망선(40x)의 납땜을 행하고 있다. 제 5실시예에서는, 조인트(40aa)로서 고정부재 또는 커넥터를 이용하거나 또는 납땜에 의해(심선(40y)을 도체봉(40ab)에 접속시킴과 동시에) 망선(40x)을 베이스 도체(40n)에 도통 접속 및 고정하고 있다. 특히, 제 5실시예에서는, 심선(40y)뿐만 아니라 망선(40x)에 대해서도 납땜을 없앨 수 있으므로, 동축 케이블(40u)을 장착할 때의 가공이 용이해지고, GPS 패치 안테나(40b)의 교환가능성 나아가서는 보수성이 높아진다.

(4) 제 6실시예

앞에서 보인 각 실시예는 AIS용 ADE 유닛(40)의 컨테이너(40a)의 표면에 VHF 윕 안테나(40c) 및 GPS 패치 안테나(40b)를 장착하고, 컨테이너(40a)의 내부에 VHF 무선회로(40e), 컨트롤러(40f), GPS 수신기(40g) 및 전원부(40h)를 수납한 구성을 지니고 있었다. 본 발명은, 이들 이외의 안테나 및 회로를 컨테이너(40a)의 표면에 장착하거나 또는 내부에 수납한 구성에 의해 실시할 수 있다.

예를 들면, 자기 선박에 관한 동적정보를 얻기 위한 수단으로서, GPS수신기(40g)와 함께, 자이로콤파스나 GPS 자이로를 설치할 수 있다. 또, GPS 자이로란, 간극을 두고 배치한 다수의 GPS 안테나 각각에 의해 위치측정 위성으로부터의 항법 메시지를 수신하고, 그 결과를 토대로 위치측정 연산을 실행하여 양쪽 안테나 간의 위치관계를 구함으로써, 양쪽 안테나를 연결하는 선분이 어느 쪽 방위를 향하고 있는지를 검출하는 장치이다. 자이로콤파스와 비교하면 자계의 영향을 거의 받지 않고, 취급도 용이하다는 등의 이점을 갖고 있다. GPS 자이로를 이용하면, 자이로 인터페이스나 자기 선박의 선수 회전속도에 관한 연산은 불필요하게 된다.

앞에서 도 2에 보인 구조를 응용 또는 변형하고 GPS 자이로가 결합된 형태로 본 발명을 실시하는 경우, 첫째, 컨테이너(40a)의 표면에 다수의 GPS 안테나, 가령 패치 안테나를 서로 이격되도록 배열하고, 둘째, 다수의 GPS 안테나의 수신 출력을 토대로 하여 위치측정 및 방위 연산을 실행하는 회로를 컨테이너(40a)의 내부에 수납한다. 여기에, GPS 자이로를 구성할 때 필요한 GPS 안테나의 간격은 기껏해야 수십㎝ 정도이다. 또, 이들 다수의 GPS 안테나의 수신 출력을 토대로 하여 방위를 검출하는 회로는, 도 2에 도시한 GPS 수신기의 변형(다수 지점에 대해 위치측정 연산할 수 있도록 하고 방위를 연산할 수 있도록 하기 위한 연산처리 루틴의 추가)에 의해 실현할 수 있다. 따라서, GPS 자이로를 결합시켰다 하더라도 컨테이너(40a)의 수치는 아주 약간 커질 뿐이며, 선박에서 선박으로 이전설치하는데 커다란 장해가 생길 만큼의 크기가 되지는 않는다. 또한, GPS 자이로용 GPS 안테나는 PPS 신호 발생 및 위치 측정용으로도 사용할 수 있다.

또한, 도 14에 보인 롱 레인지 지원장치(50) 중에서 무선 송수신에 관련되는회로를 컨테이너(40a) 내에 수납하고, 그 안테나(50a)를 컨테이너(40a)의 표면에 장착하는 것도 가능하다. 이와 같이 롱 레인지 지원기능의 일부가 결합된 형태로 컨테이너(40a) 내의 회로(특히 컨트롤러(40f)와 롱 레인지 지원에 관계되는 무선회로)를 설계해 둠으로써, 인마샛-C이나 오브콤 등에 의한 운항지원도 받을 수 있을 뿐만 아니라, 도 14에 보인 구성에 비해서 ADE와 BDE 간의 선내 전송로의 회선수를 줄일 수 있다, 신규 탑재나 이전설치가 용이해지는 롱 레인지 인터페이스가 불필요하게 되는 등, 제 1실시예에 관하여 설명한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 그밖에도, 롱 레인지 지원기능을 결합시킬 때는 가령, 도 12에 도시한 바와 같은 설비구조로 한다. 이 도에서는, 롱 레인지 지원기능 중에서 선박 승무원에 대한 인터페이스 기능을 담당하는 부분이, 롱 레인지 지원장치(50c)로서 도시되어 있다.

(5) 보상

본 발명은 선박 탑재용 설비 또는 ADE 유닛으로서 뿐만 아니라, 수신 결과의 출력이 불필요한 용도에도 적용할 수 있다. 그러한 종류의 용도로서는, 수역 내에 고정적으로 배치된 수상 구조물, 가령, 바지선, 등대나, 물위를 떠다니는 수상 부유물, 가령 부이 등에 탑재되는 무인국용 유닛, 즉 AIS 보완용 수상 유닛이 있다.

이러한 종류의 용도에 있어서, 본 발명을 실시할 때에는 컨테이너(40a)의 표면에 윕 안테나(40c)를 장착한 컨테이너(40a)의 내부에 VHF 무선회로(40e)를 수납하고, 통보의 무선 송수신을 실행한다. 즉, VHF 무선회로(40e)는 컨트롤러(40f)로, 주위의 선박 또는 육상국으로부터의 통보를 수신하고, 또 선박 또는 육상국으로의 통보를 자동적으로 송신한다. 송신으로 공급되는 정보로서는 가령, 탑재처의 수상구조물 또는 수상 부유물을 분류 혹은 특정하거나 또는 그 위치를 나타내는 정적정보가 있다. 탑재처의 수상구조물 또는 부유물이 의미있는 이동을 보이는 물체라면, 현재위치 등을 동적정보로서 송신해도 된다. 이 유닛은, 1개의 컨테이너에 단수 또는 다수의 회로 및 안테나를 결합시킨 콤팩트한 구성이므로, 도 13 또는 도 14에 보인 구성에 비해 쉽게 부이 등에 장착할 수 있다. 통보 수신결과의 출력이 불필요하므로, 전원 공급만으로 동작이 가능하다.

본 발명의 AIS용 ADE 유닛은 AIS 트랜스폰더의 설치 및 이동을 용이하게 하고 신호손실을 저감시킨다.

Claims

자동 식별 시스템의 일부로서, 선박에 탑재되는 선상 설비에 포함되는 자동 식별 시스템용 선상(ADE)유닛에 있어서,

컨테이너와;

상기 컨테이너의 표면에 장착되어 통보(message)의 송수신에 사용되는 것으로, 선박 간에 또는 선박과 육상국 간에 선박명 등의 정적정보 및 선박의 현재위치 등의 동적정보를 무선으로 자동적으로 통보하는 통보용 안테나와;

상기 컨테이너의 내부에 수납되고 상기 통보용 안테나를 사용하여 상기 통보를 송수신하는 것으로, 상기 컨테이너와 함께 선상의 노천에 설치되어 다른 선박이나 육상국과의 상기 통보의 송수신을 가능케 하는 무선회로와;

상기 무선회로에 의한 송수신 동작을 제어하기 위해 상기 컨테이너의 내부 또는 상기 컨테이너의 외부에 독립적으로 설치되는 것으로, 다른 선박 또는 육상국에 통보해야 하는 정보를 상기 무선회로에 공급함으로써, 상기 무선회로로부터의 상기 통보를 전송하고, 다른 선박 또는 육상국으로부터 상기 무선회로가 수신한 통보에 포함되어 있는 정보를 선내 전송로로 출력하는 컨트롤러를 포함하는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 컨테이너의 내부에 수납되어 송신해야 하는 동적정보를 발생시키는 위치측정기를 추가로 구비하는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 2항에 있어서,

상기 컨테이너의 표면에 장착되어 상기 위치측정신호의 수신에 사용되는 위치측정용 안테나를 추가로 구비하고,

상기 위치측정기는 무선 수신한 위치측정신호을 토대로 하여 자기 선박의 위치를 포함하는 동적정보를 발생시키는 무선 위치측정기를 포함하는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 3항에 있어서,

상기 위치측정용 안테나는 상기 컨테이너의 외부면에 배치되고 레이돔에 의해 덮힌 평판형 안테나이고,

상기 자동 식별 시스템용 노천 유닛은 상기 위치측정용 안테나를 감싸는 레이돔(radome)을 포함하며,

상기 통보용 안테나는 그 일단이 상기 레이돔을 관통하여 외측에서 상기 평판형 안테나와 편파면끼리 직교하도록 연장된 윕 안테나(whip antenna)인 자동 식별 시스템용 선상(ADE) 유닛
제 4항에 있어서,

상기 노천 유닛은 상기 윕 안테나와 상기 무선회로를 접속하기 위한 케이블을 추가로 포함하고,

상기 평판형 안테나와 상기 윕 안테나는 다른 복사도체를 지니고 접지전위를 공급하는 접지도체를 공통으로 하며, 상기 평판형 안테나의 접지도체가 상기 윕 안테나의 접지도체가 되도록, 상기 윕 안테나와 상기 무선회로를 접속하는 케이블을 상기 평판형 안테나에도 접속한 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 5항에 있어서,

상기 컨테이너는 상기 평판형 안테나와 전기적으로 도통되도록 그의 표면에 일부를 차지하는 도체부를 포함하고, 상기 도체부는 상기 윕 안테나의 접지도체가 되는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 5항에 있어서,

상기 윕 안테나와 상기 무선회로 사이를 접속하는 동축 케이블을 추가로 포함하고, 상기 동축 커넥터는 상기 윕 안테나와 상기 무선회로를 착탈 가능하게 접속되고, 상기 동축 커넥터는 상기 평판형 안테나의 접지도체에 접속된 외부도체를 구비하는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 5항에 있어서,

상기 케이블은 외부도체 및 이 외부도체로부터 절연된 내부도체를 갖는 동축 케이블이고, 상기 외부도체는 상기 접지도체와 접속되고, 상기 내부도체는 상기 윕안테나의 상기 복사도체와 접속됨으로써, 상기 윕안테나는 상기 무선회로에 접속되는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 8항에 있어서,

상기 동축 케이블은 상기 외부도체가 소정의 길이에 걸쳐서 제거되고 상기 내부도체가 상기 윕 안테나의 상기 복사도체와 접속되는 선단부를 구비하며,

상기 내부도체의 선단부는 복사도체로서 동작하도록 상기 윕 안테나의 상기 복사도체로부터 연속되는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 8항에 있어서,

상기 평판형 안테나는 상기 접지도체를 관통하는 관통홀을 구비하고,

상기 윕 안테나는 상기 관통홀을 관통하여 상기 컨테이너로 연장되는 내부 컨테이너 연장도체를 구비하고, 상기 내부 컨테이너 연장도체는 상기 윕 안테나의 상기 복사도체의 일부이거나 상기 윕 안테나의 상기 복사도체와 접속된 도체이고, 상기 내부 컨테이너 연장도체는 상기 평판형 안테나의 상기 관통홀로부터 상기 컨테이너의 내부까지 근접한 위치에서 상기 동축 케이블의 내부도체와 상기 윕안테나의 상기 복사도체를 접속하며, 상기 동축 케이블의 상기 내부도체는 상기 컨테이너의 내부에 제공되고 상기 관통홀로부터 연장되는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 4항에 있어서,

상기 윕 안테나와 상기 무선회로 사이를 접속하는 동축 케이블과, 상기 윕 안테나와 상기 무선회로 사이를 착탈 가능하게 접속하는 동축 커넥터를 추가로 포함하고,

상기 레이돔은 상기 윕 안테나의 일단을 상기 레이돔의 외측까지 외부로 연장시키기 위한 관통홀을 구비하며,

상기 동축 커넥터는 상기 관통공을 수밀적으로 밀봉하는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 컨테이너에는 발열도체가 부분적으로 형성되어 있고,

상기 자동 식별 시스템용 상기 노천 유닛은 동작시에 열을 발생하도록 상기 컨테이너 내에 수압된 발열부재를 포함하고, 상기 발열부재는 발생된 열이 상기 컨테이너를 지나는 주변 공기로 방출되도록 상기 컨테이너의 내부면에 접촉 또는 근접하게 배치되는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 컨테이너의 표면에 장착되고 롱 레인지 지원신호의 무선송수신에 사용되는 롱 레인지용 안테나와,

상기 컨테이너의 내부에 수납되고 상기 롱 레인지용 안테나를 사용하여 상기 롱 레인지 지원신호를 송수신하는 롱 레인지 지원장치를 추가로 구비하고,

상기 컨트롤러는 상기 선내 전송로를 개재하여 상기 인터페이스 수단으로부터 공급되는 정보의 일부를 롱 레인지 지원신호로서 상기 롱 레인지 지원장치에 의해 송신시키고, 이 롱 레인지 지원장치에 의해 수신된 롱 레인지 지원신호를 상기 선내 전송로를 개재하여 상기 인터페이스 수단으로 공급하는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 컨테이너에 수납되어 있는 구성품들과 상기 선내 전송로를 착탈 가능하게 접속하기 위한 커넥터와,

상기 컨테이너 내에 수납되어 있는 구성품들에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단을 추가로 구비하고,

상기 전원공급수단은 상기 컨테이너 내에 수납된 구성품들을 외부 전원공급원과 접속하기 위한 하나 이상의 커넥터의 하나 이상의 결합에 의해서 형성되고, 상기 컨테이너에 수납된 구성품에 대한 전원으로서 상기 컨테이너에 수납되어 있는 전지는 그의 방전출력을 공급하며, 상기 컨테이너에는 자체의 발생전기를 상기 컨테이너에 수납된 구성품들에 공급하기 위한 발전수단이 결합되는 자동 식별 시스템용 선상 유닛.
제 1항에 따르는 자동 식별 시스템용 선상(ADE)유닛과,

선박 승무원용 상기 인터페이스 수단과,

상기 유선 또는 무선의 선내 전송로를 포함하는 자동 식별 시스템용 선상 설비.
제 15항에 따르는 자동 식별 시스템용 선상 설비를 포함하고,

상기 통보의 송수신에 의해 다른 선박 또는 육상국으로부터 다른 선박의 명칭, 소재 등에 관한 정보를 얻어서 운항되는 선박.
수역 내에 고정적으로 배치된 수상 구조물 또는 물위를 부유하는 수상 부유물에 탑재되는 자동 식별 시스템용 수상 보완유닛에 있어서,

컨테이너와,

상기 컨테이너의 표면에 장착되어 통보의 무선 송수신에 사용되는 통보용 안테나와,

상기 컨테이너의 내부에 수납되고 상기 통보용 안테나를 사용하여 선박 또는 육상국으로부터 통보를 수신하고 선박 또는 육상국으로의 통보를 자동적으로 송신하는 무선회로와,

상기 무선회로에 의한 송수신 동작을 제어하는 것으로, 선박 또는 육상국으로 통보해야 하는 정보를 상기 무선회로로 공급하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 자동 식별 시스템용 상기 수상 보완유닛은 상기 수상 구조물 또는 수상 부유물에 관한 현재위치와 같은 정적 또는 동적정보를 상기 통보에 의해 발신하는 자동 식별 시스템용 수상 보완유닛.