KR20020033939A - 선박항해 기록장치 - Google Patents

선박항해 기록장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 운행에 관련한 주요 측정 데이터를 감지하는 감지수단(9)과, 선박을 목적지까지 적절한 경로를 유도하기 위한 자동항법장치(10)과, 주요한 위치에 설치되어 영상 및 음성을 기록하는 영상 및 음성기록장치(13)를 구비하고 있는 선박항해 기록장치에 관한 것으로, 특히, 감지수단(9)과 자동항법장치(10) 및 영상 및 음성기록장치(13)에서 발생되는 각종의 데이터를 직접 입력받아 처리하여 저장할 수 있도록 감지수단(9)과 자동항법장치(10)에서 발생되는 데이터를 직접 처리할 수 있는 디지털 신호처리 수단과, 영상 및 음성기록장치(13)로부터 발생되는 음성신호와 영상신호인 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 기록할 수 있도록 데이터처리수단이 구비되어 있는 데이터 저장수단(20A)과; 데이터 저장수단(20A)에 저장되는 데이터를 액세스하여 선박의 운행에 따른 각종 제어를 수행하고 그 수행되어진 결과 데이터를 데이터 저장수단(20A)에 재 저장하는 시스템 제어수단(19)을 포함하여 기존의 선박시스템에 새로이 선박항해 기록장치를 구비하는 경우 모든 항해장치들과의 연결을 위한 전선의 포설작업이 부가됨으로써 발생되는 문제점을 방지하면서 영상 및 음성에 대한 기록 경로를 단순화하여 직접 기록 저장하도록 함으로써 선박의 사고시 가장 중요한 기록소스인 영상 및 음성에 대한 데이터가 손실되어지는 경우를 방지할 수 있는 선박항해 기록장치에 관한 것이다.

Description

선박항해 기록장치{VOYAGE DATA RECORDER}
본 발명은 선박항해 기록장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 선박시스템에 새로이 선박항해 기록장치를 구비하는 경우 모든 항해장치들과의 연결을 위한 전선의 포설작업이 부가됨으로써 발생되는 문제점을 방지하면서 영상 및 음성에 대한 기록 경로를 단순화하여 직접 기록 저장하도록 함으로써 선박의 사고시 가장 중요한 기록소스인 영상 및 음성에 대한 데이터가 손실되어지는 경우를 방지할 수 있는 선박항해 기록장치에 관한 것이다.
지난 1994년 9월 발틱해에서 2,000여명의 인명을 앗아간 로로 페리 에스토니아(Estonia)호의 전복 사고후 아이엠오(IMO : International Maritime Organization)에서 구성된 전문가 그룹은 모든 로로 여객선에 선박항해 기록장치(Vorage Data Recorder : VDR)를 강제 탑제할 것을 1995년 솔라스(SOLAS) 당사국 회의에 권고하는 한편, 솔라스 제5장 개정작업을 진행 중에 있는 엔에브이(NAV : Safety of Navigation) 소위원회가 선박설계 위치 소위원회(Design and Equipment : DE)와 협력하여 탑재요건 및 성능기준을 검토하도록 하였으며, 북유럽 등의 국가들은 일정 규모 이상의 선박에 대하여 블랙박스 기록장치의 설치를 의무화하고 있는 실정이다.
이와 같이 선박에 설치되는 선박항해 기록장치는 선박의 운항 중 각종 데이터의 실시간 기록의 유지 및 관리를 목적으로, 항해 데이터, 엔진의 상태, 항해자료, 기상정보 등을 신호변환장치가 인식할 수 있도록 디지털 신호로 변환 후 메인 시스템에 전송하고, 이 전송된 자료를 원하는 형태로 출력 할 수 있게 하여 자동으로 선박 항해자료를 기록함에 따라 종래의 수작업에 의한 항해일지 작성의 수고를 덜 수 있고 효율적인 운항 관리시스템을 구축할 수 있는 장치로서 우리 나라에서도선박항해 기록장치의 의무화는 이미 수년 전부터 거론되어 오고 있다.
또한, 선박 충돌 등 기타의 조건에 의한 사고시 원인 규명을 위한 객관적인 수단이 없었고 이로 인한 보험사와 피보험자간의 많은 트러블이 발생하였고, 따라서 선박 사고원인을 규명하는 객관적인 자료의 필요성이 꾸준히 제기되고 있는 바, 선박 내에 비행기의 블랙박스와 같은 기기를 의무적으로 탑재하여 상기에서 기술한 문제 해결의 객관적인 근거 자료로 사용(IMO NAV SOLAS 협약 참조)하게 되었으며, 국제적인 기구에서 선박용 블랙박스의 기본 개념 및 블랙박스에 저장되어야 할 데이터의 종류에 대한 규정이 정해져 이를 기준으로 하는 선박항해 기록장치의 개발에 대한 원천 기술의 확보가 시급한 문제로 대두되고 있다.
이러한 이유로 선박은 통상 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 제어시스템 계통도를 구비하고 있는데, 도 1에 도시되어 있는 구성을 살펴보면, 선박 운항경로의 날씨를 인공위성으로부터 수신하여 팩시밀리로 수신하는 기상수신기(1), 현재 운항중인 선박의 위치를 확인하기 위해 지상위치측정 시스템(GPS)으로부터 신호를수신하는 GPS수신기(3), 현재 운항중인 선박의 일정한 범위내의 물체를 확인하는 레이더 탐지기(4), 수중에 음파를 발사하여 되돌아오는 반향파를 측정하여 수심 및 암초 등을 관측하는 음향탐지기(5), 운항중인 선박의 속도를 측정하여 기록하는 속도판독기(6), 방위 측정장치이며 방위신호를 전송하는 자이로컴퍼스(7), 추진기(프로펠러)의 회전수 등의 정보를 전송하는 추진기모니터(8) 등으로 이루어진 감지수단(9)과, 선박을 목적지까지 적절한 경로를 유도하기 위한 자동항법장치(10)가 구비된다.
그리고 상기 감지수단(9)과 자동항법장치(10)로부터 출력 및 입력되는 모든 데이터는 이더넷(ETHERNET)과 같은 데이터 전송수단(11)을 통해 통제시스템(12)과 송수신하게 되며, 여기서 상기 통제시스템(12)은 감지수단(9)으로부터 수신 또는 감지된 모든 데이터를 데이터 전송수단(11)을 통해 수집하여 각각의 정보를 디스플레이시키는 한편, 상기 통제시스템(12)에서 조작되는 각종 제어 정보는 데이터 전송수단(11)을 통해 감지수단(9)에 전송됨으로써 결과적으로 상기 감지수단(9)과 통제시스템(12)은 데이터 전송수단(11)에 의해 데이터의 송수신이 이루어지도록 되어 있다.
이때, 항해 자료를 기록하는 기록장치의 구성방식 중 대표적인 방식을 첨부한 도 2를 참조하여 살펴보면, 도 2는 선박의 항해자료 블랙박스의 블록도로서, 도 1에 도시된 선박 운항경로의 날씨를 인공위성으로부터 팩시밀리로 수신하는 기상수신기(1), 현재 운항중인 선박의 위치를 확인하기 위해 지상위치측정 시스템(GPS)으로부터 신호를 수신하는 GPS수신기(3), 현재 운항중인 선박의 일정한 범위내의 물체를 확인하는 레이더 탐지기(4), 수중에 음파를 발사하여 되돌아오는 반향파를 측정하여 수심 및 암초 등을 관측하는 음향탐지기(5), 운항중인 선박의 속도를 측정하여 기록하는 속도판독기(6), 방위 측정장치이며 방위신호를 전송하는 자이로컴퍼스(7), 추진기(프로펠러) 회전수 등의 정보를 전송하는 추진기모니터(8) 등으로 이루어진 감지수단(9)에는 근거리 통신망(14)과, 선박 전자장비 표준 통신프로토콜인 NMEA-0183의 통신포트(15)가 연결되는 한편, 주요한 위치에 설치되어 영상 및 음성을 기록하는 영상 및 음성기록장치(13)에는 상기 영상 및 음성기록장치(13)로부터 발생되는 음성신호와 영상신호인 아날로그신호를 전송하는 아날로그전송망(16)의 데이터 전송수단(17)이 접속되어 있다.
그리고 상기 데이터 전송수단(17)인 근거리 통신망(14), 통신포트(15), 아날로그전송망(16)에는 각종 감지수단(9) 및 자동항법장치(10), 영상 및 음성 발생장치(13)로부터 전송되는 모든 데이터를 수신하고 디지털화하여 출력하는 데이터 수집수단(18)이 연결되며, 이 데이터 수집수단(18)의 출력측에는 상기 데이터 수집수단(18)을 통해 전송되는 각종 데이터를 분석하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 암호화하는 시스템 제어수단(19)이 접속되고, 상기 시스템 제어수단(19)의 일측에는 데이터 수집수단(18)을 통해 전송되어진 필요한 정보를 저장하는 데이터 저장수단(20)이 접속된다.
여기서 상기 데이터 저장수단(20)은 레이저와 자기의 장점을 이용하여 데이터의 신뢰성과 안정성, 편리성, 내구성 등의 측면에서 월등히 뛰어난 광자기디스크(Magneto -Optical: MO)를 사용하고, 충격, 수압, 온도 등의 환경조건을 만족하는 보호상자 내부에 설치하여 외부의 환경 변화에도 안전하게 저장매체를 보호하도록 되어 있으며, 시스템 제어수단(19)의 외측에 설치되는 외장형으로 구성한다.
또한, 상기 데이터 저장수단(20)에는 외부로부터 접속되는 별도의 데이터 탐색수단(23)에 의해 저장된 데이터를 해독하도록 구성되어 있으며, 상기 데이터 탐색수단(23)에는 표시부(22)를 연결하여 데이터 복구시 사고 당시의 선박 운항 정보를 문자 및 그래픽으로 디스플레이 되도록 하고, 상기 데이터 저장수단(20)의 타측에는 상기 시스템 제어수단(19)에 의해 구동되어 데이터 저장수단(20)의 위치를 외부에 알리기 위한 신호발생수단(21)이 연결되어 있다.
그리고 데이터 전송수단(17) 및 데이터 수집수단(18), 시스템 제어수단(19), 데이터 저장수단(20)에는 백업 배터리(24)에 의해 비상시 구동전압을 항시 공급하도록 되어 있다.
이러한 구성을 갖는 종래 선박항해 기록장치가 신규 장착되는 경우 시스템에서 요구되는 정보를 얻기 위해서는 메인시스템내의 시스템 제어수단(19)에서 각 항해장치들까지 새로운 전선을 포설하는 작업이 선행되어야 한다.
따라서, 기존 선박에 새로운 전선의 포설작업이 상당히 힘들며 많은 비용이 요구되는데, 특히 영상 및 음성 발생장치(13)에서 발생되는 신호는 아날로그 전송망(17)과 데이터 수집 수단(18)을 통해 상기 시스템 제어수단(19)에서 1차 신호처리되어진 이후에 데이터 저장수단에 저장되어 지기 때문에 선박의 사고시 복잡한 데이터 전송 경로가 원인이 되어 가장 중요한 기록소스인 영상 및 음성에 대한 데이터가 손실되어지는 경우가 발생될 수 있어 문제점으로 지적되었다.
상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 기존의 선박시스템에 새로이 선박항해 기록장치를 구비하는 경우 모든 항해장치들과의 연결을 위한 전선의 포설 작업이 부가됨으로써 발생되는 문제점을 방지하면서 영상 및 음성에 대한 기록 경로를 단순화하여 직접 기록 저장하도록 함으로써 선박의 사고시 가장 중요한 기록소스인 영상 및 음성에 대한 데이터가 손실되어지는 경우를 방지할 수 있는 선박항해 기록장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 선박의 제어시스템 계통도.
도 2는 종래 항해자료 블랙박스의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 선박항해 기록장치의 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 기상수신기 3 : GPS수신기
4 : 레이더 탐지기 5 : 음향탐지기
6 : 속도판독기 7 : 자이로컴퍼스
8 : 추진기모니터 9 : 감지수단
10 : 자동항법장치 13 : 영상 및 음성 기록장치
14 : 근거리 통신망 15 : 통신포트
16 : 아날로그전송망 17 : 데이터 전송수단
18 : 데이터 수집수단 19 : 시스템 제어수단
20, 20A : 데이터 저장수단 21 : 신호발생수단
22 : 표시부 23 : 데이터 탐색수단
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박 운행에 관련한 주요 측정 데이터를 감지하는 감지수단과, 선박을 목적지까지 적절한 경로를 유도하기 위한 자동항법장치, 및 주요한 위치에 설치되어 영상 및 음성을 기록하는 영상 및 음성기록장치를 구비하고 있는 선박항해 기록장치에 있어서; 상기 감지수단과 자동항법장치 및 영상 및 음성기록장치에서 발생되는 각종의 데이터를 직접 입력받아 처리하여 저장할 수 있도록 상기 감지수단과 자동항법장치에서 발생되는 데이터를 직접 처리할 수 있는 디지털 신호처리 수단과, 상기 영상 및 음성기록장치로부터 발생되는 음성신호와 영상신호인 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 기록할 수 있도록 데이터처리수단이 구비되어 있는 데이터 저장수단과; 상기 데이터 저장수단에 저장되는 데이터를 액세스하여 선박의 운행에 따른 각종 제어를 수행하고 그 수행되어진 결과 데이터를 상기 데이터 저장수단에 재 저장하는 시스템 제어수단을 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 선박항해 기록장치의 블록도로서, 첨부한 도 1에 도시된 구성과 연계하여 살펴보면, 선박 운행에 관련한 주요 측정 데이터를 감지하는 감지수단(9)과, 선박을 목적지까지 적절한 경로를 유도하기 위한 자동항법장치(10)와, 주요한 위치에 설치되어 영상 및 음성을 기록하는 영상 및 음성기록장치(13)와, 상기 감지수단(9)과 자동항법장치(10) 및 영상 및 음성기록장치(13)에서 발생되는 각종의 데이터를 저장하는 데이터 저장수단(20A), 및 상기 데이터 저장수단(20A)에 저장되는 데이터를 액세스하여 선박의 운행에 따른 각종 제어를 수행하고 그 수행되어진 결과 데이터를 상기 데이터 저장수단(20A)에 재 저장하는 시스템 제어수단(19)으로 구성되어진다.
이때, 상기 감지수단(9)은 첨부한 도 1에 도시되어 있는 각종의 구성 즉, 선박 운항경로의 날씨를 인공위성으로부터 팩시밀리로 수신하는 기상수신기(1), 현재 운항중인 선박의 위치를 확인하기 위해 지상위치측정 시스템(GPS)으로부터 신호를 수신하는 GPS수신기(3), 현재 운항중인 선박의 일정한 범위내의 물체를 확인하는 레이더 탐지기(4), 수중에 음파를 발사하여 되돌아오는 반향파를 측정하여 수심 및 암초 등을 관측하는 음향탐지기(5), 운항중인 선박의 속도를 측정하여 기록하는 속도판독기(6), 방위 측정장치이며 방위신호를 전송하는 자이로컴퍼스(7), 추진기(프로펠러) 회전수 등의 정보를 전송하는 추진기모니터(8) 등으로 이루어진다.
또한, 상기 데이터 저장수단(20A) 내부에는 상기 감지수단(9)과 자동항법장치(10) 및 영상 및 음성기록장치(13)에서 발생되는 상기 구성요소들로부터 발생되는 데이터를 직접 처리하여 저장할 수 있는 구성이 내장되어 있는데, 상기 감지수단(9)과 자동항법장치(10)에서 발생되는 데이터는 통상적으로 디지털 데이터이므로 이를 직접 처리할 수 있는 디지털 신호처리 수단을 구비하며, 상기 영상 및 음성기록장치(13)로부터 발생되는 음성신호와 영상신호인 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 기록할 수 있도록 데이터처리수단이 구비되어 있다.
또한, 상기 자동항법장치(10)와 감지수단(9)에서 발생되는 데이터를 상기 데이터 저장수단(20A)으로 전달하는 전달경로는 근거리 통신망과, 선박 전자장비 표준 통신프로토콜인 NMEA-0183의 통신선로를 이용한다.
이때, 상기 시스템 제어수단(19)은 통상적인 기능 즉, 전송되는 각종 데이터를 분석하고 필요한 정보를 선택적으로 절대시간에 기준하여 받아들여 암호화하고 이를 이용하여 선박의 운행에 따른 제어를 수행하면서 그 수행된 결과를 다시 상기 데이터 저장수단(20A)에 재 기록하게 된다.
여기서 상기 데이터 저장수단(20A)은 레이저와 자기의 장점을 이용하여 데이터의 신뢰성과 안정성, 편리성, 내구성 등의 측면에서 월등히 뛰어난 광자기디스크(Magneto -Optical: MO)를 사용하고, 충격, 수압, 온도 등의 환경조건을 만족하는 보호상자 내부에 설치하여 외부의 환경 변화에도 안전하게 저장매체를 보호하도록 되어 있으며, 시스템 제어수단(19)의 외측에 설치되는 외장형으로 구성한다.
또한, 상기 데이터 저장수단(20A)에는 외부로부터 접속되는 별도의 데이터 탐색수단(첨부한 도 2의 참조번호 23)에 의해 저장된 데이터를 해독하도록 구성되어 있으며, 상기 데이터 탐색수단에는 표시부(첨부한 도 2의 참조번호 22)를 연결하여 데이터 복구시 사고 당시의 선박 운항 정보를문자 및 그래픽으로 디스플레이 되도록하고, 상기 데이터 저장수단(20A)의 타측에는 상기 시스템 제어수단(19)에 의해 구동되어 데이터 저장수단(20A)의 위치를 외부에 알리기 위한 신호발생수단(첨부한 도 2의 참조번호 21)이 연결되어 있다.
그리고 상기 시스템 제어수단(19), 데이터 저장수단(20A)에는 백업 배터리(첨부한 도 2의 참조번호 24)에 의해 비상시 구동전압을 항시 공급하도록 되어 있다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 선박항해 기록장치에 의하면, 기존의 선박시스템에 새로이 선박항해 기록장치를 구비하는 경우 모든 항해장치들과의 연결을 위한 전선의 포설 작업이 부가됨으로써 발생되는 문제점을 방지하면서 영상 및 음성에 대한 기록 경로를 단순화하여 직접 기록 저장하도록 함으로써 선박의 사고시가장 중요한 기록소스인 영상 및 음성에 대한 데이터가 손실되어지는 경우를 방지할 수 있다.

Claims (1)

  1. 선박 운행에 관련한 주요 측정 데이터를 감지하는 감지수단(9)과, 선박을 목적지까지 적절한 경로를 유도하기 위한 자동항법장치(10), 및 주요한 위치에 설치되어 영상 및 음성을 기록하는 영상 및 음성기록장치(13)를 구비하고 있는 선박항해 기록장치에 있어서;
    상기 감지수단(9)과 자동항법장치(10) 및 영상 및 음성기록장치(13)에서 발생되는 각종의 데이터를 직접 입력받아 처리하여 저장할 수 있도록 상기 감지수단(9)과 자동항법장치(10)에서 발생되는 데이터를 직접 처리할 수 있는 디지털 신호처리 수단과, 상기 영상 및 음성기록장치(13)로부터 발생되는 음성신호와 영상신호인 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 기록할 수 있도록 데이터처리수단이 구비되어 있는 데이터 저장수단(20A)과;
    상기 데이터 저장수단(20A)에 저장되는 데이터를 액세스하여 선박의 운행에 따른 각종 제어를 수행하고 그 수행되어진 결과 데이터를 상기 데이터 저장수단(20A)에 재 저장하는 시스템 제어수단(19)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박항해 기록장치.
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