KR20050114771A - 선박 운전 지원 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기 선박의 운전자가 다른 선박의 접근 상황을 알 수 있는 선박 운전 지원 시스템을 제공한다. 자기 선박의 예정 항로에 대한 정보는 다른 선박의 예정 항로가 각 선박의 무선 터미널(1)의 해도면 스크린에 출력될 수 있도록 무선 터미널(1)과 같은 통신 수단을 사용하여 각 선박으로부터 다른 선박으로 전송된다. 자기 선박의 운전자는 출력된 다른 선박의 예정 항로로부터 다른 선박의 행동 계획을 알 수 있다.

Description

선박 운전 지원 시스템{Vessel Operation Support System}

기술분야

본 발명은 정보통신 기술을 이용하는 선박 운전 지원 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 선박 운전자가 다른 선박의 접근 상황을 알 수 있는 선박 운전 지원 시스템에 관한 것이다.

배경기술

수면 위, 특히 항구와 같은 복잡한 지역을 항해하는 선박을 운전하는 데 있어서, 다른 선박과의 충돌 위험에 세심히 주의하여야 할 필요가 있다. 과거에는 선박 운전자(선장 또는 다른 승무원)가 시각적 또는 레이더 관측에 의해 얻은 정보에 의하여 그 위험 정도를 판단하고, 그 위험을 피하기 위한 조치를 취하고, 그리고 다른 선박에게 경고 신호를 보냈다.

그러나, 항구에 있는 많은 선박은 다양한 크기, 속도, 및 이동 방향을 취하고 있기 때문에 어느 선박이 위험에 처할지 신속하고 정확하게 판단하는 것은 어려운 일이다. 각 선박은 자신의 목표 지점에 따라 조치를 취하고 그 목표 지점은 다른 선박에 의해 조사되거나 인식될 수 없다. 따라서, 현실적인 조건하에서는 선박들이 서로 가까이 있게 되기 전까지는 위험 선박이 결정될 수 없다.

본 출원인은 다른 선박에 의하여 즉시 취해질 조치에 대한 정보를 제공하는 것은 선박을 운전하는 데에 있어 지원 정보로서 유용한 것이라고 상정하였다. 본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하고 선박 운전자가 다른 선박의 접근 상황을 이해할 수 있도록 하는 선박 운전 지원 시스템을 제공하는 데 있다.

발명의 요약

본 발명은 다른 선박의 예정 항로가 통신 수단을 사용하여 각 선박에서 다른 선박으로 자기 선박의 예정 항로에 관한 정보를 전달함으로써 각 선박의 해도면 스크린에 표시될 수 있는 선박 운전 지원 시스템을 제공한다.

상호 무선 통신을 수행하기 위한 터미널은 각각 하나 또는 그 이상의 선박에 장착될 수 있고 상기 터미널은 자기 선박의 예정 항로에 관한 정보를 전송하고 다른 선박의 예정 항로에 관한 정보를 전송 받을 수 있다.

서버를 통한 무선 통신을 수행하기 위한 터미널은 하나 또는 그 이상의 선박에 장착될 수 있고 예정 항로에 관한 정보는 선박으로부터 서버에 수집될 수 있으며 모든 선박의 예정 항로에 관한 수집된 정보는 각 선박으로 배포될 수 있다.

예정 항로에 대한 정보는 하나 이상의 웨이 포인트(way point)로부터 이루어져 있다.

항구로 입항하는 선박은 항구의 입항로에 정해진 거리만큼 접근하면 현재 위치에서 정박소로의 예정된 입항로에 대한 정보를 전송할 수 있다.

항구를 출항하는 선박은 출항하기 이전에 정박소로부터 항구의 출구까지의 예정 출항로에 대한 정보를 전송할 수 있다.

예정 입항로 또는 예정 출항로를 따라 항해를 마친 선박은 항해가 종료되었음을 통지할 수 있다.

상기 선박은 현재 위치, 선수(船首) 방위, 지면에 대한 항로, 지면 속력, 선박 명칭, 선박 길이, 선박 유형, 식별 정보, 등과 같은 자동 식별 시스템(automatic identification system: AIS) 정보를 자동 식별 시스템을 사용하여 다른 선박과 교환할 수 있다.

상기 터미널은 각 선박의 현재 위치, 선수 방위각, 바닥면 위의 항로, 및 바닥면 속도를 해도면이 표시되는 스크린에 표시할 수 있다.

상기 터미널은 모든 선박의 예측된 위치를 예정 항로 및 AIS 정보에 관한 정보에 기초하여 원하는 시간에 즉각 계산할 수 있다.

상기 터미널은 모든 선박의 예측된 위치를 해도면이 디스플레이되는 스크린에 원하는 시간에 즉각 표시할 수 있다.

디스플레이/디스플레이 꺼짐 모드는 스크린에 선박을 디스플레이 할 때 각 개개의 선박에 대하여 선택될 수 있다.

상기 터미널은 자기 선박과 다른 선박의 접근 상황을 예정 항로 및 AIS 정보에 대한 정보에 기초하여 예측하고 계산할 수 있다.

상기 접근상태의 예측 값은 SJ 값일 수 있다.

상기 접근상태의 예측된 값은 대단히 큰 값일 수 있다.

상기 터미널은 주의-경보 형식으로 스크린 상에 접근 상황을 예측함으로써 결정된 위험 선박을 표시할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및 효과는 하기에 설명하는 본 발명의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명확해질 것이다.

도면의 간단한 설명

도 1a는 통신망 배열을, 도 1b는 다른 모드의 통신망 배열을, 도 1c는 터미널의 내부 구조를 나타낸 것이다.

도 2는 도 1a, 1b, 및 1c에 나타낸 선박 운전 지원 시스템에서의 프로세스 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 3은 본 발명에 따라 터미널로부터 콘트롤 서버로 전송되는 통신 프레임의 형식을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따라 AIS 정보의 통신 프레임의 형식을 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명에 따라 콘트롤 서버로부터 터미널로 전송되는 통신 프레임의 형식을 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명에 따라 표시되는 전자 해도면 스크린 중의 현재 위치 화면을 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명에 따라 표시되는 전자 해도면 스크린 중의 예측된 위치 화면을 나타낸 것이다.

도 8은 본 발명에 따라 표시되는 전자 해도면 스크린 중의 예측된 위치를 나타낸 것이다.

도 9는 본 발명에 따라 예측 위치를 계산하기 위한 절차를 설명하기 위해 확대된 전자 해도면 스크린을 나타낸 것이다.

도 10은 본 발명에 따라 위험 선박을 탐지하는 절차를 나타내는 흐름도이다.

도 11은 본 발명에 따라 접근 상황을 예측하는 실제적인 구체예를 나타내는 확대된 전자 해도면 스크린을 나타낸 것이다.

도 12는 본 발명에 따라 접근 상황을 예측하는 실제적인 구체예를 나타내는 확대된 전자 해도면 스크린을 나타낸 것이다.

도 13은 본 발명에 따라 접근 상황을 예측하는 실제적인 구체예를 나타내는 확대된 전자 해도면 스크린을 나타낸 것이다.

도 14는 본 발명에 따라 접근 상황을 예측하는 실제적인 구체예를 나타내는 확대된 전자 해도면 스크린을 나타낸 것이다.

도 15는 본 발명에 따라 접근 상황을 예측하는 실제적인 구체예를 나타내는 확대된 전자 해도면 스크린을 나타낸 것이다.

도 16은 본 발명에 따라 접근 상황을 예측하는 실제적인 구체예를 나타내는 확대된 전자 해도면 스크린을 나타낸 것이다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

본 발명의 바람직한 구체예는 첨부된 도면을 참조로 하여 하기에 상세히 설명될 것이다.

도 1a에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 운전 지원 시스템(항구 교통 관리 시스템, Port Traffic Management System: PTMS)은 하나의 구체예에서, 항구 통제센터 등과 같은 육상부 또는 해상부에 설치된 콘트롤 서버(1) 및 상기 시스템을 사용하는 선박에 탑재된 터미널(2)로 이루어진다. 콘트롤 서버 1 및 터미널 2 사이의 무선 통신은 직접 또는 기지국(도시되지 않음)을 통하여 수행될 수 있다. 그러므로, 콘트롤 서버(1)의 설치부는 원격지일 수 있다. 설명을 보다 상세하게 하기 위하여 상기 통신에는 휴대전화를 사용하는 것으로 가정한다. 본 발명에 따른 선박 운전 지원 시스템은 도 1b에 도시된 것처럼, 콘트롤 서버(1) 없이 터미널(2)이 서로 직접 통신하는 모드(mode)로 수행될 수 있다. 하기에 설명하는 것처럼, 상기 선박의 AIS 장치(8)는 각각 확보된 채널(슬롯 또는 대역)에서 서로 통신할 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 통신 메시지 중의 단말기 상호간의 통신사항을 포함한 형태로도 실시될 수 있다. 콘트롤 서버(1)가 설치된 모드는 하기에 설명한다.

콘트롤 서버(1)는 선박으로부터 수집된 예정 항로에 대한 정보를 데이터베이스(도시되지 않음)에 저장하는 기능, 수집된 모든 선박의 예정 항로에 관한 정보를 각 선박에 배포하기 위해 통신 메시지를 만들어내는 기능, 및 선박으로부터의 종료 통지에 따른 예정 선박 항로에 관한 정보를 삭제하는 기능이 제공된다. 선박으로부터 수령한 통신 메시지에 포함되어 있는 선박 식별코드(IMO 식별코드, MMSI 식별코드 등)를 확인하는 기능과 같은 보안 또는 통신에 관련된 기능이 명백하게 제공된다.

터미널(2)은 일반적인 퍼스널 컴퓨터로 실시될 수 있다. 여기서, 선박 운전자와 같은 작동자가 휴대하는 태블릿(tablet) 입력 타입의 컴퓨터는 휴대용 터미널(2)이다. 휴대용 터미널(2)은 작동자가 조작하는 스타일러스 펜(마우스, 트랙볼, 키보드 등이 사용될 수 있다)과 같은 터미널 작동부(3), 하기 설명하는 AIS 정보를 보유한 AIS 장치로부터 온라인 모드(무선 랜도 포함함)에서 AIS 정보를 수집하는 온라인 입력부(4), 해도면 등을 표시하기 위한 문자나 그래픽을 표시할 수 있는 액정 디스플레이(5), 전자 해도면 정보와 같은 메모리 데이터를 제공하는 데이터베이스부(6), 내부 또는 외부 휴대전화(7) 등으로 이루어진다. 터미널은 입력 동작에 따라 예정 선박 항로에 대한 정보를 수정하는 기능, 선박 식별코드를 예정 선박 항로에 대한 정보에 부가함으로써 통신 메시지를 만들어내는 기능, 전자 해도면 스크린 상의 콘트롤 서버로부터 배포된 모든 선박의 예정 항로 정보를 표시하는 기능, 어느 때나 모든 선박의 예측된 위치를 계산하기 위한 위치 예측 기능, 선박과 다른 선박과의 접근 상황을 예측하기 위한 접근 상황 예측 기능, 등의 기능이 있다. 상기한 기능과 상기에서 언급하지 않은 다른 기능은 작동 설명에서 더욱 상세하게 설명한다. 각각의 기능은 프로그램을 실행하는 휴대용 터미널(2)에 의하여 실시될 수 있다.

AIS 장치(8)는 위치측정 장치(예를 들어, GPS), 자이로(gyro) 등과 같은 선박용 각종 측정 장치(9)에 연결된 센서 입력부, 선박 고유의 정보를 저장하고 있는 고유 정보 저장부, 국제조약 등에 의하여 규정된 자동 식별 시스템(AIS, U-AIS라고도 한다)에 통합된 AIS 통신부, 등으로 이루어진다. 이러한 장치는 위치 측정 장치로써 자기 선박의 현재위치를 항상 인지할 수 있고, 자이로(gyro)로써 선수 방위를 인지할 수 있으며, 위치 측정 결과의 시간적 변화로부터 지면에 대한 항로 및 지면 속력(지면에 대한 속도와 같은 의미)을 계산할 수 있고, 그리고 고유 정보부로부터 선박 명칭, 길이, 형태, 식별 코드 등을 검색함으로써 그리고 이러한 AIS 정보를 통신 메시지에 기록함으로써 선박 사이에 AIS 정보를 교환할 수 있도록 하고 수집된 다른 선박에 대한 AIS 정보를 휴대용 터미널에 제공할 수 있도록 한다. 상기 AIS는 시분할 방식 등과 같은 다중 통신 시스템을 사용함으로써 모든 선박에 대한 슬롯 또는 대역을 확보함으로써 통신을 수행한다. 예를 들면, AIS 통신은 최소한 12초에 한번 정도로 주기적으로 수행한다. 자기 선박의 데이터에 대해서는 1초에 한번 통신을 수행한다.

VHF 영역의 전자기파를 사용하는 VHF 전화기(10)는 본 발명의 선박 운전 지원 시스템에 직접 연결되지는 않지만, 선박에 설치되고 그럼으로써 자기 선박의 운전자와 다른 선박의 운전자 사이의 음성통신을 가능하게 한다.

도 1a, 1b 및 1c에 도시된 선박 운전 지원 시스템의 작동은 도 2를 참조하여 하기에 도식적으로 설명한다.

우선, 단계(S21)에서 운전자는 휴대용 터미널(2)의 전자 해도면 스크린 상의 자기 선박의 예정 항로를 구성하고, 이러한 예정 선박 항로를 휴대용 전화기 회로를 경유하여 콘트롤 서버(1)로 전송한다.

단계(S22)에서, 콘트롤 서버(1)는 다른 선박으로부터(보다 구체적으로는 다른 선박의 휴대용 터미널로부터; '휴대용 터미널'이라는 용어는 이하에서는 종종 생략되기도 한다) 전송된 예정 선박 항로의 통합된 제어를 수행하고, 새로운 예정 항로가 어느 선박으로부터 수령되었을 때, 모든 선박의 예정 항로는 휴대용 전화기 선로를 경유하여 각 선박으로 전송된다.

단계(S23)에서, 선박의 휴대용 터미널(2)은 수령한 모든 선박의 예정 항로, AIS 정보로서 수집된 모든 선박의 위치 또는 속력 벡터(지면에 대한) 등을 전자 해도면 스크린에 표시한다. AIS 정보는 주기적인 전송과 수신을 통해 최근의 정보를 제공하기 위해 자동으로 갱신된다.

단계(S24)에서, 선박에 위치한 운전자는 위험 선박과 관계된 결정을 내릴 것인지에 대하여 결정한다. 위험 선박과 관련한 결정이 이루어지지 않으면 절차는 종료한다. 그 다음에 프로그램은 단계(S21)로 돌아가고 전체 절차는 반복된다. 위험 선박에 대한 결정이 내려지면 프로그램은 단계(S25)를 수행한다.

단계(S25)에서, 휴대용 터미널(2)은 자기 선박 및 다른 모든 선박의 앞으로의 예측 위치를 자기 선박 및 다른 선박의 현재의 위치, 지면에 대한 속도, 및 예정 항로에 근거하여 계산하고, 자기 선박과 위험에 맞서는 상황에 있는 다른 선박(이러한 선박은 위험 선박이라고 할 것이다)과 관련된 결정을 내린다. 위험 선박의 정의는 법률에 의하여 정해져 있는 것이지만, 본 발명에 따라 결정되는 위험 선박과 관련된 결정은 법률에 규정된 위험 선박의 정의를 실제로 만족한다.

단계(S26)에서, 선박의 운전자는 위험 상황에 있는 다른 선박과 VHF 전화기(10)를 통해 통신하고 예정 항로 또는 속도를 변화에 대하여 협의한다. 그 다음 프로그램은 단계(S21)로 돌아가고 전체 절차는 반복된다.

상세한 동작은 하기에 설명한다.

본 발명은 예를 들어 항구, 항구에 인접한 해상지역, 해협, 운하 등과 같은 수면 위를 항해(정박 또는 인양을 포함)하는 모든 선박에 적용할 수 있다. 그러나, 여기에서는 항구를 이용하는 목적으로 입항 또는 출항하는 선박을 예시로 설명한다.

항구로 입항하는 선박에서는 일단 선박이 항구의 입항로에 소정의 거리, 예를 들어 5 해리(nautical mile)로 접근하면, 현재위치로부터 정박소로 예정 입항로에 대한 정보(하나 이상의 웨이 포인트(way point)로 이루어지는)는 휴대용 터미널(2)의 액정 디스플레이(5) 상에 표시되는 전자 해도면 스크린 위의 터미널 작동부(3)를 이용하여 입력된다.

이와는 반대로, 출항 선박에서는 해안을 떠나기 전에 휴대용 터미널(2)의 액정 디스플레이부(5)에 표시된 전자 해도면 스크린에 터미널 작동부(3)를 이용하여, 정박소로부터 항구의 출구 밖 소정의 거리, 예를 들어 5 해리 정도의 예정 출항 선로의 정보(하나 이상의 웨이 포인트(way point)로 이루어지는)를 입력한다.

여기서, 항구의 항로는 항해가 허가된 지역이며, 각 항구에 대하여 결정된, 입항 및 출항을 위해 규정된 각각 한정된 폭과 길이를 가진 지역이 규정되어 있다. 입항로 영역의 항구로부터 보았을 때 외측을 항구의 입구라고 하고 출항로 영역의 항구로부터 보았을 때 외측을 출구라 한다. 이에 대하여 선박의 항로는 선박이 지나가는 통로(궤도)라 한다. 웨이 포인트(way point)는 선박의 항로가 복수의 선분이 연쇄적으로 연결된 형태로 표현될 경우에 선분의 끝점이다. 운전자가 성공적으로 터미널 작동부(3)를 움직임으로써 전자 해도면 스크린 상의 복수의 웨이 포인트를 지시하면, 휴대용 터미널(2)의 편집 기능은 웨이 포인트의 좌표를 기억할 수 있게 하고, 전자 해도면 스크린 상에 선분을 표현하여 손상된 선분의 형태에서 항로를 구성하도록 한다.

휴대용 터미널(2)은 예정 항로에 대한 정보를 전송하는데, 이 정보는 휴대 전화 회선을 통하여 선박 식별코드를 함께 콘트롤 서버(1)로 입력된다. 통신 프레임 형식(format)의 예는 도 3에 도시되어 있다. 그림에서 보는 바와 같이, 휴대용 터미널(2)로부터 콘트롤 서버(1)로의 통신 프레임은 선박 식별부호(31) 및 웨이 포인트(32)에 순서대로 정렬된 웨이 포인트 선수(33)를 포함한다.

이와는 반대로 AIS 장치(8)는 위치 측정 장치로 자기 선박의 현재 위치를 인지하고, 자이로(gyro)로 선수 방위를 인지하며, 시간에 따른 위치 측정 결과에서의 변화로부터 지면에 대한 항로 및 지면 속력을 계산하고, 고유 정보부로부터 선박 명칭, 길이, 형태, 식별코드 등을 검색하며, 그리고 통신 메시지 내의 이러한 AIS 정보를 기록한다. AIS 장치(8)는 주기적으로 이러한 AIS 정보(자기 선박의 현재위치, 선수 방위, 지면에 대한 항로, 지면 속도, 선박 명칭, 길이 , 형태, 식별코드 등)를 전송하고 다른 선박에 대한 AIS 정보를 수령함으로써 모든 선박의 최신 AIS 정보를 수집한다. AIS 정보의 통신 프레임 형식(format)의 예는 도 4에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, AIS 정보의 통신 프레임은 현재위치(41), 선수 방위(42), 지면에 대한 항로(43), 지면 속력(44), 선박 명칭(45), 선박 길이(46), 선박 유형(47), 및 선박 식별코드(48)를 포함한다. 위치 측정 장치로써 얻은 현재위치는 엄밀히 말해서 선박의 위치측정 장치의 위치이다. 그러므로, 선박의 폭과 선박 길이 및 폭에 관련된 위치 측정 장치의 상대적 위치는 AIS 정보에 포함되는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 다른 선박이 선박의 선수 끝과 후미 끝의 위치를 정확하게 인지할 수 있다.

콘트롤 서버(1)는 데이터베이스에 선박의 휴대용 터미널(2)로부터 전송된 예정 항로에 대한 정보를 축적하고, 선박의 모든 터미널로 휴대전화 회선을 통해 모든 선박의 예정 항로에 대한 정보(선박 식별코드에 삽입된 웨이 포인트 열(列))를 배포한다. 통신 프레임 형식의 예는 도 5에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 콘트롤 서버(1)로부터 휴대용 터미널(2)로의 통신 프레임은 한 열(row)로 정렬된 각 선박에 대한 정보로 이루어지고, 하나의 선박에 대한 정보는 선박 식별코드(31) 및 웨이 포인트 열(33)로 이루어진다.

'새로운' 선박의 예정 항로에 대한 정보는 콘트롤 서버(1)에 점차적으로 축적되고 이미 항해를 완료한 '기존' 선박에 대한 정보는 필요없게 된다. 따라서, 선박 운전자는 휴대용 터미널(2)로부터 콘트롤 서버(1)에 예정 입항로 또는 예정 출항로를 따라 항해하는 동안 항해가 완료되었음을 통지한다. 콘트롤 서버(1)는 항해가 완료되었다고 보고된 선박에 대한 예정 항로의 정보를 데이터베이스에서 삭제한다. 그 결과, 콘트롤 서버(1)에 의해 전송되는 통신 프레임이 불필요하게 확장되는 것을 방지한다.

상술한 동작으로 인해 콘트롤 서버(1)로부터 전송된 모든 선박의 예정 항로에 대한 정보 및 모든 선박으로부터 전송된 AIS 정보를 휴대용 터미널(2)에 저장하게 된다. 예정 항로 정보 및 AIS 정보는 국제 통용 선박 식별코드(IMO 식별코드, MMSI 식별코드 등)를 포함하고 있기 때문에, 같은 선박에 대한 두 개의 독립 시스템에 대한 정보는 두 종류의 정보를 참조함으로써 합성될 수 있다. 다시 말하면, 휴대용 터미널(2)은 각각의 선박에 대한 예정 항로 정보 및 AIS 정보를 활용하여 현재위치, 선수 방위, 지면에 대한 항로, 지면 속력, 예정 항로 등과 같은 정보를 인지한다. 휴대용 터미널(2)은 액정 디스플레이(5) 상에 각 선박에 대한 정보를 표시한다.

휴대용 터미널(2)은 데이터베이스부(6)로부터 전자 해도면 정보를 읽고 액정 디스플레이(5) 상에 임의의 스케일로 임의의 크기의 지역에 대한 전자 해도면을 표시한다. 상기 디스플레이 화면은 전자 해도면 스크린이라 한다. 전자 해도면 스크린의 예는 도 6에 도시되어 있다. 그림에서 보면 단지 육지와 바다의 경계선(61)만이 도시되어 있지만, 실제 화면에서는 도시되지 않은 육지, 바다, 해저면 정보 등이 시각적으로 인식되기 쉽게 적절한 색깔로서 표시됨은 자명하다. 또한, 등대, 경계표, 항구의 항로 등(도시되지 않음)도 적절한 기호로서 표시된다. 위도 및 경도도 수평 및 수직 축 위에 표시된다. 그림에 위치를 특정하기 위하여 수평 및 수직 축은 A, B, C, a, b, c의 좌표로 할당된 구역으로 구분되어 있다.

휴대용 터미널(2)은 전자 해도면 스크린 상에 다양한 선박에 대한 정보를 표시한다. 예를 들어, 선박(62, 66, 67, 69)은 타원형 또는 직사각형으로서 표시되고 선박의 현재위치는 대응하는 화면상의 위치에 기호로써 정렬되어 나타낸다. 선박(62)은 자기 선박이고, 선박(66, 67, 69)은 다른 선박이다. 각각의 선수 방위는 기호의 방향에 의하여 표시된다. 지면에 대한 항로 및 지면 속력은 지면 속력의 벡터(63)로서 화살표로 표시된다. 도 6에 도시된 예와 같이 기호 및 화살표의 크기는 모든 선박에 대하여 같도록 표시된다. 자기 선박(62)의 예정 항로(64)(선박이 이미 지나간 부분도 포함)는 웨이 포인트(65, 65)로 연결되는 선분으로 표시된다. 다른 선박(69)의 예정 항로(68)는 통신으로 알게되는 웨이 포인트(65, 65)로 연결되는 선분으로 표시된다. 예정 항로에 대한 아무런 정보도 AIS 장치(8)를 가진 선박(67)이 얻을 수 없기 때문에, 휴대용 터미널(2)은 예정 항로에 대한 정보가 전혀 없이 표시가 된다. 즉, 예정 항로에 대한 아무런 정보도 없는 표시가 있을 수 있다. 따라서, 예를 들어 선박(62, 66)에 대해서만 주목하는 경우에 선박(62, 66)의 예정 항로(64, 68)만 표시하기 위하여 다른 모든 선박의 예정 항로는 삭제될 수 있다. 도 6에 도시된 전자 해도면 스크린에서 선박은 현재위치에서 표시된다. 그러므로, 이러한 화면은 현재위치 화면이라고 일컫는다.

선박에 대한 AIS 정보는 전자 해도면 스크린에 문자로서 표시될 수 있다. 이러한 예로, AIS 정보의 문자 표시는 전자 해도면이 표시되는 액정 디스플레이(5)의 독립된 화면 구역(그림에서 오른쪽 흰색 부분)에 표시된다. 더 AIS 정보에 더하여, 현재 시간, 예측 시간 등이 표시되는 해도면 스크린 타입은 문자가 표시되는 화면 구역에 표시된다. 예를 들어, AIS 정보는 해도면 스크린의 선박(62, 66, 67, 69)의 기호로 표시되는 인접한 각 선박의 식별 코드를 부가하여 표시될 수 있다.

그 다음에 휴대용 터미널(2)은 예정 항로 정보 및 AIS 정보에 기초하여 현재로부터(예를 들어, 현재부터 자기 선박이 항구로 입항 또는 출항을 완료할 때까지) 모든 순간에서 모든 선박(자기 선박 및 다른 선박)의 예측된 위치를 계산하고 전자 해도면 스크린 상에 희망하는 시각의 예측된 위치를 출력한다. 도 7은 도 6에 표시된 현재 상태에서 대략 10초 정도 지난 후의 예측된 상황을 도시한 것이고, 도 8은 4분 더 지난 뒤의 예측 상황을 나타낸 것이다. 이러한 예측 위치 화면상에서, 선박의 기호는 현재위치를 어두운 색으로, 예측된 위치를 밝은 색(그림에서는 테두리만 나타내었음)으로 사용하여 시각적으로 식별 가능하도록 표시될 수 있다. 더 나아가, 예측된 위치 화면에서 기호의 크기는 선박의 길이와 비례하도록 나타낼 수 있다. 도 6 및 도 8에서 보는 바와 같이, 선박(69)은 큰 선박이다. 더욱이, 도 8에서는 자기 선박(62)에 대한 선박(69)의 상대적 위치는 현재로부터 약 14분 후에 주의가 필요하다는 것을 명백하게 보여주고 있다. 여기에서, 선박(66, 67)의 상대적 위치는 문제가 없음을 분명히 알 수 있다. 또한, 예측 위치 화면은 앞으로 두 가지 시점에 대해 각각 나타냈으나 예측 위치 화면은 실제로 현재 위치 화면으로부터 시작하여 예측 상황이 실제 시간에 앞서서 연속적으로 변화하도록 표시된다. 따라서, 운전자는 전자 해도면 스크린 상에서 모든 순간에 선박이 어떻게 이동하는지 볼 수 있다.

다음의 절차는 예측 위치를 계산하는데 사용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 선박(91)의 현재위치는 예정 항로(92) 위에 정확하게 위치하도록 제한되지는 않는다. 따라서, 수직선(95)은 예정 항로 선분(94)에 가장 가까운 현재위치(93)(엄밀히 말하면, 위치 측정 장치의 위치)로부터 내리게 되고, 수직선(95)의 교점과 예정 항로 선분(94)은 예측 위치 계산을 위한 시점(96)으로 간주된다. 도달점은 현재 지면에 대한 항로(지면 속력의 벡터(97))를 따라 시점(96)으로부터 현재 지면 속력을 유지하는 동안 선박이 항해하는 현재 시점으로부터 예측 시점까지의 시간 간격 내에서 있다는 가정 하에서 결정된다. 그러나, 웨이 포인트(98)가 항로에 있을 때, 즉 예정 항로 선분(94)에서 모든 순간의 선박 위치로부터 내려온 수직선(95)이 웨이 포인트(98)에 왔을 때, 선박(91)이 다음 예정 항로 선분(99)에 평행한 항로를 변화하고 지면 속력은 변화하지 않는다는 가정 하에서 계산이 수행된다.

더욱이, 선박은 콘트롤 서버로부터 전송 받은 예정 항로를 아무 때나 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 현재위치(93)가 예정 항로에서 (운전자가 판단하기에) 멀어졌을 때, 현재위치(93)로부터 시작되는 새로운 예정 항로는 입력되고 전송된다. 콘트롤 서버(1)가 선박 식별코드를 포함하는 예정 항로에 대한 정보, 즉 이미 축적된 예정 항로에 대한 정보와 동일한 정보를 전송 받으면, 축적된 정보는 갱신되고 모든 선박으로 배포된다. 그 결과, 다른 선박의 예정 항로도 갱신되고 위치 예측도 최근의 예정 항로에 기초하여 수행된다.

휴대용 터미널(2)은 다양한 시점에서 자기 선박의 예측된 위치 및 다른 선박의 예측된 위치로부터 다른 선박으로 접근 상황을 예측한다. 현재 모드에서, SJ값(Subjective Judgment Value: 주관적 충돌 위험도) 및 범퍼 모델에 근거한 범퍼 값(bumper value)이 접근 상황의 예측 변수로서 사용된다.

SJ값은 다른 선박에 대해 운전자가 느끼는 주관적인 충돌 위험정도를 나타낸 것이다. 여기서 SJ값은 다음과 같이 계산된다.

1) 교차하는 상황

1. 자기 선박이 피하는 상황

SJ = 6.00Ω + 0.09R' - 2.32 (1)

2. 자기 선박이 기다리는 상황

SJ = 7.01Ω + 0.08R' - 1.53 (2)

2) 정면에 있는 상황

SJ = 6.00Ω + 0.09R' - 2.32 (3)

3) 추월하는 상황

SJ = 54.43Ω + 0.24R' - 2.77 dR'/dt - 0.784 (4)

상기 식에서, SJ는 SJ값,

Ω = │dθ/dt│L₀/V₀ : 무차원 상대 방위 변화율;

R' = R/{(L₀ + L_T)/2} : 다른 선박까지의 무차원 거리;

dR'/dt = V_R/V₀ : 무차원 상대 속력;

dθ/dt : 상대 방위 변화율, rad/min;

L₀ : 자기 선박의 길이, m;

V₀ : 자기 선박의 속력, m/min;

L_T : 다른 선박의 길이, m;

V_R : 두 선박 사이의 상대 속력, m/min;

R : 두 선박 사이의 거리, m.

다시 말하면, SJ값은 위와 같이 표현되는 SJ값을 계산하기 위한 상기 식 (1) 내지 (4)에서 두 선박 사이의 상대 방위 변화율, 거리, 및 거리 변화율(상대 속력)에 의하여 계산될 수 있다. 상대 방위에서의 변화는 양 선박의 예정 항로 또는 지면에 대한 항로로부터 계산될 수 있고; 두 선박 사이의 거리는 두 선박의 현재위치 또는 예측 위치로부터 계산될 수 있고; 그리고 거리 변화율은 두 선박의 복수의 예측된 시점 및 예측된 위치로부터 계산될 수 있다. 따라서, 이러한 계산을 수행하는 기능을 가진 휴대용 터미널(2)을 제공함으로써 휴대용 터미널(2)이 SJ값을 계산할 수 있도록 한다.

휴대용 터미널(2)은 양 선박의 예정 항로가 이루는 내각(교각이라고 함)을 계산하고 교차 각도를 미리 정한 판별 값과 비교함으로써 교차하는 상황, 정면에 있는 상황, 및 추월하는 상황을 식별하는 기능을 탑재하고 있다. 예를 들어, 판별 값이 10°, 170°로 정해져 있으면, 추월, 교차, 및 정면에 있는 상황은 각각 교각이 10°미만, 10°이상 및 170°미만, 및 170°이상으로 간주된다. 더욱이, 휴대용 터미널(2)은 다른 선박의 위치 및 자기 선박의 위치를 연결하는 선분의 시계 방향 회전각(기대 각이라 함)이 양각일 경우에 자기 선박이 피하는 선박임을 결정하는 기능 및 상기 각이 음각일 경우에 지면에 대한 항로(또는 예정 항로 쪽 방향)를 기초로 하여 자기 선박이 기다리는 선박임을 결정하는 기능을 구비하고 있다. 따라서, 항해 법규에 대응하여 판별 결과는 오른쪽 또는 왼쪽에 보이는 다른 선박으로부터 선박이 피하는 선박인지 기다리는 선박인지에 따라 각각 얻게 된다.

상기에 표현된 SJ 계산식의 다양한 상수는 잘 알려진 선박 운전 시뮬레이터를 사용함으로써 실험적으로 얻을 수 있으며, 본 발명은 수치적인 값에 의하여 한정되지는 않는다.

선박 운전 시뮬레이터와 연관된 실험에서 대부분의 경우 SJ 값은 +3(매우 안전)에서 -3(매우 위험) 범위 안에 있는 것으로 나타났다. 적절한 초기 값이 여기서 SJ값으로 정해진다. 구체적인 SJ값은 후술한다.

범퍼 모델은 각 선박이 자기 선박 주위에 다른 선박이 들어오는 것이 바람직하지 않은 범퍼라고 하는 지역을 가지고 있다고 가정하고, 두 선박의 범퍼가 겹쳐지면 충돌의 위험이 있는 것으로 간주한다. 범퍼는 앞면에 전진 방향으로 긴 축을 가진 반타원형의 모양과 뒷면에 반원형의 모양, 또는 전진 방향에 긴 면을 가진 직사각형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 범퍼 모델은 선박의 길이 L에 대해서 전진 방향으로는 6.4L의 거리, 좌측 및 우측 방향으로 1.6L의 거리, 그리고 후진 방향으로는 1.6L의 거리를 가진다. 이러한 범퍼 모델을 사용할 때, 휴대용 터미널(2)은 전자 해도면 스크린 상의 자기 선박 및 다른 선박에 대한 각 범퍼를 정하는 기능과 범퍼를 직사각형 모양으로 나타내는 기능을 가지는 것이 제공된다. 모든 선박의 범퍼를 나타내는 직사각형은 시간에 따라 연속적으로 변하는 상기한 예측된 위치에서의 선박과 함께 움직이도록 디스플레이 된다. 따라서, 두 선박의 범퍼가 겹쳐지는 순간은 시각적으로 인지될 수 있다. 또한, 범퍼의 사각형을 표시하지 않고서 휴대용 터미널(2)에 의하여 내부적으로 상정된 두 선박의 범퍼가 겹쳐졌을 때 범퍼 값을 "위험"으로, 범퍼가 겹쳐지지 않았을 때 "안전"으로 간주하는 로직(logic)을 사용할 수도 있다.

상기한 예측 파라미터를 사용하여 위험 선박을 결정하기 위하여 휴대용 터미널에 의해 수행되는 절차(접근 상황 예측 절차)는 도 10을 참조하여 설명한다.

우선 단계(S101)에서 상기한 예측 위치 및 예측 위치 화면의 표시는 장래 어느 정도의 시간동안 수행된다.

단계(S102)에서는 상기한 SJ값 계산식과 관련한 상황이 판별되고 SJ값은 적절한 SJ값 계산식에 의하여 계산된다. SJ값은 상기 휴대용 터미널(2)에 있어서의 자기 선박을 SJ값 계산식 상의 자기 선박으로서 계산한 값(자기 선박의 SJ값이라 함)과 상기 휴대용 터미널(2)에 있어서의 자기 선박을 SJ값 계산식 상의 다른 선박으로서 계산한 값(상대 선박이 느끼는 충돌의 우려: 다른 선박의 SJ값이라 함)을 각각 계산한다.

단계(S103)에서는, SJ값은 초기 값과 비교되고 세 가지 카테고리: 안전, 다소 위험, 위험으로 분류된다. 예를 들면, 자기 선박에 대한 SJ값과 다른 선박에 대한 SJ값이 0 이상이면, "안전" 등급으로 추정한다. 자기 선박에 대한 SJ값과 다른 선박에 대한 SJ값 모두가 0과 -1 사이에 있을 경우, 그리고 어느 하나의 SJ값이 0과 -1사이에 있고 다른 SJ값이 0 이상인 경우에는 "다소 위험" 등급으로 추정된다. 자기 선박에 대한 SJ값과 다른 선박에 대한 SJ값이 모두 -1 미만일 경우와 어느 하나의 SJ값이 -1 미만인 경우에는 "위험" 등급으로 추정된다.

이러한 분류는 예측 위치 화면상에 표시됨으로써 반영된다. 보다 구체적으로 "안전" 등급의 경우에는 자기 선박 및 다른 선박의 기호는 파란색으로 표시되고, "다소 위험" 등급의 경우에는 두 기호는 노란색으로, "위험" 등급의 경우에는 두 기호는 빨간색으로 표시된다. 이러한 색깔 표시는 운전자가 시각적으로 인지하는데 도움을 준다. 디스플레이 모드에서 지시 표지 등을 부가하여 기호의 깜빡거림, 확대, 및 축소하는 기법을 사용될 수 있음은 더 이상 설명이 필요 없을 정도로 자명한 사항이다.

단계(S104)에서는 상기한 범퍼 모델을 이용한 결정이 내려진다. 자기 선박의 범퍼 및 다른 선박의 범퍼가 겹쳐지면, 범퍼 값은 "위험"이 되고 자기 선박 및 다른 선박의 기호는 붉은색으로 표시된다. 범파 값이 "안전"일 경우, 상기한 SJ값과 함께 산출되는 디스플레이 색은 변하지 않을 수도 있다.

단계(S105)에서는 장래 시각은 한 순간에 진행된다. 한 순간이란 예를 들어, 실시간 단위에 있어서 10초를 말한다.

단계(S106)에서는 자기 선박의 위치가 예정 항로의 종단에 도달했는지에 대해 결정이 내려진다. 만일 예정 항로의 말단에 도달되면, 예측은 완결된다. 예정 항로의 말단에 도달하지 않은 경우, 절차는 다시 단계(S101)로 돌아간다. 따라서, 예측 위치 화면은 실시간으로부터 장래로 계속 진행한다. 운전자에 대해서, 선박은 전자 해도면 스크린 상에서 이동하도록 나타나고, 파란색으로 표시된 선박은 자기 및 다른 선박의 접근 상황에 따른 어느 시점에 노란색 또는 빨간색으로 표시될 수 있다. 도 10을 참조하여 설명된 경우에, 위치 예측 및 접근 상황 예측은 자기 선박의 예측 위치가 예정 항로의 말단에 도달할 때까지 멈추지 않고 수행된다. 그러나, 터미널 작동부(3)를 조작함으로써, 운전자는 예측이 진행되는 것을 멈추기 위한 임시 종료 모드, 예측을 중단하기 위한 강제 종료 모드, 예측 진행으로 돌아가기 위한 복귀 모드, 통상의 속도에 대한 예측 진행을 가속하기 위한 가속 모드 등을 사용할 수 있다.

접근 상황의 예측은 하기 몇 가지 실제적인 예로부터 설명한다. 휴대용 터미널(2)은 전자 해도면 스크린 상에 확대된 크기로 적절한 구역을 표시 고 운전자는 장래 어느 순간에 어떤 구역, 예를 들어 자기 선박과 인접한 지역에 대한 표시를 터미널 작동부(3)와 동작을 수행함으로써 예측 위치 화면에 확대된 크기로 제공받을 수 있다. 따라서, 이러한 확대된 디스플레이 화면을 사용하여 설명한다.

우선, 도 11에 도시된 상황을 설명한다. 그림에서 보는 바와 같이, 자기 선박(111)과 다른 선박(112)의 매 분마다의 예측 위치는 전자 해도면 스크린 상에 표시된다. 같은 시각의 두 선박은 각각 선분으로 연결되나 이러한 연결이 실제 디스플레이 되는 것은 아니고 여기서는 단지 설명의 목적으로 표시한 것이다. 선분은 선박 사이의 거리를 나타내고, 대표 값으로 1325 미터와 2289 미터를 도입한다. 선박은 100 미터의 길이와 10 노트의 속력을 갖는다. 자기 선박(111)의 진행 방향은 화살표(113)로 나타내고 다른 선박(112)의 진행 방향은 화살표(114)로 나타낸다. 따라서, 양 선박의 예정 항로는 점(115)에서 교차하며, 예정 항로의 교각은 103。이다. 그림에 도시된 예는 자기 선박(111)이 피하는 선박일 경우에 대해서 교차하는 상황을 나타낸다. 휴대용 터미널(2)은 상기한 판별 기능에 의해 이러한 상황을 식별할 수 있다.

여기서, 자기 선박(111)의 진행 방향에 대하여 다른 선박(112)의 기대 각에 주목하여 보면, 매 순간마다 기대 각이 각각 일정하다면, 양 선박은 동시에 점(115)에 이르게 된다. 따라서, 두 선박은 충돌할 것이다. 만일 매 순간 각각의 기대 각이 증가하거나 감소하면, 한 선박은 충돌의 위험 없이 다른 선박보다 점(115)을 먼저 통과하게 된다. 따라서, 기대 각을 감소시키거나 증가시키는 속도는 위험의 정도와 상관관계가 있다. 더욱이, 두 선박이 각각의 길이와 관련하여 서로 매우 가까워지면 충돌의 위험은 높아지고, 두 선박이 충분히 떨어져 있으면 안전한 상황이다. 기대 각의 변화의 정도를 나타내는 상대 방위 변화율 Ω과 선박 이격 정도를 나타내는 특정 거리 R'은 SJ값 계산식 (1)에 의해 결합된다.

자기 선박(111)의 휴대용 터미널(2)에 의하여 계산되는 매 순간 각각의 자기 선박과 다른 선박의 SJ값은 도면에 도시되어 있다. 두 값은 처음에는 0 이상이지만 점차적으로 0 과 -1 사이의 값이 되고 여섯 번째 위치에서는 자기 선박의 SJ값이 -1 미만이 된다. 따라서, 등급은 "안전"에서 "다소 위험" 및 "위험"으로 변화한다. 자기 선박(111)이 점(115)(9번째 위치)을 지나갈 때, 상대 방위 변화율 Ω은 증가하고 자기 선박의 SJ값과 다른 선박의 SJ값은 모두 3이 된다. 따라서, 등급은 "안전"이 된다.

도 12는 길이 90 미터 및 속력 10 노트인 선박(121)과 길이 110 미터 및 속력 10 노트인 선박(122)이 교각 176。로 서로 접근하는 예를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 매 분당 양 선박의 예측 위치는 도 11과 유사하게 전자 해도면 스크린 상에 표시된다. 두 선박은 같은 시점에서 선분으로 연결되는데 단지 두 개만 대표하여 나타낸 것이다. 이러한 선분에 대응하는 두 선박 사이의 거라는 1017 미터 및 2228 미터이다. 자기 선박(121)의 진행 방향은 화살표(123)에 의해 나타내고 다른 선박(122)의 진행 방향은 화살표(124)로 나타낸다. 상기 예는 마주보는 상황에 관계된 것이다. 휴대용 터미널(2)은 상기한 판별 기능으로 상황을 식별할 수 있다. 휴대용 터미널(2)에 의해 계산되는 매 순간 각각의 SJ값이 도시되어 있다. 두 값은 모두 0 이상이지만 점차적으로 0과 -1 사이의 값이 되고, 여섯 번째 위치에서 -1 미만의 값이 된다. 따라서, 등급은 "안전"에서 "다소 위험" 및 "위험"으로 변화한다. 선박이 서로 지나갈 때(8번째 위치), 상대 방위 변화율 Ω은 증가하고 자기 선박의 SJ값과 다른 선박의 SJ값은 3이 된다. 따라서, 등급은 "안전"이 된다.

도 13은 길이 70 미터 및 속력 10노트의 선박(131)과 길이 100 미터 및 속력 5 노트인 선박(132)이 교각 1。로 서로 접근하는 예를 보여주고 있다. 그림에서 보는 바와 같이, 매 분당 양 선박의 예측 위치는 도 11과 유사하게 전자 해도면 스크린 상에 표시된다. 같은 시점에서 두 선박은 단지 두 개의 대표되는 위치에서 선분으로 연결되어 있다. 이 선분에 대응하는 선박 사이의 거리는 626 및 702 미터이다. 자기 선박(131)의 진행 방향은 화살표(133)로 나타내고 다른 선박(132)의 진행 방향은 화살표(134)로 나타낸다. 이러한 예는 추월하는 상황에 대응한다. 휴대용 터미널(2)은 상기한 판별기능으로 이 상황을 식별한다. 휴대용 터미널(2)에 의하여 계산되는 매 순간 각각의 SJ값이 도시되어 있다(다른 선박(132)에 대하여 모두 3.00임). 처음부터 끝까지 두 값은 모두 0 이상이고 "안전" 등급이 유지된다.

도 14는 범퍼 모델로 분석하는 과정의 디스플레이 내용을 도시한 것이다. 매 3분당 자기 선박(141)과 다른 선박(142)의 예측 위치는 전자 해도면 스크린 상에 표시된다. 같은 시점의 두 선박은 상기한 방법과 같은 방법으로 각각의 선분으로 연결된다. 두 선박은 길이 100 미터, 속력 10 노트이다. 자기 선박(141)의 진행 방향은 화살표(143)에 의해 나타내고 다른 선박(142)의 진행 방향은 화살표(144)로 나타낸다. 따라서, 두 선박의 예정 항로는 교차한다. 두 선박의 예정 항로의 교각은 103。이다. 예시한 바와 같이, 이러한 범퍼 모델에서는 범퍼(145, 146)가 표시되는데, 이러한 범퍼는 선박의 진행 방향으로 6.4L, 좌, 우, 뒤쪽 방향으로 1.6L의 길이를 가지는데, L은 선박의 길이이다. 게다가, 휴대용 터미널(2)에 의해 계산되는 매 순간 각각의 자기 선박의 SJ값과 다른 선박의 SJ값이 도시되어 있다.

자기 선박의 SJ값이 -1.44인 예측 위치에서, 양 선박의 범퍼(145, 146)는 겹쳐진다. 따라서, 범퍼 값은 "위험"이다. 다른 예측 위치에서는 범퍼(145, 146)가 겹치지 않으므로 범퍼 값은 "안전"이다.

도 15는 길이 90 미터 및 속력 10 노트의 선박(151)과 길이 110 미터 및 속력 10 노트의 선박이 교각 176。로 서로 접근하는 예를 보여주고 있다. 도시된 바와 같이, 매 3분당 양 선박의 예측 위치가 도 14와 유사하게 전자 해도면 스크린 상에 표시된다. 같은 시점의 두 선박은 세 번째 대표 위치에서만 선분으로 연결되어 있다. 자기 선박(151)의 진행방향은 화살표(153)로 나타내고 다른 선박(152)의 진행 방향은 화살표(154)로 나타낸다. 상기 예에서 보는 바와 같이, 이러한 범퍼 모델에서는 범퍼(155, 156)가 도시되어 있는데, 이 범퍼는 진행 방향으로 6.4L의 거리 및 좌, 우, 뒤쪽 방향으로는 1.6L의 거리를 가지고 있다. 게다가, 휴대용 터미널(2)에 의하여 계산되는 매 순간 각각의 자기 선박 및 다른 선박의 SJ값이 도시되어 있다.

시작 위치로부터 세 번째 예측된 위치에서, 자기 선박의 SJ값은 -0.66이고 다른 선박의 SJ값은 -0.38이다. 따라서, SJ값에 근거한 결과는 "다소 위험" 등급에 대응한다. 그러나, 두 선박의 범퍼(155, 156)가 겹쳐지기 때문에, 범퍼 값은 "위험"이 된다. 다른 예측 위치에서는 두 선박의 범퍼(155, 156)가 겹쳐지지 않으므로 범퍼 값은 "안전"이다.

도 16은 길이 70 미터 및 속력 10 노트의 선박(161)과 길이 100 미터 및 속력 5 노트의 선박이 서로 교각 1。로 접근하는 예를 도시한 것이다. 도면에서와 같이, 매 3분당 양 선박의 예측 위치가 도 14와 유사하게 전자 해도면 스크린 상에 표시된다. 같은 시점의 두 선박은 각각의 선분으로 연결된다. 자기 선박(161)의 진행 방향은 화살표(163)로 나타내고 다른 선박(162)의 진행 방향은 화살표(164)로 나타낸다. 상기 예와 같이, 이러한 범퍼 모델에서는, 범퍼(165, 166)가 표시되는데, 이러한 범퍼는 선박의 진행 방향으로 6.4L, 좌, 우, 및 뒤쪽 방향으로는 1.6L의 거리를 가지며, L은 선박의 길이이다. 다른 선박(162)의 속력이 작기 때문에, 복수의 시점에 대한 범퍼(166)는 화면상에서 겹쳐지고 구별하기가 어렵다. 그러나, 범퍼(166)의 크기가 각 시점에서 같기 때문에 그래도 식별이 가능하다. 게다가, 휴대용 터미널(2)에 의해 계산되는 매 시점의 자기 선박의 SJ값과 다른 선박의 SJ값이 도면에 도시되어 있다.

자기 선박의 SJ값과 다른 선박의 SJ값이 처음부터 끝까지 0 이상이기 때문에, SJ값에 근거한 결과는 "안전"에 대응한다. 그러나, 두 선박의 범퍼(165, 166)는 두 번째 위치에서 겹치기 때문에, 범퍼 값은 "위험"이다. 이후로 네 번째 예측 위치까지 범퍼 값은 "위험"이 된다. 시작 및 끝 위치에서 두 선박의 범퍼(165, 166)는 겹치지 않는다. 따라서, 범퍼 값은 "안전"이다.

상술한 바와 같이, 접근 상황의 예측은 SJ값에 근거한 결과와 범퍼 모델에 근거한 결과를 모두 사용한다. 따라서, 어떤 경우에는 범퍼 모델은 정면에 있는 상황 및 추월하는 상황처럼 SJ값에 기초해서는 나타나기 어려운 "위험" 결정이 나타날 수 있다.

본 발명의 선박 운전 지원 시스템을 사용하는 것은 휴대용 터미널(2)의 상기한 기능에 기초하여 하기에 설명될 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 자기 선박(62)은 곧 구역 D-b의 북동쪽 끝에 있고, 서남서로 이동한 후 항구(B-b 구역)의 입항로에 들어가게 되는 예정 항로를 나타낸다. 다른 선박(69)은 곧 항구(A-a 구역)의 항로에 있게 되고, 항구(B-b 구역)의 출항로를 떠나자마자 남남동쪽으로 이동하게 되는 예정 항로에 대하여 나타낸다.

도 7에서 보는 바와 같이, 대략 10분 이내에 자기 선박(62)은 C-b 구역으로 진입하고 다른 선박(69)은 A-b 구역으로 진입하며, 또 다른 선박(66)은 구역 B-b로 진입할 것이라고 예측할 수 있다. 도 7에 도시된 예측 위치화면으로부터 예측 위치관계, 즉 자기 선박(62)은 다른 선박(69)과 관련해서 안전하고, 또 다른 선박(69)과 관련해서도 안전하다는 것을 시각적으로 이해할 수 있다. 그러나, 휴대용 터미널(2)은 상술한 접근 상황을 예측하기 위한 절차를 수행함으로써 SJ값을 계산하고, 안전/위험 분류를 수행하며, 그리고 범퍼 모델에 근거한 평가를 수행하여, 정량적인 안정성을 확인하고 자기 선박과 각각 다른 선박의 기호를 파란색으로 표시하여 정확한 결과를 얻고, 그 결과를 시각적으로 쉽게 인식할 수 있게 한다. 자기 선박(62)과 다른 선박(69) 사이의 SJ값이 도 7에 도시한 위치 관계에서 "다소 위험" 등급으로 되면, 자기 선박(62) 및 다른 선박(69)의 기호는 노란색으로 표시될 것이다.

도 8에서 보는 바와 같이, 대략 14분 이내에 자기 선박(62)은 B-b 구역으로 진입하고 다른 선박(69)은 B-b 구역으로 진입할 것이라고 예측할 수 있다. 만일, 자기 선박(62) 및 다른 선박(69) 사이의 SJ값이 "위험" 등급으로 되면, 자기 선박(62) 및 다른 선박(69)의 기호는 빨간색으로 표시된다. 빨간색으로 표시되는 것은 범퍼 값이 "위험"이 될 때에도 명확하게 수행된다. 도 8에서 보는 바와 같이 자기 선박(62)이 빨간색으로 표시되면, 선박 운전자는 VHF 전화를 통해 위험 선박(다른 선박(69))과 통신함으로써 장래 항로에 대해 고려해야 한다.

이와 같이, D-b 구역을 항해하는 자기 선박(62)의 운전자는 A-a 구역을 항해하는 다른 선박(69)과의 장래 충돌하게 될 것인지 현재에 예측할 수 있다. 게다가, 선박 운전자가 VHF 전화기를 통하여 다른 선박과 통신할 때, 위험은 휴대용 터미널(2)을 사용하여 같은 방법으로 다른 선박(69)에 대하여 예측될 수 있기 때문에 해당 당사자는 쉽게 참고할 수 있고 충분한 시간 내에 적절한 조치를 취할 수 있다.

본 출원은 일본특허출원 제2002-245364호(2002년 8월 26일 출원)에 기초하여 우선권을 주장한 것이며, 상기 일본특허출원의 전체 내용은 본원명세서에 포함된 것으로 한다.

Claims (17)

1. 다른 선박의 예정 항로가 자기 선박의 예정 항로에 대한 정보를 통신 수단을 사용하여 각 선박에서 다른 선박으로 전송함으로써 각 선박의 해도면 스크린에 표시될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상호 무선통신을 수행하기 위한 터미널은 각각의 하나 또는 그 이상의 선박에 의해 탑재되고, 상기 터미널은 자기 선박의 예정 항로에 대한 전송하고 다른 선박으로부터 예정 항로에 대한 정보를 수령하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
3. 제1항에 있어서, 서버를 이용하여 무선통신을 수행하기 위한 터미널은 하나 또는 그 이상의 선박에 탑재되고, 예정 항로에 대한 정보는 상기 선박에서 상기 서버로 수집되며, 그리고 모든 선박에 대한 상기 수집된 정보는 각 선박으로 전파되는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예정 항로에 대한 정보는 적어도 하나의 웨이 포인트(way point)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 선박이 항구의 입항로에 정해진 거리만큼 접근할 때, 입항하는 상기 선박은 현재위치에서 정박소로 예정 항구 입항로에 대한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 항구로부터 출항하는 선박은 해안을 떠나기 전에 정박소로부터 출항로의 출구까지의 예정 출항로에 대한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 예정 입항로 또는 예정 출항로를 따라 항해를 완료한 선박은 항해를 완료하였음을 통지하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선박은 자동 식별 시스템(AIS)을 사용하여 다른 선박과 현재위치, 선수 방위, 지면에 대한 항로, 지면 속력, 선박 명칭, 선박 길이, 선박 형태, 식별 정보 등과 같은 AIS 정보를 교환하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터미널은 각 선박에 대한 현재위치, 선수 방위, 지면에 대한 항로, 및 지면 속력을 해도면이 표시된 화면에 출력하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터미널은 각 선박의 예정 항로를 해도면이 표시된 화면에 출력하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
11. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터미널은 상기 예정 항로에 대한 정보 및 상기 AIS 정보에 근거하여 희망하는 시각에서의 모든 선박의 예측된 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터미널은 해도면이 표시된 화면상에 희망하는 시각에서의 모든 선박의 예측된 위치를 출력하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 디스플레이/디스플레이 꺼짐 모드는 화면에 선박을 출력할 때 각 개개의 선박에 대하여 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터미널은 상기 예정 항로에 대한 정보 및 상기 AIS 정보에 근거하여 자기 선박과 다른 선박의 접근 상황을 예측하고 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 접근 상황의 예측 값은 SJ값인 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
16. 제14항에 있어서, 상기 접근 상황의 예측 값은 범퍼 값인 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터미널은 주의-경보 형식으로 상기 스크린 상에 접근 상황을 예측함으로써 결정된 위험 선박을 표시하는 것을 특징으로 하는 선박 운전 지원 시스템.