KR20060082680A - Ship communication control device for protocol conversion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박용 통신 제어장치에 관한 것으로서, 특히 NMEA0183 프로토콜을 이용하여 선박에 장착된 디지털 장비들로부터 데이타를 수집하는 RS-485 통신부와, 상기 수집된 항해 데이타를 블랙박스로 공급하는 제 1 및 제 2 이더넷포트와, RS-485통신부로 수신된 각종 항해 데이타를 분석하여 필요 정보가 블랙박스에 저장되도록 하는 디지탈 프로세서로 구성하므로서, 선박에 탑재된 NMEA0183 프로토콜을 이용하는 여러 디지탈 장비들과 통신하여 데이타를 수집하고, 그 수집된 데이타를 분석하여 블랙박스에 저장할 수 있도록 한 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a communication control device for ships, in particular an RS-485 communication unit for collecting data from the digital equipment mounted on the vessel using the NMEA0183 protocol, and the first and the first to supply the collected navigation data to the black box 2 It consists of an Ethernet port and a digital processor that analyzes various navigation data received through the RS-485 communication unit and stores necessary information in a black box, and communicates with various digital devices using the NMEA0183 protocol installed on board a ship. The present invention relates to a ship communication control device for NMEA0183 protocol conversion, which collects, analyzes and stores the collected data in a black box.

통신제어장치, 디지탈 프로세서, RS-485 통신부, NMEA0183, CAN통신부,Communication controller, digital processor, RS-485 communication unit, NMEA0183, CAN communication unit,

Description

NMEA0183프로토콜 변환용 선박 통신제어장치{Communication control device}Ship communication control device for protocol conversion

도 1 은 본 발명의 선박용 통신제어장치를 보인 블럭도.1 is a block diagram showing a ship communication control apparatus of the present invention.

도 2 는 본 발명에 적용된 디지탈 프로세서의 소프트웨어적 동작상태를 보인 블럭 다이어그NVS램.
Figure 2 is a block diagram NVS RAM showing a software operating state of the digital processor applied to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1: 디지탈 프로세서, 2: RS-485 통신부,1: digital processor, 2: RS-485 communication unit,

3: 제 1 이더넷 포트, 4: 제 2 이더넷 포트,3: first ethernet port, 4: second ethernet port,

5: 입출력 제어부, 6: 플래쉬 메모리,5: input / output controller, 6: flash memory,

7: NVS램, 8: CAN통신부,7: NVS RAM, 8: CAN communication unit,

9: 듀얼 포트 메모리,9: dual port memory,

본 발명은 선박용 통신 제어장치에 관한 것으로서, 특히 선박에 탑재된 NMEA0183 프로토록을 이용하는 여러 디지탈 장비들과 통신하여 데이타를 수집하고, 그 수집된 데이타를 분석하여 블랙박스에 저장할 수 있도록 한 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a communication control device for ships, in particular, NMEA0183 protocol conversion to collect data by communicating with various digital equipment using the NMEA0183 protocol lock mounted on the vessel, and to analyze and store the collected data in a black box It relates to a ship communication control device.

현재 선박에는 항해하기 위한 여러 데이타 정보를 기록하는 선박용 블랙박스의 탑재가 의무화되어 있다.Currently, ships are mandated to mount a black box for ships that records various data information for navigation.

선박에 사용되는 대부분의 디지탈 장비들은 데이타 전송을 위하여 NMEA0183 프로토콜을 이용하여 통신하고 있다.Most digital equipment used in ships communicate using the NMEA0183 protocol for data transmission.

선박에 탑재된 각각의 디지탈 장비로부터 데이타를 수신하여 블랙박스에 저장시키기 위해서는 NMEA0183 프로토콜로 통신하는 디지탈 장비들의 데이타를 수신하고 분석하여 블랙박스에 저장시켜야만 한다.In order to receive data from each digital device on board a vessel and store it in a black box, the data of digital devices communicating with the NMEA0183 protocol must be received, analyzed and stored in the black box.

그러나, 종래에는 선박에 탑재된 디지탈 장비들로부터 데이타를 수집하고 분석하여 블랙박스에 저장시켜주는 단일화된 통신제어장치가 제공되지 않았기 때문에 각각의 디지탈 장비들에서 출력되는 데이타를 효율적으로 수집하지 못하였고, 이에의해 블랙박스에는 각각의 디지탈 장비들에서 발생되는 모든 항해 데이타가 저장되지 못하는 문제점이 발생하고 있었다. However, in the past, since a unified communication control device for collecting, analyzing, and storing data from digital devices mounted on a vessel is not provided, the data output from each digital device could not be efficiently collected. As a result, there was a problem that the black box could not store all the navigation data generated from each digital device.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 NMEA0183 프로토콜을 이용하여 선박에 장착된 디지털 장비들로부터 데이타를 수집하는 RS-485 통신부와, 상기 수집된 항해 데이타를 블랙박스로 공급하는 제 1 및 제 2 이더넷포트와, RS-485통신부로 수신된 각종 항해 데이타를 분석하여 필요 정보가 블랙박스에 저장되도록 하는 디지탈 프로세서로 구성하므로서, 선박에 탑재된 NMEA0183 프로토록을 이용 하는 여러 디지탈 장비들과 통신하여 데이타를 수집하고, 그 수집된 데이타를 분석하여 블랙박스에 저장할 수 있도록 한 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is an RS-485 communication unit for collecting data from the digital equipment mounted on the vessel using the NMEA0183 protocol, and the first and second to supply the collected navigation data to the black box It consists of an Ethernet port and a digital processor that analyzes various navigation data received through the RS-485 communication unit and stores necessary information in a black box, thereby communicating with various digital devices using the NMEA0183 proto-lock mounted on board the ship. It is an object of the present invention to provide a ship communication control device for NMEA0183 protocol conversion that can collect and analyze the collected data and store it in a black box.

이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 and 2.

선박용 통신 제어장치에 있어서,In the communication control device for ships,

선박에 탑재된 다수의 디지탈 장비들과 NMEA0183 프로토콜로 통신하여 항해 데이타를 수신하는 RS-485 통신부(2)와;An RS-485 communication unit (2) for receiving navigation data by communicating with a plurality of digital equipments mounted on the ship by NMEA0183 protocol;

RS-485 통신부(2)를 통해 수신된 항해 데이타를 블랙박스로 송신하기 위한 제 1 이더넷 포트(3)와;A first Ethernet port 3 for transmitting the navigation data received through the RS-485 communication unit 2 to the black box;

통신 제어장치의 VFD, LED, 키이 스위치 등의 입출력을 처리하는 입출력 처리부(5)와;An input / output processing unit 5 for processing input / output such as a VFD, an LED, a key switch, and the like of the communication control device;

각 구성요소의 동작설정을 위한 플래쉬 메모리(6)와;A flash memory 6 for operation setting of each component;

상기 RS-485통신부(2)와 이더넷 포트(3)의 통신동작을 제어하면서 RS-485통신부(2)를 통해 수신된 항해 데이타를 분석하여 이더넷 포트(3)를 통해 블랙박스로 전송하여 저장되도록 하는 디지탈 프로세서(1); 로 구성된 것을 특징으로 한다.While controlling the communication operation between the RS-485 communication unit 2 and the Ethernet port 3, the navigation data received through the RS-485 communication unit 2 is analyzed and transmitted to the black box through the Ethernet port 3 to be stored. A digital processor 1; Characterized in that consisting of.

그리고, CAN 방식으로 통신하는 디지탈 장비들과의 인터페이스를 위한 CAN통신부(8)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And, it is characterized in that it further comprises a CAN communication unit (8) for the interface with digital devices communicating in the CAN method.

또한, 상기 디지탈 프로세서(1)는 내부적 작동 소프트웨어로서 리얼타임 커 널을 탑재하여 여러 태스크의 일을 동시에 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the digital processor 1 is equipped with a real-time kernel as internal operating software, so that it is possible to perform the tasks of several tasks at the same time.

또한, 외부기기 통신용 제 2 이더넷 포트(4)를 더 구성하여 랜으로 연결된 어느 곳에서라도 제 2 이더넷포트(4)를 통해 접속하여 디지탈 프로세서(1)의 통신상태, 통신데이타, 장비의 환경설정을 구현할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the second Ethernet port 4 for external device communication is further configured to connect through the second Ethernet port 4 from anywhere connected to the LAN to configure the communication status, communication data, and environment settings of the digital processor 1. Characterized in that it can be implemented.

미설명된 도면부호 6 은 각 구성요소의 동작설정을 저장하는 플래쉬 메모리를 나타내고, 도면부호 7 은 NVS램을 나타내며, 도면부호 9 는 CAN통신부(8)의 작동 소프트웨어의 저장 및 송수신되는 데이타의 저장을 위한 듀얼포트 메모리를 나타낸다.Unexplained reference numeral 6 denotes a flash memory for storing operation settings of each component, reference numeral 7 denotes an NVS RAM, reference numeral 9 denotes storage of operating software of the CAN communication section 8 and storage of data transmitted and received. Indicates dual port memory for

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.

상기 구성된 RS-485 통신부(2)는 16 채널의 포트를 구비하고 있으면서 선박에 탑재되어 있는 디지탈 장비들로부터 NMEA0183 프로토콜을 이용하여 통신하여 각종 항해 데이타를 수신하며, 상기 RS-485 통신부(2)로 수신된 항해 정보들은 디지탈 프로세서(1)에 의해 동시 다발적으로 분석되어 제 1 이더넷포트(3)를 통해 블랙박스로 전송되어 저장된다.The configured RS-485 communication unit 2 has a 16-channel port and communicates using the NMEA0183 protocol from digital equipment mounted on a ship to receive various navigation data, and to the RS-485 communication unit 2. The received navigation information is simultaneously analyzed by the digital processor 1 and transmitted to the black box through the first Ethernet port 3 and stored.

항해 데이타의 수신 및 블랙박스로의 전송 기능등 여러가지 동작을 고속으로 처리하기 위한 수단으로 디지탈 프로세서(1)를 적용하며, 상기 디지탈 프로세서(10)의 내부 프로그NVS램 환경은 도 2 에 도시된 바와같은 리얼타임 커널을 탑재하여 여러 태스크의 일을 동시에 수행하도록 하였다.The digital processor 1 is applied as a means for processing various operations such as a function of receiving navigation data and transmitting to a black box at high speed, and the internal program NVS RAM environment of the digital processor 10 is illustrated in FIG. Equipped with the same real-time kernel to perform tasks of multiple tasks simultaneously.

실제 NMEA0183 통신을 담당하는 태스크, 이더넷 통신 담당 태스크, 데이타 분석 태스크, 기타 기능의 태스크로 각각을 분류하여 하나의 디지탈 프로세서(1) 안에서 상기 기능을 모두 동시다발적으로 구현할 수 있도록 하였다.The NMEA0183 communication task, the Ethernet communication task, the data analysis task, and other functional tasks are classified into each of the functions to simultaneously implement the above functions in one digital processor 1.

이때, 상기 디지탈 프로세서(1)는 듀얼포트 메모리를 사용하지 않고 디지탈 프로세서(1) 내부의 기본 메모리만을 이용하여 리얼타임 커널의 세마포어기능으로 메모리 리소스를 논리적으로 공유시켜 통신으로부터 수신한 16개 채널의 데이타를 손실없이 처리하여 블랙박스에 저장할 수 있도록 한 것이다.In this case, the digital processor 1 does not use dual-port memory but uses only the basic memory inside the digital processor 1 to share memory resources logically by semaphore function of the real-time kernel so as to receive 16 channels received from communication. The data can be processed without loss and stored in the black box.

이러한 기능에 의해 본 발명의 통신제어장치는 최소한의 기본 소자만을 이용하여 최다의 기능을 구현할 수 있도록 최적화된 것이다.By this function, the communication control apparatus of the present invention is optimized to implement the most functions using only the minimum basic elements.

그리고, 본 발명의 통신제어장치를 이용하면 랜으로 연결되어 있는 다른 장소에서 통신상태, 통신데이타 및 장비의 환경설정 등을 구현할 수 있게된다.And, using the communication control device of the present invention it is possible to implement the communication status, the communication data and the environment setting of the equipment in other places connected to the LAN.

즉, 본 발명에 구비된 제 2 이더넷 포트(4)를 통해 랜으로 연결된 상태의 외부단말기를 이용하여 디지탈 프로세서(1)의 통신상태 및 작동환경, 통신데이타 등을 다운로드받아 확인할 수 있게되는 것이다.That is, by using the external terminal connected to the LAN through the second Ethernet port 4 provided in the present invention, it is possible to download and confirm the communication status, operating environment, and communication data of the digital processor 1.

상기 설명에서는 RS-485 통신부(2)가 설치된 것을 일예로 하였으나 선박에 탑재된 항해장비가 RS-422일 경우에는 통시모듈을 교체함으로서 RS-485 대신 RS-422를 사용할 수 있게된다.In the above description, the RS-485 communication unit 2 is installed as an example. However, when the navigation equipment mounted on the ship is RS-422, RS-422 can be used instead of RS-485 by replacing the communication module.

그리고, NMEA0183의 통신 스팩은 대체로 4800[bps] 이나 최근에는 38400[bps] 까지 사용하는 경우도 있으므로 이러한 속도까지 데이타를 처리할 수 있도록 구현하였다.In addition, the communication specification of NMEA0183 is generally used up to 4800 [bps], but recently up to 38400 [bps], so the data can be processed up to this speed.

한편, 본 발명에 구비된 CAN통신부(8)를 통해 CAN 방식으로 데이타를 송수 신하는 디지탈 장비로부터 데이타를 수신할 수 있도록 하였다.On the other hand, through the CAN communication unit 8 provided in the present invention was able to receive data from the digital equipment transmitting and receiving data in a CAN method.

한편, 도 2 는 본 발명에 적용된 디지탈 프로세서(1)의 소프트웨어적 작동 상태를 도시한 것으로서,Meanwhile, FIG. 2 illustrates a software operating state of the digital processor 1 applied to the present invention.

본 발명에 탑재된 각 구성요소의 기능을 디지탈 프로세서(1) 내에 탑재된 리얼타임 커널(Real time kernel)을 이용하여 1[ms] 만큼의 타임 셰어링을 통해서 억세스 하도록 하였고, 이때 요구되는 기술은 항해장비로부터 받은 NMEA0183 프로토콜 방식의 데이타를 이더넷포트(3)를 통해서 때론 사용자의 요구에 따라 제 2 이더넷 포트(4)를 통해 데이타를 전송할 필요가 있게되는데, 각각 독립적으로 업데이트되는 16개 채널의 항해데이타를 데이터 손실없이 이더넷 통신을 하도록 한다.The function of each component mounted in the present invention was accessed through a time sharing of 1 [ms] using a real time kernel mounted in the digital processor 1, and the required technology is The NMEA0183 protocol data received from the navigation equipment is transmitted through the Ethernet port 3 and sometimes through the second Ethernet port 4 according to the user's request. Enables Ethernet communication of data without data loss.

이러한 동작을 안정적으로 하기 위해서 각각의 모듈 태스크 간에 교통정리와 같은 신호 메카니즘이 들어가야 한번에 두개 이상의 태스크가 데이터를 억세스하지 못하도록 할 수 있어야 하며, 이러한 제어동작을 디지탈 프로세서(1)가 수행하는 것이다.In order to stabilize this operation, a signal mechanism such as traffic control must be entered between each module task to prevent two or more tasks from accessing data at once, and the digital processor 1 performs this control operation.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 NMEA0183 프로토콜을 이용하여 선박에 장착된 디지털 장비들로부터 데이타를 수집하는 RS-485 통신부와, 상기 수집된 항해 데이타를 블랙박스로 공급하는 제 1 및 제 2 이더넷포트와, RS-485통신부로 수신된 각종 항해 데이타를 분석하여 필요 정보가 블랙박스에 저장되도록 하는 디지탈 프로세서로 구성하므로서, 선박에 탑재된 NMEA0183 프로토록을 이용하는 여러 디지탈 장비들과 통신하여 데이타를 수집하고, 그 수집된 데이타를 분석하여 블랙 박스에 저장할 수 있도록 한 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention provides an RS-485 communication unit which collects data from digital devices mounted on a ship by using the NMEA0183 protocol, and first and second Ethernet ports that supply the collected navigation data to a black box. It consists of a digital processor that analyzes various navigation data received by RS-485 communication unit and stores the necessary information in a black box.It collects data by communicating with various digital devices using NMEA0183 protolock mounted on ship. The effect of providing a ship communication control device for NMEA0183 protocol conversion that can analyze the collected data and store it in a black box can be expected.

Claims (4)

선박용 통신 제어장치에 있어서,In the communication control device for ships, 선박에 탑재된 다수의 디지탈 장비들과 NMEA0183 프로토콜로 통신하여 항해 데이타를 수신하는 RS-485 통신부와;An RS-485 communication unit for receiving navigation data by communicating with a plurality of digital equipments mounted on the ship by using the NMEA0183 protocol; RS-485 통신부를 통해 수신된 항해 데이타를 블랙박스로 송신하기 위한 제 1 이더넷 포트와;A first Ethernet port for transmitting navigation data received through the RS-485 communication unit to the black box; 통신 제어장치의 VFD, LED, 키이 스위치 등의 입출력을 처리하는 입출력 처리부와;An input / output processing unit for processing input / output of a VFD, LED, key switch, etc. of the communication control device; 각 구성요소의 동작설정을 위한 플래쉬 메모리와;A flash memory for setting an operation of each component; 상기 RS-485통신부와 이더넷 포트의 통신동작을 제어하면서 RS-485통신부를 통해 수신된 항해 데이타를 분석하여 이더넷 포트를 통해 블랙박스로 전송하여 저장되도록 하는 디지탈 프로세서; 로 구성된 것을 특징으로 하는 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치.A digital processor which analyzes the navigation data received through the RS-485 communication unit and transmits the data to the black box through the Ethernet port while controlling the communication operation between the RS-485 communication unit and the Ethernet port; Ship communication control device for NMEA0183 protocol conversion, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서, CAN 방식으로 통신하는 디지탈 장비들과의 인터페이스를 위한 CAN통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치.The ship communication control apparatus for NMEA0183 protocol conversion according to claim 1, further comprising a CAN communication unit for interfacing with digital devices communicating in a CAN manner. 제 1 항에 있어서, 상기 디지탈 프로세서는,The method of claim 1, wherein the digital processor, 내부적 작동 소프트웨어로서 리얼타임 커널을 탑재하여 여러 태스크의 일을 동시에 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치.Ship communication control device for NMEA0183 protocol conversion, characterized in that the internal operating software is equipped with a real-time kernel to perform a number of tasks at the same time. 제 1 항에 있어서, 외부기기 통신용 제 2 이더넷 포트를 더 구성하여 랜으로 연결된 어느 곳에서라도 제 2 이더넷포트를 통해 접속하여 디지탈 프로세서의 통신상태, 통신데이타, 장비의 환경설정을 구현할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 NMEA0183 프로토콜 변환용 선박 통신제어장치.The method of claim 1, further comprising configuring a second Ethernet port for external device communication so as to implement communication status, communication data, and device configuration of the digital processor by connecting through the second Ethernet port from anywhere connected to a LAN. Ship communication control device for NMEA0183 protocol conversion characterized in.
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