KR20060115242A - Docking distance detector and docking distance system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 선박 접안거리 측정장치의 구성도.1 is a block diagram of a ship eyepiece measuring device according to the invention.
도 2는 본 발명에 따른 3변위 거울체의 구성도.2 is a block diagram of a three-displacement mirror body according to the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 접안거리 측정장치의 구성도.Figure 3 is a block diagram of a ship eyepiece distance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 4a 내지 4b 각각은 선박 접안거리 측정장치의 작동을 나타내는 상태도.Figures 4a to 4b are each a state diagram showing the operation of the ship eyepiece measuring device.
도 5는 선박 접안거리 측정장치의 작동을 나타내는 상태도.Figure 5 is a state diagram showing the operation of the ship eyepiece measuring device.
도 6은 본 발명에 따른 선박 접안 유도 시스템의 구성도.6 is a block diagram of a ship eye guidance system according to the invention.
도 7a 내지 7b 각각은 종래 선박 접안거리 측정장치의 작동을 나타내는 상태도.Figures 7a to 7b are each a state diagram showing the operation of the conventional ship eyepiece measuring device.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
100 : 선박 접안거리 측정장치 110 : 레이저 센서부100: ship eyepiece distance measuring device 110: laser sensor unit
120 : 프리즘 140 : 스텝핑 모터120: prism 140: stepping motor
150 : 타이밍 벨트 160 : 엔코더150: timing belt 160: encoder
170 : 하우징 180 : 보호 유리170: housing 180: protective glass
210 : 3변위 거울체 220 : 반사거울210: three-displacement mirror 220: reflection mirror
211 : 회전축 300 : 임베디드 시스템 보드211: axis of rotation 300: embedded system board
310 : I/O 보드 320 : 모터 드라이버 보드310: I / O board 320: motor driver board
본 발명은 선박 접안거리 측정장치 및 이를 이용한 선박 접안 유도 시스템에 관한 것으로, 선박으로 조사되는 레이저 빔이 반사되어 돌아오는 시간을 측정함으로써 선박까지의 거리를 계산하는 선박 접안거리 측정장치에 해면과 수평한 면을 따라, 좌/우 로 레이저 빔을 조사하도록 반사체를 구성하여 다양한 선박의 크기나 조수 간만의 차에 의한 접안 측정 거리의 오차를 줄이도록 한 선박 접안거리 측정장치와 이를 이용하는 선막 접안 유도 시스템을 제공한다.The present invention relates to a ship eyepiece distance measuring device and a ship eyepiece guidance system using the same, the sea level and horizontal to the ship eyepiece distance measuring device for calculating the distance to the ship by measuring the return time is reflected back to the laser beam irradiated to the ship A ship's eyepiece distance measuring device and a docking eyepiece guidance system using the same to reduce the error of the eyepiece measurement distance caused by various ship sizes or tidal wave difference by configuring the reflector to irradiate the laser beam to the left and right along one side To provide.
일반적으로 500톤 이상의 대형선박의 경우, 부두에 접안하기 위해서는 예인선과 도선사의 도움을 받아 선박의 측면부를 상기 예인선이 끌거나 밀어 선박을 부두에 접안시키며, 상기 예인선 및 부두에 설치된 센서장치는 접안하는 선박과 부두와의 거리, 접근 속도, 선박의 각도 등과 같은 선박 접안에 필요한 여러 정보를 실시간으로 도선사에게 보낸다.In general, in the case of large vessels of 500 tons or more, in order to dock at the dock, the tugboat is dragged or pushed to the dock at the side of the ship with the help of tugs and pilots to dock the ship at the dock, and the sensor device installed at the dock and dock is docked. It sends information to the pilot in real time, such as the distance between the ship and the pier, the speed of approach and the angle of the ship.
이에, 도선사는 예인선과 부두에 설치된 센서 장치로부터 전달받은 정보를 취합하여 최선의 접안 항로를 계산하고 지시하도록 하여 안전하게 선박을 부두에 접안할 수 있도록 한다.Thus, the pilots collect the information received from the tugboat and the sensor device installed in the docks to calculate and direct the best docking route to safely dock the vessel to the docks.
하지만, 부두에 따른 지리적인 특성과 동일 부두라고 하더라도 부두에 접안시 조류, 풍향 등과 같은 기상 조건이 일정하지 않아 접안시 발생하는 사고가 빈번하게 일어나고 있는 실정이며, 특히, 이러한 대형선박의 사고는 인적, 물적 피해는 물론 해양 오염 및 부두 시설의 파손 등의 부가적인 피해 또한 발생하여 큰 문제점으로 대두 되고 있는 실정이다.However, even if the pier is the same as the geographic characteristics according to the pier, accidents occurring during the berthing occurs frequently because weather conditions such as tidal currents, wind direction, etc. are not constant when docking at the pier, in particular, accidents of such large vessels are human In addition, additional damages such as marine pollution and damage to the pier facilities have occurred as well as physical damage.
따라서, 선박의 접안시 사고의 위험을 줄일 수 있도록, 경험이 풍부한 도산사와 보다 정확한 선박의 접안시 필요한 정보가 요구되고 있으며, 특히, 선박의 접안시 본선(접안되는 선박)과 부두 사이의 거리를 정확히 측정하는 센서 장치의 필요성이 더욱 커지고 있다.Therefore, in order to reduce the risk of an accident at the time of berthing of the ship, an experienced banker and information necessary for berthing of the ship are required. In particular, the distance between the main ship (the berthing vessel) and the pier during berthing of the ship is required. There is a growing need for sensor devices to accurately measure.
이하, 도면을 참고하여 종래 선박 접안거리 측정장치를 자세히 살펴보면 다음과 같으며, 도 7a 내지 7b 각각은 종래 선박 접안거리 측정장치의 작동을 나타내는 상태도이다.Hereinafter, referring to the drawings, a detailed description of a conventional ship's eyepiece measurement device is as follows. FIGS. 7A to 7B are state diagrams illustrating operations of a conventional ship's eyepiece measurement device.
일반적으로 선박의 거리를 측정하는 센서장치의 종류는 음파, 전파, 레이저를 이용하는 것으로 크게 3가지로 구별되며, 이를 이용하여 선박의 접근 속도 및 거리를 측정한다.In general, the sensor device for measuring the distance of the ship is classified into three types, using sound waves, radio waves, and lasers, and the approach speed and distance of the ship are measured.
먼저, 음파를 이용한 선박의 접안 거리 및 속도 감지 장치는 음파를 이용하여(소나) 부두 끝단의 수중에 설치하여 사용한다. 하지만, 해조류 및 조개류의 서식으로 인한 성능저하로 정기적인 청소가 필수적이며, 어류 등에 의한 간섭 현상이 발생하며, 측정 거리가 짧고 정확도가 낮다는 문제점이 있다.First, the docking distance and speed detection device of the ship using sound waves are installed in the water at the end of the pier using the sound waves (sonar). However, there is a problem in that regular cleaning is necessary due to deterioration of the performance of seaweeds and shellfishes, interference caused by fish, etc., and a short measurement distance and low accuracy.
다음으로, 레이더를 이용한 선박의 접안 거리 및 속도 감지는 전파를 이용하 여 선박 위치 및 방위를 측정하는 것으로, 선박의 크기에 관계없이 사용할 수 있는 장점이 있으나, 그 측정의 정확도가 낮다는 문제점이 있다.Next, the berth distance and speed detection of the vessel using the radar is to measure the position and orientation of the vessel by using radio waves, there is an advantage that can be used regardless of the size of the vessel, but there is a problem that the accuracy of the measurement is low .
마지막으로 레이저를 이용한 선박의 접안 거리 및 속도 감지는 레이저의 직진성을 이용한 장치로서, 조사된 레이저 빔이 선박에 반사되어 돌아오는 시간을 측정함으로써 거리를 계산하며, 상기 음파나 전파를 이용한 장치에 비해 그 정확도가 높아 현재 가장 널리 이용되고 있으며, 그 설치 방법에 따라 다시 고정식과 부동식으로 나눌 수 있다.Finally, the berth distance and speed detection of the ship using the laser is a device using the straightness of the laser, calculates the distance by measuring the time the irradiated laser beam is reflected back to the ship, compared to the device using the sound waves or radio waves Its high accuracy makes it the most widely used and can be divided into fixed and floating according to its installation method.
도 7a에서 보이는 것과 같이, 레이저를 이용한 고정식 감지 장치는 부두(20) 끝단에 레이저 거리 센서(10)를 설치하여, 접근하는 선박(30)의 접근 속도와 거리를 검출하도록 구성된다. 하지만, 이는 30000t 이상의 대형 선박에 적당하며, 부두(20)의 높이 보다 낮은 중·소형 선박의 검출은 불가능하다는 단점이 있었다.As shown in Figure 7a, the fixed detection device using a laser is configured to detect the approach speed and distance of the approaching
도 7b에서 보이는 것과 같이, 레이저를 이용한 부동식 감지 장치는 부두(20) 끝단 센서 레일을 설치하여 해수면에 따라서 레이저 거리 센서(10)의 높이가 자동 조절되도록 하여, 접근하는 선박(30)의 접근 속도와 거리를 검출되도록 한다. 다양한 크기의 선박에 대하여 검출 가능한 장점이 있으나, 조수 간만의 차이로 인해 센서 레일에 해조류 및 조개류의 서식으로 인해 센서의 이동이 불가능하게 되는 경우가 있어, 정기적으로 상기 레일의 청소가 필요하다는 단점과 부두(20) 앞면에 설치하기 때문에 정비시 안전상의 문제가 있었다.As shown in FIG. 7B, the floating sensing device using the laser has a sensor rail at the end of the
한편, 고정식 감지 장치(도 7a) 나 부동식 감지(도 7b) 장치 모두에 있어, 상술한 문제점 이외에 선박의 접근에 따른 속도 및 거리는 하나의 센서로 가능하 나, 선박과 부두와의 평행(선박의 접안각도 등)을 알기 위해서는 2대 이상의 센서 장치가 필요하다는 문제점이 있다.On the other hand, in both the stationary sensing device (FIG. 7A) or the floating sensing device (FIG. 7B), in addition to the above-mentioned problems, the speed and distance according to the approach of the ship are possible with one sensor. In order to know the eyepiece angle, etc.), there is a problem that two or more sensor devices are required.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 레이저를 이용하는 선박 접안거리 측정장치에 해면과 수평한 면을 따라 좌/우로 레이저를 조사하도록, 반사체를 구성시킴으로서, 2대 이상의 선박 접안거리 측정장치가 필요한 종래의 단점을 한대의 장치로서 해결할 수 있도록 제공하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to configure the reflector to irradiate the laser to the ship eyepiece distance measuring device using the laser to the left and right along the horizontal plane, the two or more ship eyepiece distance measuring device is required It is characterized in that it provides to solve the conventional disadvantages as a single device.
특히, 본 발명의 선박 접안거리 측정장치의 반사체는 반사 거울 또는 경사각이 서로 다른 3면의 거울면을 가지는 3각 기둥형상의 3변위 거울체 중 선택되는 어느 하나로 구성시킴으로서, 2대 이상의 선박 접안거리 측정장치가 필요한 종래의 단점을 한대의 장치로서 해결할 수 있도록 제공하는 것을 특징으로 한다.In particular, the reflector of the ship eyepiece distance measuring apparatus of the present invention is configured by any one selected from a reflection mirror or a triangular columnar three-dimensional mirror body having three mirror surfaces with different inclination angles, at least two ship eyepiece distances. It is characterized in that to provide a solution to solve the conventional disadvantage that the measuring device is required.
또한, 상기의 선박 접안거리 측정장치를 이용한 선박 접안 유도 시스템을 구성함에 있어, 보다 정확하고 신속한 정보와 제어신호를 무선 단말기로 수신 및 송신하도록 하는 선박 접안 유도 시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the configuration of the ship eyepiece guidance system using the above-mentioned ship eyepiece distance measuring device, it is characterized by providing a ship eyepiece guidance system to receive and transmit more accurate and fast information and control signals to the wireless terminal.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 선박으로 조사된 레이저 빔이 반사되어 돌아오는 시간을 측정함으로써 선박의 거리를 계산하는 선박 접안거리 측정장치에 있어서, 레이저 빔을 조사하고 검출하는 레이저 센서부와, 반사면을 가지며, 상기 레이저 센서부에서 조사된 레이저 빔을 반사시켜 조사되는 방향을 변경하는 프리즘과, 회전축을 중심으로 회동하며, 상기 프리즘이 반사하는 레이저 빔 을 선박으로 조사하는 반사체와, 상기 반사체의 회전축에 연결되며, 상기 레이저 빔이 해면과 수평한 면을 따라 좌우로 조사되도록 상기 회전체를 구동시키는 스텝핑 모터와, 상기 스테핑 모터에 타이밍 밸트로 연결되어, 스테핑 모터의 회전수를 검출하여 상기 반사체의 위치정보를 계산하는 엔코더와, 상기 레이저 센서부를 제어하는 I/O 보드와, 상기 스테핑 모터를 제어하는 모터 드라이버 보드와, 상기 I/O 보드 및 상기 모터 드라이버 보드 각각의 제어정보와 상기 엔코더에서 검출한 반사체의 위치정보를 취합하여 상기 레이저 빔에서 측정된 선박까지의 측정 거리, 접안 속도, 접안 각도 등의 접안정보를 연산하고 상기 연산된 접안 정보를 유선 및 무선으로 출력하는 운영체제를 가지는 임베디드 시스템 보드로 구성된 제어부와으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박 접안거리 측정장치를 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention, in the ship eyepiece distance measuring device for calculating the distance of the ship by measuring the return time of the laser beam irradiated to the ship, the laser for irradiating and detecting the laser beam A prism having a sensor unit, a reflecting surface, reflecting a laser beam radiated from the laser sensor unit and changing a direction of irradiation, and a reflector for rotating a rotation axis about the rotation axis and irradiating a laser beam reflected by the prism to a ship And a stepping motor connected to the rotating shaft of the reflector, the stepping motor driving the rotating body so that the laser beam is irradiated from side to side along a plane parallel to the sea surface, and connected to the stepping motor with a timing belt. An encoder for detecting the position information of the reflector by detecting a signal, and an I / O board for controlling the laser sensor unit. And a motor driver board for controlling the stepping motor, control information of each of the I / O board and the motor driver board, and position information of the reflector detected by the encoder, and measuring from the laser beam to the vessel measured. Provides a ship eyepiece distance measuring device comprising a control unit composed of an embedded system board having an operating system for calculating eyepiece information such as distance, eyepiece speed, eyepiece angle, and outputting the calculated eyepiece information by wire and wirelessly. .
또한, 상기 반사체는 경사각이 서로 다른 3각 기둥형태의 3변위 거울체로 구성되어, 상기 프리즘이 반사한 레이저 빔이 선박에게로 해면과 수직면에 대하여 3가지 위상이 더욱 부가되어 조사하는 것을 특징으로 하는 선박 접안거리 측정장치를 제공한다.In addition, the reflector is composed of a triangular columnar three-displaced mirror body having different inclination angles, the laser beam reflected by the prism is further irradiated to the ship three phases with respect to the sea surface and the vertical plane, characterized in that Provide ship berth measuring device.
또한, 상기 반사체는 반사거울로 구성되어, 상기 프리즘이 반사한 레이저 빔을 선박에게로 조사하는 것을 특징으로 하는 선박 접안거리 측정장치를 제공한다.In addition, the reflector is composed of a reflecting mirror, to provide a ship eyepiece measuring apparatus, characterized in that for irradiating the ship with the laser beam reflected by the prism.
한편, 레이저 빔을 조사하고 검출하는 레이저 센서부와, 반사면을 가지며, 상기 레이저 센서부에서 조사된 레이저 빔을 반사시켜 조사되는 방향을 변경하는 프리즘과, 회전축을 중심으로 회동하며, 상기 프리즘이 반사하는 레이저 빔을 선박으로 조사하는 반사체와, 상기 반사체의 회전축에 연결되며, 상기 레이저 빔이 해 면과 수평한 면을 따라 좌우로 조사되도록 상기 회전체를 구동시키는 스텝핑 모터와, 상기 스테핑 모터에 타이밍 밸트로 연결되어, 스테핑 모터의 회전수를 검출하여 상기 반사체의 위치정보를 계산하는 엔코더와, 상기 레이저 센서부를 제어하는 I/O 보드와, 상기 스테핑 모터를 제어하는 모터 드라이버 보드와, 상기 I/O 보드 및 상기 모터 드라이버 보드 각각의 제어정보와 상기 엔코더에서 검출한 반사체의 위치정보를 취합하여 상기 레이저 빔에서 측정된 선박까지의 측정 거리, 접안 속도, 접안 각도 등의 접안정보를 연산하고 상기 연산된 접안 정보를 유선 및 무선으로 출력하는 운영체제를 가지는 임베디드 시스템 보드로 구성된 제어부와으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박 접안거리 측정장치와, 상기 선박 접안거리 측정장치로부터 선박의 접안정보를 받아 숫자 및 기호로 출력하는 전자 보드판과, 상기 선박 접안거리 측정장치의 레이저 센서부, 반사체, 스텝핑 모터, 엔코더, 제어부 각각을 제어하는 제어신호를 송신하고, 상기 선박 접안거리 측정장치로부터 무선으로 선박의 접안정보를 수신하여 데이터베이스화하고, 복수의 무선 단말기에 대응하도록 상기 접안정보를 가공하여 송신하는 관리 서버와, 상기 관리 서버에서 선박의 접안정보를 수신하여 표시하고 상기 관리 서버를 제어하는 제어신호를 송신하는 무선 단말기로 구성된 선박 접안 유도 시스템을 제공한다.On the other hand, it has a laser sensor unit for irradiating and detecting a laser beam, a reflective surface, a prism for changing the direction of irradiation by reflecting the laser beam irradiated from the laser sensor unit, and rotates around the rotation axis, the prism is A stepping motor connected to a reflector for irradiating a laser beam to a ship, a rotating shaft of the reflector, and for driving the rotating body so that the laser beam is irradiated from side to side along a plane parallel to the sea surface; An encoder that is connected to a timing belt and detects the rotational speed of the stepping motor to calculate position information of the reflector, an I / O board for controlling the laser sensor unit, a motor driver board for controlling the stepping motor, and the I The control information of each of the O / O board and the motor driver board and the position information of the reflector detected by the encoder are collected. And a control unit configured of an embedded system board having an operating system for calculating eyepiece information such as a measurement distance, eyepiece speed, and eyepiece angle measured from a laser beam to a vessel, and outputting the calculated eyepiece information by wire and wirelessly. A ship eyepiece distance measuring device, an electronic board for receiving the eyepiece information of the ship from the ship eyepiece distance measuring device and outputting the number and symbols of the ship, a laser sensor unit of the ship eyepiece distance measuring device, a reflector, a stepping motor, an encoder, A management server which transmits a control signal for controlling each of the control units, receives the ship's eyepiece information wirelessly from the ship's eyepiece distance measuring apparatus and makes a database, and processes and transmits the eyepiece information to correspond to a plurality of wireless terminals; The management server receives and displays the eyepiece information of the vessel and the pipe It provides a ship berthing induction system consisting of a wireless terminal for transmitting a control signal for controlling the server.
또한, 상기 반사체는 경사각이 서로 다른 3각 기둥형태의 3변위 거울체로 구성되어, 상기 프리즘이 반사한 레이저 빔이 선박에게로 해면과 수직면에 대하여 3가지 위상이 더욱 부가되어 조사하는 것을 특징으로 하는 선박 접안 유도 시스템을 제공한다.In addition, the reflector is composed of a triangular columnar three-displaced mirror body having different inclination angles, the laser beam reflected by the prism is further irradiated to the ship three phases with respect to the sea surface and the vertical plane, characterized in that Provide ship berthing guidance system.
또한, 상기 반사체는 반사거울로 구성되어, 상기 프리즘이 반사한 레이저 빔을 선박에게로 조사하는 것을 특징으로 하는 선박 접안 유도 시스템을 제공한다.In addition, the reflector is composed of a reflection mirror, to provide a ship eye guidance system, characterized in that for irradiating the ship with a laser beam reflected by the prism.
이하, 본 발명에 따른 선박 접안거리 측정장치 및 이를 이용한 선박 접안 유도 시스템에 관한 각각의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, each preferred embodiment of the ship eyepiece distance measuring apparatus and the ship eyepiece guide system using the same according to the present invention will be described in detail, in the known art or configuration related to the present invention If it is determined that the detailed description may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 선박 접안거리 측정장치 및 이를 이용한 선박 접안 유도 시스템을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or custom of a user or an operator, and the definitions describe a vessel eyepiece measuring device and a vessel eyepiece guidance system using the same. It should be made based on the contents throughout the specification.
본 발명은 선박 접안거리 측정장치 및 이를 이용한 선박 접안 유도 시스템으로서, 먼저, 선박 접안거리 측정장치를 상세히 살펴본 후 다음으로 선박 접안 유도 시스템을 서술하도록 한다.The present invention relates to a ship's eyepiece guiding system and a ship's eyepiece guiding system using the same. First, the vessel's eyepiece guiding system will be described in detail, and then the ship's eyepiece guiding system will be described.
도 1은 및 도 3 각각은 본 발명의 실시예에 따른 선박 접안거리 측정장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 3변위 거울체의 구성도이다. 도 4a, 4b, 및 도 5 각각은 선박 접안거리 측정장치의 작동을 나타내는 상태도이다.1 and 3 are each a configuration diagram of a ship eyepiece measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of a three-displacement mirror body according to the present invention. 4A, 4B, and 5 are state diagrams showing the operation of the ship's eyepiece distance measuring device.
도 1 및 도 3 각각에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 선박 접안거리 측정 장치는 크게, 레이저 센서부(110)와, 프리즘(120)의 조합으로 레이저에서 조사되는 빔을 조절하도록 구성되며,저면 중심에 설치된 회전축(211)으로 구성되어 상기 프리즘(120)이 반사한 레이저 빔을 선박에게로 조사하는 반사체(반사거울(220) 또는 3변위 거울체(210))를 포함하여 구성된다.1 and 3, the ship eyepiece distance measuring apparatus according to the present invention is largely configured to adjust the beam irradiated from the laser by the combination of the
또한, 상기 반사체(210, 220)의 회전축(211)에 연결되며, 상기 반사체(210, 220)를 회전시키는 스텝핑 모터(140)와, 타이밍 밸트(150), 엔코더(160)가 더욱 구성되어 상기 반사체(210, 220)의 회전을 지시하고 감지한다.In addition, a stepping
또한, I/O 보드(310)와, 모터 드라이버 보드(320)와, 임베디드 시스템 보드(330)으로 구성된 제어부(300)를 포함하여 상기 레이저 센서부(110) 및 상기 스테핑 모터(140)를 각각 제어하고 상기 각 보드들에서 연산된 접안 정보를 유선 및 무선으로 출력할 수 있도록 더욱 구성된다.In addition, the
상기 레이저 빔을 조사하는 레이저 센서부(110)는 조사된 레이저 빔이 선박에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수광하는 것이면 충분하며, 상기 프리즘(120)은 반사면을 가지는 것으로 빛의 방향을 바꾸기 위하여 쓰이는 프리즘이면 충분하다.It is sufficient that the
특히, 상기 프리즘(120)은 상기 레이저 센서부(110)에서 조사된 레이저 빔을 반사시켜 조사되는 방향을 변경하여 반사체(210, 220)로 광로를 이동시키도록 설치함이 바람직하며, 그 형상에 있어서는 직각이등변삼각형의 절단면을 가지는 직각프리즘으로 직각을 끼는 면 또는 빗면에 들어온 빛은 다른 면에 45°로 입사하여 유리의 임계각(약 42°)을 넘게 되어 전반사를 하여 전진 방향을 90°또는 180° 바꾸는 전반사프리즘과 같은 것이면 충분하다.In particular, the
상기 반사체는 회전축(211)을 포함하는 3변위 거울체(210) 또는 반사거울(220) 중 선택되는 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하며, 먼저 상기 반사체가 3변위 거울체(210)로 구성되는 특징을 살펴보고 이후 반사거울(220)로 구성되는 특징을 살펴보고로 한다.The reflector is preferably composed of any one selected from the three-
먼저, 도 1에서와 같이, 상기 반사체는 회전축(211)을 포함하는 3변위 거울체(210)로 구성될 수 있다.First, as shown in Figure 1, the reflector may be composed of a three-
도 1 내지 도 2에서 보이는 것과 같이, 상기 3변위 거울체(210)는 프리즘에서 반사되어 온 레이저 빔을 접안중인 선박으로 보내기 위해 설치되며, 선박에게로 3가지 변위- 3가지의 "해면과 수평인 면에 좌/우"-(도 4a 또는 도 4b 참조) 중 선택하여 레이저 빔을 보낼 수 있도록 다음과 같이 구성된다.As shown in Figs. 1 and 2, the three-
도 2에서 보이는 것과 같이, 3변위 거울체(210)는 경사각이 서로 다른 3면의 거울면(a, b, c)을 가지는 3각 기둥형태의 다면체로 구성되어, 도 4a에서 보이는 것과 같이, 상기 프리즘에서 반사되어 입사되는 레이저는 경사각이 서로 다른 3면의 거울면(a, b, c) 중 일 면에 반사되어 3가지 수직 위상 중 택일되어 선박에게로 다시 반사된다.As shown in FIG. 2, the three-
또한, 도 4b에서 보이는 것과 같이, 상기 3변위 거울체(210)의 회전축(211)에 연결된 스텝핑 모터(140)에 의해 상기 3변위 거울체(210)는 360도 회전하게 되고, 3변위 거울체(210)의 각 면(a, b, c)은 각각 120도의 광원발사각도를 가지게 된다. 따라서, 상기 스텝핑 모터(140)의 1회전에 있어, 검출 영역 3개분에 대한 데이터를 수집할 수 있도록 구성된다.In addition, as shown in Figure 4b, the three-
이후, 3변위 거울체(210)의 작동 원리를 더욱 자세히 살펴보기로 한다.Then, the operation principle of the three-
다음으로, 도 3에서와 같이, 상기 반사체는 회전축(211)을 포함하는 반사거울(220)로 구성될 수 있으며, 반사거울(220)은 일반적인 원판형이면 충분하며, 상기 회전축(211)은 스텝핑 모터(140)와 상호 연결되어 상기 반사거울(220)을 좌/우로 회동 시키도록 함이 바람직하다.Next, as shown in FIG. 3, the reflector may be composed of a reflecting
더욱 자세하게는 상기 회전축(211)과 스텝핑 모터(140)는 헬리컬 기어, 웜 기어, 베벨 기어 등의 연결로 회동축을 변경하여 설치하거나, 회전축(211)의 수직하방에 직접 상기 스텝핑 모터(140)를 연결할 수 있음은 물론이다.In more detail, the
이렇게 설치 구성되는 반사거울(220)은 도 4에서와 같이, 상기 프리즘(120)으로부터 조사되는 레이저 빔을 석박에게로 해면과 수평한 면을 따라 좌/우로 조사되도록 구성함이 바람직하다.The
한편, 상기 스텝핑 모터(140)는 일반적으로 STEP MOTOR라고 불리는 것으로 디지털신호로 회전 위상을 제어하는 모터로 구성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the stepping
또한, 상기 반사체(반사거울 또는 3변위 거울체)의 위치정보를 계산하기 위하여 상기 스테핑 모터(140)의 회전수를 검출하도록 타이밍 밸트(150)로 스테핑 모터(140)와 연결된 엔코더(160)가 구성된다.In addition, the
한편, 상기 제어부(110)는 상기 레이저 센서부(110)를 제어하는 I/O 보드(310)와, 상기 스테핑 모터(140)를 제어하는 모터 드라이버 보드(320) 및 임베디드 시스템 보드(330)로 구성된다.Meanwhile, the
특히, 상기 임베디드 시스템 보드(330)는 I/O 보드(310) 및 모터 드라이버 보드(320) 각각의 제어정보 및 엔코더(160)에서 검출한 반사체(210, 220)의 위치정보 등을 취합하고 분석하여 접안정보를 연산하도록 구성된다.In particular, the embedded
상기 접안정보는 상기 레이저 빔에서 측정된 선박까지의 측정 거리, 접안 속도, 접안 각도 등을 연산하여 생성하는 것이 바람직하다.The eyepiece information is preferably generated by calculating a measurement distance, eyepiece speed, eyepiece angle, and the like, measured from the laser beam to the vessel.
특히, 임베디드 시스템 보드(330)는 상기 접안 정보를 유선 및 무선으로 출력하는 운영체제를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In particular, the embedded
한편, 상기 레이저 센서부(110)와 프리즘(120), 반사체(210, 220), 스텝핑 모터(140), 엔코더(160), 제어부(300) 등을 그 내부에 수용하여 고정 설치되는 하우징(170)을 구성하여 상기 구성요소를 보호하는 것이 바람직하다.On the other hand, the
또한, 상기 하우징(170)은 레이저 빔이 조사 또는 반사, 수광되는 부분에 보호 유리(180)가 설치되도록 더욱 구성하며, 그 설치는 부두 바닥에 안착 되는 수평형으로 하는 것이 바람직하다.In addition, the
상술한 것과 같이 3변위 거울체(210)를 포함하는 선박 접안거리 측정장치에 있어서, 도 2에 나타난 3면의 거울면(a, b, c)을 Section 1,2,3 로 명명하고, 상기 3변위 거울체(210)를 이하 첨부되는 그림1 내지 그림 2 각각을 참고하여 각 거울면에서 측정하는 일례를 들어 보면 다음과 같다.In the ship's eyepiece distance measuring apparatus including the three-
(그림 1)(Figure 1)
(그림 2)(Figure 2)
상기 첫 번째 검출 영역(그림 1의 Section 1)은 정면에 위치한 선박과 거리를 인지하도록 하며, 두 번째 검출 영역(그림 1의 Section 2)은 첫 번째 검출 영역에서 검출 되어진 선박이거나, 그렇지 않은 선박에 대한 거리를 인지하게 된다. 만약, 이 두 영역의 검출 거리가 각 검출 영역의 평균치가 상이한 경우 다른 대상물로써 인지하도록 하며, 세 번째 검출 영역(그림 1의 Section 2)은 먼저 측정된 거리의 오차를 줄이거나, 평균거리의 계산 보충적으로 사용되어 진다.The first detection zone (Section 1 in Figure 1) is used to recognize the distance to the ship located in front of it, and the second detection zone (Section 2 in Fig. 1) is for the vessel detected in the first detection zone or not. Perceive the distance. If the detection distances of these two areas are different from each other when the average value of each detection area is different, the third detection area (Section 2 of Figure 1) reduces the error of the measured distance first or calculates the average distance. It is used as a supplement.
그림 2에서 보이는 것과 같이, 상기 각 변위별로의 선박을 구분해 내며, 이 정보를 제어부(300)로 보낸 후 각각의 선박의 거리와 이동 속도를 산출할 수 있도록 한다.As shown in Figure 2, by identifying the ship by each displacement, and send this information to the
그림 2에서와 같이, 선박의 크기는 모두 제각각인 경우에는 각 검출 영역내 검출 선박는 1개 이상으로 검출될 수 있으며, 하나의 검출 영역 내에서도 1개 이상의 선박가 검출될 수 있다. 상기 3변위 거울체(210)에 의해 측정된 정보를 토대로 현재 검출 되어진 선박에 대하여 제어부(300)에서 각각의 고유 아이디를 부여하고, 각 아이디별로 선박와의 거리, 이동 속도롤 계산함과 동시에 각 선박의 이동 경로를 관리하도록 구성될 수 있다.As shown in Fig. 2, when the size of each ship is different, more than one ship can be detected in each detection area, and more than one ship can be detected even in one detection area. On the basis of the information measured by the three-
상기 그림 1 내지 그림 2을 들어 상술한 것과 같이, 상기 3변위 거울체(210)는 3개의 수직 영역을 검출할 수 있도록 구성됨이 특징이다.As described above with reference to FIGS. 1 and 2, the three-
한편, 선박 접안거리 측정장치(100)를 이용하는 선박 접안 유도 시스템에 대하여 자세하게 알아보도록 하며, 도 6은 본 발명에 따른 선박 접안 유도 시스템의 구성도이다.On the other hand, it will be described in detail with respect to the ship eyepiece guidance system using the ship eyepiece
도 6에서 보이는 것과 같이, 선박 접안 유도 시스템은 크게 선박 접안거리 측정장치(100)와, 상기 선박 접안거리 측정장치(100)와 연결된 전자 보드판(200)과, 상기 선박 접안거리 측정장치(100)와 송수신이 가능하도록 구성된 관리 서버(300)와, 복수의 무선 단말기(400)로 구성된다.As shown in Figure 6, the ship eyepiece guidance system is largely the ship eyepiece
상기 선박 접안거리 측정장치(100)에는 상기 전자 보드판(200)과 연결되어지며, 통신을 위한 안테나부가 더욱 구성되며, 상기 전자 보드판(200)은 상기 선박 접안거리 측정장치(100)로부터 선박의 접안정보를 받아 숫자 및 기호로 출력할 수 있도록 구성되며, 상기 출력수단은 LED, FND, LCD 등의 일반적인 디스플레이 수단 으로 구성되는 것이 바람직하다.The ship eyepiece
전자 보드판(200)에 출력되는 접안정보는 본선(접안 중인 선박)의 도선사, 부두에 위치하거나 예인선에 위치하는 보조 항해사 등이 참고할 수 있도록 그 크기와 설치위치를 고려하여 구성하는 것이 바람직하다.The eyepiece information output to the
상기 관리 서버(300)는 상기 선박 접안거리 측정장치(100)의 레이저 센서부(110), 반사체(210, 220), 스텝핑 모터(140), 엔코더(160), 제어부(300) 각각을 제어하는 제어신호를 송신하도록 구성되며, 또한, 상기 선박 접안거리 측정장치(100)로부터 무선으로 선박의 접안정보를 수신하여 데이터베이스화하고, 복수의 무선 단말기(400)에 대응하도록 상기 접안정보를 가공하여 송신하도록 구성되는 것이 바람직하다.The
특히, 상기 무선 단말기(400)는 관리 서버(300)에서 선박의 접안정보를 수신하여 표시하고 상기 관리 서버(300)를 제어하는 제어신호를 송신하도록 구성되며, 그 종류에 있어서는 PDA, 휴대폰, 페이져, 무선 컴퓨터 등 중에서 택일하여 구성되도록 하는 것이 바람직하다.In particular, the
상기 무선 단말기(400)는 도선사 등과 같은 접안을 지시하는 사용자가 지참하여 이동에 따른 불편함을 없애도록 구성하는 것이 바람직하다.The
한편, 도 6에서 보이는 것과 같이, 본 발명에 따른 선박 접안 유도 시스템은 한척의 선박을 접안시키기 위해서 하나의 선박 접안거리 측정장치(100)만을 포함하여 구성할 수 있어, 종래의 접안 각도를 알아내기 위해서 반드시 하나 이상의 선박 접안거리 측정장치를 구성해야 하는 것에 비해 큰 장점을 가진다.On the other hand, as shown in Figure 6, the ship eyepiece guidance system according to the present invention can be configured to include only one ship eyepiece
본 발명에 따른 선박 접안거리 측정장치는 조사되는 레이저 빔이 해면과 수평인 면을 따라 조사되도록 반사체를 구성하여 다양한 선박의 크기나 조수 간만의 차에 의한 접안 측정 거리의 오차를 줄이도록 하여 정확한 선박의 접안 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.The ship eyepiece measuring device according to the present invention is configured by the reflector so that the laser beam to be irradiated along the plane parallel to the sea surface to reduce the error of the eyepiece measurement distance due to the difference between the size of the various vessels or tidal tide There is an advantage that can provide the eyepiece information of.
또한, 본 발명에 따른 선박 접안 유도 시스템은 선박의 접안에 있어, 종래의 복수로 구성되어야 하는 선박 접안거리 측정장치를 하나로 구성할 수 있는 장점과 복수의 무선 단말기를 구성하여 정확한 접안정보를 무선으로 확인하고 지시할 수 있도록 하는 장점이 있다.In addition, the ship's eyepiece guide system according to the present invention can be configured to a plurality of wireless eyepiece distance measuring device to be configured to a plurality of conventional berthing, and a plurality of wireless terminals to configure the accurate eyepiece information wirelessly It has the advantage of being able to identify and direct.
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