KR20090100941A

KR20090100941A - 지능형 등명기

Info

Publication number: KR20090100941A
Application number: KR1020080026473A
Authority: KR
Inventors: 박정근
Original assignee: 주식회사 엘아이에스
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2009-09-24

Abstract

개시된 내용은 해상의 등부표에 장착되는 등명기에 관한 것이다. 본 발명은 태양전지나 축전지의 충방전을 콘트롤하여 내부에 전원 공급하기 위한 충방전콘트롤러, 파고, 온도 및 풍향 등을 측정하기 위한 측정기, 측정 자료를 기록해놓기 위한 메모리, 부표 조난시 이를 회수하도록 원격지 관리자측에 위치좌표를 포함한 조난신호를 송신하기 위한 조난신호송신기, GPS위성으로부터 현재 위치 및 시간정보를 수신받기 위한 GPS수신기, 부표와 선박의 충돌에 따른 충격을 감지하기 위한 충격센서, 충격센서와 연동하여 충돌상황을 사각지대없이 촬영하기 위해 전,후,좌,우 대각선 방향으로 각각 설치되는 4대의 카메라, 다수의 LED로 램프를 구성하는 LED모듈, 및 등명기 고유의 기능뿐 아니라 부표의 조난 및 회수, 부표의 상태 보고를 수행하도록 각 구성의 동작을 전반적으로 제어하기 위한 마이크로콘트롤러로 구성된다. 따라서, 본 발명은 부표의 조난시 위치를 파악하여 회수할 수 있어 분실의 우려가 없으며, 부표의 상태를 정기적으로 보고받아 효율적으로 관리할 수 있는 효과를 제공한다.

등명기, 부표, LED, GPS

Description

지능형 등명기{An intelligent beacon}

본 발명은 해수면 위에 설치하여 항로를 표시하도록 등부표에 사용하는 등명기에 관한 것으로서, 특히 등명기의 상태 정보 및 해상의 상태 정보를 정기적으로 원격지 관리자측에 보고하여 관리할 수 있도록 하며, 부표 조난시 조난신호를 보내어 즉각적으로 회수할 수 있도록 한 지능형 등명기에 관한 것이다.

해상 등명기는 해상 항로를 표시하기 위하여 해수면 위에 설치된 조명 장치이다. 해상 등명기는 일반적으로 해수면 위에 부유하는데, 해저 바닥에 고정된 물체에 체인 등으로 연결되어 해수면의 한정된 범위 내에 위치하게 된다.

특히, 해상의 등부표에 장착되는 등명기는 그 현지의 운영환경이 무인으로 운영되고, 지리학적 요인으로 관리가 용이하지 않다.

그래서, 최근에는 수명이 짧아 수시로 교체해야 하는 건전지 대신 무한한 태양열을 에너지원으로 이용할 수 있도록 하며, 역시 수명이 짧아 잦은 교체를 해야 할 뿐 아니라 파도에 의해 해수면이 잠기거나 할 경우 소금기 있는 해수의 영향에 의해 부식되어 쉽게 고장이 나는 일반 전구 대신 LED로 램프를 구성하고 있다.

하지만, 부표에 연결된 체인이 끊어져 부표가 설치범위를 벗어나 표류하는 경우 회수가 어려워 새로운 부표를 제작 설치해야 하는 경제적 손실이 발생하였다. 아울러, 해상 등명기는 해수면에 고립된 상태에서 외부와의 통신이 단절되어 있기 때문에 직접 접근하여 기기의 상태를 점검하지 않는 이상은 그 상태를 확인할 수 있는 방법이 없었다. 이로 인하여, 이상이 발생하더라도 즉각적인 대처가 어려워 본래의 기능을 제대로 수행하지 못하는 경우가 발생하게 된다.

또한, 종래의 해상 등명기는 단순히 램프를 점등시켜 운행하는 선박들의 항로찾기에 도움을 주는 정도로, 그 밖에 항해에 영향을 미치는 파고나 온도, 풍향 등의 정보를 제공해주지는 못하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 부표 조난시 위치정보와 함께 조난신호를 송신하여 부표를 회수할 수 있도록 하며, 기기 및 해수 상태 정보를 측정하여 정기적으로 송신하여 기기 관리가 이루어지고 항해에 도움을 줄 수 있도록 한 지능형 등명기를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지능형 등명기는, 등부표에 사용되는 등명기에 있어서, 다수의 LED로 램프를 구성하는 LED모듈과, 부표의 설치되는 현재위치를 설정하기 위한 위치설정스위치와, GPS로부터 부표의 현재 위치 및 시간 정보를 수신받기 위한 GPS 수신기와, 설치된 부표의 조난시 원격지 관리자측에 부표의 현재 위치좌표를 포함한 조난신호를 송신하기 위한 조난신호 송신기, 및 상기 GPS 수신기에서 수신된 부표의 현재 위치가 상기 위치설정스위치에 의해 설정된 위치로부터 일정거리 이상 벗어나면 상기 조난신호 송신기를 통해 조난신호가 송신되도록 제어하며, 기기 상태를 점검하여 정기적으로 송신하여 보고하도록 제어하고, 상기 GPS 수신기에서 수신된 현재 시간을 토대로 상기 LED모듈을 구동시켜 점등 제어하는 마이크로 콘트롤러를 포함한다.

본 발명의 지능형 등명기는, 설치된 부표가 체인이 끊어져 일정거리 벗어나면 위치좌표를 포함한 조난신호를 송신하여 부표를 회수할 수 있도록 함으로써 부 표를 분실할 염려가 없어 경제적 손실을 막을 수 있으며, 기기의 상태를 정기적으로 송신하여 보고함으로써 이상 상태시 즉각적인 조치를 취할 수 있고, GPS에서 수신된 정확한 시간으로 등명기 램프를 점등 및 소등시킬 수 있으며, 파고 및 온도, 풍향 등의 해수 상태를 측정 기록하여 자료화할 수 있는 효과를 갖는다. 아울러, 등명기 외부 케이스를 굴곡이 없는 구조로 하여 파도에 의해 소금이 남는 문제를 완화할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 등명기의 구성도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 등명기는 전원공급원인 태양전지(11)와 축전지(12), 이들의 충방전을 콘트롤하여 내부에 전원 공급하기 위한 충방전 콘트롤러(13), 파도의 높이, 온도, 풍향 등을 각각 측정하기 위한 파고측정기(14), 온도센서(15), 풍향계(16) 등을 구비한다. 위치설정스위치(SW)는 부표가 설치된 현재위치를 설정한다. 도 1의 등명기는 또한, 측정된 자료 및 부표의 상태 등 각종 데이터들을 기록하기 위한 메모리(17), 부표의 조난시 위치좌표를 포함한 조난신호를 원격지 관리자측에 송신하기 위한 송신기(18), 및 GPS(미도시)의 신호를 수신받기 위한 GPS수신기(19)를 구비한다. 충격센서(20)는 부표와 선박의 충돌에 의한 충격을 감지한다. 한편, 도 1의 등명기는 충격센서(20)와 연동되어 충돌장면을 촬영하기 위한 카메라(21), 다수의 LED로 램프를 구성하는 LED모듈(22), 및 각 구성의 동작을 전반적으로 콘트롤하여 등명기 고유기능뿐 아니라 부표의 조난 및 회수, 상태보고 등의 기능이 수행되도록 하기 위한 마이크로콘트롤러(23)를 구비한다. 여기서, 카메라(21)는 사각지대 없이 360°의 촬영범위를 확보하기 위해 4대가 전,후,좌,우의 대각선 방향으로 각각 설치된다.

도 2는 도 1의 지능형 등명기 설치 상태를 보여준다. 도 2에 보여진 바와 같이, 등명기는 크게 하부등체(100), 중간등체(200), 상부등체(300)로 구분될 수 있다. 하부등체(100)는 베이스판에 고정되는 지지대(110)와, 지지대(110) 상부에 위치하며 그 일측변에 태양전지(11)나 축전지(12)의 전원공급원으로부터 전원을 공급받기 위한 전원공급부(130) 및 공급되는 전원을 내부로 전달하기 위해 전기적 연결을 위한 커넥터(140)를 구비한 하부몸체(120)로 구성된다.

중간등체(200)는 하부등체(100)의 상부에 결합되며, 내부 공간에 도 1의 구성들이 설치된다. 즉, 중간등체(200)는 내부 중앙에 있는 기둥을 중심으로 그 일측변에 마이크로컨트롤러(23)가 장착된 PCB 메인보드(210)가 하부몸체(120)의 커넥터(140)와 전기적으로 연결된다. 내부 중앙의 기둥을 중심으로 그 양측에는 금속 지지대(220)가 설치되며, 그 금속 지지대(220)에는 카메라(21), LED모듈(22), 조난신호 송신기(18), 및 GPS수신기(19)가 설치된다. 중간등체(200)의 몸체(230)는 폴리카보네이트 파이프로, 외부에 굴곡이 없는 구조로 형성되어 파도에 의해 소금이 남는 문제를 해결하도록 한다. 또한, 등체(100,200,300)들 사이의 결합부위에는 실리콘 고무부싱(240)으로 처리하여 결합 틈새로 물이 유입되지 않도록 한다.

상부등체(300)는 중간등체(200)의 상부에 결합되는 상부덮개로써, 그 상부에 는 안테나(310)가 장착되어 있다.

도 3 및 도 4는 카메라(21) 및 LED모듈(22)의 설치 상태를 각각 보여준다.

도 3을 보면, 카메라(21)는 원형 링의 받침대(250) 위에 일정간격을 두고 4대가 설치된다.

도 4를 보면, LED모듈(22)은 원형 링의 기판(260) 둘레를 따라 다수의 LED가 순차 배열된다.

이러한 구조를 갖는 등명기의 부표를 해상에 설치하는 경우, 위치설정스위치(SW)를 눌러 부표가 설치된 현재위치를 설정한다. PCB 메인보드(210)는 전원공급부(130)를 통해 태양전지(11)나 충전지(12)로부터 전원을 공급받아 각 구성에 필요한 동작전원을 공급한다. PCB 메인보드(210) 상에 장착된 마이크로콘트롤러(23)는 커넥터(140)를 통해 전원공급부(130)로부터 인가되는 전원을 LED모듈(22)상에 공급하여 기판(260)에 배열되어 있는 LED램프의 점등을 제어한다. 여기서, LED모듈(22)은 도 4에 보여진 바와 같이, 다수개의 LED가 하나의 군을 형성하며 이들을 순차적으로 배치하여 하나의 원주 영역이 원주상에 반복적으로 배치된다. 본 실시예에서는 LED가 장착된 기판(260)을 3단으로 적층하였으며, 마이크로콘트롤러(23)의 제어에 따라 이들 LED기판(260)의 LED가 점등되어 항해하는 선박의 지표를 제공한다.

PCB 메인보드(210)상에 장착된 마이크로콘트롤러(23)는 GPS수신기(19)를 통해 부표의 위치정보 및 현재 시간정보를 수신한다. GPS수신기(19)는 GPS위성에서 송신되는 부표의 현재 위치정보 및 현재 시간정보를 수신한다. 마이크로콘트롤 러(23)는 수신된 부표의 현재 위치정보와 위치설정스위치(SW)에 의해 설정된 위치정보를 비교하여 현재 위치가 설정된 위치로부터 일정거리 이상 벗어난 경우 설치된 부표의 체인이 끊어져 조난되었다고 판단한다. 이처럼, 부표의 조난시 마이크로콘트롤러(23)는 조난신호송신기(18)를 통해 부표의 현재 위치좌표와 함께 조난신호를 원격지 관리자측에 송신하여 관리자로 하여금 부표를 회수할 수 있도록 한다. 여기서, GPS수신기(19)에서 수신한 현재 시간정보를 토대로 마이크로콘트롤러(23)는 정확한 시간에 LED모듈(22)을 "온(ON)/오프(OFF)"하여 점등하며 리포트를 작성한다.

한편, 파고측정기(14), 온도센서(15) 및 풍향계(16)는 각각 현재 해수면의 파도높이, 온도, 풍향을 측정한다. 마이크로콘트롤러(23)는 파고, 온도, 풍향 등의 측정 자료를 입력받아 메모리(17)에 기록한다.

충격센서(20)는 항해하는 선박이나 기타 물체 등이 부표와 충돌하는 경우 이를 감지하고, 이에 연동하여 카메라(21)를 작동시킨다. 카메라(21)는 충돌장면을 촬영하고, 마이크로콘트롤러(23)는 카메라(21)에서 촬영된 영상을 메모리(17)에 자료로 기록해놓는다.

마이크로콘트롤러(23)는 또한, 부표의 충전지(12) 등의 연결된 기기의 상태 및 메모리(17)에 기록해놓은 자료들을 정기적으로 송신기(18)를 통해 원격지 관리자측에 송신하여 보고한다. 원격지 관리자는 등명기에서 보내오는 정보를 토대로 상태를 파악 및 관리한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지 만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 등명기를 나타내는 구성도,

도 2는 도 1의 등명기 설치 상태를 보여주는 도면,

도 3 및 도 4는 카메라 및 LED모듈의 설치 상태를 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 태양전지 12 : 축전지

13 : 충방전 콘트롤러 14 : 파고측정기

15 : 온도센서 16 : 풍향계

17 : 메모리 18 : 조난신호 송신기

19 : GPS 수신기 20 : 충격센서

21 : 카메라 22 : LED모듈

23 : 마이크로 콘트롤러

Claims

등부표에 사용되는 등명기에 있어서,

다수의 LED로 램프를 구성하는 LED모듈;

부표의 설치되는 현재위치를 설정하기 위한 위치설정스위치;

GPS로부터 부표의 현재 위치 및 시간 정보를 수신받기 위한 GPS 수신기;

설치된 부표의 조난시 원격지 관리자측에 부표의 현재 위치좌표를 포함한 조난신호를 송신하기 위한 조난신호 송신기; 및

상기 GPS 수신기에서 수신된 부표의 현재 위치가 상기 위치설정스위치에 의해 설정된 위치로부터 일정거리 이상 벗어나면 상기 조난신호 송신기를 통해 조난신호가 송신되도록 제어하며, 기기 상태를 점검하여 정기적으로 송신하여 보고하도록 제어하고, 상기 GPS 수신기에서 수신된 현재 시간을 토대로 상기 LED모듈을 구동시켜 점등 제어하는 마이크로 콘트롤러를 포함하는 지능형 등명기.
제 1항에 있어서,

파고, 온도, 풍향을 포함한 해상 상태를 측정하기 위한 측정기; 및

상기 측정 자료를 기록하기 위한 메모리를 더 포함하는 지능형 등명기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

부표의 선박의 충돌에 의한 충격을 감지하기 위한 충격센서; 및

상기 충격센서와 연동하여, 충돌상황을 촬영하기 위한 카메라를 더 포함하는 지능형 등명기.
제 1항에 있어서, 등명기의 외부 케이스는 파도에 의해 소금이 남지 않도록 굴곡이 없는 구조로 된 것을 특징으로 하는 지능형 등명기.
제 3항에 있어서, 상기 카메라는 360°의 촬영범위를 확보하도록 전,후,좌,우 대각선 방향으로 4대가 설치됨을 특징으로 하는 지능형 등명기.