KR20170006161A - Ａｉｓ정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 수신하는 AIS 인터페이스유닛; 자선의 AIS정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 및 수신된 타 선박의 AIS정보에 포함된 고정정보 및 변동정보를 기반으로 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 포함하는 충돌위험 예상정보를 산출하고, 충돌위험 예상정보의 산출에 따라 충돌위험 회피를 위한 자선의 변경 선속 및 변경 침로 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충돌회피정보를 산출하는 프로세스 유닛; 및 자선 및 타 선박의 AIS정보 및 프로세스 유닛에서 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 전자해도 상에 표시하고 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박을 전자해도 상에서 다른 선박과 식별가능하게 표시하는 전자해도 유닛;을 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템이 제안된다. 또한, AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법이 제안된다.

Description

ＡＩＳ정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING COLLISION OF VESSEL USING AIS INFORMATION}

본 발명은 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 AIS정보를 이용하여 충돌 위험범위를 산출하고 충돌회피정보를 산출하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.

선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)는 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공하는 첨단 장치로서, 해상에서 선박의 충돌을 방지하기 위한 장치로 사용될 수 있다. AIS는 국제 해사 기구(IMO)가 추진하는 의무 사항이며, 선박 자동 식별 장치(AIS)가 도입되면 주위의 선박을 인식할 수 없는 경우에도 타선의 존재와 진행 상황 판단이 가능하고, 시계가 좋지 않은 경우에도 선명ㆍ침로ㆍ속력 식별이 가능하여 선박 충돌 방지, 광역 관제, 조난 선박의 수색 및 구조 활동 등 안전 관리를 더욱 효과적으로 수행할 수 있다.

AIS 장비에는 기본적으로 자판이 없지만 개인용 컴퓨터(전자해도)와도 연동이 가능하고 기본적으로 충돌예방을 위한 간단한 단문의 통신 기능이 내장되어 있다. 또한 해상에서 선박의 충돌을 방지하기 위하여 자선의 침로, 속력, 위치 등의 정보를 타선에 제공하고 타선의 기본 항해정보를 실시간 검색할 수 있으며 이러한 정보를 바탕으로 해상교통관제 시스템(Vessel Traffic Service ; VTS)에서 통제를 수행한다.

AIS를 통해 송·수신되는 모든 정보자료를 전자해도 상에 중첩 작도하여 표시하도록 함으로써 선박의 왕래가 빈번한 항계 내에서 항해자가 신속한 판단을 할 수 있게 하여 해상충돌 및 사고예방과 효과적인 해상교통관리가 가능해진다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0131961호 (2013년 12월 4일 공개)

종래의 AIS 정보를 이용한 선박충돌방지 방법은 선박의 침로 및 속력을 고려할 뿐이므로, 선박의 고정정보인 선폭, 길이 등을 추가적으로 고려하여 충돌지점 개념이 아닌 충돌범위 개념으로 충돌위험을 예상하고 충돌회피를 도모할 필요가 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, AIS정보에 포함된 선박의 변동정보뿐만 아니라 고정정보를 기반으로 충돌위험 예상지점뿐만 아니라 그를 포함하는 충돌위험범위를 산출하여 충돌회피를 도모하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 모습에 따라, 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 수신하는 AIS 인터페이스유닛; 자선의 AIS정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 및 수신된 타 선박의 AIS정보에 포함된 고정정보 및 변동정보를 기반으로 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 포함하는 충돌위험 예상정보를 산출하고, 충돌위험 예상정보의 산출에 따라 충돌위험 회피를 위한 자선의 변경 선속 및 변경 침로 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충돌회피정보를 산출하는 프로세스 유닛; 및 자선 및 타 선박의 AIS정보 및 프로세스 유닛에서 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 전자해도 상에 표시하고 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박을 전자해도 상에서 다른 선박과 식별가능하게 표시하는 전자해도 유닛;을 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템이 제안된다.

이때, 하나의 예에서, 프로세스 유닛은 자선 및 타 선박의 고정정보로서 적어도 선박의 길이 및 폭을 포함하고 변동정보로서 적어도 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로를 포함하는 정보를 토대로 충돌위험 예상정보를 산출하고, 선박의 길이 및 폭, 선박 위치 및 위치시각은 AIS정보에 포함되고, 선속 및 침로는 AIS정보에 포함된 정보이거나 또는 AIS정보에 포함되는 적어도 선박 위치, 위치시각 및 선수방위를 포함하는 정보로부터 프로세스 유닛에 의해 산출된다.

또한, 이때, 프로세스 유닛은 자선 및 타 선박의 AIS정보에 포함되는 고정정보로서 측위안테나 위치, 그리고 AIS정보에 포함되는 항해정보로서 목적지, 도착예정시각, 항로계획 중 적어도 목적지를 포함하는 정보를 충돌위험 예상정보를 산출하기 위한 자선 및 타 선박의 정보로서 추가하고, 전자해도 유닛으로부터 심도 정보, 해저 및 해상의 고정 장애물 정보, AIS정보에 포함되지 않은 해상의 정지 또는 유동 물체 정보를 제공받아 자선의 설정반경 범위 내 위험 여부를 판단하고 판단된 위험 객체 정보를 추가 고려하여 충돌위험 예상정보를 산출하고, 산출된 충돌위험 예상정보에 따라 충돌회피정보를 산출할 수 있다.

게다가, 이때, 프로세스 유닛은 다수의 타 선박으로부터의 AIS정보를 토대로 미리 설정된 범위 내에서, 자선의 예정항로를 기준으로 순차적으로 충돌위험 예상정보를 산출하고 순차적으로 산출된 충돌위험 예상정보를 종합하여 제1 종합 충돌회피정보를 산출하거나 또는 예정항로 상에서 첫째 충돌위험 예상정보 및 그에 따른 첫째 충돌회피정보를 산출하고 첫째 충돌회피정보에 따른 변경항로 상에서 다음 충돌위험 예상정보 및 그에 따른 다음 충돌회피정보를 산출하는 방식으로 다수의 충돌회피정보를 종합하여 제2 종합 충돌회피정보를 산출하거나 또는 제1 및 제2 종합 충돌회피정보 중 최적 충돌회피정보를 선택하여 산출할 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 선박 충돌방지 시스템은 프로세스 유닛의 처리에 따라 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박에 대한 충돌예상을 경보하는 경보유닛을 더 포함한다.

또 하나의 예에서, 프로세스 유닛은 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 포함하거나 또는 충돌위험 예상정보의 적어도 일부와 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박의 정보를 포함한 충돌위험 메시지를 자선의 AIS정보에 포함되도록 생성하고, AIS 인터페이스유닛은 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 충돌위험 메시지를 포함하는 자선의 AIS정보가 유니캐스트 방식으로 진입 예상시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박으로 전송되거나 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되도록 한다.

또한 하나의 예에 따르면, 충돌위험 예상지점은 실제 충돌 예상지점 및 비충돌 시 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리 시점의 위험 예상지점을 포함하고, 충돌위험 예상시간은 실제 충돌 예상지점 또는 위험 예상지점에의 도달 예정시간이고, 프로세스 유닛은 타 선박 및 자선 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 충돌위험 변침점을 산출하고 충돌위험 변침점과 충돌안전거리를 이용하여 충돌 위험범위를 산출하되, 충돌위험 변침점은 타 선박, 자선, 또는 타 선박과 자선 각각의 설정기준에 의한 충돌회피 변침에 따른 변침항로 상에서 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우에 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 예상항로 상의 변침점 또는 충돌회피 변침에 따른 변침항로 상에서 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 경우에 충돌위험 예상지점과 가장 가까운 예상항로 상의 변침점일 수 있다.

이때, 또 하나의 예에서, 프로세스 유닛은 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되지 않으나 추정 돌발항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 추정 돌발변침점을 산출하고 추정 돌발변침점과 충돌안전거리를 이용하여 충돌 위험범위를 산출하되, 추정 돌발항로는 예상항로 상에서 추정된 돌발상황에서 타 선박, 자선, 또는 타 선박과 자선 각각의 기 수집된 정보로부터 얻어지거나 설정된 돌발 변침에 의해 변경되는 항로로서 충돌위험 예상지점이 산출되는 변침항로이고, 추정 돌발변침점은 추정 돌발항로 상에서 충돌위험 예상지점에서 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우의 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 예상항로 상에서의 추정된 변침점일 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 선박 충돌방지 시스템은 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 무선 수신하는 무선 통신유닛을 더 포함하고, 프로세스 유닛은 무선 통신유닛에서 수신된 해상 외력정보를 추가 고려하여 충돌위험 예상정보 및 충돌회피정보를 산출한다.

다음으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 하나의 모습에 따라, 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 수신하는 AIS정보 수신단계; 자선의 AIS정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 및 수신된 타 선박의 AIS정보에 포함된 고정정보 및 변동정보를 기반으로 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 포함하는 충돌위험 예상정보를 산출하고, 충돌위험 예상정보의 산출에 따라 충돌위험 회피를 위한 자선의 변경 선속 및 변경 침로 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충돌회피정보를 산출하는 충돌위험 및 회피 연산단계; 및 자선 및 타 선박의 AIS정보 및 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 전자해도 상에 표시하고 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박을 전자해도 상에서 다른 선박과 식별가능하게 표시하는 전자해도 표시단계;를 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법이 제안된다.

이때, 하나의 예에서, 충돌위험 및 회피 연산단계에서는 자선 및 타 선박의 고정정보로서 선박의 길이, 폭 및 측위안테나 위치를 포함하고 변동정보로서 적어도 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로를 포함하고 자선 및 타 선박의 항해정보로서 목적지, 도착예정시각, 항로계획 중 적어도 목적지를 포함하는 자선 및 타 선박의 정보를 토대로 충돌위험 예상정보를 산출하고, 선박의 길이, 폭, 측위안테나 위치, 선박 위치, 위치시각, 목적지 및 도착예정시각은 AIS정보에 포함된 필수정보이고, 선속, 침로 및 항로계획은 AIS정보에 포함되는 선택정보이고, 선속 및 침로 정보가 AIS정보에서 누락된 경우 AIS정보에 포함되는 적어도 선박 위치, 위치시각 및 선수방위를 포함하는 정보로부터 충돌위험 및 회피 연산단계에서 산출되어 충돌위험 예상정보의 산출 토대로 사용되고, 충돌위험 및 회피 연산단계에서는, 전자해도 상의 심도 정보, 해저 및 해상의 고정 장애물 정보, AIS정보에 포함되지 않은 해상의 정지 또는 유동 물체 정보를 제공받아 자선의 설정반경 범위 내 위험 여부를 판단하고 판단된 위험 객체 정보를 추가 고려하여 충돌위험 예상정보를 산출하고, 산출된 충돌위험 예상정보에 따라 충돌회피정보를 산출할 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 선박 충돌방지 방법은, 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 포함하거나 또는 충돌위험 예상정보의 적어도 일부와 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박의 정보를 포함한 충돌위험 메시지를 포함시켜 자선의 AIS정보를 생성하고, 충돌위험 메시지가 포함된 자선의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 유니캐스트 방식으로 진입 예상시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박으로 전송하거나 또는 브로드캐스트 방식으로 전송하는 충돌위험 AIS 메세징 단계를 더 포함한다.

또 하나의 예에서, 충돌위험 예상지점은 실제 충돌 예상지점 및 비충돌 시 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리 시점의 위험 예상지점을 포함하고, 충돌위험 예상시간은 실제 충돌 예상지점 또는 위험 예상지점에의 도달 예정시간이고, 충돌위험 및 회피 연산단계에서는 타 선박 및 자선 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 충돌위험 변침점을 산출하고 충돌위험 변침점과 충돌안전거리를 이용하여 충돌 위험범위를 산출하되, 충돌위험 변침점은 타 선박, 자선, 또는 타 선박과 자선 각각의 설정기준에 의한 충돌회피 변침에 따른 변침항로 상에서 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우에 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 예상항로 상의 변침점 또는 충돌회피 변침에 따른 변침항로 상에서 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 경우에 충돌위험 예상지점과 가장 가까운 예상항로 상의 변침점일 수 있다.

또한 하나의 예에 따르면, 선박 충돌방지 방법은, 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 무선 수신하는 해상정보 수신단계를 더 포함하고, 충돌위험 및 회피 연산단계에서는 수신된 해상 외력정보를 추가 고려하여 충돌위험 예상정보 및 충돌회피정보를 산출할 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에 따라, AIS정보에 포함된 선박의 변동정보뿐만 아니라 고정정보를 기반으로 충돌위험 예상지점뿐만 아니라 그를 포함하는 충돌위험범위를 산출하여 충돌회피를 도모할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계에서 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다.

본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.

우선, 본 발명의 하나의 모습에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템의 동작에 따른 선박 충돌방지 방법이 도 4 내지 8에 도시되고 있으므로, 도 4 내지 8 및 다음에서 설명되는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법들의 실시예들 또한 본 발명의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 설명하는데 참조될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템은 AIS 인터페이스유닛(110), 프로세스 유닛(130) 및 전자해도 유닛(150)을 포함하여 이루어진다. 예컨대, AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템은 각 유닛들을 포함하는 장치로 이해될 수도 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템은 경보 유닛(170)을 더 포함할 수 있다. 또 도 3을 참조하면, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템은 무선통신 유닛(120)을 더 포함할 수 있다. 각 구성들을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 프로세스 유닛(130)의 구성을 이해함에 있어서, 도 4 내지 8에 도시된 충돌방지 동작을 참조하여 이해될 수 있다.

이때, 본 발명의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템에서는 기존의 단순한 충돌 방지 경보시스템을 보완하기 위한 충돌 위험범위라는 충돌이 예상되는 범위를 나타내는 개념을 도입함으로 적극적인 충돌을 방지할 수 있다. 예컨대, 충돌 위험범위는 평면상의 면적범위일 수 있고, 더 나아가 x, y, z 축의 3축 용적 개념일 수도 있다.

먼저, 도 1 내지 3을 참조하면, AIS 인터페이스유닛(110)은 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 수신한다. 이때, 선박자동식별시스템(AIS)은 자선의 AIS 장비(200)일 수 있다. 예컨대, 자선의 AIS장비(200)는 본 발명의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템과 별개의 구성일 수 있고 또는 실시예에 따라 본 발명의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템의 일부 구성일 수 있다. 본 발명의 예에 따른 AIS 인터페이스유닛(110)은 선박자동식별시스템(AIS) 네트워크로부터 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 수신한다. 예컨대, AIS 인터페이스유닛(110)은 자선의 설정반경 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 수신할 수 있다. 이때, 자선의 설정반경은 선박자동식별시스템(AIS)에서 설정된 범위일 수 있고, 또는 후술되는 충돌위험 예상정보의 산출을 위해 새롭게 설정된 범위일 수도 있다. 자선의 설정반경이 선박자동식별시스템(AIS)에서 설정된 범위인 경우 AIS 인터페이스유닛(110)은 수신된 타 선박의 AIS정보를 프로세스 유닛(130)으로 제공하고 프로세스 유닛(130)에서 타 선박의 AIS정보를 토대로 충돌위험 예상정보를 산출할 수 있다. 한편, 자선의 설정반경이 후술되는 충돌위험 예상정보의 산출을 위해 새롭게 설정된 범위인 경우, 프로세스 유닛(130)에 의한 제어에 따라 AIS 인터페이스유닛(110)을 통한 요청에 따라 AIS 장비(200)로부터 새롭게 설정된 자선의 설정반경 범위 내 위치되는 것으로 필터링된 타 선박에 대한 AIS정보를 수신할 수 있다. 또는, AIS 인터페이스유닛(110)이 AIS 장비(200)로부터 필터링없이 타 선박의 AIS정보를 수신하는 경우, 후술되는 프로세스 유닛(130)에서 충돌위험 예상정보를 산출하기 위해 새롭게 설정반경 범위를 한정할 필요가 있는 경우 자선의 설정반경 범위 내의 타 선박으로 한정 필터링될 수도 있고, 또는, 프로세스 유닛(130)에서 별도의 설정반경 범위 내 존재 여부에 대한 필터링없이 전체 AIS정보를 이용하여 충돌위험 예상정보를 산출할 수도 있다.

AIS정보는 선박의 고정정보와 변동정보를 포함하고 있다. AIS정보에 포함된 고정정보로는 적어도 선박의 길이 및 폭 등이다. 선박의 식별번호, 측위안테나 위치 등이 고정정보에 추가된다. AIS정보에 포함된 변동정보로는 적어도 선박의 위치, 위치시각 및 선수방위 등이다. 선속 및 침로도 선택적으로 변동정보에 포함될 수 있다. 만일, AIS 정보에 포함된 변동정보에 선속 및 침로가 포함되지 않은 경우, 변동정보에 포함된 선박 위치, 위치시각 및 선수방위 등의 정보로부터 다음에 설명되는 프로세스 유닛(130)에서 선속 및 침로 정보가 산출될 수 있다. 예컨대, AIS 인터페이스유닛(110)은 AIS장비(200)에서 수집하는 설정반경 주위, 예컨대 자선 기준 반경 4마일 주위의 선박들에 대한 위치, 이름, 길이, 폭, 침로, 항로, 도착지, 선속 등을 AIS장비(200)에 인터페이싱하여 관련 정보를 수신하고, 연산에 사용할 수 있도록 한다. 전술한 4마일 기준반경은 설정반경의 예시이고, 이에 한정되지 않는다.

예컨대, AIS 인터페이스유닛(110)은 AIS장비(200)와 연결을 위한 RS422 통신, NMEA 통신 규격 등을 만족시킨다. 또한, AIS 인터페이스유닛(110)은 프로세스 유닛(130)으로 전송을 위한 예컨대, TCP/IP 통신규격을 만족시키고, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 실시예에 따라, AIS 인터페이스유닛(110)과 프로세스 유닛(130) 간 TCP/IP 통신규격이 아닌 직렬통신으로 연결될 수도 있다.

또한, 하나의 예에서, AIS 인터페이스유닛(110)은 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 프로세스 유닛(130)으로부터 제공받은 충돌위험 메시지를 포함하는 자선의 AIS정보가 유니캐스트 방식으로 진입 예상시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박으로 전송되거나 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되도록 할 수 있다.

다음, 도 1 내지 3을 참조하여, 프로세스 유닛(130)을 살펴본다. 이때, 도 4 내지 8에 따른 충돌방지 동작들의 일부가 프로세스 유닛(130)에 의해 수행될 수 있다. 프로세스 유닛(130)은 주로 AIS정보를 이용하여 충돌위험 예상정보를 산출하고 충돌위험 예상정보를 토대로 충돌회피정보를 산출한다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 AIS 인터페이스유닛(110)에서 수신된 타 선박의 AIS정보와 자선의 AIS 정보를 가공하여 연산을 수행할 수 있다. 이때, 자선의 AIS 정보는 AIS 인터페이스유닛(110)을 통해 수신되거나 또는 자선의 별도의 시스템, 장비 또는 유닛으로부터 획득될 수도 있다. 또는 자선의 AIS 정보는 AIS 인터페이스유닛(110)을 통해 수신되거나 또는 자선의 별도의 시스템, 장비 또는 유닛으로부터 획득되어, 저장된 정보일 수 있다.

프로세스 유닛(130)에서의 충돌위험 예상정보의 산출 동작을 살펴본다. 프로세스 유닛(130)은 자선의 AIS정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 및 수신된 타 선박의 AIS정보에 포함된 고정정보 및 변동정보를 기반으로 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 포함하는 충돌위험 예상정보를 산출한다.

먼저, 프로세스 유닛(130)에서 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 산출하는데 사용되는 정보를 살펴본다. 하나의 예에서, 프로세스 유닛(130)에서 이용되는 자선 및 타 선박의 고정정보는 적어도 선박의 길이 및 폭을 포함한다. 또한, 프로세스 유닛(130)에서 이용되는 자선 및 타 선박의 변동정보는 적어도 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로를 포함한다. 즉, 프로세스 유닛(130)은 적어도 선박의 길이 및 폭을 포함하는 고정정보 및 적어도 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로를 포함하는 변동정보를 토대로 충돌위험 예상정보를 산출할 수 있다. 이때, 선박의 길이 및 폭, 선박 위치 및 위치시각은 AIS정보에 포함되어 있다. 선속 및 침로는 AIS정보에 포함된 정보이거나 또는 AIS정보에 포함되는 적어도 선박 위치, 위치시각 및 선수방위를 포함하는 정보로부터 프로세스 유닛(130)에 의해 산출된 것일 수 있다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 선박의 길이, 폭, 운항속도, 침로를 기반으로 복수의 선박의 충돌 위험범위를 산출할 수 있다. 예컨대, 이때, 높이를 고려하여, 충돌 위험범위를 x,y,z 3축의 용적범위로 산출할 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 프로세스 유닛(130)은 자선 및 타 선박의 AIS정보에 포함되는 고정정보로서 측위안테나 위치, 그리고 AIS정보에 포함되는 항해정보로서 목적지, 도착예정시각, 항로계획 중 적어도 목적지를 포함하는 정보를 충돌위험 예상정보를 산출하기 위한 자선 및 타 선박의 정보로서 추가하여 충돌위험 예상정보를 산출할 수 있다. 고정정보로서 측위안테나 위치 정보가 추가됨으로써 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위를 산출하기 위한 보다 정확한 선박의 위치에 따른 용적범위가 파악될 수 있다. 목적지를 포함하는 정보를 추가함으로써, 보다 정확한 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위를 산출할 수 있다. 이때, 프로세스 유닛(130)은 산출된 충돌 위험범위에 따라 충돌회피정보를 산출할 수 있다.

게다가, 프로세스 유닛(130)은 전자해도 유닛(150)으로부터 심도 정보, 해저 및 해상의 고정 장애물 정보, AIS정보에 포함되지 않은 해상의 정지 또는 유동 물체 정보를 제공받아 자선의 설정반경 범위 내 위험 여부를 판단하고 판단된 위험 객체 정보를 추가 고려하여 충돌위험 예상정보를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 심도 정보, 해저 및 해상의 고정 장애물 정보를 고려함으로써, 복수의 선박의 충돌 위험범위를 x,y,z 3축의 용적범위로 산출할 수 있다. 이때, 해저 고정 장애물로 암초 등이 있고, 해상 고정 장애물로 해상 암초, 해상 고정 설비, 해상 다리구조물 등이 있다.

또한, 프로세스 유닛(130)은 후술되는 무선통신 유닛(120)으로부터 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 제공받아 충돌위험 예상정보 산출 시 고려할 수 있다.

프로세스 유닛(130)에서의 충돌위험 예상지점 및 충돌위험 예상시간을 산출하는 과정을 살펴본다. 예컨대, 하나의 예에서, 충돌위험 예상지점은 실제 충돌 예상지점 및 비충돌 시 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리 시점의 위험 예상지점을 포함한다. 즉, 충돌위험 예상지점은 실제 충돌이 예상되는 지점뿐만 아니라, 실제 충돌이 예상되지 않는 경우라도 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리를 갖도록 지나가는 경우의 선박 간 최소 이격거리 예상지점을 의미한다. 이때, 미리 설정된 충돌안전거리는 충돌위험 예상지점에 포함되는 비충돌 시의 위험예상 이격거리를 정하기 위한 개념으로 선박의 구조 특징에 따라 미리 설정될 수 있다. 두 선박 간 거리가 위험예상 이격거리 내이면 두 선박 간에 충돌위험이 존재하는 것으로 파악될 수 있다. 즉, 각 선박의 비충돌 시 충돌위험 예장지점 간 거리는 위험예상 이격거리 내이다. 예컨대, 충돌안전거리는 AIS정보에 포함되는 선박의 길이 및 폭을 포함한 파라미터에 의해 산출되어 설정될 수 있다. 예컨대, 충돌안전거리를 산출하는 파라미터에 선속이 더 포함될 수 있다. 예컨대, 마주하는 두 선박 간의 비충돌 시 위험예상 이격거리는 각 선박에 따라 설정되거나 정해진 충돌안전거리를 비교하여 긴 쪽의 충돌안전거리를 위험예상 이격거리로 정할 수 있다. 이때, 충돌위험 예상시간은 실제 충돌 예상지점 또는 위험 예상지점에의 도달 예정시간이다. 충돌위험 예상시간은 예컨대 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로 등으로부터 산출될 수 있다.

다음으로, 프로세스 유닛(130)에 의한 충돌 위험범위의 산출과정을 살펴본다. 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위를 산출한다. 또한, 프로세스 유닛(130)은 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 산출한다. 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 예상지점뿐만 아니라 충돌 위험범위도 자선 및 타선의 고정정보와 변동정보를 기초로 산출된다. 충돌 위험범위는 타 선박 및 자선 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 예상항로 상에서 산출되는 충돌위험 예상지점을 포함하여 산출되는데, 이때, 충돌 위험범위에 포함된 충돌위험 예상지점은 실제 충돌 예상지점이거나 비충돌 시 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리 시점의 위험 예상지점이다.

예컨대, 충돌위험 예상지점이 실제 충돌 예상지점인 경우에서의 충돌 위험범위는 각 선박의 실제 충돌 예상지점에서 서로 반대쪽으로의 각 선박별 충돌안전거리의 말단 간 범위 또는 충돌안전거리가 긴 선박의 실제 충돌 예상지점에서의 양쪽 충돌안전거리 말단 간 범위를 하나의 기준방향에서의 범위로 설정할 수 있다. 또한, 충돌 위험범위의 다른 기준방향인 예상항로 방향으로는, 전술한 실제 충돌 예상지점에서 각 선박별 충돌안전거리의 말단을 벗어나거나 또는 충돌안전거리가 긴 선박의 실제 충돌 예상지점에서의 양쪽 충돌안전거리 말단 범위를 벗어날 수 있되 각 예상항로 상에서 실제 충돌 예상지점과 가장 가까운 각 선박별 변침점 간 범위를 포함하도록 설정되거나, 또는 전술한 실제 충돌 예상지점에서 각 선박별 충돌안전거리의 말단을 벗어날 수 없거나 또는 충돌안전거리가 긴 선박의 실제 충돌 예상지점에서의 양쪽 충돌안전거리 말단 범위를 벗어날 수 없되 각 예상항로 상에서 실제 충돌 예상지점과 가장 먼 각 선박별 변침점 간 범위를 포함하도록 설정될 수 있다.

또한, 예를 들어, 충돌위험 예상지점이 위험 비충돌 시 위험 예상지점인 경우에서의 충돌 위험 범위는 각 선박의 비충돌 시 위험 예상지점에서 상대 선박 반대방향으로 각 선박별 충돌안전거리의 말단 간 범위, 또는 전술한 각 선박별 충돌안전거리의 말단 간 범위와 충돌안전거리가 긴 선박의 비충돌 시 위험 예상지점에서의 양쪽 충돌안전거리 말단 간 범위 중 긴 범위를 하나의 기준방향에서의 범위로 하고, 다른 기준방향인 예상항로 방향으로는, 전술한 비충돌 시 위험 예상지점에서 각 선박별 충돌안전거리의 말단 또는 전술한 긴 범위를 형성하는 말단을 벗어날 수 있되 각 선박별 예상항로 상에서 비충돌 시 위험 예상지점과 가장 가까운 각 선박별 변침점 간 범위, 또는 비충돌 시 위험 예상지점에서 각 선박별 충돌안전거리의 말단 또는 전술한 긴 범위를 형성하는 말단을 벗어날 수 없되 각 선박별 예상항로 상에서 비충돌 시 위험 예상지점과 가장 먼 각 선박별 변침점 간 범위를 포함하도록 설정될 수 있다.

예컨대, 충돌 위험범위는 평면상의 면적범위일 수 있고, 더 나아가 x, y, z 축의 3축 용적 개념일 수도 있다. 예컨대, 충돌 위험범위는 평면상 도형으로 표현될 수 있다. 도형의 예로, 전술한 실제 충돌 예상지점에서 각 선박별 충돌안전거리의 말단과 예상항로 상에서의 각 선박별 변침점을 각각 포함하는 네변으로 이루어진 직사각형, 전술한 각 선박별 충돌안전거리의 말단과 전술한 각 선박별 변침점을 네 꼭지점으로 하는 사각형, 또는 전술한 네 꼭지점으로 하는 사각형에서 각 변이 내측으로 볼록하게 변형되어 곡면을 이루는 도형 등이 될 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 비충돌 시 위험 예상지점을 충돌위험 예상지점으로 하는 경우에도 마찬가지 방식으로 충돌 위험범위를 도형으로 표현할 수 있다.

예컨대, 프로세스 유닛(130)은 타 선박 및 자선 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우에 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위를 산출하거나, 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되지 않는 경우라도 예기치 못한 돌발변침에 따라 예상항로를 벗어난 돌발항로 상에서 충돌위험 예상지점이 형성될 수 있는 경우에도 충돌 위험범위를 산출할 수 있다. 예컨대, 이때, 충돌 위험범위는 전술한 바와 마찬가지로 평면상 도형으로 표현될 수 있다.

하나의 예에서, 프로세스 유닛(130)은 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우, 각 선박의 충돌위험 변침점을 산출하고 충돌위험 변침점을 이용하여 충돌 위험범위를 산출할 수 있다. 예컨대, 각 선박의 충돌위험 변침점과, 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리를 이용하여 충돌 위험범위를 산출할 수 있다. 만일, 다중 충돌위험이 예상되는 경우라면 충돌위험이 예상되는 충돌 위험범위 각각의 합을 충돌 위험범위로 산출할 수 있다. 이때, 각 선박의 충돌위험 변침점은 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 한 예상항로 상 임의 지점에서 타 선박, 자선, 또는 타 선박과 자선 각각의 설정기준에 따른 충돌회피 변침 시 변침항로 상에서 충돌안전거리를 벗어날 수 없게 되는 경우의 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 예상항로 상의 변침점 또는 충돌회피 변침 시 변침항로 상에 따라 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 경우의 충돌위험 예상지점과 가장 가까운 예상항로 상의 변침점이다. 예컨대, 충돌위험 변침점은 충돌회피 변침 시 변침항로 상에서 선박 간 예상 최소이격거리가 충돌안전거리를 벗어날 수 없게 되는 경우의 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점과 가장 떨어지거나, 또는 충돌회피 변침 시 변침항로 상에서 선박 간 예상 최소이격거리가 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 경우의 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점과 가장 가까운, 가정된 변침점일 수 있다. 즉, 충돌위험 변침점은 예컨대 충돌위험 예정된 선박들 각각이 상대선박이 예상항로로 운행되는 경우에 각 설정기준에 따른 충돌회피 변침 시 예상항로로 운행하는 상대선박과의 예상 최소이격거리가 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 것으로 판단되는 경우의 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점과 가장 떨어지게 되거나, 또는 충돌회피 변침 시 예상항로로 운행하는 상대선박과의 예상 최소이격거리가 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 것으로 판단되는 경우의 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점과 가장 가깝게 되는 가정된 충돌회피 변침지점일 수 있다. 이때, 충돌회피 변침이란 갑작스럽게 충돌이 예상되는 경우 충돌을 회피하고자 각 선박에 허용되는 최대 변침각 또는 설정된 긴급 변침각에 따라 수행 예정되는 변침을 의미한다. AIS정보를 토대로 허용 최대 변침각 또는 긴급 변침각이 미리 설정될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 충돌 위험범위를 명확히 하고자 단순히 반경을 기준으로 설정하는 것이 아니라 각 선박의 충돌위험 변침점을 이용함으로써 보다 정확한 범위의 충돌 위험범위 설정이 가능해진다. 즉, 선박의 항로 방향을 예컨대 y축으로 하는 경우, 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 개념을 통한 x축 방향의 범위와 예상항로 상의 충돌위험 변침점 개념을 통한 y축 방향의 범위를 적용하여 보다 정확한 충돌 위험범위 설정이 가능해진다. 예컨대, 예상항로 방향인 y축과 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 방향인 x축은 서로 직교하거나 경사지게 만날 수 있다. 또한, 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 방향인 x축은 각 선박에 공통으로 적용되나 예상항로 방향인 y축은 각 선박별로 달리 선정될 수 있다. 즉, 하나의 x축에 대하여 예컨대 2개의 y축이 직교 또는 경사지게 만날 수 있다. 이때, 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 개념을 통한 x축 방향의 범위는 산출되는 각 선박의 충돌위험 예상지점에서 각 선박에 따른 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리를 적용하여 얻을 수 있다. 예컨대, 상대선박 반대쪽으로의 각 선박에 따른 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리의 말단들 사이의 범위가 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 개념을 통한 x축 방향의 범위가 될 수 있다. 또는, 전술한 상대선박 반대쪽으로의 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리의 말단들 사이의 범위와 충돌안전거리가 긴 선박의 충돌위험 예상지점에서의 양쪽 충돌안전거리 말단 간의 범위 중 긴 범위가 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 개념을 통한 x축 방향의 범위가 될 수 있다. 또한, 충돌위험 변침점 개념을 통한 y축 방향의 범위는 각 선박의 예상항로 상에서의 각 충돌위험 변침점 사이의 범위일 수 있다. 예컨대, 예상항로 방향인 y축과 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 방향인 x축은 서로 직교하거나 경사지게 교차될 수 있다. 또는, 경우에 따라, 예상항로 방향인 y축과 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 방향인 x축 중 어느 하나 또는 양자 모두는 교차점을 중심으로 각 축에서 서로 마주하는 방향이 나란하지 않고 꺾인 축을 형성할 수 있다. 예컨대, 각 선박의 예상항로의 방향이 서로 나란하지 않은 경우 각 선박의 충돌위험 예상지점까지의 방향이 서로 기울어질 수 있다.

예컨대, 또 하나의 예에서, 프로세스 유닛(130)은 타 선박과 자선 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 한 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되지 않으나 추정 돌발항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 추정 돌발변침점을 산출하고 추정 돌발변침점과 충돌안전거리를 이용하여 충돌 위험범위를 산출할 수 있다. 이때, 추정 돌발항로는 예상항로 상에서 추정된 돌발상황에서 타 선박, 자선, 또는 타 선박과 자선 각각의 기 수집된 정보로부터 얻어지거나 설정된 돌발 변침에 의해 변경되는 항로로서 충돌위험 예상지점이 산출되는 변침항로이다. 예컨대, 수집된 정보로부터 설정된 돌발 변침은 수집된 각 선박의 구조 특징, 예컨대 선박 길이 및 폭, 무게 등의 정보, 또는 각 선박의 구조 특징에 선속이 추가된 정보로부터 설정될 수 있다. 추정 돌발항로 상에서의 충돌위험 예상지점은 추정 돌발항로 상에서의 실제 충돌 예상지점 또는 비충돌 시 예상 최소이격거리가 충돌안전거리 이내로 줄어드는 경우의 예상 최소이격거리 지점이다. 본 예에서, 추정 돌발변침점은 추정 돌발항로 상에서 충돌위험 예상지점에서 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우의 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 예상항로 상에서의 추정된 변침점이다.

예컨대, 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 예상지점이 산출될 것으로 예상되는 추정 돌발항로, 추정 돌발항로 상의 충돌위험 예상지점 및 추정 돌발항로를 형성하는 추정 돌발변침점을 산출할 수 있다. 이때, 프로세스 유닛(130)은 추정 돌발변침점과, 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리를 이용하여 충돌 위험범위를 산출할 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 마찬가지로, 선박의 항로 방향을 예컨대 y축으로 하는 경우, 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 개념을 통한 x축 방향의 범위와 예상항로 상의 추정 돌발변침점 개념을 통한 y축 방향의 범위를 적용할 수 있다. 이때, 예상항로 방향인 y축과 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 방향인 x축은 서로 직교하거나 경사지게 교차될 수 있다. 또는, 경우에 따라, 예상항로 방향인 y축과 충돌안전거리 또는 위험예상 이격거리 방향인 x축 중 어느 하나 또는 양자 모두는 교차점을 중심으로 각 축에서 서로 마주하는 방향이 나란하지 않고 꺾인 축을 형성할 수 있다.

다음으로, 프로세스 유닛(130)은 충돌 위험범위가 산출된 경우 각 선박의 충돌 위험범위 내로의 진입 예정시간을 산출할 수 있다. 예컨대, 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우에는 각 선박의 예상항로 상에서 충돌위험 변침점에 도달 시까지의 예산시간을 진입 예정시간으로 산출할 수 있다. 또한, 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되지 않으나 돌발항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우에는, 돌발항로로의 운항이 가정된 각 선박의 예상항로 상에서 추정 돌발변침점까지의 예상시간을 진입 예정시간으로 산출할 수 있다. 예컨대, 각 선박의 충돌 위험범위 내로의 진입 예정시간 예컨대 각 선박의 위치, 위치시각, 선속 및 침로 등으로부터 산출될 수 있다.

다음으로, 프로세스 유닛(130)에서의 충돌회피정보 산출 동작을 살펴본다. 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 예상정보의 산출에 따라 충돌위험 회피를 위한 자선의 변경 선속 및 변경 침로 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충돌회피정보를 산출한다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 예상정보에 포함된 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 출동 위험범위, 진입 예정시간 중 적어도 충돌위험 예상지점 또는 충돌 위험범위를 포함한 적어도 하나 이상의 산출결과를 이용하여 충돌위험 회피를 위한 변경 침로, 변경 선속, 또는 변경 침로와 변경 선속을 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 적어도 충돌 위험범위를 포함한 적어도 하나 이상의 산출결과를 이용하여 충돌위험 회피를 위한 변경 침로, 변경 선속, 또는 변경 침로와 변경 선속을 산출할 수 있다.

예컨대, 충돌위험 예상정보 산출 시 실시예에 따라 고려되는 정보들은 충돌회피정보의 산출에서도 이용될 수 있다. 예컨대, 하나의 예에서, 프로세스 유닛(130)은 자선 및 타 선박의 정보뿐만 아니라, 추가 고려된 심도 정보, 고정 장애물 정보, 정지 또는 유동 물체 정보 등을 고려하여 충돌회피정보를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 예상정보의 산출에 사용되는 AIS정보 또는 그외의 정보로부터 얻어지는 정보를 포함한 자선 및 타 선박의 정보뿐만 아니라, 고정 장애물 정보, 자선 주위의 충돌위험 상대선박 외 다른 선박의 AIS정보 등을 추가 고려하여 충돌회피정보를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 1차 충돌회피정보 산출에 따른 회피경로 상에서의 후속 충돌위험을 회피하기 위해, 1차 충돌회피정보 산출 시 자선 주위의 충돌위험 상대선박 외 다른 선박의 AIS정보를 추가 고려하여 충돌위험 회피를 위한 충돌회피정보를 산출할 수 있다.

예컨대, 하나의 예에 따라, 프로세스 유닛(130)에서의 충돌위험 예상정보 산출과 충돌회피정보 산출의 과정을 살펴본다. 이때, 프로세스 유닛(130)은 다수의 타 선박으로부터의 AIS정보를 토대로 미리 설정된 범위 내에서, 자선의 예정항로를 기준으로 순차적으로 충돌위험 예상정보를 산출하고, 순차적으로 산출된 충돌위험 예상정보를 종합하여 제1 종합 충돌회피정보를 산출할 수 있다. 또는, 프로세스 유닛(130)은 다수의 타 선박으로부터의 AIS정보를 토대로 미리 설정된 범위 내에서, 예정항로 상에서 첫째 충돌위험 예상정보 및 그에 따른 첫째 충돌회피정보를 산출하고 첫째 충돌회피정보에 따른 변경항로 상에서 다음 충돌위험 예상정보 및 그에 따른 다음 충돌회피정보를 산출하는 방식으로 다수의 충돌회피정보를 종합하여 제2 종합 충돌회피정보를 산출할 수 있다. 또는, 프로세스 유닛(130)은 전술한 제1 및 제2 종합 충돌회피정보 중 최적 충돌회피정보를 선택할 수 있다.

다음으로, 하나의 예에 따라, 프로세스 유닛(130)의 충돌위험 메시지 생성 과정을 살펴본다. 하나의 예에서, 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 메시지를 자선의 AIS정보에 포함되도록 생성한다. 프로세스 유닛(130)은 AIS 인터페이스유닛(110)을 통해 선박자동식별시스템(AIS)과 연동시켜 충돌위험 메시지가 자선의 AIS정보에 포함되어 유니캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되도록 할 수 있다. 이때, 자선의 AIS정보에 포함되는 충돌위험 메시지는 프로세스 유닛(130)에서 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 포함하거나 또는 충돌위험 예상정보의 적어도 일부와 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박의 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 산출된 충돌위험 예상정보 중 적어도 충돌위험 예상지점 또는 충돌 위험범위를 포함한 하나 이상의 정보를 충돌위험 메시지에 포함시킬 수 있다. 하나의 예에서, 프로세스 유닛(130)은 산출된 충돌위험 예상정보 중 적어도 충돌 위험범위를 포함한 하나 이상의 정보를 충돌위험 메시지에 포함시킬 수 있다. 프로세스 유닛(130)은 전술한 충돌위험 메시지를 포함한 자선의 AIS정보를 생성하거나 전술한 충돌위험 메시지를 생성하여 AIS 인터페이스유닛(110)을 통해 선박자동식별시스템(AIS)으로 제공하여 선박자동식별시스템(AIS)에서 충돌위험 메시지를 포함한 AIS정보가 생성되도록 할 수 있다. 이때, 프로세스 유닛(130)의 제어에 따라, AIS 인터페이스유닛(110)은 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 충돌위험 메시지를 포함한 자선의 AIS정보가 유니캐스트 방식으로 진입 예상시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박으로 전송되거나 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)에서 충돌위험 메시지를 포함한 자선의 AIS정보가 생성되는 경우, 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 메시지를 포함한 자선의 AIS정보를 AIS 인터페이스유닛(110)을 통해 선박자동식별시스템(AIS)으로 제공하여 선박자동식별시스템(AIS)을 통해 외부로 유니캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되도록 할 수 있다. 또는, 프로세스 유닛(130)에서 충돌위험 메시지를 생성하여 AIS 인터페이스유닛(110)을 통해 선박자동식별시스템(AIS)으로 제공하는 경우, 프로세스 유닛(130)은 충돌위험 메시지를 자선의 AIS 정보에 포함시켜 외부로 전송하도록 하는 요청신호를 함께 전송하고, AIS 인터페이스유닛(110)와 연동된 선박자동식별시스템(AIS)은 프로세스 유닛(130)으로부터 제공받은 요청신호에 따라 충돌위험 메시지를 자선의 AIS 정보에 포함시켜 외부로 유니캐스트 또는 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다.

다음으로, 도 1 내지 3을 참조하여, 전자해도 유닛(150)을 구체적으로 살펴본다. 전자해도 유닛(150)은 자선 및 타 선박의 AIS정보 및 프로세스 유닛(130)에서 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 전자해도 상에 표시한다. 또한, 전자해도 유닛(150)은 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박을 전자해도 상에서 다른 선박과 식별가능하게 표시한다. 이때, 충돌위험 예상정보의 적어도 일부는 프로세스 유닛(130)으로부터 제공받고, 자선 및 타 선박의 AIS정보 각각은 AIS 인터페이스유닛(110), 프로세스 유닛(130) 또는 별도 인터페이스를 통한 선박자동식별시스템(AIS)으로부터 제공받을 수 있다. 예컨대, 전자해도 유닛(150)은 프로세스 유닛(130)에서 산출된 충돌위험 예상정보 중 적어도 충돌위험 예상지점 또는 충돌 위험범위를 포함한 적어도 하나 이상의 정보를 전자해도 상에 표시할 수 있다. 예컨대, 전자해도 유닛(150)은 적어도 충돌 위험범위를 포함한 적어도 하나 이상의 충돌위험 예상정보를 전자해도 상에 표시할 수 있다.

예컨대, 전자해도 유닛(150)은 프로세스 유닛(130)의 처리에 따라 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박에 대한 충돌예상을 알 수 있도록 전자해도 상에서 타 선박 표시의 깜박임, 색깔변경 등으로 디스플레이시킬 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 전자해도 유닛(150)은 충돌회피를 위한 선박에 요구되는 침로 및/또는 선속을 알려줄 수 있다. 즉, 전자해도 유닛(150)은 프로세스 유닛(130)에서 산출된 충돌회피정보에 포함된 변경 침로 및/또는 변경 선속을 제공받아 전자해도 상에 디스플레이할 수 있다. 예컨대, 이때, 전자해도 유닛(150)은 전자해도 상에 표시된 자선 표시를 선택함으로써 충돌회피를 위한 선박에 요구되는 변경 침로 및/또는 변경 선속이 표시되도록 할 수 있다. 또는, 다른 예로, 전자해도 유닛(150)은 프로세스 유닛(130)에서 충돌회피정보로 변경 침로 및/또는 변경 선속이 산출되는 경우 이를 제공받아 바로 전자해도 상에 디스플레이시킬 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 전자해도 유닛(150)은 전자해도 상의 심도, 해저 및 해상의 고정 장애물, AIS정보에 포함되지 않은 해상의 정지 또는 유동 물체 중 자선의 설정반경 주위에 현존하는 위험 객체의 정보를 프로세스 유닛(130)으로 제공할 수 있다.

예컨대, 전자해도 유닛(150)은 선박에 고정된 장치이거나 선박 내에서 사용될 수 있는 모바일 장치일 수 있다.

도 2 및 3을 참조하여 하나의 예에 따른 AIS 정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 살펴본다. 이때, 하나의 예에 따른 AIS 정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템은 경보 유닛(170)을 더 포함한다. 이때, 경보 유닛(170)은 프로세스 유닛(130)의 처리에 따라 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박에 대한 충돌예상을 경보한다. 예컨대, 경보 유닛(170)은 부저, 경고등 등일 수 있고, 이에 한정되지 않는다.

또한, 도 3을 참조하여, 하나의 예에 따른 AIS 정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템을 살펴본다. 이때, AIS 정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템은 무선통신 유닛(120)을 더 포함할 수 있다. 이때, 무선통신 유닛(120)은 도 3의 도시와 같이 경보 유닛(170)과 함께 선박 충돌방지 시스템의 일부 구성을 이루거나 도 3의 도시와 달리 경보 유닛(170) 없이 선박 충돌방지 시스템의 일부 구성을 이룰 수 있다. 무선통신 유닛(120)은 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 무선 수신한다. 예컨대, 이때, 해상 외력정보는 선박의 운항, 예컨대 침로 또는/및 선속에 영향을 미치는 요소이다. 예컨대, 해상 외력정보는 해상의 능동적으로 변하는 해상날씨 정보이다. 해상 외력정보는 예컨대, 파도의 높이, 파도의 주기 등의 파도 정보와, 풍향, 풍속 등의 바람 정보, 조류의 방향과 속도 등의 조류 정보 등을 포함한다.

이때, 프로세스 유닛(130)은 무선통신 유닛(120)에서 수신된 해상 외력정보를 제공받아, 추가 고려하여 충돌위험 예상정보 및 충돌회피정보를 산출한다. 예컨대, 프로세스 유닛(130)은 무선통신 유닛(120)으로부터 해상 외력정보를 제공받아 충돌위험 예상정보 및/또는 충돌회피정보의 산정에 필요한 설정 반경 범위에 대한 해상 외력정보만을 고려할 수 있다.

예컨대, 무선통신 유닛(120)을 통해 수신된 해상 외력정보는 전자해도 유닛(150)을 통해 표시될 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 또 다른 하나의 모습에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 전술한 하나의 모습에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템의 실시예들 및 도 1 내지 3이 참조될 수 있고, 중복되는 설명들은 생략될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 4 내지 8을 참조하면, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법은 AIS정보 수신단계(S100), 충돌위험 및 회피 연산단계(S300, S300', S1300, S2300) 및 전자해도 표시단계(S500)를 포함하여 이루어진다. 도 6을 참조하면, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법은 충돌위험 AIS 메세징 단계(S700)를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 8을 참조하면 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법은 해상정보 수신단계(S200)를 더 포함할 수 있다. 각 구성단계들을 구체적으로 살펴본다. 이때, 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템의 실시예들의 동작과정은 본 발명의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법의 실시예들에 해당될 수 있고, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.

도 4 내지 8을 참조하면, AIS정보 수신단계(S100)에서는, 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 수신한다. 예컨대, AIS정보 수신단계(S100)에서는, 자선의 설정반경 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 수신할 수 있다. 예컨대, AIS정보 수신단계(S100)는 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들의 AIS 인터페이스유닛(110)에 의해 수행될 수 있고, 보다 구체적인 설명들은 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들의 설명들을 참조하기로 한다.

다음으로, 도 4 내지 8을 참조하여, 충돌위험 및 회피 연산단계(S300, S300', S1300, S2300)를 살펴본다. 충돌위험 및 회피 연산단계(S300, S300', S1300, S2300)에서는, 자선의 AIS정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 및 수신된 타 선박의 AIS정보에 포함된 고정정보 및 변동정보를 기반으로 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 포함하는 충돌위험 예상정보가 산출된다(S310, S310', S1310, S2310). 또한, 충돌위험 및 회피 연산단계(S300, S300', S1300, S2300)에서는, 충돌위험 예상정보의 산출에 따라 충돌위험 회피를 위한 자선의 변경 선속 및 변경 침로 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충돌회피정보가 산출된다(S330, S1330, S2330). 예컨대, 충돌위험 및 회피 연산단계(S300, S300', S1300, S2300)는 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들의 프로세스 유닛(130)에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 후술되지 않은 보다 구체적인 설명들은 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들의 설명들을 참조하기로 한다.

이때, 도 7을 참조하면, 하나의 예에서, 충돌위험 예상지점은 실제 충돌 예상지점 및 비충돌 시 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리 시점의 위험 예상지점을 포함한다. 또한, 충돌위험 예상시간은 실제 충돌 예상지점 또는 위험 예상지점에의 도달 예정시간이다. 이때, 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 충돌 위험범위, 진입 예정시간의 산출은 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들에서의 프로세스 유닛(130)에 의한 산출과정을 참조한다.

예컨대, 도 7을 참조하면, 충돌위험 및 회피 연산단계(S300')에서는 타 선박 및 자선 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 예상항로 상에서 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 충돌위험 변침점을 산출하고 충돌위험 변침점을 이용하여 충돌 위험범위를 산출할 수 있다(S310') 예컨대, 도 7을 참조하면, 충돌위험 및 회피 연산단계(S300')에서는 각 선박의 충돌위험 변침점을 산출하고, 충돌위험 변침점 및 충돌안전거리를 이용하여 충돌 위험범위를 산출할 수 있다(S310'). 이때, 각 선박의 충돌위험 변침점은 각각의 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 한 예상항로 상 임의 지점에서 타 선박, 자선, 또는 타 선박과 자선 각각의 설정기준에 따른 충돌회피 변침 시 변침항로 상에서 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우의 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 예상항로 상의 변침점 또는 충돌회피 변침 시 변침항로 상에 따라 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 경우의 충돌위험 예상지점과 가장 가까운 예상항로 상의 변침점이다(S310').

또한, 하나의 예에서, 충돌위험 및 회피 연산단계(S300, S300', S1300, S2300)에서는 자선 및 타 선박의 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 포함하는 자선 및 타 선박의 정보를 토대로 충돌위험 예상정보를 산출할 수 있다. 이때, 자선 및 타 선박의 고정정보는 선박의 길이, 폭 및 측위안테나 위치를 포함하고, 자선 및 타 선박의 변동정보는 적어도 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로를 포함하고, 자선 및 타 선박의 항해정보는 목적지, 도착예정시각, 항로계획 중 적어도 목적지를 포함한다. 이때, 선박의 길이, 폭, 측위안테나 위치, 선박 위치, 위치시각, 목적지 및 도착예정시각은 AIS정보에 포함된 필수정보이고, 선속, 침로 및 항로계획은 AIS정보에 포함되는 선택정보이다. 예컨대, 선속 및 침로 정보가 자선 및 타 선박의 AIS정보에서 누락된 경우 AIS정보에 포함되는 적어도 선박 위치, 위치시각 및 선수방위를 포함하는 정보로부터 선속 및 침로가 충돌위험 및 회피 연산단계에서 산출될 수 있고, 산출된 선속 및 침로 정보는 충돌위험 및 회피 연산단계(S300, S300', S1300, S2300)에서 충돌위험 예상정보의 산출 토대로 사용된다.

예컨대, 도 5를 참조하면, 충돌위험 및 회피 연산단계(S1300)에서는, 예컨대, 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예의 프로세스 유닛(130)에서, 전자해도 상의 심도 정보, 해저 및 해상의 고정 장애물 정보, AIS정보에 포함되지 않은 해상의 정지 또는 유동 물체 정보를 제공받아 자선의 설정반경 범위 내 위험 여부를 판단하고 판단된 위험 객체 정보를 추가 고려하여 충돌위험 예상정보를 산출하고(S1310), 산출된 충돌위험 예상정보에 따라 충돌회피정보를 산출할 수 있다(S1330).

계속하여, 도 4 내지 8을 참조하여, 전자해도 표시단계(S500)를 살펴본다. 전자해도 표시단계(S500)에서는, 자선 및 타 선박의 AIS정보 및 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부가 전자해도 상에 표시된다. 또한, 전자해도 표시단계(S500)에서는,하고 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박을 전자해도 상에서 다른 선박과 식별가능하게 표시한다. 예컨대, 전자해도 표시단계(S500)는 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들의 전자해도 유닛(150)에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 보다 구체적인 설명들은 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들의 설명들을 참조하기로 한다.

또한, 도 6을 참조하여, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 살펴보면, AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법은 충돌위험 AIS 메세징 단계(S700)를 더 포함하고 있다. 이때, 충돌위험 AIS 메세징 단계(S700)에서는, 충돌위험 및 회피 연산단계(S310)에서 산출된 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 포함하거나 또는 충돌위험 예상정보의 적어도 일부와 진입 예정시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박의 정보를 포함한 충돌위험 메시지를 포함시켜 자선의 AIS정보를 생성한다. 또한, 충돌위험 AIS 메세징 단계(S700)에서는, 충돌위험 메시지가 포함된 자선의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 유니캐스트 방식으로 진입 예상시간에 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 타 선박으로 전송하거나 또는 브로드캐스트 방식으로 전송한다. 본 충돌위험 AIS 메세징 단계(S700)는 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들에서 수행될 수 있고, 보다 구체적인 설명들은 전술된 바를 참조하기로 한다.

또한, 도 8을 참조하여 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법을 살펴보면, AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법은 해상정보 수신단계(S200)를 더 포함할 수 있다. 해상정보 수신단계(S200)에서는, 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 무선 수신한다. 이때, 충돌위험 및 회피 연산단계(S2300)에서는 수신된 해상 외력정보를 추가 고려하여 충돌위험 예상정보 및 충돌회피정보를 산출할 수 있다. 본 해상정보 수신단계(S200)는 전술한 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지시스템 실시예들의 무선통신 유닛(120)에 의해 수행될 수 있고, 보다 구체적인 설명들은 전술된 바를 참조하기로 한다.

이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.

110: AIS 인터페이스 유닛 120 : 무선통신 유닛
130 : 프로세스 유닛 150 : 전자해도 유닛
170 : 경보 유닛

Claims (15)

1. 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 수신하는 AIS 인터페이스유닛;
   상기 자선의 AIS정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 및 상기 수신된 상기 타 선박의 AIS정보에 포함된 고정정보 및 변동정보를 기반으로 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 상기 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 상기 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 포함하는 충돌위험 예상정보를 산출하고, 상기 충돌위험 예상정보의 산출에 따라 충돌위험 회피를 위한 상기 자선의 변경 선속 및 변경 침로 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충돌회피정보를 산출하는 프로세스 유닛; 및
   상기 자선 및 타 선박의 AIS정보 및 상기 프로세스 유닛에서 산출된 상기 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 전자해도 상에 표시하고 상기 진입 예정시간에 상기 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 상기 타 선박을 상기 전자해도 상에서 다른 선박과 식별가능하게 표시하는 전자해도 유닛;을 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
2. 청구항 1에서,
   상기 프로세스 유닛은 상기 자선 및 타 선박의 상기 고정정보로서 적어도 선박의 길이 및 폭을 포함하고 상기 변동정보로서 적어도 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로를 포함하는 정보를 토대로 상기 충돌위험 예상정보를 산출하고,
   상기 선박의 길이 및 폭, 상기 선박 위치 및 상기 위치시각은 상기 AIS정보에 포함되고,
   상기 선속 및 침로는 상기 AIS정보에 포함된 정보이거나 또는 상기 AIS정보에 포함되는 적어도 상기 선박 위치, 상기 위치시각 및 선수방위를 포함하는 정보로부터 상기 프로세스 유닛에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
3. 청구항 2에서,
   상기 프로세스 유닛은 상기 자선 및 타 선박의 상기 AIS정보에 포함되는 상기 고정정보로서 측위안테나 위치, 그리고 상기 AIS정보에 포함되는 항해정보로서 목적지, 도착예정시각, 항로계획 중 적어도 상기 목적지를 포함하는 정보를 상기 충돌위험 예상정보를 산출하기 위한 상기 자선 및 타 선박의 정보로서 추가하고, 상기 전자해도 유닛으로부터 심도 정보, 해저 및 해상의 고정 장애물 정보, 상기 AIS정보에 포함되지 않은 해상의 정지 또는 유동 물체 정보를 제공받아 상기 자선의 설정반경 범위 내 위험 여부를 판단하고 판단된 위험 객체 정보를 추가 고려하여 상기 충돌위험 예상정보를 산출하고, 산출된 상기 충돌위험 예상정보에 따라 상기 충돌회피정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
4. 청구항 3에서,
   상기 프로세스 유닛은 다수의 상기 타 선박으로부터의 상기 AIS정보를 토대로 미리 설정된 범위 내에서, 상기 자선의 예정항로를 기준으로 순차적으로 상기 충돌위험 예상정보를 산출하고 순차적으로 산출된 상기 충돌위험 예상정보를 종합하여 제1 종합 충돌회피정보를 산출하거나 또는 상기 예정항로 상에서 첫째 충돌위험 예상정보 및 그에 따른 첫째 충돌회피정보를 산출하고 상기 첫째 충돌회피정보에 따른 변경항로 상에서 다음 충돌위험 예상정보 및 그에 따른 다음 충돌회피정보를 산출하는 방식으로 다수의 충돌회피정보를 종합하여 제2 종합 충돌회피정보를 산출하거나 또는 상기 제1 및 제2 종합 충돌회피정보 중 최적 충돌회피정보를 선택하여 산출하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
5. 청구항 1에서,
   상기 선박 충돌방지 시스템은 상기 프로세스 유닛의 처리에 따라 상기 진입 예정시간에 상기 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 상기 타 선박에 대한 충돌예상을 경보하는 경보유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
6. 청구항 1에서,
   상기 프로세스 유닛은 상기 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 포함하거나 또는 상기 충돌위험 예상정보의 적어도 일부와 상기 진입 예정시간에 상기 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 상기 타 선박의 정보를 포함한 충돌위험 메시지를 상기 자선의 AIS정보에 포함되도록 생성하고,
   상기 AIS 인터페이스유닛은 상기 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 상기 충돌위험 메시지를 포함하는 상기 자선의 AIS정보가 유니캐스트 방식으로 상기 진입 예상시간에 상기 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 상기 타 선박으로 전송되거나 또는 브로드캐스트 방식으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에서,
   상기 충돌위험 예상지점은 실제 충돌 예상지점 및 비충돌 시 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리 시점의 위험 예상지점을 포함하고,
   상기 충돌위험 예상시간은 상기 실제 충돌 예상지점 또는 상기 위험 예상지점에의 도달 예정시간이고,
   상기 프로세스 유닛은 상기 타 선박 및 상기 자선 각각의 상기 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 예상항로 상에서 상기 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 충돌위험 변침점을 산출하고 상기 충돌위험 변침점과 상기 충돌안전거리를 이용하여 상기 충돌 위험범위를 산출하되,
   상기 충돌위험 변침점은 상기 타 선박, 상기 자선, 또는 상기 타 선박과 자선 각각의 설정기준에 의한 충돌회피 변침에 따른 변침항로 상에서 상기 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우에 상기 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 상기 예상항로 상의 변침점 또는 상기 충돌회피 변침에 따른 상기 변침항로 상에서 상기 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 경우에 상기 충돌위험 예상지점과 가장 가까운 상기 예상항로 상의 변침점인 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
8. 청구항 7에서,
   상기 프로세스 유닛은 상기 예상항로 상에서 상기 충돌위험 예상지점이 산출되지 않으나 추정 돌발항로 상에서 상기 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 추정 돌발변침점을 산출하고 상기 추정 돌발변침점과 상기 충돌안전거리를 이용하여 상기 충돌 위험범위를 산출하되,
   상기 추정 돌발항로는 상기 예상항로 상에서 추정된 돌발상황에서 상기 타 선박, 상기 자선, 또는 상기 타 선박과 자선 각각의 기 수집된 정보로부터 얻어지거나 설정된 돌발 변침에 의해 변경되는 항로로서 상기 충돌위험 예상지점이 산출되는 변침항로이고,
   상기 추정 돌발변침점은 상기 추정 돌발항로 상에서 상기 충돌위험 예상지점에서 상기 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우의 상기 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 상기 예상항로 상에서의 추정된 변침점인 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
9. 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에서,
   상기 선박 충돌방지 시스템은 상기 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 무선 수신하는 무선 통신유닛을 더 포함하고,
   상기 프로세스 유닛은 상기 무선 통신유닛에서 수신된 상기 해상 외력정보를 추가 고려하여 상기 충돌위험 예상정보 및 상기 충돌회피정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
   
10. 청구항 7에서,
    상기 선박 충돌방지 시스템은 상기 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 무선 수신하는 무선 통신유닛을 더 포함하고,
    상기 프로세스 유닛은 상기 무선 통신유닛에서 수신된 상기 해상 외력정보를 추가 고려하여 상기 충돌위험 예상정보 및 상기 충돌회피정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 시스템.
    
11. 자선의 주위의 적어도 하나 이상의 타 선박의 AIS정보를 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 수신하는 AIS정보 수신단계;
    상기 자선의 AIS정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 및 상기 수신된 상기 타 선박의 AIS정보에 포함된 고정정보 및 변동정보를 기반으로 충돌위험 예상지점, 충돌위험 예상시간, 상기 충돌위험 예상지점을 포함하는 충돌 위험범위 및 상기 충돌 위험범위로의 진입예상시간을 포함하는 충돌위험 예상정보를 산출하고, 상기 충돌위험 예상정보의 산출에 따라 충돌위험 회피를 위한 상기 자선의 변경 선속 및 변경 침로 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충돌회피정보를 산출하는 충돌위험 및 회피 연산단계; 및
    상기 자선 및 타 선박의 AIS정보 및 상기 산출된 상기 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 전자해도 상에 표시하고 상기 진입 예정시간에 상기 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 상기 타 선박을 상기 전자해도 상에서 다른 선박과 식별가능하게 표시하는 전자해도 표시단계;를 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법.
    
12. 청구항 11에서,
    상기 충돌위험 및 회피 연산단계에서는 상기 자선 및 타 선박의 상기 고정정보로서 선박의 길이, 폭 및 측위안테나 위치를 포함하고 상기 변동정보로서 적어도 선박 위치, 위치시각, 선속 및 침로를 포함하고 상기 자선 및 타 선박의 항해정보로서 목적지, 도착예정시각, 항로계획 중 적어도 상기 목적지를 포함하는 상기 자선 및 타 선박의 정보를 토대로 상기 충돌위험 예상정보를 산출하고,
    상기 선박의 길이, 폭, 측위안테나 위치, 선박 위치, 위치시각, 목적지 및 도착예정시각은 상기 AIS정보에 포함된 필수정보이고,
    상기 선속, 침로 및 항로계획은 상기 AIS정보에 포함되는 선택정보이고, 상기 선속 및 침로 정보가 상기 AIS정보에서 누락된 경우 상기 AIS정보에 포함되는 적어도 상기 선박 위치, 상기 위치시각 및 선수방위를 포함하는 정보로부터 상기 충돌위험 및 회피 연산단계에서 산출되어 상기 충돌위험 예상정보의 산출 토대로 사용되고,
    상기 충돌위험 및 회피 연산단계에서는, 상기 전자해도 상의 심도 정보, 해저 및 해상의 고정 장애물 정보, 상기 AIS정보에 포함되지 않은 해상의 정지 또는 유동 물체 정보를 제공받아 상기 자선의 설정반경 범위 내 위험 여부를 판단하고 판단된 위험 객체 정보를 추가 고려하여 상기 충돌위험 예상정보를 산출하고, 산출된 상기 충돌위험 예상정보에 따라 상기 충돌회피정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법.
    
13. 청구항 11에서,
    상기 선박 충돌방지 방법은, 상기 산출된 상기 충돌위험 예상정보의 적어도 일부를 포함하거나 또는 상기 충돌위험 예상정보의 적어도 일부와 상기 진입 예정시간에 상기 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 상기 타 선박의 정보를 포함한 충돌위험 메시지를 포함시켜 상기 자선의 AIS정보를 생성하고, 상기 충돌위험 메시지가 포함된 상기 자선의 AIS정보를 상기 선박자동식별시스템(AIS)과 연동하여 유니캐스트 방식으로 상기 진입 예상시간에 상기 충돌 위험범위 내로 진입 예정인 상기 타 선박으로 전송하거나 또는 브로드캐스트 방식으로 전송하는 충돌위험 AIS 메세징 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법.
    
14. 청구항 11에서,
    상기 충돌위험 예상지점은 실제 충돌 예상지점 및 비충돌 시 미리 설정된 충돌안전거리보다 짧은 선박 간 최소 이격거리 시점의 위험 예상지점을 포함하고,
    상기 충돌위험 예상시간은 상기 실제 충돌 예상지점 또는 상기 위험 예상지점에의 도달 예정시간이고,
    상기 충돌위험 및 회피 연산단계에서는 상기 타 선박 및 상기 자선 각각의 상기 AIS정보에 포함되는 정보를 토대로 예상항로 상에서 상기 충돌위험 예상지점이 산출되는 경우 충돌위험 변침점을 산출하고 상기 충돌위험 변침점과 상기 충돌안전거리를 이용하여 상기 충돌 위험범위를 산출하되, 상기 충돌위험 변침점은 상기 타 선박, 상기 자선, 또는 상기 타 선박과 자선 각각의 설정기준에 의한 충돌회피 변침에 따른 변침항로 상에서 상기 충돌안전거리를 벗어날 수 없는 경우에 상기 충돌위험 예상지점과 가장 떨어진 상기 예상항로 상의 변침점 또는 상기 충돌회피 변침에 따른 상기 변침항로 상에서 상기 충돌안전거리를 벗어날 수 있는 경우에 상기 충돌위험 예상지점과 가장 가까운 상기 예상항로 상의 변침점인 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법.
    
15. 청구항 11 내지 14 중 어느 하나에서,
    상기 선박 충돌방지 방법은, 상기 자선의 적어도 설정반경 주위의 파도 정보, 바람 정보, 조류 정보를 포함하는 해상 외력정보를 무선 수신하는 해상정보 수신단계를 더 포함하고,
    상기 충돌위험 및 회피 연산단계에서는 상기 수신된 상기 해상 외력정보를 추가 고려하여 상기 충돌위험 예상정보 및 상기 충돌회피정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 충돌방지 방법.

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