KR20190045107A - 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템 - Google Patents

도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 항해 정보와 탐지 정보를 수신하여 처리하고, 그에 기초하여 선박의 도선 과정이 진행되도록 하는 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템에 관한 것이다. 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템은 송신 또는 수신되는 전기 데이터 신호를 선박(VC) 내에서 처리 가능한 형태로 변환하는 항해 정보 정합 모듈(12); 선박(VC)에 설치된 제어 장치와 데이터 통신을 위한 선박 표준 통신 모듈(13); 도선을 위하여 선박(VC)에 설치되어 운항 상태를 탐지하는 탐지 유닛과 데이터 통신을 위한 선내 통신 모듈(15); 해역 또는 기상 정보를 제공하는 외부 정보 서버(IS)와 무선 통신을 위한 선외 통신 모듈(16); 및 취득된 정보 및 통신의 제어를 위한 제어 모듈(11)을 포함한다.

Description

도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템{A Gateway Apparatus for Operating a Pilotage of a Vessel and an Operating System Using the Same}
본 발명은 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 항해 정보와 탐지 정보를 수신하여 처리하고, 그에 기초하여 선박의 도선 과정이 진행되도록 하는 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템에 관한 것이다.
도선에 의하여 부두로 선박이 유도되는 과정은 제한된 영역의 항만 구역, 물류의 증가에 따른 선박의 증가 또는 선박의 대형화로 인하여 점차로 복잡해지고, 이로 인하여 도선 시간이 지연되거나 항만 사고를 발생시킬 수 있다. 도선 과정에서 발생되는 지연 또는 사고는 주로 선박과 도선사 사이에 도선을 위하여 필요한 정보가 신속하게 전달되지 않거나, 항만에서 발생되는 예기치 않게 발생되는 상황에 대한 정보가 부족이 원인이 된다. 또한 도선을 위한 정보가 정확하게 탐지되어 전달되지 못하는 것에 기인한다. 그러므로 신속하고 정확하게 도선 과정에 필요한 정보의 획득 및 처리가 가능한 시스템이 개발될 필요가 있다.
특허공개번호 제10-2011-0113029호는 선박에 장착된 위치 센서와 해안에 설치된 리더기를 이용하여 접안을 요청한 선박에 대해 접안 가능 위치를 송출하여 선박을 접안 지점으로 유도하는 자동 선박 유도 시스템에 대하여 개시한다. 특허등록번호 제10-1179987호는 각각의 선박에 설치되어 있는 선박 식별 시스템을 이용하여 도선을 필요로 하는 두 선박의 위치를 확인하여 선박 사이의 도선을 용이하게 할 수 있는 도선 안내 시스템 및 도선 안내 방법에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 제10-1452994호는 충돌이 없이 안전하게 접안시킬 수 있는 안전접안 시스템에 대하여 개시한다.
선행기술에서 개시된 도선 방법은 도선사가 노트북과 같은 휴대용 전자기기를 휴대하여 선박에 승선하고, 선박으로부터 필요한 정보를 수신하여 전자기기에 전자해도 소프트웨어에 적용하는 방식을 적용한다. 그러나 이와 같은 구조의 도선 방법은 선박 관련 데이터가 도선사의 휴대용 전자기기로 전송되어야 하고, 선박에 설치된 탐지기기에 기초하여 도선 작업이 진행되어야 한다는 단점을 가진다. 또한 외부로부터 도선에 필요한 정보의 취득이 어렵다는 문제점을 가진다. 그러므로 도선 작업을 위한 독립된 장치가 개발되고, 이에 적합한 탐지 수단에 의하여 탐지 정보가 획득되고, 외부 정보 제공 서버와 연결되어 도선 작업이 이루어지도록 하는 시스템이 개발될 필요가 있다. 상기 선행기술은 이와 같은 도선 작업이 가능한 도선 전용 장치 또는 이에 기초하여 시스템에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2011-0113029호(목포대학교산학협력단, 2011년10월14일 공개) 위치기반 센서를 이용한 선박 접안 유도시스템 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1179987호(동명대학교산학협력단, 2012년09월05일 공고) 선박의 AIS를 이용한 도선 안내 시스템 및 도선 안내 방법 선행기술 3: 특허등록번호 제10-1452994호(한국생산기술연구원, 2014년10월22일 공고) 선박의 안전접안 시스템
본 발명의 목적은 선박으로부터 취득된 정보와 독립적인 탐지 수단에 의하여 취득된 정보에 기초하여 다양한 도선 작업 전자기기와 통신 연결이 되어 도선 작업이 정확한 도선 상황 정보에 따라 진행되도록 하는 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 도선 운용을 위한 게이트웨이 장치 및 그에 의한 도선 운용 시스템은 송신 또는 수신되는 전기 데이터 신호를 선박 내에서 처리 가능한 형태로 변환하는 항해 정보 정합 모듈; 선박에 설치된 제어 장치와 데이터 통신을 위한 선박 표준 통신 모듈; 도선을 위하여 선박에 설치되어 운항 상태를 탐지하는 탐지 유닛과 데이터 통신을 위한 선내 통신 모듈; 해역 또는 기상 정보를 제공하는 외부 정보 서버와 무선 통신을 위한 선외 통신 모듈; 및 취득된 정보 및 통신의 제어를 위한 제어 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 선박 표준 통신 모듈에 의하여 제어되는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신 모듈; DGPS(Differential GPS) 수신 모듈; ROT(rotating) 센서 모듈; 및 AIS(auto identification system) 수신 모듈을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 독립된 휴대 가능한 모듈 구조로 만들어지고, 선박의 선박 제어 시스템; 도선 관련 정보를 제공하는 정보 제공 서버; 및 도선을 위한 적어도 하나의 단말기와 통신 가능한 게이트웨이 장치; 및 선박에 설치되어 위치 정보 또는 방향 정보를 제공하는 탐지 모듈을 포함하고, 상기 게이트웨이 장치는 탐지 모듈로부터 탐지 정보를 취득하여 처리하고, AIS(auto identification system) 수신 모듈을 가진다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 탐지 모듈은 위치 탐지 유닛 및 방향 탐지 유닛을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 정보 제공 서버는 마리타임 클라우드 서버를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 게이트웨이 장치는 항해 정보 정합 장치 인터페이스; 사용자 단말 장치 인터페이스; 기상/안전 정보 인터페이스; 및 전자해도 관리 인터페이스를 포함한다.
본 발명에 따른 게이트웨이 장치는 선박 내에 설치된 다양한 탐지 유닛과 항해 장치 인터페이스를 통하여 실시간으로 정보의 획득이 가능하면서 이와 동시에 지상에 설치된 지원 설비와 클라우드 시스템 인터페이스를 통하여 각종 기상 및 안전 정보의 획득이 가능하다. 그리고 이와 같은 정보의 획득과 처리에 의하여 도선 작업이 안전하고 신속하게 진행될 수 있도록 한다. 예를 들어 마리타임 클라우드 시스템과 같은 해양 정보 제공 서버로부터 제공된 정보에 의하여 도선 운용을 위한 도선 구역에서 기상 정보, 교통 정보, 본선 동작 특성을 취득하여 최대한 안전하게 도선 작업이 진행되도록 한다. 본 발명에 따른 게이트웨이 장치는 선박에 설치된 탐지 유닛 또는 독립적으로 설치되는 탐지 유닛으로 취득되는 탐지 정보 또는 AIS 정보의 독립적인 관리가 가능하다. 또한 도선 운용에 위한 전자해도 정보를 저장하여 필요에 따라 도선 운용 작업자 또는 도선 운용을 위한 다수 개의 휴대용 단말 장치에 제공할 수 있다. 예를 들어 게이트웨이 장치는 선박 내의 와이-파이 통신과 같은 무선 통신 네트워크에 의하여 도선 작업을 위한 다수 개의 단말 장치와 정보 교환이 가능하면서, 외부 통신망에 의하여 지상의 클라우드 시스템과 정보 교환이 가능하다. 이와 동시에 선박 자체의 정보 취득을 위하여 선박 시스템 인터페이스를 통하여 운항 정보를 취득하여 관리를 할 수 있다. 게이트웨이 장치는 선박의 도선 운용을 위한 독립적인 전자기기의 구성을 가지면서 정보 처리 및 통신 기능을 가지는 것에 의하여 안전하면서 효율적인 선박의 도선 운용 시스템이 만들어지도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 게이트웨이 장치의 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치의 다른 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 다른 게이트웨이 장치가 적용되는 선박 도선 운용 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치가 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치가 도선 운용을 위한 장치가 연결되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 게이트웨이 장치의 내부에 배치되는 다양한 하드웨어 또는 소프트웨어의 실시 예를 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치가 서로 다른 선박의 도선 운용에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 도선 운용 시스템이 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 게이트웨이 장치의 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 게이트웨이 장치(10)는 송신 또는 수신되는 전기 데이터 신호를 선박(VC) 내에서 처리 가능한 형태로 변환하는 항해 정보 정합 모듈(12); 선박(VC)에 설치된 제어 장치와 데이터 통신을 위한 선박 표준 통신 모듈(13); 도선을 위하여 선박(VC)에 설치되어 운항 상태를 탐지하는 탐지 유닛과 데이터 통신을 위한 선내 통신 모듈(15); 해역 또는 기상 정보를 제공하는 외부 정보 서버(IS)와 무선 통신을 위한 선외 통신 모듈(16); 및 취득된 정보 및 통신의 제어를 위한 제어 모듈(11)을 포함한다.
게이트웨이 장치(10)는 선박과 독립된 모듈로 만들어질 수 있고, 휴대 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 예를 들어 게이트웨이 장치(10)는 도선을 위하여 예를 들어 노트북과 같은 휴대용 전자기기와 함께 휴대되어 선박(VC)에 설치될 수 있다. 게이트웨이 장치(10)는 중앙 처리 유닛 및 이의 구동을 위한 운영 체제로 이루어진 제어 모듈(11)을 포함할 수 있다. 제어 모듈(11)에 의하여 게이트웨이 장치(10)는 독립적으로 작동되고, 선박(VC)의 작동 시스템, 도선사의 휴대용 전자기기, 지상에 설치된 정보 제공 서버(IS) 또는 도선 작업을 위하여 휴대되는 다양한 형태의 단말기와 데이터 통신이 가능하다. 이와 같이 게이트웨이 장치(10)가 독립적으로 작동하면서 휴대 가능하도록 만들어지는 것에 의하여 하나의 게이트웨이 장치(10)가 서로 다른 선박의 도선 작업에 적용될 수 있도록 한다.
게이트웨이 장치(10)에 설치되는 항해 정보 정합 모듈(12)에 의하여 선박(VS)의 브리지(bridge)에 설치되는 선박 제어 시스템, 선박(VC)에 설치된 다양한 센서, 선박(VC)의 운항 과정에서 사용되는 정보 교환을 위한 다양한 형태의 단말기와 통신 가능할 수 있다. 항해 정보 정합 모듈(12)은 선박(VC)에서 사용되는 전자기기와 게이트웨이 장치(10)가 데이터 통신이 가능하도록 한다. 이에 의하여 선박 시스템과 게이트웨이 장치(10)는 시리얼 또는 비동기 통신 연결이 될 수 있고, 선박 시스템으로부터 게이트웨이 장치(10)로 도선 작업을 위한 정보가 전송될 수 있다. 그리고 선박 시스템과 게이트웨이 장치(10)의 통신 연결을 위하여 선박 표준 통신 모듈(13)이 설치될 수 있고, 이에 의하여 선박 시스템과 게이트웨이 장치(10)는 데이터 교환이 가능하다. 선박 표준 통신 모듈(13)은 표준 비동기 통신 모듈이 될 수 있고, 유선 또는 무선 형태로 선박 시스템과 게이트웨이 장치(10)를 통신 가능하도록 연결시킬 수 있다.
선박(VC)에 다양한 센서 또는 탐지 유닛이 설치될 수 있고, 탐지 유닛에서 탐지된 정보는 선박 제어 시스템으로 전송될 수 있다. 그리고 선박 제어 시스템을 통하여 게이트웨이 장치(10)로 전송될 수 있다. 또한 게이트웨이 장치(10)가 선박(VC)에서 사용되는 다양한 전자기기 또는 통신 기기와 데이터 통신이 가능하도록 동기화가 되어 있으므로 탐지 유닛에서 탐지된 정보가 직접 게이트웨이 장치(10)로 전송될 수 있다. 예를 들어 선박에 설치된 GPS 장치 또는 초음파 장치에서 탐지된 위치 정보 또는 물체 탐지 정보가 게이트웨이 장치(10)로 전송될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 게이트웨이 장치(10)와 연결된 탐지 모듈이 선박(VC)에 설치될 수 있고, 탐지 모듈에 의하여 탐지된 정보가 게이트웨이 장치(10)로 직접 전송될 수 있다. 예를 들어 GPS에 의하여 탐지된 위치 정보를 수정하여 정확한 위치 정보의 제공이 가능한 DGPS(Differential Global Positioning System)와 같은 위치 탐지 센서 및 선박의 진행하는 방향의 탐지를 위한 자이로 센서와 같은 방향 탐지 센서가 도선 작업을 위한 선박(VS)에 설치될 수 있다. 이와 같은 탐지 모듈은 휴대용 구조로 만들어질 수 있고, 도선 작업을 위하여 게이트웨이 장치와 함께 선박(VC)으로 이동되어 예를 들어 브리지의 측면에 설치되는 윙(wing) 또는 다른 적절한 구조물에 분리 가능하도록 설치될 수 있다. 탐지 모듈은 다양한 센서를 포함할 수 있고, 각각 적절한 위치에 분리 가능하도록 설치될 수 있다. 탐지 모듈과 게이트웨이 장치(10)는 무선 또는 유선 통신으로 연결되어 데이터 통신이 가능하고, 게이트웨이 장치(10)는 탐지 모듈로부터 획득된 정보를 처리하고, 필요에 따라 처리된 정보를 선박 제어 시스템 또는 다른 단말기로 전송할 수 있다. 탐지 모듈과 게이트웨이 장치(10) 사이의 데이터 통신은 선내 통신 모듈(15)에 의하여 이루어질 수 있다. 다만 게이트웨이 장치(10)와 탐지 모듈은 와이-파이 통신 또는 블루투스 통신으로 연결이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 통신 수단에 의하여 연결될 수 있다.
도선 과정에서 해역에 대한 정보, 기상 정보, 조수에 대한 정보 또는 항만의 상태에 대한 정보와 같이 다양한 환경 상태 정보가 취득될 필요가 있다. 이와 같은 정보는 실시간으로 도선 과정에서 취득될 필요가 있으면서 선박 제어시스템 또는 게이트웨이 장치(10)에 의하여 직접 취득될 수 어렵다는 단점을 가진다. 본 명세서에서 이와 같은 정보는 환경 정보에 해당하고, 환경 정보는 지상 또는 육지에 위치하는 다양한 정보 제공 서버(IS)에 의하여 제공될 수 있다. 예를 들어 정보 제공 서버(IS)는 기상 정보를 제공하는 서버, 선박에 필요한 정보를 지원하는 지원 서버 또는 항해 전문 클라우드 서버와 같은 정보 서버와 같은 서버가 될 수 있다. 게이트웨이 장치(10)는 이와 같은 외부 정보 서버(IS)와 무선 통신을 위한 선외 통신 모듈(16)을 포함할 수 있다. 선외 통신 모듈(16)은 외부 정보 서버(IS)에 접속하여 미리 결정된 정보를 수신하거나, 외부 정보 서버(IS)에 접속하여 필요한 정보를 탐색할 수 있다. 선외 통신 모듈(16)은 도선 작업이 개시되면, 미리 결정된 외부 정보 서버(IS)에 자동으로 접속할 수 있고, 미리 결정된 정보를 실시간으로 수신하거나 또는 탐색할 수 있다. 그리고 이와 같이 수신 또는 탐색된 정보가 제어 모듈(11)로 전송되어 처리될 수 있다.
위에서 설명된 것처럼, 게이트웨이 장치(10)에 관련된 탐지 모듈이 도선 과정에서 별도로 설치될 수 있고, 선박 자체에 배치된 탐지 유닛에 의하여 도선에 필요한 정보가 탐지될 수 있다. 게이트웨이 장치(10)에 탐지 정보 처리 모듈(14)이 배치될 수 있고, 탐지 정보 처리 모듈(14)에 의하여 게이트웨이 장치 연관 탐지 모듈에 의하여 취득된 정보와 선박의 탐지 유닛에 의하여 탐지된 정보가 구분되어 처리될 수 있다. 구체적으로 탐지 정보 처리 모듈(14)은 탐지 정보를 서로 보완 또는 비교하고, 비교 결과에 따라 오차가 발생되면 이를 수정할 수 있다. 예를 들어 연관 탐지 모듈에 의하여 취득된 위치 정보에 의하여 선박 위치 유닛에 의항 취득된 정보가 보완 또는 수정이 되어 선박 제어 시스템으로 또는 도선 작업을 위한 단말기로 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 게이트웨이 장치(10)는 독립된 구조로 만들어지면서 다른 휴대용 전자기기 또는 퍼스널 컴퓨터와 같은 컴퓨터에 연결되어 작동될 수 있다. 예를 들어 게이트웨이 장치(10)에 단말 포트(17)가 설치되어 노트북과 같은 휴대용 전자기기와 연결될 수 있다. 예를 들어 도선사는 게이트웨이 장치(10), 탐지 모듈 및 노트북을 휴대하여 도선 작업을 위하여 선박에 탑승할 수 있고, 게이트웨이 장치(10)와 노트북을 단말 포트(17)를 통하여 서로 연결시킬 수 있다. 그리고 게이트웨이 장치(10)에 의하여 선박 제어 시스템과 노트북이 서로 연결될 수 있고, 도선 작업을 위한 정보는 게이트웨이 장치(10)를 경유하여 노트북으로 전송될 수 있다. 이와 같이 게이트웨이 장치(10)에 의하여 도선을 위한 휴대용 전자기기와 선박 제어 시스템을 연결시키면서 도선 작업이 이루어지도록 하는 것에 의하여 도선 작업이 안전하고 신속하게 이루어지도록 하면서 이와 동시에 선박과 관련된 보안 안전성이 보장되도록 한다.
게이트웨이 장치(10)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치의 다른 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 게이트웨이 장치(10)는 선박 표준 통신 모듈(13)에 의하여 제어되는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신 모듈(181); DGPS(Differential GPS) 수신 모듈(182); ROT(rotating) 센서 모듈(183); 및 AIS(auto identification system) 수신 모듈(184)을 포함할 수 있다.
제어 모듈(11)은 처리 프로세서를 포함할 수 있고, 항해 정보 정합 모듈(12)에 의하여 선박 제어 시스템과 게이트웨이 장치(10)의 비동기 신호 사이에 신호 정합이 이루어질 수 있다. 선박 제어 시스템과 게이트웨이 장치(10)는 선박 표준 비동기 방식으로 연결될 수 있고, 선박 표준 통신 모듈(13)은 비동기 통신 방식으로 선박 제어 시스템과 게이트웨이 장치(10)과 데이터 통신이 가능하도록 설정할 수 있다. 이와 같이 선박 표준 통신 모듈(13)에 의하여 선박 제어 시스템으로 게이트웨이 장치(10)로 도선 작업을 위한 정보가 전송될 수 있고, 예를 들어 모뎀 방식으로 선박 제어 시스템과 게이트웨이 장치(10)가 서로 연결될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 유무선 통신 방식으로 서로 연결될 수 있다.
선박 제어 시스템으로부터 필요한 정보를 수신하기 위하여 게이트웨이 장치(10)에 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신 모듈(181); DGPS(Differential GPS) 수신 모듈(182); ROT(Rate of Turn) 센서 모듈(183); 및 AIS(auto identification system) 수신 모듈(184)이 설치될 수 있다. GNSS 수신 모듈(181)에 의하여 선박의 위치 정보가 수신될 수 있고, DGPS 수신 모듈(182)에 의하여 위치 정보가 보정되어 정확한 위치 정보가 획득될 수 있다. ROT 센서 모듈(183)에 의하여 선박의 선회에 대한 정보가 탐지될 수 있다. 또한 AIS 수신 모듈(184)에 의하여 다른 선박에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다. 이와 같은 정보는 선박 제어 시스템으로부터 게이트웨이 장치(10)로 전송되거나, 다른 탐지 모듈 또는 정보 제공 서버로부터 게이트웨이 장치(10)로 전송될 수 있다. 그리고 각각의 수신 모듈(181, 182, 183, 184)에서 수신되어 제어 모듈(11)로 전송될 수 있다. 이후 각각의 정보는 게이트웨이 장치(10)에 저장 또는 표시될 수 있고, 도선사의 휴대용 전자기기로 전송되거나 또는 도선 작업과 관련된 단말기로 전송될 수 있다.
선내 통신 모듈(15)은 도선 작업과 관련된 휴대용 전자기기와 통신이 가능하도록 하는 연결 통신 유닛(151); 선박에 독립적으로 설치된 탐지 모듈과 통신이 가능하도록 하는 탐지 통신 유닛(152); 및 도선 작업과 관련된 단말기와 통신이 가능하도록 하는 중계 통신 유닛(153)을 포함할 수 있다. 위에서 설명된 것처럼 노트북과 같은 휴대용 전자기기가 게이트웨이 장치(10)에 연결될 수 있고, 연결 통신 유닛(151)에 의하여 데이터의 송신 또는 수신이 이루어질 수 있다. 도선 작업이 다수인에 의하여 이루어질 수 있고, 각각 단말기를 휴대할 수 있다. 그리고 중계 통신 유닛(153)에 의하여 게이트웨이 장치(10)로부터 도선 작업과 관련된 다양한 정보가 각각의 단말기로 전송될 수 있다. 또한 탐지 모듈로부터 탐지된 정보가 탐지 통신 유닛(152)을 통하여 수신될 수 있다. 그리고 수신된 탐지 정보는 직접 제어 모듈(11)로 전송되어 처리되거나 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신 모듈(181), DGPS(Differential GPS) 수신 모듈(182), ROT(Rate of Turn) 센서 모듈(183) 또는 AIS(auto identification system) 수신 모듈(184)로 전송되어 처리될 수 있다. 이와 같이 도선 작업을 위한 다양한 정보가 모두 게이트웨이 장치(10)로 전송되어 처리되고, 이후 게이트웨이 장치(10)에 의하여 관련 장치로 전송될 수 있다. 이와 같이 도선 작업 정보가 게이트웨이 장치(10)에 의하여 수신, 처리 또는 전송이 되는 것에 의하여 도선 작업이 효율적으로 그리고 안전하게 이루어지도록 한다.
아래에서 이와 같은 게이트웨이 장치가 적용된 도선 시스템에 대하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 다른 게이트웨이 장치가 적용되는 선박 도선 운용 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 도선 운용 시스템은 독립된 휴대 가능한 모듈 구조로 만들어지고, 선박의 선박 제어 시스템(30); 도선 관련 정보를 제공하는 정보 제공 서버; 및 도선을 위한 적어도 하나의 단말기(50)와 통신 가능한 게이트웨이 장치(10); 및 선박에 설치되어 위치 정보 또는 방향 정보를 제공하는 탐지 모듈(20)을 포함하고, 상기 게이트웨이 장치(10)는 탐지 모듈(20)로부터 탐지 정보를 취득하여 처리하고, AIS(auto identification system) 수신 모듈을 가진다.
게이트웨이 장치(10)는 위에서 설명이 된 것처럼 독립적인 운영 시스템을 가진 휴대용 전자기기의 구조를 가질 수 있고, 도선 작업을 위하여 선박의 적절한 위치에 분리 가능하도록 고정될 수 있다. 또한 선박 제어 시스템(30)과 통신 가능하도록 연결되면서 외부 정보 제공 서버(40)와 무선으로 연결되어 도선 작업에 필요한 정보를 실시간으로 수신할 수 있다.
탐지 모듈(20)이 또한 게이트웨이 장치(10)와 함께 도선 작업을 위하여 선박의 윙(wing)과 같은 곳에 설치될 수 있고, 게이트웨이 장치(10)와 와이-파이 통신 방식 또는 블루투스 통신 방식으로 데이터 통신이 가능하도록 설정될 수 있다. 탐지 모듈(20)은 근거리 무선 통신 칩을 가질 수 있고, 게이트웨이 장치(10)와 페어링이 되어 탐지 정보를 게이트웨이 장치(10)로 전송할 수 있다. 게이트웨이 장치(10)는 선박 제어 시스템(30)과 예를 들어 비동기 통신 방식으로 연결될 수 있고, 선박 제어 또는 선박 정보를 수신하면서 처리된 다양한 정보를 선박 제어 시스템(30)으로 전송할 수 있다. 또한 게이트웨이 장치(10)는 선박 제어 시스템(30)으로 AIS 정보를 수신할 수 있다. AIS 정보는 다른 선박으로부터 전송되거나, 해양 기지국으로부터 선박으로 전송될 수 있다. 그리고 선박 제어 시스템(30)은 수신된 AIS 정보를 게이트웨이 장치(10)로 전송할 수 있다.
게이트웨이 장치(10)는 노트북과 같은 휴대용 전자기기(ED)와 유선 또는 무선 통신을 통하여 연결될 수 있고, 휴대용 전자기기는 예를 들어 도선사에 의하여 휴대가 되어 이동성을 가질 수 있다. 또한 도선 작업 과정에서 사용되는 다양한 단말기(50)와 통신이 가능할 수 있다. 예를 들어 게이트웨이 장치(10)는 실시간으로 선박의 위치 정보, 선회 정보, 기상 정보 또는 해역 정보를 각각의 단말기(50)로 전송할 수 있고, 단말기(50)는 위치 정보 또는 탐지된 상황 정보를 게이트웨이 장치(10)로 전송할 수 있다. 또한 위에서 설명된 것처럼 게이트웨이 장치(10)는 다양한 외부 정보 제공 서버(40)에 접속하여 실시간으로 기상 정보, 조류 정보 또는 해역 정보를 수신할 수 있다.
게이트웨이 장치(10)가 적용된 도선 운용 시스템의 실시 예에 대하여 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치(10)가 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 게이트웨이 장치(10)는 다양한 작동 표시 수단을 가지면서 통신을 위한 안테나 모듈을 가질 수 있고, 도선 작업을 위하여 선박의 적절한 위치에 고정될 수 있다. 또한 탐지 모듈(20)은 DGPS 수신 모듈 또는 이와 유사한 위치 탐지를 위한 위치 탐지 유닛(21) 및 자이로 센서 또는 이와 유사한 선박의 방향의 탐지가 가능한 방향 탐지 유닛(22)을 포함할 수 있다. 또한 탐지 모듈(20)은 거리 측정을 위한 초음파 유닛 또는 이와 유사한 탐지 유닛을 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
외부 정보 서버는 예를 들어 다양한 지역에 대한 해도, 조류 또는 이와 유사한 운항 전문 정보를 저장하는 마리타임 클라우드(Maritime Cloud)와 같은 클라우드 서버(41)를 포함할 수 있다. 클라우드 서버(41)는 운항 정보를 전문적으로 탐색 및 저장하는 서버가 될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 운항 정보의 제공이 가능한 서버가 될 수 있다. 클라우드 서버(41)는 다양한 육상 지원 센터(42)로부터 필요한 정보를 수신하거나, 탐색하여 저장할 수 있다. 그리고 이와 같은 정보는 실시간으로 게이트웨이 장치(10)로 전송될 수 있다.
도선 작업을 위하여 게이트웨이 장치(10)와 탐지 모듈(20)을 휴대하여 도선사가 선박에 승선을 할 수 있고, 게이트웨이 장치(10)와 탐지 모듈(20)이 선박에 설치될 수 있다. 게이트웨이 장치(10)는 선박 제어 시스템(30), 클라우드 서버(41) 및 탐지 모듈(20)과 데이터 통신이 가능하도록 통신 설정이 될 수 있다. 또한 게이트웨이 장치(10)는 도선 작업을 위한 휴대용 전자기기 및 적어도 하나의 단말기(50)와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있다. 이후 도선 작업을 위한 정보가 게이트웨이 장치(10)로 전송될 수 있고, 게이트웨이 장치(10)는 수신된 장치를 분류 및 처리하여 선박 제어 시스템(30), 휴대용 전자기기 또는 단말기(50)로 전송할 수 있다. 이와 같이 게이트웨이 장치(10)에 의하여 도선 작업을 위한 모든 정보가 수신되면서 적절하게 도선을 위한 시스템 또는 전자기기로 전송되는 것에 의하여 도선 작업이 효율적이면서 안전하게 진행될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치가 도선 운용을 위한 장치가 연결되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 게이트웨이 장치(10)는 탐지 모듈(20) 또는 항해 장치(25), 선박 제어 시스템(30), 클라우드 서버(41) 또는 단말기(50)와 연결되어 각각의 장치를 작동시키는 센서/항해 장치 인터페이스(23); 선박 시스템 인터페이스(33); 클라우드 인터페이스(43); 및 사용자 단말 장치 인터페이스(53)를 포함할 수 있다. 이와 같이 게이트웨이 장치(10)는 독립적인 운영 체제를 가진 전자기기의 구조를 가질 수 있다. 또한 필요에 따라 디스플레이 유닛, 입력 수단 또는 출력 수단을 가질 수 있고, 다양한 처리 프로세서 또는 저장 매체를 포함할 수 있다. 그리고 이에 따라 다양한 외부 장치와 연결되어 외부 장치를 식별하고, 그에 따른 데이터 통신이 가능하다. 도선사가 도선 작업을 위하여 사용하는 노트북과 같은 휴대용 전자기기는 사용자 단말 장치 인터페이스(53)를 통하여 게이트웨이 장치(10)에 연결될 수 있고, 아래에서 단말기(50)는 이와 같은 휴대용 전자기기를 포함하는 개념으로 사용된다.
도 6은 본 발명에 따른 게이트웨이 장치의 내부에 배치되는 다양한 하드웨어 또는 소프트웨어의 실시 예를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 게이트웨이 장치(10)는 항해 정보 정합 장치 인터페이스(654); 사용자 단말 장치 인터페이스(53); 기상/안전 정보 인터페이스(431); 및 전자해도 관리 인터페이스(432)를 포함할 수 있다.
단말기(50)는 예를 들어 도선사의 노트북과 같은 휴대용 전자기기 또는 도선 작업을 위하여 운용되는 다양한 형태의 단말기가 될 수 있고, 사용자 단말 장치 인터페이스(53)를 통하여 게이트웨이 장치에 접근할 수 있다. 게이트웨이 장치(10)는 게이트웨이 장치(10)로 전송되는 다양한 정보를 저장하여 관리하는 통합 관리 데이터베이스(64); 도선 과정에서 실시간으로 전송되는 정보를 저장하는 실시간 데이터베이스(65); 및 다양한 수역의 전자해도를 저장하는 전자해도 데이터베이스(66)를 포함할 수 있고, 각각의 데이터베이스(64, 65, 66)에서 저장되는 정보를 처리하면서 접근 권한을 설정하여 통합 관리 DB API(database application programming interface)(61); 실시간 DB API(62); 및 전자해도 DB API(63)를 포함할 수 있다. 또한 게이트웨이 장치(10)에 기상/안전 처리 서버(642); 실시간 처리 서버(651); 및 전자해도 처리 서버(661)가 배치되어 각각의 데이터베이스(64, 65, 66)에 저장된 정보가 관리될 수 있다. 구체적으로 기상/안전 처리 서버(642)는 기상/안전 정보 인터페이스(431)를 통하여 클라우드 서버(41) 또는 육상 지원 센터(42)에 접속하여 도선 작업을 위하여 필요한 정보를 수신 및 처리하여 통합 관리 데이터베이스(64)에 저장할 수 있다. 또한 전자해도 처리 서버(661)는 전자해도 관리 인터페이스(432)를 통하여 클라우드 서버(41)에 접속하여 전자해도를 수신하여 전자해도 데이터베이스(66)에 저장할 수 있다.
실시간 처리 서버(651)와 연결되는 포인트 관리 서버(652)가 설치될 수 있고, 포인트 관리 서버(652)는 실시간 처리 서버(651)와 연결되어 서로 다른 위치에서 실시간으로 위치 정보, 방향 정보 또는 상황 정보가 처리되도록 한다. 구체적으로 포인트 관리 서버(652)에 의하여 도선 해역의 각각의 위치에서 상황 정보가 사용자 단말 장치 인터페이스(53)를 경유하여 노트북과 같은 휴대용 전자기기 또는 단말기(50)로 전송될 수 있다. 또한 알람 관리 모듈(653) 및 이벤트/로그 관리 모듈(655)이 각각 실시간 처리 서버 및 통합 관리 데이터베이스(64)에 연결될 수 있다. 이에 의하여 위험 상황이 발생되거나 또는 특별한 상황이 발생되면 관련 상황이 저장이 되면서 단말기(50)로 각각의 상황이 전송되도록 한다. 또한 게이트웨이 장치(10)에 대한 로그 기록이 관리될 수 있다. 위에서 설명된 항해 정보 정합 모듈을 통한 연결을 설정하기 위한 항해 정보 정합 장치 인터페이스(654)가 배치될 수 있고, 항해 정보 정합 장치 인터페이스(654)에 의하여 ROT 센서(125a), GNSS 모듈, AIS 모듈, DGPS 모듈 또는 선박 제어 시스템의 연결을 위한 파일럿 플러그(125n)와 연결을 설정하는 ROT 인터페이스(123a) GNSS 인터페이스, AIS 인터페이스, DGPS 인터페이스 또는 선박 시스템 인터페이스(123n)가 각각 관리될 수 있다.
이와 같이 게이트웨이 장치(10)에 도선 작업에 필요한 다양한 정보를 저장하면서 실시간으로 정보를 획득하여 처리할 수 있다. 또한 게이트웨이 장치(10)는 도선 작업에 요구되는 다양한 정보를 선박 제어 시스템 또는 도선 운용 단말기로 전송할 수 있다. 추가로 게이트웨이 장치(10)는 서로 다른 선박의 도선에 적용될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 게이트웨이 장치가 서로 다른 선박의 도선 운용에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 게이트웨이 장치(10)는 도선 작업을 위하여 필요한 전자해도와 같은 정보를 저장할 수 있고, 클라우드 서버(41)와 접속되어 실시간으로 도선 작업을 위하여 요구되는 정보를 수신하여 저장할 수 있다. 게이트웨이 장치(10)는 1 선박의 도선을 위하여 1 선박에 탑승하여 1 선박 제어 시스템(30a)에 접속할 수 있고, 탐지 모듈(20)이 1 선박의 적절한 위치에 설치될 수 있다. 그리고 게이트웨이 장치(10)는 클라우드 서버(41)에 접속하여 실시간으로 정보를 획득하면서 단말기(50)와 통신하여 1 선박에 대한 도선 작업을 완료할 수 있다. 1 선박에 대한 도선 작업이 완료되면 게이트웨이 장치(10) 및 탐지 모듈(20)이 1 선박으로부터 분리될 수 있다. 이후 2 선박에 대한 도선 작업을 위하여 게이트웨이 장치(10) 및 탐지 모듈(20)이 2 선박에 설치될 수 있다. 그리고 게이트웨이 장치(10)는 2 선박 제어 시스템(30b)에 접속될 수 있고, 1 선박에 대한 도선 과정과 유사한 과정에 의하여 2 선박에 대한 도선 작업을 진행할 수 있다. 이와 같은 과정을 통하여 2 선박에 대한 도선 작업이 완료되면 다시 예를 들어 3 선박에 대한 도선 작업이 3 선박 제어 시스템(30c)에 접속되어 이루어질 수 있다. 이와 같이 하나의 게이트웨이 장치(10) 및 탐지 모듈(20)이 서로 다른 선박의 도선 작업에 운용될 수 있고, 도선 작업에 필요한 다양한 정보가 게이트웨이 장치(10)에 저장되는 것에 의하여 도선 작업의 효율성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 게이트웨이 장치는 선박 내에 설치된 다양한 탐지 유닛과 항해 장치 인터페이스를 통하여 실시간으로 정보의 획득이 가능하면서 이와 동시에 지상에 설치된 지원 설비와 클라우드 시스템 인터페이스를 통하여 각종 기상 및 안전 정보의 획득이 가능하다. 그리고 이와 같은 정보의 획득과 처리에 의하여 도선 작업이 안전하고 신속하게 진행될 수 있도록 한다. 예를 들어 마리타임 클라우드 시스템과 같은 해양 정보 제공 서버로부터 제공된 정보에 의하여 도선 운용을 위한 도선 구역에서 기상 정보, 교통 정보, 본선 동작 특성을 취득하여 최대한 안전하게 도선 작업이 진행되도록 한다. 본 발명에 따른 게이트웨이 장치는 선박에 설치된 탐지 유닛 또는 독립적으로 설치되는 탐지 유닛으로 취득되는 탐지 정보 또는 AIS 정보의 독립적인 관리가 가능하다. 또한 도선 운용에 위한 전자해도 정보를 저장하여 필요에 따라 도선 운용 작업자 또는 도선 운용을 위한 다수 개의 휴대용 단말 장치에 제공할 수 있다. 예를 들어 게이트웨이 장치는 선박 내의 와이-파이 통신과 같은 무선 통신 네트워크에 의하여 도선 작업을 위한 다수 개의 단말 장치와 정보 교환이 가능하면서, 외부 통신망에 의하여 지상의 클라우드 시스템과 정보 교환이 가능하다. 이와 동시에 선박 자체의 정보 취득을 위하여 선박 시스템 인터페이스를 통하여 운항 정보를 취득하여 관리를 할 수 있다. 게이트웨이 장치는 선박의 도선 운용을 위한 독립적인 전자기기의 구성을 가지면서 정보 처리 및 통신 기능을 가지는 것에 의하여 안전하면서 효율적인 선박의 도선 운용 시스템이 만들어지도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 게이트웨이 장치 11: 제어 모듈
12: 항해 정보 정합 모듈 13: 선박 표준 통신 모듈
14: 탐지 정보 처리 모듈 15: 선내 통신 모듈
16: 선외 통신 모듈 17: 단말 포트
20: 탐지 모듈 21: 위치 탐지 유닛
22: 방향 탐지 유닛 23: 센서/항해 장치 인터페이스
25: 항해 장치 30: 선박 제어 시스템
30a, 30b, 30c: 1, 2, 3 선박 제어 시스템
33: 선박 시스템 인터페이스 40: 외부 정보 제공 서버
41: 클라우드 서버 42: 육상 지원 센터
43: 클라우드 인터페이스 50: 단말기
53: 사용자 단말 장치 인터페이스
61: 관리 DB API 62: 실시간 DB API
63: 전자해도 DB API 64: 통합 관리 데이터베이스
65: 실시간 데이터베이스 66: 전자해도 데이터베이스
123a: ROT 인터페이스 123n: 선박 시스템 인터페이스
125a: ROT 센서 125n: 파일럿 플러그
151: 연결 통신 유닛 152: 탐지 통신 유닛
153: 중계 통신 유닛 181: GNSS 수신 모듈
182: DGPS 수신 모듈 183: ROT 센서 모듈
184: AIS 수신 모듈 431: 기상/안전 정보 인터페이스
432: 전자해도 관리 인터페이스 642: 기상/안전 처리 서버
651: 실시간 처리 서버 652: 포인트 관리 서버
653: 알람 관리 모듈 654: 항해 정보 정합 장치 인터페이스
655: 이벤트/로그 관리 모듈 661: 전자해도 처리 서버
ED: 휴대용 전자기기 IS: 외부 정보 서버
VC: 선박

Claims (3)

  1. 독립된 휴대 가능한 모듈 구조로 만들어지고, 선박의 선박 제어 시스템(30); 도선 관련 정보를 제공하는 정보 제공 서버; 및 도선을 위한 적어도 하나의 단말기(50)와 통신 가능한 게이트웨이 장치(10); 및
    휴대용 구조로 만들어지고 도선 작업을 위해 선박에 분리 가능하도록 설치되어 선박의 위치 정보 또는 방향 정보를 제공하는 탐지 모듈(20)을 포함하고,
    상기 게이트웨이 장치(10)는 탐지 모듈(20)로부터 탐지 정보를 취득하여 처리하고, AIS(auto identification system) 수신 모듈을 가지며,
    상기 탐지 모듈(20)은 위치 탐지 유닛(21) 및 방향 탐지 유닛(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 도선 운용 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 정보 제공 서버는 마리타임 클라우드 서버를 포함하는 도선 운용 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 게이트웨이 장치(10)는 항해 정보 정합 장치 인터페이스(654); 사용자 단말 장치 인터페이스(53); 기상/안전 정보 인터페이스(431); 및 전자해도 관리 인터페이스(432)를 포함하는 도선 운용 시스템.
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