KR20200040758A - 자율 구명부표 - Google Patents

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KR20200040758A
KR20200040758A KR1020207003839A KR20207003839A KR20200040758A KR 20200040758 A KR20200040758 A KR 20200040758A KR 1020207003839 A KR1020207003839 A KR 1020207003839A KR 20207003839 A KR20207003839 A KR 20207003839A KR 20200040758 A KR20200040758 A KR 20200040758A
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Abstract

1. 본체(1), 전원 공급 유닛(5) 및 펌프 제트(2) 형태의 구동 유닛을 포함하며, 구명부표를 조난자에게 향하게 하고, 로컬 네트워크 및 가장 가까운 스마트폰에 연결하기 위한 적어도 하나의 와이파이 모듈을 가지며, 구명부표 및 조난자의 이미지가 저장된 비휘발성 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 이미지 및 로컬 네트워크의 카메라 및 스마트폰 카메라로부터 얻은 이미지를 비교하기 위한 비교기를 포함하며, 수렴 벡터 및 구동 유닛의 전기 엔진에 대한 접근 명령을 계산하기 위한 마이크로 컴퓨터를 추가로 포함하는 제어 유닛(3)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 구명부표.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛(3)은 음성 활동 검출기(VAD) 및 구명구가 사람을 향하도록 모든 알려진 언어로 상기 메모리에 기록된 외침(Help, помогите, Hilf mir, Ayuda, Aidez moi, ..) 중 적어도 하나와의 매칭을 찾기 위한 비교기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 구명부표.
3.제1항에있어서, 상기 제어 유닛(3)은 상기 구명구가 조난 중인 사람에게 정확하게 향하도록 하기 위한 소나(sonar)(4)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 구명부표.

Description

자율 구명부표
본 발명은 국제 분류 B63C9/08 - 개인수난 구조장비와 관련되고, 특히 구명부표에 관한 것이다.
다음과 같은 특허 솔루션이 알려져 있다.
1. 원격 제어 전동식 구명부표
CN201124925Y; CN202828044U, CN203064186U; US 8882555B2
2. 자동 구명부표 - CN 205440813U, 적외선 위치추적장치, 제어모듈 및 전원모듈이 그 본체 내에 모두 장착됨.
적외선 위치 추적장치는 인체의 위치를 감지하고, 조난자(man over board(MOB))에 도달하도록 전기 모터를 제어하는 상기 제어 모듈로 상기 정보를 전송한다.
이러한 솔루션들은 다음과 같은 단점이 있다.
원격 제어 구명부표:
-위태로운 개인조난 상황에서 실용적이지 않음. "원격 제어"는 충전된 배터리를 구비하고 인근에 있어야 하며, 모든 스태프들이 그것을 사용할 수 있도록 특별히 훈련되어야 한다.
-정기적인 유지보수의 필요;
프로토타입(CN 205440813U)은 구명부표에 장착되고 수면 위로 10cm 미만 높이의 적외선 센서에 의존한다. 상기 센서는 사람의 머리의 열을 감지하기 위하여 직시(direct vision)를 가져야만 하며, 그러나 그것은 구명부표와 센서 사이의 파도가 있어서 대체로 불가능하다.
이러한 결점들은 알려진 솔루션들의 소비자 가치를 감소시키고, 이 기술의 보급이 어려운 이유 중 하나다.
알려진 우선사항들은 전술한 특허들에 기술되어 있다. 상기 특허들 중 어느 것도 아래에 설명된 시스템을 포함하지 않는다.
수상 구조에는 2가지 주요 사니리오가 있다.
-피해자는 의식이 있고, 수면 위에 있다(타입 1).
-피해자는 의식이 없다(타입 2).
두 번째 케이스는 물에 들어가서 상기 조난자(MOB)를 꺼내기 위해 수상 구조 훈련을 받은 다른 사람 또는 구조 팀이 항상 필요하다.
본 발명의 목적은 조난자(MOB)가 의식이 있고 수면 위에 있을 때, 첫 번째 케이스에 빠르고 신뢰할 수있는 구명기를 승무원에게 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 구조 팀이 물 속으로 내려가서 구명부표를 가지고 조난자(MOB)에게 헤엄칠 필요성을 제거하는 것이다.
제안된 솔루션은 자율 구명부표이다. 구명부표는 그것을 제어하기 위해 오페레이터가 필요하지 않으므로 원격 제어기가 없다. 조난자(MOB)의 위치를 식별하기 위해, 구명부표는 인터넷 또는 인트라넷을 통해 가장 가까운 카메라 또는 가장 가까운 스마트 폰에서 이미지 형태의 실시간 피드(live feed)를 받는다. 이후 구명부표는 상기 이미지들을 분석하고 조난자의 위치를 결정한다. 현대식 보트 및 요트는 와이파이 핫스팟(WiFi hotspot)을 통해 승무원 및 손님에게 인터넷 연결을 제공하기 때문에 이것은 가능합니다. 구명 부표는 "산업 표준 해양 VSAT 시스템"을 통해 또는 (해안 지역에서) 4G 라우터를 통해 인터넷에 연결된다.
일반적으로 "자율 구명부표"는 선박의 건조한 장소에 있다. 상기 배터리는 작동하지 않는다. 타입 1 조난 상황에서 상기 구명 부표가 물에 던져진다. 상기 물은 상기 제어유닛에 전원을 공급하는 상기 배터리를 활성화시킨다. 상기 제어유닛은 조난자의 위치를 계산하고 외부 도움의 필요가 없이 조난자를 향하여 경로를 설정한다.
상기 조난자의 위치를 계산하기 위해 상기 구명부표는 근처 카메라에서 수신 한 실시간 피드를 분석한다. 상기 제어 유닛(3)은 카메라들 및 스마트 폰들과 같은 선상의 모든 장치를 연결하는 와이파이(WiFi) 네트워크를 통해 실시간 피드를 수신한다. 상기 제어 유닛이 활성화되면(구명부표가 물에 던져짐) 와이파이 네트워크의 모든 장치에 카메라 및 비디오 녹화 장비에 대한 접근 요청을 보낸다.
본 발명은 일단 구명부표가 가까운 거리 내에 있으면 조난자의 정확한 위치를 정확히 찾아내는 것을 돕는 2개의 지지 시스템을 갖는다.
-음향 시스템, 다양한 언어에서 "도움(help)"이라는 단어와 유사한 소리를 찾음. 상기 음향 시스템은 또한 소음이 많은 환경에서도 효율적으로 작동하기 위해 노이즈 감소 기술을 갖는다. 다양한 유형의 소음의 저장된 프로파일을 사용하며 상기 구명부표 주변부에 위치한 7개의 마이크를 포함한다. "음성 활동 감지" 소프트웨어는 "소음 감소 기술"과 함께 작동하여 신호/노이즈 비율(SNR)을 향상시키고 사람의 음성을 인식한다.
-소나 내비게이션(sonar navigation) - 당황한 상태에서 발 차기 및 급격한 움직임을 일으키는 조난자의 수중 움직임에 대한 상기 소나 프로파일을 검색한다.
본 장치의 디자인은 프로토 타입에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다:
-외부 도움없이 구명 부표를 안내한다;
-가장 빠른 방법으로 구조 장치를 전달한다.
따라서 본 발명의 장치는 필요한 수상 구조 효율을 달성한다.
본 발명의 시점에서 상기 장치의 상기 개별 요소들의 구성은 공지되어 있다. 그러나, 상기 제안된 장치를 특성화하는 상기 전술된 특징들의 조합은 이용 가능한 정보에서 빠져있다. 즉,이 새로운 기능들의 조합은 새롭고, 이전에 알려지지 않은 새로운 정보를 얻을 수 있도록 한다. 장치 기능들의 조합은 새로운 사용자 및 프로토 타입에 부재한 성능 특징을 제공하고 단점을 제거한다.
본 발명의 새로운 품질은 MOB 타입 1 상황에서 수상 구조 효율이다.
이러한 품질은 상기 제어 유닛의 포함에 의해 달성된다. 그것은 전술한 목적의 달성을 보장한다.
이를 통해, 저자의 의견으로, 제안된 장치의 신규성 및 유용성이 제공된다.
도 1은 자율 구명 부표의 개략도이다.
본 발명의 "자율 구명 부표"의 예시적인 실시예가 도 1에 도시되어 있다.
구명부표 본체의 왼쪽과 오른쪽에 장착된 2개의 워터 프로펠러(2)가 있다. 이들은 상기 프로펠러가 상기 구명부표 아래에서 물을 흡입하여 채널의 타단을 통해 배출하는 L 자형 채널에 위치된다. 물에 접촉하면 물에 의해 활성화된 배터리(5)가 작동을 시작한다. 그것은 워터 프로펠러(2), 상기 근거리 통신망(LAN) 및 스마트폰에 연결하기 위해 장착된 적어도 하나의 통신 모듈을 갖는 제어유닛(3), 상기 구명부표 자체 및 상기 조난자의 이미지가 저장된 비휘발성 메모리, 미리 저장된 이미지를 실시간 피드로부터 수신된 이미지와 비교하기위한 GPU(그래픽 처리 유닛), 상기 워터 프로펠러에 명령을 계산 및 생성하기 위한 마이크로 프로세서에 공급한다.
상기 구명부표를 물에 넣은 후, 상기 제어유닛은 LAN 상의 모든 장치에 카메라를 켜고 실시간 피드 공유를 시작하라는 요청을 보낸다. 이는 상기 제어 유닛이 높은 관점에서 이미지를 수신하게 한다. 상기 조난자의 위치를 계산한 후에 상기 제어유닛은 상기 워터 프로펠러로 신호를 보내 조난자를 향한 경로를 설정한다. 이후, 상기 조난자에 도달하지 않은 경우, 상기 구명부표는 동일한 방향으로 계속 진행하며 환경 음향에서 사람의 음성 유무를 규명하는 VAD(음성 활동 감지기, Voice Activity Detector) 및 사람의 움직임의 방향(워터 프로펠러와 반대방향)을 가리키는 능동형 포지셔닝 소나(소나 내비게이션)를 사용하여 수색하고, 이는
-음향 방출기(sound emiter);
-수신된 신호의 상관 처리 기능을 갖는 다지점 하이드로 음향 시스템;
를 포함한다.
이러한 해결책은 다음과 같은 장점을 갖는다. 모든 사람은, 언제든 전화기를 휴대한다. 100미터가 와이파이(WiFi) 신호가 도달할 수 있는 거리지만 상기 자율 구명부표에는 충분하다. 또한, 추가 구조 또는 조사 작업에 필요한 실시간 비디오 (실시간 피드)를 얻게 된다.
상기 설명은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 본 발명의 사상 및 원리 안에서 모든 변형, 균등, 개선 등은 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다.
본 발명은 코르크, 테크니컬(technical) 플라스틱 또는 탄소 복합재로 산업적으로 제조될 수 있다. 조난 상황에서, 상기 장치는 승선한 구조원에게 믿을 수 있는 수상 구명 장비를 제공한다.
전담 팀에 의한 구조 작업에서, 본 발명은 상기 팀이 물에 들어가서 구명 부표를 가지고 조난자에게 수영하지 않아도 되게 할 수 있다.
본 장치는 사용자 친화적이다. 이것은 프로토 타입으로 선택된 기존 기기의 단점에 대한 테스트 및 분석을 기반으로 구축되었다. 본 발명은 전술한 방식으로 작동한다. 위에서 설명한 제안된 구조와 작동 방식에 다양한 변형이 있을 수 있다. 따라서, 출원인은 다음의 특허 청구 범위를 명시하고자 한다.
참조 번호:
1. 구명부표 본체;
2. 워터 프로펠러;
3.LoRaWAN, NB-IoT, SigFox 또는 다른 IoT 네트워크 솔루션과 같은 하나 이상의 저전력 광역 네트워크(LPWAN); 인근 카메라, 근거리 통신망 및 인근 스마트 폰에 연결하기 위한 하나 이상의 Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, ANT 또는 GSM 통신 모듈, 구명 부표 자체와 조난자의 이미지가 미리 저장된 비휘발성 메모리, 저장된 이미지를 근처의 카메라 및 스마트 폰으로부터 얻은 이미지와 비교하기 위한 마이크로 프로세서, 계산 및 워터 프로펠러에 명령하기 위한 마이크로 프로세서를 포함하는 제어 유닛
4. 소나 모듈;
5. 전원 유닛 - 물에 의해 활성화되는 배터리;
6. 선박 연결 라인

Claims (3)

  1. 본체(1), 전원 공급 유닛(5) 및 펌프 제트(2) 형태의 구동 유닛을 포함하며, 구명부표를 조난자에게 향하게 하고, 로컬 네트워크 및 가장 가까운 스마트폰에 연결하기 위한 적어도 하나의 와이파이 모듈을 가지며, 구명부표 및 조난자의 이미지가 저장된 비휘발성 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 이미지 및 로컬 네트워크의 카메라 및 스마트폰 카메라로부터 얻은 이미지를 비교하기 위한 비교기를 포함하며, 수렴 벡터 및 구동 유닛의 전기 엔진에 대한 접근 명령을 계산하기 위한 마이크로 컴퓨터를 추가로 포함하는 제어 유닛(3)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 구명부표.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛(3)은 음성 활동 검출기(VAD) 및 구명구가 사람을 향하도록 모든 알려진 언어로 상기 메모리에 기록된 외침(Help, помогите, Hilf mir, Ayuda, Aidez moi, ..) 중 적어도 하나와의 매칭을 찾기 위한 비교기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 구명부표.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛(3)은 상기 구명구가 조난 중인 사람에게 정확하게 향하도록 하기 위한 소나(sonar)(4)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 구명부표.
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