KR20200059424A - Ais 선박정보 표시시스템 - Google Patents

Ais 선박정보 표시시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200059424A
KR20200059424A KR1020180144118A KR20180144118A KR20200059424A KR 20200059424 A KR20200059424 A KR 20200059424A KR 1020180144118 A KR1020180144118 A KR 1020180144118A KR 20180144118 A KR20180144118 A KR 20180144118A KR 20200059424 A KR20200059424 A KR 20200059424A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
camera
information
vessel
distance
image
Prior art date
Application number
KR1020180144118A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102299090B1 (ko
Inventor
이희용
Original Assignee
주식회사 리안
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 리안 filed Critical 주식회사 리안
Priority to KR1020180144118A priority Critical patent/KR102299090B1/ko
Publication of KR20200059424A publication Critical patent/KR20200059424A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102299090B1 publication Critical patent/KR102299090B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00—Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 AIS 선박정보 표시시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 운항시의 선박이나 육상 관제시의 관제소 어디에서든지, 카메라 관측 고도와 영상내의 수평선 위치를 이용하여, 영상 내에 상응하는 위치에 AIS 정보를 표시하게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 시점 변환이 가능하며, 항만에 대하여 촬상을 수행하도록 배치되어 상기 항만의 영상을 획득하는 카메라; 항해 중인 적어도 하나의 선박과 통신을 수행하여 해당 선박으로부터 위치정보 및 기타 관련정보를 획득하는 정보획득장치; 및 상기 카메라 및 정보획득장치와 네트워크를 통하여 연결되어, 상기 카메라의 위치를 기준으로 한 공간계를 마련하고, 상기 카메라의 관측 고도와 상기 카메라에 의하여 획득된 항만의 영상 내의 수평선 위치를 이용하여 상기 정보획득장치에 의하여 획득된 위치정보에 대응되는 상기 공간계에서의 위치정보를 연산하며, 상기 연산된 위치정보를 상기 공간계에 표시하는 영상처리장치를 포함하는 AIS 선박정보 표시시스템을 개시한다.

Description

AIS 선박정보 표시시스템{AIS VESSEL VOYAGE INFORMATION DISPLAY SYSTEM}
본 발명의 일 실시예는 AIS 선박정보 표시시스템에 관한 것이다.
종래 카메라를 이용하여 대상물을 촬영한 영상에, 대상물의 위치정보를 중첩시켜 표시하는 기술로서, "지피에스 위치정보 및 영상정보를 이용한 보안시스템 및 이를 이용한 비인가체 감지방법(대한민국 등록특허 제815920호)"이 있다.
이에 의하면, 카메라로 얻은 영상에 대응하는 고정된 2D좌표 상에 대상물의 위치정보를 매핑한다. 그런데, 카메라의 시점이 고정된 경우는 별론으로 하더라도, 카메라의 상하좌우 각도, 줌 등이 변화하여 카메라의 시점이 변화하는 경우에는, 변화된 상황에서의 대상물의 위치정보를 매핑하기 위하여 새로운 카메라의 시점에 대응하는 새로운 2D좌표를 마련해야 하는데, 이는 상당한 정보와, 작업을 요구하므로, 이러한 기술을 이용하여 실시간으로 시점이 변화하는 카메라에 대하여 대응적인 견시영상을 보여주는 것은 곤란하다.
등록특허공보 제10-0815920호 '지피에스 위치정보 및 영상정보를 이용한 보안시스템 및 이를 이용한 비인가체 감지방법'
본 발명의 일 실시예는 운항시의 선박이나 육상 관제시의 관제소 어디에서든지, 카메라 관측 고도와 영상내의 수평선 위치를 이용하여, 영상 내에 상응하는 위치에 AIS 정보를 표시하는 AIS 선박정보 표시시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 AIS 선박정보 표시시스템은 시점 변환이 가능하며, 항만에 대하여 촬상을 수행하도록 배치되어 상기 항만의 영상을 획득하는 카메라; 항해 중인 적어도 하나의 선박과 통신을 수행하여 해당 선박으로부터 위치정보 및 기타 관련정보를 획득하는 정보획득장치; 및 상기 카메라 및 정보획득장치와 네트워크를 통하여 연결되어, 상기 카메라의 위치를 기준으로 한 공간계를 마련하고, 상기 카메라의 관측 고도와 상기 카메라에 의하여 획득된 항만의 영상 내의 수평선 위치를 이용하여 상기 정보획득장치에 의하여 획득된 위치정보에 대응되는 상기 공간계에서의 위치정보를 연산하며, 상기 연산된 위치정보를 상기 공간계에 표시하는 영상처리장치를 포함할 수 있다.
상기 카메라의 위치는 상기 카메라가 설치된 지점의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 포함하고, 상기 정보획득장치에 의하여 획득된 위치정보는 상기 선박의 위치와 선수방위 정보를 포함하며, 상기 영상처리장치는 상기 선박의 위치와 선수방위 정보를 이용하여 상기 선박의 선명과 속도, 침로를 상기 공간계에서 상응하는 위치에 표시할 수 있다.
상기 영상처리장치는 상기 공간계에서 타겟 선박의 위치에 대하여, 화면 중심으로부터 수평거리 X와, 화면 하단으로부터 수직거리 Y를 계산하여 상기 공간계에 표시하되, 상기 카메라 고도로부터 제1 알고리즘에 의하여 해상에서의 가시거리를 계산하고, 상기 정보획득장치에 의하여 획득된 위치정보로부터 타겟 선박의 거리 및 침로와 상대 방위를 구한 다음, 제2 알고리즘 및 제3 알고리즘에 의하여 상기 수직거리 Y 및 수평거리 X를 계산할 수 있다.
상기 제1 알고리즘은
하기 수학식 1에 의하여 상기 가시거리(OH)를 계산한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(여기서, r은 지구 중심의 반지름이고, h는 카메라의 관측 고도임)
상기 제2 알고리즘은
하기 수학식 2에 의하여 상기 타겟 선박의 수직거리(Y)를 계산한다.
[수학식 2]
Figure pat00002
(여기서, d는 상기 공간계에서 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 거리이고, b는 상기 중앙수직선에 대하여 상기 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 선분이 이루는 각도이며, LOS는 상기 공간계에서의 카메라 높이에 대응되는 수평선에 대한 가시거리임)
상기 제3 알고리즘은
하기 수학식 3에 의하여 상기 공간계의 화면 중앙을 기준으로 타겟 선박의 수평위치(X')를 마일단위(mile)로 계산하고, 하기 수학식 4에 의하여 상기 마일단위의 타겟 선박의 수평위치(X')를 이용하여 픽셀단위(pixel)의 타겟 선박의 수평위치(X)를 계산한다.
[수학식 3]
Figure pat00003
(여기서, D는 상기 공간계에서 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 거리이고, b는 상기 공간계에서 중앙수직선에 대하여 상기 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 선분이 이루는 각도)
[수학식 4]
Figure pat00004
(여기서, m은 mile이고, p는 pixel이며, m/p는 h/LOS이되, h는 상기 공간계에서의 수평선의 픽셀값이고, LOS는 상기 공간계에서의 카메라 높이에 대응되는 수평선에 대한 가시거리임)
본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템은 운항시의 선박이나 육상 관제시의 관제소 어디에서든지, 카메라 관측 고도와 영상내의 수평선 위치를 이용하여, 영상 내에 상응하는 위치에 AIS 정보를 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 선박의 위치와 선수방위를 이용하여, 선명과 속도, 침로를 상응하는 위치에 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 가시거리 정보를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 수직거리 Y를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 수평거리 X를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 5b는 본 발명이 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 AIS 정보가 최종 공간계에 표시된 예시화면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 배터리의 일례를 도시한 단면도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템을 나타내는 도면이고, 도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 가시거리 정보를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 수직거리 Y를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 수평거리 X를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5a 내지 5b는 본 발명이 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 AIS 정보가 최종 공간계에 표시된 예시화면을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템(10)은 운항시의 선박이나 육상 관제시의 관제소 어디에서든지, 카메라 관측 고도와 영상내의 수평선 위치를 이용하여, 영상 내에 상응하는 위치에 AIS 정보를 표시하는 시스템으로서, 카메라(100), 정보획득장치(200) 및 영상처리장치(300)를 포함한다.
상기 카메라(100)는 시점 변환이 가능하며, 항만에 대하여 촬상을 수행하도록 배치되어 항만의 영상을 획득하는 장치이다.
상기 카메라(100)의 위치는 카메라(100)가 설치된 지점의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 포함한다.
상기 카메라(100)는 소정 시점(camera view)으로 촬상을 수행할 수 있다. 본 발명은 카메라(100)의 시점에서 견시지역인 항만의 화면과, 항만의 화면을 2차원 또는 3차원 공간계로 제공할 수 있다. 상기 카메라(100)의 시점은 가변적이다. 예컨대, 상기 카메라(100)는 360도 좌우 회전이 가능하며, 90도 틸드, 즉 상하 각도의 조정이 가능할 수 있다. 또한, 상기 카메라(100)는 줌 가변(줌인/줌아웃)이 가능할 수도 있다. 만일 카메라(100)의 시점이 변화되면, 항만의 화면은 변화하며, 화면 상에서의 선박의 위치도 함께 변화한다.
본 명세서에서는 카메라(100)의 구동을 제어하는 구동 제어부를 하나의 카메라(100)와 일체인 것으로 설명하기로 하나, 이에 한정하는 것은 아니고 별도의 구동 제어부를 구비할 수 있다. 이때, 구동 제어부(미도시)는 카메라(100)의 촬상을 제어하고, 카메라(100)의 시점을 조정할 수 있다. 구동 제어부는 설정된 정보에 따라 카메라(100)의 시점을 조정할 수도 있고, 영상처리장치(300)의 요청에 따라 카메라(100)의 시점을 조정할 수도 있다. 또한, 구동 제어부는 카메라(100)의 시점에 관한 정보를 영상처리장치(300)에 전달할 수 있다.
상기 정보획득장치(200)는 항해 중인 적어도 하나의 선박과 통신을 수행하여 해당 선박으로부터 위치정보 및 기타 관련정보를 획득하는 장치이다.
상기 정보획득장치(200)에 의하여 획득된 위치정보는 선박의 위치와 선수방위 정보를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 의한 선박은, 움직이지 않고 있는 선박은 물론, 항해 중인 선박과 같이 움직이는 선박을 포함한다. 예컨대, 상기 정보획득장치(200)는 RS 232 통신에 기초한 AIS(Automatic Identification System)를 이용하여 항해 중인 선박으로부터 선박에 관한 정보를 수신할 수 있다. 상기 정보획득장치(200)에 의해 수신된 선박에 관한 정보에는 선박의 위치정보와 함께, 선박의 명칭 등과 같은 선박의 기타 관련정보가 포함될 수 있다. 상기 정보획득장치(200)는 획득한 선박에 관한 정보를 영상처리장치(300)에 전달할 수 있다.
상기 영상처리장치(300)는 카메라(100) 및 정보획득장치(200)와 네트워크를 통하여 연결되어, 카메라(100)의 위치를 기준으로 한 공간계를 마련하고, 카메라(100)의 관측 고도와 카메라(100)에 의하여 획득된 항만의 영상 내의 수평선 위치를 이용하여 정보획득장치(200)에 의하여 획득된 위치정보에 대응되는 공간계에서의 위치정보를 연산하며, 상기 연산된 위치정보를 공간계에 표시한다.
이러한 영상처리장치(300)는 상기 선박의 위치와 선수방위 정보를 이용하여 선박의 선명과 속도, 침로를 공간계에서 상응하는 위치에 표시할 수 있다.
이때, 상기 영상처리장치(300)는 공간계에서 타겟 선박의 위치에 대하여, 화면 중심으로부터 수평거리 X와, 화면 하단으로부터 수직거리 Y를 계산하여 공간계에 표시하되, 카메라(100) 고도로부터 제1 알고리즘에 의하여 해상에서의 가시거리를 계산하고, 정보획득장치(200)에 의하여 획득된 위치정보로부터 타겟 선박의 거리 및 침로와 상대 방위를 구한 다음, 제2 알고리즘 및 제3 알고리즘에 의하여 수직거리 Y 및 수평거리 X를 계산할 수 있다.
이때, 상기 제1 알고리즘은
하기 수학식 1에 의하여 가시거리(OH)를 계산한다.
[수학식 1]
Figure pat00005
(여기서, r은 지구 중심의 반지름이고, h는 카메라의 관측 고도임)
또한, 상기 제2 알고리즘은
하기 수학식 2에 의하여 상기 타겟 선박의 수직거리(Y)를 계산한다.
[수학식 2]
Figure pat00006
(여기서, d는 상기 공간계에서 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 거리이고, b는 상기 중앙수직선에 대하여 상기 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 선분이 이루는 각도이며, LOS는 상기 공간계에서의 카메라 높이에 대응되는 수평선에 대한 가시거리임)
또한, 상기 제3 알고리즘은
하기 수학식 3에 의하여 상기 공간계의 화면 중앙을 기준으로 타겟 선박의 수평위치(X')를 마일단위(mile)로 계산하고, 하기 수학식 4에 의하여 상기 마일단위의 타겟 선박의 수평위치(X')를 이용하여 픽셀단위(pixel)의 타겟 선박의 수평위치(X)를 계산한다.
[수학식 3]
Figure pat00007
(여기서, D는 상기 공간계에서 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 거리이고, b는 상기 공간계에서 중앙수직선에 대하여 상기 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 선분이 이루는 각도)
[수학식 4]
Figure pat00008
(여기서, m은 mile이고, p는 pixel이며, m/p는 h/LOS이되, h는 상기 공간계에서의 수평선의 픽셀값이고, LOS는 상기 공간계에서의 카메라 높이에 대응되는 수평선에 대한 가시거리임)
상술한 과정을 이하에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
우선, 본 발명에 의한 AIS 선박정보 표시시스템(10)은 운항시의 선박이나 육상 관제시의 관제소 어디에서든지, 카메라 관측 고도와 영상내의 수평선 위치를 이용하여, 영상 내에 상응하는 위치에 AIS 정보를 표시하기 위하여, 화면 중심으로부터 수평거리 X와 화면 하단으로부터의 수직 거리 Y를 계산하여야 하는데, 카메라 고도로부터 가시거리를 계산하고, AIS 정보로부터 타겟 선박의 거리 및 침로와 상대 방위를 구하여 X, Y를 구한다.
이때, X, Y에 대한 개념은 도 2a와 같다.
우선, 가시거리가 정해지면, 이 가시거리가 화면상에 나타난 수평선과 화면 하단까지의 픽셀숫자와 대응되게 된다.
이때, 영상에서의 수직 위치를 알기 위해서는 LOS(Line of sight, 가시거리 이하 LOS)를 계산해야 한다.
도 2b는 해상에서의 가시거리를 정의하고 있고, 이를 도식화하면 도 2c와 같다.
이에 따라, LOS를 계산하는 방법은 다음과 같다. 도 2c에서 가시거리는 OH이며,
Figure pat00009
로 구해진다.
가시거리가 정해지면 이는 영상의 수평선에서 영상 하단까지의 거리에 해당한다.
이러한 관계는 도 3a에 도시되어 있다.
또한, 본선으로부터의 거리에 따라 선박정보에 해당하는 수직위치를 정하는 방법은 도 3b와 같다.
도 3b에서 영상에서 수평선을 결정하여 화면 하단에서의 높이를 픽셀(pixel) 단위로 계산한다. 이때, 수평선을 결정하는 방법은 수동이나 자동으로 결정될 수 있다.
또한, AIS 타겟 정보로 본선과의 거리 및 본선과의 상대방위를 계산한다.
그런 다음, 카메라 높이로 LOS를 계산한다.
화면상에서의 AIS 타겟의 수직 높이는
Figure pat00010
가 된다.
정보표시를 위한 수평 위치 x를 구하기 위해서 본선과의 거리와 상대방위를 사용한다. 본선의 거리와 상대 방위를 이용하면, 화면 중앙을 기준으로 수평 위치 X' (mile 단위)를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure pat00011
마일 단위의 X' 값을 픽셀 단위로 변환하기 위해서는 앞서 구한 LOS와 수평선의 픽셀 높이값으로 구한 Mile/pixel 단위를 구하고 이를 X'에 곱하여 X를 구한다.
Figure pat00012
단, h는 픽셀, LOS는 마일 단위
Figure pat00013
그 결과는 도 5a 내지 5b에서와 같이 화면 상에 나타낼 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템은 운항시의 선박이나 육상 관제시의 관제소 어디에서든지, 카메라 관측 고도와 영상내의 수평선 위치를 이용하여, 영상 내에 상응하는 위치에 AIS 정보를 표시할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 위치와 선수방위를 이용하여, 선명과 속도, 침로를 상응하는 위치에 표시할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템(10)은 카메라(100), 정보획득장치(200) 및 영상처리장치(300)에 전원을 공급하기 위한 배터리부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이때, 배터리부의 한 구성인 배터리는 최근 폭발을 원천적으로 차단할 수 있는 고체 전지 즉, 액체를 전혀 사용하지 않는 전고체 전지로 대체되고 있다. 이러한 전고체 전지는 대표적으로 황화물계, 산화물계, 인산염화합물계 등으로 분류될 수 있으나, 이러한 전고체 전지의 대표적인 문제로 고체 전해질의 이온 전도도가 낮고 또한 고체 전해질이 양극 재료 또는 음극 재료와 상호 반응하는 문제가 있었다.
이에 본 발명에서는 고체 전해질의 이온 전도도가 높고 상호 반응성이 낮은 전고체 전지를 제공한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 선박정보 표시시스템에서 배터리의 일례를 도시한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 배터리부는 고체 전지를 포함하되, 고체 전지는 양극 활물질, 도전재와 황화물계 고체 전해질이 혼합된 양극 재료와, 음극 활물질, 도전재와 황화물계 고체 전해질이 혼합된 음극 재료와, 이러한 양극 재료와 음극 재료 사이에 배치된 산화물계 고체 전해질을 포함할 수 있다.
여기서, 양극 재료는 양극 집전체 상에 코팅/증착되어 형성되고, 음극 재료는 음극 집전체 상에 코팅/증착되어 형성되며, 산화물계 고체 전해질은 양극 재료 및/또는 음극 재료의 표면에 코팅/증착되어 형성될 수 있다.
또한, 양극 재료는 산화물계 고체 전해질에 인접한 면에서 황화물계 고체 전해질이 100 wt%, 양극 활물질 0 wt%이고, 양극 집전체에 인접한 면에서 양극 활물질 100 wt%, 황화물계 고체 전해질이 0 wt%일 수 있다. 즉, 양극 재료를 이루는 양극 활물질 및 황화물계 고체 전해질은 깊이 또는 두께에 따라 농도 구배를 갖는다. 예를 들어, 황화물계 고체 전해질은 양극 집전체에 가까워질수록 그 농도가 작아지고, 산화물 고체 전해질에 가까워질수록 그 농도가 높아진다.
이에 따라, 산화물계 고체 전해질과 인접한 양극 재료에서 양극 활물질이 산화물계 고체 전해질과 상호 반응하지 않고, 또한 양극 집전체와 인접한 양극 재료에서 황화물계 고체 전해질이 양극 집전체와 상호 반응하지 않게 된다.
또한, 음극 재료는 산화물계 고체 전해질에 인접한 면에서 황화물계 고체 전해질이 100 wt%, 음극 활물질 0 wt%이고, 음극 집전체에 인접한 면에서 음극 활물질 100 wt%, 황화물계 고체 전해질이 0 wt%일 수 있다. 즉, 음극 재료를 이루는 음극 활물질 및 황화물계 고체 전해질은 깊이 또는 두께에 따라 농도 구배를 갖는다. 예를 들어, 황화물계 고체 전해질은 음극 집전체에 가까워질수록 그 농도가 작아지고, 산화물 고체 전해질에 가까워질수록 그 농도가 높아진다.
이에 따라, 산화물계 고체 전해질과 인접한 음극 재료에서 음극 활물질이 산화물계 고체 전해질과 상호 반응하지 않고, 또한 음극 집전체와 인접한 음극 재료에서 황화물계 고체 전해질이 음극 집전체와 상호 반응하지 않게 된다.
특히 본 발명은 산화물계 고체 전해질과 양극 활물질 사이에 100 wt%의 황화물계 고체 전해질이 존재하므로 산화물계 고체 전해질과 양극 활물질 사이의 화학 반응을 원천적으로 차단할 수 있다. 더욱이, 산화물계 고체 전해질과 음극 활물질 사이에 100 wt%의 황화물계 고체 전해질이 존재하므로 산화물계 고체 전해질과 음극 활물질 사이의 화학 반응도 원천적으로 차단할 수 있다.
여기서, 예를 들어 한정하는 것은 아니지만, 양극 재료는 LiCoO2 등을 포함할 수 있고, 음극 재료는 탄소 등을 포함할 수 있다.
또한, 이러한 양극 재료 및/또는 음극 재료에 혼합되는 황화물계 고체 전해질은 Li4-xGe1-xPxS4(x=3/4, 2/3), Li10±1MP2X12(M=Ge, Si, Sn, Al, X=S, Se), Li2S-P2S5, Li2S-SiS2-Li3N, Li2S-P2S5-LiI, Li2S-SiS2-LiI, 또는 Li2S-B2S3-LiI를 포함할 수 있다.
더불어, 산화물계 고체 전해질은 perovskite 구조를 갖는 Li3xLa2/3-xTiO3(LLTO), garnet 구조를 갖는 Li7La3Zr2O12(LLZO) 또는 phosphate계의 NASICON 구조를 갖는 Li1+xAlxTi2-x(PO4)3(LATP)를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 양극 재료(양극 집전체 포함), 고체 전해질 및 음극 재료(음극 집전체 포함)(이하에서 스택이라함)를 전지 케이스의 내부에 위치시키고 압착시킬 때, 전지 내에서 이온 전도도의 향상을 위해 균일한 압착력이 중요하다.
이를 위해, 본 발명은 스택의 외주 영역에 포함되는 황화물계 고체 전해질 및 산화물계 고체 전해질의 탄성계수가 상기 외주 영역의 내측에 위치하는 내측 영역에 포함되는 황화물계 고체 전해질 및 산화물계 고체 전해질의 탄성계수보다 작도록 제조할 수 있다.
한편, 상기 카메라(100), 정보획득장치(200) 및 영상처리장치(300)의 외부면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성될수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 0.1 몰 및 암포프로피오네이트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 정보획득장치(200) 및 영상처리장치(300)를 수용하는 케이스의 표면에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위해 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성된 표면 도포재료가 코팅되며, 코팅두께는 8㎛로 구성된다.
토일트리아졸, 벤즈이미자졸 및 트리옥틸아민은 부식방지 및 변색방지 등의 역할을 한다.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.
산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 AIS 선박정보 표시시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: AIS 선박정보 표시시스템
100: 카메라
200: 정보획득장치
300: 영상처리장치

Claims (5)

  1. 시점 변환이 가능하며, 항만에 대하여 촬상을 수행하도록 배치되어 상기 항만의 영상을 획득하는 카메라;
    항해 중인 적어도 하나의 선박과 통신을 수행하여 해당 선박으로부터 위치정보 및 기타 관련정보를 획득하는 정보획득장치; 및
    상기 카메라 및 정보획득장치와 네트워크를 통하여 연결되어, 상기 카메라의 위치를 기준으로 한 공간계를 마련하고, 상기 카메라의 관측 고도와 상기 카메라에 의하여 획득된 항만의 영상 내의 수평선 위치를 이용하여 상기 정보획득장치에 의하여 획득된 위치정보에 대응되는 상기 공간계에서의 위치정보를 연산하며, 상기 연산된 위치정보를 상기 공간계에 표시하는 영상처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 AIS 선박정보 표시시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카메라의 위치는 상기 카메라가 설치된 지점의 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 포함하고,
    상기 정보획득장치에 의하여 획득된 위치정보는 상기 선박의 위치와 선수방위 정보를 포함하며,
    상기 영상처리장치는 상기 선박의 위치와 선수방위 정보를 이용하여 상기 선박의 선명과 속도, 침로를 상기 공간계에서 상응하는 위치에 표시하는 것을 특징으로 하는 AIS 선박정보 표시시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상처리장치는 상기 공간계에서 타겟 선박의 위치에 대하여, 화면 중심으로부터 수평거리 X와, 화면 하단으로부터 수직거리 Y를 계산하여 상기 공간계에 표시하되, 상기 카메라 고도로부터 제1 알고리즘에 의하여 해상에서의 가시거리를 계산하고, 상기 정보획득장치에 의하여 획득된 위치정보로부터 타겟 선박의 거리 및 침로와 상대 방위를 구한 다음, 제2 알고리즘 및 제3 알고리즘에 의하여 상기 수직거리 Y 및 수평거리 X를 계산하는 것을 특징으로 하는 AIS 선박정보 표시시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 알고리즘은
    하기 수학식 1에 의하여 상기 가시거리(OH)를 계산하는,
    [수학식 1]
    Figure pat00014

    (여기서, r은 지구 중심의 반지름이고, h는 카메라의 관측 고도임)
    것을 특징으로 하는 AIS 선박정보 표시시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 알고리즘은
    하기 수학식 2에 의하여 상기 타겟 선박의 수직거리(Y)를 계산하는,
    [수학식 2]
    Figure pat00015

    (여기서, d는 상기 공간계에서 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 거리이고, b는 상기 중앙수직선에 대하여 상기 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 선분이 이루는 각도이며, LOS는 상기 공간계에서의 카메라 높이에 대응되는 수평선에 대한 가시거리임)
    이고,
    상기 제3 알고리즘은
    하기 수학식 3에 의하여 상기 공간계의 화면 중앙을 기준으로 타겟 선박의 수평위치(X')를 마일단위(mile)로 계산하고,
    하기 수학식 4에 의하여 상기 마일단위의 타겟 선박의 수평위치(X')를 이용하여 픽셀단위(pixel)의 타겟 선박의 수평위치(X)를 계산하는,
    [수학식 3]
    Figure pat00016

    (여기서, D는 상기 공간계에서 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 거리이고, b는 상기 공간계에서 중앙수직선에 대하여 상기 중앙수직선 하단부로부터 상기 타겟 선박까지의 선분이 이루는 각도)
    [수학식 4]
    Figure pat00017

    (여기서, m은 mile이고, p는 pixel이며, m/p는 h/LOS이되, h는 상기 공간계에서의 수평선의 픽셀값이고, LOS는 상기 공간계에서의 카메라 높이에 대응되는 수평선에 대한 가시거리임)
    것을 특징으로 하는 AIS 선박정보 표시시스템.
KR1020180144118A 2018-11-21 2018-11-21 Ais 선박정보 표시시스템 KR102299090B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180144118A KR102299090B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 Ais 선박정보 표시시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180144118A KR102299090B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 Ais 선박정보 표시시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200059424A true KR20200059424A (ko) 2020-05-29
KR102299090B1 KR102299090B1 (ko) 2021-09-07

Family

ID=70912456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180144118A KR102299090B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 Ais 선박정보 표시시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102299090B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277705A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Mitsubishi Electric Corp 港湾監視システム
KR100815920B1 (ko) 2007-02-13 2008-03-21 주식회사 코웰테크 지피에스 위치정보 및 영상정보를 이용한 보안시스템 및이를 이용한 비인가체 감지방법
KR20140133713A (ko) * 2013-05-10 2014-11-20 인하대학교 산학협력단 객체 인식 장치 및 그 방법
KR20160115130A (ko) * 2015-03-26 2016-10-06 주식회사 네오카텍 단안 카메라를 이용한 해상 객체 거리측정 시스템을 이용한 해상 위험관리 시스템 및 해상 위험 관리방법
JP2017162597A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 富士フイルム株式会社 電極用材料、これを用いた全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池ならびに全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277705A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Mitsubishi Electric Corp 港湾監視システム
KR100815920B1 (ko) 2007-02-13 2008-03-21 주식회사 코웰테크 지피에스 위치정보 및 영상정보를 이용한 보안시스템 및이를 이용한 비인가체 감지방법
KR20140133713A (ko) * 2013-05-10 2014-11-20 인하대학교 산학협력단 객체 인식 장치 및 그 방법
KR20160115130A (ko) * 2015-03-26 2016-10-06 주식회사 네오카텍 단안 카메라를 이용한 해상 객체 거리측정 시스템을 이용한 해상 위험관리 시스템 및 해상 위험 관리방법
JP2017162597A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 富士フイルム株式会社 電極用材料、これを用いた全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池ならびに全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김기욱 외 1명. 차세대 항해 견시를 위한 선박 자동추적 시스템 구축. JKIICE. 2013.07. pp. 1583-1588 1부* *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102299090B1 (ko) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010521879A (ja) パノラマ画像処理システム
CN201611930U (zh) 船用搜索取证一体化设备
US10215532B2 (en) Visual device for designating objectives and objective-designation method using said device
CN106908043B (zh) 基于街景图片的目标物地理位置及高度的三维量测算方法
US20060023204A1 (en) Laser-GPS marking and targeting system
CN110033480A (zh) 基于航摄测量的机载光电系统目标运动矢量估计方法
CN108061572B (zh) 一种海洋核动力平台综合态势显控系统及方法
CN104567692A (zh) 一种水下拖曳作业宽度自动监测系统
CN109975759A (zh) 一种基于三色激光的水下无人机定位方法及装置
JP6482855B2 (ja) 監視システム
CN116824912A (zh) 一种数字孪生的内河船舶通航管控系统
KR102299090B1 (ko) Ais 선박정보 표시시스템
JP5152913B2 (ja) 洋上監視システムおよび方法
CN116782146A (zh) 一种船上施工人员动态监测系统
WO2015056828A1 (ko) 투명 디스플레이를 이용한 선박용 영상 개선 시스템
JP6482856B2 (ja) 監視システム
KR101012281B1 (ko) 거점적 최적 영상 관제 시스템
AU2009344227B2 (en) Improved integrated marine search system
CN107806854B (zh) 一种基于无人机拍照和gps信息的平板天线角度测量方法
CN206556667U (zh) 一种海面目标自动检测装置
CN112686106A (zh) 一种视频图像转海事雷达图像的方法
CN207758971U (zh) 用于航行避碰的混合显示设备
CN113450598B (zh) 基于红外视频的船舶辅助航行方法及系统
CN116124079A (zh) 一种利用太阳计算载体真方位角的方法和装置
CN116312056A (zh) 基于ais系统与视频算法的船舶跟踪接力方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant