WO2020045798A1 - 해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치 - Google Patents

해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치 Download PDF

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임희연
오길태
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(주)스토리포유
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    • B63C9/00—Life-saving in water
    • B63C2009/0017—Life-saving in water characterised by making use of satellite radio beacon positioning systems, e.g. the Global Positioning System [GPS]

Definitions

  • the present invention relates to a maritime distress rescue signal device and a marine distress rescue monitoring device, and a technology for automatically determining whether or not distress in the sea without the user's operation to transmit a distress signal.
  • V-PASS fishing position transmitter
  • VHF-DSC radio a fishing position transmitter
  • the above communication equipment is only when the fishing vessel is overturned or sinking, the communication is broken and only tells the final sinking point, there is no way to determine the position of the distress who is drifted by the current.
  • the range of communication with land communication stations is limited, so it may be difficult to report an accident when operating from a distant sea.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-0716518 (May 09, 2007 announcement) of the prior art relates to a GPS wireless distress alarm and a wireless distress alert system using the same interlocked with vessels and route marking communication network.
  • the conventional technology has a problem in that it is malfunctioning because it is impossible to accurately classify a situation caused by various environmental factors, such as a rainy situation or a water drowning point, in that it must use an inundation detection sensor such as a moisture sensor.
  • lifesaving there is a limit to the use of lifesaving in that it is practically impossible to find and manipulate a button in order to transmit an emergency signal when the user is drowned.
  • the technical problem to be solved of the present invention is to minimize the power consumption of the marine distress rescue signal device powered by a battery, while accurately detecting the distress situation of a sailor aboard the ship without the operation of a flood sensor or switch alert notification It is to provide a marine distress rescue signal device and a marine distress rescue monitoring device that can transmit the exact position of the distress using GPS information.
  • the marine distress rescue signal device possessed by a user aboard a ship includes a first communication unit for communicating with a marine distress rescue monitoring device of the ship, and a first position of the signal device currently at a predetermined time period.
  • a first position sensing unit for generating information and second position information of the monitoring apparatus at a predetermined time period from the monitoring apparatus, and wherein the first position information is set based on the second position information; It includes a first control unit for determining whether or not included in the safety area.
  • the first controller may wait for the first communication unit in a reception mode or a sleep mode when the first location information is located in the safe area, and transmit a high output mode when the first location information exceeds the safe area. Switch to to output the distress signal to the monitoring device.
  • the first control unit may reset the safety area by using GPS coordinates of the second position information and heading information, which is the azimuth angle of the ship, when the vessel is stopped, and the second position information when the vessel is moving.
  • the safety zone may be reset using at least one of GPS coordinates, a moving direction, a moving speed, and a communication delay time to determine whether the first location information is located in the safe area.
  • the first controller may output a distress signal to the monitoring apparatus when the speed difference or the altitude difference between the first location information and the second location information exceeds a preset value.
  • the marine distress relief monitoring apparatus mounted on a ship includes a second communication unit for communicating with a marine distress rescue signaling apparatus possessed by a user aboard the vessel, and the current monitoring apparatus at a preset time period.
  • a second position sensing unit for generating second position information including GPS coordinates and heading information of the vessel, and transmitting the second position information to the signaling device at a preset time period, and receiving a distress signal from the signaling device.
  • a second control unit for determining whether the distress signal is to be transmitted only when it is determined that the current first position information of the distress signal exceeds the safety area of the vessel set based on the second position information. Can be.
  • the second position detecting unit may generate second position information including GPS coordinates of the monitoring apparatus and the heading information which is an azimuth angle of the vessel when the vessel is stopped, and when the vessel is moving,
  • the second location information including at least one of a GPS coordinate, a moving direction, and a moving speed may be generated.
  • the second control unit when the second control unit receives the distress signal, the second control unit displays a distress state of a plurality of users aboard the ship, and maps the first location information and the second location information on an electronic map. Mode or a compass mode for displaying the distance and azimuth between the signal device and the monitoring device.
  • a battery-powered marine distress rescue signal device While minimizing the power consumption of a battery-powered marine distress rescue signal device, it accurately detects the distress situation of a sailor aboard a ship without manipulating a submerged sensor or switch, and provides a warning notification to promptly rescue the victim. Allows the activity to be carried out and uses GPS information to transmit the exact location of the distress.
  • 1 is a configuration diagram of a marine distress rescue system.
  • FIG. 2 is a block diagram of a marine distress rescue signal device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an operation flowchart of the marine distress rescue signal device of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing determining a safety range in a marine distress rescue signal device according to FIG. 2.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram for describing determining an altitude difference in the maritime distress rescue signal device of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a block diagram of a marine distress relief winding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an operation flowchart of the marine distress relief monitoring apparatus according to FIG. 6.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for describing communication with a first user terminal in the marine distress relief monitoring apparatus according to FIG. 6.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram for explaining generating the position of a distress in a marine distress relief monitoring apparatus according to FIG. 6.
  • 1 is a configuration diagram of a marine distress rescue system.
  • the marine distress rescue system includes a marine distress rescue signal device 100 and a marine distress rescue monitoring device 200.
  • the maritime distress rescue signal device 100 is a device that outputs a rescue signal by communicating with the maritime distress rescue monitoring device 200.
  • the marine distress rescue signal device 100 may be inserted into the life jacket 10 or implemented as a wearable type (necklace, bracelet) that a user can wear.
  • the marine distress rescue signal device 100 may have a battery therein. If necessary, it is also possible to charge the power using a solar cell.
  • the maritime distress rescue signal device 100 may be driven in a reception mode, a sleep mode, or a transmission mode by communicating with the maritime distress rescue monitoring device 200.
  • Maritime distress rescue signal device 100 is given a unique ID, it can exchange the ID during communication.
  • the maritime distress rescue signal device 100 may be added with means for outputting a warning sound or a warning text, if necessary.
  • the marine distress rescue monitoring device 200 is installed in the vessel 20 and communicates with the marine distress rescue signaling device 100.
  • the marine distress relief monitoring device 200 may communicate with the marine distress rescue signal device 100 in an RF communication method, but is not necessarily limited thereto.
  • Marine distress rescue monitoring device 200 may be mounted to the vessel 20 in a fixed or mobile.
  • the maritime distress rescue monitoring device 200 generates position information, moving direction information such as heading information, moving speed, etc. using a GPS, and transmits the same to the maritime distress rescue signal device 100.
  • the marine distress rescue monitoring device 200 When the marine distress rescue monitoring device 200 receives a distress signal from the maritime distress rescue signal device 100, the marine distress rescue monitoring device 200 can quickly track the current position of the distress.
  • the marine distress rescue monitoring device 200 may be linked with a monitoring device such as a PC or a smartphone for distress situation notification and location tracking.
  • the PC and the smartphone is installed with an application connected with the marine distress rescue monitoring device 200.
  • a device such as a display or a speaker is connected to the marine distress rescue monitoring device 200 to immediately output a warning text or a warning sound when a distress signal is received to notify the user of the distress situation.
  • FIG. 2 is a block diagram of a marine distress rescue signal device according to an embodiment of the present invention.
  • the maritime distress relief signal device 100 includes a first communication unit 110, a first position detecting unit 120, and a first control unit 130.
  • the first communication unit 110 communicates with the marine distress rescue monitoring device 200 of the ship.
  • the first communication unit 110 may communicate with at least one of RF communication, Bluetooth communication, and network communication.
  • the first communication unit 110 receives the second position information from the marine distress rescue monitoring device 200.
  • the second position information means position information including GPS coordinates, azimuth, moving speed, direction of movement, etc. of the marine distress relief monitoring device 200.
  • the first communication unit 110 periodically receives the second location information while operating in the reception mode or the sleep mode.
  • the first communication unit 110 operates by minimizing power in the reception mode or the sleep mode.
  • the first communication unit 110 transmits the first position information to the marine rescue monitoring device 200 by switching to the high power transmission mode in a distress situation.
  • the first position information means position information including GPS coordinates, azimuth, movement speed, direction of movement, etc. of the marine rescue signal device 100.
  • the first communication unit 110 may communicate with the first user terminal.
  • the first user terminal is a portable terminal used by a user of the marine distress rescue signal device 100.
  • the first communication unit 110 may receive second location information from the first user terminal. This is to compare the second position information received from the marine distress rescue monitoring device 200 installed in the vessel and the second position information received through the user terminal.
  • the first communication unit 110 may also transmit first location information to the first user terminal. In this case, the first user terminal may transmit the first location information received from the first communication unit 110 to the maritime distress rescue signal device 100. This is to compensate for this when the communication between the maritime distress rescue signal device 100 and the maritime distress rescue monitoring device 200 is unstable, so as to exchange location information.
  • the first position sensing unit 120 generates position information using the GPS module.
  • the first position sensing unit 120 generates the first position information at a preset time period.
  • the first location information is temporarily stored, updated at a preset time period, and output to the first controller 130.
  • the first location information and the second location information may include GPS coordinate information, altitude information, speed information, moving direction information, and location generation time information on the sea.
  • the first location detecting unit 120 may vary the generation period of the first location information according to the time period of the second location information received from the marine distress rescue monitoring device 200.
  • the first controller 130 controls the driving of the first communication unit 110 and the first position sensing unit 120.
  • the first controller 130 stores the second location information received from the first communication unit 110.
  • the first control unit 130 generates the first location information at a predetermined time period from the first location detecting unit 120 and compares it with the second location information.
  • the first controller 130 compares the first position information with the second position information to determine whether the first position information, which is the position of the marine distress rescue signal device 100, is located within the preset safety area.
  • the safety area is set in advance based on the second position information, and may be set in a polygonal shape of a circle, an oval, and a ship. Such a safe area is a kind of geofence, and it is preferable to store a preset value according to the size and type of the vessel.
  • the first controller 130 determines whether the first location information is located in the safe area. For example, when the first location information is located in the safe area, the first controller 130 waits for the first communication unit 110 in a reception mode or a sleep mode. This is to prevent the first communication unit 110 from switching to the transmission mode to reduce the power consumption due to the high output communication to maximize the driving time.
  • the first control unit 130 switches the first communication unit 110 to a high output transmission mode and outputs a distress signal to the marine distress rescue monitoring device 200.
  • the distress signal may include information such as first location information and ID.
  • the first communication unit 110 transmits a distress signal at a predetermined time period so that the distress signal can be notified to the marine distress rescue monitoring device 200, and long-distance communication is possible.
  • the first controller 130 may map the first position information by resetting the coordinates of the safe area by using the azimuth angle of the vessel as the heading information when the vessel is stopped.
  • the azimuth means the direction of the bow relative to the north latitude.
  • the first control unit 130 cannot obtain the ship's moving direction information from the GPS coordinates because the ship's speed is zero when the ship is stopped, but it determines the direction of the bow of the ship using a geomagnetic sensor. can do. Therefore, the safety area is moved according to the azimuth based on the north latitude, and the first position information is mapped to determine whether the distress signal is generated.
  • the first controller 130 may grasp the ship's speed and information receiving time from the second position information, correct the coordinates of the safety area, or correct the coordinates of the first position information.
  • the correction distance may be generated by reflecting the speed of the ship by using the difference in the time between the generation of the location information.
  • the first controller 130 may determine the speed difference between the first position information and the second position information to be within a preset speed difference range.
  • the first controller 130 waits for the first communication unit 110 in a reception mode or a sleep mode.
  • the first control unit 130 switches the first communication unit 110 to a high output transmission mode and sends a distress signal to the marine distress rescue monitoring device 200. Outputs Accordingly, the distress situation can be more accurately determined using the speed difference between the first position information and the second position information.
  • the first control unit 130 determines that the first location information is included in the safety area, if the speed difference between the first location information and the second location information is out of the tolerance, the first control unit 130 corrects the safety area or determines that the distress situation is a distress. Output the signal.
  • the first controller 130 may calculate an altitude difference between the first location information and the second location information to determine whether the altitude difference is within a preset altitude difference range.
  • the first controller 130 waits for the first communication unit 110 in a reception mode or a sleep mode when the first location information and the second location information are within a preset altitude difference range. Even when the first control unit 130 determines that the first location information is included in the safety area, when the first location information and the second location information exceed the preset altitude difference range, the first control unit 130 recalibrates the safety area or determines that the distress situation is a distress signal. Outputs Accordingly, the distress situation may be more accurately determined by using an altitude difference between the first location information and the second location information. It is preferable to use such an altitude difference in a ship whose height is higher than a predetermined height.
  • the maritime distress rescue signal device 100 may further include a sound wave detection unit 140.
  • the sound wave detector 140 detects sound waves in the vicinity.
  • the sound wave detector 140 may detect an audible frequency (about 20 to 20,000 Hz) and ultrasonic waves (greater than 20,000 Hz) as sound waves.
  • the sound wave detector 140 outputs sound wave information to the first controller 130 when detecting a preset audible frequency.
  • Such sound wave information can increase the accuracy of the distress signal. For example, screaming can be detected when the user has been distressed from the ship.
  • the first control unit 130 primarily determines whether the safety area according to the first location information and the second location information is within the second area, and secondly, whether the sound wave information is received.
  • the distress signal may be output when the first location information and the second location information are outside the preset safety area and sound wave information of a predetermined frequency is received.
  • the distress signal is output by comparing the first position information with the second position information, it is also possible to output an additional distress signal when sound wave information is detected within a preset time. This is to allow the distress to detect the voice signal requesting rescue in the early stage of distress and increase the accuracy of the distress signal.
  • FIG. 3 is an operation flowchart of the marine distress rescue signal device of FIG. 2.
  • the maritime distress rescue signal device checks a safety area of a ship in advance (S110).
  • the second position information is received from the marine distress rescue monitoring device (S120).
  • the second location information includes information such as GPS coordinates, geomagnetic field information, moving speed, moving direction, and the like.
  • the preset safe area is corrected according to the heading information, the moving speed, and the moving direction of the ship (S135).
  • the first position information of the marine distress rescue signal device is generated (S140).
  • the first location information may include information such as GPS coordinates, geomagnetic field information, moving speed, and moving direction of the marine distress rescue signal device.
  • the marine distress rescue signal device waits in the reception mode or the sleep mode, and receives the second location information (S155).
  • the apparatus switches to the transmission mode and transmits a high output distress signal to the marine distress rescue monitoring vehicle (S160). In this case, by discharging the distress signal continuously at a predetermined time period, the marine distress rescue monitoring device can receive the distress signal.
  • FIG. 4 is an exemplary view for explaining the determination of the safety range in the maritime distress rescue signal device according to Figure 2
  • Figure 5 is an exemplary view for explaining the altitude difference in the maritime distress rescue signal apparatus according to Figure 2 to be.
  • the safety zone 400 for the ship may be set in a circular, elliptical, or polygonal shape based on the second position information of the marine distress rescue monitoring device 200.
  • the marine distress relief monitoring device 200 may include the safety area 400 in the second location information and transmit the same.
  • the at least one marine distress rescue signal device 100 may check the preset safety area 400 or correct the safety area 400 using the second location information.
  • Such a safety zone 400 is preferably set in advance according to the model of the ship.
  • the marine distress rescue signal device 100 compares altitude information h between the first position information, which is its position, and the second position information of the marine distress rescue monitoring device 200, and determines whether the marine distress rescue signal is within an allowable value.
  • the altitude information (h) may be determined based on the location information on which the GPS antenna is installed, the height information of the ship, and the deck height information of the ship.
  • the marine distress rescue signal device 100 may reset the safety zone or output a distress signal when the altitude difference exceeds a preset value.
  • FIG. 6 is a block diagram of a marine distress relief monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the marine distress relief monitoring device 200 includes a second communication unit 210, a second location detecting unit 220, and a second control unit 230.
  • the second communication unit 210 communicates with the marine distress rescue signal device 100 of the ship.
  • the second communication unit 210 may communicate at least one or more of RF communication, Bluetooth communication, and network communication.
  • the second communication unit 210 transmits the second position information to the marine distress rescue signal device 100.
  • the second position information means position information of the marine distress relief monitoring device 200.
  • the second communication unit 210 periodically transmits the second location information.
  • the second communication unit 210 receives the distress signal when the first communication unit 110 switches to the transmission mode from the reception mode or the sleep mode.
  • the distress signal includes the first location information.
  • the first position information means position information including GPS coordinates, azimuth, movement speed, direction of movement, etc. of the marine rescue signal device 100.
  • the second communication unit 210 may communicate with the first user terminal 30 or the second user terminal 40.
  • the first user terminal 30 is a portable terminal used by a user of the marine distress rescue signal device 100
  • the second user terminal 40 is a portable terminal used by a user of the marine distress rescue monitoring device 200.
  • the first user terminal 30 and the second user terminal 40 have a marine distress rescue application installed.
  • the second communication unit 210 may transmit the first location information to the first user terminal 30, or may receive the second location information from the first user terminal 30. It is possible to communicate the first position information or distress signal to the network through the first user terminal 30 when the marine distress rescue signal device 100 installed in the ship is far from the marine distress rescue monitoring device 200. .
  • the second communication unit 210 may transmit a distress signal to the second user terminal 40.
  • the second communication unit 210 is to transmit the distress signal to the second user terminal 40 so that the user can be rescued by using the distress signal while moving near the site.
  • the distress signal is updated, it is preferable that the second user terminal 40 is also updated in cooperation.
  • the second communication unit 210 may establish a connection with the second user terminal 40 through RF, Bluetooth, and network communication. Accordingly, the rescuer in the ship can easily rescue the distress in the field with the second user terminal 40.
  • the second position sensing unit 220 generates position information using the GPS module.
  • the second position sensing unit 220 generates second position information at a preset time period from the monitoring apparatus 200.
  • the second location information is updated at a preset time period.
  • the second location information may include GPS coordinate information, altitude information, speed information, moving direction information, and azimuth information on the sea.
  • the moving direction information of the ship may be calculated from the heading information or the geomagnetic field information received from the GPS.
  • the second position detecting unit 220 generates second position information including the GPS coordinates of the maritime distress rescue monitoring device 200 and heading information of the azimuth angle of the vessel when the vessel is stopped. This is because, when the ship is stationary, it is not possible to obtain the information of the moving speed or the moving direction from the GPS information.
  • the second position detecting unit 220 generates second position information including at least one of a GPS coordinate, a moving direction, and a moving speed of the marine distress rescue monitoring device 200 when the ship is in motion.
  • the second controller 230 controls the driving of the second communication unit 210 and the second position sensing unit 220.
  • the second controller 230 transmits the second location information to the maritime distress rescue signal device 100 at a predetermined time period through the second communication unit 210.
  • the coordinates of the safety zone of the ship according to the second position information are previously set in the marine distress rescue signal device 100, and the coordinates of the safety zone may be provided together through the second control unit 230.
  • the safety area is set based on the coordinates of the ship on the plane, it can be set in the shape of a polygon in the shape of a circle, oval, ship. These safety zones can be established by applying geofencing technology.
  • the second control unit 230 may predict the position of the distress based on the second position information included in the distress signal and current information on the surrounding sea. . In this case, the second control unit 230 may predict the position of the distress and control the speed or direction of the ship. After receiving the distress signal, the second control unit 230 generates predicted position information for predicting the position of the distress when the additional distress signal is not transmitted, and sends the information to the first user terminal 30 or the second user terminal 40. Can transmit
  • the second controller 230 may transmit the request signal to the maritime distress rescue signal device 100 at a preset time period.
  • the request signal is a signal for transmitting the first position information of the plurality of maritime distress rescue signal device (100).
  • the second control unit 230 may transmit a warning signal to the user's maritime distress rescue signal device 100 within a predetermined range. This is to send a warning signal to the administrator or the general user who is closest to the distress when the size of the ship is large so as to make an emergency rescue.
  • the second controller 230 may provide the first position information or the predicted position information of the distress to the first user terminal 30 or the second user terminal 40.
  • the second controller 230 may display whether a plurality of users in distress are displayed on the display.
  • the second control unit 230 is configured between the map mode or the maritime distress rescue signal device 100 and the maritime distress rescue monitoring device 200 for mapping the first position information and the second position information onto the electronic map on the display.
  • Distress information can be displayed on the display in compass mode showing distance and azimuth. This is to ensure that the manager of the marine distress rescue monitoring device 200 is intuitive and quickly determine the position of the distress.
  • maritime distress rescue monitoring device 200 may further include an emergency rescue unit (240).
  • the emergency rescue unit 240 moves the unmanned drone to the position of the distress based on the distress signal and the predicted position information.
  • the emergency rescue unit 240 may control the speed, position, direction, and the like of the unmanned drone.
  • the emergency rescue unit 240 may acquire image information from the drone to secure an image of the distress early.
  • the emergency rescue unit 240 may control the flight of a plurality of unmanned drones to guide the direction of the rescue ship or rescue helicopter dispatched from the control center.
  • the emergency rescue unit 240 obtains the distress movement information by analyzing the image of the surroundings based on the predicted position information.
  • the emergency rescue unit 240 may control the flight time according to the battery remaining amount of the drone.
  • the emergency rescue unit 240 may output emergency relief items as predicted location information through an unmanned drone.
  • the unmanned drone may be implemented in the form of a flying drone or an underwater drone. This drone serves as a repeater and can be used for the purpose of increasing the communication radius of the distress.
  • FIG. 7 is an operation flowchart of the marine distress relief monitoring apparatus according to FIG. 6.
  • the marine distress rescue monitoring apparatus first generates second position information of a ship (S210).
  • the second location information includes GPS coordinates, azimuth, movement direction, and movement speed.
  • the second position information is transmitted to the marine distress rescue signal device (S220).
  • the second location information may be transmitted to the marine distress rescue signal device at a predetermined time period.
  • the distress signal includes an ID, first location information, transmission time, and the like of a marine distress rescue signal device.
  • the distress situation is notified and the position of the distress is displayed on the electronic map (S240).
  • distress information may be output to the display and a warning sound may be output through the speaker. If a distress signal is not received from the maritime distress rescue signal device, the process starts from step S210 again.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for describing communication with a first user terminal in the marine distress relief monitoring apparatus according to FIG. 6.
  • the maritime distress relief monitoring device 200 may communicate with the first user terminal 30.
  • the first user terminal 30 may receive a distress signal from the marine distress rescue monitoring device 200.
  • the first user terminal 30 may check the location information or take a picture to check the distress around.
  • the signal is transmitted to the marine distress rescue monitoring apparatus 200. Accordingly, by using the first user terminal 30 of the user of the plurality of maritime distress rescue signal device 100, it is possible to immediately check the information of the site when the distress signal occurs.
  • an application connected to the marine distress rescue monitoring device 200 is installed in the first user terminal 30.
  • the first user terminal 30 can also receive a distress signal from the distress distress rescue signal device 100 of the distress. This is to ensure that the marine distress rescue monitoring device 200 receives the distress signal and transmits the first user terminal 30 to the marine distress rescue monitoring device 200 by relaying the distress signal. Accordingly, the plurality of first user terminals 30 may transmit the distress signal to the marine distress rescue monitoring device 200 more accurately and quickly while serving as a repeater.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram for explaining generating the position of a distress in a marine distress relief monitoring apparatus according to FIG. 6.
  • (a) shows that distress information is displayed in map mode on the display of the second user terminal 40
  • (b) shows distress information in compass mode on the second user terminal 40.
  • the predicted position information 500 for the distress is outputted along with the emoticon.
  • the second user terminal 40 can easily identify the location of the distress by providing the prediction position information 500 together with the icon of the ship. For example, when the user of the second user terminal 40 discovers a distress person, the user may transmit the discovery information to the marine distress rescue monitoring apparatus. In this case, the distress information may also be displayed on the display of the marine distress rescue monitoring device and the second user terminal 40.
  • the marine distress rescue monitoring device may request the emergency rescue signal of the maritime or navy. This is to allow a user in various locations on the ship to determine the position of the distress to quickly rescue.
  • the marine distress relief monitoring apparatus may transmit the predicted position information 500 to the first user terminal in addition to the second user terminal 40.
  • the distance between the maritime distress rescue device and the maritime distress rescue monitoring device is calculated using the GPS coordinates of the first position information and the second position information, and the first position information and the second position information are calculated.
  • the predicted location information of the current distress may be displayed in distance and angle.
  • the marine distress rescue monitoring device can rescue the distress in the shortest distance by rotating the bow in the direction of the distress in the current heading information.

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Abstract

본 발명은 해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 선박에 탑승한 사용자가 소지하는 해상조난구조용 신호장치는, 상기 선박의 해상조난구조용 감시장치와 통신하는 제1 통신부와, 기 설정된 시간 주기로 현재 상기 신호장치의 제1 위치정보를 생성하는 제1 위치감지부와, 상기 감시장치로부터 기 설정된 시간 주기로 상기 감시장치의 제2 위치정보를 수신하고, 상기 제1 위치정보가 상기 제2 위치정보를 기초로 설정되는 상기 선박의 안전영역 내에 포함되는지 여부를 판단하는 제1 제어부를 포함한다. 이에 따라, 신호장치의 전력소모를 최소화하면서 조난 발생시 스위치의 조작없이도 조난신호를 전송할 수 있다.

Description

해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치
본 발명은 해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치에 관한 것으로, 사용자의 조작없이도 해상에서 조난 여부를 자동으로 판단하여 조난신호를 전송하는 기술이 개시된다.
현재 어선에는 해상사고 시 구조신호를 보낼 수 있는 어선위치발신장치(V-PASS)가 설치되어 있고, VHF-DSC 무전기가 의무적으로 설치되어 있다. 그러나 위 통신장비들은 어선이 전복되거나 침몰 시에는 통신이 두절되어 최종침몰지점 정도만 알려줄 뿐이고 해류에 떠밀려 표류하는 조난자의 위치를 확인할 방법이 없다. 또한 육상 통신소와의 통달 거리가 제한되어 있어서 먼 바다에서 조업할 경우에는 사고신고마저 어려울 수도 있다.
이와 같이 어선이 전복되거나 침몰 시 해상 인명피해로 이어지는 이유는 빠른 유속의 해류에 떠내려가는 조난자 위치 파악이 육안 수색으로는 어렵기 때문이다. 시야가 좁은 야간이나 안개 등 기상여건이 열악할 경우에는 더욱이 수색이 난해하여 저체온 사고나 실종으로 이어지는 경우가 많다. 어선뿐만 아니라 기타 선박 사고 또는 해상 레저활동 중 해상에서 조난을 당한 경우, 특히, 야간에는 탐조등의 식별거리가 수백미터로 짧고 악천후 또는 해류이동으로 인해 조난자의 위치파악이 어려워서 익사사고에 대한 구조율이나 실종자 수색에 매우 어려운 문제점이 있다.
종래의 기술 중 대한민국 등록특허공보 제10-0716518호(2007년 05월 09일 공고)는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보시스템에 관한 것이다. 그러나, 상기 종래의 기술은 수분센서와 같은 침수 감지 센서를 이용해야 한다는 점에서 비가 오는 상황인지, 물에 빠진 상황인지 다양한 환경 요인에 의한 상황을 정확히 구분할 수 없어 오동작하는 문제점이 있다. 또한, 사용자가 물에 빠진 상황에서 긴급신호를 전송하기 위해 버튼을 찾아 조작해야 한다는 것이 현실적으로 불가능하다는 점에서 인명 구조에 활용되는데 한계가 있었다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 배터리로 전원을 공급받는 해상조난구조용 신호장치의 전력소모를 최소화하면서, 침수감지센서나 스위치의 조작 없이도 선박에 탑승한 선원의 조난 상황을 정확하게 감지하여 경고 알림을 줌으로써, 신속하게 조난자 구난 활동이 실시될 수 있도록 하며, GPS 정보를 이용하여 조난자의 정확한 위치를 전송할 수 있는 해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치를 제공하기 위함이다.
또한, 선박의 안전영역, 고도정보 또는 속도정보의 디지털 데이터를 활용하여 조난 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있는 해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치를 제공하기 위함이다.
또한, 조난자의 위치를 예측하여 사용자 단말로 전송함으로써 조난자 주변의 도움으로 구조를 신속하게 할 수 있는 해상조난구조용 신호장치 및 해상조난구조용 감시장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 선박에 탑승한 사용자가 소지하는 해상조난구조용 신호장치는, 상기 선박의 해상조난구조용 감시장치와 통신하는 제1 통신부와, 기 설정된 시간 주기로 현재 상기 신호장치의 제1 위치정보를 생성하는 제1 위치감지부와, 상기 감시장치로부터 기 설정된 시간 주기로 상기 감시장치의 제2 위치정보를 수신하고, 상기 제1 위치정보가 상기 제2 위치정보를 기초로 설정되는 상기 선박의 안전영역 내에 포함되는지 여부를 판단하는 제1 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제1 제어부는 상기 제1 위치정보가 상기 안전영역 내에 위치하는 경우 상기 제1 통신부를 수신모드 또는 슬립모드로 대기하고, 상기 제1 위치정보가 상기 안전영역을 초과하면 고출력의 송신모드로 전환하여 상기 감시장치로 조난신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 제1 제어부는 상기 선박이 정지 중인 경우 상기 제2 위치정보 중 GPS좌표와 상기 선박의 방위각인 헤딩정보를 이용하여 상기 안전영역을 재설정하고, 상기 선박이 이동 중인 경우 상기 제2 위치정보 중 GPS좌표, 이동방향, 이동속도 및 통신지연시간 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 안전영역을 재설정하여 상기 제1 위치정보가 상기 안전영역 내에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제1 제어부는 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보 간의 속도차이 또는 고도차이가 기 설정치를 초과하는 경우 상기 감시장치로 조난신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 선박에 탑재되는 해상조난구조용 감시장치는, 상기 선박에 탑승한 사용자가 소지하는 해상조난구조용 신호장치와 통신하는 제2 통신부와, 기 설정된 시간 주기로 현재의 상기 감시장치의 GPS좌표와 상기 선박의 헤딩정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성하는 제2 위치감지부와, 기 설정된 시간주기로 상기 제2 위치정보를 상기 신호장치로 전송하고, 상기 신호장치로부터 조난신호가 수신되는지를 판단하는 제2 제어부를 포함하되, 상기 조난신호는 상기 신호장치에서 자신의 현재 제1 위치정보가 상기 제2 위치정보를 기초로 설정되는 상기 선박의 안전영역을 초과한다고 판단시에만 전송될 수 있다.
또한, 상기 제2 위치감지부는 상기 선박이 정지 중인 경우 상기 감시장치의 GPS좌표와 상기 선박의 방위각인 상기 헤딩정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성하고, 상기 선박이 이동 중인 경우 상기 감시장치의 GPS좌표, 이동방향, 이동속도 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제2 위치정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 제어부는 상기 조난신호를 수신하면 상기 선박에 탑승한 복수의 사용자의 조난상태 여부를 디스플레이에 표시하되, 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보를 전자지도 상에 매핑하는 지도모드 또는 상기 신호장치와 상기 감시장치 간의 거리 및 방위각을 표시하는 나침반모드로 표시할 수 있다.
이에 따라, 배터리로 전원을 공급받는 해상조난구조용 신호장치의 전력소모를 최소화하면서, 침수감지센서나 스위치의 조작 없이도 선박에 탑승한 선원의 조난 상황을 정확하게 감지하여 경고 알림을 줌으로써, 신속하게 조난자 구난 활동이 실시될 수 있도록 하며, GPS 정보를 이용하여 조난자의 정확한 위치를 전송할 수 있다.
또한, 선박의 안전영역, 고도정보 또는 속도정보의 디지털 데이터를 활용하여 조난 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있다.
또한, 조난자의 위치를 예측하여 사용자 단말로 전송함으로써 조난자 주변의 도움으로 구조를 신속하게 할 수 있다.
도 1은 해상조난구조용 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해상조난구조용 신호장치의 구성도이다.
도 3은 도 2에 따른 해상조난구조용 신호장치의 동작 흐름도이다.
도 4는 도 2에 따른 해상조난구조용 신호장치에서 안전범위를 판단하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 2에 따른 해상조난구조용 신호장치에서 고도차이를 판단하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상조난구조용 감기장치의 구성도이다.
도 7은 도 6에 따른 해상조난구조용 감시장치의 동작 흐름도이다.
도 8은 도 6에 따른 해상조난구조용 감시장치에서 제1 사용자 단말과 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 도 6에 따른 해상조난구조용 감시장치에서 조난자의 위치를 파악하는 것을 생성하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 해상조난구조용 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 해상조난구조용 시스템은 해상조난구조용 신호장치(100) 및 해상조난구조용 감시장치(200)를 포함한다.
해상조난구조용 신호장치(100)는 해상조난구조용 감시장치(200)와 통신하여 구조신호를 출력하는 장치이다. 해상조난구조용 신호장치(100)는 구명조끼(10)에 삽입되거나, 사용자가 착용할 수 있는 웨어러블 타입(목걸이, 팔찌) 형태로 구현될 수 있다. 해상조난구조용 신호장치(100)는 내부에 배터리가 내장될 수 있다. 필요에 따라서는 태양전지를 이용하여 전원을 충전하는 것도 가능하다. 해상조난구조용 신호장치(100)는 해상조난구조용 감시장치(200)와 통신하여 수신모드, 슬립모드 또는 송신모드로 구동될 수 있다. 해상조난구조용 신호장치(100)에는 고유의 아이디가 부여되며, 통신시 아이디를 교환할 수 있다. 해상조난구조용 신호장치(100)는 필요에 따라 경고음이나 경고문자를 출력할 수 있는 수단이 추가되는 것도 가능하다.
해상조난구조용 감시장치(200)는 선박(20)에 설치되어 해상조난구조용 신호장치(100)와 통신한다. 이 경우, 해상조난구조용 감시장치(200)는 RF 통신방식으로 해상조난구조용 신호장치(100)와 통신할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 해상조난구조용 감시장치(200)는 선박(20)에 고정형 또는 이동형으로 장착될 수 있다. 해상조난구조용 감시장치(200)는 GPS를 이용하여 위치정보와 선박의 진행방향인 헤딩정보, 이동속도 등의 이동방향정보를 생성하고 이를 해상조난구조용 신호장치(100)로 전송한다.
해상조난구조용 감시장치(200)는 해상조난구조용 신호장치(100)로부터 조난신호를 수신하면 이를 이용하여 조난자의 현재 위치를 추적하여 신속히 구조할 수 있도록 한다. 해상조난구조용 감시장치(200)는 조난 상황 알림 및 위치 추적을 위해 PC와 같은 모니터링 장치나 스마트폰과 연동될 수 있다. 이 경우, PC 및 스마트폰에는 해상조난 구조용 감시장치(200)와 연결되는 어플리케이션이 설치된다. 해상조난구조용 감시장치(200)에는 디스플레이, 스피커와 같은 장치가 연결되어 조난신호 수신시 경고문자나 경고음을 출력하여 사용자에게 즉각적으로 조난상황을 알려줄 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해상조난구조용 신호장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 해상조난구조용 신호장치(100)는 제1 통신부(110), 제1 위치감지부(120) 및 제1 제어부(130)를 포함한다.
제1 통신부(110)는 선박의 해상조난구조용 감시장치(200)와 통신한다. 예를 들어, 제1 통신부(110)는 RF 통신, 블루투스 통신, 네트워크 통신 중 적어도 하나 이상의 통신이 가능하다. 제1 통신부(110)는 해상조난구조용 감시장치(200)로부터 제2 위치정보를 수신한다. 여기서, 제2 위치정보는 해상조난구조용 감시장치(200)의 GPS좌표, 방위각, 이동속도, 이동방향 등을 포함하는 위치정보를 의미한다. 제1 통신부(110)는 수신모드 또는 슬립모드로 동작하면서 제2 위치정보를 주기적으로 수신한다. 제1 통신부(110)는 수신모드 또는 슬립모드에서는 전력을 최소화하여 구동한다. 제1 통신부(110)는 조난 상황시에는 고출력 송신모드로 전환하여 제1 위치정보를 해양 구조용 감시장치(200)로 송신한다. 여기서, 제1 위치정보는 해양구조용 신호장치(100)의 GPS좌표, 방위각, 이동속도, 이동방향 등을 포함하는 위치정보를 의미한다.
또한, 제1 통신부(110)는 제1 사용자 단말과 통신할 수도 있다. 제1 사용자 단말은 해상조난구조용 신호장치(100)의 사용자가 사용하는 휴대용 단말이다. 제1 통신부(110)는 제1 사용자 단말로부터 제2 위치정보를 수신할 수도 있다. 이는 선박에 설치된 해상조난구조용 감시장치(200)로부터 수신되는 제2 위치정보 및 사용자 단말을 통해 수신되는 제2 위치정보를 비교하기 위함이다. 제1 통신부(110)는 제1 사용자 단말로 제1 위치정보를 송신하는 것도 가능하다. 이 경우, 제1 사용자 단말은 제1 통신부(110)로부터 수신한 제1 위치정보를 해상조난구조용 신호장치(100)로 전송하는 것도 가능하다. 이는 해상조난구조용 신호장치(100)와 해상조난구조용 감시장치(200) 간의 통신이 불안정할 경우 이를 보완하여 위치정보를 교환할 수 있도록 하기 위함이다.
제1 위치감지부(120)는 GPS 모듈을 이용하여 위치정보를 생성한다. 제1 위치감지부(120)는 기 설정된 시간주기로 제1 위치정보를 생성한다. 제1 위치정보는 임시로 저장되고, 기 설정된 시간주기로 업데이트되어 제1 제어부(130)로 출력된다. 제1 위치정보 및 제2 위치정보에는 해상 상의 GPS좌표정보, 고도정보, 속도정보, 이동방향정보, 위치생성시간정보를 포함할 수 있다. 제1 위치감지부(120)는 해상조난구조용 감시장치(200)로부터 수신되는 제2 위치정보의 시간 주기에 따라 제1 위치정보의 생성주기를 가변할 수도 있다.
제1 제어부(130)는 제1 통신부(110)와 제1 위치감지부(120)의 구동을 제어한다. 예를 들어, 제1 제어부(130)는 제1 통신부(110)로부터 수신한 제2 위치정보를 저장한다. 제1 제어부(130)는 제1 위치감지부(120)로부터 기 설정된 시간주기로 제1 위치정보를 생성하도록 하고 이를 제2 위치정보와 비교한다. 제1 제어부(130)는 제1 위치정보와 제2 위치정보를 비교하여 해상조난구조용 신호장치(100)의 위치인 제1 위치정보가 기 설정된 안전영역 내에 위치하는지 여부를 판단한다. 여기서, 안전영역은 제2 위치정보를 기초로 미리 설정되는 것으로, 원형, 타원형, 선박 모양의 다각형 형태로 설정할 수 있다. 이러한 안전영역은 일종의 지오펜스(Geofence)로 선박의 크기와 종류에 따라 미리 설정된 값을 저장하는 것이 바람직하다.
또한, 제1 제어부(130)는 제1 위치정보가 안전영역 내에 위치하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제1 제어부(130)는 제1 위치정보가 안전영역 내에 위치하는 경우 제1 통신부(110)를 수신모드 또는 슬립모드로 대기한다. 이는 제1 통신부(110)가 송신모드로 전환하는 것을 막아 고출력 통신으로 인한 전력 소모를 줄여 구동시간을 최대로 늘리기 위함이다. 제1 제어부(130)는 제1 위치정보가 안전영역을 벗어나면 제1 통신부(110)를 고출력의 송신모드로 전환하여 해상조난구조용 감시장치(200)로 조난신호를 출력한다. 여기서, 조난신호는 제1 위치정보와 아이디 등의 정보가 포함될 수 있다. 제1 통신부(110)는 기 설정된 시간주기로 조난신호를 송출하여 해상조난구조용 감시장치(200)로 조난신호를 알릴 수 있도록 하며, 원거리 통신이 가능하다.
또한, 제1 제어부(130)는 선박이 정지 중인 경우에 선박의 방위각을 헤딩정보로 이용하여 안전영역의 좌표를 재설정하여 제1 위치정보를 매핑하는 것도 가능하다. 여기서, 방위각은 북위를 기준으로 한 뱃머리의 방향을 의미한다. 예를 들어, 제1 제어부(130)는 선박이 정지 중인 경우 선박의 속도가 0이기 때문에 GPS좌표로부터 선박의 이동방향정보를 획득할 수 없으나, 지자계 센서를 이용하여 선박의 뱃머리의 방향을 판단할 수 있다. 따라서, 북위를 기준으로 하는 방위각에 따라 안전영역을 이동시켜 제1 위치정보를 매핑하여 조난신호의 발생 여부를 판단한다.
또한, 제1 제어부(130)는 선박이 이동 중인 경우에 제2 위치정보로부터 선박의 속도와 정보수신시간을 파악하여, 안전영역의 좌표를 보정하거나 제1 위치정보의 좌표를 수정할 수 있다. 예를 들어, 제2 위치정보는 t1에 생성되고, 제1 위치정보는 t2에 생성된 경우 양 위치정보 생성시간 차이를 이용하여 선박의 속도에 반영하여 보정거리를 생성할 수 있다. 이 경우, 보정거리만큼 안전영역의 좌표를 수정하거나, 제1 위치정보의 좌표를 수정하여 매핑하여 조난 상황인지 여부를 판단한다. 이는 항해 중인 선박에 설치된 해상조난구조용 감시장치(200)로부터 제2 위치정보를 해상조난구조용 신호장치(100)에서 수신하는 시간 동안 선박의 이동거리나 이동방향을 고려하여 안전영역 또는 제1 위치정보의 좌표를 재설정하여 오차를 줄이기 위함이다.
또한, 제1 제어부(130)는 제1 위치정보와 제2 위치정보 간의 속도차이를 계산하여 기 설정된 속도차 범위 이내인지 판단할 수 있다. 제1 제어부(130)는 제1 위치정보와 제2 위치정보가 기 설정된 속도차 범위 이내인 경우 제1 통신부(110)를 수신모드 또는 슬립모드로 대기한다. 제1 제어부(130)는 제1 위치정보와 제2 위치정보가 기 설정된 속도차 범위를 초과하면 제1 통신부(110)를 고출력의 송신모드로 전환하여 해상조난구조용 감시장치(200)로 조난신호를 출력한다. 이에 따라, 제1 위치정보와 제2 위치정보 간의 속도차이를 이용하여 보다 정확하게 조난상황을 판단할 수 있다. 제1 제어부(130)는 제1 위치정보가 안전영역에 포함된다고 판단한 경우라도 제1 위치정보와 제2 위치정보 간의 속도차가 허용오차를 벗어나면, 안전영역을 재보정하거나 조난상황이라 판단하여 조난신호를 출력한다.
또한, 제1 제어부(130)는 제1 위치정보와 제2 위치정보 간의 고도차이를 계산하여 기 설정된 고도차 범위 이내인지 판단할 수 있다. 제1 제어부(130)는 제1 위치정보와 제2 위치정보가 기 설정된 고도차 범위 이내인 경우 제1 통신부(110)를 수신모드 또는 슬립모드로 대기한다. 제1 제어부(130)는 제1 위치정보가 안전영역 내에 포함된다고 판단한 경우에도 제1 위치정보와 제2 위치정보가 기 설정된 고도차 범위를 초과하면 안전영역을 재보정하거나 조난상황이라 판단하여 조난신호를 출력한다. 이에 따라, 제1 위치정보와 제2 위치정보 간의 고도차이를 이용하여 보다 정확하게 조난상황을 판단할 수 있다. 이러한 고도차이를 이용하는 것은 선박의 높이가 기 설정된 높이 이상의 선박에서 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 해상조난구조용 신호장치(100)는 음파감지부(140)를 더 포함할 수 있다. 음파감지부(140)는 주변의 음파를 감지한다. 음파감지부(140)는 가청 주파수(약 20~20,000Hz), 초음파(20,000Hz 초과)를 음파로 감지할 수 있다. 음파감지부(140)는 기 설정된 가청 주파수를 감지하는 경우 음파정보를 제1 제어부(130)로 출력한다. 이러한 음파정보는 조난신호에 대한 정확도를 높일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 선박에서 이탈하여 조난당한 경우 비명을 감지할 수 있다.
이 경우, 제1 제어부(130)는 1차적으로 제1 위치정보와 제2 위치정보에 따른 안전영역 내인지 여부를 판단하고, 2차적으로 음파정보의 수신 여부를 판단한다. 예를 들어, 제1 위치정보와 제2 위치정보가 기 설정된 안전영역을 벗어나고, 기 설정된 주파수 이상의 음파정보가 수신되면 조난신호를 출력할 수 있다. 또한, 제1 위치정보와 제2 위치정보를 비교하여 조난신호를 출력한 후, 음파정보가 기 설정된 시간 내에 감지되는 경우 추가 조난신호를 출력하는 것도 가능하다. 이는 조난자가 조난 초기에 구조를 요청하는 음성신호를 감지하여 조난신호의 정확도를 높일 수 있도록 하기 위함이다.
도 3은 도 2에 따른 해상조난구조용 신호장치의 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 해상조난구조용 신호장치는 미리 설정된 선박의 안전영역을 확인한다(S110). 다음으로, 해상조난구조용 감시장치로부터 제2 위치정보를 수신한다(S120). 이 경우, 제2 위치정보에는 GPS좌표, 지자계정보, 이동속도, 이동방향 등의 정보가 포함되며, 이를 저장한다. 다음으로, 제2 위치정보의 헤딩정보, 이동속도, 이동방향를 이용하여 안전영역의 보정 여부를 판단한다(S130). 안전영역을 보정하는 경우, 선박의 헤딩정보, 이동속도, 이동방향에 따라 미리 설정된 안전영역을 보정한다(S135). 다음으로, 해상조난구조용 신호장치의 제1 위치정보를 생성한다(S140). 제1 위치정보는 해상조난구조용 신호장치의 GPS좌표, 지자계정보, 이동속도, 이동방향 등의 정보가 포함될 수 있다. 다음으로, 제1 위치정보가 안전영역에 포함되는지 여부를 판단한다(S150). 제1 위치정보가 안전영역에 포함되는 경우 해상조난구조용 신호장치가 수신모드 또는 슬립모드로 대기하고, 제2 위치정보를 수신한다(S155). 제1 위치정보가 안전영역에 포함되지 않는 경우 송신모드로 전환하여 고출력의 조난신호를 해상조난구조용 감시장차로 송신한다(S160). 이경우, 기 설정된 시간주기로 조난신호를 연속하여 출력함으로써 해상조난구조용 감시장치가 조난신호를 수시할 수 있도록 한다.
도 4는 도 2에 따른 해상조난구조용 신호장치에서 안전범위를 판단하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 도 2에 따른 해상조난구조용 신호장치에서 고도차이를 판단하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 선박에 대한 안전영역(400)은 해상조난구조용 감시장치(200)의 제2 위치정보를 기초로 원형, 타원형, 다각형 형태로 설정할 수 있다. 해상조난구조용 감시장치(200)는 이러한 안전영역(400)을 제2 위치정보에 포함시켜 전송할 수도 있다. 적어도 하나 이상의 해상조난구조용 신호장치(100)는 기 설정된 안전영역(400)을 확인하거나, 제2 위치정보를 이용하여 안전영역(400)을 보정할 수 있다. 또한, 선박에 부착된 복수의 위치센서(410)를 이용하여 선박의 형태에 근접한 다각형 형태의 안전영역(400)를 획득하는 것도 가능하다. 이러한, 안전영역(400)은 선박의 모델에 따라 미리 설정되는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 해상조난구조용 신호장치(100)와 해상조난구조용 감시장치(200) 간의 고도정보(h)를 비교하여 조난신호의 전송 여부를 결정할 수 있다. 해상조난구조용 신호장치(100)는 자신의 위치인 제1 위치정보와 해상조난구조용 감시장치(200)의 제2 위치정보 간의 고도정보(h)를 비교하여 허용치 이내인지 여부를 판단한다. 이 경우, 고도정보(h)는 GPS안테나가 설치된 위치정보, 선박의 천고높이정보, 선박의 갑판높이정보를 기초로 판단할 수 있다. 해상조난구조용 신호장치(100)는 고도 차이가 기 설정치를 초과하는 경우 안전영역을 재설정하거나, 조난신호를 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상조난구조용 감시장치의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 해상조난구조용 감시장치(200)는 제2 통신부(210), 제2 위치감지부(220) 및 제2 제어부(230)를 포함한다.
제2 통신부(210)는 선박의 해상조난구조용 신호장치(100)와 통신한다. 예를 들어, 제2 통신부(210)는 RF 통신, 블루투스 통신, 네트워크 통신 중 적어도 하나 이상의 통신이 가능하다. 제2 통신부(210)는 해상조난구조용 신호장치(100)로 제2 위치정보를 전송한다. 여기서, 제2 위치정보는 해상조난구조용 감시장치(200)의 위치정보를 의미한다. 제2 통신부(210)는 제2 위치정보를 주기적으로 전송한다. 제2 통신부(210)는 제1 통신부(110)가 수신모드 또는 슬립모드에서 송신모드로 전환하여 조난신호를 전송하는 경우 이를 수신한다. 이 경우, 조난신호에는 제1 위치정보가 포함된다. 여기서, 제1 위치정보는 해양구조용 신호장치(100)의 GPS좌표, 방위각, 이동속도, 이동방향 등을 포함하는 위치정보를 의미한다.
또한, 제2 통신부(210)는 제1 사용자 단말(30) 또는 제2 사용자 단말(40)과 통신할 수도 있다. 제1 사용자 단말(30)은 해상조난구조용 신호장치(100)의 사용자가 사용하는 휴대용 단말이고, 제2 사용자 단말(40)은 해상조난구조용 감시장치(200)의 사용자가 사용하는 휴대용 단말이다. 이 경우, 제1 사용자 단말(30) 및 제2 사용자 단말(40)은 해상조난구조용 어플리케이션이 설치되는 것이 바람직하다. 제2 통신부(210)는 제1 사용자 단말(30)로 제1 위치정보를 전송하거나, 제1 사용자 단말로(30)부터 제2 위치정보를 수신할 수도 있다. 이는 선박에 설치된 해상조난구조용 신호장치(100)가 해상조난구조용 감시장치(200)로부터 멀리 떨어져 있는 경우 제1 위치정보나 조난신호를 제1 사용자 단말(30)을 통해 네트워크로 통신하는 것이 가능하다.
또한, 제2 통신부(210)는 제2 사용자 단말(40)로 조난신호를 전송하는 것도 가능하다. 제2 통신부(210)는 제2 사용자 단말(40)로 조난신호를 전송함으로써 사용자가 현장 근처로 이동하면서 조난신호를 이용하여 구조를 할 수 있도록 하기 위함이다. 이 경우, 조난신호가 업데이트되면 제2 사용자 단말(40)에서도 연동하여 업데이트되는 것이 바람직하다. 제2 통신부(210)는 제2 사용자 단말(40)과 RF, 블루투스, 네트워크 통신으로 연결을 설정할 수 있다. 이에 따라, 선박 내 구조자가 제2 사용자 단말(40)을 가지고 현장에서 신속하게 조난자를 용이하게 구조할 수 있다.
제2 위치감지부(220)는 GPS 모듈을 이용하여 위치정보를 생성한다. 제2 위치감지부(220)는 감시장치(200)로부터 기 설정된 시간 주기로 제2 위치정보를 생성한다. 제2 위치정보는 기 설정된 시간주기로 업데이트된다. 제2 위치정보는 해상 상의 GPS좌표정보, 고도정보, 속도정보, 이동방향정보, 방위각정보를 포함할 수 있다. 선박의 이동방향정보는 GPS에서 수신되는 헤딩정보나 지자계정보로부터 산출될 수 있다.
또한, 제2 위치감지부(220)는 선박이 정지 중인 경우 해상조난구조용 감시장치(200)의 GPS좌표와 선박의 방위각인 헤딩정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성한다. 이는 선박이 정지 중인 경우에는 GPS정보로부터 이동속도나 이동방향의 정보를 획득할 수 없기 때문이다. 제2 위치감지부(220)는 선박이 이동 중인 경우 해상조난구조용 감시장치(200)의 GPS좌표, 이동방향, 이동속도 중 적어도 하나를 포함하는 제2 위치정보를 생성한다.
제2 제어부(230)는 제2 통신부(210)와 제2 위치감지부(220)의 구동을 제어한다. 예를 들어, 제2 제어부(230)는 제2 통신부(210)를 통해 기 설정된 시간주기로 제2 위치정보를 해상조난구조용 신호장치(100)로 전송한다. 이 경우, 해상조난구조용 신호장치(100)에는 제2 위치정보에 따른 선박의 안전영역의 좌표가 미리 설정되어 있으며, 제2 제어부(230)를 통해 안전영역의 좌표를 함께 제공하는 것도 가능하다. 여기서, 안전영역은 평면상의 선박의 좌표를 기준으로 설정하는 것으로, 원형, 타원형, 선박모양의 다각형 형태로 설정할 수 있다. 이러한 안전영역은 지오펜싱(Geofencing) 기술을 적용하여 설정할 수 있다.
또한, 제2 제어부(230)는 해상조난구조용 신호장치(100)로부터 조난신호를 수신하면 조난신호에 포함된 제2 위치정보와 주변 해상의 해류정보를 기초로 조난자의 위치를 예측하는 것도 가능하다. 이 경우, 제2 제어부(230)는 조난자의 위치를 예측하고 선박의 속도나 방향을 제어하는 것도 가능하다. 제2 제어부(230)는 조난신호를 수신한 이후 추가적인 조난신호가 전송되지 않는 경우 조난자의 위치를 예측한 예측위치정보를 생성하고, 제1 사용자 단말(30) 또는 제2 사용자 단말(40)로 전송할 수 있다.
또한, 제2 제어부(230)는 기 설정된 시간 주기로 요청신호를 해상조난구조용 신호장치(100)로 전송할 수 있다. 여기서, 요청신호는 복수의 해상조난구조용 신호장치(100)의 제1 위치정보를 전송하도록 하는 신호이다. 제2 제어부(230)는 조난신호를 수신하는 경우, 조난신호와 기 설정된 범위에 있는 사용자의 해상조난구조용 신호장치(100)로 경고신호를 전송할 수 있다. 이는 선박의 크기가 큰 경우 조난자와 가장 근접한 관리자 또는 일반 사용자에게 경고신호를 전송하여 긴급 구조를 하도록 하기 위함이다. 이 경우, 제2 제어부(230)는 제1 사용자 단말(30) 또는 제2 사용자 단말(40)로 조난자의 제1 위치정보 또는 예측위치정보를 제공할 수 있다.
또한, 제2 제어부(230)는 해상조난구조용 신호장치(100)로부터 조난신호를 수신하면 선박에 탑승한 복수의 사용자의 조난상태 여부를 디스플레이에 표시할 수 있다. 이 경우, 제2 제어부(230)는 디스플레이 상에 제1 위치정보와 제2 위치정보를 전자지도 상에 매핑하는 지도모드 또는 해상조난구조용 신호장치(100)와 해상조난구조용 감시장치(200) 간의 거리 및 방위각을 표시하는 나침반모드로 조난정보를 디스플레이에 출력할 수 있다. 이는 해상조난구조용 감시장치(200)의 관리자가 직관이고 빠르게 조난자의 위치를 확인할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 해상조난구조용 감시장치(200)는 긴급구조부(240)를 더 포함할 수 있다. 긴급구조부(240)는 조난신호 및 예측위치정보를 기초로 조난자의 위치로 무인드론을 이동시킨다. 긴급구조부(240)는 무인드론의 속도, 위치, 방향 등을 제어할 수 있다. 긴급구조부(240)는 무인드론으로부터 영상정보를 획득하여 조난자에 대한 영상을 조기에 확보할 수 있다. 긴급구조부(240)는 복수의 무인드론의 편대 비행을 제어하여 관제센터에서 파견한 구조선이나 구조헬기에 대한 방향을 안내하는 것도 가능하다. 긴급구조부(240)는 예측위치정보를 기초로 주변에 대한 영상을 분석하여 조난자의 움직임정보를 획득한다. 긴급구조부(240)는 무인드론의 배터리 잔량에 따라 비행시간을 제어할 수 있다. 긴급구조부(240)는 무인드론을 통해 긴급구호품을 예측위치정보로 출력할 수 있다. 이 경우, 무인드론은 비행드론 또는 수중드론 형태로 구현될 수 있다. 이러한 무인드론은 일종의 중계기 역할로, 조난자의 통신 반경을 확대시키기 위한 목적으로도 활용될 수 있다.
도 7은 도 6에 따른 해상조난구조용 감시장치의 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 해상조난구조용 감시장치는 먼저 선박의 제2 위치정보를 생성한다(S210). 제2 위치정보는 GPS좌표, 방위각, 이동방향, 이동속도를 포함한다. 다음으로, 해상조난구조용 신호장치로 제2 위치정보를 전송한다(S220). 이 경우, 제2 위치정보는 기 설정된 시간주기로 해상조난구조용 신호장치로 전송할 수 있다. 다음으로, 해상조난구조용 신호장치로부터 조난신호가 수신되는지 여부를 판단한다(S230). 조난신호에는 해상조난구조용 신호장치의 아이디, 제1 위치정보, 전송시간 등이 포함된다. 해상조난구조용 신호장치로부터 조난신호가 수신되는 경우 조난상황을 알림하고, 전자지도에 조난자의 위치를 표시한다(S240). 이 경우, 디스플레이에 조난정보를 출력하고, 스피커를 통해 경고음을 출력할 수도 있다. 해상조난구조용 신호장치로부터 조난신호가 수신되지 않는 경우 다시 S210단계부터 시작한다.
도 8은 도 6에 따른 해상조난구조용 감시장치에서 제1 사용자 단말과 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8을 참조하면, 해상조난구조용 감시장치(200)는 제1 사용자 단말(30)과 통신할 수 있다. 제1 사용자 단말(30)은 해상조난구조용 감시장치(200)로부터 조난신호를 전송받을 수 있다. 제1 사용자 단말(30)은 주변에 조난자를 확인하기 위해 위치정보를 확인하거나, 사진을 촬영할 수 있다. 제1 사용자 단말(30)을 통해 주변의 조난자가 확인되는 경우 이러한 신호는 해상조난구조용 감시장치(200)로 전송된다. 이에 따라, 복수의 해상조난구조용 신호장치(100)의 사용자의 제1 사용자 단말(30)을 이용하여 조난신호 발생시 현장의 정보를 즉각적으로 확인할 수 있다. 이 경우, 제1 사용자 단말(30)에는 해상조난구조용 감시장치(200)와 연결되는 어플리케이션이 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 제1 사용자 단말(30)은 조난자의 해상조난구조용 신호장치(100)로부터 조난신호를 수신하는 것도 가능하다. 이는 해상조난구조용 감시장치(200)가 조난신호를 수시하는 것 외에 제1 사용자 단말(30)이 조난신호를 중계하여 해상조난구조용 감시장치(200)로 전송하도록 하기 위함이다. 이에 따라, 복수의 제1 사용자 단말(30)이 중계기 역할을 하면서 보다 정확하고 신속하게 조난신호를 해상조난구조용 감시장치(200)로 전송할 수 있다.
도 9는 도 6에 따른 해상조난구조용 감시장치에서 조난자의 위치를 파악하는 것을 생성하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9를 참조하면, (a)는 제2 사용자 단말(40)의 디스플레이에서 지도모드로 조난자정보가 표시되는 것을 나타내고, (b)는 제2 사용자 단말(40)에서 나침반모드로 조난자정보 표시되는 것을 나타낸다. 제2 사용자 단말(40)의 디스플레이에는 조난자에 대한 예측위치정보(500)가 이모티콘과 함께 좌표정보가 출력된다. 제2 사용자 단말(40)은 선박의 아이콘과 함게 예측위치정보(500)를 제공하여 조난자의 발생위치를 손쉽게 확인할 수 있다. 예를 들어, 제2 사용자 단말(40)의 사용자는 조난자를 발견하는 경우 발견정보를 해상조난구조용 감시장치로 전송할 수 있다. 이 경우, 조난자정보는 해상조난구조용 감시장치와 제2 사용자 단말(40)의 디스플레이에 동일한 화면이 표시되는 것도 가능하다.
또한, 해상조난구조용 감시장치의 통신망을 활용하여 해경 또는 해군의 긴급구조 신호를 요청하도록 할 수 있다. 이는 조난자의 위치를 선박 내 다양한 위치에 있는 사용자가 확인할 수 있도록 하여 신속한 구조를 하기 위함이다. 이 경우, 해상조난구조용 감시장치는 제2 사용자 단말(40) 외에 제1 사용자 단말로도 예측위치정보(500)를 전송하는 것이 가능하다.
또한, (b)와 같이 나침반모드에서는 제1 위치정보와 제2 위치정보의 GPS좌표를 이용하여 해상조난구조용 신호장치와 해상조난구조용 감시장치와의 거리를 계산하고, 제1 위치정보와 제2 위치정보의 방위각을 비교하여 현재 조난자의 예측위치정보를 거리 및 각도로 표시할 수 있다. 이 경우, 해상조난구조용 감시장치에서는 현재의 헤딩정보에서 뱃머리를 조난자의 방향으로 회전하여 최단거리로 조난자를 구조할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.

Claims (7)

  1. 선박에 탑승한 사용자가 소지하는 해상조난구조용 신호장치에 있어서,
    상기 선박의 해상조난구조용 감시장치와 통신하는 제1 통신부;
    기 설정된 시간 주기로 현재 상기 신호장치의 제1 위치정보를 생성하는 제1 위치감지부; 및
    상기 감시장치로부터 기 설정된 시간 주기로 상기 감시장치의 제2 위치정보를 수신하고, 상기 제1 위치정보가 상기 제2 위치정보를 기초로 설정되는 상기 선박의 안전영역 내에 포함되는지 여부를 판단하는 제1 제어부를 포함하는 해상조난구조용 신호장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    상기 제1 위치정보가 상기 안전영역 내에 위치하는 경우 상기 제1 통신부를 수신모드 또는 슬립모드로 대기하고, 상기 제1 위치정보가 상기 안전영역을 초과하면 고출력의 송신모드로 전환하여 상기 감시장치로 조난신호를 출력하는 해상조난구조용 신호장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    상기 선박이 정지 중인 경우 상기 제2 위치정보 중 GPS좌표와 상기 선박의 방위각인 헤딩정보를 이용하여 상기 안전영역을 재설정하고, 상기 선박이 이동 중인 경우 상기 제2 위치정보 중 GPS좌표, 이동방향, 이동속도 및 통신지연시간 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 안전영역을 재설정하여 상기 제1 위치정보가 상기 안전영역 내에 위치하는지 여부를 판단하는 해상조난구조용 신호장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보 간의 속도차이 또는 고도차이가 기 설정치를 초과하는 경우 상기 감시장치로 조난신호를 출력하는 해상조난구조용 신호장치.
  5. 선박에 탑재되는 해상조난구조용 감시장치에 있어서,
    상기 선박에 탑승한 사용자가 소지하는 해상조난구조용 신호장치와 통신하는 제2 통신부;
    기 설정된 시간 주기로 현재의 상기 감시장치의 GPS좌표와 상기 선박의 헤딩정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성하는 제2 위치감지부; 및
    기 설정된 시간주기로 상기 제2 위치정보를 상기 신호장치로 전송하고, 상기 신호장치로부터 조난신호가 수신되는지를 판단하는 제2 제어부를 포함하되,
    상기 조난신호는 상기 신호장치에서 자신의 현재 제1 위치정보가 상기 제2 위치정보를 기초로 설정되는 상기 선박의 안전영역을 초과한다고 판단시에만 전송되는 해상조난구조용 감시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 위치감지부는,
    상기 선박이 정지 중인 경우 상기 감시장치의 GPS좌표와 상기 선박의 방위각인 상기 헤딩정보를 포함하는 제2 위치정보를 생성하고, 상기 선박이 이동 중인 경우 상기 감시장치의 GPS좌표, 이동방향, 이동속도 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제2 위치정보를 생성하는 해상조난구조용 감시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    상기 조난신호를 수신하면 상기 선박에 탑승한 복수의 사용자의 조난상태 여부를 디스플레이에 표시하되, 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보를 전자지도 상에 매핑하는 지도모드 또는 상기 신호장치와 상기 감시장치 간의 거리 및 방위각을 표시하는 나침반모드로 표시하는 해상조난구조용 감시장치.
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