WO2021206417A1 - 해상 조난위치 자동 발신 장치 - Google Patents

해상 조난위치 자동 발신 장치 Download PDF

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WO2021206417A1
WO2021206417A1 PCT/KR2021/004279 KR2021004279W WO2021206417A1 WO 2021206417 A1 WO2021206417 A1 WO 2021206417A1 KR 2021004279 W KR2021004279 W KR 2021004279W WO 2021206417 A1 WO2021206417 A1 WO 2021206417A1
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distress
receiver
vhf
location
dsc
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PCT/KR2021/004279
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이주한
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주식회사 비아이씨티
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    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present invention relates to a technology for automatically sending a distress location at sea, and more particularly, to respond quickly and accurately to distress by automatically transmitting a distress location to a ship and the ground along with a distress signal in conjunction with a wireless communication device mounted on a ship when in distress at sea. It relates to a marine distress location automatic sending device that enables
  • Marine VHF (Very High Frequency) communication technology can communicate using a specific VHF band to share distress signals or sea information between ships moving on the sea using the sea as a transmission route.
  • V-Pass automatic ship location transmission device
  • the method to notify the ship and other ships of an overboard fall is to transmit an alarm signal using the Digital Selective Calling (DSC) device of the VHF wireless facility and Two means of distress signal transmission by V-Pass) are in operation.
  • DSC Digital Selective Calling
  • V-Pass Two means of distress signal transmission by V-Pass
  • the purpose of these systems is to notify a distress alert to a ship or a nearby maritime station using a terminal mounted on the ship.
  • the method is operated by directly manipulating the radio equipment installed on the bridge of the ship or when the moving object is separated from the cradle.
  • the transmitter can be used after being inserted into the pocket of a life jacket or mounted in the form of a necklace and a ring, and there are an automatic mode according to the automatic operation of the water sensor in the transmitter and a manual mode in which the victim presses the SOS button.
  • An embodiment of the present invention automatically transmits a distress location in the sea to enable a quick and accurate response to distress by automatically sending a distress location along with a distress signal to the ship and the ground in conjunction with the wireless communication equipment mounted on the ship when in distress at sea.
  • An embodiment of the present invention transmits a distress signal including a distress location received by interworking with an e-navigation-based next-generation maritime wireless communication (LTE-M) repeater to the outside through a maritime wireless communication network, so as to respond to a distress situation at sea. It is intended to provide an automatic dispatching device for a maritime distress location that can cope with it.
  • LTE-M next-generation maritime wireless communication
  • An embodiment of the present invention recognizes the distress situation by generating an alarm by interworking with the onboard alarm indicator and the electronic chart indicator through the communication interface, and can quickly identify the location of the distressed by displaying the location on the electronic chart and perform rescue activities. It is intended to provide an automatic dispatching device for a maritime distress location.
  • the apparatus for automatically sending a distress location at sea includes a personal portable transmitter that transmits a distress signal including the location information of a person in distress during maritime distress, and receives a distress signal from the transmitter and displays the distress location information on the electronic chart. It recognizes the location of the distressed person and includes a receiver that transmits the distress signal to the outside through VHF-DSC or LTE-M.
  • the apparatus for automatically transmitting a distress location at sea further comprises a repeater for relaying the distress signal between the transmitter and the receiver, wherein the repeater uses the same frequency as the transmitter and the receiver and is connected to at least one ship It is installed to form an ad-hoc network with a neighboring repeater at sea, and when the distress signal is received, an on-board alarm display notifies the occurrence of distress, and when a VHF-DSC device is mounted on the ship, the VHF-DSC device DCS transmission is transmitted in conjunction with the ship, and when an LTE-M device is mounted on the ship, the distress transmission range can be expanded by interworking with the LTE-M device to transmit the distress transmission through LTE-M.
  • the transmitter includes a GPS receiver that receives location information from a GPS satellite through a Global Positioning System (GPS) antenna, a water sensor that automatically senses sea distress through contact with water, and a rescue request signal ( SOS button for inputting SOS), a transmitter that generates and transmits a distress signal including the location information when automatically sensing the marine distress situation or manually inputting the SOS, and LED flashing or emitting color for remaining battery level and operating status It may include a display unit for displaying.
  • GPS Global Positioning System
  • SOS button for inputting SOS
  • a transmitter that generates and transmits a distress signal including the location information when automatically sensing the marine distress situation or manually inputting the SOS
  • LED flashing or emitting color for remaining battery level and operating status It may include a display unit for displaying.
  • the receiver is connected to the onboard alarm indicator and the electronic chart indicator through a serial interface using RS485 communication, respectively, and when the distress signal is received, the alarm indicator and the electronic chart indicator are linked to generate an onboard alarm alarm, resulting in a distress situation It is possible to recognize the location of the survivor and display the location information of the survivor on the electronic chart screen.
  • the receiver is connected to a VHF-DSC (Very High Frequency-Digital Selective Calling) device mounted on the ship through a serial interface using RS232 communication, and when the distress signal is received, it is used as an NMEA input of the VHF-DSC device.
  • VHF-DSC Very High Frequency-Digital Selective Calling
  • the distress signal can be externally transmitted as a DSC message through the VHF.
  • the receiver includes a GPS receiver for receiving location information from a GPS satellite through a Global Positioning System (GPS) antenna, a receiver for receiving the distress signal, and an onboard electronic chart display so that the location information of the distressed person included in the distress signal is displayed.
  • GPS Global Positioning System
  • a communication interface unit that performs a communication interface with the electronic chart display unit, a VHF-DSC interworking unit that transmits the received distress signal as a DSC message through VHF in conjunction with a VHF-DSC device mounted on the vessel, and a VHF-DSC interworking unit mounted on the vessel It may include an LTE-M interworking unit for transmitting the received distress signal through LTE in conjunction with the LTE-M device.
  • the disclosed technology may have the following effects. However, this does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited thereby.
  • the apparatus for automatically sending a distress location at sea can respond quickly and accurately by automatically sending a distress location to a ship and the ground along with a distress signal in conjunction with a wireless communication device mounted on a ship when in distress at sea. make it possible
  • a marine distress location automatic transmission device transmits a distress signal including a distress location received by interworking with an e-navigation-based next-generation maritime wireless communication (LTE-M) repeater to the outside through a maritime wireless communication network. It can be transmitted to respond to distress situations at sea.
  • LTE-M next-generation maritime wireless communication
  • the marine distress location automatic sending device recognizes the distress situation by generating an alarm by interworking with the onboard alarm indicator and the electronic chart indicator through a communication interface, and promptly locates the distressed person by displaying the location on the electronic chart Able to check and carry out rescue operations.
  • FIG. 1 is a view for explaining an apparatus for automatically transmitting a marine distress location according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a distress signal transmission path of the apparatus for automatically transmitting a marine distress location in FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the transmitter in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating the transmitter in FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the receiver shown in FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process for automatically sending a maritime distress location performed by the apparatus for automatically sending a maritime distress location in FIG. 1 .
  • first and second are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms.
  • a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
  • Identifiers eg, a, b, c, etc.
  • the identification code does not describe the order of each step, and each step clearly indicates a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
  • the present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored.
  • Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like.
  • the computer-readable recording medium may be distributed in a network-connected computer system, and the computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner.
  • FIG. 1 is a view for explaining an apparatus for automatically transmitting a marine distress location according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view for explaining a distress signal transmission path of the apparatus for automatically transmitting a maritime distress location in FIG. 1 .
  • the marine distress location automatic transmission device 100 is a transmitter 110, a repeater 120, a receiver 130, an alarm indicator 140, a VHF-DSC device 150, LTE- It may include an M device 160 and an electronic chart display 170 .
  • the transmitter 110 has a built-in GPS (Global Positioning System) to transmit the distress location information together with the distress signal.
  • GPS Global Positioning System
  • the transmitter 110 may be implemented in the form of a small personal portable terminal.
  • the transmitter 110 may include a low power wireless device.
  • the transmitter 110 may correspond to a transmission-only device of 2W output of a frequency of 924 MHz.
  • the repeater 120 is wirelessly connected to the transmitter 110 and may relay a distress signal including distress location information to neighboring ships.
  • the repeater 120 may be installed on a ship, and may be installed on at least one or more single ships.
  • the repeater 120 may transmit/receive a distress signal using the same frequency as the transmitter 110 , and may include a higher-power wireless device than the transmitter 110 .
  • the repeater 120 may correspond to a transmission/reception relay device having a 5W output of a frequency of 924 MHz.
  • the repeater 120 may be installed in at least one or more ships (ships) to form an ad-hoc network at sea.
  • An ad-hoc network does not have a fixed wired network and is a network that communicates only with mobile hosts. Therefore, it is suitable for cases where it is difficult to construct a wired network or is used for a short period after the network is constructed.
  • an ad-hoc network there is no restriction on host movement and there is no need for a wired network and base station, so it has advantages of fast network configuration and low cost.
  • the repeater 120 is structurally the same as the receiver 130 and may be configured to further include a transmission function.
  • the repeater 120 may configure an ad-hoc with a neighboring repeater.
  • the receiver 130 is wirelessly connected to the transmitter 110 or the repeater 120, receives a distress signal including the distress location information, recognizes the distress situation, and works in conjunction with the onboard alarm indicator 140 to generate an alarm alarm. .
  • the receiver 130 may include an alarm configuration and may notify the distress situation by generating its own alarm. For example, the receiver 130 may generate an alarm through at least one of its own alarm and an alarm linked to the onboard alarm indicator 140 , so that it is possible to prepare for a situation in which it is not possible to notify the occurrence of a distress situation on board due to a malfunction.
  • the alarm indicator 140 may generate an alarm in the own ship by lighting a warning lamp together with an alarm sound.
  • the alarm indicator 140 may include a speaker and an LED to notify an alarm signal.
  • the receiver 130 can continuously check the connection state with the transmitter 110 or the repeater 120, and operates as a “close-loop” to generate a charity alarm even when the connection is cut. have.
  • the receiver 130 may be installed on the ship, and may receive the distress signal transmitted from the transmitter 110 through the repeater 120 installed on the ship and installed on the vessel.
  • the receiver 130 may receive the distress signal using the same frequency as the transmitter 110 and the repeater 120 .
  • the receiver 130 may correspond to a reception-only device of 5W output of a frequency of 924 MHz.
  • the transmitter 110 can transmit a distress signal up to 15 km, and the distress signal transmission range is The distress signal can be transmitted to the receiver 130 installed on the ship up to 45 km away from the transmitter 110 by expanding up to 30 km.
  • the receiver 130 may communicate the distress situation to the outside in various communication methods in conjunction with the onboard wireless communication equipment.
  • the receiver 130 interworks with the VHS-DSC device 150 and the LTE-M device 160 to transmit the received distress signal to the outside such as another vessel or a control server in a long distance. Loop)” method.
  • the VHF-DSC device 150 is a wireless communication device installed on a ship, and may transmit an emergency message using a frequency of the VHF band.
  • the VHF-DSC device 150 may transmit an emergency message as a distress alert using a digital selective call (DSC) for an “open loop” operation of the receiver 130 .
  • DSC digital selective call
  • the LTE-M device 160 may provide various services using an LTE-based high-speed maritime wireless communication network.
  • LTE-M is a communication network capable of high-speed data communication up to 100 km offshore, and serves to provide e-navigation services to ships in voyage. The e-navigation uses port information and weather information in real time to help ships safely operate.
  • the LTE-M device 160 uses the LTE-M network for the “Open Loop” operation of the receiver to provide a distress situation including a distress location at sea through wireless communication such as LTE, WiFi, etc. It can transmit to marine safety equipment that has the function and can provide tracing of survivors and streaming of electronic charts.
  • the receiver 130 displays the distress location information included in the received distress signal in real time on the electronic chart in conjunction with the onboard electronic chart indicator 170 to continuously track the location of the person in distress. .
  • the repeater 120 when the alarm indicator 140, the VHS-DSC device 150, the LTE-M device 160 and the electronic chart indicator 170 are mounted on a ship in which the repeater 120 is installed, the repeater 120 Also, it is possible to generate an alarm on the own ship and display the distress location on the electronic chart in the situation of relaying the distress signal.
  • the repeater 120 also interworks with the VHS-DSC device 150 and the LTE-M device 160 mounted on board to transmit an emergency message to the outside as a distress alert using DSC and LTE-M in a distress signal relay situation. have. For example, when the repeater 120 is interlocked with the VHS-DSC device 150 on board, as shown in FIG. can do.
  • the apparatus 100 for automatically transmitting a distress location at sea uses a wireless device comprising a transmitter 110 that a user can carry and transmit a distress signal, and a repeater 120 and a receiver 130 installed on a ship.
  • a wireless device comprising a transmitter 110 that a user can carry and transmit a distress signal, and a repeater 120 and a receiver 130 installed on a ship.
  • VHS-DSC device 150 and the LTE-M device 160 to control other ships or land in a wider range. It is possible to take action by sending a distress signal to the server side quickly and accurately.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the transmitter in FIG. 1
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating the transmitter in FIG. 1 .
  • the transmitter 110 includes a GPS receiver 210 , a water sensor 220 , an SOS button 230 , a transmitter 240 , a display 250 , a power supply 260 and a controller. (270).
  • the GPS receiver 210 may receive a GPS signal including location information and time information of the transmitter 110 from a GPS satellite.
  • the GPS receiver 210 may have a built-in GPS antenna, and may receive a GPS signal through the antenna and input it to the controller 270 .
  • the water sensor 220 is a sensor capable of sensing a sea distress situation drowning in water by detecting contact with water.
  • the water sensor 220 may detect water contact, and may detect information on whether the user is currently underwater by analyzing the water contact area compared to the total area.
  • the water sensor 220 may sense water in such a way that current flows when the anode touches the water using the principle that current flows through water. In an embodiment, the water sensor 220 may automatically sense a sea distress situation through water contact.
  • the SOS button 230 may artificially inform the distress situation of the person in distress by manually inputting a rescue request signal (SOS) through manipulation of the person in distress.
  • SOS rescue request signal
  • Transmitter 240 transmits a distress signal including distress location information when automatically sensing the sea distress by the water sensor 220 or manually inputting the SOS by the SOS button 230 through the radio frequency relay 120 or It can be transmitted to the receiver 130 .
  • the transmitter 240 may include a transmission-only antenna and an RF transmission module.
  • the transmitter 240 is designated as a 924 MHz frequency, but may include a communication frequency capable of transmitting and receiving data, such as Bluetooth, LoRa, Zigbee, and radio wave identification (RFID).
  • the display unit 250 may display the operating state of the transmitter 110 by blinking an LED or a light emitting color. In an embodiment, the display unit 250 may visually represent the remaining battery level of the power supply unit 260 .
  • the power supply unit 260 may supply power required for each configuration operation of the transmitter 110 and may be implemented as a wirelessly rechargeable battery.
  • the control unit 270 may be implemented as a micro controller unit (MCU) capable of overall controlling each configuration operation of the transmitter 110 .
  • the control unit 270 controls the water sensor 220 to automatically detect whether the user wearing the transmitter 110 has fallen into the water, and when the SOS button 230 is operated, the user who has fallen into the water You can control to directly input your own distress situation.
  • the control unit 270 acquires location data from the GPS signal received from the GPS receiver 210 and transmits location information including location and longitude to the distress signal according to the location protocol. It is included and can be controlled to be transmitted to the repeater 120 or the receiver 130 through the transmitter 240 .
  • the transmitter 110 may be implemented to be personally portable. Referring to FIG. 4 , the transmitter 110 may be implemented in a small hand type for easy personal portability. The transmitter 110 may be implemented to be waterproof to a water depth of a predetermined or more, for example, a water depth of 10 m to be suitable for a marine environment. The transmitter 110 may be stored while standing on the cradle so that it can be charged.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the receiver shown in FIG. 1 .
  • the receiver 130 is disposed on a ship and includes a GPS receiver 310 , a receiver 320 , a communication interface 330 , a VHF-DSC linkage 340 , and an LTE-M linkage 350 . and a control unit 360 .
  • the GPS receiver 310 may receive a GPS signal including location information and time information of the receiver 110 from a GPS satellite.
  • the GPS receiver 310 may have a built-in GPS antenna, and may receive a GPS signal through the antenna and input it to the controller 350 .
  • the GPS signal may be used for position tracking in case of distress of the vessel on which the receiver 130 is mounted.
  • the receiver 320 may receive a distress signal through communication with the transmitter 110 or the repeater 120 .
  • the receiver 320 may include a reception-only antenna and an RF reception module, and may receive a distress signal from the transmitter 110 or the repeater 120 and provide it to the controller 350 .
  • the communication interface unit 330 may generate an alarm on the ship in conjunction with the onboard alarm indicator 140 to inform the ship of the distress situation.
  • the communication interface unit 330 works in conjunction with the electronic chart display unit 170 to display the distress location information on the electronic chart display unit 170 so that the position of the person in distress can be tracked.
  • the communication interface unit 330 is connected to the alarm indicator 140 and the electronic chart display 170 and a serial interface using RS485 communication, respectively, through the alarm indicator 140 when receiving a distress signal. It is possible to generate an alarm and display the distress location on the electronic chart through the electronic chart display 170 .
  • the alarm indicator 140 may generate an alarm in the own ship by lighting a warning lamp together with an alarm sound.
  • the electronic chart display 170 may track the location of the shipwreck by displaying the location of the shipwrecked on an Electronic Navigational Chart (ENC).
  • the electronic chart display unit 170 is connected to navigation equipment such as GPS, radar, speedometer, and gyro, and can display the position, speed, direction of the vessel, and other vessels around it at a glance on the screen.
  • the electronic chart display 170 displays a route guide for finding the location of the shipwreck on the screen based on the location of the ship's own ship and the location of the shipwreck, so that the location of the shipwreck can be tracked.
  • the VHF-DSC interworking unit 340 may transmit the received distress signal in the form of a Digital Selective Calling (DSC) message to the outside by interworking with the VHF-DSC device 150 installed in the existing vessel.
  • the VHF-DSC interworking unit 340 may be connected to the VHF-DSC device 150 through a serial interface using RS232 communication through the communication interface unit 330 .
  • the VHF-DSC interworking unit 340 may generate an alarm of the existing VHF-DSC device 150 by using the distress signal as an NMEA input from the outside through the serial interface terminal.
  • the LTE-M interworking unit 350 may transmit the received distress signal as a large-capacity data to the coast 100 km away from the sea by interworking with the LTE-M device 160 installed on the ship.
  • the LTE-M interworking unit 350 may implement e-navigation through interworking with the LTE-M device 160 to centrally control and monitor a distress situation in a land station.
  • the control unit 360 controls the overall operation of the receiver 130 , the GPS receiving unit 310 , the receiving unit 320 , the communication interface unit 330 , the VHF-DSC interworking unit 340 , and the LTE-M interworking unit 350 . ) can manage the control flow or data flow between
  • the controller 360 may recognize a distress situation based on the received distress signal.
  • the control unit 360 recognizes that it is a marine distress occurrence.
  • distress response can be carried out.
  • the control unit 360 may output a specific warning sound corresponding to the distress situation in conjunction with the onboard alarm indicator 140 through the communication interface unit 330 and light a warning lamp to notify other users in the ship of the distress situation. .
  • the controller 360 may generate an alert alarm in conjunction with the alarm indicator 140 at each period T calculated through the following equation.
  • T is the period
  • T 0 is the basic period
  • k is a proportional constant
  • C is the number of alarms
  • N is the number of people on board
  • W is the vessel capacity
  • A is the distress signal reception distance. have.
  • the control unit 360 may decrease the cycle in proportion to the number of people on board and the size of the vessel, and may increase the cycle as the distress signal reception distance increases.
  • the control unit 360 may transmit an emergency message corresponding to the distress situation to the control server and surrounding ships through VHF and LTE-M.
  • the control unit 360 may display the position of the victim on the electronic chart in conjunction with the electronic chart display unit 170 on board through the communication interface unit 330 to track the position of the person in distress.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process for automatically sending a maritime distress location performed by the apparatus for automatically sending a maritime distress location in FIG. 1 .
  • the apparatus 100 for automatically transmitting a distress location at sea may transmit a distress signal including location information of a shipwreck based on GPS by detecting the occurrence of a shipwreck through the transmitter 110 (step S410).
  • the marine distress location automatic transmission apparatus 100 may relay the distress signal transmitted from the transmitter 110 through the repeater 120 on the sea to neighboring ships (step S420).
  • the marine distress location automatic transmission device 100 may receive a distress signal through the repeater 120 and the receiver 130 (step S430).
  • the marine distress location automatic sending device 100 When a distress signal is received, the marine distress location automatic sending device 100 generates an alarm and generates an alarm on the electronic chart by interworking with the onboard alarm indicator 140 and the electronic chart indicator 170 through the communication interface unit 330. can be displayed (step S440).
  • the marine distress location automatic transmission device 100 may interwork with onboard VHF-DSC and LTE-M to deliver a distress alert as a DSC emergency message and implement e-navigation (step S450).
  • control unit 270 control unit

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Abstract

본 발명은 해상 조난위치 자동 발신 장치에 관한 것으로, 해상 조난시에 조난자의 위치정보를 포함하는 조난신호를 발신하는 개인 휴대 송신기, 및 상기 송신기로부터 조난신호를 수신하고 전자해도에 조난 위치정보를 표시하여 조난자의 위치를 인지시키고, 조난신호를 VHF-DSC 또는 LTE-M을 통해 외부 전달하는 수신기를 포함한다.

Description

해상 조난위치 자동 발신 장치
본 발명은 해상 조난위치 자동 발신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상에서 조난시 선박에 탑재된 무선 통신장비와 연동하여 조난신호와 함께 조난 위치를 선박 및 지상에 자동으로 발신함으로써 신속 정확한 조난 대응을 할 수 있도록 하는 해상 조난위치 자동 발신 장치에 관한 것이다.
해상 VHF(Very High Frequency) 통신 기술은 해상을 전달로로 하여 해상을 이동하는 선박들 간에 조난 신호나 해상 정보를 공유할 수 있도록 특정 VHF 대역을 이용하여 통신할 수 있다.
일반적으로 선박의 조난 통신 기술은 선박에 탑승한 사람의 수동 조작으로 DSC(Digital Selective Calling) 발신을 전송하는 것과 자동 선박위치 발신장치(V-Pass)을 통한 조난 발신을 통해 해상교통관제(Vessel Traffic Service; VTS) 센터에 조난 신호를 전송하여 위기 상황을 전달할 수 있다. 이러한 종래 기술은 예상치 못한 사고로 인해 선박에 탑승한 사람이 선내 버튼식으로 비치된 VHF 통신장치 및 자동 선박위치 발신장치를 즉시 조작할 수 없는 상황에서 대응하기 어려운 문제점이 있다.
연안을 항해하는 선박에서 선외추락 등의 익수자 발생 시에 본선 및 타선에 선외 추락임을 알리는 방법으로는 VHF 무선설비의 디지털 선택 호출(Digital Selective Calling; DSC)장치를 이용한 경보신호 송신 및 선박 패스(V-Pass)장치에 의한 조난신호 송신의 두 가지 수단이 운용 중이다. 이들 시스템은 본선에 탑재된 단말기를 이용하여 선박이나 근처 해양국에 조난 경보를 알리는 것을 목적으로 한다. 또한, 본선의 선교에 설치된 무선설비를 직접 조작하거나 이동체를 거치대에서 분리했을 경우 등에 의해 작동하는 방식을 채택하고 있어 급작스러운 선외추락 등의 상황에서는 익수자가 스스로 이를 본선이나 타 무선국에 알릴 수 없다.
이에 선박에서 선외 추락시 익수자가 휴대하고 있는 송신기를 통해 조난 상황을 선박에 알려 신속하게 대응할 수 있도록 하는 조난 대응 기술이 개발되고 있다. 여기에서, 송신기는 구명조끼 포켓에 삽입하거나 목걸이와 고리 형태로 장착 후 사용할 수 있으며 송신기내 물 감지센서 자동 동작에 따른 자동모드와 조난자가 SOS 버튼을 눌러 동작하는 수동모드가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
한국공개특허 제10-2018-0032848(2018.04.02)호
한국등록특허 제10-1836831(2018.03.05)호
본 발명의 일 실시예는 해상에서 조난시 선박에 탑재된 무선 통신장비와 연동하여 조난신호와 함께 조난 위치를 선박 및 지상에 자동으로 발신함으로써 신속 정확한 조난 대응을 할 수 있도록 하는 해상 조난위치 자동 발신 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 e-내비게이션 기반의 차세대 해상 무선통신(LTE-M) 중계기와 연동하여 수신된 조난위치가 포함된 조난 신호를 해상 무선통신망을 통해 외부로 전달하여 해상에서의 조난 상황에 대처할 수 있는 해상 조난위치 자동 발신 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 통신 인터페이스를 통해 선내 알람 표시기와 전자해도 표시기와 연동하여 알람 발생으로 조난상황을 인지하고 전자해도 상에 위치 표시로 조난자의 위치를 신속하게 확인하고 구조 활동을 수행할 수 있는 해상 조난위치 자동 발신 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 해상 조난위치 자동 발신 장치는 해상 조난시에 조난자의 위치정보를 포함하는 조난신호를 발신하는 개인 휴대 송신기, 및 상기 송신기로부터 조난신호를 수신하고 전자해도에 조난 위치정보를 표시하여 조난자의 위치를 인지시키고, 조난신호를 VHF-DSC 또는 LTE-M을 통해 외부 전달하는 수신기를 포함한다.
실시예들 중에서, 해상 조난위치 자동 발신 장치는 상기 송신기와 상기 수신기 사이에 상기 조난신호를 중계하는 중계기를 더 포함하고, 상기 중계기는 상기 송신기 및 상기 수신기와 동일 주파수를 사용하고 적어도 하나 이상의 선박에 설치되어 주변 중계기와 해상에서의 애드혹(Ad-Hoc) 네트워크를 형성하고, 상기 조난신호가 수신되는 경우 선내 알람 표시로 조난 발생을 알리고 선내에 VHF-DSC 기기가 탑재된 경우에 상기 VHF-DSC 기기와 연동하여 DCS 발신을 전송하고 선내에 LTE-M 기기가 탑재된 경우에 상기 LTE-M 기기와 연동하여 LTE-M을 통해 조난 발신을 전송하여 조난 발신 범위를 확대할 수 있다.
상기 송신기는 GPS(Global Positioning System) 안테나를 통해 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부, 물 접촉을 통해 자동으로 해상 조난상황을 센싱하는 물 감지센서, 조난자의 조작을 통해 수동으로 구조 요청 신호(SOS)를 입력하는 SOS 버튼, 상기 해상 조난상황 자동 센싱시 혹은 상기 SOS 수동 입력시 상기 위치 정보를 포함하는 조난 신호를 생성하여 발신하는 발신부, 및 배터리 잔량 및 동작 상태를 LED 점멸 또는 발광 색상으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
상기 수신기는 선내 알람 표시기 및 전자해도 표시기와 각각 RS485 통신을 이용한 직렬 인터페이스(serial interface)로 연결하고 상기 조난신호가 수신되면 상기 알람 표시기 및 상기 전자해도 표시기를 연동하여 선내 경보 알람을 발생하여 조난 상황을 인지시키고 전자해도 화면에 조난자 위치정보를 표시하여 조난자 위치를 알릴 수 있다.
상기 수신기는 선박에 탑재된 VHF-DSC(Very High Frequency-Digital Selective Calling) 기기와 RS232 통신을 이용한 직렬 인터페이스로 연결하고 상기 조난신호가 수신되면 상기 VHF-DSC 기기의 NMEA 입력으로 사용하여 상기 VHF-DSC 기기를 연동하여 상기 조난신호를 VHF를 통해 DSC 메시지로 외부 전달할 수 있다.
상기 수신기는 GPS(Global Positioning System) 안테나를 통해 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부, 상기 조난신호를 수신하는 수신부, 선내 전자해도 표시기에 상기 조난신호에 포함되는 조난자의 위치정보가 표시되도록 상기 전자해도 표시기와 통신 인터페이스를 수행하는 통신 인터페이스부, 선박에 탑재된 VHF-DSC 기기와 연동하여 상기 수신된 조난신호를 VHF를 통해 DSC 메시지로 외부 전달하는 VHF-DSC 연동부, 및 선박에 탑재된 LTE-M 기기와 연동하여 상기 수신된 조난신호를 LTE를 통해 전송하는 LTE-M 연동부를 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해상 조난위치 자동 발신 장치는 해상에서 조난시 선박에 탑재된 무선 통신장비와 연동하여 조난신호와 함께 조난 위치를 선박 및 지상에 자동으로 발신함으로써 신속 정확한 조난 대응을 할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해상 조난위치 자동 발신 장치는 e-내비게이션 기반의 차세대 해상 무선통신(LTE-M) 중계기와 연동하여 수신된 조난위치가 포함된 조난 신호를 해상 무선통신망을 통해 외부로 전달하여 해상에서의 조난 상황에 대처할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해상 조난위치 자동 발신 장치는 통신 인터페이스를 통해 선내 알람 표시기와 전자해도 표시기와 연동하여 알람 발생으로 조난상황을 인지하고 전자해도 상에 위치 표시로 조난자의 위치를 신속하게 확인하고 구조 활동을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 조난위치 자동 발신 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 해상 조난위치 자동 발신 장치의 조난신호 발신 경로를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 송신기의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 도 1에 있는 송신기를 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 1에 있는 수신기의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 6은 도 1에 있는 해상 조난위치 자동 발신 장치에서 수행되는 해상 조난위치 자동 발신 과정을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 조난위치 자동 발신 장치를 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1에 있는 해상 조난위치 자동 발신 장치의 조난신호 발신 경로를 설명하는 도면다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 해상 조난위치 자동 발신 장치(100)는 송신기(110), 중계기(120), 수신기(130), 알람 표시기(140), VHF-DSC 기기(150), LTE-M 기기(160) 및 전자해도 표시기(170)를 포함할 수 있다.
송신기(110)는 GPS(Global Positioning System)를 내장하여 조난신호와 함께 조난 위치정보를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 송신기(110)는 개인 휴대 가능한 소형의 단말기 형태로 구현될 수 있다. 여기에서, 송신기(110)는 소출력 무선기기를 포함할 수 있다. 예컨대, 송신기(110)는 924㎒ 주파수의 2W 출력의 발신 전용 기기에 해당할 수 있다.
중계기(120)는 송신기(110)와 무선으로 연결되며 조난 위치정보가 포함되는 조난신호를 주변 선박에 중계할 수 있다. 일 실시예에서, 중계기(120)는 선박에 설치될 수 있으며, 적어도 하나 이상의 단정들에 설치될 수 있다. 여기에서, 중계기(120)는 송신기(110)와 동일 주파수를 사용하여 조난신호를 송수신할 수 있으며 송신기(110) 보다 고출력 무선기기를 포함할 수 있다. 예컨대, 중계기(120)는 924㎒ 주파수의 5W 출력의 송수신 중계 기기에 해당할 수 있다. 중계기(120)는 적어도 하나 이상의 단정(선박)들에 설치되어 해상에서의 애드혹(Ad-Hoc) 네트워크를 형성할 수 있다.
애드혹(Ad-Hoc) 네트워크는 고정된 유선망을 가지지 않고 이동 호스트로만 이루어져 통신되는 망이다. 따라서 유선망을 구성하기 어렵거나 망을 구성한 후 단기간 사용되는 경우에 적합하며 애드혹(Ad-Hoc) 네트워크에서는 호스트의 이동에 제약이 없고 유선망과 기지국이 필요 없으므로 빠른 망 구성과 저렴한 비용의 장점이 있다.
일 실시예에서, 중계기(120)는 수신기(130)와 구조적으로 동일하고 여기에 발신기능을 더 포함한 형태로 구성될 수 있다. 중계기(120)는 주변 중계기와 애드혹(Ad-Hoc)을 구성할 수 있다.
수신기(130)는 송신기(110) 또는 중계기(120)와 무선으로 연결되며 조난 위치정보가 포함되는 조난신호를 수신하여 조난 상황을 인지하고 선내 알람 표시기(140)와 연동하여 경보 알람을 발생할 수 있다. 수신기(130)는 알람 구성을 포함할 수 있고 자체 알람 발생으로 조난상황을 알릴 수 있다. 예컨대, 수신기(130)는 자체 알람과 선내 알람 표시기(140)와 연동한 알람 중 적어도 하나를 통해 알람 발생할 수 있어 고장 등에 의해 선내 조난상황 발생을 알리지 못하는 상황에 대비할 수 있다.
알람 표시기(140)는 알람음을 울리는 것과 함께 경고램프를 점등하여 자선에 알람 발생할 수 있다. 알람 표시기(140)는 스피커 및 LED 등으로 구성되어 알람신호를 알릴 수 있다.
일 실시예에서, 수신기(130)는 송신기(110) 또는 중계기(120)와의 접속 상태를 계속 확인할 수 있으며 “클로즈 루프(Close-Loop)”로 동작하여 접속이 끊어지는 경우에도 자선 알람을 발생할 수 있다. 여기에서, 수신기(130)는 선박에 설치될 수 있으며, 함선에 설치되어 단정에 설치되는 중계기(120)를 통해 송신기(110)에서 발신되는 조난신호를 중계받을 수 있다. 수신기(130)는 송신기(110) 및 중계기(120)와 동일 주파수를 사용하여 조난신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 수신기(130)는 924㎒ 주파수의 5W 출력의 수신 전용 기기에 해당할 수 있다.
도 2의 (가)에 나타낸 바와 같이, 송신기(110)는 15㎞까지 조난신호를 발신할 수 있으며 송신기(110)의 발신 범위 내에 있는 선박에 설치되는 중계기(120)에 의해 조난신호 발신 범위를 30㎞까지 확대하여 송신기(110)로부터 최대 45㎞까지 떨어져 있는 선박에 설치되는 수신기(130)에 조난신호를 전달할 수 있다.
복수의 중계기들(120)에 의해 애드혹(Ad-Hoc) 네트워크가 형성된 경우에는, 도 2의 (나)에 나타낸 바와 같이, 송신기(110)로부터 수신기(130)까지 조난신호 발신 범위를 보다 확대시킬 수 있어 조난 구조 범위를 넓힐 수 있다.
일 실시예에서, 수신기(130)는 선내 탑재된 무선통신장비와 연동하여 조난 상황을 다양한 통신방식으로 외부에 전달할 수 있다. 여기에서, 수신기(130)는 VHS-DSC 기기(150) 및 LTE-M 기기(160)와 연동하여 수신된 조난신호를 원거리에 있는 다른 선박이나 관제 서버 등의 외부로 전달하는 “오픈 루프(Open Loop)” 방식으로 동작할 수 있다.
VHF-DSC 기기(150)는 선박에 설치된 무선통신장치로, VHF 대역의 주파수를 사용하여 긴급 메시지를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, VHF-DSC 기기(150)는 수신기(130)의 “오픈 루프(Open Loop)” 동작에 대해서 DSC(Digital Selective Call)를 이용하여 조난 경보로서 긴급 메시지를 송신할 수 있다.
LTE-M 기기(160)는 LTE 기반의 초고속 해상 무선통신망을 이용하여 다양한 서비스를 제공할 수 있다. LTE-M은 최대 100㎞ 해상까지 초고속으로 데이터 통신이 가능한 통신망으로, 항해 중인 선박에 e-내비게이션 서비스를 제공하는 역할을 한다. e-내비게이션은 항만정보, 기상정보 등을 실시간으로 활용해 선박 안전 운항 등을 돕는다. 일 실시예에서, LTE-M 기기(160)는 수신기의 “오픈 루프(Open Loop)” 동작에 대해서 LTE-M망을 이용하여 해상에서의 조난 위치를 포함한 조난 상황을 LTE, WiFi 등의 무선통신 기능을 가지는 해양 안전 장비에 송신할 수 있고 조난자 위치 추적 및 전자해도 스트리밍을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 수신기(130)는 선내 전자해도 표시기(170)와 연동하여 수신된 조난신호에 포함되는 조난 위치정보를 전자해도 상에 실시간으로 표시하여 조난자의 위치를 지속적으로 추적할 수 있게 한다.
일 실시예에서, 알람 표시기(140), VHS-DSC 기기(150), LTE-M 기기(160) 및 전자해도 표시기(170)는 중계기(120)가 설치된 선박에 탑재된 경우, 중계기(120)에도 연동되어 조난신호 중계 상황에서 자선에 알람 발생 및 전자해도 상에 조난 위치 표시를 할 수 있다. 중계기(120)는 선내 탑재된 VHS-DSC 기기(150) 및 LTE-M 기기(160)와도 연동하여 조난신호 중계 상황에서 DSC 및 LTE-M을 이용하여 외부에 조난 경보로서 긴급 메시지를 송신할 수 있다. 예컨대, 중계기(120)가 선내 VHS-DSC 기기(150)와 연동할 경우, 도 2의 (가)에 나타낸 바와 같이, DSC를 이용하여 조난 경보로서 긴급 메시지를 60㎞까지 발신 범위를 확대시켜 송신할 수 있다.
일 실시예에 따른 해상 조난위치 자동 발신 장치(100)는 사용자가 휴대하여 조난신호를 보낼 수 있는 송신기(110)와 선박에 설치되는 중계기(120) 및 수신기(130)로 구성되는 무선기기를 이용하여 선내 알람 발생을 인지하고 조치를 취할 수 있으며, 선박에서 별다른 조치가 없거나 필요시 VHS-DSC 기기(150) 및 LTE-M 기기(160)를 이용하여 보다 넓은 범위에 있는 다른 선박이나 육상의 관제 서버 측에 신속하고 정확하게 조난신호를 송신하여 조치를 취할 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 송신기의 구성을 설명하는 블록도이고, 도 4는 도 1에 있는 송신기를 나타내는 예시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 송신기(110)는 GPS 수신부(210), 물 감지센서(220), SOS 버튼(230), 발신부(240), 표시부(250), 전원부(260) 및 제어부(270)를 포함할 수 있다.
GPS 수신부(210)는 GPS 위성으로부터 송신기(110)의 위치 정보 및 시간 정보 등이 포함된 GPS 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, GPS 수신부(210)는 GPS 안테나를 내장할 수 있고 안테나를 통해 GPS 신호를 수신하여 제어부(270)로 입력할 수 있다.
물 감지센서(220)는 물과의 접촉을 감지하여 물에 빠진 해상 조난 상황을 센싱할 수 있는 센서이다. 물 감지센서(220)는 물 접촉을 감지할 수 있고, 전체 면적 대비 물 접촉 면적을 분석하여 사용자가 현재 수중에 있는지 여부에 관한 정보를 검출할 수 있다. 물 감지센서(220)는 물에 전류가 흐르는 원리를 이용하여 양극이 물에 닿으면 전류가 통전되는 방식으로 물을 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 물 감지센서(220)는 물 접촉을 통해 자동으로 해상 조난상황을 센싱할 수 있다.
SOS 버튼(230)은 조난자의 조작을 통해 수동으로 구조 요청 신호(SOS)를 입력하여 자신의 조난상황을 인위적으로 알릴 수 있다.
발신부(240)는 물 감지센서(220)에 의해 해상 조난상황 자동 센싱시 또는 SOS 버튼(230)에 의해 SOS 수동 입력시 조난 위치정보를 포함하는 조난신호를 무선 주파수를 통해 중계기(120) 또는 수신기(130)에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 발신부(240)는 발신 전용 안테나 및 RF 송신모듈을 포함할 수 있다. 여기에서, 발신부(240)는 924㎒ 주파수로 지정되어 있으나 블루투스, 로라(LoRa), 지그비(Zigbee), 전파식별(RFID) 등 데이터를 송수신할 수 있는 통신 주파수를 포함할 수 있다.
표시부(250)는 송신기(110)의 동작 상태를 LED 점멸 또는 발광 색상으로 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 표시부(250)는 전원부(260)의 배터리 잔량을 시각적으로 표현할 수 있다.
전원부(260)는 송신기(110)의 각 구성 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있으며, 무선 충전 가능한 배터리로 구현될 수 있다.
제어부(270)는 송신기(110)의 각 구성 동작을 전반적으로 제어할 수 있는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Nuit; MCU)으로 구현할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(270)는 물 감지센서(220)에서 송신기(110)를 착용한 사용자가 물에 빠졌는 지의 여부를 자동 감지하도록 제어하고 SOS 버튼(230) 조작이 이루어지면 물에 빠진 사용자가 자신의 조난 상황을 직접 입력하도록 제어할 수 있다. 여기에서, 제어부(270)는 사용자의 조난 상황이 자동 감지되거나 수동 입력되면 GPS 수신부(210)에서 수신한 GPS 신호로부터 위치 데이터를 획득하여 위치 프로토콜에 따라 위치와 경도를 포함한 위치정보가 조난신호에 포함되어 발신부(240)를 통해 중계기(120) 또는 수신기(130)로 송신되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 송신기(110)는 개인 휴대 가능하도록 구현될 수 있다. 도 4를 참조하면, 송신기(110)는 개인 휴대가 용이하도록 소형의 핸드타입으로 구현될 수 있다. 송신기(110)는 해상 환경에 적합하도록 소정 이상의 수심, 예컨대 수심 10m 방수 가능하게 구현될 수 있다. 송신기(110)는 거치대에 기립된 상태로 충전 가능하게 거치 보관될 수 있다.
도 5는 도 1에 있는 수신기의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 수신기(130)는 선박에 배치되고 GPS 수신부(310), 수신부(320), 통신 인터페이스부(330), VHF-DSC 연동부(340), LTE-M 연동부(350) 및 제어부(360)를 포함할 수 있다.
GPS 수신부(310)는 GPS 위성으로부터 수신기(110)의 위치 정보 및 시간 정보 등이 포함된 GPS 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, GPS 수신부(310)는 GPS 안테나를 내장할 수 있고 안테나를 통해 GPS 신호를 수신하여 제어부(350)로 입력할 수 있다. 여기에서, GPS 신호는 수신기(130)가 탑재된 선박의 조난 시 위치 추적에 사용될 수 있다.
수신부(320)는 송신기(110) 또는 중계기(120)와 통신을 통해 조난신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 수신부(320)는 수신 전용 안테나 및 RF 수신 모듈을 포함할 수 있고 송신기(110) 또는 중계기(120)로부터 조난 신호를 수신하여 제어부(350)에 제공할 수 있다.
통신 인터페이스부(330)는 선내 알람 표시기(140)와 연동하여 선내에 경보 알람을 발생시켜 조난 상황을 선내에 알릴 수 있다. 통신 인터페이스부(330)는 전자해도 표시기(170)와 연동하여 전자해도 표시기(170) 상에 조난 위치정보를 표시하여 조난자의 위치를 추적할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 통신 인터페이스부(330)는 알람 표시기(140) 및 전자해도 표시기(170)와 각각 RS485 통신을 이용한 직렬 인터페이스(Serial Interface)로 연결되어 조난신호 수신시 알람 표시기(140)를 통해 경보 알람을 발생시키고 전자해도 표시기(170)를 통해 전자해도 상에 조난 위치를 표시할 수 있다. 여기에서, 알람 표시기(140)는 알람음을 울리는 것과 함께 경고램프를 점등하여 자선에 알람 발생할 수 있다. 여기에서, 전자해도 표시기(170)는 전자해도(Electronic Navigational Chart; ENC)에 조난자 위치를 표시하여 조난자의 위치를 추적할 수 있다. 전자해도 표시기(170)는 GPS, 레이다, 속력계, 자이로컴퍼스 등의 항해장비와 연결되어 화면상에서 선박의 위치, 속력, 방향, 주위의 다른 선박 등을 한눈에 볼 수 있도록 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 전자해도 표시기(170)는 화면상에 자선의 위치와 조난자의 위치에 기초하여 조난자의 위치를 찾아갈 수 있는 항로 안내가 표시되어 조난자의 위치를 추적할 수 있게 한다.
VHF-DSC 연동부(340)는 기존 선박에 설치된 VHF-DSC 기기(150)와 연동하여 수신된 조난신호를 DSC(Digital Selective Calling) 메시지 형태로 외부에 전달할 수 있다. 일 실시예에서, VHF-DSC 연동부(340)는 통신 인터페이스부(330)를 통해 VHF-DSC 기기(150)와 RS232 통신을 이용한 직렬 인터페이스로 연결될 수 있다. 여기에서, VHF-DSC 연동부(340)는 조난 신호를 직렬 인터페이스 단자를 통해 외부에서 NMEA 입력으로 사용하여 기존 VHF-DSC 기기(150)의 경보를 발생시킬 수 있다.
LTE-M 연동부(350)는 선박에 설치되는 LTE-M 기기(160)와 연동하여 수신된 조난신호를 해상에서 100㎞ 떨어진 연안까지 대용량 데이터로 전달할 수 있다. 일 실시예에서, LTE-M 연동부(350)는 LTE-M 기기(160)와의 연동을 통해 e-내비게이션을 구현하여 육상국에서 조난상황에 대해 중앙 제어 및 모니터링을 할 수 있다.
제어부(360)는 수신기(130)의 전체적인 동작을 제어하고, GPS 수신부(310), 수신부(320), 통신 인터페이스부(330), VHF-DSC 연동부(340) 및 LTE-M 연동부(350) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(360)는 수신된 조난신호를 기초로 조난상황을 인지할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(360)는 수신부(320)를 통해 반경 15㎞ 범위 내에 있는 송신기(110) 또는 반경 30㎞ 범위 내에 있는 중계기(120)로부터 발신되는 조난 신호가 수신되면 해상 조난자 발생으로 인지하여 조난 대응을 수행할 수 있다. 여기에서, 제어부(360)는 통신 인터페이스부(330)를 통해 선내 알람 표시기(140)와 연동하여 조난 상황에 대응되는 특정 경고음을 출력하고 경고램프를 점등하여 선내 다른 사용자에게 조난 상황을 알릴 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(360)는 조난신호가 수신된 경우 다음의 수학식을 통해 산출되는 주기 T마다 알람 표시기(140)와 연동하여 경보 알람을 발생시킬 수 있다.
[수학식]
Figure PCTKR2021004279-appb-I000001
여기에서, T는 주기를, T0는 기본 주기를, k는 비례 상수를, C는 알람 횟수를, N을 선박 탑승 인원수를, W는 선박 용량을, A는 조난신호 수신거리를 의미할 수 있다. 제어부(360)는 선박 탑승 인원수와 선박 크기에 비례하여 주기를 감소시킬 수 있고, 조난신호 수신거리가 길수록 주기를 증가시킬 수 있다.
제어부(360)는 VHF 및 LTE-M을 통해 조난상황에 대응되는 긴급 메시지를 관제 서버 및 주변 선박들에 송신할 수 있다. 제어부(360)는 통신 인터페이스부(330)를 통해 선내 전자해도 표시기(170)와 연동하여 조난자의 위치를 전자해도 상에 표시하여 조난자의 위치를 추적할 수 있다.
도 6은 도 1에 있는 해상 조난위치 자동 발신 장치에서 수행되는 해상 조난위치 자동 발신 과정을 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 해상 조난위치 자동 발신 장치(100)는 송신기(110)를 통해 해상 조난자 발생을 감지하여 GPS에 기반한 조난자의 위치정보를 포함하는 조난신호를 송신할 수 있다(단계 S410). 해상 조난위치 자동 발신 장치(100)는 중계기(120)를 통해 송신기(110)에서 송신되는 조난신호를 주변 선박에 해상 중계할 수 있다(단계 S420). 해상 조난위치 자동 발신 장치(100)는 중계기(120) 및 수신기(130)를 통해 조난신호를 수신할 수 있다(단계 S430). 해상 조난위치 자동 발신 장치(100)는 조난신호가 수신되면 통신 인터페이스부(330)를 통해 선내 알람 표시기(140) 및 전자해도 표시기(170)와 연동하여 경보 알람 발생 및 전자해도 상에 조난자 위치를 표시할 수 있다(단계 S440). 해상 조난위치 자동 발신 장치(100)는 선내 VHF-DSC 및 LTE-M과 연동하여 조난 경보를 DSC 긴급 메시지로 전달하고 e-내비게이션을 구현할 수 있다(단계 S450).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
[부호의 설명]
100: 해상 조난 위치 자동 발신 장치
110: 송신기
120: 중계기
130: 수신기
140: 알람 표시기
150: VHF-DSC 기기
160: LTE-M 기기
170: 전자해도 표시기
210: GPS 수신부
220: 물 감지센서
230: SOS 버튼
240: 발신부
250: 표시부
260: 전원부
270: 제어부
310: GPS 수신부
320: 수신부
330: 통신 인터페이스부
340: VHF-DSC 연동부
350: LTE-M 연동부
360: 제어부

Claims (6)

  1. 해상 조난시에 조난자의 위치정보를 포함하는 조난신호를 발신하는 개인 휴대 송신기; 및
    상기 송신기로부터 조난신호를 수신하고 전자해도에 조난 위치정보를 표시하여 조난자의 위치를 인지시키고, 조난신호를 VHF-DSC 또는 LTE-M을 통해 외부 전달하는 수신기를 포함하는 해상 조난위치 자동 발신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신기와 상기 수신기 사이에 상기 조난신호를 중계하는 중계기를 더 포함하고,
    상기 중계기는
    상기 송신기 및 상기 수신기와 동일 주파수를 사용하고 적어도 하나 이상의 선박에 설치되어 주변 중계기와 해상에서의 애드혹(Ad-Hoc) 네트워크를 형성하고, 상기 조난신호가 수신되는 경우 선내 알람 표시로 조난 발생을 알리고 선내에 VHF-DSC 기기가 탑재된 경우에 상기 VHF-DSC 기기와 연동하여 DCS 발신을 전송하고 선내에 LTE-M 기기가 탑재된 경우에 상기 LTE-M 기기와 연동하여 LTE-M을 통해 조난 발신을 전송하여 조난 발신 범위를 확대하는 것을 특징으로 하는 해상 조난위치 자동 발신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 송신기는
    GPS(Global Positioning System) 안테나를 통해 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부;
    물 접촉을 통해 자동으로 해상 조난상황을 센싱하는 물 감지센서;
    조난자의 조작을 통해 수동으로 구조 요청 신호(SOS)를 입력하는 SOS 버튼;
    상기 해상 조난상황 자동 센싱시 혹은 상기 SOS 수동 입력시 상기 위치 정보를 포함하는 조난 신호를 생성하여 발신하는 발신부; 및
    배터리 잔량 및 동작 상태를 LED 점멸 또는 발광 색상으로 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 조난위치 자동 발신 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수신기는
    선내 알람 표시기 및 전자해도 표시기와 각각 RS485 통신을 이용한 직렬 인터페이스(serial interface)로 연결하고 상기 조난신호가 수신되면 상기 알람 표시기 및 상기 전자해도 표시기를 연동하여 선내 경보 알람을 발생하여 조난 상황을 인지시키고 전자해도 화면에 조난자 위치정보를 표시하여 조난자 위치를 알리는 것을 특징으로 하는 해상 조난위치 자동 발신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수신기는
    선박에 탑재된 VHF-DSC(Very High Frequency-Digital Selective Calling) 기기와 RS232 통신을 이용한 직렬 인터페이스로 연결하고 상기 조난신호가 수신되면 상기 VHF-DSC 기기의 NMEA 입력으로 사용하여 상기 VHF-DSC 기기를 연동하여 상기 조난신호를 VHF를 통해 DSC 메시지로 외부 전달하는 것을 특징으로 하는 해상 조난위치 자동 발신 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수신기는
    GPS(Global Positioning System) 안테나를 통해 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부;
    상기 조난신호를 수신하는 수신부;
    선내 전자해도 표시기에 상기 조난신호에 포함되는 조난자의 위치정보가 표시되도록 상기 전자해도 표시기와 통신 인터페이스를 수행하는 통신 인터페이스부;
    선박에 탑재된 VHF-DSC 기기와 연동하여 상기 수신된 조난신호를 VHF를 통해 DSC 메시지로 외부 전달하는 VHF-DSC 연동부; 및
    선박에 탑재된 LTE-M 기기와 연동하여 상기 수신된 조난신호를 LTE를 통해 전송하는 LTE-M 연동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 조난위치 자동 발신 장치.
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