KR100716518B1 - 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보 시스템에 관한 것으로서, 상기 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기는, 구명조끼에 구비되는 무선조난경보기에 있어서, 수분을 감지하여 익수여부를 판단하는 센서부, 상기 무선조난경보기의 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부, 지피에스 위성으로부터 송출되는 위성신호를 수신하여 현재좌표를 산출하여 출력하는 지피에스 수신부, 상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 현재좌표를 저장하는 메모리부, 통신을 위한 주파수를 설정하여 조난신호를 전송하고, 상기 조난신호를 수신한 관리 스테이션으로부터 전송되는 응답 메세지를 수신하는 통신부 및 상기 센서부로부터 익수신호가 입력되면 상기 지피에스 수신부에 전원을 인가하며, 상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 현재좌표를 상기 메모리부에 저장하고, 현재좌표와 식별코드를 조합하여 조난신호를 생성하여 전송하는 주제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기이다.

본 발명에 따른 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기에 따르면, 조난자의 현재 위치를 정확히 파악하여 조난신호를 전송함에 따라 조난자를 빠르고 정확하게 구조할 수 있으며, 무선조난경보기의 전력소비를 최소화하여 장시간 조난신호를 전송할 수 있고, 파고와 조난신호 전송주기를 어긋나게 하여, 조난신호의 수신률을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 무선조난경보 시스템에 따르면, 무선조난경보 중계장치 및 항로표지시스템을 이용하여 근해뿐만 아니라 연해에서 조난사고가 발생한 경우에도 조난신호를 관리 스테이션으로 전송하여 신속하고 정확한 구조작업이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

지피에스, 무선조난경보기, 무선조난경보 시스템, 구명조끼

Description

선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보시스템{Wireless distress signal device with GPS and Wireless rescue system thereof}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보 시스템의 구성 블록도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보기의 구성을 나타낸 구성 블록도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보기의 작동과정을 도시한 작동 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 무선조난경보기 110 : GPS 위성

120 : 무선조난경보 중계장치 130 : 관리 스테이션

140 : 항로표지자국 150 : 항로표지모국

170 : 선박자동식별장치 자국 172 : 선박자동식별장치 모국

180 : 선박위치정보서비스 자국 184 : 선박위치정보서비스 모국

본 발명은 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지피에스 위성으로부터 송출되는 정보를 수신하여 조난자의 정확한 현재좌표를 산출하고 이를 이용하여 조난신호를 송출할 수 있는 지피에스를 이용한 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보 시스템에 관한 것이다.

지상에서는 119구조와 같이 재난신고요령이나 신속한 인명구조시스템이 잘 운용되어지고 있는 반면, 해상에서 조난을 당한 익수자의 경우 급격한 체온저하로 인하여 시간대별 생존율이 극히 낮은 실정이다. 특히 야간이나 악천후 또는 해류이동으로 인해 더더욱 구조의 신속성이 요구되는 해상에서는 조난신고체계가 구축되어 있지 않고, 또한 신고가 되더라도 현장에서 조난자의 위치파악이 어려워서 익사사고에 대한 구조율이나 시신수습율이 매우 저조한 편이라는 문제점이 있었다.

종래 기술에 따른 해양조난과 관련된 위치확인 시스템과 관련되어 선박위치정보서비스 또는 선박자동식별장치 등이 제안되었다.

선박위치정보서비스(Vessel Monitoring Service)의 경우 선박의 위치 및 이동경로 등을 인터넷을 통하여 사무실 PC에서 확인할 수 있는 서비스로서 VMS 서버와 육상 지구국을 통하여 서비스가 이루어지도록 구성되어 있으며, VMS는 자동으로 위치정보를 선박으로부터 가져올 수 있어, 그동안 선박에서 수시로 선박위치를 팩스나 텔렉스를 통하여 수동으로 보내 주던 역할을 대치 할 수 있고 VMS 서버에서 데이타를 축적,관리 할 수 있어 다양하게 활용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 선박자동식별장치(Automatic Identification System)는 항행중 선박의 명세, 위치, 항적 등 항해정보 자동인식 장치로서 150톤이상 여객선, 300톤이상 외항선 및 총톤수 500톤이상 내항선, 길이 45미터이상 어선, 폐기물운반선, 위험물운반선 등 에 설치되며 VHF대역의 고출력 장비를 구비해야 한다.

그러나 이러한 종래기술에 따른 위치확인 시스템은 그 대상이 인명이 아닌 선박에 한정됨에 따라 인명구조와는 무관하다는 문제점이 있었으며, 또한, 고출력의 무선장비와 복잡한 시스템을 갖추어야 하는 문제점이 있어 인명구조와 관련된 기술에는 적용될 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 구명조끼에 구비되어 지피에스 위성신호를 이용하여 조난자의 현재좌표를 정확하게 산출하여 조난신호를 전송할 수 있는 지피에스 무선조난경보기와 상술한 지피에스 무선조난경보기로부터 전송되는 조난신호를 효율적으로 수신하여 신속하고 정확한 인명구조를 수행할 수 있는 무선조난경보 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 구명조끼에 구비되는 무선조난경보기에 있어서,

수분을 감지하여 익수여부를 판단하는 센서부; 상기 무선조난경보기의 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부; 지피에스 위성으로부터 송출되는 위성신호를 수신하여 현재좌표를 산출하여 출력하는 지피에스 수신부; 상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 현재좌표를 저장하는 메모리부; 통신을 위한 주파수를 설정하여 조난신호를 전송하고, 상기 조난신호를 수신한 관리 스테이션으로부터 전송되는 응답 메세지를 수신하는 통신부; 및 상기 센서부로부터 조난신호가 입력되면 상기 지피에스 수신부에 전원을 인가하며, 상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 현재좌표를 상기 메모리부에 저장하고, 현재좌표와 식별코드를 조합하여 조난신호를 생성하여 전송하는 주제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기가 제공된다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 지피에스를 이용한 무선조난경보 시스템에 있어서,

구명조끼에 구비되어 조난여부를 판단하고, 조난이 발생한 경우 지피에스 위성으로부터 전송되는 신호를 수신하여 현재좌표를 산출한 후, 현재좌표를 이용하여 조난신호를 생성하고 전송하는 지피에스를 이용한 무선조난경보기; 섬 또는 해상부표 또는 등대에 구비되며, 상기 무선조난경보기 및/또는 타 무선조난경보 중계장치로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 타 무선조난경보 중계장치 및/또는 관리 스테이션으로 전송하는 적어도 하나 이상의 무선조난경보 중계장치; 상기 무선조난경보기 또는 상기 무선조난경보 중계장치로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 저장하고 표시하며, 상기 조난신호에 대한 응답메세지를 생성하여 전송하는 관리 스테이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보 시스템이 제공된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보 시스템에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보 시스템의 구성 블록도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보기의 구성을 나타낸 구성 블록도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지피에스를 이용한 무선조난경보기와 이를 이용한 무선조난경보 시스템에 대하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보 시스템은 지피에스 위성(110), 무선조난경보기(100), 무선조난경보 중계장치(120) 및 관리 스테이션(130)을 포함할 수 있다.

무선조난경보기(100)는 구명조끼에 구비되어 구명조끼를 착용한 사람이 조난되었는지 여부를 판단하고, 조난이 발생한 경우 지피에스 위성(110)으로부터 전송 되는 신호를 수신하여 현재좌표를 산출한 후, 현재좌표를 이용하여 조난신호를 생성하고 전송하게 된다. 조난신호는 다양한 방식의 무선통신 방식을 통해 전송되도록 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게 RFID를 이용하여 전송되도록 구성될 수 있다. RFID를 이용하여 조난신호를 전송하도록 구성하는 경우, 저전력으로 오랬동안 조난신호를 전송할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 본 발명에 따른 무선조난경보기(100)의 상세한 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.

무선조난경보 중계장치(120)는 섬 또는 해상부표 또는 등대에 구비되며, 무선조난경보기(100) 및/또는 타 무선조난경보 중계장치(120)로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 타 무선조난경보 중계장치(120) 및/또는 관리 스테이션(130)으로 전송하게 된다. 이러한 무선조난경보 중계장치(120)는 무선조난경보기(100)와 관리 스테이션(130) 사이의 거리가 멀거나 지형상 가시거리 확보가 불가능한 지역에서도 원활한 조난신호의 수신율을 확보하기 위해서 설치된다. 본 발명에 따른 무선조난경보 중계장치(120)는 무선조난경보기(100)와 관리 스테이션(130)이 채택하고 있는 무선통신 프로토콜과 동일한 방식으로 무선통신을 수행하도록 구성된다. 즉, 무선조난경보기(100)와 관리 스테이션(130)이 RFID를 이용하여 무선통신을 수행하는 경우 본 발명에 따른 무선조난경보 중계장치(120)는 RFID를 이용한 무선통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)를 구비하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 무선조난경보 중계장치(120)는 태양광을 이용하여 태양열 자가발전부(미도시)와 태양열 자가발전부로부터 전원을 공급받아 충전되는 전원장치(미도시)를 구비하여 중계기능을 계속 유지하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 무선조난경보 시스템은 적어도 하나 이상의 무선조난경보 중계장치(120)를 포함하여 거리에 제약이 없이 무선조난경보기(100)로부터 송출되는 조난신호를 관리 스테이션(130)으로 전송할 수 있도록 구성될 수 있다.

관리 스테이션(130)은 무선조난경보기(100) 또는 무선조난경보 중계장치(120)로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 저장하고 표시하며, 조난신호에 대한 응답메세지를 생성하여 전송하게 된다. 보다 상세하게 본 발명에 따른 관리 스테이션(130)은 조난관리 시스템을 관리하는 일종의 관리서버로서, 조난신호를 수신하기 위한 통신부(미도시), 인터넷을 통한 데이터통신을 수행하기 위한 네트워크 통신부(미도시), 관리 스테이션을 운영하기 위한 운영프로그램이 저장되어 있으며 관리 스테이션을 운영하는 과정에서 생성되는 데이터의 임시 저장공간으로 이용되는 메모리부(미도시), 관리 스테이션을 운영하는 과정에서 생성되는 각종 정보를 표시하는 디스플레이부(미도시), 각종 정보를 저장하는 저장부(미도시) 및 상술한 각 구성부를 제어하여 관리 스테이션을 운영하는 주제어부(미도시)를 포함하고 있다. 상술한 각 구성부의 구성 및 기능에 대해서는 종래의 기술을 채택하고 있는 바, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

무선조난경보기(100)로부터 송신된 조난신호는 매우 원거리로부터 송신되는 미약한 신호이기 때문에 관리 스테이션(130)은 고 이득의 수신안테나(12dB 이상의 야기안테나, 미도시)를 120도 간격으로 3개를 배치하여 360도 방향에 관계없이 미약한 송신신호를 수신할 수 있도록 구성된다. 관리 스테이션(130)은 암호화된 데이터 패킷으로 구성된 조난신호를 수신하여, 암호호된 데이터 패킷을 풀고 멘체스터 해독과정과 오류정정 과정을 수행하며, 조난신호가 수신된 시각을 지속적으로 표시하고 저장한다. 동시에 관리 스테이션(130)은 조난신호에 대한 응답 메세지를 생성하여 무선조난경보기(100)로 보내어 조난자를 심리적으로 안정시키고, 알람을 발생시키고 이벤트 창을 활성화시켜 담당자에게 조난신호가 수신되었음을 알려서 신속한 구조가 진행되도록 한다. 이때, 관리 스테이션(130)은 디스플레이부(미도시)를 통해 해상지도에 조난지점 좌표에 해당 식별코드와 각 수신시각을 표시하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 관리 스테이션(130)은 무선조난경보기(100) 또는 무선조난경보 중계장치(120)로부터 전송되는 조난신호를 수신한 후, 연동되는 통신망(이동통신망, 유선통신망)을 이용하여 관리자에게 조난신호의 수신을 알릴 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 무선조난경보 시스템은 항로표지자국(140) 및 항로표지모국(150)을 더 포함할 수 있다.

항로표지자국(140)은 무선조난경보기(100)로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 VHF 대역으로 변환하여 항로표지모국(150)으로 전송하게 되며, 항로표지모국(150)은 항로표지자국(140)으로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 인터넷(160)을 통해 연결된 관리 스테이션(130)으로 전송하게 된다.

본 발명에 따른 무선조난경보 시스템은 해안선에서 10km 이내의 지역에서는 송신기와 수신기가 직접통신이 가능하며, 해안선에서 10km ~ 50km 사이의 원거리에서도 원활한 조난신호 수신율을 확보하기 위해서는 기존 해상시설물과 연동하여 조 난신호를 수신할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 해상을 이동하는 선박들의 항로를 표시하고 그 표지를 관리하는“항로표지집약관리시스템”의 자국에(해상부표, 등대에 해당함) 무선조난경보기(100)로부터 전송되는 조난신호를 수신할 수 있는 통신부(미도시, 만일 무선조난경보기(100)와 관리 스테이션(130)이 RFID 방식으로 통신을 하도록 구성된 경우, RFID 수신기)를 부가하여 무선조난경보기(100)로부터 전송되는 조난신호를 수신한 후 VHF 대역으로 변환하여 항로표지모국(150)으로 전송하도록 구성될 수 있다.

항로표지모국(150)은 인터넷(160)을 통하여 관리 스테이션(130)에 연결되어 있으며, 항로표지모국(150)으로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 관리 스테이션(130)으로 전송하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 무선조난경보 시스템은 해안선에서 50km ~ 100km 사이의 중거리에서도 원활한 조난신호 수신율을 확보하기 위해서는 기존 시스템과 연동하여 조난신호를 수신할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 선박의 항행중 선박의 명세, 위치, 항적 등 항해정보 자동인식을 위한 장치인 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS) 자국(170)에 무선무선조난경보기(100)로부터 전송되는 조난신호를 수신할 수 있는 통신부(미도시, 만일 무선무선조난경보기(100)와 관리 스테이션(130)이 RFID 방식으로 통신을 하도록 구성된 경우, RFID 수신기)를 부가하여 무선무선조난경보기(100)로부터 전송되는 조난신호를 수신한 후 VHF 대역으로 변환하여 선박자동식별장치모국(172)으로 전송하도록 구성될 수 있다.

선박자동식별장치 모국(172)은 인터넷(160)을 통하여 관리 스테이션(130)에 연결되어 있으며, 선박자동식별장치자국(170)으로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 관리 스테이션(130)으로 전송하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 무선조난경보 시스템은 해안선에서 100km ~ 300km 사이의 원거리에서도 원활한 조난신호 수신율을 확보하기 위해서는 기존 시스템과 연동하여 조난신호를 수신할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 선박의 위치 및 이동경로 등을 인터넷을 통하여 사무실 PC에서 확인할 수 있는 선박위치정보서비스(Vessel Monitoring Service, VMS)의 자국(180)에 무선무선조난경보기(100)로부터 전송되는 조난신호를 수신할 수 있는 통신부(미도시, 만일 무선무선조난경보기(100)와 관리 스테이션(130)이 RFID 방식으로 통신을 하도록 구성된 경우, RFID 수신기)를 부가하여 무선무선조난경보기(100)로부터 전송되는 조난신호를 수신한 후 조난신호를 통신위성(182)을 통해 선박위치정보서비스 모국(184)으로 전송하도록 구성될 수 있다.

위성 지상국에 위치한 선박위치정보서비스 모국(184)은 인터넷(160)을 통하여 관리 스테이션(130)에 연결되어 있으며, 통신위성(182)을 통해 선박위치정보서비스 자국(180)으로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 관리 스테이션(130)으로 전송하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경 보기는 센서부(202), 전원부(204), 지피에스 수신부(206), 메모리부(210), 통신부(208) 및 주제어부(200)포함할 수 있다.

센서부(202)는 수분을 감지하여 익수여부를 판단하여 구명조끼를 착용한 사람이 조난당한 경우 익수신호를 출력하게 되며, 본 발명에 따른 센서부(202)는 튜브내부에 두개의 전극이 180도 방향으로 배치되어 있어서 물이 튜브 내부로 관통해야만 수분을 감지할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서 보다 정확하게 익수여부를 판단하여 신호를 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 물론 상술한 구성이외에 이미 공지된 여러가지 기술을 이용하여 구명조끼를 착용한 조난자의 조난여부를 판단하여 신호를 출력하도록 구성될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

전원부(204)는 주제어부(200)의 제어에 따라 무선조난경보기(100)의 각 구성부(지피에스 수신부(206), 통신부(208) 등)에 전원을 공급하게 되며, 이미 상용화된 여러가지 종류의 배터리로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 주제어부(200)는 무선조난경보기(100)의 수명을 최대화 할 수 있도록 안출된 전원관리 알고리즘을 이용하여 전원부(204)를 제어하여 전원을 공급하게 된다. 이러한 본 발명에 따른 특징적인 전원관리 알고리즘에 대해서는 후술하기로 한다.

지피에스 수신부(206)는 지피에스 위성(110)으로부터 송출되는 위성신호를 수신하여 조난자의 현재좌표를 산출하여 출력하게 된다. 이러한 지피에스 수신부(206)에 관련된 기술은 이미 공지된 기술을 채택하고 있는 바 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

메모리부(210)는 비휘발성 메모리(ROM, Read Only Memory)로 구성되어, 지피 에스 수신부(206)로부터 출력되는 현재좌표를 저장하게 된다.

통신부(208)는 통신을 위한 주파수를 설정하여 주제어부(200)에서 생성된 조난신호를 전송하고, 조난신호를 수신한 관리 스테이션(130)으로부터 전송되는 응답 메세지를 수신하게 된다. 이러한 통신부(208)는 이미 상용화된 여러가지 통신 방식을 이용하여 무선통신을 수행하도록 구현될 수 있으나, 보다 바람직하게 RFID를 이용하여 무선통신을 수행하도록 구현될 수 있다.

주제어부(200)는 센서부(202)로부터 익수신호('익수신호'라함은 구명조끼를 입은 조난자가 조난을 당한 경우 센서부(202)로부터 출력되는 신호를 의미함)가 입력되면 지피에스 수신부(206)에 전원을 인가하여 지피에스 수신부(206)로부터 출력되는 현재좌표를 상기 메모리부에 저장하고, 현재좌표와 식별코드를 조합하여 조난신호를 생성하여 전송하게 된다.

보다 바람직하게 본 발명에 따른 주제어부(200)는 본 발명만의 전원관리 알고리즘에 따라 전원부(204)를 제어하여 보다 효율적인 전원관리가 이루어지도록 구성되어 있다.

최초에 배터리가 연결되면 주제어부(200)는 절전모드(Power save)로 동작되어 최소한의 전력으로 센서부(202)로부터 익수신호가 입력되는지 여부만을 주기적으로 감시하게 된다. 센서부(202)로부터 익수신호가 입력되면 주제어부(200)는 절전모드에서 동작모드(Working mode)로 전환된다.

동작모드로 전환되면 주제어부(200)는 지피에스 수신부(206)를 제외한 모든 전원을 오프(OFF)하고, 지피에스 수신부(206)의 전원만을 온(ON)하여 지피에스 수신부(206)로부터 정상좌표가 입력될 때까지 대기한다. 여기서 정상좌표란 GPRMC 코드의 19번째 문자가 "A" 일 때의 좌표를 말하며, 주제어부(200)는 지피에스에서 수신부()로부터 입력되는 좌표를 판단하여 정상좌표가 입력되는 경우 정상좌표를 메모리부(210)에 저장한 후 바로 지피에스 수신부(206)의 전원을 오프(OFF)한다.

다음으로 주제어부(200)는 주파수설정을 위하여 통신부(208)에 전원을 인가하여 TCXO(미도시)와 PLL(미도시)를 기동시켜 통신을 위한 주파수를 설정하고, 주파수가 설정된 후 메모리부(210)에 저장된 정상좌표 값과 식별코드(식별코드는 무선조난경보기 고유의 키값으로서 미리 설정되어 있음)를 조합하여 BCH3121 및 멘체스터 방식으로 암호화한 첫 조난신호를 전송한다.

또한, 보다 바람직하게 본 발명에 따른 주제어부(200)는 첫 조난신호를 전송 후1초 간 수신 대기하여 응답이 없으면, 6초간 절전모드로 전환하고, 6초(대기시간, 이는 전원소비를 최소화하기 위하여 안출된 것으로서 대기시간은 설정에 따라 변경될 수 있다)간의 절전모드 대기후 다시 지피에스 수신부(206)의 전원을 온(ON)하여 정상좌표를 취한 후 상술한 조난신호 생성 및 전송과정을 다시 수행하게 된다. 이때, 조난신호를 전송하는 회수가 늘어날 때마다 조난신호를 전송한후 절전모드로 대기하는 대기시간을 증가시킨 후 조난신호를 전송할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 첫 조난신호를 전송하고 1초 내에 응답메세지를 수신하지 못한 경우 6초간 절전모드로 대기한 후 다시 동작모드로 전환되고, 두번재 조난신호를 전송하고 1초 내에 응답메세지를 수신하지 못한 경우 7초간 절전모드로 대기한 후 다시 동작모드로 전환되어 조난신호를 재생성하고 전송하는 방식으로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 주제어부(200)는 파고의 주기에 따라 효율적으로 조난신호를 전송 할 수 있도록 구성될 수 있다. 만약 조난신호를 송신하는 시각과 파고가 가장 낮을 때라면 통신성공 가능성이 낮으므로 평균적인 파고의 주기와 같지 않도록 불규칙한 전송주기를 임의로 설정하여 통신성 공률을 높인다. 구체적인 방법으로 조난신호는1초 간격으로 3회씩 전송되며 6초간 절전모드로 대기한 후 위성좌표가 취해진(2초~30초로 환경 및 각도에 따라 불규칙적임) 다음에 새로운 조난신호가 전송한다. 이렇게 무한반복 송신함으로서 조난신호의 전송 주기와 파고의 주기를 불일치시키는 것이 가능하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보기의 작동과정을 도시한 작동 순서도이다.

첨부된 도 3를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선조난경보 및 무선조난경보기를 이용한 무선조난경보 시스템이 동작되는 과정을 상세히 설명한다.

무선조난경보기(100)는 평상시(즉, 센서부(202)로부터 익수신호가 출력되지 않는 상태)에서는 절전모드로 최소한의 전력만을 소비하며 센서부(202)로부터 익수신호가 출력되는지의 여부만을 판단하고 있게 된다. 만일 구명조끼를 착용한 사람 이 조난을 당하게 되면 센서부(202)는 이를 검출하여 익수신호를 출력한다(S300).

센서부(202)로부터 익수신호가 입력되면 주제어부(200)는 절전모드에서 동작모드(Working mode)로 전환되어, 지피에스 수신부(206)를 제외한 모든 전원을 오프(OFF)하고, 지피에스 수신부(206)의 전원만을 온(ON)하여 지피에스 수신부(206)로부터 정상좌표가 입력될 때까지 대기한다(S302).

주제어부(200)는 지피에스 수신부(206)로부터 입력되는 좌표가 정상좌표인지 판단하고(S304), 지피에스 정상좌표가 입력되는 경우 정상좌표를 메모리부(210)에 저장한 후 바로 지피에스 수신부(206)의 전원을 차단한다(S306).

다음으로 주제어부(200)는 주파수설정을 위하여 통신부(208)에 전원을 인가하여 TCXO(미도시)와 PLL(미도시)를 기동시켜 통신을 위한 주파수를 설정하고, 주파수가 설정된 후 메모리부(210)에 저장된 정상좌표 값과 식별코드(식별코드는 무선조난경보기 고유의 키값으로서 미리 설정되어 있음)를 조합하여 BCH3121 및 멘체스터 방식으로 암호화한 첫 조난신호를 전송한 후 응답메세지를 수신하기 위하여 수신대기한다(S308).

주제어부(200)가 관리 스테이션(130)으로부터 전송되는 응답메세지를 수신한 경우, 주제어부(200)는 응답메세지를 출력하고 단계를 종료한다(S318).

반면, 주제어부(200)가 수신대기 시간 내에 관리 스테이션(130)으로부터 응답메세지를 수신하지 못한 경우, 주제어부(200)는 절전모드로 전환되어 무선조난경보기(100) 내의 각 구성부의 전력소비를 최소화한다(S312).

절전모드로 전환한 후, 주제어부(200)는 대기시간이 경과되었는지 판단하 고(S314), 대기시간이 경과된 경우 대기시간 설정을 증가시킨 후 다시 S302 단계 내지 S314 단계를 다시 수행한다(S316).

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기 및 이를 이용한 무선조난경보 시스템에 따르면 조난자의 현재 위치를 정확히 파악하여 조난신호를 전송함에 따라 조난자를 빠르고 정확하게 구조할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 무선조난경보기의 전력소비를 최소화하여 장시간 조난신호를 전송할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 파고와 조난신호 전송주기를 어긋나게 하여, 조난신호의 수신률을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 무선조난경보 중계장치 및 항로표지시스템을 이용하여 근해뿐만 아니라 연해에서 조난사고가 발생한 경우에도 조난신호를 관리 스테이션으로 전송하여 신속하고 정확한 구조작업이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

Claims (12)

1. 구명조끼에 구비되는 무선조난경보기에 있어서,

   수분을 감지하여 익수여부를 판단하는 센서부;

   상기 무선조난경보기의 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부;

   지피에스 위성으로부터 송출되는 위성신호를 수신하여 현재좌표를 산출하여 출력하는 지피에스 수신부;

   상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 현재좌표를 저장하는 메모리부;

   통신을 위한 주파수를 설정하여 조난신호를 전송하고, 상기 조난신호를 수신한 관리 스테이션으로부터 전송되는 응답 메세지를 수신하는 통신부; 및

   상기 센서부로부터 익수신호가 입력되면 상기 지피에스 수신부에 전원을 인가하며, 상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 현재좌표를 상기 메모리부에 저장하고, 현재좌표와 식별코드를 조합하여 조난신호를 생성하여 전송하는 주제어부를 포함하되,

   상기 주제어부는 지피에스 수신부로부터 정상좌표가 출력되는지 판단하고, 정상좌표가 출력되는 경우에만 상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 정상좌표를 메모리부에 저장하고, 상기 현재 좌표와 식별코드를 조합하여 조난신호를 생성하여 전송하는 것 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 주제어부는 상기 센서부로부터 익수신호가 입력되기 전에는 절전모드로 유지되며, 상기 센서부로부터 익수신호가 입력되는 경우 동작모드로 전환되어 상기 지피에스 수신부에만 전원을 공급하고 다른 구성각부에는 전원공급을 차단하며, 상기 지피에스 수신부로부터 정상좌표가 출력되는 경우 상기 지피에스 수신부에 인가되는 전원을 차단한 후 다른 구성각부에 전원을 인가하여 조난신호를 생성하고 전송하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 주제어부는 조난신호를 1초 간격으로 3회 전송하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 주제어부는 조난신호를 전송한 후 1초 내에 응답메세지를 수신하지 못하면 6초간 절전모드로 대기한 후 동작모드로 전환되어 지피에스 수신부에 전원을 인가하여 새로운 정상좌표를 입력받아 조난신호를 재생성하고, 재생성된 조난신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 주제어부는 재생성된 조난신호를 전송한 후 1초 내에 응답메세지를 수신하지 못하는 경우, 그 전 절전모드 대기시간에 일정한 시간을 더하여 대기한 후 동작모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기.
7. 지피에스를 이용한 무선조난경보 시스템에 있어서,

   구명조끼에 구비되어 조난여부를 판단하고, 조난이 발생한 경우 지피에스 위성으로부터 전송되는 신호를 수신하여 현재좌표를 산출한 후, 현재좌표를 이용하여 조난신호를 생성하고 전송하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보기;

   섬 또는 해상부표 또는 등대에 구비되며, 상기 무선조난경보기 및/또는 타 무선조난경보 중계장치로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 타 무선조난경보 중계장치 및/또는 관리 스테이션으로 전송하는 적어도 하나 이상의 무선조난경보 중계장치; 및

   상기 무선조난경보기 또는 상기 무선조난경보 중계장치로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 저장하고 표시하며, 상기 조난신호에 대한 응답메세지를 생성하여 전송하는 관리 스테이션을 포함하되,

   상기 무선조난경보기는 지피에스 수신부로부터 정상좌표가 출력되는지 판단하고, 정상좌표가 출력되는 경우에만 상기 지피에스 수신부로부터 출력되는 정상좌표를 메모리부에 저장하고, 상기 현재 좌표와 식별코드를 조합하여 조난신호를 생성하여 전송하는 것 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보 시스템.
8. 제7항에 있어서,

   상기 무선조난경보 중계장치는 태양열 자가발전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보 시스템.
9. 제7항에 있어서,

   상기 무선조난경보기는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 무선조난경보기임을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보 시스템.
10. 제7항에 있어서,

    상기 무선조난경보 시스템은,

    상기 무선조난경보기로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 VHF 대역으로 변환하여 항로표지 모국으로 전송하는 항로표지자국; 및

    상기 항로표지자국으로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 인터넷망을 통해 연결된 상기 관리 스테이션으로 전송하는 항로표지모국을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보 시스템.
11. 제7항에 있어서,

    상기 무선조난경보 시스템은,

    선박에 구비되어 상기 무선조난경보기로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 VHF 대역으로 변환하여 선박자동식별장치 모국으로 전송하는 선박자동식별장치 자국; 및

    상기 선박자동식별장치 자국으로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 인터넷망을 통해 연결된 상기 관리 스테이션으로 전송하는 선박자동식별장치 모국을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보 시스템.
12. 제7항에 있어서,

    상기 무선조난경보 시스템은,

    선박에 구비되어 상기 무선조난경보기로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 위성신호로 변환하여 통신위성으로 전송하는 선박위치정보서비스 자국;

    상기 선박위치정보서비스 자국으로부터 전송되는 조난신호를 수신하여 선박위치정보서비스 모국으로 전송하는 통신위성; 및

    상기 통신위성으로부터 전송되는 조난신호를 수신하고, 수신된 조난신호를 인터넷망을 통해 연결된 상기 관리 스테이션으로 전송하는 선박위치정보서비스 모국을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 항로표지 통신망과 연동되는 지피에스 무선조난경보 시스템.

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