KR101379340B1 - 위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법이 개시된다. 선박 영상 데이터 전송 장치는, 주변 선박들의 위치 및 이동 정보를 포함하는 감시 정보를 생성하는 감시 유닛; 및 상기 감시 정보를 이용하여 주변 선박 각각에 대해 산출된 최종 위험도가 미리 지정된 위험도 기준값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 위험도 기준값을 초과하는 경우 선박에 구비된 하나 이상의 카메라 장치로부터 실시간 수신되는 영상 정보들 중 하나 이상에 상응하는 영상 데이터를 통신망을 통해 관제 서버로 전송하는 통합 관리부를 포함한다

Description

위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법{Device and method for transmitting video data regarding ship in dangerous situation}

본 발명은 위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.

현대 사회에서 선박은 여행, 화물 운송, 국가 방위 등 여러 가지 용도로 사용되고 있으며, 대형상선이나 화물선과 같이 장거리를 항해하는 선박은 공해상에서 해적에 의한 공격에 노출될 우려가 있다.

실제로 최근 해적들이 기승을 부리면서 인도양을 항해하는 선박의 피해사례가 늘어나고 있으며, 이에 국제해사국(IMB)은 해적으로부터의 방어를 위한 장치를 선박에 비치하는 것을 조언하고 있다.

따라서, 피해가 예상되는 지역에서는 선박으로 접근하는 미확인 소형선박에 대해 레이더나 유관으로 경계를 하고, 소형선박이 해적선으로 식별되면 소방호스를 이용한 물대포를 방사하여 접근하지 못하도록 자위적 대응을 취하고 있다. 또한, 해적선이 근접한 상황에서는 선박의 외벽에　워터 커튼이나 철조망 등을 이용하여 해적들이 선박으로 올라오지 못하게 방어하는 방법 등이 사용되고 있다.

그러나, 주변 선박들 중 지능적으로 접근하는 해적선의 식별이 용이하지 않으며, 실제로 본선에 접근하는 해적선을 미리 파악하지 못하여 해적들의 승선을 허용하는 피해사례가 속출하고 있다.

일 예로, 특허출원된 한국공개특허 제2011-0092555호(특허문헌 1)에는 해적 침입 방지 장치 및 방법이 개시되어 있다. 그러나 해당 특허출원은 해적선 여부의 실체적인 판단보다는, 단지 일정거리 접근하는 미확인 선박에 대한 경고를 수행하는 방법에 관한 것으로서, 그 해적선 판단 결과의 신뢰성이 낮아 오히려 항해에 지장을 주거나 선원들의 긴장도를 감소시키는 문제점이 유발될 수 있다.

특허문헌 1 : 한국공개특허 제2011-0092555호 (2011.08.18. 공개)

본 발명은 해적선 출현 등의 위험 상황 발생시, 선박에 구비된 카메라 장치에 의해 촬영되는 영상을 육상(예를 들어, 선주사, 선사 등)의 관제 서버로 실시간 전송하여 신속한 조치가 이루어질 수 있도록 하는 위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 해적선 설정 정보에 따라 자동으로 주변 선박의 동향을 실시간 감시하고 위험도가 높은 주변 선박(예를 들어, 해적선)을 조기에 판단하여 경보 및 영상 데이터 전송을 수행할 수 있는 위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 해적선의 특징적 판단을 위해 다양한 판단 요소를 설정하고, 이를 주변 선박들의 감시정보와 비교하여 그 위험도를 산출함으로써, 조기에 위험 선박 발생을 경보할 수 있는 위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 사용자 인터페이스(UI)를 통해 해적선 판단 요소별 설정값을 간편하게 설정 및 변경할 수 있어 주변 환경에 따른 해적선 경계 수위를 간단히 조절할 수 있는 위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 영상 데이터 전송 장치에 있어서, 주변 선박들의 위치 및 이동 정보를 포함하는 감시 정보를 생성하는 감시 유닛; 및 상기 감시 정보를 이용하여 주변 선박 각각에 대해 산출된 최종 위험도가 미리 지정된 위험도 기준값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 위험도 기준값을 초과하는 경우 선박에 구비된 하나 이상의 카메라 장치로부터 실시간 수신되는 영상 정보들 중 하나 이상에 상응하는 영상 데이터를 통신망을 통해 관제 서버로 전송하는 통합 관리부를 포함하는 선박 영상 데이터 전송 장치가 제공된다.

상기 통합 관리부는, 상기 감시 유닛으로부터 본선 및 상기 주변 선박들의 위치, 침로, 속도 중 하나 이상을 포함하는 상기 감시 정보를 수집하는 외부 연결 모듈; 통신망을 통해 상기 영상 데이터를 상기 관제 서버로 전송하는 통신 모듈; 해적선인지 여부의 판단을 위한 판단 요소별 개별 위험도 판단을 위한 설정값 및 상기 위험도 기준값을 관리하는 해적선 설정 모듈; 상기 감시정보 및 상기 영상 데이터를 저장하는 저장 모듈; 선박에 구비된 하나 이상의 카메라 장치로부터 실시간 수신되는 영상 정보들 에 상응하는 상기 영상 데이터를 상기 저장 모듈에 저장하여 관리하는 영상 관리 모듈; 및 상기 감시정보를 이용하여 상기 판단 요소별 개별 위험도를 계산하고, 상기 개별 위험도의 조합으로 계산되는 상기 최종 위험도와 상기 위험도 기준값을 비교하며, 상기 최종 위험도가 미리 지정된 위험도 기준값을 초과하면 상기 영상 데이터가 상기 관제 서버로 전송되도록 상기 통신 모듈을 제어하는 판단 모듈을 포함할 수 있다.

상기 최종 위험도의 산출을 위해 상기 판단 요소별로 각각 지정된 가중치가 상기 개별 위험도에 곱셈 연산될 수 있다.

복수의 위험도 기준값이 복수의 위험 경보 단계를 각각 구분하기 위한 경계값들로 각각 설정된 경우, 상기 최종 위험도가 미리 지정된 위험 경보 단계에 해당되는 경우에만 상기 통합 관리부는 상기 영상 데이터를 상기 관제 서버로 전송할 수 있다.

상기 관제 센터로부터 카메라 지정 정보가 수신되는 경우, 상기 통합 관리부는 상기 카메라 지정 정보에 해당하는 카메라 장치에 의해 생성된 영상 정보에 상응하는 영상 데이터를 상기 관제 서버로 전송할 수 있다.

상기 판단 요소는, 주변 선박의 너비(WIDTH), 속도(SPEED) 및 최단접근거리(Closest Point of Approach, CPA) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 감시 유닛은, 레이더를 이용하여 상기 주변 선박들의 위치를 측정하는 레이더 모듈; 상기 주변 선박들의 침로 및 속도 중 하나 이상을 감시하는 AIS(Automatic Identification System) 모듈; 본선의 위치, 침로 및 속도 중 하나 이상을 측정하는 측정 모듈; 및 상기 최종 위험도가 상기 위험도 기준값을 초과하는 경우 상기 통합 관리부의 제어에 의해 미리 지정된 경보를 스피커를 통해 출력하는 선박 경보 모듈 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 감시 유닛은, 상기 본선의 위치, 침로 및 속도 중 하나 이상에 따른 항해 정보를 표시하고. 항해 목적지 설정에 따른 항로 정보를 제공하는 네비게이션 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박 영상 데이터 전송 장치에서 수행되는 선박 영상 데이터 전송 방법에 있어서, 감시 유닛으로부터 주변 선박들의 위치 및 이동 정보를 포함하는 감시 정보를 제공받는 단계; 상기 감시 정보를 이용하여 판단 요소별 개별 위험도를 계산하는 단계; 상기 개별 위험도에 판단 요소별로 지정된 가중치를 적용하여 주변 선박 각각에 대해 최종 위험도를 산출하는 단계; 및 ; 상기 산출된 최종 위험도가 미리 지정된 위험도 기준값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 위험도 기준값을 초과하는 경우 선박에 구비된 하나 이상의 카메라 장치로부터 실시간 수신되는 영상 정보들 중 하나 이상에 상응하는 영상 데이터를 통신망을 통해 관제 서버로 전송하는 단계를 포함하는 선박 영상 데이터 전송 방법이 제공된다.

상기 전송하는 단계는, 상기 관제 센터로부터 카메라 지정 정보가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 카메라 지정 정보가 수신된 경우, 상기 카메라 지정 정보에 해당하는 카메라 장치에 의해 생성된 영상 정보에 상응하는 영상 데이터를 상기 관제 서버로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 판단 요소는, 주변 선박의 너비(WIDTH), 속도(SPEED) 및 최단접근거리(Closest Point of Approach, CPA) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 선박 영상 데이터 전송 방법은 상기 최종 위험도가 상기 위험도 기준값을 초과하는 경우, 미리 지정된 경보를 선박에 구비된 스피커를 통해 출력하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 해적선 출현 등의 위험 상황 발생시, 선박에 구비된 카메라 장치에 의해 촬영되는 영상을 육상(예를 들어, 선주사, 선사 등)의 관제 서버로 실시간 전송하여 신속한 조치가 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 해적선 설정 정보에 따라 자동으로 주변 선박의 동향을 실시간 감시하고 위험도가 높은 주변 선박(예를 들어, 해적선)을 조기에 판단하여 경보 및 영상 데이터 전송을 수행할 수 있는 효과도 있다.

또한 해적선의 특징적 판단을 위해 다양한 판단 요소를 설정하고, 이를 주변 선박들의 감시정보와 비교하여 그 위험도를 산출함으로써, 조기에 위험 선박 발생을 경보할 수 있는 효과도 있다.

또한 사용자 인터페이스(UI)를 통해 해적선 판단 요소별 설정값을 간편하게 설정 및 변경할 수 있어 주변 환경에 따른 해적선 경계 수위를 간단히 조절할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 데이터 전송 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 선박의 CPA에 의한 위험도 계산 방법을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 선박의 속도에 의한 위험도 계산 방법을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CPA 설정 변경에 따라 변경된 위험도를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도의 설정 변경에 따라 변경된 위험도를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해적선 판단 및 영상 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 데이터의 선택적 전송 방법을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 명세서에서, 영상 데이터 전송 장치를 탑재하고 영상 데이터를 관제 서버로 전송하는 행위의 주체가 되는 선박은 본선이라 칭해질 수 있고, 본선의 주변에서 감시대상이 되는 선박을 주변 선박이라 칭해질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 데이터 전송 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 선박의 CPA에 의한 위험도 계산 방법을 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 선박의 속도에 의한 위험도 계산 방법을 나타낸 그래프이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CPA 설정 변경에 따라 변경된 위험도를 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도의 설정 변경에 따라 변경된 위험도를 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 영상 데이터 전송 장치(100)는 감시 유닛(110), 카메라 유닛(120), 통합 관리부(130) 및 대응 유닛(140)을 포함할 수 있다.

감시 유닛(110)은 본선과 본선으로부터 일정 거리 이내에 존재하는 하나 이상의 주변 선박의 위치 및 이동 정보를 측정한다.

감시 유닛(110)은 레이더 모듈, AIS(Automatic Identification System) 모듈, 위치 측정 모듈, 침로 측정 모듈, 속도 측정 모듈, 네비게이션 모듈 및 선박 경보 모듈 등 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 임의의 모듈에서 감지된 정보는 통합 관리부(130)로 제공된다.

레이더 모듈은 전파 송수신기(예를 들어 레이더 스캐너)를 이용해서 전파를 방사하고 주변 선박에 의해 반사되는 반사파를 수신하여 반사를 일으킨 해당 주변 선박의 위치를 측정한다. 레이저 모듈은 예를 들어 S-BAND 레이더 및 X-BAND 레이더 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한 레이더 모듈은 예를 들어 선박용 고화질 야간 투시장치(Night vision)와 연동하여 야간에서도 일정 거리 이내에 위치한 주변 선박의 속도나 이동 방향을 분석 가능하도록 구현될 수 있고, 고속의 X 밴드 레이더를 적용하여 소정의 회전 속도로 안테나를 회전시켜 주변 선박의 위치를 소정의 주기로 갱신하도록 구현될 수도 있다.

AIS(Automatic Identification System, 선박 자동 식별 시스템) 모듈은 본선의 식별정보와 위치 정보를 비롯한 각종 세부정보를 주변 선박으로 송신하고, 주변 선박으로부터 동일하게 송신된 정보를 수신하여 주변 선박의 식별 정보, 위치, 침로 및 속도 등 중 하나 이상을 측정할 수 있다.

위치 측정 모듈은 예를 들어 DGPS(Differential Global Positioning System) 및 GPS(Global Positioning System) 중 하나 이상을 포함하여 본선의 위치를 측정한다.

침로 측정 모듈은 예를 들어 자이로콤파스(Gyro compass) 등과 같은 방위 측정 장치를 이용하여 본선의 침로를 측정한다.

속도 측정 모듈은 본선의 운항 속도를 측정한다. 속도 측정 모듈은 예를 들어 선속계(Speed log)를 포함할 수 있다.

네비게이션 모듈은 미리 지정된 표시 장치 상에 전자 해도(Electronic Navigational Chart)와 감시 유닛(110)에 포함된 각 측정 모듈에서 수집되는 본선의 위치정보, 침로 및 속도 정보 등 중 하나 이상에 따른 항해 정보를 표시하고, 항해 목적지 설정에 따른 항로 정보를 제공한다.

선박 경보 모듈은 통합 관리부(130)의 해적선 판단에 따른 경보를 스피커를 통해 출력하는 경보 시스템(Public address system) 및 해적선으로 인한 보안경보를 육상의 해양 기관 및 다른 선박으로 전송하는 선박 보안 경보 장치(Ship security alert system) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

카메라 유닛(120)은 선박 내의 적절한 위치(예를 들어, 특정 장비의 동작 상태 감시 위치, 중요 시설의 출입자 관리 위치, 조타실 내부, 갑판 등 중 하나 이상)에 각각 설치되어 소정의 영상 입력각에서 생성된 영상 정보를 통합 관리부(130)로 전송한다.

통합 관리부(130)는 감시 유닛(110)으로부터 제공되는 감시 정보(즉, 측정 정보 등)를 분석하여 주변 선박들에 대한 위험도를 산출하고, 해적선 및 위험 선박 발생에 따른 대응 유닛(140)의 대응 조치 및/또는 저장 모듈(250)에 저장된 영상 데이터를 육상이나 다른 선박에 구비된 관제 서버(150)로 전송한다.

관제 서버(150)는 예를 들어, 육상이나 다른 선박 내에 구비되어 해양 기관, 군사 기관이나 선사에 의해 관리되는 장치일 수 있다.

통합 관리부(130)의 구성이 개략적으로 도시된 도 2를 참조하면, 통합 관리부(130)는 외부 연결 모듈(210), 표시 모듈(220), 해적선 설정 모듈(230), 영상 관리 모듈(240), 저장 모듈(250), 통신 모듈(260) 및 판단 모듈(270)을 포함할 수 있다.

외부 연결 모듈(210)은 감시 유닛(110) 및 대응 유닛(140)에 포함된 각 모듈과 정보를 송수신하기 위한 인터페이스 모듈이다. 외부 연결 모듈(210)은 예를 들어 감시 유닛(110)으로부터 본선 및 주변 선박들의 위치, 침로, 속도 등의 감시정보를 수집할 수 있고, 해적선 발생에 따른 경보 신호 및 각 모듈의 제어를 위한 신호를 전달할 수도 있다.

표시 모듈(220)은 감시 유닛(110)으로부터 수집되는 본선의 위치 및 이동정보와 주변 선박들의 위치 및 이동정보 등을 디스플레이하고, 해적선 판단 설정을 위한 사용자 인터페이스(UI)를 제공한다.

표시 모듈(220)을 통해 디스플레이되는 해적선 판단 설정 화면에는 예를 들어 감시 유닛(110)으로부터 수신되는 레이더 신호와 각종 측정 신호를 토대로 본선 주변의 운항 선박, 항해 부표 등이 표시될 수 있으며, 본선의 위치를 중심으로 주변 선박들의 방위 및 거리에 따른 상대적 위치 정보와 그 침로 및 속도가 표시될 수 있다.

해적선 설정 모듈(230)은 일반적으로 보트 형태의 소형 선박인 해적선의 특징 분석을 위해 사용자 인터페이스(UI)를 이용한 사용자 조작에 따라 해적선 판단을 위한 설정 정보를 입력받아 관리한다.

예를 들어, 일반 선박에 비해 해적선은 목표 선박에 효과적으로 접근하기 위해 작은 크기 및 빠른 속력의 특징을 가지고 있으므로, 해적선 판단 요소로 이용되는 설정 정보에는 주변 선박의 너비(WIDTH), 속도(SPEED) 및 CPA(Closest Point of Approach, 본선과 주변 선박과의 최단 접근 거리) 등 중 하나 이상이 포함될 수 있다.

또한 해적선 설정 모듈(230)은 사용자 조작에 의해 각 판단 요소의 개별 위험도 설정값을 차등 설정할 수 있고, 각 판단 요소들에 따른 개별 위험도의 조합으로 계산되는 최종 위험도 및 최종 위험도와 비교되기 위한 위험도 기준값을 설정할 수 있다.

여기서, 해적선 판단 요소별 위험도 설정값, 위험도 기준값의 의미 및 용도에 대해서는 이후 판단 모듈(270)에 대한 설명 과정에서 함께 설명하기로 한다. 다만, 본 실시예에서는 설명의 편의상 다양한 해적선 판단 요소들 중에서 주변 선박의 속도 및 CPA를 가정하여 설명하지만, 그 판단 요소가 이에 한정되지 않음은 당연하다.

영상 관리 모듈(240)은 카메라 유닛(120)에 포함된 각 카메라에 의해 생성된 영상 정보를 수집하고, 수집된 영상 정보에 상응하는 영상 데이터를 저장 모듈(250)에 저장한다.

영상 관리 모듈(240)은 판단 모듈(270)에 의해 현재 상황이 위험 상황(예를 들어, 해적선 출현 등)으로 판단된 경우, 판단 모듈(270)의 제어에 의해 저장 모듈(250)에 저장된 영상 데이터를 통신 모듈(260)을 통해 지정된 관제 서버(150)로 전송한다.

관제 서버(150)로부터 카메라 지정 정보가 수신된 경우, 영상 관리 모듈(240)은 카메라 지정 정보에 상응하는 영상 데이터가 관제 서버(150)로 전송되도록 처리할 수 있다.

저장 모듈(250)은 해적선 판단을 위한 각종 설정 데이터 및 프로그램을 저장하고, 주변 선박 감시에 따라 수집 및 생성되는 각종 감시정보 및 산출데이터를 시계 열로 기록한다. 또한 저장 모듈(250)은 카메라 유닛(120)으로부터 실시간 수신되는 영상 정보에 상응하는 영상 데이터를 저장한다.

통신 모듈(260)은 위성 장비를 이용하여 육상과 통신이 가능한 위성 통신 시스템(Satellite communication system), 초단파(Very high frequency, VHF)통신 장비 등 중 하나 이상을 이용하여 해적선 발생 경보 및/또는 저장 모듈(250)에 저장된 영상 데이터를 육상 및/또는 다른 선박에 구비된 관제 서버(150)로 전송한다.

판단 모듈(270)은 감시 유닛(110)로부터 제공되는 주변 선박들의 감시정보를 토대로 각각의 주변 선박에 대한 속도 및 CPA 값을 계산하여 저장 모듈(250)에 저장한다.

또한 판단 모듈(270)은 저장된 주변 선박의 속도 및 CPA 값을 조합하여 가중치가 적용된 최종 위험도를 계산하고, 각 주변 선박에 대한 최종 위험도를 표시 모듈(220)을 통해 디스플레이한다.

이때, 판단 모듈(270)은 각 주변 선박의 최종 위험도와 위험도 기준값을 비교하여 상기 최종 위험도가 기준값 이상인 선박을 해적선으로 판단하여 표시 및 경보할 수 있으며, 저장 모듈(250)에 저장되는 영상 데이터가 통신망을 통해 관제 서버(150)로 전송되도록 영상 관리 모듈(240)을 제어할 수 있다.

도 3에는 주변 선박의 CPA(Closest Point of Approach)에 의한 위험도 계산 방법이 도시되어 있고, 도 4에는 주변 선박의 속도에 의한 위험도 계산 방법이 도시되어 있다.

이하 CPA 및 속도를 고려하여 주변 선박이 해적선인지 여부를 판단하기 위한 주변 선박의 위험도를 산출하는 실시예를 중심으로 설명하지만, 전술한 바와 같이 선박에 대한 위험도를 계산하기 위한 판단 요소가 이에 제한되지 않고 주변 선박의 너비(WIDTH) 등이 더 포함될 수 있음은 당연하다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 주변 선박의 CPA에 의한 위험도(도 3 참조)는 예를 들어 수치적으로 0 내지 225 중 임의의 값으로 표시될 수 있고, 속도에 의한 위험도(도 4 참조)도 예를 들어 0 내지 255 중 임의의 값으로 표시될 수 있다. 위험도 값이 클수록 상대적으로 더 위험한 것으로 해석될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 선박(A)의 경우, CPA 값이 1.8(NM)이므로 이에 따른 위험도는 102로 계산될 수 있고, 속도가 24(KN)이므로 이에 따른 위험도는 255로 계산될 수 있다.

판단 모듈(270)은 판단 요소인 CPA 값 및 속도에 따른 각 위험도에 가중치를 부여하여 최종 위험도를 계산하는데, 이때 부여되는 가중치가 CPA 40%, 속도 60%로 각각 설정된 것으로 가정하면 선박(A)의 최종 위험도는 194(즉, 선박(A)의 최종 위험도 = (102 * 0.4) + (255 * 0.6) = 194)로 계산된다.

여기서 가중치는 해적선 설정 모듈(230)이 사용자 인터페이스(UI)를 통해 사용자로부터 입력받아 설정하게 되며, 해적선 판단에 미치는 판단 요소의 중요도에 따라 설정될 수 있을 것이다.

마찬가지로, 도 3 및 도 4에 도시된 선박(B)의 경우, CPA 값이 0.5(NM)이므로 이에 따른 위험도는 204로 계산될 수 있고, 속도가 20(KN)이므로 이에 따른 위험도는 255로 계산될 수 있다.

또한 판단 모듈(270)이 전술한 선박(A)의 경우와 마찬가지로 CPA 40%, 속도 60%로 설정된 가중치를 적용하여 선박(B)의 최종 위험도를 235(즉, 선박(B)의 최종 위험도 = (204 * 0.4) + (255 * 0.6) = 235)인 것으로 계산할 수 있다.

여기서, 두 선박의 최종 위험도만을 놓고 비교해 볼 때 선박(A)의 최종 위험도는 194이고, 선박(B)의 최종 위험도는 235이므로 선박(B)가 선박(A)에 비해 위험한 선박으로 판단될 수 있다.

통합 관리부(200)의 판단 모듈(270)은 각 선박의 최종 위험도와 미리 설정된 위험도 기준값을 비교하여 최종 위험도가 더 큰 경우 위험 선박 발생 경보의 발생 및/또는 저장 모듈(250)에 저장된 영상 데이터의 전송이 수행되도록 할 수 있다.

이때, 위험 경보 단계를 복수로 지정하고 위험 단계별로 위험도 기준값을 차등 설정하여 이에 상응하는 위험 상황 대응이 수행되도록 할 수도 있음은 당연하다.

예를 들어, 위험 경보 단계를 HIGH(예를 들어, 위험도 204 이상 또는 최고 위험도 255의 80% 이상), MIDDLE(예를 들어, 위험도 166 이상 또는 최고 위험도 255의 65% 이상), LOW(예를 들어, 위험도 102 이상 또는 최고 위험도 255의 40% 이상)으로 세분화하고, 관제 서버(150)로의 영상 데이터 전송은 HIGH 단계의 위험 경보 단계에서만 수행되도록 할 수 있을 것이며, 각 위험 경보 단계별로 발생되는 위험 선박 발생 경보의 형식(예를 들어, HIGH 레벨인 경우 파상음, MIDDLE 레벨인 경우 평탄음 등)도 차별화할 수 있을 것이다. 물론, 이외에도 위험 경보 단계별 위험 상황 대응의 방법은 다양할 것이다.

위에 예시된 위험 경보 단계를 적용하면, 도 3 및 도 4에 도시된 선박(A)의 경우는 최종 위험도가 194이므로 MIDDLE 레벨에 해당하는 위험 상황 대응 처리를 수행하고, 선박(B)의 경우는 최종 위험도가 235이므로 High 레벨에 해당하는 위험 상황 대응 처리를 수행할 수 있다.

이와 같이, 판단 모듈(270)은 주변 선박들의 CPA 및 속도에 따른 각 위험도에 가중치를 부여하여 최종 위험도를 자동으로 계산하고, 최종 위험도와 위험도 기준값을 비교하여 차등 레벨의 위험 경보를 수행할 수 있다.

다만, 판단 모듈(270)의 주변 선박이 해적선인지 여부에 대한 판단은 사용자가 해적선 설정 모듈(230)에 상응하는 사용자 인터페이스(UI)를 이용하여 입력한 판단 요소(예를 들어, 선박의 너비, CPA, 속도 등)에 대한 설정값, 그 가중치 등에 영향을 받기 때문에, 사용자의 조작에 따라 입력된 해적선 판단을 위한 설정 정보의 변경에 의해 판단 모듈(270)의 주변 선박들에 대한 위험도 계산 및 해적선 판단 기준이 달라질 수 있다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 해적선 판단 요소들 중 CPA와 속도의 설정 변경에 따라 주변 선박들의 위험도가 변경되는 과정을 간략히 설명한다.

도 6에는, 사용자가 해적선 판단 요소인 CPA의 설정값만이 3(NM)(도 3의 X축 참조)에서 5(NM) (도 5의 X축 참조)로 변경하였을 경우의 선박의 위험도 변경 과정이 도시되어 있다.

도 6에 도시된 기준을 적용하여 선박(A)의 위험도를 산출하면, CPA 값이 1.8(NM)이므로 이에 따른 위험도는 153으로 계산되고, 속도에 대한 설정값 변경이 없었으므로 속도가 24(KN)이므로 이에 따른 위험도는 도 4에 도시된 바와 같이 255로 계산될 수 있다.

판단 모듈(270)은 판단 요소인 CPA 값 및 속도에 따른 각 위험도에 가중치를 부여하여 최종 위험도를 계산하는데, 전술한 바와 같이 가중치가 CPA 40%, 속도 60%로 각각 설정된 것으로 가정하면 선박(A)의 최종 위험도는 214(즉, 선박(A)의 최종 위험도 = (153 * 0.4) + (255 * 0.6) = 214)로 계산된다.

이와 같이 사용자가 해적선 판단 요소인 CPA의 설정값만을 3(NM)에서 5(NM)로 변경하면, 판단 모듈(270)은 선박(A)의 최종 위험도를 194에서 214로 변경되도록 계산한다. 이 경우, 도 3 및 도 4에 도시된 선박(A)에 대한 위험 경보 단계가 MIDDLE 레벨로 관리되었으나, 도 5에 도시된 선박(A)의 위험 경보 단계는 HIGH로 변경 관리된다.

즉, 선박이 동일한 CPA 값(예를 들어, 1.8 NM)을 가질지라도 해적선 설정 모듈(230)에서 관리하는 설정 정보에 따라 그 위험도가 달리 판단될 수 있다.

도 7에는 설정 정보 중 속도에 대한 판단 요소의 설정을 변경한 경우 위험도가 변경되는 과정이 도시되어 있다. 즉, 해적선 설정 모듈(230)에서 관리하는 설정 정보 중 속도 설정값이 30(KN)에서 10(KN)으로 변경된 경우 선박의 위험도가 변경 과정을 나타낸다.

예를 들어, 선박(C)의 CPA 값이 1.8(NM)이고 속도가 10(KN)일 때 속도 설정값 변경 전의 각 판단 요소의 위험도를 계산하면, CPA 값이 1.8(NM)이므로 이에 따른 위험도는 102(도 3 참조)로 계산될 수 있고, 속도가 10(KN)이므로 이에 따른 위험도는 50(도 6의 변경전 점선 그래프 참조)으로 계산될 수 있다.

판단 모듈(270)이 최종 위험도를 계산하기 위해 부여하는 가중치가 CPA 40%, 속도 60%로 각각 설정된 것으로 가정하면, 선박(C)의 최종 위험도는 71(즉, 선박(A)의 최종 위험도 = (102 * 0.4) + (50 * 0.6) = 71)로 계산된다.

그러나 만일 사용자가 속도 설정값을 기존의 50(KN)에서 30(KN)로 변경하였다면, 선박(C)의 위험도는, CPA 값이 1.8(NM)이므로 이에 따른 위험도는 102(도 3 참조)로 계산될 수 있고, 속도가 10(KN)이므로 이에 따른 위험도는 255(도 6의 변경후 실선 그래프 참조)으로 각각 계산될 수 있다.

또한, 동일한 가중치를 적용하여 최종 위험도를 계산하면, 선박(c)의 최종 위험도는 194(즉, 선박(C)의 최종 위험도 = (102 * 0.4) + (255 * 0.6) = 194)로 계산된다.

이와 같이, 설정 정보의 변경에 의해 선박(c)의 최종 위험도가 74에서 194로 변경되었으며, 위험 경보 단계도 안전 레벨에서 Middle 레벨로 변경된다. 즉, 선박이 동일한 속도(예를 들어, 10 KN)를 가질지라도 해적선 설정 모듈(230)에 의해 관리되는 속도 설정값의 변경에 의해 그 위험도가 달리 평가된다

다시 도 1을 참조하면, 영상 데이터 전송 장치(100)의 대응 유닛(140)은 해적선이 본선과 일정거리 이내에 접근하는 경우 해적의 승선을 방해하기 위한 장비로 예를 들어 원격 작동이 가능한 워터 캐논, 워터 셔터 및 원격 제어기 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

워터 캐논은 통합 관리부(200)로부터 인가되는 제어신호에 따라 물대포를 해적선을 향해 발사한다. 워터 캐논은 예를 들어 물대포를 발사하는 워터 노즐을 상하좌우 방향으로 변경할 수 있는 구동수단을 포함할 수 있다.

워터 셔터는 인가되는 제어신호에 따라 본선의 선체 외부에 뜨거운 물이 흐르도록 분사하여 해적들이 본선에 기어오르는 것을 방지한다.

원격 제어기는 유선 또는 무선 통신으로 워터 캐논 및 워터 셔터와 같은 대응 장치에 연결될 수 있고, 조타실과 같이 비교적 안전한 장소에서 조이스틱 등의 조작 모듈을 이용해 각 대응 장치의 구동을 제어할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해적선 판단 및 영상 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하면, 통합 관리부(130)에 의한 해적선 감시가 개시되면, 단계 710에서 사용자는 해적선 설정 모듈(230)에 의해 관리되고 표시 모듈(220)을 통해 디스플레이되는 사용자 인터페이스(UI)를 이용하여 해적선 여부의 판단을 위한 설정 기능을 조절한다. 단계 710은 필수적으로 수행되어야 하는 단계가 아닐 수 있으며, 사용자가 필요한 시점에서 선택적으로 수행할 수 있을 것이다.

사용자는 단계 710의 설정 기능의 조절 단계를 통해, CPA 변경값 입력, 속도 변경값 입력, 판단 요소별 중요도에 따른 가중치 변경 등 중 하나 이상을 수행할 수 있으며, 해적선 설정 모듈(230)은 입력된 정보에 상응하도록 위험도 계산을 위한 설정 정보를 갱신한다.

통합 관리부(130)는 단계 720에서 감시 유닛(110)으로부터 본선 및 주변 선박들의 위치, 침로, 속도 등 중 하나 이상인 감시 정보를 수집하고, 단계 730에서 주변 선박의 속도 및 CPA 값 등을 계산하여 저장한다.

단계 740에서, 통합 관리부(130)는 계산된 속도 및 CPA 값 등을 이용하여 주변 선박에 대한 판단 요소별 위험도를 계산한다. 즉, 통합 관리부(130)는 계산된 속도 및 CPA 값 등을 해적선 설정 모듈(230)에 의해 관리되는 설정 정보와 비교하여 각각의 개별 위험도를 계산한다.

통합 관리부(130)는 단계 750에서 각 주변 선박에 대해 산출된 개별 위험도에 대해 판단 요소의 중요도에 따라 부여된 가중치를 적용하고, 가중치가 적용된 개별 위험도를 합산하여 각 주변 선박별 최종 위험도를 계산한다.

통합 관리부(130)는 단계 760에서 주변 선박의 최종 위험도와 해적선 판단을 위해 미리 설정된 위험도 기준값을 비교한다.

만일 계산된 최종 위험도가 위험도 기준값 이하인 경우라면 위험이 없는 상태인 것으로 판단하고 단계 710으로 다시 진행한다.

그러나 만일 계산된 최종 위험도가 위험도 기준값 이상인 경우라면, 단계 780으로 진행하여 계산된 최종 위험도에 상응하는 위험 경보 레벨에 따라 위험 선박 발생 경보 및/또는 관제 센터(150)로의 영상 데이터 전송을 수행한다.

단계 780을 통해 관제 센터(150)로 전송될 영상 데이터는 해적선 감시가 수행되는지 여부와 관계없이 카메라 유닛(120)으로부터 설치 위치에 상응하는 영상 정보가 통합 관리부(130)로 제공되어 저장 모듈(250)에 저장될 수 있다(단계 760).

물론 카메라 유닛(120)으로부터 수집되는 영상 정보는 안전 상태인 경우에는 저장 모듈(250)에 저장되지 않고 표시 모듈(220)을 통한 디스플레이 용도로만 활용될 수도 있음은 당연하다. 저장 모듈(250)에 영상 정보에 상응하는 영상 데이터가 저장되기 위해 인코딩 처리 등이 더 수행될 수 있음은 당연하다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 데이터의 선택적 전송 방법을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 단계 810에서 통합 관리부(130)는 현재 상태가 해적선 출현 등에 따른 위험 상태인 것으로 판단하고, 위험 선박 발생 경보 및/또는 저장 모듈(250)에 저장된 영상 데이터를 통신망을 통해 미리 지정된 관제 서버(150)로 전송한다.

이때, 관제 서버(150)로 전송되는 영상 데이터는 카메라 유닛(120)에 포함된 모든 카메라 장치의 촬영 영상에 관한 영상 데이터일 수도 있으나, 미리 지정된 기본 카메라 장치의 촬영 영상(예를 들어, 조타실 내부 영상 등)에 관한 영상 데이터일 수도 있다.

단계 820에서 통합 관리부(130)는 관제 서버(150)로부터 임의의 카메라 장치에 대한 지정 정보인 카메라 지정 정보가 수신되는 여부를 판단한다.

카메라 지정 정보는 예를 들어 각 카메라 장치별로 고유 지정된 식별 정보일 수 있다. 원격지에 위치한 관제 서버(150)의 운용자는 카메라 지정 정보가 통신망을 통해 통합 관리부(130)로 전송되도록 함으로써, 선박에 구비된 다수의 카메라 장치 중 확인하고자 하는 촬영 영상을 제공하는 카메라 장치를 선택할 수 있고, 이를 통해 선박의 현재 상태를 보다 정확하고 다양하게 확인할 수 있으며, 위험 상황에 대한 정확하고 신속한 대처가 가능해질 수 있다.

만일 카메라 지정 정보가 수신되지 않으면, 단계 810으로 다시 진행하여 주기적으로 위험 선박 발생 경보를 관제 서버(150)로 전송하거나, 영상 데이터의 전송 상태를 유지한다.

그러나 만일 카메라 지정 정보가 수신되었다면, 통합 관리부(130)는 단계 830에서 저장 모듈(250)에 실시간 저장되는 영상 데이터들 중 수신된 카메라 지정 정보에 상응하는 영상 데이터를 독출하여 통신망을 통해 관제 서버(150)로 전송한다.

상술한 위험 상황에서의 선박 영상 데이터 전송 방법은 디지털 처리 장치에 내장되거나 설치된 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 디지털 처리 장치가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 디지털 처리 장치에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.

100 : 영상 데이터 전송 장치 110 : 감시 유닛
120 : 카메라 유닛 130 : 통합 관리부
140 : 대응 유닛 210 : 외부 연결 모듈
220 : 표시 모듈 230 : 해적선 설정 모듈
240 : 영상 관리 모듈 250 : 저장 모듈
260 : 통신 모듈 270 : 판단 모듈

Claims (12)

1. 선박 영상 데이터 전송 장치에 있어서,
   주변 선박들의 위치 및 이동 정보를 포함하는 감시 정보를 생성하는 감시 유닛; 및
   상기 감시 정보를 이용하여 주변 선박 각각에 대해 산출된 최종 위험도가 미리 지정된 위험도 기준값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 위험도 기준값을 초과하는 경우 선박에 구비된 하나 이상의 카메라 장치로부터 실시간 수신되는 영상 정보들 중 하나 이상에 상응하는 영상 데이터를 통신망을 통해 관제 서버로 전송하는 통합 관리부를 포함하되,
   상기 통합 관리부는,
   상기 감시 유닛으로부터 본선 및 상기 주변 선박들의 위치, 침로, 속도 중 하나 이상을 포함하는 상기 감시 정보를 수집하는 외부 연결 모듈;
   통신망을 통해 상기 영상 데이터를 상기 관제 서버로 전송하는 통신 모듈;
   해적선인지 여부의 판단을 위한 판단 요소별 개별 위험도 판단을 위한 설정값 및 상기 위험도 기준값을 관리하는 해적선 설정 모듈;
   상기 감시정보 및 상기 영상 데이터를 저장하는 저장 모듈;
   선박에 구비된 하나 이상의 카메라 장치로부터 실시간 수신되는 영상 정보들 에 상응하는 상기 영상 데이터를 상기 저장 모듈에 저장하여 관리하는 영상 관리 모듈; 및
   상기 감시정보를 이용하여 상기 판단 요소별 개별 위험도를 계산하고, 상기 개별 위험도의 조합으로 계산되는 상기 최종 위험도와 상기 위험도 기준값을 비교하며, 상기 최종 위험도가 미리 지정된 위험도 기준값을 초과하면 상기 영상 데이터가 상기 관제 서버로 전송되도록 상기 통신 모듈을 제어하는 판단 모듈을 포함하는 선박 영상 데이터 전송 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 최종 위험도의 산출을 위해 상기 판단 요소별로 각각 지정된 가중치가 상기 개별 위험도에 곱셈 연산되는 선박 영상 데이터 전송 장치.
4. 제1항에 있어서,
   복수의 위험도 기준값이 복수의 위험 경보 단계를 각각 구분하기 위한 경계값들로 각각 설정된 경우, 상기 최종 위험도가 미리 지정된 위험 경보 단계에 해당되는 경우에만 상기 통합 관리부는 상기 영상 데이터를 상기 관제 서버로 전송하는 선박 영상 데이터 전송 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 관제 서버로부터 카메라 지정 정보가 수신되는 경우, 상기 통합 관리부는 상기 카메라 지정 정보에 해당하는 카메라 장치에 의해 생성된 영상 정보에 상응하는 영상 데이터를 상기 관제 서버로 전송하는 선박 영상 데이터 전송 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 판단 요소는, 주변 선박의 너비(WIDTH), 속도(SPEED) 및 최단접근거리(Closest Point of Approach, CPA) 중 하나 이상을 포함하는 선박 영상 데이터 전송 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 감시 유닛은,
   레이더를 이용하여 상기 주변 선박들의 위치를 측정하는 레이더 모듈;
   상기 주변 선박들의 침로 및 속도 중 하나 이상을 감시하는 AIS(Automatic Identification System) 모듈;
   본선의 위치, 침로 및 속도 중 하나 이상을 측정하는 측정 모듈; 및
   상기 최종 위험도가 상기 위험도 기준값을 초과하는 경우 상기 통합 관리부의 제어에 의해 미리 지정된 경보를 스피커를 통해 출력하는 선박 경보 모듈 중 하나 이상을 포함하는 선박 영상 데이터 전송 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 감시 유닛은,
   상기 본선의 위치, 침로 및 속도 중 하나 이상에 따른 항해 정보를 표시하고. 항해 목적지 설정에 따른 항로 정보를 제공하는 네비게이션 모듈을 더 포함하는 선박 영상 데이터 전송 장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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