KR102066841B1

KR102066841B1 - Safety voyage system for small vessel with built-in ais

Info

Publication number: KR102066841B1
Application number: KR1020180039614A
Authority: KR
Inventors: 이희용
Original assignee: 주식회사 리안
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2020-01-16
Also published as: KR20190116676A

Abstract

본 발명의 일 실시예는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 AIS로부터 수신한 주변 선박의 항해 정보와 전자해도로부터 추출한 항로표지, 교각, 암초 등의 해상 안전 정보를 카메라 영상에 증강현실로 보여줄 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 AIS(Automatic Identification System)로부터 주변 교통 선박의 운항정보를 수신하는 AIS 신호처리부; 전자해도로부터 해상 안전정보를 추출하는 안전정보 추출부; 및 상기 주변 교통 선박의 운항정보와 상기 해상 안전정보를 카메라 영상에 중첩하여 증강현실로 보여주는 영상 처리부를 포함하는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템을 개시한다.One embodiment of the present invention relates to a safety navigation system for small vessels with built-in AIS, the technical problem to be solved is the maritime safety information, such as navigational information of the surrounding vessel received from the AIS and the navigational signs, piers, reefs extracted from the electronic chart It is to be able to show augmented reality in the camera image.
One embodiment of the present invention for this purpose AIS signal processing unit for receiving the operation information of the surrounding traffic vessels from the Automatic Identification System (AIS); Safety information extraction unit for extracting the maritime safety information from the electronic chart; And an image processing unit for superimposing the navigation information of the surrounding traffic vessel and the maritime safety information on the camera image as augmented reality.

Description

AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템{SAFETY VOYAGE SYSTEM FOR SMALL VESSEL WITH BUILT-IN AIS}Safety navigation system for small ships with built-in AIS {SAFETY VOYAGE SYSTEM FOR SMALL VESSEL WITH BUILT-IN AIS}

본 발명의 일 실시예는 Class B AIS를 내장하고 항해 안전 정보를 CCTV 화면에 중첩하여 증강 현실로 보여주는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a built-in Class A AIS and safety navigation system for AIS built small ship showing the navigation safety information superimposed on the CCTV screen augmented reality.

종래의 선박교통관제시스템(Vessel Traffic System)은 레이더를 이용하여 물표 식별 및 해상사고를 예방하는 방법이다.Conventional Vessel Traffic System (Vessel Traffic System) is a method of preventing the identification of objects and marine accidents using radar.

이 선박 교통관제 시스템(VTS)은 좁은 가시거리의 범위와 레이더 오차로 인한 문제, 선박의 정보 부재로 인한 문제가 있으므로 이를 해결하고자 보다 효과적으로 선박의 교통관리체계를 위한 장치가 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)을 사용한다. 선박자동식별장치(AIS)는 항구 및 연안에서의 충돌방지와 해상교통관리를 효과적으로 하기 위하여, 선박이름 및 종류, 위치정보, 진행속도, 진행방향, 항해와 관련된 정보 등을 국제적으로 규정된 초단파주파수(VHF) 회선을 통하여 주기적으로 송수신하고, 육상 및 다른 선박과 정보 및 관련 데이터를 자동으로 교환하는 장치를 말한다.The ship traffic control system (VTS) has a narrow range of sight, problems caused by radar errors, and problems due to lack of information on the ship. Identification System (AIS). The ship automatic identification system (AIS) is an internationally defined microwave frequency system for vessel name and type, location information, speed, direction, navigation, etc. (VHF) A device that periodically transmits and receives through a circuit and automatically exchanges information and related data with land and other ships.

또한, 전자해도는 기존의 종이해도의 데이터 정보를 디지털화 하여 화면에서 볼 수 있도록 만든 전자지도이다.In addition, the electronic chart is an electronic map made by digitizing the data information of the existing paper chart to be viewed on the screen.

그러나, 전자해도가 내장되어 있지 않은 선박자동식별장치(AIS)는 선박의 기본정보와 위치만을 단순한 화면상에 흑백으로 작도하는데 불과하여 주위의 상황파악을 위해 해도와 비교 분석하는데 시간이 걸리며 불편함이 있다.However, AIS, which does not have a built-in electronic chart, only draws the basic information and location of the vessel in black and white on a simple screen, and it takes time to compare and analyze it with the chart for understanding the surrounding situation. There is this.

공개특허공보 제10-2006-0087360호 (공개일: 2006.08.02)Patent Publication No. 10-2006-0087360 (Published: 2006.08.02) 공개특허공보 제10-2016-0087249호 (공개일: 2016.07.21)Publication No. 10-2016-0087249 (Published: 2016.07.21)

본 발명의 일 실시예는 AIS로부터 수신한 주변 선박의 항해 정보와 전자해도로부터 추출한 항로표지, 교각, 암초 등의 해상 안전 정보를 카메라 영상에 증강현실로 보여주는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a safety navigation system for an AIS built-in small ship that shows the marine safety information, such as the navigational signs, piers, reefs, etc. extracted from the surrounding vessel received from the AIS as augmented reality in the camera image. .

본 발명의 일 실시예에 의한 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템은 AIS(Automatic Identification System)로부터 주변 교통 선박의 운항정보를 수신하는 AIS 신호처리부; 전자해도로부터 해상 안전정보를 추출하는 안전정보 추출부; 및 상기 주변 교통 선박의 운항정보와 상기 해상 안전정보를 카메라 영상에 중첩하여 증강현실로 보여주는 영상 처리부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an AIS-embedded small ship safety navigation system includes an AIS signal processor for receiving flight information of surrounding traffic vessels from an automatic identification system (AIS); Safety information extraction unit for extracting the maritime safety information from the electronic chart; And an image processor which displays the navigation information of the surrounding traffic vessel and the maritime safety information as augmented reality by superimposing it on a camera image.

상기 운항정보는 주변 교통 선박의 위도, 경도, 대지속력, 대지침로, 위치정확도, 시간, MMSI(Maritime Mobile Service Identity) 번호, 진선수방위, 선회율, 항해상태, DSC 장착 여부 정보를 포함하는 제1 운항정보와, 호출 부호(Call Sign), 선명, 배크기, 참조점 위치, IMO(International Maritime Organization) 번호, 위치수신기 종류, 흘수, 목적지, 목적지도착예정시간 제조사 ID 정보를 포함하는 제2 운항정보를 포함하고, 상기 해상 안전정보는 교각(BRIDGE, Bridge), 암초(UWTROC, Underwater Rock), 항로표지(Beacon 및 Buoy)를 포함하는 특징 데이터를 포함하고, 상기 안전정보 추출부는 상기 특징 데이터와 공간 정보를 함께 추출할 수 있다.The navigation information includes latitude, longitude, ground speed, ground path, position accuracy, time, Maritime Mobile Service Identity (MMSI) number, forward heading, turn rate, navigation status, DSC installation information of surrounding traffic vessels. 1 A second flight that includes flight information, call sign, clear, size, reference point location, IMO (International Maritime Organization) number, location receiver type, draft, destination, and estimated time of arrival. And the safety information includes feature data including a bridge (BRIDGE, Bridge), a reef (UWTROC, Underwater Rock), and a route sign (Beacon and Buoy), and the safety information extracting unit includes: Spatial information can be extracted together.

상기 AIS 신호처리부는 타선의 수신 메시지는 VDM(VHF Data-link Message), 송신 메시지는 VDO(AIS VHF Data-link Own-vessel report) 프로토콜로 전송할 수 있다.The AIS signal processor may transmit a received message of another line using a VHF data-link message (VDM) and a transmit message by using an AIS VHF data-link Own-vessel report (VDO) protocol.

본 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템은 본선의 GPS 정보를 수신하는 위치정보 수신부를 더 포함하고, 상기 위치정보 수신부는 상기 수신된 본선의 GPS 정보를 상기 영상처리부에 제공하여 본선의 위치 정보를 표시하도록 할 수 있다.The AIS built-in safety navigation system for a small ship further includes a location information receiver for receiving GPS information of the ship, and the location information receiver provides the GPS information of the received ship to the image processor to display location information of the ship. can do.

상기 영상처리부는 전자해도(ENC: Electronic Navigational Chart)와 AIS 정보와 영상정보의 기하학적 위상 구조를 계산하여, 카메라 영상 위의 정확한 위치에 도시하되, 전자해도의 물표(부이, 등대, 항로를 포함)를 추출하여 미리 설정된 영상 중첩 모델링 기법을 통하여 카메라 영상에 표출하고, CCTV 카메라 영상을 이용하거나 또는 USB 온더고(USB On-The-Go)기술을 응용하여 USB로 연결된 카메라로부터 영상을 전송받아 증강 현실을 구현할 수 있다.The image processing unit calculates an electronic navigation chart (ENC), a geometric phase structure of AIS information and image information, and displays the exact position on the camera image, including an object (buoy, lighthouse, route) of the electronic chart. Augmented reality by extracting an image and displaying it on a camera image through a preset image superimposition modeling technique, using a CCTV camera image, or by receiving an image from a USB-connected camera using USB On-The-Go technology. Can be implemented.

본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템은 AIS로부터 수신한 주변 선박의 항해 정보와 전자 해도로부터 추출한 항로표지, 교각, 암초 등의 해상 안전 정보를 카메라 영상에 증강현실로 보여줄 수 있다.The safety navigation system for AIS built small ship according to an embodiment of the present invention can show the navigational information of surrounding vessels received from the AIS and the marine safety information extracted from the electronic charts such as navigation marks, bridges, and reefs as augmented reality. have.

또한, 본 발명의 일 실시예는 증강현실로 보여주는 것 뿐 아니라, AIS, GPS 등의 운항 정보를 이용하여, 선박 충돌 여부, 위험 지역 접근 여부 등을 판단하여, 선박 운항자가 전문적인 지식이 없어도, 충돌 좌초 등의 해양사고를 방지할 수 있게 지원해주는 지능형 안전항해 기능을 제공할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention not only shows augmented reality, but also by using the navigation information, such as AIS, GPS, judging whether the ship collision, dangerous area access, etc., even if the ship operator does not have expert knowledge, It can provide intelligent safety navigation functions to help prevent marine accidents, such as crash stranding.

또한, 본 발명의 일 실시예는 AIS를 내장함으로써, 항해 시스템과 AIS를 합친 가격보다 상대적으로 저렴하게 공급할 수 있어 사용자의 경제적 부담을 덜고 제품 보급을 활성화할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention can be supplied relatively cheaper than the combined price of the navigation system and the AIS by embedding the AIS, thereby reducing the economic burden of the user and activate the product dissemination.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에 이용되는 Class B AIS 신호 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에서의 증강현실 구현 알고리즘을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에서의 증강현실 구현 알고리즘과 이에 대한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에서의 영상데이터 획득과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템 중 급속/완속 충전을 위한 충전부의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템의 동작중 급속/완속 충전 순서를 도시한 순서도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템의 동작 중 급속 충전 시 온도 및 씨-레이트 프로파일의 일례를 도시한 그래프이다.1 is a view schematically showing a safety navigation system for an AIS built small ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a class B AIS signal circuit diagram used in a safety navigation system for an AIS built small ship according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an augmented reality implementation algorithm in the AIS-embedded small ship safety navigation system according to an embodiment of the present invention.
4 is an augmented reality implementation algorithm and a conceptual diagram for the safety navigation system for AIS built small ship according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the image data acquisition process in the safety navigation system for AIS built small ship according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a charging unit for fast / slow charging of the AIS built-in small ship safety navigation system according to an embodiment of the present invention.
7 is a flow chart illustrating a fast / slow charging sequence during operation of the AIS built-in small ship safety navigation system according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are graphs showing an example of a temperature and a c-rate profile during rapid charging during operation of the AIS-embedded small ship safety navigation system according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used herein will be briefly described and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as widely used general terms as possible in consideration of the functions in the present invention, but this may vary according to the intention or precedent of the person skilled in the art, the emergence of new technologies and the like. In addition, in certain cases, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meanings of the terms and the contents throughout the present invention, rather than the names of the simple terms.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When any part of the specification is to "include" any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated. In addition, the terms "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. .

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

본 발명은 AIS로부터 수신한 주변 선박의 항해 정보와 전자해도로부터 추출한 항로표지, 교각, 암초 등의 해상 안전 정보를 CCTV 카메라 영상에 증강현실로 보여주는 기능을 갖는, Class B AIS를 내장한 선박용 안전 항해시스템에 관한 것이다. 다시 말해, 본 발명은 항로표지 정보와 선박 교통정보를 CCTV 영상에 중첩하는 증강현실 기능을 가지며, Class B AIS를 내장한 소형선박용 안전 항해 시스템에 관한 것이다.The present invention has a function of showing the navigational information of the surrounding vessel received from the AIS and the marine safety information, such as the route cover, the pier, the reef, etc. extracted from the electronic chart as augmented reality on CCTV camera images, the safety navigation for ships with a built-in Class B AIS It's about the system. In other words, the present invention relates to a safety navigation system for a small ship having augmented reality function that superimposes the traffic sign information and the ship traffic information on CCTV images, and incorporates Class B AIS.

이와 같이 Class B AIS를 내장하고 항해 안전 정보를 CCTV 화면에 중첩하여 증강 현실로 보여주는 항해 시스템은 암초 교각 등의 주변 지형지물 정보, 항로 표지 정보, 주변 선박 교통 정보를 카메라 영상에 증강현실로 보여줌으로써, 안전항해를 지원할 수 있고, 증강현실로 보여주는 것뿐 아니라, AIS, GPS 등의 운항 정보를 이용하여, 선박 충돌 여부, 위험 지역 접근 여부 등을 판단하여, 선박 운항자가 전문적인 지식이 없어도, 충돌 좌초 등의 해양사고를 방지할 수 있게 지원해주는 지능형 안전항해 기능을 가질 수 있다.As such, the navigation system that embeds Class B AIS and superimposes nautical safety information on CCTV screens in augmented reality shows augmented reality in the camera image of information on surrounding features such as reef piers, route marker information, and surrounding vessel traffic information. It can support safety navigation, show it as augmented reality, and determine whether a ship collides or approaches a dangerous area by using navigation information such as AIS and GPS, even if a ship operator does not have expert knowledge. It can have an intelligent safety navigation function that helps prevent marine accidents such as stranding.

또한, 본 시스템은 Class B AIS를 장비에 내장시켜, 소형 선박의 협소한 선교 내에 설치가 용이하고, 항해 시스템과 AIS를 합친 가격보다 상대적으로 저렴하게 공급할 수 있어 사용자의 경제적 부담을 덜고 제품 보급을 활성화 할 수 있다.In addition, this system incorporates Class B AIS into the equipment, making it easy to install in narrow vessels of small vessels and supplying relatively cheaper than the combined price of the navigation system and AIS. It can be activated.

또한, 본 시스템은 안드로이드 운영체제를 내장하여, 테더링을 통한 인터넷 접속, wifi 직접 접속, 터치스크린 투핑거 햅틱 기술을 적용가능하고, OpenCV등을 이용하여 화면 물체 인식과 추적 기술을 적용할 수 있다. 이때, 증강현실 기능은 항해 안전 정보를 다기능 디스플레이(MFD: Multi-Function Display)내의 영상에 중첩하여 표시하는 안전항해에 도움을 줄 수 있고, 이를 적용한 증강현실 CCTV는 황천항해, 야간항해, 위험 협수로 등 교통밀집 지역 항해 시에 큰 도움을 줄 수 있게 된다.In addition, this system has built-in Android operating system, Internet connection through tethering, wifi direct connection, touch screen two-finger haptic technology can be applied, screen object recognition and tracking technology can be applied using OpenCV. In this case, the augmented reality function can help the safety navigation to display the navigation safety information superimposed on the image in the Multi-Function Display (MFD), the augmented reality CCTV is applied to the navigator, night navigation, danger channel This can be a great help in navigating traffic-intensive areas.

결과적으로, 본 발명은 AIS로부터 수신한 주변 선박의 위치, 속력 등의 항해 정보와 전자해도로부터 추출한 항로표지, 교각, 암초 등과 같은 해상 안전 정보를 CCTV 카메라 영상에 중첩하여 증강현실로 보여주는 기능을 갖는 다기능 선박 항해시스템(MFD: Multi Function Display)을 제공하기 위한 것이다.As a result, the present invention has a function of showing the navigation information such as the position, speed, etc. of the surrounding vessel received from the AIS and the marine safety information extracted from the electronic chart to superimpose on the CCTV camera image as augmented reality To provide a multi-function ship navigation system (MFD).

이를 위한 구체적인 설명은 이하 도 1 내지 도 5를 팜조로 하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Detailed description for this will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 5 as a palm bath.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에 이용되는 Class B AIS 신호 회로도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에서의 증강현실 구현 알고리즘을 나타내는 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에서의 증강현실 구현 알고리즘과 이에 대한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템에서의 영상데이터 획득과정을 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a safety navigation system for AIS built small ship according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a Class B AIS signal used in the safety navigation system for AIS built small ship according to an embodiment of the present invention 3 is a block diagram showing an augmented reality implementation algorithm in the safety navigation system for AIS built-in small ship according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a safety navigation for AIS-built small ship according to an embodiment of the present invention An augmented reality implementation algorithm in the system and a conceptual diagram thereof, FIG. 5 is a diagram illustrating a process of acquiring image data in a safety navigation system for an AIS built small ship according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)은 AIS로부터 수신한 주변 선박의 항해 정보와 전자해도로부터 추출한 항로표지, 교각, 암초 등의 해상 안전 정보를 카메라 영상에 증강현실로 보여주는 시스템으로서, AIS 신호처리부(110), 안전정보 추출부(120), 위치정보 수신부(130), 영상 처리부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the AIS built-in safety navigation system 10 for an AIS small ship according to an embodiment of the present invention is provided with maritime information such as navigation marks, piers, reefs, etc. A system for displaying safety information as augmented reality in a camera image, the AIS signal processing unit 110, safety information extraction unit 120, location information receiving unit 130, image processing unit 140 and the controller 150.

상기 AIS 신호처리부(110)는 AIS(Automatic Identification System)로부터 주변 교통 선박의 운항정보를 수신하는 장치로서, 전자해도 상에 타선의 위치를 표시하고, 본선과 충돌 여부를 확인하며, CCTV 영상에 선박 정보를 표시하는 위치를 결정하게 한다.The AIS signal processing unit 110 is a device that receives the navigation information of the surrounding traffic vessels from the Automatic Identification System (AIS), displays the position of the other ship on the electronic chart, checks whether the collision with the main ship, the vessel on the CCTV image Allows you to determine where to display the information.

여기서, 상기 AIS 신호처리부(110)는 타선의 수신 메시지는 VDM(VHF Data-link Message), 송신 메시지는 VDO(AIS VHF Data-link Own-vessel report) 프로토콜로 전송할 수 있다.In this case, the AIS signal processor 110 may transmit a received message of another line using a VHF data-link message (VDM) and a transmit message by using an AIS VHF data-link Own-vessel report (VDO) protocol.

본 발명에서의 AIS(Automatic Identification System)는 Class B AIS 신호를 의미한다.In the present invention, AIS (Automatic Identification System) means a Class B AIS signal.

한편, Class B AIS 신호는 Class A AIS 신호에 대해 다음과 같은 제약을 갖는다. 예를 들어, 14노트 이하의 속력을 가진 선박은 30초마다 위치 발신하고 IMO 번호와 call sign을 보내지 않고, 목적지와 도착예정시간이나 항해상태를 보내지 않으며, 문자안전정보나 이진정보는 수신만 하고, 선회율이나 최대 흘수를 보내지 않는다. Meanwhile, the Class B AIS signal has the following constraints on the Class A AIS signal. For example, a vessel with a speed of 14 knots or less sends a location every 30 seconds, does not send an IMO number and call sign, does not send a destination, estimated time of arrival, or sailing status, and only receives text safety or binary information. Do not send your turn rate or maximum draft.

그렇다 하더라도 Class B AIS 신호는 모든 Class A AIS 신호를 수신하므로, 항해장비 입장에서는 Class A, B나 처리하는 기능의 차이는 없다. Even so, because Class B AIS signals receive all Class A AIS signals, there is no difference in Class A, B, or processing capabilities for navigation equipment.

보다 상세하게는, AIS에서 꼭 보내야 하는 메시지는 위도, 경도, 대지속력, 대지침로, 위치정확도, 시간, MMSI 번호, 진선수방위(B는 있는 경우만), 선회율(A만), 항해상태(A만) DSC 장착 여부(B만)이다.More specifically, the messages that must be sent by the AIS include Latitude, Longitude, Earth Speed, Earth Direction, Position Accuracy, Time, MMSI Number, Forward Heading (B only), Turn Rate (A Only), Navigational Status (A only) Whether DSC is installed (B only).

또한, AIS 부가정보는 MMSI, Call Sign, 선명, 배크기, 참조점위치, IMO 번호(A만), 위치수신기 종류(A만), 흘수(A만), 목적지(A만), 목적지도착예정시간(A만), 제조사 ID(B만) 정보이다.In addition, AIS additional information includes MMSI, Call Sign, Clear, Back Size, Reference Point Location, IMO Number (A Only), Location Receiver Type (A Only), Draft (A Only), Destination (A Only), and Destination (A Only) Time (A only) and manufacturer ID (B only) information.

여기서, 타선의 수신 메시지는 VDM, 송신 메시지는 VDO 프로토콜로 전송한다. AIS 신호를 처리하는 기술은 VDM, VDO 메시지를 직렬 통신으로부터 수신하여 이를 국제표준에 따라 해석하는 기술을 말한다.In this case, the received message of the other line is transmitted through the VDM, and the transmitted message is transmitted through the VDO protocol. AIS signal processing technology refers to a technology that receives VDM and VDO messages from serial communication and interprets them according to international standards.

AIS의 VDM(VHF Data-link Message) 메시지는 IEC 61162-1 에서 정한 이진수 형태의 AIS용 메시지로, 주변 선박의 운항 정보를 담고 있는 메시지로 ITU-R M.1371의 형식으로 패킷화한 것으로, 메시지 1, 2, 3번의 Position report를 사용한다.The VIS (VHF Data-link Message) message of AIS is a binary AIS message defined in IEC 61162-1. It contains the information on the operation of the surrounding ships. It is packetized in the form of ITU-R M.1371. Use position reports of messages 1, 2, and 3.

이러한 AIS의 VDM 메시지를 기반으로 본 발명에서는 AIS 관심 선박을 등록하고 그룹별로 관리하는 AIS 그룹 관리 기능을 제공하고, AIS 선박을 MMSI별, 국가별로 색상을 달리 표시하는 기능을 제공할 수 있다.Based on the VDM message of the AIS, the present invention may provide an AIS group management function for registering and managing AIS interest vessels by group, and may provide a function for displaying AIS vessels differently for each MMSI and country.

다시 말하면, 상술한 운항정보는 주변 교통 선박의 위도, 경도, 대지속력, 대지침로, 위치정확도, 시간, MMSI(Maritime Mobile Service Identity) 번호, 진선수방위, 선회율, 항해상태, DSC 장착 여부 정보를 포함하는 제1 운항정보와, 호출 부호(Call Sign), 선명, 배크기, 참조점 위치, IMO(International Maritime Organization) 번호, 위치수신기 종류, 흘수, 목적지, 목적지도착예정시간 제조사 ID 정보를 포함하는 제2 운항정보를 포함할 수 있다.In other words, the above-mentioned flight information includes the latitude, longitude, ground speed, ground path, position accuracy, time, Maritime Mobile Service Identity (MMSI) number, forward heading, turn rate, navigation status, DSC installation information of surrounding traffic vessels. First flight information, including, call sign (Call Sign), clear, size, reference point location, IMO (International Maritime Organization) number, location receiver type, draft, destination, estimated time of arrival arrival destination manufacturer ID information It may include the second flight information.

도시되어 있지는 않지만, 상기 AIS 신호처리부(110)는 메시지 송수신을 위하여 안테나, 트랜스폰더 및 저장부를 더 포함할 수 있다.Although not shown, the AIS signal processor 110 may further include an antenna, a transponder, and a storage unit for transmitting and receiving messages.

상기 안테나는 자선 및 타선의 송신장치에서 보내어진 선박이름 및 종류, 위치정보, 진행속도, 진행방향, 항해와 관련된 정보자료를 수신한다.The antenna receives information data related to the ship name and type, location information, traveling speed, traveling direction, navigation sent from the transmission device of own ship and other ships.

상기 AIS(Automatic Identification System) 트랜스폰더는 안테나에서 수신하여 AIS 데이타를 계산하는 계산프로그램을 가진다.The Automatic Identification System (AIS) transponder has a calculation program for receiving AIS data and calculating AIS data.

상기 저장부는 전자해도의 데이타 객체인 육지선, 수심선, 등부표와 해저위험물 표시등의 자료와 위치좌표를 취득하여 좌표계산에 필요한 기본적인 작업을 수행한다.The storage unit acquires the data and position coordinates of landline, depth line, etc. and seafloor dangerous goods indicators, which are data objects of the electronic chart, and performs basic operations required for coordinate calculation.

상기 안전정보 추출부(120)는 전자해도로부터 해상 안전정보를 추출하는 장치로서, 전자해도에서, 항로표지, 교각 암초 등의 항해에 방해가 되거나 주의가 필요한 객체를 추출하여 이를 CCTV영상에 적절하게 표시하도록 할 수 있다.The safety information extracting unit 120 is a device for extracting safety information from the electronic chart, in the electronic chart, to extract objects that need to be hindered or navigational navigation, such as traffic signs, bridge reefs, etc. to properly fit the CCTV image Can be displayed.

일반적으로, 국제수로기구 s-57 표준 기반의 전자해도는 특징 데이터(객체)와 Vector 데이터(공간정보)로 구성되는데, 본 발명에서의 안전정보 추출부(120)는 교각(BRIDGE, Bridge), 암초(UWTROC, Underwater Rock), 항 로표지(Beacon 및 Buoy: 종류가 다양함)와 같은 특징 데이터를 공간정보와 함께 추출하여 이를 CCTV 영상에 중첩하게 된다.In general, an electronic chart based on the International Hydrographic Organization s-57 standard is composed of feature data (object) and vector data (spatial information). The safety information extractor 120 according to the present invention includes bridges (BRIDGE, Bridge), Characteristic data such as reefs (UWTROC, Underwater Rock) and path markers (Beacon and Buoy: various types) are extracted along with spatial information and superimposed on CCTV images.

이를 위하여, 상기 안전정보 추출부(120)는 전자해도 SW를 안드로이드 운영체제에서 동작하도록 포팅하고, 국제수로기구 s-52 전자해도 표시 표준에 맞게 전자해도 표시 소프트웨어가 설치되어 있다.To this end, the safety information extraction unit 120 ported the electronic chart SW to operate in the Android operating system, and the electronic chart display software is installed in accordance with the International Hydrographic Organization s-52 electronic chart display standard.

또한, 상기 안전정보 추출부(120)는 GPS 신호를 수신하여 본선의 위치를 표시하고, GPRMC, GPGGA, GPGSA, GPGSV 신호를 처리하며, 본선 항적을 저장하고, 항로 계획 및 감시 기능을 제공할 수 있다.In addition, the safety information extraction unit 120 may receive the GPS signal to display the position of the main ship, process the GPRMC, GPGGA, GPGSA, GPGSV signals, store the main track, and provide a route planning and monitoring function have.

다시 말하면, 상기 해상 안전정보는 교각(BRIDGE, Bridge), 암초(UWTROC, Underwater Rock), 항로표지(Beacon 및 Buoy)를 포함하는 특징 데이터를 포함하고, 안전정보 추출부(120)는 이러한 특징 데이터와 공간 정보를 함께 추출할 수 있다.In other words, the maritime safety information includes feature data including bridges (BRIDGE, Bridge), reefs (UWTROC, Underwater Rock), route markers (Beacon and Buoy), and the safety information extracting unit 120 includes such feature data. And spatial information can be extracted together.

상기 위치정보 수신부(130)는 본선의 GPS 정보를 수신하는 GPS 수신기로서, 수신된 본선의 GPS 정보를 영상처리부에 제공하여 본선의 위치 정보를 표시하도록 할 수 있다.The location information receiving unit 130 is a GPS receiver for receiving GPS information of the main ship and may provide the GPS processing information of the main ship to the image processing unit to display the location information of the main ship.

이외에도, 본 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)은 방위각 정보를 감지하기 위하여, 지자기센서, 자이로 센서 및 가속도 센서를 구비한 방위각 센서부를 더 포함할 수 있다.In addition, the AIS built-in small ship safety navigation system 10 may further include an azimuth sensor unit having a geomagnetic sensor, a gyro sensor and an acceleration sensor in order to detect azimuth information.

이를 통하여, 상기 제어부(150)는 위치정보 수신부(130)로부터 제공되는 위치정보를 받고 방위각 센서부로부터 제공되는 지자기 성분 감지 신호, 회전각 감지 신호 및 기울기 감지 신호로부터 방위각을 연산해낸다. Through this, the controller 150 receives the position information provided from the position information receiver 130 and calculates an azimuth angle from the geomagnetic component detection signal, the rotation angle detection signal, and the tilt detection signal provided from the azimuth sensor unit.

이와 같은 방위각 센서부에 구비된 지자기 센서는 지구의 북극에서 남극으로 형성된 지자기의 방향 성분을 감지하여 지자기 성분 감지 신호를 제어부(150)로 제공해서 제어부(150)가 지자기의 방향을 도출하도록 한다.The geomagnetic sensor provided in the azimuth sensor unit detects a direction component of the geomagnetism formed from the north pole of the earth to the south pole and provides a geomagnetic component detection signal to the controller 150 so that the controller 150 derives the direction of the geomagnetism.

자이로 센서는 실시간 회전성분을 감지하여 제어부(150)로 실시간으로 제공해서 제어부(150)를 통하여 도출한 지자기의 방향을 기준으로 한 상대적인 실시간 회전각을 연산하도록 한다.The gyro sensor detects real-time rotational components and provides them to the controller 150 in real time to calculate a relative real-time rotation angle based on the direction of the geomagnetism derived through the controller 150.

가속도 센서는 지구 평면에 대한 기울기를 감지하여 기울기 감지 신호를 제어부(150)로 제공해서 제어부(150)가 장치의 기울기에 따른 오차를 보상하도록 한다.The acceleration sensor detects a tilt of the earth plane and provides a tilt detection signal to the controller 150 so that the controller 150 compensates for an error due to the tilt of the device.

이를 위하여, 상기 제어부(150)와 외부 항해장비의 통신포트(P1)를 접속시켜 위치정보 수신부(130) 및 방위각 센서부가 항해장비와 연동하도록 구비되는 인터페이스가 구비되는 것은 자명하다 할 것이다.To this end, it will be apparent that the interface is provided to connect the control unit 150 and the communication port (P1) of the external navigation equipment interlocked with the navigation equipment and the position information receiver 130 and the azimuth sensor unit.

상기 영상 처리부(140)는 주변 교통 선박의 운항정보와 해상 안전정보를 카메라 영상에 중첩하여 증강현실로 보여주는 장치로서, 전자해도(ENC: Electronic Navigational Chart)와 AIS 정보와 영상정보의 기하학적 위상 구조를 계산하여, 카메라 영상 위의 정확한 위치에 도시하되, 전자해도의 물표(부이, 등대, 항로를 포함)를 추출하여 미리 설정된 영상 중첩 모델링 기법을 통하여 카메라 영상에 표출하고, CCTV 카메라 영상을 이용하거나 또는 USB 온더고(USB On-The-Go)기술을 응용하여 USB로 연결된 카메라로부터 영상을 전송받아 증강 현실을 구현할 수 있다.The image processor 140 is a device for displaying the navigation information and the maritime safety information of the surrounding traffic vessels in augmented reality by overlaying the camera image, and the geometric topology of the electronic navigation chart (ENC), AIS information, and image information Calculate and show the exact position on the camera image, extract the watermarks (including buoys, lighthouses, routes) of the electronic chart and display them on the camera image using a preset image superposition modeling technique, or use CCTV camera images. By applying USB On-The-Go technology, augmented reality can be realized by receiving images from a USB-connected camera.

이러한 영상 처리부(140)는 CCTV 영상 처리 및 안전 정보의 중첩을 위하여 초당 14 프레임 이상의 대용량 고속 처리가 필요한 영상 정보를 효율적으로 처리하여, AIS 정보와 전자해도 정보를 실용 가능하게 화면에 뿌려줄 수 있다.The image processing unit 140 may efficiently process image information requiring large-capacity high-speed processing of more than 14 frames per second in order to superimpose CCTV image processing and safety information, and may spread AIS information and electronic chart information on the screen in a practical manner. .

이를 위하여, 상기 영상 처리부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 안드로이드 운영체제에서 OpenCV5)로 영상처리 기능을 구현하고, 전자해도(ENC: Electronic Navigational Chart)와 AIS 정보와 영상정보의 기하학적 위상 구조를 계산하여, 카메라 영상 위의 정확한 위치에 도시할 수 있게 된다.To this end, the image processing unit 140 implements an image processing function using OpenCV5) in the Android operating system as shown in FIG. 3, and forms an electronic navigation chart (ENC), geometric topology of AIS information and image information. It can be calculated and shown in the correct position on the camera image.

또한, 상기 영상 처리부(140)는 전자해도의 물표(부이, 등대, 항로 등)을 추출하여 CCTV 영상에 표출하게 되는데, 이때 영상 중첩을 위한 영상 중첩 알고리듬과 수학 모델링을 도 4와 같이 구현가능하다.In addition, the image processing unit 140 extracts an object (buoy, lighthouse, route, etc.) of the electronic chart and expresses it on a CCTV image. At this time, an image superimposition algorithm and mathematical modeling for image superposition may be implemented as shown in FIG. 4. .

즉, 상기 영상 처리부(140)는 ENC 로우 데이터와 지형도 로우 데이터를 확보하고, 데이터 변환 및 정형화 과정을 통하여 3차원 항행지원 데이터를 생성하며, 객체별 3차원 객체를 개발하여 ECDIS 연계/항해정보 정합과정과 공간정보분석/공간객체검색 과정(이를 위하여 ENC/AIS/센서/항행지원 정보가 제공됨)을 통하여 영상 중첩을 구현할 수 있게 된다.That is, the image processor 140 secures ENC low data and topographic map low data, generates 3D navigation support data through data transformation and shaping, and develops 3D objects for each object to match ECDIS linkage / navigation information. Image superimposition can be implemented through the process and the spatial information analysis / spatial object search process (ENC / AIS / sensor / navigation support information is provided for this).

또한, 상기 영상 처리부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, OTG USB 카메라를 이용한 증강 현실을 구현하기 위하여, HW 내장 CCTV 카메라뿐 아니라 USB 온더고(USB On-The-Go)기술을 응용하여 USB로 연결된 카메라로부터 영상을 전송받아 증강 현실을 구현할 수 있게 된다.In addition, the image processing unit 140, as shown in Figure 5, to implement augmented reality using the OTG USB camera, by applying the USB On-The-Go (USB On-The-Go) technology as well as HW built-in CCTV camera Augmented reality will be realized by receiving images from a camera connected via USB.

또한, 상기 영상 처리부(140)는 분류된 해상 물표를 칼만필터를 이용해 추적하는 기능을 제공할 수 있다. 이때, 상기 영상 처리부(140)는 칼만필터와 물표 분류 알고리듬을 조합하여 영상이 다른 물체와 영상이 겹친 경우에도 추적이 끊어지지 않게 할 수 있다. 이때, 칼만 필터만 이용하면, 타겟을 놓칠 수 있으나, 타겟별 선박 종류를 기억함으로써, 교행 후에 추적을 유지할 수 있도록 할 수도 있다.In addition, the image processor 140 may provide a function of tracking the classified marine object using a Kalman filter. In this case, the image processor 140 may combine the Kalman filter and the object classification algorithm so that the tracking may not be interrupted even when the image overlaps with another object. In this case, if only the Kalman filter is used, the target may be missed. However, by remembering the ship type for each target, the tracking may be maintained after the crossing.

상기 제어부(150)는 미리 설치된 안전항해 프로그램을 실행시켜 AIS 신호처리부(110), 안전정보 추출부(120), 위치정보 수신부(130) 및 영상 처리부(140)의 전체적인 구동을 제어하는 역할을 수행한다.The controller 150 controls the overall driving of the AIS signal processor 110, the safety information extractor 120, the location information receiver 130, and the image processor 140 by executing a pre-installed safety navigation program. do.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)의 구동전압을 공급하는 전원부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, the AIS built-in small ship according to an embodiment of the present invention may further include a power supply unit (not shown) for supplying a driving voltage of the safety navigation system 10.

상기 전원부는 외부로부터 공급되어 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)에 구동 전원을 공급하는 장치이다. 부가적으로, 상기 전원부는 충전부(145)에 연결되어 충전부(145)를 통하여 충전된 전원을 공급받아 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)으로 제공할 수도 있다.The power supply unit is a device for supplying driving power to the safety navigation system 10 for AIS built small ship is supplied from the outside. In addition, the power supply unit may be connected to the charging unit 145 to receive the power charged through the charging unit 145 to provide the safety navigation system 10 for the AIS built-in small ship.

상기 전원부는 외부로부터 직접 구동 전원을 공급받을 수도 있고, 충전 가능한 충전부(145)로부터 구동 전원을 공급받을 수도 있다.The power supply unit may be supplied with driving power directly from the outside, or may be supplied with driving power from the rechargeable charging unit 145.

이때, 상기 충전부(145)의 배터리로는 리튬 이온 전지나 리튬 폴리머 전지와 같은 이차 전지가 적용될 수 있다.In this case, a secondary battery such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery may be used as the battery of the charging unit 145.

일반적으로 리튬 이온 전지나 리튬 폴리머 전지와 같은 배터리에서, 충전 시간이 단축되도록 충전 씨-레이트가 증가하면, 음극 활물질 표면에서 리튬 이온이 석출(리튬 플레이팅)되고 또한 전해액 분해로 인해 배터리의 수명이 빠르게 단축되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명에서는 충전 시간을 단축(급속 충전)하면서도 배터리 열화 현상 및 수명 단축 현상을 억제할 수 있는 충전부(145)의 구성 및 방법에 대해 이하에서 설명한다.In a battery such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery, in general, when the charge C-rate increases to shorten the charging time, lithium ions are deposited (lithium plated) on the surface of the negative electrode active material and the battery life is increased due to electrolyte decomposition. It is known to be shortened. Therefore, in the present invention, a configuration and method of the charging unit 145 capable of shortening the charging time (fast charging) and suppressing the battery deterioration phenomenon and the shortening of the lifespan will be described below.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10) 중 급속/완속 충전을 위한 충전부(145)의 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a charging unit 145 for fast / slow charging of the AIS built-in small ship safety navigation system 10 according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)의 충전부(145)는 열전 소자(1453), 전류 조절부(1454), 충전 모드 선택부(1455), 충전 제어부(1456) 및 저장부(메모리)(1457)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the charging unit 145 of the AIS-embedded small ship safety navigation system 10 according to an embodiment of the present invention includes a thermoelectric element 1453, a current regulator 1454, and a charging mode selector ( 1455, a charging control unit 1456, and a storage unit (memory) 1457 may be further included.

열전 소자(1453)는 배터리(1452)의 표면에 설치되어, 충전 제어부(1456)의 제어에 따라 주변 환경 온도에 따라 배터리(1452)의 온도를 증가시키거나 감소시키는 역할을 한다. 이러한 열전 소자(1453)는 전류의 흐름 방향에 따라 일면이 발열면이 되고 타면이 흡열면이 될 수 있음으로써, 전류의 흐름 방향 제어에 의해 간단하게 온열 소자로 동작하거나 또는 흡열 소자로 동작하도록 제어할 수 있다.The thermoelectric element 1453 is installed on the surface of the battery 1452, and serves to increase or decrease the temperature of the battery 1452 according to the ambient temperature under the control of the charging controller 1456. The thermoelectric element 1453 may be one of the heat generating surface and the other surface may be the heat absorbing surface according to the flow direction of the current, so that the thermoelectric element 1453 simply operates as the heating element or the heat absorbing element by controlling the flow direction of the current. can do.

전류 조절부(1454)는 직류-직류 컨버터(1451)와 배터리(1452)의 사이에 설치되어, 충전 제어부(1456)의 제어에 따라 배터리(1452)에 공급되는 씨-레이트를 조절하는 역할을 한다. 이러한 전류 조절부(1454)는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어되는 IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor), FET(Field Effect Transistor) 또는 바이폴라 트랜지스터 등에 의해 구현될 수 있다.The current controller 1454 is installed between the DC-DC converter 1451 and the battery 1452, and controls the sea rate supplied to the battery 1452 under the control of the charging controller 1456. . The current controller 1454 may be implemented by an Insulated Gate Bipolar mode transistor (IGBT), a field effect transistor (FET), a bipolar transistor, or the like, controlled by pulse width modulation (PWM).

충전 모드 선택부(1455)는 사용자에 의해 급속 충전 모드(예를 들면, 30분 급속 충전 모드) 또는 완속 충전 모드(예를 들면, 3시간 완속 충전 모드)를 선택받는 역할을 한다. 충전 모드 선택부(1455)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 사용자가 특별히 충전 모드를 선택하지 않으면 기본적으로 완속 충전 모드를 선택하여 충전 제어부(1456)에 전달한다. 더불어, 이러한 충전 모드 선택부(1455)는 키 또는 버튼 구조에 의해 구현될 수 있다.The charging mode selector 1455 serves to select a quick charging mode (for example, a 30 minute quick charging mode) or a slow charging mode (for example, a 3 hour slow charging mode) by the user. For example, the charging mode selector 1455 is not limited thereto, but if the user does not select a charging mode, the charging mode selection unit 1455 basically selects the slow charging mode and transmits the slow charging mode to the charging control unit 1456. In addition, the charging mode selector 1455 may be implemented by a key or button structure.

충전 제어부(1456)는 사용자에 의해 선택받은 충전 모드에 대응하는 충전 시간당 및/또는 충전 용량당 배터리(1452)의 온도 및/또는 씨-레이트의 프로파일을 로딩하여, 그 프로파일대로 배터리(1452)의 온도 및/또는 씨-레이트를 제어하며 배터리(1452)를 충전하는 역할을 한다. 물론, 이를 위해 충전 제어부(1456)는 열전 소자(1453) 및 전류 조절부(1454)를 직접 제어한다.The charging control unit 1456 loads a profile of the temperature and / or sea-rate of the battery 1452 per charge time and / or charge capacity corresponding to the charging mode selected by the user, and then loads the profile of the battery 1452 according to the profile. It controls temperature and / or sea rate and charges the battery 1452. Of course, for this purpose, the charging controller 1456 directly controls the thermoelectric element 1453 and the current controller 1454.

저장부(1457)는 상술한 충전 제어부(1456)의 동작 알고리즘(프로그램 또는 소프트웨어) 및 충전 모드에 따른 충전 시간당 및/또는 충전 용량당 배터리(1452)의 온도 및/또는 씨-레이트의 프로파일을 저장한다. 이러한 배터리(1452)의 온도 및/또는 씨-레이트의 프로파일은 배터리(1452)의 제조 시 다수의 실험이나 시뮬레이션에 따라 미리 최적화된 값으로 저장된다.The storage unit 1457 stores a profile of the temperature and / or sea rate of the battery 1452 per charge time and / or charge capacity according to the operation algorithm (program or software) and the charging mode of the charge controller 1456 described above. do. The temperature of the battery 1452 and / or the profile of the c-rate is stored at pre-optimized values according to a number of experiments or simulations in the manufacture of the battery 1452.

이와 같이하여, 충전 제어부(1456)는 사용자에 의해 급속 충전 모드를 선택받았을 경우 충전 시간 경과에 따라 가장 높은 값으로부터 가장 낮은 값까지 배터리(1452)의 온도 및 씨-레이트를 점차 감소시키도록 열전 소자(1453) 및 전류 조절부(1454)를 직접 제어함으로써, 충전 시간은 단축하면서도 배터리(1452) 열화 현상 또는 수명 단축 현상을 최소화되도록 할 수 있다.In this manner, the charging control unit 1456 may gradually reduce the temperature and the c-rate of the battery 1452 from the highest value to the lowest value as the charging time elapses when the quick charging mode is selected by the user. By directly controlling the 1414 and the current adjuster 1454, the charging time may be shortened while the battery 1452 deterioration or lifespan reduction may be minimized.

예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 충전 제어부(1456)는 전류 조절부(1454)를 제어하여 씨-레이트를 계단 형태로 점차 감소시킬 수 있는데, 특히 레벨이 달라지는 지점 및/또는 레벨이 같은 지점에서 적어도 하나의 충전 휴지 시간을 더 제공하여, 충전 시간을 더욱 단축할 수 있다. 즉, 연속적으로 충전 전류를 공급하는 것보다는, 불연속적으로 충전 전류를 공급하고, 또한 충전 전류량을 줄일 때, 배터리(1452)의 내부 저항이 감소하고 안정화됨으로써, 충전 속도는 빨라지고 열화 현상은 작게 나타난다.For example, but not by way of limitation, the charging control unit 1456 may control the current regulator 1454 to gradually reduce the c-rate in the form of steps, particularly at points where the levels are different and / or at the same level. The charging time can be further shortened by further providing at least one charge down time. That is, rather than supplying the charging current continuously, when supplying the charging current discontinuously and also reducing the amount of charging current, the internal resistance of the battery 1452 is reduced and stabilized, so that the charging speed is increased and the deterioration phenomenon appears small. .

일례로, 한정하는 것은 아니지만, 충전 제어부(1456)는 전류 조절부(1454)를 제어하여 씨-레이트를 대략 5C로부터 1C까지 계단 형태로 점차 감소시키고, 이때 열전 소자(1453)를 제어하여 온도를 50℃로부터 10℃까지 점차 감소시킬 수 있다. 여기서, 이러한 수치는 본 발명의 이해를 위한 일례에 불과하며, 이러한 수치 범위로 본 발명이 한정되지 않는다.For example, but not by way of limitation, the charging control unit 1456 controls the current control unit 1454 to gradually reduce the c-rate in steps from approximately 5C to 1C, and at this time, to control the thermoelectric element 1453 to control the temperature. Gradually decrease from 50 ° C to 10 ° C. Here, these numerical values are only examples for the understanding of the present invention, and the present invention is not limited to these numerical ranges.

한편, 다른 예로, 한정하는 것은 아니지만, 충전 제어부(1456)는 사용자에 의해 완속 충전 모드가 선택되었을 경우 열전 소자(1453)를 이용하여 배터리(1452)의 온도를 대략 20℃~30℃로 유지시키고, 또한 전류 조절부(1454)를 제어하여 씨-레이트를 대략 0.1C~0.5C로 유지시킬 수 있다. 즉, 이러한 온도 범위 및 씨-레이트에서 비록 충전 시간이 길어지지만 전지 열화율이나 수명 단축 현상이 가장 작게 나타나기 때문이다.In another example, the present invention is not limited thereto, but when the slow charging mode is selected by the user, the charging control unit 1456 maintains the temperature of the battery 1452 at about 20 ° C. to 30 ° C. using the thermoelectric element 1453. In addition, the current regulator 1454 may be controlled to maintain the c-rate at approximately 0.1C to 0.5C. That is, in this temperature range and the c-rate, although the charging time is long, the battery deterioration rate or the shortening of the lifespan appear the smallest.

더불어, 비록 도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)은 배터리(124)의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서와, 배터리(124)의 용량 추정을 위한 전압 센서 및/또는 전류 센서를 구비함은 당연하다. In addition, although not shown in the drawings, the AIS built-in small ship safety navigation system 10 according to an embodiment of the present invention is a temperature sensor for sensing the temperature of the battery 124, and for estimating the capacity of the battery 124 It is natural to have a voltage sensor and / or a current sensor.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)의 동작중 급속/완속 충전 순서를 도시한 순서도이다. 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)의 동작 중 급속 충전 시 온도 및 씨-레이트 프로파일의 일례를 도시한 그래프이다. 도 8a에서 X축은 배터리 용량(SOC,%)이고, Y축은 온도(℃)이다. 또한, 도 8b에서 X축은 배터리 용량(SOC,%)이고, Y축은 씨-레이트(C)이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a fast / slow charging sequence during operation of the AIS built-in small ship safety navigation system 10 according to an embodiment of the present invention. 8A and 8B are graphs showing an example of a temperature and a c-rate profile during rapid charging during operation of the AIS built-in small ship safety navigation system 10 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 8A, the X axis represents battery capacity (SOC,%) and the Y axis represents temperature (° C.). In addition, in FIG. 8B, the X axis is the battery capacity (SOC,%), and the Y axis is the c-rate (C).

도 7에 도시된 바와 같이, 충전부의 충전 방법은 급속 충전 모드인지 판단하는 단계(S1), 급속 충전용 온도 및 씨-레이트 파일 로딩 단계(S2), 완속 충전 모드인지 판단하는 단계(S3), 완속 충전용 온도 및 씨-레이트 프로파일 로딩 단계(S4), 만충전인지 확인하는 단계(S5), 충전 정지 단계(S6)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the charging method of the charging unit may include determining whether the charging unit is in the rapid charging mode (S1), loading the temperature for rapid charging and the c-rate file (S2), determining whether the charging mode is the slow charging mode (S3), The slow charging temperature and the c-rate profile loading step (S4), a step of checking whether the full charge (S5), and the stop charging step (S6).

급속 충전 모드인지 판단하는 단계(S1)에서 충전 제어부(1456)는, 충전 모드 선택부(1455)를 통하여 사용자에 의해 급속 충전 모드가 선택되었는지 판단한다. 급속 충전 모드가 선택되면 단계(S2)를 수행하고 그렇지 않으면 단계(S3)를 수행한다.In operation S1, the charging controller 1456 determines whether the rapid charging mode is selected by the user through the charging mode selector 1455. If the quick charge mode is selected, step S2 is performed; otherwise, step S3 is performed.

급속 충전용 온도 및 씨-레이트 프로파일 로딩 단계(S2)에서 충전 제어부(1456)는, 저장부(1457)에 저장된 충전 시간당 및/또는 충전 용량당 급속 충전용 온도 및 씨-레이트 프로파일을 로딩한다.In the quick charging temperature and c-rate profile loading step (S2), the charging control unit 1456 loads the quick charging temperature and the c-rate profile per charging time and / or per charging capacity stored in the storage unit 1575.

예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 도 8a에 도시된 바와 같이, 충전 제어부(1456)는 열전 소자(1453)를 제어하여 충전 초기에 주변 온도에 관계없이 배터리(1452)의 온도가 대략 30℃ 내지 50℃로 유지되도록 하고, 충전 시간이 경과 또는 충전 용량이 높아짐에 따라 열전 소자(1453)를 제어하여 배터리(1452)의 온도가 대략 20℃ 내지 30℃로 유지되도록 하는 프로파일을 로딩한다. 더욱이, 도 8b에 도시된 바와 같이, 충전 제어부(1456)는 전류 조절부(1454)를 제어하여 충전 초기에 배터리(1452)의 씨-레이트가 대략 3C 내지 5C인 동시에 충전 휴지 시간을 갖는 펄스 형태로 전류가 배터리(1452)에 공급되도록 하고, 충전 시간이 경과 또는 충전 용량이 높아짐에 따라 전류 조절부(1454)를 제어하여 배터리(1452)의 씨-레이트가 1C 내지 2C인 동시에 충전 휴지 시간을 갖는 펄스 형태로 전류가 배터리(1452)에 공급되도록 하는 프로파일을 로딩한다.For example, but not by way of limitation, as shown in FIG. 8A, the charging control unit 1456 controls the thermoelectric element 1453 so that the temperature of the battery 1452 is approximately 30 ° C. to 1 ° C. regardless of the ambient temperature at the beginning of charging. The temperature is maintained at 50 ° C, and the profile is controlled to control the thermoelectric element 1453 as the charging time elapses or the charging capacity is increased so that the temperature of the battery 1452 is maintained at approximately 20 ° C to 30 ° C. In addition, as shown in FIG. 8B, the charging controller 1456 controls the current controller 1454 to form a pulse having a charge pause time while the sea-rate of the battery 1452 is approximately 3C to 5C at the beginning of charging. The current is supplied to the battery 1452, and the charging controller 1454 controls the current controller 1454 as the charging time elapses or the charging capacity is increased. A profile is loaded that causes current to be supplied to battery 1452 in the form of a pulse.

한편, 완속 충전 모드인지 판단하는 단계(S3)에서 충전 제어부(1456)는, 충전 모드 선택부(1455)를 통하여 사용자에 의해 완속 충전 모드가 선택되었는지 판단한다. 완속 충전 모드가 선택되면 단계(S4)를 수행한다.In operation S3, the charging controller 1456 determines whether the slow charging mode is selected by the user through the charging mode selector 1455. If the slow charging mode is selected, step S4 is performed.

완속 충전용 온도 및 씨-레이트 프로파일 로딩 단계(S4)에서 충전 제어부(1456)는, 저장부(1457)에 저장된 충전 시간당 및/또는 충전 용량당 완속 충전용 온도 및 씨-레이트 프로파일을 로딩한다.In the slow charging temperature and the c-rate profile loading step (S4), the charging control unit 1456 loads the slow charging temperature and the c-rate profile per charging time and / or per charging capacity stored in the storage unit 1575.

예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 충전 제어부(1456)는 열전 소자(1453)를 제어하여 배터리(1452)의 온도를 주변 온도에 관계없이 대략 20℃?~30℃?로 유지시키고, 또한 전류 조절부(1454)를 제어하여 씨-레이트를 대략 0.1C~0.5C로 유지시키는 충전 프로파일을 로딩한다.For example, but not by way of limitation, the charging control unit 1456 controls the thermoelectric element 1453 to maintain the temperature of the battery 1452 at approximately 20 ° C. to 30 ° C. regardless of the ambient temperature, and also to adjust the current. The unit 1454 is controlled to load a fill profile that maintains the c-rate at approximately 0.1C to 0.5C.

만충전인지 확인하는 단계(S5)에서 충전 제어부(1456)는, 현재의 배터리(1452) 충전량이 만충전 상태인지 여부를 판단한다. 이러한 배터리(1452)의 만충전 여부 판단은 배터리(1452) 전압을 SOC(State of Charge)로 환산하거나 또는 배터리(1452)에 주입된 총 전하량을 계량하여 수행할 수 있다. 배터리(1452)의 만충전 여부 판단 방법은 당업자에게 이미 주지된 내용이므로 이에 대한 설명은 생략한다. In step S5 of checking whether the battery is fully charged, the charging controller 1456 determines whether the current battery 1452 charge amount is in the fully charged state. The determination of whether the battery 1452 is fully charged may be performed by converting the battery 1452 voltage into a state of charge (SOC) or by measuring the total amount of charge injected into the battery 1452. Since the method of determining whether the battery 1452 is fully charged is well known to those skilled in the art, a description thereof will be omitted.

배터리(1452)가 만충전된 것으로 확인되면, 단계(S6)를 수행하고, 그렇지 않으면 단계(S1)으로 복귀한다.If the battery 1452 is found to be fully charged, step S6 is performed, otherwise, the flow returns to step S1.

충전 정지 단계(S6)에서 충전 제어부(1456)는, 전류 조절부(1454)를 제어하여 배터리(1452)에 더 이상 전류가 공급되지 않도록 차단함으로써, 배터리(1452)의 충전이 완료되도록 한다.In the charging stop step S6, the charging controller 1456 controls the current controller 1454 to block the current from being supplied to the battery 1452 so that the charging of the battery 1452 is completed.

이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에서는 배터리(1452)의 용량이 낮은 영역에서 상대적으로 높은 배터리(1452)의 온도와 상대적으로 높은 펄스 충전 전류를 공급함으로써, 리튬 이온의 석출 현상이 없고 전해액 분해가 없는 상태에서 신속한 배터리(1452) 충전이 가능하도록 한다. 여기서, 배터리(1452)의 온도가 대략 0℃? 이하인 상황에서 상대적으로 높은 펄스 충전 전류로 배터리(1452)를 충전하게 되면 상술한 리튬 이온 석출 및 전해액 분해 현상이 발생하여 배터리(1452)의 열화가 심하고 따라서 수명이 단축된다. 그러나, 본 발명에서와 같이 주변 온도에 관계없이 배터리의 초기 충전 시 배터리의 온도를 높이고 고율 충전하고, 배터리의 말기 충전 시 배터리의 온도를 낮추고 저율 충전하게 되면, 배터리의 충전 시간을 단축하면서도 배터리의 열화나 수명 단축 현상을 줄일 수 있다.Thus, in the embodiment of the present invention, by supplying a relatively high temperature of the battery 1452 and a relatively high pulse charge current in the region of low capacity of the battery 1452, there is no precipitation of lithium ions and electrolytic decomposition Allows quick charging of the battery 1452 in the absence. Here, the temperature of the battery 1452 is approximately 0 deg. When the battery 1452 is charged with a relatively high pulse charge current in the following situations, the above-described lithium ion precipitation and electrolyte decomposition may occur, resulting in severe degradation of the battery 1452 and thus shortening the lifespan. However, as in the present invention, if the battery temperature is increased and charged at high rate during initial charging, regardless of the ambient temperature, and the battery temperature is lowered and charged at low rate during late charging, the battery charging time may be shortened. Deterioration and shortening of life can be reduced.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10)은 AIS로부터 수신한 주변 선박의 항해 정보와 전자 해도로부터 추출한 항로표지, 교각, 암초 등의 해상 안전 정보를 카메라 영상에 증강현실로 보여줄 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 증강현실로 보여주는 것뿐 아니라, AIS, GPS 등의 운항 정보를 이용하여, 선박 충돌 여부, 위험 지역 접근 여부 등을 판단하여, 선박 운항자가 전문적인 지식이 없어도, 충돌 좌초 등의 해양사고를 방지할 수 있게 지원해주는 지능형 안전항해 기능을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 AIS를 내장함으로써, 항해 시스템과 AIS를 합친 가격보다 상대적으로 저렴하게 공급할 수 있어 사용자의 경제적 부담을 덜고 제품 보급을 활성화할 수 있다.The AIS built-in small ship safety navigation system 10 according to an embodiment of the present invention configured as described above is configured to provide navigation information of a nearby vessel received from the AIS and maritime safety information extracted from an electronic chart, such as a navigation mark, a pier, and a reef. You can show it in augmented reality. In addition, the embodiment of the present invention not only shows augmented reality, but also by using the navigation information, such as AIS, GPS, judging whether or not the ship collision, dangerous area access, etc., even if the ship operator does not have expert knowledge, It can provide intelligent safety navigation functions to help prevent marine accidents, such as crash stranding. In addition, one embodiment of the present invention can be supplied relatively cheaper than the combined price of the navigation system and the AIS by embedding the AIS, it is possible to reduce the economic burden of the user and activate the product dissemination.

한편, 상기 안테나 금속표면의 부식현상을 방지하기 위한 안테나 표면의 도포재료는 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 구성된다.On the other hand, the coating material of the antenna surface to prevent corrosion of the antenna metal surface is 20% by weight of toil triazole, 15% by weight of benzimidazole, 10% by weight of trioctylamine, 15% by weight of hafnium, 40% by weight of aluminum oxide. It consists of, the coating thickness is composed of 8㎛.

토일트리아졸, 벤즈이미자졸 및 트리옥틸아민은 부식방지 및 변색방지 등의 역할을 한다.Tolyltriazole, benzimizol and trioctylamine serve as corrosion protection and discoloration prevention.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.Hafnium is a corrosion-resistant transition metal element that serves to have excellent water resistance and corrosion resistance.

산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.Aluminum oxide is added for the purpose of fire resistance, chemical stability, and the like.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.The reason for the numerical limitation of the ratio of the components and the coating thickness as described above, the inventors analyzed through the test results several times, showed the optimum corrosion protection effect at the ratio.

상기 AIS 신호처리부(110), 안전정보 추출부(120), 위치정보 수신부(130), 영상 처리부(140) 및 제어부(150)의 외부면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성될수 있다.The AIS signal processor 110, the safety information extractor 120, the location information receiver 130, the image processor 140 and the outer surface of the controller 150 to effectively prevent the removal and removal of contaminants An antifouling coating layer coated with an antifouling coating composition may be formed.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.The antifouling coating composition includes alkanolamide and ampopropionate in a molar ratio of 1: 0.01 to 1: 2, and the total content of alkanolamide and ampopropionate is 1 to 10 based on the total aqueous solution. Weight percent.

상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.The alkanolamide and ampopropionate have a molar ratio of 1: 0.01 to 1: 2, and when the molar ratio is out of the above range, the coating property of the substrate decreases or the moisture adsorption of the surface after application increases the coating film. There is a problem that is eliminated.

상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기쉽다.The alkanolamide and ampopropionate have a problem in that 1 to 10% by weight of the total composition aqueous solution is preferred. If the content is less than 1% by weight, the applicability of the substrate is lowered. Precipitation is likely to occur due to an increase.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.On the other hand, it is preferable to apply | coat by the spray method as a method of apply | coating this antifouling coating composition on a base material. The final coating film thickness on the substrate is preferably 500 to 2000 kPa, more preferably 1000 to 2000 kPa. If the thickness of the coating film is less than 500 kPa, there is a problem of deterioration in the case of high temperature heat treatment, and if the thickness of the coating film exceeds 2000 kPa, crystal precipitation of the coated surface is liable to occur.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 0.1 몰 및 암포프로피오네이트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.In addition, the present antifouling coating composition may be prepared by adding 0.1 mol of alkanolamide and 0.05 mol of ampopropionate to 1000 ml of distilled water, followed by stirring.

또한, 상기 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템(10) 케이스의 표면에는 호흡기계 질환치료 등의 기능을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 사용자의 피로회복, 건강증진 등에 효과를 나타낸다.In addition, the surface of the AIS built-in small ship safety navigation system 10 case is coated with a fragrance material having a function such as respiratory disease treatment, thereby exhibiting effects such as fatigue recovery, health promotion of the user.

상기 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95

97중량%에 기능성 오일 3

5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은 탄저린 오일(Tangerine oil) 50중량%, 팔미토레익산 오일(Palmitoleic acid oil) 50중량%로 이루어진다.The fragrance material may be mixed with a functional oil, and the mixing ratio thereof is fragrance 95

Functional oil 3 to 97% by weight

5% by weight is mixed, and the functional oil is composed of 50% by weight of Tangerine oil and 50% by weight of Palmitoleic acid oil.

여기서 기능성 오일은 방향제에 대해 3

5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3

5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.Where the functional oil is 3 for the fragrance

It is preferred that 5% by weight be mixed. If the mixing ratio of the functional oil is less than 3% by weight, the effect is insignificant, and the mixing ratio of the functional oil is 3

If it exceeds 5% by weight, the function thereof is not greatly improved while the manufacturing cost is greatly increased.

기능성 오일 중 탄저린 오일(Tangerine oil)은 주 화학성분으로는 citronellol, linalool, cital 등을 들 수 있으며 방부, 진경, 진정작용 등을 하여 스트레스 완화 등에 좋은 효과가 있다.Tangerine oil of functional oils include citronellol, linalool and cital as the main chemicals, and it is effective in relieving stress by performing antiseptic, antispasmodic and sedative effects.

팔미토레익산 오일(Palmitoleic acid oil) 오일은 항산화작용을 하며 건조하거나 노화된 피부에 좋으며 세포 재생, 살균, 피부 염증 치료 등에 작용효과가 우수하다.Palmitoleic acid oil is an antioxidant that is good for dry or aged skin and has excellent effects on cell regeneration, sterilization and skin inflammation treatment.

이러한 기능성 오일이 케이스의 표면에 코팅됨에 따라, 사용자의 피로회복, 건강증진 등에 기여하는 역할을 한다.As the functional oil is coated on the surface of the case, it contributes to the user's fatigue recovery, health promotion and the like.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing the AIS built-in safety navigation system for small vessels according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

10: AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템
110: AIS 처리부 120: 안전정보 추출부
130: 위치정보 수신부 140: 영상 처리부
150: 제어부10: Safety Navigation System for Small Ships with AIS
110: AIS processing unit 120: safety information extraction unit
130: location information receiving unit 140: image processing unit
150: control unit

Claims

AIS(Automatic Identification System)로부터 주변 교통 선박의 운항정보를 수신하는 AIS 신호처리부;
전자해도로부터 해상 안전정보를 추출하는 안전정보 추출부; 및
상기 주변 교통 선박의 운항정보와 상기 해상 안전정보를 카메라 영상에 중첩하여 증강현실로 보여주는 영상 처리부를 포함하는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템이고,
상기 운항정보는 주변 교통 선박의 위도, 경도, 대지속력, 대지침로, 위치정확도, 시간, MMSI(Maritime Mobile Service Identity) 번호, 진선수방위, 선회율, 항해상태, DSC 장착 여부 정보를 포함하는 제1 운항정보와, 호출 부호(Call Sign), 선명, 배크기, 참조점 위치, IMO(International Maritime Organization) 번호, 위치수신기 종류, 흘수, 목적지, 목적지도착예정시간 제조사 ID 정보를 포함하는 제2 운항정보를 포함하고,
상기 해상 안전정보는 교각(BRIDGE, Bridge), 암초(UWTROC, Underwater Rock), 항로표지(Beacon 및 Buoy)를 포함하는 특징 데이터를 포함하고,
상기 안전정보 추출부는 상기 특징 데이터와 공간 정보를 함께 추출하고,
상기 영상처리부는 전자해도(ENC: Electronic Navigational Chart)와 AIS 정보와 영상정보의 기하학적 위상 구조를 계산하여, 카메라 영상 위의 정확한 위치에 도시하되,
전자해도의 물표(부이, 등대, 항로를 포함)를 추출하여 미리 설정된 영상 중첩 모델링 기법을 통하여 카메라 영상에 표출하고,
CCTV 카메라 영상을 이용하거나 또는 USB 온더고(USB On-The-Go)기술을 응용하여 USB로 연결된 카메라로부터 영상을 전송받아 증강 현실을 구현하고,
상기 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템은 구동전압을 공급하는 전원부를 포함하되, 상기 전원부는 충전부에 연결되어 충전부를 통하여 충전된 전원을 공급받고,
상기 충전부는 배터리의 표면에 설치되어, 충전 제어부의 제어에 따라 주변 환경 온도에 따라 배터리의 온도를 증가시키거나 감소시키는 열전 소자; 직류-직류 컨버터와 배터리의 사이에 설치되어, 충전 제어부의 제어에 따라 배터리에 공급되는 씨-레이트를 조절하는 전류 조절부; 사용자에 의해 급속 충전 모드 또는 완속 충전 모드를 선택받는 충전 모드 선택부; 사용자에 의해 선택받은 충전 모드에 대응하는 충전 시간당 및 충전 용량당 배터리의 온도 및 씨-레이트의 프로파일을 로딩하여, 그 프로파일대로 배터리의 온도 및 씨-레이트를 제어하며 배터리를 충전하는 충전 제어부; 및 충전 제어부의 동작 알고리즘 및 충전 모드에 따른 충전 시간당 및 충전 용량당 배터리의 온도 및 씨-레이트의 프로파일을 저장하는 저장부;를 포함하고,
상기 AIS 신호처리부는 자선 및 타선의 송신장치에서 보내어진 선박이름 및 종류, 위치정보, 진행속도, 진행방향, 항해와 관련된 정보자료를 수신하는 안테나와, 안테나에서 수신하여 AIS 데이타를 계산하는 계산프로그램을 구비하는 트랜스폰더와, 전자해도의 데이타 객체인 육지선, 수심선, 등부표와 해저위험물 표시등의 자료와 위치좌표를 취득하여 좌표계산에 필요한 작업을 수행하는 저장부를 더 포함하고,
상기 안테나 금속표면의 부식현상을 방지하기 위한 안테나 표면의 도포재료는 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 구성되고,
상기 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템의 케이스의 표면에는 방향제 물질이 코팅되되, 상기 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95

97중량%에 기능성 오일 3

5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은 탄저린 오일(Tangerine oil) 50중량%, 팔미토레익산 오일(Palmitoleic acid oil) 50중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템.An AIS signal processor for receiving operation information of surrounding traffic vessels from an automatic identification system (AIS);
Safety information extraction unit for extracting the maritime safety information from the electronic chart; And
It is a safety navigation system for a built-in AIS small ship including an image processing unit for superimposing the navigation information and the maritime safety information of the surrounding traffic vessel to the camera image, augmented reality,
The navigation information includes latitude, longitude, ground speed, ground path, position accuracy, time, Maritime Mobile Service Identity (MMSI) number, forward heading, turn rate, navigation status, DSC installation information of surrounding traffic vessels. 1 A second flight including flight information, call sign, clearness, size, reference point location, IMO (International Maritime Organization) number, location receiver type, draft, destination, estimated time of arrival and manufacturer ID Contains information,
The maritime safety information includes characteristic data including bridges (BRIDGE, Bridge), reefs (UWTROC, Underwater Rock), route markers (Beacon and Buoy),
The safety information extraction unit extracts the feature data and spatial information together,
The image processing unit calculates a geometric phase structure of an electronic navigation chart (ENC), AIS information, and image information, and shows it at an accurate position on the camera image.
Extract the watermarks (including buoys, lighthouses, routes) of the electronic charts and display them on camera images through a preset image superposition modeling technique.
Realize Augmented Reality by using CCTV camera video or USB On-The-Go technology to receive video from a camera connected via USB,
The AIS built-in safety navigation system for a small ship includes a power supply unit for supplying a driving voltage, the power supply unit is connected to the charging unit receives the charged power through the charging unit,
The charging unit is installed on the surface of the battery, the thermoelectric element for increasing or decreasing the temperature of the battery in accordance with the ambient environmental temperature under the control of the charging control unit; A current adjusting unit installed between the DC-DC converter and the battery to adjust the C-rate supplied to the battery under the control of the charging control unit; A charging mode selection unit configured to select a quick charging mode or a slow charging mode by a user; A charging controller configured to load a temperature of the battery temperature and the c-rate profile per charging time and a charging capacity corresponding to the charging mode selected by the user, and to control the temperature and the c-rate of the battery according to the profile and to charge the battery; And a storage unit for storing the temperature of the battery per charge time and the charging capacity and the profile of the c-rate according to an operation algorithm and a charging mode of the charging controller.
The AIS signal processing unit includes an antenna for receiving information related to the ship name and type, location information, traveling speed, direction, and navigation sent from the transmitting device of own ships and other ships, and a calculation program for receiving AIS data from the antennas. And a storage unit for acquiring data and position coordinates of landline, depth line, etc. and seafloor dangerous goods indicators, which are data objects of the electronic chart, and performing operations required for coordinate calculation.
The coating material of the antenna surface to prevent corrosion of the antenna metal surface is composed of 20% by weight of toil triazole, 15% by weight of benzimidazole, 10% by weight of trioctylamine, 15% by weight of hafnium, and 40% by weight of aluminum oxide. The coating thickness is composed of 8㎛,
The surface of the case of the AIS built safety navigation system for small vessels is coated with a fragrance material, the fragrance material may be mixed with functional oil, the mixing ratio of fragrance 95

Functional oil 3 to 97% by weight

5% by weight is mixed, functional oil is 50% by weight of Tangerine (Tangerine oil), 50% by weight of palmitoleic acid oil (Palmitoleic acid oil) AIS built-in safety navigation system for small ships.

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제1항에 있어서,
상기 AIS 신호처리부는 타선의 수신 메시지는 VDM(VHF Data-link Message), 송신 메시지는 VDO(AIS VHF Data-link Own-vessel report) 프로토콜로 전송하는 것을 특징으로 하는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템.The method of claim 1,
The AIS signal processor transmits a received message of another line to a VDM (VHF Data-link Message), and transmits a message to a VIS (AIS VHF Data-link Own-vessel report) protocol.

제1항에 있어서,
본선의 GPS 정보를 수신하는 위치정보 수신부를 더 포함하고,
상기 위치정보 수신부는 상기 수신된 본선의 GPS 정보를 상기 영상처리부에 제공하여 본선의 위치 정보를 표시하도록 할 수 있는 것을 특징으로 하는 AIS 내장 소형선박용 안전항해 시스템.The method of claim 1,
It further includes a location information receiving unit for receiving GPS information of the ship,
Wherein the position information receiving unit provides the GPS information of the main ship to the image processor to display the location information of the main ship, AIS built-in small ship safety navigation system.

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