CN111345015B - 船舶内的通信装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安装在船舶进行使用的对讲机装置，该对讲机装置包括：接收或输出语音的输入/输出部；收发电路部，接收来自所述输入/输出部的所述语音，并进行编码和调制来提供第一信号；以及天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，将从所述收发电路部接收的所述第一信号加载在所述电磁场进行传播。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信装置及方法，更具体地，涉及一种用于从船舶一侧向另一侧收发视频等信号的装置。
背景技术
在船舶中，通过有线的方式连接用于通信的对讲机装置。安装在由隔壁分隔开的每个舱室内的对讲机的电源也以有线形式相互连接。
然而，在造船过程中和竣工阶段后都难以安装有线连接的对讲机。由于是有线连接，因此必须在船的隔壁钻孔，然而，一艘船舶的长度长达数百米，用电线连接如此长的距离需要昂贵的费用。
为了取代此类的有线连接，可以使用射频(RF)方式等的无线连接，但由于铁制隔壁屏蔽电磁波，无法在此类空间中使用。
发明内容
解决问题的技术方法
根据一实施例，公开了一种安装在船舶进行使用的对讲机装置包括：接收或输出语音的输入/输出部；收发电路部，接收来自所述输入/输出部的所述语音，并进行编码和调制来提供第一信号；天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，将从所述收发电路部接收的所述第一信号加载在所述电磁场进行传播；以及控制部，反馈所述天线的阻抗，并进行调整使得与接收端的阻抗相对应。
根据另一实施例，所述天线可以包括：第一层，由导电材料构成，包括至少一个面向所述船体的开口；第二层，由导电材料构成，与所述第一层相邻；以及第三层，由介电材料构成，设置在所述第一层与所述第二层之间，并与所述船体交换电磁波来将所述第一信号加载在所述电磁场。此外，所述第一层可以包括具有3×3阵列的9个开口部。
根据又一实施例，所述天线从通过所述船体传输的电磁波接收电力并提供至所述收发电路部，并且，所述收发电路部可以通过转换器向所述输入/输出部提供电力，所述第一层及所述第二层中的至少一个可以包含铜材料。
根据另一实施例，所述第三层可以包括碳纤维、丙烯酸及聚碳酸酯中的至少一种材料。
根据一侧面，公开了一种接收来自安装在船舶的输入/输出部的语音的对讲机装置，包括：天线，粘贴至所述船舶的金属船体的第一位置，并且，当粘贴至所述船舶的金属船体的第二位置的输入部的天线在所述金属船体上形成电磁场，并将对应于所述语音的第一信号加载在所述电磁场进行传播时，接收所述第一信号；收发电路部，对所述第一信号进行调制和解码并作为所述语音进行提供；以及控制部，反馈所述天线的阻抗，并进行调整使得与发送端的阻抗相对应。
根据另一侧面，所述天线可以包括：第一层，由导电材料构成，包括至少一个面向所述船体的开口；第二层，由导电材料构成，与所述第一层相邻；以及第三层，由介电材料构成，设置在所述第一层与所述第二层之间，并与所述船体交换电磁波来接收第一信号。
根据又一侧面，所述第一层及所述第二层中的至少一个可以包含铜材料，所述第三层可以包括碳纤维、丙烯酸及聚碳酸酯中的至少一种材料。
根据另一侧面，公开了一种对讲机装置，当来自所述船舶的电池或船舶的电源的电力得到转换后传输到接收所述第一信号的天线时，所述收发电路部将所述电力传输到所述天线，所述天线在所述金属船体上形成电磁场，从而向所述对讲机的天线传播所述电力。
根据另一实施例，公开了一种安装在船舶并进行使用的中继器，包括：接收或输出数据的输入/输出部；收发电路部，接收来自所述输入/输出部的所述数据，并进行编码和调制来提供第一信号；天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，将从所述收发电路部接收的所述第一信号加载在所述电磁场，并进行传播；以及控制部，反馈所述天线的阻抗，并进行调整使得与接收端的阻抗相对应。
根据一实施例，公开了一种安装在船舶并进行使用的电力传输装置，包括：天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，并将电力加载在所述电磁场进行传播；以及控制部，反馈所述天线的阻抗，并进行调整使得与接收端的阻抗相对应。
根据又一实施例，公开了一种安装在船舶并进行使用的电力接收装置，天线，粘贴至所述船舶的金属船体的第一位置，并且，当粘贴至所述船舶的金属船体的第二位置的电力传输装置的天线在所述金属船体上形成电磁场并将电力加载在所述电磁场进行传播时，接收所述电力；以及控制部，反馈所述天线的阻抗，并进行调整使得与发送端的阻抗相对应。
附图说明
图1为显示根据一实施例的通过金属船体传输语音的原理的示意图。
图2为显示根据一实施例的天线部和收发电路部的附图。
图3为显示根据一实施例的天线部的平面图。
图4为显示根据一实施例的天线部的侧视图。
图5为显示根据一实施例的整体系统配置的示例性框图。
图6为显示根据一实施例的用于阻抗匹配的简化电路图。
图7为显示根据一实施例的安装多个船舶对讲机的整个船舶的视图。
图8为显示根据一实施例的船舶对讲机的详细视图。
图9为显示根据一实施例的船舶对讲机粘贴到舱室内舱壁的视图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施例进行详细说明。然而，权利范围并不受限或局限于在此所述的实施例。各附图中示出的相同参照符号表示相同部件。
本说明书中的用语选择相关的领域中通常并普遍使用的技术用语，但可能根据技术发展和/或变化、惯例、技术人员的喜好等来选择其他用语。因此，本说明书中使用的技术用语不应被理解为用来限制技术思想，且应被理解为是用于说明实施例的示例性用语。
此外在特定的情况下，也可以是申请人任意选定的用语，并在相应的说明部分中记载详细的意思。因此，以下说明书中使用的技术用语不是单纯的用语名称，应根据整体说明书内容为基础来理解该用语所具有的意思。
船舶对讲机装置的配置
根据实施例的船舶对讲机装置包括输入/输出语音的输入/输出部(或也可以使电话听筒)、处理所述语音的收发电路部以及通过下面提出的通信方式来收发信号的天线。现有技术是通过有线通信或射频(RF)无线通信来发送语音数据或电信号。然而，根据实施例，通过使用船体作为通信介质的金属体通信(或磁场通信)将语音数据或电信号从一侧发送到另一侧。另外，一侧的发送端可以将电源发送到另一侧的接收端，从而传输船舶对讲机装置的工作电源。
根据一实施例的船舶对讲机装置适用于船舶的远程紧急呼叫。然而，这仅是一个示例性的应用，也可以是其他类型的产品。它不仅可以应用于执行语言通信的对讲机，还可以应用于视频通话或短信等各种通信。
根据一实施例的船舶对讲机装置包括输入/输出语音的输入/输出部和通过编码及调制语音来提供第一信号(下面均指电和/或磁信号)的收发电路部。此外，装置包括天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，并通过将从所述收发电路部接收的所述第一信号加载在所述电磁场来进行传播。将参考图3至图4更详细地描述天线部的配置。
根据一实施例，对讲机装置的所述输入/输出部使用金属体通信来接收和处理通过船体发送的信号。对讲机装置包括粘贴至所述船舶的金属船体的第一位置的天线。当粘贴至所述船舶的金属船体的第二位置的所述对讲机装置一侧的天线在所述金属船体上形成电磁场，并将对应于所述语音的第一信号加载在所述电磁场进行传播时，第一位置的天线接收该第一信号。对讲机装置还包括收发电路部，用于调制和解码所述第一信号并作为所述语音进行提供。
随后，首先参照图1来描述通过金属船体传输语音的原理。图1为显示根据一实施例的通过金属船体传输语音的原理的示意图。在所示示例中，金属介质101可以是例如船体的钢板或框架结构。下面分别介绍金属介质101分为磁性物质和抗磁物质时的情况。
当金属介质为磁性物质时
第一天线110的导电层在介电层中形成电磁场。之后，通过该电磁场，会在作为传播介质的金属介质101形成磁场主导(dominant)的电磁场。在形成的电磁场中，电场E1通过天线110的开口面垂直于传播至金属介质101。传播的电场E1在金属介质101内形成磁场占主导地位的电磁场。
随后，根据可逆性理论，接收部的第二天线120以类似的结构和原理从形成在金属介质101的电磁场接收能量。这样的过程是磁场占主导地位的电磁场B的变化通过天线120的开口面在介电层传递到电场占主导地位的电磁场E2。
在此类金属体通信中，由于磁场占主导地位，即使金属介质101的形状和大小改变，阻抗变化也不大。此外，金属介质101具有比空气(air)更高的磁导率，传播效率优于在空气中传播的通信系统。
例如，钢铁的磁导率约为2000，纯铁的磁导率约为4000至5000，这意味着它们的磁导率分别比空气高出约2000倍、约4000至5000倍。这意味着磁性物质中的磁场传播比在空气中传播要强烈得多，也比在空气中传播能够传播得更远。因此，与通过空气的磁场通信相比，通过作为磁性物质的金属介质的通信可以传播得更远。为了形成磁场主导的电磁场，必须设计共振部和电路部使得在共振部和电路部，在金属体内部形成一定大小的电场。
此外，对于高磁导率的金属介质，传播效率将会提高，传播距离取决于工作频率的波长大小。由于形成在金属介质101的电磁场，可以将能量传输至离金属介质具有一定距离的共振器。由于形成在金属介质101的电磁场是磁场主导，因此从金属介质101辐射电场，只要与工作频率共振的天线与金属介质101的距离在一定范围内时就能够接收能量。
天线110或120的介电层的介电性可以减小共振部的厚度及尺寸，并在金属介质101中形成磁场占主导地位的电磁场B来传递足够的能量。
当金属介质为顺磁物质或抗磁物质时
瞬间传递至导电层的电流在金属介质101形成电场占主导地位的电磁场E1。此时，从开口面辐射的电场无法在金属介质101内形成磁场占主导地位的电磁场B。这是因为顺磁物质和抗磁物质的磁导率与空气相似。因此，顺磁或抗磁物质的金属介质101与铁磁性物质情况相同，磁场在空气中以相似的强度得到传播而不会更强。即，在空气中或在金属体内部传播的距离相似。
作为铁磁性物质的纯铁的磁导率为4000至5000，但作为顺磁物质的铝或作为抗磁物质的银的磁导率约为1.0，与在金属内部的磁场传播强度不同。因此，在这种情况下，信号通过金属介质101诱导的电流从在天线的导电层中与金属介质101接触的层传播到接收器。此时，从开口面辐射的电场被金属体诱导，由此传输信号或电力。
天线部的配置
图2为显示根据一实施例的天线部210和收发电路部220的附图。在所示示例中，天线210包括将面对金属介质的导电材料的第一层、配置在第一层对面的导电材料的第二层以及包含在所述第一层与所述第二层之间的介电材料的第三层。
另见图3。图3为显示根据一实施例的天线部的平面图。作为非限制性一示例，所述第一层和/或第二层可以包括具有3×3阵列的9个开口部310。然而，根据应用或通信环境，可以确定不同数量的开口面。因此，第一层和第二层可以具有一个或多个开口面，但在某些情况下，也可以不具有开口面。开口面的形状可以是圆形或多边形，并且确定其大小使得可以在金属介质中形成磁场占主导地位的电磁场来传输足够的能量。
每一层的厚度通过考虑波长和趋肤深度(skin depth)来确定，使得在金属介质中形成磁场占主导地位的电磁场来传输足够的能量。可以将电特性不同的其它层(可以为多层)以与第三层相反的方向添加到第一层或第二层。例如，可在第一层上层添加另一介电层，从而诱导形成强电磁场。在另一示例中，可以在第一层上层添加非导体，从而防止与金属介质的电连接。
第三层作为第一层与第二层之间的中间层，可以由介电质或非导体构成。作为非限制性示例，第三层可以包括碳纤维、丙烯酸及聚碳酸酯中的至少一种材料。也可以包括油漆(涂料)、纸及聚合物树脂膜等其他材料。此外，第三层可以包括具有不同特性的各种层、多个介电质或非导体。图4中显示了具有两个以上介电层的示例性天线配置，图4为显示根据一实施例的天线部的侧视图。在所示的实施例中，诸如铜的导电层410、430、450之间配置有介电层420和440。可以根据应用或通信环境的不同，设计不同的介电层的数量、厚度等，具体规格的确定要能够实现将足够的能量传输到金属介质来形成磁场占主导地位的电磁场。
综上，基本上以波导天线为例进行了说明，如果设计在金属体内形成磁场占主导地位的电磁场的共振部结构，也可以使用其它天线类型。例如，可以使用贴片天线、号角天线等。
附加磁场诱导示例
一方面，可以将铁磁性物质预先粘贴至金属介质101，从而在金属体诱导强的磁场。例如，将介电质或非导体粘贴至第一层上，在其上面粘贴铁磁性物质。之后将它放在金属介质上。
那么，所粘贴的铁磁性材料形成一个强磁场，在金属介质中诱导磁场，从而产生比直接在金属体内诱导磁场更强的磁场。如果所粘贴的铁磁性材料是磁导率在100000至200000之间的精铁或钼合金，则可以在金属体内形成更强的磁场。在另一实施例中，还可以将线圈绕在铁磁性材料周围并在铁磁性材料内产生磁场的同时，将其粘贴到金属体上。
收发电路部
再参照图2。收发电路部220是一种电路装置，将从作为共振部的天线210收发的信号转换为有意义的信号。它区分为用于发送的电路和用于接收的电路。发送电路部可以包括用于驱动电路或向共振部提供足够功率的电源电路，并包括实现此的电池。发送电路与一般无线通信的发送系统的结构相似，但有时需要额外的电路来使共振部辐射足够的功率。例如，可能需要功率放大器(Power amp.)、自动增益控制器(automatic gaincontroller)等。接收部具有类似于一般无线通信的接收部的结构。
使用频率
用于通信的频率并没有特别的限定，但可以根据将要发送的数据的特性、通信环境等来选择最佳频率。以下表示出了一些频率与天线尺寸(图3示例中的天线部300的一边的长度)的关系。
[表1]
工作功率
虽然不是视频通信，但在27MHz频段测试了语音通信(无线电机)的收发功率。该测试环境如下。
待机功率：1.794W(与天线尺寸无关)
发送功率
-天线尺寸150mmx150mm：22.08W
-天线尺寸100mmx100mm：21.39W
-天线尺寸60mmx60mm：10.35W
接收功率
-天线尺寸150mmx150mm：2.76W
-天线尺寸100mmx100mm：3.45W
-天线尺寸60mmx60mm：6.21W
在该测试中，测试仪通过无线电机电路测得的电压为13.8V，发送天线和接收天线之间的距离约为1米。
此时，所测量的电流如下。
[表2]
测量的电流根据语音信号电平而改变，测量的电流值为平均值。
功率的传输
此外，根据实施例，不仅可以进行数据通信，还可以进行功率的收发。由于发送功率类似于发送信号，因此它还被称为输电机或收电机。输电机的输电电路部将来自电源插座(power outlet)的直流电(DC)转换成模拟信号或射频(RF)信号，并且通过输电共振部(与信号传输中的天线相同，下同)传输所改变的功率。
收电器的收电电路部(与信号接收中的天线相同，下同)通过收电器的收电共振部接收从输电器的输电共振部辐射的模拟信号或射频(RF)信号，并在收电电路将接收的模拟信号或射频(RF)信号转换为直流电(DC)来将功率供应至所需电路。如有必要，可以通过转换为额外所需的电压(DC-DC转换器)来提供。此外，当收电器有电池时，也可以给电池充电，还可以边给电池充电边为必要的电路供电。
船舶对讲机系统的示例
图5为显示根据一实施例的整体系统配置的示例性框图。根据一实施例的船舶对讲机系统可以主要由阻抗匹配部510、微控制器(Micro Controller Unit)520及输入/输出部530组成。
阻抗匹配部510包括金属体通信天线511、自动控制功率放大器512及电流感应部513，并且，电流感应部513执行用于阻抗转换514的电流感应513。所述输入/输出部530可以由音频放大器(Amplifier)531、电流感应部532、扬声器及麦克风组成。
具体地，电流感应部532感应音频放大器531的电流，并将电流值传送到微处理器520。所述微处理器520基于感应到的电流适应性地转换514金属体通信天线511的阻抗。此外，所述电流感应部513持续感应流经自动控制船体的电流变化量，并将其反馈给所述微处理器520。根据反馈的电流变化量，所述微处理器520调整自动控制功率放大器512的增益(gain)适应性地转换514金属体通信天线511的阻抗。
例如，当音频放大器531的电流恒定但流经所述船体的电流改变时，适应性地转换阻抗(514)使得发送端及接收端的阻抗彼此对应。电流感应部513用于根据船舶隔壁的距离、厚度、结构变化等来检测各种阻抗的变化。通过上述方法，将发送端的阻抗和接收端的阻抗进行匹配，从而提高通信效率。关于适应性阻抗转换514方法，将在图6进行详细描述。
微处理器520可以由电池(Battery)供电。也可以接收在供电之前由调节器(Regulator)调节的功率。所述电池可以是存在于船舶内部的电池，或是船舶的单独电源。所述调节器可以向液晶显示器(LCD)控制器、微处理器及音频放大器供电。
阻抗匹配示例
图6为显示根据一实施例的用于阻抗匹配的简化电路图。为了进行阻抗匹配，微处理器(MCU)使用多个电容器(C1至Cn)及晶体管(TR1到TRn)。下面，使用了电容器及晶体管作为示例，但也可以通过使用二极管等其他电子设备来配置。
多个电容器连接在射频(RF)终端与天线之间。多个晶体管在每个电容器与射频(RF)终端之间连接源极，并且，漏极连接到地(ground)。另外，栅极连接到微处理器。
多个晶体管与所述微处理器(MCU)连接来起到控制电容器开闭的开关的作用。所述微处理器通过调整所述多个晶体管的栅极终端电压来进行控制。
首先，测量流经船体的电流变化量。例如，当测量电流的变化量为10mA时，设定模数转换器(ADC，Analog Digital Converter)电压为5mV。根据所述电压水平，选择(selection)要打开或关闭(on/off)的晶体管。根据所述选择，可以通过打开或关闭(on/off)晶体管来调整阻抗(impedance)。具体示例见下表3。
[表3]
| ADC电压 | 选择 | TR1 | TR2 | TR3 | … | TRn |
| 5mV | 选择1 | 开 | 关 | 关 | … | 关 |
| 10mV | 选择2 | 关 | 开 | 关 | … | 关 |
| 15mV | 选择3 | 关 | 关 | 开 | … | 关 |
| 20mV | 选择4 | 开 | 开 | 关 | … | 关 |
| 25mV | 选择5 | 关 | 开 | 开 | … | 关 |
| 30mV | 选择6 | 关 | 关 | 开 | … | 关 |
| … | 选择n | 开 | 开 | 开 | … | 开 |
在所述表3中，列出了根据5mV单位的ADC电压打开和关闭晶体管的事件个数。这仅仅是一个例子，本发明并不限于此，也有匹配阻抗的其他方法。在阻抗匹配中，可以使用如表3所示的查找表来执行匹配，也可以通过瞬时电流值来计算和匹配阻抗。
安装对讲机后的船舶外观
图7为显示根据一实施例的安装多个船舶对讲机的整个船舶的视图。图7显示了船舶700和船舶对讲机710、720。
例如，当第一对讲机710位于所述船舶700的最低点并且第二对讲机720位于上层舱室时，现有的每个对讲机都必须通过有线连接。由于铁船使用隔壁进行分隔的特点，无法进行现有的无线通信，因此需要在铁制隔壁上钻孔来有线连接第一对讲机710与第二对讲机720。对于大型船舶而言，需要连接的距离达数百米，因此有线连接成本高昂，还存在断开的风险。
在使用所提议的对讲机的情况下，只要从第一对讲机710到第二对讲机720通过金属连接就可以进行通信。已在图1至图4中对使用特定金属体的通信方式进行了说明。因此，由于从所述第一对讲机710到所述第二对讲机720通过铁制隔壁进行连接，因此即使没有单独的有线连接也可以进行通信。
在上述示例中，在特定位置上粘贴了各个对讲机，但本发明不限于此，只要与金属体连接，不管粘贴到船舶700的任何位置都可以进行无线通信。因此，不必一定粘贴到特定位置，也可以携带对讲机并在必要时将其粘贴到金属壁上进行使用。
对讲机的细节
图8为显示根据一实施例的船舶对讲机的详细视图。所述船舶对讲机800可以由液晶显示器(LCD)显示部810、按钮部820、输入/输出部830及天线840组成。
所述液晶显示器(LCD)显示部810可以显示呼叫者信息、当前时间、对讲机的位置等各种有关信息，并且不限于上述示例，可以显示关于船舶状态的任何信息。
所述按钮部820具有连接另一个对讲机时可以按下数字的数字键盘，如有必要，还可以包括火灾报警按钮、漏水报警按钮、紧急情况通知按钮等。
所述输入/输出部830包括用于输入用户语音的输入部(或麦克风)和用于输出对方语音的输出部(或扬声器)。通过使用所述输入/输出部，用户可以与对方进行通话。在某些情况下，还可以包括用于视频通话的照相机。
最后，所述天线840可以配置成如图3所示的形式。所述天线840粘贴到船舶的一面，可以与粘贴到所述船舶的另一面的对讲机进行通信。
安装对讲机后的隔室
图9为显示根据一实施例的船舶对讲机粘贴到舱室内舱壁的视图。显示了粘贴到隔室900的任何墙面上的船舶对讲机910。
所述隔室900指由船舶内金属壁包围的任何房间，如图7所示。所述船舶对讲机910可以粘贴到所述隔室内的任何位置。
附加实施例
在上述示例中，以使用对讲机来在船舶内收发语言的对讲机为中心进行了描述，但本发明并不限于此，还可以使用收发数据的中继器。
更具体地，可以配置包括数据输入/输出部、收发电路部、天线及控制部的中继器。所述中继器以与对讲机相同的方式执行金属体无线通信，并且，控制部执行阻抗匹配。在收发数据时，可以通过阻抗匹配来提高通信效率或灵敏度。
也有可以通过所述数据通信来进行传输的具体例子。例如，也有用于发送照片或视频文件的系统。当将视频输入/输出部进一步包括在安装于所述船舶进行使用的对讲机装置时，可以发送图片或视频文件。具体地，可以通过照相机输入照片或视频，并通过显示部输出照片或视频。
根据另一实施例，即使在船舶的特定隔室内使用笔记本电脑、计算机、智能手机等无线通信设备，也可以通过所述中继器与隔室外部通信。当将所提议的方式的天线粘贴到隔壁内部并在船体外部连接所述天线与外部网络时，也可以与外部通信。
以上说明的实施例能够通过硬件构成要素、软件构成要素，和/或硬件构成要素及软件构成要素的组合实现。例如，实施例中说明的装置及构成要素，能够利用例如处理器、控制器、算术逻辑单元(arithmetic logic unit，ALU)、数字信号处理器(digital signalprocessor)、微型计算机、现场可编程阵列(field programmable array，FPA)、可编程逻辑单元(programmable logic unit，PLU)、微处理器、或能够执行与应答指令(instruction)的任何其他装置，能够利用一个以上的通用计算机或特殊目的计算机进行体现。处理装置能够执行操作系统(OS)及在所述操作系统中执行的一个以上的应用软件。并且，处理装置应答软件的执行，从而访问、存储、操作、处理及生成数据。为方便理解，说明为仅具有一个处理装置的方式，但本领域普通技术人员应理解处理装置能够包括多个处理元件(processing element)和/或多个类型的处理要素。例如，处理装置能够包括多个处理器或一个处理器及一个控制器。并且，也能够包括类似于并行处理器(parallel processor)的其他处理配置(processing configuration)。
软件能够包括计算机程序(computer program)、代码(code)、指令(instruction)，或其中的一个以上的组合，能够使处理装置按照所期待的方式操作，或者，单独或共同(collectively)命令处理装置。为通过处理装置进行解释或者向处理装置提供命令或数据，软件和/或数据能够永久或临时体现于(embody)任何类型的设备、构成要素(component)、物理装置、虚拟装置(virtual equipment)、计算机存储介质或装置，或者传送的信号波(signal wave)。软件分布于通过网络连接的计算机系统上，能够以分布式存储或执行。软件及数据能够存储于一个以上的计算机读写存储介质中。
根据实施例的方法以能够通过多种计算机手段执行的程序命令的形式体现，并记录在计算机读写介质中。所述计算机读写介质能够以单独或者组合的形式包括程序命令、数据文件、数据结构等。记录在所述介质的程序指令能够是为实现实施例而特别设计与构成的指令，或者是计算机软件领域普通技术人员能够基于公知使用的指令。计算机读写记录介质能够包括硬盘、软盘以及磁带等磁性媒介(magnetic media)；与CD-ROM、DVD等类似的光学媒介(optical media)；与光磁软盘(floptical disk)类似的磁光媒介(magneto-optical media)，以及与只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等类似的为存储并执行程序命令而特别构成的硬件装置。程序指令的例子不仅包括通过编译器生成的机器语言代码，还包括通过使用解释器等能够由计算机执行的高级语言代码。为执行实施例的操作，所述硬件装置能够构成为以一个以上的软件模块实现操作的方式，反之亦然。
综上，通过有限的附图对实施例进行了说明，本领域普通技术人员能够基于所述记载进行多种更改与变形。例如，所说明的技术按照与说明的方法不同的顺序执行，和/或所说明的系统、结构、装置、电路等构成要素按照与说明的方法不同的形态进行结合或组合，或者由其他构成要素或者等同物置换或代替，也能得到适当的结果。
由此，其他体现，其他实施例以及权利要求范围的等同物，均属于本发明的权利要求范围。
Claims (17)
1.一种安装在船舶进行使用的对讲机装置，包括：
接收或输出语音的输入/输出部；
收发电路部，接收来自所述输入/输出部的所述语音，并进行编码和调制来提供第一信号；
天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，将从所述收发电路部接收的所述第一信号加载在所述电磁场，利用所述金属船体作为通信介质进行传播；
电流感应部，用于感应流动在所述金属船体中的电流；以及
控制部，反馈所述天线的阻抗，并根据所述电流感应部所感应的电流值来调整所述天线的阻抗，使得所述天线的阻抗与接收端的阻抗相对应，
其中，所述天线包括多个开口部的阵列，所述多个开口部面向所述金属船体形成所述天线的开口面，通过所述开口面向金属船体中传递电磁场，以提供磁场占主导地位的金属体通信。
2.根据权利要求1所述的对讲机装置，
所述天线，包括：
第一层，由导电材料构成，包括所述多个开口部的阵列；
第二层，由导电材料构成，与所述第一层相邻；以及
第三层，由介电材料构成，设置在所述第一层与所述第二层之间，并与所述金属船体交换电磁波来将所述第一信号加载在所述电磁场。
3.根据权利要求2所述的对讲机装置，
所述第一层包括具有3
3阵列的9个开口部。
4.根据权利要求1所述的对讲机装置，
所述天线从通过所述金属船体传输的电磁场接收电力并提供至所述收发电路部，并且，所述收发电路部通过转换器向所述输入/输出部提供电力。
5.根据权利要求2所述的对讲机装置，
所述第一层及所述第二层中的至少一个包含铜材料。
6.根据权利要求2所述的对讲机装置，
所述第三层包括碳纤维、丙烯酸及聚碳酸酯中的至少一种材料。
7.根据权利要求1所述的对讲机装置，
所述控制部使用所述感应的电流值和预先计算的表来调整所述天线的阻抗。
8.一种接收来自安装在船舶的输入/输出部的语音的对讲机装置，在发送端，利用粘贴至所述船舶的金属船体的第二位置的天线在所述金属船体上形成电磁场，将所述输入/输出部的语音的第一信号加载在所述电磁场，利用所述金属船体作为通信介质进行传播，所述对讲机装置包括：
天线，粘贴至所述船舶的金属船体的第一位置，并且接收所述第一信号；
收发电路部，对所述第一信号进行解调和解码并作为所述语音进行提供；
电流感应部，用于感应流动在所述金属船体中的电流；以及
控制部，反馈所述第一位置的天线的阻抗，并根据所述电流感应部所感应的电流值来调整所述第一位置的天线的阻抗，使得所述第一位置的天线的阻抗与发送端的阻抗相对应，
其中，所述第一位置的天线包括多个开口部的阵列，所述多个开口部面向所述金属船体形成所述第一位置的天线的开口面，通过所述开口面从金属船体中获取电磁场，以提供磁场占主导地位的金属体通信。
9.根据权利要求8所述的对讲机装置，
所述第一位置的天线，包括：
第一层，由导电材料构成，包括所述多个开口部的阵列；
第二层，由导电材料构成，与所述第一层相邻；以及
第三层，由介电材料构成，设置在所述第一层与所述第二层之间，并与所述金属船体交换电磁波来接收第一信号。
10.根据权利要求9所述的对讲机装置，
所述第一层及所述第二层中的至少一个包含铜材料。
11.根据权利要求9所述的对讲机装置，
所述第三层包括碳纤维、丙烯酸及聚碳酸酯中的至少一种材料。
12.根据权利要求8所述的对讲机装置，
在发送端，将来自所述船舶的电池或船舶的电源的电力转换后传输到所述第二位置的天线，所述第二位置的天线在所述金属船体上形成电磁场，从而向所述第一位置的天线传播所述电力。
13.根据权利要求8所述的对讲机装置，
所述控制部使用感应的电流值和预先计算的表来调整所述第一位置的天线的阻抗。
14.种安装在船舶并进行使用的中继器，包括：
接收或输出数据的输入/输出部；
收发电路部，接收来自所述输入/输出部的所述数据，并进行编码和调制来提供第一信号；
天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，将从所述收发电路部接收的所述第一信号加载在所述电磁场，利用所述金属船体作为通信介质进行传播；
电流感应部，用于感应流动在所述金属船体中的电流；以及
控制部，反馈所述天线的阻抗，并根据所述电流感应部所感应的电流值来调整所述天线的阻抗，使得所述天线的阻抗与接收端的阻抗相对应，
其中，所述天线包括多个开口部的阵列，所述多个开口部面向所述金属船体形成所述天线的开口面，通过所述开口面向金属船体中传递电磁场，以提供磁场占主导地位的金属体通信。
15.一种接收来自安装在船舶的输入/输出部的数据的中继器，在发送端，利用粘贴至所述船舶的金属船体的第二位置的天线在所述金属船体上形成电磁场，将所述输入/输出部的数据的第一信号加载在所述电磁场，利用所述金属船体作为通信介质进行传播，所述中继器包括：
天线，粘贴至所述船舶的金属船体的第一位置，并且接收所述第一信号；
收发电路部，对所述第一信号进行解调和解码并作为所述数据进行提供；
电流感应部，用于感应流动在所述金属船体中的电流；以及
控制部，反馈所述第一位置的天线的阻抗，并根据所述电流感应部所感应的电流值来调整所述第一位置的天线的阻抗，使得所述第一位置的天线的阻抗与发送端的阻抗相对应，
其中，所述第一位置的天线包括多个开口部的阵列，所述多个开口部面向所述金属船体形成所述第一位置的天线的开口面，通过所述开口面从金属船体中获取电磁场，以提供磁场占主导地位的金属体通信。
16.一种安装在船舶并进行使用的电力传输装置，包括：
天线，粘贴至所述船舶的金属船体，在所述金属船体上形成电磁场，并将电力加载在所述电磁场；
电流感应部，用于感应流动在所述金属船体中的电流；以及
控制部，反馈所述天线的阻抗，并根据所述电流感应部所感应的电流值来调整所述天线的阻抗，使得所述天线的阻抗与接收端的阻抗相对应，
其中，所述天线包括多个开口部的阵列，所述多个开口部面向所述金属船体形成所述天线的开口面，通过所述开口面向金属船体中传递电磁场，以提供磁场占主导地位的金属体电力传输。
17.一种安装在船舶并进行使用的电力接收装置，在发送端，利用粘贴至所述船舶的金属船体的第二位置的天线在所述金属船体上形成电磁场，将电力传输装置的电力加载在所述电磁场，利用所述金属船体作为介质进行传播，所述电力接收装置包括：
天线，粘贴至所述船舶的金属船体的第一位置，并且接收所述电力；
电流感应部，用于感应流动在所述金属船体中的电流；以及
控制部，反馈所述第一位置的天线的阻抗，并根据所述电流感应部所感应的电流值来调整所述第一位置的天线的阻抗，使得所述第一位置的天线的阻抗与发送端的阻抗相对应，
其中，所述第一位置的天线包括多个开口部的阵列，所述多个开口部面向所述金属船体形成所述第一位置的天线的开口面，通过所述开口面从金属船体中获得电磁场，以提供磁场占主导地位的金属体电力传输。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231008 Address after: 50506-2, Weishan Academy of science and technology road, yanyangyi, Weizhou County, Weishan City, South Korea Patentee after: ZN TECHNOLOGIES Co.,Ltd. Address before: 50506-2, Weishan Academy of science and technology road, yanyangyi, Weizhou County, Weishan City, South Korea Patentee before: ZN TECHNOLOGIES Co.,Ltd. Patentee before: UNIST(ULSAN NATIONAL INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY) Patentee before: Zn ocean Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |