專利名稱：利用超聲波的通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種利用超聲波的通信系統(tǒng)，特別是，涉及一種在電波的屏蔽嚴(yán)重的環(huán)境中利用固體介質(zhì)來(lái)傳送超聲波，并利用傳送的超聲波來(lái)傳送音頻或數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
造船項(xiàng)目作為國(guó)家基本產(chǎn)業(yè)，為了維持造船項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)力，以低廉的費(fèi)用在短時(shí)間內(nèi)將船舶烘干等提供船舶烘干的效率是十分重要的。在進(jìn)行烘干的船舶中，根據(jù)船舶的烘干條件來(lái)決定各部分的組裝，一個(gè)部分的進(jìn)展?fàn)顩r、事故狀況應(yīng)在其他部分中被實(shí)時(shí)地共享。因此，在進(jìn)行烘干的船舶中急需通信。例如，當(dāng)正進(jìn)行烘干的船舶的一部分的設(shè)計(jì)被變更時(shí)，在實(shí)施設(shè)計(jì)被變更的部分的現(xiàn)場(chǎng)需迅速地接收變更的設(shè)計(jì)圖，同時(shí)在其他部分中也反映被變更的設(shè)計(jì)，從而可變更船舶烘干的順序?；蚴强勺兏渌糠值脑O(shè)計(jì)、施工圖。但是，由于船舶的內(nèi)部電波的屏蔽十分嚴(yán)重的低劣的無(wú)線通信環(huán)境，因此利用現(xiàn)有電波的無(wú)線通信技術(shù)很難被適用。此外，由于費(fèi)用、時(shí)間、以及船舶烘干工作的內(nèi)部環(huán)境持續(xù)變化等問(wèn)題，船舶烘干工作中要安裝有線通信設(shè)施也很難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用超聲波來(lái)傳送數(shù)據(jù)。本發(fā)明的目的在于在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下也傳送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的超聲波終端，其包括變換器、接收單元、和傳送單元。變換器利用固體介質(zhì)，將從超聲波基站或第2超聲波終端接收到的第I超聲波轉(zhuǎn)換成第I電信號(hào)；接收單元將所述第I電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第I數(shù)據(jù)；傳送單元，其將第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第2電信號(hào)。其中， 所述變換器將所述第2電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第2超聲波，并利用所述固體介質(zhì)將轉(zhuǎn)換的所述第2 超聲波傳送至所述超聲波基站或所述第2超聲波終端。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種超聲波基站，其包括變換器、接收單元、和數(shù)據(jù)通信單元。變換器利用固體介質(zhì)，將從超聲波終端傳送的超聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；接收單元將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)通信單元利用通信網(wǎng)絡(luò)將所述數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器。根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)方面，提供一種位置推測(cè)裝置，其包括變換器、識(shí)別標(biāo)志生成單元、和位置推測(cè)單元。變換器利用固體介質(zhì)，從超聲波終端接收參照超聲波；識(shí)別標(biāo)志生成單元基于所述參照超聲波，生成用于推測(cè)所述超聲波終端的位置的識(shí)別標(biāo)志；位置推測(cè)單元基于所述識(shí)別標(biāo)志推測(cè)所述超聲波終端的位置。根據(jù)本發(fā)明，可利用超聲波來(lái)傳送數(shù)據(jù)。 根據(jù)本發(fā)明，在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下也可傳送數(shù)據(jù)。


圖I是示出在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下超聲波通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的示圖。
圖2是示出在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下超聲波通信系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例的示3是示出在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下超聲波通信系統(tǒng)的又另一個(gè)實(shí)例的4是示出在兩個(gè)獨(dú)立的單元以無(wú)線連接形成多個(gè)單元的示圖。圖5是示出與船舶內(nèi)的超聲波通信系統(tǒng)無(wú)線連接的中央管制中心的示圖。圖6是示出利用具備MMO功能的超聲波終端的數(shù)據(jù)傳送接收的示圖。圖7是示出用戶組通過(guò)超聲波通信被連接的示圖。圖8是示出超聲波通信中脈沖應(yīng)答的原理圖。圖9是示出利用超聲波通信的位置推測(cè)的原理圖。圖10是示出在船舶下沉的情況下利用超聲波與生存者通信的實(shí)施例的示圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波終端的構(gòu)造的框圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波基站的構(gòu)造的框圖。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的位置推測(cè)裝置的構(gòu)造的框圖。
具體實(shí)施例方式圖I是示出在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下超聲波通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的示圖。船舶100作為以電波的屏蔽十分嚴(yán)重的材質(zhì)構(gòu)成的構(gòu)造物，因此利用一般電波的通信系統(tǒng)不能被適用。在船舶100內(nèi)進(jìn)行工作的技術(shù)人員可利用超聲波通信系統(tǒng)來(lái)傳送數(shù)據(jù)。超聲波系統(tǒng)可包括超聲波終端110、120、130和超聲波基站140。超聲波終端110、120、130也可通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(peer-to-peer)形態(tài)來(lái)執(zhí)行通信，也可經(jīng)由超聲波基站140來(lái)執(zhí)行通信。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，技術(shù)人員在船舶內(nèi)工作的同時(shí)，雙腳或單腳接觸于船舶的船體。因此，超聲波終端110、120利用技術(shù)人員的鞋來(lái)與船體接觸，并利用被接觸的船體來(lái)傳送超聲波。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，超聲波終端130可從技術(shù)人員的頭戴式受話器 (headset) 131接收音頻信號(hào)。超聲波終端130可將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波從而進(jìn)行傳送。圖2是示出在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下超聲波通信系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例的示圖。在圖2中，船舶的船體200構(gòu)成一個(gè)單元，且船體200內(nèi)的多個(gè)超聲波終端210、 220、230可通過(guò)一個(gè)超聲波基站250進(jìn)行服務(wù)。超聲波基站250具備一個(gè)或多個(gè)變換器(transducer) 251。超聲波基站250的變換器251被安裝在船體，并可利用船體來(lái)傳送接收超聲波。根據(jù)一個(gè)方面，超聲波基站250從第I超聲波終端210利用超聲波來(lái)接收數(shù)據(jù)。此外，超聲波基站250可利用超聲波將接收的數(shù)據(jù)傳送至第2超聲波終端220。技術(shù)人員隨身攜帶超聲波終端210、220、230。由于技術(shù)人員的腳與船體接觸，超聲波終端210、220、230的變換器被附于技術(shù)人員的鞋上，且終端可通過(guò)無(wú)線或有線與變換器連接。
當(dāng)超聲波基站250利用多個(gè)變換器時(shí)，超聲波基站250可利用MMO發(fā)送技法來(lái)傳送超聲波或接收超聲波。在這種情況下，超聲波基站250可在多個(gè)變換器中傳送多個(gè)數(shù)據(jù)流。超聲波終端210、220、230利用多個(gè)變換器來(lái)接收互不相同的數(shù)據(jù)流被混合的信號(hào)。超聲波終端210、220、230可利用MMO信號(hào)處理技法來(lái)分離互不相同的數(shù)據(jù)流。由于超聲波基站250和超聲波終端210、220、230可傳送多個(gè)數(shù)據(jù)流，因此可提高數(shù)據(jù)傳送效率。圖3是示出在電波的屏蔽十分嚴(yán)重的環(huán)境下超聲波通信系統(tǒng)的又另一個(gè)實(shí)例的示圖。在單元系統(tǒng)中，可利用多種形態(tài)的中繼器來(lái)擴(kuò)大基站的單元覆蓋范圍，或是從基站向位于信號(hào)不能到達(dá)的陰影區(qū)域的終端提供服務(wù)。與上述相似，當(dāng)船舶的船體300較大時(shí)，安裝在特定位置的超聲波基站310傳送的超聲波可能不能維持充分的強(qiáng)度直至船體 300的其他部分。在圖3中示出在利用超聲波的通信中也可利用多個(gè)中繼器311、312、313來(lái)解除陰影區(qū)域或擴(kuò)大超聲波基站310的單元覆蓋范圍的示圖。在圖3中，超聲波基站310利用有線和無(wú)線將數(shù)據(jù)傳送至位于遠(yuǎn)距離的超聲波中繼器311。各超聲波中繼器311、313從超聲波基站310將接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成超聲波，從而傳送至超聲波終端320、330。技術(shù)人員可利用頭戴式受話器331等經(jīng)由超聲波終端330來(lái)進(jìn)行通話。圖4是示出在兩個(gè)獨(dú)立的單元以無(wú)線連接形成多個(gè)單元的示圖。在圖4中2個(gè)船舶410、420構(gòu)成兩個(gè)單元。兩個(gè)單元通過(guò)無(wú)線鏈路被連接。無(wú)線鏈路可以是直接將2個(gè)船舶連接的鏈路，也可以是利用主干網(wǎng)絡(luò)被連接的邏輯鏈路(logical I ink)。 兩個(gè)單元的通信可通過(guò)超聲波基站430、440來(lái)形成，也可通過(guò)網(wǎng)關(guān)(gateway)終端來(lái)形成。在這種情況下，第I超聲波基站430利用電波將數(shù)據(jù)傳送至第2超聲波基站440。圖5是示出與船舶內(nèi)的超聲波通信系統(tǒng)無(wú)線連接的中央管制中心的示圖。當(dāng)船舶的船體500正在進(jìn)行烘干時(shí)，在船體500內(nèi)可能會(huì)發(fā)生很多事件、事故，并可能是分秒必爭(zhēng)的事故。技術(shù)人員可經(jīng)由超聲波終端510和超聲波基站520與中央管制中心通信。由于技術(shù)人員可迅速地報(bào)告事故發(fā)生的位置和事故狀況，因此可正確迅速地執(zhí)行緊急搶救工作。例如，技術(shù)人員可利用超聲波510來(lái)舉報(bào)事故的發(fā)生。在這種情況下，技術(shù)人員操作超聲波終端510進(jìn)行控制使超聲波終端510將特定模式的超聲波信號(hào)傳送至超聲波基站 520。超聲波基站520基于特定模式的超聲波信號(hào)來(lái)判斷事故發(fā)生與否，并利用電波將事故發(fā)生與否傳送至中央管制中心530。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，超聲波終端510利用傳感器來(lái)自動(dòng)判斷事故發(fā)生與否，且根據(jù)判斷結(jié)果將特定模式的超聲波信號(hào)傳送至超聲波基站520。圖6是示出利用具備MMO功能的超聲波終端的數(shù)據(jù)傳送接收的示圖。由于超聲波的傳送速度比電波的傳送速度要慢。此外，超聲波的傳送速度根據(jù)變換器的接收靈敏度、變換器可生成的超聲波的頻率頻寬、超聲波的傳送電力、音波信道特征等來(lái)決定。因此類似照片和視頻的媒體信號(hào)和設(shè)計(jì)圖面等大容量的數(shù)據(jù)要求比音頻信號(hào)更高的數(shù)據(jù)傳送速度。為滿足上述條件，可使用MMO傳送技法，該傳送技法利用具備多個(gè)變換器的超聲波終端和具備多個(gè)變換器的超聲波基站。在圖6中示出，在位于船體600的內(nèi)部的超聲波終端610和位于船體600的表面的超聲波基站620之間，利用多個(gè)變換器來(lái)傳送視頻數(shù)據(jù)的實(shí)施例。在這種情況下，超聲波基站620可在多個(gè)變換器中傳送多個(gè)數(shù)據(jù)流。超聲波終端 610利用多個(gè)變換器來(lái)接收各數(shù)據(jù)流被混合的信號(hào)，并利用MMO信號(hào)處理技法來(lái)分離互不相同的流。由于超聲波基站620可將多個(gè)數(shù)據(jù)同時(shí)傳送至超聲波終端610，因此，數(shù)據(jù)傳送效率被提高。在圖6中，雖然僅對(duì)超聲波基站620將多個(gè)數(shù)據(jù)流傳送至超聲波終端610進(jìn)行了說(shuō)明，但是，在超聲波終端610利用多個(gè)變換器來(lái)將數(shù)據(jù)流傳送至超聲波基站620的情況下，超聲波終端610和超聲波基站620也可執(zhí)行與圖6中的實(shí)施例相似的運(yùn)作來(lái)提高從超聲波終端610至超聲波基站620的數(shù)據(jù)傳送效率。以上，在圖I至圖6中，對(duì)利用超聲波來(lái)傳送數(shù)據(jù)的超聲波終端進(jìn)行了說(shuō)明。超聲波終端一般以附于船體的變換器的部分和類似頭戴式受話器的形態(tài)，并可作為從用戶接收數(shù)據(jù)的部分。但是，根據(jù)實(shí)施例，超聲波終端也可以是壁掛式(wall mount type)或穿戴式 (wearable type)。但是，與其形態(tài)無(wú)關(guān)，保持被附于類似船舶的船體的固體介質(zhì)上并將媒體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，或是利用將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成媒體的振動(dòng)的變換器來(lái)傳送數(shù)據(jù)這一特征。圖7是示出用戶組通過(guò)超聲波通信被連接的示圖。 在船體700內(nèi)部可存在多個(gè)超聲波基站710、720、730。各超聲波基站710、720、730 在多個(gè)超聲波終端711、712、721、722、731中，和被分組成與自身相同的組的超聲波終端通信。在圖7中，第I超聲波基站710與超聲波終端711和超聲波終端712分為一組，與超聲波終端711和超聲波終端712通信。第2超聲波基站720與超聲波終端721和超聲波終端722分為一組，與超聲波終端721和超聲波終端722通信。此外，第3超聲波基站730與超聲波終端731分為一組，與超聲波終端731通信。屬于互不相同的組中的超聲波終端711、712、721、722、731)可經(jīng)由超聲波基站 710,720,730進(jìn)行通信。例如，超聲波終端731和超聲波終端712為屬于互不相同的組中的超聲波終端。超聲波終端731與相同組中包含的超聲波基站730通信，且超聲波基站730 與包括超聲波終端712的組中的超聲波基站710通信。超聲波基站710重新與超聲波終端 712進(jìn)行通信。即，超聲波終端731和超聲波終端712之間的數(shù)據(jù)，以超聲波終端731-超聲波終端730-超聲波基站710-超聲波終端712的路徑被傳送。根據(jù)一個(gè)方面，超聲波終端731和超聲波基站730之間、超聲波712和超聲波基站 730之間，利用超聲波來(lái)傳送數(shù)據(jù)，且超聲波基站710和超聲波基站712可利用電波來(lái)傳送數(shù)據(jù)。圖8是示出超聲波通信中脈沖應(yīng)答的原理圖。超聲波終端810利用船體800來(lái)將超聲波傳送至位置推測(cè)裝置820。超聲波根據(jù)船體內(nèi)部的各部分利用多個(gè)路徑831、832、833被傳送。根據(jù)路徑的長(zhǎng)短，超聲波按時(shí)差被傳送至位置推測(cè)裝置820。當(dāng)路徑的長(zhǎng)度較短時(shí)，超聲波的傳送時(shí)間也較短。路徑的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，超聲波的傳送時(shí)間也較長(zhǎng)。S卩，在超聲波終端810將超聲波生成為脈沖(impluse)形態(tài)的情況下，位置推測(cè)裝置820利用多個(gè)路徑來(lái)接收被傳送的超聲波，且超聲波根據(jù)時(shí)間的流逝以多個(gè)分支被接收。根據(jù)時(shí)間的流逝，以多個(gè)路徑被接收的超聲波的水平可以是如圖所示的超聲波信道的脈沖響應(yīng)840 (impulse response)。由于在傳送脈沖必須在十分短的時(shí)間內(nèi)傳送很多能源，不具效率。因此，位置推測(cè)裝置820調(diào)制類似m序列(m Sequence)等的偽隨機(jī)序列 (pseudo-random sequence)信號(hào)，并可利用調(diào)制的信號(hào)來(lái)推測(cè)超聲波終端810的位置。在這種情況下，位置推測(cè)裝置820可從接收的隨機(jī)序列獲得信道的脈沖響應(yīng)。此外，位置推測(cè)裝置820可從接收的數(shù)據(jù)包推測(cè)超聲波終端810的位置。超聲波的傳送路徑根據(jù)超聲波終端810和位置推測(cè)裝置820的位置來(lái)決定。當(dāng)位置推測(cè)裝置820的位置被固定時(shí)，超聲波的傳送路徑根據(jù)超聲波終端810的位置來(lái)決定。超聲波信號(hào)的脈沖響應(yīng)840根據(jù)超聲波的傳送路徑被決定，且由于超聲波的傳送路徑根據(jù)超聲波終端810的位置被決定，因此可通過(guò)分析超聲波信道的脈沖響應(yīng)來(lái)推測(cè)超聲波終端810的位置。圖9是示出利用超聲波通信的位置推測(cè)的原理圖。在圖9中，從第I超聲波終端910到位置推測(cè)裝置901可存在兩個(gè)路徑911、912。 由于兩個(gè)路徑的長(zhǎng)度不同，第I超聲波終端910傳送的超聲波經(jīng)由各路徑到達(dá)位置推測(cè)裝置901的時(shí)間互不相同。第2超聲波終端920也由于存在2個(gè)路徑921、922，第2超聲波終端920傳送的超聲波經(jīng)由各路經(jīng)到達(dá)位置推測(cè)裝置901的時(shí)間也互不相同。因此，根據(jù)接收的超聲波信號(hào)中包含的位置的一定特征可推測(cè)傳送超聲波信號(hào)的超聲波終端910、920的位置。例如，位置推測(cè)裝置901針對(duì)船體的各部分來(lái)存儲(chǔ)超聲波信道的脈沖響應(yīng)，并將存儲(chǔ)的超聲波信號(hào)的脈沖響應(yīng)和接收的超聲波信道的脈沖響應(yīng)進(jìn)行比較來(lái)推測(cè)超聲波終端910、920的位置。由于直接將脈沖響應(yīng)存儲(chǔ)需要大容量的存儲(chǔ)裝置，因此替代脈沖響應(yīng)，抽取含有從脈沖響應(yīng)抽取的位置信息的參數(shù)，從而將該參數(shù)存儲(chǔ)，并可從要進(jìn)行位置推測(cè)的超聲波信號(hào)的信道脈沖響應(yīng)抽取含有位置信息的參數(shù)來(lái)推測(cè)位置。在這種情況下，將含有位置信息的參數(shù)稱為位置信息的識(shí)別標(biāo)志(signature)。根據(jù)一個(gè)方面，位置推測(cè)裝置901可將存儲(chǔ)的超聲波信號(hào)的脈沖響應(yīng)的延遲配置文件(delay profiile)和接收的超聲波信號(hào)的脈沖應(yīng)答的延遲配置文件比較，從而在存儲(chǔ)的延遲配置文件中選擇與接收的延遲配置文件相似的延遲配置文件。根據(jù)一個(gè)方面，位置推測(cè)裝置901可將與接收的延遲配置文件相似的延遲配置文件的超聲波傳送位置推測(cè)為超聲波終端910、920的位置。根據(jù)一個(gè)側(cè)面,超聲波終端910、920傳送偽隨機(jī)序列(pseudo-random sequence) 來(lái)替代傳送脈沖，且位置推測(cè)裝置901可從偽隨機(jī)序列的接收信號(hào)來(lái)抽取脈沖響應(yīng)。根據(jù)另一個(gè)方面，位置推測(cè)裝置901從接收信號(hào)抽取含有超聲波910、920的固定位置信息的參數(shù)，并利用抽取的參數(shù)來(lái)推測(cè)超聲波終端910、920的位置。圖10是示出在船舶下沉的情況下利用超聲波與生存者通信的實(shí)施例的示圖。在圖10所示的實(shí)施例中，船舶被分為兩部分1010、1020并完全下沉。生存者1030 位于下沉的船舶的一部分1010。一般情況下，在船舶的外部中無(wú)法得知乘客生存與否、死亡與否，以及是否要進(jìn)行搶救工作、打撈工作。根據(jù)本發(fā)明，生存者1030可利用超聲波終端1040與超聲波基站1060進(jìn)行通信， 從而可容易地報(bào)告自身生存的實(shí)際情況。根據(jù)一個(gè)方面，進(jìn)行搶救工作的潛水部1050可直接運(yùn)作超聲波基站1060來(lái)與生存者1030通信。
根據(jù)另一個(gè)側(cè)面，超聲波基站1060可利用水中超聲波通信來(lái)將與超聲波終端 1040的通信內(nèi)容傳送至水上。在這種情況下，超聲波基站1060可將生存者1030的通信內(nèi)容傳送至水中超聲波通信用收發(fā)器1070中。根據(jù)一個(gè)側(cè)面，水中超聲波通信用收發(fā)器1070 可利用有線來(lái)將通信內(nèi)容傳送搶救船舶中。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波終端的構(gòu)造的框圖。超聲波終端 1000可包括變換器1110、接收單元1130、輸出單元1140、傳送單元1160、輸入單元1170、和事故感應(yīng)單元1190。如圖11所示，超聲波終端可利用超聲波來(lái)接收或傳送數(shù)據(jù)。以下，在圖11中，為了接收數(shù)據(jù)，超聲波終端將接收的超聲波稱為第I超聲波，并為了傳送數(shù)據(jù)將傳送的超聲波稱為第2超聲波。變換器1110是將媒體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)轉(zhuǎn)換成媒體的振動(dòng)的裝置。當(dāng)超聲波被傳送時(shí)，船體1120振動(dòng)。變換器110可利用船體的振動(dòng)來(lái)感應(yīng)超聲波。變換器1110利用類似船體1120的固體介質(zhì)，將從超聲波基站或第2超聲波終端接收到的第I超聲波轉(zhuǎn)換成第I電信號(hào)。船體1120由一般的金屬材質(zhì)構(gòu)成，具屏蔽電波的性質(zhì)，并包括以隔壁分隔的多個(gè)較小空間。在以隔壁分隔的互不相同的空間中，電波較難被傳送，且利用電波的一般移動(dòng)通信很難在船體中使用。變換器1110將第I電信號(hào)傳送至接收單元1130。接收單元1130從變換器1110接收第I電信號(hào)，并將接收到的第I電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第I數(shù)據(jù)。根據(jù)一個(gè)方面，轉(zhuǎn)換過(guò)程可包括解調(diào)過(guò)程和解碼過(guò)程。在圖11中雖然示出，變換器1110、接收單元1130、傳送單元1160全都包含在超聲波終端1100的內(nèi)部的實(shí)施例的示圖，但根據(jù)其他實(shí)施例，變換器1100可位于超聲波終端 Ilio的內(nèi)部。在這種情況下，變換器1110可以使壁掛式(wall-mount type)通信裝置,且接收單元1130和傳送單元1160可以是壁掛式通信裝置和無(wú)線連接的頭戴式受話器形式。根據(jù)又另一個(gè)實(shí)施例，超聲波終端可以是技術(shù)人員著用的佩戴式(wearable type)。在這種情況下，變換器1110可附在技術(shù)人員的鞋和與船體接觸的部分，且接收單元 1130和傳送單元1160可位于技術(shù)人員穿著的衣服部分。變換器1110和接收單元1130，變換器1110和傳送單元1160可通過(guò)無(wú)線、有線被連接。輸出單元1140將第I數(shù)據(jù)輸出至揚(yáng)聲器1151、播放器1152、存儲(chǔ)裝置等。例如， 當(dāng)?shù)贗數(shù)據(jù)為音頻數(shù)據(jù)時(shí)，輸出單元1140可利用揚(yáng)聲器1151來(lái)播放第I數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)?shù)?I數(shù)據(jù)為視頻數(shù)據(jù)時(shí)，輸出單元1140可利用播放器1152來(lái)播放第I數(shù)據(jù)。此外，輸出單元 1140可將第I數(shù)據(jù)另外存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置1153中。傳送單元1160將第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第2電信號(hào)。根據(jù)一個(gè)方面，第2數(shù)據(jù)可為音頻信號(hào)。在這種情況下，輸入單元1170利用擴(kuò)音器1181來(lái)接收被錄音的音頻。傳送單元 1160可將被錄音的音頻轉(zhuǎn)換成第2電信號(hào)。根據(jù)一個(gè)方面，第2數(shù)據(jù)可為視頻信號(hào)。在這種情況下，輸入單元1170可利用相機(jī)1182來(lái)接收拍攝的視頻。傳送單元1160可將拍攝的視頻轉(zhuǎn)換成第2電信號(hào)。該轉(zhuǎn)換過(guò)程可包含編碼過(guò)程和調(diào)制過(guò)程。變換器1110可將第2電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第2超聲波，并利用固體介質(zhì)1120將轉(zhuǎn)換的第2超聲波傳送至超聲波基站或第2超聲波終端。根據(jù)一個(gè)方面，變換器1110可根據(jù)第2 超聲波使固體介質(zhì)1120振動(dòng)將第2超聲波傳送至超聲波基站或第2超聲波終端。
根據(jù)一個(gè)方面，超聲波終端1190可包括事故感應(yīng)單元1190。事故感應(yīng)單元1190 感應(yīng)超聲波終端1100的用戶事故發(fā)生與否。根據(jù)一個(gè)方面，事故感應(yīng)單元1190可利用重力感應(yīng)器等感應(yīng)沖擊超聲波終端 1110的力量的方向。當(dāng)超聲波終端1100的用戶發(fā)生事故，或是用戶摔倒時(shí)，超聲波終端 1110可一時(shí)接收強(qiáng)大的力量。在這種情況下，事故感應(yīng)單元1190可判斷用戶是否發(fā)生事故。在這種情況下，變換器1110可利用固體介質(zhì)1120將事故發(fā)生與否傳送至超聲波基站或第2超聲波終端。根據(jù)一個(gè)方面，超聲波終端1100可利用超聲波來(lái)推測(cè)超聲波裝置1100的位置。在這種情況下，變換器1110將一定的參照超聲波傳送至位置推測(cè)裝置。參照超聲波的模式可在超聲波終端1100和位置推測(cè)裝置之間預(yù)先設(shè)定。以下，在圖13中，對(duì)利用參照超聲波來(lái)推測(cè)超聲波終端1100的位置的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。根據(jù)一個(gè)方面，超聲波終端1100可判斷是否可進(jìn)行利用超聲波的通信。根據(jù)一個(gè)方面，變換器1110不能接收通過(guò)船體被傳送的第I超聲波，或是變換器不能傳送第2超聲波時(shí)，超聲波終端1100不能進(jìn)行利用超聲波的通信。因此，變換器1110可判斷是否可從超聲波基站或第2超聲波終端接收第I超聲波，并根據(jù)結(jié)果來(lái)判斷是否可進(jìn)行利用超聲波的通信。根據(jù)一個(gè)方面，當(dāng)變換器1110和接收單元1130無(wú)線連接時(shí)，接收單元1130和變換器1110能夠以最大可通信的距離被隔離。在這種情況下，變換器1110不能將電信號(hào)傳送至接收單元1130。接收單元1130可從變換器1110接收電信號(hào)，并根據(jù)結(jié)果來(lái)判斷是否可進(jìn)行利用超聲波的通信。根據(jù)一個(gè)方面，輸出單元1140可將利用超聲波的通信是否可行輸出。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波基站的構(gòu)造的框圖。變換器1210利用固體介質(zhì)1220將從超聲波終端傳送的超聲波轉(zhuǎn)換成第I電信號(hào)。根據(jù)一個(gè)方面，固體介質(zhì)1220為船舶的船體，并可具有屏蔽電波的性質(zhì)。接收單元1230將第I電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第I數(shù)據(jù)。根據(jù)一個(gè)方面，接收單元1230可對(duì)第I電信號(hào)執(zhí)行解調(diào)，并將被解調(diào)的第I電信號(hào)解碼來(lái)將第I電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第I數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信單元1240利用網(wǎng)絡(luò)將第I數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器1270。此外，數(shù)據(jù)通信單元 1240可利用網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器1270接收第2數(shù)據(jù)。傳送單元1250可將第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第2電信號(hào)。根據(jù)一個(gè)方面，傳送單元1250 可將第2數(shù)據(jù)編碼，并將編碼的第2數(shù)據(jù)調(diào)制，從而將第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第2電信號(hào)。變換器1210可將第2電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波，并利用固體介質(zhì)將轉(zhuǎn)換的超聲波傳送至超聲波終端或其他超聲波基站。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的位置推測(cè)裝置的構(gòu)造的框圖。位置推測(cè)裝置1300包括變換器1310、識(shí)別標(biāo)志(signature)生成單元1320、位置推測(cè)單元1330、和識(shí)別標(biāo)志存儲(chǔ)單元1340。用戶1350操作超聲波終端1360從而產(chǎn)生在位置識(shí)別中可使用的參照超聲波。此外，根據(jù)另一個(gè)方面，超聲波終端1360可周期性地生成參照超聲波且不需要用戶的操作。 此外，根據(jù)另一個(gè)方面，超聲波終端1360可在發(fā)生事故等特殊狀況時(shí)感應(yīng)該狀況，從而自動(dòng)地傳送用于位置識(shí)別的超聲波信號(hào)。生成的參照超聲波通過(guò)固體介質(zhì)的船體1370被傳送。變換器1310接收利用固體介質(zhì)被傳送的參照超聲波。識(shí)別標(biāo)志生成單元1320基于參照超聲波來(lái)生成用于超聲波終端1360位置推測(cè)的識(shí)別標(biāo)志。識(shí)別標(biāo)志可以是用于超聲波終端1360的位置推測(cè)的參數(shù)的一種。根據(jù)一個(gè)方面，識(shí)別標(biāo)志可以是包含用于超聲波終端1360的位置推測(cè)的多個(gè)參數(shù)的參數(shù)組。根據(jù)另一個(gè)方面，參照超聲波可以是圖8中所示的脈沖。在這種情況下，如圖8中所說(shuō)明的參照超聲波的延遲配置文件可作為識(shí)別標(biāo)志的一個(gè)實(shí)施例被使用。位置推測(cè)單元1330基于參照超聲波，基于生成的識(shí)別標(biāo)志來(lái)推測(cè)超聲波終端 1360的位置。根據(jù)一個(gè)方面，識(shí)別標(biāo)志生成單元1320根據(jù)在以固體介質(zhì)構(gòu)成的船體的各部分中傳送的超聲波生成識(shí)別標(biāo)志，并稱該識(shí)別標(biāo)志為參照識(shí)別標(biāo)志。識(shí)別標(biāo)志被生成來(lái)對(duì)應(yīng)于船體1370的各部分。識(shí)別標(biāo)志存儲(chǔ)單元1340存儲(chǔ)參照識(shí)別標(biāo)志。根據(jù)一個(gè)方面，位置推測(cè)單元1330比較參照識(shí)別標(biāo)志和對(duì)超聲波終端1360生成的識(shí)別標(biāo)志。位置推測(cè)單元1330選擇參照識(shí)別標(biāo)志中與對(duì)超聲波終端1360生成的識(shí)別標(biāo)志最相似的參照識(shí)別標(biāo)志。位置推測(cè)單元1330可將對(duì)應(yīng)于最相似的參照識(shí)別標(biāo)志的船體 1370上位置推測(cè)為終端1360的位置。
權(quán)利要求
1.一種超聲波終端,包括變換器，其利用固體介質(zhì)，將從超聲波基站或第2超聲波終端接收到的第I超聲波轉(zhuǎn)換成第I電信號(hào)；接收單元，其將所述第I電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第I數(shù)據(jù)；和傳送單元，其將第2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成第2電信號(hào)，其中，所述變換器，將所述第2電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第2超聲波，并利用所述固體介質(zhì)將轉(zhuǎn)換的所述第2超聲波傳送至所述超聲波基站或所述第2超聲波終端。
2.如權(quán)利要求I所述的超聲波終端，其中，所述變換器，將由所述第I超聲波生成的所述固體介質(zhì)的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述第I電信號(hào)，并根據(jù)所述第2超聲波使所述固體介質(zhì)振動(dòng)從而來(lái)傳送所述第2超聲波。
3.如權(quán)利要求I所述的超聲波終端，其中，所述固體介質(zhì)為船舶的船體。
4.如權(quán)利要求I所述的超聲波終端，其中，所述固體介質(zhì)具屏蔽電波的性質(zhì)。
5.如權(quán)利要求I所述的超聲波終端，進(jìn)一步包括輸出單元，其通過(guò)揚(yáng)聲器或頭戴式受話器將所述第I數(shù)據(jù)輸出，或是通過(guò)播放器播放， 或是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中。
6.如權(quán)利要求I所述的超聲波終端，所述變換器，其傳送參照超聲波，且基于所述參照超聲波，推測(cè)所述超聲波終端的位置。
7.如權(quán)利要求I所述的超聲波終端，進(jìn)一步包括輸出單元，其中，所述接收單元判斷是否能夠從所述超聲波基站接收所述第I電信號(hào)，且所述輸出單元顯示所述接收是否成功。
8.如權(quán)利要求I所述的超聲波終端，進(jìn)一步包括感應(yīng)單元，其感應(yīng)所述超聲波終端的用戶是否發(fā)生事故，其中，所述變換器利用所述固體介質(zhì)將事故發(fā)生與否傳送至所述超聲波基站。
9.一種超聲波基站,包括變換器，其利用固體介質(zhì)，將從超聲波終端傳送的超聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；接收單元，其將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)；和數(shù)據(jù)通信單元，其利用通信網(wǎng)絡(luò)將所述數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器。
10.如權(quán)利要求9所述超聲波基站，其中，所述固體介質(zhì)為船舶的船體，并具屏蔽電波的性質(zhì)。
11.一種位置推測(cè)裝置，包括變換器，其利用固體介質(zhì)，從超聲波終端接收參照超聲波；識(shí)別標(biāo)志生成單元，其基于所述參照超聲波，生成用于推測(cè)所述超聲波終端的位置的識(shí)別標(biāo)志；位置推測(cè)單元，其基于所述識(shí)別標(biāo)志推測(cè)所述超聲波終端的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的位置推測(cè)裝置，其中，所述識(shí)別標(biāo)志為所述參照超聲波的延遲配置文件。
13.如權(quán)利要求11所述的位置推測(cè)裝置，其中，將對(duì)所述固體介質(zhì)的互不相同的位置所生成的參照識(shí)別標(biāo)志與所述生成的識(shí)別標(biāo)志進(jìn)行比較，并將所述參照識(shí)別標(biāo)志中與所述生成的識(shí)別標(biāo)志最相似的識(shí)別標(biāo)志所對(duì)應(yīng)的位置推測(cè)為所述超聲波終端的位置。
全文摘要
本發(fā)明提出一種在電波的屏蔽嚴(yán)重較難進(jìn)行利用電波的無(wú)線通信的環(huán)境中，利用超聲波來(lái)進(jìn)行通信的技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的超聲波終端，在電波的屏蔽嚴(yán)重的環(huán)境中將固體構(gòu)造物作為介質(zhì)來(lái)傳送超聲波，且超聲波基站將固體構(gòu)造物作為介質(zhì)來(lái)接收超聲波。
文檔編號(hào)H04B11/00GK102612812SQ201080052211
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者丁鉉奎, 宋那玉, 李廣天, 郭丙宰 申請(qǐng)人:韓國(guó)電子通信研究院