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(In Japanese)水中通信システム

Patent code P170014015
File No. (S2013-1246-N0)
Posted date Apr 7, 2017
Application number P2015-529643
Date of filing Aug 4, 2014
International application number JP2014070496
International publication number WO2015016379
Date of international filing Aug 4, 2014
Date of international publication Feb 5, 2015
Priority data
  • P2013-161529 (Aug 2, 2013) JP
Inventor
  • (In Japanese)清 水 悦 郎
  • (In Japanese)小 澤 正 宜
  • (In Japanese)石 川 滉 大
  • (In Japanese)齋 藤 拓 也
  • (In Japanese)高 橋 あずみ
  • (In Japanese)松 岡 諒
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京海洋大学
Title (In Japanese)水中通信システム
Abstract (In Japanese)[課題]水中または海中における電波通信の通信可能距離を伸長させることができる水中通信システムを提供する。
[解決手段]実施形態による水中通信システム1は、水密構造の外殻体2aを有し、かつ使用状態において水中に配置される密閉構造体2と、外殻体2aの外側に一端部が接触し、使用状態において少なくとも一部が水中に配置される非導電性の伝達媒体3と、密閉構造体2の外殻体2a内に格納され、伝達媒体3の一端部を介して電波を送受信する送受信手段11と、伝達媒体3の他端部を介して電波を送受信する送受信手段12とを備え、伝達媒体3の外周部は、伝達媒体3と外殻体2aとの接触面を除き、電波を反射する電波漏洩防止部材4で覆われている。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、水中または海水中では電波の減衰が激しいため、電波通信を行うことが困難であった。このため、水中または海水中の通信では、比較的減衰量の少ない音波または光が用いられてきた。

しかしながら、音波による通信の場合、通信速度が遅いという問題がある。また、光による通信の場合、陸上で使用される通信機器と比較して通信機器が非常に高価という問題がある。

上記問題を解決すべく、特許文献1には、水中または海水中に電波の伝搬経路を形成するために非導電性の伝達媒体を用い、これにより、陸上の通信機器をそのまま利用して水中または海水中における電波通信を行うことが可能な水中通信システムが記載されている。

この水中通信システムでは、水中または海水中に置かれた2つの水密容器(水密構造の外殻体)の各々に送受信機を格納している。また、非導電性の伝達媒体の一端部および他端部を各水密容器に接触させることで、水密容器間の電波通信を可能にしている。

上記水中通信システムは、次の2つの利点を有する。
まず1つ目の利点は、水中または海水中での減衰が激しい高周波数帯の電波が使用可能となることである。これにより、2.4GHz帯等の電波を利用する規格化された通信機器をそのまま使用することが可能となる。2.4GHz帯の通信機器は、パーソナルコンピュータの無線LANなどに広く普及しており、容易かつ安価に入手することが可能である。
2つ目の利点は、水密容器に伝達媒体を接触させるだけで水中または海水中において電波通信が可能になるため、水密容器への加工が不要になる点である。従来の水中ケーブルによる有線通信では、水中ケーブルと接続するコネクタを水密容器に設ける必要があった。一般に、水密容器は、耐水性および耐圧性を確保することで、その中に格納された非耐水性の機器を水や海水から守る役割を果たしている。このため、コネクタを設けるために水密容器に加工を施すことは、水密容器の耐水性および耐圧性を低下させることにつながり、望ましくない。さらに、コネクタの設置作業には高い技術が必要であることから、コネクタの設置は、水中通信システムの製作費が高騰する要因の一つとなる。

このように、特許文献1の水中通信システムによれば、その他の水中通信システムと比べて、水中または海水中における通信を容易かつ安価に実現することが可能である。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、水中通信システムに関し、より詳しくは、水密構造の外殻体の外側に接触させた非導電性の伝達媒体を介して水中または海水中で電波通信を行う水中通信システムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
水密構造の外殻体を有し、かつ使用状態において水中に配置される密閉構造体と、
前記外殻体の外側に一端部が接触し、使用状態において前記一端部を含む少なくとも一部が水中に配置される非導電性の伝達媒体と、
前記密閉構造体の外殻体内に格納され、前記伝達媒体の一端部を介して電波を送受信する送受信手段と、
を備え、
前記伝達媒体の外周部は、前記伝達媒体と前記外殻体との接触面を除き、電波を反射する電波漏洩防止部材で覆われていることを特徴とする水中通信システム。

【請求項2】
 
前記電波漏洩防止部材は、前記伝達媒体に巻き付けられた膜状部材、前記伝達媒体に取り付けられた網状部材、中心孔に前記伝達媒体が挿通された複数のリング状部材、または、前記伝達媒体に巻き付けられたらせん状部材であることを特徴とする請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項3】
 
前記電波漏洩防止部材は、金属からなることを特徴とする請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項4】
 
前記金属は、アルミニウム、銅、亜鉛またはステンレスであることを特徴とする請求項3に記載の水中通信システム。

【請求項5】
 
前記電波漏洩防止部材は、導電性材料を含有する、合成樹脂またはゴムからなることを特徴とする請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項6】
 
前記導電性材料は、金属片、カーボンブラック、金属微粒子またはカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項5に記載の水中通信システム。

【請求項7】
 
前記電波漏洩防止部材は、前記伝達媒体の外周部に密着するように設けられた金属箔であり、前記金属箔の厚さは、前記伝達媒体中を伝搬する電波の表皮深さよりも厚いことを特徴とする請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項8】
 
前記電波漏洩防止部材は、前記伝達媒体の外周部に取り付けられた金網であり、
前記金網の金属線の太さは、前記伝達媒体中を伝搬する電波の表皮深さよりも太く、かつ、前記金網の網目の大きさは、前記伝達媒体中を伝搬する電波の波長の半分以下であることを特徴とする請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項9】
 
前記伝達媒体は可撓性を有する非導電性材料からなり、かつ、前記電波漏洩防止部材は導電性ゴムからなることを特徴とする請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項10】
 
前記密閉構造体の外殻体のうち少なくとも前記伝達媒体と接触する部分は、非導電性の材料からなる、請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項11】
 
前記非導電性の材料は、合成樹脂、ゴム、ガラスまたはセラミックであることを特徴とする請求項10に記載の水中通信システム。

【請求項12】
 
前記伝達媒体の他端部を介して電波を送受信する第2の送受信手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の水中通信システム。

【請求項13】
 
水密構造の外殻体を有し、かつ使用状態において水中に配置される第2の密閉構造体をさらに備え、
前記第2の送受信手段は、前記第2の密閉構造体の外殻体の内部に格納され、
前記伝達媒体の他端部は、前記第2の密閉構造体の外殻体の外側に接触していることを特徴とする請求項12に記載の水中通信システム。

【請求項14】
 
前記伝達媒体の他端部は水面から突出するように設けられ、
前記第2の送受信手段は、前記水面から突出した前記他端部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項12に記載の水中通信システム。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2015529643thum.jpg
State of application right Published


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