(57)【要約】  車両内の所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定するシステムおよび方法は、各々が音響信号を車両内の音響環境に送信するように構成され、音響信号の各々は少なくとも１つの超音波パルスを含む、車両内に位置する複数の送信機と、音響環境の音声を定期的に記録するように構成されたモバイルデバイスと、モバイルデバイスによって定期的に記録された音声が、複数の送信機によって送信された音響信号の各々を含むことを判定し、モバイルデバイスによって記録された音響信号に基づいて、車両内のモバイルデバイスの位置を決定し、モバイルデバイスの位置が所定の検出ゾーンに合致することを判定するように構成されるプロセッサとを含み得る。【選択図】図１
2018522239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内の所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定するシステムであって、
プロセッサを備えるモバイルデバイスを備えており、
前記モバイルデバイスは、音響環境からの音声を定期的に記録するように構成されており、
前記プロセッサは、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第１の超音波パルスを含む第１の音響信号および第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定し、
前記定期的に記録された音声から、前記第１の音響信号の第１の到達時間および前記第２の音響信号の第２の到達時間を計算し、
前記第１の到達時間および前記第２の到達時間に基づいて、前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定し、
前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定する
ように構成される、システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止させるようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能の動作を変更させるようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスのユーザに通知を出させるようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の音響信号は第１の音響特性を有し、前記第２の音響信号は第２の音響特性を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の音響特性は前記第２の音響特性とは異なる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、音響信号期間を独立して含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、超音波パルス幅を独立して含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、音響信号デューティサイクルを独立して含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、超音波パルス中心周波数を独立して含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、超音波パルス形状を独立して含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項１２】
前記プロセッサはさらに、
前記定期的に記録された音声から、前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーを計算し、
前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーに基づいて、前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定する
ように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
車両内の所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する方法であって、
プロセッサを備えた前記モバイルデバイスによって、音響環境を含む複数の音声を定期的に記録することと、
前記プロセッサによって、前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第１の超音波パルスを含む第１の音響信号および第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声から、前記プロセッサによって、前記第１の音響信号の第１の到達時間および前記第２の音響信号の第２の到達時間を計算することと、
前記プロセッサによって、前記第１の到達時間および前記第２の到達時間に基づいて前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定することと、
前記プロセッサによって、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定することと
を含む方法。
【請求項１４】
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能の動作を変更させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスのユーザに通知を出させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第１の音響特性を有する第１の超音波パルスを含む第１の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第２の音響特性を有する第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１５ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの範囲の周波数を有する第１の超音波パルスを含む第１の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１５ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの範囲の周波数を有する第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１０ｋＨｚ〜２１ｋＨｚの範囲の周波数を有する第１の超音波パルスを含む第１の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１０ｋＨｚ〜２１ｋＨｚの範囲の周波数を有する第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記定期的に記録された音声から、前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーを計算することと、
前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーに基づいて、前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定することと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
車両内の所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する方法であって、
モバイルデバイスによって、無線同期信号を受信することと、
プロセッサを備えた前記モバイルデバイスによって、前記無線同期信号の受信に応じて、音響環境を含む複数の音声を記録することと、
前記プロセッサによって、前記複数の音声の前記記録は、記録された第１の超音波パルスを含む第１の音響信号および第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと、
前記プロセッサによって、前記記録された音声から、前記第１の音響信号の第１の到達時間および前記第２の音響信号の第２の到達時間を計算することと、
前記プロセッサによって、前記第１の到達時間および前記第２の到達時間に基づいて前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定することと、
前記プロセッサによって、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定することと
を含む方法。
【請求項２２】
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止させることをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能の動作を変更させることをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスのユーザに通知を出させることをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
モバイルデバイスによって無線同期信号を受信することは、前記モバイルデバイスによって、前記同期信号を含むＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）同報メッセージを受信することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
車両内の少なくとも１つのモバイルデバイスの位置を受信者に提供する方法であって、
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスから車両内の前記モバイルデバイスの位置を含むデータを受信することと、
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを前記サーバメモリに記憶することと、
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを通信インタフェースを介して、前記受信者に提供することと
を含む方法。
【請求項２７】
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスからデータを受信することは、サーバによって、前記モバイルデバイスからの識別情報を受信することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスデータを前記サーバメモリに記憶することは、前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスデータを前記サーバメモリに記憶されているデータベースに記憶することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを通信インタフェースを介して、前記受信者に提供することは、
前記サーバプロセッサによって、前記通信インタフェースを介して、前記受信者からセキュリティトークンを受信することと、
前記サーバプロセッサによって、前記セキュリティトークンが有効なセキュリティトークンであることを判定することと、
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを通信インタフェースを介して、前記受信者に提供することと
を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスからデータを受信することは、プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、無線通信プロトコルを介して前記モバイルデバイスからデータを受信することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスからデータを受信することは、プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、携帯電話通信プロトコルを介して前記モバイルデバイスからデータを受信することを含む、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下に、その開示が参照することにより本明細書に組み込まれる、「ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＬＯＣＡＴＩＯＮ  ＯＦ  Ａ  ＰＨＯＮＥ  ＵＳＩＮＧ  ＲＦ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＡＮＤ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＩＧＮＡＬＳ」と題する、２０１５年６月１４日に出願された米国特許仮出願第６２／１９２，３５４号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルデバイス、例えば、携帯電話、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレットデバイス（例えばＡｐｐｌｅ社のｉＰａｄ（登録商標））を含む無線デバイスは、現代社会で広く普及している。しかしながら、車両を運転しながらこのようなモバイルデバイスを使用することは危険な可能性がある。経験の浅い車両の運転者、例えば運転の仕方を覚えたばかりの若者にとっては、この問題は深刻である。モバイルデバイスが関与する自動車事故の割合は、特にティーンエイジャーにおいて、増加している。移動中の車両を運転しながらテキストメッセージを送ることは、危険な可能性があり、事故を起こすことに繋がる。より一般的には、車両を運転しながらキーボードまたはその他のインタラクティブデバイスを操作することは、危険となり得る。
【０００３】
このように、モバイルデバイスが広く普及し、運転中のモバイルデバイスの使用が一般的となることにより、運転者の注意力が散漫となることが懸念されている。運転者が携帯電話で話したり、テキストメッセージを送ったり、ソフトウェアアプリケーションを使用することによって、運転から注意が削がれてしまい、彼または彼女が運転している車両の制御をできなくなるおそれがある。したがって、道路に注意を払うことなく、モバイルデバイスで話したりテキストメッセージを送ったりしている人が事故に巻き込まれるのを見かけることは、珍しいことではない。最近の研究では、自動車を運転しながら携帯電話で話している人は、酔ったまま運転している人と同程度に運転能力が落ちているであろうことが示されている。運転者の注意力が散漫となるだけでなく、電話をかけたり、着信が誰からのものであるかを見たりするために、運転者がわき見をしてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両内のモバイルデバイス、例えば無線デバイスの存在を検出し、そのモバイルデバイスの動作を制御または阻止することが、強く望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
モバイル技術の進歩に伴い、我々は常時接続したままでいることができる。大勢の人にとって、車の運転中でも、接続したままでいたいという欲求は収まらない。モバイル技術により注意力が散漫になっている状態での運転は、運転者および一般大衆の両方が危険にさらされることになる。本開示は、モバイルデバイスの機能を部分的に阻止することにより不注意運転を阻止しようとするものであり、そうでなければモバイルデバイスは移動中の車両内および運転席の近くで使用されるおそれがある。モバイルデバイスが運転席にあるかどうかを検出する技術に関する詳細が本明細書に開示される。
【０００６】
ほとんどの位置検出技術は、到達時間および受信パワーという２つの物理現象に依存する。到達時間（ＴＯＡ）は位置検出技術である。遠隔にある送信機が波を送信し、受信機がしばらく経ってからその波を検出する場合、送信機と受信機との間の距離は式ｄ＝Ｖ×ｔによって求められる。ここで、Ｖは波の伝搬速度であり、ｔは、波が受信機に到達するまでにかかる時間である。ＴＯＡ検出は、高い位置検出精度に役立つ相対的にゆっくりとした音速により、音波を用いて広く利用されてきた（ソナー等）。通常の温度、圧力、および湿度では、音波は１秒当たり３４０ｍ、または１ミリ秒当たり約１フィート移動する。多くの動物および最新計器は、良好な位置検出に十分な精度でＴＯＡを測定できる。例えば、一部のイルカおよびコウモリは超音波エコーを使用してその獲物の位置を突き止めることが知られている。加えて、潜水艦はソナーを使用して敵の船を検出する。さらに、車両に設置されたバックアップセンサは超音波ソナーを使用して障害物を検出する。
【０００７】
電磁波を用いたＴＯＡの使用は、電磁波が高速であることにより限定されている。あらゆる電磁波は光速、すなわち、３×１０８ｍ／ｓ、または１ナノ秒当たり約１フィート移動する。サブメートルの位置精度が所望される場合、送信機と受信機の同期およびＴＯＡの測定はサブナノ秒の精度を有していなければならない。ナノ秒を測定可能であるかまたは高いＧＨｚ周波数で測定可能な電子システムは、高価であることが多い。電磁波を用いたＴＯＡの興味深い実施態様は、全地球測位システム（ＧＰＳ）である。ＧＰＳは、原子時計を使用して同期された複数のＧＰＳ衛星を有することにより、ナノ秒単位のタイミングの課題を部分的に回避しており、タイムスタンプを含んだＧＰＳ信号パケットを衛星から送信する。この場合、地上にあるＧＰＳ受信機は、高精度同期の負荷からは解放されるが、依然として、複数のＧＰＳ信号同士の相対的な遅延を正確に測定しなければならない。ＧＰＳ受信機のコストが劇的に下がり、より多くの消費者にＧＰＳが購入しやすくなったのはこの十年のことである。
【０００８】
波のパワーまたは信号強度は、受信機が送信機から遠くに移動するほど弱まる。送信機と受信機との間の距離がＲであれば、受信機により検知されるパワー密度は以下の式により与えられる。
Ｓｕ＝Ｐｓ／４πＲ２
ここで、Ｓｕは受信パワー密度であり、Ｐｓは送信機からのパワーである。
【０００９】
多くの最新技術は、この現象を活用して、距離検出を実行する。レーダーは、レーダー送信機が電磁波を送信し、その距離にある物体で反射した電磁波の受信パワーを測定する最もよく知られた例の１つである。消費者電子技術では、セルラー、ＷｉＦｉ（登録商標）、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線信号の受信信号強度（ＲＳＳ）測定を使用した種々の位置検出技術が開発されてきた。例えば、Ｇｏｏｇｌｅ社、Ｓｋｙｈｏｏｋ社、およびＮａｖｉｚｏｎ社によって奨励されるＷｉＦｉ測位技術は、モバイルデバイスの位置を決定するために、既知のＷｉＦｉアクセスポイントまでの測定ＲＳＳを使用する（Ｓｋｙｈｏｏｋ社）。
【００１０】
位置検出のための受信パワーアプローチは、以下を含み得る限定要因を有するであろう。
１）信号雑音：電子（熱、ショット、フリッカ）等の種々の発生源からの雑音は、測定ＲＳＳの精度を低下させ得る。
２）干渉：波の反射および屈折が、あまり正確ではない測定につながり得る。加えて、複数の送信機が同一の周波数スペクトルを共有する場合には、混み合い効果がＲＳＳ測定をさらに劣化させる。
３）障害物：送信機と受信機との間に任意の障害物がある場合には、受信パワーは、もはや距離だけではなく、障害物の大きさにも依存するようになる。
【００１１】
一実施形態では、ハードウェアおよびソフトウェアを備えたシステムは、運転者設定位置検出のために高周波数音波（例えば、１９ＫＨｚ等）のＴＯＡを使用する。一実施形態では、本開示は、スマートフォン、タブレット等のモバイルデバイスにインストールできるアプリケーションとして機能するソフトウェアを備え、ハードウェアは、車両に設置され、マイクロホン、スピーカ、および組み込みプロセッサからなる。本開示は、モバイルデバイス検出の２つの方法を提供する。一実施形態、すなわち、能動検出方法では、複数のマイクロホンが、車両内部に配置され、モバイルデバイスによって発せられる高周波数音声信号を検出するために利用される。別の実施形態、すなわち、受動検出方法では、自動車の中に設置された複数のスピーカによって発せられる音声信号が、モバイルデバイスによって検出される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
種々の実施形態の新しい特徴が、添付の特許請求の範囲で詳細に記載される。しかしながら、編成および操作方法の両方に関する種々の実施形態は、それらの利点とともに、以下のような添付図面と併せて解釈される以下の説明を参照することによって理解され得る。
【００１３】
【図１】本開示の一実施形態による、所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定するシステムの図である。
【図２】車両の内部に設置されたマイクロホンのアレイの説明図である。
【図３】本開示の一実施形態による、所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定するシステムの図である。
【図４】車両の内部に設置された２つのスピーカの説明図である。
【図５】本開示の一実施形態による、音響信号を処理する方法のフローチャートである。
【図６】本開示の一実施形態による、モバイルデバイスの相対的位置を決定する計算プロセスの説明図である。
【図７】第１の送信機および第２の送信機により送信された音響信号の説明図である。
【図８】送信機により送信された音響信号に組み込まれた超音波パルスの説明図である。
【図９】車両の内部に設置された複数のスピーカの説明図である。
【図１０】「フラッシュ・トゥ・バン（ｆｌａｓｈ−ｔｏ−ｂａｎｇ）」現象の説明図である。
【図１１】車両の内部に設置された２つのスピーカおよび無線送受信機の説明図である。
【図１２】音響信号の無線送受信機および送信機からの信号を使用したシステムについてのタイミング図である。
【図１３】車両内の複数のモバイルデバイスの位置を決定するシステムの説明図である。
【図１４】車両内に位置した回路による車両外部のサーバとの車両内の複数のモバイルデバイスによる通信の説明図である。
【図１５】車両内の複数のモバイルデバイスを検出するモバイルデバイスのグラフィカルインタフェースの説明図である。
【図１６】車両外部のサーバとの複数のモバイルデバイスによる通信の説明図である。
【図１７】外部磁束の測定に基づいて車両内の複数のモバイルデバイスの位置を決定するシステムの説明図である。
【図１８】車両内に配置された複数のビーコンにより提供されるデータの測定に基づいて車両内のモバイルデバイスの位置を決定するシステムの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
種々の実施形態は、本明細書で開示されるデバイスおよび方法の構造、機能、製造、および使用の全体的理解を提供するように説明される。これらの実施形態の１つまたは複数の実施例が、添付の図面に示されている。当業者は、本明細書で明確に記載され、添付の図面に例示されるデバイスおよび方法が、非限定的な実施形態であり、種々の実施形態の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解するであろう。一実施形態に関連して図示または説明される特徴は、全体的または部分的に、他の実施形態の特徴と組み合わせられてもよい。そのような修正および変形例は、請求項の範囲内に含まれることを意図している。
【００１５】
本開示は、所定の検出ゾーンの中の無線デバイス等のモバイルデバイスの存在を検出し、所定の検出ゾーンの中で検出されたときにモバイルデバイスの動作を制御または阻止するための装置、システム、および方法の実施形態を説明する。具体的には、本開示は、車両内の所定の検出ゾーンの中の無線デバイス等のモバイルデバイスの存在を検出し、それが所定の検出ゾーンの中で検出されたときにモバイルデバイスの機能の一部またはすべてを無効にするための装置、システム、および方法の実施形態を対象とする。より具体的には、本開示は、車両の運転席にいる人がテキストメッセージを送ること、およびモバイルデバイスを使用して他の類似した過度に危険な活動を行うことを自動的に防止することに関する。
【００１６】
本開示は、記載される特定の態様または実施形態に限定されず、したがって、変更され得ることを理解されたい。さらに、本明細書で使用される用語は、特定の態様または実施形態を説明する目的のためにすぎず、限定的であることを意図していないことを理解されたい。なぜなら、車両内の所定のゾーンの中のモバイルデバイスの存在を検出し、モバイルデバイスが検出されたときにモバイルデバイスの動作を制御するための装置、システム、および方法の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって定義されるからである。
【００１７】
種々の実施形態において、モバイルデバイスは、ハンドヘルドポータブルデバイス、コンピュータ、スマートフォンと呼ばれることもある携帯電話、タブレット型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップコンピュータ、またはこれらの任意の組み合わせとして実現することができる。スマートフォンの非限定的例としては、例えば、Ｐａｌｍ（登録商標）  Ｔｒｅｏ（登録商標）スマートフォンのようなＰａｌｍ社の製品（現在はＨｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ社、すなわちＨＰ社）、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）スマートフォン、Ａｐｐｌｅ社のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ｍｏｔｏｒｏｌａ社のＤｒｏｉｄ（登録商標）等が挙げられる。タブレットデバイスとしては、Ａｐｐｌｅ社のｉＰａｄタブレット型コンピュータ、より一般的には、ネットブックとして知られる軽量クラスのポータブルコンピュータが挙げられる。いくつかの実施形態では、モバイルデバイスは、内蔵電源（例えばバッテリ）を備える、任意の種類の無線デバイス、移動局、または携帯型計算デバイス、例えば、ラップトップコンピュータ、ウルトララップトップコンピュータ、通信機能を有する携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、携帯電話一体型のＰＤＡ、モバイルユニット、加入者局、ユーザ端末、ポータブルコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、パームトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、メディアプレーヤ、ポケットベル、メッセージングデバイス、データ通信デバイス等を含んでよく、またはそれらにより実現されていてもよい。
【００１８】
したがって、モバイルデバイスの存在を検出するシステムおよび方法は、モバイルデバイスにより使用される無線技術の通信規格に基づきさまざまであり得る。米国で使用することができる無線技術の通信規格の例としては、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ（登録商標））システム、北米デジタルセルラー（ＮＡＤＣ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、拡張ＴＤＭＡ（Ｅ−ＴＤＭＡ）システム、狭帯域高機能携帯電話サービス（ＮＡＭＰＳ）システム、３Ｇシステム、例えば広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、４Ｇシステム、ＣＤＭＡ−２０００、ユニバーサル移動電話システム（ＵＭＴＳ）システム、統合デジタル拡張ネットワーク（ｉＤＥＮ）（ＴＤＭＡ／ＧＳＭの改良方式）等を挙げることができる。モバイルデバイスはまた、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ仕様バージョンｖ１．０、ｖ１．１、ｖ１．２、ｖ１．０、高速データレート（ＥＤＲ）を有するｖ２．０、ならびに１つまたは複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロファイルを含む、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ  Ｇｒｏｕｐ（ＳＩＧ）系列のプロトコルに従って動作する、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステム等の種々の種類の短距離無線システムを利用してもよい。他の例としては、電磁誘導（ＥＭＩ）技術等の赤外線技術または近赤外線通信技術およびプロトコルを使用するシステムを挙げることができる。ＥＭＩ技術の例としては、受動的または能動的な無線識別（ＲＦＩＤ）プロトコルおよびデバイスを挙げることができる。これらの無線通信規格は、当業者によって理解される。
【００１９】
適切なコマンドまたは制御信号が検出されると、モバイルデバイスの動作は、１つまたは複数の方法で制御できる。例えば、一実施形態では、モバイルデバイスは、モバイルデバイスの少なくとも１つの機能の動作を無効にするかまたは阻止する制御モジュールに関連付けられ、モバイルデバイスは、動作不可能または機能が限定された状態でのみ動作可能のいずれかにされる。したがって、制御モジュールは、モバイルデバイス上で呼び出しを送信もしくは受信する能力を完全に妨害するか、またはモバイルデバイスの使用を望ましくなくするように、モバイルデバイスの機能に十分に干渉するかのいずれかを行うことが可能であってよい。実施形態では、制御モジュールは、モバイルデバイスのあるコンポーネントの動作または機能を無効にし得る。例えば、モバイルデバイスのキーボード部分は、ユーザがモバイルデバイスのテキストメッセージング機能またはＥメール機能を使用することを防止するように無効にされ得る。別の実施形態では、制御モジュールは、モバイルデバイスの動作をハンズフリー動作に移行させることができる。別の実施形態では、発信通信機能が阻止できるが、着信通信機能は阻止されなくてもよい。別の実施形態では、モバイルデバイスの機能が阻止される期間中、自動返信が開始され得る。
【００２０】
実施形態では、制御モジュールは、モバイルデバイスから独立していてもよく、モバイルデバイスの一次通信チャネル上のみで、または付加的に１つもしくは複数の二次チャネル上で、モバイルデバイスと通信できる。さらに、ある種の実施形態では、制御モジュールは、イグニションシステムの状態、ギアボックスの状態、または他のセンサ等の他の論理的条件が満たされた場合にのみ起動され得る。したがって、トリガ条件は、センサの中でもとりわけ、車両のイグニションスイッチ等のスイッチの起動、または車両の自動変速機の「パーキング」センサの動作停止であり得る。実施形態では、制御モジュールは、動作中であるときに９１１に電話する等の緊急機能を許可してもよい。
【００２１】
実施形態では、車両内のある領域中のモバイルデバイスの動作が無効にされるが、その領域外の他のモバイルデバイスを動作可能にしておくように、コマンドまたは制御信号が、その領域に限定され得る。種々の実施形態では、コマンドまたは制御信号のパワーレベルは、コマンドまたは制御信号が正確に所定の検出ゾーンに送達されるように構成され得る。一実施形態では、これは、車両内に配置された指向性アンテナを用いて実現され得、信号は、正確に所定の検出ゾーンに送達される。
【００２２】
本明細書に記載される実施形態では、所定の検出ゾーンは、車両の運転席内の、またはその近くの３次元ゾーンとして定義してよい。所定の検出ゾーンは、乗用車等の車両内のゾーンであり得るが、所定の検出ゾーンは、車両内にある必要はなく、適宜、任意の所定のゾーンであってよい。例えば、所定の検出ゾーンは、建物の中の室内の領域であり得る。
【００２３】
能動検出と呼ぶことができる本開示の理論の一実施形態では、所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する方法は、モバイルデバイスによって音響信号を送信することと、複数の音響受信機の各々において、モバイルデバイスから送信される音響信号を受信することと、プロセッサによって、受信された音響信号に基づいて、モバイルデバイスの位置を決定することと、モバイルデバイスの位置が所定の検出ゾーンに合致するかどうかを判定することと、モバイルデバイスの位置が所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止することとを含む。本方法はさらに、制御信号またはコマンド信号用の通信チャネルを監視することと、制御信号またはコマンド信号の受信時、モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止することとを含み得る。一実施形態によると、通信チャネルは、一次であるセルラー通信チャネルに対して二次的である、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈチャネルまたは任意の他の接続であってもよい。
【００２４】
所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する能動検出システムの一実施形態が図１に示される。システム３００は、モバイルデバイス３０３に関連付けられる回路３０１と、複数の音響受信機３０５と、モバイルデバイス３０３の位置を決定するように構成されたプロセッサ等の電子デバイス３０７とを備える。回路３０１は、音響信号がモバイルデバイス３０３から送信されるように構成され得る。一実施形態では、音響信号は、モバイルデバイス３０３のスピーカ３０９を介して、大音量でモバイルデバイスのスピーカ３０９から出力され得る。さらに、複数の受信機３０５の各々は、モバイルデバイス３０３から送信される音響信号を受信し、音響信号を電気信号に変換するように構成され得る。加えて、プロセッサ３０７は、複数の音響受信機３０５による音響信号の受信時間に基づいて、モバイルデバイスの位置を決定し、またモバイルデバイス３０３の位置が所定の検出ゾーンに合致するかどうかを判定するように構成され得る。図１の実施形態に示されるように、回路３０１は、モバイルデバイス３０３内に位置してもよく、または制御信号および／もしくはコマンド信号が回路３０１とモバイルデバイス３０３との間で交換できるように、モバイルデバイス３０３に通信可能に連結されてもよい。
【００２５】
さらに、実施形態では、回路３０１は、モバイルデバイス３０３に関連付けられる制御モジュールを含むことができ、制御モジュール３０１は、実行命令を記憶している非一時的メモリに連結されており、制御モジュール３０１は、メモリに記憶された命令を実行するように動作可能である。制御モジュールは、音響信号が、モバイルデバイス３０３から複数の音響受信機３０５に送信されるようにすることと、複数の音響受信機３０５による音響信号の受信時間に基づいて、モバイルデバイス３０３の位置を決定し、モバイルデバイス３０３の位置が所定の検出ゾーンに合致するかどうかを判定するように構成されるプロセッサ３０７からコマンド信号を受信することと、コマンド信号の受信時、モバイルデバイス３０３の少なくとも１つの機能を阻止することとを行うための命令を実行するように動作可能であり得る。一実施形態では、制御モジュール３０１は、モバイルデバイス内に位置し得る。別の実施形態では、回路は、無線通信ネットワーク等の通信ネットワークを通してモバイルデバイスと通信し得る。
【００２６】
制御モジュール３０１は、モバイルデバイスの位置が所定の検出ゾーンに合致することをプロセッサ３０７が判定すると、モバイルデバイス３０３の少なくとも１つの機能を阻止するように構成され得る。制御モジュール３０１はまた、モバイルデバイス３０３の位置が所定の検出ゾーンに合致することをプロセッサ３０７が判定すると、モバイルデバイス３０３の少なくとも１つの機能をハンズフリー代替システムに変更するように構成され得る。
【００２７】
実施形態では、システム３００は、モバイルデバイス３０３の検出のために、およびモバイルデバイスが車両の運転者側の位置にあるかどうかを判定するために、音響信号の到達時間（ＴＯＡ）を使用し得る。音響信号は、超音波パルスであり得る少なくとも１つの音波パルスを含んでよい。一実施形態では、少なくとも１つの超音波パルスは、約１５ｋＨｚ〜約６０ｋＨｚの範囲で送信される。別の実施形態では、少なくとも１つの超音波パルスは、約１０ｋＨｚ〜約２１ｋＨｚの範囲で送信される。さらなる実施形態では、少なくとも１つの超音波パルスは、約１９ｋＨｚで送信される。狭帯域幅の１９ＫＨｚ音響パルスまたはビープ音を使用することにより、積極的なデジタルフィルタリングが背景雑音を減衰させることを可能にし得る。さらに、より広い帯域幅は、ある周波数の範囲に向けられたより多くの雑音を通過帯域内に含み得るため、狭帯域幅の１９ＫＨｚ音響パルスまたはビープ音は、そのような周波数の範囲での位置特定感度を向上させ得る。加えて、狭帯域幅１９ＫＨｚ音響パルスまたはビープ音を使用することにより、より低い音量における送信を可能にし得る。
【００２８】
モバイルデバイス３０３が所定の検出ゾーンの中にあるかどうかに関してプロセッサ３０７による判定が行われると、プロセッサ３０７は、モバイルデバイス３０３の機能を阻止するためにモバイルデバイス３０３に信号を送信することができる。信号は、モバイルデバイス３０３のアンテナ３１１を介して受信され得る。アンテナ３１１は、モバイルデバイス３０３の一次通信方式のコンポーネント、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等のモバイルデバイスの二次通信方式のコンポーネントであり得る。適切な信号が受信されると、モバイルデバイスの動作は、１つまたは複数の方法で制御され得る。例えば、一実施形態では、モバイルデバイス３０３は、モバイルデバイス３０３の少なくとも１つの機能の動作を無効にするか、または阻止する制御モジュール３０１に関連付けられる。したがって、モバイルデバイス３０３は、動作不可能または機能が限定された状態でのみ動作可能のいずれかにされる。したがって、制御モジュール３０１は、モバイルデバイス３０３上で呼び出しを送信または受信する能力を完全に妨害するか、またはモバイルデバイス３０３の使用を望ましくなくするように、モバイルデバイス３０３の機能に十分に干渉するかのいずれかを行うことが可能であってよい。実施形態では、制御モジュール３０１は、モバイルデバイスのあるコンポーネントの動作または機能を無効にし得る。例えば、モバイルデバイス３０３のキーボード部分は、ユーザがモバイルデバイスのテキストメッセージング機能またはＥメール機能を使用することを防止するように無効にされ得る。別の実施形態では、制御モジュール３０１は、モバイルデバイスの１つまたは複数の機能の動作を変更し得る、例えば、モバイルデバイス３０３の動作をハンズフリー動作に移行させ得る。別の実施形態では、発信通信機能が阻止できるが、着信通信機能は阻止されなくてもよい。別の実施形態では、モバイルデバイス３０３の機能が阻止される期間中、自動返信が開始され得る。
【００２９】
実施形態では、プロセッサ３０７は、実行命令を記憶する非一時的メモリに連結され得、プロセッサ３０７は、命令を実行するように動作可能であり得る。プロセッサ３０７は、複数の音響受信機３０５からの、各々が複数の音響受信機３０５の各々によって受信される音響信号に基づく複数の電気信号を受信し、複数の音響受信機３０５による音響信号の受信時間に基づいて、モバイルデバイス３０３の位置を決定し、モバイルデバイス３０３の位置が所定の検出ゾーンに合致するかどうかを判定するための命令を実行するように動作可能であり得る。一実施形態では、プロセッサ３０７は、モバイルデバイス３０３から複数の音響受信機３０５の各々までの距離に基づいて、モバイルデバイス３０３の位置を決定するように動作可能である。さらに、プロセッサ３０７は、音響信号の複数の音響受信機３０５の各々における受信時間の差に基づいて、モバイルデバイス３０３の複数の音響受信機３０５の各々までの距離を決定するように動作可能であり得、音響信号は、モバイルデバイス３０３から送信される。さらに、実施形態では、プロセッサ３０７のコンポーネントまたは機能は、モバイルデバイス３０３の一部であってもよく、またはモバイルデバイス３０３によって実行されてもよい。したがって、モバイルデバイスは、複数の音響受信機３０５の各々における音響信号の受信時間に関する情報を提供するプロセッサ３０７から通信信号を受信し得る。
【００３０】
プロセッサがモバイルデバイスから独立している実施形態では、信号処理が、車両電源等の別個の電源によって給電される専用ハードウェアで行われる場合、モバイルデバイス上のバッテリ消費は少なくなり得る。プロセッサはまた、モバイルデバイスによって送信されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ信号を受信し、また信号をモバイルデバイスに送信するように動作可能であり得る。一実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｒｏｆｉｌｅ、すなわちＳＳＰを使用して、通信信号をモバイルデバイスに提供することができる。
【００３１】
一実施形態では、複数の音響受信機は、マイクロホンのアレイを備える。アレイ４０１は、図２に示されるように、車両４００のキャビン内部の複数の位置に設置され得る。システム３００は、マイクロホン４０１のアレイを通じて、複数の超音波パルス等の音響信号４０５を聴取するように構成され得る。モバイルデバイス４０３までのマイクロホン４０１の距離が異なるため、超音波パルス４０５は、異なる時点で各マイクロホン４０１に到達する。一実施形態では、パルスの到達時間は、初期検出のための固定閾値を使用し、次いで、到達時間の最良推定値を得るように最適化ルーチンを適用して、検出される。したがって、マイクロホン４０１の各々までのモバイルデバイス４０３の距離は、相対的時間差から計算することができる。距離が把握されると、モバイルデバイス４０３の位置を決定することができる。一実施形態では、位置は、三角測量によって決定される。加えて、システム３００は、本明細書で開示されるコンポーネントおよび方法を使用して、同時に複数のモバイルデバイスを検出できる。
【００３２】
一実施形態では、マイクロホン等の音響受信機は、１９ＫＨｚ等の音響信号の周波数を下回る会話、音楽、交通騒音等の音響エネルギーの大部分がフィルタリングされるように、マイクロホンの増幅器の前にハイパスフィルタを実装し得る。ハイパスフィルタは、マイクロホン増幅器が飽和状態になった場合、モバイルデバイスの位置を確実に検出することが可能であり得るため、車両キャビン等のマイクロホンの位置の領域が非常に騒がしいときに、マイクロホン増幅器が飽和状態にならないことを確実にし得る。さらに、背景雑音除去は、最初に、背景雑音の量を推定し、次いで、誤った検出を防止するように音声信号から背景雑音を除去することによって、達成され得る。
【００３３】
加えて、実施形態では、大音量の音声がスピーカ上で突然再生されたときにスピーカコイルの瞬間充放電によって引き起こされる、はじけるようなとてつもなく大きい音声を最小限にするように、フェードインおよびフェードアウトが、音響信号の送信の開始および終了時に適用され得る。別の実施形態では、本システムは、環境内の湿度および温度変化に基づいて変化する、音速に基づくモバイルデバイスの物理的距離の計算における温度および湿度の影響を調節し得る。
【００３４】
実施形態では、本開示のシステムおよび方法は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせであるコンポーネントを備え得る。一実施形態では、ソフトウェアは、スマートフォン、タブレット等のモバイルデバイスにインストールできるアプリケーションであり得る。実施形態では、モバイルアプリケーションは、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）デバイス、ｉＰｈｏｎｅ、および種々のウェアラブルデバイス等のモバイルデバイスで作動するように構成され得る。
【００３５】
本開示のシステムおよび方法の利点は、以下を含む。
１）スマートフォンでの超音波に適したスピーカの可用性：スマートフォン等のモバイルデバイスのスピーカからの高忠実度音声の消費者の期待により、多くのモバイルデバイスは、大量の超音波を出力できる高性能スピーカを具備するようになる。
２）モバイルデバイスでの最小限のソフトウェア処理：プロセッサ集中的な位置検出アルゴリズムがモバイルデバイスから独立して実行される実施形態では、最小限のリソースがモバイルデバイスのソフトウェアアプリケーションのために必要とされ得る。これにより、本システムが、例えば、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ、スマートウォッチ、および低性能スマートフォン等の制約のあるプロセッサおよびバッテリリソースを有するデバイス上で作動することを可能にする。
３）ロバスト性：システム／方法が最初の到達時間を実装する実施形態では、本システム／方法は、障害物、反射、およびマルチパス効果によってもたらされる歪みを受けにくい。
４）低干渉：自動車のキャビン内部のほとんどの音声干渉は、１９ＫＨｚよりはるかに小さい周波数を有する。道路、エンジン、および風の騒音は、数百Ｈｚ内であり、人間の会話は約５ＫＨｚに集中し、音楽は、稀にしか約１３ＫＨｚを超えない。高周波数可聴範囲における最小限の干渉により、本システム／方法は、より良好な信号対雑音比、したがって、より良好な検出成功率を達成することが可能であり得る。
５）控えめ：ほとんどの成人は、約１５ＫＨｚを上回る周波数を聞き取ることができない。一実施形態では、本システムによって発せられる短い音波パルス（１秒の１／１０）は、ほとんどの運転者および乗客に感知できないはずである。
【００３６】
能動検出の実施形態では、音響受信機によって受信される音響信号は、電気信号に変換され、電気信号は、音響信号の音響パラメータに関する情報を備えている。実施形態では、信号処理は、モバイルデバイスの位置を決定するために電気信号に対して行われる。実施形態では、本開示のシステムおよび方法は、必要な信号処理の特定の機能を果たす、音声プレーヤ、音声レコーダ、および／または音声フィルタを備え得る。実施形態では、能動検出について記載された信号処理コンポーネントおよび機能は、図５および関連する説明に関して後述される受動検出の実施形態と同じ方法で、または類似の方法で実装され得る。
【００３７】
しかし、能動検出方法は、実装が困難であり得る機能を含んでもよいことが認識されるであろう。
【００３８】
例えば、能動検出方法は、複数の電話の位置特定についてはロバストでなくてもよい。各電話は、発する音声の特定の識別情報を符号化する必要があり得る。あるいは、各電話は、別の通信方法（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ等）を通じて車両内のハードウェアと連携し、代わる代わる車両内に位置する他の電話により音声を発しなければならない（ラウンドロビン法）場合がある。このような方法は、かなりの工学的労力を必要とし得る。
【００３９】
加えて、能動検出方法では、ハードウェアは、モバイルデバイスにより発せられた超音波パルスがいつでも生じ得るため、車両の音響環境を常に監視しなければならない。したがって、車両のハードウェアは、高速かつ高感度の音声の記録および処理をできる必要がある。１つまたは複数の高性能マイクロホン、増幅器、および／またはプロセッサが車両内の設置に必要とされ得る。プロセッサのいくつかの代表的な候補としては、少なくとも１００ＭＨｚ以上で作動するように構成されたＡＲＭ社のＣｏｒｔｅｘ  Ｍ４Ｆプロセッサを挙げることができる。プロセッサ単独のコストは卸値で８〜１２ドルである。車両ＯＥＭは少なくとも２つのマイクロホンを追加し、かなりの処理能力を提供しなければならない場合があるため、本方法は車両内で実現するのが困難な可能性がある。
【００４０】
図３に示すように、受動検出と呼ぶことができる本開示の理論の一実施形態では、所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定するためのシステム１８００は、各々が音響信号を車両内の音響環境内に送信するように構成されている複数の送信機１８０５と、複数の送信機１８０５によって送信される各音響信号を受信するように構成されるモバイルデバイス１８０３と、複数の送信機１８０５によって送信され、モバイルデバイス１８０３によって受信される音響信号に基づいて、モバイルデバイス１８０３の位置を決定するように、かつモバイルデバイス１８０３の位置が所定の検出ゾーンに合致するかどうかを判定するように構成されているプロセッサ１８１３とを備える。いくつかの実施形態では、送信機１８０５は、車両の音声システムの一部を形成するスピーカを備え得る。プロセッサ１８１３はまた、モバイルデバイス１８０３の位置が所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、モバイルデバイス１８０３にモバイルデバイス１８０３の少なくとも１つの機能を阻止させるように構成され得る。
【００４１】
音響環境は、モバイルデバイスの環境内のすべての音声信号を含み得ると理解されるであろう。音響環境内の音声信号としては、可聴閾下音（いくつかの実施形態では、約２０Ｈｚ未満の周波数を有する音声）、可聴音（いくつかの実施形態では、約２０Ｈｚ〜約２０ＫＨｚの範囲の音声）、および超音波（いくつかの実施形態では、約２０ＫＨｚ超の周波数を有する音声）を挙げることができる。いくつかの実施形態では、超音波は、約１０ｋＨｚ超の周波数または約１５ＫＨｚ超の周波数を有する音声を指すこともでき、これは、可聴音スペクトルの高周波側の音声を含み得る。
【００４２】
実施形態では、システム１８００は、モバイルデバイス１８０３の検出のために、およびモバイルデバイス１８０３が車両の運転者側の位置にあるかどうかを判定するために、音響信号の到達時間（ＴＯＡ）を使用し得る。音響信号は、超音波パルスであり得る少なくとも１つの音波パルスを含んでよい。一実施形態では、少なくとも１つの超音波パルスは、約１５ｋＨｚ〜約６０ｋＨｚの範囲で送信される。別の実施形態では、少なくとも１つの超音波パルスは、約１０ｋＨｚ〜約２１ｋＨｚの範囲で送信される。さらなる実施形態では、少なくとも１つの超音波パルスは、約１９ｋＨｚで送信される。狭帯域幅の１９ＫＨｚ音響パルスまたはビープ音を使用することにより、積極的なデジタルフィルタリングが背景雑音を減衰させることを可能にし得る。さらに、より広い帯域幅は、ある周波数の範囲に向けられたより多くの雑音を通過帯域内に含み得るので、狭帯域幅の１９ＫＨｚ音響パルスまたはビープ音は、そのような周波数の範囲での位置特定感度を向上させ得る。加えて、狭帯域幅１９ＫＨｚ音響パルスまたはビープ音を使用することにより、より低い音量における送信を可能にし得る。このような帯域フィルタの中心周波数は約１９ＫＨｚに設定され得るが、約１９ＫＨｚ付近（例えば、約１８ＫＨｚ〜約２０ＫＨｚ）の周波数はフィルタ通過帯域を通過可能とされ得ることが理解されるであろう。用途によっては、通過帯域は約１８ＫＨｚ〜約２０ＫＨｚの範囲であり得る。用途によっては、通過帯域は約１８．９ＫＨｚ〜約１９．１ＫＨｚの範囲であり得る。通過帯域幅は、改善された雑音排除性のために狭い範囲に設定されてもよく、または音響パルスが周波数変調もしくは周波数ホッピング技術を用いて送信されることを可能にするようにより広い範囲に設定されてもよいことが理解されるであろう。
【００４３】
システム１８００はさらに、モバイルデバイス１８０３の少なくとも１つの機能を阻止するように構成され得る回路１８０１を備え得る。プロセッサ１８１３は、モバイルデバイスの回路１８０１と通信し得る。図３の実施形態に示されるように、回路１８０１は、モバイルデバイス１８０３内に位置してもよく、または制御信号および／もしくはコマンド信号が回路１８０１とモバイルデバイス１８０３との間で交換できるように、モバイルデバイス１８０３に通信可能に連結されてもよい。同様に、図３の実施形態に示されるように、プロセッサ１８１３は、モバイルデバイス１８０３内に位置してもよく、または情報がプロセッサ１８１３とモバイルデバイス１８０３との間で交換できるように、モバイルデバイス１８０３に通信可能に連結されてもよい。
【００４４】
さらに、実施形態では、回路１８０１は、モバイルデバイス１８０３に関連付けられる制御モジュールを備えることができ、制御モジュール１８０１は、実行命令を記憶している非一時的メモリに連結されており、制御モジュール１８０１は、メモリに記憶された命令を実行するように動作可能である。制御モジュール１８０１は、プロセッサ１８１３からのコマンド信号を受信し、コマンド信号の受信時にモバイルデバイス１８０３の少なくとも１つの機能を阻止するように動作可能であり得る。図３に示されるように、一実施形態では、制御モジュール１８０１は、モバイルデバイス１８０３内に位置し得る。別の実施形態では、制御モジュール１８０１は、無線通信ネットワーク等の通信ネットワークを通してモバイルデバイスと通信し得る。制御モジュール１８０１はまた、モバイルデバイス１８０３の位置が所定の検出ゾーンに合致することをプロセッサ１８１３が判定すると、モバイルデバイス１８０３の少なくとも１つの機能を阻止するように構成され得る。制御モジュール１８０１はまた、モバイルデバイス１８０３の位置が所定の検出ゾーンに合致することをプロセッサ１８１３が判定すると、モバイルデバイス１８０３の少なくとも１つの機能をハンズフリー代替システムに変更するように構成され得る。
【００４５】
受動検出の実施形態においては、各送信機１８０５は、各々が短パルスの高周波数（超音波）音声信号を含む音響信号を車両の音響環境内に発するように構成され得る。モバイルデバイス１８０３は、モバイルデバイス１８０３のマイクロホン等の音響受信機１８０９を介して音響信号を捕捉するように構成され得る。プロセッサ１８１３は、音響信号の飛行時間（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ）を計算し、飛行時間に基づいて所定の検出ゾーンに対するモバイルデバイス１８０３の位置を決定するように構成され得る。
【００４６】
モバイルデバイス１８０３が所定の検出ゾーンの中にあるかどうかに関してプロセッサ１８１３による判定が行われると、プロセッサ１８１３は、モバイルデバイス１８０３の機能を阻止するためにモバイルデバイス１８０３に信号を送信することができる。プロセッサ１８１３がモバイルデバイス１８０３のコンポーネントではない場合、信号は、モバイルデバイス１８０３のアンテナ１８１１を介して受信され得る。適切な信号が受信されると、モバイルデバイス１８０３の動作は、１つまたは複数の方法で制御され得る。例えば、一実施形態では、モバイルデバイス１８０３は、モバイルデバイス１８０３の少なくとも１つの機能の動作を無効にするか、または阻止する制御モジュール１８０１に関連付けられる。したがって、モバイルデバイス１８０３は、動作不可能または機能が限定された状態でのみ動作可能のいずれかにされる。したがって、制御モジュール１８０１は、モバイルデバイス１８０３上で呼び出しを送信もしくは受信する能力を完全に妨害するか、またはモバイルデバイス１８０３の使用を望ましくなくするように、モバイルデバイス１８０３の機能に十分に干渉するかのいずれかを行うことが可能であってよい。実施形態では、制御モジュール１８０１は、モバイルデバイスのあるコンポーネントの動作または機能を無効にし得る。例えば、モバイルデバイス１８０３のキーボード部分は、ユーザがモバイルデバイスのテキストメッセージング機能またはＥメール機能を使用することを防止するように無効にされ得る。別の実施形態では、制御モジュール１８０１は、モバイルデバイス１８０３の１つまたは複数の機能の動作を変更でき、例えば、モバイルデバイス１８０３の動作をハンズフリー動作に移行させる。別の実施形態では、発信通信機能が阻止できるが、着信通信機能は阻止されなくてもよい。別の実施形態では、モバイルデバイス１８０３の機能が阻止される期間中、自動返信が開始され得る。
【００４７】
実施形態では、プロセッサ１８１３は、実行命令を記憶する非一時的メモリに連結され得、プロセッサ１８１３は、命令を実行するように動作可能であり得る。プロセッサ１８１３は、モバイルデバイス１８０３の音響受信機１８０９から、各々が複数の音響受信機１８０９によって受信される音響信号に基づく電気信号を受信し、音響受信機１８０９による音響信号の受信時間に基づいて、モバイルデバイス１８０３の位置を決定し、モバイルデバイス１８０３の位置が所定の検出ゾーンに合致するかどうかを判定するための命令を実行するように動作可能であり得る。一実施形態では、プロセッサ１８１３は、モバイルデバイス１８０３から複数の音響送信機１８０５の各々までの距離に基づいて、モバイルデバイス１８０３の位置を決定するように動作可能である。さらに、プロセッサ１８１３は、音響信号の複数の音響送信機１８０５の各々からの送信時間の差に基づいて、モバイルデバイス１８０３の複数の音響送信機１８０５の各々までの距離を決定するように動作可能であり得る。一実施形態において、プロセッサ１８１３はモバイルアプリケーションプロセッサである。さらに、一実施形態では、プロセッサ１８１３は、モバイルデバイス内に位置し得、別の実施形態では、プロセッサ１８１３は、モバイルデバイス１８０３から独立しており、かつモバイルデバイス１８０３に通信可能に連結され得る。さらに、実施形態では、プロセッサ１８１３のコンポーネントまたは機能は、モバイルデバイス１８０３の一部であっても、またはモバイルデバイス１８０３によって実行されてもよい。したがって、モバイルデバイスは、モバイルデバイス１８０３の音響受信機１８０９における各音響信号の受信時間に関する情報を提供するプロセッサ１８１３から通信信号を受信し得る。
【００４８】
複数の送信機１８０５は、複数の音響送信機、例えば、車両のキャビン内部に位置するスピーカであり得る。スピーカ１８０５の位置の一実施形態は図４に示される。スピーカ１８０５は、専用であり、車両が製造されるときに車両と統合されてもよく、またはスピーカは、車両に追加されてもよい。一実施形態では、スピーカ１８０５は、高周波数音声送信のために最適化された専用スピーカであり得る。一実施形態では、スピーカ１８０５は、ツイータ等の高い可聴周波数を生成するように設計されている特殊なタイプのラウドスピーカ（通常はドーム型またはホーン型）であり得る。一実施形態では、図４に示すように、システム１８００は、２つのスピーカ１８０５を採用し得る。代替的実施形態では、３つ以上のスピーカが、超音波パルスまたはピンを提供するように実装され得る。いくつかの実施形態では、スピーカは、図４に示されるように、ダッシュボードの端部またはその付近に配置され得る。代替的実施形態では、スピーカは互いに対して近くに配置され得る。一例では、スピーカは、小さな距離だけ、例えば、約２４インチ、約１８インチ、約１２インチ、または約６インチだけ離され得る。
【００４９】
加えて、所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する方法は、多数の音響送信機、例えば、複数のスピーカ１８０５を通して音響パルスのシーケンスを送信することを含む。各パルスは、約１９ＫＨｚで送信され得、所定の時間遅延だけ別のパルスから分離され得る。モバイルデバイス１８０３の音響受信機によって受信される音声は記録され得る。各スピーカからの音響信号は識別され、各パルス同士の時間差が分析される。パルス同士の時間差に基づき、各スピーカまでの相対的距離が計算され、モバイルデバイスが運転者ゾーン内にあるかどうかが判定される。
【００５０】
車両内の音声プレーヤは、スピーカを通して、１９ＫＨｚオーディオ音響パルスを含む音響信号を含んだ音声ファイルを定期的に再生できる。一実施形態では、音声ファイルは、スピーカにパルスまたはビープ音を発させるように構成され得る。パルスまたはビープ音は、約１０ミリ秒の長さであり、パルス間の約１９０ｍｓの無音により分離される約１９ＫＨｚの正弦波信号である。いくつかの代替的実施例では、パルス幅は約１ｍｓ〜約５００ｍｓの範囲であり得る。パルス幅は、より多くのパルスが各期間中に送信できるようにできるだけ短く維持され得る。パルス幅の下限は、モバイルデバイス内の音声受信機の特性により設定され得、パルス幅が短すぎる場合、十分な音響エネルギーがマイクロホンによって記録されない場合がある。いくつかの実施形態では、約５ｍｓ〜約１０ｍｓの範囲のパルス幅は、マイクロホンにより記録されるのに十分強い信号を提供できる一方で、１秒当たり複数のパルスを可能にするのに十分な短さであるということが確認された。超音波パルス間の無音期間も設定可能であり得る。約数十ミリ秒等の下限は、パルスの残響に基づいて決定され得る。無音期間は、前のパルスからのエコーがすべて既に消失し得るように十分に長くてよい。いくつかの実施形態では、超音波パルス間の無音期間は約５０ｍｓ〜約２００ｍｓに設定された。長期の無音は、任意の期間中に送信される超音波パルスの数を減少させ得るため理想的でない場合がある。この音声ファイルは、約４４．１ＫＨｚのサンプリングレートおよび３２ビット浮動小数点数フォーマットを用いて記録され得る。
【００５１】
音声ファイルを車両の音声システムに導入して、車両の音声システムに音響信号を発させ得るいくつかの機構がある。一実施形態では、車両内オーディオシステムは、ソフトウェアミキサルーチンを使用して、音響信号を音声信号に加えることができ、この音声信号は最終的にスピーカを通じて再生される。例示的実施形態において、より良好な位置特定精度のために、音響信号は正面の２つのスピーカのみによって、例えば、１つまたは複数のツイータによって供給され得る。別の実施形態では、音響信号は、例えば、音響信号の既存のＣＤ、デジタル音声／映像、音声および映像のストリーミングへのミキシング等を通じて、音源に追加され得る。別の実施形態では、音響信号は、ラジオ放送、衛星放送、テレビ放送、またはインターネット音声および／もしくは映像ブロードキャストに追加され得る。さらに別の実施形態では、音響信号は、任意の音声または映像出力を生成するソフトウェア（例えば、ｉＰｈｏｎｅ、Ａｎｄｒｏｉｄ、または車両用ソフトウェアアプリケーション）に追加され得る。一実施例において、ｉＰｈｏｎｅまたは他の接続済みデバイスは、ＵＳＢ接続を介して音響信号を供給し、車両内オーディオシステムを通じて再生できる。別の実施例において、ｉＰｈｏｎｅまたはその他の接続済みデバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ音声接続を介して音響信号を供給し、車内オーディオシステムを通じて再生できる。さらに別の実施例では、暗号化またはその他のセキュリティ技術を音響信号に組み込んで、部外者による音響信号の複製またはリバースエンジニアリングを防止できる。
【００５２】
車外音源からの音響信号を含むオーディオファイルの既存の車両オーディオシステムへの導入は、いくつかの利点を有し得る。そのような利点としては以下を挙げることができる。
・オーディオピンは、音声システム、音楽プレーヤ、ラジオ放送、ストリームオーディオ、および映像等の既存のオーディオシステムに簡単に統合できる。
・システムを新しい車両に統合するコストは、実質的にゼロである。
・新しいハードウェアを必要とせずに音響信号を既存の音楽放送およびストリーミングインフラストラクチャに素早く組み込むことができるため、製品化までの期間が早まり得る。
【００５３】
加えて、音響信号を検出するために開発されたソフトウェアは、車外の音源から供給される信号の特定の特性を検出するように設計され得る。例えば、携帯電話は、超音波パルス周波数、超音波パルス位相、超音波パルスの波形またはエンベロープ、音響信号期間、または音響信号デューティサイクル等の特定の特性を有する音響信号のオーディオファイルを含み得る。そのようなファイルは、上述のように再生のために車両の音声システムにダウンロードされ得る。携帯電話のソフトウェアは、オーディオファイルによって供給される音響信号の特性を認識するように特別に設計され得、それによって背景に対する信号弁別が改善される。
【００５４】
受動位置特定方法は、音響信号の特性に合致し、電話をロックし得る、音楽、雑音、会話、または他の外部音声信号の影響を受け得る（オーディオ干渉）ことが認識されるであろう。オーディオ干渉は、これらに限定されないが、以下を含むいくつかの方法で対処することができる。
・音響信号のパワーを増加させる、
・音響信号に指向性送信技術を適用する、
・超音波パルスの周波数が変化する周波数ホッピング技術を適用する、
・音響信号のデューティサイクル（超音波パルス間の待ち時間）、音響信号の期間、超音波パルスの周波数、超音波パルスの振幅、超音波パルスの位相、またはこれらの１つもしくは複数の組み合わせ等の音響信号の追加の音響特性を変更する。
【００５５】
上記の開示された特性のいずれかは、暗号化技術における循環鍵の使用に類似した様式で定期的に変更され得ることがさらに認識されるであろう。別の代替案では、音響信号を含む音声ファイルは、複製またはリバースエンジニアリングを防止するために暗号化されてもよい。
【００５６】
実施形態では、モバイルデバイスの音響受信機によって受信される音響信号は、電気信号に変換され得、電気信号は、音響信号の音響パラメータに関する情報を備えている。実施形態では、処理は、モバイルデバイスの位置を決定するために電気信号に対して行われる。実施形態では、本開示のシステムおよび方法は、必要な信号処理の特定の機能を果たす、図５に関連して記述された音声プレーヤ、音声レコーダ、および／または音声フィルタを備え得る。さらに、説明された信号処理コンポーネントおよび機能は、モバイルデバイス内に配置されたプロセッサデバイスによって、またはモバイルデバイスと通信するプロセッサデバイスによって実装され得る。
【００５７】
しかし、受動検出方法では、モバイルデバイスは、送信機により発せられた超音波パルスがいつでも生じ得るため、車両の音響環境を常に監視しなければならない。結果として、プロセッサは、音響環境を評価し、１つまたは複数の超音波ピンの発生を検出するために連続的に動作し得る。このような連続的なプロセッサの使用率の増加は、バッテリ消費につながり得る。電力消費の問題に対処するために、これらに限定されないが、以下を含むいくつかの機構を受動位置特定方法に組み込むことができる。
・電子デバイスの音響環境を定期的にのみ検出する等、検出ルーチンに待機期間またはスリープ期間を導入し（例えば、音響環境を１秒間監視または記録し、その後９秒間スリープする）、それによって、期間の１０％のみ音響環境を検出し、期間の９０％はバッテリ電力を節約する、
・低電力消費のために最適化されたソフトウェアパッケージを使用するモバイルデバイス向けのソフトウェアコードを開発する（例えば、Ｊａｖａ（登録商標）  Ａｎｄｒｏｉｄライブラリ（Ａｎｄｒｏｉｄ  ＳＤＫ）を使用するよりも電力効率の良いＡｎｄｒｏｉｄ  ＮＤＫ（ネイティブ開発キット）等のＣ／Ｃ＋＋ライブラリを使用してソフトウェアを書き込む等）、
・ＤＳＰ、オーディオコーデック等、低消費電力のために最適化された専用ハードウェアにソフトウェアの一部をオフロードする、
・より低いプロセッサ速度または周波数でソフトウェアを実行する、
・プロセッサ用の省電力ゲーティングオプションでソフトウェアを実行する、
・ソフトウェアが音声を能動的に聴取しない場合、マイクロホン増幅器およびオーディオコーデック等の外部電子コンポーネントを無効にする（または外部電子コンポーネントをスリープモードに移行させる）、または
・上記技術の任意の１つもしくは複数の組み合わせ。
【００５８】
モバイルデバイスによる車両の音響環境の連続的な評価の問題に対処するモバイルデバイス位置特定のための受動的方法の実施形態を図５に示す。
【００５９】
図５に示す方法６００では、モバイルデバイスは、その音響環境を定期的にサンプリング６０１し得る。定期的なサンプリングステップ６０１の間、車両の音響送信機は、上記で開示したように、音響信号を発することが認識されるであろう。いくつかの実施形態では、車両音声システムは、車両エンジンが動作している間に音響信号を送信するように構成されてもよい。代替的実施形態では、車両音声システムは、車両が動いている間に音響信号を送信するように構成されてもよい。一実施例では、車両音声システムは、車両が停止または駐車されたときに音響信号の送信を中止するように構成されてもよい。
【００６０】
いくつかの実施形態では、モバイルデバイスは、音響環境を約１秒間サンプリングし（６０１）、約９秒間無効のままにする音響サンプリングプロトコルに従うことができる。このようなサンプリングプロトコルは、約１０％のサンプリングプロトコルデューティサイクルで約０．１Ｈｚのサンプリングプロトコル周波数を有するものとして記述され得る。代替的サンプリングプロトコルは、約５％〜約３０％のサンプリングプロトコルデューティサイクルで約０．５Ｈｚ〜約０．０１Ｈｚのサンプリングプロトコル周波数を有し得る。モバイルデバイスによる音響サンプリングが無効にされている場合（６０２）、モバイルデバイスはこれ以上の動作を行わない。モバイルデバイスによる音響サンプリングが有効にされている場合（６０２）、モバイルデバイスは、所定のサンプリング周波数で音響受信機からの短い記録を取得できるように音声レコーダを有効化する（６０３）ように構成され得る。一実施形態では、サンプリング周波数は約４４．１ＫＨｚである。代替的実施形態では、サンプリング周波数は、より大きくてもよく、例えば約１００ＫＨｚであってもよい。さらに、一実施形態では、記録された音は、さらなる解析のために倍精度浮動小数点数の配列に変換される。記録を取得する実施形態の例示的なコードを以下に示す。
【００６１】
【数１】
2018522239.tif 000003
【００６２】
さらに、ステップ６０５において、音声フィルタは、音響信号を強調するために、約１９ＫＨｚを中心とする狭帯域フィルタを適用できる。一実施形態では、音声フィルタは、バターワース無限インパルス応答フィルタ（バターワース型ＩＩＲフィルタ）を含む。バターワース型ＩＩＲフィルタのコード例を以下に示す。
【００６３】
【数２】
2018522239.tif 000004
【００６４】
さらに、ＩＩＲフィルタは、フィルタ実装の複数の異なる実施形態のうちの一実施形態である。モバイルデバイス、ソフトウェアライブラリ、および／または特定のハードウェアリソースの特定のオペレーティングシステムに応じて、ＩＩＲおよび／または有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタのうちの一方の種類が適宜選択されてもよい。
【００６５】
一実施形態では、マイクロホン等の音響受信機が、０軸の周りの振動として音響信号を記録する。効率的な解析のために、ステップ６０７での録音から、常に０以上である音量値を抽出することができる。音量抽出は、音量の絶対値の７要素の移動平均を計算することによって行うことができる。音量抽出のための実施形態のコード例を以下に示す。
【００６６】
【数３】
2018522239.tif 000005
【００６７】
代替的実施形態では、よりプロセッサ集中的でないアルゴリズムを使用して、２要素の移動平均に基づいて音量を計算できる。そのようなアルゴリズムは、７つではなく記憶された値を２つしか使用できないため、計算速度を向上させ得る。２要素の移動平均のこのような実施形態のコード例は、以下を含み得る。
【００６８】
【数４】
2018522239.tif 000006
【００６９】
起こり得る干渉、フィルタリングアーチファクト、電子雑音、およびトランスデューサの歪みのため、ステップ６０９で、音量データから背景雑音を除去する必要があり得る。背景雑音を除去するために、音量データの各要素に固定閾値が適用され得る。音量データが閾値よりも小さい場合は、０の値が割り当てられてよい。閾値を音量データに適用するコード例を以下に示す。
【００７０】
【数５】
2018522239.tif 000007
【００７１】
背景雑音よりも著しく高いエネルギーレベルを持つ音声は、パルス、ビープ音、またはピークと呼ばれることがあり、ステップ６１１でパルスを識別するための潜在的候補である。パルス検出の方法は、以下に示すコード例に従う固定閾値技術であってよい。
【００７２】
【数６】
2018522239.tif 000008
【００７３】
以下は、パルス検出のために実装できるコード例である。
【００７４】
【数７】
2018522239.tif 000009
【００７５】
ステップ６１１で実行される初期パルス検出のプロセスは、音波パルスのタイムスタンプのリストを生成することができる。事前ステップの一部として、リストは、ステップ６１３で実行されるパルスダウン選択プロセスに従って、前のパルスに非常に近いかまたは非常に遠い音波パルスを除去することによってフィルタリングされ得る。一実施形態では、パルスと先行するパルスまたは次のパルスとの時間差が最小値および最大値によって特定される範囲内にない場合、そのパルスはタイムスタンプのリストから削除することができる。したがって、パルスが所定の範囲内にない場合、新しいパルスではなく、前のパルスの残響であると判断することができる。リスト内のパルスの時間差を決定するコード例を以下に示す。
【００７６】
【数８】
2018522239.tif 000010
【００７７】
方法ステップ６０５、６０７、６０９、６１１、および６１３について上に開示された実施形態によれば、プロセッサは、モバイルデバイスの音響環境のステップ６０３で記録された音声が、送信機によって送信された音響信号を含むかどうかを判定できる。記録が、送信機によって送信された音響信号を含むと判定された場合、モバイルデバイスの相対的位置は、ステップ６１５で、次の式を使用して音速を用いて計算され得る。
相対的距離（ｃｍ）＝−０．５×３４．３ｃｍ／ｓ×（ピン間の無音の長さ−１９０ｍｓ）
相対的距離（ｃｍ）＝−０．５×３４．３ｃｍ／ｓ×（１８９．２０６６−１９０）＝−１４ｃｍ
【００７８】
モバイルデバイスの相対的位置を計算する実施形態のコード例を以下に示す。
【００７９】
【数９】
2018522239.tif 000011
【００８０】
上に示す値「３４」は、ｃｍ／ｍｓ単位での音速である。値「４４．１」は、４４．１ＫＨｚのサンプリング周波数における１ミリ秒間のオーディオサンプルの数である。代替的実施形態では、サンプリング周波数は、より大きくてもよく、例えば約１００ＫＨｚであってもよい。このような代替的実施形態では、値「４４．１」が「１００」またはサンプリング周波数に関連する他の値に置き換えられるようにコードを変更することができる。
【００８１】
加えて、時として誤った計算距離につながり得るエラーの原因はたくさんある。統計的異常値をなくすために、ステップ６１７において、現在値および過去値の有限集合の平均をとり得る計算距離に基づいて距離フィルタリングを適用することができる。移動平均プロセスは、より遅い検出速度（約１０秒）を費やして精度を向上させ得る。以下のコード例は、移動平均フィルタリング計算の一実施形態を示す。
【００８２】
【数１０】
2018522239.tif 000012
【００８３】
最終的に、ステップ６１９において、モバイルデバイスが所定の検出ゾーン、例えば、運転者ゾーンに位置しているかどうかの判定が行われる。上に示した実施態様については、相対的位置が０より大きい場合、モバイルデバイスは所定の検出ゾーンにあるとみなすことができる。一実施形態では、これは、相対的配置が車両キャビンの中心点の左側にある場合、モバイルデバイスは運転席の位置にあると判定され得ることを意味する。相対的位置を決定する実施形態のコード例を以下に示す。
【００８４】
【数１１】
2018522239.tif 000013
【００８５】
代替的実施形態は、モバイルデバイスが所定の検出ゾーンに位置していることを判定するために異なる基準を使用できる。別の計算によれば、計算された相対的距離がゼロよりも小さい場合、モバイルデバイスは所定の検出ゾーン内（運転者側）にあると判定される。
【００８６】
モバイルデバイスの位置が決定されると、制御回路は、その位置が所定の検出ゾーンにあると分かった場合に、モバイルデバイスの１つまたは複数の機能を阻止し得る。阻止され得る機能としては、携帯メール機能またはインターネット通信に関連する機能を挙げることができる。一実施例では、モバイルデバイスの機能を変更して、例えば、車両に組み込まれたハンズフリーシステムを使用するように音声通信を設定することができる。
【００８７】
一実施形態では、モバイルデバイスは、制御回路がモバイルデバイスの１つまたは複数の機能を阻止した後であっても、音響環境を定期的に感知し、モバイルデバイスの位置を決定し続けることができる。代替的実施形態では、モバイルデバイスと関連付けられたタイマーが実装されてもよく、タイマーが時間切れになるまで、モバイルデバイスが音響環境の感知およびモバイルデバイスの位置の決定を停止してもよい。いずれの実施形態においても、モバイルデバイスの少なくとも１つの機能は、モバイルデバイスがもう所定の検出ゾーンの中に位置していないと判定したときに復元され得る。
【００８８】
加えて、図５のステップ６０５に関して上述した音声フィルタの種々の実施形態を以下で説明する。実施形態では、コンデンサ、抵抗器、インダクタ、および増幅器のようなアナログ電子コンポーネントを用いて帯域フィルタを構築することができる。無限インパルス応答（ＩＩＲ）および有限インパルス応答（ＦＩＲ）は、２つの一般的なタイプのデジタルフィルタである。特定の数式に応じて、以下のフィルタを使用して、所望の帯域通過特性を作り出すことができる。
・バターワースフィルタ、
・チェビシェフフィルタ、
・ベッセルフィルタ、または
・楕円フィルタ。
【００８９】
以下のフィルタを含む、種々のバンドパスフィルタの多くの一般的な回路実装も存在する。
・サレンキーフィルタ、
・状態変数フィルタ、
・双２次（ＢｉＱｕａｄ）フィルタ、
・多重フィードバック帯域フィルタ、および
・二重通過帯域（ＤＡＰＢ）フィルタ
【００９０】
さらに、音声フィルタの実施形態は、マイクロプロセッサであるフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用して実現され得る。
【００９１】
加えて、上述の音量抽出の実施形態を以下で説明する。振幅変調（ＡＭ）無線受信機によって使用される復調プロセスは、超音波パルスから音量を抽出するために使用され得る。したがって、ＡＭ無線復調器の種々のアナログ実施を使用して、１９ＫＨｚの超音波搬送波周波数から音量情報を抽出することができる。以下は、ＡＭ復調技術のリストである。
・整流器およびローパスフィルタからなるエンベロープ検波器、
・水晶復調器、および
・プロダクト検波器。
【００９２】
加えて、ヒルベルト変換が、音量抽出に使用され得る。さらに、専用の特定用途向け集積回路またはＡＳＩＣ半導体チップは、音声信号から音量レベルを検出するために使用され得る。一例は、ＴＨＡＴ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のＴＨＡＴ  ２２５２  ＲＭＳレベル検出器チップである。
【００９３】
さらに、上述されるようなパルス検出の実施形態が、以下で説明される。パルス検出は、種々の学術分野にわたって研究される問題であると考えられ得る。操作は、雑音からピンと呼ばれる真の信号を分離することであり得る。雑音からピンを分離するパルス検出機能の一実施形態は、音量情報が背景雑音の固定倍数を超える場合である。本開示によるパルス検出の別の実施形態は、累積合計（ＣＵＳＵＭ）チャートを使用することを伴う。ＣＵＳＵＭは、連続進化プロセスにおける自然変動から有意な偏差を判別するために使用され得る。さらに、大津（Ｏｔｓｕ）の閾値が、雑音（背景）からピン（前景）を識別するように適用され得る。アルゴリズムは、音響信号がピン（前景）および雑音（背景）からなるバイモーダルヒストグラムに従うと仮定する。各群内の分散を最小限にしながら、各タイムスライスを２つの群（ピンおよび雑音）に分割することによって、ピンは、種々の雑音レベルでさえも確実に識別され得る。
【００９４】
加えて、図５に示される方法のステップの１つまたは複数は、全体的または部分的に、時間遅延相互相関技術または位相相関を使用して置換され得る。各マイクロホンにおいて受信される音響信号の相対的遅延または位相ずれは、位相相関を使用して計算され得る。マイクロホンの位相ずれが決定されると、音響源の相対的配置が決定できる。
【００９５】
以下のステップは、２つのマイクロホンｓ１およびｓ２からの音響データ間の位相相関の計算を例示する。
・両方の時系列音響信号ｓ１、ｓ２のフーリエ変換を計算する（それぞれ、Ｓ１およびＳ２）、
・第２のフーリエ変換された信号Ｓ２の複素共役を計算し、次いで、それにＳ１を乗じ、クロスパワースペクトルＲを計算する、
・逆フーリエ変換をＲに適用する（信号ｒが得られる）、
・位相ずれがフーリエシフト定理（Ｆｏｕｒｉｅｒ−ｓｈｉｆｔ  ｔｈｅｏｒｅｍ）によりｒのピークとして計算される。
【００９６】
位相ずれが決定されると、相対的位置は、位相ずれを音速で乗じることによって計算できる。
【００９７】
受動検出では、モバイルデバイスの相対的位置は、音速を使用して計算できる。以下は、計算プロセスの一実施形態を示す。図６の実施例では、２つのスピーカ、すなわち、左スピーカ２００１および右スピーカ２００３が示されている。時間ｔ０＝０において左スピーカ２００１はパルスを発する。ｔ０＋ｔｐｕｌｓｅ＋ｔｓｉｌｅｎｃｅ＝２００ｍｓにおいて右スピーカ２００３はパルスを発する。ｔｓｉｌｅｎｃｅは１９０ｍｓに設定される。
【００９８】
２つのスピーカ２００１、２００３の中間点は、各スピーカからｍの距離にある。モバイルデバイスは、左スピーカ２００１と右スピーカ２００３との間の中心点の右へｄの距離にあるように計算される。音速はｖである。モバイルデバイスから右スピーカ２００３までの距離は（ｍ−ｄ）である。モバイルデバイスから左スピーカ２００１までの距離は（ｍ＋ｄ）である。
【００９９】
左スピーカからの第１のパルスについては、以下のようになる。
最初の検出は、第１のパルスの立ち上がりエッジである。
ｔ＝０＋（ｍ＋ｄ）／ｖ
最後の検出は、第１のパルスの立ち下がりエッジである。
ｔ＝ｔｐｕｌｓｅ＋（ｍ＋ｄ）／ｖ
＝１０＋（ｍ＋ｄ）／ｖ
【０１００】
右スピーカからの第２のパルスについては、以下のようになる。
最初の検出は、第２のパルスの立ち上がりエッジである。
ｔ＝０＋ｔｐｕｌｓｅ＋ｔｓｉｌｅｎｃｅ＋（ｍ−ｄ）／ｖ
＝０＋１０＋１９０＋（ｍ−ｄ）／ｖ＝２００＋（ｍ−ｄ）／ｖ
最後の検出は、第２のパルスの立ち下がりエッジである。
ｔ＝０＋ｔｐｕｌｓｅ＋ｔｓｉｌｅｎｃｅ＋ｔｐｕｌｓｅ＋（ｍ−ｄ）／ｖ
＝２１０＋（ｍ−ｄ）／ｖ
【０１０１】
２つのパルス間、具体的には、第１のパルスの立ち下がりエッジから第２のパルスの立ち上がりエッジまでの無音は、以下のように測定される。
Ｔｓｉｌｅｎｃｅ＝第２のパルスの立ち上がりエッジ−第１のパルスの立ち下がりエッジ
＝２００＋（ｍ−ｄ）／ｖ−（１０＋（ｍ＋ｄ）／ｖ）
Ｔｓｉｌｅｎｃｅ＝１９０−２ｄ／ｖ
Ｔｓｉｌｅｎｃｅ−１９０＝−２ｄ／ｖ
−０．５×（Ｔｓｉｌｅｎｃｅ−１９０）×ｖ＝ｄ
【０１０２】
したがって、中心点からの相対的距離ｄは、２つのパルス間の無音期間におけるわずかな偏移を見つけ出すことにより計算できる。
相対的距離（ｃｍ）＝−０．５×３４．３ｃｍ／ｓ×（ピン間の無音の長さ−１９０ｍｓ）
相対的距離（ｃｍ）＝−０．５×３４．３ｃｍ／ｓ×（１８９．２０６６−１９０）＝−１４ｃｍ
【０１０３】
上記実施例では、相対的配置は、−１４ｃｍ、すなわち、２つのスピーカ２００１、２００３の間の中間点の右に１４ｃｍである。上記で開示された計算は、図６に示すようなタイミング特性を有する音響信号に関するものであるため、単なる例示である。関連する計算が、パルス幅、パルス間の無音の長さ、およぶパルス周波数等の異なるタイミング特性を有する信号に対して使用されてもよいことが理解されるであろう。
【０１０４】
上記で開示された実施形態では、モバイルデバイスの位置についての計算は、車両の運転席側に対応する所定の検出ゾーンについて言及されている。上記で開示された計算例の多くでは、車両の運転席側は、車両の左側（米国等における右側通行の法律を有する司法制度に対応する）であるとみなされる。このように、上記で開示された相対的距離の計算においては、負の値は、前方の乗員側のような運転席側の外の領域に対応し得る。均等な実施形態、方法、および計算は、（英国等における左側通行の法律を有する司法制度では）右側が車両の運転席側に対応する車両にも適用できることが理解されるであろう。このような実施形態では、例えば、相対的距離の負の値は、車両の運転席側に対応する所定の検出ゾーンに対応し得る。
【０１０５】
加えて、所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する方法は、複数の受信機の各々によって、モバイルデバイスへ音響信号を送信することと、モバイルデバイスによって、複数の送信機から送信された各音響信号を受信することと、プロセッサによって、複数の送信機により送信され、かつモバイルデバイスによって受信された通信信号に基づいて、モバイルデバイスの位置を決定することと、モバイルデバイスの位置が所定の検出ゾーンに合致するかどうかを判定することと、モバイルデバイスの位置が所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止することとを含む。音響信号の各々は、約１９ｋＨｚの少なくとも１つの超音波パルスを含む。
【０１０６】
さらに、モバイルデバイスの位置を決定することは、モバイルデバイスから複数の受信機の各々までの距離に基づいてモバイルデバイスの位置を決定することを含むことができ、モバイルデバイスから複数の受信機の各々までの距離は、モバイルデバイスから送信された音響信号の複数の受信機の各々における受信時間の差に基づいて決定され得る。加えて、モバイルデバイスの位置を決定することは、三角測量に基づいてモバイルデバイスの位置を決定することを含む。
【０１０７】
加えて、音響信号は、音響信号に含まれる情報に基づいて音響送信機の各々を識別することを可能にする追加の位置または識別情報と共に複数の音響送信機により送信され得る。一実施形態では、情報は、送信された音響信号を変調し、次いで受信した信号を送信された音響信号と関連付けることによって、パルス圧縮を用いて符号化される。変調された音響信号は、信号処理が上記プロセスと同じように、またはこれと同様に達成されるように、特定のパラメータに従って送信され得る。
【０１０８】
上記で開示したように、モバイルデバイスは、車両内の１つまたは複数の送信機により発せられた１つまたは複数の音声信号のデバイスによる受信に基づいて、車両内において位置特定され得る。方法の一実施形態では、モバイルデバイスは、その音響環境からの音声を定期的に記録し、記録した音声に由来するデータを処理する。次に、モバイルデバイスは、記録された音声が音声信号を含むことをデータから判定し、その後、音声信号からのタイミング情報を使用して、車両内のモバイルデバイスの位置を決定できる。いくつかの実施形態では、モバイルデバイスによる定期的なサンプリングと、送信機による音声信号の発出の両方が、フリーランニングで、かつ互いに関連しない処理であってもよいことが認識されるであろう。結果として、モバイルデバイスは、第１の送信機からの音声信号の送信と第２の送信機からの音声信号の送信との間の時間に、環境の記録を開始し得ることが可能である。第１の送信機からの音声信号（第１の音声信号）を第２の送信機からの音声信号（第２の音声信号）と区別できない限り、モバイルデバイス内のソフトウェアは、送信機の検知が逆になり、それによって、その位置の計算を誤り得る。したがって、一実施形態では、第１の音声信号および第２の音声信号は、１つまたは複数の音声特性に従って区別され得る。
【０１０９】
図７は、第１の音声信号７０２および第２の音声信号７２２の表示を示す。第１の音声信号７０２は、時間ｔ０  ７０６で開始し、時間ｔ１  ７１０で終了する超音波パルス７０４を含み得る。したがって、超音波パルス７０４は、時間ｔ０  ７０６と時間ｔ１  ７１０との差により定義されるパルス幅ｗ１を有し得る。超音波パルス７０４の後には、後の超音波パルス７０４の開始と前の超音波パルス７０４の終了時間ｔ１との時間差に対応する時間幅ｗ２を有する不応期間または無音期間７１２が続き得る。したがって、超音波信号７０２は、パルス幅ｗ１および不応期間の幅ｗ２の合計を含む期間Ｔ１により特徴付けられ得る。加えて、第１の音声信号７０２は、（ｗ１／Ｔ１）×１００（期間Ｔ１のうちの超音波パルス７０４が発せられる割合）として計算されるデューティサイクルＤ１により特徴付けられ得る。
【０１１０】
第２の音声信号７２２は、音声信号７０２と同様に特徴付けられ得る。第２の音声信号７２２は、時間ｔ２  ７２６で開始し時間ｔ３  ７３０で終了する超音波パルス７２４を含み得る。したがって、超音波パルス７２４は、時間ｔ２  ７２６と時間ｔ３  ７３０との差により定義されるパルス幅ｗ３を有し得る。超音波パルス７２４の後には、後の超音波パルス７２４の開始と前の超音波パルス７２４の終了時間ｔ３との時間差に対応する時間幅ｗ４を有する不応期間または無音期間７３２が続き得る。したがって、第２の超音波信号７２２は、パルス幅ｗ３および不応期間の幅ｗ４の合計を含む期間Ｔ２により特徴付けられ得る。加えて、第２の音声信号７２２は、（ｗ３／Ｔ２）×１００（期間Ｔ２のうちの超音波パルス７２４が発せられる割合）として計算されるデューティサイクルＤ２により特徴付けられ得る。第２の音声信号７２２は、第１の音声信号７０２に対して遅延時間ｔｄ１を有して発せられ得る。遅延時間ｔｄ１は、第１の音声信号７０２内の超音波パルス７０４の開始７０６と、第２の音声信号７２２内の次の超音波パルス７２４の開始７２６との間の時間（またはｔ２とｔ０との差）として計算され得る。別の遅延時間ｔｄ２は、第２の音声信号７２２内の超音波パルス７２４の開始７２６と、第１の音声信号７０２内の次の超音波パルス７０４の開始７０６との間の時間（またはｔ０＋ｗ１＋ｗ２と、前の超音波パルス７２４のｔ２との差）として計算され得る。第１の音声信号７０２は、信号のタイミング特性の違いに応じて、第２の音声信号７２２と区別され得ることが認識されるであろう。例えば、第１の音声信号７０２は、第２の音声信号７２２のパルス幅ｗ３よりも長いまたは短いパルス幅ｗ１を有することができる。あるいは、第１の音声信号７０２は、第２の音声信号７２２の不応期間ｗ４よりも長いまたは短い不応期間ｗ２を有することができる。別の実施例において、第１の音声信号７０２は、第２の音声信号７２２のデューティサイクルＤ２よりも長いまたは短いデューティサイクルＤ１を有することができる。さらに別の実施例において、遅延時間ｔｄ１は遅延時間ｔｄ２よりも長くても短くてもよい。いくつかの実施形態では、第１の音声信号７０２の期間Ｔ１および第２の音声信号７２２の期間Ｔ２の両方は、約１２５ミリ秒であり得る。しかしながら、遅延時間ｔｄ１は、約５０ミリ秒であり得、遅延時間ｔｄ２は約７５ミリ秒であり得る。このようにして、第１の音声信号７０２および第２の音声信号７２２は、モバイルデバイスが音響環境のサンプリングをいつ開始するかにかかわらず区別することができる。
【０１１１】
上記で開示された第１および第２の音声信号の特性に加えて、各音声信号は、超音波パルスの中心周波数および／または超音波パルスの波エンベロープに従って特徴付けられ得る。図８は、第１または第２の音声信号のいずれかに組み込むことができる超音波パルス８０２の拡大図を示す。超音波パルス８０２は、開始時間（ｔ５）８０４および終了時間（ｔ６）８０６を有するものとして特徴付けられ得る。超音波パルス８０２は、ｔ６とｔ５との差に等しいパルス幅ｗ５によってさらに特徴付けられ得る。超音波パルス８０２は、そのパルス幅ｗ５にわたって超音波パルス８０２の振幅を説明するパルス波エンベロープを有するものとして特徴付けられ得る。いくつかの実施例では、超音波パルス８０２は、パルス幅ｗ５にわたって本質的に平坦な振幅によって特徴付けられ得る。他の実施例では、超音波パルス８０２の振幅は、パルス幅ｗ５にわたって整形され得る。振幅整形の一例として、超音波パルス８０２は、最初の１ミリ秒間、約０の振幅から最大振幅まで振幅は増加してもよく、約３ミリ秒間本質的に最大振幅を維持してもよく、さらなる１ミリ秒間で最大振幅から約０の振幅まで減少してもよく、このようにして台形のパルスエンベロープが形成される。他の振幅整形には、三角形のパルスエンベロープ、曲線状のパルスエンベロープ、放物線状のパルスエンベロープ、正弦波状のパルスエンベロープ、またはこれらの１つもしくは複数の組み合わせが挙げられ得る。第１の音声信号は、その中のそれぞれの超音波パルスエンベロープに基づいて第２の音声信号と区別され得ることが認識されるであろう。
【０１１２】
車両内のモバイルデバイスの位置は、２つのみのスピーカが使用されている（例えば、スピーカは車両の前部に設置されている）場合には、車両の左側および車両の右側のみに関して位置特定されてもよいことが認識されるであろう。このような（車両キャビンの幅寸法にわたる）１次元の位置特定は、前部の運転席および助手席のみを有する車両には十分であり得る。しかしながら、そのようなシステムは、前部座席および後部座席（またはいくつかのバンに見られ得るように、複数の後部座席）を有する車両用の運転席においてモバイルデバイスを位置特定するには不十分な場合がある。追加の測位情報が提供される場合、モバイルデバイスは２次元的に（車両キャビンの幅および長さに沿って）位置し得る。一実施例では、追加の測位情報は、モバイルデバイスによって受信された音響信号のパワーに基づいて決定され得る。上記で開示したように、受信機が送信機から遠ざかるにつれて、波の力または信号強度が弱まる。送信機と受信機との間の距離がＲであれば、受信機により検知されるパワー密度は以下の式により与えられる。
Ｓｕ＝Ｐｓ／４πＲ２
ここで、Ｓｕは受信パワー密度であり、Ｐｓは送信機からのパワーである。したがって、車両キャビン内のモバイルデバイスの位置は、スピーカによって発せられる音響信号のパワー密度の値の測定に基づいて、車両キャビンの長さ寸法内で決定され得る。
【０１１３】
図９は、車両キャビン内のモバイルデバイス１８０３の２次元位置特定を決定する代替的実施形態を示す。図９は、３つ以上のスピーカ１８０５が車両内に配置されている点で図４と区別される。このような複数のスピーカの構成は、サラウンド音声システムを有する車両に見出され得る。上記で開示したようなモバイルデバイスを位置特定するためのシステムおよび方法は、３つ以上のスピーカを含むように拡張され得ることが理解されるであろう。したがって、複数のスピーカ１８０５の各々は、固有の音響信号を送信することができ、各信号は、上記で開示したようなそれ自身の時間および周波数特性を有する。このようなシステムおよび方法では、モバイルデバイスは、複数のスピーカの各々からの距離を決定することによって、車両キャビン内に２次元で局在し得る。例えば、距離は、複数のスピーカによって送信された複数の音響信号の各々のモバイルデバイスによる受信時間に基づいて決定され得る。
【０１１４】
音響雑音は、音響信号の受信のみに基づく位置特定システムを干渉し得ることが認識される。例えば、道路上の多数の車両が、車両内の超音波放射機に依存して電話の位置を決定する場合、窓またはドアが開いている車両Ａは、近くの車両Ｂから超音波干渉を受け得る可能性がある。近くの音響送信機からの干渉を防ぐために、以下の技術を利用することができる。
・物理的な分離および減衰：ドアの閉鎖、窓の閉鎖、防音の改善等の物理的な分離を使用でき、電磁気の分離を改善して外部の影響を低減する
・干渉を検出する：システムは、外部からの干渉を検出し、位置検出および測位のために異なる方法を適用して対処するか、または送信された音響信号の音響特性を調整し、同様にモバイルデバイスのソフトウェアを調整して新たな音響特性に応答する。
【０１１５】
音響信号は容易に生成され得るため、ユーザは、モバイルデバイスを位置特定するための音響方法を回避しようとする可能性がある。そのような試みには、これらに限定されないが、以下を挙げることができる。
・音響位置特定方法に干渉し得る音声を再生するための、外部スピーカの使用、
・超音波ピンの信号をマスクするための外部雑音発生器の使用、
・シミュレートされた音響信号の使用。
【０１１６】
このような回避の試みに対抗する方法としては、単独で、または組み合わせて、以下が挙げられ得る。
・音響信号の音響特性を変更する、
・超音波パルスの周波数を変更する、
・超音波パルスの位相を変更する、および
・音響信号を符号化または変調する。
【０１１７】
上記で開示したように、音響環境を定期的にサンプリングするだけで、モバイルデバイスの電力を節約することができる。しかし、車両内の送信機が音響信号を自由に送信する場合、音響信号の送信の合間または送信中の期間に、モバイルデバイスが音響環境をサンプリングし得る可能性がある。このようにして、モバイルデバイスは、ある送信機またはスピーカから送信された音響信号を別の音響信号と区別することができない場合がある。一実施形態では、各スピーカは、他とは異なる音響特性を有する音響信号を発することができる。このようにして、モバイルデバイスによって検出された音響信号の特性を使用して、特定の音響信号をどのスピーカが発したかを特定することができる。代替的実施形態では、モバイルデバイスは、音響信号に同期させることができる。このようにして、モバイルデバイスは、すべての音響信号の送信に対して所定の時間に音響環境をサンプリングすることができる。一実施形態では、同様に車両に組み込まれた装置またはデバイスによって生成された同期信号をモバイルデバイスが受信することによって、同期を完了することができる。同期信号は、第１のスピーカによって発せられた第１の音響信号に対して所定の遅延時間を有し得る。したがって、モバイルデバイスは、同期信号を受信すると、音響環境からの音声の記録を開始することができる。上記で開示したように、モバイルデバイスのスピーカまでの距離は、モバイルデバイスによる各スピーカによって発せられた音響信号の受信の遅延によって決定され得る。同期信号は、車両内のモバイルデバイスの位置にかかわらず、モバイルデバイスによる信号受信にかなりの遅延が生じ得ないような特性を有するべきであることが認識されるであろう。同期信号および音響信号の適切な特性が図１０に示されている。
【０１１８】
図１０は、モバイルデバイスによる音響信号の記録を音響信号の送信に同期させるための「フラッシュ・トゥ・バン」方法を示す。図１０は、雷鳴および稲妻１００４の両方を生み出す雷雨１００２を示す。稲妻１００４の閃光は目１００６によって感知できるが、雷鳴は耳１００８によって感知できる。雷雨１００２から人までの距離は、稲妻の閃光とそれに続く雷鳴との間に経過する秒数を数え、その数を５で除することによっておおまかに計算され得る。結果として得られた数字は、その人の落雷からのおよそのマイル数を示す。この方法は、光が大気中の音よりもはるかに速く移動する、すなわち、光は約１８６，２９１マイル／秒（２９９，８００ｋｍ／秒）移動するのに対し、音速は気温に応じてわずか約１，０８８フィート／秒（３３２ｍ／秒）であるという事実に基づく。ＲＦ波は、ほぼ光速で移動する。したがって、ＲＦ送信に基づく同期信号のモバイルデバイスによる受信は、車両内のモバイルデバイスの位置にかかわらず、かなりの遅延を被ることはない。
【０１１９】
図１１は、この方法と一致する、車両に関連する装置によって同期信号が発せられるシステムを示す。図１１は、モバイルデバイス１８０３が位置する車両を示す。上記で開示したように、本システムは、音響信号を発し得る（スピーカ等の）送信機１８０５を備える。加えて、本システムは、ＲＦ信号１１０４を発するように構成された追加のＲＦ信号送信機１１０２を備え得る。いくつかの実施形態では、ＲＦ信号送信機１１０２は、  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ無線メッセージ等のＲＦ信号１１０４を送信するように構成されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応ＭＣＵデバイスを含み得る。ＲＦ信号１１０４で送信されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線メッセージは、光速に近い速度で移動し、わずかな遅延時間を伴って電話によって受信され得る。このＢｌｕｅｔｏｏｔｈメッセージは、超音波パルスを含む１つまたは複数の音響信号が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈメッセージから既知の遅延を伴ってスピーカによって発せされ得ることを、車両内のモバイルデバイスに通知することができる。このような方法で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ同報メッセージは、同期信号を含み得る。電話はメッセージを受信すると、超音波パルスの記録および解析を開始する。
【０１２０】
図１１に示すように、実施形態は、少なくとも２つのスピーカ１８０５および１つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応ＭＣＵ１１０２を備えたハードウェアを含み得る。スピーカ１８０５は、単純な増幅器を用いてＰＷＭ出力を使用して駆動され得る。ＭＣＵ１１０２は、ほとんどのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ  ＳＯＣ、例えば、Ｎｏｒｄｉｃ  Ｓｅｍｉ社製のｎｒｆ５１８２２、またはＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製のＣＣ２５４０が、必要なすべての機能を実行するための処理能力のうち、ごくわずかしか必要としない。これらのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  ＳＯＣは、通常、卸値で２．０ドルである。方法の一実施形態では、
・ＭＣＵ１１０２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ同報メッセージ１１０４を送信できる、同報の一定時間後、左スピーカ１８０５、そして右スピーカ１８０５から順に超音波パルスが送信され得る、
・同報メッセージ１１０４が携帯電話１８０３によって受信されると、携帯電話１８０３は、例えば、上で図５に開示された方法に従って録音を開始することができる、
・Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔの遅延時間は周知であるため、モバイルデバイス１８０３にプログラムされたソフトウェアに組み込まれた方法は、スピーカ１８０５による超音波パルスの生成に同期される、
・したがって、超音波パルスの予想到達時間に基づいて、音響信号を処理するための非常に積極的かつ高感度の検出アルゴリズムを適用することができる、
・左右のスピーカ１８０５からの超音波パルスの到達時間が記録され、モバイルデバイス１８０３によって距離が計算される。
【０１２１】
図１２は、上記で開示された実施形態に関連する特徴のタイミング図を示す。車両は、ハードウェアタイムライン１２０２に示すように共に動作するハードウェアを備え得る。モバイルデバイスは、デバイスタイムライン１２４０に従ってハードウェアから複数の信号を受信し得る。ハードウェアタイムライン１２０２において、時間ｔ＝０では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応ＭＣＵは、同期信号１２０４を発し得る。いくつかの実施例では、同期信号１２０４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ同報メッセージ１１０４を含み得る（図１１）。同期信号１２０４の送信後しばらくして（例えば、ｔ＝５０ミリ秒）、第１のスピーカは、第１の音響信号７０４を発し得る。その後、第２のスピーカは、第２の音響信号７２４を発し得る（例えば、ｔ＝１００ミリ秒）。デバイスタイムライン１２４０において、モバイルデバイスは、同期信号１２４４を受信し得る。これに応答して、遅延時間の後に、モバイルデバイスは、音響環境からの音声の記録１２４６を開始し得る（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応ＭＣＵが同期信号１２０４を発し得る時間に対応する時間ｔ＝０よりも後のある時間ｔ’＝０）。その後、モバイルデバイスは、第１の音響信号１２４８を記録し、その後第２の音響信号１２５０を記録する。記録完了後のある時点１２５２では、モバイルデバイスは記録機能を無効にし、音響環境から記録した信号を処理し始める。
【０１２２】
本実施形態の利点としては、以下が挙げられ得る。
・システムは、ハードウェアの処理要件を大幅に低減する、例えば、２．０ドルのＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＡＲＭ社製Ｃｏｒｔｅｘ  ＭＯ  ＳＯＣで十分であり得る、
・システムは携帯電話のバッテリ寿命を大幅に改善する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ＳｍａｒｔまたはＬｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙは高効率であり、かつ電話は必要に応じてのみマイクロホンのデータの記録および解析のみを行うため、バッテリ消費を最小限に抑えることができる、
・Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔはペアリングを必要としない、
・システムは超音波パルスの到達時間に同期されるため、検出および解析方法のソフトウェア実施形態は、偽陽性検出を増加させることなく感度を改善するためにより積極的な検出基準を用いることができる、
・システムはハードウェアの複雑さを大幅に軽減し、製品化までの時間を早める、
・システムおよび方法が車両のプロセッサによる処理をほとんど必要とせず、スピーカおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ送受信機が新型車の標準機能になり得るため、システムは車両への組み込みが容易である、かつ
・専用インストーラを必要とせずにシステムを容易にインストールできる。
【０１２３】
上記で開示したように、本実施形態は、複雑さおよび処理要件を最小限に抑える上で有利であり、したがって関連するハードウェアコストを削減できる。以下の考慮事項のためにコスト削減が発生する可能性がある。
・重い処理が必要ない、２．０ドルのＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびプロセッサ用の単一チップでの解決策を、別のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（２．０ドル）および高価なプロセッサ（８〜１２ドル）の代わりに使用することができる、
・追加のマイクロホンを車両ハードウェアに追加する必要がない、かつ
・ハードウェアコンポーネントを含む実現された回路は、回路基板面積が小さくなり得る。
【０１２４】
部品表（ＢＯＭ）の例を以下の表１に示す。
【０１２５】
【表１】
2018522239.tif 000014
【０１２６】
システムの追加的な経済的利点としては、以下が挙げられ得る：
・現行の財務モデルでは、車両内のモバイルデバイスの位置を検出するシステムに関連するハードウェアが単価７３ドルでＮＰＶが７６００万ドルと予測される。単価が２０ドルまで下げられれば、ＮＰＶは２億３００万ドルになる。コスト削減だけに基づくと、このことにより企業評価を２６７％増加させることになる。
・当技術が簡単であるため、製品化までの時間が改善され、導入スピードが向上する。この新技術は製品のリスクを低減するはずである。このリスク軽減を反映するために割引率を２５％から２０％に引き下げると、ＮＰＶは２億３００万ドルから２億５３００万ドルに増加する。
・アフターマーケットについては、本明細書に開示された実施形態に基づくシステムは専門的なインストールを必要としないはずである。これにより利益率が向上する。
【０１２７】
いくつかの状況下では、モバイルデバイスを欠いているか、またはオフ状態もしくは機内モードのモバイルデバイスを有する人が、車両に入る可能性がある。車両の近くに起動中のモバイルデバイスがあるかどうかを判定する方法を含めることが有用であろう。車両のハードウェアおよびシステムがモバイルデバイスの位置特定する方法が不要であるかどうかを判定できる場合、処理および電力を節減できる。上記の開示は、電波技術と組み合わせた音声に基づく位置特定技術を説明している。一実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ／Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ、またはＮＦＣ等の電波技術を使用して、車両ベースの電子デバイスが、モバイルデバイスが車両に近接しているかどうかを判定できるようにすることができる。車両ベースの電子デバイスが、モバイルデバイスが車両に近いと判定すると、電子デバイスは、音声に基づく位置特定技術が、モバイルデバイスの正確な位置を決定し、モバイルデバイスが運転者の領域内にあるかどうかを判定することを可能にする。
【０１２８】
無線技術は、電子デバイスが車両の近くにあるかどうかを判定するために、以下の技術の１つまたは複数を単独でまたは組み合わせて含み得る：
・無線信号の存在、
・無線信号の強度または振幅（ＲＳＳＩ）、
・無線信号の位相ずれ、および
・無線信号の周波数シフト。
【０１２９】
代替的実施形態では、車両ベースの電子デバイスは、音声の位置特定を介して車両に近接しているモバイルデバイスの存在を判定することができる。モバイルデバイスが車両に近接しているか、または車両内にあると判定されると、所定の検出ゾーンに対するモバイルデバイスの位置が決定され得る。
【０１３０】
上記で開示されたシステムおよび方法は、車両内の単一のモバイルデバイスの位置を特定するという問題を考慮したものである。１つまたは複数のモバイルデバイスを各々が所有する複数人の乗員が車両内に存在し得ることが認識される。図１３は、車両内の複数のモバイルデバイス１８０３が音響手段によって同様に位置特定され得ることを示す。送信機１８０５によって送信される音響信号は、モバイルデバイス１８０３のすべてによって受信され得、各々が、それに応じて車両内のその位置を決定し得ることが理解されるであろう。図１３には示されていないが、（図１１に示され、上記に開示されるように）同期信号の使用を含む位置特定技術は、同様に複数のモバイルデバイスが車両内のそれぞれの位置を決定できることを可能にし得るとさらに理解されるであろう。
【０１３１】
別の実施形態では、車両内の複数のモバイルデバイスの位置および識別は、モバイルデバイスによって発せられる無線信号に基づいて決定され得る。図１４はそのようなシステムを示す。一実施例では、モバイルデバイス１８０３の各々は、送信機１８０５からの音響信号を受信し、車両内のそれらの位置を決定することができる。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス１８０３の各々は、無線接続を介して、それぞれの位置を車両内の回路または電気デバイス１４０２に送信することができる。加えて、電気デバイス１４０２は携帯電話検出器を組み込んでもよい。携帯電話検出器は、どんな携帯電話もセルラー、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ、ＮＦＣ等を介して通信するために種々の無線信号を定期的に発するという事実を利用することができる。このようにして、電気デバイス１４０２は、モバイルデバイス１８０３の送信を監視することによって、車両内の１つまたは複数のモバイルデバイス１８０３の存在を受動的に決定し得る。あるいは、電気デバイス１４０２は、標準的なＷｉＦｉスニッフィング技術またはパックアナライザ（ｐａｃｋｅｄ  ａｎａｌｙｚｅｒ）を組み込むことができる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続を通して携帯電話を検出するために、電気デバイス１４０２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔリスナ機能を実装して、近くにあるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ（またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ）をスキャンすることができる。図１５は、近くのデバイスを検出するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙスキャナアプリケーション（例えば、一例としてｉＰｈｏｎｅに実装される）によって検出され得るデバイスを示す。図１５は、少なくとも２つのｉＰｈｏｎｅおよび１つのｉＰａｄがＢｌｕｅｔｏｏｔｈによって検出されたことを示している。
【０１３２】
図１４を参照すると、車両内の１つまたは複数のモバイルデバイスの位置に関する情報ならびにその識別情報は、車両の外部のデバイスと共有されてもよいことが理解されるであろう。そのようなシステム１４００の一実施形態では、車両内の電気デバイス１４０２によって受信された情報は、携帯電話通信プロトコル等の１つまたは複数の無線通信プロトコルを介してコンピュータクラウド演算システム１４０４に中継され得、その結果は、１つまたは複数のサーバ１４０６のメモリコンポーネントに記憶され得る。サーバ１４０６は、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数の一時的および／または非一時的メモリとを含み得る。１つまたは複数のモバイルデバイスからの位置および識別情報は、１つまたは複数のサーバ１４０６のメモリコンポーネントに常駐するデータベースに記憶され得る。
【０１３３】
車両内のモバイルデバイスの位置に加えて、情報としては、ＭＡＣアドレス、デバイスに常駐するアプリケーションのリスト、およびデバイスの使用に関連する情報を含むが、これらに限定されない、モバイルデバイスに関する識別情報を挙げることができる。電気デバイス１４０２がＯＤＢ−１１（車載式故障診断システム）インタフェースに追加的に接続されている場合、電気デバイス１４０２は、識別されたモバイルデバイスを所有する運転者と運転成績とを関連付けることもできる。例えば、電気デバイス１４０２は、ＯＤＢ−１１ポートから利用可能なスピード、ブレーキ、センサ情報、診断、および他の情報等の車両情報を受信できる。さらなる利点は、電気デバイス１４０２がさらに車両電力システムを通じて給電され得、さらなる電力供給を必要としないことである。
【０１３４】
サーバ１４０６に記憶された情報は、１つまたは複数の通信インタフェースを介してユーザによってアクセスされ得る。いくつかの実施形態では、サーバ１４０６は、モバイルデバイス情報のアクセスを、許可されたユーザに制限する動作を含み得る。許可されたユーザとしては、法執行ユーザ、保険ユーザ、および健康管理ユーザが挙げられ得る。例えば、保険提供者は、この情報を使用して、個人に合わせた使用に基づく保険料率での保険料を設定することができる。保険提供者にとって有用であり得る情報としては、どの運転者が車両を運転しているのか、および（ＯＤＢ−１１情報からの）運転者の運転成績が挙げられ得るが、これらに限定されない。
【０１３５】
この情報は、収集され、バックエンドデータベースに記憶され得る。アクセスは、識別子名、パスワード、バイオメトリックトークン（スキャンされた指紋等）、ワンタイムパスワードトークン等の使用を含むが、これらに限定されない任意の標準的なメカニズムに従って制限されてよい。次に、サーバ１４０６は、受信したセキュリティトークンまたは識別子が有効であると判定し、情報へのアクセスを許可することができる。
【０１３６】
さらなる実施形態では、電気デバイス１４０２は、所定の検出ゾーン（例えば、車両の運転者側）に局在しているモバイルデバイス１８０３に１つまたは複数のメッセージを送り返すことができる。このようなメッセージには、ＯＤＢ−１１情報に基づく車両の状態に関する情報を含めることができる。一実施例として、車両がオートパイロットモードで動作している場合、オートパイロットモードが対処できない潜在的危険を示すために、テキストメッセージが運転者に転送され得る。このような警告メッセージには、運転者が車両のマニュアル制御を再開すべきであるという要求を含めることができる。
【０１３７】
図１６は、代替的実施形態１６００を示す。実施形態１６００では、モバイルデバイス１８０３の各々は、携帯電話通信プロトコル等の１つまたは複数の無線通信プロトコルを介してコンピュータクラウドシステム１６０２にそれ自身のデータを送信し、その結果は１つまたは複数のサーバ１６０４のメモリコンポーネントに記憶され得る。サーバ１６０４は、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数の一時的および／または非一時的メモリとを含み得る。１つまたは複数のモバイルデバイスからの位置および識別情報は、１つまたは複数のサーバ１６０４のメモリコンポーネントに常駐するデータベースに記憶され得る。車両内のモバイルデバイスの位置に加えて、情報は、ＭＡＣアドレス、デバイスに常駐するアプリケーションのリスト、およびデバイスの使用に関連する情報を含むが、これらに限定されない、モバイルデバイスに関する識別情報を含み得る。サーバ１６０４に記憶された情報は、１つまたは複数の通信インタフェースを介してユーザによってアクセスされ得る。いくつかの実施形態では、サーバ１６０４は、モバイルデバイス情報のアクセスを、許可されたユーザに制限する動作を含み得る。許可されたユーザとしては、法執行ユーザ、保険ユーザ、および健康管理ユーザが挙げることができる。アクセスは、識別子名、パスワード、バイオメトリックトークン（スキャンされた指紋等）、ワンタイムパスワードトークン等の使用を含むが、これらに限定されない任意の標準的なメカニズムに従って制限され得る。次に、サーバ１６０４は、受信したセキュリティトークンまたは識別子が有効であると判定し、情報へのアクセスを許可することができる。
【０１３８】
代替的実施形態では、車両内の複数のモバイルデバイスの位置は、他のセンサに基づいて決定され得る。図１７は、地磁気磁束（ｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｌｕｘ）の測定に基づいて車両内のモバイルデバイス１８０３の位置を決定する方法１７００を示す。このような方法１７００は、車両内に追加のハードウェアを必要としなくてもよく、代わりに、車両のボディによる自然な地磁気磁束１７０４の変化１７０６を検出するために、モバイルデバイス１８０３に組み込まれた磁力計に頼り得る。鉄金属等の特定の種類の金属は磁束線を変え得ることが十分に理解される。典型的な車両は、６５重量％が鋼である。（例えば、エンジンブロック１７０２、フレーム、および車台に見られ得るような）車両内の追加的な鋼含有量により、入射する自然な地磁気磁束線１７０４が曲がり得る（１７０６）。車両の磁気マップは、車両内の位置が磁束線の変化とどのように相関し得るかを決定するように計算または測定され得る。車両は大量の金属材料を有しており、運転席または助手席の近くの金属構造間に非対称性があるため、電子デバイスが運転者のゾーン内にあるかどうかを判定するのに有用であり得る磁場読み取り値に差が存在する。したがって、このような磁気マップを使用して運転者のゾーンを識別することができる。このようなシステムは、例えば、モバイルデバイス１８０３が位置する鋼／鉄構造を検知するために電話内の磁力計を使用する屋内ナビゲーション技術の一部として実装されている。構造内に大量の鋼が存在する場合、位置精度が向上し得る。
【０１３９】
上記で開示したように、モバイルデバイスの位置特定は、音響送信機、磁気センサ、またはモバイルデバイスからの無線送信の検出器に基づいて決定され得る。あるいは、ビーコンに基づくシステムが採用され得、この場合、ビーコンを車両内に配置することができ、モバイルデバイスは各ビーコンからの距離を決定し得る。このようなシステムは屋内ＧＰＳシステムに類似している。図１８は、このようなビーコンに基づくシステム１８５０の概略的な描写を示す。図１８に示すように、複数のビーコン１８４０が車両内に配置され得る。次に、モバイルデバイス１８０３は、各ビーコンに対するその位置を決定することができる。ビーコンに基づく位置特定システムの例は、以下の１つもしくは複数または以下のものの組み合わせを含むことができる。
・磁気ビーコン：磁石製の１つもしくは複数のビーコン、または特定の磁気特性を持つコンポーネントを車両内に配置して、異なる位置に異なる磁気特性を与えることができる。携帯電話は、磁気特性の差を検出し、その位置を決定できる。
・音声ビーコン：可聴音または非可聴音の放射機から作製される１つまたは複数のビーコンを配置して、飛行時間、ドップラーシフト計算等の位置特定技術を介して携帯電話の位置信号を提供できる。
・光ビーコン：人間の可視光または不可視光の放射機から作製された１つまたは複数のビーコン。
・化学ビーコン：周囲に特定の化学物質を放出する１つまたは複数のビーコン。
・圧力ビーコン：周囲の空気圧を変化させるビーコン。
・機械式ビーコン：振動等の特定の機械的特性を提供するビーコン。
・無線ビーコン：２００ＭＨｚ〜５０ＧＨｚの周波数を持つ電磁エネルギーを発するビーコン。
【０１４０】
改善された位置特定精度のために、音響、ＷｉＦｉ、およびビーコンに基づく複合技術を一緒に使用できることが認識されるであろう。例えば、無線技術を使用して、モバイルデバイスのおおよその位置を確立することができる。超音波センサを使用して、正確なまたは精密な位置決定を提供することができる。加えて、磁気技術ならびにＧＰＳおよび測位技術は、より洗練された情報を提供することができる。
【０１４１】
本明細書に開示された実施形態に関連して説明される種々の例示的な機能要素、論理ブロック、モジュール、回路、およびプロセッサは、適切なプロセッサデバイス、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラム可能な論理デバイス、個別のゲートまたはトランジスタ論理、個別のハードウェアコンポーネント、または必要に応じて本明細書に記載の機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを用いて、実装または実行することができる。本明細書に記載される場合、プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替的には、そのプロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または適切な機能を実行するように設計された状態機械であってもよい。プロセッサは、コンピュータシステムの一部とすることができる。そのコンピュータシステムは、さらに、ユーザインタフェースと通信を行い、かつユーザによって入力されたコマンドを受信するユーザインタフェースポートを有し、またそのプロセッサの制御の下、ユーザインタフェースポートと通信しながら動作するプログラムを含む電子情報を記憶する少なくとも１つのメモリ（例えば、ハードドライブまたは他の同等のストレージ、およびランダムアクセスメモリ）と、任意の種類のビデオ出力フォーマットを介してその出力を生成するビデオ出力とを有する。
【０１４２】
本明細書に開示された実施形態に関連して説明される種々の機能要素、論理ブロック、モジュール、および回路要素の機能は、専用ハードウェアの使用、および適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行可能なハードウェアを介して、実行されてもよい。プロセッサによって提供される場合、その機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、または複数の個々のプロセッサ（それらのいくつかは共用されていてもよい）によって、提供されてもよい。さらに、「プロセッサ」または「モジュール」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのみを排他的に意味するように解釈されるべきではなく、これらに限定されないが、ＤＳＰハードウェア、ソフトウェアを記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを暗に含んでいてもよい。従来の、および／または特注の他のハードウェアもまた含まれてもよい。同様に、図面に示されているスイッチはいずれも概念的なものにすぎない。それらの機能は、プログラム論理の動作を通して、専用論理を通して、プログラム制御および専用論理の相互作用を通して、または手動でさえも、実行され得、特定の技術は、文脈からより具体的に理解されるように、実装者によって選択可能である。
【０１４３】
本明細書で開示される実施形態に関連して説明される種々の機能要素、論理ブロック、モジュール、および回路要素は、本明細書に説明されるシステムおよび方法のための演算および処理動作を提供するソフトウェアプログラム命令を実行するための処理ユニットを備え得る。処理ユニットは、モバイルデバイスと適切なシステムの他のコンポーネントとの間で種々の音声およびデータ通信操作を行う責任があり得る。処理ユニットは、単一のプロセッサアーキテクチャを含んでもよいが、任意の好適なプロセッサアーキテクチャおよび／または任意の好適な数のプロセッサが説明される実施形態に実装され得ると理解され得る。一実施形態では、処理ユニットは、単一の統合プロセッサを使用して実装され得る。
【０１４４】
本明細書で開示される実施形態に関連して説明される種々の機能要素、論理ブロック、モジュール、および回路要素の機能はまた、処理ユニットによって実行されるソフトウェア、制御モジュール、論理、および／または論理モジュール等のコンピュータ実行命令の一般的状況で実装され得る。概して、ソフトウェア、制御モジュール、論理、および／または論理モジュールは、特定の動作を行うように構成される任意のソフトウェア要素を含む。ソフトウェア、制御モジュール、論理、および／または論理モジュールは、特定のタスクを行うか、または特定の抽象データ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含むことができる。ソフトウェア、制御モジュール、論理、および／または論理モジュール、ならびに技術の実装は、ある形態のコンピュータ可読媒体上に記憶され、および／またはそれらを横断して送信され得る。この点に関して、コンピュータ可読媒体は、情報を記憶するために使用可能であり、かつ演算デバイスによってアクセス可能である、任意の利用可能な１つまたは複数の媒体であり得る。いくつかの実施形態はまた、動作が通信ネットワークを通して結び付けられる１つまたは複数の遠隔処理デバイスによって行われる、分散型演算環境で実装され得る。分散型演算環境では、ソフトウェア、制御モジュール、論理、および／または論理モジュールは、メモリ記憶デバイスを含む、ローカルおよび遠隔コンピュータ記憶媒体の両方に存在し得る。
【０１４５】
加えて、本明細書に説明される実施形態は、例示的実施態様を例示し、機能要素、論理ブロック、モジュール、および回路要素は、説明される実施形態と一致する種々の他の方法で実施され得ることを理解されたい。さらに、そのような機能要素、論理ブロック、モジュール、および回路要素によって行われる動作は、所与の実施態様のために組み合わせられ、および／または分離され得、より多数または少数のコンポーネントもしくはモジュールによって行われ得る。本開示を読むことにより当業者に明白であるように、本明細書に説明および図示される個々の実施形態の各々は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のいくつかの態様のうちのいずれかの特徴から容易に分離されるか、またはそれと組み合わせられ得る、個別のコンポーネントおよび特徴を有する。任意の記載される方法は、記載された事象の順序で、または論理的に可能である任意の他の順序で、実行され得る。
【０１４６】
「一実施形態」または「実施形態」への言及はいずれも、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味することに留意する価値がある。本明細書内の「一実施形態では」または「一態様では」というフレーズの出現は、必ずしもすべて同一の実施形態を指しているわけではない。
【０１４７】
別様に具体的に記述されない限り、「処理する」、「演算する」、「計算する」、「決定する」等の用語は、レジスタおよび／またはメモリ内で物理量（例えば、電子的）として表されるデータを、メモリ、レジスタ、または他のそのような情報記憶、送信、もしくは表示デバイス内で物理量として同様に表される他のデータに操作および／または変換する、コンピュータもしくは演算システム、または汎用プロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、もしくは他のプログラム可能な論理デバイス等の類似の電子演算デバイス、個別のゲートまたはトランジスタ論理、個別のハードウェアコンポーネント、または本明細書に記載の機能を実行するように設計された任意のそれらの組み合わせの動作および／またはプロセスを指すことが理解され得る。
【０１４８】
いくつかの実施形態は、「連結される」および「接続される」という表現を、それらの派生語と共に使用して説明され得ることに留意する価値がある。これらの用語は、互いに同義語として意図されていない。例えば、いくつかの実施形態は、２つ以上の要素が互いに直接物理的または電気的に接触していることを示すように、「接続される」および／または「連結される」という用語を使用して説明され得る。しかしながら、「連結される」という用語はまた、２つ以上の要素が互いに直接接触していないが、依然として互いに協働または相互作用することも意味し得る。ソフトウェア要素に関して、例えば、「連結される」という用語は、インタフェース、メッセージインタフェース、アプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）、交換メッセージ等を意味し得る。
【０１４９】
当業者であれば、本明細書に明示的に説明または図示されていないが、本開示の原理を具現化し、その範囲内に含まれる、種々の構成を考案できるであろうことが理解されるであろう。さらに、本明細書に記載されるすべての実施例および条件付き用語は、主に、本開示に説明される原理および当技術を促進することに寄与する概念を読者が理解することに役立つことを意図しており、そのような具体的に記載される実施例および条件に限定されないものとして解釈されるものである。さらに、原理、態様、および実施形態、ならびにそれらの具体的実施例を記載する、本明細書のすべての記述は、それらの構造的および機能的均等物の両方を包含することが意図されている。加えて、そのような均等物は、現在公知である均等物および将来開発される均等物の両方、すなわち、構造にかかわらず同一の機能を果たす、開発される任意の要素を含むことが意図される。したがって、本開示の範囲は、例示的態様ならびに本明細書に図示および説明される態様に限定されることを意図しない。むしろ、本開示の範囲は、添付の請求項によって具現化される。
【０１５０】
本開示の文脈で（具体的には、以下の請求項の文脈で）使用される、用語「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」、ならびに類似の指示対象は、本明細書で別様に指示されるか、または文脈によって明確に矛盾しない限り、単数形および複数形の両方を対象にすると解釈されるものである。本明細書の値の範囲の記載は、範囲内に入る各別個の値を個別に指す簡便な方法として役立つことを意図するにすぎない。本明細書で別様に指示されない限り、個々の値それぞれは、本明細書に個別に記載されたかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に説明されるすべての方法は、本明細書で別様に指示されるか、または文脈によって明確に矛盾しない限り、任意の好適な順序で行われ得る。本明細書で提供される、ありとあらゆる実施例または例示的用語（例えば、「等」、「の場合」、「一例として」）の使用は、本開示を分かりやすく例示することを意図するにすぎず、別様の本開示の請求項の範囲に制限を課さない。本明細書内のいかなる用語も、本開示の実践に不可欠な任意の請求項に記載されていない要素を示すものとして解釈されるべきではない。さらに、請求項は、任意の随意的要素を除外するように起草され得ることに留意されたい。したがって、本記述は、請求項の要素の記載に関連して、「単独で」、「〜のみ」等の排他的用語の使用、または否定的限定の使用のために、先行詞としての機能を果たすことを意図している。
【０１５１】
本明細書で開示される代替的な要素または実施形態のグループ化は、限定として解釈されるものではない。各グループの構成要素は、個別に、またはグループの他の構成要素もしくは本明細書で見出される他の要素との任意の組み合わせで、言及され、請求項に記載され得る。グループの１つまたは複数の構成要素は、便宜性および／または特許性の理由で、グループに含まれても、またはグループから削除されてもよいことが予測される。
【０１５２】
実施形態のある特徴が上記で説明されるように例証されているが、多くの修正、置換、変更等が、当業者に想起されるであろう。したがって、添付の請求項は、開示される実施形態の範囲内に入るようなすべてのそのような修正および変更を対象とすることを意図していると理解されたい。
【０１５３】
様々な実施形態を、以下の項目により説明する。
（項目１）
車両内の所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定するシステムであって、
プロセッサを備えるモバイルデバイスを備えており、
前記モバイルデバイスは、音響環境からの音声を定期的に記録するように構成されており、
前記プロセッサは、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第１の超音波パルスを含む第１の音響信号および第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定し、
前記定期的に記録された音声から、前記第１の音響信号の第１の到達時間および前記第２の音響信号の第２の到達時間を計算し、
前記第１の到達時間および前記第２の到達時間に基づいて、前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定し、
前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定する
ように構成される、システム。
（項目２）
前記プロセッサは、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止させるようにさらに構成される、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記プロセッサは、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能の動作を変更させるようにさらに構成される、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記プロセッサは、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスのユーザに通知を出させるようにさらに構成される、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記第１の音響信号は第１の音響特性を有し、前記第２の音響信号は第２の音響特性を有する、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記第１の音響特性は前記第２の音響特性とは異なる、項目５に記載のシステム。
（項目７）
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、音響信号期間を独立して含む、項目５に記載のシステム。
（項目８）
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、超音波パルス幅を独立して含む、項目５に記載のシステム。
（項目９）
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、音響信号デューティサイクルを独立して含む、項目５に記載のシステム。
（項目１０）
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、超音波パルス中心周波数を独立して含む、項目５に記載のシステム。
（項目１１）
前記第１の音響特性および前記第２の音響特性は、超音波パルス形状を独立して含む、項目５に記載のシステム。
（項目１２）
前記プロセッサはさらに、
前記定期的に記録された音声から、前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーを計算し、
前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーに基づいて、前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定する
ように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目１３）
車両内の所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する方法であって、
プロセッサを備えた前記モバイルデバイスによって、音響環境を含む複数の音声を定期的に記録することと、
前記プロセッサによって、前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第１の超音波パルスを含む第１の音響信号および第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声から、前記プロセッサによって、前記第１の音響信号の第１の到達時間および前記第２の音響信号の第２の到達時間を計算することと、
前記プロセッサによって、前記第１の到達時間および前記第２の到達時間に基づいて前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定することと、
前記プロセッサによって、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定することと
を含む方法。
（項目１４）
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止させることをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能の動作を変更させることをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスのユーザに通知を出させることをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１７）
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第１の音響特性を有する第１の超音波パルスを含む第１の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された第２の音響特性を有する第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと
をさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１８）
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１５ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの範囲の周波数を有する第１の超音波パルスを含む第１の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１５ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの範囲の周波数を有する第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと
をさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１９）
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１０ｋＨｚ〜２１ｋＨｚの範囲の周波数を有する第１の超音波パルスを含む第１の音響信号を含むことを判定することと、
前記定期的に記録された音声が、定期的に記録された１０ｋＨｚ〜２１ｋＨｚの範囲の周波数を有する第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと
をさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目２０）
前記定期的に記録された音声から、前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーを計算することと、
前記第１の音響信号のパワーおよび前記第２の音響信号のパワーに基づいて、前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定することと
をさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目２１）
車両内の所定の検出ゾーンの中に位置するモバイルデバイスの存在を決定する方法であって、
モバイルデバイスによって、無線同期信号を受信することと、
プロセッサを備えた前記モバイルデバイスによって、前記無線同期信号の受信に応じて、音響環境を含む複数の音声を記録することと、
前記プロセッサによって、前記複数の音声の前記記録は、記録された第１の超音波パルスを含む第１の音響信号および第２の超音波パルスを含む第２の音響信号を含むことを判定することと、
前記プロセッサによって、前記記録された音声から、前記第１の音響信号の第１の到達時間および前記第２の音響信号の第２の到達時間を計算することと、
前記プロセッサによって、前記第１の到達時間および前記第２の到達時間に基づいて前記車両内の前記モバイルデバイスの位置を決定することと、
前記プロセッサによって、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定することと
を含む方法。
（項目２２）
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能を阻止させることをさらに含む、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスの少なくとも１つの機能の動作を変更させることをさらに含む、項目２１に記載の方法。
（項目２４）
前記プロセッサにより、前記モバイルデバイスの位置が前記所定の検出ゾーンに合致することを判定すると、前記モバイルデバイスに前記モバイルデバイスのユーザに通知を出させることをさらに含む、項目２１に記載の方法。
（項目２５）
モバイルデバイスによって無線同期信号を受信することは、前記モバイルデバイスによって、前記同期信号を含むＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）同報メッセージを受信することを含む、項目２１に記載の方法。
（項目２６）
車両内の少なくとも１つのモバイルデバイスの位置を受信者に提供する方法であって、
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスから車両内の前記モバイルデバイスの位置を含むデータを受信することと、
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを前記サーバメモリに記憶することと、
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを通信インタフェースを介して、前記受信者に提供することと
を含む方法。
（項目２７）
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスからデータを受信することは、サーバによって、前記モバイルデバイスからの識別情報を受信することをさらに含む、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスデータを前記サーバメモリに記憶することは、前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスデータを前記サーバメモリに記憶されているデータベースに記憶することを含む、項目２６に記載の方法。
（項目２９）
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを通信インタフェースを介して、前記受信者に提供することは、
前記サーバプロセッサによって、前記通信インタフェースを介して、前記受信者からセキュリティトークンを受信することと、
前記サーバプロセッサによって、前記セキュリティトークンが有効なセキュリティトークンであることを判定することと、
前記サーバプロセッサによって、前記モバイルデバイスからの前記データを通信インタフェースを介して、前記受信者に提供することと
を含む、項目２６に記載の方法。
（項目３０）
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスからデータを受信することは、プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、無線通信プロトコルを介して前記モバイルデバイスからデータを受信することを含む、項目２６に記載の方法。
（項目３１）
プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、モバイルデバイスからデータを受信することは、プロセッサおよびメモリを備えたサーバによって、携帯電話通信プロトコルを介して前記モバイルデバイスからデータを受信することを含む、項目３０に記載の方法。
【図１】
2018522239.tif 000015
【図２】
2018522239.tif 000016
【図３】
2018522239.tif 000017
【図４】
2018522239.tif 000018
【図５】
2018522239.tif 000019
【図６】
2018522239.tif 000020
【図７】
2018522239.tif 000021
【図８】
2018522239.tif 000022
【図９】
2018522239.tif 000023
【図１０】
2018522239.tif 000024
【図１１】
2018522239.tif 000025
【図１２】
2018522239.tif 000026
【図１３】
2018522239.tif 000027
【図１４】
2018522239.tif 000028
【図１５】
2018522239.tif 000029
【図１６】
2018522239.tif 000030
【図１７】
2018522239.tif 000031
【図１８】
2018522239.tif 000032
【国際調査報告】
2018522239.tif 000033
2018522239.tif 000034
2018522239.tif 000035