JP2002527926A - コンピュータ通信のために音響信号を使用する方法 - Google Patents

コンピュータ通信のために音響信号を使用する方法

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Abstract

(57)【要約】 電子デバイスと通信する方法であって、マイクロフォンを含む可聴音受信／発生サブシステムを有するコンピュータを設けること、情報で符号化された少なくとも１つの超音波音響信号を送信元からコンピュータへ送信すること、および前記コンピュータによって検出されるように、前記少なくとも１つの信号を前記マイクロフォンによって受信することを含む方法。好ましくは、使用される超音波周波数が５０ｋＨｚ未満である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願） 本出願は、１９９９年１月８日出願の米国仮出願第６０／１１５２３１号（弁
理士整理番号１００／００７９８）、１９９９年３月３日出願の第６０／１２２
６８７号（弁理士整理番号１００／００８０９）、１９９９年７月９日出願の第
６０／１４３２２０号（弁理士整理番号１００／０１２００）、１９９９年７月
２３日出願の第６０／１４５３４２号（弁理士整理番号１００／０１１２４）、
および１９９年９月１４日出願の「Ｃａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ
ｗｉｔｈ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ」という名称の出願（弁理士整理番号１００
／０１３００）の１１９（ｅ）である。本出願はまた、１９９９年８月２７日出
願のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ９９／００４７０号、および１９９９年９月１６日
出願のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ９９／００５０６号の一部継続出願であり、どち
らのＰＣＴ出願も、出願人Ｃｏｍｓｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｔ
ｄ．によってイスラエル受理官庁に出願されており、米国が指定されている。こ
れらの出願全ての開示を、参照により本明細書に組み込む。
【０００２】 （発明の分野） 本発明は、一般にコンピュータと相互作用（interaction）する方法に関し、
特に、そのような通信のために音響信号を使用する方法に関する。
【０００３】 （発明の背景） 無線、電線、または赤外放射を使用して通信するコンピュータ・ネットワーク
構成要素がよく知られている。さらに、いくつかの家庭用電気機器は、超音波遠
隔制御を使用して制御される。他のタイプの専用超音波音響リンクも知られてい
る。
【０００４】 しかし、そのような専用通信機構は、コンピュータ・ネットワーク構成要素に
特別な通信ハードウェアをインストールすることを必要とする。既存のコンピュ
ータにそのようなハードウェアをインストールすることは、費用が掛かり、かつ
／または問題が多い場合がある。さらに、いくつかの電子回路および／またはコ
ンピュータ組込みデバイス、例えばセルラ電話は、「密閉された」製品である場
合があり、内部構成要素を追加することができない。
【０００５】 ＰＣＴ公報ＷＯ９６／１０８８０号、ＷＯ９４／１７４９８号、ＷＯ９３／２
１７２０号、およびＷＯ９３／１１６１９号は、ＤＴＭＦ様（DTMF-like）の符
号化スキームを使用して、コード化情報を電話のマイクロフォンへ伝送する電子
デバイスを記述しており、それらのＰＣＴ公報の開示を参照により本明細書に組
み込む。１９９９年２月１日以前には使用可能であるアドレス「ｈｔｔｐ：／／
ｗｗｗ．ｅｎｃｏｔｏｎｅ．ｃｏｍ／ｈｔｍｌ／ｔｅｃｈ＿ｄｅｆ．ｈｔｍｌ」
のＷＷＷページは、そのようなデバイスを使用し、コンピュータのサウンド・カ
ードを使用してパーソナル・コンピュータへ可聴ＤＴＭＦ様トーンを伝送するこ
とを提案している。
【０００６】 可聴ＤＴＭＦ様トーンを使用するスマートカードと電話通信システムとの双方
向通信が米国特許第５５８３９３３号に記述されており、その特許の開示を参照
により本明細書に組み込む。
【０００７】 （発明の概要） 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一目的は、デバイスに専用通信ハード
ウェアをインストールするという一般的な要件を取り除くことによって電子デバ
イス間の相互作用を簡単にすることである。いくつかの適切な電子デバイスとし
て、コンピュータ（例えばデスクトップやラップトップ）、テレビジョン、腕時
計、ＰＤＡ（携帯情報端末）、電子手帳、電子玩具、電子ゲーム、音声応答機器
、無線通信デバイス、留守番電話機、デスクトップ電話が挙げられる。用語「電
子デバイス」は、本明細書で使用するとき、電子回路を含む広い範囲のデバイス
を企図するために使用する。以下に記述するいくつかの実施形態では、特定のタ
イプの電子デバイス、例えばコンピュータや玩具が選び出されている。これは、
以下に記述する実施形態のいくつかは、あるタイプの電子デバイスにとって、他
のタイプの電子デバイスに関する場合よりも有用なものとなるからである。しか
し、そのような例は、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【０００８】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一目的は、人間のユーザと通信するよ
うに設計されており、電子デバイスと通信するようには設計されていなかった入
力および／または出力チャネル、好ましくは音響チャネル、しかし場合によって
は視覚チャネルを使用して電子デバイスが通信できるようにすることである。他
の場合には、通信チャネルは元来、外部構成要素、例えばディスケット・ドライ
ブと通信するためのものでは全くない。
【０００９】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一目的は、特別なハードウェアのイン
ストールを必要とせずに標準的なコンピュータ・ハードウェアを使用して、スマ
ートカードから読み取る、かつそこに書き込むことができるようにすることであ
る。これは特に、専用ハードウェアのインストール・コストによりその取引方法
が広く受け入れられない場合がある電子財布やインターネット商取引に有用であ
る。さらに、スマートカードを使用することが、電子商取引に伴う安全性および
信用取引可用性の問題を解決する方法を提供する。
【００１０】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、コンピュータにインストー
ルされたサウンド・カードを使用してコンピュータと通信することに関する。い
くつかのコンピュータ構成では、インストールが永久的であり、例えばマザーボ
ード・チップセットの一部とされる。本発明の１つの好ましい実施形態では、デ
バイス、好ましくはスマートカードが、サウンド・カードのマイクロフォンへ情
報を送信し、サウンド・カードの（またはコンピュータの）拡声器を使用してコ
ンピュータから情報を受信する。好ましくは、この伝送は、非可聴音響周波数、
例えば超音波周波数または超低周波数を使用する。標準的な音楽カードは、２０
Ｈｚと１６ｋＨｚの間など特に可聴音声周波数にわたって音楽を発生するように
設計されており、しかし近超音波周波数範囲（例えば１６ｋＨｚと５０ｋＨｚの
間）および超低周波数範囲（例えば０．０１Ｈｚ〜２０または４０Ｈｚ）で受信
および送信能力が制限されることに留意されたい。可聴周波数の定義は通常、ユ
ーザによって異なり、いくつかの実施形態では、それが、使用する周波数の選択
に影響を与える。場合により、周波数を選択するための個別設定ソフトウェアが
提供されることがある。また、いくつかの適用例では、可聴範囲の高い方の端、
例えば１４ｋＨｚ〜１６ｋＨｚを使用することができる。これは、その周波数に
対する感度が、それを検出できる人においても非常に低いからである。
【００１１】 超音波通信は、音声通信に勝る以下のようないくつかの利点を有する。 （ａ）使用するトランスデューサが少なくてよい。 （ｂ）伝送効率がより良くなる。 （ｃ）通常、ノイズ・レベルが小さくなる。 （ｄ）クレジット・カードのサイズ程度の波長を有する共鳴周波数を使用する
ことができる。 （ｅ）より高いデータ・レートを達成することができる。
【００１２】 本発明の１つの好ましい実施形態では、使用される超音波周波数が、低い超音
波周波数または高い可聴周波数、例えば１５ｋＨｚと２４ｋＨｚの間、より好ま
しくは１７ｋＨｚと２０ｋＨｚの間、いくつかの好ましい実施形態では２１ｋＨ
ｚと２３ｋＨｚの間である。しばしば、標準オーディオ構成要素を使用してこれ
らの周波数を送信および／または受信することができる。このため、通常はデー
タ・レートが低くなり、より簡単に途絶されるとしても、低い周波数の方が高い
周波数よりも好ましい場合がある。これら特定の周波数が提案されるのは、それ
らがオーディオ・カード（例えば「ＳｏｕｎｄＢｌａｓｔｅｒ」）でのサンプリ
ングに関する業界標準に合うからである。他のサンプリング周波数が使用可能で
ある場合、それに応じて好ましい周波数を調節することができる。好ましくは、
使用される最低周波数が、人間が聞き取れないものであるように選択される。い
くつかの場合には、周波数選択が人の年齢によって異なる場合がある。
【００１３】 高周波伝送に勝る超音波の利点は、超音波伝送の範囲を、その振幅を変えるこ
とによって簡単に制御することができることである。通常、超音波伝送は壁を通
過せず、場合により、部屋の外部からの盗聴および妨害を制限することによって
安全性を高める。さらに、超音波伝送は通常、高出力設定で使用されるときでさ
え電子機器の動作に干渉しない。したがって、超音波通信は、ペースメーカを使
用している人、および病院環境により良く適している。音響的伝送の他の利点は
、ユーザに知覚される実際の健康面での危害を低減することである。
【００１４】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、音響波を使用する電子デバ
イス間の通信に関する。高周波、可変磁場、赤外線、可視光線を使用して通信す
る電子デバイスの別法として、またはそれに対する追加として、本発明の好まし
い実施形態によれば、電子デバイスが音響波を使用して通信することができる。
いくつかの場合には、例えば本発明の１つの好ましい実施形態に従ってセットト
ップ・ボックス（set-top box）と通信するとき、通信の一方向が音響波であり
、他方向が非音響波、例えば高周波や赤外線である（一方向がテレビジョンから
の音響波、他方向が、赤外線遠隔制御を用いるのと同じ様式での赤外線）。本発
明の１つの好ましい実施形態では、通信に使用される音響波が、例えば変調ビー
プによって、音を発生するデバイスの正規の動作に使用される音に組み込まれる
。別法として、または追加として、音が非可聴であり、例えば超音波、超低周波
、低振幅のものであり、かつ／または既存の音声化信号の振幅および／または周
波数の変化をわずかしかもたらさない。
【００１５】 多くの電子デバイスがマイクロフォンおよび／またはスピーカを含むことに留
意されたい。本発明の１つの好ましい実施形態では、マイクロフォンおよび／ま
たはスピーカを使用してデバイスと通信する。一例では、音響スマートカード（
または「電子財布」カード）が、音波および／または超音波を使用してそのよう
なデバイスと通信する。そのようなスマートカードは、そこに記憶されている情
報を伝送することができる。場合により、その情報が、例えばＲＳＡまたはＤＳ
Ａ暗号を使用して暗号化される。
【００１６】 本発明の１つの好ましい実施形態では、スマートカードを、場合により簡単な
ソフトウェア・インストールを必要として、しかしハードウェア・インストール
を必要とせずに（何らかの音響ハードウェアが存在すると仮定する）、多くの既
存のコンピュータおよび電子デバイスで「スワイプ」することができる。そのよ
うな簡単なスワイピングは、インターネット・ショッピングをする人がカードの
利用を受け入れるのを容易にするはずである。いくつかの場合には、スワイピン
グ・ソフトウェアを、ジャバアプレット（Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔ）として、ま
たは別のネットワーク・プログラミング言語でのスクリプトとしてダウンロード
することができる。
【００１７】 いくつかの実施形態では、別のタイプの電子デバイスが通信する。例えば、そ
れぞれがマイクロフォンおよびスピーカを含むセルラ電話とＰＤＡが通信するこ
とができる。別の例は、ＰＤＡに記憶されている名前および番号をセルラ電話に
プログラムするもの、またはセルラ電話が、特定の電話番号に関してＰＤＡに問
い合わせするものである。別法として、または追加として、ネットワークを複数
のそのようなデバイスから形成することができ、場合により、１つのデバイスが
、第１のデバイスから第２のデバイスへメッセージを転送する。別法として、ま
たは追加として、周辺装置を、配線または特別なハードウェアを必要とせずに、
音響的接続を使用してコンピュータに接続することができる。いくつかの実施形
態では、電子デバイスを適切にプログラミングすることによって、ただ１つの音
響トランスデューサ（マイクロフォンまたはスピーカ）を、受信機としても送信
機としても働くように制御可能にすることができる。
【００１８】 多くのコンピュータが、Ｓｏｕｎｄ−Ｂｌａｓｔｅｒ互換サウンド・サブシス
テム、ステレオ・スピーカ、およびマイクロフォンと共に市販されている。いく
つかのコンピュータは、他のタイプのサウンド・システムを備え、それらのタイ
プも、場合によっては異なる回路またはサンプリング特性を補償するように周波
数を変えて、本発明の好ましい実施形態の適用をサポートする。通常、このサウ
ンド・システムは、音楽および他の可聴音を発生するように設計されている。さ
らに、多くのコンピュータが、内部スピーカおよびモデム・スピーカを含む。Ｕ
ＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）に直接接続されたＵＳＢスピーカを使用
するコンピュータもある。
【００１９】 本発明のいくつかの実施形態では、音通信は、デバイスにおいて、デバイスを
使用、制御、および／または処理するようにされており、単にデバイスを通過す
るだけのものではないことを理解されたい。例えば、電話は、当技術分野で行わ
れるように、電話網を介して信号を伝送するのではなく、コンピュータ情報符号
化信号を解釈する場合がある。本発明の１つの好ましい実施形態では、無線電話
が、基地局と送受器との超音波通信を使用して実現される。本発明の１つの好ま
しい実施形態では、基地局が、電話と通信するコンピュータに組み込まれている
。場合により無線通信は、電話および／またはコンピュータを使用する人と通信
するために使用されるものと同じ拡声器および／またはマイクロフォンを使用す
る。追加として、または別法として、送受器は、クレードル、またはコンピュー
タと電話との他の特別な接続を用いずに、コンピュータを介してインターネット
電話用に使用される。
【００２０】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、コンピュータに特別な、ま
たは専用のハードウェアをインストールせずに、デバイス（場合により玩具）を
コンピュータ・システムとインターフェースさせることに関する。そのようなイ
ンターフェースは、コンピュータに接続されたケーブルへのＥＭ結合、コンピュ
ータからの高周波信号ＲＦの検出、またはマウスもしくはキーボードへの直接入
力を使用する場合がある。１つの好ましい実施形態では、すでにコンピュータに
インストールされている拡声器を使用して、超音波を使用して識別デバイスに問
い合わせる。好ましくは、コンピュータのマイクロフォンを使用して、問い合わ
されたデバイスからの応答を検出する。いくつかの実施形態では、特に玩具の場
合は、問い合わせが可聴音を含む場合がある。したがって、本発明の１つの好ま
しい実施形態では、特別なコンピュータ・ハードウェアを必要としないので、あ
るデバイスと別のデバイスまたはコンピュータとの安価な、かつ／または単純な
通信が実現可能である。さらに、入力デバイスを、その入力デバイスに応答する
コンピュータ・プログラムとインターフェースさせることがより簡単になる。追
加として、または別法として、超音波通信を使用して、玩具または他のデバイス
にプログラムおよび／または音楽ファイルをダウンロードすることができる。場
合により、プログラムおよび／または音楽ファイルは、サウンド・ファイルとし
てインターネットから直接ダウンロードされ、場合により専用の玩具（またはデ
バイス）がソフトウェア・インターフェースをプログラムする必要を低減する、
またはなくする。場合により、玩具および／またはデバイスが、応答時に音を発
生し、その音が、インターネットを介して伝送し返される。
【００２１】 本発明の１つの好ましい実施形態では、通信に使用される音響波、または場合
により音響波の別のセットを使用して、電子デバイスの相対位置および／または
向きを決定することができる。本発明の１つの好ましい実施形態では、ポインテ
ィング器具でトランスポンダに問い合わせ、電子デバイスの組込みスピーカを使
用して、器具の位置、向き、および／または移動を検出し、それにより「タッチ
」された、または指し示された位置を識別することによって、タッチ・スクリー
ンがエミュレートされる。本発明の１つの好ましい実施形態では、例えば器具が
セルラ電話である場合、ポインティング器具のスピーカおよびマイクロフォンを
使用してトランスポンダが実施される。
【００２２】 例えば、以下の１つまたは複数の音発生器が、１つのパーソナル・コンピュー
タ内で利用可能な場合がある。組込みスピーカ、モデム・スピーカ、およびハー
ド・ディスク・ドライブやディスケット・ドライブなど機械的デバイスによって
発生される音。これらの音発生器はまた、情報を伝送するために使用することも
できる。
【００２３】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、組込みハードウェアを使用
したデバイス間の視覚的通信に関する。一例では、多くのコンピュータを備える
ビデオ・カメラを使用して、第２のデバイスからの視覚的信号を受け入れること
ができる。そのような視覚的信号方式は、時間的なものである場合があり、例え
ば画面またはＬＥＤを点滅させることによるものである。別法として、または追
加として、信号方式は例えば、遠隔カメラがＯＣＲなどを使用して画面上の視覚
的空間パターンを識別することによって空間コードを使用する。場合により、点
滅の周波数は、見落としを低減するために、人間の観察者が知覚するよりも高い
周波数である。画面とビデオ・カメラとの通信は、多数の送信および受信画素が
利用可能であるため、帯域幅の拡大および／またはエラー訂正の強化を可能にす
ることに留意されたい。別法として、または追加として、既存のＩＲポートが送
信元として使用され、その送信元は多くのＣＣＤカメラによって検出可能である
。
【００２４】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、音響波ではなく高周波を使
用してデバイスと通信することに関する。本発明の１つの好ましい実施形態では
、発生された音ではなく、コンピュータ・スピーカによって発生された高周波が
、第２のデバイスによって検出される。１つの例示実施形態では、スマートカー
ドが、音ではなく、電話拡声器によって発生された高周波を検出する。別法とし
て、または追加として、デバイスは、超音波または音波周波数で高周波場を伝送
することによって、マイクロフォン内に電場を誘発することができる。別法とし
て、または追加として、コンピュータは、複数のデータ・バスに同時に情報を伝
送することによって、測定可能かつ符号化可能な電磁波を発生することができ、
その結果、より強い信号がコンピュータ外部で検出される。
【００２５】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、物体間の距離を求めるため
に、高周波および音響パルスの同時発生を検出することに関する。２つのパルス
が同時に発生された場合、それらの検出間の遅延は、物体間の距離によって決ま
る。コンピュータ・スピーカなど、ただ１つのデバイスによって２つのパルスを
発生することができ、またはコンピュータ・スピーカとＢｌｕｅＴｏｏｔｈ Ｒ
Ｆリンクなど別々のデバイスによって発生することもできる。１つの例示適用例
では、コンピュータ・スピーカが２つのパルスを同時に発生し、スマートカード
にあるマイクロフォンが、高周波に対応するパルスと、音響波に対応するパルス
との２つのパルスを検出する。場合により、各モダリティごとに１つずつ、２つ
のセンサがカードに設けられるが、圧電マイクロフォンなどの合成センサが好ま
しい。処理はスマートカードで行うことができる。別法として、獲得された信号
を、コンピュータに転送して処理することもできる。遅延を求める１つの例示方
法は、受信された信号の自動補正によるものである。使用されるパルスは、時間
的に対称であっても、非対称であってもよい。
【００２６】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、コンピュータ・マイクロフ
ォンを使用して周囲音を獲得し、次いでコンピュータを使用してこれらの音を分
析し、その後、この分析結果を使用して近傍で起こるイベントを求めることに関
する。任意選択で、これらの音が、基本的なかつ／またはさらなる分析のために
サウンド・ファイルとして、またはデータ・ファイルとして遠隔位置に伝送され
る。本発明の１つの好ましい実施形態では、電子デバイスは、音を（場合により
超音波範囲で）発生するように設計され、かつ／またはプログラムされ、その音
が現行状態または特定のイベントを表す。したがって、これらの音を盗聴するこ
とによって、電子デバイスのステータスを求めることが可能になる。一例では、
誤動作ファクシミリ機械があるハム音を発生し、かつ／または動作ファクシミリ
機械に到着したファックスが別のハム音またはサウンド・パターンを発生する。
ファクシミリ機械の近くにあるコンピュータは、ステータスおよびイベントを求
め、この情報を、場合によりコンピュータ・ネットワークを使用して情報の使用
者に伝送することができる。いくつかの場合には、ファクシミリによって発生さ
れる既存の音（ビープ音、印刷ノイズなど）を、新規の音を発生するようにファ
クシミリ機械を特別にプログラミングする必要なく、コンピュータによって識別
することができる。
【００２７】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、音響チャネルを使用して電
子デバイスに問い合わせることに関する。そのような問い合わせは、デバイスの
動作に悪影響を及ぼすべきでない。一例では、デバイスは、ハブなどのネットワ
ーク構成要素である。別の例では、デバイスがコンピュータである。本発明の１
つの好ましい実施形態では、音響チャネルがコンピュータによって、そのコンピ
ュータを使用する人の作業、例えばワード・プロセシング作業を妨げることなく
制御（受信情報の分析、発信伝送の生成、および場合により何らかのソフトウェ
アの実行）される。
【００２８】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、音の非空気伝送を使用して
スピーカおよび／またはマイクロフォンと通信することに関する。本発明の一例
示実施形態では、音が、家庭内の電気ケーブルを介して、例えば２つのコンセン
ト間を伝送される。別の例示実施形態では、デバイスおよび／またはそれに接続
されたケーブルのケーシングを使用して、マイクロフォンに、または拡声器から
音波または超音波信号を伝搬する。
【００２９】 本発明のいくつかの好ましい実施形態の一態様は、小型軽量クライアント（th
in-client）が情報を表示し、かつ／または超音波を使用して小型軽量クライア
ントの制御装置に入力信号を伝送する小型軽量クライアント・アーキテクチャに
関する。そのようなアーキテクチャの利点は、制御装置が、何らかの適切なソフ
トウェア変更、または適切なハードウェア接続を行った、スピーカを有する任意
の適切な電子デバイスであってよいことである。一例示適用例では、ユーザが、
ステータスを表示し、かつ／または家庭用自動化システムを制御するために、腕
時計様の器具を使用することができる。別法として、または追加として、腕時計
が、例えばラジオ・カードを備えるコンピュータによって、またはデジタル・ラ
ジオによって、腕時計に超音波によって転送されるラジオ伝送（または他のメッ
セージ）を発することができる。場合により、器具は、この場合も好ましくは超
音波によって制御装置に転送することができる１つまたは複数の入力信号を含む
。これらの入力信号は、制御装置の制御機構にマップすることができる、または
制御装置で適切なソフトウェアと相互作用することができる。いくつかの実施形
態では器具でのソフトウェア実行が可能であるが、これは好ましくない。別法と
して、または追加として、音響的伝送が好ましいが、本発明のいくつかの好まし
い実施形態では、高周波または他の伝送方法が使用される。
【００３０】 したがって、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイスと通信
する方法であって、 マイクロフォンを含む可聴音受信／発生サブシステムを有するコンピュータを
設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの超音波音響信号を送信元からコンピュー
タへ送信すること、および 前記コンピュータによって検出されるように、前記少なくとも１つの信号を前
記マイクロフォンによって受信すること を含む方法が提供される。
【００３１】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイスと通信する方
法であって、 マイクロフォンと拡声器とを含む可聴音受信／発生サブシステムを有するコン
ピュータを設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの第１の音響信号を送信元からコンピュー
タへ送信すること、 前記コンピュータによって検出されるように、前記少なくとも１つの信号を前
記マイクロフォンによって受信すること、および 前記検出された信号に応答して、情報で符号化された少なくとも１つの第２の
音響信号を、前記拡声器を使用して前記送信元へ送信すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記少なくとも１つの第１の信号と、少
なくとも１つの第２の信号との少なくとも一方が、超音波信号を含む。
【００３２】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイスと通信する方
法であって、 マイクロフォンおよび拡声器を含むサウンド受信／発生サブシステムを有する
電子電子デバイスを設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの超音波音響信号を送信元から電子デバイ
スへ送信すること、 前記電子デバイスによって検出されるように、前記少なくとも１つの信号を前
記マイクロフォンによって受信すること、および 前記検出された信号に応答して、情報で符号化された少なくとも１つの第２の
超音波音響信号を、前記拡声器を使用して前記送信元へ送信すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記電子デバイスがコンピュータを含む
。
【００３３】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイスと通信する方
法であって、 マイクロフォンを含むサウンド受信／発生サブシステムを有する電話を設ける
こと、 情報で符号化された少なくとも１つの音響信号を送信元から電話へ送信するこ
と、および 前記電話を制御するために使用すべき前記少なくとも１つの信号を前記マイク
ロフォンによって受信すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記音響信号が超音波信号を含む。
【００３４】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイスと通信する方
法であって、 マイクロフォンを含むサウンド受信／発生サブシステムを有するコンピュータ
を設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの音響信号を送信元からコンピュータへ送
信すること、 前記少なくとも１つの信号を前記マイクロフォンによって受信すること、およ
び インターネットを介して前記情報の指示を遠隔コンピュータへ転送すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記指示がサウンド・ファイルを備える
。別法として、前記指示がデータ・ファイルを備える。
【００３５】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記音響信号が超音波信号を含む。
【００３６】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記コンピュータがＰＤＡ（携帯情報
端末）を含む。別法として、前記コンピュータがポータブル・コンピュータを含
む。別法として、前記コンピュータがデスクトップ・コンピュータを含む。
【００３７】 本発明の１つの好ましい実施形態では、方法が、前記少なくとも１つの音を前
記コンピュータによって処理することを含む。好ましくは、処理が、前記符号化
された情報を抽出することを含む。別法として、または追加として、前記処理が
、前記マイクロフォンと前記送信元の間の距離を求めることを含む。別法として
、または追加として、前記処理が、前記送信元に対する前記マイクロフォンの移
動を求めることを含む。好ましくは、前記移動が角度移動を含む。別法として、
または追加として、前記移動が並進移動を含む。
【００３８】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記処理が、前記送信元に対する前記
マイクロフォンの空間位置を求めることを含む。好ましくは、前記空間位置が１
次元空間位置である。別法として、前記空間位置が２次元空間位置である。別法
として、前記空間位置が３次元空間位置である。
【００３９】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記処理が、前記受信された少なくと
も１つの音を使用してタッチ・スクリーンをエミュレートすることを含む。別法
として、または追加として、前記処理が、前記受信された少なくとも１つの音を
使用してポインティング・デバイスをエミュレートすることを含む。
【００４０】 本発明の１つの好ましい実施形態では、方法が、前記受信された少なくとも１
つの音に応答して、玩具の少なくとも１つの動作を制御することを含む。
【００４１】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記電子デバイスが無線通信デバイス
を含む。別法として、前記デバイスが玩具を含む。
【００４２】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記電子デバイスがコンピュータ周辺
装置を含む。好ましくは、前記周辺装置がプリンタを含む。
【００４３】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記情報がプログラミング情報を含む
。別法として、または追加として、前記情報が音楽を含む。
【００４４】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記送信元が玩具を含む。好ましくは
、前記情報が内蔵プレーヤ入力信号を含む。
【００４５】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記送信元がスマートカードを含む。
別法として、前記送信元が無線通信デバイスを含む。別法として、前記送信元が
コンピュータを含む。別法として、前記送信元がコンピュータ周辺装置を含む。
【００４６】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記情報が個人情報を含む。
【００４７】 本発明の１つの好ましい実施形態では、方法が、前記少なくとも送信された信
号に応答してコンピュータ・システムにログインすることを含む。
【００４８】 本発明の１つの好ましい実施形態では、方法が、前記受信された少なくとも１
つの信号に応答して、少なくとも１つの第２の音響信号を送信することを含む。
【００４９】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記音響信号が人間可聴音を含む。好
ましくは、前記音が１０ｋＨｚを超える主周波数を有する。
【００５０】 別法として、前記音が超低周波の主周波数を有する。
【００５１】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記情報が、人間しきい値未満の振幅
信号を使用して符号化されている。別法として、または追加として、前記情報が
、人間しきい値未満の振幅変動を使用して符号化されている。
【００５２】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記音が、前記サウンド・サブシステ
ムに関する通常動作周波数範囲外の周波数で発生される。別法として、または追
加として、前記サウンド・サブシステムが、音楽サウンドを発生するように設計
されている。
【００５３】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記サウンド・サブシステムがサウン
ド・カードを含む。好ましくは、前記サウンド・カードがＳｏｕｎｄＢｌａｓｔ
ｅｒ互換サウンド・カードを含む。
【００５４】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記サウンド・サブシステムが、人間
オペレータと可聴音通信するように設計されている。
【００５５】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記超音波信号が７０、６０、または
５０ｋＨｚ未満の主周波数を有する。別法として、または追加として、前記超音
波信号が３５ｋＨｚ未満の主周波数を有する。別法として、または追加として、
前記超音波信号が２５ｋＨｚ未満の主周波数を有する。別法として、または追加
として、前記超音波信号が約２１ｋＨｚの主周波数を有する。別法として、また
は追加として、前記超音波信号が約２０ｋＨｚの主周波数を有する。別法として
、または追加として、前記超音波信号が約１９ｋＨｚの主周波数を有する。別法
として、または追加として、前記超音波信号が約１８ｋＨｚの主周波数を有する
。
【００５６】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、スマートカード端末を作成
する方法であって、 汎用サウンド・サブシステムを有する汎用コンピュータを設けること、および スマートカード端末ソフトウェアを前記コンピュータにロードすること を含み、前記ソフトウェアが前記サウンド・システムを、スマートカードスマー
トカードから音響波を受信し、スマートカードへ音響波を送信するように制御す
る方法が提供される。好ましくは、前記ソフトウェアが、前記受信された音響波
を分析して、前記音響波によって符号化されている情報を求める。別法として、
または追加として、前記ソフトウェアが、前記音響波を遠隔コンピュータに再伝
送し、遠隔コンピュータが、前記受信された音響波を分析して、前記音響波によ
って符号化されている情報を求める。別法として、または追加として、スマート
カード端末ソフトウェアのロードが、インターネットを介してソフトウェアをダ
ウンロードすることを含む。別法として、または追加として、前記音響波が超音
波を含む。別法として、または追加として、前記スマートカードが、金融勘定を
記憶するためのメモリを備える。別法として、または追加として、前記ソフトウ
ェアが、前記送信された音響波によって符号化されている情報を暗号化する。別
法として、または追加として、前記スマートカードが、カード所有者に関する識
別情報を記憶するためのメモリを備える。別法として、または追加として、前記
スマートカードが、前記コンピュータから受信された情報を分析するため、かつ
前記コンピュータへの応答を発生するための処理装置を備える。
【００５７】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、 処理装置と、 音楽を発生するように設計されたサウンド・サブシステムであって、 音響波を発生するスピーカ、および 音響波を検出するマイクロフォン を備えるサウンド・サブシステムと、 メモリと、 前記メモリにインストールされたソフトウェアと を備え、前記ソフトウェアが、前記マイクロフォンによって受信された音響波を
分析して、前記音響波によって符号化されている情報を認識し、前記ソフトウェ
アが、前記スピーカを使用して、前記認識された情報に応答する情報符号化音響
波を送信するコンピュータ・システムが提供される。好ましくは、前記音響波が
超音波音響波を含む。
【００５８】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータに周辺装置を
接続する方法であって、 サウンド発生／受信サブシステムを含む汎用コンピュータを設けること、 前記コンピュータで、前記サブシステムによって受信された音を分析して、前
記周辺装置からの音響的伝送を検出すること、および 前記コンピュータから、前記サブシステムを使用して、符号化音伝送を用いて
前記周辺装置に情報を送信すること を含む方法が提供される。
【００５９】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータと通信する方
法であって、 寄生電磁場を発生する形で場を発生するようには設計されていないコンピュー
タ構成要素を駆動することによって、コンピュータによって電磁場を発生するこ
とを含み、前記場は、前記発生により、情報で符号化されており、さらに、 前記符号化されている場を電子デバイスによって受信すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記電子デバイスが、高周波アンテナを
使用して前記波を受信する。別法として、または追加として、前記電子デバイス
が、マイクロフォンを使用して前記波を受信する。別法として、または追加とし
て、前記電子デバイスが、マイクロフォンを使用して前記波を受信する。別法と
して、または追加として、前記電磁場が、１０ｋＨｚと１００ｋＨｚの間の主交
流周波数を有する。
【００６０】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータによって電磁
放射を検出する方法であって、 情報を符号化する電磁場を発生すること、 前記コンピュータに関連するマイクロフォン・チャネルをサンプルして、前記
場によって生じるアーチファクトを検出すること、および 前記コンピュータによって前記情報を復号化すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記関連するコンピュータが、前記マイ
クロフォン・チャネルに物理的に接続されている。別法として、前記関連するコ
ンピュータが、コンピュータ・ネットワーク接続によって前記マイクロフォン・
チャネルに接続されている。
【００６１】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記電磁場が、スピーカを駆動する副
作用である。好ましくは、前記電磁場が、スピーカを駆動する副作用である。
【００６２】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記電磁場が、１０ｋＨｚと１００ｋ
Ｈｚの間の主交流周波数を有する。
【００６３】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、スピーカを使用してマイク
ロフォンをエミュレートする方法であって、 スピーカ・チャネルとマイクロフォン・チャネルとを有するコンピュータを設
けること、 コンピュータ・スピーカをマイクロフォン・チャネルに結合すること、および 前記マイクロフォン・チャネルに関する信号を前記スピーカを介して受信する
こと を含む方法が提供される。好ましくは、結合が、カプラを使用して結合すること
を含む。
【００６４】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、オーディオ・チャネル用の
カプラであって、 スピーカを選択的に駆動する、またはマイクロフォンから入力信号を受信する
ための第１のコネクタと、 マイクロフォン・チャネルに信号を送るための第２のコネクタと、 スピーカ・チャネルからスピーカ・ドライブ信号を受信するための第３のコネ
クタと、 前記第１のコネクタを使用して、前記スピーカを選択的に駆動する、または前
記マイクロフォンから信号を受信するための回路と を備えるカプラが提供される。好ましくは、前記回路が、前記スピーカ・チャネ
ルを介して切換え命令を受信する。
【００６５】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイスのステータス
を求める方法であって、 前記デバイスによって発生された情報符号化音響信号を受信すること、および 前記信号を分析し、前記情報に応答して、前記デバイスに関連する動作ステー
タスを求めること を含む方法が提供される。好ましくは、前記ステータスが前記デバイスのステー
タスを含む。別法として、または追加として、前記ステータスが、前記デバイス
とコンピュータ通信によって接続されている第２のデバイスのステータスを含む
。別法として、または追加として、前記ステータスが、前記デバイスがその一部
となっているネットワークのステータスを含む。別法として、または追加として
、前記分析が、前記信号を獲得するために使用される回路から離隔されたコンピ
ュータで分析することを含む。別法として、または追加として、前記信号が、前
記デバイスによって、前記受信を行う第２のデバイスによる問い合わせに応答し
て発生される。好ましくは、前記問い合わせが、前記デバイスの他の活動を中断
しない。
【００６６】 別法として、前記信号が、前記デバイスによって、第２のデバイスによる問い
合わせとは無関係に発生される。
【００６７】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記信号が音波信号である。別法とし
て、前記信号が超音波信号である。
【００６８】 本発明の１つの好ましい実施形態では、方法が、デバイスが設計されたときに
第２のデバイスと通信するようには設計されていない既存のスピーカを使用して
前記信号を発生するように、既存のデバイスをプログラミングすることを含む。
好ましくは、前記プログラミングが、メモリ記憶位置のみが変更されるソフトウ
ェア・プログラミングを含む。別法として、または追加として、前記プログラミ
ングが、デバイスの電子回路が変更されるハードウェア・プログラミングを含む
。
【００６９】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記電子デバイスがコンピュータを含
む。別法として、前記電子デバイスがネットワーク・ハブを含む。別法として、
前記電子デバイスがネットワーク・スイッチを含む。別法として、前記電子デバ
イスがネットワーク・ルータを含む。
【００７０】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、ただ１つのユーザ・コンピ
ュータに、第１のユーザの活動を中断することなく第２のユーザがアクセスする
方法であって、 第２のユーザによって音響的に符号化されたコマンドをコンピュータに送信す
ること、 前記コマンドをコンピュータによって受信すること、および コマンドをコンピュータによって実行すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記コマンドが超音波的に符号化される
。別法として、または追加として、前記受信が、前記コンピュータのサウンド・
カードに接続されたマイクロフォンを使用して受信することを含み、サウンド・
カードがオーディオ適用のために設計されている。
【００７１】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータ・ネットワー
キング方法であって、 第１、第２、および第３のコンピュータを設けること、および コンピュータ間の音響的伝送によって、第１のコンピュータから第２のコンピ
ュータを介して第３のコンピュータへメッセージ符号化データを送信すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記音響的伝送が、可聴音を処理するよ
うに特に設計されたサウンド・カードを利用する。別法として、または追加とし
て、前記音響的伝送が、５０ｋＨｚ未満の周波数を有する超音波を利用する。
【００７２】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイス用の無線周辺
装置であって、 電子デバイスから、７０ｋＨｚ未満の周波数を有する超音波音響的伝送を受信
するためのマイクロフォンと、 前記伝送を処理するための回路と、 前記処理の結果を表示するための表示装置と を備える周辺装置が提供される。好ましくは、前記周辺装置が、入力要素と、前
記入力要素からの入力に応答して前記電子デバイスに音を伝送するためのスピー
カとを備える。
【００７３】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記周辺機器が、前記処理の結果を印
刷するための印刷エンジンを備える。別法として、または追加として、前記処理
が、信号を音響的符号化フォーマットから前記表示に適したフォーマットに変換
することのみからなる。別法として、前記処理が、前記伝送によって符号化され
ている情報を処理することを含む。
【００７４】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記電子デバイスがコンピュータを含
む。別法として、または追加として、前記電子デバイスがラジオを含む。別法と
して、または追加として、前記周辺装置が、前記電子デバイス用のスピーカを含
む。別法として、または追加として、前記周辺装置が、前記電子デバイスによっ
て発生された時間信号を表す時間表示装置を含む。別法として、または追加とし
て、前記周辺装置が、前記電子デバイスによって発生されたステータス信号を表
すステータス表示装置を含む。
【００７５】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、電子デバイス用の無線周辺
装置であって、 電子デバイスから、７０ｋＨｚ未満の周波数を有する超音波音響的伝送を伝送
するためのスピーカと、 前記伝送を発生するための回路と、 前記伝送によって符号化された入力を受信するための入力要素と を備える周辺装置が提供される。好ましくは、周辺装置が、前記電子デバイスか
ら超音波伝送を受信するためのマイクロフォンを備える。別法として、または追
加として、前記入力要素がバーコード・リーダを含む。別法として、または追加
として、前記入力要素がスマートカード・リーダを含む。別法として、または追
加として、前記入力要素がポインティング・デバイスを含む。別法として、また
は追加として、前記入力要素がキーボードを含む。
【００７６】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータと通信する方
法であって、 少なくとも１つの特定の周辺装置に接続されたデータ線を有するコンピュータ
を設けること、 電磁場カプラを使用して信号を前記データ線に注入することによってデータ伝
送をコンピュータへ送ること、および 前記データ伝送の送信元を前記コンピュータによって識別すること を含む方法が提供される。
【００７７】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータと通信する方
法であって、 少なくとも１つの特定の周辺装置に接続されたデータ線を有するコンピュータ
を設けること、 別の周辺装置に宛てられるデータ伝送を前記コンピュータによって発生するこ
と、および 電磁場カプラを使用して前記データ線で盗聴することによってコンピュータか
ら前記データ伝送を受信すること を含む方法が提供される。
【００７８】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、非結合周辺装置からコンピ
ュータにデータを注入する方法であって、 前記データを非結合周辺装置からタップへ送信すること、および 前記タップによって、前記コンピュータに結合された周辺装置を物理的に活動
化すること を含む方法が提供される。好ましくは、物理的活動化が、キーボードにあるキー
を活動化することを含む。別法として、物理的活動化が、マウスを振動させて活
動化することを含む。
【００７９】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータと通信する方
法であって、 コンピュータによってデータ伝送を発生すること、 データを伝送するようには設計されていない構成要素を、前記コンピュータに
よって、前記データの伝送を行うように制御すること、および 第２のデバイスによってコンピュータからの前記データ伝送を受信すること を含む方法が提供される。好ましくは、前記コンピュータが、前記コンピュータ
の機械的構成要素の活動を、前記コンピュータによって発生された機械音の変調
によって前記データを伝送するように制御する。別法として、または追加として
、前記コンピュータが、前記コンピュータのステータスＬＥＤの活動を、前記Ｌ
ＥＤの照明の変調によって前記データを伝送するように制御する。別法として、
または追加として、前記コンピュータが、前記コンピュータの電気構成要素の活
動を、前記コンピュータによって発生された寄生高周波信号の変調によって前記
データを伝送するように制御する。
【００８０】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータ・ネットワー
クを介してデータを伝送する方法であって、 サウンド・ファイルを第１の位置に設けること、 前記サウンド・ファイルを前記コンピュータ・ネットワークを介して第２の位
置へ伝送すること、および 前記サウンド・ファイルを音響サウンドとして第３の位置にある処理装置に伝
送すること を含む方法が提供される。
【００８１】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コンピュータ・ネットワー
クを介してデータを伝送する方法であって、 データを音響サウンドとして第１の位置で符号化すること、 前記サウンド・ファイルを音響サウンドとして第２の位置へ伝送すること、 前記ネットワークを介して、前記音響サウンドをサウンド・ファイルとして第
３の位置へ伝送すること を含む方法が提供される。
【００８２】 本発明の１つの好ましい実施形態では、前記ネットワークがインターネットを
含む。
【００８３】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、音響信号を分析する方法で
あって、 マイクロフォンを使用して前記信号を受信し、マイクロフォンが信号をアナロ
グ電気信号に変換すること、 前記アナログ信号を使用して、集積回路の少なくとも１つのデジタル・データ
・リード線を駆動すること、および 前記集積回路を使用して前記信号を処理すること を含む方法が提供される。好ましくは、該方法が、前記ドライブの前に前記電気
信号を増幅することを含む。
【００８４】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、２つの電子デバイス間での
パルスの飛行時間を求める方法であって、 第１の電子デバイスのスピーカを使用して、音響パルスと電磁パルスを同時に
発生すること、 第２の電子デバイスに関連するただ１つの検出器を使用して、音響パルスと電
磁パルスの両方を検出すること、および ２つのパルスの受信間の遅延に基づいて２つのデバイス間での前記音響パルス
の飛行時間を求めること を含む方法が提供される。
【００８５】 また、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、音響通信の方法であって、 音響バンドに関するエコー持続時間を推定すること、および 音響バンドを使用してデータを伝送することを含み、データ要素間に、前記エ
コー持続時間に応答する持続時間を有する沈黙期間が設けられる方法が提供され
る。好ましくは、データ要素が、ＦＳＫ符号化プロトコルで、個々の周波数を使
用して符号化される。別法として、または追加として、推定が、予想される通信
ジオメトリに基づいて推定することを含む。別法として、推定が、前記データ伝
送に隣接して生成される少なくとも１つの音響較正に基づいて持続時間を推定す
ることを含む。
【００８６】 本発明は、本発明の非限定的な好ましい実施形態の下記の詳細な説明を参照す
ることで、より明確に理解されることになる。
【００８７】 （好ましい実施形態の詳細な説明） 図１は、本発明の好ましい実施形態による、音波を使用して通信を実行するこ
とが可能な、コンピュータ２０および電子デバイス３０の概略図である。現在、
市販されるほとんどのコンピュータは、サウンド・システム２４を含み、これは
、通常、少なくとも１つのマイクロフォン２６および少なくとも１つのスピーカ
２８に接続されたサウンド・カードである。多くの電子デバイスは、マイクロフ
ォン３４およびスピーカ３６を含む。本発明の好ましい実施形態では、コンピュ
ータ２０および電子デバイス３０が、通常は、コンピュータ通信のためではなく
、人間の通信のために設計されている、これらの標準コンポーネントを使用して
通信する。いくつかのケースでは、電子デバイス（またはコンピュータ）が、そ
れに１つまたは複数のスピーカおよび１つまたは複数のマイクロフォンを接続す
ることができるジャックを含み得る。好ましくは、そうした接続済みの音響要素
は、デバイスの遮られにくい部分、好ましくは、その要素が広い視界を有する位
置に配置する。
【００８８】 本発明の１つの好ましい実施形態では、ポピュラーな「Ｓｏｕｎｄ−Ｂｌａｓ
ｔｅｒ」などの標準サウンド・カードを使用して、電子デバイス、玩具および／
または他のオブジェクトに対する（また、それらから受信するための）音波信号
および／または超音波信号を生成する。この音響信号は、可聴であることも、あ
るいは、例えば、主に超音波周波数また超低周波数を有して、不可聴であること
も可能である。好ましくは、２２ｋＨｚ、２４ｋＨｚ、３２ｋＨｚの周波数が使
用される。というのは、標準サウンド・カードが、これらのサンプリング速度（
および／またはその倍数、例えば、４４ｋＨｚおよび４８ｋＨｚ）を提供するか
らである。本明細書で使用する「メイン周波数」という用語は、そこに信号を搬
送する情報のエネルギーのほとんどが集中している周波数帯を表すために使用し
ている。いくつかのケースでは、例えば、異なる可聴音上に超音波信号がオーバ
ーレーされた時、信号の情報搬送部分は、カードによって生成されるメイン周波
数にはない。
【００８９】 本発明のいくつかの好ましい実施形態では、例えば、そのサンプリング周波数
を増加させることによって、サウンド・カードが、ほとんど超音波に近い領域で
動作するように適合されている。一般的に、コンピュータ・システムに使用され
るマイクロフォンおよびラウドスピーカは、適合なしに、十分な忠実度を有する
低周波超音波をサポートすることができる。ただし、いくつかのケースでは、特
別な超音波感知マイクロフォンまたは超音波有効スピーカを使用することができ
る。他のケースでは、特定のマイクロフォンおよび／またはラウドスピーカの感
度は、電子デバイスとの通信に先立って、または通信中に判別され得る。一例で
は、知られている特性を有するデバイスが、等しく強力な信号をいくつかの周波
数で伝送する場合、マイクロフォンの周波数感度（および／または方向感度）を
判別することができる。同様の方式で、コンピュータは、これらの音ならびにデ
バイスによって検出され、使用される特定のラウドスピーカの出力特性を判別す
るために分析される信号を生成することができる。さらに、自己調整手順が、コ
ンピュータのマイクロフォンを使用して、コンピュータの出力を聞くことによっ
て、実行され得る。いくつかのケースでは、デバイスとコンピュータ・サウンド
・システムの両方が、自己テストおよびクロス・テストを組み合わせることによ
って、調整され得る。
【００９０】 いくつかのケースでは、マイクロフォンおよび／またはサウンド・カードが、
十分に高感度で、音響信号が送信されていない（例えば、ラウドスピーカが存在
しない）場合でさえ、音響信号を生成することに関連するＲＦ信号をオブジェク
トから受信する。別法では、またはさらには、オブジェクトが、超音波の生成中
にスピーカまたはサウンド・カードによって生成されたＲＦ信号を検出し得る。
これらのＲＦ信号は、一般的に、超音波信号ほど照準線の欠如の影響を受けない
。例としての実施形態では、電話機ハンドセット（またはそこでスピーカおよび
マイクロフォンが置き換えられた他のデバイス）との通信のためのデバイスを、
電話機からの音の検出が電話機スピーカからのＲＦフィールドの検出によってエ
ミュレートされるようにすることによって、小さくすることが可能である。した
がって、スマートカードを小さくし、電話機マイクロフォンに対して配置して、
やはり電話機ラウドスピーカからの信号を受信することが可能である。別法では
、またはさらには、デバイスは、ＲＦフィールドを伝送して、電話機マイクロフ
ォンでの電気信号を生成することができる。これらの伝送され、受信された信号
は、超音波であることが可能である、あるいは、これらは、例えば、当技術分野
でＤＴＭＦまたはＤＴＭＦ様式の信号として知られる音波であることが可能であ
る。
【００９１】 本発明の好ましい実施形態では、玩具をプログラムし、かつ／または玩具から
情報を受信するのに、音響通信などを使用することが可能であり、例えば、これ
は、米国特許第５７５２８８０号によって記載されるとおり、この目的でＲＦリ
ンクの代わりをする。この特許の開示は、参照により、本明細書に組み込まれる
。特定の実施形態では、玩具に直接に、インターネットから音楽をダウンロード
することができ、これは、例えば、ＭＰ３サウンド・ファイルを搬送するように
超音波信号を変調することによって行われる。別法では、またはさらには、こう
したリンクを玩具とのリアルタイム通信のために使用することができる。
【００９２】 本発明のいくつかの実施形態は、電子デバイスがコンピュータと通信すること
を必要としない。図２は、２つの通信中の電子デバイス３０および３０´の概略
図である。一例では、ＰＤＡが、プリンタと通信する。別の例では、オーガナイ
ザが、サテライト電話機と通信する。場合によっては、こうした通信が、データ
・ファイルを交換し、かつ／またはモデム接続などの機能を共用するのに使用さ
れる。いくつかのケースでは、ポート・アダプタが、ポートにプラグインされて
いる必要がある可能性があり、これは、例えば、音響信号とパラレル・ポート信
号の間で変換を行う、音波対パラレル・アダプタである。
【００９３】 本発明の好ましい実施形態によれば、コンピュータ・ネットワークが、オーデ
ィオ・カード、ラウドスピーカ、およびマイクロフォンなど、既存のハードウェ
アを使用して、通信のためにコンピュータ間で伝送される音波を利用する。好ま
しくは、この音波は、超音波である。本発明の好ましい実施形態では、コンピュ
ータ・ネットワークなどが、ＰＤＡまたは可搬コンピュータを別のコンピュータ
に接続するのに使用され、これは、例えば、データ転送、あるいはモデム、プリ
ンタ、または記憶デバイスなどの周辺機器を共用するために行われる。したがっ
て、既存のＰＤＡ（ラウドスピーカおよびマイクロフォンを含む）は、ＰＤＡ内
に追加のハードウェアを必要とせず、おそらく、ソフトウェアの小さな変更のみ
を必要として、デスクトップ・コンピュータのモデムを使用することができる。
このソフトウェアの変更は、実施形態により、ＰＤＡ上のアプリケーション・ソ
フトウェア内、またはオペレーティング・システム・ソフトウェア内（またはそ
の両方）で行い得る。別の例では、（下記に記載するような）音響使用可能のス
マートカードが、標準デスクトップ・コンピュータを使用して、情報を印刷また
はバックアップすることができる。別法では、またはさらには、こうしたネット
ワークを、例えば、ファイル共有またはプリンタ共用のために、小さなオフィス
で使用することができる。
【００９４】 本発明の好ましい実施形態では、標準通信プロトコル／言語が定義されて、多
くのタイプのデバイスが、その標準言語を使用して、通信を行い、かつ／または
リソースを共用できるようにする。別法では、既存のネットワーク言語を使用す
ることが可能である。
【００９５】 本発明の好ましい実施形態では、音波および／超音波通信が、使用料金の課さ
れるアイテムに対して、場合によっては、受動トランスポンダである、リアクテ
ィブ・コンポーネントを使用して、使用料または料金（人間、パッケージ、また
は車両の）を支払うために使用される。別の例では、こうした通信が、地下鉄ま
たはバスに対する交通運賃を支払うために使用される。別法では、またはさらに
は、本明細書に記載の音響メカニズムが、自動燃料補給／料金請求システムのた
めに使用され、場合によっては、料金請求および／またはマイル距離情報をポン
プ・レシーバに伝送して、燃料の流れを制御し、かつ／または燃料タイプを検証
する。場合によっては、カー・ダッシュボード・スピーカ、カー・ホーン、アラ
ーム・スピーカ、カー・ラジオ・スピーカまたは専用スピーカが、必要な音波お
よび／または超音波信号を出すのに使用される。いくつかのケースでは、前述の
とおり、検出されるのは、スピーカによって生成されるＲＦ信号である。本発明
の好ましい実施形態では、カー・ラジオ・スピーカが、専用電子デバイスからラ
ジオまたはそのラウドスピーカに対して電磁波を伝送することによって、必要な
音を生成するようにされる。
【００９６】 コンピュータの使用に対する別法では、またはさらには、本発明の好ましい実
施形態では、例えば、ケーブルＴＶシステムのセットトップ・ボックスが、音響
信号を伝送し、かつ／または受信するのに使用される。好ましくは、マイクロフ
ォンが、このセットトップ・ボックスに接続される。別法では、またはさらには
、セットトップ・ボックスに対して戻る伝送が、ＩＲ信号を使用して、これがセ
ットトップ・ボックスによって検出され得る。一例では、セットトップ・ボック
スは、信号を分析するソフトウェアを含む。こうした信号は、テレビジョンまた
はセットトップ・ボックスによって生成された音に対する、電子デバイスおよび
／または玩具の応答を含み得る。別法では、またはさらには、セットトップ・ボ
ックスが、セットトップ・ボックスによって圧縮解除されたビデオおよび／また
はオーディオ・ストリームに対して、音（または超音波）を追加する。別法では
、またはさらには、光感受性電子デバイスが検出するように、セットトップ・ボ
ックスが、ビデオ・ストリームに時間的および／空間的光変調を追加する。
【００９７】 本発明の好ましい実施形態では、電子デバイス（またはコンピュータ）による
信号の検出が、信号のバイナリ検出、すなわちオン／オフ状態の検出を含む。さ
らには、または別法では、より複雑な信号検出および分析の技法を実装すること
が可能であり、例えば、これは、信号の振幅、周波数、周波数スペクトル、ドッ
プラー・シフト、振幅および／または持続時間の変化の検出、反復回数の検出、
音声認識および／または音の他のパターン認識である。プロトコルを符号化する
様々な情報を使用することが可能であり、これは、ＡＭ、ＦＭ、ＰＳＫ、ＱＰＳ
Ｋの符号化および／またはパルス長符号化を含む。伝送される信号は、送信を行
うデバイスの動作、位置、環境、近辺のデバイス、ローカル方式で感知される情
報、論理状態、即応性、情報の要求および／またはそうした要求に対する応答を
含み得る。
【００９８】 こうした信号の検出および／または分析は、また、電子デバイスと通信を行う
コンピュータ上でも実行され得る。物理検出回路は、好ましくは、デバイス上に
配置する。さらには、または別法では、検出回路もまた、コンピュータ上に配置
する。
【００９９】 本発明の好ましい実施形態では、マイクロフォン３４（またはマイクロフォン
２６）が、指向性マイクロフォン、例えば、立体音響マイクロフォン、またはそ
こで周波数応答が空間的に一様でないマイクロフォンを含み、音源の方向を判別
するのを助ける、またはノイズを抑制する。
【０１００】 １９９８年９月１６日、イスラエル国の受理官庁に出願された、「Ｔｈｅ Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｔｏｙｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｂｙ Ｓｏｕｎｄｓ
」と題されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ９８／００４５０であり、その開示が参照
によって本明細書に組み込まれるものが、音起動の玩具を記載する。詳細には、
この出願は、運動の結果、偶発的に音を生成する様々な音生成器を記載しており
、例えば、これは、ボックス内のビーズまたはカサカサ鳴る材料からのノイズで
ある。こうした音生成器は、玩具に接続および／または取り付けられて、玩具が
動いたとき、別の玩具またはデバイスが捕える信号を生成することになる。この
ＰＣＴ出願は、また、指向性マイクロフォンおよび／または２つまたはそれより
多くのマイクロフォン要素を使用して、音の方向および／または位置を検出する
ことも、記載している。さらに、または別法では、音の振幅に基づいて、相対的
距離が判別される。
【０１０１】 １９９８年１２月１４日に出願され、「Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ Ｔｏｙｓ」
と題されたイスラエル国出願１２７５６９であり、その開示が、参照によって本
明細書に組み込まれているものが、音波を使用して相互作用する様々な玩具およ
び電子デバイスを記載する。これらの出願は、音響方式で制御されるデバイスの
設計および使用に役立ち、また本発明のいくつかの好ましい実施形態に適用する
ことが可能な情報を含んでいる。
【０１０２】 図３は、コンピュータと通信を行うスマートカード４０の概略図である。スマ
ートカードは、電子デバイスの特別なケースではあるが、通常のスマートカード
は、音響入力／出力チャネル、特に、低い超音波周波数での超音波に対するもの
を含まないことに留意されたい。
【０１０３】 本発明の好ましい実施形態では、スマートカード４０が、音響要素４２、この
音響要素を制御するプロセッサ４４、および情報を記憶するためのメモリ４６を
含む。こうしたスマートカードは、伝送と受信の両方のために、単一の圧電変換
器（場合によってはフィルム層）を使用することが可能である。
【０１０４】 多くの電子デバイスが、スピーカおよび／またはマイクロフォンを含むので、
こうしたカードは、適切なソフトウェアを有する任意のそうしたデバイスと通信
を行うことができる。エレクトロニクスの増大するサイズのため、いくつかのケ
ースでは、スマートカードは、サイズと機能性の両方に関して、ＰＤＡまたは他
の電子手段を使用してエミュレートする（またはその逆を行う）ことが可能であ
る。さらに、または別法では、こうしたスマートカード機能性は、セルラ電話機
またはラップトップ・コンピュータによっても示され得る。ラップトップ・コン
ピュータおよびＰＤＡの利点は、それらの便利なユーザ・インターフェースであ
る。セルラ電話機の利点は、中央設置場所とのリアルタイム通信および／または
オフライン通信の可能性である。
【０１０５】 こうしたスマートカードの特に望ましい使用は、認証のため、すなわち、デジ
タル署名方法を使用する、電子商取引の認証のためのものである。そうした適用
形態では、カードは、サウンド・カードからコンピュータに対して音波を伝送す
ることによって、インターネットまたは電話機を介して、ベンダに暗号化された
情報または署名された情報を提供するのに使用することができる。これらの音波
は、ベンダまたは検証装置に、サウンド・ファイルまたはデータ・ファイルとし
て転送することができる。スマートカードは、スマートカードに対して音響方式
、あるいはデータをサウンド・ファイルに入力するのに人間を使用して、コンピ
ュータによって提示された情報に応答する情報を生成することができる。
【０１０６】 図４は、本発明の好ましい実施形態によるスマートカード・ドッキング・ステ
ーション１１０の概略図である。スマートカード１１２が、リーダ１１０に挿入
される。リーダの一部分１１４は、例えば、ＲＦ、磁界、超音波、ＩＲおよび／
または任意の他の通信プロトコルを使用して、スマートカードと通信を行うよう
に構成されている。場合により、異なる物理プロトコルごとに１つの、複数のそ
うした領域１１４が提供される。カードとのこれらの通信は、好ましくは、音響
変換器１１６を使用して音響通信に変換され、本明細書に記載の方法を使用して
、遠隔コンピュータまたは他の電子デバイスに対して送信され、かつ／またはそ
れによって受信される。したがって、スマートカードの所有者は、専用リーダを
コンピュータにインストールすることなしに、標準コンピュータと容易に相互作
用することができる。代わりに、スマートカードの所有者は、無線方式でコンピ
ュータと通信を行うことができるミニチュア・アダプタ１１０を携行することに
なる。別法では、スマートカードは、超音波通信プロトコルを有するように構成
されて、ドッキング・ステーション１１０を必要とすることなく、スワイピング
が実行され得るようになっている。
【０１０７】 別法では、またはさらには、ドッキング・ステーション１１０が、一般のクレ
ジット・カードなどの磁気カードのため専用に設計されている。ステーション１
１０は、好ましくは、領域１１４内に高感度の磁界検出器を含み、ドッキング・
ステーションにカードが挿入されたとき、磁気ストリップが読み取られる。した
がって、専用ハードウェアを接続する必要なしに、多くの既存の電子デバイスで
標準磁気カードのスワイピングが可能となる。専用ステーションは、例えば、１
０ｍｍより薄く、または５ｍｍよりさえも薄くすることが可能である。好ましく
は、ドッキング・ステーションは、閉じた構成を有しているが、センサおよびカ
ードをそれに対して保持するコントラ（ｃｏｎｔｒａ）を備えたオープンなドッ
キング・ステーションも想定することが可能である。カードのスワイピングは、
一方向通信プロセスではあるが、いくつかのケースでは、双方向通信が好ましい
可能性があり、例えば、ユーザが、購入に関する情報、例えば、その量、回数、
タイプ、および認証確認を収集する場合などがそうである。いくつかの実施形態
では、この情報は、後述のとおり、ステーション１１０によって蓄積され得る。
【０１０８】 別法では、またはさらには、ステーション１１０は、ＰＤＡ、セルラ電話機、
「オーガナイザ」、または他の可搬電子デバイスのポートに付加することができ
るように適合することができる。こうしたステーションは、ポートでの電子信号
を、コンピュータによって認識され得る音波および／または超音波信号に変換す
る。
【０１０９】 専用ステーションは、各デバイスおよび各スマートカード・タイプごとに製造
することができる。別法では、単一ステーションを複数のデバイス・タイプに対
して構成することが可能であり、これが、出力ポートの論理を検出するための自
動センシング回路を含み得る。こうした検出の一例は、デバイスから既知の信号
を「伝送」して、ステーションがその信号を検出できるようにする設定を判別す
ることによるものである。自動検出の別の例は、伝送の振幅または形状など、デ
バイスの特性を自動方式で認識することによるものである。別法では、ステーシ
ョン１１０は、異なるタイプの電子デバイス間での選択を手動で行うための、ス
イッチまたは他のユーザ・インターフェースを含み得る。
【０１１０】 音響通信が、少なくとも１つの通信方向（コンピュータ対スマートカードまた
はスマートカード・コンピュータ）で好ましいのではあるが、通信方向のうちの
１つまたは両方が、一時的または永続的に、他の技術を利用することも可能であ
る。例えば、カードは、ＩＲＤＡ ＩＲ通信規格またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｒ
Ｆ通信規格を使用することが可能である。別法では、方向のうちの１つが手動で
あり、例えば、デバイスが、ユーザに、彼が他のデバイスに何を入力すべきかを
表示する。
【０１１１】 本発明のいくつかの実施形態では、ステーション１１０が、デバイスまたは磁
気カードの機能性を向上させることが可能であり、場合により、その機能性をス
マートカードのそれにまで高める、あるいはそれほど多目的ではないスマートカ
ードの機能性を向上させる。例えば、ステーション１１０は、ベンダによって伝
送された暗号化された信号（これを磁気カードは、読み取り、かつ／または処理
することができない）を復号化することによって、ベンダの認証を提供する。別
の例では、ステーション１１０が、磁気カードの使用を追跡するためのメモリを
含む。別の例では、ステーション１００が、位置決め機能を提供することができ
る。
【０１１２】 本発明の好ましい実施形態では、音源と複数のマイクロフォンの間の空間角度
が、マイクロフォンでの位相差を分析することによって判別される。別法では、
またはさらには、当技術分野で知られている他の方法を、位置決めのために使用
することができる。本発明の好ましい実施形態では、パルス発生音源および複数
のマイクロフォンの相対的位置が、飛行方程式の解答時間によって判別される。
したがって、他の電子デバイスまたはスマートカードに対する電子デバイスおよ
び／またはコンピュータの相対的位置を判別することができ、これを、前述の電
子デバイスのうちの１つの動作および／または協動を制御するのに使用すること
ができる。
【０１１３】 本発明の好ましい実施形態では、３次元の位置を判別するために、４つのマイ
クロフォンを使用する。ｒ＝（ｘ0、ｙ0、ｚ0）のソースおよびＭｉ＝（ｘｉ、
ｙｉ、ｚｉ）の「ｉ」個のマイクロフォンについて、ソースとマイクロフォンの
間の距離は、Ｄｉ＝‖ｒ−Ｍｉ‖である。音響速度「ｃ」を、例えば、空気中の
既知の速度に基づいて知ることができる。別法では、これは、肯定された既知の
相対的位置を有する、ソースとマイクロフォンの間の飛行の時間を測定すること
により、判別することが可能である。距離の間の差は、好ましくは、Ｄ（ｉ，ｊ
）＝Ｄｉ−Ｄｊ＝ｃ＊ｄｔ（ｉ，ｊ）であり、ここで、ｄｔ（ｉ，ｊ）は、マイ
クロフォンｉでの到達の時刻とマイクロフォンｊでの到達の時刻との間の差とし
て定義される。Ｎ個のマイクロフォンについて、Ｎ−１個の独立の異なるｄＤが
存在する。最適の構成では、４面体の頂点に配置された４つのマイクロフォンが
、ソースの位置を判別するのに使用され得る。実際的な考慮から、こうした構成
は、可能ではないことがあり得る。好ましくは、４つより多くのマイクロフォン
を使用して、ノイズに対するより高い抵抗および／またはより高い位置測定の精
度を得ることができるようにする。本発明の好ましい実施形態では、３次元の位
置が、次の形式の３つの方程式を数値的または解析的に解くことによって判別さ
れる。 ｄＤ＝ｃ＊ｄｔ（ｉ，ｊ）＝‖ｒ−Ｍｉ‖−‖ｒ−Ｍｊ‖、ここで、（ｉ，ｊ
）は、好ましくは、（１，２）、（２，３）、（３，４）であるように選択され
る。ただし、任意の別の独立した３対のマイクロフォンを使用することも可能で
ある。いくつかのケースでは、電子デバイスのうちの１つがトランスポンダとし
て動作すれば、便利であり、これが、信号を受信して、受信された信号および／
またはその飛行の時間を示す信号を送り返す。
【０１１４】 本発明のいくつかの実施形態では、その位置が検出されることになるオブジェ
クト上で受動タグを使用して、前述の位置決め方法を適用することができる。本
発明の好ましい実施形態では、こうしたタグは、スピーカによって生成されるＲ
Ｆフィールドを使用して、コンピュータ・スピーカによってパワーが供給される
。別法では、他のＲＦ生成コンピュータ・コンポーネントを使用することができ
、このパワー供給を使用して、タッグが反応するようにすることができる。別法
では、このパワー供給は、他の使用のために使用することが可能である。別法で
は、パワー供給は、標準スマートカードＲＦ結合周辺機器を使用することによる
ものであり得る。
【０１１５】 位置の判別は、オブジェクトに入射するトランスポンディング信号に基づくこ
とが可能である。別法では、オブジェクトは、問い合わせ信号の着信の時刻を符
号化する信号を伝送することができる。したがって、位置決めの正確度は、オブ
ジェクトが、問い合わせ信号の周波数よりも高い分解能を有するクロックを有す
るものと想定して、問い合わせ信号の周波数よりも高いものであり得る。
【０１１６】 本発明の好ましい実施形態によるタッチ・スクリーンは、音響伝送を使用して
、ペンなどのタッチ器具の位置を検出する。本発明の好ましい実施形態では、ペ
ンの位置が、ペンの上に取り付けられた１つまたは複数のマイクロフォンおよび
／またはスピーカを使用して判別され、これが、コンピュータおよび／または他
のスピーカおよび／またはマイクロフォン・コントローラに信号を送信し、かつ
／またはそこから信号を受信する。場合により、タッチ器具の３次元位置は、２
つのマイクロフォンおよび２つのスピーカなど、４つの音響要素を使用して判別
される。コンピュータは、通常、モデム・スピーカ、内部スピーカ、および／ま
たはオプションとしてキーボード・スピーカ、ならびにサウンド・カード・スピ
ーカを含むことに留意されたい。ただし、最近は、標準のインストレーションで
、内部スピーカは提供されない。さらに、いくつかのコンピュータは、超音波ポ
インティング・デバイスまたは他の超音波ポートを含む。本発明の好ましい実施
形態では、スマートカードが、この超音波通信ポートを使用して、通信を行うこ
とができる。
【０１１７】 より基本的なタイプの位置検出は、スピーカとマイクロフォンの間の超音波ビ
ームの、オブジェクトによる中断を検出することに基づき得る。
【０１１８】 別法では、または応答するオブジェクトを使用する位置検出に加えて、レーダ
・タイプの位置または距離検出を使用することができ、そこでは、コンピュータ
のマイクロフォンが、オブジェクトからの超音波の反射を検出し、この波が、コ
ンピュータ・スピーカによって生成される。異なるオブジェクトからの反射の間
の相対的な差だけを検出することによって、音源の正確な位置を知らずに、オブ
ジェクトの相対的距離を判別することができる。
【０１１９】 本発明の好ましい実施形態では、マイクロフォンが、音響パルスとこの音響パ
ルスを生成することの副次作用として生成される電磁パルスの両方を検出する。
電磁パルスは、実質的に同時であるので、これを、音響パルスの飛行の時間を判
別するためのクロックまたは基準時刻として使用することができる。さらに、ト
ランスポンダ・マイクロフォンが、両方の種類のパルスを検出することができる
ので、トランスポンダによって検出された信号の再伝送を使用して、単に飛行の
合計時間だけでなく、トランスポンダに対する飛行の成分時間を判別することが
可能である。
【０１２０】 本発明の好ましい実施形態では、位置決め方法が調整プロセスを使用し、そこ
で位置指定された器具を１つまたは複数の既知の位置に配置して、スピーカおよ
びマイクロフォンの位置に対する修正を行うことができるようにする。別法では
、またはさらには、調整方法を使用して、伝搬時間（音響波および／または音を
生成する電子信号の）および／または反射、波長依存の減衰および／またはブロ
ードバンド減衰に対する修正を行う。
【０１２１】 本発明の好ましい実施形態によれば、異なるタイプのタッチ・スクリーンが、
「タッチ感受性」表面にタッチ器具が接触したとき生成される音の検出および位
置判別（２Ｄまたは３Ｄ）に基づいて、タッチ器具の位置を検出する。この表面
は、特定の音を提供するため、クリンクル紙（ｃｒｉｎｋｌｅ−ｐａｐｅｒ）な
ど、音を生成する材料でコートすることが可能である。
【０１２２】 本発明の好ましい実施形態では、例えば、前述のとおり、問い合わせを受ける
オブジェクトが超音波信号を受信して、それをコンピュータのマイクロフォンに
送り返す。本発明の好ましい実施形態では、コンピュータが、飛行の時間および
／または伝送の他の属性と分析して、オブジェクトからの距離、それに対する位
置、その運動速度、および／または他の空間属性を判別する。いくつかのケース
では、複数のソースまたはレシーバをオブジェクト上に配置して、オブジェクト
の角運動を判別するのに役立てることが可能である。別法では、またはさらには
、応答のドップラー分析を使用して、距離の変化を検出することができる。別法
では、またはさらには、距離の変化が、２つの連続的に測定された距離を比較す
ることによって判別される。複数のソースを、例えば、信号生成のタイミング、
使用される周波数帯、および／または伝送信号の符号化によって区別することが
可能である。
【０１２３】 本発明の好ましい実施形態では、オブジェクトが、問い合わせ信号に即時に応
答する。別法では、オブジェクトが、問い合わせ信号に対するその応答を、例え
ば、数ミリ秒だけ遅延させる。別法では、またはさらには、オブジェクトが、受
信周波数とは異なる周波数で、例えば、２０ｋＨｚの照会に応答して２４ｋＨｚ
で伝送を行う。別法では、またはさらには、オブジェクトによって伝送される信
号が変換器によって受信され、次に、これが、この信号をコンピュータに対して
、例えば、音響方式で、または電磁結合を使用して伝送する。別法では、または
さらには、オブジェクトが識別コードで応答することができる。別法では、また
はさらには、オブジェクトが、その伝送をエンベロープで変調し、このエンベロ
ープが、好ましくは、識別コードとして、かつ／または、例えば、玩具の腕の位
置といった、オブジェクトの状況に関する情報の伝送のために役割を果す。いく
つかのケースでは、オブジェクトが、さらに遠隔のオブジェクトからの情報を中
継する。識別の場合、オブジェクトは、コンピュータからのプロンプトがない場
合さえも、例えば、定期的、またはユーザがオブジェクト上のボタンを押すこと
によって（またはオブジェクトを収縮することによって）、ＩＤコードを送信す
る。
【０１２４】 本発明の好ましい実施形態では、オブジェクトが、トランジスタを介するコイ
ルの放電を使用して、受信する信号の増幅を行い、ここで、トランジスタは、可
変レジスタおよび／または波形コントローラとしての役割をする。
【０１２５】 本発明のいくつかの好ましい実施形態では、生成された音が、既存のネットワ
ークを介して、間接的に伝送される。適切なネットワークの一例は、電話ネット
ワーク、好ましくはデジタル・ネットワークであり、そこで、音が１つの電話機
から別の電話機に転送される。適切なネットワークの別の例は、インターコム・
システムである。適切なネットワークの別の例は、ＬＡＮまたはインターネット
である。さらに、後述のとおり、超音波は、電気配線または水またはガス・パイ
プなどのパイプを介して伝送（音響そして、電磁波としてではなく）することが
可能である。
【０１２６】 本発明の好ましい実施形態では、無線電話システムが、本明細書に記載のとお
り、超音波通信を使用して、基地局、例えば、コンピュータまたは電話機と通信
を行う。本発明の好ましい実施形態では、どの基地局がどのハンドセットと通信
しているか追跡していることにより、かつ、基地局がハンドセットを探し出し、
またハンドセットが基地局を変更することができるようにすることによって、オ
フィスの電話ネットワークまたはコンピュータ・ネットワークが、通信のための
ローカル・セルラ・ネットワークの役割を果すことができる。
【０１２７】 多くの状況では、単一の時点で、領域内に複数のスマートカード（または、通
信のために超音波を使用する他の電子デバイス）が存在することになる。本発明
の好ましい実施形態では、異なるデバイスが、共に同時に伝送を行うことがない
ように調整を行う。一例では、中央コンピュータが、時間、周波数、またはコー
ディング（ＣＤＭＡ）のスロットを割り当てる。別の例では、ＡＬＯＨＡアルゴ
リズムが、衝突を避けるために使用される。
【０１２８】 本発明のいくつかの実施形態は、ハードウェアを設置することなしに、コンピ
ュータ（または他のデバイス）と通信を行う他の方法を考慮する。図５は、本発
明の好ましい実施形態による、コンピュータ１００のための通信タップ１０２の
概略ブロック図である。図５の構成では、タップは、好ましくは、既存の周辺機
器１０４に対する通信回線上に配置する。したがって、ユーザは、コンピュータ
内部の仕組みについては、言うまでもなく、コンピュータの後部にさえアクセス
する必要がない可能性がある。電子デバイス１０６、玩具、および／またはスマ
ートカードは、好ましくは、タップ１０２に信号を送信し、かつ／またはそこか
ら信号を受信する。さらに、または別法では、デバイス１０６は、受信のための
１つ、送信のために１つのタップを使用することが可能である。場合によっては
、デバイスは、通信の一方向のためにのみタップを使用する。
【０１２９】 本発明の好ましい実施形態では、タップは、プリンタに対するケーブル、ネッ
トワーク・ケーブル、カメラ・ケーブル、および／またはＳＣＳＩ接続上に配置
する。さらには、または別法では、タップは、例えば、マウス・ケーブルといっ
た、シリアル・ケーブル上に配置する。さらには、または別法では、タップは、
例えば、電話回線上に配置する、またはタップを別の電話ソケットにプラグイン
することによって、モデムによって受け取られるべきモデム回線上に配置する。
さらには、または別法では、タップは、ゲーム・コントローラ回線上に配置する
。さらには、または別法では、タップは、ラウドスピーカ回線上に配置する。こ
のタイプのタップは、ラウドスピーカによって再生成され得ない信号を検出する
ことができ、例えば、これは非常に高い周波数、例えば、５０ｋＨｚより高い周
波数である。さらには、または別法では、タップは、マイクロフォン回線上に配
置し、場合によっては、マイクロフォン回線および／またはマイクロフォン自体
を音波、超音波、または非音響のアンテナ（例えば、ＲＦ）として使用する。さ
らには、または別法では、タップは、ディスプレイ・ケーブル回線上に配置する
。
【０１３０】 本発明の好ましい実施形態では、タップは、電磁カプラを含み、これが、タッ
プ内またはその近くを通るケーブル内の信号を誘起することができる。さらには
、または別法では、タップは、回線内の信号を検出して、それらをデバイス１０
６に伝送することができる。本発明の好ましい実施形態では、信号は、回線を通
過する通常の信号とは異なる搬送周波数および／または信号周波数にある。さら
には、または別法では、信号は、反対方向に伝送される（プリンタなどの出力ラ
イン上に入力信号、またはマウスなどの入力ライン上に出力信号）。さらに、ま
たは別法では、信号が情報を符号化し、この情報がコンピュータ内のデータ・ス
トリームから検出されて、取り除かれる。さらには、または別法では、信号は、
同期回線上で非同期である。さらには、または別法では、信号は、コンピュータ
および／または周辺機器によって信号が予期されていないときにのみ、伝送され
る。
【０１３１】 本発明の代替の実施形態では、圧電アクチュエータ（または他の振動要素）を
マウス（またはマイクロフォン）に接続する。このアクチュエータが、マウスを
１または２スクリーン・ピクセルの（あるいはそれより小さい）振幅で振動させ
て、この振動が玩具からの信号として、コンピュータ内のソフトウェアによって
検出される。リターン信号をアクチュエータと関連付けられたタップに、シリア
ル・ケーブルを介して伝送することが可能であり、この信号は、好ましくは、タ
ップによって認識され、かつ／またはマウスによって無視されるように符号化さ
れている。
【０１３２】 本発明の代替の実施形態では、デバイス１０６が、コンピュータ１００に付加
されたキーボード上のキーを動作させるタップを使用して、コンピュータ１０２
に信号を送信する。こうした動作（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）は、例えば、機械方式
または磁気方式（例えば、磁気スイッチ付きキーボード）であり得る。好ましく
は、使用されるキーは、シフト・キーである。さらには、または別法では、コン
ピュータからの信号が、例えば「Ｎｕｍ Ｌｏｃｋ」ＬＥＤといった、キーボー
ド上のＬＥＤの照明を検出することによって検出される。
【０１３３】 別法では、またはさらには、タップは、コンピュータ上の他のＬＥＤの照明、
例えば、電源、スリープ、ＣＤ−ＲＯＭ、および／またはハードディスクＬＥＤ
の照明を検出する。別法では、またはさらには、タップは、コンピュータの機械
的コンポーネント、例えば、ディスケット・ドライブ、ディスク・ドライブ、お
よびＣＤ−ＲＯＭドライブの動作の起動および／または変調によって生成される
ノイズまたは振動を介して伝送される情報を検出する。別法では、またはさらに
は、タップは、デバイス、例えば、ＣＤ−ＲＯＭに電源が投入されたときの、そ
れに対する過電流によって生成された信号を検出する、あるいは、例えば、スリ
ープ・モードに入ることによって引き起こされるものなど、ＣＰＵのＲＦ振幅お
よび／または周波数の変化を検出する。
【０１３４】 本発明の好ましい実施形態では、タップは、特定のコンピュータまたはその部
分の電磁プロファイルおよび／または音響プロファイルを「学習」し、このプロ
ファイルに対する様々なコマンドの効果を学習する。コンピュータが、タップと
通信することを望むとき、それは、好ましくは、プロファイルに対して最大の、
最も顕著で、かつ／または最速の効果を有すると判断されたコマンドを使用して
、このプロファイルを変更する。
【０１３５】 さらに、または別法では、デバイス１０６は、パラレル・ポートにプラグイン
する変換器を使用し、シリアル・ポートおよび／または、は、ＩＲポートに光結
合される、またはその近くに配置される。好ましくは、変換器は、変換器をパス
スルーし、これを介して、プリンタおよび／または他の周辺機器が、コンピュー
タと通常に通信を行うことができる。この変換器は、次に、配線式方法または無
線方法によって遠隔デバイスに信号を送信することができる。
【０１３６】 本発明の好ましい実施形態では、タップおよび／または変換器は、どのタイプ
のケーブルがタップされているか／ポートがそれに接続されているかを自動的に
検出することができる。こうしたタップは、好ましくは、信号をケーブルに対し
て、またそこから結合するための変換器だけではなく、ケーブル上の信号を分析
するためのマイクロプロセッサまたは集積回路を含む。好ましくは、こうした検
出は、回線を通過する信号の振幅、周波数、および／または同期を分析すること
による。さらには、または別法では、コンピュータは、どの回線がタップされて
いるか、そのライン上の特定の干渉を検出することによって検出する。別法では
、またはさらには、コンピュータ上のソフトウェアは、テスト信号を回線上に送
信して、これがタップによって検出されることになる。場合によっては、タップ
は、たとえ、その上を信号が伝送されるタイプの回線とともにプログラムされて
いなくても、信号を検出することができる。別法では、タップが使用されるとき
、ユーザが、タップおよび／またはコンピュータに対して何がタップされるか定
義できるように、構成プログラムが実行される。
【０１３７】 本発明の好ましい実施形態では、スマートカードが、直接にコンピュータをタ
ップし、例えば、データ回線を介して、例えば、周辺機器または別のコンピュー
タに対して、またはスマートカードの使用のために伝送されている信号を検出す
るため、スマートカード内に埋め込まれたＲＦアンテナを使用して、これを行う
。
【０１３８】 タッピングを使用するデバイスの例としての実施形態では、パススルー・ハス
プ（ｈａｓｐ）が提供され、これが、ポートに接続される。本発明の好ましい実
施形態では、ハスプは、電力線からの電力を使用するが、ポートを介して流れる
データと相互作用しない。ハスプを使用するソフトウェアの認証は、好ましくは
、ハスプとコンピュータのマイクロフォンおよび／またはスピーカとの間での音
響通信を使用する。別法では、ハスプは、ポートを介して流れる信号と相互作用
することができ、この信号は、データとしての使用には適さず、これは、例えば
、誤ったプロトコルを使用する、誤ったＣＲＣを有する、同期接続内で非同期で
ある、または誤った周波数を有する信号である。こうしたハスプは、ＰＤＡまた
はラップトップ・コンピュータなど、容易に盗難にあうデバイスを保護するのに
も使用することができ、こうしたデバイスは、その内部スピーカおよび／または
マイクロフォンを使用して、必要なＩＤタグが近くにあるのを検出することがで
きる。ＩＤタグが検出されない場合、デバイスは、動作できない、誤った動作を
する、またはそれが盗まれたことを報告することが可能である。
【０１３９】 本発明の好ましい実施形態では、適切なソフトウェアがコンピュータ１００に
インストールされる。好ましくは、このソフトウェアは、自動インストールを行
う。好ましくは、コンピュータは、デバイス１０６がそれと通信を行う間、何も
他の使用目的で使用されない。さらには、または別法では、ソフトウェアは、「
通常の」信号とタップに関連する信号を区別することができる。一例では、提供
されるキーボード・ドライバが、キーボード回線上の特別コードおよび／または
データ・シーケンスを検出することができ、それらを受信したデータから除去し
て、受信したデータの残りの部分だけをコンピュータ１００のオペレーティング
・システムに渡す。さらには、または別法では、提供されるマウス・ドライバが
、スプリアスの、かつ／または小さなマウス運動を検出して、前述のとおり、そ
れらをタップ関連信号であると認識することができる。さらには、または別法で
は、プリンタ・ドライバが、ケーブル上のデータを、プリンタからではなく、タ
ップから来たものであると認識することができる。さらには、または別法では、
タップに送信されるデータは、好ましくは、例えば、誤ったパリティ設定または
他の意図的エラーを有して、周辺機器によって拒否または無視されることになる
データとして送信される。さらには、または別法では、または玩具との通信に関
してタップを使用することに加えて、こうしたタップは、周辺機器をコンピュー
タ１００に付加するのに使用することができる。前述のとおり、タップは、ケー
ブルに結合された信号が、ケーブルの通常のオペレーションに干渉しないように
、処理要素を含むことが可能であり、例えば、この信号は、ケーブル上に他の信
号が存在しないときに伝送される。別法では、こうした処理は、タップを使用す
るデバイスによって実行され得る。
【０１４０】 本発明の好ましい実施形態では、コンピュータ上で受信した信号を使用して、
実行中のプログラムを変更し、かつ／または他の電子デバイスに対するコマンド
を生成し、好ましくは、コンピュータによって生成された音を使用するが、場合
によっては、専用接続を使用して、これを行う。例としての適用形態では、そこ
でコンピュータ・ディスプレイが、ボーリングのピンが倒れる音など、外部の音
に応答する、コンピュータ・ゲームが提供される。
【０１４１】 音響通信はまた、入力デバイスとコンピュータ・プログラムの間、例えば、無
線キーボードまたは無線マウスとコンピュータとの間で通信を行うのに使用する
こともできる。別の例では、ライト・ペンが、その上にある光検出器によって検
出されるピクセル輝度に応答する信号をプレイ・ステーションに伝送する。別法
では、またはさらには、同期信号が、コンピュータおよび／またはセットトップ
・ボックスからペンに伝送されて、ピクセル検出をＴＶラスタ走査に同期化する
。これらの伝送は、位置および／または方向の伝送に対する追加または別法であ
り得る。別法では、またはさらには、出力デバイス上または入力デバイスの出力
部分に表示される情報を伝送するのに伝送を使用して、例えば、そこにある照明
を点灯し、かつ／またはそこにテキストおよび／またはグラフィックス表示を出
させる。
【０１４２】 図６は、本発明の好ましい実施形態による、非影響コンピュータ・チェックア
ップの概略図である。ユーザ１４２が、コンピュータ１４０を使用している。ユ
ーザ１４６が、例えば、ネットワーク機能上の問題を分析するため、コンピュー
タ１４０に問い合わせることを望んでいる。本発明の好ましい実施形態では、ス
マートカード１４４（または他の電子デバイス）が、前述のとおり、音響または
タップ・チャネルを使用して、ユーザ１４２の活動に干渉することなく、コンピ
ュータ１４０と通信することができる。別法では、またはさらには、スマートカ
ード１４４を使用して、ハブ１４８など、インターフェースを有さないデバイス
に問い合わせを行うことができる。これらの使用に関する音響通信の１つの利点
は、それが相当量のＲＦ干渉を生成することなく、ハードウェアの重要な設置基
礎での大きな（あるいは全く）変更を必要としないことである。本発明の好まし
い実施形態では、ハブ１４８およびコンピュータ１４０などのハードウェア・デ
バイスは、ＲＦまたは音響で、継続的にその状況を「ハム（ｈｕｍ）」して、ハ
ードウェアに問い合わせる必要なしに、そのハムを聞き取ることによって、その
状況を識別するようになっている。
【０１４３】 カード１４４などのカードは、また、その所有者により良いサービス（例えば
、ファイル・サーバでの優先順位、インターネットに対する接続速度）の形式で
特権を与え、かつ／または様々なセキュリティ制限を緩和するために、使用する
こともできる。例えば、経営者は、自分の従業員のデスクに来て、自分のカード
を活動化し、それまで達することが許されていなかったファイルを利用可能にす
ることができる。コンピュータの動作を変更するこのプロセスは、コンピュータ
にログオンすることを必要としない（そうしたログオンは、可能ではあるが）こ
とに留意されたい。代わりに、コンピュータが、他のユーザにそれがログオンさ
れたままでも、経営者を認識する。
【０１４４】 本発明の好ましい実施形態では、カードまたは他のデバイスが、ログオンのた
めに使用されるとき、ヒステリシス・タイプの論理が使用され、そこでログオン
は、高品質の確定（ｄｅｆｉｎｉｔｅ）信号を必要とし、他方、ログオフ（場合
によっては、自動ログオフ）は、実質的にカードとのコンタクトがなくなるまで
遅延される。コンタクトの欠如は、カードによって生成される周期信号の検出の
欠如によって検出され得る。したがって、ログオンが達せられた後、コンタクト
を維持することは、高品質の接続を必要としない。
【０１４５】 図７は、本発明の好ましい実施形態による、音響を使用するコンピュータ通信
セットアップの概略図である。コンピュータ１５２は、他の電子デバイスおよび
／または機械デバイスの活動音を検出するのに使用されるマイクロフォン１５６
を含む。活動音は、自然音、例えば、写真複写機で使用されているページソータ
の音を含み得る。別法では、またはさらには、これは、標識音、例えば、ファッ
クスが着信したときにファックス・マシン１５０によって生成されるビープ音を
含み得る。ファックス・マシン１５０は、コンピュータ（図示せず）に接続する
ことも、または接続しないことも可能である。別法では、またはさらには、これ
は、人工音、例えば、コンピュータ１５２のために特別に生成された特別情報を
搬送する音を含み得る。
【０１４６】 本発明の好ましい実施形態では、コンピュータ１５２が、感知された活動の指
示をコンピュータ１５４などの遠隔コンピュータに伝送する。したがって、コン
ピュータ１５４でのユーザは、別の部屋にいて、ファックス・マシンが標準コン
ピュータ・ネットワークに接続されていない場合でさえも、ファックスの着信ま
たは応答されていない電話呼出しの知らせを受けることができる。
【０１４７】 別法では、またはさらには、マイクロフォン１５６によって検出された音の分
析を使用して、コンピュータ１５２での他のオカレンスを判別することができる
。一例では、マイクロフォン１５６を使用して、電話会話、ダイヤルした番号（
ＤＴＭＦ音を検出することにより）、シャフル（ｓｈｕｆｆｌｅ）されている紙
の音、呼吸音、睡眠中のユーザのいびき、呼出しが応答を受けるまでの呼び鈴の
平均回数、タイプ入力の癖を含め、ユーザの習慣のログを取ることができる。別
法では、またはさらには、マイクロフォン１５６を使用して、部屋の使用または
ガラスの破壊を検出することができ、場合によっては、盗難警報機の役割を果す
。
【０１４８】 別法では、またはさらには、マイクロフォンを使用して、動作中のデバイスに
よって生成される電磁インパルスを検出することができる。通常、各デバイスは
、異なる電磁気シグニチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を有する。異なるシグニチャ
は、デバイスのスイッチがオンまたはオフにされたとき、デバイスが動作し、か
つ／または異なるモードの動作に対して、生成され得る。したがって、コンピュ
ータ−マイクロフォンの組み合せを使用して、写真複写機、ドア・チャイム、お
よびコンピュータなどのデバイスの動作を検出することができる。本発明の好ま
しい実施形態では、ビデオ入力カードを使用して、マイクロフォン−サウンド・
カードの組み合せによって検出可能なものよりも高い周波数の電磁放射線を分析
する。したがって、信号処理アルゴリズムによって通常は拒否されるノイズ信号
を分析して、マイクロフォンの付近での活動の重要な情報を検出できることが、
理解されよう。
【０１４９】 超音波を使用してコンピュータと通信を行う例としてのデバイス内で、入力／
出力ろ波回路が提供される。これらのろ波回路は、好ましくは、使用される通信
プロトコルに依存して、入力および出力に関する特定の周波数に対するフィルタ
を有する演算増幅器を含む。不可聴周波数が使用される場合、フィルタは、好ま
しくは、可聴周波数での出力を抑制またはブロックして、ユーザの不快感を低減
すべきである。
【０１５０】 通信プロトコルは、好ましくは、そこでビットが、周波数変調、パルス幅変調
、オン−オフ・キーイングおよび／または前記の任意の組み合せを使用して伝送
される、デジタル・バイナリ・コードである。エラー修正高度、例えば、当技術
分野で知られているとおり、パリティ・コード、グレイ・コード、またはハミン
グ・コードを使用することができる。超音波周波数が使用される場合、コンピュ
ータ・サウンド・カードの低い機能のため、利用可能な周波数の範囲は制限され
得ることに留意しなければならない。
【０１５１】 受信プロセスで、デバイスによって受信される信号は、タイム・ドメイン解析
またはフーリエ解析にいずれかによって、データ・ビットに変換される。この後
、好ましくは、エラー検査を実行する。受信した情報は、復号化することが可能
である（必要な場合）。別法では、またはさらには、受信した情報は、ローカル
・メモリ内に記憶するために、暗号化し、検証し、かつ／または署名することが
可能である。ローカル・メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭお
よび／または当技術分野で知られている他のタイプのメモリを含み得る。伝送さ
れるべき情報は、伝送の前に暗号化することができる。
【０１５２】 コンピュータ上のソフトウェアは、検出された信号を受信し、それをろ波して
、プロトコルを開く。好ましくは、ソフトウェアは、ＩＩＲ帯域フィルタおよび
／または低域フィルタを使用してノイズを抑える。
【０１５３】 受信され、ろ波された信号は、次に、例えば、タイム・ドメイン解析またはフ
ーリエ解析によって、データ・ビットに復調する。好ましくは、データ伝送エラ
ーを修正する。次に、このデータは、ローカル方式で分析し、かつ／または売り
手のコンピュータなど、遠隔ロケーションに伝送することができる。いくつかの
実施形態では、このソフトウェアは、ＪａｖａまたはＡｃｔｉｖｅＸなどのイン
ターネット言語で書かれる。
【０１５４】 本発明の好ましい実施形態では、音響検出は、マイクロフォンによって提供さ
れる最大の分解能および／または感度を使用する、すなわち、オーディオ使用の
ために定義されたノイズのしきい値を下回るものを使用する。別法では、または
さらには、反復し、かつ／または周期的な周囲音が検出されて、入力信号から除
去される、または無視される。本発明の好ましい実施形態では、周囲音は、周期
的に実行できる較正ステップ中にそのようなものとして特徴付けられる。
【０１５５】 いくつかのケースでは、下記の問題のうちの１つまたは複数に直面する可能性
があり、これは、エコー、干渉（音響または電磁の）、ならびに、より高い周波
数（＞１０ｋＨｚ）で、方向性および弱い受信の問題を含む。さらに、多くのマ
イクロフォンおよびスピーカは、これらの周波数で不良または不安定な動作をす
る。音響信号ではなく、ＲＦを検出することによって、音響干渉が抑えられ、か
つ／または受信が、範囲および方向性にそれほどセンシティブではなくすること
ができることに留意されたい。本発明の好ましい実施形態では、受信した音信号
は、ろ波、等化、エコー・キャンセルなど、既知の信号処理を使用して処理され
る。使用される好ましい変調方法は、ＰＷＭ、ＦＳＫ、ＱＰＳＫ、およびオン−
オフ・キーイングを含む。好ましい周波数帯域タイプは、単一帯域、広帯域、ス
ペクトル拡散帯域、および周波数ホッピング帯域を含む。好ましいプロトコルは
、１つまたは複数のスタート−ストップ同期ビット、不変長メッセージおよび／
または可変長メッセージを使用する。場合によっては、デバイスおよび／または
コンピュータは、伝送のために使用されている正確な周波数を判別するための論
理を含み、例えば、不正確な製造により、かつ／または環境の影響のため引き起
こされる周波数ホッピング、周波数偏移に対する修正を行う。エラー検出方法を
使用することができ、例えば、これは、ＣＲＣ（好ましくは、３２ビット）、パ
リティ、チェックサム、ブローフィッシュ（Ｂｌｏｗｆｉｓｈ）、ハミング・コ
ード、再伝送／ＢＣＤコード、およびグレイ・コードである。
【０１５６】 本発明の好ましい実施形態では、沈黙の期間が、オン−オフ・キーイング以外
に、プロトコル内のデータ・ビット間で提供される。一例では、ＦＳＫプロトコ
ルが、周波数パルス間に沈黙を有して、提供される。好ましくは、沈黙の持続時
間は、元のパルスからのエコー（または他のアーチファクト）が、次のパルスに
重なり合わないように、十分に長い。この期間は固定することが可能であり、例
えば、それは、電子デバイスが使用される場合、その予期される形状に基づく。
別法では、プロトコルは、瞬時エコー状態に基づいて適合することが可能である
。別法では、またはさらには、パルス持続時間は、ノイズ、エコー、および／ま
たは他の伝送の問題を克服するために、変更することができる。本発明の好まし
い実施形態では、いくつかの調整パルスが、まず、送信されて、所望の沈黙の持
続時間および／またはパルス持続時間を決定する。場合によっては、２つの通信
方向に関して、異なるそうした持続時間が使用される。
【０１５７】 本発明のいくつかの実施形態の特徴は、デバイスが、０．３〜２０メートルと
いった、より好ましくは２〜１０メートルまたはおよそ７メートルの中間距離を
隔てた別のデバイスまたはコンピュータと通信できることである。
【０１５８】 コンピュータ（または他の電子デバイス）での受信に関するいくつかの変形が
、本発明のいくつかの好ましい実施形態により、実行することができ、これは、
（ａ）通常のマイクロフォンおよびサウンド・カードを使用すること、（ｂ）通
常のサウンドカードを使用するが、それを特別なマイクロフォン（例えば、特別
な周波数に合わせる、超音波にさえ合わせることが可能なもの）とともに使用す
ること、（ｃ）マイクロフォンにもなり得るスピーカを使用すること（１つの可
能性を下記に詳細に記載する）、（ｄ）ＲＳ２３２またはパラレル・ポートなど
の専用チャネルに接続し、かつオプションとして、そのポートから電力を得るこ
とができるマイクロフォン／レシーバを使用すること、（ｅ）コンピュータ・ボ
ード上に実装することが可能な組込みの専用ハードウェア・ポートを使用するこ
とを含む。
【０１５９】 コンピュータ（または他の電子デバイス）からの伝送に対するいくつかの変形
も実行することができ、これは、（ａ）選択的に或いは同時に１つ又は２つのス
ピーカを使って電力が供給されて、例えば、全体の出力を増加し、ノイズ・キャ
ンセルを助け、かつ／またはエコーの検出を助けること、（ｂ）標準ポートに接
続された音響変換器を使用すること、または場合によっては、前述のとおり、コ
ンピュータをタップすること、したがって、コンピュータ内でサウンド・カード
が必要ない可能性があることを含み、（ｃ）先に示唆したとおり、短い距離で、
伝送と受信の両方に関して、音響信号と電磁信号の間に重なり合いが存在するよ
うに見える。したがって、場合によっては、信号のいくつかが、ＲＦアンテナを
使用して伝送および／または検出され、あるいは、音響信号生成が、伝送のＲＦ
シグニチャを検出する音響アンテナ（またはＲＦアンテナ）を使用して検出され
る。別法では、またはさらには、ＲＦが、音響チャネルに対するバックアップと
して使用される。
【０１６０】 いくつかのケースでは、例えば、レシーバが、低い計算能力を有する場合、着
信するオーディオ・ストリームは、搬送周波数よりも低い周波数でサンプルされ
る。ただし、こうした二段抽出の副次効果は、特に、アンチエイリアス・フィル
タが存在しないとき、可聴音と超音波の音の間に混同が存在し得ることである。
したがって、データ伝送が受入れ可能であるためには、より複雑な処理が必要と
され得る。一例では、同期検出またはより堅固なエラー検出方法が使用される。
別法では、またはさらには、固有の時間／スペクトル特性を有する専用波形が使
用され、例えば、これは、ダウン・サンプリングの後に、１ｋＨＺと４ｋＨｚの
両方で繰り返すものである。したがって、これは、背景からより良く区別するこ
とができる。
【０１６１】 多くの場合、スピーカは、コンピュータにとって利用可能であるが、マイクロ
フォンはそうではない。本発明の好ましい実施形態では、スピーカがマイクロフ
ォンとして使用される。好ましくは、スピーカは、マイクロフォン・ポートおよ
び／またはサウンド・カードのポート内の回線に、場合によっては、適合ユニッ
トを介して、接続する。明らかに、多くのスピーカが、電源に接続されていない
場合には、マイクロフォンとして動作することができる。好ましくは、適合ユニ
ットが提供されて、例えば、バッファリング、切替え（マイクロフォン機能とス
ピーカ機能の間での）、および／または振幅保護のための役割を果す。いくつか
の実施形態では、適合ユニットは、スピーカ外部からの着信する信号がないか、
またはスピーカ・チャネルからの信号がないかを定期的に検査する。別法では、
またはさらには、コンピュータは、スピーカ・チャネルを介して特別信号、また
は、場合によっては、可聴信号を生成して、モード切替えが望ましいことを示す
ことができる。一実施形態では、スピーカは、マイクロフォン・チャネルとラウ
ドスピーカ・チャネルの両方に並列に接続されて、スピーカに対する電力がその
チャネルを損わないように、マイクロフォンに対して電子保護が行われている。
【０１６２】 別法では、またはさらには、いくつかのマイクロフォン・タイプが、適切に駆
動された場合には、マイクロフォンとスピーカの両方として使用され得る。場合
によっては、スピーカ・チャネルを使用してマイクロフォンを駆動するため、か
つ／または着信する信号の検出に基づき、または場合によっては、周期的に、モ
ード間でマイクロフォンを切り替えるために、結合器が提供される。
【０１６３】 いくつかの実施形態では、結合デバイスは、マイクロフォン機能とスピーカ機
能の間で周波数を分割することができ、単一要素が、スピーカおよびマイクロフ
ォンとして同時に動作できるようにする。例えば、低周波数が、スピーカに対し
て使用され、高周波数が、マイクロフォンに対して使用される。高周波数が結合
器によって検出されたとき、それは、マイクロフォンに渡され、低周波数が検出
されたとき、それは、スピーカ上で鳴らされる。
【０１６４】 本発明の別の態様は、空気中ではなく、安定したケーブル上で音響信号を伝送
することに関する。こうしたケーブルは、コンピュータ・ケーブル、通信ケーブ
ルおよび電話ケーブル、ならびに、例えば、住宅内の電力ケーブルを含み得る。
本発明の好ましい実施形態では、これらのケーブルを介する伝送が、デバイスの
マイクロフォンに導かれ、それに向けられて、そこでこの伝送が分析される。別
法では、またはさらには、伝送は、デバイスのボックスを介して、ケーブルに入
る。別法では、またはさらには、ケーブルに対する専用結合器が、伝送と受信の
うちの１つまたは両方のために提供される。
【０１６５】 標準住宅は、電力供給、水道管、電話回線、およびケーブルの形態で、こうし
たインフラストラクチャに満ちていることに留意されたい。超音波のレシーバ／
トランスミッタ・デバイスは、単純、低コストであり、また非常に小さいもので
あり得る。本方法は、低コスト器具に対する通信を達する、またはより高い帯域
幅の情報を達するのに使用することができる。本方法は、複数の器具が一緒に話
すこと、情報のブロードキャスト、および小さな器具のネットワークを可能にす
る。これは、コンピュータ、テレビジョン、および／またはＶＣＲ間で通信を行
うのにも使用することができる。すべてのデバイスが、それ自体のｉｄ番号を有
することができ、コンピュータが、これらのデバイスの動作を制御することが可
能である。いくつかのデバイスに関しては、専用コントローラが必要とされ、こ
れが、音響信号を受信して、それに応答して、デバイスを制御する。例としての
使用は、照明をある時刻に（コンピュータ制御により）、または住宅の外部から
（電話機またはコンピュータに対するネットワークにより）消すこと、または点
灯すること、ならびにＶＣＲおよび／またはテレビジョンに特定のＴＶ番組を、
やはり、好ましくは、コンピュータ制御の下で、記録することに協力するように
命令することを含む。
【０１６６】 本発明の好ましい実施形態では、リーダ・タイプの入力デバイスが、外部の静
的（音波および時間的パターンと対比される）情報を読み取ることができ、この
情報が、関連するコンピュータまたは他のデバイスに転送され得る。こうした入
力デバイスもまた、スマートカード内に組み込むことが可能である。最も単純な
例は、バーコードを読み取って、好ましくは、本明細書に記載の方法を使用して
、それを音響方式でコンピュータに伝送する無線バーコード・リーダである。好
ましくは、バーコード読取り機能は、スマートカード内に実装され、多機能デバ
イスが提供されるようにする。別法では、リングなどのミニチュア・デバイスが
、ユーザの便宜のために製造される。こうしたデバイスは、ユーザが、商品に関
する大量で、かつ／または個人化された情報を検討することができるようにして
、購入中に役に立ち得る。別の例は、読み取った磁気ストリップをコンピュータ
に伝送する磁気ストリップ・リーダである。磁気ストリップ・リーダの場合、コ
ンピュータが、検出された信号を処理して、磁気材上でのセンサの一定でない運
動に対して修正を行っており、単一磁気センサ（またはライン・センサ）で十分
であり得る。
【０１６７】 １つの例としての使用では、入力デバイスが、デバイスのコードまたは記述な
どのタグを読み取ったとき、関連するコンピュータが、読み取られた情報と関連
する詳細を表示するＷＷＷページに切り替わる。コンピュータは、ハンドヘルド
・コンピュータまたはＰＤＡであり得る。別法では、コンピュータは、常備コン
ピュータまたは店が提供するコンピュータである。別法では、コンピュータは、
電話回線の向こう側にあり、その音響信号が、電話回線を介してコンピュータに
伝送されて、ある音声が伝送されて戻されるようになっている。別法では、また
はさらには、こうしたタグは、技術サポートのために使用され得る（例えば、各
ホーム・デバイスまたはコンポーネントは、そうしたコードを有し、このコード
に関連付けられたヘルプ・ファイルまたはヘルプ・スクリプトが存在する）。別
法では、またはさらには、こうしたタグは、顧客交渉のために使用することが可
能であり、例えば、関心のあるユーザに情報を提供するのに使用する。いくつか
のタイプの製品では、コンピュータおよび／またはタグ・リーダが、タグから読
み取った情報を使用して製品を制御することができる。例としての状況は、そこ
でタグ・リーダまたは同一デバイスまたは第２コンピュータが、読み取られたタ
グに応答して診断プログラムを実行するコンピュータ・デバイスである。
【０１６８】 例としてのデバイスは、音響トランスミッタ、タグ読取り要素、およびいくら
かの制御論理で構成される。使用されるタグ読取り要素のタイプは、例えば、そ
れが光学式か、または磁気式かといった、タグのタイプに依存する。タグ自体は
、バーコード、他の光学式コーディング、またはテキストさえ含み得る。磁気式
の例では、タグは磁気インクを含み得る。好ましくは、ただし、不可欠ではなく
、タグは、標準プリンタおよび／または標準インクを使用して印刷できるタイプ
のものである。したがって、タグは、本、雑誌、または他の印刷製品の全体に印
刷することが可能である。別法では、またはさらには、ＲＦトランスポンダ・タ
グを、当技術分野で知られているとおり、使用することができる。いくつかの実
施形態では、読み取られた情報が、リーダによって復号される。別の実施形態で
は、部分的または完全に未分析の情報が、分析のためにコンピュータに伝送され
る。
【０１６９】 タグ情報の音響伝送が好ましいのではあるが、ＲＦ伝送も実行することが可能
である。
【０１７０】 前記の説明で、多数の置換および可能な実施形態を記載した。このタイプの説
明は、本発明の多くの異なる可能な実施形態を説明するのを容易にするために、
用いている。本発明人により、記載の組み合せのいくつかは、当技術分野で知ら
れている可能性があることが理解されている。これは、記載した異なる実施形態
の等価性を認めるものと解釈すべきではない。さらに、知られている可能性があ
るそうした組み合わせさえ、それを特定の状況に適用することから、特許を受け
ることが可能な有用性を見出し得る。
【０１７１】 本発明を、その好ましい非限定的な実施形態に関して説明してきた。一実施形
態に関して記載した特徴は、他の実施形態とともに使用することも可能であり、
本発明のすべての実施形態が、特定の図で示す特徴のすべてを有するわけではな
いことを理解されたい。詳細には、請求する本発明の範囲は、好ましい実施形態
によって限定されるものではなく、頭記の請求項によって限定される。セクショ
ン・タイトルは、それが表れるところでは、そこの記載する主題を限定すると解
釈すべきではなく、セクション・タイトルは、本明細書に目を通す上での補助と
してのみ意図されている。頭記の請求項で使用するとき、「備える」、「含む」
、「含んでいる」、またはそれに類する用語は、「含むが、それには限定されな
い」を意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施形態による、音波を使用して通信を行うように動作する
コンピュータおよび電子デバイスの概略図である。
【図２】 本発明の好ましい実施形態による、２つの通信中の電子デバイスの概略図であ
る。
【図３】 本発明の好ましい実施形態による、コンピュータと通信するスマートカードの
概略図である。
【図４】 本発明の好ましい実施形態による、スマートカード・リーダの概略図である。
【図５】 本発明の好ましい実施形態による、ハードウェアの複雑なインストレーション
を必要とせず、コンピュータにタッピングする方法の概略図である。
【図６】 本発明の好ましい実施形態による、非影響コンピュータ・チェックアップの概
略図である。
【図７】 本発明の好ましい実施形態による、音響を使用するコンピュータ通信セットア
ップの概略図である。
【符号の説明】
２０、１００、１４０、１５２，１５４ コンピュータ ２２ コンピュータコア ２４ サウンドシステム ２６、３４、３４’、１５６ マイク ２８、３６、３６’ スピーカー ３０、３０’、４０、１０６、１１２、１４４ スマートカード ３２ 装置回路 ４２ 音響要素 ４４ 動力プロセッサ ４６ メモリ １０２ タップ １０４ 周辺機器 １０６ 装置 １１０ カードホルダ １１２ カード １４２，１４６ ユーザ １４８ ハブ １５０ ファクス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｍ 1/00 Ｈ０４Ｍ 1/00 Ｕ 1/21 1/21 Ｃ Ｚ Ｈ０４Ｒ 1/24 ３３０ Ｈ０４Ｒ 1/24 ３３０ (31)優先権主張番号 １２７５６９ (32)優先日 平成10年12月14日(1998．12．14) (33)優先権主張国 イスラエル（ＩＬ） (31)優先権主張番号 ６０／１１５，２３１ (32)優先日 平成11年１月８日(1999．1．8) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／１２２，６８７ (32)優先日 平成11年３月３日(1999．3．3) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／１４３，２２０ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／１４５，３４２ (32)優先日 平成11年７月23日(1999．7．23) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ＰＣＴ／ＩＬ９９／００４７０ (32)優先日 平成11年８月27日(1999．8．27) (33)優先権主張国 イスラエル（ＩＬ） (31)優先権主張番号 ６０／１５３，８５８ (32)優先日 平成11年９月14日(1999．9．14) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ＰＣＴ／ＩＬ９９／００５０６ (32)優先日 平成11年９月16日(1999．9．16) (33)優先権主張国 イスラエル（ＩＬ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 レヴ・ツヴィ イスラエル国 テル−アヴィヴ 62997 リジン ストリート 11 (72)発明者 コーエン・モシェ イスラエル国 テル−アヴィヴ 63346 ショヴァヴェイ ツィオン ストリート 47 Ｆターム(参考） 5D019 FF00 5K023 MM00 MM22 NN01 5K027 EE00 HH29 5K061 AA16 BB16 JJ06

Claims (144)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子デバイスと通信する方法であって、 マイクロフォンを含む可聴音受信／発生サブシステムを有するコンピュータを
    設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの超音波音響信号を送信元からコンピュー
    タへ送信すること、および 前記コンピュータによって検出されるように、前記少なくとも１つの信号を前
    記マイクロフォンによって受信すること を含む方法。
  2. 【請求項２】 電子デバイスと通信する方法であって、 マイクロフォンと拡声器とを含む可聴音受信／発生サブシステムを有するコン
    ピュータを設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの第１の音響信号を送信元からコンピュー
    タへ送信すること、 前記コンピュータによって検出されるように、前記少なくとも１つの信号を前
    記マイクロフォンによって受信すること、および 前記検出された信号に応答して、情報で符号化された少なくとも１つの第２の
    音響信号を、前記拡声器を使用して前記送信元へ送信すること を含む方法。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの第１の信号と、少なくとも１つの第２
    の信号との少なくとも一方が、超音波信号を含む請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 電子デバイスと通信する方法であって、 マイクロフォンおよび拡声器を含むサウンド受信／発生サブシステムを有する
    電子デバイスを設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの超音波音響信号を送信元から電子デバイ
    スへ送信すること、 前記電子デバイスによって検出されるように、前記少なくとも１つの信号を前
    記マイクロフォンによって受信すること、および 前記検出された信号に応答して、情報で符号化された少なくとも１つの第２の
    超音波音響信号を、前記拡声器を使用して前記送信元へ送信すること を含む方法。
  5. 【請求項５】 前記電子デバイスがコンピュータを含む請求項４に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 電子デバイスと通信する方法であって、 マイクロフォンを含むサウンド受信／発生サブシステムを有する電話を設ける
    こと、 情報で符号化された少なくとも１つの音響信号を送信元から電話へ送信するこ
    と、および 前記電話を制御するために使用すべき前記少なくとも１つの信号を前記マイク
    ロフォンによって受信すること を含む方法。
  7. 【請求項７】 前記音響信号が超音波信号を含む請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 電子デバイスと通信する方法であって、 マイクロフォンを含むサウンド受信／発生サブシステムを有するコンピュータ
    を設けること、 情報で符号化された少なくとも１つの音響信号を送信元からコンピュータへ送
    信すること、 前記少なくとも１つの信号を前記マイクロフォンによって受信すること、およ
    び インターネットを介して前記情報の指示を遠隔コンピュータへ転送すること を含む方法。
  9. 【請求項９】 前記指示がサウンド・ファイルを備える請求項８に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記指示がデータ・ファイルを備える請求項８に記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記音響信号が超音波信号を含む請求項８から１０のいず
    れかに記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記コンピュータがＰＤＡ（携帯情報端末）を含む請求項
    １、２、３、５、または８から１０のいずれかに記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記コンピュータがポータブル・コンピュータを含む請求
    項１、２、３、５、または８から１０のいずれかに記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記コンピュータがデスクトップ・コンピュータを含む請
    求項１、２、３、５、または８から１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記少なくとも１つの音を前記コンピュータによって処理
    することを含む請求項１、２、３、５、または８から１０のいずれかに記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 処理が、前記符号化された情報を抽出することを含む請求
    項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記処理が、前記マイクロフォンと前記送信元の間の距離
    を求めることを含む請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記処理が、前記送信元に対する前記マイクロフォンの移
    動を求めることを含む請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記移動が角度移動を含む請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記移動が並進移動を含む請求項１８に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記処理が、前記送信元に対する前記マイクロフォンの空
    間位置を求めることを含む請求項１５に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記空間位置が１次元空間位置である請求項２１に記載の
    方法。
  23. 【請求項２３】 前記空間位置が２次元空間位置である請求項２１に記載の
    方法。
  24. 【請求項２４】 前記空間位置が３次元空間位置である請求項２１に記載の
    方法。
  25. 【請求項２５】 前記処理が、前記受信された少なくとも１つの音を使用し
    てタッチ・スクリーンをエミュレートすることを含む請求項１５に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記処理が、前記受信された少なくとも１つの音を使用し
    てポインティング・デバイスをエミュレートすることを含む請求項１５に記載の
    方法。
  27. 【請求項２７】 前記受信された少なくとも１つの音に応答して、玩具の少
    なくとも１つの動作を制御することを含む請求項１５に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記電子デバイスが無線通信デバイスを含む請求項５また
    は請求項６に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記電子デバイスがコンピュータ周辺装置を含む請求項４
    に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記周辺装置がプリンタを含む請求項２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記デバイスが玩具を含む請求項４に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 前記情報がプログラミング情報を含む請求項１から１０、
    または３１のいずれかに記載の方法。
  33. 【請求項３３】 前記情報が音楽を含む請求項３１に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記送信元が玩具を含む請求項１から１０のいずれかに記
    載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記情報が内蔵プレーヤ入力信号を含む請求項３４に記載
    の方法。
  36. 【請求項３６】 前記送信元がスマートカードを含む請求項１から１０のい
    ずれかに記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記送信元が無線通信デバイスを含む請求項１から１０の
    いずれかに記載の方法。
  38. 【請求項３８】 前記送信元がコンピュータを含む請求項１から１０のいず
    れかに記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記送信元がコンピュータ周辺装置を含む請求項１から１
    ０のいずれかに記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記情報が個人情報を含む請求項１から１０のいずれかに
    記載の方法。
  41. 【請求項４１】 前記少なくとも送信された信号に応答してコンピュータ・
    システムにログインすることを含む請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  42. 【請求項４２】 前記受信された少なくとも１つの信号に応答して、少なく
    とも１つの第２の音響信号を送信することを含む請求項１、または６から１０の
    いずれかに記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記音響信号が人間可聴音を含む請求項２、または５から
    １０のいずれかに記載の方法。
  44. 【請求項４４】 前記音が１０ｋＨｚを超える主周波数を有する請求項４３
    に記載の方法。
  45. 【請求項４５】 前記音が超低周波の主周波数を有する請求項２、または５
    から１０のいずれかに記載の方法。
  46. 【請求項４６】 前記情報が、人間しきい値未満の振幅信号を使用して符号
    化されている請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  47. 【請求項４７】 前記情報が、人間しきい値未満の振幅変動を使用して符号
    化されている請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  48. 【請求項４８】 前記音が、前記サウンド・サブシステムに関する通常動作
    周波数範囲外の周波数で発生される請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  49. 【請求項４９】 前記サウンド・サブシステムが、音楽サウンドを発生する
    ように設計されている請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  50. 【請求項５０】 前記サウンド・サブシステムがサウンド・カードを含む請
    求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  51. 【請求項５１】 前記サウンド・カードがＳｏｕｎｄＢｌａｓｔｅｒ互換サ
    ウンド・カードを含む請求項５０に記載の方法。
  52. 【請求項５２】 前記サウンド・サブシステムが、人間オペレータと可聴音
    通信するように設計されている請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  53. 【請求項５３】 前記超音波信号が５０ｋＨｚ未満の主周波数を有する請求
    項１、３、または４のいずれかに記載の方法。
  54. 【請求項５４】 前記超音波信号が３５ｋＨｚ未満の主周波数を有する請求
    項１、３、または４のいずれかに記載の方法。
  55. 【請求項５５】 前記超音波信号が２５ｋＨｚ未満の主周波数を有する請求
    項１、３、または４のいずれかに記載の方法。
  56. 【請求項５６】 前記超音波信号が約２１ｋＨｚの主周波数を有する請求項
    １、３、または４のいずれかに記載の方法。
  57. 【請求項５７】 前記超音波信号が約２０ｋＨｚの主周波数を有する請求項
    １、３、または４のいずれかに記載の方法。
  58. 【請求項５８】 前記超音波信号が約１９ｋＨｚの主周波数を有する請求項
    １、３、または４のいずれかに記載の方法。
  59. 【請求項５９】 前記超音波信号が約１８ｋＨｚの主周波数を有する請求項
    １、３、または４のいずれかに記載の方法。
  60. 【請求項６０】 スマートカード端末を作成する方法であって、 汎用サウンド・サブシステムを有する汎用コンピュータを設けること、および スマートカード端末ソフトウェアを前記コンピュータにロードすること を含み、前記ソフトウェアが前記サウンド・システムを、スマートカードから音
    響波を受信し、スマートカードへ音響波を送信するように制御する方法。
  61. 【請求項６１】 前記ソフトウェアが、前記受信された音響波を分析して、
    前記音響波によって符号化されている情報を求める請求項６０に記載の方法。
  62. 【請求項６２】 前記ソフトウェアが、前記音響波を遠隔コンピュータに再
    伝送し、遠隔コンピュータが、前記受信された音響波を分析して、前記音響波に
    よって符号化されている情報を求める請求項６０に記載の方法。
  63. 【請求項６３】 スマートカード端末ソフトウェアのロードが、インターネ
    ットを介してソフトウェアをダウンロードすることを含む請求項６０から６２の
    いずれかに記載の方法。
  64. 【請求項６４】 前記音響波が超音波を含む請求項６０から６２のいずれか
    に記載の方法。
  65. 【請求項６５】 前記スマートカードが、金融勘定を記憶するためのメモリ
    を備える請求項６０から６２のいずれかに記載の方法。
  66. 【請求項６６】 前記ソフトウェアが、前記送信された音響波によって符号
    化されている情報を暗号化する請求項６０から６２のいずれかに記載の方法。
  67. 【請求項６７】 前記スマートカードが、カード所有者に関する識別情報を
    記憶するためのメモリを備える請求項６０から６２のいずれかに記載の方法。
  68. 【請求項６８】 前記スマートカードが、前記コンピュータから受信された
    情報を分析するため、かつ前記コンピュータへの応答を発生するための処理装置
    を備える請求項６０から６２のいずれかに記載の方法。
  69. 【請求項６９】 処理装置と、 音楽を発生するように設計されたサウンド・サブシステムであって、 音響波を発生するスピーカ、および 音響波を検出するマイクロフォン を備えるサウンド・サブシステムと、 メモリと、 前記メモリにインストールされたソフトウェアと を備え、前記ソフトウェアが、前記マイクロフォンによって受信された音響波を
    分析して、前記音響波によって符号化されている情報を認識し、前記ソフトウェ
    アが、前記スピーカを使用して、前記認識された情報に応答する情報符号化音響
    波を送信するコンピュータ・システム。
  70. 【請求項７０】 前記音響波が超音波音響波を含む請求項６９に記載のコン
    ピュータ。
  71. 【請求項７１】 コンピュータに周辺装置を接続する方法であって、 サウンド発生／受信サブシステムを含む汎用コンピュータを設けること、 前記コンピュータで、前記サブシステムによって受信された音を分析して、前
    記周辺装置からの音響的伝送を検出すること、および 前記コンピュータから、前記サブシステムを使用して、符号化音伝送を用いて
    前記周辺装置に情報を送信すること を含む方法。
  72. 【請求項７２】 コンピュータと通信する方法であって、 寄生電磁場を発生する形で場を発生するようには設計されていないコンピュー
    タ構成要素を駆動することによって、コンピュータによって電磁場を発生するこ
    とを含み、前記場は、前記発生により、情報で符号化されており、さらに、 前記符号化されている場を電子デバイスによって受信すること を含む方法。
  73. 【請求項７３】 前記電子デバイスが、高周波アンテナを使用して前記波を
    受信する請求項７２に記載の方法。
  74. 【請求項７４】 前記電子デバイスが、マイクロフォンを使用して前記波を
    受信する請求項７２に記載の方法。
  75. 【請求項７５】 前記コンピュータ構成要素がスピーカを含む請求項７２か
    ら７４のいずれかに記載の方法。
  76. 【請求項７６】 前記電磁場が、１０ｋＨｚと１００ｋＨｚの間の主交流周
    波数を有する請求項７２から７４のいずれかに記載の方法。
  77. 【請求項７７】 コンピュータによって電磁放射を検出する方法であって、 情報を符号化する電磁場を発生すること、 前記コンピュータに関連するマイクロフォン・チャネルをサンプルして、前記
    場によって生じるアーチファクトを検出すること、および 前記コンピュータによって前記情報を復号化すること を含む方法。
  78. 【請求項７８】 前記関連するコンピュータが、前記マイクロフォン・チャ
    ネルに物理的に接続されている請求項７７に記載の方法。
  79. 【請求項７９】 前記関連するコンピュータが、コンピュータ・ネットワー
    ク接続によって前記マイクロフォン・チャネルに接続されている請求項７７に記
    載の方法。
  80. 【請求項８０】 前記電磁場が、スピーカを駆動する副作用である請求項７
    ７から７９のいずれかに記載の方法。
  81. 【請求項８１】 前記電磁場が、スピーカを駆動する副作用である請求項７
    ７から７９のいずれかに記載の方法。
  82. 【請求項８２】 前記電磁場が、１０ｋＨｚと１００ｋＨｚの間の主交流周
    波数を有する請求項７７から７９のいずれかに記載の方法。
  83. 【請求項８３】 スピーカを使用してマイクロフォンをエミュレートする方
    法であって、 スピーカ・チャネルとマイクロフォン・チャネルとを有するコンピュータを設
    けること、 コンピュータ・スピーカをマイクロフォン・チャネルに結合すること、および 前記マイクロフォン・チャネルに関する信号を前記スピーカを介して受信する
    こと を含む方法。
  84. 【請求項８４】 結合が、カプラを使用して結合することを含む請求項８３
    に記載の方法。
  85. 【請求項８５】 オーディオ・チャネル用のカプラであって、 スピーカを選択的に駆動する、またはマイクロフォンから入力信号を受信する
    ための第１のコネクタと、 マイクロフォン・チャネルに信号を送るための第２のコネクタと、 スピーカ・チャネルからスピーカ・ドライブ信号を受信するための第３のコネ
    クタと、 前記第１のコネクタを使用して、前記スピーカを選択的に駆動する、または前
    記マイクロフォンから信号を受信するための回路と を備えるカプラ。
  86. 【請求項８６】 前記回路が、前記スピーカ・チャネルを介して切換え命令
    を受信する請求項８５に記載のカプラ。
  87. 【請求項８７】 電子デバイスのステータスを求める方法であって、 前記デバイスによって発生された情報符号化音響信号を受信すること、および 前記信号を分析し、前記情報に応答して、前記デバイスに関連する動作ステー
    タスを求めること を含む方法。
  88. 【請求項８８】 前記ステータスが前記デバイスのステータスを含む請求項
    ８７に記載の方法。
  89. 【請求項８９】 前記ステータスが、前記デバイスとコンピュータ通信によ
    って接続されている第２のデバイスのステータスを含む請求項８７に記載の方法
    。
  90. 【請求項９０】 前記ステータスが、前記デバイスがその一部となっている
    ネットワークのステータスを含む請求項８７に記載の方法。
  91. 【請求項９１】 前記分析が、前記信号を獲得するために使用される回路か
    ら離隔されたコンピュータで分析することを含む請求項８７から９０のいずれか
    に記載の方法。
  92. 【請求項９２】 前記信号が、前記デバイスによって、前記受信を行う第２
    のデバイスによる問い合わせに応答して発生される請求項８７から９０のいずれ
    かに記載の方法。
  93. 【請求項９３】 前記問い合わせが、前記デバイスの他の活動を中断しない
    請求項９２に記載の方法。
  94. 【請求項９４】 前記信号が、前記デバイスによって、第２のデバイスによ
    る問い合わせとは無関係に発生される請求項８７から９０のいずれかに記載の方
    法。
  95. 【請求項９５】 前記信号が音波信号である請求項８７から９０のいずれか
    に記載の方法。
  96. 【請求項９６】 前記信号が超音波信号である請求項８７から９０のいずれ
    かに記載の方法。
  97. 【請求項９７】 デバイスが設計されたときに第２のデバイスと通信するよ
    うには設計されていない既存のスピーカを使用して前記信号を発生するように、
    既存のデバイスをプログラミングすることを含む請求項８７から９０のいずれか
    に記載の方法。
  98. 【請求項９８】 前記プログラミングが、メモリ記憶位置のみが変更される
    ソフトウェア・プログラミングを含む請求項９７に記載の方法。
  99. 【請求項９９】 前記プログラミングが、デバイスの電子回路が変更される
    ハードウェア・プログラミングを含む請求項９７に記載の方法。
  100. 【請求項１００】 前記電子デバイスがコンピュータを含む請求項８７から
    ９０のいずれかに記載の方法。
  101. 【請求項１０１】 前記電子デバイスがネットワーク・ハブを含む請求項８
    ７から９０のいずれかに記載の方法。
  102. 【請求項１０２】 前記電子デバイスがネットワーク・スイッチを含む請求
    項８７から９０のいずれかに記載の方法。
  103. 【請求項１０３】 前記電子デバイスがネットワーク・ルータを含む請求項
    ８７から９０のいずれかに記載の方法。
  104. 【請求項１０４】 ただ１つのユーザ・コンピュータに、第１のユーザの活
    動を中断することなく第２のユーザがアクセスする方法であって、 第２のユーザによって音響的に符号化されたコマンドをコンピュータに送信す
    ること、 前記コマンドをコンピュータによって受信すること、および コマンドをコンピュータによって実行すること を含む方法。
  105. 【請求項１０５】 前記コマンドが超音波的に符号化される請求項１０４に
    記載の方法。
  106. 【請求項１０６】 前記受信が、前記コンピュータのサウンド・カードに接
    続されたマイクロフォンを使用して受信することを含み、サウンド・カードがオ
    ーディオ適用のために設計されている請求項１０４または請求項１０５に記載の
    方法。
  107. 【請求項１０７】 コンピュータ・ネットワーキング方法であって、 第１、第２、および第３のコンピュータを設けること、および コンピュータ間の音響的伝送によって、第１のコンピュータから第２のコンピ
    ュータを介して第３のコンピュータへメッセージ符号化データを送信すること を含む方法。
  108. 【請求項１０８】 前記音響的伝送が、可聴音を処理するように特に設計さ
    れたサウンド・カードを利用する請求項１０７に記載の方法。
  109. 【請求項１０９】 前記音響的伝送が、５０ｋＨｚ未満の周波数を有する超
    音波を利用する請求項１０７に記載の方法。
  110. 【請求項１１０】 電子デバイス用の無線周辺装置であって、 電子デバイスから、７０ｋＨｚ未満の周波数を有する超音波音響的伝送を受信
    するためのマイクロフォンと、 前記伝送を処理するための回路と、 前記処理の結果を表示するための表示装置と を備える周辺装置。
  111. 【請求項１１１】 前記周辺装置が、入力要素と、前記入力要素からの入力
    に応答して前記電子デバイスに音を伝送するためのスピーカとを備える請求項１
    １０に記載の周辺装置。
  112. 【請求項１１２】 前記処理の結果を印刷するための印刷エンジンを備える
    請求項１１０に記載の周辺装置。
  113. 【請求項１１３】 前記処理が、信号を音響的符号化フォーマットから前記
    表示に適したフォーマットに変換することのみからなる請求項１１０から１１２
    のいずれかに記載の周辺装置。
  114. 【請求項１１４】 前記処理が、前記伝送によって符号化されている情報を
    処理することを含む請求項１１０から１１２のいずれかに記載の周辺装置。
  115. 【請求項１１５】 前記電子デバイスがコンピュータを含む請求項１１０か
    ら１１２のいずれかに記載の周辺装置。
  116. 【請求項１１６】 前記電子デバイスがラジオを含む請求項１１０から１１
    ２のいずれかに記載の周辺装置。
  117. 【請求項１１７】 前記周辺装置が、前記電子デバイス用のスピーカを含む
    請求項１１０から１１２のいずれかに記載の周辺装置。
  118. 【請求項１１８】 前記周辺装置が、前記電子デバイスによって発生された
    時間信号を表す時間表示装置を含む請求項１１０から１１２のいずれかに記載の
    周辺装置。
  119. 【請求項１１９】 前記周辺装置が、前記電子デバイスによって発生された
    ステータス信号を表すステータス表示装置を含む請求項１１０から１１２のいず
    れかに記載の周辺装置。
  120. 【請求項１２０】 電子デバイス用の無線周辺装置であって、 電子デバイスから、７０ｋＨｚ未満の周波数を有する超音波音響的伝送を伝送
    するためのスピーカと、 前記伝送を発生するための回路と、 前記伝送によって符号化された入力を受信するための入力要素と を備える周辺装置。
  121. 【請求項１２１】 前記電子デバイスから超音波伝送を受信するためのマイ
    クロフォンを備える請求項１２０に記載の周辺装置。
  122. 【請求項１２２】 前記入力要素がバーコード・リーダを含む請求項１２０
    または請求項１２１に記載の周辺装置。
  123. 【請求項１２３】 前記入力要素がスマートカード・リーダを含む請求項１
    ２０または請求項１２１に記載の周辺装置。
  124. 【請求項１２４】 前記入力要素がポインティング・デバイスを含む請求項
    １２０または請求項１２１に記載の周辺装置。
  125. 【請求項１２５】 前記入力要素がキーボードを含む請求項１２０または請
    求項１２１に記載の周辺装置。
  126. 【請求項１２６】 コンピュータと通信する方法であって、 少なくとも１つの特定の周辺装置に接続されたデータ線を有するコンピュータ
    を設けること、 電磁場カプラを使用して信号を前記データ線に注入することによってデータ伝
    送をコンピュータへ送ること、および 前記データ伝送の送信元を前記コンピュータによって識別すること を含む方法。
  127. 【請求項１２７】 コンピュータと通信する方法であって、 少なくとも１つの特定の周辺装置に接続されたデータ線を有するコンピュータ
    を設けること、 別の周辺装置に宛てられるデータ伝送を前記コンピュータによって発生するこ
    と、および 電磁場カプラを使用して前記データ線で盗聴（eavesdropping）することによ
    ってコンピュータから前記データ伝送を受信すること を含む方法。
  128. 【請求項１２８】 非結合周辺装置からコンピュータにデータを注入する方
    法であって、 前記データを非結合周辺装置からタップへ送信すること、および 前記タップによって、前記コンピュータに結合された周辺装置を物理的に活動
    化すること を含む方法。
  129. 【請求項１２９】 物理的活動化が、キーボードにあるキーを活動化するこ
    とを含む請求項１２８に記載の方法。
  130. 【請求項１３０】 物理的活動化が、マウスを振動させて活動化することを
    含む請求項１２８に記載の方法。
  131. 【請求項１３１】 コンピュータと通信する方法であって、 コンピュータによってデータ伝送を発生すること、 データを伝送するようには設計されていない構成要素を、前記コンピュータに
    よって、前記データの伝送を行うように制御すること、および 第２のデバイスによってコンピュータからの前記データ伝送を受信すること を含む方法。
  132. 【請求項１３２】 前記コンピュータが、前記コンピュータの機械的構成要
    素の活動化を、前記コンピュータによって発生された機械音の変調によって前記
    データを伝送するように制御する請求項１３１に記載の方法。
  133. 【請求項１３３】 前記コンピュータが、前記コンピュータのステータスＬ
    ＥＤの活動化を、前記ＬＥＤの照明の変調によって前記データを伝送するように
    制御する請求項１３１に記載の方法。
  134. 【請求項１３４】 前記コンピュータが、前記コンピュータの電気構成要素
    の活動化を、前記コンピュータによって発生された寄生高周波信号の変調によっ
    て前記データを伝送するように制御する請求項１３１に記載の方法。
  135. 【請求項１３５】 コンピュータ・ネットワークを介してデータを伝送する
    方法であって、 サウンド・ファイルを第１の位置に設けること、 前記サウンド・ファイルを、前記コンピュータ・ネットワークを介して第２の
    位置へ伝送すること、および 前記サウンド・ファイルを音響サウンドとして第３の位置にある処理装置に伝
    送すること を含む方法。
  136. 【請求項１３６】 コンピュータ・ネットワークを介してデータを伝送する
    方法であって、 データを音響サウンドとして第１の位置で符号化すること、 前記サウンド・ファイルを音響サウンドとして第２の位置へ伝送すること、 前記ネットワークを介して、前記音響サウンドをサウンド・ファイルとして第
    ３の位置へ伝送すること を含む方法。
  137. 【請求項１３７】 前記ネットワークがインターネットを含む請求項１３５
    または請求項１３６に記載の方法。
  138. 【請求項１３８】 音響信号を分析する方法であって、 マイクロフォンを使用して前記信号を受信し、マイクロフォンが信号をアナロ
    グ電気信号に変換すること、 前記アナログ信号を使用して、集積回路の少なくとも１つのデジタル・データ
    ・リード線を駆動すること、および 前記集積回路を使用して前記信号を処理すること を含む方法。
  139. 【請求項１３９】 前記に先だって、前記電気信号を増幅することを含む請
    求項１３８に記載の方法。
  140. 【請求項１４０】 ２つの電子デバイス間でのパルスの飛行時間（time of
    flight）を求める方法であって、 第１の電子デバイスのスピーカを使用して、音響パルスと電磁パルスを同時に
    発生すること、 第２の電子デバイスに関連するただ１つの検出器を使用して、音響パルスと電
    磁パルスの両方を検出すること、および ２つのパルスの受信間の遅延に基づいて２つのデバイス間での前記音響パルス
    の飛行時間を求めること を含む方法。
  141. 【請求項１４１】 音響通信の方法であって、 音響バンドに関するエコー持続時間を推定すること、および 音響バンドを使用してデータを伝送することを含み、データ要素間に、前記エ
    コー持続時間に応答する持続時間を有する沈黙期間が設けられる方法。
  142. 【請求項１４２】 データ要素が、ＦＳＫ符号化プロトコルで、個々の周波
    数を使用して符号化される請求項１４１に記載の方法。
  143. 【請求項１４３】 推定が、予想される通信ジオメトリに基づいて推定する
    ことを含む請求項１４１または請求項１４２に記載の方法。
  144. 【請求項１４４】 推定が、前記データ伝送に隣接して生成される少なくと
    も１つの音響較正に基づいて持続時間を推定することを含む請求項１４１または
    請求項１４２に記載の方法。
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