JP2007532081A - 車両の無線通信インターフェースへの入力の処理を制御する方法 - Google Patents

Abstract

車両の無線通信システムにおいて、通信を体系的に整理する改良システム及び手順。一つの実施形態では、通信システムを第１車両（２６ａ）の中で動作させる方法及びシステムが開示され、この方法及びシステムでは、マイクロホン（１０６）またはマイクロホン（１０６ａ〜１０６ｄ）を選択的に動作させて、車両（２６ａ）の特定の乗員のみの音声を優先的に集音する。別の実施形態では、ユーザＩＤを喋っている参加者に関連付け、これにより、音声通信を受信する受聴者は、車両内の誰が喋っているかを知ることができ、かつこのような通信を必要に応じて阻止または変更することができる。

Description

本発明は、アドホック通信ネットワークにおいて、特に車両内において通信を体系的に整理するシステム及び方法に関する。

通信システム、特に無線通信システムは益々高性能化し、消費者に改良機能を提供して相互通信を可能にしている。このような改良機能は特に自動車技術分野において有用であり、車両には現在ではオーディオ（音声）無線通信機能が改良された通信システムが装備されている。例えば、Ｏｎ Ｓｔａｒ（登録商標）は車両に現在用いられている広く知られた通信システムであり、そしてＯｎ Ｓｔａｒ（登録商標）によって車両乗員は他者（例えば、サービス・センタ）との通話を、スイッチを作動させることによって確立することができる。

しかしながら、既存の通信方式はグループ通信及び他のアドホック通信を調整するための柔軟性に欠ける。例えば、既存のアプローチは、通信を通信の一端（すなわち、サービスセンタ）から確立する操作に非常に重きを置いており、全ての当事者が動的に通信の性質、またはグループの定義を変更する手段を提供しない。このような柔軟性の欠如によって、グループ・ユーザは、これらのユーザが希望するような自由な通信をできない。

更に、互いに通信を試みる複数の車両には、複数の乗員が搭乗する可能性がある。しかしながら、各車両のユーザ・インターフェースにマイクロホンが１つと、スピーカ（スピーカ群）しか装備されていない場合、通信が混乱し得る。例えば、第１車両の１人の乗員が第２車両を呼び出す場合、第１車両の他の乗員の声がマイクロホンに集音される。その結果、第２車両の乗員は、誰が第１車両の中で話しているのかが判らなくなる恐れがある。更に、第１車両の乗員が、当該乗員の声を第２車両全体に聞こえるように放送するのではなく、第２車両の特定の乗員のみと会話したいと希望する可能性がある。同様に、第２車両の乗員が、第１車両の誰が特定の時間に喋っているのかを知りたいと希望したり、第１車両の特定の乗員とのみと会話したいと希望したりする可能性がある。更に、複数の車両が一緒になって走行しているか、あるいは「隊列を組んで走行している（caravanning ）」場合、これらの車両の間で通信することによって、これらの車両の乗員は互いに直ぐ傍に居る（乗員の間で前方に、右側に、相対距離をおいて位置するなど）ような感覚を更にリアルに実感することができる。

つまり、改善を行なうことによる車両の機能の強化、及びシステムが提供することができるリソースの更に効率的な利用を可能にする車両無線通信システムの体系化を強力に推進する必要がある。本開示はこれらの通信を格段に向上させる幾つかの異なる手段を提示する。

従って、アドホック通信ネットワークにおいて、特に車両内において通信を体系的に整理する手順を提供することが望ましい。

本発明に種々の変更を加えることができ、かつ本発明を別の形態とすることができるが、特定の実施形態について例として図に示し、本明細書において詳細に説明する。しかしながら、本発明は開示する特定の形態には制限されるものではないことを理解されたい。寧ろ、本発明は、添付の請求項に規定される本発明の技術思想及び技術範囲に含まれる全ての変更物、均等物、及び代替物を包含する。

車両無線通信システムにおいて通信を体系的に整理するシステム及び方法が開示される。一つの実施形態では、通信システムを、複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ及び一つのマイクロホンを有する第１車両において動作させる方法を開示し、本方法では、第１車両の乗員に複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチのうちの一つのスイッチを押下させ、そして、マイクロホンを、押下されたプッシュ・ツー・トーク・スイッチの方向に物理的に向ける。別の実施形態では、通信システムを、複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチを有し、かつ各プッシュ・ツー・トーク・スイッチがマイクロホンに関連付けられている構成の第１車両において動作させる方法を開示し、本方法では、第１車両の乗員に複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチのうちの一つのスイッチを押下させ、そして押下されたプッシュ・ツー・トーク・スイッチに関連付けられている少なくとも一つのマイクロホンによって、乗員からの音声データを受信者に送信することができるようにする。別の実施形態では、通信システムを、複数のマイクロホンを有する第１車両において動作させる方法を開示し、本方法では、第１車両の乗員に喋らせ、マイクロホンの向きを電気的に変えて複数のマイクロホンのうち、送話側の乗員に最も近い少なくとも一つのマイクロホンを動作させて少なくとも一つのマイクロホンによる音声データの受信を可能にし、そしてユーザＩＤを動作させた少なくとも一つのマイクロホンに関連付ける。別の実施形態では、通信システムを第１車両において動作させる方法を開示し、本方法では、第１の乗員に第１車両の中で喋らせて音声データを供給し、音声データを乗員のユーザＩＤに関連付け、そして音声データ及びユーザＩＤをユーザ・インターフェースに無線送信する。

次に、図に従って、自動車事例における本発明の例示としての使用について説明する。図１は例示としての車両通信システム１０を示している。本システムでは、車両２６には複数の無線通信機器２２が装備され、これらの通信機器について以下に更に詳細に説明する。通信機器２２は音声（すなわち、声）、データ（テキスト・データまたはＳＭＳデータなど）、及び／又は映像を送受信する機能を備える。従って、機器２２はこれらのタイプの情報のいずれかを、無線ネットワーク２８に接続されるトランシーバまたは基地局に無線送信するか、あるいはトランシーバまたは基地局から無線受信することができる。更に、無線通信機器は情報を衛星通信により受信することができる。最終的に、いずれのネットワークもサーバ２４に到るルートの公衆電話網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Network ）３８、インターネット、または他の通信ネットワークに接続することができ、サーバ２４は最終的に通信システム１０における通信のホストとして機能し、かつ通信サーバを含むことができる。システムに無線接続される複数の車両２６の間の通信の管理を行なうだけでなく、サーバ２４は、緊急サービス３４または他の情報サービス３６（レストラン・サービス、電話番号案内など）のような他のサービスを車両２６に提供するサービス・センタの一部分とすることができる。

更に、車両２６に用いられる通常の無線通信機器２２に関する詳細を図２に示す。一実施形態では、機器２２は２つの主要構成要素、すなわちヘッド・ユニット５０及びテレマティックス制御ユニット（Telematics control unit ）４０により構成される。ヘッド・ユニット５０はユーザ・インターフェース５１とインターフェース接続するか、あるいはユーザ・インターフェース５１を含み、車両の乗員は、ユーザ・インターフェース５１との相互作用を、乗員がシステム１０と通信するか、あるいはシステムに接続される他の車両と通信するときに行なう。例えば、マイクロホン６８を使用して車両における話者の声を収集することができる、そして／または命令をヘッド・ユニット５０に、このユニットが音声認識モジュール７０を装備している場合に送出することができる。キーパッド７２を使用してユーザ入力を提供することもでき、キーパッド７２上のスイッチ群を特定の機能専用（プッシュ・ツー・トーク・スイッチ、マッピング情報を受信するスイッチなど）とするか、あるいはキーパッド７２上のスイッチ群によって、ユーザ・インターフェースが提供するオプションを選択することができる。

ヘッド・ユニット５０はナビゲーション・ユニット６２も備え、ナビゲーション・ユニットは通常、車両の位置をピンポイントで特定することができる全地球測位（ＧＰＳ：Global Positioning Satellite）システムを含み、このシステムは、例えば車両の位置をシステムが提供するマッピング情報に関連付けるために有用である。公知のように、このようなナビゲーション・ユニットはＧＰＳ衛星（衛星３２）と受信機を通して通信する。また、位置計測ユニット６６が設けられ、このユニットは車両が向かっている方向（北、北東など）を求め、かつルートに沿った車両の移動をマッピングするために有用でもある。

最終的に、ユーザ入力及びシステム入力をコントローラ５６が処理し、コントローラはそれに応じてプロセスをヘッド・ユニット５０において実行し、そして出力５４を車両の乗員に、ヘッド・ユニット５０に接続されるスピーカ７８またはディスプレイ７９などを通して供給する。用いるスピーカ７８は、車両に普通に装備され、通常４台以上設けられるオーディオ（無線）スピーカとすることができるが、説明を簡単にするために１台しか示していない。更に、別の実施形態では、出力５４はテキスト−スピーチ・コンバータ（text to speech converter）を含むことができ、このコンバータは、ユーザがモニタリングすることができるグループ通信チャネルに含まれるいずれのテキストの可聴出力信号も聴取することができるオプションを提供する。このオーディオ機能はユーザが車両を運転している移動環境において特に有利と成り得る。更に、メモリ６４がコントローラ５６に接続されて、コントローラがシステムへの入力及びシステムからの出力に対して行なう調整を容易にする。コントローラ５６は車両バス・インターフェース（vehicle bus interface ）５８を通して車両バス６０との通信も行ない、車両バス６０は通信情報及び他の車両運転データを車両全体に伝送する。

テレマティックス制御ユニット４０は同じように車両バス６０に車両バス・インターフェース４８を通して接続され、従ってヘッド・ユニット５０にも接続される。テレマティックス制御ユニット４０は基本的に音声通信またはデータ通信を、車両に送信し、そして車両から受信する、すなわち通信システム１０の残りの部分に無線送信し、そして残りの部分から無線受信する役割を担う。従って、テレマティックス制御ユニットは、このような通信を体系的に整理するテレマティックス・コントローラ４６、及び無線トランシーバを含むネットワーク接続機器（ＮＡＤ：Network Access Device ）４２を備える。個別の構成要素として示しているが、この技術分野の当業者であれば、ヘッド・ユニット５０及びテレマティックス制御ユニット４０、及びこれらのユニットの構成要素の態様を組み合わせるか、あるいは交換することができることが分かるであろう。

無線通信機器２２によって、車両２６内での通信環境のフレキシビリティを格段に上げることができる。例えば、第１車両２６ａの乗員は第２車両２６ｂを呼び出して第２車両の乗員に、ヘッド・ユニット５０のキーパッド７２の上のスイッチを押下することにより、あるいはヘッド・ユニットに音声認識モジュール７０が装備されている場合には単に喋ることにより話し掛けることができる。一実施形態では、スイッチを押下することにより、あるいは音声認識モジュールに話し掛けることにより、第２車両２６ｂとの携帯電話による通話を開始する。この場合、第１車両２６ａまたは第２車両２６ｂのいずれのユーザも更にスイッチを押下することなく互いに通話することができる。更に、システムは音声作動スイッチ（ＶＡＳ：Voice Activated Switch）または音声作動通信（ＶＯＸ：Voice Operated Transmit ）のような音声起動回路（voice activated circuit ）を含むように構成することができる。これによりユーザが他のユーザと通信するときにユーザがシステムをハンズフリーで操作することもできる。

別の実施形態では、スイッチはプッシュ・ツー・トーク通信チャネル（push-to-talk communications channel ）を携帯電話ネットワークで確立するように構成することができる。この場合、コントローラ５６は、第１車両２６ａのユーザがプッシュ・ツー・トーク・スイッチを押下しているときのみに、第１車両２６ａの乗員によるマイクロホン６８を通した音声をテレマティックス制御ユニット４０を通して送信することができるように構成される。コントローラ５６は更に、第１車両２６ａのオペレータがスイッチを押下していないときにのみ、第２車両２６ｂ（またはサーバ２４）から受信する音声がスピーカ７８を通して聞くことができるように構成される。別の構成として、通話するためにスイッチを押し続ける必要を無くすために、システムは、ユーザがボタンを１回目に押して音声を送信し、そしてボタンを２回目に押して音声を受信することができるように構成することができる。

いずれにしても、第２車両２６ｂのユーザは同様のやり方で、第１車両２６ａに返答することができ、この場合、話者の音声は第１車両のスピーカ（スピーカ群）７８で聞き取られる。あるいは、第１車両２６ａの乗員はサーバ２４を呼び出してサービスを受けることができる。更に、このようなシステム１０は車両アプリケーション関連以外のユーティリティを備えることができ、特に、他の携帯型機器（携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）など）関連のユーティリティを使用することができる。従って、車両通信環境でのシステムの使用は単なる例示に過ぎない。

図３及び４は、マイクロホンを１つしか持たない場合の問題を解決する手段を示しており、この１つのマイクロホンは、通信システムを使用して会話したいと希望している乗員以外の乗員の音声を何かの拍子に集音してしまう。図３は車両２６の理想化した上面図であり、４人の車両乗員１０２ａ〜１０２ｄの座席位置を示している。この実施形態では、ユーザ・インターフェース５１（図４参照）は、各車両乗員に対応するプッシュ・ツー・トーク・スイッチ１００ａ〜１００ｄ（キーパッド７２の一部分）を含む。プッシュ・ツー・トーク・スイッチ１００ａ〜１００ｄは特定の乗員の肘掛１０４ａ〜１０４ｄに、または乗員ドアの上のような乗員の近傍のどこかに、或いはダッシュボードまたは乗員の手前の座席に装着することができる。更に指向性マイクロホン１０６も設けられ、このマイクロホンは、車両２６の天井に取り付けられることが好ましい。この実施形態では、特定の乗員が当該乗員のプッシュ・ツー・トーク・スイッチを押下すると（例えば、座席１０２ｂの乗員）、指向性マイクロホン１０６が急に向きを変えて押下スイッチの方向に、更に詳細にはスイッチを押下した乗員の方向に向く。この動作は、ヘッド・ユニット５０のコントローラ５６が管理し、このコントローラは特定のスイッチ１００ａ〜１００ｄを車両内の特定のマイクロホン方向に割り当てるロジックを含む。マイクロホン１０６の指向機能が完全ではない可能性があり、かつ座席１０２（ｂ）の乗員が発するもの以外の音または声を集音する可能性がある場合でも、この実施形態はこのような他の周囲ノイズ及び音声を最小限に抑えるので、第２車両は、第２車両とコンタクトを取っている乗員の音声のみを優先的に集音することになる。

指向性マイクロホンを使用する別の実施形態では、コントローラ５６は音声認識ユニット７０を使用して不所望のノイズ、または不所望のユーザ音声パターンを全て取り除く。例えば、車両乗員が一つのプッシュ・ツー・トーク・スイッチ１００ａ〜１００ｄを選択すると、コントローラ５６は当該乗員に関するユーザ・プロファイルにアクセスし、このユーザ・プロファイルによって音声認識ユニット７０は特定の車両乗員に関する音声パターンまたは音声シーケンスを求めることができる。次に、コントローラ５６及び音声認識ユニット７０は、テレマティックス制御ユニット４０に、乗員関連プッシュ・ツー・トーク・スイッチ１００ａ〜１００ｄを選択した車両乗員に関連する音声アクティビティの全てを送信する。

図５〜６は、図３のシステムの利点と同じ利点を実現するように構成される別の実施形態を示している。この実施形態では、マイクロホン１０６ａ〜１０６ｄを各乗員座席１０２ａ〜１０２ｄに関連付け、そしてこれらのマイクロホンも同じように特定の乗員の肘掛１０４ａ〜１０４ｄに、または乗員ドアの上のような乗員の近傍のどこかに、或いはダッシュボードまたは乗員の手前の座席に、または車両の天井または内張りに装着することができる。この実施形態では、特定のユーザが当該ユーザのプッシュ・ツー・トーク・スイッチを押下すると（例えば１００ｂ）、コントローラ５６は、当該プッシュ・ツー・トーク・スイッチに関連付けられるマイクロホン（１０６ｂ）のみを動作させることができる。つまり、通信を希望している乗員に最も近いマイクロホンのみが動作するので、当該マイクロホンのみがノイズをテレマティックス制御ユニット４０に送信して通信システム１０の残りの部分に送信することができる。（この点に関して、本開示の目的を達成するためにマイクロホンを「動作させる」ことは、マイクロホンを動作させて最終的に、当該マイクロホンからの音声データをシステムに転送して、別の受聴者に更に転送することができるものとして理解する必要があることを理解されたい。この点に関して、マイクロホンが音声データをコントローラ５６に単に送信するだけで、それから先には転送しない場合には、マイクロホンは動作させられていないということになる）。この場合も同じように、この方法によって、他の乗員の声及び他の周囲ノイズが第２車両に聞こえないようにし易くなる。ある意味では、図３及び４の実施形態とは異なり、図５及び６の実施形態は、１つだけのマイクロホンの向きを物理的に変えるのではなく、マイクロホン・アレイを電気的に動作させる。

別の実施形態では、特定のマイクロホンを動作させる操作を、特定のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ１００ａ〜１００ｄの押下に合わせる必要はない。そうではなく、これらのマイクロホンの各々は、特定のマイクロホン１０６ａ〜１０６ｄでのノイズレベルを検出し、そして最も大きいノイズレベルを有する、該当するマイクロホンのみを動作させることができる。この点に関して、図７によれば、コントローラ５６には、どのマイクロホンが最も大きな音声エネルギーを受けているかを評価するノイズ・アナライザ・モジュール１０８を装備することができる。これにより、コントローラはどの乗員が話しているかについて判断することができ、そして該当するマイクロホンのみを動作させることができる。勿論、この実施形態は、話し中の他の乗員の声を聞こえないようにする必要はない。何故なら、大きな声が割って入ってくると、別の乗員のマイクロホンが動作するからである。

更に別の実施形態では、ビーム・ステアリングを図５及び６の実施形態に使用して、話し中の乗員のマイクロホン１０６ａ〜１０６ｄのみを動作させ、当該乗員が当該乗員のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ１００ａ〜１００ｄを押下する必要がないようにすることができる。ビーム・ステアリングでは公知のように、音源の位置をマイクロホン・アレイからの音響を評価することにより分析する。従って、図８を参照すると、コントローラ５６にはビーム・ステアリング・アナライザ（beam steering analyzer）１１０が装備される。ビーム・ステアリング・アナライザ１１０は基本的に、特定の音声信号の存在、及び当該信号がアレイの種々のマイクロホン１０６ａ〜１０６ｄに到達する時間を求める。例えば、座席１０２ｂの乗員が話し中であると仮定する。更に簡単のために、当該乗員が、当該乗員の直ぐ左側、及び背後に位置するマイクロホン１０６ａ及び１０６ｄからほぼ同じ距離に位置すると仮定する。乗員が喋ると、ビーム・ステアリング・アナライザ１１０はマイクロホン１０６ｂからの乗員の声のパターンを最初に分析し、そしてマイクロホン１０６ａ及び１０６ｄからの同じパターンを第２の後続時点で分析し、最後にマイクロホン１０６ｃ（最も遠いマイクロホン）からの同じパターンを第３の後続時点で分析する。明らかなように、音声信号が種々のマイクロホン１０６ａ〜１０６ｄに到達する相対的タイミングに関するこのような分析は、複数の音声信号を照合してこれらの信号の間のエラーを最小化し、そしてこれらの信号の間の一時的なずれを求めようとする畳み込み技術を使用して行なうことができる。いずれにせよ、音声がこれらの異なる時点で到達することにより、ビーム・ステアリング・アナライザは、話し中の乗員が座席１０２ｂに位置するはずであると推定するので、それに従ってマイクロホン１０６ｂを動作させて音声を送信する。このアプローチを、車両２６のルーフに位置し、物理的に向きを変えることができるマイクロホンと連動する形で使用してマイクロホン１０６ａ〜１０６ｄの機能を補足することもできる、またはマイクロホン１０６ａ〜１０６ｄは、収音機能を物理的に向きを変えることができるマイクロホンに残す形で、ビーム・ステアリングを行なうためにのみ使用することができる。

これまでに記載した実施形態は、これらの実施形態が、第２車両との会話を希望する乗員の音声を、他の乗員の音声を最小化しながら強調することにより、通信を第１車両において体系的に整理する手段を提供する、という点で有用である。これにより、第２車両で受信する通信の混乱が小さくなる。しかしながら、第２車両の乗員は依然として、第１車両のどの乗員が第２車両に話し掛けているかについて認識することができない。この点に関して、これらの車両の間の通信は、これらの乗員が実際に１つの部屋で会話しているかのように理想的にリアルにはなっている訳ではない。更に、第２車両は、第２車両が１車両から受信する通信を、例えば後部座席の子供のような第１車両の特定の乗員に関する通信を受信しないことにより体系的に整理する方法を希望する可能性がある。

従って、既に述べた方法に対する別の改善においては、図９に示すように、ヘッド・ユニット５０のコントローラ５６にはユーザＩＤモジュール１１２が装備される。ユーザＩＤモジュール１１２は、第１車両の乗員をユーザＩＤに関連付ける機能を備え、ユーザＩＤは第２車両にこれらの乗員の音声データと一緒に送信することができる。このようにして、ユーザＩＤを音声データに加えることにより、第２車両の乗員は第１車両のどのユーザが話しているかについて知ることができる。

ユーザＩＤモジュールが第１車両の特定の乗員を、これらの乗員のユーザＩＤに関連付けることができる方法には幾つかの方法がある。使用する方法に関係なく、このような関連付けは、乗員が車両に乗り込むときのような、第１車両で旅行に出掛ける前に行なうことが好ましいが、関連付けは旅行中に行なうこともできる。図１０ａは、第１車両のユーザ・インターフェース５１のディスプレイ７９に設定されるメニュー形式における一つの方法を示している。この例では、第１車両の種々の乗員が、これらの乗員の名前、及び座席位置を、ユーザ・インターフェース５１のスイッチ１１３を使用してタイプすることにより入力するが、この方法は、この例では、名前及び数字を携帯電話機に入力するために使用する方法と同様のものである。最終的に、一旦、入力が済むと、一人の乗員のユーザＩＤと、当該乗員の車両内での位置との間の関連付けがメモリ６４に保存される。別の方法が図１０ｂに示され、この方法では、既に入力され、かつメモリ６４に保存されたユーザＩＤ及び座席位置が取り出され、そしてユーザに対して表示されて、ユーザ・インターフェース５１のスイッチ１１４を使用した選択が行なわれる。

一旦、関連付けが行なわれると、コントローラ５６は、特定のマイクロホン１０６ａ〜１０６ｄ（図５〜８）の使用、または物理的に向きを変えることができるマイクロホン（図３〜４）の向きに基づいて、第１車両の現在の話し手のユーザＩＤを認識する。従って、コントローラは当該ユーザＩＤを音声データに関連付け、そしてユーザＩＤ及び音声データをテレマティックス制御ユニット４０に送信して第２車両に送信する。好適な実施形態では、ユーザＩＤの後には音声データがデータ・ストリームのデータ・ヘッダとして続くが、この技術分野の当業者であれば、適切なヘッダを生成し、そして構成するためには幾つかの方法が在ることが分かるであろう。一旦、第２車両での受信が行なわれると、ユーザＩＤはデータ・ストリームから第２車両のコントローラ５６において取り出され、そして第２車両のディスプレイ７９に、音声データが第２車両のスピーカ７８（図１１参照）を通してブロードキャストされると同時に表示される。従って、第１車両からの通信は、第２車両において更に明確になり、第２車両はこの時点で、第１車両の誰が特定の時間に喋っているかを認識する。

別の実施形態では、システムではなくユーザが当該ユーザのユーザＩＤを送信する。この実施形態では、ヘッド・ユニット５０は特定のマイクロホンまたは座席位置をユーザＩＤに関連付けることはない。そうではなく、話し手のユーザは当該ユーザのユーザＩＤを積極的に送信し、この送信に際しては、ユーザ・インターフェース５１のスイッチまたは第２スイッチを押下することができる。別の方法として、２つの異なる深さに、または強さで押下する、すなわち第１の深さ、または第１の強さによってプッシュ・ツー・トーク会話が可能になり、そして更に深く、または強く押下することによって話し手のユーザＩＤ（ユーザＩＤは予めスイッチに、前に開示した方法を使用して関連付けておくことができる）を送信することができるプッシュ・ツー・トーク・スイッチのような方法を使用することができる。

更に別の実施形態では、ユーザＩＤを第１車両の特定の乗員に音声認識アルゴリズムを使用して関連付ける。この点に関して、音声認識モジュール７０（このモジュールもコントローラ５６の一部分を構成することができる）を用いて受信音声を第１車両において処理し、そして当該音声を、音声認識モジュール７０に保存され、かつ乗員が前もって入力し、そして保存しておく（例えば、メモリ６４に）ことができる事前登録声紋と照合する。この技術分野の当業者であれば理解できることであるが、多くのこのような音声認識アルゴリズムが存在し、かつヘッド・ユニット５０において使用することができる。音声認識モジュール７０を用いる場合、通信が更に便利になる。何故なら、第１車両の乗員は、まず命令を言葉として発してシステムを利用することにより簡単に会話を始めることができるからである。いずれにしても、音声認識アルゴリズムが喋っている乗員を特定し、そして当該乗員を当該乗員のユーザＩＤに関連付け、更に当該乗員の音声データ及びユーザＩＤデータを上に説明したように送信する。

一旦、ユーザＩＤが第２車両に送信されると、第２車両の乗員は更に、第１車両との通信を調整することができる。例えば、第２車両のユーザ・インターフェースを使用して、第２車両の乗員はこれらの乗員のユーザ・インターフェースに通信を、第１車両の乗員の各々に関して異なる形で処理させることができる。例えば、第２車両の乗員が第１車両の特定の乗員、恐らくは単に通信システムで「遊んでいて」通話を混乱させるか、或いは第２車両の乗員をいらいらさせる幼児からの音声を聞きたくないと希望する。このような場合においては、第２車両のユーザ・インターフェースを使用して第１車両の特定ユーザを阻止するか、或いは特定ユーザに変更を加える（例えば、特定ユーザの音量を下げる）、或いは通話したいと希望する第１車両の他のユーザのために当該特定ユーザを無効にすることができる。従って、第２車両の乗員は、問題のあるユーザＩＤを第２車両のコントローラ５６に、当該ユーザのユーザＩＤをそのヘッダに有するデータ・ストリームをブロックするか、変更するか、或いは無効にする命令と一緒に保存することができる。このようなブロッキング、変更、または無効化は、幾つかの異なる方法により行なうことができる。まず、このようなブロッキング、変更、または無効化はオフラインで、すなわち第１車両との通信の前に、または第１車両または当該車両の乗員との前の通信によって、このような処理が妥当であることが判明した場合に、第１車両で旅行に出る前に実行することができる。或いは、このようなブロッキング、変更、または無効化は通信している間に実行することができる。例えば、図１１を参照すると、第２車両のディスプレイ７９だけでなく、現在喋っている者のユーザＩＤの表示は、特定の表示ユーザを阻止するか、ユーザに変更を加えるか、或いはユーザを無効にする選択手段を含むことができる。ここでも同じように、このような阻止、変更、または無効化の機能を実行する幾つかの手段は、第２車両のユーザ・インターフェースに設けることができ、そして図１１に示す該当する方法は単なる例示に過ぎない。

必要に応じて、特定ユーザに対する阻止、変更、または無効化の処理を１車両のユーザ・インターフェースに戻す形で送信して第１車両の乗員に、通信がどのように変更されたかについて通知し、これにより、第１車両の或る乗員が第２車両と通信しようと試みて無駄になることがないようにすることができる。

これまで記載した方法及び改善によって車両間通信が向上するが、更に改善を行なうことによって車両間通信を更にリアルにすることができるが、このリアルにする操作は実際には、通信を模擬体験させて全ての参加者が１つの部屋の中で会話しているような状況を最大限に実現することにより行なわれる。このようなリアルな現場では、通信参加者は可聴シグナル（audible cue ）を利用することができる、すなわち或る話し手の声が左側または右側から聞こえ、そして遠い参加者の声は近くの参加者の声よりも小さく聞こえる。残りの実施形態はこれらの課題を満たす。

図１２を参照すると、２台の車両２６ａ及び２６ｂが、先に開示した通信システム１０を使用して音声通信している様子が示される。図１２に示す瞬間では、第１車両２６ａが１２０ａの軌道を走行し、第２車両が１２０ｂの軌道を走行している。これらの車両は距離Ｄだけ離れている。更に、第２車両２６ｂは第１車両の軌道１２０ａに対して１２１の角度に位置し、この角度を本明細書では車両間の方位角（angular orientation between the vehicles）と呼ぶ。

勿論、これらの車両が走行している間、これらの車両の距離及び方位角は変わる。これらの変数を計算するために必要なパラメータはそれぞれの車両のヘッド・ユニット５０が計算することができる。先に説明したように、車両のヘッド・ユニット５０はナビゲーション・ユニット６２を含み、ナビゲーション・ユニットは車両２６ａ，２６ｂの各々の位置（経度及び緯度）に関するＧＰＳデータを受信する。更に、ヘッド・ユニット５０は位置計測ユニット６６も含み、位置計測ユニットはこれらの車両の各々の軌道または走行方向１２０ａ及び１２０ｂ（例えば、北などのような基準方位からの非常に多くの変位角度）を求める。このデータは２つの車両の間で、これらの車両が通信しているときに、このようなデータをデータ・ストリームのヘッダに、ユーザＩＤを取り込む方法とほとんど同じ方法で取り込むことにより共有することができる。詳細には、位置データをこれらの車両の間で共有する場合、これらの車両の間の距離Ｄ及び方位角１２１を計算することができる。距離Ｄは容易に計算される。何故なら、経度データ及び緯度データは基本的に互いから差し引くことができるからである。方位角１２１は、第１車両の軌道１２０ａが判明した時点で、計算するのがほんの少しだけ複雑になる。両方の計算は、最終的に計算に関する生データを受信するコントローラ５６が行なうことができる。

この距離及び方位角データに基づいて、２台の車両の間の通信を、車両２６ａ及び２６ｂのユーザ・インターフェースの出力を異なる方法で調整することにより更にリアルにし、かつ情報量に富んだものとすることができる。

例えば、距離Ｄの計算値を、第１車両２６ａのスピーカ７８を通して放送される第２車両２６ｂの乗員の声の音量の調整に使用して、放送の音量を、これらの車両が相対的に近くなるときに上げ、相対的に遠くなるときに下げることができる。これによって、乗員にこれらの車両の間の距離を可聴シグナルで伝えることができる。図１３によれば、この距離計算及び音量調整はコントローラ５６の距離計測モジュール１３０が行なう。

このような距離／音量調整方法には、ユーザ・インターフェース５１で変更を加えてユーザ選択に合わせることができる。例えば、音量調整の範囲、または音量調整を行なう対象とする距離などは車両乗員が指定することができる。この点に関して、最小音量を指定して、これらの車両が遠く離れているときでも会話の声を確実に聴取することができるようにすることが好ましい。

距離を示すために使用される別の変形例では、距離計測モジュール１３０はスピーカに送信される音声信号を他の方法により変更することができる。例えば、音量を下げるのではなく、第２車両２６ｂが第１車両２６ａから遠く離れると、距離計測モジュール１３０が第２車両から受信する音声通信に対するノイズまたは雑音のレベルを高くする。この方法は基本的に、古いスタイルのＣＢアナログ通信システムに倣っており、このシステムでは、雑音のレベルは距離が長くなるにつれて自然に大きくなる。いずれにせよ、同じように、この方法によって第１車両の乗員に、これらの２台の通信車両の相対距離を可聴シグナルで伝えることができる。

通信を更にリアルにし、かつ情報量に富んだものとする別の変形例では、特定車両の内部のスピーカ７８は、当該車両の乗員に第２車両の位置に関する相対的な感覚を付与するように選択的に使用することができる。この方法は、図１４に示すように、方位角計測モジュール（angular orientation module）１３２をコントローラ５６に組み込むことにより可能になることであるが、角度１２１、すなわち第１車両２６ａに対する第２車両２６ｂの方位角の計算を利用する。例えば、モジュール１３２は２台の車両２６ａ及び２６ｂからの位置情報、及び１車両の走行方向１２０ａに基づいて、図１５に示すように、３０度の角度１２１を計算する。この角度が判明すると、方位角計測モジュール１３２は、第１車両２６ａのスピーカ７８ａ〜７８ｄの各々の音量を個々に変更することができ、この場合、第２車両２６ｂに最も近いスピーカが大きな音量を有し、かつ第２車両から遠く離れたスピーカが相対的に小さい音量を有する。例えば、図１５の３０度の角度の場合、方位角計測モジュール１３２は、スピーカを駆動するために利用することができる合計エネルギーの大部分をスピーカ７８ｂ（最も近いスピーカ）に供給することができ、エネルギーの残りの部分はスピーカ７８ａ（２番目に近いスピーカ）に供給される。残りのスピーカ（７８ｃ及び７８ｄ）は音を出さない状態のままとするか、或いは残りのスピーカに、ユーザ選択に従って或る最小量のエネルギーを供給することができる。角度１２１がゼロであるとすると、スピーカ７８ａ及び７８ｂに等しいエネルギーが供給され、角度１２１が９０度であるとすると、スピーカ７８ｂ及び７８ｄに等しいエネルギーが供給される、といった具合である。いずれにせよ、この方法により、第１車両２６ａの乗員は音声通信の内容を、第２車両２６ｂに最も近いスピーカを通して選択的に聴取することになるので、第１車両２６ａの乗員に、第１車両に対する第２車両の位置を可聴シグナルで伝えることができる。勿論、或る量の利用可能な音響エネルギーをスピーカ７８ａ〜７８ｄに、第２車両に最も近いスピーカに選択的に電源を供給しながら、種々の異なる方法により配分することができる。

基本的に、ここに開示するスピーカ音量調整方法は、スピーカ７８の音量をバランス良く整え（左から右に）、そして徐々に下げる（前部から後部に）方法に似ており、この機能は、現在の既存の車載ラジオに普通装備されている。この点に関して、スピーカ音量の調整はラジオを制御することにより行なうことができ、この操作は、この技術分野の当業者が理解しているように、車両バス６０を通して行なうことができる。

これまでに記載したスピーカ音量変更に関する調整方法は組み合わせることができる。例えば、２台の車両の間の方位角１２１に基づいてスピーカ７８を動作させる形の調整（図１４）の他に、使用スピーカを通る音量をこれらの車両の距離の関数として変えることもできる（図１３）。

更に別の変更を図１４のシステムを使用して加えることができる。例えば、スピーカ音量を調整するのではなく、方位角をユーザ・インターフェース５１のディスプレイ７９に表示することができる。図１６に示すように、方位角計測モジュール１３２を使用して、第２車両２６ｂの方向を指す矢印１４０ｂをディスプレイ７９に表示することができる。更に、これらの車両の間の相対距離を表示することもできる。例えば、第２車両２６ｂは距離Ｄｂだけ離れた位置の第１車両に比較的近い場所に位置する。従って、距離計測モジュール１３０（図１３）は表示矢印１４０の長さＬｂを調整して、長さを短くしてこの距離だけでなく方位も示すことができる。これとは異なり、第３車両２６ｃは比較的遠い距離Ｄｃに位置するので、この車両を指す矢印１４０ｃの長さＬｃはそれに応じて長くなる。矢印１４０を長くする、または短くするのではなく、図１６に別の構成として示すように、距離を単に矢印の傍に書き込むことができる。

更に別の実施形態では、第２車両から受信する音声通信による音声は第１車両全体に放送されることはないが、その代わり、通信を開始した第１車両の乗員に最も近いスピーカまたはスピーカ群を通してのみ放送される。このようにして、会話は、通信を開始したこの乗員にのみ選択的に放送され、この開始した乗員は、第１車両のどのプッシュツートークスイッチが押下されたのかについて電子ビーム・ステアリング、または他の方法を使用してモニタリングすることにより求めることができる。一旦、当該乗員の位置が求まると、制御ユニット５６はその後、会話を開始した乗員に最も近い該当するスピーカまたはスピーカ群を通してのみ通信音声を出す。その後、第１車両の別の乗員が通信を行なうと、起動スピーカを切り替えることができる。

ここに開示する種々の方法について、種々の計算が車両内のヘッド・ユニット５０のコントローラ５６によって行なわれるものとして示してきた。しかしながら、本開示の利益を享受するこの技術分野の当業者であれば、本明細書に開示する機能を実行するために必要な処理及びデータ保存はサーバ２４（図１）においても行なうことができることが理解できるであろう。

車両内での通信の改善に関してほとんどの紙面を割いてきたが、この技術分野の当業者であれば、本明細書に開示するコンセプトの多くは、一括して携帯型通信機器と呼ぶことができる携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯型コンピュータなどのような、車両内部に含まれない他の携帯型通信ユーザ・インターフェースに適用することができることが理解できるであろう。

幾つかの個別の実施形態を開示したが、この技術分野の当業者であれば、これらの実施形態は互いに組み合わせることができ、かつこれらの実施形態の使用は他の実施形態の使用を必ずしも排除するものではないことが理解できるであろう。更に、本発明に関する上の説明は単なる例示であり、かつ本出願が示すいかなる特許発明の技術範囲も制限するものではない。本発明は次の請求項に示す技術範囲及び技術思想によってのみ制限されるものである。

車両用無線通信システムのブロック図。 車両用無線通信システムの制御システムのブロック図。 無線通信を可能にする可変指向性マイクロホン付き車両を示す図。 図３の車両の制御システムを示すブロック図。 好ましくは、各々が車両の肘掛に組み込まれている複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ及び複数のマイクロホンを有する車両を示す図。 図５の車両の制御システムを示すブロック図。 複数のマイクロホンを有し、かつ動作中のマイクロホンを求めるノイズ・アナライザを組み込んだ車両の制御システムを示すブロック図。 複数のマイクロホンを有し、かつ動作中のマイクロホンを求めるビーム・ステアリング・アナライザを組み込んだ車両の制御システムを示すブロック図。 ユーザＩＤモジュールを有する車両の制御システム。 図９の制御システムに使用することができ、かつ車両乗員によるユーザＩＤの入力を可能にするディスプレイ。 図９の制御システムに使用することができ、かつ車両乗員によるユーザＩＤの入力を可能にするディスプレイ。 図９の制御システムに使用することができ、かつ制御システムが受信するユーザＩＤに対するブロッキング、変更、または無効化を車両乗員により可能にするディスプレイ。 通信中の２台の車両の間の位置及び方位角を示す図。 図１２の車両が使用することができ、かつ複数車両の位置を求める制御システムのブロック図。 図１２の車両が使用することができ、かつ複数車両の間の方位角を求める制御システムのブロック図。 複数車両の間の方位角を求める動作、及び或るスピーカを当該動作に従って駆動する様子の更なる詳細。 車両ユーザ・インターフェースに含まれ、かつ第２車両の位置及び距離を表示するディスプレイを示す図。

Claims (10)

1. 通信システムを、複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ（１００ａ〜１００ｄ）及びマイクロホン（１０６）を有する第１車両（２６ａ）において動作させる方法であって、
   前記第１車両（２６ａ）の乗員に前記複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ（１００ａ〜１００ｄ）のうちの一つを押下させること、
   前記マイクロホン（１０６）を、前記押下されたプッシュ・ツー・トーク・スイッチ（１００ａ〜１００ｄ）の方向に物理的に向けること、
   を備える方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   前記乗員に喋らせて音声データを供給すること、
   前記音声データをユーザＩＤに関連付けること、
   前記音声データ及び前記ユーザＩＤを受聴者に送信すること、
   を備える方法。
3. 請求項２に記載の方法において、前記音声データは、前記方向と前記ユーザＩＤとの間の関連性によって、前記ユーザＩＤに関連付けられている、方法。
4. 請求項３に記載の方法において、前記ユーザＩＤは、制御ユニットにおいて、前記方向に関連付けられている、方法。
5. 請求項４に記載の方法において、前記ユーザＩＤは、前記第１車両（２６ａ）のユーザによって、前記方向に関連付けられている、方法。
6. 請求項２に記載の方法において、前記音声データは、前記受聴者のユーザ・インターフェース（５１）にブロードキャストされ、前記ユーザＩＤは、前記ユーザ・インターフェース（５１）に表示される、方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記ユーザ・インターフェース（５１）は第２車両（２６ｂ）内に位置する、方法。
8. 請求項１に記載の方法において、前記マイクロホン（１０６）は、前記第１車両（２６ａ）の天井に取り付けられている、方法。
9. 請求項１に記載の方法において、前記複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ（１００ａ〜１００ｄ）の各々が、前記車両（２６）の特定の座席に関連付けられている、方法。
10. 請求項１に記載の方法において、前記第１車両（２６ａ）における前記通信システムは更に、複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ（１００ａ〜１００ｄ）に接続されるコントローラ（５６）を含み、該コントローラ（５６）は、前記乗員が前記複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ（１００ａ〜１００ｄ）のうちの一つを押下するときにのみ、前記マイクロホン（１０６）からの音声を第２車両（２６ｂ）に送信することができるように構成され、かつ前記乗員が前記複数のプッシュ・ツー・トーク・スイッチ（１００ａ〜１００ｄ）のうちの一つを押下していないときにのみ、前記第２車両（２６ｂ）から受信された音声を前記乗員が聴取することができるように構成されている、方法。

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