JP2006222969A - 車両通信 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のための通信システムが開示される。
【解決手段】通信システムは、音響信号を受信して該音響信号を電気信号に変換するために車両内に装着された複数のマイクロフォンを有するマイクロフォン・アレイを含む。アンテナは、マイクロフォン・アレイに近接して装着される。アンテナは、無線周波数信号を無線装置に通信する。通信システムは、また、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに電気的に結合される第１の入力と、アンテナに電気的に結合される第２の入力と、を有するコントローラをも含む。コントローラは、電気信号を処理し、該処理された電気信号をアンテナに送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両通信に関する。

自動車は、音響信号を受信するよう自動車内に配置された遠隔のマイクロフォンと、ユーザの携帯電話でハードウェアの構成要素を接続するよう無線のＲＦリンクの部分としてのアンテナとを有する手を使わない携帯システムを含んでいる。自動車のサウンド・システムは、携帯電話によって受信されたオーディオ信号を再生する。

本発明は、通信システムに関する。本発明は、マイクロフォン及びアンテナ組立体のための設置人件費及び／または材料費を減少するような態様で、車両内に永久的に装着されるマイクロフォン・アレイ（ここで、アレイは、単一のマイクロフォン素子または複数のマイクロフォン素子からなり得、マイクロフォン素子は、また、マイクロフォンまたはマイクロフォン・カプセルとも言及される）及びアンテナをパッケージングするための方法及び装置に関する。多数の素子アレイ内で動作するマイクロフォンの各々は、音響信号を受信する。該信号は、特定の場所から発生する音響信号に対する強調を提供するような方法で処理され得る。

本発明の一態様は、中央コントローラとの接続のために、多数の導線を単一のケーブルの走行もしくは車両用配線ハーネスのブランチに結合するのを容易にするような態様で、マイクロフォン及びアンテナ素子を共同配置することを含む。他の代替的な実施形態は、アンテナ及びマイクロフォンの双方を互いに近接してもしくは同じ筺体内に装着することを含み、または多数のマイクロフォン素子からの電気信号を同じ導線上に変調することを含み、もしくは、多数のマイクロフォン素子からの電気信号及びアンテナ信号（送信される及び受信される双方の場合）を同じ導線上に変調することを含む。

一実施形態によれば、車両のための通信システムは、音響信号を受信して該音響信号を電気信号に変換するために、車両内の複数のマイクロフォン素子を含むマイクロフォン・アレイを有する。通信システムは、また、マイクロフォンに近接して装着されたアンテナをも含む。アンテナは、無線装置と無線周波数信号を通信する。通信システムは、また、少なくとも１つのマイクロフォン素子に電気的に結合された第１の入力、及びアンテナに電気的に結合された第２の入力を有するコントローラをも含む。コントローラは、電気信号を処理し、該処理された電気信号をアンテナに送信する。

一実施形態において、マイクロフォン・アレイ及びアンテナは、車両内に永久的に装着される。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイ及びアンテナを収容する筺体をさらに備える。

もう１つの実施形態においては、コントローラは、マイクロフォン・アレイ及びアンテナから遠隔的に配置される。

一実施形態においては、通信システムは、マイクロフォンをコントローラに結合する第１のケーブルと、アンテナをコントローラに結合する第２のケーブルとを有する。

一実施形態においては、第１及び第２のケーブルは、第１及び第２のケーブルの一方の長さの少なくとも部分に対して互いに近接して配置される。

もう１つの実施形態においては、第１及び第２のケーブルの少なくとも一方の少なくとも部分は、同軸ケーブルである。

一実施形態においては、通信システムは、コントローラを、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォン及びアンテナに結合する単一のケーブルを備える。

一実施形態においては、音響信号を受信するためのマイクロフォン・アレイは、マイクロフォン・アレイとして構成された複数のマイクロフォン素子を備える。

マイクロフォン・アレイは、圧力応答型カプシュール素子のマイクロフォンを備える。

もう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイは、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる。

もう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイのマイクロフォン素子は、ヘッドライナによって形成される反射平面から離れて波長の四分の一内に位置付けられる。

さらにもう１つの実施形態においては、アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（Ｒ）通信プロトコルを用いて無線装置と通信する。

一実施形態においては、アンテナは、無線周波数信号の波長の五分の一内にある、接地された金属表面からの距離において車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる。

一実施形態においては、無線周波数信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）無線信号周波数信号である。

一実施形態においては、アンテナは、車両内の運転者の前方の頭上に位置付けられる。

一実施形態においては、アンテナは、運転者の前方で車両内の中央の頭上に位置付けられる。

もう１つの実施形態においては、アンテナは、マップ・ライト筺体内に装着される。

さらにもう１つの実施形態においては、アンテナは、バックミラー、計器パネル、ダッシュボード、ハンドル、日よけ、及びエアーバッグ・カバーを含むグループから選択される場所に位置付けられる。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、車両内に位置付けられる第２のアンテナをさらに備える。

一実施形態においては、第２のアンテナは、車両のトランク内に位置付けられる。

一実施形態においては、マイクロフォン・アレイは、アンテナに近接して装着される。

一実施形態においては、マイクロフォン・アレイ及びアンテナは、筺体内に装着される。

一実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに結合されて、無線周波数の干渉をフィルタリング・アウトする低域通過フィルタをさらに備える。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイの少なくとも１つのマイクロフォン素子に結合されて、少なくとも１つのマイクロフォン素子からのオーディオ信号を増幅する増幅器をさらに備える。

一実施形態においては、電気信号は、外部の干渉に対する免疫性を増加するよう低電圧差動信号として送信される。各導線は、接地回路に基準化される。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、単一のケーブルを介する送信のために、電力信号、電気信号及び無線周波数信号の内の少なくとも２つを多重化するマルチプレクサを備える。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイにおける少なくとも１つのマイクロフォンに結合される少なくとも１つの前置増幅器を備える。

さらにもう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイに結合されるアナログ・ディジタル変換器を備える。

もう１つの実施形態においては、第１の導体は、非反転極性のマイクロフォン出力信号を送信する。第２の導体は、反転極性のマイクロフォン出力信号を送信する。第３の導体は、第１及び第２の導体上の信号と相対的な基準点を提供する。差動増幅器は、第１及び第２の導体からの信号を単一のエンディド信号に変換する。

もう１つの実施形態においては、筺体は、音響信号を受信するマイクロフォン・アレイを備える。マイクロフォン・アレイは、該音響信号を、コントローラに送信される電気信号に変換する。アンテナは、マイクロフォン・アレイに隣接して位置付けられる。アンテナは、電気信号に関連している、コントローラからの無線周波数信号を送信する。車両に装着されたハウジングは、マイクロフォン・アレイの少なくとも部分及びアンテナの少なくとも部分を取り囲む。ハウジングは、マイクロフォン・アレイが音響信号を受信するのを許容するよう構成される。

一実施形態においては、マイクロフォン・アレイは、複数のマイクロフォンを備える。もう１つの実施形態においては、複数のマイクロフォンは、音響信号を受信するよう構成される。

一実施形態においては、ハウジングは、少なくとも１つのポートを備える。該ポートは、マイクロフォン・アレイにおける少なくとも１つのマイクロフォンが、音響信号を受信するのを許容する。

一実施形態においては、アンテナは、無線装置と通信する。

一実施形態においては、ハウジングは、筺体内における電磁干渉を減少するＥＭＩシールドを備える。

もう１つの実施形態においては、ハウジングは、筺体内における音響ノイズを減少する音響減衰材料を備える。

一実施形態においては、車両のための通信システムは、車両内に装着されたマイクロフォン・アレイを備える。マイクロフォン・アレイは、音響信号を受信し該音響信号を電気信号に変換する。通信システムは、また、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンをコントローラに結合する第１のケーブルを備える。第１のケーブルは、電気信号をコントローラに送信する。通信システムは、また、アンテナと、該アンテナをコントローラに結合する第２のケーブルとを備える。マイクロフォン・アレイに近接して配置されたアンテナは、コントローラから無線装置に送信される無線周波数信号を受信する。アンテナは、無線装置からの無線周波数信号を受信する。第２のケーブルは、アンテナからの無線周波数信号をコントローラに送信し、かつコントローラからの電気信号に関連した信号をアンテナに送信する。

もう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンは、圧力応答型マイクロフォン素子を備える。

もう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイは、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる。

さらにもう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイ内のマイクロフォン素子は、車両内のヘッドライナによって形成された反射面から、波長の四分の一以内だけ離れて位置付けられる。

もう１つの実施形態においては、アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（Ｒ）通信プロトコルを用いて無線装置と通信する。

もう１つの実施形態においては、アンテナは、無線周波数信号に含まれた最も高い周波数における無線周波数信号の波長の五分の一以内にある、接地された金属表面からの距離において、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる。

一実施形態においては、アンテナは、バック・ミラー、計器パネル、ダッシュボード、ハンドル、日よけ及びエアーバッグ・カバーを含むグループから選択される場所に位置付けられる。

一実施形態においては、マイクロフォン・アレイ及びアンテナは、筺体内に装着される。

一実施形態においては、低域通過フィルタが、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに結合される。低域通過フィルタは、無線周波数干渉をフィルタリング・アウトする。

一実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに結合される増幅器を備える。該増幅器は、少なくとも１つのマイクロフォンからの電気信号を増幅する。

もう１つの実施形態においては、第１及び第２のケーブルの少なくとも一方の少なくとも部分は、同軸ケーブルを備える。

一実施形態においては、電気信号は、外部の干渉に対する免疫性を高めるために、低電圧差動信号として送信される。

一実施形態においては、オーディオ装置は、マイクロフォン・アレイからの信号を多重化するマルチプレクサをさらに備える。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに結合される少なくとも１つの前置増幅器を備える。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイに結合されるアナログ・ディジタル変換器を備える。

もう１つの実施形態においては、マイクロフォンは、圧力応答型のカプシュール素子のマイクロフォンを備える。

さらにもう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイは、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる。

さらにもう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンのマイクロフォン・カプシュールは、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられた反射面から、波長の四分の一内で離れて位置付けられる。

さらにもう１つの実施形態においては、アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（Ｒ）通信プロトコルを用いて無線装置と通信する。

もう１つの実施形態においては、アンテナは、無線周波数信号の波長の五分の一以内である、接地金属表面からの距離において車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる。

さらにもう１つの実施形態において、アンテナは、バック・ミラー、計器パネル、ダッシュボード、ハンドル、日よけ及びエアーバッグ・カバーを含むグループから選択される場所に位置付けられる。

もう１つの実施形態においては、マイクロフォン・アレイ及びアンテナは、筺体内に装着される。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォン・アレイに結合される低域通過フィルタをさらに備え、該低域通過フィルタは、無線周波数干渉をフィルタリング・アウトする。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、マイクロフォンに結合される増幅器をさらに備え、該増幅器は、マイクロフォンのオーディオ信号を増幅する。

もう１つの実施形態においては、電気信号は、２つの導体の差動信号として送信される。各導線は、外部からの干渉に対する免疫性を高めるために、接地回路に基準化される。

もう１つの実施形態においては、ケーブルの少なくとも部分は、同軸ケーブルを備える。

もう１つの実施形態においては、通信システムは、ケーブルに結合されるマルチプレクサを備える。該マルチプレクサは、ケーブルを介する送信のために、電力信号、電気信号及び無線周波数信号の内の少なくとも２つを多重化する。通信システムは、また、ケーブルに結合されるデマルチプレクサをも備える。該デマルチプレクサは、ケーブルを介して送信される、変調された電力信号、電気信号及び無線周波数信号の内の少なくとも２つを逆多重化する。

本発明の前述及び他の目的、特徴並びに利点は、添付図面に示された本発明の好適な実施形態の以下の一層特別な説明から明瞭となるであろう。添付図面において、同様の参照数字は、異なった全図を通して同じ部品に言及している。図面は、必ずしも縮尺通りでは無く、代わりに、本発明の原理を示す上で強調が為されている。

車両における手を使わない携帯電話システムにおいて、ユーザの個人用携帯電話は、手を使わないシステムの部分として検出され用いられる。ユーザからの音響出力は、（ユーザの携帯電話における以外の）車両に組み込まれたマイクロフォンまたはマイクロフォン素子によって取得される。このことは、ユーザが彼の携帯電話を彼の口の直ぐそばまでに保持する必要性を除去する（従って、手を使わないハンド・フリーである）。電話システムの離れた端（電話接続の他方の端部にいる人）からの音響信号は、車両のオーディオ・システムを通してユーザに再生される。携帯電話ネットワークを介して送信されて受信された信号の変調及び復調は、ユーザの携帯電話によって達成され、これにより、この能力を提供する構成要素は、車両内に複製される必要がない。これを達成するために、車両の構成要素と携帯電話との間の双方向通信リンクが創設されなければならない。

図１は、コントローラ８０から離れている筐体６０内の同じ場所に配置されて装着される、マイクロフォン・アレイ７０とアンテナ３０との組み合わせを用いた通信システム１００を示しており、該筐体６０は車両１１に永久的に装着される。マイクロフォン・アレイ７０は、任意の数のマイクロフォン素子を含み得る。アンテナ３０と、マイクロフォン・アレイ７０と、筐体６０とは、車両内の種々の場所に設置され得る。筐体６０は、無線周波数（ＲＦ）信号２２を送信し受信するよう構成されたアンテナ３０を含む。ＲＦ信号２２は、代表的には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ），８０２．１１，ＵＷＢまたは他のプロトコルのような所定のプロトコルに従って、ディジタル情報で変調される。以下の説明においては、装置からアンテナ３０に送信される信号、またはアンテナ３０によって装置に送信される信号を、ＲＦ信号２２として言及する。

マイクロフォン・アレイ７０は、コントローラ８０に結合される。結合するための１つの方法は、ケーブル７１を介してである。ケーブル７１に組み込まれる導線の数は、マイクロフォン・アレイ７０に含まれるマイクロフォン素子の数に依存し、かつマイクロフォン素子からコントローラ８０に電気信号を通信する方法に依存する。例えば、シングルエンド形通信は、１つは信号のために、もう１つは基準のために、の２つの導線の使用を必要とし、バランス形通信は、１つは非反転極性信号のために、もう１つは反転極性信号のために、そしてさらにもう１つは基準のために、の３つの導線の使用を必要とする。各マイクロフォン素子が、それ自体の基準接続を用い得るか、または単一の基準接続が、多数のマイクロフォン素子のために用いられ得る。代替的には、複数のマイクロフォン素子からの電気出力信号が、同じ組の導線に多重化され得る。多数の電気信号を多重化することを以下に一層詳細に説明する。

アンテナ３０は、ケーブル７２を介してコントローラ８０に結合される。携帯電話４０からアンテナ３０によって受信された信号はコントローラ８０に通信される。コントローラ８０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロトコルによって所定の態様でアンテナ３０から受信された信号を復調する。コントローラ８０は、また、携帯電話４０への送信のために、変調されたＲＦ信号をアンテナ３０に提供する。これらの信号は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロトコルによって所定の態様で変調される。従って、コントローラ８０及び携帯電話４０は、双方向無線リンクを介して通信する。携帯電話４０は、コントローラ８０からの無線情報を受信するためのアンテナ（図示せず）を組み込んでいることに留意されたし。このアンテナは、携帯電話ネットワークで通信するために用いられる携帯電話のアンテナ５１とは異なり得る。携帯電話４０内の回路（図示せず）は、ＲＦ信号を受信するよう構成されており、該ＲＦ信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロトコルのような所定のプロトコルに従って変調される。

コントローラ８０は、（代表的には、車両の娯楽（エンターテイメント）・システムを介して、または、場合によっては、離れたオーディオ・レンダリング（演奏）装置を介して）車両の運転室内にオーディオ情報を出力する出力２４を有する。これらの信号は、代表的には、携帯電話４０及び携帯電話ネットワークを介して通信システム１００が結合される遠隔の電話から発生される。システム１００は、携帯電話ネットワークを介して携帯電話プロトコル信号５０を送信する携帯電話４０（すなわち、車両１１内にある）を含む。

マイクロフォン・アレイ７０及びアンテナ３０は筐体６０内に装着される。代替的には、マイクロフォン・アレイ７０及びアンテナ３０は、別々の筐体（図示せず）に収容され得、ここに、別々の筐体は、互いに近接して配置される。筐体６０は、音響信号を効果的に受信するために、車両１１の天井の内張り（ヘッドライナ）１２に装着される。

代替的な実施形態によれば、信号処理能力は、マイクロフォン・アレイのハウジング６０内に配置され得る。例えば、マイクロフォン・アレイ７０及びアンテナ３０に加えて、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器（図示せず）及び／またはマイクロプロセッサ（図示せず）が筐体６０内に配置され得る。Ａ／Ｄ変換器は、マイクロフォン（またはマイクロフォンの前置増幅器）から出力された電気信号にＡ／Ｄ変換を行う。マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換器から出力されたディジタル信号のディジタル信号処理を行う。マイクロプロセッサは、汎用マイクロプロセッサ、マイクロ・コントローラ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはディジタル信号処理動作と関連した計算を行うことができる他の装置であって良い。実行するための有用な動作は、ビーム形成（ビームフォーミング― beamforming ）であり、ここに、マイクロフォン・アレイにおける多数の素子から受信された多数の信号は、特別な方向からアレイの場所に到着した信号の検出を高めるために処理される。（固定されていても適合型であっても良い）ビームフォーミング動作の出力は、音響源の場所からの音を優先的にピックアップするよう処理されてきた単一の出力信号である。単一の信号は、次に、多数のマイクロフォン信号を送る代わりに、ケーブル（例えば、ハーネス（組み配線）７４）を介して送られる。このことは、配線用ハーネスの価格及び複雑さを減少する。

車両の配線用ハーネス７４の分岐は、コントローラ８０にマイクロフォン・アレイ７０を接続するケーブル７１と、コントローラ８０にアンテナ３０を接続するケーブル７２との双方を組み込み得る。配線用ハーネスの分岐７４は、マイクロフォン・アレイ・ケーブル７１及びアンテナ・ケーブル７２に加えて、その長さの部分に沿って他のケーブルを含み得る。マイクロフォン・アレイ７０、アンテナ３０及びコントローラ８０間での通信のための配線用ハーネス７４に含まれる導線の数は、前述したように、用いられる通信の方法に依存し、それを以下に一層詳細に説明する。

例えば、マイクロフォン・アレイ７０は、車両の運転手によって発生される会話、音声指令または音声メッセージ等のような音響信号、もしくは車両１１内の他の音響源を受信する。マイクロフォン・アレイ７０は、音響信号を、（マイクロフォン・アレイ７０内に含まれるマイクロフォン素子の数に依存して）１つまたは複数の電気信号に変換する。電気信号は、ケーブル７１を介してコントローラ８０に通信される。該信号は、また、ハーネス７４によってコントローラ８０に搬送され得る。構成に依存して、図２に示されるようなコントローラ８０は、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器８５、マイクロプロセッサ８３、及び／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）変換モジュール８６を含み得る。本発明の他の実施形態によれば、これらの構成要素は、筐体６０内に配置され得る。

アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器８５（図２）は、マイクロフォン素子７０ａ−ｎから（またはマイクロフォン前置増幅器８０ａ−ｎから）出力された電気信号をディジタル信号に変換する。次に、マイクロプロセッサ８３は、ディジタル信号を処理して、該処理された信号をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）モジュール８６に出力する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）モジュール８６は、ＲＦ信号を、（Ａ／Ｄ変換器８５及びマイクロプロセッサ８３によって処理された）マイクロフォン・アレイ７０によってピック・アップされた音響信号のディジタル表示で変調する。次に、変調されたＲＦは、ケーブル７２を介してアンテナ３０に通信される。

アンテナ３０は、変調されたＲＦ信号２２を同報通信する。次に、携帯電話４０は、変調されたＲＦ信号を受信する。携帯電話４０は、元の音響信号のディジタル表示を、携帯電話プロトコル信号５０と適合した形態に再変調し、該再変調された信号を携帯電話ネットワークを介して通信する。遠隔の電話（図示せず）は、携帯電話プロトコル信号５０を受信し、それを復調し、そして、それを必要に応じて処理して、電話接続の遠端にいる人によって聞き取られ得る音響信号を形成する。

通信システム１００は、また、車両の運転室内に、遠隔の電話の場所で発生した音響信号を送信するように構成されている。従って、携帯電話４０は、遠隔の電話（図示せず）によって開始された携帯電話プロトコル信号５０を受信する。例えば、携帯電話４０は、電話接続の遠端にいる人によって開始された電話のオーディオ送信を表す信号を受信し得る。携帯電話４０は、遠隔の電話から受信された信号を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）と適合したＲＦ信号２２に再変調し、該ＲＦ信号は、次に、携帯電話４０からアンテナ３０に送信される。アンテナ３０によって受信された信号は、ケーブル７２を介してコントローラ８０に通信される。

再度、図2を参照すると、コントローラ８０内において、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）モジュール８６は、受信されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）適合したＲＦ信号２２（すなわち、携帯電話の会話の遠端において開始されたオーディオ信号を表す）を、遠隔の電話の音響信号を表す（ディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）モジュールの部分として組み込まれているか、または信号連鎖における他のどこかに位置するその後の構成要素内に組み込まれているかに依存して、アナログまたはディジタル形態のいずれかの）電気信号に変換する。該電気信号は、コントローラ８０によってオーディオ再生システム８７に送られる。該オーディオ再生システム８７は、車両オーディオ・システム“ヘッド・ユニット”８１、及び車両の運転室内に配置された拡声器（スピーカ）２４を組み込んでおり、該電気信号を、車両内の乗客に可聴の音響信号にする。

筐体６０内に装着された携帯電話４０とアンテナ３０との間で無線送信の種々の方法が可能である。このような１つの方法は、種々の製造者からの装置間での適合性のある通信を行う方法を提供するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロトコルに基づいている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロトコルは、約３０フィートの送信範囲を有する、低電力（１ミリワット）の、パケット適応された送信プロトコルである。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）は、約２.４及び２.５ＧＨｚ間の周波数範囲内に含まれる７９の異なったチャンネル間で毎秒１６００回の拡散スペクトル周波数ホッピングを用いており、これにより、携帯電話に近接して位置する他の電子装置との干渉の可能性を減少する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロトコルは、また、パーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、電話等のようなディジタル装置と通信するための効果的な機構を提供する。装置間で情報を無線で通信するための他のプロトコルも用いられ得る。例えば、任意の他の既知の方法と同様、標準のＩＥＥＥ８０２．１１ファミリの種々のバージョンのいずれかを用い得る。

手を使わないモードで動作するとき、携帯電話４０内に含まれるスピーカとマイクロフォンは不能化される。携帯電話４０は、携帯電話４０への入力源として、受信されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）と適合したＲＦ信号２２（該信号２２は、車両の運転室内に存在する音響信号を表すディジタル・データによって変調される）を用いる。携帯電話４０は、次に、変調されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）と適合したＲＦ信号２２を、携帯電話ネットワークを介して送信するために、携帯電話ネットワーク信号５０に変換する。同様に、携帯電話４０は、携帯電話４０の内部スピーカによって再生するために電気信号を出力するのでは無く、むしろ、（遠端の電話に入力される音響信号を表す携帯電話ネットワークから受信されたデータによって変調された）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）と適合したＲＦ信号を出力する。車両１１内に位置する携帯電話４０は、手を使わないで動作する。

車両１１内の或る場所は、音響信号を受信するための良好なマイクロフォンの場所である。同じ場所の或るものは、また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）と適合したＲＦ信号２２の送信及び受信のための良好なアンテナ場所でもある。このような場合において、マイクロフォン・アレイ７０及びアンテナ３０を一緒に位置付けることは、音響信号及びＲＦ信号２２の双方を良好に受信することを提供する。このような場所の例は、頭上、運転者の前部、運転者の前部のダッシュボードの上、等を含む。マイクロフォンとアンテナが組み合わされた筐体６０のための好ましい幾つかの場所がここに詳細にされる。

１つの例示的な場所において、マイクロフォン・アレイ７０及びアンテナ３０は、運転者の前部のヘッドライナ１２上の同じ筐体６０内に装着される。代替的には、マイクロフォン・アレイ７０及びアンテナ３０は、同じ筐体６０内では無く、互いに近接して装着される。このような配置は、組立体の製造と関連した材料及び人件費、並びに車両１１に組立体を設置するための材料及び人件費を減少させる機会を提供する。マイクロフォン・アレイ７０とアンテナ３０とのこのような共同配置は、ケーブルが配線されることを必要とする車両１１内の場所の数を減少する。単一の導線もしくは一層少ない数の導線上で多数の信号が変調される場合には、さらなる価格の減少が可能であり得る。

図２は、ユーザ６３からの音響信号１４を受信するための別々に配線されたマイクロフォン素子７０ａ−ｎ（すなわち、マイクロフォン・アレイ７０における）を有する通信システム２００のブロック図である。個々のマイクロフォン素子７０ａ−ｎの各々の出力は、前置増幅器８２ａ−ｎによって増幅される。個々のマイクロフォン出力の前置増幅は、マイクロフォン・アレイ７０とコントローラ８０との間でケーブル７１を介して送信される信号の信号対雑音比を良好にし、それにより、システム２００への外部ノイズの潜在的な衝撃を減少する。この例において、個々のマイクロフォン素子７０ａ−ｎの各々は、２つの導線７３ａ、７３ｂを有するそれぞれのケーブル７１ａ−ｎに接続される。

ハーネス７４は、マイクロフォン・アレイ７０の個々のマイクロフォン素子７０ａ−ｎの各々からの信号を搬送するケーブル７１ａ−ｎを含み得る。このようなケーブルは、例えば、導電シールドによって囲まれた複数のより対線導線７３ａ、７３ｂであって良い。コントローラ８０及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）アンテナ３０間のケーブル７２は、ハーネス７４の部分であるように配列されても良く、またはハーネス７４とは別に配列されても良い。コントローラ８０とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）アンテナ３０との間のケーブル７２として同軸ケーブルが用いられても良い。

個々のケーブル７１ａ−ｎの各々は、コントローラ８０内のＡ／Ｄ変換器８５につながる。Ａ／Ｄ変換器８５は、マイクロフォン・アレイ７０からの電気信号（または前置増幅器８２ａ−ｎからの出力）をディジタル信号に変換する。変換器が異なった前置増幅器の出力を横切って多重化された、単一のＡ／Ｄ変換器が用いられても良く、または前置増幅器の出力の各々に対して個々のＡ／Ｄ変換器が用いられても良いということに留意されたし。Ａ／Ｄ変換器は、マイクロプロセッサ８３にディジタル信号を供給する。次に、マイクロプロセッサ８３は、ディジタル信号を処理する。適用される処理は、多くの形態を取り得る。一例においては、車両内の音響信号の位置を見つけるためにディジタル信号処理が最初に適用され得る。この処理の出力は、次に、ビーム形成（ビームフォーミング― beamforming ）アルゴリズム（固定されていても良くまたは適合型であっても良い）への入力として用いられ、音響源の場所から発生した音を優先的にピック・アップするためのビーム形成（ビームフォーミング― beamforming ）されたアレイの能力を改善する。代替的には、音発生源の場所を自動的に識別してこれらの発生源からの音出力を優先的に検出するようアレイを操縦するビーム形成アルゴリズムが用いられ得るか、または（運転者及び乗客の座席のような）特定の所定場所が前もって識別され得、そしてこれらの予め決められた場所から到達した音を優先的に検出するビーム形成アルゴリズムが適用される。

マイクロプロセッサ８３からのディジタル出力は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロセッサ８６に供給され、該プロセッサ８６は、該出力を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロトコルに従ってフォーマット化される信号に変換する。次に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロセッサ８６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）に適合した信号を、ケーブル７２を介してアンテナ３０に出力する。前述したように、アンテナ３０は、筐体６０内にまたは筐体６０に近接してのいずれかに位置付けられる。アンテナ３０は、次に、携帯電話４０に信号を通信し、該携帯電話４０は該信号を受信して、携帯電話ネットワークを介して送信するための形態に再変調する。

前述したように、アンテナ３０と携帯電話４０との間のＲＦリンクは、双方向的である。アンテナ３０は、携帯電話４０からの信号を受信し得、並びに信号を携帯電話４０に送信し得る。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロセッサ８６及びアンテナ３０をつなぐケーブル７２も、信号を双方向に送信し得る。電話接続（電話は移動型であっても良く、置き型であっても良い）の遠端にある電話の場所に存在する音響信号は、遠端の電話によってピック・アップされ、携帯電話ネットワーク上に変調される（遠隔の携帯電話によって直接、または電話交換設備においてかのいずれかで）。携帯電話４０は、携帯電話ネットワークからこの信号を受信し、それを、アンテナに通信するために適合した形態（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）のようなプロトコルを用いたＲＦ信号）に再変調する。アンテナ３０は、ＲＦ信号を受信し、それを、コントローラ８０におけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）変換器８６に通信する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）変換器８６は、次に、受信された信号（すなわち、遠隔の電話で発生した信号）を復調する。電気信号は、コントローラ８０によってオーディオ再生システム８７（車両オーディオ・システム“ヘッド・ユニット”８１、及び車両の運転室内にある拡声器２４を組み込んでいる）に送られ、該システム８７は、該電気信号を、ユーザ６３に可聴の音響信号にする。代替的には、コントローラ８０は、別のオーディオ再生システムと一体化され得る。一例においては、車両オーディオ・システムまたはその部分は、娯楽（エンターテイメント）出力及び遠隔の電話信号の出力の双方のために用いられ得る。

図３は、マイクロフォン・アレイ７０とコントローラ８０との間で送信される信号が多重化される通信システム３００のブロック図である。筐体６０は、ユーザ６３から音響信号１４を受信するためのマイクロフォン・アレイ７０（例えば、４つのマイクロフォン素子）を含む。マイクロフォン・アレイ７０のマイクロフォンの各々は、前置増幅器８２ａ−ｎに接続される。前置増幅器８２ａ−ｎは、次に、Ｃｉｒｒｕｓ Ｌｏｇｉｃ ５１８０ Ａ／Ｄ変換器／マルチプレクサのようなアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器８５に接続される。

Ａ／Ｄ変換器／マルチプレクサ８５は、マイクロフォン７０ａ−ｎからの電気信号をディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器／マルチプレクサ８５のマルチプレクサ部分は、また、結果のディジタル信号を時分割多重化（ＴＤＭ）信号に結合する。オーディオ信号をディジタル信号に変換して、多数のディジタル信号を１つの多重化信号に結合するこれら２つのステップは、代替的には、各々がステップの一方を行うよう装備された別々の構成要素によって行われ得、または、双方のステップを行うことができる１つの構成要素によって行われ得る。

一例において、Ａ／Ｄ変換器の出力は、フレーム同期７６、ビット・レート７７、データ７８及び接地７９のラインを含む４つの別々の通信ラインから構成される。一緒に、４つのラインは、マイクロフォン・アレイ７０のマイクロフォン素子７０ａ−ｎの各々の出力から形成される多重化データ・ストリームを連続的に通信する。４つのライン７６、７７、７８、７９は、ハーネス７４内に一緒に配置される。代替的な構成によれば、フレーム同期７６、ビット・レート７７、データ７８のラインは、低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）の形態でコントローラ８０に信号を送信する。

低電圧差動信号送信（ＬＶＤＳ）は、ＴＩＡ／ＥＩＡ−６４４及びＩＥＥＥ １５９６．３規格で限定された銅のワイヤを介する高速（１秒につき数ギガビット）データ送信のための、低ノイズ、低電力、低振幅の方法である。ＬＶＤＳ信号送信を履行するために、ＬＶＤＳドライバは、ＴＴＬ／ＣＭＯＳ信号を、接地に基準化された２つの等しくかつ反対のトレースから成る低電圧差動信号に変換する。各信号は、まさに等しく反対であるので、差動回路における任意のリターンもしくは戻り（すなわち、誘導されたノイズのような）は、単純に相殺される（それらのいずれの部分もゼロ電圧上もしくは接地回路上に現れない）。

（ＬＶＤＳ）信号は、各々、より対線ケーブル（すなわち、各信号ごとに２つの導線）を介して搬送される。ＬＶＤＳ信号は、より少ない電磁干渉（ＥＭＩ）を放射し、それにより、他のシステムへの干渉を引き起こすのが少ない。

各マイクロフォン（または、マイクロフォンの前置増幅器）からの信号を表すディジタル・データは、連続フレームの形態でデータ信号ライン７８を介して送信される。一例においては、１つのフレーム内のデータは、１つのマイクロフォンからの信号と関連する。連続するフレームは、異なったマイクロフォン素子７０ａ−ｎ（すなわち、第１のマイクロフォン７０ａ、次に、第２のマイクロフォン７０ｂ、次に、第３のマイクロフォン７０ｃ、等）からのデータを含む。単一のフレームに含まれるよう選択されたデータの量（すなわち、フレーム・サイズ）は重要ではないが、送信における待ち時間（レイタンシ）を最小にするように選択されるべきである。フレーム同期ライン７６を介して送信されるフレーム同期信号は、異なったマイクロフォンからデータ・ライン７８を介して送信されるデータ信号のためのフレーム遷移を識別するように用いられる。コントローラ８０とアンテナ３０との間の２．４ＧＨｚ信号は、同軸ケーブル７２を介して別々に搬送される。

マイクロプロセッサ８３は、受信された信号に、種々のディジタル信号処理アルゴリズムを行い得る。例えば、ノイズ減少、エコー相殺（エコー相殺は、車両内に出力される信号からのフィードバックがマイクロフォンに再供給されるのを阻止する）、ビーム形成、受信された信号の音声認識処理、または他の信号処理が行われ得る。処理された信号は、次に、該信号をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）信号に処理するために、マイクロプロセッサ８３によってＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロセッサ８６に出力される。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）プロセッサとして有用な例示的装置は、ＲＦ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ（Ｒ） ＳｉＷ３５００^ＴＭである。次に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）信号は、携帯電話ネットワーク（例えば、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、等のネットワーク）を介する信号送信のために、アンテナ３０を介して携帯電話４０に送信される。

前述したように、携帯電話ネットワーク（すなわち、携帯電話４０を介して接続される）とコントローラ８０との間に双方向通信リンクがある。従って、携帯電話４０は、携帯電話ネットワークを介して通信を受信し得る。例えば、電話会社によって維持されるセル・タワー（ｃｅｌｌ ｔｏｗｅｒｓ）は、携帯電話４０によって受信される携帯電話信号を、９００ＭＨｚまたは１．６、１．８ＧＨｚにおいて中継する（すなわち、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、等）。次に、携帯電話４０は、受信された携帯電話信号を、アンテナ３０への送信のために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）信号に変換する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）アンテナ３０をコントローラ８０に結合するケーブル７２を介して送信される。コントローラは、オーディオ再生システム８７に結合され、該システム８７からの出力は、車両内のトランスデューサ２４に送られる。

図３は、ディジタルの時分割多重機構（ＴＤＭ）を用いて４つの導線上に複数の信号を多重化するための方法を説明しているが、複数の信号を一層少ない数の信号経路上に多重化するための他の多くの既知の方法が用いられ得る。例えば、単に２つの導線を用いたシリアル・データ通信システムが知られており、図３に説明した４つの導線機構の代わりに用いられ得る。また、図３のシステムは、同じ４つの導線のディジタル送信経路（または２つの導線のシリアル送信経路）上に、４つ以上の多くのマイクロフォン信号を多重化することができるということに留意すべきである。パケット・ベースの送信を用いた他の機構も用いられ得る。さらに、周波数分割多重のような当該技術分野において既知のアナログ多重化方法が用いられ得る。

本発明の一実施形態は、単一のケーブル上にマイクロフォン・アレイ７０における複数の素子７０ａ−ｎからのアナログ信号を変調するために、変調技術を用いている。例えば、マイクロフォンから出力された複数の電気信号は、周波数分割多重を用いることにより、同じケーブル上に変調され得る。ＦＭ変調は良く知られており、ここでは詳細には説明しない。単に、搬送周波数が、変調されるべき各マイクロフォン信号に対して選択される。変調された搬送波が互いに干渉しないように、搬送波は周波数において充分に離間される。例えば、各変調された信号ごとに２００ｋＨｚの帯域幅が用いられ得る。

変調されるべき４つのマイクロフォン信号を有したシステムに対して、第１の信号はベースバンド（すなわち、変調無しで）において用いられ得、そして他のマイクロフォン信号の３つの各々は、それぞれ、２００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、及び６００ｋＨｚの搬送波で変調され得る。変調を行う３つの変調器（図示せず）は、マイクロフォン・アレイ７０の近辺に配置される。（ベースバンドで送られるマイクロフォン信号を除く）マイクロフォン信号の各々は、そのそれぞれの搬送波上で変調される。変調器の出力は一緒に加算され、結合された信号は、単一の導線対を介して送られる（シングル・エンド形の送信に対して。バランス形の送信に対しては３つの導線が必要である）。受信端（コントローラ８０）において、低域通過フィルタは、ベースバンド信号を抽出し得る。３つの復調器（図示せず）が、３つの変調された信号を抽出するために必要とされる。復調器の出力は、３つのマイクロフォン素子７０ａ−ｎの元のアナログ電気信号出力に対応する。

アンテナ３０へ及びからＲＦ信号を通信するためにケーブル７１を用いることも可能である。アナログ・オーディオ信号がケーブル７１を介して送信されるという実施形態においては、オーディオ信号は、ＲＦ信号２２の周波数範囲から充分に離された低いオーディオ周波数範囲においてエネルギを含む。オーディオ信号は、概して、２０Ｈｚ−２０ｋＨｚ間にあり、ＲＦ信号（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）のための）は、２．４−２．５ＧＨｚの範囲にある。問題の装置との通信のために問題の信号を分離するよう、ケーブル７１のいずれかの端に、簡単なフィルタリングが与えられ得る。

マイクロフォン・アレイ７０から電気信号を搬送することに加えて、ハーネス７４は、（例えば、マップ・ライトを付勢するために、もしくは前置増幅器、Ａ／Ｄ変換器、等のような筐体６０内に含まれた回路を付勢するために指定された電力のような）ＤＣ電力の送信のための電源にも結合され得る。従って、マイクロフォン・アレイ７０からの電気信号、及び／またはディジタル信号を送信することに加えて、ハーネス７４は、ＤＣ電力をも導通させることができる。

図４は、複数のマイクロフォン７０ａ−ｎ及びアンテナ３０を有するマイクロフォン・アレイ７０を含んだ筐体６０の分解図を示す。筐体６０は、本発明の実施形態によれば、頂部セクション６０ａ及び底部セクション６０ｂを備える。筐体６０は、マイクロフォン・アレイ７０の複数のマイクロフォン７０ａ−ｎ（単に例として４つのマイクロフォン素子７０ａ−ｎが示されている）及び１つまたは複数のアンテナ３０を含むように構成されている。筐体は、マイクロフォン・アレイ７０の少なくとも部分を取り囲む。筐体６０内で、個々のマイクロフォン素子７０ａ−ｎ及びアンテナ３０は、任意の方向に配向され得る。さらに、筐体６０は、マイクロフォン・アレイ７０内のマイクロフォン素子７０ａ−ｎの少なくとも１つが音響信号を受信するのを許容するよう、１つまたは複数のポートを有して構成され得る。筺体６０は、また、筺体６０内の音響ノイズを減少することができる音響減衰材料をも含み得る。筺体６０は、また、筺体６０内の電磁干渉を減少することができるＥＭＩシールドをも含み得る。筺体６０は、任意の種々の形状及び材料で形成され得、そして車両内の種々の場所に配置され得る。

図５は、筺体６０のための種々の代替場所を示す、車両１１内の内部５００を示す。先に第１図で説明した第１の位置１３０は、運転席１３の前部において、車両１１のヘッドライナ１２に装着された筺体６０を示す。筺体６０は、車両１１内で携帯電話４０（図１）が置かれそうな場所を考慮して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）適合したＲＦ信号の受け入れ可能な受信及び送信を提供するように位置付けられる。

第１の位置１３０は、また、運転者の声のような音響信号１４（図２参照）の良好な受信を提供する。第１の位置１３０は、開いた窓から発する風のノイズまたは空調機から発するノイズのような不所望の音響信号からのノイズ及び干渉を最小にする。第１の位置１３０は、音響信号１４の近くにあり、そして、エンジン、道路、風のようなノイズ発生源からは離れている。このことは、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比を増加して、音響信号１４のオーディオ品質を高める。さらに、第１の位置１３０は、コントローラ８０、ビデオ・スクリーンのような発生源から、もしくは車両１１内の他のどこかに装着されている他の電子装置から発生する電気的干渉を、マイクロフォン・アレイ７０及び／またはアンテナ３０の信号に対して最小にする。

マイクロフォン・アレイは、任意の型のマイクロフォン素子、またはマイクロフォン素子の型の組み合わせを用い得る。代表的な型は、圧力応答型（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ）及び圧力勾配応答型（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ）（また、差動型、双方向型、ダイポール型、または８つのマイクロフォンの形状としても知られている）である。しかしながら、或る型の素子は、使用中に風のノイズの発生に一層影響を受け易い。車両においては、窓が下げられているとき、または車両環境制御が用いられているとき（暖房、空調制御、ファン、等）、風がマイクロフォンと相互作用し得る。圧力応答型マイクロフォン素子は、固有的に、圧力勾配型マイクロフォンよりも風のノイズの発生に一層影響を受けにくく、マイクロフォン素子が大きい空気の流れにさらされている実施において用いられ得る。マイクロフォン素子の近辺において空気乱流を減少するよう、連続気泡発泡体（オープン・セル・ファーム）または網篩（ワイヤ・メッシュ・スクリーン）を適用するというようなさらなる技術も、また、風のノイズに対する感度を減少するように用いられ得る。

マイクロフォン素子出力信号との干渉を減少するための１つの技術は、マイクロフォン素子近辺の位置においてマイクロフォン素子の電気信号出力を増幅することである。該信号は、送信中に何等かの外部の干渉が発生する前に増幅される。増幅された信号は、次に、ケーブル７１を介してコントローラ８０に送信され、それにより、マイクロフォン・アレイ７０からコントローラ８０に受信される信号の信号対雑音比を改善する。

望ましく無い干渉を最小にするためのもう１つの技術は、マイクロフォン・アレイ７０とコントローラ８０との間で、バランスされた信号送信を用いることである。前述したように、このような配列によれば、各マイクロフォン素子の出力は、コントローラ８０に送信するために、シングル・エンド形から差動形態に変換される。このことは、マイクロフォン出力信号の非反転及び反転レプリカを送信すること、並びに基準接続を提供することに関連する。差動増幅器は、バランス形の信号をシングル・エンド形に変換し戻すよう、コントローラ８０によって用いられる。ケーブル上に誘起された干渉は各導線上でほぼ等しく、差動増幅器によって排除される。この方法は、また、多重化されたマイクロフォン信号（例えば、ＦＭ変調された）の送信のために、またはマイクロフォン場所から遠隔の場所に送信される任意のオーディオ信号のために用いられ得ることに留意されたし。

大きい反射平面に近接してマイクロフォン素子を配置することは、マイクロフォン・アレイ７０の性能を高め得る。ヘッドライナ１２は、マイクロフォン・アレイ７０の近辺の反射平面として働く。反射平面に近接してマイクロフォン・アレイ７０を配置することは、マイクロフォン素子の方向性を狭め（例えば、全方向性（無指向性）のマイクロフォン素子に対しては、方向性パターンは球形から半球形に変化する）、そして幾つかの音響利得が、反射表面の“圧力ゾーン”内のマイクロフォン素子の配置によって達成される。この音響利得からの恩恵を得るために、マイクロフォン素子は、問題の最高周波数において、四分の一波長よりも反射平面に接近して配置されるべきである。

ＲＦ信号の受信及び送信の双方のためのアンテナ３０のアンテナの方向性は、また、その場所によっても変更され得る。例えば、（ヘッドライナ１２の上に及びそれに近接して配置された車両１１の屋根のような）接地された金属表面に近接してアンテナ３０を配置すれば、アンテナ３０への／からの送信／受信の方向性を高める。好ましくは、アンテナ３０は、問題の最も高い周波数の波長の小さい分数（例えば、１／１０よりも小さい）である接地された金属表面からの距離に装着される。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）送信のためには、この距離は約１．２ｃｍである。しかしながら、アンテナ３０の方向性は、アンテナ３０を接地面から約２．５ｃｍまでに装着することによっても尚改善され得る。代替的な実施形態によれば、通信システムは、車両のトランクのような場所において車両に位置付けられる第2のアンテナを有するよう構成され、これにより、無線周波数信号の受信を改善する。

筺体６０のための代替的な場所は、車両１１の中央における頭上の位置１３２及び運転者の座席１３の前方、マップライトの筺体内またはヘッドライナ１２上の他の位置、バックミラー１３４内、計器パネル１３８内、運転席１３の前部のダッシュボード１３６の上、ハンドル１６の上、日よけ１８、エアーバック・カバー１４０の上、またはコントローラ８０の上を含む。筺体６０は、また、車両１１内のどこか他にも位置付けられ得る。

さらに、筺体６０は、他の目的で、それと関連した配線を有する任意の場所（すなわち、マップ・ライト筺体、他の電気装置、等）に位置付けられ得る。このことは、車両用配線ハーネスの製造を単純化し得る。さらに、もし、他のＤＣ電力消費装置が車両内に配置される領域に筺体６０が配置されるならば、組立体の場所に別のＤＣ電力ケーブルを走らせる必要が除去され得、車両用配線ハーネスの複雑さ及び価格をさらに減少する。

以上に詳細に説明したように、本発明の実施形態は、マイクロフォン及びアンテナ・ケーブルのための設計、設置及び材料の価格を減少するような態様で車両内にマイクロフォン（または代替的には、マイクロフォンのアレイ）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）アンテナのようなアンテナを配線するための機構を提供する。本発明は、その好適な実施形態を参照して特別に図示して説明してきたけれども、特許請求の範囲に限定された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細に種々の変更が為され得るということを当業者は理解するであろう。

本発明の一実施形態による筺体内に装着されたアンテナとマイクロフォン・アレイとの組み合わせを有する通信システムを示す図である。 本発明の一実施形態による、離されて配線されたマイクロフォンを有する通信システムのブロック図である。 マイクロフォン・アレイとコントローラとの間で送信される信号が本発明の一実施形態によって多重化される通信システムのブロック図である。 本発明の一実施形態によるマイクロフォン・アレイとアンテナとを含む筺体を示す分解図である。 本発明の一実施形態によるアンテナ及びマイクロフォン組立体の組み合わせのための種々の場所を示す車両の内部を示す図である。

符号の説明

１１ 車両
１２ ヘッドライナ
２４ 拡声器（スピーカ）
３０ アンテナ
４０ 携帯電話
６０ 筐体
６３ ユーザ
７０ マイクロフォン・アレイ
７０ａ−ｎ マイクロフォン素子
７１ ケーブル
７１ａ−ｎ ケーブル
７２ ケーブル
７３ａ、７３ｂ 導体（導線）
７４ ハーネス
８０ コントローラ
８０ａ−ｎ マイクロフォン前置増幅器
８１ 車両オーディオ・システム“ヘッド・ユニット”
８２ａ−ｎ 前置増幅器
８３ マイクロプロセッサ
８５ アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
８６ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）変換モジュール
８７ オーディオ再生システム
１００ 通信システム
２００ 通信システム
３００ 通信システム

Claims (56)

1. 車両のための通信システムであって、
   音響信号を受信して該音響信号を電気信号に変換するために、車両内に装着された複数のマイクロフォン素子を含むマイクロフォン・アレイと、
   該マイクロフォン・アレイに近接して装着されたアンテナであって、無線装置と無線周波数信号を通信する前記アンテナと、
   マイクロフォン・アレイにおける少なくとも１つのマイクロフォン素子に電気的に結合された第１の入力、及びアンテナに電気的に結合された第２の入力を有するコントローラであって、電気信号を処理し、該処理された電気信号をアンテナに送信する前記コントローラと、
   を備えた通信システム。
2. マイクロフォン・アレイ及びアンテナは、車両内に永久的に装着される請求項１に記載の通信システム。
3. マイクロフォン・アレイ及びアンテナを収容する筺体をさらに備える請求項１に記載の通信システム。
4. コントローラは、マイクロフォン・アレイ及びアンテナから遠隔的に配置される請求項１に記載の通信システム。
5. マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンをコントローラに結合する第１のケーブルをさらに備える請求項１に記載の通信システム。
6. アンテナをコントローラに結合する第２のケーブルをさらに備える請求項５に記載の通信システム。
7. 第１及び第２のケーブルは、第１及び第２のケーブルの一方の長さの少なくとも部分に対して互いに近接して配置される請求項６に記載の通信システム。
8. 第１及び第２のケーブルの少なくとも一方の少なくとも部分は、同軸ケーブルである請求項６に記載の通信システム。
9. コントローラを、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォン及びアンテナに結合する単一のケーブルをさらに備える請求項１に記載の通信システム。
10. 音響信号を受信するためのマイクロフォン・アレイは、マイクロフォン・アレイとして構成された複数のマイクロフォン素子を備える請求項１に記載の通信システム。
11. マイクロフォン・アレイは、圧力応答型マイクロフォン素子を備える請求項１に記載の通信システム。
12. マイクロフォン・アレイは、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる請求項１に記載の通信システム。
13. マイクロフォン・アレイのマイクロフォン素子は、ヘッドライナによって形成される反射平面から離れて波長の四分の一内に位置付けられる請求項１２に記載の通信システム。
14. アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（Ｒ）通信プロトコルを用いて無線装置と通信する請求項１に記載の通信システム。
15. アンテナは、無線周波数信号の波長の五分の一内にある、接地された金属表面からの距離において車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる請求項１に記載の通信システム。
16. 無線周波数信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）無線信号周波数信号である請求項１５に記載の通信システム。
17. アンテナは、車両内の運転者の前方の頭上に位置付けられる請求項１に記載の通信システム。
18. アンテナは、運転者の前方で車両内の中央の頭上に位置付けられる請求項１に記載の通信システム。
19. アンテナは、マップ・ライト筺体内に装着される請求項１に記載の通信システム。
20. アンテナは、バックミラー、計器パネル、ダッシュボード、ハンドル、日よけ、及びエアーバッグ・カバーを含むグループから選択される場所に位置付けられる請求項１に記載の通信システム。
21. 車両内に位置付けられる第２のアンテナをさらに備える請求項１に記載の通信システム。
22. 第２のアンテナは、車両のトランク内に位置付けられる請求項２１に記載の通信システム。
23. マイクロフォン・アレイは、アンテナに近接して装着される請求項１に記載の通信システム。
24. マイクロフォン・アレイ及びアンテナは、筺体内に装着される請求項１に記載の通信システム。
25. マイクロフォン・アレイに結合されて、無線周波数の干渉をフィルタリング・アウトする低域通過フィルタをさらに備える請求項１に記載の通信システム。
26. マイクロフォン・アレイの少なくとも１つのマイクロフォン素子に結合されて、少なくとも１つのマイクロフォン素子からのオーディオ信号を増幅する増幅器をさらに備える請求項１に記載の通信システム。
27. 電気信号は、低電圧差動信号として送信される請求項１に記載の通信システム。
28. マイクロフォン・アレイ及びアンテナの双方にコントローラを結合する単一のケーブルと、
    該単一のケーブルに結合されるマルチプレクサであって、該単一のケーブルを介する送信のために、電力信号、電気信号及び無線周波数信号の少なくとも２つを多重化する前記マルチプレクサと、
    単一のケーブルに結合されるデマルチプレクサであって、変調された電力信号、電気信号及び単一のケーブルを介して送信された無線周波数信号の少なくとも２つを逆多重化する前記デマルチプレクサと、
    をさらに備えた請求項１に記載の通信システム。
29. マイクロフォン・アレイに結合される低域通過フィルタをさらに備える請求項２８に記載の通信システム。
30. アンテナに結合される低域通過フィルタをさらに備える請求項２８に記載の通信システム。
31. 電気信号及び無線周波数信号の少なくとも１つを変調する変調器をさらに備える請求項１に記載の通信システム。
32. マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォン素子に結合される少なくとも１つの前置増幅器をさらに備える請求項１に記載の通信システム。
33. マイクロフォン・アレイに結合されるアナログ・ディジタル変換器をさらに備える請求項１に記載の通信システム。
34. バランス形の通信を提供するよう構成され、ここに、マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに電気的に結合された第１の入力は、さらに、
    非反転極性のマイクロフォン出力信号を送信する第１の導体と、
    反転極性のマイクロフォン出力信号を送信する第２の導体と、
    第１及び第２の導体からの非反転及び反転極性マイクロフォン出力信号と相対的な基準点を提供する第３の導体と、
    第１及び第２の導体からの非反転及び反転極性マイクロフォン出力信号をシングル・エンド形の信号に変換するための差動増幅器と、
    を備えている請求項１に記載の通信システム。
35. 音響信号を受信するマイクロフォン・アレイであって、該音響信号を、コントローラに送信される電気信号に変換する前記マイクロフォン・アレイと、
    マイクロフォン・アレイに隣接して位置付けられるアンテナであって、電気信号に関連している、コントローラからの無線周波数信号を送信する前記アンテナと、
    マイクロフォン・アレイの少なくとも部分及びアンテナの少なくとも部分を取り囲む車両内に装着されたハウジングであって、マイクロフォン・アレイが音響信号を受信するのを許容するよう構成された前記ハウジングと、
    を備えた筺体。
36. マイクロフォン・アレイは、音響信号を受信するよう構成された複数のマイクロフォンを備えた請求項３５に記載の筺体。
37. ハウジングは、マイクロフォン・アレイが音響信号を受信するのを許容する少なくとも１つのポートを備えた請求項３５に記載の筺体。
38. アンテナは、無線装置と通信する請求項３５に記載の筺体。
39. ハウジングは、筺体内における電磁干渉を減少するＥＭＩシールドを備える請求項３５に記載の筺体。
40. ハウジングは、筺体内における音響ノイズを減少する音響減衰材料を備える請求項３５に記載の筺体。
41. 車両のための通信システムであって、
    音響信号を受信し該音響信号を電気信号に変換するために、車両内に装着されたマイクロフォン・アレイであって、該電気信号をコントローラに通信する前記マイクロフォン・アレイと、
    マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンをコントローラに結合する第１のケーブルであって、電気信号をコントローラに送信する第１のケーブルと、
    マイクロフォン・アレイに近接して配置されるアンテナであって、コントローラから無線装置に送信される無線周波数信号を受信する前記アンテナと、
    該アンテナをコントローラに結合する第２のケーブルであって、アンテナからの無線周波数信号をコントローラに送信し、かつコントローラからの電気信号に関連した信号をアンテナに送信する前記第２のケーブルと、
    を備えた通信システム。
42. マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンは、圧力応答型マイクロフォン素子を備える請求項４１に記載の通信システム。
43. マイクロフォン・アレイは、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる請求項４１に記載の通信システム。
44. マイクロフォン・アレイ内のマイクロフォン素子は、車両内のヘッドライナによって形成された反射平面から、波長の四分の一以内だけ離れて位置付けられる請求項４１に記載の通信システム。
45. アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（Ｒ）通信プロトコルを用いて無線装置と通信する請求項４１に記載の通信システム。
46. アンテナは、無線周波数信号に含まれた最も高い周波数における無線周波数信号の波長の五分の一以内にある、接地された金属表面からの距離において、車両内のヘッドライナに近接して位置付けられる請求項４１に記載の通信システム。
47. アンテナは、バック・ミラー、計器パネル、ダッシュボード、ハンドル、日よけ及びエアーバッグ・カバーを含むグループから選択される場所に位置付けられる請求項４１に記載の通信システム。
48. マイクロフォン・アレイ及びアンテナは、筺体内に装着される請求項４１に記載の通信システム。
49. マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに結合される低域通過フィルタをさらに備え、該低域通過フィルタは、無線周波数干渉をフィルタリング・アウトする請求項４１に記載の通信システム。
50. マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに結合される増幅器をさらに備え、該増幅器は、少なくとも１つのマイクロフォンからの電気信号を増幅する請求項４１に記載の通信システム。
51. 第１及び第２のケーブルの少なくとも一方の少なくとも部分は、同軸ケーブルを備える請求項４１に記載の通信システム。
52. 第１及び第２のケーブルは、第１及び第２のケーブルの一方の長さの少なくとも部分に対して互いに近接して配置される請求項４１に記載の通信システム。
53. 電気信号は、低電圧差動信号として送信される請求項４１に記載の通信システム。
54. マイクロフォン・アレイからの信号を多重化するマルチプレクサをさらに備える請求項４１に記載の通信システム。
55. マイクロフォン・アレイ内の少なくとも１つのマイクロフォンに結合される少なくとも１つの前置増幅器をさらに備える請求項４１に記載の通信システム。
56. マイクロフォン・アレイに結合されるアナログ・ディジタル変換器をさらに備える請求項４１に記載の通信システム。