驾驶侧位置检测制造技术

一种用于确定位于预定检测区中的移动设备的存在的系统包括：电路，所述电路与移动设备相关联并且被配置为使声学信号从移动设备传输；多个声学接收器，其中，多个接收器中的每个被配置为接收从移动设备传输来的声学信号以及将声学信号转换成电信号；以及处理器，被配置为基于多个声学接收器接收声学信号的时间来确定移动设备的位置，以及判断移动设备的位置是否与预定检测区匹配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年11月7日提交的申请号为61/901,241、题为“驾驶员侧位置检测(DRIVER SIDE LOCATION DETECTION)”的美国临时专利申请的优先权，其全部公开内容通过引入合并于此。
技术介绍
诸如无线设备的移动设备，包括，例如，蜂窝电话、智能电话、膝上型电脑、笔记本电脑、平板设备(例如，苹果公司的iPad))在现代社会中无处不在。然而，在驾驶车辆时使用这种移动设备可以是危险的。缺乏经验的驾驶员(诸如刚学会开车的年轻人)使该问题恶化。其中涉及移动设备的车祸率在上升，尤其是青少年。在驾驶移动的车辆时发信息可以是危险的并且与造成事故息息相关。更一般而言，在驾驶车辆时操作任何键盘可以是危险的。因此，在驾驶时移动设备的广泛采用及该设备的普遍使用已经引起关于驾驶员分心的担忧。用移动电话讲话或发信息的驾驶员可以变得在精神上无法专心驾驶，且失去对他或她驾驶的车辆的控制。因此，常见的是用移动设备讲话或发信息的个人而非注意路況的个人卷入事故。如今，研究指出在驾驶汽车时用移动设备讲话的个人可以像醉酒驾驶人员一样能力减弱。不仅驾驶员精神上分心，而且驾驶员的眼睛也转移到拨号、查看谁来电。非常期望检测车辆内移动设备(诸如无线设备)的存在，且控制或禁止对移动设备的操作。
技术实现思路
随着移动技术的发展，我们具有始终保持联系的能力。对于许多人来说，在位于驾驶方向盘后面时，也不能阻止其保持联系的要求。在因移动技术分心时驾驶对驾驶员和公众二者来说都是一种危害。本公开力图通过部分地禁止原本可以用于移动车辆且在驾驶座位附近的移动设备的功能来阻止分心驾驶。本文档提供关于检测移动设备是否在驾驶座位上的技术的细节。多数位置检测技术依赖两种物理现象：到达时间和接收功率。到达时间(TOA)是一种位置检测技术。如果远端发射器发出波，而接收器在稍后时间检测到该波，则由公
式d＝V*t确定发射器与接收器之间的距离，其中，V是波的传播速度，t是波到达接收器所用的时间。TOA检测已经广泛配合声波(诸如，声呐)使用，因为相对慢的声速导致高的位置检测精确度。在正常的温度、压力和湿度下，声波以每秒340米或近似每毫秒1英尺传播。为了良好的位置检测，许多动物和现代仪器能够以足够的精确度来测量TOA。例如，已知一些海豚及蝙蝠使用超声波回波来定位其猎物。此外，潜水艇使用声呐来检测敌舰。此外，安装在车辆上的倒车传感器使用超声声呐来检测障碍物。利用电磁波的TOA的使用因电磁波的高速度而受到限制。所有电磁波都以光速(即，3*10^8m/s或近似每纳秒1英尺)传播。如果期望次米的位置精确度，则发射器与接收器之间的同步和TOA的测量必须具有次纳秒的精确度。能够测量纳秒或高GHz频率的电子系统通常是昂贵的。利用电磁波的TOA的感兴趣的实施方式是全球定位系统。GPS通过具有使用原子钟同步的多个GPS卫星，然后从该卫星连续发送包含时间戳的GPS信号封包而部分规避纳秒计时挑战。如今，地面上的GPS接收器摆脱了高精确度同步的负担，但仍必须精确地测量多个GPS信号之间的相对延迟。仅在近十年内，GPS接收器的成本急剧下降，使得更多消费者负担得起GPS。波的功率或信号强度随着接收器进一步远离发射器移动而减弱。如果发射器与接收器之间的距离是R，则由以下等式(Wolff)给出由接收器所感测到的功率密度： S u = P s 4 · π · R 2 ]]>其中，Su是接收功率密度，且Ps是来自发射器的功率。许多现代技术使用这种现象来执行距离检测。雷达是多数熟知示例之一，其中雷达发射器发送电磁波，且测量到的电磁波接收功率从该距离的目标反射。在消费者电子技术中，已经开发了使用无线信号(诸如蜂窝、Wifi和蓝牙)的接收信号强度(RSS)测量的各种位置测量技术。例如，由Google、Skyhook及Navizon推出的Wifi定位技术使用测量的至已知Wifi访问点的RSS来判断移动设备的位置(Skyhook)。用来位置检测的接收功率法可以具有限制因素，其可以包括：1)信号噪声：来自各种源(诸如电子器件)的噪声(热噪声、散粒噪声、闪烁噪声)可以使测量的RSS的精确度降低；2)干扰：波的反射和折射可以导致不太准确的测量。此外，如果一个以上发射器共享同一频谱，则拥挤效应使RSS测量进一步恶化；以及3)障碍物：如果在发射器与接收器之间存在任何障碍物，则接收功率不再仅取决于距离，还取决于障碍物的大小。在一个实施例中，包括硬件和软件的系统使用高频声波(诸如，例如19kHz)的TOA来进行驾驶座位置检测。在一个实施例中，本公开包括用作可安装在移动设备(诸如，智能电话、平板电脑等)上的应用程序的软件以及安装在车辆上且由麦克风、扬声器和嵌入式处理器组成的硬件。本公开提供两种移动设备检测方法。在一个实施例中，主动检测方法：多个麦克风放置于车辆内部且用来检测由移动设备发出的高频声音信号。在另一个实施例中，被动检测方法：通过移动设备检测由安装在汽车中的多个扬声器发出的音频信号。附图说明在所附权利要求中详细阐述各种实施例的新颖特征。然而，通过参考结合如下附图的以下描述可以理解关于组织和操作方法连同其优点的各种实施例。图1是根据本公开的实施例的确定位于预定检测区中的移动设备的存在的方法的流程图。图2是根据本公开的另一个实施例的确定位于预定检测区中的移动设备的存在的方法的流程图。图3是根据本公开的实施例的用于确定位于预定检测区中的移动设备的存在的系统的示图。图4是安装在车辆内的麦克风的阵列的图示。图5是根据本公开的实施例的移动应用程序的界面的版本的屏幕捕获的显示图。图6是根据本公开的一个实施例的处理声学信号的方法的流程图。图7是包括三个19kHz脉冲的声学信号的图示。图8是图7中所示的单个19kHz脉冲的特写图示。图9是具有单个峰值19kHz的声学信号的傅里叶变换的图示。图10是包括两个脉冲的输入声音记录的图示。图11是图10中所示的两个脉冲的提取的音量(volume)数据的图示。图12是根据本公开的实施例的用于识别声音脉冲的开始时间的方法的流程图。图13是萨伦-凯(Sallen-key)滤波器的显示图。图14是状态变量滤波器的显示图。图15是双二次(Biquad)滤波器的显示图。图16是多反馈带通滤波器的显示图。图17是双放大器带通(DAPB)滤波器的显示图。图18是根据本公开的实施例的用于确定位于预定检测区中的移动设备的存在的系统的示图。图19是安装在车辆内的多个扬声器的图示。图20是根据本公开的实施例的用于确定移动设备的相对位置的计算过程的图示。图21是根据本公开的实施例的定制电子硬件设备的组件的图示。图22是在Ultiboard CAD软件中、图21中所示的硬件设备的机板设计的屏幕捕捉。图23是图21中所示的硬件设备的传感器板的3D预览。图24是图21中所示的硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定位于预定检测区中的移动设备的存在的系统，所述系统包括：与移动设备相关联的电路，其中，电路被配置为导致声学信号从移动设备传输；多个声学接收器，其中，所述多个接收器中的每个被配置为接收从移动设备传输来的声学信号以及将声学信号转换成电信号；以及处理器，被配置为基于所述多个声学接收器接收声学信号的时间来确定移动设备的位置，以及判断移动设备的位置是否与预定检测区匹配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.07 US 61/901,2411.一种用于确定位于预定检测区中的移动设备的存在的系统，所述系统包括：与移动设备相关联的电路，其中，电路被配置为导致声学信号从移动设备传输；多个声学接收器，其中，所述多个接收器中的每个被配置为接收从移动设备传输来的声学信号以及将声学信号转换成电信号；以及处理器，被配置为基于所述多个声学接收器接收声学信号的时间来确定移动设备的位置，以及判断移动设备的位置是否与预定检测区匹配。2.一种用于确定位于预定检测区中的移动设备的存在的装置，所述装置包括：与移动设备相关联的电路，其中，电路耦接至储存可执行指令的非暂时性存储器，其中，电路可操作以执行指令来：导致声学信号从移动设备传输至多个声学接收器；从处理器接收命令信号，处理器被配置为基于所述多个声学接收器接收声学信号的时间来确定移动设备的位置以及判断移动设备的位置是否与预定检测区匹配；以及在接收到命令信号时，禁止移动设备的至少一种功能。3.如权利要求2所述的装置，其中，电路位于移动设备内。4.如权利要求3所述的装置，其中，电路被配置为在处理器确定移动设备的位置与预定检测区匹配时禁止移动设备的至少一种功能。5.如权利要求3所述的装置，其中，电路被配置为在处理器确定移动设备的位置与预定检测区匹配时，将移动设备的至少一种功能重新定向至免提交替系统。6.如权利要求2所述的装置，其中，声学信号包括至少一个超声波脉冲。7.如权利要求6所述的装置，其中，在15kHz至25kHz的范围内传输所述至少一个超声波脉冲。8.如权利要求7所述的装置，其中，在18kHz至20kHz的范围内传输所述至少一个超声波脉冲。9.如权利要求8所述的装置，其中，以19kHz传输所述至少一个超声波脉冲。10.一种用于确定位于预定检测区中的移动设备的存在的装置，所述装置包括：处理器，耦接至储存可执行指令的非暂时性存储器，其中，处理器可操作以执行指令来：从多个声学接收器接收多个电信号，其中，每个电信号基于由所述多个声学接收器中的每个接收到的声学信号；基于所述多个声学接收器接收声学信号的时间来确定移动设备的位置；判断移动设备的位置是否与预定检测区匹配。11.如权利要求10所述的装置，还包括所述多个声学接收器，其中，所述多个接收器中的每个被配置为接收从移动设备传输来的声学信号以及将声学信号转换成电信号。12.如权利要求11所述的装置，其中，所述多个声学接收器包括至少三个麦克风设备。13.如权利要求10所述的装置，其中，声学信号包括至少一个超声波脉冲。14.如权利要求13所述的装置，其中，在15kHz至25kHz的范围内传输所述至少一个超声波脉冲。15.如权利要求14所述的装置，其中，在18kHz至20kHz的范围内传输所述至少一个超声波脉冲。16.如权利要求15所述的装置，其中，以19kHz传输所述至少一个超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔旺·翰农，彼得·强·奎，
申请(专利权)人：驾驶管理系统公司，马尔旺·翰农，彼得·强·奎，
类型：发明
国别省市：美国;US