Brevet FR2612322A1 — publié le 19880916

Dispositif de télécommande par ondes sonores notamment celles de la parole La présente invention concerne les dispositifs de télécommande par ondes sonores, notamment celles qui sont émises par la voix humaine, c'est-i-dire, en fait, les dispositifs permettant de commander différents organes en fonction d'ordres donnés par des ondes sonores se propageant dans l'atmosphère. Ces dispositifs trouvent de nombreuses applications dans tous les domaines, qu'ils soient industriels ou domestiques. Il est cependant évident qu'ils en trouvent une particulièrement intéressante comme aide aux personnes handicapées. En effet, on constate quotidiennement que, par exemple dans un lieu d'habitation, il existe de nombreux appareils qui devraient théroriquement faciliter et agrémenter la vie courante, par exemple ltéclairage, les fours et plaques de cuisson, la télévision, la radio, les volets électriques, le téléphone, etc. Tous ces appareils fonctionnent avec l'énergie électrique et leur alimentation est généralement commandée par des interrupteurs facilement accessibles pour des personnes valides.Par contre, des personnes handicapées peuvent avoir des difficultés pour atteindre ces interrupteurs, et donc pour commander la marche et l'arrêt de ces différents appareils. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de télécommande par ondes sonores, et notamment celles émises par la parole humaine, qui soit d'une réalisation très simple, d'une très bonne flabilité, et surtout, d'une utilisation très aisée par des personnes handicapées. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de télécommande par ondes sonores, notamment celles émises par la parole humaine, pour commander différents appareils, caractérisé par le fait qu'il comporte - un convertisseur d'ondes sonores en signaux électriques de fréquence, - un module d'identification de ces signaux électriques de fréquence, dont l'entrée est reliée à la sortie dudit convertisseur d'ondes sonores en signaux électriques, et dont la sortie est apte à délivrer des signaux dits de reconnaissance , - un module de gestion des signaux de reconnaissance délivrés à la sortie dudit module d'identification, ledit module de gestion étant apte i délivrer à sa sortie des signaux d'ordres spécifiques, - des moyens d'élaboration de signaux pour commander un moyen d'alimentation desdits appareils, et - des moyens pour commander lesdits moyens d'élaboration de signaux de commande, en fonction desdits signaux d'ordres spécifiques émis par ledit module de gestion. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels la Figure unique représente, eus'forme d'un bloc diagramme, un mode de réalisation d'un dispositif de télécommande par ondes sonores conforme à l'invention. Le dispositif illustré sur la Figure unique comprend un convertisseur 1 d'ondes sonores en signaux électriques de fréquence. A titre d'exemple de réalisation, ce convertisseur est constitué par un microphone 2 de tout type dont la sortie 3 est apte à délivrer un signal électrique dont les fréquences sont des images de celles des ondes sonores 4 captées par sa surface sensible 5. La sortie 3 du convertisseur 1 ou microphone 2 est reliée à l'entrée 6 d'un module d'identification 7 dont la sortie 8 est apte à délivrer des signaux de reconnaissance, c'est-à-dire des signaux électriques représentatifs d'une onde sonore donnée ayant été captée par le microphone. La Figure représente un mode de réalisation de ce module d'identification. Il comprend, à partir de son entrée 6, un amplificateur 9 généralement nicessaire pour obtenir un signal utilisable en sortie du microphone 2. En fait, l'entrée de l'amplificateur constitue l'entrée 6 du module d'identification 7. La sortie 10 de l'amplificateur 9 est reliée aux entrées respectives il > 11, 12, 13 ... d'une pluralité de filtres de fréquences 14, 15, 16 ... Ces filtres ont des bandes passantes différentes, afin de pouvoir, comme il sera explicité ci-apres, mieux analyser les ondes sonores captées par le microphone 2, spécialement dans le cas de la parole humaine, pour les identifier avec plus de fiabilité. Les sorties 17, 18, 19 ... des filtres sont respectivement reliées aux entrées 20, 21, 22 ... d'un multiplexeur 23. La sortie 24 du multiplexeur est reliée à l'entrée 25 d'un convertisseur analogique digital 26 apte i délivrer a sa sortie des trains d'impulsions numériques pouvant être facilement analysés, traités et mémorisés. Pour cela, la sortie 27 du convertisseur analogique digital 26 est reliée à l'entrée 28 d'un organe de traitement 29 comprenant essentiellement un circuit de comparaison 30 associé a un microprocesseur 31 de commande. A cet organe de traitement 29, est connecté un groupe de mémoires, essentiellement deux, 32 et 33.- La sortie de l'organe de traitement 29 constitue la sortie 8 du module d'identification 7 décrit ci-dessus. La sortie 8 est alors reliée à l'entrée 40 d'un module de gestion 41 permettant d'exercer des contrôles et d'élaborer des ordres d'exécution, car il est apte à délivrer sur ses sorties 42 des signaux d'ordres spécifiques en fonction des signaux de reconnaissance délivrés à la sortie 8 du module d'identification 7. Les sorties 42 de ce module de gestion sont reliées par un interface 43 adapté aux signaux délivrés, pour commander par exemple des relais 44, 45, 46, ... montés en série sur les appareils que l'on peut avoir à commander en fonction d'ondes sonores pouvant être captées par le microphone 2. Ces relais peuvent être de tous types, pour commander des appareils comme le téléphone dit "mains libres", soit pour décrocher et répondre à un appel, soit pour décrocher et composer un numéro d'appel, la télévision, l'éclairage, des volets à commande électrique, etc. A ce module de gestion sont connectés des circuits de comparaison de seuils 50, 51, 52, ... permettant de pouvoir conférer au dispositif, comme il sera explicité ci-après, une sécurité et une fidélité optimales. Ces circuits de comparaison de seuils permettent de pouvoir sélectionner les ondes sonores identifiées, par exemple selon leur longueur (circuit 50), leur amplitude sonore (circuit 51), mais aussi de ne pouvoir commander le fonctionnement d'un dispositif que lorsque celui-ci est apte à recevoir et analyser des ondes sonores de commande. Bien entendu, le dispositif comporte avantageusement un afficheur 60 commandé à partir du module de gestion 41. Cet afficheur dont l'entrée 61 est reliée à une sortie 62 de visualisation du module de gestion 41 permet de visualiser les ondes identifiées et commandées. Il peut être de type numérique, par exemple une diode électroluminescente pour chaque ordre donné pouvant prendre deux états, allumé ou éteint. I1 peut aussi hêtre du type alphanumérique et permet alors à tout utilisateur de pouvoir lire en clair les ordres identifiés et aptes à être exécutés ou qui sont en train d'étire exécutés. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante Le dispositif est d'abord mis dans un état dit d'apprentissage > de telle façon que le microprocesseur 31 du module d'identification 7 puisse mettre en mémoire des images, généralement sous forme électrique, des ondes sonores correspondant à des ordres déterminés prononcés par certaines personnes. Pour faciliter 11 explication, on suppose que le dispositif sera utilisé par une seule personne avec seulement deux mots d'ordre. En fait, le fonctionnement et l'utilisation d'un tel dispositif pour plusieurs personnes et plus de deux mots s'en déduiront automatiquement sans difficulté. Pour revenir à l'état d'apprentissage, dans une première phase, la personne apte a utiliser le dispositif prononce un premier mot correspondant ; un ordre déterminé, par exemple le mot "télévision". Les ondes sonores émises lors de la prononciation de ce mot sont captées par la surface sensible 5 du microphone 2 qui délivre à sa sortie 3 un signal électrique modulé selon les fréquences des ondes sonores captées. Généralement, ce signal électrique est amplifié dans l'amplificateur 9, puis appliqué aux entrées de la pluralité de filtres 14, 15 > 16 L'ensemble des signaux filtrés est alors appliqué aux entrées 20-22 du multiplexeur 23 qui, en tant que moyen connu, transmet les différentes fonctions obtenues à la sortie des différents filtres, et notamment les fréquences, sur une seule voie, sans perte d'identification de chacune de ces fonctions, pour être alors introduites à l'entrée 25 du convertisseur analogique digital 26 qui délivre des trains d'impulsions à sa sortie 27 aptes à autre appliqués à l'entrée 28 de l'organe de traitement 29. Ces trains d'impulsions sont alors marqués pour leur identification ultérieure au moyen du microprocesseur 31, puis mémorisés, par exemple dans une première mémoire 32. La personne utilisant ce dispositif prononce maintenant un deuxième mot d'ordre, par exemple "téléphone". Les ondes sonores émises lors de la prononciation de ce mot sont traitées de la même façon que décrit précédemment pour le mot"télévision", et les trains d'impulsions correspondants sont mémorisés dans la même mémoire 32, en deuxième position. On procède de la même façon pour plusieurs mots d'ordre successifs. Quand cette première phase d'apprentissage est terminée, dans une seconde phase d'apprentissage, la personne prononce a nouveau la même succession de mots et l'organe d'identification 7, au moyen du microprocesseur 31, les mémorise dans la seconde mémoire 33. On a donc deux groupes de mémoires 32 et 33 qui contiennent des images de mots d'ordre identiques prononcés par une même personne, ce doublement des images étant réalisé pour rendre le dispositif plus fiable. En effet, il est bien connu qu'une meme personne ne prononce jamais un meme mot avec des vibrations exactement identiques et il faut que le dispositif puisse reconnattre avec sûreté les ordres qui lui sont adresses. Quand les deux phases d'apprentissage sont terminées, le dispositif peut etre utilisé opérationnellement par la personne le possédant pour commander par ordre vocal les différents appareils tels que ceux mentionnés ci-avant. Le dispositif fonctionne alors de la façon suivante On suppose, par exemple, que la personne veuille commander la mise en marche de la télévision. Elle prononce alors le mot "télévision". Les ondes sonores émises sont captées par la surface sensible du microphone 2 qui délivre les signaux correspondants à sa sortie 3. Ces signaux sont traités dans l'organe de traitement 29 qui, au moyen du microprocesseur, les analyse et les compare aux signaux mis en mémoire dans les deux groupes de mémoires 32 et 33. L'organe de traitement 29 délivre à sa sortie 8 des signaux d'identification du mot d'ordre prononcé. Etant donné qu'il y a deux mots "télévision" mis en mémoire, l'organe de traitement ne délivre à sa sortie un signal de reconnaissance du mot télévision que s'il a été reconnu identique, ou relativement identique, aux deux mots "télévision mis en mémoire pendant les deux phases d'apprentissage. Le module d'identification 7 délivre alors à sa sortie 8 un signal de reconnaissance correspondant au mot prononcé et analysé. Le module de gestion 41, notamment, compare ce mot identifié à des longueurs-seuils, amplitudes-seuils, etc, dans les circuits 50, 51, ..., comme décrit ci-avant. Si les paramètres du mot identifié sont corrects, le module de gestion commande par l'interface 43 le relais correspondant à l'ordre donné, par exemple dans l'exemple choisi, le relais commandant l'allumage de la télévision. Par contre, si le mot prononcé par la personne utilisant le dispositif n'est pas conforme aux paramètres de seuils, le module de gestion refuse l'ordre et remet le dispositif å son état initial d'utilisation. Pour faciliter l'utilisation d'un tel dispositif, le module de gestion visualise de façon claire les différents ordres reconnus et exécutés sur l'afficheur 60. REVENDICATIONS 1. Dispositif de télécommande par ondes sonores, notamment celles émises par la parole humaine, pour commander différents appareils, caractérisé par le fait qu'il comporte - un convertisseur (1) d'ondes sonores en signaux électriques de fréquence, - un module d'identification (7) de ces signaux électriques de fréquence, dont l'entrée (6) est reliée à la sortie (3) dudit convertisseur d'ondes sonores en signaux électriques, et dont la sortie (8) est apte à délivrer des signaux dits "de teconnaissance", - un module de gestion (41) des signaux de reconnaissance délivrés à la sortie dudit module d'identification, ledit module de gestion étant apte à délivrer à sa sortie (42) des signaux d'ordres spécifiques, - des moyens (44-46) d'élaboration de signaux pour commander un moyen d'alimentation desdits appareils, et - des moyens (43) pour commander lesdits moyens d'élaboration de signaux de commande, en fonction desdits signaux d'ordres spécifiques émis par ledit module de gestion. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit convertisseur (1) est constitué par un microphone (2). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit module d'identification (7) comporte une pluralité de filtres (14-16) de fréquences, des moyens (9) pour relier les entrées (11-13) desdits filtres à la sortie (3) du convertisseur (1), un multiplexeur (23) dont les entrées (20-22) sont reliées aux sorties (17-19) desdits filtres, un convertisseur analogique digital (26) dont l'entrée (25) est reliée à la sortie (24) dudit multiplexeur, un organe de traitement (29) dont l'entrée (28) est reliée à la sortie (27) dudit convertisseur analogique digital, et au moins deux groupes de mémoires (32, 33) associées audit organe de traitement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit organe de traitement (29) comporte au moins un microprocesseur (31) coopérant avec un circuit de comparaison (30). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des circuits de détection de seuils (50-52) associés audit module de gestion (41). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un afficheur (60) dont l'entrée (61) est reliée à une sortie (62) dudit module de gestion (41). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit afficheur est du type alphanumérique ou numérique.