Brevet FR2716056A1 — publié le 19950811

DESCRIPTION La présente invention concerne la transmission sans fil de données et/ou d'informations notamment vers une pluralité de récepteurs, et a pour objet un dispositif de réception et de restitution d'informations et/ou de données transmises à faible débit par l'intermédiaire d'une sous-porteuse d'un signal hertzien radiophonique, ainsi qu'un procédé mettant en oeuvre ledit dispositif. II est déjà connu actuellement de transmettre des données ou des informations à faible débit d'un centre émetteur de radiodiffusion en modulation de fréquence à destination d'une pluralité, d'un nombre restreint ou d'un unique récepteur(s), pouvant etre mobiles ou fixes, en fonction notamment de la nature et du contenu desdites données ou informations. Ainsi, différentes applications pratiques ont été développées notamment dans le cadre de la norme européenne RDS EN 50067. Néanmoins, compte tenu du faible débit de la transmission (environ 30 à 40 octets par seconde), la restitution d'informations et/ou de données en séries, transmises sous forme de messages, s'effectue par affichage, ce qui nécessite de monopoliser l'attention de l'utilisateur pour la prise en compte desdits messages et limite la longueur des messages pouvant être transmis et affichés, et donc leur clarté et leur précision, notamment dans le cas de récepteurs mobiles présentant des écrans de faibles dimensions. Ainsi, des récepteurs portables miniatures de radio messagerie, intégrant une alimentation et un écran, ont été mis au point et commercialisés. De même, il existe des récepteurs radio montés dans des véhicules (autoradios) intégrant des fonctions électroniques supplémentaires permettant la réception et la restitution de données et d'informations transmises par le système RDS et autorisant. par exemple. le changement automatique de la fréquence de réception lors du déplacement du véhicule, et l'affichage du nom de la station, d'informations relatives au trafic routier ou de messages d'alerte sur le récepteur radio. Afin de tenter d'éviter de distraire l'attention de l'automobiliste pour la prise en compte des informations et/ou données transmises qui peuvent être utiles pour lui, il a été récemment mis au point des autoradios intégrant des systèmes de réception RDS et contenant des mémoires de stockage de messages vocaux types ou de bout de messages vocaux ou de mots spécifiques. Les données RDS transmises sont alors constituées de suites de codes numériques correspondant chacun à un message ou à un bout de message donné, et le message reconstitué après réception et décodage est diffusé par les haut-parleurs du véhicule. Toutefois, il est nécessaire, dans ce dernier cas, que l'automobiliste ou l'utilisateur se porte acquéreur d'un tel autoradio et l'installe en lieu et place de son ancien autoradio. En outre, du fait de la capacité de stockage limitée et de la souplesse réduite du procédé décrit précédemment, la variété, la concision et l'adaptabilité des messages pouvant être délivrés à l'automobiliste sont très restreintes et ne permettent pas une exploitation efficace en radio messagerie. La présente invention a notamment pour but de pallier l'ensemble des inconvénients précités. A cet effet elle a pour objet, un dispositif de réception et de restitution d'informations et/ou de données transmises à faible débit par l'intermédiaire d'une sous-porteuse d'un signal hertzien radiophonique, caractérisé en ce qu'il se présente essentiellement sous la forme d'un ensemble d'unités constituées de circuits électroniques, destiné à être embarqué à bord d'un véhicule et à restituer les informations ou données digitales précitées sous forme vocale, ledit ensemble étant indépendant du poste récepteur radio dudit véhicule et relié à l'antenne, au(x) haut-parleur(s) et à la batterie de ce dernier. L'invention a également pour objet un procédé de transmission à faible débit d'informations et/ou de données par l'intermédiaire d'une sous-porteuse d'un signal hertzien radiophonique mettant en oeuvre le dispositif précité, caractérisé en ce qu'il consiste à conditionner, à l'émission, les informations et/ou données sous forme d'une série ou suite ordonnée digitale de codes phonétiques et/ou de codes de prosodie, correspondant chacune à un message vocal phonétiquement codé, et à restituer, à la réception, au niveau de chaque véhicule équipé d'un dispositif, lesdites informations et/ou données sous forme vocale intelligible pour le conducteur et les passagers éventuels dudit véhicule. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé dont la figure unique représente un schéma synoptique d'un dispositif conforme à l'invention. Comme le montre ladite figure, le dispositif de réception et de restitution selon l'invention se présente essentiellement sous la forme d'un ensemble d'unités 5 à 8 constituées de circuits électroniques destinés à être embarqués à bord d'un véhicule et à restituer les informations ou données digitales précitées sous forme vocale, ledit ensemble étant indépendant du poste récepteur radio 1 dudit véhicule et relié à l'antenne 2, au(x) haut-parleur(s) 3 et à la batterie 4 de ce dernier. Ainsi, le dispositif selon l'invention est structurellement et fonctionnellement totalement distinct du récepteur radio 1, et les deux peuvent faire l'objet d'une mise en oeuvre complètement séparée. Il est à noter que le dispositif de réception et de restitution utilise avantageusement des éléments existants généralement dans le véhicules automobiles, à savoir, I'antenne 2 pour la réception (sensibilité élevée car antenne extérieure), le ou les haut-parleur(s) 3 pour la restitution vocale et la batterie 4 pour son alimentation (ce qui lui confère une trés grande autonomie), permettant ainsi de réduire au minimum les éléments constitutifs dudit dispositif, et donc son coût, et d'autoriser une installation sans circuit supplémentaire. Selon une première caractéristique de l'invention, représentée à la figure du dessin annexé, L'ensemble d'unités précité comprend principalement une unité 5 de réception et de décodage de la sousporteuse à codage digital du signal hertzien capté par l'antenne 2, une unité 6 de conversion et de restitution sous forme de signal analogique des informations ou données extraites dudit signal hertzien, une unité 7 de gestion et de distribution de l'énergie électrique et, enfin, une unité 8 de traitement et de commande des autres unités 5 à 7 précitées, lesdites unités 5 à 8 étant préférentiellement intégrées dans un unique boîtier 9 et, le cas échéant, montées sur une carte à circuit imprimé. L'unité 7 de gestion et de distribution d'énergie permet, sous le contrôle de l'unité 8 du type microprocesseur, d'alimenter de manière sélective les différentes autres unités du dispositif et, ainsi, d'optimiser la consommation électrique en fonction des différentes phases de fonctionnement de ce dernier. Comme le montre la figure des dessins annexés, l'unité 5 de réception et de décodage est composée, d'une part, d'un circuit 10 démodulateur haute fréquence, dont la fréquence de réception est contrôlée par l'unité 8 de traitement et de commande au moyen d'un asservissement 11 par boucle à verrouillage de phase, et, d'autre part, d'un circuit décodeur 12 qui, après un filtrage sélectif, extrait, du signal démodulé précité, les signaux codés d'informations et/ou de données transmises par la sous-porteuse considérée et délivre à l'unité 8 de traitement et de commande les signaux logiques correspondants. Le filtre compris dans le circuit décodeur est avantageusement un filtre sélectif à 57 KHz. De manière avantageuse, L'unité 5 de réception et de décodage est adaptée à une utilisation en modulation de fréquence et pour des informations ou données transmises sous une forme définie par la norme européenne CENELEC EN50067. Toutefois, il peut également être envisagé de transmettre les informations et/ou données par voie radiophonique à amplitude modulée (AM) en adaptant l'unité 5 de réception et de décodage de manière conséquente. En outre, L'unité 5 de réception et de décodage est pourvue, en amont, d'un circuit 13 de couplage haute fréquence relié directement à l'antenne 2 et assurant un partage des signaux délivrés par cette dernière et une transmission, vers ladite unité 5 de réception et de décodage ou vers le récepteur radio I du véhicule. Ledit circuit de couplage 13 pourra être situé dans le boîtier 9 renfermant les différentes unités 5 à 8 ou être disposé en dehors de celui-ci. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, L'unité 6 de conversion et de restitution est composée, d'une part, d'un circuit de conversion 14 transformant les signaux d'informations ou de données décodés par l'unité 5 de réception et de décodage, en signaux de parole digitale, d'autre part, d'un convertisseur digital/analogique 15 et, enfin, d'un circuit amplificateur 16 relié au(x) haut-parleur(s) 3 du véhicule, I'unité 6 constituant une unité de synthèse de parole à base phonétique avec ce ou ces derniers. L'unité 6 précitée comprend, intégré ou relié au circuit de conversion 14, une mémoire de stockage (non représentée) contenant, sous forme numérique, les éléments phonétiques de parole (par exemple phonèmes ou paires de phonèmes) et les éléments de prosodie du langage parlé, pouvant être restitués sous forme vocale, en constituant des messages parlés, après une conversion digitale/analogique, en fonction de codes phonétiques et de codes de prosodie, sous forme de signaux logiques, transmis sous forme de séries digitales, par la sous-porteuse du signal hertzien radiophonique et extraits par l'unité 5 de réception et de décodage. Ainsi, une transmission des messages au moyen de séries de codes phonétiques ou de codes de prosodie permet la diffusion de tout type de phrase ou de mots, sans limitation dans la variété, la complexité ou la longueur des messages, et sans souffrir du faible débit de la transmission au niveau de la restitution des messages. En outre, cette disposition autorise la transmission et la reproduction intelligible de messages vocaux en différentes langues. Afin d'autoriser la diffusion sonore dans le véhicule des émissions radiophoniques et des informations et données digitales transmises et de pouvoir partager l'utilisation des haut-parleurs entre le poste radio I et le dispositif selon l'invention, ce dernier comprend un ou plusieurs circuits d'aiguillage 17, disposé(s) en aval de l'unité 6 de conversion et de restitution, permettant de relier sélectivement la sortie de cette dernière ou celle du récepteur radio I du véhicule au(x) haut-parleur(s) 3, I'état de commutation du ou des circuits d'aiguillage 17 étant contrôlé par l'unité 8 de traitement et de commande et la priorité de diffusion étant réservée aux messages informatifs digitaux transmis par la sous-porteuse du signal hertzien radiophonique Conformément à une caractéristique supplémentaire de l'invention, également représentée au dessin annexé, le dispositif de réception et de restitution peut comporter également un organe de télécommande 18 pour l'utilisateur, sous forme de clavier par exemple, permettant de configurer, d'interroger et de dialoguer avec l'unité 8 de traitement et de commande. La liaison clavier 18/dispositif peut être réalisée avec ou sans fil et les réponses du dispositif peuvent avantageusement être formulées et communiquées par voie vocale à l'aide des hautparleurs 3. De menine le dispositif selon l'invention pourra, en outre, être pourvu- éventuellement, d'une part, de mémoires de stockage des informations ou des données réceptionnées par voie hertzienne pour leur restitution ultérieure par voie vocale et, d'autre part, d'interfaces de connexion avec d'autres moyens de restitution des informations ou des données précitées, notamment du type à affichage, et/ou avec d'autres dispositifs informatiques embarqués dans le véhicule considéré. L'invention a également pour objet un procédé de transmission d'informations et de données mettant en oeuvre le dispositif précité et consistant à conditionner, à l'émission, les informations et/ou données sous forme d'une série ou suite ordonnée digitale de codes phonétiques et/ou de codes de prosodie, correspondant chacune à un message vocal phonétiquement codé, et à restituer, à la réception, au niveau de chaque véhicule équipé d'un dispositif, lesdites informations et/ou données sous forme vocale intelligible pour le conducteur et les passagers éventuels dudit véhicule. A titre d'exemple pratique de mise en oeuvre, le mode de transmission pourra être du type connu sous la dénomination RDS par l'homme du métier, tel que spécifié notamment dans la norme européenne CENELEC EN 50067. Un exemple d'application pratique de l'invention peut consister, par exemple, en la transmission et la réception d'informations météorologiques sous forme phonétique, par utilisation du canal RDS d'une station de radio locale. Les informations météorologiques pourront être stockées dans une base de données, ou saisies réguliérement par un opérateur. Ces données existantes sous la forme "texte" sont d'abord converties en une série de phonèmes ou d'entités phonétiques, grâce à un dispositif adéquat (traducteur graphème-phonèmes ou équivalent). Les entités phonétiques sont ensuite traitées par un dispositif de traitement permettant de véhiculer ces informations phonétiques à travers le canal RDS en respectant la norme EN50067. Les informations phonétiques ainsi transmises sont reçues par le dispositif de réception objet de l'invention (grâce à l'antenne 2), qui grâce à son unité 8 de traitement, et les éléments de parole numériques contenus dans sa mémoire, reconstitue sous forme de parole l'information originale. Enfin, la parole reconstituée est transformée en un signal électrique suffisamment amplifié pour commander le(s) haut(s) parleur(s) 3 existants dans le véhicule. L'information météorologique ainsi reçue peut aussi être mémorisée sous forme phonétique dans une mémoire interne du dispositif. Le conducteur pourra, grâce au dispositif de commande 18, interroger cette mémoire pour pouvoir écouter lorsqu'il le souhaite, le dernier flash météo réceptionné et stocké. Cette possibilité apporte l'interactivité en matière d'informations. Bien sûr, le champ d'applications n'est pas restreint à la météorologie, mais peut s'étendre à la diffusion d'informations contenues dans des bases de données (évite l'opérateur de saisie), tels que, informations boursières, résultats sportifs, notamment de courses, radio messagerie numérique et alphanumérique ou analogue. Grâce à l'invention, il est donc possible de concevoir et de réaliser un dispositif embarqué de réception d'informations et de données transmises par l'intermédiaire d'un signal hertzien radiophonique et de restitution sous forme vocale de leur contenu dans les véhicules qui en sont équipés, ledit dispositif présentant un nombre minimum d'éléments constitutifs formés de circuits électroniques connus de l'homme du métier et pouvant être installé, ultérieurement et de manière séparée, dans un véhicule déjà équipé d'un autoradio, en parallèle sur ce dernier, sans aucune disposition particulière et sans interférer avec l'utilisation dudit autoradio. En outre, la transmission des informations et données sous forme de codes digitaux phonétiques et de prosodie ne fixe aucune limite à la nature, au contenu, au genre ou à la diversité des messages informatifs transmis, contrairement à des solutions basées sur des parties de message ou des mots préenregistrés, et permet une restitution fluide des messages, quel qu'en soit la longueur, du fait de l'économie obtenue en débit à transmettre par cette codification des informations et/ou données, malgré la performance peu élevée de ladite transmission. Le dispositif conforme à l'invention est donc particulièrement adapté à la radio messagerie vocale destinée à des particuliers ou des professionnels en déplacement, à la transmission de messages informatifs en marge du programme principal de la station radio émettrice et relatifs, par exemple, à des renseignements locaux particuliers ou à la réception de messages d'alerte destinés à des mobiles, ce sans distraire le conducteur. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS l. Dispositif de réception et de restitution d'informations et/ou de données transmises à faible débit par l'intermédiaire d'une sous-porteuse d'un signal hertzien radiophonique, caractérisé en ce qu'il se présente essentiellement sous la forme d'un ensemble d'unités (5 à 8) constituées de circuits électroniques destinés à être embarqués à bord d'un véhicule et à restituer les informations ou données digitales précitées sous forme vocale, ledit ensemble étant indépendant du poste récepteur radio (1) dudit véhicule et relié à l'antenne (2), au(x) haut-parleur(s) (3) et à la batterie (4) de ce dernier. 2. Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que ledit ensemble comprend une unité (5) de réception et de décodage de la sous-porteuse à codage digital du signal hertzien capté par l'antenne (2), une unité (6) de conversion et de restitution sous forme de signal analogique des informations ou données extraites dudit signal hertzien, une unité (7) de gestion et de distribution de l'énergie électrique et, enfin, une unité (8) de traitement et de commande des autres unités (5 à 7) précitées, lesdites unités (5 à 8) étant préférentiellement intégrées dans un unique boîtier (9) et, le cas échéant, montées sur une carte à circuit imprimé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité (5) de réception et de décodage est composée, d'une part, d'un circuit (10) démodulateur haute fréquence, dont la fréquence de réception est contrôlée par l'unité (8) de traitement et de commande au moyen d'un asservissement (11) par boucle à verrouillage de phase, et, d'autre part, d'un circuit décodeur (12) qui, après un filtrage sélectif, extrait, du signal démodulé précité, les signaux codés d'informations et/ou de données transmises par la sous-porteuse considérée et délivre à l'unité (8) de traitement et de commande les signaux logiques correspondants. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'unité (5) de réception et de décodage est adaptée à une utilisation en modulation de fréquence, par exemple pour des informations ou données transmises sous une forme définie par la norme européenne CENELEC EN50067. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4; caractérisé en ce que l'unité (5) de réception et de décodage est pourvue, en amont, d'un circuit (13) de couplage haute fréquence relié directement à l'antenne (2) et assurant un partage des signaux délivrés par cette dernière et une transmission vers ladite unité (5) de réception et de décodage ou vers le récepteur radio (1) du véhicule. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'unité (6) de conversion et de restitution est composée, d'une part, d'un circuit de conversion (14) transformant les signaux d'informations ou de données décodés par l'unité (5) de réception et de décodage, en signaux de parole digitale, d'autre part, d'un convertisseur digital/analogique (15) et, enfin, d'un circuit amplificateur (16) relié au(x) haut-parleur(s) (3) du véhicule, l'unité (6) constituant une unité de synthèse de parole à base phonétique avec ce ou ces derniers. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'unité (6) de conversion et de restitution comprend une mémoire de stockage contenant, sous forme numérique, les éléments phonétiques de parole et les éléments de prosodie du langage parlé, pouvant être restitués sous forme vocale, en constituant des messages parlés, après une conversion digitale/analogique, en fonction de codes phonétiques et de codes de prosodie, sous forme de signaux logiques, transmis sous forme de séries digitales, par la sous-porteuse du signal hertzien radiophonique et extraits par l'unité (5) de réception et de décodage. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs circuits d'aiguillage (I 7), disposé(s) en aval de l'unité (6) de conversion et de restitution, permettant de relier sélectivement la sortie de cette dernière ou celle du récepteur radio (1) du véhicule au(x) hautparleur(s) (3), l'état de commutation du ou des circuits d'aiguillage (17) étant contrôlé par l'unité (8) de traitement et de commande. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de télécommande (18) pour l'utilisateur, sous forme de clavier par exemple, permettant de configurer, d'interroger et de dialoguer avec l'unité (8) de traitement et de commande et en ce qu'il est pourvu, éventuellement, d'une part, de mémoires de stockage des informations ou des données réceptionnées par voie hertzienne pour leur restitution ultérieure par voie vocale et, d'autre part, d'interfaces de connexion avec d'autres moyens de restitution des informations ou des données précitées, notamment du type à affichage, et/ou avec d'autres dispositifs informatiques embarqués dans le véhicule considéré. 10. Procédé de transmission à faible débit d'informations et/ou de données par l'intermédiaire d'une sous-porteuse d'un signal hertzien radiophonique, mettant en oeuvre le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à conditionner, à l'émission, les informations et/ou données sous forme d'une série ou suite ordonnée digitale de codes phonétiques et/ou de codes de prosodie, correspondant chacune à un message vocal phonétiquement codé, et à restituer, à la réception, au niveau de chaque véhicule équipé d'un dispositif, lesdites informations et/ou données sous forme vocale intelligible pour le conducteur et les passagers éventuels dudit véhicule. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le mode de transmission correspond à celui spécifié dans la norme européenne CENELEC EN 50067.