Brevet FR2823046A1 — publié le 20021004

Ensemble sans fil comportant une oreillette et un module intermédiaire connecté à un téléphone mobile. Domaine technique de l'invention L'invention concerne un ensemble sans fil comportant une oreillette et un module intermédiaire connecté à un téléphone mobile, de manière à permettre une utilisation mains libres du téléphone. L'oreillette et le module intermédiaire comportent chacun : une sortie audio, connectée à un écouteur dans l'oreillette et à une entrée audio du téléphone dans le module intermédiaire, une entrée audio, connectée à un micro dans l'oreillette et à une sortie audio du téléphone dans le module intermédiaire, et - un circuit. d'émission-réception, connecté aux entrée et sortie audio associées. État de la technique Dans les ensembles connus (brevet US6078825, GB-A-2277422), la transmission des données audio entre l'oreillette et le module intermédiaire est effectuée sous forme analogique. La technique utilisée est analogue à celle qui est utilisée par le téléphone mobile, avec des fréquences de transmission dans la gamme des micro-ondes. Or des questions se posent de plus en plus fréquemment quant à l'impact éventuel sur la santé des rayonnements, même de faible niveau, émis par les téléphones mobiles chez les sujets fréquemment exposés. Objet de l'invention L'invention a pour but un ensemble mains libres ne présentant pas les inconvénients des ensembles connus, notamment en matière de risque pour la santé d'un utilisateur. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'oreillette et le module intermédiaire comportent chacun un circuit de conversion analogiquenumérique, connecté entre l'entrée audio et le circuit d'émission-réception associés, et un circuit de conversion numérique-analogique, connecté entre le circuit d'émission-réception et la sortie audio associés, les circuits d'émissionréception de l'oreillette et du module intermédiaire se communiquant, en alternat, des données numériques à une fréquence de transmission prédéterminée, inférieure à 1GHz, sous le contrôle de circuits de contrôle à microprocesseur respectifs, connectés entre les circuits de conversion et les circuits d'émission-réception. L'utilisation d'une fréquence de transmission relativement basse, dans le domaine des fréquences radio, inférieures aux fréquences micro-ondes, permet d'écarter les problèmes de santé liés à l'utilisation de celles-ci. Un autre objet de l'invention est de faciliter au maximum l'utilisation de l'ensemble. Selon une autre caractéristique de l'invention, cet objet est atteint par le fait que, l'oreillette comportant des moyens d'alimentation électrique de l'oreillette et un bouton de commande, celui-ci contrôle simultanément l'alimentation de l'oreillette et le décrochage et le raccrochage du téléphone, par l'intermédiaire du module intermédiaire, dont le circuit de contrôle est connecté, par une sortie de commande du module intermédiaire, à une entrée de commande du téléphone. Selon un mode de réalisation préférentiel, le module intermédiaire est un module standard, connecté au téléphone par un connecteur comportant un microprocesseur contenant le protocole de communication particulier du téléphone auquel il est connecté. Selon une autre caractéristique de l'invention, le micro de l'oreillette est télescopique et actionné automatiquement par le bouton de commande de l'oreillette. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un mode particulier de réalisation d'un ensemble selon l'invention, la figure 2 représente l'oreillette de l'ensemble selon la figure 1, avec le micro télescopique en position rétractée, les figures 3 et 4 représentent respectivement, sous forme de schéma bloc, un module intermédiaire et une oreillette d'un ensemble selon la figure 1, les figures 5a à 5f illustrent différents signaux électriques générés dans un ensemble selon l'invention, - La figure 6 illustre schématiquement un connecteur personnalisé qui peut être disposé entre le module intermédiaire et le téléphone mobile. Description de modes particuliers de réalisation. L'ensemble représenté à la figure 1 est destiné à permettre l'utilisation mains libres d'un téléphone mobile 1 de type classique. L'ensemble est constitué par une oreillette 2 et un module intermédiaire 3, destinés à communiquer entre eux par une liaison hertzienne, sans fil. Le module intermédiaire est connecté au téléphone mobile 1 par tout moyen approprié. Il est, de préférence, fixé par encliquetage sur le téléphone mobile, par l'intermédiaire d'un connecteur, de manière à former une unité avec le téléphone. L'oreillette 2 comporte un écouteur 4 et un micro 5. Le micro 5 est relié au corps de l'oreillette 2 par une tige 6, qui joue le rôle d'antenne pour l'oreillette. L'antenne 6 de support du micro 5 peut être télescopique, comme représenté aux figures 1 et 2, respectivement en position d'utilisation et en position rétractée. Le module intermédiaire 3, représenté sous forme de schéma bloc à la figure 3, comporte une entrée audio 7 et une sortie audio 8 connectées, respectivement, à des sortie et entrée audio complémentaires du téléphone 1. L'entrée audio 7 est connectée à un circuit 9 de conversion analogique-numérique (AIN) et la sortie audio 8 à un circuit 10 de conversion numérique-analogique (N/A). Les circuits de conversion 9 et 10 sont tous deux connectés à un circuit de contrôle 11, à microprocesseur, lui-même connecté à un circuit 12 d'émission-réception (E/R). De manière analogue, l'oreillette 2, représentée sous forme de schéma bloc à la figure 4, comporte une entrée audio 13 et une sortie audio 14 connectées, respectivement, au micro 5 et à l'écouteur 4 de l'oreillette. L'entrée audio 13 est connectée à un circuit 15 de conversion analogique-numérique (AIN) et la sortie audio 14 à un circuit 16 de conversion numérique-analogique (N/A). Les circuits de conversion 15 et 16 sont tous deux connectés à un circuit de contrôle 17, à microprocesseur, lui-même connecté à un circuit 18 d'émission-réception (E/R) connecté à la tige 6 servant d'antenne pour l'oreillette Le fonctionnement de l'ensemble décrit ci-dessus va être décrit en se référant aux signaux des figures 5a à 5f. L'oreillette 2 et le module intermédiaire 3 se communiquent des données converties sous forme numérique à une fréquence de transmission prédéterminée située dans une gamme de fréquences radio. La fréquence de transmission est inférieure à 1GHz, de préférence de l'ordre de 434MHz ou de l'ordre de 868MHz, ces fréquences pouvant, en Europe notamment, être utilisées sans nécessiter d'autorisation particulière. Ces fréquences ne permettant pas la transmission analogique de signaux audio, ceux-ci sont convertis sous forme numérique, aussi bien dans l'oreillette que dans le module intermédiaire. Les bandes de fréquence choisies sont étroites et ne permettent pas une transmission bidirectionnelle simultanée ( full duplex ). La transmission s'effectue donc, de manière connue, en alternat ( half duplex ), sous le contrôle du circuit de contrôle 17 de l'oreillette. Pendant chaque période d'émission Tp (figure 5f), qui peut être de l'ordre de 20ms, le circuit de contrôle 17 de l'oreillette produit des signaux de contrôle binaires Cl illustrés à la figure 5a. Les signaux C1 prennent une première valeur prédéterminée, 1 dans le mode de réalisation particulier représenté, pour autoriser l'émission entre des instants to et t4, l'intervalle de temps séparant les instants to et t4 étant égal ou inférieur à une demi-période d'émission Tp/2. Les signaux C1 prennent une seconde valeur prédéterminée, 0 dans le mode de réalisation particulier représenté, entre l'instant t4 et un instant t11 marquant le début d'une nouvelle période d'émission. De manière analogue, le circuit de contrôle 11 du module intermédiaire produit des signaux de contrôle C2 (figure 5d), qui ne passent à 1 pour autoriser l'émission que pendant un intervalle de temps tu-tir à l'intérieur de la seconde demi-période d'émission pendant laquelle l'oreillette est en phase de réception (Cl = 0). La synchronisation entre les signaux de contrôle C1 et C2 s'effectue de préférence sous le contrôle de l'oreillette, qui fournit des signaux de synchronisation appropriés au module intermédiaire. En phase d'émission de l'oreillette, à l'intérieur de l'intervalle de temps tO-t4, le circuit de contrôle 17 de l'oreillette commande l'émission de données numériques (El, figure 5b) par le circuit 18 d'émission-réception de l'oreillette. L'émission commence à un instant t1, légèrement décalé par rapport à l'instant to, par l'émission de bits d'adresse jusqu'à un instant t2 et de bits de données jusqu'à un instant t3. Ces données sont reçues (R2, figure 5f) par le module intermédiaire qui est alors en phase de réception (C2 = 0). De manière analogue, en phase d'émission du module intermédiaire, à l'intérieur de l'intervalle de temps t6-t, le circuit de contrôle 11 commande l'émission de données numériques (E2, figure 5e) par le circuit 12 d'émissionréception du module intermédiaire. L'émission commence à un instant t7, légèrement décalé par rapport à l'instant te, par l'émission de bits d'adresse jusqu'à un instant ta et de bits de données jusqu'à un instant tg. Ces données sont reçues (R1, figure 5c) par l'oreillette qui est alors en phase de réception (Cl =0). L'affectation d'une adresse numérique prédéterminée à chaque ensemble permet d'écarter les risques d'interférence entre deux ensembles. En effet, l'émission de données est systématiquement précédée par l'émission de bits d'adresse, qui permettent au circuit de contrôle en phase de réception de vérifier si les données lui sont ou non destinées et de ne les prendre en considération que si l'adresse reçue correspond à sa propre adresse. L'oreillette 2 comporte, de plus, un bouton de commande 19 (figures1, 2 et 4), de préférence disposé sur une partie de l'oreillette localisée derrière le lobe de l'oreille de l'utilisateur lorsque celui-ci porte l'oreillette. Ce bouton doit être facile d'accès et relativement large. Le bouton de commande 19 présente une première fonction, de mise sous tension de l'oreillette. Comme représenté à la figure 4, le bouton de commande 19 est interposé entre des moyens d'alimentation électrique de l'oreillette, de préférence constitués par une pile 20 de faible dimension, et les divers circuits électroniques (15,17, 18) de l'oreillette qui doivent être alimentés. Le bouton de commande 19 présente, de préférence, une seconde fonction, de télécommande du téléphone. Cette fonction permet de commander automatiquement le décrochage et le raccrochage du téléphone par une simple pression sur le bouton de commande 19, respectivement lors de la mise en route de l'oreillette et lors de sa mise hors circuit. Pour réaliser cette fonction, les premières données émises par l'oreillette dans une première phase d'émission suivant sa mise en route ne sont pas constituées par des données audio, mais par un ordre de décrochage du téléphone. Cet ordre est alors reçu par le circuit de contrôle du module intermédiaire 3 associé à l'oreillette, qui le transmet au téléphone par l'intermédiaire d'une sortie de commande 21 connectée à une entrée de commande complémentaire du téléphone. De manière analogue, un ordre de raccrochage du téléphone, émis par le circuit de contrôle 17 de l'oreillette lorsqu'une nouvelle pression est exercée sur le bouton de commande 19 pour terminer l'appel téléphonique et mettre hors circuit l'oreillette, est transmis à l'entrée de commande du téléphone par l'intermédiaire du circuit de contrôle 11 du module intermédiaire. Dans un mode de réalisation préférentiel, le bouton de commande présente simultanément une troisième fonction, d'actionnement du micro 5 de l'oreillette lorsque le micro est télescopique (figures 1 et 2). La mise sous tension du circuit de contrôle 17 de l'oreillette provoque automatiquement l'alimentation momentanée d'un petit moteur 22 d'actionnement de la tige 6 de support du micro 5 (figure 4). Ainsi, lorsque le bouton de commande 19 de l'oreillette a la triple fonction décrite ci-dessus, une simple pression sur ce bouton lorsque la sonnerie du téléphone retentit permet de mettre en service l'oreillette, de mettre en position appropriée le micro 5 de l'oreillette et de provoquer le décrochage du téléphone. De manière analogue, à la fin de la conversation téléphonique, une nouvelle pression sur le bouton de commande 19 permet à l'utilisateur de provoquer simultanément le raccrochage du téléphone, le passage du micro de l'oreillette en position rétractée, moins gênante, et la coupure de l'alimentation de l'oreillette. La coupure de l'alimentation de l'oreillette en dehors des périodes de conversation téléphonique permet de réduire la consommation de la pile et, en conséquence d'augmenter sa durée de vie et/ou de réduire ses dimensions. La commande du décrochage et du raccrochage du téléphone implique que les ordres soient transmis au téléphone sous une forme appropriée, comprise par celui-ci. Le circuit de contrôle 11 du module intermédiaire peut être paramétré de manière à permettre la télécommande d'un type prédéterminé de téléphone. Une mémoire peut contenir l'ensemble des protocoles de communication adaptés à différents types de téléphone, la personnalisation de l'ensemble pour l'adapter étant réalisée le plus tard possible. Dans un mode de réalisation préférentiel, le module intermédiaire 3 est un module standard transmettant de simples signaux binaires sur sa sortie de commande 21, par exemple un signal 1 pour commander un changement d'état du téléphone, c'est-à-dire le décrochage ou le raccrochage selon le cas. L'adaptation des signaux de commande du téléphone est alors réalisée à l'intérieur d'un connecteur 23 interposé entre le module intermédiaire et le téléphone. La personnalisation de l'ensemble est alors effectuée par le choix d'un connecteur approprié. L'utilisateur qui change de type de téléphone peut alors réutiliser le même ensemble en ne changeant que le connecteur. La figure 6 illustre schématiquement un connecteur 23 personnalisé qui peut être disposé entre un module intermédiaire standard et le téléphone. Le connecteur 23 comporte une première entrée audio 24, destinée à être connectée à la sortie audio du téléphone. Il comporte également une première sortie audio 25, qui est directement connectée à la première entrée audio 24 et qui est destinée à être connectée à l'entrée audio 7 du module intermédiaire 3. Il comporte aussi une seconde sortie audio 26, destinée à être connectée à l'entrée audio du téléphone, et une seconde entrée audio 27, qui est directement connectée à la seconde entrée audio 26 et qui est destinée à être connectée à la sortie audio 8 du module intermédiaire 3. Le connecteur 6 comporte de plus un microprocesseur 28, disposé entre une entrée de commande 29, destinée à être connectée à la sortie de commande 21 du module intermédiaire, et une sortie de commande 30, destinée à être connectée à l'entrée de commande du téléphone. Le microprocesseur est personnalisé pour assurer l'adaptation des signaux de décrochage et de raccrochage, qui lui sont fournis par le module intermédiaire, au type de tétéphore utitisé. L'oreillette et le module intermédiaire constituent donc un ensemble sans fil universel, adaptés à tous les types de téléphone si la fonction de commande à distance du téléphone n'est pas utilisée. Dans le cas où cette fonction est souhaitée, l'ensemble est adaptable facilement à tout type de téléphone grâce au connecteur personnalisé. La distance séparant l'oreillette (2) du module intermédiaire (3) fixé sur le téléphone mobile (1) est toujours limitée, généralement de l'ordre de quelques mètres tout au plus. La puissance émise pour assurer la transmission peut donc être limitée. Dans un mode de réalisation préféré, la puissance émise est inférieure à 1 mW. Les données sont transmises avec un débit de 16kbits/s entre les circuits de contrôle (11,17) et les circuits de conversion (9,10 ; 15,16) et avec un débit de 64kbits/s entre les circuits de contrôle (11,17) et les circuits d'émission-réception (12,18). La combinaison de l'usage de fréquences radio et d'une faible puissance démission rend l'ensemble parfaitement inoffensif pour la santé de l'utilisateur. Revendications 1. Ensemble sans fil comportant une oreillette (2) et un module intermédiaire (3) connecté à un téléphone mobile (1), l'oreillette et le module intermédiaire comportant chacun : une sortie audio (14,8), connectée à un écouteur (4) dans l'oreillette et à une entrée audio du téléphone dans le module intermédiaire, une entrée audio (13,7), connectée à un micro (5) dans l'oreillette et à une sortie audio du téléphone dans le module intermédiaire, et un circuit d'émission-réception (18,12), connecté aux entrée et sortie audio associées, ensemble caractérisé en ce que l'oreillette (2) et le module intermédiaire (3) comportent chacun un circuit (15,9) de conversion analogique-numérique, connecté entre l'entrée audio (13,7) et le circuit d'émission-réception (18,12) associés, et un circuit (16,10) de conversion numérique-analogique, connecté entre le circuit d'émission-réception (18,12) et la sortie audio (14,8) associés, les circuits d'émission-réception de l'oreillette et du module intermédiaire se communiquant, en alternat, des données numériques à une fréquence de transmission prédéterminée, inférieure à 1GHz, sous le contrôle de circuits de contrôle à microprocesseur (17,11) respectifs, connectés entre les circuits de conversion et les circuits d'émission-réception. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de transmission est de 434MHz. 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de transmission est de 868MHz. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de contrôle (17) de l'oreillette (2) fournit des signaux de synchronisation au circuit de contrôle (11) du module intermédiaire (3). 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une adresse numérique prédéterminée est affectée à chaque ensemble, les circuits de contrôle (17,11) de l'oreillette (2) et du module intermédiaire (3) introduisant cette adresse dans les données à transmettre. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, l'oreillette (2) comportant des moyens (20) d'alimentation électrique de l'oreillette et un bouton de commande (19), celui-ci contrôle simultanément l'alimentation de l'oreillette et le décrochage et le raccrochage du téléphone, par l'intermédiaire du module intermédiaire (3), dont le circuit de contrôle (11) est connecté, par une sortie de'commande (21) du module intermédiaire, à une entrée de commande du téléphone. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module intermédiaire (3) est un module standard, connecté au téléphone (1) par un connecteur (23) comportant un microprocesseur (28) contenant le protocole de communication particulier du téléphone (1) auquel il est connecté. 8. Ensemble selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le micro (5) de l'oreillette (2) est télescopique et actionné automatiquement par le bouton de commande (19) de l'oreillette.