Brevet FR2890623A3 — publié le 20070316

FR 2890623 A3 20070316 FR 0552769 A 20050914 SYSTEME SECURITAIRE DE VEHICULE AUTOMOBILE POUR GESTION D'ALARME SONORE DESCRIPTION Domaine technique et art antérieur L'invention concerne un système sécuritaire de véhicule automobile pour gestion d'alarme sonore. En situation de conduite et, principalement, en ville du fait de l'architecture urbaine, il est souvent difficile, voire dangereux, d'identifier de façon précise d'où vient un véhicule affecté à traiter une situation d'urgence (camion de pompier, ambulance, voiture de police, etc.). Le conducteur est en effet perturbé car il entend un signal d'alerte qui lui demande potentiellement une adaptation de sa position sur la chaussée sans pouvoir déterminer de façon claire si le signal d'alerte le concerne directement ou non. Ce type de situation, très fréquent en ville, est dangereux car le conducteur perturbé n'est plus attentif à la circulation et ne maîtrise pas toujours correctement son comportement d'automobiliste. A l'heure actuelle, les véhicules affectés au traitement des situations d'urgence sont généralement équipés de dispositifs visuels (gyrophares) et/ou sonores (alarmes bi-ton de type pin-pon ). Un problème des dispositifs visuels est que le signal d'alarme qu'ils émettent ne peut être pris en compte que lorsque le véhicule d'urgence entre dans le champ de vision du conducteur. Les dispositifs sonores présentent l'avantage d'annoncer l'approche du véhicule d'urgence sans que ce dernier ne soit visible. Cela permet alors, dans l'idéal, au conducteur d'un véhicule qui entend le signal d'alarme sonore d'adapter sa conduite et, ainsi, de faciliter le transit du véhicule d'urgence. Cependant, en ville, le signal sonore est souvent amené à se réverbérer sur des bâtiments, ce qui empêche d'identifier et de localiser facilement la provenance du véhicule. On trouve également, dans l'art antérieur connu, des situations équivalentes à celle décrite ci-dessus et qui sont liées à un problème de localisation de source sonore en déplacement. C'est le cas, par exemple, de la demande de brevet français FR 2 654 838 qui décrit un radar Doppler pour la détection et la localisation d'hélicoptères ou de la demande de brevet français FR 2 777 357 qui décrit un système de localisation de dispositif d'alarme placé sur un individu. Les dispositifs conçus permettent a) d'analyser la provenance de la source à localiser à l'aide de techniques de traitement du signal et b) d'informer l'utilisateur pour lui permettre d'adapter son comportement. Cependant, les interfaces d'information sont souvent sommaires et ne sont guère étudiés dans un souci d'ergonomie. L'invention ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. Exposé de l'invention En effet, l'invention concerne un système 30 sécuritaire de véhicule automobile pour la gestion d'alarme sonore, caractérisé en ce qu'il comprend: - un dispositif de captage sonore qui délivre un signal acoustique à partir d'un signal sonore provenant de l'extérieur du véhicule, - des moyens pour déterminer, à partir du 5 signal acoustique, un angle e que fait la direction du signal sonore dans le repère du véhicule, - des moyens pour identifier, à partir du signal acoustique, des caractéristiques du signal sonore, - des moyens de détermination de position de signal sonore pour évaluer si le signal sonore reçu s'approche, s'éloigne ou reste sensiblement stationnaire par rapport au véhicule, - des moyens pour décider, en fonction du signal délivré par les moyens d'identification et du signal délivré par les moyens de détermination de position, si un signal sonore reproduisant le signal sonore reçu doit être ou non établi à l'intérieur du véhicule, et un système de spatialisation pour reproduire le signal sonore à l'intérieur du véhicule lorsqu'il est décidé qu'un signal sonore reproduisant le signal sonore reçu doit être établi. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, les moyens pour identifier les caractéristiques du signal sonore comprennent un module d'extraction qui extrait les caractéristiques du signal sonore à partir du signal acoustique, une base de données qui contient différentes signatures de signaux d'alarme et un comparateur qui compare les caractéristiques extraites du module d'extraction aux différentes signatures contenues dans la base de données. Selon une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, le système de spatialisation comprend un routeur distributeur et un ensemble de hautparleurs, le routeur distributeur répartissant un signal acoustique représentatif du signal sonore reçu sur l'ensemble de haut-parleurs. Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, le signal acoustique représentatif du signal sonore reçu est le signal acoustique délivré par le dispositif de captage sonore. Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, le signal acoustique représentatif du signal sonore reçu est un signal acoustique délivré par un module de filtrage à partir du signal acoustique délivré par le dispositif de captage sonore. Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, le module de filtrage comprend un filtre qui filtre le signal acoustique délivré par le dispositif de captage sonore sur la base d'informations de filtrage contenues dans une base de données de filtrage. Un but de la présente invention est de permettre à un conducteur de véhicule automobile d'identifier facilement et sans ambiguïté des situations d'urgence qui surviennent dans son environnement et dans lesquelles il lui est demandé d'adapter sa conduite pour faciliter l'intervention de services d'urgence. Le dispositif de l'invention permet ainsi de traiter le signal sonore émis par un véhicule d'urgence afin de permettre à un conducteur de véhicule qui se trouve dans l'environnement du véhicule d'urgence: - d'identifier s'il est concerné ou non par la situation d'urgence (système de détection), et - de localiser sans ambiguïté la position du véhicule d'urgence (système de localisation). Un premier traitement du signal permet 10 d'extraire la signature acoustique du véhicule d'urgence. Un deuxième traitement permet de localiser le véhicule d'urgence en déplacement. Enfin, un troisième traitement permet de spatialiser, dans l'habitacle de la voiture, le signal sonore caractérisant le véhicule d'urgence et son déplacement pour spatialiser un signal d'alarme simulant le déplacement du véhicule d'urgence en utilisant, par exemple, les haut-parleurs d'un système audio installé dans le véhicule. Le système de l'invention se présente donc comme un système acoustique écologique et intuitif qui donne au conducteur une meilleure perception de la situation d'urgence. Le système de l'invention réalise en quelque sorte une loupe acoustique (amplification et spatialisation du signal sonore reçu) pour une meilleure reconnaissance et une meilleure gestion des situations délicates de l'urgence. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation fait en référence aux figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 représente un schéma de principe de système sécuritaire de véhicule automobile pour gestion d'alarme sonore selon l'invention; et - la figure 2 représente un schéma de principe de spatialisation de système sécuritaire de véhicule automobile pour la gestion d'alarme sonore selon l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 représente un schéma de principe de système sécuritaire de véhicule automobile pour 15 gestion d'alarme sonore selon l'invention. Le système sécuritaire de l'invention comprend un dispositif de captage sonore 1, un dispositif de traitement de signal 2, un interrupteur 10 et un dispositif de spatialisation 3. Le dispositif de traitement de signal 2 comprend un module 4 de détermination d'angle, un module 5 d'extraction de caractéristiques acoustiques, une base de données 6 qui stocke des signatures acoustiques de différents signaux, un module de comparaison 7, un module 9 de détermination de position de véhicule et un module 8 de décision de reproduction d'alerte sonore. Le dispositif de spatialisation 3 comprend un module de filtrage 11, une base de données de filtrage 12, un routeur distributeur 13 et des hautparleurs HP1, HP2, HP3, HP4. Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, les modules 4 à 12 sont des moyens de calcul d'ordinateurs. Le signal d'alarme sonore Al qui provient du véhicule d'urgence (par exemple un signal de type pin-pon ) est tout d'abord détecté par le dispositif de captage sonore 1. Le dispositif de captage sonore 1 est un dispositif de détection basé sur le principe de l'antenne acoustique qui permet de localiser la provenance de signaux acoustiques issus d'une source sonore. Le signal acoustique S délivré par le dispositif de captage sonore 1 contient alors une information relative à la position angulaire que fait la source sonore avec la normale à l'antenne. Ce type de dispositif est connu, en soi, en mesure acoustique pour la localisation de sources sonores. Il comprend ici un ensemble de N microphones répartis sur la carrosserie du véhicule, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1 (par exemple N=4 microphones placés sur le toit du véhicule formant les sommets d'une pyramide à 3 côtés). Le signal S délivré par le dispositif de captage 1 est traité par le dispositif de traitement de signal 2. Le signal S est ainsi transmis au module 4 de détermination d'angle, au module 5 d'extraction de caractéristiques acoustiques et au module 9 de détermination de position de véhicule. Le module 4 de détermination d'angle calcule l'angle e que fait la direction du signal sonore reçu dans le repère du véhicule. Tout d'abord, l'angle entre la normale à l'antenne et la source sonore est déduit du signal S. L'angle que fait la normale à l'antenne dans le repère du véhicule étant connu, l'angle e est ensuite déduit. L'information d'angle e est alors transmise au module 5 d'extraction de caractéristiques acoustiques qui reçoit, par ailleurs, sur son entrée, le signal acoustique S. Le module 5 extrait alors les caractéristiques acoustiques K du signal sonore S qui correspond à l'angle O. Les caractéristiques acoustiques du signal sonore sont, par exemple, une fréquence A alternée avec une fréquence B au rythme de x/sec ou une fréquence glissante de A à B en x secondes (modulation de fréquence). Le module de comparaison 7 compare alors les caractéristiques K avec différentes signatures acoustiques de véhicules Sa stockées dans la base de données 6. Le module de comparaison 7 délivre un signal Sid d'identification de véhicule sur la base de la comparaison ainsi effectuée. Le signal Sid caractérise le véhicule dont le signal sonore est détecté. Le signal Sid est alors transmis au module 8 de décision de reproduction de signal sonore qui reçoit par ailleurs un signal d'information de position Sp délivré par le module 9 de détermination de position de véhicule. Le module 9 de détermination de position de véhicule calcule le signal Sp à partir du signal S qu'il reçoit sur son entrée. Le signal Sp est une information qui indique si le véhicule dont le signal est détecté se rapproche, s'éloigne ou demeure en position sensiblement stationnaire par rapport au véhicule équipé du système de détection. Le positionnement du véhicule équipé du système de détection s'effectue, par exemple, par analyse de l'amplitude et/ou de la variation de fréquence du signal S. Une amplitude croissante du signal traduit un rapprochement du véhicule qui émet l'alarme. De même, c'est un accroissement de la fréquence du signal sonore qui traduit un rapprochement du véhicule qui émet le signal d'alarme (effet Doppler). Le module 8 de décision de reproduction d'alerte sonore délivre un signal de décision Sd. Le signal de décision Sd est un signal binaire qui commande l'interrupteur 10. Un premier état du signal binaire ferme l'interrupteur 10 alors que le deuxième état ouvre l'interrupteur 10. Le premier état du signal binaire Sd est délivré lorsque la situation suivante est réalisée: - le signal Sid est un signal qui identifie un véhicule d'urgence pour lequel une reproduction de l'alarme est autorisée, et - le signal Sp traduit un rapprochement du véhicule d'alarme. Dans tous les autres cas, c'est le deuxième état du signal binaire qui est délivré. Le signal S ne provient alors pas d'un véhicule dont la reproduction de l'alarme est autorisée et/ou le véhicule qui émet le signal sonore ne se rapproche pas du véhicule équipé du système de détection. L'interrupteur 10 a une première borne reliée au dispositif de captage sonore 1 de sorte que le signal reçu sur cette première borne est le signal S. La deuxième borne de l'interrupteur 10 est reliée à une première entrée du module de filtrage 11 qui reçoit par ailleurs, sur une entrée de commande, le signal Sid délivré par le module de comparaison 7. Lorsque le signal Sd ferme l'interrupteur 10 (premier état), le module de filtrage 11 filtre le signal S qu'il reçoit. Le signal S est filtré sur la base d'informations de filtrage stockées dans la base de données filtrées 12. Le signal Sid appliqué au module 11 indique quel type de véhicule est concerné par la reproduction du signal sonore et, partant, les filtres à utiliser pour reproduire le signal sonore. Le filtrage du signal permet de ne reconstituer que le signal dans la bande d'intérêt. Le signal filtré Sf délivré par le module 11 est ensuite transmis au routeur distributeur 13, lequel distribue, en fonction de l'angle e, le signal filtré sur l'ensemble 14 des différents haut-parleurs du véhicule HP1, HP2, HP3, HP4. Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention décrit ci-dessus, le système de spatialisation comprend un module de filtrage 11, 12. L'invention concerne cependant un autre mode de réalisation dans lequel il n'y a pas de module de filtrage. Le signal acoustique S est alors transmis sans filtrage au routeur distributeur 13. Le routeur distributeur 13 et l'ensemble de haut-parleurs 14 constitue un système de spatialisation. Une distribution angulaire de la spatialisation du signal sonore à l'intérieur du véhicule est représentée, à titre d'exemple, en figure 2. D'autres possibilités de spatialisation sont cependant envisageables. La spatialisation décrite, à titre d'exemple, en figure 2 correspond au cas où quatre haut-parleurs HP1, HP2, HP3, HP4 sont situés aux quatre coins de l'habitacle du véhicule V, les haut-parleurs HP1 et HP2 étant respectivement les haut- parleurs avant gauche et avant droit du véhicule V et les haut-parleurs HP3 et HP4 étant respectivement les haut-parleurs arrière droit et arrière gauche du véhicule V. Le plan (X, Y) dans lequel se situe le 10 véhicule V est divisé en huit zones Z1-Z8. En progressant dans le sens des aiguilles d'une montre, il vient. la zone Z1 qui présente une ouverture angulaire de 36 vers l'avant du véhicule AV, la zone Z2 qui présente une ouverture angulaire de 36 , la zone Z3 qui présente une ouverture angulaire de 72 , la zone Z4 qui présente une ouverture angulaire de 20 36 , la zone Z5 qui présente une ouverture angulaire de 36 vers l'arrière du véhicule AR, la zone Z6 qui présente une ouverture angulaire de 36 , la zone Z7 qui présente une ouverture angulaire de 72 , et la zone Z8 qui présente une ouverture angulaire de 36 . Le tableau ci-dessous décrit, à titre d'exemple, un état de marche/arrêt des différents haut- parleurs en fonction de la zone à laquelle appartient l'angle e: Zone HP1 HP2 HP3 HP4 d'appartenance de l'angle e Z1 marche marche arrêt arrêt Z2 arrêt marche arrêt arrêt Z3 arrêt marche marche arrêt Z4 arrêt arrêt marche arrêt Z5 arrêt arrêt marche marche Z6 arrêt arrêt arrêt marche Z7 marche arrêt arrêt marche Z8 marche arrêt arrêt arrêt Les transitions marche/arrêt entre les différentes zones peuvent être graduelles. REVENDICATIONS 1. Système sécuritaire de véhicule automobile pour la gestion d'alarme sonore, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de captage sonore (1) qui délivre un signal acoustique (S) à partir d'un signal sonore provenant de l'extérieur du véhicule, des moyens (4) pour déterminer, à partir du signal acoustique (S), un angle e que fait la direction du signal sonore dans le repère du véhicule, des moyens (5, 6, 7) pour identifier, à partir du signal acoustique (S), des caractéristiques (K) du signal sonore, des moyens (9) de détermination de position de signal sonore pour évaluer si le signal sonore reçu s'approche, s'éloigne ou reste sensiblement stationnaire par rapport au véhicule, des moyens (8, 10) pour décider, en fonction du signal (Sid) délivré par les moyens d'identification (5, 7) et du signal (Sp) délivré par les moyens (9) de détermination de position, si un signal sonore reproduisant le signal sonore reçu doit être ou non établi à l'intérieur du véhicule, et un système de spatialisation (11, 12, 13, 14) pour reproduire le signal sonore à l'intérieur du véhicule lorsqu'il est décidé qu'un signal sonore reproduisant le signal sonore reçu doit être établi. 2. Système sécuritaire de véhicule automobile pour la gestion d'alarme sonore selon la revendication 1, dans lequel les moyens (5, 6, 7) pour identifier les caractéristiques du signal sonore comprennent un module d'extraction (5) qui extrait les caractéristiques (K) du signal sonore à partir du signal acoustique (S), une base de données (6) qui contient différentes signatures de signaux d'alarme et un comparateur (7) qui compare les caractéristiques extraites du module d'extraction (5) aux différentes signatures contenues dans la base de données (6). 3. Système sécuritaire de véhicule automobile pour la gestion d'alarme sonore selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système de spatialisation (11, 12, 13, 14) comprend un routeur distributeur (13) et un ensemble de haut-parleurs (14), le routeur distributeur (13) répartissant un signal acoustique représentatif du signal sonore reçu sur l'ensemble de haut-parleurs (14). 4. Système sécuritaire de véhicule automobile selon la revendication 3, dans lequel le signal acoustique représentatif du signal sonore reçu est le signal acoustique délivré par le dispositif de captage sonore (1). 5. Système sécuritaire de véhicule automobile selon la revendication 3, dans lequel le signal acoustique représentatif du signal sonore reçu est un signal acoustique délivré par un module de filtrage (11, 12) à partir du signal acoustique délivré par le dispositif de captage sonore. 6. Système sécuritaire selon la revendication 30 5, dans lequel le module de filtrage (11, 12) comprend un filtre (11) qui filtre le signal acoustique (S) délivré par le dispositif de captage sonore (1) sur la base d'informations de filtrage contenues dans une base de données de filtrage (12).