Brevet FR2890513A1 — publié le 20070309

L'invention concerne les équipements électroniques utilisés à bord des véhicules automobiles, destinés à être couplés à un téléphone portable de manière à assurer un fonctionnement "mains-libres" des ces derniers. Les premières générations de ces appareils comprenaient un berceau fixé à la planche de bord du véhicule, recevant le téléphone portable et permettant de relier celui-ci via un câble à un adaptateur spécifique ou "car-kit" assurant le fonctionnement mains-libres. Avec les dispositifs de nouvelle génération, le couplage du téléphone portable à l'adaptateur mains libres n'est plus réalisé par un câble, mais par une liaison sans fil, généralement une liaison radio de type Bluetooth (marque déposée du Bluetooth SIG, Inc). Les spécifications Bluetooth offrent en effet la possibilité de piloter à distance par une liaison sans fil bidirectionnelle toutes les fonctions d'un téléphone portable telles que décrochage, raccrochage, numérotation, navigation dans les menus, naviga- tion dans les répertoires, etc. en prenant intégralement, à distance, le contrôle du téléphone portable et en se substituant entièrement au clavier de celui-ci. La présence du téléphone portable dans le rayon d'action de l'adaptateur est détectée de manière entièrement automatique, et il n'est donc pas nécessaire pour l'utilisateur de sortir le téléphone portable pour le poser sur un berceau. Le téléphone peut rester dans une poche de veste, dans un sac, un porte-documents... sans que l'utilisateur n'ait aucune manipulation à faire pour activer l'adaptateur, qui devient immédiatement opérationnel dès que l'utilisateur pénètre avec son téléphone dans le véhicule. Ces adaptateurs peuvent être réalisés sous la forme d'un boîtier intégré à demeure au véhicule, en première monte ou ultérieurement. Ils peuvent également se présenter sous la forme d'un module lui-même incorporé à un appareil de type autoradio, installé dans la planche de bord du véhicule automobile. Le fonctionnement mains-libres met en oeuvre un microphone incorporé à l'autoradio ou relié à celui-ci, et utilise les haut-parleurs de l'autoradio, avec un système permettant de mettre en veille le fonctionnement radio/audio pendant une communication téléphonique. L'invention vise plus précisément ces appareils de type autoradio incorporant des fonctions de téléphonie mobile. L'une des difficultés rencontrées avec ces appareils sur le plan de la con- ception industrielle réside dans l'adaptation à un autoradio traditionnel des circuits assurant les fonctions de téléphonie mobile. L'autoradio doit en effet être spécifiquement adapté et modifié pour assurer ces fonctions, ce qui en grève le coût de développement et limite les possibilités de mise à jour ou d'incorporation de versions améliorées du système de téléphonie mobile, alors même que ces versions modifiées et améliorées se succèdent très rapidement, en offrant à l'utilisateur de nouvelles fonctions et une plus grande compatibilité avec les nouveaux télé-phones portables ou " téléphones intelligents" (smartphones). L'un des buts de l'invention est de proposer une structure d'appareil auto-radio intégrant des fonctionnalités de téléphonie mobile qui permette une adaptation très aisée aux autoradios existants et autorise des modifications et mises à jour sans modification de l'architecture matérielle d'en-semble de l'appareil. L'invention s'applique à un appareil de type autoradio comprenant un boîtier intégrable dans un véhicule automobile, ce boîtier logeant une carte-mère portant des circuits électroniques incluant des circuits radio et audio et un microcontrôleur de pilotage des circuits de la carte-mère, et une façade, portant un afficheur et une pluralité de boutons de commande reliés à la carte-mère. De façon caractéristique de l'invention, cet appareil comprend en outre une carte-fille portant des moyens de couplage sans fil avec un téléphone portable distant, et un circuit numérique comprenant des moyens de traitement des signaux, de pilotage des circuits de la carte-fille, et de commu- nication bidirectionnelle avec le microcontrôleur de la carte-mère. La façade porte également au moins un bouton de prise de ligne/composition et un bouton de raccrochage/annulation. La carte-fille est couplée de manière opérante à la carte-mère de telle sorte que le circuit numérique contrôle le microcontrôleur pour permettre le basculement sélectif du disposi- tif entre un mode téléphone, où l'appareil est piloté par le circuit numérique de la carte-fille, et un mode radio/audio, où l'appareil est piloté par le microcontrôleur de la carte-mère. Selon diverses caractéristiques subsidiaires avantageuses: l'appareil comprend des moyens pour déclencher un basculement du mode radio/audio vers le mode téléphone par appui sur l'un des bou- tons de prise de ligne/composition ou de raccrochage/annulation. Le circuit numérique de la carte-fille peut notamment détecter cet appui et adresser en réponse au microcontrôleur de la carte-mère un signal de basculement éventuel vers le mode téléphone. la façade est amovible et il est prévu des moyens de détection du retrait de la façade, le circuit numérique de la carte-fille étant apte, sur détection du retrait de la façade, à adresser en réponse au microcontrôleur de la carte-mère un signal de basculement éventuel vers le mode radio/audio. la façade porte en outre au moins un microphone couplé au circuit numérique de la carte-fille. il est en outre prévu un mode menu, activé par appui sur l'un des boutons de commande de la façade, permettant le paramétrage des fonctions de la carte-mère ou des fonctions de la carte-fille. la façade porte en outre un bouton marche/arrêt, et le circuit numérique de la carte-fille est apte à détecter ledit appui sur ce bouton et à piloter la mise en veille des circuits de la carte-mère et des circuits de la carte-fille. 0 20 On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre du dispositif de l'invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références numériques désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques. La figure 1 est un schéma général d'ensemble de l'appareil selon l'invention, montrant sous forme de bloc fonctionnel les différents éléments et organes de commande. La figure 2 montre les étapes de retrait de la façade de l'appareil, permet-tant notamment la désactivation automatique du mode téléphone. 0 Sur la figure 1, la référence 10 désigne de façon générale l'appareil selon l'invention, qui se présente sous la forme d'un autoradio de dimensions normalisées, intégrable dans la planche de bord d'un véhicule automobile. Cet appareil 10 comporte un boîtier 12 avec une façade 14. Le boîtier 12 loge une carte-mère 16 portant les divers circuits électroniques assurant les fonctions radio/audio de l'appareil, cette carte-mère comportant des liaisons à une antenne 18, à des haut-parleurs 20 et à une source d'alimentation 22. Comme illustré figure 2, la façade 14 est avantageusement une façade basculante permettant de découvrir une trappe 24 d'insertion d'une cassette et/ou d'un disque compact. La façade est en outre une façade anti-vol amovible, d'une manière en elle-même bien connue. La carte-mère 16 supporte, outre les divers circuits radio/audio, un micro- contrôleur 26 assurant le pilotage de la carte et la communication avec les divers organes d'entrée/sortie réunis sur la façade 14. Ces organes d'entrée/sortie comprennent par exemple un afficheur 28, par exemple un afficheur à cristaux liquides 132 x 32 caractères, ainsi que divers boutons de commande avec des touches de navigation 30, des touches "+" et "-" 32 de contrôle du volume ou d'autres fonctions, et un interrupteur général marche/arrêt 34 assurant également une fonction "mute" de mise en veille temporaire. L'appareil comporte en outre une carte-fille 36 montée sur la carte-mère 16. Cette carte-fille 36 supporte un certain nombre de circuits avec notamment un circuit 38 d'interfaçage avec un téléphone portable 40. Ce circuit permet de gérer une liaison sans fil avec un téléphone portable conformément aux spécifications Bluetooth. Comme on l'a indiqué plus haut, l'interface Bluetooth permet de détecter automatiquement la présence d'un téléphone portable compatible dans le rayon d'action du dispositif, et d'en piloter à distance toutes les fonctions (décrochage, raccrochage, numérotation, navigation dans les menus, navigation dans les répertoires, etc.) par une liaison sans fil bidirectionnelle, en prenant intégralement, à distance, le contrôle du téléphone portable et en se substituant entière-ment au clavier de celui-ci. La carte-fille 36 est architecturée autour d'un circuit central 42 formant microcontrôleur et processeur numérique de signaux (DSP), par exemple réalisé à partir des ASICs conçus et commercialisés par la société Par-rot SA, qui présentent par ailleurs la particularité d'intégrer un certain nombre de fonctions de reconnaissance vocale. Le circuit 42 est relié à des mémoires flash et RAM (mémoire vive) 44 ainsi qu'au circuit d'interfa2890513 5 çage 38 et à un circuit de sortie audio 46. La sortie du circuit audio 46 est un circuit analogique relié directement à l'entrée audio (entrée "auxiliaire") 48 de la carte-mère 16. Le microcontrôleur 26 de la carte-mère 16 et l'ASIC 42 de la carte-fille 36 sont reliés entre eux par une liaison de données numérique, par exemple une liaison série bidirectionnelle permettant l'échange de signaux entre ces deux composants, notamment pour relayer des données de/vers la façade 14 et pour permettre le basculement du contrôle de l'appareil soit par le microcontrôleur 26 de la carte-mère 16 soit par l'ASIC 42 de la carte-fille 36, comme cela sera exposé plus bas. Pour le contrôle des fonctions du téléphone à partir de l'autoradio, il est prévu sur la façade 14 deux touches 50 et 52 semblables aux touches verte et rouge habituellement rencontrées sur un téléphone portable (vert = prise de ligne/composition; rouge = raccrochage/annulation), ainsi qu'une touche 54 permettant le passage à un mode "menu" pour le paramétrage des diverses fonctions de téléphonie ou radio/audio, pour la recherche d'un numéro de correspondant dans un répertoire, etc. La façade 14 inclut également un microphone 56 permettant de capter la voix du conducteur, pour la conversation téléphonique et éventuellement pour des commandes vocales. Il peut être également avantageusement prévu un second microphone 58 situé à distance du premier microphone 56, pour mettre en oeuvre un mécanisme de filtrage du bruit de type Beamforming ou DoublePhoning basé sur les différences de phase entre les ondes acoustiques captées par les deux microphones: pour le bruit ambiant, cette différence de phase est faible, tandis que pour la voix du locuteur, cette différence de phase est significative, et du fait de cette caractéristique il est possible d'extraire de manière efficace la voix du bruit ambiant par des moyens logiciels relativement simples. Il est enfin prévu un détecteur 60 permettant à la carte-mère 16 de détecter le retrait de la façade, pour prendre les actions appropriées qui seront exposées plus bas. On va maintenant décrire le fonctionnement général du dispositif de l'invention. Essentiellement, ce dispositif peut basculer d'un mode "radio/audio", qui est son mode de fonctionnement de base, à un mode "téléphone". Il est également prévu un troisième mode "menu" permettant à l'utilisateur d'effectuer divers réglages ou recherches au moyen du bouton de navigation 30 et de l'afficheur 28. De façon caractéristique de l'invention, en mode "radio/audio" l'appareil est piloté par le microcontrôleur 26 de la carte-mère 16, tandis qu'en mode "téléphone" il est piloté par l'ASIC 42 de la carte-fille 36. En mode "téléphone", la carte-fille 36 assure le pilotage de l'afficheur 28 de la façade 14, et elle reçoit toutes les commandes exercées par l'utilisateur lorsque celui-ci appuie sur l'une quelconque des touches de cette façade 14, ces actions étant relayées par la carte-mère 16 et transmises par le microcontrôleur 26 à l'ASIC 42 pour traitement des commandes par un logiciel spécifique de celui-ci et inversement pour la présentation des informations sur l'afficheur 28. Dans ce mode "téléphone", les actions exercées par l'utilisateur sur les divers boutons ne déclenchent aucune modification de l'état interne du microcontrôleur 26, à la seule exception d'un appui éventuel sur le bouton marche/arrêt 34 qui déclenchera des procédures spécifiques, exposées plus bas, au niveau de la carte-fille. En mode "radio/audio", en revanche, c'est la carte-mère et son microcontrôleur 26 qui assurent le pilotage de l'afficheur 28 et le traitement des actions exercées sur les divers boutons de la façade. Dans le cas particulier d'un appui sur un des boutons de prise de ligne/composition 50 ou de raccrochage/annulation 52, le microcontrôleur 26 de la carte-mère 16 re-laye cette action à l'ASIC 42 de la carte-fille 36 afin que ce dernier puisse prendre les actions adéquates en vue du basculement vers le mode "télé- phone". En mode "menu", l'afficheur et les boutons sont pilotés par le microcontrôleur 26 de la carte-mère 16 et, si les actions de l'utilisateur concernent des fonctions de téléphonie, alors le microcontrôleur 26 demande à l'ASIC 42 de la carte-fille 36 de présenter sur l'afficheur 28 les informations spécifi- ques à ces fonctions (par exemple l'affichage des noms d'un répertoire téléphonique). De la même façon que dans le mode "radio/audio", si en mode "menu" l'utilisateur appuie sur l'une des touches 50 ou 52, cette action est relayée par le microcontrôleur 26 à l'ASIC 42 pour que celui-ci puisse exécuter les actions nécessaires au basculement vers le mode "télé- phone". On va maintenant décrire la manière dont est contrôlée la mise en route et l'arrêt de l'appareil. Le bouton "marche/arrêt/mute" 34 peut être actionné soit par un appui fugitif (fonction "mute') soit par un appui prolongé (fonction "marche/arrêt"). La mise en route de l'appareil peut être commandée soit par un appui long sur ce bouton 34, soit automatiquement lorsque le conducteur tourne la clé de contact: dans ce dernier cas, les circuits de téléphonie sont activés en priorité, le contrôle de l'appareil étant pris par l'ASIC 42 de la carte-fille 36 qui met en route les circuits B/uetooth 38, notamment pour recher- cher la présence d'un téléphone mobile 40 dans le rayon d'action de l'appareil et, simultanément, présenter des messages appropriés sur l'afficheur 28. L'arrêt de l'appareil peut être commandé de diverses manières; toutefois, l'arrêt de l'appareil reste contrôlé par l'ASIC 42, qui délivre une autorisa- tion d'arrêt de l'appareil. Ainsi, un appui prolongé sur le bouton marche/ arrêt 34 est transmis à l'ASIC 42, qui vérifie qu'aucune communication téléphonique est en cours et désactive la liaison B/uetooth avec le téléphone portable avant de mettre en veille les différents circuits de l'appareil. La même procédure est respectée lorsque le conducteur coupe le contact du véhicule, ce qui n'a pas pour effet de mettre immédiatement hors service l'appareil; cette action est seulement détectée et transmise à l'ASIC 42 de la carte-fille 36, de la même manière que l'appui sur le bouton marche/ arrêt 34. Une troisième manière d'arrêter l'appareil consiste à retirer la façade: cette action est signalée par le détecteur 60 et transmise à l'ASIC 42 de la carte-fille 36 pour mise en veille de l'appareil, avec les mêmes précautions que précédemment. Il est par ailleurs possible de forcer l'arrêt des différents circuits de l'appareil sans respecter la procédure préalable décrite plus haut. Ce forçage est par exemple commandé par un appui très long (six secondes) sur le bouton marche/arrêt 34. Cette action spécifique est détectée par l'ASIC 42, qui commande alors l'arrêt immédiat des circuits à la fois de la carte-fille 36 et de la carte-mère 16 par envoi d'une commande appropriée au microcontrôleur 26. REVENDICATIONS 1. Un appareil de type autoradio (10) comprenant: un boîtier (12) intégrable dans un véhicule automobile, ce boîtier Io- geant une cartemère (16) portant des circuits électroniques incluant des circuits radio et audio et un microcontrôleur (26) de pilotage des circuits de la cartemère, et une façade (14), portant un afficheur (28) et une pluralité de boutons (30, 32, 54) de commande reliés à la carte-mère, appareil caractérisé en ce que il comprend en outre une carte-fille (36) portant: ^ des moyens (38) de couplage sans fil avec un téléphone portable distant, É un circuit numérique (42) comprenant des moyens de traitement des signaux, de pilotage des circuits de la carte-fille, et de commu-nication bidirectionnelle avec le microcontrôleur de la carte-mère, la façade porte également au moins un bouton (50) de prise de ligne/ composition et un bouton (52) de raccrochage/annulation, la carte-fille (36) est couplée de manière opérante à la carte-mère (16) de telle sorte que le circuit numérique (42) contrôle le microcontrôleur (26) pour permettre le basculement sélectif du dispositif entre: un mode téléphone, où l'appareil est piloté par le circuit numérique (42) de la carte-fille, et un mode radio/audio, où l'appareil est piloté par le microcontrôleur (26) de la carte-mère. 2. L'appareil de la revendication 1, comprenant des moyens pour déclencher un basculement du mode radio/audio vers le mode téléphone par appui sur l'un des boutons (50, 52) de prise de ligne/composition ou de raccrochage/annulation. 3. L'appareil de la revendication 2, dans lequel le circuit numérique (42) de la carte-fille est apte à détecter ledit appui sur l'un des boutons (50, 52) de prise de ligne/composition ou de raccrochage/annulation et à adresser en réponse au microcontrôleur (26) de la carte-mère un signal de bascule-ment éventuel vers le mode téléphone. 4. L'appareil de la revendication 1, dans lequel: ladite façade (14) est une façade amovible, il est prévu des moyens (60) de détection du retrait de la façade, et le circuit numérique (42) de la carte-fille est apte, sur détection du re- trait de la façade, à adresser en réponse au microcontrôleur (26) de la carte-mère un signal de basculement éventuel vers le mode radio/au- dio. 5. L'appareil de la revendication 1, dans lequel la façade (14) porte en outre au moins un microphone (56, 58) couplé au circuit numérique (42) de la carte-fille. 6. L'appareil de la revendication 1, dans lequel il est en outre prévu: un mode menu, activé par appui sur l'un (54) des boutons de commande de la façade, permettant le paramétrage des fonctions de la carte-mère ou des fonctions de la carte-fille. 7. L'appareil de la revendication 1, dans lequel la façade porte en outre un bouton marche/arrêt (34), et le circuit numérique (42) de la cartefille est apte à détecter ledit appui sur ce bouton et à piloter la mise en veille des circuits de la carte-mère (16) et des circuits de la cartefille (36).