Brevet FR2967521A1 — publié le 20120518

SYSTEME DE CONTROLE ACTIF DE BRUIT DANS L'HABITACLE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un système de contrôle actif de bruit dans l'habitacle d'un véhicule automobile, comportant au moins un microphone, un contrôleur, captant les bruits mesurés par le au moins un microphone ainsi que des paramètres véhicule dont dépend le bruit moteur et établissant des tables de calibration au sein d'un maître audio pour générer avec au moins un actionneur un bruit en opposition de phase avec le bruit présent dans l'habitacle afin de le limiter voire de l'annuler. Le domaine technique de la présente invention est donc la sonorisation active. Elle vise à augmenter le confort sonore de l'habitacle d'un véhicule automobile, en minimisant les désagréments dûs au bruit et aux vibrations indésirables perçues par le conducteur et les passagers. Le contrôle actif dans un habitacle d'un véhicule consiste à générer par le biais de haut-parleurs un "anti-bruit", c'est-à-dire un bruit en opposition de phase, dont l'effet recherché est l'annulation du bruit naturel comme par exemple le bourdonnement moteur. L'état de la technique réalisé avec les fournisseurs d'équipements audio montre que les systèmes de contrôle actif proposés nécessitent une modification non négligeable de l'architecture de l'équipement acoustique, qui conduit souvent à l'ajout de 4 ou 5 microphones dans l'habitacle. Un système de contrôle actif de bruit tel que décrit ci-dessus est connu du brevet américain US 4,506,380 A. Ce brevet américain concerne un système de contrôle actif par génération d'un bruit en opposition de phase à l'aide de haut-parleurs. Le signal à émettre par ces haut-parleurs est déterminé à l'aide des bases de données prédéfinies en fonction des paramètres moteur récupérés par différents capteurs. Les bases de données sont définies lors des tests en utilisant des microphones. Ces tests sont effectués avant la livraison du véhicule au client. Ces bases de données sont donc fixées pour toujours lors de la durée de vie du véhicule; ce système ne peut donc pas prendre en considération des changements de comportement du véhicule en ce qui concerne le bruit émis par son moteur etc. En outre, ce système demande de prévoir un équipement spécial pour effectuer le test à l'aide de plusieurs microphones. C'est le but de la présente invention de présenter un système de contrôle actif de bruit dans l'habitacle d'un véhicule automobile qui soit peu coûteux et qui permette une actualisation de la base de données durant toute la vie du véhicule afin d'optimiser en permanence l'annulation du bruit. De plus ce système actif s'intègre dans les systèmes dits "infotainment" désignés par le terme Information dans la présente description. C'est donc l'objet de la présente invention de présenter un système de contrôle actif de bruit dans l'habitacle d'un véhicule automobile comportant au moins un microphone, un contrôleur, captant les bruits mesurés par le au moins un microphone ainsi que des paramètres véhicule dont dépend le bruit moteur et établissant des tables de calibration au sein d'un maître audio contrôlant le système Information du véhicule pour générer avec au moins un actionneur un bruit en opposition de phase avec le bruit présent dans l'habitacle afin de le limiter voire de l'annuler, dans lequel en tant que seul microphone est utilisé un microphone d'un kit main libre (KML) du maître audio et dans lequel le contrôleur est programmé pour qu'il renseigne dynamiquement et progressivement les tables de calibration pour effectuer leurs mises à jour, la calibration étant effectuée au fur et à mesure de l'utilisation du véhicule. De préférence, les paramètres véhicule captés par le contrôleur sont 5 le régime moteur, le couple instantané et la vitesse du véhicule. Avantageusement, le au moins un actionneur est au moins un haut-parleur du système Information contrôlé par le maître audio. 10 Selon un mode de réalisation préféré, la calibration est effectuée pendant une période d'apprentissage du système dans les conditions suivantes: - le kit main libre n'est pas utilisé pour téléphoner, 15 - la partie audio du maître audio est inactive, et - un message sur l'écran du maître audio prévient l'utilisateur que le silence est demandé car le système de contrôle actif est en phase de calibration. 20 Si ces conditions ne sont pas toujours réunies avant que la période d'apprentissage du système ne soit terminée, la calibration peut être interrompue et peut reprendre dès qu'elles redeviennent satisfaisantes. De préférence, lors de la calibration, le système de contrôle actif est 25 désactivé. Selon un mode de réalisation préféré, le contrôleur décide que les tables de calibration sont complètes quand un nombre prédéterminé des paramètres véhicule et des signaux de bruits qui correspond à 30 l'ensemble des situations d'utilisation possibles, est atteint. De préférence, dès que ce nombre prédéterminé des paramètres est atteint, le système de contrôle actif est disponible. Selon une variante, pendant son activation, le système de contrôle actif exploite non seulement les données mémorisées dans les tables de calibration, mais aussi les signaux du microphone du kit main libre (KML) pour diriger les signaux de la boucle de contre-réaction acoustique vers le maître audio. De préférence, dès que l'utilisateur désactive le contrôle actif de bruit, le système de contrôle actif commence une calibration par acquisition ou en actualisant des paramètres véhicule et des signaux de bruit. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec des dessins annexés, sur lesquels: Fig. 1 est un schéma d'ensemble du système de contrôle actif selon 20 l'invention, et Fig. 2 montre un diagramme de l'état calibration et de l'état contrôle actif dans le temps. 25 L'invention consiste à proposer un système de contrôle actif basé sur l'architecture actuelle des systèmes Information c'est-à-dire regroupant les fonctions : autoradio, radio-navigation, télématique, équipés d'un kit main libre. 30 Fig. 1 montre un schéma d'un tel système Information avec un système d'acquisition acoustique (KML) comprenant le micro kit main libre 1, un maître audio 3, constituant le centre de contrôle du système Information avec un écran 5 et des haut-parleurs dans un système de restitution acoustique 4. Un contrôleur 2 intégré dans le maître audio 3 reçoit des signaux d'un réseau CAN du véhicule. Ces signaux concernent les paramètres vitesse, position pédale, régime et couple d véhicule et sont traités par le contrôleur qui prépare pendant une période d'apprentissage des tables de calibration au sein du maître audio 3. Cette calibration est effectuée lors de la phase d'utilisation par le client en captant les bruits mesurés par le microphone 1 ainsi que par les paramètres véhicule venant du réseau CAN dont dépend le bruit moteur. Au fur et à mesure de l'utilisation du véhicule, ce système de contrôle actif renseigne dynamiquement et progressivement des tables de calibration au sein du maître audio 3 dans le but par la suite de générer le bon bruit anti-bruit selon la situation d'utilisation (accélération, décélération, vitesse constante, ...) du véhicule. Lors des phases actives du contrôle actif, le système exploite non seulement cette base de données de mise à jour, mais aussi le microphone du KML pour diriger les signaux de la boucle de contre-réaction acoustique vers le maître audio. Le système de contrôle actif du bruit selon l'invention ne demande alors aucune modification de l'architecture actuelle des systèmes Information, en utilisant le microphone déjà disponible du kit main libre. Contrairement à un système de contrôle actif classique avec 4 microphones pouvant être activé dès le début, la disponibilité de la fonction contrôle actif selon la présente invention nécessite au démarrage du système une séquence d'apprentissage par lecture des informations CAN du véhicule et par l'acquisition du son avec le microphone du kit main libre. Cette période d'apprentissage pendant laquelle le système de calibration renseigne des tables de paramètres se réalise dans les conditions suivantes: - le système KML est inactif, c'est-à-dire qu'il n'est pas utilisé pour téléphoner, - la partie audio du maître audio est inactive, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de son diffusé par le système audio, - un message sur l'écran prévient l'utilisateur que le silence est demandé car le système "contrôle actif' est en phase de calibration. Si ces conditions ne sont pas réunies, la calibration s'interrompt et reprend dès qu'elles redeviennent satisfaisantes. La phase calibration du système consiste à faire correspondre le bruit naturel généré par le véhicule, c'est-à-dire le bruit moteur, le roulement, le bruit aéro, etc. avec le jeu de paramètres CAN dynamiques disponibles sur le réseau Info Divertissement (régime moteur, vitesse, couple). Une fois ces tables estimées complètes par le maître audio, le contrôle actif devient disponible. Le système viendra pointer dans ces tables dans le but de générer l'anti-bruit correspondant à la situation d' utilisation courante, connue par lecture des informations CAN. Fig. 2 montre un diagramme de l'état calibration et l'état contrôle actif dans le temps. Sur le diagramme supérieur est montré l'état calibration. Si la calibration est activée, le contrôle actif est indisponible. Le système récupère des trames CAN, acquiert le son et remplit les tables de paramètres. Si les tables de paramètres sont complétées, la calibration est terminée et sur l'écran 5 apparaît un message: "Contrôle actif disponible". Si l'utilisateur active ce contrôle, la calibration est arrêtée et reprise dès que l'utilisateur désactive le contrôle actif manuellement. Ainsi, toutes les données des tables de calibration sont actualisées jusqu'au moment où l'utilisateur active à nouveau le contrôle actif. L'avantage de la présente invention est l'impact nul en termes d'architecture de l'équipement acoustique. L'impact se situe seulement au niveau logiciel du système Information qui doit gérer les phases de calibration et d'allocation des tables de paramètres qui piloteront par la suite la synthèse de l'anti-son. Cela présente donc un gain en coûts et en montage usine. Par rapport à un système de contrôle actif classique qui doit gérer la synthèse sonore en temps réel à partir de l'acquisition du son sur quatre microphones, le système selon l'invention recueille les informations sur les tables de paramètres préenregistrées pendant la phase de calibration, relatives aux caractéristiques du son à émettre ce qui est moins pénalisant en termes de ressources du processeur. REVENDICATIONS1. Système de contrôle actif de bruit dans l'habitacle d'un véhicule automobile, comportant au moins un microphone (1), un contrôleur (2), captant les bruits mesurés par le au moins un microphone (1) ainsi que des paramètres véhicule dont dépend le bruit moteur et établissant des tables de calibration au sein d'un maître audio (3) contrôlant le système Information du véhicule pour générer avec au moins un actionneur (4) un bruit en opposition de phase avec le bruit présent dans l'habitacle afin de le limiter voire de l'annuler, caractérisé en ce que en tant que seul microphone est utilisé un microphone (1) d'un kit main libre (KML) du maître audio (3) et en ce que le contrôleur (2) est programmé pour qu'il renseigne dynamiquement et progressivement les tables de calibration pour effectuer leurs mises à jour, la calibration étant effectuée au fur et à mesure de l'utilisation du véhicule. 2. Système de contrôle actif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paramètres véhicule captés par le contrôleur (2) sont le régime moteur, le couple instantané et la vitesse du véhicule. 3. Système de contrôle actif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le au moins un actionneur est au moins un haut-parleur (4) du système Information contrôlé par le maître audio (3). 4. Système de contrôle actif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la calibration est effectuée pendant une période d'apprentissage du système dans les conditions suivantes:- le kit main libre n'est pas utilisé pour téléphoner, - la partie audio du maître audio (3) est inactive, et - un message sur l'écran (5) du maître audio (3) prévient l'utilisateur que le silence est demandé car le système de contrôle actif est en phase de calibration. 5. Système de contrôle actif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, si ces conditions ne sont pas toujours réunies avant que la période d'apprentissage du système soit terminée, la calibration peut être interrompue et peut reprendre dès qu'elles redeviennent satisfaisantes. 6. Système de contrôle actif selon une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lors de la calibration, le système de contrôle actif est désactivé. 7. Système de contrôle actif selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le contrôleur (2) décide que les tables de calibration complètes quand un nombre prédéterminé de paramètres véhicule et de signaux de bruits qui correspond à l'ensemble des situations d'utilisation possibles, est atteint. 8. Système de contrôle actif selon la revendication 7, caractérisé en ce que dès que ce nombre prédéterminé de paramètres est atteint, le système de contrôle actif est disponible. 9. Système de contrôle actif selon la revendication 8, caractérisé en ce que pendant son activation, le système de contrôle actif exploite non seulement les données mémorisées dans les tables de calibration, mais aussi les signaux du microphone (1) du kit main libre (KML) pour diriger les signaux de la boucle de contre-réaction acoustique vers le maître audio (3). 10. Système de contrôle actif selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que, dès que l'utilisateur désactive le contrôle actif de bruit, le système de contrôle actif commence une calibration par acquisition ou en actualisant des paramètres véhicule et des signaux de bruit.