Brevet FR3033075A1 — publié le 20160826

La présente invention est relative aux dispositifs de synthèse vocale, notamment les dispositifs de synthèse vocale utilisés à bord des véhicules automobiles. On connaît de tels systèmes, par exemple des documents US 2011/218809 ou 5 WO 2014/005695. Les messages parlés sont utilisés par exemple pour le guidage de la fonction navigation, ou pour indiquer une anomalie de fonctionnement ou encore pour signaler un événement particulier, à destination du conducteur. On connaît de l'art antérieur des systèmes dans lesquels le volume sonore est mis en correspondance avec la vitesse du véhicule, avec un volume sonore d'autant plus 10 élevé que la vitesse du véhicule est élevée. Toutefois, il est apparu que dans certaines situations de conduite, le volume sonore pouvait être insuffisant, voire même à l'inverse trop important, en fonction du besoin réel pour les messages parlés en termes d'intelligibilité et d'agrément, du point de vue du conducteur. 15 À cet effet, il est proposé ici un système de synthèse vocale pour véhicule automobile, le système comprenant une unité de commande, un ou plusieurs haut-parleurs, une mémoire contenant des phonèmes et/ou des séquences sonores parlées pré-enregistrées, le système étant configuré pour émettre des signaux sonores formant un message intelligible, et pour recevoir en provenance d'au moins une unité de gestion 20 de l'habitacle du véhicule au moins une information de configuration courante de l'habitacle du véhicule, le système étant caractérisé en ce que ladite information de configuration courante contient l'une au moins des quatre informations suivantes à savoir la position des vitres et/ou la vitesse du ventilateur de climatisation (64) et/ou la position du toit ouvrant et/ou la position de la capote dans le cas d'un véhicule 25 cabriolet/convertible, et en ce que l'unité de commande adapte, préférentiellement de façon sensiblement dynamique, les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis en fonction de ladite information de configuration courante. Grâce à ces dispositions, il est possible d'adapter, en fonction de la configuration courante de l'habitacle, les caractéristiques des signaux sonores émis, notamment le 30 volume sonore mais aussi le cas échéant d'autres caractéristiques, et/ou la spatialisation des signaux sonores c'est-à-dire la perception de la scène sonore par le conducteur. Ainsi par exemple, lorsqu'une des vitres du véhicule est descendue, des tables de paramétrage du volume des messages sonores permettent d'émettre le message avec un volume accru. On remarque que cette adaptation est faite de manière sensiblement 35 dynamique c'est-à-dire en quasi temps réel et en permanence dès lors qu'un message doit être émis. 3033075 2 Ainsi, le système de synthèse vocale peut avantageusement émettre les messages parlés à un niveau confortable par rapport au bruit ambiant régnant à l'intérieur du véhicule, et par rapport au conducteur. Dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut éventuellement avoir 5 recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions optionnelles suivantes : - les caractéristiques des signaux sonores émis peuvent comprendre notamment le volume sonore et/ou le phrasé, et/ou le rythme, et/ou les couleurs du spectre. Ainsi, outre le volume proprement dit, concernant l'adaptation mentionnée, on peut allonger ou raccourcir le phrasé, ralentir le rythme ou le ramener à un rythme 10 nominal, choisir une voix plus grave ou plus aiguë, tout ceci en fonction de la configuration courante notamment sur les vitres et le toit ouvrant. - le système comprendra avantageusement plusieurs haut-parleurs et la spatialisation des signaux sonores émis consistera, par une commande différenciée en phase des haut-parleurs, à positionner une source apparente des signaux sonores de façon 15 prédéterminée par rapport au conducteur. Moyennant quoi, le système peut positionner la source apparente des signaux à une position avantageuse pour la perception optimale de la scène sonore par le conducteur. - l'information de configuration courante susmentionnée peut être une information plus fine qu'une information tout-ou-rien, et peut contenir des plages de positions 20 relativement étroites, voire l'indication d'un début de commande. De sorte que l'adaptation des signaux sonores peut être faite différemment selon les cas, par exemple si la vitre est juste un peu ouverte ou à moitié ouverte ou bien ouverte au maximum ; de même les positions indexées prédéfinies du toit ouvrant peuvent donner lieu à des tables de correction spécifiques à chacune. 25 - le système peut comprendre au moins un microphone au moyen duquel l'unité de commande peut évaluer un niveau de bruit ambiant capté en temps réel à l'intérieur du véhicule par le microphone, et l'unité de commande adapte de manière dynamique en conséquence au moins le volume sonore des signaux sonores émis avec le niveau de bruit ambiant. Moyennant quoi, on peut prendre en compte 30 d'autres facteurs et raffiner l'adaptation, par exemple en fonction des conversations émanant des occupants du véhicule, ou en fonction du bruit généré dans l'habitacle par les bruits de roulement sur la chaussée. - le système peut comprendre en outre un ou plusieurs microphones auxiliaires 31 ; de sorte que la détermination de la position de la source du bruit ambiant est plus 35 facile et que l'adaptation, notamment la spatialisation, peut être encore raffinée. - l'unité de commande peut recevoir des caractéristiques auditives propres (personnelles) au conducteur et l'unité de commande peut alors adapter les 3033075 3 caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis en fonction des caractéristiques auditives personnelles du conducteur ; on peut ainsi encore améliorer la personnalisation du paramétrage et de l'adaptation réalisée. - l'unité de commande peut adapter en outre de manière dynamique les signaux sonores émis avec la vitesse véhicule et/ou le régime moteur du véhicule ; Moyennant quoi, on peut prendre aussi en compte d'autres facteurs plus classiques. L'invention vise aussi un procédé de commande pour un système de synthèse vocale pour véhicule automobile, le système comprenant une unité de commande et un ou plusieurs haut-parleurs, le procédé comprenant les étapes suivantes : a- l'unité de commande reçoit en provenance d'au moins une unité de gestion de l'habitacle du véhicule au moins une information de configuration courante de l'habitacle du véhicule, c- l'unité de commande adapte les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis en fonction de ladite information de configuration courante. On obtient ainsi des avantages déjà mentionnés concernant le système. On peut aussi prévoir optionnellement que l'unité de commande procède à une commande sélective des haut-parleurs quand ils sont plusieurs, de manière à positionner une source apparente des signaux sonores de façon prédéterminée par rapport au 20 conducteur. On peut aussi prévoir optionnellement que : b- l'unité de commande peut évaluer un niveau de bruit ambiant capté à l'intérieur du véhicule par un microphone d- l'unité de commande adapte de manière dynamique au moins le volume 25 sonore des signaux sonores émis avec au moins un niveau de bruit ambiant. On peut aussi prévoir optionnellement que : - l'unité de commande reçoit des caractéristiques auditives personnelles du conducteur, 30 - l'unité de commande adapte les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis en fonction des caractéristiques auditives personnelles du conducteur. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, notamment en regard des dessins joints : 35 - la figure 1 représente un véhicule équipé du système selon l'invention, - la figure 2 représente un synoptique du système selon l'invention, et - la figure 3 représente un schéma fonctionnel du système selon l'invention. 3033075 4 Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente une vue de profil d'un véhicule automobile 6 équipé d'un système de synthèse vocale 9, ledit système étant représenté en schéma-bloc sur la 5 figure 2. Le véhicule 6 est conduit par un conducteur CD ; il peut y avoir des passagers, bruyants le cas échéant (enfants turbulents ou jouant avec une console de jeu sonore). Le véhicule 6 peut être un convertible ou un cabriolet ; il n'est pas exclu que le véhicule soit un véhicule utilitaire, un minibus, un autocar, un fourgon, un camion, etc. Les dispositifs de synthèse vocale sont utilisés à bord des véhicules automobiles 10 pour délivrer au conducteur CD des messages parlés, typiquement pour la fonction navigation avec guidage (consignes de manoeuvre). La synthèse vocale peut aussi être utilisée par exemple pour indiquer une anomalie de fonctionnement du véhicule ou encore pour signaler un événement particulier. Le système de synthèse vocale 9 comprend (cf. figure 2) : 15 - un ou plusieurs haut-parleurs 2, soit dédié(s) spécifiquement à la synthèse vocale, soit appartenant à un système audio embarqué déjà existant comme par exemple le système d'autoradio (dans ce cas, les haut-parleurs sont commandés par synthèse vocale par l'intermédiaire du système audio 11), - une unité de commande 1, qui contient un processeur et une mémoire avec une base de donnée des phonèmes et/ou des séquences sonores parlées pré- enregistrées, l'unité de commande 1 étant configurée pour générer, à partir de la base de données, l'émission des signaux sonores 5 formant un message intelligible à destination du conducteur CD. Il faut remarquer que selon une première variante de réalisation, l'unité de commande 1 peut faire partie de l'équipement d'origine du véhicule ; toutefois, selon une deuxième variante de réalisation, l'unité de commande 1 peut tout aussi bien être un équipement nomade de type téléphone intelligent ou tablette équipée d'une application synthèse vocale et capable de rentrer en communication sans fil avec des équipements d'origine du véhicule via une liaison BluetoothTM par exemple. Dans la plupart des situations de conduite, le véhicule roule sur une chaussée 16 à une vitesse nommée vitesse véhicule VV, et le moteur tourne à un régime moteur EngRPM. La nature et les caractéristiques du revêtement de chaussée sont variables, certaines chaussées peuvent engendrer des bruits de roulement importants voire très 35 importants. Par ailleurs, une ou plusieurs vitres 61 de l'habitacle peuvent être baissée(s), le toit ouvrant 63 peut être ouvert, la capote 62 du cabriolet (pour véhicule décapotable ou convertible) peut être ouverte. 3033075 5 Ainsi, dans la plupart des situations de conduite, le niveau de bruit à l'intérieur de l'habitacle du véhicule 6 dépend d'un nombre élevé de paramètres, et peut en outre évoluer de manière assez dynamique avec le temps. En ce qui concerne certains équipements de l'habitacle du véhicule 6, le système de 5 synthèse vocale 9 utilise avantageusement une ou plusieurs informations de configuration courante 41 représentatives de l'état courant de certains équipements dont la position peut avoir une incidence sur le niveau sonore ambiant à l'intérieur de l'habitacle, notamment lorsque le véhicule 6 roule. Par exemple, la position de chacune des vitres 61 mobiles du véhicule 6 est une des informations de configuration courante, la position 10 courante du toit ouvrant 63 également (pour les véhicules qui en sont équipés). On remarque que ces indications de configuration du véhicule 6 peuvent être mises à disposition par des unités électroniques « UCE »(s) 4, autres que celle en charge de la synthèse vocale, en communication avec cette dernière par au moins un bus de données 40 typiquement CAN. Parmi ces unités électroniques 4, on trouve typiquement 15 un calculateur habitacle, parfois nommé en anglais « Body Controller », ou « unité centrale habitacle » (UCH) ou encore « boîtier de servitude intelligent » (BSI) qui est le plus souvent en charge d'un nombre important de fonctionnalités de l'habitacle. On note que cette fonction peut être hébergée dans le combiné d'instruments de bord ou dans un autre calculateur. 20 L'information relative aux vitres 61 latérales peut être envoyée par des calculateurs spécifiques présents dans chaque porte, l'information relative à l'ouverture du toit ouvrant 63 sera envoyée par un calculateur spécifique au toit ouvrant 63. L'information relative à la position de chaque vitre 61 latérale peut aussi être estimée en mesurant les temps d'appui sur le bouton de commande, vers le haut et vers 25 le bas, sans forcément disposer de capteur sur la course de la vitre 61. L'une des informations de configuration courante 41 concerne la vitesse du ventilateur intérieur 64 du système de chauffage climatisation, et mise à disposition par le contrôleur spécifique ad-hoc. Par ailleurs, la vitesse véhicule VV, et le régime moteur EngRPM sont fournis par 30 d'autres unités électroniques 4. Grâce aux informations reçues par l'unité de commande 1 de la synthèse vocale, notamment les informations de configuration 41 courante de l'habitacle, en provenance des unités électroniques repérées 4, l'unité de commande 1 adapte les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis 5. Une telle adaptation peut faire appel à des tables de paramétrage, autrement dit de « calibration », qui mettent en correspondance une pluralité de configurations de l'habitacle (position vitres, vitesse ventilateur, etc...) avec des caractéristiques des 3033075 6 signaux sonores à émettre, notamment le volume sonore mais aussi d'autres caractéristiques auxiliaires qui seront vues plus loin. Les informations reçues permettent aussi dans certains cas d'anticiper l'évolution du volume sonore ambiant, par exemple si une commande de descente automatique d'une 5 vitre est demandée par le conducteur ou un passager, ou si une commande de dégivrage / désembuage (vitesse ventilateur au maximum) est demandée. Le système de synthèse vocale peut alors accompagner le changement en temps réel et sans variation brusque. De façon générale, l'adaptation est faite dynamiquement, c'est-à-dire en réagissant 10 aux informations reçues dans des délais de quelques centaines de millisecondes. On peut prévoir un lissage temporel pour éviter des variations trop brusques du volume sonore. Par ailleurs, avantageusement selon la présente invention, le système de synthèse vocale 9 peut comprendre au moins un microphone 3. Le niveau de bruit ambiant est capté à l'intérieur du véhicule 6 par le microphone 3, 15 il est représentatif du niveau de bruit entendu par le conducteur, les messages parlés vont se superposer à ce niveau de bruit ambiant. Grâce à cette captation du niveau de bruit ambiant par le microphone 3, l'unité de commande 1 peut adapter de manière dynamique notamment le volume sonore des signaux sonores émis pour former les messages intelligibles. Cette fonctionnalité permet 20 de prendre en compte le cas de conversation(s) entre les occupants du véhicule 6, la présence d'un véhicule tiers bruyant à proximité du véhicule 6, une sirène d'un véhicule d'urgence, et aussi des évolutions liées au bruit de roulage sur la chaussée 16. L'adaptation est faite dynamiquement, c'est-à-dire en réagissant au bruit ambiant dans des délais de quelques centaines de millisecondes. On peut toutefois prévoir un 25 lissage temporel pour éviter des variations trop brusques du volume sonore. Avantageusement, le volume sonore des signaux émis peut être ajusté en moins de 2 secondes vis-à-vis du bruit ambiant capté, préférentiellement en moins de 1 seconde, voire en moins de 500 ms. On remarque que le microphone 3 peut aussi fournir des informations spectrales sur 30 le niveau de bruit ambiant, par exemple une prédominance de sons graves, ou médium ou aigus. L'unité de commande 1 peut alors soit adapter la couleur spectrale des messages de synthèse émis pour que la dominance spectrale soit différente de celle du bruit ambiant capté, soit choisir une voix grave ou aiguë qui se différencie bien de la dominance spectrale du bruit ambiant capté. On peut définir la « couleur spectrale » par 35 les proportions relatives des composantes graves, médium, aiguës qui composent le signal sonore. On remarque que l'unité de commande 1 peut, outre le volume et la couleur spectrale déjà mentionnés, adapter aussi d'autres caractéristiques auxiliaires, notamment 3033075 7 le phrasé et/ou le rythme, et la spatialisation qui sera vue ci-dessous, grâce à des tables de paramétrage ou des lois algorithmiques. S'agissant de la fonction de spatialisation déjà mentionnée plus haut, celle-ci est possible dès lors que la synthèse vocale utilise au moins deux haut-parleurs 2. Dans 5 l'exemple illustré, on utilise six haut-parleurs 21, 22, 23, 24, 25, 26, qui peuvent correspondre éventuellement à une configuration d'autoradio à six voies avec un contrôleur 11. La spatialisation consiste, grâce à une commande différenciée en phase des haut-parleurs 2, à localiser/positionner la source apparente des signaux sonores de façon 10 prédéterminée par rapport au conducteur. On obtient un tel résultat en introduisant des déphasages entre les différents signaux électriques au moyen desquels l'unité de commande 1 pilote chaque haut-parleur 2. En particulier, l'unité de commande 1 peut introduire un déphasage spécifique dans les signaux électriques à destination des haut-parleurs, ce déphasage étant de préférence une fonction temps réelle de la composante 15 fréquentielle principale du signal d'excitation, voire même ce déphasage peut être fonction de chaque composante fréquentielle contenue dans le signal d'excitation, à savoir 3,(p = f(v). Ceci permet d'optimiser l'émission par une localisation de la source 8 des signaux sonores formant les messages, on dit aussi qu'on « spatialise » la scène sonore par 20 rapport au conducteur CD. Pour donner un exemple parmi d'autres, si la vitre 61 avant droite est ouverte, on va choisir de localiser la source plutôt à droite du conducteur CD, alors que dans une configuration de référence sans vitre ouverte ni toit ouvert, la source sera localisée plutôt devant le conducteur CD. Selon une option, on peut choisir de positionner la source apparente 8 du même côté de la source de bruit ambiant principal. 25 Là aussi, on peut faire appel à des tables de paramétrage pour choisir la localisation idéale de la source apparente 8 en fonction des différentes configurations possibles de l'habitacle du véhicule 6, sans oublier les véhicules particuliers comme les décapotables. S'agissant de la captation du bruit ambiant, grâce à un ou plusieurs micros supplémentaires 31, il est possible d'identifier la source principale de bruit ambiant, tout 30 au moins la direction perçue par le conducteur CD pour le bruit dominant, y compris sans information spécifique sur la configuration de l'habitacle, ce qui permet de prendre en compte un bruit intérieur (enfant qui crie ou pleure), ou un bruit extérieur important (sirène de pompiers, véhicule tiers bruyant etc.). Selon une option, le système de synthèse vocale peut aussi prendre en compte des 35 informations fournies sur la présence d'occupants sur les sièges, généralement disponibles au travers des systèmes airbag et/ou du système de surveillance du bouclage des ceintures de sécurité. 3033075 8 Selon une caractéristique optionnelle, le système de synthèse vocale peut avoir connaissance des caractéristiques auditives propres du conducteur CD qui conduit le véhicule 6 à l'instant T, et corriger le paramétrage en fonction de l'acuité auditive du conducteur CD. 5 Les caractéristiques auditives propres du conducteur CD peuvent être reçues par le système en provenance d'un autre équipement embarqué dans le véhicule 6, ou directement d'un serveur Internet distant. Il est à noter que le système autoradio peut être mis en mode muet ou son volume fortement réduit lorsque la synthèse vocale émet un message parlé. 10 On remarque que le microphone 3 ainsi que le cas échéant les microphones auxiliaires 31 peuvent être gérés par un système annexe 12 (kit main libre, système prenant des commandes vocales) qui transmet les informations captées sur le bruit ambiant et ses caractéristiques au travers d'un bus de données vers l'unité de commande 1. 15 On note aussi que la captation du bruit ambiant sera faite avantageusement dans les intervalles de temps entre des phonèmes émis à l'initiative de la synthèse vocale, de manière à éviter que les messages de synthèse vocale ne soient considérés comme faisant partie eux-mêmes du bruit ambiant. Il est également noté que, s'agissant des informations de configuration courante, 20 certaines d'entre elles sont avantageusement des informations plus fines que des informations tout ou rien, par exemple la vitesse du ventilateur de climatisation pour être une valeur quelconque entre zéro et 100 `Vo. Pour ce qui est des vitres 61 latérales, même si le calculateur de gestion de la vitre n'est pas en mesure de fournir une position quelconque entre « ouvert au maximum » et « fermée », des positions intermédiaires 25 pourraient être reconstituées en prenant en compte les temps d'appui respectifs sur le bouton monté /le bouton descente. Dans le cas où l'unité de commande 1 est formée par un objet électronique nomade de type téléphone intelligent ou tablette, ce dernier reçoit les informations de configuration courante par une liaison sans fil type BluetoothTM, et il envoie des commandes et un flux 30 audio à un système audio d'origine 11 équipé de haut-parleurs également via la liaison sans fil type BluetoothTM. REVENDICATIONS1. Système de synthèse vocale (9) pour véhicule automobile (6), le système comprenant une unité de commande (1), un ou plusieurs haut-parleurs (2), une mémoire (12) contenant des phonèmes et/ou des séquences sonores parlées préenregistrées, le système étant configuré pour émettre des signaux sonores (5) formant un message oral intelligible, et pour recevoir en provenance d'au moins une unité de gestion de l'habitacle (4) du véhicule au moins une information de configuration courante de l'habitacle du véhicule, caractérisé en ce que ladite information de configuration courante (41) contient l'une au moins des quatre informations suivantes à savoir la position des vitres (61) et/ou la position du toit ouvrant et/ou la vitesse du ventilateur de climatisation et/ou la position de la capote (62) dans le cas d'un véhicule cabriolet /convertible, et en ce que l'unité de commande (1) adapte, de façon sensiblement dynamique, les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis (5) en fonction de ladite information de configuration courante. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les caractéristiques des signaux sonores émis comprennent le volume sonore et/ou le phrasé, et/ou le rythme, et/ou les couleurs du spectre. 3. Système selon l'une des revendications 1 à 2, comprenant plusieurs haut-parleurs (2) et dans lequel la spatialisation des signaux sonores émis (5) consiste, par 20 une commande sélective des haut-parleurs, à positionner une source apparente des signaux sonores de façon prédéterminée par rapport au conducteur (CD). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel ladite information de configuration courante est une information plus fine qu'une information tout-ou-rien, et peut contenir des plages de positions relativement étroites, voire l'indication d'un début de 25 commande. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre au moins un microphone (3), au moyen duquel l'unité de commande peut évaluer un niveau de bruit ambiant capté à l'intérieur du véhicule par le microphone, et l'unité de commande (1) adapte de manière dynamique en conséquence au moins le volume 30 sonore des signaux sonores émis avec au moins le niveau de bruit ambiant. 6. Système selon la revendication 5, dans lequel le système comprend en outre un ou plusieurs microphones auxiliaires (31). 7. Système selon la revendication 5, dans lequel l'unité de commande reçoit des caractéristiques auditives propres (personnelles) au conducteur (CD) et dans lequel l'unité 35 de commande (1) adapte les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis (5) en fonction des caractéristiques auditives personnelles du conducteur (CD). 3033075 10 8. Procédé de commande pour un système de synthèse vocale (9) pour véhicule automobile (6), le système comprenant une unité de commande (1), un ou plusieurs haut-parleurs (2), le procédé comprenant les étapes suivantes : a- l'unité de commande (1) reçoit en provenance d'au moins une unité de 5 gestion de l'habitacle (4) du véhicule au moins une information de configuration courante (41) de l'habitacle du véhicule, ladite information de configuration courante (41) contenant l'une au moins des quatre informations suivantes à savoir la position des vitres (61) et/ou la position du toit ouvrant et/ou la vitesse du ventilateur de climatisation (64) et/ou la 10 position de la capote (62) dans le cas d'un véhicule cabriolet /convertible, c- l'unité de commande (1) adapte les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis (5) en fonction de ladite information de configuration courante. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'unité de commande procède à 15 une commande sélective des haut-parleurs, de manière à positionner une source apparente des signaux sonores de façon prédéterminée par rapport au conducteur (CD). 10. Procédé selon l'une des revendications 8 à 9, comprenant en outre : b- l'unité de commande peut évaluer un niveau de bruit ambiant capté à l'intérieur du véhicule par un microphone, d- l'unité de commande (1) adapte de manière dynamique au moins le volume sonore des signaux sonores émis avec au moins un niveau de bruit ambiant. 11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 9, comprenant en outre : - l'unité de commande reçoit des caractéristiques auditives personnelles du conducteur (CD), - l'unité de commande (1) adapte les caractéristiques et/ou la spatialisation des signaux sonores émis (5) en fonction des caractéristiques auditives personnelles du conducteur (CD).