Brevet FR3030177A1 — publié le 20160617

Dispositif électronique comprenant un module de réveil d'un appareil électronique distinct d'un coeur de traitement Des modes de réalisation de l'invention concernent les dispositifs électroniques comportant coeur de traitement et un module distinct destiné à réveiller à partir d'une commande vocale l'appareil électronique, par exemple un téléphone mobile cellulaire, dans lequel le dispositif est implanté. Les appareils électroniques, notamment les téléphones mobiles cellulaires, les montres connectées et les lunettes connectées, comprennent de plus en plus de modules permettant de réaliser une fonction de reconnaissance vocale. Cette fonction permet notamment de commander vocalement l'appareil électronique. Pour que l'appareil puisse détecter des commandes vocales à tout instant, il est souhaitable de surveiller et de détecter les signaux de l'environnement de l'appareil et notamment de son environnement sonore. Les appareils électroniques fonctionnant sur batterie comme les téléphones mobiles cellulaires sont confrontés à un problème lié à l'optimisation de la consommation d'énergie lors d'une surveillance continue de l'environnement sonore à la recherche d'éventuelles commandes vocales. Pour économiser la batterie d'un appareil électronique, ce dernier comprend généralement un mode de veille dans lequel l'alimentation électrique est maintenue au minimum pour conserver un minimum d'éléments électroniques en fonctionnement. Cependant, lorsque l'appareil électronique est en veille, celui-ci doit sortir de son état de veille avant de pouvoir réaliser le procédé lié à la commande vocale. Un utilisateur souhaite généralement pouvoir accéder aux fonctionnalités de l'appareil rapidement. Il faut donc pouvoir rapidement sortir de l'état de veille pour répondre à une commande de l'utilisateur. Une possibilité est de prévoir un bouton de réactivation. 3030177 2 De même, lorsque l'appareil électronique n'est pas en veille, mais dans un état actif, l'appareil électronique ne distingue pas de lui même une commande vocale qui lui est adressée d'une commande vocale à destination d'un autre appareil. Il faut donc prévoir un 5 procédé pour distinguer à quel moment une commande vocale est adressée à l'appareil. Un exemple de procédé connu pour détecter l'environnement sonore environnant est le processus audio continu, ou « continuous audio processing » en anglais, pour le réveil d'un téléphone. Ce type 10 de procédé est connu sous le nom anglais de « Always ON Audio » ou « AON Audio », car les moyens audio de reconnaissance vocale sont maintenus alimentés et en fonctionnement en permanence. L'inconvénient majeur d'un tel système est la consommation énergétique importante étant donné l'alimentation en continue des 15 moyens de reconnaissance vocale. Selon un mode de réalisation, il est proposé un dispositif électronique dont l'architecture permet de minimiser la consommation énergétique d'un appareil électronique dans lequel il est monté, l'appareil comportant en outre un système de reconnaissance de 20 commandes vocales. Selon un aspect, il est proposé un dispositif électronique comprenant un coeur de traitement et un module annexe couplé au coeur et distinct dudit coeur, le coeur comportant un premier circuit d'alimentation, une première horloge et des moyens de reconnaissance 25 de commandes vocales multiples cadencées par la première horloge. Selon une caractéristique générale de cet aspect, le coeur possède un état de veille et le module annexe comporte : un second circuit d'alimentation indépendant du premier circuit d'alimentation, 30 une seconde horloge indépendante de la première horloge et ayant une fréquence inférieure à celle de la première horloge, un bloc numérique de traitement cadencé par la seconde horloge comportant au moins un premier moyen de capture 3030177 3 d'un premier signal sonore, et configuré pour délivrer un signal sonore traité, et une unité de traitement configurée pour, en présence d'un paramètre du signal sonore traité supérieur à un seuil, 5 analyser le contenu du signal sonore traité et délivrer, lorsque le contenu du signal sonore comprend un motif de référence, un signal d'activation au coeur apte à le sortir de son état de veille. Le second circuit d'alimentation prévu pour alimenter le 10 module annexe étant indépendant du premier circuit d'alimentation prévu pour alimenter le coeur voire le reste des éléments électronique de l'appareil, le second circuit d'alimentation peut être dimensionné et configuré pour n'alimenter que le module annexe. Ainsi, la consommation énergétique est minimisée grâce à l'adaptation du 15 second circuit d'alimentation au module annexe. En prévoyant une seconde horloge uniquement pour le module annexe avec une fréquence inférieure à la fréquence de la première horloge destinée pour cadencer les le coeur et/ou les autres éléments électroniques d'un appareil électronique comprenant le dispositif, la 20 consommation énergétique du module est réduite. En effet, moins la fréquence d'une horloge est élevée, moins la consommation énergétique est élevée. Ainsi, en cadençant le module annexe à l'aide d'une horloge à basse fréquence, l'énergie électrique nécessaire à l'alimentation du module annexe est réduite notamment 25 par rapport au coeur dont les éléments sont cadencés par une horloge à plus haute fréquence. L'alimentation électrique nécessaire étant réduite, le second circuit d'alimentation peut être d'autant plus réduit par rapport au circuit d'alimentation du coeur. Le paramètre du signal sonore traité peut être par exemple le 30 niveau moyen du signal sonore, ou bien son facteur de crête, ou encore le niveau de ce signal à différentes fréquences, sans que ces exemples ne soient limitatifs. Le premier moyen de capture peut être un microphone numérique ou analogique. 3030177 4 Le module annexe étant destiné à la sortie du mode de veille de l'appareil électronique dans lequel le dispositif électronique est installé, l'unité de traitement peut être configurée pour ne réveiller l'appareil électronique, notamment le coeur du dispositif, uniquement 5 en réponse à la détection d'un motif de référence tel qu'un mot clé. La seconde horloge peut avantageusement être moins précise que la première horloge. En effet, une horloge requérant moins de précision consomme moins de courant. Avantageusement, l'unité de traitement peut posséder un état 10 de veille et peut être configurée pour sortir de son état de veille en présence du niveau de signal sonore traité supérieur au seuil. En mettant en veille l'unité de traitement du module annexe, la consommation énergétique du module annexe peut être réduite tant qu'un signal sonore traité ne dépasse pas un seuil de détection 15 correspondant par exemple à un seuil de niveau sonore du signal traité. Ainsi, par exemple, lorsque l'unité de traitement est en veille, seuls sont alimentés et cadencés par la seconde horloge le bloc numérique de traitement et un comparateur configuré pour comparer le niveau sonore du signal sonore traité à un seuil de niveau sonore 20 exprimé notamment en décibel. L'unité de traitement est donc sortie de son état de veille uniquement dans le cas où un son suffisamment fort a été capté par le bloc numérique de traitement. Dans ce mode de réalisation, le module annexe comprend préférentiellement un circuit d'interconnexion local apte à coupler 25 l'unité de traitement à ladite seconde horloge pour la faire sortir de son état de veille. Lorsque l'unité de traitement est en veille, elle est couplée au second circuit d'alimentation qui l'alimente, et découplée de la seconde horloge de manière à réduire au minimum sa consommation 30 électrique. Avantageusement, le bloc numérique peut comporter un seul moyen de capture, le signal sonore traité correspondant au signal sonore capturé par le seul moyen numérique de capture. 3030177 5 Le moyen de capture est de préférence un microphone numérique positionné sur l'appareil électronique de manière à percevoir les commandes vocales émises par la bouche de l'utilisateur. En variante, le bloc numérique peut comprendre un premier 5 moyen de capture et au moins un moyen de capture supplémentaire disposé à un emplacement distinct du premier moyen de capture et configuré pour capturer un signal sonore supplémentaire, et des moyens de traitement configurés pour réduire le bruit ambiant à partir du premier signal sonore et du signal sonore supplémentaire de façon à 10 délivrer le signal sonore traité. Le premier moyen de capture peut être un microphone numérique disposé par exemple sur la face avant d'un appareil de téléphonie, en regard de la bouche d'un utilisateur par exemple, de manière à capter les commandes de l'utilisateur. 15 Les moyens supplémentaires de capture peuvent être des microphones numériques montés sur la face arrière du téléphone mobile cellulaire de manière à ne pas être en regard de la bouche de l'utilisateur. Cette disposition permet aux microphones supplémentaires de capter les sons environnementaux pouvant polluer 20 le signal sonore issu de la bouche du locuteur et pouvant gêner la détection de la commande vocale dans le signal. Dans le cas où plusieurs moyens supplémentaires de capture sont utilisés, les signaux sonores supplémentaires sont avantageusement combinés avec des coefficients de pondération de 25 manière à obtenir un signal sonore supplémentaire équivalent qui est ensuite notamment soustrait au premier signal sonore. Selon un autre aspect, il est prévu un appareil électronique comprenant un dispositif électronique tel que défini ci-dessus. L'appareil électronique forme préférentiellement un téléphone 30 mobile cellulaire. D' autres avantages et caractéristiques de l' invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation et d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, nullement limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels : 3030177 6 - la figure 1 représente, de manière schématique, un appareil électronique comprenant un dispositif électronique selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 présente un organigramme d'un procédé de 5 commande du dispositif électronique de la figure 1 selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. Sur la figure 1 est représenté de manière schématique un appareil électronique comprenant un dispositif électronique selon un mode de réalisation de l'invention. 10 Dans le mode de réalisation présenté, l'appareil électronique 1 est un téléphone mobile cellulaire comprenant des moyens d'émissions réception pouvant comporter une antenne 1. L'appareil électronique 1 comprend une batterie 2, un premier circuit d'alimentation générale 3 couplé à la batterie 2 et aux éléments 15 électroniques de l'appareil 1, et notamment à un dispositif électronique 4. Le dispositif électronique 4 comprend un coeur électronique de traitement 5 et un module électronique annexe 6 distinct du coeur 5. Le coeur 5 comprend un premier circuit d'alimentation 7 20 raccordé en entrée au circuit d'alimentation générale 3, une première horloge 8 ayant une première fréquence de cadencement et des moyens 9 de reconnaissance de commandes vocales multiples cadencées par le signal de la première horloge 8 et alimenté par le premier circuit d'alimentation 7. Les moyens 9 de reconnaissance de 25 commandes vocales multiples comportent notamment un microprocesseur configuré pour reconnaitre une pluralité de commandes vocales différentes et délivrer ces commandes à un microprocesseur de l'appareil 1 pour commander les fonctions liées aux commandes. 30 Le module annexe 6 comprend un second circuit d'alimentation 10 raccordé en entrée au circuit d'alimentation générale 3 et indépendant du premier circuit d'alimentation 7 du coeur 5. Le module annexe 6 comprend en outre une seconde horloge 11 indépendante de la première horloge 8 et ayant une seconde fréquence 3030177 7 de cadencement inférieure à la première fréquence de cadencement de la première horloge 8 du coeur 5. Plus la fréquence d'une horloge est basse, moins cette horloge consomme d'énergie électrique. De fait, la seconde horloge 11, et donc le module annexe 6, consomme moins 5 d'énergie électrique que le coeur 5 en fonctionnement. Le module annexe 6 comprend en outre un bloc numérique de traitement 12 alimenté par le second circuit d'alimentation 10 et cadencé par la seconde horloge 11. Le bloc numérique de traitement 12 comprend un premier microphone numérique 13 fixé sur une face avant 10 de l'appareil 1 de façon à être en regard de la bouche d'un utilisateur et à recevoir les commandes vocales de l'utilisateur. Le bloc numérique de traitement 12 comprend également un second microphone numérique 14 fixé sur une face arrière de l'appareil 1 de façon à ne pas être en regard de la bouche de l'utilisateur et à capter le 15 bruit environnant. Les microphones 13 et 14 peuvent également être des microphones analogiques couplés en sortie à des moyens de conversion analogique/numérique. Le bloc numérique de traitement 12 comprend des moyens de 20 traitement 15 aptes à recevoir le signal sonore capturé par chacun des deux microphones numériques 13 et 14 et à délivrer un signal sonore traité débarrassé autant que possible du bruit ambiant. Dans le cas d'un bloc numérique de traitement 12 ne comprenant qu'un unique microphone numérique, le signal traité 25 délivré par le bloc numérique de traitement correspond au signal sonore capturé par l'unique microphone numérique. Dans le mode de réalisation illustré, les moyens de traitement 15 sont configurés pour délivrer un signal sonore traité dont le bruit ambiant a été réduit voire supprimé, à partir du signal sonore 30 capturé par le premier microphone numérique 13 placé sur la face avant de l'appareil 1 et du signal sonore capturé par le second microphone numérique 14 placé sur la face arrière de l'appareil 1 pour capturer le bruit ambiant. Les moyens de traitement 15, comportant notamment des moyens de soustraction, délivrent ainsi un signal 3030177 8 sonore traité nettoyé du bruit ambiant dans lequel il reste essentiellement la commande vocale de l'utilisateur s'il y en a une. Le bloc numérique de traitement 12 enregistre ainsi continuellement via les deux microphones numériques 12 et 13 du son 5 à basse fréquence. Les moyens de traitement 15 du bloc numérique de traitement 12 comprennent un étage d'entré de décimation des signaux sonores reçus des microphones numériques 13 et 14 afin de créer des échantillons de signaux sonores à traiter et éventuellement analyser. Le module annexe 6 comprend en outre un comparateur 16 et 10 une unité de traitement 17, par exemple un microcontrôleur, configurée pour analyser le contenu du signal sonore traité. L'entrée du comparateur 16 est raccordée à la sortie du bloc numérique de traitement 12 pour recevoir le signal sonore traité, et la sortie du comparateur 16 est raccordée à une entrée de commande de 15 l'unité de traitement 17. Le comparateur 16 compare par exemple le niveau sonore du signal sonore traité à un seuil de détection correspondant un niveau sonore en décibels. L'unité de traitement 17 possède un état de veille dans lequel son entrée d'horloge est bloquée de sorte que l'unité de traitement 20 n'est plus cadencée par le signal de la seconde horloge et ne fonctionne pas. L'unité de traitement 17 reste tout de même alimentée par le second circuit d'alimentation 10 durant son état de veille. Lorsque le signal sonore traité est supérieur au seuil, le comparateur 16 délivre un signal d' activation à l'unité de 25 traitement 17. Le signal d'activation commande le déblocage de l'entrée d'horloge de l'unité de traitement 17. La sortie de veille de l'unité de traitement 17 est donc caractérisée par une reprise de son cadencement par le signal de la seconde horloge 11. En même temps que le signal d'activation de l'unité de 30 traitement 17, le comparateur transmet également le signal sonore traité 17 pour analyse par l'unité de traitement 17. En variante, le bloc numérique de traitement 12 pourrait délivrer le signal sonore traité à la fois au comparateur 16 et à l'unité de traitement 17, le comparateur 16 ne délivrant alors que le signal 3030177 9 d'activation de l'unité de traitement 17 lorsque le niveau sonore du signal sonore traité est supérieur au seuil de détection. Si le signal sonore traité a un niveau sonore inférieur au seuil, le signal d'activation n'est pas délivré ce qui entraîne que l'unité de traitement 5 ne sort pas de son état de veille et que le signal sonore traité n'est pas analysé par l'unité de traitement 17. Dans une autre variante, le comparateur 16 peut délivrer le signal d'activation à un circuit d'interconnexion local compris dans le module annexe 6 uniquement, l'unité de traitement 17 et la seconde 10 horloge 11 étant raccordées via le circuit d'interconnexion. Lorsque l'unité de traitement 17 est sortie de son état de veille, elle analyse le signal sonore traité reçu. L'analyse comprend une recherche d'un motif de référence correspondant par exemple au signal sonore d'un mot clé pour réveiller l'appareil 1. La recherche est faite 15 de manière classique par exemple par comparaison fréquentielle du signal sonore avec la signature fréquentielle du motif de référence. Si le motif de référence est détecté, l'unité de traitement 17 délivre un signal de réactivation de l'appareil électronique 1 et notamment du coeur 5. 20 Le dispositif électronique 4 comprend un circuit d'interconnexion 18 permettant de raccorder la sortie de l'unité de traitement 17 du module annexe 6 à l'unité de traitement 9 du coeur 5 pour commander l'activation du coeur 5. Sur la figure 2 est présenté un organigramme d'un procédé de 25 commande du dispositif électronique 4 de la figure 1 selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. Dans une première étape 100, on capture en continue du son à l'aide des deux microphones numériques 13 et 14. Dans une étape suivante 102, on réalise une décimation des 30 signaux sonores capturés pour obtenir des échantillons successifs de taille constante. On effectue ensuite, dans une étape 104, un traitement du signal sonore pour réduire le bruit ambiant à partir de l'échantillon du signal sonore capturé par le second microphone numérique 14 et de 3030177 10 l'échantillon correspondant du signal sonore capturé par le premier microphone numérique 13. Le signal sonore traité est ainsi nettoyé du bruit ambiant et comprend essentiellement la commande vocale de l'utilisateur s'il y en a une. 5 Dans une étape suivante 106, on compare ensuite le signal sonore traité à un seuil d'activation de l'unité de traitement 17. Si le niveau sonore du signal sonore traité est inférieur au seuil d' activation, on retourne à l'étape initial 100 pour analyser l'échantillon suivant. 10 En revanche, si le niveau sonore du signal sonore traité est supérieur au seuil d'activation, on réveille dans une étape 108 l'unité de traitement 17. Le réveil, c'est-à-dire la réactivation, de l'unité de traitement 17 est réalisée par une reprise du cadencement de l'unité de traitement 17 par le signal de la seconde horloge 11 ; 15 Dans une étape suivante 110, l'unité de traitement 17 recherche la présence du motif de référence dans le signal sonore traité. Si le motif de référence n'est pas détecté dans le signal sonore traité, l'unité de traitement 17 est rebasculée dans son état de veille et cesse d'être cadencée par la seconde horloge 11, et on retourne à 20 l'étape initiale 100. En revanche, si le motif de référence est détecté dans le signal sonore traité, l'unité de traitement 17 délivre, dans une étape 114, un signal d'activation du coeur 5. Le coeur 5 est alors activé de même que les moyens de reconnaissance de commandes vocales multiples. 25 Ce dispositif permet de disposer d'un appareil électronique configuré pour recevoir une commande vocale de réveil de l'appareil avant de recevoir des commandes vocales pour demander à l'appareil de réaliser certaines fonction spécifiques. Ainsi, pour demander à l'appareil, alors en veille, de réaliser une fonction, il suffit d'émettre 30 la commande vocale unique suivie d'une commande vocale pour réaliser la fonction souhaitée. Ceci peut être fait par exemple à partir d'un mot clé de réveil et d'une phrase de requête pour la fonction à réaliser. 3030177 11 L'architecture du dispositif électronique permet en outre de réaliser ces fonctions tout en minimisant la consommation énergétique de l'appareil, en permettant un fonctionnement réduit en veille autorisant tout de même la réception d'une commande vocale de réveil, 5 et ainsi d'augmenter la durée de vie de l'appareil électronique entre deux recharges. REVENDICATIONS1. Dispositif électronique (4) comprenant un coeur de traitement (5) et un module annexe (6) couplé au coeur (5) et distinct dudit coeur (5), le coeur (5) comportant un premier circuit d'alimentation (7), une première horloge (8) et des moyens (9) de reconnaissance de commandes vocales multiples cadencées par la première horloge (8), caractérisé en ce que le coeur (5) possède un état de veille et le module annexe (6) comporte : un second circuit d'alimentation (10) indépendant du premier circuit d'alimentation (7), une seconde horloge (11) indépendante de la première horloge (8) et ayant une fréquence inférieure à celle de la première horloge (8), un bloc numérique de traitement (12) cadencé par la seconde horloge (11) comportant au moins un premier moyen de capture (13) d'un premier signal sonore et configuré pour délivrer un signal sonore traité, et une unité de traitement (17) configurée pour, en présence d'un paramètre du signal sonore traité supérieur à un seuil, analyser le contenu du signal sonore traité et délivrer, lorsque le contenu du signal sonore comprend un motif de référence, un signal d'activation au coeur (5) apte à le sortir de son état de veille. 2. Dispositif (4) selon la revendication 1, dans lequel l'unité de traitement (17) possède un état de veille et est configurée pour sortir de son état de veille en présence du paramètre du signal sonore traité supérieur au seuil. 3. Dispositif (4) selon la revendication 2, dans lequel le module annexe (6) comprend un circuit d'interconnexion local apte à coupler l'unité de traitement (17) à ladite seconde horloge (11) pour la faire sortir de son état de veille. 4. Dispositif (4) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le bloc numérique de traitement (12) comporte un seul moyen 3030177 13 de capture, le signal sonore traité correspondant au signal sonore capturé par le seul moyen de capture. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le bloc numérique de traitement (12) comprend un premier moyen de 5 capture (13) et au moins un moyen de capture supplémentaire (14) disposé à un emplacement distinct du premier moyen de capture (13) et configure pour capturer un signal sonore supplémentaire, et des moyens de traitement (15) configurés pour réduire le bruit ambiant à partir du premier signal sonore et du signal sonore supplémentaire de 10 façon à délivrer le signal sonore traité. 6. Appareil électronique (1) comprenant un dispositif électronique (4) selon l'une des revendications 1 à 5. 7. Appareil (1) selon la revendication 6, formant un téléphone mobile cellulaire. 15