Brevet FR3086787A1 — publié le 20200403

La présente invention concerne un procédé d'identification de sirènes de véhicules prioritaires et d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'un véhicule prioritaire dans un environnement du véhicule automobile. Depuis le 3 août 1959, les sourds et malentendants ont le droit de passer le permis de conduire et de conduire un véhicule après l'obtention d'un tel permis. Mais à ce jour, ils n'ont que peu de moyens d'intégrer à leur conduite les bruits extérieurs comme par exemple les klaxons ou signaux sonores d'avertissement, ou les sirènes des véhicules d'urgence, dits aussi véhicules prioritaires. Le document KR-A-2004/0093283 décrit un procédé de reconnaissance de bruits d'avertisseurs sonores de véhicules automobiles pour un conducteur ayant une déficience auditive, ci-après dénommé conducteur malentendant. Un tel procédé permet de détecter une direction et de convertir un signal sonore tel que celui émis par un tel avertisseur en un signal tactile pour avertir un conducteur malentendant et lui permettre 15 de répondre immédiatement à une situation d'urgence survenant pendant la conduite. Dans ce procédé, il est prévu d'installer un microphone gauche et un microphone droit sur les côtés gauche et droit d'un véhicule automobile pour recevoir une source sonore dans les deux directions. Le procédé comprend une étape de détermination si un signal d'avertisseur présentant un niveau égal ou supérieur à une 20 valeur de seuil prédéterminée est présent dans la bande sonore reçue. Si tel est le cas, il est déterminé de quelle direction le signal d'avertisseur provient. Ensuite, il est procédé à une information du conducteur qu'un tel signal d'avertisseur a été émis tout en connaissant sa provenance à droite, à gauche ou médiane par rapport au véhicule automobile du conducteur malentendant. 25 Ce document ne différencie pas un signal d'avertisseur en provenance d'un autre véhicule automobile d'une sirène de véhicule prioritaire. Or, il est prouvé que la plus grande source d'accidents provient de la présence d'un véhicule prioritaire circulant à vive allure et dont le conducteur pense avoir été reconnu comme tel et s'attend à ce qu'on lui libère sa trajectoire, comportement qu'un conducteur malentendant aura du mal à 30 exécuter rapidement. Inversement, un véhicule automobile, à moins d'être conduit trop sportivement et imprudemment, ne forcera pas le passage et ne roulera pas à trop vive allure, ce qui représente un danger moindre pour le conducteur malentendant. Avertir un conducteur malentendant de tous les fonctionnements 35 d'avertisseurs sonores de véhicule automobile dans l'environnement de son véhicule ne 2 fera que le mettre sous pression alors que de nombreux avertisseurs sonores sont utilisés à mauvais escient et non pas en situation de danger, par exemple pour signaler à un véhicule disposé devant le véhicule dont le conducteur a utilisé son avertisseur sonore de démarrer à un feu rouge, ce qui est fréquent et totalement inutile. 5 Trop d'avertissements tactiles ou visuels d'un conducteur malentendant inciteront ce dernier à ne plus prendre en considération de tels avertissements. Par contre, de tels avertissements tactiles ou visuels demeureront toujours d'actualité pour la reconnaissance de la présence d'un véhicule prioritaire dans l'environnement du véhicule automobile du conducteur malentendant. 10 Le problème à la base de la présente invention est de détecter l'émission d'une sirène d'au moins un véhicule prioritaire dans l'environnement d'un véhicule automobile conduit par une personne malentendante et d'avertir ladite personne le plus rapidement et le plus efficacement possible. A cet effet, la présente invention concerne un procédé d'identification de sirènes de véhicules prioritaires et d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'au moins un véhicule prioritaire dans un environnement de son véhicule automobile, remarquable en ce qu'il comprend une étape d'acquisition d'une bande sonore régnante dans l'environnement, une étape d'analyse de la bande sonore comprenant une comparaison des fréquences acquises de la bande sonore avec des fréquences préalablement mémorisées comme étant associées à une sirène d'un véhicule prioritaire donné, ceci pour chaque type de véhicule prioritaire et, quand il est détecté que des fréquences d'une sirène d'un véhicule prioritaire donné sont présentes dans la bande sonore, une étape d'avertissement du conducteur malentendant qu'un véhicule prioritaire circule dans l'environnement de son véhicule. Jusqu'à présent, il n'existait pas d'équipement pour signaler à un conducteur malentendant l'approche d'un véhicule prioritaire, comme une voiture de police, un camion de pompier ou une ambulance, ayant activé sa sirène extérieure. La présente invention se concentre sur les sirènes de véhicule prioritaire pour ne pas trop solliciter le conducteur malentendant avec des signalisations d'emploi de divers avertisseurs sonores de véhicules automobiles dans l'environnement qui ne présentent pas la même urgence que des sirènes de véhicule prioritaire. L'analyse fréquentielle sert à déterminer la présence d'une alerte émise par un véhicule prioritaire à proximité du véhicule. Le signal de la bande sonore est échantillonné en vue d'un traitement numérique. Une fois le signal échantillonné, l'unité de calcul réalise une décomposition en série de Fourier afin d'identifier les fréquences et amplitudes présentes dans l'acquisition. Suite à cela, l'unité de calcul recherche la présence de fréquences dont l'amplitude est sensiblement supérieure ou égale à un seuil 3 prédéterminé et faisant partie des fréquences remarquables. Chaque fois qu'une fréquence est identifiée, elle est mémorisée dans l'unité de contrôle. La suite de fréquences mémorisée est ensuite comparée aux motifs de références pour retrouver le type de véhicule d'urgence présent à proximité du véhicule 5 du conducteur. Avantageusement, les fréquences acquises sont prises en compte seulement si leur amplitude est supérieure à un seuil minimal. Ceci permet d'avertir le conducteur malentendant seulement quand la sirène est émise à proximité de son véhicule pour ne pas le solliciter inutilement. 10 Avantageusement, l'étape d'avertissement comprend une émission d'un signal lumineux dans un champ de vision du conducteur malentendant et/ou des vibrations d'un organe du véhicule automobile transmises au conducteur malentendant. Avantageusement, le signal lumineux est émis par un ou des voyants lumineux ou est affiché sur un tableau de bord ou sous forme d'un message textuel 15 affiché sur un écran d'un ordinateur de bord du véhicule automobile et/ou les vibrations affectent le siège ou le volant du conducteur malentendant. Avantageusement, l'étape d'avertissement indique la provenance de la sirène par rapport au véhicule et le type de véhicule prioritaire associé à la sirène détectée. Avantageusement, l'étape d'analyse prend en compte au moins une 20 fréquence fondamentale d'une sirène donnée avec au moins ses cinq premiers harmoniques. Avantageusement, pour chaque sirène de véhicule prioritaire, il est mémorisé une ou des fréquences fondamentales propres à la sirène avec une alternance et un nombre de cycles par minute de répétitions des fréquences propres à la sirène. 25 Avantageusement, préalablement à l'étape d'analyse de la bande sonore, il est effectué un filtrage passe-bande compris entre 400Hz et 7KHz de la bande sonore. L'invention concerne un dispositif pour une mise en oeuvre d'un procédé d'identification de sirènes de véhicules prioritaires et d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'au moins un véhicule prioritaire 30 dans un environnement de son véhicule, remarquable en ce que le dispositif comprend : - au moins un récepteur sonore, - une unité de calcul avec des moyens d'analyse de la bande sonore et des moyens de comparaison des fréquences de la bande sonore avec des fréquences préalablement mémorisées dans des moyens de mémorisation de 35 l'unité de calcul comme étant associées à une sirène d'un véhicule prioritaire donné, ceci pour chaque type de véhicule prioritaire, et 4 - au moins un élément d'avertissement visuel et/ou vibratoire du conducteur quand une présence d'un véhicule prioritaire est détectée dans un environnement du véhicule automobile. Avantageusement, le dispositif comprend au moins deux microphones 5 disposés respectivement vers l'arrière droit et l'arrière gauche du véhicule automobile, ledit au moins un élément d'avertissement présentant des moyens de signalisation d'une provenance de la sirène à l'arrière droit ou l'arrière gauche du véhicule automobile, et en conséquence d'une localisation du véhicule prioritaire par rapport au véhicule automobile du conducteur malentendant. 10 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un logigramme du procédé selon l'invention d'identification de sirènes de véhicules prioritaires 15 et d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'au moins un véhicule prioritaire dans un environnement de son véhicule automobile, la figure 2 est une représentation schématique des éléments d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, ces 20 éléments étant montrés les uns à côté des autres dans des positionnements différents de ceux qu'ils occupent sur ou dans le véhicule automobile. En se référant plus particulièrement à la figure 1, la présente invention concerne un procédé d'identification de sirènes de véhicules prioritaires et 25 d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'au moins un véhicule prioritaire dans un environnement de son véhicule automobile. Le procédé comprend une étape d'acquisition 1 d'une bande sonore régnante dans l'environnement. Cette étape est référencée 1 à la figure 1 et se fait à l'aide d'au moins un récepteur sonore référencé la à la figure 2. Cette étape d'acquisition 1 est 30 suivie d'une étape de filtrage 2 qui n'est pas essentielle dans le cadre de la présente invention et qui sera ultérieurement plus précisément décrite. L'étape suivante se fait dans une unité de calcul 3 et se compose d'une étape d'analyse 4, 5 de la bande sonore. Cette étape d'analyse 4, 5 de la bande sonore se décompose en une sous-étape d'analyse 4 spectrale de la bande sonore pour identifier 35 les fréquences remarquables, et d'une sous-étape de comparaison 5 des fréquences acquises de la bande sonore avec des fréquences préalablement mémorisées comme étant associées à une sirène d'un véhicule prioritaire donné, ceci pour chaque type de 5 véhicule prioritaire, ces fréquences étant désignées sous le nom de fréquences fondamentales. Ces fréquences ont été mémorisées dans l'unité de calcul 3 antérieurement à son installation dans le véhicule automobile, mais peuvent être réactualisées par 5 téléchargement en cas de modifications de fréquences de sirènes. Le tableau suivant donne à titre d'exemple non limitatif une liste de fréquences fondamentales : Fréquences fondamentales 420 ± 8 Hz 435 ± 8 Hz 488 ± 8 Hz 516 ± 8 Hz 580 ± 8 Hz 651 ± 8 Hz 732 ± 8 Hz 10 Le signal d'une sirène d'un véhicule prioritaire est caractérisé par l'alternance de deux ou trois fréquences fondamentales. Chaque sirène possède un motif déterminé et normé : - Ambulance 60 cycles/min : 420Hz / 516Hz / 420HÉ silence 1,5s >- Pompiers 25 à 30 cycles/min : 435Hz / 488Hz 15 i> Gendarmerie 50 à 60 cycles/min: 435Hz / 732Hz - Police 50 à 60 cycles/min : 435Hz / 580Hz Le signal de la sirène est composé de ces fréquences fondamentales et de leurs harmoniques et autres multiples entiers de la fréquence fondamentale. Généralement, on peut retrouver jusqu'à la 71ème harmonique, donc remonter au moins 20 jusqu'à la 5ème harmonique. La comparaison est faite, d'une part, entre la ou les fréquences de chaque type de sirène et, d'autre part, les fréquences acquises et extraites de la bande sonore pour identifier si une ou des fréquences acquises et extraites de la bande sonore sont celles d'une sirène d'un véhicule prioritaire donné. 25 En cas d'une alternance de fréquences dans un signal de sirène d'un véhicule prioritaire donné, il peut aussi être vérifié si cette alternance des fréquences est présente dans la succession de fréquences extraites du signal sonore acquis. Il est alors possible d'identifier le type exact de véhicule prioritaire ou d'urgence ayant émis la sirène. 6 Cette comparaison peut être basée sur les fréquences fondamentales et au moins leurs cinq premiers harmoniques. Quand il est détecté que des fréquences d'une sirène d'un véhicule prioritaire donné sont présentes dans la bande sonore, il est effectué une étape d'avertissement 6 5 du conducteur malentendant qu'un véhicule prioritaire circule dans l'environnement de son véhicule. Cela lui permettra de céder le passage aussi vite qu'un conducteur ayant entendu la sirène et réduira le nombre d'accidents, le véhicule prioritaire n'étant pas forcé de s'attendre à ce qu'un conducteur ne lui cède pas le passage. 10 Pour éviter de fausses détections de signaux de sirènes ou pour éviter le déclenchement d'avertissements inutiles, il peut être mis en oeuvre les mesures optionnelles suivantes. Les fréquences acquises peuvent être prises en compte seulement si leur amplitude est supérieure à un seuil minimal, par exemple de 93 décibels. 15 Comme précédemment mentionné, l'étape d'analyse 4, 5 prend en compte au moins une fréquence fondamentale d'une sirène donnée avec au moins ses cinq premiers harmoniques pour établir une comparaison fiable avec des fréquences fondamentales et des harmoniques des sirènes préalablement mémorisées. La ou les fréquences mémorisées des sirènes peuvent ne pas être le seul 20 paramètre de comparaison avec la bande sonore acquise. Il peut être mémorisé une alternance de fréquences et un nombre de cycles par minute de répétitions des fréquences propres à la sirène. Ainsi, il peut n'être pas suffisant que la bande sonore présente deux fréquences typiques d'une sirène mémorisée pour qu'un avertissement soit envoyé au 25 conducteur, mais il est requis alors que l'alternance des fréquences extraites se fasse dans l'ordre mémorisé pour ladite sirène et/ou selon le cycle mémorisé. Afin d'éviter des bruits donnant des fréquences parasites et ne garder que le signal sonore utile, préalablement à l'étape d'analyse 4, 5 de la bande sonore, il peut être effectué un filtrage 2 passe-bande compris entre 400Hz et 7KHz de la bande sonore. Le 30 filtre 2a peut être un filtre passif de topologie RLC ou avec un filtre actif, ces filtres étant bien connus de l'homme du métier. L'étape d'avertissement 6 peut indiquer la provenance de la sirène par rapport au véhicule et le type de véhicule prioritaire associé à la sirène détectée, c'est-à-dire savoir si le véhicule arrive principalement par l'arrière droit ou l'arrière gauche par rapport 35 au véhicule. Une détection à l'avant du véhicule est moins primordiale, étant donné que le conducteur mal entendant voit le véhicule prioritaire arriver. 7 Il peut cependant être judicieux de prévoir une détection latérale, ceci par exemple à un carrefour à angle droit où la visibilité latérale est limitée et le véhicule prioritaire seulement repérable par sa sirène. En se référant aux figures 1 et 2, l'invention concerne un dispositif pour une 5 mise en oeuvre d'un procédé précédemment décrit d'identification de sirènes de véhicules prioritaires et d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'au moins un véhicule prioritaire dans un environnement de son véhicule, ce dispositif étant embarqué à bord du véhicule automobile. Le dispositif comprend au moins un récepteur sonore 1a, avantageusement 10 sous forme d'au moins un microphone, une unité de calcul 3 avec des moyens d'analyse de la bande sonore et des moyens de comparaison des fréquences de la bande sonore avec des fréquences préalablement mémorisées dans des moyens de mémorisation de l'unité de calcul 3 comme étant associées à une sirène d'un véhicule prioritaire donné, ceci pour chaque type de véhicule prioritaire. 15 Le dispositif comprend aussi au moins un élément d'avertissement visuel et/ou vibratoire 9, 7g, 7d du conducteur quand une présence d'un véhicule prioritaire est détectée dans un environnement du véhicule automobile. Les éléments d'avertissement 9, 7g, 7d peuvent revêtir plusieurs aspects. L'élément d'avertissement ou un des éléments d'avertissement peut être apte à émettre 20 un signal lumineux dans un champ de vision du conducteur malentendant. En alternative ou en complément, l'élément d'avertissement ou un des éléments d'avertissement 9, 7g, 7d peut transmettre des vibrations d'un organe 8 du véhicule automobile transmises au conducteur malentendant. A la figure 2, il est montré un voyant lumineux 9 et des moyens de 25 vibration 7d et 7g, d et g étant pour droite et gauche d'un volant 8 de véhicule automobile qui est alors l'organe du véhicule automobile mis en vibration. Ceci n'est pas limitatif et le signal lumineux peut être émis par un ou des voyants lumineux ou être affiché sur un tableau de bord à l'aide d'une icône ou sous forme d'un message textuel affiché sur un écran d'un ordinateur de bord du véhicule 30 automobile. En alternative ou en complément, les moyens de vibration peuvent agir sur le siège au lieu du volant 8 du conducteur malentendant. Le message textuel peut préciser aussi le type de véhicule prioritaire en approche. Dans un mode de réalisation préférentiel, le dispositif peut comprendre au 35 moins deux microphones 1 a en tant que récepteurs sonores disposés respectivement vers l'arrière droit et l'arrière gauche du véhicule automobile. Les microphones 1 a peuvent être positionnés sur le véhicule entre 0,5 et 1,5 mètre du sol. 8 Dans le cas de plusieurs microphones la, il est avantageux qu'au moins un élément d'avertissement présente des moyens de signalisation 7d, 7g d'une provenance de la sirène à l'arrière droit ou l'arrière gauche du véhicule automobile et en conséquence d'une localisation du véhicule prioritaire par rapport au véhicule automobile du conducteur 5 malentendant. Ceci peut être fait en ne faisant vibrer l'organe, par exemple le volant 8, que du côté de provenance du véhicule prioritaire par des moyens de vibration à droite 7d ou à gauche 7g du volant 8. De même, le message affiché peut comprendre la direction de provenance du véhicule prioritaire et l'icône d'avertissement sur le tableau de bord peut 10 être dédoublée à droite ou à gauche ou être associée à une flèche droite ou gauche. Il est possible au conducteur de mettre en veille le dispositif, ceci principalement lors d'un changement de conducteur qui n'est pas malentendant. Dans un cadre plus large, la présente invention peut être intégrée dans un véhicule autonome dans le but d'intégrer aux véhicules la prise en compte des sons et 15 alertes extérieurs par l'approche REVENDICATIONS1. Procédé d'identification de sirènes de véhicules prioritaires et d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'au moins un véhicule prioritaire dans un environnement de son véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'acquisition (1) d'une bande sonore régnante dans 5 l'environnement, une étape d'analyse (4, 5) de la bande sonore comprenant une comparaison (5) des fréquences acquises de la bande sonore avec des fréquences préalablement mémorisées comme étant associées à une sirène d'un véhicule prioritaire donné, ceci pour chaque type de véhicule prioritaire, et, quand il est détecté que des fréquences d'une sirène d'un véhicule prioritaire donné sont présentes dans la bande 10 sonore, une étape d'avertissement (6) du conducteur malentendant qu'un véhicule prioritaire circule dans l'environnement de son véhicule. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les fréquences acquises sont prises en compte seulement si leur amplitude est supérieure à un seuil minimal. 15 3. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'avertissement (6) comprend une émission d'un signal lumineux dans un champ de vision du conducteur malentendant et/ou des vibrations d'un organe (8) du véhicule automobile transmises au conducteur malentendant. 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le signal 20 lumineux est émis par un ou des voyants lumineux ou est affiché sur un tableau de bord ou sous forme d'un message textuel affiché sur un écran d'un ordinateur de bord du véhicule automobile et/ou les vibrations affectent le siège ou le volant (8) du conducteur malentendant. 5. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que l'étape d'avertissement (6) indique la provenance de la sirène par rapport au véhicule et le type de véhicule prioritaire associé à la sirène détectée. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'analyse (4, 5) prend en compte au moins une fréquence fondamentale d'une sirène donnée avec au moins ses cinq premiers harmoniques. 30 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque sirène de véhicule prioritaire, il est mémorisé une ou des fréquences fondamentales propres à la sirène avec une alternance et un nombre de cycles par minute de répétitions des fréquences propres à la sirène. 10 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape d'analyse (4, 5) de la bande sonore, il est effectué un filtrage (2) passe-bande compris entre 400Hz et 7KHz de la bande sonore. 9. Dispositif pour une mise en oeuvre d'un procédé d'identification de sirènes de véhicules prioritaires et d'avertissement d'un conducteur malentendant d'un véhicule automobile d'une présence d'au moins un véhicule prioritaire dans un environnement de son véhicule, caractérisé en ce que le dispositif comprend : - au moins un récepteur sonore (1a), - une unité de calcul (3) avec des moyens d'analyse de la bande sonore et des moyens de comparaison des fréquences de la bande sonore avec des fréquences préalablement mémorisées dans des moyens de mémorisation de l'unité de calcul (3) comme étant associées à une sirène d'un véhicule prioritaire donné, ceci pour chaque type de véhicule prioritaire, et - au moins un élément d'avertissement visuel et/ou vibratoire (9, 7d, 7g) du conducteur quand une présence d'un véhicule prioritaire est détectée dans un environnement du véhicule automobile. 10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux microphones (1 a) disposés respectivement vers l'arrière droit et l'arrière gauche du véhicule automobile, ledit au moins un élément d'avertissement présentant des moyens de signalisation (7d, 7g) d'une provenance de la sirène à l'arrière droit ou l'arrière gauche du véhicule automobile et en conséquence d'une localisation du véhicule prioritaire par rapport au véhicule automobile du conducteur malentendant.