WO2018185533A1 - Robot écouteur - Google Patents

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WO2018185533A1
WO2018185533A1 PCT/IB2017/052040 IB2017052040W WO2018185533A1 WO 2018185533 A1 WO2018185533 A1 WO 2018185533A1 IB 2017052040 W IB2017052040 W IB 2017052040W WO 2018185533 A1 WO2018185533 A1 WO 2018185533A1
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WO
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user
earphone
robot
several
speaker
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Application number
PCT/IB2017/052040
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English (en)
Inventor
Aymane BAMHAMED
Original Assignee
Bamhamed Aymane
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/60—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
    • H04M1/6033—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers for providing handsfree use or a loudspeaker mode in telephone sets
    • H04M1/6041—Portable telephones adapted for handsfree use
    • H04M1/6075—Portable telephones adapted for handsfree use adapted for handsfree use in a vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008—Manipulators for service tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/80—Head-rests
    • B60N2/879—Head-rests with additional features not related to head-rest positioning, e.g. heating or cooling devices or loudspeakers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2002/905—Details or parts not otherwise provided for the head-rest or seat used as an anchorage point, for an object not covered by groups in B60N, e.g. for a canvas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/04—Supports for telephone transmitters or receivers

Definitions

  • the present invention relates to the field of hands-free kits intended to be interfaced to a mobile phone.
  • This invention offers the user the opportunity to pick up (or hang up) a phone call without having the phone in hand, answer a phone call in confidence, avoid outside noise and have a better sound quality delivered by the electroacoustic transducer.
  • Such an accessory is in the form of a headset (Bluetooth headset) that communicates with the smartphone in radio mode. It therefore has no wire and operates using a built-in battery.
  • Bluetooth-type wireless link registered trademark of Bluetooth SIC, Inc.
  • the Bluetooth specifications provide for the possibility of remote control over a bidirectional wireless link all functions of a mobile phone such as unhooking, hang-up, numbering and navigation in menus and directories, etc.
  • the purpose of this invention is to provide a standalone robot headphone allowing the replacement of the traditional hands free kit to give the car driver or other vehicle the possibility of picking up phone calls with your hands free but also to preserve the confidentiality of conversations.
  • Figure 1 is a view which shows the earpiece robot associated with the user's ear in the deployed position and its location inside a car.
  • Figure 2 is a view that shows the robot earpiece with these three main components: ⁇ headphone-speaker (5), the robotic arm (2) that is associated with the car seat and the camera & 3D sensor (1) which is associated with the rearview mirror of the car.
  • Figure 3 is a view that shows the different components of the robot earpiece.
  • Figure 4 is a view which shows the earphone-speaker (5) in different positions.
  • Figure 5 is a view showing the various components integrated with the earphone-speaker (5).
  • Figures 6 to 9 are views showing the different movements that can be achieved by the servomotors (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28) of the robotic arm (2) of the listener robot.
  • Figure 10 is a view which shows the robotic arm (2) of the earpiece robot in two positions: extended position and folded position.
  • Figure 11 is a view showing the earpiece robot in the deployed and folded position and its location inside a car.
  • Figure 12 is a view which shows the earpiece robot in deployed and folded position, placed in the headrest of a chair for office.
  • Fig. 13 is a view showing the deployment of the earbud robot airbags.
  • Figure 14 is a dive view that shows the robot earpiece with deployed airbags.
  • the listener robot is composed of the following elements:
  • the camera & 3D sensor (1) consists of a night vision camera, infrared LED (10) and a 3D depth sensor. These two components have the function of allowing the robot earpiece to precisely locate the position of the head of the user and more precisely his ear and transmit this data to the computer integrated in the robot earpiece.
  • the 3D sensor camera is able to provide a precise position on the horizontal, vertical and depth axis.
  • the servomotors (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28) provide rotation and translation of the robotic arm (2) and ⁇ headphone-speaker (5).
  • the robotic arm (2) deploys the headphone robot to associate the headphone-speaker (5) and make sure to remain associated with the head of the user.
  • the robotic arm (2) receives the commands from the computer of the listener robot in a wired or wireless manner by means of the Bluetooth module of the printed circuit integrated in the robotic arm (2).
  • the arm (3) is made of lightweight, strong and wear-resistant materials.
  • the microphone (4) which will ensure the transmission of the sound emitted by the user and will be associated with ⁇ headphone-speaker (5).
  • the loudspeaker-speaker (5) composed of an electroacoustic transducer for producing sounds from an electrical signal, a noise reducer active, an earphone pad (7), pressure sensors (6), distance sensors (8) and a noise reducer (9).
  • the pressure sensor (6) integrated in the earphone pad (7) of the earphone-speaker (5) allows it to be associated with the ear of the user with a specific pressure to provide comfort and good insulation when combining the speaker-speaker (5) with the user's ear.
  • the data provided by the pressure sensors improves the monitoring by the robot headphone of the head of the user in case of movement.
  • the accelerometer measures the linear acceleration, serves to transmit the position of the earphone-speaker (5) to have a better accuracy during the deployment and the association of the robot earpiece to the ear of the user .
  • the gyro is used to detect a rotation or angular velocity, is used to transmit the position of ⁇ headphone-speaker (5) to properly position ⁇ headphone-speaker (5) when paired with the ear for better precision.
  • the earphone pad (7) which provides comfort to the user when combining the earphone-speaker (5) to the ear and provides good insulation.
  • the computer consists of a microprocessor, a graphics processor, an audio processor, a power management circuit, a WIFI module and a BLEUTOOTH module.
  • the computer processes the data transmitted by the camera & 3D sensor (1) and the different sensors of the robot earpiece (pressure sensor (6), distance sensor (8), accelerometer and gyrometer) to control the various servomotors ( 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28) of the earpiece robot to reach the user's ear with precision.
  • the computer will be integrated in the same housing as the 3D earphone camera (1).
  • the distance sensors (8) (transmitter and receiver) will be integrated with the speakerphone (5) to enable the headphone robot to accurately detect the distance between the headphone-speaker (5) and the position of the headphone. head of the user.
  • the noise reducer (9) which consists of a laser microphone and a transmitter for reducing noise. It is placed on the outside of the earphone-speaker (5) to reduce noise and prevent others from hearing the sound from the speaker-speaker (5).
  • the MICRO-USB 3.0 port integrated into the robotic arm (2) and the camera & 3D sensor (1) allowing the transfer of data and electrical power.
  • the airbag (11) placed in the arm (3) of the robotic arm (2) which will fill with air during a violent impact to protect the user from possible injury caused by the robot earpiece.
  • the present invention is a listener robot that allows the user to answer a phone call while having the hands free and with the ability to keep the conversation confidential.
  • the listening robot is composed of two parts:
  • the camera & 3D sensor (1) can cling to the rearview mirror or windshield glass if the headset robot is used in a car knowing that the camera & 3D sensor (1) should be oriented towards the top of the car. body of the user.
  • the earpiece robot is installed on a chair or an armchair, we can put the camera & 3D sensor (1) on a table or other support that directs it (ie: the camera & 3D sensor (1)) to the upper part of the user's body.
  • the robotic arm (2) can be hooked to the top of a car seat ( ⁇ headrest, for example) or a chair, in order to bring it as close as possible to the head of the car. user and in order to reach it quickly.
  • the headset robot connects using Bluetooth or WIFI technology to pair with the user's phone when the user is in a car or office chair equipped with a headphone robot.
  • the user's phone and the listener robot Upon receiving the telephone call, the user's phone and the listener robot will establish a two-way connection to be able to send and receive sound, but also to control the user's phone (stall, hang-up, etc.). .
  • the listening robot will automatically detect the position of the user's head on the three horizontal, vertical and depth axes thanks to the data collected by the camera & 3D sensor (1) and transmitted to the computer integrated into the robot earpiece , then the computer built into the robot earpiece will locate the ear of the user using an image processing algorithm.
  • the stall, hang-up and volume control are performed by making hand signals in front of the camera & 3D sensor (1).
  • the computer will process this data and control the robotic arm (2) of the receiver robot towards the position of the user's ear to bring the headphone-speaker (5) closer to the user's ear .
  • the earpiece robot can allow the user to receive and emit sound without obstruction of the ear canal. In this way the user will not be isolated and will remain vigilant to the sounds that surround him.
  • the servomotors (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28) of the robotic arm (2) are controlled by the computer integrated in the robot earpiece and ensure the movements of the robotic arm (2) as shown in the figures 6-9.
  • the robotic arm (2) is capable of translational movements on the horizontal axis, vertical axis and depth (the 3 orthogonal axes), in order to be able to approach the earphone-speaker (5) of the ear of the user quickly and accurately, as shown in Figures 10 to 12.
  • the distance sensors (8) integrated in the earpiece-speaker (5) of the robot earpiece will provide data that will allow to know the distance between the ear of the user and ⁇ headphone-speaker (5) and detect possible movements of the user's head.
  • the listener robot tracks the position of the user's ear by combining the data sent by the camera & 3D sensor (1), the distance sensors (8), the accelerometer and the gyrometer that will be processed by the computer built into the robot earpiece.
  • the computer will control the robotic arm (2) to track the position of the user's ear, and correct the data transmitted to the servomotors (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28) robotic arm (2).
  • the built-in accelerometer and gyrometer on the earphone-speaker (5) will transmit the data to the computer of the earpiece robot, allowing it to properly adjust the earphone-speaker (5) to the microphone (4). ) in the correct position, aim it towards the mouth of the user in order to collect a sound of good quality and to reduce the interferences.
  • the noise reducers (9) placed on the outside of the earphone-speaker (5) (as shown in Figure 3 and 4) allow the user to reduce noise and also prevent the sound emitted by ⁇ earphone-speaker (5) to spread to ensure a confidentiality of the call.
  • the noise reducer (9) will emit a wave opposite to that emitted by the electroacoustic transducer from the earphone-speaker (5) to the outside to prevent the wave emitted by the electroacoustic transducer of the earphone from spreading. .
  • the listener robot may allow the user to receive and emit sound by having a headphone-speaker (5) associated with his or her ear. In this way the user will keep the conversation confidential. Knowing that the listener robot will locate the ear of the user by the same process mentioned above.
  • the robotic arm (2) is capable of translational movements on the horizontal, vertical and depth axis (the 3 orthogonal axes), in order to be able to associate with the headphone-loudspeaker (5) and the user's ear quickly and accurately.
  • the pressure sensors (6) integrated with the earphone-speaker (5) will transmit the data to the computer on the degree of pressure existing between the earphone-speaker (5) and the head of the user. This will allow the headphone robot to maintain a comfortable pressure between the headphone-speaker (5) and the head of the user to enjoy a sound of good quality and confidentiality.
  • the data collected and transmitted by the 3D sensor camera (1), the pressure sensors (6), the accelerometer and the built-in gyrometer to the earphone-speaker (5) and to the computer will allow the headphone robot to monitoring the position of the ear of the user and correcting the data transmitted to the servomotors (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28) of the robotic arm (2).
  • the built-in accelerometer and gyrometer to the earphone-speaker (5) will transmit the data to the computer of the robot earpiece, which will allow it to properly adjust the earphone-speaker (5) to put the microphone (4). ) in the correct position, aim it towards the mouth of the user in order to collect a sound of good quality and to reduce the interferences.
  • the user of the headphone robot can then pick up the phone call with a simple gesture of the hand.
  • the camera & 3D sensor (1) and robotic arm (2) can be powered with electricity by a rechargeable battery via the MICRO-USB 3.0 port, or via an external power source as in the case where the robot is integrated at the seat of a car for example.
  • the earpiece robot will be equipped with an airbag protection system in case of accident to protect the user if the robot earpiece is placed in a vehicle.
  • the airbag system (11) is triggered by the computer of the earpiece robot which detects a possible impact on the vehicle, thanks to the accelerometer and the gyrometer integrated in the robot earpiece and controls the triggering of airbags to protect the user of the robot earpiece of a possible shock caused the robotic arm (2) or ⁇ earphone-speaker (5) as shown in Fig 16 and 17. In this way, it eliminates possible risk of injury by percussion with the robot earpiece.
  • the present invention relates to a robot hands-free kits for interfacing to a mobile phone.
  • the headphone robot detects the position of the user's ear with the data provided by the 3D sensor camera (1). Subsequently, it deploys the robotic arm to associate the earphone-speaker (5) to the ear of the user or bring it closer to the ear of the user.
  • Pressure sensors (6) or laser distance sensors (8) integrated into the earphone-speaker (5) as well as the camera & 3D sensor (1) allow the headphone robot to follow the movements of the head of the user.
  • the pressure sensors (6) or the laser distance sensors (8) improve the quality of the sound transmitted to the user by maintaining a comfortable pressure between the headphone-speaker (5) and the head of the loudspeaker. user and observing a comfortable distance between the headphone-speaker (5) and the user.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Robotics (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un robot kits mains libres destiné à être interfacé à un téléphone portable. Le robot écouteur détecte la position de l'oreille de l'utilisateur grâce aux données fournies par la caméra & capteur 3D (1). Par la suite, il déploie le bras robotique pour associer l'écouteur-haut-parleur (5) à l'oreille de l'utilisateur ou le rapprocher de l'oreille de l'utilisateur. Les capteurs de pressions (6) ou les capteurs de distance laser (8) intégrés à l'écouteur-haut-parleur (5) ainsi que la caméra & capteur 3D (1) permettent au robot écouteur de faire le suivi des mouvements de la tête de l'utilisateur. Les capteurs de pression (6) ou les capteurs de distance laser (8) permettent l'amélioration de la qualité du son transmis à l'utilisateur en maintenant une pression confortable entre l'écouteur-haut-parleur (5) et la tête de l'utilisateur et en observant une distance confortable entre l'écouteur-haut-parleur (5) et l'utilisateur.

Description

Robot écouteur
Domaine technique auquel se rapporte l'invention
La présente invention se rapporte au domaine des kits mains libres destinés à être interfacés à un téléphone portable. Cette invention offre la possibilité à l'utilisateur de décrocher (ou raccrocher) un appel téléphonique sans avoir le téléphone en main, de répondre à un appel téléphonique en toute confidentialité, d'éviter les nuisances sonores extérieures et d'avoir une meilleure qualité acoustique délivrée par le transducteur électroacoustique.
Etat de la technique antérieure
Un tel accessoire se présente sous la forme d'écouteur (oreillette Bluetooth) qui communique avec le smartphone en mode radio. Il n'a donc pas de fil et fonctionne à l'aide d'une batterie incorporée.
De nouvelles lois sont apparues dans de nombreux pays (France, Espagne, etc.) interdisant aux conducteurs de véhicules (voiture et tout autre type d'automobile) l'utilisation de tout appareil qui bloque le conduit auditif, comme les écouteurs ou les oreillettes Bluetooth lors de la conduite d'un véhicule.
D'autres accessoires se présentent sous la forme d'un boîtier amovible autonome, comportant tous les éléments et toutes les commandes permettant d'assurer la mise en œuvre des fonctions "mains libres", y compris microphone, haut-parleur et batterie d'alimentation, ainsi que des moyens d'interfaçage avec un téléphone portable distant, par une liaison sans fil de type Bluetooth (marque déposée du Bluetooth SIC, Inc.). Les spécifications Bluetooth prévoient en effet la possibilité de piloter à distance par une liaison sans fil bidirectionnelle toutes les fonctions d'un téléphone portable tels que décrochage, raccrochage, numérotation et navigation dans les menus et les répertoires, etc.
Par rapport à l'oreille Bluetooth l'inconvénient de ce genre d'appareil qui se présente sous la forme d'un boîtier amovible autonome, c'est qu'il produit des sons qui se propagent dans tout le véhicule ce qui peut causer des situations gênantes, et porte atteinte à la confidentialité de la conversation entre l'utilisateur et son correspondant.
But de l'invention
Le but de cette invention est de réaliser un robot écouteur autonome permettant le remplacement du kit mains libres traditionnel pour donner au conducteur de voiture ou autre véhicule la possibilité de décrocher des appels téléphoniques en ayant les mains libres mais aussi de préserver la confidentialité des conversations.
Le but de cette réalisation et de permettre à l'utilisateur de répondre à des appels téléphoniques sans enfreindre les lois en vigueur dans son pays de résidence. Il s'agit notamment de la loi interdisant l'utilisation du téléphone lors de la conduite d'un véhicule et des lois en vigueur depuis quelques années qui interdisent l'utilisation de tout dispositif qui fait obstruction au conduit auditif de son utilisateur (écouteur, oreillette, etc.), lors de la conduite d'une voiture ou tout autre véhicule.
Nomenclature
1. Caméras & capteur 3D.
2. Bras robotique.
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28 Servomoteurs.
3. Bras.
4. Microphone.
5. Ecouteur-haut-parleur.
6. Capteur de pression.
7. Coussinet d'écouteur.
8. Capteur de distance (émetteur et récepteur).
9. Réducteur de bruit.
10. LED infra-rouge.
11. Airbag.
Enoncé des figures
La figure 1 est une vue qui représente le robot écouteur associé à l'oreille de l'utilisateur en position déployée et son emplacement à l'intérieur d'une voiture.
La figure 2 est une vue qui représente le robot écouteur avec ces trois composantes principales : Γ écouteur-haut-parleur (5), le bras robotique (2) qui est associé au siège de la voiture et la caméra & capteur 3D (1) qui est associée au rétroviseur de la voiture.
La figure 3 est une vue qui montre les différentes composantes du robot écouteur.
La figure 4 est une vue qui présente Γ écouteur-haut-parleur (5) dans différentes positions.
La figure 5 est une vue qui montre les différents composants intégrés à Γ écouteur-haut- parleur (5). Les figures 6 à 9 sont des vues montrant les différents mouvements pouvant être réalisés par les servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2) du robot écouteur.
La figure 10 est une vue qui montre le bras robotique (2) du robot écouteur dans deux positions : position déployée et position de repli.
La figure 11 est une vue montrant le robot écouteur en position déployée et de repli et son emplacement à l'intérieur d'une voiture.
La figure 12 est une vue qui montre le robot écouteur en position déployée et de repli, placé dans l'appui-tête d'une chaise pour bureau.
La figue 13 est une vue qui montre le déploiement des airbags du robot écouteur.
La figure 14 est une vue en plongée qui montre le robot écouteur avec les airbags déployés.
Présentation et mode de fonctionnement
Structure et composition
En se référant aux dessins, le robot écouteur est composé des éléments suivants :
• la caméra & capteur 3D (1) est constituée d'une caméra à vision nocturne, LED infra-rouge (10) et d'un capteur de profondeur 3D. Ces deux composants ont pour fonction de permettre au robot écouteur de localiser avec précision la position de la tête de l'utilisateur et plus précisément son oreille et transmettre ces données à l'ordinateur intégré au robot écouteur. La caméra capteur 3D est capable de fournir une position précise sur l'axe horizontal, vertical et de profondeur.
• Les servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) assurent la rotation et la translation du bras robotique (2) et de Γ écouteur-haut-parleur (5).
• Le bras robotique (2) assure le déploiement du robot écouteur pour associer Γ écouteur-haut-parleur (5) et s'assurer de rester associé à la tête de l'utilisateur. Le bras robotique (2) reçoit les commandes de l'ordinateur du robot écouteur de manière câblée ou sans fil grâce au module Bluetooth du circuit imprimé intégré au bras robotique (2).
• Le bras (3) est réalisé de matériaux légers, solides et résistants à l'usure.
• Le microphone (4) qui assurera la transmission du son émis par l'utilisateur et sera associé à Γ écouteur-haut-parleur (5).
• L'écouteur-haut-parleur (5) composé d'un transducteur électroacoustique destiné à produire des sons à partir d'un signal électrique, d'un réducteur de bruit actif, d'un coussinet d'écouteur (7), de capteurs de pression (6), de capteurs de distance (8) et d'un réducteur de bruit (9).
Le capteur de pression (6) intégré au coussinet d'écouteur (7) de Γ écouteur-haut- parleur (5) qui lui permet d'être associé à l'oreille de l'utilisateur avec une pression bien précise pour procurer un confort et une bonne isolation lors de l'association de Γ écouteur-haut-parleur (5) à l'oreille de l'utilisateur. Les données fournies par les capteurs de pression améliorent le suivi par le robot écouteur de la tête de l'utilisateur en cas de mouvement.
L'accéléromètre permet de mesurer l'accélération linéaire, sert à transmettre la position de Γ écouteur-haut-parleur (5) pour avoir une meilleure précision lors du déploiement et de l'association du robot écouteur à l'oreille de l'utilisateur. Le gyromètre permet de détecter une rotation ou vitesse angulaire, sert à transmettre la position de Γ écouteur-haut-parleur (5) pour bien positionner Γ écouteur-haut-parleur (5) lors de l'association avec l'oreille pour une meilleure précision.
Le coussinet d'écouteur (7) qui procure un confort à l'utilisateur lors de l'association de Γ écouteur-haut-parleur (5) à l'oreille et permet une bonne isolation.
L'ordinateur composé d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLEUTOOTH. L'ordinateur assure le traitement des données transmises par la caméra & capteur 3D (1) et les différents capteurs du robot écouteur (capteur de pression (6), capteur de distance (8), accéléromètre et gyromètre) pour commander les différents servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du robot écouteur afin d'atteindre l'oreille de l'utilisateur avec précision. L'ordinateur sera intégré dans le même boîtier que la caméra écouteur 3D (1).
Les capteurs de distance (8) (émetteur et récepteur) seront intégrés à Γ écouteur- haut-parleur (5) pour permettre au robot écouteur de détecter avec précision la distance entre Γ écouteur-haut-parleur (5) et la position de la tête de l'utilisateur. Le réducteur de bruit (9) qui est composé de microphone laser et d'un émetteur servant à réduire les nuisances sonores. Il est placé sur la partie extérieure de Γ écouteur-haut-parleur (5) pour diminuer les nuisances sonores et empêcher que d'autres personnes puissent entendre le son émis par le haut-parleur de Γ écouteur-haut-parleur (5).
Le port MICRO-USB 3.0 intégré au bras robotique (2) et à la caméra & capteur 3D (1) permettant le transfert de données et de la puissance électrique. • L'airbag (11) placé dans le bras (3) du bras robotique (2) qui se remplira d'air lors d'impact violent pour protéger l'utilisateur d'éventuelle blessure causé par le robot écouteur.
• La cartouche d'air remplie de gaz compressé permettra de remplir les airbags en cas d'impact violent.
• Le mécanisme de déclenchement rapide permettant l'ouverture de la cartouche d'air en cas d'impact.
Fonctionnement du robot écouteur.
La présente invention est un robot écouteur qui permet à son utilisateur de répondre à un appel téléphonique tout en ayant les mains libres et avec la possibilité de garder la conversation confidentielle.
Le robot écouteur étant composé de deux parties :
• La caméra & capteur 3D (1) pouvant s'accrocher au rétroviseur ou sur la vitre du pare-brise si le robot écouteur est utilisé dans une voiture sachant que la caméra & capteur 3D (1) doit être orienté vers la partie supérieure du corps de l'utilisateur. Dans le cas où le robot écouteur est installé sur une chaise ou un fauteuil, on peut mettre la caméra & capteur 3D (1) sur une table ou tout autre support qui l'oriente (c'est à dire : la caméra & capteur 3D (1)) vers la partie supérieur du corps de l'utilisateur.
• Le bras robotique (2) pouvant s'accrocher à la partie supérieure d'un siège de voiture (Γ appui-tête, par exemple) ou d'une chaise, dans le but de le rapprocher le plus possible de la tête de l'utilisateur et afin de l'atteindre rapidement.
Le robot écouteur se connecte en utilisant la technologie Bluetooth ou WIFI pour s'associer au téléphone de l'utilisateur quand ce dernier est installé dans une voiture ou sur une chaise de bureau, équipée d'un robot écouteur.
Lors de la réception de l'appel téléphonique, le téléphone de l'utilisateur et le robot écouteur établiront une connexion bidirectionnelle pour pouvoir émettre et recevoir du son, mais aussi pour piloter le téléphone de l'utilisateur (décrochage, raccrochage, etc.).
Par la suite le robot écouteur détectera automatiquement la position de la tête de l'utilisateur sur les trois axes horizontal, vertical et de profondeur grâce aux données recueillies par la caméra & capteur 3D (1) et transmises à l'ordinateur intégré au robot écouteur, ensuite l'ordinateur intégré au robot écouteur localisera l'oreille de l'utilisateur en utilisant un algorithme de traitement d'images. Le décrochage, le raccrochage et la commande du volume sont réalisés en faisant des signes de la main devant la caméra & capteur 3D (1).
Par la suite l'ordinateur traitera ces données et commandera le bras robotique (2) du robot écouteur vers la position de l'oreille de l'utilisateur pour rapprocher Γ écouteur- haut-parleur (5) de l'oreille de l'utilisateur.
Dans cette forme d'utilisation le robot écouteur peut permettre à l'utilisateur de recevoir et émettre du son sans obstruction du conduit auditif. De cette manière l'utilisateur ne sera pas isolé et restera vigilant aux sons qui l'entourent.
Les servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2) sont commandés par l'ordinateur intégré au robot écouteur et assurent les mouvements du bras robotique (2) comme le montre les figures 6 à 9.
Le bras robotique (2) est capable d'effectuer des mouvements de translation sur l'axe horizontal, vertical et de profondeur (les 3 axes orthogonaux), afin de pourvoir approcher Γ écouteur-haut-parleur (5) de l'oreille de l'utilisateur de manière rapide et précise, comme le montrent les figures 10 à 12.
Maintenir Γ écouteur-haut-parleur (5) à une distance de 2 à 5 cm de l'oreille de l'utilisateur pendant toute la période de l'appel même si l'utilisateur bouge sa tête constamment, est essentiel.
Les capteurs de distance (8) intégrés à Γ écouteur-haut-parleur (5) du robot écouteur fourniront des données qui permettront de connaître la distance entre l'oreille de l'utilisateur et Γ écouteur-haut-parleur (5) et de détecter les mouvements éventuels de la tête de l'utilisateur.
Le robot écouteur assure le suivi de la position de l'oreille de l'utilisateur en combinant les données envoyées par la caméra & capteur 3D (1), les capteurs de distance (8), l'accéléromètre et le gyromètre qui seront traitées par l'ordinateur intégré au robot écouteur. L'ordinateur commandera le bras robotique (2) pour réaliser le suivi de la position de l'oreille de l'utilisateur, et corrigera les données transmises aux servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2).
L'accéléromètre et le gyromètre intégrés à Γ écouteur-haut-parleur (5) transmettront les données à l'ordinateur du robot écouteur, ce qui lui permet de bien ajuster Γ écouteur- haut-parleur (5) pour mettre le microphone (4) dans la bonne position, de l'orienter vers la bouche de l'utilisateur afin de recueillir un son de bonne qualité et diminuer les interférences. Les réducteurs de bruit (9) placés sur le côté extérieur de Γ écouteur-haut-parleur (5) (comme le montre la figure 3 et 4) permettent à l'utilisateur de diminuer les nuisances sonore et mais aussi empêcher le son émis par Γ écouteur-haut-parleur (5) de se propager pour garantir une confidentialité de l'appel. Car le réducteur de bruit (9) émettra une onde opposée à celle émise par le transducteur électroacoustique de Γ écouteur-haut-parleur (5) vers l'extérieur pour empêcher l'onde émise par le transducteur électroacoustique de l'écouteur de se propager.
Dans une autre forme d'utilisation, le robot écouteur peut permettre à l'utilisateur de recevoir et émettre du son en ayant Γ écouteur-haut-parleur (5) associé à son oreille. De cette manière l'utilisateur gardera la conversation confidentielle. Sachant que le robot écouteur procédera à la localisation de l'oreille de l'utilisateur par le même procédé cité ci-dessus.
Le bras robotique (2) est capable d'effectuer des mouvements de translation sur l'axe horizontal, vertical et de profondeur (les 3 axes orthogonaux), afin de pourvoir s'associer à Γ écouteur-haut-parleur (5) et à l'oreille de l'utilisateur de manière rapide et précise.
Les capteurs de pression (6) intégrés à Γ écouteur-haut-parleur (5) transmettront les données à l'ordinateur sur le degré de pression existant entre Γ écouteur-haut-parleur (5) et la tête de l'utilisateur. Ce qui permettra au robot écouteur de maintenir une pression confortable entre Γ écouteur-haut-parleur (5) et la tête de l'utilisateur pour pouvoir profiter d'un son de bonne qualité et en toute confidentialité.
Les données recueillies et transmises par la caméra capteur 3D (1), les capteurs de pression (6), l'accéléromètre et le gyromètre intégré à Γ écouteur-haut-parleur (5) et à l'ordinateur permettront au robot écouteur d'assurer le suivi de la position de l'oreille de l'utilisateur et de corriger les données transmises aux servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2).
Maintenir Γ écouteur-haut-parleur (5) en contact avec l'oreille de l'utilisateur avec une pression confortable pendant toute la période de l'appel, même si l'utilisateur bouge sa tête constamment, est essentiel.
L'accéléromètre et le gyromètre intégrés à Γ écouteur-haut-parleur (5) transmettront les données à l'ordinateur du robot écouteur, ce qui lui permettra de bien ajuster Γ écouteur-haut-parleur (5) pour mettre le microphone (4) dans la bonne position, l'orienter vers la bouche de l'utilisateur afin de recueillir un son de bonne qualité et diminuer les interférences. L'utilisateur du robot écouteur pourra par la suite décrocher l'appel téléphonique avec un simple geste de la main.
Dans le cas d'utilisation du robot écouteur dans un fauteuil de bureau (ou chaise) une liaison sans fil sera nécessaire. Dans ce cas, l'ordinateur et une batterie seront intégrés à la caméra & capteur 3D (1). La commande du bras robotique (2) se fera de manière sans fil grâce au module Bluetooth intégré au circuit imprimé intégré dans le bras robotique (2).
La caméra & capteur 3D (1) et le bras robotique (2) pourront être alimentés avec de l'électricité par une batterie rechargeable via le port MICRO-USB 3.0, ou via une source électrique externe comme dans le cas où le robot est intégré au siège d'une voiture par exemple.
Le robot écouteur sera muni d'un système airbag de protection en cas d'accident pour protéger l'utilisateur si le robot écouteur est placé dans un véhicule. Le système airbag (11) est déclenché par l'ordinateur du robot écouteur qui détecte une survenue éventuelle de choc sur le véhicule, grâce à l'accéléromètre et le gyromètre intégré au robot écouteur et commande le déclenchement des airbags afin de protéger l'utilisateur du robot écouteur d'un éventuel choc causé le bras robotique (2) ou Γ écouteur-haut- parleur (5) comme le montre la figue 16 et 17. De cette manière, on élimine d'éventuels risques de blessure par une percussion avec le robot écouteur.
Résumé
La présente invention concerne un robot kits mains libres destiné à être interfacé à un téléphone portable. Le robot écouteur détecte la position de l'oreille de l'utilisateur grâce aux données fournies par la caméra capteur 3D (1). Par la suite, il déploie le bras robotique pour associer Γ écouteur-haut-parleur (5) à l'oreille de l'utilisateur ou le rapprocher de l'oreille de l'utilisateur. Les capteurs de pression (6) ou les capteurs de distance laser (8) intégrés à Γ écouteur-haut-parleur (5) ainsi que la caméra & capteur 3D (1) permettent au robot écouteur de faire le suivi des mouvements de la tête de l'utilisateur. Les capteurs de pression (6) ou les capteurs de distance laser (8) permettent l'amélioration de la qualité du son transmis à l'utilisateur en maintenant une pression confortable entre Γ écouteur-haut-parleur (5) et la tête de l'utilisateur et en observant une distance confortable entre Γ écouteur-haut-parleur (5) et l'utilisateur.

Claims

Revendications
Robot écouteur pour l'interfaçage «main libre» avec un téléphone portable, caractérisé en ce qu'il se compose de trois parties distinctes :
• Le boîtier de la caméra & capteur 3D (1) logeant :
- Une caméra à vision nocturne.
- Un capteur de profondeur 3D.
- Plusieurs LED à infra-rouge (10).
- Un ordinateur composé : d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, d'un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLUETOOTH.
- Une antenne Bluetooth - WIFI.
• Le bras robotique (2) composé de :
- Plusieurs servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28).
- Plusieurs bras (3).
- Un circuit imprimé contenant un module Bluetooth.
- Quatre airbags (11).
• L'écouteur-haut-parleur (5) logeant :
- Un transducteur électroacoustique.
- Un microphone (4).
- Un réducteur de bruit actif.
- Un coussinet d'écouteur (7).
- Plusieurs capteurs de pression (6).
- Plusieurs capteurs de distance (8).
- Plusieurs réducteurs de bruit (9).
- Un accéléromètre.
- Un gyromètre.
Invention selon la revendication 1 caractérisée en ce que Γ écouteur-haut-parleur
(5) est rendu solidaire avec les réducteurs de bruit (9).
Invention selon la revendication 2 caractérisée en ce que les capteurs de distance (8) sont intégrés aux réducteurs de bruit (9).
Invention selon la revendication 1 caractérisée en ce que les capteurs de pression
(6) sont placés dans la face extérieure du coussinet (7).
Invention selon la revendication 1 caractérisée en ce que la caméra & capteur 3D (1) et le bras robotique (2) contiennent un emplacement pour batterie et une batterie.
6. Procédé d'utilisation du robot écouteur caractérisé en ce qu'il contient les étapes suivantes :
- Le robot écouteur établit une connexion Bluetooth ou WIFI bidirectionnelle avec le téléphone de l'utilisateur.
- L'utilisateur décroche l'appel reçu sur son téléphone en faisant signe de la main devant la caméra & capteur 3D (1).
- Le robot écouteur décroche l'appel grâce à la connexion Bluetooth déjà établie avec le téléphone.
- Le robot écouteur détecte la position de la tête de l'utilisateur grâce à la caméra & capteur 3D (1).
- Le robot écouteur détermine la position de l'oreille de l'utilisateur grâce à un algorithme de traitement d'image.
- L'ordinateur commande les servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2) pour associer Γ écouteur-haut-parleur (5) à l'oreille de l'utilisateur.
- L'ordinateur recueille les données fournies par des capteurs de pression (6) intégrés au coussinet (7) dudit écouteur-haut-parleur (5).
- L'ordinateur traite ces données et ajuste les commandes transmises aux servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2) pour avoir une pression confortable entre ledit écouteur-haut-parleur (5) et l'oreille de l'utilisateur permettant de poursuivre la conversation téléphonique avec une liberté de mouvement.
7. Procédé de suivi de l'oreille de l'utilisateur du robot écouteur selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il contient les étapes suivantes :
- L'ordinateur recueille les données fournies par la caméra & capteur (1) et les capteurs de pression (6).
- L'ordinateur traite ces données, détecte les mouvements effectués par l'utilisateur et recalcule la position de l'oreille de l'utilisateur.
- L'ordinateur transmet les commandes aux servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2) pour garder Γ écouteur-haut-parleur (5) associé à l'oreille de l'utilisateur.
- Le processus est réitéré jusqu'à la fin de l'appel.
8. Procédé d'utilisation du robot écouteur sans obstruction du conduit auditif caractérisé en ce qu'il contient les étapes suivantes :
- Le robot écouteur établit une connexion Bluetooth ou WIFI bidirectionnelle avec le téléphone de l'utilisateur.
- L'utilisateur décroche l'appel sur son téléphone en faisant signe de la main devant la caméra & capteur 3D (1). - Le robot écouteur décroche l'appel grâce à la connexion Bluetooth déjà établie avec le téléphone.
- Le robot écouteur détecte la position de la tête de l'utilisateur grâce à la caméra & capteur 3D (1).
- Le robot écouteur détermine la position de l'oreille de l'utilisateur grâce à un algorithme de traitement d'image.
- L'ordinateur commande les différents servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) inclus dans le bras robotique (2) pour approcher Γ écouteur-haut- parleur (5) de l'oreille de l'utilisateur.
- L'ordinateur recueille et traite les données des capteurs de distance (8) intégrés à Γ écouteur-haut-parleur (5) afin de maintenir une distance de 2 à 5 cm entre Γ écouteur-haut-parleur (5) et la tête de l'utilisateur.
9. Procédé de suivi de l'oreille de l'utilisateur par le robot écouteur sans obstruction du conduit auditif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il contient les étapes suivantes :
- L'ordinateur recueille et traite les données fournies par la caméra & capteur (1) et les capteurs de distance (8).
- L'ordinateur détecte les mouvements effectués par l'utilisateur et recalcule la position de l'oreille de l'utilisateur.
- L'ordinateur transmet les commandes aux servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28) du bras robotique (2) pour garder Γ écouteur-haut-parleur (5) orienté vers l'oreille de l'utilisateur et maintenir une distance de 2 à 5 cm.
- Le processus est réitéré jusqu'à la fin de l'appel.
10. Robot écouteur pour l'interfaçage «main libre» avec un téléphone portable, caractérisé en ce qu'il se compose de trois parties distinctes :
• Le boîtier de ladite caméra & capteur 3D (1) logeant :
- une caméra à vision nocturne.
- un capteur de profondeur 3D.
- Plusieurs LED à infra-rouge (10).
- Un ordinateur composé : d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLUETOOTH.
- Une antenne Bluetooth -WIFI.
• Le bras robotique (2). est composé de :
- Plusieurs servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28).
- Plusieurs bras (3).
- Un circuit imprimé contenant un module Bluetooth.
- Quatre airbags (11).
• Ledit écouteur-haut-parleur (5) logeant : - Un transducteur électroacoustique.
- Un microphone (4).
- Un réducteur de bruit actif.
- Un coussinet d'écouteur (7).
- Plusieurs capteurs de distance (8).
- Plusieurs réducteurs de bruit (9).
- Un accéléromètre.
- Un gyromètre.
11. obot écouteur pour l'interfaçage «main libre» avec un téléphone portable, caractérisé en ce que il se compose de trois parties distinctes :
• Le boîtier de ladite caméra & capteur 3D (1) logeant :
- Une caméra à vision nocturne.
- Un capteur de profondeur 3D.
- Plusieurs LED à infra-rouge (10).
- Un ordinateur composé : d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, d'un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLUETOOTH.
- Une antenne Bluetooth -WIFI.
• Le bras robotique (2). composé de :
- Plusieurs servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28).
- Plusieurs bras (3).
- Un circuit imprimé contenant un module Bluetooth.
- Quatre airbags (11).
• L'écouteur-haut-parleur (5) logeant :
- Un transducteur électroacoustique.
- Un microphone (4).
- Un réducteur de bruit actif.
- Un coussinet d'écouteur (7)
- Une pluralité de capteurs de pression (6).
- Une pluralité de réducteurs de bruit (9).
- Un Accéléromètre.
- Un Gyromètre.
12. Robot écouteur pour l'interfaçage «main libre» avec un téléphone portable, caractérisé en ce que il se compose de trois parties distinctes :
• Le boîtier de ladite caméra & capteur 3D (1) logeant :
- Une caméra à vision nocturne.
- Plusieurs LED à infra-rouge (10). - Un ordinateur composé : d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, d'un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLUETOOTH.
- Une antenne Bluetooth -WIFI.
• Le bras robotique (2). composé de :
- Plusieurs servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28).
- Plusieurs bras (3).
- Un circuit imprimé contenant un module Bluetooth.
- Quatre airbags (11).
• L'écouteur-haut-parleur (5) logeant :
- Un transducteur électroacoustique.
- Un microphone (4).
- Un réducteur de bruit actif.
- Un coussinet d'écouteur (7)
- Plusieurs capteurs de distance (8).
- Plusieurs réducteurs de bruit (9).
Robot écouteur pour l'interfaçage «main libre» avec un téléphone portable, caractérisé en ce que il se compose de trois parties distinctes :
• Le boîtier de ladite caméra & capteur 3D (1) logeant :
- Une caméra à vision nocturne.
- Plusieurs LED à infra-rouge (10).
- Un ordinateur composé : d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, d'un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLUETOOTH.
- Une antenne Bluetooth -WIFI.
• Le bras robotique (2). composé de :
- Plusieurs servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28).
- Plusieurs bras (3).
- Un circuit imprimé contenant un module Bluetooth.
- Quatre airbags (11).
• L'écouteur-haut-parleur (5) logeant :
- Un transducteur électroacoustique.
- Un microphone (4).
- Un réducteur de bruit actif.
- Un coussinet d'écouteur (7).
- Une pluralité de capteurs de pression (6).
- Plusieurs réducteurs de bruit (9).
14. Robot écouteur pour l'interfaçage «main libre» avec un téléphone portable, caractérisé en ce que il se compose de trois parties distinctes :
• Le boîtier de ladite caméra & capteur 3D (1) logeant :
- Un capteur de profondeur 3D.
- Un ordinateur composé : d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, d'un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLUETOOTH.
- Une antenne Bluetooth -WIFI.
• Le bras robotique (2). composé de :
- Plusieurs servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28).
- Plusieurs bras (3).
- Un circuit imprimé contenant un module Bluetooth.
- Quatre airbags (11).
• L'écouteur-haut-parleur (5) logeant :
- Un transducteur électroacoustique.
- Un microphone (4).
- Un réducteur de bruit actif.
- Un coussinet d'écouteur (7).
- Plusieurs capteurs de distance (8).
- Plusieurs réducteurs de bruit (9).
- Un Accéléromètre.
- Un Gyromètre.
15. Robot écouteur pour l'interfaçage «main libre» avec un téléphone portable, caractérisé en ce que il se compose de trois parties distinctes :
• Le boîtier de ladite caméra & capteur 3D (1) logeant :
- Un capteur de profondeur 3D.
- Un ordinateur composé : d'un microprocesseur, d'un processeur graphique, d'un processeur audio, d'un circuit de gestion de puissance, d'un module WIFI et d'un module BLUETOOTH.
- Une antenne Bluetooth -WIFI.
• Le bras robotique (2). composé de :
- Plusieurs servomoteurs (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28).
- Plusieurs bras (3).
- Un circuit imprimé contenant un module Bluetooth.
- Quatre airbags (11).
• L'écouteur-haut-parleur (5) logeant :
- Un transducteur électroacoustique.
- Un microphone (4). - Un réducteur de bruit actif.
- Un coussinet d'écouteur (7).
- Plusieurs capteurs de pression (6).
- Plusieurs réducteurs de bruit (9).
- Un Accéléromètre.
- Un Gyromètre.
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