EP1512116B9

Method for locating an impact on a surface and device therefor

Abstract

This record has no abstract on file.

EP1512116B9, drawing sheet 1
Sheet 1 of 18

Term

Term ended

Expired 12 June 2023, 3.3 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

26 claims: 28 independent, 0 dependent

  1. 1
    Procédé dans lequel on localise un impact sur une surface (9, 15, 17, 22) appartenant à un objet (5, 3, 16, 18) formant interface acoustique, doté d'au moins un capteur acoustique (6), procédé dans lequel on capte au moins un signal à partir d'ondes acoustiques générées dans l'objet formant interface acoustique (5, 3, 16, 18) par ledit impact et on localise l'impact par traitement dudit signal capté, caractérisé en ce qu' il comporte une étape de reconnaissance au cours de laquelle on compare le signal capté à au moins un signal prédéterminé correspondant au signal qui est capté lorsqu'on génère un impact sur au moins une zone active (10) appartenant à la surface de l'objet formant interface acoustique (5, 3, 16, 18), et on associe l'impact à ladite zone active (10) si le signal capté est suffisamment voisin dudit signal prédéterminé, à l'exclusion d'une comparaison de signaux consistant à comparer les spectres en amplitude du signal capté et d'au moins un signal prédéterminé.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel la surface de l'objet formant interface acoustique comporte plusieurs zones actives (10), et au cours de l'étape de reconnaissance, on compare le signal capté à plusieurs signaux prédéterminés correspondant chacun au signal capté lorsqu'on génère un impact sur une desdites zones actives (10).
  3. 3
    Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel on utilise plusieurs capteurs acoustiques (6) et au cours de l'étape de reconnaissance, on capte un signal pour chaque capteur acoustiques et les signaux captés par les différents capteurs acoustiques sont comparés aux signaux prédéterminés indépendamment les uns des autres.
  4. 4
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on utilise plusieurs capteurs acoustiques (6) et au cours de l'étape de reconnaissance, on capte un signal pour chaque capteur acoustiques et les signaux captés par les différents capteurs acoustiques sont comparés aux signaux prédéterminés différemment les uns des autres.
  5. 5
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on utilise plusieurs capteurs acoustiques (6) mesurant plusieurs grandeurs différentes.
  6. 6
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on utilise au plus deux capteurs acoustiques.
  7. 7
    Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel on utilise un seul capteur acoustique (6).
  8. 8
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape initiale d'apprentissage au cours de laquelle on détermine expérimentalement chaque signal prédéterminé en générant au moins un impact sur chaque zone active (10).
  9. 9
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel chaque signal prédéterminé est un signal théorique.
  10. 10
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au cours de l'étape de reconnaissance, on compare le signal capté audit au moins un signal prédéterminé par intercorrélation.
  11. 11
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel au cours de l'étape de reconnaissance, on compare le signal capté audit au moins un signal prédéterminé par un procédé de reconnaissance choisi parmi une reconnaissance vocale, une reconnaissance de signaux une reconnaissance de forme, et une reconnaissance par réseau neuronal.
  12. 12
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au cours de l'étape de reconnaissance, on associe le signal capté soit à une seule zone active, soit à aucune zone active.
  13. 13
    Procédé selon la revendication 12, dans lequel on associe chaque zone active à une information prédéterminée et lorsqu'on associe l'impact à une zone active, on fait utiliser l'information prédéterminée correspondant à cette zone active par un dispositif électronique.
  14. 14
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, dans lequel la surface (9, 15, 17, 22) de l'objet formant interface acoustique comporte un nombre n de zones actives (10), n étant au moins égal à 2, et l'étape de reconnaissance comprend les sous-étapes suivantes :- on procède à une intercorrélation du signal capté avec lesdits signaux prédéterminés Ri(t), i étant un entier naturel compris entre 1 et n qui désigne une zone active, et on obtient ainsi des fonctions d'intercorrélation Ci (t), - on détermine une zone active j potentiellement activée qui correspond au résultat d'intercorrélation Cj(t) ayant un maximum d'amplitude plus élevée que ceux des autres résultats Ci(t), - on détermine également la distribution D(i) des maxima d'amplitude des résultats d'intercorrélation : D ( i ) = Max Ci ( t ) , - on détermine également la distribution D'(i) des maxima d'amplitude des résultats d'intercorrélation C'i(t) entre Rj(t) et les différents signaux prédéterminés Ri(t) : D ′ ( i ) = Max C ′ i ( t ) , - on détermine si l'impact a été généré sur la zone active j en fonction d'un niveau de corrélation entre les distributions D(i) et D'(i).
  15. 15
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, dans lequel au cours de l'étape de reconnaissance, on traite le signal capté pour en extraire des données représentatives de certaines caractéristiques du signal capté et on compare les données ainsi extraites à des données de référence extraites du signal qui est capté lorsqu'un impact est généré sur chaque zone active.
  16. 16
    Procédé selon la revendication 15, dans lequel au cours de l'étape de reconnaissance, on détermine un code à partir desdites données extraites du signal capté et on compare ce code à une table qui donne une correspondance entre au moins certains codes et chaque zone active.
  17. 17
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel l'objet formant interface acoustique (5, 3, 16, 18) comporte au moins deux zones actives (10) et au cours de l'étape de reconnaissance, on détermine des valeurs de ressemblance représentatives de la ressemblance entre le signal capté et les signaux prédéterminés, on associe l'impact (I) avec plusieurs zones actives adjacentes(R1-R4) correspondant à un maximum de ressemblance, dites zones actives de référence, puis on détermine la position de l'impact (I) sur la surface en fonction des valeurs de ressemblance attribuées aux zones actives de référence(R1-R4).
  18. 18
    Procédé selon la revendication 17, dans lequel on détermine la position de l'impact (I) sur la surface de façon que les valeurs de ressemblance attribuées aux zones actives de référence (R1-R4), correspondent le plus possible à des valeurs de ressemblance théoriques calculées pour lesdites zones actives de référence pour un impact généré dans ladite position sur la surface.
  19. 19
    Procédé selon la revendication 18, dans lequel on détermine la position de l'impact (I) sur la surface de façon que les valeurs de ressemblance attribuées aux zones actives de référence (R1-R4), correspondent le mieux possible à des valeurs de ressemblance théoriques calculées pour lesdites zones actives de référence pour un impact généré dans ladite position sur la surface.
  20. 20
    Procédé selon la revendication 19, dans lequel les valeurs de ressemblance théoriques sont des fonctions de la position de l'impact sur la surface, déterminées à l'avance pour chaque ensemble possible de zones actives de référence (R1-R4).
  21. 21
    Procédé selon la revendication 8, dans lequel on identifie la zone active par comparaison entre la phase des signaux prédéterminés Ri(t) et du signal capté.
  22. 22
    Procédé selon la revendication 21, dans lequel :- lors de la phase d'apprentissage, on calcule la transformée de Fourier R i (ω) = |Ri (ω)|. e j ϕi(ω) de chaque signal acoustique Ri(t) généré par un impact sur la zone active i, où i est un indice compris entre 1 et n, et on ne conserve de cette transformée de Fourier que la composante de phase e j ϕi(ω) , dans les seules bandes de fréquence ω où l'amplitude|Ri(ω)| est supérieure à un seuil prédéterminé, - puis on applique le même traitement à chaque signal acoustique capté S(t) pendant le fonctionnement normal du dispositif.
  23. 23
    Procédé selon la revendication 22, dans lequel Le seuil prédéterminé est égal au maximum de MAX/D et de |B(ω)|, où:- MAX est choisi parmi la valeur maximale des modules |Ri(ω)|, la valeur maximale des modules |Ri(ω)| normalisés chacun en énergie, et la valeur maximale de l'enveloppe de la moyenne des modules |Ri(ω)| normalisés chacun en énergie, - D est une constante, - |B(ω)| est la moyenne de plusieurs spectres de bruit dans l'objet formant interface acoustique, acquis à différents instants.
  24. 24
    Procédé selon la revendication 22 ou la revendication 23, dans lequel pendant le fonctionnement normal du dispositif :- on calcule un produit P i (ω) égal à S'(ω) multiplié par le conjugué de R i '(ω) pour références i = 1 ... n, - puis on normalise les produits P i (ω), - on effectue ensuite la transformée de Fourier inverse de tous les produits P i (ω), et on obtient des fonctions temporelles X i (t), - et on attribue le signal S(t) à une zone active (10) en fonction desdites fonctions temporelles X i (t).
  25. 25
    Procédé selon la revendication 24, dans lequel on attribue le signal S(t) à une zone active (10) en fonction des valeurs maximales desdites fonctions temporelles X i (t).
  26. 26
    Dispositif spécialement adapté pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, destiné à localiser un impact sur une surface (9, 15, 17, 22) appartenant à un objet (5, 3, 16, 18) formant interface acoustique, doté d'au moins un capteur acoustique (6), ce dispositif comprenant des moyens pour capter au moins un signal à partir d'ondes acoustiques générées dans l'objet formant interface acoustique (5, 3, 16, 18) par ledit impact, et des moyens pour localiser l'impact par traitement dudit signal capté, caractérisé en ce qu' il comporte des moyens de reconnaissance adaptés pour comparer le signal capté à au moins un signal prédéterminé correspondant au signal qui est capté lorsqu'on génère un impact sur au moins une zone active (10) appartenant à la surface de l'objet (5, 3, 16, 18), et des moyens pour associer l'impact à ladite zone active (10) si le signal capté est suffisamment voisin dudit signal prédéterminé, à l'exclusion de moyens de reconnaissance adaptés pour comparer des signaux par comparaison des spectres en amplitude du signal capté et d'au moins un signal prédéterminé.
Independent claims26