ES2929414T3 - Dispositivo de asistencia vocal para aplicaciones domóticas - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de asistencia de voz (10) para aplicaciones domóticas comprende un micrófono (18) que se conecta a un primer amplificador (19), un altavoz (20) que se conecta a un segundo amplificador (22), una interfaz de comunicaciones (24) para la conexión a una red de comunicaciones de datos, un microprocesador (12) que está programado para muestrear la señal de audio del micrófono (18) y transmitirla, a través de la interfaz de comunicaciones (24), sobre la red de comunicaciones de datos para su posterior procesamiento, así como como para recibir flujos de audio de la red de comunicaciones de datos en formato digital, convertirlos a formato analógico y reproducirlos en el altavoz (20), y un módulo de alimentación eléctrica (28). El dispositivo (10) está encerrado en una caja (32) que se puede insertar y retener en un marco de soporte de módulos (34) para cajas eléctricas de pared (36), y está provisto de una regleta de alimentación (M2) para la conexión del módulo de alimentación eléctrica (28) a la red eléctrica doméstica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de asistencia vocal para aplicaciones domóticas
La presente invención se refiere a un dispositivo de asistencia vocal para aplicaciones domóticas.
En el sector de la domótica y de los “hogares inteligentes”, en los últimos años se han desarrollado varios dispositivos electrónicos, a los que se hace referencia comúnmente como “asistentes de voz”, que son capaces de recibir consultas o instrucciones orales y de proporcionar respuestas de voz o de ejecutar órdenes (por ejemplo, llevar a cabo reservas o compras en línea, reproducir archivos de audio, etcétera). En algunos casos, dichos dispositivos son incluso capaces de controlar, nuevamente usando órdenes de voz, otros aparatos “ inteligentes” en los hogares, por ejemplo, sistemas de iluminación o calefacción, cerraduras electrónicas y similares, típicamente por medio de estándares de comunicación de tecnología inalámbrica, tales como Zigbee®, Z-Wave® y similares. Típicamente, los dispositivos asistentes de voz convencionales están confinados en una caja de altavoz autónoma, que puede presentar diversas formas o tamaños en función de los componentes integrados y de consideraciones estéticas.
Como componentes principales, incluyen:
- por lo menos un micrófono;
- por lo menos un altavoz;
- una interfaz de comunicaciones de IP (por cable o inalámbrica) para la conexión con internet;
- un microprocesador que está programado para muestrear la señal de audio del micrófono y transmitirla a un servidor dedicado a través de internet, que a continuación convierte el audio en texto y lo procesa, así como para recibir flujos continuos de audio en formato digital desde ese mismo servidor, convertirlos a formato analógico, y reproducirlos por medio de un amplificador en el altavoz.
El servidor de internet convierte los archivos de audio en texto a través de una capa de software de Procesado de Lenguaje Natural (NLP), con la asistencia de un módulo de Voz A Texto (STT). El texto así obtenido, analizado sintácticamente en palabras, es interpretado mediante software para definir la acción que se debe llevar a cabo. De acuerdo con la acción que se debe llevar a cabo, el servidor de internet puede:
- generar localmente una respuesta en formato de texto, convertirla en un archivo de audio digital y enviar este último al dispositivo de asistencia vocal para reproducirlo;
- consultar otro sitio con el fin de obtener la respuesta, y enviarla al dispositivo de asistencia vocal de la misma manera que en el ejemplo anterior;
- generar una orden y enviarla a otro sitio el cual gestionará la orden recibida (por ejemplo, para controlar aparatos “inteligentes” en los hogares, como en los ejemplos citados previamente).
Dichos dispositivos pueden estar provistos de una fuente de alimentación interna o externa que se conecta al suministro de electricidad de la red por medio de un cable de alimentación con un enchufe estándar correspondiente al país en el que se distribuye el dispositivo.
Uno de los inconvenientes de los dispositivos asistentes de voz convencionales tales como los mencionados anteriormente es que disponen de una cobertura de recepción de audio limitada: normalmente, por ejemplo, no es posible interrogar a un dispositivo que se encuentra en una sala diferente o, menos aún, en una planta diferente, aun cuando se encuentre en la misma vivienda.
Para superar dicho inconveniente, algunos sistemas posibilitan la instalación de múltiples dispositivos asistentes de voz en la misma vivienda. En estos casos, los microprocesadores de los diversos dispositivos se programan para reconocer automáticamente el dispositivo más próximo al usuario y habilitarlo para la respuesta, mientras que los otros dispositivos se deshabilitan.
No obstante, la proliferación de dispositivos acarrea problemas de ocupación de espacio y de desorden debido a los cables de alimentación.
Otro de los inconvenientes de los dispositivos convencionales para domótica que están provistos de un micrófono, tales como los que se dan a conocer en los documentos US 2018/005125 A1, Wo 2005/047990 y US 2015/326701 A1, los cuales no obstante no se refieren a dispositivos asistentes de voz, es que, incluso cuando es posible deshabilitar el micrófono pulsando un botón dedicado que silencia el micrófono por medio de software, los mismos son vulnerables a intentos de escuchas clandestinas llevadas a cabo de manera remota por medio de operaciones de piratería informática.
Por lo tanto, la finalidad de la presente invención es proporcionar un dispositivo de asistencia vocal para aplicaciones domóticas que, al tiempo que disfrutando de todas las ventajas y funcionalidades de los asistentes de voz convencionales, solucione los problemas de ocupación de espacio y desorden, especialmente cuando hay múltiples instalaciones, y que sea más seguro contra posibles intentos de escuchas clandestinas.
Esta finalidad y estos y otros objetivos que se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción se alcanzan por medio de un dispositivo de asistencia vocal para aplicaciones domóticas que tiene las características expuestas en la reivindicación adjunta 1, mientras que las reivindicaciones dependientes adjuntas definen otras características de la invención que son ventajosas, aunque secundarias.
A continuación se describirá más detalladamente la invención, en referencia a una forma de realización preferida, aunque no exclusiva, de la misma, que se ilustra a efectos de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista explosionada en perspectiva del dispositivo de asistencia vocal según la invención, en asociación con algunos componentes adicionales que son necesarios para su instalación;
la figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo de asistencia vocal de la figura 1 desde un ángulo diferente;
la figura 3 es una vista en perspectiva del dispositivo de asistencia vocal y de los componentes adicionales de la figura 1 en la configuración ensamblada;
la figura 4 es un diagrama de un circuito del dispositivo de asistencia vocal según la invención.
Haciendo referencia inicialmente al diagrama del circuito de la figura 4, un dispositivo de asistencia vocal 10 según la invención comprende un microprocesador 12 al que están asociadas una memoria flash 14 y una RAM 16. El microprocesador 12 está conectado a un micrófono 18 por medio de un primer amplificador 19, y a un altavoz 20 por medio de un segundo amplificador 22.
Para la conexión con una red de comunicaciones de datos, típicamente internet, el dispositivo 10 está provisto de una interfaz de comunicaciones inalámbricas para redes locales (WLAN) 24.
El microprocesador 12 está programado para muestrear la señal de audio del micrófono 18 y transmitirla a un servidor dedicado a través de internet. De una manera que es intrínsecamente convencional, y que por lo tanto no se describe de forma detallada en la presente descripción, el servidor convierte el audio en texto, lo procesa, y devuelve flujos de audio en formato digital al dispositivo 10. El dispositivo 10 convierte el flujo continuo de audio recibido a formato analógico y lo reproduce en el altavoz 20.
El microprocesador 12 se puede reinicializar usando un interruptor de reinicialización 25.
El dispositivo 10 está provisto, ventajosamente, de un LED de señalización de dos colores 26, que también está conectado funcionalmente al microprocesador 12. El LED 26 está provisto de un primer diodo 26r, por ejemplo, de color rojo, y de un segundo diodo 26g, por ejemplo, de color verde, que están conectados en oposición.
El segundo diodo 26g y el micrófono 18 están conectados respectivamente al microprocesador 12 y al primer amplificador 19 que, a su vez, está conectado al microprocesador 12, por medio de un relé 28.
El relé 28 se puede conmutar por medio de un conmutador, preferentemente un conmutador externo 30 que se puede conectar al dispositivo 10 por medio de una regleta de terminales de control M1, entre:
- una primera posición o modo “activo” (conmutador 30 abierto - posición mostrada con una línea continua en la figura 4), en el que el micrófono 18 se conecta al microprocesador 12 por medio del primer amplificador 19 y el segundo diodo 26g se conecta también al microprocesador 12 para poder emitir, bajo el mando de este último tal como se verá de forma más detallada posteriormente, una luz verde fija o parpadeante, al tiempo que se evita que el primer diodo 26r emita luz, y
- una segunda posición o modo de “confidencialidad” (conmutador 30 cerrado - posición mostrada con una línea de trazos en la figura 4), en el que el micrófono 18 se desconecta físicamente del microprocesador 12 y el primer diodo 26r se conecta a la fuente de alimentación para emitir una luz roja fija, al tiempo que el segundo diodo 26g se desconecta del microprocesador 12 y por lo tanto, no puede ser activado por este último.
El dispositivo 10 comprende además un módulo de alimentación eléctrica 31 que está conectado al suministro de electricidad de la red doméstica a través de una regleta de terminales de suministro de alimentación M2.
Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, el dispositivo 10 está confinado en un soporte de tipo caja 32, que puede ser insertado y retenido en un marco de soporte de módulos 34 para unas cajas eléctricas montadas en la pared, por ejemplo, una caja montada a nivel 36. En el marco de soporte de módulos 34, se puede aplicar una placa decorativa 35, según una manera intrínsecamente convencional.
Preferentemente, tal como se muestra en la figura 3, el dispositivo 10 está conformado y dimensionado para ocupar dos espacios en un marco de soporte de módulos 34 según el estándar de tres módulos operativo en Italia. Para un marco de soporte de módulos 34 con espacio para tres módulos, el tercer espacio puede quedar ocupado por el conmutador 30, o por un conmutador destinado a otras funciones, por una derivación, por un enchufe de red, o similares.
Con vistas a su fijación, el soporte de tipo caja 32 y el marco de soporte de módulos 34 están provistos de medios respectivos de conexión por encaje con clic, tales como unos dientes 40 que están adaptados para acoplarse con y quedar retenidos por unas pestañas elásticas 42 correspondientes, según una manera que es intrínsecamente convencional en el sector.
En la práctica, el dispositivo de asistencia vocal 10 según la invención se puede instalar montado en la pared dentro de una sala, por medio del marco de soporte de módulos 34 y la caja montada a nivel 36 (o una caja montada sobresaliendo de la pared), que pueden ser convencionales.
Gracias a la instalación montada en la pared, el dispositivo 10 pone solución a los problemas de ocupación de espacio y desorden de los sistemas convencionales, especialmente en instalaciones múltiples.
En el modo activo, el dispositivo 10 se activa vocal mediante una palabra de activación enviada por el usuario a través del micrófono 18. El microprocesador 12 está programado para avisar al usuario de que se ha reconocido la palabra de activación, fijando el segundo diodo 26g para mostrar una luz verde fija o parpadeante.
Después de esto, una vez que se ha recibido la solicitud del usuario, el dispositivo 10 se conecta a internet por medio de una interfaz de WLAN 24 y transmite el flujo continuo de audio digital relativo a la solicitud al servidor. El servidor procesará la información recibida según la manera convencional antes descrita.
Por lo tanto, el dispositivo 10 es capaz de llevar a cabo todas las operaciones que son comunes a los asistentes de voz convencionales. En particular, es capaz de recibir solicitudes o instrucciones orales (por ejemplo, realizar reservas o compras en línea, reproducir archivos de audio, etcétera) y responder de manera consiguiente.
Según una ventaja importante de la presente invención, la recepción de audio se puede deshabilitar por medio del conmutador 30, que conmuta el relé 28 para desconectar físicamente el micrófono 18 con respecto al microprocesador 12. Simultáneamente, se activa la luz roja del LED 26, indicando que el dispositivo se encuentra en modo de confidencialidad.
Tal como podrán apreciar los expertos en la materia, dicha funcionalidad convierte el dispositivo 10 en invulnerable a operaciones de piratería informática destinadas a escuchas clandestinas.
La programación del microprocesador 12 para ejecutar las operaciones antes descritas no se expondrán en el presente documento, ya que la misma se sitúa fuera del alcance de la presente invención y forma parte de los conocimientos normales de aquellos versados en la materia.
Se ha descrito una forma de realización preferida de la invención, aunque, evidentemente, aquellos versados en la materia pueden aplicar diversas modificaciones y variaciones dentro del alcance de protección de las reivindicaciones.
En particular, dentro de los límites de sus dimensiones, el dispositivo 10 según la invención podría implementar módulos para controlar sistemas o aparatos “inteligentes” respectivos en el hogar, por ejemplo, sistemas de calefacción, cerraduras electrónicas y similares.
Además, en función de si el mismo está montado a nivel o sobresaliendo de la pared, el dispositivo 10 podría tener dos o más micrófonos con el fin de mejorar la recepción.
Evidentemente, el LED indicativo de dos colores se puede sustituir por otros sistemas de indicación acústicos o luminosos, por ejemplo, un par de LED independientes, un zumbador, etcétera.
Evidentemente, sin afectar al principio general de integración del dispositivo 10 en un soporte de tipo caja que se puede acoplar con y quedar retenido en un marco de soporte de módulos para montaje en pared, la forma y las dimensiones pueden variar ampliamente en función de los componentes integrados y del estándar que esté en vigor en el país en el que esté destinado a usarse el propio dispositivo. Por ejemplo, la forma se puede adaptar para una instalación en una caja montada a nivel con un perfil circular, que se use en la mayoría de los países europeos.
Cuando las características técnicas mencionadas en cualquiera de las reivindicaciones vienen seguidas por caracteres de referencia, esos caracteres de referencia se han incluido con la mera finalidad de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, por consiguiente, dichos caracteres de referencia no tienen ningún efecto limitativo sobre la interpretación de cada uno de los elementos identificados a título de ejemplo por dichos caracteres de referencia.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de asistencia vocal (10) para aplicaciones domóticas, que comprende:
- por lo menos un micrófono (18),
- por lo menos un altavoz (20),
- una interfaz de comunicaciones (24) para su conexión con una red de comunicaciones de datos,
- un microprocesador (12) que está programado para muestrear la señal de audio del micrófono (18) y transmitirla, a través de dicha interfaz de comunicaciones (24), sobre dicha red de comunicaciones de datos para un posterior procesado, así como para recibir flujos continuos de audio desde dicha red de comunicaciones de datos en formato digital, convertirlos a formato analógico, y reproducirlos en dicho altavoz (20), y
- un módulo de alimentación eléctrica (31),
estando dicho dispositivo (10) confinado en un soporte de tipo caja (32) que puede ser insertado y retenido en un marco de soporte de módulos (34) para unas cajas eléctricas montadas en pared (36), y que está provisto de una regleta de terminales de alimentación eléctrica (M2) para la conexión de dicho módulo de alimentación eléctrica (31) a un suministro de electricidad de red doméstica, caracterizado por que dicho micrófono (18) está conectado a un primer amplificador (19), dicho altavoz (20) está conectado a un segundo amplificador (22), y por que dicho dispositivo asistente de voz comprende un dispositivo de conmutación (28) que está interpuesto en su función de conmutación entre dicho micrófono (18) y dicho microprocesador (12), pudiendo el dispositivo de conmutación (28) ser conmutado por medio de un conmutador (30) entre una primera posición, en la que dicho micrófono (18) está conectado físicamente al microprocesador (12) y una segunda posición, en la que dicho micrófono (18) está desconectado físicamente del microprocesador (12) para proteger la privacidad de los usuarios, y por que comprende asimismo unos medios de señalización (26) que están conectados funcionalmente a dicho dispositivo de conmutación (28) con el fin de indicar si está en dicha primera posición o en dicha segunda posición.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha interfaz de comunicaciones es una interfaz inalámbrica (24).
3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho dispositivo de conmutación comprende un relé (28).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por que dichos medios de señalización comprenden un primer diodo emisor de luz (26r) que está adaptado para ser alimentado cuando dicho relé (28) está en dicha segunda posición.
5. Dispositivo según la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que dichos medios de señalización comprenden un segundo diodo emisor de luz (26g), que está adaptado para conectarse a dicho microprocesador (12) cuando dicho relé (28) está en dicha primera posición, estando dicho microprocesador (12) programado para activar dicho segundo diodo emisor de luz (26g) cuando se reconoce una palabra de activación del usuario.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que dichos medios de señalización comprenden un LED de dos colores (26).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que comprende una regleta de terminales de control (M1) para la conexión de un conmutador externo (30) a dicho dispositivo de conmutación (28).
ES19722958T 2018-04-20 2019-04-19 Dispositivo de asistencia vocal para aplicaciones domóticas Active ES2929414T3 (es)

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