ITBO20130716A1 - Dispositivo di traduzione portatile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO DI TRADUZIONE PORTATILE”

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di traduzione portatile.

In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, ma non esclusiva applicazione, nelle attività di prima assistenza di persone bisognose che non conoscono le lingue più diffuse, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Attualmente non esistono dispositivi o strumenti di traduzione simultanea costruiti ad hoc che permettano di risolvere i problemi di comunicazione che nascono dalla mancanza di una lingua comune tra una persona bisognosa di assistenza o soccorso ed un operatore di un corpo di forze dell’ordine o di vigilanza, un operatore di un centro di prima accoglienza o un operatore sanitario di un pronto soccorso. Si pensi ad esempio, alle polizie di frontiera e le capitanerie di porto oppure al personale di accettazione di un pronto soccorso che vengono spesso a contatto con profughi o clandestini delle più svariate nazionalità. Gli unici dispositivi o strumenti di traduzione simultanea esistenti necessitano di un collegamento ad internet per avere accesso ai traduttori automatici on-line più conosciuti, e quindi non sono usabili ovunque in modo pratico e veloce.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un dispositivo di traduzione portatile, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione viene fornito un dispositivo di traduzione portatile secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra, secondo una vista prospettiva, il dispositivo di traduzione portatile realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

- la figura 2 illustra il dispositivo della figura 1 secondo una ulteriore forma di attuazione dell’invenzione;

- le figure 3 e 4 illustrano il dispositivo di traduzione portatile secondo una ulteriore forma di attuazione dell’invenzione;

- le figure 5 e 6 illustrano il dispositivo di traduzione portatile secondo una ulteriore forma di attuazione dell’invenzione; e

- le figure 7 e 8 illustrano, in due diversi momenti di funzionamento, un sistema di traduzione simultanea formato da due dispositivi di traduzione della figura 1.

Nella figura 1, con 1 è genericamente indicato, nel suo complesso, il dispositivo di traduzione portatile della invenzione. Il dispositivo 1 comprende un corpo di supporto 2 di forma oblunga e presentante una prima porzione di estremità 3, la quale è a forma di U in modo tale da essere indossabile su un orecchio 4 di una persona, che è raffigurata solo con la propria testa e che verrà chiamata qui di seguito utente 5, una porzione centrale 6 a forma di L ed una seconda porzione di estremità 7 unita al ramo minore 6a della porzione centrale 6 in modo da disporsi vicino alla bocca 8 dell’utente 5 quando la porzione di estremità 3 è indossata sull’orecchio 4.

Il dispositivo 1 comprende un auricolare 9 fissato in corrispondenza della porzione di estremità 3 per disporsi all’ingresso del condotto uditivo dell’orecchio 4 e due microfoni 10 e 11 disposti contrapposti sulla porzione di estremità 7 in modo tale che il microfono 10 sia rivolto verso la bocca 8 per ricevere la voce dell’utente 5 e fornire un rispettivo segnale audio di ingresso, e che il microfono 11 sia rivolto verso l’esterno per ricevere la voce di un’altra persona, non illustrata e chiamata qui di seguito interlocutore, posta di fronte all’utente 5 e fornire un rispettivo segnale audio di ingresso. Il dispositivo 1 comprende inoltre un altoparlante 12 montato sul corpo di supporto 2, in particolare sul ramo minore 6a della porzione centrale 6, in modo da essere udibile dall’interlocutore.

Il corpo di supporto 2 è parzialmente cavo per alloggiare una piccola scheda elettronica 13. In particolare, la scheda elettronica 13 è alloggiata all’interno della porzione centrale 6 e comprende una memoria 14 per memorizzare stringhe di caratteri relative a parole e/o frasi in almeno due lingue, cioè quelle parlate dall’utente 5 e dall’interlocutore, ed un microcontrollore 15 interfacciato alla memoria 14, ai microfoni 10 e 11, all’auricolare 9 e all’altoparlante 12 e configurato per elaborare i segnali audio di ingresso sulla base delle stringhe memorizzate e fornire un segnale audio di uscita da riprodurre con l’auricolare 9 o l’altoparlante 12. La scheda elettronica 13 comprende inoltre un modulo bluetooth 16 interfacciato con il microcontrollore 15 e necessario per una particolare modalità di funzionamento del dispositivo 1, che verrà spiegata più avanti nel presente documento.

Il dispositivo 1 comprende inoltre una pluralità di pulsanti posti nella porzione centrale 6 e interfacciati con il microcontrollore 15 per permettere all’utente 5 di controllare il funzionamento del dispositivo 1. Tali pulsanti comprendono un pulsante 17 per accendere/spegnere il dispositivo 1, una coppia di pulsanti 18 per regolare il volume dell’auricolare 9, un pulsante 19 per selezionare la lingua di ascolto nell’auricolare 9 ed un pulsante 20 per selezionare il verso di traduzione tra le due lingue. Nel caso in cui la memoria 14 contenga stringhe in più di due lingue, il microcontrollore 15 è configurato per acquisire la selezione della lingua di interlocutore sempre tramite il pulsante 19, secondo tecniche note di selezione di menù tramite feedback audio ricevuto sull’auricolare 9.

Il dispositivo 1 comprende, infine, un una batteria interna (non illustrata) per l’alimentazione elettrica della scheda elettronica 13 e dei componenti audio 9-12 ed un’interfaccia USB 21 collegata con il microcontrollore 15 per immettere dati nella memoria 14 e per ricaricare la batteria.

Il microcontrollore 15 è configurato per effettuare, sulla base delle stringhe memorizzate nella memoria 14 e della lingua di ascolto selezionata, un riconoscimento vocale sul segnale audio di ingresso fornito dal microfono 10 o dal microfono 11 per ottenere una corrispondente stringa, una traduzione di una stringa da una lingua all’altra, ed una sintesi vocale di una stringa tradotta per ottenere un corrispondente segnale audio di uscita da riprodurre con l’auricolare 9 o con l’altoparlante 12.

In particolare, il microcontrollore 15 è configurato per commutare la riproduzione del segnale audio di uscita tra l’auricolare 9 e l’altoparlante 12 e commutare il riconoscimento vocale tra il segnale audio di ingresso fornito dal microfono 10 e il segnale audio di ingresso fornito dal microfono 11, in funzione del verso di traduzione selezionato col pulsante 20. Più in dettaglio, quando il verso di traduzione selezionato è quello dalla lingua dell’utente alla lingua dell’interlocutore, allora viene eseguito il riconoscimento vocale del segnale audio di ingresso fornito dal microfono 10 per acquisire la voce dell’utente, ed il segnale audio di uscita verrà riprodotto mediante l’auricolare 9. Invece, quando il verso di traduzione selezionato è quello opposto, allora viene eseguito il riconoscimento vocale del segnale audio di ingresso fornito dal microfono 11 per acquisire la voce dell’interlocutore, ed il segnale audio di uscita verrà riprodotto mediante l’altoparlante 12.

Si supponga, a titolo di esempio, che in uso la lingua dell’utente sia l’italiano e la lingua dell’interlocutore sia l’arabo. L’utente 5 seleziona, premendo una o più volte il pulsante 19, la lingua italiana come lingua di ascolto Il dispositivo 1 conferma la selezione riproducendo la parola “italiano” tramite l’auricolare 9. Il pulsante 19 viene eventualmente utilizzato per selezionare la lingua dell’interlocutore. Poi, l’utente 5 seleziona, premendo una o più volte il pulsante 20, il verso di traduzione dall’italiano all’arabo. A questo punto, l’utente 5 può parlare ed il segnale audio fornito dal microfono 10 viene elaborato dal microcontrollore 15 per ottenere una stringa in italiano, tradurre stringa dall’italiano all’arabo e generare il segnale audio da riprodurre con l’altoparlante 12. Quanto l’altoparlante 12 termina la riproduzione della stringa in arabo, l’utente 5 cambia il verso di traduzione premendo il pulsante 20 e attende che l’interlocutore parli. Il segnale audio fornito dal microfono 11 viene elaborato dal microcontrollore 15 per ottenere una stringa in arabo, tradurre stringa dall’arabo all’italiano e generare il segnale audio da riprodurre con l’auricolare 9.

Secondo un’ulteriore forma di attuazione della invenzione illustrata nella figura 2, in cui gli elementi corrispondenti sono indicati con gli stessi numeri e sigle della figura 1, il dispositivo 1 comprende un elemento fonoassorbente 22 di forma sostanzialmente circolare e montato sulla porzione di estremità 7 in modo da essere interposto tra i due microfoni 10 e 11 per attenuare la voce dell’utente 5 in ingresso al microfono 11 e la voce dell’interlocutore in ingresso al microfono 10. In questo modo, quando è l’utente a parlare, il livello del segnale audio fornito dal microfono 10 sarà sensibilmente più alto del livello del segnale audio fornito dal microfono 11, e viceversa quando è l’interlocutore a parlare.

Inoltre, il dispositivo 1 della figura 2 comprende, al posto del pulsante 20 della figura 1, mezzi selettori realizzati mediante software, cioè costituiti per esempio da una porzione del software o firmware di programmazione del microcontrollore 15, oppure mediante hardware, cioè costituiti per esempio da un circuito elettronico (non illustrato) che interfaccia i microfoni 10 e 11 al microcontrollore 15, ed atti a selezionare il verso di traduzione in funzione di un confronto tra i livelli dei segnali audio di ingresso forniti dai microfoni 10 e 11. In particolare, quando il microfono 10 fornisce il segnale audio con il livello più alto, allora viene selezionato il verso di traduzione dalla lingua dell’utente alla lingua dell’interlocutore, e quando invece è il microfono 11 a fornire il segnale audio con il livello più alto, allora viene selezionato il verso di traduzione opposto.

Secondo un’ulteriore forma di attuazione della invenzione illustrata nelle figura 3 e 4, in cui gli elementi corrispondenti sono indicati con gli stessi numeri e sigle della figura 2, il dispositivo 1 differisce da quello della figura 2 per il fatto di comprendere, al posto del microfono 11 e dell’elemento fonoassorbente 22, un altro microfono 23 montato sul corpo di supporto 2 mediante un asta mobile 24 avente un’estremità 24a che porta il microfono 23 stesso e l’altra estremità 24b che è incernierata sul ramo maggiore 6b della porzione centrale 6 del corpo di supporto 2 in modo tale che l’asta 24 possa ruotare tra una posizione di riposo, in cui la maggior parte dell’asta 24 è accostata al ramo maggiore 6b ed il microfono 23 è rivolto verso l’alto (figura 3), ed una posizione operativa, in cui il microfono 23 è rivolto verso l’interlocutore ad una distanza dalla bocca 8 dell’utente 5 tale da non ricevere sostanzialmente la voce dell’utente 5 stesso (figura 4). In altre parole, la distanza tra il microfono 23 nella posizione operativa e la bocca 8 determina un filtraggio spaziale che attenua in modo sensibile la voce dell’utente 5 in ingresso al microfono 23. Il microfono 10 è di tipo a bassa sensibilità in modo tale da rilevare solo la voce dell’utente 5 che ha la bocca 8 è vicina al microfono 10. La selezione del verso di traduzione viene eseguita di mezzi selettori descritti sopra con riferimento alla figura 2.

Secondo una ulteriore forma di attuazione della invenzione illustrata nelle figura 5 e 6, in cui gli elementi corrispondenti sono indicati con gli stessi numeri e sigle della figura 1, il dispositivo 1 differisce da quello della figura 1 per il fatto di comprendere un solo microfono 25 montato sulla porzione di estremità 7, per il fatto che la porzione di estremità 7 è accoppiata al ramo minore 6a della porzione centrale 6 in modo da ruotare tra una prima posizione operativa, in cui il microfono 25 è rivolto verso la bocca 8 dell’utente 5 per riceverne la voce (figura 5), ed una seconda posizione operativa, in cui il microfono 25 è rivolto verso l’esterno per ricevere la voce dell’interlocutore (figura 6), e per il fatto di comprendere, al posto del pulsante 20, almeno un microinterruttore 26 disposto in corrispondenza di una zona di accoppiamento 27 tra la porzione di estremità 7 ed il ramo minore 6a e collegato con il microcontrollore 15 per definire il verso di traduzione in funzione della posizione operativa in cui si trova la porzione di estremità 7. In particolare, quando la porzione di estremità 7 è nella prima posizione operativa, viene selezionato il verso di traduzione dalla lingua dell’utente alla lingua dell’interlocutore, e quando invece la porzione di estremità 7 si trova nella seconda posizione operativa, viene selezionato il verso di traduzione opposto.

Le figure 7 e 8 illustrano un sistema di traduzione 28 comprendente due dispositivi 1a e 1b indossati da due rispettive persone 29a e 29b di due lingue diverse per permettere la traduzione simultanea tra le due lingue durante una conversazione tra le due persone 29a e 29b. Ciascuno dei dispositivi 1a e 1b è lo stesso descritto con riferimento alla figura 1, con la differenza funzionano secondo una modalità master-slave, che è diversa da quella descritta in precedenza (modalità stand-alone), in quanto non prevede l’utilizzo del microfono 11 e dell’altoparlante 12 e, ma prevede una comunicazione bidirezionale tra i dispositivi 1a e 1b tramite i rispettivi moduli bluetooth 16 presenti nelle schede elettroniche 13.

La modalità master-salve verrà descritta qui di seguito con riferimento all’esempio illustrato nelle figure 7 e 8. Si ipotizza che il dispositivo 1a sia impostato come master e il dispositivo 1b sia impostato come slave. La modalità master-slave e lo stato di master o slave di ciascun dispositivo 1a, 1b è selezionabile mediante un’opportuna sequenza e/o combinazione di pressione dei pulsanti 19 e 20.

Con riferimento alla figura 7, quando la persona 29a parla, il microcontrollore 15 del dispositivo 1a (master) esegue il riconoscimento vocale, sulla base delle stringhe memorizzate nella lingua della persona 29a, del segnale audio fornito dal relativo microfono 10, traduce tale stringa nella lingua dell’altra persona 29b, e trasmette via bluetooth la stringa tradotta, indicata con WMtr, all’altro dispositivo 1b. Il dispositivo 1b esegue la sintesi vocale, sulla base delle stringhe memorizzate nella lingua della persona 29b, della stringa WMtr ricevuta per ottenere il segnale audio da riprodurre con il relativo auricolare 9.

Con riferimento alla figura 8, quando la persona 29b parla, il microcontrollore 15 del dispositivo 1b (slave) esegue il riconoscimento vocale, sulla base delle stringhe memorizzate nella lingua della persona 29b, del segnale audio fornito dal relativo microfono 10 e trasmette via bluetooth tale stringa, indicata con WSnotr, all’altro dispositivo 1a. Il dispositivo 1a traduce la stringa WSnotr ricevuta nella lingua della persona 29a ed esegue la sintesi vocale, sulla base delle stringhe memorizzate nella lingua della persona 29a, della stringa tradotta per ottenere il segnale audio da riprodurre con il relativo auricolare 9.

In sostanza, solo il dispositivo 1a, cioè quello impostato come master, esegue la traduzione in entrambi i versi delle stringhe da riprodurre negli auricolari 9 di entrambi i dispositivi 1a e 1b. Quindi, è necessario aggiornare con tutte le lingue che si pensa di utilizzare solo la memoria 14 del dispositivo 1a da usare come master.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di traduzione portatile, comprendente un corpo di supporto (2), il quale è parzialmente cavo e presenta una prima porzione di estremità (3) indossabile su un orecchio (4) di una persona (5) ed una seconda porzione di estremità (7) atta a disporsi vicino alla bocca (8) della persona (5) quando la prima porzione di estremità (3) è indossata, un auricolare (9) fissato in corrispondenza della prima porzione di estremità (3) per disporsi all’ingresso del condotto uditivo, almeno un microfono (10, 11; 10, 23; 25) disposto sulla seconda porzione di estremità (7) per ricevere la voce della persona (5), mezzi di memoria (14) alloggiati nel corpo di supporto (2) per memorizzare parole e/o frasi in almeno due lingue, primi mezzi selettori (19) per selezionare la lingua di ascolto, e mezzi di elaborazione e controllo (15) alloggiati nel corpo di supporto (2) e configurati per eseguire, sulla base delle parole e/o frasi memorizzate e della lingua di ascolto selezionata, un riconoscimento vocale su di un segnale audio di ingresso fornito dal microfono (10, 11, 10, 23; 25) in modo da ottenere una corrispondente parola o frase, eseguire una traduzione di una parola o frase da una lingua all’altra, ed eseguire una sintesi vocale di una parola o frase tradotta in modo da ottenere un corrispondente segnale audio di uscita da riprodurre con l’auricolare (9).
2. 2. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 1, e comprendente un altoparlante (12) montato sul corpo di supporto (2) in modo da essere udibile da un’altra persona che si trova di fronte a detta persona (5), e secondi mezzi selettori (20) per selezionare il verso di traduzione tra le due lingue; detti mezzi di elaborazione e controllo (15) essendo configurati per commutare la riproduzione di detto segnale audio di uscita tra detto auricolare (9) e detto altoparlante (12) in funzione del verso di traduzione selezionato.
3. 3. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 2, in cui detta seconda porzione di estremità (7) è accoppiata ad una porzione centrale (6) di detto corpo di supporto (2) in modo da ruotare tra una prima posizione operativa, in cui il microfono (25) è rivolto verso la bocca (8) di detta persona (5) per riceverne la voce, ed una seconda posizione operativa, in cui il microfono (25) è rivolto verso l’esterno per ricevere la voce di detta altra persona; detti secondi mezzi selettori (20) comprendendo almeno un microinterruttore (26) collegato a detti mezzi di elaborazione e controllo (15) disposto in una zona di accoppiamento tra la seconda porzione di estremità (7) e la porzione centrale (6) per definire il verso di traduzione in funzione della posizione operativa in cui si trova la seconda porzione di estremità (7).
4. 4. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 2, e comprendente due microfoni (10, 11) disposti contrapposti su detta seconda porzione di estremità (7) in modo tale che un primo microfono (10) sia rivolto verso la bocca (8) di detta persona (5) per ricevere la voce e fornire un rispettivo primo segnale audio di ingresso e il secondo microfono (11) sia rivolto verso l’esterno per ricevere la voce di detta altra persona e fornire un rispettivo secondo segnale audio di ingresso.
5. 5. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 4, in cui detti secondi mezzi selettori comprendono un pulsante (20) disposto su detta porzione centrale (6) per cambiare il verso di traduzione ad ogni pressione del pulsante (20) stesso, e detti mezzi di elaborazione e controllo (15) sono configurati per commutare il riconoscimento vocale tra detto primo segnale audio di ingresso e detto secondo segnale audio di ingresso in funzione del verso di traduzione selezionato, ed in particolare per eseguire il riconoscimento vocale sul primo segnale audio di ingresso, quando il segnale audio di uscita viene riprodotto con detto auricolare (9), oppure sul secondo segnale audio di ingresso, quando il segnale audio di uscita viene riprodotto con detto altoparlante (12).
6. 6. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 4, e comprendente un elemento fonoassorbente (22) montato su detta seconda porzione di estremità (7) in modo da essere interposto tra detti due microfoni (10, 11) per attenuare la voce di detta persona (5) in ingresso a detto secondo microfono (11) e la voce di detta altra persona in ingresso a detto primo microfono (10).
7. 7. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 2, e comprendente un primo microfono (10) disposto su detta seconda porzione di estremità (7) e rivolto verso la bocca (8) di detta persona (5) per ricevere sostanzialmente solo la voce di detta persona (5) e fornire un rispettivo primo segnale audio di ingresso, ed un secondo microfono (23) per ricevere la voce di detta altra persona e fornire un rispettivo secondo segnale audio di ingresso; il secondo microfono (23) essendo montato su detto corpo di supporto (2) mediante un asta (24) mobile avente un’estremità (24a) che porta il secondo microfono (23) stesso e l’altra estremità (24b) incernierata su una porzione centrale (6) del corpo di supporto (2) in modo tale che l’asta (24) possa ruotare tra una posizione di riposo, in cui la maggior parte dell’asta (24) è accostata ad almeno parte delle porzione centrale (6) ed il secondo microfono (23) è rivolto verso l’alto, ed una posizione operativa, in cui il secondo microfono (23) è rivolto verso detta altra persona ad una distanza dalla bocca (8) di detta persona (5) tale non ricevere sostanzialmente la voce di detta persona (5).
8. 8. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detti secondi mezzi selettori (20) sono parte di detti mezzi di elaborazione e controllo (15) e sono configurati per selezionare il verso di traduzione in funzione di un confronto tra i livelli dei due segnali audio di ingresso.
9. 9. Dispositivo di traduzione secondo la rivendicazione 1, e comprendente un modulo bluetooth (16) alloggiato in detto corpo di supporto (2) e interfacciato a detti mezzi di elaborazione e controllo (15).
10. 10. Sistema di traduzione comprendente un primo ed un secondo dispositivo di traduzione (1a, 1b) in accordo con la rivendicazione 9 e indossabili da una prima persona (29a) che parla una prima lingua e, rispettivamente, da una seconda persona (29b) che parla una seconda lingua; detti mezzi di elaborazione e controllo (15) del primo dispositivo di traduzione (1a) essendo configurati per tradurre nella seconda lingua la parola o frase ottenuta mediante riconoscimento vocale del relativo detto segnale audio di ingresso, trasmettere via bluetooth al secondo dispositivo di traduzione (1b) la parola o frase tradotta, ricevere via bluetooth un’altra parola o frase trasmessa dal secondo dispositivo di traduzione (1b), tradurre la parola o frase ricevuta nella prima lingua e generare il relativo detto segnale audio di uscita mediante sintesi vocale della parola o frase ricevuta; detti mezzi di elaborazione e controllo (15) del secondo dispositivo di traduzione (1b) essendo configurati per ricevere via bluetooth la parola o frase tradotta trasmessa dal primo dispositivo di traduzione (1a), generare il relativo detto segnale audio di uscita mediante sintesi vocale della parola o frase ricevuta, e trasmettere via bluetooth al primo dispositivo di traduzione (1a) la parola o frase ottenuta mediante riconoscimento vocale del relativo detto segnale audio di ingresso.