用于眼科裝置的非接觸式用戶接口的制作方法
【專利說明】用于眼科裝置的非接觸式用戶接口
[0001]本發明涉及用于眼科裝置的非接觸式用戶接口，并且具體地講，涉及能夠識別姿態命令和/或語音命令以用于控制眼科設備的至少一個單元的眼科設備。
[0002]發明背景
[0003]在眼科手術、眼科治療和眼科診斷領域中，采用包括由裝置使用者控制的多個部件和單元的裝置。常規地，這種控制通過用戶接口來進行，例如鍵盤、觸摸屏、控制桿等。在進行手術之前，操作者(例如眼科醫師)對手消毒并且穿上無菌衣服和手套，以便保護患者以防感染。
[0004]由于眼科醫師不得不接觸用戶接口以操作和控制裝置，因此裝置自身也需要消毒。例如，就每個手術而言，可利用無菌透明箔清潔和/或覆蓋裝置，該無菌透明箔在手術之后被移除。然而，這種無菌覆蓋物妨礙對裝置的觀察，并且具體地講妨礙對裝置用戶接口的觀察。
【發明內容】
[0005]因此，本發明的目的在于提供一種眼科設備，所述眼科設備能夠以簡單的方式進行操作，同時處于無菌環境中。
[0006]此目的通過如獨立權利要求中所要求的本發明得以解決。優選的實施例由從屬權利要求限定。
[0007]根據本發明的一方面，提供了一種用于激光眼科手術的眼科設備，所述眼科設備包括被構造用于檢測和識別眼科設備使用者的姿態命令和/或語音命令的命令識別單元。所述設備還包括至少一個受控單元和控制器，所述至少一個受控單元被構造用于接收控制信號并且被構造用于基于所接收的控制信號來改變狀態，所述控制器被構造用于基于所識別的姿態命令和/或語音命令來產生控制信號并且將控制信號傳送到所述至少一個受控單元。這種眼科設備的優勢在于其表面不需要針對激光眼科手術進行消毒，因為操作者不得接觸設備的表面。
[0008]根據另一方面，所述眼科設備可還包括被構造用于存儲與姿態數據和/或語音數據相關的一個或多個命令的存儲器。
[0009]根據本發明的另一方面，命令識別單元可包括被構造用于檢測眼科設備的操作者的姿態和/或語音的檢測單元、被構造用于評估所檢測姿態和/或語音并且產生分別代表所評估的姿態和/或語音的姿態數據和/或語音數據的評估單元、以及被構造用于確定與姿態數據和/或語音數據相關的命令的決策單元。這種命令識別單元能夠識別一個或多個命令以用于以用戶非常方便的方式來控制受控單元，因為用戶不必釋放他/她的手中的任何器械來執行眼科設備的控制。
[0010]根據本發明的一個方面，檢測單元被聯接到相機、運動傳感器、麥克風、紅外檢測器、射頻識別(RFID)檢測器、藍牙收發器、全球定位系統(GPS)和差分全球定位系統(DGPS)中的至少一個。
[0011]根據另一方面，所述至少一個受控單元可包括激光單元、顯微鏡、以及用于激光眼科手術的患者的部分或整個床中的至少一個。
[0012]根據本發明的另一方面，所述眼科設備可還包括被構造用于啟動命令識別單元和/或控制器的腳踏開關。
[0013]根據本發明的另一方面，所述眼科設備還可包括安全單元，所述安全單元被構造用于基于操作者作出的表達、操作者身體部分的形式、和/或操作者佩戴的可佩戴物體來識別眼科設備的操作者。
[0014]根據本發明的一個方面，存儲器還被構造用于存儲與眼科設備的每個操作者相關的語言簡檔、語音簡檔、身體部分簡檔和/或一個或多個可佩帶物體識別符，并且安全單元被構造用于基于將操作者作出的表達、操作者的身體部分的形式和/或由操作者佩戴的可佩戴物體與所存儲的簡檔和/或識別符進行比較來確定操作者。
【附圖說明】
[0015]下文基于附圖來更詳細地描述本發明，其中:
[0016]圖1示意性地示出了根據一個實施例的眼科設備的部件和單元，并且
[0017]圖2示意性地示出了根據一個實施例的眼科設備的另外的元件，所述另外的元件可被包括在命令識別單元內或聯接到命令識別單元。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出了根據本發明的一個實施例的眼科設備的示意圖。眼科設備為用于眼科手術、治療和/或診斷的任何類型的裝置。例如，眼科設備可為飛秒激光(FS激光)裝置、準分子激光(EX激光)裝置、形成FS-和EX-激光裝置的組合的裝置、或者眼手術或治療(例如LASIK治療(LASIK:激光原位角膜磨削術))期間所采用的任何其他裝置。
[0019]眼科設備10包括至少一個受控單元20。根據圖1，示出了由參考標號20a、20b至20η指示的多個受控單元，其在本文稱為受控單元20。然而，本發明不限于圖中所示的受控單元的數目，而是包括手術或治療所需的任何數目的受控單元。
[0020]受控單元20為可由操作者控制的眼科設備10的部件。根據該實施例，控制包括利用致動器(未示出)移動、改變、微調受控單元20或者由操作者設定可調節參數。受控單元20的示例為動力單元、激光源、光源、聚焦光學器件、掃描部件、顯微裝置、測量裝置(例如，厚度計)、平視顯示器、患者所躺或所坐的檢查桌或床(包括頭部部分、主體部分和擱腳板)等。另外的受控單元可為其患者管理程序或部分，例如菜單。
[0021]因此，受控單元是指眼科設備的任何部件，所述部件可被移動、操縱、調整、接通和斷開、并且/或者具有由操作者設定的參數值。
[0022]受控單元20經由例如眼科設備的總線系統或總線接口聯接到控制器30。控制器30為受控單元20中的每一個產生控制信號，例如用于致動馬達或其他致動器的信號、接通和斷開眼科設備的電源和/或受控單元的獨立電源的信號、將受控單元從一個狀態切換到另一個狀態的信號、設定特定參數(例如激光輻射的強度、傳感器的敏感度等)的信號。
[0023]根據本發明，眼科設備還包括命令識別單元40，所述命令識別單元40檢測和識別眼科設備操作者的姿態命令和/或語音命令。姿態命令為任何姿態，即，手、臂、頭、眼睛或操作者身體的其他部分的運動，以指示用于控制眼科設備及其部件的特定控制命令。例如，操作者可利用他或她的手指執行特定姿態，所述姿態由命令識別單元40檢測并且被識別為對應于受控單元20的特定操作的特定姿態。另外，語音命令為任何表達，例如，聲音、單詞或者甚至由眼科設備的操作者表述或講出的口頭句子。命令識別單元40將其識別為對應于受控單元20的操作的特定語音命令。
[0024]命令識別單元40不限于識別姿態命令和/或語音命令。其還可識別姿態和語音的組合。例如，操作者以某一方式移動他/她的手指并且說“開”或“關”。命令識別單元40能夠將這兩個命令檢測為組合命令以用于接通和切斷與該姿態相關的特定受控單元20。
[0025]當命令識別單元40已檢測到并且識別出姿態命令和/或語音命令和/或組合命令時，它將相應的信號發送到控制器30。控制器30隨后產生控制信號并且將控制信號傳送到至少一個受控單元20以執行操作者所需的受控單元20的操作。僅作為示例，操作者可作出特定姿態或者可說出一個或多個單詞來移動激光單元，并且可作出另一個姿態和/或表達來移動設備的頭枕。另外的命令可移動激光源、移動光學器件、改變激光強度等。
[0026]為了正確地產生與所識別的姿態命令和/或語音命令相關的控制信號，眼科設備提供存儲器50。存儲器50存儲與姿態數據和/或語音數據相關的命令數據。命令數據可為被指定用于至少一個受控單元20的特定控制命令的任何指示。例如，這種命令數據代表可移動受控單元20的移動、代表可切換受控單元20的切換、或者代表參數化受控單元20的某些參數的調整。
[0027]由命令數據代表的命令中的每一個均與一個或多個姿態數據和/或語音數據相關。這種姿態和/或語音數據為由姿態或語音傳感器采集的傳感器數據、或者得自由命令識別單元執行的計算過程的數據。例如，命令識別單元可檢測由傳感器(所述傳感器將在下文結合圖2進一步解釋)接收的姿態和/或語音并且對所檢測的姿態和/或語音進行某些計算或處理以產生姿態數據和/或語音數據。后者可示例性地包括操作者的已識別運動的量化數據或量化的語音數據。
[0028]存儲器50因此包括數據集，其中特定姿態數據和/或語音數據與用于操作受控單元20的特定命令相關。為了允許精確的命令識別，可針對可用于眼科設備10的受控單元20的每個命令訓練特定姿態和/或語音。然后存儲器50存儲用于每個命令的一個或多個數據集以允許改變與相同命令相關的姿態或表達。存儲器50還可存儲用于不同操作者(使用者)的多個數據集，以使得各個姿態和/或表達可與用于受控單元20的可能命令相關。
[0029]如圖1所示，眼科設備10還包括開關60，所述開關60可為腳踏開關、傳感器屏障、或可在不使用操作員的手或其他無菌部分的前提下進行操作的任何其他類型的開關。開關60被構造用于啟動或停用控制器30和/或命令識