JP2002372991A - 音声制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の術者の命令がかち合った場合に、予め
決めた手技を主導するリーダ的術者の命令を優先的に処
理する。 【解決手段】 入力部１０ａ〜１０ｃと、入力された音
声をそれぞれＡ／Ｄ変換してデジタルの音声入力データ
に変換するＡ／Ｄ変換器１４ａ〜１４ｃと、音声入力デ
ータによりコマンドを音声認識する音声認識部１５ａ〜
１５ｃと、識別部１３ａ〜１３ｃの識別結果に基づきコ
マンドを許可するかどうかを判別する判別部１６ａ〜１
６ｃと、優先順位に従って判別部１６ａ〜１６ｃのうち
どの判別部のコマンド出力を許可するかを制御する優先
順位制御部１７と、優先順位制御部１７により許可され
たコマンド出力に基づき制御対象機器を操作するための
制御信号を発生する制御信号発生部１８とを備えて構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音声制御装置、更に
詳しくは音声により機器を操作する音声処理部分に特徴
のある音声制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では内視鏡を用いた外科手術なども
行われており、この内視鏡外科手術では、腹腔内を膨張
させるために用いる気腹装置や手技を行うための処置装
置である生体組織を切除、あるいは凝固する高周波焼灼
装置などの手術機器、前述の装置に加えることによっ
て、内視鏡で観察しながら各種処置が行える。

【０００３】また、これら複数の各種機器を備えた内視
鏡手術システムにおいて、複数の装置を容易に操作、制
御することができ、システムの操作力性を向上させるた
め、術者が滅菌域で各種機器の設定状態を確認するため
の表示手段として液晶パネルなどの表示パネルや、術者
が滅菌域で操作し各種機器の機能または設定値を変更す
るための遠隔操作手段としてリモコン（リモートコント
ローラ）などの遠隔操作装置、さらには術者の指示に従
ってナース等の補助者が非滅菌域で操作し各種機器の機
能または設定値を変更するための各機器の操作スイッチ
をタッチパネルに設けた集中操作パネル、各種機器を音
声で操作するためのマイク等を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式で複数術者による音声制御を行うと、各術者が同時
に異なる命令を発音した場合、認識装置側で最初に認識
されたコマンドにより処理が実行されるので、手技を主
導するリーダ的術者の命令が後回しにされる場合があ
る。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、複数の術者の命令がかち合った場合に、予め決
めた手技を主導するリーダ的術者の命令を優先的に処理
することのできる音声制御装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の音声制御装置
は、複数の術者のそれぞれが発音する命令を入力する音
声入力手段と、前記複数の術者の優先順位を予め設定す
る優先順位設定手段と、前記複数の術者のうちの少なく
とも２以上が同時に命令を発音したとき前記優先順位設
定手段により設定された前記優先順位に従って優先順位
の高い術者の命令を選定する優先順位判定手段と、優先
順位判定手段により最も優先されると判定された術者の
命令に基き所定の制御信号を発する制御信号発生手段と
を有して構成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【０００８】図１ないし図３は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は内視鏡外科手術システムの全体構成
を示す構成図、図２は図１の音声制御装置の構成を示す
ブロック図、図３は図２の音声制御装置の処理の流れを
示すフローチャートである。

【０００９】図１に示すように、複数の術者、第１ない
し第３の術者１ａ〜１ｃに対してそれぞれ専用のマイク
である第１ないし第３のマイク２ａ〜２ｃが設定され、
各第１ないし第３のマイク２ａ〜２ｃで入力された音声
が音声信号として音声制御装置３に入力されるようにな
っている。

【００１０】音声制御装置３は、各種制御対象である、
例えば超音波手術装置４、電気メス装置５、気腹装置
６、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）７、光源装
置８を接続し、これら制御対象に対して前記第１ないし
第３のマイク２ａ〜２ｃからの音声に基く制御を行うも
のである。

【００１１】図２に示すように、第１ないし第３のマイ
ク２ａ〜２ｃは、それぞれ第１ないし第３のプラグ９ａ
〜９ｃを介して音声制御装置３に設けられている入力部
１０ａ〜１０ｃの各入力端子１１ａ〜１１ｃに接続され
る。

【００１２】また、各第１ないし第３のプラグ９ａ〜９
ｃには、それぞれを識別するための識別抵抗１２ａ〜１
２ｃが備えられ、識別抵抗１２ａ〜１２ｃは入力端子１
１ａ〜１１ｃを介して入力部１０ａ〜１０ｃの識別部１
３ａ〜１３ｃに接続される。

【００１３】識別部１３ａ〜１３ｃは、識別抵抗１２ａ
〜１２ｃの抵抗値を読み取り、第１ないし第１ないし第
３のマイク２ａ〜２ｃのうち何れのマイクが入力端子１
１ａ〜１１ｃに接続されているのか、すなわち、第１な
いし第３の術者１ａ〜１ｃにはそれぞれ専用の第１ない
し第３のマイク２ａ〜２ｃが割り振られているので、入
力端子１１ａ〜１１ｃのそれぞれから第１ないし第３の
術者１ａ〜１ｃのうちのどの術者の音声が入力されるの
かを検知する。

【００１４】音声制御装置３は、上記入力部１０ａ〜１
０ｃと、入力部１０ａ〜１０ｃの入力端子１１ａ〜１１
ｃから入力された音声をそれぞれＡ／Ｄ変換してデジタ
ルの音声入力データに変換するＡ／Ｄ変換器１４ａ〜１
４ｃと、Ａ／Ｄ変換器１４ａ〜１４ｃからの音声入力デ
ータによりコマンドを音声認識する音声認識部１５ａ〜
１５ｃと、識別部１３ａ〜１３ｃの識別結果に基づき音
声認識部１５ａ〜１５ｃが認識したコマンドを第１ない
し第３の術者１ａ〜１ｃに応じて許可するかどうかを判
別する判別部１６ａ〜１６ｃと、優先順位に従って第１
ないし第３の術者１ａ〜１ｃに応じて判別部１６ａ〜１
６ｃのうちどの判別部のコマンド出力を許可するかを制
御する優先順位制御部１７と、優先順位制御部１７によ
り許可された判別部１６ａ〜１６ｃのいずれかのコマン
ド出力に基づき制御対象機器を操作するための制御信号
を発生する制御信号発生部１８と、制御信号発生部１８
からの制御信号を制御対象機器に出力するＩ／Ｆ（イン
ターフェイス）部１９とを備えて構成される。

【００１５】音声認識部１５ａ〜１５ｃそれぞれは、Ａ
／Ｄ変換器１４ａ〜１４ｃからの音声入力データを表１
に示すような第１のメモリ２１にコマンドテーブルとし
て格納されている複数のコマンド音声データと比較し、
音声入力データとの類似度が所定値以上のコマンド音声
データを認識することにより音声入力されたコマンドを
認識するようになっている。

【００１６】

【表１】 また、判別部１６ａ〜１６ｃそれぞれは、識別部１３ａ
〜１３ｃの識別結果に基づき第２のメモリ２２に格納さ
れている表２に示すような術者−コマンドテーブルを参
照して第１ないし第３の術者１ａ〜１ｃに応じて機器操
作の許可をするかどうかを判別する。

【００１７】

【表２】 さらに優先順位制御部１７は、第３のメモリ２３に格納
されている表３に示すような優先順位テーブルを参照し
て優先順位に従って第１ないし第３の術者１ａ〜１ｃに
応じて判別部１６ａ〜１６ｃのうちどの判別部のコマン
ド出力を許可するかを制御する。

【００１８】

【表３】 なお、第２のメモリ２２の術者−コマンドテーブル及び
第３のメモリ２３の優先順位テーブルは、キーボード等
の入力装置２４により設定が可能となっている。

【００１９】このように構成された本実施の形態の作用
について説明する。

【００２０】図３に示すように、音声制御装置３では、
ステップＳ１で入力装置２４により第２のメモリ２２の
術者−コマンドテーブル及び第３のメモリ２３の優先順
位テーブルの設定が行われる。

【００２１】次に、ステップＳ２で入力部１０ａ〜１０
ｃの入力端子１１ａ〜１１ｃから音声が入力されると、
Ａ／Ｄ変換器１４ａ〜１４がＡ／Ｄ変換してデジタルの
音声入力データを音声認識部１５ａ〜１５ｃに出力す
る。

【００２２】そして、ステップＳ３で音声認識部１５ａ
〜１５ｃは、音声入力データを第１のメモリ２１にコマ
ンドテーブルとして格納されている複数のコマンド音声
データと比較し、ステップＳ４で音声入力データとの類
似度が所定値以上のコマンド音声データを認識すること
により音声入力されたコマンドを識別する。

【００２３】続いて、ステップＳ５で判別部１６ａ〜１
６ｃは、識別部１３ａ〜１３ｃの識別結果に基づき第２
のメモリ２２に格納されている術者−コマンドテーブル
を参照して、ステップＳ６で第１ないし第３の術者１ａ
〜１ｃに応じて機器操作の許可をするかどうかを判別す
る。

【００２４】具体的には、表２を参照すると、例えば第
１の術者（第１のマイクのから入力）に対しては、識別
部１３ａ〜１３ｃの識別結果に基づき第１のマイクが接
続されている入力部からの音声入力データにより識別さ
れたコマンドである「電気メスオン」コマンド、「電気
メスオフ」コマンド、「電気メス出力アップ」コマン
ド、「電気メス出力ダウン」コマンド、「光源光量アッ
プ」コマンド、「光源光量ダウン」コマンド等全てのコ
マンドによる操作を許可する。

【００２５】また、例えば第２の術者（第２のマイクの
から入力）に対しては、識別部１３ａ〜１３ｃの識別結
果に基づき第２のマイクが接続されている入力部からの
音声入力データにより識別されたコマンドのうち、「電
気メスオフ」コマンド、「電気メス出力ダウン」コマン
ド、「光源光量アップ」コマンド、「光源光量ダウン」
コマンドによる操作は許可し、「電気メスオン」コマン
ド、「電気メス出力アップ」コマンドによる操作は拒否
する。

【００２６】さらに、例えば第２の術者（第２のマイク
のから入力）に対しては、識別部１３ａ〜１３ｃの識別
結果に基づき第２のマイクが接続されている入力部から
の音声入力データにより識別されたコマンドのうち、
「光源光量アップ」コマンド、「光源光量ダウン」コマ
ンドによる操作は許可し、「電気メスオン」コマンド、
「電気メスオフ」コマンド、「電気メス出力アップ」コ
マンド、「電気メス出力ダウン」コマンドによる操作は
拒否する。

【００２７】なお、この術者−コマンドテーブルは、ス
テップＳ１により任意に設定可能となっている。

【００２８】次に、ステップＳ７では、判別部１６ａ〜
１６ｃが優先順位制御部１７にコマンド及び識別部１３
ａ〜１３ｃの識別結果を送信することで、優先順位制御
部１７は複数の術者が同時にコマンドを指示したかどう
かを判断し、複数の術者が同時にコマンドを指示したと
判断するとステップＳ８に進み、そうでないと判断する
とコマンドを制御信号発生部１８に出力しステップＳ１
０に進む。

【００２９】すなわち、判別部１６ａ〜１６ｃは、音声
認識部より認識されたコマンドを入力する度にコマンド
及び識別部１３ａ〜１３ｃの識別結果を優先順位制御部
１７に送信するので、優先順位制御部１７は、入力系の
術者及びタイミングの認知が可能となっているために、
優先順位制御部１７は複数の術者が同時にコマンドを指
示したかどうかを判断できる。

【００３０】そして、優先順位制御部１７は複数の術者
が同時にコマンドを指示したと判断した場合は、ステッ
プＳ８で第３のメモリ２３に格納されている優先順位テ
ーブルを参照し、ステップＳ９で優先順位の高い術者を
選択し、優先順位の最も高い術者の音声が入力された入
力系の判別部からのみコマンドの制御信号発生部１８へ
の出力を許可する（同時に指示されたコマンドが同じコ
マンドであっても、異なるコマンドであっても同様）。

【００３１】これにより複数の術者が同時にコマンドを
指示した場合、最も優先順位の高い術者のコマンドのみ
が制御信号発生部１８に出力されることになる。

【００３２】そして、ステップＳ１０で制御信号発生部
１８は入力されたコマンドに基づき制御信号を発生しＩ
／Ｆ部１９を介して対象機器を制御することでコマンド
を実行し、ステップＳ１１で図示しないスイッチにより
処理の終了が指示された場合は処理を終了し、指示され
ない場合にはステップＳ２に戻り処理を繰り返す。

【００３３】このように本実施の形態では、あらかじめ
術者の優先順位を設定しているので、複数の術者が同時
にコマンドを指示した場合でも、手技を主導するリーダ
術者の優先順位を最も高くすることで、予め決めた手技
を主導するリーダ的術者の命令を優先的に処理すること
ができ、音声による機器の操作等をリーダ術者の意向に
沿って円滑に行うことができる。

【００３４】また、術者に応じて操作可能なコマンドを
設定しているので、リーダ的術者以外の術者の不用意な
発生による機器の操作を制限することもできる。

【００３５】図４及び図５は本発明の第２の実施の形態
に係わり、図４は音声制御装置の構成を示すブロック
図、図５は図４の音声制御装置の処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【００３６】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３７】本実施の形態では、識別部１３ａ〜１３ｃ
による術者（マイク）の識別を行うのではなく、図４に
示すように、入力部である入力端子１１ａ〜１１ｃから
入力された音声をそれぞれＡ／Ｄ変換器３１ａ〜３１ｃ
によりＡ／Ｄ変換してデジタルの音声入力データに変換
し、音声照合部３２ａ〜３２ｃでＡ／Ｄ変換器３１ａ〜
３１ｃからの音声入力データを第４のメモリ３３に格納
されている音声照合データと照合し音声入力した術者識
別し、識別結果を判別部１６ａ〜１６ｃに出力するよう
になっている。

【００３８】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００３９】本実施の形態では、図５に示すように、第
１の実施の形態で説明したステップＳ３及びＳ４と平行
して、ステップＳ５１でＡ／Ｄ変換器３１ａ〜３１ｃか
らの音声入力データを音声照合部３２ａ〜３２ｃで第４
のメモリ３３に格納されている音声照合データと照合し
音声入力した術者識別し、識別結果を判別部１６ａ〜１
６ｃに出力する。

【００４０】その他の作用は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００４１】このように本実施の形態では、第１の実施
の形態の効果に加え、音声照合により術者を識別してい
るので、複数の術者がそれぞれ任意のマイクを用いて
も、設定した優先順テーブル位及び術者−コマンドテー
ブルに応じて対象機器を制御することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の術者の命令がかち合った場合に、予め決めた手技を
主導するリーダ的術者の命令を優先的に処理することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡外科手
術システムの全体構成を示す構成図

【図２】図１の音声制御装置の構成を示すブロック図

【図３】図２の音声制御装置の処理の流れを示すフロー
チャート

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る音声制御装置
の構成を示すブロック図

【図５】図４の音声制御装置の処理の流れを示すフロー
チャート

【符号の説明】 １ａ〜１ｃ…第１ないし第３の術者 ２ａ〜２ｃ…第１ないし第３のマイク ３…音声制御装置 ４…超音波手術装置 ５…電気メス装置 ６…気腹装置 ７…ＣＣＵ ８…光源装置 ９ａ〜９ｃ…第１ないし第３のプラグ １０ａ〜１０ｃ…入力部 １１ａ〜１１ｃ…入力端子 １２ａ〜１２ｃ…識別抵抗 １３ａ〜１３ｃ…識別部 １４ａ〜１４…Ａ／Ｄ変換器 １５ａ〜１５ｃ…音声認識部 １６ａ〜１６ｃ…判別部 １７…優先順位制御部 １８…制御信号発生部 １９…Ｉ／Ｆ部 ２１…第１のメモリ ２２…第２のメモリ ２３…第３のメモリ ２４…入力装置

フロントページの続き (72)発明者 藤田 征哉 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 内久保 明伸 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 本田 吉隆 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安永 浩二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中土 一孝 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D015 DD02 LL02 LL03 LL09

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の術者のそれぞれが発音する命令を
   入力する音声入力手段と、 前記複数の術者の優先順位を予め設定する優先順位設定
   手段と、 前記複数の術者のうちの少なくとも２以上が同時に命令
   を発音したとき、前記優先順位設定手段により設定され
   た前記優先順位に従って優先順位の高い術者の命令を選
   定する優先順位判定手段と、 優先順位判定手段により最も優先されると判定された術
   者の命令に基き所定の制御信号を発する制御信号発生手
   段とを有することを特徴とする音声制御装置。