JP5753865B2 - アシストロボットおよびその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、アシストロボットおよびその制御プログラムに関する。

医療機器を接続可能であり、医療機器の動作状態に応じて遠隔の端末に自動で通報するシステムや、動作状態を遠隔の端末に自動で通報する医療機器は知られている。

特開２００２−１４３１００号公報 特開２０１０−１４０１１９号公報 特開２０１１−０４５４６０号公報

既存の多くの医療機器は、通報装置と連携する機能や、自動通報する機能を備えていない。例えば、多くの自動点滴装置は、終了時や異常時に通報音を発することにより通報する機能を有するのみであり、遠隔の端末には通報しない。

このような医療機器が使用される場合、看護師が医療機器の設置場所まで行って、その状態を確認するか、あるいは患者が看護師を呼び出すなどする必要があった。

このような事情から、遠隔の端末に通報するための機能を持たない医療機器の動作状態を遠隔の端末に自動で通報できることが望まれていた。

実施形態の通報装置は、音認識手段、判別手段、アシスト制御手段および通報手段を備える。音認識手段は、周囲の音を認識する。判別手段は、前記音認識手段が認識した音が人間の音声と医療機器が発する予め定められた動作確認音とのいずれであるかを判別する。アシスト制御手段は、判別手段が人間の音声と判別したことに応じて、人間をアシストするための所定の動作を実行するためのデバイスを制御する。通報手段は、判別手段が動作確認音を判別したことに応じて、予め定められた通信端末へ通報する。

一実施形態に係るアシストロボットの利用形態の一例を示す斜視図。 図１に示すアシストロボットのブロック図。 情報テーブルが記述する情報の一例を示す図。 通報処理のフローチャート。

以下実施の形態の一例を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態では、通報装置としての機能を備えたアシストロボットを例に説明する。

図１は本実施形態に係るアシストロボット１００の利用形態の一例を示す斜視図である。

アシストロボット１００は、病床２００の近傍に設置される。アシストロボット１００は、ベッドコンソールユニット３００へとケーブル１０１によって接続される。アシストロボット１００は、病床２００の近傍に設置された医療機器の動作状態を遠隔の端末に通報する通報機能を有する。図１では、医療機器の一例として自動点滴装置４００が設置される。

自動点滴装置４００は、点滴バッグ４０１に収容された薬剤を患者Ｐに投与するための点滴静脈注射をコントロールする。自動点滴装置４００は、終了時や異常時などに動作確認音を発する。

患者Ｐの近傍には、ナースコールシステムの子機５００が配置される。子機５００は、ベッドコンソールユニット３００へとケーブル５０１によって接続される。子機５００は、ボタン操作に応じて通報信号を送出する。

図２はアシストロボット１００のブロック図である。なお、図２ではアシストロボット１００の構成要素の一部を示し、本実施形態における特徴的な動作に関係のない構成要素についての図示は省略している。また、図１と同一の要素には同一の符号を付している。

アシストロボット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）１、ＲＯＭ（read-only memory）２、ＲＡＭ（random-access memory）３、補助記憶デバイス４、マイクロホン５、カメラ６、通報デバイス７、無線通信デバイス８およびバスライン９を含む。

ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２およびＲＡＭ３に記憶されたオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムに基づいて、患者Ｐのアシストに関わる各種の機能を実現するための情報処理を行う。この情報処理の中には、通報機能を実現するための後述する通報処理が含まれる。

ＲＯＭ２は、オペレーティングシステムを記憶する。ＲＯＭ２は、アプリケーションプログラムを記憶する場合もある。またＲＯＭ２は、ＣＰＵ１が各種の処理を行う上で参照するデータを記憶する場合もある。

ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１が各種の処理を行う上で参照するデータを記憶する。さらにＲＡＭ３は、ＣＰＵ１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアとして利用される。

補助記憶デバイス４は、例えばＨＤＤ（hard disk drive）やＳＳＤ（solid state drive）などである。補助記憶デバイス４は、ＣＰＵ１が各種の処理を行う上で使用するデータや、ＣＰＵ１での処理によって生成されたデータを記憶する。補助記憶デバイス４は、アプリケーションプログラムを記憶する場合もある。

マイクロホン５は、アシストロボット１００の周囲の音を表す音データを出力する。

カメラ６は、アシストロボット１００の周囲を撮像して画像データを出力する。カメラ６としては、例えばＣＣＤカメラなどの周知の撮像デバイスを利用できる。またカメラ６が出力する画像データは、動画データおよび静止画データのいずれであっても良い。

通報デバイス７は、子機５００が送出するのと同等な通報信号をＣＰＵ１の制御の下にケーブル１０１へと送出する。ケーブル１０１は、ナースコール装置６００に接続されたケーブル３０１にベッドコンソールユニット３００にて接続されている。ケーブル３０１には、ケーブル５０１も接続されている。かくして、ベッドコンソールユニット３００は、通報デバイス７が送出する通報信号と、子機５００が送出する通報信号とを、区別なしにナースコール装置６００に供給する。なお、通報デバイス７は、アシストロボット１００に外付けされても良い。かくして通報デバイス７は、通報のトリガとなる通報信号、すなわち予め定められた端末へ通報するための信号を送出する送出デバイスの一例である。

無線通信デバイス８は、無線ルータ７００、センタ端末８００および携帯端末９００と無線通信する。無線ルータ７００は、ナースコール装置６００に接続されている。そして無線ルータ７００は、無線通信デバイス８、ナースコール装置６００、センタ端末８００および携帯端末９００の間での通信を適宜に仲介する。かくして無線通信デバイス８は、無線ルータ７００を介してセンタ端末８００および携帯端末９００のそれぞれと通信可能である。

ナースコール装置６００は、複数のポートを備える。図１では、１つのポートに接続されたアシストロボット１００および子機５００のみを図示している。しかしながら複数のポートのそれぞれには、アシストロボット１００および子機５００の少なくとも一方が適宜に接続され得る。ナースコール装置６００は、複数のポートのいずれかに通報信号が到来した場合に、該当するポートに関連付けられた通報元からの通報がなされた旨をセンタ端末８００または携帯端末９００に通知する。ナースコール装置６００としては、既存のものを利用できる。なお、ナースコール装置６００は、ナースコール親機とも称される。

センタ端末８００は、医療施設内に設けられたナースセンタなどに設置される。センタ端末８００は、ナースコール装置６００からの通知を受けて、通報が有った旨を看護師に報知するための動作を行う。またセンタ端末８００は、無線ルータ７００を介してアシストロボット１００から送信された情報を表示する。センタ端末８００としては、既存のものを利用できる。センタ端末８００は、図１においては１つのみが図示されるが、複数のセンタ端末８００が複数のナースセンタにそれぞれ設置されていても良い。センタ端末８００は、有線回線を介してナースコール装置６００に接続されていても良い。

携帯端末９００は、看護師によって所持される。携帯端末９００は、ナースコール装置６００からの通知を受けて、通報が有った旨を看護師に報知するための動作を行う。また携帯端末９００は、無線ルータ７００を介してアシストロボット１００から送信された情報を表示する。携帯端末９００としては、既存のものを利用できる。携帯端末９００は、図１においては１つのみが図示されるが、典型的には複数の携帯端末９００が複数の看護師によってそれぞれ所持される。

以上の子機５００、ナースコール装置６００、センタ端末８００および携帯端末９００は、周知のナースコールシステムを構成する。

バスライン９は、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、補助記憶デバイス４、マイクロホン５、カメラ６、通報デバイス７および無線通信デバイス８を互いに通信可能に接続する。

アシストロボット１００の譲渡は一般に、後述する通報処理について記述した通報処理プログラムがＲＯＭ２または補助記憶デバイス４に記憶された状態にて行われる。しかし、通報処理プログラムがＲＯＭ２または補助記憶デバイス４に記憶されない状態のアシストロボット１００と通報処理プログラムとが個別に譲渡されても良い。そして、アシストロボット１００のＲＯＭ２または補助記憶デバイス４に、ユーザなどの操作に応じて通報処理プログラムが書き込まれても良い。通報処理プログラムの譲渡は、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリなどのようなリムーバブルな記録媒体に記録して、あるいはネットワークを介して行うことができる。

ＲＯＭ２または補助記憶デバイス４が記憶する情報の中には、医療機器の動作確認音を識別するための情報を記述した情報テーブルを含む。

図３は情報テーブルが記述する情報の一例を示す図である。

図３に示す情報テーブルは、機器名、動作状態、サブ通報先および音特徴の各項目に関する情報からなるデータレコードを少なくとも１つ含む。

機器名の情報は、認識するべき動作確認音を出力する医療機器に付与された名称を表す。機器状態の情報は、認識するべき動作確認音が発生した場合の医療機器の状態を表す。サブ通報先の情報は、認識するべき動作確認音が発生したことを通報するべき端末を表す。音特徴の情報は、認識するべき動作確認音の特徴を表す。

例えば図３の２番目に示されたデータレコードは、「点滴装置Ａ」という名称の医療機器が異常状態となった場合に出力する動作確認音が音特徴情報Ｂが表す特徴を持つことを表す。そして当該データレコードはさらに、上記の動作確認音が認識された場合には、「携帯端末Ａ」という識別名の携帯端末９００へと動作確認音に関する情報を通知するべきであることを表す。

次に以上のように構成されたアシストロボット１００の動作について説明する。

アシストロボット１００が起動されると、ＣＰＵ１はＲＯＭ２または補助記憶デバイス４に記憶された通報処理プログラムに従って図４に示す通報処理を開始する。なお、以下に説明する処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。

ステップＳａ１においてＣＰＵ１は、マイクロホン５が出力する音データに基づいて、マイクロホン５に音が入力されたか否かを確認する。そして音が入力されておらずＮＯと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ１に戻る。かくしてステップＳａ１においてＣＰＵ１は、マイクロホン５に音が入力されるのを待ち受ける。マイクロホン５に音が入力されたためにステップＳａ１においてＹＥＳと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ２へ進む。

ステップＳａ２においてＣＰＵ１は、音認識処理を行う。ここでの音認識処理には、周知の音声認識処理を適用できる。なお、図３に示す情報テーブルが含む音特徴情報は、ここでの音認識処理に適応する情報としておく。そしてＣＰＵ１は、情報テーブルに記述された音特徴情報も参照して、動作確認音についての認識も行う。かくしてＣＰＵ１は、音認識手段として機能している。

ステップＳａ３においてＣＰＵ１は、ステップＳａ２での音認識処理により患者Ｐの音声を認識したか否かを確認する。そして患者Ｐの音声を認識したためにＹＥＳと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ４へと進む。

ステップＳａ４においてＣＰＵ１は、認識結果に応じたアシスト動作を実行するための制御処理を実行する。つまりＣＰＵ１は、患者Ｐが発した音声により指示されるアシスト動作を実行するように、その動作のための図示しないデバイスを制御する。そして該当する処理を終えたならばＣＰＵ１は、ステップＳａ１の待ち受け状態に戻る。かくしてＣＰＵ１は、アシスト制御手段として機能している。

ステップＳａ２での音認識処理により患者Ｐの音声を認識しなかったためにステップＳａ３でＮＯと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ３からステップＳａ５へ進む。

ステップＳａ５においてＣＰＵ１は、ステップＳａ２での音認識処理により動作確認音が認識されたか否かを確認する。そして該当する動作確認音が認識されなかったためにＮＯと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ１の待ち受け状態に戻る。しかし、該当する動作確認音が認識されたためにステップＳａ５にてＹＥＳと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ６へと進む。

以上のように、ＣＰＵ１は、音データが表す音が患者Ｐの音声と動作確認音とのいずれであるかを判別しているのであり、判別手段として機能している。またＣＰＵ１は、音データが表す音が動作確認音であるか否かを判定しているのであり、判定手段として機能している。そして、この判定手段としてのＣＰＵ１の機能と、マイクロホン５の機能とによって検知手段としての機能を実現している。

ステップＳａ６においてＣＰＵ１は、通報信号を送出するように通報デバイス７に指示する。かくしてＣＰＵ１は、通報制御手段として機能している。そして、この通報制御手段としてのＣＰＵ１の機能と通報デバイス７の機能とによって通報手段としての機能を実現している。

この指示に応じて通報デバイス７は、通報信号をケーブル１０１へと送出する。そうすると、この通報信号はベッドコンソールユニット３００を介してナースコール装置６００に伝達される。ナースコール装置６００は、通報信号が到来したポートに関連付けられた通報元からの通報がなされた旨をセンタ端末８００または携帯端末９００に通知する。ここでナースコール装置６００がどの端末へ通知するかは、ポートに関連付けてナースコール装置６００に予め設定される。この通知を受けた場合にセンタ端末８００または携帯端末９００は、通報が生じたことと、その通報がどの病床で生じたのかを報知するための報知動作を行う。なお、患者Ｐによるボタン操作に応じて子機５００が送出した通報信号を送出した場合にも、ナースコール装置６００と、センタ端末８００または携帯端末９００とは、上記と同様に動作する。つまりこのときの端末での報知動作は、ある病床へと看護師が駆けつけるべき事象が生じたことを報知するものである。この報知動作は、どのような事象が生じているのかについて報知するものではない。

ステップＳａ７においてＣＰＵ１は、サブ通報先が設定されているか否かを確認する。具体的にはＣＰＵ１は、ステップＳａ２での音認識処理において動作確認音であると判定するために使用した音特徴情報を含むデータレコードに、サブ通報先の情報が含まれているか否かを確認する。すなわち、情報テーブルが図３に示すものである場合にＣＰＵ１は、ステップＳａ２での音認識処理において音特徴情報Ａに基づいて動作確認音であると判定したならば、サブ通報先が設定されていないと判定する。一方でＣＰＵ１は、ステップＳａ２での音認識処理において音特徴情報Ｂに基づいて動作確認音であると判定したならば、サブ通報先が設定されていると判定する。そしてサブ通報先が設定されているためにステップＳａ７にてＹＥＳと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ８へ進む。

ステップＳａ８においてＣＰＵ１は、通報情報を生成し、この通報情報をサブ通報先として設定された端末に宛てて送信するように無線通信デバイス８を制御する。ＣＰＵ１は例えば、ステップＳａ２での音認識処理において動作確認音であると判定するために使用した音特徴情報とともにデータレコードに含まれた機器名および動作状態の情報を取得する。そしてＣＰＵ１は、これらの情報を含むものとして通報情報を生成する。かくして、ＣＰＵ１は、動作確認音を出力する医療機器および動作確認音が表す動作状態の少なくとも一方を特定しているのであり、特定手段として機能している。通報情報を送信することによって無線通信デバイス８は、送出デバイスとして機能する。ＣＰＵ１は、通報制御手段として機能する。そして、この通報制御手段としてのＣＰＵ１の機能と無線通信デバイス８の機能とによって通報手段としての機能を実現している。

通報情報は、無線ルータ７００を介してセンタ端末８００および携帯端末９００に伝送され、これらの端末のうちのサブ通報先として設定された端末により受信される。通報情報を受信した端末は、当該通報情報に含まれた情報を表した画像を表示する。つまり、通報情報が機器名および動作状態の情報を含む場合、端末は機器名および動作状態を表示する。かくして、サブ通報先として設定された端末の所持者は、どの医療機器がどのような動作状態となったために動作確認音が出力されたのかを、該当する医療機器から離れた場所において確認できる。

ステップＳａ８を終えたならばＣＰＵ１は、ステップＳａ１の待ち受け状態に戻る。なお、サブ通報先が設定されているためにステップＳａ７にてＮＯと判定したならばＣＰＵ１は、ステップＳａ８を実行することなく、そのままステップＳａ１の待ち受け状態に戻る。

かくしてアシストロボット１００によれば、医療機器が動作状態に応じた動作確認音を出力する機能を有していれば、当該医療機器の動作状態に応じてナースコールシステムへ自動的に通報できる。つまり、通報装置と連携する機能や、自動通報する機能を備えていない医療機器の動作状態を遠隔の端末に自動で通報できる。

そして本実施形態においては、医療機器の動作状態の通報に既存のナースコールシステムを利用するので、医療施設における既存の設備をそのまま利用することが可能である。

さらにアシストロボット１００によれば、認識した動作確認音に基づいて機器名および動作状態を判定し、これらを表した通報情報を予め定められた端末へ送るので、看護師などは、医療機器から離れた場所に居ながらにして、医療機器の動作状態を認識することができる。

またアシストロボット１００は、患者の音声に応じたさまざまなアシスト動作を行うものであるが、そのための音声認識の機能を動作確認音の認識のためにそのまま流用することができ、例えば既存のアシストロボットに通報処理プログラムを追加することによって容易に実現可能である。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

本願による自動通報の機能は、ベッドコンソールユニット３００などのアシストロボット１００とは別のユニットに組み込んでも良いし、あるいは他の装置とは独立した通報装置として実現しても良い。

ステップＳａ６およびステップＳａ８による２形態の通報のいずれか一方のみを行うようにしても良い。

動作確認音の検出は、音声認識技術によらずに別の手法により行っても良い。例えば、予め定めた周波数帯域の信号の有無を判定することによって動作確認音を検出できる。さらには、予め定めた周波数帯域の信号が規定時間に渡り継続した場合に動作確認音の検出としても良い。

動作確認音の種類の区別は行わずに、何らかの動作確認音が検出されたことに応じて通報を行うようにしても良い。

カメラ６が撮像した医療機器の画像をセンタ端末８００や携帯端末９００で閲覧可能としても良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 医療機器が発する予め定められた動作確認音を検知する検知手段と、
前記検知手段が前記動作確認音を検知したことに応じて、予め定められた端末へ通報する通報手段とを具備したことを特徴とする通報装置。
［２］ 前記通報手段は、
ナースコールシステムにおける通報のトリガとなる通報信号を送出する送出デバイスと、
前記検知手段が前記動作確認音を検知したことに応じて、前記通報信号を送出するように前記送出デバイスを制御する通報制御手段とを具備することを特徴とする［１］に記載の通報装置。
［３］ 前記検知手段が検知した前記動作確認音に基づいて、当該動作確認音を出力する医療機器および当該動作確認音が表す動作状態の少なくとも一方を特定する特定手段をさらに備え、
前記通報手段は、前記特定手段の特定結果を表す情報を予め定めた端末へ送出することを特徴とする［１］または［２］に記載の通報装置。
［４］ 周囲の音を表す音データを出力するマイクロホンと、
予め定められた端末へ通報するための信号を送出する送出デバイスと、
前記音データが表す音が、医療機器が発する予め定められた動作確認音であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記動作確認音であると判定したことに応じて、前記信号を送出するように前記送出デバイスを制御する通報制御手段とを具備したことを特徴とする通報装置。
［５］ 周囲の音を表す音データを出力するマイクロホンと、予め定められた端末へ通報するための信号を送出する送出デバイスとが接続されたコンピュータを、
前記音データが表す音が、医療機器が発する予め定められた動作確認音であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記動作確認音であると判定したことに応じて、前記信号を送出するように前記送出デバイスを制御する通報制御手段として機能させるための通報処理プログラム。
［６］ 周囲の音を認識する音認識手段と、
前記音認識手段が認識した音が人間の音声と医療機器が発する予め定められた動作確認音とのいずれであるかを判別する判別手段と、
前記判別手段が人間の音声と判別したことに応じて、前記人間をアシストするための所定の動作を実行するためのデバイスを制御するアシスト制御手段と、
前記判別手段が動作確認音と判別したことに応じて、予め定められた端末へ通報する通報手段とを具備したことを特徴とするアシストロボット。

１…ＣＰＵ、２…ＲＯＭ、３…ＲＡＭ、４…補助記憶デバイス、５…マイクロホン、６…カメラ、７…通報デバイス、８…無線通信デバイス、１００…アシストロボット、２００…病床、３００…ベッドコンソールユニット、４００…自動点滴装置、５００…子機、６００…ナースコール装置、７００…無線ルータ、８００…センタ端末、９００…携帯端末。

Claims (5)

1. 周囲の音を認識する音認識手段と、
   前記音認識手段が認識した音が人間の音声と医療機器が発する予め定められた動作確認音とのいずれであるかを判別する判別手段と、
   前記判別手段が人間の音声と判別したことに応じて、前記人間をアシストするための所定の動作を実行するためのデバイスを制御するアシスト制御手段と、
   前記判別手段が動作確認音と判別したことに応じて、予め定められた端末へ通報する通報手段とを具備したことを特徴とするアシストロボット。
2. 前記通報手段は、
   ナースコールシステムにおける前記端末への通報のトリガとなる通報信号を送出する送出デバイスと、
   前記判別手段が前記動作確認音と判別したことに応じて、前記通報信号を送出するように前記送出デバイスを制御する通報制御手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載のアシストロボット。
3. 前記判別手段が判別した前記動作確認音に基づいて、当該動作確認音を出力する医療機器および当該動作確認音が表す動作状態の少なくとも一方を特定する特定手段をさらに備え、
   前記通報手段は、前記特定手段の特定結果を表す情報を前記端末へ送出することを特徴とする請求項２に記載のアシストロボット。
4. 前記医療機器を撮像するカメラと、
   前記カメラが撮像する前記医療機器の画像を前記端末に送信する送信手段とを具備したことを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載のアシストロボット。
5. 人間をアシストするための所定の動作を実行するためのアシストデバイスと、予め定められた端末へ通報する通報デバイスとを具備したアシストロボットを制御するプロセッサを、
   周囲の音を認識する音認識手段と、
   前記音認識手段が認識した音が人間の音声と医療機器が発する予め定められた動作確認音とのいずれであるかを判別する判別手段と、
   前記判別手段が人間の音声と判別したことに応じて、前記アシストデバイスを制御するアシスト制御手段と、
   前記判別手段が動作確認音と判別したことに応じて、前記通報デバイスを制御する通報制御手段として機能させるための制御プログラム。

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