JP7007116B2 - 内視鏡制御装置、内視鏡システム及びプログラム - Google Patents
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Description
ユーザは、内視鏡装置に設けられたタッチパネル装置及びリモコンを用いて内視鏡装置に対する機能の実行の指示を行うこともできる。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡システム1の構成を示す構成図である。内視鏡システム1は、内視鏡装置2と、内視鏡制御装置としてのスマートフォン3とを含む。内視鏡装置2は、細長の挿入部4と、挿入部4の基端部が接続された本体装置5を含む。光学アダプタ6が、挿入部4の先端部に装着可能となっている。
さらに、挿入部4には、ライトガイド12と、4本の湾曲ワイヤ13が挿通されている。ライトガイド12の基端面は、本体装置5内の光源に接続され、ライトガイド12の先端面は、挿入部4の先端部に配設されている。
先端部4aの基端には、湾曲部4bが設けられている。湾曲部4bは、複数の湾曲駒が連設された湾曲機構14を有している。湾曲機構14には、4本の湾曲ワイヤ13の先端が接続されている。
なお、本実施の形態では、湾曲部4bの湾曲操作における左右上下方向とは、LCD28に表示された内視鏡画像の左右上下方向をいう。
制御部21は、撮像素子11からの撮像信号を処理して内視鏡画像を生成する画像処理部を含む。
なお、内視鏡画像の画像データは、着脱可能なメモリカード(図示せず)などに記録するようにしてもよい。
照明回路24は、発光ダイオード(LED)などの発光素子と、制御部21の制御の下、発光素子に駆動信号を供給する駆動回路とを含む。発光素子が出射する光は、照明回路24から出射され、ライトガイド12の基端面に入射する。ライトガイド12に入射した光は、ライトガイド12の先端面から出射し、その光は、光学アダプタ6のレンズ6bを通して、照明光として出射して検査対象を照明する。照明光が照射された検査対象からの反射光が撮像素子11に入射する。
湾曲駆動部26は、上下方向湾曲用のモータ26aと、左右方向湾曲用のモータ26bを有する。モータ26aの回転軸は、プーリ15aの回転軸と減速ギヤなどを介して連結されており、モータ26aを駆動することにより、プーリ15aが回転する。モータ26bの回転軸は、プーリ15bの回転軸と減速ギヤなどを介して連結されており、モータ26bを駆動することにより、プーリ15bが回転する。
よって、制御部21は、スマートフォン3からだけでなく、タッチパネル29及びリモコンからも機能実行のためのコマンド信号を受信可能である。
内視鏡アプリは、非一時的な記憶媒体であってコンピュータにより読み取り可能なメモリ32に記憶され、後述する検出機能、判定機能、指示送信機能をコンピュータであるスマートフォン3に実行させるプログラムである。
なお、外部I/F36は、有線により通信のためのインターフェースでもよい。例えば、ケーブルで、内視鏡装置2とスマートフォン3を接続して、スマートフォン3が内視鏡装置2と通信できるようにしてもよい。
マイク38は、通話用のマイクである。
さらに、スマートフォン3は、ホームボタン46と、図示しない他のボタンも有している。
内視鏡アプリが起動すると、スマートフォン3のLCD33の表示画面41には、内視鏡装置2と通信して、撮像素子11で撮像して得られた検査対象の内視鏡画像が内視鏡装置2から取得され、ライブ画像表示領域42に表示される。よって、ユーザは、スマートフォン3によりライブの内視鏡画像を見ることができる。ライブ画像表示領域42に表示される内視鏡画像は、撮像素子11により撮像して得られた撮像信号に基づいて制御部21において生成されたライブの動画像である。
1つは、回動動作であり、もう一つは、移動動作である。
ユーザは、例えば右手で挿入部4を操作しながら、左手でスマートフォン3を持って、内視鏡検査を行う。
図4は、スマートフォン3を軸Oの軸回りに回動する動作を示すスマートフォン3の斜め下方から見た斜視図である。スマートフォン3を軸Oの軸回りに回動させる動作である。図4において、実線が、基準位置のスマートフォン3の姿勢を示し、一点鎖線が、回動後のスマートフォン3の姿勢を示す。図5から7においても、同様である。
図6は、スマートフォン3を軸POに平行に移動させる動作を示すスマートフォン3の正面から見た斜視図である。スマートフォン3を軸POに平行に移動させる動作である。
以上の4つの動作は、内視鏡装置2に対する各種操作の指示に割り当てられる。
湾曲操作は、内視鏡検査中に頻繁に行われる操作であり、一般にノーマルモードとファインモードという2つの動作モードがある。ノーマルモードは、ユーザによる指示に応じて所定の湾曲量で湾曲部4bを湾曲させる動作モードであり、ファインモードは、ユーザによる指示に応じて、ノーマルモードの湾曲量よりも小さな量で湾曲部4bを細かく湾曲させる動作モードである。すなわち、ユーザは、ノーマルモードにより湾曲動作を粗く行い、ファインモードにより湾曲動作を精密に行うことができる。
しかし、本実施の形態では、ユーザは、湾曲操作の動作モードの切り替え操作を行わずに、ノーマルモードの湾曲操作指示とファインモードの湾曲操作指示を行うことができる。
なお、4つの動作を全て使用せず、図5の動作を、湾曲部4bの上下方向の湾曲操作に割り当て、図6の動作を、湾曲部4bの左右方向の湾曲操作に割り当てるようにしてもよい。
(作用)
次に、上述した複数の動作を利用した内視鏡システムの動作について説明する。
以下、上述した4つの動作の内の2つの動作を、2つの操作指示に割り当てた例について説明する。
内視鏡アプリを起動すると図示しないメニュー画面などに、基準位置リセットを指示するボタンが表示される。ユーザは、そのボタンをタッチすることによって、基準位置リセット処理の実行を指示することができる。制御部31は、センサユニット35からの出力信号を取得し、基準位置情報を設定する。
なお、2つの動作を同時に行って、2つの操作の実行指示をする場合には、S2の判定処理は不要である。例えば、図4から図7の動作の中の1つの動作を、ブライトネスの調整操作に割り当て、他の1つの動作を、LCD28のバックライトの輝度の調整操作に割り当てて、これら2つの動作を同時に行うような場合は、S2の判定処理は、不要となる。
よって、第1の動作の大きさが第2の動作の大きさよりも大きいか否かにより、第1の動作と第2の動作が判別される。制御部31により実行されるS2~S6の処理が、ユーザにより把持される筐体3aの所定の軸回りの回動又は筐体3aの所定の方向への移動を検出する動作検出部を構成すると共に、検出された回動又は移動に基づいて第1の動作の有無及び第2の動作の有無を判定する動作判定部を構成する。
以上のように、S3では、回動の回動量が、第1の閾値TH1以上であるときに、第1の動作があったと判定され、S5では、移動の移動量が、第2の閾値TH2以上であるときに、第2の動作があったと判定される。
例えば、第1の動作が、図5の示す動作であり、第2の動作が、図6の示す動作であれば、ユーザは、これら2つの動作を利用して、内視鏡装置2のブライトネスの調整における、設定値の上下操作指示を図5の示す動作で行い、ブライトネスの決定操作指示を図6の示す動作でおこなうことにより、ブライトネスの調整における2つの操作指示をシームレスに行うことができる。
よって、S4及びS6の処理が、S2、S3及びS5により判定された第1の動作があったときは第1の動作に割り当てられた第1の操作の第1の実行指示を、第2の動作があったときは第2の動作に割り当てられた第2の操作の第2の実行指示を内視鏡装置2へ送信する指示送信部を構成する。
そして、第1の実行指示及び第2の実行指示のコマンド信号は、回動の回動量に応じた操作量の情報を含み、第2の実行指示は、移動の移動量に応じた操作量の情報を含む。
内視鏡装置2は、スマートフォン3からの第1の実行指示に応じて第1の操作を実行し、スマートフォン3からの第2の実行指示に応じて第2の操作を実行する。
図9は、スマートフォン3における内視鏡アプリの動作の流れの例を示すフローチャートである。図9は、内視鏡アプリの処理の一部の流れを示す。
ユーザは、はじめに、基準位置リセット処理を実行してからこれらの動作を行うことにより、内視鏡アプリにおいて回動動作及び移動動作が検出可能となる。
よって、制御部31は、基準位置リセットが指示されたか否かを判定する(S11)。
基準位置リセットボタン45がタッチされると(S11:YES)、制御部31は、センサユニット35からの出力信号を取得し(S12)、基準位置情報を設定する(S13)。
以上のように、基準位置リセット処理により、基準位置リセットボタン45がタッチされたときのスマートフォン3の姿勢が基準姿勢となり、その基準姿勢におけるX軸、Y軸及びZ軸が決定される。
基準位置リセット済みであると(S15:YES)、制御部31は、センサユニット35の出力信号に基づき、所定の2つの動作(上記のノーマルモードとファインモード)のいずれかがあったか否かを判定する(S16)。すなわち、S16の処理が、ユーザにより把持される筐体3aの所定の軸回りの回動又は筐体3aの所定の方向への移動を検出する動作検出部を構成する。
さらになお、上述したように第1の動作と第2の動作が同時に行うことを許可する場合、すなわちS2の処理が不要な場合、第1と第2の両方の動作があったと判定される。
第1の動作があったと判定されると(S17:YES)、制御部31はセンサユニット35の出力信号から、第1の動作の大きさに対応する操作量を算出し(S18)、算出された操作量の情報を外部I/F36へ出力して内視鏡装置2へ送信する(S19)。
よって、S19及びS21の処理が、S17において、第1の動作があったと判定されたときは第1の動作に割り当てられた第1の湾曲操作の第1の実行指示を、S17において第2の動作があったと判定されたときは第2の動作に割り当てられた第2の湾曲操作の第2の実行指示を内視鏡装置2へ送信する指示送信部を構成する。
なお、S25の後、処理は、点線で示すように、S16に戻るようにしてもよい。
さらになお、湾曲部4bの湾曲センタリング指示がされる場合がある。湾曲センタリングは、湾曲部4bが湾曲していない状態、すなわち真っ直ぐな状態にする操作である。ユーザは、図示しないボタンを操作することによって、湾曲センタリング指示をすることができる。湾曲センタリング指示がされた場合には、スマートフォン3は、内視鏡装置2へ湾曲センタリング操作指示のコマンド信号を送信する。
図10において、状態変化検知部と湾曲量演算部は、スマートフォン3に含まれ、湾曲制御部と湾曲駆動部は、内視鏡装置2に含まれる。図9のS16,S17の処理が、スマートフォン3の状態変化検知部を構成する。S19,S21の処理が、スマートフォン3の湾曲量演算部を構成する。図1の制御部21が湾曲制御部を構成し、湾曲駆動回路25が、湾曲駆動部を構成する。
制御部21は、スマートフォン3から受信した湾曲目標値に、湾曲部4bが湾曲するように、湾曲制御値を計算して湾曲駆動回路25に出力する(EP1)。
よって、上述した図4のノーマルモードの左右方向の回動動作を実行した後に、ユーザは、図6に示すようなスマートフォン3を軸POに平行に移動させる動作を行うと、所定の動作CS2が検知される(P3)。制御部31は、その動作CS2に応じた湾曲目標値を計算して(P4)、内視鏡装置2へ送信する。内視鏡装置2は、受信した湾曲目標値に応じた湾曲制御量を計算して(EP2)、湾曲駆動部へ出力する。
同様に、その後も、所定の動作CS3が検知されると(P5)、制御部31は、その動作CS3に応じた湾曲目標値を計算して(P5)、内視鏡装置2へ送信する。内視鏡装置2は、受信した湾曲目標値に応じた湾曲制御量を計算して(EP3)、湾曲駆動部へ出力する。動作CS3が、図5に示す動作であれば、ユーザは、左右方向におけるファインモードの操作指示後に、上下方向のノーマルモードの操作指示をシームレスに行うことができる。
さらに、2つ以上の動作があったときに、その競合を調整する制御を行うようにしてもよい。
よって、制御部31は、回動の回動量が第1の閾値TH1以上であるときには、第1の動作があったと判定し、第2の動作があったと判定しないようにして、第1の動作が、第2の動作より優先する。
図12において、丸印のグラフは、図4の動作(M1)であり、ノーマルモードの左右方向の動き量(回動角度)APを示す。縦軸は、動き量であり、横軸は、時間(秒)である。星印のグラフは、図6の動作(M3)であり、ノーマルモードの左右方向の動き量(移動量)APを示す。
よって、制御部31は、移動の移動量が第2の閾値TH2以上であるときには、第2の動作があったと判定し、第1の動作があったと判定しないようにして、第2の動作が、第1の動作より優先する。
図11あるいは図12に示すような優先制御を動作の判定に用いることにより、よりスムーズな操作切り替えが可能となる。
従って、従来のような操作を変更するための切り替え操作が不要となり、内視鏡制御装置の操作性が向上する。
第1の実施の形態では、内視鏡制御装置であるスマートフォン3は、内視鏡装置2に対する操作を行うが、本実施の形態では、内視鏡制御装置であるスマートフォン3は、内視鏡検査と共に用いられる外部機器に関する操作を行う。外部機器としては、自動挿入装置と、捻り装置及びターニングツールを例に説明する。
挿入制御装置56は、制御基板を有し、内視鏡装置2と通信を行い、内視鏡装置2からの制御信号に基づき、ローラ駆動部55に駆動信号を出力する。
内視鏡装置2は、捩り装置61へ信号を伝送するためのケーブル62に接続される外部I/F63を有する。
ローラ駆動部65は、捩り制御装置66からの駆動信号により駆動される。
例えば、スマートフォン3の動作として、図4の動作を捩り指示に割り当てることによって、ユーザは、捩り装置61に対して、挿入部4の軸回りの回動すなわち捩り操作を指示することができる。ユーザは、スマートフォン3を右に回動することによって、挿入部4を挿入方向に向かって時計回りに所定量だけ回動させ、左に回動することによって、挿入部4を挿入方向に向かって反時計回りに所定量だけ回動させることができる。例えば、図4の動作における回動角が、挿入部4の軸回りの回動角に割り当てられる。よって、スマートフォン3が図4の動作において回動されると、その回動した角度に応じた回動目標量の値が内視鏡装置2に送信される。内視鏡装置2は、受信した回動目標量に応じ回動制御量を計算して、回動制御量に応じた制御信号を捩り制御装置66に送信する。
また、ターニングツールの動作モードとして、ノーマルモードとファインモードの2つのモードを設け、図4の動作を所定の速度でエンジンを回転するノーマルモードの動作に割り得て、図6の動作を、ノーマルモードの動作よりは遅い速度でエンジンを回転するファインモードの動作に割り当てるようにしてもよい。
さらに、タッチパネル34とは別のスイッチ、音声入力などにより、一部の操作を行うようにしてもよい。
Claims (8)
- ユーザにより把持される筐体の所定の軸回りの回動又は前記筐体の所定の方向への移動を検出する動作検出部と、
前記動作検出部により検出された前記回動又は前記移動に基づいて第1の動作の有無及び第2の動作の有無を判定する動作判定部と、
前記動作判定部により判定された前記第1の動作があったときは前記第1の動作に割り当てられた第1の操作の第1の実行指示を、前記動作判定部により判定された前記第2の動作があったときは前記第2の動作に割り当てられた第2の操作の第2の実行指示を内視鏡装置へ送信する指示送信部と、
を有し、
前記動作判定部は、前記回動の回動量が、第1の閾値以上であるときに、前記第1の動作があったと判定し、前記移動の移動量が、第2の閾値以上であるときに、前記第2の動作があったと判定する内視鏡制御装置。 - 前記第1の実行指示は、前記回動の回動量に応じた第1の操作量の情報を含み、前記第2の実行指示は、前記移動の移動量に応じた第2の操作量の情報を含む、請求項1に記載の内視鏡制御装置。
- 前記動作判定部は、前記回動の回動量が前記第1の閾値以上であるときには、前記第1の動作があったと判定し、前記第2の動作があったと判定しない、請求項1に記載の内視鏡制御装置。
- 前記動作判定部は、前記移動の移動量が前記第2の閾値以上であるときには、前記第2の動作があったと判定し、前記第1の動作があったと判定しない、請求項1に記載の内視鏡制御装置。
- 前記第1の操作及び前記第2の操作は、前記内視鏡装置に対する操作である、請求項1に記載の内視鏡制御装置。
- 前記第1の操作は、前記内視鏡装置に対する操作であり、前記第2の操作は、前記内視鏡装置と共に用いられる装置に関する操作である、請求項1に記載の内視鏡制御装置。
- 内視鏡装置と内視鏡制御装置とを含む内視鏡システムであって、
前記内視鏡制御装置は、
ユーザにより把持される筐体の所定の軸回りの回動又は前記筐体の所定の方向への移動を検出する動作検出部と、
前記動作検出部により検出された前記回動又は前記移動に基づいて第1の動作の有無及び第2の動作の有無を判定する動作判定部と、
前記動作判定部により判定された前記第1の動作があったときは前記第1の動作に割り当てられた第1の操作の第1の実行指示を、前記動作判定部により判定された前記第2の動作があったときは前記第2の動作に割り当てられた第2の操作の第2の実行指示を前記内視鏡装置へ送信する指示送信部と、
を有し、
前記動作判定部は、前記回動の回動量が、第1の閾値以上であるときに、前記第1の動作があったと判定し、前記移動の移動量が、第2の閾値以上であるときに、前記第2の動作があったと判定し、
前記内視鏡装置は、前記内視鏡制御装置からの前記第1の実行指示に応じて前記第1の操作を実行し、前記内視鏡制御装置からの前記第2の実行指示に応じて前記第2の操作を実行する内視鏡システム。 - ユーザにより把持される筐体の所定の軸回りの回動又は前記筐体の所定の方向への移動を検出する検出する動作検出機能と、
前記動作検出機能により検出された前記回動又は前記移動に基づいて第1の動作の有無及び第2の動作の有無を判定する動作判定において、前記回動の回動量が、第1の閾値以上であるときに、前記第1の動作があったと判定し、前記移動の移動量が、第2の閾値以上であるときに、前記第2の動作があったと判定する動作判定機能と、
前記動作判定機能により判定された前記第1の動作があったときは前記第1の動作に割り当てられた第1の操作の第1の実行指示を、前記動作判定機能により判定された前記第2の動作があったときは前記第2の動作に割り当てられた第2の操作の第2の実行指示を内視鏡装置へ送信する指示送信機能と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
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