WO2002089115A1 - Medical equipment comprising a voice-operated unit that contains a device for reducing erroneous identifications - Google Patents

Medical equipment comprising a voice-operated unit that contains a device for reducing erroneous identifications Download PDF

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Definitions

  • a detector arrangement operating according to the pyroelectric principle can also be used as the proximity sensor.
  • FIG. 1 shows a medical device according to the invention in a schematic overall view
  • FIG. 1 shows a schematic overall illustration of a medical device 1 according to the invention.
  • This includes an image acquisition unit 3, for example based on the computed tomography or magnetic resonance principle, as well as an operating unit 5 connected to it via a line 7.
  • the operating unit 5 allows the acoustic operation of the image acquisition unit 3 by means of a voice control device 9 by a (not shown) ) Operator.
  • the voice control device 9 comprises, as functional groups, a hands-free device 11, a device 13 for reducing error detections and a speech recognizer 27.

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Abstract

The invention relates to medical equipment comprising a voice-operated unit for the actuation of functions of said equipment by an operator. Said voice-operated unit comprises a hands-free device with a microphone and a device for reducing erroneous identifications, the latter device having a proximity sensor positioned on the microphone, which comprises a disconnection unit for interrupting the microphone output, if the proximity sensor has been erroneously activated.

Description

Beschreibungdescription
Medizinisches Gerät mit einer Sprachbedienvorrichtung mit Einrichtung zur Reduzierung von FehlerkennungenMedical device with a voice control device with device for reducing error detections
Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Gerät mit einer Vorrichtung zur Sprachbedienung von dessen Funktionen durch eine Bedienperson, umfassend eine Freisprecheinrichtung mit Mikrofon und eine Einrichtung zur Reduzierung von Fehler- kennungen.The invention relates to a medical device with a device for voice control of its functions by an operator, comprising a hands-free device with a microphone and a device for reducing error identifications.
Bei der Verwendung einer Sprachsteuerung als Gerätesteuerung, in Verbindung mit einer Freisprecheinrichtung können in den Sprechpausen des Anwenders Fehlerkennungen auftreten. Fehler- kennungen sind falsch erkannte Spracheingaben, die im ungünstigsten Fall ungewollte Funktionen auslösen können. Diese werden durch, im Hintergrund stattfindende, Gespräche verursacht, da die Spracherkennung auch diese als Sprachsignal erkennt und einem gespeicherten Ergebnis zuordnet.When using voice control as device control, in conjunction with a hands-free system, error detections can occur during the pauses in the user's speech. Error identifiers are incorrectly recognized voice inputs that can trigger undesired functions in the worst case. These are caused by conversations taking place in the background, since the speech recognition also recognizes them as a speech signal and assigns them to a stored result.
In der medizinischen Anwendung, wo FehlfunktionsStörungen äußerst fatale Folgen für den Patienten haben können, lassen sich auf Grund der bei der Untersuchung notwendigen Kommunikation zwischen dem medizinischen Personal, solche Fehlerken- nungen in SpracherkennungsSystemen bislang nur durch Verwendung eines Headsets oder durch Realisierung der sogenannten " ordSpotting" Funktion reduzieren. Diese sogenannte " ordSpotting" Funktion, das heißt das Erkennen von Befehlen aus Fließtext, hat einen positiven Einfluss auf die Fehler- kennungsrate, jedoch ist diese nicht ausreichend, um eine flüssige praxistaugliche Bedienung durch Spracherkennung zu ermöglichen. Die Verwendung eines Headsets ist jedoch bei langen Untersuchungen recht unbequem und wird aus diesem Grund von den bedienenden Ärzten meist abgelehnt.In medical applications, where malfunctions can have extremely fatal consequences for the patient, due to the communication between the medical staff necessary for the examination, such fault detections in speech recognition systems have so far only been possible by using a headset or by implementing the so-called "ordSpotting" "Reduce function. This so-called "ordSpotting" function, ie the recognition of commands from running text, has a positive influence on the error detection rate, but this is not sufficient to enable smooth, practical operation by voice recognition. However, the use of a headset is very uncomfortable during long examinations and is therefore mostly rejected by the attending doctors.
Bei einer Freisprecheinrichtung ist zwar zur Unterdrückung von Fehler ennungen bereits vorgeschlagen worden, Hypernie- ren-Mikrofone zu verwenden, was aber zu keiner akzeptablen Unterdrückung von Hintergrundgeräuschen geführt hat .In the case of a hands-free device, suppression of errors has already been proposed, to use ren microphones, but this has not led to an acceptable suppression of background noise.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sprach- bedienvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass mit einfachen Maßnahmen eine Reduzierung von Fehlerkennungen möglich ist.The invention is therefore based on the object of designing a voice control device of the type mentioned at the outset in such a way that simple measures make it possible to reduce error detections.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem eingangs genannten me- dizinischen Gerät die Einrichtung zur Reduzierung von Fehlerkennungen erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen am Mikrofon oder in Reichweite des Mikrofons angeordneten Näherungssensor mit einer Abschaltvorrichtung zum Unterbrechen des Mikrofonausgangs bei vom Näherungssensor angezeigtem Nichtvorhandensein oder Entfernen der Bedienperson.To achieve this object, in the medical device mentioned at the outset, the device for reducing error detections is characterized according to the invention by a proximity sensor arranged on the microphone or in the range of the microphone with a switch-off device for interrupting the microphone output when the proximity sensor indicates the absence or removal of the operator.
Die Erfindung geht dabei von dem Ansatzpunkt aus, dass es eigentlich am einfachsten und zweckmäßigsten wäre, wenn man in Zeiträumen, in denen die Spracherkennung nicht benötigt wird, diese einfach deaktiviert. Damit werden die Gefahren mit Fehlerkennungen aufgrund missdeuteter Umgebungsgeräusche zuverlässig vermieden.The invention is based on the starting point that it would actually be the simplest and most expedient to simply deactivate it in periods in which speech recognition is not required. This reliably avoids the dangers associated with error detection due to misinterpreted ambient noise.
Am einfachsten wird der Mikrofoneingang abhängig von dem Sig- nal des optischen NäherungsSensors kurzgeschlossen. Das Mikrofonsignal erreicht damit den Eingang des Spracherkenners nicht mehr.The easiest way is to short-circuit the microphone input depending on the signal of the optical proximity sensor. The microphone signal therefore no longer reaches the input of the speech recognizer.
Der Näherungssensor wird dabei vorzugsweise unmittelbar am Mikrofon angebracht und besitzt eine ähnliche Charakteristik, insbesondere eine ähnliche Richtcharakteristik, wobei sich die Richtcharakteristiken von Mikrofon und Näherungssensor natürlich überschneiden müssen. So kann beispielsweise die Richtcharakteristik des Mikrofons vom Näherungssensor dadurch verstärkt werden, dass der Näherungssensor einen wesentlich schmaleren Erfassungsbereich hat. Der Sensor soll in Ausgestaltung der Erfindung so ausgestaltet sein, dass er unabhängig von Umgebungshelligkeit und Kleidungsf rbe des Anwenders arbeiten kann und dass seine Empfindlichkeit über einen großen Entfernungsbereich von ca. 0,1 m bis 3 m, vorzugsweise ca. 10 bis ca. 100 cm, einstellbar ist, um an die jeweiligen Umgebungen angepasst werden zu können. Diese Anforderungen können beispielsweise durch eine Infrarot-Reflexlichtschranke erfüllt werden.The proximity sensor is preferably attached directly to the microphone and has a similar characteristic, in particular a similar directional characteristic, the directional characteristics of the microphone and the proximity sensor naturally having to overlap. For example, the directional characteristic of the microphone can be enhanced by the proximity sensor in that the proximity sensor has a much narrower detection range. In an embodiment of the invention, the sensor is to be designed such that it can work independently of the ambient brightness and clothing color of the user and that its sensitivity over a large distance range of approximately 0.1 m to 3 m, preferably approximately 10 to approximately 100 cm, is adjustable so that it can be adapted to the respective surroundings. These requirements can be met, for example, by an infrared reflex light barrier.
Als Näherungssensor ist beispielsweise auch eine nach dem py- roelektrischen Prinzip arbeitende Detektoranordnung verwendbar.For example, a detector arrangement operating according to the pyroelectric principle can also be used as the proximity sensor.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mikrofon-Sensor-Einheit auf einem Schwanenhals frei imIn a further embodiment of the invention it is provided that the microphone sensor unit is free on a gooseneck
Raum verstellbar montiert ist. Dadurch kann der Erfassungsbereich des Sensors und damit der Anwendungsbereich der Spracherkennung örtlich so festgelegt werden, dass er den Anforderungen der jeweiligen Bedienungsperson und der jeweiligen Un- tersuchung gerecht wird. Der Bewegungsradius der Bedienungsperson ist hierbei allerdings eingeschränkt. Durch gezieltes Einsprechen der Befehle in das Mikrofon, was durch Auswahl einer entsprechenden Mikrofoncharakteristik erzwungen werden kann, kann sichergestellt werden, dass damit gleichzeitig der Sensor ausgelöst und damit das Mikrofonsignal für die Erkennung freigegeben wird.Space is mounted adjustable. As a result, the detection range of the sensor and thus the area of application of the speech recognition can be defined locally so that it meets the requirements of the respective operator and the respective examination. The operator's range of motion is limited, however. By specifically speaking the commands into the microphone, which can be forced by selecting an appropriate microphone characteristic, it can be ensured that the sensor is triggered at the same time and the microphone signal is thus released for detection.
Nach einer vorzugsweisen Weiterbildung zeigt eine visuelle Rückmeldung in Form beispielsweise einer LED dem Anwender an, dass er sich im Erfassungsbereich des Näherungssensors befindet. Bleibt die LED dunkel, so braucht er gar nicht erst einen Befehl zu sprechen, da er dann weiß, dass die Spracherkennungseinrichtung deaktiviert ist und er sich erst mit seinem Kopf dem Mikrofon - und damit auch dem Näherungssensor - annähern muss. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie an Hand der Zeichnung. Dabei zeigen:According to a preferred further development, a visual feedback in the form of an LED, for example, indicates to the user that he is in the detection range of the proximity sensor. If the LED remains dark, he does not need to speak a command at all, since he then knows that the speech recognition device is deactivated and he first has to approach the microphone with his head - and thus also the proximity sensor. Further advantages, features and details of the invention result from the following description of an exemplary embodiment and from the drawing. Show:
Fig. 1 ein medizinisches Gerät nach der Erfindung in sche- matischer Gesamtansicht,1 shows a medical device according to the invention in a schematic overall view,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der auf einem Schwanenhals montierten Mikrofon-Sensor-Einheit undFig. 2 is a perspective view of the microphone sensor unit mounted on a gooseneck and
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verschaltung der Mikrofon-Sensor-Einheit mit dem Spracherkenner.Fig. 3 is a schematic representation of the connection of the microphone sensor unit with the speech recognizer.
Fig. 1 zeigt in schematischer Gesamtdarstellung ein medizi- nisches Gerät 1 nach der Erfindung. Dieses umfasst eine Bilderfassungseinheit 3, beispielsweise basierend auf dem Computertomographie- oder Magnetresonanzprinzip, sowie eine mit dieser über eine Leitung 7 in Verbindung stehende Bedieneinheit 5. Die Bedieneinheit 5 erlaubt mittels einer Sprachbe- dienungsvorrichtung 9 die akustische Bedienung der Bilderfassungseinheit 3 durch eine (nicht dargestellte) Bedienperson. Die Sprachbedienungsvorrichtung 9 umfasst als funktionelle Gruppen eine Freisprecheinrichtung 11, eine Einrichtung 13 zur Reduzierung von Fehlererkennungen und einen Spracherken- ner 27.1 shows a schematic overall illustration of a medical device 1 according to the invention. This includes an image acquisition unit 3, for example based on the computed tomography or magnetic resonance principle, as well as an operating unit 5 connected to it via a line 7. The operating unit 5 allows the acoustic operation of the image acquisition unit 3 by means of a voice control device 9 by a (not shown) ) Operator. The voice control device 9 comprises, as functional groups, a hands-free device 11, a device 13 for reducing error detections and a speech recognizer 27.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Freisprecheinrichtung 11 und eine Fehlerreduzierungseinrichtung 13 für eine Sprachbedienvorrichtung 9 ist in einem Gehäuse 21 ein Mikrofon 22 und über diesem und in die gleiche Richtung weisend ein optischer Näherungssensor 23, beispielsweise ein IR-Sensor, angeordnet, der mit einer Abschaltvorrichtung zum Unterbrechen des Mikrofonausgangs bei fehlender Aktivierung versehen ist. Das Mikrofon 22 und der Näherungssensor 23 bilden eine Mikrofon-Sensor-Einheit 37. Bei 24 erkennt man eine beispielsweise als LED ausgebildete visuelle Rückmeldeeinrichtung, die dann aufleuchtet, wenn der optische Näherungssensor 23 betätigt worden ist, wenn also die Bedienungsperson sich im Aufnahmebereich des optischen Näherungssensors 23 befindet und somit die Mikrofonausgangs- blockierung aufgehoben ist. Solange die visuelle Rückmeldung 24 nicht aufleuchtet, braucht die Bedienungsperson überhaupt nicht in das Mikrofon 22 zu sprechen, da die Signale sowieso nicht an die Spracherkennung weitergegeben werden.In the exemplary embodiment shown in FIG. 2 of a hands-free device 11 according to the invention and an error reduction device 13 for a voice control device 9 there is a microphone 22 in a housing 21 and an optical proximity sensor 23, for example an IR sensor, pointing in the same direction and in the same direction. arranged, which is provided with a switch-off device for interrupting the microphone output in the absence of activation. The microphone 22 and the proximity sensor 23 form a microphone sensor unit 37. At 24 one can see a visual feedback device, for example in the form of an LED, which lights up when the optical proximity sensor 23 has been actuated, that is, when the operator is in the recording area of the optical proximity sensor 23 and thus the microphone output blocking is removed. As long as the visual feedback 24 does not light up, the operator need not speak into the microphone 22 at all, since the signals are not passed on to the speech recognition anyway.
In Fig. 3 ist diese Art der Verschaltung mit der Schnittstelle 25 zum Anschluss der Mikrofon-Sensor-Einheit 37 nach Fig. 2 und der Schnittstelle 26 zum Anschluss an den nicht näher gezeigten Spracherkenner 27 schematisch wiedergegeben. Die Spannungs ersorgung 28 versorgt sowohl den Spracherkenner 27 als auch die Sensoransteuerung 29 und die Sensorauswertung 30. Von der Sensoransteuerung 29 ist eine - im beweglichenThis type of connection with the interface 25 for connecting the microphone sensor unit 37 according to FIG. 2 and the interface 26 for connecting to the speech recognizer 27 (not shown in detail) is shown schematically in FIG. 3. The voltage supply 28 supplies both the speech recognizer 27 and the sensor control 29 and the sensor evaluation 30. One of the sensor controls 29 is movable
Schwanenhals 31, auf dem die Mikrofon-Sensor-Einheit 37 nach Fig. 2 montiert ist, verlegte - Versorgungsleitung 32 zum Sensor 23 geführt. Bei 33 erkennt man die Mikrofonleitung, bei 34 die Sensorleitung vom Sensor 23 in die Sensorauswer- tung 30, bei 35 die Sensorrückmeldeleitung von der Sensorauswertung 30 zur visuellen Rückmeldung 24 und bei 36 schließlich die Versorgungsleitung für alle Bestandteile (Mikrofon 22, Sensor 23, visuelle Rückmeldung 24) der Einheit 37 in Fig. 2. Gooseneck 31, on which the microphone sensor unit 37 according to FIG. 2 is mounted, is routed - supply line 32 to sensor 23. At 33 you can see the microphone line, at 34 the sensor line from sensor 23 into sensor evaluation 30, at 35 the sensor feedback line from sensor evaluation 30 for visual feedback 24 and finally at 36 the supply line for all components (microphone 22, sensor 23, visual Feedback 24) from unit 37 in FIG. 2.

Claims

Patentansprüche claims
1. Medizinisches Gerät (1) mit einer Vorrichtung (9) zur Sprachbedienung von dessen Funktionen durch eine Bedienper- son, umfassend eine Freisprecheinrichtung (11) mit Mikrofon (22) und eine Einrichtung (13) zur Reduzierung von Fehlerkennungen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Einrichtung (13) zur Reduzierung von Fehlerkennungen ei- nen am Mikrofon (22) oder in Reichweite des Mikrofons (22) angeordneten Näherungssensor (23) mit einer Abschaltvorrichtung aufweist, wobei die Abschaltvorrichtung den Mikrofonausgang unterbricht, falls der Näherungssensor (23) ein Nicht- vorhandensein oder ein Entfernen der Bedienperson anzeigt.1. Medical device (1) with a device (9) for voice control of its functions by an operator, comprising a hands-free device (11) with microphone (22) and a device (13) for reducing error detections, characterized in that the Device (13) for reducing error detections has a proximity sensor (23) arranged on the microphone (22) or within range of the microphone (22) with a switch-off device, the switch-off device interrupting the microphone output if the proximity sensor (23) is a non- presence or removal of the operator.
2. Medizinisches Gerät (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Einrichtung (13) zur Reduzierung von Fehlerkennungen für eine Reduzierung von Fehlerkennungen während der Sprechpausen der Bedienungsperson ausgebildet ist.2. The medical device (1) according to claim 1, which is designed for reducing the number of error detections for reducing the number of error detections during the pauses in speaking of the operator.
3. Medizinisches Gerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Empfindlichkeit des Näherungssensors (23) über einen großen Entfernungsbereich zwischen 0,1 m und 3 m, vorzugsweise zwischen 0,1 m und 1 m, einstellbar ist.3. Medical device (1) according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the sensitivity of the proximity sensor (23) over a large distance range between 0.1 m and 3 m, preferably between 0.1 m and 1 m, is adjustable.
4. Medizinisches Gerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Näherungssensor (23) als Infrarot-Reflexlichtschranke ausgeführt ist.4. Medical device (1) according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that the proximity sensor (23) is designed as an infrared reflex light barrier.
5. Medizinisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Mikrofon (22) und der Näherungssensor (23) einander überschneidende enge Richtcharakteristiken aufweisen. 5. Medical device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the microphone (22) and the proximity sensor (23) have overlapping narrow directional characteristics.
6. Medizinisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mikrofon-Sensor-Einheit (37) auf einem Schwanenhals (31) frei im Raum verstellbar montiert ist.6. Medical device (1) according to one of claims 1 to 5, that the microphone sensor unit (37) is mounted on a gooseneck (31) so as to be freely adjustable in space.
7. Medizinisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis7. Medical device (1) according to one of claims 1 to
6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an der Mikrofon-Sensor-Einheit (37) eine, vorzugsweise als LED ausgebildete, visuelle Rückmeldeeinrichtung (24) angeordnet ist, die der Bedienungsperson anzeigt, dass sie sich im Erfassungsbereich des Näherungssensors (23) befindet. 6, so that a visual feedback device (24), preferably designed as an LED, is arranged on the microphone sensor unit (37), which indicates to the operator that it is within the detection range of the proximity sensor (23).
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