用于眼科装置的非接触式用户接口的制作方法
【专利说明】用于眼科装置的非接触式用户接口
[0001]本发明涉及用于眼科装置的非接触式用户接口，并且具体地讲，涉及能够识别姿态命令和/或语音命令以用于控制眼科设备的至少一个单元的眼科设备。
[0002]发明背景
[0003]在眼科手术、眼科治疗和眼科诊断领域中，采用包括由装置使用者控制的多个部件和单元的装置。常规地，这种控制通过用户接口来进行，例如键盘、触摸屏、控制杆等。在进行手术之前，操作者(例如眼科医师)对手消毒并且穿上无菌衣服和手套，以便保护患者以防感染。
[0004]由于眼科医师不得不接触用户接口以操作和控制装置，因此装置自身也需要消毒。例如，就每个手术而言，可利用无菌透明箔清洁和/或覆盖装置，该无菌透明箔在手术之后被移除。然而，这种无菌覆盖物妨碍对装置的观察，并且具体地讲妨碍对装置用户接口的观察。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的在于提供一种眼科设备，所述眼科设备能够以简单的方式进行操作，同时处于无菌环境中。
[0006]此目的通过如独立权利要求中所要求的本发明得以解决。优选的实施例由从属权利要求限定。
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种用于激光眼科手术的眼科设备，所述眼科设备包括被构造用于检测和识别眼科设备使用者的姿态命令和/或语音命令的命令识别单元。所述设备还包括至少一个受控单元和控制器，所述至少一个受控单元被构造用于接收控制信号并且被构造用于基于所接收的控制信号来改变状态，所述控制器被构造用于基于所识别的姿态命令和/或语音命令来产生控制信号并且将控制信号传送到所述至少一个受控单元。这种眼科设备的优势在于其表面不需要针对激光眼科手术进行消毒，因为操作者不得接触设备的表面。
[0008]根据另一方面，所述眼科设备可还包括被构造用于存储与姿态数据和/或语音数据相关的一个或多个命令的存储器。
[0009]根据本发明的另一方面，命令识别单元可包括被构造用于检测眼科设备的操作者的姿态和/或语音的检测单元、被构造用于评估所检测姿态和/或语音并且产生分别代表所评估的姿态和/或语音的姿态数据和/或语音数据的评估单元、以及被构造用于确定与姿态数据和/或语音数据相关的命令的决策单元。这种命令识别单元能够识别一个或多个命令以用于以用户非常方便的方式来控制受控单元，因为用户不必释放他/她的手中的任何器械来执行眼科设备的控制。
[0010]根据本发明的一个方面，检测单元被联接到相机、运动传感器、麦克风、红外检测器、射频识别(RFID)检测器、蓝牙收发器、全球定位系统(GPS)和差分全球定位系统(DGPS)中的至少一个。
[0011]根据另一方面，所述至少一个受控单元可包括激光单元、显微镜、以及用于激光眼科手术的患者的部分或整个床中的至少一个。
[0012]根据本发明的另一方面，所述眼科设备可还包括被构造用于启动命令识别单元和/或控制器的脚踏开关。
[0013]根据本发明的另一方面，所述眼科设备还可包括安全单元，所述安全单元被构造用于基于操作者作出的表达、操作者身体部分的形式、和/或操作者佩戴的可佩戴物体来识别眼科设备的操作者。
[0014]根据本发明的一个方面，存储器还被构造用于存储与眼科设备的每个操作者相关的语言简档、语音简档、身体部分简档和/或一个或多个可佩带物体识别符，并且安全单元被构造用于基于将操作者作出的表达、操作者的身体部分的形式和/或由操作者佩戴的可佩戴物体与所存储的简档和/或识别符进行比较来确定操作者。
【附图说明】
[0015]下文基于附图来更详细地描述本发明，其中:
[0016]图1示意性地示出了根据一个实施例的眼科设备的部件和单元，并且
[0017]图2示意性地示出了根据一个实施例的眼科设备的另外的元件，所述另外的元件可被包括在命令识别单元内或联接到命令识别单元。
【具体实施方式】
[0018]图1示出了根据本发明的一个实施例的眼科设备的示意图。眼科设备为用于眼科手术、治疗和/或诊断的任何类型的装置。例如，眼科设备可为飞秒激光(FS激光)装置、准分子激光(EX激光)装置、形成FS-和EX-激光装置的组合的装置、或者眼手术或治疗(例如LASIK治疗(LASIK:激光原位角膜磨削术))期间所采用的任何其他装置。
[0019]眼科设备10包括至少一个受控单元20。根据图1，示出了由参考标号20a、20b至20η指示的多个受控单元，其在本文称为受控单元20。然而，本发明不限于图中所示的受控单元的数目，而是包括手术或治疗所需的任何数目的受控单元。
[0020]受控单元20为可由操作者控制的眼科设备10的部件。根据该实施例，控制包括利用致动器(未示出)移动、改变、微调受控单元20或者由操作者设定可调节参数。受控单元20的示例为动力单元、激光源、光源、聚焦光学器件、扫描部件、显微装置、测量装置(例如，厚度计)、平视显示器、患者所躺或所坐的检查桌或床(包括头部部分、主体部分和搁脚板)等。另外的受控单元可为其患者管理程序或部分，例如菜单。
[0021]因此，受控单元是指眼科设备的任何部件，所述部件可被移动、操纵、调整、接通和断开、并且/或者具有由操作者设定的参数值。
[0022]受控单元20经由例如眼科设备的总线系统或总线接口联接到控制器30。控制器30为受控单元20中的每一个产生控制信号，例如用于致动马达或其他致动器的信号、接通和断开眼科设备的电源和/或受控单元的独立电源的信号、将受控单元从一个状态切换到另一个状态的信号、设定特定参数(例如激光辐射的强度、传感器的敏感度等)的信号。
[0023]根据本发明，眼科设备还包括命令识别单元40，所述命令识别单元40检测和识别眼科设备操作者的姿态命令和/或语音命令。姿态命令为任何姿态，即，手、臂、头、眼睛或操作者身体的其他部分的运动，以指示用于控制眼科设备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执行特定姿态，所述姿态由命令识别单元40检测并且被识别为对应于受控单元20的特定操作的特定姿态。另外，语音命令为任何表达，例如，声音、单词或者甚至由眼科设备的操作者表述或讲出的口头句子。命令识别单元40将其识别为对应于受控单元20的操作的特定语音命令。
[0024]命令识别单元40不限于识别姿态命令和/或语音命令。其还可识别姿态和语音的组合。例如，操作者以某一方式移动他/她的手指并且说“开”或“关”。命令识别单元40能够将这两个命令检测为组合命令以用于接通和切断与该姿态相关的特定受控单元20。
[0025]当命令识别单元40已检测到并且识别出姿态命令和/或语音命令和/或组合命令时，它将相应的信号发送到控制器30。控制器30随后产生控制信号并且将控制信号传送到至少一个受控单元20以执行操作者所需的受控单元20的操作。仅作为示例，操作者可作出特定姿态或者可说出一个或多个单词来移动激光单元，并且可作出另一个姿态和/或表达来移动设备的头枕。另外的命令可移动激光源、移动光学器件、改变激光强度等。
[0026]为了正确地产生与所识别的姿态命令和/或语音命令相关的控制信号，眼科设备提供存储器50。存储器50存储与姿态数据和/或语音数据相关的命令数据。命令数据可为被指定用于至少一个受控单元20的特定控制命令的任何指示。例如，这种命令数据代表可移动受控单元20的移动、代表可切换受控单元20的切换、或者代表参数化受控单元20的某些参数的调整。
[0027]由命令数据代表的命令中的每一个均与一个或多个姿态数据和/或语音数据相关。这种姿态和/或语音数据为由姿态或语音传感器采集的传感器数据、或者得自由命令识别单元执行的计算过程的数据。例如，命令识别单元可检测由传感器(所述传感器将在下文结合图2进一步解释)接收的姿态和/或语音并且对所检测的姿态和/或语音进行某些计算或处理以产生姿态数据和/或语音数据。后者可示例性地包括操作者的已识别运动的量化数据或量化的语音数据。
[0028]存储器50因此包括数据集，其中特定姿态数据和/或语音数据与用于操作受控单元20的特定命令相关。为了允许精确的命令识别，可针对可用于眼科设备10的受控单元20的每个命令训练特定姿态和/或语音。然后存储器50存储用于每个命令的一个或多个数据集以允许改变与相同命令相关的姿态或表达。存储器50还可存储用于不同操作者(使用者)的多个数据集，以使得各个姿态和/或表达可与用于受控单元20的可能命令相关。
[0029]如图1所示，眼科设备10还包括开关60，所述开关60可为脚踏开关、传感器屏障、或可在不使用操作员的手或其他无菌部分的前提下进行操作的任何其他类型的开关。开关60被构造用于启动或停用控制器30和/或命令识