CN110707790B - 听力设备充电方法、听力设备系统、听力设备和充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种听力设备充电方法、听力设备系统、听力设备和充电装置。在根据本发明的借助被配置为用于以无线方式进行充电的充电装置(3)对听力设备(2)充电的方法中，借助充电装置(3)的发射器(18，26)以无线方式发出询问信号(22，30)，在接收到询问信号(22，30)时，借助听力设备(2)的响应单元(10，28)向充电装置(3)发送第一响应信号(24，32)，并且在接收到第一响应信号(24，32)时，充电装置(3)通过以无线方式发出连续的能量信号(20)，开始对听力设备(2)进行充电操作。

Description

听力设备充电方法、听力设备系统、听力设备和充电装置

技术领域

本发明涉及一种特别是借助被配置为用于进行无线充电的充电装置对听力设备充电的方法。此外，本发明涉及一种听力设备系统，其被配置为用于执行所述充电方法。此外，本发明相应地涉及一种听力设备和充电装置，其被配置为用于在所述听力设备系统中使用。

背景技术

听力设备通常用于向该听力设备的佩戴者的听觉器官输出音调信号。在此，输出借助输出转换器进行，通常借助扬声器(也称为“听筒”或者“接收器”)通过声音路径经由空气声来进行。在此，这种听力设备经常作为所谓的听力辅助装置(也简称为：助听器)使用。为此，听力设备通常包括声音输入转换器(特别是麦克风)和信号处理器，信号处理器被配置为，使用通常以特定于用户的方式存储和/或调整的至少一个信号处理算法，来处理输入转换器根据所采集的环境声音产生的输入信号(也称为：麦克风信号)，使得至少部分地补偿听力设备的佩戴者的听力损失。特别是在听力辅助装置的情况下，除了扬声器之外，输出转换器替换地也可以是所谓的骨传导听筒或者耳蜗植入物，其被配置为用于将音调信号以机械或者电气的方式耦合到佩戴者的听觉器官中。听力辅助装置经常以至少部分地佩戴在耳后的听力辅助装置(简称为“hdO”)的形式，以及作为完全或者部分佩戴在耳道中的听力辅助装置(简称为“idO”或者“耳内式”)来使用。术语听力设备特别是也包括诸如所谓的耳鸣掩蔽器(Tinnitus-Masker)、耳机、头戴式耳机等装置。

为了对听力设备的电子部件、例如信号处理器、相应的麦克风、扬声器等进行供电，传统的听力设备经常具有电池，电池必须定期进行更换。然而，在现代的听力设备中，也使用可再充电的二次电池(也称为蓄电池或者电池组)。然而，由于这些电池的能量密度通常相对较低，因此相应地必须经常对这些电池充电。为了充电，通常将二次电池、具体地与二次电池相关联的充电电子设备，与电源电连接。对于防水的听力设备或者也出于美观的原因，也使用被配置为用于进行无线能量接收的(例如感应式的)充电电子设备。由此，可以去除听力设备的表面上的接触位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，改进听力设备的无线充电功能。

根据本发明，上述技术问题通过具有本发明的特征的方法来解决。此外，根据本发明，上述技术问题通过具有本发明的特征的听力设备系统来解决。此外，根据本发明，上述技术问题通过具有本发明的特征的听力设备以及通过具有本发明的特征的充电装置来解决。在下面的描述中还列出了本发明的部分本身具有创造性的有利的实施方式和扩展方案。

根据本发明的方法用于借助被配置为用于进行无线充电的充电装置对听力设备充电。在此，在方法方面，借助充电装置的发送器，以无线方式发出(特别是第一)询问信号。在接收到询问信号时，借助听力设备的响应单元(也称为“接收器”)，向充电装置发送第一响应信号。在接收到第一响应信号时，充电装置通过优选借助充电装置的“充电发射器(Ladetransmitters)”，以无线方式发出特别是用于传输充电能量的连续能量信号，开始对听力设备进行充电操作。

通过前面描述的充电装置进行的询问以及通过听力设备的响应，有利地使得能够自动开始充电操作。虽然如此，在不进行充电操作的阶段期间，充电装置也可以以相对节能的方式运行，因为在听力设备进行响应之后，才发出连续能量信号。

为了特别是在充电操作之外进一步降低能量消耗，在一个优选的方法变形方案中，以不连续的方式，即特别是以单个“脉冲”的形式，发出询问信号。

在一个有利的方法变形方案中，使用询问信号，来检测听力设备是否位于充电装置周围的近场内。在此，作为近场，使用充电装置周围、具体地充电装置的充电发射器周围的特别是30厘米以下、优选10厘米以下的区域。在此，作为听力设备的响应单元(接收器)，特别是使用优选从(特别是以能量信号的形式)发出的询问信号中汲取运行能量的应答器。在此，优选根据RFID应答器(也称为RFID标签(RFID-Tag))的类型来构造应答器。也就是说，通过包含在询问信号中的能量来激活接收器，并且接收器还从询问信号中汲取能量，来发出响应信号。由此，对于听力设备的能量存储器放电，使得不再有能量用于自动发出信号的情况，也可以有利地至少在前面描述的近场内开始充电操作，因此在这种严重放电的状态下，也可以以无线方式再次对听力设备、具体地其能量存储器充电，因为通过外部的能量供应，使得能够与充电装置进行通信。在这种情况下，优选充电装置的发送器由充电发射器本身形成。因此，第一询问信号和连续能量信号也由充电发射器发出。

特别是对于听力设备在充电操作期间位于近场中的情况，优选听力设备的信号加工处理器(简称为：信号处理器)的信号处理功能在充电操作期间保持不活动。至少保持该信号处理功能不活动，直到听力设备的能量存储器(再次)被充分地充电为止。为此，听力设备优选包括充电电子设备，其“获取”在连续能量信号中传输的能量，在必要时对其进行转换，并且将其馈送到能量存储器中。此外，充电电子设备被配置为用于监视能量存储器的充电状态(即当前的能量含量)。信号处理功能在充电操作期间的“保持不活动”尤其在近场中进行充电时是有利的，因为在充电操作期间不存在不必要的能量消耗，并且在近场中进行充电时，特别是由于到充电装置的距离相对小，通常本来就不使用听力设备。

在一个替换的方法变形方案中，使用询问信号来检测听力设备是否位于充电装置周围的远场中。在此，作为远场，理解为距离充电装置、具体地距离充电装置的发射器特别是大于30厘米、优选大于50厘米的充电装置周围的区域。在这种情况下，作为听力设备的响应单元，优选使用从听力设备的要充电的二次电池汲取运行能量的通信接口。在此，通信接口特别地是优选被配置为用于在无线电频率范围内、特别是在大约2.4千兆赫的频率下进行信号传输的发射器，具体地是具有相关联的发射和接收控制器的天线。例如，该发射器根据蓝牙标准工作。相应地，优选充电装置，具体地其发送器，也被配置为用于在对应的频带中进行通信。在该方法变形方案中，发送器与充电发射器分离地构造，并且在此是与听力设备对应地构造的通信接口。在这种情况下，优选(第一)询问信号是特别是不用于进行能量传输的“单纯的”通信信号。在这种情况下，通过听力设备的响应信号，优选在充电装置与听力设备之间进行一种“握手”。

在前面描述的方法变形方案的一个有利的扩展方案中，特别是对于听力设备位于充电装置周围的远场中的情况，确定听力设备是否位于充电装置周围的远场充电有效范围内。这是特别有利的，因为至少从高效节能的视角可以进行无线能量传输的远场充电有效范围，不完全覆盖借助相应的通信接口在充电装置与听力设备之间可以进行通信的远场。因此，远场充电有效范围经常比“仅仅”可以进行通信的有效范围小。例如，后者可以在5、10、15米内或者更大，而有效的无线能量传输仅可以在3或者4米内进行。

特别是为了确定听力设备是否位于远场充电有效范围内，充电装置(特别是根据对听力设备侧的响应信号的接收)首先发出脉冲能量信号。在此，听力设备的(能量)接收器确定是否从脉冲能量信号接收到了足够用于对二次电池充电或者足够用于维持二次电池的充电的能量。特别是，为此，接收器将接收到的能量信号转换为电信号，并且(特别是根据存储的至少一个阈值)检查信号能量是否足够用于充电或者维持充电。如果是这种情况，则充电装置以连续的形式发送能量信号，因此开始充电操作。在这种情况下，优选听力设备首先发送第二响应信号，第二响应信号优选包含听力设备位于远场充电有效范围内的信息，并且充电装置随后开始充电操作。由此，在接收到第二响应信号形式的听力设备侧的确认之前，可以有利地在充电装置侧节省能量。

在一个可选的方法变形方案中，(特别是对于前面描述的远场充电操作的情况)为了开始(远场)充电操作，(特别是通过听力设备)请求听力设备的用户的用户侧准许。

特别是对于听力设备没有被配置为用于以无线方式与充电装置进行通信，但是被配置为用于(在必要时以无线方式)与电子(通信)设备、特别是智能电话等进行通信，并且还通过信号传输技术与该电子设备耦合的情况，优选借助该电子设备(特别是智能电话)转发第一响应信号。在这种情况下，优选借助该设备转发听力设备侧的每个响应信号，以及可选地还转发充电装置的询问信号。这尤其是对于如下情况也是有利的：听力设备已经与这种电子设备、例如智能电话耦合，因此在某些情况下，没有其它通信通道可用于与充电装置进行(直接的)信号交换。

优选在近场中进行充电操作期间，与在远场充电操作期间相比，借助相应的能量信号传输更多的能量，特别是更大的充电电流。

进一步优选近场中的充电可选地借助感应、借助磁共振或者利用无线电技术的能量传输(特别是借助处于直到大约微波的频率的范围内的频率)进行。在远场中，充电优选借助磁共振或者上述利用无线电技术的能量传输进行。

借助特别是充电仅能够将相对少的能量输入到二次电池中的远场充电操作，有利地可以在听力设备的持续的正常运行期间进行充电或者至少维持充电。

在一个特别有利的方法变形方案中，充电装置和听力设备被配置为，共同、即特别是选择性地执行前面描述的两种方法。特别是为此，在此，充电装置发送(第一)询问信号，以检测听力设备位于充电装置周围的近场中、还是远场中。此外，充电装置发送第二询问信号，以检测听力设备(相应地相反地)位于充电装置周围的远场中、还是近场中。因此，充电装置优选发送(特别是在信号特性方面)不同的两个询问信号，并且依据接收到的响应信号，激活近场充电操作或者远场充电操作。

优选在任意情况下，如果确定听力设备位于充电装置周围的近场内，则在充电装置侧自动激活近场充电操作。即，在这种情况下，通常可以假定听力设备的用户有意地将听力设备定位在充电装置附近。

对于听力设备位于远场充电有效范围内的情况，可选地在激活远场充电操作之前，请求用户准许激活远场充电操作。

根据本发明的听力设备系统包括前面描述的充电装置和前面描述的听力设备。后者有利地被配置为，在充电装置周围的近场和/或远场中以无线方式进行充电。在此，充电装置和听力设备被配置为共同执行前面描述的方法。

根据本发明的听力设备被配置为用于在前面描述的听力设备系统中使用。具体地，听力设备因此被配置为，在充电装置周围的近场和/或远场中以无线方式进行充电，并且根据对充电装置的相应的询问信号的接收，发出对应的响应信号。

根据本发明的充电装置同样被配置为用于在前面描述的听力设备系统中使用。相应地，充电装置被配置为用于在充电装置周围的近场或者远场中以无线方式对前面描述的听力设备进行充电。此外，充电装置优选被配置为，发出前面描述的第一询问信号并且在需要时还发出第二询问信号，并且在接收到听力设备侧的对应的响应信号时，开始相应的充电操作。

因为根据本发明的听力设备系统、听力设备和充电装置被配置并且被设置为用于执行前面描述的方法，因此它们也具有部分在所述方法的范围内描述的物理特征，因此也共享根据本发明的方法的优点。

连词“和/或”在这里并且在下面特别是应当理解为，借助该连词连结的特征可以共同地构造，并且可以构造为彼此的替换。

附图说明

下面，参照附图更详细地描述本发明的实施例。附图中：

图1以示意图示出了听力设备系统，

图2以示意性框图示出了听力设备系统的一个实施例，

图3、4分别以示意图示出了由听力设备系统执行的方法的一部分，

图5以根据图2的视图示出了听力设备系统的一个替换实施例，以及

图6、7以示意性的俯视图示出了听力设备系统的充电装置周围的区域，在这些区域中可以进行通信和/或对听力设备充电。

在所有附图中，总是对彼此对应的部分和参量设置相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了听力设备系统1。听力设备系统1包括听力设备，具体地为耳后式助听器，简称为“助听器2”，以及充电装置3。助听器2具有壳体4，在壳体4中容纳了多个电子部件，具体地为两个麦克风6、扬声器8、应答器10和信号处理器12。为了对这些部件进行能量供应，助听器2还包括可再充电的电池(所谓的“二次电池”，简称为“电池14”)。助听器2还被配置为以无线方式对电池14充电。在这种情况下，应答器10用于以无线方式接收(充电)能量(并且替换地也称为“接收器”)。充电装置3包括充电电路16和这里“充电发射器18”形式的发送器。充电电路16被配置为用于从能量源(通常是本地电网)汲取能量，并且将其转换成无线充电所需的形式。充电发射器18被配置为用于在充电有效范围内识别助听器2的存在，随后通过发出能量信号20形式的充电能量来激活充电操作。

在图2中示出了听力设备系统1的第一实施例。在这种情况下，充电装置3是近场充电装置，因此被配置为用于在充电装置3周围的近场内、即充电装置3周围10厘米的范围内对助听器2充电。为了对助听器2、具体地为对其电池14充电，充电装置3和助听器2共同执行下面将更详细地描述的方法。

为了检测助听器2是否位于近场内，充电装置3借助其充电发射器18(在无线电频率范围内)发出不连续的(第一)询问信号22。对于助听器2被布置在近场内的情况，助听器2的应答器10接收询问信号22。在该实施例中，应答器10根据RFID标签的方式构造，从而应答器10从询问信号22汲取(用于应答器10本身的)运行能量。如果该运行能量足够用于应答器10的运行，则后者向充电装置3发送(返回)(第一)响应信号24。因此，应答器10是助听器2的响应单元。在接收到响应信号24时，充电装置3切换为充电操作，并且以连续的形式发射能量信号20。

在图3中示出了询问信号22的时序图。从图3中可以看出，询问信号22以单独的“能量脉冲”的形式发送。从图4中进一步可以看出，随着助听器2与充电装置3之间的距离A增大，应答器10可接收的询问信号22的信号能量ES下降。在这种情况下，应答器10被配置为，如果从信号能量ES可导出的运行能量，超过也足够用于电池14充电的边界值EG，则发送响应信号24。在这种情况下，助听器2也被布置在(例如10厘米的)预先给定的近场充电有效范围RN内。

在根据图2的实施例中，在应答器10和电池14之间连接有充电电子设备25。在可选的实施例中，充电电子设备25可以集成在应答器10或者信号处理器12中。

在图5中示出了听力设备系统1的一个替换实施例。在该实施例中，充电装置3是被配置为用于在所谓的远场内以无线方式对助听器1进行充电的充电装置，因此是远场充电装置。在此并且在下面，远场应当理解为30厘米至2米之间的范围。在这种情况下，充电装置3和助听器2被配置为，借助短程无线电技术，例如根据蓝牙标准，彼此通信。在所示出的实施例中，相应的通信接口26和28被构造为与充电发射器18和应答器10分离。在此，充电发射器18和应答器10仅被配置为用于传输能量信号20(其用于对电池14充电)或者用于接收能量信号20。

然而，在一个未详细示出的可选的实施例中，通信接口26和28集成在充电发射器18和应答器10中。

在借助图2示出的一个可选的实施例中，助听器2具有通信接口28。

为了检测助听器1是否位于远场(其在图6中通过用“通信有效范围RK”表示的区域示出)内，充电装置13借助其通信接口26(因此其在该实施例中形成前面描述的发送器)(在无线电频率范围内)发送(第二)询问信号30。如果处于运行中的助听器2、具体地为其通信接口28接收到询问信号30，则助听器2同样借助其通信接口28利用响应信号32进行响应。随后，充电装置3开始通过其充电发射器18发出脉冲能量信号34。助听器2借助应答器10(其因此是用于脉冲能量信号34的接收器)接收脉冲能量信号34，并且从中汲取用于助听器2的运行能量。在此，应答器10例如借助阈值比较，检查从脉冲能量信号34中可以汲取的运行能量，是否足够用于电池14的充电和/或信号处理器12的运行。

如果应答器10确定从脉冲能量信号34中可以汲取的运行能量足够，则应答器10推断助听器2位于充电装置3周围的远场充电有效范围RW内。在这种情况下，应答器10将该信息转发到信号处理器12。信号处理器12通过助听器2的通信接口28输出相应的确认信号36。在接收到该确认信号36时，充电装置3切换为充电操作，并且向助听器2发出连续的能量信号20。

在一个未详细示出的实施例中，借助向助听器2的用户发出的消息，助听器2请求用户准许开始充电操作。在用户(例如通过操作助听器2上的开关或者按键)准许时，才向充电装置3发送确认信号36。

在此，通过经由能量信号20传输相对大的充电电流，近场充电操作用于对电池14快速充电。在远场充电操作中，经由能量信号20传输相对小的充电电流。在这种情况下，助听器2、具体地应答器10(借助集成在应答器10中的充电电子设备)使用该“远场充电能量”，相对缓慢地对电池14充电，或者至少在助听器2的运行中维持电池14的充电。

借助图7详细地描述另一个实施例。在这种情况下，充电装置3和助听器2被配置为用于在近场充电操作以及远场充电操作中充电。为此，将借助图2和5描述的实施例两者共同集成到听力设备系统1中。因此，充电装置3借助其充电发射器18以前面描述的方式发出第一询问信号22，并且借助通信接口26发出第二询问信号30。依据助听器2到充电装置3的距离A，具体地，当助听器2位于近场充电有效范围RN内，或者位于远场充电有效范围RW内时，充电装置3激活近场充电操作或者远场充电操作。

本发明的内容不局限于前面描述的实施例。更确切地说，本领域技术人员可以从前面的描述中导出本发明的其它实施方式。特别是，借助不同的实施例描述的本发明的各个特征及其设计变形方案，也可以以其它方式彼此组合。

附图标记列表

1 听力设备系统

2 助听器

3 充电装置

4 壳体

6 麦克风

8 扬声器

10 应答器

12 信号处理器

14 电池

16 充电电路

18 充电发射器

20 能量信号

22 询问信号

24 响应信号

25 充电电子设备

26 通信接口

28 通信接口

30 询问信号

32 响应信号

34 脉冲能量信号

36 响应信号

A 距离

ES 信号能量

EG 边界值

RN 近场充电有效范围

RW 远场充电有效范围

RK 通信有效范围

Claims (12)

1.一种借助充电装置(3)对听力设备(2)充电的方法，所述充电装置被配置为用于以无线方式进行充电，其中，根据所述方法，

-借助所述充电装置(3)的发送器(18，26)以无线方式发出第一询问信号(22)，

-在接收到所述第一询问信号(22)时，借助所述听力设备(2)的响应单元(10)向所述充电装置(3)发送第一响应信号(24)，以及

-在接收到第一响应信号(24)时，通过以无线方式发出连续的能量信号(20)，所述充电装置(3)开始对所述听力设备(2)进行充电操作，

其中，所述充电装置(3)发送所述第一询问信号(22)，以检测听力设备(2)是否位于所述充电装置(3)周围的近场中，其中，使用充电发射器(18)作为所述第一询问信号(22)的发射器，并且其中，所述充电装置(3)发送与所述第一询问信号(22)不同的第二询问信号(30)，以检测听力设备(2)是否位于所述充电装置(3)周围的远场中，其中，使用与所述充电发射器(18)分离的通信接口(26)，作为所述第二询问信号(30)的发射器，且根据接收到的适当响应信号，激活近场充电模式或远场充电模式，其中基于听力设备(2)对相应的询问信号(22,30)的接收而发出所述接收到的适当响应信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以不连续的方式发出所述第一询问信号(22)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用所述第一询问信号(22)，来检测所述听力设备(2)是否位于所述充电装置(3)周围的近场中，并且其中，使用从所发送的第一询问信号(22)中汲取运行能量的应答器(10)，作为所述听力设备(2)的响应单元。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述听力设备(2)的信号加工处理器(12)的信号处理功能在充电操作期间保持不活动。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用所述第二询问信号(30)，来检测所述听力设备(2)是否位于所述充电装置(3)周围的远场中，并且其中，使用从听力设备(2)的能够充电的二次电池(14)中汲取运行能量的通信接口(28)，作为听力设备(2)的响应单元。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定听力设备(2)是否位于所述充电装置(3)周围的远场充电有效范围(RW)内。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述充电装置(3)发出脉冲能量信号(34)，其中，听力设备(2)的接收器(28)确定是否从所述脉冲能量信号(34)接收到足够用于二次电池(14)的充电或者维持二次电池(14)的充电的能量，并且其中，当能量足够时，发出连续的能量信号(20)。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，为了开始充电操作，请求听力设备(2)的用户的用户侧准许。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助通过信号传输技术与听力设备(2)耦合的电子设备，特别是智能电话，来转发所述响应信号(32，36)。

10.一种听力设备系统(1)，其包括：充电装置(3)，所述充电装置被配置为用于以无线方式进行充电；以及听力设备(2)，所述听力设备被配置为用于，在所述充电装置(3)周围的远场和/或近场中，以无线方式进行充电，其中，所述充电装置(3)和所述听力设备(2)被配置为用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.一种听力设备(2)，其被配置为用于在根据权利要求10所述的听力设备系统(1)中使用。

12.一种充电装置(3)，其被配置为用于在根据权利要求10所述的听力设备系统(1)中使用。