用于对至少一听力装置充电的方法及相应助听器系统与流程

1.本技术总体上涉及经至少一电力传输单元对至少一听力装置尤其是将至少部分佩戴在用户耳后和/或耳朵中的至少一听力装置充电的方法。另外，本技术涉及助听器系统。


背景技术：

2.通常，至少部分佩戴在用户耳后的听力装置包括电力接收和储存单元例如电池，以在听力装置使用期间向听力装置供应电力。为对电力接收和储存单元再充电，听力装置通常连接到电力传输单元例如充电器。
3.在目前技术发展水平下，已知听力装置的电力接收和储存单元的无线充电和接触充电。
4.然而，充电可能导致听力装置和电力传输单元之间的通信困难，尤其在听力装置和/或电力传输单元断电或关闭时。
5.尽管如此，希望听力装置在从电力传输单元取下时被打开以增强用户的听觉体验。这可通过听力装置确定电力传输单元的无线或接触电荷场是否关闭并在电力传输单元的无线或接触电荷场关闭时打开听力装置而实现。然而，在电力传输单元被切断时，电力传输单元的无线或接触电荷场通常也被关闭。因此，听力装置可能在电力传输单元导致不合需要地耗用电力接收和储存单元的电力的情形下打开。
6.因此，需要提供一种使能改进至少部分佩戴在用户耳后的听力装置的充电的解决方案。另外，需要提供一种能够区分电力接收单元缺电是因电力传输单元缺电引起还是因电力接收单元被从电力传输单元取下引起的解决方案。


技术实现要素：

7.根据第一方面，提供一种经至少一电力传输单元对至少一听力装置无线或接触充电的方法，其中该方法包括：经至少一电力传输单元的无线或接触电荷场对至少一听力装置的至少一电力接收和储存单元充电；在至少一听力装置的至少一电力接收和储存单元被实质上完全充电时关闭至少一听力装置；在至少一无线或接触电荷场消除时重启至少一听力装置；及在重启之后确定至少一听力装置的至少一天线或线圈元件的谐振频率。通过确定至少一听力装置的至少一天线或线圈元件的谐振频率，听力装置可在重启后识别其环境。该步骤可看作通过在重启后确定至少一听力装置的至少一天线或线圈元件的谐振频率而确定听力装置的环境的特征。该特征可用于区分听力装置是否安装在充电装置中。藉此，听力装置可评估是否需要关闭听力装置以节能，因为天线或线圈元件在放在电力传输单元内或者接近电力传输单元时的谐振频率不同于天线或线圈元件在放置成实质上摆脱电力传输单元即在充电装置外面时的谐振频率。充电器或充电装置可包括两个电力传输单元，每一电力传输单元配置成接收听力装置及对听力装置充电。
8.根据第二方面，提供一种助听器系统，其中该助听器系统包括：听力装置，其包括：
壳体；及用于向至少一听力装置供应电力的至少一电力接收和储存单元；适于对至少一听力装置的至少一电力接收和储存单元无线或接触充电的至少一电力传输单元。优选地，助听器系统配置成执行上面提及的方法。助听器系统可包括与上面提及的方法同样的优点。助听器系统因而包括至少一听力装置和充电装置。
9.根据第三方面，公开了一种计算机程序产品，其中该计算机程序产品能够执行根据第一方面的方法。计算机程序可包括指令，当计算机程序由计算机执行时，这些指令导致计算机执行上面描述的、具体实施方式中详细描述的以及权利要求中限定的方法(的步骤)。
10.一方面，这些功能可存储在有形计算机可读介质上或者编码为有形计算机可读介质上的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括适于存储包含程序代码的计算机程序的计算机存储介质，当计算机程序在数据处理系统上运行时，导致数据处理系统执行上面描述的、具体实施方式中详细描述的以及权利要求中限定的方法的至少部分(例如大部分或所有)步骤。
11.一方面，一种数据处理系统，包括处理器，其适于执行计算机程序从而导致处理器执行上面描述的、具体实施方式中详细描述的以及权利要求中限定的方法的至少部分(例如大部分或所有)步骤。
12.优选地，至少一电力传输单元为充电器、充电站或充电装置。至少一电力传输单元可包括用于将电力传输单元连接到主充电能源的连接器。连接器例如可插入到插座(例如220伏特ac)内，从该插座，电力传输单元可被供应充电电流。作为备选，连接器可以是usb连接器，藉此，可从另一电子装置例如pc、电视机或其它装置如供电网向电力传输单元供应充电电流。在一实施例中，连接器包括适合多种移动电话充电器或其它公用移动充电器的连接器。这使电力传输单元能有不同的可能的充电选择。
13.听力装置可适于位于用户耳朵处或耳朵中，或者适于部分植入在用户头部中。
14.至少一电力传输单元也可包括单独的电池，使得在电力传输单元未连接到主能源如市电电源时至少一听力装置也可通过电力传输单元进行充电。
15.优选地，至少一电力传输单元包括至少一线圈尤其是感应线圈，以能无线地优选感应地充电至少一听力装置。线圈可配置成产生变化的磁场因而对至少一听力装置的电力接收和储存单元尤其是电池充电。优选地，至少一听力装置的电力接收和储存单元包括对应的线圈。藉此，电力传输单元可在听力装置的线圈中产生电流从而对听力装置的电力接收和储存单元充电。
16.优选地，至少一电力传输单元包括第一组触头以对至少一听力装置接触充电。第一组触头可配置成产生变化的电荷场因而对至少一听力装置的电力接收和储存单元尤其是电池充电。优选地，至少一听力装置的电力接收和储存单元包括第二组触头，其配置成连接到第一组触头。藉此，电力传输单元可产生电流并通过第一组触头传到第二组触头，从而对听力装置的电力接收和储存单元充电。
17.天线或线圈元件可形成谐振结构。天线或线圈元件可以是感应天线、近链(near-link)线圈、近链天线、或者蓝牙天线等。天线或线圈元件的谐振频率优选在3mhz到10ghz的范围中，例如在ism频带中，例如约3.8mhz，例如约2.4ghz，例如约5ghz。当涉及近链或蓝牙通信协议时，这可能有利。也可能针对其它适当的频率或者频率区间设计天线或线圈元件。
18.在一实施例中，至少一电力传输单元可以是配置成附着在耳后的耳后充电装置，其中该充电装置包括电池。这使能在听力装置仍然可位于耳道中的同时提供无线充电。因而，由于不需要取下助听器装置，可能更长时间地将助听器装置留在耳道中。
19.还可根据至少一听力装置的至少一天线或线圈元件的确定的谐振频率确定至少一听力装置是否接近至少一电力传输单元。这是因为，天线或线圈元件在放在电力传输单元内或者接近电力传输单元时的谐振频率不同于天线或线圈元件在放置成实质上摆脱物体或者靠近用户头部时的谐振频率。在本说明书中，“接近”具体与听力装置的位置有关，在该位置，听力装置将经无线电荷场由至少一电力传输单元足够地充电。这使听力装置能根据其相对于电力传输单元的位置执行具体的行动。
20.根据至少一天线或线圈元件的谐振频率，可设定至少一听力装置的至少两种不同运行模式中的至少一种。至少一听力装置的至少两种不同运行模式之一可以是至少一听力装置的正常运行模式。至少一听力装置的至少两种不同运行模式之一可以是至少一听力装置的断电模式、低功率模式(睡眠模式或者备用模式)。藉此，听力装置可根据听力装置的位置和/或测得的位置那天的时间设定为至少两种不同运行模式之一。如果听力装置例如仍然在至少一电力传输单元中或者接近至少一电力传输单元，听力装置可设定为断电模式或低功率模式以避免不合需要地耗用听力装置的充电的电力接收和储存单元。低功率模式使听力装置在用户从至少一电力传输单元取下听力装置时可能自动进入正常运行模式。如果听力装置例如未接近至少一电力传输单元或者未在至少一电力传输单元中，听力装置可被设定为正常运行模式以增强用户的听觉体验。正常运行模式例如可以是听力装置的用户通常使用的运行模式。
21.至少一电力传输单元可包括壳体及可打开和可关闭的盖，至少一听力装置可根据所述盖是打开还是关闭而设定为至少两种不同运行模式之一。优选地，至少一电力传输单元也可包括传感器以检测所述盖是打开状态还是关闭状态。这使能在将至少一听力装置设定为至少两种运行模式之一时还考虑电力传输单元的盖的状态。如果充电器/电力传输单元包括电池，检测到盖关闭可用于确定充电装置/电力传输单元应进入低功率模式，例如在不存在听力装置且盖关闭时。
22.至少一电力传输单元可包括壳体及可打开和可关闭的盖，至少一电力传输单元可根据所述盖是打开还是关闭而设定为至少两种不同运行模式中的至少一种。优选地，至少一电力传输单元也可包括传感器以检测所述盖是打开状态还是关闭状态。这样的传感器可有利地是或者包括霍尔(hall)传感器。这使能在将至少一电力传输单元设定为至少两种不同运行模式之一时还考虑电力传输单元的盖的状态。
23.根据本发明的电力传输单元可包括放置在电力传输单元或充电装置的壳体中的平衡块以向电力传输单元提供稳定性。通过添加平衡块或者衡重体，在用户将一个或多个听力装置放在电力传输单元/充电装置中充电时，电力传输单元更稳定。如在此提及的，电力传输单元或者充电装置可包括电池，这样的电池可用作增加电力传输单元/充电装置稳定性的平衡块。
24.优选地，至少一电力传输单元的至少两种不同运行模式之一为至少一电力传输单元的断电模式，及至少一电力传输单元的至少两种不同运行模式之一为至少一电力传输单元的正常运行模式。这可进一步增强至少一电力传输单元的可用性，因为电力传输单元例
如可在所述盖打开时进入正常运行模式。至少一电力传输单元的正常运行模式例如可以是通常用于对至少一听力装置的电力接收和储存单元充电的运行模式。
25.至少一听力装置可通过推至少一听力装置的按钮而从断电模式打开和/或至少一听力装置可通过将至少一听力装置插入到至少一电力传输单元内而从断电模式打开。优选地，如果电力传输单元打开，听力装置仅在插入到电力传输单元内时打开。这使至少一听力装置能可靠地充电，尤其在至少一电力传输单元不包括盖时。
26.至少一听力装置可配置成在至少一听力装置被从至少一电力传输单元取下时和/或在至少一听力装置的至少一电力接收和储存单元被完全充电时和/或在至少一电力传输单元处于断电模式时确定至少一听力装置的至少一天线或线圈元件的谐振频率。藉此，听力装置可确定听力装置是否仍接近电力传输单元，更确切地说，用于以有益的方式增强用户的听觉体验。
27.至少一听力装置可配置成在其完全充电(即充满)时向电力传输单元发信号。
28.至少一听力装置的至少一电力接收和储存单元可经至少一电力传输单元的至少一感应线圈充电；其中至少一电力传输单元的至少一感应线圈通过对至少一电力传输单元的至少一感应线圈供应的电压进行脉宽调制而进行校准。通过对供应给至少一感应线圈的电压进行脉宽调制，可提供增加的效率及低功耗。优选地，至少一电力传输单元的至少一感应线圈通过对至少一电力传输单元的至少一感应线圈提供的频率进行脉宽调制而进行校准。优选地，可选择至少一电力传输单元的至少一感应线圈提供的电压的固定载频。经至少一电力传输单元的至少一线圈提供的电力可基于线圈电压反馈进行调节。至少一感应线圈的校准可通过微控制器进行处理。微控制器可包括脉宽调制输出和模数转换器。
29.至少一听力装置的至少一电力接收和储存单元可经至少一电力传输单元的至少一感应线圈进行充电；其中至少一电力传输单元的至少一感应线圈通过经压控振荡器控制由至少一电力传输单元的至少一感应线圈提供的电压进行校准。这使经至少一电力传输单元的至少一感应线圈提供的电压能被精确地调整。优选地，至少一电力传输单元的至少一感应线圈通过经压控振荡器控制由至少一电力传输单元的至少一感应线圈提供的频率进行校准。至少一感应线圈尤其是电力传输单元的至少一感应线圈提供的电压或频率的校准可通过微控制器完成。微控制器可包括数模转换器及模数转换器。此外，电力传输单元可包括具有振荡芯的压控振荡器。压控振荡器的频率和至少一电力传输单元的至少一感应线圈的功率水平可基于线圈电压反馈进行调整。
30.至少一听力装置的至少一电力接收和储存单元可经至少一电力传输单元的至少一感应线圈充电，其中，至少一电力传输单元的至少一感应线圈可通过经自谐振电路控制至少一电力传输单元的至少一感应线圈提供的电压进行校准。优选地，至少一电力传输单元的至少一感应线圈通过经自谐振电路控制至少一电力传输单元的至少一感应线圈提供的频率进行校准。优选地，自谐振电路包括相位滞后反馈环路，其中该反馈环路可提供足够的相位滞后以使能自我谐振。
31.至少一电力传输单元可包括壳体及可打开和可关闭的盖，其中至少一电力传输单元的至少一感应线圈可在电力传输单元的盖关闭时或者可在电力传输单元的盖关闭且电力传输单元的按钮被按压时进行校准。藉此，电力传输单元可在听力装置设置在电力传输单元内时校准。因而，电力传输单元的充电可根据听力装置设置在电力传输单元的壳体内
进行调整。电力传输单元的按钮优选设置在壳体或盖的外侧上且优选连接到电力传输单元的微控制器。
附图说明
32.本发明的各个方面可从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了用以提高对本发明的理解的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：
33.图1示意性地示出了第一实施例的助听器系统的立体图；
34.图2示意性地示出了第二实施例的助听器系统的立体图。
具体实施方式
35.下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。
36.电子硬件可包括微机电系统(mems)、(例如专用)集成电路、微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、选通逻辑、分立硬件电路、印刷电路板(pcb)(例如柔性pcb)、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件，例如用于感测和/或记录环境、设备、用户等的物理性质的传感器。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等，无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。
37.听力装置(或听力仪器、助听装置)可以是或可包括适于改善或增强用户的听觉能力的助听器，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“改善或增强用户的听觉能力”可包括补偿个体用户的特定听力损失。“听力装置”还可指适于以电子方式接收音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵的设备如可听戴设备、耳麦或头戴式耳机。可听见的信号可以下述形式提供：辐射到用户外耳内的声学信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经和/或听觉皮层的电信号。
38.听力装置适于以任何已知的方式佩戴。这可包括：i)将听力装置的单元安排在耳后(具有将空传声信号导入耳道的管或者具有设置成靠近耳道或位于耳道中并通过导线(或无线)连接到耳后单元的接收器/扬声器)，如耳后型助听器；和/或ii)将听力装置整个或部分设置在用户的耳廓和/或耳道中，如耳内式助听器或耳道式/深耳道式助听器；或iii)将听力装置的单元设置成连接到植入到颅骨内的固定装置，如骨锚式助听器或者耳蜗
植入物；或iv)将听力装置单元设置为整个或部分植入的单元，如骨锚式助听器或耳蜗植入物。听力装置可实施在单一单元(壳体)中或者可实施在各自彼此连接的多个单元中。
39.两个以上听力装置可连接到听力装置的系统，“听力装置的双耳系统”指包括两个听力装置的系统，其中这些听力装置适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号。这些系统还可包括与至少一听力装置通信的一个或多个辅助装置，该辅助装置影响听力装置的运行和/或受益于听力装置的功能。可在至少一听力装置和辅助装置之间建立有线或无线通信链路以使信息(如控制和状态信号，可能音频信号)能在其间进行交换。辅助装置可至少包括下述之一：遥控器、远程传声器、音频网关设备、无线通信设备例如移动电话(如智能电话)或平板电脑或(例如包括图形界面的)另一设备、广播系统、汽车音频系统、音乐播放器或其组合。音频网关设备可适于如从娱乐装置例如tv或音乐播放器，从电话装置例如移动电话，或从计算机例如pc接收多个音频信号。辅助装置还可适于(例如使用户能)选择和/或组合所接收音频信号(或信号组合)中的适当信号以传给至少一听力装置。遥控器适于控制至少一听力装置的功能和/或运行。遥控器的功能可实施在智能电话或其它(例如便携)电子设备中，该智能电话/电子设备可能运行控制至少一听力装置的功能的应用程序(app)。
40.一般地，听力装置包括i)用于从用户周围接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入单元如传声器；和/或ii)用于以电子方式接收输入音频信号的接收单元。听力装置还包括用于处理输入音频信号的信号处理单元及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的输出单元。
41.输入单元可包括多个输入传声器，例如用于提供随方向而变的音频信号处理。前述定向传声器系统适于(相对地)增强用户环境中的多个声源中的目标声源和/或衰减其它声源(如噪声)。在一方面，该定向系统适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分源自哪一方向。这可使用传统已知的方法实现。信号处理单元可包括适于将随频率而变的增益施加到输入音频信号的放大器。信号处理单元还可适于提供其它适宜的功能如压缩、降噪等。输出单元可包括输出变换器例如用于经皮或透皮将空传声学信号提供到颅骨的扬声器/接收器或者用于提供结构传播的或液体传播的信号的振动器。在一些听力装置中，输出单元可包括用于提供电信号的一个或多个输出电极，例如在耳蜗植入件中。
42.现在参考图1，其示意性地示出了第一实施例的助听器系统2的立体图。
43.助听器系统2包括两个听力装置4，其中听力装置4配置为耳后听力装置。因此，听力装置4包括将设置在用户耳后的壳体6，其中该壳体经线缆8连接到可设置在用户耳内的扬声器(未示出)。壳体6包括至少一电力接收和储存单元，其优选形成为电池。此外，壳体6包括两个传声器10以提供随方向而变的音频信号处理。传声器10可增强目标声源和/或衰减其它不需要的声源。听力装置4的壳体6可包括状态led 12，其例如可指明电池的充电状态。
44.助听器系统2包括一个电力传输单元14，其适于对两个听力装置4无线或接触充电。电力传输单元14优选配置为具有壳体15的充电器14。充电器14包括两个凹槽16，两个听力装置4可分别放于其中以确保听力装置4和充电器14的优选的充电位置。充电器14还可包括状态led 18，其例如可在充电器14包括电池时指明充电器14的功率水平和/或指明与听力装置有关的充电信息。充电器14的壳体15可包括可彼此分离的顶部20和底部22。藉此，充
电器14例如可被拆卸以维修充电器14或者更换充电器14的电池。
45.优选地，充电器14包括感应线圈，其与听力装置4的感应线圈对应以对听力装置4的电池无线和感应地充电。
46.图2示意性地示出了第二实施例对的助听器系统2的立体图。不同于图1所示的第一实施例之处在于，充电器14包括壳体15以及可打开和可关闭的盖24。盖24包括两个开口26，其构造成在盖24关闭时包围两个听力装置4。此外，充电器14包括能够检测盖24是关闭还是打开的传感器(未示出)。传感器可以是霍尔传感器。藉此，充电器14和/或听力装置4可根据盖24的打开状态例如充电状态而设定为一运行模式。此外，充电器14包括多个状态led 18及储放两个听力装置4的扬声器的空腔18。led 18可配置成指明充电器的内部电池的状态。这可包括：不同的led点亮不同的颜色，例如前两个led点亮绿色，第三led点亮橙色，从而指明放电水平。一个或多个led可被施加脉冲信号，例如相当慢地脉动，以指明充电器当前正对一个或多个听力装置充电。由于充电器可与正被充电的听力装置通信，可能基于该通信经一个或多个led向用户输出看得见的反馈。这可以是指明充电完成、快要完成例如已完成80％等。这样的指示可经与指明充电器的内部电池的电池水平的一个或多个led不同的一个或多个led实现。
47.充电器14包括开口或空间28，在充电/储放期间，线缆及扬声器/输出变换器/耳内壳体8可放于该开口或空间内。充电器可包括听觉输出变换器以在充电开始和/或完成时向用户传送信息，例如声音、哔哔声或更复杂的声音。另外，例如在听力装置被正确地插入时和/或在充电开始时，可给予用户触觉反馈。
48.充电器/电力传输单元与听力装置之间的通信可经还用于接触充电的触头和/或经充电器/电力传输单元与听力装置之间的无线连接建立。这样的连接可用于充电器获取关于听力装置的电荷水平的信息，使得充电器能够确定是否应停止或减慢充电，例如通过降低电荷水平。通信可经负载通信或其它手段实现。通信信号可使用幅移键控、频移键控、相移键控、二元频移键控和/或其变型进行调制。通信可使用专用协议或标准化协议进行编码。
49.当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的装置的结构特征可与本发明方法的步骤结合。
50.除非明确指出，在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
51.应意识到，本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。除非明确指出，以单数形式提及的元件不
意指“一个及只有一个”，而是指“一个或多个”。除非明确指出，术语“一些”指一个或多个。
52.因而，本发明的范围应根据权利要求进行判断。