CN102907119A - 助听器的自动断电 - Google Patents

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Abstract

一种助听器***，其包括助听器（1）和外部设备（2）。该外部设备（2）连续地发送近范围断电命令（4）到该助听器（1）。在助听器的正常操作下，范围太短而不足以对助听器断电。当助听器（1）放置在与该外部设备（2）极为靠近时，该助听器在范围（3）内，因而断电。该方法进一步提供控制助听器的方法。

Description

助听器的自动断电
技术领域
本发明涉及助听器领域。更具体地，本发明涉及具有输入换能器、信号处理单元、电源单元和输出换能器的助听器。本发明特别涉及助听器遥控领域。本发明还涉及控制助听器状态的方法。
背景技术
现有技术
在本公开的正文中，助听器应被理解为小型的电池供电的微电子设备，其被设计成由听力受损的用户佩戴在耳后或耳内。助听器包括一个或多个传声器、电池、包括信号处理器的微电子电路和声学输出换能器。信号处理器优选地是数字信号处理器。助听器被封装在适于适配在人耳后或耳内的外壳中。助听器用于通过对声频范围中用户遭受听力缺陷的那部分频率处的声音进行放大而减轻听力损失。
EP-A2-2043388公开了通过无线连接而相互连接的两个助听器的助听器***。由于在用户各自耳中操作时两个助听器之间的距离是恒定的，所以无线连接的信号强度是恒定的。如果将助听器从用户耳中移除并放置于盒子中，那么由于两个助听器之间的距离减小，信号强度会增强。当信号强度达到阈值限制时，助听器会断电。
DE-C2-3109049公开了具有用于通过磁场改变助听器状态的磁开关的助听器。因此，通过替换磁体，可以改变助听器的状态。
EP-A2-2028881公开了能够通过无线连接相互通信并且具有监控磁场信号强度的机构的两个助听器。如果只有一个助听器的信号强度增加，可以推断，这是“电话”情况，而程序会相应地改变。如果两个助听器的磁场都增加，可以推断两个助听器相互极为贴近，它们将断电。
US-A1-20080123882公开了具有用于检测声学路径改变的装置的助听器，借此确定助听器不再位于用户耳内，因此助听器至少部分断电。
US-5202927提供一种公开了可遥控的、可编程的助听器***，其包括具有并入放大器和信号处理电路的助听器以及外部控制单元，该信号处理电路的传输特性能够在任何时间由一组控制参数确定，该外部控制单元具有用于无线传输控制参数到助听器的发射器。用于接收控制参数的接收电路位于助听器内。
WO-A1-2009076949提供了具有进入或退出由遥控器启动的待机模式的装置的助听器。当使用时，由遥控器发出的专用的待机命令被接收并在助听器内被解码。
当今，许多助听器能够由遥控器控制，这给助听器的用户提供更简单的控制助听器的方法。在某些情况下，用户也能够使用遥控器来对助听器断电或改变状态到待机模式，在待机模式助听器关闭大多数进程，仅为足以使用遥控器对该待机模式的助听器加电的最小电路供电。
发明内容
对于许多听力损失的老年人，操控助听器可能是困难的，因为它们很小，使得不容易操纵控制按钮或视觉上识别助听器是开启还是关闭。因此许多老年人在不使用助听器时，不关闭其助听器，这快速耗尽电池并减小电池寿命。
本发明的特征是提供简单且容易的方式对助听器断电和加电。
根据本发明，在第一方面中，通过权利要求1中限定的助听器实现。
通过使遥控器发送具有非常短的范围/近范围的持续的断电命令，助听器将断电，当助听器和遥控器彼此极为靠近时，比如当它们一起存储在其存储盒、在口袋里、在床头柜或其他地方时。一旦助听器移出该近范围，例如，通过被分别放在用户的两耳中，同时遥控器放在口袋里，断电命令不再被助听器检测到，然后默认加电。
通过本发明，用户不必主动地按下助听器遥控器或者与助听器关联的其他外部设备上的按钮来对助听器断电。遥控器或者其他关联的设备持续发送断电命令到助听器，然而这些命令用这样低的功率发送，以致助听器不会检测到命令，直至助听器处于外部设备的相对短的范围内，该近范围可以是大约10厘米或更小。一旦助听器不再检测到断电命令，助听器自动重新启动并且完全可操作。
应该理解，尽管通常提到断电状态，在软功率开关领域内的技术人员可以发现其更正确的是指睡眠模式，因为某些电路仍被供电，以便设备能够通过唤醒来响应命令。因此，所述设备实际有三个状态，即正常操作、睡眠模式和完全断电模式。本文不会进一步讨论非供电模式，而且在本公开的上下文中，术语断电模式用来指定睡眠模式，除非特别地表示另一种情况。
在第二方面中，本发明提供权利要求8限定的助听器辅助设备。
在第三方面中，本发明提供如权利要求14所述的方法。
从属权利要求将体现进一步的特征和优势。
附图说明
现参考附图进一步详细描述本发明，其中
图1示出具有在断电命令的近范围/短范围距离内的遥控器的助听器；
图2示出根据本发明的助听器功率管理***的判定逻辑的方框图；和
图3示出助听器功率管理周期和来自遥控器的断电脉冲的时序图。
具体实施方式
图1示出根据本发明实施例的***。助听器1具有传声器11、模数转换器（A/D）13、数字信号处理器（DSP）14、数模转换器（D/A）15、扬声器12、RF接收器16和功率管理及调度器块（PM&S）17。在一个实施例中，助听器还具有RF发射器。
遥控器2具有用户界面，该用户界面包括显示器和按钮。遥控器具有用于在4与助听器通信的RF发射器和RF接收器。遥控器用来接收用户输入并通过对助听器发送合适的程序命令（例如，用于调节音量或改变程序的程序命令）而响应。因此，当用户按下遥控器上的按钮时，例如要求提高音量时，发送命令并且为命令提供的功率使命令有效范围达约100到150厘米。
然而RF发射器适于以两种模式操作，即低功率模式和高功率模式。高功率模式用于正常用户命令，以便用户可以手持该设备，并传播可能被两个助听器拾取的命令。
低功率模式的有效范围只有距遥控器大约10厘米。低功率能力使遥控器能够连续发送断电命令4，将由助听器拾取的信号的范围限制到预定距离3，在该预定距离，当助听器分别位于用户的两耳中时，如果遥控器没有保持与一个耳朵靠近，则这些命令将不会被助听器拾取。
图2示出根据本发明实施例的助听器中的功率管理***的流程图。当助听器“开启”21时，它持续监控210是否在RF接收器上检测到断电命令22。只要没有检测到断电命令，则假设发送断电命令的外部设备在助听器的近范围之外，命令通过211循环，并且助听器保持“开启”21。如果检测到断电命令，则助听器处于发送断电命令的设备的近范围之内，而且控制由212分叉，此时助听器断电23。
当助听器断电时，它进入待机模式，此时调度器（scheduler）和功率管理***仍然运行，如图3所示，调度器具有开启/关闭周期。调度器命令功率管理***，以使RF接收器电路检查断电命令是否仍然是可检测到的24。如果是这样，那么助听器仍处于发送断电命令的外部设备的近范围之内214，而且功率管理***通过214分叉，从而再次停用RF接收器并设置助听器回到待机模式23。如果没有接收到断电命令，那么助听器处于发送断电命令的设备的近范围之外，并且功率管理***通过215分叉以对助听器加电25，借此助听器将返回216到正常操作21。
图3示出助听器RF接收器的周期31和遥控器的关闭脉冲310的时序图。调度器启用功率管理***和RF接收器1.5秒的唤醒间隔32，在此之后调度器命令功率管理***停用RF接收器8.5秒的睡眠间隔33，其后面又接着另一个1.5秒的唤醒间隔和8.5s的关闭间隔33的周期。随着遥控器连续地每秒三次且每次1毫秒的持续时间发送断电命令310，助听器RF接收器将在唤醒间隔32期间检测至少3个关闭命令脉冲，同时RF接收器打开用于通信。
当助听器1在其正常运行状态时，它正监控经由RF接收器16从遥控器2或与助听器1关联的任何其他外部设备接收的命令。助听器通常通过助听器中的RF接收器接收命令。在助听器的正常操作模式中，助听器将根据从遥控器接收的命令切换到某个状态或程序。
根据本发明，当检测到断电命令时，助听器将切换到断电模式或待机模式。当在待机模式时，助听器的部件以频繁的间隔从待机模式唤醒。在适配助听器过程中，间隔可以预先编程或设定。借以唤醒助听器的间隔的频率优选地在用户从存储盒拾取助听器并把它们戴在耳边或耳内所花费的时间范围内。助听器从待机模式加电到完全运转模式需花费几秒钟，而且通常不期望助听器在被放置到用户耳处之前处于运转模式，因为助听器可能需要一些时间才能达到正常稳定状态的运转模式，比如用于测量反馈路径和调节处理器以取消任何不期望的反馈信号。
在判定借以唤醒助听器的间隔时的另一问题是助听器电池的自放电，这取决于具体类型的助听器使用的电池类型。如果预定的唤醒的频率太高，将会消耗太多电池功率。另一方面，如果频率太低，将会给用户带来麻烦，因为用户必须等待助听器达到完全运转。通过在两个极端之间选择合适的唤醒间隔，***可以被设计成如果助听器完全断电那么使用不超过电池自放电的功率，即在电池寿命方面，***无开销。助听器借以从待机模式唤醒的频率由调度器17操控。调度器17一直运行，而且在助听器处于待机模式时也运行。调度器启用功率管理***，在这个情况下是RF接收器***，其中功率管理***操控对助听器必要部件的加电。
从外部设备2发送到助听器1的断电命令的频率应该至少等于或优选地高于助听器的调度器借以使能RF接收器的频率。当助听器1断电时，信号处理器包含调度器和功率管理***17的部分仍然运行。当调度器确定是时候检查是否可检测到断电命令时，功率管理***会对RF接收器加电以核实断电命令的检测或缺失。如果预定的时间间隔期满而未检测到任何断电命令，则功率管理电路将对助听器其它部分加电。如果仍有可检测到的断电命令，则功率管理电路将使除了功率管理电路和调度器以外的所有部分回到待机模式。
一个实施例适于通过以10秒的周期运行功率管理***，来操控助听器的功率管理***的唤醒间隔和来自遥控器的断电命令，其中RF接收器开启1.5秒的间隔而在接下来的8.5秒间隔中其关闭。遥控器正发送每秒3个脉冲且每个脉冲持续时间为1毫秒的断电命令近范围脉冲。如果RF接收器在其开启的1.5秒中未检测到断电命令，则功率管理***将对助听器加电。
在助听器遥控器中，存在与助听器中RF接收器连接的发射器，以在两个设备之间产生耦合磁场。根据本发明实施例的***可以在磁耦合***或任何其他种类的RF接收器***中工作。
遥控器或其他外部设备连续发送低信号强度的断电命令，该低信号强度的断电命令对于在超过大约10厘米的距离处的助听器来说是不可检测到的。当从遥控器发送普通命令时，这可以是使助听器切换程序或提高或降低音量的命令，按下按钮将使功率放大器增强发送到助听器的信号，使命令能够由在更远距离处的助听器检测到。
当助听器RF接收器开启时，电流损耗大约是250μA（微安）。当RF接收器以1.5秒占空比开启超过10秒间隔，RF接收器的电流损耗大约是平均37.5μA。助听器经常使用的锌空气电池的自放电是约50μA。因此，在与电池自放电有关的功率消耗方面，***实际上是无开销的。
普通助听器电池的容量大约是90mAh（毫安时）。助听器在正常操作期间的功率消耗通常是约1mA，意味着电池将为正常操作供电约90小时。当助听器在断电模式，听取如约37.5μA的电流损耗说明的断电信号，电池可以持续2400小时或100天，如果电池只需要对自动唤醒***供电。
遥控器通常将容纳更大的电池，借此功率消耗不那么重要。然而，用于发送每秒3个脉冲的周期每脉冲1毫秒的近范围信号的电流损耗大约是0.9μA。正常范围命令，即音量加/减，改变程序等等，平均消耗7μA。这意味着近范围/短范围断电命令的电流损耗对电池寿命的影响可以忽略。
在本发明的一个实施例中，助听器在实际执行关闭电子部件的命令之前，必须在指定的时间帧中检测多个断电命令。这避免了用户意外关闭助听器，因为遥控器在短时间段内非常接近助听器。
一个实施例要求RF接收器在进入待机模式之前，至少检测两个断电信号。修改的实施例要求在RF接收器启用时间段的末期检测断电命令，例如在一秒的最后1/3秒或最后1/2秒。
在本发明的实施例中，当助听器改变状态从“开启”到待机模式时，助听器将核实消息发送回外部设备，而且当它加电回到正常操作时，再次将核实消息发送回外部设备。假设遥控器具有适合的RF接收器和用户界面，则用户能够看见助听器处于正常操作或在待机模式。助听器还可以提醒助听器的用户助听器现在正进入待机模式，这在用户不经意移动外部设备到助听器的断电范围内的情况下是有用的，以便及时向用户提供警告以允许正确动作。
在本发明的另一个实施例中，助听器具有在视觉上指示助听器状态的装置。这可以用来在助听器位于存储盒或床头柜中为用户确认助听器是关闭还是开启。视觉指示器可以是发光二极管、MEMS显示器或干涉式调制器显示器，其中特别地后两个具有使用近乎零功率的优点，从而带来最小的电池功率损耗。

Claims (19)

1.一种助听器，其包括电源、传声器、接收器、信号处理器和用于从外部设备无线接收命令的RF接收器，所述处理器适于至少两种操作模式，其中第一模式是待机模式而第二模式是运转模式，其中所述处理器适于通过从所述第二模式切换到所述第一模式，而响应由所述RF接收器接收的消息，并且其中所述处理器适于通过从所述第一模式切换到所述第二模式，而对缺失消息一段预定时间间隔作出响应。
2.根据权利要求1所述的助听器，其包括调度器，所述调度器用于启用所述RF接收器一段第一时间间隔，并停用所述RF接收器一段第二时间间隔。
3.根据权利要求2所述的助听器，其中所述调度器具有预定的启用和停用周期。
4.根据权利要求2所述的助听器，其中所述第一时间间隔比所述第二时间间隔短。
5.根据权利要求4所述的助听器，其包括控制从所述第一模式切换到所述第二模式和从所述第二模式切换到第一模式的功率管理***。
6.根据权利要求5所述的助听器，其包括用于在从一种模式转换到另一种模式时发射确认消息到所述外部设备的RF发射器。
7.根据权利要求6所述的助听器，其包括用于视觉上指示所述助听器的模式的装置。
8.一种助听器辅助设备，其包括用于发送命令到助听器以切换所述助听器的至少一种运转设置的遥控发送装置，所述遥控发射装置适于连续发射命令到所述助听器以指示所述助听器切换到运转模式，所述命令以低功率水平发射以便限制所述命令的有效范围。
9.根据权利要求8所述的设备，其适于以至少与所述助听器启用周期相同的频率发送近范围命令。
10.根据权利要求8所述的设备，其具有功率放大电路以使得根据要求将更远范围的命令从所述设备发送到所述助听器。
11.根据权利要求8所述的设备，其具有用于从所述助听器接收和显示状态指示的装置。
12.根据权利要求8所述的设备，其包括存储盒。
13.根据权利要求8所述的设备，其包括用于以足够达到正常使用位置的两个助听器的功率水平发射程序命令到所述助听器的装置。
14.一种通过外部遥控设备控制助听器的操作模式的方法，其包括调节所述助听器，从而通过从正常操作模式切换到待机模式而响应所述助听器接收的消息，和通过从所述待机模式切换到所述正常操作模式而对缺失消息一段预定时间间隔作出响应。
15.根据权利要求14所述的方法，其包括连续从所述外部设备发送近范围命令到所述助听器。
16.根据权利要求15所述的方法，其包括在所述助听器指定的预定周期时间帧内使能所述助听器中从第一模式到第二模式的模式切换。
17.根据权利要求16所述的方法，其中从所述外部设备发送的命令的频率至少是所述时间帧的倒数，其中所述模式的转换是可能的。
18.根据权利要求14所述的方法，其包括在所述外部设备中使用功率放大器装置以根据要求增大发送到所述助听器的所述命令的范围。
19.根据权利要求16所述的方法，其包括在所述助听器或所述外部设备上视觉指示所述助听器的操作模式。
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