DE102012218663A1

DE102012218663A1 - Ladeschale und Verfahren zum Laden von Hörgeräten

Info

Publication number: DE102012218663A1
Application number: DE201210218663
Authority: DE
Inventors: Helmut Steinbrecher; Lutz Kupper; Tino Albrecht; Christoph Kupper
Original assignee: AUDIA AKUSTIK GmbH
Current assignee: AUDIA AKUSTIK GmbH
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-04-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeschale (3), umfassend eine Steuereinheit (3.2), mindestens eine Aufnahmemulde (3.3) zur Aufnahme eines Hörgerätes (2) und im Bereich der Aufnahmemulde (3.3) angeordnete und von der Steuereinheit (3.2) steuerbare Mittel (3.5, 3.6) zum Übertragen elektrischer Energie an das Hörgerät (2) zur Aufladung eines Akkumulators (2.3), dadurch gekennzeichnet, dass in der Ladeschale (3) eine erste Sekundärspule (3.1) zum Empfangen elektrischer Energie aus mindestens einer in einer Ladematte (4) angeordneten ersten Primärspule (4.1) angeordnet ist, wobei die erste Sekundärspule (3.1) mit der Steuereinheit (3.2) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladeschale zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät sowie ein Verfahren zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät.
Aus der EP 1 727 395 A2 ist ein Verfahren zum kontaktlosen Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät bekannt, welches sich während des Ladevorgangs in einer Ladeschale befindet, die eine erste Schaltungsanordnung umfasst, welche kontaktlos mit einer im Hörgerät befindlichen, zweiten Schaltungsanordnung gekoppelt ist, die zumindest der Aufnahme von Energie, deren Gleichrichtung und dem Aufbereiten und Senden von Signalen dient, wobei die erste Schaltungsanordnung der zweiten Schaltungsanordnung kontaktlos Energie zuführt und diese dort gleichgerichtet wird, wobei von einem in der zweiten Schaltungsanordnung angeordneten Ladecontroller zumindest der Ladezustand des Akkumulators, die Anzahl der von diesem durchlaufenen oder noch verbleibenden Ladezyklen und der Ladestrom überwacht werden, der Ladevorgang bei Unterschreiten eines Sollwertes des Ladezustandes gestartet wird und zumindest der Ladezustand des Akkumulators und die Anzahl der von diesem durchlaufenen oder noch verbleibenden Ladezyklen in der zweiten Schaltungsanordnung als Signale aufbereitet an die erste Schaltungsanordnung versendet werden. Weiter offenbart die EP 1 727 395 A2 eine Vorrichtung zum kontaktlosen Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät, bei dem sich das Hörgerät während des Ladevorganges in einer Ladeschale befindet, die eine erste Schaltungsanordnung umfasst, die mindestens eine Energieübertragungsvorrichtung und eine Signalverarbeitungsvorrichtung beinhaltet und kontaktlos mit einer im Hörgerät befindlichen, zweiten Schaltungsanordnung gekoppelt ist, die zumindest eine Energieempfangsvorrichtung und einen Gleichrichter umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Schaltungsanordnung ein Ladecontroller angeordnet ist, der zumindest den Ladezustand des Akkumulators und die Anzahl der von diesem durchlaufenen Ladezyklen überwacht, den Ladevorgang bei Unterschreiten eines Sollwertes des Ladezustandes startet und an einem Modulatorausgang zumindest den Ladezustand des Akkumulators und die Anzahl der von diesem durchlaufenen oder noch verbleibenden Ladezyklen als Signale in modulierter Form über einen Signalübertragungsweg kontaktlos zu einem Demodulatoreingang der Signalverarbeitungsvorrichtung überträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ladeschale zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät sowie ein verbessertes Verfahren zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ladeschale mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Ladeschale umfasst eine Steuereinheit, mindestens eine Aufnahmemulde zur Aufnahme eines Hörgerätes und im Bereich der Aufnahmemulde angeordnete und von der Steuereinheit steuerbare Mittel zum Übertragen elektrischer Energie an das Hörgerät zur Aufladung eines darin vorgesehenen Akkumulators. In der Ladeschale ist eine erste Sekundärspule zum Empfangen elektrischer Energie aus mindestens einer in einer Ladematte angeordneten ersten Primärspule angeordnet, wobei die erste Sekundärspule mit der Steuereinheit verbunden ist.
Ladematten sind beispielsweise nach dem drahtlosen Energieübertragungs-Standard Qi des Wireless Power Consortium (WPC) bekannt. Nach dieser so genannten Qi-Norm können Ladegeräte für eine breite Palette kompatibler Qi-Geräte hergestellt werden. Die von der Ladematte abgegebene Leistung ist nach der Qi low-power-specification auf 5 W beschränkt, die Qi medium-powerspecification erlaubt die Abgabe von bis zu 120 W Leistung.
Bei Verwendung einer Qi-Ladematte ist auch die Ladeschale als Qi-kompatibles Gerät ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Ladeschale erlaubt ein besonders effizientes Laden der Hörgeräte. Die Ladeschale dient dabei als Kopplungsoptimierer zwischen der standardisierten Ladematte und dem Hörgerät, indem die erste Sekundärspule eine gegenüber der Ladematte und deren erster Primärspule optimierte Form aufweist.
Zur Optimierung der Kopplung kann die erste Sekundärspule als eine Planarspule ausgebildet sein. Die erste Sekundärspule kann jedoch auch andere Formen aufweisen.
In einer Ausführungsform der Erfindung können die Mittel zum Übertragen elektrischer Energie erste elektrische Kontakte zum Kontaktieren am Hörgerät vorgesehener zweiter elektrischer Kontakte umfassen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Mittel zum Übertragen elektrischer Energie eine zweite Primärspule zum Übertragen elektrischer Energie an eine im Hörgerät vorgesehene zweite Sekundärspule umfassen. Die zweite Primärspule ist zur Kopplung mit der zweiten Sekundärspule in Form und Größe optimiert. Dies erlaubt ein besonders effizientes Laden, welches durch direktes Laden des Hörgerätes auf der Ladematte nicht möglich wäre, da in den Hörgeräten keine großflächigen Spulen untergebracht werden können und die Energieübertragung daher beim direkten Platzieren des Hörgerätes auf der Ladematte gering und ineffizient wäre.
Es kann eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe mindestens einer den Akkumulator betreffenden Information vorgesehen sein, wobei die Ausgabeeinheit mit der Steuereinheit verbunden ist. Die Steuereinheit ermittelt die betreffende Information, da sie entweder über die Mittel zum Übertragen elektrischer Energie mit dem Hörgerät in Verbindung steht oder über zusätzliche Mittel elektromagnetisch, induktiv oder optisch, beispielsweise mittels Infrarotübertragung mit dem Hörgerät kommuniziert. Die Information kann den Ladezustand des Akkumulators, die Anzahl der von diesem durchlaufenen Ladezyklen oder ähnliches betreffen. Die Ausgabeeinheit kann als eine optische Anzeige ausgebildet sein, auf der beispielsweise angezeigt werden kann, dass der Akkumulator gerade geladen wird, bereits voll geladen ist, defekt ist oder dass ein Service erforderlich ist.
Insbesondere bei Verwendung einer Ladematte nach dem Qi-Standard kann die Steuereinheit zur Kommunikation mit einer in der Ladematte vorgesehenen Steuer- und Kommunikationseinheit über die erste Sekundärspule und die erste Primärspule ausgebildet sein.
Die Funktionsweise der Ladematte ist wie folgt:
In einem Bereitschaftsmodus sendet die Ladematte Signale aus, die das Platzieren eines Geräts, beispielsweise der Ladeschale für das Hörgerät, auf der Ladematte erfassen, beispielsweise anhand einer Änderung einer Kapazität oder einer Resonanzfrequenz durch Verstimmung eines Schwingkreises, dessen Teil die erste Primärspule ist. Die Ladematte verifiziert die Kompatibilität des darauf platzierten Gerätes, indem ein Datenpaket, beispielsweise ein 8-bit-Datenpaket auf ein an die erste Primärspule angelegtes Lastsignal aufmoduliert wird. Ist das auf der Ladematte platzierte Gerät Qi-kompatibel, so identifiziert es mittels der Steuereinheit das Datenpaket und wacht auf, das heißt es wechselt beispielsweise von einem Bereitschaftszustand (stand by) in einen Betriebszustand. Die auf der Ladematte platzierte Ladeschale ermittelt die empfangene Signalstärke und meldet diese über die induktive Verbindung zwischen der ersten Sekundärspule und der ersten Primärspule zurück an die Ladematte. Die Steuer- und Kommunikationseinheit in der Ladematte sendet jetzt zur Feststellung einer optimalen Position der Ladematte digitale Pings, das heißt Signalimpulse über die erste Primärspule. Erst danach wird mit dem Laden, das heißt dem induktiven Übertragen von Energie in der erforderlichen Stärke begonnen. Während des Ladens sendet die Steuereinheit der Ladeschale Korrektursignale für die Einstellung des Leistungs-Pegels an die Ladematte.
Die Ladematte überträgt Energie nur dann, wenn ein Qi-kompatibles Gerät erkannt wird. Wenn dies nicht der Fall ist oder die Steuereinheit der Ladeschale einen vollständig geladenen Akkumulator meldet, schaltet die Ladematte in einen Bereitschaftszustand (stand by).
Die erste Primärspule und die erste Sekundärspule sind abgeschirmt, damit eine gute Kopplung ohne Störeinstrahlung erzielt wird. Die erste Primärspule einiger Ladematten ist frei beweglich und kann von der Controllereinheit der Ladematte zum Suchen der besten Übertragungsposition unter dem zu ladenden Gerät bewegt werden. Andere Ladematten weisen mehrere erste Primärspulen auf, wobei die erste Primärspule mit der besten Kopplung zur ersten Sekundärspule des Gerätes, das heißt der Ladeschale, ausgewählt wird. Als dritte Option kann eine Technologie verwendet werden, die vom Wireless Power Consortium in [J. Schwannecke, Member, IEEE, A. E. Umenei, Member, IEEE, T. Leppien, D. Baarman, Variable Position Wireless Power Transmitter through Multiple Cooperative Flux Generators] als Multiple Cooperative Flux Generators beschrieben wird.
Die Aufnahmemulde in der Ladeschale kann als ein Ladeschacht für ein standardisiertes Hinter-dem-Ohr-Hörgerät ausgebildet sein.
Ebenso kann die Aufnahmemulde zur Aufnahme eines nach einem Gehörgang eines Nutzers individuell geformten In-dem-Ohr-Hörgerätes geformt sein.
Zu diesem Zweck kann die Aufnahmemulde einen Tiefzieheinsatz aus einem thermoplastischen Material umfassen, der durch Erwärmung an die Form des In-dem-Ohr-Hörgerätes angepasst ist.
Die Ladeschale kann als ein Etui zur Aufbewahrung und zum Transport des Hörgerätes ausgebildet sein. Auf diese Weise wird eine hohe Funktionsdichte erreicht, da das Etui gleichzeitig als Ladestation verwendet wird. Das Etui kann einen Deckel mit einem Verschluss umfassen. Weiter können im Deckel flexible Niederhalter zur Fixierung der Hörgeräte im Etui während des Transports vorgesehen sein.
Es können mehrere, beispielsweise zwei Aufnahmemulden zur Aufnahme mehrerer Hörgeräte vorgesehen sein. Ebenso können Aufnahmemulden für In-dem-Ohr-Hörgeräte und für Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte an ein und derselben Ladeschale vorgesehen sein.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät wird das Hörgerät in eine Aufnahmemulde einer Ladeschale eingelegt und durch mittels einer Steuereinheit steuerbare Mittel zum Übertragen elektrischer Energie kontaktlos oder kontaktbehaftet mit elektrischer Energie versorgt, wobei die Ladeschale auf einer Ladematte angeordnet und mittels induktiver Energieübertragung zwischen einer in der Ladematte angeordneten ersten Primärspule und einer in der Ladeschale angeordneten ersten Sekundärspule mit elektrischer Energie versorgt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät,
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät,
3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät, und
4 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 1 zum Laden eines Akkumulators 2.3 in einem Hörgerät 2. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Ladeschale 3, auch als Lade- und/oder Aufbewahrungsetui bezeichnet, und eine Ladematte 4, vorzugsweise eine Ladematte nach dem drahtlosen Energieübertragungs-Standard Qi des Wireless Power Consortium (WPC). Die Ladematte 4 umfasst eine erste Primärspule 4.1, die mit einer Steuer- und Kommunikationseinheit 4.2 verbunden ist. Die erste Primärspule 4.1 kann beispielsweise die Form einer Planarspule aufweisen. Die Ladeschale 3 umfasst eine erste Sekundärspule 3.1, eine Steuereinheit 3.2, zwei Aufnahmemulden 3.3 für Hörgeräte 2 sowie eine Ausgabeeinheit 3.4 zur Ausgabe von Informationen, beispielsweise Informationen zum Ladezustand des Akkumulators 2.3. Die Steuereinheit 3.2 ist mit der ersten Sekundärspule 3.1 und der Ausgabeeinheit 3.4 elektrisch verbunden. Aus der ersten Primärspule 4.1 kann Energie induktiv an die erste Sekundärspule 3.1 übertragen werden. Die Ausgabeeinheit 3.4 dient der Anzeige des Ladezustands und/oder weiterer Informationen, beispielsweise über die restliche Lebenserwartung des Akkumulators 2.3 im eingelegten Hörgerät 2. Die erste Sekundärspule 3.1 kann ebenfalls die Form einer Planarspule aufweisen.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform weist die Ladeschale 3 im Bereich der Aufnahmemulde 3.3 erste elektrische Kontakte 3.5 zum Kontaktieren zweiter elektrischer Kontakte 2.1 auf, die an einer entsprechenden Ausführungsform des Hörgerätes 2 vorgesehen und mit einer Hörgerätesteuereinheit 2.4 im Hörgerät 2 verbunden sind, über die der Akkumulator 2.3 geladen wird.
In einer zweiten, in 2 gezeigten Ausführungsform, weist die Ladeschale 3 im Bereich der Aufnahmemulde 3.3 eine zweite Primärspule 3.6 auf, mittels deren Energie induktiv an eine zweite Sekundärspule 2.2 übertragen werden kann, die in einer entsprechenden Ausführungsform des Hörgerätes 2 vorgesehen sind.
Die Ladeschale 3 kann ein, zwei oder mehr Aufnahmemulden 3.3 zur Aufnahme einer entsprechenden Anzahl von Hörgeräten 2 umfassen.
Die in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele zeigen Aufnahmemulden 3.3 in Gestalt von Ladeschächten für standardisierte Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte 2.
In 3 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, in der die Aufnahmemulde 3.3 zur Aufnahme eines nach einem Gehörgang eines Nutzers individuell geformten In-dem-Ohr-Hörgerätes 2 geformt ist. Zu diesem Zweck umfasst die Aufnahmemulde 3.3 einen Tiefzieheinsatz 3.7 aus einem thermoplastischen Material, der durch Erwärmung an die Form des In-dem-Ohr-Hörgerätes 2 angepasst ist.
In 4 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, in der in 2 gezeigte Ausführungsform um einen verschließbaren Deckel 3.8 zum Verschließen der als Transport- und Aufbewahrungsetui verwendbaren Ladeschale 3 ergänzt ist. Im Deckel 3.8 sind flexible Niederhalter 3.9 zum Fixieren der Hörgeräte 2 vorgesehen, damit diese auch beim Transport sicher in ihrer Position in der jeweiligen Aufnahmemulde 3.3 verbleiben.
Die Aufnahmemulde 3.3 gemäß 3 und der Deckels gemäß 4 können einzeln oder in Kombination mit jedem der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Laden eines Akkumulators in einem Hörgerät
2: Hörgerät
2.1: zweite elektrische Kontakte
2.2: zweite Sekundärspule
2.3: Akkumulator
2.4: Hörgerätesteuereinheit
3: Ladeschale
3.1: erste Sekundärspule
3.2: Steuereinheit
3.3: Aufnahmemulde
3.4: Ausgabeeinheit
3.5: erste elektrische Kontakte
3.6: zweite Primärspule
3.7: Tiefzieheinsatz
3.8: Deckel
3.9: Niederhalter
4: Ladematte
4.1: erste Primärspule
4.2: Steuer- und Kommunikationseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1727395 A2 [0002, 0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

J. Schwannecke, Member, IEEE, A. E. Umenei, Member, IEEE, T. Leppien, D. Baarman, Variable Position Wireless Power Transmitter through Multiple Cooperative Flux Generators [0016]

Claims

Ladeschale (3) umfassend eine Steuereinheit (3.2), mindestens eine Aufnahmemulde (3.3) zur Aufnahme eines Hörgerätes (2) und im Bereich der Aufnahmemulde (3.3) angeordnete und von der Steuereinheit (3.2) steuerbare Mittel (3.5, 3.6) zum Übertragen elektrischer Energie an das Hörgerät (2) zur Aufladung eines Akkumulators (2.3), dadurch gekennzeichnet, dass in der Ladeschale (3) eine erste Sekundärspule (3.1) zum Empfangen elektrischer Energie aus mindestens einer in einer Ladematte (4) angeordneten ersten Primärspule (4.1) angeordnet ist, wobei die erste Sekundärspule (3.1) mit der Steuereinheit (3.2) verbunden ist.
Ladeschale (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (3.5, 3.6) zum Übertragen elektrischer Energie erste elektrische Kontakte (3.5) zum Kontaktieren am Hörgerät (2) vorgesehener zweiter elektrischer Kontakte (2.1) umfassen.
Ladeschale (3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (3.5, 3.6) zum Übertragen elektrischer Energie eine zweite Primärspule (3.6) zum Übertragen elektrischer Energie an eine im Hörgerät (2) vorgesehene zweite Sekundärspule (2.2) umfassen.
Ladeschale (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabeeinheit (3.4) zur Ausgabe mindestens einer den Akkumulator (2.3) betreffenden Information vorgesehen ist, wobei die Ausgabeeinheit (3.4) mit der Steuereinheit (3.2) verbunden ist.
Ladeschale (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sekundärspule (3.1) als eine Planarspule ausgebildet ist.
Ladeschale (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemulde (3.3) als ein Ladeschacht für ein standardisiertes Hinter-dem-Ohr-Hörgerät (2) ausgebildet ist.
Ladeschale (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemulde (3.3) zur Aufnahme eines individuell geformten In-dem-Ohr-Hörgerätes (2) geformt ist.
Ladeschale (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemulde (3.3) einen Tiefzieheinsatz (3.7) umfasst, der durch Erwärmung an die Form des In-dem-Ohr-Hörgerätes (2) angepasst ist.
Ladeschale (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3.2) zur Kommunikation mit einer in der Ladematte (4) vorgesehenen Steuer- und Kommunikationseinheit (4.2) über die erste Sekundärspule (3.1) und die erste Primärspule (4.1) ausgebildet ist.
Ladeschale (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgebildet als ein Etui zur Aufbewahrung und zum Transport des Hörgerätes (2).
Ladeschale (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein verschließbarer Deckel mit mindestens einem flexiblen Niederhalter zur Fixierung des Hörgerätes (2) vorgesehen ist.
Verfahren zum Laden eines Akkumulators (2.3) in einem Hörgerät (2), wobei das Hörgerät (2) in eine Aufnahmemulde (3.3) einer Ladeschale (3) eingelegt und durch mittels einer Steuereinheit (3.2) steuerbare Mittel (3.5, 3.6) zum Übertragen elektrischer Energie kontaktlos oder kontaktbehaftet mit elektrischer Energie versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschale (3) auf einer Ladematte (4) angeordnet und mittels induktiver Energieübertragung zwischen einer in der Ladematte (4) angeordneten ersten Primärspule (4.1) und einer in der Ladeschale (3) angeordneten ersten Sekundärspule (3.1) mit elektrischer Energie versorgt wird.