JP4455082B2 - 補聴器の通信装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は補聴器システムにおけるデータ送信方法及び装置に関する。

1つの補聴器と他の補聴器との無線通信および１つの補聴器と他の通信インターフェースとの無線通信は特殊な要求を満たさなければならない。この特殊な要求は、例えば、補聴器内にあるトランシーバの非常に限定的な使用しかできない送信エネルギーによっても生じ、しばしば場所的な理由からあまり効果的でないアンテナによっても生じる。

他の適用分野において実現されている解決策によれば、一方においては多重チャネル又はタイムスライシング方式が用いられる。他方において、単一チャネル伝送システムが用いられる場合、十分な送信到達範囲及び伝送帯域幅において、関与する全ての通信加入者は、伝送プロセスの開始時に無線の伝送チャネルが開放されていることを保証される。エネルギー的及び場所的な理由から、例えば現代のディジタル伝送システム（ブルートゥース、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）など）において使用されるこの方法は、補聴器への応用には適していない。補聴器分野に使われているＦＭ伝送システムは、一般に、連続したアナログ信号を伝送する個別適用のための伝送レベルを有する純粋な２地点間（ポイントツーポイント）伝送システムである。

この関連では、多数のアナログ入力端及び付加的なディジタル入力端を備えた補聴器が知られている（例えば、特許文献１参照）。補聴器の付加的な入力端に供給される多数のディジタル信号はマルチプレクサによって処理されて補聴器の信号プロセッサに導かれる。

これによって、ステレオマイクロホンからの空間的に離れて配置されているマイクロホン信号がディジタル方式で速やかに障害なく受信されて処理される。

さらに、多数の信号源に関するアドレスデータ及び／又はチャネルデータがメモリ装置に記憶されている補聴器と外部の無線インターフェースとの通信方法は公知である（例えば、特許文献２参照）。優先度作動方式のアドレス管理システムによって補聴器装着者は非常に快適に最高の優先度の無線インターフェースを持つ通信を自動的に受け入れることができる。
独国特許出願公開第１９５４４５４６号明細書 独国特許出願公開第１０２０１０６８号明細書

本発明の課題は、補聴器の特殊な要求を満たしかつとりわけエネルギー消費に関して最適化されている補聴器の通信システムを提供することにある。

この課題は、本発明によれば、補聴器システムにおけるデータ送信方法において、送信プロセスのための優先度が付与され、付与された優先度に関係した長さを持つデータパケットが送信されることによって解決される。

この方法に関連する補聴器システムのデータ送信装置は、送信プロセスのための優先度を付与する付与装置と、付与された優先度に関係した長さを持つデータパケットに送信すべきデータを準備する準備装置と、準備されたデータを送信する送信装置とを備えている。

本発明によれば、手動操作に基づいて伝送すべきデータに最高の優先度が与えられ、それにより最大のデータパケット長が与えられることによって、補聴器間の他の通信よりも１つの補聴器の手動操作に優先度を与えることが可能である。従って、このように高い優先度の通信を受信する補聴器システムの構成要素は少なくともある程度の時間の間、それの送信活動を中止しなければならない。この理由から、本発明によれば、これに関して、優先度を付与された送信データを送信し、受信データを受信し、受信データの優先度が送信データの優先度よりも高い場合に送信を一時的に中断する補聴器システムにおけるデータ送信方法が提案される。

この方法に関連する補聴器システムのデータ送信装置は、優先度を付与された送信データを送信する送信装置と、受信データを受信する受信装置と、送信装置及び受信装置に接続された制御装置とを備え、その際制御装置は受信データの優先度が送信データの優先度よりも高い場合に送信装置による送信を一時的に中断することを特徴とする。

この場合には、経費に制約されかつ限られた伝送容量により、多数の伝送チャネルへのアクセス又はタイムスライシング方式に基づく時間分割を持たない例えば電磁式、赤外線式、超音波式の伝送に基づく伝送システムから出発している。伝送信号は、とくに単一の伝送チャネルを介して転送される。

原理的には、このような伝送システムは、それぞれ異なる使用又は伝送様式に割り当てることのできる少なくとも２つの論理的な通信レベルを持っている。使用に応じてこれらの通信レベルは異なる通信優先度を有する。さらに、３以上の通信加入者が通信ネットワークに関与することもできる。これらの通信加入者は、必ずしも、他の加入者の現在進行中の通信に関する全てを知らせられるわけではない。例えば、２つの補聴器間でデータ交換が行なわれる場合、遠隔操作ユニットは、補聴器の到達範囲に限りがあることから、場合によっては現在進行中の通信に関する情報も持たないことがある。ここで高い通信レベルの状況によっては緊急の使用者もしくは通信システムに継続的に結ばれていない加入者が要求により無線で伝達されるべき信号を送信すると、通信が目下進行中であればこの通信は阻止され、その阻止された接続の送信データも、高い優先度の使用者もしくは外部源の送信データも失われる結果となる。この場合に、伝送システムのためには、高い優先度の伝送データが失われてしまってはならないという要求が存在する。従って、通信時に種々の長さのデータパケットが使用される。伝送チャネルが確保されている限り低い優先度の伝送要求が停止されるならば、高い優先度のデータパケットが受け入れられる。

以下において添付図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する。

図１は２つの補聴器及び１つの遠隔操作ユニットによる補聴器システムの概略図、
図２は手動操作時における信号タイムチャート、
図３は信号処理の自動同期化時における信号タイムチャート、
図４は遠隔操作時における信号タイムチャート、
図５は同時の手動操作における信号処理の同期化の信号タイムチャート、
図６は図５に対して時間的にずらされた手動操作による信号処理の同期化の信号タイムチャートを示す。

本実施例は本発明の優れた実施形態である。

異なる優先度の伝送レベルもしくは通信相手がさまざまのデータパケットを使用する。最下位のレベルにおける通信のために基礎データワードＤＷが当てられる場合、これらのデータセットは妨害がない場合には仲間の間で送信される。ここで、高い優先度の使用者／加入者が現われたならば、現在進行中の通信が遮断されて、必要な情報が交換されるべきである。このために、高い優先度の使用者は、低い優先度の使用者のデータパケットよりも明らかに長いデータパケットを発送する。高い優先度のワードが調整されないで到着した際には、現在進行中の通信がまず阻止される。なぜならば、受信する通信加入者は当初の送信信号と来合わせた送信信号との重なりを受信するからである。高い優先度の送信信号の時間的長さによって、もちろん低い優先度の接続の送信プロセスの終了後には新しい送信信号の一部が邪魔されないで受信される。従って、とりわけ高い優先度の通信エレメントの送信信号は第１のブロックと第２のブロックとから構成される。この場合、第２のブロックは伝送すべき全部の情報を含んでおり、極端な条件のもとでも常に第１のブロックの伝送完了後に受信可能である。

伝送が絶対的な指令（例えば音量レベル３）又は相対的な指令（例えば音量を１ステップだけ増大）を含んでいるか否かに応じて、データパケットの第１の部分は送信すべきデータワードの少なくとも１つから成るか又はプリアンブルの連なりから成る。絶対的なデータを伝送する場合、データパケットの第１の部分としてデータワードＤＷを伝送することの利点は、エラーのない伝送の場合のためにデータを早期に認識できることにある。相対的な指令の伝送はデータパケットにおいて２度行なうことができない。なぜならば、エラーのない伝送時に例えば値の増大がさもないと２度行なわれてしまうからである。

プリアンブル列が先行させられる場合、これらのプリアンブルは全く情報を含まず、まもなくデータ伝送が後続することをシステムに予告するだけである。低い優先度の全ての加入者は、重要なデータもしくはプリアンブルの受信中、固有の通信を受け入れることを阻止される。たとえ高い優先度の伝送が終わっても、再び低値のレベルにおける伝送が行なわれてもよくなる前に、伝送チャネルがある時間Ｔ_ack空けておかれる。

一般に優先度Ｎの伝送が行なわれるとき、データパケットは｛（Ｎ＋１）DW｝の最短の長さを持つ。優先度は数Ｎの増大にともなって上昇する。優先度レベル内における高々１つの通信を前提として、このようにその都度最も重要な通信を妨害されないで行なうことができる。現在進行中の通信に関する情報を全く持たない加入者が高い優先度を持つ場合、加入者は自身のデータを通信システムに持ち込むことができる。

本発明による実施例は、図１に従って、補聴器用のワイヤレスシステムによって実現される。このシステムは、相互に無線で通信する２つの補聴器ＨＧ１，ＨＧ２及び遠隔操作ユニットＲＣＵからなる。補聴器ＨＧ１，ＨＧ２の限られた送信エネルギーにより、伝送到達範囲は限られている。遠隔操作ユニットＲＣＵは両補聴器ＨＧ１，ＨＧ２の通信の中に入り込んではいない。

さらに、種々の通信レベルが存在する。最下位のレベルは信号処理アルゴリズムに関する補聴器ＨＧ１，ＨＧ２の両耳聴調整である。例えばこれにより両補聴器ＨＧ１，ＨＧ２において使用されるべき補聴プログラムが調整される。

高い優先度の適用は、補聴器装着者による補聴器での手動操作要素の操作である。操作時には他の通信はただちに遮断され、操作要素設定部の両耳聴調整が行なわれるべきである。設定値の伝送は絶対値にて行なわれる。それゆえに、データパケットは本来のデータワードの２重伝送からなる。

遠隔操作ユニットＲＣＵの操作が発生すると、現在の通信がここでも遮断され、所望の遠隔操作機能が実行に移される。なぜならば、遠隔操作ユニットＲＣＵの操作も非常に高い優先度を与えられているからである。この場合、しばしば、相対的な指令セットが用いられ、データワードには一連のプリアンブルが付されている。

伝送の時間的経過が図２乃至６に示されているように生じる。なお、図２乃至６に図示されているブロック記号の意味は次の通りである。

その都度高い優先度を有する通信は、通信衝突時に低い優先度の通信を阻止して低い優先度の通信を中断させ、自分自身のデータを伝送する。例えば図２に従って伝送が手動操作によりきっかけを起こされたる場合、補聴器ＨＧ１から絶対的なデータパケットが２重に他方の補聴器ＨＧ２に伝達される。それにより、実効データは、データパケットの第１の部分で伝送され、そして新たにデータパケットの第２の部分で伝送される。両部分には、各データパケットに同じように、初期化プリアンブルが前置きされているが、しかしこれは図の見易さのために全ての図において示されていない。

ある時間Ｔ_ack内に別の操作が発生した場合、相応のデータワードがなおも一回だけ送信されなければならない。なぜならば、低い優先度の他の加入者は、別の伝送が引き起こされる前に、少なくともある時間Ｔ_ack沈黙しているからである。この時間Ｔ_ack後になおも、被操作機器に両耳聴調整のための最終的な同期化指令が送信される。この指令は他方の補聴器ＨＧ２によって受領証でもって応答される。このようにして、補聴器ＨＧ１において手動で行なわれる設定、例えば音量設定又はプログラム選択を無線で補聴器ＨＧ２に伝送することができる。確認時間Ｔ_ackは両補聴器ＨＧ１，ＨＧ２について異なっていてもよい。

図３は信号処理の自動同期化の事例についての信号タイムチャートを示す。まず、補聴器ＨＧ１が調整のためのデータパケットを発送する。それに従って、補聴器システム内にある他方の補聴器ＨＧ２も調整のための同期化データパケットを発送する。このようにして補聴器には、自身の信号処理部が周囲条件に基づいて最適として求めた設定値が相互に伝達される。しかしながら、補聴器の異なる位置に基づいた異なる補聴器設定を避けるために相応の調整が行なわれる。

さらに、例えば雑音抑制のような信号処理アルゴリズムの制御のための両耳聴情報を使用することができる。

図４に示されているように、補聴器通信の限られた到達範囲のために現在進行中の通信プロセスに関する知識を全く持たない遠隔操作ユニットの送信プロセスが使用される場合、この遠隔操作ユニットはまずデータパケットの第１の部分で一連のプリアンブルを伝送し、その後にデータパケットの第２の部分で実効データワードが続くようにする。両部分には、ここでも図示されていない初期化プリアンブルが前置きされている。補聴器が遠隔操作ユニットに直接に反応すべきであることから、遠隔操作ユニットのデータパケットには非常に高い優先度が与えられ、このことは遠隔操作ユニットによって送信される第１のデータパケットの長い長さによって変換されている。この高い優先度の通信の後に、ここでも補聴器ＨＧ１，ＨＧ２が予め定められた時間だけ送信を阻止させられている。その間中、遠隔操作ユニットによって容易に、例えば音量設定及びプログラム選択のための短データパケットが補聴器に伝送される。補聴器において強制されたこの送信休止に続いてここでも、図２に関連して既に述べたようにして、補聴器間の調整が行なわれる。この調整は両補聴器ＨＧ１，ＨＧ２が遠隔操作ユニットの指令を受け取ったことを証明する。

図５には、両補聴器の信号処理の同期化中において手動操作が行なわれる事例が示されている。補聴器ＨＧ１はこの事例では信号処理の調整のための通常の同期化データパケットを発送する。既にこの同期化データパケットの送信中に補聴器ＨＧ２において手動操作が開始されるので、補聴器ＨＧ２は同期化プロセスを中断させるために、延長されたデータパケットを発送する。それにより、補聴器ＨＧ２での手動操作による設定値の伝達は最高の優先度を取得する。それゆえ、このデータパケットの終端で伝送されるデータワードは問題なく補聴器ＨＧ１によって受信され得る。時間Ｔ_ackの経過後、再び確認プロセスもしくは同期化プロセスが行なわれる。このプロセスでは手動操作の設定値を含むデータワードがもう一度補聴器ＨＧ２から発送され、続いて補聴器ＨＧ１によって受領応答される。それに続いて、ここで信号処理の同期化プロセスが図３におけるようにして行なわれる。

図６には、ここでも、信号処理の同期化プロセスが手動操作によって遮断される事例が示されている。この事例では、手動操作は、補聴器ＨＧ１において行なわれ、時間的には補聴器ＨＧ１の同期化データパケットの後にある。手動操作によって望まれる設定値は、ここでも優先度の理由から２重に伝送される。手動操作もしくはこれに関連した所望設定値の伝送は同期化データパケットの後にはじめて開始することから、補聴器ＨＧ２はなおも自身の同期化データパケットでもってそれに応答し始める。この場合に両送信プロセスは、補聴器ＨＧ１によって発送される手動操作の設定値を伝達するための第２のデータワードが補聴器ＨＧ２の送信プロセスによって部分的に重ね合わされるように重なり合う。両データワードは補聴器ＨＧ２によって誤りなしに受信することはできない。しかし、通常のようにある時間後に設定済みの補聴器パラメータの調整が行なわれ、この調整時に補聴器ＨＧ１が設定値を新たに送信するので、補聴器ＨＧ２は今やデータパケットを完全に受信することができる。補聴器ＨＧ２はこの受信に応じて受領応答をする。信号処理の同期化は、この場合にも実行することができないことから、補聴器パラメータの調整後に通常のように行なわれる。

２つの補聴器及び１つ遠隔操作ユニットによる補聴器システムの概略図 手動操作時における信号タイムチャート 信号処理の自動同期化時における信号タイムチャート 遠隔操作時における信号タイムチャート 同時の手動操作における信号処理の同期化の信号タイムチャート 図５に対して時間的にずらされた手動操作による信号処理の同期化の信号タイムチャート

符号の説明

ＨＧ１ 補聴器
ＨＧ２ 補聴器
ＲＣＵ 遠隔操作ユニット

Claims (26)

1. 送信プロセスに対してあかかじめ与えられた優先度を付与し、付与された優先度に関係した長さを持つデータパケットを作成し、その際データパケットは（Ｎ＋１）のデータワード長を有し、整数であるＮは優先度を表わし、作成されたデータパケットを送信することを特徴とする補聴器システムにおけるデータ送信方法。
2. 付与された優先度よりも受信データの優先度が高いときには、送信を一時的に中断する別ステップを備えていることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 手動操作プロセスが最高の優先度を有する送信を生じさせることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 補聴器システムにおける２つの補聴器（ＨＧ１，ＨＧ２）の同期化が最低の優先度のデータパケットで行なわれることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
5. 補聴器システムにおいて単一の伝送チャネルしか使用できないことを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
6. データパケットの第１の部分は第２の部分と同じ実効データ又はプリアンブルを含み、データパケットの第２の部分は実効データを含むことを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
7. 最高の優先度を有する送信の後に、伝送チャネルが予め与えられた時間（Ｔａｃｋ）空に保たれることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の方法。
8. 送信プロセスに対してあかかじめ与えられた優先度を付与する付与装置と、付与された優先度に関係した長さを持つデータパケットに送信すべきデータを準備する準備装置と、準備されたデータパケットを送信する送信装置とを備え、データパケットは（Ｎ＋１）のデータワード長を有し、整数であるＮは優先度を表わすことを特徴とする補聴器システムのデータ送信装置。
9. データを受信する受信装置と、送信装置及び受信装置に接続された制御装置とを備え、該制御装置は付与された優先度よりも受信データの優先度が高い場合に送信装置による送信を一時的に中断することを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 準備装置により手動操作が登録されているときに、付与装置により最高の優先度が付与可能であることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
11. 準備装置により２つの補聴器を同期化するための同期化データが準備されているときに、付与装置により最低の優先度が付与可能であることを特徴とする請求項８乃至１０の１つに記載の装置。
12. 補聴器システムにおいて単一の伝送チャネルしか使用できないことを特徴とする請求項８乃至１１の１つに記載の装置。
13. 補聴器又は遠隔操作ユニットに組込み可能であることを特徴とする請求項８乃至１２の１つに記載の装置。
14. データパケットの第１の部分は第２の部分と同じ実効データ又はプリアンブルを含み、データパケットの第２の部分は実効データを含むことを特徴とする請求項８乃至１３の１つに記載の装置。
15. 補聴器システムにおける最高の優先度を有する送信の後に送信装置を予め与えられた時間不動作に切換可能であるように送信装置を制御する制御装置を備えていることを特徴とする請求項８乃至１４の１つに記載の装置。
16. あかかじめ与えられた優先度を付与された送信データを送信し、受信データを受信し、受信データの優先度が送信データの優先度よりも高い場合に送信を一時的に中断し、その際データパケットは（Ｎ＋１）のデータワード長を有し、整数であるＮは優先度を表わすことを特徴とする補聴器におけるデータ送信方法。
17. 補聴器システムにおいて単一の伝送チャネルしか存在しないことを特徴とする請求項１６記載の方法。
18. データパケットの第１の部分は第２の部分と同じ実効データ又はプリアンブルを含み、データパケットの第２の部分は実効データを含むことを特徴とする請求項１６又は１７記載の方法。
19. 最高の優先度を有する送信の後に、伝送チャネルが予め与えられた時間（Ｔａｃｋ）空に保たれることを特徴とする請求項１６乃至１８の１つに記載の方法。
20. あかかじめ与えられた優先度を付与された送信データを送信する送信装置と、受信データを受信する受信装置と、送信装置及び受信装置に接続された制御装置とを備え、その際制御装置は受信データの優先度が送信データの優先度よりも高い場合に送信装置による送信を一時的に中断し、その際データパケットは（Ｎ＋１）のデータワード長を有し、整数であるＮは優先度を表すことを特徴とする補聴器におけるデータ送信装置。
21. 補聴器システムにおいて単一の伝送チャネルしか存在しないことを特徴とする請求項２０記載の装置。
22. 補聴器又は遠隔操作ユニットに組み込み可能であることを特徴とする請求項２０又は２１記載の装置。
23. データパケットの第１の部分は第２の部分と同じ実効データ又はプリアンブルを含み、データパケットの第２の部分は実効データを含むことを特徴とする請求項２０乃至２２の１つに記載の装置。
24. 制御装置により、最高の優先度を有するデータの受信の後に送信装置が予め与えられた時間（Ｔａｃｋ）不動作に切換可能であることを特徴とする請求項２０乃至２３の１つに記載の装置。
25. 請求項８乃至１５及び２０乃至２４の１つに記載の装置を備えた補聴器。
26. 請求項８乃至１５及び２０乃至２４の１つに記載の装置を備えた遠隔操作ユニット。

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