JP5558895B2 - アンテナが組み込まれたネックストラップを備える、ワイヤレスデータ伝送のための補聴器装置、およびワイヤレスデータ伝送のための方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載のネックストラップを備える補聴器装置と、請求項１０に記載の外部ユニットと補聴器との間のワイヤレスデータ伝送のための方法とに関する。

誘導性アンテナ、例えばフェライトコアに巻回されたコイルを備える補聴器をワイヤレスにプログラミングする場合、プログラミング装置における受信レベルは低い。なぜなら補聴器の送信能力は制限されており、補聴器アンテナは小さく構成されているからである。この原因は、制限されたバッテリ容量と、補聴器内における狭いスペース状況である。

受信レベルが低いせいで信号／ノイズ比が小さくなり、これによって補聴器とプログラミング装置との間における最大データ率は非常に制限されてしまう。これを改善するためにはアンテナ同士の精確な配向が必要である。この際、補聴器ユーザの頭の回転は、信号／ノイズ比に対して不利な影響を与える。

これに対して、プログラミング装置における受信レベルは高い。なぜなら、蓄積容量の大きいバッテリのために充分なスペースが設けられているからである。送信レベルが高い結果として、補聴器の位置における信号／ノイズ比率は大きくなり、これによってプログラミング装置と補聴器との間の最大データ率が可能である。アンテナ同士の精確な配向は必ずしも必要ではない。

したがって補聴器のワイヤレスプログラミングは、非常に非対称なものである。プログラミング装置が補聴器にデータを送信する場合にはデータ伝送は高速かつ確実であるが、プログラミング装置が補聴器からデータを受信する場合には、データ伝送は低速かつ不確実である。したがって、プログラミング装置における受信信号を高める手段を発見することは有利であろう。

公知の解決方法は、プログラミング装置を、"ランヤード（Lanyard）"とも呼ばれるネックストラップと接続することである。受信信号をできるだけ高めるために、ネックストラップの長さをできるだけ短くして、補聴器とプログラミング装置との距離を小さく保たなければならない。これの欠点は、短いネックストラップの使用は装着快適性が悪いのでユーザによって拒否されることが多いことである。プログラミング経過中に首を回転させることによるネガティブな効果は、短いネックストラップの場合にも依然として存在する。

別の解決方法は、ＥＰ１９８１１７６Ａ１に記載されている。多線のループアンテナが、ネックストラップの中に組み込まれている。付加的に、ループアンテナは、信号強度を高めるためにコンデンサによって直列共振にて調整される。これの欠点は、緩んだネックストラップのループアンテナのインダクタンスが使用中に著しく揺れ動いてしまうため、共振調整が困難であることである。さらには、絞扼の危険を回避するための安全上の理由により、所定の力作用においてネックストラップを開放するいわゆる解除エレメントないし分離エレメントがネックストラップに組み込まれている。ループアンテナもこの解除エレメントを通って導かれなければならないので、コンタクトの問題が生じることが多く、これによって機能性が制限されてしまう。

ＥＰ１９８１１７６Ａ１

したがって本発明の課題は、これらの欠点を克服し、補聴器とプログラミング装置との間のワイヤレスデータ伝送を改善した、ネックストラップを備える補聴器装置ならびに方法を提供することである。

本発明によればこの課題は、独立請求項１に記載した、
ネックストラップを備える、補聴器と外部ユニットとの間のワイヤレスデータ伝送のための補聴器装置であって、前記ネックストラップにて前記外部ユニットが補聴器ユーザの首の周りに携帯される形式の補聴器装置において、該補聴器装置は、
・前記ネックストラップに配置された少なくとも１つの第２アンテナ、
および
・前記ネックストラップに配置された少なくとも１つの第３アンテナ、
を含み、
該第３アンテナは、前記第２アンテナと電気的な直列回路によって接続されている、
ことを特徴とする補聴器装置と、
独立請求項１０に記載した、
補聴器と外部ユニットとの間のワイヤレスデータ伝送のための方法において；
・前記補聴器に配置された少なくとも１つの第１アンテナによってデータを送信し、
・前記第１アンテナによって送信されたデータを、少なくとも１つの第２アンテナによって受信し、
・前記第２アンテナによって受信されたデータを、該第２アンテナと電気的に接続された第３アンテナによって送信し、
・前記第１アンテナと前記第３アンテナによって送信されたデータを、前記外部ユニットに配置された少なくとも１つの第４アンテナによって受信する、
ことを特徴とする方法によって解決される。

本発明は、補聴器と、補聴器ユーザの首の周りのネックストラップにて携帯される外部ユニットとの間のワイヤレスのデータ伝送のための補聴器装置を請求するものである。補聴器装置は、
・ネックストラップに配置された少なくとも１つの第２アンテナ
および
・ネックストラップに配置された少なくとも１つの第３アンテナ
を含み、該第３アンテナは、電気的な直列回路によって前記第２アンテナと接続されている。

この利点は、ネックストラップを装着するのに快適な長さに構成することができ、それにもかかわらず、ワイヤレスにデータを伝送するため充分に高い受信信号が外部ユニットに到着することである。

本発明の発展形態においては、第２および第３アンテナはそれぞれ誘導性アンテナとすることができる。これによって近接領域における確実なデータ伝送が小さい電力要求によって保証される。

別の実施例においては、データを補聴器から第２アンテナに入力結合し、第２アンテナに入力結合されたデータを、第３アンテナから外部ユニットへと結合することができる。このことは、補聴器と外部ユニットとの間の付加的な間接的なデータ伝送路という利点を提供する。

補聴器装置はさらに、補聴器に配置された少なくとも１つの第１アンテナと、外部ユニットに配置された少なくとも１つの第４アンテナとを含むことができる。これによって、ワイヤレスデータ交換が可能である。

有利には、外部ユニットは補聴器プログラミング装置とすることができる。

さらに、第２アンテナを補聴器の近傍に配置し、第３アンテナを外部ユニットの近傍に配置することができる。これによってデータ伝送が改善される。

別の実施形態においては、少なくとも１つの第２アンテナを、補聴器ユーザが頭を回転する際に第１アンテナが第２アンテナに接近するように配置することができる。これにより、頭の回転が、外部ユニットにて受信される出力にさほど強い影響を与えないという利点が提供される。

この補聴器装置は、第２アンテナに対して並列に配置されている、逆方向に配向された２つのダイオードを含むこともできる。これによって、法的に定められた無線規定を遵守することができる。

発展形態においては、補聴器装置は、第２および第３アンテナに直列に配置されている少なくとも１つの第１コンデンサおよび少なくとも１つの第２コンデンサを含むことができる。有利にはこれによって共振回路を形成することができる。

本発明は、補聴器と外部ユニットとの間のワイヤレスデータ伝送のための方法も提供する。外部ユニットは例えば補聴器プログラミング装置である。方法は、以下のステップを含む：
・データを、補聴器に配置された少なくとも１つの第１アンテナによって出力する、
・前記第１アンテナによって出力されたデータを、少なくとも１つの第２アンテナによって受信する、
・前記第２アンテナによって受信されたデータを、前記第１アンテナと電気的に接続された少なくとも１つの第３アンテナによって出力する、
・前記第１および第３アンテナによって出力されたデータを、外部ユニットに配置された少なくとも１つの第４アンテナによって受信する。

これにより、補聴器と外部ユニットとの間のデータ伝送が阻害されないという利点が提供される。

方法の発展形態においては、前記少なくとも１つの第２アンテナおよび前記少なくとも１つの第３アンテナがネックストラップに配置されている。

さらなる実施形態においては、第２アンテナを補聴器の近傍に配置し、第３アンテナを外部ユニットの近傍に配置することができる。

さらには、少なくとも１つの第２アンテナを、補聴器ユーザが頭を回転する際に第１アンテナが第２アンテナに接近するように配置することができる。

有利にはアンテナは、誘導性アンテナとすることができる。

本発明のさらなる特徴および利点は、概略図に基づいた以下の複数の実施例に関する詳細な説明から明らかとなる。

図１は、従来技術によるネックストラップを備える補聴器装置を示す図である。 図２は、ネックストラップ内に２つの誘導性アンテナを備える本発明の補聴器装置を示す図である。 図３は、ネックストラップ内に３つの誘導性アンテナを備える本発明の補聴器装置を示す図である。 図４は、比較測定の線図である。 図５は、ネックストラップ内にループアンテナを備える本発明の補聴器装置を示す図である。

図１は、従来技術による、補聴器１とプログラミング装置２との間のワイヤレスデータ交換１２の基本原理を示す。補聴器１の設定を変更するために、伝送すべきデータがプログラミング装置２によって交換される。補聴器１の信号出力は制限されているため、プログラミング装置２との最大間隔を上回ることはできないので、補聴器ユーザ（図１ではユーザの頭４だけが図示されている）は、プログラミングプロセスの間、プログラミング装置２を首の周りのネックストラップ３において保持する。データ伝送１２は、有利には補聴器１の第１誘導性アンテナ１１と、プログラミング装置２の第４誘導性アンテナ２１とによって誘導性に行われる。アンテナ１１，２１は、有利にはフェライトコアに巻回されたワイヤコイルとして構成されている。

ネックストラップ３の引張荷重が増加した際における絞扼を回避するために、ネックストラップ３には安全分離エレメント３６が設けられており、該安全分離エレメントは、所定の力作用が加わると前記ネックストラップ３を開放する。補聴器のユーザが頭を右方向に回転角度４１だけ回転させた場合には、右に装着された補聴器１に対して第４アンテナ２１における信号／ノイズ比率が悪化する。なぜならプログラミング装置２との間隔、および頭部４による遮蔽が増加するからである。

頭の回転運動による影響を回避するため、および信号／ノイズ比率を一般的に改善するために、図２および３に相応する本発明の装置が選択される。図２は、左右の補聴器１を備える補聴器ユーザの頭部４を示す。補聴器１のプログラミングのために、補聴器ユーザは、ネックストラップ３に固定されたプログラミング装置２を首の周りに保持する。絞扼防止のためにネックストラップ３は安全分離エレメント２３を含んでおり、該安全分離エレメントは、ネックストラップ３に所定の力作用が加わると開放される。

２つの補聴器１には、プログラミング装置２とのワイヤレスデータ交換１２のために、送信／受信コイルの形態で第１誘導性アンテナ１１が配置されている。プログラミング装置２は、通信相手として、送信／受信コイルの形態で第４誘導性アンテナ２１を有する。データ交換１２の際には、補聴器１とプログラミング装置２との間の誘導性データが直接的な信号路１２を通って交換される。

信号出力を改善するために、付加的に、間接的な信号伝送路３７，３８が使用される。このためにネックストラップ３には、第２誘導性アンテナ３１および第３誘導性アンテナ３２が嵌め込まれている。アンテナ３１，３２は、有利にはフェライトコアに巻回されたワイヤコイルである。第２および第３アンテナ３１，３２は、電気的な接続線路３９を用いた電気的な直列回路によって接続されている。第３誘導性アンテナ３２は、プログラミング装置２の第４誘導性アンテナ２１の近傍に配置されており、第２誘導性アンテナ３１は、補聴器ユーザの首領域において補聴器１の近傍に配置されている。

右の補聴器１が送信すると、ネックストラップ内の第２アンテナ３１は、遠隔に位置するプログラミング装置２に取り付けられた第４アンテナ２１よりも格段に強い信号を受信する。直列回路によって、第２アンテナ３１に入力結合された電界出力は、−装置の効率だけ低減されて−第３アンテナ３２に入力結合され、その後短い間隔の後、プログラミング装置２の第４アンテナ２１によって間接信号３８として受信される。第２アンテナ３１は、有利には、頭の回転時４１にプログラミング装置２から離れる方向に回転された補聴器１が第２アンテナ３１に向かって移動するように配置されている。これによって確かに直接的な受信信号１２は小さくなるが、しかし同時に間接的な信号成分は増大し、損失が補填される。

データ伝送３７，３８の効率を高めるために、ネックストラップ３のアンテナ３１，３２は、直列共振にて動作される。このためにアンテナインダクタンス３１，３２に局地的にコンデンサ３３，３４が直列に接続される。容量値は、選択された動作周波数に対して共振が発生するように選択される。

従来技術によるネックストラップを本発明によるネックストラップにあとから交換した場合に、プログラミング装置２に対する無線許可を失わないようにするために、装置がプログラミング装置２の送信電界強度を増加させるのを阻止する必要がある。したがって第３アンテナ３２に対して並列に、２つの逆方向に配向されたダイオード３５が接続されており、これらは第３アンテナ３２における電圧を低いダイオード電圧に制限する。したがって第３アンテナ３２に入力結合された電界出力は、さほど決定的な電圧を誘導することはない。直列共振回路の電流は、離れて配置された第２アンテナ３１において、直接電界と比較してさほど重要な付加的電界強度が生じないように小さく維持される。

図３は、図２に類似した本発明の装置を示しており、ここではネックストラップ３に２つの第２誘導性アンテナ３１が配置されているという点が相違している。図３は、左右の補聴器１を備える補聴器ユーザの頭部４を示す。補聴器１のプログラミングのために、補聴器ユーザは、ネックストラップ３に固定されたプログラミング装置２を首の周りに保持する。絞扼防止のためにネックストラップ３は安全分離エレメント２３を含み、該安全分離エレメントは、ネックストラップ３に所定の力作用が加わると開放される。

２つの補聴器１には、プログラミング装置２とのワイヤレスデータ交換１２のために、第１誘導性アンテナ１１が配置されている。プログラミング装置２は、通信相手として第４誘導性アンテナ２１を有する。データ交換１２の際には、補聴器１とプログラミング装置２との間の誘導性データが直接的な経路を通って交換される。

信号出力を改善するために、付加的に、間接的な信号伝送路３７，３８が使用される。このために、ネックストラップ３には２つの第２誘導性アンテナ３１および１つの第３誘導性アンテナ３２が嵌め込まれている。アンテナ３１，３２は、有利にはフェライトコアに巻回されたワイヤコイルである。２つの第２アンテナ３１および第３アンテナ３１は、電気的な接続線路３９を用いた電気的な直列回路によって接続されている。第３誘導性アンテナ３１は、プログラミング装置２の第４誘導性アンテナ２１の近傍に配置されており、第２誘導性アンテナ３１は、補聴器ユーザの首領域において補聴器１の近傍に配置されている。

補聴器１が送信すると、その近傍に位置するネックストラップ内の第２アンテナ３１が、さらに遠くに位置するプログラミング装置２に取り付けられた第４アンテナ２１よりも格段に強い信号を受信する。直列回路によって、第２アンテナ３１に入力結合された電界出力は、−装置の効率だけ低減されて−第３アンテナ３２に入力結合され、その後短い間隔の後、プログラミング装置２の第４アンテナ２１によって間接信号３８として受信される。第２アンテナ３１は、有利には、頭の回転時４１にプログラミング装置２から離れる方向に回転された補聴器１が第２アンテナ３１に向かって移動するように配置されている。これによって確かに直接的な受信信号１２は小さくなるが、しかし同時に間接的な信号成分３７，３８は増大し、損失が補填される。

データ伝送３７，３８の効率を高めるために、ネックストラップ３のアンテナ３１，３２は直列共振にて動作される。このためにアンテナインダクタンス３１，３２に局地的にコンデンサ３３，３４が直列に接続される。容量値は、選択された動作周波数に対して共振が発生するように選択される。

従来技術によるネックストラップを本発明によるネックストラップにあとから交換した場合に、プログラミング装置２の無線許可を失わないようにするために、装置がプログラミング装置２の送信電界強度を増加させるのを阻止する必要がある。したがって第３アンテナ３２に対して並列に、２つの逆方向に配向されたダイオード３５が接続されており、これらは第３アンテナ３２における電圧を低いダイオード電圧に制限する。したがって第３アンテナ３２に入力結合された電界出力は、さほど決定的な電圧を誘導することはない。直列共振回路の電流は、離れて配置された第２アンテナ３１において直接電界と比較してさほど重要な付加的電界強度が生じないように小さく維持される。

補聴器１を有利に第２アンテナ３１の近傍に配置することにより、補聴器ユーザにとって、補聴器１のプログラミング中の頭の回転は、従来のネックストラップを用いたときよりも格段に問題なくなる。

図４は、図１および２の装置による、プログラミング装置２の受信強度の比較測定曲線５２，５３を示す。送信機として、右側の補聴器１がアクティブである。補聴器ユーザ４が頭を右に回転させると（負の角度）、従来技術によるネックストラップを使用した場合のレベルは、既に−６０°の段階で危機的に低くなる（曲線５３）。すなわちこのレベルは、最小限必要な受信レベルを示す目標値曲線５１を下回る。本発明のネックストラップ３を使用した場合、このレベル（曲線５２）は、頭の回転約−８５°において初めて目標値曲線５１を下回る。

図５には、本発明の別の実施形態が図示されており、ここでは第２アンテナ３１が、ネックストラップ３の大部分を占めるワイヤループアンテナとして構成されている。安全分離エレメント３６は、プラグとソケットを含み、これらは安全性が危うくなった場合にネックストラップ３を開放し、ワイヤループアンテナ３１を分離する。その他は、図２に示した実施例が当てはまる。ワイヤループアンテナ３１の長さ延長によって、頭の回転運動４１が、補聴器１とワイヤループアンテナ３１との間の誘導性データ伝送３７に不利に作用することはなくなる。

１ 補聴器
２ 外部ユニット／プログラミング装置
３ ネックストラップ／ランヤード
４ 人間の頭部
１１ 第１誘導性アンテナ
１２ 補聴器１＜＞外部ユニット２における誘導性データ伝送
２１ 第４誘導性アンテナ
３１ 第２誘導性アンテナ
３２ 第３誘導性アンテナ
３３ 第１コンデンサ
３４ 第２コンデンサ
３５ ダイオードペア
３６ 安全分離エレメント
３７ 補聴器１＜＞第２アンテナ３１における誘導性データ伝送
３８ 第３アンテナ３２＜＞外部ユニット２における誘導性データ伝送
３９ 電気的接続線路
４１ 頭の回転
５１ 目標値曲線
５２ 本発明のネックストラップ３を使用した場合の受信レベル曲線
５３ 従来技術によるネックストラップ３を使用した場合の受信レベル曲線

Claims (12)

1. ネックストラップ（３）、補聴器（１）および外部ユニット（２）を備える、補聴器（１）と外部ユニット（２）との間のワイヤレスデータ伝送（１２，３７，３８）のための補聴器装置であって、
   前記ネックストラップ（３）にて前記外部ユニット（２）が補聴器ユーザの首の周りに携帯される、形式の補聴器装置において、該補聴器装置は、
   ・前記ネックストラップ（３）に配置された少なくとも１つの第２アンテナ（３１）
   および
   ・前記ネックストラップ（３）に配置された少なくとも１つの第３アンテナ（３２）
   を含み、
   該第３アンテナ（３２）は、前記第２アンテナ（３１）と電気的に直列に接続されている、
   ことを特徴とする補聴器装置。
2. 前記第２アンテナ（３１）および前記第３アンテナ（３２）は誘導性アンテナである、
   ことを特徴とする請求項１記載の補聴器装置。
3. 直列共振のために、前記第２アンテナ（３１）および前記第３アンテナ（３２）に対してそれぞれ直列に配置された、少なくとも１つの第１コンデンサ（３３）および少なくとも１つの第２コンデンサ（３４）
   を特徴とする請求項２記載の補聴器装置。
4. ・前記補聴器（１）に配置された、少なくとも１つの第１アンテナ（１１）、および、
   ・前記外部ユニット（２）に配置された少なくとも１つの第４アンテナ（２１）
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の補聴器装置。
5. 前記第３アンテナ（３２）に対して並列に配置された、２つの逆方向に配向されたダイオード（３５）
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の補聴器装置。
6. 前記補聴器（１）から前記第２アンテナ（３１）にデータが入力結合され（３７）、
   該第２アンテナ（３１）に入力結合されたデータは、前記第３アンテナ（３２）から前記外部ユニット（２）に結合される（３８）、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の補聴器装置。
7. 前記外部ユニット（２）は補聴器プログラミング装置である、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の補聴器装置。
8. 補聴器（１）と外部ユニット（２）との間のワイヤレスデータ伝送（１２，３７，３８）のための方法において；
   ・前記補聴器（１）に配置された少なくとも１つの第１アンテナ（１１）によってデータ（１２，３７）を送信し、
   ・前記第１アンテナ（１１）によって送信されたデータ（３７）を、少なくとも１つの第２アンテナ（３１）によって受信し、
   ・前記第２アンテナ（３１）によって受信されたデータを、該第２アンテナ（３１）と電気的に接続された第３アンテナ（３２）によって送信し（３８）、
   ・前記第１アンテナ（１１）と前記第３アンテナ（３２）によって送信されたデータ（１２，３８）を、前記外部ユニット（２）に配置された少なくとも１つの第４アンテナ（２１）によって受信する、
   ことを特徴とする方法。
9. ネックストラップ（３）が設けられ、該ネックストラップ（３）に前記少なくとも１つの第２アンテナ（３１）および前記少なくとも１つの第３アンテナ（３２）が配置される、
   ことを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 前記アンテナ（１１，２１，３１，３２）は誘導性アンテナである、
    ことを特徴とする請求項８または９記載の方法。
11. 請求項１〜７のいずれか１項記載の補聴器装置の使用方法であって、
    前記第２アンテナ（３１）は前記補聴器（１）の近傍に配置されており、前記第３アンテナ（３２）は前記外部ユニット（２）の近傍に配置されている、
    ことを特徴とする使用方法。
12. 請求項１〜７のいずれか１項記載の補聴器装置の使用方法であって、
    前記少なくとも１つの第２アンテナ（３１）は、補聴器ユーザが頭を回転（４１）する際に前記第１アンテナ（１１）が前記第２アンテナ（３１）に接近するように配置されている、
    ことを特徴とする請求項１１記載の使用方法。

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