用于监视助听器装配系统中的无线连接的方法和系统的制作方法

专利名称：用于监视助听器装配系统中的无线连接的方法和系统的制作方法
技术领域：
0001本发明涉及助听器以及助听器的装配。本发明更具体地涉及
使用无线通信系统来装配助听器。本发明仍更具体地涉及用于使用无 线通信来装配助听器的方法。
背景技术：
0002将助听器装配到助听器用户时，可使用装配系统。工业标准 是使用包含便携设备(例如所谓的NOAHlink)的系统，该系统通过诸 如蓝牙(BT)的无线连接被连接到计算机系统。在两个或多个蓝牙使 能装置之间的无线通信距离范围小(根据种类和环境条件， 一般达到 十米)。如果助听器用户移动出该通信范围之外，连接就断开。为儿童 装配助听器时，这尤其是一个问题。在一些情况下，这意味着该装配 系统需要重启，这很浪费时间。
0003虽然对于助听器用户来说能够更加自由地移动是一种优势， 但在这种情况下，当便携设备是无线的，而不是由电缆连接从而束缚 该便携设备时，有如下劣势装配系统响应断开的连接所花费的时间 比它响应有线连接中的问题所花费的时间长得多。因此，装配者不可 能立刻发现无线连接断开。因为计算机系统在等待超时，这可被误解 为图形用户界面GUI进入冻结以及计算机系统随后需要重启。重启非 常费时，而且可导致信息丢失。此外，有时无线连接也已经恢复所以 已经无须重启计算机系统，但是因为没有指示说明系统已经恢复，因 此装配者可能总想关闭计算机。
0004
一种解决监视该连接的问题的方法是在信号中使用超时。例 如可将超时设定为60秒范围，然而这仍然会导致装配者认为GUI已经 冻结然后试图重启计算机的情况，因为GUI中便携设备已经超出范围 的指示仅在当前时间间隔耗尽时才会出现。

发明内容
0005本发明的一个目标是提供一种能够让助听器的装配者引导 助听器用户留在通信范围内的系统和方法。
0006本发明的进一步的目标是提供一种当装配助听器时能够用 于曰常环境(如在大街上)的装配系统和方法。
0007本发明实现了这些以及其他目标。
0008根据本发明的第一方面，提出了一种在装配助听器时评估无 线连接的方法，该方法包括下述步骤通过无线连接从计算机系统发 送信号给便携设备，通过无线连接从便携设备在计算机系统内接收信 号，从而获得关于无线连接的信息，通过检索代表无线通信质量的当 前值在计算机系统内评估该信息，平滑当前值从而获得平滑数值，以 及基于该平滑数值提供质量参数。
0009使用根据本发明的方法，在装配助听器时监视无线连接的质 量成为可能，由于对从信号抽取的数值进行平滑，该方法可在不受信 号中的波动的影响的情况下检测便携设备(诸如NOAHlink)和计算机 系统之间的信号质量。
0010在本发明的一个实施例中，评估步骤可进一步包括将信息从 信号转换为反映完成传输时间的数值的步骤。
0011传输时间反映的是从便携设备到计算机系统传输信息所需的 时间。当传输时间被平滑了，数值反映传输信号中的任何困难，长的 平滑传输时间反映无线连接在传输信号中出现困难。另一实施例中， 信号包括关于无线通信的统计信息，例如返回信号强度指示(RSSI)。 使用统计信息是有利的，因为信号的变化可能已经被考虑了，可是现 今，即使是统计信息(例如RSSI)仍然上下波动，所以在评估无线连 接的质量之前需要进一步平滑。通过同时将表示无线连接质量的至少 两个不同数值考虑进来，例如比特率和RSSI，可获得更可靠的结果。
0012在本发明的另一实施例中实现一种方法，其中所述平滑数值 的步骤基于处理一组先前数值和当前数值。只使用基于一个信号的一个数值是有利的，因为这不需要在计算机系统中存储任何先前的信息 或数值。但是一组先前数值和当前数值也可用来平滑当前数值，例如， 通过移动平均数。在本发明的一个实施例中，接收步骤进一步包括在 存储器中存储当前数值。
0013在本发明的另一个实施例中，所述提供质量参数的步骤进一 步包括显示出基于所述质量参数的信息给用户。将关于无线信息质量 的信息提供给用户(例如助听器的装配者)是有利的，因为这样用户 能够在助听器用户是否将要离开无线连接覆盖的范围方面引导助听器 用户。 一种实现的方法是在图形用户接口上将信息显示为颜色，其中 颜色反映质量参数的数值。例如质量可分为三级。通过以颜色表示出 无线连接的质量，当质量变化时易于看出。这可通过以下变化来实现 例如，逐步地变化颜色，以便例如从无线连接质量良好时的绿色变为 质量危险时的红色。优选地，仅有多个颜色级别，每种颜色代表无线 连接质量中的一个质量等级，例如，三个级别，其中绿色代表良好等
级；黄色代表警告等级，指示用户接近范围；以及红色代表危险等级， 指示连接将要丢失或者已经丢失。最好能够具有无线连接的质量的清 楚表示，例如，低的等级数，因为这样使用户易于理解质量并且避免 使装配系统的用户分心，该用户有很多其他信息要检查。因此，如果 无线连接的质量参数处于预定的级别，例如，低于预定的质量数值而 进入危险质量级别的时候，提供警报是有利的。例如，警报可以是以 声音警报直接提供给助听器用户或者从计算机系统发出，可替换地， 警报是消息，例如提供助听器用户将要靠近危险区域等的信息。
0014在本发明的另一实施例中，所述平滑所述数值的步骤进一步 包括检査当前数值是否经历稳定变化，并且如果是，则反映平滑数值 的固定变化。进行固定变化检査是有利的，因为这样可以例如，在无 线连接的质量突然变得危险的时候较早反应。
0015在本发明的第二个方面，提供了用于装配助听器的计算机系 统，所述计算机系统包括无线连接驱动器，其适于与无线通信收发 器交换信号从而提供关于所述无线通信驱动器和所述无线通信收发器 之间的无线通信的信息；平滑组件，其适于基于所述信息提取当前数值并且平滑所述当前数值以获取经平滑的数值；和链路质量组件，其 适于评估所述经平滑的数值从而决定是否启动警报。
0016在实施例中提供计算机系统，其中所述平滑组件适合于提取
反映所述信号的传输时间的数值。另一种方法是采用提供关于返回信
号强度指示(RSSI)的信息的信号。
0017在另一实施例中提供计算机系统，其中所述平滑组件包括平 滑算法。
0018在第三方面，提供包括可执行程序代码的计算机程序，当在 计算机执行该可执行程序代码时，其执行根据本发明的第一方面的方法。
0019在第四方面，提出了包括可执行程序代码的计算机程序产 品，当在计算机上执行该可执行程序代码时，其执行根据本发明的第 一方面的方法。
0020在本发明的第五方面提供用于装配助听器的系统，其包括与 所述助听器连接的便携设备，所述便携设备包括第一无线通信装置， 和计算机系统。
0021在本发明的第六方面，提出了用于装配助听器的系统，其包 括与所述助听器连接的便携设备，以及计算机系统。所述便携设备 包括第一无线通信装置。该计算机系统包括装配软件组件；适于与所 述第一无线通信装置通信从而获取反映无线连接的质量的信号的第二 无线通信装置；适于基于所述信号抽取当前数值并平滑所述当前数值 从而获得关于无线连接的质量的信息的质量组件。该系统可进一步包 括用于呈现所述关于无线连接的质量的信息的图形用户界面。
0022在另一实施例中提出了一种系统，其中所述计算机系统适于 存储从多个先前信号抽取的一组先前数值，并且其中质量组件适于通 过处理所述一组先前数值和所述当前数值来平滑所述当前数值。
0023在另一实施例中提供了一种系统，其中所述计算机系统进一 步包括适于基于所述关于无线连接质量的信息提供可闻警报的音频装 置。例如，该音频装置是在个人电脑上的输出换能器或者连接到计算机系统的扩音器。在另一实施例中提供一种系统，其中所述音频装置 置于计算机系统中。这可能是有利的，因为这使得用户，例如装配者， 能够获悉助听器使用者是否移动出范围。在另一可替换实施例中，所 述音频装置置于所述助听器中，这样可以直接警告该助听器使用者， 并且因此该使用者可以根据警报移动。
0024在本发明的实施例中提供一种系统，其中计算机系统进一步 包括稳定变化组件。
0025本发明的其他方面和优点将结合附图从下面详细描述中变 得清晰，例如，其图解说明了本发明的原理。


0026在附图中
图1示出了用于助听器的装配系统；
图2示出了包括装配软件的计算机系统；
图3示出了对来自无线通信的一个或多个信号进行质量评估
的流程图4示出了包括平滑算法和警报算法的框图；以及
图5示出了一系列时间估计和它们相应的平滑估计的图像。
具体实施例方式
0027图1示出了为助听器用户101装配一个或两个助听器的装配 系统。助听器用户101可有例如通过电缆104连接到便携设备102 (例 如NOAHLink)的一个或两个助听器。计算机系统103包括装配软件， 该装配软件可通过与便携设备102连接的高速无线连接对助听器进行 编程。例如无线连接可以是蓝牙连接。计算机系统103可以是个人计 算机、客户端—服务器端环境中的客户端、诸如袖珍计算机之类的手 持式计算机设备、或者智能电话、或者它们的组合。优选地，计算机 系统包括图形用户界面(GUI) 3。在本发明一个优选实施例中，通信质量分为多个级别，例如三级满意级、警告级和危险级，并此后在 GUI上显示。在GUI上显示出通信质量级别，这样装配者能够指导助 听器用户移动到更好的通信区域，例如满意级可对装配者显示为绿色， 警告级为黄色，并且危险级为红色。如果质量是满意级别，则装配者 可以在不留意助听器用户所处位置的情况下继续。如果质量变为警告 级，则例如通过颜色的改变、声音或者消息来提醒装配者如果助听器 用户进一步远离计算机系统则无线连接可能要丢失。同样，如果质量 重新变为不危险的级别，则可通知装配者无线连接重新可以达到。
0028在GUI中连续地显示质量指示也是有利的，这样使得装配者
可以通过观看质量指示对质量指示的改变做出反应成为可能。可以通 过显示如上文解释的颜色码来同时引导装配者。
0029典型地，使用蓝牙应用程序的计算机应用程序与蓝牙协议栈 直接交互。计算机应用程序通过该接口可以扫描其他蓝牙设备，与蓝 牙设备建立连接，获取是否有新蓝牙无线电设备/收发器(Bluetooth radios)进入范围的事件，以及最终获得例如返回信号强度指示RSSI 的统计消息。RSSI提供关于无线蓝牙连接质量的信息。 一些蓝牙设备 提供在GUI中显示RSSI的质量的应用程序。例如这可以通过图示说 明RSSI的条形图来完成，这样带颜色的条形图的长度随RSSI的变化 而改变。该条形图在极弱、良好和极强之间改变。如果信号强度变得 太弱，无线连接可能被切断。即使在蓝牙设备和蓝牙无线电设备/收发 器之间的距离几乎不变的时候，该条形图也可能在极弱和良好之间变 化，因为信号不仅取决于两者间的距离而且还取决于其他因素，例如 蓝牙设备和蓝牙收发器的相互位置。即使无线连接己经断开， 一旦蓝 牙设备和蓝牙收发器移动到良好的传输距离，无线连接仍可能重新建
0030因此，当评估无线蓝牙连接的质量时，评估己传输的数据量 (比如比特率)可能是种优势。甚至在信号强度条形图指示RSSL极 弱之后，比特率仍然为满意也是可能的。甚至在信号强度条形图减弱 到极弱而且比特率己经变为不满意时，比特率也可能会缓慢地增长到 理想水平。甚至在无线通信已被断开然后重建的情况下，比特率也可能缓慢地增长到满意的水平。
0031由于即使在助听器用户在相同的位置而蓝牙收发器四处移 动(比特率在理想的水平)的时候，信号强度仍会在极弱和良好之间 波动，因此蓝牙应用程序所提供的信号强度条形图不适合装配者监视。
此外，不是所用的蓝牙设备都有关于RSSI的信息。
0032
一种克服这个问题和其他问题的方法可以使用如图2 — 5示 出的根据本发明的一个实施例。
0033图2示出的是根据本发明的一个实施例在装配助听器时使用 的计算机系统。该计算机系统包括多个单元，例如装配软件组件210、 操作系统OS 220、便携设备驱动器230、链路质量组件240和无线连 接驱动器250。这些单元可适于相互通信，以便于交换信息。在本发明 的一个实施例中，所述装配组件210适于与链路质量组件240和OS 220 通信，后者可含有无线通信驱动器250。根据便携设备230、无线连接 250和装配软件210的选择，对于本领域的技术人员来说怎样建立连接 是显而易见的。同样可能的是，装配软件包括链路质量组件240。
0034图3是对来自于无线连接的一个或更多信号的质量评估的方 法的流程图300。所述方法可在链路质量组件240中实现。根据本发明 的一个实施例，所述信号被计算机系统评估，例如图2所示出的实施 例。
0035如步骤310， 一个或更多来自于无线连接的信号被链路质量 组件接收。所述信号可以被直接使用，或者在其中抽取一个或更多的 参数从而获得一个或更多个的质量参数，如步骤320图示说明的。在 步骤330中，所述一个或更多个质量参数被平滑，以便减小所述质量 参数的波动。平滑提供对一组信号的修改，以使其平滑并几乎连续， 并且移除或者减少边远点(outlying point)。在步骤340对一个或更多 个质量参数进行评估，并且最终在步骤350显示质量指示，比如在GUI 上。
0036图4示出框图400，其包括平滑算法330和分类算法340。 平滑算法330以t初始化，t为信号的转换到传输的时间，也就是，信号从计算机系统中发射并被便携设备接收然后返回到计算机系统所花
费的时间。Avg=0, q=0并且Result=""。这样在t:=tl时第一次接收到 信号，并且从而Avg:=tl。在t=t2时第二次接收到信号，并且因此将 Avg=tl与t2相比较。对应于此的所述平滑算法330如下所示
Avg+CriticaKt => Avg=Avg+ a， Q=Q+1
Avg+Warning<t《Avg+Critical =>Avg= Avg+b, Q=0
Avg+Good <t《Avg+Warning=> Avg=Avg+c, Q=0
Avg-Good < t《Avg+Good => Avg不变，Q=0
Avg-Warning《t<Avg-Warning => Avg=Avg-c， Q=0
Avg-CriticaKt<Avg-Warning => Avg= Avg-b, Q=0
t〈Avg-Critical => Avg=Avg-a, Q=0
0038在一个优选实施例中，等级如下危险(Critical) =30，警 告(Warning) =20，良好(Good) =2， A=10， B = 5， C=l。自然
地，级别是可变的而且应根据信号种类和平滑的所需敏感度来决定。 将t进行分类的间隔的数量也可降低或升高，从而反映出等级的数量。
0039通过以这种方式平滑信号，在一组信号中的波动将被移除或 减少。该方法的一个优点是它可以仅基于一个信号来实现(如果，例 如在开始时Avg被设置为20)。
0040由于所述平滑算法，在信号中持续的增长将被抑制延迟响 应。为了克服所述抑制会过多地延迟时间，以便对信号中固定变化做 出反应，可以引入固定变化算法。图4示出的实施例包括固定变化算 法350， 一旦信号连续四次进入危险区域，注意到信号增加超出最大值
(这种情况下平均值=平均值+危险值(AVg=Avg+Critical))并且设 置平均值二t (Abg=t)，这种情况下，对应于超时值的最大值等于60。 这样，信号中固定的增长会被检测到并且Avg被增加到新的级别。明 显地，检测数值中固定降低的类似方法可以被检测并且Avg可根据新 级别来改正。0041在分类算法340中，判断Avg的值产生的是良好、警告还是
危险级别质量的无线通信。在一个优选实施例中，结果等于良好
(ResubGood)在GUI上显示为绿色，结果等于警告(Resu^Waming) 为黄色并且结果等于危险(Result=CritiCal)为红色。颜色的数量可根 据分类算法中所需质量级别变化。将级别数量保持在低级别如3 — 5个 是有利的，因为需要为装配者保持简单地解释关于无线通信的信息。 级别的变化可通过声学警报来通告，例如一种声音表示Result=Warning 或者Result^Critical。所述声音可以是例如音调、旋律或口述消息。同 样声音输出的变化可以与无线通信的质量相关，例如当质量处在警告 级别或危险级别时，随着Avg的增加音调频率增高。
0042图5示出基于在一个时间段内搜集的一系列信号计算出来的 一系列传输时间t。对每个传输时间而言，平滑时间估计通过使用图4 所示的上述算法330和算法340来确定。从一系列平滑时间估计看出， 当前时间估计序列中的边远点几乎已经被移除。
此外，当在该当前时间估计中出现大变化时，所述算法提供时间延迟。 通过分类算法340估计平滑时间估计，可以提供信号的质量。在图中， 用在分类算法340中采用的三个质量等级间隔由区域良好(Good)、 警告(Warning)和危险(Critical)来指示。0043平滑传输时间的其他方法可以通过使用基于一系列邻近传 输时间的平滑算法来实现，例如矩形或未加权滑动平均平滑或三角形 平滑可以被使用，将信号中的每个点替代为m个邻近信号的均值，其 中m是被称为平滑宽度的正整数，例如，m=3。
权利要求
1.一种在装配助听器时评估无线连接的方法，其包括以下步骤通过所述无线连接从计算机系统发送信号到便携设备，通过所述无线连接在所述计算机系统中从所述便携设备接收所述信号，从而获取关于所述无线连接的信息。通过检索代表无线通信质量的当前数值，在所述计算机系统中评估所述信息，平滑所述当前数值从而获取平滑数值，并且基于所述平滑数值提供质量参数。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中评估步骤进一步包括将来 自所述信号的信息转换成为反映传输时间的数值的步骤。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述信号包括关于所述无 线通信的统计信息。
4. 根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述信号是返回信 号强度指示RSSI。
5. 根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述平滑所述数值 的步骤基于处理一组先前数值和所述当前数值。
6. 根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述接收步骤进一 步包括在存储器中存储所述当前数值。
7. 根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述提供质量参数 的步骤进一步包括为用户显示基于所述质量参数的信息。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述信息在图形用户界面 上显示为颜色，其中所述颜色反映所述质量参数的数值。
9. 根据权利要求7或8的任何一个所述的方法，其中所述无线通信的质量被分为三个级别。
10. 根据任何前述权利要求所述的方法，其中如果所述无线通 信的所述质量参数低于预定级别，则给出警报。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述警报是声音警报。
12. 根据前述任何权利要求所述的方法，其中所述平滑所述当 前数值的步骤进一步包括检查所述当前数值是否经受着稳定的变化， 并且如果是，则反映出所述平滑数值的固定变化。
13. 用于装配助听器的计算机系统，所述计算机系统包括无线通信驱动器，其适于与无线通信无线电设备交换信号，从 而提供关于所述无线通信驱动器和所述无线通信收发器之间的无线通 信的信息，平滑组件，其适于基于所述信息提取当前数值，并且平滑所述 当前数值以获取经平滑的数值，以及链路质量组件，其适于评估所述经平滑的数值，从而决定是否 开启警报。
14. 根据权利要求13所述的计算机系统，其中所述平滑组件适 于提取反映所述信号的传输时间的数值。
15. 根据权利要求13所述的计算机系统，其中所述信号提供关 于所述返回信号强度指示RSSI的信息。
16. 根据权利要求13 — 15中的任何一项所述的计算机系统，其 中所述平滑组件包括平滑算法。
17. —种包含可执行程序代码的计算机程序，当在计算机上执行该可执行程序代码时，该可执行程序代码执行根据权利要求1一12中 的任何一项所述的方法。
18. —种计算机程序产品，其包含可执行程序代码，当在计算机 上执行所述可执行程序代码时，所述可执行程序代码执行根据权利要求1一12中的任何一项所述的方法。
19. 一种用于装配助听器的系统，其包括与所述助听器连接的便携设备，所述便携设备包括第一无线通 信装置，和一种根据权利要求13 — 16中的任意项的计算机系统。
20. —种用于装配助听器的系统，其包括与所述助听器连接的便携设备，所述便携设备包括第一无线通 信装置，计算机系统，其包括 装配软件组件，第二无线通信装置，其适于与所述第一无线通信装置通信， 从而获得反映无线连接的质量的信号，质量组件，其适于基于所述信号提取当前数值，并且平滑所 述当前数值，从而获取关于所述无线连接的质量的信息。
21. 根据权利要求20所述的系统，其中所述系统进一步包括一个图形用户界面，其用于显示关于所述无线连接的所述质量的所述信
22. 根据权利要求20—21中任何权利要求所述的系统，其中所 述计算机系统适于存储从多个先前信号中抽取的一组先前数值，并且 其中所述质量组件适于通过处理所述一组先前数值和所述当前数值来 平滑所述当前数值。
23. 根据权利要求20—22中任何权利要求所述的系统，其中所述计算机系统进一步包括音频装置，所述音频装置适于基于关于无线 连接的质量的所述信息呈现可闻警报。
24. 根据权利要求23所述的系统，其中所述音频装被置于计算 机系统中。
25. 根据权利要求23所述的系统，其中所述音频装被置于所述 助听器中。
26. 根据权利要求20—25中的任何权利要求所述的系统，其中 计算机系统进一步包括稳定变化组件。
全文摘要
介绍了一种在装配助听器时评估无线连接的方法。所述方法包括以下步骤通过无线连接从计算机系统(103)发送信号到便携设备(102)的，在所述计算机系统中通过无线连接接收来自所述便携设备的信号，从而获取关于所述无线连接的信息，在所述计算机系统中通过检索代表所述无线通信的质量的当前数值来评估所述信息，平滑所述当前数值从而获取平滑数值，并且基于所述平滑数值提供质量参数。同样介绍了适于使用这种方法的装配助听器的系统、计算机程序以及计算机系统。
文档编号H04R25/00GK101310563SQ200580052070
公开日2008年11月19日 申请日期2005年12月16日 优先权日2005年12月16日
发明者A·韦斯特加德 申请人:唯听助听器公司