Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ertüchtigung des Gleichgewichtssinns, die mindestens eine erste und eine zweite akustische Ausgabeeinheit aufweist, die einander zugewandt unter einem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Vorrichtung weist weiterhin mindestens einen Neigungssensor auf, der dazu eingerichtet ist, einen Neigungswinkel der Vorrichtung in Bezug auf die Lotrichtung zu messen und an eine Mess- und Steuereinheit auszugeben, wobei die Mess- und Steuereinheit dazu eingerichtet ist, mindestens eine der akustischen Ausgabeeinheiten zur Ausgabe eines akustischen Signals anzusteuern, das abhängig von dem gemessenen Neigungswinkel ist.

Die US 6,443,913 Bi beschreibt eine Vorrichtung zur Linderung von Bewegungskrankheiten und weist einen Bewegungssensor und eine akustische Ausgabeeinheit aufweist. Die Vorrichtung kann als Kopfhörer ausgebildet sein, wobei der Sensor in dem Kopfhörer angeordnet ist und dazu eingerichtet ist,

Kopfbewegungen zu erfassen, wobei zur Bestimmung der Kopfbewegung Geschwindigkeiten oder Beschleunigungen des Kopfes erfasst werden, das heißt Positions- oder Winkeländerungen des Kopfes bzw. der Vorrichtung. Je nach vollzogener und erfasster Kopfbewegung können daran angepasste Töne oder Rauschen von Lautsprechern des Kopfhörers ausgegeben werden. Ähnliche Vorrichtungen beschreiben auch die WO 00/004840 Ai und die WO 2013/134873 Ai.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass die ausgegebenen akustischen Signale vom Anwender häufig nicht intuitiv in eine geeignete Ausgleichsbewegung umgesetzt werden können. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sie bereits nach wenigen Übungseinheiten die intuitive Anwendung erlaubt und insbesondere reflektorische Ausgleichsbewegungen eines Anwenders fördert. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Demgemäß ist vorgesehen, dass das akustische Signal eine erste akustisch wahrnehmbare Signalcharakteristik, die unabhängig von dem gemessenen Neigungswinkel ist, und eine zweite akustisch wahrnehmbare Signal Charakteristik aufweist, die in Abhängigkeit von dem gemessenen Neigungswinkel variiert ist. Die erste und die zweite akustisch wahrnehmbare Signalcharakteristik unterscheiden sich voneinander.

Die zweite akustisch wahrnehmbare Signalcharakteristik kann proportional zu dem gemessenen Neigungswinkel variiert sein. Beispielsweise kann die zweite akustisch wahrnehmbare Signal Charakteristik proportional zu dem gemessenen Neigungswinkel vergrößert oder verkleinert sein.

Die erste oder die zweite akustisch wahrnehmbare Signalcharakteristik kann eine akustische Frequenz, eine Signalamplitude, eine Lautstärke oder ein Signalrhythmus sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass abhängig von dem gemessenen Neigungswinkel ein Ton mit einer gleichbleibenden Tonfrequenz, welche die erste, vom Neigungswinkel unabhängige Signal Charakteristik darstellt, abhängig vom Neigungswinkel in seiner Lautstärke, beziehungsweise in seiner Signalamplitude oder Signalintensität variiert wird. Beispielsweise kann die Lautstärke des Tons proportional zum gemessenen Neigungswinkel vergrößert werden, das heißt mit steigender Abweichung der Ausrichtung der Vorrichtung von der Lotrichtung bei gleichbleibender Frequenz lauter werden.

Die Vorrichtung kann mindestens zwei Neigungssensoren und besonders bevorzugt genau zwei Neigungssensoren aufweisen, von denen ein erster Neigungssensor einen Neigungswinkel der Vorrichtung in Bezug auf die Lotrichtung in einer ersten Kippebene misst und von denen ein zweiter Neigungssensor einen Neigungswinkel der Vorrichtung in Bezug auf die Lotrichtung in einer zweiten Kippebene misst, die sich von der ersten Kippebene unterscheidet. Beispielsweise können die beiden Kippebenen der über die Neigungssensoren erfassten Neigungswinkel unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sein. Die Kippebenen können beispielsweise zwei Symmetrieebenen der Vorrichtung sein, insbesondere zwei vertikale Symmetrieebenen. Eine der beiden Symmetrieebenen kann beispielsweise parallel zu einer erwarteten Laufrichtung eines Benutzers der Vorrichtung und die andere senkrecht dazu angeordnet sein.

Die Vorrichtung kann insbesondere nach Art eines Kopfhörers ausgebildet sein. Beispielsweise können die erste und die zweite akustische Ausgabeeinheit über einen Kopfhörerbügel miteinander verbunden und unter dem Abstand zueinander angeordnet sein. Dabei kann die Mess- und Steuereinheit an dem Kopfhörerbügel befestigt und über elektrische Leiterbahnen mit den akustischen Ausgabeeinheiten verbunden sein, um diese zur Bereitstellung der akustischen Signale anzusteuern.

Die Mess- und Steuereinheit kann zumindest teilweise oberhalb und/ oder mittig zwischen den akustischen Ausgabeeinheiten angeordnet sein, wodurch eine vorteilhafte Gewichtsverteilung der Vorrichtung erreicht wird. Die Mess- und Steuereinheit kann alternativ oder zusätzlich zumindest teilweise in oder an zumindest einer der beiden akustischen Ausgabeeinheiten angeordnet sein. Mess- und Steuereinheit kann beispielsweise in einem Gehäuse seitlich an einem Kopfhörer, welcher die akustischen Ausgabeeinheiten aufweist, angeordnet sein.

Die Mess- und Steuereinheit kann beispielsweise als ein Nachrüstbauteil für gängige Kopfhörer bereitgestellt sein und weist dazu einerseits eine mechanische Schnittstelle für die Befestigung der Mess- und Steuereinheit beziehungsweise eines Gehäuses dieser an dem Kopfhörerbügel sowie eine elektrische Schnittstelle zur Ansteuerung der akustischen Ausgabeeinheiten auf, welche durch die beiden Lautsprechermuscheln eines gängigen Kopfhörers bereitgestellt sein können. Die elektrische Schnittstelle kann elektrische Leiterbahnen aufweisen, von denen eine erste der Leiterbahnen die Mess- und Steuereinheit mit einer ersten der beiden akustischen Ausgabeeinheiten beziehungsweise Kopfhörermuscheln und von denen mit einer zweiten der Leiterbahnen die Mess- und Steuereinheit mit einer zweiten der akustischen Ausgabeeinheiten beziehungsweise Kopfhörermuscheln verbunden ist. Jede der Leiterbahnen kann nur eine einzige oder eine Mehrzahl unabhängiger elektrischer Leiter für die Signalübertragung und/oder elektrische Energieversorgung aufweisen.

Die Mess- und Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Ausgabe des akustischen Signals auszusetzen beziehungsweise die akustischen Ausgabeeinheiten dementsprechend anzusteuern, wenn der Neigungswinkel der Vorrichtung in Bezug auf die Lotrichtung Null ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass anstelle des vollständigen Aussetzens des akustischen Signals die Variation der zweiten akustisch wahrnehmbaren Signalcharakteristik unterbrochen wird, so dass sich für einen Benutzerbei einer Ausrichtung der Vorrichtung in der Lotrichtung beziehungsweise in einem Toleranzbereich um die Lotrichtung ein unvariiertes, d.h. monotones Referenzsignal ergibt, welches ihm die korrekte Ausrichtung der Vorrichtung intuitiv signalisiert und aufgrund seiner Monotonität nach kurzer Gewöhnung von einem Anwender kognitiv nicht wahrgenommen wird.

Die Mess- und Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Ausgabe des akustischen Signals beziehungsweise die Variation der zweiten akustisch wahrnehmbaren Signal Charakteristik einzusetzen, wenn der gemessene Neigungswinkel einen Mindestwinkel übersteigt. Der Mindestwinkel kann beispielsweise mindestens 5 ⁰ und besonders bevorzugt mindestens 8° betragen.

Die Mess- und Steuereinheit kann eine Datenschnittstelle, vorzugsweise eine Funkschnittstelle zu einer Recheneinheit aufweisen, wobei die Recheneinheit vorzugsweise als ein Computer oder ein mobiles Endgerät ausgebildet ist, etwa als ein Smartphone oder ein Tablet.

Die Mess- und Steuereinheit kann weiterhin dazu eingerichtet sein, über die Datenschnittstelle die von ihrem Neigungssensor gemessenen Neigungswinkel an die Recheneinheit zu übertragen. Alternativ oder zusätzlich kann die Mess- und Steuereinheit dazu eingerichtet sein, die gemessenen Neigungswinkel unmittelbar nach Ihrer Erfassung durch den Neigungssensor an die Recheneinheit zu übertragen.

Schließlich kann die Mess- und Steuereinheit dazu eingerichtet sein, die gemessenen Neigungswinkel in einem lokalen Speicher der Vorrichtung und vorzugsweise in einem lokalen Speicher der Mess- und Steuereinheit zu speichern.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung kann dazu verwendet werden, den Gleichgewichtssinn einer Person zu bewerten und gegebenenfalls zu ertüchtigen. Dabei kann die Information über die Fehllage der Vorrichtung über ein akustisches Signal erfolgen, das aus Sensordaten derart berechnet wird, dass der akustische Höreindruck in einer der Fehllage entsprechenden beziehungsweise physiologisch sinnvoll liegenden Raumrichtung wahrgenommen wird, wodurch die reflektive Auslösung einer Gegenbewegung bei einem Anwender noch weiter verbessert werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das akustische Signal und/oder die Variation der zweiten akustisch wahrnehmbaren Signalcharakteristik nur selektiv an einer der beiden akustischen Ausgabeeinheiten ausgegeben wird, um bei einem Benutzer eine intuitive Gegenbewegung auszulösen.

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der nachstehenden Figur l gezeigt.

Dabei ist die Vorrichtung nach Art eines Kopfhörers ausgebildet, bei dem die beiden akustischen Ausgabeeinheiten 1, 2 die Lautsprechermuscheln des Kopfhörers bilden.

Diese sind über einen Kopfhörerbügel 5 miteinander verbunden, so dass die Vorrichtung analog zu einem Kopfhörer auf dem Kopf getragen werden kann. Mittig außenseitig an dem Kopfhörerbügel 5 ist ein Gehäuse 11 angeordnet, in welchem mindestens ein Neigungssensoren 3 und im vorliegenden Fall zwei Neigungssensoren 3, die Mess- und Steuereinheit 4 und ein Speicher 9 aufgenommen sind. Das Gehäuse 11 weist weiterhin eine Funkschnittstelle 7, beispielsweise eine Bluetooth-Schnittstelle, auf, über die von den Neigungssensoren 3 erfasste und gegebenenfalls von der Mess- und Steuereinheit 4 ausgewertete Signale an ein mobiles Endgerät 8, das beispielsweise ein Smartphone mit einer weiteren Datenschnittstelle 10 sein kann, ausgegeben werden.

Die Neigungssensoren 3 sind dazu vorgesehen, jeweils einen Neigungswinkel der Vorrichtung in Bezug auf die Lotrichtung zu messen und an die Mess- und Steuereinheit 4 auszugeben. Beispielsweise können die beiden Neigungssensoren 3 dazu eingerichtet sein, Neigungswinkel in zwei um 90° zueinander versetzten Ebenen zu bestimmen. Beispielsweise kann eine erste der Ebenen die Zeichnungsebene und eine zweite der Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene und in Vertikal- oder Horizontalrichtung ausgerichtet sein. Demgemäß ist bei einer anderen Ausführungsform auch denkbar, dass ein dritter Neigungssensor vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Nachrüstlösung für existierende Kopfhörer, beispielsweise für Hifi-Kopfhörer bereitgestellt sein, indem das Gehäuse 11 eine Schnittstelle zu dem Bügel 5 für die mechanische Befestigung des Gehäuses 11 aufweist. Über Leiterbahnen 6, die an der Oberseite des Bügels 5 geführt sein können, kann das Gehäuse 11 beziehungsweise die darin aufgenommene Elektronik mit den beiden akustischen Ausgabeeinheiten 1, 2 für die Signalübertragung verbunden werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1 erste akustischer Ausgabeeinheit

2 zweite akustische Ausgabeeinheit

3 Neigungssensor

4 Steuereinheit

5 Bügel

6 Leiterbahn

7 Datenschnittstelle

8 Recheneinheit

9 Speicher

10 weitere Datenschnittstelle

11 Gehäuse