LED调光电路、芯片、可穿戴设备及调光方法与流程

文档序号:28957260发布日期:2022-02-19 12:05阅读:184来源:国知局
LED调光电路、芯片、可穿戴设备及调光方法与流程
led调光电路、芯片、可穿戴设备及调光方法
【技术领域】
1.本发明涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种led调光电路、芯片、可穿戴设备及调光方法。


背景技术:

2.目前,可穿戴设备进行心率和血氧饱和度测量的主要方式为从ppg(photoplethysmography,光电容积脉搏波)信号中提取心率特征和血氧饱和度特征,再根据提取到的心率特征和血氧饱和度特征进一步计算得到心率和血氧饱和度。ppg信号测量心率和血氧饱和度的主要原理为单色led(light-emitting diode,发光二极管)光射向皮肤,透过皮肤组织反射回的led反射光被光敏传感器接收并转换成电信号再经模数转换器转换为数字信号,再根据数字信号进行进一步计算。
3.现有技术中大多为利用固定大小的发射电流驱动led产生led光的方式,可能会出现led光透过皮肤组织反射回的led反射光信号超过了接收电路的可检测范围,导致led反射光信号无法被检测到,上述情况出现时,只能依赖手动调光方式对发射电流进行调节,一般需要反复多次调节,每次调节后检查结果,再继续调节,调节效率低,灵活性较差。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种led调光电路、芯片可穿戴设备及调光方法,以解决现有技术中led调光效率低的技术问题。
5.本发明的技术方案如下:提供一种led调光电路,包括处理判断模块以及调光控制模块;
6.所述处理判断模块用于在调光状态中,接收第一光数字码值,将所述第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第一比较结果,根据所述第一比较结果输出调光信息,其中,所述第一光数字码值为对led发射的光信号和环境光信号进行接收和模数转换后得到的数字信号;
7.所述调光控制模块用于接收所述处理判断模块输出的所述调光信息,获取当前的调光控制信号;
8.根据所述调光信息对所述当前的调光控制信号进行调整,根据调整后的调光控制信号对所述当前的调光控制信号进行更新,将更新后的当前的调光控制信号输出至led驱动电路。
9.本发明的另一技术方案如下:提供一种芯片,所述芯片包括上述的led调光电路。
10.本发明的另一技术方案如下:提供一种可穿戴设备,所述可穿戴设备包括上述的led调光电路。
11.本发明的另一技术方案如下:提供一种led调光方法,包括:
12.在调光状态中,将获取的第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第一比较结果,其中,所述第一光数字码值为对led发射的光信号和环境光信号进行接收和模
数转换后得到的数字信号;
13.根据所述第一比较结果获取调光信息,根据所述调光信息对当前的调光控制信号进行调整;
14.根据调整后的调光控制信号对所述当前的调光控制信号进行更新,将更新后的当前的调光控制信号输出至led驱动电路。
15.本发明的led调光电路、芯片、可穿戴设备及调光方法,接收第一光数字码值,将第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较,根据比较结果确定是否需要调整led驱动电路的调光控制信号以及需要调整时的调光信息,根据调光信息对当前的调光控制信号进行调整,将调整后的调光控制信号发送至led驱动电路;通过上述方式,将led发射的光和环境光叠加的光信号强度控制在与目标阈值范围对应的检测范围内,实现了调光控制信号的自适应调节,提高了led调光效率。
附图说明
16.图1为本发明一实施例中led调光电路的一应用环境示意图;
17.图2为本发明第一实施例的led调光电路的结构示意图;
18.图3为本发明第一实施例中一led调光电路的结构示意图;
19.图4为本发明第一实施例中另一led调光电路的结构示意图;
20.图5为本发明第二实施例的led调光方法的流程示意图;
21.图6为本发明第三实施例的led调光装置的结构示意图;
22.图7为本发明第四实施例的led调光方法的流程示意图;
23.图8为本发明第五实施例的led调光方法的流程示意图;
24.图9为本发明第六实施例的led调光方法的流程示意图;
25.图10为本发明第七实施例的芯片的结构示意图;
26.图11为本发明第八实施例的可穿戴设备的结构示意图;
27.图12为本发明第九实施例的可穿戴设备的结构示意图;
28.图13为本发明第十实施例的可穿戴设备的结构示意图;
29.图14为本发明第十一实施例的存储介质的结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
31.本发明提供的led调光电路100可以应用在如图1所示的可穿戴设备200中,其中,该可穿戴设备200包括发射电路21和接收电路22,其中,发射电路21包括led以及根据预设的调光控制信号驱动该led发光的led驱动电路211;led光射向皮肤,透过皮肤组织反射形成led反射光;接收电路22包括依次连接的光电二极管221、跨阻放大器222、可编程增益放大器223、滤波电路224、模数转换器225以及led调光电路100,光电二极管221接收的光信号为led发射的光信号和环境光信号的叠加光信号,其中,led发射的光信号为发射电路21中
led发出的光透过皮肤组织反射形成的光信号,光电二极管221接收led发射的光信号和环境光信号的叠加光信号并将该叠加光信号转化为电流信号,跨阻放大器222接收该电流信号并将该电流信号转化为电压信号,可编程增益放大器223对电压信号进行增益放大,滤波电路224对电压信号进行滤波,电压信号输入至模数转换器225转换为数字信号,模数转换器225转换生成的第一数字码值发送至本发明的led调光电路100,该led调光电路100进行处理后输出调整后的调光控制信号至led驱动电路211,对led驱动电路211的发射电流进行自适应调节。可选地,该可穿戴设备200可以为智能手环、智能手表、tws(true wireless stereo,真无线智能)耳机等。
32.模数转换器225在将电压信号转化为数字信号的过程中,对电压信号进行采样,该电压信号被模数转换器225转化为二进制的第一光数字码值,因此,该第一光数字码值对应一个电压值。
33.在一个可选的实施方式中,调光控制信号可以为电流控制位,电流控制位表示用来调整led脉冲的能量的一驱动电流,电流控制位越大,驱动电流越大;电流控制位越小,驱动电流越小。
34.本发明第一实施例提供一种led调光电路,请参阅图2所示,该led调光电路100包括处理判断模块11和调光控制模块10,该led调光电路100包括调光状态。
35.其中,该处理判断模块11接收模数转换器225输入的第一光数字码值,其中,第一光数字码值为对led发射的光信号和环境光信号进行接收和模数转换后得到的数字信号。
36.其中,该处理判断模块11用于在调光状态中,接收第一光数字码值,将第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第一比较结果,根据第一比较结果输出调光信息。其中,调光信息可以包括调整方向,调整方向可以包括增大和减小,具体地,可以先根据该第一比较结果确定是否需要调整led驱动电路的调光控制信号以及需要调整时的调整方向,当确定结果为是时输出携带有调整方向的调光信息至该调光控制模块10。当确定结果为否时,该处理判断模块11不会输出调光信息。
37.在本实施例中,该目标阈值范围的两个端点值分别为目标阈值下限和目标阈值上限,即该目标阈值范围为目标阈值下限~目标阈值上限,当led发射的光信号和环境光信号叠加对应的第一光数字码值位于该目标阈值范围内时,对应的led发射的光信号处于接收电路的检测范围中的绝对安全区间内。
38.将第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较时,可以将第一光数字码值与目标阈值下限和目标阈值上限分别进行比较。
39.其中,调光控制模块20用于接收处理判断模块11输出的调光信息,获取当前的调光控制信号;根据调光信息对当前的调光控制信号进行调整,根据调整后的调光控制信号对当前的调光控制信号进行更新,将更新后的当前的调光控制信号输出至led驱动电路211。
40.在一个可选的实施方式中,处理判断模块11用于若第一比较结果为第一光数字码值大于预设的目标上限阈值,则确定调光信息为减小;若第一比较结果为第一光数字码值小于预设的目标下限阈值,则确定调光信息为增大。相应地,调光控制模块20用于当调光信息为减小时,调整调光控制信号以减小led发射的光信号的强度;当调光信息为增大时,调整调光控制信号以增大led发射的光信号的强度。
41.在本实施例中,将led发射的光和环境光叠加的光信号强度控制在与目标阈值范围对应的检测范围内,实现了调光控制信号的自适应调节,提高了led调光效率。
42.在一个可选的实施方式中,led调光电路100还包括非调光状态,该处理判断模块11还用于当第一比较结果为第一光数字码值在目标阈值范围之内,或者,对调光控制信号进行调整的次数大于或等于预设的第二次数阈值时,将调光状态切换为非调光状态。
43.进一步地,非调光状态包括阈值调整状态和非阈值调整状态,处理判断模块11还用于:若第一比较结果为第一光数字码值在目标阈值范围之内,则将调光状态切换为非阈值调整状态;若对调光控制信号进行调整的次数大于或等于预设的第二次数阈值时,则将调光状态切换为阈值调整状态。
44.其中,第一光数字码值位于目标阈值范围之内,说明已经实现了调光的目标,无需再继续对调光控制信号进行调整,将调光状态切换可以减少设备能耗。
45.其中,对调光控制信号的调整次数进行计数,当对调光控制信号进行调整的次数大于或等于预设的第二次数阈值时还无法使第一光数字码值位于目标阈值范围之内,说明通过调整调光控制信号无法解决问题,没有继续调光的必要。
46.更进一步地,该处理判断模块11还用于:若第一比较结果为第一光数字码值大于预设的目标上限阈值,或者,第一光数字码值小于预设的目标下限阈值,则对调光控制信号进行调整的次数累加1。
47.其中,当第一光数字码值大于预设的目标上限阈值或小于预设的目标下限阈值时,说明其不在目标阈值范围之内,需要对调光控制信号进行调整,因此,需要将对调光控制信号进行调整的次数进行累加。
48.在一个可选的实施方式中,请参阅图3所示,该调光控制模块10进一步包括与处理判断模块11连接的信号转发调光模块12以及与信号转发调光模块12连接的调光运算模块13。
49.其中,该信号转发调光模块12用于存储调光控制信号并将存储的调光控制信号输出至led驱动电路以使该led驱动电路根据接收的调光控制信号产生对应的驱动电流。在调光状态中,该信号转发调光模块12用于接收调光信息,将调光信息和当前的调光控制信号输出至调光运算模块13。
50.调光运算模块13接收信号转发调光模块12输入的调光信息和当前的调光控制信号,根据输入的调光信息中的调整方向对当前的调光控制信号进行调整,将调整后的调光控制信号输出至该信号转发调光模块12;该信号转发调光模块12接收该调整后的调光控制信号后,根据调整后的调光控制信号对当前的调光控制信号进行更新,将当前的调光控制信号输出至led驱动电路。也就是说,在下一个脉冲周期中,led驱动电路根据调整后的调光控制信号产生驱动电流,以调整led光的亮度。
51.在本实施方式中,调光状态下,通过处理判断模块11、信号转发调光模块12以及调光运算模块13相互配合,对调光控制信号进行循环迭代调节,直至调光控制信号对应的led发射的光与环境光叠加的光信号形成的第一光数字码值位于目标阈值范围内,停止调光,以恒定的调光控制信号产生驱动电流以驱动led发光,此时,led调光电路100处于非阈值调整状态,该非阈值调整状态也可以称为正常工作状态。
52.在上述实施方式中,将调光控制模块10进一步划分为信号转发调光模块12和调光
运算模块13,信号转发调光模块12用于接收和发送各种信号,调光运算模块13用于计算,通过上述方式,更有利于电路的集成。
53.进一步地,请参阅图4所示,可以设置第一计数器14对调光控制信号的调整次数进行计数,第一计数器14与处理判断模块11连接,由处理判断模块11进行计数控制,具体地,该处理判断模块11还用于将调光状态切换为非阈值调整状态后,将所述第一计数器14的计数归零;将调光状态切换为阈值调整状态后,将所述第一计数器14的计数归零。
54.在本实施例中,第二次数阈值可以根据驱动电流的位宽来设置,例如,当驱动电流的位宽为8bit时,可以设置第二次数阈值为8次。
55.进一步地,下面以调光控制信号为电流控制位为例,对调光控制信号的计算进行详细说明。调光运算模块13对电流控制位进行调整的步骤具体包括:若所述调整方向为增大,则将电流位上限与所述电流控制位之差的一半作为增加值,根据所述电流控制位对电流位下限进行更新,将所述电流控制位与所述增加值之和作为调整后的电流控制位;若所述调整方向为减小,则将所述电流控制位与所述电流位下限之差的一半作为减小值,根据所述电流控制位对所述电流位上限进行更新,将所述电流控制位与所述减小值之差作为调整后的电流控制位。
56.其中,该电流位上限和电流位下限的初始值是根据模数转换器225的位数确定的,例如,8位的模数转换器225的值,是从0~255;16位的模数转换器225的值,是从0~65535。于是,8位时,电流位上限和电流位下限的初始值分别为255和0,优选地,电流位上限和电流位下限的初始值可以分别为200和0。在电流控制位调整过程中,根据上述步骤进行循环,直至led发射的光和环境光叠加形成的第一光数字码值落入调整后的目标阈值范围,再将电流位上限和电流位下限重置为初始值;或者,当调光次数达到第二次数阈值,将调光状态切换为阈值调整状态时,将电流位上限和电流位下限重置为初始值。
57.下面对led调光电路的阈值调整状态进行说明:
58.在实际使用环境中,环境光较为复杂,例如,在户外,环境光为太阳光;在室内,环境光为灯光;接收电路采集的光线实际为环境光与led出射的光的叠加光,若环境光过强,会对led发射的光产生较大干扰。在本实施例中,若对调光控制信号进行循环迭代调节的次数超过了预设的第二次数阈值还无法使led发射的光和环境光的叠加光对应的第一光数字码值位于目标阈值范围内,说明使用环境发生了变化,环境光变强,需要对目标阈值范围进行调整,led调光电路100需切换至阈值调整状态。
59.在一个可选的实施方式中,该调光控制模块10可以被配置为在阈值调整状态下,停止将当前的调光控制信号输出至led驱动电路,也就是说,在阈值调整状态下,led不发光,接收电路采集的为环境光。
60.本实施例的led调光电路100进一步包括目标阈值运算模块15,处理判断模块11与目标阈值运算模块15相互配合实现目标阈值调整。
61.该处理判断模块11还用于在阈值调整状态下,接收第二光数字码值,将第二光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第二比较结果,根据第二比较结果输出阈值调整信息,其中,第二光数字码值为对环境光信号进行接收及模数转换后得到的数字信号;目标阈值运算模块15用于接收处理判断模块输入的阈值调整信息,根据阈值调整信息对当前的目标阈值范围进行调整,将调整后的目标阈值范围输出至处理判断模块;处理判断模块
11还用于根据调整后的目标阈值范围对当前的目标阈值范围进行更新。
62.具体地,阈值调整信息可以包括第二光数字码值,在阈值调整状态下,处理判断模块11根据第二比较结果确定是否需要调整该目标阈值范围,当确定结果为是时输出携带有该第二光数字码值的阈值调整信息。
63.在本实施方式中,第二光数字码值大于或等于目标下限阈值时,说明环境光对led发射的光的影响较大,需要对目标阈值范围进行调整。
64.进一步地,处理判断模块11还用于:在阈值调整状态下,若第二比较结果为第二光数字码值大于或等于目标下限阈值,则输出阈值调整信息;若第二比较结果为第二光数字码值小于目标下限阈值,则不输出阈值调整信息,并将阈值调整状态切换为调光状态。也就是说,经过对目标阈值范围的调整,若第二比较结果为第二光数字码值小于调整后的目标下限阈值,则确定不需要继续调整目标阈值范围,将阈值调整状态切换为调光状态。
65.其中,利用处理判断模块11和目标阈值运算模块15配合,对目标阈值范围进行循环迭代调节,直至第二光数字码值小于目标下限阈值,此时,重新切换至调光状态,对调光控制信号进行迭代调节直至led发射的光和环境光叠加的第一光数字码值落入调整后的目标阈值范围。当然,本领域技术人员应当理解,在对目标下限阈值增大的同时,也可以对目标上限阈值进行同步增加。
66.在本实施方式中,通过对目标阈值范围进行调整,能够适应环境光的变化,提高了对调光控制信号调整的灵活性,进一步提高了调光的效率。
67.进一步地,目标阈值运算模块15对目标下限阈值进行增大调整的步骤具体包括:将阈值位上限与第二光数字码值的差值的一半作为累加值;根据第二光数字码值更新阈值位下限;将目标下限阈值与累加值之和作为调整后的目标下限阈值。
68.其中,该阈值位上限和阈值位下限的初始值是根据模数转换器225的位数确定的,例如,8位的模数转换器225的值,是从0~255;16位的模数转换器225的值,是从0~65535。于是,8位时,阈值位上限和阈值位下限的初始值分别为255和0。在阈值范围调整过程中,根据上述步骤进行循环,直至第二光数字码值小于目标下限阈值,再将阈值位上限和阈值位下限重置为初始值。
69.下面对led调光电路的非阈值调整状态进行说明:
70.在一个可选的实施方式中,非阈值调整状态下,调光控制信号恒定,此时,该处理判断模块11用于:在非阈值调整状态下,接收第一光数字码值,将第一光数字码值与预设的溢出阈值范围进行比较,判断第一光数字码值是否在溢出阈值范围之外,第一光数字码值为对led发射的光信号和环境光信号进行接收和模数转换后得到的数字信号;若第一光数字码值在溢出阈值范围之外的次数大于或等于预设的第一次数阈值,则将非阈值调整状态切换为调光状态。
71.具体地,溢出阈值范围包括溢出上限阈值和溢出下限阈值;处理判断模块11还用于:在非阈值调整状态下,若第一光数字码值大于溢出上限阈值或第一光数字码值小于溢出下限阈值,则将第一光数字码值在溢出阈值范围之外的次数累加1;若第一光数字码值在溢出阈值范围之外的次数大于或等于预设的第一次数阈值,则将非阈值调整状态切换为调光状态,将第一光数字码值在溢出阈值范围之外的次数归零;其中,目标阈值范围包括目标下限阈值和目标上限阈值,溢出上限阈值、目标上限阈值、目标下限阈值以及溢出下限阈值
依次减小。
72.进一步地,可以设置第二计数器16对第一光数字码值在溢出阈值范围之外的次数进行计数,第二计数器16与处理判断模块11连接,由处理判断模块11进行计数控制,具体地,若该第一光数字码值大于溢出上限阈值或第一光数字码值小于溢出下限阈值,则将第二计数器16对超过溢出阈值次数的计数累加1;若超过溢出阈值次数大于或等于预设的第一次数阈值,则将非阈值调整状态切换为调光状态,将第二计数器16的计数归零。
73.该溢出阈值范围是根据接收电路的检测范围确定的,该溢出阈值范围的区间比该目标阈值范围的区间大,第一光数字码值在该溢出阈值范围外,可能会出现led发射的光和环境光的叠加不在接收电路检测范围的情况,第一光数字码值在该溢出阈值范围外的次数达到预设的第一次数阈值时,led发射的光和环境光的叠加不在接收电路检测范围的出现概率进一步增加,需要切换至调光状态进行调光。可选地,溢出阈值范围可在最大18bit有符号数之间调整,也就是可在-262142~262143之间设置。
74.在本实施方式中,通过溢出阈值范围的设置以及当位于溢出阈值范围的次数达到第一预设阈值时切换至调光状态的方式,有利于快速进入调光状态。
75.可选地,在本实施例的调光电路100中,溢出阈值范围以及目标阈值范围可以均与模数转换器的位数以及是否有输出符号对应,例如,模数转换器为18bit且输出是有符号的,则溢出阈值范围在18bit有符号数之间调整,也就是可在-262142~262143之间设置,目标阈值范围再在溢出阈值范围之间设置;又如,模数转换器为8bit且输出是无符号的,则溢出阈值范围在8bit无符号数之间调整,也就是可在0~255之间设置,目标阈值范围再在溢出阈值范围之间设置。
76.在一个可选的实施方式中,为了增加调光的灵活性,可以对不同相位的led发射的光和环境光叠加的电压信号分别进行采样。led光信号为周期性的脉冲信号,在一个脉冲周期内可以设置不同的采集时刻,每个采集时刻对应一个相位,该相位也可以称为转换相位,在本实施例中一个脉冲周期有n个采集时刻,n为大于或等于1的自然数,于是,一个脉冲周期内有n个相位,每个相位可以配置不同的驱动电流,即每个相位可以配置不同的调光控制信号,每个相位均可以作为调光的独立节点,产生的调整后的调光控制信号在下一个脉冲周期的对应相位生效。例如,led的脉冲周期,或者prf(pulse repetition frequency,脉冲重复频率)一般来说是可调节的,本发明电路可以适用在prf最小1hz~1000hz之间。该处理判断模块11包括多个处理判断单元,每个处理判断单元接收一个相位的第一光数字码值,并输出对应相位的调光信息;调光控制模块10包括多个调光控制单元,每个调光控制单元接收一个相位的调光信息,获取对应相位的当前的调光控制信号,根据对应相位的调光信息和调光控制信号输出对应相位的调整后的调光控制信号。
77.具体地,模数转换器225用于对输入的电压信号在不同相位处的电压幅度分别转化为不同相位的第一光数字码值,模数转换器225输出一个由多个第一光数字码值形成的时序数据,例如,共有n个不同相位的第一光数字码值,输出的时序数据为第一光数字码值
t1
,第一光数字码值
t2

……
,第一光数字码值
tn
,相应地,调光节点设置有n个,调光控制模块10包括信号转发调光模块12以及调光运算模块13,上述的处理判断模块11、信号转发调光模块12以及调光运算模块13分别设置有n个对应的单元,请参阅图4所示,led调光电路100的每个工作周期包括多个相位,该处理判断模块11包括多个处理判断单元111,每个处
理判断单元111接收一个相位的第一光数字码值,输出对应相位的调光信息;该信号转发调光模块12包括多个信号转发调光单元121,每个信号转发调光单元121接收一个相位的调光信息,输出对应相位的调光信息和对应相位的当前的调光控制信号;该调光运算模块13包括多个调光运算单元131,每个调光运算单元131接收一个相位的调光信息和当前的调光控制信号,输出对应相位的调整后的调光控制信号至对应的信号转发调光单元121。该处理判断单元111、信号转发调光单元121、调光运算单元131的功能和执行流程具体参见上述实施方式中关于处理判断模块11、信号转发调光模块12以及调光运算模块13的记载。
78.进一步地,请参阅图4所示,该处理判断模块11还包括用于存储目标阈值范围的第一寄存器112,该信号转发调光模块12还包括用于存储电流控制位的第二寄存器122。
79.该调光电路100还包括与处理判断模块11和信号转发调光模块12连接的寄存器配置模块17,用于接收到用户触发电源键或调光开关产生的触发信号时,获取目标阈值范围和调光控制信号;根据目标阈值范围对第一寄存器112进行配置;根据调光控制信号对第二寄存器122进行配置。具体地,当用户开机或打开调光开关后,对初始的目标阈值范围和调光控制信号进行配置,寄存器配置模块17获取的目标阈值范围和调光控制信号可以是预设的初始目标阈值范围和预设的调光控制信号,也可以是最近一次记录的目标阈值范围和调光控制信号。
80.该调光电路100还包括设于处理判断模块11和信号转发调光模块12之间的异步信号处理模块18,用于将处理判断单元111输出的调光信息的相位与信号转发调光模块12的相位同步。
81.图5是本发明第二实施例的led调光方法的流程示意图。需注意的是,若有实质上相同的结果,本发明的方法并不以图5所示的流程顺序为限。本实施例的led调光方法可以通过第一实施例的led调光电路100实现,也可以通过软件程序实现,本实施例与第一实施例相关的内容具体参见上述,在此不进行一一赘述。如图5所示,该led调光方法主要包括以下步骤:
82.s110,在调光状态中,将获取的第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第一比较结果。
83.其中,第一光数字码值为对led发射的光信号和环境光信号进行接收和模数转换后得到的数字信号。
84.s120,根据第一比较结果获取调光信息。
85.其中,目标阈值范围包括目标下限阈值和目标上限阈值。可选地,在本步骤中,若第一比较结果为第一光数字码值大于预设的目标上限阈值,则确定调光信息为减小;若第一比较结果为第一光数字码值小于预设的目标下限阈值,则确定调光信息为增大。进一步地,若第一比较结果为第一光数字码值大于或等于目标下限阈值且小于或等于目标上限阈值,则不输出调光信息。
86.s130,根据调光信息对当前的调光控制信号进行调整。
87.可选地,在本步骤中,当调光信息为减小时,调整调光控制信号以减小led发射的光信号的强度;当调光信息为增大时,调整调光控制信号以增大led发射的光信号的强度。
88.s140,根据调整后的调光控制信号对当前的调光控制信号进行更新,将更新后的当前的调光控制信号输出至led驱动电路。
89.在本实施例中,将led发射的光和环境光叠加的光信号强度控制在与目标阈值范围对应的检测范围内,实现了调光控制信号的自适应调节,提高了led调光效率。
90.图6是本发明第三实施例的led调光方法的流程示意图。本实施例在第二实施例的基础上,在步骤s110之后还包括:
91.s210,当第一比较结果为第一光数字码值在目标阈值范围之内,或者,对调光控制信号进行调整的次数大于或等于预设的第二次数阈值时,将调光状态切换为非调光状态。
92.其中,非调光状态包括阈值调整状态和非阈值调整状态。可选地,步骤s210具体包括:
93.s211,若第一比较结果为第一光数字码值在目标阈值范围之内,则将调光状态切换为非阈值调整状态;
94.s212,若对调光控制信号进行调整的次数大于或等于预设的第二次数阈值时,则将调光状态切换为阈值调整状态。
95.图7是本发明第四实施例的led调光方法的流程示意图。本实施例在第三实施例的基础上,在步骤s212之后还包括:
96.s310,在阈值调整状态下,接收第二光数字码值,将第二光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第二比较结果。
97.其中,第二光数字码值为对环境光信号进行接收及模数转换后得到的数字信号。
98.s320,根据第二比较结果输出阈值调整信息,根据阈值调整信息对当前的目标阈值范围进行调整。
99.其中,目标阈值范围包括目标下限阈值和目标上限阈值。可选地,根据第二比较结果输出阈值调整信息的过程中,若第二比较结果为第二光数字码值大于或等于目标下限阈值,则输出阈值调整信息;若第二比较结果为第二光数字码值小于目标下限阈值,则不输出阈值调整信息,并将阈值调整状态切换为调光状态。
100.s330,根据调整后的目标阈值范围对当前的目标阈值范围进行更新。
101.在本实施例中,通过对目标阈值范围进行调整,能够适应环境光的变化,提高了对调光控制信号调整的灵活性,进一步提高了调光的效率。
102.图8是本发明第五实施例的led调光方法的流程示意图。本实施例在第三实施例的基础上,在步骤s211之后还包括:
103.s410,在非阈值调整状态下,接收第一光数字码值,将第一光数字码值与预设的溢出阈值范围进行比较,判断第一光数字码值是否在溢出阈值范围之外。
104.s420,若第一光数字码值在溢出阈值范围之外的次数大于或等于预设的第一次数阈值,则将非阈值调整状态切换为调光状态。
105.在本实施例中,通过溢出阈值范围的设置以及当位于溢出阈值范围的次数达到第一预设阈值时切换至调光状态的方式,有利于快速进入调光状态。
106.图9是本发明第六实施例的led调光方法的流程示意图。需注意的是,若有实质上相同的结果,本发明的方法并不以图9所示的流程顺序为限。本实施例的led调光方法通过第一实施例的led调光电路100实现,也可以通过软件程序实现,本实施例与第一实施例相关的内容具体参见上述,在此不进行一一赘述。在本实施例中,调光控制信号为电流控制位,如图9所示,该led调光方法主要包括以下步骤:
107.s101,在调光状态中,将获取的第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第一比较结果。
108.其中,第一光数字码值为对led发射的光信号和环境光信号进行接收和模数转换后得到的数字信号。
109.s102,根据第一比较结果确定是否需要调整led驱动电路的电流控制位以及需要调整时的调整方向。
110.其中,步骤s102具体包括:s1021,若第一比较结果为第一光数字码值大于预设的目标上限阈值,则确定需要调整电流控制位以及调整方向为减小,将调光次数的计数累加1。s1022,若第一比较结果为第一光数字码值小于预设的目标下限阈值,则确定需要调整电流控制位以及调整方向为增大,将调光次数的计数累加1。s1023,若第一比较结果为第一光数字码值小于或等于目标上限阈值且大于或等于目标下限阈值,则确定不需要调整电流控制位,将调光状态切换为正常工作状态,将调光次数的计数归零。s1024,若调光次数大于预设的第二次数阈值,则将调光状态切换为阈值调整状态,将调光次数的计数归零。
111.s103,若确定结果为是,则根据调整方向对当前的电流控制位进行调整,将调整后的电流控制位发送至led驱动电路。
112.其中,步骤s103中电流控制位的调整流程可以包括:s1031,若调整方向为增大,则将电流位上限与电流控制位之差的一半作为增加值,根据电流控制位对电流位下限进行更新,将电流控制位与增加值之和作为调整后的电流控制位;s1032,若调整方向为减小,则将电流控制位与电流位下限之差的一半作为减小值,根据电流控制位对电流位上限进行更新,将电流控制位与减小值之差作为调整后的电流控制位。
113.在一个可选的实施方式中,在步骤s1024之后,进一步包括:
114.s201,在阈值调整状态下,停止将电流控制位输出至led驱动电路。
115.s202,将输入的第二光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第二比较结果。
116.其中,第二光数字码值为对环境光信号进行接收及模数转换后得到的数字信号。
117.s203,根据第二比较结果确定是否需要调整目标阈值范围。
118.其中,步骤s203具体包括:s2031,在阈值调整状态下,将输入的第二光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第二比较结果;s2032,若第二比较结果为第二光数字码值大于或等于目标下限阈值,则确定需要调整目标阈值范围;s2033,若第二比较结果为第二光数字码值小于目标下限阈值,则确定不需要调整目标阈值范围,将阈值调整状态切换为调光状态,此时,返回步骤s101。
119.s204,若确定结果为是,则根据第二光数字码值对当前的目标阈值范围的目标下限阈值进行增大调整,根据调整后的目标阈值范围对当前的目标阈值范围进行更新。
120.其中,步骤s204中目标阈值范围的调成流程具体包括:s2041,将阈值位上限与第二光数字码值的差值的一半作为累加值;s2042,根据第二光数字码值更新阈值位下限;s2043,将目标下限阈值与累加值之和作为调整后的目标下限阈值。当然,也可以同时对目标上限阈值进行调整,在步骤s2043中,将目标上限阈值与累加值之和作为调整后的目标上限阈值。
121.s205,若确定结果为否,则将阈值调整状态切换为调光状态。此时,返回步骤s101。
122.在一个可选的实施方式中,在步骤s1023之后,进一步包括:
123.s301,在非阈值调整状态下,将输入的第一光数字码值与预设的溢出阈值范围进行比较得到第三比较结果,其中,溢出阈值范围包括溢出上限阈值和溢出下限阈值。
124.s302,若第一光数字码值大于溢出上限阈值或第一光数字码值小于溢出下限阈值,则将第二计数器对超过溢出阈值次数的计数累加1。
125.s303,若超过溢出阈值次数大于或等于预设的第一次数阈值,则将非阈值调整状态切换为调光状态,将第二计数器的计数归零。
126.在步骤s101之前还包括如下步骤:
127.s401,接收用户触发电源键或调光开关产生的触发信号,获取当前的目标阈值范围和初始的电流控制位;
128.s402,获取并存储环境光码值;
129.s403,切换至调光状态,将初始的电流控制位发送至led驱动电路。此时,进入步骤s101。
130.具体地,当可穿戴设备的电源开启或调光开关开启时,首先执行s401~s403进行初始配置;随后进入调光状态,执行步骤s101~s103进行调光,以获取当前环境下最适合的电流控制位,若调光成功,则进入非阈值调整状态,执行步骤s301~s303进行正常检测,当非阈值调整状态下出现检测异常时返回步骤s101,重新进入调光状态;若调光失败,则进入阈值调整状态,执行步骤s201~s205进行目标阈值范围调整,阈值范围调整完成后返回步骤s101重新进入调光状态。可穿戴设备运行中,在调光状态、非阈值调整状态和阈值调整状态之间切换。
131.图10是本发明第七实施例的led调光装置的结构示意图。该led调光装置与上述第二实施例中led调光方法一一对应。如图10所示,该led调光装置50包括:比较模块51、判断模块52、调整模块53以及更新模块54,其中,比较模块51,用于在调光状态中,将获取的第一光数字码值与预设的目标阈值范围进行比较得到第一比较结果,其中,第一光数字码值为对led发射的光信号和环境光信号进行接收和模数转换后得到的数字信号;判断模块52,用于根据第一比较结果获取调光信息;调整模块53,用于根据调光信息对当前的调光控制信号进行调整;更新模块54,用于根据调整后的调光控制信号对当前的调光控制信号进行更新,将更新后的当前的调光控制信号输出至led驱动电路。
132.图11是本发明第八实施例的芯片的结构示意图。如图11所示,该可芯片61包括led调光电路100。
133.图12是本发明第九实施例的可穿戴设备的结构示意图。如图12所示,该可穿戴设备62包括led调光电路100。
134.图13是本发明第十实施例的可穿戴设备的结构示意图。如图13所示,该可穿戴设备70包括处理器71及和处理器71耦接的存储器72。
135.存储器72存储有用于实现上述任一实施例的led调光方法的程序指令。
136.处理器71用于执行存储器72存储的程序指令以进行led调光。
137.其中,处理器71还可以称为cpu(central processing unit,中央处理单元)。处理器71可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。处理器71还可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器
件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
138.参阅图14,图14为本发明第十一实施例的存储介质80的结构示意图。本发明实施例的存储介质80存储有能够实现上述所有方法的程序指令81,所述存储介质可以是非易失性,也可以是易失性。其中,该程序指令81可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
139.以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。
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