电子设备和电子设备的操作方法技术

一种电子设备包括：光源、光传感器和控制器，该控制器通过关闭光源并且通过使用光传感器在粗略模式中执行感测来感测粗略环境光的量，以及通过使用光传感器在精细模式中执行感测来感测精细环境光的量。控制器通过开启光源并且在光源发射光的同时使用光传感器执行感测来感测目标光的量，并且基于粗略环境光的量、精细环境光的量以及目标光的量来输出信息。息。息。

Electronic equipment and operation methods of electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
电子设备和电子设备的操作方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2020
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0176795号的优先权，其公开内容通过引用整体并入于此。


[0003]在本文中描述的本公开的实施例涉及一种电子设备，并且更具体地，涉及一种用于执行光体积变化描记图法(photoplethysmography)的电子设备以及该电子设备的操作方法。

技术介绍

[0004]随着用于制造移动设备或可穿戴设备的技术的发展，可以在移动设备或可穿戴设备处实现各种应用。例如，可以由移动设备或可穿戴设备来执行光体积变化描记图法。
[0005]光体积变化描记图法是一种用于感测用户血管收缩和扩张的光学技术。该技术包括：向血管发射光并且感测穿透血管的光的量或从血管反射的光的量，以及使用感测到的量来确定脉搏。光体积变化描记图法可以在移动设备或者可穿戴设备处实施，移动设备或者可穿戴设备可以用于执行光体积变化描记图法，因为其可能与用户持续地接触。因此，可以使用诸如智能手表、智能眼镜、耳机或智能手机的设备向用户提供健康信息。

技术实现思路

[0006]本公开的至少一个实施例提供一种用于以改进的速度和改进的准确度执行光体积变化描记图法的电子设备以及该电子设备的操作方法。
[0007]根据实施例，一种电子设备包括：光源、光传感器和控制器，该控制器通过关闭光源并且通过使用光传感器在粗略(coarse)模式中执行感测来感测粗略环境光的量，以及通过使用光传感器在精细(fine)模式中执行感测来感测精细环境光的量。控制器通过开启光源并且在光源发射光的同时使用光传感器执行感测来感测目标光的量，并且基于粗略环境光的量、精细环境光的量以及目标光的量来输出信息。
[0008]根据实施例，一种包括光源和光传感器的电子设备的操作方法包括：在第一时间间隔期间通过关闭光源和使用光传感器来感测第一电流量；在第二时间间隔和第三时间间隔期间，从光传感器的输出中消除与第一电流量相对应的电流；在第二时间间隔期间通过使用光传感器感测第二电流量；以及在第三时间间隔期间，通过开启光源来发射光并且使用光传感器来感测第三电流量。
[0009]根据实施例，一种电子设备包括：光体积变化描记图法设备，输出光体积变化描记图法信号；和处理器，从光体积变化描记图法设备接收光体积变化描记图法信号并且将光体积变化描记图法信号通信到外部设备。光体积变化描记图法设备包括光源、光传感器和控制器，该控制器被配置为通过关闭光源并且使用光传感器在粗略模式中感测粗略环境光的量来执行感测。在从光传感器的输出中消除与粗略环境光的量相对应的电流期间，控制
器通过使用光传感器在精细模式中执行感测来感测精细环境光的量，以及通过执行开启光源并且在光源发射光的同时使用光传感器感测来感测目标光的量。
[0010]根据示例性实施例，一种用于执行光体积变化描记图法的设备，包括光源、光传感器、ADC和控制器。控制器被配置为关闭光源，控制光传感器输出代表第一环境光的第一信号，以及控制ADC将第一信号转换为具有第一数量的比特的第二信号。控制器还被配置为控制光传感器输出代表第二环境光的第三信号，从第三信号中减去第二信号以生成第四信号，并且控制ADC将第四信号转换为具有第二数量的比特的第五信号，该第二数量大于第一数量。控制器额外地被配置为开启光源，控制光传感器输出代表目标光的第六信号，以及从第六信号中减去第五信号以生成光体积变化描记图法信号。
附图说明
[0011]通过参考附图详细地描述本公开的实施例，本公开将变得明显。
[0012]图1示出了根据本公开的示例性实施例的电子设备。
[0013]图2示出了根据本公开的示例性实施例的电子设备的操作方法。
[0014]图3示出了电子设备进行操作时信号的波形的第一示例。
[0015]图4示出了根据本公开的示例性实施例的模数转换器。
[0016]图5示出了其中电子设备自适应地进行操作的第一示例。
[0017]图6示出了当控制器感测精细环境光至少两次时的信号的波形的示例。
[0018]图7示出了其中电子设备自适应地进行操作的第二示例。
[0019]图8示出了当电子设备在下一时段中重新使用精细环境光的强度(即，第二数字值)时的信号的波形的示例。
[0020]图9示出了当电子设备在下一时段中重新使用粗略环境光的强度(即，第一数字值)时的信号的波形的示例。
[0021]图10示出了根据本公开的示例性实施例的电子设备。
[0022]图11示出了根据本公开的示例性实施例的电子设备。
[0023]图12示出了当控制器感测精细环境光至少两次时的信号的波形的示例。
[0024]图13示出了当控制器感测精细环境光至少两次时的信号的波形的另一示例。
[0025]图14示出了其中电子设备自适应地调整活动光源的数量的方法的示例。
[0026]图15示出了根据本公开的示例性实施例的电子设备。
[0027]图16示出了根据本公开的第五实施例的电子设备的示例。
具体实施方式
[0028]下面，以本领域普通技术人员可以实施本公开的那用的程度来详细地和清楚地描述本公开的实施例。
[0029]图1示出了根据本公开的示例性实施例的电子设备100。参考图1，电子设备100包括光源110、光传感器120和控制器130(例如，控制电路)。
[0030]光源110可以通过控制器130的第一驱动信号DS1控制。光源110可以在通过第一驱动信号DS1控制的时间段期间发射光“L”。例如，光源110可以包括发光二极管(LED)。
[0031]光传感器120可以基于入射光输出第一信号S1。入射光可以由光源110提供。例如，
光传感器120可以包括光电二极管。光传感器120可以以电流的形式输出第一信号S1。例如，在图1中，光传感器120被示出为输出与入射光的量相对应的电流的电流源，但是光传感器120可以采用吸收与入射光的量相对应的电流的电流吸收器(current sink)来实现。
[0032]控制器130可以使用第一驱动信号DS1开启或关闭光源110。例如，第一驱动信号DS1可以被设置为第一逻辑状态以指示光源110将被开启以及被设置为第二其他逻辑状态以指示光源110将被关闭。当光源110被开启时，光源110发射光“L”。当光源110被关闭时，光源110停止发射光“L”。控制器130可以从光传感器120接收第一信号S1。
[0033]在实施例中，控制器130包括光源驱动器131(例如，驱动电路)、减法器132(例如，算术逻辑电路)、模数转换器(ADC)133、电流消除控制器134(例如，控制电路)、数模转换器(DAC)135、存储器136、接口电路137和控制逻辑138(例如，逻辑电路)。
[0034]光源驱动器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，包括：光源；光传感器；和控制器，被配置为通过关闭光源并且使用光传感器在粗略模式中执行感测来感测粗略环境光的量，以及通过使用光传感器以精细模式执行感测来感测精细环境光的量，其中，控制器被配置为：通过开启光源并且在光源发射光的同时使用光传感器执行感测来感测目标光的量；以及基于粗略环境光的量、精细环境光的量和目标光的量来输出信息。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，在感测精细环境光的量期间和在感测目标光的量期间，所述控制器被配置为从输出自光传感器的电流的量中消除与粗略环境光的量相对应的量。3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，控制器输出与通过从目标光的量中减去粗略环境光的量而获得的量相对应的值作为信息。4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述光源包括发光二极管，其中，所述光传感器包括光电二极管，以及其中，所述信息包括光体积变化描记图法信号。5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述控制器包括模数转换器，所述模数转换器被配置为：在第一模式中将粗略环境光的量转换为第一数字值；在第二模式中将精细环境光的量转换为第二数字值；以及在第二模式中将目标光的量转换为第三数字值。6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，在第一模式中，模数转换器作为逐次逼近(SAR)模数转换器进行操作，以及其中，在第二模式中，模数转换器作为Δ
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Σ模数转换器进行操作。7.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述模数转换器包括：环路滤波器；内部模数转换器，被配置为在第一模式中将环路滤波器的输出信号转换为“j”比特，而在第二模式中将环路滤波器的输出信号转换为“i”比特；数模转换器，被配置为在第二模式中将“i”比特转换为电流；减法器，被配置为从模数转换器的输入信号中减去输出自数模转换器的电流，以提供给环路滤波器；以及逻辑电路，被配置为在第二模式中对“i”比特执行滤波并且输出滤波结果，其中，“i”是大于“0”的正整数，并且其中，“j”是大于“i”的正整数。8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，在第一模式中，模数转换器输出“j”比特作为第一数字值，并且其中，在第二模式中，模数转换器输出“i”比特作为第二数字值或第三数字值。9.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述控制器包括：
数模转换器，被配置为在第二模式中输出与第一数字值相对应的电流；减法器，被配置为在第二模式中从接收自光传感器的电流中减去输出自数模转换器的电流，以提供给模数转换器；存储器，被配置为在第二模式中存储第二数字值和第三数字值；以及接口电路，被配置为输出第三数字值和第二数字值之间的差。10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述控制器包括：第一模数转换器，被配置为将粗略环境光的量转换为第一数字值；和第二模数转换器，被配置为将精细环境光的量转换为第二数字值并且将目标光的量转换为第三数字值。11.一种包括光源和光传感器的电子设备的操作方法，所述方法包括：在第一时间间隔期间，通过关闭光源和使用光传感器来感测第一电流量；在第二时间间隔和第三时间间隔期间，从光传感器的输出中消除与第一电流量相对应的电流；在第二时间间隔期间，通过使用光传感器感测第二电流量；以及在第三时间间隔期间，通过开启光源来发射光并且通过使用光传感器来感测第三电流量。12.根据权利要求11...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴晸浩，金来泳，金柱和，严龙，郑成珍，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：