[發(fā)明專(zhuān)利]光感應(yīng)系統(tǒng)及校準(zhǔn)光感應(yīng)裝置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380068307.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104919289B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: X·L·M·A·奧貝特;M·巴比里;H·馬斯;G·J·米施;F·C·內(nèi)爾特曼;E·I·S·莫斯特;L·J·韋爾特霍芬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01J1/08
• 分類(lèi)號(hào): G01J1/08;G01J1/42
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉興鵬

本發(fā)明涉及一種用于感應(yīng)環(huán)境光強(qiáng)度的光感應(yīng)系統(tǒng)，包括具有至少一個(gè)光傳感器的光感應(yīng)裝置和用于校準(zhǔn)傳感器的校準(zhǔn)裝置。校準(zhǔn)裝置包括至少一個(gè)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的光的光源。本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的用于校準(zhǔn)光感應(yīng)裝置的方法，包括：使用具有標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)度的光照射光感應(yīng)裝置的光傳感器，將傳感器的輸出強(qiáng)度信號(hào)與對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的期望信號(hào)相比較，且通過(guò)調(diào)整傳感器的增益參數(shù)，使傳感器的輸出強(qiáng)度信號(hào)匹配預(yù)期信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于感應(yīng)環(huán)境光強(qiáng)度的光感應(yīng)系統(tǒng)領(lǐng)域，以及用于校準(zhǔn)光感應(yīng)裝置的相應(yīng)方法。

背景技術(shù)

暴露于光是使生物鐘與太陽(yáng)周期正確同步的關(guān)鍵機(jī)制。曝光的時(shí)機(jī)、持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度和光譜構(gòu)成都對(duì)人的所謂的24小時(shí)生理節(jié)律周期變化產(chǎn)生影響。業(yè)已表明，恢復(fù)性睡眠只能在與生物鐘同步時(shí)出現(xiàn)。對(duì)于某些內(nèi)部生物鐘相對(duì)于周?chē)纳鐣?huì)活動(dòng)安排有相移的人們來(lái)說(shuō)，在明確限定的時(shí)間暴露于強(qiáng)光中可用于使他們的生物鐘向前或向后移動(dòng)，以更好地使生物鐘和他們的社會(huì)需要一致。同樣，為治療季節(jié)性情感障礙，定時(shí)定期地暴露在強(qiáng)光下是有效的手段。

對(duì)人們?cè)跀?shù)天甚至數(shù)周期間所暴露于的光照水平的評(píng)估是診斷情緒和睡眠障礙的重要手段。現(xiàn)有的活動(dòng)記錄儀產(chǎn)品使用體戴式裝置測(cè)量活動(dòng)和曝光量，該體戴式裝置是例如類(lèi)似于手表那樣使用和佩戴的腕戴式裝置。

這種腕戴式裝置例如在US2008/0319354A1中示出，該文獻(xiàn)顯示了用于監(jiān)測(cè)關(guān)于睡眠的信息的系統(tǒng)和方法。在該文獻(xiàn)中所示的腕戴式裝置包括照射傳感器，以提供關(guān)于用戶(hù)環(huán)境照射強(qiáng)度的信息。傳感器的信號(hào)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娮佑?jì)算裝置來(lái)進(jìn)一步處理。

現(xiàn)有的光感應(yīng)裝置需要解決的問(wèn)題之一是對(duì)受治對(duì)象在其日常生活中所暴露于的光的精確測(cè)量。考慮到豐富的不同光源(自然光、人工光、發(fā)光器件(LED)、鹵素?zé)簟⒛藓鐭舻?具有在幾個(gè)數(shù)量級(jí)上變化的不同光譜貢獻(xiàn)和強(qiáng)度，挑戰(zhàn)在于獲得可接受水平的精度。對(duì)于所有情況來(lái)說(shuō)這難以達(dá)到，并且普通裝置通常被針對(duì)特定范圍的照射預(yù)校準(zhǔn)。

一般而言，包括光傳感器的裝置在銷(xiāo)售之前由制造商校準(zhǔn)。而且，初始校準(zhǔn)可能不精確或者可能針對(duì)不同的條件進(jìn)行的，而不是對(duì)應(yīng)于消費(fèi)者的預(yù)期用途(在不同光強(qiáng)度或光源的情況下)。如上所述，在日常生活中會(huì)遇到具有非常不同的光譜和強(qiáng)度的大范圍的光源，并且在這些條件下獲得一致的精度水平已被證明是幾乎不可能的。此外，由于溫度差異或電源不足，例如在集成入裝置中的電池輸出較低的電壓時(shí)，光傳感器的特性可能隨時(shí)間改變。所有這些因素促成的總體觀點(diǎn)是當(dāng)實(shí)地運(yùn)用時(shí)，光測(cè)量往往精度差。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種光感應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括即使在具有非常不同的光譜分布和強(qiáng)度的光源照射下，也具有增強(qiáng)的光測(cè)量長(zhǎng)期精度和可靠性的光感應(yīng)裝置。

這個(gè)目的是通過(guò)一種包括權(quán)利要求1的特征的光感應(yīng)系統(tǒng)，以及通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種用于校準(zhǔn)光感應(yīng)裝置的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

根據(jù)本發(fā)明的光感應(yīng)系統(tǒng)不僅包括具有至少一個(gè)光傳感器的光感應(yīng)裝置，還包括用于校準(zhǔn)該傳感器的校準(zhǔn)裝置。該校準(zhǔn)裝置包括發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的光的至少一個(gè)光源，該光源用于例如通過(guò)調(diào)整它的增益參數(shù)來(lái)匹配光傳感器的輸出強(qiáng)度信號(hào)。根據(jù)具體的裝置，有可能只使用一個(gè)光傳感器和一個(gè)單光源，或?qū)?yīng)于不同的光譜范圍，如紅、綠和藍(lán)光譜范圍，有可能使用多個(gè)傳感器和/或光源。光源的激活水平可以控制，且光傳感器的輸出強(qiáng)度信號(hào)能夠與預(yù)期值比較。因此，校準(zhǔn)操作可由用戶(hù)來(lái)執(zhí)行，以便由光傳感器提供可靠的光測(cè)量。

校準(zhǔn)過(guò)程可以處理白光照射水平，在這種情況下不需要有色光輸入，或者可以具體地解決不同顏色感應(yīng)元件(即用于不同光譜范圍的光傳感器)的校準(zhǔn)。在這種情況下，可能使用多個(gè)單色光源。用戶(hù)也可以被賦予指定他的目標(biāo)照射典型范圍的選擇權(quán)，以使校準(zhǔn)過(guò)程可以集中在指定的光強(qiáng)度區(qū)間上。通過(guò)使用包括彩色元件的幾個(gè)光源的特定激活型式，可以仿真像鹵素?zé)艋虬谉霟裟菢拥奶囟ü庠础?/p>