[发明专利]光感应系统及校准光感应装置的方法

说明书

本发明涉及一种用于感应环境光强度的光感应系统，包括具有至少一个光传感器的光感应装置和用于校准传感器的校准装置。校准装置包括至少一个发射标准强度的光的光源。本发明还涉及一种相应的用于校准光感应装置的方法，包括：使用具有标准光强度的光照射光感应装置的光传感器，将传感器的输出强度信号与对应于标准强度的期望信号相比较，且通过调整传感器的增益参数，使传感器的输出强度信号匹配预期信号。

技术领域

本发明涉及用于感应环境光强度的光感应系统领域，以及用于校准光感应装置的相应方法。

背景技术

暴露于光是使生物钟与太阳周期正确同步的关键机制。曝光的时机、持续时间、强度和光谱构成都对人的所谓的24小时生理节律周期变化产生影响。业已表明，恢复性睡眠只能在与生物钟同步时出现。对于某些内部生物钟相对于周围的社会活动安排有相移的人们来说，在明确限定的时间暴露于强光中可用于使他们的生物钟向前或向后移动，以更好地使生物钟和他们的社会需要一致。同样，为治疗季节性情感障碍，定时定期地暴露在强光下是有效的手段。

对人们在数天甚至数周期间所暴露于的光照水平的评估是诊断情绪和睡眠障碍的重要手段。现有的活动记录仪产品使用体戴式装置测量活动和曝光量，该体戴式装置是例如类似于手表那样使用和佩戴的腕戴式装置。

这种腕戴式装置例如在US2008/0319354A1中示出，该文献显示了用于监测关于睡眠的信息的系统和方法。在该文献中所示的腕戴式装置包括照射传感器，以提供关于用户环境照射强度的信息。传感器的信号可以通过适当的电子计算装置来进一步处理。

现有的光感应装置需要解决的问题之一是对受治对象在其日常生活中所暴露于的光的精确测量。考虑到丰富的不同光源(自然光、人工光、发光器件(LED)、卤素灯、霓虹灯等)具有在几个数量级上变化的不同光谱贡献和强度，挑战在于获得可接受水平的精度。对于所有情况来说这难以达到，并且普通装置通常被针对特定范围的照射预校准。

一般而言，包括光传感器的装置在销售之前由制造商校准。而且，初始校准可能不精确或者可能针对不同的条件进行的，而不是对应于消费者的预期用途(在不同光强度或光源的情况下)。如上所述，在日常生活中会遇到具有非常不同的光谱和强度的大范围的光源，并且在这些条件下获得一致的精度水平已被证明是几乎不可能的。此外，由于温度差异或电源不足，例如在集成入装置中的电池输出较低的电压时，光传感器的特性可能随时间改变。所有这些因素促成的总体观点是当实地运用时，光测量往往精度差。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种光感应系统，该系统包括即使在具有非常不同的光谱分布和强度的光源照射下，也具有增强的光测量长期精度和可靠性的光感应装置。

这个目的是通过一种包括权利要求1的特征的光感应系统，以及通过根据权利要求10所述的一种用于校准光感应装置的方法来实现的。

根据本发明的光感应系统不仅包括具有至少一个光传感器的光感应装置，还包括用于校准该传感器的校准装置。该校准装置包括发出标准强度的光的至少一个光源，该光源用于例如通过调整它的增益参数来匹配光传感器的输出强度信号。根据具体的装置，有可能只使用一个光传感器和一个单光源，或对应于不同的光谱范围，如红、绿和蓝光谱范围，有可能使用多个传感器和/或光源。光源的激活水平可以控制，且光传感器的输出强度信号能够与预期值比较。因此，校准操作可由用户来执行，以便由光传感器提供可靠的光测量。

校准过程可以处理白光照射水平，在这种情况下不需要有色光输入，或者可以具体地解决不同颜色感应元件(即用于不同光谱范围的光传感器)的校准。在这种情况下，可能使用多个单色光源。用户也可以被赋予指定他的目标照射典型范围的选择权，以使校准过程可以集中在指定的光强度区间上。通过使用包括彩色元件的几个光源的特定激活型式，可以仿真像卤素灯或白炽灯那样的特定光源。