基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的系統及方法與流程

2023-06-02 01:28:51 1

本發明涉及閃光燈控制領域，特別涉及一種基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的系統及方法。

背景技術：

對於手機等智能設備來說，照相機是使用較為頻繁的功能，閃光燈作為照相機的重要輔助器件，在光線不好的環境下開啟，對照片質量起著至關重要的作用。當前閃光燈的功能越來越豐富和完善，例如單色溫閃光、雙色溫閃光燈、雙色溫四閃光燈等，已經可以在各種複雜光線環境下為相機提供適宜的補光，拍出真實細膩的照片。當然，要實現完美的閃光燈效果，一方面要控制閃光燈燈光與環境色溫相接近；另一方面，也要保證閃光燈的負載在主板承受範圍之內，在某種程度來說，後者顯得更加重要。

閃光燈作為一個發光器件，耗流嚴重。特別是為滿足非洲國家用戶偏愛明亮閃光燈的需求時，廠家往往會為閃光燈設置更大的驅動電流。但是大電流的弊端，首先是耗電快，電池電壓下降快；其次是電池電量不足時難以提供穩定的瞬時大電流，會導致主板出現各種問題，影響照片質量。可見，對閃光燈電流進行智能化控制的重要性逐漸顯現。

此外，閃光燈的正常工作，對電池電壓也有一定要求。如果是在電池電壓過低時開啟閃光燈拍照，一方面閃光燈可能達不到需要的閃光亮度；另一方面閃光燈的過度耗流，又可能導致主板供電不足而重啟，或面臨某些器件工作不穩定的風險。

目前的控制機制只是針對電池電壓做了一個低電壓保護。如圖1所示，為電池電壓預先設定了低電壓閾值，以此將電池電壓v'劃分為高低兩段，並與閃光燈最大電流閾值a'形成映射關係。其中，將低電壓閾值以下的電池電壓對應於第一電流閾值a1'，將低電壓閾值及以上的電池電壓對應於第二電流閾值a2'，a1'＜a2'。在收到開啟閃光燈拍照的指令時，需對閃光燈電流值a'進行設置。

當實時檢測到的電池電壓低於低電壓閾值的，設定閃光燈最大電流a'-max＝a1'；否則，設定閃光燈最大電流a'-max＝a2。判斷所設置的閃光燈電流值a'是否大於閃光燈最大電流a'-max，如果是，則將閃光燈最大電流a'-max作為當前的閃光燈電流，否則，將所設置的閃光燈電流值a'作為當前的閃光燈電流。可見，現有技術基於電池電壓對閃光燈實現的控制手段，比較單一，雖然可以檢測電池低電壓，並在一定程度上保護主板，卻遠沒有達到預期效果，亟需改進。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的系統及方法，採用多段實時矯正閃光燈電流的方式，對閃光燈進行精確控制，確保低電壓時主板穩定工作，更將閃光燈的功能發揮到最大化。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案是提供一種基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的方法，其包含以下過程：

對閃光燈電流值a進行初始設置；

實時檢測當前的電池電壓vc，通過查詢記錄電池電壓v與閃光燈最大電流閾值a之間映射關係的映射表，獲得與當前的電池電壓vc所對應的閃光燈最大電流閾值ac，將其設定為與當前的電池電壓vc所對應的閃光燈最大電流a-max；

將當前的閃光燈電流值a與閃光燈最大電流a-max進行比較：

若判斷a＞a-max，使用閃光燈最大電流a-max對閃光燈電流值a的數值進行更新，並以更新後的閃光燈電流值a為閃光燈供電；

若判斷a≤a-max，以當前的閃光燈電流值a為閃光燈供電。

可選地，所述映射表中，電池電壓v分為多個等級，其中每兩個相鄰等級的電池電壓v形成對應的一個電壓分段；閃光燈最大電流閾值a劃分為多個等級，與電池電壓v的多個電壓分段相對應。

可選地，為閃光燈供電，使閃光燈開啟後，循環執行實時檢測當前的電池電壓vc及其後的操作過程。

可選地，首次與閃光燈最大電流a-max進行比較的當前的閃光燈電流值a，是初始設置的閃光燈電流值a；

首次以外的其他任意一次中，與閃光燈最大電流a-max進行比較的當前的閃光燈電流值a，是經過前一次判斷後用來為閃光燈供電的閃光燈電流值a。

可選地，對閃光燈電流值a進行的初始設置，是基於收到的開啟閃光燈的指令來啟動的。

可選地，基於設定範圍內的一個隨機數值，或一個預先設定的默認值，或前一次開啟閃光燈時的電流值，或前一次關閉閃光燈時的電流值，來對閃光燈電流值a進行初始設置。

本發明的另一個技術方案是提供一種基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的系統，其包含：

控制單元，其對系統中與之信號連接的以下單元進行控制；

檢測單元，其對當前的電池電壓vc進行實時檢測；

存儲單元，其存儲的映射表，記錄有電池電壓v與閃光燈最大電流閾值a之間的映射關係；

查詢單元，其從所述存儲單元處獲得與當前的電池電壓vc所對應的閃光燈最大電流閾值ac發送給控制單元，使所述控制單元將閃光燈最大電流閾值ac設定為與當前的電池電壓vc所對應的閃光燈最大電流a-max；

比較單元，其從所述控制單元處分別獲得閃光燈最大電流a-max及當前設置的閃光燈電流值a進行比較，給出a＞a-max的判斷結果來驅使所述控制單元使用閃光燈最大電流a-max對閃光燈電流值a的數值進行更新，或者給出a≤a-max的判斷結果來驅使所述控制單元對當前的閃光燈電流值a進行維持；

閃光燈的電流調節單元，其根據所述比較單元給出的判斷結果，以更新後的閃光燈電流值a或維持的閃光燈電流值a為閃光燈供電。

可選地，所述系統進一步包含與所述控制單元信號連接的輸入單元，其接收用戶的指令傳送給控制單元，及接收用戶設置的參數傳送給控制單元或存儲單元；

所述用戶的指令，包含開啟閃光燈的指令；

所設置的參數，包含映射表中電池電壓v與閃光燈最大電流閾值a之間的映射關係；其中，電池電壓v分為多個等級，每兩個相鄰等級的電池電壓v形成對應的一個電壓分段；閃光燈最大電流閾值a劃分為多個等級，與電池電壓v的多個電壓分段相對應。

可選地，所述控制單元基於其收到的開啟閃光燈的指令來啟動，並基於設定範圍內的一個隨機數值，或一個預先設定的默認值，或前一次開啟閃光燈時的電流值，或前一次關閉閃光燈時的電流值，來對閃光燈電流值a進行初始設置；

對閃光燈電流值a初始設置所需的數值，通過所述輸入單元輸入，發送至控制單元或存儲單元存儲記錄，在首次比較時讀取並發送給比較單元。

可選地，比較單元首次用來與閃光燈最大電流a-max進行比較的當前的閃光燈電流值a，是初始設置的閃光燈電流值a；首次以外的其他任意一次中，用來與閃光燈最大電流a-max進行比較的當前的閃光燈電流值a，是經過前一次判斷後用來為閃光燈供電的閃光燈電流值a。

可選地，所述系統進一步包含與控制單元信號連接的定時單元，對閃光燈任意一次打開後的啟用時間進行計時，使所述比較單元將閃光燈該次實際的啟用時間與預先設定的時間閾值進行比較，當判斷該次實際的啟用時間達到時間閾值時，使系統結束對閃光燈電流的控制，關閉該閃光燈。

可選地，所述系統進一步包含與控制單元信號連接的照度測定單元，將其對環境亮度進行採集檢測的照度測定結果發送給所述控制單元；所述比較單元讀取照度測定結果，來與預先設定的照度閾值進行比較，為控制單元進行以下控制提供指導；

所述控制單元輸出相應信號來限定映射表中可供選擇的閃光燈最大電流閾值的等級，使可供選擇的閃光燈最大電流閾值的等級與當前的環境亮度及電池電壓相匹配；或者，所述控制單元輸出相應信號，對閃光燈以及可根據環境亮度調整所需電量的其他設備進行聯動控制。

與現有技術相比，本發明的優點在於通過實現一種以電池電壓控制閃光燈電流的方案，將電池電壓劃分多個等級並與閃光燈電流一一映射起來；在閃光燈工作過程中實時測量電池電壓值，根據電壓值，限定輸出給閃光燈的最大電流，從而保證主板上個器件功耗的均一性，以保證主板性能的穩定。

本發明可以解決電池電壓偏低時由於閃光燈耗流過大導致照片質量問題，以及開閃光燈時主板供電不足導致重啟等問題，對閃光燈控制更加精確，也有效的保護主板，而且不用增加任何成本，實現起來也比較簡單。

附圖說明

圖1是現有技術中進行閃光燈電流控制的流程圖；

圖2是本發明基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的流程圖；

圖3是本發明中所述映射表的一個示例圖；

圖4、圖5、圖6分別是本發明基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的系統的三個實施例的示意圖。

具體實施方式

為了解決電池電壓偏低時由於閃光燈耗流過大導致照片質量問題，以及開啟閃光燈時主板供電不足導致重啟等問題，本發明提供一種基於電池電壓控制閃光燈輸出電流的系統及方法，能夠實時檢測電池電壓並根據電池電壓所對應的不同等級，限定輸出給閃光燈的最大電流，實現智能化精細控制。

下面將通過一些具體實施例對本發明方案進行詳細描述，當然，本發明並不限於以下這些實施例。

本發明預先對電池電壓v與閃光燈最大電流閾值a之間的映射關係進行設置及存儲。如圖3所示，例如通過以下的映射表形式，來記錄多段的映射關係：

「v1≤v＜v2，對應a1；

v2≤v＜v3，對應a2；

……

電池電壓v大於等於第i電壓閾值vi，且小於第i+1電壓閾值v(i+1)時，對應第i電流閾值ai；

……」

其中，i＝1,2,3…，與電池電壓v、閃光燈最大電流閾值a的實際分段數量相匹配；定義各級電池電壓閾值小於其後一級的電池電壓閾值vi＜v(i+1)；相應的，定義各級閃光燈最大電流閾值也小於其後一級閃光燈最大電流閾值ai＜a(i+1)；即，本例中電池電壓高時對應較高的閃光燈最大電流閾值，電池電壓低時對應較低的閃光燈最大電流閾值，但這不作為對本發明電流控制模式的限制。

根據應用情況的不同，可以是均勻或不均勻地劃分電池電壓v的多個等級，使相鄰兩級電壓閾值的數值間隔相同或不相同；也可以是均勻或不均勻地劃分閃光燈最大電流閾值a的多個等級，使相鄰兩級電流閾值的數值間隔相同或不相同。當然，在不同的示例中，可以通過設定，使數值間隔相同的各段電池電壓閾值與數值間隔不同的各段閃光燈最大電流閾值相對應；反之亦然。

如圖2所示，本發明所述閃光燈電流控制方法的一個示例，過程如下：

s0、設置映射表，記錄電池電壓v與閃光燈最大電流閾值a的映射關係；對電池電壓的閾值、最大電流的閾值劃分了對應的多個等級。

s1、接收開啟閃光燈的指令。

s2、對閃光燈電流值a進行設置。

s3、實時檢測當前的電池電壓vc，通過查詢映射表，將與當前的電池電壓vc所對應的那一級閃光燈最大電流閾值ac，設定為當前電池電壓下的閃光燈最大電流a-max。

s4、將當前設置的閃光燈電流值a與步驟s3所設定的閃光燈最大電流a-max進行比較；

s5、若判斷a大於a-max的，根據步驟s3所設定的閃光燈最大電流a-max，對當前設置的閃光燈電流值a進行更新，以此為閃光燈供電；

s6、若判斷a小於等於a-max的，以當前設置的閃光燈電流值a，來為閃光燈供電。

首次執行對閃光燈電流值的設置及電池電壓檢測、比較等操作，是根據收到的開啟閃光燈的指令來執行的，此時，步驟s2中，例如是基於設定範圍內的一個隨機數值，或者一個預先設定的默認值，又或者前一次開啟閃光燈時的電流值，來對閃光燈電流值進行設置。

而經過步驟s5或s6，使閃光燈開啟後，仍可回到步驟s3，對電池電壓持續進行檢測、比較及閃光燈電流值的重新設置等操作(即循環執行步驟s3-s6)，從而可以根據閃光燈的啟用對電池電量消耗的情況，來對閃光燈電流值進行動態調整。

則，首次執行步驟s4時，使用步驟s2設定的數值作為當前設置的閃光燈電流值a進行比較；而首次以外的其他各次執行步驟s4時，則使用前一次判斷並執行步驟s5或s6後所設定的數值作為當前設置的閃光燈電流值a，用來進行比較判斷。

如圖4所示，本發明所述閃光燈輸出電流控制的系統的一個示例中，包含：控制單元1、映射表的存儲單元6、查詢單元5、比較單元4、輸入單元2、電池9電壓的檢測單元3、閃光燈8的電流調節單元7。

所述控制單元1與系統的其他各單元信號連接，對其各自工作進行監督控制。

所述輸入單元2接收用戶的各種指令，例如是開啟閃光燈8的指令，傳送給控制單元1，以啟動後續的整個控制流程。一些示例中，用戶還可以通過輸入單元2對所述映射關係進行設定；設定好映射關係的映射表被存入存儲單元6。

所述存儲單元6對映射表進行存儲，並能夠根據查詢單元5對映射關係的查詢請求，獲得與某一級電池9電壓v相對應的閃光燈最大電流閾值a，反饋給查詢單元5。

所述電池9電壓的檢測單元3對當前的電池9電壓進行實時檢測。查詢單元5根據當前測得的電池電壓vc，讀取映射表來查詢出所對應的閃光燈最大電流閾值ac，提供給控制單元1；所述控制單元1將該閃光燈最大電流閾值ac設定為當前電池電壓下的閃光燈最大電流a-max，提供該數值給比較單元4。

所述控制單元1還提供一個當前設置的閃光燈電流值a給比較單元4。所述當前設置的閃光燈電流值a可以是設定範圍內的一個隨機數值、或一個默認值、或前一次啟用閃光燈時的電流值、或前一次閃光燈電流調整後更新的電流值等；所述當前設置的閃光燈電流值a，可以是由控制單元1或存儲單元6存儲記錄並在需要時讀取並提供給比較單元4。

或者，對於其中如「前一次啟用閃光燈時的電流值」、或「前一次閃光燈電流調整後更新的電流值」等，還可以是由控制單元1對閃光燈8的電流調節單元7的元件配置、狀態參數等採集檢測後，計算得到。

所述比較單元4將當前設置的閃光燈電流值a與當前電池電壓下的閃光燈最大電流a-max比較的結果，反饋給控制單元1：

基於a＞a-max的判斷結果，所述控制單元1將閃光燈最大電流a-max作為當前設置的閃光燈電流值a，提供更新過的該數值給閃光燈8的電流調節單元7，所述電流調節電源以此電流值為閃光燈8供電；

或者，基於a≤a-max的判斷結果，所述控制單元1將當前設置的閃光燈電流值a提供給閃光燈8的電流調節單元7，所述電流調節電源以此電流值為閃光燈8供電。

可以通過設定，根據輸入單元2收到的關閉閃光燈8的指令，使前文所述的系統從整個循環檢測過程中跳出，結束基於電池電壓的實時檢測結果對閃光燈8輸出電流的控制，使閃光燈8關閉，電流值降低為0。

在另一些示例中，通過對映射關係的設定，可以將可接受的最低一級電池電壓所對應的電流閾值設定為0，即在電池電壓低到設定的極限低值時，為確保主板等其他設備的工作不受影響，將不允許閃光燈8繼續開啟，但本發明對電流閾值的設定不限於此。

所述的閃光燈8可以是整合在手機等智能設備上的一個集成部件，或者是一個獨立的外接部件。所檢測的電池電壓可以是指僅為閃光燈8供電的電池，也可以是指為整個智能設備供電的電池，後者為更優選的情況。

一般所述閃光燈8的開啟是為了給智能設備的相機拍照補光用的，即在相機開啟的過程中，對閃光燈8進行啟閉及電流控制。則根據模式設定，開啟及關閉閃光燈8的指令，可以與按下快門的操作相適應。即使沒有單獨給出關閉閃光燈8的指令，也可以通過預先設定，使得閃光燈8隨相機的關閉而關閉，或者使得對閃光燈8電流的控制隨著相機的關閉而結束。

但在一些示例中，所述的閃光燈8如被用作手電筒，則無需同時開啟相機功能。如圖5所示，可以為本發明的系統進一步設置定時單元10，與控制單元1信號連接，對閃光燈8每次打開後的啟用時間進行計時；系統的其他單元設定參見圖4的實施例描述。本例中所述比較單元4還用來將閃光燈8此次實際的啟用時間，與預先設定的時間閾值進行比較：當達到時間閾值時，結束對閃光燈8電流的控制，關閉該閃光燈8，以避免長時間打開閃光燈8而忘記關閉，對電池9電量造成無意義的消耗。然而，對閃光燈8的定時控制，對所有模式都可適用，並不限於將閃光燈8用作手電筒的情況。

另一些示例中，如圖6所示，可以調用手機等智能設備自身配置的照度測定單元20，例如是光線感應器，獲取其對環境亮度進行採集檢測的結果，發送給所述控制單元1。系統的其他單元設定參見圖4的實施例描述。本例中所述控制單元1據此對閃光燈最大輸出電流進行輔助控制，如在電池9電量充沛，而外部環境足夠亮的情況下，可限定閃光燈最大電流閾值在較低的幾個等級中選擇輸出，並向用戶給出提示信息。或者，所述控制單元1還可以據此，對閃光燈8及手機屏幕等設備進行聯動控制，例如在電池9電量降低，需調低閃光燈8電流等級時，可以一併對手機屏幕的亮度進行降低，以節省電池9電量。為此，所述比較單元4可以將照度測定結果與預先設定的照度閾值進行比較，為控制單元1進行相應控制提供指導。

儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。