CN111951746B

CN111951746B - 电子装置

Info

Publication number: CN111951746B
Application number: CN202010004285.1A
Authority: CN
Inventors: 杨志贤; 林金全; 林国良; 蔡啟良; 吴易锡; 胡祐豪
Original assignee: Asustek Computer Inc
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2020-01-03
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2040-01-03
Also published as: CN111951746A

Abstract

本发明公开了一种电子装置。电子装置包含显示单元、光源感测器和处理器。显示单元具有亮度值。光源感测器感测环境光源以产生光强度信号。处理器耦接显示单元及光源感测器并自内存存取程序指令以执行下列步骤：从光源感测器持续接收光强度信号；平滑化多个光强度信号以产生多个平滑化信号；判断平滑化信号中的目标平滑化信号减去其前一个平滑化信号所产生的差值是否小于第一阈值或大于第二阈值；以及当差值小于该第一阈值或大于该第二阈值时，维持显示单元的亮度值于预设时间后再判断是否要调整亮度值。通过本发明所公开的电子装置，将平滑化信号的变化与第一阈值与第二阈值比较，提升控制显示单元的亮度的准确性。

Description

电子装置

技术领域

本发明是关于一种电子装置。

背景技术

消费型电子产品如智能型手机等常暴露在不同亮度的环境中，因此使得电子装置需通过光源感测器所产生相应于环境光源亮度的读值而调整其电子装置的亮度。然而，使用者的操作方式，如将智能型手机以横屏方式使用，会影响光源感测器对于使用环境的光源的判断，因而不正确的调整电子装置的亮度而造成用户体验不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子装置，其将平滑化信号的变化与第一阈值与第二阈值进行比较，可提升控制显示单元的亮度的准确性。

本发明是关于一种电子装置，该电子装置包含显示单元、光源感测器以及处理器。显示单元具有亮度值。光源感测器用以感测环境光源并产生光强度信号。处理器耦接显示单元及光源感测器并自内存存取程序指令以执行下列步骤：从光源感测器持续接收光强度信号；平滑化多个时间帧内所接收到的多个光强度信号，以产生多个平滑化信号；判断平滑化信号中的目标平滑化信号减去其前一个平滑化信号所产生的差值是否小于第一阈值或大于第二阈值；以及当差值小于该第一阈值或大于该第二阈值时，维持显示单元的亮度值于预设时间后再判断是否要调整亮度值。

本发明所提供的电子装置与调整其亮度的方法，通过对多个时间帧的光强度信号数值进行处理后并与门槛值比较，以正确判断电子装置所处的环境的光源变化，进而准确地调整显示单元的亮度。

附图说明

为让本发明内容的所述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，结合附图说明如下：

图1为根据本发明一实施例所示的一种电子装置的示意图；

图2为根据本发明的一实施例所示的一种电子装置的亮度控制方法的流程图；

图3为根据本发明的一实施例所示的时间与光强度信号数值的示意图；

图4A及图4B为根据如图2所示的实施例所示的一种电子装置的亮度控制方法的细部流程图；

图5A至图5C为根据本发明的不同实施例所示的平滑化信号与显示单元亮度的示意图；以及

图6A至图6C为根据本发明的不同实施例所示的光强度信号与显示单元亮度的示意图。

具体实施方式

专利范围中的任一元件如果没有明确说明“装置用于”实施一特定功能，或是“步骤用于”实施一特定功能，不应当被解释为手段功能用语。

关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二个或多个元件相互直接实体或电性接触，或是相互间接实体或电性接触，也可指二或多个元件相互操作或动作。

请参照本发明图1。图1为根据本发明一实施例所示的一种电子装置100的示意图。电子装置100具可调整显示亮度的功能，例如，在一些实施例中，电子装置100可为智能型手机、智能手表、平板电脑、膝上型电脑或具有屏幕的其它电子装置。

如图1所示，电子装置100包含光源感测器110、方向感测器120、处理器130、储存单元140以及显示单元150。在连接关系上，光源感测器110与处理器130耦接，方向感测器120与处理器130耦接，储存元件140耦接于处理器130，处理器130耦接在光源感测器110、方向感测器120、储存元件140以及显示单元150之间。

在运行关系上，光源感测器110用以感测环境光源以产生光强度信号LS。方向感测器120用以感测显示单元150的摆放方向以输出方向信号OS至处理器130，根据方向信号OS，处理器130用以计算光强度信号LS的数值以根据一经计算数值产生控制信号CS。处理器130并用以通过控制信号CS调整显示单元150的亮度。储存单元140用以储存作为产生控制信号CS的依据的第一阈值V1与第二阈值V2以及光强度信号LS的数值与显示单元150的对应表、函数、算法等。

在一些实施例中，光源感测器110可以是，例如，光二极管、光敏晶体管、光敏电阻、CMOS、CCD等具有侦测光强度的感测器。方向感测器120可以是当电子装置100移动时用以产生相应的位移及速度信息的加速度感测器(acceleration sensor)，也可以是当电子装置100移动时用以产生相应的角加速度的陀螺仪(gyroscope sensor)，或是具有感测显示单元150处于横屏或直屏的装置。处理器130可通过例如一个或多个处理器来实现，如中央处理器及/或微处理器，或是具有如本发明的处理器130所揭示的功能的电路。显示单元150可以是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)、薄膜晶体管液晶显示器(Thin-film transistor，TFT LCD)、柔性显示器及3D显示器中的至少一个实现。储存单元140可以包含一或多个记忆装置，它们中的每个包含，或它们中的多个共同包含电脑可读取储存媒体如硬盘、光盘可从网络存取的数据库，及/或本领域技术人员可以思及具有相同功能的任何储存媒体。储存单元140可为电子装置100内部或外部内存，包含挥发性或非挥发性的内存，并储存至少一个程序指令。在本实施例中，处理器130可自储存单元140存取并执行至少一个程序指令，以进一步地实施由该至少一个程序指令所界定的亮度控制方法。为了方便理解，该至少一个程序指令所界定的亮度控制方法将于后面段落中详述。

请同时参考图1、图2及图3。图2为根据本发明的一实施例所示的一种电子装置的亮度控制方法200的流程图。图3为根据本发明的一实施例所示的时间与光强度信号数值LS的示意图。在一些实施例中，电子装置的亮度控制方法200可以应用于具有与图1所示的电子装置100的结构相同或类似结构的电子装置。如图2所示，电子装置的亮度控制方法200包含步骤210、220、230、240、250以及260。以下将参照图1及图3说明电子装置的亮度控制方法200的部分步骤。

在步骤210中，根据电子装置100所处环境光源，光源感测器110产生光强度信号LS。在一些实施例中，光源感测器110是，例如，每秒钟产生一个相应于环境光源光强度的光强度信号LS，其数值可以是代表20勒克斯(lux)、100勒克斯等，在一些实施例中，可用光强度信号LS的电压高低、电流大小等表示光强度的数值，但本发明不以此为限。光强度信号LS的数值、光强度信号LS的类型及撷取环境光强度的频率等因所应用时的环境与需要而不同。本领域技术人员可因其要求而设计所需的光强度信号LS，但不脱离本发明的精神与范围。

接续上述实施例，如图3所示，图中的实线为光源感测器110以1秒为间隔所产生的光强度信号LS的数值。具体而言，例如，光强度信号LS的数值在第1秒为20、第2秒为30、第3秒为50、第4秒为40、第5秒为30、第6秒为80、第7秒为30、第8秒为20、第9秒为25。以上数值为易于了解本发明而列举的范例，但不用限制本发明的实施方式，其它不同的应用也属本发明的实施范围，举例而言，可以以每0.5秒的频率产生光强度信号LS的数值，也可以产生超过80或低于20的数值。

接着，在步骤220中，处理器130自储存单元140存取程序指令以持续从光源感测器110接收光强度信号LS。

在步骤230中，处理器130自储存单元140存取程序指令执行平滑化多个时间帧内所接收到的多个光强度信号LS，以产生多个平滑化信号。在一些实施例中，处理器130定义时间帧的长短，并平滑化此时间帧内所接收的多个光强度信号LS的数值，以输出平滑化信号。在一些实施例中，平滑化的方法包含拉普拉斯平滑法(Laplace smoothing)、指数平滑法(Exponential smoothing)、核平滑化法(Kernel smoothing)、移动平均法(movingaverage)、道格拉斯-普克算法(Ramer-Douglas-Peucker algorithm)或曲线平滑法(Smoothing spline)。在一些实施例中也可通过巴特沃斯滤波器(Butterworth filter)、卡曼滤波器(Kalman filter)、切比雪夫滤波器(Chebyshev filter)、椭圆函数滤波器(Elliptic filter)、K-Z滤波器(Kolmogorov-Zurbenko filter)、S-G滤波器(Savizky-Golay filter)或低通滤波器(Low-pass filter)来平滑化光强度信号LS。

如在图3所示的实施例中，设定时间帧为第1秒至第3秒以及平滑化的方法为移动平均法(moving average)，处理器130接受第1秒、第2秒以及第3秒的光强度信号LS(第1秒至第3秒的光强度信号LS的数值分别为20、30、50)，并将第1秒至第3秒的光强度信号LS进行平均，进而得到对应第3秒的的平滑化信号的数值33。同样地，于次一时间帧中，处理器130进一步接受第4秒的光强度信号LS的数值，接着平均第2秒至第4秒的光强度信号LS的数值(分别对应第2秒至第4秒的数值30、50、40的平均值)，得到相应于次一时间帧的平滑化数值为40。相似地，于再一时间帧中，第5秒的光强度信号LS的数值被输入至处理器130，接着平均第3秒至第5秒的光强度信号LS的数值(分别对应第3秒至第5秒的数值50、40、30的平均值)，得到相应于再一时间帧的平滑化数值为40。此外，上述的时间帧为3秒为举例之用，但本发明并不以此为限。

需注意的是，处理器130用以实现平滑化光强度信号LS的数值的方式可以依照本领域技术人员应用本发明所公开的方法的方式而不同。例如，在如上述的实施例中，利用移动平均法(moving average)平均每一时间帧内所接收的多个光强度信号LS的数值的方式。在不同的实施例中，可以利用取得每一时间帧内的数值的中位数、第一四分卫数、第三四分卫数等。本发明不限制于以上所举例的实施例。在一些实施例中，处理器130根据方向信号OS判断显示单元150是否处于横屏模式。若显示单元150处于横屏模式，对光强度信号LS执行平滑化处理；反之，若显示单元150不处于横屏模式，则不对光强度信号LS执行平滑化处理。换句话说，处理器130根据方向信号OS判断是否计算光强度信号LS的数值。以上实施方式为易于了解本发明而列举的范例，但不用限制本发明的实施方式，其它不同的应用也属本发明的实施范围，举例而言，在另一些实施例中，不论显示单元150是否处于横屏模式，处理器130皆对光强度信号LS执行平滑化处理。

此外，在一实施例中，每一光强度信号LS及平滑化信号皆有对应的显示单元150的亮度。光强度信号LS与显示单元150亮度的对应表及平滑化信号储存单元与显示单元150亮度的对应表接储存于储存单元140中。

在一些实施例中，处理器130依据光强度信号LS产生控制信号CS来调整显示单元150的亮度值(例如:将显示单元150的亮度值调整为当下光强度信号LS所对应的显示亮度值)，换句话说，处理器130不进一步计算或不平滑化光强度信号LS的数值。具体来说，在一实施例中，处理器130直接依据光强度信号LS的数值与显示单元150的亮度的对应函数、表或算法调整显示单元150的亮度。

接着，在步骤240中，处理器130自储存单元140存取程序指令以判断平滑化信号中的一个目标平滑化信号减去其前一个平滑化信号所产生的差值是否小于第一阈值V1或大于第二阈值V2；当差值不小于第一阈值V1或该差值不大于该第二阈值V2时，执行步骤250；反之，当差值小于第一阈值V1或大于第二阈值V2时，执行步骤260。

在步骤250中，根据目标平滑化信号调整显示单元150的亮度值，在一些实施例中显示单元150的亮度值被调整为目标平滑化信号所对应的显示亮度值。

相对地，在步骤260中，维持显示单元150的亮度值一预设时段后再判断是否要调整亮度值。在一些实施例中，预设时段包含第一预设时段或第二预设时段。具体而言，当差值小于第一阈值V1时，在第一预设时段内维持显示单元150的亮度。相对地，当差值大于第二阈值V2时，在第二预设时段内维持显示单元150的亮度。

为详细说明电子装置的亮度控制方法200的步骤，将同时参照图4A以及图5A至图5C中所示的实施例加以说明相关细节。图4A为根据如图2所示的实施例所示的一种电子装置的亮度控制方法200的步骤260的细部流程图。图5A至图5C为根据本发明的不同实施例所示的平滑化信号501与显示单元亮度502的示意图。在一些实施例中，平滑化信号501的单位可以是勒克斯(lux)，显示单元亮度502的单位可以是尼特(nit)。

详细而言，在图5A至图5C中所示的实施例中，设定第一阈值V1为-30且第一预设时段为2时间帧。请参照图5A。如图5A所示，在此实施例中，平滑化信号501自时间帧1至时间帧6维持在200lux，而在时间帧7时，平滑化信号501由200lux下降至100lux，也就是作为目标平滑化信号的时间帧7的平滑化信号数值减去时间帧6的平滑化信号数值差值为-100，此时，根据上述的步骤240，处理器130判断该差值小于第一阈值V1(为-30)，处理器130执行步骤260在第一预设时段(2时间帧)维持显示单元150的亮度。具体而言，显示单元150的亮度在时间帧7至时间帧8内维持不变。

接着，如图4A所示，在步骤261a中，处理器130判断在第一预设时段的最后时间点所接收的平滑化信号501是否大于目标平滑化信号。例如，接续上述实施例，在第一预设时段的最后时间点(时间帧8)所接收的平滑化信号501为200lux，大于在时间帧7所接收的平滑化信号(100lux)，则处理器130执行步骤262a。

在步骤262a中，处理器130继续维持显示单元150的亮度值。在一些实施例中，处理器130继续维持显示单元150的亮度值直到平滑化信号501再次产生变动，并执行如前述步骤240及之后的步骤。

此外，在如图5A所示的实施例，于时间帧7出现平滑化信号突然下降且后续时间帧中平滑化信号回复原本数值的情形中，在一些实施情况中，可以是手指挡住电子装置100的光源感测器110所造成的，在这种情况下，并非是电子装置100所处的环境的光源有剧烈变化。因此，通过如本发明实施例所揭示的亮度控制方法可避免处理器错误判断环境光源变化情形而调整显示单元150亮度以至用户体验不佳。

接着，请参照图5B。与在图5A中的实施例不同的是，平滑化信号501在时间帧7由200lux下降至175lux，作为目标平滑化信号的时间帧7的平滑化信号数值减去时间帧6的平滑化信号数值差值为-25。此时根据上述的步骤240，处理器130判断该差值大于第一阈值V1(为-30)，处理器130执行步骤250以根据时间帧7的平滑化信号数值调整显示单元150的亮度值。具体而言，显示单元150的亮度由，例如100nit，被调整至例如87.5nit。

接着，请参照图5C。与在图5A中的实施例不同的是，平滑化信号501在时间帧8及往后的时间帧中与在时间帧7时相同。换句话说，在处理器130执行步骤260维持显示单元150的亮度在时间帧7至时间帧8内维持不变后，执行步骤261a，判断时间帧8时所接收的平滑化信号(为100)与时间帧7时所接收的平滑化信号相同，执行步骤263a。

在步骤263a中，处理器130根据最后时间点(时间帧8)所接收的平滑化信号调整显示单元150的亮度值。具体而言，如图5C所示，处理器130调整显示单元150的亮度值由，例如100nit，调整至，例如50nit。

进一步说，如图5C所示的实施例，自时间帧7之后的平滑化信号皆维持与时间帧7时相同的数值。在一些实施例中，是因电子装置100被带入较暗的使用环境中。通过本发明所提供的实施方式，可稳定并渐进的调整显示单元150的亮度以提供相对好的使用者体验。

请同时参照图4B以及图6A至图6C中所示的实施例以说明电子装置的亮度控制方法200的相关细节。图4A为根据如图2所示的实施例所示的一种电子装置的亮度控制方法200的步骤260的细部流程图。图6A至图6C为根据本发明的不同实施例所示的平滑化信号501与显示单元150亮度502的示意图。

详细而言，在图6A至图6C中所示的实施例中，设定第二阈值V2为30且第二预设时段为2时间帧。请参照图6A。如图6A所示，平滑化信号501自时间帧1至时间帧6维持在，例如100lux，而在时间帧7时，平滑化信号501由100lux上升至200lux，也就是作为目标平滑化信号的时间帧7的平滑化信号数值减去时间帧6的平滑化信号数值差值为100。此时，根据上述的步骤240，处理器130判断该差值大于第二阈值V2(为30)，处理器130执行步骤260在第二预设时段(2时间帧)维持显示单元150的亮度。具体而言，显示单元150的亮度在时间帧7至时间帧8内维持不变。

接着，如图4B所示，在步骤261b中，处理器130判断在第二预设时段的最后时间点所接收的平滑化信号501是否小于目标平滑化信号。例如，接续上述实施例，在第二预设时段的最后时间点(时间帧8)所接收的平滑化信号501为100lux，小于在时间帧7所接收的平滑化信号(200lux)，则处理器130执行步骤262b。

在步骤262b中，处理器130继续维持显示单元150的亮度值。在一些实施例中，处理器130继续维持显示单元150的亮度值直到平滑化信号501再次产生变动，并执行如前述步骤240及之后的步骤。

接着，请参照图6B。与在图6A中的实施例不同的是，如目标平滑化信号的时间帧7的平滑化信号数值减去时间帧6的平滑化信号数值差值为25。此时根据上述的步骤240，处理器130判断该差值小于第二阈值V2(为25)，处理器130执行步骤250以根据时间帧7的平滑化信号数值调整显示单元150的亮度值。具体而言，显示单元150的亮度由，例如100nit，被调整至，例如112.5nit。

接着，请参照图6C。与在图6A中的实施例不同的是，平滑化信号501在时间帧8及往后的时间帧中与在时间帧7时相同。换句话说，在处理器130执行步骤260维持显示单元150的亮度在时间帧7至时间帧8内维持不变后，执行步骤261b，判断时间帧8时所接收的平滑化信号(为200)与时间帧7时所接收的平滑化信号相同，执行步骤263b。

在步骤263b中，处理器130根据最后时间点(时间帧8)所接收的平滑化信号调整显示单元150的亮度值。具体而言，如图6C所示，处理器130调整显示单元150的亮度值由，例如50nit，调整至，例如100nit。

如图6C所示的实施例，自时间帧7之后的平滑化信号皆维持与时间帧7时相同的数值。在一些实施例中，是因电子装置100被带入较亮的使用环境中。通过本发明所提供的实施方式，可稳定并渐进的调整显示单元150的亮度以提供相对好的使用者体验。

需注意的是，第一阈值V1和第二阈值V2可以依照本领域技术人员应用本发明所公开的方法的方式而不同。本发明并不限制于实施例。

上述电子装置的亮度控制方法200的多个步骤仅为示例，并非限定需依照此示例中的顺序执行。在不违背本发明内容的各实施例的操作方式与范围下，在电子装置的亮度控制方法200下的各种操作当可适当地增加、替换、省略或以不同顺序执行。

综上所述，本发明所提供的电子装置与调整其亮度的方法，将经计算的光强度信号数值的变化和与下降量值有关的门槛值以及与上升量值有关的门槛值比较，以正确判断电子装置所处的环境的光源变化，进而提升显示单元的亮度的准确性。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种电子装置，其特征在于，包含：

显示单元，具有亮度值；

光源感测器，用以感测环境光并产生光强度信号；以及

处理器，耦接所述显示单元及所述光源感测器，所述处理器用以自内存存取程序指令，以执行下列步骤：

从所述光源感测器持续接收所述光强度信号；

平滑化多个时间帧内所接收到的多个所述光强度信号，以产生多个平滑化信号；

判断所述多个平滑化信号中的目标平滑化信号减去其前一个平滑化信号所产生的差值是否小于第一阈值或大于第二阈值，其中所述第一阈值为负值，所述第二阈值为正值；以及

当所述差值小于所述第一阈值或大于所述第二阈值时，维持所述显示单元的所述亮度值预设时段后再判断是否要调整所述亮度值；

其中，所述预设时段为第一预设时段或第二预设时段，当所述差值小于所述第一阈值时，所述处理器于所述第一预设时段内维持所述显示单元的所述亮度值，或者当所述差值大于所述第二阈值时，所述处理器于所述第二预设时段内维持所述显示单元的所述亮度值，

所述处理器还用以执行下列步骤：

判断在所述第一预设时段的最后时间点所接收的所述平滑化信号是否大于所述目标平滑化信号；

当在所述第一预设时段的所述最后时间点所接收的所述平滑化信号大于所述目标平滑化信号时，继续维持所述显示单元的所述亮度值；以及

当在所述第一预设时段的所述最后时间点所接收的所述平滑化信号小于或等于所述目标平滑化信号时，根据所述最后时间点所接收的所述平滑化信号调整所述显示单元的所述亮度值。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包含：

至少一个方向探测器，用以产生方向信号；

其中在所述处理器执行平滑化步骤之前，所述处理器根据所述方向信号判断所述电子装置是否处于横屏模式，当所述电子装置处于横屏模式时，所述处理器执行平滑化步骤。

3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述处理器执行平滑化步骤包含通过拉普拉斯平滑法、指数平滑法、核平滑化法、移动平均法、道格拉斯-普克算法、曲线平滑法、巴特沃斯滤波器、卡曼滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆函数滤波器、K-Z滤波器、S-G滤波器或低通滤波器平滑化所述时间帧所接收到的多个所述光强度信号。

4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述处理器还用以执行下列步骤：

判断在所述第二预设时段的最后时间点所接收的所述平滑化信号是否小于所述目标平滑化信号；

当在所述第二预设时段的所述最后时间点所接收的所述平滑化信号小于所述目标平滑化信号时，继续维持所述显示单元的所述亮度值；以及

当在所述最后时间点所接收的所述平滑化信号大于或等于所述目标平滑化信号时，根据所述最后时间点所接收的所述平滑化信号调整所述显示单元的所述亮度值。

5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一阈值以及所述第二阈值储存于所述内存中。

6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当所述差值不小于所述第一阈值或所述差值不大于所述第二阈值时，所述处理器根据所述目标平滑化信号调整所述显示单元的所述亮度值。