一种健康检测装置、电子设备及健康检测装置的控制方法

技术领域

本申请涉及终端技术领域，尤其涉及一种健康检测装置、电子设备及健康检测装置的控制方法。

背景技术

随着人们对健康的重视度越来越高，在电子设备中添加健康检测单元，以使电子设备使用者随时随地进行健康检测，已成为当前电子设备的研究热点。

目前方案中，一般选择光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy，PPG)传感器模组作为健康检测单元，单独添加到可携带电子设备中，比如添加到手机中，进行健康检测。PPG传感器模组，用于通过检测生物组织内血液容积变化等，得到波形信号，并根据波形信号计算心率和血氧饱和度等生理参数。

然而，在电子设备中添加PPG传感器模组，会占用大量的电子设备空间。为了使电子设备满足PPG传感器模组的空间占用率，需要改动电子设备的空间布局，工作量大。

发明内容

本申请的目的在于：提供一种电子设备、闪光灯的工作模式确定方法及存储介质，旨在降低健康检测装置在电子设备中的空间占用率，和减少电子设备的空间布局改动量。

第一方面，本申请提供了一种健康检测装置，应用于电子设备，包括：

闪光灯模组和感光元件。闪光灯模组包括至少一个由红光发光组件、绿光发光组件和蓝光发光组件组成的闪光灯。多个基色的发光组件封装在第一封装基板上，用于发射不同基色的光。闪光灯用于发射拍照或照明用光线。感光元件用于在电子设备进行健康检测时，将接收到的光线转换为电信号。

如此，多个基色的发光组件可以发射三原色光线，通过三原色混光，产生用于照明，或拍照补光等功能的光，实现原有闪光灯的功能；此外，也可以产生健康检测所需要的光线，比如绿光，照射在需要进行健康检测的生物组织上。由于不需要在电子设备中单独添加PPG传感器模组，仅需要在原有的闪光灯位置，将原有的闪光灯替换为至少一个由多个基色的发光组件组成的闪光灯，即可进行健康检测。因此，该方案实现了健康检测的额外空间占用较小，不需要对空间布局进行较大的改动的特点。

可选的，闪光灯模组还包括一次透镜，一次透镜封装在所述多个基色的发光组件和第一封装基板上，用于汇聚多个基色的发光组件发射的光线，形成原有闪光灯所需的光线。

可选地，多个基色的发光组件还可以包括黄光发光组件、青光发光组件、红外发光组件或橙光发光组件至少一种，以提高闪光灯中色彩还原度和色温可调的功能。

可选地，所述闪光灯模组还包括红外发光组件。其中，红外发光组件封装在所述第一封装基板上，可选地，红外发光组件还封装在第二封装基板上。利用红外发光组件和红光发光组件发射红外光和红光，以进行血氧饱和度检测。

可选地，红外发光组件到感光元件的第一距离，等于闪光灯的红光发光组件到感光元件的第二距离，以保证红光光程等于红外光光程，提高血氧饱和度的检测准确度。

可选地，第一封装基板为电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，EMC)基板、陶瓷基板、铝基板、铜基板、或硅基板中的一种。

可选地，发光组件包括发光二极管(Light Emitting Diode，LED)芯片，或有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)芯片中的一种。第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括：健康检测装置和控制系统；

健康检测装置包括闪光灯模组和感光元件；闪光灯模组至少包括一个闪光灯；闪光灯包括多个基色的发光组件和第一封装基板；多个基色的发光组件至少包括红光发光组件、绿光发光组件和蓝光发光组件；多个基色的发光组件封装在第一封装基板上，用于发射不同基色的光；闪光灯，用于发射用于拍照，或照明的光；感光元件，用于在电子设备进行健康检测时，将接收到的光线转换为电信号并输出；控制系统用于根据健康检测的驱动指令，驱动闪光灯模组中不同基色的发光组件发射不同基色的光；驱动指令用于指示驱动与健康检测对应基色的发光组件的指令，以驱动闪光灯模组对应的基色的发光组件发射光线；还用于接收感光元件输出的电信号，进行健康检测。

如此，通过控制系统，实现当用户执行不同健康检测时，原有相机位置的闪光灯模组可以发射对应基色的光线。并且根据该控制系统，获取皮肤等组织反射的光线，得到健康检测结果，以实现健康检测。

可选地，当电子设备包括至少一个摄像头，感光元件可以为摄像头中的感光元件。由于直接将电子设备的摄像头复用做感光元件，进一步减少了空间占用与硬件成本。

可选地，闪光灯模组还包括：一次透镜，一次透镜封装在多个基色的发光组件和第一封装基板上。可选地，多个基色的发光组件还包括：黄光发光组件、青光发光组件、红外发光组件或橙光发光组件中至少一种。可选地，闪光灯模组还包括红外发光组件，红外发光组件封装在第一封装基板上。可选地，闪光灯模组还包括红外发光组件，和第二封装基板，红外发光组件封装在第二封装基板上。

可选地，红外发光组件到感光元件的第一距离，等于闪光灯的红光发光组件到感光元件的第二距离。如此，可以保证红光光程等于红外光光程，从而提高血氧饱和度检测的准确度。

可选地，控制系统包括：第一端口、第二端口和处理电路；第一端口用于连接闪光灯模组中多个基色的发光组件；第二端口用于连接感光元件；处理电路用于接收健康检测发送的驱动指令，并将根据驱动指令，通过第一端口，驱动闪光灯模组中对应基色的发光组件发射光线；还用于通过第二端口，接收感光元件发送的电信号，并根据电信号，进行健康检测。

可选地，处理电路，包括：驱动处理电路、电信号预处理电路和芯片处理器；

驱动处理电路，用于将驱动指令转换为模拟信号，并通过第一端口，驱动闪光灯模组中对应基色的发光组件发射光线。电信号预处理电路，用于通过第二端口，接收感光元件发送的电信号，并将电信号转换为数字信号。芯片处理器，用于接收驱动指令，并将驱动指令发送至驱动处理电路；还用于根据数字信号，进行健康检测。

可选地，驱动处理电路，包括：数模转换电路和LED驱动电路；

芯片处理器通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)总线与数模转换电路的输入端连接，数模转换电路的输出端与LED驱动电路的输入端连接，LED驱动电路的输出端与闪光灯模组连接。

可选地，封装基板为EMC基板、陶瓷基板、铝基板、铜基板、或硅基板中的一种。

可选地，发光组件包括LED芯片，或OLED芯片中的一种。

第三方面，本申请提供了一种健康检测装置的控制方法。健康检测装置应用于电子设备。健康检测装置包括闪光灯模组和感光元件；闪光灯模组至少包括一个闪光灯；闪光灯包括多个基色的发光组件和第一封装基板；多个基色的发光组件至少包括红光发光组件、绿光发光组件和蓝光发光组件；多个基色的发光组件封装在第一封装基板上，用于发射不同基色的光；闪光灯，用于发射用于拍照，或照明的光；感光元件，用于在电子设备进行健康检测时，将接收到的光线转换为电信号并输出；所述方法包括：

响应于打开健康检测，接收驱动指令；驱动指令用于指示驱动与健康检测对应基色的发光组件发射光线的指令；根据驱动指令，打开闪光灯模组对应基色的发光组件，以发射健康检测所需的光线；接收由感光元件发送的电信号，电信号由感光元件将接收到的光线转换得到；并根据电信号，进行健康检测。

如此，在原有相机位置部署多个基色的发光组件组成的闪光灯形成的闪光灯模组，可以实现原有闪光灯的拍照补光或照明等功能，还可以实现健康检测。且减少了单独添加PPG传感器模组造成的空间改动大的问题。

可选地，当健康检测为心率检测时，驱动指令为绿光驱动指令；根据绿光驱动指令，打开闪光灯模组中绿光发光组件；根据第一电信号，获取与心率检测对应的心率值和静息心率值；第一电信号与绿光对应。

可选地，当闪光灯模组还包括红外发光组件，红外发光组件封装在第一封装基板上时，根据驱动指令，打开闪光灯模组对应基色的发光组件，包括：

当健康检测为血氧检测时，驱动指令为红光红外光驱动指令；根据红光红外光驱动指令，打开闪光灯模组中红光发光组件和红外光发光组件；根据第二电信号，获取与血氧检测对应的血氧饱和度；第二电信号为红光转换的电信号与红外光转换的电信号的差分信号。

可选地，方法还包括：

响应于打开拍照补光，和/或照明，接收闪光驱动指令；根据闪光驱动指令，打开闪光灯模组内多个基色的发光组件；多个基色的发光组件包括红光发光组件、绿光发光组件、蓝光发光组件、黄光发光组件、青光发光组件，和/或橙光发光组件至少四种。

可选地，当闪光灯模组还包括红外发光组件，红外发光组件封装在第一封装基板上时，方法还包括：

响应于打开红外遥控，接收红外光驱动指令；根据红外光驱动指令，驱动闪光灯模组中红外光发光组件发射红外光。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种应用场景示意图；

图3为一种原有相机的闪光灯部署位置示意图；

图4为一种闪光灯的结构示意图；

图5a为本申请实施例提供的一个闪光灯示意图；

图5b为本申请实施例提供的一种健康检测装置的部署示意图；

图5c为本申请实施例提供的另一种健康检测装置的部署示意图；

图5d为本申请实施例提供的一种健康检测装置结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种多个基色的光混合产生原有相机闪光灯功能的光的示意图；

图7为计算混光的方法流程图；

图8a为本申请实施例提供的色度图；

图8b为不同基色的光混光产生白光示意图；

图9为一段时间内，探测器将接收的绿色光线转换成电信号的结果示意图；

图10为一种HbO

图11为本申请实施例提供的一种红光光程等于红外光光程示意图；

图12为一种红外遥控功能实现原理图；

图13为本申请实施例提供的控制系统连接示意图；

图14为本申请实施例提供的一种处理电路结构示意图；

图15为本申请实施例提供的一种闪光灯的控制方法流程图；

图16为本申请实施例提供的一种打开健康检测APP的示意图；

图17为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图18本发明实施例的电子设备的软件结构框图。

具体实施方式

为了便于技术人员理解本申请实施例的技术方案，首先介绍本申请实施例的应用场景。

参见图1，为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。该应用场景的电子设备100，可以为手机等具有拍照功能的电子设备。

电子设备100部署有多个应用程序(Application，App)，比如心率检测APP、血氧检测APP、相机APP、照明APP和红外遥控APP等。

当用户点击对应的应用程序标识时，比如点击心率检测APP标识，电子设备执行心率检测，并进入心率显示界面100a，显示当前时刻用户的心率值，静息心率等信息。比如，图1所示，当前时刻为2023年3月17日19:33，用户心率为91次/分钟，静息心率为61次/分钟，处于正常的心率范围47次/分钟-155次每分钟。

下面说明另一种可能的应用场景。

参见图2，为本申请实施例提供的另一种应用场景示意图。该应用场景中，电子设备100为一种可穿戴电子设备，比如用户在手腕上穿戴的智能手表。

电子设备100执行健康检测，获取的健康检测结果，在电子设备100的显示界面进行显示。比如图2所示，执行心率检测，获取心率值和静息心率值等。心率值和静息心率值展示在电子设备100的心率显示界面1001上。此外，电子设备100还可以通过蓝牙或者wifi，将心率值和静息心率值等心率检测结果发送至电子设备101上，在电子设备101的心率显示界面1011显示。

本申请实施例还可以应用其他场景，这里不进行限定。

在相关方案中，为实现上述健康检测功能，往往在电子设备中单独添加PPG传感器模组。且PPG传感器模组的发光组件和感光元件需要位于靠近皮肤的一侧。电子设备利用PPG传感器模组，检测生物组织内血液容积变化等，以获取表征血液容积变化的波形信号。然后利用这一波形信号，计算心率和血氧饱和度等生理参数，以实现健康检测。

然而，在电子设备中添加PPG传感器模组时，需要占用电子设备空间，甚至需要改动电子设备的空间布局，工作量较大。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种健康检测装置，应用在电子设备上。健康检检测装置包括闪光灯模组和感光元件，闪光灯模组部署在电子设备的原有相机的闪光灯位置。闪光灯模组包括至少一个由多个基色的发光组件组成的闪光灯，多个基色的发光组件至少包括红光发光组件，绿光发光组件和蓝光发光组件。如此，多个基色的发光组件可以发射三原色光线，通过三原色混光产生，用于照明，或拍照补光等功能的光，实现了闪光灯的功能；此外，也可以产生健康检测所需要的光线，比如绿光，照射在需要进行健康检测的生物组织上。电子设备还包括感光元件，比如光电探测器等，用于接收经生物组织发射的光线，并将其转换为电信号，发送至相关处理装置，执行健康检测。

该电子设备由于不需要单独添加PPG传感器模组，仅需要在原有的闪光灯位置，将原有的闪光灯替换为至少一个由多个基色的发光组件组成的闪光灯，即可进行健康检测。因此，该方案实现健康监测的额外空间占用较小，不需要对空间布局进行较大的改动。

在本申请实施例中，发光组件可以为LED芯片或OLED芯片，也可以为其他发光器件。下面以LED芯片为例进行说明。其他发光组件与LED芯片工作原理相似，这里不在反复赘述。

以下实施例中，以电子设备为手机为例进行说明，闪光灯模组和感光元件应用于其他电子设备时的原理类似，在这里不再赘述。

目前，电子设备的原有相机的闪光灯部署在背对显示屏的一侧。

参见图3，为一种原有相机的闪光灯部署位置示意图。后置摄像头容纳区域30位于背对显示屏的一侧。后置摄像头容纳区域30包括第一容纳区域301和第二容纳区域302。每个容纳区域都可以设置有一个或者多个摄像头孔303。图3示出后置摄像头为5个时的电子设备。第一容纳区域301设置有一个摄像头孔303，第二容纳区域可以设置有4个后置摄像头303。

第二容纳区域302可以设置一个容纳孔304，用于容纳原有相机的闪光灯。

目前，闪光灯的工作原理一般为：采用发射蓝光激发荧光粉，形成照明或拍照补光等功能的光。

参见图4，为一种闪光灯的结构示意图。

图4所示结构具体包括：蓝光LED芯片401，荧光粉402和封装基板403。

蓝光LED芯片401封装在封装基板403上，荧光粉402封装在封装基板403和蓝光LED芯片401上，且覆盖封装基板403和蓝光LED芯片401。

封装基板403能够传递电信号，电子设备上的电池管理模块通过封装基板，为蓝光LED芯片401通电，使蓝光LED芯片401发射光线。如此，蓝光LED芯片401发射蓝光，部分蓝光会激发荧光粉402产生黄光。黄光和剩余部分的蓝光混合，进而产生用来进行照明，或提供拍照补光等功能的光。

蓝光LED芯片401的个数为多个(图中6个仅为示意性表示)，以增强闪光灯的光照强度。蓝光LED401的形状可以为长方形(即图示所示的形状)，也可以是其他形状，比如圆形、菱形等。

然而，这一方案，并不能产生健康检测所需要的闪光。

本申请实施例，在图3所示的容纳孔304位置部署有闪光灯模组，该闪光灯模组至少包括一个由多个基色的发光组件组成的闪光灯，替换了图4所示的闪光灯。下面以发光组件为LED芯片为例，进行详细说明。

实施例一

本申请实施例提供了一种健康检测装置，包括闪光灯模组和感光元件。

闪光灯模组部署在图3所示的闪光灯的容纳孔304处，该闪光灯模组至少包括一个由多个基色的LED芯片组成的闪光灯。

参见图5a，为本申请实施例提供的一个闪光灯示意图。

该闪光灯包括多个基色的LED芯片和第一封装基板502，多个基色的LED芯片封装在第一封装基板502上。第一封装基板502能够传递电信号，电子设备上的供电模块可以为多个基色的LED芯片通电，以使多个基色的LED芯片发射光线。

多个基色的LED芯片包括红光LED芯片5011、绿光LED芯片5012和蓝光LED芯片5013。在通电时，红光LED芯片5011发射红光，绿光LED芯片5012发射绿光，蓝光LED芯片5013发射蓝光。

当闪光灯中多个基色的LED芯片都通电时，闪光灯发射多种基色的光，多种基色的光混合，能够产生提供照明或拍照补光等功能的光，也即实现了常规的相机闪光灯或者照明灯的功能。当闪光灯中部分基色的LED芯片通电时，比如绿光LED芯片5013通电，可以发射执行心率检测的绿光，进而实现健康检测的功能。

感光元件，用于接收经生物组织反射的光，并将接收的光转换为电信号并输出，进行健康检测。

在一种可能的实现方式中，电子设备的后置摄像头包括感光元件，健康检测装置中的感光元件为电子设备的后置摄像头中的感光元件。参见图5b所示，为本申请实施例提供的一种健康检测装置的部署示意图。容纳孔304处部署闪光灯模组501，摄像头孔303处部署有感光元件504。由于直接将电子设备的摄像头复用做感光元件，进一步减少了空间占用与硬件成本。

在另一种可能的实现方式中，本申请实施例中的感光元件，为单独添加至电子设备的光电探测器。在本申请实施例中，为了使光电探测器获取到足够的光线，光电探测器一般紧邻闪光灯模组布置。参见图5c，为本申请实施例提供的另一种健康检测装置的部署示意图。容纳孔304处部署闪光灯模组501和感光元件510。

光电探测器可以封装在第二封装基板上，第二封装基板不同于第二封装基板。

可选地，光电探测器可以封装在第一封装基板上，此时可以充分利用电子设备布置闪光灯位置处的剩余空间，进一步减少了额外的空间占用情况。

为了实现闪光灯中色彩还原度和色温可调，多个基色的LED芯片除包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片外，还可以包括其他基色的LED芯片，具体为黄光LED芯片、青光LED芯片、红外LED芯片、橙光LED芯片等至少一种。黄光LED芯片发射黄光，青光LED芯片发射青光，红外LED芯片发射红外光线，橙光LED芯片发射橙光。

可选地，为进一步实现照明或拍照补光等功能，多个基色的LED芯片产生的光线均为可见光，具体为：黄光LED芯片峰值波长范围为550.0nm～579.9nm、绿光LED芯片峰值波长范围为510.0nm～549.9nm、青光LED芯片峰值波长范围为480.0nm～509.9nm、蓝光LED芯片峰值波长范围为450.0nm～479.9nm、红光LED芯片峰值波长范围为610.0nm～699.9nm、橙光LED芯片峰值波长范围为580.0nm～609.9nm。

本申请实施例提供的第一封装基板可以为电磁兼容EMC基板、陶瓷基板、铝基板、铜基板、或硅基板中的一种。

示例性说明：参见图5d，为本申请实施例提供的一种健康检测装置结构示意图。该健康检测装置包括闪光灯模组和感光元件。闪光灯模组包括一个由多个基色的LED芯片组成的闪光灯。

闪光灯由一个红光LED芯片503、一个黄光LED芯片504，一个青光LED芯片505，一个绿光LED芯片506、一个蓝光LED芯片507和一个红外LED芯片508组成，每个基色的LED芯片都是长方形。每个基色的LED芯片产生的光线均为可见光(波长范围见上文，这里不在赘述)。

闪光灯还包括第一封装基板502a和一次透镜509。一次透镜509与多个基色的LED芯片和第一封装基板502a通过粘胶封装在一起，通过一次透镜509，能够有效汇聚LED芯片发射的所有光线。

光电探测器510位于第二封装基板502b上，用于接收经皮肤反射的光线，并将该改光线转换为电信号，发送至相应的功能模块，执行对应的功能。第二封装基板502b与第一封装基板502a在同一水平面上。

皮肤反射光线的原理为：闪光灯模组发射对应基色的光线，照射在皮肤上，皮肤反射上述基色的光线。本申请实施例中，光电探测器510可以位于闪光灯501的左侧，也可以为闪光灯501的右侧。

下面结合图5d介绍闪光灯模组实现闪光灯功能的原理。

当闪光灯的红光LED芯片503、一个黄光LED芯片504，一个青光LED芯片505，一个绿光LED芯片506、一个蓝光LED芯片507均通电，产生相应的红光、黄光、青光、绿光和蓝光。在一种可能的实现方式中，这些光混合后可以产生用于拍照或照明的光，实现原有闪光灯功能。如图6所示，为本申请实施例提供的一种多个基色的光混合产生原有相机闪光灯功能的光的示意图。

为了更好的说明图6所示的多个基色的光混合产生原有相机闪光灯功能的光，下面结合表2提供的各个基色的LED发射的光线参数和图7进行详细说明。

表1为本申请实施例提供的各个基色的光参数表

参见表1，不同基色的LED芯片在通电电流为200mA下，产生不同基色的光的参数。其中具体通电电流的大小由混光产生白光的计算数据确定。

不同基色的光参数具体包括峰值波长、电流(也即通电电流)、电压、光功率、颗数和占空比。颗数表示不同基色的LED芯片的个数。

本申请的一个基色的LED芯片个数为1个。占空比为LED芯片照明控制系统或脉冲宽度调制的调光数值，在本申请实施例中设为1。

参见图7，为计算混光的方法流程图。混光，为多种基色的光线混合产生的光，用于拍照补光，或照明等功能。具体包括：

S701：根据光谱线性叠加原理，计算混光光谱。

光谱线性叠加原理为，混光光谱的光功率P(λ)：

P(λ)＝D

λ为波长，D

结合上表1，可以获取混光光谱的光功率P(λ)＝1147.5。

S702：根据色坐标计算方法，计算色坐标。

色坐标计算公式为：各基色光谱分别与三刺激函数X(λ)、Y(λ)和Z(λ)相乘再累加，得到三刺激值X，Y，Z。其中，X(λ)、Y(λ)和Z(λ)为通过CIE规定的函数对应的光谱，查表到的。

则色坐标x＝X/(X+Y+Z)，y＝Y/(X+Y+Z)。

结合上表1，可通过查表获取对应的三刺激函数，如表2所示。

表2不同波长的光谱对应的三刺激函数值

将不同光源的波长分别乘以X(λ)、Y(λ)和Z(λ)，可以得到三刺激值。如此，根据三刺激值，可以计算每种基色的光的色坐标，以及计算混光的色坐标(x，y)。

S703：根据色温计算方法，计算相对色温。

在本申请实施例中，采用CCT色温计算方法，计算相对色温。CCT色温计算方式为：

Tc ＝-437n

Tc为相对色温，n为等温线斜率的倒数，

(x，y)为混光的色坐标。

如表1所示的数据，通过计算获取的相对色温(也即图示中色温CCT)为：7737K

S704：根据显色指数计算方法，计算一般显色指数。

光源的显示指数为待评价光源(也即LED芯片)下物体的基色与参照光源下物体的基色相符程度的度量大小。CIE规定5000K以下的低色温光源用普朗克辐射体作为参照光源，5000K以上的用标准照明体作为参照光源。参考光源的显色指数为100。

本申请实施例计算的相对色温为7737K，大于5000K，则参照光源为标准照明体。根据选择的标准照明体，获取标准照明体的色度参数以及不同基色的基色空间坐标。

根据标准照明体的色度参数以及不同基色的基色空间坐标，结合色坐标，计算获取色差ΔEi。在利用特殊显色指数公式Ri＝100-47*ΔEi，获取特殊显色指数。

则一般显示指数Ra：

根据上述(4)，可以计算混光的显色指数。本身实施例计算的混光的显色指数Ra为67.6。

S705：根据主波长计算方法，计算主波长与色纯度。

如图8a所示，为本申请实施例提供的色度图，在色度图中心的W

Z

图中λ

色纯度计算方式为：

如果某基色的LED位于色度图的点F，其色纯度定义为：自W

S706：根据光效计算方法，计算光效。

光效计算方式为：光效＝光功率/(电压*电流)。具体获取的光效结果如表2所示，这里不在论述。本申请实施例根据混光前光效，可以计算白色光谱的流明效率。本申请实施例获得白色光谱的流明效率为124.71m/W。

参见图8b，为不同基色的光混光产生白光示意图。不同基色的光具体参数如表1所示，横坐标为波长(也即图示中Wavelength)，纵坐标为光强(也即图示中intensity)。得到的显色指数为67.6，相对色温为7737K，流明效率为124.71m/W。

采用包括红光、黄光、青光、绿光和蓝光混光时，相对于采用三原色混光，具有色温可调，高响应速率，能兼容可见光通讯的优点。

下面结合图5d介绍一下绿光执行心率检测的原理。

绿光LED芯片发射绿光，通过一次透镜折射，折射光线摄入生物组织的皮肤，并经皮肤反射，发射光线由光电探测器510接收，并将发射光线转换为电信号，发射至心率检测APP，执行心率检测。本申请实施例中，绿光LED芯片的通电电流可以设置为20mA-200mA。

当绿光透过皮肤，由于皮肤对光的吸收，导致反射到光电探测器的光线存在一定程度的衰减。皮肤中肌肉、骨骼、静脉以及其他连接组织对光的吸收基本不变，而动脉中有血液流动，对光的吸收存在差异。因此，光电探测器将接收的发射光线转换为电信号时，动脉对光的吸收有改变，光电探测器获取交流电流信号(Alternating CurrentAC)，其他组织对光的吸收基本不变，光电探测器得到的电信号为直流电流信号(Direct Current，DC)。提取交流信号，读取多个波峰之间采样所用的时间，通过计算即可获取心率。

参见图9，为一段时间内探测器将接收的绿色光线转换成电信号的结果示意图。动脉部分得到电信号为AC信号，其他组织为DC信号。读取AC信号中多个波峰之间所采用的时间，计算可以获取心率。比如10s，有11次心缩期和心舒期，则心率大小为66次/分钟。

下面介绍利用红光和红外光执行血氧检测的原理。

在实际健康检测中，经常需要对血氧进行检测，血氧检测的核心是测量血氧饱和度。

在一种可选地实现方式中，为实现血氧检测，闪光灯模组还需要包括至少一个红外LED芯片。可选地，红外LED芯片封装的封装基板可以为第一封装基板，也可以为第二封装基板。当红外LED芯片封装在第二封装基板时，第二封装基板与第一封装基板在同一水平线上。

健康检测装置利用皮肤中动脉血对不同波长的红光和红外光的吸光度变化率之比，得到动脉血氧饱和度。具体原理如下：

血氧饱和度是指血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比，即血液中血氧的浓度，是呼吸循环的重要生理参数。即：

SpO

动脉中氧合血红蛋白、血红蛋白、以及骨骼、肌肉、静脉等非动脉成分同时吸收光，根据郎伯-比尔定律，透射光强度可以表示为：

I为透射光强度，I

当血脉波动时，光程变大ΔL，则投射光强度减少ΔI为：

/>

两式相除取对数得：

由于ΔI<

为透射光强度减少量与透射光强度的比值。

示意性说明：

表3为一种红光和红外光的示意性参数

则：

设：

则：

因此，根据红光和红外光对血红蛋白的吸收率，以及红光和红外光对氧合血红蛋白的吸收率，并利用红外和红外光下，透射光减少量与透射光强度的比值，就可以确定血氧饱和度。

透射光减少量与透射光强度的比值，是通过图9所示的示意图获得。具体为：根据心缩期对应的电流强度与心舒期对应的电流强度的差值，确定投射光减少量ΔI。根据直流信号的大小确定透射光强度I。由此，可以确定透射光减少量与透射光强度的比值。

HbO

可选地，为进一步提高血氧饱和度检测的准确度，红光光程与红外光光程相等。参见图11所示，为本申请实施例提供的一种红光光程等于红外光光程示意图。红光光程是指闪光灯的红光LED芯片1101发射红光，照射到皮肤上，经皮肤反射到感光元件1102的光程11R。红外光程是指红外LED芯片1103发射红外光，照射到皮肤上，经皮肤反射到感光元件1102的光程11IR。11R等于11IR。

进一步，为保证红光光程等于红外光光程，红光LED芯片1101到感光元件1102的第二距离，等于红外光LED芯片1103到感光元件1102的第一距离。

本申请实施例中，红光和红外光的通电电流为20mA-200mA。

下面介绍红外遥控功能的原理。

当仅有红外LED芯片发射红外光时，还可以实现红外遥控功能。红外遥控功能是指电子设备，比如手机，通过红外光，对电视等其他电子设备进行遥控的功能。

参见图12，为一种红外遥控功能实现原理图。

红外LED发射红外光，被红外接收器，比如机顶盒、电视等接收。具体工作原理为：首先对红外LED芯片进行调制，(a)为调制电路，驱动红外LED1201以特定频率的频率闪烁。(b)为红外接收器电路，由红外接收器1202接收该频率信号的红外光信息。然后红外接收器将接收的红外光转换为电信号。通过放电电路放大、电容隔离直流、最终实现信号的处理。信号被与发射器中心频率相同的带通滤波器接收，最终实现对红外信号的解码，完成红外遥控功能。

实施例二

为了控制上述闪光灯模组可以实现多种功能，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备除包括上述实施例中的健康检测装置之外，还包括控制系统。

控制系统用于根据健康检测的驱动指令，驱动闪光灯模组中不同基色的LED芯片发射不同基色的光。同时还接收感光元件输出的电信号，进行健康检测。其中，驱动指令用于指示驱动与健康检测对应基色的发光组件发射光线的指令。根据驱动指令，可以驱动闪光灯模组对应基色的发光组件发射光线。

具体的：当健康检测为心率检测时，驱动指令为绿光驱动指令。根据绿光驱动指令，控制系统可以驱动闪光灯模组中绿光发光组件。当健康检测为血氧检测时，驱动指令为红光红外光驱动指令。根据红光红外光驱动指令，控制系统可以驱动闪光灯模组中红光发光组件和红外光发光组件。此外，驱动指令包括驱动电流大小，以及产生对应基色的光的LED芯片的唯一标识。

本申请实施例中，控制系统包括第一端口、第二端口和处理电路。参见图13所示，为本申请实施例提供的控制系统连接示意图。第一端口用于连接闪光灯模组1302中多个基色的LED芯片。第二端口用于连接感光元件1303。

处理电路1305，用于接收健康检测发送的驱动指令，并根据该驱动指令，通过第一端口，驱动闪光灯模组1302中对应基色的LED芯片发射光线。处理电路1305还用于通过第二端口，接收感光元件发送到电信号，并根据该电信号，进行健康检测。

示例性的：当用户打开心率检测App时，心率检测App发送绿光驱动指令，处理电路1305根据绿光驱动指令，通过第一端口，驱动闪光灯模组1302中的绿光LED芯片发射绿光，照射在皮肤上。感光元件接收经皮肤发射的绿光，将绿光转换为电信号，并输出。处理电路1305，通过第二端口，接收绿光转换的电信号，并根据这一电信号，进行健康检测。

可选地，处理电路可以通过异步收发传输器(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，UART)接口，与各个健康检测，比如心率检测App，血氧检测App等连接。UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。

在一种可选地实现方式中，处理电路包括：驱动处理电路，芯片处理器和电信号预处理电路。

驱动处理电路，用于将驱动指令转换为模拟信号，通过第一端口，驱动闪光灯模组1302中对应基色的LED发射光线。

电信号预处理电路，用于通过第二端口，接收探测器经生物组织反射的光线转换的电信号，并处理电信号，将处理后的电信号转换为数字信号。

芯片处理器，用于接收健康检测发送的驱动指令，并将驱动指令发送至驱动处理电路。还用于对数字信号进行处理，获取健康检测对应的指标数据，并将该指标数据发送至健康检测App进行显示和处理。

在另一种可选地实现方式中，本申请实施例提供了另一种处理电路。参见图14，为本申请实施例提供的一种处理电路结构示意图，电信号预处理电路，包括：放大电路1401、滤波电路1402、模数转换电路1403、数字滤波电路1404。驱动处理电路包括：数模转换电路1407和LED驱动电路1408。处理电路还包括时钟控制器1406。

放大电路1401的两个输入端分别连接光电探测器1409的正极和负极。放大电路1401的输出端连接滤波电路1402的输入端，滤波电路1402的输出端连接模数转换电路1403的输入端。模数转换电路1403的输出端连接数字滤波电路1404的输入端，数字滤波电路1404的输出端通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)总线与芯片处理器1405连接。如此，探测器转换的电信号，通过放大、滤波、数模转换处理，将电信号转换为数字信号，发送至芯片处理器1405进一步处理。

芯片处理器根据数字信号获取健康检测App对应的检测数据，并将该检测数据发送至健康检测App的显示界面进行处理和显示。

芯片处理器1405通过SPI总线与数模转换电路1407的输入端连接，数模转换电路1407的输出端与LED驱动电路1408的输入端连接，LED驱动电路1408输出端连接不同基色的LED芯片。如此，当用户确定健康检测模块操作时，芯片处理器接收相应的驱动指令，并通过数模转换电路1407转换为模拟信号，以使驱动电路1408根据模拟信号驱动对应基色的LED发射光线。

芯片处理器1405还通过SPI总线与时钟控制器1406的第一端连接，时钟控制器1406的第二端连接电信号的放大、滤波等模块，时钟控制器1406的第三端连接驱动电路1408等模块，用于产生时钟信号。

本申请实施例针对本申请提供的控制系统，还提供了一种闪光灯的控制方法。参见图15，为本申请实施例提供的一种闪光灯的控制方法流程图，包括：

S1501：响应于打开健康检测，健康检测产生驱动指令，发送至控制系统。

驱动指令与健康检测对应，当健康检测为心率检测App时，驱动指令为绿光驱动指令。当健康检测为血氧检测APP时，驱动指令为红光红外光驱动指令。驱动指令包括驱动电流大小，以及产生对应基色的光的LED芯片的唯一标识。

示例性说明：参见图16所示，为本申请实施例提供的一种打开健康检测APP的示意图。(a)用户点击电子设备显示界面的健康1601标识，进入健康界面，如(b)所示。电子设备显示界面除了健康1601标识外，还包括相机标识、红外遥控标识、备忘录标识、手电筒标识等。健康界面包括心率检测标识，也即图示“心率检测，看护心脏”，和血氧检测标识，假设用户点击心率检测标识，心率健康检测APP产生绿光驱动指令，发送至控制系统。本申请实施例可以通过其他方式打开健康检测App，这里不做说明。

S1502：控制系统根据驱动指令，打开闪光灯模组中对应基色的LED芯片以发射光线照射在生物组织上。

当驱动指令为绿光驱动指令时，控制系统将绿光驱动指令转换为模拟信号，并通过第一端口将模拟信号发送至闪光灯模组中绿光LED信号，打开闪光灯模组中绿光LED芯片，使绿光LED芯片根据驱动指令中的驱动电流大小，发射绿光照射在生物组织上。

示例性的：控制系统将绿光驱动指令通过数模转换电路转换为模拟信号，发送至LED驱动电路，LED驱动电路根据模拟信号以及绿光驱动指令中包含的唯一标识，驱动绿光LED芯片发射绿光。

当驱动指令为红光红外光驱动指令时，控制系统将红光红外光驱动指令转换为模拟信号，并通过第一端口将模拟信号发送至闪光灯模组中红光LED芯片和红外LED芯片，打开闪光灯模组中红光LED芯片和红外LED芯片，使红光LED芯片和红外LED芯片根据驱动指令中的驱动电流大小，发射红光和红外光，照射在生物组织上。

S1503：探测器接收经生物组织反射的光线，并将发射的光线转换为电信号，发送至控制系统。

当探测器接收经生物组织反射的绿光时，将绿光转换为第一电信号，通过第二端口，将第一电信号发送至控制系统进行处理。

当探测器接收经生物组织反射的红光和红外光时，将红光和红外光转换为第二电信号，通过第二端口，将第二电信号分别发送至控制系统进行处理。第二电信号为红光转换的电信号与红外光转换的电信号的差分信号。

S1504：控制系统接收电信号，并对电信号处理得到健康检测对应的指标数据。

当控制系统接收的电信号为第一电信号时，控制系统对第一电信号处理，获取心率检测对应的心率值和静息心率值。比如图16所示的(c)中，获得心率值为91次/分，静息心率值61次/分。

示例性说明：控制系统将接收的第一电信号，通过放大电路放大和滤波电路滤波，获取较为平整电信号。在通过模数转换电路，将平整电信号转换为数字信号，通过数字滤波电路滤除不平整的数字信号，形成较为平整的数字信号，发送至处理电路。处理电路根据数字信号，获取心率检测对应的心率值和静息心率值。

当控制系统接收的电信号为第二电信号时，控制系统对第二电信号处理，获取血氧检测对应的血氧饱和度值。

示例性说明：控制系统将接收的第二电信号，通过放大电路放大和滤波电路滤波，获取较为平整电信号。在通过模数转换电路，将平整电信号转换为数字信号，通过数字滤波电路滤除不平整的数字信号，形成较为平整的数字信号，发送至芯片处理器。芯片处理器根据数字信号，获取心率检测对应的心率值和静息心率值。

S1505：控制系统将健康检测对应的指标数据发送至健康检测App进行处理和显示。

控制系统将健康检测对应的指标数据，发送至健康检测App进行处理，并在健康检测显示界面进行显示。比如图16所示的(c)中，在心率检测界面，显示当前时刻，心率值、静息心率值等。

此外，本申请实施例除了可以进行上述心率检测和血氧检测之外，进行其他与光相关的健康检测。此外，本申请还可以进行相机拍照补光、手电筒照明，以及红外遥控等功能。

示例性说明1：当用户点击手电筒标识时，打开手电筒，并使手电筒对应App产生白光驱动指令，发送至控制系统。控制系统根据接收的白光驱动指令，驱动除红外光之外的所有基色的LED芯片发射光线。光线强度与白光驱动指令包括的驱动电流大小相关。

示例性说明2：当用户点击相机标识时，进入相机拍摄界面，打开拍摄界面中的闪光灯，相机App会产生白光驱动指令，发送至控制系统。白光驱动指令包括驱动电流大小。控制系统根据白光驱动指令，驱动除红外光之外的所有基色的LED芯片发射光线。光线强度与白光驱动指令包括的驱动电流大小相关。摄像头中的感光元件接收白光，并将白光转换为电信号，为相机拍摄补光。

示例性说明3：当用户点击红外遥控标识时，打开红外遥控，并使红外遥控对应的App产生红外光驱动指令，发送至控制系统。红外光驱动指令包括驱动电流大小。控制系统根据红外光驱动指令，驱动闪光灯模组中所有红外LED发射，按照驱动电流大小，发射红外光。

本申请实施例提供的电子设备，可以为手机、笔记本电脑、可穿戴电子设备(例如智能手表)、平板电脑以及车载设备等。还可以为其他包括拍照、手电筒、红外遥控、和/或健康检测功能的设备。

图17示出了电子设备100的结构示意图。

电子设备100可以包括处理器110、显示屏194、摄像头193和闪光灯模组130等。

在一种可选地实现方式中，所述闪光灯模组至少包括一个闪光灯；所述闪光灯包括多个基色的发光组件和封装基板；所述多个基色的发光组件至少包括红光发光组件、绿光发光组件和蓝光发光组件；所述多个基色的发光组件封装在所述封装基板上，用于发射不同基色的光。

在一种可选地实现方式中，闪光灯模组上设置探测器，用于接收发光组件发射的光线，并将其转换为电信号，执行健康检测处理。

在一种可选地实现方式中，闪光灯模组上设置控制系统，控制系统用于根据健康检测的驱动指令，驱动闪光灯模组中不同基色的LED芯片发射不同基色的光，并接收和处理探测器转换后的电信号，将处理后的电信号转换为数字信号，根据数字信号获取健康检测对应的指标数据，并将该指标数据发送至健康检测APP进行处理和显示。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口等。I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合闪光灯模组130，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C总线接口耦合闪光灯模组130，使处理器110与闪光灯模组130通过I2C接口通信，实现对闪光灯模组130的控制功能。

电子设备100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

电子设备100可以通过图像信号处理器(Image Signal Processor,ISP)，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

图18是本发明实施例的电子设备100的软件结构框图。

在一些实施例中，将Android系统分为四层，从上至下分别为应用程序层，应用程序框架层，安卓运行时(Android runtime)和系统库，以及内核层。

应用程序层可以包括一系列应用程序包。

如图18所示，应用程序包可以包括相机，手电筒，心率检测、血氧检测，红外遥控等应用程序。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface，API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。

如图18所示，应用程序框架层可以包括心率检测处理方法，用于处理控制系统获取心率值和静息心率值。血氧检测处理方法，用于处理控制系统获取血氧饱和度。

应用程序层还可以包括红外遥控处理方法，用于实现红外遥控功能。

应用程序框架层还可以包括内容提供器用来存放和获取数据，并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频，图像，音频，拨打和接听的电话，浏览历史和书签，电话簿等。

视图系统包括可视控件，例如显示文字的控件，显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如，包括短信通知图标的显示界面，可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。

Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。

核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库。

应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等功能。

系统库可以包括多个功能模块。例如：表面1管理器(surface manager)，媒体库(Media Libraries)，三维图形处理库(例如：OpenGL ES)，2D图形引擎(例如：SGL)等。

表面管理器用于对显示子系统进行管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。

媒体库支持多种常用的音频，视频格式回放和录制，以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式，例如:MPEG4，H.264，MP3，AAC，AMR，JPG，PNG等。

三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成，和图层处理等。

2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。

内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动，摄像头驱动，音频驱动，传感器驱动。

上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。