一種頭戴顯示設備及一種降低頭戴顯示設備功耗的方法與流程

2023-09-19 04:09:00 1

本發明涉及虛擬實境技術領域，具體涉及一種頭戴顯示設備及一種降低頭戴顯示設備功耗的方法。

背景技術：

近年來，隨著虛擬實境技術的逐步成熟，各種虛擬實境設備陸續出現，但是頭戴顯示設備普遍存在續航時間短的問題，頭戴顯示設備一般需要外接設備使用，如果頭戴顯示設備自身的功耗較高，則會影響系統整體使用時間；並且頭戴顯示設備直接接觸人體，功耗過大會使用戶明顯感覺到設備發熱，影響用戶體驗。

技術實現要素：

本發明提供了一種頭戴顯示設備及一種降低頭戴顯示設備功耗的方法，以解決現有的頭戴顯示設備功耗大、續航時間短的問題。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種頭戴顯示設備，包括微控制器，所述微控制器通過GPIO口連接所述頭戴顯示設備的各個功能模塊，所述微控制器包括：

佩戴狀態監測模塊，用於監測所述頭戴顯示設備是否被用戶佩戴；

模式切換模塊，用於當所述佩戴狀態監測模塊監測到所述頭戴顯示設備未被用戶佩戴，且所述頭戴顯示設備當前處於正常工作模式時，將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式；以及當所述佩戴狀態監測模塊監測到所述頭戴顯示設備被用戶佩戴，且所述頭戴顯示設備當前處於休眠模式時，將所述頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式。

根據本發明的另一個方面，本發明提供了一種降低頭戴顯示設備功耗的方法，包括：

監測頭戴顯示設備是否被用戶佩戴；

當監測到頭戴顯示設備未被用戶佩戴，且頭戴顯示設備當前處於正常工作模式時，將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式；

當監測到頭戴顯示設備被用戶佩戴，且頭戴顯示設備當前處於休眠模式時，將頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式。

本發明的有益效果是：本發明實施例監測頭戴顯示設備是否被用戶佩戴，當頭戴顯示設備未被用戶佩戴且頭戴顯示設備當前處於正常工作模式時，將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式，即當用戶摘下頭戴顯示設備時控制頭戴顯示設備進入休眠模式，以降低頭戴顯示設備的功耗，延長系統整體的使用時間；當頭戴顯示設備被用戶佩戴且頭戴顯示設備當前處於休眠模式時，將頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式，即當用戶戴上頭戴顯示設備時控制頭戴顯示設備切換到正常工作模式，不影響用戶正常使用頭戴顯示設備。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例提供的一種頭戴顯示設備的功能框圖；

圖2是本發明一個實施例提供的一種降低頭戴顯示設備功耗的方法的流程圖。

具體實施方式

本發明的設計構思是：現有的頭戴顯示設備普遍存在續航時間短的問題，以及功耗過大引起的設備發熱的問題，影響用戶體驗，並且現有的頭戴設備在用戶摘下之後，仍然繼續工作，白白浪費了電能，增加了功耗。針對這種情況，本發明實時監測頭戴顯示設備是否被用戶佩戴，當頭戴顯示設備未被用戶佩戴時，說明用戶不需要使用頭戴顯示設備，若此時頭戴顯示設備處於正常工作模式，則將頭戴顯示設備切換為休眠模式，從而降低頭戴顯示設備的功耗，延長系統整體的使用時間；當頭戴顯示設備被用戶佩戴時，說明用戶需要使用頭戴顯示設備，若此時頭戴顯示設備處於休眠模式，可能會影響到用戶使用，因此將頭戴顯示設備切換為正常工作模式，以免影響用戶正常使用頭戴顯示設備。

實施例一

圖1是本發明一個實施例提供的一種頭戴顯示設備的功能框圖，如圖1所示，本實施例提供的頭戴顯示設備包括微控制器110，微控制器110通過GPIO口連接頭戴顯示設備的各個功能模塊130。微控制器110包括佩戴狀態監測模塊111和模式切換模塊112。

狀態監測模塊111監測頭戴顯示設備是否被用戶佩戴，模式切換模塊112根據狀態監測模塊110的監測結果切換頭戴顯示設備的工作模式。

當佩戴狀態監測模塊111監測到頭戴顯示設備未被用戶佩戴且頭戴顯示設備當前處於正常工作模式時，模式切換模塊112將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式。

當佩戴狀態監測模塊111監測到頭戴顯示設備被用戶佩戴且頭戴顯示設備當前處於休眠模式時，模式切換模塊112將頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式。

用戶在使用頭戴顯示設備時，必須首先將頭戴顯示設備佩戴好，因此當狀態監測模塊111監測到頭戴顯示設備未被用戶佩戴時，說明此時用戶並沒有在正常使用該頭戴顯示設備，或者說此時用戶不需要使用該頭戴顯示設備，若此時該頭戴顯示設備仍然處於正常工作模式，只是在浪費電能，並不能給用戶提供任何有用的信息，因此模式切換模塊112將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式，使得頭戴顯示設備能夠快速判斷出用戶未使用頭戴顯示設備的情況並快速進入休眠模式，儘可能降低頭戴顯示設備的功耗，延長系統整體的使用時間。類似地，當狀態監測模塊111監測到頭戴顯示設備被用戶佩戴時，說明此時用戶需要正常使用該頭戴顯示設備，若此時該頭戴顯示設備處於休眠模式，用戶無法正常使用，因此模式切換模塊112將頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式，使得頭戴顯示設備能夠快速判斷出用戶需要正常使用頭戴顯示設備的情況並快速啟動，不影響用戶正常使用。

為了能夠判斷出頭戴顯示設備是否被用戶佩戴，本實施例中，頭戴顯示設備上設置有距離傳感器120。當用戶正常佩戴該頭戴顯示設備時，距離傳感器120與用戶頭部之間的距離小於預先設定的閾值。距離傳感器120可以實時監測頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離。

佩戴狀態監測模塊111利用距離傳感器120實時監測頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離，若監測到頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離不小於預先設定的閾值，說明頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離較遠，因此判斷頭戴顯示設備未被用戶佩戴；若監測到頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離小於閾值，則判斷頭戴顯示設備被用戶佩戴。

本實施例提供的頭戴顯示設備中，微控制器通過GPIO口連接頭戴顯示設備的各個功能模塊。所有大功耗的功能模塊都是電源可控的，在沒有必要開啟的時候可以切斷這些功能模塊的電源；對於某些需要一直打開的功能模塊，例如內存模塊，如果將其電源直接切斷，可能會造成數據的丟失，可以控制這一類功能模塊進入休眠模式。

當需要將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式時，首先，模式切換模塊112配置距離傳感器120始終處於實時監測的工作模式，因為在系統休眠之後需要通過距離傳感器120來喚醒系統。之後，模式切換模塊112通過微控制器110的GPIO口依次查詢頭戴顯示設備的其他功能模塊130的狀態，若某一個功能模塊130處於正常工作模式且該功能模塊130是電源可控的，並且該功能模塊130不是必須一直開啟的，則通過微控制器110的GPIO口關閉該功能模塊130的電源；若某一個功能模塊130處於正常工作模式且該功能模塊130設置有休眠模式是需要一直開啟的，則通過微控制器110的GPIO口控制該功能模塊進入休眠模式。最後，模式切換模塊112配置微控制器110進入低功耗模式。這樣，整個頭戴顯示設備就切換到了休眠模式，降低了頭戴顯示設備的功耗。

當需要將頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式時，首先，模式切換模塊112以中斷方式喚醒微控制器110，距離傳感器120監測到某一時刻與用戶的距離小於閾值，該時刻用戶佩戴上了頭戴顯示設備，此時距離傳感器120向微控制器110發送一個用於喚醒微控制器110的中斷信號，微控制器110接收到中斷信號之後結束其低功耗模式。之後，模式切換模塊112通過微控制器110的GPIO口依次查詢頭戴顯示設備每一個功能模塊130的狀態，若某一個功能模塊130的電源處於關閉狀態，則通過微控制器110的GPIO口開啟該功能模塊130的電源並控制該功能模塊130進入正常工作模式；若某一個功能模塊130處於休眠模式，則通過微控制器110的GPIO口控制該功能模塊130從休眠模式進入正常工作模式。從而使頭戴顯示設備從休眠模式切換到正常工作模式，便於用戶使用。

本實施例提供的頭戴顯示設備可以用於虛擬實境系統，也可以用於增強現實系統。經測試，本實施例提供的頭戴顯示設備可以在檢測到用戶遠離後0.5s內進入休眠模式，休眠模式功耗很低。如果用戶佩戴頭戴開始使用，則可以在2s內進入正常工作模式，不會用戶正常使用頭戴顯示設備。

實施例二

圖2是本發明一個實施例提供的一種降低頭戴顯示設備功耗的方法的流程圖，如圖2所示，本實施例提供的降低頭戴顯示設備功耗的方法包括：

步驟S210：監測頭戴顯示設備的狀態，判斷頭戴顯示設備是否被用戶佩戴，若判斷頭戴顯示設備被用戶佩戴，則執行步驟S220；若判斷頭戴顯示設備未被用戶佩戴，則執行步驟S230。

步驟S220：判斷頭戴顯示設備當前的工作模式，是處於休眠模式還是處於正常工作模式，若判斷頭戴顯示設備當前處於休眠模式，則說明用戶此時佩戴了頭戴顯示設備，需要使用該頭戴顯示設備，但是該頭戴顯示設備當前正處於休眠模式，因此執行步驟S240，進行工作模式的切換；若判斷頭戴顯示設備當前並非處於休眠模式，而是處於正常工作模式，則說明用戶此時佩戴了頭戴顯示設備，需要使用該頭戴顯示設備，並且該頭戴顯示設備當前處於正常工作模式，剛好滿足用戶的需要，因此返回步驟S210，繼續監測頭戴顯示設備的狀態。

步驟S230：判斷頭戴顯示設備當前的工作模式，是處於休眠模式還是處於正常工作模式，若判斷頭戴顯示設備當前處於休眠模式，則說明用戶此時未佩戴頭戴顯示設備，不需要使用該頭戴顯示設備，並且該頭戴顯示設備當前剛好處於休眠模式，不需要切換其工作模式，因此返回步驟S210，繼續監測頭戴顯示設備的狀態；若判斷頭戴顯示設備當前並非處於休眠模式，而是處於正常工作模式，則說明用戶此時未佩戴頭戴顯示設備，不需要使用該頭戴顯示設備，但該頭戴顯示設備當前處於正常工作模式，因此執行步驟S250，進行工作模式的切換。

步驟S240：將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式，降低頭戴顯示設備的功耗，延長系統整體的續航時間。

步驟S250：將頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式，使用戶能夠正常使用頭戴顯示設備。

優選地，本實施例提供的降低頭戴顯示設備功耗的方法還包括：在頭戴顯示設備上設置距離傳感器，在頭戴顯示設備被用戶佩戴時，該距離傳感器與用戶頭部之間的距離小於預先設定的閾值。步驟S210具體包括：利用距離傳感器實時監測頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離；若監測到頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離小於閾值，則判斷頭戴顯示設備被用戶佩戴；若監測到頭戴顯示設備與用戶頭部之間的距離不小於閾值，則判斷頭戴顯示設備未被用戶佩戴。

本實施例中，頭戴顯示設備包括微控制器，微控制器通過GPIO口連接頭戴顯示設備的各個功能模塊。進一步優選地，步驟S240中「將頭戴顯示設備由正常工作模式切換為休眠模式」，具體包括：配置距離傳感器始終處於實時監測的工作模式；通過微控制器的GPIO口依次查詢頭戴顯示設備的其他功能模塊的狀態，若某一個功能模塊處於正常工作模式且該功能模塊是電源可控的，則通過微控制器的GPIO口關閉該功能模塊的電源；若某一個功能模塊處於正常工作模式且該功能模塊設置有休眠模式，則通過微控制器的GPIO口控制該功能模塊進入休眠模式；之後，配置微控制器進入低功耗模式。類似地，步驟S250中，「將頭戴顯示設備由休眠模式切換為正常工作模式」，具體包括：以中斷方式喚醒微控制器；通過微控制器的GPIO口依次查詢頭戴顯示設備每一個功能模塊的狀態，若某一個功能模塊的電源處於關閉狀態，則通過微控制器的GPIO口開啟該功能模塊的電源並控制該功能模塊進入正常工作模式；若某一個功能模塊處於休眠模式，則通過微控制器的GPIO口控制該功能模塊從休眠模式進入正常工作模式。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行其他的改進或變形。本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發明的目的，本發明的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。

需要說明的是：

本發明的各個部件實施例可以以硬體實現，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟體模塊實現，或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解，可以在實踐中使用微處理器或者數位訊號處理器(DSP)來實現根據本發明實施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發明還可以實現為用於執行這裡所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如，電腦程式和電腦程式產品)。這樣的實現本發明的程序可以存儲在計算機可讀介質上，或者可以具有一個或者多個信號的形式。這樣的信號可以從網際網路網站上下載得到，或者在載體信號上提供，或者以任何其他形式提供。

本發明的頭戴顯示設備傳統上包括處理器和以存儲器形式的電腦程式產品或者計算機可讀介質。存儲器可以是諸如快閃記憶體、EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)、EPROM、硬碟或者ROM之類的電子存儲器。存儲器具有用於執行上述方法中的任何方法步驟的程序代碼的存儲空間。例如，用於程序代碼的存儲空間可以包括分別用於實現上面的方法中的各種步驟的各個程序代碼。這些程序代碼可以從一個或者多個電腦程式產品中讀出或者寫入到這一個或者多個電腦程式產品中。這些電腦程式產品包括諸如硬碟，緊緻盤(CD)、存儲卡或者軟盤之類的程序代碼載體。這樣的電腦程式產品通常為可攜式或者固定存儲單元。該存儲單元可以類似布置的存儲段、存儲空間等。程序代碼可以例如以適當形式進行壓縮。通常，存儲單元包括用於執行根據本發明的方法步驟的計算機可讀代碼，即可以由例如處理器讀取的代碼，這些代碼被運行時，導致該頭戴顯示設備執行上面所描述的方法中的各個步驟。

應該注意的是上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，並且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的範圍的情況下可設計出替換實施例。單詞「包括」不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。本發明可以藉助於包括有若干不同元件的硬體以及藉助於適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬體項來具體體現。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節。然而，能夠理解，本發明的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下被實踐。在一些實例中，並未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。本說明書中使用的語言主要是為了可讀性和教導的目的而選擇的，而不是為了解釋或者限定本發明的主題而選擇的。