一种头戴显示设备及一种降低头戴显示设备功耗的方法与流程

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种头戴显示设备及一种降低头戴显示设备功耗的方法。

背景技术：

近年来，随着虚拟现实技术的逐步成熟，各种虚拟现实设备陆续出现，但是头戴显示设备普遍存在续航时间短的问题，头戴显示设备一般需要外接设备使用，如果头戴显示设备自身的功耗较高，则会影响系统整体使用时间；并且头戴显示设备直接接触人体，功耗过大会使用户明显感觉到设备发热，影响用户体验。

技术实现要素：

本发明提供了一种头戴显示设备及一种降低头戴显示设备功耗的方法，以解决现有的头戴显示设备功耗大、续航时间短的问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种头戴显示设备，包括微控制器，所述微控制器通过GPIO口连接所述头戴显示设备的各个功能模块，所述微控制器包括：

佩戴状态监测模块，用于监测所述头戴显示设备是否被用户佩戴；

模式切换模块，用于当所述佩戴状态监测模块监测到所述头戴显示设备未被用户佩戴，且所述头戴显示设备当前处于正常工作模式时，将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式；以及当所述佩戴状态监测模块监测到所述头戴显示设备被用户佩戴，且所述头戴显示设备当前处于休眠模式时，将所述头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种降低头戴显示设备功耗的方法，包括：

监测头戴显示设备是否被用户佩戴；

当监测到头戴显示设备未被用户佩戴，且头戴显示设备当前处于正常工作模式时，将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式；

当监测到头戴显示设备被用户佩戴，且头戴显示设备当前处于休眠模式时，将头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式。

本发明的有益效果是：本发明实施例监测头戴显示设备是否被用户佩戴，当头戴显示设备未被用户佩戴且头戴显示设备当前处于正常工作模式时，将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式，即当用户摘下头戴显示设备时控制头戴显示设备进入休眠模式，以降低头戴显示设备的功耗，延长系统整体的使用时间；当头戴显示设备被用户佩戴且头戴显示设备当前处于休眠模式时，将头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式，即当用户戴上头戴显示设备时控制头戴显示设备切换到正常工作模式，不影响用户正常使用头戴显示设备。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的功能框图；

图2是本发明一个实施例提供的一种降低头戴显示设备功耗的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的设计构思是：现有的头戴显示设备普遍存在续航时间短的问题，以及功耗过大引起的设备发热的问题，影响用户体验，并且现有的头戴设备在用户摘下之后，仍然继续工作，白白浪费了电能，增加了功耗。针对这种情况，本发明实时监测头戴显示设备是否被用户佩戴，当头戴显示设备未被用户佩戴时，说明用户不需要使用头戴显示设备，若此时头戴显示设备处于正常工作模式，则将头戴显示设备切换为休眠模式，从而降低头戴显示设备的功耗，延长系统整体的使用时间；当头戴显示设备被用户佩戴时，说明用户需要使用头戴显示设备，若此时头戴显示设备处于休眠模式，可能会影响到用户使用，因此将头戴显示设备切换为正常工作模式，以免影响用户正常使用头戴显示设备。

实施例一

图1是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的功能框图，如图1所示，本实施例提供的头戴显示设备包括微控制器110，微控制器110通过GPIO口连接头戴显示设备的各个功能模块130。微控制器110包括佩戴状态监测模块111和模式切换模块112。

状态监测模块111监测头戴显示设备是否被用户佩戴，模式切换模块112根据状态监测模块110的监测结果切换头戴显示设备的工作模式。

当佩戴状态监测模块111监测到头戴显示设备未被用户佩戴且头戴显示设备当前处于正常工作模式时，模式切换模块112将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式。

当佩戴状态监测模块111监测到头戴显示设备被用户佩戴且头戴显示设备当前处于休眠模式时，模式切换模块112将头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式。

用户在使用头戴显示设备时，必须首先将头戴显示设备佩戴好，因此当状态监测模块111监测到头戴显示设备未被用户佩戴时，说明此时用户并没有在正常使用该头戴显示设备，或者说此时用户不需要使用该头戴显示设备，若此时该头戴显示设备仍然处于正常工作模式，只是在浪费电能，并不能给用户提供任何有用的信息，因此模式切换模块112将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式，使得头戴显示设备能够快速判断出用户未使用头戴显示设备的情况并快速进入休眠模式，尽可能降低头戴显示设备的功耗，延长系统整体的使用时间。类似地，当状态监测模块111监测到头戴显示设备被用户佩戴时，说明此时用户需要正常使用该头戴显示设备，若此时该头戴显示设备处于休眠模式，用户无法正常使用，因此模式切换模块112将头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式，使得头戴显示设备能够快速判断出用户需要正常使用头戴显示设备的情况并快速启动，不影响用户正常使用。

为了能够判断出头戴显示设备是否被用户佩戴，本实施例中，头戴显示设备上设置有距离传感器120。当用户正常佩戴该头戴显示设备时，距离传感器120与用户头部之间的距离小于预先设定的阈值。距离传感器120可以实时监测头戴显示设备与用户头部之间的距离。

佩戴状态监测模块111利用距离传感器120实时监测头戴显示设备与用户头部之间的距离，若监测到头戴显示设备与用户头部之间的距离不小于预先设定的阈值，说明头戴显示设备与用户头部之间的距离较远，因此判断头戴显示设备未被用户佩戴；若监测到头戴显示设备与用户头部之间的距离小于阈值，则判断头戴显示设备被用户佩戴。

本实施例提供的头戴显示设备中，微控制器通过GPIO口连接头戴显示设备的各个功能模块。所有大功耗的功能模块都是电源可控的，在没有必要开启的时候可以切断这些功能模块的电源；对于某些需要一直打开的功能模块，例如内存模块，如果将其电源直接切断，可能会造成数据的丢失，可以控制这一类功能模块进入休眠模式。

当需要将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式时，首先，模式切换模块112配置距离传感器120始终处于实时监测的工作模式，因为在系统休眠之后需要通过距离传感器120来唤醒系统。之后，模式切换模块112通过微控制器110的GPIO口依次查询头戴显示设备的其他功能模块130的状态，若某一个功能模块130处于正常工作模式且该功能模块130是电源可控的，并且该功能模块130不是必须一直开启的，则通过微控制器110的GPIO口关闭该功能模块130的电源；若某一个功能模块130处于正常工作模式且该功能模块130设置有休眠模式是需要一直开启的，则通过微控制器110的GPIO口控制该功能模块进入休眠模式。最后，模式切换模块112配置微控制器110进入低功耗模式。这样，整个头戴显示设备就切换到了休眠模式，降低了头戴显示设备的功耗。

当需要将头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式时，首先，模式切换模块112以中断方式唤醒微控制器110，距离传感器120监测到某一时刻与用户的距离小于阈值，该时刻用户佩戴上了头戴显示设备，此时距离传感器120向微控制器110发送一个用于唤醒微控制器110的中断信号，微控制器110接收到中断信号之后结束其低功耗模式。之后，模式切换模块112通过微控制器110的GPIO口依次查询头戴显示设备每一个功能模块130的状态，若某一个功能模块130的电源处于关闭状态，则通过微控制器110的GPIO口开启该功能模块130的电源并控制该功能模块130进入正常工作模式；若某一个功能模块130处于休眠模式，则通过微控制器110的GPIO口控制该功能模块130从休眠模式进入正常工作模式。从而使头戴显示设备从休眠模式切换到正常工作模式，便于用户使用。

本实施例提供的头戴显示设备可以用于虚拟现实系统，也可以用于增强现实系统。经测试，本实施例提供的头戴显示设备可以在检测到用户远离后0.5s内进入休眠模式，休眠模式功耗很低。如果用户佩戴头戴开始使用，则可以在2s内进入正常工作模式，不会用户正常使用头戴显示设备。

实施例二

图2是本发明一个实施例提供的一种降低头戴显示设备功耗的方法的流程图，如图2所示，本实施例提供的降低头戴显示设备功耗的方法包括：

步骤S210：监测头戴显示设备的状态，判断头戴显示设备是否被用户佩戴，若判断头戴显示设备被用户佩戴，则执行步骤S220；若判断头戴显示设备未被用户佩戴，则执行步骤S230。

步骤S220：判断头戴显示设备当前的工作模式，是处于休眠模式还是处于正常工作模式，若判断头戴显示设备当前处于休眠模式，则说明用户此时佩戴了头戴显示设备，需要使用该头戴显示设备，但是该头戴显示设备当前正处于休眠模式，因此执行步骤S240，进行工作模式的切换；若判断头戴显示设备当前并非处于休眠模式，而是处于正常工作模式，则说明用户此时佩戴了头戴显示设备，需要使用该头戴显示设备，并且该头戴显示设备当前处于正常工作模式，刚好满足用户的需要，因此返回步骤S210，继续监测头戴显示设备的状态。

步骤S230：判断头戴显示设备当前的工作模式，是处于休眠模式还是处于正常工作模式，若判断头戴显示设备当前处于休眠模式，则说明用户此时未佩戴头戴显示设备，不需要使用该头戴显示设备，并且该头戴显示设备当前刚好处于休眠模式，不需要切换其工作模式，因此返回步骤S210，继续监测头戴显示设备的状态；若判断头戴显示设备当前并非处于休眠模式，而是处于正常工作模式，则说明用户此时未佩戴头戴显示设备，不需要使用该头戴显示设备，但该头戴显示设备当前处于正常工作模式，因此执行步骤S250，进行工作模式的切换。

步骤S240：将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式，降低头戴显示设备的功耗，延长系统整体的续航时间。

步骤S250：将头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式，使用户能够正常使用头戴显示设备。

优选地，本实施例提供的降低头戴显示设备功耗的方法还包括：在头戴显示设备上设置距离传感器，在头戴显示设备被用户佩戴时，该距离传感器与用户头部之间的距离小于预先设定的阈值。步骤S210具体包括：利用距离传感器实时监测头戴显示设备与用户头部之间的距离；若监测到头戴显示设备与用户头部之间的距离小于阈值，则判断头戴显示设备被用户佩戴；若监测到头戴显示设备与用户头部之间的距离不小于阈值，则判断头戴显示设备未被用户佩戴。

本实施例中，头戴显示设备包括微控制器，微控制器通过GPIO口连接头戴显示设备的各个功能模块。进一步优选地，步骤S240中“将头戴显示设备由正常工作模式切换为休眠模式”，具体包括：配置距离传感器始终处于实时监测的工作模式；通过微控制器的GPIO口依次查询头戴显示设备的其他功能模块的状态，若某一个功能模块处于正常工作模式且该功能模块是电源可控的，则通过微控制器的GPIO口关闭该功能模块的电源；若某一个功能模块处于正常工作模式且该功能模块设置有休眠模式，则通过微控制器的GPIO口控制该功能模块进入休眠模式；之后，配置微控制器进入低功耗模式。类似地，步骤S250中，“将头戴显示设备由休眠模式切换为正常工作模式”，具体包括：以中断方式唤醒微控制器；通过微控制器的GPIO口依次查询头戴显示设备每一个功能模块的状态，若某一个功能模块的电源处于关闭状态，则通过微控制器的GPIO口开启该功能模块的电源并控制该功能模块进入正常工作模式；若某一个功能模块处于休眠模式，则通过微控制器的GPIO口控制该功能模块从休眠模式进入正常工作模式。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是：

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

本发明的头戴显示设备传统上包括处理器和以存储器形式的计算机程序产品或者计算机可读介质。存储器可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。例如，用于程序代码的存储空间可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为便携式或者固定存储单元。该存储单元可以类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元包括用于执行根据本发明的方法步骤的计算机可读代码，即可以由例如处理器读取的代码，这些代码被运行时，导致该头戴显示设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。