电子设备和显示控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机技术领域，更具体地，本发明涉及一种电子设备和显示控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，诸如移动电话、多媒体播放器、个人数字助理(PDA)、智能手表、智能手环之类的便携式电子设备越发普及。并且，随着电子技术的快速发展，使得电子设备的体积在不断缩小的同时，所集成的功能却在不断增加，通过增加各种各样的功能，为终端用户提供了很多的方便。
[0003]通常，这些电子设备不仅能够用于通信，还能够用于记事、播放多媒体文件等等。为此，在电子设备上往往都提供有显示器，诸如液晶显示器(LCD)、有机电致发光显示器、有机发光二极管(OLED)显示器等。
[0004]然而，目前，显示器的状态切换(例如，点亮和关闭等)往往都需要用户手动控制。例如，用户可以通过按压设置在电子设备表面的物理按钮(例如，电源按钮、功能按钮等)来使得显示器在不同状态之间进行切换。
[0005]显然，这种状态切换方式不够灵活方便，造成用户体验较差。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电子设备，包括:第一显示单元，所述第一显示单元包括第一可视部分并且用于显示第一图像，所述第一可视部分为所述第一显示单元中由用户观看从而感知其显示内容的部分；第一检测单元，所述第一检测单元用于在检测区域中检测第一参数，所述第一参数用于表明目标物体与所述第一可视部分之间的相对距离，所述检测区域与所述第一可视部分的观看区域至少部分重叠；以及处理单元，所述处理单元用于生成要显示的图像，并且至少根据所述第一参数来控制所述第一显示单元的显示，其中，当所述第一显示单元处于第一状态时，如果根据所述第一参数判断出所述相对距离小于或等于阈值距离，则所述处理单元控制将所述第一显示单元从所述第一状态切换至第二状态，其中，所述第一显示单元在所述第一状态的功耗低于在所述第二状态的功耗。
[0007]此外，根据本发明的另一方面，提供了一种显示控制方法，所述方法应用于一电子设备，所述电子设备包括:第一显示单元，所述第一显示单元包括第一可视部分并且用于显示第一图像，所述第一可视部分为所述第一显示单元中由用户观看从而感知其显示内容的部分；第一检测单元，所述第一检测单元用于在检测区域中检测第一参数，所述第一参数用于表明目标物体与所述第一可视部分之间的相对距离，所述检测区域与所述第一可视部分的观看区域至少部分重叠；以及处理单元，所述处理单元用于生成要显示的图像，并且至少根据所述第一参数来控制所述第一显示单元的显示，所述显示控制方法包括:在所述检测区域中检测所述第一参数；以及至少根据所述第一参数来控制所述第一显示单元的显示，其中，所述至少根据所述第一参数来控制所述第一显示单元的显示包括:当所述第一显示单元处于第一状态时，如果根据所述第一参数判断出所述相对距离小于或等于阈值距离，则控制将所述第一显示单元从所述第一状态切换至第二状态，其中，所述第一显示单元在所述第一状态的功耗低于在所述第二状态的功耗。
[0008]与现有技术相比，采用根据本发明实施例的电子设备，可以检测用户与电子设备的第一显示单元中的第一可视部分之间的相对距离，并且根据这个相对距离自动地控制所述第一显示单元的显示。因此，提供了一种显示单元的自动状态切换方式，避免了用户人为介入，从而提升了用户体验。
[0009]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0010]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0011]图1图示了根据本发明实施例的电子设备的功能框图。
[0012]图2A和图2B图示了根据本发明实施例的电子设备的结构框图。
[0013]图3A到图3D分别图示了根据本发明实施例的电子设备中固定装置的第一配置示例到第四配置示例。
[0014]图4A到图4D图示了根据本发明实施例的电子设备中所采用的近眼光学显示系统的原理图和实施方式。
[0015]图5A到图5C图示了根据本发明实施例的电子设备中的显示单元的示意图。
[0016]图6图示了根据本发明另一实施例的电子设备的功能框图。
[0017]图7图示了根据本发明实施例的基于电子设备的第一可视区域所构建的坐标系。
[0018]图8图示了根据本发明又一实施例的电子设备的功能框图。
[0019]图9图示根据本发明又一实施例的电子设备的结构框图。
[0020]图1OA和图1OB分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视部分的第一配置示例的俯视图和侧视图。
[0021]图1OC和图1OD分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视部分的第二配置示例的俯视图和侧视图。
[0022]图1OE和图1OF分别是图TJK根据本发明实施例的电子设备的可视部分的第三配置示例的俯视图和侧视图。
[0023]图11图示了根据本发明实施例的电子设备的外观侧视图。
[0024]图12图示了根据本发明的显示控制方法的流程图。
[0025]图13图示了根据本发明又一实施例的显示控制方法的流程图。
[0026]图14图示了根据本发明实施例的电子设备的俯视效果图。
[0027]图15A到图15E图示了根据本发明实施例的第二图像和第一图像的对比图。
【具体实施方式】
[0028]将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。
[0029]首先，将参考图1来详细描述根据本发明实施例的电子设备的功能模块。
[0030]图1图示了根据本发明实施例的电子设备的功能框图。
[0031]如图1所图示的，根据本发明实施例的电子设备100可以包括:处理单元103、第一显示单元104、和第一检测单元106。
[0032]首先，所述处理单元103用于生成要显示的图像以及执行显示控制。
[0033]例如，所述处理单元103可以包括中央处理器(CPU)、微处理单元(MPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、和/或其它的具有处理能力的芯片等等。
[0034]其次，所述第一显示单元104包括第一可视部分(或称之为，第一可视区域)并且用于显示第一图像，所述第一可视部分为所述第一显示单元中由用户观看从而感知其显示内容的部分。更具体地，所述第一显示单元104可以在所述处理单元103所执行的显示控制之下，输出由所述处理单元103所生成的第一图像，以使得用户可以通过该第一可视部分感知到该第一图像。例如，该第一图像可以是任何类型的显示数据，其包括但不限于:图像、视频、文本，甚至更一般地，应用程序的图形用户界面、或电子设备100的待机画面等。
[0035]例如，所述第一显示单元104的所述第一可视部分可以具有一个观看区域，使得只有当用户的眼睛处于该观看区域中时，才能从第一显示单元104的第一可视区域中观看到处理单元103所生成的第一图像。
[0036]例如，所述第一显示单元104可以为遵循各种显示原理的显示单元。在本发明的一个实施例中，所述第一显示单元104可以为近眼光学显示系统，也就是说，所述第一显示单元104用于输出与所述第一图像对应的虚像。
[0037]受限于近眼光学显示系统的显示原理，这时，该观看区域相对较为狭窄且观看距离较近。也就是说，只有当用户的眼睛非常接近该第一显示单元104的时候，该用户才能从第一显示单元104的第一可视区域中观看到与第一图像对应的放大虚像。
[0038]替换地，在本发明的另一个实施例中，所述第一显示单元104也可以为普通光学显示系统，其包括但不限于为液晶显示单元、有机电致发光显示单元、有机发光二极管显示单元、E Ink型显示单元等。
[0039]取决于普通显示系统的显示原理，这时，该观看区域相对较为宽广且观看距离较远。也就是说，只要用户的视线与第一显示单元104的第一可视区域之间的夹角大于预定角度(例如，O度)，该用户就能从第一显示单元104的第一可视区域中观看到与第一图像对应的普通实像。优选地，当用户的视线垂直于第一显示单元104的第一可视区域时，即当两者之间的夹角为90度时，该用户可以得到最佳的观看体验。
[0040]最后，所述第一检测单元106用于在检测区域中检测第一参数，所述第一参数用于表明目标物体与所述第一显示单元104的第一可视部分之间的相对距离。更具体地，所述第一检测单元106可以在所述处理单元103所执行的检测控制之下，在检测区域中检测第一参数。
[0041]为了使得所述第一检测单元106能够检测到用户与第一显示单元104之间的相对距离、以判断用户是否对于第一显示单元104做出观看动作并据此自动地控制第一显示单元104的显示切换，所述第一检测单元106的检测区域与所述第一可视部分的观看区域可以至少部分重叠。也就是说，该第一检测单元106至少可以在检测区域与观看区域之间的重叠区域中检测到用户是否接近第一显示单元104的第一可视部分。
[0042]为此，所述第一检测单元106可以为遵循各种采集原理的检测单元。例如，所述第一检测单元106可以是接近传感器(P-sensor)，用于通过各种方式来生成用于表征目标物体(例如，用户的特定身体部位，诸如眼睛)与电子设备之间的距离的第一参数，以便处理单元103能够触发对于第一显示单元的显示切换。
[0043]一般地，P-Sensor的操作原理在于，在电子设备启动之后，可以在运行环境中新建一个P-Sensor的唤醒锁(wakeLock)对象。然后,利用该对象，当在电子设备中第一显示单元104处于低功耗的第一状态时,打开P-Sensor。例如,打开P-Sensor的例程会判断当前电子设备有没有P-Sensor,如果有的话,就会去向传感器管理器(SensorManager)注册一个P-Sensor监听器。该P-Sensor监听器会检测电子设备与用户人体之间是否出现距离变化。接下来，当P-Sensor检测到电子设备和用户人体之间的距离发生改变时，就会获取这次距离变化的距离值，并且检测这次距离变化和上次距离变化之间的时间差。如果该时间差小于系统设置的阈值，则不会通知处理单元去切换第一显示单元的状态，这是由于操作系统希望忽略掉过于频繁的操作，以免产生误判。相反地，如果该时间差大于或等于系统设置的阈值，则说明这次是一次正常的变化，那么当P-Sensor检测到这次距离变化小于系统默认值，就会通知处理单元将第一显示单元从低功耗的第一状态切换到高功耗的第二状
O
[0044]例如，在第一情况下，该第一检测单元106可以是红外接近传感器，它本质上可以是一个光电二极管，并且可以在它旁边放置一个能够发射红外光波长的光源，例如激光二极管(LED)。当有物体靠近时，光源发射的红外光会被该物体反射回来，从而被接近传感器接收到，于是就感应到了物体接近。
[0045]具体地，这时，该第一参数可以是反射回来的红外光的光强。不同的光强可以表示出不同的距离值。替换地，当该红外接近传感器具有一定的处理能力时，它也可以根据不同的光强来计算出相应的距离值。也就是说，这时，该第一参数可以是距离值本身。
[0046]又如，在第二情况下，该第一检测单元106也可以是视差图捕获装置，用于捕获检测区域中的视差图。例如，该视差图可以是由专门的视差摄像机直接拍摄而成的。替换地，也可以通过双目相机、多目相机、立体相机拍摄灰度图(或彩色图)，并然后根据所述灰度图(或彩色图)来计算得到对应的视差图。此外，这里的视差图并不限于必需由多个相机才能得到，而是也可以由一个相机基于时域得到。例如，可以由一个相机在一个时刻拍摄得到一幅图像作为左图像，然后在下一时刻，将该相机稍稍移动位置后拍摄得到另一幅图像作为右图像，基于如此得到的左图像和右图像也可以计算得到视差图。
[0047]具体地，这时，该第一参数可以是目标物体在捕捉到的视差图中的像素值(例如，目标物体最接近部分的像素值，目标物体整体的平均像素值等)。在视差图中，不同的像素值可以表示出不同的距离值。替换地，当该视差图捕获装置具有一定的处理能力时，它可以根据不同的像素值来计算出相应的距离值。也就是说，这时，该第一参数也可以是距离值本身。
[0048]这样，第一检测单元106可以通过各种方式检测第一参数，并且将检测到的第一参数发送到处理单元103，以使得处理单元103可以至少根据所述第一参数来控制第一显示单元104的显示。
[0049]具体地，首先，第一检测单元106可以连续地在自身的检测区域中检测第一参数。显然，为了减小第一检测单元106所消耗的功率，这个检测操作也可以按照预定间隔执行、或者基于触发信号来执行。例如，处理单元103可以在用户关闭该第一显示单元104之后，生成检测触发信号，以触发第一检测单元106开始检测用户什么时候希望重新点亮该第一显示单元104。
[0050]然后，例如，该第一检测单元106可以根据所述第一参数来判断所述相对距离与阈值距离之间的相对关系，从而生成操作触发信号，以使得所述处理单元103至少根据所述操作触发信号来切换所述第一显示单元的显示状态。例如，当第一参数是距离值本身时，该第一检测单元106可以直接判断相对距离与阈值距离之间的相对关系。相反地，当第一参数是用于表示距离值的参数值时，该第一检测单元106可以判断该参数值(例如，反射回来的红外光强)与阈值参数(例如，对应于阈值距离的红外光强)之间的相对关系，从而判断出相对距离与阈值距离之间的相对关系。
[0051]替换地，为了充分利用处理单元103的计算能力并且减小第一检测单元106的处理负担，也可以将相对距离与阈值距离的比较操作转移到处理单元103中执行。也就是说，在第一检测单元106检测到第一参数之后，可以由处理单元103来判断所述第一参数与阈值参数之间的相对关系，并且据此来切换所述第一显示单元的显示状态。
[0052]在本发明的实施例中，取决于第一显示单元104的显示原理，处理单元103可以按照不同的方式来控制所述第一显示单元的显示，但是，总的控制原则是确定的，即当用户进入第一显示单元104的第一可视部分的观看区域时，处理单元103自动地点亮第一显示单元104，以使得用户可以操作该电子设备100。
[0053]基于上述控制原则，在一个实施例中，当所述第一显示单元104处于第一状态时，如果根据所述第一参数判断出所述相对距离小于或等于阈值距离，则所述处理单元103可以控制将所述第一显示单元104从所述第一状态切换至第二状态，其中，所述第一显示单元在所述第一状态的功耗低于在所述第二状态的功耗。
[0054]例如，该第一状态可以是第一显示单元104的关闭状态，而该第二状态可以是第一显示单元104的点亮状态。也就是说，当第一显示单元104处于关闭状态时，如果根据用户与第一可视部分之间的相对距离判断出用户已经进入观看区域，则处理单元103自动地点亮第一显示单元104，以使得用户可以观看并操作该电子设备100。
[0055]由此可见，采用根据本发明实施例的电子设备，可以检测用户与电子设备的第一显示单元中的第一可视部分之间的相对距离，并且根据这个相对距离自动地控制所述第一显示单元的显示。因此，提供了一种显示单元的自动状态切换方式，避免了用户人为介入，从而提升了用户体验。
[0056]接下来，将参考图2A到图5C来进一步详细描述根据本发明实施例的电子设备的外部构造以及具体实现方式。
[0057]例如，所述电子设备100可以处于各种形态之中。例如，所述电子设备可以是穿戴式电子设备或非穿戴式电子设备。
[0058]在一个实施例中，为了使得用户更方便地携带电子设备，根据本发明实施例的电子设备可以处于穿戴式电子设备的形态之中。也就是说，所述电子设备可以是穿戴式的电子设备，其可以佩戴于用户的手臂、手腕、或手指等上，从而形成臂带式电子设备(例如，处于护臂形态)、腕带式电子设备(例如，处于手表或手环形态)或指带式电子设备(处于戒指形态)等。
[0059]在其他实施例中，所述电子设备也可以是非穿戴式电子设备，即普通形态的电子设备，其可以通过握持或夹持而依附于用户的特定身体部位(例如，用户的手中)，或者也可以通过特定的佩戴装置(例如，捆扎在手臂、手腕、或手指处的便携包、绑绳等)而依附于用户的特定身体部位(例如，用户的手臂、手腕、或手指等)上。这样，可以很好地保证电子设备在使用和携带上的通用性，满足各种用户的常规需求。
[0060]下面，为了便于描述的目的，将以诸如智能手表的穿戴式电子设备为例进行描述。
[0061]作为穿戴式电子设备，为了能够依附于用户的特定身体部位，根据本发明实施例的电子设备可以包括:本体装置和固定装置。
[0062]首先，将参考图2A和图2B详细描述根据本发明实施例的电子设备。例如，根据本发明实施例的电子设备可以是诸如智能手表的穿戴式电子设备。当然，如上所述，本领域的技术人员容易理解的是，根据本发明实施例的电子设备不限于此，而是可以包括其中具有显示单元的任何电子设备。
[0063]图2A和图2B图示了根据本发明实施例的电子设备的结构框图。如图2A和图2B所示，根据本发明实施例的电子设备100包括本体装置101和固定装置102。其中，所述固定装置102与所述本体装置101连接，并且所述固定装置101用于固定与所述电子设备的用户的相对位置关系。所述固定装置102至少包括一固定状态，在所述固定状态下，所述固定装置102能作为一环状空间或满足第一预定条件的近似环状空间的至少一部分，所述环状空间或所述近似环状空间能围绕在满足第