CN106774790B - 一种头戴显示设备及其电源管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴显示设备及其电源管理方法和装置，该方法包括：将头戴显示设备与外部设备建立USB连接，根据头戴显示设备与外部设备之间的通信协议，判断外部设备为PC机或配套设备；若判断外部设备为PC机，则为头戴显示设备一直供电，控制头戴显示设备保持在工作模式，避免头戴显示设备在工作模式与休眠模式之间进行切换时给用户使用带来的不便，从而提供了更好的用户体验；若判断外部设备为配套设备，则为头戴显示设备间歇性供电，控制头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换，降低了头戴显示设备的功耗，延长了系统整体的续航时间。

Description

一种头戴显示设备及其电源管理方法和装置

技术领域

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其电源管理方法和装置。

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。虚拟现实头戴显示设备作为目前市场上出现的主流虚拟现实设备正逐步走入消费者视野。目前，头戴显示设备都需要外接配套设备或者PC机等外部设备使用，如果连接PC机使用，可以基本不用考虑功耗问题，但是如果外接配套设备，如同大部分消费类电子设备，续航时间一直都是值得关注的问题，但是现有的头戴显示设备无法根据连接的外部设备的类型采用不同的电源管理方案。

发明内容

本发明提供了一种头戴显示设备及其电源管理方法和装置，以解决现有的头戴显示设备无法根据连接的外部设备的类型采用不同的电源管理方案的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种头戴显示设备的电源管理装置，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述处理器执行所述存储器中存储的指令，所述指令包括设备类型判断指令和电源控制指令；

所述设备类型判断指令用于，在所述头戴显示设备与外部设备建立USB连接之后，根据所述头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断所述外部设备为PC机或配套设备；

所述电源控制指令用于，若判断所述外部设备为PC机，则为所述头戴显示设备一直供电，控制所述头戴显示设备保持在工作模式；若判断所述外部设备为配套设备，则为所述头戴显示设备间歇性供电，控制所述头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换。

根据本发明的另一个方面，提供了一种头戴显示设备，包括距离传感器以及上述头戴显示设备的电源管理装置；所述距离传感器与用户头部之间的距离在所述头戴显示设备被用户佩戴时小于预设的阈值。

根据本发明的再一个方面，提供了一种头戴显示设备的电源管理方法，包括：

将所述头戴显示设备与外部设备建立USB连接，根据所述头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断所述外部设备为PC机或配套设备；

若判断所述外部设备为PC机，则为所述头戴显示设备一直供电，控制所述头戴显示设备保持在工作模式；

若判断所述外部设备为配套设备，则为所述头戴显示设备间歇性供电，控制所述头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换。

本发明的有益效果是：本发明实施例首先在头戴显示设备与外部设备建立USB连接之后根据通信协议判断外部设备是PC机还是配套设备，然后根据外部设备的不同启动不同的电源管理方案：在连接PC机时，使头戴显示设备一直保持在工作状态，避免头戴显示设备在工作模式与休眠模式之间进行切换时给用户使用带来的不便，提供更好的用户体验；在连接配套设备时，则根据使用需要控制头戴显示设备在工作模式和休眠模式之间进行切换，以降低功耗，延长系统整体的续航时间。

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电源管理装置的功能框图；

图2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3是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的电源管理方法的流程图。

具体实施方式

本发明的设计构思是：头戴显示设备通常需要连接外部设备使用，如果连接PC机，可以不考虑功耗问题，但是如果连接配套设备，则必须关注其续航时间，然而现有的头戴显示设备无法根据连接的外部设备的类型采用不同的电源管理方案。针对这种情况，本实施例在头戴显示设备连接外部设备时，首先通过USB数据链路区分外部设备是PC机还是配套设备，然后根据外部设备的不同启动不同的电源管理方案：在连接PC机时，使头戴显示设备一直保持在工作状态，避免头戴显示设备在工作模式与休眠模式之间进行切换时给用户使用带来的不便，提供更好的用户体验；在连接配套设备时，则根据使用需要控制头戴显示设备在工作模式和休眠模式之间进行切换，以降低功耗，延长系统整体的续航时间。

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电源管理装置的功能框图，如图1所示，本实施例提供的头戴显示设备的电源管理装置100包括处理器110和存储器120，存储器120中存储有指令，处理器110执行存储器120中存储的指令。存储器120中存储的指令包括设备类型判断指令121和电源控制指令122。

设备类型判断指令121，用于在头戴显示设备与外部设备建立USB连接之后，根据头戴显示设备与外部设备之间的通信协议，判断外部设备是PC机还是配套设备。

头戴显示连接PC机使用时，由于PC机通常直接连接外部电源或内置有大容量电池，因此基本上可以不用考虑头戴显示设备的功耗问题，可以使头戴显示设备一直保持在工作模式，避免头戴显示设备在工作模式与休眠模式之间进行切换时给用户使用带来的不便，以提供更好的用户体验。头戴显示设备连接配套设备使用时，由于配套设备通常是利用内置电池供电的，并且考虑到配套设备的便携性，其内置电池的容量不会太大，为了提高系统整体的续航时间，可以在用户暂时不使用头戴显示设备时，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。因此，若设备类型判断指令121判断外部设备为PC机，则电源控制指令122控制头戴显示设备一直供电，使头戴显示设备保持在工作模式；若设备类型判断指令121判断外部设备为配套设备，则电源控制指令122控制头戴显示设备间歇性供电，使头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换。

本实施例提供的头戴显示设备的电源管理装置100在头戴显示设备连接外部设备时，能够快速区分连接的外部设备是PC机还是配套设备，然后根据外部设备的不同启动不同的电源管理方案，使头戴显示设备具备灵活的电源管理方案，不仅保证了头戴显示设备在连接PC机使用时具备更好的用户体验，而且在头戴显示设备连接配套设备使用时，能有效降低头戴显示设备功耗，提高系统整体的续航时间。

在一个优选实施例中，设备类型判断指令121通过以下方式判断外部设备是PC机还是配套设备：在USB-HID协议指定一数据结构，该数据结构中包含有用于指示设备类型的标志位，其默认值为0；配套设备会将标志位的值配置为1；而PC机不会对该标志位进行任何操作，该标志位的值仍为默认值0。在头戴显示设备与外部设备建立USB连接之后，设备类型判断指令121向外部设备发送查询设备类型的请求，之后接收外部设备根据查询请求返回的数据结构，并检验该数据结构中用于指示设备类型的标志位的值，当该标志位的值为0时，判断外部设备为PC机；当该标志位的值为1时，判断外部设备为配套设备。

在另一个优选实施例中，为了在头戴显示设备连接配套设备使用的情况下，判断头戴显示设备何时进行休眠模式与工作模式之间切换，头戴显示设备上设置了距离传感器，用于监测头戴显示设备与用户头部之间的距离；存储器120中存储的指令还包括佩戴状态判断指令123。

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。距离传感器可以测量头戴显示设备与用户头部之间的距离，当距离值较大时，说明此时用户并没有在正常使用该头戴显示设备，及时头戴显示设备处于工作模式，用户也不会看到头戴显示设备的屏幕显示的内容，因此可以将头戴显示设备切换为休眠模式，以降低头戴显示设备的功耗。当距离值较小时，说明此时用户正常使用头戴显示设备，需要为头戴显示设备供电，使其处于工作模式。

佩戴状态判断指令123根据距离传感器监测到的头戴显示设备与用户头部之间的距离判断头戴显示设备是否被用户佩戴。若该距离小于预设的阈值，则佩戴状态判断指令123判断头戴显示设备被用户佩戴；若该距离不小于预设的阈值，则佩戴状态判断指令123判断头戴显示设备未被用户佩戴。

电源控制指令122根据佩戴状态判断指令123的判断结果，控制头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换，具体为：若佩戴状态判断指令123判断头戴显示设备被用户佩戴，则电源控制指令122控制为头戴显示设备供电，使头戴显示设备进入工作模式，保证用户正常使用；若佩戴状态判断指令123判断头戴显示设备未被用户佩戴，则电源控制指令122控制停止为头戴显示设备供电，使头戴显示设备进入休眠模式，降低头戴显示设备的功耗。

实施例二

图2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2所示，本实施例提供的头戴显示设备200包括距离传感器210以及上述实施例一中的头戴显示设备的电源管理装置220，距离传感器210与用户头部之间的距离在头戴显示设备200被用户佩戴时小于预设的阈值。本实施例提供的头戴显示设备200既可以应用于虚拟现实系统，也可以应用于增强现实系统。

实施例三

图3是本发明一个实施例提供的一种头戴显示设备的电源管理方法的流程图，如图3所示，本实施例提供的头戴显示设备的电源管理方法包括：

步骤S310：将头戴显示设备与外部设备建立USB连接。

PC机通常直接连接外部电源或内置有大容量电池，但是配套设备通常仅具备小容量的内置电池，因此应当首先判断头戴显示设备连接的外部设备是PC机还是配套设备，然后相应地选择不同的管理方案。本实施例中，头戴显示设备通过与外部设备之间的USB数据链路来判断外部设备的类型，因此需要首先建立头戴显示设备与外部设备之间的USB连接。

步骤S320：根据头戴显示设备与外部设备之间的通信协议，判断外部设备是PC机还是配套设备。若判断外部设备为PC机，则执行步骤S330；若判断外部设备为配套设备，则执行步骤S340。

优选地，可以通过以下方式判断外部设备的类型：在头戴显示设备与外部设备建立USB连接之后，头戴显示设备通过USB数据链路向外部设备发送查询设备类型的请求，外部设备接收到该请求之后，向头戴显示设备返回USB-HID协议中的一数据结构，该数据结构中包含用于指示外部设备类型的标志位，其默认值为0。将配套设备中的用于指示外部设备类型的标志位的值配置为1；不对PC机中的标志位进行任何操作，即PC机中的标志位的值采用默认值0。头戴显示设备接收外部设备根据查询请求返回的数据结构，并检验其中的用于指示外部设备类型的标志位的值，当标志位的值为0时，判断外部设备为PC机；当标志位的值为1时，判断外部设备为配套设备。从而实现对外部设备类型的判断。

步骤S330：为头戴显示设备一直供电，控制头戴显示设备一直保持在工作模式，避免头戴显示设备在工作模式与休眠模式之间进行切换时给用户使用带来的不便，以提供更好的用户体验。

步骤S340：为头戴显示设备间歇性供电，控制头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换，以降低头戴显示设备的功耗，延长系统整体的续航时间。

本发明一优选实施例提供的头戴显示设备的电源管理方法还包括：在头戴显示设备上设置距离传感器，监测头戴显示设备与用户头部之间的距离，以判断头戴显示设备是否被用户佩戴：若该距离小于预设的阈值，则判断头戴显示设备被用户佩戴；若该距离不小于预设的阈值，则判断头戴显示设备未被用户佩戴。步骤S340具体包括：若判断头戴显示设备被用户佩戴，则为头戴显示设备供电，控制头戴显示设备由休眠模式切换为工作模式，便于用户正常使用；若判断头戴显示设备未被用户佩戴，则停止为头戴显示设备供电，控制头戴显示设备由工作模式切换为休眠模式，以降低头戴显示设备的功耗。

本实施例在头戴显示设备连接外部设备时首先区分外部设备是PC机还是配套设备，然后根据外部设备的不同启动不同的电源管理方案，不仅保证了头戴显示设备在连接PC机使用时具备更好的用户体验，而且在头戴显示设备连接配套设备使用时，能有效降低头戴显示设备功耗，提高系统整体的续航时间。

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的电源管理装置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的电源管理装置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。

Claims (5)

1.一种头戴显示设备的电源管理装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述处理器执行所述存储器中存储的指令，所述指令包括设备类型判断指令和电源控制指令；

所述设备类型判断指令用于，在所述头戴显示设备与外部设备建立USB连接之后，根据所述头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断所述外部设备为PC机或配套设备；

所述电源控制指令用于，若判断所述外部设备为PC机，则为所述头戴显示设备一直供电，控制所述头戴显示设备保持在工作模式；若判断所述外部设备为配套设备，则为所述头戴显示设备间歇性供电，控制所述头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换；

USB-HID协议中包含一数据结构，所述数据结构中包含有一用于指示设备类型的标志位，所述标志位默认值为0；所述配套设备中集成的USB-HID协议中包含的所述数据结构中的所述标志位的值被配置为1；

所述设备类型判断指令，具体用于：

在所述头戴显示设备与所述外部设备建立USB连接之后，向所述外部设备发送查询设备类型的请求；接收所述外部设备根据所述查询请求返回的所述数据结构；检验所述数据结构中用于指示设备类型的标志位的值，当所述标志位的值为0时，判断所述外部设备为PC机；当所述标志位的值为1时，判断所述外部设备为配套设备。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述头戴显示设备上设置有距离传感器，用于监测所述头戴显示设备与用户头部之间的距离；所述存储器中存储的指令还包括佩戴状态判断指令；

所述佩戴状态判断指令用于，根据所述距离传感器监测到的所述头戴显示设备与用户头部之间的距离，若该距离小于预设的阈值，则判断所述头戴显示设备被用户佩戴；若该距离不小于预设的阈值，则判断所述头戴显示设备未被用户佩戴；

所述电源控制指令中为所述头戴显示设备间歇性供电，控制所述头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换，具体用于：

若所述佩戴状态判断指令判断所述头戴显示设备被用户佩戴，则为所述头戴显示设备供电，控制所述头戴显示设备由休眠模式切换为工作模式；

若所述佩戴状态判断指令判断所述头戴显示设备未被用户佩戴，则停止为所述头戴显示设备供电，控制所述头戴显示设备由工作模式切换为休眠模式。

3.一种头戴显示设备，其特征在于，包括距离传感器以及如权利要求1-2任一项所述的头戴显示设备的电源管理装置；所述距离传感器与用户头部之间的距离在所述头戴显示设备被用户佩戴时小于预设的阈值。

4.一种头戴显示设备的电源管理方法，其特征在于，包括：

将所述头戴显示设备与外部设备建立USB连接，根据所述头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断所述外部设备为PC机或配套设备；

若判断所述外部设备为PC机，则为所述头戴显示设备一直供电，控制所述头戴显示设备保持在工作模式；

若判断所述外部设备为配套设备，则为所述头戴显示设备间歇性供电，控制所述头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换；

所述根据所述头戴显示设备与所述外部设备之间的通信协议，判断所述外部设备为PC机或配套设备包括：

将所述配套设备中集成的USB-HID协议中包含的用于指示外部设备类型的数据结构中的标志位的值配置为1，该标志位默认值为0；

向所述外部设备发送查询设备类型的请求；

接收所述外部设备根据所述查询请求返回的所述数据结构；

检验所述数据结构中用于指示设备类型的标志位的值，当所述标志位的值为0时，判断所述外部设备为PC机；当所述标志位的值为1时，判断所述外部设备为配套设备。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述头戴显示设备上设置距离传感器，监测所述头戴显示设备与用户头部之间的距离；若该距离小于预设的阈值，则判断所述头戴显示设备被用户佩戴；若该距离不小于预设的阈值，则判断所述头戴显示设备未被用户佩戴；

所述为所述头戴显示设备间歇性供电，控制所述头戴显示设备在休眠模式和工作模式之间切换包括：

若根据所述距离传感器监测的所述头戴显示设备与用户头部之间的距离判断所述头戴显示设备被用户佩戴，则为所述头戴显示设备供电，控制所述头戴显示设备由休眠模式切换为工作模式；

若根据所述距离传感器监测的所述头戴显示设备与用户头部之间的距离判断所述头戴显示设备未被用户佩戴，则停止为所述头戴显示设备供电，控制所述头戴显示设备由工作模式切换为休眠模式。