CN107924251B - 降低触摸屏设备功耗的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明使得用户能够使用低功耗的便携式设备，因为当不使用该设备时，触摸子系统消耗较少的功率。该设备能够比传统设备更长时间的持续播放视频。该设备的电池利用率和功耗以及触摸子系统的功耗最佳。本发明中，当应用控制整个显示区域时，可以降低功耗。该设备提供额外的视频播放时间。

Description

降低触摸屏设备功耗的方法及设备

技术领域

本发明通常涉及降低触摸屏设备的功耗。具体来说，涉及到基于前台用户界面控件的触控子系统的动态功率控制。

背景技术

本发明适用于具有显示屏和触摸屏的设备，例如电子便携式设备或通信设备。

传统触摸屏设备的问题在于，当在显示屏或触摸屏上没有控件以引导用户在何处以及如何触摸待使用的特定区域或激活特定功能时，触摸屏上存在不必要的功耗而造成浪费。在这种情况下，很大程度上不需要触摸感测。

有一些技术可以降低触摸屏设备的功耗。例如，能够将功率模式切换为低功率状态的预触摸IC。但是，这些直接被触摸屏的控制器IC控制，即，所述控制器一般基于固件中的空闲超时设置决定触摸屏何时进入挂起状态。因此，触摸屏上运行的应用没有起任何作用。

现有技术中的问题在于固件中的控制器决定了挂起状态(空闲超时)之间的时间间隔。然而，正在使用触摸屏并正在显示的运行中的应用无法决定这些方面。因此，例如，诸如书本阅读器等的应用不能使用由控制器支持的低功率状态。每当用户进行触摸时，触摸功率达到最大。

US 20100265209涉及确定触摸屏内可进行用户输入的区域。为了降低触摸屏设备的功耗，仅在所述确定的可进行用户输入的区域内激活用于感测用户输入的触摸检测。

US 20060284857描述了一种触摸屏设备中的功率节省功能，使诸如便携式设备中的电池等的功率利用更加高效。触摸屏设备可以包括采样单元，用于将输入数字化到触摸屏。监测电池电平的电池电平监测单元以及基于所述电池电平监测单元监测的电池电平来控制采样单元的采样率的采样率控制器均具有省电功能。

WO 2009071123涉及确定触摸屏内可进行用户输入的区域。为了降低触摸屏设备的功耗，仅在所述确定的可进行用户输入的区域内激活用于感测用户输入的触摸检测。

EP 2556424描述了触摸屏设备和减少其功耗的方法的实施例。当在所述触摸屏上检测到用户交互时，所述触摸屏的触摸感测能力被激活。当没有检测到用户交互时，所述触摸屏的触摸感测能力被去激活。在一些实施例中，该设备包括用于感测运动或振动的触摸事件检测器，并且处理电路至少部分地基于来自所述触摸事件检测器的输入来激活或去激活所述触摸屏的触摸感测能力。

发明内容

本发明使得用户能够使用低功耗的便携式设备，因为当不使用该设备时，触摸子系统消耗较少的功率。该设备能够比传统设备更长时间的持续播放视频。该设备的电池利用率和功耗以及触摸子系统的功耗最佳。本发明中，当应用控制整个显示区域时，可以降低功耗。该设备提供额外的视频播放时间。

本发明的操作基于以下事实：如果显示屏上没有控件，则触摸功率可以被置于低功率模式以节省功耗。正在运行的应用可以请求和设置功率状态，并且只有在需要时才会增加触摸功率，而不是一旦检测到触摸就增加。例如，如果检测到用户手势，且所述应用和控制器处于低功率状态或模式，则并不会恢复正常功率。相反，将所述手势通知给所述应用，并且所述应用和控制器继续工作在低功耗模式。

本发明的主要目的是消除上述缺点并提供一种降低触摸屏设备功耗的方法，其中，所述方法包括以下步骤：检测用户交互显示屏上的应用中是否存在控件，在第一触摸事件中将用户交互控件显示在触摸屏上，并且改变触摸屏的功率电平，使得所述功率电平最佳以仅检测触摸事件。

本发明的另一个主要目的是提供一种通过触摸事件降低功耗的设备，包括：用于显示一个或多个应用的一个或多个显示屏，与所述应用相关的一个或多个用户控件，用于接收和处理一个或多个触摸事件的一个或多个触摸屏，用于检测用户交互显示屏上的应用中是否存在控件的检测装置，以及用于改变触摸屏的功率电平的功率控制装置。

附图说明

该详细描述是参考附图描述的。在附图中，参考编号最左边的数字表示所述参考编号在该附图中首次出现。所有附图使用相同数字指代相同特性和组件。

图1表示本发明便携式设备的一示例实施例的概述；

图2示出了本发明一示例实施例中用户与正在运行的应用进行交互所使用的控件；

图3描绘了应用控制整个显示屏的示例；

图4描绘了典型的系统初始化步骤的流程图；

图5描述了本发明一示例实施例中的方法的步骤；

图6示出了一示例实施例中涉及的将触摸子系统置于正常功率模式的典型请求的步骤；

图7描述了本发明实施例中系统基于系统事件或除触摸之外的任何用户输入触发触摸子系统的正常功率模式的过程；

图8示出了一示例实施例中触摸子系统检测到触摸并将其模式切换为正常模式的流程；

图9示出了描绘本发明核心功能的基本流程图；

图10示出了描绘本发明核心结构的基本系统图。

附图说明

以下讨论大致简要地描述了可以实现本发明各个实施例的合适的计算环境。计算机可执行机制的一般语境描述了各个方面和实施例，例如，由诸如移动电话，个人数字助理，蜂窝设备，平板电脑等的手持设备执行的例程。可以用其它系统配置来实践本文中描述的实施例，其中，所述系统配置包括因特网设备，手持设备，多处理器系统，基于微处理器的或可编程的消费电子产品，网络PC，微型计算机，大型计算机等。各个实施例可以体现在被特别编程的专用计算机或数据处理器中，该专用计算机或数据处理器用于执行以下详细说明的一个或多个计算机可执行机制。

现在将参照附图描述各个示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式呈现，并且不应被理解为限制于本文所列举的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加周密和完整，以向本领域技术人员充分传达其保护范围。在附图中示出的特定示例性实施例的详细描述中使用的术语并不构成限制。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

该说明书可以指若干位置上的“一个”或“一些”实施例。这并不一定意味着每个这样的参考表示相同的实施例，或者该特性仅适用于单个实施例。也可以组合不同实施例的各自的特性以提供其它实施例。

除非另有明确说明，本文使用的单数形式“一个”和“所述”包括复数含义。应进一步理解，本说明书中使用的术语“包括”用于说明存在所述特性、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其它特性、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。应当理解，当元件被“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。此外，本文所使用的“连接”或“耦合”可以包括无线连接或耦合。本文使用的术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有的组合和安排。

除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同。还将进一步理解，除非另有明确说明，常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域背景下的含义一致的意义，并且不会以理想化或过于形式化的方式解释。

图中描绘了仅显示一些元件和功能实体的简化结构，这些元件和功能实体都是逻辑单元，其实现方式可能与所示的不同。所示的连接是逻辑连接，并且实际物理连接可能不同。对于本领域技术人员显而易见的是，该结构还可以包括其它功能和结构。应当理解，通信中使用的功能、结构、元件和协议与本发明无关。因此，这里不必在详细讨论。

此外，图中描述和描绘的所有逻辑单元包括所述单元运行所需的软件和/或硬件组件。此外，每个单元本身可以包括一个或多个组件，这是隐含地理解的。这些组件可以可操作地彼此耦合，并且用于相互通信以执行所述单元的功能。

在一示例实施例中，运行中的应用可以以全屏模式控制整个显示屏。在此模式下，只有该在前台运行的应用才会响应触摸屏。例如，在基于触摸的便携式视频播放器上播放视频时，界面上的控件通常在超过一段时间后消失，然后在整个屏幕上仅出现视频。由于用户界面上没有控件，因此第一次触摸使得控件出现在界面上。当界面上没有控件时，触摸屏上的触摸事件发生在何处没有任何意义，因为不管在哪个位置显示隐藏控件，任何位置的任何触摸都会导致相同的结果。因此，此时，可以降低触摸屏的功率，以节省功率，使其达到可以不考虑位置和多点触摸而检测到触摸的水平。因此，可以在不降低功能性的情况下降低功率。此功能适用于将控件隐藏在界面上的任何应用。

图1表示本发明便携式设备的一示例实施例的概述。该图主要应用于所述便携式设备的显示屏(1)和触摸屏(4)。在本实施例中，所述触摸屏(4)在所述显示面板(4)的上面。所述显示屏(1)上显示正在运行的应用，并显示用于用户交互的控件。

图2示出了本发明一示例实施例中用户与正在运行的应用进行交互所使用的控件。前台应用处理所述显示屏(1)上显示的控件。

图3描绘了应用控制整个显示屏(1)的示例。在这些情况下，仅前台应用会通过触摸屏(4)对任何用户输入做出反应。例如，在便携式设备上呈现的大多数视频播放器上，在某个预先决定或设定的时间段甚至事件之后，所述控件被自动隐藏。当以这种方式隐藏控件时，下一个触摸手势会被认为是将控件从后台带到前台的触摸事件。因此，当所述设备处于图3所示的状态中时，下一个触摸手势仅需将控件带到前台，并且触摸子系统不需要保持在正常功率模式下运行。在正常功率模式下，消耗功率以支持多种手势，并使触摸屏足够灵敏以检测此时不需要的多次触摸。对于这种情况，只需要所述应用能够决定是使用所有基于触摸的事件，特定的触摸事件还是任意触摸事件。

图4描绘了典型的系统初始化步骤的流程图。步骤101中，当系统在读取底层硬件的能力时，该过程随着系统启动而开始。为此，系统调用操作系统特定接口。为了获得触摸子系统能力，驱动程序通过触摸屏和主机处理器或主板建立的通信通道读取所需的信息。例如，在一示例实施例中，I2C协议可以用于与触摸控制器的通信，以获得降低功率和支持低功率手势的能力。

在另一示例实施例中，如步骤102所述，该配置也可以配置在设备驱动程序中。在这种情况下，驱动程序不会与硬件或固件通信以获得所述能力，并且在步骤103中直接处理触摸能力。从步骤104可以看出，在固件或硬件级别的系统启动期间或每次在系统需要时，可以读取一次该信息。这取决于实现方式和优化方式。

图5描述了本发明一示例实施例中的方法的步骤。步骤201中，当应用运行在具有控件的正常模式下时，在一示例实施例中，在全屏模式下时，所述过程启动。在另一实施例中，所述应用也可以不占据整个显示屏，即可能不是全屏模式。然后，在步骤202中，所述应用将其状态从正常工作模式切换为不具有任何用户界面控件的全屏模式。在这种状态下，所述应用可以在步骤203中调用系统级API来配置触摸屏，使其进入低功率状态并支持低功率模式支持的一个或多个手势。也可以只支持触摸，其中，所述触摸包括但不限于单点、多点触摸，滑动和点击触摸。系统将验证应用请求，并将其传递到下层，即暴露的OS界面。

触摸驱动程序将创建请求包并将其传输到硬件。经过处理后，触摸驱动程序将结果提供给上层，应用将相应地获得其请求的响应。在一示例实施例中，触摸子系统的低功率模式基于所使用的触摸IC。不同的IC厂商使用不同的机制工作在低功率模式下。然后在步骤204中使用这些机制来降低触摸子系统的功率模式。

图6示出了一示例实施例中涉及的将触摸子系统置于正常功率模式的典型请求的步骤。在这种情况下，在一示例实施例中，应用将其状态从不具有任何用户界面控件的全屏模式切换到具有用户界面控件的正常工作模式。在另一实施例中，所述应用不占据整个显示屏。步骤301中，在一示例实施例中，当应用运行在不具有任何控件的全屏模式下时，所述过程启动。步骤302中，在一示例实施例中，所述应用将其状态切换为正常模式，而在另一实施例中，切换为具有控件的全屏模式。

在这种状态下，所述应用可以在步骤303中调用系统级别的API来将触摸屏配置为正常模式。系统将验证应用请求并将其传递到下层，即暴露的OS界面。然后，触摸驱动程序将在步骤304中创建请求包并将其发送到硬件。经过处理后，触摸驱动程序将结果提供给上层，所述应用将获得请求的响应。

图7描述了本发明实施例中系统基于系统事件或除触摸之外的任何用户输入触发触摸子系统的正常功率模式的过程。该过程发生在步骤401中当系统检测到来自另一个应用的请求进入前台或当前运行的应用程序终止时。例如，告警被触发，则设备必须显示告警应用的界面和控件。另一个例子是在蜂窝设备上接收到呼叫。在这种情况下，步骤402中，系统调用暴露的操作系统界面来禁用触摸子系统的低功率模式。然后，步骤403中，触摸驱动程序创建请求包并将其传输到硬件。经过处理之后，触摸驱动程序将结果提供给上层，应用获得请求的响应。

图8示出了一示例实施例中触摸子系统检测到触摸并将其模式切换为正常模式的流程。步骤501中，用户触摸触摸屏以操作正在运行的应用。例如，如果用户想要暂停正在播放的视频，则用户将需要触摸触摸屏来操作视频播放控件，其中，所述视频播放控件初始时是被隐藏的。第一次触摸后，用户将可以访问界面控件，并可以正常操作。

在这种情况下，硬件应通知所述应用。在这种情况下，当用户触摸屏幕时，触摸控制器在步骤502中使用用于通知的中断或轮询机制通知操作系统或驱动程序。驱动程序响应该事件，并在需要时将触摸子系统的模式切换为正常模式。步骤503中，驱动程序将触摸事件通知给系统。步骤504中，系统将该事件发送到前台应用。

图9示出了描绘本发明核心功能的基本流程图。步骤601中，在用于显示当前运行在设备上的应用的显示屏上检测到用户交互控件时，该过程启动。在一示例实施例中，该应用在打开时不覆盖整个显示屏，还可以显示用户交互控件。即使它覆盖了整个屏幕，用户交互控件也是可见的。此后，在另一示例实施例中，在指定的事件或按钮被激活后，应用覆盖整个显示屏和/或隐藏用户控件。在一示例实施例中，第一触摸事件用于通过将控件置于前台来操作正在运行的应用。因此，步骤602中，当第一触摸事件发生时，所述流程进行到在触摸屏上显示用户交互控件。

最后，步骤603中，所述流程结束，通过改变触摸屏的功率电平，使得功率电平最佳而仅检测触摸事件。在一示例实施例中，触摸屏的功率电平的变化包括将功率电平降低到仅支持基本手势的水平。触摸屏的功率电平初始时可以处于正常模式，在所述正常模式下，触摸屏上能够检测触摸的位置，触摸的频率或路径，以及触摸是点击还是滑动。随后，触摸屏的功率电平降低，使得触摸屏上仅可以检测触摸的存在而不是触摸的类型、频率、路径或位置。在一示例实施例中，改变触摸屏的功率电平的步骤依赖于所使用的触摸IC。

在一示例实施例中，操作系统可以在后台接收来自另一应用的到达前台的请求或警报或触发。在这种情况下，首先将该应用带到前台，然后显示用户控件。此时触摸的功率电平应使得可以使用触摸屏访问所述控件。

在一示例实施例中，操作系统可以在后台接收来自另一应用的到达前台的请求或警报或触发。在这种情况下，首先将该应用带到前台，然后显示用户控件。此时触摸的功率电平应使得可以使用触摸屏访问所述控件。

图10示出了描绘本发明核心结构的基本系统图。该结构包括用于显示一个或多个应用的一个或多个显示屏701以及与这些应用相关的一个或多个控件。这些一个或多个显示屏701与用于接收和处理一个或多个触摸事件的一个或多个触摸屏702相连。该结构还包括与显示屏701相连的检测装置703，所述检测装置703用于检测是否存在显示屏701上的应用的用户交互控件。最后，该结构还包括与检测装置703和触摸屏702相连的功率控制装置704，所述功率控制装置704用于改变触摸屏702的功率电平。

在一示例实施例中，显示屏701用于初始显示应用及其用户控件，所述应用可以仅占据显示屏701的一部分。在另一实施例中，显示屏701用于在整个显示屏上显示应用，其中，用户控件被隐藏。

在一示例实施例中，触摸屏702的功率电平初始时处于正常模式，其中，在所述正常模式下，触摸屏702能够检测触摸是点击还是滑动，触摸的位置以及触摸的频率或路径。在一示例实施例中，功率控制装置704用于将触摸屏的功率电平降低到仅支持基本手势的水平，并且在一实施例中，可以使用触摸IC来实现。在这种情况下，触摸屏702仅可以检测触摸的存在，而不是触摸的类型、频率、路径或位置。

在另一实施例中，系统包括接收装置705，用于接收来自另一应用的到达显示屏前台的请求。

如本领域技术人员将了解，本发明可实施为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可以采取完全的硬件实施例的形式、软件实施例的形式或结合了软件和硬件方面的实施例的形式，其中，所有的形式这里通常都可称作“电路”或“模块”。此外，本发明可以呈计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，所述计算机可用存储介质具有实施于所述介质中的计算机可用程序代码。

此外，上文参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图说明和/或方框图部分地描述了本发明。

应理解，可以通过计算机程序指令实施流程图说明和/或方框图中的每个方框以及流程图说明和/或方框图中的方框的组合。可以将这些计算机程序指令提供到通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施在流程图和/或方框图的方框中指定的功能/动作的装置。

指令也可以存储在计算机可读存储器中，其可引导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式发挥功能，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生制品，包含实施流程图和/或方框图的方框中指定的功能/动作的指令装置。

还可以将指令加载到计算机或诸如扫描仪/检查扫描仪等的其它可编程数据处理装置，使得在所述计算机或其它可编程装置上执行一系列操作步骤，从而生成计算机实现过程，使得在所述计算机或其它可编程装置上执行的指令实现所述流程图和/或方框图的一个或多个方框所指定的功能/动作。

图1至图4的流程图和示意图示出了用户与手持设备之间与时间相关的交互方法，系统和计算机程序产品的一些实施例的架构、功能和操作。就此而言，每个方框可以表示模块、区段或代码部分，其包括实施指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。应还注意，在其它实施方案中，方框中提出的功能可不按图中提出的次序进行。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个方框实际上可大体同时执行，或所述方框有时可能以相反次序执行。

在附图和说明书中，已经公开了本发明的示例性实施例。虽然使用的特定术语，但是它们仅以通用和描述性意义来使用，而没有限制的目的，本发明的范围由所附权利要求书定义。

Claims (24)

1.一种降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在显示屏上显示正在运行的应用，所述显示的应用上包括与所述应用相关的用户交互控件；

经过设定时间或事件之后，在所述显示屏上显示所述应用但不显示所述用户交互控件，并且改变触摸屏的功率电平，使所述触摸屏进入低功耗模式；

在触摸屏上检测到第一触摸事件，在显示屏显示所述用户交互控件；

其中，在所述低功耗模式下，使得所述触摸屏仅检测触摸是否存在而不是触摸的类型、频率、路径或位置。

2.根据权利要求1所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，改变触摸屏的功率电平的步骤包括：将所述触摸屏的功率电平降低到使所述触摸屏进入低功耗模式的功率电平。

3.根据权利要求1或2所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，改变触摸屏的功率电平的步骤依赖于所使用的触摸IC。

4.根据权利要求1所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，所述显示屏上的应用不覆盖整个显示屏。

5.根据权利要求4所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，之后所述应用覆盖整个显示屏。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，所述触摸屏的功率电平初始处于正常模式。

7.根据权利要求6所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，正常模式下的功率电平能够检测触摸是点击还是滑动。

8.根据权利要求7所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，正常模式下的功率电平能够检测触摸的位置。

9.根据权利要求7或8所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，正常模式下的功率电平能够检测触摸的频率或者路径。

10.根据权利要求1或2所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，所述触摸屏的功率电平降低，使得所述触摸屏上仅可以检测触摸是否存在而不是触摸的类型、频率、路径或位置。

11.根据权利要求1所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，包括以下步骤：在改变所述触摸屏的功率电平的步骤之前，接收来自另一个应用的到达所述显示屏前台的请求，使得所述功率电平最佳以仅检测触摸事件。

12.根据权利要求1所述的降低触摸屏设备功耗的方法，其特征在于，所述第一触摸事件用于操作正在运行的应用。

13.一种通过触摸事件降低功耗的设备，其特征在于，包括：

显示屏，用于显示一个或多个正在运行的应用和与所述应用相关的一个或多个用户控件；

触摸屏，用于接收和处理一个或多个触摸事件；

检测装置，用于检测用户交互显示屏上的应用中是否存在控件；

功率控制装置，用于改变触摸屏的功率电平，以使得所述触摸屏进入低功耗模式，仅检测触摸是否存在而不是触摸的类型、频率、路径或位置；

其中，经过设定时间或事件之后，所述显示屏显示所述应用但不显示所述用户交互控件；在所述触摸屏进入低功耗模式后，触摸屏检测到第一触摸事件，显示屏显示所述用户交互控件。

14.根据权利要求13所述的降低功耗的设备，其特征在于，所述功率控制装置用于将所述触摸屏的功率电平降低到使所述触摸屏进入低功耗模式的电平。

15.根据权利要求13或14所述的降低功耗的设备，其特征在于，所述功率控制装置用于通过接入触摸IC来降低所述触摸屏的功率电平。

16.根据权利要求13所述的降低功耗的设备，其特征在于，所述显示屏用于初始地显示具有用户控件的应用，并且用于仅仅利用所述显示屏的一部分显示所述应用。

17.根据权利要求16所述的降低功耗的设备，其特征在于，所述显示屏用于将所述应用显示在整个显示屏上，并且用于隐藏所述用户控件。

18.根据权利要求13所述的降低功耗的设备，其特征在于，所述触摸屏的功率电平初始处于正常模式。

19.根据权利要求18所述的降低功耗的设备，其特征在于，正常模式下的功率电平能够检测触摸是点击还是滑动。

20.根据权利要求18所述的降低功耗的设备，其特征在于，正常模式下的功率电平能够检测触摸的位置。

21.根据权利要求19或20所述的降低功耗的设备，其特征在于，正常模式下的功率电平能够检测触摸的频率或路径。

22.根据权利要求13或14所述的降低功耗的设备，其特征在于，所述功率控制装置用于改变所述触摸屏的功率电平，使得所述触摸屏上仅可以检测触摸是否存在而不是触摸的类型、频率、路径或位置。

23.根据权利要求13所述的降低功耗的设备，其特征在于，包括：接收装置，用于接收来自另一个应用的到达所述显示屏前台的请求。

24.根据权利要求13所述的降低功耗的设备，其特征在于，所述第一触摸事件用于操作正在运行的应用。

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