CN113568495B - 一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法 - Google Patents

一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113568495B
CN113568495B CN202110707106.5A CN202110707106A CN113568495B CN 113568495 B CN113568495 B CN 113568495B CN 202110707106 A CN202110707106 A CN 202110707106A CN 113568495 B CN113568495 B CN 113568495B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
reference value
monitoring reference
data
monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110707106.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113568495A (zh
Inventor
杜洪洋
张金磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Songhao Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Hefei Songhao Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Songhao Electronic Technology Co ltd filed Critical Hefei Songhao Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202110707106.5A priority Critical patent/CN113568495B/zh
Publication of CN113568495A publication Critical patent/CN113568495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113568495B publication Critical patent/CN113568495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3231—Monitoring the presence, absence or movement of users
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3237—Power saving characterised by the action undertaken by disabling clock generation or distribution
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3243—Power saving in microcontroller unit
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法，包括以下步骤：S1、TP对每个被检测通道进行一帧扫描，将扫描的数据缓存下来，作为监测基准值；S2、判断是否为多帧无人机交互，如果是进入到硬件Monitor模式；关闭cpu和各个硬件模块时钟，仅保留计时时钟；S3、硬件内部判定单个通道的数据与监测基准值的差值为数据抖动值，判断数据抖动值是否大于cpu提前配置的唤醒阈值，当大于时，进入步骤S4，否则进入步骤S1；S4、认为单个通道检测到了人机交互事件，内部计数器会自动加1；S5、判断计数器的计数值是否大于CPU提前设定的唤醒通道阈值。本发明在确保功耗损失很低的情况下，也能精确的检测到人机交互事件，唤醒系统。

Description

一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法
技术领域
本发明属于人机交互的技术领域，尤其涉及一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法。
背景技术
随着智能手机及智能穿戴式电子产品的发展与普及，人们的生活与这些移动终端电子产品的联系也越来越紧密，比如一块最新的智能手表，不再仅提供显示时间功能，还支持通话、定位及血压监测等功能。由于它们在生活中的重要性不断上升，因此对其待机时长的需要也越来越高。
在一些智能电子产品系统的研发过程中，由于没有充分考虑低功耗的应用场景，导致系统功耗较大，使用时间十分有限。同时，当系统处于待机状态时，是不用进行人机交互事件检测的，此时若系统仍处于正常工作状态，会增加很多不必要的功耗。譬如现在流行的无线蓝牙耳机，在没有检测到耳机入耳时，它应当处于低功耗状态，当检测到有入耳后，才会进入工作模式。
在正常工作场景下，系统内的cpu与硬件时钟均处于开启状态，内部的数字逻辑电路都会随着时钟不停翻转，系统的整体功耗会很大。在一些移动终端产品特别是穿戴产品上，系统可能长时间处于待机状态，无需进行人机交互，这时候若不进行相关低功耗的设计，则会白白损失掉很多功耗，减少产品的使用与待机时间，影响客户的使用体验。
正常应用情况下，长时间无法监测到人机交互事件时，系统都会关闭cpu与硬件的时钟，进入低功耗状态。但是当系统处于低功耗模式时，若有人机交互事件产生，还需要有机制可以将系统从低功耗模式中唤醒，保证可以及时响应交互事件。
如图1-2所示，目前已有的方法是Software_Monitor_Mode。Software_Monitor_Mode的主要设计思路为：长时间无法监测到人机交互事件时，系统都会关闭cpu与硬件模块时钟，进入低功耗状态。在系统的低功耗模式下，虽然cpu和硬件模块的时钟均会关闭，但是还是会保留一个32K慢速时钟。慢速时钟主的主要作用是进行计数，当计数到阈值时，则会产生唤醒事件，该唤醒事件会重新打开cpu与硬件的时钟，并唤醒cpu，cpu被唤醒之后则开始检测是否有人机交互事件，若检测到人机交互事件，则进行正常的响应；若未检测到人机交互事件，则再次进入低功耗模式，继续重复上述操作。
Software_Monitor_Mode本质是通过计时器定时的唤醒系统，再通过cpu检测来判断当前是否有人机交互事件，因此即使当前没有产生人机交互事件，cpu也会被唤醒并进行工作。从这方面来说，Software_Monitor_Mode的功耗会依然较大。而对于一些人机交互事件，若它们产生的节点与Software_Monitor_Mode唤醒系统的节点错过，则可能导致系统在低功耗模式下无法正常响应。为了尽可能的降低这种现象的发生，Software_Monitor_Mode下唤醒cpu的频率可能需要比较高，但这样会增加更多的功耗，二者相悖。
发明内容
为了解决再能精确的检测到人机交互事件唤醒系统的前提下怎么保证系统的低功耗，为此，本发明提出了一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法，具体方案如下：
一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法，包括以下步骤：
S1、TP对每个被检测通道进行一帧扫描，将扫描的数据缓存下来，作为监测基准值；
S2、判断是否为多帧无人机交互，如果是进入到硬件Monitor模式；
S3、关闭cpu和各个硬件模块时钟，仅保留计时时钟，整个系统进入低功耗模式；
S4、当计时时钟计数到阈值，打开TP时钟，TP开始进行检测；
S5、硬件内部判定单个通道的数据与监测基准值的差值为数据抖动值，判断数据抖动值是否大于cpu提前配置的唤醒阈值，当大于时，进入步骤S4，否则进入步骤S1；
S6、认为单个通道检测到了人机交互事件，内部计数器会自动加1；
S7、判断计数器的计数值是否大于CPU提前设定的唤醒通道阈值，当大于时，则认为符合唤醒系统的条件，此时会打开cpu时钟，并唤醒cpu进一步运行程序，当小于时，清空TP内部缓存数据，并进入步骤S3。
具体地说，步骤S1还包括对监测基准值的更新，所述检测基准值的更新包括原值更新和步进更新。
具体地说，对于原值更新，在Hardware_Monitor_Mode下，每一帧扫描完成后，都会将每个通道的数据更新为最新的监测基准值。
具体地说，对于步进更新，在Hardware_Monitor_Mode下，每一帧扫描开始前，会对提前设置满足更新条件的监测阈值，以及更新的步进值，步进更新的方式如下：当一帧缓存数据减去监测基准值的差值大于监测阈值时，将监测基准值与步进值的和当做最新的监测基准值并存储下来；当监测基准值减去缓存数据的差值大于监测阈值时，将监测基准值减去步进值的差值当做最新的监测基准值。
具体地说，对于步进更新，在Hardware_Monitor_Mode下，每一帧扫描开始前，会对提前设置满足更新条件的监测阈值，以及更新的步进值，步进更新的方式如下：当一帧缓存数据大于监测基准值，且缓存数据减去监测基准值的差值小于监测阈值时，将监测基准值与步进值的和当做最新的监测基准值并存储下来；当一帧缓存数据小于监测基准值，且监测基准值减去缓存数据的差值小于监测阈值时，将监测基准值减去步进值的差值当做最新的监测基准值并存储下来。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过系统内的TP IC判断当前系统是否处于空闲状态，若处于空闲状态则控制系统进入低功耗模式；当系统处于低功耗模式时，若产生人机交互的事件，可通过TPIC的Hardware_Monitor_Mode机制，将系统从低功耗模式中唤醒至正常工作状态；为保证在Hardware_Monitor_Mode下功耗足够低且可以灵敏准确的检测到外部的人机交互事件，TPIC会自动更新内部唤醒机制所需的缓存数据。
(2)本发明使用Hardware_Monitor_Mode来代替Software_Monitor_Mode，从而确保系统在待机状态下可以一直处于低功耗模式，同时不用唤醒cpu，而是通过内部的硬件模块来检测外部人机交互事件。在确保功耗损失很低的情况下，也能精确的检测到人机交互事件，唤醒系统。
附图说明
图1为现有技术中software_Monitor_Mode时序图。
图2为现有技术中software_Monitor_Mode的流程图。
图3为本发明中Hardware_Monitor_Mode时序图。
图4为本发明中Hardware_Monitor_Mode的流程图。
具体实施方式
如图3-4所示，一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法，包括以下步骤：
S1、TP对每个被检测通道进行一帧扫描，将扫描的数据缓存下来，作为监测基准值；
具体地说，硬件支持自动对监测基准值做更新，监测基准值的更新主要类型有两种：原值更新与步进更新。对于原值更新，在Hardware_Monitor_Mode下，每一帧扫描完成后，都会将每个通道的数据更新为最新的监测基准值；对于步进更新，在Hardware_Monitor_Mode下，每一帧扫描开始前，会对提前设置满足更新条件的监测阈值，以及更新的步进值。步进更新的更新方式有两种，设计时可以按照任意一种思路进行：
1)当一帧缓存数据减去监测基准值的差值大于监测阈值时，将监测基准值与步进值的和当做最新的监测基准值并存储下来；当监测基准值减去缓存数据的差值大于监测阈值时，将监测基准值减去步进值的差值当做最新的监测基准值。
2)当一帧缓存数据大于监测基准值，且缓存数据减去监测基准值的差值小于监测阈值时，将监测基准值与步进值的和当做最新的监测基准值并存储下来；当一帧缓存数据小于监测基准值，且监测基准值减去缓存数据的差值小于监测阈值时，将监测基准值减去步进值的差值当做最新的监测基准值并存储下来；
监测基准值的更新，主要是为了确保Hardware_Monitor_Mode下，可以克服环境剧烈突变的场景，确保精准检测到交互事件。
S2、判断是否为多帧无人机交互，如果是进入到硬件Monitor模式；
S3、关闭cpu和各个硬件模块时钟，仅保留计时时钟，整个系统进入低功耗模式，所述计时时钟在该方案中为慢速时钟32K。
S4、当计时时钟计数到阈值，打开TP时钟，TP开始进行检测；
S5、硬件内部判定单个通道的数据与监测基准值的差值为数据抖动值，判断数据抖动值是否大于cpu提前配置的唤醒阈值，当大于时，进入步骤S4，否则进入步骤S1；
S6、认为单个通道检测到了人机交互事件，内部计数器会自动加1；
S7、判断计数器的计数值是否大于CPU提前设定的唤醒通道阈值，当大于时，则认为符合唤醒系统的条件，此时会打开cpu时钟，并唤醒cpu进一步运行程序，当小于时，清空TP内部缓存数据，并进入步骤S3。
整个流程中，cpu的时钟是关闭的，cpu处于停止工作状态，仅有部分硬件模块在工作，这可以省下很大一部分的功耗。
本发明是利用系统内部的TP IC对系统进行实时检测，若在阈值时间内没有检测到人机交互事件，则判定当前系统处于待机状态，此时TP IC发出控制信号，系统通过关闭cpu与硬件的主时钟，进入低功耗模式。系统处于低功耗模式时，cpu和其它模块的时钟均是关闭的，仅打开一个32K慢速时钟进行计数。此慢速时钟搭配TP IC的Hardware_Monitor_Mode，在系统的低功耗模式下亦进行实时检测，当产生人机交互事件时，立刻将系统从低功耗模式下唤醒至正常工作模式。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、TP对每个被检测通道进行一帧扫描，将扫描的数据缓存下来，作为监测基准值；
S2、判断是否为多帧无人机交互，如果是进入到硬件Monitor模式；
S3、关闭 cpu 和各个硬件模块时钟，仅保留计时时钟，整个系统进入低功耗模式；
S4、当计时时钟计数到阈值，打开TP时钟，TP开始进行检测；
S5、硬件内部判定单个通道的数据与监测基准值的差值为数据抖动值，判断数据抖动值是否大于cpu提前配置的唤醒阈值，当大于时，进入步骤S4，否则进入步骤S1；
S6、认为单个通道检测到了人机交互事件，内部计数器会自动加1；
S7、判断计数器的计数值是否大于CPU提前设定的唤醒通道阈值，当大于时，则认为符合唤醒系统的条件，此时会打开 cpu 时钟，并唤醒cpu 进一步运行程序，当小于时，清空TP内部缓存数据，并进入步骤S3；
步骤S1还包括对监测基准值的更新，所述检测基准值的更新包括原值更新和步进更新；
对于原值更新，在Hardware_Monitor_Mode下，每一帧扫描完成后，都会将每个通道的数据更新为最新的监测基准值；
所述步进更新存在两种更新方式：
步进更新更新方式一为，在 Hardware_Monitor_Mode 下，每一帧扫描开始前，会对提前设置满足更新条件的监测阈值，以及更新的步进值，步进更新的方式如下：当一帧缓存数据减去监测基准值的差值大于监测阈值时，将监测基准值与步进值的和当做最新的监测基准值并存储下来；当监测基准值减去缓存数据的差值大于监测阈值时，将监测基准值减去步进值的差值当做最新的监测基准值；
步进更新更新方式二为：当一帧缓存数据大于监测基准值，且缓存数据减去监测基准值的差值小于监测阈值时，将监测基准值与步进值的和当做最新的监测基准值并存储下来；当一帧缓存数据小于监测基准值，且监测基准值减去缓存数据的差值小于监测阈值时，将监测基准值减去步进值的差值当做最新的监测基准值并存储下来。
CN202110707106.5A 2021-06-24 2021-06-24 一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法 Active CN113568495B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110707106.5A CN113568495B (zh) 2021-06-24 2021-06-24 一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110707106.5A CN113568495B (zh) 2021-06-24 2021-06-24 一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113568495A CN113568495A (zh) 2021-10-29
CN113568495B true CN113568495B (zh) 2023-06-16

Family

ID=78162704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110707106.5A Active CN113568495B (zh) 2021-06-24 2021-06-24 一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113568495B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104166542B (zh) * 2013-05-17 2018-01-05 腾讯科技（深圳）有限公司 检测应用耗电的方法和装置
CN109062621A (zh) * 2018-08-03 2018-12-21 珠海市微半导体有限公司 一种唤醒机器人的控制方法及系统
CN111611755A (zh) * 2019-05-28 2020-09-01 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种智能互感器及其低功耗工作方式的设计方法
US11567527B2 (en) * 2019-07-23 2023-01-31 Texas Instruments Incorporated Preemptive wakeup circuit for wakeup from low power modes
CN111880674A (zh) * 2020-06-16 2020-11-03 合肥松豪电子科技有限公司 一种应用于触控显示的触控检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113568495A (zh) 2021-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10031575B2 (en) Method and device for waking up MCU chip
CN107809793B (zh) 智能终端的唤醒控制方法及装置
CN103561175B (zh) 一种使用移动终端进行语音唤醒的方法及其装置
CN110493855B (zh) 通信模式控制方法、装置、存储介质及终端
WO2021052413A1 (zh) 节能信号监听时刻的确定方法、配置方法及相关设备
CN106020415B (zh) 智能设备待机状态下的应用控制方法及装置
CN110572868B (zh) 降低电子设备功耗的方法与设备
CN101188719A (zh) 一种电视机智能关机的装置和方法
CN110032266B (zh) 信息处理方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质
WO2014180329A1 (zh) 一种调整智能终端唤醒频率的方法及装置
CN108541013A (zh) 信息处理方法、装置、移动终端和计算机可读存储介质
CN110268754A (zh) 一种调整唤醒频率的方法、智能设备以及存储介质
CN104219746B (zh) 一种自主调整唤醒时间的方法、装置及终端
WO2016045525A1 (zh) 终端状态的处理方法及装置
CN110543333B (zh) 针对处理器的休眠处理方法、装置、移动终端和存储介质
CN113568495B (zh) 一种实时响应人机交互事件的低功耗设计方法
CN103024150A (zh) 一种唤醒语音助手的方法
CN114430542A (zh) 一种节能方法及终端设备
CN117079372A (zh) 一种智能门锁控制方法、计算机设备及可读存储介质
CN109992309A (zh) 应用程序处理方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质
CN108184029B (zh) 一种闹钟提醒方法和移动终端
CN116132740A (zh) 观影设备节能方法、装置、观影设备及可读存储介质
CN113132535B (zh) 一种屏幕状态控制方法、装置、存储介质及移动终端
CN114909059A (zh) 车窗控制方法、装置、车身控制器、车辆和介质
CN110046033A (zh) 应用程序处理方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant