TWI818305B - 頭戴式顯示裝置及其電源管理方法 - Google Patents
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Abstract
一種頭戴式顯示裝置及其電源管理方法被提出。頭戴式顯示裝置包括主機部以及電源輸入部。電源輸入部可拆卸式連接至電源裝置以及電子裝置。電源輸入部根據電源裝置的供應電壓值以產生第一輸入信號，根據電子裝置發送的供電資訊來產生第二輸入信號。主機部根據第一輸入信號以及第二輸入信號來進入省電模式或執行開機動作。
Description
本發明是有關於一種頭戴式顯示裝置及其電源管理方法，且特別是有關於一種可避免因電力不足而發生不正常關機的頭戴式顯示裝置及其電源管理方法。
現今虛擬實境/擴增實境的頭戴式顯示裝置在硬體設計上的思維，製造商都將處理資料運算的任務轉移至外接的手持式電子裝置上，以達成使用者的頭戴舒適感及輕便性為目標，透過特定線材連接至頭戴顯示裝置讓使用者享受到虛擬實境的效果。在這樣的條件下，頭戴式顯示裝置的供電來源是透過手持式電子裝置的電源輸出能力及/或擴充電源（行動電源）。市面上手持式電子裝置在（On-The-Go）OTG電源的輸出能力無太多明確標示，且在實際測試下常低於應該有的標準數值。當頭戴式顯示裝置的耗電遠大於實際OTG電源所能承受的能力，這樣的組合會讓頭戴式顯示裝置不正常開關機並造成異常耗電，導致頭戴顯示裝置功能失效。
本發明提供一種頭戴式顯示裝置及其電源管理方法，可減低因電力不足而產生不正常關機的可能性。
本發明的頭戴式顯示裝置包括主機部以及電源輸入部。電源輸入部耦接至主機部，可拆卸式連接至電源裝置以及電子裝置。電源輸入部根據電源裝置的供應電壓值以產生第一輸入信號，根據電子裝置發送的供電資訊來產生第二輸入信號。主機部根據第一輸入信號以及第二輸入信號來進入省電模式或執行開機動作。
本發明的頭戴式顯示裝置的電源管理方法，包括：提供電源輸入部以耦接至主機部；提供電源輸入部以可拆卸式連接至電源裝置以及電子裝置；使電源輸入部根據電源裝置的供應電壓值以產生第一輸入信號，根據電子裝置發送的供電資訊來產生第二輸入信號；以及，使主機部根據第一輸入信號以及第二輸入信號來使進入省電模式或執行開機動作。
基於上述，本發明的頭戴式顯示裝置即時的偵測電源裝置以及電子裝置的供電狀態，並在確定電力足夠時才使主機部執行開機動作。在當電力不足時，本實施例的頭戴式顯示裝置進入省電模式，並提示使用者電力不足的狀態。如此一來，頭戴式顯示裝置不會在電力不足的情況下不正常關機，有效降低使用者的誤解，並提升使用的舒適度。
請參照圖1，圖1繪示本發明一實施例的頭戴式顯示裝置的示意圖。頭戴式顯示裝置100包括主機部110以及電源輸入部120。主機部110與電源輸入部120相互耦接。電源輸入部120並用以可拆卸式連接至電源裝置101以及電子裝置102。在本實施例中，電源裝置101可以為任意形式的電源（例如行動電源）。電子裝置102則可以為任意形式的電子裝置，例如行動電話、筆記型電腦等手持式電子裝置。其中電源輸入部120可以設置在纜線CAB中。
在硬體架構上，主機部110包括處理器111、顯示器112、電源管理晶片113以及連接器114。電源輸入部120包括偵測器121、組態通道（configuration channel, CC）控制器122以及連接器123~125。主機部110透過連接器114以與電源輸入部120的連接器123相互耦接。電源輸入部120並可透過連接器124來與電源裝置101可拆卸式的相互連接，透過連接器125來與電子裝置102可拆卸式的相互連接。其中連接器124、125可以為通用序列匯流排（Universal Serial Bus, USB）介面的連接器。在本實施例中，連接器124、125可以為C型（Type C）的USB連接器。處理器111可與顯示器112、電源管理晶片113間分別進行資料DATA3以及DATA4的收發動作。
在電源輸入部120中，當電源裝置101耦接至連接器124時，連接器124可接收電源裝置101所提供的供應電源PWR1，並將供應電源PWR1傳送至偵測器121。偵測器121用以偵測供應電源PWR1的供應電壓值，並根據比較結果來產生第一輸入信號IN1。其中偵測器121在當供應電源PWR1的供應電壓值大於一參考值時設定第一輸入信號IN1為第一邏輯值，並在供應電源PWR1的供應電壓值不大於上述的參考值時清除第一輸入信號IN1為第二邏輯值。第一邏輯值與第二邏輯值不相同，例如，第一邏輯值可以等於邏輯高準位（或邏輯低準位），第二邏輯值則可以等於邏輯低準位（或邏輯高準位）。上述的參考值為一預先設定的數值，並可由設計者根據頭戴式顯示裝置100工作時的耗電狀態進行設置，沒有固定的限制。
在另一方面，當電子裝置102耦接至連接器125時，CC控制器122可透過連接器125接收電子裝置102發送的供電資訊CC。CC控制器122並透過解析供電資訊CC，以判斷出電子裝置102的供電功率是否大於頭戴式顯示裝置100允許開機的最低需求功率。若當電子裝置102的供電功率大於頭戴式顯示裝置100允許開機的最低需求功率時，偵測器121可設定第二輸入信號IN2為第一邏輯值。相對的，在電子裝置102的供電功率不大於最低需求功率時，偵測器121可清除該第二輸入信號為第二邏輯值。
在本實施例中，供電資訊CC可以為電源資料物件（Power Data Object，PDO）的資訊封包。
在另一方面，連接器125並可作為電子裝置102與電源輸入部120間，進行供應電源PWR2以及資料DATA1的傳輸媒介。另外，偵測器121並透過連接器123來與主機部110間進行電源PWR3、資料DATA2、第一輸入信號IN1以及第二輸入信號IN2的傳輸動作。
在主機部110中，電源管理晶片113可透過連接器114來與電源輸入部120間進行電源PWR3的傳輸動作。處理器111可透過連接器114來與電源輸入部120間進行資料DATA2的傳輸動作，並可透過連接器114以接收第一輸入信號IN1以及第二輸入信號IN2。
值得注意的，處理器111可根據第一輸入信號IN1以及第二輸入信號IN2的邏輯值來決定是否執行開機動作。在本發明一實施例中，當第一輸入信號IN1以及第二輸入信號IN2皆為第一邏輯準位時，處理器111可執行開機動作，並在當第一輸入信號IN1以及第二輸入信號IN2的任一為第二邏輯準位時，進入省電模式。
在本發明另一實施例中，處理器111也可在只有第二輸入信號IN2為第一邏輯準位時，即行執行開機動作。其中電源輸入部120中的偵測器121可判斷電子裝置102所提供的供應電源是否大於頭戴式顯示裝置100的最低可運行功率。當電子裝置102所提供的供應電源大於頭戴式顯示裝置100的最低可運行功率時，偵測器121可使第二輸入信號IN2為第一邏輯準位。在這樣的條件下，當處理器111判斷出僅有第二輸入信號IN2為第一邏輯準位時，也可執行開機動作。
附帶一提，當主機部110進入省電模式時，可透過顯示器112產生電力不足的提示訊息，已告知使用者頭戴式顯示裝置100目前無法開機的原因。
在本實施例中，電源輸入部120的偵測器121可即時的偵測外部的電源裝置101以及電子裝置102的供應狀態。並在當電源裝置101以及電子裝置102的供電狀態足以使主機部110進行開機時，才執行開機動作。如此一來，頭戴式顯示裝置100因電力不足而不正常關機的可能可以有效被降低。
請參照圖2，圖2繪示本發明一實施例的頭戴式顯示裝置的工作流程圖。在步驟S210中，第一輸入信號IN1以及第二輸入信號IN2分別被清除為第二邏輯值（L）。接著，在步驟S221中，電源輸入部可持續偵測電源裝置有無被插入，當電源裝置被插入至電源輸入部而相互連接時，則可執行步驟S222。
在步驟S222中，電源輸入部可偵測電源裝置的供應電壓值，並在當供應電壓值大於參考值時，使第一輸入信號IN1被設定為第一邏輯值（H），並在步驟S223使主機端進入省電模式。接著，電源輸入部可偵測電子裝置（手機）有無被插入（步驟S224），若偵測出有手機被插入至電源輸入部而相互連接時，電源輸入部可針對手機的OTG（On-The-Go）電源進行確認，並在偵測出OTG電源大於一臨界值時，可使主機執行開機動作（步驟S226）。
在另一方面，若在電源裝置未被偵測出有插入至電源輸入部時，偵測出手機被插入至電源輸入部時（步驟S231），可執行步驟S232，以確認後續動作中，電源裝置有無被插入至電源輸入部。在當步驟S232中判斷出有電源裝置被插入至電源輸入部時，可透過執行電源裝置的供應電壓值的確認，以及手機的OTG電源的確認，並分別據以設定第一輸入信號IN1以及第二輸入信號IN2為第一邏輯值（H），並執行開機動作（步驟S250）。
若當步驟S232中判斷出無電源裝置被插入至電源輸入部時，電源輸入部可以根據手機所提供的電源資料物件PDO來判斷手機的OTG電源，其中電源資料物件PDO可代表OTG電源的供電功率。並在步驟S242中，判斷電源資料物件PDO是否不小於第一臨界值P
M(W)，若電源資料物件PDO不小於第一臨界值P
M(W)，則執行步驟S243，相對的，若電源資料物件PDO小於第一臨界值P
M(W)，則執行步驟S247以進入省電模式。
在步驟S243中，電源輸入部則進一步判斷電源資料物件PDO是否不小於第二臨界值P
MA(W)。當電源資料物件PDO不小於第二臨界值P
MA(W)時，可執行步驟S244，相對的，當電源資料物件PDO小於第二臨界值P
MA(W)時，可執行步驟S245。
上述的第一臨界值P
M(W)為頭戴式顯示裝置的最低可運行功率，第二臨界值P
MA(W)則為頭戴式顯示裝置允許開機的最低需求功率。
在步驟S244中，電源輸入部可執行手機的OTG電源確認，並據以設定第二輸入信號IN2為第一邏輯值（H），並且，主機部可以在步驟S250中，根據等於第一邏輯值的第二輸入信號IN2以執行開機動作。
在步驟S245中，電源輸入部可進入負載偵測模式，以針對電源資料物件PDO進行進一步判斷，透過電源資料物件PDO有無大於或等於第一臨界值P
M(W)，以再次確認手機的供電資訊。在步驟S246中，當步驟S245判斷的結果表示電源資料物件PDO大於或等於第一臨界值P
M(W)，則執行步驟S250以進行開機動作。當步驟S245判斷的結果表示電源資料物件PDO小於第一臨界值P
M(W)，則執行步驟S232。
以下請參照圖3，圖3繪示本發明實施例的頭戴式顯示裝置的電源管理方法。在步驟S310中，提供電源輸入部以耦接至主機部。在步驟S320中，提供電源輸入部以可拆卸式連接至電源裝置以及電子裝置。並且，在步驟330中，使電源輸入部根據電源裝置的供應電壓值以產生第一輸入信號，根據電子裝置發送的供電資訊來產生第二輸入信號。在步驟S340中，則使主機部根據第一輸入信號以及第二輸入信號來使進入省電模式或執行開機動作。
關於上述多個步驟的實施細節，在前述的多個實施例中已有詳細的說明，在此不多贅述。
綜上所述，本發明的頭戴式顯示裝置透過偵測電子裝置以及電源裝置的供電狀態，並根據電子裝置以及電源裝置的供電狀態來決定使否使主機部進行開機動作。如此一來，頭戴式顯示裝置只會在電源充足的條件下進行開機，不會因為電力不足而不正常的被關機，維持使用者使用舒適度。
100:頭戴式顯示裝置
101:電源裝置
102:電子裝置
110:主機部
111:處理器
112:顯示器
113:電源管理晶片
114、123~125:連接器
120:電源輸入部
121:偵測器
122:CC控制器
CAB:纜線
CC:供電資訊
DATA1~DATA4:資料
IN1:第一輸入信號
IN2:第二輸入信號
PWR1~PWR3:電源
S210~S250、S310~S340:步驟
圖1繪示本發明一實施例的頭戴式顯示裝置的示意圖。
圖2繪示本發明一實施例的頭戴式顯示裝置的工作流程圖。
圖3繪示本發明實施例的頭戴式顯示裝置的電源管理方法。
100:頭戴式顯示裝置
110:主機部
101:電源裝置
102:電子裝置
111:處理器
112:顯示器
113:電源管理晶片
114、123~125:連接器
120:電源輸入部
121:偵測器
122:CC控制器
PWR1~PWR3:電源
DATA1~DATA4:資料
IN1:第一輸入信號
IN2:第二輸入信號
CAB:纜線
CC:供電資訊
Claims (18)
- 一種頭戴式顯示裝置，包括：一主機部；以及一電源輸入部，耦接至該主機部，可拆卸式連接至一電源裝置以及一電子裝置，根據該電源裝置的一供應電壓值以產生一第一輸入信號，根據該電子裝置發送的一供電資訊來產生一第二輸入信號，其中該主機部根據該第一輸入信號以及該第二輸入信號來進入一省電模式或執行一開機動作；其中當該電源裝置連接至該電源輸入部時，該電源輸入部偵測該電源裝置的該供應電壓值，在該供應電壓值大於一參考值時設定該第一輸入信號為一第一邏輯值，在該供應電壓值不大於該參考值時清除該第一輸入信號為一第二邏輯值；其中該第一邏輯值與該第二邏輯值互補。
- 如請求項1所述的頭戴式顯示裝置，其中當該電子裝置連接至該電源輸入部時，該電源輸入部接收該電子裝置提供的一供電資訊，並根據該供電資訊判斷該電子裝置的一供電功率是否不小於該頭戴式顯示裝置允許開機的一最低需求功率，當該供電功率不小於該最低需求功率時設定該第二輸入信號為該第一邏輯值，在該供電功率小於該最低需求功率時清除該第二輸入信號為該第二邏輯值。
- 如請求項2所述的頭戴式顯示裝置，其中當該第一輸入信號以及該第二輸入信號皆為第一邏輯值時，該主機部執行該開機動作。
- 如請求項1所述的頭戴式顯示裝置，其中當該電源裝置連接至該電源輸入部且該電子裝置未連接該電源輸入部時，該主機部進入該省電模式。
- 如請求項1所述的頭戴式顯示裝置，其中當該電源裝置未連接至該電源輸入部且該電子裝置連接至該電源輸入部時，該電源輸入部判斷出該供電功率是否不小於一第一臨界值，當該供電功率小於該第一臨界值，該主機部進入該省電模式。
- 如請求項5所述的頭戴式顯示裝置，其中當該供電功率不小於該第一臨界值時，該電源輸入部更判斷該供電功率是否不小於一第二臨界值，當該供電功率不小於該第二臨界值時，該主機部直接執行該開機動作，當該供電功率小於該第二臨界值時，該主機部進入一負載偵測模式，其中該第二臨界值大於該第一臨界值。
- 如請求項6所述的頭戴式顯示裝置，其中該第二臨界值代表該頭戴式顯示裝置允許開機的最低需求功率，該第一臨界值代表該頭戴式顯示裝置的最低可運行功率。
- 如請求項6所述的頭戴式顯示裝置，其中在該負載偵測模式中，該主機部再次確認該供電資訊，並根據該供電功率是否不小於該第一臨界值以進入該省電模式或執行該開機動作。
- 如請求項6所述的頭戴式顯示裝置，其中在該省電模式下，當該電源裝置與該電源輸入部相連接，且該供應電壓值大於一參考值時，該主機部執行該開機動作。
- 如請求項1所述的頭戴式顯示裝置，其中該電源輸入部包括：一偵測器，用以判斷該電源裝置的該供應電壓值以產生該第一輸入信號；以及一組態通道控制器，用以解析該供電資訊以產生該第二輸入信號。
- 一種頭戴式顯示裝置的電源管理方法，包括：提供一電源輸入部以耦接至一主機部；提供該電源輸入部以可拆卸式連接至一電源裝置以及一電子裝置；使該電源輸入部根據該電源裝置的一供應電壓值以產生一第一輸入信號，根據該電子裝置發送的一供電資訊來產生一第二輸入信號；以及使該主機部根據該第一輸入信號以及該第二輸入信號來進入一省電模式或執行一開機動作；其中當該電源裝置連接至該電源輸入部時，包括：偵測該電源裝置的該供應電壓值；在該供應電壓值大於一參考值時設定該第一輸入信號為一第一邏輯值；以及 在該供應電壓值不大於該參考值時清除該第一輸入信號為一第二邏輯值，其中該第一邏輯值與該第二邏輯值互補。
- 如請求項11所述的電源管理方法，其中當該電子裝置連接至該電源輸入部時，包括：接收該電子裝置提供的一供電資訊；根據該供電資訊判斷該電子裝置的一供電功率是否大於該頭戴式顯示裝置允許開機的一最低需求功率；當該供電功率大於該最低需求功率時設定該第二輸入信號為該第一邏輯值；以及在該供電功率不大於該最低需求功率時清除該第二輸入信號為該第二邏輯值。
- 如請求項12所述的電源管理方法，更包括：當該第一輸入信號以及該第二輸入信號皆為第一邏輯值時，使該主機部執行該開機動作。
- 如請求項11所述的電源管理方法，其中當該電源裝置未連接至該電源輸入部且該電子裝置連接至該電源輸入部時，包括：判斷出該供電功率是否大於一第一臨界值；以及當該供電功率不大於該第一臨界值，該主機部進入該省電模式。
- 如請求項14所述的電源管理方法，其中當該供電功率大於該第一臨界值時，更包括：判斷該供電功率是否大於一第二臨界值；當該供電功率大於該第二臨界值時，使該主機部直接執行該開機動作；以及當該供電功率不大於該第二臨界值時，使該主機部進入一負載偵測模式，其中該第二臨界值大於該第一臨界值。
- 如請求項15所述的電源管理方法，其中該第一臨界值為該頭戴式顯示裝置允許開機的最低需求功率，該第二臨界值為該頭戴式顯示裝置的最低可運行功率。
- 如請求項15所述的電源管理方法，更包括：在該負載偵測模式中，使該主機部再次確認該供電資訊，並根據該供電功率是否大於該第二臨界值以進入該省電模式或執行該開機動作。
- 如請求項15所述的電源管理方法，更包括：在該省電模式下，當該電源裝置與該電源輸入部相連接，且該供應電壓值大於一參考值時，使該主機部執行該開機動作。
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