优化可穿戴设备中的功率消耗的方法和腕式可穿戴设备技术

本文描述了使用基于传感器的位置和使用确定来优化功率消耗的方法和可穿戴设备

【技术实现步骤摘要】
优化可穿戴设备中的功率消耗的方法和腕式可穿戴设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2022
年4月
22
日递交的
、
美国临时申请第
63/334,030
号的优先权，以及于
2023
年4月
18
日递交的
、
美国非临时申请第
18/302,730
号的优先权，上述美国申请的全部内容通过引用结合于此
。


[0003]本申请总体上涉及可穿戴设备，并且更具体地，涉及基于对可穿戴设备的一部分
(
例如，腕式可穿戴设备的胶囊部分
(
包括显示器
)
，该胶囊部分被确定处于各种基于位置或基于使用的状态，这些状态包括与手腕上
、
手腕外和正在进行的活动等对应的状态
)
的状态
(
例如，基于位置和基于使用的状态
)
的基于传感器的确定，
(
例如通过激活和禁用各种传感器
、
以及确定何时激活其他硬件部件
(
例如摄像头
))
来优化可穿戴设备的能量消耗和处理器利用率
。

技术介绍

[0004]传统的可穿戴设备通常具有小电池和某些耗电的传感器，这些传感器以比终端用户通常预期的速度更快地耗尽电池的电量
。
一些可穿戴设备减少了设备上的传感器数量，以延长电池寿命
。
然而，使用这种方法会降低可穿戴设备的功效，使得它的功能并不像其应有的功能那样丰富
。
一些可穿戴设备还或替代地放弃了某些类型的耗电传感器，这可能会限制在这些设备上可用的交互和手势
。
传感器以外的耗电硬件部件
(
例如，摄像头以及相关联的图像处理电路和
/
或软件
)
也会迅速耗尽电池电量，因此需要有效地启用和禁用耗电硬件部件
(
尤其是对于可穿戴设备
)
的技术
。
[0005]此外，电子设备
(
包括可穿戴设备
)
也可以包括用于单个
(
或少量
)
功能的各种部件，并且当不需要该单个功能时，这些部件经常长时间空闲
。
这会导致这些部件的低效利用
(
并且还可能导致包括冗余部件，如果这些部件被改变用途以服务于其他功能，则这些冗余部件可能是不必要的，从而允许替换一些冗余部件
)。

技术实现思路

[0006]本文讨论的实施例
(
例如通过基于设备的确定状态
(
例如，充电
、
手腕外
、
手中
、
手腕上
、
睡眠时在手腕上
、
锻炼时在手腕上等
)
来激活和禁用不同传感器
(
以及传感器的部件子集
))
解决了上文讨论的一个或多个问题
。
例如，仅当可穿戴设备戴在用户的手腕上时，才需要为高功耗传感器供电，这些高功耗传感器例如为光电容积脉搏波
(photoplethysmography
，
PPG)
传感器和
/
或神经肌肉信号传感器
(
例如，用于检测与用户手腕和手指处的肌肉活动相关联的信号的传感器，例如肌电传感器
)
；并且当将可穿戴设备从手腕上取下时，保持
PPG
传感器和
/
或神经肌肉信号传感器通电
(
或至少部分接通，例如通过接通与传感器相关联的硬件和
/
或软件部件的全部或一部分
)
将浪费宝贵的电力
。
因此，需要具有基于可穿戴设备上的需求来禁用和激活传感器的过程
。
还需要使用位置状态和使用
状态的基于传感器的确定来确定何时启用和禁用某些硬件部件
(
例如，腕式可穿戴设备的摄像头
)。
[0007]转向上述未充分利用的部件的问题，本文描述的技术通过使可穿戴设备的未充分利用的部件服务于多种目的来解决该问题，这
(
例如通过允许使用改变用途的部件而非现有冗余的部件
)
进一步降低了复杂性和功耗，并由此允许改变这些部件的用途，否则这些部件将保持未充分利用的状态
。
例如，
NFC
线圈可以被配置为服务于其正常的通信功能，但是在某些时间点
(
例如当其不需要进行通信功能时
)
，可以改变
NFC
线圈的用途以操作作为传感器，例如用于检测附近表面或对象的电容
(
例如来自用户手的一根或多根手指的电容
)。
在一些实施例中，使用改变用途的部件来检测电容可以帮助设备确定
(
作为在此描述的其他技术的替代或补充使用
)
可穿戴设备是戴在用户的手腕上
、
从用户的手腕退下
、
还是在用户的手中
。
[0008]现在将分别简要总结本文描述的几种专利技术技术
。
在下面以
(A1)
开始的段落中总结的第一方面中，描述了用于优化具有至少两个传感器的可穿戴设备中的功率消耗的技术，这些技术包括：用于使用来自至少两个传感器中的第一个传感器
(
例如，惯性测量单元
(inertial measurement unit
，
IMU)
，其是低功率传感器
)
的数据来确定何时将该至少两个传感器中的第二个传感器
(
例如，神经肌肉信号传感器，其用于检测与可穿戴设备的用户的肌肉运动相关联的信号
)
转换到活动状态的技术
。
该至少两个传感器中的第二个传感器可以是耗电传感器，因此使用该技术通过确保第二耗电传感器仅在其需要激活时才激活，确保了在可穿戴设备处更好地管理有限的功率和计算资源
。
在下文以
(G1)
开始的段落中总结的第二方面中，描述了用于优化何时使用可穿戴设备的三个不同传感器以帮助确定可穿戴设备的托架
、
手腕和活动状态的技术
。
在下面以
(L1)
开始的段落中总结的第三方面中，提供了用于改变通常与数据通信功能结合使用的金属数据传输部件的用途的技术，这些技术允许改变金属数据传输部件的用途以执行传感器功能
(
例如，用于检测附近表面或对象的电容
)。
[0009]下面从第一个方面开始，依次总结这三个方面
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种优化可穿戴设备中的功率消耗的方法，所述方法包括：在可穿戴设备处，所述可穿戴设备包括被配置为以第一功率消耗速率操作的第一传感器和被配置为以大于所述第一功率消耗速率的第二功率消耗速率操作的第二传感器：当与所述第二传感器相关联的部件处于非活动状态时：从所述第一传感器接收第一传感器数据；确定所述第一传感器数据是否指示所述可穿戴设备的移动；根据确定了所述第一传感器数据指示所述可穿戴设备的移动：将所述第二传感器的所述部件以活动状态操作，在所述活动状态下，与所述第二传感器相关联的所述部件用于主动感测或处理传感器数据；在激活与所述第二传感器相关联的所述部件之后，从所述第二传感器接收第二传感器数据；以及根据确定了所述第二传感器数据指示所述可穿戴设备已经被置于用户的身体上，继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以活动状态操作
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一传感器为惯性测量单元传感器，所述惯性测量单元传感器被配置为检测指示所述可穿戴设备的移动的数据；以及所述第二传感器为肌电传感器，所述肌电传感器被配置为检测指示所述用户的肌肉运动的神经肌肉信号
。3.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一传感器为霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器被配置为用于检查所述可穿戴设备的显示部分是否附接到所述可穿戴设备的托架部分或从所述可穿戴设备的托架部分分离；以及所述第二个传感器为光电容积脉搏波传感器，所述光电容积脉搏波传感器被配置为用于检测所述用户的血流变化
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一传感器为霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器被配置为用于检查所述可穿戴设备的显示部分是否附接到托架或从所述托架分离；以及所述第二传感器为惯性测量单元传感器，所述惯性测量单元传感器被配置为检测指示所述可穿戴设备的移动的数据
。5.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一传感器具有在
2mW/s
至
5mW/s
之间的第一功率消耗速率；和
/
或其中，所述第二传感器具有在
7mW/s
至
17mW/s
之间的第二功率消耗速率
。6.
根据权利要求1所述的方法，其中，与所述第二传感器相关联的所述部件以活动状态操作一时间段，并且在所述时间段之后，所述方法还包括：当与所述第二传感器相关联的所述部件处于非活动状态时：从所述第一传感器接收新的第一传感器数据；确定所述新的第一传感器数据是否指示所述可穿戴设备的移动；根据确定了所述第一传感器数据指示所述可穿戴设备未移动，继续将所述第二传感器的部件以所述非活动状态操作
。
7.
根据权利要求1所述的方法，其中，继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以所述活动状态操作包括：继续将与所述第二传感器相关联的所述部件以所述活动状态操作，直到检测到停用触发
。8.
根据权利要求7所述的方法，其中，当来自所述第一传感器的数据指示所述可穿戴设备已经从所述用户的身体取下时，检测到所述停用触发；或其中，当来自所述第二传感器的数据指示所述可穿戴设备已经从所述用户的身体取下时，检测到所述停用触发
。9.
根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第二传感器数据指示所述可穿戴设备已经被置于所述用户的身体上包括：确定与...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳加拉希什米，
申请(专利权)人：元平台技术有限公司，
类型：发明
国别省市：