CN113434048B - 多功能输入设备及其工作模式切换方法、切换装置 - Google Patents

多功能输入设备及其工作模式切换方法、切换装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能输入设备的工作模式切换方法，用于同时具有鼠标功能和手柄功能的多功能输入设备，在第一切换模式下，将多功能输入设备切换为鼠标工作模式，在第二切换模式下，将多功能输入设备切换为手柄工作模式。通过第一切换模式和第二切换模式实现两种工作模式的切换，操作方便，能实现多功能输入设备拿起手柄、放下鼠标的双形态切换，充分满足人们在增强现实AR场景下，体感输入和传统输入的灵活切换。本发明同时提供了用于实现上述工作模式切换方法的切换装置，以及包括上述切换装置的多功能输入设备。

Description

多功能输入设备及其工作模式切换方法、切换装置
技术领域
本发明涉及一种多功能输入设备的工作模式切换方法，同时涉及用于实现上述工作模式切换方法的切换装置，还涉及包括上述切换装置的多功能输入设备。
背景技术
目前3dof手柄广泛应用于遥控、教育、VR等行业，通过其内置的陀螺仪进行空间输入的移动控制，但是在涉及需要进行文本输入等情况下，又需要切换成传统鼠标进行输入，造成了资源的浪费。同时，对于需要频繁切换操作方式的使用场景，需要频繁切换设备才能满足需求，使用非常不便。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种多功能输入设备的工作模式切换方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种用于实现上述工作模式切换方法的切换装置。
本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种包括上述切换装置的多功能输入设备。
为了实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种多功能输入设备的工作模式切换方法，用于同时具有鼠标功能和手柄功能的多功能输入设备，其特征在于，
在第一切换模式下，将多功能输入设备切换为鼠标工作模式，在第二切换模式下，将多功能输入设备切换为手柄工作模式。
其中较优地，通过第一切换键和第二切换键实现手柄工作模式和鼠标工作模式的切换；
当控制模块接收到第一切换键的信号时，采用第一切换模式，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；
当控制模块接收到第二切换键的信号时，采用第二切换模式，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
其中较优地，所述第一切换键是功能按键和触摸板的组合；当以预设方式同时按下功能按键和触摸板时，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；
所述第二切换键是扳机键；当以预设方式按下扳机键时，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
其中较优地，所述多功能输入设备包括设置在多功能输入设备下表面上的传感器，当控制模块接收到所述传感器的信号时，采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式；当所述控制模块接收不到所述传感器的信号时，采用第二切换模式，切换至手柄工作模式。
其中较优地，所述传感器为压力传感器或光电传感器。
其中较优地，所述多功能输入设备还包括姿态模块，当控制模块接收到所述传感器的信号时，采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式；当所述控制模块接收不到所述传感器的信号且姿态模块检测所述输入设备不处于水平状态或姿态变化超过阈值时，采用第二切换模式，切换至手柄工作模式。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种用于多功能输入设备的切换装置，其特征在于包括控制模块、第一切换键和第二切换键；所述第一切换键、所述第二切换键分别与所述控制模块电连接；
当所述控制模块接收到第一切换键的信号时，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；
当控制模块接收到第二切换键的信号时，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种用于多功能输入设备的切换装置，其特征在于包括控制模块和传感器；所述传感器设置在所述多功能输入设备的下表面上；所述传感器与所述控制模块电连接；
当所述多功能输入设备接触平面时，所述传感器触发信号；当多功能输入设备处于悬空状态时，所述传感器没有信号输入；
所述控制模块接收到所述传感器的信号时，切换至鼠标工作模式；所述控制模块接收不到所述传感器的信号时，切换至手柄工作模式。
其中较优地，所述切换装置还包括姿态模块，所述姿态模块与所述控制模块电连接；
当控制模块接收到所述传感器的信号时，采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式；当所述控制模块接收不到所述传感器的信号且姿态模块检测所述输入设备不处于水平状态或姿态变化超过阈值时，采用第二切换模式，切换至手柄工作模式。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种多功能输入设备，包括上述的切换装置，同时还包括姿态模块和光电传感模块，其中，
所述姿态模块和所述控制模块电连接，实现手柄功能；
所述光电传感模块和所述控制模块电连接，实现鼠标功能。
本发明所提供的多功能输入设备的模式切换方法，用于同时具有鼠标功能和手柄功能的多功能输入设备的工作模式的切换，其中，在第一切换模式下，将多功能输入设备切换为鼠标工作模式，在第二切换模式下，将多功能输入设备切换为手柄工作模式。通过第一切换模式和第二切换模式实现两种工作模式的切换，操作方便，并能实现多功能输入设备拿起手柄、放下鼠标的双形态切换，充分满足人们在增强现实AR场景下，体感输入和传统输入的灵活切换。
附图说明
图1是本发明所提供的多功能输入设备的第一种工作模式切换方法的流程图；
图2是用于实现图1所示切换方法的切换装置的功能模块组成图；
图3是本发明所提供的多功能输入设备的第二种工作模式切换方法的流程图；
图4是用于实现图3所示切换方法的切换装置的功能模块组成图；
图5是本发明所提供的多功能输入设备的第三种工作模式切换方法的流程图；
图6是用于实现图5所示切换方法的切换装置的功能模块组成图；
图7是本发明第一实施例所提供的多功能输入设备的正视结构示意图；
图8是图7所示多功能输入设备的俯视结构示意图；
图9是图7所示多功能输入设备的后视结构示意图；
图10是图7所示多功能输入设备的组成结构示意图；
图11是本发明第二实施例所提供的多功能输入设备的正视结构示意图；
图12是图11所示多功能输入设备的侧视结构示意图；
图13是图11所示多功能输入设备的后视结构示意图；
图14是图11所示多功能输入设备的组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步地详细描述。
本发明所提供的多功能输入设备的工作模式切换方法，用于同时具有鼠标功能和手柄功能的多功能输入设备，具体用于实现鼠标工作模式和手柄工作模式这两种工作模式的切换。其中，在第一切换模式下，将多功能输入设备切换为鼠标工作模式，在第二切换模式下，将多功能输入设备切换为手柄工作模式。在实现方式上，既可以通过点击切换键的方式实现手动切换；也可以借助传感器或者传感器结合姿态模块实现两种工作模式的自动切换。
在本发明所提供的第一种工作模式切换方法中，可以通过两个切换键手动实现两种工作模式的切换。
具体来说，如图1和图2所示，在多功能输入设备中设置有第一切换键21和第二切换键22，第一切换键21和第二切换键22分别与控制模块10电连接；通过第一切换键21和第二切换键22实现手柄工作模式和鼠标工作模式的切换。
如图1所示，当控制模块10接收到第一切换键21的信号时，对应于第一切换模式，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；当控制模块10接收到第二切换键22的信号时，对应于第二切换模式，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
第一切换键21和第二切换键22可以是独立设置的按键；也可以通过预定方式触发兼具其他功能的一个或多个按键实现。例如，在下述第一实施例中，第一切换键21是功能按键(第一按键5和/或第二按键6)和触摸板4的组合；当同时以预设方式按下功能按键和触摸板4时，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式。第二切换键22是扳机键3；当以预设方式按下扳机键3时，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
如图2所示，对应于第一种工作模式切换方法，本发明提供了相应的切换装置，包括控制模块10、第一切换键21和第二切换键22；第一切换键21、第二切换键22分别与控制模块10电连接；当控制模块10接收到第一切换键21的信号时，判断采用第一切换模式，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；当控制模块10接收到第二切换键22的信号时，判断采用第二切换模式，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
在本发明所提供的第二种工作模式切换方法中，可以通过传感器实现两种工作模式的自动切换。
具体来说，如图3和图4所示，多功能输入设备包括设置在壳体1下表面上的传感器11，传感器11和控制模块10电连接。当控制模块10接收到传感器11的信号时，对应于第一切换模式，切换至鼠标工作模式；当控制模块接收不到传感器11的信号时，对应于第二切换模式，切换至手柄工作模式。
如图4所示，对应于第二种工作模式切换方法，本发明提供了相应的切换装置，包括控制模块10和传感器11；传感器11设置在多功能输入设备的下表面上；传感器11与控制模块10电连接。当多功能输入设备接触平面时，传感器11触发信号；当多功能输入设备处于悬空状态时，传感器11没有信号输入。当传感器11触发信号时，控制模块10可以接收到传感器11的信号，控制模式10判断采用第一切换模式，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式。当传感器11没有信号输入时，控制模块10接收不到传感器11的信号，判断采用第二切换模式，则将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
传感器11可以使用压力传感器或光电传感器。
使用压力传感器时，当多功能输入设备平放在平面上时，压力传感器触发信号，表明输入设备正处于接触平面的状态，此时切换至鼠标工作模式，激发鼠标功能；当输入设备拿起来时，压力传感器没有信号输入，表明输入设备正处于悬空状态，此时切换至手柄工作模式，激发手柄功能。
当使用光电传感器时，同样，当光电传感器检测到返回的光电信号时，输入设备正处于接触平面的状态，此时切换至鼠标工作模式，激发鼠标功能；当光电传感器检测不到近距离的反射光，则自动从鼠标工作模式切换成手柄工作模式。做到“拿起”手柄，“放下”鼠标的双形态切换。充分满足人们在增强现实AR场景下，体感输入和传统输入的灵活切换。
作为优选地，在本发明所提供的第三种工作模式切换方法中，还提供了结合传感器和姿态模块实现两种工作模式的自动切换的方法。
具体来说，如图5和图6所示，多功能输入设备包括设置在壳体1下表面上的传感器11，在壳体1内部设置有姿态模块2，传感器11、姿态模块2分别与控制模块10电连接。当控制模块10接收到传感器11的信号时，判断采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式；当控制模块接收不到传感器11的信号且姿态模块2判断多功能输入设备不再水平或姿态变化超过阈值时，判断采用第二切换模式，切换至手柄工作模式。其中，传感器11同样可以使用压力传感器或光电传感器。
对应于该种优选的工作模式切换方法，本发明同时提供了相应的切换装置，包括控制模块10、传感器11和姿态模块2，传感器11、姿态模块2与控制模块10电连接；当控制模块10接收到传感器11的信号时，切换至鼠标工作模式；当控制模块10接收不到传感器11的信号且姿态模块2检测输入设备不处于水平状态或姿态变化超过阈值时，切换至手柄工作模式。
上述多种工作模式切换方法，可以根据使用场景进行选择性设置，可以使多功能输入设备仅具有自动切换或手动切换的功能，也可以使多功能输入设备同时具有自动切换和手动切换的功能。例如，在本发明所提供的两个实施例中，提供了两种不同的多功能输入设备，分别具有不同的控制方式。
本发明同时提供了包括上述的切换装置的多功能输入设备，其中，除去包括上述切换装置外，还包括姿态模块2和光电传感模块9；姿态模块2和控制模块10电连接，实现手柄功能；光电传感模块9和控制模块10电连接，实现鼠标功能。
姿态模块2包括多轴传感器及姿态处理单元。多轴传感器可以包括加速度计、陀螺仪、地磁计中的一种或多种。当壳体1内同时设置有加速度计、陀螺仪和地磁计时，多功能输入设备具有9轴传感器，通过9轴传感器(加速度计、陀螺仪、地磁计)得到基本数据，姿态处理单元将上述基本数据切换成设备在空中的上下左右的移动轨迹，实现3dof手柄工作功能。使用9轴传感器实现手柄工作功能的算法可使用现有技术的算法。
光电传感模块9用于判断输入设备的移动方向和移动距离，实现鼠标工作功能。光电传感模块9包括设置在壳体1下表面的光信号发射元件，例如光电二极管或激光发射器。在鼠标工作模式时，通过发光二极管或激光发射器发出的光线，照亮光电鼠标底部表面，然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件(微成像器)内成像，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断多功能输入设备的移动方向和移动距离。
传感器11为光电传感器时，可以使用单独设置的传感器，也可以和光电传感模块9中的光电传感器使用同一个传感器。
下面将以两个具体的实施例对多功能输入设备及其所对应的工作模式切换方法进行详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例
本发明第一实施例所提供的多功能输入设备，同时具有手柄工作模式和鼠标工作模式，可以实现手柄功能和鼠标功能的结合。
具体来说，如图7至图10所示，多功能输入设备包括：壳体1、姿态模块2、第一切换键21、第二切换键22、扳机键3、触摸板4、功能按键、无线通信模块7、电源模块8、光电传感模块9和控制模块10。
其中，第一切换键21、光电传感模块9和控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的鼠标功能。姿态模块2、第二切换键22与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的手柄功能。扳机键3、触摸板4、功能按键与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的触控输入。无线通信模块7与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的无线通信功能。电源模块8用于给整个多功能输入设备供电。
具体来说，如图7至图9所示，多功能输入设备的壳体1的形状设计结合3dof手柄和传统鼠标的形状。在壳体1的顶端设置有扳机键3，在壳体1上表面靠近顶端的位置设置有触摸板4，在壳体1的侧面设置有功能按键，在本实施例中为第一按键5和第二按键6。在壳体1的下表面设置有传感器11和光电传感模块9。姿态模块2、无线通信模块7、电源模块8和控制模块10均设置在壳体1的内部。第一切换键21可以是独立设置的切换键，也可以通过以预设方式触发触摸板4和功能按键的组合实现；第二切换键22可以是独立设置的切换键，也可以通过以预设方式触发扳机键3实现。
其中，控制模块10用于获取姿态模块2、光电传感模块9生成的信息，处理从触摸板4、第一按键5和第二按键6输入的信息，进行电源管理以及通过无线通信模块7将这些信息通过无线信号进行发送和接收。控制模式10和无线通信模块可以同时使用蓝牙处理器实现，例如使用NRF51822,NRF52832,BCM2042MKFBG等芯片型号的现有的芯片实现。
姿态模块2包括多轴传感器及姿态处理单元。多轴传感器可以包括加速度计、陀螺仪、地磁计中的一种或多种。当壳体1内同时设置有加速度计、陀螺仪和地磁计时，多功能输入设备具有9轴传感器，通过9轴传感器(加速度计、陀螺仪、地磁计)得到基本数据，姿态处理单元将上述基本数据切换成设备在空中的上下左右的移动轨迹，实现3dof手柄工作功能。使用9轴传感器实现手柄工作功能的算法可使用现有技术的算法。
扳机键3设置在壳体1顶端；扳机键3在手柄工作模式时，用于实现点选等功能。当使用扳机键3作为第二切换键22时，在鼠标工作模式下，通过使用预设方式触发扳机键3，例如长按扳机键3，控制模块10判断采用第二切换模式，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
触摸板4设置在壳体1上表面靠近顶端的位置。触摸板4同时具备触摸滑动和点击功能，在触摸板4的下方可设有触摸传感器和按键，可通过触摸滑动动作控制翻页等动作，使用触摸位置与按键按下的不同位置，模拟不同按键触发，如在触摸板左侧按下代表选择菜单键，在触摸板右侧按下代表选择返回键。
功能按键可以如本实施例所示，包括两个分开设置的第一按键5和第二按键6，也可以是一体式的按键，通过按键的上下部分来进行调节。在图示的实施例中，第一按键5和第二按键6分别设置在壳体1的侧面，第一按键5和第二按键6分别用于手柄工作模式时的加减键，例如音量加键和音量减键。对于一体式按键则按上部分时对应于加键、按下部分时对应于减键。
下面对多功能输入设备的鼠标工作模式及两种工作模式的切换方式进行介绍。
如图9和图10所示，光电传感模块9用于判断输入设备的移动方向和移动距离，实现鼠标工作功能。光电传感模块9包括设置在壳体1下表面的光信号发射元件，例如光电二极管或激光发射器。在鼠标工作模式时，通过发光二极管或激光发射器发出的光线，照亮光电鼠标底部表面，然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件(微成像器)内成像，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断多功能输入设备的移动方向和移动距离。
此时，设置在壳体1上表面的触摸板4，通过触摸位置与按键按下的不同位置，模拟不同按键触发。例如，在触摸板左侧按下代表的是鼠标左键，触摸板右侧按下代表的是鼠标右键，通过在触摸板表面上下滑动，代表鼠标滚轮。
设置在壳体1侧面的第一按键5和第二按键6，在鼠标工作状态下，分别代表前进键和后退键，用于实现控制页面的前进和后退，或粘贴和撤销功能。
在鼠标状态下，通过使用预设方式触发第二切换键22，例如触发扳机键3，例如长按扳机键3，控制模块10判断采用第二切换模式，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
在手柄状态下，通过使用预设方式触发第一切换键21，例如同时触发触摸板4和功能按键(可以为第一按键5和/或第二按键6)，控制模块10判断采用第一切换模式，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式。其中优选，同时触发触摸屏4、第一按键5和第二按键6的切换方式。触摸板4和功能按键组成第一切换键21。
上述多功能输入设备，除去通过第一切换键和第二切换键实现鼠标工作模式和手柄工作模式的切换。还可以选择性地提供第二种切换方式。
优选地，如图9和图10所示，在壳体1的下表面设置有传感器11，传感器11与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的两种工作模式的切换。传感器11可以使用压力传感器或光电传感器。
使用压力传感器时，当多功能输入设备平放在平面上时，压力传感器触发信号，表明输入设备正处于接触平面的状态，此时判断采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式，激发鼠标功能；当输入设备拿起来时，压力传感器没有信号输入，表明输入设备正处于悬空状态，此时判断采用第二切换模式，切换至手柄工作模式，激发手柄功能。
当使用光电传感器时，同样，当光电传感器检测到返回的光电信号时，输入设备正处于接触平面的状态，此时采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式，激发鼠标功能；当光电传感器检测不到近距离的反射光，同时输入设备内置的9轴传感器检测到不再处于水平状态，或者姿态变化超过一定的阈值，则采用第二切换模式，自动从鼠标工作模式切换成手柄工作模式。做到“拿起”手柄，“放下”鼠标的双形态切换。充分满足人们在增强现实AR场景下，体感输入和传统输入的灵活切换。
当然，传感器11可以选择性设置。当壳体1下方设置有传感器11时，多功能输入设备具有两种工作模式切换方法，一种通过第一切换键和第二切换键切换；还有一种通过传感器的信号实现切换。当壳体1下方没有设置传感器11时，多功能输入设备仅可以通过第一切换键和第二切换键实现两种工作模式的切换。
此外，在该实施例中，还可以使控制模块10通过传感器11和姿态模块2，实现两种工作模式的自动切换。
在这种切换方式下，当光电传感器可检测到返回的光电信号，或者压力传感器可以检测到压力，控制模块10采用第一切换模式，使多功能输入设备切换至鼠标工作模式；当压力传感器检测不到压力或者光电传感器检测不到近距离的反射光，同时，多功能输入设备内置的9轴传感器检测到不再处于水平状态，或者姿态变化超过一定的阈值，则控制模块10采用第二切换模式，自动使多功能输入设备从鼠标工作模式切换成手柄工作模式。做到“拿起”手柄，“放下”鼠标的双形态切换。充分满足人们在增强现实AR场景下，体感输入和传统输入的灵活切换。
使用传感器11结合姿态模块2实现两种工作模式的切换时，可以避免无意抬起多功能输入设备时造成的误切换，只有当多功能输入设备不再水平或者姿态变化超过一定阈值时，才切换至手柄工作模式，提高了自动切换的准确性。
第二实施例
本发明第二实施例所提供的多功能输入设备，同时具有手柄工作模式和鼠标工作模式，可以实现手柄和鼠标的结合。
具体来说，如图11至图14所示，多功能输入设备包括：壳体1、姿态模块2、触摸板4、多个功能按键、无线通信模块7、电源模块8、光电传感模块9、控制模块10和传感器11。
其中，姿态模块2与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的手柄功能。光电传感模块9和控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的鼠标功能。触摸板4、多个功能按键与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的触控输入。无线通信模块7与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的无线通信功能。电源模块8用于给整个多功能输入设备供电。
具体来说，如图11至图13所示，多功能输入设备的壳体1的形状设计结合3dof手柄和传统鼠标的形状。在壳体1的侧面设置有触摸板4。在壳体1的侧面和在壳体1的上表面靠近顶端的位置同时设置有功能按键。在壳体1的下表面设置有传感器11、光电传感模块9。姿态模块2、无线通信模块7、电源模块8和控制模块10均设置在壳体1的内部。
其中，控制模块10用于获取姿态模块2和光电传感模块9生成的信息，处理从触摸板4及多个功能按键输入的信息，进行电源管理以及通过无线通信模块7将这些信息通过无线信号进行发送和接收。控制模式10和无线通信模块7可以同时使用蓝牙处理器实现，例如使用NRF51822,NRF52832,BCM2042MKFBG等芯片型号的芯片实现。
姿态模块2包括多轴传感器2及姿态处理单元。多轴传感器2可以包括加速度计、陀螺仪、地磁计中的一种或多种。当壳体1内同时设置有加速度计、陀螺仪和地磁计时，多功能输入设备具有9轴传感器，通过9轴传感器(加速度计、陀螺仪、地磁计)得到基本数据，姿态处理单元将上述基本数据切换成设备在空中的上下左右的移动轨迹，实现3dof手柄工作功能。使用9轴传感器实现手柄工作功能的算法可使用现有技术的算法。
触摸板4设置在壳体1的左侧。触摸板4具备触摸滑动功能，在触摸板4的下方可设有触摸传感器，可通过触摸滑动动作控制翻页等动作。
功能按键可以如本实施例所示，包括两个分开设置在壳体1侧面的第一按键5和第二按键6，还包括两个分开设置在壳体1上表面靠近顶端的位置的第三按键15和第四按键16。其中，第一按键5和第二按键6也可以由一体式按键实现，通过按键的上下部分来进行调节。第三按键15和第四按键16也可以由一体式按键实现，通过按键的左右部分来进行调节。
在图示的实施例中，第一按键5和第二按键6分别设置在壳体1的侧面，第一按键5和第二按键6分别用于手柄工作模式时的加减键，例如音量加键和音量减键。对于一体式按键则按上部分时对应于加键、按下部分时对应于减键。第一按键5和第二按键6还用于鼠标工作模式时的前进后退键。第三按键15和第四按键16分别用于鼠标工作模式时的鼠标左键和鼠标右键。其中，扳机键可以通过设置在壳体1上表面靠近顶端位置的第三按键15实现。
下面对多功能输入设备的鼠标工作模式及两种工作模式的切换方式进行介绍。
如图13和图14所示，光电传感模块9用于判断输入设备的移动方向和移动距离，实现鼠标工作功能。光电传感模块包括设置在壳体1下表面的光信号发射元件，例如光电二极管或激光发射器。在鼠标工作模式时，通过发光二极管或激光发射器发出的光线，照亮光电鼠标底部表面，然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件(微成像器)内成像，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断多功能输入设备的移动方向和移动距离。
设置在壳体1侧面的第一按键5和第二按键6，在鼠标工作状态下，分别代表前进键和后退键，用于实现控制页面的前进和后退，或粘贴和撤销功能。设置在壳体1上表面的第三按键15和第三按键16，分别对应于鼠标左键和鼠标右键。
上述多功能输入设备，可以借助传感器实现两种工作模式的自动切换。也可以，使用传感器结合姿态模块，实现两种工作模式的自动切换。
具体来说，如图13和图14所示，在壳体1的下表面设置有传感器11，传感器11与控制模块10电连接，用于实现多功能输入设备的两种工作模式的切换。传感器11可以使用压力传感器或光电传感器。
使用压力传感器时，当多功能输入设备平放在平面上时，压力传感器触发信号，表明输入设备正处于接触平面的状态，此时采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式，激发鼠标功能；当输入设备拿起来时，压力传感器没有信号输入，表明输入设备正处于悬空状态，此时采用第二切换模式，切换至手柄工作模式，激发手柄功能。
当使用光电传感器时，光电传感器可以使用单独设置的传感器，也可以和光电传感模块中的光电传感器使用同一个传感器，同样，当光电传感器检测到返回的光电信号时，输入设备正处于接触平面的状态，此时采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式，激发鼠标功能；当光电传感器检测不到近距离的反射光，则采用第二切换模式，自动从鼠标工作模式切换成手柄工作模式。做到“拿起”手柄，“放下”鼠标的双形态切换。充分满足人们在增强现实AR场景下，体感输入和传统输入的灵活切换。
其中，优选地，还可以使传感器11和姿态模块2结合，实现两种工作模式的自动切换。
在这种切换方式下，当光电传感器可检测到返回的光电信号，或者压力传感器可以检测到压力，控制模块10采用第一切换模式，使多功能输入设备切换至鼠标工作模式；当压力传感器检测不到压力或者光电传感器检测不到近距离的反射光，同时，多功能输入设备内置的9轴传感器检测到不再处于水平状态，或者姿态变化超过一定的阈值，则控制模块10采用第二切换模式，自动使多功能输入设备从鼠标工作模式切换成手柄工作模式。做到“拿起”手柄，“放下”鼠标的双形态切换。充分满足人们在增强现实AR场景下，体感输入和传统输入的灵活切换。
使用传感器11结合姿态模块2实现两种工作模式的切换时，可以避免无意抬起多功能输入设备时造成的误切换，只有当多功能输入设备不再水平或者姿态变化超过一定阈值时，才切换至手柄工作模式，提高了自动切换的准确性。
以上对本发明所提供的一种多功能输入设备及其工作模式切换方法、切换装置进行了详细的说明。于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上对本发明所提供的一种多功能输入设备及其工作模式切换方法、切换装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (8)

1.一种增强现实场景中的工作模式切换方法，用于同时具有鼠标功能和手柄功能的多功能输入设备，所述多功能输入设备包括设置在多功能输入设备下表面上的传感器，所述传感器为压力传感器或光电传感器；其特征在于：
当所述多功能输入设备接触平面时，所述传感器触发信号；当多功能输入设备处于悬空状态时，所述传感器没有信号输入；
当控制模块接收到所述传感器的信号时，采用第一切换模式，切换至鼠标工作模式；当控制模块接收不到所述传感器的信号且姿态模块判断所述多功能输入设备不再水平或姿态变化超过阈值时，采用第二切换模式，切换至手柄工作模式。
2.如权利要求1所述的工作模式切换方法，其特征在于：
通过第一切换键和第二切换键实现手柄工作模式和鼠标工作模式的切换；
当控制模块接收到第一切换键的信号时，采用所述第一切换模式，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；
当控制模块接收到第二切换键的信号时，采用所述第二切换模式，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
3.如权利要求2所述的工作模式切换方法，其特征在于：
所述第一切换键是功能按键和触摸板的组合；当以预设方式同时按下功能按键和触摸板时，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；
所述第二切换键是扳机键；当以预设方式按下扳机键时，将多功能输入设备切换至手柄工作模式。
4.一种用于多功能输入设备的切换装置，用在增强现实场景中，其特征在于包括控制模块、第一切换键和第二切换键；所述第一切换键、所述第二切换键分别与所述控制模块电连接；
当所述控制模块接收到第一切换键的信号时，将多功能输入设备切换至鼠标工作模式；
当控制模块接收到第二切换键的信号时，将多功能输入设备切换至手柄工作模式，
所述用于多功能输入设备的切换装置用于实现如权利要求1～3中任意一项所述的增强现实场景中的工作模式切换方法。
5.如权利要求4所述的切换装置,其特征在于：
所述第一切换键是功能按键和触摸板的组合；当以预设方式同时按下功能按键和触摸板时，将所述多功能输入设备切换至鼠标工作模式所述第二切换键是扳机键；当以预设方式按下扳机键时，将所述多功能输入设备切换至手柄工作模式。
6.一种用于多功能输入设备的切换装置，用在增强现实场景中，其特征在于包括控制模块和传感器；所述传感器设置在所述多功能输入设备的下表面上；所述传感器与所述控制模块电连接；
当所述多功能输入设备接触平面时，所述传感器触发信号；当多功能输入设备处于悬空状态时，所述传感器没有信号输入；
所述控制模块接收到所述传感器的信号时，切换至鼠标工作模式；
所述控制模块接收不到所述传感器的信号时，切换至手柄工作模式，
所述用于多功能输入设备的切换装置用于实现如权利要求1～3中任意一项所述的增强现实场景中的工作模式切换方法。
7.如权利要求6所述的用于多功能输入设备的切换装置，其特征在于还包括姿态模块，所述姿态模块与所述控制模块电连接；
当控制模块接收到所述传感器的信号时，切换至鼠标工作模式；
当所述控制模块接收不到所述传感器的信号且姿态模块检测所述输入设备不处于水平状态或姿态变化超过阈值时，切换至手柄工作模式。
8.一种多功能输入设备，用在增强现实场景中，其特征在于包括权利要求4至7中任一项所述的切换装置，同时还包括姿态模块和光电传感模块；其中，
所述姿态模块和所述控制模块电连接，实现手柄功能；所述光电传感模块和所述控制模块电连接，实现鼠标功能。
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