专利名称：多功能装置及其方法
技术领域：
本发明涉及基于运动传感器的多功能装置及其方法。
背景技术：
众所周知，利用运动传感器(如加速度传感器，角速度传感器， 陀螺等等)，可以感知物体的运动。现在笔记本上可以利用运动传感 器检测笔记本电脑的运动方式，预防跌落时对硬盘的损坏。
另外，运动传感器还可以感知人体的运动，也可以用于在空中感 知手臂的运动，来实现指点控制。
另外，也可以放置在桌面来作为鼠标控制。
因此，要想使其实现多功能控制的需要，可以将其独立出来，设 计一种多功能装置，来实现上述多种用途。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能装置及其方法，能够满足多种场 景下的需求。
在本发明的一个方面，提出了一种多功能装置，与数据处理设备 配合使用，包括
至少两个功能单元；
与至少一个所述至少两个功能单元对应的操作单元；
状态感知单元，用于判断所述多功能装置所处状态；及 控制单元，用于根据所述所处状态从所述至少两个功能单元中确
定一个功能单元作为所述多功能装置的当前工作功能单元；
当所述操作单元中包含与所述当前工作功能单元对应的操作单
元时，所述控制单元将所述当前工作功能单元连接至与所述当前工作
功能单元对应的操作单元。
4优选地，所述的多功能装置，还包括运动传感单元，用于检测 所述多功能装置的运动信息；
信号转换单元，与所述运动传感单元及所述控制单元分别相连， 用于将所述运动信息转换为所述数据处理设备可处理的运动信号。
优选地，所述状态感知单元包括检测所述多功能装置与所述数据 处理设备之间的刚性连接的第一感知单元和检测所述多功能装置与 平面之间的接触的第二感知单元。
优选地，所述第二感知单元具体为压力传感器。
优选地，所述运动传感器具体为加速度传感器、或角速度传感器、 或陀螺仪。
优选地，所述操作单元，具体为鼠标操作单元，或遥控器操作 单元，或主机操作单元。
优选地，所述操作单元包括使能按钮、左键、右键、滚轮、模 式切换键。
在本发明的另一个方面，提出了一种用于多功能装置的方法，所 述多功能装置与数据处理设备配合使用，包括至少两个功能单元； 以及与至少一个所述至少两个功能单元对应的操作单元，所述方法包 括步骤
判断所述多功能装置所处状态；
根据所述所处状态从所述至少两个功能单元中确定一个功能单 元作为所述多功能装置的当前工作功能单元；
当所述操作单元中包含与所述当前工作功能单元对应的操作单 元时，将所述当前工作功能单元连接至与所述当前工作功能单元对应 的操作单元。
优选地，该方法还包括
检测所述多功能装置的运动信息；
将所述运动信息转换为所述数据处理设备可处理的运动信号。 本发明的一个或多个实施例至少具有以下有益效果-将至少两个功能单元集成一身，避免用户同时携带多个设备，增 强了数据处理设备(主设备)的易用性，提高用户体验；在各功能单元共用运动传感器的实施例中，实现了使用一个运动 传感器，通过场景判断实现多个功能的切换使用，使同一设备具有多 种功能，方便用户使用。
阅读了下面的详细说明以及附图之后，本发明的这些以及其它的 目的和优点将变得更加清楚，在附图中-
图1示出了根据本发明实施例的多功能装置和数据处理设备的
结构框图2示出了根据本发明实施例的多功能装置的操作过程； 图3示出了根据本发明实施例的数据处理设备的示意图； 图4示出了根据本发明实施例的多功能装置的示意图； 图5示出了根据本发明实施例的数据处理设备与多功能装置结 合在一起的场景。
具体实施例方式
下面对照附图详细说明本发明的具体实施方式
。 如图1所示，根据本发明实施例的多功能装置20包括状态感 知器21，用于感测多功能装置20的所处状态，如插在主机10中、 放置在平面上或是处于空中；运动传感器22，诸如加速度传感器、 角速度传感器、陀螺仪等等；信号转换器23，与运动传感器22相连， 用于检测运动传感器22的多维度运动信息，并对所述多维度运动信 息处理成数据处理设备(下称主机)10的处理器可处理的运动信 号；由三个功能单元组成的操作电路24，此处三个功能单元具体为 鼠标电路241、主机状态电路242、遥控器电路243;与上述三个功 能单元中的其中两个相对应的操作部分25，包括鼠标操作部分251 和遥控器操作部分252，例如滚轮，按键等；控制器26，用于控制整 个多功能装置20的各个部件，接收状态感知器21对于多功能装置 20所处状态的判断结果，并依据此结果启用与当前工作状态对应的 功能单元作为当前工作功能单元，若当前工作功能单元具有与其配合使用的操作部分时，控制器26将当前工作功能单元与与其配合使用 的操作单元相连；接口部分27，与信号转换器23，操作电路24，控 制器26分别相连，使多功能装置20与主机10实现相互的信号传递。
当状态感知器21判断出多功能装置20处于与主机IO刚性连接 的状态下时，将判断结果发送给控制器26，控制器26启用与此工作 状态相对应的主机状态电路242，在此实施例中没有与主机状态电路 相对应的操作部分，控制器26不做进一步动作；主机状态电路242 通过接口部分27与主机10内部的主机状态信息处理模块13相连以 传输信号及命令；运动传感器22接收到多功能装置20的运动信息， 例如跌落、倾斜、晃动或者稳定等，经信号转换器23将运动信息转 换为主机10能够处理的运动信号，发送给主机状态信息处理模块13。 主机10可根据多功能装置20传输的信号控制主机10实现部分操作， 如当由多功能装置20发送的主机状态信号表明主机10处于待跌落 状态，则主机状态信息处理模块13向其他的模块发送保护命令，例 如对硬盘进行锁定，防止跌落造成数据丢失。
当状态感知器21判断出多功能装置20处于平面上的状态下时， 将判断结果发送给控制器26，控制器26启用与此工作状态相对应的 鼠标电路241，并建立鼠标电路241与鼠标操作部分251的连接，用 户可通过鼠标操作部分251对多功能装置20进行操作；鼠标电路241 通过接口部分27与主机10内部的鼠标信息处理模块12相连以传输 信号及命令；运动传感器22将多功能装置20的运动信息，经信号转 换器23将运动信息转换为主机10能够处理的运动信号，发送给鼠标 信息处理模块12。主机10根据运动信号获知多功能装置20的移动 情况。
当状态感知器21判断出多功能装置20处于处在空中的状态下 时，将判断结果发送给控制器26，控制器26启用与此工作状态相对 应的遥控器电路243，并建立遥控器电路243与遥控器操作部分252 的连接，用户可通过遥控器操作部分252对多功能装置20进行操作； 遥控器电路243通过接口部分27与主机10内部的遥控器信息处理模 块11相连以传输信号及命令；运动传感器22将多功能装置20的运
7动信息，经信号转换器23将运动信息转换为主机10能够处理的运动 信号，发送给遥控器信息处理模块ll。主机10根据运动信号获知多 功能装置20的移动情况。
以上所述仅为多功能装置的一种具体实现方式，本领域技术人员 应很容易由此实施例得知多功能装置只要包括至少两个功能单元，
如两个，四个，五个，按照上述方式均可实现多功能装置的功能。 每个功能单元都可以有与其相对应的操作部分，也可以没有相应的操 作部分，如上述的主机状态电路在上述实施例中没有对应的操作部 分，多功能装置内也可包含与其对应的主机状态操作部分，以使用户 在该功能单元对应的工作状态下进行操作，例如利用滚轮控制文件 的上下滚动，利用按键实现确认，点击菜单等。在上述实施例中，各 功能均复用了运动传感器以在启用不同功能单元时实现不同的功能。 除此种方式外，还可以是仅有部分功能模块复用运动传感器，或者各 功能单元完全单独工作，多功能装置中不设置运动传感器及信号转换 器，通过控制器可实现依据多功能装置所处状态启用与所处状态相对 应的功能模块即可。
下面对照图2描述该多功能装置20和主机10之间的操作过程。 首先，在步骤SIO，状态感知器21检测目前多功能装置20是否 处于第一状态，也就是与主机10刚性结合的状态。如果多功能装置 20如图5所示的那样插在主机10中，在步骤S20，状态感知器24 检测到该状态，将多功能装置20的状态信号发送给控制器26，控制 器26通过接口部分27将从运动传感器22接收的状态信息，例如跌 落、倾斜、晃动或者稳定等，发送给主机状态信息处理模块13。如 果从控制器26发送的主机状态信号表明主机10处于待跌落状态，则 主机状态信息处理模块13向其他的模块发送保护命令，例如对硬盘 进行锁定，防止跌落造成数据丢失。
如果多功能装置20未处于第一状态，则在步骤S30，判断是否处 于第二状态。如果该装置20处于第二状态，即多功能装置20从主机 IO移除，则感知多功能装置20是否处于某个平面上。如果是这样， 在步骤S40，则控制器26向鼠标信息处理模块12发送信息，表明该多功能装置20目前充当鼠标使用，并且控制器26为鼠标电路241及 鼠标操作部分251建立连接，鼠标操作部分251可包括按键及滚轮， 当用户按下按键或者转动滚轮时，或者移动多功能装置时，通过接口 部分27将来自鼠标操作部分251和运动传感器22的鼠标信息发送给 主机IO侧的鼠标信息处理模块12。
否则，表明该多功能装置20离开了平面，处于空中，则在步骤 S50通过控制器26向遥控器信息处理模块11告知当前的多功能装置 20充当遥控器使用。如果用户此时操作遥控器操作部分252上的按 键或者晃动多功能装置，则通过接口部分27将来自运动传感器22或 者遥控器操作部分252的遥控器信息发送给遥控器信息处理模块11。
根据本发明的实施例，当多功能装置20安放在主机10 (如笔 记本电脑，Tablet PC等等)上时，(可以安放在主机外部，也可以安 放在主机的一个插槽内，形成与主机的刚性连接)，此装置通过一个 接口 27，与主机相连，并可将运动的信号传送到主机上进行运动模 式识别，和触发相应的应用功能(如跌落模式时，锁住硬盘和其他 易损部件；产生实时画面，提示用户现在主设备的运动状态)。
根据本发明的实施例，此装置20也可以从主机10上拿下来，此 时此装置20与主机可以有线连接，也可以无线连接。此装置20可以 自动或者手动地转入遥控状态。
当此装置20在空中移动时，可将运动信号传送到主机中，由主 机中的遥控器信息处理处理模块处理信号，并转换成各种指点控制信
号
根据本发明的实施例，此多功能装置从主机上拿下来后，也可以 放到一个平面(如桌面)上工作，此装置20可以自动或者手动地转 入鼠标状态。当此装置20在平面上移动时，可将运动信号传送到主 机中，由主机中的鼠标信息处理模块12处理信号，并转换成各种鼠 标控制信号。
根据本发明的实施例，此装置20表面可以设置各种操作装置， 如使能按钮(用于给出空中遥控时是否当前移动数据有效)；左键； 右键；滚轮；模式切换键等等。
9根据本发明的实施例，此装置20的下部，设有诸如压力传感器
的状态感知器21，用于给出在平面运动时，是否接触平面；用以表 示此时的运动信号的有效性。
图3是笔记本电脑，其上有一个凹槽，可以放置该多功能装置20。 当然，也可以在笔记本电脑的侧面开槽，使多功能装置20可以插入。
图4示出了多功能装置的示意图，其上由各种按钮，滚轮等等。 下部有诸如压力传感器之类的状态感知器21 (或者可以检测此模块 是否离开平面的其他类型的传感器)
图5示出了多功能装置20和主机10连接的示意图。此时为刚性 连接，可以感知笔记本电脑的运动模式，并触发相应的处理过程。
当多功能装置20从笔记本电脑上拿下来，并处在自由的空间状 态时，可以用运动传感器实现空中的指点控制。例如，可以控制笔记 本屏幕上的光标移动，以及确认，拖动，等控制过程。还可以控制与 笔记本电脑相关联的其他大屏幕显示装置(例如投影仪，大屏幕电 视等等)的类似过程。例如，可以使用户离开笔记本电脑，进行PPT 演示。
虽然上面以三种不同的状态为例说明了本发明的具体实施方式
， 但是本领域的普通技术人员应该想到仅仅使用三种状态中的两种状 态。例如仅仅具备运动检测功能、鼠标功能和遥控器中的至少两种功 能。
另外，作为本发明的另一实施例，从一种状态到另一状态的改变
可以通过自动方式进行判断，例如通常鼠标需要不时离开平面，以 便调整位置。但是，如果离开平面的时间超过一定的时间，就可视为 要自动转换成遥控指点设备。反过来也一样，只要被放到一个平面上， 被感知器感知，在一个较短的时间内，就可以转换到鼠标状态。
可以对上述的内容进行各种具体的实施或者改变而不偏离本发 明的实质和精髓。上述的实施例意欲例证本发明，而非想要限制本发 明的范围。本发明的范围由所附的权利要求而非实施例来限定。在权 利要求范围内和本发明权利要求的意义和等同范围内进行的各种修 改被视为在本发明的范围之中。
权利要求
1、一种多功能装置，与数据处理设备配合使用，其特征在于，包括至少两个功能单元；与至少一个所述至少两个功能单元对应的操作单元；状态感知单元，用于判断所述多功能装置所处状态；及控制单元，用于根据所述所处状态从所述至少两个功能单元中确定一个功能单元作为所述多功能装置的当前工作功能单元；当所述操作单元中包含与所述当前工作功能单元对应的操作单元时，所述控制单元将所述当前工作功能单元连接至与所述当前工作功能单元对应的操作单元。
2、 如权利要求l所述的多功能装置，其特征在于，还包括-运动传感单元，用于检测所述多功能装置的运动信息； 信号转换单元，与所述运动传感单元及所述控制单元分别相连，用于将所述运动信息转换为所述数据处理设备可处理的运动信号。
3、 如权利要求1所述的多功能装置，其特征在于，所述状态感 知单元包括检测所述多功能装置与所述数据处理设备之间的刚性连 接的第一感知单元和检测所述多功能装置与平面之间的接触的第二 感知单元。
4、 如权利要求3所述的多功能装置，其中所述第二感知单元具 体为压力传感器。
5、 如权利要求1所述的多功能装置，其特征在于，所述运动传 感器具体为加速度传感器、或角速度传感器、或陀螺仪。
6、 如权利要求1所述的多功能装置，其特征在于，所述操作单 元，具体为鼠标操作单元，或遥控器操作单元，或主机操作单元。
7、 如权利要求6所述的多功能装置，其特征在于，所述操作单 元包括使能按钮、左键、右键、滚轮、模式切换键。
8、 一种用于多功能装置的方法，所述多功能装置与数据处理设备配合使用，包括至少两个功能单元；以及与至少一个所述至少两 个功能单元对应的操作单元，其特征在于，所述方法包括步骤 判断所述多功能装置所处状态；根据所述所处状态从所述至少两个功能单元中确定一个功能单 元作为所述多功能装置的当前工作功能单元；当所述操作单元中包含与所述当前工作功能单元对应的操作单 元时，将所述当前工作功能单元连接至与所述当前工作功能单元对应 的操作单元。
9、如权利要求8所述的用于多功能装置的方法，其特征在于， 该方法还包括检测所述多功能装置的运动信息；将所述运动信息转换为所述数据处理设备可处理的运动信号。
全文摘要
本发明公开了一种多功能装置，多功能装置与数据处理设备配合使用，包括至少两个功能单元；与至少一个所述至少两个功能单元对应的操作单元；状态感知单元，用于判断所述多功能装置所处状态；及控制单元，用于根据所述所处状态从所述至少两个功能单元中确定一个功能单元作为所述多功能装置的当前工作功能单元；当所述操作单元中包含与所述当前工作功能单元对应的操作单元时，所述控制单元将所述当前工作功能单元连接至与所述当前工作功能单元对应的操作单元。本发明还公开了一种用于多功能装置的方法，将至少两个功能单元集成一身，避免用户同时携带多个设备，增强了数据处理设备(主设备)的易用性，提高用户体验。
文档编号G06F3/033GK101539814SQ20081010230
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者侯紫峰 申请人:联想(北京)有限公司