[发明专利]电容式位置传感器和相关的操纵杆装置及控制方法

权利要求书

1.用于操纵杆装置(1)的电容式角度与线性位置传感器(3)；

所述位置传感器(3)包括：

-轴(4)，其沿着第一轴线(Z)延伸并且能够绕着所述第一轴线(Z)旋转并且沿着由垂直于所述第一轴线(Z)的轴线限定的至少一个方向移动；

-导体本体(5)，其一体地连接到所述轴(4)；

-印刷电路板或PCB(31)，在其上形成传导表面(32)；

-控制单元(33)，其连接在所述印刷电路板(31)上，并适当地电连接到所述传导表面(32)；

-至少两个电容感测器(6)，每个电容感测器包括由传导材料制成并从所述印刷电路板或PCB(31)垂直地伸出的板(64)；

所述至少两个电容感测器(6)相应地电连接到所述控制单元(33)；

所述控制单元(33)适于在所述导体本体(5)的位置变化之后确定相对于每个电容感测器(6)和相对于所述传导表面(32)的电容变化。

2.根据权利要求1所述的位置传感器(3)，其中，每个板(64)电连接到被包括在所述印刷电路板(31)中的对应传导表面(32)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的位置传感器(3)，其中，所述轴(4)能够沿着由第二轴线(X)限定的第一方向和由第三轴线(Y)限定的第二方向移动，所述第二轴线(X)垂直于所述第三轴线(Y)；所述第二轴线(X)和所述第三轴线(Y)垂直于所述第一轴线(Z)；

至少一个电容感测器(6)沿着所述第一方向配置；

至少一个电容感测器(6)沿着所述第二方向配置。

4.根据权利要求3所述的位置传感器(3)，其中，沿着所述第一方向存在至少两个电容感测器(6)，所述导体本体(5)定位在所述至少两个电容感测器之间；

沿着所述第二方向存在至少两个电容感测器(6)，所述导体本体(5)定位在所述至少两个电容感测器之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的位置传感器(3)，包括多个传导表面(32)，每个传导表面形成圆的扇区或角扇区(62)。

6.根据权利要求5所述的位置传感器(3)，其中，每个传导表面(32、62)限定圆的象限。

7.根据前述权利要求中任一项所述的位置传感器(3)，其中，所述导体本体(5)包括暴露区域(50)，所述暴露区域成形为面向所述电容感测器(6)的所述板(64)和所述传导表面(32)。

8.根据权利要求7所述的位置传感器(3)，其中，所述暴露区域(50)包括：第一部分(51)，所述第一部分适于将自身定位成平行于所述板(64)；以及第二部分(52)，所述第二部分电连接到所述第一部分(51)，适于将自身定位成平行于所述传导表面或角扇区(32、62)。

9.用于车辆或船只的操纵杆装置(1)，包括：

-旋钮(10)，其可以由用户操纵，

-支撑结构(22)，所述旋钮(10)从所述支撑结构突出；

-位置传感器(3)，其包括连接到所述旋钮(10)的轴(4)；

其特征在于，所述位置传感器(3)是根据前述权利要求中任一项的电容式位置传感器。

10.根据权利要求9所述的操纵杆装置，其中，所述支撑结构(22)包括引导件，所述引导件适于在用户操作所述旋钮(10)时允许所述轴(4)沿着第二轴线(X)和第三轴线(Y)平移。

11.用于控制根据权利要求1至8中任一项所述的电容式位置传感器(3)的方法；

所述方法包括以下阶段：

·测量控制单元(33)的各个通道，多个电容感测器(6)和/或传导表面(32)连接到所述通道；

·将对于所述控制单元(33)的每个通道测得的数值保存到合适的存储介质中；

·评估相对于平面的位置变化，所述平面的法线由第一轴线(Z)限定；

·计算所述位置变化中的旋转分量；

·计算所述位置变化中的沿着至少一个轴线的平移分量。