电容式位置传感器和相关的操纵杆装置及控制方法与流程

本发明涉及一种位置传感器，尤其涉及一种可沿至少一个方向操作的电容类型的角度与线性位置传感器系统。此外，本发明涉及一种适于在汽车领域中使用的操纵杆装置。

本发明还涉及一种用于控制位置传感器以便确定角度和/或线性位置变化的方法。

电容感测器是公知的，其用于确定本体之间的相对运动和/或检测对物体的表面的接近或触摸。通常，电容感测器是填充有铜的pcb区域，并通过由传导材料制成的轨道连接到微控制器。通常，用于控制所述电容感测器的方法包括周期性地监测感测器，以便检测由相对运动导致的可能的电容变化。

通常，这种感测器仅适于确定由一种类型的运动导致的电容变化和/或不能在不同运动类型之间进行正确区分。

目前，在汽车领域中实施的位置传感器通常是机电型的。通过微动开关和/或滑动触点，根据一个或更多个电路的断开和/或闭合，可以确定本体的位置上的变化。这种解决方案具有缺点，即由于被包括在装置中的机械零件受到磨损，它们的性能随着时间下降或变差。

为了更久的耐用性，这种微动开关和滑动触点实施了造成更高产品成本的技术。

在汽车行业中尤其感受到这些技术问题，在汽车行业中除了获得对物体(比如操纵杆的旋钮)的位置上发生的变化的精确确定之外，还必须确保随时间的可靠性和耐用性。

此外，汽车行业越来越要求降低生产和维护成本，例如更换安装在车辆中的装置。

本发明旨在通过提供一种电容式角度与线性位置传感器来解决这些和其它技术问题，所述电容式角度与线性位置传感器可以精确地检测物体的位置上的变化，而同时降低生产成本并消除装置的磨损的问题。

本发明的一个方面涉及一种具有所附权利要求1给出的特征的电容式位置传感器。

本发明的另一方面涉及一种操纵杆装置，其具有在所附权利要求9中给出的特征。

本发明的另一方面涉及一种用于控制位置传感器的方法，其具有在所附权利要求11中给出的特征。

位置传感器、操纵杆装置和方法的辅助特征在相应的从属权利要求中阐述。

根据以下对传感器、操纵杆装置和方法的几个可能实施例的描述以及附图，位置传感器、操纵杆装置和方法的特征和优点将变得清楚和明显，附图中：

·图1示出了根据本发明的位置传感器的一个可能实施例的透视图；

·图2示出了处于一种可能的操作构造中的图1的位置传感器的顶视图；

·图3a和3b示出了应用于操纵杆装置的位置传感器的不同截面图；具体而言，图3a示出了操纵杆装置的透视顶视图；图3b示出了操纵杆装置的侧视图；

·图4a-4c示出了根据本发明的位置传感器的一些细节；具体而言，图4a示出了导体本体的暴露区域；图4b示出了被包括在根据本发明的位置传感器中的电容感测器的板；图4c示出了角扇区，其由被包括在电容感测器中的传导表面组成并且电连接到相应的板；

·图5a-5c示出了用于检测角度位置变化的数种可能操作构造中的位置传感器；具体而言，图5a示出了处于第一位置或空闲位置的位置传感器；与图5a相比，图5b示出了围绕第一轴线第一次旋转之后的位置传感器；与图5a和图5b相比，图5c示出了围绕第一轴线第二次旋转之后的位置传感器；

·图6a-6c示出了用于检测线性位置变化的数种可能操作构造中的位置传感器；具体而言，图6a示出了处于第一位置或空闲位置的位置传感器；与图6a相比，图6b示出了沿第二轴线平移后的位置传感器；与空闲位置相比，图6c示出了沿第三轴线平移后的位置传感器；

·图7示出了用于确定可借助于根据本发明的位置传感器检测到的位置变化的流程图；

·图8示意性地示出了根据本发明的位置传感器的控制单元和电容感测器之间的电连接。

参考上面列出的附图，附图标记3总体上表示根据本发明的位置传感器；而附图标记1表示包括有根据本发明的位置传感器3的操纵杆装置或其至少一部分。

根据本发明的位置传感器3是电容型的。所述位置传感器3是角度与线性的。因此，位置传感器3能够确定角度与线性位置变化。

根据本发明的位置传感器3特别适合于在操纵杆装置1中使用。

根据本发明的位置传感器3包括轴4。所述轴4沿着第一轴线“z”延伸。所述轴4能够绕着所述第一轴线“z”旋转。所述轴4能够沿着由垂直于所述轴线“z”的轴线限定的至少一个方向优选沿着两个轴线移动。

根据本发明的位置传感器3包括导体本体5。所述导体本体5一体地连接到所述轴4。优选地，所述导体本体5与所述轴4一体地移动。

根据本发明的位置传感器3包括印刷电路板或pcb31。在所述印刷电路板或pcb31上形成有传导表面32，其优选地适于传导电流和/或与电磁场相互作用。

根据本发明的位置传感器3包括控制单元33。所述控制单元33连接在所述印刷电路板31上。所述控制单元33还适当地电连接到所述传导表面32。

根据本发明的位置传感器3包括至少两个电容感测器6。每个电容感测器6包括板64。每个板64由电传导材料制成。每个板64从所述印刷电路板或pcb31垂直突出。

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。

本解决方案允许通过被包括在印刷电路板31中的电容感测器6和所述传导表面32(例如角扇区62)的适当配置来确定旋转运动和线性平移运动。所述电容感测器6和所述传导表面32，特别是所述角扇区62，以一定方式电连接到所述控制单元33，以便能够确定电容变化，从而能够确定所述导体本体5的运动，特别是相对于印刷电路板和电容感测器的运动。

在优选但非限制性的实施例中，每个板64都电连接到被包括在印刷电路31中的对应的传导表面32，例如角扇区62。

在这种实施例中，所述控制单元33适于确定作为导体本体5的位置上的变化的结果的相对于每个电容感测器6和相对于所述传导表面32特别是连接到相应的电容感测器6的传导表面32(例如角扇区62)的电容变化。

在一个可能实施例中，所述控制单元33包括微控制器，其继而包括多个通道，特别是输入通道，所述电容感测器6和/或所述传导表面32电连接到所述输入通道。优选地，所述控制单元33包括测量装置，其适于对电容感测器6和/或所述传导表面32上的至少一个电量幅度进行测量，并且可能调整测得的数值。

在根据本发明的位置传感器3的一个可能实施例中，所述轴4能够沿着由第二轴线“x”限定的第一方向并且沿着由第三轴线“y”限定的第二方向移动。特别地，所述第二轴线“x”垂直于所述第三轴线“y”。优选地，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”。

在位置传感器3的本实施例中，至少一个电容感测器6沿着所述第一方向配置，并且因此至少一个电容感测器6位于所述第二轴线“x”上。

在位置传感器3的本实施例中，至少一个电容感测器6沿着所述第二方向配置；因此至少一个电容感测器6位于所述第三轴线“y”上。

除了允许确定角度位置变化之外，本实施例还允许确定沿着彼此垂直的两个方向的线性位置变化。本实施例还允许确定沿着所述两个方向的位置变化的指向。

在优选但非限制性的实施例中，根据本发明的位置传感器3具有沿着所述第一方向配置的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。

优选地，在位置传感器3的本实施例中，至少两个电容感测器6沿着所述第二方向配置，所述导体本体5定位在所述至少两个电容感测器之间。因此，至少两个电容感测器6位于所述第二轴线“x”上，并且至少两个电容感测器6位于所述第三轴线“y”上，其中所述导体本体5位于各个电容感测器6之间，所述导体本体能够绕着所述第一轴线“z”旋转并且能够沿着所述第二轴线“x”和所述第三轴线“y”平移。

本实施例允许更精确地确定沿着所述两个方向的位置变化的指向。

通常，为了允许所述控制单元33确定位置变化的目的，所述导体本体5配置在所述电容感测器6之间。

所述导体本体5的位置上的变化借助于所述轴4实现，所述轴可以由用户移动，例如通过操作适当地连接到所述轴4的操纵杆装置1的旋钮10。

根据本发明的位置传感器3的优选实施例包括多个传导表面32。每个传导表面32表示为圆的一个扇区；具体而言，电连接到控制单元33特别是电连接到控制单元33的通道和/或电连接到电容感测器6的传导表面32各自形成圆的一个扇区。优选地，连接到板64的每个传导表面32限定角扇区62。

在优选但非限制性的实施例中，每个传导表面(32、62)大致地限定圆的一个象限。

优选地，至少两个角扇区62位于所述第二轴线“x”上，并且至少两个角扇区62位于所述第三轴线“y”上。所述导体本体5位于所述角扇区62上方，该导体本体能够绕着所述第一轴线“z”旋转并且能够沿着所述第二轴线“x”和所述第三轴线“y”平移。

在包括沿着所述第二轴线“x”和所述第三轴线“y”成对配置的四个电容感测器6的实施例中，所述传导表面32为四个，从而形成所述角扇区62。因此，每个角扇区62或传导表面32大致形成圆的一个象限。在该实施例中，每个传导表面或角扇区62覆盖圆的大约90°的扇区。所述角扇区62或传导表面32优选由铜制成。

在一个可能实施例中，每个电容感测器6连接到控制单元33的相应通道，并且每个角扇区62连接到控制单元33的相应通道。

在优选但非限制性的实施例中，存在沿着所述第二轴线“x”和所述第三轴线“y”成对配置的四个电容感测器6以及形成所述角扇区62的四个传导表面32，每一个角扇区都连接到相应的感测器6。

在根据本发明的位置传感器3的优选但非限制性的实施例中，所述导体本体5包括暴露区域50。

所述暴露区域50成形为便于能够面对被包括在位置传感器3中的电容感测器6的所述板64以及所述传导表面32或角扇区62。

优选地，所述暴露区域50包括第一部分51和第二部分52，所述第一部分适于将自身定位成平行于所述板64，所述第二部分电连接到所述第一部分51。所述第二部分52适于将自身定位成平行于传导表面32或角扇区62，优选平行于可以电连接到电容感测器6的对应板64的传导表面32或角扇区62。

在优选但非限制性的实施例中，所述暴露区域50作为传导材料的一体件制成。

优选地，所述暴露区域50是至少一个金属箔，更优选地是适当地成形特别是被折叠的金属箔。

所述暴露区域50包括紧固装置(优选为接头)，用于连接到导体本体5的结构，其继而固定到轴4。

优选地，所述导体本体5具有支撑结构，其适当地成形为尽可能地减小其自身的尺寸和重量，同时确保暴露区域50的足够支撑，以便使暴露区域50和每个电容感测器6之间的相对于角扇区62和板64的面积覆盖最大化。

一般来说，导体本体5的暴露区域50的构造和板64的构造以及电容感测器6的相应角扇区62的构造使得这些部件彼此面对的面积最大化，以便能够尽可能精确地确定导体本体5相对于电容感测器6的位置上的任何变化。

优选地，所述暴露区域50能够面向由所述电容感测器6和/或所述传导表面32或角扇区62限定的圆的扇区，取决于具体要求该扇区在90°至180°的范围内。

所述轴4和导体本体5的结构由塑料材料制成。

电容感测器6的所述板64是金属的并且焊接到pcb31，以能够传导电流，并且可能电连接到限定角扇区62的相应传导表面32。

在一个优选实施例中，所述板64被成形为类似于具有连接部分642的片材，该连接部分适于将所述板64机械地和电气地连接到印刷电路板31。

根据本发明的位置传感器3特别适合于在操纵杆装置1中使用。

根据本发明的操纵杆装置1适于在车辆和/或船只中使用，以用于一个或更多个功能的启用和控制，比如举例来说，后视镜调节和/或加热控制和/或后视镜折叠。

根据本发明的操纵杆装置1包括旋钮10。所述旋钮10可以由用户移动；特别地，它可以绕其自身的轴线进行线性平移和/或旋转。

根据本发明的所述操纵杆装置1包括支撑结构22。所述旋钮10从所述结构22处延伸，从而从该处突出，如例如在图3a-3b中所示。

根据本发明的操纵杆装置1包括电容式位置传感器3。特别地，位置传感器3的轴4连接到所述旋钮10。

所述位置传感器3位于合适的壳体21中(形成在所述支撑结构2中)，其包括孔，所述旋钮10可以通过该孔连接到位置传感器3的轴4。

在根据本发明的操纵杆装置1的优选实施例中，所述支撑结构2包括引导件，所述引导件适于在用户操作所述旋钮10时，允许轴4沿着第二轴线“x”和第三轴线“y”平移。

优选地，所述操纵杆装置1以一定方式设计成使得支撑结构2至少部分地位于印刷电路板31上。

根据本发明的用于控制电容式位置传感器3的一种可能的方法包括以下阶段：

a.测量控制单元33的各个通道，形成在印刷电路板31上的传导表面32和/或多个电容感测器6连接到所述通道；

b.将对于控制单元33的每个通道测量的数值保存到合适的存储介质中；

c.评估相对于平面的位置变化，所述平面的法线由所述第一轴线“z”限定；

d.计算位置变化中的旋转分量；

e.计算位置变化中的沿着至少一个轴线的平移分量。

根据本发明的控制方法适于作为描述计算机程序的机器指令而被存储在非易失性存储介质中，所述计算机程序通过控制单元33例如通过微控制器来执行。

所述存储介质可以被包含在所述控制单元33中和/或可以电连接到同一控制单元33。

只要根据本发明的位置传感器3保持激活，例如被供电，本方法就连续地例如在循环中执行。

测量多个电容感测器6和/或传导表面32所连接到的控制单元33的通道的阶段实现了测量与电容感测器6和/或传导表面32相关的一个或更多个电量幅度，比如举例来说，地面与所述电容感测器6之间的电压，和/或传导表面32和地面之间的电压，或者在所述板64电连接到相应的角扇区62的情况下仅仅是所述板64和地面之间的电压下降。

针对至少一个电容感测器6和/或一个传导表面32所连接到的控制单元33的每个通道进行测量。

保存对控制单元33的每个通道测量的数值的阶段允许存储一组连贯的测量值，例如在从2到100范围的数字内，以便跟踪可以用于进行比较和/或计算的先前测量值。

从各个通道上进行的测量中获得的数值被存储在存储介质中，甚至是易失性存储介质。所述存储介质可以被包含在所述控制单元33中和/或电连接到同一控制单元33。

评估相对于平面(所述平面的法线由所述第一轴线“z”限定)的位置变化的阶段实现了处理从控制单元33的不同通道上进行的测量中获得的数据，例如通过比较测量数值与先前测量数值，以便确定在所测量的至少一个电量幅度中是否发生变化。这种数据处理允许确定导体本体5在平面中的位置是否已经发生变化，所述平面是由印刷电路板31限定的平面，传导表面32特别是角扇区62和电容感测器6的板64位于该平面上。

因此，本阶段允许确定是否已经相对于例如第一位置或空闲位置发生了位置变化。

计算位置变化中的旋转分量的阶段实现了处理从测量中获得的数据，从而评估控制单元33的哪些通道已经被涉及到电量幅度变化中。该阶段实现了通过合适的算法来评估导体本体5绕着轴线“z”的旋转(如果有的话)的角度。

计算位置变化中的平移分量的阶段实现了处理从测量中获得的数据，从而评估控制单元33的哪些通道已经被涉及到电量幅度变化中。该阶段实现了通过合适的算法来评估导体本体5的平移运动(如果有的话)的方向和指向。

根据本发明的控制方法的计算阶段的执行的次序可以颠倒，和/或这些阶段可以并行地执行。

在方法的计算阶段中使用的算法通过考虑电容变化的所有可能情况而被适当地开发，所述电容变化可能作为导体本体5进行的各种运动的函数而被检测到，这取决于轴4的自由度。

通常，每个电容感测器6和/或每个传导表面32的电容可以根据导体本体5的暴露区域50与电容感测器6的一个或更多个板64之间的距离而变化，并且还根据导体本体5的暴露区域50与形成在印刷电路板31上并连接到相应电容感测器6的一个或更多个传导表面32或角扇区62之间的覆盖区域而变化。

特别地，当在导体本体5的暴露区域50与一个或更多个板64之间的距离中检测到变化时，可以确定平移分量。

另一方面，当导体本体5的暴露区域50和形成在pcb31上的一个或更多个传导表面32或角扇区62之间的覆盖区域发生了变化时，可以确定旋转分量。

根据替代实施例，旋转分量或平移分量可以通过评估导体本体5的暴露区域50与一个或更多个板64之间的距离以及还有导体本体5的暴露区域50与一个或更多个传导表面32或角扇区62之间的距离上的变化来确定。

图7示出了用于确定可借助于位置传感器3检测到的位置变化的流程图，其表示根据本发明的控制方法的一个可能实施例。

所述方法包括第一阶段：i)初始化位置传感器3。

在该阶段i)中，可以执行程序以便验证位置传感器3的正确操作，例如控制单元33的操作和/或电容感测器6的操作。

特别地，初始化位置传感器3的阶段i)包括以下子阶段：

i1)检查位置传感器3的正确操作；

i2)验证位置传感器3。

在子阶段i1)中，执行诊断程序以初始化位置传感器3。如果在子阶段i1)的实施中出现传感器没有正确操作和/或其初始化不能完成的情况，在下一个决策子阶段i2)中，该方法将采取“假”路径，并因此退出该控制方法，从而得到误差信号。

决策子阶段i2)也用于验证是否适合继续执行根据本发明的控制方法。事实上，子阶段i2)允许循环执行根据本发明的控制方法。

接下来，实施测量控制单元33的通道的阶段a)。

图7中示出的实施例包括以下子阶段：

a1)针对控制单元33的每个通道进行至少一次电量幅度的测量；

a2)调整获取的测量值。

子阶段a1)实现了测量存在于控制单元33的每个通道上的电量幅度，例如电压。以这种方式，可以确定是否发生了位置变化，特别是导体本体5相对于电容感测器6和/或相对于传导表面32的位置上的变化。

子阶段a2)实现了处理测量到的信号，以便减少测量误差和不确定性。特别地，测量到的信号被适当地过滤和/或适当地放大，以便改善所进行的测量处理。在模拟模式下进行的相同测量可以经过数字转换，使得它能在根据本发明的控制方法的下一阶段期间被更好地处理和/或比较。

代表根据本发明的控制方法的一个可能实施例的流程图在保存测量数据的阶段之前包括以下决策子阶段：b0)验证自阶段b)的最后执行以来所经过的时间。

该子阶段可以仅存储以定期最小间隔获取的读数，以便避免使用太多的内存，并且处理以一定时间间隔获取的读数，以便增加可能实现位置变化的概率，该概率为用户可以通过操纵杆装置1的旋钮10移动轴4的平均速度的函数。

例如，该间隔可以定范围为从0.1到1秒；优选地，所进行的测量每0.5秒保存一次。

如果已经经过了比预定时间长的时间，该方法将通过沿随“是”路径进入子阶段b1)；作为替代，将沿随“否”路径，从而返回到子阶段a0)。

子阶段b0)之后是将读数存储到存储介质中的子阶段b1)。

然后执行根据本发明的控制方法的阶段c)、d)和e)，如前所述。

流程图显示，在阶段e)之后，可以返回到子阶段i2)，以便评估是否仍然有必要执行根据本发明的控制方法或应该终止同一方法。

本文中未详细描述但可根据本说明书推断出的控制方法的任何实施例应该被视为被包含在本说明书中。

图1示出了根据本发明的位置传感器3的优选实施例的透视图。在该示例性而非限制性的实施例中，位置传感器3包括可动导体本体5，其牢固地连接到轴4，所述轴能够使与之连接的导体本体5旋转或平移，优选地通过绕着第一轴线“z”旋转并沿着第二轴线“x”和沿着第三轴线“y”平移，这些轴线彼此垂直。

位置传感器3还包括四个电容感测器6，其中的每一个都电连接到传导表面32或角扇区62，所述角扇区成形为圆的大约90°的扇区。每个角扇区62由铜制成并且形成在印刷电路板或pcb31上，电连接到焊接到印刷电路板或pcb31上的相应金属板64。四个感测器6中的每一个都电连接到控制单元33，特别是电连接到相应通道。

所述电容感测器6沿着所述第二轴线“x”以及沿着所述第三轴线“y”成对地定位，所述导体本体5配置在所述电容感测器之间。

所述导体本体5包括由金属材料制成的暴露区域50，以便与所述电容感测器6相互作用。

图2示出了处于一种可能的操作构造中的图1的位置传感器3的顶视图。

该图示出了定位在两个电容感测器6之间特别是两个板64之间的导体本体5，其中一个板64沿着第二轴线“x”配置，而另一个板64沿着所述第三轴线“y”配置。此外，如可以轻松地理解的，导体本体5定位在两个连贯的角扇区62之间。从图2中可以推断出，相对于轴线(x、y、z)的可能运动，尤其是绕着第一轴线“z”的旋转运动和沿着第二轴线“x”和所述第三轴线“y”的平移运动。根据本发明的位置传感器3位于印刷电路板31上。

图3a以截面侧视图示出了操纵杆装置1。在该图中，可以看到根据本发明的应用于操纵杆装置1的位置传感器3。该图示出了支撑结构2的一个可能实施例，其中可以看到从同一支撑结构2突出的旋钮10。支撑结构2包括壳体21，所述位置传感器3容纳在该壳体中。所述支撑结构2包括孔，位置传感器3的所述轴4通过该孔连接到旋钮10，所述位置传感器放置在壳体21中。

从该截面图中，可以理解导体本体5和暴露区域50的一种可能的构造。

图3b从上方示出了操纵杆装置1的透视截面图。在该图中可以从与图3a相比的不同观察点看到应用于操纵杆装置1的位置传感器3。

类似图3a，图3b示出了电容感测器6的一个可能实施例，特别地，在图3b中可以看到面向彼此并相对于第二轴线“x”对准的两个板64。在所述两个板之间存在所述导体本体5，其包括暴露区域50。所述导体本体5连接到轴4，该轴继而连接到操纵杆装置1的旋钮10。

图4a示出了导体本体5的暴露区域50的一个可能实施例。在该图中，可以看到以下部分：第一部分51，其适于与所述板64相互作用；以及第二部分52，其适于与电容感测器6的所述角扇区62相互作用。

所述第一部分51由例如两个片材或板材组成，所述片材或板材被配置成在其间形成一定角度，例如大约135°的角度。这种配置允许增加面向板64的暴露区域50的面积。这种构造避免了由于平移导致所述片材可能与所述板64接触。

所述第二部分52具有第一端部，所述第一部分51从该第一端部延伸，所述第一部分垂直于所述第二部分52配置。

在第二部分52的相反端部处存在连接部分，通过该连接部分，暴露区域50连接到导体本体5的结构。

所述暴露区域50例如通过适当成形的金属箔而制成为一体件。

图4b示出了被包括在根据本发明的位置传感器3中的电容感测器6的板64。

在本图中，可以看到包括连接部分642的平坦构造，所述连接部分呈例如两个引脚的形式，该连接部分适于将所述板64机械地和电气地连接到印刷电路板或pcb31。优选地，所述连接部分642基本上配置在由印刷电路板31限定的表面下方，传导表面32尤其是角扇区62位于该表面上。

图4c示出了由传导表面32组成的角扇区62，其可以连接到电容感测器6，特别是电连接到例如被包括在电容感测器6中的相应电容感测器6的相应板64。

在示出的实施例中，存在四个角扇区62。所述角扇区62彼此电绝缘。角扇区62的数量和构造可以取决于根据本发明的位置传感器3中实施的电容感测器6的数量。如果采用了多于四个优选为二的倍数的电容感测器6，则角扇区62的构造将改变，因为它们将覆盖圆的较小角度的区段。

从图5a-5c的序列，可以推断导体本体5所处位置发生的变化，并且特别是位置传感器3的暴露区域50的角度位置的变化。图5a示出了位置传感器3，其处于第一位置，例如空闲位置，特别是在开始位置变化之前位置传感器3为静态的位置。图5b示出了在绕着第一轴线“z”第一次旋转之后的位置传感器3。当将该图与图5a进行比较时，这种运动尤其明显。

角度位置变化可能是由轴4的约45°的顺时针旋转或约405°的逆时针旋转导致的。

图5c示出了在绕着第一轴线“z”第二次旋转之后的位置传感器3，尤其是与图5a和图5b相比。角度位置变化可能是由轴4的从图5b中所处位置起约90°的顺时针旋转，或从图5a中所处位置起约225°的逆时针旋转导致的。

暴露区域50的位置上的改变引起一个或更多个电容感测器6和/或所述传导表面32的至少一个电量幅度上的至少一种变化。可以借助于控制单元33来检测这种变化。

附图仅示出了相应的电容感测器6的两个板64，以便促进理解导体本体5的暴露区域50绕着第一轴线“z”的运动，并且以便描述仅包括两个电容感测器6的实施例。

从图6a-6c的序列，可以推断导体本体5所处位置中发生的变化，并且特别是由于沿着所述第二轴线“x”和所述第三轴线“y”发生的平移而造成的位置传感器3的暴露区域50的位置的变化。图6a示出了位置传感器3，其处于第一位置，例如空闲位置，特别是在开始位置变化之前位置传感器3为静态的位置。

图6b示出了从图6a所示的位置传感器3的位置沿着第二轴线“x”平移后的位置传感器3。

图6a和6b之间的比较显示在导体本体5的所述暴露区域50与沿着所述第二轴线“x”配置的板64之间的距离上发生了改变。因此，暴露区域50现在更靠近板64，从而改变与对应电容感测器6相关联的电量幅度，这可以借助于所述控制单元33来检测。

图6c示出了在沿着第三轴线“y”平移之后的位置传感器3。与图6a相比，图6c的位置传感器3是从不同视角观察到的，并且暴露区域50经历了旋转以变得与所述第三轴线“y”对准，并经历了沿着所述第三轴线“y”的平移，从而靠近沿着所述第三轴线“y”定位的电容感测器6的板64。同样在这种情况下，暴露区域50更靠近板64，从而改变与对应的电容感测器6相关联的电量幅度，这可以借助于所述控制单元33来检测。

附图仅示出了相应的电容感测器6的两个板64，以便促进理解导体本体5的暴露区域50相对于第二轴线“x”和第三轴线“y”的运动，并且还便于描述仅包括两个电容感测器6的一个可能实施例。

图8示意性地示出了在根据本发明的位置传感器3的控制单元33和电容感测器6之间的电连接。

该图示出了四个电容感测器6。如图8本身暗示的，包括多于四个的电容感测器6的其它实施例也是可能的。例如，除了电容感测器6之外，所述传导表面32或角扇区62也可以连接到控制单元33，特别是连接到相应的通道。

除了处理单元(例如微控制器)之外，所述控制单元33可以包括测量装置，其能够测量与所述电容感测器6和/或传导表面32或角扇区62相关的电量幅度。

根据本发明的位置传感器3能够同时确定两种类型的信息：

-锚定到轴4的可动导体本体5的旋转角度；

-锚定到轴4的导体本体5的平移方向和接近度。

本发明可以通过使用电容技术以简单且有效的方式来实施一种线性与旋转位置传感器。

根据本发明的解决方案允许防止任何部分由于滑动运动和机械接触而受到磨损，因此显著延长了根据本发明的位置传感器3的使用寿命。

在本专利申请中没有描述但是本领域技术人员根据本说明书和附图可以容易地推断出的任何等同实施例都应该被认为落入本专利申请的保护范围内。

附图标记

操纵杆装置1

旋钮10

支撑结构2

壳体21

位置传感器3

印刷电路板或pcb31

传导表面32

控制单元33

轴4

导体本体5

暴露区域50

第一部分51

第二部分52

电容感测器6

角扇区62

板64

连接部分642

第一轴线z

第二轴线x

第三轴线y