感应式操纵杆的制作方法

1.各种实施例总体涉及一种操纵杆。特别地，各种实施例总体涉及一种感应式操纵杆。


背景技术：

2.操纵杆广泛用于游戏机及个人计算机(personal computer；pc)控制器中。迄今，操纵杆主要使用电位计操作。举例而言，操纵杆典型地包括中杆，该中杆连接至可沿着电阻性元件移动的弹簧接点。当中杆处于静止时，弹簧接点处于大致在电阻性组件的中间的参考位置处。随着中杆移动，弹簧接点随中杆一起移动远离参考位置。这引起弹簧接点与电阻性元件的一端之间的电压改变。使用校准韧件将参考位置设定为对应于零值且建立指示中杆的位置与对应的电压改变之间的关系的映射。当操纵杆在使用中时，使用映射将量测的电压改变(呈模拟形式)转化至中杆的位置(呈数字形式)。因此，可判定由使用者对中杆的移动。此移动可表示如由该使用者需要的在游戏中的方向移动。举例而言，想要在北或南方向上或在向上或向下方向上移动游戏人物的使用者可将中杆朝向正或负y方向移动。因为中杆在其经移动后可能始终不返回至初始搁置位置，所以可将在初始搁置位置周围的圆形区域设定为死区，其中无论何时该中杆处于此死区内，该映射可将该中杆的位置转化为初始搁置位置。
3.使用电位计操作的操纵杆常受到组件容差变化，其中弹簧接点与电阻性元件的一端之间的电压改变可在一范围上变化，甚至当将该中杆移动至同一位置时。这因此引起判定中杆的位置时的不一致及误差。使用电位计操作的操纵杆的另一典型问题为，其常具有短使用期限。这是因为此等操纵杆常使用碳作为电阻性元件，归因于电阻性元件与其他组件(例如，弹簧接点)之间的频繁接触，该电阻性元件易于磨损及撕开，从而造成对电阻性组件的磨耗。当电阻性元件的碳层开始磨损时，该电阻性元件的电阻偏离其原始值。又，由弹簧接点沿着电阻性元件的移动造成的电压改变偏离由校准固件原先登记的映射中的值。因此，使用映射将电压改变转化至中杆的移动变得不准确。在一些情况中，原先建立的映射可甚至将中杆的初始搁置位置转化为在死区外。此现象(常被称为操纵杆漂移)可不利地影响使用者的体验。举例而言，游戏中的人物可甚至在使用者不在移动中杆时移动。
4.因此，存在对于可具有较长使用期限及较低组件容差变化的改良的操纵杆的需求。


技术实现要素：

5.根据各种非限制性实施例，可提供一种感应式操纵杆。该感应式操纵杆可包括控制结构，该控制结构可包括细长部件，该细长部件可沿着大体上垂直于该细长部件的长度的至少一个方向移动。该感应式操纵杆可进一步包括位置感测总成，该位置感测总成可包括印刷电路板及至少一个金属刻度盘。该印刷电路板可具有邻近该控制结构布置的至少一个表面。该至少一个表面可大体上平行于该细长部件的该长度且平行于该至少一个方向。
该至少一个金属刻度盘可布置于该至少一个表面上。该控制结构可与该位置感测总成耦接，使得该细长部件沿着该至少一个方向的移动可引起该至少一个表面与该至少一个金属刻度盘之间的相对移动。该印刷电路板的该至少一个表面可具有至少一个传输器线圈及至少一个接收器线圈。该至少一个传输器线圈可配置为感生该至少一个接收器线圈中的至少一个信号，且该至少一个金属刻度盘可配置为干涉该至少一个信号的感应，使得该至少一个表面与该至少一个金属刻度盘之间的相对移动可基于该至少一个金属刻度盘的位置使所感生的至少一个信号变化。
6.根据各种实施例，可提供一种感应式操纵杆。该感应式操纵杆可包括：控制结构，可包括可沿着第一方向及第二方向移动的细长部件；及位置感测总成，可包括印刷电路板、第一金属刻度盘及第二金属刻度盘。该第一方向及该第二方向可大体上垂直于该细长部件的长度。该印刷电路板可具有邻近该控制结构布置的第一表面及第二表面。该第一表面及该第二表面可大体上平行于该细长部件的该长度且分别与该第一方向及该第二方向平行。该第一表面可与该第二表面耦接使得该印刷电路板可包围该控制结构的至少部分。该第一金属刻度盘可布置于该第一表面上，且该第二金属刻度盘可布置于该第二表面上。该第一表面及该第二表面中的每个可具有至少一个传输器线圈及至少一个接收器线圈。该控制结构可与该位置感测总成耦接，使得该细长部件沿着该第一方向或该第二方向的移动可引起平行于该方向的该表面与布置于该表面上的该金属刻度盘之间的相对移动。对于该第一表面及该第二表面中的每个，该至少一个传输器线圈可配置为感生该至少一个接收器线圈中的至少一个信号，且该至少一个金属刻度盘可配置为干涉该至少一个信号的感应，使得该表面与该金属刻度盘之间的相对移动可基于该金属刻度盘的位置使所感生的至少一个信号变化。
7.根据各种实施例，可提供一种感应式操纵杆。该感应式操纵杆可包括：控制结构，可包括可沿着大体上垂直于该细长部件的长度的至少一个方向移动的细长部件；及位置感测总成，可包括印刷电路板及至少一个金属刻度盘。该印刷电路板可具有邻近该控制结构布置的至少一个表面，且该至少一个表面可大体上平行于该细长部件的该长度且平行于该至少一个方向。该至少一个金属刻度盘可布置于该至少一个表面上。该至少一个金属刻度盘可连接至该控制结构，使得该细长部件沿着该至少一个方向的移动可引起该至少一个金属刻度盘在该至少一个表面上的移动。该印刷电路板的该至少一个表面可具有至少一个传输器线圈及至少一个接收器线圈。该至少一个传输器线圈可配置为感生该至少一个接收器线圈中的至少一个信号，且该至少一个金属刻度盘可配置为干涉该至少一个信号的感应，使得该至少一个金属刻度盘在该至少一个表面上的移动可基于该至少一个金属刻度盘的位置使所感生的至少一个信号变化。
附图说明
8.在附图中，贯穿不同视图，相似的附图标记总体地指代相同部分。附图未必按比例绘制，实情为，重点大致放在说明本发明的原理。在以下描述中，参看以下附图描述各种实施例，其中：
9.图1a示出根据各种实施例的感应式操纵杆的立体图，且图1b示出图1a的感应式操纵杆的分解图；
10.图2a示出根据各种实施例的图1a至图1b的感应式操纵杆可具备的线圈的侧视图，图2b示出具有感应式操纵杆的金属刻度盘的图2a的线圈的侧视图，且图2c示出具有图2b的金属刻度盘的一部分的图2a及图2b的线圈的示意图；
11.图3示出图1a至图1b的感应式操纵杆的芯片的示例实施方式；
12.图4示出图2a至图2c的线圈中的信号的实例；且
13.图5示出描述图2a至图2c的线圈中的信号与图2b的金属刻度盘的位置之间的关系的预定映射的实例。
具体实施方式
14.以下在设备的上下文中描述的实施例对于各方法类似地有效，且反之亦然。此外，应理解，可组合以下描述的实施例，例如，一个实施例的一部分可与另一实施例的一部分组合。
15.应理解，术语“在
……
上”、“在
……
之上”、“顶部”、“底部”、“下”、“侧”、“后”、“左”、“右”、“前”、“侧向”、“侧”、“上”、“下”等当在以下描述中使用时是为了方便而使用，及用以辅助理解相对位置或定向，且并不旨在限制任一装置或结构或任一装置或结构的任一部分的定向。此外，单数形式“一(a及an)”及“该”包括复数个参考物，除非上下文另有清晰指示。类似地，词语”或”旨在包括”及”，除非上下文另有清晰指示。
16.各种实施例总体涉及一种用于与基于处理器的装置通讯的操纵杆。该处理器或该基于处理器的装置可为执行应用程序且将信号发送至操纵杆及/或自操纵杆接收信号的主计算机。自该操纵杆接收的信号可用以控制另一应用程序，诸如，游戏，例如，控制游戏中的人物的移动。在各种实施例中，该操纵杆可配置为使用无接点感测。在各种实施例中，该操纵杆可配置为使用感应式定位传感器技术。在各种实施例中，该操纵杆可包括细长部件以及配置为基于线圈之间的感应式耦合操作的定位感测总成。在各种实施例中，该操纵杆可包括配置为干涉该感应式耦合的至少一个金属刻度盘。在各种实施例中，该至少一个金属刻度盘可布置于其上可提供该线圈的一表面上。在各种实施例中，该至少一个金属刻度盘可不接触该表面。通过使用这样的无接点感测，可减少操纵杆的组件之间的接触的量，这又减少操纵杆中的磨损及撕开并增加操纵杆的使用期限。
17.图1a示出根据各种实施例的感应式操纵杆100的立体图，且图1b示出感应式操纵杆100的分解图。
18.如所示出的，在各种实施例中，感应式操纵杆100可包括控制结构102。控制结构102可包括一细长部件104。如所示出的，在各种实施例中，细长部件104可沿着第一方向(x方向)及第二方向(y方向)移动，其中第一方向及第二方向可大体上垂直于该细长部件104的长度。如所示出的，在各种实施例中，控制结构102可进一步包括充当x轴杆的第一轴杆106及充当y轴杆的第二轴杆108。第一轴杆106可配置为围绕大体上垂直于第一方向(x方向)的第一轴线旋转，且第二轴杆108可配置为围绕大体上垂直于第二方向(y方向)的第二轴线旋转。如所示出的，在各种实施例中，第一轴杆106可包括经由中间元件106相互连接的一对拱形元件106a。第一轴杆106的拱形元件106a及中间元件106可经布置以界定在第一轴杆106的顶部处的开口及在第一轴杆106的相对侧处的一对圆孔。如所示出的，在各种实施例中，第二轴杆108可包括一对拱形元件108a，每一拱形元件108a连接至端元件108b。第二
轴杆108的拱形元件108a及端元件108b可经布置以界定在第二轴杆108的顶部处的开口。在各种实施例中，第一轴杆106、第二轴杆108可布置有细长部件104，使得细长部件104延伸穿过在第一轴杆106、第二轴杆108的顶部处的开口。在各种实施例中，第一轴杆106可与第二轴杆108一起布置，使得第一轴杆106的拱形元件106a大体上与第二轴杆108的拱形元件108a正交。另外，第二轴杆108的端部可经布置以延伸穿过第一轴杆106的圆孔。如所示出的，在各种实施例中，第一轴杆106可包括在一端处的多个销134，且第二轴杆108可包括在一端处的多个销136。然而，在替代实施例中，第一轴杆106及第二轴杆108可各自包括仅一单一销。在各种实施例中，销134、销136可为塑料销，但亦可使用其他材料来形成销。
19.如所示出的，在各种实施例中，感应式操纵杆100可进一步包括包围控制结构102的外壳结构或支撑结构110。举例而言，支撑结构110可包括围绕控制结构102布置的顶板110a及多个侧板(110b、110c、110d、110e)，其中邻近侧板(110b、110c、110d、110e)可大体上相互垂直。如同所示，第一侧板110b可包括圆顶形凹座以允许包括销134的第一轴杆106的端部延伸穿过。第一轴杆106的另一端可枢转连接至与第一侧板110b相对的第三侧板110d，使得第一轴杆106可围绕大体上垂直于第一方向(x方向)的轴线相对于第三侧板110d旋转。类似地，如所示出的，第二侧板110c还可包括圆顶形凹座，以允许包括销136的第二轴杆108的端部延伸穿过。第二轴杆108的另一端可枢转连接至与第二侧板110c相对的第四侧板110e，使得第二轴杆108可围绕大体上垂直于第二方向(y方向)的轴线相对于第四侧板110e旋转。在各种实施例中，支撑结构110可呈金属壳的形式。
20.在各种实施例中，感应式操纵杆100可进一步包括位置感测总成116。位置感测总成116可包括印刷电路板118、第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122。
21.如所示出的，在各种实施例中，位置感测总成116可包括具有邻近控制结构102布置的第一表面118a及第二表面118b的印刷电路板118。每一表面(118a、118b)可包括大体上在表面(118a、118b)的中间的圆孔，以允许包括销134、销136的轴杆(106、108)的端部延伸穿过。如同所示，该第一表面118a及该第二表面118b可大体上平行于该细长部件104的长度且分别与第一及第二方向(x及y方向)平行。该第一表面118a可与该第二表面118b耦接使得该印刷电路板118包围该控制结构102的至少部分。举例而言，印刷电路板118可包括连接第一表面118a与第二表面118b的连接部件118e。作为一个实例，连接部件118e可为弯曲的(如在图1a中显示)，使得第一表面118a与第二表面118b大体上相互垂直。印刷电路板118在一些实施例中可由刚性材料形成，且在其他实施例中可由可挠性材料形成。举例而言，印刷电路板118可包括挠性缆线。在各种实施例中，印刷电路板118的第一表面118a及第二表面118b中的每个可具有至少一个传输器线圈及至少一个接收器线圈。在各种实施例中，该至少一个传输器线圈及该至少一个接收器线圈可内嵌于印刷电路板118上。举例而言，该至少一个传输器线圈及该至少一个接收器线圈可处于在印刷电路板118上的迹线的形式。以下将参看图2a及图2b进一步论述该至少一个传输器线圈及该至少一个接收器线圈。
22.如所示出的，在各种实施例中，感应式操纵杆100可进一步包括多个电组件142、144。如同所示，该多个电组件142、144可包括第一芯片146及第二芯片148。第一芯片146及第二芯片148可为传感器芯片。以下参看图3进一步论述芯片(146、148)。在各种实施例中，印刷电路板118可进一步包括至少一个延伸部件，该至少一个延伸部件自第一表面118a及第二表面118b中的至少一者延伸以固持该多个电组件142、144。举例而言，如同所示，印刷
电路板118可包括自第一表面118a延伸以固持第一多个电组件142的第一延伸部件118c，及自第二表面118b延伸以固持第二多个电组件144的第二延伸部件118d。第一多个电组件142可用于供印刷电路板118的第一表面118a使用，且第二多个电组件144可用于供印刷电路板118的第二表面118b使用。然而，印刷电路板118可替代地包括仅一单一延伸部件，该单一延伸部件自第一表面118a或第二表面118b延伸以用于固持电组件(142、144)。在各种实施例中，延伸部件(118c/118d)可大体上垂直于延伸部件(118c/118d)延伸所起始的表面(118a/118b)。
23.如所示出的，在各种实施例中，位置感测总成116可包括布置于印刷电路板118的第一表面118a上的第一金属刻度盘120及布置于印刷电路板118的第二表面118b上的第二金属刻度盘122。在各种实施例中，第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122可分别不接触第一表面118a及第二表面118b。换言之，金属刻度盘(120、122)可为无接点刻度盘。如所示出的，在各种实施例中，第一金属刻度盘120可包括基底部分120a及自基底部分120a延伸的细长元件120b，且第二金属刻度盘122可包括基底部分122a及自基底部分122a延伸的细长元件122b。然而，在替代实施例中，金属刻度盘(120、122)可具有与在图中示出的形状不同的形状。在不同实施例中，用于形成金属刻度盘(120、122)的大小及材料亦可变化。另外，在各种实施例中，金属刻度盘(120、122)可被称作针式刻度盘。
24.在各种实施例中，控制结构102可与位置感测总成116耦接，使得该细长部件104沿着第一方向或第二方向(x方向或y方向)的移动引起平行于该方向的表面(118a或118b)与布置于该表面(118a或118b)上的金属刻度盘(120或122)之间的相对移动。举例而言，第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122可连接至控制结构102，使得细长部件104沿着第一方向(x方向)的移动引起第一金属刻度盘120在第一表面118a上的移动，且细长部件104沿着第二方向(y方向)的移动引起第二金属刻度盘122在第二表面118b上的移动。在各种实施例中，第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122的基底部分120a、122a可连接至控制结构102。在各种实施例中，第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122可分别连接至第一轴杆106及第二轴杆108。举例而言，第一金属刻度盘120的基底部分120a可连接至第一轴杆106，且第二金属刻度盘122的基底部分122a可连接至第二轴杆108。在各种实施例中，细长部件104沿着第一方向的移动可抵靠第一轴杆106的拱形元件108a中的一者推进细长部件104，以旋转第一轴杆106。第一轴杆106的旋转可引起第一金属刻度盘120的基底部分120a的旋转，以在第一表面118a的至少一个传输器线圈及至少一个接收器线圈上移动第一金属刻度盘120的细长元件120b。类似地，细长部件104沿着第二方向的移动可抵靠第二轴杆106的拱形元件108a中的一者推进细长部件104。第二轴杆108的旋转可引起第二金属刻度盘122的基底部分122a的旋转以在第二表面118a的至少一个传输器线圈及至少一个接收器线圈上移动第二金属刻度盘122的细长元件122b。然而，藉由将金属刻度盘(120、122)连接至控制结构102，控制结构102不需要与位置感测总成106耦接。取而代之，印刷电路板118可连接至控制结构102，使得细长部件104的移动引起表面(118a、118b)与在表面(118a、118b)上的各别金属刻度盘(120、122)之间的相对移动。
25.在各种实施例中，位于轴杆(106、108)的端部处的销(134/136)可将第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122连接至控制结构102。如所示出的，每一金属刻度盘(120、122)的基底部分120a、122a可包括在对应于第一轴杆106及第二轴杆108的销134、136的位置的
位置处的孔。为了将金属刻度盘(120、122)连接至控制结构102，第一轴杆106的销134可穿过第一金属刻度盘120的基底部分120a的孔布置，且第二轴杆108的销136可穿过第二金属刻度盘122的基底部分122a的孔布置。销134、136可接着经热熔以将第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122分别紧固至第一轴杆106及第二轴杆108。
26.如同所示，在各种实施例中，感应式操纵杆100可进一步包括连接于印刷电路板118与支撑结构110之间的加固部件118。在各种实施例中，加固部件124可呈挠性托架的形式。加固部件124可包括大体上相互垂直地布置且经由铰链相互连接的第一表面124a及第二表面124b。加固部件124可进一步包括自第一表面124a且大体上垂直于第一表面124a延伸的第一延伸部件124c，及自第二表面124b且大体上垂直于第二表面124b延伸的第二延伸部件124d。加固部件124的第一表面124a及第二表面124b可各包括大体上在表面(124a、124b)的中间的圆孔，以允许包括销134、136的轴杆(106、108)的端部延伸穿过。如同所示，在各种实施例中，印刷电路板118的第一表面118a及第二表面118b可分别布置于加固部件124的第一表面124a及第二表面124b上，使得重叠表面(表面118a与124a或表面118b与124b)的圆孔重合。加固部件124的第一表面124a及第二表面124b可布置于支撑结构110的第一表面110b及第二表面110c上，使得加固部件124的圆孔与支撑结构110的圆顶形凹座重合以允许包括销134、136的轴杆(106、108)的端部延伸穿过。另外，如所示出的，在各种实施例中，印刷电路板118的第一延伸部件118c及第二延伸部件118d可分别布置于加固部件124的第一延伸部件124c及第二延伸部件124d上。在各种实施例中，印刷电路板118可经由加固部件124连接至支撑结构110。举例而言，印刷电路板118可连接至加固部件124，且加固部件124可又连接至支撑结构110。在各种实施例中，印刷电路板118可经由针孔定位器连接至加固部件124。举例而言，加固部件124的第一表面124a及第二表面124b可包括多个销140，且印刷电路板118的第一表面118a及第二表面118b可包括在对应于销140的位置的位置处的多个孔138。为了将印刷电路板118连接至加固部件124，销140可配合穿过孔138。在各种实施例中，可在加固部件124与印刷电路板118之间提供双侧黏着剂以进一步将其紧固在一起。
27.如所示出的，在各种实施例中，感应式操纵杆100可进一步包括细长部件104耦接至的基底128。在各种实施例中，基底128可呈底壳的形式。如所显示，基底128可布置于大体上在支撑结构110的侧板(110b、110c、110d、110e)的中间中(换言之，大体上在印刷电路板118的第一表面118a及第二表面118b的中间中，及大体上在加固部件124的第一表面124a及第二表面124b的中间中)的层面。藉由将基底128上的突起与支撑结构110上的对应孔紧固在一起，基底128可与支撑结构110耦接在一起。在各种实施例中，感应式操纵杆100可进一步包括耦接至基底128的弹簧板114及布置于弹簧板114上的弹簧112。如所示出的，细长部件104可经由弹簧112及弹簧板114耦接至基底128以允许细长部件104可在第一方向及第二方向(x方向及y方向)上移动。
28.在各种实施例中，感应式操纵杆100可进一步包括与感应式操纵杆100的基底128连接的中间开关126。中间开关126可为感应式操纵杆100的附加特征以提供至感应式操纵杆100与之连通的基于处理器的装置的另外输入。举例而言，使用者可使用感应式操纵杆100将命令输入至在基于处理器的装置上执行的空战游戏应用程序。在此实例中，可使用细长部件104按与战斗机的实际操纵杆类似的方式操纵战斗机，而中间开关126可用作按钮以
控制战斗机的武器，例如，自战斗机发射导弹。
29.图2a示出至少一个传输器线圈(202/204)及至少一个接收器线圈(206/208)的侧视图，在各种实施例中，印刷电路板118的第一表面118a及第二表面118b中的每个可具有该至少一个传输器线圈及该至少一个接收器线圈。图2b示出具有图2a的至少一个传输器线圈(202/204)及至少一个接收器线圈(206/208)的金属刻度盘(120/122)的示例布置。图2c示出图2a的至少一个传输器线圈(202/204)及至少一个接收器线圈(206/208)连同金属刻度盘(120/122)的基底部分120b/122b的示意图。如在图2a中所示出的，至少一个传输器线圈(202/204)及至少一个接收器线圈(206/208)可按曲线方式布置。然而，为了简单起见，按图2c中的线性方式示出至少一个传输器线圈(202/204)及至少一个接收器线圈206/208。
30.如所示出的，在各种实施例中，该至少一个传输器线圈(202/204)可包括第一传输器线圈202及第二传输器线圈204。然而，在替代实施例中，该至少一个传输器线圈可包括仅一个传输器线圈或多于两个传输器线圈。在各种实施例中，该至少一个传输器线圈(202/204)可包括至少四匝。举例而言，如所示出的，第一传输器线圈202可包括两个弯曲部分202a及在弯曲部分202a的端部之间的两个线性部分202b。因此，第一传输器线圈202可包括四匝，每一匝在弯曲部分202a与线性部分202b接合处。第二传输器线圈204可包括两个弯曲部分204a及在弯曲部分204a之间的两个线性部分204b。换言之，第二传输器线圈204还可包括四匝。如所示出的，第二传输器线圈204可完全包围第一传输器线圈202。
31.在各种实施例中，该至少一个接收器线圈(206/208)可包括第一接收器线圈206及第二接收器线圈208。然而，在替代实施例中，该至少一个接收器线圈可包括仅一个接收器线圈或多于两个接收器线圈。在各种实施例中，该至少一个接收器线圈(206/208)可包括正弦线圈及余弦线圈。举例而言，如所示出的，第一接收器线圈206可包括正弦线圈，且第二接收器线圈208可包括余弦线圈。如所示出的，在各种实施例中，每一接收器线圈(206、208)可包括至少一匝。举例而言，第一接收器线圈206可包括呈第一正弦曲线的形状的第一部分206a及呈第二正弦曲线的形状的第二部分206b，其中第一与第二正弦曲线可180度异相。另外，第一与第二正弦曲线可在一端接合。因此，第一接收器线圈206可包括在第一与第二正弦曲线接合处的一匝。第二接收器线圈208可类似地包括呈第一余弦曲线的形状的第一部分208a及呈第二余弦曲线的形状的第二部分208b，其中第一与第二余弦曲线可180度异相。不同于第一接收器线圈206，第二接收器线圈208可进一步包括在第一部分208a与第二部分208b之间的中间线性部分208c。因此，第二接收器线圈208可包括两匝，每一匝在呈余弦曲线的形状的部分(208a、208b)接合线性部分208c处。如在图2b中示出的，在各种实施例中，每一传输器线圈(202、204)可连接至第一接点210，且每一接收器线圈(206、208)可连接至第二接点212。为了简单起见，此等接点(210、212)未在图2a及图2b中示出。
32.参看图2b，在各种实施例中，当细长部件处于静止时，金属刻度盘(120/122)的细长元件120b/122b可处于轴线a
‑
a'之上，其中轴线a
‑
a'可穿过金属刻度盘(120/122)的基底部分120a/122a的中心，且可平行于第一方向或第二方向(x方向或y方向)。当移动细长部件时，金属刻度盘(120/122)的细长元件120b/122b可沿着平行于印刷电路板118的各表面(118a/118b)的平面移动。在各种实施例中，金属刻度盘(120/122)的细长元件(120b/122b)可不接触各表面(118a/118b)移动。在各种实施例中，金属刻度盘(120/122)的细长元件120b/122b可按围绕轴线a
‑
a'的正角度230向上移动，或按围绕轴线a
‑
a'的负角度232向下
移动。换言之，金属刻度盘(120/122)的细长元件120b/122b的位置可由正角度230或负角度232表示。替代地，金属刻度盘(120/122)的细长元件120b/122b的位置可由相对于轴线b
‑
b'的角度234表示，其中轴线b
‑
b'可穿过金属刻度盘(120/122)的基底部分120a/122a的中心，且可垂直于第一方向或第二方向(x方向或y方向)。在各种实施例中，第一金属刻度盘120及第二金属刻度盘122中的每个可在第一位置与第二位置之间移动。在各种实施例中，第一位置可在正角度230为约65度处(换言之，在角度234为约25度处)，且第二位置可在负角度230为约
‑
65度处(换言之，在角度234为约155度处)。换言之，金属刻度盘(120/122)的移动范围可为约130度。然而，在其他实施例中，第一及第二位置以及金属刻度盘(120/122)的移动范围可不同。举例而言，在一些替代实施例中，金属刻度盘(120/122)的移动范围可小于130度，而在其他替代实施例中，金属刻度盘(120/122)的移动范围可大于130度。举例而言，在一些实施例中，第一位置可在正角度230为约23度处(换言之，在角度234为约67度处)，且第二位置可在负角度230为约
‑
23度处(换言之，在角度234为约113度处)。
33.图3示出芯片146/148的示例实施方式。如所示出的，在示例实施方式中，晶片(146/148)可包括可为模拟前端单元的第一处理单元302、可为模拟至数字转换器的转换单元304、可为数字信号处理单元的第二处理单元306、可为电感器
‑
电容器(inductor
‑
capacitor；lc)振荡器的振荡器308、功率管理单元310、可为eeprom的内存单元312、保护单元314、测试控制单元316、诊断单元318及呈单线界面(one
‑
wire interface；owi)的形式的接口320。然而，芯片146/148不需要包括如在图3中示出的所有单元302至320。举例而言，振荡器308可并非感应式操纵杆100的部分，且可取而代之为连接至感应式操纵杆100的单独单元。类似地，第二处理单元306可并非感应式操纵杆100的部分，且可取而代之为连接至感应式操纵杆100的单独单元。如所示出的，在各种实施例中，芯片(146/148)可电连接至传输器线圈(202、204)及接收器线圈(206、208)。举例而言，振荡器308可连接至传输器线圈(202、204)，且第一处理单元302可连接至接收器线圈(206、208)。
34.在各种实施例中，该至少一个传输器线圈202/204可配置为接收来自振荡器308的交变信号。在各种实施例中，该交变信号的频率可为约5mhz。在各种实施例中，该至少一个传输器线圈(202/204)可配置为感生该至少一个接收器线圈(206/208)中的至少一个信号。举例而言，由该至少一个传输器线圈(202/204)接收的交变信号可在该至少一个传输器线圈(202/204)中产生磁场。该磁场可在该至少一个接收器线圈(206/208)的各种段中感生二次电流。因此，包括此二次电流的至少一个信号可在该至少一个接收器线圈(206/208)中感生。举例而言，在第一传输器线圈202及第二传输器线圈204中产生的磁场可感生第一接收器线圈206中的第一信号及第二接收器线圈208中的第二信号。在各种实施例中，该至少一个金属刻度盘(120/122)可配置为干涉该至少一个接收器线圈(206/208)中的至少一个信号的感应。举例而言，对于印刷电路板118的第一表面118a及第二表面118b中的每个，当金属刻度盘(120/122)定位于第一接收器线圈206的一段及第二接收器线圈208的一段上时，在传输器线圈(202、204)中产生的磁场可感生金属刻度盘(120/122)中的涡流，且可不在接收器线圈(206、208)的金属刻度盘(120/122)在其上的段中感生二次电流。这可影响接收器线圈(206、208)中的所感生的信号，且可影响所感生的信号的方式可取决于接收器线圈(206、208)的金属刻度盘(120/122)在其上的段。因此，对于印刷电路板118的第一表面118a及第二表面118b中的每个，表面(118a/118b)与金属刻度盘(120/122)之间的相对移动可基
于金属刻度盘(120/122)的位置使所感生的至少一个信号变化。换言之，该所感生的至少一个信号可指示金属刻度盘(120/122)的位置。举例而言，该所感生的至少一个信号可包括在第一接收器线圈206中的第一信号及在第二接收器线圈208中的第二信号，且第一与第二信号的微分相位及振幅可指示至少一个金属刻度盘(120/122)的位置。
35.在各种实施例中，该所感生的至少一个信号可包括至少一个模拟信号。举例而言，该所感生的至少一个信号可包括在第一接收器线圈206中感生的第一模拟信号及在第二接收器线圈208中感生的第二模拟信号。该模拟信号可包括正弦数据值及余弦数据值。举例而言，在第一接收器线圈206中感生的第一模拟信号可包括正弦数据值，且在第二接收器线圈208中感生的第二类比信号可包括余弦数据值。
36.图4示出包括正弦数据值的第一模拟信号402及包括余弦数据值的第二模拟信号404的实例。在各种实施例中，第一处理单元302可配置为处理模拟信号。在各种实施例中，包括正弦及余弦数据值的该模拟信号可转换成包括用于图2b中示出的角度234的值的信号。图4进一步示出包括用于角度234的值的信号406、408及为信号406、408的组合的信号410的实例。在各种实施例中，第二处理单元306可配置为处理用于每一表面118a/118b的至少一个所感生的信号，以使用预定映射判定在表面(118a/118b)上的金属刻度盘(120/122)的位置。举例而言，转换单元304可配置为将经处理的模拟信号转换至数字信号，且第二处理单元306可配置为处理该等数字信号以使用预定映射判定在每一金属刻度盘(120、122)的位置。在各种实施例中，来自处理单元306的输出可由接口320接收。在一些实施例中，来自处理单元306的输出可在由接口320接收前转换成模拟信号。在其他实施例中，来自处理单元306的输出可由接口320以其数字形式接收。
37.在各种实施例中，预定映射可在于使用感应式操纵杆100前执行的校准过程中由第二处理单元306计算。在各种实施例中，预定映射可以替代表示(例如，以十进制数)描述用于角度234的值(或替代地，正弦及余弦资料值)与至少一个金属刻度盘(120/122)的位置之间的关系。在各种实施例中，该至少一个金属刻度盘(120/122)可在第一位置与第二位置之间移动，且预定映射可仅指示第一与第二位置之间的位置。此可帮助增大动态范围及预定映射的分辨率。又，操纵杆100的准确度可改良，且可减小死区的大小。
38.图5示出以十进制数(沿着标注为”输出位置(十进制)”的y轴)描述用于角度234的值(沿着标注为”电输入范围(度)”的x轴)与至少一个金属刻度盘(120/122)的位置之间的关系的预定映射502的实例。在此实例中，金属刻度盘(120/122)可在第一位置(对应于沿着x轴的点504)与第二位置(对应于沿着x轴的点506)之间移动。如同所示，映射502可仅指示第一位置与第二位置之间的位置。图5进一步示出指示自角度234为0度处至角度234为360度处的所有位置的映射508。如同所示，由映射502提供的动态范围可大于由映射508提供的动态范围。举例而言，如同所示，当至少一个金属刻度盘120/122在对应于沿着x轴的点510的位置与对应于沿着x轴的点512的位置之间移动时，由映射502提供的动态范围514比由映射508提供的动态范围516宽。
39.虽然图1a及图1b中的感应式操纵杆100的细长部件104示出为可沿着两个方向(x方向及y方向)移动，但在替代实施例中，细长部件104可仅沿着大体上垂直于细长部件104的长度的单一方向移动。因此，感应式操纵杆100的印刷电路板可仅包括一个表面及一个金属刻度盘。在又一替代实施例中，细长部件104可为可沿着大体上垂直于细长部件104的长
度的多于两个方向移动，且在此实施例中，感应式操纵杆100可包括多于两个表面及多于两个金属刻度盘，每一金属刻度盘布置于该表面中的一者上。
40.以下实例涉及各种实施例。
41.实例1为一种感应式操纵杆，包括：控制结构，包括细长部件，所述细长部件可沿着大体上垂直于所述细长部件的长度的至少一个方向移动；以及位置感测总成，包括：印刷电路板，具有邻近所述控制结构布置的至少一个表面，其中所述至少一个表面大体上平行于所述细长部件的所述长度且平行于所述至少一个方向；以及至少一个金属刻度盘，布置于所述至少一个表面上；其中所述控制结构与所述位置感测总成耦接，使得所述细长部件沿着所述至少一个方向的移动引起所述至少一个表面与所述至少一个金属刻度盘之间的相对移动；其中所述印刷电路板的所述至少一个表面具有至少一个传输器线圈及至少一个接收器线圈，且其中所述至少一个传输器线圈配置为感生所述至少一个接收器线圈中的至少一个信号，且所述至少一个金属刻度盘配置为干涉所述至少一个信号的感应，使得所述至少一个表面与所述至少一个金属刻度盘之间的相对移动基于所述至少一个金属刻度盘的位置使至少一个所感生的信号变化。
42.在实例2中，实例1的主题包括，所述感应式操纵杆可进一步包括多个电组件，且所述印刷电路板可进一步包括自所述至少一个表面延伸的至少一个延伸部件，以固持所述多个电组件。
43.在实例3中，实例2的主题包括，所述至少一个延伸部件可大体上垂直于所述至少一个表面。
44.在实例4中，实例1至3中任一项的主题包括，所述至少一个金属刻度盘可连接至所述控制结构，使得所述细长部件沿着所述至少一个方向的移动可引起所述至少一个金属刻度盘在所述至少一个表面上的移动。
45.在实例5中，实例1至4中任一项的主题包括，所述至少一个金属刻度盘可包括连接至所述控制结构的基底部分；及自所述基底部分延伸的细长组件；其中所述细长部件沿着所述至少一个方向的移动可引起所述基底部分的旋转以在所述至少一个传输器线圈及所述至少一个接收器线圈上移动所述细长组件。
46.在实例6中，实例1至5中任一项的主题包括，所述感应式操纵杆可进一步包括将所述至少一个金属刻度盘连接至所述控制结构的至少一个塑料销。
47.在实例7中，实例1至6中任一项的主题包括，所述控制结构可进一步包括轴杆，所述轴杆配置为在所述细长部件沿着所述至少一个方向的移动后围绕大体上垂直于所述至少一个方向的轴线旋转，且所述至少一个金属刻度盘可连接至所述轴杆。
48.在实例8中，实例1至7中任一项的主题包括，所述感应式操纵杆可进一步包括包围所述控制结构的支撑结构，且所述印刷电路板可连接至所述控制结构。
49.在实例9中，实例8的主题包括，所述感应式操纵杆可进一步包括连接于所述印刷电路板与所述控制结构之间的加固部件。
50.在实例10中，实例1至9中任一项的主题包括，所述感应式操纵杆可进一步包括所述细长部件耦接至的基底，且所述基底可布置于大体上在所述至少一个表面的中间的层面处。
51.在实例11中，实例1至10中任一者的主题包括，所述至少一个传输器线圈可包括至
少四匝。
52.在实例12中，实例1至11中任一者的主题包括，所述至少一个接收器线圈可包括正弦线圈及余弦线圈。
53.在实例13中，实例1至12中任一者的目标可视情况包括，所述至少一个金属刻度盘可在第一位置与第二位置之间移动，且所述感应式操纵杆可进一步包括处理单元，所述处理单元配置为处理所述至少一个所感生的信号以基于预定映射判定所述至少一个金属刻度盘的所述位置，其中所述预定映射可指示所述第一位置与所述第二位置之间的所述位置。
54.在实例14中，实例1至13中任一项的主题包括，所述感应式操纵杆可进一步包括与所述感应式操纵杆的基底连接的中间开关。
55.在实例15中，实例1至14中任一项的主题包括，所述细长部件可沿着第一方向及第二方向移动，所述至少一个表面可包括第一表面及第二表面，所述第一表面可与所述第二表面耦接以包围所述控制结构的至少一部分，且所述至少一个金属刻度盘可包括布置于所述第一表面上的第一金属刻度盘及布置于所述第二表面上的第二金属刻度盘。
56.在实例16中，实例15的主题可包括，所述印刷电路板可包括连接所述第一表面与所述第二表面的连接部件。
57.在实例17中，实例15的主题可包括，所述印刷电路板可包括挠性缆线。
58.各种实施例已提供一种可具有较长使用期限及较大准确度的感应式操纵杆。
59.虽然本发明参考具体实施例已具体地进行了示出及描述，但本领域技术人员应理解，在不脱离如由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可在其中进行形式及细节的变化。本发明的范围因此由所附权利要求及落入所述权利要求的等同意义和范围内的所有改变来指示，且因此旨在由其所涵盖。