CN113970345A - 同步摇杆传感器、控制器及同步处理系统和方法 - Google Patents

同步摇杆传感器、控制器及同步处理系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种同步摇杆传感器、控制器及同步处理系统和方法，涉及新型传感器技术领域，同步摇杆传感器包括摇杆、摇臂组件、摆幅检测组件和复位组件；摇臂组件套设在摇杆上，摇杆推动摇臂组件产生相互垂直的第一方向和第二方向的摆动；摆幅检测组件用于通过磁感应元件分别测得所述第一方向和第二方向的摆动量并将其分别转换成第一电信号和第二电信号并输出；复位组件用于使摇杆在无外力作用状态下始终处于垂直复位状态。本发明具有同步性好、使用寿命长、小型化的优点。

Description

同步摇杆传感器、控制器及同步处理系统和方法
技术领域
本发明涉及新型传感器技术领域，具体涉及一种同步摇杆传感器、控制器及同步处理系统和方法。
背景技术
摇杆传感器主要应用于游戏手柄、消费型无人机控制器等电子产品上，其一般包括摇杆、根据摇杆的倾倒操作转动的摇臂(包括两个相互垂直设置的上摇臂和下摇臂)和检测摇臂转动量的可变电阻组件，可变电阻组件会根据摇臂的转动量输出相应的输出信号，同时在摇臂的下方还设置有复位组件以保证摇杆和摇臂能够自动复位。由于具有复位组件，因此这种结构的摇杆传感器在操作者操作后能够在复位组件的作用下恢复至操作前的状态。
但是，上述可变电阻组件通常是通过外力使得电刷在碳阻上移动而在电路板上产生不同电阻值，若利用弹性较大的金属作为电刷时，电刷磨损的快，使用寿命短，若利用弹性较小的金属作为电刷时，电刷和碳阻之间容易出现接触不好、失灵的问题；且若使用高硬度的碳阻，电刷磨损的快，会产生较大的电性噪音，若使用低硬度的碳阻，碳阻上的碳粉很快就会被电刷磨掉，碳粉还会粘在电刷上，影响了电刷的电气性能，使得电位器出现功能异常的问题。所以此类电位器普遍存在使用寿命短和性能差的缺陷。
而且现有的电路板一般体积庞大，复位组件结构复杂，导致摇杆传感器部件之间的间隙增大，结构不紧密，从而影响摇杆传感器的方向操作感受，而且也会导致摇杆摆动与可变电阻组件转动不能很好的同步，控制精度较低。
发明内容
因此，为了克服上述缺陷，本发明实施例提供一种同步摇杆传感器、控制器及同步处理系统和方法，具有同步性好、使用寿命长、小型化的优点。
为此，本发明实施例的一种同步摇杆传感器，包括摇杆、摇臂组件、摆幅检测组件和复位组件；
摇臂组件套设在摇杆上，摇杆推动摇臂组件产生相互垂直的第一方向和第二方向的摆动；
摆幅检测组件用于通过磁感应元件分别测得所述第一方向和第二方向的摆动量并将其分别转换成第一电信号和第二电信号并输出；
复位组件用于使摇杆在无外力作用状态下始终处于垂直复位状态。
优选地，所述摇臂组件包括上摇臂、下摇臂、第一磁块、第二磁块、第一磁块安装座和第二磁块安装座；
上摇臂和下摇臂分别套设在摇杆上，摇杆推动上摇臂进行第一方向的摆动，摇杆推动下摇臂进行第二方向的摆动；
第一磁块安装入第一磁块安装座内后挂设在上摇臂转轴的一端处，随上摇臂同步摆动；第二磁块安装入第二磁块安装座内后挂设在下摇臂转轴的一端处，随下摇臂同步摆动。
优选地，所述摆幅检测组件包括第一检测组件和第二检测组件；
第一检测组件安装于上摇臂转轴的一端附近，包括第一电路板外盖和设于第一电路板外盖内的第一电路板、第一磁感应元件和第一端子；第一磁感应元件和第一端子分别连接在第一电路板上；第一磁感应元件的安装位置与第一磁块相对应，用于产生与第一磁块的第一方向的摆动相对应的第一电信号并输出；第一端子用于作为第一电信号引出线；
第二检测组件安装于下摇臂转轴的一端附近，包括第二电路板外盖和设于第二电路板外盖内的第二电路板、第二磁感应元件和第二端子；第二磁感应元件和第二端子分别连接在第二电路板上；第二磁感应元件的安装位置与第二磁块相对应，用于产生与第二磁块的第二方向的摆动相对应的第二电信号并输出；第二端子用于作为第二电信号引出线。
优选地，所述第一电路板、第一磁感应元件和第一端子安装于第一电路板外盖内后经包塑处理，第二电路板、第二磁感应元件和第二端子安装于第二电路板外盖内后经包塑处理。
优选地，所述复位组件包括弹簧和滑动座，滑动座为上部直径小、下部直径大的中空柱体，弹簧套设在滑动座的上部中空柱体后置入摇杆下部带芯柱的圆环空柱中，摇杆下部的芯柱插入滑动座中空柱体内；
同步摇杆传感器还包括上壳和下壳；上壳和下壳连接构成同步摇杆传感器的封装外壳；下壳的内表面上具有凸起部；滑动座置于下壳上，滑动座的下表面具有内凹部，内凹部与下壳的凸起部匹配。
优选地，所述复位组件包括聚氨酯弹性块和固定底座；摇杆的一端与聚氨酯弹性块的上表面紧密连接，聚氨酯弹性块通过其下表面安装于固定底座上，固定底座与下壳的内表面连接；推力撤销下的摇杆在聚氨酯弹性块的自恢复力作用下自动恢复直立状态。
优选地，还包括压电陶瓷组件；
压电陶瓷组件安装于聚氨酯弹性块的下表面和固定底座之间，用于将从聚氨酯弹性块传递来的压力转换成包含受压大小和方向的电信号集合并输出。
本发明实施例的一种控制器，包括上述的同步摇杆传感器。
本发明实施例的一种同步摇杆传感器的同步处理方法，包括以下步骤：
S1、判断是否接收到上述的同步摇杆传感器的压电陶瓷组件输出的电信号集合；
S2、当接收到所述电信号集合时，判断在接收到所述电信号集合的同时是否接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号；
S3、当在接收到所述电信号集合的同时又有接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号时，将第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出；
S4、当在接收到所述电信号集合时没有接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号时，将所述电信号集合输入训练好的第一神经网络模型，经计算后获得产生所述电信号集合对应的作用于摇杆的推力方向和推力值；
S5、根据所述推力方向确定出需要补充输出的第一电信号或第二电信号，并将所述推力值输入训练好的第二神经网络模型或训练好的第三神经网络模型，经计算后获得需要补充输出的第一电信号或第二电信号，将所述需要补充输出的第一电信号或第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出；
S6、判断是否接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号；
S7、当接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号时，将所述第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出。
本发明实施例的一种同步摇杆传感器的同步处理系统，包括上述的同步摇杆传感器和同步处理装置；
同步处理装置包括：
一个或多个处理器；和
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的同步处理方法。
本发明实施例的同步摇杆传感器、控制器及同步处理系统和方法，具有如下优点：
1.通过磁感应元件取代现有可变电阻组件，磁感应元件实现了无接触检测，从而提高了使用寿命。
2.通过上、下摇臂带动第一、第二磁块安装座旋转，第一、第二磁块安装座上安装的第一、第二磁块和第一、第二电路板上的第一、第二磁感应元件发生磁力线切割，通过第一、第二端子输出信号。通过分别将第一、第二检测组件设置于上、下摇臂的转轴一端，将电路板、磁感应元件集成安装在电路板外盖内，减小了电路板尺寸，从而极大地提高了集成度和结构紧密性，有利于摇杆传感器的小型化和提高同步性。
3.通过采用聚氨酯弹性块，由于蜂窝结构能承受更大的拉压力，弹性更好，提高了聚氨酯弹性块的自复位能力，提高了摇杆传感器的复位灵敏性。通过设置内凹六角柱，由于内凹六角各边形态相对更加稳固，并且拐角处具有柔韧性好的优点，当受压时可呈现膨胀效果，抗压性好，进一步提高了聚氨酯弹性块的自恢复能力。
4.通过摇杆一端、聚氨酯弹性块和固定底座之间的紧密连接，结构稳定性好，结构之间无间隙，提高了操控同步性，提高了控制精度。
5.通过设置压电陶瓷组件同步感测聚氨酯弹性块的受力情况，一旦拨动摇杆，聚氨酯弹性块将会立刻受力受压，压电陶瓷组件在第一时间即可检测到聚氨酯弹性块的受压情况，并输出电信号集合以作为同步判断信号，提高了同步性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中同步摇杆传感器的一个具体示例的爆炸示意图；
图2为本发明实施例1中第一/第二磁块安装座的一个具体示例的示意图；
图3为本发明实施例1中下摇臂的一个具体示例的示意图；
图4为本发明实施例1中第一检测组件的一个具体示例的示意图；
图5为本发明实施例1中第二检测组件的一个具体示例的安装示意图；
图6为本发明实施例1中第一检测组件的一个具体示例的安装示意图；
图7为本发明实施例1中复位组件的一个具体示例的剖视示意图；
图8为本发明实施例2中同步摇杆传感器直立状态的一个具体示例的剖视示意图；
图9为本发明实施例2中同步摇杆传感器受推力倾斜状态的一个具体示例的剖视示意图；
图10为本发明实施例2中聚氨酯弹性块的一个具体示例的剖视示意图；
图11为本发明实施例2中内凹柱体的一个具体示例的俯视示意图；
图12为本发明实施例2中压电陶瓷组件的一个具体示例的结构示意图；
图13为本发明实施例4中同步处理方法的一个具体示例的流程图；
图14为本发明实施例5中同步处理系统的一个具体示例的原理框图。
附图标记：1-摇杆，11-连接短柱，21-第一检测组件，22-第二检测组件，211-第一电路板外盖，212-第一电路板，213-第一磁感应元件，214-第一端子，221-第二电路板外盖，223-第二磁感应元件，224-第二端子，31-上摇臂，32-下摇臂，33-第一磁块，34-第二磁块，35-第一磁块安装座，36-第二磁块安装座，321-侧壁孔，351-摇臂连接插孔，352-方形槽，41-开关子，42-开关安装座,5-复位组件，51-弹簧，52-滑动座，53-聚氨酯弹性块，54-固定底座，531-内凹柱体，5311-上柱体，5312-内凹六角柱，5313-下柱体，61-上壳，62-下壳，621-凸起部，7-压电陶瓷组件，71-压电陶瓷元件，100-同步摇杆传感器，200-同步处理装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，本说明书中的某些图式是用于例示方法的流程图。应了解，这些流程图中的每一个方块、及这些流程图中方块的组合可通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可加载至一计算机或其他可编程的设备上来形成一机器，以使在所述计算机或其他可编程设备上执行的指令形成用于实施在所述流程图方块中所规定功能的结构。这些计算机程序指令也可储存于一计算机可读存储器中，所述计算机可读存储器可指令一计算机或其他可编程设备以一特定方式工作，以使储存于所述计算机可读存储器中的指令形成一包含用于实施在所述流程图方块中所规定功能的指令结构的制品。所述计算机程序指令也可加载至一计算机或其他可编程设备上，以便在所述计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤来形成一由计算机实施的过程，从而使在所述计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实施在所述流程图方块中所规定功能的步骤。
相应地，各流程图中的方块支持用于执行所规定功能的结构的组合及用于执行所规定功能的步骤的组合。还应了解，所述流程图中的每一个方块、及所述流程图中方块的组合可由执行所规定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统、或者专用硬件与计算机指令的组合来实施。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种同步摇杆传感器，如图1所示，包括摇杆1、摇臂组件和摆幅检测组件；
摇臂组件套设在摇杆1上，摇杆1推动摇臂组件产生相互垂直的第一方向和第二方向的摆动；
摆幅检测组件用于通过磁感应元件分别测得所述第一方向和第二方向的摆动量并将其分别转换成第一电信号和第二电信号并输出。通过磁感应元件取代现有可变电阻组件，磁感应元件实现了无接触检测，从而提高了使用寿命。
优选地，摇臂组件包括上摇臂31、下摇臂32、第一磁块33、第二磁块34、第一磁块安装座35和第二磁块安装座36；
上摇臂31和下摇臂32分别套设在摇杆1上，摇杆1推动上摇臂31进行第一方向的摆动，摇杆1推动下摇臂32进行第二方向的摆动；
第一磁块33安装入第一磁块安装座35内后挂设在上摇臂31转轴的一端处，随上摇臂31同步摆动；第二磁块34安装入第二磁块安装座36内后挂设在下摇臂32转轴的一端处，随下摇臂32同步摆动。
优选地，第一磁块33和第二磁块34为长方体形。
优选地，如图2所示，第一磁块安装座35和第二磁块安装座36均包括摇臂连接插孔351和方形槽352；
摇臂连接插孔351供上摇臂31转轴的一端或下摇臂32转轴的一端插入连接；方形槽352设于摇臂连接插孔351的下方，供第一磁块33或第二磁块34装入。
优选地，如图3所示，下摇臂32的两侧壁上分别开设有侧壁孔321；
摇杆1下部轴对称的两侧分别安装有连接短柱11，侧壁孔321供连接短柱11插入使摇杆1与下摇臂32组装连接。
优选地，如图1、图4-图6所示，摆幅检测组件包括第一检测组件21和第二检测组件22；
第一检测组件21安装于上摇臂31转轴的一端附近，包括第一电路板外盖211和设于第一电路板外盖211内的第一电路板212、第一磁感应元件213和第一端子214；第一磁感应元件213和第一端子214分别连接在第一电路板212上；第一磁感应元件213的安装位置与第一磁块33相对应，用于产生与第一磁块33的第一方向的摆动相对应的第一电信号并输出；第一端子用于作为第一电信号引出线，可与其他电路板进行连接。
第二检测组件22安装于下摇臂32转轴的一端附近，其结构与第一检测组件21相同，包括第二电路板外盖221和设于第二电路板外盖内的第二电路板、第二磁感应元件223和第二端子224；第二磁感应元件和第二端子分别连接在第二电路板上；第二磁感应元件的安装位置与第二磁块34相对应，用于产生与第二磁块34的第二方向的摆动相对应的第二电信号并输出；第二端子用于作为第二电信号引出线，可与其他电路板进行连接。上、下摇臂带动第一、第二磁块安装座旋转，第一、第二磁块安装座上安装的第一、第二磁块和第一、第二电路板上的第一、第二磁感应元件发生磁力线切割，通过第一、第二端子输出信号。通过分别将第一、第二检测组件设置于上、下摇臂的转轴一端，将电路板、磁感应元件集成安装在电路板外盖内，减小了电路板尺寸，从而极大地提高了集成度和结构紧密性，有利于摇杆传感器的小型化和提高同步性。
优选地，第一电路板212、第一磁感应元件213和第一端子214安装于第一电路板外盖211内后经包塑处理，第二电路板、第二磁感应元件和第二端子安装于第二电路板外盖内后经包塑处理，再次封装，从而提高安全性。
优选地，第一磁感应元件和第二磁感应元件均为线性霍尔元件。
优选地，第一电路板外盖211罩设在第一磁块安装座35上，第二电路板外盖221罩设在第二磁块安装座36上，具有结构紧凑、小型化的优点。
优选地，如图1和图7所示，同步摇杆传感器还包括复位组件5、上壳61和下壳62；上壳61和下壳62连接构成同步摇杆传感器的封装外壳；下壳62的内表面上具有凸起部621；
复位组件5包括弹簧51和滑动座52，滑动座52为上部直径小、下部直径大的中空柱体，弹簧51套设在滑动座52的上部中空柱体后置入摇杆1下部带芯柱的圆环空柱中，摇杆1下部的芯柱插入滑动座51中空柱体内，滑动座52置于下壳62上，滑动座52的下表面具有内凹部，内凹部与下壳62的凸起部621匹配，用于当摇杆静止时，凸起部刚好位于滑动座内凹部中，可保持直立状态；当拨动摇杆摆动时，滑动座被凸起部挤压，向摇杆内部移动，弹簧受力压缩，当释放摇杆时，弹簧需释放弹力，推动滑动座向摇杆外部移动，直至滑动座呈直立状态时停止，此时摇杆复位至直立状态。通过摇杆、弹簧和滑动座之间插入式的结构，提高了结构紧凑性，实现了小型化，且能灵敏地自动复位。
优选地，同步摇杆传感器还包括开关子41和开关安装座42，开关子41安装在开关安装座42上，开关安装座42与下壳62连接。开关子用于提供开关控制信号。
实施例2
本实施例提供一种同步摇杆传感器，如图8和图9所示，与实施例1不同的是，复位组件5包括聚氨酯弹性块53和固定底座54；摇杆1的一端与聚氨酯弹性块53的上表面紧密连接，聚氨酯弹性块53通过其下表面安装于固定底座54上，固定底座54与下壳61的内表面连接；推力撤销下的摇杆1在聚氨酯弹性块53的自恢复力作用下自动恢复直立状态。
上述同步摇杆传感器，通过采用聚氨酯弹性块，提高了复位组件的自复位能力，提高了摇杆传感器的复位灵敏性。通过摇杆一端、聚氨酯弹性块和固定底座之间的紧密连接，结构稳定性好，结构之间无间隙，提高了操控同步性，提高了控制精度。
优选地，同步摇杆传感器还包括压电陶瓷组件7，压电陶瓷组件7安装于聚氨酯弹性块53的下表面和固定底座54之间，用于将从聚氨酯弹性块53传递来的压力转换成包含受压大小和方向的电信号集合并输出。
上述同步摇杆传感器，通过设置压电陶瓷组件同步感测聚氨酯弹性块的受力情况，一旦拨动摇杆，聚氨酯弹性块将会立刻受力受压，压电陶瓷组件在第一时间即可检测到聚氨酯弹性块的受压情况，并输出电信号集合以作为同步判断信号，提高了同步性。
优选地，聚氨酯弹性块53由聚氨酯材料制成。如图10和图11所示，聚氨酯弹性块53包括一层或两层以上的蜂窝结构层。蜂窝结构层包括按规律排布连接的内凹柱体531。内凹柱体531包括顺次连接的上柱体5311、内凹六角柱5312和下柱体5313，上柱体5311、内凹六角柱5312和下柱体5313共轴设置。上柱体5311、内凹六角柱5312和下柱体5313的横截面均为六边形。由于蜂窝结构能承受更大的拉压力，弹性更好，提高了聚氨酯弹性块的自恢复能力。通过设置内凹六角柱，由于内凹六角各边形态相对更加稳固，并且拐角处具有柔韧性好的优点，当受压时可呈现膨胀效果，抗压性好，进一步提高了聚氨酯弹性块的自恢复能力。
优选地，如图12所示，压电陶瓷组件7由呈圆周均匀排列的多个压电陶瓷元件71组成，各个压电陶瓷元件71输出的电信号组成所述电信号集合。根据各个压电陶瓷元件所输出的不同电信号可获得所受压力的大小和方向，即可获得摇杆的摆动方向和所受推力大小，从而提高了检测精度。优选地，压电陶瓷元件的个数至少为3个。
实施例3
本实施例提供一种控制器，包括实施例1或实施例2的同步摇杆传感器，具有使用寿命长、小型化、同步性好、自动复位灵敏的优点。
实施例4
本实施例提供一种同步摇杆传感器的同步处理方法，如图13所示，包括以下步骤：
S1、判断是否接收到实施例2中的同步摇杆传感器的压电陶瓷组件7输出的电信号集合；当没有接收到时表示摇杆未被推动，摇杆处于直立状态，维持现状；
S2、当接收到所述电信号集合时，判断在接收到所述电信号集合的同时是否接收到第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号；
S3、当在接收到所述电信号集合的同时又有接收到第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号时，表示摇杆的摆动与磁感应元件感测到该摆动具有同步性，所以无需进行校正，将第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出。
S4、当在接收到所述电信号集合时没有接收到第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号时，表示摇杆受力开始摆动时磁感应元件没有第一时间感测到该摆动，有可能磁感应元件的感测产生了滞后，没有同步，当磁感应元件有输出时摇杆已经摆动了一定角度了，所以此时需要进行校正，将所述电信号集合输入训练好的第一神经网络模型，经计算后获得产生所述电信号集合对应的作用于摇杆1的推力方向和推力值；所述第一神经网络模型的输入为电信号集合，输出为产生所述电信号集合对应的作用于摇杆1的推力方向和推力值。优选地，所述第一神经网络模型为BF神经网络模型、RBF神经网络模型等。
S5、根据所述推力方向确定出需要补充输出的第一电信号或第二电信号，并将所述推力值输入训练好的第二神经网络模型或训练好的第三神经网络模型，经计算后获得需要补充输出的第一电信号或第二电信号，将所述需要补充输出的第一电信号或第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出；所述第二神经网络模型的输入为推力值，输出为需要补充输出的第一电信号；所述第三神经网络模型的输入为推力值，输出为需要补充输出的第二电信号。根据推力方向首先确定摇杆的摆动方向为第一方向还是第二方向，若为第一方向，则将推力值输入训练好的第二神经网络模型，输出需要补充输出的第一电信号，若为第二方向，则将推力值输入训练好的第三神经网络模型，输出需要补充输出的第二电信号。优选地，所述第二神经网络模型和第三神经网络模型为BF神经网络模型、RBF神经网络模型等。
S6、判断是否接收到第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号；当没有接收到时，表示还处于滞后阶段，维持现状，继续以需要补充输出的第一电信号或第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出；
S7、当接收到第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号时，将所述第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出，从而替换掉未接收到第一磁感应元件213输出的第一电信号或第二磁感应元件223输出的第二电信号时同步摇杆传感器输出的需要补充输出的第一电信号或第二电信号，以第一或第二磁感应元件实际检测到的信号作为输出，结束滞后校正过程，由于在滞后的这段过程中以神经网络模型预测的信号作为了同步摇杆传感器的输出信号，所以填补了滞后过程的空白输出，提高了同步性。
优选地，训练所述第一神经网络模型的步骤包括：
S41、获取第一训练样本集，所述第一训练样本集中的每个元素由作用于摇杆的推力方向和推力值及其相对应的压电陶瓷组件输出的电信号集合组成；
S42、将压电陶瓷组件输出的电信号集合作为构建的第一神经网络模型的输入，相对应的作用于摇杆的推力方向和推力值作为输出，对第一神经网络模型进行训练，获得第一神经网络模型的各结构参数值，从而获得训练好的第一神经网络模型。
优选地，训练所述第二神经网络模型的步骤包括：
S51-1、获取第二训练样本集，所述第二训练样本集中的每个元素由第一方向的推力值及其相对应的第一磁感应元件213输出的第一电信号组成；样本采集时同步摇杆传感器的同步性良好；
S51-2、将所述推力值作为构建的第二神经网络模型的输入，相对应第一电信号作为输出，对第二神经网络模型进行训练，获得第二神经网络模型的各结构参数值，从而获得训练好的第二神经网络模型。
优选地，训练所述第三神经网络模型的步骤包括：
S52-1、获取第三训练样本集，所述第三训练样本集中的每个元素由第二方向的推力值及其相对应的第二磁感应元件223输出的第二电信号组成；样本采集时同步摇杆传感器的同步性良好；
S52-2、将所述推力值作为构建的第三神经网络模型的输入，相对应第二电信号作为输出，对第三神经网络模型进行训练，获得第三神经网络模型的各结构参数值，从而获得训练好的第三神经网络模型。
实施例5
本实施例提供一种同步摇杆传感器的同步处理系统，如图14所示，包括实施例2的同步摇杆传感器100和同步处理装置200；
同步处理装置包括：
一个或多个处理器；和
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现实施例4的同步处理方法。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种同步摇杆传感器，其特征在于，包括摇杆、摇臂组件、摆幅检测组件和复位组件；
摇臂组件套设在摇杆上，摇杆推动摇臂组件产生相互垂直的第一方向和第二方向的摆动；
摆幅检测组件用于通过磁感应元件分别测得所述第一方向和第二方向的摆动量并将其分别转换成第一电信号和第二电信号并输出；
复位组件用于使摇杆在无外力作用状态下始终处于垂直复位状态。
2.根据权利要求1所述的同步摇杆传感器，其特征在于，所述摇臂组件包括上摇臂、下摇臂、第一磁块、第二磁块、第一磁块安装座和第二磁块安装座；
上摇臂和下摇臂分别套设在摇杆上，摇杆推动上摇臂进行第一方向的摆动，摇杆推动下摇臂进行第二方向的摆动；
第一磁块安装入第一磁块安装座内后挂设在上摇臂转轴的一端处，随上摇臂同步摆动；第二磁块安装入第二磁块安装座内后挂设在下摇臂转轴的一端处，随下摇臂同步摆动。
3.根据权利要求1或2所述的同步摇杆传感器，其特征在于，所述摆幅检测组件包括第一检测组件和第二检测组件；
第一检测组件安装于上摇臂转轴的一端附近，包括第一电路板外盖和设于第一电路板外盖内的第一电路板、第一磁感应元件和第一端子；第一磁感应元件和第一端子分别连接在第一电路板上；第一磁感应元件的安装位置与第一磁块相对应，用于产生与第一磁块的第一方向的摆动相对应的第一电信号并输出；第一端子用于作为第一电信号引出线；
第二检测组件安装于下摇臂转轴的一端附近，包括第二电路板外盖和设于第二电路板外盖内的第二电路板、第二磁感应元件和第二端子；第二磁感应元件和第二端子分别连接在第二电路板上；第二磁感应元件的安装位置与第二磁块相对应，用于产生与第二磁块的第二方向的摆动相对应的第二电信号并输出；第二端子用于作为第二电信号引出线。
4.根据权利要求3所述的同步摇杆传感器，其特征在于，所述第一电路板、第一磁感应元件和第一端子安装于第一电路板外盖内后经包塑处理，第二电路板、第二磁感应元件和第二端子安装于第二电路板外盖内后经包塑处理。
5.根据权利要求1-4任一项所述的同步摇杆传感器，其特征在于，所述复位组件包括弹簧和滑动座，滑动座为上部直径小、下部直径大的中空柱体，弹簧套设在滑动座的上部中空柱体后置入摇杆下部带芯柱的圆环空柱中，摇杆下部的芯柱插入滑动座中空柱体内；
同步摇杆传感器还包括上壳和下壳；上壳和下壳连接构成同步摇杆传感器的封装外壳；下壳的内表面上具有凸起部；滑动座置于下壳上，滑动座的下表面具有内凹部，内凹部与下壳的凸起部匹配。
6.根据权利要求1-4任一项所述的同步摇杆传感器，其特征在于，所述复位组件包括聚氨酯弹性块和固定底座；摇杆的一端与聚氨酯弹性块的上表面紧密连接，聚氨酯弹性块通过其下表面安装于固定底座上，固定底座与下壳的内表面连接；推力撤销下的摇杆在聚氨酯弹性块的自恢复力作用下自动恢复直立状态。
7.根据权利要求6所述的同步摇杆传感器，其特征在于，还包括压电陶瓷组件；
压电陶瓷组件安装于聚氨酯弹性块的下表面和固定底座之间，用于将从聚氨酯弹性块传递来的压力转换成包含受压大小和方向的电信号集合并输出。
8.一种控制器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的同步摇杆传感器。
9.一种同步摇杆传感器的同步处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、判断是否接收到如权利要求7所述的同步摇杆传感器的压电陶瓷组件输出的电信号集合；
S2、当接收到所述电信号集合时，判断在接收到所述电信号集合的同时是否接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号；
S3、当在接收到所述电信号集合的同时又有接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号时，将第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出；
S4、当在接收到所述电信号集合时没有接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号时，将所述电信号集合输入训练好的第一神经网络模型，经计算后获得产生所述电信号集合对应的作用于摇杆的推力方向和推力值；
S5、根据所述推力方向确定出需要补充输出的第一电信号或第二电信号，并将所述推力值输入训练好的第二神经网络模型或训练好的第三神经网络模型，经计算后获得需要补充输出的第一电信号或第二电信号，将所述需要补充输出的第一电信号或第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出；
S6、判断是否接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号；
S7、当接收到第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号时，将所述第一磁感应元件输出的第一电信号或第二磁感应元件输出的第二电信号作为同步摇杆传感器的检测输出信号并输出。
10.一种同步摇杆传感器的同步处理系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的同步摇杆传感器和同步处理装置；
同步处理装置包括：
一个或多个处理器；和
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求9所述的同步处理方法。
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