平面传感器及其制造方法技术

一种用于电场感测的具有导体图案的平面传感器及其制造方法，所述平面传感器包括平面导电传感器区域(2)阵列和导体，所述平面导电传感器区域设置为沿纵向方向以接连的方式相互跟随，所述导体将导电传感器区域连接到至少一个连接器，其中所述传感器还包括第一弹性地板层(3)和以下中的至少一个：第二弹性地板层(4)或柔性电路板，以及导电传感器区域(2)和导体在第一弹性地板层(3)和第二弹性地板层(4)之间或在第一弹性地板层(3)和柔性电路板之间连接，以形成整体的地板传感器结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于电场感测的具有导体图案的，所述平面传感器包括平面导电传感器区域(2)阵列和导体，所述平面导电传感器区域设置为沿纵向方向以接连的方式相互跟随，所述导体将导电传感器区域连接到至少一个连接器，其中所述传感器还包括第一弹性地板层(3)和以下中的至少一个：第二弹性地板层(4)或柔性电路板，以及导电传感器区域(2)和导体在第一弹性地板层(3)和第二弹性地板层(4)之间或在第一弹性地板层(3)和柔性电路板之间连接，以形成整体的地板传感器结构。【专利说明】
本专利技术涉及。本专利技术特别涉及一种作为地板传感器运行并且具有用于电场感测的导体图案的。
技术介绍
近场成像用于监视，例如，房间设施内人的移动。近场成像系统用于安装于地板的平面传感器，通过测量由导电物体(例如，人)引起的阻抗变化来获取关于人的位置和状态的信息。这样的装置可适用于许多应用，例如，用于敬老院等以观察老年人，或用于机场以监视乘客的移动。在W02005020171中描述了一种这样的近场成像相关的平面感测系统，其特别适于养老院监视。除此之外，这样的系统可以用于监视已经跌倒的疗养院住户的生命体征等。地板传感器发送住户的位置，呼吸频率和脉搏到护士室监视器。所述系统的最核心部件是覆盖整个公寓地板的传感器。所述传感器安装在地板遮盖物下方。所述传感器具有由金属和石墨染料制成的印刷图案。这种传感器可以安装在传统的地板涂层结构(例如镶木地板或塑料垫)下方。此外，W02006003245和W02008068387公开了传感器结构，其中所述传感器是网状的，并且包括在同一平面上的若干接连导电区域。根据同一平面上的相邻导电区域之间的电容变化，跟踪传感器上的物体(例如，人)。导电区域通常是金属，并且它们可以形成在作为衬底(例如，印刷层，层压层，蚀刻层或箔)的柔性电路板上。如W02008068387A1所描述的，所述金属通常是铝或铜，并且导电区域通过各自的连接线连接到控制靠近传感器的电子控制单元的系统。现有技术的地板传感器系统的问题是，传感器与地板独立安装，S卩，首先传感器安装在地面上，然后在传感器上安装地板。传感器和地板的独立安装是耗时和复杂的。现有技术的传感器系统的另一问题是，传感器导体和连接电缆之间复杂的接触布置。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现一种全新的作为地板传感器运行的。本专利技术的基本构思是将平面传感器和地板整合为整体的地板传感器结构，并且在连续过程中制造该整体结构。在本专利技术中，所述导电传感器区域与导体和地板附接在一起。本专利技术使得可以将所述传感器作为整体集成传感器地板单元来安装，这使得安装非常简单。此外，由于剥离区域，所述传感器导体和连接电缆之间的电气连接也是容易的。在本专利技术的优选实施例中，所述地板层设有剥离区域或条纹。在本专利技术的优选实施例中，所述导电传感器区域和导体嵌入在所述地板内的不同地板层之间。这样，在安装和使用期间可以很好地保护所述传感器区域和导体以免受到机械损坏。在本专利技术的优选实施例中，在地板层与所述导电区域和导体之间使用保护膜。在本专利技术的优选实施例中，所述导电区域和导体设置在弹性电路板上。在本专利技术的优选实施例中，所述地板层和所述导电区域和导体层在连续的卷对卷(roll-to-roll)过程中层压在一起。在本专利技术的优选实施例中，在连续的挤压过程中制造所述地板传感器。在所附有关的独立权利要求中详细限定了本专利技术，而在从属权利要求中描述了本专利技术的优选实施例。在优选实施例中，通常蚀刻到传感器电路板的导线(例如，传感器垫片的铜导线)，被替换为导电材料(例如，碳质涂料)。这样，所述制造过程变得更加容易，并且当所述地板包括分离的层时，所述导体可以，例如，通过直接涂绘在上层地板层的底面上来施加。因此，在这个实施例中不需要传感器电路板。此外，这里提出的传感器结构还可以具有以下特征:所述集成传感器结构可以在网的沿着纵向方向上的任意位置进行切割，并且切断的传感器层压材料将形成功能性实体，最多为传感器计数不起过与切割边缘相交的导体的数量。因此，在制造过程中，传感器网的结构对于在给定的应用或要组装的系统特定的传感器网中所需的导电区域的数量是不敏感的。所述集成传感器结构优选是网状形式的。所述地板通常具有1-10_(甚至更多)的厚度，并且由塑料地板覆盖材料或这种材料的组合构成。因此，所述地板可以具有若干层，并且这些层可以由不同的材料制成。所述地板是柔性的，以与其所处的其他表面相符入口 ο除了 一层结构之外，所述地板可以包括彼此附接的多个层。所述导电区域包括导电材料，并且所述导电区域可以是，例如，但不限于:印刷层、涂覆层、蒸镀层、电镀层、溅射层、层压箔、蚀刻层、箔或纤维层。所述导电区域可以包括导电性碳、金属层、金属粒子或纤维或导电聚合物(例如，聚乙炔、聚苯胺或聚吡咯)。用于形成导电区域的金属包含例如铝、铜和银。导电性碳可以混合在介质中，以便制造墨水或涂层。相同的导电材料还适用于导体。用于形成导电区域的适用技术包括:例如，蚀刻或丝网印刷(平板或旋转)、凹版印刷、胶版印刷、弹性凸版印刷、喷墨印刷、静电摄影、电镀和化学镀。用于感测的每个导电区域与在导电区域和输出之间形成导电路径的导体连接。所述导体可以形成一组平行的导体，其中的每个导体都适于加入。当一个导体加入组中时，组中其他导体中的每个导体为加入的导体让出空间，使得所述导体不会彼此相交。导体组沿基板的纵向方向前进。上述原理，就所述导电区域和导体图案而言，可以通过不同的方式来实现，如W02008068387中所描述的。所述传感器网包括包含接连和/或顺序的导电区及其导体的重复图案。例如，一个图案可由五个接连的导电区域及其导体形成。上述图案是在网的整个长度上重复的。网中的接连导电区域1-N的数量由设置为沿网方向行进的导体线的总数限定。一般地，导体的数量沿网保持恒定，这意味着当新的导体适于加入接连导体的组并且所述组中的其它导体适于为所述加入的导体让出空间时，所述组的另一侧的最外面的导体的行进终止。因此，接连导电区域的总重复图案由平行导体线的总数限定。可根据给定应用自由选择该数量。【专利附图】【附图说明】在下文中，将参照附图更详细地描述本专利技术，其中:图la，lb，2a，2b，3a，3b，4a和4b示出了用于监视导电物体的传感器的顶视图，图5a和5b示出了传感器网及其横截面图，以及图6a和6b示出了两种制造方法的示意图。【具体实施方式】本专利技术基于这样一种构思，S卩，将平面传感器和地板整合为整体的地板传感器结构，并且在连续制造过程中制造所述整体结构。所述平面传感器是薄的且具有10-100 μ m的厚度，从而所述地板基本上是较厚的且具有1-1Omm的厚度。此外，所述地板层设置有剥离区域。图1b示出了用于监视导电物体(例如，人在地板上的移动和位置)的地板传感器W1。所述传感器网Wl包括若干个，在图1b中为两个，相同的平行传感器网单元Wll，W12,根据图la，所述传感器网单元包括接连的导电区域11。导体12将所述导电区域11连接到输出端13。输出端13设置有连接器。所述平行导体12线性延伸，并且与网的纵向方向LD形成角α。所述传感器网Wl还设置有横向剥离区域S11，其具有例如IO-1OOmm的宽度。剥离区域可以位于导电区域之间的传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电场感测的具有导体图案的平面传感器，所述平面传感器包括：平面导电传感器区域(11)的阵列，所述平面导电传感器区域(11)被设置为沿纵向方向(LD)以接连的方式相互跟随，以及导体(12)，将导电传感器区域连接到至少一个连接器(13)，其特征在于：所述平面传感器还包括：第一弹性地板层(16)和以下中的至少一个：第二弹性地板层(17)或柔性电路板(15)，以及导电传感器区域(11)和导体(12)附接在第一弹性地板层(16)和第二弹性地板层(17)之间，或附接在第一弹性地板层(16)和柔性电路板(15)之间，以形成整体的地板传感器结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·皮特克内，J·林德斯特罗姆，
申请(专利权)人：ELSI技术有限公司，
类型：发明
国别省市：无