用于探測(cè)對(duì)象和/或個(gè)體的存在的電容傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于探測(cè)對(duì)象和/或個(gè)體的存在的領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明的目的之一在于利用一個(gè)或多個(gè)電容傳感器來使地面儀器化，所述一個(gè)或多個(gè)電容傳感器適于探測(cè)對(duì)象和/或個(gè)體的存在與否。
[0003]本發(fā)明的對(duì)象因此發(fā)現(xiàn)有利的應(yīng)用以探測(cè)老年人在房間中跌跤，房間的地面被利用一個(gè)或多個(gè)電容傳感器而儀器化:本發(fā)明因此對(duì)于專用于老年人一一醫(yī)護(hù)型的或非醫(yī)護(hù)型的建筑物是特別有好處的，如例如養(yǎng)老院。
[0004]顯然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以設(shè)想其它有利的應(yīng)用，尤其是在安全領(lǐng)域(例如在博物館、個(gè)體的房間、公共場(chǎng)所等)或甚至是在機(jī)動(dòng)車的領(lǐng)域中。
【背景技術(shù)】
[0005]保健和健康條件在大部分國(guó)家被改善，這尤其導(dǎo)致壽命的預(yù)期的增加。
[0006]因此，在歐洲，人口的平均年齡規(guī)則地增長(zhǎng)。展望到2060的規(guī)劃顯示65歲以上的人的比例將要達(dá)到總?cè)丝诘?0%以上，對(duì)比于現(xiàn)在的剛剛20%。
[0007]這種人口的總體老化促使保健員尋求解決方案，以盡可能長(zhǎng)地保證老年人的獨(dú)立性以及為此具有最少輔助。
[0008]在由總體老化所提出的不同問題當(dāng)中，挑戰(zhàn)之一在于設(shè)置系統(tǒng)以探測(cè)老年人跌跤。
[0009]實(shí)際上，每年統(tǒng)計(jì)出非常多的要求住院治療的跌跤，這是因?yàn)榈記]有被及時(shí)探測(cè)到:一般地，在跌跤后的調(diào)取指令過遲時(shí)，跌跤人的健康會(huì)劣化。
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)中存在跌跤探測(cè)系統(tǒng)。
[0011]在這些系統(tǒng)當(dāng)中，重新找到:
-應(yīng)當(dāng)持久地佩戴的系統(tǒng)，如例如“防跌跤”膏，或甚至 -侵入性的系統(tǒng)，如例如利用圖像處理的遠(yuǎn)距電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0012]然而存在避免上述弊端的其它用于探測(cè)的系統(tǒng)。
[0013]為此，文獻(xiàn)WO 2006/130081提出探測(cè)人起床的探測(cè)方法。在該文獻(xiàn)中所提出的方法特別適于老年人和/或殘疾人。
[0014]更準(zhǔn)確地，壓力傳感器一一被插入到聚氨酯泡沫塑料中一一被連接到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在壓力被施加在傳感器上時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)啟動(dòng)警報(bào)。
[0015]然而，使用壓力傳感器的這種方法并不適于探測(cè)跌跤。實(shí)際上，在這樣的方法的情況下，并不可能把行走的人與跌跤的人區(qū)分開。
[0016]至于文獻(xiàn)WO 2009/050285，其提出通過由傳感器組成的系統(tǒng)所儀器化的地毯。該系統(tǒng)使用與中間層的形變相關(guān)聯(lián)的電容，以不加區(qū)分地探測(cè)人或?qū)ο蟮拇嬖凇?br>[0017]然而，在該毯中插入的傳感器并不適于用于特定地探測(cè)與人或?qū)ο蟮拇嬖谙嚓P(guān)聯(lián)的載荷轉(zhuǎn)移。
[0018]盡管是有好處的，上述的不同的解決方案并不允許精細(xì)地探測(cè)人的跌跤。此外，布設(shè)上面所提出的解決方案非常昂貴，實(shí)施起來困難且令人厭煩。
[0019]替換地，將電容傳感器合并到房間的地面中允許通過測(cè)量物理量的變化來以非侵入性的方式探測(cè)在表面處的人的存在。
[0020]實(shí)際上，在地面處的人可類似地看作為電容率的局部變化或存在新的電極。在此情形下，電容傳感器是用于探測(cè)人的選擇性傳感器。實(shí)際上，電容傳感器如電容器那樣起作用，并且其電容在對(duì)象或個(gè)體接近時(shí)變化:這種電容變化允許確定在傳感器附近是否存在對(duì)象或個(gè)體。
[0021]文獻(xiàn)FR 2 956 137使用這樣的電容傳感器并且提出一種被儀器化的地面，用于進(jìn)行存在探測(cè)。在該文獻(xiàn)中，地面包括:
-底層，由電絕緣材料組成并被放置在平板上，
-電容傳感器，被放置在底層上，和
-覆層，被放置在底層上，該覆層是絕緣的并且使傳感器恢復(fù)。
[0022]在該文獻(xiàn)中，作為要點(diǎn)指出了布置由電絕緣材料組成的底層以允許利用電容傳感器進(jìn)行有效探測(cè)。
[0023]根據(jù)文獻(xiàn)FR 2 956 137利用這樣的電絕緣底層來布設(shè)被儀器化的地面是復(fù)雜的和昂貴的。
[0024]同樣，所表明的是任何現(xiàn)有技術(shù)中文獻(xiàn)均未提出如下的解決方案:有效、易于安裝并且在允許探測(cè)在地面上存在對(duì)象和/或個(gè)體與否上是令人滿意的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]本發(fā)明的目的之一在于通過克服在上面提到的弊端來改善先前所述的當(dāng)前情況，消除上文所述的弊端。
[0026]為此，本發(fā)明的對(duì)象涉及一種用以探測(cè)對(duì)象和/或個(gè)體的存在的電容傳感器。
[0027]本發(fā)明的隱含概念在于適配電容傳感器的幾何形狀；更準(zhǔn)確地，本發(fā)明規(guī)定了傳感器的組成電極的特定布置，以更好地適配應(yīng)當(dāng)探測(cè)其存在的對(duì)象和/或個(gè)體的物理特性以及和尤其是介電特性。
[0028]因此，根據(jù)本發(fā)明，電容傳感器包括至少三個(gè)細(xì)長(zhǎng)電極，其基本上在同一平面上延伸，并且在其長(zhǎng)度的整體或部分上彼此分離開確定的分離距離。
[0029]該分離距離基本上是恒定的。
[0030]優(yōu)選地，該分離距離為若干毫米量級(jí)。
[0031]利用這樣的配置，不需要使底層電絕緣來正確地探測(cè)人或?qū)ο蟮拇嬖凇?br>[0032]根據(jù)本發(fā)明，各電極被彼此獨(dú)立地極化；這允許具有獨(dú)立的測(cè)量量，這允許采集從一個(gè)電極到另一個(gè)電極的不同信息。
[0033]對(duì)于每個(gè)電極一一獨(dú)立于其它電極地被極化一一而言具有不同的靈敏度的事實(shí)允許以電的方式適配傳感器的靈敏度，以用于以準(zhǔn)確的方式探測(cè)對(duì)象和/或人的存在。
[0034]具有圍繞中心電極的至少兩個(gè)周圍電極的益處在于限制在中心電極被極化時(shí)和圍繞中心電極的周圍電極接地時(shí)所生成的電場(chǎng)的范圍。
[0035]在極化電極兩側(cè)存在接地電極允許沿著電極在其上延伸的平面的兩個(gè)軸線來將電場(chǎng)的范圍限制為近似于電極間的距離。
[0036]因此，在于當(dāng)一個(gè)或多個(gè)電極被極化時(shí)測(cè)量中心電極上的信號(hào)的測(cè)量階段提供關(guān)于環(huán)境的改變的信息。
[0037]相反地，在于測(cè)量其它電極上的信號(hào)的測(cè)量階段提供關(guān)于位于傳感器附近的對(duì)象和/或人的信息。
[0038]通過對(duì)不同的測(cè)量階段進(jìn)行組合，從而可以分離不同的信息，并且因此具有對(duì)情況的準(zhǔn)確評(píng)估。
[0039]在本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施變型中，電容傳感器包括至少三個(gè)電極，其中一個(gè)中心電極具有確定的曲率半徑并且至少兩個(gè)周圍電極被定位在中心電極兩側(cè)。
[0040]在該變型中，在彼此相鄰的每個(gè)電極的軸線之間的軸向距離基本上介于在該曲率半徑的3到6倍的量級(jí)之間，這在該曲率半徑介于0.05毫米到I毫米之間時(shí)是優(yōu)選的。[0041 ] 在中心電極的曲率半徑和軸向距離之間的比例是本發(fā)明的有利特征之一:該比例允許在對(duì)象和/或個(gè)體位于傳感器附近時(shí)獲得對(duì)象和/或個(gè)體存在與否的相當(dāng)精細(xì)的探測(cè)。
[0042]如上面提及那樣，中心電極的曲率半徑優(yōu)選地基本上介于大約0.05毫米到I毫米的量級(jí)之間。
[0043]申請(qǐng)人已觀察到，在中心電極具有基本上介于0.05毫米到I毫米的量級(jí)之間的曲率半徑時(shí)以及在傳感器的電極被定位成其中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)時(shí)一一遵從在軸向距離和曲率半徑之間的介于3到6之間的比例，在傳感器的功能和性能上不存在顯著的影響。
[0044]這些比例和這些距離提供令人滿意的性能，允許至少部分地解決上面所述及的不同問題。
[0045]根據(jù)本發(fā)明，中心電極具有橢圓形形狀的橫截面(扁