LU92804B1 - Force Profile Integrating Sensor - Google Patents
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0052—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact
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- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/205—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using distributed sensing elements
Claims (10)
1. Kraftprofil-integrierender Sensor (10), insbesondere zur Verwendung bei einem Kollisionserfassungssystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend: eine erste Trägerfolie (22), die eine durchgehende elektrische Widerstandsschicht (24) trägt; eine zweite Trägerfolie (38), die eine Vielzahl von Elektrodenelementen (40, 42, 44) trägt, wobei die zweite Trägerfolie (38) mittels eines elektrisch isolierenden Abstandsstücks (45) in einem vorgegebenen Abstand von der ersten Trägerfolie (22) angeordnet ist, wobei das Abstandsstück eine Vielzahl von aktiven Zellbereichen aufweist, wobei jeder aktive Zellbereich durch eine aus einer Vielzahl von Öffnungen (26, 28, 30) im Abstandsstück definiert ist; und wobei die Elektrodenelemente (40, 42, 44) der Vielzahl von Elektrodeneiementen (40, 42, 44) derart auf der zweiten Trägerfolie (38) positioniert sind, dass sie zumindest teilweise zumindest eine Mehrheit der Vielzahl von Öffnungen (26, 28, 30) in einer senkrecht zur zweiten Trägerfolie (38) verlaufenden Richtung abdecken und der elektrischen Widerstandsschicht (24) zugewandt sind und die elektrische Widerstandsschicht (24) bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwerts (32, 34, 36) für einen mechanischen Druck, der an einer der teilweise abgedeckten Öffnungen (26, 28, 30) aufgebracht wird, elektrisch kontaktieren, und die Vielzahl von Öffnungen (26, 28, 30) mindestens eine erste Gruppe von Öffnungen (26) mit einer ersten Öffnungsbereichsgröße und eine zweite Gruppe von Öffnungen (28) mit einer verschiedenen zweiten Öffnungsbereichsgröße umfasst, wobei die erste Öffnungsbereichsgröße und die zweite Öffnungsbereichsgröße einem ersten (32) und einem verschiedenen zweiten (34) vorgegebenen Schwellwert für den aufgebrachten mechanischen Druck entsprechen, und wobei die Öffnungen der ersten Gruppe von Öffnungen (26) entlang einer vorgegebenen Richtung (16) in beabstandeter Weise angeordnet sind und die Öffnungen der zweiten Gruppe von Öffnungen (28) entlang einer vorgegebenen Richtung (16) in beabstandeter Weise angeordnet sind, wobei die Öffnungen der ersten Gruppe von Öffnungen (26) und die Öffnungen der zweiten Gruppe von Öffnungen (28) in einer senkrecht zur vorgegebenen Richtung (16) verlaufenden Richtung (18) voneinander beabstandet sind, die Vielzahl von Elektrodenelementen (40, 42, 44) eine erste Gruppe von Elektrodenelementen (40) umfasst, die zumindest teilweise Öffnungen der ersten Gruppe von Öffnungen (26) abdecken, wobei benachbart angeordnete Elektrodenelemente (40) der ersten Gruppe paarweise durch einen Widerstand (46), der einen ersten Widerstandswert aufweist, elektrisch verbunden sind, und die Vielzahl von Elektrodenelementen (40, 42, 44) eine zweite Gruppe von Elektrodeneiementen (42) umfasst, die zumindest teilweise Öffnungen der zweiten Gruppe von Öffnungen (28) abdecken, wobei benachbart angeordnete Elektrodenelemente (42) der zweiten Gruppe paarweise durch einen Widerstand (48), der einen zweiten Widerstandswert aufweist, elektrisch verbunden sind, mindestens ein Paar verbundener Elektrodenelemente (40) der ersten Gruppe und mindestens ein Paar verbundener Elektrodenelemente (42) der zweiten Gruppe in einer senkrecht zur vorgegebenen Richtung (16) verlaufenden Richtung (18) ausgerichtet sind, um in Kombination mit einem gegenüberliegenden Abschnitt der durchgehenden elektrischen Widerstandsschicht (24) und einem Abschnitt des Abstandsstücks, der dazwischen benachbart angeordnet ist, ein Sensorsegment (20) zu bilden, und eine Vielzahl von Sensorsegmenten (20) entlang der vorgegebenen Richtung (16) angeordnet ist.
2. Sensor (10) nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt der durchgehenden elektrischen Widerstandsschicht (24) jedes Sensorsegments (20) eine rechteckige Form mit einem Seitenverhältnis von mindestens 1,2 aufweist, wobei die längere Seite in der vorgegebenen Richtung (16) angeordnet ist.
3. Sensor (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl von Öffnungen (26, 28, 30) ferner eine dritte Gruppe von Öffnungen (30) mit einer dritten Öffnungsbereichsgröße umfasst, die von der ersten Öffnungsbereichsgröße und der zweiten Öffnungsbereichsgröße verschieden ist, und wobei der erste Widerstandswert, der zweite Widerstandswert und ein dritter Widerstandswert nach den folgenden Formeln für äquivalente Wirkleitwerte ausgewählt sind:
wobei k einen gewünschten Empfindlichkeitsfaktor bezeichnet und Pm den m-ten vorgegebenen Schwellwert (32, 34, 36) in aufsteigender Reihenfolge bezeichnet, um eine lineare Beziehung zwischen einer Änderung der elektrischen Größe, die an den elektrischen Anschlüssen (12, 14) messbar ist, und einem aufgebrachten mechanischen Druckniveau einzurichten.
4. Sensor (10) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Form der Öffnungen (26, 28, 30) im Abstandsstück im Wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Ecken ist.
5. Sensor (10) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei der elektrische Wirkleitwert der Elektrodenelemente (40, 42, 44) mindestens das Zwanzigfache des elektrischen Wirkleitwerts eines von einem der Elektrodenelemente (40, 42, 44) kontaktierten Abschnitts der durchgehenden elektrischen Widerstandsschicht (24) ausmacht.
6. Sensor (10) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend: Widerstände (56) mit einem vierten Widerstandswert, die mindestens zwei Elektrodenelemente (40, 42, 44) derselben Gruppe von Elektrodenelementen (40, 42, 44) von zwei verschiedenen Sensorsegmenten (20), die in der vorgegebenen Richtung (16) benachbart angeordnet sind, für alle Sensorsegmente (20) verbinden, und mindestens zwei zusätzliche elektrische Anschlüsse (52, 54), die mit den Elektrodenelementen (40, 42, 44) derselben Gruppe von Elektrodenelementen (40, 42, 44) von Sensorsegmenten (20), die in Bezug auf die vorgegebene Richtung (16) an äußersten Positionen angeordnet sind, verbunden sind, wobei die mindestens zwei zusätzlichen elektrischen Anschlüsse (52, 54) von außerhalb des Sensors (10) zugänglich sind.
7. Sensor (10) nach Anspruch 6, wobei der vierte Widerstandswert derart ausgewählt ist, dass eine Zeitkonstante, die durch das Produkt eines elektrischen Gesamtwiderstandswerts, der sich aus dem Aufsummieren aller Widerstände (56) mit einem vierten Widerstandswert und einer parasitären Kapazität des Sensors (10) ergibt, gegeben ist, niedriger als ein Zehntel einer vorgegebenen Dauer eines Aufpralls ist, der erfasst werden soll.
8. Sensor (10) nach Anspruch 7, wobei der vierte Widerstandswert derart ausgewählt ist, dass er wesentlich höher als der jeweilige erste, zweite oder dritte Widerstandswert ist, der derselben Gruppe von Elektrodenelementen zugeordnet ist.
9. Sensor (10) nach Anspruch 7, wobei der vierte Widerstandswert derart ausgewählt ist, dass er gleich dem jeweiligen ersten, zweiten oder dritten Widerstandswert ist, der derselben Gruppe von Elektrodenelementen zugeordnet ist.
10. Fahrzeugstoßfänger, umfassend mindestens einen Kraftprofii-integrierenden Sensor (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU92804A LU92804B1 (en) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Force Profile Integrating Sensor |
| PCT/EP2016/069579 WO2017032680A1 (en) | 2015-08-21 | 2016-08-18 | Force profile integrating sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU92804A LU92804B1 (en) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Force Profile Integrating Sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU92804B1 true LU92804B1 (en) | 2017-03-01 |
Family
ID=54011851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU92804A LU92804B1 (en) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Force Profile Integrating Sensor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU92804B1 (de) |
| WO (1) | WO2017032680A1 (de) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431064A (en) * | 1992-09-18 | 1995-07-11 | Home Row, Inc. | Transducer array |
| EP1715350A1 (de) * | 2005-04-20 | 2006-10-25 | IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. | Aufprallsensor für Fußgängerschutzvorrichtung |
-
2015
- 2015-08-21 LU LU92804A patent/LU92804B1/en active IP Right Grant
-
2016
- 2016-08-18 WO PCT/EP2016/069579 patent/WO2017032680A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431064A (en) * | 1992-09-18 | 1995-07-11 | Home Row, Inc. | Transducer array |
| EP1715350A1 (de) * | 2005-04-20 | 2006-10-25 | IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. | Aufprallsensor für Fußgängerschutzvorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017032680A1 (en) | 2017-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20170301 |