Entwicklung eines integrierten optoelektronischen Berührungssensors

Abstract

Für die von der Firma LEONI AG, Nürnberg entwickelte "dämpfungssensitive" flexible Polymerfaser ergeben sich vielfältige Anwendungen, u.a. im Automotive-Bereich, beispielsweise als Einklemmschutzsensor oder als Fußgängerschutzsensor integriert in die Stoßstange. Auf der Sendeseite wird in die Plastikfaser ein gepulstes Lichtsignal eingespeist. Am Empfangsort ist der Photostrom einer Photodiode abhängig vom Druck der auf die Faser einwirkt. Die integrierte Sensorelektronik hat die Aufgabe, den vom Druck beeinflussten Photostrom zu erfassen und möglichst störsicher auszuwerten. Die Anforderungen verschiedener Applikationen müssen sich durch geeignete Konfiguration der Auswertesoftware berücksichtigen lassen. Die integrierte Sensorelektronik besteht aus einem Licht/Frequenz-Konverter und einer auf Basis eines Prozessors implementierten Auswertesoftware. Der Licht/Frequenz-Konverter ist ein getakteter, konfigurierbarer Integrator, der über einen Komparator ein Digitalsignal liefert, dessen Frequenz proportional dem Photostrom ist. Sensorelektronik und Photodiode wurden in CMOS-Technologie mit dem 0,35um-CMOS-Opto-Process der Firma Austria Microsystems, Graz, realisiert.