[0001] Die Erfindung betrifft einen Sensor, der dazu eingerichtet ist, eine auf den Sensor einwirkende Kraft zu erfassen und/oder zu messen. Der Sensor arbeitet vorzugs weise piezoresistiv. Der Sensor kann eine einwirkende

Druckkraft oder Biegekraft feststellen bzw. messen. Er ist insbesondere auf einem flexiblen Träger angeordnet, der beispielsweise aus einem Textilmaterial gebildet sein kann. Als Textilmaterial kann beispielsweise ein gewebtes Textil material und/oder ein gestricktes Textilmaterial und/oder ein gewirktes Textilmaterial und/oder ein Vliesmaterial verwendet werden.

[0002] US 2016/0328043 Al beschreibt einen Sensor, bei dem ein leitfähiges Muster auf einen flexiblen Träger ge stickt ist. Der Sensor ist als kapazitiver Sensor ausgebil det. Bei einer Ausführungsform weist das leitfähige Muster leitfähige Knotenpunkte auf. Eine Deckschicht weist leitfä hige Gegenkontakte auf. Zwischen der Deckschicht und dem Träger ist benachbart zu den leitfähigen Knoten und den Ge genkontakten eine Zwischenschicht vorhanden, um einen Ab stand zwischen einem Knoten und einem gegenüberliegenden Gegenkontakt herzustellen, solange keine Kraft auf die Deckschicht einwirkt. Beim Eindrücken der Deckschicht ge langt der Gegenkontakt zur Anlage mit dem Knoten und kann eine elektrische Verbindung hersteilen. Bei einer solchen Anordnung kann beispielsweise eine Tastatur gebildet wer- den .

[0003] US 9 816 799 B2 offenbart einen Deformations sensor mit einem elektrisch leitfähigen Element, das auf einen Textilträger aufgebracht oder in einen Textilträger eingearbeitet ist. Verformungen des Textilträgers können erkannt werden, weil sich dadurch der Abstand von Abschnit ten des elektrisch leitfähigen Elements ändert. Das elektrisch leitfähige Element kann beispielsweise mäander förmig angeordnet sein. Alternativ können auch zwei elektrisch leitfähige Elemente in einer interdigitalen An ordnung vorhanden sein.

[0004] US 2017/0261388 Al beschreibt einen Drucksensor aus Interdigitalelektroden, die auf einen Träger gedruckt sind. Das Drucken von Elektroden ist nicht auf allen Arten von Trägern ohne weiteres möglich. Abhängig vom Aufbau und dem Material des Trägers kann es durch Kapillareffekte zu Fehlern beim Drucken der Elektroden kommen, beispielsweise bei Textilträgern .

[0005] US 8 701 578 B2 beschreibt ein Kleidungsstück, bei dem Stickmuster zur Herstellung eines elektrisch leit fähigen Kommunikationspfades aufgebracht sind. An diese ge stickten Kommunikationspfade können Sensoren angeschlossen werden .

[0006] Interaktive Textilien sind in US 2016/0048235 Al beschrieben. Dabei handelt es sich um ein Gewebe mit leit fähigen Fäden, wobei ein mehrlagiger Aufbau zur Bildung ei nes kapazitiven Drucksensors vorgeschlagen wird.

[0007] US 7 770 473 B2 offenbart einen Drucksensor aus einem mehrschichtigen Garn mit leitfähigen Fasern und einer druckempfindlichen Schicht. Ein solches mehrschichtiges Garn kann als Stehfaden in ein Gestrick eingearbeitet wer den. Der Drucksensor wird dabei durch das mehrschichtige Garn selbst gebildet.

[0008] Aus US 8 505 474 B2 ist ein Verfahren zur Her stellung eines leitenden Garns bekannt. Dabei werden metal lische Fasern mit nicht leitenden Filamenten ummantelt.

[0009] Ein weiteres bekanntes Prinzip zur Herstellung eines Sensors ist die Bildung einer Sandwichstruktur aus mehreren separaten Lagen. Solche Sensoren sind beispiels weise aus US 7 145 432 B2 oder US 8 661 915 B2 oder US 8 904 876 B2 bekannt.

[0010] Außerdem offenbaren US 2004/0173028 Al sowie DE 10 2013 001 772 Al die Möglichkeit, Drucksensoren in Ober flächen in einem Fahrzeug zu integrieren.

[0011] Die Firma Interlink Electronics bietet unter dem Namen FFR® einen Tastsensor mit einem variablen Widerstand an. Dieser besteht aus mehreren Polymerlagen, die durch La minieren verbunden werden. Eine Polymerlage ist mit inter- digitierenden Elektroden beschichtet, während die andere Polymerlage mit einem speziellen Halbleitermaterial be schichtet ist. Durch Druckeinwirkung können die Elektroden über das Halbleitermaterial parallel geschaltet werden.

[0012] Weitere Hintergrundinformationen zu textilbasier ten Sensoren sind aus der Fachliteratur zu entnehmen: - BOSOWSKI, P., et al . , „Design and manufacture of textile-based sensors" , Electronic Textiles, Elsevier, 2015, S. 75-107.

-MEYER, Jan; LUKOWICZ, Paul; TRÖSTER, Gerhard, „Textile

pressure sensor for muscle activity and motion detection", Wearable Computers , 10th IEEE International Symposium, S. 69- 72, 2006.

-MEYER, Jan, et al . , „Design and modeling of a textile pressure sensor for sitting posture Classification", IEEE Sensors Journal 10 (8), S. 1391-1398, 2010.

-LINZ, Torsten; GOURMELON, Lena; LANGEREIS, Geert, „Contactless EMG sensors embroidered onto textile", 4th International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks, Berlin, Heidelberg, Springer, 2007, S. 29-34.

- MECNIKA, V., et al . , „Joining technologies for electronic textiles", Electronic Textiles, Elsevier, 2015, S. 133-153.

- HASANI, M., et al . , „Implementation of a dual-interrogation- mode embroidered RFID-enabled strain sensor", IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters 12, S. 1272-1275, 2013.

- ZHANG, Lanlin, et al., „Embroidered textiles for RF

electronics and medical sensors", Wireless Information

Technology and Systems (ICWITS) ,2012 IEEE International

Conference, S. 1-4, 2012.

- KOO, Hye Ran, et al . , „The effect of textile-based inductive coil sensor positions for heart rate monitoring", Journal of medical _S ystems 38 (2), S. 2, 2014.

-MECNIKA, Viktorija, et al., „Preliminary Study on Textile

Humidity Sensors", Smart SysTech 2015; European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies ; Proceedings of. VDE9, S. 1-9, 2015. -GRIES, Thomas; KLOPP, Kai (Hg.), „Füge- und

Oberflächentechnologien für textilien: Verfahren und

anwendungen" , Springer-Verlag, 2007.

[0013] Ausgehend vom bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Sensor zur Erfassung einer Druckkraft und/oder eine Biegekraft zu schaffen, der sich mit einfachen Mitteln kostengünstig her steilen lässt.

[0014] Diese Aufgabe wird durch einen Sensor mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

[0015] Der erfindungsgemäße Sensor ist dazu eingerich tet, ein auf den Sensor einwirkende Kraft zu erfassen und/oder zu messen. Im einfachsten Fall kann eine digitale Erfassung der einwirkenden Kraft erfolgen. Bei einer Aus führungsform des Sensors kann eine vom Betrag der ein wirkenden Kraft abhängige Sensorgröße, insbesondere elekt rische Sensorgröße durch den Sensor erzeugt werden. Vor zugsweise arbeitet der Sensor hierzu piezoresistiv. Der Sensor kann beispielsweise als Drucksensor oder Biegesensor verwendet werden.

[0016] Der Sensor weist einen Träger auf. Der Träger ist vorzugsweise aus einem flexiblen Material. Der Träger ist ein Flächenelement, das im Wesentlichen 2-dimensional oder 2 , 5-dimensional ausgebildet ist. Darunter ist ein Flächen element zu verstehen, das eine Dicke aufweist, die um min destens eine Größenordnung kleiner ist als die Länge und die Breite in einer Ebene, in der sich der Träger er streckt. Als Träger kann beispielsweise ein Textilmaterial verwendet werden, wie etwa ein Gewebe, ein Gestrick, ein Gewirke oder ein Vliesmaterial bzw. beliebige Kombinationen davon. Der Träger bzw. das Textilmaterial ist vorzugsweise einlagig ausgeführt.

[0017] Auf den Träger sind eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode durch Sticken gebildet. Die Elektroden werden durch das Sticken nicht nur auf dem Träger befes tigt, sondern sind durch den gestickten Faden auf dem Trä ger gebildet. Eine erste Elektrode ist durch Sticken we nigstens eines ersten Fadens auf dem Träger gebildet und eine zweite Elektrode ist durch Sticken wenigstens eines zweiten Fadens auf dem Träger gebildet. Der wenigstens eine erste Faden und der wenigstens eine zweite Faden weisen elektrisch leitfähige Bestandteile auf oder sind durch sol che elektrisch leitfähigen Bestandteile gebildet. Solche Bestandteile können durch Fasern und/oder mindestens ein Filament und/oder einen Füllstoff und/oder eine Beschich tung gebildet sein. Der wenigstens eine erste Faden

und/oder der wenigstens eine zweite Faden können als Garn oder Zwirn ausgebildet sein, wobei ein Zwirn aufgrund der besseren Stickbarkeit bevorzugt wird.

[0018] Die beiden Elektroden sind mit Abstand zueinander auf dem Träger angeordnet, so dass der wenigstens eine ers te Faden und der wenigstens eine zweite Faden nicht unmit telbar in Kontakt miteinander auf dem Träger angeordnet sind. Die durch das Sticken gebildeten Elektroden sind vor zugsweise auf einer gemeinsamen Seite des Trägers angeord net und befinden sich vorzugsweise in einer gemeinsamen La ge direkt an der betreffenden Seite des Trägers. Abhängig davon, ob der Träger in einer Ebene ausgerichtet ist oder gekrümmt oder geknickt verläuft, können auch die erste und/oder die zweite Elektrode eben oder gekrümmt oder ge knickt entlang der Oberfläche des Trägers verlaufen.

[0019] Der gestickte Sensor hat außerdem eine Deck schicht, die durch wenigstens einen auf dem Träger gestick ten dritten Faden gebildet ist. Wie bei den Elektroden ist die Deckschicht nicht als separates Element ausgeführt, das durch Sticken am Träger befestigt wird, sondern wird durch das Sticken mit wenigstens einem dritten Faden gebildet.

Der wenigstens eine dritte Faden weist elektrisch leitfähi ge Bestandteile auf. Der wenigstens eine dritte Faden kann durch ein Garn oder bevorzugt ein Zwirn gebildet sein. Er liegt an mehreren Kontaktstellen am wenigstens einen ersten Faden der ersten Elektrode und am wenigstens einem zweiten Faden der zweiten Elektrode an. Vorzugsweise ist an jeder Kontaktstelle zwischen dem Abschnitt des wenigstens einen dritten Fadens und dem Träger ein Abschnitt des wenigstens einen ersten oder zweiten Fadens angeordnet.

[0020] Abhängig von einer auf die Deckschicht einwirken den Kraft, die durch Druck oder Biegen erzeugt werden kann, ändert sich die elektrische Leitfähigkeit zwischen der ers ten Elektrode und der zweiten Elektrode des Sensors.

Dadurch kann eine einwirkende Kraft erkannt und/oder gemes sen werden.

[0021] Der gesamte Sensor kann somit durch Sticken her gestellt werden. Sticken ist ein Verfahren, das ohne auf wendige Produktionsmittel mit einer Nähmaschine oder Stick maschine ausgeführt werden kann. Durch Sticken der Fäden auf dem Träger werden die beiden Elektroden sowie die Deck schicht erzeugt und ein Sensor hergestellt. Die Elektroden und die Deckschicht, die beim Sticken hergestellt werden, lassen sich auf viele verschiedene Trägermaterialien auf bringen und auch auf Trägermaterialien, die aufgrund ihrer Kapillarwirkung für das Drucken ungeeignet sind. Das Erzeu gen von mehreren Sensorschichten oder Sensorlagen und das anschießende Verbinden dieser Sensorschichten oder Sensor lagen sind nicht erforderlich. Der Sensor kann in einem fortlaufenden Prozess in einer einzigen Nähmaschine oder Stickmaschine hergestellt werden. Es ist gegebenenfalls le diglich zweckmäßig für das Sticken der Elektroden und der Deckschicht unterschiedliche Fäden zu verwenden. Bei Stick maschinen mit mehreren Köpfen kann ein solcher Fadenwechsel sehr schnell und einfach durchgeführt werden.

[0022] Vorzugsweise haben zumindest nicht alle Fäden und insbesondere nicht der wenigstens eine erste Faden zur Bil dung der ersten Elektrode und auch nicht der wenigstens ei ne zweite Faden zur Bildung der zweiten Elektrode eine ei gene Sensoreigenschaft. Die Sensorfunktion wird erfindungs gemäß nicht durch einen der Fäden, sondern durch das Zusam menwirken der Fäden der Elektroden und der Deckschicht er reicht .

[0023] Bevorzugt hat der wenigstens eine dritte Faden eine elektrische Leitfähigkeit, die verschieden ist von der elektrischen Leitfähigkeit des wenigstens einen ersten Fa dens und/oder des wenigstens einen zweiten Fadens. Insbe sondere hat der wenigstens eine dritte Faden eine elektri sche Leitfähigkeit, die kleiner ist als die elektrische Leitfähigkeit des wenigstens einen ersten Fadens und/oder des wenigstens einen zweiten Fadens. Der wenigstens eine erste Faden und der wenigstens eine zweite Faden können dieselbe elektrische Leitfähigkeit aufweisen und können insbesondere identisch sein. [0024] Der wenigstens eine erste Faden und/oder der we nigstens eine zweite Faden und/oder der wenigstens eine dritte Faden können elektrisch leitende Fasern und/oder Füllstoffe und/oder wenigstens ein elektrisch leitendes Filament und/oder eine elektrisch leitende Beschichtung aufweisen. Als elektrisch leitfähiges Material für die Fa sern oder Füllstoffe oder Filamente oder Beschichtung kön nen Silber, Edelstahl, Kohlenstoff, bzw. Ruß oder andere bekannte Materialien bzw. Kombinationen davon verwendet werden .

[0025] Bei einem Ausführungsbeispiel hat der Sensor ei nen Gesamtwiderstand zwischen einem ersten Anschluss der ersten Elektrode und einem zweiten Anschluss an der zweiten Elektrode, dessen Betrag abhängig ist von einer auf die Deckschicht einwirkenden Kraft. Diese Kraft kann durch Druck oder Biegen des Trägers bzw. Sensors bewirkt werden. Dabei kann der Gesamtwiderstand von einem ersten Übergangs widerstand zwischen dem wenigstens einen ersten Faden der ersten Elektrode und dem wenigstens einen dritten Faden der Deckschicht und von einem zweiten Übergangswiderstand zwi schen dem wenigstens einen zweiten Faden der zweiten Elekt rode und dem wenigstens einen dritten Faden der Deckschicht abhängen. Zusätzlich kann der Gesamtwiderstand auch von ei nem Durchgangswiderstand des wenigstens einen dritten Fa dens abhängen, dessen Betrag abhängig sein kann von der einwirkenden Kraft und der daraus resultierenden Verformung des wenigstens einen dritten Fadens. Somit kann der Gesamt widerstand durch wenigstens eine Reihenschaltung aus einem ersten Übergangswiderstand, einem zweiten Übergangswider stand und einem - optional veränderbaren - Durchgangswider stand gebildet sein. Es können auch mehrere von solchen Reihenschaltungen parallel zueinander geschaltet sein, die dann den Gesamtwiderstand zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss bestimmen. Dies hängt beispielsweise davon ab, wie groß die Stelle ist, an der die Kraft ein wirkt, und wie viele Kontaktstellen durch die Krafteinwir kung beeinflusst werden.

[0026] Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die erste Elektrode eine erste Basiszone und mehrere von der ersten Basiszone wegragende erste Elektrodenfinger. Zwi schen zwei unmittelbar benachbarten ersten Elektrodenfin gern ist jeweils ein erster Zwischenraum gebildet. Analog hierzu kann die zweite Elektrode eine zweite Basiszone und mehrere von der zweiten Basiszone wegragende zweite Elekt rodenfinger aufweisen. Zwischen zwei unmittelbar benachbar ten zweiten Elektrodenfingern ist jeweils ein zweiter Zwi schenraum gebildet.

[0027] Bei einer Ausführungsform können mehrere erste Fäden zum Sticken der ersten Elektrode und/oder mehrere zweite Fäden zum Sticken der zweiten Elektrode verwendet werden. Dadurch können unterschiedliche Bereiche der ersten Elektrode bzw. der zweiten Elektrode aus unterschiedlichen Materialien hergestellt bzw. gestickt werden. Zum Beispiel kann die Basiszone aus einem anderen Fadenmaterial gestickt werden als die Elektrodenfinger der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode. Diese Ausgestaltung kann beispielsweise von besonderem Vorteil sein, wenn der Sensor in Form eines Potentiometers ausgestaltet ist.

[0028] Die ersten Elektrodenfinger sind bevorzugt paral lel zueinander ausgerichtet. Die zweiten Elektrodenfinger sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet. Es ist weiter vorteilhaft, wenn die ersten Elektrodenfinger und die zweiten Elektrodenfinger parallel zueinander verlaufen. Dabei kann wenigstens ein zweiter Elektrodenfinger in einen ersten Zwischenraum hineinragen und wenigstens ein erster Elektrodenfinger kann in einen zweiten Zwischenraum hinein ragen. Es wird sozusagen eine Interdigitalanordnung der beiden Elektroden erreicht. Bevorzugt ist der Abstand zwi schen den ersten Elektrodenfingern und den jeweils benach barten zweiten Elektrodenfingern gleich groß. Es ist vor teilhaft, wenn die Elektrodenfinger in regelmäßigen Abstän den angeordnet sind.

[0029] Anstelle der Interdigitalanordnung der Elektroden können die Elektroden auch eine andere Form aufweisen. Bei spielsweise können die Elektrodenfinger und/oder die Basis zonen wenigstens eine Krümmungsstelle und/oder wenigstens eine Knickstelle aufweisen. Die Basiszonen können linien- haft sein (die Breite kann z.B. mindestens um den Faktor 5- 10 kleiner sein als die Länge) oder auch eine Fläche um schließen oder ausfüllen, beispielsweise eine kreisförmige oder polygonale Fläche.

[0030] Bei einem Ausführungsbeispiel können die erste Elektrode und die zweite Elektrode zumindest in einem Be reich, in dem die Deckschicht die beiden Elektroden über deckt, im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. In diesem Bereich können die beiden Elektroden mit ungefähr konstantem Abstand nebeneinander angeordnet sein. Die

Elektroden können in diesem Bereich jeweils eine oder meh rere Krümmungen und/oder Knickstellen und/oder Ecken auf weisen. Beispielsweise können beide Elektroden zumindest in diesem Bereich mäandrierend verlaufen. Es können auch meh rere solcher Bereiche vorhanden sind, die räumlich vonei- nander getrennt auf dem Träger angeordnet sind. In diesem einen oder den mehreren Bereichen kann sich jede Elektrode ohne Abzweigungsstelle erstrecken. Zwischen jeweils zwei solcher Bereichen können Abzweigstellen vorhanden sein. Durch eine oder mehrere solcher Bereiche können beispiels weise Formen, Symbole, Buchstaben oder dergleichen gebildet werden .

[0031] Bei einer derartigen Ausgestaltung können Ab schnitte der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektro de unmittelbar benachbart und parallel zueinander verlau fen, während bei einer Interdigitalanordnung vorzugsweise jeweils Elektrodenfinger unterschiedlicher Elektroden un mittelbar benachbart zueinander angeordnet sind.

[0032] Zumindest einige der ersten Zwischenräume und der zweiten Zwischenräume sind bevorzugt derart dimensioniert, dass ausreichend Platz für Einstichstellen des wenigstens einen dritten Fadens der Deckschicht verbleibt. Mehrere Einstichstellen der gestickten Deckschicht, an denen der wenigstens eine dritte Faden den Träger durchsticht, sind vorzugsweise in den ersten bzw. zweiten Zwischenräumen be nachbart zu den Elektrodenfingern angeordnet. Die Einstich stellen des wenigstens einen dritten Fadens durchsetzen we der den wenigstens einen ersten Faden der ersten Elektrode, noch den wenigstens einen zweiten Faden der zweiten Elekt rode .

[0033] Der wenigstens eine dritte Faden der Deckschicht weist mehrere Stiche mit jeweils mindestens einer Kontakt stelle auf, die als Überbrückungsstiche bezeichnet werden. Jeder Überbrückungsstich hat vorzugsweise eine Kontaktstel le mit dem wenigstens einen ersten Faden und eine Kontakt- stelle mit dem wenigstens einen zweiten Faden.

[0034] Bei einem Ausführungsbeispiel kann jeder Überbrü ckungsstich jeweils einen der ersten Elektrodenfinger und einen der zweiten Elektrodenfinger übergreifen. Bevorzugt übergreift ein Überbrückungsstich genau einen ersten Elekt rodenfinger und genau einen zweiten Elektrodenfinger. Der Überbrückungsstich erstreckt sich zwischen zwei Einstich stellen, die auf entgegengesetzten Seiten der darunter an geordneten Elektrodenfinger angeordnet sind.

[0035] Bei einer Aus führungs form übergreifen die Über brückungsstiche, die einen bestimmten bzw. betrachteten ersten Elektrodenfinger übergreifen jeweils nur einen der unmittelbar benachbart angeordneten zweiten Elektrodenfin ger. Dadurch kann eine Überbrückungsstichgruppe aus Über brückungsstichen gebildet werden, deren Einstichstellen auf zwei parallel zueinander verlaufenden Linien angeordnet sind, wobei diese Linien parallel zu dem zugeordneten ers ten Elektrodenfinger und dem zugeordneten zweiten Elektro denfinger ausgerichtet sind. Bei einer alternativen Ausfüh rungsform wird über die Überbrückungsstiche, die einen be stimmten bzw. betrachteten ersten Elektrodenfinger über greifen, Kontakt zu zwei unmittelbar benachbarten zweiten Elektrodenfingern hergestellt. Dazu übergreifen einige die ser Überbrückungsstiche den ersten Elektrodenfinger und den einen zweiten Elektrodenfinger und einige andere der Über brückungsstiche den erste Elektrodenfinger und den anderen zweiten Elektrodenfinger. Die Überbrückungsstiche sind in einer Richtung rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung des Elektrodenfingers versetzt zueinander angeordnet und über lappen sich in dem Bereich, in dem sich der erste Elektro denfinger erstreckt. [0036] Die Anordnung der Überbrückungsstiche, die vor stehend im Zusammenhang mit einem betrachteten ersten

Elektrodenfinger beschrieben wurde, kann entsprechend für einen betrachteten zweiten Elektrodenfinger vorhanden sein.

[0037] Es ist außerdem bevorzugt, wenn der wenigstens eine dritte Faden der Deckschicht den wenigstens einen ers ten Faden und den wenigstens einen zweiten Faden aus schließlich an den Elektrodenfingern übergreift. Der dritte Faden übergreift die erste Elektrode und die zweite Elekt rode daher nicht im Bereich der ersten Basiszone bzw. der zweiten Basiszone.

[0038] Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Sensor als Potentiometer ausgebildet sein. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die erste Basiszone der ersten Elektrode oder die zweite Basiszone der zweiten Elektrode eine Wider standszone bildet. Der Widerstand entlang der Widerstands zone kann in eine Erstreckungsrichtung der Widerstandszone ausgehend vom betreffenden Anschluss der Elektrode weg zu nehmen. Der Widerstand zwischen einem Elektrodenfinger und dem Anschluss kann durch den zunehmenden Widerstand der Wi derstandszone umso größer sein, je weiter der Elektroden finger vom betreffenden Anschluss entfernt ist. Dadurch kann der Gesamtwiderstand des Sensors zwischen dem ersten Anschluss der ersten Elektrode und dem zweiten Anschluss der zweiten Elektrode abhängig davon variieren, an welcher Stelle durch Krafteinwirkung eine elektrisch leitende bzw. besser leitende Verbindung zwischen den beiden Elektroden hergestellt wird.

[0039] Bei sämtlichen Ausführungsformen kann auf dem Träger zusätzlich zu der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode wenigstens ein Abstandselement vorhanden sein, das zwischen dem Träger und der Deckschicht angeordnet ist. Das Abstandselement befindet sich auf dem Träger neben der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, beispielsweise in einen Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden. Mit tels des wenigstens einen Abstandselements kann der Abstand zwischen der Deckschicht und dem Träger bzw. zwischen der Deckschicht einerseits und der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode andererseits für einen Ausgangszustand vorgegeben werden, in der keine äußere Kraft auf die Deck schicht wirkt. Durch das wenigstens eine Abstandselement kann zum Beispiel der Kontakt zwischen der Deckschicht und der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode im Aus gangszustand unterbunden oder vermindert werden.

[0040] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das wenigstens eine Abstandselement durch wenigstens einen Ab standsfaden gebildet sein. Der wenigstens eine Abstandsfa den kann auf den Träger genäht oder gestickt werden.

[0041] Der Abstandsfaden ist zumindest in dem Bereich zwischen oder neben den Elektroden angeordnet, in dem sich die Deckschicht befindet. Der Abstandsfaden befindet sich dort zwischen der Deckschicht und dem Träger. Der Abstands faden kann beispielsweise in wenigstens einem ersten Zwi schenraum und/oder wenigstens einem zweiten Zwischenraum angeordnet sein. Der Abstandsfaden ist vorzugsweise

elektrisch nicht leitend. Die Dicke bzw. Stärke des Ab standsfadens ist vorzugsweise größer als die Dicke bzw. Stärke des wenigstens einen ersten Fadens und des wenigs tens eine zweiten Fadens. Durch den Abstandsfaden kann der Kontakt zwischen dem wenigstens einen dritten Faden und dem wenigstens einen zweiten Faden bzw. zwischen dem wenigstens einen dritten Faden und dem wenigstens einen ersten Faden im Ruhezustand, ohne Krafteinwirkung auf den Sensor redu ziert werden.

[0042] Durch ein oder mehrere der vorstehenden Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung wird ein sehr flach aufgebau ter Sensor erreicht. Der Materialeinsatz zur Herstellung des Sensors ist gering und es fällt nur wenig Abfall bei der Herstellung an. Der Messbereich und/oder die Messemp findlichkeit können durch eine oder mehrere der Folgenden Eigenschaften bestimmt werden:

- die Wahl des Fadens bzw. des Garns oder des Zwirns für den erste Faden und/oder den zweiten Faden und/oder den dritten Faden;

- die Anordnung der Elektroden und/oder der Überbrü

ckungsstiche der Decklage;

- die Anordnung der Überbrückungsstiche der Decklage;

- Integration des zusätzlichen Abstandsfadens.

Der erfindungsgemäße Sensor kann auch mit einem oder mehre ren weiteren gestickten Sensoren in einem gemeinsamen Ab lauf auf einer Nähmaschine oder Stickmaschine hergestellt werden, beispielsweise mit einem weiteren erfindungsgemäßen Sensor oder einem Feuchtigkeitssensor. Der erfindungsgemäße Sensor kann beim Sticken auch mit anderen gestickten elektrischen Funktionsbereichen, wie Zuleitungen und/oder Heizungen kombiniert werden.

[0043] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Bevorzugte Aus führungs formen der Er findung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen im Ein zelnen erläutert. Es zeigen:

[0044] Figur 1 eine schematische Ansicht eines Trägers, einer durch einen erste Faden gebildeten ersten Elektrode sowie einer durch einen zweiten Faden gebildeten zweiten Elektrode,

[0045] Figur 2 eine schematische Darstellung eines Sen sors mit dem Träger und den Elektroden aus Figur 1 sowie einer Deckschicht aus einem dritten Faden, der in Kontakt ist mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode,

[0046] Figuren 3 und 4 jeweils eine schematische Ansicht weiterer Ausführungsbeispiele des Sensors gemäß Figur 2, wobei die Stiche der Deckschicht anders angeordnet sind als beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2,

[0047] Figur 5 eine schematische Prinzipdarstellung ei nes Überbrückungsstiches des dritten Fadens der Deck schicht, der einen ersten Faden der ersten Elektrode und einen zweiten Faden der zweiten Elektrode übergreift,

[0048] Figur 6 die Darstellung aus Figur 5 während einer Druckeinwirkung auf den dritten Faden,

[0049] Figur 7 ein elektrisches Ersatzschaltbild eines Gesamtwiderstand eines Überbrückungsstiches des wenigstens einen dritten Fadens, der sich abhängig vom Einwirken einer Kraft ändert,

[0050] Figur 8 eine schematische Darstellung eines Trä- ger, auf dem eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode gestickt sind, wobei zwischen den beiden Elektroden ein Ab standsfaden auf den Träger gestickt oder genäht ist,

[0051] Figur 9 eine schematische Prinzipdarstellung ei nes Überbrückungsstiches des dritten Fadens wie eines ers ten Fadens, eines zweiten Fadens und eines Abstandsfadens bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8,

[0052] Figur 10 eine schematische Prinzipdarstellung ei nes von dem Sensor gebildeten Potentiometers,

[0053] Figur 11 ein Ersatzschaltbild des in Figur 10 veranschaulichten Potentiometers ,

[0054] Figur 12 eine schematische Ansicht eines Trägers, einer durch einen erste Faden gebildeten ersten Elektrode sowie einer durch einen zweiten Faden gebildeten zweiten Elektrode und

[0055] Figur 13 eine schematische Darstellung eines wei teren Ausführungsbeispiels Sensors mit dem Träger und den Elektroden aus Figur 12 sowie einer Deckschicht aus einem dritten Faden, der in Kontakt ist mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode.

[0056] Die Erfindung betrifft einen Sensor 15, der durch Sticken hergestellt werden kann. In den Figuren 2 bis 4, 8 und 10 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines Sensors 15 jeweils schematisch dargestellt. Der Sensor 15 ist dazu eingerichtet, eine auf den Sensor 15 einwirkende Kraft F (Figur 6) zu erfassen oder zu messen. Dabei kann entweder nur das Vorhandensein einer äußeren Krafteinwir- kung detektiert bzw. festgestellt werden oder optional zu sätzlich eine Sensorgröße erzeugt werden, die abhängig ist vom Betrag der einwirkenden Kraft und/oder von der Stelle, an der die Kraft F einwirkt.

[0057] Der Sensor 15 kann als gestickter Sensor 15 be zeichnet werden. Er weist einen Träger 16 auf, der vorzugs weise als textiler Träger 16 ausgeführt ist. Der Träger 16 ist allgemein ein Flächengebilde und hat somit in einer Er streckungsebene eine Länge und eine Breite, die um eine o- der mehrere Größenordnungen größer sind, als eine Dicke des Trägers 16 rechtwinklig zu seiner Erstreckungsebene. Der Träger 16 kann aus Kunststoffmaterial und/oder Naturmateri al hergestellt sein. Bevorzugt ist der Träger 16 als Tex tilträger ausgeführt, z.B. als Gestrick und/oder Gewirke und/oder Gewebe und/oder Vliesmaterial. Der Träger 16 kann Bestandteil eines Kleidungsstücks oder einer anderen Tex tiloberfläche sein.

[0058] Auf den Träger 16 wird unter Verwendung wenigs tens eines ersten Fadens 17 eine erste Elektrode 18 durch Sticken erzeugt. In den Figuren sind schematisch die ein zelnen Stiche beim Blick auf eine Seite des Trägers 16 ver anschaulicht, die durch den wenigstens einen erste Faden 17 auf dem Träger 16 erzeugt werden. Der wenigstens eine erste Faden 17 weist elektrisch leitende Bestandteile auf, wie zum Beispiel elektrisch leitende Fasern, Filamente oder Füllstoffe. Als elektrisch leitendes Material kann Silber, Edelstahl oder Kohlenstoff oder eine Kombination davon ver wendet werden. Der wenigstens eine erste Faden 17 kann auch eine elektrisch leitende Beschichtung aufweisen.

[0059] Unter Verwendung wenigstens eines zweiten Fadens 19 wird auf den Träger 16 und beispielsgemäß auf derselben Seite des Trägers 16 eine zweite Elektrode 20 durch Sticken erzeugt. Der wenigstens eine zweite Faden 19 weist

elektrisch leitende Bestandteile auf und kann derart aufge baut sein, wie es vorstehend für den ersten Faden 17 erläu tert wurde. Der wenigstens eine erste Faden 17 und der we nigstens eine zweite Faden 19 weisen vorzugsweise dieselbe elektrische Leitfähigkeit auf und können identisch sein.

[0060] Wie es insbesondere in Figur 1 veranschaulicht ist, sind die erste Elektrode 18 und die zweite Elektrode

20 bei einigen Ausführungsbeispielen (Figuren 1-4, 8, 10) interdigital angeordnet. Dazu weist die erste Elektrode 18 eine erste Basiszone 21 auf, die sich ausgehend von einem ersten Anschluss 22 weg erstreckt, beispielsweise geradli nig. Quer und vorzugsweise rechtwinklig von der ersten Ba siszone 21 ragen mehrere erste Elektrodenfinger 23 weg. Die ersten Elektrodenfinger 23 sind in gleichmäßigen Abständen parallel zueinander angeordnet. Zwischen zwei unmittelbar benachbarten ersten Elektrodenfingern 23 ist ein erster Zwischenraum 24 gebildet. Die Anzahl der ersten Elektroden finger 23 und mithin die Anzahl der ersten Zwischenräume 24 kann abhängig von der realisierten Größe des Sensors vari ieren. Auch die Länge der Basiszone 21 bzw. die Länge der ersten Elektrodenfinger 23 kann variieren. Beim Ausfüh rungsbeispiel sind alle ersten Elektrodenfinger 23 gleich lang .

[0061] Die zweite Elektrode, die aus dem wenigstens ei nen zweiten Faden 19 hergestellt ist, ist analog zur ersten Elektrode 18 aufgebaut. Sie weist eine zweite Basiszone 25 auf, die sich ausgehend von einem zweiten Anschluss 26 weg erstreckt, beispielsgemäß geradlinig. Die erste Basiszone 21 und die zweite Basiszone 25 verlaufen bevorzugt parallel zueinander und sind mit Abstand zueinander angeordnet. Meh rere zweite Elektrodenfinger 27 ragen quer und vorzugsweise rechtwinklig von der zweiten Basiszone 25 weg. Die zweiten Elektrodenfinger 27 sind beim Ausführungsbeispiel parallel zueinander und in gleichmäßigen Abständen zueinander ange ordnet. Sie sind bevorzugt gleich lang. Zwischen zwei un mittelbar benachbarten zweiten Elektrodenfingern 27 ist je weils ein zweiter Zwischenraum 28 gebildet.

[0062] Für das Sticken der Basiszonen 21, 25 und das Sticken der Elektrodenfinger 23, 27 können Fäden aus unter schiedlichen Materialien verwendet werden. Die erste Elekt rode 18 kann beispielsweise aus zwei unterschiedlichen (insbesondere unterschiedlich leitfähigen) ersten Fäden und die zweite Elektrode 20 aus zwei unterschiedlichen (insbe sondere unterschiedlich leitfähigen) zweiten Fäden gestickt werden .

[0063] Beim Ausführungsbeispiel sind die ersten Elektro denfinger 23 und die zweiten Elektrodenfinger 27 parallel zueinander angeordnet. In einen, mehrere oder alle ersten Zwischenräume 24 ragt wenigstens ein und beispielsgemäß ge nau ein zweiter Elektrodenfinger 27. In einen, mehrere oder alle zweiten Zwischenräume 28 ragt wenigstens ein und bei spielsgemäß genau ein erster Elektrodenfinger 23. In einer Richtung parallel zur Erstreckung der ersten Basiszone 21 und der zweiten Basiszone 25 sind daher abwechselnd immer ein erster Elektrodenfinger 23 und ein zweiter Elektroden finger 27 angeordnet.

[0064] Zwischen der ersten Elektrode 18 und der zweiten Elektrode 20 ist ein Abstand vorhanden, so dass sich der wenigstens eine erste Faden 17 und der wenigstens eine zweite Faden 19 nicht unmittelbar berühren. Beim Ausfüh rungsbeispiel ist zwischen jedem ersten Elektrodenfinger 23 und einem unmittelbar benachbarten zweiten Elektrodenfinger 27, parallel zur Erstreckungsrichtung der Basiszonen 21, 25 betrachtet, ein erster Abstand a vorhanden. Parallel zur Erstreckungsrichtung der Elektrodenfinger 23, 27 betrach tet, ist zwischen dem freien Ende der ersten Elektrodenfin ger 23 und der zweiten Basiszone 25 ein zweiter Abstand b vorhanden. Entsprechend kann zwischen dem freien Ende der zweiten Elektrodenfinger 27 derselbe zweite Abstand b vor handen sein. Bei einem Ausführungsbeispiel sind der erste Abstand a und der zweite Abstand b betragsmäßig gleich groß .

[0065] Wie bereits erläutert, besteht kein unmittelbarer Kontakt und keine unmittelbar elektrisch leitende Verbin dung zwischen der ersten Elektrode 18 und der zweiten

Elektrode 20. Der Träger 16 ist zumindest in dem Bereich, in dem darauf die Elektroden 18, 20 angeordnet sind, elektrisch nicht leitend oder zumindest nicht derart ausge bildet, dass er einen mittelbaren elektrischen Kontakt zwi schen den beiden Elektroden herstellt.

[0066] Ein mittelbarer Kontakt und eine mittelbare elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Elektro de 18 und der zweiten Elektrode 20 kann über eine Deck schicht 32 hergestellt werden. Die Deckschicht 32 ist dadurch gebildet, dass wenigstens ein dritter Faden 33 auf den Träger 16 gestickt wird. Analog zum wenigstens einen ersten Faden und zum wenigstens einen zweiten Faden weist der wenigstens eine dritte Faden elektrisch leitfähige Be standteile auf und kann einen Aufbau aufweisen, wie er im Zusammenhang mit dem ersten Faden 17 einleitend beschrieben wurde. Bevorzugt ist der wenigstens eine dritte Faden 33 verschieden vom wenigstens einem ersten Faden 17 und vom wenigstens einen zweiten Faden 19. Insbesondere ist die elektrische Leitfähigkeit des wenigstens einen dritten Fa dens 33 anders als die elektrische Leitfähigkeit der Fäden 17, 19 der Elektroden 18, 20. Beispielsgemäß ist die elekt rische Leitfähigkeit des wenigstens einen dritten Fadens 33 - zumindest in einem Zustand, in dem keine äußere Kraft auf den wenigstens einen dritten Faden 33 einwirkt - kleiner als die elektrische Leitfähigkeit des ersten Fadens 17 und des zweiten Fadens 19. Bei einem Ausführungsbeispiel hat der wenigstens eine dritte Faden 33 elektrisch leitfähige Bestandteile, wie etwa Füllstoffe und/oder Fasern und/oder Filamente, deren Abstand sich bei einer äußeren Einwirkung ändert, wodurch die Leitfähigkeit des wenigstens einen dritten Fadens 33 verändert wird und vorzugsweise zunimmt.

[0067] Der wenigstens eine dritte Faden 33 übergreift die erste Elektrode 18 und die zweite Elektrode 20 an meh reren Stellen und bildet dadurch mehrere erste Kontaktste len 34 mit dem wenigstens einen ersten Faden 17 und mehrere zweite Kontaktstellen 35 mit dem wenigstens einen zweiten Faden 19. Jede erste Kontaktstelle 34 hat einen ersten Übergangswiderstand RI zwischen dem ersten Faden 17 und dem dritten Faden 33 und jede zweite Kontaktstelle 35 hat einen zweiten Übergangswiderstand R2 zwischen dem zweiten Faden 19 und dem dritten Faden 33. Der wenigstens eine dritte Fa den 33 kann einen veränderbaren Durchgangswiderstand R3 aufweisen .

[0068] Wie es anhand der Figuren 5 bis 7 schematisch veranschaulicht ist, kann durch Einwirken einer Kraft F auf die Deckschicht 32 der Kontakt zwischen dem wenigstens ei nen dritten Faden 33 und dem wenigstens einen ersten Faden 17 bzw. dem wenigstens einen zweiten Faden 19 verbessert werden, so dass der erste Übergangswiderstand RI und der zweite Übergangswiderstand R2 kleiner werden. Optional zu sätzlich kann durch die Krafteinwirkung der Durchgangswi derstand R3 des dritten Fadens 33 verringert werden, bei spielsweise indem elektrisch leitfähige Bestandteile des dritten Fadens 33 durch die einwirkende Kraft F untereinan der eine bessere elektrische Verbindung entlang der Erstre ckung des dritten Fadens 33 hersteilen, wodurch seine Leit fähigkeit erhöht bzw. sein Durchgangswiderstand R3 zwischen einer ersten Kontaktstelle 34 und einer unmittelbar benach barten zweiten Kontaktstelle 35 verringert wird.

[0069] Wie es in den Figuren 2 bis 4 schematisch veran schaulicht ist, bildet der wenigstens eine dritte Faden 33 der Deckschicht 32 durch das Sticken auf den Träger 16 meh rere Stiche, die als Überbrückungsstiche 36 bezeichnet wer den, die jeweils eine erste Kontaktstelle 34 und eine zwei te Kontaktstelle 35 aufweisen, und die beim Ausführungsbei spiel jeweils einen ersten Elektrodenfinger 23 und einen unmittelbar benachbarten zweiten Elektrodenfinger 27 über greifen. Es ist bevorzugt, wenn jeder Überbrückungsstich 36 genau einen ersten Elektrodenfinger 23 und genau einen zweiten Elektrodenfinger 27 übergreift. Dadurch kann ein Überbrückungsstich 36 zwischen seinen beiden Einstichstel len 37 sehr kurz gehalten werden.

[0070] Ein Überbrückungsstich 36 zwischen zwei Einstich stellen 37 ist schematisch in den Figuren 5 und 6 veran schaulicht. Die Figuren 2 bis 4 zeigen unterschiedliche Stickmuster, die zum Anordnen der Überbrückungsstiche 36 der Deckschicht 32 verwendet werden können. Bei der in Fi gur 2 gezeigten Aus führungs form ist jedem ersten Elektro denfinger 23 genau ein zweiter Elektrodenfinger 27 zugeord net, die ein gemeinsames Elektrodenfingerpaar bilden. Ein Elektrodenfingerpaar 23, 27 ist durch eine Überbrückungs stichgruppe aus mehreren Überbrückungsstichen 36 Übergrif fen. Überbrückungsstiche 36, die Elektrodenfinger unter schiedlicher Elektrodenfingerpaare miteinander verbinden, sind nicht vorhanden. Zum Beispiel sind die Überbrückungs stiche 36, die einem gemeinsamen Elektrodenfingerpaar 23,

27 zugeordnet sind, derart angeordnet, dass die Einstich stellen 37 entlang zweier paralleler Linien ausgerichtet sind, wobei diese Linien sich parallel zu den Elektroden fingern 23, 27 des Elektrodenfingerpaars erstrecken. Die Überbrückungsstiche 36 bilden somit jeweils eine Überbrü ckungsstichgruppe für ein Elektrodenfingerpaar, wobei die Überbrückungsstichgruppen sich in einer Richtung parallel zur Erstreckungsrichtung der Basiszonen 21, 25 nicht über lappen und entweder mit Kontakt oder mit Abstand aneinander anschließen .

[0071] In den Figuren 3 und 4 ist eine alternative Aus führungsform gezeigt. Die Überbrückungsstiche 36 sind pa rallel zur Erstreckungsrichtung der Basiszonen 21, 25 ver setzt zueinander angeordnet. Dadurch ist ein erster Elekt rodenfinger 23, der in einen zweiten Zwischenraum 28 hin einragt, durch mehrere Überbrückungsstiche 36 mit dem einen unmittelbar benachbarten zweiten Elektrodenfinger 27 und durch mehrere andere Überbrückungsstiche 36 mit dem jeweils anderen unmittelbar benachbarten zweiten Elektrodenfinger 27 gekoppelt. Dadurch kann die elektrische Verbindung zwi schen der ersten Elektrode 18 und der zweiten Elektrode 20 durch die Deckschicht 32 zumindest bei Einwirken einer äu- ßeren Kraft F verbessert werden.

[0072] Die Stickdichte der Überbrückungsstiche 36 kann variieren .

[0073] Der Unterschied zwischen der Ausführung gemäß Fi gur 3 und der Ausführung gemäß Figur 4 besteht darin, dass beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 Überbrückungsstiche 36, die rechtwinkelig zur Erstreckungsrichtung der Basiszo nen 21, 25 in einer Reihe bzw. Linie angeordnet sind, im Wesentlichen ohne Abstand aneinander anschließen, während die Überbrückungsstiche 36 in dieser Richtung beim Ausfüh rungsbeispiel gemäß Figur 4 einen Abstand zueinander auf weisen.

[0074] Abgesehen von der Anordnung der Überbrückungssti che 36 sind die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 2 bis 4 identisch ausgeführt.

[0075] Bei den hier veranschaulichten, bevorzugten Aus führungsbeispielen weist jeder Überbrückungsstich 36 we nigstens eine Einstichstelle 37 auf, die sich in einem ers ten Zwischenraum 24 und einem zweiten Zwischenraum 28 be findet. Alle Einstichstellen 37 sind benachbart zu den be treffenden Elektrodenfingern 23, 27 angeordnet und durch setzen weder den wenigstens einen ersten Faden 17, noch den wenigstens einen zweiten Faden 19.

[0076] Die Deckschicht 32 ist in Erstreckungsrichtung der Elektrodenfinger 23, 27 betrachtet, bei einigen Ausfüh rungsbeispielen (Figuren 1-4, 8 und 10) auf den Bereich zwischen der ersten Basiszone 21 und der zweiten Basiszone 25 beschränkt. Der dritte Faden 33 übergreift bevorzugt we- der die erste Basiszone 21, noch die zweite Basiszone 25. Die ersten Kontaktstellen 34 und die zweiten Kontaktstellen

35 sind ausschließlich an den Elektrodenfingern 23 bzw. 27 vorhanden, an denen der wenigstens eine dritte Faden 33 die Elektroden 18, 20 übergreift.

[0077] In Figur 7 ist schematisch ein elektrisches Er satzschaltbild für einen Widerstand zwischen einem ersten Faden 17 und einem zweiten Faden 19 veranschaulicht, die über genau eine erste Kontaktstelle 34 und genau eine zwei te Kontaktstelle 35 durch einen einzigen Überbrückungsstich

36 miteinander verbunden sind. Dieser Widerstand ist durch die Reihenschaltung des ersten Übergangswiderstands RI, des Durchgangswiderstands R3 und des zweiten Übergangswider stands R2 gebildet. Die Beträge sämtlicher Einzelwiderstän de RI, R3, R2 dieser Reihenschaltung, zumindest jedoch die Beträge der beiden Übergangswiderstände RI, R2 sind abhän gig von der einwirkenden Kraft F veränderbar.

[0078] Wie es schematisch in Figur 6 veranschaulicht ist, kann das Einwirken der Kraft F beispielsweise durch Drücken mit der Kuppe eines Fingers 38 auf die Deckschicht 32 erzeugt werden. Die Kraft F wirkt dabei in der Regel nicht nur auf einen einzigen Überbrückungsstich 36 der Deckschicht 32 ein, sondern auf eine Mehrzahl von Überbrü ckungsstichen 36. Somit werden mehrere Reihenschaltungen von einem ersten Übergangswiderstand RI, einem Durchgangs widerstand R3 und einem zweiten Übergangswiderstand R2, wie sie in Figur 7 schematisch veranschaulicht ist, durch das Einwirken auf die mehreren Überbrückungsstiche 36 parallel geschaltet. Dann ergibt sich ein Gesamtwiderstand RG zwi schen dem ersten Anschluss 22 und dem zweiten Anschluss 26 durch die Parallelschaltung von mehreren Reihenschaltungen, von denen eine schematisch mit Figur 7 veranschaulicht ist.

[0079] Der Gesamtwiderstand RG wird auch ohne Einwirkung einer äußeren Kraft F von einer Vielzahl von parallel ge schalteten Reihenschaltungen 39 gemäß Figur 7 gebildet, wenn durch die Deckschicht 32 ohne Einwirkung einer äußeren Kraft F bereits eine elektrisch leitende Verbindung zwi schen den beiden Elektroden 18, 20 hergestellt ist, deren Gesamtwiderstand RG durch das Einwirken der Kraft F verän dert und insbesondere verringert werden kann.

[0080] Wenn bereits ohne Einwirken einer äußeren Kraft F eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden An schlüssen 22, 26 hergestellt ist, kann auch ohne das Ein wirken einer äußeren Kraft F eine Unterbrechungsfreiheit der elektrischen Verbindung geprüft werden.

[0081] In den Figuren 12 und 13 ist ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel der Ausführungsform eines Sensors 15 veran schaulicht, wobei zur besseren Übersicht in Figur 12 die Deckschicht 32 weggelassen wurde und nur die Elektroden 18, 20 veranschaulicht sind. Die beiden Elektroden 18, 20 er strecken sich bei dieser Ausführungsform zumindest in einem Abschnitt, in dem die Deckschicht 32 auf den Träger aufge bracht wird, mit Abstand in etwa parallel zueinander, beim Ausführungsbeispiel schlangenlinienförmig bzw. mäandrie- rend. Durch diesen mäandrierenden Verlauf sind beispiels weise zwischen zwei parallel verlaufenden Abschnitten der ersten Elektrode 18 zwei in etwa parallel verlaufende Ab schnitte der zweiten Elektrode 20 angeordnet. Der genaue Verlauf und die Form der Elektroden 18, 20 kann variieren und beispielsweise Buchstaben, Zahlen oder Symbole bilden. Die Überbrückungsstiche 36 der Deckschicht 32 übergreifen jeweils die erste Elektrode 18 und die zweite Elektrode 20 entlang ihrer Erstreckung. In Figur 13 ist schematisch eine Deckschicht 32 mit geringer Dichte an Überbrückungsstichen 36 gezeigt, um das Prinzip des Sensoraufbaus zu veranschau lichen. Die Dichte der Überbrückungsstiche 36 kann auch hö her sein.

[0082] Die Einstichlöcher der Überbrückungsstiche 36 der Deckschicht 32 sind bei dem in Figur 13 veranschaulichten Ausführungsbeispiel benachbart oder zwischen zwei Abschnit ten derselben Elektrode 18 oder 20 angeordnet. Abhängig von der Formgebung des Verlaufs der Elektroden 18, 20 kann aus reichend Platz für eine höhere oder geringe Stichdichte der Überbrückungsstiche 36 geschaffen werden. Es ist bevorzugt, wenn die Abstände zwischen den Einstichstellen der Überbrü ckungsstiche 36 so gering wie möglich ist, um die Fläche optimal auszunutzen. Die Einstichstellen der Überbrückungs stiche 36 dürfen die darunterliegenden Elektroden 18, 20 allerdings nicht beschädigen oder versehentlich kurzschlie ßen .

[0083] Durch die mäandrierende Form der Elektroden 18,

20 besteht die Möglichkeit, die gesamte von den Elektroden 18, 20 eingenommene Fläche mit einer Deckschicht 32 zu ver sehen und als drucksensitive Fläche zu verwenden. Die An zahl der Überbrückungsstellen pro Flächeneinheit ist gerin ger als bei der zuvor beschriebenen Interdigitalanordnung, wie sie beispielsweise in den Figuren 1 bis 4 veranschau licht ist.

[0084] In den Figuren 8 und 9 ist eine weitere Ausge staltungsmöglichkeit des Sensors 15 schematisch veranschau licht, die mit allen anderen Aus führungs formen des Sensors 15 kombiniert werden kann. Auf dem Träger 16 ist bei dieser Ausführungsform ein Abstandsfaden 45 gestickt. Der Ab standsfaden 45 befindet sich auf dem Träger 16 auf dersel ben Seite bzw. in derselben Ebene wie die erste Elektrode 18 und die zweite Elektrode 20. Die Stärke bzw. der Durch messer des Abstandsfadens 45 ist größer als die Stärke bzw. der Durchmesser des wenigstens einen ersten Fadens 17 und des wenigstens einen zweiten Fadens 19. Der Abstandsfaden 45 ist zumindest dort auf dem Träger 16 aufgestickt, wo sich die Deckschicht 32 befindet. Bevorzugt übergreift je der Überbrückungsstich 36 der Deckschicht 32 einen Ab schnitt des Abstandfadens 45. Ohne das Einwirken einer äu ßeren Kraft wird der maximale Abstand des dritten Fadens 33 eines Überbrückungsstiches 36 vom Träger 16 gegenüber einer Variante ohne Abstandsfaden 45 vergrößert und der erste Übergangswiderstand RI und der zweite Übergangswiderstand R2 vergrößert. Der erste Übergangswiderstand RI und/oder der zweite Übergangswiderstand R2 können dabei derart ver größert werden, dass kein messbarer Stromfluss zwischen dem ersten Anschluss 22 und dem zweiten Anschluss 26 bei übli cherweise für Sensoren verwendeten Spannungs- und Strom stärken stattfindet - der erste Übergangswiderstand RI und/oder der zweite Übergangswiderstand R2 können sozusagen unendlich groß sein, solange keine äußere Kraft einwirkt, wenn an den Kontaktstellen 34, 35 ohne äußere Kraft ein Ab stand zwischen dem dritten Faden 33 und dem ersten Faden 17 bzw. dem zweiten Faden 19 vorhanden ist.

[0085] Es versteht sich, dass in einem Fall, in dem für das Sticken der Elektroden 18, 20 jeweils mehrere Fäden verwendet werden, die ein Fadenbündel bilden, der wenigs tens eine Abstandsfaden 45 bzw. ein Abstandsfadenbündel von mehreren Abstandsfäden 45 verwendet wird, dessen Gesamt- stärke größer ist als die Gesamtstärke der Faserbündel aus ersten Fäden 17 bzw. zweiten Fäden 19.

[0086] Mittels der Sticktechnik kann auch ein Sensor 15 hergestellt werden, der ein Potentiometer 46 darstellt (Fi gur 10) . Bei dem Potentiometer 46 ist wenigstens eine Ba siszone und beispielsgemäß die erste Basiszone 21 als Wi derstandszone 47 ausgestaltet. Die Widerstandszone 47 hat eine geringere Leitfähigkeit als die übrigen Teile der ers ten Elektrode 18. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Widerstandszone 47 aus einem Faden ge stickt wird, der eine geringere Leitfähigkeit aufweist als der zum Sticken der ersten Elektrodenfinger 23 verwendete Faden. An der dem ersten Anschluss 22 entgegengesetzten Seite ist ein dritter Anschluss 48 elektrisch mit der Wi derstandszone 47 verbunden. Zwischen dem ersten Anschluss 22 und dem dritten Anschluss 48 ist somit ein durch die Wi derstandszone 47 bereitgestellter maximaler Potentiometer widerstand gebildet.

[0087] Wie im Zusammenhang mit der ersten Basiszone 21 beschrieben, gehen an unterschiedlichen Stellen der Wider standszone 47 die ersten Elektrodenfinger 23 weg. Die zwei te Elektrode 20 ist analog zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt .

[0088] Wenn an einer Einwirkungsstelle 49 eine Kraft F auf die Deckschicht 32 einwirkt, findet dort eine elektri sche Kopplung zwischen wenigstens einem ersten Elektroden finger 23 und wenigstens einem zweiten Elektrodenfinger 27 statt. Abhängig davon, wo sich die Einwirkungsstelle 49 in der Erstreckungsrichtung E der Widerstandszone 47 befindet, ändert sich der variable Gesamtwiderstand RG zwischen dem ersten Anschluss 22 und dem zweiten Anschluss 26. In Figur 11 ist schematisch ein Ersatzschaltbild für das Potentiome ter 46 aus Figur 10 veranschaulicht. Der Gesamtwiderstand RG wird im Wesentlichen durch den Teil der Widerstandszone

47 gebildet, der sich zwischen der Einwirkungsstelle 49 und dem ersten Anschluss 22 erstreckt.

[0089] Zwischen dem ersten Anschluss 22 und dem dritten Anschluss 48 eine erste Spannung Ul angelegt wird, kann zwischen dem zweiten Anschluss 26 und dem dritten Anschluss

48 eine zweite Spannung U2 gemessen werden, die abhängig ist von der Position der Einwirkungsstelle 49 in Erstre ckungsrichtung E. Dabei gilt:

[0090] Die Erfindung betrifft einen Sensor 15, der durch Sticken mit Fäden 17, 19, 33 auf einen Träger 16 herge stellt ist. Durch das Sticken werden eine erste Elektrode 18, eine zweite Elektrode 20 sowie eine Deckschicht 32 ge bildet. Über die Deckschicht 32 kann eine elektrisch lei tende Verbindung zwischen der ersten Elektrode 18 und der zweiten Elektrode 20 hergestellt werden, zumindest wenn ei ne Kraft F auf die Deckschicht 32 einwirkt und zumindest einen Teil der Deckschicht 32 gegen einen Teil der ersten Elektrode 18 und der zweiten Elektrode 20 drückt. Diese Kraft F kann durch einen auf die Deckschicht 32 lokal aus geübten Druck und/oder durch Biegen der Deckschicht 32 bzw. des Trägers 16 hervorgerufen werden. Der gesamte Sensor 15 und insbesondere die erste Elektrode 18, die zweite Elekt rode 20 sowie die Deckschicht 32 sind ausschließlich durch Sticken auf einen gemeinsamen Träger 16 hergestellt. Der Sensor lässt sich besonders einfach und kostengünstig her- stellen und ist robust.

[0091] Durch die Erfindung können auch sehr flach aufge baute Sensoren 20 erreicht werden. Der Materialeinsatz zur Herstellung des Sensors 15 ist gering und es fällt nur we nig Abfall bei der Herstellung an. Durch die Wahl des Fa dens bzw. des Garns oder des Zwirns für den erste Faden und/oder den zweiten Faden und/oder den dritten Faden kann der Messbereich und die Messempfindlichkeit des Sensors 15 gewählt werden. Der Messbereich und die Messempfindlichkeit können auch durch die Anordnung der Elektroden 18, 20 und/oder der Überbrückungsstiche 36 der Decklage 32 vari iert werden. Anstelle der beispielsgemäß veranschaulichten interdigitalen Anordnung der Elektroden 18, 20 sind auch andere beliebige Formen zur Bildung der Elektroden 18, 20 möglich. Beispielsweise können die Elektrodenfinger 23, 27 auch wenigstens eine Krümmungsstelle und/oder wenigstens eine Knickstelle aufweisen. Die Basiszonen 21, 25 müssen nicht zwangsweise geradlinig verlaufen, sondern können auch wenigstens eine Krümmungsstelle und/oder wenigstens eine Knickstelle aufweisen. Die Basiszonen 21, 25 können auch eine Fläche umschließen oder einnehmen, beispielsweise eine kreisförmige oder polygonale Fläche. Der erfindungsgemäße Sensor kann auch mit einem oder mehreren weiteren gestick ten Sensoren in einem gemeinsamen Ablauf auf einer Nähma schine oder Stickmaschine hergestellt werden, beispielswei se mit einem weiteren erfindungsgemäßen Sensor oder einem Feuchtigkeitssensor. Der erfindungsgemäße Sensor kann beim Sticken auch mit anderen gestickten elektrischen Funktions bereichen, wie Zuleitungen und/oder Heizungen kombiniert werden . Bezugs zeichenliste :

15 Sensor

16 Träger

17 erster Faden

18 erste Elektrode

19 zweiter Faden

20 zweite Elektrode

21 erste Basiszone

22 erster Anschluss

23 erster Elektrodenfinger

24 erster Zwischenraum

25 zweite Basiszone

26 zweiter Anschluss

27 zweiter Elektrodenfinger

28 zweiter Zwischenraum

32 Deckschicht

33 dritter Faden

34 erste Kontaktstelle

35 zweite Kontaktstelle

36 Überbrückungsstich

37 Einstichstelle

38 Finger

39 Reihenschaltung

45 Abstandsfaden

46 Potentiometer

47 Widerstandszone

48 dritter Anschluss a erster Abstand b zweiter Abstand

E Erstreckungsrichtung der Widerstandszone

F Kraft

RI erster Übergangswiderstand

R2 zweiter Übergangswiderstand

R3 Durchgangswiderstand

RG Gesamtwiderstand

R _max maximaler Potentiometerwiderstand