一種人流量計(jì)數(shù)傳感器及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人流量計(jì)數(shù)傳感器及其制作方法，包括硅襯底和設(shè)置于硅襯底上的多個(gè)熱釋電單元，所述每個(gè)熱釋電單元包括熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)，設(shè)置于熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)上表面、側(cè)面和硅襯底上表面的下電極，設(shè)置于下電極上的薄膜層，設(shè)置于薄膜層上的上電極。本發(fā)明提供的人流量計(jì)數(shù)傳感器利用熱釋電單元僅對運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)有響應(yīng)的特點(diǎn)，制備出多個(gè)像元的人流量計(jì)數(shù)檢測傳感器，該傳感器通過探測人員運(yùn)動(dòng)的方向判定人員的進(jìn)出，這樣傳感器本身就具備了人員計(jì)數(shù)和方向判定的功能，無需存儲(chǔ)器和CPU的參與，降低對附屬光機(jī)電設(shè)備的要求，極大降低了應(yīng)用成本。
【專利說明】
一種人流量計(jì)數(shù)傳感器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于人流量計(jì)數(shù)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人流量計(jì)數(shù)傳感器及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在商業(yè)競爭激烈的今天，有效的商業(yè)管理已經(jīng)商業(yè)營銷成敗重要因素。如何科學(xué)、有效地對客流量進(jìn)行時(shí)間、空間上分析，并快速及時(shí)做出經(jīng)營決策成為商業(yè)、零售業(yè)營銷模式至關(guān)重要的作用，提高商場競爭力。
[0003]人流量統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)可以通過統(tǒng)計(jì)商場各出入口的客流量來比較不同時(shí)期客流量，可以評估營銷、促銷策略的合理性;根據(jù)客流量變化，更有效分配物業(yè)管理、維護(hù)人員及安防人員；根據(jù)商場內(nèi)滯留顧客的數(shù)量合理進(jìn)行電力、人力資源調(diào)整，控制商場運(yùn)做成本;顯示當(dāng)前客流量狀態(tài)和變化趨勢，管理人員可以對流量比較大的區(qū)域采取預(yù)防突發(fā)事件的措施，并可實(shí)施觀察商場當(dāng)前的實(shí)際人數(shù)等等。很多的經(jīng)營管理者已經(jīng)意識(shí)到了客流量數(shù)據(jù)對于決策分析的重要性。
[0004]目前的人流量計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)方案主要是可見光視頻圖像處理和紅外單元對管，兩者各有優(yōu)劣。前者實(shí)現(xiàn)方式比較復(fù)雜，涉及到圖像處理和智能識(shí)別算法的應(yīng)用，對視頻硬件和軟件的要求較高，由于成本的原因沒有能夠大規(guī)模的普及應(yīng)用。后者成本稍低，工作模式比較簡單，采用紅外線單元對管的通斷以及通斷的方向來進(jìn)行判斷人流量，但是在人員密集的區(qū)域，同時(shí)進(jìn)出的人員的空間差距較小，導(dǎo)致誤判較多。
[0005]市場上也有機(jī)械方式的單步轉(zhuǎn)動(dòng)控制的人員計(jì)數(shù)方式，這種方式不會(huì)出現(xiàn)誤判，并且可以與收費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，但是在對人流速度有要求并且是后付費(fèi)的應(yīng)用場合，例如餐館、商場就不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的第一目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、且能夠有效檢測特定區(qū)域人流量的傳感器;本發(fā)明的第二目的在于提供一種制作所述人流量計(jì)數(shù)傳感器的方法。
[0007]本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述人流量傳感器包括硅襯底和設(shè)置于硅襯底上的多個(gè)熱釋電單元，所述每個(gè)熱釋電單元包括熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)，設(shè)置于熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)上表面、側(cè)面和硅襯底上表面的下電極，設(shè)置于下電極上的薄膜層，設(shè)置于薄膜層上的上電極。
[0008]本發(fā)明的第二目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述人流量傳感器的制造方法包括如下步驟:
A、在硅襯底上采用旋涂的方法光刻顯影制作多個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)；
B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面、側(cè)面和硅襯底上表面制作下電極；
C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)以外部分的薄膜層部分腐蝕去除，其中所述薄膜層的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面積小20%;
D、在所述薄膜層的表面采用剝離的方法制備上電極；
E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。
[0009]本發(fā)明提供的人流量傳感器利用熱釋電單元僅對運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)有響應(yīng)的特點(diǎn)，制備出多個(gè)像元的人流量計(jì)數(shù)檢測傳感器，該傳感器通過探測人員運(yùn)動(dòng)的方向判定人員的進(jìn)出，這樣傳感器本身就具備了人員計(jì)數(shù)和方向判定的功能，無需存儲(chǔ)器和CPU的參與，降低對附屬光機(jī)電設(shè)備的要求，極大降低了應(yīng)用成本。另一方面，這個(gè)探測器采用被動(dòng)方式工作，設(shè)置適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)裝置以后可以同時(shí)檢測多個(gè)個(gè)人的運(yùn)動(dòng)方向。在人員密集的場合，大大降低了誤判率。本發(fā)明設(shè)計(jì)的傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)硅工藝進(jìn)行加工，無需真空外殼封裝，從生產(chǎn)工藝的層面也極大降低了成本，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)和安裝，從而實(shí)現(xiàn)了人流量及跌落檢測的普及應(yīng)用。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中單個(gè)熱釋電單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-硅襯底、2-下電極、3-有機(jī)凸臺(tái)、4-薄膜層、5-上電極。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不得以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變更或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0012]如圖1-2所示，本發(fā)明提供了人流量計(jì)數(shù)傳感器，包括硅襯底I和設(shè)置于硅襯底I上的多個(gè)熱釋電單元，所述每個(gè)熱釋電單元包括熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3，設(shè)置于熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3上表面、側(cè)面和硅襯底I上表面的下電極2，設(shè)置于下電極2上的薄膜層4，設(shè)置于薄膜層4上的上電極5。
[0013]本發(fā)明還提供一種制作所述人流量傳感器的方法，包括以下步驟:
A、在硅襯底上采用旋涂的方法光刻顯影制作多個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)；
B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面、側(cè)面和硅襯底上表面制作下電極；
C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)以外部分的薄膜層部分腐蝕去除，其中所述薄膜層的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面積小20%;
D、在所述薄膜層的表面采用剝離的方法制備上電極；
E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。
[0014]所述熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3采用有機(jī)物制作，其高度為10-100um。
[0015]所述下電極2采用CrAu合金、Cr、T1、TiAu合金或Al中的任一種金屬制作，其厚度為100_300nmo
[0016]所述薄膜層4采用PZT材料制作，所述薄膜層4的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3的上表面積小20%。
[0017]所述上電極5采用T1、NiCr合金、TiW合金、N1、Cr或Au中的任一種金屬制作，其厚度為5_30nm。
[0018]本發(fā)明提供的人流量傳感器利用熱釋電單元僅對運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)有響應(yīng)的特點(diǎn)，制備出多個(gè)像元的人流量計(jì)數(shù)檢測傳感器，該傳感器通過探測人員運(yùn)動(dòng)的方向判定人員的進(jìn)出，這樣傳感器本身就具備了人員計(jì)數(shù)和方向判定的功能，無需存儲(chǔ)器和CPU的參與，降低對附屬光機(jī)電設(shè)備的要求，極大降低了應(yīng)用成本。另一方面，這個(gè)探測器采用被動(dòng)方式工作，設(shè)置適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)裝置以后可以同時(shí)檢測多個(gè)個(gè)人的運(yùn)動(dòng)方向，在人員密集的場合，大大降低了誤判率。本發(fā)明設(shè)計(jì)的傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)硅工藝進(jìn)行加工，無需真空外殼封裝，從生產(chǎn)工藝的層面也極大降低了成本，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)和安裝，從而實(shí)現(xiàn)了人流量及跌落檢測的普及應(yīng)用。
[0019]實(shí)施例一
A、在硅襯底I上采用旋涂的方法光刻顯影制作16個(gè)高度為1-1OOum的熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)
3；
B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3的上表面、側(cè)面和硅襯底I上表面制作下電極2，所述下電極2采用CrAu合金制作，其厚度為100-300nm;
C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層4，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)以外部分的薄膜層部分腐蝕去除，其中所述薄膜層的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面積小20%，所述薄膜層4采用PZT材料制作；
D、在所述薄膜層4的表面采用剝離的方法制備上電極5，所述上電極5采用NiCr合金制作，其厚度為5_30nm;
E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。
[0020]實(shí)施例二
A、在硅襯底I上采用旋涂的方法光刻顯影制作16個(gè)高度為1um的熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3;
B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3的上表面、側(cè)面和硅襯底I上表面制作下電極2，所述下電極2采用TiAu合金制作，其厚度為10nm;
C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層4，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)以外部分的薄膜層部分腐蝕去除，其中所述薄膜層的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面積小20%，所述薄膜層4采用PZT材料制作；
D、在所述薄膜層4的表面采用剝離的方法制備上電極5，所述上電極5采用TiW合金制作，其厚度為5nm;
E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。[0021 ] 實(shí)施例三
A、在硅襯底I上采用旋涂的方法光刻顯影制作16個(gè)高度為10um的熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3;
B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3的上表面、側(cè)面和硅襯底I上表面制作下電極2，所述下電極2采用Cr制作，其厚度為300nm;
C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層4，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)以外部分的薄膜層部分腐蝕去除，其中所述薄膜層的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面積小20%，所述薄膜層4采用PZT材料制作；
D、在所述薄膜層4的表面采用剝離的方法制備上電極5，所述上電極5采用Ni制作，其厚度為30nm; E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。
[0022]實(shí)施例四
A、在硅襯底I上采用旋涂的方法光刻顯影制作16個(gè)高度為35um的熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3;
B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3的上表面、側(cè)面和硅襯底I上表面制作下電極2，所述下電極2采用CrAu合金制作，其厚度為150nm;
C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層4，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)以外部分的薄膜層部分腐蝕去除，其中所述薄膜層的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面積小20%，所述薄膜層4采用PZT材料制作；
D、在所述薄膜層4的表面采用剝離的方法制備上電極5，所述上電極5采用Ni制作，其厚度為15nm;
E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。
[0023]實(shí)施例五
A、在硅襯底I上采用旋涂的方法光刻顯影制作16個(gè)高度為75um的熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3;
B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)3的上表面、側(cè)面和硅襯底I上表面制作下電極2，所述下電極2采用Ti制作，其厚度為225nm;
C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層4，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)以外部分的薄膜層部分腐蝕去除，其中所述薄膜層的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)的上表面積小20%，所述薄膜層4采用PZT材料制作；
D、在所述薄膜層4的表面采用剝離的方法制備上電極5，所述上電極5采用TiW合金制作，其厚度為25nm;
E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。
[0024]本發(fā)明提供的人流量傳感器利用熱釋電單元僅對運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)有響應(yīng)的特點(diǎn)，制備出多個(gè)像元的人流量計(jì)數(shù)檢測傳感器，該傳感器通過探測人員運(yùn)動(dòng)的方向判定人員的進(jìn)出，這樣傳感器本身就具備了人員計(jì)數(shù)和方向判定的功能，無需存儲(chǔ)器和CPU的參與，降低對附屬光機(jī)電設(shè)備的要求，極大降低了應(yīng)用成本。另一方面，這個(gè)探測器采用被動(dòng)方式工作，設(shè)置適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)裝置以后可以同時(shí)檢測多個(gè)個(gè)人的運(yùn)動(dòng)方向，在人員密集的場合，大大降低了誤判率。本發(fā)明設(shè)計(jì)的傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)硅工藝進(jìn)行加工，無需真空外殼封裝，從生產(chǎn)工藝的層面也極大降低了成本，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)和安裝，從而實(shí)現(xiàn)了人流量及跌落檢測的普及應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人流量計(jì)數(shù)傳感器，包括硅襯底(I)和設(shè)置于硅襯底(I)上的多個(gè)熱釋電單元，其特征在于:所述每個(gè)熱釋電單元包括熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)，設(shè)置于熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)上表面、側(cè)面和硅襯底(I)上表面的下電極(2)，設(shè)置于下電極(2)上的薄膜層(4)，設(shè)置于薄膜層(4)上的上電極(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器，其特征在于:所述熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)采用有機(jī)物制作，其高度為1-1OOum03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器，其特征在于:所述下電極(2)采用CrAu合金、0、11、11411合金或41中的任一種金屬制作，其厚度為100-30011111。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器，其特征在于:所述薄膜層(4)采用PZT材料制作，所述薄膜層(4)的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)的上表面積小20%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器，其特征在于:所述上電極(5)采用T1、NiCr合金、TiW合金、N1、Cr或Au中的任一種金屬制作，其厚度為5-30nm。6.一種人流量計(jì)數(shù)傳感器制作方法，其特征在于包括如下步驟: A、在硅襯底(I)上采用旋涂的方法光刻顯影制作多個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3); B、采用光刻剝離的方法在每個(gè)熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)的上表面、側(cè)面和硅襯底(I)上表面制作下電極(2); C、在經(jīng)步驟B處理后的樣品表面采用濺射的方法在表面形成薄膜層(4)，然后采用光刻顯影的方法將熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(5)以外部分的薄膜層(4)部分腐蝕去除，其中所述薄膜層(4)的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)的上表面積小20%; D、在所述薄膜層(4)的表面采用剝離的方法制備上電極(5); E、將完成步驟D后形成的樣品放置在通用管座焊線和裝備窗片，得到人流量傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器制作方法，其特征在于:所述熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)采用有機(jī)物制作，其高度為1-1OOum08.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器制作方法，其特征在于:所述下電極(2)采用Cr Au合金、Cr、T1、TiAu合金或Al中的任一種金屬制作，其厚度為100-300nm。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器制作方法，所述薄膜層(4)采用PZT材料制作，所述薄膜層(4)的表面積比熱絕緣有機(jī)凸臺(tái)(3)的上表面積小20%。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人流量計(jì)數(shù)傳感器制作方法，其特征在于:所述上電極(5)采用T1、NiCr合金、TiW合金、N1、Cr或Au中的任一種金屬制作，其厚度為5-30nm。
【文檔編號(hào)】G06M1/02GK106096709SQ201610471069
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】黃鴻, 高俊, 饒敬梅, 董保志, 夏磊
【申請人】云南瑞博檢測技術(shù)股份有限公司