换能器装置120的传感器元件122利用驻 极体原理。在此，阵列的盖层125设计为振动膜片。在声波到达时，特别地，盖层125运动 并且在每一个传感器元件处引起电容的变化。电容的变化代表所接收的信号。
[0043] 该盖层125例如不仅可以由金属材料一一例如铝或高品质钢制成，而且可以由纤 维塑料复合物一一例如CFK或GFK制成。盖层125与第一声换能器装置110的膜片112在 不同的粘接位置128处粘接。所使用的粘接材料例如可以是导电的。如果粘接材料不导电， 则必须通过施加绞合线或金属线130来实现盖层125与接地电极137的电接触，所述盖层 是第二声换能器装置120的对应电极，如在图3中所示。为了不产生短路，第一声换能器装 置110的膜片112的部分区域114必须是不导电的，在所述第一声换能器装置110上布置声 换能器装置120。这例如可以通过部分区域114的电氧化（阳极氧化）实现。由此，只要膜 片112由导电铝制成，则产生不导电的陶瓷。然后，在所述陶瓷上可以施加印制导线，其例 如可以通过汽化渗镀、溅射、丝网印刷或其他涂覆工艺实现。替代地，印制导线132可以通 过施加蒸镀有印制导线132的薄膜、尤其特氟龙薄膜来施加到第一声换能器装置110的构 造为膜片的表面112上。构成传感器元件122并且例如具有FEP、PTFE的驻极体，只要其作 为薄膜存在，则可以借助导电粘接剂粘接到成型电极上。驻极体薄膜在该情况下优选（向 下）蒸镀在待接触的一侧上，因为FEP或者PTFE具有很低的表面能量，其使得粘接几乎不 可能。如果驻极体材料以溶解形式存在，如TeflonAF(无定形氟聚物）或AsahiGlass公 司的Cytop(氟树脂），则也可以通过其他方法--如点滴（Auftropfen)或纺织（Spinnen) 来施加所述驻极体。插接器135可以借助电粘接剂129与印制导线132或通过钎焊或熔焊 连接。插接器135或者至插接器135的电馈线穿过壳体111中的通道状缺口 138并且与分 析处理单元（未示出）的电子器件连接。
[0044] 在图4中以剖面图示出根据本发明的传感器装置1的替代实施。第一声换能器装 置210包括罐形元件211，其具有膜片212作为底面。第一声换能器装置210构造为具有 压电陶瓷215作为执行器的弯曲振动器，所述压电陶瓷通过电连接端217控制。在该实施 中，在第一声换能器装置210的膜片212上设有多个传感器元件222,所述传感器元件用作 传感器阵列并且一起构成第二声换能器装置220。根据本发明，第二声换能器装置220的传 感器元件222利用驻极体原理。在此，阵列的盖层225设计为振动膜片。在该实施中，不同 于图3,第二声换能器装置220 (除盖层225以外）施加在柔性的印刷电路板232上，所述柔 性的印刷电路板已经具有所需的元件，如印制导线和电极。由此，不需要第一声换能器装置 的膜片212的成本密集的加工。印刷电路板232具有柔性的插接器235,所述柔性的插接 器可以在膜片罐的缺口 238中引导。与在图3中所示的变型方案相比，通过这种方式省去 了复杂的接触。印刷电路板232借助粘合材料层240与膜片连接。盖层225借助粘接位置 228、229固定在柔性的印刷电路板232上。
[0045] 本发明的在图5中示出的实施例很大程度上相应于与图4相关联地描述的示例。 相同的元件设有相同的参考标记。与在图4中示出的实施例的区别在于，设有第二声换能 器装置220的盖层326,所述盖层罐形地构造、即具有环绕的边缘330,所述边缘基本上垂直 于膜片212地延伸。通过盖层的所述构造，一方面提供了连续的光学表面，另一方面提供了 用于密封传感器装置1的另一可能性。该密封在所示的示例中在粘接位置350处进行。
【主权项】
1. 一种传感器装置（I)、尤其是超声传感器装置，其用于车辆的周围环境检测，所述传 感器装置包括： 第一声换能器装置（10,110, 210)，其具有至少一个构造为膜片的表面（12,112, 212)， 其中，所述膜片（12，112,212)适于发射超声波； 第二声换能器装置（20,120, 220)，其包括多个传感器元件（22a-22i，122, 222)，所述 第二声换能器装置构造为阵列、尤其构造为超声阵列； 其中，所述第二声换能器装置（20,120,220)布置在所述第一声换能器装置（10,110， 210)的构造为膜片的表面（12,112, 212)上， 其特征在于，所述传感器元件（22a-22i，122, 222)构造为驻极体换能器元件。2. 根据权利要求1所述的传感器装置（1)，其特征在于，所述第一声换能器装置（10， 110,210)包括罐形元件（11，111，211)，所述罐形元件具有边缘面（14)和构造为膜片（12， 112.212) 的底面，其中，为了激励所述膜片（12，112,212)的振动，设有与所述膜片（12， 112.212) 接触的压电元件（115,215)，其中，所述第二声换能器装置（20，120,220)的传感 器元件（22a-22i，122, 222)布置在构造为膜片（12,112, 212)的底面的外面上。3. 根据以上权利要求中任一项所述的传感器装置（1)，其特征在于， 所述第一声换能器装置（10)的构造为膜片的表面（12)具有在激励所述膜片（12)的 振动时经受小的偏移或不经受偏移的区域（12a)，并且所述第二声换能器装置（20)的传感 器元件（22a-22i)布置在所述膜片（12)的所述区域（12a)中。4. 根据以上权利要求中任一项所述的传感器装置（1)，其特征在于，为了所述第二声 换能器装置（20,120)的传感器元件（22a-22i，122)的电接通，在所述第一声换能器装置 (10,110)的构造为膜片的表面（12,112)上施加有印制导线。5. 根据权利要求4所述的传感器装置（1)，其特征在于，所述印制导线（132)通过施加 蒸镀有所述印制导线（132)的薄膜、尤其特氟龙薄膜施加到所述第一声换能器装置（110) 的构造为膜片的表面（112)上。6. 根据权利要求1至3中任一项所述的传感器装置（1)，其特征在于，所述第二声换能 器装置（220)施加在柔性的印刷电路板（232)上，其中，所述柔性的印刷电路板（232)具有 印制导线和电极，其中，所述柔性的印刷电路板尤其与所述膜片（112)粘接。7. 根据以上权利要求中任一项所述的传感器装置（1)，其特征在于，所述第二声换能 器装置（20)的传感器元件（22a-22i，122)具有盖层（125, 225, 326)，所述盖层构造为振动 膜片。8. 根据权利要求7所述的传感器装置，其特征在于，所述盖层罐形地构造，并且所述第 二声换能器装置（220)和所述膜片（212)完全由所述盖层（326)覆盖。9. 根据以上权利要求中任一项所述的传感器装置（1)，其特征在于，所述第二声换能 器装置（20)的传感器元件（22a-22i)中的至少一个由进行保护的覆盖元件覆盖。10. -种用于在使用根据权利要求1至9中任一项所述的传感器装置（1)的情况下进 行尤其车辆的周围环境检测的方法，其特征在于， 所述第一声换能器装置（10)发送声学信号，所述声学信号能够在一个或多个对象上 被反射， 所述第二声换能器装置（20)接收反射信号， 进行所述反射信号的与角度相关的分析处理。
【专利摘要】根据本发明提出一种传感器装置(1)，其包括：第一声换能器装置(10)，其具有至少一个构造为膜片(12)的表面，其中所述膜片(12)适于发射超声波。这样的声换能器装置(10)也称作弯曲振动装置并且可以产生具有相对较高的声压的声波。根据本发明的传感器装置(1)具有第二声换能器装置(20)，其包括多个传感器元件(22a-22i)，所述多个传感器元件布置成一阵列。在此提出，第二声换能器装置(20)布置在第一声换能器装置(10)的构造为膜片的表面(12)上。根据本发明，第二声换能器装置(20)包括传感器元件(22a-22i)，所述传感器元件构造为驻极体换能器元件。这样的传感器装置(1)尤其可以构造为用于车辆的周围环境检测的超声传感器装置。
【IPC分类】G01S15/93, B06B1/02, H01L41/31, H04R19/01, G01S15/04
【公开号】CN105073281
【申请号】CN201480017488
【发明人】D·巴尔特伊拉, T·特肋普托, D·施密德, M·舒曼
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年2月11日
【公告号】DE102013205157A1, WO2014146828A2, WO2014146828A3