CN113911060A - 具有传感器和mems麦克风的传感器装置及所属方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施方式涉及具有传感器和MEMS麦克风的传感器装置及所属方法。一种传感器装置包括传感器，该传感器被设计为采集通过碰撞事件产生的物理参量并产生基于碰撞事件的第一测量数据。传感器装置还包括MEMS麦克风，其被设计为采集通过碰撞事件产生的声波并产生基于碰撞事件的第二测量数据。传感器装置被设计为将第一测量数据和第二测量数据提供给逻辑单元。逻辑单元被设计为基于第一测量数据和第二测量数据的组合来检测碰撞事件。
Description
技术领域
本公开涉及具有传感器和MEMS麦克风的传感器装置以及所属的制造方法。本公开还涉及用于采集碰撞事件的方法。
背景技术
传感器装置可以用在机动车辆中，例如，以便及时触发安全气囊的点火。在这样的汽车安全气囊应用中可能必要的是，可靠地区分实际车辆事故和相对无关紧要的事件，例如球撞到车辆。传感器装置制造商一直在努力改善其产品。特别地，期望开发在检测碰撞事件时提供高度可靠性的传感器装置。此外，可能期望提供相关的检测方法和用于制造这种传感器装置的方法。
发明内容
各个方面涉及一种传感器装置。该传感器装置包括传感器，该传感器被设计为采集通过碰撞事件产生的物理参量并产生基于碰撞事件的第一测量数据。传感器装置还包括MEMS麦克风，其被设计为采集通过碰撞事件产生的声波并产生基于碰撞事件的第二测量数据。传感器装置被设计为将第一测量数据和第二测量数据提供给逻辑单元。逻辑单元被设计为基于第一测量数据和第二测量数据的组合来检测碰撞事件。
各个方面涉及一种用于检测碰撞事件的方法。该方法包括通过传感器采集通过碰撞事件产生的物理参量并且基于所述碰撞事件产生第一测量数据。该方法进一步包括通过MEMS麦克风采集通过碰撞事件产生的声波并且基于所述碰撞事件产生第二测量数据。该方法还包括将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元，其中所述逻辑单元被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
各个方面涉及一种用于制造传感器装置的方法。该方法包括提供传感器，所述传感器被设计为采集通过碰撞事件产生的物理参量并产生基于碰撞事件的第一测量数据。该方法还包括提供MEMS麦克风，所述MEMS麦克风被设计为采集通过所述碰撞事件产生的声波并产生基于所述碰撞事件的第二测量数据。该方法还包括将所述传感器和所述MEMS麦克风封装在壳体中，其中传感器装置被形成。所述传感器装置被设计为将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元。所述逻辑单元被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
附图说明
下面参考附图更详细地解释根据本公开的装置和方法。附图中所示的元件不必相对于彼此按比例绘制。相同的附图标记可以指定相同的组件。
图1包含图1A和1B，其示意性地示出了根据本公开的传感器装置100的俯视图和横截面侧视图。
图2包含图2A和2B，其示意性地示出了根据本公开的传感器装置200的俯视图和横截面侧视图。
图3包含图3A和3B，其示意性地示出了根据本公开的传感器装置300的俯视图和横截面侧视图。
图4包含图4A至图4C，其示意性地示出了根据本公开的传感器装置400的俯视图、仰视图和横截面侧视图。
图5示意性地示出了根据本公开的传感器装置500的横截面侧视图。
图6示出了由加速度传感器针对不同的碰撞事件所采集的加速度。
图7示出了由压力传感器针对不同的碰撞事件所采集的压力。
图8示出了由MEMS麦克风采集的针对碰撞事件的测量数据。
图9示出了根据本公开的方法的流程图。
图10示出了根据本公开的方法的流程图。
具体实施方式
下面描述的附图示出了根据本公开的装置和方法。可以以一般方式呈现所描述的装置和方法，以便定性地描述本公开的各方面。所描述的装置和方法可以具有其他方面，为了简化起见，在相应的附图中不能示出这些方面。然而，各个示例可以被扩展为包括结合根据本公开的其他示例所描述的方面。因此，与特定附图有关的陈述可以等同地应用于其他附图的示例。
图1的传感器装置100可以具有加速度传感器2、压力传感器4、MEMS麦克风6和逻辑单元8。所提到的部件可以布置在共同的壳体10中，该共同的壳体可以具有护套12和带有一个或多个声孔16的盖体14。护套12和/或盖体14可以例如由模塑化合物制成。在本说明书中提到的模塑化合物可以包括环氧树脂、填充的环氧树脂、玻璃纤维填充的环氧树脂、酰亚胺、热塑性塑料、热固性聚合物、聚合物混合物中的至少一种。可以基于以下一种或多种技术制造模塑化合物：压缩成型、注塑成型、粉末成型、液体成型等。
护套12和盖体14可以形成腔体18，该腔体可以被分隔壁20分成两个子空间。由此可以将传感器2、4选择性地嵌入保护材料26(例如，凝胶、顶部包封等)中，通过该保护材料例如可以防止腐蚀传感器2、4的接触焊盘。声孔16可以在腔体18与传感器装置100的周围环境之间提供一个或多个气体连接部，从而可以通过传感器2、4和MEMS麦克风6的灵敏的采集结构来检测压力变化、声波等。
电连接导体22可以延伸穿过护套12，通过这些电连接导体例如可以将传感器装置100与电路板(未示出)电连接。布置在壳体10中的部件可以经由电连接元件24与电连接导体22电连接。电连接元件24可以包括例如键合线、夹子或束带中的一个或多个。因此，可以经由电连接导体22和电连接元件24在电路板与壳体10中的电子部件之间提供电连接。
在图1的示例中，传感器装置100可以具有加速度传感器2和压力传感器4。在其他示例中，根据本公开的传感器装置可以仅具有两种提及的传感器类型中的一种。加速度传感器2可以被设计为采集由碰撞事件产生的加速度。在一示例中，加速度传感器可以是电容性加速度传感器。基于由加速度传感器2采集到的加速度，可以产生测量数据，该测量数据可以被提供给传感器装置100的其他部件，特别是逻辑单元8。测量数据可以是原始数据或处理后的数据。在图6中示例性地示出和描述了由加速度传感器针对不同的碰撞事件所采集的加速度。
压力传感器4可以被设计为采集通过碰撞事件产生的压力。例如，压力传感器可以是电容性压力传感器。基于由压力传感器4采集到的压力，可以产生测量数据并且可以将其提供传感器装置100的其他部件，尤其是逻辑单元8。测量数据可以是原始数据或处理后的数据。在图7中示例性地示出和描述了由压力传感器针对不同的碰撞事件所采集的压力。
MEMS麦克风6可以被设计为采集通过碰撞事件产生的声波并产生基于碰撞事件的测量数据。可以将测量数据提供给传感器装置100的其他组件，特别是逻辑单元8。测量数据可以是原始数据或处理后的数据。例如，可以借助傅立叶变换进一步处理所产生的原始数据。在图8中示例性地示出和描述了由MEMS麦克风采集和傅立叶变换后的针对碰撞事件的测量数据。
MEMS麦克风6可以被设计为采集直至大约20kHz、更精确地直至大约10kHz、更精确地直至大约5kHz、甚至更精确地直至大约3.5kHz的频率的声波。因此，由MEMS麦克风6提供的测量数据可以基于提及的频率范围。因此，由MEMS麦克风6提供的测量数据尤其可以是音频数据，例如可以由音频MEMS麦克风提供的数据。在图8中示例性地示出和描述了由MEMS麦克风6获取的测量数据。可替代地或附加地，MEMS麦克风6可以被设计为采集超声波，从而由MEMS麦克风6提供的测量数据也可以基于超声频率范围。
传感器2、4和MEMS麦克风6的基于碰撞事件的测量数据可以被提供给逻辑单元8。逻辑单元8可以被设计为基于提供给碰撞单元的这些测量数据的组合来检测碰撞事件。逻辑单元8可以特别地被设计为采集大量不同的碰撞事件。在一个示例中，碰撞事件可以是车辆的事故(例如，前部碰撞或侧面碰撞)，即，车辆与另一车辆或较大物体相撞。这样的事件可以被看作是“真实的”或“相关的”碰撞事件，因为可能危及车辆中人员的安全。在其他示例中，碰撞事件可以是不一定要危及人身安全的“次要”事件或“无关紧要”事件。例如，这样的碰撞事件可以是击打车门、物体(例如球)碰上车辆、打破车窗、故意破坏等。每个提到的碰撞事件的测量数据可以具有特定的特性和特征，可以由逻辑单元8进行分析和评估。
逻辑单元8可以被设计为如果其将碰撞事件识别为车辆事故，则提供用于触发安全气囊的信号。根据本公开，用于检测碰撞事件的逻辑单元8可以考虑来自加速度传感器2和/或压力传感器4的测量数据以及来自MEMS麦克风6的测量数据。与此相比，在传统的传感器装置中，只能使用来自压力传感器和/或加速度传感器的测量数据来探测碰撞事件，而会忽略来自MEMS麦克风的测量数据(特别是音频数据)。根据本公开，通过另外考虑MEMS麦克风的测量数据，与传统的传感器装置相比，可以提高正确采集的可靠性，从而可以提高安全气囊的正确部署。由于通过MEMS麦克风6提供了附加数据，可以扩展和改善检测碰撞事件所依据的数据库。此外，基于更广泛的测量数据可以减少触发安全气囊的决策时间。
逻辑单元8对碰撞事件的检测可以基于由逻辑单元8执行的一个或多个操作，或者可以包括这样的操作。在一个示例中，检测可以包括将由MEMS麦克风6提供的测量信号与预定模式信号相关联。对于上述碰撞事件中的每种碰撞事件，可以预定模式信号，该模式信号可以具有针对各个碰撞事件的特性。举例来说，模式信号可在一个或多个频率时具有一个或多个峰值。峰值的幅度可以分别位于所属的预定值范围内。由于不同的特性(例如，峰值的位置和/或幅度)，例如，针对车辆事故的模式信号可以明显地不同于针对击打车门的模式信号。预定模式信号可以存储在存储装置(未示出)中，该存储装置可以被认为或可以不被认为是传感器装置100的一部分。如果测量信号与预定模式信号的相关性使得测量信号与特定模式信号的(基本)对应，则逻辑单元8可以相应地识别碰撞事件。
在另一示例中，逻辑单元8对碰撞事件的检测可以包括将通过MEMS麦克风6提供的测量信号与预定阈值进行比较。例如，如果所采集的声波的幅度超过确定的阈值，则可以将碰撞事件识别为车辆事故。应当注意，检测碰撞事件不必限于上述动作。其他技术可以用作替代或补充，例如所谓的“智能算法”的应用。此外，对碰撞事件的检测不必局限于仅提及的操作之一的应用，而可以基于操作的任何组合。
在图1的示例中，逻辑单元8被示为单个组件。实际上，逻辑单元8可以具有一个或多个逻辑电路，它们可以被集成在同一芯片或不同芯片中。特别地，逻辑单元8可以具有分配给加速度传感器2和/或压力传感器4的第一逻辑电路，并且可以被设计为处理这些传感器的测量数据。此外，逻辑单元8可以具有分配给MEMS麦克风6的第二逻辑电路，并且可以被设计为处理MEMS麦克风6的测量数据。
在图1的示例中，加速度传感器2、压力传感器4、MEMS麦克风6和逻辑单元8可以布置在公共壳体10中。通过使用公共壳体10，可以节省空间和/或成本。此外，所提及的部件可以一起作为传感器装置100布置在机动车辆上的相同位置处。在一个示例中，传感器装置100可以被设计为布置在机动车的车门的腔体中。例如，可以由压力传感器4采集通过碰撞事件在车门内部产生的压力变化，并且可以由MEMS麦克风6采集所产生的声波。
在其他示例中，提到的组件不必一定布置在同一外壳中。例如，逻辑单元8可以布置在壳体10的外部，其中，逻辑单元8可以被视为或不被视为传感器装置100的一部分。逻辑单元8可以是例如气囊控制器，传感器2、4和MEMS麦克风6可以被分配给该气囊控制器作为卫星传感器。卫星传感器可以是位于碰撞区域中的传感器，通过该传感器可以比控制器中的传感器更早地检测到车辆事故。加速度和压力传感器用作卫星传感器，例如，在发生侧面碰撞时，可以采集到车门内部空间的突然减小。
特别地，MEMS麦克风6不一定必须与其他部件一起布置在车辆中的同一壳体中或同一位置处。车辆中已经存在的麦克风可以优选地用于采集通过碰撞事件产生的声波并产生基于碰撞事件的测量数据，该测量数据可以被提供给逻辑单元8。通过对现有车辆部件的这种使用可以节省工作量和成本。在一个示例中，MEMS麦克风6可以包括车辆内部麦克风，即位于车辆内部的麦克风。这样的麦克风可以是例如车辆信息娱乐麦克风，例如可以包含在免提装置中。在又一个示例中，MEMS麦克风6可以包括车辆外部麦克风，该车辆外部麦克风可以被设计为收听车辆的周围环境。
在图1的示例中，传感器2、4，MEMS麦克风6和逻辑单元8被示为单独的组件。在其他示例中，这些组件中的一个或多个也可以在同一电路或同一芯片中组合。此外，根据本公开的传感器装置只能具有两个传感器2、4之一。在这种情况下，根据本公开的传感器装置可以具有例如：第一半导体芯片，其中传感器和分配给该传感器的第一逻辑电路被集成到第一半导体芯片中；第二半导体芯片，其中MEMS麦克风被集成到第二半导体芯片中，以及第三半导体芯片，其中分配给MEMS麦克风的第二逻辑电路被集成到第三半导体芯片中。可替代地，根据本公开的传感器装置可以具有：第一半导体芯片，其中传感器被集成在第一半导体芯片中；第二半导体芯片，其中分配给传感器的第一逻辑电路被集成在第二半导体芯片中，第三半导体芯片，其中MEMS麦克风被集成到第三半导体芯片中，第四半导体芯片，其中分配给MEMS麦克风的第二逻辑电路被集成到第四半导体芯片中。
图2的传感器装置200可以至少部分地类似于图1的传感器装置100并且具有上述相同的功能。与图1相反，图2中的传感器2、4、MEMS麦克风6和逻辑单元8可以布置在其他类型的壳体中。图2的壳体10可具有芯片载体28和带有一个或多个声孔32的盖体30。在一个示例中，芯片载体28可以是层压板，特别是电路板状有机多层基板形式的层压板。在另一示例中，芯片载体28可以是陶瓷芯片载体。在又一示例中，芯片载体可以是引线框架，其可以由金属和/或金属合金制成。芯片载体28和盖体30可以形成腔体18，其中传感器2、4、MEMS麦克风6和逻辑单元8可以布置在芯片载体28上并在腔体18中。盖体30可以由例如金属或金属合金制成。声孔32可以可选地至少部分地被膜34覆盖。膜34例如可以是多孔的，从而在腔体18与传感器装置200的周围环境之间提供气流或气体交换。膜34可以防止赃物、污染物，颗粒等进入腔体18中。膜34可以由例如金属和/或有机材料制成。
在一示例中，基板28可以由电路板材料(例如，FR4)制成。在基板28的顶侧和底侧上可以存在导电结构36，该导电结构尤其可以形成用于电接触的接触焊盘。传感器2、4、MEMS麦克风6和逻辑单元8可以经由电连接元件24与基板28的顶侧上的导电结构36电连接。传感器装置200可以经由基板28的底侧上的导电结构36(例如以所谓的“着陆焊盘”的形式)与另一电部件(例如电路板)电连接。基板28可以具有一个或多个电通孔38，其可以从基板顶侧延伸到基板底侧。布置在腔体18内的传感器装置200的部件因此可以经由布置在基板28的底侧上的接触焊盘电接触。
图3的传感器装置300可以至少部分类似于图1和2的传感器装置100和200并且具有相同的功能。与图1和图2相反，传感器装置300的传感器2、4、MEMS麦克风6和逻辑单元8可以布置在其他类型的壳体中。传感器装置300的壳体10可以具有芯片载体28、带有一个或多个声孔32的盖体30以及聚合物框架40。聚合物框架40可以由热固性、热塑性或液晶聚合物(LCP)中的一种或多种制成。芯片载体28、盖体30和聚合物框架40可以形成腔体18，其中传感器2、4、MEMS麦克风6和逻辑单元8可以布置在芯片载体28上并且在腔体18中。芯片载体28可以形成壳体10的底部，聚合物框架40可以形成壳体的侧壁，并且盖体30可以形成壳体10的顶部。
图4的传感器装置400可以至少部分地类似于上述附图的传感器装置并且具有相同的功能。但是，壳体类型可能与之前的示例有所不同。图4示出了传感器装置400的俯视图(参见图4A)、仰视图(参见图4B)和截面侧视图(参见图4C)。传感器装置400可以具有引线框架42，其具有一个或多个安装面(例如，以管芯焊盘的形式)44和一个或多个连接导体(引线或引脚)46。在图4的示例中，可以将加速度传感器2和压力传感器4安装在管芯焊盘44的底侧上，而可以将MEMS麦克风6和逻辑单元8布置在管芯焊盘44的相对的顶侧上。
传感器装置400可具有封装材料48，传感器2、4中的一个或两个可嵌入其中。压力传感器4可以至少部分地未被封装材料48覆盖。压力传感器4的未被封装材料48覆盖的位置可以可选地被弹性保护材料26覆盖，其中应当确保通过压力传感器4的敏感结构的压力采集。传感器装置400还可以具有带有一个或多个声孔32的盖体30，该声孔可以可选地被透声膜34覆盖。引线框架42、封装材料48和盖体30可以形成腔体18，在该腔体中可以布置MEMS麦克风6。盖体30可以例如由模塑化合物、金属和/或金属合金制成。封装材料48例如可以由模塑化合物制成。
图5的传感器装置500可以至少部分地类似于先前附图的传感器装置并且具有相同的功能。传感器装置500可以具有压力传感器4和构件50，该构件可以布置在载体52上并且在壳体10中。载体52可以是例如层压板、基板或引线框架。压力传感器4和构件50可以至少部分地嵌入保护材料26中。构件50可以具有MEMS麦克风6和分配给MEMS麦克风6的逻辑单元8，该逻辑单元可以布置在较小壳体54中的基板28上。壳体54可以具有声孔56，该声孔56在壳体54的周围环境与内部之间提供气体连接。例如，构件50可以是常规的麦克风封装。
图6示出了由加速度传感器针对不同的碰撞事件所采集的加速度。采集的加速度(以g为单位)相对于时间(以ms为单位)绘制。实线曲线显示了在车辆事故期间采集的加速度。在图6的示例中，车辆事故尤其可以是正面碰撞。在零时刻的车辆的撞击会导致传感器膜片振动，从而采集正加速度和负加速度。在大约21.5ms之后，可以通过加速度传感器或分配给它的逻辑单元将碰撞事件检测为车辆事故，并可以对车辆安全气囊点火。从图6的示例中可以看出，车辆事故的检测不一定必须基于特定的加速度阈值。相反，可以使用复杂的软件算法来检测车辆事故，例如，该事故可以考虑所采集信号的各个走势。虚线表示在足球撞击车辆期间采集的加速度。与车辆事故类似，可以采集到正加速度和负加速度，但幅度较小。在此碰撞事件中汽车安全气囊未被触发。
图7示出了由压力传感器针对不同的碰撞事件所采集的压力。采集的压力p与参考压力p0(参见p/p0)相关，并相对于时间(以ms为单位)绘制。实线曲线显示了在车辆事故期间采集的压力。在图7的示例中，车辆事故尤其可以是侧面碰撞。在零时刻对车辆的作用导致压力升高，例如可以在车门内部测量到的压力升高。大约6毫秒后，可以通过压力传感器或分配给它的逻辑单元将碰撞事件采集为车辆事故，并可以对车辆安全气囊点火。图7中的示例示出了例如当超过预定压力阈值时可以检测到车辆事故。虚线曲线示出了在足球撞击车辆(例如撞击车门)期间采集的压力。此处采集的压力幅度较小，其中没有汽车安全气囊被触发。
图8示出了由MEMS麦克风采集并针对碰撞事件进行傅立叶变换后的测量数据。所示的碰撞事件尤其可以是车辆事故。MEMS麦克风可以采集通过碰撞事件产生的声波，并产生可以应用傅立叶变换(或快速傅立叶变换)后的测量数据。在图8中，相对于频率(以Hz为单位)绘制了傅立叶幅度。图8示出了在特定频率处具有大量峰值的信号曲线，其中具有最高幅度的峰值在频率相对较低时能够处于从大约0Hz到大约500Hz的范围内。通过峰值的位置和幅度可以得出带有特征信息的、针对车辆事故典型的信号走势。信号走势可以被逻辑单元分析，并且可以将碰撞事件检测为车辆事故。
图9中的方法是用于检测碰撞事件的方法。以一般方式呈现该方法以定性地描述本公开的各方面。为了简单起见，该方法可以具有在图9中未示出和描述的其他方面。例如，该方法可以通过结合前述附图描述的一个或多个方面来扩展。
在60处，通过传感器采集通过碰撞事件产生的物理参量并产生基于碰撞事件的第一测量数据。在62处，通过MEMS麦克风采集通过碰撞事件产生的声波并产生基于碰撞事件的第二测量数据。在64处，将第一测量数据和第二测量数据提供给逻辑单元。逻辑单元被设计为基于第一测量数据和第二测量数据的组合来检测碰撞事件。图9的方法可以具有其他可选操作。例如，在另一操作中，如果将碰撞事件检测为车辆事故，则可以触发车辆的安全气囊。
图10中的方法是用于制造传感器装置的方法。以一般方式呈现图10的方法以定性地描述本公开的各方面。为了简单起见，该方法可以具有在图10中未示出和描述的其他方面。例如，该方法可以通过结合前述附图描述的一个或多个方面来扩展。
在66处，提供传感器，该传感器被设计为采集通过碰撞事件产生的物理量并产生基于碰撞事件的第一测量数据。在68处，提供MEMS麦克风，其被配置为采集通过碰撞事件产生的声波并产生基于碰撞事件的第二测量数据。在70处，将传感器和MEMS麦克风封装在壳体中，其中形成传感器装置。传感器装置被设计为将第一测量数据和第二测量数据提供给逻辑单元。逻辑单元被设计为基于第一测量数据和第二测量数据的组合来检测碰撞事件。
示例
示例1是一种传感器装置，包括：传感器，被设计为采集通过碰撞事件产生的物理参量并基于所述碰撞事件产生第一测量数据；以及MEMS麦克风，被设计为采集通过碰撞事件产生的声波并基于所述碰撞事件产生第二测量数据，其中所述传感器装置被设计为将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元，其中所述逻辑单元被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
示例2是根据示例的传感器装置，还包括：壳体，其中所述传感器和MEMS麦克风被布置在同一所述壳体中。
示例3是根据示例2的传感器装置，其中所述逻辑单元被布置在同一所述壳体中。
示例4是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中所述传感器包括以下至少一项：压力传感器，被设计为采集通过所述碰撞事件产生的压力；或加速度传感器，被设计为采集通过所述碰撞事件产生的加速度。
示例5是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中所述MEMS麦克风被设计为采集直至20kHz的频率的声波，并且被所述逻辑单元使用以检测所述碰撞事件的所述第二测量数据基于直至20kHz的频率范围。
示例6是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中所述MEMS麦克风被设计为采集超声波，被所述逻辑单元使用以检测所述碰撞事件的所述第二测量数据基于超声频率范围。
示例7是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中所述MEMS麦克风包括车辆信息娱乐麦克风、车辆内部麦克风或车辆外部麦克风中的至少一项。
示例8是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中所述逻辑单元被设计为检测以下碰撞事件中的至少一项：车辆事故、击打车门、物体碰上车辆、打破车窗。
示例9是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中所述逻辑单元被设计为：如果所述逻辑单元将所述碰撞事件检测为车辆事故，则提供用于触发安全气囊的信号。
示例10是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中通过所述逻辑单元通过所述碰撞事件包括以下至少一项：将基于所述第二测量数据的测量信号与预定模式信号相关联；或者将所述测量信号与预定阈值进行比较。
示例11是根据前述示例中任一项的传感器装置，其中所述传感器装置被设计为布置在车门的腔体中。
示例12是根据前述示例中任一项的传感器装置，还包括：第一半导体芯片，其中所述传感器和分配给所述传感器的第一逻辑电路被集成在所述第一半导体芯片中；第二半导体芯片，其中所述MEMS麦克风被集成在所述第二半导体芯片中；以及第三半导体芯片，其中分配给所述MEMS麦克风的第二逻辑电路被集成在所述第三半导体芯片中。
示例13是根据示例1至11中任一项所述的传感器装置，还包括：第一半导体芯片，其中所述传感器被集成在所述第一半导体芯片中；第二半导体芯片，其中分配给所述传感器的第一逻辑电路被集成在所述第二半导体芯片中；第三半导体芯片，其中所述MEMS麦克风被集成在所述第三半导体芯片中；以及第四半导体芯片，其中分配给所述MEMS麦克风的第二逻辑电路被集成在所述第四半导体芯片中。
示例14是根据示例2至13中任一项所述的传感器装置，其中所述壳体包括：由模塑化合物制成的护套；以及带有声孔的盖体，其中所述护套和所述盖体形成腔体，其中所述传感器和所述MEMS麦克风在所述腔体中被布置在所述护套的底面上。
示例15是根据示例2至13中任一项的传感器装置，其中所述壳体包括：芯片载体；以及带有声孔的盖体，其中所述芯片载体和所述盖体形成腔体，其中所述传感器和所述MEMS麦克风在所述腔体中被布置在芯片载体上。
示例16是根据示例2至13中任一项所述的传感器装置，其中，所述壳体包括：芯片载体；具有声孔的盖体；以及聚合物框架，其中所述芯片载体、所述盖体和所述聚合物框架形成腔体，其中所述传感器和所述MEMS麦克风在所述腔体中被布置在所述芯片载体上。
示例17是根据示例2至13中任一项所述的传感器装置，其中所述壳体包括：引线框架，其中所述传感器和所述MEMS麦克风被安装在所述引线框架的相对的安装面上；封装材料，其中所述传感器被嵌入所述封装材料中；以及带有声孔的盖体，其中所述引线框架、封装材料和所述盖体形成腔体，并且所述MEMS麦克风被布置在所述腔体中。
示例18是一种用于检测碰撞事件的方法，其中所述方法包括：通过传感器采集通过碰撞事件产生的物理参量并且基于所述碰撞事件产生第一测量数据；通过MEMS麦克风采集通过碰撞事件产生的声波并且基于所述碰撞事件产生第二测量数据；以及将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元，其中所述逻辑单元被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
示例19是根据示例18的方法，还包括：如果所述碰撞事件被检测为车祸，则触发安全气囊。
示例20是一种用于制造传感器装置的方法，其中所述方法包括：提供传感器，所述传感器被设计为采集通过碰撞事件产生的物理参量并产生基于碰撞事件的第一测量数据；提供MEMS麦克风，所述MEMS麦克风被设计为采集通过所述碰撞事件产生的声波并基于所述碰撞事件产生第二测量数据；以及将所述传感器和所述MEMS麦克风封装在壳体中，其中传感器装置被形成，其中所述传感器装置被设计为将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元，以及其中所述逻辑单元被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
尽管在此示出和描述了特定的实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，各种替代和/或等同的实现方式可以代替示出和描述的特定的实施例。本申请旨在覆盖本文所讨论的特定实施例的任何改编或变型。因此，意图是本公开仅由权利要求及其等同物限制。
Claims (20)
1.一种传感器装置，包括：
传感器(2、4)，被设计为采集通过碰撞事件产生的物理参量并产生基于所述碰撞事件的第一测量数据；以及
MEMS麦克风(6)，被设计为采集通过碰撞事件产生的声波并产生基于所述碰撞事件的第二测量数据，
其中所述传感器装置被设计为将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元(8)，
其中所述逻辑单元(8)被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，还包括：
壳体(10)，其中所述传感器(2、4)和所述MEMS麦克风(6)被布置在同一所述壳体(10)中。
3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中所述逻辑单元(8)被布置在同一所述壳体(10)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述传感器(2、4)包括以下至少一项：
压力传感器(4)，被设计为采集通过所述碰撞事件产生的压力，或
加速度传感器(2)，被设计为采集通过所述碰撞事件产生的加速度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述MEMS麦克风(6)被设计为采集直至20kHz的频率的声波，并且被所述逻辑单元(8)使用以检测所述碰撞事件的所述第二测量数据基于直至20kHz的频率范围。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述MEMS麦克风(6)被设计为采集超声波，并且被所述逻辑单元(8)使用以检测所述碰撞事件的所述第二测量数据基于超声频率范围。
7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述MEMS麦克风(6)包括车辆信息娱乐麦克风、车辆内部麦克风或车辆外部麦克风中的至少一项。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述逻辑单元(8)被设计为检测以下碰撞事件中的至少一项：车辆事故、击打车门、物体碰上车辆、打破车窗。
9.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述逻辑单元(8)被设计为：如果所述逻辑单元(8)将所述碰撞事件检测为车辆事故，则提供用于触发安全气囊的信号。
10.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中通过所述逻辑单元(8)检测所述碰撞事件包括以下至少一项：
将基于所述第二测量数据的测量信号与预定模式信号相关联，或者
将所述测量信号与预定阈值进行比较。
11.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述传感器装置被设计为被布置在车门的腔体中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，还包括：
第一半导体芯片，其中所述传感器(2、4)和分配给所述传感器(2、4)的第一逻辑电路(8)被集成在所述第一半导体芯片中；
第二半导体芯片，其中所述MEMS麦克风(6)被集成在所述第二半导体芯片中；以及
第三半导体芯片，其中分配给所述MEMS麦克风(6)的第二逻辑电路(8)被集成在所述第三半导体芯片中。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的传感器装置，还包括：
第一半导体芯片，其中所述传感器(2、4)被集成在所述第一半导体芯片中；
第二半导体芯片，其中分配给所述传感器(2、4)的第一逻辑电路(8)被集成在所述第二半导体芯片中；
第三半导体芯片，其中所述MEMS麦克风(6)被集成在所述第三半导体芯片中；以及
第四半导体芯片，其中分配给所述MEMS麦克风(6)的第二逻辑电路(8)被集成在所述第四半导体芯片中。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的传感器装置，其中所述壳体包括：
由模塑化合物制成的护套(12)；以及
带有声孔(16)的盖体(14)，
其中所述护套(12)和所述盖体(14)形成腔体(18)，其中所述传感器(2、4)和所述MEMS麦克风(6)在所述腔体(18)中被布置在所述护套(12)的底面上。
15.根据权利要求2至13中任一项所述的传感器装置，其中所述壳体包括：
芯片载体(28)；以及
带有声孔(32)的盖体(30)，
其中所述芯片载体(28)和所述盖体(30)形成腔体(18)，其中所述传感器(2、4)和所述MEMS麦克风(6)在所述腔体(18)中被布置在所述芯片载体(28)上。
16.根据权利要求2至13中任一项所述的传感器装置，其中所述壳体包括：
芯片载体(28)；
具有声孔(32)的盖体(30)；以及
聚合物框架(40)，
其中所述芯片载体(28)、所述盖体(30)和所述聚合物框架(40)形成腔体(18)，其中所述传感器(2、4)和所述MEMS麦克风(6)在所述腔体(18)中被布置在所述芯片载体(28)上。
17.根据权利要求2至13中任一项所述的传感器装置，其中所述壳体包括：
引线框架(42)，其中所述传感器(2、4)和所述MEMS麦克风(6)被安装在所述引线框架(42)的相对的安装面(44)上；
封装材料(48)，其中所述传感器(2、4)被嵌入所述封装材料(48)中；以及
带有声孔(32)的盖体(30)，
其中所述引线框架(42)、所述封装材料(48)和所述盖体(30)形成腔体(18)，并且所述MEMS麦克风(6)被布置在所述腔体(18)中。
18.一种用于检测碰撞事件的方法，其中所述方法包括：
通过传感器(2、4)采集通过碰撞事件产生的物理参量，并且产生基于所述碰撞事件的第一测量数据；
通过MEMS麦克风(6)采集通过所述碰撞事件产生的声波，并且产生基于所述碰撞事件的第二测量数据；以及
将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元(8)，其中所述逻辑单元(8)被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
如果所述碰撞事件被检测为车祸，则触发安全气囊。
20.一种用于制造传感器装置的方法，其中所述方法包括：
提供传感器(2、4)，所述传感器被设计为采集通过碰撞事件产生的物理参量并产生基于所述碰撞事件的第一测量数据；
提供MEMS麦克风(6)，所述MEMS麦克风被设计为采集通过所述碰撞事件产生的声波并产生基于所述碰撞事件的第二测量数据；以及
将所述传感器(2、4)和所述MEMS麦克风(6)封装在壳体(10)中，其中传感器装置被形成，
其中所述传感器装置被设计为将所述第一测量数据和所述第二测量数据提供给逻辑单元(8)，以及
其中所述逻辑单元(8)被设计为基于所述第一测量数据和所述第二测量数据的组合来检测所述碰撞事件。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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