DE102021119150A1 - Sensorsystem - Google Patents

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DE102021119150A1
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sensor
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Klaus Elian
Matthias Eberl
Fabian Merbeler
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Sensorsystem zum Anbringen an eine Verkleidung, mit wenigstens einem Sensorelement, wobei das Sensorelement zum Erfassen einer Umgebungseigenschaft einer Umgebung, welche bei an der Verkleidung angebrachtem Sensorsystem auf der dem Sensorsystem gegenüberliegenden Seite der Verkleidung, liegt, eingerichtet ist, und mit einer Kapselungsschicht, wobei das Sensorelement in einer der Kapselungsschicht eingebettet ist, und wobei die Kapselungsschicht eine Kontaktoberfläche zum Anbringen des Sensorsystems an der Verkleidung aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorsystem zum Anbringen an eine Verkleidung.
  • In vielen Anwendungsbereichen ist eine Interaktion eines Benutzers mit einem elektronischen System erforderlich. Beispielsweise werden in einem Kraftfahrzeug ein Schalter zur Betätigung der Frontscheibenbelüftung und eine entsprechende Anzeige benötigt.
  • Zunehmend wird eine unauffällige Integration solcher Sensorsysteme in vorhandenen Verkleidungen gewünscht.
  • Einem solchen Sensorsystem kann mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs entsprochen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Vorgeschlagen wird ein Sensorsystem zum Anbringen an eine Verkleidung, mit wenigstens einem Sensorelement, wobei das Sensorelement zum Erfassen einer Umgebungseigenschaft einer Umgebung, welche bei an der Verkleidung angebrachtem Sensorsystem auf der dem Sensorsystem gegenüberliegenden Seite der Verkleidung, liegt, eingerichtet ist, und mit einer Kapselungsschicht, wobei das Sensorelement in einer der Kapselungsschicht eingebettet ist, und wobei die Kapselungsschicht eine Kontaktoberfläche zum Anbringen des Sensorsystems an der Verkleidung aufweist.
  • Beispiele des vorgeschlagenen Sensorsystems werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • 1 einen Ultraschalltransceiver;
    • 2 einen Ultraschalltransceiver;
    • 3 einen Ultraschalltransceiver in einer ersten Situation;
    • 4 den in der 3 gezeigten Ultraschalltransceiver in einer zweiten Situation;
    • 5 einen Ultraschalltransceiver in einer dritten Situation;
    • 6 den in der 5 gezeigten Ultraschalltransceiver in einer vierten Situation;
    • 7 ein Haushaltsgerät;
    • 8 einen Schritt zur Herstellung eines Sensorsystems;
    • 9 einen Schritt zur Herstellung eines Sensorsystems;
    • 10 einen Schritt zur Herstellung eines Sensorsystems;
    • 11 einen Schritt zur Herstellung eines Sensorsystems;
    • 12 einen Schritt zur Herstellung eines Sensorsystems;
    • 13 eine Anbringen eines Sensorsystems;
    • 14 ein an einer Verkleidung angebrachtes Sensorsystem.
  • In den 1 und 2 ist ein Sensorelement 100 dargestellt, wobei es sich bei dem Sensorelement 100 um einen Ultraschalltransceiver handelt. Bei dem Ultraschalltransceiver kann es sich sowohl um einen Ultraschallreceiver handeln, der dazu eingerichtet ist, Ultraschallwellen zu empfangen, als auch um einen Ultraschalltransmitter, der dazu eingerichtet ist, Ultraschallwellen auszusenden. Der Ultraschalltransceiver kann insbesondere auch dazu eingerichtet sein, Ultraschallwellen sowohl zu empfangen als auch auszusenden. Das Sensorelement 100 weist eine Membran 120 mit einer Elektrode 112 und ein Substrat 101 mit einer Elektrode 111 auf. Zwischen der Membran 120 und dem Substrat 101 ist eine Kavität 130 vorgesehen, welche eine Bewegung der Membran 120 ermöglicht.
  • Durch Anlegen einer Wechselspannung zwischen den Elektroden 111 und 112 mittels einer Spannungsquelle 151 kann die Membran 120 zu Schwingungen angeregt werden, so dass das Sensorelement 100 Ultraschallwellen 141 aussenden kann.
  • Das in den 1 und 2 gezeigte Sensorelement 100 kann ebenfalls genutzt werden, um Ultraschallwellen 142 zu detektieren. Dazu kann mittels der Spannungsquelle 152 eine Gleichspannung zwischen den Elektroden 111 und 112 angelegt werden. Die Ultraschallwellen 142 können die Membran 120 zu Schwingungen anregen. Durch den sich dadurch ändernden Abstand zwischen den Elektroden 111 und 112 wird eine Wechselspannung induziert, die mit einer Messvorrichtung 153 gemessen werden kann.
  • In den 3 bis 6 ist schematisch dargestellt, wie mittels des Sensorelements 311 bzw. 411 eine Umgebungseigenschaft einer Umgebung, welche bei an einer Verkleidung 390, 490 angebrachtem Sensorsystem auf der dem Sensorsystem gegenüberliegenden Seite der Verkleidung 390, 490 liegt, erfasst werden kann. Bei dem in den 3 bis 6 dargestellten Sensorelement 311 bzw. 411 handelt es sich abermals um einen Ultraschalltransceiver. Das Sensorelement 311 bzw. 411 ist jeweils in einer Kapselungsschicht 320, 420 eingebettet, wobei die Kapselungsschicht 320, 420 eine Kontaktoberfläche aufweist, mit welcher das Sensorsystem an der Verkleidung 390, 490 angebracht ist. Das Sensorelement 311, 411 kann jeweils auf einer Leiterplatte 370, 470 befestigt und mit dieser elektrisch verbunden sein. Die Leiterplatte 370, 470 kann insbesondere eine flexible Leiterplatte sein.
  • Wie in der 3 gezeigt können mittels des Sensorelements 311 Ultraschallwellen erzeugt werden, die im Wesentlichen vollständig durch die Grenzfläche zwischen der Kapselungsschicht 320 und der Verkleidung 390 transmittiert und anschließend an der der Kapselungsschicht 320 gegenüberliegenden, freien Oberfläche der Verkleidung 390 reflektiert werden. Nach der abermaligen Transmission durch die Grenzfläche zwischen der Verkleidung 390 und der Kapselungsschicht 320 können die Ultraschallwellen wieder vom Sensorelement 311 detektiert werden, so dass ein Echosignal, wie unterhalb der 3 gezeigt ist, erhalten wird.
  • Bei einer Berührung der der Kapselungsschicht 320 gegenüberliegenden, freien Oberfläche der Verkleidung 390, beispielsweise mit einem Finger 401, wird nur ein geringerer Anteil der Ultraschallwellen an der freien, insbesondere glatten und/oder ebenen, Oberfläche reflektiert und das Echosignal nimmt ab, wie es unterhalb der 4 dargestellt ist.
  • In der 5 ist dargestellt, dass beim Anbringen des Sensorsystems an der Verkleidung 490 ein Hohlraum 491 verblieben ist. Dieser Hohlraum 491 hat zur Folge, dass die von dem Sensorelement 411 ausgesandten Ultraschallwellen die Grenzfläche zwischen der Kapselungsschicht 420 und der Verkleidung 490 nicht passieren, sondern an dieser Grenzfläche reflektiert werden, so dass ein Echosignal, wie es darunter dargestellt ist, erhalten wird.
  • Da die Ultraschallwellen nicht (oder fast nicht) in die Verkleidung transmittiert werden, führt eine Berührung der Verkleidung 490 mit dem Finger 601 nicht zu einer Änderung des Echosignals.
  • Gleichwohl voranstehend ein kapazitives Sensorelement 311, 411 beschrieben worden ist, gelten korrespondierende Überlegungen auch für ein piezoelektrisches Sensorelement, insbesondere für Ultraschalltransceiver, welche nach einem piezoelektrischen Messprinzip arbeiten.
  • In der 7 ist als Beispiel für eine Verwendung des vorgeschlagenen Sensorsystems ein Haushaltsgerät 700 dargestellt. Bei dem Haushaltsgerät 700 kann es sich beispielsweise um eine Waschmaschine handeln. An einer Verkleidung 790 des Haushaltsgeräts 700 ist ein Sensorsystem 720 vorgesehen, mit welchem Einstellung des Haushaltsgeräts 700 geändert oder geprüft werden können.
  • 8 zeigt einen Schritt zur Herstellung eines Sensorsystems. Auf einer Leiterplatte 870, insbesondere einer flexiblen Leiterplatte (engl. flexible PCB) können mehrere Sensorelemente 811, 812, 813, 814, 815 angeordnet und mit der Leiterplatte 870 mechanisch und elektrisch verbunden werden. Die Leiterplatte 870 und/oder wenigstens eines der Sensorelement 811, 812, 813, 814, 815 können einen integrierten Schaltkreis aufweisen. An der Leiterplatte 870 kann ein Steckverbinder 860 angebracht sein. Die Sensorelemente 811, 812, 813, 814, 815 können aus einem Halbleitermaterial gefertigt sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Sensorelement 811 um einen Ultraschalltransceiver handeln. Die Sensorelemente 812, 813, 14 können Leuchtdioden sein. Grundsätzlich wäre es ebenfalls denkbar, Laserdioden als Sensorelemente zu verwenden. Bei dem Sensorelement 815 kann es sich um eine Photodiode handeln.
  • Im Bereich der Sensorelemente 812, 813, 814 und des Sensorelements 815 können jeweils Materialien aufgebracht werden, mit denen transluzente, insbesondere transparente Abschnitte 922, 923 einer Kapselungsschicht des herzustellenden Sensorsystems gebildet werden können, wie es in der 9 gezeigt ist.
  • Die weiteren Bereiche der bestückten Leiterplatte 870 können mit einem weiteren Kapselungsmaterial 1020 eingekapselt werden (vgl. 10) und anschließend kann eine Klebeschicht 1121 aufgebracht werden (vgl. 11) und diese kann mit einer Schutzfolie 1280 abgedeckt werden, so dass das Sensorsystem 1200 erhalten wird. Das Sensorsystem 1200 kann unabhängig von der Verkleidung, an der es angebracht werden soll, produziert werden.
  • In der 13 ist dargestellt, wie das Sensorsystem 1200 an die Verkleidung 1390 angebracht werden kann. Die Schutzfolie 1280 kann von dem Sensorsystem 1200 abgezogen und das Sensorsystem 1200 anschließend auf die Verkleidung aufgerollt werden. Auf diese Weise kann ein möglichst durchgängiger Kontakt der Kapselungsschicht des Sensorsystems 1200 mit der Verkleidung 1390 erreicht werden. Insbesondere können Einschlüsse, die die Funktionsfähigkeit der Sensorelemente negativ beeinflussen könnten, vermieden.
  • Nach dem Anbringen des Sensorsystems 1200 kann das Material der Kapselungsschicht 1020, 922, 923 thermisch ausgehärtet werden. Mit anderen Worten kann das Material zum Anbringen an die Verkleidung 1390 zunächst flexibel, z.B. gelförmig sein, um einen möglichst guten Kontakt mit der ggf. nicht vollständig glatten Oberfläche der Verkleidung 1390 zu erzielen, und nach dem Anbringen ausgehärtet werden, um die gewünschten Eigenschaften zur Transmission von beispielsweise Licht oder Ultraschallwellen zu erzielen.
  • In zur Position der Sensorelement 811, 812, 813, 814, 815 korrespondierender Weise kann die Verkleidung 1390 unterschiedliche Abschnitte 1491, 1492, 1493 aufweisen, die beispielweise für die Transmission von Ultraschallwellen oder Licht eingerichtet sind.
  • In den Figuren wird folglich ein Sensorsystem 1200 zum Anbringen an eine Verkleidung 1390 mit wenigstens einem Sensorelement 811 vorgeschlagen. Das Sensorelement 811 ist zum Erfassen einer Umgebungseigenschaft einer Umgebung, welche bei an der Verkleidung 1390 angebrachtem Sensorsystem auf der dem Sensorsystem 1200 gegenüberliegenden Seite der Verkleidung 1390 liegt, eingerichtet. Das Sensorsystem weist zudem eine Kapselungsschicht 1020, 922, 923, 1121 auf, wobei das Sensorelement 811 in der Kapselungsschicht 1020, 922, 923, 1121 eingebettet ist und wobei die Kapselungsschicht 1020, 922, 923, 1121 eine Kontaktoberfläche zum Anbringen des Sensorsystems 1200 an der Verkleidung 1390 bereitstellt. Das Sensorsystem 1200 und die Kapselungsschicht können insbesondere dazu eingerichtet sein, sich an Verkleidungen 1390 mit unterschiedlichsten Oberflächengeometrien anzupassen. Das Sensorsystem kann insbesondere dazu geeignet sein, an Verkleidungen mit gewölbten Oberflächen angebracht zu werden. Das Sensorsystem kann völlig unabhängig von der Verkleidung hergestellt werden und erst im Anschluss an die Herstellung der Verkleidung an diese angebracht werden. Auf diese Weise können für beide Bauteile jeweils optimierte und/oder etablierte Herstellungsverfahren verwendet werden. Bei der Verkleidung kann es sich um die Verkleidung eines Haushaltsgeräts aber auch um eine innere Verkleidung eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise um einen Teil des Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs handeln.
  • Das Sensorelement 811 kann aus einem Halbleitermaterial gefertigt sein. Sensorelemente aus Halbleitermaterialien können sich durch eine hohe Lebensdauer auszeichnen. Zudem können sie in großen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden.
  • Bei dem Sensorelement 811 kann es sich beispielsweise um einen Ultraschalltransceiver handeln. Gerade im Zusammenhang mit einem Ultraschalltransceiver können zeigen sich die Vorteile der mechanischen Anpassbarkeit an verschiedene Oberflächengeometrien durch die Kapselungsschicht besonders deutlich zeigen.
  • Das Sensorsystem 1200 kann eine Schutzfolie 1280 aufweisen, die auf der Kontaktoberfläche der Kapselungsschicht aufgebracht ist. Die Schutzfolie 1280 kann einen sicheren Transport des Sensorsystems 1200 vom Ort seiner Herstellung zum Ort seiner Anbringung an die Verkleidung ermöglichen. Insbesondere kann eine Kontamination der Kontaktoberfläche mit Fremdpartikeln vermieden werden.
  • Das Sensorsystem kann eine Leiterplatte 870 aufweisen, wobei das Sensorelement 811 mechanisch und/oder elektrisch mit der Leiterplatte 870 verbunden ist. Die Leiterplatte 870 kann insbesondere dazu dienen, mehrere Sensorelement 811, 812, 813, 814, 815 miteinander zu verbinden. Die Leiterplatte 870 kann die elektrische Verbindung der Sensorelement 811, 812, 813, 814, 815 mit weiteren Elementen der Vorrichtung, zu welcher die Verkleidung gehört, vereinfachen.
  • Die Leiterplatte 870 kann insbesondere an einer der Kontaktoberfläche gegenüber liegenden Seite des Sensorsystems 1200 angeordnet sein. Dies kann es ermöglichen, die aktive Seite der Sensorelemente 811, 812, 813, 814, 815 unmittelbar auf die Vorrichtung auszurichten. Der Einfluss der Leiterplatte 870 auf die Bestimmung einer Umgebungsbedingung kann folglich minimiert werden.
  • Die Leiterplatte 870 kann wenigstens teilweise lichtdurchlässig sein. Dies kann es erlauben, die Kapselungsschicht 1020, 922, 923 nach dem Anbringen des Sensorsystems 1200 optisch auszuhärten.
  • Das Sensorsystem 1200 und/oder wenigstens eines der Sensorelemente 811, 812, 813, 814, 815 können einen integrierten Schaltkreis aufweisen. Mit dem integrierten Schaltkreis kann beispielsweise eine erste Auswertung der von einem der Sensorelemente 811, 812, 813, 814, 815 erzeugten Signale vorgenommen werden.
  • Das Sensorsystem 1200 kann einen Steckverbinder 860 aufweisen, mit welchem es auf einfache Weise an weitere elektrische Komponenten der Vorrichtung, zu der die Verkleidung 1390 gehört, elektrisch angeschlossen werden kann.
  • Die Kapselungsschicht kann eine Klebeschicht 1121 umfassen, wobei die Klebeschicht 1121 die Kontaktoberfläche aufweist, mit welcher das Sensorsystem 1200 an die Verkleidung 1390 angebracht wird.
  • Die Kapselungsschicht kann ein aushärtbares Material, insbesondere ein aushärtbares Polymer umfassen. Das aushärtbare Material kann dabei insbesondere ein thermisch aushärtbares Material sein und/oder ein unter Licht, insbesondere UV-Licht aushärtbares Material sein. Beim Anbringen kann die Kapselungsschicht folglich noch die notwendige Flexibilität aufweisen, um sich an eine gewölbte Oberfläche der Verkleidung 1390 anzupassen, und im Anschluss kann sie vollständig ausgehärtet werden.
  • Das Sensorsystem 1200 kann insbesondere auf die Verkleidung 1390 aufrollbar sein. Damit kann besonders wirksam die Entstehung von ungewollten Einschüssen, z.B. Lufteinschlüssen, zwischen der Verkleidung 1390 und dem Sensorsystem 1200 vermieden werden.
  • Weiter ist es denkbar, dass die Kapselungsschicht 1020 eine akustische Linse aufweist. Dies kann die akustische Ankopplung eines Ultraschalltransceivers 811 an die Verkleidung 1390 weiter verbessern.
  • Die Kapselungsschicht kann wenigstens einen sich parallel zur Kontaktoberfläche erstreckenden, vom Sensorelement 812, 813, 814, 815 bis zur Kontaktoberfläche reichenden transluzenten, insbesondere transparenten Abschnitt 922, 923 aufweisen. Dies kann es erlauben, auch optische Sensorelemente 812, 813, 814, 815 in das Sensorsystem 1200 zu integrieren. Auf diese Weise können Umgebungseigenschaften auch optisch erfasst werden.
  • Weiter kann die Kapselungsschicht wenigstens einen sich parallel zur Kontaktoberfläche erstreckenden, vom Sensorelement 811 bis zur Kontaktoberfläche reichenden Abschnitt 1020 zur akustischen Ankopplung des Sensorelements 811 an die Verkleidung 1390 aufweisen. Insbesondere kann die akustische Impedanz des Sensorelements 811 mit Hilfe des Abschnitts 1020 an die akustische Impedanz der Verkleidung 1390 angepasst werden.
  • Das Sensorsystem kann eine Photodiode 815 und/oder Leuchtdioden 812, 813, 814, insbesondere Laserdioden, umfassen. Diese können es erlauben, die Umgebung der Verkleidung auf der dem Sensorsystem abgewandten Seite optisch zu erfassen. Die Kapselungsschicht 922, 923 kann optische Linsen aufweisen, um das von den Sensorelementen 812, 813, 814, 815 ausgesandte bzw. empfangene Licht gezielt zu bündeln.
  • Die Kapselungsschicht kann insbesondere ein Gel umfassen, welches sich einfach an unterschiedliche Oberflächengeometrien anpassen kann.
  • Die Kapselungsschicht kann insbesondere zur Ausgleichung unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten der Verkleidung 1390 und des Sensorelements 811 und/oder der Leiterplatte 870 eingerichtet sein.
  • In Beispielen kann die Kapselungsschicht ein katalytisch mit einem Material, insbesondere einem Metall, der Verkleidung zusammenwirkendes Material aufweist. Dies kann das dauerhafte Anbringen des Sensorsystems 1200 an der Verkleidung vereinfachen.
  • Einige Ausführungsbeispiele werden durch die nachfolgenden Beispiele definiert:
    • Beispiel 1. Sensorsystem (1200) zum Anbringen an eine Verkleidung (1390), mit wenigstens einem Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815), wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 15) zum Erfassen einer Umgebungseigenschaft einer Umgebung, welche bei an der Verkleidung (1390) angebrachtem Sensorsystem (1200) auf der dem Sensorsystem (1200) gegenüberliegenden Seite der Verkleidung (1390) liegt, eingerichtet ist, und mit einer Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121), wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815) in der Kapselungsschicht (1010, 922, 923, 1121) eingebettet ist, und wobei die Kapselungsschicht (1010, 922, 923, 1121) eine Kontaktoberfläche zum Anbringen des Sensorsystems (1200) an der Verkleidung (1390) aufweist.
    • Beispiel 2. Sensorsystem (1200) nach Beispiel 1, wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815) aus einem Halbleitermaterial gefertigt ist.
    • Beispiel 3. Sensorsystem (1200) nach Beispiel 1 oder 2, wobei das Sensorelement (811) einen Ultraschalltransceiver, insbesondere einen kapazitiven und/oder einen piezoelektrischen Ultraschalltransceiver, umfasst.
    • Beispiel 4. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 3, wobei das Sensorsystem (1200) eine Schutzfolie (1280) aufweist, die auf der Kontaktoberfläche aufgebracht ist.
    • Beispiel 5. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 4, wobei das Sensorsystem (1200) eine Leiterplatte (870) aufweist, wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815) mechanisch und/oder elektrisch mit der Leiterplatte (870) verbunden ist.
    • Beispiel 6. Sensorsystem (1200) nach Beispiel 5, wobei die Leiterplatte (870) an einer der Kontaktoberfläche gegenüber liegenden Seite des Sensorsystems (1200) angeordnet ist.
    • Beispiel 7. Sensorsystem (1200) nach Beispiel 5 oder 6, wobei die Leiterplatte (870) wenigstens teilweise lichtdurchlässig ist.
    • Beispiel 8. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 7, wobei das Sensorsystem (1200), insbesondere das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815), einen integrierten Schaltkreis aufweist.
    • Beispiel 9. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 8, wobei das Sensorsystem (1200) einen Steckverbinder (860) aufweist.
    • Beispiel 10. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 9, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) eine Klebeschicht (1121) umfasst, wobei die Klebeschicht (1121) die Kontaktoberfläche aufweist.
    • Beispiel 11. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 10, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) ein aushärtbares Material, insbesondere ein aushärtbares Polymer umfasst.
    • Beispiel 12. Sensorsystem (1200) nach Beispiel 11, wobei das aushärtbare Material ein thermisch aushärtbares Material ist.
    • Beispiel 13. Sensorsystem (1200) nach Beispiel 11 oder 12, wobei das aushärtbare Material ein unter Licht, insbesondere ultraviolettem Licht, UV-Licht, aushärtbares Material ist.
    • Beispiel 14. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 13, wobei das Sensorsystem (1200) auf die Verkleidung (1390) aufrollbar ist.
    • Beispiel 15. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 14, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) eine akustische Linse aufweist.
    • Beispiel 16. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 15, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) wenigstens einen sich parallel zur Kontaktoberfläche erstreckenden, vom Sensorelement (812, 813, 814, 815) bis zur Kontaktoberfläche reichenden transluzenten, insbesondere transparenten Abschnitt (922, 923) aufweist.
    • Beispiel 17. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 16, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) wenigstens einen sich parallel zur Kontaktoberfläche erstreckenden, vom Sensorelement (811) bis zur Kontaktoberfläche reichenden Abschnitt (1020) zur akustischen Ankopplung des Sensorelements an die Verkleidung (1390) aufweist.
    • Beispiel 18. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 17, wobei das Sensorsystem (1200) eine Leuchtdiode (812, 813, 814), insbesondere eine Laserdiode umfasst.
    • Beispiel 19. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 18, wobei das Sensorsystem (1200) eine Photodiode (815) umfasst.
    • Beispiel 20. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 19, wobei das Sensorsystem (1200) eine optische Linse umfasst.
    • Beispiel 21. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 20, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) ein Gel umfasst.
    • Beispiel 22. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 21, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) zur Ausgleichung unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten der Verkleidung und des Sensorelements (811, 812, 813, 814, 815) und/oder der Leiterplatte (870) eingerichtet ist.
    • Beispiel 23. Sensorsystem (1200) nach einem der Beispiele 1 bis 22, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) ein katalytisch mit einem Material, insbesondere einem Metall, der Verkleidung (1390) zusammenwirkendes Material aufweist.
  • Obgleich in dieser Beschreibung spezifische Ausführungsbeispiele illustriert und beschrieben wurden, werden Personen mit üblichem Fachwissen erkennen, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierung als Substitution für die spezifischen Ausführungsbeispiele, die in dieser Beschreibung gezeigt und beschrieben sind, ohne von dem Umfang der gezeigten Erfindung abzuweichen, gewählt werden können. Es ist die Intention, dass diese Anmeldung alle Adaptionen oder Variationen der spezifischen Ausführungsbeispiele, die hier diskutiert werden, abdeckt. Daher ist es beabsichtigt, dass diese Erfindung nur durch die Ansprüche und die Äquivalente der Ansprüche beschränkt ist.

Claims (23)

  1. Sensorsystem (1200) zum Anbringen an eine Verkleidung (1390) , mit wenigstens einem Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815), wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 15) zum Erfassen einer Umgebungseigenschaft einer Umgebung, welche bei an der Verkleidung (1390) angebrachtem Sensorsystem (1200) auf der dem Sensorsystem (1200) gegenüberliegenden Seite der Verkleidung (1390) liegt, eingerichtet ist, und mit einer Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121), wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815) in der Kapselungsschicht (1010, 922, 923, 1121) eingebettet ist, und wobei die Kapselungsschicht (1010, 922, 923, 1121) eine Kontaktoberfläche zum Anbringen des Sensorsystems (1200) an der Verkleidung (1390) aufweist.
  2. Sensorsystem (1200) nach Patentanspruch 1, wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815) aus einem Halbleitermaterial gefertigt ist.
  3. Sensorsystem (1200) nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das Sensorelement (811)einen Ultraschalltransceiver umfasst.
  4. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei das Sensorsystem (1200) eine Schutzfolie (1280) aufweist, die auf der Kontaktoberfläche aufgebracht ist.
  5. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei das Sensorsystem (1200) eine Leiterplatte (870) aufweist, wobei das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815) mechanisch und/oder elektrisch mit der Leiterplatte (870) verbunden ist.
  6. Sensorsystem (1200) nach Patentanspruch 5, wobei die Leiterplatte (870) an einer der Kontaktoberfläche gegenüber liegenden Seite des Sensorsystems (1200) angeordnet ist.
  7. Sensorsystem (1200) nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei die Leiterplatte (870) wenigstens teilweise lichtdurchlässig ist.
  8. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei das Sensorsystem (1200), insbesondere das Sensorelement (811, 812, 813, 814, 815), einen integrierten Schaltkreis aufweist.
  9. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, wobei das Sensorsystem (1200) einen Steckverbinder (860) aufweist.
  10. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) eine Klebeschicht (1121) umfasst, wobei die Klebeschicht (1121) die Kontaktoberfläche aufweist.
  11. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) ein aushärtbares Material, insbesondere ein aushärtbares Polymer umfasst.
  12. Sensorsystem (1200) nach Patentanspruch 11, wobei das aushärtbare Material ein thermisch aushärtbares Material ist.
  13. Sensorsystem (1200) nach Patentanspruch 11 oder 12, wobei das aushärtbare Material ein unter Licht, insbesondere ultraviolettem Licht, UV-Licht, aushärtbares Material ist.
  14. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, wobei das Sensorsystem (1200) auf die Verkleidung (1390) aufrollbar ist.
  15. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) eine akustische Linse aufweist.
  16. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 15, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) wenigstens einen sich parallel zur Kontaktoberfläche erstreckenden, vom Sensorelement (812, 813, 814, 815) bis zur Kontaktoberfläche reichenden transluzenten, insbesondere transparenten Abschnitt (922, 923) aufweist.
  17. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) wenigstens einen sich parallel zur Kontaktoberfläche erstreckenden, vom Sensorelement (811) bis zur Kontaktoberfläche reichenden Abschnitt (1020) zur akustischen Ankopplung des Sensorelements an die Verkleidung (1390) aufweist.
  18. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 17, wobei das Sensorsystem (1200) eine Leuchtdiode (812, 813, 814), insbesondere eine Laserdiode umfasst.
  19. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 18, wobei das Sensorsystem (1200) eine Photodiode (815) umfasst.
  20. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 19, wobei das Sensorsystem (1200) eine optische Linse umfasst.
  21. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 20, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) ein Gel umfasst.
  22. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 21, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) zur Ausgleichung unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten der Verkleidung und des Sensorelements (811, 812, 813, 814, 815) und/oder der Leiterplatte (870) eingerichtet ist.
  23. Sensorsystem (1200) nach einem der Patentansprüche 1 bis 22, wobei die Kapselungsschicht (1020, 922, 923, 1121) ein katalytisch mit einem Material, insbesondere einem Metall, der Verkleidung (1390) zusammenwirkendes Material aufweist.
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