CN105812965B - 声传感器设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种安装至媒介物的声传感器设备。该声传感器设备包括：传感器单元，该传感器单元处理输入声信号；以及壳体。该壳体包括：本体单元，该本体单元具有容纳凹槽，传感器单元容纳在该容纳凹槽中；盖单元，该盖单元形成为封闭容纳凹槽的开口；以及耦接单元，该耦接单元形成为将本体单元或者盖单元机械地耦接至媒介物。

Description

声传感器设备

技术领域

本公开内容的构成涉及一种声传感器设备，并且更具体地，涉及一种安装至媒介物的声传感器设备。

背景技术

本部分中的陈述仅提供了与本公开内容有关的背景信息并且不可构成现有技术。

配置为使用声波来获取必要信息的声传感器包括一壳体，该壳体用于保护声传感器免受外部环境和污染物的影响。传统地，粘合剂或胶带用于将声传感器的壳体安装至目标对象。

然而，如果声传感器使用粘合力而附接至该目标对象，则声传感器与目标对象之间的附接部件的粘合力会被周围的污染物、环境因素(例如，温度、湿度等)或者时光流逝所劣化。此外，根据附接声传感器的用户的灵活度，声传感器的粘合强度和安装位置可能存在所不期望的偏差，使得这种偏差可能干扰正确声波的传输。此外，必须去除附接部件来维护声传感器并且该用户可能难以重装声传感器。

韩国专利公开第10-1999-0073787号(1999年10月5日公布)已经公开了被配置为使用声传感器正确计算车辆以低速运行时的车辆速度的车速传感器。

发明内容

本公开内容提供了在不使用粘合剂的情况下根据操作而标准化的声传感器设备，并且该声传感器设备还可被牢固地固定至媒介物，这样使得用于保护隔膜的壳体可以被固定至该媒介物。

本公开内容的另外方面将部分地在以下说明中进行阐述，并且部分地将从以下说明变得显而易见，或者可通过本公开内容的实践而得知。

根据本公开内容的另一方面，声传感器设备包括：传感器单元，被配置为处理输入声信号；以及壳体。该壳体包括：本体单元，该本体单元具有容纳凹槽，该传感器单元容纳在容纳凹槽中；盖单元，该盖单元形成为封闭容纳凹槽的开口；以及耦接单元，该耦接单元形成为将本体单元或者盖单元机械地耦接至媒介物。

耦接单元可包括螺栓、螺丝和铆钉中的任一个。

耦接单元可被配置为机械地将第一媒介物耦接至第二媒介物。

传感器单元可包括：输入单元，该输入单元被配置为接收声信号；以及振动空间，该振动空间形成在输入单元附近，在振动空间中空气因壳体的振动而发生振动。

声传感器设备还可包括连接单元，该连接单元被配置为将传感器单元电耦接至外部部件。

连接单元可以形成为穿过壳体，并且连接单元的一侧可以电耦接至传感器单元，并且连接单元的另一侧可以暴露于外部。

传感器单元还可包括：输入单元，被配置为接收声信号；电路单元，被配置为处理输入单元的输出信号；以及基板，该基板的一个表面连接至输入单元和电路单元并且该基板的另一表面电耦接至外部部件。

基板的一个表面可以与容纳凹槽隔开，并且在输入单元附近形成一振动空间，在振动空间中空气因壳体的振动而发生振动。

传感器单元还可包括：输入单元，被配置为接收声信号；电路单元，被配置为处理输入单元的输出信号；以及基板，该基板的一个表面连接至输入单元、电路单元以及连接单元，其中，该基板的一个表面与盖单元隔开，并且在输入单元附近形成一振动空间，在振动空间中空气因壳体的振动而发生振动。

基板可位于容纳凹槽的底表面上。

连接单元可包括在接触基板的一个表面处向内凹入的空间，并且输入单元和电路单元中的至少一个可被容纳在连接单元的凹入空间中。

传感器单元可包括被配置为接收声信号的输入单元以及形成在所述输入单元附近的振动空间，在该振动空间中空气发生振动；并且壳体可包括空气导入孔，该振动空间通过空气导入孔而与外部部件连通。

传感器单元可包括：输入单元，被配置为接收声信号；以及振动空间，该振动空间可形成在输入单元附近，在该振动空间中空气发生振动；壳体可包括空气导入孔，该振动空间通过空气导入孔而与外部部件连通；并且连接单元可通过空气导入孔而暴露于外部。

从本文所提供的描述的其他应用领域将变得显而易见。应当理解，该描述和具体实例仅旨在说明的目的，而并非旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

为了可以良好的理解本公开内容，现将参考附图以实例的方式描述本公开内容的各种形式，附图中：

图1是示出了根据本公开内容的第一形式的声传感器设备的立体图；

图2是示出了图1中所示的声传感器设备的分解立体图；

图3是示出了声传感器设备的沿着图1的线A-A截取的截面图；

图4是示出了根据本公开内容的第一形式的声传感器设备的示例性安装的截面图；

图5是示出了根据图4的变型的声传感器设备的示例性安装的截面图；

图6是示出了根据本公开内容的第二形式的声传感器设备的立体图；

图7是示出了声传感器设备的沿着图6的线B-B截取的截面图；

图8是示出了根据图7的变型的声传感器设备的截面图；

图9是示出了根据本公开内容的第三形式的声传感器设备的截面图；

图10是示出了根据本公开内容的第四形式的声传感器设备的立体图；

图11是示出了声传感器设备的沿着图10的线C-C截取的截面图；以及

图12是示出了根据本公开内容的变型的声传感器设备的截面图。

本文所描述的附图仅用于说明目的且并非旨在以任何方式限制本公开内容的范围。

具体实施方式

下文的描述实际上仅是示例性的且并非旨在限制本公开内容、应用或者用途。应当理解的是，在整个附图中，相应的参考标号指代相似或相应的部件和特征。

在本公开内容的以下描述中，当本公开内容的主题内容清楚时，将省略本文结合的已知功能和构造的详细描述。在附图中，为了清晰起见，省略与本公开内容的形式无关的元件，并且为了便于理解，可以放大部件的尺寸。

根据一个形式的声传感器设备100可以通过感测或者检测声波来执行特定功能。可替代地，声传感器设备100分析声波的波形，使得其可以将与分析结果相关的信息通知给用户或者可以根据各种波形来实现各种功能。

另一方面，根据该形式的声传感器设备100可安装至各种媒介物10。例如，声传感器设备100可安装至车辆。包括声传感器设备100的车辆可以识别用户的声音信号并且执行与所识别的声音信号对应的指令，或者可以识别外部声信号并且执行与所识别的声信号对应的特定功能。可替代地，包括声传感器设备100的车辆可以识别通过手指触摸或者轻敲所产生的振动，并且因此执行与所识别的振动对应的特定功能。

在下文中将参考图1至图3描述根据本公开内容的第一形式的声传感器设备100。图1是示出了根据本公开内容的第一形式的声传感器设备的立体图。图2是示出了图1中所示的声传感器设备的分解立体图。图3是示出了声传感器设备的沿着图1的线A-A截取的截面图。

根据第一形式的声传感器设备100可包括用于接收和处理声信号的传感器单元120；以及用于支撑传感器单元120的壳体110。

传感器单元120可包括：输入单元122，该输入单元被配置为接收声信号；电路单元123，该电路单元被配置为对从输入单元122接收的信号进行处理；以及基板121，该基板连接至输入单元122和电路单元123。

例如，输入单元122可以实现为通过声波振动的隔膜。输入单元122可以电连接至基板121，并且可以将隔膜的振动转换为电信号。同时，输入单元122也可以通过能够将声波转换为电信号并传送该电信号的所有单元中的任一个来实现。

例如，电路单元123可以实现为专用集成电路(ASIC)。电路单元123可以电连接至基板121，并且可以处理从输入单元122接收的信号。从输入单元122接收的信号可以是基于声波的存在或缺失的接通/断开信号，或者可以是根据声波的波形改变的连续信号。

基板121可以是印刷电路板(PCB)。基板121可以支撑输入单元122和电路单元123。例如，输入单元122和电路单元123可以安装至基板121的一个表面。同时，电路单元123可以与基板121结合。

此外，基板121可包括配置为形成电路的线路(或者缆线)。输入单元122可以电连接至基板121的线路，使得其将声信号转换为电信号并且传送该电信号。电路单元123可以电连接至基板121的线路，使得其可以分析并处理从输入单元122接收的电信号。

传感器单元120还可包括连接单元124。连接单元124将基板121电连接至外部部件，使得其不仅可以将与从输入单元122接收的声波有关的信息传输至外部部件而且可以将通过电路单元123处理的信息传输至外部部件。在此，外部部件可以是车辆的电子控制单元(ECU)。

图1至图3中示出的连接单元124可以是连接器，该连接器的一侧电连接至基板121并且该连接器的另一侧暴露于壳体110的外表面。该连接器可以由导电材料(例如金属，诸如铜(Cu))制成。

壳体110可包括本体单元111，其中形成有包括传感器单元120的容纳凹槽114；盖单元112，被配置为封闭容纳凹槽114的开口；以及耦接单元113，被配置为机械地将本体单元111耦接至媒介物10。

本体单元111可包括容纳凹槽114，该容纳凹槽114在本体单元111的一个表面处凹入。容纳凹槽114中可包括有传感器单元120。盖单元112可被配置为覆盖本体单元111的开口。在这种情况下，盖单元112可以从外部部件密封传感器单元120，或者可包括形成为与外部部件连通的空间。同时，容纳凹槽114可以形成在盖单元112中，并且也可以同时形成在本体单元111和盖单元112中。

本体单元111和盖单元112可以使传感器单元120与外部部件阻断。即，本体单元111和盖单元112可以保护传感器单元120免受外部环境或污染物的影响。上文提及的用于使传感器单元120与外部部件阻断的操作在概念上不仅可包括密封而且可包括封闭传感器单元120的周界，使得可以防止外部进入。

基板121可被固定至盖单元112的一个表面。在这种情况下，基板121与盖单元112之间的固定方法可包括机械耦接法或者粘合法。输入单元122和电路单元123可被固定至基板121的一个表面。因此，输入单元122和电路单元123可被固定至基板121的一个表面，并且盖单元112可被固定至基板121的另一表面。在此，输入单元122和电路单元123可电连接至基板121。

盖单元112可包括连接部件容纳孔112a，连接单元124穿过该连接部件容纳孔。连接单元124的一侧可电连接至基板121，并且连接单元124的另一侧可暴露于盖单元112的外表面。即，连接单元124可以穿过形成在盖单元112中的连接部件容纳孔112a。连接单元124的暴露表面连接至电缆等，这样使得连接单元124可电连接至ECU等。

用于支撑盖单元112的支撑突出部114a可以形成在本体单元111的容纳凹槽114的外侧处。由支撑突出部114a支撑的盖单元112可被固定至本体单元111。盖单元112与本体单元111之间的固定方法可包括机械耦接法或者粘合法。

输入单元122可以与本体单元111的容纳凹槽114隔开，这样使得振动空间115可以形成在容纳凹槽114与输入单元122之间。如果壳体110因外部振动或影响而振动，则包含在振动空间115中的空气振动，并且输入单元122(该输入单元被配置为接收包含在振动空间115中的空气振动)可以输出信号。例如，包含在振动空间115中的空气的振动可以使输入单元122的隔膜振动，并且隔膜的这种振动可以使电流发生变化，这样使得隔膜可以基于这种电流变化输出电信号。

例如，基板121、输入单元122和电路单元123可以由盖单元112支撑，导致形成一个结构。在盖单元112由支撑突出部114a支撑的情况下，输入单元122的一个表面可以与容纳凹槽114的内表面隔开。因此，容纳有由本体单元111的振动所产生的空气的振动空间115可以形成在输入单元122与容纳凹槽114之间。

在下文中将参考图4和图5描述耦接单元113。

图4是示出了根据本公开内容的第一形式的声传感器设备100的示例性安装的截面图。图5是示出了根据图4的修改形式的声传感器设备100-1的示例性安装的截面图。

螺纹113a可以形成在耦接单元113的外表面处。此外，耦接单元113可以形成为各种形状，耦接单元113可以通过这些形状而机械地耦接至媒介物10(11，12)。例如，耦接单元113可以螺丝、螺栓或者铆钉的形式。尽管图4和图5中示出了从本体单元111突出的耦接单元113，但耦接单元113可包括形成在本体单元111中的凹部。例如，耦接单元113可以是一侧敞开且在内周界形成有螺纹的螺母。

参考图4，壳体110可以将第一媒介物11机械地耦接至第二媒介物12。耦接单元113可以是与穿过第一媒介物11和第二媒介物12的孔耦接的螺栓。

耦接对应件116与从第二媒介物12向外突出的耦接单元113结合，这样使得耦接对应件116可以坚固地锁定至第一媒介物11和第二媒介物12。在这种情况下，耦接对应件116可以是与耦接单元113的外表面的螺纹113a结合的螺母。

另一方面，根据第一形式的壳体110可以将第一媒介物11耦接至第二媒介物12，或者也可以将传感器单元120固定至媒介物10。即，代替将传感器单元120附接至媒介物10，耦接单元113机械地耦接至媒介物10，这样使得传感器单元120可以被固定至媒介物10。

参考图5，耦接单元113-1可以穿过第一媒介物11，使得耦接单元113-1可以旋拧在第二媒介物12上。如上所述，壳体110-1可以使第一媒介物11和第二媒介物12互连，并且同时可以将传感器单元120固定至媒介物10。尽管在图5中未示出，应注意的是，耦接单元113仅可以耦接至第一媒介物11。此外，耦接单元113-1可以是铆钉。

在下文中将参考图6和图7描述根据本公开内容的第二形式的声传感器设备101。图6是示出了根据本公开内容的第二形式的声传感器设备101的立体图。图7是示出了声传感器设备的沿着图6的线B-B截取的截面图。

参考图7，根据本公开内容的第二形式的声传感器设备101的基板121的底表面可以定位并固定至容纳凹槽114的底表面。传感器单元120的输入单元122和电路单元123可电耦接至基板121的上表面。连接单元124的一个表面可连接至基板121的上表面，并且连接单元124的另一表面可以穿过盖单元112并且可以暴露于外部。

输入单元122可与盖单元112隔开。例如，在盖单元112由形成在容纳凹槽114中的支撑突出部114a支撑的条件下，输入单元122的一个表面可以与盖单元112的底表面间隔开。因此，可容纳由本体单元111的振动所产生的空气的振动空间115可以形成在输入单元122与盖单元112之间。

盖单元112可包括空气导入孔117，振动空间115通过该空气导入孔而与外部部件或者外部连通。空气导入孔117可布置在输入单元122上。在一个形式中，空气导入孔117可以形成在与输入单元122的中心部分对应的位置处。通过空气导入孔117接收的声波可以使包含在振动空间115中的空气振动，并且输入单元122可以转换包含在振动空间115中的空气的振动并且根据转换结果将输出信号输出。

同时，根据第二形式的声传感器设备101可以通过空气导入孔117直接接收声波。即，与壳体110的振动用作输入信号的情况相比，声传感器设备101可以更精确地分析声波。因此可以根据声波的波形输出不同的输出信号。此外，根据需要，通过外部振动或影响而振动的壳体110的输入信号可被输出为输出信号。

图8是示出了根据图7的变型的声传感器设备的截面图。

参考图8，声传感器设备101-1的连接单元124可包括容纳有输入单元122或者电路单元123的凹槽。因为基板121具有有限宽度，所以如果输入单元122、电路单元123和连接单元124布置在基板121的一个表面处，则独立单元(122，123，124)的尺寸存在局限性。在这种情况下，如从图8可以看出，如果连接单元124的耦接至基板121的一侧凹入形成一空间，则输入单元122或者电路单元123可以容纳在该空间中，这样使得输入单元122或者电路单元123在布置和尺寸上可具有增加的自由度。此外，因为可以保持连接单元124的通过盖单元112暴露的必要宽度，所以不会出现与外部部件连接的问题。

图9是示出了根据本公开内容的第三形式的声传感器设备102的截面图。

参考图9，连接单元可以是电耦接至基板121的电缆125。同时，壳体110可包括连接部件容纳孔118，该连接部件容纳孔中容纳有电缆125。

连接部件容纳孔118可形成为穿过本体单元111或者耦接单元113。在图9中，与外部部件连通的连接部件容纳孔118可以从容纳凹槽114的底部部分开始并且可穿过本体单元111和耦接单元113。此外，电缆形连接单元125可沿着连接部件容纳孔118连接至外部部件。

图10是示出了根据本公开内容的第四形式的声传感器设备102的立体图。图11是示出了声传感器设备的沿着图10的线C-C截取的截面图。

参考图10和图11，空气导入孔117(振动空间115通过该空气导入孔与外部部件连通)可以形成为穿过壳体110。

基板121的一个表面被固定至盖单元112，并且输入单元122和电路单元123可安装在基板121的另一表面处。在这种情况下，输入单元122可与容纳凹槽114的底表面隔开，并且振动空间115可以形成在输入单元122附近。

同时，与容纳凹槽114连通的空气导入孔117可以形成在本体单元111的外侧。空气导入孔117被形成为与振动空间115连通，并且外部声波可被直接输入至输入单元122。

空气导入孔117可以设置在本体单元111的外侧，使得可以使所接收的外部污染物的量最小化。

图12是示出了根据本公开内容的变型的声传感器设备的截面图。

在图12中示出的声传感器设备103-1中，空气导入孔117和连接部件容纳孔118可以彼此成一体。即，电缆形的连接单元125可通过空气导入孔117连接至外部部件。因此，无需额外安装连接部件容纳孔118。

如从上文描述中清楚的是，根据该形式的声传感器设备与媒介物机械地结合，使得声传感器设备可以与该媒介物牢固地结合。

此外，可以使声传感器设备的安装过程标准化，使得即使当执行安装过程的操作员变为另一个操作员时，也能实现精确的安装过程。因此，声传感器设备可以为每个产品提供一致的性能。

此外，声传感器设备可以通过释放与声传感器设备机械结合的结合单元而从媒介物分离，这样使得可以促进声传感器设备的维护并且可以大大降低用于重新安装声传感器设备所耗费的时间和成本。

尽管已经示出并描述了本公开内容的几个形式，但本领域的技术人员应理解的是，在不背离本公开内容的原理和精神以及在权利要求及其等同物中限定的本公开内容的范围的情况下，可对这些形式做出改变。

Claims (9)

1.一种声传感器设备，包括：

传感器单元，所述传感器单元被配置为处理输入声信号；

壳体，所述壳体包括：

本体单元，所述本体单元具有容纳凹槽，所述传感器单元容纳在所述容纳凹槽中，

盖单元，所述盖单元形成为封闭所述容纳凹槽的开口，以及

耦接单元，所述耦接单元被配置为将所述本体单元或者所述盖单元机械地耦接至媒介物；以及

连接单元，所述连接单元被配置为将所述传感器单元电耦接至外部部件，

其中，所述连接单元被形成为穿过所述壳体，并且所述连接单元的一侧电耦接至所述传感器单元并且所述连接单元的另一侧暴露于外部。

2.根据权利要求1所述的声传感器设备，其中，所述耦接单元包括螺栓、螺丝和铆钉中的任一个。

3.根据权利要求2所述的声传感器设备，其中，所述耦接单元被配置为将第一媒介物机械地耦接至第二媒介物。

4.根据权利要求1所述的声传感器设备，其中，所述传感器单元包括：输入单元，所述输入单元被配置为接收声信号；以及

振动空间，所述振动空间形成在所述输入单元附近，在所述振动空间中空气因所述壳体的振动而发生振动。

5.根据权利要求1所述的声传感器设备，其中，所述传感器单元还包括：

输入单元，所述输入单元被配置为接收声信号；

电路单元，所述电路单元被配置为处理所述输入单元的输出信号；以及

基板，所述基板的一个表面连接至所述输入单元和所述电路单元，并且所述基板的另一表面电耦接至外部部件。

6.根据权利要求5所述的声传感器设备，其中：

所述基板的一个表面与所述容纳凹槽隔开，并且在所述输入单元附近形成有振动空间，在所述振动空间中空气因所述壳体的振动而发生振动。

7.根据权利要求6所述的声传感器设备，其中，所述基板位于所述容纳凹槽的底表面上。

8.根据权利要求6所述的声传感器设备，其中，所述连接单元包括在接触所述基板的一个表面处向内凹入的空间，并且所述输入单元和所述电路单元中的至少一个被容纳在所述连接单元的所述凹入空间中。

9.根据权利要求1所述的声传感器设备，其中，所述传感器单元包括配置为接收声信号的输入单元以及形成在所述输入单元附近的振动空间；并且

所述壳体包括空气导入孔，所述振动空间通过所述空气导入孔而与外部部件连通。