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传感器装置、减速器、履带用行驶单元、流体阀、流体缸、流体泵、流体压缩机、电动马达、电动致动器、构造物、传感器装置执行的方法、传感器系统以及标牌

摘要

传感器装置(10)例如安装于机器组件。传感器装置(10)具备传感器部(12)、输出部(16)以及环境发电部(22)。传感器部(12)测定与上述机器组件有关的状态。输出部(16)将基于传感器部(12)的测定结果的信息输出到外部。环境发电部(22)将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部(12)和输出部(16)中的至少一方动作的电力。

著录项

  • 公开/公告号CN114885615A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 纳博特斯克有限公司;

    申请/专利号CN202080069884.X

  • 发明设计人 安藤清;和田贵志;井上博之;

    申请日2020-09-29

  • 分类号H02K11/20(2016.01);H02J50/20(2016.01);H02J7/32(2006.01);H02J7/35(2006.01);

  • 代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277;

  • 代理人刘新宇

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 16:17:34

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-08-26

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02K11/20 专利申请号:202080069884X 申请日:20200929

    实质审查的生效

  • 2022-08-09

    公开

    国际专利申请公布

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据处理技术,尤其涉及传感器装置、减速器、履带用行驶单元、流体阀、流体缸、流体泵、流体压缩机、电动马达、电动致动器、构造物、传感器装置执行的方法、传感器系统以及标牌。

背景技术

提出了以下技术:在机器组件内部设置传感器,将该传感器的输出通过有线通信发送到机器组件外部的电路,由此监视机器组件的状态(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018-096451号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述专利文献1所记载的技术需要新的用于向设置于机器组件内部的传感器供给电力的布线。因此,机器组件的制造所需的成本、期间有可能增加。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的之一在于能够高效地掌握与机器组件有关的状态。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题,本发明的某个方式的传感器装置具备:传感器部,其测定与对象物有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。传感器部、输出部以及发电部以一体化为片状的方式设置,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置。

本发明的另一方式也是传感器装置。该装置具备:传感器部,其测定对象物或其周围的温度、湿度以及振动;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息通过无线通信输出到外部;以及发电部,其基于Wi-Fi(注册商标)的电波或NFC(Near Field Communication:近场通信)的电波或光来进行发电,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是减速器。该减速器具备:减速机构;机壳,其收纳减速机构;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是履带用行驶单元。该履带用行驶单元具备:行驶控制部,其控制履带的动作;机壳,其收纳行驶控制部;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是流体阀。该流体阀具备:阀部,其控制流体的流动;机壳,其收纳阀部;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是流体缸。该流体缸具备:缸部,其收纳流体;机壳,其收纳缸部;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是流体泵。该流体泵具备:泵部,其控制流体的流动;机壳,其收纳泵部;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是流体压缩机。该流体压缩机具备:压缩部,其对流体给予压力;机壳,其收纳压缩部;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是电动马达。该电动马达具备:马达部,其将电能变换为机械能;机壳,其收纳马达部;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,将该电力作为用于使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力来供给。

本发明的又一方式是电动致动器。该电动致动器具备:驱动部,其基于电能进行动作;机壳,其收纳驱动部;传感器部,其测定与机壳有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。

本发明的又一方式是构造物。该构造物具备:规定的物理构造;传感器部,其测定物理构造的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。传感器部、输出部以及发电部以一体化为片状的方式设置,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置。

本发明的又一方式是方法。该方法是由与具有规定的物理构造的对象物接触的传感器装置执行以下步骤:探测步骤,测定与对象物有关的状态;输出步骤,将基于探测步骤中的测定结果的信息输出到外部;以及将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使得执行探测步骤和输出步骤中的至少一方的处理的电力。

本发明的又一方式也是方法。该方法是由安装于部件的传感器装置执行的方法,包括以下步骤:使用传感器装置自身发出的电来探测部件的输送中或保管中的与部件有关的状态;以及将基于探测结果的信息输出到外部。

本发明的又一方式是传感器系统。该传感器系统具备:对象物,其具有规定的物理构造;以及传感器装置,其安装于对象物。传感器装置包括:传感器部,其测定与对象物有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。传感器部、输出部以及发电部以一体化为片状的方式设置,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置。

本发明的又一方式也是传感器系统。该传感器系统具备:对象物,其具有规定的物理构造;以及安装于对象物的多个传感器装置。多个传感器装置中的各传感器装置包括:传感器部,其测定与对象物有关的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。传感器部、输出部以及发电部以一体化为片状的方式设置,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置。

本发明的又一方式是标牌。该标牌是安装于物品的用于显示与该物品有关的信息的标牌,具备:传感器部,其测定物品的状态;输出部,其将基于传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使传感器部和输出部中的至少一方动作的电力。传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置。

此外,将以上的结构要素的任意的组合、本发明的表达在装置、系统、方法、计算机程序、保存有计算机程序的记录介质等之间变换而得到的方式作为本发明的方式也是有效的。

发明的效果

根据本发明,能够高效地掌握与机器组件有关的状态。

附图说明

图1是表示实施例的传感器装置的功能块的框图。

图2是表示图1的传感器装置的电路结构例的图。

图3是表示包括图1的传感器装置的传感器系统的结构的图。

图4是表示由传感器装置进行的感测处理的一例的流程图。

图5是表示由传感器装置进行的感测处理的另一例的流程图。

图6是表示由传感器装置进行的信息输出处理的一例的流程图。

图7是表示由传感器装置进行的信息输出处理的另一例的流程图。

图8是表示由传感器装置进行的信息输出处理的另一例的流程图。

图9是表示由传感器装置进行的初始化处理的一例的流程图。

图10(a)是表示对减速器安装传感器装置的第一安装例的图。

图10(b)是表示对减速器安装传感器装置的第一安装例的图。

图10(c)是表示图10(a)和图10(b)的传感器装置的功能块的一例的图。

图11(a)是表示对减速器安装传感器装置的第一安装例的图。

图11(b)是表示对减速器安装传感器装置的第一安装例的图。

图11(c)是表示图11(a)和图11(b)的传感器装置的功能块的一例的图。

图12是表示图10(a)和图10(b)的传感器装置的功能块的另一例的图。

图13是表示图10(a)和图10(b)的传感器装置的功能块的另一例的图。

图14是表示图10(a)和图10(b)的传感器装置的功能块的另一例的图。

图15是表示图10(a)和图10(b)的传感器装置的功能块的另一例的图。

图16是表示图11(a)和图11(b)的传感器装置的功能块的另一例的图。

图17(a)是表示对履带用行驶单元安装传感器装置的安装例的图。

图17(b)是表示对履带用行驶单元安装传感器装置的安装例的图。

图17(c)是表示图17(a)和图17(b)的传感器装置的功能块的一例的图。

图18(a)是表示对液压阀安装传感器装置的安装例的图。

图18(b)是表示对液压阀安装传感器装置的安装例的图。

图18(c)是表示图18(a)和图18(b)的传感器装置的功能块的一例的图。

图19(a)是表示对气缸安装传感器装置的安装例的图。

图19(b)是表示对气缸安装传感器装置的安装例的图。

图19(c)是表示图19(a)和图19(b)的传感器装置的功能块的一例的图。

图20是表示多个传感器装置的协作的例子的图。

图21是表示多个传感器装置的协作的例子的图。

图22是表示变形例的传感器系统的结构的图。

具体实施方式

上述专利文献1所记载的技术需要在机器组件内部设置用于配置传感器的场所,并且需要用于对该传感器供给电力的布线。因此,机器组件的制造所需的成本、期间有可能增大。

因此,在实施例中,将安装于机器组件(部件等)的表面的标牌用作传感器装置。实施例中的传感器装置、换言之安装于机器组件的标牌使用传感器装置自身发出的电力,来探测与机器组件的输送中或保管中的、换言之机器组件制造后且实际使用前的与该机器组件有关的状态。然后,将基于探测结果的信息输出到外部。

更具体地说,实施例中的传感器装置具备:(1)传感器部,其测定(也可以说是探测)所安装的机器组件的状态、该机器组件的周边环境的状态;(2)输出部,其输出基于传感器部的测定结果(也可以说是探测结果)的信息;以及(3)环境发电部,其利用Wi-Fi(注册商标)电波等来进行用于使传感器部、输出部动作的电力的自发电。由此,不需要在机器组件内部确保传感器的配置场所,不需要用于向传感器供给电力的新布线。即,能够掌握与机器组件有关的状态,另一方面,能够抑制该机器组件的制造所需的成本、期间的增大。

图1是表示实施例的传感器装置10的功能块的框图。该图示出了实施例的传感器装置10所具备的功能块的一例。本说明书的框图所示的各块能够在硬件上由以计算机的处理器、CPU、存储器为代表的元件或电子电路、机械装置实现,在软件上由计算机程序等实现,而在此描绘出通过它们的协作来实现的功能块。因而,这些功能块能够通过硬件、软件的组合来以各种形式实现,本领域技术人员应该理解这一点。

传感器装置10作为标牌安装于具有规定的物理构造的物品(下面也称为“对象物”。)的表面。传感器装置10具备传感器部12、处理部14、输出部16、存储部18、指纹传感器20、环境发电部22、蓄电部24。传感器装置10作为标牌而在其表面(外侧的面)显示与该对象物有关的信息。另外,在传感器装置10中,与图1所示的各功能块对应的构件以一体化为片状的方式设置。片状是指:传感器装置10的厚度方向上的长度比传感器装置10的纵向上的长度及横向上的长度都短。例如在传感器装置10的纵向上的长度和横向上的长度为几厘米时,传感器装置10的厚度方向上的长度为4毫米以下。另外,期望的是,传感器装置10的厚度方向上的长度为1毫米以下。更期望的是,传感器装置10的厚度方向上的长度为0.5毫米以下。作为标牌被安装于对象物的表面,因此厚度薄的话从对象物突出的突出量变小,因此更为优选。传感器装置10的壳体既可以由柔软性(挠性)高的材料形成,也可以由柔软性(挠性)低的材料形成。

传感器部12被设置成接触(也包括接近)对象物,用于测定与安装了传感器装置10的对象物有关的状态。对象物也可以是各种电子设备、电气设备、机械装置、部件或完成品。传感器部12将基于测定结果(探测结果)的信号(下面也称为“探测信号”。)输出到处理部14。

由传感器部12测定的与对象物有关的状态是对象物本身的状态(对象物的内部和表面中的任意一方或两方的状态)以及对象物的周围(换言之包围对象物的环境)的状态中的任意一方或两方。另外,与对象物有关的状态既可以是1个种类的物理状态或物理量,也可以是多个种类的物理状态或物理量的组合。例如,与对象物有关的状态也可以是振动(换言之3轴加速度)、温度、湿度、声音、超声波、应变、气压、照度、GPS(Global PositioningSystem:全球定位系统)(例如使用GPS测量出的位置数据)、BLE(Bluetooth Low Energy:低功耗蓝牙)(“Bluetooth”是注册商标)信标(例如使用BLE信标测量出的位置数据)、浸水度、风力中的任一者或者它们的任意组合。并且,与对象物有关的状态也可以包括化学状态。化学状态例如也可以是气味、酸性、中性、碱性、或是否存在变应原等特定的化学物质。

处理部14根据传感器部12的测定结果、在实施例中为从传感器部12输出的探测信号,来生成要从输出部16输出的信息(下面也称为“输出信息”。)。处理部14也可以根据从传感器部12输出的探测信号来执行规定的运算(例如各种滤波处理、利用人工智能功能的异常诊断处理等),生成包含运算结果的输出信息。由此,能够减少输出信息的数据量。

输出部16将基于传感器部12的测定结果的信息、在实施例中为由处理部14生成的输出信息输出到外部。存储部18存储传感器部12的测定结果(在实施例中为探测信号)或从输出部16输出的信息(在实施例中为输出信息)。在实施例中,存储部18存储由处理部14生成的输出信息,还存储被允许对传感器装置10进行操作的操作者(换言之具有对传感器装置10进行操作的权限的操作者)的指纹数据。

存储部18也可以具备能够存储传感器部12的多个测定结果(例如从传感器部12输出的多个探测信号)或多个输出信息的存储容量。存储部18也可以将多个测定结果或多个输出信息与随时间变化的值相关联地进行存储。随时间变化的值也可以说是随时间经过而变化的值,也可以是随时间而向上计数或向下计数的计数值或时刻值。由此,能够将多个测定结果或多个输出信息按时间序列进行保持。

例如,处理部14也可以将基于传感器部12的多个测定结果生成的多个输出信息与从实时时钟(或GPS装置)输出的时刻值相对应地保存到存储部18。处理部14也可以根据时刻值来对存储部18中保存的多个输出信息进行统计或汇总,生成基于统计结果或汇总结果的新输出信息。在该情况下,输出部16也可以将上述新输出信息与基于各个测定结果的各个输出信息一起输出到外部,或者取代各个输出信息地将上述新输出信息输出到外部。

此外,在传感器部12包括多个传感器的情况下,存储部18也可以基于上述计数值或时刻值等来将各传感器的探测信号(或基于各探测信号的输出信息)相关联地进行保持。或者,存储部18也可以将各传感器的探测信号(或基于各探测信号的输出信息)各别地进行保持。

另外,存储部18也可以将传感器部12的识别信息(识别号)与探测信号或输出信息相对应地进行存储。在传感器部12包括多个传感器的情况下,存储部18也可以将各传感器的探测信号或基于该信号的输出信息与各传感器的识别信息相对应地进行存储。另外,存储部18也可以还存储对象物的识别信息(也可以是产品类别)。另外,存储部18也可以独立于处理部14地设置,还可以构成为能够从传感器装置10拆下。

输出部16也可以包括作为显示部的电子纸或液晶显示器,也可以使电子纸或液晶显示器显示由处理部14生成的输出信息。在输出部16由电子纸或液晶显示器构成的情况下,输出部16优选包括触摸面板。在该情况下,在通常时,输出部16也可以显示应该显示于标牌的信息(也可以说是默认信息,例如包含产品名、制造商的信息)。另一方面,在借助触摸面板输入了规定操作的情况下,输出部16(处理部14)也可以对画面显示内容进行更新,使得显示传感器部12的探测结果、存储部18中存储的输出信息。

另外,输出部16也可以包括作为通信部的天线。在该情况下,输出部16也可以利用Wi-Fi、BLE或NFC等来将由处理部14生成的输出信息发送到外部装置。

指纹传感器20是从传感器装置10的操作者的手指读取指纹的传感器。指纹传感器20也可以与包括电子纸或液晶显示器的输出部16一体化。

环境发电部22将存在于传感器装置10的周围的环境(外部环境)的能量变换为电力(所谓的环境发电),将该电力(发电得到的电力)作为用于使传感器部12和输出部16中的至少一方(在实施例中为图1的各部)动作的电力来供给。例如,图1的传感器部12、处理部14、输出部16、存储部18、指纹传感器20基于从环境发电部22供给的电力来进行动作。环境发电部22也可以基于温度、湿度、Wi-Fi等的电波、来自传感器装置10的周围的电磁波(包括放射线、宇宙射线,还包括从电动马达等发出的电磁噪声。)、振动、声音(包括超声波)、光(包括可见光、红外光、紫外线。)、流体或粉末的流动(风、波等)中的至少一方的能量来进行发电。

例如,环境发电部22也可以使用“http://gigazine.net/news/20190129-wifi-rectenna/”、“http://news.mit.edu/2019/converting-wi-fi-signals-electricity-0128”等所记载的技术来将Wi-Fi的电波变换为直流电流。另外,环境发电部22也可以基于通过近距离无线通信(NFC等)产生的电动势来向各部供给电力。这种包括通信功能的环境发电部22也可以按时分方式执行数据通信和发电,换言之,也可以交替地执行数据通信和发电。

蓄电部24蓄积由环境发电部22发电得到的电,将蓄积的电力供给到图1的各部。例如,图1的传感器部12、处理部14、输出部16、存储部18、指纹传感器20能够基于从环境发电部22供给的电力来进行动作,并且也能够基于从蓄电部24供给的电力来进行动作。蓄电部24也可以是电容器(包括双电层电容),还可以是二次电池(例如锂离子电池、固体锂离子电池、空气电池等)。

处理部14包括认证部30、电力供给控制部32、信息生成部34、更新部36。在由指纹传感器20读取出的操作者的指纹数据与存储部18中预先存储的有权限的操作者的指纹数据一致的情况下,认证部30判定为操作者的认证成功。在认证部30判定为操作者的认证成功的情况下,处理部14响应于该操作者的操作来从输出部16输出输出信息。

电力供给控制部32控制针对图1的各部的电力的供给或切断。图2表示图1的传感器装置10的电路结构例。在该图的例子中,环境发电部22包括第一发电部22a和第二发电部22b作为多个发电单元。例如,第一发电部22a也可以是使用热电变换元件的发电单元,第二发电部22b也可以是使用光电池的发电单元。电压控制部40a控制从第一发电部22a提供的电压,电压控制部40b控制从第二发电部22b供给的电压。例如,电压控制部40a和电压控制部40b以使从各发电部提供的电压为规定的范围内的高度的方式变压。

传感器装置10包括用于控制针对图1的各部的电力的供给或切断的多个开关。这些开关既可以是半导体开关,也可以是机械式继电器。另外,这些开关与处理部14电连接。处理部14的电力供给控制部32在使蓄电部24蓄积由第一发电部22a发出的电和由第二发电部22b发出的电的情况下,将开关42a切换为接通。另外,电力供给控制部32在从蓄电部24向传感器部12、存储部18、输出部16供给电力的情况下,将开关42a切换为接通。

处理部14的电力供给控制部32在向传感器部12供给电力的情况下,将开关42b切换为接通,另一方面,在切断向传感器部12的电力供给的情况下,将开关42b切换为断开。另外,电力供给控制部32在向存储部18供给电力的情况下,将开关42c切换为接通,另一方面,在切断向存储部18的电力供给的情况下,将开关42c切换为断开。另外,电力供给控制部32在向输出部16供给电力的情况下,将开关42d切换为接通,另一方面,在切断向输出部16的电力供给的情况下,将开关42d切换为断开。

返回到图1,信息生成部34根据从传感器部12输出的探测信号来生成要从输出部16输出的输出信息。如已经叙述过的那样,信息生成部34也可以根据探测信号来执行各种滤波处理、利用人工智能功能的异常诊断处理等的运算,生成包含运算结果的输出信息。另外,信息生成部34也可以对存储部18中存储的多个探测信号或多个输出信息进行汇总或统计来生成新输出信息。

更新部36对存储部18中存储的数据进行更新。例如,更新部36将从传感器部12输出的探测信号或由信息生成部34生成的输出信息保存到存储部18。另外,在输入了指示存储部18初始化的规定指示的情况下,更新部36将存储部18中存储的数据删除(换言之初始化)。在输出部16具有通信功能的情况下,也可以从外部设备通过通信来输入上述规定指示。另外,在输出部16具有触摸面板功能的情况下,也可以通过操作者对触摸面板的操作来输入上述规定指示。

处理部14也可以通过作为动作时钟数越高则运算能力越高的处理器(例如MCU(Micro Control Unit:微控制单元)等)的、能够根据处理内容来变更动作时钟数的处理器来实现。在该情况下,也可以在存储部18等的存储区域中保存安装有与图1的处理部14内的多个功能块对应的多个模块的计算机程序。然后,可以通过由上述处理器读出并执行该计算机程序来发挥各功能块的功能。另外,处理器也可以以相对低的动作时钟执行用低运算能力即可的处理(例如电力供给控制部32的处理),以相对高的动作时钟执行要求高运算能力的处理(例如信息生成部34的处理)。处理器的动作时钟的高低也可以由与各功能块对应的计算机程序来规定。

作为其它方式,处理部14也可以通过具备每单位时间的消耗电力量不同的多个核的处理器来实现。在来自环境发电部22和蓄电部24的供给电力小于规定的阈值的情况下,处理部14使用消耗电力相对小的核来执行数据处理(各功能块的处理)。另一方面,在来自环境发电部22和蓄电部24的供给电力为上述阈值以上的情况下,处理部14可以使用消耗电力相对大的核来执行数据处理(各功能块的处理)。由此,能够高效地使用从环境发电部22和蓄电部24供给的电力。

此外,在传感器装置10中,传感器部12、输出部16以及环境发电部22中的至少两者重叠地配置。由此,能够使传感器装置10的尺寸小,易于将传感器装置10安装于对象物。例如,在输出部16是电子纸的情况下,作为输出部16的区域,需要确保在纵向和横向上具有某种程度的尺寸的区域(信息显示区域)。在该情况下,也可以在厚度方向上的输出部16的正下方的位置配置传感器部12和环境发电部22。

图1的处理部14、存储部18、指纹传感器20、蓄电部24不是必需的结构。例如,在使传感器部12的测定结果不加工地从输出部16输出的情况下,也可以没有处理部14。另外,在使传感器部12的测定结果即时地从输出部16输出的情况下,也可以没有存储部18。另外,如果不需要对操作者进行认证,则也可以没有指纹传感器20和处理部14的认证部30。另外,如果不需要蓄积由环境发电部22发出的电,则也可以没有蓄电部24。

说明传感器装置10的典型例。传感器部12也可以包括测定对象物或其周围的多个种类的物理量(例如温度、湿度以及振动)的多个传感器。输出部16也可以将基于传感器部12的测定结果的输出信息通过Wi-Fi或NFC等无线通信输出到外部。环境发电部22也可以基于Wi-Fi的电波或NFC的电波或光(太阳光、照明光)来进行发电,向传感器部12和输出部16中的至少一方供给电力。

图3表示包括图1的传感器装置10的传感器系统50的结构。传感器系统50是包括传感器装置10和终端装置54的信息处理系统。终端装置54可以是智能电话、PC、无人机、读取传感器装置10的固定门中的任一种。传感器装置10包括天线(换言之通信部)作为输出部16,向终端装置54发送输出信息。终端装置54经由天线52获取从传感器装置10发送的输出信息。终端装置54也可以从安装于多个对象物的多个传感器装置10获取输出信息,将各输出信息与输出源的传感器装置10相对应地保存到云端(云端的数据库等)。

说明利用以上的结构的传感器装置10的动作。

图4是表示由传感器装置10进行的感测处理的一例的流程图。在到了应该探测与对象物有关的状态的定时的情况下(S10:“是”),处理部14的电力供给控制部32向传感器部12供给电力(S11)。处理部14获取从传感器部12输出的探测信号(S12)。处理部14的更新部36将探测信号保存到存储部18(S13)。处理部14的电力供给控制部32停止向传感器部12供给电力(S14)。如果不是应该探测与对象物有关的状态的定时(S10:“否”),则跳过S11以后的处理。传感器装置10重复执行本图的感测处理。此外,处理部14也可以不进行S10的判断处理,而是重复执行S11以后的处理。

图5是表示由传感器装置10进行的感测处理的另一例的流程图。在到了应该探测与对象物有关的状态的定时的情况下(S20:“是”),处理部14的电力供给控制部32向传感器部12供给电力(S21)。处理部14获取从传感器部12输出的探测信号(S22)。处理部14的信息生成部34对探测信号执行滤波处理等来生成输出信息(S23)。处理部14的更新部36将输出信号保存到存储部18(S24)。处理部14的电力供给控制部32停止向传感器部12供给电力(S25)。如果不是应该探测与对象物有关的状态的定时(S20:“否”),则跳过S21以后的处理。传感器装置10重复执行本图的感测处理。此外,也可以不进行S20的判断处理,而是重复执行S21以后的处理。

图6是表示由传感器装置10进行的信息输出处理的一例的流程图。该图示出了对作为输出部16的电子纸的显示内容进行更新的处理。此处的电子纸被设为:在更新显示内容时需要被供给电力,但是在维持显示内容时不需要被供给电力。此外,电子纸也可以在通常时显示产品名、制造商名等默认信息。

在对与输出部16一体化的触摸面板输入了指示切换显示的规定操作的情况下(S30:“是”),处理部14的电力供给控制部32向电子纸供给电力(S31)。处理部14获取存储部18中存储的输出信息后交付给输出部16(S32)。输出部16通过对电子纸施加电压来更新电子纸的显示内容,使得该电子纸显示从处理部14交付的输出信息(S33)。如果没有对触摸面板输入指示切换显示的操作(S30:“否”),则输出部16不变更而维持电子纸的显示内容(S34)。

此外,电子纸的显示内容的更新契机不限制于触摸面板上的操作。例如,也可以是,以从利用NFC等的环境发电部22被供给电力为契机来更新电子纸的显示内容。另外,也可以是,以通过通信受理了来自外部装置的显示更新指示为契机来更新电子纸的显示内容。

图7是表示由传感器装置10进行的信息输出处理的另一例的流程图。在此,设为输出部16具有NFC功能,包括接收电路(包括发电功能)和发送电路。输出部16的接收电路作为环境发电部22发挥功能。具体地说,接收电路当接收到从外部装置发送的数据发送请求时(S40:“是”),根据由于该通信而产生的电动势来向处理部14提供电力。处理部14的电力供给控制部32向输出部16的发送电路供给电力(S41)。处理部14获取存储部18中存储的输出信息后交付给输出部16的发送电路(S42)。发送电路向请求源的外部装置发送输出信息(S43)。处理部14的电力供给控制部32停止向输出部16的发送电路供给电力(S44)。如果没有接收到数据发送请求(S40:“否”),则跳过S41以后的处理。此外,也可以不进行S40的判断处理,而执行S41以后的处理。

图8是表示由传感器装置10进行的信息输出处理的另一例的流程图。本图与图6对应,此处的传感器装置10不具备存储探测信号或输出信息的存储部18。在对与输出部16一体化的触摸面板输入了指示切换显示的规定操作的情况下(S50:“是”),处理部14的电力供给控制部32向传感器部12供给电力(S51)。处理部14的信息生成部34根据输入到触摸面板的操作内容,来获取来自传感器部12的探测信号,根据探测信号来生成输出信息(S52)。输出部16通过对电子纸施加电压来更新电子纸的显示内容,使得该电子纸显示由处理部14生成的输出信息(S53)。如果没有对触摸面板输入指示切换显示的操作(S50:“否”),则输出部16不变更而维持电子纸的显示内容(S54)。

图9是表示传感器装置10的初始化处理的一例的流程图。在通过通信而输入了初始化指示(换言之存储数据的删除指示信号)的情况下、或者在通过操作者的操作而输入了初始化指示的情况下(S60:“是”),处理部14的更新部36通过删除存储部18中存储的数据来使存储部18初始化(S61)。当数据删除完成时,更新部36将数据删除(即初始化)已完成的意思的通知交付给输出部16。输出部16将该通知通过通信发送到请求源的外部装置,或者使电子纸等显示部显示该通知(S62)。如果没有输入初始化指示(S60:“否”),则跳过S61以后的处理。

说明对各种物品安装传感器装置10的安装例。在以下的各例的传感器装置10中,也如已经叙述过的那样,传感器部12、输出部16以及环境发电部22以一体化为片状的方式设置。另外,传感器部12、输出部16以及环境发电部22中的至少两者重叠地配置。

图10(a)和图10(b)表示对减速器100安装传感器装置10的第一安装例。如图10(a)所示,减速器100具备减速机构102、收纳减速机构102的外壳104、以及传感器装置10。如图10(b)所示,传感器装置10以粘接于外壳104的表面的方式安装于外壳104的表面。

图10(c)表示图10(a)和图10(b)的传感器装置10的功能块的一例。传感器装置10具备第一传感器12a和第二传感器12b作为多个传感器。第一传感器12a和第二传感器12b是探测互不相同的种类的物理量的传感器。第一传感器12a可以探测温度、湿度、声音、超声波、应变、气压、照度、GPS信号、BLE信标、浸水度、风力中的任一者。另外,第二传感器12b可以探测上述多种物理量中的与第一传感器12a不同种类的物理量。

第一传感器12a和第二传感器12b配置于减速器100主体侧,换言之配置于外壳104侧,探测与外壳有关的状态。例如,第一传感器12a可以是探测减速器100的外壳104的振动的振动传感器。另外,第二传感器12b可以是探测减速器100的外壳104的温度的温度传感器。蓄电部24也可以是电容器(包括双电层电容)。透明天线60也可以作为环境发电部22,基于Wi-Fi电波来进行发电。

处理部14也可以基于从第一传感器12a输出的探测信号和从第二传感器12b输出的探测信号来推导外壳104的状态,根据外壳104的状态来进一步估计减速机构102的状态。例如,处理部14也可以基于从振动传感器输出的探测信号和从温度传感器输出的探测信号来推导外壳104的振动和温度,根据外壳104的振动和温度来进一步估计减速机构102的振动和温度。处理部14也可以生成将其估计结果按时间序列进行统计而得到的输出信息,使配置于外表面侧(例如标牌的表面侧)的输出部16显示输出信息。

图11(a)和图11(b)表示对减速器100安装传感器装置10的第二安装例。此处的传感器装置10具备紧固部62,通过使紧固部62插入到外壳104内部来将传感器装置10固定于外壳104的表面。紧固部62可以是螺纹构件、销钉或铆钉,例如可以是金属制的螺纹构件。期望的是,传感器装置10的壳体由挠性材料(例如金属的薄板等)构成,使得与外壳104贴合。

图11(c)表示图11(a)和图11(b)的传感器装置10的功能块的一例。传感器装置10具备超声波传感器66a和超声波传感器66b作为多个传感器。超声波传感器66a和超声波传感器66b被配置成与紧固部62连接、换言之与紧固部62接触。由此,紧固部62也作为用于高精度地探测减速器100主体内部的状态的探测器来发挥功能。通过像这样在相离的位置设置用于探测相同种类的物理量的多个传感器(在此为超声波传感器66a和超声波传感器66b),能够使用三角测量来估计产生了异常的部位。

此外,也可以使用多个声波传感器来代替多个超声波传感器。另外,也可以在使用超声波传感器的同时使用应变计,或者使用应变计来代替超声波传感器。通过在外壳104的曲面配置传感器装置10,应变量被增大,能够高精度地探测减速器100主体内部的应变。

蓄电部24也可以是电容器(包括双电层电容)。光电池64(换言之太阳能电池)也可以作为环境发电部22,基于照明等的光来进行发电。处理部14也可以根据从超声波传感器66a输出的探测信号和从超声波传感器66b输出的探测信号,利用三角测量的原理来生成表示减速器100主体内部的异常产生部位的输出信息。

图12表示图10(a)和图10(b)的传感器装置10的功能块的另一例。在此,说明与图10(c)的传感器装置10不同的点。本图的传感器装置10不具备电子纸(即显示部),而是具备天线68(即通信部)作为输出部16。输出部16向外部装置发送包含由处理部14生成的输出信息的信号。另外,天线68作为环境发电部22,还具备利用Wi-Fi电波、NFC进行发电并向各部供给电力的功能。传感器装置10的打印面是能够从外部视觉识别的面。在打印面打印标牌所记载的事项,例如打印制造者名称、减速器型号、制造年月日等。

图13也表示图10(a)和图10(b)的传感器装置10的功能块的另一例。该图的传感器装置10在具备多种天线这一点上与图12的传感器装置10不同。Wi-Fi天线72作为环境发电部22,基于Wi-Fi电波来进行发电。另一方面,BLE天线70作为输出部16,与外部装置进行通信。通过利用接收电力相对大的Wi-Fi进行发电并且利用省电的BLE进行发送接收,能够提高发电和功耗的效率。

图14也表示图10(a)和图10(b)的传感器装置10的功能块的另一例。与图12的传感器装置10同样地,天线68作为通信部发挥功能,并且还作为第一发电部发挥功能。热电变换元件78是利用塞贝克效应、帕尔贴效应或汤姆逊效应来将从减速器100内部传导的热能变换为电能的元件,热电变换元件78作为第二发电部发挥功能。湿度传感器76设置于传感器装置10的外表面侧(即打印面侧),探测减速器100周围的湿度。

应变计74动态地测量减速器100主体(外壳104)的变形。因此,期望的是,传感器装置10的壳体中的至少配置应变计的部分由具有伸缩性的材料(也可以说是能够伸缩的材料,例如树脂薄膜等)构成。另外,图14的传感器装置10如图10(b)所示那样通过粘接被固定于减速器100的外壳104。

此外,应变计74还作为探测由于操作者对传感器装置10的外表面(打印面)的触摸等而产生的应力的触摸传感器来发挥功能。也可以是,在应变计74中探测到规定的大小和方向的应力的情况下,处理部14判定为输入了探测信息的输出指示。处理部14也可以生成基于由湿度传感器76探测出的湿度和由应变计74探测出的应变的输出信息,经由天线68将输出信息发送到外部装置。

图15也表示图10(a)和图10(b)的传感器装置10的功能块的另一例。光电池64作为第一发电部,将照明等的光能变换为电能。天线79作为第二发电部,接收从减速器100主体侧传播的电磁噪声来进行发电。也可以取代天线79,而是使用热电变换元件78来进行温度差发电。此外,作为设置天线79的次要效果,由于天线79吸收电磁噪声,因此能够将传感器装置10用作电磁屏蔽器。

如图14和图15所示,通过设置不同方式的多个发电部,即使一方的发电量不足,也容易充足整体需要的电力。另外,在图15的传感器装置10中不设置蓄电部24(电容器等),因此能够实现传感器装置10的小型化。

图16表示图11(a)和图11(b)的传感器装置10的功能块的另一例。浸水计82是探测浸水度(有无浸水)的传感器。通过设置浸水计82,能够确认减速器100主体是否已浸水。例如,在1台机器人上沿铅直方向安装有多个减速器100的情况下,通过对来自安装于多个减速器100的多个传感器装置10的输出信息进行汇总,能够掌握该机器人到什么高度为止会浸水。

照度计80设置于减速器100的外表面(外部侧),探测减速器100周围的照度。通过使输出信息包含基于照度计80的探测结果得到的减速器100周围的照度,能够掌握持有便携电灯的作业人员(检查作业人员等)是否已来到附近。另外,能够掌握减速器100附近的照明是否关闭。

图17(a)和图17(b)表示对履带用行驶单元110安装传感器装置10的安装例。如图17(a)所示,履带用行驶单元110具备控制履带的动作的行驶控制部112、收纳行驶控制部112的外壳114、以及传感器装置10。外壳114包括液压供给部116。如图17(b)所示,传感器装置10具备紧固部62。通过使紧固部62插入到外壳114(在此为液压供给部116)内部来将传感器装置10固定于外壳114(在此为液压供给部116)的表面。

图17(c)表示图17(a)和图17(b)的传感器装置10的功能块的一例。热电变换元件78作为环境发电部22,利用液压油的温度来进行发电。蓄电部24例如是电容器。天线86作为输出部16发挥功能。天线86将履带用行驶单元110的壳体(金属体)用作天线来与外部装置进行无线通信。作为变形例,传感器装置10也可以使用公知的人体通信技术、握手通信技术或电场通信技术来与外部装置进行通信。

处理部14也可以根据从振动传感器84输出的探测信号来推导外壳114(在此为液压供给部116)的振动量,根据该振动量来进一步估计行驶控制部112或履带的振动量。处理部14也可以将其估计结果从天线86发送到外部装置。

图18(a)和图18(b)表示对液压阀120安装传感器装置10的安装例。如图18(a)所示,液压阀120具备控制液压油(矿物油等)的流动的阀部122、收纳阀部122的外壳124、以及传感器装置10。如图18(b)所示,传感器装置10具备紧固部62。通过使紧固部62插入到外壳124内部来将传感器装置10固定于外壳124的表面。

图18(c)表示图18(a)和图18(b)的传感器装置10的功能块的一例。热电变换元件78作为环境发电部22,利用液压油的温度来进行发电。蓄电部24例如是电容器。本例中的传感器装置10具备带触摸面板的电子纸作为输出部16,但是也可以与图17(c)的传感器装置10同样地将液压阀120的壳体(金属体)用作天线。

处理部14也可以根据从振动传感器84输出的探测信号来推导外壳124的振动量,根据该振动量来进一步估计阀部122的振动量。处理部14也可以将其估计结果显示于输出部16的电子纸。此外,传感器装置10不限于安装于液压阀120,当然可以安装于各种流体阀(气压阀、水压阀等)。

图19(a)和图19(b)表示对气缸130安装传感器装置10的安装例。如图19(a)所示,气缸130具备收纳空气的缸部132、收纳缸部132的外壳134、以及传感器装置10。如图19(b)所示,传感器装置10具备紧固部62。通过使紧固部62插入到外壳134内部来将传感器装置10固定于外壳134的表面。

图19(c)表示图19(a)和图19(b)的传感器装置10的功能块的一例。声能/振动发电部88作为环境发电部22,将缸部132中的压缩空气的排气音或振动的能量变换为电能。蓄电部24在此为锂离子电池、固体锂离子电池或空气电池等二次电池。本例中的传感器装置10具备带触摸面板的电子纸作为输出部16,但是也可以与图17(c)的传感器装置10同样地将气缸130的壳体(金属体)用作天线。

处理部14也可以根据从振动传感器84输出的探测信号来推导外壳134的振动量,根据该振动量来进一步估计缸部132的振动量。处理部14也可以将其估计结果显示于输出部16的电子纸。此外,传感器装置10不限于安装于气缸130,当然可以安装于各种流体缸(液压缸、水压缸、机械式缸等)。

接着,说明具备多个传感器装置10的传感器系统的例子。图20表示多个传感器装置10的协作(换言之协同动作)的例子。在图20的例子中,在1个减速器安装有1个传感器装置10。具体地说,在第一减速器100a安装有第一传感器装置10a,在第二减速器100b安装有第二传感器装置10b,在第三减速器100c安装有第三传感器装置10c。第一传感器装置10a、第二传感器装置10b、第三传感器装置10c的输出部16包括利用Wi-Fi等的通信部。第一传感器装置10a、第二传感器装置10b、第三传感器装置10c构成为能够相互通信。

例如,第一传感器装置10a的通信部也可以在从终端装置54受理了信息提供请求的情况下,向第二传感器装置10b和第三传感器装置10c发送信息提供请求。第二传感器装置10b的通信部也可以将由处理部14生成的输出信息(例如第二减速器100b的温度信息)发送到第一传感器装置10a。第三传感器装置10c的通信部也可以将由处理部14生成的输出信息(例如第三减速器100c的温度信息)发送到第一传感器装置10a。第一传感器装置10a的通信部也可以将由本装置生成的输出信息(例如第一减速器100a的温度信息)、从第二传感器装置10b发送的输出信息以及从第三传感器装置10c发送的输出信息一起发送到终端装置54。根据该方式,终端装置54只要对1个传感器装置10进行请求,就能够获取由多个传感器装置10生成的表示与多个减速器100有关的状态的多个输出信息。

图21也表示多个传感器装置10的协作的例子。在图21的例子中,在1个减速器100安装有多个传感器装置10(在本例中为第一传感器装置10a和第二传感器装置10b)。第一传感器装置10a和第二传感器装置10b的输出部16包括利用Wi-Fi等的通信部。第一传感器装置10a和第二传感器装置10b构成为能够相互通信。

例如,第一传感器装置10a的通信部也可以在从终端装置54受理了信息提供请求的情况下,向第二传感器装置10b发送信息提供请求。第二传感器装置10b的通信部也可以将由处理部14生成的输出信息(例如减速器100的第二部分的温度信息、振动信息)发送到第一传感器装置10a。第一传感器装置10a的通信部也可以将由本装置生成的输出信息(例如减速器100的第一部分的温度信息、振动信息)以及从第二传感器装置10b发送的输出信息一起发送到终端装置54。根据该方式,终端装置54只要对1个传感器装置10进行请求,就能够获取由多个传感器装置10生成的表示与1个减速器100的多个部位有关的状态的多个输出信息。例如,终端装置54能够根据在1个减速器100的多个部位探测到的振动量,使用三角测量的原理来确定减速器100中的异常部位。

以上基于实施例说明了本发明。本领域技术人员应该理解,这些实施例是例示的,实施例所记载的各结构要素、各处理过程的组合除了所叙述的变形例以外还可能存在各种变形例,这种变形例也属于本发明的范围。

说明变形例。传感器装置10能够安装于在上述实施例中未提及的各种物品。例如,传感器装置10也可以作为流体泵(液压泵、水压泵、气泵等)的标牌被安装。该流体泵可以具备控制流体的流动的泵部、收纳泵部的外壳、以及传感器装置10。传感器装置10也可以安装于外壳。传感器装置10也可以通过探测与外壳有关的状态来估计与泵部有关的状态(例如温度、振动等),将表示估计结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以作为流体压缩机(空气压缩机、气体压缩机等)的标牌被安装。该流体压缩机也可以具备对流体给予压力的压缩部、收纳压缩部的外壳、以及传感器装置10。传感器装置10也可以安装于外壳。传感器装置10也可以通过探测与外壳有关的状态来估计与压缩部有关的状态(例如温度、振动等),将表示估计结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以作为电动马达的标牌被安装。电动马达也可以具备将电能变换为机械能的马达部、收纳马达部的外壳、以及传感器装置10。传感器装置10也可以安装于外壳。传感器装置10也可以通过探测与外壳有关的状态来估计与马达部有关的状态(例如温度、振动等),将表示估计结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以作为电动致动器的标牌被安装。该电动致动器也可以具备将电能变换为机械能的驱动部、收纳驱动部的外壳、以及传感器装置10。传感器装置10也可以安装于外壳。传感器装置10也可以通过探测与外壳有关的状态来估计与驱动部有关的状态(例如温度、振动等),将表示估计结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以作为家具的标牌被安装,换言之,也可以实现安装有传感器装置10的家具。传感器装置10也可以安装于家具的壳体(外侧的面)。传感器装置10也可以探测与家具(家具的壳体)有关的状态,将表示探测结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以作为在物品的配送中使用的托盘的标牌被安装,换言之,也可以实现安装有传感器装置10的托盘。传感器装置10也可以通过探测与托盘有关的状态来估计与正在用该托盘配送的物品有关的状态,将表示估计结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以安装于物品的包装材料,换言之,也可以实现安装有传感器装置10的包装材料。传感器装置10也可以安装于包装材料的外侧的面。传感器装置10也可以通过探测与包装材料有关的状态来估计与被该包装材料包装的物品有关的状态,将表示估计结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以作为餐具的标牌被安装,换言之,也可以实现安装有传感器装置10的餐具。传感器装置10也可以探测与餐具有关的状态,将表示探测结果的输出信息输出到外部。

另外例如,传感器装置10也可以作为家电设备的标牌被安装,换言之,也可以实现安装有传感器装置10的家电设备。传感器装置10也可以安装于家电设备的壳体(外侧的面)。传感器装置10也可以通过探测与家电设备的壳体有关的状态来估计与设备部分有关的状态(例如温度、振动等),将表示探测结果的输出信息输出到外部。

传感器装置10也可以作为标牌安装于具有规定的物理构造的各种构造物。在该情况下,传感器装置10的传感器部12测定与构造物的物理构造有关的各种状态。构造物既可以是已经叙述过的家具、托盘、包装材料、餐具或家电设备,另外也可以是建材、汽车部件、铁路车辆部件、飞机用部件、船舶用部件、工业用机器人用部件或建筑机械用部件。

说明另一变形例。本变形例的传感器装置10也可以具备能够与远程设置的无线基站进行长距离无线通信的输出部16(通信部)。图22与图3对应,表示包括变形例的传感器装置10的传感器系统50的结构。在变形例的传感器系统50中,传感器装置10借助远程设置的无线基站来与云端的设备之间直接发送接收数据。例如,传感器装置10也可以将由本装置生成的输出信息直接发送到云端的数据库服务器56,将该输出信息保存到数据库服务器56。

说明又一变形例。期望的是,在传感器装置10和安装传感器装置10的部件等(下面也称为“母机装置”。)中的至少一方,安装用于强化安全性的要素(硬件和软件)。安全安装例如也可以包括密码认证、基于公共密钥密码方式的通信。

说明安全安装的例子。(1)母机装置与传感器装置10(标牌)之间的通信(无线或有线)的安全性强度有可能变低。因此,可以在母体装置的用于安装传感器装置10的安装面(标牌安装面)开孔,在该孔配置传感器装置10。由此,外部设备难以窃听到母机装置与传感器装置10之间的通信。像这样通过在硬件上下工夫来降低母体装置与传感器装置10之间的通信的泄露可能性,由此能够使母体装置与传感器装置10之间的通信在低安全性下被运用。

(2)传感器装置10与外部基站(云端)之间的通信(无线)要求高安全性。4G、5G等无线通信系统由于是所谓的封闭网络而不会产生问题。另一方面,在Wi-Fi等的情况下,期望的是,至少安装密码认证,更优选的是安装基于公共密钥密码方式的通信。

说明又一变形例。母机装置与传感器装置10可以进行有线连接,也可以是,母机装置向传感器装置10供给电力,传感器装置10基于从母机装置供给的电力(电压)来监视母机装置中的电源的正常性。也可以是,在没有从母机装置被供给规定的电力(电压)的情况下,传感器装置10检测到该情况,存储表示母机装置的电源异常的输出信息、或者将该输出信息输出到外部。此外,母机装置也可以供给用于使传感器装置10动作的电力。也可以是,在没有从母机装置被供给电力的情况下,传感器装置10利用从环境发电部22或蓄电部24提供的电力来进行动作。

上述的实施例和变形例的任意的组合作为本发明的实施方式也是有用的。通过组合而产生的新的实施方式兼具进行组合得到的实施例的效果和变形例的效果。另外,本领域技术人员也应该理解,权利要求书所记载的各结构要件应该实现的功能能够通过在实施例和变形例中示出的各结构要素的单体或它们之间的协作而实现。

此外,实施例和变形例所记载的技术也可以通过以下的方式来确定。

[项目1]

一种传感器装置,其特征在于,具备:

传感器部,其测定与对象物有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力,

其中,所述传感器部、所述输出部以及所述发电部以一体化为片状的方式设置,所述传感器部、所述输出部以及所述发电部中的至少两者重叠地配置。

根据该方式,不需要对机器组件等对象物新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与对象物有关的状态,另一方面,能够抑制该对象物的制造所需的成本、期间的增大。另外,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置,由此传感器装置的尺寸变小,易于安装于对象物。

[项目2]

根据项目1所述的传感器装置,其特征在于,

还具备处理部,所述处理部根据所述传感器部的测定结果来生成从所述输出部输出的信息。

根据该方式,能够对传感器部的测定结果进行加工来将更有益的信息输出到外部。另外,能够生成将传感器部的测定结果进行汇总而得到的信息,能够减少向外部输出的信息量。

[项目3]

根据项目1或2所述的传感器装置,其特征在于,

还具备存储部,所述存储部存储所述传感器部的测定结果或从所述输出部输出的信息。

根据该方式,能够保存传感器部的测定结果或从输出部输出的信息并在适当的定时输出。

[项目4]

根据项目3所述的传感器装置,其特征在于,

所述存储部能够存储所述传感器部的多个测定结果或从所述输出部输出的多个信息,

所述存储部将所述多个测定结果或所述多个信息与随时间变化的值相关联地进行存储。

根据该方式,能够将多个测定结果或多个信息按时间序列进行保持,另外,能够进行按时间序列的分析、统计。

[项目5]

根据项目1~4中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

所述输出部通过通信来将所述信息输出到外部设备,

所述发电部基于通过所述通信而产生的电动势来供给电力。

根据该方式,能够利用NFC等来实现通信并且实现发电。

[项目6]

根据项目1~5中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

还具备电力供给控制部,所述电力供给控制部控制针对所述传感器部和所述输出部中的至少一方的电力的供给或切断。

根据该方式,能够高效地使用发出的电力。

[项目7]

根据项目2所述的传感器装置,其特征在于,

所述处理部的动作时钟数越高则所述处理部的运算能力越高,所述处理部能够根据处理内容来变更动作时钟数。

根据该方式,能够高效地使用发出的电力。

[项目8]

根据项目1~7中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

还具备蓄电部,

所述传感器部和所述输出部中的至少一方利用从所述发电部供给的电力和从所述蓄电部供给的电力来工作。

根据该方式,即使从发电部供给的电力暂时变少也能够使传感器部、输出部的动作继续。

[项目9]

根据项目1~8中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

所述传感器部具有测定不同种类的物理量的多个传感器。

根据该方式,能够输出基于多个种类的物理量的多种信息。

[项目10]

根据项目2所述的传感器装置,其特征在于,

所述传感器部具有相离地配置的、测定相同种类的物理量的多个传感器,

所述处理部根据所述多个传感器的测定结果来生成所述信息。

根据该方式,能够根据多个传感器的测定结果来输出与对象物有关的多种信息。例如,在传感器装置安装于对象物的表面的情况下(标牌等情况下),能够根据由多个传感器测定出的对象物的表面或表面附近的物理现象,来高精度地估计对象物内部的物理现象。

[项目11]

根据项目1~10中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

所述发电部具有多个发电单元。

根据该方式,即使在从1个发电单元得到的电力变少的情况下,也能够利用从其它发电单元得到的电力来继续进行动作。

[项目12]

根据项目1~11中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

所述输出部包括电子纸。

根据该方式,能够在抑制功耗的同时向外部输出信息。

[项目13]

根据项目1~12中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

所述输出部包括天线。

根据该方式,能够通过通信来向外部装置发送信息。

[项目14]

根据项目1~13中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

还具备紧固部,所述紧固部被插入到所述对象物的内部,用于将本传感器装置固定于所述对象物,

所述传感器部与所述紧固部连接。

根据该方式,紧固部作为探测器发挥功能,因此无需在对象物内部设置传感器部就能够获取对象物内部的物理现象。

[项目15]

根据项目1~14中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,

所述传感器部包括应变计,

至少配置应变计的部分由有伸缩性的材料构成,通过粘接被固定于所述对象物。

根据该方式,能够获取与对象物的应变有关的信息。

[项目16]

一种传感器装置,其特征在于,具备:

传感器部,其测定对象物或其周围的温度、湿度以及振动;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息通过无线通信输出到外部;以及

发电部,其基于Wi-Fi(注册商标)的电波或NFC(Near Field Communication:近场通信)的电波或光来进行发电,供给使得所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对机器组件等对象物新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与对象物有关的状态,另一方面,能够抑制该对象物的制造所需的成本、期间的增大。

[项目17]

一种减速器,其特征在于,具备:

减速机构;

机壳,其收纳所述减速机构;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对减速器新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与减速器有关的状态,另一方面,能够抑制该减速器的制造所需的成本、期间的增大。

[项目18]

一种履带用行驶单元,其特征在于,具备:

行驶控制部,其控制履带的动作;

机壳,其收纳所述行驶控制部;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对履带用行驶单元新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与履带用行驶单元有关的状态,另一方面,能够抑制该履带用行驶单元的制造所需的成本、期间的增大。

[项目19]

一种流体阀,其特征在于,具备:

阀部,其控制流体的流动;

机壳,其收纳所述阀部;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对流体阀新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与流体阀有关的状态,另一方面,能够抑制该流体阀的制造所需的成本、期间的增大。

[项目20]

一种流体缸,其特征在于,具备:

缸部,其收纳流体;

机壳,其收纳所述缸部;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对流体缸新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与流体缸有关的状态,另一方面,能够抑制该流体缸的制造所需的成本、期间的增大。

[项目21]

一种流体泵,其特征在于,具备:

泵部,其控制流体的流动;

机壳,其收纳所述泵部;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对流体泵新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与流体泵有关的状态,另一方面,能够抑制该流体泵的制造所需的成本、期间的增大。

[项目22]

一种流体压缩机,其特征在于,具备:

压缩部,其对流体给与压力;

机壳,其收纳所述压缩部;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对流体压缩机新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与流体压缩机有关的状态,另一方面,能够抑制该流体压缩机的制造所需的成本、期间的增大。

[项目23]

一种电动马达,其特征在于,具备:

马达部,其将电能变换为机械能;

机壳,其收纳所述马达部;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,将该电力作为用于使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力来供给。

根据该方式,不需要对电动马达新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与电动马达有关的状态,另一方面,能够抑制该电动马达的制造所需的成本、期间的增大。

[项目24]

一种电动致动器,其特征在于,具备:

驱动部,其基于电能进行动作;

机壳,其收纳所述驱动部;

传感器部,其测定与所述机壳有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力。

根据该方式,不需要对电动致动器新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与电动致动器有关的状态,另一方面,能够抑制该电动致动器的制造所需的成本、期间的增大。

[项目25]

一种构造物,其特征在于,具备:

规定的物理构造;

传感器部,其测定所述物理构造的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力,

其中,所述传感器部、所述输出部以及所述发电部以一体化为片状的方式设置,所述传感器部、所述输出部以及所述发电部中的至少两者重叠地配置。

根据该方式,不需要对家具新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与家具有关的状态,另一方面,能够抑制该家具的制造所需的成本、期间的增大。另外,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置,由此传感器装置的尺寸变小,易于安装于对象物。

[项目26]

一种传感器装置执行的方法,其特征在于,由与具有规定的物理构造的对象物接触的传感器装置执行以下步骤:

探测步骤,测定与所述对象物有关的状态;

输出步骤,将基于所述探测步骤中的测定结果的信息输出到外部;以及

将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使得执行所述探测步骤和所述输出步骤中的至少一方的处理的电力。

根据该方式,不需要对机器组件等对象物新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与对象物有关的状态,另一方面,能够抑制该对象物的制造所需的成本、期间的增大。

[项目27]

根据项目26所述的方法,其特征在于,所述传感器装置还执行以下步骤:

使存储部存储所述探测步骤中的探测结果或通过所述输出步骤输出的信息;以及

在被输入规定的指示的情况下,删除所述存储部中存储的数据。

根据该方式,能够通过基于来自外部的指示删除存储部中存储的数据,来实现传感器装置的再利用。例如,能够将在某个对象物中使用过的传感器装置安装于其它对象物来使用。

[项目28]

一种由安装于部件的传感器装置执行的方法,所述方法包括以下步骤:

使用传感器装置自身发出的电力来探测所述部件的输送中或保管中的与所述部件有关的状态;以及

将基于探测结果的信息输出到外部。

根据该方式,不需要对机器组件等对象物新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与对象物有关的状态,另一方面,能够抑制该对象物的制造所需的成本、期间的增大。

[项目29]

一种传感器系统,其特征在于,具备:

对象物,其具有规定的物理构造;以及

传感器装置,其安装于所述对象物,

其中,所述传感器装置包括:

传感器部,其测定与所述对象物有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力,

所述传感器部、所述输出部以及所述发电部以一体化为片状的方式设置,所述传感器部、所述输出部以及所述发电部中的至少两者重叠地配置。

根据该方式,不需要对机器组件等对象物新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与对象物有关的状态,另一方面,能够抑制该对象物的制造所需的成本、期间的增大。另外,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置,由此传感器装置的尺寸变小,易于安装于对象物。

[项目30]

一种传感器系统,其特征在于,具备:

对象物,其具有规定的物理构造;以及

安装于所述对象物的多个传感器装置,

其中,所述多个传感器装置中的各传感器装置包括:

传感器部,其测定与所述对象物有关的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力,

所述传感器部、所述输出部以及所述发电部以一体化为片状的方式设置,所述传感器部、所述输出部以及所述发电部中的至少两者重叠地配置。

根据该方式,不需要对机器组件等对象物新设置用于向传感器供给电力的布线。由此,能够掌握与对象物有关的状态,另一方面,能够抑制该对象物的制造所需的成本、期间的增大。另外,通过对对象物安装多个传感器装置,能够掌握对象物的多个部位的状态,能够根据对象物的多个部位的状态来更高精度地估计对象物的状态(内部状态等)。并且,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置,由此传感器装置的尺寸变小,易于安装于对象物。

[项目31]

一种标牌,安装于物品,用于显示与该物品有关的信息,所述标牌的特征在于,具备:

传感器部,其测定所述物品的状态;

输出部,其将基于所述传感器部的测定结果的信息输出到外部;以及

发电部,其将存在于外部环境的能量变换为电力,供给使所述传感器部和所述输出部中的至少一方动作的电力,

其中,所述传感器部、所述输出部以及所述发电部中的至少两者重叠地配置。

根据该方式,不需要对机器组件等物品新设置用于向传感器供给电力的布线。另外,不需要在物品的壳体上、壳体内新确保用于保存传感器的区域。由此,能够掌握与物品有关的状态,另一方面,能够抑制该物品的制造所需的成本、期间的增大。另外,传感器部、输出部以及发电部中的至少两者重叠地配置,由此标牌的尺寸变小,易于安装于对象物。

产业上的可利用性

本发明能够应用于具备传感器的装置或系统。

附图标记说明

10:传感器装置;12:传感器部;14:处理部;16:输出部;18:存储部;22:环境发电部;24:蓄电部;32:电力供给控制部;34:信息生成部;36:更新部;50:传感器系统;62:紧固部。

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