专利名称：振动检测装置、气压检测终端以及加速度检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用了通过进行振动而产生交流电压的振动设备的振动检测装置、采用了该振动检测装置的气压检测终端以及加速度检测系统。
背景技术：
在桥或大楼等建筑物、工厂的机器陈旧化了的情况下，存在发展为倒塌等的重大事故的可能性。因此，以往采取在建筑物等中安装振动检测装置，通过对建筑物等的振动进行检测以及管理，来将事故防患于未然的对策。但是，在为了对振动检测装置供电而采用了电池的情况下，需要定期地更换电池。因此，提出了通过组合振动传感器和发电机而不需要 更换电池的振动检测装置的方案(例如，专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开平8-145783号公报
发明内容
发明所要解決的技术问题但是，如上那样，如果将振动传感器与发电机单独配置，则产生振动检测装置的小型化变得困难的问题。本发明正是为了解决上述技术问题而提出的，其目的在于提供提供一种能够对自身发电所产生的电力进行蓄电、且装置能够小型化的振动检测装置、采用了该振动检测装置的气压检测终端以及加速度检测系统。用于解决技术问题的技术方案本发明的第I方面涉及振动检测装置。本发明相关的振动检测装置具备振动设备，其通过进行振动来产生交流电压；蓄电部，其基于由振动设备所产生的交流电压来进行蓄电；和计数器电路，其对由振动设备所产生的交流电压的振动数进行计数。本发明的第2方面涉及气压检测终端。本发明相关的气压检测终端具备与第I方面相关的振动检测装置；气压检测部，其检测轮胎的气压；气压发送部，其将与通过气压检测部所检测的气压相关的信息发送到外部装置；和控制部。在此，控制部基于通过计数器电路所计数的振动数至少对气压检测部的启动进行控制。此外，蓄电部将所蓄电的电力提供给振动检测装置、气压检测部、气压发送部以及控制部的利用。本发明的第3方面涉及加速度检测系统。本发明相关的加速度检测系统，具备振动设备，其通过进行振动来产生交流电压；蓄电部，其基于由振动设备所产生的交流电压来进行蓄电；计数器电路，其对由振动设备所产生的交流电压的振动数进行计数；和运算电路，其基于由计数器电路所计数的振动数来求得加速度。发明效果通过本发明，由于由振动设备所产生的振动检测用的交流电压被共用于蓄电，因此与另外配置发电机的情况相比，能够使振动检测装置小型化。此外，通过对由振动设备所产生的交流电压的振动数进行计数，取得与振动相关的信息，因此即便通过蓄电使得交流电压的振幅产生变动，也能够高精度地取得与振动相关的信息。因此，根据本发明，能够提供一种通过自己发电提供电力、并且装置能小型化的振动检测装置、采用了该振动检测装置的气压检测终端以及加速度检测系统。本发明的效果以及意义通过以下所示的实施方式的说明能够更加明确。其中，以下所示的实施方式只不过是实施本发明时的一个例示，本发明丝毫不限定于以下的实施方式中所记载的内容。
图I是表示与第I实施方式相关的振动检测系统的结构的�？橥�。图2是表示与第I实施方式相关的振动发电机的基板的结构和振动发电机的结构的图。图3是表不与第I实施方式相关的振动发电机的输出电压以及振动数的图表和不意性地表不振动发电机的一次振动的图。图4是表示与第I实施方式相关的存储电路中存储的动作表格的图。图5是表示与实施例I相关的加速度的算出方法的流程图。图6是表示与实施例2相关的加速度的算出方法的流程图。图7是表示与实施例3相关的加速度的算出方法的流程图。图8是表示与第2实施方式相关的振动检测系统的结构的�？橥肌Ｍ�9是表示与第2实施方式相关的加速度的算出方法的流程图。图10是表示与第3实施方式相关的振动检测装置的结构的�？橥�。图11是表示与第4实施方式相关的振动检测装置的结构的�？橥�。图12是表示与变更例相关的振动检测装置和传感器终端的结构的�？橥�。图13是表示与变更例相关的传感器终端的控制的流程图。图14是表示与其他变更例相关的传感器终端的结构的�？橥�。
具体实施例方式〈第I实施方式〉参照图I 图4对本发明的与第I实施方式相关的振动检测系统I的结构进行说明。<振动检测系统的结构>图I是用于说明振动检测系统I的结构的�？橥�。振动检测系统I由振动检测终端2和振动检测控制器3构成。振动检测终端2具备振动发电机4、时钟5、存储电路6、计数器电路7、控制电路8、直流-交流变换电路9、蓄电元件10和发送电路11。振动检测控制器3具备接收电路12、运算电路13和输出部14。振动检测系统I在振动检测终端2中，对振动发电机4的振动数以及该振动所需要的时间进行测量。此外，振动检测系统I在振动检测控制器3中，基于由振动检测终端2所测量出的振动发电机4的振动数以及时间而算出振动发电机4的加速度。在此，振动检测终端2采用由振动发电机4所发电的电力来进行工作。此外，振动检测控制器3采用从外部供给的电力来进行工作。振动检测系统I适用于对桥或大楼等的建筑物、工厂的机器的振动进行检测 管理的情况。例如，振动检测终端2被安装于建筑物等，振动检测控制器3被设置于管理用计算机。振动发电机4将振动能量变换为电力，适用于静电感应型的发电装置。图2 (a)是表示振动发电机4的基板的结构的图，图2 (b)是表示振动发电机4的结构的截面图。静电感应型的振动发电机4具备固定基板101、可动基板102、集电电极103和驻极体104。驻极体104将固定的电荷以半永久的方式进行保持，在此保持负电荷。 在固定基板101的表面，长条状的多个集电电极103在X方向上延伸，并且与Y方向平行地配置。此外，在可动基板102的表面，长条状的多个驻极体104沿着X方向延伸，并且与Y方向平行地配置。固定基板101以及可动基板102按照集电电极103和驻极体104相对置的方式被配置。在此，集电电极103按照每隔一个与驻极体104相对置的方式配置。S卩、集电电极103在Y方向上的间距(pitch)为驻极体104在Y方向上的间距的一半。另外，集电电极103以及驻极体104在Y方向上的宽度大致相同。如该图(a)所示，从上往下数第奇数个集电电极103与端子A电连接，从上往下数第偶数个集电电极103与端子B电连接。由于在驻极体104蓄积了负电荷，因此在与驻极体104相对置的集电电极103中，通过静电感应而感应出正电荷。在此，可动基板102通过相对于固定基板101而在Y方向上相对地移动，从而通过静电感应在集电电极103中被感应的电荷量发生变动。其结果，在端子A、B间产生电位差相应电荷量的变化量，由此进行发电。图3(a)是表不振动发电机4的输出电压以及振动数的图表，图3(b)是表不振动发电机4的一次振动的图。在振动发电机4中，集电电极103通过与驻极体104相对置，从而产生输出电压的波形的正的峰值，负的峰值通过集电电极103与驻极体104间的空间相对置而产生。在本实施方式中，将从输出电压的正(负)的峰值到下一个正(负)的峰值为止的期间称作振动发电机4的一次振动。如图3(b)所示，振动发电机4的一次振动相当于从驻极体104’与集电电极103’相对置到与前面第2个的集电电极103”相对置为止，可动基板102相对于固定基板101进行移动的情况。另外，可动基板102由弹簧等弹性部件或引导机构被支撑，以便以固定的频率在Y方向上进行谐振。即、可动基板102在振动时，按照以一秒期间所规定的次数相对固定基板101相对地进行往复运动的方式进行谐振。可动基板102的振动变得越剧烈，可动基板102的往复运动的振幅变得越大。因此，如果可动基板102的振动剧烈，则如图3(a)的上半部分所示的电压波形的间隔变密。因此，通过对每单位时间的电压波形的数目、即上述的振动数进行计数，从而能够检测可动基板102的振动的程度，能够取得与振动相关的各种参数。例如，通过对每单位时间的振动数进行计数，从而能够提取可动基板102的振动的加速度。在此，如果设可动基板102的谐振频率为fo，每单位时间的振动数(输出电压的波形的数目)为Np，则对可动基板102施加的加速度a由下式表示。
a = k Np. (I)在此，k为用于根据振动数Np求得加速度a的比例系数，根据谐振频率fo、集电电极103的间距P以及可动基板102的重量M决定。另外，在本实施方式中，作为振动发电机4对静电感应型的发电装置进行了说明，但本发明并不限于此。例如也可采用电磁感应型的发电装置作为振动发电机4。返回到图1，时钟5输出周期性的时钟信号。由控制电路8基于该时钟信号来测量时间。作为时钟5, —般地米用振荡电路。存储电路6存储有控制电路8用于对振动检测终端2的动作进行控制的动作表格。图4是表示动作表格的图。动作表格是将时间、振动数、发送条件相关联对应的表 格。在动作表格的No. I 3中，测量“时间”和“振动数”中的其中一个。在测量“振动数”的情况下，“时间”中记载有用于该测量的条件。在测量“时间”的情况下，“振动数”中记载有用于该测量的条件。例如，在No. I以及No. 2中，在固定时间的期间测量从振动发电机4输出的输出电压的振动数。此外，在No. 3中，测量振动发电机4的输出电压进行一次振动所需要的时间。另外，所谓“发送条件”指将所测量的数据发送到振动检测控制器3时的条件。例如，在图4的例的No. I中，只在固定时间内所测量的振动数超过预定数(这里为40)的情况下，将所测量的数据发送到振动检测控制器3。在No. 2以及No. 3中，无条件地将所测量的数据发送到振动检测控制器3。返回到图1，计数器电路7对振动发电机4的输出电压的振动数进行计数。如上所述那样，因为振动发电机4的一次振动相当于从输出电压的正(负)的峰值到下一个正(负)的峰值为止，所以计数器电路7对输出电压的正(负)的峰值的数目进行测量。控制电路8基于存储电路6中所存储的动作表格的No. I 3中的任一个，测量振动发电机4的振动数或者该振动所需要的时间，作成加速度算出用数据。此外，控制电路8按照对振动检测控制器3发送所作成的加速度算出用数据的方式控制发送电路11。另外，加速度算出用数据为将振动发电机4的振动数和该振动所需要的时间相关联对应的数据。在此，对采用动作表格的No. I的情况下的控制电路8的控制具体地进行说明。首先，控制电路8从存储电路6参照动作表格的No. I。在No. I中，对“时间”设定条件，“振动数”成为“测量”。因此，控制电路8对与作为“时间”的条件的“固定时间”相对应的“振动数”进行测量。即、控制电路8在基于来自时钟5的时钟信号的固定时间中，对计数器电路7所计数的振动发电机4的振动数进行测量。其中，对动作表格的“发送条件”规定为“在固定时间中的振动数超过了 40的情况下发送”。因此，控制电路8只在固定时间中的振动发电机4的振动数超过了 40的情况下作成加速度算出用数据，向振动检测控制器3发送。直流-交流变换电路9为用于将通过振动发电机4所产生的交流电流变换为直流电流的整流电路。蓄电元件10在由直流-交流变换电路7对由振动发电机4所发电的电力进行了变换之后，进行蓄电。蓄电元件10对振动检测终端2的各构成要素供电。发送电路11在从控制电路8接受到指示发送加速度算出用数据的情况下，对振动检测控制器3发送数据。作为发送电路11，优选进行例如近距离无线或ZigBee等无线通信的电路。接收电路12接收从振动检测终端2的发送电路11发送的加速度算出用数据。作为接收电路12，与发送电路11同样，优选进行无线通信的电路。运算电路13基于接收电路12所接收的加速度算出用数据，按照上述式(I)，算出振动发电机4的振动的加速度。输出部14输出在运算电路13中算出的振动发电机4的结果。一般地采用显示器作为输出部14。<加速度的算出方法>(实施例I)参照图5对振动检测系统I的与第I实施例相关的加速度的算出方法进行说明。图5(a)以及图5(b)是表示与实施例I相关的加速度的算出方法的流程图。图5(a)为振动检测终端2中的处理，图5(b)为振动检测控制器3中的处理。另外，在实施例I中，控制电路8基于图4所示的动作表格的No. I进行控制。参照图5 (a)，在振动检测终端2中，如果振动发电机4进行振动(SI)，则控制电路8采用从时钟5得到的时钟信号，通过计数器电路7对固定时间中的振动发电机4的振动数进行计数(S2)。在此，固定时间用户能自由地设定，例如设定为I秒。接下来，控制电路8对固定时间中的计数数目是否超过40次进行判断(S3)。在计数数目超过了 40次的情况下(S3 是”)，控制电路8作成将通过计数器电路7所计数的振动发电机4的振动数和在动作表格的No. I中所规定的固定时间相关联对应的加速度算出用数据(S4)。另外，在计数数目没有超过40次的情况下63:“否”)，返回到52。控制电路8使所作成的加速度算出用数据通过发送电路11发送到振动检测控制器3 (S5)。参照图5(b)，在振动检测控制器3中，接收电路12从振动检测终端2接收加速度算出用数据(S6)。运算电路13根据加速度算出用数据的时间和振动数算出振动发电机4的振动加速度(S7)。具体地来说，运算电路13根据加速度算出用数据的时间和振动数求得单位时间的振动数Np，基于所求得的振动数Np，按照上述式(I)求得加速度a。输出部14显示通过运算电路13所输出的加速度(S8)。(实施例2)接下来，参照图6对振动检测系统I的与第2实施例相关的加速度的算出方法进行说明。图6是表示第2实施例的加速度的算出方法的流程图。图6的流程图所示的处理在振动检测终端2中进行。另外，在实施例2中，控制电路8基于图4所示的动作表格的No. 2来进行控制。在振动检测终端2中，如果振动发电机4进行振动(Sll)，则控制电路8采用从时钟5得到的时钟信号，通过计算器7对固定时间中的振动发电机4的振动数进行计数(S12)。在此，固定时间用户能够自由地设定，例如设定为60秒。控制电路8作成将所计数的振动发电机4的振动数和固定时间相关联对应的加速度算出用数据(S13)。控制电路8使所作成的加速度算出用数据通过发送电路11发送到振动检测控制器3 (S14)。振动检测控制器3与上述实施例I同样，根据所接收的加速度数据按照上述式(I)求得加速度，显示所求得的加速度。另外，振动检测控制器3中的处理与实施例I相同，因此在此省略说明。
(实施例3)接下来，参照图7对振动检测系统I的与第3实施例相关的加速度的算出方法进行说明。图7是表示第3实施例的加速度的算出方法的流程图。图7的流程图所示的处理在振动检测终端2中进行。另外，在实施例3中，控制电路8基于图4所示的动作表格的No. 3来进行控制。在振动检测终端2中，如果振动发电机4进行振动(S15)，则控制电路8基于从时钟5所得到的时钟信号对通过计数器电路7所计数的振动发电机4的一次振动所需要的时间进行测量(S16)。控制电路8作成将振动数“I”和该振动数所需要的时间相关联对应的加速度算出用数据(S17)，使所作成的加速度算出用数据通过发送电路11发送到振动检测控制器3(S18)。振动检测控制器3与上述实施例I同样，根据所接收的加速度数据按照上述式(I)求得加速度，显示所求得的加速度。另外，振动检测控制器3中的处理与实施例I相同，因此在此省略说明。 以下，对本实施方式的振动检测系统I的效果进行说明。(I)振动检测系统I基于振动发电机4的输出电压的振动数算出振动发电机4的加速度，并且使振动检测终端2的各构成要素以通过振动发电机4所发电的电力进行动作。由此，能够采用振动发电机4的输出电压算出加速度，并且进行发电。因此，在振动检测终端2不需要另外设置发电机，由于在与振动相关的信息(加速度)的算出和发电中能够共用振动发电机4，因此能够使零件个数減少，能够降低制造成本并使装置小型化。(2)在采用图4的No. I的情况下，振动检测系统2的控制电路8只在固定时间中通过计数器电路7所计数的振动数超过了预定次数的情况下作成加速度算出用数据。由此，只在建筑物或机器等陈旧化而振动变大的情况下，在振动检测系统I中算出加速度并显示。因此，能够更有效地进行针对大的振动的通知，能够将建筑物等的倒塌防患于未然。(3)在对振动发电机4的输出进行蓄电的情况下，振动压电4的输出电压的振幅根据与蓄电元件10相对的蓄电量的变化而变化。在本实施方式相关的振动检测系统I中，不是基于来自振动发电机4的输出电压的振幅而是基于振动数来求得与振动相关的信息(加速度)，因此能够不局限于蓄电量而高精度地取得与振动相关的信息(加速度)。〈第2实施方式〉接下来，参照图8对本发明的第2实施方式相关的振动检测系统21进行说明。图8是表示振动检测系统21的结构的�？橥肌Ａ硗猓杂诰哂杏氲贗实施方式相同的功能的构成要素，赋予相同的符号并省略说明。振动检测系统21由振动检测终端2和振动检测控制器3构成。振振检测终端2具备振动发电机4、计数器电路7、控制电路8、直流-交流变换电路9、蓄电元件10、发送电路11。振动检测控制器3具备存储电路6、接收电路12、运算电路13、输出部14和计时器25。振动检测系统21在以下两点与第I实施方式的振动检测系统I不同，即、振动检测终端2具备时钟5以及存储电路6这一点、以及振动检测控制器3具备存储电路6以及计时器25这一点。也就是说，振动检测系统21具备振动检测控制器3的计时器25来代替振动检测终端2的时钟5。另外，其他的结构与第I实施方式相同，因此在此省略说明。
接下来，参照图9对振动检测系统21的加速度的算出方法进行说明。图9(a)以及图9(b)是表示加速度的算出方法的流程图。图9(a)为振动检测终端2中的处理，图9(b)为振动检测控制器3中的处理。参照图9 (a)，在振动检测终端2中，如果振动发电机4进行振动(S21)，则控制电路8使计数器电路7对振动发电机4的振动数目进行计数，在每次计数到200次时使发送电路11发送信号。该信号为加速度算出用的触发信号。具体地来说，关于控制电路8，如果计数器电路7对前一个第200次的振动进行计数(S22)，则使第I信号通过发送电路11发送到振动检测控制器3 (S23)。之后，如果计数器电路7对下一个第200次的振动进行计数(S24)，则使第2信号通过发送电路11发送到振动检测控制器3 (S25)。参照图9(b)，在振动检测控制器3中，如果接收电路12从振动检测终端2接收第I信号(S26)，则运算电路13通过计时器25测量第I时刻(S27)，存储在存储电路6中。而且，如果接收电路12从振动检测终端2接收第2信号(S28)，则运算电路13通过计时器25测量第2时刻(S29)，存储在存储电路6中。 存储电路6中预先存储有振动发电机4的振动数为“200次”。运算电路13从存储电路6取得振动发电机4的振动数、在S27以及S29中得到的第I时刻以及第2时亥lj。运算电路13根据振动数、第I时刻与第2时刻的时间差算出振动发电机4的振动加速度(S30)。具体地来说，基于振动数与时间差求得每单位时间的振动数Np，基于所求得的Np按照上述式(I)算出振动加速度。输出部14输出通过运算电路13算出的振动加速度(S31)。本实施方式的振动检测系统21除了第I实施方式的振动检测系统I的效果之外，还有以下效果。(4)振动检测系统21在振动检测控制器3中具备计时器25，来代替振动检测装置2的时钟5。时钟与振动检测终端2的其他构成要素相比，耗电大，因此如上那样通过不设置时钟能够减小振动检测终端2中的耗电。因此，通过振动发电机4中的发电量能够至少驱动振动检测终端2。〈第3实施方式〉接下来，参照图10对与本发明的第3实施方式相关的振动检测装置31进行说明。图10是表示振动检测装置31的结构的�？橥�。另外，对具有与第I实施方式相同的功能的构成要素，赋予相同的符号并省略说明。振动检测装置31具备振动发电机4、时钟5、存储电路6、计数器电路7、控制电路
8、直流-交流变换电路9、蓄电元件10、输出电路(或者发送电路)32。S卩、振动检测装置31并不是如第I实施方式那样分为振动检测终端2和振动检测控制器3，而是将这些功能进行一体化。因此，振动检测装置31与第I实施方式相比，省略了接收电路12以及输出部14。振动检测装置31被安装在例如建筑物等中，通过输出电路(或者发送电路)32只将所算出的加速度的数据发送到管理用计算机，从而适用于进行振动的检测 管理的情况。另外，其他的结构以及动作与第I实施方式相同，因此在此省略说明。本实施方式的振动检测装置31除了第I实施方式的振动检测系统I的效果之外，还具有以下的效果。(5)能够只采用振动检测装置31算出振动发电机4的加速度。因此，管理用计算机中不需要设置算出加速度的运算电路13，能够以简易的装置进行加速度数据的管理。〈第4实施方式>接下来，参照图11对本发明的与第4实施方式相关的振动检测装置41进行说明。图11是表示振动检测装置41的结构的模块图。另外，对具有与第3实施方式相同的功能的构成要素，赋予相同的符号并省略说明。振动检测装置41具备振动发电机4、计数器电路7、控制电路8、直流-交流变换电路9、蓄电元件10和输出电路42。与第3实施方式相比，振动检测装置41省略了第3实施方式的存储电路6和时钟5，只输出有无振动。例如，控制电路8随时监视计数器电路7的输出，通过计数器电路7的输出增加了来对振动产生进行检测。而且，控制电路8根据检测至帳动已产生的情况，使输出电路42输出表不该主旨的信号。振动检测装置41与其他的电子机器(例如传感器 系统等)组合使用，例如被安 装于建筑物等中。在这种情况下，来自输出电路42的信号被发送到其他的电子机器。将上述振动检测装置探测到振动的情况作为触发，其他的电子机器(例如传感器 系统等)被启动，在该电子机器中产生预定的事件。作为事件的例子，有例如(I)将固有的ID信息(警报)发送到管理用计算机、(2)将温度信息或时间信息发送到管理用计算机、(3)使显示器的开关处于接通(ON)、(4)使照明的开关处于接通、(5)再现音乐等。除此之外，也可将振动检测装置41中所具备的蓄电元件10的电力提供给其他的电子机器。如上所述那样，对第I 第4实施方式的振动检测系统以及振动检测装置的结构进行了说明，但本发明并不限定于上述的结构，此外，本发明的实施方式也在权利要求所示的范围中有各种变更。以下，对其变形例及其效果进行说明。在第I实施方式的振动检测系统I中，在动作表格中存储有No. I 3的条件，但动作表格的结构并不限于此。例如用户也可适当设定动作表格的“时间”、“振动数”以及“发送条件”的各条件。在第2实施方式的振动检测系统21中，具有在每次振动发电机4振动200次时，对振动检测控制器3发送信号的结构，但本发明并不限于此，用户也可将振动的次数适当设定为任意的次数。在第I 第3实施方式中，对振动检测系统以及振动检测装置的振动加速度的算出方法进行了说明，但本发明并不限于此。本发明中，除了能够算出振动加速度之外，还能算出有无振动、振动速度、振动振幅。在这种情况下，振动速度能够通过对加速度数据进行一次积分来算出，振动振幅能够通过对加速度数据进行二次积分来算出。<实施方式的应用例>接下来，对通过上述实施方式所示的振动检测系统以及振动检测装置的应用例进行说明。例如，上述振动检测系统能适用于工厂等的机器设备。在这种情况下，通过在机器设备发生故障之前探测典型地产生的异常振动，从而能够经由振动检测控制器由主计算机对维修周期进行管理。其结果，通过在机器设备发生故障之前进行保养，从而能够减小单个装置的修理费用，并且通过利用振动发电机的电力从而能够节省电池更换的麻烦，能够削减整体的维修成本。此外，上述振动检测系统能适用于用于照看危险作业人员或高龄者的安全的管理。在这种情况下，例如在狭小的检修口内进行作业的危险作业人员或独居的高龄者的身上安上振动检测终端。由此，在由振动检测控制器探测到振动停止了固定期间的状态等时，能够采取马上着手救出的措施。此外，由于在电源中使用了振动发电机，因此能够减小由于电池用尽所引起的误动作。此外，上述振动检测系统能适用于安全性 系统。在这种情况下，在例如门等中安装振动检测终端。在振动检测终端探测到了振动的情况下，在振动检测终端侧进一步进行ID等的核对，其结果被发送到振动检测控制器。由此，能够掌握侵入者。此外，上述振动检测装置能够与TPMS (轮胎气压监测系统)的传感器终端组合来适用。在这种情况下，如果车辆开动，轮胎进行旋转，则振动检测装置对振动进行探测。通过基于该振动探测的结果，使传感器终端启动或者停止，从而与使用电源始终处于接通状态的传感器终端的情况相比，能够减小传感器终端的耗电。
图12是表示将振动检测装置和TPMS的传感器终端相组合的情况下的结构例的图。在本结构例中，振动检测装置51具有与图11所示的上述第4实施方式的振动检测装置41相同的结构。振动检测装置51具备振动发电机4、计数器电路7、控制电路8、直流-交流变换电路9、蓄电元件10和输出电路52。各部分的功能与图11的振动检测装置41的相对应的构成部分的功能相同。控制电路8随时监视计数器电路7的输出，通过计数器电路7的输出增加了来对振动产生了进行检测，使输出电路52输出表示该主旨的信号(振动信号)。振动检测装置51设置在汽车的轮胎的内部，伴随着轮胎的旋转而进行旋转。传感器终端61具备气压传感器62、温度传感器63、控制电路64、接收电路65、发送电路66和电源电路67。传感器终端61也与振动检测装置51 —样设置在汽车的轮胎的内部，伴随着轮胎的旋转而进行旋转。气压传感器62检测轮胎内部的气压。温度传感器63检测轮胎内部的温度。控制电路64控制传感器终端61内的各部分。接收电路65接收从振动检测装置51侧的发送电路52发送来的信号。发送电路66通过来自控制电路64的控制将由气压传感器62以及温度传感器63所检测的气压以及温度的信息发送到车辆侧控制器71。电源电路67具备电池，通过来自控制电路64的控制将蓄积在电池中的电力提供给传感器终端61内的各部分。振动检测装置51的发送电路52和传感器终端61的接收电路65通过无线或者有线的方式进行信号的授受。此外，发送电路66通过无线的方式将气压以及温度的信息发送到车辆侧控制器71。另外，电源电路67通过控制电路64被切换为休眠(sleep)状态和激活(active)状态这两个状态。在休眠状态时，电源电路67对控制电路64和接收电路65供电，切断对控制电路64和接收电路65以外的电路部分的供电。此外，在激活状态时，电源电路67对传感器终端61内的所有的电路部分供电。图13是表示控制终端61中的控制流程的流程图。如果车辆开始行驶，则传感器终端61的控制电路64经由接收电路65接收振动信号(S31 是”)。与此相对应，控制电路64将电源电路67的状态从休眠状态切换到激活状态(S32)。由此，电力从电源电路67提供给传感器终端61内的所有的电路部分。之后，控制电路64在预定的控制定时，从气压传感器62和温度传感器63中取得气压和温度的检测值(S33)，根据所取得的检测值生成与气压和温度相关的信息(发送数据)(S34)。之后，控制电路64使发送电路66发送所生成的发送数据(S35)。与所发送的气压和温度相关的信息被车辆侧控制器71接收，用于车辆的行驶控制。在此之后，控制电路64对来自振动检测装置51的振动信号的发送是否停止了、即车辆是否停止了进行判定(S36)。在振动信号的发送没有停止的情况下(S36 否”)，控制电路64返回到S33，在下一个控制定时，执行转移到S33的处理。另一方面，在振动信号的发送没有停止的情况下(S36 否”)，控制电路64将电源电路67的状态从激活状态切换到休眠状态(S36)，结束处理。之后，控制电路64在S31中，等待来自振动检测装置51的振动信号的发送。根据该结构例，在车辆开动，轮胎进行旋转之前，电源电路67被设定为休眠状态， 由于对控制电路64和接收电路65以外的电路部分的供电被切断，因此与始终对各部分供电的情况相比，能够减小传感器终端61的耗电。由此，能够延长电源电路67内的电池的寿命。另外，在图12的结构例中，振动检测装置51和传感器终端61分开设置，但也可如图14那样，在传感器终端61内配置用于振动检测的结构(振动检测部)。在这种情况下，振动检测部从图12的振动检测装置51中省略了控制电路8和发送电路52，省略了传感器终端61侧的接收电路65。此外，传感器终端61的控制电路64通过计数器电路7的计数值增加了来检测轮胎进行了旋转，执行图13所示的控制。另外，在图14的结构例中，省略了图12所示的电源电路67，从蓄电元件10对传感器终端61内的各电路部分供电。控制电路64，在休眠状态中，蓄电元件10对计数器电路
7、直流-交流电路9、控制电路64供给，切断对除此之外的电路部分的供电。此外，在激活状态时，蓄电元件10对传感器终端61内的所有的电路部分供电。在图14的结构例中，通过由振动发电机4所发电的电力而使传感器终端61内的各电路部分进行工作，因此不需要更换电池。因此，能够半永久地使用传感器终端61。如上那样，除了与TPMS的传感器终端相组合之外，也能将上述振动检测装置适用于汽车用智能钥匙或进出管理标签。将它们总称为有源RF-ID，由于需要对ID信息始终进行监测，因而无线电路始终启动。因此，存在电池更换的周期较短的问题。通过在这些有源RF-ID中适用上述振动检测装置，在没有振动时停止无线电路，在有振动时启动无线电路，由此能够降低耗电，能够与电池更换周期的长期间化、无电池更换相对应。此外，本发明的实施方式在专利请求的范围所示的技术思想的范围内能适当地进行各种变更。符号说明1、21振动检测系统31、41、51振动检测装置61传感器终端2振动检测终端3振动检测控制器4振动发电机5 时钟
6存储电路7计数器电路8控制电路9直流-交流变换电路10蓄电元件11发送电路12接收电路 13运算电路14输出部61气压传感器67电源电路
权利要求
1.一种振动检测装置，其特征在于，具备 振动设备,其通过进行振动来产生交流电压； 蓄电部，其基于由上述振动设备所产生的上述交流电压来进行蓄电； 和 计数器电路，其对由上述振动设备所产生的上述交流电压的振动数进行计数。
2.根据权利要求I所述的振动检测装置，其特征在于， 上述振动设备为具有形成为梳齿状的驻极体和按照与上述驻极体相对置的方式形成的梳齿状的电极的静电感应型的设备。
3.根据权利要求I或2所述的振动检测装置，其特征在于， 上述振动检测装置还具备信息生成部，该信息生成部基于通过上述计数器电路所计数的上述振动数来生成与加速度相关的信息。
4.根据权利要求3所述的振动检测装置，其特征在于， 上述振动检测装置还具备 发送部，其对外部装置发送信息；和 控制部，其控制上述发送部， 上述发送部经由上述发送部发送通过上述信息生成部所求得的上述与加速度相关的信息。
5.根据权利要求4所述的振动检测装置，其特征在于， 上述控制部在预定时间内通过上述计数器电路所计数的上述振动数超过了预定的次数的情况下，使上述发送部发送上述与加速度相关的信息。
6.根据权利要求4所述的振动检测装置，其特征在于， 上述控制部在通过上述计数器电路所计数的上述振动数达到了预定的次数的定时，使上述发送部发送上述与加速度相关的信息即触发信号。
7.根据权利要求4至6任一项所述的振动检测装置，其特征在于， 上述计数器电路、上述信息生成部、上述控制部以及上述发送部采用通过上述振动设备所发电的电力来工作。
8.一种气压检测终端，其特征在于，具备 权利要求I或2所述的振动检测装置； 气压检测部，其检测轮胎的气压； 气压发送部，其将与通过上述气压检测部所检测的上述气压相关的信息发送到外部装置；和 控制部， 上述控制部基于通过上述计数器电路所计数的上述振动数至少对上述气压检测部的启动进行控制。
9.根据权利要求8所述的气压检测终端，其特征在于， 上述蓄电部将所蓄电的电力提供给上述振动检测装置、上述气压检测部、上述气压发送部以及上述控制部。
10.一种加速度检测系统，其特征在于，具备 振动设备,其通过进行振动来产生交流电压；蓄电部，其基于由上述振动设备所产生的上述交流电压来进行蓄电；计数器电路，其对由上述振动设备所产生的上述交流电压的振动数进行计数；和运算电路，其基于由上述计数器电路所计数的上述振动数来求得加速度。
全文摘要
本发明提供一种能够对自己发电所产生的电力进行蓄电并且装置能小型化的振动检测装置、采用该振动检测装置的气压检测终端以及加速度检测系统。振动检测终端(2)具备通过进行振动来产生交流电压的振动发电机(4)；将由振动发电机(4)所产生的交流电压变换为直流电压的直流-交流变换电路(9)；通过所变换的直流电压对电力进行蓄电的蓄电元件(10)；和对由振动发电机(4)所产生的交流电压的振动数进行计数的计数器电路(7)。在固定时间中由计数器电路(7)所计数的振动数作为加速度算出用数据被发送给振动检测控制器(3)。蓄电元件(10)将电力提供给振动检测终端(2)的各构成要素。
文档编号G01V1/18GK102656479SQ201180004881
公开日2012年9月5日 申请日期2011年3月24日 优先权日2010年3月25日
发明者松原直辉, 泉诚 申请人:三洋电机株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
