JP7845154B2 - Sensor system using wireless power transfer - Google Patents
Sensor system using wireless power transferInfo
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Description
本発明は、無線給電を利用したセンサシステムに関する。 This invention relates to a sensor system utilizing wireless power transfer.
従来より、可動機器の摩耗や破損等の原因により生産設備の異常停止や故障等が発生し、生産性の低下が生じるといった課題がある。この課題を解決する手段として、高周波数帯(例えば20kHz以上)の振動を検知する加速度センサを可動機器に設置し、可動機器の振動特性を示す高周波数帯のデータを加速度センサから取得して生産設備の状態を把握する設備診断技術が供されている。可動機器の振動を検知する加速度センサとしては、有線式の小型センサ、或いは充電可能なバッテリーを搭載した無線式の大型センサが用いられている。 Traditionally, production equipment has faced challenges such as abnormal shutdowns and malfunctions due to wear and tear or damage to moving parts, resulting in decreased productivity. To address this issue, a diagnostic technology has been developed that involves installing acceleration sensors that detect high-frequency vibrations (e.g., 20 kHz or higher) on moving parts. This technology acquires high-frequency data indicating the vibration characteristics of the moving parts from the acceleration sensors to understand the state of the production equipment. Acceleration sensors used to detect vibrations in moving parts include small wired sensors or large wireless sensors equipped with rechargeable batteries.
有線式のセンサでは、配線が断線する虞があると共に、断線を避けるために設置場所、可動速度、可動範囲が限定される課題がある。又、センサの交換時には配線の引き回し等の作業が必要となる。一方、無線式のセンサでは、バッテリーの交換作業や充電作業が必要となり、設置場所がバッテリーを着脱可能な位置に限定される課題がある。又、高いサンプリングレートでデータを取得することができず、高周波数帯のデータを適切に取得することができない課題もある。例えば特許文献1には、無線式のセンサを有するセンサユニットに受電部を設置し、外部の給電部から受電部へ無線給電する構成が開示されている。 Wired sensors have the risk of wire breakage, and to avoid this, their installation location, operating speed, and range of motion are limited. Furthermore, replacing the sensor requires rerouting the wiring. On the other hand, wireless sensors require battery replacement and charging, limiting their installation location to a position where the battery can be easily removed. They also have the challenge of not being able to acquire data at a high sampling rate, making it difficult to properly acquire high-frequency data. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a power receiving unit is installed in a sensor unit having a wireless sensor, and power is wirelessly supplied from an external power supply unit to the power receiving unit.
特許文献1では、無線式のセンサに無線給電することで、有線式のセンサによる配線に伴う課題を解消しつつ、バッテリーの交換作業や充電作業が不要となり、上記したバッテリーに伴う作業性や設置場所の自由度の課題を解消することができる。しかしながら、特許文献1では、高周波数帯のデータを高いサンプリングレートで取得することを想定しておらず、高周波数帯のデータを適切に取得することができない課題は依然として解消していない。 Patent Document 1 describes a method for wirelessly powering a wireless sensor, which eliminates the problems associated with wiring for wired sensors, while also eliminating the need for battery replacement and charging. This resolves the issues of workability and installation flexibility associated with batteries. However, Patent Document 1 does not anticipate the acquisition of high-frequency data at a high sampling rate, and therefore the problem of not being able to properly acquire high-frequency data remains unresolved.
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業性及び設置場所の自由度を高めると共に、高周波数帯のデータを適切に取得することができる無線給電を利用したセンサシステムを提供することにある。 This invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a sensor system utilizing wireless power transfer that improves workability and flexibility in installation location, while also enabling the appropriate acquisition of high-frequency band data.
請求項1に記載した発明によれば、可動機器と一体的に可動するセンサユニット(4)と、電力を無線給電する給電部(14)と、を備える。前記可動機器は、第1位置から第2位置への移動、前記第2位置での停止、前記第2位置から前記第1位置への移動、前記第1位置での停止を1サイクルとして前記第1位置と前記第2位置との間を往復移動する。前記センサユニットは、前記可動機器の前記第1位置での停止状態で前記給電部と対向することにより前記給電部から電力を受電する受電部(9)と、前記受電部により受電された電力を蓄積する蓄積部(10)と、前記蓄積部から供給される電力を動作電力とし、前記可動機器に対応する高周波数帯のデータを所定値よりも高いサンプリングレートで取得するセンサ部(11)と、前記センサ部により取得されたデータを無線通信でデータ処理部へ送信する通信部(13)と、を備える。前記センサ部は、前記可動機器が前記第2位置から前記第1位置への移動を開始するタイミングを規定するタイマによる計時、及び前記データの取得時間を規定するタイマによる計時に基づいて、前記可動機器が前記第2位置から前記第1位置へ移動する期間において前記データを取得する。前記通信部は、前記可動機器が前記第2位置から前記第1位置へ移動する期間において前記データを無線通信でデータ処理部へ送信する。
The invention described in claim 1 comprises a sensor unit (4) that moves integrally with a movable device, and a power supply unit (14) that wirelessly supplies power. The movable device moves back and forth between the first and second positions, with one cycle consisting of moving from a first position to a second position, stopping at the second position, moving from the second position to the first position, and stopping at the first position. The sensor unit comprises a power receiving unit (9) that receives power from the power supply unit by facing the power supply unit when the movable device is stopped at the first position , a storage unit (10) that stores the power received by the power receiving unit, a sensor unit (11) that uses the power supplied from the storage unit as operating power and acquires high-frequency band data corresponding to the movable device at a sampling rate higher than a predetermined value, and a communication unit (13) that transmits the data acquired by the sensor unit to a data processing unit via wireless communication. The sensor unit acquires the data during the period when the movable device moves from the second position to the first position, based on timing set by a timer that defines the timing when the movable device starts moving from the second position to the first position, and timing set by a timer that defines the data acquisition time. The communication unit transmits the data to the data processing unit by wireless communication during the period when the movable device moves from the second position to the first position.
可動機器に対応する高周波数帯のデータを所定値よりも高いサンプリングレートで取得するセンサ部に無線給電することで、従来のバッテリーの交換作業や充電作業が不要となり、バッテリーに伴う作業性や設置場所の自由度の課題を解消することができる。センサ部により取得した高周波数帯のデータを無線通信でデータ処理部へ送信することで、高周波数帯のデータを適切に取得することができる。 By wirelessly powering the sensor unit that acquires high-frequency data corresponding to moving equipment at a sampling rate higher than a predetermined value, the need for conventional battery replacement and charging is eliminated, resolving the issues of workability and installation flexibility associated with batteries. By transmitting the high-frequency data acquired by the sensor unit to the data processing unit via wireless communication, the high-frequency data can be acquired appropriately.
以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、無線給電を利用したセンサシステム1は、例えば生産設備の一部として設置されている。可動機器2は、固定状態で配置されている直線形状のレール3上を第1位置と第2位置との間で矢印A1,A2方向で往復直線移動する。図1では、可動機器2が第1位置に停止している状態を実線にて示し、可動機器2が第2位置に停止している状態を破線にて示している。本実施形態では直方体の可動機器2を例示しているが、可動機器2の形状は直方体に限らない。
One embodiment will be described below with reference to the drawings.
As shown in Figure 1, the sensor system 1, which utilizes wireless power supply, is installed, for example, as part of a production facility. The movable device 2 moves back and forth linearly along a fixed, straight rail 3 between a first position and a second position in the directions of arrows A1 and A2. In Figure 1, the state in which the movable device 2 is stopped at the first position is shown by a solid line, and the state in which the movable device 2 is stopped at the second position is shown by a dashed line. In this embodiment, a rectangular parallelepiped movable device 2 is shown as an example, but the shape of the movable device 2 is not limited to a rectangular parallelepiped.
可動機器2は、第1位置から第2位置への移動、第2位置での停止、第2位置から第1位置への移動、第1位置での停止を1サイクルとして往復直線移動する。第1位置から第2位置への移動、即ち、矢印A1方向への移動を前進と称し、第2位置から第1位置への移動、即ち、矢印A2方向への移動を後退と称する。可動機器2が前進に要する時間と後退に要する時間とは同じであっても良いし異なっていても良い。可動機器2が第2位置で停止している時間と第1位置で停止している時間とは同じであっても良いし異なっていても良い。可動機器2の一側面にはセンサユニット4が固着されており、可動機器2とセンサユニット4とは一体的に往復直線移動する。 The movable device 2 moves back and forth in a linear fashion, with one cycle consisting of movement from the first position to the second position, stopping at the second position, movement from the second position to the first position, and stopping at the first position. Movement from the first position to the second position, i.e., movement in the direction of arrow A1, is called forward movement, and movement from the second position to the first position, i.e., movement in the direction of arrow A2, is called backward movement. The time required for the movable device 2 to move forward and the time required for it to move backward may be the same or different. The time the movable device 2 is stopped at the second position and the time it is stopped at the first position may be the same or different. A sensor unit 4 is fixed to one side of the movable device 2, and the movable device 2 and the sensor unit 4 move back and forth linearly as a single unit.
給電ユニット5は、可動機器2が第1位置の状態でセンサユニット4と対向する部位に固定状態で配置されている。給電ユニット5は、外部から供給された電力をセンサユニット4へ無線給電する。無線給電の規格は、例えばQi(チー)規格に準拠していても良い。Qi規格の場合、センサユニット4と給電ユニット5との距離と平面方向の位置ずれは数cm以下になる必要がある。無線給電の方式は、電磁誘導、磁界共振、電磁波放射の何れでも良い。電磁波放射による無線給電は例えばマイクロ波給電である。 The power supply unit 5 is fixedly positioned at the location facing the sensor unit 4 when the movable device 2 is in its first position. The power supply unit 5 wirelessly supplies power to the sensor unit 4 from an external source. The wireless power supply standard may conform to, for example, the Qi standard. In the case of the Qi standard, the distance and planar positional displacement between the sensor unit 4 and the power supply unit 5 must be less than a few centimeters. The wireless power supply method may be electromagnetic induction, magnetic field resonance, or electromagnetic wave radiation. Wireless power supply by electromagnetic wave radiation is, for example, microwave power supply.
センサユニット4及び給電ユニット5は同一サイズであり、例えばx方向寸法が40mm、y方向寸法が40mm、z方向寸法が15mmである。センサユニット4と給電ユニット5とが対向した状態では両者の距離は10mm程度である。図1では両者の距離を誇張して例示しており、センサユニット4及び給電ユニット5のサイズと、センサユニット4と給電ユニット5との距離との比は、実世界とは異なって例示している。給電ユニット5には有線ケーブル6を介してPC端末7(データ処理部に相当する)が接続されている。 The sensor unit 4 and the power supply unit 5 are identical in size; for example, their dimensions are 40 mm in the x-direction, 40 mm in the y-direction, and 15 mm in the z-direction. When the sensor unit 4 and the power supply unit 5 are facing each other, the distance between them is approximately 10 mm. Figure 1 exaggerates the distance between them for illustrative purposes, and the ratio of the sizes of the sensor unit 4 and power supply unit 5 to the distance between them differs from the real world. A PC terminal 7 (corresponding to the data processing unit) is connected to the power supply unit 5 via a wired cable 6.
図2に示すように、センサユニット4は、CPU(Central Processing Unit)8と、受電部9と、コンデンサ10と、センサ部11と、メモリ12と、通信部13とを備える。給電ユニット5は、給電部14を備える。 As shown in Figure 2, the sensor unit 4 comprises a CPU (Central Processing Unit) 8, a power receiving unit 9, a capacitor 10, a sensor unit 11, a memory 12, and a communication unit 13. The power supply unit 5 comprises a power supply unit 14.
給電部14は、外部から供給された電力を受電部9へ無線給電する。受電部9は、給電部14から無線給電された電力を受電する。コンデンサ10は、受電部9により受電された電力を蓄積する。コンデンサ10に蓄積された電力が閾値に達すると、電力がコンデンサ10からCPU8、センサ部11、メモリ12及び通信部13へ供給される。閾値は、CPU8、センサ部11、メモリ12及び通信部13がそれぞれ後述する一連の処理を実行可能な値であり、例えば実験やシミュレーションにより適宜設定可能な値である。図2では電力の経路を破線にて示している。 The power supply unit 14 wirelessly supplies power from an external source to the power receiving unit 9. The power receiving unit 9 receives the power wirelessly supplied from the power supply unit 14. The capacitor 10 stores the power received by the power receiving unit 9. When the power stored in the capacitor 10 reaches a threshold, power is supplied from the capacitor 10 to the CPU 8, sensor unit 11, memory 12, and communication unit 13. The threshold is a value that allows the CPU 8, sensor unit 11, memory 12, and communication unit 13 to perform a series of processes described later, and can be set appropriately, for example, through experiments or simulations. In Figure 2, the power path is shown by a dashed line.
CPU8は、コンデンサ10から供給される電力を動作電力として動作し、制御指令を受電部9、センサ部11、メモリ12及び通信部13へ出力し、センサユニット4の動作を制御する。図2では制御指令の経路を実線にて示している。 The CPU 8 operates using power supplied from the capacitor 10 as its operating power, and outputs control commands to the power receiving unit 9, sensor unit 11, memory 12, and communication unit 13 to control the operation of the sensor unit 4. In Figure 2, the control command path is shown by a solid line.
センサ部11は、加速度センサを含み、可動機器2が往復直線移動することで発生する振動を検知可能に配置されている。センサ部11は、コンデンサ10から供給される電力を動作電力として動作し、CPU8から制御指令としてデータ取得開始指令を入力すると、可動機器2の振動特性を示す高周波数帯の振動データを所定値よりも高いサンプリングレートで取得するデータ取得動作を開始し、その取得した高周波数帯の振動データをメモリ12へ出力する。センサ部11は、CPU8から制御指令としてデータ取得終了指令を入力すると、データ取得動作を終了する。所定値は、例えばセンサシステム1で要求される品質保証の仕様に応じて決定されれば良い。 The sensor unit 11 includes an acceleration sensor and is positioned to detect vibrations generated by the reciprocating linear movement of the movable device 2. The sensor unit 11 operates using power supplied from the capacitor 10 as its operating power. Upon receiving a data acquisition start command from the CPU 8, it begins data acquisition, acquiring high-frequency vibration data representing the vibration characteristics of the movable device 2 at a sampling rate higher than a predetermined value, and outputs the acquired high-frequency vibration data to the memory 12. The sensor unit 11 terminates its data acquisition operation upon receiving a data acquisition end command from the CPU 8. The predetermined value can be determined, for example, according to the quality assurance specifications required for the sensor system 1.
メモリ12は、コンデンサ10から供給される電力を動作電力として動作し、CPU8から制御指令としてデータ保持指令を入力すると、センサ部11から高周波数帯の振動データを入力し、その入力した高周波数帯の振動データを一時的に保持する。 The memory 12 operates using power supplied from the capacitor 10 as its operating power. When it receives a data retention command as a control command from the CPU 8, it receives high-frequency vibration data from the sensor unit 11 and temporarily holds that input high-frequency vibration data.
通信部13は、コンデンサ10から供給される電力を動作電力として動作し、CPU8から制御指令としてデータ送信指令を入力すると、メモリ12に一時的に保持されている高周波数帯の振動データを読出し、その読出した高周波数帯の振動データを無線通信でPC端末7へ送信する。無線通信の方式は、例えばBluetooth(登録商標)やBluetooth Low Energy等の近距離無線通信規格等である。 The communication unit 13 operates using power supplied from the capacitor 10 as its operating power. Upon receiving a data transmission command as a control command from the CPU 8, it reads high-frequency vibration data temporarily stored in the memory 12 and transmits the read high-frequency vibration data to the PC terminal 7 via wireless communication. The wireless communication method is, for example, a short-range wireless communication standard such as Bluetooth® or Bluetooth Low Energy.
次に、上記した構成の作用について図3を参照して説明する。
可動機器2は、時刻t1から時刻t2までの前進、時刻t2から時刻t3までの第2位置での停止、時刻t3から時刻t7までの後退、時刻t7から時刻t8までの第1位置での停止を1サイクルとして往復直線移動する。
Next, the operation of the above configuration will be explained with reference to Figure 3.
The movable device 2 moves back and forth in a linear fashion, with one cycle consisting of moving forward from time t1 to time t2, stopping at the second position from time t2 to time t3, moving backward from time t3 to time t7, and stopping at the first position from time t7 to time t8.
CPU8は、可動機器2の前進の開始時点から後退の開始時点まで、即ち、振動データの取得開始までの待機時間を計測する第1タイマと、振動データの取得時間を計測する第2タイマとを有している。振動データの取得時間は、可動機器2の後退の開始時点から終了時点までの時間内で任意に指定可能な時間である。CPU8は、可動機器2の前進の開始時点で第1タイマの計時を開始する(t1)。CPU8は、第1タイマの計時を満了すると、即ち、可動機器2の後退の開始時点になると、データ取得開始指令をセンサ部11へ出力し、第2タイマの計時を開始する。又、CPU8は、データ送信指令を通信部13へ出力する。 The CPU 8 has a first timer that measures the waiting time from the start of the movable device 2's forward movement to the start of its backward movement, i.e., the time until vibration data acquisition begins, and a second timer that measures the vibration data acquisition time. The vibration data acquisition time is a time that can be arbitrarily specified within the time from the start to the end of the movable device 2's backward movement. The CPU 8 starts timing the first timer at the start of the movable device 2's forward movement (t1). When the timing of the first timer is completed, i.e., at the start of the movable device 2's backward movement, the CPU 8 outputs a data acquisition start command to the sensor unit 11 and starts timing the second timer. The CPU 8 also outputs a data transmission command to the communication unit 13.
センサ部11は、CPU8からデータ取得開始指令を入力すると、可動機器2の振動特性を示す高周波数帯の振動データの取得を開始する(t3)。センサ部11により取得された高周波数帯の振動データはメモリ12に逐一保持される。通信部13は、CPU8からデータ送信指令を入力すると、メモリ12を参照し、メモリ12に保持されている高周波数帯の振動データを逐一読出し、その読出した高周波数帯の振動データのPC端末7への送信を開始する(t4)。 When the sensor unit 11 receives a data acquisition start command from the CPU 8, it begins acquiring high-frequency vibration data indicating the vibration characteristics of the movable device 2 (t3). The high-frequency vibration data acquired by the sensor unit 11 is stored sequentially in the memory 12. When the communication unit 13 receives a data transmission command from the CPU 8, it refers to the memory 12, reads the high-frequency vibration data stored in the memory 12 sequentially, and begins transmitting the read high-frequency vibration data to the PC terminal 7 (t4).
CPU8は、第2タイマの計時を満了すると、データ取得終了指令をセンサ部11へ出力する。センサ部11は、CPU8からデータ取得終了指令を入力すると、高周波数帯の振動データの取得を終了する(t5)。通信部13は、メモリ12に保持されている高周波数帯の振動データを全て読出すと、高周波数帯の振動データのPC端末7への送信を終了する(t6)。PC端末7では、センサユニット4から受信した高周波数帯の振動データを解析することで、可動機器2の摩耗や破損等を診断することが可能となる。 When the second timer expires, the CPU 8 outputs a data acquisition termination command to the sensor unit 11. Upon receiving the data acquisition termination command from the CPU 8, the sensor unit 11 terminates the acquisition of high-frequency vibration data (t5). When the communication unit 13 has read all the high-frequency vibration data stored in the memory 12, it terminates the transmission of the high-frequency vibration data to the PC terminal 7 (t6). The PC terminal 7 can analyze the high-frequency vibration data received from the sensor unit 4 to diagnose wear, damage, etc., to the movable equipment 2.
可動機器2が後退を終了して第1位置で停止し、センサユニット4が給電ユニット5に接近して給電可能になると、給電部14から受電部9への給電を開始し、コンデンサ10に電力が蓄積される(t7)。可動機器2の前進が開始し、センサユニット4が給電ユニット5から離間して給電不能になると、給電部14から受電部9への給電を終了する(t8)。以下、可動機器2が往復直線移動を継続中は上記した処理を繰り返す。 When the movable device 2 finishes its retraction and stops at the first position, and the sensor unit 4 approaches the power supply unit 5 so that power can be supplied, power is supplied from the power supply unit 14 to the power receiving unit 9, and power is stored in the capacitor 10 (t7). When the movable device 2 starts moving forward and the sensor unit 4 moves away from the power supply unit 5 so that power cannot be supplied, power is supplied from the power supply unit 14 to the power receiving unit 9 (t8). The above process is repeated as long as the movable device 2 continues to move back and forth in a straight line.
以上に説明したように本実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
無線給電システム1において、可動機器2の振動特性を示す高周波数帯のデータを所定値よりも高いサンプリングレートで取得するセンサ部11に無線給電することで、従来のバッテリーの交換作業や充電作業が不要となり、バッテリーに伴う作業性や設置場所の自由度の課題を解消することができる。センサ部11により取得した高周波数帯のデータを無線通信でPC端末7へ送信することで、高周波数帯のデータを適切に取得することができる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
In the wireless power supply system 1, by wirelessly supplying power to a sensor unit 11 that acquires high-frequency data indicating the vibration characteristics of the movable device 2 at a sampling rate higher than a predetermined value, conventional battery replacement and charging work is eliminated, resolving issues related to battery-related workability and flexibility of installation location. By transmitting the high-frequency data acquired by the sensor unit 11 to the PC terminal 7 via wireless communication, high-frequency data can be appropriately acquired.
可動機器2が第1位置で停止中に給電部14から電力を給電するようにした。給電部14と受電部9とが正対した状態で給電部14から受電部9への給電を安定して実施することができる。 The movable device 2 is configured to receive power from the power supply unit 14 while it is stopped in the first position. This allows for stable power supply from the power supply unit 14 to the power receiving unit 9 when the power supply unit 14 and the power receiving unit 9 are facing each other directly.
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 This disclosure is described in accordance with the embodiments, but is not limited to those embodiments or structures. This disclosure also encompasses various modifications and variations within the equivalence range. Furthermore, various combinations and forms, as well as other combinations and forms that include only one, more, or fewer of those elements, fall within the scope and concept of this disclosure.
可動機器に対応する高周波数帯のデータを所定値よりも高いサンプリングレートで取得するセンサ部として、可動機器の振動特性を示す振動データを取得する加速度センサを例示したが、材料が変形又は破壊する際に内部に蓄積されていた弾性エネルギーが音波(弾性波)として放出される現象を検知するアコースティックエミッション(AE(Acoustic Emission))センサや、レールの溝や傷等を検知するセンサに適用しても良い。AEセンサの周波数帯域が数10kHzから数MHzであり、加速度センサの周波数帯域よりも高いことから、より高い周波数帯域に対応することができる。 As an example of a sensor unit that acquires high-frequency data corresponding to movable equipment at a sampling rate higher than a predetermined value, an acceleration sensor that acquires vibration data indicating the vibration characteristics of movable equipment was used. However, it may also be applied to acoustic emission (AE) sensors that detect the phenomenon in which elastic energy stored inside a material is released as sound waves (elastic waves) when the material deforms or breaks, or to sensors that detect grooves, scratches, etc., on rails. Since the frequency band of AE sensors is several tens of kHz to several MHz, which is higher than the frequency band of acceleration sensors, they can handle even higher frequency bands.
可動機器2が第1位置で停止した状態で給電部14から受電部9への給電を実施する構成を例示したが、可動機器2が第2位置の状態でセンサユニット4と対向する部位に給電ユニット5が配置されることで、可動機器2が第2位置で停止した状態で給電部14から受電部9への給電を実施する構成としても良い。又、可動機器2が第1位置の状態でセンサユニット4と対向する部位及び第2位置の状態でセンサユニット4と対向する部位の2箇所に給電ユニット5が配置されることで、可動機器2が第1位置で停止した状態及び第2位置で停止した状態の両方で給電部14から受電部9への給電を実施する構成としても良い。 While the example illustrates a configuration in which power is supplied from the power supply unit 14 to the power receiving unit 9 when the movable device 2 is stopped in the first position, the power supply unit 5 may also be positioned at the location facing the sensor unit 4 when the movable device 2 is in the second position, thereby enabling power to be supplied from the power supply unit 14 to the power receiving unit 9 when the movable device 2 is stopped in the second position. Furthermore, the power supply unit 5 may be positioned at two locations: the location facing the sensor unit 4 when the movable device 2 is in the first position and the location facing the sensor unit 4 when the movable device 2 is in the second position, thereby enabling power to be supplied from the power supply unit 14 to the power receiving unit 9 in both the first and second positions.
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。或いは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によりプロセッサを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。若しくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路により構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより実現されても良い。又、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていても良い。 The control unit and its method described herein may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. Alternatively, the control unit and its method described herein may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor using one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and its method described herein may be implemented by one or more dedicated computers configured by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. Furthermore, the computer program may be stored as instructions executed by the computer on a computer-readable, non-transitional tangible recording medium.
図面中、1はセンサシステム、4はセンサユニット、7はPC端末(データ処理部)、9は受電部、10はコンデンサ(蓄積部)、11はセンサ部、13は通信部、14は給電部である。 In the drawing, 1 is the sensor system, 4 is the sensor unit, 7 is the PC terminal (data processing unit), 9 is the power receiving unit, 10 is the capacitor (storage unit), 11 is the sensor unit, 13 is the communication unit, and 14 is the power supply unit.
Claims (2)
前記可動機器は、第1位置から第2位置への移動、前記第2位置での停止、前記第2位置から前記第1位置への移動、前記第1位置での停止を1サイクルとして前記第1位置と前記第2位置との間を往復移動し、
前記センサユニットは、
前記可動機器の前記第1位置での停止状態で前記給電部と対向することにより前記給電部から電力を受電する受電部(9)と、
前記受電部により受電された電力を蓄積する蓄積部(10)と、
前記蓄積部から供給される電力を動作電力とし、前記可動機器に対応する高周波数帯のデータを所定値よりも高いサンプリングレートで取得するセンサ部(11)と、
前記センサ部により取得されたデータを無線通信でデータ処理部へ送信する通信部(13)と、を備え、
前記センサ部は、前記可動機器が前記第2位置から前記第1位置への移動を開始するタイミングを規定するタイマによる計時、及び前記データの取得時間を規定するタイマによる計時に基づいて、前記可動機器が前記第2位置から前記第1位置へ移動する期間において前記データを取得し、
前記通信部は、前記可動機器が前記第2位置から前記第1位置へ移動する期間において前記データを無線通信でデータ処理部へ送信する無線給電を利用したセンサシステム。 A sensor system (1) utilizing wireless power supply, comprising a sensor unit (4) that moves integrally with a movable device, and a power supply unit (14) that wirelessly supplies power,
The movable device moves back and forth between the first and second positions, with one cycle consisting of moving from the first position to the second position, stopping at the second position, moving from the second position to the first position, and stopping at the first position.
The aforementioned sensor unit is
A power receiving unit (9) that receives power from the power supply unit by facing the power supply unit when the movable device is stopped in the first position ,
A storage unit (10) that stores the power received by the power receiving unit,
A sensor unit (11) uses the power supplied from the storage unit as operating power and acquires high-frequency data corresponding to the movable device at a sampling rate higher than a predetermined value,
The system includes a communication unit (13) that transmits the data acquired by the sensor unit to a data processing unit via wireless communication,
The sensor unit acquires the data during the period in which the movable device moves from the second position to the first position, based on timing set by a timer that defines the timing at which the movable device begins to move from the second position to the first position, and timing set by a timer that defines the data acquisition time.
The communication unit is a sensor system that utilizes wireless power supply to transmit the data to a data processing unit via wireless communication during the period when the movable device moves from the second position to the first position .
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