CN103069786A - 传感器模块 - Google Patents
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Abstract
提供一种传感器模块，能够容易地拆装于移动终端，能够廉价地开发具有传感器功能的模块，能够维持移动电话的防水功能。本发明的传感器模块具有壳体、传感器元件、传感器数据处理单元、传感器数据存储单元、非接触式通信部件、模块通信单元、模块控制单元。壳体具有用于在移动终端上进行拆装的拆装部件。传感器数据处理单元从传感器元件获取数据，并对获取的数据进行预设的处理。
Description
技术领域
本发明涉及能够容易地拆装于移动终端的传感器模块。
背景技术
作为移动终端的定制化技术，已知有专利文献1公开的技术。该技术提供了能够容易且简便地更换移动电话的表面图案的移动电话外壳。并且，作为在移动电话中加入用户喜好的功能的技术，已知有专利文献2公开的技术。在这种移动电话机中，用户通过拆装具有某种付加功能的背面面板，能够增加所喜好的功能。根据专利文献3公开的技术，用户通过在移动电话主体部分上安装具有所需功能的模块，从而能够实现定制化，并且能够对模块进行再利用。专利文献4的技术是，在移动终端上安装存储有数据的非接触通信卡，并通过非接触通信来读取数据的技术。除了这些技术以外，销售有在移动电话主体上搭载了血糖值传感器、紫外线传感器、饮酒传感器等的移动电话。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:（日本）注册实用新型第3127674号公报
专利文献2:（日本）特开2004－172654号公报
专利文献3:（日本）特开2007－116375号公报
专利文献4:（日本）特开2010－73066号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，专利文献1公开的技术仅为图案的定制化而非移动电话的功能的定制化。专利文献2公开的技术存在背面面板的开发费用较高的可能性，并且主体部分与背面面板的连接部分难以防水。专利文献3公开的技术存在连接模块的插口的连接器部分，难以防水。专利文献4公开的技术为读取数据的技术而非增加功能的技术。另外，在移动电话主体上搭载了血糖值传感器、紫外线传感器、饮酒传感器等的移动电话，存在移动电话的开发成本较高、难以由用户自身进行定制化的问题。
如上所述，用户能够获得具有所喜好的图案的移动电话。但是，不存在用户能够容易增加所喜好的功能、能够廉价地开发具有传感器等功能的模块、能够维持移动电话的防水功能的技术。
本发明的目的在于，提供一种传感器模块，能够容易地拆装于移动终端，能够廉价地开发具有传感器功能的模块，能够维持移动电话的防水功能。
用于解决课题的手段
本发明的传感器模块能够拆装于移动终端，通过安装该传感器模块能够对移动终端增加功能。本发明的第一传感器模块具有壳体、传感器元件、传感器数据处理单元、传感器数据存储单元、非接触供电天线、模块通信单元、模块控制单元。本发明的第二传感器模块具有壳体、传感器元件、传感器数据处理单元、传感器数据存储单元、电池、模块通信单元、模块控制单元。
壳体具有用于在移动终端上进行拆装的拆装部件。作为传感器元件，可以适当选择体温计、气温/湿度计、紫外线计、口臭传感器等各种传感器元件。传感器数据处理单元从传感器元件获取数据，并对获取的数据进行预设的处理。预设的处理是指，将传感器元件固有的输出形式的数据转换为能够传输至移动终端的形式的数据的处理（例如，将模拟数据转换为数字数据）、在传感器元件的输出为多个的情况下的平均处理或简单的统计处理等，根据传感器元件的种类或希望获取的信息适当地确定即可。传感器数据存储单元用于存储传感器数据处理单元获取的数据或处理后的数据。模块控制单元控制传感器元件、传感器数据处理单元、模块通信单元。
在第一传感器模块中，非接触供电天线能够与移动终端非接触地电磁性耦合。模块通信单元经由非接触供电天线而与移动终端之间传输数据。在第二传感器模块中，模块通信单元与移动终端之间通过无线或红外线传输数据。
本发明的传感器模块可以进一步具有电力控制单元。模块控制单元向电力控制单元发送用于控制使传感器元件、传感器数据处理单元、模块通信单元中哪个动作的信息。电力控制单元仅在传感器元件、传感器数据处理单元、模块通信单元动作时向其提供电力。
根据本发明的传感器模块，由于壳体具有拆装部件，能够容易地进行拆装。由于具有传感器元件、传感器数据处理单元，能够增加功能。并且，只要变更传感器元件、传感器数据处理单元的处理内容，便能够廉价地开发新的传感器模块。而且，由于具有非接触式供电部件与通信部件，能够维持移动终端的防水功能。
附图说明
图1A是表示将实施例1的传感器模块安装在移动终端上的状态的图。图1B是表示使实施例1的传感器模块与移动终端分离的状态的图。图1C是表示将实施例1的传感器模块安装在移动终端上的过程中的状态的图。
图2是表示实施例1的传感器模块的物理结构的示意图。
图3是表示实施例1的传感器模块与移动终端的功能结构的一例的图。
图4是表示实施例2的传感器模块的物理结构的示意图。
图5是表示实施例2的传感器模块与移动终端的功能结构的一例的图。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的实施方式。另外，对具有相同功能的结构单元付以相同附图标记，省略重复说明。
实施例1
图1A、1B、1C是表示将实施例1的传感器模块安装在移动终端上时的形态的图。图1A是表示将传感器模块100安装在移动终端900上的状态图，图1B是表示使传感器模块100与移动终端900分离的状态的图，图1C是表示将传感器模块100安装在移动终端900上的过程中的状态的图。图2是表示实施例1的传感器模块的物理结构的示意图。传感器模块100的壳体101具有用于拆装于移动终端900上的拆装部件（未图示）。作为拆装部件，可以使用但不限于，例如利用槽和钩的拆装部件，利用螺纹紧定的拆装部件，利用粘着性较高的薄膜的拆装部件等。此外，如果将传感器模块100安装在移动终端900的壳体的外侧，则易于使传感器元件暴露于外部，因此优选安装在外侧的拆装部件。传感器模块100在壳体101内部配置有微型计算机105、无线用IC106、传感器元件110、非接触供电天线140。
图3是表示实施例1的传感器模块与移动终端的功能结构的一例的图。移动终端900具有应用单元910、终端存储单元930、非接触供电天线940、终端通信单元950、终端控制单元970等。传感器模块100在壳体101的内部配置有传感器元件110、传感器数据处理单元120、传感器数据存储单元130、非接触供电天线140、模块通信单元150、电力控制单元160、模块控制单元170。连接图3的构成单元之间的实线表示构成单元之间存在数据传输。连接图3的构成单元彼此之间的虚线表示从移动终端900提供的电力的流动。另外，省略移动终端900内、传感器模块100内的控制信号的流向。
在本实施例中，通过电磁耦合，从移动终端900的非接触供电天线940向传感器模块100的非接触供电天线140提供电力。并且，非接触供电天线940与非接触供电天线140也可用于移动终端900与传感器模块100之间的通信。具体地说，只要利用搭载在大多数移动电话中的RFID（Radio FrequencyIdentification，无线频率标识）的供电方式，便可以无需变更移动终端900的硬件，从而便于使用。此外，供电方式也可以使用电磁感应方式、共振方式（利用磁场耦合的以及利用电场耦合的），只要是能够实现非接触地供电及通信的方式，则可以是其他的方式。
应用单元910具有提供从移动终端900向传感器模块100供电的触发的功能、提供传感器模块100的开始检测的触发的功能、提供将检测的传感器数据传送至移动终端900的触发的功能等。终端存储单元930接收到检测的传感器数据后，对其进行存储。非接触供电天线940是用于进行非接触式供电及通信的天线，例如为RFID用的天线。终端通信单元950进行使用了非接触供电天线940的数据通信及供电功能的控制。终端控制单元970基于来自从应用单元910提供的的触发，控制终端存储单元930、终端通信单元950。
作为传感器元件110可以适当选择体温计、气温/湿度计、紫外线计、口臭传感器、饮酒传感器、加速度传感器、力传感器、推压传感器等各种传感器元件。并且，传感器元件110并不限于一个种类，也可以配置多个种类。传感器数据处理单元120从传感器元件110获取数据，并对获取的数据进行预设的处理。预设的处理是指，将传感器元件110固有的输出形式的数据转换为能够传输至移动终端900的数据的处理（例如，将模拟数据转换为数字数据）、在传感器元件110的输出为多个的情况下的平均处理或简单的统计处理（例如，求最大值、最小值的处理）等，可以根据传感器元件110的种类或希望获取的信息而适当确定。传感器数据存储单元130用于存储传感器数据处理单元120获取的数据或处理后的结果的数据。非接触供电天线140能够与非接触供电天线940非接触地电磁性耦合，能够进行供电与通信。模块通信单元150经由非接触供电天线140而与移动终端900之间发送接收数据。
模块控制单元170用于控制传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元150。此外，模块控制单元170向电力控制单元160发送用于控制使传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元150中的哪个动作的信息。“用于控制使哪个动作的信息”也可以是用于表示使哪个构成单元动作的信息，如果预先存储有电力控制单元160所处理的内容（例如，检测、数据处理、通信）与动作的构成单元之间的关系（对应表），则也可以是表示了处理的内容的信息。
电力控制单元160仅在传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元150动作时向其提供电力。例如，检测时，向传感器元件110与传感器数据处理单元120供电。数据处理时，向传感器数据处理单元120供电。通信时，向模块通信单元150供电。此外，待机时（传感器模块100非动作时），电力控制单元160为能够向模块通信单元150提供电力的状态。另外，电力控制单元160保持向模块控制单元170提供电力（待机时，处于能够提供电力的状态）。
通过软件使作为硬件的图2的微型计算机105作为传感器数据处理单元120、传感器数据存储单元130、电力控制单元160、模块控制单元170发挥作用，从而实现图3的功能结构例即可。此外，硬件的结构并不限于图2所示结构。例如，模块通信单元150也可以在微型计算机105的内部实现，从而无需无线用IC106。相反，也可以是，使微型计算机105作为电力控制单元160、模块控制单元170发挥作用，由其他硬件构成传感器数据处理单元120、传感器数据存储单元130、模块通信单元150。
实施例1的传感器模块中，由于壳体101具有拆装部件，因此能够容易地拆装。由于具有传感器元件110、传感器数据处理单元120，因此能够增加功能。并且，只要变更传感器元件110、传感器数据处理单元120的处理内容，便能够廉价地开发新的传感器模块。而且，由于具有作为非接触式供电部件与通信部件的非接触供电天线140和模块通信单元150（不使用连接器），因此能够维持移动终端的防水功能。并且，如果传感器模块100也具有防水功能，则即使增加功能，也能够实现整体的防水功能。
[变形例]
在传感器模块100内的消耗电力相对于来自移动终端900的供给电力足够小的情况下、或者传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元150的非动作时的消耗电力较小的情况下，可以省略图3的电力控制单元160。此情况下，无论是否动作，由非接触供电天线140获得的电力均供给至传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元150、模块控制单元170。
实施例2
实施例2的传感器模块也能够如与图1所示的安装形态相同地安装在移动终端上。图4是实施例2的传感器模块的物理结构的示意图。与实施例1同样，传感器模块200的壳体101也具有拆装部件。传感器模块200在壳体101的内部配置有微型计算机205、无线用IC206、传感器元件110、数据发送接收天线240、电池280。
图5是表示实施例2的传感器模块与移动终端的功能结构的一例的图。移动终端800具有应用单元810、终端存储单元930、数据发送接收天线840、终端通信单元850、终端控制单元970等。传感器模块200在壳体101的内部配置有传感器元件110、传感器数据处理单元120、传感器数据存储单元130、数据发送接收天线240、模块通信单元250、电力控制单元260、模块控制单元170。连接图5的构成单元之间的实线表示在构成单元之间存在数据传输。连接图5的构成单元彼此之间的虚线表示电力的流动。另外，省略移动终端800内、传感器模块200内的控制信号的流向。
在本实施例中，传感器模块200的电源为电池280。数据发送接收天线840与数据发送接收天线240用于移动终端800与传感器模块200之间的通信。具体地说，可以是Bluetooth（注册商标）或TransferJet（注册商标），也可以是RFID（Radio Frequency Identification），也可以是红外线。只要是能够实现非接触式通信，则可以是其他的方式。
应用单元810具有提供传感器模块200的开始检测的触发的功能、提供将检测的传感器数据传送至移动终端800的触发的功能等。终端存储单元930接收到检测的传感器数据后，对其进行存储。数据发送接收天线840是用于进行非接触式通信的天线。此外，使用红外线的情况下，使用红外线的光源与光接收元件即可。终端通信单元850进行使用了数据发送接收天线840的数据通信的控制。终端控制单元970基于从应用单元810提供的的触发，控制终端存储单元930、终端通信单元850。
传感器元件110、传感器数据处理单元120、传感器数据存储单元130与实施例1的元件相同。数据发送接收天线240能够与数据发送接收天线840进行非接触式通信。模块通信单元250经由数据发送接收天线240而与移动终端800之间传输数据。
模块控制单元170用于控制传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元250。并且，模块控制单元170向电力控制单元260发送用于控制使传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元250中的哪个动作的信息。“用于控制使哪个动作的信息”也可以是表示使哪个动作的信息，并且如果预先存储有电力控制单元260所处理的内容（例如，检测、数据处理、通信）与动作的构成单元之间的关系（对应表），则可以是表示处理的内容的信息。
电力控制单元260将电池280提供的电力供给至其他构成单元。此外，仅在传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元250动作时向其提供电力。例如，检测时，向传感器元件110与传感器数据处理单元120供电。数据处理时，向传感器数据处理单元120供电。通信时，向模块通信单元250供电。另外，待机时（传感器模块200非动作时），电力控制单元260向模块通信单元250提供待机电力。另外，电力控制单元260保持向模块控制单元170提供电力（待机时，提供待机电力）。
通过软件使作为硬件的图4的微型计算机205作为传感器数据处理单元120、传感器数据存储单元130、电力控制单元260、模块控制单元170发挥作用，从而实现图5的功能结构。此外，硬件的结构并不限于图4所示结构。例如，如果模块通信单元250在微型计算机205的内部实现，则无需无线用IC206。相反，如果使微型计算机205作为电力控制单元260、模块控制单元170发挥作用，则也可以由其他硬件构成传感器数据处理单元120、传感器数据存储单元130、模块通信单元250。
实施例2的传感器模块中，由于壳体101具有拆装部件，因此能够容易地拆装。由于具有传感器元件110、传感器数据处理单元120，因此能够增加功能。并且，只要变更传感器元件110、传感器数据处理单元120的处理内容，便能够廉价地开发新的传感器模块。而且，由于具有作为非接触式通信部件的数据发送接收天线240与模块通信单元250，因此能够维持移动终端的防水功能。并且，如果传感器模块200也具有防水功能，则即使增加附加功能，也能够实现整体的防水功能。
[变形例]
在传感器模块200内的消耗电力相对于电池280能够提供的电力足够小的情况下，或者传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元250没有进行动作时的消耗电力较小的情况下，可以省略图5的电力控制单元260。此情况下，无论是否动作，电池280提供的电力均供给至传感器元件110、传感器数据处理单元120、模块通信单元250、模块控制单元170。
附图标记说明
100，200传感器模块
101壳体
105，205微型计算机
106，206无线用IC
110传感器元件
120传感器数据处理单元
130传感器数据存储单元
140，940非接触供电天线
150，250模块通信单元
160，260电力控制单元
170模块控制单元
240，840数据发送接收天线
280电池
800，900移动终端
810，910应用单元
850，950终端通信单元
930终端存储单元
970终端控制单元
Claims (5)
1.一种传感器模块，其特征在于，具有：
壳体，其具有用于在移动终端上进行拆装的拆装部件；
传感器元件；
传感器数据处理单元，其用于从所述传感器元件获取数据，并对获取的数据进行预设的处理；
传感器数据存储单元，其用于存储所述传感器数据处理单元获取的数据或处理后的数据；
非接触供电天线，其能够与所述移动终端非接触地电磁性耦合；
模块通信单元，其用于经由所述非接触供电天线而与所述移动终端之间传输数据；以及
模块控制单元，其用于控制所述传感器元件、所述传感器数据处理单元、所述模块通信单元。
2.一种传感器模块，其特征在于，具有：
壳体，其具有用于在移动终端上进行拆装的拆装部件；
传感器元件；
传感器数据处理单元，其用于从所述传感器元件获取数据，并对获取的数据进行预设的处理；
传感器数据存储单元，其用于存储所述传感器数据处理单元获取的数据或处理后的数据；
电池；
模块通信单元，其用于通过无线或红外线而与所述移动终端之间传输数据；
模块控制单元，其用于控制所述传感器元件、所述传感器数据处理单元、所述模块通信单元。
3.根据权利要求1或2所述的传感器模块，其特征在于，进一步具有：
电力控制单元，其用于仅在所述传感器元件、所述传感器数据处理单元、所述模块通信单元动作时，向其提供电力；
所述模块控制单元向所述电力控制单元发送用于控制使所述传感器元件、所述传感器数据处理单元、所述模块通信单元中的哪个动作的信息。
4.根据权利要求3所述的传感器模块，其特征在于，
所述电力控制单元在待机状态时为能够向所述模块通信单元提供电力的状态。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器模块，其特征在于，
所述传感器模块安装在所述移动终端的壳体的外侧。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130424 |