JP2008065660A - 非接触充電機能を備えたセンサ装置及びそれを有する容器類 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電磁波を受信する第1のアンテナ106を有する第1の基体102と、センサ部124を有する第2の基体104を分離する。第1の基体102と第2の基体104の間はアンテナを双方設け電磁結合させる。第1のアンテナ106は定常的に電磁波を受信して起電力を発生しその電力を蓄電部114に充電する。蓄電部114の電力はセンサ部124の駆動にも使われるので、外部装置との通信がないときでもセンサ部を動作させることができる。電磁波を受信する第1のアンテナ106とセンサ部124とを異なる基体に設けることで、センサ部124を設ける基体を小型化を図ることができる。また、電磁波をアンテナで受信して電力に変換しその電力を蓄える蓄電部を設けることで、能動的にセンサを動作させることができる。
【選択図】図1
Description
本実施の形態は、非接触充電機能を備えたセンサ装置の小型化を図るために、電磁波を受信するアンテナとセンサ部とが異なる基体に設けられる構成について図面を参照して説明する。本実施の形態では、電磁波を受信する第1のアンテナが第1の基体に形成され、CPU、センサ部及びそれらに電力を供給する蓄電部を第2の基体に設けるセンサ装置の構成について説明する。
本実施の形態は、非接触充電機能を備えたセンサ装置の小型化を図るために、電磁波を受信するアンテナとセンサ部とが異なる基体に設けられる構成であって、実施の形態1と異なるものについて説明する。本実施の形態では、電磁波を受信する第1のアンテナ、CPU、蓄電部が第1の基体に形成され、センサ部が第2の基体に設けるセンサ装置の構成について説明する。
本実施の形態は、第1の基体102の構成について、実施の形態2と異なる態様について図7と図8を参照して説明する。本実施の形態は、広い帯域の電磁波を受信して電力を蓄積するために、複数のアンテナを備えたセンサ装置について例示する。
本実施の形態は、複数のアンテナを備えたセンサ装置において、該アンテナ構造の異なる形態について図9を参照して説明する。
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態4の回路部を形成することのできるトランジスタの構成について例示する。
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態4の回路部を形成することのできるトランジスタの構成について例示する。なお、実施例5と同じ機能を示す要素には同じ符号を用いている。
図12は、実施の形態1乃至実施の形態4に適用される第2の基体104の斜視図を示す。回路部113(若しくは第2の基体の回路部146)は実施の形態4又は実施の形態5のトランジスタを用いて形成している。第2の基体104には第3のアンテナ110が形成されている。所謂オンチップアンテナと呼ばれる形態である。第3のアンテナ110の上には無機絶縁材料又は有機絶縁材料により保護膜が形成されていても良い。また、センサ部124が設けられている。センサ部124においては、光導入窓や静電容量を測定するための電極が設けられ、センサ128が露出して検体の物理量を測定する場合もある。
本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態4及び実施の形態7に含まれるセンサ部の一例について説明する。
本実施の形態は、本発明に係るセンサ装置を含む容器類の態様について説明する。この容器類は内容物の物理量を、該容器類を開封することなく測定することを目的としている。
104 第2の基体
106 第1のアンテナ
107 共振容量
108 第2のアンテナ
110 第3のアンテナ
112 整流回路
113 回路部
114 蓄電部
116 定電圧回路
117 発振回路
118 復調回路
119 充放電制御回路
120 変調回路
122 CPU
124 センサ部
126 センサ駆動回路
128 センサ
130 メモリ部
131 第1のアンテナ
132 復調回路
134 変調回路
136 制御回路
138 整流回路
140 容量部
142 定電圧回路
144 第1の基体の回路部
146 第2の基体の回路部
148 復調回路
150 変調回路
152 第1の充電用アンテナ
153 コンタクト部
154 第2の充電用アンテナ
178 基板
180 第1絶縁層
182 半導体層
184 ゲート絶縁層
186 ゲート電極
188 第2絶縁層
190 第1配線
192 第3絶縁層
194 第2配線
196 第4絶縁層
197 アンテナ層
198 半導体基板
200 素子分離絶縁層
202 nウエル
204 pウエル
206 リングオシレータ
208 パルスカウンタ
210 センサ駆動部
212 検出部
214 A/D変換部
216 リセット用トランジスタ
218 増幅用トランジスタ
220 バイアス用トランジスタ
222 増幅側電源線
224 バイアス側電源線
226 パルスジェネレータ
228 電圧検出回路
230 電流検出回路
232 変換回路
234 変換回路
236 位相比較回路
238 演算回路
240 演算回路
241 梱包体
242 本体
244 ラベル
245 第1の基体
246 第1のアンテナ
248 第2のアンテナ
249 第3のアンテナ
250 共振容量
252 第2の基体
253 センサ部
254 コンピュータ
256 外部装置
258 携帯型情報端末
Claims (15)
- 電磁波を受電するアンテナと、
前記アンテナが電磁波を吸収することによって生じた誘導起電力を整流し該電力を蓄積する蓄電部と、
前記蓄電部から電力の供給を得て動作する中央演算処理部と、
前記中央演算処理部に信号を入力するセンサ部とを有すること
を特徴とするセンサ装置。 - 電磁波を受電するアンテナと、
前記アンテナが電磁波を吸収することによって生じた誘導起電力を整流し該電力を蓄積する蓄電部と、
前記蓄電部から電力の供給を得て動作する中央演算処理部と、
前記中央演算処理部に信号を入力するセンサ部とを有し、
前記アンテナと、前記センサ部とは異なる基体に設けられ、該異なる基体同士は電磁結合するアンテナで電力及び信号の送受信を行うこと
を特徴とするセンサ装置。 - 請求項1又は請求項2において、前記電磁波を受電するアンテナは、多周波共用アンテナであることを特徴とするセンサ装置。
- 第1の基体に、外部装置から送信される電磁波を受信する第1アンテナと、
前記第1のアンテナと電気的に接続される第2のアンテナとを有し、
第2の基体に、前記第2のアンテナと電磁結合する第3のアンテナと、前記第3のアンテナが受信した電磁波を整流して電力として蓄える蓄電部と、前記蓄電部から供給される電力で動作するセンサ部とを備えたこと
を特徴とするセンサ装置。 - 第1の基体に、外部装置から送信される電磁波を受信する第1のアンテナと、前記第1のアンテナが受信した電磁波を整流して電力として蓄える蓄電部と、前記蓄電部から供給される電力を変調して送電する第2のアンテナとを有し、
第2の基体に、前記第2のアンテナと電磁結合する第3のアンテナと、前記第3のアンテナが受信した電磁波を整流した電力で動作するセンサ部とを備えたこと
を特徴とするセンサ装置。 - 請求項4又は請求項5において、前記第1のアンテナは、多周波共用アンテナであることを特徴とするセンサ装置。
- 外部装置から送信される電磁波を受信するアンテナ部と、
前記アンテナ部で受信した電磁波を電力に変換して蓄積する蓄電部とを有する第1の基体と、
対象物の物理量を測定可能なセンサ部を有する第2の基体とを有し、
前記第1の基体と、前記第2の基体との間の通信及び電力の授受を電磁結合するコイルアンテナによって行うこと
を特徴とするセンサ装置。 - 外部装置から送信される電磁波を受信するアンテナ部を有する第1の基体と、
対象物の物理量を測定可能なセンサ部と、前記アンテナ部で受信した電磁波を電力に変換して蓄積する蓄電部とを有する第2の基体とを有し、
前記第1の基体と、前記第2の基体との間の通信及び電力の授受を電磁結合するコイルアンテナによって行うこと
を特徴とするセンサ装置。 - 請求項7又は請求項8において、前記アンテナ部は、多周波共用アンテナを有することを特徴とするセンサ装置。
- 請求項1乃至請求項9のいずれか一項において、
前記蓄電部はコンデンサで構成されていることを特徴とするセンサ装置。 - 請求項10において、前記コンデンサは電気二重層コンデンサであることを特徴とするセンサ装置。
- 本体の外装部に、電磁波を受電するアンテナを有し、
該本体の内側に、前記アンテナが電磁波を吸収することによって生じた誘導起電力を整流し該電力を蓄積する蓄電部と、前記蓄電部から電力の供給を得て動作する中央演算処理部と、前記中央演算処理部に信号を入力するセンサ部とを有すること
を特徴とする容器類。 - 本体の外装部に、電磁波を受電するアンテナと、前記アンテナが電磁波を吸収することによって生じた誘導起電力を整流し該電力を蓄積する蓄電部と、前記蓄電部から電力の供給を得て動作する中央演算処理部とを有し、
該本体の内側に、前記蓄電部から電力を供給されて動作するセンサ部を有すること
を特徴とする容器類。 - 本体の外装部に、電磁波を受電する第1のアンテナと、該第1のアンテナと電気的に接続する第2のアンテナを有する第1の基体と、
該本体の内側に、前記第2のアンテナと電磁結合する第3のアンテナと、該第3のアンテナがによって生じた誘導起電力を整流し該電力を蓄積する蓄電部と、前記蓄電部から電力の供給を得て動作する中央演算処理部と、前記中央演算処理部に信号を入力するセンサ部とを有する第2の基体とを備えたこと
を特徴とする容器類。 - 本体の外装部に、電磁波を受電するアンテナと、前記アンテナが電磁波を吸収することによって生じた誘導起電力を整流し該電力を蓄積する蓄電部と、前記蓄電部から電力の供給を得て動作する中央演算処理部を有する第1の基体と、
該本体の内側に、前記第2のアンテナと電磁結合する第3のアンテナと、前記蓄電部から電力を供給されて動作するセンサ部を有する第2の基体とを備えたこと
を特徴とする容器類。
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