JP7353225B2 - 半導体装置および環境発電システム - Google Patents
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Description
道路、トンネル、橋、ビルディング等の建造物のヘルスモニタリングを行なう環境発電システムにおいて、センシング対象である建造物の寿命と比較して、電子機器であるセンシング端末の寿命は短い。そのため、センシング対象よりも先にセンシング端末が故障してしまう可能性が高い。
環境発電システムは、例えば振動などの物理量の微弱な変化からエネルギーを得て、発電素子によってエネルギーを電力に変換するため、得られる電力量は小さいことが一般的である。そのため、環境発電システムに用いられる半導体装置には低消費電力動作が求められる。半導体装置の消費電力が増加すると、発電素子が供給しなければいけない電力量が増加するため、発電素子の歩留り低下および発電量増加のためのコストアップが必要となるといった課題があった。
図8は、実施の形態3の環境発電システム200Bの構成を示す図である。図8に示す環境発電システム200Bは、センシング端末1Bと、サーバ21とを備える。センシング端末1Bは、図1の半導体装置100に代えて半導体装置100Bを備える。
図11は、実施の形態4の環境発電システム200Cの構成を示す図である。図11に示す環境発電システム200Cは、センシング端末1Cと、サーバ21とを備える。センシング端末1Cは、図1の半導体装置100に代えて半導体装置100Cを搭載する。半導体装置100Cは、診断部103および診断実行判定部104に加えて、複数の診断部103-2~103-nと、診断部103-2~103-nに対応した診断実行判定部104-2~104-nとをさらに備える。
本開示は、発電素子からの発電電圧を電源として動作する半導体装置100,100A~100Dに関する。半導体装置100,100A~100Dは、半導体装置100,100A~100Dに内蔵されたセンサ信号処理部101などの回路と、半導体装置100,100A~100Dに接続された受動部品13などの部品との少なくともいずれかを診断する少なくとも1つの診断部103を備える。
Claims (7)
- 発電素子からの発電電圧を電源として動作する半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記半導体装置に内蔵された回路と、前記半導体装置に接続された部品との少なくともいずれかを診断する少なくとも1つの診断部と、
診断実行判定部と、
前記半導体装置に接続されたセンサの信号を処理するセンサ信号処理部と、
前記センサ信号処理部の出力データと、前記診断部の出力データとを保持する不揮発性メモリと、
前記センサ信号処理部の出力データを送信する送信部とを備え、
前記診断実行判定部は、前記発電電圧が基準電圧より高い場合に前記診断部に診断を実行させる一方で、前記発電電圧が前記基準電圧より低い場合には前記診断部に診断を実行させないように構成され、
前記送信部は、前記不揮発性メモリに前記診断部の出力データが保持されている場合には、前記センサ信号処理部の出力データを送信する際に、前記不揮発性メモリから前記診断部の出力データを読み出して、前記診断部の出力データを送信する、半導体装置。 - 前記診断実行判定部は、前記発電電圧と前記基準電圧とを比較するコンパレータを含む、請求項1に記載の半導体装置。
- 発電素子からの発電電圧を電源として動作する半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記半導体装置に内蔵された回路と、前記半導体装置に接続された部品との少なくともいずれかを診断する少なくとも1つの診断部と、
診断実行判定部とを備え、
前記診断実行判定部は、前記発電電圧が基準電圧より高い場合に前記診断部に診断を実行させる一方で、前記発電電圧が前記基準電圧より低い場合には前記診断部に診断を実行させないように構成され、
前記診断部は、診断対象が異なる複数の診断部のうちの1つであり、
前記診断実行判定部は、対応する診断部が異なる複数の診断実行判定部のうちの1つであり、
前記複数の診断実行判定部には、互いに異なる複数の基準電圧がそれぞれ設定され、
前記複数の診断実行判定部の各々は、前記発電電圧が対応する基準電圧より高い場合に対応する診断部に診断を実行させる一方で、前記発電電圧が対応する基準電圧より低い場合には対応する診断部に診断を実行させないように構成され、
前記複数の診断実行判定部には、対応する診断部が実行する診断の優先度が高いほど低い基準電圧が設定される、半導体装置。 - 前記半導体装置は、
診断対象が異なる複数の診断部と、
前記発電電圧をデジタル値に変換するアナログ-デジタル変換器と、
判定回路とをさらに備え、
前記診断部は、前記複数の診断部のうちの1つであり、
前記判定回路は、前記デジタル値に基づいて前記複数の診断部の各々について診断処理の実行可否を決定する、請求項1または2に記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、
前記発電電圧をデジタル値に変換するアナログ-デジタル変換器と、
判定回路とをさらに備え、
前記判定回路は、前記デジタル値に基づいて前記複数の診断部の各々について診断処理の実行可否を決定する、請求項3に記載の半導体装置。 - 前記発電素子と、
請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体装置とを含むセンシング端末によって構成される、環境発電システム。 - 前記センシング端末からデータを受信し、受診したデータを処理するサーバをさらに備え、
前記サーバは、一定の期間内に一定の回数以上の診断結果が得られない場合には、前記センシング端末は故障していると判定する、請求項6に記載の環境発電システム。
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