WO2012026370A1 - センサモジュール - Google Patents

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sensor
module
unit
data processing
data
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林　宏樹
中土　昌治
正徳 石田
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株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
    • H04M1/72448—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for adapting the functionality of the device according to specific conditions
    • H04M1/7246—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for adapting the functionality of the device according to specific conditions by connection of exchangeable housing parts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/18—Telephone sets specially adapted for use in ships, mines, or other places exposed to adverse environment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2250/00—Details of telephonic subscriber devices
    • H04M2250/04—Details of telephonic subscriber devices including near field communication means, e.g. RFID
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2250/00—Details of telephonic subscriber devices
    • H04M2250/12—Details of telephonic subscriber devices including a sensor for measuring a physical value, e.g. temperature or motion

Definitions

  • the present invention relates to a sensor module that can be easily attached to and detached from a portable terminal.
  • Patent Document 1 As a technique for customizing a portable terminal, there is one described in Patent Document 1. This is to provide a mobile phone cover in which the surface design of the mobile phone can be easily and easily changed. Further, as a technique for adding a user's favorite function to a mobile phone, there is one described in Patent Document 2. According to this mobile phone, a user can add a desired function by attaching or detaching a back panel having a certain additional function. According to the technique of Patent Document 3, the user can customize the module by attaching and detaching a module having a necessary function to and from the mobile phone body, and can reuse the module.
  • Patent Document 4 is a technique for reading data by non-contact communication by mounting a non-contact communication card in which data is recorded on a portable terminal.
  • mobile phones that have a blood glucose level sensor, an ultraviolet sensor, a drinking sensor, etc. on the mobile phone body are on the market.
  • Patent Document 1 what is described in Patent Document 1 is customization of the design only, and does not customize the function of the mobile phone.
  • the development cost of the back panel may become expensive, and it is considered difficult to waterproof the connection portion between the main body and the back panel.
  • the device described in Patent Document 3 has a connector portion of a socket for connecting a module, and is considered difficult to waterproof.
  • the technique described in Patent Document 4 is a technique for reading data and not a technique for adding functions. Note that a mobile phone having a mobile phone body equipped with a blood glucose level sensor, an ultraviolet sensor, a drinking sensor, and the like has a problem in that the development cost of the mobile phone is high and the user cannot customize it.
  • the user can obtain a mobile phone having a design according to his / her preference.
  • the sensor module of the present invention can be attached to and detached from the portable terminal, and a function can be added to the portable terminal by being attached.
  • the first sensor module of the present invention includes a housing, a sensor element, a sensor data processing unit, a sensor data recording unit, a non-contact power feeding antenna, a module communication unit, and a module control unit.
  • the second sensor module of the present invention includes a housing, a sensor element, a sensor data processing unit, a sensor data recording unit, a battery, a module communication unit, and a module control unit.
  • the housing has attachment / detachment means for attaching / detaching to / from the portable terminal.
  • the sensor element various sensor elements such as a thermometer, a temperature / humidity meter, an ultraviolet meter, and a bad breath sensor may be appropriately selected.
  • the sensor data processing unit acquires data from the sensor element and performs a predetermined process on the acquired data. Predetermined processing refers to converting data in an output format unique to the sensor element into data in a format that can be passed to the mobile terminal (for example, converting analog data to digital data), and output from the sensor element In the case where there are a plurality of data, average processing, simple statistical processing, or the like may be performed, and it may be determined as appropriate according to the type of sensor element and information to be acquired.
  • the sensor data recording unit records data acquired by the sensor data processing unit or data obtained as a result of processing.
  • the module control unit controls the sensor element, the sensor data processing unit, and the module communication unit.
  • the non-contact power feeding antenna can be electromagnetically coupled to the mobile terminal in a non-contact manner.
  • the module communication unit exchanges data with the mobile terminal via the non-contact power feeding antenna.
  • the module communication unit exchanges data with the portable terminal by radio or infrared.
  • the sensor module of the present invention may further include a power control unit.
  • the module control unit sends information for controlling which of the sensor element, the sensor data processing unit, and the module communication unit is operated to the power control unit.
  • the power control unit supplies power to the sensor element, the sensor data processing unit, and the module communication unit only when operating.
  • the casing has attachment / detachment means, attachment / detachment can be facilitated. Since the sensor element and the sensor data processing unit are included, functions can be added. Moreover, a new sensor module can be developed at a low cost by changing the processing contents of the sensor element and sensor data processing unit. Furthermore, since the non-contact power supply means and the communication means are provided, the waterproof function of the portable terminal can be maintained.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a state in which the sensor module of Example 1 is mounted on a mobile terminal.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating a state where the sensor module and the mobile terminal according to the first embodiment are separated.
  • FIG. 1C is a diagram illustrating a state where the sensor module according to the first embodiment is being attached to the mobile terminal.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an image of a physical configuration of the sensor module according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of a sensor module and a mobile terminal according to the first embodiment. The figure which shows the image of the physical structure of the sensor module of Example 2.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration example of a sensor module and a mobile terminal according to a second embodiment.
  • FIG. 1A, 1B, and 1C are views showing a state in which the sensor module of Example 1 is mounted on a mobile terminal.
  • 1A is a diagram illustrating a state where the sensor module 100 is mounted on the mobile terminal 900
  • FIG. 1B is a diagram illustrating a state where the sensor module 100 and the mobile terminal 900 are separated
  • FIG. 1C is a diagram illustrating the sensor module 100 mounted on the mobile terminal 900. It is a figure of the state in the middle.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image of a physical configuration of the sensor module according to the first embodiment.
  • the housing 101 of the sensor module 100 has a means for attaching to and detaching from the portable terminal 900 (not shown).
  • the attaching / detaching means include an attaching / detaching means using a groove and a hook, an attaching / detaching means by screwing, and an attaching / detaching means using a highly adhesive seal.
  • the sensor module 100 includes a microcomputer 105, a wireless IC 106, a sensor element 110, and a non-contact power feeding antenna 140 inside a housing 101.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the sensor module and the mobile terminal according to the first embodiment.
  • the mobile terminal 900 includes an application unit 910, a terminal recording unit 930, a non-contact power feeding antenna 940, a terminal communication unit 950, a terminal control unit 970, and the like.
  • the sensor module 100 includes a sensor element 110, a sensor data processing unit 120, a sensor data recording unit 130, a non-contact power feeding antenna 140, a module communication unit 150, a power control unit 160, and a module control unit 170 inside the housing 101.
  • a solid line connecting the components in FIG. 3 indicates that data is exchanged between the components.
  • a dotted line connecting the components in FIG. 3 indicates the flow of power supplied from the mobile terminal 900. Note that the flow of control signals in the portable terminal 900 and the sensor module 100 is omitted.
  • electric power is supplied from the non-contact power supply antenna 940 of the mobile terminal 900 to the non-contact power supply antenna 140 of the sensor module 100 by electromagnetic coupling.
  • the non-contact power supply antenna 940 and the non-contact power supply antenna 140 are also used for communication between the portable terminal 900 and the sensor module 100.
  • the power feeding method may be an electromagnetic induction method or a resonance method (one using magnetic field coupling and one using electric field coupling), or may be another method as long as it can contact and supply power without contact.
  • the application unit 910 has a function of giving a trigger for feeding power from the mobile terminal 900 to the sensor module 100, a function of giving a trigger for starting measurement of the sensor module 100, a function of giving a trigger for transmitting measured sensor data to the mobile terminal 900, and the like.
  • the terminal recording unit 930 receives and records the measured sensor data.
  • the non-contact power feeding antenna 940 is an antenna for performing power feeding and communication in a non-contact manner, for example, an RFID antenna.
  • the terminal communication unit 950 performs data communication using the non-contact power feeding antenna 940 and control of the power feeding function.
  • the terminal control unit 970 controls the terminal recording unit 930 and the terminal communication unit 950 based on the trigger given from the application unit 910.
  • the sensor element 110 various sensor elements such as a thermometer, a temperature / humidity meter, an ultraviolet meter, a breath breath sensor, a drinking sensor, an acceleration sensor, a force sensor, and a push sensor may be appropriately selected. Moreover, the sensor element 110 does not need to be limited to one type, and may include a plurality of types.
  • the sensor data processing unit 120 acquires data from the sensor element 110 and performs a predetermined process on the acquired data.
  • the predetermined process includes converting data in an output format unique to the sensor element 110 into data in a format that can be passed to the mobile terminal 900 (for example, converting analog data into digital data), or sensor element 110.
  • the sensor data recording unit 130 records data acquired by the sensor data processing unit 120 or data obtained as a result of processing.
  • the non-contact power feeding antenna 140 can be electromagnetically coupled to the non-contact power feeding antenna 940 in a non-contact manner, and can perform power feeding and communication.
  • the module communication unit 150 transmits / receives data to / from the portable terminal 900 via the non-contact power feeding antenna 140.
  • the module control unit 170 controls the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the module communication unit 150. Further, the module control unit 170 sends information for controlling which of the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the module communication unit 150 is operated to the power control unit 160.
  • the “information for controlling which one is to be operated” may be information indicating which component is to be operated, or the power control unit 160 may perform processing contents (for example, measurement, data processing, communication) and operation in advance. If the relationship (correspondence table) with the component to be recorded is recorded, information indicating the contents of the process may be used.
  • the power control unit 160 supplies power to the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the module communication unit 150 only when operating. For example, during measurement, power is supplied to the sensor element 110 and the sensor data processing unit 120. During data processing, power is supplied to the sensor data processing unit 120. During communication, power is supplied to the module communication unit 150. However, during standby (when the sensor module 100 is not operating), the power control unit 160 can supply power to the module communication unit 150. Note that the power control unit 160 constantly supplies power to the module control unit 170 (the power can be supplied during standby).
  • the functional configuration example of FIG. 3 is realized by causing the microcomputer 105 of FIG. 2 as hardware to function as a sensor data processing unit 120, a sensor data recording unit 130, a power control unit 160, and a module control unit 170 by software. That's fine.
  • the hardware configuration is not limited to FIG.
  • the microcomputer 105 may function as the power control unit 160 and the module control unit 170, and the sensor data processing unit 120, the sensor data recording unit 130, and the module communication unit 150 may be configured by different hardware. Absent.
  • the sensor module according to the first embodiment can be easily attached and detached because the housing 101 has the attaching and detaching means. Since the sensor element 110 and the sensor data processing unit 120 are included, functions can be added. Moreover, a new sensor module can be developed at a low cost by changing the processing contents of the sensor element 110 and the sensor data processing unit 120. Furthermore, since it has the non-contact power supply means 140 and the non-contact power supply antenna 140 which is a communication means and the module communication unit 150 (no connector is used), the waterproof function of the portable terminal can be maintained. If the sensor module 100 is also provided with a waterproof function, the waterproof function as a whole can be realized even if an additional function is added. [Modification]
  • the power control unit 160 in FIG. 3 can be omitted. In this case, the power received by the non-contact power feeding antenna 140 is supplied to the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, the module communication unit 150, and the module control unit 170 regardless of whether or not it is operating.
  • the sensor module of Example 2 can also be mounted on a mobile terminal in the same manner as the mounting shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an image of a physical configuration of the sensor module according to the second embodiment.
  • the housing 101 of the sensor module 200 has attachment / detachment means as in the first embodiment.
  • the sensor module 200 includes a microcomputer 205, a wireless IC 206, a sensor element 110, a data transmission / reception antenna 240, and a battery 280 inside the housing 101.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a functional configuration example of the sensor module and the mobile terminal according to the second embodiment.
  • the portable terminal 800 includes an application unit 810, a terminal recording unit 930, a data transmission / reception antenna 840, a terminal communication unit 850, a terminal control unit 970, and the like.
  • the sensor module 200 includes a sensor element 110, a sensor data processing unit 120, a sensor data recording unit 130, a data transmission / reception antenna 240, a module communication unit 250, a power control unit 260, and a module control unit 170 inside the housing 101.
  • the solid line connecting the constituent parts in FIG. 5 indicates that data is exchanged between the constituent parts.
  • a dotted line connecting the components in FIG. 5 indicates the flow of power. Note that the flow of control signals in the mobile terminal 800 and the sensor module 200 is omitted.
  • the power source of the sensor module 200 is a battery 280.
  • the data transmission / reception antenna 840 and the data transmission / reception antenna 240 are used for communication between the portable terminal 800 and the sensor module 200.
  • Bluetooth registered trademark
  • TransferJet registered trademark
  • RFID Radio Frequency Identification
  • infrared light may be used.
  • Other systems may be used as long as they can communicate without contact.
  • the application unit 810 has a function of giving a trigger for starting measurement of the sensor module 200, a function of giving a trigger for transmitting measured sensor data to the mobile terminal 800, and the like.
  • the terminal recording unit 930 receives and records the measured sensor data.
  • the data transmission / reception antenna 840 is an antenna for performing contactless communication. However, when infrared rays are used, an infrared light source and a light receiving element may be used.
  • the terminal communication unit 850 controls data communication using the data transmission / reception antenna 840.
  • the terminal control unit 970 controls the terminal recording unit 930 and the terminal communication unit 850 based on the trigger given from the application unit 810.
  • the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the sensor data recording unit 130 are the same as those in the first embodiment.
  • the data transmission / reception antenna 240 can communicate with the data transmission / reception antenna 840 in a contactless manner.
  • the module communication unit 250 transmits / receives data to / from the mobile terminal 800 via the data transmission / reception antenna 240.
  • the module control unit 170 controls the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the module communication unit 250. In addition, the module control unit 170 sends information for controlling which of the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the module communication unit 250 to operate to the power control unit 260.
  • the “information for controlling which one is to be operated” may be information indicating which component is to be operated, or the power control unit 260 may perform processing contents (for example, measurement, data processing, communication) and operation in advance. If the relationship (correspondence table) with the component to be recorded is recorded, information indicating the contents of the process may be used.
  • the power control unit 260 supplies the power supplied from the battery 280 to other components. However, electric power is supplied to the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the module communication unit 250 only when they operate. For example, during measurement, power is supplied to the sensor element 110 and the sensor data processing unit 120. During data processing, power is supplied to the sensor data processing unit 120. At the time of communication, power is supplied to the module communication unit 250. During standby (when the sensor module 200 is not operating), the power control unit 260 supplies standby power to the module communication unit 250. The power control unit 260 constantly supplies power to the module control unit 170 (supplying standby power during standby).
  • the microcomputer 205 of FIG. 4 can be realized by causing the microcomputer 205 of FIG. 4 as hardware to function as the sensor data processing unit 120, the sensor data recording unit 130, the power control unit 260, and the module control unit 170 by software. Good.
  • the hardware configuration is not limited to FIG.
  • the microcomputer 205 may function as the power control unit 260 and the module control unit 170, and the sensor data processing unit 120, the sensor data recording unit 130, and the module communication unit 250 may be configured by different hardware. Absent.
  • the sensor module according to the second embodiment can be easily attached and detached because the housing 101 has the attaching and detaching means. Since the sensor element 110 and the sensor data processing unit 120 are included, functions can be added. Moreover, a new sensor module can be developed at a low cost by changing the processing contents of the sensor element 110 and the sensor data processing unit 120. Furthermore, since it has the data transmission / reception antenna 240 and the module communication part 250 which are non-contact communication means, the waterproof function of a portable terminal can be maintained. If the sensor module 200 is also provided with a waterproof function, the waterproof function as a whole can be realized even if an additional function is added. [Modification]
  • the power consumption in the sensor module 200 is sufficiently smaller than the power that can be supplied by the battery 280, or when the power consumption when the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, and the module communication unit 250 are not operating is small. 5 can be omitted.
  • the power supplied from the battery 280 is supplied to the sensor element 110, the sensor data processing unit 120, the module communication unit 250, and the module control unit 170 regardless of whether or not the battery 280 is operating.

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Abstract

　携帯端末と容易に着脱可能であり、センサ機能を有するモジュールを安価に開発可能であり、携帯電話の防水機能を維持することが可能なセンサモジュールを提供する。本発明のセンサモジュールは、筐体、センサ素子、センサデータ処理部、センサデータ記録部、非接触での通信手段、モジュール通信部、モジュール制御部を備える。筐体は、携帯端末に着脱するための着脱手段を有する。センサデータ処理部は、センサ素子からデータを取得し、取得したデータに対してあらかじめ定めた処理を行う。

Description

センサモジュール
　本発明は、携帯端末に容易に着脱できるセンサモジュールに関する。
　携帯端末をカスタマイズする技術としては、特許文献１に記載したものがある。これは、携帯電話の表面デザインを容易かつ簡便に取り替えることのできる携帯電話カバーを提供するものである。また、携帯電話にユーザの好みの機能を追加する技術として、特許文献２に記載したものがある。この携帯電話機によれば、ユーザは、ある付加機能を持つ背面パネルを着脱することで、好みの機能を追加できる。特許文献３の技術によれば、ユーザは、必要とする機能を有するモジュールを携帯電話本体部に着脱することでカスタマイズできるとともに、モジュールを再利用できる。特許文献４の技術は、データを記録した非接触通信カードを携帯端末に装着して、データを非接触通信で読み取る技術である。これらの技術の他にも、携帯電話本体に、血糖値センサや紫外線センサや飲酒センサなどを搭載している携帯電話が販売されている。
登録実用新案第３１２７６７４号公報 特開２００４－１７２６５４号公報 特開２００７－１１６３７５号公報 特開２０１０－７３０６６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されたものは、あくまでもデザインのみのカスタマイズであり、携帯電話の機能をカスタマイズするものではない。特許文献２に記載されたものは、背面パネルの開発費用が高価になる可能性があり、本体部と背面パネルとの接続部分を防水することが困難であると考えられる。特許文献３に記載されたものは、モジュールを接続するソケットのコネクタ部分が存在し、防水することは困難だと考えられる。特許文献４に記載されたものは、データを読み取る技術であって機能を追加する技術ではない。なお、携帯電話本体に、血糖値センサや紫外線センサや飲酒センサなどを搭載している携帯電話は、携帯電話の開発コストが高くなることや、ユーザ自身でカスタマイズができないことなどが課題である。
　上述のように、ユーザは好みに応じたデザインを有する携帯電話を得ることは可能である。しかし、ユーザが好みの機能を安易に追加でき、センサなどの機能を有するモジュールを安価に開発でき、携帯電話の防水機能を維持することが可能な技術は存在しない。
　本発明では、携帯端末と容易に着脱可能であり、センサ機能を有するモジュールを安価に開発可能であり、携帯電話の防水機能を維持することが可能なセンサモジュールを提供することを目的とする。
　本発明のセンサモジュールは、携帯端末に着脱可能であり、装着することによって携帯端末に機能を追加できる。本発明の第１のセンサモジュールは、筐体、センサ素子、センサデータ処理部、センサデータ記録部、非接触給電アンテナ、モジュール通信部、モジュール制御部を備える。本発明の第２のセンサモジュールは、筐体、センサ素子、センサデータ処理部、センサデータ記録部、電池、モジュール通信部、モジュール制御部を備える。
　筐体は、携帯端末に着脱するための着脱手段を有する。センサ素子としては、体温計、気温/湿度計、紫外線計、口臭センサなどの様々なセンサ素子を適宜選択すればよい。センサデータ処理部は、センサ素子からデータを取得し、取得したデータに対してあらかじめ定めた処理を行う。あらかじめ定めた処理とは、センサ素子固有の出力形式のデータを携帯端末に渡すことのできる形式のデータに変換すること（例えば、アナログデータをデジタルデータに変換すること）や、センサ素子からの出力が複数ある場合には、平均処理や簡単な統計処理などであり、センサ素子の種類や取得したい情報に応じて適宜決めておけばよい。センサデータ記録部は、センサデータ処理部が取得したデータまたは処理した結果のデータを記録する。モジュール制御部は、センサ素子、センサデータ処理部、モジュール通信部を制御する。
　第１のセンサモジュールでは、非接触給電アンテナは、携帯端末と非接触で電磁的に結合できる。モジュール通信部は、非接触給電アンテナを介して携帯端末との間でデータを授受する。第２のセンサモジュールでは、モジュール通信部は、携帯端末との間で無線または赤外線によりデータを授受する。
　本発明のセンサモジュールは、さらに、電力制御部も備えてもよい。モジュール制御部は、電力制御部に、センサ素子とセンサデータ処理部とモジュール通信部のどれを動作させるのかを制御する情報を送る。電力制御部は、センサ素子とセンサデータ処理部とモジュール通信部には、動作するときのみ電力を供給する。
　本発明のセンサモジュールによれば、筐体が着脱手段を有するので、着脱を容易にできる。センサ素子、センサデータ処理部を有するので、機能の追加が可能である。また、センサ素子やセンサデータ処理部の処理内容を変更すれば安価に新しいセンサモジュールを開発可能である。さらに、非接触での給電手段と通信手段を有するので、携帯端末の防水機能を維持できる。
図１Ａは実施例１のセンサモジュールを携帯端末に装着した状態を示す図である。図１Ｂは実施例１のセンサモジュールと携帯端末とが分離した状態を示す図である。図１Ｃは実施例１のセンサモジュールが携帯端末に装着されている途中の状態を示す図である。 実施例１のセンサモジュールの物理的な構成のイメージを示す図。 実施例１のセンサモジュールと携帯端末の機能構成例を示す図。 実施例２のセンサモジュールの物理的な構成のイメージを示す図。 実施例２のセンサモジュールと携帯端末の機能構成例を示す図。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
　図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、実施例１のセンサモジュールを携帯端末に装着する様子を示す図である。図１Ａはセンサモジュール１００を携帯端末９００に装着した状態の図、図１Ｂはセンサモジュール１００と携帯端末９００とが分離した状態の図、図１Ｃはセンサモジュール１００が携帯端末９００に装着されている途中の状態の図である。図２は、実施例１のセンサモジュールの物理的な構成のイメージを示す図である。センサモジュール１００の筐体１０１は、携帯端末９００への着脱手段（図示していない）を有する。着脱手段としては、例えば、溝とフックによる着脱手段、ネジ止めによる着脱手段、粘着性の高いシールによる着脱手段などがあるが、これらに限定する必要はない。ただし、センサモジュール１００を、携帯端末９００の筐体の外側に取り付ければ、センサ素子を外部に露出させやすいので、外側に取り付けられる着脱手段が適している。センサモジュール１００は、筐体１０１の内部に、マイクロコンピュータ１０５、無線用ＩＣ１０６、センサ素子１１０、非接触給電アンテナ１４０を備えている。
　図３は、実施例１のセンサモジュールと携帯端末の機能構成例を示す図である。携帯端末９００は、アプリケーション部９１０、端末記録部９３０、非接触給電アンテナ９４０、端末通信部９５０、端末制御部９７０などを備えている。センサモジュール１００は、筐体１０１の内部に、センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０、センサデータ記録部１３０、非接触給電アンテナ１４０、モジュール通信部１５０、電力制御部１６０、モジュール制御部１７０を備える。図３の構成部間をつなぐ実線は、構成部間でデータの授受があることを示している。図３の構成部間をつなぐ点線は、携帯端末９００から供給される電力の流れを示している。なお、携帯端末９００内やセンサモジュール１００内の制御信号の流れについては省略している。
　本実施例では、携帯端末９００の非接触給電アンテナ９４０からセンサモジュール１００の非接触給電アンテナ１４０に、電磁結合によって電力が供給される。また、非接触給電アンテナ９４０と非接触給電アンテナ１４０は、携帯端末９００とセンサモジュール１００の間の通信にも使用される。具体的には、多くの携帯電話に搭載されているＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）の給電方式を利用すれば、携帯端末９００のハードウェアを変更する必要がないので便利である。ただし、給電方式は、電磁誘導方式でも、共鳴方式（磁界結合を利用したものと電界結合を利用したもの）でもよく、非接触で給電と通信が可能な方式であれば他の方式でもよい。
　アプリケーション部９１０は、携帯端末９００からセンサモジュール１００への給電のトリガーを与える機能、センサモジュール１００の計測開始のトリガーを与える機能、計測したセンサデータを携帯端末９００に伝送するトリガーを与える機能などを持つ。端末記録部９３０は、計測したセンサデータを受信後、記録する。非接触給電アンテナ９４０は、非接触で給電と通信を行うためのアンテナであり、例えばＲＦＩＤ用のアンテナである。端末通信部９５０は、非接触給電アンテナ９４０を用いたデータ通信及び給電機能の制御を行う。端末制御部９７０は、アプリケーション部９１０から与えられたトリガーに基づいて、端末記録部９３０、端末通信部９５０を制御する。
　センサ素子１１０としては、体温計、気温/湿度計、紫外線計、口臭センサ、飲酒センサ、加速度センサ、力センサ、プッシュセンサなどの様々なセンサ素子を適宜選択すればよい。また、センサ素子１１０は、１種類に限定する必要もなく、複数種類を備えてもよい。センサデータ処理部１２０は、センサ素子１１０からデータを取得し、取得したデータに対してあらかじめ定めた処理を行う。あらかじめ定めた処理とは、センサ素子１１０固有の出力形式のデータを携帯端末９００に渡すことのできる形式のデータに変換すること（例えば、アナログデータをデジタルデータに変換すること）や、センサ素子１１０からの出力が複数ある場合には、平均処理や簡単な統計処理（例えば、最大値、最小値を求めること）などであり、センサ素子１１０の種類や取得したい情報に応じて適宜決めておけばよい。センサデータ記録部１３０は、センサデータ処理部１２０が取得したデータまたは処理した結果のデータを記録する。非接触給電アンテナ１４０は、非接触給電アンテナ９４０と非接触で電磁的に結合でき、給電と通信を行うことができる。モジュール通信部１５０は、非接触給電アンテナ１４０を介して携帯端末９００との間でデータを送受信する。
　モジュール制御部１７０は、センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０、モジュール通信部１５０を制御する。また、モジュール制御部１７０は、電力制御部１６０に、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０とモジュール通信部１５０のどれを動作させるのかを制御する情報を送る。「どれを動作させるのかを制御する情報」とは、どの構成部を動作させるのかを示した情報でもよいし、あらかじめ電力制御部１６０が処理の内容（例えば、計測、データ処理、通信）と動作させる構成部との関係（対応表）を記録しておく場合であれば、処理の内容を示した情報でもよい。
　電力制御部１６０は、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０とモジュール通信部１５０には、動作するときのみ電力を供給する。例えば、計測のときは、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０に給電する。データ処理のときは、センサデータ処理部１２０に給電する。通信のときは、モジュール通信部１５０に給電する。ただし、待機中（センサモジュール１００が動作していないとき）は、電力制御部１６０は、モジュール通信部１５０に電力を供給できる状態になっている。なお、電力制御部１６０は、モジュール制御部１７０には常時電力を供給する（待機中は、電力を供給できる状態になっている）。
　図３の機能構成例は、ハードウェアである図２のマイクロコンピュータ１０５を、ソフトウェアによってセンサデータ処理部１２０、センサデータ記録部１３０、電力制御部１６０、モジュール制御部１７０として機能させることで実現すればよい。ただし、ハードウェアの構成は、図２に限定されるものではない。例えば、モジュール通信部１５０もマイクロコンピュータ１０５の内部で実現するのであれば、無線用ＩＣ１０６は不要である。逆に、マイクロコンピュータ１０５を、電力制御部１６０とモジュール制御部１７０として機能させることとし、センサデータ処理部１２０、センサデータ記録部１３０、モジュール通信部１５０を別のハードウェアで構成してもかまわない。
　実施例１のセンサモジュールは、筐体１０１が着脱手段を有するので、着脱を容易にできる。センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０を有するので、機能の追加が可能である。また、センサ素子１１０やセンサデータ処理部１２０の処理内容を変更すれば安価に新しいセンサモジュールを開発可能である。さらに、非接触での給電手段と通信手段である非接触給電アンテナ１４０とモジュール通信部１５０を有するので（コネクタを使用しないので）、携帯端末の防水機能を維持できる。また、センサモジュール１００にも防水機能を持たせれば、付加機能を追加しても、全体としての防水機能を実現できる。
［変形例］
　センサモジュール１００内の消費電力が携帯端末９００からの供給電力に比べ十分小さい場合や、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０とモジュール通信部１５０の動作していないときの消費電力が小さい場合は、図３の電力制御部１６０は省略できる。この場合は、非接触給電アンテナ１４０で受電した電力は、動作しているか否かに関わらず、センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０、モジュール通信部１５０、モジュール制御部１７０に供給される。
　実施例２のセンサモジュールも、図１に示した装着の様子と同じように携帯端末に装着できる。図４は、実施例２のセンサモジュールの物理的な構成のイメージを示す図である。センサモジュール２００の筐体１０１は、実施例１と同じように着脱手段を有する。センサモジュール２００は、筐体１０１の内部に、マイクロコンピュータ２０５、無線用ＩＣ２０６、センサ素子１１０、データ送受信アンテナ２４０、電池２８０を備えている。
　図５は、実施例２のセンサモジュールと携帯端末の機能構成例を示す図である。携帯端末８００は、アプリケーション部８１０、端末記録部９３０、データ送受信アンテナ８４０、端末通信部８５０、端末制御部９７０などを備えている。センサモジュール２００は、筐体１０１の内部に、センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０、センサデータ記録部１３０、データ送受信アンテナ２４０、モジュール通信部２５０、電力制御部２６０、モジュール制御部１７０を備える。図５の構成部間をつなぐ実線は、構成部間でデータの授受があることを示している。図５の構成部間をつなぐ点線は、電力の流れを示している。なお、携帯端末８００内やセンサモジュール２００内の制御信号の流れについては省略している。
　本実施例では、センサモジュール２００の電源は、電池２８０である。データ送受信アンテナ８４０とデータ送受信アンテナ２４０は、携帯端末８００とセンサモジュール２００の間の通信に使用される。具体的には、Bluetooth（登録商標）やTransferJet（登録商標）でもよいし、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）でもよいし、赤外線でもよい。非接触で通信できる方式であれば他の方式でもよい。
　アプリケーション部８１０は、センサモジュール２００の計測開始のトリガーを与える機能、計測したセンサデータを携帯端末８００に伝送するトリガーを与える機能などを持つ。端末記録部９３０は、計測したセンサデータを受信後、記録する。データ送受信アンテナ８４０は、非接触で通信を行うためのアンテナである。ただし、赤外線を用いる場合は、赤外線の光源と受光素子を用いればよい。端末通信部８５０は、データ送受信アンテナ８４０を用いたデータ通信の制御を行う。端末制御部９７０は、アプリケーション部８１０から与えられたトリガーに基づいて、端末記録部９３０、端末通信部８５０を制御する。
　センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０、センサデータ記録部１３０は、実施例１と同じである。データ送受信アンテナ２４０は、データ送受信アンテナ８４０と非接触で通信を行うことができる。モジュール通信部２５０は、データ送受信アンテナ２４０を介して携帯端末８００との間でデータを送受信する。
　モジュール制御部１７０は、センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０、モジュール通信部２５０を制御する。また、モジュール制御部１７０は、電力制御部２６０に、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０とモジュール通信部２５０のどれを動作させるのかを制御する情報を送る。「どれを動作させるのかを制御する情報」とは、どの構成部を動作させるのかを示した情報でもよいし、あらかじめ電力制御部２６０が処理の内容（例えば、計測、データ処理、通信）と動作させる構成部との関係（対応表）を記録しておく場合であれば、処理の内容を示した情報でもよい。
　電力制御部２６０は、電池２８０から供給された電力を、他の構成部に供給する。ただし、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０とモジュール通信部２５０には、動作するときのみ電力を供給する。例えば、計測のときは、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０に給電する。データ処理のときは、センサデータ処理部１２０に給電する。通信のときは、モジュール通信部２５０に給電する。なお、待機中（センサモジュール２００が動作していないとき）は、電力制御部２６０は、モジュール通信部２５０に待機電力を供給する。なお、電力制御部２６０は、モジュール制御部１７０には常時電力を供給する（待機中は、待機電力を供給する）。
　図５の機能構成は、ハードウェアである図４のマイクロコンピュータ２０５を、ソフトウェアによってセンサデータ処理部１２０、センサデータ記録部１３０、電力制御部２６０、モジュール制御部１７０として機能させることで実現すればよい。ただし、ハードウェアの構成は、図４に限定されるものではない。例えば、モジュール通信部２５０もマイクロコンピュータ２０５の内部で実現するのであれば、無線用ＩＣ２０６は不要である。逆に、マイクロコンピュータ２０５を、電力制御部２６０とモジュール制御部１７０として機能させることとし、センサデータ処理部１２０、センサデータ記録部１３０、モジュール通信部２５０を別のハードウェアで構成してもかまわない。
　実施例２のセンサモジュールは、筐体１０１が着脱手段を有するので、着脱を容易にできる。センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０を有するので、機能の追加が可能である。また、センサ素子１１０やセンサデータ処理部１２０の処理内容を変更すれば安価に新しいセンサモジュールを開発可能である。さらに、非接触での通信手段であるデータ送受信アンテナ２４０とモジュール通信部２５０を有するので、携帯端末の防水機能を維持できる。また、センサモジュール２００にも防水機能を持たせれば、付加機能を追加しても、全体としての防水機能を実現できる。
［変形例］
　センサモジュール２００内の消費電力が、電池２８０が供給できる電力に比べて十分小さい場合や、センサ素子１１０とセンサデータ処理部１２０とモジュール通信部２５０の動作していないときの消費電力が小さい場合は、図５の電力制御部２６０は省略できる。この場合は、電池２８０から供給される電力は、動作しているか否かに関わらず、センサ素子１１０、センサデータ処理部１２０、モジュール通信部２５０、モジュール制御部１７０に供給される。
１００、２００　センサモジュール　　　　　１０１　筐体
１０５、２０５　マイクロコンピュータ　　　１０６、２０６　無線用ＩＣ
１１０　センサ素子　　　　　　　　　　　　１２０　センサデータ処理部
１３０　センサデータ記録部　　　　　　　　１４０、９４０　非接触給電アンテナ
１５０、２５０　モジュール通信部　　　　　１６０、２６０　電力制御部
１７０　モジュール制御部　　　　　　　　　２４０、８４０　データ送受信アンテナ
２８０　電池　　　　　　　　　　　　　　　８００、９００　携帯端末
８１０、９１０　アプリケーション部　　　　８５０、９５０　端末通信部
９３０　端末記録部　　　　　　　　　　　　９７０　端末制御部

Claims (5)

  1. 　携帯端末に着脱するための着脱手段を有する筐体と、
    　センサ素子と、
    　前記センサ素子からデータを取得し、取得したデータに対してあらかじめ定めた処理を行うセンサデータ処理部と、
    　前記センサデータ処理部が取得したデータまたは処理したデータを記録するセンサデータ記録部と、
    　前記携帯端末と非接触で電磁的に結合できる非接触給電アンテナと、
    　前記非接触給電アンテナを介して前記携帯端末との間でデータを授受するモジュール通信部と、
    　前記センサ素子、前記センサデータ処理部、前記モジュール通信部を制御するモジュール制御部と、
    　を備えるセンサモジュール。
  2. 　携帯端末に着脱するための着脱手段を有する筐体と、
    　センサ素子と、
    　前記センサ素子からデータを取得し、取得したデータに対してあらかじめ定めた処理を行うセンサデータ処理部と、
    　前記センサデータ処理部が取得したデータまたは処理したデータを記録するセンサデータ記録部と、
    　電池と、
    　前記携帯端末との間で無線または赤外線によりデータを授受するモジュール通信部と、
    　前記センサ素子、前記センサデータ処理部、前記モジュール通信部を制御するモジュール制御部と、
    　を備えるセンサモジュール。
  3. 　請求項１または２記載のセンサモジュールであって、
    　さらに、前記センサ素子と前記センサデータ処理部と前記モジュール通信部には、動作するときのみ電力を供給する電力制御部も備え、
    　前記モジュール制御部は、前記電力制御部に、前記センサ素子と前記センサデータ処理部と前記モジュール通信部のどれを動作させるのかを制御する情報を送る
    　ことを特徴とするセンサモジュール。
  4. 　請求項３記載のセンサモジュールであって、
    　前記電力制御部は、待機状態のときは前記モジュール通信部に電力を供給できる状態となっている
    　ことを特徴とするセンサモジュール。
  5. 　請求項１から４のいずれかに記載のセンサモジュールであって、
    　当該センサモジュールは、前記携帯端末の筐体の外側に取り付ける
    　ことを特徴とするセンサモジュール。
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