传感器装置和关联方法制造方法及图纸

一种控制器，被配置为：接收对传感器可使用的电能的量加以表示的能量可用信号；接收对与传感器的多个相应预定感测状态相关联的能量消耗速率加以表示的一个或多个能量消耗信号，每个感测状态具有不同的感测功能级别；以及基于与感测状态相关联的能量消耗速率结合传感器可使用的电能的量，发送控制信号以便将传感器设置为预定感测状态之一。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及传感器领域，并且更具体地，涉及一种传感器，能够被设置为根据可用电能的量具有不同感测功能和能量消耗的多个不同感测状态。
技术介绍
能够在建筑物内和街道使用传感器，以便监控部署了传感器的周围环境的环境状态。感测刺激包括光强、温度、相对湿度、气压和声压。可以利用从周围环境采集的电能来对传感器供电。能量采集速率可以随时间变化，例如太阳能电池的采集速率通常从一个小时、天、季节到下一个小时、天、季节而变化，原因在于太阳能电池上的阳光入射强度的变化。当存在采集的能量的盈余时，该能量可以作为热量耗散，以防止用于存储电能的电池过充。另一方面，当存在净能量(net energy)不足时，当电池已经充电至最小电平之前，传感器在耗尽所存储的能量之后重新开始操作。当传感器在能量不足的环境中操作时，操作持续不久。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种控制器，其配置为:接收对传感器可使用的电能的量加以表示的能量可用信号；接收对与传感器的多个相应预定感测状态相关联的能量消耗速率，每个感测状态具有不同感测功能级别；以及基于与感测状态相关联的能量消耗速率结合传感器可使用的电能的量，发送控制信号以便将传感器设置为预定感测状态之一。控制器可以主要将传感器的功能与可用能量的量相匹配，以控制能量消耗。按照这种方式，可以更好地利用存储的能量储备，延长传感器操作的时长，并且减小无意中关闭传感器的几率。控制器可以被配置为:基于与感测状态相关联的能量消耗速率结合传感器可使用的电能的量，估计传感器在每个感测状态中能够操作的时间的量；以及发送控制信号，以便将传感器设置在能够在预定时段内持续操作的感测状态。控制器可以被配置为:接收对与每个感测状态相关联的感测功能的级别加以表示的一个或多个功能信号；以及发送控制信号以便将传感器设置在针对传感器的可用电能的量具有最高级别的感测功能的感测状态。能量可用信号可以包括对能量采集器生成电能的能量采集速率加以表示的能量采集信号。控制器可以被配置为发送控制信号，以便将传感器设置在具有等于或小于能量采集速率的能量消耗速率的感测状态。控制器可以被配置为:当能量采集速率降至低于与较高消耗状态相关联的能量消耗速率时，发送控制信号以便将传感器从所述较高消耗状态设置为较低消耗状态；以及当能量采集速率至少等于与所述较高消耗状态相关联的能量消耗速率时，发送控制信号以便将传感器从较低消耗状态设置为较高消耗状态。控制器可以被配置为:基于能量采集器的当前能量采集速率、能量采集器的之前能量采集速率、或能量采集器的平均能量采集速率，发送控制信号以便将传感器设置为预定感测状态之一。控制器可以被配置为:通过对预定时段内能量采集器的能量采集速率求平均来确定能量采集器的平均能量采集速率。控制器可以被配置为通过使用简单移动平均或指数移动平均来对在预定时段内能量采集器的能量采集速率求平均，来确定能量采集器的平均能量采集速率。能量可用信号可以包括对能量存储设备中存储的电能的量加以表示的能量存储信号。控制器可以被配置为:当在能量存储设备中存储的电能的量降至低于第一预定级别时，发送控制信号以便将传感器从较高消耗状态设置为较低消耗状态；以及当在能量存储设备中存储的电能的量至少等于第二预定级别时，发送控制信号以便将传感器从较低消耗状态设置为较高消耗状态。第一和第二预定级别可以是相同或不同的级别。控制器被配置为:当在能量存储设备中存储的电能的量降至最小预定级别时，发起传感器的受控关闭过程。控制器可以被配置为:接收净能量速率信号形式的能量可用信号和能量消耗信号，所述净能量速率信号表示能量采集器生成电能的能量采集速率和与预定感测状态相关联的能量消耗速率之间的差；以及基于能量采集速率和能量消耗速率之间的差，发送控制信号以便将传感器设置为预定感测状态之一。控制器可以配置为:发送控制信号以便将传感器设置在将导致正或中性的净能量速率的感测状态。控制器可以被配置为:当净能量速率信号指示负净能量速率时，发送控制信号以便将传感器从较高消耗状态设置为较低消耗状态，并且当净能量速率信号指示正净能量速率时，发送控制信号以便将传感器从较低消耗状态设置为较高消耗状态。多个预定感测状态可以包括关闭或待机状态，所述关闭或待机状态具有基本为零的感测功能以及相关联的能量消耗速率。每个感测状态的感测功能可以包括以下预定功能中的一个或多个:感测到的刺激的类型、感测到的刺激的数目、感测分辨率、感测精度、感测频率、传输行为、传输距离、传输频率、传输数据的类型和传输数据的量。感测到的刺激可以包括一个或多个初级刺激和/或基于初级刺激的变化的一个或多个次级或附加刺激。初级刺激可以包括以下中的一个或多个:光强、温度、相对湿度、气压和声压。次级刺激可以包括以下中的一个或多个:运动、运动方向以及门或窗的打开/关闭。传输数据的量可以包括5比特数字数据和16比特数字的一个或多个。能量存储设备可以包括电池。控制器可以被配置为:通过测量电池电压来接收能量存储信号。测量到的电池电压可以是非线性电池电压。控制器可以被配置为通过使用线性函数将非线性电池电压转换为线性电池可用信号来接收能量存储信号。传感器可以包括多个传感器。控制器可以被配置为:基于与感测状态相关联的能量消耗速率结合传感器可使用的电能的量，发送一个或多个控制信号以便将传感器中的每一个设置为预定感测状态之一。多个传感器可以共用能量存储设备和/或能量采集器。能量存储设备和/或能量采集器可以与多个传感器中的相应传感器相关联。根据另一方面，提供了一种包括本文所述的任意一种控制器的传感器装置。传感器装置可以包括前述任一项权利要求所述的控制器以及传感器、能量存储设备和能量采集器中的一个或多个。能量存储设备可以包括电池和电容器中的一个或多个。能量采集器可以被配置为使用以下中的一个或多个来生成电能:光能、风能、波能、潮汝能、振动能和热能。传感器装置可以包括:数据存储介质，被配置为存储与以下有关的数据:传感器可使用的电能的量、能量存储设备中存储的电能的量、能量采集器生成电能的能量采集速率、与多个相应预定感测状态相关联的能量消耗速率和/或与每个感测状态相关联的感测功能。控制器可以被配置为:从数据存储介质接收能量可用信号、能量存储信号、能量采集信号、一个或多个能量消耗信号和/或一个或多个功能信号。传感器装置可以包括多个控制器，每个控制器与各传感器、能量存储设备和/或能量采集器相关联。传感器可以包括多个位于基本相同或不同位置的传感器。根据另一方面，提供了一种方法，包括:接收对传感器可使用的电能的量加以表示的能量可用信号；接收对与传感器的多个相应预定感测状态相关联的能量消耗速率加以表示的一个多个能量消耗信号，每个感测状态具有不同的感测功能级别；以及基于与感测状态相关联的能量消耗速率结合传感器可使用的电能的量，发送控制信号以便用于将传感器设置为预定感测状态之一。除非明确陈述或由领域技术人员可理解的，不必以公开的确切顺序来执行本文公开的任意方法的步骤。用于实现本文公开的方法的一个或更多个步骤的相应计算机程序也在本公开的范围内，并且被本文公开的一个或更多个示例实施例所涵盖。当在计算机上运行时，一个或更多个计算机程序可以使计算机来配置任意装置，所当前第1页1 2&nbs本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器，被配置为：接收对传感器可使用的电能的量加以表示的能量可用信号；接收对与传感器的多个相应预定感测状态相关联的能量消耗速率加以表示的一个或多个能量消耗信号，每个感测状态具有不同的感测功能级别；以及基于与感测状态相关联的能量消耗速率结合传感器可使用的电能的量，发送控制信号以便将所述传感器设置为预定感测状态之一。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴培欣，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL