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公開番号2024021166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-16
出願番号2022123813
出願日2022-08-03
発明の名称センサユニット
出願人マクセル株式会社
代理人個人
主分類H04B 1/40 20150101AFI20240208BHJP(電気通信技術)
要約【課題】小型化及び軽量化が可能な構成を有するセンサユニットを提供する。
【解決手段】センサユニット100は、基板1と、センサ2と、検知データを送信する通信用アンテナ3と、検知データの送信を制御する通信制御部4と、送電用電波を受信する受電用アンテナ5と、送電用電波に基づく電力を充電するとともに、基板、センサ及び通信制御部に電力を供給する全個体二次電池6と、送電用電波に基づく電力の二次電池への充電を制御する無線給電制御部7と、を有する。センサ、通信制御部、二次電池及び無線給電制御部のうちの少なくとも1つが、基板に対して基板の厚み方向の一方に位置する。センサ、通信制御部、二次電池及び無線給電制御部のうちの残りが、基板に対して厚み方向の他方に位置する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
検知対象の状態を検知するセンサと、
前記センサによる検知結果に関する検知データを送信する通信用アンテナと、
前記基板に実装され、前記通信用アンテナによる前記検知データの送信を制御する通信制御部と、
送電用アンテナから発信された送電用電波を受信する受電用アンテナと、
前記受電用アンテナが受信した前記送電用電波から変換された電力を充電するとともに、前記基板、前記センサ及び前記通信制御部に電力を供給する二次電池と、
前記基板に実装され、前記送電用電波に基づく電力の前記二次電池への充電を制御する無線給電制御部と、
を有するセンサユニットであって、
前記センサ、前記通信制御部、前記二次電池及び前記無線給電制御部のうちの少なくとも１つが、前記基板に対して前記基板の厚み方向の一方に位置し、
前記センサ、前記通信制御部、前記二次電池及び前記無線給電制御部のうちの残りが、前記基板に対して前記厚み方向の他方に位置する、
センサユニット。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のセンサユニットにおいて、
前記通信用アンテナ又は前記受電用アンテナの一方が、前記基板に対して前記厚み方向の一方に位置し、
前記通信用アンテナ又は前記受電用アンテナの他方が、前記基板に対して前記厚み方向の他方に位置する、
センサユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のセンサユニットにおいて、
前記受電用アンテナが形成されている第１カバー部と、
前記通信用アンテナが形成されている第２カバー部と、を有し、
前記第１カバー部又は前記第２カバー部の一方が、前記基板に対して前記厚み方向の一方に位置し、
前記第１カバー部又は前記第２カバー部の他方が、前記基板に対して前記厚み方向の他方に位置し、
前記第１カバー部と前記第２カバー部とは、組み合されることにより、前記センサユニットの外殻を構成し、
前記基板、前記センサ、前記通信制御部、前記二次電池及び前記無線給電制御部は、前記第１カバー部と前記第２カバー部とによって形成される収容空間内に位置する、
センサユニット。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のセンサユニットにおいて、
前記二次電池は、前記厚み方向において、前記基板に対して、前記センサと逆側に位置する、
センサユニット。
【請求項５】
請求項１から３の何れか１項に記載のセンサユニットにおいて、
前記二次電池は、前記厚み方向において、前記基板に対して、前記無線給電制御部と同じ側に位置する、
センサユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサユニットにおいて、
前記受電用アンテナは、前記厚み方向において、前記基板に対して、前記二次電池及び前記無線給電制御部と同じ側に位置する、
センサユニット。
【請求項７】
請求項１から３の何れか１項に記載のセンサユニットにおいて、
前記通信用アンテナは、前記厚み方向において、前記基板に対して、前記通信制御部と同じ側に位置する、
センサユニット。
【請求項８】
請求項１から３の何れか１項に記載のセンサユニットにおいて、
前記二次電池は、全固体二次電池である、
センサユニット。
【請求項９】
請求項１から３の何れか１項に記載のセンサユニットにおいて、
前記基板と前記センサとの間に位置する電磁波吸収部材を有する、
センサユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサユニットに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
センサを用いた検知の結果を無線で送信する無線センサが知られている。例えば、特許文献１には、電力を供給する電源部と、センサと、前記電源部から供給される電力によって動作する無線通信回路と、前記電源部から供給される電力によって動作し、前記無線通信回路を介して前記センサの検出結果を示すデータを外部に送信するセンサ制御回路と、を備える無線センサが開示されている。
【０００３】
前記無線センサの前記電源部は、二次電池と、非接触で電力の供給を受ける受電回路と、前記受電回路が受けた電力によって前記二次電池を充電するとともに、前記二次電池からの電力及び前記受電回路が受けた電力を前記無線通信回路及び前記センサ制御回路に供給する制御を行う電源制御回路と、を有する。前記無線センサは、動作モードとして、前記センサ制御回路によって前記センサから取得したデータを、前記無線通信回路を介して外部に送信する標準モードと、前記受電回路が非接触で電力の供給を受けた場合に前記二次電池及び前記センサの少なくとも一つを診断する診断モードとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／０４３５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載の無線センサは、二次電池を内蔵する。一般的に、二次電池の容量は、経時的に低下する。そのため、二次電池の容量の経時低下を考慮して、大容量で大型の二次電池を無線センサに搭載することが考えられる。しかしながら、このように大型の二次電池を無線センサに搭載した場合、前記無線センサのサイズが大型化する。
【０００６】
前記無線センサが大型である場合、前記無線センサの設置作業及び前記無線センサの設置後の維持管理作業において、作業負担が大きい。設置作業及び設置後の維持管理の容易性の観点から、小型化が可能な構成を有するセンサユニットが求められている。
【０００７】
本発明の目的は、小型化が可能な構成を有するセンサユニットを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るセンサユニットは、基板と、検知対象の状態を検知するセンサと、前記センサによるその検知結果に関する前記検知データを送信する通信用アンテナと、前記基板に実装され、前記通信用アンテナによる前記検知データの送信を制御する通信制御部と、送電用アンテナから発信された送電用電波を受信する受電用アンテナと、前記受電用アンテナが受信した前記送電用電波から変換された電力を充電するとともに、前記基板、前記センサ及び前記通信制御部に電力を供給する二次電池と、前記基板に実装され、前記送電用電波に基づく電力の前記二次電池への充電を制御する無線給電制御部と、を有する。前記センサ、前記通信制御部、前記二次電池及び前記無線給電制御部のうちの少なくとも１つが、前記基板に対して前記基板の厚み方向の一方に位置する。前記センサ、前記通信制御部、前記二次電池及び前記無線給電制御部のうちの残りが、前記基板に対して前記厚み方向の他方に位置する（第１の構成）。
【０００９】
上述の構成により、センサユニットを構成するセンサ、通信制御部、二次電池及び無線給電制御部が基板の両面に配置される。これにより、前記センサ、前記通信制御部、前記二次電池及び前記無線給電制御部を基板の片方に並べて配置する場合に比べて、前記センサ、前記通信制御部、前記二次電池及び前記無線給電制御部を前記基板に対してコンパクトに配置することができる。従って、前記センサユニットの小型化が可能である。
【００１０】
前記第１の構成において、前記通信用アンテナ又は前記受電用アンテナの一方が、前記基板に対して前記厚み方向の一方に位置する。前記通信用アンテナ又は前記受電用アンテナの他方が、前記基板に対して前記厚み方向の他方に位置する（第２の構成）。
（【００１１】以降は省略されています）

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