本發明涉及無線發送裝置及無線發送系統，尤其涉及一種利用從發電元件供給的電力的無線發送裝置及無線發送系統，該發電元件利用從外部輸入的機械能來進行發電。

背景技術：

近年來，正在研究一種系統，其通過無線發送來收集各種傳感器(濕度傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、氣體濃度傳感器、人體感應傳感器、加速度傳感器、CO₂傳感器等)的檢測數據，并對收集到的檢測數據進行分析，由此執行各種對象(機器、建筑物、環境等)的狀態測量和自動控制等。在這樣的系統中，尤其是通過振動傳感器來檢測旋轉機器或具備旋轉機器的設備等的振動，并評價該振動的成分，由此對旋轉機器或設備等的異常、故障進行監視或診斷的系統，具有廣泛的可利用性，從而十分有用。

在檢測并評價振動時，需要將振動傳感器的采樣頻率設定為檢測對象的振動頻率的數倍～十倍左右。因此，假設即使振動傳感器的驅動時間為短時間，應發送的檢測數據的量仍會龐大。由此，用于無線發送檢測數據的電能與用于振動傳感器檢測振動的電能相比非常大。

在這種系統中，為了確保為了無線發送傳感器的龐大的檢測數據所需要的電能，提出了采用通過從外部輸入的各種機械能來進行發電的環境發電元件。例如，將專利文獻1所公開的環境發電元件安裝在建筑物內的空調管道那樣的振動體上，利用從振動體輸入的振動能來進行發電。

然而，如專利文獻1公開的環境發電元件那樣，在將建筑物內的空調管道的振動用于發電時，由于建筑物內的空調的設定溫度和室外溫度等原因，空調管道的振動特性(振動頻率、振幅等)進行變動。這樣，對于環境發電元件從外部輸入的機械能的特性通常由于場所、時間、季節、氣象狀態等各種原因而進行變動，并不恒定。因此，難以事前假設環境發電元件的實際的電動勢(發電能力)。

通常，可以將發電元件看作與圖1所示的將電動勢E₀(V)的電池與電阻值R₀(Ω)的內部電阻進行串聯連接所得到元件等價。眾所周知在將發電元件連接至電阻值R₁(Ω)的負載電阻，并使電流I(A)流過電路的情況下，通過使內部電阻的電阻值R₀與負載電阻的電阻值R₁相等，能夠最高效地消耗發電元件所發出的電力。此時，發電元件和負載電阻所消耗的消耗電能W₀(W)由下述數學式(1)給出。另外，根據R₀＝R₁的條件，由負載電阻所消耗的總消耗電能成為電能W₀的50％。

另外，如圖2所示，為了積蓄發電元件所發出的電力，通常將電容器等蓄電器與發電元件連接。在圖2所示的例子中，在發電元件與蓄電器之間，設置有開關元件SW。在該例子中，當開關元件處于接通狀態時，從發電元件向蓄電器供給電力，在蓄電器內積蓄電力。在這樣的電路中，向蓄電器內的電力積蓄可以看作是蓄電器的電力消耗。因此，蓄電器也被稱為電容負載。

蓄電器的電壓E、流經電路的電流I以及在電容量C(F)的蓄電器內所積蓄的(通過蓄電器消耗的)電能W與時間t(s)一起變化，它們各自的值可以用下述數學式(2)、(3)、(4)來表示。另外，將上述連接負載電阻時的總消耗電能W₀與連接蓄電器時的總消耗電能W之比稱為消耗電力效率η，可以用下述數學式(5)來表示。

W＝I×E···(4)

在圖2所示的電路中，將內部電阻的電阻值R₀設為2000(Ω)，將發電元件的電動勢E₀設為2(V)，將蓄電器的電容量C設為500(μF)時的蓄電器的電壓E、流經電路的電流I以及消耗電力效率η的時間變化如圖3所示。根據圖3可知，在t＝0(s)時，E＝0(V)。這表示蓄電器內未積蓄電力。另一方面，如果t足夠大，則E≈E₀＝2。這表示在蓄電器內未積蓄超過發電元件的電動勢E₀的電力。另外，當滿足E＝E₀/2(t＝0.7)＝1(V)時，消耗電力效率η與連接負載電阻時同樣地，成為最大效率即50％。這是因為在E＝E₀/2的狀態下，蓄電器的阻抗與發電元件的阻抗(內部電阻的電阻值R₀)相匹配。作為阻抗相匹配的結果，在消耗電力效率η的觀點方面，意味著圖2所示的電路與滿足R₀＝R₁時的圖1所示的電路等價。

在蓄電器內積蓄的電能W可以用下述數學式(6)來表示。圖4表示電能W與蓄電器的電壓E的時間變化。根據圖4可知，表示電力的蓄電效率(蓄電器的消耗電力效率η)的、電能W相對于時間t的斜率，在t＝0.7(s)的附近，即在蓄電器的電壓E處于E0/2附近時成為最大。

如上所述，在將蓄電器連接至發電元件時，蓄電器的電壓E根據時間t而變化。因此，獲得高消耗電力效率η的條件，即用于在蓄電器內高效地積蓄電力的條件為蓄電器的電壓E成為E₀/2附近。通常，發電元件的電動勢E₀為恒定。因此，通過控制向蓄電器內積蓄電力以及從蓄電器釋放(消耗)電力，可容易地使蓄電器的電壓E成為E₀/2附近。然而，如上所述，環境發電元件的實際的電動勢E₀因各種原因而進行變動。因此，在使用環境發電元件的情況下，難以通過控制向蓄電器內積蓄電力以及從蓄電器釋放(消耗)電力使得蓄電器的電壓E成為E₀/2附近。

另外，為了將傳感器的檢測數據無線發送至外部設備，后級的無線發送部需要消耗環境發電元件所發出的電力。然而，通常，從外部向環境發電元件輸入的機械能微小，因此環境發電元件無法確保始終啟動無線發送部的電能。因此，如圖5所示的電路，需要將環境發電元件所發出的電力暫時積蓄在蓄電器內，在花費時間成為預定值以上的電能后，向無線發送部供電。

如上所述，環境發電元件的實際的電動勢E₀由于各種原因而進行變動，因此在現有技術中，通過將向無線發送部供電的時間間隔(向蓄電器的電力積蓄時間)設定得長，在蓄電器內切實地確保了無線發送部的消耗電能。圖6表示進行這種動作時的蓄電器的電壓E與消耗電力效率η的時間變化。在圖6中，Δt表示向無線發送部供電的時間間隔，ΔE表示由于無線發送部的電力消耗導致的蓄電器的電壓E的降低量。另外，在圖6的例子中，發電元件的電動勢E₀為2(V)。

如圖6所示，在將時間間隔Δt設定得長時，雖然消耗電力效率η在蓄電器的電壓E到達E₀/2的時刻達到50％，但是在向無線發送部供電的定時下降至約15％。因此，平均來說消耗電力效率η變得非常低，結果，存在數據的平均發送速率降低的問題。另一方面，為了提高數據的平均發送速率，在將時間間隔Δt設定得短時，由于環境發電元件的實際的電動勢E₀進行變動，因此存在無法在蓄電器內切實地確保無線發送部的消耗電能的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-172352號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

本發明是鑒于上述現有的問題點而作出的，其目的在于，提供一種能夠利用從環境發電元件供給的電力，以高消耗電力效率以及高平均發送速率來進行無線發送的無線發送裝置及無線發送系統。

用于解決課題的手段

通過以下(1)～(10)的本發明來實現上述目的。

(1)一種無線發送裝置，其利用從發電元件供給的電力，該發電元件利用從外部輸入的機械能來進行發電，該無線發電裝置的特征在于，具備：

蓄電器，其積蓄所述發電元件發出的所述電力；以及

無線發送部，其利用從所述蓄電器供給的所述電力來執行無線發送動作，并能夠設定通過1次的所述無線發送動作消耗的消耗電能，

所述無線發送裝置構成為根據所述發電元件的電動勢，設定所述無線發送部消耗所述電力的定時以及所述無線發送部的所述消耗電能。

(2)在上述(1)中記載的無線發送裝置中，在將所述發電元件的所述電動勢設為E₀，將在所述無線發送部消耗所述電力的所述定時的所述蓄電器的電壓設為E₁，將所述無線發送部消耗所述電力后的所述蓄電器的電壓設為E₂時，所述無線發送裝置設定所述定時及所述消耗電能，使得0.3E₀≤(E₁+E₂)/2≤0.7E₀。

(3)在上述(2)中記載的無線發送裝置中，所述無線發送裝置設定所述定時及所述消耗電能，使得所述電壓E₁及所述電壓E₂滿足0.5E₀＜E₁≤0.7E₀以及0.3E₀≤E₂＜0.5E₀。

(4)在上述(1)至(3)的任意一項中記載的無線發送裝置中，還具備：

切換部，其對充電模式和開路模式進行切換，所述充電模式在所述蓄電器內積蓄所述發電元件所發出的所述電力，所述開路模式切斷所述發電元件與所述蓄電器之間的連接，使所述發電元件成為開路狀態；以及

電動勢檢測部，其在所述釋放模式下，檢測所述發電元件的所述電動勢。

(5)在上述(4)中記載的無線發送裝置中，所述電動勢檢測部在所述無線發送部消耗所述電力之前，檢測所述發電元件的所述電動勢。

(6)在上述(4)或(5)中記載的無線發送裝置中，所述電動勢檢測部定期檢測所述發電元件的所述電動勢。

(7)在上述(1)至(3)的任意一項中記載的無線發送裝置中，所述無線發送裝置還具備檢測所述蓄電器的電壓的電壓檢測部，

通過多次檢測所述蓄電器的所述電壓，來推定所述發電元件的所述電動勢。

(8)在上述(7)記載的無線發送裝置中，所述無線發送裝置多次檢測所述蓄電器的所述電壓，在所述蓄電器的所述電壓的變化量成為預定值以下時，將所述蓄電器的所述電壓推定為所述發電元件的所述電動勢。

(9)在上述(7)記載的無線發送裝置中，所述無線發送裝置還具備對所述蓄電器的所述電壓增加預定量所需要的時間間隔進行測定的計時器，

基于測定出的所述時間間隔，來推定所述發電元件的所述電動勢。

(10)一種無線發送系統，其特征在于，具備：利用從外部輸入的機械能來進行發電的發電元件、以及上述(1)至(9)中的任意一項中記載的無線發送裝置。

發明效果

根據本發明，可以根據環境發電元件的電動勢，來設定無線發送部消耗電力的定時以及無線發送部的消耗電能。因此，可利用從環境發電元件供給的電力，以高消耗電力效率及高平均發送速率進行無線發送。

附圖說明

圖1是用于說明將負載電阻連接至發電元件時的電力消耗的圖。

圖2是用于說明將蓄電器連接至發電元件時的電力消耗的圖。

圖3是表示圖2所示的電路的蓄電器的電壓E、流經電路的電流I、消耗電力效率η的時間變化的圖。

圖4是表示圖2所示的電路的蓄電器中積蓄的電能W與電壓E的時間變化的圖。

圖5是表示利用發電元件的無線發送裝置的1個例子的圖。

圖6是表示圖5所示的無線發送裝置中的蓄電器的電壓E與消耗電力效率η的時間變化的圖。

圖7是表示本發明的第1實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

圖8是圖7所示的發電元件的截面立體圖。

圖9是圖7所示的發電元件的分解立體圖。

圖10是圖7所示的發電元件所具備的板簧的俯視圖。

圖11是將圖7所示的存儲器內所保存的發電元件的電動勢E₀與消耗電能W以及電力消耗定時關聯起來的數據表群的1個例子。

圖12是表示圖7所示的無線發送裝置執行的消耗電能及電力消耗定時的設定處理的流程圖。

圖13是表示推定圖12所示的電動勢E₀的處理的流程圖。

圖14是表示圖7所示的蓄電器的電壓E與消耗電力效率η的時間變化的圖。

圖15是表示設定了消耗電能W及電力消耗定時后的蓄電器的電壓E及消耗電力效率η的圖。

圖16是表示在無線發送裝置的動作中，對消耗電能W及電力消耗定時進行了再設定時的蓄電器的電壓E及消耗電力效率η的圖。

圖17是表示本發明的第2實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

圖18是表示本發明的第3實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

圖19是圖18所示的無線發送裝置及無線發送系統執行的電動勢E₀檢測處理的流程圖。

圖20是表示本發明的第4實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

圖21是表示圖20所示的蓄電器的電壓E與消耗電力效率η的時間變化的圖。

圖22是圖20所示的無線發送裝置及無線發送系統執行的電動勢E₀推定處理的流程圖。

圖23是用于說明圖20所示的無線發送裝置及無線發送系統執行的設定消耗電能W及電力消耗定時的處理的圖。

圖24是圖20所示的無線發送裝置及無線發送系統執行的設定消耗電能W及電力消耗定時的處理的流程圖。

圖25是表示本發明的第5實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

具體實施方式

下面，基于附圖所示的優選的實施方式，對本發明的無線發送裝置及無線發送系統進行說明。此外，在下面的說明中，本發明的無線發送裝置及無線發送系統利用發電元件，該發電元利用從外部輸入的振動能來進行發電，但是本發明并不局限于此。在本發明的無線發送裝置及無線發送系統中可以使用通過外力等各種機械能來進行發電的各種環境發電元件。

＜第1實施方式＞

首先，對本發明的第1實施方式的無線發送裝置及無線發送系統進行說明。

圖7是表示本發明的第1實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。圖8是圖7所示的發電元件的截面立體圖。圖9是圖7所示的發電元件的分解立體圖。圖10是圖7所示的發電元件所具備的板簧的俯視圖。圖11是將圖7所示的存儲器內保存的發電元件的電動勢E₀與消耗電能W以及電力消耗定時關聯起來的數據表群的1個例子。此外，在下面的說明中，將圖8及圖9中的上側稱為“上”或者“上方”，將下側稱為“下”或者“下方”。

圖7所示的無線發送系統900包含：發電元件(環境發電元件)100，其利用從外部輸入的振動(振動能)來進行發電；以及無線發送裝置1，其利用從發電元件100供給的電力來執行無線發送動作。

＜＜發電元件100＞＞

發電元件100被固定在振動體上，利用從該振動體輸入的振動來進行發電。這里，作為振動體例如舉出旋轉機器(電動機、渦輪、風扇等)、空調管道、配管、輸送機(貨物列車或汽車、卡車的貨箱等)、構成線路的枕木、高速道路或隧道、架橋、泵、用于傳遞液壓及氣壓的管類等。

如圖8及圖9所示，發電元件100具備：殼體20；在殼體20內可在圖8及圖9的上下方向上進行振動地保持的發電部10。發電部10具有：一對相對的上側板簧60U及下側板簧60L、固定在它們之間且具有永磁鐵31的磁鐵組裝體30、設置為包圍永磁鐵31的外周側的線圈40、以及保持線圈40的線圈保持部50。

殼體20具有將發電元件100固定在振動體上，并且收納發電部10的功能。殼體20具備：罩21、基座23、位于罩21與基座23之間的筒狀部22。

在基座23的四角分別形成有貫穿孔231。使未圖示的螺栓貫穿基座23的貫穿孔231，并與設置在振動體上的螺紋孔旋合。由此，能夠將基座23和振動體固定，并將發電元件100安裝(固定)在振動體上。通過將發電元件100安裝在振動體上，可將振動體的振動傳遞至發電元件100。

上側板簧60U及下側板簧60L具有相對于殼體20可振動地保持磁鐵組裝體30及線圈保持部50的功能。上側板簧60U被固定在罩21與筒狀部22之間。另一方面，下側板簧60L被固定在基座23與筒狀部22之間。各板簧分別是通過金屬制成的薄板材而形成的圓環狀的部件，并具有彼此相同的構造。

如圖10所示，各板簧分別從外周側開始具有：第1環狀部61、具有比第1環狀部61的內徑小的外徑的第2環狀部62、以及具有比第2環狀部62的內徑小的外徑的第3環狀部63。將這些第1環狀部61、第2環狀部62及第3環狀部63分別同心地設置在各板簧上。另外，第1環狀部61和第2環狀部62通過多個(在本實施方式中為4個)第1彈簧部64來連結，第2環狀部62與第3環狀部63通過多個(本實施方式中為2個)第2彈簧部65來連結。

在上側板簧60U位于設置在上側板簧60U的上側的墊片80與線圈保持部50之間的狀態下，上側板簧60U的第2環狀部62被固定在線圈保持部50的外周部(筒狀部51)的上端部。另外，在下側板簧60L位于設置在下側板簧60L的下側的墊片80與線圈保持部50之間的狀態下，下側板簧60L的第2環狀部62被固定在線圈保持部50的外周部(筒狀部51)的下端部。

另外，上側板簧60U的第3環狀部63被固定在安裝于后述的磁鐵組裝體30上的襯墊70的上部，下側板簧60L的第3環狀部63被固定在磁鐵組裝體30的底部。

各個板簧的4個第1彈簧部64相對于第1環狀部61可在圖8及圖9的上下方向上進行振動地支撐(連結)第2環狀部62。如上所述，第1環狀部61被固定在殼體20(罩21、筒狀部22及基座23)上，第2環狀部62被固定在線圈保持部50。因此，當從振動體向殼體20傳遞振動時，進一步經由第1彈簧部64向線圈保持部50傳遞振動。結果，線圈保持部50相對于殼體20進行振動。

另外，各個板簧的兩個第2彈簧部65相對于第2環狀部62可在圖8及圖9的上下方向上進行振動地支撐(連結)第3環狀部63。如上所述，上側板簧60U的第3環狀部63經由襯墊70被固定在磁鐵組裝體30上，下側板簧60L的第3環狀部63被固定在磁鐵組裝體30的底部。因此，當從振動體向殼體20傳遞振動時，進一步經由第2彈簧部65向磁鐵組裝體30傳遞振動。結果，磁鐵組裝體30相對于殼體20及線圈保持部50進行振動。

在具有該結構的發電元件100中，形成了第1振動系統，線圈保持部50通過各板簧的第1彈簧部64相對于殼體20進行振動；以及第2振動系統，磁鐵組裝體30通過各板簧60U、60L的第2彈簧部65相對于殼體20及線圈保持部50進行振動。

將磁鐵組裝體30相對于殼體20及線圈保持部50可振動地支撐在上側板簧60U與下側板簧60L之間。磁鐵組裝體30具有：圓盤狀(厚度比較薄的圓柱狀)的永磁鐵31；圓筒狀的背磁軛32，其具有將永磁鐵31配置在其大致中央的底板部321以及從底板部321的外周端部豎立設置的筒狀部322；以及磁軛33，其設置在永磁鐵31的上表面。將背磁軛32的底板部321的外周部固定在下側板簧60L的第3環狀部63，磁軛33經由襯墊70固定在上側板簧60U的第3環狀部63上。

背磁軛32被構成為將線圈保持部50保持的線圈40在與筒狀部322以及永磁鐵31相離開的狀態下配置在筒狀部322與永磁鐵31(磁軛33)之間。即，將筒狀部322的內徑設計為大于線圈40的外徑。另外，在背磁軛32的底板部321的中央部附近形成了貫穿孔。

將線圈保持部50相對于殼體20及磁鐵組裝體30可振動地支撐在磁鐵組裝體30與殼體20之間。線圈保持部50具有圓筒狀的筒狀部51、以及配置在筒狀部51的內周面側的圓環狀的環狀部52。將筒狀部51固定在各板簧的第2環狀部62上。另外，線圈保持部50在環狀部52的下表面側保持線圈40。

線圈40被固定在線圈保持部50的環狀部52下表面的內周部附近，并被線圈保持部50保持。另外，線圈40在被線圈保持部50保持的狀態下，與筒狀部322及永磁鐵31相離開地配置在磁鐵組裝體30的背磁軛32的筒狀部322與永磁鐵31之間。該線圈40隨著發電部10的振動(線圈保持部50的振動及磁鐵組裝體30的振動)，相對于永磁鐵31在上下方向相對地位移。通過這樣的振動，穿過線圈40的來自永磁鐵31的磁力線密度進行變化，從而在線圈40中產生交流電流。

線圈40的兩端分別與設置在線圈保持部50的環狀部52的上側的一對電極端子90連接。通過在無線發送裝置1的輸入端子上連接電極端子90，無線發送裝置1可將發電元件100作為電源使用。

＜＜無線發送裝置1＞＞

無線發送裝置1在本實施方式中與未圖示的傳感器可通信地連接，并具有利用從發電元件100供給的電力，向服務器或控制裝置等外部設備無線發送從傳感器接收到的檢測數據的功能。與無線發送裝置1可通信地連接的傳感器并無特別限定，但是在本實施方式中對作為傳感器使用振動傳感器的情況進行說明。此外，無線發送裝置1與振動傳感器之間的連接可以是有線連接，也可以是無線連接。

如圖7所示，無線發送裝置1具備：整流器2，其對從發電元件100供給的電力進行整流；蓄電器3，其積蓄通過整流器2整流后的電力；無線發送部4，其向外部設備無線發送從傳感器接收到的檢測數據；切換部5a，其對在蓄電器3內積蓄電力的充電模式以及從蓄電器3向無線發送部4供給電力來消耗該電力的電力消耗模式進行切換；以及電壓檢測部6，其檢測蓄電器3的電壓E。

另外，在無線發送裝置1中，至少將電壓檢測部6與無線發送部4之間以及將切換部5a與無線發送部4之間，通過數據總線等可通信地連接。并且，還將電壓檢測部6與切換部5a之間可通信地連接。電壓檢測部6在蓄電器3的電壓E超過了觸發電壓E₁時，向切換部5a發送電力消耗開始信號。切換部5a基于來自電壓檢測部6的電力消耗開始信號，將模式向電力消耗模式切換。因此，在本實施方式中，切換部5a將模式切換為電力消耗模式的定時，即從蓄電器3向無線發送部4供給電力來消耗該電力的定時(下面，簡稱為“電力消耗定時”)取決于觸發電壓E₁。

整流器2與發電元件100的電極端子90中的至少一方連接，具有對從發電元件100供給的電力進行整流的功能。整流器2只要能夠對從發電元件100供給的電力進行整流則沒有特別限定。例如，可以將二極管整流器、橋式整流器等用作整流器2。

蓄電器3被連接在整流器2與發電元件100的電極端子90的另一方之間，并具有積蓄及釋放整流器2整流后的電力(充放電)的功能。作為蓄電器3，例如可以使用雙電層電容器或鋰離子電容器等電容器。這種電容器可以快速充電，并且為小型，因此適合作為蓄電器3。另外，也可以將電容器與鉛電池、鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池(蓄電池)的組合用作蓄電器3。此時，在供給電容器容量以上的電力時，可以在二次電池內積蓄剩余部分的電力，因此能夠更高效地利用從高發電元件100供給的電力。

無線發送部4經由切換部5a與蓄電器3的兩端連接，具有利用從蓄電器3供給的電力，來執行傳感器的檢測數據的無線發送動作的功能。無線發送部4具備：進行無線發送部4的控制的CPU(中央運算裝置)41、存儲器42、以及向外部設備無線發送預定量的檢測數據的RF部43。

存儲器42保存有從與無線發送裝置1可通信地連接的傳感器接收到的檢測數據、通過一次無線發送動作發送的數據量、以及圖11所示的數據表群。

把從傳感器接收到的檢測數據以FIFO(First In/First Out先進先出)方式保存在存儲器42內，并通過RF部43來進行無線發送。從存儲器42內刪除通過RF部43進行了無線發送的檢測數據。

在存儲器42內保存的通過1次無線發送動作發送的數據量可通過CPU41或外部輸入來變更。通常，數據的無線發送動作所需要的消耗電能W與無線發送的數據量呈比例。例如，在發送數據量為200字節時無線發送部4的消耗電能W為大約200μJ的情況下，發送數據量為400字節時的消耗電能W大約為400μJ。因此，無線發送部4通過變更在存儲器42內保存的通過1次無線發送動作發送的數據量，可以將1次無線發送動作消耗的消耗電能W設定為任意的值。

圖11所示的在存儲器42內保存的數據表群是將發電元件100的電動勢E₀與消耗電能W以及電力消耗定時關聯起來的數據表群。數據表群為基于無線發送部4的性能及蓄電器3的容量C而事先生成的數據，在制造無線發送裝置1時、出貨時、安裝時等，由制造者、出貨者、安裝人員等保存在存儲器42內。

圖11所示的數據表群由與發電元件100的電動勢E₀相對應的多個數據表DT構成。在圖11中圖示了與蓄電器3的容量C＝500(μF)時的電動勢E₀＝3(V)、電動勢E₀＝3.5(V)、電動勢E₀＝4(V)相對應的3個數據表DT1～DT3。

各數據表DT包含多個數據組DS，該數據組DS由無線發送部4的發送數據量、通過RF部43向外部設備無線發送該數據量的檢測數據時的消耗電能W、觸發電壓E₁、以及從蓄電器3向無線發送部4供給電力并消耗后的蓄電器3的電壓E₂構成。此外，在各數據組DS內中，設定了消耗電能W以及觸發電壓E₁，以便維持在充電模式中從發電元件100提供給蓄電器3的電能W_in與通過1次發送動作由無線發送部4消耗的消耗電能W之間的能量的收支平衡(成為W_in＝W)。

無線發送部4參照在存儲器42內保存的數據表群，從與推定出的發電元件100的電動勢E₀的值相對應的數據表DT，選擇任意的數據組DS。然后，無線發送部4將選擇出的數據組DS的發送數據量作為通過1次無線發送動作發送的數據量保存在存儲器42內，并且，向電壓檢測部6發送用于設定選擇出的數據組DS的觸發電壓E₁的信號。由此，無線發送裝置1可任意地設定消耗電能W及電力消耗定時。

在電力消耗模式中，當向無線發送部4供電時，無線發送部4消耗蓄電器3內積蓄的電力，并基于在存儲器42內保存的通過1次無線發送動作發送的數據量，從存儲器42讀取檢測數據，使用RF部43，向外部設備無線發送檢測數據。無線發送部4在向外部設備無線發送了檢測數據后，對切換部5a發送電力消耗結束信號。

RF部43只要可向外部設備無線發送檢測數據則沒有特別限定。例如，可以將Bluetooth(注冊商標)、無線USB、ZigBee規格所對應的省電無線IC等用作RF部43。

切換部5a連接在蓄電器3與無線發送部4之間，具有對充電模式和電力消耗模式進行切換的功能，充電模式是在蓄電器3內積蓄整流器2整流后的電力的模式，電力消耗模式是從蓄電器3向無線發送部4供電來消耗電力的模式。作為切換部5a，例如，可以使用MOSFET這樣的半導體開關元件或機械開關等。切換部5a為常開(NO)型的開關，當從電壓檢測部6接收到電力消耗開始信號時，將蓄電器3與無線發送部4連接，當從無線發送部4接收到電力消耗結束信號時，切斷蓄電器3與無線發送部4之間的連接。

在充電模式下，從發電元件100供給的電力通過整流器2進行整流，并積蓄在蓄電器3內。另一方面，在電力消耗模式下，把在蓄電器3內積蓄的電力提供給無線發送部4從而被消耗。在無線發送部4執行無線發送動作并消耗了電力后，當切換部5a從無線發送部4接收到電力消耗結束信號時，切換部5a將模式從電力消耗模式向充電模式進行切換。

電壓檢測部6在蓄電器3與切換部5a之間，與蓄電器3并聯連接，具有檢測蓄電器3的電壓E，在檢測出的電壓E超過了觸發電壓E₁時，向切換部5a發送電力消耗開始信號的功能。另外，電壓檢測部6能夠向無線發送部4發送用于報告檢測出的蓄電器3的電壓E的值的信號。

電壓檢測部6只要能夠檢測蓄電器3的電壓E，并向切換部5a及無線發送部4發送信號則沒有特別限定。例如，可以將分壓器、儀表用變壓器、基于普克爾斯效應的光電場傳感器等元件用作電壓檢測部6。

根據來自無線發送部4的信號來設定用于向切換部5a發送電力消耗開始信號的觸發電壓E₁。當蓄電器3的電壓E超過觸發電壓E₁時，電壓檢測部6向切換部5a發送電力消耗開始信號。如上所述，切換部5a當從電壓檢測部6接收到電力消耗開始信號時，將模式從充電模式向電力消耗模式進行切換。另外，在電力消耗模式中，通過無線發送部4消耗電力，當接收到電力消耗結束信號時，切換部5a將模式從電力消耗模式向充電模式進行切換。此時，由于無線發送部4的電力消耗，蓄電器3的電壓E下降至觸發電壓E₁以下。然后，再次開始向蓄電器3內的電力積蓄。

如此，電壓檢測部6在每次蓄電器3的電壓E超過觸發電壓E₁時，向切換部5a發送電力消耗開始信號。因此，通過變更觸發電壓E₁，無線發送部4可任意設定電力消耗定時。

接著，參照圖12～圖16，說明無線發送裝置1的動作，尤其說明推定發電元件100的電動勢E₀的處理以及根據發電元件100的電動勢E₀來設定消耗電能W及電力消耗定時的處理。

圖12是表示圖7所示的無線發送裝置1執行的消耗電能W及電力消耗定時的設定處理的流程圖。圖13是表示推定圖12所示的電動勢E₀的處理的流程圖。圖14是表示圖7所示的蓄電器3的電壓E與消耗電力效率η的時間變化的圖。圖15是表示設定了消耗電能W及電力消耗定時后的蓄電器3的電壓E及消耗電力效率η的圖。圖16是表示在無線發送裝置1的動作中，對消耗電能W及電力消耗定時進行了再設定時的蓄電器3的電壓E及消耗電力效率η的圖。

圖12所示的消耗電能W及電力消耗定時的設定處理S100包含：處理S110，其推定發電元件100的電動勢E₀；以及處理S120，其設定無線發送部4的消耗電能W及電力消耗定時(即，觸發電壓E₁)。

當開始從發電元件100向無線發送裝置1供電時，開始進行處理S100。在模式為充電模式時執行該消耗電能W及電力消耗定時的設定處理S100。另外，不僅在從發電元件100向無線發送裝置1開始供電時執行處理S100，還可以定期(每天、每月等)執行處理S100。

在處理S110中，推定發電元件100的電動勢E₀。圖13表示用于推定發電元件100的電動勢E₀的處理S110。另外，圖14表示推定發電元件100的電動勢E₀的方法的基本概念。

圖14表示發電元件100的電動勢E₀為4(V)時的蓄電器3的電壓E與消耗電力效率η的時間變化。如圖14所示，在t＝0(s)的時刻，E＝0(V)。這表示在蓄電器3內未積蓄電力。另一方面，當t變得足夠大時(t＝t₁或者t₂)，成為E≈E₀＝4(V)，蓄電器3飽和。下面，將蓄電器3飽和時的電壓E稱為飽和電壓。當蓄電器3飽和時，在蓄電器3內無法在這之上積蓄電力。另外，消耗電力效率η在E＝E₀/2＝2(V)時達到最大值的50％，在0.3E₀≤E≤0.7E₀(1.2(V)≤E≤2.8(V))時成為大約40％以上。在本實施方式中，基于蓄電器3的飽和電壓來推定發電元件100的電動勢E₀。

在圖13所示的工序S111中，在任意的定時通過電壓檢測部6來檢測蓄電器3的電壓E_t1，并保存在存儲器42內。接著，在工序S112中，在經過預定時間后，通過電壓檢測部6來檢測蓄電器3的電壓E_t2，并保存在存儲器42內。接著，在工序S113中，通過無線發送部4計算ΔE_t＝E_t1－E_t2。在工序S114中，通過無線發送部4來判別ΔE_t是否在預定值以下。當在工序S114中判別為ΔE_t大于預定值時，處理S110返回工序S111。另一方面，當在工序S114中判別為ΔE_t在預定值以下時，也就是說即使以預定的時間在蓄電器3中積蓄電力(充電)蓄電器3的電壓E也未變化時，判斷為蓄電器3的電壓E達到飽和電壓，從而處理S110轉移到工序S115。在工序S115中，將發電元件100的電動勢E₀推定為蓄電器3的飽和電壓，即E_t2(或者E_t1)，并且處理S110結束。

此外，可以任意地設定用于判別蓄電器3的電壓E是否達到飽和電壓的預定值，但設定為大于電壓檢測部6的分辨率。另外，優選將該預定值設定為檢測出的電壓E_t2(或者E_t1)的1％以下，更優選設定為0.1％以下。

返回圖12，當在處理S110中推定出發電元件100的電動勢E₀時，處理S100轉移到根據推定出的發電元件100的電動勢E₀，設定無線發送部4的消耗電能W及電力消耗定時(即、觸發電壓E₁)的處理S120。

在處理S120中，選擇與推定出的發電元件100的電動勢E₀相對應的數據表DT的任意的數據組DS，并設定通過一次無線發送動作發送的數據量及觸發電壓E₁，由此來設定無線發送部4的消耗電能W及電力消耗定時。

此外，在圖11所示的各數據表DT中，設定了觸發電壓E₁及電壓E₂使得觸發電壓E₁與電壓E₂的平均值(E₁+E₂)/2成為E₀/2附近。更具體地說，優選將觸發電壓E₁及電壓E₂設定為滿足0.3E₀≤(E₁+E₂)/2≤0.7E₀，更優選設定為滿足0.4E₀≤(E₁+E₂)/2≤0.6E₀，最優選設定為滿足(E₁+E₂)/2＝E₀/2。由此，可在將消耗電力效率η始終保持在高的狀態的同時使無線發送裝置1進行動作。

另外，無線發送部4在從與發電元件100的電動勢E₀相對應的數據表DT中選擇任意的數據組DS時，優選地以數據組DS內的觸發電壓E₁滿足0.5E₀＜E₁≤0.7E₀，并且電壓E₂滿足0.3E₀≤E₂＜0.5E₀的方式來選擇數據組DS。由此，能夠在將消耗電力效率η始終保持在40％以上的同時，使無線發送裝置1進行動作。

另外，除了上述條件以外，無線發送部4也可以參照無線發送部4的最低動作電壓、每次啟動時不是通過數據發送而直接消耗的電能(例如，在CPU41內等積蓄的在電源關閉后舍棄的電力、CPU41的初始化動作所需要的電能等)等，從與發電元件100的電動勢E₀相對應的數據表DT中選擇任意的數據組DS，設定通過一次無線發送動作發送的數據量以及觸發電壓E₁。

這樣，在根據推定出的發電元件100的電動勢E₀設定了消耗電能W及電力消耗定時(即觸發電壓E₁)后，處理S120結束。返回圖12時，當處理S120結束時處理S100結束。

圖15表示通過上述方法設定了消耗電能W及電力消耗定時后的無線發送裝置1的消耗電力效率η及蓄電器3的電壓E。在圖15的例子中，選擇數據組DS來設定消耗電能W以及電力消耗定時，以便滿足(E₁+E₂)/2＝E₀/2＝2(V)，E₁＝0.6E₀＝2.4(V)、E₁＝0.4E₀＝1.6(V)。

根據圖15可知，通過根據發電元件100的電動勢E₀來設定消耗電能W及電力消耗定時，能夠將無線發送裝置1開始了無線發送動作后的消耗電力效率η始終保持在48％以上的非常高的值。因此，本發明的無線發送裝置1能夠以高消耗電力效率進行動作，結果能夠以高的平均發送速率來進行檢測數據的無線發送。

另外，無線發送裝置1不僅是在從發電元件100向無線發送裝置1開始供電時，也可以在任意定時或者定期地執行消耗電能W及電力消耗定時的設定處理S100。

圖16所示的例子是在電動勢E₀＝3(V)、蓄電器3的電容量C＝500(μF)時的無線發送裝置1的消耗電力效率η的例子。在圖16中的t＝1～3(s)的區間1中，設定了消耗電能W及電力消耗定時，使得消耗電能W＝200(μJ)、觸發電壓E₁＝1.65(V)及(E₁+E₂)/2＝E₀/2＝1.5(V)。另一方面，在t＝3～6(s)的區間2中，設定了消耗電能W及電力消耗定時，使得消耗電能W＝500(μJ)、觸發電壓E₁＝1.89(V)及(E₁+E₂)/2＝E₀/2＝1.5(V)。

如此，在無線發送裝置1的無線發送動作中，通過在任意定時或者定期地設定消耗電能W及電力消耗定時，能夠根據應發送的數據的余量等，來適當地重新設定(更新)消耗電能W及電力消耗定時。另外，當在無線發送裝置1的無線發送動作中發電元件100的電動勢E₀進行變動時，可以與該變動對應地設定消耗電能W及電力消耗定時。

＜第2實施方式＞

接著，針對本發明的第2實施方式的無線發送裝置及無線發送系統進行說明。圖17是表示本發明的第2實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

下面，針對第2實施方式的無線發送裝置及無線發送系統，以與上述第1實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的不同點為中心進行說明，對于相同的事項省略其說明。

第2實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900除了從無線發送裝置1中省略了切換部5a，并且變更了處理S120中的無線發送部4的消耗電能W及電力消耗定時的設定方法以外，與上述第1實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同。

本實施方式的無線發送部4還具有上述第1實施方式的切換部5a的功能，即對充電模式(也稱為睡眠模式)和電力消耗模式進行切換的功能，充電模式是在蓄電器3內積蓄整流器2整流后的電力的模式，電力消耗模式是從蓄電器3向無線發送部4供電來消耗電力的模式。

并且，上述第1實施方式的無線發送部4使用在存儲器42內保存的數據表群的數據組DS內的發送數據量來任意設定消耗電能W，但是本實施方式的無線發送部4使用在存儲器42內保存的數據表群的數據組DS內的觸發電壓E₁及電壓E₂來任意設定消耗電能W。

即，本實施方式的電壓檢測部6構成為：當檢測出蓄電器3的電壓E超過觸發電壓E₁時，向無線發送部4發送電力消耗開始信號，并且，由于無線發送部4的電力消耗，當檢測到蓄電器3的電壓E低于電壓E₂時，向無線發送部4發送電力消耗結束信號。另外，根據來自無線發送部4的信號，設定用于向無線發送部4發送信號的觸發電壓E₁及電壓E₂。

電壓檢測部6與上述的第1實施方式同樣地，當檢測到蓄電器3的電壓E超過了觸發電壓E₁時，對無線發送部4發送電力消耗開始信號。無線發送部4當從電壓檢測部6接收到電力消耗開始信號時，將模式從充電模式向電力消耗模式進行切換。當模式切換為電力消耗模式時，無線發送部4消耗從蓄電器3供給的電力，開始檢測數據的無線發送動作。此時，本實施方式的無線發送部4并未特別地設定應無線發送的檢測數據的數據量，直至從電壓檢測部6接收到電力消耗結束信號為止，持續進行檢測數據的無線發送動作。

在無線發送部4持續進行檢測數據的無線發送動作的期間，由于無線發送部4的無線發送動作，使得蓄電器3內積蓄的電力持續被消耗，蓄電器3的電壓E逐漸下降。由于無線發送部4的電力消耗，電壓檢測部6當檢測到蓄電器3的電壓E低于電壓E₂時，向無線發送部4發送電力消耗結束信號。無線發送部4當從電壓檢測部6接收到電力消耗結束信號時，將模式從電力消耗模式向充電模式進行切換。然后，再次開始向蓄電器3內積蓄電力。

這樣，每當蓄電器3的電壓E超過觸發電壓E₁，電壓檢測部6向無線發送部4發送電力消耗開始信號，每當蓄電器3的電壓E低于電壓E₂，電壓檢測部6向無線發送部4發送電力消耗結束信號。因為無線發送部4通過1次無線發送動作消耗的消耗電能W取決于從電力消耗開始信號至電力消耗結束信號為止的時間間隔，因此本實施方式的無線發送部4能夠通過變更觸發電壓E₁及電壓E₂，來任意設定消耗電能W。

即，在本實施方式中，無線發送部4根據發電元件100的電動勢E₀來變更觸發電壓E₁及電壓E₂，由此能夠根據發電元件100的電動勢E₀，來設定消耗電能W及電力消耗定時。

這樣，在本實施方式中，可以不使用切換部，而是能夠根據發電元件100的電動勢E₀來設定消耗電能W及電力消耗定時，因此可簡化無線發送裝置1的結構。另外，在本實施方式中，由于不使用切換部，因此能夠防止由于切換部的疲勞損壞、接觸不良、老化等使無線發送裝置1發生故障。無線發送裝置1大多與發電元件100一起安裝在振動體上，由于振動無線發送裝置1的各元件、尤其是切換部容易發生故障。因此，對于防止這樣的由于切換部的疲勞損壞、接觸不良、老化等造成的無線發送裝置1的故障的效果尤其有用。

通過該第2實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900，也產生與上述第1實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同的作用和效果。

＜第3實施方式＞

接著，對本發明的第3實施方式的無線發送裝置及無線發送系統進行說明。

圖18表示本發明的第3實施方式的無線發送裝置及無線發送系統。圖19是圖18所示的無線發送裝置及無線發送系統所執行的電動勢E₀檢測處理的流程圖。

下面，針對第3實施方式的無線發送裝置及無線發送系統，以與上述第1實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的不同點為中心來進行說明，對于相同的事項省略其說明。

第3實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900除了無線發送裝置1具備第2切換部5b以及電動勢檢測部7，并且通過電動勢檢測部7直接檢測發電元件100的電動勢E₀這一點以外，與上述第1實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同。

第2切換部5b被連接在發電元件100與整流器2之間，具有對上述充電模式和開路模式進行切換的功能，開路模式是切斷發電元件100與蓄電器3之間的連接而使發電元件100呈開路狀態的模式。另外，第2切換部5b至少與無線發送部4及電動勢檢測部7可通信地連接，能夠基于從無線發送部4或者電動勢檢測部7接收到的信號來執行切換動作。

作為第2切換部5b，例如可以使用與上述切換部5a相同的開關元件，但是第2切換部5b為常閉(NC)型的開關。第2切換部5b當從無線發送部4接收到信號時，切斷發電元件100與蓄電器3之間的連接，使發電元件100呈開路狀態。另一方面，第2切換部5b當從電動勢檢測部7接收到信號時，將發電元件100與蓄電器3之間連接，并將模式從開路模式向充電模式進行切換。

電動勢檢測部7與發電元件100的一對電極端子90連接，具有在第2切換部5b使發電元件100呈開路狀態時，直接檢測發電元件100的電動勢E₀的功能。另外，電動勢檢測部7至少與無線發送部4及第2切換部5b可通信地連接，并向無線發送部4發送直接檢測出的發電元件100的電動勢E₀的值，然后，向第2切換部5b發送信號。

作為電動勢檢測部7，例如可以使用與上述的電壓檢測部6相同的元件。電動勢檢測部7檢測開路狀態的發電元件100的電壓，根據該檢測出的電壓的振幅，直接檢測發電元件100的電動勢E₀。

第3實施方式的無線發送裝置1執行圖19所示的檢測發電元件100的電動勢E₀的處理S130，來取代上述第1實施方式的無線發送裝置1所執行的推定發電元件100的電動勢E₀的處理S110。

在開始處理S130后，在工序S131中，在任意定時或者周期性地從無線發送部4向第2切換部5b發送信號。第2切換部5b當從無線發送部4接收到信號時，將模式從充電模式向釋放模式進行切換。接著，在工序S132中，電動勢檢測部7通過檢測開路狀態的發電元件100的電壓，直接檢測發電元件100的電動勢E₀，并向無線發送部4發送檢測出的發電元件100的電動勢E₀。然后，在工序S133中，電動勢檢測部7向第2切換部5b發送信號。第2切換部5b當從電動勢檢測部7接收到信號時，將模式從開路模式向充電模式進行切換。在工序S133結束后，檢測發電元件100的電動勢E₀的處理S130結束。

這樣在本實施方式中，因為使用第2切換部5b以及電動勢檢測部7來直接檢測發電元件100的電動勢E₀，因此與推定發電元件100的電動勢E₀的情況相比，可更準確地掌握電動勢E₀。另外，在本實施方式中，由于不需要多次測定蓄電器3的電壓E，因此可縮短取得電動勢E₀所需要的時間。

通過第3實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900，也可產生與上述第1實施方式和上述第2實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同的作用和效果。

＜第4實施方式＞

接著，對本發明的第4實施方式的無線發送裝置及無線發送系統進行說明。圖20是表示本發明的第4實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

第4實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900除了無線發送裝置1具備計時器8，且將發電元件100的電動勢E₀的推定方法和設定消耗電能W及電力消耗定時的處理進行了變更這一點以外，與上述第1實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同。

下面，針對第4實施方式的無線發送裝置及無線發送系統，以與上述第1實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的不同點為中心進行說明，對于相同的事項省略其說明。

計時器8在蓄電器3與切換部5a之間與蓄電器3并聯連接，并具有在經過了預定的時間間隔Δt時，向切換部5a發送電力消耗開始信號的功能。并且，計時器8可以基于來自無線發送部4的測定開始信號及測定結束信號，進行時間間隔Td的測定，并將測定出的時間間隔Td發送至無線發送部4。

計時器8與無線發送部4可通信地連接。另外，根據來自無線發送部4的信號來設定用于向切換部5a發送電力消耗開始信號的時間間隔Δt。每當經過所設定的時間間隔Δt，計時器8向切換部5a發送電力消耗開始信號。切換部5a當從計時器8接收到電力消耗開始信號時，將模式從充電模式向電力消耗模式進行切換。因此，在本實施方式中，電力消耗定時取決于計時器8的時間間隔Δt。即，在本實施方式中，通過變更計時器8的時間間隔Δt，無線發送部4能夠變更電力消耗定時。

計時器8只要能夠對時間進行計數，向切換部5a及無線發送部4發送信號，則沒有特別限定。例如，可以將通過CR振蕩來對時間進行計數的CR振蕩電路、通過電容器和電阻來對時間進行計數的積分電路、利用時鐘信號的電路等用作計時器8。此外，在本實施方式中，計時器8與蓄電器3并聯連接，利用在蓄電器3內積蓄的電力來進行動作，但是本發明并不局限于此。例如，計時器8本身可以具有電池等其他電源，也可以從外部電源獲取電力。

接著，參照圖21～24來說明本實施方式的無線發送裝置1的動作、推定發電元件100的電動勢E₀的處理、以及根據發電元件100的電動勢E₀變更消耗電能W及電力消耗定時的處理。

圖21是表示圖20所示的蓄電器3的電壓E與消耗電力效率η的時間變化的圖。圖22是圖20所示的無線發送裝置1及無線發送系統900執行的電動勢E₀推定處理的流程圖。圖23用于說明圖20所示的無線發送裝置及無線發送系統所執行的設定消耗電能W及電力消耗定時的處理。圖24是圖20所示的無線發送裝置及無線發送系統所執行的設定消耗電能W及電力消耗定時的處理的流程圖。

本實施方式的無線發送裝置1通過多次測定未飽和狀態的蓄電器3的電壓E(例如、圖21中的E＝E_t1～E_t3)來執行推定發電元件100的電動勢E₀的處理S140，從而取代上述第1實施方式的無線發送裝置1所執行的處理S110。

圖22是本實施方式的無線發送裝置1所執行的推定電動勢E₀的處理S140的流程圖。首先，在工序S141中，將變量n初始化(n＝1)。接著，在工序S142中，通過電壓檢測部6來檢測蓄電器3的電壓E，并判別檢測出的電壓E是否已到達預定的基準電壓E_tn。當在工序S142中判別為電壓E小于預定的基準電壓E_tn時，重復工序S142，直至電壓E達到預定的基準電壓E_tn為止。另一方面，當在工序S142中判別為電壓E已達到預定的基準電壓E_tn時，處理轉入工序S143。

在工序S143中，計時器8通過來自無線發送部4的測定開始信號，來判別是否已經開始時間測定，即是否已經開始時間間隔Td的測定。當在工序S143中判別為計時器8還沒開始時間測定時，處理轉入工序S144。在工序S144中，重置計時器8，開始時間間隔Td的測定。另外，在工序S144中，使變量n增大，并再次在工序S142中，判別電壓E是否達到下一個基準電壓E_tn。

另一方面，當在工序S143中判別為計時器8已經開始時間測定的情況下，處理轉入工序S145。在工序S145中，計時器8的時間測定結束，取得時間間隔Td，并向無線發送部4發送時間間隔Td的值。然后，在工序S146中，判別無線發送部4是否已取得預定數的時間間隔Td。當在工序S146中判別為無線發送部4未取得預定數的時間間隔Td時，處理S140返回工序S142，重復工序S142～S146，直至無線發送部4取得預定數的時間間隔Td為止。此外，應取得的時間間隔Td的數并未特別限定，但是至少為2個以上，從提高后述的曲線回歸的精度的觀點出發，優選至少為3個以上。

另一方面，當在工序S146中判別為無線發送部4已取得預定數的時間間隔Td時，處理轉入工序S147。在工序S147中，無線發送部4基于已取得的多個時間間隔Td，即為使蓄電器3的電壓E增加預定量所需要的時間間隔Td，通過多項式近似等的曲線回歸，來計算電壓E達到各基準電壓E_tn時的時間t_n(例如，E_t1時的時間t₁)。然后，在工序S148中，通過將E_tn代入數學式(2)的E，將t_n代入t，來推定發電元件100的電動勢E₀。這里，數學式(2)中的C為蓄電器3的電容量。當推定出發電元件100的電動勢E₀時，推定發電元件100的電動勢E₀的處理S140結束。

在推定出發電元件100的電動勢E₀后，本實施方式的無線發送裝置1執行使用反饋處理來設定消耗電能W及電力消耗定時(即、時間間隔Δt)的處理S150，從而取代上述第1實施方式的無線發送裝置1所執行的處理S120。

圖23是表示本實施方式的設定消耗電能W及電力消耗定時的處理S150的基本概念的圖。如上所述，在本實施方式中，計時器8在每次經過所設定的時間間隔Δt時，向切換部5a發送信號。切換部5a當從電壓檢測部6接收到信號時，將模式從充電模式向電力消耗模式進行切換。

因此，在預定的時間間隔Δt的期間，在蓄電器3內持續積蓄電力，在經過預定的時間間隔Δt后，通過無線發送部4消耗消耗電能W的電力，蓄電器3的電壓E下降ΔE。

本實施方式的無線發送裝置1也與上述第1實施方式的無線發送裝置1同樣地，從蓄電器3向無線發送部4供電，把在消耗電力的定時的蓄電器3的電壓設為E₁，將無線發送部4消耗了電力后的蓄電器3的電壓設為E₂時，設定消耗電能W及電力消耗定時(時間間隔Δt)，使得(E₁+E₂)/2成為E₀/2附近。

此時，當在充電模式中未取得從發電元件100向蓄電器3供給的電能W_in與消耗電能W之間的能量收支平衡(W_in＝W)時，難以持續維持(E₁+E₂)/2成為E₀附近的條件。

例如，在圖23中的區間1中，由于電能W_in大于消耗電能W，因此每當重復充放電動作時，電壓E₁增加(E_1-1＜E_1-2＜E_1-3)。在圖23中的區間2中，由于電能W_in小于消耗電能W，因此每當重復充放電動作時，電壓E₁減少(E_1-3＞E_1-4＞E_1-5)。在這種情況下，難以持續維持(E₁+E₂)/2成為E₀/2附近的條件。

另一方面，在圖23中的區間3中，由于取得了電能W_in與消耗電能W之間的能量的收支平衡(W_in＝W)，因此即使重復充放電動作，電壓E₁也沒有變化(E_1-8＝E_1-9＝E_1-10)。在這種情況下，容易持續維持(E₁+E₂)/2成為E₀/2附近的條件。

電能W_in能夠通過時間間隔Δt(電力消耗定時)來控制。例如，如果延長時間間隔Δt，則電能W_in增加。相反地，如果延長時間間隔Δt，則電能W_in減少。另一方面，如上所述，消耗電能W能夠通過一次發送動作中發送的數據量來進行控制。

本實施方式的無線發送裝置1使用反饋處理來設定消耗電能W及電力消耗定時(即，時間間隔Δt)，從而在取得上述能量的收支平衡的同時，使得(E₁+E₂)/2成為E₀/2附近。

圖24是本實施方式的無線發送裝置1所執行的用于設定消耗電能W及電力消耗定時的處理S150的流程圖。此外，在開始處理S150時，將存儲器42內保存的通過一次發送動作發送的數據量及時間間隔Δt設定為任意的初期值。

在處理S140中推定出發電元件100的電動勢E₀后，開始進行處理S150。此外，不僅在處理S140中推定出發電元件100的電動勢E₀之后執行處理S150，還可以在任意定時或者定期地執行處理S150，也可以在每次無線發送部4執行無線發送動作時執行處理S150。

在工序S151中，在蓄電器3內積蓄預定量的電力。工序S151中的預定量沒有特別限定，但是設定為至少大于假設的消耗電能W。關于是否在蓄電器3內積蓄了預定量的電力的判別，可以通過電壓檢測部6檢測蓄電器3的電壓E來執行，也可以通過使用計時器8在預定的時間檢測從發電元件100向蓄電器3供電的情況來執行。

接著，在工序S152中，將變量n初始化(n＝1)。接著，在工序S153中，通過電壓檢測部6檢測蓄電器3的電壓E_1-n，并保存在無線發送部4的存儲器42內。接著，在工序S154中，基于存儲器42內保存的通過1次發送動作發送的數據量，通過無線發送部4，從存儲器42內讀入預定量的檢測數據，并通過RF部43將讀出的預定量的檢測數據發送至外部設備。接著，在工序S155中，通過電壓檢測部6檢測蓄電器3的電壓E_2-n，并保存在無線發送部4的存儲器42內。

接著，在工序S156中，通過無線發送部4對D＝E₀/2－(E_1-n+E_2-n)/2進行運算。在工序S156中，當D大于預定的上側閾值UT時，處理S150轉入工序S157。在工序S157中，將通過一次無線發送動作發送的數據量減小(電壓E₂增大)，或者將時間間隔Δt增大(電壓E₁增大)。另一方面，在工序S156中，當D小于預定的下側閾值LT時，處理S150轉入工序S158。在工序S158中，將通過一次無線發送動作發送的數據量增大(電壓E₂減小)，或者將時間間隔Δt減小(電壓E₁減小)。在工序S157或者工序S158之后，處理S150轉入工序S159。在工序S159中，將變量n增大，處理S150返回工序S153。另一方面，在工序S156中，當D在LT≤D≤UT的范圍時，處理S150結束。

上側閾值UT的值沒有特別限定，但是優選為0.2E₀以下，更加優選為0.1E₀以下，進一步優選為0.01E₀以下。下側閾值LT的值沒有特別限定，但是優選為－0.2E₀以上，更優選為－0.1E₀以上，進一步優選為－0.01E₀以上。能夠通過設定上側閾值UT及下側閾值LT以便滿足上述條件，由此通過反饋處理，使(E₁+E₂)/2切實成為E₀/2附近。

另外，將在該處理S150中設定的發送數據量及時間間隔Δt優選設定為電壓E₁滿足0.5E₀＜E₁≤0.7E₀，且電壓E₂滿足0.3E₀≤E₂＜0.5E₀。由此，能夠在始終將消耗電力效率η保持在高的狀態的同時使無線發送裝置1進行動作。

這樣，本實施方式的無線發送裝置1在每次從蓄電器3向無線發送部4供電來消耗電力時，對電壓E₁及電壓E₂進行檢測，執行圖24所示的反饋處理。因此，即使在無線通信動作中發電元件100的電動勢E₀進行了變動時，控制消耗電能W及時間間隔Δt，從而維持了電能W_in與消耗電能W之間的能量的收支平衡，并且使(E₁+E₂)/2成為E₀/2附近，因此無線發送裝置1能夠執行穩定的動作。

另外，如上所述，在本實施方式中，將計時器8用于電力消耗定時的控制。通常，用于始終驅動測量時間間隔的計時器8所需要的電能小于用于始終驅動電壓檢測部6所需要的電能。因此，在本實施方式的無線發送裝置1中，相較于上述第1實施方式～第3實施方式的無線發送裝置1，關于蓄電器3內積蓄的電力能夠降低無線發送部4以外消耗的量。

通過該第4實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900，也可產生與上述第1實施方式～第3實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同的作用和效果。

＜第5實施方式＞

接著，對本發明的第5實施方式的無線發送裝置及無線發送系統進行說明。圖25是表示本發明的第5實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的圖。

下面，針對第5實施方式的無線發送裝置及無線發送系統，以與上述第1實施方式的無線發送裝置及無線發送系統的不同點為中心進行說明，對于相同的事項省略其說明。

第5實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900除了無線發送裝置1具備傳感器9這一點以外，與上述第1實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同。

傳感器9是與其他實施方式中在無線發送裝置1的外部，與無線發送裝置1可通信地連接的傳感器相同的傳感器。本實施方式的傳感器9與無線發送部4同樣地，在切換部5a將模式從充電模式向電力消耗模式進行切換時，利用從蓄電器3供給的電力，取得檢測數據。把傳感器9取得的檢測數據發送至無線發送部4，并以FIFO方式保存在無線發送部4的存儲器42內。然后，把在存儲器42內保存的檢測數據通過RF部43發送至外部設備。在本實施方式中，通過1次發送動作消耗的消耗電能W是無線發送部4與傳感器9的消耗電力之和。

這樣，在無線發送裝置1本身具備傳感器9的情況下，除了針對取得檢測數據的傳感器9準備電源以外，無需另外準備電池或外部電源等電源。因此，可容易地進行傳感器9的維修。

通過該第5實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900，可產生與上述第1～第4實施方式的無線發送裝置1及無線發送系統900相同的作用和效果。

以上，基于圖示的實施方式，對本發明的無線發送裝置及無線發送系統進行了說明，但是本發明并不局限于此，各結構能夠置換為可發揮相同功能的任意結構，或者能夠添加任意結構。例如，能夠將上述第1～第5實施方式的任意結構進行組合。

此外，在上述的各實施方式中，發電元件是100產生交流電流來向無線發送裝置1供電的交流電源，但是本發明并不局限于此，發電元件100也可以是產生直流電流來向無線發送裝置1供電的直流電源。此時，可從各實施方式的無線發送裝置1中省略整流器2。

產業上的應用

根據本發明，能夠與環境發電元件的電動勢相對應地設定無線發送部消耗電力的定時以及無線發送部的消耗電能。因此，可以利用從環境發電元件供給的電力，以高的消耗電力效率及高平均發送速率來進行無線發送。因此，本發明具有產業上的實用性。