(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される機械的エネルギーを利用して発電を行う発電素子から供給される電力を利用する無線送信装置であって、
前記発電素子から供給される前記電力を交流から直流に変換する整流部と、
前記整流部からの電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電された電力を昇圧する昇圧部と、
前記昇圧部の出力を平滑化する平滑コンデンサと、
前記昇圧部から供給される電力を利用して無線送信動作を実行する無線送信部と、
前記平滑コンデンサと前記無線送信部との間の接続を制御するスイッチング部と、
前記無線送信部の前記無線送信動作に同期して、前記スイッチング部を制御する電力制御部と、
前記昇圧部の前記出力の電圧を調整するための抵抗と、を備え、
前記スイッチング部は、前記平滑コンデンサと前記無線送信部との間の前記接続および前記平滑コンデンサと前記抵抗との間の接続を制御することを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記無線送信部と通信可能に接続されたセンサをさらに備え、
前記スイッチング部は、前記平滑コンデンサと前記無線送信部との間の前記接続および前記平滑コンデンサと前記センサとの間の接続を制御する請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記電力制御部は、前記無線送信部の前記無線送信動作に同期して、前記スイッチング部および前記昇圧部をＯＮ／ＯＦＦ制御する請求項１または２に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記昇圧部および前記スイッチング部は、前記電力制御部から出力される同一の制御信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御される請求項３に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記電力制御部は、前記無線送信部が前記無線送信動作を実行するタイミングで、前記スイッチング部および前記昇圧部をＯＮにする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記無線送信部は、制御部と、前記制御部への電力供給を制御するオンチップレギュレーターとを備える請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記無線送信部は、前記制御部へ電力が供給され、前記制御部がメインクロックを出力するアクティブモード、または前記制御部が前記メインクロックの出力を停止するノンアクティブモードで動作可能な請求項６に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記ノンアクティブモードは、前記制御部へ前記電力が供給され、前記制御部が前記メインクロックの出力を停止する省電力モードと、前記制御部へ前記電力が供給されず、前記制御部が前記メインクロックの出力を停止するパワーダウンモードとを含み、
前記無線送信部は、前記アクティブモード、前記省電力モードおよび前記パワーダウンモードのいずれか１つのモードで動作可能な請求項７に記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記無線送信部と通信可能に接続されたセンサをさらに備え、
前記無線送信部は、前記センサが測定対象物を測定可能な状態となるまで、前記パワーダウンモードで動作し、
前記センサが前記測定対象物の測定を実行している間、前記省電力モードで動作する請求項８に記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記無線送信部は、前記無線送信動作を実行する際、前記アクティブモードで動作する請求項７ないし９のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項１１】
外部から入力される機械的エネルギーを利用して発電を行う発電素子と、
請求項１ないし１０のいずれかに記載の無線送信装置と、を備えることを特徴とする無線送信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信装置および無線送信システムに関し、特に、外部から入力される機械的エネルギーを利用して発電を行う発電素子から供給される電力を利用する無線送信装置および無線送信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々なセンサ（湿度センサ、温度センサ、振動センサ、ガス濃度センサ、人感センサ、加速度センサ、ＣＯ２センサ等）の測定データを無線送信によって収集、分析することによって、様々な対象（機器、建物、環境等）の状態計測や自動制御等を実行するセンサネットワークシステムが検討されている。
【０００３】
このようなセンサネットワークシステムは、センサと、センサが取得した測定データを無線送信する無線送信部を有する無線送信装置と、無線送信された測定データを収集、分析するホストコンピュータとから構成される。一般に、センサネットワークシステムで用いられるセンサの数は非常に多く、各センサからの測定データを無線送信するのに必要な動作電力を如何にして無線送信部に供給するかが、センサネットワークシステムにおける課題であった。
【０００４】
このような課題を解決するため、外部から入力される様々な機械的エネルギー（振動、圧力等）を利用して発電を行う環境発電素子を用いることが提案されている。例えば、特許文献１に開示されている環境発電素子は、建造物内の空調ダクトのような振動体に取り付けられ、振動体から入力される振動エネルギーを利用して発電を行う。
【０００５】
一般的に、外部から環境発電素子に入力される機械的エネルギーは微小であるため、環境発電素子によって発電される電力は微小であり、無線送信部を駆動するための動作電力を確保することが困難である。無線送信部の動作電力を確実に確保するための手法として、図１に示すように、環境発電素子により発電された電力を蓄電部Ｃ１に蓄電し、蓄電した電力をＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇圧部によって昇圧することによって、無線送信部の動作電力を確保する手法が知られている。
【０００６】
また、昇圧部の出力端子ＶＯＵＴには、通常、昇圧部の出力を平滑化する平滑コンデンサＣ２と、昇圧部の出力電圧を調整するための抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続されている。抵抗Ｒ１、Ｒ２は互いに直列に接続され、抵抗Ｒ１、Ｒ２の間には、昇圧部のＦＢ端子（出力電圧帰還端子）が接続されている。したがって、図１に示すような昇圧部を含む無線送信装置において、平滑コンデンサＣ２の後段には、抵抗Ｒ１、Ｒ２、センサおよび無線送信部が接続されている。このような構成により、無線送信装置は、昇圧された電力を、平滑コンデンサＣ２後段のコンポーネント（抵抗Ｒ１、Ｒ２、センサおよび無線送信部）に供給することができる。
【０００７】
また、上述のように環境発電素子によって発電される電力は微小であることから、無線送信以外の要因で不必要に消費される電力を削減することが要求されている。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇圧部は、ＯＮ状態にあるとき、待機電力を消費してしまう。このような不必要な電力消費を削減するため、無線送信部の無線送信動作に同期して、昇圧部のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する無線送信装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。すなわち、このような無線送信装置は、無線送信動作時以外の待機時では、昇圧部をＯＦＦし、無線送信動作を実行するタイミングで昇圧部をＯＮすることにより、無線送信部に電力を供給する。このように、無線送信動作と同期して昇圧部を制御することにより、昇圧部の待機電力による不必要な電力消費を削減することができる。
【０００８】
しかしながら、特許文献２が開示する無線送信装置のように、無線送信動作と同期して昇圧部を制御したとしても、昇圧部から出力された電力を平滑化する平滑コンデンサＣ２と、後段のコンポーネントとの接続は維持されている。そのため昇圧部がＯＦＦされている間であっても、平滑コンデンサＣ２内の電力が、後段のコンポーネント、特に、無線送信部の待機電力によって消費されてしまう。
【０００９】
その結果、昇圧部がＯＮされたときの平滑コンデンサＣ２への突入電流が増大し、蓄電部Ｃ１に蓄電された電力が消費されてしまう。このような不必要な電力消費によって、無線送信装置のエネルギー効率が低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−１７２３５２号公報
【特許文献２】特開２０００−２７８１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みたものであり、その目的は、無線送信部の無線送信動作に同期して、昇圧部の出力を平滑化する平滑コンデンサと後段のコンポーネント（特に、無線送信部）との間の接続を制御することにより、エネルギー効率を向上可能な無線送信装置および無線送信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的は、以下の（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）外部から入力される機械的エネルギーを利用して発電を行う発電素子から供給される電力を利用する無線送信装置であって、
前記発電素子から供給される前記電力を交流から直流に変換する整流部と、
前記整流部からの電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電された電力を昇圧する昇圧部と、
前記昇圧部の出力を平滑化する平滑コンデンサと、
前記昇圧部から供給される電力を利用して無線送信動作を実行する無線送信部と、
前記平滑コンデンサと前記無線送信部との間の接続を制御するスイッチング部と、
前記無線送信部の前記無線送信動作に同期して、前記スイッチング部を制御する電力制御部と、
前記昇圧部の前記出力の電圧を調整するための抵抗と、を備え、
前記スイッチング部は、前記平滑コンデンサと前記無線送信部との間の前記接続および前記平滑コンデンサと前記抵抗との間の接続を制御することを特徴とする無線送信装置。
【００１４】
（２）前記無線送信部と通信可能に接続されたセンサをさらに備え、
前記スイッチング部は、前記平滑コンデンサと前記無線送信部との間の前記接続および前記平滑コンデンサと前記センサとの間の接続を制御する上記（１）に記載の無線送信装置。
【００１５】
（３）前記電力制御部は、前記無線送信部の前記無線送信動作に同期して、前記スイッチング部および前記昇圧部をＯＮ／ＯＦＦ制御する上記（１）または（２）に記載の無線送信装置。
【００１６】
（４）前記昇圧部および前記スイッチング部は、前記電力制御部から出力される同一の制御信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御される上記（３）に記載の無線送信装置。
【００１７】
（５）前記電力制御部は、前記無線送信部が前記無線送信動作を実行するタイミングで、前記スイッチング部および前記昇圧部をＯＮにする上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の無線送信装置。
【００１８】
（６）前記無線送信部は、制御部と、前記制御部への電力供給を制御するオンチップレギュレーターとを備える上記（１）に記載の無線送信装置。
【００１９】
（７）前記無線送信部は、前記制御部へ電力が供給され、前記制御部がメインクロックを出力するアクティブモード、または前記制御部が前記メインクロックの出力を停止するノンアクティブモードで動作可能な上記（６）に記載の無線送信装置。
【００２０】
（８）前記ノンアクティブモードは、前記制御部へ前記電力が供給され、前記制御部が前記メインクロックの出力を停止する省電力モードと、前記制御部へ前記電力が供給されず、前記制御部が前記メインクロックの出力を停止するパワーダウンモードとを含み、
前記無線送信部は、前記アクティブモード、前記省電力モードおよび前記パワーダウンモードのいずれか１つのモードで動作可能な上記（７）に記載の無線送信装置。
【００２１】
（９）前記無線送信部と通信可能に接続されたセンサをさらに備え、
前記無線送信部は、前記センサが測定対象物を測定可能な状態となるまで、前記パワーダウンモードで動作し、
前記センサが前記測定対象物の測定を実行している間、前記省電力モードで動作する上記（８）に記載の無線送信装置。
【００２２】
（１０）前記無線送信部は、前記無線送信動作を実行する際、前記アクティブモードで動作する上記（７）ないし（９）のいずれかに記載の無線送信装置。
【００２３】
（１１）外部から入力される機械的エネルギーを利用して発電を行う発電素子と、
上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の無線送信装置と、を備えることを特徴とする無線送信システム。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、無線送信部の無線送信動作に同期して、昇圧部の出力を平滑化する平滑コンデンサと後段のコンポーネント（特に、無線送信部）との間の接続を制御することにより、蓄電部に蓄積された電力が不必要に消費されることを防止することができ、無線送信装置および無線送信システムのエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】環境発電素子を利用した従来の無線送信装置を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る無線送信装置および無線送信システムを示すブロック図である。
【図３】図２に示す発電素子の断面斜視図である。
【図４】図２に示す発電素子の分解斜視図である。
【図５】図２に示す発電素子が備える板バネの平面図である。
【図６】図２に示す無線送信部のブロック図である。
【図７】図２に示す無線送信部が実行する無線送信動作を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す無線送信動作と、昇圧部およびスイッチング部のＯＮ／ＯＦＦ制御の関係を概念的に示す図である。
【図９】図１に示す無線送信装置および無線送信システムによるエネルギー効率の向上効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の無線送信装置および無線送信システムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。なお、以下の説明では、本発明に係る無線送信装置および無線送信システムは、外部から入力される振動エネルギーを利用して発電を行う発電素子を利用するが、本発明はこれに限られない。圧力等の様々な機械的エネルギーを利用して発電を行う様々な環境発電素子が、本発明の無線送信装置および無線送信システムに利用されてもよい。
【００２７】
図２は、本発明に係る無線送信装置および無線送信システムを示すブロック図である。図３は、図２に示す発電素子の断面斜視図である。図４は、図２に示す発電素子の分解斜視図である。図５は、図２に示す発電素子が備える板バネの平面図である。図６は、図２に示す無線送信部のブロック図である。図７は、図２に示す無線送信部が実行する無線送信動作を示すフローチャートである。図８は、図７に示す無線送信動作と、昇圧部およびスイッチング部のＯＮ／ＯＦＦ制御の関係を概念的に示す図である。図９は、図１に示す無線送信装置および無線送信システムによるエネルギー効率の向上効果を説明するための図である。なお、以下の説明では、図３および図４中の上側を「上」または「上方」と言い、下側を「下」または「下方」と言う。
【００２８】
図２に示す無線送信システム９００は、外部から入力された振動（振動エネルギー）を利用して発電を行う発電素子（環境発電素子）１００と、発電素子１００から供給される電力を利用して無線送信を実行する無線送信装置１とを含む。
【００２９】
＜発電素子１００＞
発電素子１００は、振動体に固定され、該振動体から入力される振動を利用して発電を行う機能を有する。ここで、振動体としては、例えば、回転機器（モーター、タービン、ファン等）、空調ダクト、配管、輸送機（貨物列車や自動車、トラックの荷台等）、線路を構成する枕木、高速道路やトンネル、架橋、ポンプ、油圧及び空気圧を伝達するためのパイプ類などが挙げられる。
【００３０】
このような発電素子１００は、図２に示すように、交流電源Ｅと内部抵抗ＩＲを直列接続した回路と等価とみなすことができる。ただし、発電素子１００は、振動体から入力される振動を利用して発電するので、交流電源Ｅの起電力は、振動体から入力される振動（振幅、周波数）に依存して変動する。
【００３１】
図３および図４に示すように、発電素子１００は、筐体２０と、筐体２０内に図３および図４の上下方向に振動可能に保持された発電部１０とを備えている。発電部１０は、一対の対向する上側板バネ６０Ｕおよび下側板バネ６０Ｌと、これらの間に固定され、永久磁石３１を有する磁石組立体３０と、永久磁石３１の外周側を囲むように設けられたコイル４０と、コイル４０を保持するコイル保持部５０とを有している。
【００３２】
筐体２０は、発電素子１００を振動体に固定すると共に、発電部１０を収納する機能を有する。筐体２０は、カバー２１と、ベース２３と、カバー２１とベース２３との間に位置する筒状部２２とを備えている。
【００３３】
ベース２３の４隅には、それぞれ、貫通孔２３１が形成されている。図示しないネジをベース２３の貫通孔２３１に貫通させ、振動体に設けられたネジ穴と螺合させることより、ベース２３が振動体に固定され、発電素子１００を振動体に取り付ける（固定する）ことができる。発電素子１００を振動体に取り付けることにより、振動体の振動を発電素子１００に伝達させることができる。
【００３４】
上側板バネ６０Ｕおよび下側板バネ６０Ｌは、磁石組立体３０およびコイル保持部５０を、筐体２０に対して振動可能に保持する機能を有する。上側板バネ６０Ｕは、カバー２１と筒状部２２との間に固定されている。一方、下側板バネ６０Ｌは、ベース２３と筒状部２２との間に固定されている。各板バネは、それぞれ、金属製の薄板材で形成された円環状の部材であり、互いに同じ構造を有している。
【００３５】
図５に示すように、各板バネは、それぞれ、外周側から、第１の環状部６１、第１の環状部６１の内径よりも小さい外径を有する第２の環状部６２、および第２の環状部６２の内径よりも小さい外径を有する第３の環状部６３を有している。これらの第１の環状部６１、第２の環状部６２および第３の環状部６３は、それぞれ、各板バネに同心的に設けられている。また、第１の環状部６１と第２の環状部６２は、複数（本実施形態では、４つ）の第１のバネ部６４によって連結されており、第２の環状部６２と第３の環状部６３は、複数（本実施形態では、２つ）の第２のバネ部６５によって連結されている。
【００３６】
上側板バネ６０Ｕが、上側板バネ６０Ｕの上側に設けられたワッシャー８０とコイル保持部５０との間に位置する状態で、上側板バネ６０Ｕの第２の環状部６２が、コイル保持部５０の外周部（筒状部５１）の上端部に固定されている。また、下側板バネ６０Ｌが、下側板バネ６０Ｌの下側に設けられたワッシャー８０とコイル保持部５０との間に位置する状態で、下側板バネ６０Ｌの第２の環状部６２が、コイル保持部５０の外周部（筒状部５１）の下端部に固定されている。
【００３７】
また、上側板バネ６０Ｕの第３の環状部６３は、後述する磁石組立体３０上に取り付けられたスペーサ７０の上部に固定されており、下側板バネ６０Ｌの第３の環状部６３は、磁石組立体３０の底部に固定されている。
【００３８】
各板バネの４つの第１のバネ部６４は、第２の環状部６２を第１の環状部６１に対して図３および図４の上下方向に振動可能に支持（連結）している。上述のように、第１の環状部６１は筐体２０（カバー２１、筒状部２２およびベース２３）に固定され、第２の環状部６２は、コイル保持部５０に固定されている。そのため、振動体から筐体２０に振動が伝達されると、さらに、第１のバネ部６４を介して、振動がコイル保持部５０に伝達される。その結果、コイル保持部５０が筐体２０に対して振動する。
【００３９】
また、各板バネの２つの第２のバネ部６５は、第３の環状部６３を第２の環状部６２に対して図３および図４の上下方向に振動可能に支持（連結）している。上述のように、上側板バネ６０Ｕの第３の環状部６３は、スペーサ７０を介して、磁石組立体３０に固定されており、下側板バネ６０Ｌの第３の環状部６３は、磁石組立体３０の底部に固定されている。そのため、振動体から筐体２０に振動が伝達されると、さらに、第２のバネ部６５を介して、振動が磁石組立体３０に伝達される。その結果、磁石組立体３０が筐体２０およびコイル保持部５０に対して振動する。
【００４０】
かかる構成を有する発電素子１００では、筐体２０に対して、各板バネの第１のバネ部６４によってコイル保持部５０が振動する第１の振動系と、筐体２０およびコイル保持部５０に対して、各板バネの第２のバネ部６５によって磁石組立体３０が振動する第２の振動系とが形成されている。
【００４１】
磁石組立体３０は、上側板バネ６０Ｕと下側板バネ６０Ｌとの間に、筐体２０およびコイル保持部５０に対して振動可能に支持されている。磁石組立体３０は、円盤状（厚さの比較的薄い円柱状）の永久磁石３１と、永久磁石３１がその略中央に配設される底板部３２１と、底板部３２１の外周端部から立設した筒状部３２２とを有する円筒状のバックヨーク３２と、永久磁石３１の上面に設けられたヨーク３３とを有している。バックヨーク３２の底板部３２１の外周部は、下側板バネ６０Ｌの第３の環状部６３に固定されており、ヨーク３３は、スペーサ７０を介して上側板バネ６０Ｕの第３の環状部６３に固定されている。
【００４２】
バックヨーク３２は、筒状部３２２と永久磁石３１（ヨーク３３）との間に、コイル保持部５０に保持されたコイル４０が筒状部３２２および永久磁石３１と離間した状態で配置されるように構成されている。すなわち、筒状部３２２の内径は、コイル４０の外径よりも大きく設計されている。また、バックヨーク３２の底板部３２１には、中央部付近に貫通孔が形成されている。
【００４３】
コイル保持部５０は、磁石組立体３０と筐体２０との間に、筐体２０および磁石組立体３０に対して振動可能に支持されている。コイル保持部５０は、円筒状の筒状部５１と、筒状部５１の内周面側に配設された円環状の環状部５２とを有している。筒状部５１は、各板バネの第２の環状部６２に固定されている。また、コイル保持部５０は、環状部５２の下面側でコイル４０を保持している。
【００４４】
コイル４０は、コイル保持部５０の環状部５２下面の内周部付近に固定されて、コイル保持部５０に保持されている。また、コイル４０は、コイル保持部５０に保持された状態で、磁石組立体３０のバックヨーク３２の筒状部３２２と永久磁石３１との間に、筒状部３２２および永久磁石３１と離間して配置されている。このコイル４０は、発電部１０の振動（コイル保持部５０の振動および磁石組立体３０の振動）に伴って、永久磁石３１に対して相対的に上下方向に変位する。このような振動により、コイル４０を通過する永久磁石３１からの磁力線の密度が変化し、コイル４０に交流電流が発生する。
【００４５】
コイル４０の両端は、それぞれ、コイル保持部５０の環状部５２の上側に設けられた一対の電極端子９０に接続されている。無線送信装置１の入力端子に電極端子９０を接続することにより、無線送信装置１は、発電素子１００を電源として利用することができる。
【００４６】
＜無線送信装置１＞
無線送信装置１は、発電素子１００から供給される電力を利用して、センサ８が取得した測定データをホストコンピュータ、サーバー、制御装置等の外部機器に無線送信する機能を有する。
【００４７】
なお、無線送信すべき測定データを取得するセンサ８の種類は特に限定されず、温度、湿度、光、電気、磁気、振動、加速度、圧力等の様々な対象を測定可能なセンサをセンサ８として用いることができる。本実施形態では、センサ８として、温度および湿度を測定可能な温湿度センサを用いた場合について説明する。また、本実施形態では、図２に示すように、センサ８は、無線送信装置１のコンポーネントとして説明されるが、本発明はこれに限られない。例えば、センサ８は、独立したコンポーネントとして無線送信装置１の外部に設けられ、有線接続または無線接続によって無線送信装置１とデータ通信を実行し、測定データを無線送信装置１に送信してもよい。
【００４８】
また、図示の形態では、無線送信装置１が備えるセンサ８の数は１つであるが、本発明はこれに限られない。無線送信装置１が複数のセンサ８を備えていてもよく、各センサ８が測定する対象がそれぞれ異なっていてもよい。例えば、複数のセンサ８の１つは温湿度を測定し、複数のセンサ８の異なる１つは振動を測定してもよい。
【００４９】
図２に示すように、無線送信装置１は、発電素子１００から供給される電力を交流から直流に変換する整流部２と、整流部２からの電力を蓄電する蓄電部Ｃ１と、蓄電部Ｃ１内に蓄電された電力を昇圧する昇圧部３と、昇圧部３の出力を平滑化する平滑コンデンサＣ２と、温度および湿度を測定するセンサ８と、昇圧部３から供給される電力を利用してセンサ８が取得した測定データの無線送信動作（処理Ｓ１００、図７参照）を実行する無線送信部９と、平滑コンデンサＣ２と後段のコンポーネント（特に、無線送信部９）との間の接続を制御するスイッチング部Ｓと、無線送信部９の無線送信動作に同期して昇圧部３およびスイッチング部Ｓを制御する電力制御部４と、昇圧部３の出力電圧を調整するための第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２と、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１と昇圧部３の出力電圧Ｖ２のうち、より高い一方を電力制御部４に供給するための第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２と、を含む。
【００５０】
また、無線送信装置１において、少なくとも、センサ８と無線送信部９との間、無線送信部９と電力制御部４との間、電力制御部４と昇圧部３との間、および電力制御部４とスイッチング部Ｓとの間は、データバス等によって通信可能に接続されている。特に、無線送信部９と電力制御部４との間は、シリアル通信、より具体的には、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）通信を実行可能に接続されている。図２中では、データ通信可能に接続されたコンポーネントは、矢印線によって結ばれている。
【００５１】
電力制御部４から出力される制御信号によって、昇圧部３およびスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御が実行される。また、図示のように、昇圧部３およびスイッチング部Ｓは、電力制御部４から出力される同一の制御信号によって制御されるので、昇圧部３の動作とスイッチング部Ｓの動作を同期させることができる。すなわち、昇圧部３がＯＦＦのときは、スイッチング部Ｓも必ずＯＦＦであり、昇圧部３がＯＮのときは、スイッチング部Ｓも必ずＯＮである。その結果、昇圧部３がＯＦＦであるときに、スイッチング部ＳがＯＮされ、平滑コンデンサＣ２内の電力が不必要に消費されるケースを確実に防止することができる。さらに、昇圧部３がＯＮであるときに、スイッチング部ＳがＯＦＦされ、無線送信部９の無線送信動作が実行できないケースを確実に防止することができる。
【００５２】
また、後述するように、電力制御部４は、無線送信部９が実行する無線送信動作（処理Ｓ１００）に同期して制御信号を出力するよう構成されている。すなわち、電力制御部４が制御信号を出力するタイミングは、後述する無線送信部９が実行する無線送信動作の開始タイミングと略一致し、電力制御部４が制御信号の出力を停止するタイミングは、無線送信動作の終了タイミングと略一致する。
【００５３】
そのため、電力制御部４から出力される制御信号を用いて昇圧部３およびスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御を実行することにより、昇圧部３およびスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御を無線送信部９が実行する無線送信動作に同期させることができる。
【００５４】
＜＜整流部２＞＞
整流部２は、発電素子１００の電極端子９０に接続されており、発電素子１００から供給される電力を交流から直流に変換する機能を有する。整流部２は、発電素子１００から供給される電力を交流から直流に変換することができれば特に限定されない。例えば、ダイオード整流器、ブリッジ整流器等を整流部２として用いることができる。
【００５５】
＜＜蓄電部Ｃ１＞＞
蓄電部Ｃ１は、整流部２からの電力を蓄電および放出（充放電）する機能を有する。蓄電部Ｃ１の一方の端子は、整流部２の出力端子に接続されており、他方の端子は、グラウンド（基準電位点）接続されている。なお、図示のように、蓄電部Ｃ１の電圧は、電圧Ｖ１で表現されている。
【００５６】
蓄電部Ｃ１としては、例えば、電気二重層コンデンサやリチウムイオンキャパシタ等のコンデンサを用いることができる。このようなコンデンサは、急速充電が可能であり、小型であることから、蓄電部Ｃ１として適している。また、コンデンサと、鉛電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池（蓄電池）との組み合わせを蓄電部Ｃ１として用いてもよい。この場合、コンデンサの容量以上の電力が供給された場合に、余剰分の電力を二次電池内に蓄電しておくことができるので、発電素子１００から供給される電力をより効率的に利用することができる。
【００５７】
＜＜昇圧部３＞＞
昇圧部３は、蓄電部Ｃ１と並列に接続されており、蓄電部Ｃ１に蓄電された電力を昇圧し、出力する機能を有する。昇圧部３は、蓄電部Ｃ１に蓄電された電力を昇圧し、出力することができれば特に限定されず、典型的には、ＤＣ−ＤＣコンバータを昇圧部３として用いることができる。
【００５８】
昇圧部３の出力端子ＶＯＵＴは、平滑コンデンサＣ２の一方の端子に接続されている。また、昇圧部３のＦＢ端子（出力電圧帰還端子）は、平滑コンデンサＣ２に並列に接続された第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２との間に接続されている。このような構成により、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２の抵抗値を調整することによって、出力端子ＶＯＵＴから出力される昇圧部３の出力電圧を調整することができる。例えば、本実施形態の昇圧部３に０．９Ｖの電圧が入力された場合、２．２Ｖの出力電圧を出力端子ＶＯＵＴから出力することができる。また、昇圧部３のゲート端子には、電力制御部４の出力端子が接続されており、電力制御部４から出力される制御信号に従って、昇圧部３のＯＮ／ＯＦＦ制御が実行される。なお、図示のように、昇圧部３の出力電圧は、電圧Ｖ２で表現されている。
【００５９】
＜＜平滑コンデンサＣ２＞＞
平滑コンデンサＣ２は、出力端子ＶＯＵＴから出力される昇圧部３の出力を平滑化し、後段のコンポーネント（第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２、センサ８および無線送信部９）に供給する機能を有する。平滑コンデンサＣ２の一方の端子は、昇圧部３の出力端子ＶＯＵＴに接続され、他方の端子は、グラウンド接続されている。平滑コンデンサＣ２としては、前述した蓄電部Ｃ１と同様のコンデンサを用いることができる。
【００６０】
＜＜スイッチング部Ｓ＞＞
スイッチング部Ｓは、平滑コンデンサＣ２と並列に接続され、電力制御部４から出力される制御信号に従って、平滑コンデンサＣ２と、後段のコンポーネントとの間の接続を制御する機能を有する。スイッチング部Ｓは、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１と、第２の半導体スイッチング素子Ｑ２と、第３の抵抗Ｒ３とを備える。
【００６１】
第１の半導体スイッチング素子Ｑ１のソース端子またはドレイン端子の一方の端子は、平滑コンデンサＣ２の一方の端子に接続され、他方の端子は、後段のコンポーネントに接続されている。また、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１のゲート端子は、第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のソース端子またはドレイン端子の一方の端子に接続されている。第２の半導体スイッチング素子Ｑ２の他方の端子は、グラウンド接続されている。また、第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子は、電力制御部４の出力端子に接続されており、電力制御部４から昇圧部３に出力される制御信号が、第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子にも出力される。第３の抵抗Ｒ３は、平滑コンデンサＣ２の一方の端子と、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１のゲート端子との間に接続され、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１のゲート端子に入力される電圧を調整するために用いられる。
【００６２】
第１の半導体スイッチング素子Ｑ１および第２の半導体スイッチング素子Ｑ２は、ノーマルオープン（ＮＯ）タイプのスイッチング素子であり、例えば、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等を、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１および第２の半導体スイッチング素子Ｑ２として用いることができる。
【００６３】
電力制御部４から、第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に制御信号が出力されると、第２の半導体スイッチング素子Ｑ２がＯＮとなる。その結果、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１のゲート端子に電流が流れ、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１がＯＮとなる。それにより、スイッチング部ＳがＯＮとなり、スイッチング部Ｓを介して後段のコンポーネントに、平滑コンデンサＣ２によって平滑化された電力が供給される。また、第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に出力される制御信号は、昇圧部３のゲート端子に出力される制御信号と同一の制御信号であるため、昇圧部３が同時にＯＮされる。
【００６４】
かかる構成のスイッチング部Ｓを用いることにより、昇圧部３のＯＮ／ＯＦＦ制御に同期して、平滑コンデンサＣ２と後段のコンポーネントとの間の接続を制御することができる。さらに、上述のように、昇圧部３のゲート端子および第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に出力される制御信号は、無線送信部９の無線送信動作と同期している。そのため、無線送信部９が無線送信動作を実行しない待機状態の間、確実に平滑コンデンサＣ２と、後段のコンポーネントとの間の接続を遮断することができる。その結果、平滑コンデンサＣ２内の電力が、無線送信部９の無線送信動作以外の要因、すなわち、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２、センサ８および無線送信部９の待機電力によって不必要に消費されることを防止することができる。その結果、昇圧部３から平滑コンデンサＣ２への突入電流が減少するので、蓄電部Ｃ１に蓄積された電力が不必要に消費されることを防止することができ、無線送信装置１のエネルギー効率を向上させることができる。
【００６５】
＜＜ダイオードＤ１、Ｄ２＞＞
平滑コンデンサＣ２の一方の端子とスイッチング部Ｓとの間には、第２のダイオードＤ２の入力端子（アノード）が接続されている。一方、蓄電部Ｃ１の一方の端子には、第１のダイオードＤ１の入力端子が接続されている。第１のダイオードＤ１の出力端子（カソード）は、第２のダイオードＤ２の出力端子に接続されている。したがって、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点から出力される電圧Ｖ１Ｒは、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１と、昇圧部３の出力電圧Ｖ２のいずれか高い一方である。
【００６６】
このように、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２は、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１と昇圧部３の出力電圧Ｖ２のうち、より高い一方を、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点から出力するために用いられる。
【００６７】
例えば、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が昇圧部３の出力電圧Ｖ２よりも高い場合、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点から出力される電圧Ｖ１Ｒは、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１である。一方、昇圧部３の出力電圧Ｖ２が蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１よりも高い場合、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点から出力される電圧Ｖ１Ｒは、昇圧部３の出力電圧Ｖ２である。また、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点は、電力制御部４に接続されている。
【００６８】
＜＜電力制御部４＞＞
電力制御部４は、蓄電部Ｃ１と昇圧部３との間に接続され、無線送信部９が実行する無線送信動作（処理Ｓ１００）に同期して、昇圧部３およびスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する機能を有する。図示のように、電力制御部４は、蓄電部Ｃ１と並列に接続された電源監視回路５と、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点に接続されたタイマー６と、電源監視回路５の出力端子およびタイマー６の出力端子に接続された加算器７と、を備える。
【００６９】
電源監視回路５は、蓄電部Ｃ１と並列に接続され、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１を監視して、監視結果に応じて加算器７に信号を出力する機能を有する。電源監視回路５は、電圧Ｖ１が所定の上側しきい値以上となったことを検出すると、加算器７に信号を出力する（出力が論理値Ｈｉｇｈとなる）。その後、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１は、無線送信部９が実行する無線送信動作等により降下する。電源監視回路５は、電圧Ｖ１が電圧降下により、所定の下側しきい値未満となったことを検出すると、加算器７に対する信号の出力を停止する（出力が論理値Ｌｏｗとなる）。
【００７０】
電圧Ｖ１用の下側しきい値は、昇圧部３の動作可能最小電圧となるように設定される。一方、昇圧部３の動作可能最小電圧をＶｍｉｎとし、無線送信部９が１回の無線送信動作を実行した場合の電圧Ｖ１の降下量をΔＶとしたとき、電圧Ｖ１用の上側しきい値は、Ｖｍｉｎ＋ΔＶ以上に設定されることが好ましい。例えば、昇圧部３の動作可能最小電圧Ｖｍｉｎが０．９Ｖであり、無線送信部９が１回の無線送信動作を実行した場合の電圧Ｖ１の降下量ΔＶが０．２Ｖであるとき、電圧Ｖ１用の下側しきい値は０．９Ｖであり、電圧Ｖ１用の上側しきい値は、１．１Ｖ以上に設定される。
【００７１】
このように、電圧Ｖ１用の上側しきい値をＶｍｉｎ＋ΔＶ以上に設定することにより、無線送信部９が無線送信動作を実行中に、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が昇圧部３の動作可能最小電圧Ｖｍｉｎを下回り、無線送信動作が中断されてしまうことを確実に防止することができる。また、電圧Ｖ１用の下側しきい値を昇圧部３の動作可能最小電圧Ｖｍｉｎに設定することにより、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が昇圧部３の動作可能最小電圧Ｖｍｉｎ未満であるにも関わらず、蓄電部Ｃ１から昇圧部３に電力が供給され、電力が不必要に消費されることを防止することができる。
【００７２】
タイマー６は、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点に接続され、所定の時間間隔ΔＴをカウントする度に、加算器７へ信号を出力する（加算器７への出力を論理値Ｌｏｗから論理値Ｈｉｇｈへ変化させる）機能を有する。また、上述のように、タイマー６は、無線送信部９とＩ２Ｃ通信可能に接続されている。
【００７３】
タイマー６は、初期状態において、加算器７に信号を出力し続ける（出力が論理値Ｈｉｇｈである）。その後、タイマー６は、無線送信実行前に、所定の時間間隔ΔＴを設定するための時間間隔設定信号、およびタイマー６のタイムカウントをリセットするためのタイマーカウントリセット信号を、無線送信部９からＩ２Ｃ通信により受信する。
【００７４】
タイマー６は、無線送信部９から時間間隔設定信号およびタイマーカウントリセット信号を受信した後も、無線送信部９からタイマー出力ＯＦＦ信号を受信するまで、加算器７に信号を出力し続ける（論理値Ｈｉｇｈの出力を維持する）。また、タイマー６は、無線送信部９からタイマー出力ＯＦＦ信号を受信し、加算器７への信号の出力を停止した後（論理値Ｌｏｗとなった後）、無線送信部９によって設定された所定の時間間隔ΔＴをカウントすると、加算器７への信号の出力を再開する（出力を論理値Ｌｏｗから論理値Ｈｉｇｈへと変化させる）。
【００７５】
このように、タイマー６は、無線送信部９からのタイマー出力ＯＦＦ信号に従って加算器７への信号の出力を停止し、設定した所定の時間間隔ΔＴをカウントすると加算器７への信号の出力を再開するよう構成されている。また、上述のタイマー出力ＯＦＦ信号およびタイマーカウントリセット信号は、無線送信部９からタイマー６に周期的に送信されるので、タイマー６は、周期的に、加算器７への信号の出力および停止を繰り返すことができる。
【００７６】
図７および８を参照して後述するように、無線送信部９による時間間隔設定信号およびタイムカウントリセット信号の送信は、無線送信実行前に実行される。一方、無線送信部９によるタイマー出力ＯＦＦ信号の送信は、無線送信実行後に実行される。そのため、タイマー６は、無線送信部９が無線送信動作（処理Ｓ１００）を開始した後は、無線送信実行前後を問わず、無線送信部９から信号を受信するために、常時Ｉ２Ｃ通信可能な状態で駆動している必要がある。
【００７７】
このように、タイマー６は、無線送信部９が無線送信動作を開始した後において、無線送信部９から出力される前述の各種信号をＩ２Ｃ通信により受信する必要がある。したがって、無線送信部９が無線送信動作を開始した後では、タイマー６をＩ２Ｃ通信可能に駆動するのに必要な電圧（以下、Ｉ２Ｃ通信可能電圧という）を、タイマー６に常時供給する必要がある。一般に、Ｉ２Ｃ通信可能電圧は、昇圧部３の動作可能最小電圧Ｖｍｉｎより高い。例えば、Ｉ２Ｃ通信可能電圧は、最低１．５Ｖであり、昇圧部３の動作可能最小電圧Ｖｍｉｎ（前述の例では、０．９Ｖ）より高い。
【００７８】
そのため、蓄電部Ｃ１のみからタイマー６へ電力を供給する場合、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１を、Ｉ２Ｃ通信実行可能電圧（前述の例では、１．５Ｖ）以上に常時保つ必要がある。そのため、従来では、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１がＩ２Ｃ通信実行可能電圧未満に低下することを防止するため、昇圧部３の駆動電圧をＩ２Ｃ通信実行可能電圧以上に設定する必要があった。しかしながら、昇圧部３の駆動電圧を高く設定すると、発電素子１００に入力される振動（機械的エネルギー）が微弱な場合、昇圧部３が駆動されず、無線送信装置１を駆動できない場合があった。
【００７９】
それに対し、本実施形態のタイマー６は、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点から供給される電力を受信している。そのため、タイマー６に供給される電力の電圧Ｖ１Ｒは、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１と、昇圧部３の出力電圧Ｖ２のうち、より高い一方である。
【００８０】
したがって、昇圧部３から昇圧された電力が出力される前、すなわち、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が昇圧部３の駆動電圧より低く、無線送信部９が無線送信動作を開始する前において、タイマー６に供給される電圧Ｖ１Ｒは、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１である。
【００８１】
一方、昇圧部３から昇圧された電力が出力され、無線送信部９が無線送信動作を開始した後、すなわち、昇圧部３の出力電圧Ｖ２が蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１よりも大きい間において、タイマー６に供給される電圧Ｖ１Ｒは、昇圧部３の出力電圧Ｖ２となる。
【００８２】
このように、タイマー６を、第１のダイオードＤ１の出力端子と第２のダイオードＤ２の出力端子の接合点に接続することにより、無線送信部９が無線送信動作を開始する前、すなわち、タイマー６にＩ２Ｃ通信可能電圧を供給する必要がない間においては、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１をタイマー６に供給することができる。一方、無線送信部９が無線送信動作を開始した後、すなわち、タイマー６にＩ２Ｃ通信可能電圧を供給する必要がある間においては、昇圧部３の出力電圧Ｖ２をタイマー６に供給することができる。
【００８３】
したがって、本発明の無線送信装置１では、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１をＩ２Ｃ通信可能電圧以上に保つ必要がない。そのため、昇圧部３の駆動電圧を、最低限、昇圧部３の動作可能最小電圧Ｖｍｉｎ（または上側しきい値）まで低く設定することができる。その結果、発電素子１００に入力される振動（機械的エネルギー）が微弱な場合であっても、昇圧部３を駆動させ、無線送信装置１を駆動させることが可能となる。
【００８４】
加算器７は、電源監視回路５の出力端子とタイマー６の出力端子に接続され、電源監視回路５およびタイマー６の双方から信号（Ｈｉｇｈ出力）を受信した場合にのみ、昇圧部３のゲート端子および第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に制御信号を出力する機能を有する。
【００８５】
前述のように、初期状態において、タイマー６は、加算器７に信号を出力し続ける。そのため、無線送信部９によって第１回目の無線送信動作が実行される前は、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が所定の上側しきい値以上となった場合に、加算器７から昇圧部３のゲート端子および第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に制御信号が出力される。
【００８６】
一方、タイマー６がタイマー出力ＯＦＦ信号を受信し、加算器７への信号の出力を停止した後では、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が所定の下側しきい値以上であり、かつ、タイマー６が所定の時間間隔ΔＴをカウントし、加算器７への信号の出力を再開したときに、加算器７から昇圧部３のゲート端子および第２の半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に制御信号が出力される。かかる構成の電力制御部４を用いることにより、所定の時間間隔ΔＴで昇圧部３およびスイッチング部ＳをＯＮすることができる。
【００８７】
＜＜抵抗Ｒ１、Ｒ２＞＞
第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２は、スイッチング部Ｓ後段に、平滑コンデンサＣ２と並列に接続されている。第１の抵抗Ｒ１の一方の端子は、第１の半導体スイッチング素子Ｑ１の他方の端子に接続され、他方の端子は第２の抵抗Ｒ２の一方の端子に接続されている。第２の抵抗Ｒ２の他方の端子は、グラウンド接続され、第１の抵抗Ｒ１の他方の端子と、第２の抵抗の一方の端子との間には、昇圧部３のＦＢ端子が接続されている。したがって、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２は、分圧回路を構成し、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２の抵抗値を調整することによって、昇圧部３のＦＢ端子への帰還電圧を調整することができる。例えば、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２の抵抗値が等しい場合、昇圧部３のＦＢ端子への帰還電圧は、昇圧部３の出力電圧Ｖ２の略半分となる。
【００８８】
＜＜センサ８＞＞
センサ８は、スイッチング部Ｓ後段に、平滑コンデンサＣ２と並列に接続され、温度および湿度を測定し、測定データを無線送信部９に出力する機能を有する。
【００８９】
センサ８は、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＮされ、昇圧部３から電力供給を受けると、電源がＯＮされ、温度および湿度の測定を開始する。センサ８は、昇圧部３から電力供給を受けてから、温度および湿度の少なくとも一方を測定可能な状態となるまでの測定待機時間を有している。例えば、本実施形態において、センサ８が温度および湿度の少なくとも一方を測定可能な状態となるまでの測定待機時間は、１５ｍｓｅｃである。
【００９０】
所定の測定待機時間が経過した後、センサ８は、温度および湿度の少なくとも一方の測定を開始し、取得した測定データを無線送信部９へ送信する。なお、センサ８が温度および湿度の双方を同時に測定可能に構成されている場合には、センサ８は、温度および湿度の双方を同時に測定し、温度および湿度の測定データを無線送信部９へ送信してもよい。
【００９１】
無線送信部９が測定データの無線送信を実行し、タイマー６のタイムカウントをリセットすると、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＦＦされ、センサ８への電力供給が停止する。センサ８への電力供給が停止すると、センサ８の電源がＯＦＦされる。
【００９２】
＜＜無線送信部９＞＞
無線送信部９は、スイッチング部Ｓ後段に、平滑コンデンサＣ２と並列に接続され、センサ８が測定した温度および湿度に関する測定データを、ホストコンピュータやサーバー等の外部機器に無線送信する機能を有する。
【００９３】
図６に示すように、無線送信部９は、制御部９１と、制御部９１への電力供給を制御するオンチップレギュレーター９２と、無線送信部９の各種機能を実行するためのモジュール９３とを備えている。
【００９４】
制御部９１は、無線送信部９の動作を制御する機能を有する。制御部９１は、少なくとも１つのプロセッサ９１１と、メモリ９１２とを備えている。少なくとも１つのプロセッサ９１１は、メモリ９１２内に保存されているコンピューター可読命令をフェッチおよび実行する任意のデバイスである。例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコンピューター、マイクロコントローラー、デジタル信号プロセッサ、中央演算ユニット（ＣＰＵ）、状態マシーン、論理回路等をプロセッサ９１１として用いることができる。
【００９５】
メモリ９１２は、制御部９１によって読み込まれるコンピューター可読命令を保存するＲＯＭ等の不揮発性メモリ９１３と、命令およびデータを一時保存するＲＡＭ等の揮発性メモリ９１４とを含む。揮発性メモリ９１４は、制御部９１に電力が供給されている間、命令およびデータを保存することができる。一方、制御部９１への電力供給が停止すると、揮発性メモリ９１４に一時保存されている命令およびデータは、消去される。
【００９６】
オンチップレギュレーター（内部電源回路）９２は、無線送信部９が実行すべき処理の内容に応じて、制御部９１への電力供給を制御する機能を有する。オンチップレギュレーター９２を用いることにより、無線送信部９の電源電圧の変動を抑制することができる。さらに、制御部９１を使用する必要がないときには、制御部９１への電力供給を停止することができるため、無線送信部９の電力消費を削減することができる。
【００９７】
無線送信部９は、制御部９１へ電力が供給され、制御部９１のプロセッサ９１１がメインクロックを出力するアクティブモードと、制御部９１のプロセッサ９１１がメインクロックの出力を停止するノンアクティブモードとで動作可能である。また、ノンアクティブモードは、制御部９１へ電力が供給され、制御部９１のプロセッサ９１１がメインクロックの出力を停止する省電力モードと、制御部９１へ電力が供給されず、制御部９１のプロセッサ９１１がメインクロックの出力を停止するパワーダウンモードとを含む。
【００９８】
アクティブモードでは、プロセッサ９１１がメインクロックを出力しているため、消費電力が比較的大きいが、無線送信部９が有する全ての機能を実行可能である。そのため、アクティブモードをフルファンクションモードともいう。一方、ノンアクティブモードでは、プロセッサ９１１がメインクロックの出力を停止しているため、消費電力が比較的小さいが、実行可能な機能の数が制限される。
【００９９】
また、ノンアクティブモードの省電力モードでは、オンチップレギュレーター９２によって、制御部９１に電力が供給されているため、揮発性メモリ９１４が命令およびデータを保持し続けることが可能である。一方、ノンアクティブモードのパワーオフモードでは、オンチップレギュレーター９２によって、制御部９１への電力供給が停止されているため、揮発性メモリ９１４に一時保存されている命令およびデータは消去されるが、消費電力が最も少なくなる。
【０１００】
すなわち、消費電力の大きさ順に上記３つのモードを並べると、アクティブモード＞省電力モード＞パワーオフモードとなる。例えば、本実施形態におけるアクティブモードでの無線送信部９の１秒当たりの消費電力は１４．５ｍＷであり、省電力モードでの無線送信部９の１秒当たりの消費電力は０．４ｍＷであり、パワーダウンモードでの無線送信部９の１秒当たりの消費電力は０．００２ｍＷである。本発明の無線送信部９は、無線送信部９が実行すべき処理に応じて、上述の３つのモードを切り替えて動作することによって、無線送信動作（処理Ｓ１００）に要する電力消費を削減することができる。
【０１０１】
モジュール９３は、各種機能を実行するためのルーティン、プログラム、オブジェクト等であり、不揮発性メモリ９１３やデータベース等の記憶部に保存されている。モジュール９３は、ノンアクティブモードおよびアクティブモードの双方で実行可能なノンアクティブモードモジュール９４と、アクティブモードでのみ実行可能なアクティブモードモジュール９５とを含む。
【０１０２】
ノンアクティブモードモジュール９４は、上述の３つのモードを切り替えるためのモード切替モジュール９４１と、時間をカウントするためのタイムカウントモジュール９４２と、を含む。
【０１０３】
モード切替モジュール９４１は、無線送信部９が実行すべき処理に応じて、上述の３つのモードを切り替えるために実行される。したがって、パワーダウンモードで動作しているときでも、無線送信部９は、モード切替モジュール９４１を実行可能である。モード切替モジュール９４１がモードを切り替えるためのトリガーイベントとしては、例えば、無線送信部９の初期設定が終了した、タイムカウントモジュール９４２が所定の時間間隔をカウントした、センサ８の測定が開始された等のイベントが挙げられる。
【０１０４】
タイムカウントモジュール９４２は、時間をカウントするために実行されるモジュールであり、無線送信部９は、電源がＯＮされている間、常時タイムカウントモジュール９４２を実行している。したがって、パワーダウンモードで動作しているときでも、無線送信部９は、タイムカウントモジュール９４２を用いて、タイムカウントを実行することができる。
【０１０５】
アクティブモードモジュール９５は、センサ８とデータ通信を実行するためのインターフェースモジュール９５１と、センサ８を制御するためのセンサ制御モジュール９５２と、タイマー６を制御するためのタイマー制御モジュール９５３と、無線送信を実行するための無線送信モジュール９５４と、を含む。
【０１０６】
インターフェースモジュール９５１は、センサ８とデータ通信を実行するために実行される。無線送信部９は、インターフェースモジュール９５１を使用して、センサ８から測定データを受信し、揮発性メモリ９１４内に記憶する。
【０１０７】
センサ制御モジュール９５２は、センサ８が実行する温度および湿度の測定を制御するために実行される。無線送信部９は、センサ８が所定の測定待機時間を待機し、温度および湿度の少なくとも一方を測定可能な状態に移行した後、センサ制御モジュール９５２を用いて、センサ８の温度および湿度の測定を開始するための測定開始処理を実行する。
【０１０８】
また、本実施形態のようにセンサ８が複数の測定対象（すなわち、温度および湿度）を測定可能な場合、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、センサ８が測定すべき測定対象を指定することができる。なお、センサ８が複数の測定対象を同時に測定可能に構成されている場合、無線送信部９は、複数の測定対象を同時に測定するよう指定してもよい。
【０１０９】
また、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、センサ８の指定された測定対象の測定が終了した否かを確認することができる。さらに、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、センサ８が測定すべき測定対象の全てを測定済みか否か確認する。センサ８が測定すべき測定対象の全てを測定していない場合、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、再度、センサ８の測定対象を指定し、測定を続行させる。
【０１１０】
タイマー制御モジュール９５３は、タイマー６の制御を行うために実行される。無線送信部９は、タイマー制御モジュール９５３を用いて、タイマー６の所定の時間間隔ΔＴを設定するための時間間隔設定信号、タイマー６のタイムカウントをリセットするためのタイムカウントリセット信号、およびタイマー６の出力を停止するためのタイマー出力ＯＦＦ信号をタイマー６に出力することができる。
【０１１１】
このように、無線送信部９は、タイマー制御モジュール９５３を用いて、タイマー６の所定の時間間隔ΔＴを設定し、タイマー６のタイムカウントをリセットし、さらに、タイマー６の出力を停止することにより、所望のタイミングでタイマー６の出力をＯＮ／ＯＦＦすることができる。なお、無線送信部９が設定するタイマー６の所定の時間間隔ΔＴは、無線送信部９が無線送信すべき測定データ量、センサ８の性能、発電素子１００の発電能力等に応じて適宜設定可能である。時間間隔ΔＴの値は不揮発性メモリ９１３内に予め保存されており、無線送信部９に対する外部入力によって変更可能である。
【０１１２】
無線送信モジュール９５４は、ホストコンピュータやサーバー等の外部機器に、揮発性メモリ９１４内に保存されているセンサ８が測定した測定データ（すなわち、温度および湿度に関する測定データ）を無線送信するために実行される。
【０１１３】
無線送信部９は、一度の無線送信で無線送信するデータの量を調整可能に構成されていてもよい。一般に、一度の無線送信で消費される電力は、送信するデータの量（バイト数）に比例するので、無線送信部９は、一度の無線送信で送信するデータの量を調整することにより、一度の無線送信で消費される電力を調整することができる。一度の無線送信で送信するデータの量は、センサ８が測定すべき測定対象、センサ８の性能、タイマー６の時間間隔ΔＴ、発電素子１００の発電能力等に応じて、適宜調整される。
【０１１４】
（処理Ｓ１００）
次に、図７および図８を参照し、無線送信部９が実行する処理Ｓ１００（無線送信動作）について説明する。
【０１１５】
外部から入力される振動によって発電素子１００が発電を開始すると、発電素子１００から蓄電部Ｃ１に電力が供給され、蓄電される。その後、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が所定の上側しきい値以上となったとき、電力制御部４の電源監視回路５から加算器７に信号が出力される。初期状態において、タイマー６は、加算器７に信号を出力し続けているので、電源監視回路５から加算器７に信号が出力されると、加算器７から昇圧部３およびスイッチング部Ｓに制御信号が出力される。その結果、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＮされ、昇圧部３から平滑コンデンサＣ２に電力が供給され、昇圧部３の出力が平滑化される。その後、昇圧部３から無線送信部９に電力が供給されると、無線送信部９の電源がＯＮになり、無線送信部９の処理Ｓ１００が開始される。
【０１１６】
無線送信部９は、アクティブモードにて処理Ｓ１００を開始する。まず、無線送信部９は、ステップＳ１０１において、自身の初期設定を実行する。ステップＳ１０１において、無線送信部９は、インターフェースモジュール９５１を用いてセンサ８と通信を行い、センサ８の測定可能対象、測定分解能、前述の測定待機時間等の種々の性能を取得し、測定対象の数、測定の順番、測定待機時間、無線送信すべきデータの量、実行すべき無線送信の回数等のパラメータの初期設定を実行する。なお、ステップＳ１０１において設定された各種パラメータは、不揮発性メモリ９１３内に保存される。そのため、無線送信部９は、アクティブモード（または省電力モード）からパワーダウンモードに移行しても、これらパラメータを保持し続けることができる。
【０１１７】
なお、ステップＳ１０１において初期設定されるパラメータは、これに限定されず、無線送信装置１が実行する様々な動作に必要な任意のパラメータを初期設定することができる。無線送信部９の初期設定が終了すると、処理Ｓ１００は、ステップＳ１０２に移行する。
【０１１８】
ステップＳ１０２において、無線送信部９は、モード切替モジュール９４１を用いて、アクティブモードからパワーダウンモードに移行する。その後、ステップＳ１０３において、無線送信部９は、タイムカウントモジュール９４２を用いて、ステップＳ１０１において設定したセンサ８の測定待機時間（例えば、本実施形態にいて、センサ８の測定待機時間は、１５ｍｓｅｃである）分のタイムカウントが終了するまで、待機する。このように、センサ８が測定可能となるまでの間、無線送信部９をパワーダウンモードで動作させることにより、無線送信部９（特に、制御部９１のプロセッサ９１１）による不必要な電力消費を削減することができる。
【０１１９】
無線送信部９がタイムカウントモジュール９４２を用いて、測定待機時間をカウントした後、処理Ｓ１００は、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４において、無線送信部９は、モード切替モジュール９４１を用いて、パワーダウンモードからアクティブモードへ移行する。
【０１２０】
ステップＳ１０５において、無線送信部９は、タイマー制御モジュール９５３を用いて、タイマー６の時間間隔ΔＴの設定、およびタイマー６のタイムカウントのリセットを実行する。タイマー６は、ステップＳ１０５において、時間間隔ΔＴの設定およびタイムカウントのリセットが実行された後も、後のステップにおいて無線送信部９からタイマー出力ＯＦＦ信号を受信するまで、加算器７へ信号を出力し続ける（論理値Ｈｉｇｈの出力を出力し続ける）。
【０１２１】
ステップＳ１０５において、無線送信部９は、不揮発性メモリ９１３内に予め保存されている時間間隔ΔＴの値を読み込み、タイマー６の時間間隔ΔＴを設定する。不揮発性メモリ９１３内には時間間隔ΔＴの値が複数保存されていてもよい。また、無線送信部９が処理Ｓ１００を実行する度に設定する時間間隔ΔＴの値は、毎回同じ値であってもよいし、発電素子１００の発電量に応じて変更されてもよい。例えば、電源監視回路５によって発電素子１００の発電量が減少したことを検出した場合には、比較的長い時間間隔ΔＴを設定し、電源監視回路５によって発電素子１００の発電量が増加したことを検出した場合には、比較的短い時間間隔ΔＴを設定することができる。
【０１２２】
ステップＳ１０６において、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、センサ８による温度および湿度の測定を開始するための測定開始処理を実行する。無線送信部９によって測定開始処理が実行されると、処理Ｓ１００は、ステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７において、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、センサ８が測定すべき測定対象、すなわち、温度または湿度の一方を指定する。なお、センサ８が温度および湿度を同時に測定可能に構成されている場合、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、温度および湿度を同時に測定するよう指定してもよい。
【０１２３】
ステップＳ１０７において、温度または湿度の少なくとも一方が指定されると、処理Ｓ１００は、ステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８において、無線送信部９は、モード切替モジュール９４１を用いて、アクティブモードから省電力モードに移行する。ステップＳ１０８において、無線送信部９が省電力モードで動作を開始すると、センサ８は、指定された測定対象、すなわち、温度または湿度の少なくとも一方の測定を開始する。
【０１２４】
ステップＳ１０８において、無線送信部９が省電力モードに移行し、さらに、センサ８が指定された測定対象の測定を開始すると、処理Ｓ１００は、ステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９において、無線送信部９は、タイムカウントモジュール９４２を用いて、センサ８の測定が終了するまでの所定の時間待機する。ステップＳ１０９において無線送信部９が待機する所定の時間は、特に限定されず、ステップＳ１０１においてインターフェースモジュール９５１を用いて取得したセンサ８の測定分解能等の種々の性能に応じて適宜設定される。例えば、本実施形態において、無線送信部９は、ステップＳ１０９において、温度測定のために６６ｍｓｅｃ、湿度測定のために２２ｍｓｅｃ待機する。
【０１２５】
このように、センサ８が指定された測定対象の測定を実行している間、無線送信部９は、省電力モードで動作する。上述のように、省電力モードでは、プロセッサ９１１は、メインクロックの出力を停止しているため、プロセッサ９１１による不必要な電力消費を削減することができる。一方、省電力モードでは、制御部９１（メモリ９１２）へ電力が供給されているため、センサ８の測定制御および測定データの無線送信に必要なデータまたは命令、例えば、指定した測定対象の種類、測定値（測定データ）、測定回数等を揮発性メモリ９１４内に保持することができる。これにより、センサ８が指定された測定対象の測定を実行している間、揮発性メモリ９１４内に必要なデータまたは命令を保持しつつ、プロセッサ９１１による不必要な電力消費を削減することができる。
【０１２６】
ステップＳ１０９において、無線送信部９が所定の時間待機した後、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０において、無線送信部９は、モード切替モジュール９４１を用いて、省電力モードからアクティブモードへ移行する。その後、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１１に移行する。ステップＳ１１１において、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、指定された測定対象の測定が終了したかどうかを判別する。ステップＳ１１１において、指定された測定対象の測定が終了していないと判別された場合、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１２に移行する。
【０１２７】
ステップＳ１１２において、無線送信部９は、モード切替モジュール９４１を用いて、アクティブモードから省電力モードへと移行する。その後、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１３へと移行する。ステップＳ１１３において、無線送信部９は、タイムカウントモジュール９４２を用いて、所定の時間待機する。ステップＳ１１３において無線送信部９が待機する所定の時間は、特に限定されず、ステップＳ１０１においてインターフェースモジュール９５１を用いて取得したセンサ８の測定分解能等の種々の性能に応じて適宜設定される。例えば、本実施形態において、無線送信部９は、ステップＳ１１３において、１ｍｓｅｃ待機する。このように、ステップＳ１１１において、指定された測定対象の測定が終了していないと判別された場合に、無線送信部９を省電力モードで動作させることにより、プロセッサ９１１による不必要な電力消費を削減することができる。
【０１２８】
ステップＳ１１３において、無線送信部９が所定の時間待機した後、処理Ｓ１００は、再度、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０において、無線送信部９は、再度、省電力モードからアクティブモードへ移行し、その後、ステップＳ１１１において、指定された測定対象の測定が終了したかどうかを判別する。このように、処理Ｓ１００は、指定された測定対象の測定が終了するまで、ステップＳ１１０〜Ｓ１１３を繰り返す。
【０１２９】
一方、ステップＳ１１１において、指定された測定対象の測定が終了していると判別された場合、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１４に移行する。ステップＳ１１４において、無線送信部９は、インターフェースモジュール９５１を用いて、センサ８と通信を行い、センサ８から測定データを読み込む。取得された測定データは、揮発性メモリ９１４内に一時保存される。
【０１３０】
その後、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１５に移行する。ステップＳ１１５において、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、センサ８が測定すべき測定対象の全て（本実施形態では、温度および湿度）が測定済みか否かを判別する。ステップＳ１１５において、全ての測定対象が測定済みではないと判別された場合（すなわち、温度または湿度の一方が測定されていない場合）、処理Ｓ１００は、ステップＳ１０７に戻る。ステップＳ１０７において、無線送信部９は、センサ制御モジュール９５２を用いて、測定されていない測定対象をセンサ８が測定すべき測定対象として指定する。処理Ｓ１００は、全ての測定対象の測定が終了するまで、上述のステップＳ１０７〜Ｓ１１５を繰り返し実行する。
【０１３１】
一方、ステップＳ１１５において、センサ８が測定すべき測定対象の全てが測定済みであると判別された場合、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１６に移行する。ステップＳ１１６において、無線送信部９は、無線送信モジュール９５４を用いて、揮発性メモリ９１４内に保存されている温度および湿度の測定データを読み込み、ホストコンピュータやサーバー等の外部機器に無線送信する。なお、無線送信した測定データは、ＦＩＦＯの形式で揮発性メモリ９１４内から消去してもよい。これにより、揮発性メモリ９１４が飽和することを防ぐことができるので、容量の小さな揮発性メモリを、揮発性メモリ９１４として用いることができる。
【０１３２】
その後、処理Ｓ１００は、ステップＳ１１７に移行する。ステップＳ１１７において、無線送信部９は、タイマー制御モジュール９５３を用いて、タイマー６にタイマー出力ＯＦＦ信号を送信し、タイマー６から加算器７への信号の出力を停止させる（タイマー６の出力が論理値Ｌｏｗとなる）。ステップＳ１１７においてタイマー６が加算器７への出力を停止すると、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＦＦされ、無線送信部９への電力供給が停止する。昇圧部３から無線送信部９への電力供給が停止すると、無線送信部９の電源がＯＦＦされ、処理Ｓ１００は終了する。なお、上記処理Ｓ１００は、所定の回数の無線送信を実行するまで繰り返し実行される。
【０１３３】
次に、図８を参照して、無線送信部９が繰り返し実行する処理Ｓ１００（無線送信動作）と、昇圧部３およびスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御の関係を説明する。なお、図８には、タイマー６、電源監視回路５、昇圧部３およびスイッチング部Ｓのタイミングチャートが含まれているが、図の簡略化および説明のため、タイミングチャートの横軸（時間軸）は線形ではない。
【０１３４】
発電素子１００から無線送信装置１に電力が供給されるタイミングでは、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１は、所定の上側しきい値よりも低いので、電源監視回路５から加算器７へ信号は出力されない。すなわち、電源監視回路５の出力は、論理値Ｌｏｗである。一方、初期状態のタイマー６は、加算器７へ信号を出力し続ける。すなわち、タイマー６の出力は、論理値Ｈｉｇｈである。したがって、発電素子１００から無線送信装置１に電力が供給されるタイミングでは、図示のように、昇圧部３およびスイッチング部Ｓは、ＯＦＦ状態を取る。
【０１３５】
その後、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が所定の上側しきい値以上となるタイミングＰ１において、電源監視回路５の出力が論理値Ｈｉｇｈとなる。以後、電源監視回路５からの出力は、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が所定の下側しきい値未満となるまで、論理値Ｈｉｇｈを維持する。
【０１３６】
タイミングＰ１において、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＮされ、平滑コンデンサＣ２および無線送信部９に昇圧部３から電力が供給される。その結果、無線送信部９の電源がＯＮされ、第１回目の処理Ｓ１００が開始される。処理Ｓ１００が開始されると上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０４が実行され、無線送信部９はセンサ８が測定可能な状態となるまで待機する。
【０１３７】
その後、無線送信部９は、ステップＳ１０５が実行されるタイミングＰ２において、タイマー６の所定の時間間隔ΔＴを設定し、さらに、タイマー６のタイムカウントをリセットする。なお、無線送信部９が処理Ｓ１００を開始するタイミングＰ１から、タイマー６の所定の時間間隔ΔＴを設定し、さらに、タイマー６のタイムカウントをリセットするタイミングＰ２までに要する時間を「待機時間ａ」という。
【０１３８】
ステップＳ１０６〜Ｓ１１５が実行され、センサ８によって無線送信すべき測定データが取得され、無線送信部９による測定データの読み込み、保存が実行される。ステップＳ１１６が実行されるタイミングＰ３において、無線送信部９は、取得した測定データの無線送信を実行する。なお、タイミングＰ２から、無線送信を実行するタイミングＰ３までに要する時間を「測定時間ｂ」という。
【０１３９】
その後、ステップＳ１１７が実行されるタイミングＰ４において、無線送信部９からタイマー６へタイマー出力ＯＦＦ信号が送信され、タイマー６の出力が論理値Ｌｏｗとなる。その結果、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＦＦとなり、無線送信部９への電力供給が停止し、無線送信部９の電源がＯＦＦされるので、第１回目の処理Ｓ１００が終了する。
【０１４０】
その後、タイマー６が、タイマー６のタイムカウントがリセットされたタイミングＰ２から、所定の時間間隔ΔＴをカウントすると、タイマー６の出力が論理値Ｌｏｗから論理値Ｈｉｇｈへと変化する。そのため、昇圧部３およびスイッチング部Ｓが再度ＯＮされ、平滑コンデンサＣ２および無線送信部９に、昇圧部３から電力が供給される。その結果、無線送信部９は、第２回目の処理Ｓ１００を開始する。以下、所定の回数の無線送信が終了するまで、上述の処理Ｓ１００が繰り返し実行される。
【０１４１】
このように、本発明の無線送信装置１は、タイミングＰ２においてタイマー６の所定の時間間隔ΔＴの設定およびタイマー６のタイムカウントのリセットを実行し、さらに、タイミングＰ４においてタイマー６から加算器７への出力を停止することによって、昇圧部３およびスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御を、無線送信部９が実行する処理Ｓ１００（無線送信動作）に同期させることができる。
【０１４２】
したがって、無線送信部９が処理Ｓ１００を実行していない間、平滑コンデンサＣ２と、後段のコンポーネントとの間の接続を遮断することができ、後段のコンポーネントによる待機電力によって平滑コンデンサＣ２内の電力が不必要に消費されることを防止することができる。その結果、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＮされたときの平滑コンデンサＣ２への突入電流を減らすことができ、蓄電部Ｃ１に蓄電された電力の消費を削減することができる。
【０１４３】
また、処理Ｓ１００では、タイマー６の時間間隔ΔＴの設定およびタイマー６のタイムカウントのリセットを実行するためのステップＳ１０５は、無線送信を実行するタイミングＰ３より前、すなわち、無線送信実行前に実行される。この場合、図示のように、無線送信部９の無線送信間隔は、時間間隔ΔＴ＋待機時間ａ＋測定時間ｂ−測定時間ｂ＝時間間隔ΔＴ＋待機時間ａによって規定されるので、無線送信間隔が測定時間ｂに無依存となる。
【０１４４】
一般に、無線送信部９が実行する処理Ｓ１００の中で、センサ８が温度および湿度を測定し、無線送信部９がセンサ８から測定データを読み込み、保存するために要する測定時間ｂが最も変動しやすい。上述のように、本実施形態において、無線送信部９は、無線送信実行前にタイマー６の時間間隔ΔＴの設定およびタイマー６のタイムカウントのリセットを実行するので、無線送信間隔を変動しやすい測定時間ｂに対して無依存とすることができる。その結果、測定時間ｂの変動により、無線送信部９の無線送信間隔にズレが生じることを防止することができる。
【０１４５】
また、平滑コンデンサＣ２後段のコンポーネントによる電力消費の内、無線送信による電力消費が最も大きい。そのため、タイマー６の時間間隔ΔＴの設定およびタイマー６のタイムカウントのリセットを無線送信実行前に実行することにより、タイマー６の時間間隔ΔＴの設定およびタイマー６のタイムカウントのリセットを実行する前に、無線送信によって蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が低下し、昇圧部３およびスイッチング部ＳがＯＦＦになってしまうことを確実に防止することができる。
【０１４６】
次に、図９を参照して、無線送信動作（処理Ｓ１００）に同期して、スイッチング部Ｓを制御することによる、エネルギー効率の向上効果を説明する。
【０１４７】
図９は、蓄電部Ｃ１に３．０Ｖの電力を蓄電した後、９回無線送信を実行した場合の蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１、平滑コンデンサＣ２の電圧、およびスイッチング部Ｓ後段の電圧を示す図である。図９（ａ）は、上述の無線送信動作と同期したスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御を実行しなかった場合の各電圧を示す図である。図９（ｂ）は、無線送信動作と同期したスイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御を実行した場合の各電圧を示す図である。すなわち、図９（ａ）の例において、スイッチング部Ｓは常にＯＮ状態を取る。一方、図９（ｂ）の例において、スイッチング部Ｓは、無線送信動作と同期して、ＯＮ／ＯＦＦされる。
【０１４８】
なお、図９の例において、昇圧部３の動作電圧は０．９Ｖ〜２．２Ｖであり、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が上述の範囲内にある場合、出力端子ＶＯＵＴからは、２．２Ｖの出力電圧Ｖ２が出力される。一方、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が２．２Ｖより高い場合、出力端子ＶＯＵＴからは、入力電圧、すなわち蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１と等しい電圧が出力される。
【０１４９】
最初に、図９（ａ）について説明する。初期状態において３．０Ｖまで蓄電された蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１は、無線送信、および、各コンポーネント（抵抗Ｒ１、Ｒ２、センサ８、無線送信部９）の待機電力によって消費される。これらの電力消費の中でも無線送信による電力消費が最も大きく、図９（ａ）中において蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が不連続に低下している部分が、無線送信による電力消費を示している。一方、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１が連続的に低下している部分が、各コンポーネントの待機電力による電力消費を示している。図９（ａ）中の蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１は、９回不連続に低下しているので、９回の無線送信が実行されている。図９（ａ）の例において、９回の無線送信実行後、蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１は、約２．１Ｖまで低下している。
【０１５０】
第１回目の無線送信前では、昇圧部３がＯＦＦされている。そのため、平滑コンデンサＣ２の電圧およびスイッチング部Ｓ後段の電圧は０Ｖである。その後、第１回目の無線送信動作に同期して昇圧部３がＯＮされると、平滑コンデンサＣ２および無線送信部９に昇圧部３から電力が供給される。その結果、平滑コンデンサＣ２の電圧およびスイッチング部Ｓ後段の電圧が上昇する。図９（ａ）の例では、スイッチング部Ｓは常にＯＮ状態なので、無線送信実行後においても、平滑コンデンサＣ２と、後段のコンポーネントとの接続が維持されており、平滑コンデンサＣ２の電圧と、スイッチング部Ｓ後段の電圧は、各コンポーネント（抵抗Ｒ１、Ｒ２、センサ８、無線送信部９）の待機電力によって徐々に低下し、最終的に約０．５Ｖまで低下する。なお、スイッチング部Ｓ後段の電圧は、平滑コンデンサＣ２の電圧に遅延して低下していく。
【０１５１】
次に、図９（ｂ）について説明する。図９（ｂ）の例では、無線送信動作に同期して、スイッチング部ＳのＯＮ／ＯＦＦ制御が実行されるため、無線送信実行後における平滑コンデンサＣ２の電圧の低下量が減少していることがわかる。無線送信実行後は、スイッチング部ＳがＯＦＦされるため、理想的には、平滑コンデンサＣ２の電圧は低下しないが、図９（ｂ）に示すように、実際には、スイッチング部Ｓおよび平滑コンデンサＣ２の漏れ電流により、わずかに低下する。一方、無線送信実行後、スイッチング部ＳがＯＦＦされ、平滑コンデンサＣ２と後段のコンポーネントとの接続が遮断されるため、スイッチング部Ｓ後段の電圧は、急速に低下する。
【０１５２】
このように、図９（ｂ）の例では、第２回目以降の無線送信実行時における平滑コンデンサＣ２の電圧が高く保たれている。そのため、昇圧部３がＯＮされたときの平滑コンデンサＣ２への突入電流が減少し、無線送信実行時における蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１の低下量が減少する。そのため、図示のように、図９（ｂ）中における無線送信実行時の蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１の低下量は、図９（ａ）中における無線送信実行時の蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１の低下量よりも少ない。
【０１５３】
さらに、図９（ｂ）の例では、無線送信実行時以外では、平滑コンデンサＣ２と、後段のコンポーネントとの接続が遮断されている。そのため、図示のように、図９（ｂ）中における後段のコンポーネントの待機電力による蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１の低下量（電圧Ｖ１の傾き）は、図９（ａ）中における後段のコンポーネントの待機電力による蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１の低下量よりも少ない。
【０１５４】
このように、無線送信動作に同期してスイッチング部ＳをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、平滑コンデンサＣ２への突入電流の減少、および、後段のコンポーネントの待機電力による電力消費の減少という効果が得られる。図９（ｂ）の例において、９回の無線送信実行後の蓄電部Ｃ１の電圧Ｖ１は、約２．３Ｖであり、図９（ａ）の例と比較して、電圧低下が低減していることがわかる。すなわち、図９（ｂ）の例のように、無線送信動作に同期してスイッチング部ＳをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、無線送信装置１のエネルギー効率を向上させることができる。
【０１５５】
以上、本発明の無線送信装置および無線送信システムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
【０１５６】
なお、上述の実施形態では、発電素子１００は、交流電流を発電し、電力を無線送信装置１に供給する交流電源であるが、本発明はこれに限られず、発電素子１００は、直流電流を発電し、電力を無線送信装置１に供給する直流電源であってもよい。この場合、無線送信装置１から、整流部２を省略することができる。
【符号の説明】
【０１５７】
１…無線送信装置  ２…整流部  ３…昇圧部  ４…電力制御部  ５…電源監視回路  ６…タイマー  ７…加算器  ８…センサ  ９…無線送信部  ９１…制御部  ９１１…プロセッサ  ９１２…メモリ  ９１３…不揮発性メモリ  ９１４…揮発性メモリ  ９２…オンチップレギュレーター  ９３…モジュール  ９４…ノンアクティブモードモジュール  ９４１…モード切替モジュール  ９４２…タイムカウントモジュール  ９５…アクティブモードモジュール  ９５１…インターフェースモジュール  ９５２…センサ制御モジュール  ９５３…タイマー制御モジュール  ９５４…無線送信モジュール  １０…発電部  ２０…筐体  ２１…カバー  ２２…筒状部  ２３…ベース  ２３１…貫通孔  ３０…磁石組立体  ３１…永久磁石  ３２…バックヨーク  ３２１…底板部  ３２２…筒状部  ３３…ヨーク  ４０…コイル  ５０…コイル保持部  ５１…筒状部  ５２…環状部  ６０Ｕ…上側板バネ  ６０Ｌ…下側板バネ  ６１…第１の環状部  ６２…第２の環状部  ６３…第３の環状部  ６４…第１のバネ部  ６５…第２のバネ部  ７０…スペーサ  ８０…ワッシャー  ９０…電極端子  １００…発電素子  ９００…無線送信システム  ａ…待機時間  ｂ…測定時間  Ｃ１…蓄電部  Ｃ２…平滑コンデンサ  Ｄ１、Ｄ２…ダイオード  Ｅ…交流電源  ＦＢ…ＦＢ端子  ＧＡＴＥ…ゲート端子  ＩＲ…内部抵抗  Ｐ１〜Ｐ４…タイミング  Ｑ１、Ｑ２…半導体スイッチング素子  Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…抵抗  Ｓ…スイッチング部  Ｓ１００…処理  Ｓ１０１〜Ｓ１１７…ステップ  ＶＯＵＴ…出力端子  Ｖ１、Ｖ２、Ｖ１Ｒ…電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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