自主式住宅自动化管理技术传感器-发射器及其运行方法技术

传感器－发射器（１０）包括一个将某种能量转换成电能的装置（ＰＶＵ）和一个电能存储装置（Ｃ１，Ｃ２），该存储装置对一个物理量检测和／或测量装置以及一个用于将关于该物理量的信息传递给一个住宅自动化管理技术设备的电磁波发射装置（ＲＦＵ）供电。所述传感器－发射器（１０）的特征在于：电能存储装置包括一个电能存储主要元件（Ｃ２）和一个电能存储辅助元件（Ｃ１），和在于：电能存储装置包括一个与该主要元件串联的受控开关（ＴＲ），该开关和该主要元件与该辅助元件并联。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所定义的一种自主式传感器-发射器。本专利技术还涉及这种传感器-发射器的运行方法。
技术介绍
根据现有技术的已知传感器-发射器包括一个通过把某种能源提供的能量转化成电能的、自主式供电装置。该能源尤其可能是电磁类型的(太阳辐射)或机械类型的(在风或雨的作用下，某个结构的旋转或振动)。然后该电能被储存在一个通常是物理化学的存储装置中，例如蓄电池组、或最好是超级电容器、或简单电容器。传感器-发射器包括一个通过电磁波，例如通过无线电波发射无线通信信号的装置。该发射装置容许该传感器将信息传递给住宅自动化管理技术网络的各种其它设备，尤其比如一些执行机构、控制单元，及其它传感器。传感器-发射器有时可能包括一些通信信号接收装置，以便实现该传感器-发射器与网络的某些其它设备之间的双向通信。例如在申请书EP 0 771 929或申请书EP 1 314 849中有对这种传感器-发射器的描述。该类型的传感器-发射器所产生的问题就是安装和现场首次应用的问题。事实上，最好是在安装传感器-发射器之后，能立即进行通信和良好运行的试验。不过，能量转换和存储装置通常是根据使用的正常限制而定制的。例如，如果传感器-发射器由一个光伏板供电，那么存储装置必须适应于长的持续时间，以便容许甚至在长期的无日光照射后(例如一夜之后的一个浓雾的上午)的良好运行。通常，对于这种应用，要求18小时的完整全自供电持续时间。当蓄电装置是蓄电池组时，该持续时间不产生任何问题。但与电容器相比，蓄电池组的寿命有限。此外，在安装之前，在商店长期存储之后，蓄电池组会放电，而重新充电必然需要较长时间，例如几十分钟、甚至好几个小时。这对一个容量足以提供所需运行持续时间的超级电容器而言也是一样的。该问题及各种解决方案在专利申请书WO 2004/105211中有描述。因此，从该申请书中了解到一种传感器-发射器，该传感器-发射器具有这样一些装置这些装置容许借助一个附带的能源，比如干电池或汽车电池(通过使用汽车上的香烟点火器)来对存储装置进行首次快速充电。这种方案解决了问题，但需要提供一个到这种附带能源的接入点。为了避免这种不便，可以让该附带能源集成到传感器-发射器中(例如由一个干电池构成，该干电池只被用于安装时的首次充电)，但这会导致成本过高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种容许解决这些弊病并改进根据现有技术的已知自主式传感器-发射器的传感器-发射器。尤其，根据本专利技术的传感器-发射器能够在安装以后不久就发射几个通信信号，从而容许例如进行通信和良好运行的试验。本专利技术还涉及这种传感器-发射器的一种运行方法。权利要求1的特征描述部分描述了根据本专利技术的传感器-发射器的特征。相关权利要求2至6定义了根据本专利技术的传感器-发射器的各种权利要求7的特征描述部分描述了一种根据本专利技术的自主式传感器-发射器的运行方法的特征。相关权利要求8至12定义了根据本专利技术的运行方法的各种实施方式。附图说明作为实例，附图描述了根据本专利技术的一个传感器-发射器的一种实施方式和这种发射器-传感器的运行方法的一种实施方式。图1是一个根据本专利技术的传感器-发射器的一种实施方式的电气接线图。图2是一个根据本专利技术的传感器-发射器的一种运行方法的一种 具体实施例方式图1描绘的传感器-发射器10包括一个小尺寸的光伏单元PVU，该光伏单元PVU由例如硅光电池板构成，并对电路的其余部分供电。该传感器-发射器主要还包括一个逻辑处理单元CPU，一个无线电信号发射装置RFU，由一个第一电容器C1和一个第二电容器C2构成的一个电能存储装置，各电容器的电容很不相同，使得它们的存储容量很不相同。例如，在11klux的照度下，光伏单元PVU能够提供1.15V电压下的6.5mA电流。第一电容器C1的两个接线端分别构成了电路的接地和电位VCC，在这两个接线端之间可以看到四个并联的电气支路。第一支路包括由光伏单元PVU和一个二级管D1构成的一个串联支路。第二支路包括由第二电容器C2和一个将其接地的受控开关TR构成的串联支路，一个高电阻值的电阻RP与该开关并联。该开关TR受该逻辑处理单元控制。该受控开关TR最好本身就被集成在该逻辑处理单元中，如图1所示。事实上，该逻辑处理单元的一个开集电极类型的逻辑输出O2可以被连接在第二电容器C2的一个电极上，从而当该受控开关TR闭合时，充电电流流入电容器C2。第三支路包括一个滞后单元HU和被连接在其供电端子VDD和GND之间的逻辑处理单元。第四支路包括无线电信号发射装置RFU。该逻辑处理单元的一个第一输出O1连接在无线电信号发射装置RFU的输入I11上，该无线电信号发射装置RFU的输出O11连接在一个天线ANT上。第一电容器C1由光伏单元PUV通过二极管D1充电。该二极管避免当光伏单元的电压由于日光照射下降而变得低于第一电容器的电压时电容器C1放电。如果该光伏单元本身是不可逆的，二极管D1就没有用了。第一电容器C1容量有限，例如等于自主式传感器-发射器所要求的额定容量的十分之一。它还可以更低于或大大低于这个值。传感器-发射器的额定(自供电)持续时间由第二电容器C2保证，该第二电容器C2例如是由一个超级电容器构成。如果光伏板的额定电压低于各电子电路的额定电源电压，可以往电路中，例如二极管D1处，添加一个升压设备。逻辑处理单元CPU例如是一个微控制器，其正供电端子连接在电位VCC上。该微控制器是这样运行的只有当电源电压高于第一阈值VDDH时，它才开始运行；而当该电源电压变得低于一个低于VDDH的第二阈值VDDL时，它停止运行。这两个阈值之间的差值构成了供电电压的滞后VH。根据下文中描述的传感器-发射器运行方法，一个大的滞后值，例如1伏左右，可能是有用的。如果所使用的微控制器本身具有低的滞后值VH，就通过在电位VCC和电源端子VDD之间添加一个滞后单元HU来增加该滞后值。该HU单元最好包含一个从电位VCC向端子VDD方向导通的二极管。逻辑处理单元的模拟输入I2连接在第二电容器C2的与开关TR相连的电极上。一个模拟输入I1连接在发送测量信号MSR的传感器上。该传感器可以是冲击的、烟的、气体的、温度的、速度的、湿度的、或日光照度的传感器。在最后这种情况下，光伏单元的端子上的电压还可以用作测量信号MSR。逻辑处理单元的逻辑输入I3通过一个开关KU(例如安装者可以启动的一个按钮)连接在电位VCC上。该按钮尤其用于激活一个编程控制，例如用于传感器-发射器与一个设施的其它设备的匹配。参照图2描述该传感器-发射器的运行方法的一个第一实施方式。假设受控开关TR初始时断开，并假设光伏板被光照射。在这些条件下，电容器C1被充电。被标注为VDDH的启动事件就是电压VCC往上越过电压阈值，该电压变得足以对逻辑处理单元供电。该事件决定了进入第一测试步骤T11，该第一测试步骤T11针对一个初始化指示符INIT的状态。在该逻辑处理单元CPU的内部存储器的受保护部分(EEPROM类型)中，该指示符被读取。如果初始化指示符INIT不处于激活状态，那么进入以测试步骤T12开始的编程进程(图2的左边)。如果初始化指示符处于激活状态，那么进入以步骤E13开始的过渡运行进程(图2的右边)。该编程进程容许调节传感器-发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主式传感器－发射器（１０），包括将一种能量转换成电能的电能转换装置（ＰＶＵ）和电能存储装置（Ｃ１，Ｃ２），该存储装置对物理量检测和／或测量装置以及用于将关于该物理量的信息传递给住宅自动化管理技术设备的电磁波发射装置（ＲＦＵ）供电，所述传感器－发射器（１０）的特征在于：所述电能存储装置包括电能存储主要元件（Ｃ２）和电能存储辅助元件（Ｃ１），所述电能存储装置包括与所述主要元件串联的受控开关（ＴＲ），所述开关和所述主要元件与所述辅助元件并联。

【技术特征摘要】
FR 2005-7-5 05071391.一种自主式传感器-发射器(10)，包括将一种能量转换成电能的电能转换装置(PVU)和电能存储装置(C1，C2)，该存储装置对物理量检测和/或测量装置以及用于将关于该物理量的信息传递给住宅自动化管理技术设备的电磁波发射装置(RFU)供电，所述传感器-发射器(10)的特征在于所述电能存储装置包括电能存储主要元件(C2)和电能存储辅助元件(C1)，所述电能存储装置包括与所述主要元件串联的受控开关(TR)，所述开关和所述主要元件与所述辅助元件并联。2.根据权利要求1的传感器-发射器，其特征在于它包括控制所述受控开关的逻辑处理单元(CPU)。3.根据权利要求2的传感器-发射器，其特征在于所述逻辑处理单元集成了受控开关。4.根据前述权利要求之一的传感器-发射器，其特征在于所述电能存储主要元件和辅助元件是电容器。5.根据前述权利要求之一的传感器-发射器，其特征在于所述辅助元件的存储容量低于所述主要元件的存储容量。6.根据前述权利要求的传感器-发射器，其特征在于主要元件的存储容量是辅助元件的存储容量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特尔托马斯，亚历山大纽曼，伯纳德格雷哈特，
申请(专利权)人：SOMFY两合公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]