[发明专利]传感器装置和关联方法

说明书

技术领域

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。

背景技术

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(netenergy)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。

发明内容

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。