无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用与流程

[0001]
本发明涉及到传感领域，尤其涉及到无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用。


背景技术：

[0002]
智能化家居和智能化安防等智能管理系统正在受到消费者欢迎，在智能化家居和智能化中，传感器是非常重要的设备，需要借助传感器采集到的信息来对于预设环境进行智能化的控制和管理。举例说明，门上需要被设置有传感器，当基于门上传感器检测门被打开时，相关的处理器控制环境中的相关设备启动，比如说自动开灯或者自动开启空调。举例说明，在公共卫生间内，门上也可以被设置有传感器，基于传感器的探测，相关管理部门就可以知道门内是否有人以安排人员适时进行打扫，如果传感器长时间没有再一次检测到信号，这意味着厕所被长时间占用，相关管理部门可安排人员进行查看以防止意味发生。
[0003]
限制于安装位置和尺寸，这类传感器一般被设计为内置有电池，以满足工作需求。这意味着用户需要及时更换电池，不然整个智能家居系统或者是智能安防系统就会失效。目前，有一类传感器是采用自供电的方式进行工作的，其被设置有发电机以为自身工作供电，但是在实际使用中，在门被打开的过程中，由于发电机驱动所需要的作用力较大，因此难以被驱动，导致使用非常不便。
[0004]
另外，这类传感器目前的类型虽然多样，但是单一类型的传感器的应用场景单一。也就是说，门上传感器一般仅能够应用于门，窗上传感器一般仅能够应用于窗，基于门的开关类型或者窗的开口类型的不同，比如说推拉门或者旋转门，传感器的类型可能还需要进一步地划分。


技术实现要素：

[0005]
本发明的一目的在于提供一无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用，其中所述无源传感装置能够自供电，是一无源装置，并且所述无源传感装置的应用范围广泛，可以被应用但是并限制于门、窗、甚至是锁。
[0006]
本发明的另一个目的在于提供一无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用，其中所述无源传感装置的一发电装置需要的驱动力较小，因此能够容易地驱动，同时所述无源传感装置还可以保证工作效率。
[0007]
本发明的另一目的在于提供一无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用，其中由于所述无源传感装置适于被应用于对于声音要求较高的场所，其工作本身不会发出很大的噪音，也不需要依赖于感知噪声或者振动来传递信号。
[0008]
本发明的另一个目的在于提供一无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用，其中所述无源传感装置能够探测到至少两个方向的作用力，并且基于作用力大小变化自动产电以传递信号。
[0009]
本发明的另一个目的在于提供一无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用，其中所述无源传感装置能够将受到的不同方向的作用力转换成为同一个方向的驱动作用力，
并且利用驱动作用力驱动所述发电装置。
[0010]
本发明的另一个目的在于提供一无源传感装置、驱动装置及生电方法与应用，其中所述无源传感装置对于用户推动目标探测物的速度的要求下降，所述目标检测物可以但是并不限于门、窗等，也就是说，在一定范围内，不论用户以一较快速度或者是一较慢速度推动，所述无源传感装置皆可以探测到这种变化并且产生足够的电能以触发信号。
[0011]
根据本发明的一方面，本发明提供了一无源传感装置，其包括：
[0012]
一导力机构，其中所述导力机构包括一导力件和一驱动件，其中所述导力件被配置为适于接收至少两个方向的作用力并且转变为同一个方向的作用力传递至所述驱动件；
[0013]
一发电单元，其中所述驱动件被配置为驱动所述发电单元以产生电能；
[0014]
一通信单元；以及
[0015]
一壳体，其中所述发电单元被可供电地连接于所述通信单元，所述通信单元被配置为发射信号，其中所述导力机构、所述发电单元以及所述通信单元被分别安装于所述壳体。
[0016]
根据本发明的一个实施例，所述导力件被可沿着固定轨道移动地安装于所述壳体，所述驱动件被可转动地安装于所述壳体并且位于所述导力件的移动方向，在所述导力件在接收外部作用力后被推动以沿着固定轨道朝向所述驱动件移动，所述驱动件的一端被抬起同时另一端下落以驱动所述发电单元运动。
[0017]
根据本发明的一个实施例，所述导力件被可沿着固定轨道移动地安装于所述壳体，所述驱动件被可转动地安装于所述壳体并且位于所述导力件的移动方向，在所述导力件在接收外部作用力后被推动以沿着固定轨道朝向所述驱动件移动，所述驱动件接收到来自于所述导力件的沿着所述驱动件的运动轨迹的一个切向作用力，从而被驱动以转动，进而驱动所述发电单元运动以发电。
[0018]
根据本发明的一个实施例，所述导力件、所述驱动件以及所述发电单元依次沿着所述壳体的长度方向被布置，所述导力件被可沿着所述壳体的长度方向移动地安装于所述壳体，所述驱动件被可转动地安装于所述壳体并且在所述导力件被驱动以朝向所述驱动件运动时被抬起以转动，从而带动所述发电单元摆动。
[0019]
根据本发明的一个实施例，所述导力件包括一导力探头、一滑套以及一驱动轨，其中所述导力探头和所述驱动轨分别被安装于所述滑套并且可被所述滑套带动以移动，所述导力探头用于接收外部不同方向的作用力，所述驱动轨用于驱动所述驱动件，所述滑套被可沿着固定轨道移动地安装于所述壳体。
[0020]
根据本发明的一个实施例，所述发电单元包括一磁组和一线圈组，其中所述磁组包括上下两个导磁件和一磁铁，其中所述磁铁位于两个所述导磁件之间，其中所述线圈组包括一线圈和一铁芯，其中所述线圈绕所述铁芯被设置，所述铁芯伸至上下两个所述导磁件之间，在所述发电单元被驱动，所述铁芯被可在抵接于上下两个所述导磁件之间切换以产生电能，其中上下所述导磁件之间的磁隙高度不大于3mm。
[0021]
根据本发明的一个实施例，所述发电单元包括一磁组和一线圈组，其中所述磁组包括上下两个导磁件和一磁铁，其中所述磁铁位于两个所述导磁件之间，其中所述线圈组包括一线圈和一铁芯，其中所述线圈绕所述铁芯被设置，所述铁芯伸至上下两个所述导磁件之间，在所述发电单元被驱动，所述铁芯被可在抵接于上下两个所述导磁件之间切换以
产生电能并且一次切换时间不超过10毫秒。
[0022]
根据本发明的一个实施例，所述发电单元包括一磁组和一线圈组，其中所述磁组包括上下两个导磁件和一磁铁，其中所述磁铁位于两个所述导磁件之间，其中所述线圈组包括一线圈和一铁芯，其中所述线圈绕所述铁芯被设置，所述铁芯伸至上下两个所述导磁件之间并且伸入的长度不大于2.5mm，在所述发电单元被驱动，所述铁芯被可在抵接于上下两个所述导磁件之间切换以产生电能。
[0023]
根据本发明的一个实施例，所述无源传感装置适于安装于两个可相对运动物体中的其中一个，选自组合旋转门、推拉门、窗中的一个，以将两个可相对运动的物体的运动状态以无源发射信号的方式发送至一接收终端。
[0024]
根据本发明的一个实施例，所述无源传感装置进一步包括一随动器，其中所述随动器位于所述发电单元和所述驱动件之间，所述随动器被可驱动地连接于所述驱动件，所述发电单元被可驱动地连接于所述随动器。
[0025]
根据本发明的一个实施例，所述无源传感装置进一步包括一导力复位件，其中所述导力复位件被安装于所述导力件和所述壳体之间并且用于自动复位所述导力件。
[0026]
根据本发明的一个实施例，所述无源传感装置进一步包括一驱动复位件，其中所述驱动复位件被安装于所述驱动件和所述壳体之间并且用于自动复位所述驱动件。
[0027]
根据本发明的一个实施例，所述导力探头被可滚动地安装于所述滑套。
[0028]
根据本发明的另一方面，本发明提供了一无源传感装置，其包括：
[0029]
一导力机构，其中所述导力机构包括一导力件和一驱动件，其中所述导力件用于驱动所述驱动件；
[0030]
一发电单元，其中所述驱动件被配置为驱动所述发电单元以产生电能；
[0031]
一通信单元；以及
[0032]
一壳体，其中所述发电单元被可供电地连接于所述通信单元，所述通信单元被配置为发射信号，其中所述导力机构、所述发电单元以及所述通信单元被分别安装于所述壳体，其中所述导力件被可沿着固定轨道移动地安装于所述壳体，所述驱动件被可转动地安装于所述壳体并且位于所述导力件的移动方向，所述驱动件被配置为在所述导力件被驱动以朝向所述驱动件运动时被抬起以转动，从而带动所述发电单元摆动。
[0033]
根据本发明的另一方面，本发明提供了一无源传感设备，适于被安装于可相对运动的两个物体中的一个，其中所述无源传感设备包括：
[0034]
一无源传感装置；和
[0035]
一触发器，其中所述触发器被可转动地安装于所述无源传感装置，并且所述触发器具有一抵压端和一触发端，其中所述无源传感装置包括：
[0036]
一导力机构，其中所述导力机构包括一导力件和一驱动件，其中所述导力件被配置为适于接收至少两个方向的作用力并且转变为同一个方向的作用力传递至所述驱动件；
[0037]
一发电单元，其中所述驱动件被配置为驱动所述发电单元以产生电能；
[0038]
一通信单元；以及
[0039]
一壳体，其中所述发电单元被可供电地连接于所述通信单元，所述通信单元被配置为发射信号，其中所述导力机构、所述发电单元以及所述通信单元被分别安装于所述壳体，其中所述触发端用于被运动的该物体触发，联动的所述抵压端用于施加作用力于所述
导力件。
[0040]
根据本发明的另一方面，本发明提供了一无源探测方法，其包括如下步骤：
[0041]
在两个可相对运动的物体中的其中一个运动时，藉由一无源传感装置的一导力件接收外部作用力并且驱动所述导力件沿着固定方向移动；和
[0042]
驱动位于所述导力件的移动方向的一驱动件转动以驱动一发电单元产生电能，以使得两个可相对运动的物体的运动状态以无源发射信号的方式被发送至一接收终端。
[0043]
根据本发明的一个实施例，在上述方法中，在所述导力件接收的作用力来自于不同方向时，所述导力件的移动方向恒定。
[0044]
根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述发电单元的一磁组的上下两个导磁件之间的磁隙被设置为不超过3mm。
[0045]
根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述发电单元的一铁芯在上下两个导磁件之间切换一次的时间不超过10毫秒。
[0046]
根据本发明的一个实施例，在上述方法中，藉由一移动的门触发所述导力件移动。
[0047]
根据本发明的另一方面，本发明提供了一微动生电方法，其包括如下步骤：
[0048]
藉由一铁芯伸入至上下两个导磁件的磁隙中，其中所述铁芯被绕设有线圈，一磁铁被设置在上下两个所述导磁件之间，其中所述铁芯的伸入长度不超过2.5mm，所述磁隙的高度不超过3mm；和
[0049]
驱动所述铁芯在所述磁隙中分别抵接于上下两个所述导磁件以产电，其中所述铁芯在两个所述导磁件之间切换抵接并且一次切换时间不超过10毫秒。
[0050]
根据本发明的另一方面，本发明提供了一无源驱动装置，其包括：
[0051]
一导力件；
[0052]
一发电单元；以及
[0053]
一随动器，其中所述随动器被设置于所述导力件和所述发电单元之间，并且所述随动器的一端被可驱动地连接于所述导力件以作垂直运动，在所述导力件受力时，所述导力件沿着水平方向运动以驱动所述随动器的所述端作垂直运动，所述随动器被配置为释放弹性势能以加速所述发电单元运动速度，以产生电能。
[0054]
根据本发明的一个实施例，所述发电单元包括一铁芯、一磁铁以及设置在所述磁铁上下两侧的两个导磁件，两个所述导磁件形成一磁隙，所述铁芯伸入到所述磁隙中，其中在所述发电单元被驱动，所述铁芯被可在抵接于上下两个所述导磁件之间切换以产生电能并且一次切换时间不超过10毫秒。
[0055]
根据本发明的另一方面，本发明提供了一无源驱动装置，其包括：
[0056]
一驱动件，其中所述驱动件适于作一双向运动；
[0057]
一发电单元；
[0058]
一随动器；以及
[0059]
一通信单元，其中所述随动器被设置于所述驱动件和所述发电单元之间，并且所述随动器的一端被可摆动地连接于所述驱动件以驱动所述随动器的所述端作垂直运动，所述随动器被配置为释放弹性势能以加速所述发电单元运动速度，以产生电能以为所述通信单元供电。
[0060]
根据本发明的一个实施例，所述发电单元包括一线圈、一铁芯、上下两个导磁件以
及一磁铁，所述磁铁位于两个所述导磁件之间，所述线圈被绕所述铁芯设置，两个所述导磁件形成一磁隙，所述磁隙的高度不小于3mm，所述铁芯伸入到所述磁隙中，其中在所述发电单元被驱动，所述铁芯被可在抵接于上下两个所述导磁件之间切换以产生电能并且一次切换时间不超过10毫秒。
[0061]
根据本发明的一个实施例，所述铁芯和上下两个所述导磁件之间为无接触式吸合。
附图说明
[0062]
图1是根据本发明的第一较佳实施例的一无源传感装置的立体示意图。
[0063]
图2是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感装置的部分示意图。
[0064]
图3是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感装置的爆炸示意图。
[0065]
图4是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感装置的剖视示意图。
[0066]
图5是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感装置的工作过程的剖视示意图。
[0067]
图6是根据本发明的第二较佳实施例的所述无源传感装置的剖视示意图。
[0068]
图7是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感装置的工作过程的剖视示意图。
[0069]
图8是根据本发明的第三较佳实施例的所述无源传感装置的立体示意图。
[0070]
图9是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感装置的部分示意图。
[0071]
图10是根据本发明的第四较佳实施例的所述无源传感装置的立体示意图。
[0072]
图11是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感装置的部分示意图。
[0073]
图12是根据本发明的第一较佳实施例的所述无源传感装置的应用示意图，应用于一旋转门。
[0074]
图13是根据本发明的第一较佳实施例的所述无源传感装置的应用示意图，应用于一推拉门。
[0075]
图14是根据本发明的第一较佳实施例的所述无源传感装置的应用示意图，应用于一锁具。
[0076]
图15是根据本发明的一较佳实施例的一无源传感设备的示意图。
[0077]
图16是根据本发明的上述较佳实施例的所述无源传感设备的爆炸示意图。
[0078]
图17是根据本发明的上较佳实施例的所述无源传感设备的应用示意图。
具体实施方式
[0079]
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
[0080]
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是
指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
[0081]
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
[0082]
参考附图1至图5所示，根据本发明的第一较佳实施例的一无源驱动装置100和一无源传感装置1被示意。所述无源传感装置1能够被安装于一目标对象使用，所述目标对象可以但是并不限制于门、窗、锁具等。举例说明，当门发生位移时，比如说被关闭或者是被打开，所述无源传感装置1可以检测到这一变化以发送信号，从而供整个智能化系统及时采集到数据，以在后续步骤中采取相应的措施。
[0083]
所述无源传感装置1的工作基于其受到的压力变化而自动产生电能，从而发射信号。所述无源传感装置1可以包括所述无源驱动装置100，所述无源驱动装置100可以基于其受到的压力变化而自动产生电能。
[0084]
详细地说，所述无源传感装置1可以包括一导力机构10、一发电单元20以及一通信单元30，其中所述导力机构10用于传递外部作用力至所述发电单元20，以驱动所述发电单元20产生足够的电能，以供所述通信单元30正常工作以对外发送信号，其中所述发电单元20用于将机械能转换为电能，其中所述通信单元30用于对外传输信号。所述无源驱动装置100可以包括所述导力机构10、所述发电单元20以及所述通信单元30。
[0085]
所述发电单元20的至少部分能够被所述导力机构10带动以运动，并且在运动过程中将机械能转换成为电能。值得注意的是，所述发电单元20的至少部分的运动是往复运动，比如说往复直线运动，因此对于施加于所述发电单元20的至少部分的作用力的方向具有一定的要求。
[0086]
所述导力机构10能够接收不同方向的作用力，并且将其按照符合所述发电单元20运动的需求的方式传递至所述发电单元20，以使得所述发电单元20被驱动以产电。通过这样的方式，所述无源传感装置1对于施加于其的作用力的要求降低，不要求固定在某个方向，这有利于扩大所述无源传感装置1的应用范围。举例说明，原先的所述无源传感装置1可能要求外部作用力自所述无源传感装置1的所述导力机构10的正向水平方向施加，比如说在推拉门上设置有所述无源传感装置1时，推拉门关闭时施加一正向水平作用力于所述导力机构10。在本实施例中，由于所述导力机构10能够接收不同方向的作用力，所述无源传感装置1被设置于普通的转动门时，当转动门被关闭，被施加有侧向水平方向的推力时，所述无源传感装置1的所述导力机构10仍然能够驱动所述发电单元20。换言之，所述无源传感装置1的应用范围能够被扩大。
[0087]
更详细地说，所述导力机构10具有一第一端101和一第二端102，所述第二端102是一自由端，用于接收作用力，并且可以是异向的作用力，并且所述导力机构10可以将异向的作用力变为同向作用力，然后在所述第二端102位置传递至所述发电单元20。换句话说，对于所述导力机构10接收的作用力可以是异向的，比如说正向作用力于所述导力机构10的所述第一端101的作用力或者是侧向作用于所述导力机构10的所述第一端101的作用力，但是所述导力机构10前一次和后一次传递出去的作用力的方向都是恒定的，以恰当地驱动所述发电单元20。
[0088]
更详细地说，所述导力机构10可以包括一导力件11和一驱动件12，其中所述导力件11用于接收外部作用力，所述驱动件12用于传递来自于所述导力件11的作用力至所述发电单元20并且其传递的作用力符合驱动所述发电单元20的要求。所述驱动件12位于所述发电单元20和所述导力件11之间。所述导力件11的一端用于接收外部作用力，所述导力件11的另一端被配置为可驱动所述驱动件12。所述驱动件12的一端被配置为可被所述导力件11驱动，另一端被配置为可驱动所述发电单元20。所述导力件11可以将异向的作用力转变为恒向的作用力，然后传递至所述驱动件12，所述驱动件12以稳定的方式将机械能传递至所述发电单元20。
[0089]
所述无源传感装置1或者是所述无源驱动装置100可以进一步包括一壳体40，其中所述导力机构10被安装于所述壳体40，所述驱动件12被可绕一转轴13转动地安装于所述壳体40，所述导力件11被可沿着固定轨道移动地安装于所述壳体40。所述壳体40可以形成一个收纳腔400，其中所述导力机构10的至少部分可以被收纳于所述收纳腔400，所述发电单元20的至少部分可以被收纳于所述壳体40的所述收纳腔400，所述通信单元30的至少部分可以被收纳于所述壳体40的所述收纳腔400，以使得所述壳体40对于所述导力机构10、所述发电单元20以及所述通信单元30可以起到一定的保护作用。
[0090]
详细地说，所述导力件11在所述第一端101形成有一导力端面1011，其中所述导力端面1011可以接收来自于至少两个方向的作用力，比如说正向或者是侧向。所述导力端面1011可以是一弧面，比如说一半球面、三分之一球面等。当然，所述导力端面1011也可以是一非弧面。所述导力端面1011可以包括一第一部分导力端面10111和一第二部分导力端面10112，所述第一部分导力端面10111和所述第二部分导力端面10112位于不同的方位，以使得所述第一部分导力端面10111可以接收来自于至少一个方向的作用力，所述第二部分导力端面10112可以接收来自于至少另一个方向的作用力，从而所述导力端面1011可以接收来自不同方向的力。
[0091]
所述壳体40形成一导轨41，其中所述导力件11被可沿着所述导轨41来回移动地安装于所述导轨41。当所述导力端面1011受到驱动压力时，整个所述导力件11朝向所述驱动件12移动，以驱动所述驱动件12，从而驱动所述发电单元20。
[0092]
所述驱动件12的一端被所述导力件11推动，从而整个所述驱动件12可以绕所述转轴13转动，进而在所述驱动件12的另一端可以驱动所述发电单元20运动。
[0093]
进一步地，所述导力件11可以形成一个驱动轨113，其中所述驱动轨113适于驱动所述驱动件12。所述驱动轨113具有一驱动端面1131，所述驱动件12具有一被驱动端面1201，其中所述驱动件12的所述被驱动端面1201适于被抵接于所述驱动端面1131，以藉由所述驱动端面1131驱动所述被驱动端面1201。所述导力件11可以为所述驱动件12提供一个位于所述驱动件12的运动轨迹的切向方向的作用力，以驱动所述驱动件12转动。可以理解的是，所述导力件11本身并不需要位于所述驱动件12的运动轨迹的切向位置。
[0094]
优选地，所述驱动轨113的所述驱动端面1131是一个弧面，并且是一个朝外凸起的弧面。优选地，所述驱动件12的所述被驱动端面1201是一个弧面。当所述导力件11在外部作用力的作用下逐渐靠近于所述驱动件12，所述驱动件12的所述被驱动端面1201自一较低位置沿着所述驱动端面1131被抬起至一个较高的位置。所述导力件11的所述驱动端面1131和所述驱动件12的所述被驱动端面1201被分别设置为弧面的，并且分别可以是凸出的弧面，
可以达到类似于凸对凸的效果，以有利于减少所述导力件11和所述驱动件12的接触面积，从而有利于减少能量在传递过程中的损失。
[0095]
更进一步地，所述驱动件12可以形成有两个驱动臂122，其中所述驱动件12可以包括一驱动主体121和两个所述驱动臂122，两个所述驱动臂122分别自所述驱动主体121朝外延伸形成。可以理解的是，所述驱动臂122的数目可以是一个、两个或者是更多。所述导力件11的所述驱动轨113的数目可以和所述驱动件12的所述驱动臂122的数目相匹配，比如说也是两个，每一个所述驱动轨113驱动一个所述驱动臂122。所述驱动臂122在末端位置可以朝下形成一个凸起123，所述凸起123可以是转轴的形状，具有一个弧状表面，所述被驱动端面1201形成于所述驱动臂122的所述凸起123。
[0096]
在所述导力件11移动至和所述驱动件12刚刚接触时，所述驱动件12的所述被驱动端面1201位于所述导力件11的所述驱动端面1131的一个较低位置。随着所述导力件11和所述驱动件12的靠拢，所述驱动件12的所述被驱动端面1201自所述导力件11的所述驱动端面1131的较低位置沿着所述驱动端面1131移动至所述驱动端面1131的一个较高位置，从而所述驱动件12的所述被驱动端面1201所在一端被抬起，进而所述驱动件12的另一端落下，以使得所述发电单元20被驱动。
[0097]
由于所述驱动件12的所述驱动臂122的至少部分朝下凸出地延伸形成所述凸起123，因此在所述驱动件12被所述导力件11抬起的过程中，所述驱动件12的所述凸起123可以保持和所述导力件11的接触，以使得这个过程中来自于所述导力件11的机械能能够始终被传递至所述驱动件12。
[0098]
进一步地，所述导力件11可以包括一导力探头111、一滑套112以及所述驱动轨113，所述导力探头111被设置于所述滑套112，并且所述滑套112能够带动所述导力探头111沿着所述壳体40的所述导轨41移动，所述驱动轨113被固定地设置于所述滑套112以跟随所述滑套112一同运动。所述导力探头111用于接收外部作用力，所述导力端面1011形成于所述导力探头111。所述导力探头111被可相对移动地安装于所述滑套112，比如说所述导力探头111可以被可滚动或者是可滑动地安装于所述滑套112，并且能够接收外部作用力。
[0099]
在本实施例中，所述导力探头111被可滚动地安装于所述滑套112，所述导力探头111可以被实施为一滚轮，被设置于所述滑套112的一端，所述滑套112的另一端被靠近于所述驱动件12设置。由于所述导力探头111可以滚动，当施力物体运动以施加作用力于所述导力探头111，因此可以以滚动摩擦的形式进行能量的传递，以减少在这个过程中能量的损失。所述滑套112形成一个收纳腔1120，所述驱动轨113被设置于所述收纳腔1120，所述驱动件12的至少部分可以伸入到所述收纳腔1120。
[0100]
更进一步地，所述无源传感装置1的所述导力机构10还可以包括一导力复位件14和一驱动复位件15，其中所述导力复位件14被设置于所述导力件11，用于复位所述导力件11，其中所述驱动复位件15被设置于所述驱动件12，用于复位所述驱动件12。
[0101]
详细地说，所述导力复位件14被设置于所述壳体40和所述导力件11之间，所述壳体40朝外凸出形成一个支撑柱42，所述导力复位件14的一端被抵于所述导力件11，另一端被抵于所述壳体40的所述支撑柱42。当所述导力件11被推动以朝向所述驱动件12运动，所述导力复位件14被挤压，所述导力复位件14积蓄弹性势能，以在后续步骤中复位所述导力件11。值得注意的是，所述支撑柱42的位置和尺寸可以被设置，以使得所述导力件11在移动
的过程中不会受到所述支撑柱42的阻碍。
[0102]
所述驱动复位件15被设置于所述驱动件12。所述壳体40可以形成一支撑凸起43，所述驱动复位件15被安装于所述支撑凸起43并且是被可转动地安装于所述支撑凸起43。对应于所述驱动件12的所述转轴13也可以被安装于所述支撑凸起43，以使得所述支撑凸起43的转动轴线和所述驱动件12的转轴13轴线可以是同一转动轴线，从而所述驱动复位件15可以复位所述驱动件12至原始状态。
[0103]
所述导力复位件14可以是一伸缩弹簧，在其轴向方向可以被压缩或者是被拉伸。所述驱动复位件15可以是一扭簧。
[0104]
另外，所述驱动件12的所述驱动主体121可以形成一个驱动容纳腔1210，其中所述扭簧可以位于所述驱动件12的所述驱动容纳腔1210，一方面可以将降低所述驱动件12的重量，以方便驱动所述驱动件12，另一方面可以方便收纳所述驱动复位件15，以有利于减小所述导力机构10的尺寸。
[0105]
更进一步地，所述无源传感装置1或者是所述无源驱动装置100还可以包括一随动器50，其中所述随动器50可以是一薄片。所述随动器50可以是一刚性薄片，比如说钢片、铜片或者塑料片等。
[0106]
所述随动器50被设置于所述导力机构10和所述发电单元20之间，更详细地说，所述随动器50被布置在所述导力机构10的所述驱动件12和所述发电单元20之间。所述随动器50的一端连接于所述驱动件12，另一端连接于所述发电单元20，以将来自于所述驱动件12的机械能传递至所述发电单元20。
[0107]
所述随动器50可以起到两个作用，其中一个作用是提高发电效率，另一个是降低对于所述导力机构10的运动速度的要求，以使得传递的机械能满足所述发电单元20的发电需求。
[0108]
进一步地，所述发电单元20包括一线圈组21和一磁组22，其中所述线圈组21和所述磁组22能够相对运动以利用电磁感应原理产电。
[0109]
所述线圈组21可以包括一线圈211和一铁芯212，其中所述线圈211围绕于所述铁芯212。
[0110]
所述磁组22还可以包括一磁铁221和上下两个导磁件222，其中两个所述导磁件222被分别布置于所述磁铁221的两侧。两个所述导磁件222之间形成磁隙2220，所述线圈组21的所述铁芯212延伸至两个所述导磁件222形成所述磁隙2220之间，并且当所述线圈组21被所述随动器50带动而运动，所述铁芯212可以交替抵接于上下两个所述导磁件222，从而极性不同的所述导磁件222的磁感线可以交替作用于所述铁芯212，进而在所述线圈组21的所述线圈211内产生瞬间电脉冲。
[0111]
值得一提的是，所述铁芯212和所述导磁件222之间可以是无接触式吸合，也就是说，当所述铁芯212自一个所述导磁件222朝向另一个所述导磁件222运动时并且在两个所述导磁件222之间切换时，所述铁芯212不直接抵接于所述导磁件222，而是和所述导磁件222保留一定的间隙，以使得整个产电过程的噪音下降，所述铁芯212和所述导磁件222之间的切换速度能够更快，从而可以产生更大的能量。
[0112]
在本实施例中，所述随动器50连接于所述磁组22，比如说可以位于两个所述导磁件222之间。根据本发明的另一个实施例，所述随动器50可以被连接于所述线圈组21。或者
是，所述随动器50可以不被直接地连接于所述磁组22或者是所述线圈组21，而是可以被间接地连接于所述磁组22或者是所述线圈组21，也可以达到随动的效果。
[0113]
值得注意的是，单纯地将所述线圈组21的所述铁芯212交替抵接于所述磁组22的所述导磁板而获得的发电效能是十分低下的，在本实施例中采取了较多的措施来提高发电效能，以使得所述无源传感装置1被轻轻推动的时候就可以产生足够的电能以发送信号。
[0114]
另外，对于机械式的所述无源传感装置1而言，驱动力度要尽可能地小，这对于用户来说，在所述无源传感装置1被驱动的过程中，无法或者是较难感知到任何噪声或者是震动是比较好的，这要求降低所述发电单元20的驱动力并且保持所述通信单元30的正常工作。
[0115]
所述磁组22的上下两个所述导磁件222形成磁隙2220，并且所述磁隙2220的高度，也就是两个所述导磁件222之间的距离可以被控制在1.5mm-3mm之间，如果超出这个范围，所述发电单元20的操作噪声将会变的较大，并且发电的操作行程将会变的较大，从而实用性较差。
[0116]
进一步地，所述线圈组21包括所述线圈211、所述铁芯212以及一增磁墙213，其中所述线圈组21的所述铁芯212的一端伸入到上下两个所述导磁件222形成所述磁隙2220之间。所述增磁墙213被设置在所述线圈211的周围，用于提高穿过所述线圈211的磁感线的密度，以提高所述发电单元20的发电效率。所述增磁墙213可以在所述线圈211的至少一个面进行覆盖，也可以是两个面或者是多个面，以有利于增强磁场强度。
[0117]
通过提高所述铁芯212和所述磁组22的两个所述导磁件222之间的抵接速度是提高发电效率的措施之一。
[0118]
所述发电单元20的所述线圈组21的所述铁芯212和所述磁组22的所述磁铁221之间的上下两个所述导磁件222之间的抵接切换时间被控制在0.5-10毫秒，也就是说，所述铁芯212自抵接于位于上方的所述导磁件222切换到抵接于位于下方的所述导磁件222的时间可以被控制在0.5-10毫秒。如果小于这个数值，则所述发电单元20需要的驱动力和驱动数值显著增加，如果大于这个数值，所述发电单元20产生的电能较弱从而无法驱动低功耗的所述通信单元30。
[0119]
这一切换时间的控制可以通过对于所述铁芯212的截面积、所述线圈211的砸数、磁隙2220的高度、磁场的强度、增磁墙213的导磁率以及所述随动器50的反应速度进行优化设计而实现。所述通信单元30的负载功耗也可以被优化设计，以使得所述通信单元30的负载工作的电流较小，因为根据楞次定律，电流的变化反过来会阻碍导磁场变化的速度，换句话说，如果所述通信单元30供电电流较大的话，会影响到所述磁组22和所述线圈组21的相对运动速度，所述线圈组21的所述铁芯212和两个上下所述导磁件222之间的切换也难以控制在0.5-10毫秒之内。
[0120]
进一步地，所述铁芯212的伸入到所述磁组22的上下两个所述导磁件222之间的长度被设置为不超过于3毫米，比如说不超过2.5mm，如果超过这个距离，所述发电单元20的发电效率会受到干扰。
[0121]
值得注意的是，所述发电单元20的所述磁组22和所述线圈组21能够做高速相对运动而产生脉冲电能，连接并且支撑或者是驱动所述磁组22和所述线圈组21做相对运动机械装置可以但是并不限制于上述的所述导力机构10，可以是多样的，比如说枢转式驱动装置，
杠杆式驱动装置，弹射式驱动装置、随动式驱动装置、连动式驱动装置、旋转式驱动装置等能够使所述磁组22和所述线圈组21发生相对运动，并使得磁感线作用所述线圈211产生电能的装置。
[0122]
值得一提的是，由于所述发电单元20的发电效率能够被提高，因此所述通信单元30可以发射蓝牙、zigbee、rf、lora、wi-fi等终端设备能够识别的编码数据。
[0123]
参考附图5所示，是根据本发明的第一较佳实施例的所述无源传感装置1的工作过程被示意。
[0124]
当所述无源传感装置1的所述导力机构10的所述导力件11受到推力以朝向所述驱动件12运动，详细地说，所述导力件11的所述导力探头111受到外部推力作用，然后带动所述导力件11的所述驱动轨113朝向所述驱动件12运动。所述驱动件12靠近于所述驱动轨113的一端被朝上抬起，靠近于所述发电单元20的一端被朝下移动，以通过带动所述随动器50以带动所述发电单元20运动以发电。
[0125]
在所述导力件11移动的过程中，所述导力复位件14被压迫，从而在后续过程中所述导力复位件14转变弹性势能为动能以推动所述导力件11朝外移动以复位。在所述驱动件12转动的过程中，所述驱动复位件15被压迫以变形，从而积蓄弹性势能，从而在后续过程中所述驱动复位件15转变弹性势能为动能以推动所述驱动件12转动以复位至原先的位置。
[0126]
参考附图6和附图7所示，是根据本发明的第二较佳实施例的所述无源传感装置1被示意。
[0127]
本实施例和上述实施例的主要不同之处在于所述发电单元20a，并且在本实施例中，所述驱动件12的所述驱动主体121直接连接于所述发电单元20a，以带动所述发电单元20a位移以产生电能。
[0128]
所述发电单元20a被实施为压电式发电装置，其可以包括压电陶瓷和弹性金属片。
[0129]
当所述导力件11被推动以朝内缩时，所述驱动件12的所述驱动臂122被抬起，所述驱动件12的所述驱动主体121朝下摆动，并且所述发电单元20a的所述压电片处于下压状态。
[0130]
当所述导力件11朝外移动以伸出时，所述驱动件12的所述驱动臂122朝下移动，所述驱动件12的所述驱动主体121朝上摆动，并且所述发电单元20a的所述压电片处于抬起状态。
[0131]
可以理解的是，所述发电单元20a还可以但是并不限制于被实施为磁抵接式发电、动圈式发电以及磁致发电。
[0132]
参考附图8和附图9所示，是根据本发明的第三较佳实施例的所述无源传感装置1被示意。
[0133]
在本实施例中，所述导力件11的所述导力探头111被实施为一个滚珠，在上述的实施例中，所述导力探头111被实施为一个滚轮。不论是滚珠还是滚轮，所述导力探头111在其表面可以提供至少两个不同的位置以接收来自于不同方向的作用力，并且将外部作用力通过所述驱动轨113传递至所述驱动件12，以使得所述驱动件12移动，从而带动所述发电单元20发电。
[0134]
参考附图10和图11所示，是根据本发明的第四较佳实施例的所述无源传感装置1被示意。
[0135]
本实施例和上述实施例的不同之处主要在于所述导力探头111，在上述实施例中，所述导力探头111和所述滑套112相互独立，所述导力探头111可以相对于所述滑套112独立运动，比如说滚动。在本实施例中，所述导力探头111可以和所述滑套112固定配置，比如说通过一体成型的方式相互配置。当然，本领域技术人员可以理解的是，所述导力探头111和所述滑套112也可以是通过胶粘、卡合等方式相互固定连接。
[0136]
进一步地，所述导力探头111的所述导力端面1011并不一定是一个圆滑的弧面，其可以是带动起伏凹陷的。优选地，所述导力端面1011是圆滑的，以减少阻力。当然可以理解的是，所述导力探头111可以是滚珠、滚球、也可以具有碰舌、弧面、斜面等可以减少阻力的表面形状。
[0137]
参考附图12、附图13以及附图14所示，是根据本发明的如附图1和附图2中所示的所述无源传感装置1分别应用于推拉门、旋转门以及门锁的三种应用场景被示意。当然，本领域技术人员可以理解的是，此处仅为举例说明，所述无源传感装置1还可以被应用于卷帘门、窗户、抽屉等装置以作为探测发射装置使用。
[0138]
详细地说，所述无源传感器1被安装于一旋转门，所述辅助器2被安装于门框，或者是所述无源传感装置1可以和一辅助器2配合使用，所述无源传感装置1被安装在一扇推拉门，所述辅助器2被安装于另一扇推拉门。
[0139]
当闭合的所述旋转门被推开时，所述辅助器2施加一个切向的作用力于所述无源传感装置1的所述导力件11，从而所述驱动件12可以被驱动，以带动所述发电单元20产电，具体可参考附图12所示。值得注意的是，不论是所述旋转门被朝内推或者被朝外开，所述导力件11皆可以被受压驱动。也就是说，来自于不同方向的作用力可以驱动所述无源传感装置1。
[0140]
当两扇所述推拉门被相互合拢时，所述辅助器2能够施加压力于所述无源传感装置1，以驱动所述无源传感装置1发电。当两扇所述推拉门被打开后，所述辅助器2施加于所所述无源传感装置1的压力消失，被挤压的所述导力件11能够朝向移动，从而所述驱动件12还是可以被驱动以转动，进而带动所述发电单元20发电，具体可参考附图13所示。
[0141]
值得一提的是，所述无源传感装置1可以和用户家中已经安装的锁具配合使用。也就是说，用户不需要为了配置自发电设备而重新更换已有的锁具。
[0142]
参考附图14所示，所述无源传感装置1可以被配置在锁具的把手可触及的一侧，从而所述无源传感装置1可以和锁具联动，以发送信号，以使得在终端可以知晓锁具被锁定或者是被解锁。
[0143]
举例说明，酒店中的卫生间的门被合拢时，锁具的把手被转动至抵压于所述无源传感装置1，从而所述无源传感装置1可以发送一信号至终端。在经过几个小时之后，在终端始终无法接收到来自于所述无源传感装置1的另一个信号，也就是说，卫生间在被使用较长时间后，使用者仍然在里面。终端的工作人员可以安排相关人员上前查看，以确保卫生间内的使用者的安全。
[0144]
可以理解的是，附图14中的旋转式的锁具仅为举例说明，其还可以但是并不限制于为插销式锁具、推拉式锁具等。
[0145]
值得注意的是，所述无源传感装置1的应用场景是十分广泛的，在机械产品、自动化产品、智能产品、车辆、船舶、建筑等领域皆可以被应用。
[0146]
进一步地，参考附图15至附图17所示，是根据本发明的一较佳实施例的一无源传感设备1000及其应用被示意。
[0147]
所述无源传感设备1000包括所述无源传感装置1和一触发器3，其中所述触发器3适于被安装于所述无源传感装置1，以藉由所述触发器3来触发所述无源传感装置1，通过这样的方式，所述无源传感装置1可以被放置在不平坦的窗户使用。
[0148]
详细地说，所述触发器3包括一触发主体31，其中所述触发主体31提供一安装空间，所述无源传感装置1被可转动地安装于所述触发主体31。
[0149]
所述触发主体31具有一抵压端32和一触发端33，所述抵压端32被靠近于所述无源传感装置1的所述导力件11设置，所述触发端33被靠近于所述发电单元20布置。所述抵压端32和所述触发端33分别为所述触发主体31的两端。
[0150]
所述触发端33凸出自延伸于所述触发主体31。当所述无源传感设备1000被安装于一个窗户的窗框，窗户被打开时，所述触发端33被触动以使得所述触发器3相对于所述无源传感装置1移动，从而所述触发器3的所述抵压端32运动至抵压于所述无源传感装置1的所述导力件11的所述导力探头111，从而所述导力探头111朝内移动以驱动所述驱动件12，进而驱动所述发电单元20发电。
[0151]
藉由所述触发器3，对于外部的门、窗等部件的运动位置而提供作用力的位置和所述无源传感装置1的所述导力件11的所述导力探头111的相对位置的限制可以被减小。
[0152]
可以理解的是，所述触发器3可以通过安装有弹性件的方式以自动复位。
[0153]
进一步地，可以理解的是，上述的所述无源传感装置1的所述导力件11的所述导力探头111被设置于所述壳体40的正面，实际上，根据需求，所述导力件11的所述导力探头111可以被设置在所述壳体40的其他位置，比如说侧面。本领域技术人员应当理解的是，所述导力探头111的位置可以根据实际需求被选择，本发明的上述举例并不意味着对此造成限制。
[0154]
根据本发明的一方面，本发明提供了一无源探测方法，适于探测两个相对运动的物体的位置，其中所述无源传感方法包括如下步骤：
[0155]
在两个可相对运动的物体中的其中一个运动时，藉由所述无源传感装置1的所述导力件11接收外部作用力并且驱动所述导力件11沿着固定方向移动；和
[0156]
驱动位于所述导力件11的移动方向的所述驱动件12转动以驱动所述发电单元20产生电能，以使得两个可相对运动的物体的运动状态以无源发射信号的方式被发送至一接收终端。
[0157]
根据本发明的至少一个实施例，在上述方法中，在所述导力件11接收的作用力来自于不同方向时，所述导力件11的移动方向恒定。
[0158]
根据本发明的至少一个实施例，在上述方法中，所述发电单元20的所述磁组22的上下两个所述导磁件222之间的磁隙被设置为不超过3mm。
[0159]
根据本发明的至少一个实施例，在上述方法中，所述发电单元20的所述铁芯212在上下两个所述导磁件222之间切换一次的时间不超过10毫秒。
[0160]
根据本发明的至少一个实施例，在上述方法中，藉由一移动的门触发所述导力件11移动。
[0161]
根据本发明的另一方面，本发明提供了一微动生电方法，其包括如下步骤：
[0162]
藉由所述铁芯212伸入至上下两个所述导磁件222形成的磁隙中，其中所述铁芯
212被绕设有线圈211，所述磁铁221被设置在上下两个所述导磁件222之间，其中所述铁芯212的伸入长度不超过2.5mm，所述磁隙的高度不超过3mm；和
[0163]
驱动所述铁芯212在所述磁隙中分别抵接于上下两个所述导磁件222以产电，其中所述铁芯212在两个所述导磁件222之间切换抵接并且一次切换时间不超过10毫秒。
[0164]
根据本发明的另一方面，本发明提供了所述发电单元20的一驱动方法，其中所述驱动方法包括如下步骤：
[0165]
藉由所述导力机构10传递驱动力至所述发电单元20，其中所述导力机构能够自至少两个方向被驱动；和
[0166]
驱动所述发电单元20的所述铁芯212在上下两个所述导磁件222之间回来切换运动以产生电能，其中所述铁芯212自一个所述导磁件222吸合切换至和另一个所述导磁件222吸合的切换时间被控制为不超过10毫秒。
[0167]
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。