电力供应控制电路、无线模块以及信号发送器的制作方法

本文所讨论的实施方式涉及电力供应控制电路、无线模块以及信号发送器。

背景技术：

由导线进行的电力供应可能不适于安装在许多室外位置处的诸如传感器这样的一些装置。由此，考虑了能量收集来应用于在这些位置安装的装置，其为用于通过使用诸如日光的环境能量来生成要用于工作的电力的技术。能量收集不仅在提高用于电力使用装置的安装位置的灵活性方面有利，还在减少二氧化碳方面有利。

然而，通过能量收集生成的能量微小。另外，凭借能量收集，因为生成且存储在电池中的电量根据环境波动，所以难以供应稳定能量。因为诸如处理器或传感器的电路以稳定供应的电力来操作，所以为了使处理器等使用通过能量收集生成的电力来操作，使用了诸如dc-dc转换器或低压差(ldo)调节器这样的调节器来使向处理器等供应的电力稳定。

然而，调节器使用二极管来进行过电压保护，并且该二极管允许漏电流流动。由此，通过能量收集生成且存储在电池中的少量电力在达到足以操作诸如处理器这样的电路的电压之前由穿过二极管的漏电流消耗。因此，难以用通过能量收集生成的少量电力来操作诸如处理器这样的电路。

可想到在没有调节器的介入的情况下用通过能量收集生成且在电池中存储的电力操作诸如处理器这样的电路。然而，因为通过能量收集生成的电量根据环境波动，所以在生成大量电力时，在电池中存储过量的电力，这使得高于诸如处理器这样的电路的耐受电压的电压被供应到诸如处理器这样的电路，因此破坏了诸如处理器这样的电路。

以下是参考文献。

[文献1]日本专利公报特开第2012-253621号

技术实现要素：

根据本发明的方面，一种电力供应控制电路包括：电力储存器，该电力储存器存储通过能量收集生成的电力；功能电路，该功能电路操作特定功能；第一开关，该第一开关被设置在电力储存器与功能电路之间，并且向功能电路供应电力或不向功能电路供应电力；供应控制器，该供应控制器监测与电力储存器中存储的电力对应的电压，并且在电力储存器的电压等于或高于第一电压时，该供应控制器控制第一开关使得向功能电路供应电力储存器中存储的电力；以及电力消耗控制器，该电力消耗控制器基于电力储存器的电压来控制由功能电路消耗的通过切换第一开关而从电力储存器向功能电路供应的电力。

附图说明

图1是例示了根据实施方式1的信号发送器的示例的框图；

图2是例示了在启用时控制部的示例操作的图；

图3是例示了当电力存储部的电压高时在实施方式1中控制部如何操作的示例的图；

图4是例示了当电力存储部的电压低时在实施方式1中控制部如何操作的示例的图；

图5是例示了根据实施方式1的信号发送器的示例操作的流程图；

图6是例示了根据实施方式1的信号发送器的另一示例的框图；

图7是例示了当电力存储部的电压高时在实施方式2中控制部如何操作的示例的图；

图8是例示了当电力存储部的电压低时在实施方式2中控制部如何操作的示例的图；

图9是例示了根据实施方式2的信号发送器的示例操作的流程图；

图10是例示了根据实施方式3的信号发送器的示例的框图；

图11是例示了当电力存储部的电压高时在实施方式3中控制部如何操作的示例的图；

图12是例示了根据实施方式3的信号发送器的示例操作的流程图；

图13是例示了根据实施方式3的信号发送器的另一示例的框图；以及

图14a和图14b是例示了电力消耗电路的另一示例的图。

具体实施方式

下文中，基于附图详细描述本申请所公开的电力供应控制电路、无线模块以及信号发送器的实施方式。注意，以下所阐述的实施方式不旨在限制本文所公开的技术。

[实施方式1]

[信号发送器10的构造]

图1是例示了根据实施方式1的信号发送器10的示例的框图。根据本实施方式的信号发送器10是定期发送预定信号例如信标的装置。注意，信号发送器10可以是借助无线电波发送由传感器等定期测量的信号的无线可通信传感器装置。

如图1例示，信号发送器10例如具有电力生成部11、电力存储部12、无线发送部13、信号供应部14以及电力供应控制电路20。电力存储部12、无线发送部13以及电力供应控制电路20是无线模块的示例。

电力生成部11执行能量收集。在本实施方式中，电力生成部11具有多个光电转换元件，并且通过在各个光电转换元件中将作为环境能量的光能转换成电能来生成电力。注意，电力生成部11可以为使用除了光以外的能量(诸如热、振动或电磁波)生成电力的装置，只要该装置使用环境能量来生成电力。

电力存储部12存储由电力生成部11生成的电力。在本实施方式中，电力存储部12是电容器。注意，电力存储部12不限于电容器，并且可以为化学电池等，只要其输出电压根据其中存储的电力变化。

无线发送部13遵照诸如低功耗蓝牙(ble)的无线通信方法无线地发送从信号供应部14供应的信号。蓝牙是注册商标。无线发送部13是功能电路的示例。电力供应控制电路20控制无线发送部13无线发送信号的时刻、无线发送部13发送信号所借助的无线电波的功率等。

信号供应部14向无线发送部13供应要由无线发送部13无线发送的信号。在本实施方式中，信号供应部14是保持id的存储器。无线发送部14无线地发送从信号供应部14供应的id。注意，信号供应部14可以是传感器。例如，该传感器定期收集测量值并向无线发送部13供应包含所收集的测量值的信号。无线发送部13在由控制部23指示的时刻向预定目的地无线地发送从传感器供应的信号。

电力供应控制电路20具有第一开关21、电压监测部22以及控制部23。第一开关21在是否向无线发送部13和控制部23供应由电力生成部11存储在电力存储部12中的电力之间切换。电压监测部22控制第一开关21的切换。下文中，控制第一开关21使得可以向无线发送部13供应电力存储部12中存储的电力的状态被称为接通(on)状态，并且控制第一开关21使得不可以向无线发送部13供应电力存储部12中存储的电力的状态被称为断开(off)状态。第一开关21由在断开状态下允许小漏电流流动的元件例如微电子机械系统(mems)开关等来实施。第一开关21是开关部和第一开关部的示例。

电压监测部22监测电力存储部12的电压，该电压与电力存储部12中存储的电力对应。在电力存储部12的电压等于或高于启用电压va时，电压监测部22控制第一开关21使得可以向控制部23和无线发送部13供应电力存储部12中存储的电力。在电力存储部12的电压低于停止电压vs时，电压监测部22控制第一开关21使得无法向对控制部23和无线发送部13供应电力存储部12中存储的电力，其中该停止电压低于该启用电压va。电压监测部22例如由比较器等来实施。电压监测部22是供应控制部的示例，并且启用电压va是第一电压的示例。

基于与电力存储部12中存储的电力对应的电压，控制部23控制由无线发送部13消耗的通过切换第一开关21从电力存储部12向无线发送部13供应的电力。控制部23具有模数转换器(adc)、处理器以及存储器。adc将指示由第一开关21施加于无线发送部13的电压的值的模拟信号转换成数字信号，并且向处理器提供由此被转换成数字信号的电压的值。下文中，从adc提供的电压的值被称为电力存储部12的电压。处理器读取在存储器中存储的程序并执行所读取的程序，以实施以下要描述的控制部23的功能。控制部23是电力消耗控制部的示例。

首先，在通过第一开关21供应电力存储部12中存储的电力时，控制部23启用，并且执行包括adc的初始化在内的初始化处理。图2是例示了启用时的控制部23的示例操作的图。图2的(a)例示了从电力存储部12输出的电压，并且图2的(b)例示了由无线发送部13或控制部23消耗的电流。

例如如图2的(a)例示，在电力存储部12的电压等于或高于启用电压va的时间点t0，电压监测部22控制第一开关21使得可以使第一开关21进入接通状态。从而，在时间点t0开始向控制部23的电力供应。通过电力供应启用控制部23并执行初始化处理。通过执行控制部23的初始化处理，控制部23例如如图2的(b)例示的在从时间点t0开始的预定时段内消耗电流。

接着，基于电力存储部12的电压的值，控制部23控制无线发送部13消耗的电力。例如，控制部23控制无线发送部13，使得电力存储部12的电压的值越大，无线发送部13消耗的电力越多。在本实施方式中，控制部23控制无线发送部13的操作使得电力存储部12的电压的值越大，无线发送部13越频繁地工作。具体地，控制部23控制无线发送部13的工作使得无线发送部13可以随着电力存储部12的电压的值越大而以越短的间隔启用。启用间隔的倒数与工作频率对应。

在图2的(a)中的示例中，电力存储部12的电压的值低于上阈值vh且等于或高于下阈值vl。由此，控制部23将无线发送部13的启用间隔确定为第一间隔δt1。然后在初始化结束的时间点t1之后，控制部23以第一间隔δt1启用无线发送部13。在由控制部23启用时，无线发送部13使用预定量的电力无线地发送从信号供应部14供应的信号。因此，例如如图2的(b)例示，无线发送部13以第一间隔δt1消耗预定量的电力。第一间隔δt1的倒数是第一频率的示例。进一步地，上阈值vh是第二电压的值的示例。虽然上阈值vh在图2的(a)中比启用电压va高，但上阈值vh可以低于启用电压va。

当电力生成部11生成大量电力时，以第一间隔δt1启用的无线发送部13可能不能够充分消耗由电力生成部11生成的电力。由此，在电力存储部12的电压的值等于或上上阈值vh时，控制部23将无线发送部13的启用间隔变为比第一间隔δt1短的第二间隔δt2。无线发送部13的启用间隔从第一间隔δt1到第二间隔δt2的变化增大了无线发送部13的启用频率。第二间隔δt2的倒数是第二频率的示例。

图3是例示了当电力存储部12的电压高时在实施方式1中控制部23如何操作的示例的图。例如，如图3的(a)例示，在电力存储部12的电压的值高于上阈值vh的时间点t2，控制部23将无线发送部13的启用间隔变为第二间隔δt2，并且以由此改变后的启用间隔启用无线发送部13。因此，如图3的(b)例示，例如，无线发送部13以第二间隔δt2消耗预定量的电力，这意味着无线发送部13单位时间消耗较多的电力。这即使在电力存储部12的第二电压的值大于上阈值vh时也抑制了在电力存储部12中存储的电量的增加。因此，抑制了电力存储部12的电压的升高，并且无线发送部13和控制部23不接收高于无线发送部13和控制部23的耐受电压的电压。

进一步地，当电力生成部11生成少量电力时，电力生成部11所生成的电量可能不足以覆盖要由以第一间隔δt1启用的无线发送部13消耗的电力。由此，在电力存储部12的电压的值降至下阈值vl以下时，控制部23将无线发送部13的启用间隔变为比第一间隔δt1长的第三间隔δt3。无线发送部13的启用间隔从第一间隔δt1到第三间隔δt3的变化降低了无线发送部13的启用频率。

图4是例示了当电力存储部12的电压低时在实施方式1中控制部23如何操作的示例的图。例如，当电力存储部12的电压的值如图4的(a)例示的降至下阈值vl以下时，控制部23将无线发送部13的启用间隔变为第三间隔δt3并以由此改变后的启用间隔启用无线发送部13。因此，如图4的(b)例示，例如，无线发送部13在时间点t3之后以第三间隔δt3消耗预定量的电力，这意味着无线发送部13单位时间消耗较少的电力。这即使在电力存储部12的电压的值小于下阈值vl时也抑制了电力存储部12中存储的电量的减少。因此，抑制了电力存储部12的电压降，这使得无线发送部13能够继续无线信号发送较长的时间。

如果使用诸如dc-dc转换器这样的调节器代替电力供应控制电路20来向无线发送部13供应电力存储部12中的电力，则穿过调节器中的过电压保护二极管的漏电流消耗了在电力存储部12中存储的电力。因为通过能量收集生成的电力微小，所以由穿过调节器中的二极管的漏电流产生的电力消耗阻碍了用于操作无线发送部13的足够电量在电力存储部12中的存储。因此，难以利用通过能量收集生成的少量电力来操作无线发送部13。

相比之下，根据本实施方式的信号发送器10不具有与电力存储部12并联的诸如二极管这样的元件。从而，电力生成部11使用能量收集生成的微小电量有效存储在电力存储部12中。由此，较可能的是在电力存储部12中存储足以操作无线发送部13的电力。因此，可以利用通过能量收集生成的电力操作无线发送部13。

进一步地，在电力存储部12的电压达到启用电压va之后，控制部23被启用并以以下方式基于电力存储部12的电压来控制无线发送部13：电力存储部12的电压越高，无线发送部13消耗越多的由第一开关21从电力存储部12向无线发送部13供应的电力。因此，即使当电力存储部12的电压过高时，控制部23和无线发送部13也不遭受过电压和破坏。

[信号发送器10的操作]

图5是例示了根据实施方式1的信号发送器10的示例操作的流程图。信号发送器10在预定时刻开始该流程图中的操作。

首先，电压监测部22监测电力存储部12处的电压v，并且确定电力存储部12处的电压v是否等于或高于启用电压va(s100)。当电力存储部12处的电压v低于启用电压va(s100：否)时，电压监测部22再次执行步骤s100中的处理。

当电力存储部12处的电压v等于或高于启用电压va(s100：是)时，电压监测部22控制第一开关21使得可以使第一开关21处于接通状态。第一开关21由此如由电压监测部22指示的处于接通状态，开始向无线发送部13和控制部23供应由电力生成部11存储在电力存储部12中的电力(s101)。

然后，控制部23通过由第一开关21开始的电力供应来启用，并且控制部执行包括adc的初始化在内的初始化处理(s102)。然后，控制部23复位并启动用于测量无线发送部13的启用间隔的定时器(s103)。

接着，控制部23确定电力存储部12处的电压v的值是否等于或高于上阈值vh(s104)。当电力存储部12处的电压v等于或高于上阈值vh(s104：是)时，控制部23将无线发送部13的启用间隔δt设置成第二间隔δt2(s105)。

接着，控制部23确定由定时器测量的时间t是否等于或高于启用间隔δt(s106)。当由定时器测量的时间t低于启用间隔δt时(s106：否)，控制部23再次执行步骤s104所描绘的处理。

另一方面，在由定时器测量的时间t等于或高于启用间隔δt时(s106：是)，控制部23启用无线发送部13。无线发送部13使用预定量的电力无线地发送从信号供应部14供应的信号(s107)。然后，控制部23再次执行步骤s103所描绘的处理。

当电力存储部12处的电压v的值低于上阈值vh(s104：否)时，控制部23确定电力存储部12处的电压v的值是否低于下阈值vl(s108)。当电力存储部12处的电压v的值等于或高于下阈值vl(s108：否)时，或换言之，当电力存储部12处的电压v的值低于上阈值vh且等于或高于下阈值vl时，控制部23将无线发送部13的启用间隔δt设置成第一间隔δt1(s109)。然后，控制部23执行步骤s106所描绘的处理。

另一方面，当电力存储部12处的电压v的值低于下阈值vl(s108：是)时，电压监测部22确定电力存储部12处的电压v是否低于停止电压vs(s110)。当电力存储部12处的电压v等于或高于停止电压vs(s110：否)时，或换言之，在电力存储部12处的电压v低于下阈值vl且等于或高于停止电压vs时，控制部23将无线发送部13的启用间隔δt设置成第三间隔δt3(s111)。然后，控制部23执行步骤s106所描绘的处理。

另一方面，在电力存储部12处的电压v低于停止电压vs(s110：是)时，电压监测部22控制第一开关21使得可以使第一开关21处于断开状态。第一开关21如由电压监测部22指示的由此处于断开状态，停止向无线发送部13和控制部23供应存储在电力存储部12中的电力(s112)。然后，电压监测部22再次执行步骤s100所描绘的处理。

[实施方式1的有益效果]

如上所述，本实施方式的信号发送器10具有信号供应部14、无线发送部13、电力生成部11、电力存储部12、第一开关21、电压监测部22以及控制部23。信号供应部14向无线发送部13供应信号。无线发送部14无线地发送从信号供应部14供应的信号。电力生成部11使用能量收集生成电力。电力存储部12存储由电力生成部11生成的电力。第一开关21在是否向无线发送部13供应存储在电力存储部12中的电力之间切换。电压监测部22监测电力存储部12的电压，并且当电力存储部12的电压等于或高于启用电压va时，控制第一开关21使得可以向无线发送部13供应电力存储部12中存储的电力。从而，本实施方式的信号发送器10使得能够利用通过能量收集生成的电力操作无线发送部13。进一步地，本实施方式的信号发送器10能够实现无线发送部13的过电压保护。

而且，在上述实施方式中，在与电力存储部12中存储的电力对应的电压的值低于上阈值vh时，控制部23控制无线发送部13使得无线发送部13可以以第一频率操作。进一步地，在与电力存储部12中存储的电力对应的电压的值等于或高于上阈值vh时，控制部23控制无线发送部13使得无线发送部13可以以比第一频率高的第二频率工作。从而，即使无线发送部13的一次工作消耗相同量的电力，控制部23也能够增加单位时间由信号发送器10消耗的平均电量。

注意，上述实施方式1中的第一开关21例如如图1例示的布置在电力存储部12与控制部23和无线发送部13中的每个之间。然而，本文所公开的技术不限于此。第一开关21可以例如如图6例示的布置在地与控制部23和无线发送部13中的每个之间，只要第一开关21被设计为在是否向控制部23和无线发送部13供应电力存储部12中存储的电力之间切换。图6是例示了根据实施方式1的信号发送器10的另一示例的框图。

[实施方式2]

在实施方式1中，控制部23通过在电力存储部12的电压等于或高于上阈值vh时增大无线发送部13的启用频率来增加单位时间由无线发送部13消耗的平均电量。在本实施方式中，控制部23通过在电力存储部12的电压等于或高于上阈值vh时增大无线发送部13所用的发送功率来增加单位时间由无线发送部13消耗的平均电量。注意，根据本实施方式的信号发送器10的构造除了以下要描述的点之外与图1所例示的实施方式1的构造相同，因此不详细描述。

图7是例示了当电力存储部12的电压高时在实施方式2中控制部23如何操作的示例的图。在电力存储部12的电压v的值低于上阈值vh且等于或高于下阈值vl时，控制部23将由无线发送部13使用的发送功率设置成第一功率p1。然后，控制部23以第一间隔δt1启用无线发送部13，并且指示无线发送部13使用所设置的发送功率。无线发送部13使用所设置的发送功率无线地发送从信号供应部14供应的信号。从而，例如如图7的(b)例示，在电力存储部12的电压v的值低于上阈值vh且等于或高于下阈值vl时，无线发送部23使用第一功率p1通过无线发送来消耗第一电流i1。下文中，第一消耗量被定义为在电力存储部12的电压的值低于上阈值vh并等于或高于下阈值vl且无线发送部13被设置成以第一间隔δt1执行无线发送时单位时间由无线发送部13消耗的平均电量。

另一方面，当电力存储部12的电压的值例如如图7的(a)例示的高于或低于上阈值vh时，控制部23将由无线发送部13使用的发送功率设置成大于第一功率p1的第二功率p2。然后，在与第一间隔δt1重合的时间点t2，控制部23启用无线发送部13，并且指示无线发送部13使用由此设置的发送功率。无线发送部13使用所设置的发送功率无线地发送从信号供应部14供应的信号。从而，例如如图7的(b)例示，在电力存储部12的电压v的值等于或高于上阈值vh时，无线发送部23使用第二功率p2通过无线发送来消耗大于第一电流i1的第二电流i2。第二消耗量被定义为在电力存储部12的电压的值等于或高于上阈值vh且无线发送部13被设置成以第一间隔δt1执行无线发送时单位时间由无线发送部13消耗的平均电量。第二消耗量大于更早描述的第一消耗量。

通过由此在电力存储部12的电压的值等于或高于上阈值vh时增大由无线发送部13使用的发送功率，控制部23能够抑制电力存储部12的电压的升高。由此，无线发送部13和控制部23不接收高于无线发送部13和控制部23的耐受电压的电压。

图8是例示了当电力存储部12的电压低时在实施方式2中控制部23如何操作的示例的图。例如，在电力存储部12的电压的值例如如图8的(a)例示的低于下阈值vl时，控制部23将由无线发送部13使用的发送功率设置成小于第一功率p1的第三功率p3。然后，在与第一间隔δt1重合的时间点t3，控制部23启用无线发送部13，并且指示无线发送部13使用由此设置的发送功率。无线发送部13使用所设置的发送功率无线地发送从信号供应部14供应的信号。从而，在电力存储部12的电压的值例如如图8的(b)例示的低于下阈值vl时，无线发送部13由使用第三功率p3的无线发送消耗第三电流i3，第三电流i3小于第一电流i1。

通过由此在电力存储部12的电压的值低于下阈值vl时减小由无线发送部13使用的发送功率，控制部23能够使得较少地消耗电力存储部12中存储的电力。这帮助允许无线发送部13以第一间隔δt1继续无线信号发送较长的时间。

进一步地，通过由此改变由无线发送部13使用的发送功率，控制部23能够在不改变无线发送部13发送信号的间隔的情况下改变无线发送部13消耗的电量。由此，即使当难以改变信号发送间隔时，诸如在规范中预定了信号发送间隔时，控制部23也能够控制单位时间由无线发送部13消耗的平均电量。

[信号发送器10的操作]

图9是例示了根据实施方式2的信号发送器10的示例操作的流程图。信号发送器10在预定时刻开始该流程图的操作。注意，由与图5中的附图标记相同的附图标记指示的、图9中的步骤中的处理除了以下要描述的点之外与使用图5例示的处理相同，因此不详细描述。

在电力存储部12处的电压v的值等于或高于上阈值vh(s104：是)时，控制部23将第二功率p2的值设置成指示由无线发送部13使用的发送功率的变量p(s200)。然后，控制部23确定由定时器测量的时间t是否等于或高于第一间隔δt1(s201)。在由定时器测量的时间t低于第一间隔δt1时(s201：否)，控制部23再次执行步骤s104所描绘的处理。

另一方面，在由定时器测量的时间t等于或高于第一间隔δt1时(s201：是)，控制部23启用无线发送部13，并且指示无线发送部13使用由变量p指示的发送功率。无线发送部13使用由变量p指示的发送功率无线地发送从信号供应部14供应的信号(s202)。然后，控制部23再次执行步骤s103所描绘的处理。

在电力存储部12处的电压v的值等于或高于下阈值vl(s108：否)时，或换言之，在电力存储部12处的电压v的值低于上阈值vh且等于或高于下阈值vl时，控制部23将第一功率p1设置成变量p(s203)。然后，控制部23执行步骤s201所描绘的处理。

在电力存储部12处的电压v等于或高于停止电压vs(s110：否)时，或换言之，在电力存储部12处的电压v低于下阈值vl且等于或高于停止阈值vs时，控制部23将第三功率p3设置成变量p(s204)。然后，控制部23执行步骤s201所描绘的处理。

[实施方式2的有益效果]

如上所述，当与电力存储部12中存储的电力对应的电压的值低于上阈值vh时，本实施方式的控制部23控制无线发送部13，使得无线发送部13可以消耗第一消耗量的电力。进一步地，当与电力存储部12中存储的电力对应的电压的值等于或高于上阈值vh时，控制部23控制无线发送部13，使得无线发送部13可以消耗大于第一消耗量的第二消耗量的电力。从而，本实施方式的信号发送器10不仅能够使用通过能量收集生成的电力来操作无线发送部13，还能够实现无线发送部13的过电压保护。进一步地，即使当难以改变信号发送间隔时，控制部23也能够基于电力存储部12的电压来控制单位时间由无线发送部13消耗的平均电量。

[实施方式3]

在以上所描述的实施方式1和实施方式2中，当电力存储部12的电压等于或高于上阈值vh时，控制无线发送部13的操作来抑制电力存储部12的电压的升高。然而，在电力生成部11生成大量电力时，无线发送部13的电力消耗可能不足以抑制电力存储部12的电压的升高。由此，在本实施方式中，在电力存储部12的电压达到比上阈值vh高的上限电压vh’时，用于消耗电力存储部12中的电力的电路被另外操作从而消耗电力存储部12中的较多电力。这使得信号发送器10不太可能因电力存储部12的电压的升高而引起的过电压而破坏。

图10是例示了根据实施方式3的信号发送器10的示例的框图。根据本实施方式的信号发送器10例如如图10例示的具有电力生成部11、电力存储部12、无线发送部13、信号供应部14、电力供应控制电路20、第二开关24以及电力消耗电路25。注意，由与图1中的附图标记相同的附图标记指示的、图10中的块具有与使用图1例示的功能相同的功能，因此不详细描述。

第二开关24在是否向电力消耗电路25供应由电力生成部11存储在电力存储部12中的电力之间切换。由第二开关24进行的切换受控制部23控制。第二开关24优选地为在断开状态下允许小漏电流流动的元件，诸如例如mems开关。第二开关24是第二开关部的示例。

电力消耗电路25消耗经由第二开关24从电力存储部12供应的电力。在本实施方式中，电力消耗电路25是电阻元件。注意，电力消耗电路25可以为诸如二极管的过电压保护电路。在本实施方式中，无线发送部13、第二开关24以及电力消耗电路25是功能电路的示例。

图11是例示了当电力存储部12的电压高时在实施方式3中控制部23如何操作的图。图11的(b)中的纵轴表示无线发送部13消耗的电流，并且图11的(c)中的纵轴表示电力消耗电路25消耗的电流。例如如图11的(a)例示，在电力存储部12的电压的值高于上阈值vh的时间点t4，控制部23将无线发送部13的启用间隔变为第二间隔δt2，并且在由此改变的启用间隔启用无线发送部13。因此，无线发送部13例如如图11的(b)例示的在第二间隔δt2消耗预定量的电流。

然而，在图11的(a)中的示例中，电力生成部11生成了大量电力，因此即使电力存储部12中的电力在第二间隔δt2被无线发送部13的启用消耗，电力存储部12的电压也持续升高。然后，在时间点t5，控制部23检测到电力存储部12的电压已达到上限vh’，并且控制第二开关24使得可以向电力消耗电路25供应电力存储部12中存储的电力。上限电压vh’被设置成低于信号发送器10的部件的耐受电压中的任一个且比上阈值vh高的值。进一步地，在本实施方式中，上限电压vh’比启用电压va高。上限电压vh’是第三电压的示例。

第二开关24如由控制部23指示的从断开状态变为接通状态，并且向电力消耗电路25供应电力存储部12中存储的电力。因此，例如如图11的(c)中例示，从电力存储部12供应的电流被电力消耗电路25消耗。然后，当电力存储部12的电压降至上限电压vh’时，控制部23控制第二开关24，使得不能够向电力消耗电路12供应电力存储部12中存储的电力。然而，因为无线发送部13直到与第二间隔δt2重合的时刻来到才启用，所以电力存储部12的电压再次升高，并且达到并高于上限电压vh’。

当电力存储部12的电压由此达到上限电压vh’时，重复接通和断开第二开关24，直到启用无线发送部13的下一时刻为止，使得电力存储部12的电压例如如图11的(a)例示的几乎维持在上限电压vh’。从而，控制部23允许电力存储部12的电压不达到信号发送器10的部件中的任一个的耐受电压。控制部23使得信号发送器10不太可能因电力存储部12的电压的升高引起的过电压而破坏。

[信号发送器10的操作]

图12是例示了根据实施方式3的信号发送器10的示例操作的流程图。信号发送器10在预定时刻开始该流程图中的操作。注意，由与图5中的附图标记相同的附图标记指示的、图12中的步骤中的处理除了以下要描述的点之外与使用图5例示的处理相同，因此不详细描述。

在步骤s103中复位并启动用于测量无线发送部13的启用间隔的定时器之后，控制部23确定电力存储部12处的电压v的值是否等于或高于上限电压vh’(s300)。在电力存储部12处的电压v的值等于或高于上限电压vh’(s300：是)时，控制部23控制第二开关24，使得可用向电力消耗电路25供应电力存储部12中存储的电力。由此从断开状态变为接通状态，第二开关24向电力消耗电路25供应电力存储部12中存储的电力(s301)。然后，控制部23再次执行步骤s300中的处理。

在电力存储部12处的电压v的值低于上限电压vh’(s300：否)时，控制部23控制第二开关24，使得不能够向电力消耗电路25供应电力存储部12中存储的电力。由此从接通状态变为断开状态，第二开关24停止向电力消耗电路25供应电力存储部12中存储的电力(s302)。然后，控制部23执行步骤s104中的处理。

[实施方式3的有益效果]

如上所述，当电力存储部12的电压达到比上阈值vh高的上限电压vh’时，本实施方式的信号发送器10向电力消耗电路25供应电力存储部12中的电力，使得电力消耗电路25可以消耗电力存储部12中存储的电力。从而，信号发送器10使得信号发送器10不太可能因电力存储部12的电压的升高而引起的过电压而破坏。

在以上所描述的实施方式3中，例如如图10例示的，第一开关21布置在电力存储部12与无线发送部13、控制部23以及第二开关24中的每一个之间。然而，第一开关21可以布置在除了图10所例示的位置之外的位置处，只要第一开关21能够在是否向无线发送部13、控制部23以及第二开关24供应电力存储部12中存储的电力之间切换。例如，第一开关21可以如图13例示的布置在地与无线发送部13、控制部23以及电力消耗电路25中的每个之间。图13是例示了根据实施方式3的信号发送器10的另一示例的框图。

[实施方式4]

在实施方式3中，在电力存储部12的电压等于或高于上阈值vh时，增大无线发送部13的启用频率，并且进一步地，在电力存储部12的电压达到上限电压vh’时，电力消耗电路25被操作从而消耗电力存储部12中的更多电力。相比之下，在实施方式4中，在电力存储部12的电压等于或高于上阈值vh时，增大由无线发送部13使用的发送功率，以增加单位时间由无线发送部13消耗的平均电量。这使得信号发送器10即使在难以改变信号发送间隔时也不太可能因电力存储部12的电压的升高而引起的过电压而破坏。

[其他实施方式]

注意，本文所公开的技术不限于以上所阐述的实施方式，并且可在不偏离其主旨的情况下进行各种修改。

例如，电力消耗电路25在实施方式3中例如是具有固定电阻值的电阻元件，但本文所公开的技术不限于此。电力消耗电路25可以是电阻可在不同电阻值之间切换的可变电阻元件。在这种情况下，控制部23可以控制第二开关24使得低于上限电压vh’且等于或高于上阈值vh的电力存储部12的电压越高，电力消耗电路25的电阻值越小。

具体地，电力消耗电路25可以例如如图14a和图14b例示的来配置。图14a和图14b是例示了电力消耗电路25的另一示例的图。例如如图14a例示，电力消耗电路25具有多个电阻元件，该多个电阻元件具有不同电阻值。在这种情况下，控制部23可以控制第二开关24，使得在低于上限电压vh’且等于或高于上阈值vh的电力存储部12的电压越高时，可以连接具有较低电阻值的电阻元件。

另选地，例如如图14b例示，电力消耗电路25可以具有多个电阻元件，对于各个电阻元件布置第二开关24。在这种情况下，控制部23控制第二开关24，使得电力存储部12的电压越高，连接越多的电阻元件。

进一步地，在以上所描述的实施方式中，控制部23根据电力存储部12的电压是否等于或高于预定电压来控制要由无线发送部13消耗的经由第一开关21从电力存储部12向无线发送部13供应的电力。然而，本文所公开的技术不限于此。例如，控制部23基于电力存储部12的电容和与电力存储部12中存储的电力对应的电压来计算电力存储部12中存储的电荷量。然后，控制部23控制无线发送部13的操作使得所计算的电荷量越大，无线发送部13消耗越多的通过切换第一开关21从电力存储部12向无线发送部13供应的电力。因此，信号发送器10不仅能够利用通过能量收集生成的电力操作无线发送部13，还能够实现无线发送部13的过电压保护。另外，减轻了电力存储部12处的电压波动，这允许信号发送器10的较稳定操作。

而且，可以组合采用本文所描述的实施方式。例如，当电力存储部12的电压的值等于或高于上阈值vh时，控制部23可以执行无线发送部13的启用间隔的缩短和由无线发送部13使用的发送功率的增大，并且当电力存储部12的电压达到上限阈值vh’时使得电力消耗电路25消耗电力存储部12中的电力。这同样适用于电力存储部12的电压低的时候。具体地，无线发送部13可以在电力存储部12的电压低于下阈值vl时执行无线发送部13的启用间隔的延长和由无线发送部13使用的发送功率的减小。

而且，如果组合实施方式1和实施方式2，则例如可以设置两个不同的上阈值vh。在这种情况下，控制部23在电力存储部12的电压的值等于或高于上阈值vh中较小的一个时执行无线发送部13的启用间隔的缩短和由无线发送部13使用的发送功率的增大中的任一个。然后，控制部23在电力存储部12的电压的值等于或高于上阈值vh中较大的一个时执行无线发送部13的启用间隔的缩短和由无线发送部13使用的发送功率的增大中的另一个。

类似地，可以设置两个不同的下阈值vl来在电力存储部12低时使用。在这种情况下，控制部23在电力存储部12的电压的值低于下阈值vl中较大的一个时执行无线发送部13的启用间隔的延长和由无线发送部13使用的发送功率的减小中的任一个。然后，控制部23在电力存储部12的电压的值低于下阈值vl中较小的一个时执行无线发送部13的启用间隔的延长和由无线发送部13使用的发送功率的减小中的另一个。