JP2003014572A - 圧力センサ及び圧力センサシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な圧力検知回路の構成を有しワイヤレス
で圧力検出が可能な圧力センサと該圧力センサを用いて
高精度に圧力を検出できる圧力センサシステムを提供す
る。 【解決手段】 圧力を半導体ピエゾ抵抗素子141によっ
て検知して、圧力変化に対応して変化する電圧値に変換
して第１ディジタル値とすると共にピエゾ抵抗素子141
の温度又は素子近傍の温度をサーミスタ151によって検
知して、温度変化に対応して変化する電圧値に変換して
第２ディジタル値とし、これら２つのディジタル値を含
む検知情報を圧力センサ１０からワイヤレスで送信す
る。さらに、受信装置２０によって検知情報を受信し、
第１ディジタル値の圧力値を第２ディジタル値の温度値
によって温度補償する演算処理を行い、正確な圧力値を
算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力センサ及び圧
力センサシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タイヤの空気圧を自動的に検出し
て運転席において空気圧の検出結果をモニターできる空
気圧監視装置が知られており、車両走行の安全性を高め
るために一般に普及しつつある。この種の装置の一例と
して特開２００１−１４５８１号公報に開示される装置
がある。この空気圧監視装置は、圧力センサによって検
知した圧力データを送信機によって電波を用いて送信
し、この電波をモニター装置において受信して表示する
ものである。

【０００３】一方、前記圧力センサとしては、例えば特
開２０００−２１４０２７号公報に開示されるような半
導体圧力センサが知られている。この半導体圧力センサ
は、シリコン基板の主表面側に薄肉のダイヤフラムを形
成し、ダイヤフラムの主表面側に４つのピエゾ抵抗素子
を設けることによって構成されたものである。また、４
つのピエゾ抵抗素子はホイートストンブリッジを構成す
るように接続され、ダイヤフラムが圧力を受けて撓む
と、各ピエゾ抵抗素子にダイヤフラムの撓み量に応じた
応力が発生し、この応力に応じて各ピエゾ抵抗素子の抵
抗値が変化するようになっている。これにより、ピエゾ
抵抗素子の抵抗値変化を電圧信号として取り出すことに
よって圧力を検出することができる。

【０００４】さらに、上記半導体圧力センサでは、温度
補償も行うことができるので、正確な圧力を検知するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなダイヤフラムの表面にピエゾ抵抗素子を設けた
半導体圧力センサは、ピエゾ抵抗素子のブリッジ回路を
形成しなければならず、回路構成が複雑であると共にブ
リッジ回路の調整が面倒であるため製造コストの削減に
限界があった。

【０００６】このため、上記タイヤの空気圧監視装置も
製造コストの低減が望めず、一般への普及が遅れてい
る。

【０００７】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、簡単
な圧力検知回路の構成を有しワイヤレスで圧力検出が可
能な圧力センサと該圧力センサを用いて高精度に圧力を
検出できる圧力センサシステムを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項１では、圧力を検知して検知結果に
対応する圧力検知情報をワイヤレスで送信する圧力セン
サであって、素子に加わる圧力に対応して抵抗値が変化
する抵抗素子と、前記抵抗素子の抵抗値に対応して値が
変化する第１の電気信号を発生する手段と、前記第１の
電気信号の値を第１のディジタル値に変換する手段と、
前記抵抗素子の近傍の温度或いは前記抵抗素子の温度を
検知して該温度に対応して値が変化する第２の電気信号
を出力する温度検知回路と、前記第２の電気信号の値を
第２のディジタル値に変換する手段と、前記第１のディ
ジタル値を圧力検知情報とし、前記第２のディジタル値
を温度補償情報として、前記第１及び第２のディジタル
値を含む検知情報をワイヤレスで送信する手段とを備え
ている圧力センサを提案する。

【０００９】該圧力センサによれば、前記抵抗素子に検
知対象となる圧力が印加されると、該抵抗素子に加わる
圧力に対応してその抵抗値が変化する。さらに、前記抵
抗素子の抵抗値に対応して値が変化する第１の電気信号
が発生され、前記第１の電気信号の値は第１のディジタ
ル値に変換される。また、温度検知回路によって、前記
抵抗素子の近傍の温度或いは前記抵抗素子の温度が検知
されて、該温度に対応して値が変化する第２の電気信号
が出力される。前記第２の電気信号の値は第２のディジ
タル値に変換され、前記第１のディジタル値を圧力検知
情報とし、前記第２のディジタル値を温度補償情報とし
て、前記第１及び第２のディジタル値を含む検知情報が
ワイヤレスで送信される。従って、前記第１のディジタ
ル値は温度による誤差を含む値であるが、前記検知情報
の受信側において、前記第２のディジタル値を用いて前
記第１のディジタル値を温度補償することにより誤差の
ない圧力値を得ることができる。

【００１０】また、請求項２では、請求項１に記載の圧
力センサにおいて、前記抵抗素子が半導体ピエゾ抵抗素
子である圧力センサを提案する。

【００１１】該圧力センサによれば、前記抵抗素子が半
導体ピエゾ抵抗素子からなるため、ヒステリシスやクリ
ープの少ない安定な特性を得ることができる。

【００１２】また、請求項３では、請求項１に記載の圧
力センサにおいて、前記検知情報は個々のセンサに固有
の識別情報を含んでいる圧力センサを提案する。

【００１３】該圧力センサによれば、前記検知情報には
個々のセンサに固有の識別情報が含まれているので、前
記識別情報によって個々の圧力センサを識別することが
できる。

【００１４】また、請求項４では、圧力を検知して検知
結果に対応する圧力検知情報をワイヤレスで送信する圧
力センサと、前記圧力検知情報を受信して圧力の検出結
果を出力する受信装置とからなる圧力センサシステムで
あって、前記圧力センサは、素子に加わる圧力に対応し
て抵抗値が変化する抵抗素子と、前記抵抗素子の抵抗値
に対応して値が変化する第１の電気信号を発生する手段
と、前記第１の電気信号の値を第１のディジタル値に変
換する手段と、前記抵抗素子の近傍の温度或いは前記抵
抗素子の温度を検知して該温度に対応して値が変化する
第２の電気信号を出力する温度検知回路と、前記第２の
電気信号の値を第２のディジタル値に変換する手段と、
前記第１のディジタル値を圧力検知情報とし、前記第２
のディジタル値を温度補償情報として、前記第１及び第
２のディジタル値を含む検知情報をワイヤレスで送信す
る手段とを備え、前記受信装置は、前記検知情報を受信
する受信手段と、受信した検知情報から前記第１のディ
ジタル値と第２のディジタル値とを抽出する手段と、予
め用意された温度補償関数或いは温度補償テーブルが記
憶されている記憶手段と、前記温度補償関数或いは温度
補償テーブルと前記第２のディジタルデータに基づい
て、前記第１のディジタルデータから温度補償した圧力
値を算出して出力する演算手段とを備えている圧力セン
サシステムを提案する。

【００１５】該圧力センサシステムによれば、前記圧力
センサの抵抗素子に検知対象となる圧力が印加される
と、該抵抗素子に加わる圧力に対応してその抵抗値が変
化し、該抵抗値に対応して値が変化する第１の電気信号
が発生され、前記第１の電気信号の値は第１のディジタ
ル値に変換される。また、前記圧力センサの温度検知回
路によって、前記抵抗素子の近傍の温度或いは前記抵抗
素子の温度が検知されて、該温度に対応して値が変化す
る第２の電気信号が出力される。さらに、前記第２の電
気信号の値は第２のディジタル値に変換され、前記第１
のディジタル値を圧力検知情報とし、前記第２のディジ
タル値を温度補償情報として、前記第１及び第２のディ
ジタル値を含む検知情報が前記圧力センサから前記受信
装置へワイヤレスで送信される。

【００１６】また、前記受信装置では、受信手段によっ
て前記検知情報が受信され、受信した検知情報から前記
第１のディジタル値と第２のディジタル値とが抽出され
る。また、前記受信装置には、予め用意された温度補償
関数或いは温度補償テーブルが記憶手段に記憶されてお
り、前記温度補償関数或いは温度補償テーブルと前記第
２のディジタルデータに基づいて、前記第１のディジタ
ルデータから温度補償した圧力値が演算手段によって算
出されて出力される。

【００１７】従って、前記圧力センサから前記受信装置
に送信される第１のディジタル値は温度による誤差を含
む値であるが、前記受信装置の演算手段によって、前記
第２のディジタル値を用いて前記第１のディジタル値が
温度補償されるので、誤差のない圧力値を検出すること
ができる。

【００１８】また、請求項５では、請求項４に記載のセ
ンサシステムにおいて、前記抵抗素子が半導体ピエゾ抵
抗素子である圧力センサシステムを提案する。

【００１９】該圧力センサシステムによれば、前記抵抗
素子が半導体ピエゾ抵抗素子からなるため、ヒステリシ
スやクリープの少ない安定な特性を得ることができる。

【００２０】また、請求項６では、請求項４に記載の圧
力センサシステムにおいて、前記検知情報は個々のセン
サに固有の識別情報を含んでいる圧力センサシステムを
提案する。

【００２１】該圧力センサシステムによれば、前記圧力
センサから送信される検知情報には個々のセンサに固有
の識別情報が含まれているため、前記受信装置は前記識
別情報によって個々の圧力センサを識別することができ
るので、複数の圧力センサを用いた複数箇所の圧力検知
を行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。

【００２３】図１は本発明の一実施形態における圧力セ
ンサシステムを示す構成図である。図において、１は圧
力センサシステムで、複数の圧力センサ１０と受信装置
２０とから構成され、圧力センサ１０と受信装置２０と
の間では電波を用いて検知情報の授受が行われる。

【００２４】圧力センサ１０は、アンテナ１１と、高周
波送信部１２、中央演算処理部１３、圧力検知回路１
４、温度検知回路１５とから構成されている。

【００２５】アンテナ１１は、例えば送信周波数に整合
されたループコイルアンテナからなる。

【００２６】高周波送信部１２は、中央演算処理部１３
から入力した検知情報を高周波信号に変換してアンテナ
１１を介して送信する。

【００２７】中央演算処理部１３は、周知のＣＰＵを主
体として構成され、メモリに予め格納されているプログ
ラムに従って、圧力検知回路１４と温度検知回路１５と
から取得した情報を含む検知情報をディジタルデータで
高周波送信部１２に出力して送信する。この送信処理は
上記プログラムに予め設定されている時間Ｔ１毎に繰り
返して行われる。

【００２８】圧力検知回路１４は、半導体ピエゾ抵抗素
子141と、電源142、増幅器143、Ａ／Ｄ変換器144とから
構成され、半導体ピエゾ抵抗素子141によって検知した
圧力に対応した８ビットのディジタルデータ（第１のデ
ィジタル値）を中央演算処理部１３に出力する。

【００２９】半導体ピエゾ抵抗素子141は、例えばシリ
コン結晶に圧力が作用して結晶格子に歪みが生じたとき
に結晶の電気抵抗が変化する素子であり、その一端の電
極が電源142の正極に接続され、他端の電極が増幅器143
の入力に接続されている。

【００３０】電源142は、その正極が半導体ピエゾ抵抗
素子141の一端側電極に接続され、負極がＡ／Ｄ変換器1
44の一方の入力端子に接続され、所定の定電圧Ｖ１を保
ちながら半導体ピエゾ抵抗素子141に微弱な電流Ｉ1を流
す。これにより、半導体ピエゾ抵抗素子141にはその抵
抗値Ｒ1に比例した電圧降下が生じ、半導体ピエゾ抵抗
素子141の両端の電極間には電圧Ｖ２が発生する。

【００３１】増幅器143は、その出力端子がＡ／Ｄ変換
器144の他方の入力端子に接続され、半導体ピエゾ抵抗
素子141の他端側電極の電位を所定の増幅度Ａ1で増幅し
てＡ／Ｄ変換器144に入力する。これにより、Ａ／Ｄ変
換器144の２つの入力端子間には電圧Ｖa（＝Ａ1（Ｖ1−
Ｖ2））が入力される。

【００３２】Ａ／Ｄ変換器144は、入力された電圧Ｖaの
値を例えば８ビットのディジタル値に変換して中央演算
処理部１３に出力する。

【００３３】温度検知回路１５は、サーミスタ151と、
電源152、増幅器153、Ａ／Ｄ変換器154とから構成さ
れ、サーミスタ151によって検知した温度に対応した８
ビットのディジタルデータ（第２のディジタル値）を中
央演算処理部２３に出力する。

【００３４】サーミスタ151は、周知のように温度に対
応して抵抗値が変化する素子で、半導体ピエゾ抵抗素子
141の温度或いはその近傍の温度を検知できるように配
置され、その一端の電極が電源152の正極に接続され、
他端の電極が増幅器153の入力に接続されている。

【００３５】電源152は、その正極がサーミスタ151の一
端側電極に接続され、負極がＡ／Ｄ変換器154の一方の
入力端子に接続され、所定の定電圧Ｖ３を保ちながら半
導体ピエゾ抵抗素子141に微弱な電流Ｉ2を流す。これに
より、サーミスタ151にはその抵抗値Ｒ2に比例した電圧
降下が生じ、サーミスタ151の両端の電極間には電圧Ｖ
４が発生する。

【００３６】増幅器153は、その出力端子がＡ／Ｄ変換
器154の他方の入力端子に接続され、サーミスタ151の他
端側電極の電位を所定の増幅度Ａ2で増幅してＡ／Ｄ変
換器154に入力する。これにより、Ａ／Ｄ変換器154の２
つの入力端子間には電圧Ｖb（＝Ａ2（Ｖ3−Ｖ4））が入
力される。

【００３７】Ａ／Ｄ変換器154は、入力された電圧の値
を例えば８ビットのディジタル値に変換して中央演算処
理部１３に出力する。

【００３８】また、受信装置２０は、アンテナ２１と、
高周波受信部２２、中央演算処理部２３、表示部２４と
から構成されている。

【００３９】アンテナ２１は、上記アンテナ１１と同じ
周波数に整合されている。

【００４０】高周波受信部２２は、上記圧力センサ１０
から送信された検知情報を受信してディジタルデータに
変換して中央演算処理部２３に出力する。

【００４１】中央演算処理部２３は、周知のＣＰＵを主
体として構成され、メモリに予め格納されているプログ
ラムに従って高周波受信部２２から入力した検知情報か
ら上記の第１及び第２のディジタル値を抽出し、これら
のディジタル値から前記半導体ピエゾ抵抗素子141が検
知した圧力値に対して温度補償を施した圧力値を算出し
て表示部２４の表示器に表示する。

【００４２】また、中央演算処理部２３のメモリには、
予め実験によって求められた温度補償テーブルが格納さ
れており、上記圧力値の算出時には上記温度補償テーブ
ルが用いられる。この温度補償テーブルは、同じ圧力下
においても半導体ピエゾ抵抗素子141の温度の違いによ
ってピエゾ抵抗素子141の抵抗値が変化するため、この
温度変化による抵抗値の変化を補償するためのものであ
る。

【００４３】温度補償テーブルには、図２に示すよう
に、サーミスタ151の検知温度に対応した８ビットの第
２ディジタル値Ｄ２とピエゾ抵抗素子141の検知圧力に
対応した８ビットの第１ディジタル値Ｄ１とから１つの
圧力値Ｐ(00/00)〜Ｐ(FF/FF)が求まるようになってい
る。即ち、第２ディジタル値Ｄ２の１つ毎に、第１ディ
ジタル値Ｄ１の変化に対応して２５６個の圧力値Ｐが記
載され、合計では２５６×２５６個の圧力値データが記
載されている。

【００４４】次に、前述した構成よりなる圧力センサシ
ステム１の動作を図３及び図４に示すフローチャートを
参照して説明する。図３は圧力センサの処理フローチャ
ートであり、図４は受信装置の処理フローチャートであ
る。

【００４５】圧力センサ１０の中央演算処理部１３は、
前述したように時間Ｔ１毎に検知情報を送信する。即
ち、圧力センサ１０が動作を開始すると、中央演算処理
部１３は、Ａ／Ｄ変換器144,154のそれぞれから圧力検
知回路１４によって検知した圧力検知データ（第１ディ
ジタル値Ｄ１）と温度検知回路１５によって検知した温
度検知データ（第２ディジタル値Ｄ２）を取得し（ＳＡ
１，ＳＡ２）、これらを含む検知情報を作成して送信す
る（ＳＡ３）。

【００４６】この後、タイマーをリセットしてタイマー
計時を開始し（ＳＡ４）、タイマーの計時時間Ｔが時間
Ｔ１以上になったときに（ＳＡ５）、前記ＳＡ１の処理
に移行して前記処理を繰り返す。本実施形態では、時間
Ｔ１を１０分に設定し、１０分毎に最新の圧力値を検出
できるようにしている。

【００４７】一方、受信装置２０が動作を開始すると、
中央演算処理部２３は、圧力センサ１０から送信された
検知情報を受信したか否かを監視し（ＳＢ１）、検知情
報を受信したときにこれを取得してメモリに記憶する
（ＳＢ２）。次いで、記憶した検知情報から圧力検知デ
ータ（第１ディジタル値Ｄ１）と温度検知データ（第２
ディジタル値Ｄ２）とを抽出して（ＳＢ３，ＳＢ４）、
前述した温度補償テーブルを用いて演算処理を行い、温
度補償した圧力値を算出して（ＳＢ５）、表示部２４に
表示する（ＳＢ６）。

【００４８】前述したように、本実施形態によれば、上
記検知情報に含まれる第１ディジタル値Ｄ１は温度によ
る誤差を含む値であるが、受信装置２０において、第２
ディジタル値Ｄ２を用いて第１ディジタル値Ｄ１を温度
補償することにより誤差のない圧力値を得ることができ
る。これにより、従来例のようなダイヤフラムのブリッ
ジ抵抗回路を用いる必要がなくなるので、圧力センサ１
０の構成を従来例よりも簡略化することができる。従っ
て、圧力センサシステム製造時の手間及びコストを削減
することができる。

【００４９】次に、本発明の第２実施形態を説明する。

【００５０】図５は第２実施形態における圧力センサシ
ステム１Ｂを示す構成図、図６は第２実施形態における
圧力センサ１０Ｂを示す構成図、図７は第２実施形態に
おける受信装置２０Ｂを示す構成図である。これらの図
において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一
符号をもって表しその説明を省略する。

【００５１】また、第２実施形態と第１実施形態との相
違点は、第２実施形態では複数の圧力センサ１０Ｂのそ
れぞれに固有の識別情報を付与し、受信装置２０Ｂから
の要求があったときに各圧力センサ１０Ｂは識別情報を
含む検知情報を送信する用にしたことである。

【００５２】即ち、第２実施形態の圧力センサシステム
１Ｂは、複数の圧力センサ１０Ｂと１つの受信装置２０
Ｂとから構成されている。

【００５３】各圧力センサ１０Ｂは、アンテナ１１と、
高周波送信部１２、中央演算処理部１３、圧力検知回路
１４、温度検知回路１５、高周波受信部１６、アンテナ
切替器１７とから構成されている。

【００５４】高周波受信部１６は、受信装置２０Ｂから
送信された要求信号をアンテナ１１を介して受信し、デ
ィジタルデータに変換して中央演算処理部１３に出力す
る。

【００５５】アンテナ切替器１７は、例えば電子スイッ
チ等から構成され、アンテナ１１を高周波送信部１２又
は高周波受信部１６の何れかに接続するもので、中央演
算処理部１３からの制御信号によって接続状態を切り替
える。

【００５６】また、中央演算処理部１３は、例えばＥＥ
ＰＲＯＭ等の電気的に書き換え可能なメモリとプログラ
ムが記憶されたメモリとを備え、この電気的に書き換え
可能なメモリに個々の圧力センサ１０Ｂに固有の識別情
報が記憶されている。このメモリに記憶されている識別
情報は、中央演算処理部１３のプログラムに基づいて、
外部からの命令信号によって書き換え可能になってい
る。さらに、中央演算処理部１３は、メモリに予め格納
されているプログラムに従って、受信装置２０Ｂから送
信された要求信号を受信したときに、圧力検知回路１４
と温度検知回路１５とから取得した情報と自己の識別信
号を含む検知情報をディジタルデータで高周波送信部１
２に出力して送信する。

【００５７】受信装置２０Ｂは、アンテナ２１と、高周
波受信部２２、中央演算処理部２３、表示部２４、高周
波送信部２５、アンテナ切替器２６とから構成されてい
る。

【００５８】高周波送信部２５は、中央演算処理部２３
から入力した要求信号を高周波信号に変換してアンテナ
２１を介して送信する。

【００５９】アンテナ切替器２６は、例えば電子スイッ
チ等から構成され、アンテナ２１を高周波受信部２２又
は高周波送信部２５の何れかに接続するもので、中央演
算処理部２３からの制御信号によって接続状態を切り替
える。

【００６０】また、中央演算処理部２３は、例えばＥＥ
ＰＲＯＭ等の電気的に書き換え可能なメモリとプログラ
ムが記憶されたメモリとを備え、この電気的に書き換え
可能なメモリに各圧力センサ１０Ｂの識別情報が記憶さ
れている。このメモリに記憶されている識別情報は、中
央演算処理部２３のプログラムに基づいて、外部からの
命令信号によって書き換え可能になっている。

【００６１】さらに、中央演算処理部２３は、メモリに
予め格納されているプログラムに従って、各圧力センサ
１０Ｂに対して検知情報の送信を要求する要求信号を、
予め設定されている時間Ｔ１毎に繰り返して送信する。
さらに、各圧力センサ１０Ｂから送信された検知情報を
受信し、検知情報から上記の第１及び第２のディジタル
値を抽出すると共に、これらのディジタル値から前記半
導体ピエゾ抵抗素子141が検知した圧力値に対して温度
補償を施した圧力値を算出して表示部２４の表示器に表
示する。

【００６２】次に、前述した構成よりなる圧力センサシ
ステム１Ｂの動作を図８及び図９に示すフローチャート
を参照して説明する。図８は圧力センサの処理フローチ
ャートであり、図９は受信装置の処理フローチャートで
ある。

【００６３】圧力センサ１０Ｂの中央演算処理部１３
は、受信装置２０Ｂから送信された要求信号を受信した
か否かを監視し（ＳＣ１）、要求信号を受信したとき
に、Ａ／Ｄ変換器144,154のそれぞれから圧力検知回路
１４によって検知した圧力検知データ（第１ディジタル
値Ｄ１）と温度検知回路１５によって検知した温度検知
データ（第２ディジタル値Ｄ２）を取得し（ＳＣ２，Ｓ
Ｃ３）、これらを含む検知情報を作成して送信する（Ｓ
Ｃ４）。この後、前記ＳＣ１の処理に移行し、上記の処
理を繰り返す。

【００６４】一方、受信装置２０の中央演算処理部２３
は、各圧力センサ１０Ｂに対して検知情報の送信を要求
す売る要求信号を送信し（ＳＤ１）、この後、圧力セン
サ１０から送信された検知情報を受信したか否かを監視
し（ＳＤ２）、検知情報を受信したときにこれを取得し
てメモリに記憶する（ＳＤ３）。

【００６５】中央演算処理部２３は、記憶した検知情報
に含まれる識別情報と、メモリに記憶されている識別情
報とに基づいて、全ての圧力センサ１０Ｂからの検知情
報を受信したか否かを判定する（ＳＤ４）。

【００６６】この判定の結果、検知情報を受信していな
い圧力センサ１０Ｂが存在するときは前記ＳＤ２の処理
へ移行し、全ての圧力センサ１０Ｂから検知情報を受信
したときは、メモリに記憶した各圧力センサ１０Ｂの検
知情報から圧力検知データ（第１ディジタル値Ｄ１）と
温度検知データ（第２ディジタル値Ｄ２）とを抽出して
（ＳＤ５，ＳＤ６）、前述した温度補償テーブルを用い
て演算処理を行い、温度補償した圧力値を算出して（Ｓ
Ｄ７）、算出した圧力値を前記識別情報に対応させて表
示部２４に表示する（ＳＤ８）。

【００６７】この後、中央演算処理部２３は、タイマー
をリセットしてタイマー計時を開始し（ＳＤ９）、タイ
マーの計時時間Ｔが時間Ｔ１以上になったときに（ＳＤ
１０）、前記ＳＤ１の処理に移行して前記処理を繰り返
す。本実施形態では、時間Ｔ１を１０分に設定し、１０
分毎に要求信号を送信して各圧力センサ１０Ｂが感知し
た最新の圧力値を検出できるようにしている。

【００６８】前述したように、第２実施形態によれば、
複数の圧力センサ１０Ｂのそれぞれに固有の識別情報を
付与し、識別情報によってそれぞれの圧力センサ１０Ｂ
を容易に判別することができる。また、第２実施形態に
よっても上記第１実施形態と同様の効果が得られること
は言うまでもない。

【００６９】尚、上記第１及び第２実施形態は本願発明
の一具体例であり、本願発明がこれらの構成のみに限定
されることはない。例えば、上記実施形態では圧力の検
出に半導体ピエゾ抵抗素子141を用い、温度の検出にサ
ーミスタ151を用いたが、これら以外の素子を用いても
良い。また、圧力センサ１０，１０Ｂと受信装置２０，
２０Ｂとの間のワイヤレス通信に電磁波以外の光や音波
などを用いても良い。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の圧力センサによれば、第１のディジタル値は温度
による誤差を含む値であるが、検知情報の受信側におい
て、第２のディジタル値を用いて前記第１のディジタル
値を温度補償することにより誤差のない圧力値を得るこ
とができるので、従来例のようなダイヤフラムのブリッ
ジ抵抗回路を用いる必要がなくなる。これにより、圧力
センサの構成を簡略化することができるので、製造時の
手間及びコストを削減することができるという非常に優
れて効果を奏するものである。

【００７１】また、請求項２に記載の圧力センサによれ
ば、上記の効果に加えて、抵抗素子が半導体ピエゾ抵抗
素子からなるため、ヒステリシスやクリープの少ない安
定な特性を得ることができる。

【００７２】また、請求項３に記載の圧力センサによれ
ば、上記の効果に加えて、検知情報には個々のセンサに
固有の識別情報が含まれているので、前記識別情報によ
って個々の圧力センサを識別することができる。

【００７３】また、請求項４に記載の圧力センサシステ
ムによれば、圧力センサから受信装置に送信される第１
のディジタル値は温度による誤差を含む値であるが、受
信装置の演算手段によって、第２のディジタル値を用い
て前記第１のディジタル値が温度補償されるので、誤差
のない圧力値を検出することができる。これにより、従
来例のようなダイヤフラムのブリッジ抵抗回路を用いる
必要がなくなり、圧力センサの構成を簡略化することが
できるので、製造時の手間及びコストを削減することが
できるという非常に優れた効果を奏するものである。

【００７４】また、請求項５に記載の圧力センサシステ
ムによれば、上記の効果に加えて、抵抗素子が半導体ピ
エゾ抵抗素子からなるため、ヒステリシスやクリープの
少ない安定な特性を得ることができる。

【００７５】また、請求項６に記載の圧力センサシステ
ムによれば、上記の効果に加えて、圧力センサから送信
される検知情報には個々のセンサに固有の識別情報が含
まれているため、受信装置は識別情報によって個々の圧
力センサを識別することができるので、複数の圧力セン
サを用いた複数箇所の圧力検知を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における圧力センサシス
テムを示す構成図

【図２】本発明の第１実施形態における温度補償テーブ
ルの一例を示す構成図

【図３】本発明の第１実施形態における圧力センサの処
理フローチャートを示す図

【図４】本発明の第１実施形態における受信装置の処理
フローチャートを示す図

【図５】本発明の第２実施形態における圧力センサシス
テムを示す構成図

【図６】本発明の第２実施形態における圧力センサを示
す構成図

【図７】本発明の第２実施形態における受信装置を示す
構成図

【図８】本発明の第２実施形態における圧力センサの処
理フローチャートを示す図

【図９】本発明の第２実施形態における受信装置の処理
フローチャートを示す図

【符号の説明】

１，１Ｂ…圧力センサシステム、１０，１０Ｂ…圧力セ
ンサ、１１…アンテナ、１２…高周波送信部、１３…中
央演算処理部、１４…圧力検知回路、141…半導体ピエ
ゾ抵抗素子、142…電源、143…増幅器、144…Ａ／Ｄ変
換器、１５…温度検知回路、151…サーミスタ、152…電
源、153…増幅器、154…Ａ／Ｄ変換器、１６…高周波受
信部、１７…アンテナ切替器、２０，２０Ｂ…受信装
置、２１…アンテナ、２２…高周波受信部、２３…中央
演算処理部、２４…表示部、２５…高周波送信部、２６
…アンテナ切替器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE13 FF02 FF34 GG32 2F073 AA02 AA03 AB01 BB01 BC02 CC03 CC12 DD02 DE08 FF01 FF15 FG01 FG02 FG04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力を検知して検知結果に対応する圧力
   検知情報をワイヤレスで送信する圧力センサであって、 素子に加わる圧力に対応して抵抗値が変化する抵抗素子
   と、 前記抵抗素子の抵抗値に対応して値が変化する第１の電
   気信号を発生する手段と、 前記第１の電気信号の値を第１のディジタル値に変換す
   る手段と、 前記抵抗素子の近傍の温度或いは前記抵抗素子の温度を
   検知して該温度に対応して値が変化する第２の電気信号
   を出力する温度検知回路と、 前記第２の電気信号の値を第２のディジタル値に変換す
   る手段と、 前記第１のディジタル値を圧力検知情報とし、前記第２
   のディジタル値を温度補償情報として、前記第１及び第
   ２のディジタル値を含む検知情報をワイヤレスで送信す
   る手段とを備えていることを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記抵抗素子が半導体ピエゾ抵抗素子で
   あることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 【請求項３】 前記検知情報は個々のセンサに固有の識
   別情報を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の
   圧力センサ。
4. 【請求項４】 圧力を検知して検知結果に対応する圧力
   検知情報をワイヤレスで送信する圧力センサと、前記圧
   力検知情報を受信して圧力の検出結果を出力する受信装
   置とからなる圧力センサシステムであって、 前記圧力センサは、 素子に加わる圧力に対応して抵抗値が変化する抵抗素子
   と、 前記抵抗素子の抵抗値に対応して値が変化する第１の電
   気信号を発生する手段と、 前記第１の電気信号の値を第１のディジタル値に変換す
   る手段と、 前記抵抗素子の近傍の温度或いは前記抵抗素子の温度を
   検知して該温度に対応して値が変化する第２の電気信号
   を出力する温度検知回路と、 前記第２の電気信号の値を第２のディジタル値に変換す
   る手段と、 前記第１のディジタル値を圧力検知情報とし、前記第２
   のディジタル値を温度補償情報として、前記第１及び第
   ２のディジタル値を含む検知情報をワイヤレスで送信す
   る手段とを備え、 前記受信装置は、 前記検知情報を受信する受信手段と、 受信した検知情報から前記第１のディジタル値と第２の
   ディジタル値とを抽出する手段と、 予め用意された温度補償関数或いは温度補償テーブルが
   記憶されている記憶手段と、 前記温度補償関数或いは温度補償テーブルと前記第２の
   ディジタルデータに基づいて、前記第１のディジタルデ
   ータから温度補償した圧力値を算出して出力する演算手
   段とを備えていることを特徴とする圧力センサシステ
   ム。
5. 【請求項５】 前記抵抗素子が半導体ピエゾ抵抗素子で
   あることを特徴とする請求項４に記載の圧力センサシス
   テム。
6. 【請求項６】 前記検知情報は個々のセンサに固有の識
   別情報を含んでいることを特徴とする請求項４に記載の
   圧力センサシステム。