弾性表面波センサ、センシングシステム、及び圧力測定方法
【課題】温度が変化した場合でも、測定対象の状態を精度良く検知することができる弾性表面波センサ、センシングシステム、及び圧力測定方法を提供すること。
【解決手段】第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との出力電圧の差をとって、（圧力と温度の影響を含む）第１の演算値を求め、第３弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との出力電圧の差をとって、（温度のみの影響を含む）第２の演算値を求める。第２の演算値と温度による基板変化量のマップを用いて、第２の演算値を温度（のみ）による基板変化量に換算し、この温度による基板変化量から（圧力基準値に対応する）温度補正量を求め、温度補正量に第１の演算値を加えた加算値を求め、加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める。そして、圧力及び温度による基板変化量から温度のみによる基板変化量を引くことにより、圧力のみによる基板変化量を求める。
【解決手段】第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との出力電圧の差をとって、（圧力と温度の影響を含む）第１の演算値を求め、第３弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との出力電圧の差をとって、（温度のみの影響を含む）第２の演算値を求める。第２の演算値と温度による基板変化量のマップを用いて、第２の演算値を温度（のみ）による基板変化量に換算し、この温度による基板変化量から（圧力基準値に対応する）温度補正量を求め、温度補正量に第１の演算値を加えた加算値を求め、加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める。そして、圧力及び温度による基板変化量から温度のみによる基板変化量を引くことにより、圧力のみによる基板変化量を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波を利用して、測定対象の状態（圧力等）の変化を検出するために、少なくとも３種の弾性表面波素子を備えた弾性表面波センサと、弾性表面波センサからの信号に基づいて圧力を測定するセンシングシステムと、弾性表面波センサからの信号に基づいて圧力を測定する圧力測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弾性表面波（ＳＡＷ）の特性を利用して、測定対象の圧力や温度等を検知する弾性表面波センサ（ＳＡＷデバイス）が開発されている。
この種の弾性表面波を利用した圧力・温度モニターとしては、下記特許文献１、２に記載の様に、圧力変動を検出する素子として、櫛歯電極（ＩＤＴ：Inter Digital Transducer）や反射器（リフレクタ）からなる共振型ＳＡＷ素子を利用し、このＳＡＷ素子の共振周波数の変動から圧力変動を検知する手法（共振周波数検知方式）が開示されている。
【０００３】
これとは別に、近年では、圧力変動をＳＡＷ素子の反射信号の強度（例えば電圧レベル）の変動から検知する手法（電力検知方式）が検討されている。
また、弾性表面波センサを利用した圧力・温度モニターにおいて、温度影響を補償する手段として、下記特許文献３〜５に記載の様に、特性が同じ２個のＳＡＷ素子を用い、一方を圧力と温度の両影響を受ける素子、他方を温度の影響のみを受ける素子とし、これらの２素子の差動出力を圧力検知信号することで、温度影響を除去する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０９９５０４号公報
【特許文献２】特許第４３２０５９８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４５７２号公報
【特許文献４】特許第４０８８９２１号公報
【特許文献５】特開２００９−２２２５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術の様に、両ＳＡＷ素子の出力電圧値の差の変化から、目的とする測定対象の状態（例えば圧力）を検知する場合でも、好適に測定対象の状態を検知できないことがあった。
【０００６】
つまり、弾性表面波センサの特性（特にＳＡＷ素子の反射係数と周波数との関係）は温度によって影響を受け、温度によって同じ圧力でも異なった出力電圧値となるので、単にＳＡＷ素子の出力電圧値の差を取っただけでは、精度良く測定対象の状態を検出できないことがあった。
【０００７】
すなわち、温度と圧力の変化が同時に発生するような状況では、両ＳＡＷ素子の特性自体が変化する状態となるので、単にＳＡＷ素子の出力電圧値の差を取っただけでは、精度良く測定対象の状態を検出できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度が変化した場合でも、例えば圧力等の目的とする測定対象の状態を精度良く検知することができる弾性表面波センサ、センシングシステム、及び圧力測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の弾性表面波センサは、第１態様として、外部からの影響によって素子を伝わる弾性表面波の特性が変化して素子の出力が変化する第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子及び第３弾性表面波素子を備えた弾性表面波センサであって、前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力が同じであるとともに、前記第３弾性表面波素子は、前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子とは温度変化に対し素子の出力が異なり、且つ、前記第１弾性表面波素子は、前記温度以外の測定対象の状態の変化によって素子の出力が変化するように構成された素子であることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力（例えば電圧や電力）が同じであるが、第３弾性表面波素子は、第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子とは温度変化に対し素子の出力（例えば電圧や電力）が異なる。また、第１弾性表面波素子は、例えば圧力等の温度以外の測定対象の状態の変化によって素子の出力（例えば電圧や電力）が変化するように構成された素子である。
【００１１】
従って、これらの各出力を用いて、例えば後述する請求項７〜１６に記載の様に、温度の影響を排除して、測定対象の状態（例えば圧力）を精度良く検出することができる。
なお、前記各弾性表面波素子としては、圧電基板上に櫛歯電極、反射器等の電極を備えた素子が挙げられるが、各素子において、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なる場合には、同じ温度変化であっても、温度変化によって各素子の出力（例えば電圧や電力）が異なる。
【００１２】
（２）本発明では、第２態様として、無線によって外部装置との信号の送受信が可能な構成とすることができる。
（３）本発明では、第３態様として、測定対象を圧力とすることができる。
【００１３】
（４）本発明では、第４態様として、押圧力印加部によって、第１弾性表面波素子に対して圧力に対応する押圧力を印加することができる。
（５）本発明では、第５態様として、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子とにおける信号の遅延時間が全て異なるように設定することができる。
【００１４】
これにより、弾性表面波センサから送信された各素子からの信号を受信した外部装置（送受信機）では、各素子からの信号を時間によって分離することが可能になる。
（６）本発明では、第６態様として、第１弾性表面波素子は、弾性表面波を発生させる電極と、電極にて発生した弾性表面波を反射させる反射器とを備え、この反射器は、外部からの押圧力が印加された場合に弾性変形する構成を有するとともに、反射器に対して押圧力を印加する押圧力印加部を備えた構成とすることができる。
【００１５】
これにより、第１弾性表面波素子の押圧力印加部によって反射器に対して応力を印加すると、反射器は弾性変形してたわむことにより、その反射係数が変化する。よって、反射係数の変化によって大きく変動する応答（例えば応答信号の電圧レベル）に基づいて、印加された応力を検出することができる。また、電極を、応力が印加された場合でも変形しないように固定することもできる。これにより、応力が印加された場合でも、電極自体は変形しないので（従って電極の反射係数は変化しないので）、反射器自体の反射係数の変化に基づく応答の変化を精度良く検出することができる。さらに、押圧力印加部を、応力に応じて変形する弾性部材を介して該応力を受けるように構成することで、応力の変化を好適に弾性表面波素子側に伝達することができる。
【００１６】
（７）本発明のセンシングシステムは、第７態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
次に、各素子の出力を用いて、圧力を求めることができる原理を、図１に基づいて説明する。
各弾性表面波素子においては、その弾性表面波を発生する部材（基板）は、温度によってその形状（寸法）が異なるとともに（以下その変化量を基板変化量と称する）、圧力が加わっても基板変化量が異なる。
【００１８】
第７態様では、この様に、素子特性は、温度変化及び（印加による）圧力変化に応じて、共に基板変化量として表すことができるという知見に基づいており、この基板変化量を利用して、弾性表面波素子に加わった圧力（又は温度）を検出する。
【００１９】
即ち、図１の横軸（Ｘ軸）に示す様に、温度及び圧力の変化は、基板変化量として同一軸上にプロットすることができるので、以下に示す手順の様に、この基板変化量に基づいて、温度変化があった場合でも、印加された圧力の変化を検知することができる。
【００２０】
ここで、図１の横軸（Ｘ軸）は、温度又は圧力による基板変化量を示し、縦軸（Ｙ軸）は、素子間の出力電圧の差（又は電力比）を示している。
また、同図の実線のグラフ（圧力マップ）は、温度を一定として、第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）に印加する圧力を変化させた場合に、第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）の変化を示すグラフである。
【００２１】
同図の点線で示すグラフ（温度マップ）は、（圧力の印加なく）温度を変化させた場合に、第３弾性表面波素子（ＳＡＷ３）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）の変化を示すグラフである。
【００２２】
なお、前記マップではなく、演算式で規定してもよいが、以下ではマップで説明する。
なお、本第７態様では、第１弾性表面波素子は、圧力及び温度に反応する圧力＋温度極であり、第２弾性表面波素子は、温度のみに反応し、後述の計算における圧力の基準となる圧力基準極及び温度の基準となる温度基準極であり、第３弾性表面波素子は、温度のみに反応する温度極である。
【００２３】
具体的には、図１に例示する様に、まず、第１演算手段により、第１弾性表面波素子の出力電圧と第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差（第１の演算値：ＶSAW1−ＶSAW2）を求める。
【００２４】
ここで、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とは温度に対する特性が同じであり、両素子の特性（例えば反射係数と周波数との関係）は温度によって変化する。従って、この第１の演算値には、圧力と温度とによる影響が含まれている。
【００２５】
また、第２演算手段により、第３弾性表面波素子の出力電圧と第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差（第２の演算値：ＶSAW3−ＶSAW2）を求める（同図（１）参照）。
ここで、第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子とには（圧力が加わっておらず）温度に対する特性が異なり、この第２の演算値には、（圧力による影響は無く）温度による影響が含まれている。
【００２６】
なお、予め第３、第２弾性表面波素子の温度特性を調べておくことにより、この第２の演算値により、温度の影響を抽出することができる。つまり、第３、第２弾性表面波素子の出力は、温度によって変化するので（従って両素子の出力電圧の差も温度によって変化するので）、第２演算値から温度を求めることができる。
【００２７】
そして、この第２の演算値である電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）は、温度（のみ）による基板変化量に対応しているので、第３演算手段により、この電圧差と温度による基板変化量とのマップ（温度マップ）を用い、前記電圧差から温度による基板変化量を求める（同図（２）参照）。
【００２８】
また、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量とは所定の対応関係があるので、第４演算手段では、この第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係（例えば圧力マップ）を用いて、前記温度による基板変化量から、圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準となる圧力基準値（即ち、圧力のみによる基板の変化量を求める際の初期値）である温度補正量を求める（同図（３）参照）。なお、この温度補正量（圧力基準値）は、圧力マップから得られる。
【００２９】
ここで、温度補正量という概念について、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とは温度に対する特性が同じであることから、前述の圧力マップに対してその温度変化時の圧力マップは、その基準点を、圧力マップ上をシフトさせたものとみなすことができる。したがって、第３演算手段による温度による基板変化量を求めることにより、圧力マップの基準点のシフト量すなわち温度補正量を求めるのである。
【００３０】
そして、圧力及び温度の影響を含む電圧差を求めるために、第５演算手段によって、初期値である温度補正量に（圧力及び温度の影響を含む）第１の演算値を加算して、加算値を求める。
【００３１】
また、加算値と圧力及び温度による基板変化量とには所定の関係があるので、第６演算手段では、圧力及び温度の影響を含む電圧差と圧力及び温度による基板変化量との関係（例えば圧力マップ）を用いて、加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める（同図（４）参照）。
【００３２】
次に、第７演算手段により、圧力及び温度による基板変化量と温度による基板変化量との差から、圧力による基板変化量を求め（同図（５）参照）、第８演算手段により、圧力による基板変化量に基づいて、圧力を算出する。
【００３３】
つまり、本第７態様では、第３弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との電圧差に対応した温度による基板変化量を求め、（温度マップ等を用いて）この温度による基板変化量から温度補正量を求める。この温度補正量は、ある温度条件における（圧力マップ等の）圧力による基板変化量の変化の開始点（圧力基準点）と見なせるので、この温度補正量に第１の演算値を加算し、この加算値に基づいて、圧力及び温度に対応した基板変化量を求めることができる。よって、この圧力及び温度による基板変化量から温度による基板変化量を除くことにより、圧力のみに対応した基板変化量を求めることができるので、この圧力のみに対応した基板変化量から圧力を求めることができる。
【００３４】
・なお、図２に示す様に、一定の圧力下においては、温度条件が異なれば、各素子間の電圧差や電力比は異なるが、即ち、温度による基板変化量は異なるが、そのときは、（温度によって変化する）圧力基準値が異なるだけであるので、圧力による基板変化量は同じである。即ち、検知される圧力は同じである。
【００３５】
・ここで、温度によって、素子の特性（特に反射係数：従って出力（例えば電圧））が変化することを説明する。
図３（ａ）に示す様に、弾性表面波素子に用いられる周知の電極（例えば櫛歯電極：ＩＤＴ）の反射係数は、櫛歯電極に入力される入力信号の周波数によって異なる。例えば温度が２５℃の場合に同図の実線で示す特性が、温度が５０℃に上がると同図の破線のように変化する。
【００３６】
また、図３（ｂ）に示す様に、弾性表面波素子に用いられる周知の反射器（リフレクタ）の反射係数も、反射器に入力される入力信号の周波数によって異なる。例えば温度が２５℃の場合に同図のＸ１〜Ｘ３で示す特性が、温度が５０℃に上がると同図のＹ１〜Ｙ３のように変化する。
【００３７】
なお、Ｘ１、Ｙ１は、弾性表面波素子に圧力が加わっていない状態の特性を示し、Ｘ２、Ｙ２は、２００［ｋＰａ］の圧力が加わった場合の特性を示し、Ｘ３、Ｙ３は、４００［ｋＰａ］の圧力が加わった場合の特性を示している。
【００３８】
このような弾性表面波素子の場合は、その出力（ここでは電圧）は、例えば図４に示す様になる。なお、同図において、Ｐ（Ｘ１〜Ｘ３）が、２５℃の場合の信号強度（電圧）を示し、Ｐ（Ｙ１〜Ｙ３）が、５０℃の場合の信号強度を示す。
【００３９】
つまり、前記弾性表面波素子を用いた場合は、図５に示す様に、同じ圧力であっても、温度が異なれば異なる信号強度となる。
従って、本発明では、この様な弾性表面波素子の温度による影響を解消するために、上述した構成としたものである。
【００４０】
つまり、従来の様に、例えば温度と圧力を検出する素子の出力と温度のみを検出する素子の出力との差を取る場合を考えると、具体的には、例えば温度２５℃にて圧力が２００〜４００［ｋＰａ］に変化したときに所定の出力電圧差ΔＴが得られた場合を考えると、圧力や温度が変化した他の条件で同様な出力電圧差ΔＴが得られたときには、単純に出力電圧差ΔＴから精度良く圧力を検出することは容易ではない。
【００４１】
従って、本発明では、上述した様に、３種の弾性表面波素子を設け、この素子出力を利用することにより、圧力と温度が共に変化する状況であっても、温度の影響を好適に排除して、目的とする測定対象の状態（圧力）を精度良く検出することができる。
【００４２】
（８）本発明は、第８態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４３】
本第８態様は、前記第７態様とは、第４演算手段が異なっている。つまり、この第４演算手段では、第２の演算値と第１の演算値との関係を用い、第２の演算値から、（第２の演算値に対応した第１の演算値である）圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準（圧力基準値）となる温度補正量を求め、以後第７態様と同様な演算を行っている。
【００４４】
従って、予め第２の演算値と第１の演算値との関係を示す例えばオフセットマップ等を作っておけば、第２の演算値から（温度による基板変化量を利用することなく）温度補正量を求めることができる。
【００４５】
本第８態様によっても、前記第７態様と同様な効果が得られる。
（９）本発明は、第９態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４６】
以下に、本第９態様の電力比を用いて、圧力を求めることができる原理を、前記図１に基づいて説明する。
図１に例示する様に、まず、第１演算手段により、第１弾性表面波素子の出力電圧と第２弾性表面波素子の出力電力との電力比（第１の演算値）を求める。また、第２演算手段により、第２演算手段にて、第３弾性表面波素子の出力電力と第２弾性表面波素子の出力電力との電力比（第２の演算値）を求める（同図（１）参照）。
【００４７】
この第２の演算値である電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）は、温度による基板変化量に対応しているので、第３演算手段により、この電力比と温度による基板変化量との関係（例えば温度マップ）を用い、前記電力比から温度による基板変化量を求める（同図（２）参照）。
【００４８】
上述した様に、第１の演算値と圧力による素子の基板変化量とには所定の関係があるので、第４演算手段では、この関係（例えば圧力マップ）を用いて、温度による基板変化量から、圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準となる圧力基準値（初期値）である温度補正量を求める（同図（３）参照）。
ここで、温度補正量という概念について、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とは温度に対する特性が同じであることから、前述の圧力マップに対してその温度変化時の圧力マップは、その基準点を、圧力マップ上をシフトさせたものとみなすことができる。したがって、第３演算手段による温度による基板変化量を求めることにより、圧力マップの基準点のシフト量すなわち温度補正量を求めるのである。
【００４９】
そして、圧力及び温度の影響を含む電圧差を求めるために、第５演算手段によって、初期値である温度補正量に（圧力及び温度の影響を含む）第１の演算値を加算して、加算値を求める。
【００５０】
また、加算値と圧力及び温度による基板変化量とには所定の関係があるので、第６演算手段では、圧力及び温度の影響を含む電圧差と圧力及び温度による基板変化量との関係（例えば圧力マップ）を用いて、加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める（同図（４）参照）。
【００５１】
次に、第７演算手段により、圧力及び温度による基板変化量と温度による基板変化量との差から、圧力による基板変化量を求め（同図（５）参照）、第８演算手段により、圧力による基板変化量に基づいて、圧力を算出する。
【００５２】
つまり、本第９態様では、第３弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との電力比に対応した温度による基板変化量を求め、（温度マップ等を用いて）この温度による基板変化量から温度補正量を求める。この温度補正量は、ある温度条件における（圧力マップ等の）圧力による基板変化量の変化の開始点（圧力基準点）と見なせるので、この温度補正量に第１の演算値を加算し、この加算値に基づいて、圧力及び温度に対応した基板変化量を求めることができる。よって、この圧力及び温度による基板変化量から温度による基板変化量を除くことにより、圧力のみに対応した基板変化量を求めることができるので、この圧力のみに対応した基板変化量から圧力を求めることができる。
【００５３】
（１０）本発明では、第１０態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００５４】
本第１０態様は、前記第９態様とは、第４演算手段が異なっている。つまり、この第４演算手段では、第２の演算値と第１の演算値との関係を用い、第２の演算値から、（第２の演算値に対応した第１の演算値である）圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準（圧力基準値）となる温度補正量を求め、以後第９態様と同様な演算を行っている。
【００５５】
従って、予め第２の演算値と第１の演算値との関係を示す例えばオフセットマップ等を作っておけば、第２の演算値から（温度による基板変化量を利用することなく）温度補正量を求めることができる。
【００５６】
本第１０態様によっても、前記第９態様と同様な効果が得られる。
（１１）本発明では、第１１態様として、外部装置として、無線により弾性表面波センサに対して高周波信号を印加する高周波印加部と、無線により弾性表面波センサからの信号を受信する信号受信部と、信号受信部にて受信した信号（例えば電圧レベル）を検知する信号検知部とを備えた構成とすることができる。
【００５７】
無線によって、弾性表面波センサと外部装置との間で信号の送受信を行って、各素子の出力（例えば電圧）の関係を利用して圧力を検出する場合、即ち、無線を利用した電力検知方式で圧力を検出する場合には、無線伝送距離の変動に伴って信号強度（例えば出力電圧）が変化するので、精度良く圧力を検出することが難しい。この対策として、無線伝送距離が一定のタイミングを検知する場合には、そのタイミングでのセンシングが必要となり、システムが複雑化する。
【００５８】
それに対して、本発明では、上述した様に、各素子間の出力電圧や電力の演算を行うので、無線伝送距離の影響を排除することができる。
つまり、各素子間の出力電圧の差や電力の比を演算することにより無線通信距離の変動に伴う信号強度の変化をキャンセルすることができる、すなわち、無線伝送距離による影響を排除することができる。
【００５９】
（１２）本発明では、第１２態様として、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が全て異なり、且つ、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が、全て外部装置より出力される出力信号時間より長く、且つ、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短いように設定することができる。
【００６０】
つまり、各素子における入力信号に対する応答信号（反射波）には、図６に例示する様に、各素子における遅延時間によるずれが発生する。電極〜反射器間の複数回の反射を繰り返した応答信号（第１次反射波、第２次反射波・・）は、本発明のように各素子の条件を設定することにより、各素子における応答信号に、例えば外部装置側にて応答信号の時間分離が可能なような十分な時間的なずれを与えることができる。
【００６１】
ここで、「(1)第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が全て異なること」は、３素子の信号分離のための必要条件であり、「(2)第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が、全て外部装置より出力される出力信号時間より長いこと」は、素子上での入力波と反射波を分離するための必要条件であり、「(3)第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波
素子との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短いこと」は、２次反射波と１次反射波とを分離するための必要条件である。
【００６２】
なお、同図において、τＡ、τＢ、τＣは、それぞれ、第１、第２、第３弾性表面波素子において、電極から送信された信号が例えば反射器に反射して帰って来るまでの時間（電極から反射器までの伝搬路で規定される遅延時間の２倍）を示している。
【００６３】
（１３）本発明は、第１３態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６４】
本第１３態様は、前記第７態様と同様な作用効果を奏する。
（１４）本発明は、第１４態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６５】
本第１４態様は、前記第８態様と同様な作用効果を奏する。
（１５）本発明は、第１５態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６６】
本第１５態様は、前記第９態様と同様な作用効果を奏する。
（１６）本発明は、第１６態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６７】
本第１６態様は、前記第１０態様と同様な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明によって圧力を求めるための手順を示す説明図である。
【図２】温度条件が異なっても圧力を検知できることを説明したものであり、（ａ）は温度変化が小さな場合に圧力を求める手順を示す説明図、（ｂ）は温度変化が大きな場合に圧力を求める手順を示す説明図である。
【図３】（ａ）は櫛歯電極の反射係数と周波数との関係を示すグラフであり、（ｂ）は反射器の反射係数と周波数との関係を示すグラフである。
【図４】弾性表面波センサの出力電圧値における温度や圧力による影響を示すグラフである。
【図５】弾性表面波センサの出力電圧値における温度による影響を示すグラフである。
【図６】（ａ）は第１ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｂ）は第２ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｃ）は第３ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｄ）は各素子の入力波と反射波を示すグラフである。
【図７】実施例１の圧力センサが用いられるセンシングシステムの概略構成を示す説明図である。
【図８】実施例１の圧力センサの概略構成を示す説明図である。
【図９】実施例１の圧力センサの構成を詳細に示す説明図である。
【図１０】図８のＺ−Ｚ断面を示す説明図である。
【図１１】実施例１のセンシングシステムの電気的構成を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は第１ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｂ）は第２ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｃ）は第３ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｄ）は各素子の入力波と反射波を示すグラフである。
【図１３】実施例１のセンシングシステムにおける信号の処理の手順を示す説明図である。
【図１４】実施例１の送受信側における処理のための構成を機能的に示す説明図である。
【図１５】実施例１の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図１６】（ａ）は電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフである。
【図１７】実施例２の送受信側における処理のための構成を機能的に示す説明図である。
【図１８】実施例２の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図１９】（ａ）は実施例３の圧力センサの構成を示す説明図、（ｂ）は実施例４の圧力センサの構成を示す説明図、（ｃ）は実施例５の圧力センサの構成を示す説明図である。
【図２０】（ａ）は実施例６における電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフであり、（ｃ）は電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）と電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【図２１】実施例７の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２２】（ａ）は実施例７における電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフである。
【図２３】実施例８における電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【図２４】実施例９の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２５】実施例１１、１２によって圧力を求めるための手順を示す説明図である。
【図２６】実施例１１の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２７】（ａ）は実施例１１における電圧差（ＶSAW3／ＶSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電圧差（ＶSAW1／ＶSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフであり、（ｃ）は電圧差（ＶSAW3／ＶSAW2）と電圧差（ＶSAW2／ＶSAW2*）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【図２８】実施例１２の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２９】（ａ）は実施例１２における電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフであり、（ｃ）は電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と電力比（ＰSAW2／ＰSAW2*）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
以下、本発明が適用される実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００７０】
本実施例では、弾性表面波センサとして、例えば車両のタイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧センサである圧力センサを例に挙げて説明する。
図７にシステム全体を示す様に、圧力センサ１は、外部装置（計測装置：送受信機）３との間で、無線にて信号の送受信を行うセンシングシステムを構成するものであり、このセンシングシステムでは、圧力センサ１は、外部装置３からの信号（高周波信号）を受けて、その信号に対する応答を外部装置３に送信し、外部装置３は、受信した信号に基づいて演算を行うことにより、タイヤ空気圧を求める。
【００７１】
なお、前記圧力センサ１は、例えばタイヤ５内部の内側表面などに取り付けられ、外部装置３は、例えば回転しない箇所（例えばリム７の近傍やタイヤハウジング９の周辺）に取り付けられるものである。以下、詳細に説明する。
【００７２】
ａ）まず、弾性表面波センサである圧力センサ１の構成について説明する。
図８及び図９に示す様に、本実施例の圧力センサ１は、特徴の異なる３種の弾性表面波素子（第１〜第３弾性表面波素子）１１、１３、１５が、例えばコバールからなる平板状の基板１７上に並列に配置されて貼り付けられたものである。なお、ここでは、アンテナ及びアンテナに接続された回路は省略してある。
【００７３】
以下、各弾性表面波素子１１〜１５について説明する。
・第１弾性表面波素子１１は、圧電基板１９の同一表面上に、同一方向（圧電基板１９の長手方向）に沿って、弾性表面波（ＳＡＷ）を励起させる一対の櫛歯電極（ＩＤＴ）２１、２３（図８参照）と、櫛歯電極２１、２３によって励起された弾性表面波を櫛歯電極２１、２３側に反射させる反射器２５と、余分な弾性表面波を吸収する左右一対の吸音材２７、２９とを備えている。なお、一対の櫛歯電極２１、２３を櫛歯電極部２４と称する。
【００７４】
この第１弾性表面波素子１１は、４３３ＭＨｚ近傍で動作する素子であり、櫛歯電極２
１、２３に対して、信号源である外部装置３（図９、図１１参照）から、後述するように無線（又は有線）にて、単位時間の一定強度の一周波数（４３３ＭＨｚ）の高周波信号が印加されるように構成されている（他の素子１３、１５も同様である）。なお、ここでは、櫛歯電極２１、２３は、反射器２５からの反射波を受信する電極としても用いられる。
【００７５】
以下に、第１弾性表面波素子１１の各構成について、更に詳細に説明する。
前記図９に示す様に、前記圧電基板１９は、例えば縦２ｍｍ×横１６ｍｍ×厚み０．５ｍｍの例えばＳＴ−Ｘ水晶基板（単結晶）からなる。
【００７６】
前記櫛歯電極２１、２３は、信号源から４３３ＭＨｚの高周波信号が印加される電極（即ち交互に正負の電圧が印加される電極）であり、それぞれ複数の櫛歯（電極指）３１が、前記長手方向と垂直方向に平行に形成されるとともに、対向する櫛歯電極２１、２３の電極指３１が互いに入り込む様に設定されている。
【００７７】
ここでは、櫛歯電極２１、２３は、厚さ０．１μｍのアルミニウムからなり、電極幅：１／４λ（１．１８１μｍ）、電極間隔：１／４λ（１．８１μｍ）、対数：１００．５対に設定されている。なお、λは励起する弾性表面波の波長である。
【００７８】
前記反射器（リフレクタ：ＳＭＳＡ）２５は、厚さ０．１μｍのアルミニウムからなり、電極幅：１／４λ（１．１８１μｍ）、電極間隔：１／４λ（１．８１μｍ）、本数：２００本に設定されている。なお、反射器２５は、自身に印加される応力や周囲の温度に応じて反射係数が変化する特性を有している。
【００７９】
前記吸音材２７、２９は、例えばシリコンからなり、それぞれ、櫛歯電極２１、２３の外側と反射器２５の外側に配置されている。
なお、櫛歯電極２１、２３と反射器２５との間の（弾性表面波の）伝搬路３３の伝搬距離ｄＲ１は、１５００λ（４．７３５ｍｍ）に設定されており、その伝搬時間（従って遅延時間）τ１は、１．５μｓ相当である。
【００８０】
特に、第１弾性表面波素子１１については、図１０に図８のＺ−Ｚ断面を示す様に、第１弾性表面波素子１１の先端側（同図右側）に対応して、基板１７の先端側（同図右側）の表面に、直方体形状の凹部３５が形成されている。
【００８１】
つまり、第１弾性表面波素子１１は、その櫛歯電極２１、２３が設けられている側（同図左側）が、基板１７の表面に固定され、反射器２５が設けられている側（同図右側）が、凹部３５の上方に張り出すように配置され、これにより、第１弾性表面波素子１１の先端側が同図上下方向に湾曲可能に構成されている。
【００８２】
また、同図に示す様に、基板１７表面には、各素子１１〜１３を覆うようなカバー３７が配置されている。そして、カバー３７の先端側（同図右側）には、開口部３９が形成されており、この開口部３９を覆うように、例えばゴムからなる弾性部材４１が貼り付けられている。この弾性部材４１の中心の基板１７側には、第１弾性表面波素子１１の先端側に当接するように、棒状の押圧部材４３が突出して形成されている。なお、弾性部材４１と押圧部材４３により押圧力印加部が構成されている。
【００８３】
これにより、弾性部材４１が外部より押圧されると、押圧部材４３が第１弾性表面波素子１１の先端を押圧して（凹部３５の左側端部を支点として）第１弾性表面波素子１１の先端部分が湾曲するので、同時に反射器２５も湾曲して、その反射係数が変化する。
【００８４】
なお、上述した第１弾性表面波素子１１を製造する場合には、例えば圧電基板１９上に、スパッタリング法にて金属（アルミニウム）膜を成膜し、フォトリソグラフィーにて櫛歯電極２１、２３や反射器２５に対応する形状にマスキングし、エッチングにより櫛歯電極２１、２３や反射器２５をパターンニングする方法を採用できる。
【００８５】
・前記図９に示す様に、第２弾性表面波素子１３は、前記第１弾性表面波素子１１と同様に、圧電基板５１の表面に、一対の櫛歯電極５３、５５と反射器５７とが、所定の伝搬距離ｄＲ２（＞ｄＲ１）だけ離れて形成されたものであり、その外側には、同様に吸音材５９、６１が配置されている。なお、一対の櫛歯電極５３、５５により櫛歯電極部５６が構成されている。
【００８６】
この第２弾性表面波素子１３は、前記第１弾性表面波素子１１と、圧電基板５１の材料及び寸法が同じであり、櫛歯電極５３、５５及び反射器５７の材料や寸法・形状も同じである。
【００８７】
従って、第２弾性表面波素子１３の温度に対する反射係数−周波数の特性は、第１弾性表面波素子１１と同じである。但し、この第２弾性表面波素子１３は、その裏面全体が基板１７上に接合されており、（第１弾性表面波素子１１とは異なり）圧力を加えられないように構成されている。
【００８８】
なお、上記以外の構成は、基本的に第１弾性表面波素子１１と同様であるので、その説明は省略する。
・前記図９に示す様に、第３弾性表面波素子１５は、前記第１弾性表面波素子１１と同様に、（第１弾性表面波素子１１より長尺の）圧電基板７１の表面に、一対の櫛歯電極７３、７５と反射器７７とが、所定の伝搬距離ｄＲ３（＞ｄＲ２＞ｄＲ１）だけ離れて形成されたものであり、その外側には、同様に吸音材７９、８１が配置されている。なお、一対の櫛歯電極７３、７５により櫛歯電極部７６が構成されている。
【００８９】
この第３弾性表面波素子１５は、前記第１弾性表面波素子１１と、櫛歯電極７３、７５及び反射器７７の材料や寸法・形状も同じであり、圧電基板の材料も同じであるが、圧電基板７１の寸法が異なる。具体的には、圧電基板７１は、例えば縦２ｍｍ×横２３ｍｍ×厚み０．５ｍｍの例えばＳＴ−Ｘ水晶基板（単結晶）からなる。従って、第３弾性表面波素子１５の温度に対する反射係数−周波数の特性は、第１、第２弾性表面波素子１１、１３とは異なっている。また、この第３弾性表面波素子１５は、その裏面全体が基板１７上に接合されており、（第２弾性表面波素子１３と同様に）圧力を加えられないように構成されている。
【００９０】
なお、上記以外の構成は、基本的に第１弾性表面波素子１１と同様であるので、その説明は省略する。
なお、前記第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５は、同種の圧電基板から構成されているので、この圧電基板のみに着目した場合には、例えば同じ条件（圧力や温度）の場合には、同じ基板変化量だけ変化する。
【００９１】
ｂ）ここで、本実施例の要部である各弾性表面波素子１１〜１５間の関係について、まとめて説明する。
本実施例では、下記表１に示す様に、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３は、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであるように設定されている。即ち、温度変化に対する素子の出力電圧が同じであるように、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３を構成する各圧電基板１９、５１や櫛歯電極２１、２３、５３、５５や反射器２５、５７が設定されている。
【００９２】
また、第３弾性表面波素子１５は、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３とは温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。即ち、温度変化に対する素子の出力電圧が異なるように、第３弾性表面波素子１５と第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３とを構成する各圧電基板１９、５１、７１などが設定されている。
【００９３】
具体的には、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３は、櫛歯電極２１、２３、５３、５５及び反射器２５、５７の材料や寸法、形状が同じであるので、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであり、第３弾性表面波素子１５は、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３に対して、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるので、温度変化に対し素子の出力電圧が異なる。
【００９４】
更に、第１弾性表面波素子１１は、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。即ち、第１弾性表面波素子１１のみ、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように、反射器２５側が圧力を受けて撓んで、その反射係数が変化するように構成されている。
【００９５】
【表１】
【００９６】
しかも、本実施例では、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３と第３弾性表面波素子１５との遅延時間τ１、τ２、τ３が全て異なるように、各伝搬路３３の長さ、従って各伝搬距離ｄＲ１、ｄＲ２、ｄＲ３（ｄＲ１＜ｄＲ２＜ｄＲ３）が設定されている。
【００９７】
つまり、外部装置３側（送受信機側）にて、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５おける各応答信号を分離できるように、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５における伝搬距離ｄＲ１〜ｄＲ３が十分に異なるように設定されている。
【００９８】
また、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３と第３弾性表面波素子１５との遅延時間τ１〜τ３は、全て外部装置３より出力される出力信号時間より長く設定されている。
【００９９】
更に、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３と第３弾性表面波素子１５との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短く設定されている。
ｃ）次に、前記圧力センサ１及び外部装置３を用いたセンシングシステムについて、図１１に基づいて説明する。
【０１００】
ここでは、無線による送受信システムを例に挙げて説明するが、有線にて応力を検出するようにしてもよい。なお、ここでは、同一の信号源（即ち外部装置である送受信機）３からの信号が、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に入力するように構成されている。同様に、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５から得られる各反射信号（応答信号）が、１つのアンテナを介して外部装置３側に送信されるように構成されている。
【０１０１】
図１１に示す様に、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５及びアンテナ９１を備えた圧力センサ１は、無線を利用した周知の外部装置３によって駆動される。従って、ここでは、この外部装置３が前記信号源に相当するものである。
【０１０２】
前記外部装置３は、その主要部として制御回路（コントローラ）９３を備えている。
また、外部装置３は、圧力センサ１を駆動させる信号（高周波信号）の送信のための回路として、高周波の発振回路（Ｏｓｃ）９５、発信のオン・オフを切り換えるスイッチ（ＳＷ）９６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９７、パワーアンプ（ＰＡ）９９、送受信を切り換えるスイッチ（ＳＰＤＴ）１０１、アンテナ１０３を備えている。よって、スイッチ（ＳＰＤＴ）１０１が信号の送信が可能に設定されている場合には、制御回路９３からの制御信号により、アンテナ１０３を介して、圧力センサ１に信号を送信する。この送信される信号は、例えば１０ｍＷの４３３ＭＨｚの単パルスの高周波信号である。
【０１０３】
更に、外部装置３は、圧力センサ１からの信号を受信するための回路として、前記アンテナ１０３、前記スイッチ（ＳＰＤＴ）１０１に加え、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１０５、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０７、ログアンプあるいはダイオードからなる検波器（ＤＥＴ）１０９、Ａ／Ｄ変換器１１１等を備えている。よって、スイッチ（ＳＰＤＴ）１０１が信号の受信が可能に設定されている場合には、アンテナ１０３を介して、圧力センサ１からの信号を送信して、制御回路９３に入力する。
【０１０４】
ｄ）次に、前記センシングシステムを用いた圧力測定方法について説明する。
(1)最初に、このセンシングシステムにおける基本的な送受信の動作について説明する。
【０１０５】
まず、圧力センサ１を駆動する場合には、上述した様に、外部装置３からアンテナ１０３を介して圧力センサ１に対して高周波信号を送信する。この高周波信号を受信した圧力センサ１では、受信した高周波信号を第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に印加することにより、弾性表面波を発生させる。
【０１０６】
ここでは、例えば図１２に示す様な（ｔINの幅を有する）入力信号が、各第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に印加された場合を考える。
【０１０７】
この入力信号は、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５によって弾性表面波に変換され、弾性表面波は、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５と各反射器２５、５７、７７との間の伝搬距離ｄＲ１〜ｄＲ３によって定まる伝搬時間（即ち遅延時間τ１〜τ３）に各反射器２５、５７、７７に到達する。
【０１０８】
各反射器２５、５７、７７では、この弾性表面波を反射し、この弾性表面波は、同様に前記伝搬距離ｄＲ１〜ｄＲ３によって定まる遅延時間τ１〜τ３後に各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に到達する。
【０１０９】
この反射した弾性表面波（反射波）によって、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に生ずる信号が応答信号（反射信号）であり、この応答信号は、前記送信された信号（送信信号）とは逆に、アンテナ９１を介して、外部装置３に送信される。
【０１１０】
従って、外部装置３では、この応答信号の電圧（信号レベル）から、以下に述べる様に、弾性表面波素子１に加わる圧力を検出することができる。
(2)次に、前記圧力測定方法による処理手順ついて、より具体的に説明する。
【０１１１】
・まず、センシングシステム全体における処理の流れについて、図１３に基づいて、時系列に沿って説明する。
図１３に示す様に、外部装置３側において、圧力センサ１側に問い合わせ信号を発生し、その後、送受信回路を受信に切り換える。
【０１１２】
一方、圧力センサ１側では、外部装置３側から送信された問い合わせ信号を受信する。
次に、圧力センサ１において、問い合わせ信号を第１〜第３弾性表面素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に分配し、櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５から弾性表面波（入力波）を発生させる。そして、各反射器２５、５７、７７にて反射した（遅延時間の２倍分遅延した）反射波を、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５にて受信し、その応答信号を、外部装置３側に送信する。
【０１１３】
外部装置３側では、圧力センサ１から送信された応答信号を受信し、増幅、ノイズ除去等を行った後に、検波を行い、その信号から、後述するように圧力や温度の算出を行う。
・次に、外部装置３側における処理手順について、図１４及び図１５に基づいて説明する。
【０１１４】
なお、両図に機能的に示すように、ハードによる処理が検知部１２１にて行われ、ソフトによる処理が（マイコン等による演算処理を行う）演算部１２３にて行われる。
まず、両図に示すように、圧力センサ１の応答信号の検波電圧は、Ａ／Ｄ変換器１１１にてデジタル信号に変換される。
【０１１５】
具体的には、第１、第２、第３弾性表面波素子１１、１３、１５からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれＡ／Ｄ変換器１１１（図１４では便宜的に各信号のＡ／Ｄ変換器を区分して示している）を介して演算部１２３に入力される。
【０１１６】
・次に、演算部１２３における処理について、図１５及び図１６に基づいて詳細に説明する。
具体的には、例えば図１６（ａ）に示す温度マップと図１６（ｂ）に示す圧力マップとを用いる。
【０１１７】
この温度マップとは、温度による基板変化量と、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と温度基準極である第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW3−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０１１８】
また、圧力マップとは、圧力による基板変化量と、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と圧力基準極である第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW1−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０１１９】
まず、ステップ１では、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を求める。
また、ステップ２では、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）を求め、温度マップから、この電圧差に対応する温度による基板変化量を求める。例えば前記電圧差が２Ｖである場合には、図１６（ａ）から、温度による基板変化量は１９０ｐｐｍとなる。
【０１２０】
従って、予め温度と温度による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
次に、ステップ３では、前記温度による基板変化量を、図１６（ｂ）の圧力による基板変化量として当てはめて、同図の圧力マップから、温度補正量（圧力基準値）を求める。例えば温度による基板変化量が１９０ｐｐｍの場合には、図１６（ｂ）から、温度補正量は１．１Ｖとなる。
【０１２１】
次に、ステップ４では、前記ステップ１で求めた電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）に前記温度補正量を加えた値（加算値）を求める。例えば電圧差が１．２Ｖである場合には、温度補正量の１．１Ｖを加えた２．３Ｖが加算値となる。
【０１２２】
次に、ステップ５では、前記圧力マップを用い、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。なお、この加算値には、温度補正量も加味されているので、この圧力による基板変化量には、圧力だけでなく温度による影響も含まれている。例えば、図１６（ｂ）から、加算値２．３Ｖに対応した圧力による基板変化量は５００ｐｐｍとなる。
【０１２３】
次に、ステップ６では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。例えば圧力による基板変化量が５００ｐｐｍで、温度による基板変化量が１９０ｐｐｍである場合には、その差の３１０ｐｐｍが圧力のみによる基板変化量となる。
【０１２４】
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
ｅ）この様に、本実施例では、３種の弾性表面波素子１１〜１５を設けた圧力センサ１を用い、これらの素子出力を利用することにより、圧力と温度が共に変化する状況であっても、温度の影響を好適に排除して、目的とする測定対象の状態（圧力）を精度良く検出することができる。
【０１２５】
つまり、まず、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３との出力電圧の差をとって、（圧力と温度の影響を含む）第１の演算値を求め、第３弾性表面波素子１５と第２弾性表面波素子１３との出力電圧の差をとって、（温度のみの影響を含む）第２の演算値を求める。
【０１２６】
そして、温度マップを用いて、第２の演算値を温度（のみ）による基板変化量に換算し、次に、圧力マップを用いて、この温度による基板変化量から（圧力基準値に対応する）温度補正量を求める。次に、この温度補正量に前記第１の演算値を加えた加算値を求め、更に、圧力マップを用いて、この加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める。そして、圧力及び温度による基板変化量から温度のみによる基板変化量を引くことにより、圧力のみによる基板変化量を求めることができるので、この圧力のみによる基板変化量から、精度良く圧力を求めることができる。
【０１２７】
また、本実施例では、無線を利用した電力検知方式で圧力を検出する場合に、上述した圧力測定方法を行うことにより、無線伝送距離の変動に伴って信号強度（出力電圧）が変化しても、簡易な構成で、無線伝送距離の影響を排除することができる。
【実施例２】
【０１２８】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、外部装置における圧力等を算出する手法が第１実施例と異なるので、異なる内容について説明する。
【０１２９】
図１７及び図１８に示す様に、本実施例では、ハードによる処理が検知部２０１にて行われ、ソフトによる処理が演算部２０３にて行われる。
両図に示す様に、圧力センサ１の応答信号の検波電圧は、各ホールド回路２０５〜２０９で保持される。具体的には、第１、第２、第３弾性表面波素子からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれ各ホールド回路２０５〜２０９で保持される。
【０１３０】
そして、例えば図示しない差動演算回路によって、保持された第１、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、保持された第３、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW3、ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０１３１】
これらの差分の演算値は、それぞれＡ／Ｄ変換器２１１、２１３を介して、演算部２０３に入力される。
その後、演算部２０３では、前記実施例１と同様に、図１８に示す様に、まず、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と（温度及び圧力の基準極である）第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０１３２】
次に、前記図１６（ａ）の様な温度マップを用いて、前記電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）に対応する基板変位量（温度による基板変化量：第１の演算値）を算出する。
次に、上述した様に、前記図１６（ｂ）の様な圧力マップを用いて、前記温度による基板変化量から（圧力基準点に対応する）温度補正量を算出する。
【０１３３】
次に、前記電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）に前記温度補正量を加算し、前記図１６（ｂ）の様な圧力マップを用いて、その加算値から、温度及び圧力による基板変位量を算出する。
次に、温度及び圧力による基板変位量から温度による基板変位量を引いて、圧力のみによる基板変位量を算出する。
【０１３４】
従って、この圧力のみによる基板変位量から、予め求めておいた圧力と圧力のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、圧力を求めることができる。
また、前記電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、上述した様に、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
【０１３５】
本実施例によっても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例３】
【０１３６】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、弾性表面波素子の構成が第１実施例と異なるので、異なる内容を説明する。
図１９（ａ）に示す様に、本実施例の弾性表面波センサである圧力センサ３０１では、第１〜第３弾性表面波素子３０３〜３０７の長手方向における長さが異なるように設定されている。
【０１３７】
なお、各素子３０３〜３０７は、前記実施例１と同様に、それぞれ圧電基板３０９〜３１３上に、（一対の櫛歯電極からなる）櫛歯電極部３１５〜３１９と反射器３２１〜３２５が形成されたものである。
【０１３８】
本実施例においても、第１弾性表面波素子３０３及び第２弾性表面波素子３０５は、櫛歯電極及び反射器の材料や寸法、形状を同じにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであるように設定されている。
【０１３９】
また、第３弾性表面波素子３０７は、第１弾性表面波素子３０３及び第２弾性表面波素子３０５とは、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるようにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。
【０１４０】
更に、第１弾性表面波素子３０３のみは、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例４】
【０１４１】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、弾性表面波素子の構成が第１実施例と異なるので、異なる内容を説明する。
図１９（ｂ）に示す様に、本実施例の弾性表面波センサである圧力センサ４０１では、第１、第２弾性表面波素子４０３、４０５は、同一の圧電基板４０７において、長手方向に一列に形成されている。
【０１４２】
なお、第１、第２弾性表面波素子４０３、４０５は、同一の圧電基板４０７上の中央に（両素子４０３、４０５の共有の）櫛歯電極部４０９が形成されるとともに、圧電基板４０７の両側に反射器４１１、４１３が形成されたものである。
【０１４３】
また、第３弾性表面波素子４１４は、他の圧電基板４１５の上に、櫛歯電極部４１７と反射器４１９が形成されたものである。
本実施例においても、第１弾性表面波素子４０３及び第２弾性表面波素子４０５は、櫛歯電極及び反射器の材料や寸法、形状を同じにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであるように設定されている。
【０１４４】
また、第３弾性表面波素子４１４は、第１弾性表面波素子４０３及び第２弾性表面波素子４０５とは、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるようにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。
【０１４５】
更に、第１弾性表面波素子４０３のみは、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例５】
【０１４６】
次に、実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、弾性表面波素子の構成が第１実施例と異なるので、異なる内容を説明する。
図１８（ｃ）に示す様に、本実施例の弾性表面波センサである圧力センサ５０１では、第１〜第３弾性表面波素子５０３〜５０７の長手方向における長さが異なるように設定されている。
【０１４７】
なお、各素子５０３〜５０７は、前記実施例１と同様に、それぞれ圧電基板５０９〜５１３上に、各素子共有の（一対の櫛歯電極からなる）櫛歯電極部５１５と各反射器５１７〜５２１が形成されたものである。
【０１４８】
本実施例においても、第１弾性表面波素子５０３及び第２弾性表面波素子５０５は、櫛歯電極及び反射器の材料や寸法、形状を同じにすることにより、温度変化に対し素子の出力電力値が同じであるように設定されている。
【０１４９】
また、第３弾性表面波素子５０７は、第１弾性表面波素子５０３及び第２弾性表面波素子５０５とは、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるようにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。
【０１５０】
更に、第１弾性表面波素子５０３のみは、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例６】
【０１５１】
次に、実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。 なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
本実施例では、前記実施例１の前記図１６（ａ）、（ｂ）と同様な、図２０（ａ）の温度マップ及び図２０（ｂ）の圧力マップを用いるとともに、図２０（ｃ）に示す様なオフセットマップも使用する。
【０１５２】
このオフセットマップは、縦軸に電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）をとり、横軸に電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）をとったものである。つまり、このオフセットマップは、電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、温度補正量に対応する電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を求めることができる様に設定されている。
【０１５３】
従って、このオフセットマップを用いれば、電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、（温度マップを使用することなく）オフセット電圧である温度補正量に対応するオフセット電圧（ＶSAW1−ＶSAW2）を求めることができる。
【０１５４】
以下、このオフセットマップを使用して圧力を測定する手順を説明する。
まず、ステップ１では、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）を求め、温度マップから、この電圧差に対応する温度による基板変化量を求める。例えば前記電圧差が２Ｖである場合には、図２０（ａ）から、温度による基板変化量は１９０ｐｐｍとなる。
【０１５５】
次に、ステップ２では、図２０（ｃ）のオフセットマップを用い、横軸の電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、直接に縦軸の電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）で示される温度補正量を求める。例えば電圧差が２Ｖである場合には、図２０（ｃ）から、温度補正量は１．１Ｖとなる。
【０１５６】
次に、ステップ３では、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を加える。そして、圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。例えば電圧差が１．２Ｖである場合には、温度補正量の１．１Ｖを加えた２．３Ｖが加算値となり、図２０（ｂ）から、圧力による基板変化量は５００ｐｐｍとなる。
【０１５７】
次に、ステップ４では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。例えば圧力による基板変化量が５００ｐｐｍで、温度による基板変化量が１９０ｐｐｍである場合には、その差の３１０ｐｐｍが、圧力のみによる基板変化量となる。
【０１５８】
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
また、温度についても、前記実施例１と同様にして、温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
【０１５９】
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、予めオフセットマップを用意しておくことにより、演算を簡易でき、演算時間を短縮できるという利点がある。
【実施例７】
【０１６０】
次に、実施例７について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。 なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
本実施例は、各素子の出力の電力比を用いて、前記実施例１とほぼ同様な手順で圧力を検出するので、図２１及び図２２に基づいて簡単に説明する。
【０１６１】
なお、図２２（ａ）の縦軸は、前記実施例１と同様な温度による基板変化量を示すが、横軸は素子１５、１３間の電力比を示している。また、図２２（ｂ）の縦軸は、前記実施例１と同様な圧力による基板変化量を示すが、横軸は素子１１、１３間の電力比を示している。
【０１６２】
図２１及び図２２に示す様に、まず、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の出力電圧を、図１１のログアンプあるいはダイオードからなる検波器（ＤＥＴ）１０９の検波特性に従い、その入力電力に換算することによって、それぞれ電力ＰSAW1、ＰSAW2、ＰSAW3に換算する。
【０１６３】
そして、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と（温度及び圧力の基準極である）第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を演算する。また、同様に、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を演算する。
【０１６４】
なお、後述する様に、電力比と電力差とは等価であり、ここでは、電力をｄＢｍでとっているため、電力比の計算は差動演算となる。
次に、前記図２２（ａ）の様な温度マップを用いて、前記電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）の値に対応する基板変位量（温度による基板変化量）を算出する。
【０１６５】
次に、前記図２２（ｂ）の様な圧力マップを用いて、前記温度による基板変化量から（圧力基準点に対応する）温度補正量を算出する。
次に、前記電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）に前記温度補正量を加算し、前記図２２（ｂ）の様な圧力マップを用いて、その加算値から、温度及び圧力による基板変位量を算出する。
【０１６６】
次に、温度及び圧力による基板変位量から温度による基板変位量を引いて、圧力のみによる基板変位量を算出する。
従って、この圧力のみによる基板変位量から、予め求めておいた圧力と圧力のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、圧力を求めることができる。
【０１６７】
また、前記温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【０１６８】
なお、下記数１に示す様に、式（１）の様に定義される場合、式（２）又は式（３）から明かな様に、ｄＢｍ単位の電力で差分を計算することは、その真数（電力Ｗ）の比を取ることと等価であるので、各マップでは、電力の差で表現してある。
【０１６９】
【数１】
【実施例８】
【０１７０】
次に、実施例８について説明するが、前記実施例７と同様な内容の説明は簡略化する。
本実施例は、前記実施例７に示した様な素子の電力比を用いるとともに、前記実施例６で示した様なオフセットマップを用いたものである。
【０１７１】
なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
本実施例では、前記図２２（ａ）と図２２（ｂ）の両マップと、図２３に示すオフセットマップを使用して圧力を求める。
【０１７２】
このオフセットマップは、図２３に示す様に、縦軸に電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）をとり、横軸に電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）をとったものである。つまり、このオフセットマップは、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、温度補正量に対応する電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求めることができる様に設定されている。
【０１７３】
従って、このオフセットマップを用いれば、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、（温度マップを使用することなく）オフセット電圧である温度補正量に対応する電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求めることができる。
【０１７４】
以下、このオフセットマップを使用して圧力を検出する手順を簡単に説明する。
まず、ステップ１では、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求め、図２２（ａ）の温度マップから、この電圧比に対応する温度による基板変化量を求める。
【０１７５】
次に、ステップ２では、図２３のオフセットマップを用い、横軸の電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、直接に縦軸の電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）で示される温度補正量を求める。
次に、ステップ３では、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を加える。そして、図２２（ｂ）の圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。
【０１７６】
次に、ステップ４では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
【０１７７】
また、前記実施例７と同様にして、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
本実施例においても、前記実施例７と同様な効果を奏するとともに、予めオフセットマップを用意しておくことにより、演算を簡易でき、演算時間を短縮できるという利点がある。
【実施例９】
【０１７８】
次に、実施例９について説明するが、前記実施例２と同様な内容の説明は簡略化する。
なお、素子等の各部材は実施例２と同じであるので、実施例２と同じ番号を使用する。
本実施例では、前記実施例２と同様なホールド回路を用いるとともに、前記実施例７と同様な素子間の電力比を用いて、圧力を検出するものである。
【０１７９】
本実施例では、図２４に示す様に、第１、第２、第３弾性表面波素子からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれ各ホールド回路２０５〜２０９で保持される。
【０１８０】
そして、例えば図示しない差動演算回路によって、保持された第１、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、保持された第３、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW3、ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０１８１】
これらの差分の演算値は、それぞれＡ／Ｄ変換器２１１、２１３を介して、演算部２０３に入力される。
その後、演算部２０３では、まず、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を、図１１のログアンプあるいはダイオードからなる検波器（ＤＥＴ）１０９の検波特性に従い電力換算して、電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求める。
【０１８２】
また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求める。
【０１８３】
そして、これらの電力比を用いて、前記実施例７と同様にして圧力を求める。
具体的には、前記図２２（ａ）の様な温度マップを用いて、前記電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）の値に対応する基板変位量（温度による基板変化量）を算出する。
【０１８４】
次に、前記図２２（ｂ）の様な圧力マップを用いて、前記温度による基板変化量から（圧力基準点に対応する）温度補正量を算出する。
次に、前記電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）に前記温度補正量を加算し、前記図２２（ｂ）の様なマップを用いて、その加算値から、温度及び圧力による基板変位量を算出する。
【０１８５】
次に、温度及び圧力による基板変位量から温度による基板変位量を引いて、圧力のみによる基板変位量を算出する。
従って、この圧力のみによる基板変位量から、予め求めておいた圧力と圧力のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、圧力を求めることができる。
【０１８６】
また、前記実施例２と同様にして、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
本実施例によっても、前記実施例２と同様な効果を奏する。
【実施例１０】
【０１８７】
次に、実施例１０について説明するが、前記実施例９と同様な内容の説明は簡略化する。
なお、素子等の各部材は実施例９と同じであるので、実施例９と同じ番号を使用する。
【０１８８】
本実施例では、前記実施例９と同様なホールド回路及び素子間の電力比を用いるとともに、前記実施例８の様なオフセットマップを使用して、圧力を検出するものである。
本実施例では、前記図２４に示す様に、前記実施例９と同様にして、演算部２０３では、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求める。
【０１８９】
また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求める。
【０１９０】
そして、これらの電力比を用いて、前記実施例８と同様にして圧力を求める。
具体的には、ステップ１では、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求め、前記図２２（ａ）の温度マップから、この電圧比に対応する温度による基板変化量を求める。
【０１９１】
次に、ステップ２では、前記図２３のオフセットマップを用い、横軸の電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、直接に縦軸の（ＰSAW1／ＰSAW2）、即ち温度補正量を求める。
次に、ステップ３では、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を加える。そして、前記図２２（ｂ）の圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。
【０１９２】
次に、ステップ４では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
【０１９３】
また、前記実施例９と同様にして、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
本実施例においても、前記実施例９と同様な効果を奏する。
【実施例１１】
【０１９４】
次に、実施例１１について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ａ）まず、本実施例において、各素子の出力を用いて、圧力を求めることができる原理を、図２５に基づいて説明する。
【０１９５】
なお、図２５の横軸（Ｘ軸）は、温度又は圧力による基板変化量を示し、縦軸（Ｙ軸）は、素子間の出力電圧の差又は電力比を示している。
また、同図の実線のグラフ（圧力マップ）は、温度が一定の場合において、第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）に印加する圧力を変化させた場合の第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）を示すグラフである。更に、同図の点線で示すグラフ（温度マップ）は、温度を変化させた場合の第３弾性表面波素子（ＳＡＷ３）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）を示すグラフである。
【０１９６】
また、同図の一点鎖線で示すグラフ（基準極温度マップ）は、温度を変化させた場合における基準極である第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）の出力電圧の変化量（又は電力変化量：反射電力変化量）、即ち、第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）の出力電圧（又は電力）と基準温度（基板変化量が０）のときの出力電圧（又は電力：反射電力）との電圧差（又は電力比）である。
【０１９７】
なお、前記マップはなく、演算式で規定してもよいが、以下ではマップを用いて説明する。
本実施例では、以下の手順によって、温度変化があった場合でも、印加された圧力の変化を検知することができる。
【０１９８】
図２５に例示する様に、まず、ステップ１では、ＳＡＷ３とＳＡＷ２との電圧差（又は電力比）を求める。
この電圧差（又は電力比）は、温度による基板変化量に対応しているので、ステップ２では、前記温度マップを用いて、前記電力差（又は電力比）に対応した温度による基板変化量を求める。
【０１９９】
ステップ３では、前記基準極温度マップを用いて、前記温度による基板変化量を圧力による基板変化量に換算して、圧力基準値（初期値）を求める。つまり、ＳＡＷ１とＳＡＷ２との温度特性が一致している場合には、基準極温度マップと圧力マップとは完全に一致し、圧力基準値は基準極温度マップをシフトするので、ここでは、基準極温度マップを用いて、圧力基準値を求める。
【０２００】
なお、ここで、基準極温度マップと圧力マップとが完全に一致する理由は、第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力（例えば電圧や電力）が同じだからである。
【０２０１】
ステップ４では、ＳＡＷ１とＳＡＷ２との電力差（又は電力比）を求める。
ステップ５では、前記圧力マップを用いて、前記圧力基準点からのステップ４で求めた電力差（電圧比）に対応する基板変化量（即ち圧力のみに対応した基板変化量）を求める。
【０２０２】
従って、この圧力と圧力のみに対応した基板変化量との関係を予め求めておくことにより、圧力のみに対応した基板変化量から圧力のみを求めることができる。
ｂ）次に、上述した原理に基づいて、本実施例において行われる圧力の検出のための具体的な手順について、図２６及び図２７に基づいて説明する。
【０２０３】
なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
ここで、図２７（ａ）に示す温度マップとは、温度による基板変化量と、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW3−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０２０４】
また、図２７（ｂ）に示す圧力マップとは、圧力による基板変化量と、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW1−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０２０５】
更に、図２７（ｃ）に示す基準極温度マップとは、基準極である第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2と第２弾性表面波素子１３の基準温度における出力電圧ＶSAW2*との電圧差（ＶSAW2−ＶSAW2*）と、第３弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW3−ＶSAW2）と、の関係を示すオフセットマップである。
【０２０６】
図２６に示す様に、圧力センサ１の応答信号の検波電圧は、Ａ／Ｄ変換器１１１にてデジタル信号に変換される。
具体的には、第１、第２、第３弾性表面波素子１１、１３、１５からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれＡ／Ｄ変換器１１１を介して演算部１２３に入力される。
【０２０７】
そして、演算部１２３では、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０２０８】
次に、前記図２７（ａ）に示す温度マップを用いて、前記電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）の値に対応する基板変位量（温度による基板変化量）を算出する。なお、例えば電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）が２Ｖの場合には、温度による基板変化量は１９０ｐｐｍになる。
【０２０９】
次に、図２７（ｃ）のオフセットマップを用い、横軸の電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、縦軸の（ＶSAW2−ＶSAW2*）、即ち圧力基準値に対応した温度補正量であるオフセット電圧を求める。例えば電圧差が２Ｖである場合には、温度補正量は１．１Ｖとなる。
【０２１０】
次に、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を加える。
そして、図２７（ｂ）に示す圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。例えば電圧差が１．２Ｖである場合には、温度補正量の１．１Ｖを加えた２．３Ｖが加算値となり、図２７（ｂ）から、圧力による基板変化量は５００ｐｐｍとなる。
【０２１１】
次に、この（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
例えば圧力による基板変化量が５００ｐｐｍで、温度による基板変化量が１９０ｐｐｍである場合には、その差の３１０ｐｐｍが、圧力のみによる基板変化量となる。
【０２１２】
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
また、温度についても、前記実施例１と同様にして、温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
【０２１３】
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例１２】
【０２１４】
次に、実施例１２について説明するが、前記実施例１０と同様な内容の説明は簡略化する。
なお、素子等の各部材は実施例１０と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
【０２１５】
本実施例では、前記実施例１０と同様なホールド回路及び素子間の電力比を用いるとともに、前記実施例１１の様なオフセットマップを使用して、圧力を検出するものである。
以下に、本実施例において行われる圧力の検出のための具体的な手順について、図２８及び図２９に基づいて説明する。
【０２１６】
なお、図２９（ａ）に示す温度マップとは、温度による基板変化量と、第３弾性表面波素子１５の電力（ＰSAW3）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW2）との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）との関係を示すマップである。
【０２１７】
また、図２９（ｂ）に示す圧力マップとは、圧力による基板変化量と、第１弾性表面波素子１１の電力（ＰSAW1）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW2）との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）との関係を示すマップである。
【０２１８】
更に、図２９（ｃ）に示す基準極温度マップとは、基準極である第２弾性表面波素子１３の基準温度における電力（ＰSAW2*）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW3）との電力比（ＰSAW2／ＶSAW2*）と、第３弾性表面波素子１１の電力（ＰSAW3）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW2）との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）との関係を示すオフセットマップである。
【０２１９】
本実施例では、前記図２８に示す様に、前記実施例１０と同様にして、演算部２０３では、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求める。
【０２２０】
また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求める。
【０２２１】
そして、これらの電力比を用いて、前記実施例１１と同様にして圧力を求める。
具体的には、まず、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求め、前記図２９（ａ）の温度マップから、この電圧比に対応する温度による基板変化量を求める。
【０２２２】
次に、図２９（ｃ）のオフセットマップを用い、横軸の電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、縦軸の（ＰSAW2／ＰSAW2*）、即ち圧力基準値に対応した温度補正量であるオフセット電圧を求める。
【０２２３】
次に、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を加える。
そして、図２９（ｂ）に示す圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。
【０２２４】
次に、この（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
【０２２５】
また、温度についても、温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
本実施例においても、前記実施例１１と同様な効果を奏する。
【０２２６】
（１）本発明は、例えばタイヤ空気圧センサのような圧力センサに限らず、応力センサ、変位センサなど、各種の用途に適用できる。
（２）本発明では、出力電圧値を用いて圧力等を求めたが、それ以外に、出力電圧値から求めた出力電流値を用いて圧力等を求めてもよい。
【符号の説明】
【０２２７】
１、３０１、４０１、５０１…圧力センサ（弾性表面波センサ）
３…外部装置（信号源）
１１、３０３、４０３、５０３…第１弾性表面波素子
１３、３０５、４０５、５０５…第２弾性表面波素子
１５、３０７、４１４、５０７…第３弾性表面波素子
１９、５１、７１、３０９、３１１、３１３、４０７、４１５、５０９、５１１、５１３…圧電基板
２１、２３、５３、５５、７３、７５…櫛歯電極
２４、５６、７６、３１５、３１７、３１９、４０９、４１７、５１５…櫛歯電極部
３３…伝送路
２５、５７、７７、３２１、３２３、３２５、４１１、４１３、４１９、５１７、５１９、５２１…反射器
４３…押圧部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波を利用して、測定対象の状態（圧力等）の変化を検出するために、少なくとも３種の弾性表面波素子を備えた弾性表面波センサと、弾性表面波センサからの信号に基づいて圧力を測定するセンシングシステムと、弾性表面波センサからの信号に基づいて圧力を測定する圧力測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弾性表面波（ＳＡＷ）の特性を利用して、測定対象の圧力や温度等を検知する弾性表面波センサ（ＳＡＷデバイス）が開発されている。
この種の弾性表面波を利用した圧力・温度モニターとしては、下記特許文献１、２に記載の様に、圧力変動を検出する素子として、櫛歯電極（ＩＤＴ：Inter Digital Transducer）や反射器（リフレクタ）からなる共振型ＳＡＷ素子を利用し、このＳＡＷ素子の共振周波数の変動から圧力変動を検知する手法（共振周波数検知方式）が開示されている。
【０００３】
これとは別に、近年では、圧力変動をＳＡＷ素子の反射信号の強度（例えば電圧レベル）の変動から検知する手法（電力検知方式）が検討されている。
また、弾性表面波センサを利用した圧力・温度モニターにおいて、温度影響を補償する手段として、下記特許文献３〜５に記載の様に、特性が同じ２個のＳＡＷ素子を用い、一方を圧力と温度の両影響を受ける素子、他方を温度の影響のみを受ける素子とし、これらの２素子の差動出力を圧力検知信号することで、温度影響を除去する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０９９５０４号公報
【特許文献２】特許第４３２０５９８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４５７２号公報
【特許文献４】特許第４０８８９２１号公報
【特許文献５】特開２００９−２２２５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術の様に、両ＳＡＷ素子の出力電圧値の差の変化から、目的とする測定対象の状態（例えば圧力）を検知する場合でも、好適に測定対象の状態を検知できないことがあった。
【０００６】
つまり、弾性表面波センサの特性（特にＳＡＷ素子の反射係数と周波数との関係）は温度によって影響を受け、温度によって同じ圧力でも異なった出力電圧値となるので、単にＳＡＷ素子の出力電圧値の差を取っただけでは、精度良く測定対象の状態を検出できないことがあった。
【０００７】
すなわち、温度と圧力の変化が同時に発生するような状況では、両ＳＡＷ素子の特性自体が変化する状態となるので、単にＳＡＷ素子の出力電圧値の差を取っただけでは、精度良く測定対象の状態を検出できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度が変化した場合でも、例えば圧力等の目的とする測定対象の状態を精度良く検知することができる弾性表面波センサ、センシングシステム、及び圧力測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の弾性表面波センサは、第１態様として、外部からの影響によって素子を伝わる弾性表面波の特性が変化して素子の出力が変化する第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子及び第３弾性表面波素子を備えた弾性表面波センサであって、前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力が同じであるとともに、前記第３弾性表面波素子は、前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子とは温度変化に対し素子の出力が異なり、且つ、前記第１弾性表面波素子は、前記温度以外の測定対象の状態の変化によって素子の出力が変化するように構成された素子であることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力（例えば電圧や電力）が同じであるが、第３弾性表面波素子は、第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子とは温度変化に対し素子の出力（例えば電圧や電力）が異なる。また、第１弾性表面波素子は、例えば圧力等の温度以外の測定対象の状態の変化によって素子の出力（例えば電圧や電力）が変化するように構成された素子である。
【００１１】
従って、これらの各出力を用いて、例えば後述する請求項７〜１６に記載の様に、温度の影響を排除して、測定対象の状態（例えば圧力）を精度良く検出することができる。
なお、前記各弾性表面波素子としては、圧電基板上に櫛歯電極、反射器等の電極を備えた素子が挙げられるが、各素子において、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なる場合には、同じ温度変化であっても、温度変化によって各素子の出力（例えば電圧や電力）が異なる。
【００１２】
（２）本発明では、第２態様として、無線によって外部装置との信号の送受信が可能な構成とすることができる。
（３）本発明では、第３態様として、測定対象を圧力とすることができる。
【００１３】
（４）本発明では、第４態様として、押圧力印加部によって、第１弾性表面波素子に対して圧力に対応する押圧力を印加することができる。
（５）本発明では、第５態様として、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子とにおける信号の遅延時間が全て異なるように設定することができる。
【００１４】
これにより、弾性表面波センサから送信された各素子からの信号を受信した外部装置（送受信機）では、各素子からの信号を時間によって分離することが可能になる。
（６）本発明では、第６態様として、第１弾性表面波素子は、弾性表面波を発生させる電極と、電極にて発生した弾性表面波を反射させる反射器とを備え、この反射器は、外部からの押圧力が印加された場合に弾性変形する構成を有するとともに、反射器に対して押圧力を印加する押圧力印加部を備えた構成とすることができる。
【００１５】
これにより、第１弾性表面波素子の押圧力印加部によって反射器に対して応力を印加すると、反射器は弾性変形してたわむことにより、その反射係数が変化する。よって、反射係数の変化によって大きく変動する応答（例えば応答信号の電圧レベル）に基づいて、印加された応力を検出することができる。また、電極を、応力が印加された場合でも変形しないように固定することもできる。これにより、応力が印加された場合でも、電極自体は変形しないので（従って電極の反射係数は変化しないので）、反射器自体の反射係数の変化に基づく応答の変化を精度良く検出することができる。さらに、押圧力印加部を、応力に応じて変形する弾性部材を介して該応力を受けるように構成することで、応力の変化を好適に弾性表面波素子側に伝達することができる。
【００１６】
（７）本発明のセンシングシステムは、第７態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
次に、各素子の出力を用いて、圧力を求めることができる原理を、図１に基づいて説明する。
各弾性表面波素子においては、その弾性表面波を発生する部材（基板）は、温度によってその形状（寸法）が異なるとともに（以下その変化量を基板変化量と称する）、圧力が加わっても基板変化量が異なる。
【００１８】
第７態様では、この様に、素子特性は、温度変化及び（印加による）圧力変化に応じて、共に基板変化量として表すことができるという知見に基づいており、この基板変化量を利用して、弾性表面波素子に加わった圧力（又は温度）を検出する。
【００１９】
即ち、図１の横軸（Ｘ軸）に示す様に、温度及び圧力の変化は、基板変化量として同一軸上にプロットすることができるので、以下に示す手順の様に、この基板変化量に基づいて、温度変化があった場合でも、印加された圧力の変化を検知することができる。
【００２０】
ここで、図１の横軸（Ｘ軸）は、温度又は圧力による基板変化量を示し、縦軸（Ｙ軸）は、素子間の出力電圧の差（又は電力比）を示している。
また、同図の実線のグラフ（圧力マップ）は、温度を一定として、第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）に印加する圧力を変化させた場合に、第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）の変化を示すグラフである。
【００２１】
同図の点線で示すグラフ（温度マップ）は、（圧力の印加なく）温度を変化させた場合に、第３弾性表面波素子（ＳＡＷ３）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）の変化を示すグラフである。
【００２２】
なお、前記マップではなく、演算式で規定してもよいが、以下ではマップで説明する。
なお、本第７態様では、第１弾性表面波素子は、圧力及び温度に反応する圧力＋温度極であり、第２弾性表面波素子は、温度のみに反応し、後述の計算における圧力の基準となる圧力基準極及び温度の基準となる温度基準極であり、第３弾性表面波素子は、温度のみに反応する温度極である。
【００２３】
具体的には、図１に例示する様に、まず、第１演算手段により、第１弾性表面波素子の出力電圧と第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差（第１の演算値：ＶSAW1−ＶSAW2）を求める。
【００２４】
ここで、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とは温度に対する特性が同じであり、両素子の特性（例えば反射係数と周波数との関係）は温度によって変化する。従って、この第１の演算値には、圧力と温度とによる影響が含まれている。
【００２５】
また、第２演算手段により、第３弾性表面波素子の出力電圧と第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差（第２の演算値：ＶSAW3−ＶSAW2）を求める（同図（１）参照）。
ここで、第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子とには（圧力が加わっておらず）温度に対する特性が異なり、この第２の演算値には、（圧力による影響は無く）温度による影響が含まれている。
【００２６】
なお、予め第３、第２弾性表面波素子の温度特性を調べておくことにより、この第２の演算値により、温度の影響を抽出することができる。つまり、第３、第２弾性表面波素子の出力は、温度によって変化するので（従って両素子の出力電圧の差も温度によって変化するので）、第２演算値から温度を求めることができる。
【００２７】
そして、この第２の演算値である電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）は、温度（のみ）による基板変化量に対応しているので、第３演算手段により、この電圧差と温度による基板変化量とのマップ（温度マップ）を用い、前記電圧差から温度による基板変化量を求める（同図（２）参照）。
【００２８】
また、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量とは所定の対応関係があるので、第４演算手段では、この第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係（例えば圧力マップ）を用いて、前記温度による基板変化量から、圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準となる圧力基準値（即ち、圧力のみによる基板の変化量を求める際の初期値）である温度補正量を求める（同図（３）参照）。なお、この温度補正量（圧力基準値）は、圧力マップから得られる。
【００２９】
ここで、温度補正量という概念について、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とは温度に対する特性が同じであることから、前述の圧力マップに対してその温度変化時の圧力マップは、その基準点を、圧力マップ上をシフトさせたものとみなすことができる。したがって、第３演算手段による温度による基板変化量を求めることにより、圧力マップの基準点のシフト量すなわち温度補正量を求めるのである。
【００３０】
そして、圧力及び温度の影響を含む電圧差を求めるために、第５演算手段によって、初期値である温度補正量に（圧力及び温度の影響を含む）第１の演算値を加算して、加算値を求める。
【００３１】
また、加算値と圧力及び温度による基板変化量とには所定の関係があるので、第６演算手段では、圧力及び温度の影響を含む電圧差と圧力及び温度による基板変化量との関係（例えば圧力マップ）を用いて、加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める（同図（４）参照）。
【００３２】
次に、第７演算手段により、圧力及び温度による基板変化量と温度による基板変化量との差から、圧力による基板変化量を求め（同図（５）参照）、第８演算手段により、圧力による基板変化量に基づいて、圧力を算出する。
【００３３】
つまり、本第７態様では、第３弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との電圧差に対応した温度による基板変化量を求め、（温度マップ等を用いて）この温度による基板変化量から温度補正量を求める。この温度補正量は、ある温度条件における（圧力マップ等の）圧力による基板変化量の変化の開始点（圧力基準点）と見なせるので、この温度補正量に第１の演算値を加算し、この加算値に基づいて、圧力及び温度に対応した基板変化量を求めることができる。よって、この圧力及び温度による基板変化量から温度による基板変化量を除くことにより、圧力のみに対応した基板変化量を求めることができるので、この圧力のみに対応した基板変化量から圧力を求めることができる。
【００３４】
・なお、図２に示す様に、一定の圧力下においては、温度条件が異なれば、各素子間の電圧差や電力比は異なるが、即ち、温度による基板変化量は異なるが、そのときは、（温度によって変化する）圧力基準値が異なるだけであるので、圧力による基板変化量は同じである。即ち、検知される圧力は同じである。
【００３５】
・ここで、温度によって、素子の特性（特に反射係数：従って出力（例えば電圧））が変化することを説明する。
図３（ａ）に示す様に、弾性表面波素子に用いられる周知の電極（例えば櫛歯電極：ＩＤＴ）の反射係数は、櫛歯電極に入力される入力信号の周波数によって異なる。例えば温度が２５℃の場合に同図の実線で示す特性が、温度が５０℃に上がると同図の破線のように変化する。
【００３６】
また、図３（ｂ）に示す様に、弾性表面波素子に用いられる周知の反射器（リフレクタ）の反射係数も、反射器に入力される入力信号の周波数によって異なる。例えば温度が２５℃の場合に同図のＸ１〜Ｘ３で示す特性が、温度が５０℃に上がると同図のＹ１〜Ｙ３のように変化する。
【００３７】
なお、Ｘ１、Ｙ１は、弾性表面波素子に圧力が加わっていない状態の特性を示し、Ｘ２、Ｙ２は、２００［ｋＰａ］の圧力が加わった場合の特性を示し、Ｘ３、Ｙ３は、４００［ｋＰａ］の圧力が加わった場合の特性を示している。
【００３８】
このような弾性表面波素子の場合は、その出力（ここでは電圧）は、例えば図４に示す様になる。なお、同図において、Ｐ（Ｘ１〜Ｘ３）が、２５℃の場合の信号強度（電圧）を示し、Ｐ（Ｙ１〜Ｙ３）が、５０℃の場合の信号強度を示す。
【００３９】
つまり、前記弾性表面波素子を用いた場合は、図５に示す様に、同じ圧力であっても、温度が異なれば異なる信号強度となる。
従って、本発明では、この様な弾性表面波素子の温度による影響を解消するために、上述した構成としたものである。
【００４０】
つまり、従来の様に、例えば温度と圧力を検出する素子の出力と温度のみを検出する素子の出力との差を取る場合を考えると、具体的には、例えば温度２５℃にて圧力が２００〜４００［ｋＰａ］に変化したときに所定の出力電圧差ΔＴが得られた場合を考えると、圧力や温度が変化した他の条件で同様な出力電圧差ΔＴが得られたときには、単純に出力電圧差ΔＴから精度良く圧力を検出することは容易ではない。
【００４１】
従って、本発明では、上述した様に、３種の弾性表面波素子を設け、この素子出力を利用することにより、圧力と温度が共に変化する状況であっても、温度の影響を好適に排除して、目的とする測定対象の状態（圧力）を精度良く検出することができる。
【００４２】
（８）本発明は、第８態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４３】
本第８態様は、前記第７態様とは、第４演算手段が異なっている。つまり、この第４演算手段では、第２の演算値と第１の演算値との関係を用い、第２の演算値から、（第２の演算値に対応した第１の演算値である）圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準（圧力基準値）となる温度補正量を求め、以後第７態様と同様な演算を行っている。
【００４４】
従って、予め第２の演算値と第１の演算値との関係を示す例えばオフセットマップ等を作っておけば、第２の演算値から（温度による基板変化量を利用することなく）温度補正量を求めることができる。
【００４５】
本第８態様によっても、前記第７態様と同様な効果が得られる。
（９）本発明は、第９態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４６】
以下に、本第９態様の電力比を用いて、圧力を求めることができる原理を、前記図１に基づいて説明する。
図１に例示する様に、まず、第１演算手段により、第１弾性表面波素子の出力電圧と第２弾性表面波素子の出力電力との電力比（第１の演算値）を求める。また、第２演算手段により、第２演算手段にて、第３弾性表面波素子の出力電力と第２弾性表面波素子の出力電力との電力比（第２の演算値）を求める（同図（１）参照）。
【００４７】
この第２の演算値である電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）は、温度による基板変化量に対応しているので、第３演算手段により、この電力比と温度による基板変化量との関係（例えば温度マップ）を用い、前記電力比から温度による基板変化量を求める（同図（２）参照）。
【００４８】
上述した様に、第１の演算値と圧力による素子の基板変化量とには所定の関係があるので、第４演算手段では、この関係（例えば圧力マップ）を用いて、温度による基板変化量から、圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準となる圧力基準値（初期値）である温度補正量を求める（同図（３）参照）。
ここで、温度補正量という概念について、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とは温度に対する特性が同じであることから、前述の圧力マップに対してその温度変化時の圧力マップは、その基準点を、圧力マップ上をシフトさせたものとみなすことができる。したがって、第３演算手段による温度による基板変化量を求めることにより、圧力マップの基準点のシフト量すなわち温度補正量を求めるのである。
【００４９】
そして、圧力及び温度の影響を含む電圧差を求めるために、第５演算手段によって、初期値である温度補正量に（圧力及び温度の影響を含む）第１の演算値を加算して、加算値を求める。
【００５０】
また、加算値と圧力及び温度による基板変化量とには所定の関係があるので、第６演算手段では、圧力及び温度の影響を含む電圧差と圧力及び温度による基板変化量との関係（例えば圧力マップ）を用いて、加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める（同図（４）参照）。
【００５１】
次に、第７演算手段により、圧力及び温度による基板変化量と温度による基板変化量との差から、圧力による基板変化量を求め（同図（５）参照）、第８演算手段により、圧力による基板変化量に基づいて、圧力を算出する。
【００５２】
つまり、本第９態様では、第３弾性表面波素子と第２弾性表面波素子との電力比に対応した温度による基板変化量を求め、（温度マップ等を用いて）この温度による基板変化量から温度補正量を求める。この温度補正量は、ある温度条件における（圧力マップ等の）圧力による基板変化量の変化の開始点（圧力基準点）と見なせるので、この温度補正量に第１の演算値を加算し、この加算値に基づいて、圧力及び温度に対応した基板変化量を求めることができる。よって、この圧力及び温度による基板変化量から温度による基板変化量を除くことにより、圧力のみに対応した基板変化量を求めることができるので、この圧力のみに対応した基板変化量から圧力を求めることができる。
【００５３】
（１０）本発明では、第１０態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【００５４】
本第１０態様は、前記第９態様とは、第４演算手段が異なっている。つまり、この第４演算手段では、第２の演算値と第１の演算値との関係を用い、第２の演算値から、（第２の演算値に対応した第１の演算値である）圧力及び温度による基板変化量を求める際の基準（圧力基準値）となる温度補正量を求め、以後第９態様と同様な演算を行っている。
【００５５】
従って、予め第２の演算値と第１の演算値との関係を示す例えばオフセットマップ等を作っておけば、第２の演算値から（温度による基板変化量を利用することなく）温度補正量を求めることができる。
【００５６】
本第１０態様によっても、前記第９態様と同様な効果が得られる。
（１１）本発明では、第１１態様として、外部装置として、無線により弾性表面波センサに対して高周波信号を印加する高周波印加部と、無線により弾性表面波センサからの信号を受信する信号受信部と、信号受信部にて受信した信号（例えば電圧レベル）を検知する信号検知部とを備えた構成とすることができる。
【００５７】
無線によって、弾性表面波センサと外部装置との間で信号の送受信を行って、各素子の出力（例えば電圧）の関係を利用して圧力を検出する場合、即ち、無線を利用した電力検知方式で圧力を検出する場合には、無線伝送距離の変動に伴って信号強度（例えば出力電圧）が変化するので、精度良く圧力を検出することが難しい。この対策として、無線伝送距離が一定のタイミングを検知する場合には、そのタイミングでのセンシングが必要となり、システムが複雑化する。
【００５８】
それに対して、本発明では、上述した様に、各素子間の出力電圧や電力の演算を行うので、無線伝送距離の影響を排除することができる。
つまり、各素子間の出力電圧の差や電力の比を演算することにより無線通信距離の変動に伴う信号強度の変化をキャンセルすることができる、すなわち、無線伝送距離による影響を排除することができる。
【００５９】
（１２）本発明では、第１２態様として、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が全て異なり、且つ、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が、全て外部装置より出力される出力信号時間より長く、且つ、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短いように設定することができる。
【００６０】
つまり、各素子における入力信号に対する応答信号（反射波）には、図６に例示する様に、各素子における遅延時間によるずれが発生する。電極〜反射器間の複数回の反射を繰り返した応答信号（第１次反射波、第２次反射波・・）は、本発明のように各素子の条件を設定することにより、各素子における応答信号に、例えば外部装置側にて応答信号の時間分離が可能なような十分な時間的なずれを与えることができる。
【００６１】
ここで、「(1)第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が全て異なること」は、３素子の信号分離のための必要条件であり、「(2)第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波素子との遅延時間が、全て外部装置より出力される出力信号時間より長いこと」は、素子上での入力波と反射波を分離するための必要条件であり、「(3)第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子と第３弾性表面波
素子との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短いこと」は、２次反射波と１次反射波とを分離するための必要条件である。
【００６２】
なお、同図において、τＡ、τＢ、τＣは、それぞれ、第１、第２、第３弾性表面波素子において、電極から送信された信号が例えば反射器に反射して帰って来るまでの時間（電極から反射器までの伝搬路で規定される遅延時間の２倍）を示している。
【００６３】
（１３）本発明は、第１３態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６４】
本第１３態様は、前記第７態様と同様な作用効果を奏する。
（１４）本発明は、第１４態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６５】
本第１４態様は、前記第８態様と同様な作用効果を奏する。
（１５）本発明は、第１５態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６６】
本第１５態様は、前記第９態様と同様な作用効果を奏する。
（１６）本発明は、第１６態様として、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、を備えたことを特徴とする。
【００６７】
本第１６態様は、前記第１０態様と同様な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明によって圧力を求めるための手順を示す説明図である。
【図２】温度条件が異なっても圧力を検知できることを説明したものであり、（ａ）は温度変化が小さな場合に圧力を求める手順を示す説明図、（ｂ）は温度変化が大きな場合に圧力を求める手順を示す説明図である。
【図３】（ａ）は櫛歯電極の反射係数と周波数との関係を示すグラフであり、（ｂ）は反射器の反射係数と周波数との関係を示すグラフである。
【図４】弾性表面波センサの出力電圧値における温度や圧力による影響を示すグラフである。
【図５】弾性表面波センサの出力電圧値における温度による影響を示すグラフである。
【図６】（ａ）は第１ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｂ）は第２ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｃ）は第３ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｄ）は各素子の入力波と反射波を示すグラフである。
【図７】実施例１の圧力センサが用いられるセンシングシステムの概略構成を示す説明図である。
【図８】実施例１の圧力センサの概略構成を示す説明図である。
【図９】実施例１の圧力センサの構成を詳細に示す説明図である。
【図１０】図８のＺ−Ｚ断面を示す説明図である。
【図１１】実施例１のセンシングシステムの電気的構成を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は第１ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｂ）は第２ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｃ）は第３ＳＡＷ素子の入力波と反射波を示すグラフ、（ｄ）は各素子の入力波と反射波を示すグラフである。
【図１３】実施例１のセンシングシステムにおける信号の処理の手順を示す説明図である。
【図１４】実施例１の送受信側における処理のための構成を機能的に示す説明図である。
【図１５】実施例１の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図１６】（ａ）は電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフである。
【図１７】実施例２の送受信側における処理のための構成を機能的に示す説明図である。
【図１８】実施例２の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図１９】（ａ）は実施例３の圧力センサの構成を示す説明図、（ｂ）は実施例４の圧力センサの構成を示す説明図、（ｃ）は実施例５の圧力センサの構成を示す説明図である。
【図２０】（ａ）は実施例６における電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフであり、（ｃ）は電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）と電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【図２１】実施例７の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２２】（ａ）は実施例７における電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフである。
【図２３】実施例８における電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【図２４】実施例９の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２５】実施例１１、１２によって圧力を求めるための手順を示す説明図である。
【図２６】実施例１１の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２７】（ａ）は実施例１１における電圧差（ＶSAW3／ＶSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電圧差（ＶSAW1／ＶSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフであり、（ｃ）は電圧差（ＶSAW3／ＶSAW2）と電圧差（ＶSAW2／ＶSAW2*）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【図２８】実施例１２の送受信側における処理の手順を示す説明図である。
【図２９】（ａ）は実施例１２における電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と温度による基板変化量との関係（温度マップ）を示すグラフであり、（ｂ）は電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）と圧力による基板変化量との関係（圧力マップ）を示すグラフであり、（ｃ）は電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）と電力比（ＰSAW2／ＰSAW2*）との関係（オフセットマップ）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
以下、本発明が適用される実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００７０】
本実施例では、弾性表面波センサとして、例えば車両のタイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧センサである圧力センサを例に挙げて説明する。
図７にシステム全体を示す様に、圧力センサ１は、外部装置（計測装置：送受信機）３との間で、無線にて信号の送受信を行うセンシングシステムを構成するものであり、このセンシングシステムでは、圧力センサ１は、外部装置３からの信号（高周波信号）を受けて、その信号に対する応答を外部装置３に送信し、外部装置３は、受信した信号に基づいて演算を行うことにより、タイヤ空気圧を求める。
【００７１】
なお、前記圧力センサ１は、例えばタイヤ５内部の内側表面などに取り付けられ、外部装置３は、例えば回転しない箇所（例えばリム７の近傍やタイヤハウジング９の周辺）に取り付けられるものである。以下、詳細に説明する。
【００７２】
ａ）まず、弾性表面波センサである圧力センサ１の構成について説明する。
図８及び図９に示す様に、本実施例の圧力センサ１は、特徴の異なる３種の弾性表面波素子（第１〜第３弾性表面波素子）１１、１３、１５が、例えばコバールからなる平板状の基板１７上に並列に配置されて貼り付けられたものである。なお、ここでは、アンテナ及びアンテナに接続された回路は省略してある。
【００７３】
以下、各弾性表面波素子１１〜１５について説明する。
・第１弾性表面波素子１１は、圧電基板１９の同一表面上に、同一方向（圧電基板１９の長手方向）に沿って、弾性表面波（ＳＡＷ）を励起させる一対の櫛歯電極（ＩＤＴ）２１、２３（図８参照）と、櫛歯電極２１、２３によって励起された弾性表面波を櫛歯電極２１、２３側に反射させる反射器２５と、余分な弾性表面波を吸収する左右一対の吸音材２７、２９とを備えている。なお、一対の櫛歯電極２１、２３を櫛歯電極部２４と称する。
【００７４】
この第１弾性表面波素子１１は、４３３ＭＨｚ近傍で動作する素子であり、櫛歯電極２
１、２３に対して、信号源である外部装置３（図９、図１１参照）から、後述するように無線（又は有線）にて、単位時間の一定強度の一周波数（４３３ＭＨｚ）の高周波信号が印加されるように構成されている（他の素子１３、１５も同様である）。なお、ここでは、櫛歯電極２１、２３は、反射器２５からの反射波を受信する電極としても用いられる。
【００７５】
以下に、第１弾性表面波素子１１の各構成について、更に詳細に説明する。
前記図９に示す様に、前記圧電基板１９は、例えば縦２ｍｍ×横１６ｍｍ×厚み０．５ｍｍの例えばＳＴ−Ｘ水晶基板（単結晶）からなる。
【００７６】
前記櫛歯電極２１、２３は、信号源から４３３ＭＨｚの高周波信号が印加される電極（即ち交互に正負の電圧が印加される電極）であり、それぞれ複数の櫛歯（電極指）３１が、前記長手方向と垂直方向に平行に形成されるとともに、対向する櫛歯電極２１、２３の電極指３１が互いに入り込む様に設定されている。
【００７７】
ここでは、櫛歯電極２１、２３は、厚さ０．１μｍのアルミニウムからなり、電極幅：１／４λ（１．１８１μｍ）、電極間隔：１／４λ（１．８１μｍ）、対数：１００．５対に設定されている。なお、λは励起する弾性表面波の波長である。
【００７８】
前記反射器（リフレクタ：ＳＭＳＡ）２５は、厚さ０．１μｍのアルミニウムからなり、電極幅：１／４λ（１．１８１μｍ）、電極間隔：１／４λ（１．８１μｍ）、本数：２００本に設定されている。なお、反射器２５は、自身に印加される応力や周囲の温度に応じて反射係数が変化する特性を有している。
【００７９】
前記吸音材２７、２９は、例えばシリコンからなり、それぞれ、櫛歯電極２１、２３の外側と反射器２５の外側に配置されている。
なお、櫛歯電極２１、２３と反射器２５との間の（弾性表面波の）伝搬路３３の伝搬距離ｄＲ１は、１５００λ（４．７３５ｍｍ）に設定されており、その伝搬時間（従って遅延時間）τ１は、１．５μｓ相当である。
【００８０】
特に、第１弾性表面波素子１１については、図１０に図８のＺ−Ｚ断面を示す様に、第１弾性表面波素子１１の先端側（同図右側）に対応して、基板１７の先端側（同図右側）の表面に、直方体形状の凹部３５が形成されている。
【００８１】
つまり、第１弾性表面波素子１１は、その櫛歯電極２１、２３が設けられている側（同図左側）が、基板１７の表面に固定され、反射器２５が設けられている側（同図右側）が、凹部３５の上方に張り出すように配置され、これにより、第１弾性表面波素子１１の先端側が同図上下方向に湾曲可能に構成されている。
【００８２】
また、同図に示す様に、基板１７表面には、各素子１１〜１３を覆うようなカバー３７が配置されている。そして、カバー３７の先端側（同図右側）には、開口部３９が形成されており、この開口部３９を覆うように、例えばゴムからなる弾性部材４１が貼り付けられている。この弾性部材４１の中心の基板１７側には、第１弾性表面波素子１１の先端側に当接するように、棒状の押圧部材４３が突出して形成されている。なお、弾性部材４１と押圧部材４３により押圧力印加部が構成されている。
【００８３】
これにより、弾性部材４１が外部より押圧されると、押圧部材４３が第１弾性表面波素子１１の先端を押圧して（凹部３５の左側端部を支点として）第１弾性表面波素子１１の先端部分が湾曲するので、同時に反射器２５も湾曲して、その反射係数が変化する。
【００８４】
なお、上述した第１弾性表面波素子１１を製造する場合には、例えば圧電基板１９上に、スパッタリング法にて金属（アルミニウム）膜を成膜し、フォトリソグラフィーにて櫛歯電極２１、２３や反射器２５に対応する形状にマスキングし、エッチングにより櫛歯電極２１、２３や反射器２５をパターンニングする方法を採用できる。
【００８５】
・前記図９に示す様に、第２弾性表面波素子１３は、前記第１弾性表面波素子１１と同様に、圧電基板５１の表面に、一対の櫛歯電極５３、５５と反射器５７とが、所定の伝搬距離ｄＲ２（＞ｄＲ１）だけ離れて形成されたものであり、その外側には、同様に吸音材５９、６１が配置されている。なお、一対の櫛歯電極５３、５５により櫛歯電極部５６が構成されている。
【００８６】
この第２弾性表面波素子１３は、前記第１弾性表面波素子１１と、圧電基板５１の材料及び寸法が同じであり、櫛歯電極５３、５５及び反射器５７の材料や寸法・形状も同じである。
【００８７】
従って、第２弾性表面波素子１３の温度に対する反射係数−周波数の特性は、第１弾性表面波素子１１と同じである。但し、この第２弾性表面波素子１３は、その裏面全体が基板１７上に接合されており、（第１弾性表面波素子１１とは異なり）圧力を加えられないように構成されている。
【００８８】
なお、上記以外の構成は、基本的に第１弾性表面波素子１１と同様であるので、その説明は省略する。
・前記図９に示す様に、第３弾性表面波素子１５は、前記第１弾性表面波素子１１と同様に、（第１弾性表面波素子１１より長尺の）圧電基板７１の表面に、一対の櫛歯電極７３、７５と反射器７７とが、所定の伝搬距離ｄＲ３（＞ｄＲ２＞ｄＲ１）だけ離れて形成されたものであり、その外側には、同様に吸音材７９、８１が配置されている。なお、一対の櫛歯電極７３、７５により櫛歯電極部７６が構成されている。
【００８９】
この第３弾性表面波素子１５は、前記第１弾性表面波素子１１と、櫛歯電極７３、７５及び反射器７７の材料や寸法・形状も同じであり、圧電基板の材料も同じであるが、圧電基板７１の寸法が異なる。具体的には、圧電基板７１は、例えば縦２ｍｍ×横２３ｍｍ×厚み０．５ｍｍの例えばＳＴ−Ｘ水晶基板（単結晶）からなる。従って、第３弾性表面波素子１５の温度に対する反射係数−周波数の特性は、第１、第２弾性表面波素子１１、１３とは異なっている。また、この第３弾性表面波素子１５は、その裏面全体が基板１７上に接合されており、（第２弾性表面波素子１３と同様に）圧力を加えられないように構成されている。
【００９０】
なお、上記以外の構成は、基本的に第１弾性表面波素子１１と同様であるので、その説明は省略する。
なお、前記第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５は、同種の圧電基板から構成されているので、この圧電基板のみに着目した場合には、例えば同じ条件（圧力や温度）の場合には、同じ基板変化量だけ変化する。
【００９１】
ｂ）ここで、本実施例の要部である各弾性表面波素子１１〜１５間の関係について、まとめて説明する。
本実施例では、下記表１に示す様に、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３は、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであるように設定されている。即ち、温度変化に対する素子の出力電圧が同じであるように、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３を構成する各圧電基板１９、５１や櫛歯電極２１、２３、５３、５５や反射器２５、５７が設定されている。
【００９２】
また、第３弾性表面波素子１５は、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３とは温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。即ち、温度変化に対する素子の出力電圧が異なるように、第３弾性表面波素子１５と第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３とを構成する各圧電基板１９、５１、７１などが設定されている。
【００９３】
具体的には、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３は、櫛歯電極２１、２３、５３、５５及び反射器２５、５７の材料や寸法、形状が同じであるので、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであり、第３弾性表面波素子１５は、第１弾性表面波素子１１及び第２弾性表面波素子１３に対して、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるので、温度変化に対し素子の出力電圧が異なる。
【００９４】
更に、第１弾性表面波素子１１は、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。即ち、第１弾性表面波素子１１のみ、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように、反射器２５側が圧力を受けて撓んで、その反射係数が変化するように構成されている。
【００９５】
【表１】
【００９６】
しかも、本実施例では、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３と第３弾性表面波素子１５との遅延時間τ１、τ２、τ３が全て異なるように、各伝搬路３３の長さ、従って各伝搬距離ｄＲ１、ｄＲ２、ｄＲ３（ｄＲ１＜ｄＲ２＜ｄＲ３）が設定されている。
【００９７】
つまり、外部装置３側（送受信機側）にて、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５おける各応答信号を分離できるように、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５における伝搬距離ｄＲ１〜ｄＲ３が十分に異なるように設定されている。
【００９８】
また、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３と第３弾性表面波素子１５との遅延時間τ１〜τ３は、全て外部装置３より出力される出力信号時間より長く設定されている。
【００９９】
更に、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３と第３弾性表面波素子１５との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短く設定されている。
ｃ）次に、前記圧力センサ１及び外部装置３を用いたセンシングシステムについて、図１１に基づいて説明する。
【０１００】
ここでは、無線による送受信システムを例に挙げて説明するが、有線にて応力を検出するようにしてもよい。なお、ここでは、同一の信号源（即ち外部装置である送受信機）３からの信号が、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に入力するように構成されている。同様に、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５から得られる各反射信号（応答信号）が、１つのアンテナを介して外部装置３側に送信されるように構成されている。
【０１０１】
図１１に示す様に、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５及びアンテナ９１を備えた圧力センサ１は、無線を利用した周知の外部装置３によって駆動される。従って、ここでは、この外部装置３が前記信号源に相当するものである。
【０１０２】
前記外部装置３は、その主要部として制御回路（コントローラ）９３を備えている。
また、外部装置３は、圧力センサ１を駆動させる信号（高周波信号）の送信のための回路として、高周波の発振回路（Ｏｓｃ）９５、発信のオン・オフを切り換えるスイッチ（ＳＷ）９６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９７、パワーアンプ（ＰＡ）９９、送受信を切り換えるスイッチ（ＳＰＤＴ）１０１、アンテナ１０３を備えている。よって、スイッチ（ＳＰＤＴ）１０１が信号の送信が可能に設定されている場合には、制御回路９３からの制御信号により、アンテナ１０３を介して、圧力センサ１に信号を送信する。この送信される信号は、例えば１０ｍＷの４３３ＭＨｚの単パルスの高周波信号である。
【０１０３】
更に、外部装置３は、圧力センサ１からの信号を受信するための回路として、前記アンテナ１０３、前記スイッチ（ＳＰＤＴ）１０１に加え、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１０５、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０７、ログアンプあるいはダイオードからなる検波器（ＤＥＴ）１０９、Ａ／Ｄ変換器１１１等を備えている。よって、スイッチ（ＳＰＤＴ）１０１が信号の受信が可能に設定されている場合には、アンテナ１０３を介して、圧力センサ１からの信号を送信して、制御回路９３に入力する。
【０１０４】
ｄ）次に、前記センシングシステムを用いた圧力測定方法について説明する。
(1)最初に、このセンシングシステムにおける基本的な送受信の動作について説明する。
【０１０５】
まず、圧力センサ１を駆動する場合には、上述した様に、外部装置３からアンテナ１０３を介して圧力センサ１に対して高周波信号を送信する。この高周波信号を受信した圧力センサ１では、受信した高周波信号を第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に印加することにより、弾性表面波を発生させる。
【０１０６】
ここでは、例えば図１２に示す様な（ｔINの幅を有する）入力信号が、各第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に印加された場合を考える。
【０１０７】
この入力信号は、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５によって弾性表面波に変換され、弾性表面波は、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５と各反射器２５、５７、７７との間の伝搬距離ｄＲ１〜ｄＲ３によって定まる伝搬時間（即ち遅延時間τ１〜τ３）に各反射器２５、５７、７７に到達する。
【０１０８】
各反射器２５、５７、７７では、この弾性表面波を反射し、この弾性表面波は、同様に前記伝搬距離ｄＲ１〜ｄＲ３によって定まる遅延時間τ１〜τ３後に各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に到達する。
【０１０９】
この反射した弾性表面波（反射波）によって、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に生ずる信号が応答信号（反射信号）であり、この応答信号は、前記送信された信号（送信信号）とは逆に、アンテナ９１を介して、外部装置３に送信される。
【０１１０】
従って、外部装置３では、この応答信号の電圧（信号レベル）から、以下に述べる様に、弾性表面波素子１に加わる圧力を検出することができる。
(2)次に、前記圧力測定方法による処理手順ついて、より具体的に説明する。
【０１１１】
・まず、センシングシステム全体における処理の流れについて、図１３に基づいて、時系列に沿って説明する。
図１３に示す様に、外部装置３側において、圧力センサ１側に問い合わせ信号を発生し、その後、送受信回路を受信に切り換える。
【０１１２】
一方、圧力センサ１側では、外部装置３側から送信された問い合わせ信号を受信する。
次に、圧力センサ１において、問い合わせ信号を第１〜第３弾性表面素子１１〜１５の各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５に分配し、櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５から弾性表面波（入力波）を発生させる。そして、各反射器２５、５７、７７にて反射した（遅延時間の２倍分遅延した）反射波を、各櫛歯電極２１、２３、５３、５５、７３、７５にて受信し、その応答信号を、外部装置３側に送信する。
【０１１３】
外部装置３側では、圧力センサ１から送信された応答信号を受信し、増幅、ノイズ除去等を行った後に、検波を行い、その信号から、後述するように圧力や温度の算出を行う。
・次に、外部装置３側における処理手順について、図１４及び図１５に基づいて説明する。
【０１１４】
なお、両図に機能的に示すように、ハードによる処理が検知部１２１にて行われ、ソフトによる処理が（マイコン等による演算処理を行う）演算部１２３にて行われる。
まず、両図に示すように、圧力センサ１の応答信号の検波電圧は、Ａ／Ｄ変換器１１１にてデジタル信号に変換される。
【０１１５】
具体的には、第１、第２、第３弾性表面波素子１１、１３、１５からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれＡ／Ｄ変換器１１１（図１４では便宜的に各信号のＡ／Ｄ変換器を区分して示している）を介して演算部１２３に入力される。
【０１１６】
・次に、演算部１２３における処理について、図１５及び図１６に基づいて詳細に説明する。
具体的には、例えば図１６（ａ）に示す温度マップと図１６（ｂ）に示す圧力マップとを用いる。
【０１１７】
この温度マップとは、温度による基板変化量と、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と温度基準極である第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW3−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０１１８】
また、圧力マップとは、圧力による基板変化量と、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と圧力基準極である第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW1−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０１１９】
まず、ステップ１では、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を求める。
また、ステップ２では、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）を求め、温度マップから、この電圧差に対応する温度による基板変化量を求める。例えば前記電圧差が２Ｖである場合には、図１６（ａ）から、温度による基板変化量は１９０ｐｐｍとなる。
【０１２０】
従って、予め温度と温度による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
次に、ステップ３では、前記温度による基板変化量を、図１６（ｂ）の圧力による基板変化量として当てはめて、同図の圧力マップから、温度補正量（圧力基準値）を求める。例えば温度による基板変化量が１９０ｐｐｍの場合には、図１６（ｂ）から、温度補正量は１．１Ｖとなる。
【０１２１】
次に、ステップ４では、前記ステップ１で求めた電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）に前記温度補正量を加えた値（加算値）を求める。例えば電圧差が１．２Ｖである場合には、温度補正量の１．１Ｖを加えた２．３Ｖが加算値となる。
【０１２２】
次に、ステップ５では、前記圧力マップを用い、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。なお、この加算値には、温度補正量も加味されているので、この圧力による基板変化量には、圧力だけでなく温度による影響も含まれている。例えば、図１６（ｂ）から、加算値２．３Ｖに対応した圧力による基板変化量は５００ｐｐｍとなる。
【０１２３】
次に、ステップ６では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。例えば圧力による基板変化量が５００ｐｐｍで、温度による基板変化量が１９０ｐｐｍである場合には、その差の３１０ｐｐｍが圧力のみによる基板変化量となる。
【０１２４】
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
ｅ）この様に、本実施例では、３種の弾性表面波素子１１〜１５を設けた圧力センサ１を用い、これらの素子出力を利用することにより、圧力と温度が共に変化する状況であっても、温度の影響を好適に排除して、目的とする測定対象の状態（圧力）を精度良く検出することができる。
【０１２５】
つまり、まず、第１弾性表面波素子１１と第２弾性表面波素子１３との出力電圧の差をとって、（圧力と温度の影響を含む）第１の演算値を求め、第３弾性表面波素子１５と第２弾性表面波素子１３との出力電圧の差をとって、（温度のみの影響を含む）第２の演算値を求める。
【０１２６】
そして、温度マップを用いて、第２の演算値を温度（のみ）による基板変化量に換算し、次に、圧力マップを用いて、この温度による基板変化量から（圧力基準値に対応する）温度補正量を求める。次に、この温度補正量に前記第１の演算値を加えた加算値を求め、更に、圧力マップを用いて、この加算値から圧力及び温度による基板変化量を求める。そして、圧力及び温度による基板変化量から温度のみによる基板変化量を引くことにより、圧力のみによる基板変化量を求めることができるので、この圧力のみによる基板変化量から、精度良く圧力を求めることができる。
【０１２７】
また、本実施例では、無線を利用した電力検知方式で圧力を検出する場合に、上述した圧力測定方法を行うことにより、無線伝送距離の変動に伴って信号強度（出力電圧）が変化しても、簡易な構成で、無線伝送距離の影響を排除することができる。
【実施例２】
【０１２８】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、外部装置における圧力等を算出する手法が第１実施例と異なるので、異なる内容について説明する。
【０１２９】
図１７及び図１８に示す様に、本実施例では、ハードによる処理が検知部２０１にて行われ、ソフトによる処理が演算部２０３にて行われる。
両図に示す様に、圧力センサ１の応答信号の検波電圧は、各ホールド回路２０５〜２０９で保持される。具体的には、第１、第２、第３弾性表面波素子からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれ各ホールド回路２０５〜２０９で保持される。
【０１３０】
そして、例えば図示しない差動演算回路によって、保持された第１、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、保持された第３、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW3、ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０１３１】
これらの差分の演算値は、それぞれＡ／Ｄ変換器２１１、２１３を介して、演算部２０３に入力される。
その後、演算部２０３では、前記実施例１と同様に、図１８に示す様に、まず、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と（温度及び圧力の基準極である）第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０１３２】
次に、前記図１６（ａ）の様な温度マップを用いて、前記電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）に対応する基板変位量（温度による基板変化量：第１の演算値）を算出する。
次に、上述した様に、前記図１６（ｂ）の様な圧力マップを用いて、前記温度による基板変化量から（圧力基準点に対応する）温度補正量を算出する。
【０１３３】
次に、前記電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）に前記温度補正量を加算し、前記図１６（ｂ）の様な圧力マップを用いて、その加算値から、温度及び圧力による基板変位量を算出する。
次に、温度及び圧力による基板変位量から温度による基板変位量を引いて、圧力のみによる基板変位量を算出する。
【０１３４】
従って、この圧力のみによる基板変位量から、予め求めておいた圧力と圧力のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、圧力を求めることができる。
また、前記電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、上述した様に、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
【０１３５】
本実施例によっても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例３】
【０１３６】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、弾性表面波素子の構成が第１実施例と異なるので、異なる内容を説明する。
図１９（ａ）に示す様に、本実施例の弾性表面波センサである圧力センサ３０１では、第１〜第３弾性表面波素子３０３〜３０７の長手方向における長さが異なるように設定されている。
【０１３７】
なお、各素子３０３〜３０７は、前記実施例１と同様に、それぞれ圧電基板３０９〜３１３上に、（一対の櫛歯電極からなる）櫛歯電極部３１５〜３１９と反射器３２１〜３２５が形成されたものである。
【０１３８】
本実施例においても、第１弾性表面波素子３０３及び第２弾性表面波素子３０５は、櫛歯電極及び反射器の材料や寸法、形状を同じにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであるように設定されている。
【０１３９】
また、第３弾性表面波素子３０７は、第１弾性表面波素子３０３及び第２弾性表面波素子３０５とは、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるようにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。
【０１４０】
更に、第１弾性表面波素子３０３のみは、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例４】
【０１４１】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、弾性表面波素子の構成が第１実施例と異なるので、異なる内容を説明する。
図１９（ｂ）に示す様に、本実施例の弾性表面波センサである圧力センサ４０１では、第１、第２弾性表面波素子４０３、４０５は、同一の圧電基板４０７において、長手方向に一列に形成されている。
【０１４２】
なお、第１、第２弾性表面波素子４０３、４０５は、同一の圧電基板４０７上の中央に（両素子４０３、４０５の共有の）櫛歯電極部４０９が形成されるとともに、圧電基板４０７の両側に反射器４１１、４１３が形成されたものである。
【０１４３】
また、第３弾性表面波素子４１４は、他の圧電基板４１５の上に、櫛歯電極部４１７と反射器４１９が形成されたものである。
本実施例においても、第１弾性表面波素子４０３及び第２弾性表面波素子４０５は、櫛歯電極及び反射器の材料や寸法、形状を同じにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が同じであるように設定されている。
【０１４４】
また、第３弾性表面波素子４１４は、第１弾性表面波素子４０３及び第２弾性表面波素子４０５とは、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるようにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。
【０１４５】
更に、第１弾性表面波素子４０３のみは、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例５】
【０１４６】
次に、実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ここでは、弾性表面波素子の構成が第１実施例と異なるので、異なる内容を説明する。
図１８（ｃ）に示す様に、本実施例の弾性表面波センサである圧力センサ５０１では、第１〜第３弾性表面波素子５０３〜５０７の長手方向における長さが異なるように設定されている。
【０１４７】
なお、各素子５０３〜５０７は、前記実施例１と同様に、それぞれ圧電基板５０９〜５１３上に、各素子共有の（一対の櫛歯電極からなる）櫛歯電極部５１５と各反射器５１７〜５２１が形成されたものである。
【０１４８】
本実施例においても、第１弾性表面波素子５０３及び第２弾性表面波素子５０５は、櫛歯電極及び反射器の材料や寸法、形状を同じにすることにより、温度変化に対し素子の出力電力値が同じであるように設定されている。
【０１４９】
また、第３弾性表面波素子５０７は、第１弾性表面波素子５０３及び第２弾性表面波素子５０５とは、例えば反射器反射係数の周波数特性が異なるようにすることにより、温度変化に対し素子の出力電圧が異なるように設定されている。
【０１５０】
更に、第１弾性表面波素子５０３のみは、圧力の変化によって素子の出力電圧が変化するように設定されている。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例６】
【０１５１】
次に、実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。 なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
本実施例では、前記実施例１の前記図１６（ａ）、（ｂ）と同様な、図２０（ａ）の温度マップ及び図２０（ｂ）の圧力マップを用いるとともに、図２０（ｃ）に示す様なオフセットマップも使用する。
【０１５２】
このオフセットマップは、縦軸に電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）をとり、横軸に電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）をとったものである。つまり、このオフセットマップは、電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、温度補正量に対応する電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を求めることができる様に設定されている。
【０１５３】
従って、このオフセットマップを用いれば、電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、（温度マップを使用することなく）オフセット電圧である温度補正量に対応するオフセット電圧（ＶSAW1−ＶSAW2）を求めることができる。
【０１５４】
以下、このオフセットマップを使用して圧力を測定する手順を説明する。
まず、ステップ１では、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）を求め、温度マップから、この電圧差に対応する温度による基板変化量を求める。例えば前記電圧差が２Ｖである場合には、図２０（ａ）から、温度による基板変化量は１９０ｐｐｍとなる。
【０１５５】
次に、ステップ２では、図２０（ｃ）のオフセットマップを用い、横軸の電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、直接に縦軸の電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）で示される温度補正量を求める。例えば電圧差が２Ｖである場合には、図２０（ｃ）から、温度補正量は１．１Ｖとなる。
【０１５６】
次に、ステップ３では、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を加える。そして、圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。例えば電圧差が１．２Ｖである場合には、温度補正量の１．１Ｖを加えた２．３Ｖが加算値となり、図２０（ｂ）から、圧力による基板変化量は５００ｐｐｍとなる。
【０１５７】
次に、ステップ４では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。例えば圧力による基板変化量が５００ｐｐｍで、温度による基板変化量が１９０ｐｐｍである場合には、その差の３１０ｐｐｍが、圧力のみによる基板変化量となる。
【０１５８】
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
また、温度についても、前記実施例１と同様にして、温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
【０１５９】
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、予めオフセットマップを用意しておくことにより、演算を簡易でき、演算時間を短縮できるという利点がある。
【実施例７】
【０１６０】
次に、実施例７について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。 なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
本実施例は、各素子の出力の電力比を用いて、前記実施例１とほぼ同様な手順で圧力を検出するので、図２１及び図２２に基づいて簡単に説明する。
【０１６１】
なお、図２２（ａ）の縦軸は、前記実施例１と同様な温度による基板変化量を示すが、横軸は素子１５、１３間の電力比を示している。また、図２２（ｂ）の縦軸は、前記実施例１と同様な圧力による基板変化量を示すが、横軸は素子１１、１３間の電力比を示している。
【０１６２】
図２１及び図２２に示す様に、まず、第１〜第３弾性表面波素子１１〜１５の出力電圧を、図１１のログアンプあるいはダイオードからなる検波器（ＤＥＴ）１０９の検波特性に従い、その入力電力に換算することによって、それぞれ電力ＰSAW1、ＰSAW2、ＰSAW3に換算する。
【０１６３】
そして、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と（温度及び圧力の基準極である）第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を演算する。また、同様に、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を演算する。
【０１６４】
なお、後述する様に、電力比と電力差とは等価であり、ここでは、電力をｄＢｍでとっているため、電力比の計算は差動演算となる。
次に、前記図２２（ａ）の様な温度マップを用いて、前記電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）の値に対応する基板変位量（温度による基板変化量）を算出する。
【０１６５】
次に、前記図２２（ｂ）の様な圧力マップを用いて、前記温度による基板変化量から（圧力基準点に対応する）温度補正量を算出する。
次に、前記電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）に前記温度補正量を加算し、前記図２２（ｂ）の様な圧力マップを用いて、その加算値から、温度及び圧力による基板変位量を算出する。
【０１６６】
次に、温度及び圧力による基板変位量から温度による基板変位量を引いて、圧力のみによる基板変位量を算出する。
従って、この圧力のみによる基板変位量から、予め求めておいた圧力と圧力のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、圧力を求めることができる。
【０１６７】
また、前記温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【０１６８】
なお、下記数１に示す様に、式（１）の様に定義される場合、式（２）又は式（３）から明かな様に、ｄＢｍ単位の電力で差分を計算することは、その真数（電力Ｗ）の比を取ることと等価であるので、各マップでは、電力の差で表現してある。
【０１６９】
【数１】
【実施例８】
【０１７０】
次に、実施例８について説明するが、前記実施例７と同様な内容の説明は簡略化する。
本実施例は、前記実施例７に示した様な素子の電力比を用いるとともに、前記実施例６で示した様なオフセットマップを用いたものである。
【０１７１】
なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
本実施例では、前記図２２（ａ）と図２２（ｂ）の両マップと、図２３に示すオフセットマップを使用して圧力を求める。
【０１７２】
このオフセットマップは、図２３に示す様に、縦軸に電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）をとり、横軸に電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）をとったものである。つまり、このオフセットマップは、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、温度補正量に対応する電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求めることができる様に設定されている。
【０１７３】
従って、このオフセットマップを用いれば、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、（温度マップを使用することなく）オフセット電圧である温度補正量に対応する電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求めることができる。
【０１７４】
以下、このオフセットマップを使用して圧力を検出する手順を簡単に説明する。
まず、ステップ１では、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求め、図２２（ａ）の温度マップから、この電圧比に対応する温度による基板変化量を求める。
【０１７５】
次に、ステップ２では、図２３のオフセットマップを用い、横軸の電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、直接に縦軸の電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）で示される温度補正量を求める。
次に、ステップ３では、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を加える。そして、図２２（ｂ）の圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。
【０１７６】
次に、ステップ４では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
【０１７７】
また、前記実施例７と同様にして、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
本実施例においても、前記実施例７と同様な効果を奏するとともに、予めオフセットマップを用意しておくことにより、演算を簡易でき、演算時間を短縮できるという利点がある。
【実施例９】
【０１７８】
次に、実施例９について説明するが、前記実施例２と同様な内容の説明は簡略化する。
なお、素子等の各部材は実施例２と同じであるので、実施例２と同じ番号を使用する。
本実施例では、前記実施例２と同様なホールド回路を用いるとともに、前記実施例７と同様な素子間の電力比を用いて、圧力を検出するものである。
【０１７９】
本実施例では、図２４に示す様に、第１、第２、第３弾性表面波素子からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれ各ホールド回路２０５〜２０９で保持される。
【０１８０】
そして、例えば図示しない差動演算回路によって、保持された第１、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、保持された第３、第２弾性表面波素子からの電圧信号ＶSAW3、ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０１８１】
これらの差分の演算値は、それぞれＡ／Ｄ変換器２１１、２１３を介して、演算部２０３に入力される。
その後、演算部２０３では、まず、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を、図１１のログアンプあるいはダイオードからなる検波器（ＤＥＴ）１０９の検波特性に従い電力換算して、電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求める。
【０１８２】
また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求める。
【０１８３】
そして、これらの電力比を用いて、前記実施例７と同様にして圧力を求める。
具体的には、前記図２２（ａ）の様な温度マップを用いて、前記電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）の値に対応する基板変位量（温度による基板変化量）を算出する。
【０１８４】
次に、前記図２２（ｂ）の様な圧力マップを用いて、前記温度による基板変化量から（圧力基準点に対応する）温度補正量を算出する。
次に、前記電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）に前記温度補正量を加算し、前記図２２（ｂ）の様なマップを用いて、その加算値から、温度及び圧力による基板変位量を算出する。
【０１８５】
次に、温度及び圧力による基板変位量から温度による基板変位量を引いて、圧力のみによる基板変位量を算出する。
従って、この圧力のみによる基板変位量から、予め求めておいた圧力と圧力のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、圧力を求めることができる。
【０１８６】
また、前記実施例２と同様にして、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
本実施例によっても、前記実施例２と同様な効果を奏する。
【実施例１０】
【０１８７】
次に、実施例１０について説明するが、前記実施例９と同様な内容の説明は簡略化する。
なお、素子等の各部材は実施例９と同じであるので、実施例９と同じ番号を使用する。
【０１８８】
本実施例では、前記実施例９と同様なホールド回路及び素子間の電力比を用いるとともに、前記実施例８の様なオフセットマップを使用して、圧力を検出するものである。
本実施例では、前記図２４に示す様に、前記実施例９と同様にして、演算部２０３では、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求める。
【０１８９】
また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求める。
【０１９０】
そして、これらの電力比を用いて、前記実施例８と同様にして圧力を求める。
具体的には、ステップ１では、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求め、前記図２２（ａ）の温度マップから、この電圧比に対応する温度による基板変化量を求める。
【０１９１】
次に、ステップ２では、前記図２３のオフセットマップを用い、横軸の電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、直接に縦軸の（ＰSAW1／ＰSAW2）、即ち温度補正量を求める。
次に、ステップ３では、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を加える。そして、前記図２２（ｂ）の圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。
【０１９２】
次に、ステップ４では、（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
【０１９３】
また、前記実施例９と同様にして、温度による基板変化量から温度を求めることができる。
本実施例においても、前記実施例９と同様な効果を奏する。
【実施例１１】
【０１９４】
次に、実施例１１について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
ａ）まず、本実施例において、各素子の出力を用いて、圧力を求めることができる原理を、図２５に基づいて説明する。
【０１９５】
なお、図２５の横軸（Ｘ軸）は、温度又は圧力による基板変化量を示し、縦軸（Ｙ軸）は、素子間の出力電圧の差又は電力比を示している。
また、同図の実線のグラフ（圧力マップ）は、温度が一定の場合において、第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）に印加する圧力を変化させた場合の第１弾性表面波素子（ＳＡＷ１）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）を示すグラフである。更に、同図の点線で示すグラフ（温度マップ）は、温度を変化させた場合の第３弾性表面波素子（ＳＡＷ３）と第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）との出力電圧の差（又は電力比：反射電力比）を示すグラフである。
【０１９６】
また、同図の一点鎖線で示すグラフ（基準極温度マップ）は、温度を変化させた場合における基準極である第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）の出力電圧の変化量（又は電力変化量：反射電力変化量）、即ち、第２弾性表面波素子（ＳＡＷ２）の出力電圧（又は電力）と基準温度（基板変化量が０）のときの出力電圧（又は電力：反射電力）との電圧差（又は電力比）である。
【０１９７】
なお、前記マップはなく、演算式で規定してもよいが、以下ではマップを用いて説明する。
本実施例では、以下の手順によって、温度変化があった場合でも、印加された圧力の変化を検知することができる。
【０１９８】
図２５に例示する様に、まず、ステップ１では、ＳＡＷ３とＳＡＷ２との電圧差（又は電力比）を求める。
この電圧差（又は電力比）は、温度による基板変化量に対応しているので、ステップ２では、前記温度マップを用いて、前記電力差（又は電力比）に対応した温度による基板変化量を求める。
【０１９９】
ステップ３では、前記基準極温度マップを用いて、前記温度による基板変化量を圧力による基板変化量に換算して、圧力基準値（初期値）を求める。つまり、ＳＡＷ１とＳＡＷ２との温度特性が一致している場合には、基準極温度マップと圧力マップとは完全に一致し、圧力基準値は基準極温度マップをシフトするので、ここでは、基準極温度マップを用いて、圧力基準値を求める。
【０２００】
なお、ここで、基準極温度マップと圧力マップとが完全に一致する理由は、第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力（例えば電圧や電力）が同じだからである。
【０２０１】
ステップ４では、ＳＡＷ１とＳＡＷ２との電力差（又は電力比）を求める。
ステップ５では、前記圧力マップを用いて、前記圧力基準点からのステップ４で求めた電力差（電圧比）に対応する基板変化量（即ち圧力のみに対応した基板変化量）を求める。
【０２０２】
従って、この圧力と圧力のみに対応した基板変化量との関係を予め求めておくことにより、圧力のみに対応した基板変化量から圧力のみを求めることができる。
ｂ）次に、上述した原理に基づいて、本実施例において行われる圧力の検出のための具体的な手順について、図２６及び図２７に基づいて説明する。
【０２０３】
なお、素子等の各部材は実施例１と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
ここで、図２７（ａ）に示す温度マップとは、温度による基板変化量と、第３弾性表面波素子１５の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW3−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０２０４】
また、図２７（ｂ）に示す圧力マップとは、圧力による基板変化量と、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW1−ＶSAW2）との関係を示すマップである。
【０２０５】
更に、図２７（ｃ）に示す基準極温度マップとは、基準極である第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2と第２弾性表面波素子１３の基準温度における出力電圧ＶSAW2*との電圧差（ＶSAW2−ＶSAW2*）と、第３弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との差（ＶSAW3−ＶSAW2）と、の関係を示すオフセットマップである。
【０２０６】
図２６に示す様に、圧力センサ１の応答信号の検波電圧は、Ａ／Ｄ変換器１１１にてデジタル信号に変換される。
具体的には、第１、第２、第３弾性表面波素子１１、１３、１５からのそれぞれ信号（電圧信号ＶSAW1、ＶSAW2、ＶSAW3）は、それぞれＡ／Ｄ変換器１１１を介して演算部１２３に入力される。
【０２０７】
そして、演算部１２３では、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を演算する。また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を演算する。
【０２０８】
次に、前記図２７（ａ）に示す温度マップを用いて、前記電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）の値に対応する基板変位量（温度による基板変化量）を算出する。なお、例えば電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）が２Ｖの場合には、温度による基板変化量は１９０ｐｐｍになる。
【０２０９】
次に、図２７（ｃ）のオフセットマップを用い、横軸の電圧差（ＶSAW3−ＶSAW2）から、縦軸の（ＶSAW2−ＶSAW2*）、即ち圧力基準値に対応した温度補正量であるオフセット電圧を求める。例えば電圧差が２Ｖである場合には、温度補正量は１．１Ｖとなる。
【０２１０】
次に、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の出力電圧ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３の出力電圧ＶSAW2との電圧差（ＶSAW1−ＶSAW2）を加える。
そして、図２７（ｂ）に示す圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。例えば電圧差が１．２Ｖである場合には、温度補正量の１．１Ｖを加えた２．３Ｖが加算値となり、図２７（ｂ）から、圧力による基板変化量は５００ｐｐｍとなる。
【０２１１】
次に、この（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
例えば圧力による基板変化量が５００ｐｐｍで、温度による基板変化量が１９０ｐｐｍである場合には、その差の３１０ｐｐｍが、圧力のみによる基板変化量となる。
【０２１２】
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
また、温度についても、前記実施例１と同様にして、温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
【０２１３】
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例１２】
【０２１４】
次に、実施例１２について説明するが、前記実施例１０と同様な内容の説明は簡略化する。
なお、素子等の各部材は実施例１０と同じであるので、実施例１と同じ番号を使用する。
【０２１５】
本実施例では、前記実施例１０と同様なホールド回路及び素子間の電力比を用いるとともに、前記実施例１１の様なオフセットマップを使用して、圧力を検出するものである。
以下に、本実施例において行われる圧力の検出のための具体的な手順について、図２８及び図２９に基づいて説明する。
【０２１６】
なお、図２９（ａ）に示す温度マップとは、温度による基板変化量と、第３弾性表面波素子１５の電力（ＰSAW3）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW2）との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）との関係を示すマップである。
【０２１７】
また、図２９（ｂ）に示す圧力マップとは、圧力による基板変化量と、第１弾性表面波素子１１の電力（ＰSAW1）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW2）との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）との関係を示すマップである。
【０２１８】
更に、図２９（ｃ）に示す基準極温度マップとは、基準極である第２弾性表面波素子１３の基準温度における電力（ＰSAW2*）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW3）との電力比（ＰSAW2／ＶSAW2*）と、第３弾性表面波素子１１の電力（ＰSAW3）と第２弾性表面波素子１３の電力（ＰSAW2）との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）との関係を示すオフセットマップである。
【０２１９】
本実施例では、前記図２８に示す様に、前記実施例１０と同様にして、演算部２０３では、第１弾性表面波素子１１からの電圧信号ＶSAW1と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW1−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を求める。
【０２２０】
また、同様に、第３弾性表面波素子１５からの電圧信号ＶSAW3と第２弾性表面波素子１３からの電圧信号ＶSAW2の差分（ＶSAW3−ＶSAW2）を電力換算して、電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求める。
【０２２１】
そして、これらの電力比を用いて、前記実施例１１と同様にして圧力を求める。
具体的には、まず、第３弾性表面波素子１５の電力ＰSAW3と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）を求め、前記図２９（ａ）の温度マップから、この電圧比に対応する温度による基板変化量を求める。
【０２２２】
次に、図２９（ｃ）のオフセットマップを用い、横軸の電力比（ＰSAW3／ＰSAW2）から、縦軸の（ＰSAW2／ＰSAW2*）、即ち圧力基準値に対応した温度補正量であるオフセット電圧を求める。
【０２２３】
次に、前記温度補正量に、第１弾性表面波素子１１の電力ＰSAW1と第２弾性表面波素子１３の電力ＰSAW2との電力比（ＰSAW1／ＰSAW2）を加える。
そして、図２９（ｂ）に示す圧力マップから、この加算値に対応した圧力による基板変化量を求める。
【０２２４】
次に、この（温度の影響も含む）圧力による基板変化量から（温度のみに起因する）温度による基板変化量を引いて、圧力のみによる基板変化量を求める。
従って、予め圧力と圧力による基板変化量との関係を調べてマップ等を作製しておき、このマップ等を参照して、圧力のみによる基板変化量から圧力を求めることができる。
【０２２５】
また、温度についても、温度による基板変化量から、予め求めておいた温度と温度のみによる基板変位量との関係を示すマップ等を用いて、温度を算出することができる。
本実施例においても、前記実施例１１と同様な効果を奏する。
【０２２６】
（１）本発明は、例えばタイヤ空気圧センサのような圧力センサに限らず、応力センサ、変位センサなど、各種の用途に適用できる。
（２）本発明では、出力電圧値を用いて圧力等を求めたが、それ以外に、出力電圧値から求めた出力電流値を用いて圧力等を求めてもよい。
【符号の説明】
【０２２７】
１、３０１、４０１、５０１…圧力センサ（弾性表面波センサ）
３…外部装置（信号源）
１１、３０３、４０３、５０３…第１弾性表面波素子
１３、３０５、４０５、５０５…第２弾性表面波素子
１５、３０７、４１４、５０７…第３弾性表面波素子
１９、５１、７１、３０９、３１１、３１３、４０７、４１５、５０９、５１１、５１３…圧電基板
２１、２３、５３、５５、７３、７５…櫛歯電極
２４、５６、７６、３１５、３１７、３１９、４０９、４１７、５１５…櫛歯電極部
３３…伝送路
２５、５７、７７、３２１、３２３、３２５、４１１、４１３、４１９、５１７、５１９、５２１…反射器
４３…押圧部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの影響によって素子を伝わる弾性表面波の特性が変化して素子の出力が変化する第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子及び第３弾性表面波素子を備えた弾性表面波センサであって、
前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力が同じであるとともに、前記第３弾性表面波素子は、前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子とは温度変化に対し素子の出力が異なり、
且つ、前記第１弾性表面波素子は、前記温度以外の測定対象の状態の変化によって素子の出力が変化するように構成された素子であることを特徴とする弾性表面波センサ。
【請求項２】
無線によって外部装置との信号の送受信が可能な構成を備えたことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波センサ。
【請求項３】
前記測定対象は、圧力であることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波センサ。
【請求項４】
前記第１弾性表面波素子に対して、前記圧力に対応する押圧力を印加する押圧力印加部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の弾性表面波センサ。
【請求項５】
前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子とは、それぞれ各素子における信号の遅延時間が全て異なるように設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
【請求項６】
前記第１弾性表面波素子は、弾性表面波を発生させる電極と、前記電極にて発生した弾性表面波を反射させる反射器とを備え、
前記第１弾性表面波素子の反射器は、外部からの押圧力が印加された場合に弾性変形する構成を有するとともに、前記反射器に対して押圧力を印加する押圧力印加部を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項８】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項９】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項１０】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項１１】
前記外部装置は、無線により前記弾性表面波センサに対して高周波信号を印加する高周波印加部と、無線により前記弾性表面波センサからの信号を受信する信号受信部と、該信号受信部にて受信した信号を検知する信号検知部とを備えたことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のセンシングシステム。
【請求項１２】
前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子との遅延時間が全て異なり、
且つ、前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子との遅延時間が、全て前記外部装置より出力される出力信号時間より長く、
且つ、前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短いことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のセンシングシステム。
【請求項１３】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【請求項１４】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【請求項１５】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【請求項１６】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【請求項１】
外部からの影響によって素子を伝わる弾性表面波の特性が変化して素子の出力が変化する第１弾性表面波素子及び第２弾性表面波素子及び第３弾性表面波素子を備えた弾性表面波センサであって、
前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子は、温度変化に対し素子の出力が同じであるとともに、前記第３弾性表面波素子は、前記第１弾性表面波素子及び前記第２弾性表面波素子とは温度変化に対し素子の出力が異なり、
且つ、前記第１弾性表面波素子は、前記温度以外の測定対象の状態の変化によって素子の出力が変化するように構成された素子であることを特徴とする弾性表面波センサ。
【請求項２】
無線によって外部装置との信号の送受信が可能な構成を備えたことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波センサ。
【請求項３】
前記測定対象は、圧力であることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波センサ。
【請求項４】
前記第１弾性表面波素子に対して、前記圧力に対応する押圧力を印加する押圧力印加部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の弾性表面波センサ。
【請求項５】
前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子とは、それぞれ各素子における信号の遅延時間が全て異なるように設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
【請求項６】
前記第１弾性表面波素子は、弾性表面波を発生させる電極と、前記電極にて発生した弾性表面波を反射させる反射器とを備え、
前記第１弾性表面波素子の反射器は、外部からの押圧力が印加された場合に弾性変形する構成を有するとともに、前記反射器に対して押圧力を印加する押圧力印加部を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項８】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項９】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項１０】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを備えた圧力のセンシングシステムであって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算手段と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算手段と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算手段と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算手段と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算手段と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算手段と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算手段と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算手段と、
を備えたことを特徴とするセンシングシステム。
【請求項１１】
前記外部装置は、無線により前記弾性表面波センサに対して高周波信号を印加する高周波印加部と、無線により前記弾性表面波センサからの信号を受信する信号受信部と、該信号受信部にて受信した信号を検知する信号検知部とを備えたことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のセンシングシステム。
【請求項１２】
前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子との遅延時間が全て異なり、
且つ、前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子との遅延時間が、全て前記外部装置より出力される出力信号時間より長く、
且つ、前記第１弾性表面波素子と前記第２弾性表面波素子と前記第３弾性表面波素子との最大遅延時間が、最小遅延時間の２倍より短いことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のセンシングシステム。
【請求項１３】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【請求項１４】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電圧と前記第２弾性表面波素子の出力電圧との電圧差を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【請求項１５】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第１の演算値と圧力による素子の基板変化量との関係を用い、前記温度による素子の基板変化量に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、前記加算値から圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【請求項１６】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性表面波センサを用いて圧力を測定する圧力測定方法であって、
前記第１弾性表面波素子に前記圧力に対応する押圧力が加わった場合に、前記第１弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第１の演算値を求める第１演算工程と、
前記第３弾性表面波素子の出力電力と前記第２弾性表面波素子の出力電力との電力比を示す第２の演算値を求める第２演算工程と、
前記第２の演算値に基づいて、温度による素子の基板変化量を求める第３演算工程と、
前記第２の演算値と前記第１の演算値との関係を用い、前記第２の演算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める際の基準となる温度補正量を求める第４演算工程と、
前記温度補正量に前記第１の演算値を加算して、加算値を求める第５演算工程と、
前記加算値に基づいて、圧力及び温度による素子の基板変化量を求める第６演算工程と、
前記圧力及び温度による素子の基板変化量と前記温度による素子の基板変化量との差から、圧力による素子の基板変化量を求める第７演算工程と、
前記圧力による素子の基板変化量に基づいて、前記圧力を算出する第８演算工程と、
を備えたことを特徴とする圧力測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図５】
【図９】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図５】
【図９】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−８１２２（Ｐ２０１２−８１２２Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１７１７７（Ｐ２０１１−１１７１７７）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]