(57)【要約】【課題】圧力センサの機能と加速度センサの機能とを兼ね備えながら、小型軽量化を図ることが可能な半導体センサを提供すること。【解決手段】半導体センサ１６は、共通台座３０と、該共通台座３０の一方の面に気密接合された第１台座４０と、共通台座３０の他方の面に接合された第２台座５０とを備える。共通台座３０の一方の面には第１電極３１が設けられ、他方の面には第２電極３２が設けられている。第１台座４０には、窪み部４１の形成によりダイヤフラム４２が形成され、該ダイヤフラム４２には、第１電極３１と対向する第３電極４５が設けられ、共通台座３０と第１台座４０を接合して窪み部４１により気密空間４８が形成されている。第２台座５０には、バネ支持物５２により弾性支持され加速度により変位する重量塊５３が設けられ、該重量塊５３には、第２電極３２と対向する第４電極５４が設けられている。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通台座と、該共通台座の一方の面に気密接合された第１台座と、共通台座の他方の面に接合された第２台座とを備え、
前記共通台座の一方の面には第１電極が設けられ、他方の面には第２電極が設けられ、
前記第１台座には、窪み部の形成によりダイヤフラムが形成され、該ダイヤフラムには、前記第１電極と対向する第３電極が設けられ、
前記共通台座と前記第１台座を接合して前記窪み部により気密空間が形成され、
前記第２台座には、バネ支持物により弾性支持され加速度により変位する重量塊が設けられ、該重量塊には、前記第２電極と対向する第４電極が設けられたこと
を特徴とする半導体センサ。
【請求項２】
前記共通台座はガラスにより形成され、
前記第１台座と前記第２台座はシリコンにより形成されたこと
を特徴とする請求項１記載の半導体センサ。
【請求項３】
前記バネ支持物は、前記第２電極に対して垂直方向へ前記重量塊を移動可能に支持したことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体センサ。
【請求項４】
前記バネ支持物は、前記第２電極と平行な方向へ前記重量塊を移動可能に支持したことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体センサ。
【請求項５】
前記第２電極と前記第４電極は、それらの面積中心をずらして形成され、
前記バネ支持物は、前記第２電極と前記第４電極の面積中心がずれた方向に前記重量塊を移動可能に支持したこと
を特徴とする請求項１又は２記載の半導体センサ。
【請求項６】
車両に設けられたタイヤの状態を監視するためのタイヤ状態監視装置の送信機であって、
請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の半導体センサと、
前記半導体センサにより検出した加速度に基づいて前記車両が走行中か否かを判断し、走行中の時に前記半導体センサにより検出したタイヤの空気圧を示すデータを送信する制御手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ状態監視装置の送信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のタイヤ内の空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置に好適に用いられる半導体センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の走行性を向上させるためのものとして、タイヤ内の空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置が提案されている。このタイヤ空気圧監視装置は、送信機と受信機と表示器とを備えている。送信機は、タイヤが装着される各ホイールに設けられる。送信機は、対応するタイヤ内の空気圧を計測するために圧力センサを備え、この圧力センサで計測した空気圧に関するデータを無線送信する。受信機は、車体に設けられ、各送信機からのデータを受信して表示器に出力する。表示器は、運転席の近傍に設けられ、受信機からのデータに基づいて、各タイヤ内の空気圧に関する情報を表示する。その結果、運転者は、各タイヤ内の空気圧の適否を車室内で確認することができる。
【０００３】
また、送信機は、加速度センサを備え、該加速度センサにより自動車が走行中であるか否かを検出する。そして、送信機は、自動車の走行中に空気圧の検出やその検出結果の送信を行い、非走行中にはそれらを行わない。これにより、電源として備える一次電池の消費が抑えられ、一次電池の交換間隔が長くなる。
【０００４】
このように、送信機に設けられる圧力センサや加速度センサとしては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１８０１７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、送信機には、電子回路基板上に圧力センサ、加速度センサ及び一次電池に加えて、送信回路及び発振回路に必要な電子部品、マイクロコンピュータ等が実装されている。そして、これら実装部品の大半は、近年の急速なＩＣ技術の進歩により集積化されている。
【０００７】
しかしながら、実装部品の中でも大型の部品である圧力センサと加速度センサとは、依然として別部品で構成されているのが実情である。このため、小型の部品を集積化することによって、ある程度は送信機の小型軽量化を図ることができるものの、実装面積の多くを占める両センサが別部品であるが故に送信機の小型軽量化にも限界があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、圧力センサの機能と加速度センサの機能とを兼ね備えながら、圧力センサと加速度センサとが別部品で構成されている場合と比較して、小型軽量化を図ることが可能な半導体センサを提供することにある。また、小型軽量な送信機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、共通台座と、該共通台座の一方の面に気密接合された第１台座と、共通台座の他方の面に接合された第２台座とを備え、前記共通台座の一方の面には第１電極が設けられ、他方の面には第２電極が設けられ、前記第１台座には、窪み部の形成によりダイヤフラムが形成され、該ダイヤフラムには、前記第１電極と対向する第３電極が設けられ、前記共通台座と前記第１台座を接合して前記窪み部により気密空間が形成され、前記第２台座には、バネ支持物により弾性支持され加速度により変位する重量塊が設けられ、該重量塊には、前記第２電極と対向する第４電極が設けられた。
【００１０】
従って、ダイヤフラムが外部からの圧力を受けて変形することによる第１電極と第３電極との間の静電容量の変化に基づいて、外部からの圧力が検出され、重量塊が外部からの加速度を受けて変位することによる第２電極と第４電極との間の静電容量の変化に基づいて、外部からの加速度が検出される。このように、圧力センサの機能と加速度センサの機能とが単一のガラス台座を用いて実現されている。このため、圧力センサと加速度センサとが別部品で構成されて合計２つのガラス台座を必要としていた従来の構成と比較して、小型軽量化を図ることが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記共通台座はガラスにより形成され、前記第１台座と前記第２台座はシリコンにより形成される。
【００１２】
従って、請求項２に記載の発明によれば、第１台座と第２台座とをいずれも半導体ＩＣのエッチング技術を用いた近似手法により製造することが可能となる。しかも、マイクロマシニング技術を用いて容易に小型軽量化することも可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記バネ支持物は、前記第２電極に対して垂直方向へ前記重量塊を移動可能に支持する。
従って、請求項３に記載の発明によれば、半導体センサに加わる加速度の内、第２電極に対して垂直方向の加速度が検出しやすい。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記バネ支持物は、前記第２電極と平行な方向へ前記重量塊を移動可能に支持する。
従って、請求項４に記載の発明によれば、半導体センサに加わる加速度の内、第２電極と平行な方向の加速度が検出しやすい。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記第２電極と前記第４電極は、それらの面積中心をずらして形成され、前記バネ支持物は、前記第２電極と前記第４電極の面積中心がずれた方向に前記重量塊を移動可能に支持する。
【００１６】
従って、請求項５に記載の発明によれば、半導体センサに加わる加速度の内、面積中心のずれの方向の加速度が検出しやすく、第２電極と第４電極の面積中心のずれによって加速度の方向に応じて対向面積が増減し、加速度の印加方向が検出される。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、車両に設けられたタイヤの状態を監視するためのタイヤ状態監視装置の送信機であって、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の半導体センサと、前記半導体センサにより検出した加速度に基づいて前記車両が走行中か否かを判断し、走行中の時に前記半導体センサにより検出したタイヤの空気圧を示すデータを送信する制御手段と、を備えてなる。
【００１８】
従って、請求項６に記載の発明によれば、圧力センサの機能と加速度センサの機能とを備えた半導体センサは小型軽量であり、タイヤ空気圧監視装置の送信機が小型軽量化される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した一実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態におけるタイヤ状態監視装置１が搭載された車両２を示している。
【００２０】
タイヤ状態監視装置１は、車両２の４つのタイヤ３（前輪左側（ＦＬ）、前輪右側（ＦＲ）、後輪左側（ＲＬ）、後輪右側（ＲＲ））にそれぞれ設けられた送信機４と、車両２の車体５に設けられた１つの受信機６とを備えている。
【００２１】
各送信機４は、それぞれ対応するタイヤ３の内部、例えばタイヤ３のホイール７に固定されている。そして、各送信機４は、対応するタイヤ３の状態、すなわち対応するタイヤ３内の空気圧及び温度を計測して、その計測によって得られたタイヤ３の空気圧データ及び温度データを含むデータを無線送信する。
【００２２】
受信機６は、車体５の所定箇所に設置され、例えば車両２のバッテリ（図示略）からの電力によって動作する。受信機６には、受信アンテナ８が接続されている。受信機６は、各送信機４から送信されたデータを受信アンテナ８を介して受信する。
【００２３】
また、受信機６には表示器９が接続されている。表示器９は、車室内等、車両２の運転者の視認範囲に配置される。受信機６は、受信したデータに基づいて発信元の送信機４に対応するタイヤ３の空気圧及び温度を把握する。また、受信機６は、空気圧及び温度に関するデータを表示器９に表示させる。タイヤ３の空気圧が異常である場合には、その旨を表示器９に警告表示する。尚、受信機６は、例えば車両２のキースイッチ（図示略）のオンに伴って起動する。
【００２４】
図２は、送信機４の構成例を示す。
送信機４は、ケーシング１１と、該ケーシング１１に一体的に設けられたバルブステム１２とを備える。このバルブステム１２を通じて、タイヤ３の内部にエアが注入される。ケーシング１１は箱状をなし、信号処理装置１３及び電池１４を収容する。ケーシング１１には図示しない通気孔が形成されている。ケーシング１１の開口は図示しない蓋によって塞がれる。
【００２５】
信号処理装置１３は、略四角形状に形成された電子基板１５に実装された半導体センサ１６及び処理回路１７とから構成されている。電子基板１５は、ケーシング１１に一体形成されたボス１８，１９に固定されている。電子基板１５には、処理回路１７に駆動電源を供給する電池１４が接続されている。
【００２６】
図３は、送信機４の電気的構成を示す。
送信機４の信号処理装置１３は、半導体センサ１６と処理回路１７とから構成されている。半導体センサ１６は、圧力センサ２１と加速度センサ２２とから構成され、該圧力センサ２１及び加速度センサ２２は一体的に形成されている。
【００２７】
処理回路１７は、温度センサ２３と、制御手段としてのマイクロコンピュータ等よりなる送信コントローラ２４と、送信回路２５とを含む。送信コントローラ２４は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備えている。送信コントローラ２４の内部メモリ、例えばＲＯＭには、予め固有のＩＤコードが登録されている。そして、このＩＤコードは、４つのタイヤ３に設けられた４つの送信機４を識別するために利用されている。
【００２８】
圧力センサ２１は、タイヤ３内の空気圧に応じた信号を出力する。加速度センサ２２は、車両２の走行に伴い半導体センサ１６に加わる加速度に応じた信号を出力する。温度センサ２３は、タイヤ３内の温度に応じた信号を出力する。
【００２９】
送信コントローラ２４は、圧力センサ２１と温度センサ２３から入力した信号に基づいて空気圧データと温度データを生成し、それらデータと自身に登録されているＩＤコードを送信回路２５に出力する。
【００３０】
送信回路２５は、送信コントローラ２４から出力されてきたデータを符号化及び変調した後、そのデータを送信アンテナ２６を介して無線送信する。
送信コントローラ２４は、加速度センサ２２からの信号に基づいて車両２が走行中か否かを判断する。そして、送信コントローラ２４は、車両２が走行中の場合に上記データを生成するとともに送信回路２５に送信動作を行わせ、車両２が停止中の場合には動作を停止する。このように、送信コントローラ２４が動作を停止することで、電池１４の消費電流が少なくなり、信号処理装置１３の動作可能な時間が長くなる、所謂電池１４の寿命が長くなる。
【００３１】
次に、半導体センサ１６の構成を説明する。
図４に示すように、半導体センサ１６は、共通台座３０と、その共通台座３０の一方の面に接合された第１台座４０と、共通台座３０の他方の面に接合された第２台座５０とを備えている。図３に示す圧力センサ２１は、共通台座３０と第１台座４０とにより構成され、加速度センサ２２は共通台座３０と第２台座５０とから構成される。
【００３２】
共通台座３０はガラスよりなり、図６に示すように、四角板状に形成されている。共通台座３０には、一方の面（図４の上側の面であり、おもて面）の第１電極３１が設けられ、他方の面（図４の下側の面であり、裏面）に第２電極３２が設けられている。第１電極３１と第２電極３２は、それぞれ本実施形態では円形に形成されている。
【００３３】
共通台座３０の側面には、該共通台座３０の表裏方向に沿って延びるように第１端子３３及び３４が形成されている。第１端子３３は、共通台座３０のおもて面に形成された第１配線３５により第１電極３１と電気的に接続され、第２端子３４は、共通台座３０の裏面に形成された第２配線により第２電極と電気的に接続されている。第１電極３１と第２電極３２は円形状に形成されている。これら第１及び第２電極３１，３２、第１及び第２端子３３，３４、第１及び第２配線３５，３６は、共通台座３０にアルミニウムを蒸着して形成されている。
【００３４】
第１台座４０はシリコンよりなり、略四角板状に形成されている。そして、第１台座４０の共通台座３０側には、その中央部に円錐台状の窪み部４１が形成されている。その結果、第１台座４０の中央部にはダイヤフラム４２が形成され、そのダイヤフラム４２の周囲には、共通台座３０側に平滑面４３ａを有する接合部４３が形成されている。
【００３５】
ダイヤフラム４２の共通台座３０側の面には、第１電極３１に対向して第３電極４５が設けられている。第１台座４０の側面には、第１及び第２端子３３，３４と同じ方向に沿って延びる第３端子４６が形成されている。第３端子４６は、平滑面４３ａと接合部４３の内側面に形成された第３配線４７により第３電極４５と電気的に接続されている。
【００３６】
第１台座４０は、半導体ＩＣのエッチング技術及びマイクロマシニング技術を用いて所望形状に形成されている。第３電極４５、第３端子４６、第３配線４７は、アルミニウム等の導電材料の蒸着により形成されている。第１台座４０は、平滑面４３ａが共通台座３０のおもて面と陽極接合により気密接合されている。その結果、図４に示すように、第１台座４０のダイヤフラム４２及び接合部４３と共通台座３０のおもて面とで囲まれた気密空間４８が形成されている。
【００３７】
第２台座５０はシリコンよりなり、略四角板状に形成されている。そして、第２台座５０は、枠状の接合部５１と、その接合部５１の内周面から延びる複数のバネ支持物５２と、それらバネ支持物５２により弾性支持された重量塊５３とを備えている。
【００３８】
接合部５１は円筒状の内周面を有し、共通台座３０側に平滑面５１ａを有している。バネ支持物５２は、重量塊５３を共通台座３０の第２電極３２と垂直な方向に移動可能に、且つ第２電極３２と平行な方向に移動不能に弾性支持している。例えば、バネ支持物５２を、第２台座５０の厚み方向に薄く、面方向（平滑面５１ａと平行な方向）に幅広く長く形成することで、このような支持が可能となる。また、図５に示すように、バネ支持物５２は円弧状に形成されている。
【００３９】
図４に示すように、重量塊５３は、共通台座３０側の径が大きい円錐台状に形成されている。重量塊５３の共通台座３０側の面には、第２電極３２に対向して第４電極５４が設けられている。図６に示すように、第２台座５０の側面には、第１及び第２端子３３，３４と同じ方向に沿って延びる第４端子５５が設けられている。第４端子５５は、接合部５１の平滑面５１ａとバネ支持物５２とに形成られた第４配線５６により第４電極５４と電気的に接続されている。
【００４０】
第２台座５０は、半導体ＩＣのエッチング技術及びマイクロマシニング技術を用いて所望形状に形成されている。これら第４電極５４、第４端子５５、第４配線５６は、アルミニウム等の導電材料の蒸着により形成されている。そして、第２台座５０は、接合部５１の平滑面５１ａが共通台座３０の裏面に陽極接合により接合されている。
【００４１】
このように構成された半導体センサ１６は、図２に示す電子基板１５に実装され、第１〜第４端子３３，３４，４６，５５は、図３に示す送信コントローラ２４に接続されている。
【００４２】
次に、半導体センサ１６の作用を説明する。
先ず、共通台座３０及び第１台座４０よりなる圧力センサ２１の作用を説明する。
【００４３】
共通台座３０と第１台座４０とにより形成された気密空間４８には、所定の圧力にて気体が封入されている。第１台座４０のおもて面は、タイヤ３内の空気に曝されている。従って、ダイヤフラム４２は、気密空間４８内の気体圧力とタイヤ３内の空気圧との圧によって撓む。
【００４４】
共通台座３０に設けられた第１電極３１とダイヤフラム４２に設けられた第３電極４５は、対向しており容量を形成する。ダイヤフラム４２が撓むと、第１電極３１と第３電極４５の距離が変化し、その変化に応じて容量値が変化する。
【００４５】
ここで、ダイヤフラム４２が撓んでいない、即ち気密空間４８内の気体圧力とタイヤ３内の空気圧とが一致しているときの第１電極３１と第３電極４５との距離を距離ｄ１とする。そして、気密空間４８内の空気の誘電率をε１、第１電極３１と第３電極４５との対向面積をＳ１とすると、ダイヤフラム４２撓んでいない状態における第１電極３１と第３電極４５との間の静電容量Ｃ１は、
【００４６】
【数１】
Ｃ１＝ε１×Ｓ１／ｄ１                      ……（式１）
と表される。
【００４７】
タイヤ３内の空気圧が変化すると、その空気圧と気密空間４８内の気体圧力との差に応じてダイヤフラム４２が撓む。その結果、第１電極３１と第３電極４５との距離は、距離ｄ１から距離ｄ２に変化する。この時の第１電極３１と第３電極４５との間の静電容量Ｃ２は、
【００４８】
【数２】
Ｃ２＝ε１×Ｓ１／ｄ２                      ……（式２）
と表される。
【００４９】
従って、第１端子３３と第３端子４６を介して第１電極３１と第３電極４５の間の静電容量Ｃｘを測定することで、両電極３１，４５間の距離、即ちダイヤフラム４２の撓み量が測定できる。そして、ダイヤフラム４２は、タイヤ３内の空気圧と気密空間４８内の気体圧力との差に応じて撓む。従って、気密空間４８内の気体圧力を設定することで、静電容量Ｃｘを測定することによりタイヤ３内の空気圧が得られる。
【００５０】
次に、共通台座３０及び第２台座５０よりなる加速度センサ２２の作用を説明する。
第２台座５０に設けられた重量塊５３は、バネ支持物５２により共通台座３０に設けられた第２電極３２の垂直方向に移動可能に支持されている。従って、加速度センサ２２（半導体センサ１６）に加速度が加わると、その加速度のうち、第２電極３２の垂直方向の成分（以下、単に加速度という）に応じて重量塊５３が移動する。
【００５１】
重量塊５３が、外部からの加速度を受けていない状態（厳密には、自動車が停車している状態）における第２電極３２と第４電極５４との距離を距離ｄ３とする。ここで、タイヤ内の空気の誘電率をε２、第２電極３２と第４電極５４との対向面積をＳ２とすると、重量塊５３が外部からの加速度を受けていない状態における第２電極３２と第４電極５４との間の静電容量Ｃ３は、
【００５２】
【数３】
Ｃ３＝ε２×Ｓ２／ｄ３                      ……（式３）
と表される。
【００５３】
自動車が走行している場合等のように、重量塊５３が外部からの加速度を受けると、当該重量塊５３は外部からの加速度に応じて慣性移動する。この時の第２電極３２と第４電極５４との距離を距離ｄ４とすると、第２電極３２と第４電極５４との間の静電容量Ｃ４は、
【００５４】
【数４】
Ｃ４＝ε２×Ｓ２／ｄ４                      ……（式４）
と表される。
【００５５】
ここで、加速度ｇｖにより重量塊５３に作用する力Ｆは、バネ支持物５２のバネ定数をｋ、重量塊５３の重量をＭ、重量塊５３の変位量をΔＬとすると、
【００５６】
【数５】
Ｆ＝Ｍ×ｇｖ＝ｋ×ΔＬ                      ……（式５）
と表される。
【００５７】
ここで、変位量ΔＬは、重量塊５３の移動による第２電極３２と第４電極５４との距離の変化量であるから、距離ｄ３と距離ｄ４のそれぞれにおける静電容量Ｃ３，Ｃ４の差ΔＣに対応する。即ち、加速度ｇｖは、
【００５８】
【数６】
ｇｖ＝ｋ×ε２×Ｓ２／（Ｍ×ΔＣ）          ……（式６）
と表される。
【００５９】
従って、第２端子３４と第４端子５５を介して第２電極３２と第４電極５４との間の静電容量Ｃｖを計測することにより、その静電容量Ｃｖの変化に基づいて加速度ｇｖを検知することができる。
【００６０】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）半導体センサ１６は、加速度センサ一体型圧力センサであり、具体的には圧力センサの機能と加速度センサの機能とが単一の共通台座３０を用いて実現されている。従って、半導体センサ１６が小型軽量であるため、それを実装する送信機４を小型軽量にすることができる。
【００６１】
（２）共通台座３０をガラスとし、第１台座４０と第２台座５０をシリコンにより形成した。従って、第１台座４０と第２台座５０をいずれも半導体ＩＣのエッチング技術を用いた近似手法により製造することができる。しかも、マイクロマシニング技術を用いて容易に小型軽量化することができる。
【００６２】
（３）バネ支持物５２は、重量塊５３を第２電極３２に対して垂直方向に移動可能に支持する。従って、一方向の加速度を容易に検出することができる。
（４）半導体センサ１６は圧力センサ２１と加速度センサ２２の機能を備えている。この半導体センサ１６を送信機４に実装することで、従来、別々の圧力センサと加速度センサを実装する場合に比べて工程が減り、送信機４のコスト低減を図ることができる。
【００６３】
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施形態では、第２電極３２の垂直方向に加わる加速度（垂直方向の加速度成分）を検出する構成としたが、第２電極３２と平行な方向に加わる加速度（平行な方向の加速度成分）を検出する構成としてもよい。即ち、図７に示す共通台座３０ａと第１台座４０と第２台座５０ａとから半導体センサ１６ａを構成しても良い。
【００６４】
共通台座３０ａは、裏面に第２電極３２ａが設けられている。この第２電極３２ａは、例えば、図７に示すように、円形の一方向をカットしたＤ字状にすることで、第２台座５０ａの第４電極５４と面積中心をずらすように形成されている。
【００６５】
第２台座５０ａのバネ支持物５２ａは、重量塊５３を共通台座３０の第２電極３２と平行な方向に移動可能に、且つ第２電極３２と垂直な方向に移動不能に弾性支持している。例えば、バネ支持物５２を、第２台座５０の厚み方向に幅広く長く、面方向（平滑面５１ａと平行な方向）に薄く形成することで、このような支持が可能となる。
【００６６】
重量塊５３が加速度によって第２電極３２ａのカットした方向に移動すると、第２電極３２ａと第４電極５４との対向面積が変化し、その変化量は、重量塊５３の移動方向に対応している。例えば、第２電極３２ａを第１端子３３が形成された面と反対方向をカットすると、重量塊５３が第１端子３３が形成された面の方向に移動した場合には対向面積が増加し、反対方向に移動すると対向面積が減少する。
【００６７】
対向面積の変化量は重量塊５３の移動量、即ち加速度に対応している。そして、第２電極３２ａと第４電極５４との間の静電容量値は、対向面積に比例する。従って、両電極３２ａ，５４間の静電容量値を計測することで、重量塊５３の移動量、即ち半導体センサに加わる加速度を検出することができる。
【００６８】
尚、上記の共通台座３０ａを実施形態の共通台座３０と置き換えて実施しても良い。言い換えれば、共通台座３０ａを用い、それに実施形態の第２台座５０を接合すれば第２電極３２ａと垂直な方向の加速度を検出する半導体センサが得られ、図７の第２台座５０ａを接合すれば第２電極３２ａと平行な方向の加速度を検出する半導体センサが得られる。
【００６９】
・上記実施形態において、各電極３１，３２，３２ａ，４５，５４の形状を適宜変更して実施しても良い。また、窪み部４１の形状を適宜変更して実施しても良い。更に、重量塊５３の形状を適宜変更して実施しても良い。
【００７０】
・上記実施形態の半導体センサ１６，１６ａをタイヤ３の状態を監視するタイヤ状態監視装置以外に適用しても良い。
・上記実施形態では、加速度を検知するようにしたが、半導体センサ１６，１６ａを搭載した送信機４では、車両２が走行中か否か、即ち加速度の有無を検出できれば良い。従って、送信コントローラ２４は、車両２が停止中の時の第２電極３２，３２ａと第４電極５４の間の静電容量を記憶し、それと適宜測定した静電容量とを比較する。そして、それらが一致する、又は所定値以上の差を生じていない場合に車両２が停止中であると判断して動作を停止し、それらが一致しない、又は所定値以上の差を生じた場合に車両２が走行中であると判断して送信動作を行うようにしてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜５記載の発明によれば、圧力センサの機能と加速度センサの機能とを兼ね備え小型軽量化を図ることが可能な半導体センサを提供することができる。
【００７２】
また、請求項６記載の発明によれば、圧力センサの機能と加速度センサの機能とを兼ね備え小型軽量化した半導体センサを備えたタイヤ状態監視装置の送信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のタイヤ状態監視装置を示す概略図。
【図２】送信機の構造を示す説明図。
【図３】送信機を示すブロック構成図。
【図４】半導体センサの概略断面図。
【図５】第２台座の平面図
【図６】半導体センサの概略分解斜視図。
【図７】別の半導体センサの概略分解斜視図。
【符号の説明】
１…タイヤ状態監視装置、２…車両、３…タイヤ、４…送信機、１６，１６ａ…半導体センサ、２１…圧力センサ、２２…加速度センサ、２４…制御手段としての送信コントローラ、３０，３０ａ…共通台座、３１…第１電極、３２，３２ａ…第２電極、４０…第１台座、４１…窪み部、４２…ダイヤフラム、４５…第３電極、４８…気密空間、５０，５０ａ…第２台座、５２，５２ａ…バネ支持物、５３…重量塊、５４…第４電極、ｇｖ…加速度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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