JP2003322569A

JP2003322569A - 温度センサ付送信装置

Info

Publication number: JP2003322569A
Application number: JP2002128545A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Hattori; 泰服部; Yasuo Hatano; 保夫波多野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】無線で送信することのできる温度センサ付送信
装置であって、温度の測定精度を向上する。【解決手段】温度センサ付送信装置は、基板１２と、基
板１２に設けられた温度センサ１４と、基板１２に設け
られた、温度センサ１４からの温度情報を電波で送信す
る送信回路部１６とを有し、温度センサ１４と送信回路
部１６は、基板１２の基板面の互いに異なる側の面に設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度センサで温度
の測定を行うとともに、測定された温度情報を無線で送
信する温度センサ付送信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、温度を定常的に測定して温度を管
理する測定システムが種々の分野において利用されてい
る。例えば、ビル等の建造物に火災報知機の設置が義務
づけられており、サーバコンピュータを複数台配置した
室内における防災のために、あるいは、コンピュータに
蓄えた情報の消失を最小限に抑えるために、厳格かつ十
分な室内の温度管理を行なう温度測定システムが挙げら
れる。

【０００３】この温度測定システムでは、温度センサで
測定された温度情報を管理装置に送信する場合、システ
ムの構築が容易にできることから、温度センサと組を成
して設けられた、温度情報を無線で送信する送信装置
と、送信された温度情報を一カ所で受信する受信装置と
によって構成される。例えば、温度センサからの出力信
号がケーブル等を介して送信装置に供給され、送信装置
から所定の周波数の電波で断続的に温度情報が送信され
る。特に、温度センサと送信装置を１組として、複数組
の温度センサと送信装置とが温度管理を必要とする箇所
に設置され、この複数の送信装置からの温度情報が一カ
所で受信され、管理装置で温度の一括管理が行われる。

【０００４】このようなシステムでは、複数箇所に設け
られた温度センサと送信装置の組は、所望の位置に設置
できるように、可能な限りコンパクトにすることが望ま
れている。例えば、温度センサからの出力信号を伝送す
るケーブルを短くしたり、温度センサと送信装置を一体
化する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、温度センサを
送信装置と一体化した場合、基板に設けられた送信回路
とともに温度センサを基板に設けるため、送信装置に設
けられたマイコン等の放熱により、温度センサが実際の
測定対象とする温度に加算されて上昇するといった問題
がある。このような温度測定システムは、火災報知のた
めの支援システムとしてばかりでなく、例えば、食品衛
生の点からスーパーマーケット等の店頭に並ぶ冷凍庫シ
ョーケースの温度管理を行う温度管理支援システムや、
介護を必要とする老人等の体温の管理を支援する介護用
監視システムにおいて有効に用いることができるが、い
ずれの分野においても、送信装置の送信回路部からの発
熱によって、正確な温度を測定することができないとい
った問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
を解消するために、無線で温度情報を送信することので
きる温度センサ付送信装置であって、温度を正確に測定
することのできる装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、基板
と、この基板の基板面に設けられた温度センサと、前記
基板の基板面に設けられた、前記温度センサからの温度
情報を電波で送信する送信回路部とを有し、前記温度セ
ンサと前記送信回路部は、前記基板の互いに異なる側の
基板面に設けられていることを特徴とする温度センサ付
送信装置を提供する。

【０００８】ここで、前記基板は、厚さが０．５ｍｍ以
上であるのが好ましい。

【０００９】なお、前記温度センサおよび前記送信回路
部が設けられた前記基板は筐体に収納され、前記温度セ
ンサの設けられた基板面が温度測定対象物に向くよう
に、前記筐体が温度測定対象物に取り付けられるのが好
ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の温度センサ付送信装置を
添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、以下に詳細
に説明する。図１（ａ）は、本発明の温度センサ付送信
装置の一実施形態である温度センサ付タグ（以降、タグ
という）１０の要部の概略の構成を示した平面図であ
る。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したタグ１０の面と
反対の面の構成を示した平面図である。また、図１
（ｃ）は、図１（ａ）に示すタグ１０の中心部を切断し
た断面図である。

【００１１】温度センサ付タグ１０は、温度の測定を行
う測定対象物に設置して、温度を測定し、測定した温度
情報を無線（電波）で受信装置に送信するものである。
温度センサ付タグ１０は、基板１２と、この基板１２に
設けられた温度センサ１４と、基板１２に設けられた、
温度センサ１４からの温度情報を電波で送信する送信回
路部１６とを主に有して構成される。

【００１２】基板１２は、厚さが０．５ｍｍ以上の円形
状の基板である。円形状の基板は、例えば直径が略３０
ｍｍの円形形状である。なお、本発明においては、基板
１２の形状は円形状であることに制限されず、例えば矩
形形状等であってもよい。しかし、基板１２を円形形状
とすることで、基板１２を収納する筐体４０，４２（図
２参照）の形状を円形状とすることができ、温度の測定
の測定対象物に取り付ける際の取付スペースの規制を受
けにくくすることができる。このような取付スペースの
規制の点から基板１２を円形形状とするのが好ましい。

【００１３】なお、基板１２の材料として、例えばガラ
ス布を基材としエポキシ樹脂を含浸させたガラス布基材
エポキシ樹脂（エポキシガラス）が好適に用いられる。
ガラス布を基材としポリイミドを含浸させたガラス布基
材イミド樹脂は熱伝導の点から用いられない。温度セン
サ１４は、図１（ｂ）に示すように、温度を測定するこ
とのできる公知のセンサで、基板１２に固定されて設け
られている。温度センサ１４の種類は特に制限されな
い。例えば、チタン酸バリウムを用いたサーミスタやシ
リコントランジスタの温度依存性を効果的に用いたＩＣ
化温度センサ等が用いられる。

【００１４】送信回路部１６は、アンプ１８、マイコン
２０、発振回路２２、アンテナ２４および電源スイッチ
２６を主に有する。アンプ１８は、温度センサ１４から
の出力信号を増幅する回路で、増幅された出力信号はマ
イコン２０に供給される。マイコン２０は、送信回路部
１６の駆動を制御するとともに、一定時間間隔毎に、例
えば１０秒毎に、増幅された出力信号をサンプリングし
て、温度情報を取得するプロセッサである。なお、温度
情報は、測定された温度の値であってもよいし、測定さ
れた温度が、予めマイコン２０に設定された許容範囲内
に収まっているか否かを判別した判別結果の情報でもよ
い。判別結果、測定された温度が許容範囲内に収まって
いない場合、異常状態であると判別して、上記一定時間
間隔を更に短くした短時間の時間間隔で、頻繁に温度情
報を送信するものであってもよい。マイコン２０で取得
した温度情報は送信情報として発振回路２２に供給され
る。温度情報が発振回路２２に供給される際、マイコン
２０において記録されているタグ識別情報（ＩＤ情報）
も送信情報として同時に供給される。

【００１５】発振回路２２は、図示されない水晶発振器
および発振用トランジスタを有し、水晶発振器により生
成された搬送波を、温度情報およびＩＤ情報の信号によ
り周波数変調または振幅変調を行って高周波信号を発振
させる公知の回路である。発振した高周波信号はアンテ
ナ２４に給電される。発振回路２０から発振する高周波
信号には、温度情報の他にＩＤ情報も含まれるので、タ
グ１０の他に、タグ１０と同様の構成を持つ複数のタグ
から送信される送信情報を図示されない受信装置が受信
する場合、送信情報の送信元を特定することができ、温
度情報を一括管理することができる。なお、図１（ａ）
に示す各部位を接続する接続線は、基板１２の基板面に
形成された厚膜導体等からなる伝送線路である。

【００１６】アンテナ２４は、基板１２の基板面に厚膜
導体が形成された平面アンテナであって、基板１２の基
板面の垂直方向に最大放射強度を持つ放射パターンを有
する。アンテナ２４は、例えば、０．８ｍｍの厚膜導体
が基板１２の円周に沿って円弧状に形成されることによ
って設けられる。厚膜導体は、例えば銅または銀等の材
料が用いられる。電源スイッチ２６は、送信回路部１６
を駆動して電波を断続的に放射させるために、リード線
２８により接続された電池３０（図２参照）からの電力
の供給についてＯＮ、ＯＦＦのスイッチングを行う部位
である。ＯＮ、ＯＦＦのスイッチングはマイコン２０の
制御により行われる。

【００１７】このように温度センサ付タグ１０は構成さ
れるが、本発明では、温度センサ１４と送信回路部１６
の設けられる基板面は互いに異なっている面であること
を大きな特徴とする。すなわち、図１（ｃ）に示される
ように、基板１２の略中心部分に２つのスルーホール３
２が設けられ、スルーホール３２の内面が電気メッキ等
によりメッキ処理が施されて導体３４が形成され、送信
回路部１６側の基板面の伝送線路である導体３６と接続
されている。一方、送信回路部１６と反対側の面には、
温度センサ１４が導体３４と接続され、温度センサ１４
は導体３６と接続される。

【００１８】このように温度センサ１４と送信回路部１
６とを互いに反対側の基板面に設けるのは、マイコン２
０等から放射される熱によって温度センサ１４による測
定温度の精度が低下することを抑制するためである。す
なわち、マイコン２０が駆動することによって発生する
熱により基板１２の温度が上昇し、その結果温度センサ
１４の測定精度に影響を与えることを防止する必要があ
るからである。なお、基板１２として、熱伝導率の低い
基板が用いられるのが好ましい。送信回路部１６で発生
した熱が基板１２の厚さ方向に伝導する比率を小さくし
て、反対側の面の温度の上昇を抑制し、温度センサ１４
による測定精度の低下を抑制するためである。また、基
板１２の厚さは、例えば、エポキシガラスの場合、０．
５ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．
８ｍｍ以上である。このような構成により、後述するよ
うに、送信回路部１６からの熱は裏面側に伝導しにくく
なり、温度センサ１４による測定の精度の低下を抑制す
ることができる。

【００１９】また、基板１２では、周波数帯域の電波に
応じてアンテナ２４の大きさが設定されており、このア
ンテナ２４の大きさによって基板１２自体の大きさも設
定されている。例えば、３１５ＭＨｚや４３３ＭＨｚの
電波を放射する場合、基板１２の円周に沿って延びる円
弧状のアンテナ２４の直径を５０ｍｍ以下とするのが好
ましく、基板１２の大きさも、これに応じて、直径５０
ｍｍ以下とする。基板１２の形状が矩形形状の場合、縦
および横の長さをそれぞれ５０ｍｍ以下とする。

【００２０】なお、基板１２の送信回路部１６に供給さ
れる電力は、図２に示すように、リード線２８により接
続された電池３０から供給される。電池３０は、例えば
ＣＲ−２０３２（コイン形リチウム電池）が用いられ
る。電池３０は、例えば電波の出力条件を５００μＶ／
ｍとし、１０秒間隔で電波を断続的に放射した場合、略
３年使用することができる。この期間は、継続して温度
を管理するシステムとして十分な期間である。なお、電
池３０は電池ホルダ３８に収納されている。

【００２１】基板１２および電池３０を収納した電池ホ
ルダ３８は、樹脂から成る筐体４０，４２に収納され
る。なお、筐体４０と筐体４２の接合部には共に螺子が
切られており、螺合により一体化される。その際、温度
センサ１４が設けられた基板面が温度測定対象物に向く
ように、すなわち、温度を測定する測定対象物に取り付
けられ、この測定対象物と接触する筐体４０の接触面４
４側に向くように収納される。また、接触面４４には、
温度センサ１４の対応する部分に孔４６が設けられてお
り、測定対象物の温度を接触面４４を介することなく測
定することができる。

【００２２】図３は、温度センサ１４および送信回路部
１６が設けられた基板１２と電池２０を収納した電池ホ
ルダ３８とを筐体４０，４２に組み込んだ温度センサ付
タグ１０を、２０℃の測定対象物に取り付けたとき、基
板１２の厚さが温度の測定にどのように影響を及ぼすか
を示したものである。

【００２３】基板１２の材料としてエポキシガラスを用
い、３１５ＭＨｚの電波を１０秒毎に断続的に放射させ
たときの測定結果を示したものである。電波の出力条件
は５００μＶ／ｍとした。これによると、基板１２の厚
さが０．３ｍｍのときは２１．０℃、厚さが０．５ｍｍ
のときは２０．５℃、また厚さが０．８ｍｍ以上では２
０℃と測定された。これより、測定対象物の温度が比較
的正確に測定される範囲は基板１２の厚さが０．５ｍｍ
以上、より好ましくは０．８ｍｍ以上であることがわか
る。

【００２４】このように、基板１２は、温度センサ１４
と送信回路部１６が基板１２の互いに異なる面に設けら
れて、温度を正確に測定することができる他、コンパク
トに構成することができ、質量も２０ｇ以下とすること
ができる。

【００２５】このような温度センサ付タグは、火災発生
の有無を監視し、必要に応じて報知する火災報知支援シ
ステム、スーパーマーケットに並ぶ冷凍ショーケースや
冷蔵庫の温度管理支援システム、あるいは老人等の体温
を監視する介護用監視システム等、温度管理を必要とす
る各種分野に適用することができる。

【００２６】なお、本発明の温度センサ付送信装置は、
上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っ
てもよいのはもちろんである。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、温度センサと送信回路部は、基板面の互いに異
なる側の面に設けられているので、送信回路部の駆動に
よって発生する熱による影響を小さくすることができ、
正確な温度の測定を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の温度センサ付送信装置の
一実施形態である温度センサ付タグの要部の概略の構成
を示した平面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示した
温度センサ付タグの面と反対の面の構成を示した平面図
であり、（ｃ）は、図１（ａ）に示す温度センサ付タグ
の中心部を切断した断面図である。

【図２】本発明の温度センサ付送信装置の一実施形態
である温度センサ付タグの構成を説明する説明図であ
る。

【図３】図１（ａ）〜（ｃ）に示す温度センサ付タグ
の基板の厚さと測定された温度の結果との関係を示す図
である。

【符号の説明】

１０温度センサ付タグ１２基板１４温度センサ１６送信回路部１８アンプ２０マイコン２２発振回路２４アンテナ２６電源スイッチ２８リード線３０電池３２スルーホール３４，３６導体３８電池ホルダ４０，４２筐体４４接触面４６孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板の基板面に設けられた温
度センサと、前記基板の基板面に設けられた、前記温度
センサからの温度情報を電波で送信する送信回路部とを
有し、前記温度センサと前記送信回路部は、前記基板の互いに
異なる側の基板面に設けられていることを特徴とする温
度センサ付送信装置。
【請求項２】前記基板は、厚さが０．５ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の温度センサ付送信装
置。
【請求項３】前記温度センサおよび前記送信回路部が設
けられた前記基板は筐体に収納され、前記温度センサの
設けられた基板面が温度測定対象物に向くように、前記
筐体が温度測定対象物に取り付けられることを特徴とす
る請求項１または２に記載の温度センサ付送信装置。