JP4016588B2 - センサ装置並びにセンサ装置の特性測定方法及び特性調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサ装置並びにセンサ装置の特性測定方法及び特性調整方法に係り、特に、記憶手段に記憶されたトリミングデータに従ってセンサ素子の出力信号を調整するうえで好適なセンサ装置並びにセンサ装置の特性測定方法及び特性調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平６−２９５５５号公報に開示される如く、センサ素子の出力信号が電気的にトリミングされるセンサ装置が知られている。このセンサ装置においては、電気的トリミングを行うのに必要なトリミングデータがＥＰＲＯＭ等の記憶手段に書き込まれ、この記憶手段に書き込まれたトリミングデータに従ってセンサ素子の出力信号が調整される。このため、かかる手法によれば、トリミングを実現すべくレーザ光の照射により抵抗体をカットするレーザトリミングとは異なり、センサ素子をハウジング内に実装した状態で外部端子を用いてセンサ素子の出力信号をトリミングすることが可能となる。
【０００３】
しかしながら、電気的トリミングにおいてトリミングデータを記憶手段に書き込むためには、一般に多くの端子（例えば６端子）が必要である。このため、これらの端子のすべてが外部端子としてセンサ装置の外部と接続可能に設定されるものとすると、センサ装置の外部端子が増加することにより、製造コストの上昇や製造工程の複雑化が招来すると共に、センサ装置の小型化を図ることができない事態が生ずる。
【０００４】
そこで、上記従来の装置においては、トリミングデータを記憶手段に書き込むのに必要な外部端子が３端子に制限されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のセンサ装置においても、トリミングデータを記憶手段に書き込むのに外部端子が３端子も必要となる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、外部端子数を削減して、電気的トリミング機能を実現することが可能なセンサ装置並びにセンサ装置の特性測定方法及び特性調整方法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】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置であって、
前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、
前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備え、
前記調整手段は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前は、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整することを特徴とするセンサ装置により達成される。
【０００８】
この態様の発明において、センサ素子の出力信号は、記憶手段にトリミングデータが記憶されている場合はそのトリミングデータに従って調整される一方、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、記憶手段へのデータ記憶に用いられる所定の内部端子とは非接続の外部入力端子へのセンサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号の入力により変更される離散的な粗調トリミングデータに従って調整される。このように調整されるセンサ素子の出力信号を検出すれば、記憶手段にトリミングデータを書き込むことなく、そのセンサ素子を含む回路部の特性を測定することが可能となる。従って、本発明によれば、記憶手段にトリミングデータを書き込むための外部からの接続可能な外部端子が不要となるので、外部端子数を削減して、電気的トリミング機能を実現することができる。
【０００９】
尚、本発明において、「内部端子」とは、センサ装置の外部からは接続不可能な端子のことであり、「外部出力端子」及び「外部入力端子」とは、センサ装置の外部から接続可能な端子のことである。
【００１１】
また、請求項２に記載する如く、請求項１記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子が、該外部入力端子を用いて前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを制御できるか否かを示すトリミングモードを切り替えるためのモード切替信号が入力される第１の入力端子と、前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを切り替えるためのデータ切替信号が入力される第２の入力端子と、により構成されることを特徴とするセンサ装置は、トリミングのための外部からの接続可能な外部入力端子を２端子に制限するうえで有効である。
【００１２】
この態様の発明において、センサ素子の出力信号は、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、第２の入力端子へのデータ切替信号の入力により変更される離散的な粗調トリミングデータに従って調整される。この場合、記憶手段にトリミングデータを書き込むことなく、センサ素子を含む回路部の特性を測定することが可能となる。このため、記憶手段にトリミングデータを書き込むための外部からの接続可能な外部端子は不要となる。従って、本発明によれば、２つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００１３】
尚、本発明において、「トリミングモード」とは、外部入力端子を用いてトリミングデータを制御できるか否かを示すモードである。
【００１４】
また、請求項３に記載する如く、請求項１記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子には、該外部入力端子を用いて前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを制御できるか否かを示すトリミングモードを切り替えるためのモード切替信号と前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを切り替えるためのデータ切替信号とが重畳される信号が前記測定用信号として入力されることを特徴とするセンサ装置は、トリミングのための外部からの接続可能な外部入力端子を１端子に制限するうえで有効である。
【００１５】
請求項４記載の発明において、センサ素子の出力信号は、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、外部入力端子に入力されるモード切替信号とデータ切替信号とが重畳される信号により切り替えられるトリミングデータに従って調整される。従って、本発明によれば、１つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００１６】
ところで、センサ装置には、自己が正常であるか、あるいは、異常であるかを診断し、その診断結果を外部へ出力するものがある。かかる場合に用いられる外部出力端子は、センサ装置が完成品として出荷される前は使用されない。従って、この外部出力端子をトリミングを行う際に用いれば、トリミングを行うことに起因する外部入力端子の増加を抑制することができる。
【００１７】
従って、請求項４に記載する如く、請求項２記載のセンサ装置において、
前記第１及び第２の入力端子のうち何れか一方は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶された後は、正常・異常を示す自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ出力端子として機能することとしてもよいし、
また、請求項５に記載する如く、請求項３記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶された後は、正常・異常を示す自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ出力端子として機能することとしてもよい。
【００１８】
上記の目的は、請求項６に記載する如く、物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置の特性を測定する特性測定方法であって、
センサ装置は、前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備えると共に、
前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整する第１の工程と、
前記第１の工程において調整された結果として前記外部出力端子から出力された前記センサ素子の出力信号に基づいて、該センサ素子を含む回路部の特性を測定する第２の工程と、
を備えることを特徴とするセンサ装置の特性測定方法により達成される。
【００１９】
この態様の発明において、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、記憶手段へのデータ記憶に用いられる所定の内部端子とは非接続の外部入力端子に、センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力されることにより変更される離散的な粗調トリミングデータに従って、センサ素子の出力信号が調整される。そして、その調整されたセンサ素子の出力信号に基づいて、センサ素子を含む回路部の特性が測定される。従って、本発明においては、センサ素子を含む回路部の特性を測定するうえで、記憶手段にトリミングデータを書き込む必要はない。このため、本発明によれば、少ない外部端子数で、センサ素子を含む回路部の特性を測定することができる。
【００２０】
また、上記の目的は、請求項７に記載する如く、物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置の特性を調整する特性調整方法であって、
センサ装置は、前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備えると共に、
前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整する第１の工程と、
前記第１の工程において調整された結果として前記外部出力端子から出力された前記センサ素子の出力信号に基づいて、該センサ素子を含む回路部の特性を測定する第２の工程と、
前記第２の工程の測定結果に応じた前記トリミングデータを前記所定の内部端子を介して前記記憶手段に書き込み、該記憶手段をセンサ装置に組み付ける第３の工程と、
を備えることを特徴とするセンサ装置の特性調整方法により達成される。
【００２１】
この態様の発明において、センサ素子を含む回路部の特性が測定された後には、その測定結果に応じた、センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータが所定の内部端子を介して記憶手段に書き込まれる。すなわち、本発明においては、記憶手段はセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介してトリミングデータを記憶する。このため、外部から誤って記憶手段にトリミングデータが書き込まれる事態を回避することが可能となっている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例であるセンサ装置１０のブロック構成図を示す。図１に示す如く、センサ装置１０は、外部の直流電源ＶＣＣに接続する電源端子１２、及び、接地されるＧＮＤ端子１４を有している。
【００２３】
本実施例において、センサ装置１０は、例えば車両の重心回りの回転角速度（ヨーレート）に応じたアナログ信号を出力するセンサ素子１６を内蔵している。センサ素子１６の出力端子１６ａには、ＩＣ１８の入力端子１８ａが接続されている。ＩＣ１８は、信号処理部２０と、トリミングデータ制御部２２と、Ｄ／Ａ変換器２４と、特性調整部２６と、を有している。信号処理部２０は、センサ素子１６の出力信号を増幅し出力する。トリミングデータ制御部２２は、センサ素子１６の出力信号を電気的にトリミングするためのディジタルデータ（以下、トリミングデータと称す）を記憶する。Ｄ／Ａ変換器２４は、トリミングデータ制御部２２に記憶されたディジタルのトリミングデータをアナログ変換する。また、特性調整部２６は、Ｄ／Ａ変換器２４でアナログ変換されたトリミングデータに従って、信号処理部２０から出力されたセンサ素子１６の出力信号をトリミングする。
【００２４】
トリミングデータ制御部２２は、トリミングデータを記憶可能なＥＰＲＯＭ３０と、一時的に記憶可能な一時記憶用ＲＡＭ３２とを備えている。ＥＰＲＯＭ３０は、トリミングデータ制御部２２が外部端子として有する、ＭＤ端子、ＰＲＯＧ端子、Ｗ／Ｒ端子、ＣＬＫ端子、Ｄａｔａ端子、及びＶｐｐ端子の６つの端子に接続されている。
【００２５】
ＭＤ端子、ＰＲＯＧ端子、Ｗ／Ｒ端子、ＣＬＫ端子、Ｄａｔａ端子、及びＶｐｐ端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する６つの端子３４〜３９に接続している。端子３４〜３９は、ＩＣ１８がセンサ装置１０に装着された後にはセンサ装置１０の内部に収まるように、すなわち、その外部に現れないように配置され、センサ装置１０の外部と接続不可能になる。ＥＰＲＯＭ３０へのトリミングデータの書き込みは、トリミングデータ制御部２２及びＩＣ１８がセンサ装置１０に組み付けられていない状態で外部から端子３４〜３９を介して所定の信号が入力することにより行われる。
【００２６】
また、一時記憶用ＲＡＭ３２は、トリミングデータ制御部２２が外部端子として更に有するＣＯＮＴ１端子及びＣＯＮＴ２端子に接続されている。ＣＯＮＴ１端子及びＣＯＮＴ２端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する２つの端子４０，４１に接続している。端子４０，４１も、トリミングデータ制御部２２がセンサ装置１０に装着された後にはセンサ装置１０の内部に収まるように、すなわち、その外部に現れないように配置される。
【００２７】
また、端子４０，４１は、センサ装置１０の外部端子としての外部入力端子４２，４４に接続している。このため、端子４０，４１は、ＩＣ１８がセンサ装置１０に装着されても、外部入力端子４２，４４を介してセンサ装置１０の外部と接続可能になっている。一時記憶用ＲＡＭ３２へのトリミングデータの書き込みは、トリミングデータ制御部２２及びＩＣ１８がセンサ装置１０に組み付けられた状態で外部から外部入力端子４２，４４及び端子４０，４１を介して所定の信号が入力することにより、後述の如き所定の規則に従って行われる。尚、一時記憶用ＲＡＭ３２に記憶されるトリミングデータは、ＥＰＲＯＭ３０に記憶されるものに比して離散的にラフなデータである。以下、このデータを粗調トリミングデータと称す。
【００２８】
トリミングデータ制御部２２のＥＰＲＯＭ３０及び一時記憶用ＲＡＭ３２には、スイッチ５０を介して上記したＤ／Ａ変換器２４が接続されている。スイッチ５０は、モード切替制御部５２に接続されており、モード切替制御部５２の指示により、Ｄ／Ａ変換器２４への接続をＥＰＲＯＭ３０及び一時記憶用ＲＡＭ３２の何れかに選択的に切り替える。モード切替制御部５２は、６つの端子３４〜３９を用いてＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれる前は一時記憶用ＲＡＭ３２とＤ／Ａ変換器２４とを接続させ、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれた後はＥＰＲＯＭ３０とＤ／Ａ変換器２４とを接続させる。Ｄ／Ａ変換器２４は、一時記憶用ＲＡＭ３２と接続されている際は一時記憶用ＲＡＭ３２に記憶されている粗調トリミングデータをアナログ変換し、ＥＰＲＯＭ３０と接続されている際はＥＰＲＯＭ３２に記憶されているトリミングデータをアナログ変換する。
【００２９】
本実施例において、センサ素子１６の出力信号のトリミングは、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ行われる。Ｄ／Ａ変換器２４及び特性調整部２６は、上記▲１▼〜▲５▼に対応してそれぞれ設けられている。以下、それらを個別に表す場合はＤ／Ａ変換器２４−１〜２４−５及び特性調整部２６−１〜２６−５と称す。Ｄ／Ａ変換器２４−１〜２４−５は、それぞれ、一時記憶用ＲＡＭ３２又はＥＰＲＯＭ３０に記憶されているトリミングデータのうち上記▲１▼〜▲５▼に対応するデータのみをアナログ変換する。また、特性調整部２６−１〜２６−５は、それぞれ、Ｄ／Ａ変換器２４−１〜２４−５で変換されたデータに従ってセンサ素子１６の出力信号をトリミングする。特性調整部２６−１〜２６−５でそれぞれトリミングされた信号は、適当に加算される。
【００３０】
特性調整部２６の出力端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する端子５４を介して、センサ装置１０の外部端子として機能する外部出力端子５６に接続されている。センサ装置１０は、ＩＣ１８でトリミングされたセンサ素子１６の出力信号（以下、トリミング信号と称す）ＶＯＵＴを、外部出力端子５６から外部へ出力する。
【００３１】
ＩＣ１８は、また、センサ装置１０自体の正常・異常を自己診断するダイアグノーシス回路（以下、単にダイアグ回路と称す）６０を備えている。ダイアグ回路６０の出力端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する端子６２を介して、センサ装置１０の外部端子として機能する外部出力端子６４に接続されている。センサ装置１０は、ダイアグ回路６０において異常が検知されない場合は外部出力端子６４からハイ信号を出力し、一方、異常が検知された場合は外部出力端子６４の抵抗をプルダウンする。外部出力端子６４の抵抗がプルダウンされると、その外部出力端子６４に接続された制御装置（図示せず）は、センサ装置１０の異常として所定の処理を実行する。
【００３２】
本実施例において、外部出力端子６４と上記した外部入力端子４４とは同一端子である。以下、この端子を外部入出力端子４４とする。このため、外部入出力端子４４は、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶された後はダイアグ出力端子として機能する一方、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶される前は一時記憶用ＲＡＭ３２内のデータを制御するための制御端子として機能する。
【００３３】
ところで、センサ装置１０が正常に機能する、すなわち、センサ装置１０が車両のヨーレートに応じた信号を正確に外部出力端子５６から出力するためには、センサ装置１０の回路特性を測定し、その結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むことが必要である。そこで、本実施例では、センサ装置１０の製造工程においてその回路特性を測定し、その結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むこととしている。
【００３４】
図２は、上記の機能を実現するためのブロック構成図を示す。センサ装置１０は、製造工程において、まず、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが何ら記憶されていない状態でＩＣ１８等の各部品を仮組み付けされる。そして、その回路特性を測定すべく、図２（Ａ）に示す如く外部入力端子４２、外部入出力端子４４、及び外部出力端子５６において特性測定装置７０に接続される。
【００３５】
図３及び図４は、センサ装置１０の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例を示す。尚、以下では、特性測定装置７０からセンサ装置１０の外部入力端子４２に入力される信号を「ＣＯＮＴ１信号」と、外部入出力端子４４に入力される信号を「ＣＯＮＴ２信号」と、それぞれ称す。センサ装置１０と特性測定装置７０とが接続された状態において、図３に示す如く、ＣＯＮＴ２信号がハイ信号である状況下でＣＯＮＴ１信号としてハイ信号が立ち上がると、トリミングデータ制御部２２の一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタをリセットする処理が実行される。
【００３６】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタがリセットされた後に、ＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、以後、０点についての回路特性を測定すべく、トリミング信号ＶＯＵＴがカウントアップするようにセンサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点カウントアップ（粗調１）モードと称す）が実現される。具体的には、図４（Ａ）に示す如く、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号である状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号である場合には、一時記憶用ＲＡＭ３２内の０点に対応する内部レジスタは例えば“０００”であり、トリミング信号ＶＯＵＴとしてはセンサ素子１６の出力信号が調整されずにそのままの値が現れる。
【００３７】
そして、かかる状態でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタは“００１”となる。この場合には、粗調トリミングデータ“００１”がＤ／Ａ変換器２４でアナログ変換され、その粗調トリミングデータ“００１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。以後、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタが“１”ずつカウントアップされ、これにより、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号がトリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００３８】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントアップにより粗調トリミングデータが“０１１”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わる。この場合には、０点カウントアップモードが終了し、ＥＰＲＯＭ３０に記憶されているトリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号がトリミングされる。尚、この際、ＥＰＲＯＭ３０には未だトリミングデータが記憶されていないので、トリミング信号ＶＯＵＴとしてはセンサ素子１６の出力信号が調整されずそのままの値が現れる。
【００３９】
そして、かかる状態でＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、以後、トリミング信号ＶＯＵＴがカウントダウンするようにセンサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点カウントダウン（粗調２）モードと称す）が実現される。０点カウントダウンモードが開始された直後は、図４（Ｂ）に示す如く、０点カウントアップモードの終了時に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタに記憶されていた粗調トリミングデータ“０１１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れる。そして、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタが“１”ずつカウントダウンされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００４０】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントダウンにより粗調トリミングデータが“１１０”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わる。この場合、０点カウントダウンモードは終了する。
【００４１】
このように０点カウントアップモード及び０点カウントダウンモードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ、センサ装置１０に接続された特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ素子１６の基準状態（０点）におけるセンサ装置１０の回路特性を測定することが可能となる。
【００４２】
本実施例において、０点カウントダウンモードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、以後、０点温度特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点温特（粗調３）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点温度特性に対応する内部レジスタが“００”から“１”ずつカウントアップされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００４３】
図５は、０点温特用粗調トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例を示す。０点温特モードが実現されると、例えば図５に示す如く、−３０℃〜＋８５℃の任意の複数点間でのセンサ素子１６の０点における出力信号の変化が変化する。かかる変化が実現された後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わり、０点温特モードが終了する。
【００４４】
このように０点温特モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ素子１６の０点におけるセンサ装置１０の温度特性を測定することが可能となる。
【００４５】
本実施例において、０点温特モードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、次に、０点温度非線形折線特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点温度非線形折線補償（粗調４）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点温度非線形折線特性に対応する内部レジスタが“００”から“１”ずつカウントアップされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００４６】
図６は、０点温度非線形折線特性用トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例を示す。０点温度非線形折線補償モードが実現されると、例えば図６に示す如く、３０℃〜＋８５℃の任意の複数点間でのセンサ素子１６の０点における出力信号の非線形変化が変化する。かかる変化が実現された後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わり、０点温度非線形折線補償モードが終了する。
【００４７】
このように０点温度非線形折線補償モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ素子１６の０点におけるセンサ装置１０の温度についての非線形折線特性を測定することが可能となる。
【００４８】
本実施例において、０点温度非線形折線補償モードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、次に、感度特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、感度特性（粗調５）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の感度特性に対応する内部レジスタが“００”から“１”ずつカウントアップされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号の感度が変化する。このように感度特性モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ装置１０の感度特性を測定することが可能となる。
【００４９】
また、本実施例において、感度特性モードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、次に、感度の温度特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、感度温特（粗調６）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の感度温度特性に対応する内部レジスタが“０”と“１”との間で切り替わる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけ、−３０℃〜＋８５℃の任意の複数点間でのセンサ素子１６の出力信号の感度変化が変化する。かかる変化が実現された後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わり、感度温特モードが終了する。このように感度温特モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ装置１０の感度の温度特性を測定することが可能となる。
【００５０】
このように、本実施例においては、センサ装置１０に２つの外部入力端子４２，４４を介して制御信号（ＣＯＮＴ１及びＣＯＮＴ２）を適当に供給することにより、センサ装置１０に予め定められた順序に従って、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ、センサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることができる。この際、特性測定装置７０は、外部出力端子５６に現れたトリミング信号ＶＯＵＴを測定することで、センサ装置１０の上記▲１▼〜▲５▼についての回路特性を測定することが可能となる。
【００５１】
特性測定装置７０は、センサ装置１０の回路特性を測定した後、それらの測定結果に基づいて、センサ装置１０を所望の状態にするのに必要なトリミングデータを算出する。センサ装置１０は、回路特性が測定された後、特性測定装置７０との接続が解除される。そして、センサ装置１０内からＩＣ１８が取り出され、その後、ＩＣ１８は、図２（Ｂ）に示す如く端子３４〜３９において特性書込装置８０に接続される。かかる状態で、特性書込装置８０は、特性測定装置７０の算出したトリミングデータを端子３４〜３９を介してＩＣ１８内のＥＰＲＯＭ３０に書き込む。
【００５２】
ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれ後、そのＥＰＲＯＭ３０を有するＩＣ１８はセンサ装置１０に組み付けられ、センサ装置１０は完成品として最終テストされた後に出荷される。尚、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれた後は、ＩＣ１８内のモード切替制御部５２は、スイッチ５０を駆動することにより、Ｄ／Ａ変換器２４と一時記憶用ＲＡＭ３２との接続に代えて、Ｄ／Ａ変換器２４とＥＰＲＯＭ３０との接続に切り替える。この場合、センサ素子１６の出力信号が一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタによるトリミングデータに従ってトリミングされることは防止される。
【００５３】
このように、本実施例によれば、２つの外部入力端子４２，４４を介して入力される信号に基づいてセンサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることで、センサ装置１０の回路特性を測定することができると共に、その測定結果に基づいてセンサ素子１６の出力信号をトリミングすべきトリミングデータを６つの端子３４〜３９を介してＩＣ１８内のＥＰＲＯＭ３０に書き込むことができる。この場合、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータを書き込むための外部入力端子は不要となる。従って、本実施例のセンサ装置１０によれば、外部入力端子を６つも設けることなく、２つの外部入力端子でセンサ素子１６を含む回路部の特性を測定することができると共に、電気的トリミング機能を実現することができる。このため、本実施例のセンサ装置１０によれば、製造コストの上昇や製造工程の複雑化を回避できると共に、小型化を図ることが可能となる。
【００５４】
ところで、上述の如く、外部入力端子４４は、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶された後は、センサ装置１０の自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ端子として機能する。従って、本実施例において、センサ装置１０の回路特性を測定し、その測定結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むために必要なセンサ装置１０の外部入力端子の増加数は、実質的に一端子である。このため、本実施例のセンサ装置１０によれば、電気的トリミングを行うことに起因する外部入力端子の増加を抑制することが可能となる。これにより、センサ装置１０の製造コストの低減や製造工程の簡素化、及び、その小型化を更に向上させることが可能となっている。
【００５５】
上述の如く、ＥＰＲＯＭ３０へのトリミングデータの書き込みは、ＩＣ１８の端子３４〜３９を介して行われる。また、これらの端子３４〜３９は、ＩＣ１８がセンサ装置１０に装着された後にはセンサ装置１０の外部に現れないように配置される。このため、本実施例のセンサ装置１０においては、外部から誤ってＥＰＲＯＭ３０にデータが書き込まれる事態は回避されるので、トリミング信号ＶＯＵＴの信頼性の向上が図られることとなる。
【００５６】
尚、上記の第１実施例においては、端子３４〜３９が特許請求の範囲に記載した「所定の内部端子」に、ＥＰＲＯＭ３０が特許請求の範囲に記載した「記憶手段」に、特性調整部２６が特許請求の範囲に記載した「調整手段」に、外部出力端子５６が特許請求の範囲に記載した「外部出力端子」に、ＣＯＮＴ１信号及びＣＯＮＴ２信号が請求項１、２、６、及び７に記載した「測定用信号」に、外部入力端子４２及び外部入出力端子４４が特許請求の範囲に記載した「外部入力端子」に、一時記憶用ＲＡＭ３２が特許請求の範囲に記載した「補助記憶手段」に、外部入力端子４２及び外部入出力端子４４が特許請求の範囲に記載した「第１の入力端子」及び「第２の入力端子」に、ＣＯＮＴ１信号が請求項３に記載した「モード切替信号」に、ＣＯＮＴ２信号が請求項３に記載した「データ切替信号」に、それぞれ相当している。
【００５７】
次に、上記図１と共に、図７及び図８を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００５８】
図７は、本実施例のセンサ装置１００のブロック構成図を示す。尚、図７において、上記図１に示す構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
すなわち、センサ装置１００には、外部端子として、ダイアグ端子としての機能も有する外部入出力端子４４は設けられている一方、上記第１実施例の外部入力端子４２が設けられていない。また、センサ装置１００に内蔵されるＩＣ１０２には、外部端子として、外部入出力端子４４が接続する端子４１は設けられている一方、外部入力端子４２が接続すべき端子４０が設けられていない。更に、ＩＣ１０２が有するトリミングデータ制御部１０４にも、外部端子として、端子４１が接続すべきＣＯＮＴ２端子（以下、この端子をＣＯＮＴ端子と称す）は設けられている一方、端子４０が接続すべきＣＯＮＴ１端子が設けられていない。上記した一時記憶用ＲＡＭ３２は、トリミングデータ制御部１０４のＣＯＮＴ端子に接続されている。
【００６０】
本実施例において、センサ装置１００は、製造工程において、まず、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶されていない状態でＩＣ１０２等の各部品を仮組み付けされる。そして、その回路特性を測定すべく、外部入出力端子４４及び外部出力端子５６において特性測定装置に接続される。
【００６１】
図８は、センサ装置１００の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例を示す。尚、以下では、特性測定装置からセンサ装置１００の外部入力端子４４に入力される信号を「ＣＯＮＴ信号」と称す。このＣＯＮＴ信号としては、ロー信号、ハイ信号、及び、それらの中間的な信号としてのミドル信号の３値のうち何れかが現れる。センサ装置１００と特性測定装置とが接続された状態において一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタがリセットされた後に、ＣＯＮＴ信号がロー信号からミドル信号へ切り替わると、以後、０点についての回路特性を測定すべく０点カウントアップモードが実現される。
【００６２】
具体的には、図８（Ａ）に示す如く、ＣＯＮＴ信号がミドル信号に維持されている場合には、一時記憶用ＲＡＭ３２内の０点に対応する内部レジスタは例えば“０００”であり、トリミング信号ＶＯＵＴとしてはセンサ素子１６の出力信号が調整されずにそのままの値が現れる。そして、かかる状態でＣＯＮＴ信号がミドル信号からハイ信号へ切り替わると、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタは“００１”となる。この場合には、粗調トリミングデータ“００１”がＤ／Ａ変換器２４でアナログ変換され、その粗調トリミングデータ“００１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００６３】
以後、ＣＯＮＴ信号がミドル信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタが“１”ずつカウントアップされ、これにより、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号がトリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００６４】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントアップにより粗調トリミングデータが“０１１”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ信号がロー信号へ切り替わる。この場合、０点カウントアップモードは終了する。
【００６５】
そして、かかる状態でＣＯＮＴ信号がロー信号からミドル信号へ切り替わると、以後、０点カウントダウンモードが実現される。０点カウントダウンモードが開始された直後は、図８（Ｂ）に示す如く、０点カウントアップモードの終了時に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタに記憶されていた粗調トリミングデータ“０１１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れる。そして、ＣＯＮＴ信号がミドル信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタが“１”ずつカウントダウンされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００６６】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントダウンにより粗調トリミングデータが“１１０”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ信号がロー信号へ切り替わる。この場合、０点カウントダウンモードは終了する。
【００６７】
以後、ＣＯＮＴ信号がロー信号からミドル信号へ切り替わる毎に、上記第１実施例と同様に、０点温特モード、０点温度非線形折線補償モード、感度特性モード、及び、感度温特モードが実現される。この場合、センサ装置１００の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置に測定させることとすれば、センサ装置１００の上記▲１▼〜▲５▼についての回路特性を測定することが可能となる。
【００６８】
このように、本実施例においては、センサ装置１００に１つの外部入力端子４４を介して制御信号（ＣＯＮＴ信号）を適当に供給することにより、センサ装置１００に予め定められた順序に従って、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ、センサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることができる。この際、センサ装置１００に接続された特性測定装置は、外部出力端子５６に現れたトリミング信号ＶＯＵＴを測定することで、センサ装置１００の上記▲１▼〜▲５▼についての回路特性を測定することが可能となる。
【００６９】
この特性測定装置は、センサ装置１００の回路特性を測定した後、それらの測定結果に基づいて、センサ装置１０を所望の状態にするのに必要なトリミングデータを算出する。そして、センサ装置１００と特性測定装置との接続が解除され、センサ装置１００内からＩＣ１０２が取り出された後、ＩＣ１０２は、端子３４〜３９において特性書込装置に接続される。かかる状態で、この特性書込装置は、特性測定装置の算出したトリミングデータを端子３４〜３９を介してＩＣ１０２内のＥＰＲＯＭ３０へ書き込む。
【００７０】
このように、本実施例によれば、１つの外部入力端子４４を介して入力されるＣＯＮＴ信号に基づいてセンサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることで、センサ装置１００の回路特性を測定することができると共に、その測定結果にに基づいてセンサ素子１６の出力信号をトリミングすべきトリミングデータを６つの端子３４〜３９を介してＩＣ１０２内のＥＰＲＯＭ３０に書き込むことができる。従って、本実施例のセンサ装置１００によれば、外部入力端子を６つも設ける必要はなく、１つの外部入力端子でセンサ素子１６を含む回路部の特性を測定することができると共に、電気的トリミング機能を実現することができる。このため、本実施例のセンサ装置１００によれば、製造コストの上昇や製造工程の複雑化を回避できると共に、小型化を図ることが可能となる。
【００７１】
上述の如く、外部入力端子４４は、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶された後は、センサ装置１０の自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ端子として機能する。このため、本実施例においては、センサ装置１０の回路特性を測定し、その測定結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むために別途にセンサ装置１００の外部入力端子を設けることが不要となる。従って、本実施例のセンサ装置１００によれば、極めて簡素な構成で電気的トリミング機能を実現することが可能となっている。これにより、センサ装置１０の製造コストの低減や製造工程の簡素化、及び、その小型化を更に向上させることが可能となっている。
【００７２】
尚、上記の第２実施例においては、ＣＯＮＴ信号が請求項１、２、４、６、及び７に記載した「測定用信号」に、外部入出力端子４４が特許請求の範囲に記載した「外部入力端子」に、それぞれ相当している。
【００７３】
ところで、上記の第１及び第２実施例においては、外部入力端子４２又は４４に入力される信号を図３及び図４や図８に示す如く変化させ、センサ素子１６の出力信号を、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ粗調トリミングすることにより、センサ装置１０の回路特性を測定することとしているが、予め定められた順序に従ってセンサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることとすればよい。
【００７４】
また、上記の第１及び第２実施例においては、一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタに記憶されるトリミングデータを制御する手法として粗調モードを切り替えることとしたが、外部制御端子が２端子ある場合には、一方の端子をクロック信号として、他方の端子をデータ信号としてシリアル通信を行うことによりトリミングデータを制御することとしてもよい。
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び２記載の発明によれば、外部端子数を削減して、電気的トリミング機能を実現することができる。
【００７５】
請求項３記載の発明によれば、２つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００７６】
請求項４記載の発明によれば、一つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００７７】
請求項５記載の発明によれば、トリミングを行うことに起因する外部入力端子の増加を抑制することができる。
【００７８】
請求項６記載の発明によれば、少ない外部端子数で、センサ素子を含む回路部の特性を測定することができる。
【００７９】
また、請求項７記載の発明によれば、外部から誤って記憶手段にトリミングデータが書き込まれる事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるセンサ装置のブロック構成図である。
【図２】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定すると共に、トリミングデータをセンサ装置に書き込むためのブロック構成図である。
【図３】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例である。
【図４】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例である。
【図５】本実施例において、０点温特用粗調トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例である。
【図６】本実施例において、０点温度非線形折線特性用トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例である。
【図７】本発明の第２実施例であるセンサ装置のブロック構成図である。
【図８】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１０，１００ センサ装置
１６ センサ素子
２６ 特性調整部
３０ ＥＰＲＯＭ
３２ 一時記憶用ＲＡＭ
３４〜４１ 端子
４２ 外部入力端子
４４ 外部入出力端子
５６ 外部出力端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサ装置並びにセンサ装置の特性測定方法及び特性調整方法に係り、特に、記憶手段に記憶されたトリミングデータに従ってセンサ素子の出力信号を調整するうえで好適なセンサ装置並びにセンサ装置の特性測定方法及び特性調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平６−２９５５５号公報に開示される如く、センサ素子の出力信号が電気的にトリミングされるセンサ装置が知られている。このセンサ装置においては、電気的トリミングを行うのに必要なトリミングデータがＥＰＲＯＭ等の記憶手段に書き込まれ、この記憶手段に書き込まれたトリミングデータに従ってセンサ素子の出力信号が調整される。このため、かかる手法によれば、トリミングを実現すべくレーザ光の照射により抵抗体をカットするレーザトリミングとは異なり、センサ素子をハウジング内に実装した状態で外部端子を用いてセンサ素子の出力信号をトリミングすることが可能となる。
【０００３】
しかしながら、電気的トリミングにおいてトリミングデータを記憶手段に書き込むためには、一般に多くの端子（例えば６端子）が必要である。このため、これらの端子のすべてが外部端子としてセンサ装置の外部と接続可能に設定されるものとすると、センサ装置の外部端子が増加することにより、製造コストの上昇や製造工程の複雑化が招来すると共に、センサ装置の小型化を図ることができない事態が生ずる。
【０００４】
そこで、上記従来の装置においては、トリミングデータを記憶手段に書き込むのに必要な外部端子が３端子に制限されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のセンサ装置においても、トリミングデータを記憶手段に書き込むのに外部端子が３端子も必要となる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、外部端子数を削減して、電気的トリミング機能を実現することが可能なセンサ装置並びにセンサ装置の特性測定方法及び特性調整方法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】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置であって、
前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、
前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備え、
前記調整手段は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前は、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整することを特徴とするセンサ装置により達成される。
【０００８】
この態様の発明において、センサ素子の出力信号は、記憶手段にトリミングデータが記憶されている場合はそのトリミングデータに従って調整される一方、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、記憶手段へのデータ記憶に用いられる所定の内部端子とは非接続の外部入力端子へのセンサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号の入力により変更される離散的な粗調トリミングデータに従って調整される。このように調整されるセンサ素子の出力信号を検出すれば、記憶手段にトリミングデータを書き込むことなく、そのセンサ素子を含む回路部の特性を測定することが可能となる。従って、本発明によれば、記憶手段にトリミングデータを書き込むための外部からの接続可能な外部端子が不要となるので、外部端子数を削減して、電気的トリミング機能を実現することができる。
【０００９】
尚、本発明において、「内部端子」とは、センサ装置の外部からは接続不可能な端子のことであり、「外部出力端子」及び「外部入力端子」とは、センサ装置の外部から接続可能な端子のことである。
【００１１】
また、請求項２に記載する如く、請求項１記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子が、該外部入力端子を用いて前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを制御できるか否かを示すトリミングモードを切り替えるためのモード切替信号が入力される第１の入力端子と、前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを切り替えるためのデータ切替信号が入力される第２の入力端子と、により構成されることを特徴とするセンサ装置は、トリミングのための外部からの接続可能な外部入力端子を２端子に制限するうえで有効である。
【００１２】
この態様の発明において、センサ素子の出力信号は、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、第２の入力端子へのデータ切替信号の入力により変更される離散的な粗調トリミングデータに従って調整される。この場合、記憶手段にトリミングデータを書き込むことなく、センサ素子を含む回路部の特性を測定することが可能となる。このため、記憶手段にトリミングデータを書き込むための外部からの接続可能な外部端子は不要となる。従って、本発明によれば、２つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００１３】
尚、本発明において、「トリミングモード」とは、外部入力端子を用いてトリミングデータを制御できるか否かを示すモードである。
【００１４】
また、請求項３に記載する如く、請求項１記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子には、該外部入力端子を用いて前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを制御できるか否かを示すトリミングモードを切り替えるためのモード切替信号と前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを切り替えるためのデータ切替信号とが重畳される信号が前記測定用信号として入力されることを特徴とするセンサ装置は、トリミングのための外部からの接続可能な外部入力端子を１端子に制限するうえで有効である。
【００１５】
請求項４記載の発明において、センサ素子の出力信号は、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、外部入力端子に入力されるモード切替信号とデータ切替信号とが重畳される信号により切り替えられるトリミングデータに従って調整される。従って、本発明によれば、１つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００１６】
ところで、センサ装置には、自己が正常であるか、あるいは、異常であるかを診断し、その診断結果を外部へ出力するものがある。かかる場合に用いられる外部出力端子は、センサ装置が完成品として出荷される前は使用されない。従って、この外部出力端子をトリミングを行う際に用いれば、トリミングを行うことに起因する外部入力端子の増加を抑制することができる。
【００１７】
従って、請求項４に記載する如く、請求項２記載のセンサ装置において、
前記第１及び第２の入力端子のうち何れか一方は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶された後は、正常・異常を示す自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ出力端子として機能することとしてもよいし、
また、請求項５に記載する如く、請求項３記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶された後は、正常・異常を示す自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ出力端子として機能することとしてもよい。
【００１８】
上記の目的は、請求項６に記載する如く、物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置の特性を測定する特性測定方法であって、
センサ装置は、前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備えると共に、
前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整する第１の工程と、
前記第１の工程において調整された結果として前記外部出力端子から出力された前記センサ素子の出力信号に基づいて、該センサ素子を含む回路部の特性を測定する第２の工程と、
を備えることを特徴とするセンサ装置の特性測定方法により達成される。
【００１９】
この態様の発明において、記憶手段にトリミングデータが記憶される前は、記憶手段へのデータ記憶に用いられる所定の内部端子とは非接続の外部入力端子に、センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力されることにより変更される離散的な粗調トリミングデータに従って、センサ素子の出力信号が調整される。そして、その調整されたセンサ素子の出力信号に基づいて、センサ素子を含む回路部の特性が測定される。従って、本発明においては、センサ素子を含む回路部の特性を測定するうえで、記憶手段にトリミングデータを書き込む必要はない。このため、本発明によれば、少ない外部端子数で、センサ素子を含む回路部の特性を測定することができる。
【００２０】
また、上記の目的は、請求項７に記載する如く、物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置の特性を調整する特性調整方法であって、
センサ装置は、前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備えると共に、
前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整する第１の工程と、
前記第１の工程において調整された結果として前記外部出力端子から出力された前記センサ素子の出力信号に基づいて、該センサ素子を含む回路部の特性を測定する第２の工程と、
前記第２の工程の測定結果に応じた前記トリミングデータを前記所定の内部端子を介して前記記憶手段に書き込み、該記憶手段をセンサ装置に組み付ける第３の工程と、
を備えることを特徴とするセンサ装置の特性調整方法により達成される。
【００２１】
この態様の発明において、センサ素子を含む回路部の特性が測定された後には、その測定結果に応じた、センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータが所定の内部端子を介して記憶手段に書き込まれる。すなわち、本発明においては、記憶手段はセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介してトリミングデータを記憶する。このため、外部から誤って記憶手段にトリミングデータが書き込まれる事態を回避することが可能となっている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例であるセンサ装置１０のブロック構成図を示す。図１に示す如く、センサ装置１０は、外部の直流電源ＶＣＣに接続する電源端子１２、及び、接地されるＧＮＤ端子１４を有している。
【００２３】
本実施例において、センサ装置１０は、例えば車両の重心回りの回転角速度（ヨーレート）に応じたアナログ信号を出力するセンサ素子１６を内蔵している。センサ素子１６の出力端子１６ａには、ＩＣ１８の入力端子１８ａが接続されている。ＩＣ１８は、信号処理部２０と、トリミングデータ制御部２２と、Ｄ／Ａ変換器２４と、特性調整部２６と、を有している。信号処理部２０は、センサ素子１６の出力信号を増幅し出力する。トリミングデータ制御部２２は、センサ素子１６の出力信号を電気的にトリミングするためのディジタルデータ（以下、トリミングデータと称す）を記憶する。Ｄ／Ａ変換器２４は、トリミングデータ制御部２２に記憶されたディジタルのトリミングデータをアナログ変換する。また、特性調整部２６は、Ｄ／Ａ変換器２４でアナログ変換されたトリミングデータに従って、信号処理部２０から出力されたセンサ素子１６の出力信号をトリミングする。
【００２４】
トリミングデータ制御部２２は、トリミングデータを記憶可能なＥＰＲＯＭ３０と、一時的に記憶可能な一時記憶用ＲＡＭ３２とを備えている。ＥＰＲＯＭ３０は、トリミングデータ制御部２２が外部端子として有する、ＭＤ端子、ＰＲＯＧ端子、Ｗ／Ｒ端子、ＣＬＫ端子、Ｄａｔａ端子、及びＶｐｐ端子の６つの端子に接続されている。
【００２５】
ＭＤ端子、ＰＲＯＧ端子、Ｗ／Ｒ端子、ＣＬＫ端子、Ｄａｔａ端子、及びＶｐｐ端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する６つの端子３４〜３９に接続している。端子３４〜３９は、ＩＣ１８がセンサ装置１０に装着された後にはセンサ装置１０の内部に収まるように、すなわち、その外部に現れないように配置され、センサ装置１０の外部と接続不可能になる。ＥＰＲＯＭ３０へのトリミングデータの書き込みは、トリミングデータ制御部２２及びＩＣ１８がセンサ装置１０に組み付けられていない状態で外部から端子３４〜３９を介して所定の信号が入力することにより行われる。
【００２６】
また、一時記憶用ＲＡＭ３２は、トリミングデータ制御部２２が外部端子として更に有するＣＯＮＴ１端子及びＣＯＮＴ２端子に接続されている。ＣＯＮＴ１端子及びＣＯＮＴ２端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する２つの端子４０，４１に接続している。端子４０，４１も、トリミングデータ制御部２２がセンサ装置１０に装着された後にはセンサ装置１０の内部に収まるように、すなわち、その外部に現れないように配置される。
【００２７】
また、端子４０，４１は、センサ装置１０の外部端子としての外部入力端子４２，４４に接続している。このため、端子４０，４１は、ＩＣ１８がセンサ装置１０に装着されても、外部入力端子４２，４４を介してセンサ装置１０の外部と接続可能になっている。一時記憶用ＲＡＭ３２へのトリミングデータの書き込みは、トリミングデータ制御部２２及びＩＣ１８がセンサ装置１０に組み付けられた状態で外部から外部入力端子４２，４４及び端子４０，４１を介して所定の信号が入力することにより、後述の如き所定の規則に従って行われる。尚、一時記憶用ＲＡＭ３２に記憶されるトリミングデータは、ＥＰＲＯＭ３０に記憶されるものに比して離散的にラフなデータである。以下、このデータを粗調トリミングデータと称す。
【００２８】
トリミングデータ制御部２２のＥＰＲＯＭ３０及び一時記憶用ＲＡＭ３２には、スイッチ５０を介して上記したＤ／Ａ変換器２４が接続されている。スイッチ５０は、モード切替制御部５２に接続されており、モード切替制御部５２の指示により、Ｄ／Ａ変換器２４への接続をＥＰＲＯＭ３０及び一時記憶用ＲＡＭ３２の何れかに選択的に切り替える。モード切替制御部５２は、６つの端子３４〜３９を用いてＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれる前は一時記憶用ＲＡＭ３２とＤ／Ａ変換器２４とを接続させ、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれた後はＥＰＲＯＭ３０とＤ／Ａ変換器２４とを接続させる。Ｄ／Ａ変換器２４は、一時記憶用ＲＡＭ３２と接続されている際は一時記憶用ＲＡＭ３２に記憶されている粗調トリミングデータをアナログ変換し、ＥＰＲＯＭ３０と接続されている際はＥＰＲＯＭ３２に記憶されているトリミングデータをアナログ変換する。
【００２９】
本実施例において、センサ素子１６の出力信号のトリミングは、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ行われる。Ｄ／Ａ変換器２４及び特性調整部２６は、上記▲１▼〜▲５▼に対応してそれぞれ設けられている。以下、それらを個別に表す場合はＤ／Ａ変換器２４−１〜２４−５及び特性調整部２６−１〜２６−５と称す。Ｄ／Ａ変換器２４−１〜２４−５は、それぞれ、一時記憶用ＲＡＭ３２又はＥＰＲＯＭ３０に記憶されているトリミングデータのうち上記▲１▼〜▲５▼に対応するデータのみをアナログ変換する。また、特性調整部２６−１〜２６−５は、それぞれ、Ｄ／Ａ変換器２４−１〜２４−５で変換されたデータに従ってセンサ素子１６の出力信号をトリミングする。特性調整部２６−１〜２６−５でそれぞれトリミングされた信号は、適当に加算される。
【００３０】
特性調整部２６の出力端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する端子５４を介して、センサ装置１０の外部端子として機能する外部出力端子５６に接続されている。センサ装置１０は、ＩＣ１８でトリミングされたセンサ素子１６の出力信号（以下、トリミング信号と称す）ＶＯＵＴを、外部出力端子５６から外部へ出力する。
【００３１】
ＩＣ１８は、また、センサ装置１０自体の正常・異常を自己診断するダイアグノーシス回路（以下、単にダイアグ回路と称す）６０を備えている。ダイアグ回路６０の出力端子は、ＩＣ１８の外部端子として機能する端子６２を介して、センサ装置１０の外部端子として機能する外部出力端子６４に接続されている。センサ装置１０は、ダイアグ回路６０において異常が検知されない場合は外部出力端子６４からハイ信号を出力し、一方、異常が検知された場合は外部出力端子６４の抵抗をプルダウンする。外部出力端子６４の抵抗がプルダウンされると、その外部出力端子６４に接続された制御装置（図示せず）は、センサ装置１０の異常として所定の処理を実行する。
【００３２】
本実施例において、外部出力端子６４と上記した外部入力端子４４とは同一端子である。以下、この端子を外部入出力端子４４とする。このため、外部入出力端子４４は、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶された後はダイアグ出力端子として機能する一方、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶される前は一時記憶用ＲＡＭ３２内のデータを制御するための制御端子として機能する。
【００３３】
ところで、センサ装置１０が正常に機能する、すなわち、センサ装置１０が車両のヨーレートに応じた信号を正確に外部出力端子５６から出力するためには、センサ装置１０の回路特性を測定し、その結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むことが必要である。そこで、本実施例では、センサ装置１０の製造工程においてその回路特性を測定し、その結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むこととしている。
【００３４】
図２は、上記の機能を実現するためのブロック構成図を示す。センサ装置１０は、製造工程において、まず、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが何ら記憶されていない状態でＩＣ１８等の各部品を仮組み付けされる。そして、その回路特性を測定すべく、図２（Ａ）に示す如く外部入力端子４２、外部入出力端子４４、及び外部出力端子５６において特性測定装置７０に接続される。
【００３５】
図３及び図４は、センサ装置１０の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例を示す。尚、以下では、特性測定装置７０からセンサ装置１０の外部入力端子４２に入力される信号を「ＣＯＮＴ１信号」と、外部入出力端子４４に入力される信号を「ＣＯＮＴ２信号」と、それぞれ称す。センサ装置１０と特性測定装置７０とが接続された状態において、図３に示す如く、ＣＯＮＴ２信号がハイ信号である状況下でＣＯＮＴ１信号としてハイ信号が立ち上がると、トリミングデータ制御部２２の一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタをリセットする処理が実行される。
【００３６】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタがリセットされた後に、ＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、以後、０点についての回路特性を測定すべく、トリミング信号ＶＯＵＴがカウントアップするようにセンサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点カウントアップ（粗調１）モードと称す）が実現される。具体的には、図４（Ａ）に示す如く、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号である状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号である場合には、一時記憶用ＲＡＭ３２内の０点に対応する内部レジスタは例えば“０００”であり、トリミング信号ＶＯＵＴとしてはセンサ素子１６の出力信号が調整されずにそのままの値が現れる。
【００３７】
そして、かかる状態でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタは“００１”となる。この場合には、粗調トリミングデータ“００１”がＤ／Ａ変換器２４でアナログ変換され、その粗調トリミングデータ“００１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。以後、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタが“１”ずつカウントアップされ、これにより、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号がトリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００３８】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントアップにより粗調トリミングデータが“０１１”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わる。この場合には、０点カウントアップモードが終了し、ＥＰＲＯＭ３０に記憶されているトリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号がトリミングされる。尚、この際、ＥＰＲＯＭ３０には未だトリミングデータが記憶されていないので、トリミング信号ＶＯＵＴとしてはセンサ素子１６の出力信号が調整されずそのままの値が現れる。
【００３９】
そして、かかる状態でＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、以後、トリミング信号ＶＯＵＴがカウントダウンするようにセンサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点カウントダウン（粗調２）モードと称す）が実現される。０点カウントダウンモードが開始された直後は、図４（Ｂ）に示す如く、０点カウントアップモードの終了時に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタに記憶されていた粗調トリミングデータ“０１１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れる。そして、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタが“１”ずつカウントダウンされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００４０】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントダウンにより粗調トリミングデータが“１１０”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わる。この場合、０点カウントダウンモードは終了する。
【００４１】
このように０点カウントアップモード及び０点カウントダウンモードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ、センサ装置１０に接続された特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ素子１６の基準状態（０点）におけるセンサ装置１０の回路特性を測定することが可能となる。
【００４２】
本実施例において、０点カウントダウンモードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、以後、０点温度特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点温特（粗調３）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点温度特性に対応する内部レジスタが“００”から“１”ずつカウントアップされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００４３】
図５は、０点温特用粗調トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例を示す。０点温特モードが実現されると、例えば図５に示す如く、−３０℃〜＋８５℃の任意の複数点間でのセンサ素子１６の０点における出力信号の変化が変化する。かかる変化が実現された後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わり、０点温特モードが終了する。
【００４４】
このように０点温特モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ素子１６の０点におけるセンサ装置１０の温度特性を測定することが可能となる。
【００４５】
本実施例において、０点温特モードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、次に、０点温度非線形折線特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、０点温度非線形折線補償（粗調４）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点温度非線形折線特性に対応する内部レジスタが“００”から“１”ずつカウントアップされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００４６】
図６は、０点温度非線形折線特性用トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例を示す。０点温度非線形折線補償モードが実現されると、例えば図６に示す如く、３０℃〜＋８５℃の任意の複数点間でのセンサ素子１６の０点における出力信号の非線形変化が変化する。かかる変化が実現された後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わり、０点温度非線形折線補償モードが終了する。
【００４７】
このように０点温度非線形折線補償モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ素子１６の０点におけるセンサ装置１０の温度についての非線形折線特性を測定することが可能となる。
【００４８】
本実施例において、０点温度非線形折線補償モードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、次に、感度特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、感度特性（粗調５）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の感度特性に対応する内部レジスタが“００”から“１”ずつカウントアップされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号の感度が変化する。このように感度特性モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ装置１０の感度特性を測定することが可能となる。
【００４９】
また、本実施例において、感度特性モードが終了した後にＣＯＮＴ１信号がロー信号からハイ信号へ切り替わると、次に、感度の温度特性を測定すべく、センサ素子１６の出力信号を調整するモード（以下、感度温特（粗調６）モードと称す）が実現される。具体的には、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号に維持されている状況下でＣＯＮＴ２信号がロー信号からハイ信号へ切り替わる毎に、一時記憶用ＲＡＭ３２の感度温度特性に対応する内部レジスタが“０”と“１”との間で切り替わる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけ、−３０℃〜＋８５℃の任意の複数点間でのセンサ素子１６の出力信号の感度変化が変化する。かかる変化が実現された後は、ＣＯＮＴ１信号がハイ信号からロー信号へ切り替わり、感度温特モードが終了する。このように感度温特モードの実行中にセンサ装置１０の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置７０に測定させることとすれば、センサ装置１０の感度の温度特性を測定することが可能となる。
【００５０】
このように、本実施例においては、センサ装置１０に２つの外部入力端子４２，４４を介して制御信号（ＣＯＮＴ１及びＣＯＮＴ２）を適当に供給することにより、センサ装置１０に予め定められた順序に従って、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ、センサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることができる。この際、特性測定装置７０は、外部出力端子５６に現れたトリミング信号ＶＯＵＴを測定することで、センサ装置１０の上記▲１▼〜▲５▼についての回路特性を測定することが可能となる。
【００５１】
特性測定装置７０は、センサ装置１０の回路特性を測定した後、それらの測定結果に基づいて、センサ装置１０を所望の状態にするのに必要なトリミングデータを算出する。センサ装置１０は、回路特性が測定された後、特性測定装置７０との接続が解除される。そして、センサ装置１０内からＩＣ１８が取り出され、その後、ＩＣ１８は、図２（Ｂ）に示す如く端子３４〜３９において特性書込装置８０に接続される。かかる状態で、特性書込装置８０は、特性測定装置７０の算出したトリミングデータを端子３４〜３９を介してＩＣ１８内のＥＰＲＯＭ３０に書き込む。
【００５２】
ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれ後、そのＥＰＲＯＭ３０を有するＩＣ１８はセンサ装置１０に組み付けられ、センサ装置１０は完成品として最終テストされた後に出荷される。尚、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが書き込まれた後は、ＩＣ１８内のモード切替制御部５２は、スイッチ５０を駆動することにより、Ｄ／Ａ変換器２４と一時記憶用ＲＡＭ３２との接続に代えて、Ｄ／Ａ変換器２４とＥＰＲＯＭ３０との接続に切り替える。この場合、センサ素子１６の出力信号が一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタによるトリミングデータに従ってトリミングされることは防止される。
【００５３】
このように、本実施例によれば、２つの外部入力端子４２，４４を介して入力される信号に基づいてセンサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることで、センサ装置１０の回路特性を測定することができると共に、その測定結果に基づいてセンサ素子１６の出力信号をトリミングすべきトリミングデータを６つの端子３４〜３９を介してＩＣ１８内のＥＰＲＯＭ３０に書き込むことができる。この場合、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータを書き込むための外部入力端子は不要となる。従って、本実施例のセンサ装置１０によれば、外部入力端子を６つも設けることなく、２つの外部入力端子でセンサ素子１６を含む回路部の特性を測定することができると共に、電気的トリミング機能を実現することができる。このため、本実施例のセンサ装置１０によれば、製造コストの上昇や製造工程の複雑化を回避できると共に、小型化を図ることが可能となる。
【００５４】
ところで、上述の如く、外部入力端子４４は、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶された後は、センサ装置１０の自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ端子として機能する。従って、本実施例において、センサ装置１０の回路特性を測定し、その測定結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むために必要なセンサ装置１０の外部入力端子の増加数は、実質的に一端子である。このため、本実施例のセンサ装置１０によれば、電気的トリミングを行うことに起因する外部入力端子の増加を抑制することが可能となる。これにより、センサ装置１０の製造コストの低減や製造工程の簡素化、及び、その小型化を更に向上させることが可能となっている。
【００５５】
上述の如く、ＥＰＲＯＭ３０へのトリミングデータの書き込みは、ＩＣ１８の端子３４〜３９を介して行われる。また、これらの端子３４〜３９は、ＩＣ１８がセンサ装置１０に装着された後にはセンサ装置１０の外部に現れないように配置される。このため、本実施例のセンサ装置１０においては、外部から誤ってＥＰＲＯＭ３０にデータが書き込まれる事態は回避されるので、トリミング信号ＶＯＵＴの信頼性の向上が図られることとなる。
【００５６】
尚、上記の第１実施例においては、端子３４〜３９が特許請求の範囲に記載した「所定の内部端子」に、ＥＰＲＯＭ３０が特許請求の範囲に記載した「記憶手段」に、特性調整部２６が特許請求の範囲に記載した「調整手段」に、外部出力端子５６が特許請求の範囲に記載した「外部出力端子」に、ＣＯＮＴ１信号及びＣＯＮＴ２信号が請求項１、２、６、及び７に記載した「測定用信号」に、外部入力端子４２及び外部入出力端子４４が特許請求の範囲に記載した「外部入力端子」に、一時記憶用ＲＡＭ３２が特許請求の範囲に記載した「補助記憶手段」に、外部入力端子４２及び外部入出力端子４４が特許請求の範囲に記載した「第１の入力端子」及び「第２の入力端子」に、ＣＯＮＴ１信号が請求項３に記載した「モード切替信号」に、ＣＯＮＴ２信号が請求項３に記載した「データ切替信号」に、それぞれ相当している。
【００５７】
次に、上記図１と共に、図７及び図８を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００５８】
図７は、本実施例のセンサ装置１００のブロック構成図を示す。尚、図７において、上記図１に示す構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
すなわち、センサ装置１００には、外部端子として、ダイアグ端子としての機能も有する外部入出力端子４４は設けられている一方、上記第１実施例の外部入力端子４２が設けられていない。また、センサ装置１００に内蔵されるＩＣ１０２には、外部端子として、外部入出力端子４４が接続する端子４１は設けられている一方、外部入力端子４２が接続すべき端子４０が設けられていない。更に、ＩＣ１０２が有するトリミングデータ制御部１０４にも、外部端子として、端子４１が接続すべきＣＯＮＴ２端子（以下、この端子をＣＯＮＴ端子と称す）は設けられている一方、端子４０が接続すべきＣＯＮＴ１端子が設けられていない。上記した一時記憶用ＲＡＭ３２は、トリミングデータ制御部１０４のＣＯＮＴ端子に接続されている。
【００６０】
本実施例において、センサ装置１００は、製造工程において、まず、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶されていない状態でＩＣ１０２等の各部品を仮組み付けされる。そして、その回路特性を測定すべく、外部入出力端子４４及び外部出力端子５６において特性測定装置に接続される。
【００６１】
図８は、センサ装置１００の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例を示す。尚、以下では、特性測定装置からセンサ装置１００の外部入力端子４４に入力される信号を「ＣＯＮＴ信号」と称す。このＣＯＮＴ信号としては、ロー信号、ハイ信号、及び、それらの中間的な信号としてのミドル信号の３値のうち何れかが現れる。センサ装置１００と特性測定装置とが接続された状態において一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタがリセットされた後に、ＣＯＮＴ信号がロー信号からミドル信号へ切り替わると、以後、０点についての回路特性を測定すべく０点カウントアップモードが実現される。
【００６２】
具体的には、図８（Ａ）に示す如く、ＣＯＮＴ信号がミドル信号に維持されている場合には、一時記憶用ＲＡＭ３２内の０点に対応する内部レジスタは例えば“０００”であり、トリミング信号ＶＯＵＴとしてはセンサ素子１６の出力信号が調整されずにそのままの値が現れる。そして、かかる状態でＣＯＮＴ信号がミドル信号からハイ信号へ切り替わると、一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタは“００１”となる。この場合には、粗調トリミングデータ“００１”がＤ／Ａ変換器２４でアナログ変換され、その粗調トリミングデータ“００１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００６３】
以後、ＣＯＮＴ信号がミドル信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の０点に対応する内部レジスタが“１”ずつカウントアップされ、これにより、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号がトリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００６４】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントアップにより粗調トリミングデータが“０１１”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ信号がロー信号へ切り替わる。この場合、０点カウントアップモードは終了する。
【００６５】
そして、かかる状態でＣＯＮＴ信号がロー信号からミドル信号へ切り替わると、以後、０点カウントダウンモードが実現される。０点カウントダウンモードが開始された直後は、図８（Ｂ）に示す如く、０点カウントアップモードの終了時に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタに記憶されていた粗調トリミングデータ“０１１”に応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れる。そして、ＣＯＮＴ信号がミドル信号からハイ信号へ切り替わる毎に一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタが“１”ずつカウントダウンされる。この場合には、その粗調トリミングデータに応じた量だけセンサ素子１６の出力信号が粗調トリミングされ、その値がトリミング信号ＶＯＵＴとして外部出力端子５６に現れる。
【００６６】
本実施例において、一時記憶用ＲＡＭ３２の内部レジスタのカウントダウンにより粗調トリミングデータが“１１０”となり、その結果、そのデータに応じた量だけトリミングされたセンサ素子１６の出力信号がトリミング信号ＶＯＵＴとして現れた後は、ＣＯＮＴ信号がロー信号へ切り替わる。この場合、０点カウントダウンモードは終了する。
【００６７】
以後、ＣＯＮＴ信号がロー信号からミドル信号へ切り替わる毎に、上記第１実施例と同様に、０点温特モード、０点温度非線形折線補償モード、感度特性モード、及び、感度温特モードが実現される。この場合、センサ装置１００の外部出力端子５６に現れるトリミング信号ＶＯＵＴをそれぞれ特性測定装置に測定させることとすれば、センサ装置１００の上記▲１▼〜▲５▼についての回路特性を測定することが可能となる。
【００６８】
このように、本実施例においては、センサ装置１００に１つの外部入力端子４４を介して制御信号（ＣＯＮＴ信号）を適当に供給することにより、センサ装置１００に予め定められた順序に従って、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ、センサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることができる。この際、センサ装置１００に接続された特性測定装置は、外部出力端子５６に現れたトリミング信号ＶＯＵＴを測定することで、センサ装置１００の上記▲１▼〜▲５▼についての回路特性を測定することが可能となる。
【００６９】
この特性測定装置は、センサ装置１００の回路特性を測定した後、それらの測定結果に基づいて、センサ装置１０を所望の状態にするのに必要なトリミングデータを算出する。そして、センサ装置１００と特性測定装置との接続が解除され、センサ装置１００内からＩＣ１０２が取り出された後、ＩＣ１０２は、端子３４〜３９において特性書込装置に接続される。かかる状態で、この特性書込装置は、特性測定装置の算出したトリミングデータを端子３４〜３９を介してＩＣ１０２内のＥＰＲＯＭ３０へ書き込む。
【００７０】
このように、本実施例によれば、１つの外部入力端子４４を介して入力されるＣＯＮＴ信号に基づいてセンサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることで、センサ装置１００の回路特性を測定することができると共に、その測定結果にに基づいてセンサ素子１６の出力信号をトリミングすべきトリミングデータを６つの端子３４〜３９を介してＩＣ１０２内のＥＰＲＯＭ３０に書き込むことができる。従って、本実施例のセンサ装置１００によれば、外部入力端子を６つも設ける必要はなく、１つの外部入力端子でセンサ素子１６を含む回路部の特性を測定することができると共に、電気的トリミング機能を実現することができる。このため、本実施例のセンサ装置１００によれば、製造コストの上昇や製造工程の複雑化を回避できると共に、小型化を図ることが可能となる。
【００７１】
上述の如く、外部入力端子４４は、ＥＰＲＯＭ３０にトリミングデータが記憶された後は、センサ装置１０の自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ端子として機能する。このため、本実施例においては、センサ装置１０の回路特性を測定し、その測定結果に応じたトリミングデータをＥＰＲＯＭ３０に書き込むために別途にセンサ装置１００の外部入力端子を設けることが不要となる。従って、本実施例のセンサ装置１００によれば、極めて簡素な構成で電気的トリミング機能を実現することが可能となっている。これにより、センサ装置１０の製造コストの低減や製造工程の簡素化、及び、その小型化を更に向上させることが可能となっている。
【００７２】
尚、上記の第２実施例においては、ＣＯＮＴ信号が請求項１、２、４、６、及び７に記載した「測定用信号」に、外部入出力端子４４が特許請求の範囲に記載した「外部入力端子」に、それぞれ相当している。
【００７３】
ところで、上記の第１及び第２実施例においては、外部入力端子４２又は４４に入力される信号を図３及び図４や図８に示す如く変化させ、センサ素子１６の出力信号を、▲１▼０点、▲２▼０点温度特性、▲３▼０点温度非線形折線補償、▲４▼感度、及び▲５▼感度温度特性についてそれぞれ粗調トリミングすることにより、センサ装置１０の回路特性を測定することとしているが、予め定められた順序に従ってセンサ素子１６の出力信号を粗調トリミングすることとすればよい。
【００７４】
また、上記の第１及び第２実施例においては、一時記憶用ＲＡＭ３２内の内部レジスタに記憶されるトリミングデータを制御する手法として粗調モードを切り替えることとしたが、外部制御端子が２端子ある場合には、一方の端子をクロック信号として、他方の端子をデータ信号としてシリアル通信を行うことによりトリミングデータを制御することとしてもよい。
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び２記載の発明によれば、外部端子数を削減して、電気的トリミング機能を実現することができる。
【００７５】
請求項３記載の発明によれば、２つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００７６】
請求項４記載の発明によれば、一つの外部入力端子で電気的トリミング機能を実現することができる。
【００７７】
請求項５記載の発明によれば、トリミングを行うことに起因する外部入力端子の増加を抑制することができる。
【００７８】
請求項６記載の発明によれば、少ない外部端子数で、センサ素子を含む回路部の特性を測定することができる。
【００７９】
また、請求項７記載の発明によれば、外部から誤って記憶手段にトリミングデータが書き込まれる事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるセンサ装置のブロック構成図である。
【図２】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定すると共に、トリミングデータをセンサ装置に書き込むためのブロック構成図である。
【図３】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例である。
【図４】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例である。
【図５】本実施例において、０点温特用粗調トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例である。
【図６】本実施例において、０点温度非線形折線特性用トリミングデータに応じて変化するトリミング信号ＶＯＵＴの温度変化の一例である。
【図７】本発明の第２実施例であるセンサ装置のブロック構成図である。
【図８】本実施例において、センサ装置の回路特性を測定する際のタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１０，１００ センサ装置
１６ センサ素子
２６ 特性調整部
３０ ＥＰＲＯＭ
３２ 一時記憶用ＲＡＭ
３４〜４１ 端子
４２ 外部入力端子
４４ 外部入出力端子
５６ 外部出力端子
Claims (7)
- 物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置であって、
前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、
前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備え、
前記調整手段は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前は、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整することを特徴とするセンサ装置。 - 請求項１記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子が、該外部入力端子を用いて前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを制御できるか否かを示すトリミングモードを切り替えるためのモード切替信号が入力される第１の入力端子と、前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを切り替えるためのデータ切替信号が入力される第２の入力端子と、により構成されることを特徴とするセンサ装置。 - 請求項１記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子には、該外部入力端子を用いて前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを制御できるか否かを示すトリミングモードを切り替えるためのモード切替信号と前記一時記憶手段に書き込まれる前記粗調トリミングデータを切り替えるためのデータ切替信号とが重畳される信号が前記測定用信号として入力されることを特徴とするセンサ装置。 - 請求項２記載のセンサ装置において、
前記第１及び第２の入力端子のうち何れか一方は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶された後は、正常・異常を示す自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ出力端子として機能することを特徴とするセンサ装置。 - 請求項３記載のセンサ装置において、
前記外部入力端子は、前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶された後は、正常・異常を示す自己診断結果に応じた信号を出力するダイアグ出力端子として機能することを特徴とするセンサ装置。 - 物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置の特性を測定する特性測定方法であって、
センサ装置は、前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備えると共に、
前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整する第１の工程と、
前記第１の工程において調整された結果として前記外部出力端子から出力された前記センサ素子の出力信号に基づいて、該センサ素子を含む回路部の特性を測定する第２の工程と、
を備えることを特徴とするセンサ装置の特性測定方法。 - 物理量に応じた信号を出力するセンサ素子と、前記センサ素子の出力信号を調整するためのトリミングデータがセンサ装置の外部からは接続不可能な所定の内部端子を介して記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整し得る調整手段と、前記調整手段により調整された前記センサ素子の出力信号を外部へ出力する外部出力端子と、を備えるセンサ装置の特性を調整する特性調整方法であって、
センサ装置は、前記所定の内部端子とは非接続でありかつセンサ装置の外部からは接続可能な、前記センサ素子を含む回路部の特性を測定するための測定用信号が入力される外部入力端子と、前記外部入力端子に接続され、該外部入力端子に前記測定用信号が入力されることにより変更される、前記記憶手段に記憶される前記トリミングデータに比して離散的な粗調トリミングデータを記憶する一時記憶手段と、を備えると共に、
前記記憶手段に前記トリミングデータが記憶される前、前記一時記憶手段に書き込まれる粗調トリミングデータに従って前記センサ素子の出力信号を調整する第１の工程と、
前記第１の工程において調整された結果として前記外部出力端子から出力された前記センサ素子の出力信号に基づいて、該センサ素子を含む回路部の特性を測定する第２の工程と、
前記第２の工程の測定結果に応じた前記トリミングデータを前記所定の内部端子を介して前記記憶手段に書き込み、該記憶手段をセンサ装置に組み付ける第３の工程と、
を備えることを特徴とするセンサ装置の特性調整方法。
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