CN111711450B - 物理量检测电路、物理量传感器及其故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

提供物理量检测电路、物理量传感器及其故障诊断方法，与以往相比可靠性更高。物理量检测电路包含：检测信号生成电路，其根据物理量检测元件的输出信号来生成检测信号；模拟/数字转换电路，其在第1期间将所述检测信号转换为第1数字信号，在第2期间将第1测试信号转换为第2数字信号；数字信号处理电路，其在所述第1期间对所述第1数字信号进行处理而生成第3数字信号，在所述第2期间对第2测试信号进行处理而生成第4数字信号；以及故障诊断电路，其在所述第2期间进行基于所述第2数字信号的所述模拟/数字转换电路的故障诊断、和基于所述第4数字信号的所述数字信号处理电路的故障诊断。

Description

物理量检测电路、物理量传感器及其故障诊断方法

技术领域

本发明涉及物理量检测电路、物理量传感器、电子设备、移动体以及物理量传感器的故障诊断方法。

背景技术

当前，在各种系统和电子设备中，广泛使用检测角速度的陀螺仪传感器和检测加速度的加速度传感器等、可检测各种物理量的物理量传感器。近年来，特别是为了构建可靠性高的系统，使用了将物理量的检测信息作为抗噪性高的数字数据来输出的物理量传感器。通常，这种物理量传感器具有物理量检测元件和物理量检测电路，该物理量检测电路根据从物理量检测元件输出的信号，生成与检测出的物理量对应的模拟信号，在通过A/D转换电路转换为数字信号之后进行数字信号处理。

在专利文献1中记载了一种AD转换器的异常检测装置，该异常检测装置使输入到AD转换器的试验用信号的电压值发生变化，进行与试验用信号的电压值对应地预先存储的AD转换器的正常输出值与所述AD转换器的实际输出值的一致判定，在不一致的情况下将AD转换器视为异常。

另外，在专利文献2中记载了一种模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器生成在对模拟输入电压和数字/模拟转换部的输出电压进行比较的结果上加上和减去规定的值而得的相加数字数据和相减数字数据，并使用对数字/模拟转换部将相加数字数据和相减数字数据进行转换后的各输出电平、与模拟输入电压进行比较的结果，判定是否发生了故障。

专利文献1：日本特开平8-56160号公报

专利文献2：日本特开2014-90362号公报

但是，根据专利文献1记载的装置或专利文献2记载的模拟/数字转换器，虽然能够诊断模拟/数字转换电路的故障，但如果是模拟/数字转换电路正常而其后级的电路发生故障，则有可能无法从物理量检测电路输出正常的数据。

发明内容

本发明的物理量检测电路的一个方式包含：检测信号生成电路，其根据检测物理量的物理量检测元件的输出信号，生成与所述物理量对应的检测信号；模拟/数字转换电路，其在按顺序反复的多个期间中的第1期间将所述检测信号转换为第1数字信号，在所述多个期间中的第2期间将第1测试信号转换为第2数字信号；数字信号处理电路，其在所述第1期间对所述第1数字信号进行处理而生成第3数字信号，在所述第2期间对第2测试信号进行处理而生成第4数字信号；第1测试信号生成电路，其在所述第2期间生成所述第1测试信号；第2测试信号生成电路，其在所述第2期间生成所述第2测试信号；以及故障诊断电路，其在所述第2期间进行基于所述第2数字信号的所述模拟/数字转换电路的故障诊断、和基于所述第4数字信号的所述数字信号处理电路的故障诊断。

在所述物理量检测电路的一个方式中，也可以是，所述第1测试信号包含：上限值测试信号，其用于使所述模拟/数字转换电路的输出信号的值成为上限值；以及下限值测试信号，其用于使所述模拟/数字转换电路的输出信号的值成为下限值，在所述上限值测试信号被所述模拟/数字转换电路进行转换而得的所述第2数字信号的值与所述上限值不一致的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述模拟/数字转换电路发生故障，在所述下限值测试信号被所述模拟/数字转换电路进行转换而得的所述第2数字信号的值与所述下限值不一致的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述模拟/数字转换电路发生故障。

在所述物理量检测电路的一个方式中，也可以是，所述第1测试信号包含中间值测试信号，该中间值测试信号用于使所述模拟/数字转换电路的输出信号的值成为所述上限值与所述下限值之间的值，在所述中间值测试信号被所述模拟/数字转换电路进行转换而得的所述第2数字信号的值不包含在所述上限值与所述下限值之间的规定的范围内的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述模拟/数字转换电路发生故障。

在所述物理量检测电路的一个方式中，也可以是，所述数字信号处理电路包含数字滤波器，所述第2测试信号包含用于测试所述数字滤波器的数字滤波器测试信号，在从所述数字滤波器测试信号的值发生变化起经规定时间后的所述第4数字信号的值与基准值不一致的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述数字信号处理电路发生故障。

在所述物理量检测电路的一个方式中，也可以是，所述基准值是所述数字滤波器的输出信号的值饱和之前的值。

在所述物理量检测电路的一个方式中，也可以是，所述数字滤波器测试信号从第1值变化为第2值，并保持所述第2值，之后从所述第2值变化为所述第1值。

在所述物理量检测电路的一个方式中，也可以是，所述数字滤波器测试信号从所述第1值变化为第3值，并保持所述第3值，之后从所述第3值变化为所述第1值，所述第1值是所述第2值与所述第3值之间的值。

本发明的物理量传感器的一个方式具有：所述物理量检测电路的一个方式；以及所述物理量检测元件。

本发明的电子设备的一个方式具有：所述物理量传感器的一个方式；以及处理电路，其进行基于所述物理量传感器的输出信号的处理。

本发明的移动体的一个方式具有：所述物理量传感器的一个方式；以及处理电路，其进行基于所述物理量传感器的输出信号的处理。

在本发明的物理量传感器的故障诊断方法的一个方式中，该物理量传感器包含：物理量检测元件，其检测物理量；检测信号生成电路，其根据所述物理量检测元件的输出信号，生成与所述物理量对应的检测信号；模拟/数字转换电路，其在按顺序反复的多个期间中的第1期间将所述检测信号转换为第1数字信号；以及数字信号处理电路，其在所述第1期间对所述第1数字信号进行处理而生成第3数字信号，该物理量传感器的故障诊断方法包含如下的工序：第1测试信号生成工序，在所述多个期间中的第2期间，生成第1测试信号；第2测试信号生成工序，在所述第2期间，生成第2测试信号；模拟/数字转换工序，在所述第2期间，所述模拟/数字转换电路将所述第1测试信号转换为第2数字信号；数字信号处理工序，在所述第2期间，所述数字信号处理电路对所述第2测试信号进行处理而生成第4数字信号；第1故障诊断工序，在所述第2期间，进行基于所述第2数字信号的所述模拟/数字转换电路的故障诊断；以及第2故障诊断工序，在所述第2期间，进行基于所述第4数字信号的所述数字信号处理电路的故障诊断。

附图说明

图1是本实施方式的物理量传感器的功能框图。

图2是示出选择电路和模拟/数字转换电路的结构例的图。

图3是示出数字信号处理电路的结构例的图。

图4是示出由模拟/数字转换电路和数字信号处理电路进行的时分处理的信道结构的一例的图。

图5是示出将第6信道细分后的多个子信道的结构例的图。

图6是示出第1测试信号和从模拟/数字转换电路输出的数字信号的一例的图。

图7是示出第2测试信号和从数字信号处理电路输出的数字信号的一例的图。

图8是示出子信道的时间关系的一例的图。

图9是示出本实施方式的故障诊断方法的步骤的一例的流程图。

图10是示出本实施方式的电子设备的结构的一例的功能框图。

图11是示意性地示出作为电子设备的一例的数字照相机的立体图。

图12是示出本实施方式的移动体的一例的图。

标号说明

1：物理量传感器；2：物理量检测电路；3：角速度检测元件；4X：加速度检测元件；4Y：加速度检测元件；10：角速度信号处理电路；11：驱动电路；12：检测电路；20：加速度信号处理电路；21：驱动电路；22X：检测电路；22Y：检测电路；30：温度传感器；40：第1测试信号生成电路；50：选择电路；51p、51n、52p、52n、53p、53n、54p、54n、55p、55n：低通滤波器；56：多路复用器；60：模拟/数字转换电路；61：预充电电路；62：可编程增益放大器；63：逐次比较型模拟/数字转换器；64：SAR控制电路；70：数字信号处理电路；71：开关电路；72：浮点转换电路；73：数字滤波器；74：数字校正电路；75：定点转换电路；80：故障诊断电路；90：第2测试信号生成电路；100：控制电路；110：存储部；120：接口电路；130：振荡电路；140：电源电路；200：逻辑电路；300：电子设备；310：物理量传感器；320：处理电路；330：操作部；340：ROM；350：RAM；360：通信部；370：显示部；400：移动体；410：物理量传感器；440、450、460：处理电路；470：电池；480：导航装置；1300：数字照相机；1302：壳体；1304：受光单元；1306：快门按钮；1308：存储器；1310：显示部；1312：视频信号输出端子；1314：输入输出端子；1430：电视监视器；1440：个人计算机。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式并非不当地对权利要求书中记载的本发明的内容进行限定。另外，以下说明的结构不一定全部都是本发明的必要的结构要素。

以下，以检测角速度和加速度作为物理量的物理量传感器为例来进行说明。

1.物理量传感器

1-1.物理量传感器的结构

图1是本实施方式的物理量传感器的功能框图。本实施方式的物理量传感器1具有物理量检测电路2、角速度检测元件3、加速度检测元件4X以及加速度检测元件4Y。

加速度检测元件4X、4Y是检测加速度作为物理量的物理量检测元件。加速度检测元件4X检测沿着X轴的方向的加速度，加速度检测元件4Y检测沿着与X轴垂直的Y轴的方向的加速度。例如，加速度检测元件4X、4Y可以是如下的元件：其具有配置有未图示的驱动电极和检测电极的静电电容，静电电容的电荷量根据加速度而变化，输出与该电荷量对应的信号。加速度检测元件4X、4Y例如也可以是MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)元件。

角速度检测元件3是检测角速度作为物理量的物理量检测元件。在本实施方式中，角速度检测元件3检测绕与X轴和Y轴垂直的Z轴的角速度。例如，角速度检测元件3可以是如下的元件：其具有配置有未图示的驱动电极和检测电极的振动片，振动片的振动的大小根据角速度而变化，输出与该振动的大小对应的信号。角速度检测元件3例如也可以是具有所谓的双T型的石英振动片的元件，双T型的石英振动片具有T型的两个驱动振动臂。

物理量检测电路2包含角速度信号处理电路10、加速度信号处理电路20、温度传感器30、第1测试信号生成电路40、选择电路50、模拟/数字转换电路60、数字信号处理电路70、故障诊断电路80、第2测试信号生成电路90、控制电路100、存储部110、接口电路120、振荡电路130以及电源电路140。物理量检测电路2例如也可以由单芯片的集成电路(IC：Integrated Circuit)实现。另外，物理量检测电路2可以构成为省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素。

电源电路140根据从物理量检测电路2的外部供给的电源电压VDD和地电压VSS来生成基准电压VGYRO、基准电压VACC、基准电压VADC、基准电压VLOGIC以及基准电压VOSC。另外，电源电路140根据电源电压VDD和地电压VSS来生成各种公共电压。

振荡电路130将基准电压VOSC作为电源电压来进行动作，产生时钟信号MCK。振荡电路130例如也可以构成为环形振荡器或CR振荡电路。

角速度信号处理电路10包含驱动电路11和检测电路12，将基准电压VGYRO作为电源电压来进行动作。

驱动电路11生成用于使角速度检测元件3进行激励振动的驱动信号，并供给到角速度检测元件3。另外，驱动电路11被输入通过角速度检测元件3的激励振动而产生的振荡电流，对驱动信号的振幅电平进行反馈控制以使该振荡电流的振幅保持恒定。角速度检测元件3在激励振动的状态下被施加绕Z轴的角速度时，检测该角速度并输出与该角速度对应的信号。在本实施方式中，从角速度检测元件3输出的信号是差动信号。

检测电路12是根据角速度检测元件3的输出信号来生成与绕Z轴的角速度对应的检测信号的检测信号生成电路。具体而言，检测电路12检测从角速度检测元件3输出的信号中所包含的角速度成分，生成电压电平与该角速度成分的大小对应的角速度检测信号GRO1并输出。另外，检测电路12检测从角速度检测元件3输出的信号中所包含的振动泄漏成分，生成电压电平与振动泄漏成分的大小对应的振动泄漏信号GRO2并输出。在本实施方式中，角速度检测信号GRO1和振动泄漏信号GRO2分别是差动信号。

加速度信号处理电路20包含驱动电路21、检测电路22X以及检测电路22Y，将基准电压VACC作为电源电压来进行动作。

驱动电路21生成载波信号并输出到加速度检测元件4X、4Y，从而对加速度检测元件4X、4Y进行驱动。当在该状态下施加沿着X轴的方向的加速度时，加速度检测元件4X检测该加速度并输出与该加速度对应的信号。另外，当施加沿着Y轴的方向的加速度时，加速度检测元件4Y检测该加速度并输出与该加速度对应的信号。在本实施方式中，从加速度检测元件4X、4Y分别输出的信号是差动信号。

检测电路22X是根据加速度检测元件4X的输出信号来生成与沿着X轴的方向的加速度对应的检测信号的检测信号生成电路。具体而言，检测电路22X检测从加速度检测元件4X输出的信号中所包含的加速度成分，生成电压电平与该加速度成分的大小对应的X轴加速度检测信号AXO并输出。在本实施方式中，X轴加速度检测信号AXO是差动信号。

检测电路22Y是根据加速度检测元件4Y的输出信号来生成与沿着Y轴的方向的加速度对应的检测信号的检测信号生成电路。具体而言，检测电路22Y检测从加速度检测元件4Y输出的信号中所包含的加速度成分，生成电压电平与该加速度成分的大小对应的Y轴加速度检测信号AYO并输出。在本实施方式中，Y轴加速度检测信号AYO是差动信号。

温度传感器30对温度进行检测，输出电压电平与该温度对应的温度检测信号TSO。温度传感器30例如也可以是利用了带隙基准电路的温度特性的电路。在本实施方式中，温度检测信号TSO是差动信号。

第1测试信号生成电路40根据来自控制电路100的控制信号来生成第1测试信号TST1并输出。如后所述，第1测试信号TST1是用于模拟/数字转换电路60的故障诊断的测试信号。在本实施方式中，第1测试信号TST1是差动信号。

选择电路50根据来自控制电路100的选择信号SEL，选择角速度检测信号GRO1、振动泄漏信号GRO2、X轴加速度检测信号AXO、Y轴加速度检测信号AYO、温度检测信号TSO以及第1测试信号TST1中的任意信号并输出。在本实施方式中，选择电路50的输出信号MXO是差动信号。

模拟/数字转换电路60根据来自控制电路100的控制信号，将选择电路50的输出信号MXO转换为数字信号ADO并输出。

数字信号处理电路70、故障诊断电路80、第2测试信号生成电路90、控制电路100、存储部110以及接口电路120构成逻辑电路200。逻辑电路200将基准电压VLOGIC作为电源电压，通过时钟信号MCK来进行动作。

数字信号处理电路70根据来自控制电路100的控制信号，对从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO进行处理。在本实施方式中，数字信号处理电路70输出对数字信号ADO进行数字滤波处理后的数字信号DFO。另外，数字信号处理电路70输出对数字信号DFO进行校正运算处理后的数字信号DSPO。另外，在本实施方式中，数字信号处理电路70在规定的期间内输出不是对数字信号ADO而是对第2测试信号TST2进行数字滤波处理后的数字信号DFO。

故障诊断电路80根据来自控制电路100的控制信号，在规定的期间内进行模拟/数字转换电路60的故障诊断及数字信号处理电路70的故障诊断。具体而言，故障诊断电路80在规定的期间内根据从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO来进行模拟/数字转换电路60的故障诊断，并且根据从数字信号处理电路70输出的数字信号DFO来进行数字信号处理电路70的故障诊断。然后，故障诊断电路80根据故障诊断，生成表示模拟/数字转换电路60是否发生了故障的标志信息和表示数字信号处理电路70是否发生了故障的标志信息，并存储到存储部110中。

第2测试信号生成电路90根据来自控制电路100的控制信号来生成第2测试信号TST2并输出。如后所述，第2测试信号TST2是用于数字信号处理电路70的故障诊断的测试信号。

控制电路100生成用于对第1测试信号生成电路40、模拟/数字转换电路60、数字信号处理电路70、故障诊断电路80以及第2测试信号生成电路90等的动作进行控制的各种控制信号、选择信号SEL并输出。

存储部110具有未图示的非易失性存储器，在该非易失性存储器中存储有针对角速度信号处理电路10、加速度信号处理电路20等的各种修整数据以及用于数字信号处理电路70的处理的系数数据等。非易失性存储器例如可以构成为MONOS(Metal Oxide NitrideOxide Silicon：金属氧化物氮氧化硅)型存储器或EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory：电可擦除可编程只读存储器)。进而，也可以构成为，存储部110具有未图示的寄存器，在物理量检测电路2的电源接通时，即VDD端子的电压从0V上升到期望的电压时，存储在非易失性存储器中的各种数据被传送并保持在寄存器中，保持在寄存器中的各种数据被供给到各电路。另外，在存储部110的寄存器中存储有由故障诊断电路80生成的标志信息。

接口电路120根据来自外部装置的请求，进行输出从数字信号处理电路70输出的数字信号DSPO的处理。另外，接口电路120根据来自物理量检测电路2的外部装置的请求，进行读出存储在存储部110的非易失性存储器或寄存器中的数据并输出的处理、将从外部装置输入的数据写入到存储部110的非易失性存储器或寄存器中的处理等。接口电路120例如可以是SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口)总线的接口电路、I²C(Inter-Integrated Circuit：内部集成电路)总线的接口电路。

1-2.选择电路和模拟/数字转换电路的结构

图2是示出选择电路50和模拟/数字转换电路60的结构例的图。在图2的例子中，选择电路50包含10个低通滤波器51p、51n、52p、52n、53p、53n、54p、54n、55p、55n以及多路复用器56。

构成角速度检测信号GRO1的差动信号GRO1_P、GRO1_N分别被低通滤波器51p、51n进行低通滤波处理而输入到多路复用器56。

构成振动泄漏信号GRO2的差动信号GRO2_P、GRO2_N分别被低通滤波器52p、52n进行低通滤波处理而输入到多路复用器56。

构成X轴加速度检测信号AXO的差动信号AXO_P、AXO_N分别被低通滤波器53p、53n进行低通滤波处理而输入到多路复用器56。

构成Y轴加速度检测信号AYO的差动信号AYO_P、AYO_N分别被低通滤波器54p、54n进行低通滤波处理而输入到多路复用器56。

构成温度检测信号TSO的差动信号TSO_P、TSO_N分别被低通滤波器55p、55n进行低通滤波处理而输入到多路复用器56。

构成第1测试信号TST1的差动信号TST1_P、TST1_N不经过低通滤波处理而输入到多路复用器56。

多路复用器56根据选择信号SEL来选择被低通滤波处理后的差动信号GRO1_P、GRO1_N、被低通滤波处理后的差动信号GRO2_P、GRO2_N、被低通滤波处理后的差动信号AXO_P、AXO_N、被低通滤波处理后的差动信号AYO_P、AYO_N、被低通滤波处理后的差动信号TSO_P、TSO_N、以及差动信号TST1_P、TST1_N中的任意的差分信号，并作为差分信号MXO_P、MXO_N来输出。

在图2的例子中，模拟/数字转换电路60包含预充电电路61、可编程增益放大器62、逐次比较(SAR：Successive Approximation Register)型模拟/数字转换器63以及SAR控制电路64。

预充电电路61根据来自控制电路100的控制信号，在逐次比较型模拟/数字转换器63开始转换处理之前对可编程增益放大器62的输入节点进行充电，从而辅助基于差动信号MXO_P、MXO_N的充电。

可编程增益放大器62输出将差动信号MXO_P、MXO_N放大后的差动信号PO_P、PO_N。可编程增益放大器62的增益根据差动信号的种类来可变地设定，其中，该差动信号根据来自控制电路100的控制信号而被选择为差动信号MXO_P、MXO_N。

逐次比较型模拟/数字转换器63将+VADC与-VADC之间作为满量程而将差动信号PO_P、PO_N的电压差转换为数字信号ADO并输出。

SAR控制电路64通过时钟信号MCK来进行动作，并进行根据逐次比较型模拟/数字转换器63的逐次比较的时刻和比较结果来选择作为比较基准的电压的处理等。

1-3.数字信号处理电路的结构

图3是示出数字信号处理电路70的结构例的图。在图3的例子中，数字信号处理电路70包含开关电路71、浮点转换电路72、数字滤波器73、数字校正电路74以及定点转换电路75。

开关电路71根据来自控制电路100的控制信号，选择从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO和从第2测试信号生成电路90输出的第2测试信号TST2中的任意一方并输出。

浮点转换电路72将从开关电路71输出的定点型数字信号转换为浮点型数字信号并输出。

数字滤波器73根据来自控制电路100的控制信号，对从浮点转换电路72输出的数字信号进行滤波处理而输出数字信号DFO。

数字校正电路74根据来自控制电路100的控制信号，对从数字滤波器73输出的数字信号DFO进行偏移校正或增益校正等各种校正运算并输出。

定点转换电路75将从数字校正电路74输出的浮点型数字信号转换为定点型数字信号DSPO并输出。

在本实施方式中，数字信号处理电路70具有通用的加法器和乘法器，通过兼用该加法器和乘法器来实现数字滤波器73和数字校正电路74。

1-4.时分处理的信道结构

如上所述，模拟/数字转换电路60将选择电路50基于选择信号SEL选择的差动信号转换为数字信号ADO并输出。即，模拟/数字转换电路60对角速度检测信号GRO1、振动泄漏信号GRO2、X轴加速度检测信号AXO、Y轴加速度检测信号AYO、温度检测信号TSO以及第1测试信号TST1进行时分处理并分别转换为数字信号。

另外，数字信号处理电路70对第2测试信号TST2或模拟/数字转换电路60通过时分处理而生成的数字信号ADO进行处理。即，数字信号处理电路70对第2测试信号TST2和与角速度检测信号GRO1、振动泄漏信号GRO2、X轴加速度检测信号AXO、Y轴加速度检测信号AYO、温度检测信号TSO分别对应的数字信号进行时分处理。

图4是示出由模拟/数字转换电路60和数字信号处理电路70进行的时分处理的信道结构的一例的图。

如图4所示，在第1信道中，3比特的选择信号SEL为“000”，通过选择电路50选择角速度检测信号GRO1作为模拟/数字转换电路60的输入信号，通过开关电路71选择数字信号ADO作为数字信号处理电路70的处理对象信号。因此，模拟/数字转换电路60在第1信道的期间将角速度检测信号GRO1(具体而言是差动信号GRO1_P、GRO1_N)的电压差转换为数字信号ADO。另外，数字信号处理电路70在第1信道的期间对数字信号ADO进行处理而生成数字信号DFO和数字信号DSPO。这样，在第1信道中，进行针对角速度检测信号GRO1的处理。

在接着第1信道的第2信道中，3比特的选择信号SEL为“001”，通过选择电路50选择振动泄漏信号GRO2作为模拟/数字转换电路60的输入信号，通过开关电路71选择数字信号ADO作为数字信号处理电路70的处理对象信号。因此，模拟/数字转换电路60在第2信道的期间将振动泄漏信号GRO2(具体而言是差动信号GRO2_P、GRO2_N)的电压差转换为数字信号ADO。另外，数字信号处理电路70在第2信道的期间对数字信号ADO进行处理而生成数字信号DFO和数字信号DSPO。这样，在第2信道中，进行针对振动泄漏信号GRO2的处理。

在接着第2信道的第3信道中，3比特的选择信号SEL为“010”，通过选择电路50选择X轴加速度检测信号AXO作为模拟/数字转换电路60的输入信号，通过开关电路71选择数字信号ADO作为数字信号处理电路70的处理对象信号。因此，模拟/数字转换电路60在第3信道的期间将X轴加速度检测信号AXO(具体而言是差动信号AXO_P、AXO_N)的电压差转换为数字信号ADO。另外，数字信号处理电路70在第3信道的期间对数字信号ADO进行处理而生成数字信号DFO和数字信号DSPO。这样，在第3信道中，进行针对X轴加速度检测信号AXO的处理。

在接着第3信道的第4信道中，3比特的选择信号SEL为“011”，通过选择电路50选择Y轴加速度检测信号AYO作为模拟/数字转换电路60的输入信号，通过开关电路71选择数字信号ADO作为数字信号处理电路70的处理对象信号。因此，模拟/数字转换电路60在第4信道的期间将Y轴加速度检测信号AYO(具体而言是差动信号AYO_P、AYO_N)的电压差转换为数字信号ADO。另外，数字信号处理电路70在第4信道的期间对数字信号ADO进行处理而生成数字信号DFO和数字信号DSPO。这样，在第4信道中，进行针对Y轴加速度检测信号AYO的处理。

在接着第4信道的第5信道中，3比特的选择信号SEL为“100”，通过选择电路50选择温度检测信号TSO作为模拟/数字转换电路60的输入信号，通过开关电路71选择数字信号ADO作为数字信号处理电路70的处理对象信号。因此，模拟/数字转换电路60在第5信道的期间将温度检测信号TSO(具体而言是差动信号TSO_P、TSO_N)的电压差转换为数字信号ADO。另外，数字信号处理电路70在第5信道的期间对数字信号ADO进行处理而生成数字信号DFO和数字信号DSPO。这样，在第5信道中，进行针对温度检测信号TSO的处理。

在接着第5信道的第6信道中，第1测试信号生成电路40生成第1测试信号TST1，第2测试信号生成电路90生成第2测试信号TST2。并且，3比特的选择信号SEL为“101”，选择第1测试信号TST1作为模拟/数字转换电路60的输入信号，通过开关电路71选择第2测试信号TST2作为数字信号处理电路70的处理对象信号。因此，模拟/数字转换电路60在第6信道的期间将第1测试信号TST1(具体而言是差动信号TST1_P、TST1_N)的电压差转换为数字信号ADO。另外，数字信号处理电路70在第6信道的期间对第2测试信号TST2进行处理而生成数字信号DFO和数字信号DSPO。这样，在第6信道中，进行针对第1测试信号TST1的数字转换处理和针对第2测试信号TST2的数字信号处理。该第6信道的期间与用于模拟/数字转换电路60的故障诊断和数字信号处理电路70的故障诊断的测试周期对应。

第6信道之后返回到第1信道。即，按顺序反复第1信道～第6信道的多个期间。在数字信号处理电路70中，按照每个信道与处理对象的信号对应地，变更数字滤波器73的阶数或系数值、数字校正电路74的校正运算的种类或系数值等。

另外，按顺序反复的多个信道的期间中的例如第1信道、第3信道及第4信道中的任意一个信道的期间相当于“第1期间”，第6信道的期间相当于“第2期间”。另外，在第1信道、第3信道以及第4信道中的任意一个期间从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO相当于“第1数字信号”，在第6信道的期间从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO相当于“第2数字信号”。另外，在第1信道、第3信道以及第4信道中的任意一个期间从数字信号处理电路70输出的数字信号DSPO相当于“第3数字信号”，在第6信道的期间从数字信号处理电路70输出的数字信号DFO相当于“第4数字信号”。

1-5.故障诊断处理

如上所述，第6信道的期间是用于模拟/数字转换电路60的故障诊断和数字信号处理电路70的故障诊断的测试期间，第6信道被细分为分别用于进行各种测试的多个子信道。图5是示出将第6信道细分后的多个子信道的结构例的图。

如图5所示，用于模拟/数字转换电路60的故障诊断的测试是在子信道6a、6b、6c中进行的。图6是示出子信道6a、6b、6c中的第1测试信号TST1和从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO的一例的图。在图6中，横轴是时间，纵轴是第1测试信号TST1的电压或数字信号ADO的值。

如图5和图6所示，在子信道6a中，为了使输入到图2所示的逐次比较型模拟/数字转换器63的差动信号MXO_P、MXO_N的电压差为+VADC，第1测试信号生成电路40将第1测试信号TST1的电压值(具体而言是差动信号TST1_P、TST1_N的电压差)设定为电压值VMAX，测试从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO的值是否为上限值。例如，可以将图2所示的可编程增益放大器62的增益设定为1，将差动信号TST1_P、TST1_N设定为基准电压VADC和地电压VSS。并且，例如在模拟/数字转换电路60输出14比特的数字信号ADO的情况下，测试数字信号ADO的值是否为“01111111111111”、即是否为十进制的+8191。这样，子信道6a中的第1测试信号TST1是用于使模拟/数字转换电路60的输出信号的值成为上限值的上限值测试信号。

并且，在子信道6a的规定的时刻(例如在子信道6a即将结束之前)，在上限值测试信号被模拟/数字转换电路60进行转换而得的数字信号ADO的值与上限值AOMAX不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为模拟/数字转换电路60发生故障。

如图5和图6所示，在子信道6b中，为了使输入到图2所示的逐次比较型模拟/数字转换器63的差动信号MXO_P、MXO_N的电压差为-VADC，第1测试信号生成电路40将第1测试信号TST1的电压值(具体而言是差动信号TST1_P、TST1_N的电压差)设定为电压值VMIN，测试从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO的值是否为下限值。例如，可以将图2所示的可编程增益放大器62的增益设定为1，将差动信号TST1_P、TST1_N设定为地电压VSS和基准电压VADC。并且，例如，在模拟/数字转换电路60输出14比特的数字信号ADO的情况下，测试数字信号ADO的值是否为“10000000000000”、即是否为十进制数的-8192。这样，子信道6b中的第1测试信号TST1是用于使模拟/数字转换电路60的输出信号的值成为下限值的下限值测试信号。

并且，在子信道6b的规定的时刻(例如在子信道6b即将结束之前)，在下限值测试信号被模拟/数字转换电路60进行转换而得的数字信号ADO的值与下限值AOMIN不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为模拟/数字转换电路60发生故障。

如图5和图6所示，在子信道6c中，为了使输入到图2所示的逐次比较型模拟/数字转换器63的差动信号MXO_P、MXO_N的电压差为+VADC与-VADC之间的电压值，第1测试信号生成电路40将第1测试信号TST1的电压值(具体而言是差动信号TST1_P、TST1_N的电压差)设定为电压值V1，测试从模拟/数字转换电路60输出的数字信号ADO的值是否包含在上限值与下限值之间的规定的范围AO1～AO2内。例如，可以将图2所示的可编程增益放大器62的增益设定为1，将电压值V1设定为0V。这样，子信道6c中的第1测试信号TST1是用于使模拟/数字转换电路60的输出信号的值成为上限值与下限值之间的值的中间值测试信号。

然后，在子信道6c的规定的时刻(例如在子信道6c即将结束之前)，在中间值测试信号被模拟/数字转换电路60进行转换而得的数字信号ADO的值不包含在上限值AOMAX与下限值AOMIN之间的规定的范围AO1～AO2内的情况下，故障诊断电路80诊断为模拟/数字转换电路60发生故障。

另外，如图5所示，用于数字信号处理电路70的故障诊断的测试是在子信道6d、6e中进行的。图7是示出子信道6d、6e中的第2测试信号TST2和从数字信号处理电路70输出的数字信号DFO的一例的图。在图7中，横轴是时间，纵轴是第2测试信号TST2的值或数字信号DFO的值。另外，在连续的两个子信道6d之间、子信道6d与子信道6e之间、连续的两个子信道6e之间、以及子信道6e与子信道6d之间分别存在第1信道～第5信道，但在图7中省略了第1信道～第5信道的图示。

如图5和图7所示，在子信道6d中，第2测试信号生成电路90将第2测试信号TST2的值设定为大于0的值DIH，测试相对于数字信号处理电路70的数字滤波器73的输入信号的上升阶跃响应。另外，在子信道6e中，第2测试信号生成电路90将第2测试信号TST2的值设定为小于0的值DIL，测试相对于数字滤波器73的输入信号的下降阶跃响应。

具体而言，如图7所示，在第6信道中，子信道6d在整个期间T1内连续地反复多次，在期间T1的最初的子信道6d开始时，数字滤波器73被复位，并且第2测试信号TST2的值从0变化为DIH。然后，通过在后续的子信道6d中将第2测试信号TST2的值保持为DIH，在期间T1从数字滤波器73输出的数字信号DFO的值逐渐增大。另外，在第6信道中，子信道6e在整个期间T2内连续地反复多次，在期间T2的最初的子信道6e开始时，数字滤波器73被复位，并且第2测试信号TST2的值从0变化为DIL。然后，通过在后续的子信道6e中将第2测试信号TST2的值保持为DIL，在期间T2从数字滤波器73输出的数字信号DFO的值逐渐减小。另外，子信道6d连续的次数和子信道6e连续的次数可以相同，也可以不同。

这样，子信道6d、6e中的第2测试信号TST2是用于测试数字滤波器73的数字滤波器测试信号。具体而言，如图7所示，作为数字滤波器测试信号的第2测试信号TST2在期间T1中从作为DIH与DIL之间的值的0变化为DIH，并保持DIH，之后从DIH变化为0。此外，数字滤波器测试信号在期间T2中从0变为DIL，并保持DIL，之后从DIL变化为0。这些期间T1、T2交替反复。

另外，在图7的例子中，作为第2测试信号TST2的值的“0”相当于“第1值”，DIH和DIL中的一个相当于“第2值”，DIH和DIL中的另一个相当于“第3值”。

然后，在从数字滤波器测试信号的值发生变化起经规定时间后的数字信号DFO的值与基准值不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为数字信号处理电路70发生故障。具体而言，在子信道6d的规定的时刻(例如在期间T1的最后的子信道6d即将结束之前)，在数字信号DFO的值与基准值DOH不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为数字信号处理电路70发生故障。另外，在子信道6e的规定的时刻(例如在期间T2的最后的子信道6e即将结束之前)，在数字信号DFO的值与基准值DOL不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为数字信号处理电路70发生故障。

这些基准值DOH、DOL是数字滤波器73的输出信号的值饱和之前的值。换言之，期间T1、T2分别在数字滤波器73的输出信号的值饱和之前结束。由此，也能够检测数字滤波器73的输出信号被固定为饱和值的故障。

另外，如上所述，数字滤波器73的阶数和系数值按每个信道来变更，因此，例如数字滤波器73的阶数和系数值可以在子信道6d中被设定为与第1信道中的数字滤波器73相同，在子信道6e中被设定为与第3信道或第4信道中的数字滤波器73相同。由此，提高了数字信号处理电路70的故障检测率。

如上所述，在第6信道中，通过开关电路71选择第2测试信号TST2作为数字信号处理电路70的处理对象信号。即，模拟/数字转换电路60和数字信号处理电路70之间被电切断。因此，子信道6a、6b、6c中的模拟/数字转换电路60的故障诊断处理与子信道6d、6e中的数字信号处理电路70的故障诊断处理能够并行执行。图8是示出子信道6a、6b、6c、6d、6e的时间关系的一例的图。在图8中，横轴是时间。在图8的例子中，在子信道6d多次连续的期间T1中反复着子信道6a、6b、6c，同样，在子信道6e多次连续的期间T2中反复着子信道6a、6b、6c。这样，在第6信道中，子信道6a、6b、6c中的模拟/数字转换电路60的故障诊断处理和子信道6d、6e中的数字信号处理电路70的故障诊断处理是并行执行的，由此提高了模拟/数字转换电路60和数字信号处理电路70的故障诊断的频率，因此提高了物理量传感器1的可靠性。

1-6.故障诊断方法的步骤

图9是示出本实施方式的物理量传感器1的故障诊断方法的步骤的一例的流程图。另外，在图9的流程图中，也可以适当对调各步骤的处理。

如图9所示，当到达第6信道的时刻时(步骤S1的“是”)，第1测试信号生成电路40生成第1测试信号TST1(步骤S2)。具体而言，第1测试信号生成电路40对子信道6a、6b、6c分别生成上述的第1测试信号TST1。

接着，模拟/数字转换电路60将第1测试信号TST1转换为数字信号ADO(步骤S3)。

接着，如果诊断的时刻到来(步骤S4的“是”)，则故障诊断电路80进行基于数字信号ADO的模拟/数字转换电路60的故障诊断(步骤S5)。具体而言，故障诊断电路80对子信道6a、6b、6c分别进行上述的故障诊断。如果诊断的时刻未到来(步骤S4的“否”)，则故障诊断电路80不进行步骤S5的处理。

另外，与步骤S2～S5的处理并行地，第2测试信号生成电路90和故障诊断电路80进行步骤S6～S9的处理。

具体而言，首先，第2测试信号生成电路90生成第2测试信号TST2(步骤S6)。具体而言，第2测试信号生成电路90对子信道6d、6e分别生成上述的第2测试信号TST2。

接着，数字信号处理电路70对第2测试信号TST2进行处理而生成数字信号DFO(步骤S7)。

接着，如果诊断的时刻到来(步骤S8的“是”)，则故障诊断电路80进行基于数字信号DFO的数字信号处理电路70的故障诊断(步骤S9)。具体而言，故障诊断电路80对子信道6d、6e分别进行上述的故障诊断。如果诊断的时刻未到来(步骤S8的“否”)，则故障诊断电路80不进行步骤S9的处理。

然后，在第1信道到来之后(步骤S10的“是”)，每当第6信道到来时(步骤S1的“是”)，并行地执行步骤S2～S5的处理和步骤S6～S9的处理。

另外，图9的步骤S2是“第1测试信号生成工序”的一例。另外，图9的步骤S3是“模拟/数字转换工序”的一例。另外，图9的步骤S5是“第1故障诊断工序”的一例。另外，图9的步骤S6是“第2测试信号生成工序”的一例。另外，图9的步骤S7是“数字信号处理工序”的一例。另外，图9的步骤S9是“第2故障诊断工序”的一例。

1-7.作用效果

在本实施方式中，在按顺序反复的第1信道～第6信道的期间中的第1信道～第5信道的期间，模拟/数字转换电路60将角速度检测信号GRO1、振动泄漏信号GRO2、X轴加速度检测信号AXO、Y轴加速度检测信号AYO、温度检测信号TSO转换为数字信号ADO，数字信号处理电路70对数字信号ADO进行处理而生成数字信号DSPO。另外，在第6信道的期间，模拟/数字转换电路60将第1测试信号TST1转换为数字信号ADO，数字信号处理电路70对第2测试信号TST2进行处理而生成数字信号DFO，故障诊断电路80进行基于数字信号ADO的模拟/数字转换电路60的故障诊断和基于数字信号DFO的数字信号处理电路70的故障诊断。即，在本实施方式中，在模拟/数字转换电路60和数字信号处理电路70进行通常处理的间隙，故障诊断电路80进行模拟/数字转换电路60的故障诊断和基于数字信号DFO的数字信号处理电路70的故障诊断。因此，根据本实施方式，与例如仅在起动时或静止时等特定的时刻进行故障诊断的以往的物理量传感器1不同，能够始终进行模拟/数字转换电路60的故障诊断和数字信号处理电路70的故障诊断，能够实现与以往相比可靠性更高的物理量检测电路2和物理量传感器1。

另外，根据本实施方式，由于故障诊断电路80能够在第6信道中并行地进行模拟/数字转换电路60的故障诊断和数字信号处理电路70的故障诊断，所以故障诊断所需的信道为1个即可，因此能够进一步延长第1信道～第5信道的各期间。因此，能够确保角速度检测信号GRO1、振动泄漏信号GRO2、X轴加速度检测信号AXO、Y轴加速度检测信号AYO及温度检测信号TSO所需的处理时间。

另外，在本实施方式中，第1测试信号TST1包含：上限值测试信号，其用于使模拟/数字转换电路60的输出信号的值成为上限值AOMAX；以及下限值测试信号，其用于使模拟/数字转换电路的输出信号的值成为下限值AOMIN。然后，在上限值测试信号被模拟/数字转换电路60进行转换而得的数字信号ADO的值与上限值AOMAX不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为模拟/数字转换电路60发生故障，在下限值测试信号被模拟/数字转换电路60进行转换而得的数字信号ADO的值与下限值AOMIN不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为模拟/数字转换电路60发生故障。因此，根据本实施方式，能够诊断模拟/数字转换电路60的输出值的范围异常的故障。另外，根据本实施方式，例如，在如上述例子那样数字信号ADO的值的上限值AOMAX为“01111111111111”、下限值AOMIN为“10000000000000”的情况下，测试数字信号ADO的各比特是否反转，因此能够诊断各比特被固定为“0”或“1”的故障。

进而，在本实施方式中，第1测试信号TST1包含中间值测试信号，该中间值测试信号用于使模拟/数字转换电路60的输出信号的值成为上限值AOMAX与下限值AOMIN之间的值。然后，在中间值测试信号被模拟/数字转换电路60进行转换而得的数字信号ADO的值不包含在规定的范围AO1～AO2内的情况下，故障诊断电路80诊断为模拟/数字转换电路60发生故障。因此，根据本实施方式，能够诊断模拟/数字转换电路60的输出信号的上限值与下限值之间的值异常的故障。

另外，在本实施方式中，第2测试信号TST2包含数字滤波器测试信号，该数字滤波器测试信号用于测试数字滤波器73。然后，在从数字滤波器测试信号的值发生变化起经规定时间后的数字信号DFO的值与基准值不一致的情况下，故障诊断电路80诊断为数字信号处理电路70发生故障。例如，数字滤波器测试信号在期间T1开始时从0变化为DIH，在期间T1中对DIH进行保持，之后从DIH变化为0。接着，数字滤波器测试信号在期间T2开始时从0变化为DIL，在期间T2中对DIL进行保持，之后从DIL变化为0。因此，根据本实施方式，与例如在出厂前通过扫描测试等检查数字信号处理电路70有无故障的以往的物理量传感器1不同，能够始终进行利用了数字滤波器73的响应特性的数字信号处理电路70的故障诊断。

另外，根据本实施方式，数字信号处理电路70兼用通用的加法器和乘法器来实现数字滤波器73和数字校正电路74，因此，也能通过数字滤波器73的故障诊断来进行数字校正电路74的故障诊断，提高了物理量检测电路2和物理量传感器1的可靠性。

1-8.变形例

例如，在上述实施方式中，DIH、DIL、DOH、DOL、AO1、AO2等各值、期间T1、T2等用于故障诊断的各种数据也可以在存储部110中可变地设定。

另外，在上述实施方式中，列举了数字滤波器73的阶数和系数值在子信道6d中被设定为与第1信道中的数字滤波器73相同，在子信道6e中被设定为与第3信道或第4信道中的数字滤波器73相同的例子，但不限于此。例如，数字滤波器73的阶数和系数值也可以在子信道6d、6e中都被设定为与第1信道中的数字滤波器73相同，还可以被设定为与第3信道或第4信道中的数字滤波器73相同。另外，数字滤波器73的故障诊断用的子信道不限于两个。例如，也可以设置四个子信道，在其中的两个子信道中，数字滤波器73的阶数和系数值被设定为与第1信道中的数字滤波器73相同，并且测试输入信号的上升阶跃响应和下降阶跃响应，在另外两个子信道中，数字滤波器73的阶数和系数值被设定为与第3信道或第4信道中的数字滤波器73相同，并且测试输入信号的上升阶跃响应和下降阶跃响应。

另外，在上述实施方式中，模拟/数字转换电路60被输入差动信号，将该差动信号转换为数字信号ADO，但也可以被输入单端的信号，将该单端的信号转换为数字信号ADO。

另外，在上述实施方式中，物理量传感器1包含角速度检测元件3、加速度检测元件4X以及加速度检测元件4Y，但也可以是仅具有这些物理量检测元件的一部分的传感器。另外，物理量传感器1也可以包含检测角速度或加速度以外的物理量的物理量检测元件，例如包含检测角加速度、速度、力等物理量的物理量检测元件。

另外，在上述实施方式中，列举了角速度检测元件3的振动片为双T型的石英振动片的例子，但检测各种物理量的物理量检测元件的振动片例如可以是音叉型或梳齿型，还可以是三棱柱、四棱柱、圆柱状等形状的音片型。另外，作为物理量检测元件的振动片的材料，也可以代替石英(SiO₂)，例如使用钽酸锂(LiTaO₃)、铌酸锂(LiNbO₃)等压电单晶或锆钛酸铅(PZT)等压电陶瓷等压电性材料，还可以使用硅半导体。另外，物理量检测元件的振动片例如也可以是在硅半导体的表面的一部分配置有被驱动电极夹住的氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)等压电薄膜的构造。

另外，在上述实施方式中，例示了压电型的角速度检测元件3、静电电容型的加速度检测元件4X、4Y，但检测各种物理量的物理量检测元件不限于压电型或静电电容型的元件，也可以是电动型、涡流型、光学型、应变计型等的元件。另外，物理量检测元件的检测方式不限于振动式，例如也可以是光学式、旋转式、流体式。

2.电子设备

图10是示出本实施方式的电子设备的结构的一例的功能框图。如图10所示，本实施方式的电子设备300包含物理量传感器310、处理电路320、操作部330、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)340、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)350、通信部360以及显示部370。另外，本实施方式的电子设备也可以构成为省略或变更图10的构成要素的一部分或者追加了其他构成要素。

物理量传感器310检测物理量而将检测结果输出到处理电路320。作为物理量传感器310，例如可以应用上述本实施方式的物理量传感器1。

处理电路320进行基于物理量传感器310的输出信号的处理。具体而言，处理电路320根据存储于ROM 340等的程序而与物理量传感器310进行通信，使用物理量传感器310的输出信号来进行各种计算处理和控制处理。此外，处理电路320还进行与来自操作部330的操作信号对应的各种处理、控制通信部360以与外部装置进行数据通信的处理、发送用于使显示部370显示各种信息的显示信号的处理等。

操作部330是由操作键、按钮开关等构成的输入装置，将与用户的操作对应的操作信号输出到处理电路320。

ROM 340存储用于供处理电路320进行各种计算处理和控制处理的程序和数据等。

RAM 350被用作处理电路320的作业区域，临时存储从ROM 340读出的程序和数据、从操作部330输入的数据、处理电路320依照各种程序执行的运算结果等。

通信部360进行用于建立处理电路320与外部装置之间的数据通信的各种控制。

显示部370是由LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)等构成的显示装置，根据从处理电路320输入的显示信号来显示各种信息。也可以在显示部370上设置作为操作部330来发挥功能的触摸面板。

通过应用例如上述本实施方式的物理量传感器1来作为物理量传感器310，例如能够实现可靠性高的电子设备。

作为这样的电子设备300，可考虑各种电子设备，例如可举出移动型/膝上型/平板型等的个人计算机、智能手机或移动电话机等移动终端、数字照相机、喷墨式打印机等喷墨式排出装置、路由器或交换机等存储区域网络设备、局域网设备、移动终端基站用设备、电视机、摄像机、录像机、车载导航装置、实时时钟装置、寻呼机、电子记事本、电子辞典、计算器、电子游戏设备、游戏用控制器、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用电视监视器、电子望远镜、POS终端、电子体温计、血压计、血糖仪、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜等医疗设备、鱼群探测器、各种测量设备、车辆、飞机、船舶等计量仪器类、飞行模拟器、头戴式显示器、运动轨迹仪、运动跟踪器、运动控制器、步行者自主导航(PDR：PedestrianDead Reckoning)装置等。

图11是示意性地示出作为本实施方式的电子设备300的一例的数字照相机1300的立体图。另外，在图11中还简单地示出与外部设备之间的连接。这里，通常的照相机利用被拍摄物的光像使卤化银摄影胶片感光，与此相对，数字照相机1300通过CCD(ChargeCoupled Device：电荷耦合器件)等摄像元件对被拍摄物的光像进行光电转换，生成摄像信号。

在数字照相机1300的壳体1302的背面设有显示部1310，采用了根据CCD的摄像信号进行显示的结构，显示部1310作为将被拍摄物显示为电子图像的取景器发挥功能。此外，在壳体1302的正面侧设有包含光学镜头和CCD等的受光单元1304。当摄影者确认在显示部1310中显示的被拍摄物像而按下快门按钮1306时，该时刻的CCD的摄像信号被传送并保存到存储器1308中。此外，在该数字照相机1300中，在壳体1302的侧面设有视频信号输出端子1312和数据通信用输入输出端子1314。并且，根据需要将视频信号输出端子1312与电视监视器1430连接，将数据通信用输入输出端子1314与个人计算机1440连接。进而，采用了如下结构：利用规定的操作将存储器1308中保存的摄像信号输出至电视监视器1430或个人计算机1440。数字照相机1300例如具有作为角速度传感器的物理量传感器310，使用物理量传感器310的输出信号来进行例如手抖校正等处理。

3.移动体

图12是示出本实施方式的移动体的一例的图。图12所示的移动体400构成为包含物理量传感器410、处理电路440、450、460、电池470、导航装置480。另外，本实施方式的移动体也可以构成为省略图12的构成要素的一部分或者追加了其他构成要素。

物理量传感器410、处理电路440、450、460、导航装置480利用由电池470供给的电源电压进行动作。

物理量传感器410检测物理量并将检测结果输出到处理电路440、450、460。

处理电路440、450、460进行基于物理量传感器410的输出信号的处理。例如，处理电路440、450、460分别使用物理量传感器410的输出信号来进行姿势控制系统、防侧翻系统、制动系统等的各种控制。

导航装置480根据内置的GPS接收器的输出信息，在显示器上显示移动体400的位置、时刻以及其他各种信息。另外，导航装置480即使在GPS的电波没有到达时，也根据物理量传感器410的输出信号来确定移动体400的位置和方向，继续进行所需的信息的显示。

例如，通过应用上述的各实施方式的物理量传感器1来作为物理量传感器410，例如，能够实现可靠性高的移动体。

作为这样的移动体400，可考虑各种移动体，例如可举出电动汽车等汽车、喷气式飞机或直升飞机等飞机、船舶、火箭、人造卫星等。

上述实施方式和变形例是一例，并不限于此。例如，还能够适当组合各实施方式和各变形例。

本发明包含与在实施方式中说明的结构实质相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构，或者目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包含对实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。此外，本发明包含能够起到与在实施方式中说明的结构相同作用效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构附加公知技术后的结构。

Claims (11)

1.一种物理量检测电路，该物理量检测电路包含：

检测信号生成电路，其根据检测物理量的物理量检测元件的输出信号，生成与所述物理量对应的检测信号；

模拟/数字转换电路，其在按顺序反复的多个期间中的第1期间将所述检测信号转换为第1数字信号，在所述多个期间中的第2期间将第1测试信号转换为第2数字信号；

数字信号处理电路，其在所述第1期间对所述第1数字信号进行处理而生成第3数字信号，在所述第2期间对第2测试信号进行处理而生成第4数字信号；

第1测试信号生成电路，其在所述第2期间生成所述第1测试信号；

第2测试信号生成电路，其在所述第2期间生成所述第2测试信号；以及

故障诊断电路，其在所述第2期间进行基于所述第2数字信号的所述模拟/数字转换电路的故障诊断、和基于所述第4数字信号的所述数字信号处理电路的故障诊断。

2.根据权利要求1所述的物理量检测电路，其中，

所述第1测试信号包含：上限值测试信号，其用于使所述模拟/数字转换电路的输出信号的值成为上限值；以及下限值测试信号，其用于使所述模拟/数字转换电路的输出信号的值成为下限值，

在所述上限值测试信号被所述模拟/数字转换电路进行转换而得的所述第2数字信号的值与所述上限值不一致的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述模拟/数字转换电路发生故障，在所述下限值测试信号被所述模拟/数字转换电路进行转换而得的所述第2数字信号的值与所述下限值不一致的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述模拟/数字转换电路发生故障。

3.根据权利要求2所述的物理量检测电路，其中，

所述第1测试信号包含中间值测试信号，该中间值测试信号用于使所述模拟/数字转换电路的输出信号的值成为所述上限值与所述下限值之间的值，

在所述中间值测试信号被所述模拟/数字转换电路进行转换而得的所述第2数字信号的值不包含在所述上限值与所述下限值之间的规定的范围内的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述模拟/数字转换电路发生故障。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的物理量检测电路，其中，

所述数字信号处理电路包含数字滤波器，

所述第2测试信号包含用于测试所述数字滤波器的数字滤波器测试信号，

在从所述数字滤波器测试信号的值发生变化起经规定时间后的所述第4数字信号的值与基准值不一致的情况下，所述故障诊断电路诊断为所述数字信号处理电路发生故障。

5.根据权利要求4所述的物理量检测电路，其中，

所述基准值是所述数字滤波器的输出信号的值饱和之前的值。

6.根据权利要求4所述的物理量检测电路，其中，

所述数字滤波器测试信号从第1值变化为第2值，并保持所述第2值，之后从所述第2值变化为所述第1值。

7.根据权利要求6所述的物理量检测电路，其中，

所述数字滤波器测试信号从所述第1值变化为第3值，并保持所述第3值，之后从所述第3值变化为所述第1值，

所述第1值是所述第2值与所述第3值之间的值。

8.一种物理量传感器，该物理量传感器具有：

权利要求1～7中的任意一项所述的物理量检测电路；以及

所述物理量检测元件。

9.一种电子设备，该电子设备具有：

权利要求8所述的物理量传感器；以及

处理电路，其进行基于所述物理量传感器的输出信号的处理。

10.一种移动体，该移动体具有：

权利要求8所述的物理量传感器；以及

处理电路，其进行基于所述物理量传感器的输出信号的处理。

11.一种物理量传感器的故障诊断方法，该物理量传感器包含：物理量检测元件，其检测物理量；检测信号生成电路，其根据所述物理量检测元件的输出信号，生成与所述物理量对应的检测信号；模拟/数字转换电路，其在按顺序反复的多个期间中的第1期间将所述检测信号转换为第1数字信号；以及数字信号处理电路，其在所述第1期间对所述第1数字信号进行处理而生成第3数字信号，

在该物理量传感器的故障诊断方法中，包含如下的工序：

第1测试信号生成工序，在所述多个期间中的第2期间，生成第1测试信号；

第2测试信号生成工序，在所述第2期间，生成第2测试信号；

模拟/数字转换工序，在所述第2期间，所述模拟/数字转换电路将所述第1测试信号转换为第2数字信号；

数字信号处理工序，在所述第2期间，所述数字信号处理电路对所述第2测试信号进行处理而生成第4数字信号；

第1故障诊断工序，在所述第2期间，进行基于所述第2数字信号的所述模拟/数字转换电路的故障诊断；以及

第2故障诊断工序，在所述第2期间，进行基于所述第4数字信号的所述数字信号处理电路的故障诊断。

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