JP2014052999A - センサ装置及びセンサインタフェース - Google Patents

Abstract

【課題】端子部の端子数を増やすことなく、入力信号と出力信号とをそれぞれ同時に受信及び伝送することができるセンサインタフェースを提供する。
【解決手段】センサインタフェース１０のモード検出器２０は、第１端子Ｔ１側から受信された入力信号ＳＴ１がモード信号であるとき、そのモード信号で指定されるモードを検出するように構成される。センサインタフェース１０の通信部３０は、モード検出器２０で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、センサ回路ＳＣから得られる電気信号を第２端子Ｔ２側に伝送する。通信部３０は、モード検出器２０で検出されたモードが通信モードであるとき、第１端子Ｔ１側からの入力信号を受信する一方、出力信号ＳＴ２を第２端子Ｔ２側に伝送する。
【選択図】図１

Description

本発明は一般にセンサ装置及びセンサインタフェース、より詳細にはセンサ回路の出力と端子部との間に配置されるセンサインタフェースを備えるセンサ装置、及びそのセンサインタフェースに関するものである。

米国特許番号５８０５４６６（以下「文献１」という）は、圧力センサ素子と、電源、出力及び接地端子と、これらの間に配置される回路とを含む電子装置を開示する。この回路は、信号プロセッサ、出力ドライバ、データ格納装置及び校正コントローラを含む。校正コントローラは、校正モード検出器とＩ／Ｏコントローラを含む。

通常使用時、信号プロセッサは、圧力センサ素子から校正の必要な入力信号を受信して、その後、出力ドライバを通じて出力端子に被校正信号を生成する。

一方、校正モード検出器が、出力端子に供給される校正モード信号を受信すると、校正モード検出器は、出力ドライバを無効にしてＩ／Ｏコントローラを有効にする。Ｉ／Ｏコントローラが有効にされると、校正データが出力端子経由でデータ格納装置に書き込み可能となる。

文献１は、電源端子を信号入力にさらに使用する構成を開示する。この構成でも、校正データは出力端子経由でデータ格納装置に書き込み可能となる。

要するに、電子装置は、出力端子を介して被校正信号を外部に伝送し、また出力端子を介して校正データを受信する。

しかし、上記電子装置は、１つの出力端子を、入力及び出力端子として使用するので、入力端子としての入力時間と出力端子としての出力時間とを分ける必要がある。

端子部の端子数を増やすことなく、入力信号と出力信号とをそれぞれ同時に受信及び伝送することが望まれている。

本発明のセンサ装置は、センサ回路（ＳＣ）と、第１端子（Ｔ１）及び第２端子（Ｔ２）を備える端子部（Ｔ）と、前記センサ回路（ＳＣ）の出力と前記端子部（Ｔ）との間に配置されるセンサインタフェース（１０）とを備える。前記センサインタフェース（１０）は、前記第１端子（Ｔ１）側から受信された入力信号（Ｓ_Ｔ１）がモード信号であるとき、前記モード信号で指定されるモードを検出するように構成されるモード検出器（２０）を備える。前記センサインタフェース（１０）は、前記モード検出器（２０）で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記センサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（Ｓ_ＳＣ）を前記第２端子（Ｔ２）側に伝送し、かつ、前記モード検出器（２０）で検出されたモードが通信モードであるとき、前記第１端子（Ｔ１）側からの入力信号（Ｓ_Ｔ１）を受信する一方、出力信号（Ｓ_Ｔ２）を前記第２端子（Ｔ２）側に伝送するように構成される。

一実施形態では、前記端子部（Ｔ）は、第３端子（Ｔ３）をさらに備える。前記第１端子（Ｔ１）、前記第２端子（Ｔ２）及び前記第３端子（Ｔ３）は、それぞれ、電源端子、出力端子及び接地端子であり、外部機器（ＥＤ）と接続されるように構成される。前記センサインタフェース（１０）は、通信部（３０）と、記憶回路（４０）とをさらに備える。前記センサインタフェース（１０）は、前記モード検出器（２０）で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記センサ回路（ＳＣ）から得られる検出対象の物理量に対応する電気信号を前記出力端子（Ｔ２）側に伝送するように構成される。通信部（３０）は、前記モード検出器（２０）で検出されたモードが通信モードであるとき、前記外部機器（ＥＤ）から伝送され前記電源端子（Ｔ１）側から受信された入力信号（Ｓ_Ｔ１）であるシリアル入力信号を受信すれば、前記シリアル入力信号から得られるデータを前記記憶回路（４０）に格納する一方、前記出力端子（Ｔ２）を通じて、前記出力信号（Ｓ_Ｔ２）であるシリアル出力信号を前記外部機器（ＥＤ）に伝送するように構成される。

一実施形態では、前記センサインタフェース（１０）は、クロック信号に従って、前記シリアル出力信号に対応する電流を、前記出力端子（Ｔ２）を通して流すことによって、前記出力端子（Ｔ２）を介して前記外部機器（ＥＤ）に、前記シリアル出力信号としての電流信号を伝送するように構成される。

一実施形態では、前記モード検出器（２０）は、前記センサ出力モードにおいて、前記第１端子（Ｔ１）側から受信されたモード信号で指定されるモードが移行モードに変化し、続いて前記通信モードに変化すれば、通信モードを検出するように構成される。前記センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号は、前記通信モードから変化するモード信号と異なる。

一実施形態では、前記センサ出力モード及び前記通信モードの少なくとも一方から変化する移行モードのモード信号は、当該移行モードへの変化前のモードのモード信号のレベルよりも高い電圧信号である。

一実施形態では、所定のデジタル信号が、前記電源端子（Ｔ１）に印加されて、前記センサ出力モードから変化する前記移行モードの前記モード信号及び前記通信モードから変化する前記モード信号の少なくとも一方に加えられる。

一実施形態では、前記記憶回路（４０）は、不揮発性メモリを備える。

一実施形態では、前記センサ装置は、前記センサ回路（ＳＣ）と前記センサインタフェース（１０）とを搭載するモノリシックＩＣを備える。

一実施形態では、前記センサインタフェース（１０）は、信号処理回路（５０）と、出力回路（６０）とをさらに備える。前記信号処理回路（５０）は、前記記憶回路（４０）に記憶されたデータに基づいて前記センサ回路（ＳＣ）からの電気信号を校正するように構成される。前記出力回路（６０）は、前記通信部（３０）及び前記信号処理回路（５０）の両方と前記出力端子（Ｔ２）との間に配置される。前記出力回路（６０）は、前記信号処理回路（５０）で校正された電気信号（Ｓ_ＳＣ５）を前記出力端子（Ｔ２）側に出力し、また前記通信部（３０）からの前記シリアル出力信号を前記出力端子（Ｔ２）側に出力するように構成される。

一実施形態では、前記通信部（３０）は、前記出力信号（Ｓ_Ｔ２）を前記第２端子（Ｔ２）側に伝送するように構成される通信回路（３０１）を備える。前記出力回路（６０）は、前記モード検出器（２０）で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記信号処理回路（５０）からの電気信号を前記出力端子（Ｔ２）の側に出力し、かつ、前記モード検出器（２０）で検出されたモードが通信モードであるとき、前記通信回路（３０１）からの出力信号を前記出力端子（Ｔ２）の側に出力するように構成される。

一実施形態では、前記センサ装置は、前記センサ回路（ＳＣ）として、第１センサ回路（ＳＣ１）及び第２センサ回路（ＳＣ２）を備える。第１センサ回路（ＳＣ１）及び第２センサ回路（ＳＣ２）は、同一の物理量を検出するように構成される。前記センサ装置は、前記センサインタフェース（１０）として、第１センサインタフェース（１１）及び第２センサインタフェース（１２）を備える。前記モード検出器（２０）、前記通信部（３０）及び前記記憶回路（４０）として、前記第１センサインタフェース（１１）は、それぞれ、第１モード検出器（２１）、第１通信部（３１）及び第１記憶回路（４１）を備える一方、前記第２センサインタフェース（１２）は、それぞれ、第２モード検出器（２２）、第２通信部（３２）及び第２記憶回路（４２）を備える。前記第１センサインタフェース（１１）は、前記第１センサ回路（ＳＣ１）の出力と前記端子部（Ｔ）との間に配置される。前記第２センサインタフェース（１２）は、前記第２センサ回路（ＳＣ２）の出力と前記端子部（Ｔ）との間に配置される。前記第１センサインタフェース（１１）は、第１中継回路（ＴＣ１）を備え、前記第２センサインタフェース（１２）は、第２中継回路（ＴＣ２）を備える。前記第１中継回路（ＴＣ１）及び前記第２中継回路（ＴＣ２）の一方は、シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）を受信するように構成され、他方は、前記シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）を前記第１中継回路（ＴＣ１）又は前記第２中継回路（ＴＣ２）の一方に送信するように構成される。好ましくは、前記第２中継回路（ＴＣ２）は、前記シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）を前記第１中継回路（ＴＣ１）に送信するように構成され、前記第１中継回路（ＴＣ１）は、前記シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）を受信するように構成される。

一実施形態では、前記第２センサインタフェース（１２）は、前記第２センサ回路（ＳＣ２）の出力と電気的に接続される一方、前記端子部（Ｔ）のうち前記電源端子（Ｔ１）及び接地端子（Ｔ３）のみと電気的に接続される。

一実施形態では、前記第２センサインタフェース（１２）は、前記第２モード検出器（２２）で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記第２センサ回路（ＳＣ２）から得られる検出対象の物理量に対応する第２電気信号に基づいて、前記第２中継回路（ＴＣ２）を通じて前記第１センサインタフェース（１１）に第１シリアル中継信号を送信し、かつ、前記第２モード検出器（２２）で検出されたモードが通信モードであるとき、前記電源端子（Ｔ１）を通じて、前記外部機器（ＥＤ）からの自己宛の入力信号（Ｓ_Ｔ１）である第２シリアル入力信号を受信すれば、前記第２シリアル入力信号から得られる第２データを前記第２記憶回路（４２）に格納する一方、前記第２中継回路（ＴＣ２）を通じて前記第１センサインタフェース（１１）に、前記外部機器（ＥＤ）への出力信号（Ｓ_Ｔ２）としての第２シリアル出力信号のための第２シリアル中継信号を伝送するように構成される。前記第１センサインタフェース（１１）は、前記第１モード検出器（２１）で検出されたモードが通信モードであるとき、前記外部機器（ＥＤ）から伝送され前記電源端子（Ｔ１）側から受信された第１センサインタフェース（１１）宛の入力信号（Ｓ_Ｔ１）である第１シリアル入力信号を、前記電源端子（Ｔ１）を通じて受信すれば、前記第１シリアル入力信号から得られる第１データを前記第１記憶回路（４１）に格納し、かつ、前記出力端子（Ｔ２）を通じて前記外部機器（ＥＤ）に、前記出力信号（Ｓ_Ｔ２）として第１シリアル出力信号を伝送し、また、前記第１中継回路（ＴＣ１）を通じて前記第２シリアル中継信号を受信すれば、前記第２シリアル中継信号を基に前記出力端子（Ｔ２）を通じて前記外部機器（ＥＤ）に前記第２シリアル出力信号を伝送するように構成される。

一実施形態では、前記第２センサインタフェース（１２）は、前記第２モード検出器（２２）で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記第２センサ回路（ＳＣ２）から得られる検出対象の物理量に対応する第２電気信号に基づいて、前記第２中継回路（ＴＣ２）を通じて前記第１センサインタフェース（１１）に第１シリアル中継信号を伝送するように構成される。前記第１センサインタフェース（１１）は、前記第１モード検出器（２１）で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記第１センサ回路（ＳＣ１）から得られる検出対象の物理量に対応する第１電気信号を前記出力端子（Ｔ２）側に送信する一方、前記第１中継回路（ＴＣ１）を通じて前記第１シリアル中継信号を受信すれば、前記第１シリアル中継信号に基づいて前記出力端子（Ｔ２）側に前記第２電気信号を送信するように構成される。

一実施形態では、前記第１センサインタフェース（１１）は、前記第１記憶回路（４１）に記憶された設定パラメータに従って、前記出力端子（Ｔ２）側に前記第１電気信号及び第２電気信号の何れかを伝送するように構成される。

一実施形態では、前記第１センサインタフェース（１１）は、異常検出回路（８１）をさらに備え、前記異常検出回路（８１）は、前記第１センサ回路（ＳＣ１）から得られる検出対象の物理量に対応する第１電気信号の物理量と前記第２電気信号の物理量との差が予め決められたしきい値を超えれば、前記出力端子（Ｔ２）を通じて前記外部機器（ＥＤ）に、前記差が前記しきい値を超えたことを示すエラー信号を伝送するように構成される。

実施形態では、第１端子（Ｔ１）側からの入力信号（Ｓ_Ｔ１）が受信され、出力信号（Ｓ_Ｔ２）が第２端子（Ｔ２）側に伝送されるので、端子部（Ｔ）の端子の数を増やすことなく、入力信号と出力信号とをそれぞれ同時に受信及び伝送することができる。

本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に記述する。本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な記述及び添付図面に関連して一層良く理解されるものである。
本発明の第１実施形態によるセンサ装置のブロック図である。 同センサ装置が使用するセンサ出力モード、移行モード及び通信モードの遷移図である。 同センサ装置がそれぞれ受信及び伝送する入力信号及び出力信号の説明図である。 同センサ装置のデジタル出力回路の一部と外部機器のデジタル入力回路の一部とを示す図である。 同センサ装置の出力回路の回路図である。 本発明の第３実施形態によるセンサ装置のブロック図である。 同センサ装置における出力回路の一例を例示する。 本発明の第４実施形態によるセンサ装置のブロック図である。 本発明の第５実施形態によるセンサ装置のブロック図である。

図１は本発明の第１実施形態によるセンサ装置を例示する。センサ装置は、センサ回路（ＳＣ）と、外部機器（ＥＤ）と電気的に接続される端子部（Ｔ）と、センサ回路（ＳＣ）の出力と端子部（Ｔ）との間に配置されるセンサインタフェース１０とを含む。本実施形態では、センサ回路（ＳＣ）とセンサインタフェース１０はモノリシックＩＣに搭載される。

センサ回路（ＳＣ）は、例えば、光センサ、温度センサ、圧力センサ、磁気センサ又は加速度センサ等のセンサのように、検出対象の物理量に対応する電気信号（Ｓ_ＳＣ）を発生するように構成される。本実施形態では、上記電気信号はアナログ信号である。なお、本発明はこれに限定されない。例えば、センサ回路（ＳＣ）の電気信号はデジタル信号でもよい。

端子部（Ｔ）は、少なくとも第１及び第２端子（Ｔ１，Ｔ２）を含む。例えば、図１に示すように、第１及び第２端子（Ｔ１，Ｔ２）は、それぞれ電源及び出力端子であり、端子部（Ｔ）は、第３端子（Ｔ３）として接地端子をさらに含む。

センサインタフェース１０は、モード検出器２０、通信部３０、記憶回路４０、信号処理回路５０、出力回路６０及び電源回路７０を含む。電源回路７０は、目標構成要素に電力（例えばＤＣ電圧）を供給するように構成される。目標構成要素は、センサ回路（ＳＣ）及びセンサインタフェース１０の構成要素のうち、少なくとも、モード検出器２０、通信部３０、記憶回路４０、信号処理回路５０及び出力回路６０である。本実施形態では、電源回路７０は、電源端子（Ｔ１）からの電圧（例えばＤＣ電圧）を降圧、昇圧又は安定化して上記目標構成要素に供給するように構成される。

モード検出器２０は、電源端子（Ｔ１）側から受信された入力信号（Ｓ_Ｔ１）がモード信号であるとき、モード信号で指定されるモードを検出するように構成される。詳しくは、モード信号はアナログ信号である。外部機器（ＥＤ）は、入力信号（Ｓ_Ｔ１）として、アナログ信号を電源端子（Ｔ１）に伝送し、また、入力信号（Ｓ_Ｔ１）として、シリアル入力信号（デジタル信号）を電源端子（Ｔ１）に伝送するように構成される。

本実施形態のセンサ装置は、センサ出力、通信及び移行モードを使用するように構成される。なお、本発明はこれに限らない。例えば、センサ装置は、少なくともセンサ出力及び通信モードを使用するように構成されてもよい。

モード信号は、センサ出力、通信及び移行モードの何れか一つのモードを示すための信号である。センサ出力モードは、センサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（Ｓ_ＳＣ５）を出力端子（Ｔ２）側に伝送するためのモードである。通信モードは、電源端子（Ｔ１）側からの入力信号（Ｓ_Ｔ１）を受信し、また出力信号（Ｓ_Ｔ２）を出力端子（Ｔ２）側に伝送するためのモードである。移行モードについては後述する。

センサインタフェース１０は、モード検出器２０で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、センサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（Ｓ_ＳＣ５）を出力端子（Ｔ２）側に伝送し、また、モード検出器２０で検出されたモードが通信モードであるとき、電源端子（Ｔ１）側からの入力信号（Ｓ_Ｔ１）を受信する一方、出力信号（Ｓ_Ｔ２）を出力端子（Ｔ２）側に伝送するように構成される。図１の例では、電気信号（Ｓ_ＳＣ５）は、センサ回路（ＳＣ）から信号処理回路５０を介して得られ、続いて出力回路６０を介して出力端子（Ｔ２）側の外部機器（ＥＤ）に伝送される。

従って、通信部３０は、通信回路３０１を含む。通信回路３０１は、モード検出器２０で検出されたモードが通信モードであるとき、出力信号（Ｓ_Ｔ２）としてシリアル出力信号（デジタル信号）を出力端子（Ｔ２）側に伝送するように構成される。本実施形態では、モード検出器２０で検出されたモードが通信モードであるとき、通信回路３０１は、電源端子（Ｔ１）を介して外部機器（ＥＤ）からシリアル入力信号を受信すれば、シリアル入力信号から得られるデータを記憶回路４０に格納する一方、記憶回路４０から読み出されたデータ又はシリアル入力信号から得られたデータを含むシリアル出力信号を、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に伝送するように構成される。

記憶回路４０は、例えば不揮発性メモリを含み、通信回路３０１を通じて、入力信号（シリアル入力信号）から得られるデータを記憶し、また、信号処理回路５０の制御に従って、記憶回路４０に記憶されたデータを信号処理回路５０に提供するように構成される。さらに、データが正しく書き込みされたかどうかを確認するために、記憶回路４０に記憶されたデータは、通信回路３０１を通じて出力端子（Ｔ２）側に伝送可能である。

信号処理回路５０は、記憶回路４０に記憶されたデータを読み出し、そのデータに基づいてセンサ回路（ＳＣ）の出力信号（Ｓ_ＳＣ）を校正し、被校正信号である電気信号（Ｓ_ＳＣ５）を出力回路６０に伝送するように構成される。例えば、信号処理回路５０は、Ｄ／Ａ変換器（図示しない）を含み、Ｄ／Ａ変換器を介して記憶回路４０からデータを読み出すことによって、例えばゲインやオフセットなどのアナログ校正信号を生成し、そのアナログ校正信号によってセンサ回路（ＳＣ）の出力信号（Ｓ_ＳＣ）を校正するように構成される。

出力回路６０は、信号処理回路５０及び通信回路３０１の両出力と出力端子（Ｔ２）との間に配置される。出力回路６０は、モード検出器２０で検出されたモードに従って、回路５０，３０１の一方からの信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力するように構成される。本実施形態では、出力回路６０は、モード検出器２０で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、信号処理回路５０からの電気信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力し、また、モード検出器２０で検出されたモードが通信モードであるとき、通信回路３０１からの出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力するように構成される。

例えば、出力回路６０は、ボルテージフォロワを含み、これは、センサ出力モードでは有効にされ、移行及び通信モードでは無効にされる。例えば、モード検出器２０は、モード検出器２０で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、出力回路６０のボルテージフォロワを有効にし、モード検出器２０で検出されたモードが移行又は通信モードであるとき、出力回路６０のボルテージフォロワを無効にするように構成される。なお、本発明はこれに限らない。例えば、通信部（又は通信回路）は、入力信号からセンサ出力モードが得られれば出力回路６０のボルテージフォロワを有効にし、入力信号から移行又は通信モードが得られれば出力回路６０のボルテージフォロワを無効にするように構成されてもよい。

出力回路６０のボルテージフォロワが有効にされると、出力回路６０の出力はローインピーダンスになる。出力回路６０のボルテージフォロワが無効にされると、出力回路６０の出力はハイインピーダンスになる。従って、ボルテージフォロワが有効にされると、出力回路６０の入力信号（センサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（Ｓ_ＳＣ５））は、出力がローインピーダンスである出力回路６０から伝送される。

図２，３に示すように、センサ装置は、センサ出力モード、移行モード、通信モード及びセンサ出力モードの順番に周期的に切り替わるセンサ出力、移行及び通信モードを使用するように構成される。即ち、モード検出器２０は、センサ出力モードにおいて、電源端子（Ｔ１）側から受信されたモード信号で指定されるモードが移行モードに変化し、続いて通信モードに変化すれば、通信モードを検出するように構成される。センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号は、通信モードから変化するモード信号と異なる。

センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号は、その移行モードへの変化前のモード（即ちセンサ出力モード）のモード信号のレベルよりも高い電圧信号である。さらに、所定のデジタル信号が、電源端子（Ｔ１）に印加されて、センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号に加えられる。所定のデジタル信号は、例えばシリアル入力信号の開始フレームである。

上記の如く、センサ装置は、外部機器（ＥＤ）からの入力信号（Ｓ_Ｔ１）として、モード信号又はシリアル入力信号を受信し、出力信号（Ｓ_Ｔ２）として、シリアル出力信号を伝送するように構成される。シリアル入力信号及びシリアル出力信号の各々は、開始フレームと、少なくとも１つのフレームとを含み、少なくとも１つのフレームは、例えば、スタート、アドレス、コマンド、データ及びストップの各フィールドを含み、これらは、それぞれ、１ビット、５ビット、２ビット、１２ビット及び１ビットである。アドレスは、メモリ（記憶回路４０）のアドレスである。コマンドは、記憶回路４０に対するリード、ライト又は消去コマンドである。スタート及びストップは、それぞれフレームの開始と終了を示す。モード信号は、アナログ入力信号であり、そのＤＣ電圧は、第１電圧（例えば５Ｖ）又は第１電圧より高い第２電圧（例えば８Ｖ）に変化する。

詳しくは、図２，３に示すように、センサ出力モードは、電源端子（Ｔ１）に印加される電圧のレベル、即ち第１電圧によって設定される。モード検出器２０は、電源端子（Ｔ１）の電圧がしきい電圧（例えば６Ｖ）より低ければ、現在のモードがセンサ出力モードであることを検出する。つまり、外部機器（ＥＤ）は、電源端子（Ｔ１）に第１電圧を印加することにより、現在のモード（センサ装置の動作モード）をセンサ出力モードに設定する。センサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号は、所定の電圧範囲（例えば、０．５Ｖ〜４．５Ｖ）内にあり、センサ出力モードにおいて出力端子（Ｔ２）を介して外部機器（ＥＤ）に伝送される。この場合、出力回路６０の出力はローインピーダンスである。

電源端子（Ｔ１）の電圧がしきい電圧より高ければ、モード検出器２０は、現在のモードが移行モードであることを検出する。つまり、外部機器（ＥＤ）は、電源端子（Ｔ１）に第２電圧を印加することにより、現在のモードを移行モードに設定する。

電源端子（Ｔ１）を介して所定のデジタル信号、即ち開始フレーム（例えば‘１００１１０１０’）を受信すれば、モード検出器２０は、現在のモードが通信モードであることを検出する。詳しくは、モード検出器２０は、開始フレームの最後のビットが受信された時点で、現在のモードが通信モードであることを検出する。つまり、外部機器（ＥＤ）は、電源端子（Ｔ１）に第２電圧を印加しているときに、開始フレームを含むシリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）に伝送することにより、現在のモードを通信モードに設定する。通信モードのシリアル入力信号は、第２電圧と第２電圧より高い第３電圧（例えば１２Ｖ）の範囲内で変化するデジタル信号である。このため、通信回路３０１は、第２電圧と第３電圧との間のしきい電圧（例えば１０Ｖ）を発生する基準電源（図示しない）と、そのしきい電圧とシリアル入力信号がそれぞれ第１及び第２入力端子に供給されるコンパレータ（図示しない）とを含む。通信回路３０１は、シリアル入力信号をしきい電圧と比較することによってシリアル入力信号をデジタル信号に変換するように構成される。

出力端子（Ｔ２）を介して外部機器（ＥＤ）に伝送されるシリアル出力信号は、図３に示すように、シリアル入力信号と同様に、第２電圧と第３電圧の範囲内で変化するデジタル信号である。

センサインタフェース１０（通信回路３０１）は、クロック信号に従って、出力端子（Ｔ２）を流れる、シリアル出力信号に対応する電流（定電流）を供給することによって、出力端子（Ｔ２）を介して外部機器（ＥＤ）に、シリアル出力信号としての電流信号を伝送するように構成される。例えば、センサインタフェース１０（例えば通信回路３０１）はクロック信号を生成するためのクロックを含む。本実施形態では、図４に示すように、センサインタフェース１０は、出力端子（Ｔ２）と接地端子（Ｔ３）との間に直列に接続される定電流回路６０２及びスイッチ素子６０３をさらに含む。通信回路３０１は、クロック信号とシリアル出力信号に従って、スイッチ素子６０３をオン及びオフするように構成される。

本実施形態では、出力回路６０は、上記スイッチ素子６０３に加えて、ボルテージフォロワと、定電流回路の両方を含むように構成される。

例えば、図５に示すように、出力回路６０に含まれるボルテージフォロワ６０１は、スイッチ素子（ＳＷ１−ＳＷ５）と、オペアンプ６００とから構成される。オペアンプ６００は、電流源（ＣＳ１，ＣＳ２）と、トランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ７）と、ダイオード（Ｄ１，Ｄ２）と、キャパシタ（Ｃ１）とにより構成される。トランジスタ（Ｔｒ１）のベースがオペアンプ６００の第１入力端子（非反転入力端子）であり、トランジスタ（Ｔｒ２）のベースがオペアンプ６００の第２入力端子（反転入力端子）であり、トランジスタ（Ｔｒ６，Ｔｒ７）の接続点がオペアンプ６００の出力端子である。第２入力端子がオペアンプ６００の出力端子に接続される。スイッチ素子（ＳＷ１−ＳＷ５）がオンされることにより、出力回路６０は、ボルテージフォロワ６０１として機能する。つまり、このボルテージフォロワ６０１は、スイッチ素子（ＳＷ１−ＳＷ５）をオンすることにより有効にされ、スイッチ素子（ＳＷ１−ＳＷ５）をオフすることにより無効にされる。このため、スイッチ素子（ＳＷ１−ＳＷ５）がオフされると、出力回路６０の出力はハイインピーダンスになる。例えば、スイッチ素子６０３は、モード検出器２０で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、オンにされる。

出力回路６０に含まれる定電流回路６０２は、スイッチ素子（ＳＷ６−ＳＷ９）と、基準電源（Ｖref）と、抵抗（Ｒ）と、オペアンプ６００の一部とから構成される。オペアンプ６００の一部は、オペアンプ６００における出力段の一部（Ｔｒ７）と利得部の一部（Ｄ２）以外の構成要素、つまり電流源（ＣＳ１，ＣＳ２）と、トランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）と、ダイオード（Ｄ１）と、キャパシタ（Ｃ１）である。ボルテージフォロワ６０１が無効にされているとき、スイッチ素子（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ６〜ＳＷ９）がオンされると、出力回路６０は定電流回路６０２として機能する。定電流（Ｉｃｏｍ）は、Ｖref／Ｒによって算出され、ここにおいて、Ｖrefは基準電源の電圧であり、Ｒは抵抗（Ｒ）の抵抗値である。一例において、出力回路６０は、信号処理回路５０の入力端に直列に接続（挿入）されるスイッチ素子をさらに備え、モード検出器２０は、モード信号で指定されるモードがセンサ出力モードであればそのスイッチ素子をオンし、モード信号で指定されるモードが通信モードであればそのスイッチ素子をオフするように構成される。

要するに、スイッチ素子（ＳＷ１−ＳＷ５）がオンにされ、スイッチ素子（ＳＷ６−ＳＷ９）がオフされると、出力回路６０は、ボルテージフォロワ６０１として機能する。スイッチ素子（ＳＷ１−ＳＷ９）がオフされると、ボルテージフォロワ６０１が無効にされ、出力回路６０の出力はハイインピーダンスになる。スイッチ素子（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ６〜ＳＷ９）がオンにされ、スイッチ素子（ＳＷ３〜ＳＷ５）がオフされると、出力回路６０は、定電流回路６０２として機能する。本実施形態では、スイッチ素子（ＳＷ１〜ＳＷ９）は、モード検出器２０によってオン又はオフにされ、スイッチ素子６０３は、通信回路３０１からのシリアル出力信号に従ってオン及びオフされる。このように、ボルテージフォロワと定電流回路６０２とで出力回路６０は多くのトランジスタを共有しているので、各モードについて個別の回路ブロックを準備するよりも省スペースかつ低コストのセンサ装置を実現している。

図４に示すように、外部機器（ＥＤ）は、コンパレータ１０１、抵抗１０２〜１０４及び基準電源１０５から構成されるデジタル入力回路を通じてシリアル出力信号（Ｓ_Ｔ２）を受信するように構成される。抵抗１０２と基準電源１０５は直列に接続されるとともにその直列の組（１０２，１０５）は定電流回路６０２及びスイッチ素子６０３の直列回路と並列に接続される。抵抗（分圧抵抗）１０３，１０４は直列に接続されるとともにその直列の組（１０３，１０４）は基準電源１０５と並列に接続される。コンパレータ１０１は、第１及び第２入力端子を有する。第１入力端子は、出力端子（Ｔ２）と抵抗１０２との間に接続され、第２入力端子は、抵抗１０３と抵抗１０４との接続点に接続される。また、外部機器（ＥＤ）は、スイッチ素子１１０とアナログ入力回路１１１とを含み、シリアル出力信号（Ｓ_Ｔ２）を受信するときはデジタル入力回路を出力端子（Ｔ２）側に接続し、センサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号を受信するときはアナログ入力回路１１１を出力端子（Ｔ２）側に接続するように構成される。さらに、外部機器（ＥＤ）は、電源端子（Ｔ１）に接続されるバイパスキャパシタ（Ｃ１）によって通信速度がほとんど影響されない高能力ドライバを含む。

一方、センサ装置は、外部機器（ＥＤ）のようなドライバを有さない。このため、出力端子（Ｔ２）に接続されるバイパスキャパシタ（Ｃ２）の容量は、電源端子（Ｔ１）に接続されるバイパスキャパシタ（Ｃ１）のそれよりも小さいが、センサ装置の通信速度は、バイパスキャパシタ（Ｃ２）によって影響される。この場合、シリアル出力信号が電圧信号であると、キャパシタを充放電するために出力端子（Ｔ２）の伝送路に大きな電流を流す必要がある。その電流を小さくすれば通信速度が低下し、通信速度を上げるには、外部機器（ＥＤ）のドライバのように高能力ドライバが必要になる。

このため、本実施形態では、外部機器（ＥＤ）のデジタル入力回路は、抵抗１０２、即ち電流検出抵抗を含む。コンパレータ１０１は、電流検出抵抗１０２の電圧降下が、分圧器（１０３，１０４）の電圧降下より大きいか小さいかを比較することにより、シリアル出力信号をデジタル値に変換する。

例えば、シリアル出力信号がＨＩＧＨであるときにスイッチ素子６０３をオフする場合、出力端子（Ｔ２）の伝送路に流れる定電流（Ｉ_ｃｏｍ）が流れる抵抗１０２の電圧が抵抗１０３のそれよりも大きくなるように、デジタル入力回路の各素子のパラメータが設定される。この構成では、電流検出抵抗１０２の抵抗値を小さくすることにより、通信速度を上げることができる。

本実施形態の動作を説明する。図１，３に示すように、外部機器（ＥＤ）が第１電圧のモード信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、モード検出器２０が、現在のモードがセンサ出力モードであることを検出する。この場合、モード検出器２０は出力回路６０のボルテージフォロワ６０１を有効にし、出力回路６０は、信号処理回路５０からの電気信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力する。その結果、センサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（Ｓ_ＳＣ５）が出力端子（Ｔ２）を介して外部機器（ＥＤ）に伝送される。

外部機器（ＥＤ）が第２電圧のモード信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、モード検出器２０が、現在のモードが移行モードであることを検出する。この場合、モード検出器２０は出力回路６０のボルテージフォロワ６０１を無効にする。一例において、モード検出器２０はボルテージフォロワ６０１の有効状態を維持し、出力回路６０は、信号処理回路５０の出力と出力端子（Ｔ２）との間の接続を維持してもよい。

外部機器（ＥＤ）が、第２電圧を電源端子（Ｔ１）に印加しているときに、開始フレームを含むシリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、モード検出器２０が、現在のモードが通信モードであることを検出する。この場合、モード検出器２０は出力回路６０の定電流回路６０２を有効にし、出力回路６０は、通信回路３０１からのシリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力する。本実施形態では、図３に示すように、センサインタフェース１０は、電源端子（Ｔ１）側からのシリアル入力信号を受信する一方、シリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）側に伝送する。例えば、シリアル入力信号のフレーム１のデータ、フレーム２のデータ及びフレーム３のデータは、それぞれ、シリアル出力信号のフレーム１のデータフィールド、フレーム２のデータフィールド及びフレーム３のデータフィールドに包含される。また、シリアル出力信号の各フレームは、シリアル入力信号の各フレームに比べて１フレーム遅れて伝送される。

本実施形態では、電源端子（Ｔ１）を介して外部機器（ＥＤ）から入力信号（Ｓ_Ｔ１）を受信する一方、出力端子（Ｔ２）を介して外部機器（ＥＤ）に出力信号（Ｓ_Ｔ２）を伝送する。これにより、端子部（Ｔ）の端子の数を増やすことなく、入力信号と出力信号とをそれぞれ同時に受信及び伝送することができる。

センサインタフェース１０は、出力端子（Ｔ２）を介して外部機器（ＥＤ）に、シリアル出力信号としての電流信号を伝送するので、出力端子（Ｔ２）に接続されるバイパスキャパシタ（Ｃ２）に起因するシリアル出力信号の通信速度の低下を防止することができる。

センサ出力モードから通信モードへの遷移の間に移行モードを設けて遷移を２段階にすることによって、サージやノイズによって意図せずセンサ出力モードから通信モードになってしまうことを防止することができる。移行モードにおいては入力信号用の閾値設定を行うので、移行モードから通信モードに遷移するためのモード信号は、センサ出力モードから移行モードに遷移するためのモード信号より複雑なビットパターンであっても容易に対応可能である。これにより、移行モードから通信モードに意図せず移行してしまうことを可及的に低減することができる。

センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号が、その移行モードへの変化前のモード（センサ出力モード）のモード信号のレベルよりも高い電圧信号であるので、移行モードを簡単に設定することができる。

所定のデジタル信号（開始フレーム）が、電源端子（Ｔ１）に印加されて、センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号に加えられるので、通信モードを簡単に設定することができる。

記憶回路４０が不揮発性メモリを含むので、センサ回路（ＳＣ）の特性を調整するためのデータを記憶回路４０に格納することにより、電源端子（Ｔ１）の電源がオン及びオフされても、そのデータに基づくセンサ出力を得ることができる。

センサ回路（ＳＣ）とセンサインタフェース１０とがモノリシックＩＣに搭載されるので、センサ装置を小型化し、低コストで生産することができる。

一実施形態において、センサ装置は、通信モード、移行モード、センサ出力モード及び通信モードの順番に周期的に切り替わる通信、移行及びセンサ出力モードを使用するように構成される。この場合、通信モードから変化する移行モードのモード信号は、その移行モードへの変化前のモード（即ち通信モード）のモード信号のレベルよりも高い電圧信号である。所定のデジタル信号（開始フレーム）は、電源端子（Ｔ１）に印加されて、通信モードから変化するモード信号に加えられる。

一実施形態において、センサ装置は、センサ出力モード、移行モード、通信モード、移行モード、センサ出力モード、移行モードの順番に周期的に切り替わるセンサ出力、移行及び通信モードを使用するように構成される。この場合、センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号は、その移行モードへの変化前のモード（センサ出力モード）のモード信号のレベルよりも高い電圧信号であり、通信モードから変化する移行モードのモード信号は、その移行モードへの変化前のモード（通信モード）のモード信号のレベルよりも高い電圧信号である。所定のデジタル信号（開始フレーム）は、電源端子（Ｔ１）に印加されて、センサ出力モードから変化するモード信号に加えられ、また電源端子（Ｔ１）に印加されて、通信モードから変化するモード信号に加えられる。

本発明の第２実施形態によるセンサ装置について説明する。本実施形態は、モード検出器２０で検出されたモードが通信モードであるとき、出力回路６０が、通信モードのフェーズに応じて、信号処理回路５０又は通信回路３０１からの信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力するように構成される点で、第１実施形態と相違する。明瞭のため、同様の要素には、第１実施形態で表されたのと同じ符号が割り当てられる。

本実施形態では、通信モードは、入力フェーズと、出力フェーズと、入力及び出力フェーズとを含み、これらの何れか１つが、外部機器（ＥＤ）によって決定され、外部機器（ＥＤ）とセンサ装置との間で使用される。入力フェーズは、外部機器（ＥＤ）が電源端子（Ｔ１）側にシリアル入力信号を伝送する必要があるが、センサ装置からのシリアル出力信号を必要としないときに使用されるフェーズである。出力フェーズは、外部機器（ＥＤ）がセンサ装置からのシリアル出力信号を必要とするが、電源端子（Ｔ１）側に何のシリアル入力信号も伝送する必要がないときに使用されるフェーズである。入力及び出力フェーズは、第１実施形態の通信モードと同様に、外部機器（ＥＤ）が電源端子（Ｔ１）側にシリアル入力信号を伝送するとともにセンサ装置からのシリアル出力信号を必要とするときに使用されるフェーズである。

例えば、これら何れかのフェーズを示すデータは、外部機器（ＥＤ）を通じてシリアル入力信号における開始フレーム以降のフレームに含まれる。

このため、出力回路６０は、通信回路３０１と協調するように構成されるモード検出器２０の制御に従って、通信モードのフェーズが入力フェーズであれば信号処理回路５０からの電気信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力し、通信モードのフェーズが出力フェーズ又は入力及び出力フェーズであれば通信回路３０１からのシリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力するように構成される。つまり、通信回路３０１は、通信モードのフェーズをモード検出器２０に送信するように構成される。

次に本実施形態の動作を説明する。先ず入力フェーズの動作を説明する。通信モードにおいて、開始フレーム後の何れかのフレームに入力フェーズを示すデータが含まれていれば、出力回路６０は、信号処理回路５０からの電気信号（Ｓ_ＳＣ５）を出力端子（Ｔ２）の側に出力し、また通信回路３０１は、電源端子（Ｔ１）側からのシリアル入力信号を受信すれば、そのシリアル入力信号から得られるデータを記憶回路４０に格納する。入力フェーズにおいては、出力回路６０の出力はハイインピーダンス（すなわち、ボルテージフォロワ６０１は無効）に設定されてもよい。

次に出力フェーズの動作を説明する。通信モードにおいて、シリアル入力信号の開始フレーム後の何れかのフレームに出力フェーズを示すデータが含まれていれば、出力回路６０は、通信回路３０１からのシリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力する。通信回路３０１は、シリアル入力信号に含まれるコマンド等に従って記憶回路４０に記憶されたデータを読み出し、そのデータを含むシリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）側に伝送する。特定アドレスのデータが読み出し、伝送されるようになっていてもよいし、すべてのアドレスのデータが順に読み出し、伝送されるようになっていてもよい。

最後に入力及び出力フェーズの動作を説明する。通信モードにおいて、シリアル入力信号の開始フレーム後の何れかのフレームに入力及び出力フェーズを示すデータが含まれていれば、出力回路６０は、通信回路３０１からのシリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力する。通信回路３０１は、電源端子（Ｔ１）側からのシリアル入力信号を受信し、そのシリアル入力信号から得られるデータを記憶回路４０に格納する。また、通信回路３０１は、シリアル入力信号に含まれるコマンド等に従って記憶回路４０に記憶されたデータを読み出し、そのデータを含むシリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）側に伝送する。特定アドレスのデータが常に読み出し、伝送されるようになっていてもよいし、すべてのアドレスのデータが順に読み出し、伝送されるようになっていてもよい。

本実施形態では、通信モードのフェーズが入力フェーズであるとき、シリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に出力しないから、信号処理回路５０からの電気信号（Ｓ_ＳＣ５）を出力端子（Ｔ２）の側に伝送することができる。要するに、電源端子（Ｔ１）を介して外部機器（ＥＤ）からシリアル入力信号を受信することができる一方、出力端子（Ｔ２）を介して外部機器（ＥＤ）にセンサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（Ｓ_ＳＣ）を伝送することができる。

一実施形態において、センサ装置は、複数のセンサ回路と複数のセンサインタフェースとを含み、入力フェーズにおいては、出力回路６０の各出力はハイインピーダンス（すなわち、各ボルテージフォロワ６０１は無効）に設定され、すべてのセンサインタフェースが共通データを伝送する場合などに有効である。

図６は本発明の第３実施形態によるセンサ装置を例示する。センサ装置は、同一の物理量を検出するように構成される、上記センサ回路（ＳＣ）としての第１及び第２センサ回路（ＳＣ１，ＳＣ２）を含み、上記センサインタフェース１０として、第１及び第２センサインタフェース１１，１２をさらに含む。

換言すると、共通のセンサ回路（以下「センサ回路ＳＣ」という）が第１及び第２センサ回路（ＳＣ１，ＳＣ２）の各々に使用される一方、共通のセンサインタフェース（以下「センサインタフェース１０」という）が第１及び第２センサインタフェース１１，１２の各々に使用される。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、センサ回路ＳＣ及びセンサインタフェース１０が共通のモノリシックＩＣに搭載される。モノリシックＩＣは、望ましくは第１−第６ピン（Ｐ１−Ｐ６）を含む。

図６の例では、第１センサインタフェース１１は、第１実施形態と同様に、第１センサ回路（ＳＣ１）の出力と電気的に接続されている一方、端子部（Ｔ）の電源、出力及び接地端子（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）と電気的に接続されている。一方、第２センサインタフェース１２は、第２センサ回路（ＳＣ２）の出力と電気的に接続されている一方、端子部（Ｔ）のうち電源及び接地端子（Ｔ１，Ｔ３）のみと電気的に接続されている。

例えば、第１及び第２モノリシックＩＣと端子部（Ｔ）は一つのプリント回路基板に搭載される。第１モノリシックＩＣのピン（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）は、それぞれ、電源、出力及び接地端子（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）と電気的に接続される。第２モノリシックＩＣのピン（Ｐ１，Ｐ３）は、それぞれ、電源及び接地端子（Ｔ１，Ｔ３）と電気的に接続される。第１センサインタフェース１１のピン（Ｐ５）は第２センサインタフェース１２のピン（Ｐ６）と電気的に接続される。

第１センサインタフェース１１は、それぞれ、モード検出器２０、通信部３０及び記憶回路４０として、第１モード検出器２１、第１通信部３１及び第１記憶回路４１を含み、第１センサ回路（ＳＣ１）の出力と端子部（Ｔ）との間に配置される。図６では、第１センサインタフェース１１は、それぞれ、モード検出器２０、通信部３０、記憶回路４０、信号処理回路５０、出力回路６０及び電源回路７０として、第１モード検出器２１、第１通信部３１、第１記憶回路４１、第１信号処理回路５１、第１出力回路６１及び第１電源回路７１を含んでいる。

第２センサインタフェース１２は、それぞれ、モード検出器２０、通信部３０及び記憶回路４０として、第２モード検出器２２、第２通信部３２及び第２記憶回路４２を含み、第２センサ回路（ＳＣ２）の出力と端子部（Ｔ）との間に配置される。図６では、第２センサインタフェース１２は、それぞれ、モード検出器２０、通信部３０、記憶回路４０、信号処理回路５０、出力回路６０及び電源回路７０として、第２モード検出器２２、第２通信部３２、第２記憶回路４２、第２信号処理回路５２、第２出力回路６２及び第２電源回路７２を含んでいる。

本実施形態では、第１センサインタフェース１１は、第１異常検出回路８１及び第１マスタ／スレーブスイッチ９１をさらに含み、第２センサインタフェース１２は、第２異常検出回路８２及び第２マスタ／スレーブスイッチ９２をさらに含む。第１及び第２異常検出回路８１，８２については後述する。

第１及び第２マスタ／スレーブスイッチ９１，９２の各々は、それ自身のセンサインタフェースをマスタ又はスレーブの何れか一方に設定するためのスイッチである。

一方のセンサインタフェース１０がそれ自身のマスタ／スレーブスイッチを通じてマスタに設定されると、そのセンサインタフェース１０は、マスタ、即ち第１センサインタフェース１１として機能する。他方のセンサインタフェース１０がそれ自身のマスタ／スレーブスイッチを通じてスレーブに設定されると、そのセンサインタフェース１０は、スレーブ、即ち第２センサインタフェース１２として機能する。

例えば、センサインタフェース１０は、それ自身のマスタ／スレーブスイッチが電源又は接地端子の何れか一方に電気的に接続されるとマスタとして機能する一方、それ自身のマスタ／スレーブスイッチがその他方に電気的に接続されるとスレーブとして機能する。図６では、第１センサインタフェース１１は、第１マスタ／スレーブスイッチ９１が第１センサインタフェース１１のピン（Ｐ４）を介して接地端子（Ｔ３）に電気的に接続されてマスタとして機能している。第２センサインタフェース１２は、第２マスタ／スレーブスイッチ９２が第２センサインタフェース１２のピン（Ｐ４）を介して電源端子（Ｔ１）に電気的に接続されてスレーブとして機能している。要するに、第１センサインタフェース１１はマスタ／スレーブスイッチ９１を通じてマスタに設定され、第２センサインタフェース１２はマスタ／スレーブスイッチ９２を通じてスレーブに設定されている。

第１及び第２通信部３１，３２は、それぞれ、第１及び第２中継回路（ＴＣ１，ＴＣ２）をさらに有している。図６では、第１及び第２中継回路（ＴＣ１，ＴＣ２）は、それぞれ、第１及び第２通信部３１，３２の第１及び第２通信回路３１１，３２１内に含まれ、インタフェース１１のピン（Ｐ５）及びインタフェース１２（Ｐ６）を介して互いに電気的に接続されている。

本実施形態では、センサインタフェース１０の信号処理回路５０は、記憶回路４０からのデータに基づいて、センサ回路（ＳＣ）からの電気信号を校正し、被校正信号である電気信号を出力回路６０に出力するように構成される。本実施形態では、電気信号（被校正信号）はデジタル信号である。

この構成では、図５に示すように、出力回路６０は、ボルテージフォロワのみに使用される構成要素（Ｄ２，Ｔｒ７，ＳＷ５〜ＳＷ９）が除去され、スイッチ素子（ＳＷ１〜ＳＷ３）と、定電流回路６０２と、スイッチ素子６０３とを含む。詳しくは、定電流回路６０２は、基準電源（Ｖref）と、電流源（ＣＳ１，ＣＳ２）と、トランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）と、ダイオード（Ｄ１）と、キャパシタ（Ｃ１）と、抵抗（Ｒ）とを含み、スイッチ素子（ＳＷ６，ＳＷ８，ＳＷ９）及びダイオード（Ｄ２）の各部は結合線（パターン配線）と置き換えられる。

加えて、センサインタフェース１０の中継回路は、信号処理回路５０から得られる電気信号（被校正信号）をインタフェース１０のピン（Ｐ６）の側に伝送するか、インタフェース１０のピン（Ｐ５）からの電気信号を受信するように構成される。また、センサインタフェース１０の中継回路は、インタフェース１０のピン（Ｐ５）からの電気信号を受信すれば、その電気信号をセンサインタフェース１０の異常検出回路に伝送するように構成される。

つまり、スレーブの中継回路、即ち第２中継回路（ＴＣ２）は、第２センサインタフェース１２のピン（Ｐ６）を介して、第２信号処理回路５２からの第２電気信号であるシリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）を第１センサインタフェース１１（第１中継回路（ＴＣ１））に伝送するように構成される。マスタの中継回路、即ち第１中継回路（ＴＣ１）は、第１センサインタフェース１１のピン（Ｐ５）を介して、第２中継回路（ＴＣ２）からの第２電気信号を受信するように構成される。その第２電気信号は第１異常検出回路８１に伝送される。この構成では、スイッチ素子１１０とアナログ入力回路１１１は、外部機器（ＥＤ）から除去される（図４参照）。一例において、第１中継回路（ＴＣ１）は、第１信号処理回路５１から第１電気信号を受信すれば、第１出力回路６１を通じて第１電気信号を外部機器（ＥＤ）に伝送し、また第１センサインタフェース１１のピン（Ｐ５）を介して第２電気信号を受信すれば、第１出力回路６１を通じて第２電気信号を外部機器（ＥＤ）に伝送するように構成されてもよい。

要するに、第２センサインタフェース１２は、第２モード検出器２２で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、第２センサ回路（ＳＣ２）から得られる検出対象の物理量に対応する第２電気信号に基づいて、第２中継回路（ＴＣ２）を通じて第１センサインタフェース１１に第１シリアル中継信号を伝送するように構成される。本実施形態では、第２電気信号（デジタル値）は、変更無しに第１シリアル中継信号として第１センサインタフェース１１に伝送される。

また、センサインタフェース１０の中継回路は、第２モード検出器２２で検出されたモードが通信モードであるとき、第２シリアル中継信号をセンサインタフェース１０のピン（Ｐ６）の側に伝送するように構成される。即ち、第２センサインタフェース１２は、第２モード検出器２２で検出されたモードが通信モードであるとき、電源端子（Ｔ１）を通じて第２シリアル入力信号を受信すれば、第２シリアル入力信号から得られる第２データを第２記憶回路４２に格納する一方、第２中継回路（ＴＣ２）を通じて第１センサインタフェース１１に第２シリアル中継信号を伝送するように構成される。第２シリアル入力信号は、外部機器（ＥＤ）から第２センサインタフェース１２宛の入力信号（Ｓ_Ｔ１）であり、第２シリアル中継信号は、外部機器（ＥＤ）への出力信号（Ｓ_Ｔ２）としての第２シリアル出力信号である。例えば、外部機器（ＥＤ）は、第２センサインタフェース１２の識別データを第２センサインタフェース１２への第２シリアル入力信号のデータフィールドに含める。

第１センサインタフェース１１は、第１モード検出器２１で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、第１電気信号を出力端子（Ｔ２）側に伝送する一方、第１中継回路（ＴＣ１）を通じて第１シリアル中継信号を受信すれば、第１シリアル中継信号に基づいて出力端子（Ｔ２）側に第２電気信号を伝送するように構成される。第１電気信号は、第１センサ回路（ＳＣ１）から得られる検出対象の物理量に対応する。本実施形態では、上述のクロックから得られる信号に従って、第１信号処理回路５１及び第１中継回路（ＴＣ１）が、それぞれ、第１出力回路６１を介して外部機器（ＥＤ）に第１電気信号及び第２電気信号を交互に伝送する。

また、第１センサインタフェース１１は、第１モード検出器２１で検出されたモードが通信モードであるとき、第１シリアル入力信号を、電源端子（Ｔ１）を通じて受信すれば、第１シリアル入力信号から得られる第１データを第１記憶回路４１に格納するように構成される。第１シリアル入力信号は、外部機器（ＥＤ）から伝送され電源端子（Ｔ１）側から受信された第１センサインタフェース１１宛の入力信号（Ｓ_Ｔ１）である。例えば、外部機器（ＥＤ）は、第１センサインタフェース１１の識別データを第１センサインタフェース１１への第１シリアル入力信号のデータフィールドに含める。また、第１センサインタフェース１１は、第１モード検出器２１で検出されたモードが通信モードであるとき、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に、出力信号（Ｓ_Ｔ２）として第１シリアル出力信号を伝送し、また第１中継回路（ＴＣ１）を通じて第２シリアル中継信号を受信すれば、第２シリアル中継信号を基に出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に第２シリアル出力信号を伝送するように構成される。

各異常検出回路は、それ自身のセンサインタフェース１０がマスタに設定されれば有効にされ、それ自身のセンサインタフェース１０がスレーブに設定されれば無効にされる。

有効にされた異常検出回路、即ち第１異常検出回路８１は、第１電気信号の物理量と第２電気信号の物理量との差が予め決められたしきい値を超えれば、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に、差がしきい値を超えたことを示すエラー信号を伝送するように構成される。本実施形態では、エラー信号はデジタル信号である。例えば、ビット信号‘００００００００’をエラー信号として確保しておき、電気信号（被校正信号）のレベルに従って「０００００００１」〜「１１１１１１１１」の範囲内のビット信号が電気信号に割り当てられる。

本実施形態の動作を説明する。外部機器（ＥＤ）が第１電圧のモード信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、第１及び第２モード検出器２１，２２の各々は、現在のモードがセンサ出力モードであることを検出する。

この場合、第１モード検出器２１は第１出力回路６１の定電流回路を有効にする。第２出力回路６２の出力は端子部（Ｔ）に接続されていないので、第２モード検出器２２は第２出力回路６２を有効にしても無効にしてもよい。第２センサインタフェース１２は、第２センサ回路（ＳＣ２）からの第２電気信号に基づいて、第２中継回路（ＴＣ２）を通じて第１センサインタフェース１１に第１シリアル中継信号を伝送する。第１センサインタフェース１１は、第１センサ回路（ＳＣ１）からの第１電気信号を、第１出力回路６１を介して出力端子（Ｔ２）側に伝送する一方、第１中継回路（ＴＣ１）を通じて第１シリアル中継信号を受信すれば、第１シリアル中継信号に基づいて、第１出力回路６１を介して出力端子（Ｔ２）側に第２電気信号を伝送する。本実施形態では、第１及び第２電気信号（デジタル値）は、交互に伝送される。一例において、第１及び第２電気信号（デジタル値）は、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）信号として伝送されてもよい。

このセンサ出力モードにおいて、第１電気信号と第２電気信号（第１シリアル中継信号）との差がしきい値を超えれば、エラー信号が第１異常検出回路８１から第１出力回路６１に出力されて、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に伝送される。

外部機器（ＥＤ）が第２電圧のモード信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、第１及び第２モード検出器２１，２２の各々は、現在のモードが移行モードであることを検出する。

この場合、第１モード検出器２１は、第１出力回路６１の出力がハイインピーダンスになるように、スイッチ素子（ＳＷ１〜ＳＷ３）をオフにする（図５参照）。また、第１出力回路６１のスイッチ素子６０３はオフにされている。

外部機器（ＥＤ）が、第２電圧を電源端子（Ｔ１）に印加しているときに、開始フレームを含むシリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、第１及び第２モード検出器２１，２２の各々は、現在のモードが通信モードであることを検出する。例えば、外部機器（ＥＤ）は、第１センサインタフェース１１に宛てた第１シリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送するか、第２センサインタフェース１２に宛てた第２シリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送する。

この場合、第１モード検出器２１は、第１出力回路６１の定電流回路を有効にする。第２センサインタフェース１２は、電源端子（Ｔ１）を通じて、第２シリアル入力信号を受信すれば、第２シリアル入力信号から得られる第２データを第２記憶回路４２に格納する一方、第２中継回路（ＴＣ２）を通じて第１センサインタフェース１１に第２シリアル中継信号を伝送する。例えば、第２シリアル中継信号は、第２記憶回路４２から読み出されたデータを含む。

一方、第１センサインタフェース１１は、電源端子（Ｔ１）を通じて第１シリアル入力信号を受信すれば、第１シリアル入力信号から得られる第１データを第１記憶回路４１に格納する。また、第１センサインタフェース１１は、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に第１シリアル出力信号を伝送し、また第１中継回路（ＴＣ１）を通じて第２シリアル中継信号を受信すれば、第２シリアル中継信号を基に出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に第２シリアル出力信号を伝送する。例えば、第１シリアル出力信号は、第１記憶回路４１から読み出されたデータを含み、第２シリアル出力信号は、第２シリアル中継信号に含まれたデータ（例えば第２記憶回路４２から読み出されたデータ）を含む。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、センサ回路（ＳＣ）及びセンサインタフェース１０が共通のモノリシックＩＣに搭載されるので、第１及び第２実施形態と同様の種々の効果を得ることができる。

本実施形態では、第２通信部３２が第１又は第２シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）を第１センサインタフェース１１に伝送し、第１通信部３１が第１又は第２シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）を受信するので、第１センサインタフェース１１は、それぞれ、第２センサインタフェース１２からの第１又は第２シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）に基づいて第１又は第２シリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に伝送することが可能になる。つまり、第１及び第２センサインタフェース１１，１２の各々は、端子部（Ｔ）の端子の数を増やすことなく、端子部（Ｔ）を介して、外部機器（ＥＤ）からの入力信号を受信し、また出力信号を伝送することが可能になる。

本実施形態では、第２センサインタフェース１２は端子部（Ｔ）のうち電源及び接地端子（Ｔ１，Ｔ３）のみと電気的に接続される。この構成でも、第１センサインタフェース１１は、出力端子（Ｔ２）と接続されない第２センサインタフェース１２からの第１又は第２シリアル中継信号（Ｓ_ＳＴ）に基づいて第１又は第２シリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に伝送することが可能になる。例えば、外部機器（ＥＤ）は、第１及び第２記憶回路４１，４２の各々に正しいデータが格納されていることを確認することができる。

本実施形態では、第１電気信号の物理量と第２電気信号の物理量との差が予め決められたしきい値を超えれば、第１異常検出回路８１が、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に、差がしきい値を超えたことを示すエラー信号を伝送するので、第１又は第２センサ回路（ＳＣ１又はＳＣ２）の異常を検出することができる。

一実施形態において、第１センサインタフェース１１は、第１記憶回路４１に記憶された設定パラメータに従って、出力端子（Ｔ２）側に第１又は第２電気信号の何れか一方を伝送するように構成される。つまり、設定パラメータは、第１又は第２電気信号の何れか１つを指定するパラメータである。その場合、他方の電気信号はマスタＩＣでの異常診断にのみ使用される。この実施形態では、第１又は第２センサ回路（ＳＣ１又はＳＣ２）の何れか一方の出力（電気信号）を外部機器（ＥＤ）に伝送することができるので、第１及び第２センサ回路（ＳＣ１，ＳＣ２）の利用度を高めることができる。何れの場合も、センサ出力モードと通信モードとにおいて同一の通信回路（中継回路）を使用してスレーブからマスタにシリアル通信をするので、回路が共用化されていて効率がよい。言い換えれば、低コストで多重機能が実現できている。

一実施形態において、図７に示すように、センサインタフェース１０の出力回路６０は、スイッチ素子（ＳＷ６）と置き換えられるスイッチ素子６０３と、基準電源（Ｖref）と、トランジスタ（Ｔｒ１）と、出力端子（Ｔ２）に直列に接続されるスイッチ素子（ＳＷ１０）とを含み、これらは定電流回路を構成する。スイッチ素子（ＳＷ１０）は、モード検出器２０によってオン（有効）又はオフ（無効）される。この実施形態では、出力回路６０を簡単に構成することができる。

図８は本発明の第４実施形態によるセンサ装置を例示する。センサ装置は、第１及び第２電気信号の各々が第１実施形態と同様にアナログ信号である点で、第３実施形態と相違する。明瞭のため、同様の要素には、第３実施形態で表されたのと同じ符号が割り当てられる。

このため、第４実施形態におけるセンサインタフェース１０の中継回路は、信号処理回路５０の出力に直結される。センサインタフェース１０の出力回路６０は、第１実施形態のそれと同様に構成される（図５参照）。つまり、第１センサインタフェース１１の第１中継回路（ＴＣ１）は、第１信号処理回路５１の出力に直結され、第２センサインタフェース１２の第２中継回路（ＴＣ２）は、第２信号処理回路５２の出力に直結される。

また、センサインタフェース１０の中継回路は、モード検出器２０で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、信号処理回路５０から得られる電気信号（被校正信号）をセンサインタフェース１０のピン（Ｐ６）の側に伝送するか、センサインタフェース１０のピン（Ｐ５）からの電気信号を受信するように構成される。

スレーブの中継回路、即ち第２中継回路（ＴＣ２）は、第２モード検出器２２で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、第２センサインタフェース１２のピン（Ｐ６）を介して、第２信号処理回路５２からの第２電気信号（被校正信号）を第１センサインタフェース１１（第１中継回路（ＴＣ１））に伝送するように構成される。マスタの中継回路、即ち第１中継回路（ＴＣ１）は、第１モード検出器２１で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、第１センサインタフェース１１のピン（Ｐ５）を介して、第２中継回路（ＴＣ２）からの第２電気信号（被校正信号）を受信するように構成される。

加えて、第１中継回路（ＴＣ１）は、第１モード検出器２１で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、第１信号処理回路５１からの第１電気信号（被校正信号）と第２中継回路（ＴＣ２）からの第２電気信号（被校正信号）を第１異常検出回路８１に伝送し、またそれら第１及び第２電気信号を交互に第１出力回路６１に伝送するように構成される。第１異常検出回路８１のエラー信号は、アナログ信号であり、本実施形態では例えばＨＩＧＨ信号である。例えば、電源端子（Ｔ１）の電圧が５Ｖであるとき、ＨＩＧＨ信号は４．８Ｖ以上に設定される。外部機器（ＥＤ）は、出力端子（Ｔ２）からのＨＩＧＨ信号を、第１異常検出回路８１のエラー信号として受信する。

センサインタフェース１０の中継回路は、モード検出器２０で検出されたモードが通信モードであるとき、第２シリアル中継信号をセンサインタフェース１０のピン（Ｐ６）の側に伝送するか、第２シリアル出力信号を出力端子（Ｔ２）の側に伝送するように構成される。すなわち、第２通信部３２は、第２モード検出器２２で検出されたモードが通信モードであるとき、第２中継回路（ＴＣ２）を通じて第２シリアル中継信号を第１センサインタフェース１１（第１中継回路（ＴＣ１））に伝送するように構成される。第２シリアル中継信号は、外部機器（ＥＤ）への出力信号（Ｓ_Ｔ２）としての第２シリアル出力信号のための信号である。第１通信部３１は、第１モード検出器２１で検出されたモードが通信モードであるとき、第１中継回路（ＴＣ１）を通じて第２シリアル中継信号を受信すれば、第２シリアル中継信号を基に第１出力回路６１及び出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に第２シリアル出力信号を伝送するように構成される。

本実施形態の動作を説明する。外部機器（ＥＤ）が第１電圧のモード信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、第１及び第２モード検出器２１，２２の各々が、現在のモードがセンサ出力モードであることを検出する。

この場合、第２中継回路（ＴＣ２）は、第２センサインタフェース１２のピン（Ｐ６）を介して、第２信号処理回路５２からの第２電気信号（被校正信号）を第１センサインタフェース１１（第１中継回路（ＴＣ１））に伝送する一方、第１中継回路（ＴＣ１）は、第１センサインタフェース１１のピン（Ｐ５）を介して、第２中継回路（ＴＣ２）からの第２電気信号（被校正信号）を受信する。また、第１中継回路（ＴＣ１）は、第１信号処理回路５１からの第１電気信号と第２中継回路（ＴＣ２）からの第２電気信号を第１異常検出回路８１に伝送し、またそれら第１及び第２電気信号を交互に第１出力回路６１に伝送する。

第１出力回路６１は、第１中継回路（ＴＣ１）からの第１及び第２電気信号を出力端子（Ｔ２）の側に交互に伝送する。また、第１異常検出回路８１は、第１電気信号の物理量と第２電気信号の物理量との差が予め決められたしきい値を超えれば、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に、差がしきい値を超えたことを示すエラー信号（ＨＩＧＨ信号）を伝送する。

外部機器（ＥＤ）が第２電圧のモード信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、第１及び第２モード検出器２１，２２の各々は、現在のモードが移行モードであることを検出する。この場合、第１モード検出器２１は第１出力回路６１のボルテージフォロワを無効にする。

外部機器（ＥＤ）が、第２電圧を電源端子（Ｔ１）に印加しているときに、開始フレームを含むシリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、第１及び第２モード検出器２１，２２の各々は、現在のモードが通信モードであることを検出する。例えば、外部機器（ＥＤ）は、第１センサインタフェース１１に宛てた第１シリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送するか、第２センサインタフェース１２に宛てた第２シリアル入力信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送する。

この場合、第１モード検出器２１は、第１出力回路６１の定電流回路を有効にする。第２センサインタフェース１２は、電源端子（Ｔ１）を通じて、第２シリアル入力信号を受信すれば、第２シリアル入力信号から得られる第２データを第２記憶回路４２に格納する一方、第２中継回路（ＴＣ２）を通じて第１センサインタフェース１１（第１通信部３１）に第２シリアル中継信号を伝送する。第２シリアル中継信号は、第２記憶回路４２から読み出されたデータを含む。

一方、第１センサインタフェース１１は、電源端子（Ｔ１）を通じて第１シリアル入力信号を受信すれば、第１シリアル入力信号から得られる第１データを第１記憶回路４１に格納する。また、第１センサインタフェース１１は、出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に第１シリアル出力信号を伝送し、また第１中継回路（ＴＣ１）を通じて第２シリアル中継信号を受信すれば、第２シリアル中継信号を基に出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に第２シリアル出力信号を伝送する。例えば、第１シリアル出力信号は、第１記憶回路４１から読み出されたデータを含み、第２シリアル出力信号は、第２シリアル中継信号に含まれたデータ（例えば第２記憶回路４２から読み出されたデータ）を含む。

本実施形態でも、第１及び第２センサインタフェース１１，１２の各々は、端子部（Ｔ）の端子の数を増やすことなく、端子部（Ｔ）を介して、外部機器（ＥＤ）からの入力信号を受信し、また出力信号を伝送することが可能になる。

一実施形態において、第１信号処理回路５１は、第１記憶回路４１に記憶された設定パラメータに従って、出力端子（Ｔ２）側に第１又は第２電気信号（アナログ信号）の何れか一方を伝送するように構成される。この場合、第１センサ回路（ＳＣ１）又は第２センサ回路（ＳＣ２）の異常を検出することができる。

図９は本発明の第５実施形態によるセンサ装置を例示する。センサ装置は、第２センサインタフェース１２のピン（Ｐ２）がさらに出力端子（Ｔ２）に電気的に接続され、少なくともセンサ出力モードにおいて、第１及び第２記憶回路４１，４２に記憶された各データに基づいて、第１及び第２出力回路６１，６２の何れか一方が有効にされ、その他方が無効にされる点で、第４実施形態と相違する。移行及び通信モードでは、第１及び第２出力回路６１，６２は、第４実施形態と同様に動作する。一例において、通信モードでは、第１及び第２出力回路６１，６２の各々は、自己のセンサインタフェース宛のシリアル入力信号に含まれるデータによって有効か無効にされてもよい。明瞭のため、同様の要素には、第４実施形態で表されたのと同じ符号が割り当てられる。

本実施形態では、第１及び第２モノリシックＩＣの各々は、少なくとも第１〜第５ピン（Ｐ１−Ｐ５）を含み、ピン（Ｐ５，Ｐ５）が互いに電気的に接続される。

センサインタフェース１０の中継回路は信号処理回路５０の出力の側に配置され、信号処理回路５０の出力は、センサインタフェース１０における中継回路、出力回路及び異常検出回路に電気的に接続される。この中継回路は、モード検出器２０で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、信号処理回路５０を介してセンサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（被校正信号）をセンサインタフェース１０のピン（Ｐ５）の側に伝送するか、そのピン（Ｐ５）から得られる電気信号（被校正信号）をセンサインタフェース１０の異常検出回路に伝送するように構成される。例えば、中継回路は、対応する出力回路が有効にされていれば、センサインタフェース１０のピン（Ｐ５）から得られる電気信号（被校正信号）をセンサインタフェース１０の異常検出回路に伝送し、対応する出力回路が無効にされていれば、信号処理回路５０を介してセンサ回路（ＳＣ）から得られる電気信号（被校正信号）をセンサインタフェース１０のピン（Ｐ５）の側に伝送するように構成される。

即ち、第１中継回路（ＴＣ１）は第１信号処理回路５１の出力の側に配置され、第１信号処理回路５１の出力は、第１中継回路（ＴＣ１）、第１出力回路６１及び第１異常検出回路８１に電気的に接続される。第１モード検出器２１で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、第１中継回路（ＴＣ１）は、第１出力回路６１が有効にされていれば、ピン（Ｐ５，Ｐ５）を介して第２センサインタフェース１２（第２中継回路（ＴＣ２））から得られる電気信号（第２電気信号）を第１異常検出回路８１に伝送し、また第１出力回路６１が無効にされていれば、第１信号処理回路５１を介して第１センサ回路（ＳＣ１）から得られる電気信号（第１電気信号）を、ピン（Ｐ５，Ｐ５）を介して第２センサインタフェース１２（第２中継回路（ＴＣ２））に伝送するように構成される。

第２中継回路（ＴＣ２）は第２信号処理回路５２の出力の側に配置され、第２信号処理回路５２の出力は、第２中継回路（ＴＣ２）、第２出力回路６２及び第２異常検出回路８２に電気的に接続される。第２モード検出器２２で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、第２中継回路（ＴＣ２）は、第２出力回路６２が有効にされていれば、ピン（Ｐ５，Ｐ５）を介して第１センサインタフェース１１（第１中継回路（ＴＣ１））から得られる第１電気信号を第２異常検出回路８２に伝送し、また第２出力回路６２が無効にされていれば、第２信号処理回路５２を介して第２センサ回路（ＳＣ２）から得られる第２電気信号（被校正信号）を、ピン（Ｐ５，Ｐ５）を介して第１センサインタフェース１１（第１中継回路（ＴＣ１））に伝送するように構成される。

本実施形態の動作を説明する。外部機器（ＥＤ）が第１電圧のモード信号を電源端子（Ｔ１）側に伝送すると、第１及び第２モード検出器２１，２２の各々は、現在のモードがセンサ出力モードであることを検出する。

この場合、第１出力回路６１が有効にされ、かつ、第２出力回路６２が無効にされていれば、第１出力回路６１は、第１信号処理回路５１からの電気信号を出力端子（Ｔ２）の側に伝送する。第２中継回路（ＴＣ２）は、第２センサ回路（ＳＣ２）からの第２電気信号を、ピン（Ｐ５，Ｐ５）を介して第１中継回路（ＴＣ１）に伝送する一方、第１中継回路（ＴＣ１）は、第２中継回路（ＴＣ２）から得られる第２電気信号を第１異常検出回路８１に伝送する。これにより、第１異常検出回路８１は、第１電気信号の物理量と第２電気信号の物理量との差がしきい値を超えれば、エラー信号を第１出力回路６１及び出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に伝送する。

第１出力回路６１が無効にされ第２出力回路６２が有効にされていれば、第２出力回路６２は、第２信号処理回路５２からの電気信号を出力端子（Ｔ２）の側に伝送する。また、第１中継回路（ＴＣ１）は、第１センサ回路（ＳＣ１）からの第１電気信号を、ピン（Ｐ５，Ｐ５）を介して第２中継回路（ＴＣ２）に伝送する一方、第２中継回路（ＴＣ２）は、第１中継回路（ＴＣ１）から得られる第１電気信号を第２異常検出回路８２に伝送する。これにより、第２異常検出回路８２は、第１電気信号の物理量と第２電気信号の物理量との差がしきい値を超えれば、エラー信号を第２出力回路６２及び出力端子（Ｔ２）を通じて外部機器（ＥＤ）に伝送する。

移行及び通信モードの動作は第４実施形態のそれらと同様である。

本実施形態でも、第１及び第２センサインタフェース１１，１２の各々は、端子部（Ｔ）の端子の数を増やすことなく、端子部（Ｔ）を介して、外部機器（ＥＤ）からの入力信号を受信し、また出力信号を伝送することが可能になる。

本発明を幾つかの好ましい実施形態について記述したが、この発明の本来の精神及び範囲を逸脱することなく、当業者によって様々な修正及び変形が可能である。

Claims (18)

1. センサ回路と、
   第１端子及び第２端子を備える端子部と、
   前記センサ回路の出力と前記端子部との間に配置されるセンサインタフェースとを備え、
   前記センサインタフェースは、前記第１端子側から受信された入力信号がモード信号であるとき、前記モード信号で指定されるモードを検出するように構成されるモード検出器を備え、
   前記センサインタフェースは、
   前記モード検出器で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記センサ回路から得られる電気信号を前記第２端子側に伝送し、かつ、
   前記モード検出器で検出されたモードが通信モードであるとき、前記第１端子側からの入力信号を受信する一方、出力信号を前記第２端子側に伝送するように構成される
   センサ装置。
2. 前記端子部は、第３端子をさらに備え、
   前記第１端子、前記第２端子及び前記第３端子は、それぞれ、電源端子、出力端子及び接地端子であり、外部機器と接続されるように構成され、
   前記センサインタフェースは、通信部と、記憶回路とをさらに備え、
   前記センサインタフェースは、前記モード検出器で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記センサ回路から得られる検出対象の物理量に対応する電気信号を前記出力端子側に伝送するように構成され、
   前記通信部は、前記モード検出器で検出されたモードが通信モードであるとき、前記外部機器から伝送され前記電源端子側から受信された入力信号であるシリアル入力信号を受信すれば、前記シリアル入力信号から得られるデータを前記記憶回路に格納する一方、前記出力端子を通じて、前記出力信号であるシリアル出力信号を前記外部機器に伝送するように構成される
   請求項１記載のセンサ装置。
3. 前記センサインタフェースは、クロック信号に従って、前記シリアル出力信号に対応する電流を、前記出力端子を通して流すことによって、前記出力端子を介して前記外部機器に、前記シリアル出力信号としての電流信号を伝送するように構成される請求項２記載のセンサ装置。
4. 前記モード検出器は、前記センサ出力モードにおいて、前記第１端子側から受信されたモード信号で指定されるモードが移行モードに変化し、続いて前記通信モードに変化すれば、通信モードを検出するように構成され、
   前記センサ出力モードから変化する移行モードのモード信号は、前記通信モードから変化するモード信号と異なる
   請求項２記載のセンサ装置。
5. 前記センサ出力モード及び前記通信モードの少なくとも一方から変化する移行モードのモード信号は、当該移行モードへの変化前のモードのモード信号のレベルよりも高い電圧信号である請求項４記載のセンサ装置。
6. 所定のデジタル信号が、前記電源端子に印加されて、前記センサ出力モードから変化する前記移行モードの前記モード信号及び前記通信モードから変化する前記モード信号の少なくとも一方に加えられる請求項５記載のセンサ装置。
7. 前記記憶回路は、不揮発性メモリを備える請求項２記載のセンサ装置。
8. 前記センサ回路と前記センサインタフェースとを搭載するモノリシックＩＣを備える請求項１記載のセンサ装置。
9. 前記センサインタフェースは、
   前記記憶回路に記憶されたデータに基づいて前記センサ回路からの電気信号を校正するように構成される信号処理回路と、
   前記通信部及び前記信号処理回路の両方と前記出力端子との間に配置される出力回路とをさらに備え、
   前記出力回路は、前記信号処理回路で校正された電気信号を前記出力端子側に出力し、また前記通信部からの前記シリアル出力信号を前記出力端子側に出力するように構成される
   請求項２記載のセンサ装置。
10. 前記通信部は、前記出力信号を前記第２端子側に伝送するように構成される通信回路を備え、
    前記出力回路は、
    前記モード検出器で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記信号処理回路からの電気信号を前記出力端子の側に出力し、かつ、
    前記モード検出器で検出されたモードが通信モードであるとき、前記通信回路からの出力信号を前記出力端子の側に出力するように構成される
    請求項９記載のセンサ装置。
11. 前記センサ回路として、同一の物理量を検出するように構成される第１及び第２センサ回路を備え、
    前記センサインタフェースとして、第１及び第２センサインタフェースを備え、
    前記モード検出器、前記通信部及び前記記憶回路として、前記第１センサインタフェースは、それぞれ、第１モード検出器、第１通信部及び第１記憶回路を備える一方、前記第２センサインタフェースは、それぞれ、第２モード検出器、第２通信部及び第２記憶回路を備え、
    前記第１センサインタフェースは、前記第１センサ回路の出力と前記端子部との間に配置され、
    前記第２センサインタフェースは、前記第２センサ回路の出力と前記端子部との間に配置され、
    前記第１及び第２センサインタフェースは、それぞれ、第１及び第２中継回路を備え、
    前記第１又は第２中継回路の一方は、シリアル中継信号を受信するように構成され、他方は、前記シリアル中継信号を前記第１又は第２中継回路の一方に送信するように構成される
    請求項２記載のセンサ装置。
12. 前記第２中継回路は、前記シリアル中継信号を前記第１中継回路に送信するように構成され、
    前記第１中継回路は、前記シリアル中継信号を受信するように構成される
    請求項１１記載のセンサ装置。
13. 前記第２センサインタフェースは、前記第２センサ回路の出力と電気的に接続される一方、前記端子部のうち前記電源端子及び前記接地端子のみと電気的に接続される請求項１２記載のセンサ装置。
14. 前記第２センサインタフェースは、
    前記第２モード検出器で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記第２センサ回路から得られる検出対象の物理量に対応する第２電気信号に基づいて、前記第２中継回路を通じて前記第１センサインタフェースに第１シリアル中継信号を送信し、かつ、
    前記第２モード検出器で検出されたモードが通信モードであるとき、前記電源端子を通じて、前記外部機器からの前記第２センサインタフェース宛の入力信号である第２シリアル入力信号を受信すれば、前記第２シリアル入力信号から得られる第２データを前記第２記憶回路に格納する一方、
    前記第２中継回路を通じて前記第１センサインタフェースに、前記外部機器への出力信号としての第２シリアル出力信号のための第２シリアル中継信号を伝送するように構成され、
    前記第１センサインタフェースは、
    前記第１モード検出器で検出されたモードが通信モードであるとき、前記外部機器から伝送され前記電源端子側から受信された前記第１センサインタフェース宛の入力信号である第１シリアル入力信号を、前記電源端子を通じて受信すれば、前記第１シリアル入力信号から得られる第１データを前記第１記憶回路に格納し、かつ、
    前記出力端子を通じて前記外部機器に、前記出力信号として第１シリアル出力信号を伝送し、また、前記第１中継回路を通じて前記第２シリアル中継信号を受信すれば、前記第２シリアル中継信号を基に前記出力端子を通じて前記外部機器に前記第２シリアル出力信号を伝送するように構成される
    請求項１３記載のセンサ装置。
15. 前記第２センサインタフェースは、前記第２モード検出器で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記第２センサ回路から得られる検出対象の物理量に対応する第２電気信号に基づいて、前記第２中継回路を通じて前記第１センサインタフェースに第１シリアル中継信号を伝送するように構成され、
    前記第１センサインタフェースは、前記第１モード検出器で検出されたモードがセンサ出力モードであるとき、前記第１センサ回路から得られる検出対象の物理量に対応する第１電気信号を前記出力端子側に送信する一方、前記第１中継回路を通じて前記第１シリアル中継信号を受信すれば、前記第１シリアル中継信号に基づいて前記出力端子側に前記第２電気信号を送信するように構成される
    請求項１３記載のセンサ装置。
16. 前記第１センサインタフェースは、前記第１記憶回路に記憶された設定パラメータに従って、前記出力端子側に前記第１電気信号及び前記第２電気信号の何れかを伝送するように構成される請求項１５記載のセンサ装置。
17. 前記第１センサインタフェースは、異常検出回路をさらに備え、前記異常検出回路は、前記第１センサ回路から得られる検出対象の物理量に対応する第１電気信号の物理量と前記第２電気信号の物理量との差が予め決められたしきい値を超えれば、前記出力端子を通じて前記外部機器に、前記差が前記しきい値を超えたことを示すエラー信号を伝送するように構成される請求項１４記載のセンサ装置。
18. 請求項１記載のセンサ装置に用いられるセンサインタフェース。

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