JP5281369B2 - 物理量センサ - Google Patents

Description

本発明は、物理量センサに関するものである。

従来から、物理量を検出することができる物理量センサが提供されている。この種の物理量センサとしては、加速度センサ、角速度センサ、圧力センサ、荷重センサ、磁気センサなどが挙げられる。

例えば、特許文献１には、物理量センサの一例として発熱抵抗式空気流量測定装置が開示されている。特許文献１に示すものは、電源ターミナル（電源端子）、出力ターミナル（出力端子）、およびグランドターミナル（接地端子）の３本のターミナルに加えて、調整端子を備えている。このものでは、調整端子を用いて、出力特性などの種々の調整を行うことができる。そのため、製品毎に出力特性が異なってしまう等のばらつきをなくして安定した性能の製品を供給することができる。

しかしながら、調整端子を設けることは、物理量センサの価格の上昇や、大型化の原因になる。また、物理量センサを接続する外部装置においても調整端子を接続するための特別な端子を設ける必要が生じ、これによって、外部装置の構成が複雑化するという問題を引き起こしていた。さらに、物理量センサの輸送中や組み込み中などに調整端子に電流が流れて、予期せずに出力特性が変更されてしまうといった問題が生じることもあった。

以上のようなデメリットが存在するために、調整端子を設けることについては、必ずしも顧客の理解が得られるとは限らない。また、調整端子による弊害を防止する方法としては、組み立て途中で調整を行うことで、最終的に調整端子を除去したりして使用できないようにすることが提案されている。しかしながら、この場合、調整後の工程で発生した応力や回路のモールド等の影響によって、調整時と組立完成時とで特性が異なってしまうという問題が生じることがある。

そこで、出力特性等の調整は可能にしつつも、調整端子をなくした物理量センサが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に示すものは、センサ素子における感度調整、オフセット調整、オフセット温度特性調整等の電気トリミングを行うトリミング回路を備えたセンサ回路を有している。このセンサ回路は、一方が接地に使用される２つの電源端子と、１つの出力端子との合計３つの端子のみを有している。このような特許文献２に示すものでは、出力端子をトリミングデータ等の入力端子として使用することができるようになっており、これによって、トリミング用の専用端子を不要としている。
特開２００２−１４８０７７号公報 特開２００６−７１３３６号公報

しかしながら、特許文献２に示すものでは、複数の物理量センサに対して調整を行う場合（例えば、複数の物理量センサがモジュール化されたセンサモジュールの調整を行う場合）に次のような問題があった。すなわち、特許文献２に示すものでは、出力端子を通信用の端子として利用するので、外部装置に、物理量センサと一対一対応で通信装置を設ける必要がある。そのため、外部装置の構成を簡素化することが難しいという問題が生じることとなった。また、物理量センサの出力端子には、物理量センサの出力によって制御される負荷（例えば、アクチュエータやランプ等）が直接的に接続されていることがある。このような場合に、物理量センサの出力端子により通信を行おうとすると、負荷が誤動作等をするおそれがある。また、負荷の存在によって、通信が阻害されたり、制約を受けたりするおそれがある。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、外部装置の構成を簡素化することができる物理量センサを提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、電源端子、出力端子、および接地端子を有し少なくとも電源端子と出力端子が外部装置に接続される端子部と、所定の物理量を検出する検出部と、特性情報を記憶する記憶部と、検出部の検出出力を出力端子より出力する出力部と、外部装置とシリアル通信する通信部と、電源端子と出力端子の少なくとも一方の電位に基づいて外部装置が要求している動作モードを判別する判別部と、判別部の判別結果に応じた動作モードで各部の制御を行う制御部とを備え、動作モードには、記憶部の特性情報を通信部が外部装置より受け取った特性情報に書き換える調整モードと、記憶部の特性情報の書き換えを許可しない通常モードとが含まれ、通信部は、電源端子に入力されるシリアル信号を受信する受信部を有しており、判別部は、上記電源端子および上記出力端子それぞれの電位が所定の条件を満たしているか否かを判断し、上記電源端子および上記出力端子それぞれの電位が所定の条件を満たしていれば上記外部装置が上記調整モードを要求していると判別し、上記電源端子および上記出力端子の少なくとも一方の電位が所定の条件を満たしていなければ上記外部装置が上記通常モードを要求していると判別することを特徴とする。

この発明によれば、電源端子と出力端子の少なくとも一方の電位に基づいて、外部装置が要求している動作モードを判別するので、端子数を増やすことなく調整モードへの移行が行える。また、調整モードでは、電源端子を外部装置との通信に使用できるから、物理量センサへの給電線を通信線に兼用することができる。そのため、外部装置には、物理量センサと一対一対応で通信装置を設ける必要がなく、いわば給電線をバスラインとして一つの通信装置で多数の物理量センサと通信することが可能になる。よって、外部装置の構成を簡素化することができる。また、電源端子は一般的にバイパスコンデンサにより接地されることが多いから、出力端子により通信する場合に比べれば、高周波ノイズの影響を低減することができる。さらに、この発明によれば、電源端子または出力端子の一方のみを用いて動作モードの判別を行う場合に比べれば、動作モードの判別誤りが発生する確率を低減でき、予期せずに動作モードが変更されてしまうことを抑制することができる。また、複数の物理量センサが外部装置の通信相手になるときに、通信相手の出力端子の電位のみを異ならせることによって、通信データに識別用のＩＤを付加しなくても通信対象を特定することが可能になる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記特性情報は、上記検出部の検出出力の補正値を含み、上記出力部は、上記検出部の検出出力を上記記憶部に記憶された補正値を用いて補正して上記出力端子より出力することを特徴とする。

この発明によれば、所望の出力特性を有する検出出力を得ることができる。

請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、上記判別部は、上記電位が所定の条件を満たしているか否かによって、上記外部装置が要求している動作モードを判別し、上記電位が所定の条件を満たしている状態が所定時間継続された際に、動作モードの判別を確定することを特徴とする。

この発明によれば、ノイズなどの影響によって予期せずに動作モードが変更されてしまうことを抑制することができ、より正確な動作モードの判別が可能になる。

請求項４の発明では、請求項１〜３のうちいずれか１項の発明において、上記判別部は、上記出力端子と上記電源端子または上記接地端子との間が短絡しているか否かによって、上記外部装置が要求している動作モードを判別することを特徴とする。

この発明によれば、短絡保護用の回路を動作モードの判別に利用することができるから、小型化および低コスト化を図ることができる。

請求項５の発明では、請求項１〜３のうちいずれか１項の発明において、上記判別部は、上記電源端子の電位が通常時の電位よりも所定値以上低いか否かによって、上記外部装置が要求している動作モードを判別することを特徴とする。

この発明によれば、通常時の電位よりも高い電位に耐え得る電気部品等を使用する必要がないから、小型化および低コスト化を図ることができる。

請求項６の発明では、請求項１〜５のうちいずれか１項の発明において、上記通信部は、定電圧回路と、定電圧回路の出力電圧を増幅する負帰還増幅回路とを有し、定電圧回路および負帰還増幅回路を利用して、上記外部装置に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの少なくとも一方の電位を生成することを特徴とする。

この発明によれば、外部装置に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの少なくとも一方の電位を安定した値とすることができる。

請求項７の発明では、請求項６の発明において、上記通信部は、上記電源端子の電位を信号受信用の閾値と比較することで上記外部装置が送信した信号のハイレベル／ロウレベルを判定する判定回路と、上記定電圧回路の出力電圧に基づいて上記信号受信用の閾値を生成して判定回路に与える閾値生成回路とを有していることを特徴とする。

この発明によれば、信号受信用の閾値を一定にすることができ、これによって、シリアル信号を正確に受信することができるようになる。

請求項８の発明では、請求項１〜３のうちいずれか１項の発明において、上記外部装置は、上記通常モードを要求するにあたっては、物理量センサ用の電源を上記電源端子に電気的に接続し、上記調整モードを要求するにあたっては、当該電源を上記出力端子に電気的に接続するものであって、上記通常モードにおいては、上記電源端子より得た電力を各部に供給し、上記調整モードにおいては、上記出力端子より得た電力を各部に供給する電源部を有していることを特徴とする。

この発明によれば、安定した電力供給を受けることができる。

請求項９の発明では、請求項８の発明において、上記判別部は、上記出力端子の電位が上記電源により与えられる電位であれば、上記外部装置が上記調整モードを要求していると判別することを特徴とする。

この発明によれば、外部装置が電力を供給する端子を変更したことを動作モードの判別に使用するので、動作モードの切り替え時に行う外部装置との手続きを簡素化することができる。

請求項１０の発明では、請求項８または９の発明において、上記記憶部は、不揮発性メモリを有し、上記出力端子の電位を不揮発性メモリへの書き込みに利用することを特徴とする。

この発明によれば、電源端子への給電ラインに設けられる限流用の抵抗による電圧降下を避けることができる。そのため、不揮発性メモリの書き込みに必要な電圧を確保できないといった不具合を防止できて、不揮発性メモリの書き込みが確実に行えるようになる。

請求項１１の発明では、請求項８〜１０のうちいずれか１項の発明において、上記通信部は、上記出力端子と上記電源端子との間を短絡させる短絡部を有し、上記外部装置に送信するシリアル信号をハイレベルにする際には、短絡部によって上記出力端子を上記電源端子との間を短絡させることを特徴とする。

この発明によれば、物理量センサを構成する電気部品の抵抗値等のばらつきによる影響によって、シリアル信号のハイレベルの電位が変動してしまうことを抑制でき、外部装置とのシリアル通信の通信精度を向上することができる。

請求項１２の発明では、請求項８〜１１のうちいずれか１項の発明において、上記通信部は、上記調整モード時の上記出力端子の電位を降下させて上記電源端子に与える電圧降下回路を有し、当該電圧降下回路で降下させた電位を上記外部装置に送信するシリアル信号のロウレベルの電位として用い、電圧降下回路は、上記出力端子にアノードが、上記電源端子にカソードが電気的に接続される形で、上記出力端子と上記電源端子との間に挿入される１乃至複数のダイオードよりなることを特徴とする。

この発明によれば、物理量センサを構成する電気部品の抵抗値等のばらつきによる影響によって、シリアル信号のハイレベルおよびロウレベルの電位が変動してしまうことを抑制でき、外部装置とのシリアル通信の通信精度を向上することができる。また、静電気等に対する耐性を向上することができる。

請求項１３の発明では、請求項８〜１２のうちいずれか１項の発明において、上記電源端子には、バイパスコンデンサが接続され、上記通信部は、上記電源端子の電位を、上記外部装置に送信するシリアル信号のハイレベルに対応する電位からロウレベルに対応する電位に低下させるドライバ回路を有し、ドライバ回路は、上記シリアル信号をハイレベルからロウレベルに切り替えるにあたっては、切り替え開始時におけるバイパスコンデンサの放電電流を、切り替え終了時におけるバイパスコンデンサの放電電流よりも大きくすることを特徴とする。

この発明によれば、外部装置に送信するシリアル信号の電位をハイレベルからロウレベルに素早く低下させることができ、しかも、電位の過剰な低下を抑制することができる。

請求項１４の発明では、請求項１〜１３のうちいずれか１項の発明において、上記記憶部は、不揮発性の第１の記憶部と、揮発性の第２の記憶部とを有し、上記調整モードには、上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値を第２の記憶部で記憶する仮調整モードと、上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値を第１の記憶部で記憶する本調整モードとが含まれていることを特徴とする。

この発明によれば、第１の記憶部が１回しか書き込みができない記憶装置である場合に、第２の記憶部を利用して調整結果の確認や再調整が可能になる。

請求項１５の発明では、請求項１〜１３のうちいずれか１項の発明において、上記記憶部は、不揮発性の第１の記憶部と、揮発性の第２の記憶部とを有し、上記調整モードでは、上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値を第２の記憶部で記憶する第１の動作と、第１の記憶部の補正値を上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値に書き換える第２の動作と、第１の記憶部の補正値を第２の記憶部に記憶させる第３の動作とを上記外部装置の要求に応じて行うことを特徴とする。

この発明によれば、第１の記憶部が１回しか書き込みができない記憶装置である場合に、第２の記憶部を利用して調整結果の確認や再調整が可能になる。

請求項１６の発明では、請求項１〜１５のうちいずれか１項の発明において、検出部以外の一部の素子がモノリシックＩＣにより構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、小型化を図ることができる。

請求項１７の発明では、請求項１６の発明において、上記外部装置は、上記通常モードを要求するにあたっては、物理量センサ用の電源を上記電源端子に電気的に接続し、上記調整モードを要求するにあたっては、当該電源を上記出力端子に電気的に接続するものであって、上記通常モードから上記調整モードに切り替える際および上記調整モード時に、上記電源端子の電位が上記出力端子の電位より低くなり、上記モノリシックＩＣには、Ｎ型バルクにＰ型領域を形成してなる半導体素子が含まれており、半導体素子のＮ型バルクは、抵抗を介して上記電源端子に接続されていることを特徴とする。

この発明によれば、通常モードから調整モードへの切り替えの際に、電源端子の電位が、半導体素子のＰ型領域の電位より低くなって、Ｐ型領域とＮ型バルクが導通しても、抵抗によって過電流の発生を抑制することができる。

請求項１８の発明では、請求項１６の発明において、上記外部装置は、上記通常モードを要求するにあたっては、物理量センサ用の電源を上記電源端子に電気的に接続し、上記調整モードを要求するにあたっては、当該電源を上記出力端子に電気的に接続するものであって、上記通常モードから上記調整モードに切り替える際および上記調整モード時に、上記電源端子の電位が上記出力端子の電位より低くなり、上記モノリシックＩＣには、Ｎ型バルクにＰ型領域を形成してなる半導体素子と、上記通常モード時には半導体素子のＮ型バルクを上記電源端子に接続し、上記調整モード時には半導体素子のＮ型バルクを上記出力端子に接続する切替部とが含まれていることを特徴とする。

この発明によれば、半導体素子のＰ型領域とＮ型バルクの接続先とが導通してしまうことを防止することができる。

請求項１９の発明では、請求項１８の発明において、上記半導体素子のＮ型バルクは、少なくとも上記通常モード時においては、スイッチング素子を介して上記電源端子に短絡接続されていることを特徴とする。

この発明によれば、ノイズ環境下においても、Ｎ型バルクの電位を安定させることができる。

本発明は、外部装置の構成を簡素化することができるという効果を奏する。

（実施形態１）
本実施形態の物理量センサ（以下、単に「センサ」と略称する）１は、図２に示すような物理量検出システムに利用される。図２に示す物理量検出システムは、例えば、電子制御装置（Electronic Control Unit；ＥＣＵ）による自動車のエンジン運転における電気的な制御に用いられる。この物理量検出システムは、２つのセンサ１と、外部装置であるＥＣＵよりなる管理装置２とで構成されている（このものでは、センサ１がスレーブ、管理装置２がマスタとして使用される）。また、当該物理量検出システムでは、２つセンサ１は同一の物理量を検出するものであって、同一の筐体に収納されている。そして、管理装置２は、２つのセンサ１の検出出力を比較して、２つのセンサ１の一方の異常が発生しているか否かを判定し、これによって、信頼性の高い検出結果が得られるようになっている。

センサ１は、図１に示すように、端子部（以下、スレーブ側端子部と称する）１０と、検出部１１と、記憶部１２と、出力補正部（出力部）１３と、通信部（以下、スレーブ側通信部と称する）１４と、判別部１５と、制御部（以下、スレーブ側制御部と称する）１６と、電源部１７とを備えている。また、センサ１は、各部１０〜１７を構成する電気機器等を収納する筐体（図示せず）を備えている。

スレーブ側端子部１０は、管理装置２との接続に使用されるものであり、電源端子１０ａと、出力端子１０ｂと、接地端子１０ｃとを備えている。電源端子１０ａは、センサ１に電力を供給するための端子であり、出力端子１０ｂはセンサ１の検出出力を管理装置２に出力するための端子であり、接地端子１０ｃは基準電位点を与えるための端子である。本実施形態では、電源端子１０ａと出力端子１０ｂの２つの端子が管理装置２に有線接続されるようになっている。また、電源端子１０ａと接地端子１０ｃとの間には、電源ノイズや輻射ノイズなどの高周波ノイズ対策として、図示しないバイパスコンデンサ（パスコン）が挿入されている。

検出部１１は、所定の物理量を検出するためのものであり、例えば、加速度センサ、角速度センサ、圧力センサ、荷重センサ、磁気センサなどの検出素子が挙げられる。このような検出部１１は、例えば、物理量の検出値に応じた電位を有する信号（検出信号）を検出出力として出力する。

記憶部１２は、例えば、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリや、ＥＥＰＲＯＭ、ヒューズ、ＯＴＰＲＯＭその他の電気的に書き込みが可能な記憶媒体）を備えている。この記憶部１２には、センサ１に関する特性情報が書き込まれる。本実施形態において、特性情報は、検出部１１の検出出力の補正、すなわち検出値の補正に使用する補正値である。なお、このような特性情報は、センサ１の規格や、製品ＩＤ、クランプ電圧、その他種々のセンサ１に関する情報であってもよい。

出力補正部１３は、検出部１１の検出出力を補正して出力する。より詳細には、出力補正部１３は、検出部１１より検出出力を得ると、検出出力より検出値を取得する。そして、出力補正部１３は、取得した検出値を記憶部１２に記憶された補正値を用いて補正する。そして、出力補正部１３は、補正した検出値に応じた電位を有する信号を補正後の検出出力として出力端子１０ｂに出力する。例えば、出力補正部１３は、検出部１１の検出出力より得られる検出値に所定の加算値（オフセット値）を加算するオフセット処理と、オフセット処理後の値に所定の乗算値（ゲイン値）を乗算するゲイン処理とを行うことで、検出出力の補正を行う。すなわち、本実施形態では、上述のオフセット値とゲイン値が記憶部１２の補正値に含まれている。上述したオフセット値は、正または負の値であり、ゲイン値は、０を除く値である。また、出力補正部１３は、後述する通常モード時のみ動作する。

このような出力補正部１３によるオフセット処理やゲイン処理は、例えば、検出部１１が出力する検出出力の電位を所望の範囲内の値に設定することを目的として行われる。例えば、センサ１の使用場所や使用状況によっては、検出出力の電位の大きさが、管理装置２で検出可能な大きさより大きく、正しい検出結果が得られなくなってしまうおそれがある。このような場合には、出力補正部１３により検出出力を補正してその大きさを管理装置２で検出可能な範囲内に収まるようにすることで、適切な検出結果を得ることが可能になる。また、部品等の特性にばらつきによって製品毎に検出出力の値の範囲が異なってしまうことを防止でき、いずれの製品においても検出出力を所望の範囲内に収めることが可能となる。なお、出力補正部１３は、オフセット処理とゲイン処理に加えて、温度補正処理を実行するものであってもよく、さらに他の補正処理（例えば、検出出力の反転などの処理）を実行してもよいし、これら種々の処理を択一的に実行するものであってもよい。また、出力補正部１３がどの処理を実行するかを、記憶部１２に記憶させる特性情報に含めるようにしてもよい。さらに、出力補正部１３は、検出部１１の検出出力を補正した最終結果ではなく、その中間結果を出力端子１０ｂに出力する機能を有していてもよく、このような出力補正部１３の機能の切り替えは、上述の特性情報によって与えることができるようにしてもよい。

スレーブ側通信部１４は、記憶部１２に記憶させる特性情報（補正値）を管理装置２から受け取るためのものである。このスレーブ側通信部１４は、電源端子１０ａを利用して、管理装置２と有線による通信（シリアル通信）を行う。このようなスレーブ側通信部１４は、通信処理部１４ａと、クロック回路１４ｂと、判定回路１４ｃと、スイッチＱ１０と、抵抗Ｒ１０とを備えている。判定回路１４ｃは、コンパレータなどを備え、電源端子１０ａの電位を信号受信用の閾値と比較することで、電源端子１０ａの電位がハイレベルであるかロウレベルであるかを判定する。例えば、本実施形態では、信号受信用の閾値を１０Ｖに設定してあり、判定回路１４ｃは、電源端子１０ａの電位が１０Ｖ超過であればハイレベルと判定し、１０Ｖ以下であればロウレベルと判定する。

一方、スイッチＱ１０は、電源端子１０ａとグラウンド（基準電位点）との間に挿入されている。このようなスイッチＱ１０としては、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子や継電器等のオン・オフ制御が可能なスイッチを用いることができる。抵抗Ｒ１０は、スイッチＱ１０がオンであるときに電源端子１０ａの電位を、スイッチＱ１０がオフであるときよりも低い所定電位に設定するためのものである。

通信処理部１４ａは、シリアル信号の送受信を行うためのものである。通信処理部１４ａは、判定回路１４ｃの判定結果とクロック回路１４ｂとを利用して、シリアル信号の受信処理（すなわちシリアル信号のビット列を識別する処理）を行う。また、通信処理部１４ａは、スイッチＱ１０とクロック回路１４ｂとを利用してシリアル信号の送信処理（送信するシリアル信号のビット列に応じて電源端子１０の電位を変化させる処理）を行う。このような通信処理部１４ａは、例えば、論理回路や、マイクロコンピュータ（マイクロコントローラ、略称としてマイコン、広義にはＣＰＵとも称される）などを利用して構成されている。本実施形態では、通信処理部１４ａと判定回路１４ｃによって、電源端子１０ａに入力されるシリアル信号を受信する受信部が構成される。また、通信処理部１４ａとスイッチＱ１０によって、シリアル信号を電源端子１０ａに出力する送信部が構成される。

スレーブ側制御部１６は、センサ１の全体的な制御を行う制御装置である。このようなスレーブ側制御部１６は、例えば、マイクロコンピュータを備え、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することにより種々の機能を実現する。なお、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４の通信処理部１４ａと一体に構成されていてもよい。

本実施形態において、スレーブ側制御部１６は、通常モードと調整モードとの２種類の動作モードを有している（すなわち、センサ１は通常モードと調整モードのいずれか一方の動作モードで動作する）。

調整モードでは、スレーブ側制御部１６は、検出部１１および出力補正部１３の駆動を停止し、スレーブ側通信部１４を駆動する。これによって、検出出力の出力を行わないようにし、また管理装置２とのシリアル通信を可能とする。そして、管理装置２とのシリアル通信によって補正値を取得すると、スレーブ側制御部１６は、記憶部１２の補正値を管理装置２より取得した補正値に書き換えさせる。書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、書き換え後の記憶部１２の補正値を管理装置２に送信させる。すなわち、調整モードは、検出出力の出力を行わないが、記憶部１２の補正値の書き換えは可能とするモードである。

一方、通常モードでは、スレーブ側制御部１６は、検出部１１および出力補正部１３を駆動し、スレーブ側通信部１４の駆動を停止する。これによって、検出出力（出力補正部１３で補正された検出出力）を出力端子１０ｂに出力可能とし、また管理装置２とシリアル通信を行わないようにする。すなわち、通常モードは、検出出力の出力を行うが、記憶部１２の補正値の書き換えは禁止するモードである。

このようなスレーブ側制御部１６が調整モードと通常モードのいずれの動作モードで動作するかは、管理装置２の要求に応じて決定される。

判別部１５は、管理装置２がいずれの動作モードを要求しているかを判別するためのものであり、その判別結果をスレーブ側制御部１６に通知する。よって、スレーブ側制御部１６は、判別部１５の判別結果に応じた動作モードで各部の制御を実行する。

本実施形態において、判別部１５は、電源端子１０ａの電位変化に基づいて、管理装置２が要求している動作モードを判別する。例えば、判別部１５は、電源端子１０ａの電位が６Ｖを越えれば、管理装置２が調整モードを要求していると判別し、電源端子１０ａの電位が６Ｖ以下であれば、管理装置２が通常モードを要求していると判別する。このような判別部１５は、電源端子１０ａの電位と動作モード判別用の閾値とを比較する比較回路を利用することで得ることができる。

電源部１７は、電源端子１０ａより得た電力を元にしてセンサ１の動作電圧を生成するものである。このような電源部１７には、例えば、電源端子１０ａと接地端子１０ｃとの間の電位差（電源電圧）に基づいて所定の電圧を生成する三端子レギュレータなどが必要に応じて用いられている。なお、電源端子１０ａの電位をそのまま使用できる場合には、電源部１７を設ける必要はなく、各部を構成する電気回路にそのまま電源端子１０ａを接続すればよい。

管理装置２は、図２に示すように、センサ１を接続するための端子部（以下、マスタ側端子部と称する）２０と、センサ１用の電源である供給電源部２１と、センサ１とシリアル通信するための通信部（以下、マスタ側通信部と称する）２２と、管理装置２の全体的な制御を行う制御部（以下、マスタ側制御部と称する）２３とを備えている。また、管理装置２は、各部２０〜２３を構成する電気機器等を収納する筐体（図示せず）を備えている。

マスタ側端子部２０は、給電端子２０ａと、入力端子２０ｂとを備えている。給電端子２０ａは、供給電源部２１からセンサ１に給電するための端子であり、入力端子２０ｂは、センサ１より検出出力を得るための端子である。入力端子２０ｂは接続するセンサ１の数に応じた数だけ設けられる（図２に示す例では、センサ１を２つ接続するために２つの入力端子２０ｂが設けられている）。したがって、センサ１は、電源端子１０ａを給電端子２０ａに、出力端子１０ｂを入力端子２０ｂに、それぞれ電線（給電線）Ｌ１および電線（出力線）Ｌ２を用いて接続することによって、管理装置２に接続される。なお、センサ１の接地端子１０ｃは、電線（接地線）Ｌ３によって基準電位点（例えば車のボディ）に接続されている。

供給電源部２１は、出力電圧を変更することができる可変型の電源であり、例えば、自動車に搭載されたバッテリと、バッテリの直流電圧を所定電圧に降圧可能な降圧チョッパ回路とで構成されている。本実施形態において、供給電源部２１は、出力電圧として５Ｖと１２Ｖとを択一的に選択することができるように構成されている。このような供給電源部２１は従来周知のものを採用することができるから詳細な説明は省略する。

マスタ側通信部２２は、センサ１（センサ１のスレーブ側通信部１４）と有線による通信（シリアル通信）を行うためのものである。このマスタ側通信部２２は、給電端子２０ａを利用してセンサ１とシリアル通信を行うように構成されている。より詳細には、マスタ側通信部２２は、スレーブ側通信部１４と同様の構成のものであり、通信処理部２２ａと、クロック回路２２ｂと、判定回路２２ｃと、スイッチＱ２０と、抵抗Ｒ２０とを備えている。判定回路２２ｃは、判定回路１４ｃと同様のものであり、給電端子２０ａの電位（電源端子１０ａの電位に等しい）が信号受信用の閾値（本実施形態では１０Ｖ）超過であればハイレベルと判定し、１０Ｖ以下であればロウレベルと判定する。また、スイッチＱ２０および抵抗Ｒ２０も、スイッチＱ１０および抵抗Ｒ１０と同様のものである。通信処理部２２ａは、通信処理部１４ａと同様のものであるから詳細な説明は省略する。

マスタ側制御部２３は、図示しない入出力部からの指示に応じて、センサ１に動作モードの切り替えを要求する機能を有している。

ここで、上記入出力部は、ユーザが情報を入力するための操作ボタンなどの入力部と、ユーザに情報を提示するための画像表示装置などの出力部とを備えたユーザインタフェースであり、管理装置２と一体に、または別体に設けられる。

マスタ側制御部２３は、上記入出力部より動作モードを通常モードに設定する旨の指示を受けた場合には、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定する。一方、マスタ側制御部２３は、動作モードを調整モードに設定する旨の指示を受けた場合には、供給電源部２１の出力電圧を１２Ｖに設定する。

ここで、管理装置２では、供給電源部２１と給電端子２０ａとの間に、抵抗Ｒ２１およびスイッチＱ２１よりなる並列回路が挿入されている。マスタ側制御部２３は、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定する際にはスイッチＱ２１をオンにし、供給電源部２１の出力電圧を１２Ｖに設定する際にはスイッチＱ２１をオフにする。これによって、調整モード時には、供給電源部２１と給電端子２０ａとの間に抵抗Ｒ２１が挿入される。この抵抗Ｒ２１は、スイッチＱ１０，Ｑ２０のオン時に、電源端子１０ａの電位を、信号受信用の閾値以下に低下させるためのものである。したがって、供給電源部２１の電圧が１２Ｖである場合には、供給電源部２１の電圧を抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ２１とで分圧した電圧、および抵抗Ｒ２０と抵抗Ｒ２１とで分圧した電圧が、信号受信用の閾値以下（例えば９Ｖ）となるように、抵抗Ｒ１０，２０，２１の抵抗値が設定されている。

さらに、マスタ側制御部２３は、マスタ側通信部２２を制御して、上記入出力部を用いてユーザが入力した補正値をセンサ１に送信する機能を有する。ここで、マスタ側制御部２３は、マスタ側通信部２２に補正値を送信させた後に、所定時間以内に、センサ１からの応答（センサ１における更新後の補正値）が得られれば、補正値の更新が成功したと判断し、その旨を上記入出力部により使用者に通知する。また、マスタ側制御部２３は、上記所定時間以内に、センサ１からの応答（センサ１における更新後の補正値）が得られなかったとき、あるいは、得られたがその補正値がセンサ１に送信した補正値と一致しなかったときに、補正値の更新が失敗したと判断し、その旨を上記入出力部により使用者に通知する。加えて、マスタ側制御部２３は、入力端子２０ｂに入力された検出出力を上記入出力部に出力して、上記入出力部にセンサ１の検出出力を表示させる機能を有する。ただし、この機能による動作（上記入出力部にセンサ１の検出出力を表示させる動作）は、通常モード時のみに行われ、調整モード時には行われない。この他、マスタ側制御部２３は、入力端子２０ｂに入力された検出出力に応じて種々の制御を実行する機能を有する。

以下、センサ１と管理装置２により構築された物理量検出システムの動作について図３を参照して説明する。なお、図３は、電源端子１０ａの電位変化（電位の時間変化）を示している。

まず、初期状態（図３における時刻Ｔ１前）では、センサ１が通常モードであるとする。この初期状態では、管理装置２のマスタ側制御部２３は、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定するとともに、スイッチＱ２１をオンとする。この場合、センサ１の電源端子１０ａには、５Ｖの電位が与えられる。そのため、判別部１５は、管理装置２が通常モードを要求していると判断する。その結果、スレーブ側制御部１６は動作モードを通常モードに設定する。よって、センサ１は、記憶部１２に記憶されている補正値で検出部１１の検出出力を補正して得られた検出出力（補正後の検出出力）を出力端子１０ｂに出力する。出力端子１０ｂに出力された補正後の検出出力は、入力端子２０ｂに入力され、マスタ側制御部２３によって上記入出力部に送られ、ユーザに提示される。

一方、上記入出力部によって調整モードが選択されると、マスタ側制御部２３は、供給電源部２１の出力電圧を１２Ｖに設定するとともに、スイッチＱ２１をオフとする（時刻Ｔ１）。この場合、センサ１の電源端子１０ａには、１２Ｖの電位が与えられる。より正確には、１２Ｖからセンサ１の消費電流による抵抗Ｒ２１の電圧降下を差し引いた電位となる。しかしながら、以下の説明では、簡略化のために消費電流を無視して説明する。

そのため、判別部１５は、管理装置２が調整モードを要求していると判断する。その結果、スレーブ側制御部１６は動作モードを調整モードに設定する。よって、スレーブ側通信部１４が駆動されて、管理装置２とのシリアル通信が可能になる。そして、使用者が上記入出力部を用いて補正値の入力を行うと、マスタ側制御部２３は、入力された補正値をマスタ側通信部２２に送信させる。

マスタ側通信部２２は、上述したように、スイッチＱ２０を制御することで、電源端子１０ａの電位を１２Ｖあるいは９Ｖに設定し、これによって、シリアル信号の送信を行う。例えば、シリアル信号により送信する補正値データは３バイトのデータであり、そのうちの２バイトが補正値（各々１バイトのオフセット値およびゲイン値）、残りの１バイトがセンサ１の製品ＩＤを示している。マスタ側通信部２２は、シリアル信号を送信するにあたっては、所定時間の間（時刻ｔ１〜ｔ２）、電源端子１０ａの電位を９Ｖに設定することでスタートビットＳＴＢ１を送信し、その後に補正値データを示すビット列ＤＢ１の送信を行う。なお、マスタ側通信部２２は、ビット列ＤＢ１の送信後には、ストップビット（図示せず）を送信してセンサ１に送信を終えたことを通知する。

スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４でシリアル信号を受信すると、その補正値データの製品ＩＤが自己のＩＤと同じかを確認する。ＩＤが同じであれば、スレーブ側制御部１６は、記憶部１２の補正値を、補正値データが示す補正値（オフセット値およびゲイン値）に書き換えさせる。なお、ＩＤが同じでなければ、補正値データを破棄する。

書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、書き換え後の記憶部１２の補正値を示す応答データを管理装置２に送信させる。この応答データは補正値データと同様に３バイトのデータであり、そのうちの２バイトが補正値（各々１バイトのオフセット値およびゲイン値）、残りの１バイトがセンサ１の製品ＩＤである。スレーブ側通信部１４は、シリアル信号を送信するにあたっては、所定時間の間（時刻ｔ３〜ｔ４）、電源端子１０ａの電位を９Ｖに設定することでスタートビットＳＴＢ２を送信し、その後に応答データを示すビット列ＤＢ２の送信を行う。なお、スレーブ側通信部１４は、ビット列ＤＢ２の送信後には、ストップビット（図示せず）を送信してセンサ１に送信を終えたことを通知する。

マスタ側制御部２３は、マスタ側通信部２２でシリアル信号を受信すると、その応答データに含まれる補正値および製品ＩＤが、補正値データに含まれる補正値および製品ＩＤに等しいかどうかを確認し、等しければ、補正値の更新が成功したと判断し、等しくなければ、補正値の更新が失敗したと判断する。この判断結果は、上記入出力部によって使用者に通知される。

この後に、上記入出力部によって通常モードが選択されると、マスタ側制御部２３は、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定するとともに、スイッチＱ２１をオンとする（時刻Ｔ２）。この場合、センサ１の電源端子１０ａには、５Ｖの電位が与えられ、その結果、センサ１のスレーブ側制御部１６の動作モードが通常モードに設定される。

以上述べたように、本実施形態のセンサ１によれば、電源端子１０ａの電位変化に基づいて、管理装置２が要求している動作モードを判別するので、端子部１０の端子数を増やすことなく調整モードへの移行が行える。

また、調整モードでは、電源端子１０ａを管理装置２との通信に使用するから、センサ１への給電線Ｌ１を通信線に兼用することができる。そのため、管理装置２には、センサ１と一対一対応でマスタ側通信部（通信装置）２２を設ける必要がなく、一つのマスタ側通信部２２で多数のセンサ１と通信することが可能になる。よって、管理装置２の構成を簡素化することができる。また、電源端子１０ａは一般的にバイパスコンデンサ（図示せず）により接地されることが多いから、出力端子１０ｂにより通信する場合に比べれば、高周波ノイズの影響を低減することができる。

ところで、上記の例における判別部１５は、電源端子１０ａの電位が所定の条件を満たしているか否か、すなわち、電源端子１０ａの電位が１０Ｖより高いか否かによって管理装置２が要求している動作モードを判別している。また、判別部１５は、電源端子１０ａの電位が所定のパターンで変化したか否か（例えば、電位が所定周波数で所定回数変化したか等）、すなわち電位変化によって動作モードの判別を行ってもよい。このように判別部１５は、電源端子１０ａの電位波形に基づいて、動作モードの判別を行うものであればよい。

また、判別部１５は、電源端子１０ａの電位（電位変化を含む）が所定の条件を満たした際に、動作モードの判別を確定するのではなく、電源端子１０ａの電位が所定の条件を満たしている期間が所定時間継続された際に、動作モードの判別を確定するものであってもよい。このようにすればノイズなどの影響によって予期せずに動作モードが変更されてしまうことを抑制することができ、より正確な動作モードの判別が可能になる。

さらに、判別部１５は、電源端子１０ａの電位が所定の条件を満たした際ではなく、出力端子１０ｂの電位が所定の条件を満たした際に、動作モードの判別を確定するようにしてもよい。さらに、判別部１５は、出力端子１０ｂの電位が所定の条件を満たしている期間が所定時間継続された際に、動作モードの判別を確定するようにしてもよい。このように、電源端子１０ａや出力端子１０ｂの電位が所定の条件を満たしている期間が所定時間継続された際に、動作モードの判別を確定するという技術的思想は、後述の実施形態にも採用することができる。

また、本実施形態における供給電源部２１は、出力電圧を変えるための降圧チョッパ回路を備えているが、出力電圧が異なる２つの電源を有するものであってもよい。いずれの場合においても、出力電圧の切り替え時に、センサ１への給電が停止されることがないようにすることが好ましい。

（実施形態２）
本実施形態のセンサ１では、スレーブ側通信部１４と、判別部１５とが実施形態１と異なっている。なお、本実施形態のセンサ１におけるその他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して図示および説明を省略する。

本実施形態におけるスレーブ側通信部１４は、実施形態１と同様に、通信処理部１４ａと、クロック回路１４ｂと、判定回路１４ｃと、スイッチＱ１０と、抵抗Ｒ１０とを備えている。本実施形態における判定回路１４ｃは、信号受信用の閾値を３．５Ｖに設定してあり、判定回路１４ｃは、電源端子１０ａの電位が３．５Ｖ超過であればハイレベルと判定し、３．５Ｖ以下であればロウレベルと判定する。そのため、本実施形態においては、抵抗Ｒ１０，Ｒ２０，Ｒ２１それぞれの抵抗値は、スイッチＱ１０，Ｑ２０がオフであるときの電源端子１０ａの電位が４Ｖである場合、スイッチＱ１０，Ｑ２０がオンであるときの電源端子１０ａの電位が３Ｖとなるように設定されている。なお、スイッチＱ１０，Ｑ２０については実施形態１と同様であるから説明を省略する。また、本実施形態における通信処理部１４ａは、管理装置２とシリアル通信を行うにあたっては、図４に示すように、最初にクロック回路１４ｂのクロックのタイミングに合わせて同期ビット（同期信号）ＳＹＮＣを送信する。

本実施形態における判別部１５は、電源端子１０ａの電位が４．５Ｖを越えれば、管理装置２が通常モードを要求していると判別し、電源端子１０ａの電位が４．５Ｖ以下であれば、管理装置２が調整モードを要求していると判別する。

ここで、本実施形態のセンサ１とともに使用される管理装置２では、供給電源部２１と、マスタ側通信部２２と、マスタ側制御部２３とが実施形態１の管理装置２と異なっている。なお、本実施形態における管理装置２の他の構成は実施形態１のものと同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して図示および説明を省略する。

本実施形態における供給電源部２１は、実施形態１と同様に、出力電圧を変更することができる可変型の電源であるが、出力電圧として５Ｖと４Ｖとを択一的に選択することができるように構成されている。

本実施形態におけるマスタ側通信部２２は、実施形態１と同様に、通信処理部２２ａと、クロック回路２２ｂと、判定回路２２ｃと、スイッチＱ２０と、抵抗Ｒ２０とを備えている。本実施形態における判定回路２２ｃは、給電端子２０ａの電位（電源端子１０ａの電位に等しい）が３．５Ｖ超過であればハイレベルと判定し、３．５Ｖ以下であればロウレベルと判定する。本実施形態における抵抗Ｒ２０の抵抗値は、上述したとおりである。また、本実施形態における通信処理部２２ａは、同期ビットＳＹＮＣを計測することで、センサ１のクロック情報（位相、周期）を取得する。例えば、通信処理部２２ａは、同期ビットＳＹＮＣを得ると、その同期ビットＳＹＮＣの時間をカウントし、そのカウント結果より、スレーブ側通信部１４が送信するシリアル信号の１ビット当たりの時間を算出する。そして、通信処理部２２ａは、このようにして算出したシリアル信号１ビット当たりの時間に基づいてスイッチＱ２０のオン・オフ制御を実行する。

本実施形態におけるマスタ側制御部２３は、上記入出力部より動作モードを通常モードに設定する旨の指示を受けた場合には、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定する一方、動作モードを調整モードに設定する旨の指示を受けた場合には、供給電源部２１の出力電圧を４Ｖに設定する点で、実施形態１のものと異なっている。本実施形態におけるマスタ側制御部２３のその他の点については実施形態１と同様であるから説明は省略する。

以下、本実施形態のセンサ１と管理装置２により構築された物理量検出システムの動作について図４を参照して説明する。なお、図４は、電源端子１０ａの電位変化（電位の時間変化）を示している。

まず、初期状態（図４における時刻Ｔ１前）では、センサ１が通常モードであるとする。この初期状態では、管理装置２のマスタ側制御部２３は、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定するとともに、スイッチＱ２１をオンとする。この場合、センサ１の電源端子１０ａには、５Ｖの電位が与えられる。そのため、判別部１５は、管理装置２が通常モードを要求していると判断する。その結果、スレーブ側制御部１６は動作モードを通常モードに設定する。よって、センサ１は、記憶部１２に記憶されている補正値で検出部１１の検出出力を補正して得られた検出出力（補正後の検出出力）を出力端子１０ｂに出力する。出力端子１０ｂに出力された補正後の検出出力は、入力端子２０ｂに入力され、マスタ側制御部２３によって上記入出力部に送られ、ユーザに提示される。

一方、上記入出力部によって調整モードが選択されると、マスタ側制御部２３は、供給電源部２１の出力電圧を４Ｖに設定するとともに、スイッチＱ２１をオフとする（時刻Ｔ１）。この場合、センサ１の電源端子１０ａには、４Ｖの電位が与えられる。そのため、判別部１５は、管理装置２が調整モードを要求していると判断する。その結果、スレーブ側制御部１６は動作モードを調整モードに設定する。よって、スレーブ側通信部１４が駆動されて、管理装置２とのシリアル通信が可能になる。このとき、スレーブ側通信部１４は、クロック回路１４ｂのクロックのタイミングに合わせて所定時間の間（時刻ｔ１１〜ｔ１２）、電源端子１０ａの電位を３Ｖに設定することで同期ビットＳＹＮＣを送信する。管理装置２は、同期ビットＳＹＮＣを計測することで、センサ１のクロック情報（位相、周期）を取得する。

そして、使用者が上記入出力部を用いて補正値の入力を行うと、マスタ側制御部２３は、入力された補正値をマスタ側通信部２２に送信させる。

マスタ側通信部２２は、上述したように、スイッチＱ２０を制御することで、電源端子１０ａの電位を４Ｖあるいは３Ｖに設定し、これによって、シリアル信号の送信を行う。マスタ側通信部２２は、シリアル信号を送信するにあたっては、所定時間の間（時刻ｔ１３〜ｔ１４）、電源端子１０ａの電位を３Ｖに設定することでスタートビットＳＴＢ１を送信し、その後に実施形態１と同様の補正値データを示すビット列ＤＢ１およびストップビット（図示せず）の送信を行う。

スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４でシリアル信号を受信すると、その補正値データの製品ＩＤが自己のＩＤと同じかを確認する。ＩＤが同じであれば、スレーブ側制御部１６は、記憶部１２の補正値を、補正値データが示す補正値（オフセット値およびゲイン値）に書き換えさせる。なお、ＩＤが同じでなければ、補正値データを破棄する。

書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、実施形態１と同様の応答データを管理装置２に送信させる。スレーブ側通信部１４は、シリアル信号を送信するにあたっては、所定時間の間（時刻ｔ１５〜ｔ１６）、電源端子１０ａの電位を３Ｖに設定することでスタートビットＳＴＢ２を送信し、その後に応答データを示すビット列ＤＢ２およびストップビット（図示せず）の送信を行う。

マスタ側制御部２３は、マスタ側通信部２２でシリアル信号を受信すると、その応答データに含まれる補正値および製品ＩＤが、補正値データに含まれる補正値および製品ＩＤに等しいかどうかを確認し、等しければ、補正値の更新が成功したと判断し、等しくなければ、補正値の更新が失敗したと判断する。この判断結果は、上記入出力部によって使用者に通知される。

この後に、上記入出力部によって通常モードが選択されると、マスタ側制御部２３は、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定するとともに、スイッチＱ２１をオンとする（時刻Ｔ２）。この場合、センサ１の電源端子１０ａには、５Ｖの電位が与えられ、その結果、センサ１のスレーブ側制御部１６の動作モードが通常モードに設定される。

以上述べた本実施形態のセンサ１によれば、実施形態１の効果に加えてさらに次の効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態のセンサ１では、判別部１５は、電源端子１０ａの電位が通常時の電位（本実施形態では５Ｖ）よりも所定値以上低いか否かによって、管理装置２が要求している動作モードを判別する。そのため、実施形態１のように調整モード時に電源端子１０ａの電位を上昇させる（５Ｖから１２Ｖに上昇させる）ものとは異なり、通常時の電位（５Ｖ）よりも高い電位（１２Ｖ）に耐え得る電気部品、すなわち高耐圧性を有する電気部品等を使用する必要がないから、小型化および低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態のセンサ１では、スレーブ側通信部１４は、管理装置２とシリアル通信を開始するにあたっては、同期ビットＳＹＮＣを送信することで、管理装置２と同期を取る処理を実行する。そのため、シリアル通信の通信精度を向上することができる。

しかも、管理装置２と同期を取る処理は、管理装置２に同期用の信号である同期ビットを送信する処理である。そのため、センサ１に設けられるクロック回路１４ｂに管理装置２の動作（クロック回路２２ｂ）を合わせることができるから、センサ１に設けるクロック回路１４ｂとして比較的低精度のものを使用することができるようになり、低コスト化および小型化を図ることができる。

（実施形態３）
本実施形態のセンサ１では、図５に示すように、主として判別部１５の構成が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態のセンサ１のその他の構成については、実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、図５では、電源部１７の図示を省略している。

本実施形態における判別部１５は、電圧検出部１５ａと、短絡検出部１５ｂと、論理積回路１５ｃとを備えている。

電圧検出部１５ａは、電源端子１０ａの電位が所定の電圧を越えているか否かを検出する過電圧検出回路である。この電圧検出部１５ａは、検出した電源端子１０ａの電位が６Ｖを越えていればハイレベル、６Ｖ以下であればロウレベルの信号を論理積回路１５ｃに出力する。このような電圧検出部１５ａはコンパレータなどを用いて実現可能であるから詳細な説明は省略する。

短絡検出部１５ｂは、出力端子１０ｂが短絡されているか否かを検出するための回路である。短絡検出部１５ｂは、出力端子１０ｂが短絡されている場合には、ハイレベルの信号を出力し、短絡されていない場合には、ロウレベルの信号を出力する。本実施形態では、出力端子１０ｂと電源端子１０ａとの間の短絡を検出しており、短絡検出部１５ｂは、出力端子１０ｂの電位と電源端子１０ａとの電位差が短絡判定用の閾値よりも低ければ、ハイレベルの信号を出力する。なお、短絡検出部１５ｂは、出力端子１０ｂと接地端子１０ｃとの間の短絡を検出するものであってもよく、この場合は、出力端子１０ｂの電位と接地端子１０ｃとの電位差が短絡判定用の閾値よりも低ければ、ハイレベルの信号を出力する。さらに、短絡検出部１５ｂは、出力端子１０ｂに流れる電流の大きさによって短絡を検出するものとできる。この場合、短絡検出部１５ｂは、出力端子１０ｂに流れる電流が短絡判定用の閾値を越えていればハイレベルの信号を出力する。このような短絡検出部１５ｂの具体的な回路構成については従来周知のものを採用することができるから、詳細な説明は省略する。

ところで、図５では、図示を省略しているが、本実施形態のセンサ１には、短絡から電気回路を保護するための保護回路が備えられている。このような保護回路は、センサ１の電気回路を保護するために、例えば、出力補正部１３の駆動の停止その他の必要な処理を実行する。この種の保護回路は従来周知のものを採用することができるから詳細な説明は省略する。

論理積回路１５ｃは、ＡＮＤ回路である。よって、論理積回路１５ｃは、電圧検出部１５ａおよび短絡検出部１５ｂそれぞれが出力する信号が両方ともハイレベルであるときに、ハイレベルの信号をスレーブ側制御部１６に出力し、一方がロウレベルであれば、スレーブ側制御部１６にはロウレベルの信号を出力する。

一方、本実施形態におけるスレーブ側制御部１６は、論理積回路１５ｃからハイレベルの信号を受け取った際に、動作モードを調整モードに設定し、ロウレベルの信号を受け取った際に、動作モードを通常モードに設定するように構成されている。ただし、上記保護回路の動作は、動作モードとは関係なく行われる。

つまり、判別部１５は、電源端子１０ａと出力端子１０ｂの両方の電位変化に基づいて、管理装置２が要求している動作モードを判別する。本実施形態においては、判別部１５は、電源端子１０ａの電位が６Ｖを越え、かつ、短絡検出部１５ｂより短絡発生信号を受信した際に、管理装置２が調整モードを要求していると判別し、それ以外のときには、管理装置２が通常モードを要求していると判別する。

これに対応して、本実施形態のセンサ１とともに使用される管理装置２には、入力端子２０ｂを給電端子２０ａに接続するための短絡スイッチ（図示せず）が設けられている。すなわち、この管理装置２のマスタ側制御部２３は、上記入出力部より動作モードを通常モードに設定する旨の指示を受けた場合には、供給電源部２１の出力電圧を５Ｖに設定し、スイッチＱ２１をオンとし、上記短絡スイッチをオフとする。一方、マスタ側制御部２３は、動作モードを調整モードに設定する旨の指示を受けた場合には、供給電源部２１の出力電圧を１２Ｖに設定し、スイッチＱ２１をオフとし、上記短絡スイッチをオンとする。なお、短絡検出部１５ｂが、出力端子１０ｂと接地端子１０ｃとの間の短絡を検出するものであるときは、管理装置２には、入力端子２０ｂを接地するための短絡スイッチ（図示せず）が設けられる。

以上述べたように本実施形態のセンサ１では、判別部１５は、電源端子１０ａおよび出力端子１０ｂそれぞれの電位変化が所定の条件を満たしているか否かによって、管理装置２が要求している動作モードを判別する。

よって、本実施形態のセンサ１によれば、電源端子１０ａの電位が通常モード時とは異なり、かつ、出力端子１０ｂの電位が通常モード時とは異なるときのみ、動作モードが通常モードから調整モードに移行する。よって、実施形態１のように電源端子１０ａのみを用いて動作モードの判別を行う場合や、出力端子１０ｂのみを用いて動作モードの判別を行う場合に比べれば、動作モードの判別誤りが発生する確率を低減できる。したがって、予期せずに動作モードが変更されてしまうことを抑制することができる。また、本実施形態のように電源端子１０ａと出力端子１０ｂを両方用いることによって、出力端子１０ｂを調整モードへの移行を要求するセンサ１の選択に使用することも可能になる。

また、判別部１５は、管理装置２が要求している動作モードを判別するにあたっては、出力端子１０ｂと電源端子１０ａ（または接地端子１０ｃ）との間が短絡しているか否かを利用している。そのため、短絡保護用の回路である短絡検出部１５ｂを動作モードの判別に利用することができる。よって、出力端子１０ｂの電位変化を検出するための回路を別途設けなくて済み、小型化および低コスト化を図ることができる。

ところで、本実施形態の技術的思想は、実施形態２にも適用することができる。この場合、電圧検出部１５ａとして、電源端子１０ａの電位が所定の電圧以下であるか否かを検出する低電圧検出回路を用いればよい。この場合の電圧検出部１５ａは、検出した電源端子１０ａの電位が４．５Ｖを越えていればロウレベル、４．５Ｖ以下であればハイレベルの信号を論理積回路１５ｃに出力するものである。

この場合、判別部１５は、電源端子１０ａの電位が４．５Ｖを下回り、かつ、短絡検出部１５ｂより短絡発生信号を受信した際に、ハイレベルの信号をスレーブ側制御部１６に出力し、それ以外のときには、ロウレベルの信号をスレーブ側制御部１６に出力する。

このようにすれば、実施形態２と同様に、高耐圧性を有する電気部品等を使用する必要がなくなって、小型化および低コストを図ることが可能になる。

（実施形態４）
本実施形態のセンサ１では、スレーブ側通信部１４の構成が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態のセンサ１のその他の構成については実施形態１と同様であるから詳細な説明は省略する。

本実施形態におけるスレーブ側通信部１４は、図６に示すように、通信処理部１４ａと、クロック回路１４ｂと、判定回路１４ｃと、定電圧回路１４ｄと、閾値生成回路１４ｅと、電位設定回路１４ｆとを備えている。また、図６における符号１４ｇは、電源端子１０ａに接続される端子である。なお、図６に示す構成中、通信処理部１４ａおよびクロック回路１４ｂについては実施形態１と同様のものであるから、説明を省略する。

定電圧回路１４ｄは、電源部１７が生成する動作電圧を元にして所望の定電圧を与えるためのものであり、例えば、バンドギャップリファレンス回路などを利用して構成されている。定電圧回路１４ｄの回路構成については従来周知であるから詳細な説明は省略する。

閾値生成回路１４ｅは、判定回路１４ｃで利用する受信判定用の閾値を生成するための回路である。閾値生成回路１４ｅは、オペアンプＯＰ１と、２つの抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１とを備えている。オペアンプＯＰ１の出力端子と反転入力端子との間には、帰還用の抵抗Ｒ１００が挿入され、反転入力端子は抵抗Ｒ１０１により接地されている。これらオペアンプＯＰ１および抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１はいわゆる非反転増幅器として負帰還増幅回路ＦＢ１を構成している。よって、閾値生成回路１４ｅは、定電圧回路１４ｄの出力電圧を負帰還増幅回路ＦＢ１で増幅して出力する。閾値生成回路１４ｅのオペアンプＯＰ１の出力端子の電位が判定回路１４ｃにおいて受信判定用の閾値として使用される。

電位設定回路１４ｆは、センサ１から管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルの電位およびロウレベルの電位を定めるためのものである。電位設定回路１４ｆは、オペアンプＯＰ２と、５つの抵抗Ｒ１０２〜Ｒ１０６と、スイッチＱ１０とを備えている。オペアンプＯＰ２の出力端子は、抵抗Ｒ１０２を介して端子１４ｇに接続されている。抵抗１０２と端子１４ｇとの接続点は、抵抗Ｒ１０３によりオペアンプＯＰ２の反転入力端子に接続されている。オペアンプＯ２の反転入力端子は抵抗Ｒ１０４を介して接地されている。これらオペアンプＯＰ２および抵抗Ｒ１０２〜Ｒ１０４は負帰還増幅回路ＦＢ２を構成している。また、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子は、抵抗Ｒ１０５を介して定電圧回路１４ｄの出力端子に接続され、また、抵抗１０６およびスイッチＱ１０の直列回路によって接地されている。

よって、電位設定回路１４ｆは、スイッチＱ１０がオフであれば、定電圧回路１４ｄの出力電圧を負帰還増幅回路ＦＢ２で増幅した電位を端子１４ｇに与える。また、電位設定回路１４ｆは、スイッチＱ１０がオンであれば、定電圧回路１４ｄの出力電圧を抵抗１０５，１０６で分圧して得られる電圧を負帰還増幅回路ＦＢ２で増幅した電位を端子１４ｇに与える。よって、電位設定部１４ｆは、スイッチＱ１０がオフのときにハイレベルの電位を与え、スイッチＱ１０がオンのときにロウレベルの電位を与える。なお、スイッチＱ１０は、実施形態１でも述べたように通信処理部１４ａによって制御される。

判定回路１４ｃは、コンパレータＣＭＰと、２つの抵抗Ｒ１０７，Ｒ１０８とを備えている。コンパレータＣＭＰには、端子１４ｇの電位を抵抗Ｒ１０７，Ｒ１０８で分圧して得られる電位と、閾値生成回路１４ｅの出力端子の電位が入力される。判定回路１４ｃは、これらの電位の高低を比較することで、管理装置２が送信するシリアル信号のハイレベル／ロウレベルを判定する。

以上述べたように、本実施形態のセンサ１では、スレーブ側通信部１４は、定電圧回路１４ｄと、電位設定回路１４ｆとを有している。電位設定回路１４ｆは、定電圧回路１４ｄの出力電圧を増幅する負帰還増幅回路ＦＢ２を有し、定電圧回路１４ｄおよび負帰還増幅回路ＦＢ２を利用して、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの電位を生成する。このような本実施形態のセンサ１によれば、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの電位を安定した値とすることができる。

ところで、本実施形態における電位設定回路１４ｆは、定電圧回路１４ｄおよび負帰還増幅回路ＦＢ２を利用して、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの両方の電位を生成している。しかしながら、電位設定回路１４ｆは、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの少なくとも一方の電位を生成するものであってもよく、この場合、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの少なくとも一方の電位を安定した値とすることができる。

また、本実施形態のセンサ１におけるスレーブ側通信部１４では、判定回路１４ｃに与える信号受信用の閾値を、定電圧回路１４ｄの出力電圧に基づいて生成している。そのため、信号受信用の閾値を一定にすることができ、これによって、シリアル信号を正確に受信することができるようになる。

なお、本実施形態におけるスレーブ側通信部１４に関する技術的思想は、実施形態１だけではなく前述の実施形態２，３および後述する実施形態５，６にも適用することができる。

（実施形態５）
本実施形態のセンサ１は、図７に示すように、スレーブ側端子部１０と、検出部１１と、記憶部１２と、出力補正部１３と、スレーブ側通信部１４と、判別部１５と、スレーブ側制御部１６と、電源部１７とを主構成要素として備えている。

一方、本実施形態のセンサ１とともに使用される管理装置２は、マスタ側端子部２０と、第１の電源部２１ａと、第２の電源部２１ｂと、マスタ側通信部２２と、マスタ側制御部２３とを主構成要素として備えている。なお、マスタ側端子部２０については実施形態１のものと同様であるから説明を省略する。

本実施形態においては、第１の電源部２１ａと第２の電源部２１ｂとで供給電源部２１が構成されている。ここで、第１の電源部２１ａは、通常モード時に使用される電源であって、その出力電圧は５Ｖに設定されている。この第１の電源部２１ａは、スイッチＳＷ２０を介して給電端子２０ａに接続されている。一方、第２の電源部２１ｂは、調整モード時に使用される電源であって、その出力電圧は１２Ｖに設定されている。この第２の電源部２１ｂは、スイッチＳＷ２１を介して給電端子２０ａに接続されるとともに、スイッチＳＷ２２を介して入力端子２０ｂに接続されている。これらスイッチＳＷ２０〜２３は、継電器等であって、マスタ側制御部２３によってオン・オフ制御される。

マスタ側通信部２２は、実施形態１と同様に、通信処理部２２ａと、クロック回路２２ｂと、判定回路２２ｃと、抵抗Ｒ２０と、スイッチＱ２０とを備えている。また、マスタ側通信部２２は、給電端子２０ａとスイッチＳＷ２１との間に挿入される並列回路を有し、当該並列回路は抵抗Ｒ２２とスイッチＱ２２によって構成されている。なお、クロック回路２２ｂ、判定回路２２ｃ、抵抗Ｒ２０、およびスイッチＱ２０については実施形態１と同様であるから説明を省略する。また、図７ではクロック回路２２ｂの図示を省略している。

本実施形態における通信処理部２２ａは、実施形態１で述べた通信処理部１４ａと同様に受信処理および送信処理を行う。ただし、本実施形態における通信処理部２２ａは、送信処理においては、スイッチＱ２０をオフ、スイッチＱ２２をオンとすることで、シリアル信号をハイレベルとし、スイッチＱ２０をオン、スイッチＱ２２をオフとすることで、シリアル信号をロウレベルとする。また、通信処理部２２ａは、アイドル状態（センサ１からのシリアル信号の受信待ち状態）では、スイッチＱ２０，Ｑ２２をともにオフに設定する。

本実施形態におけるマスタ側制御部２３は、実施形態１と同様に、図示しない入出力部からの指示に応じて、センサ１に動作モードの切り替えを要求する機能を有している。

本実施形態において、マスタ側制御部２３は、上記入出力部より動作モードを通常モードに設定する旨の指示を受けた場合には、スイッチＳＷ２０をオン、スイッチＳＷ２１，２２をオフに設定する。これによって、第１の電源部２１ａのみが給電端子２０ａに接続されるため、センサ１の電源端子１０ａの電位は５Ｖに設定される。

一方、マスタ側制御部２３は、動作モードを調整モードに設定する旨の指示を受けた場合には、スイッチＳＷ２０をオフ、スイッチＳＷ２１，２２をオンに設定する。これによって、第１の電源部２１ａは給電端子２０ａより切り離されるとともに、第２の電源部２１ｂが給電端子２０ａおよび入力端子２０ｂに接続される。よって、センサ１の電源端子１０ａおよび出力端子１０ｂの電位はともに１２Ｖに設定される（ただし、スイッチＱ２２がオフであるときは、電源端子１０ａの電位は、抵抗Ｒ２２の抵抗値によって低くなる）。

なお、マスタ側制御部２３の他の機能は、実施形態１で述べたとおりであり、調整モード時においては、マスタ側制御部２３は、上記入出力部にセンサ１の検出出力を表示させる動作は行わない。

本実施形態のセンサ１では、スレーブ側通信部１４と、判別部１５と、スレーブ側制御部１６と、電源部１７とが実施形態１と異なっている。なお、検出部１１、記憶部１２、および出力補正部１３については実施形態１のものと同様であるから説明を省略する。

本実施形態におけるスレーブ側端子部１０は、実施形態１と同様に、電源端子１０ａ、出力端子１０ｂ、および接地端子１０ｃ（図７では不図示）を備えている。また、本実施形態では、図７に示すように、電源端子１０ａと接地端子１０ｃとの間に、電源ノイズや輻射ノイズなどの高周波ノイズ対策として、バイパスコンデンサ（パスコン）Ｃが挿入されている。さらに、出力端子１０ｂは、ダイオードＤ２を介して接地されている。ダイオードＤ２の挿入向きは、カソードが出力端子１０ｂに接続される向きである。

本実施形態におけるスレーブ側通信部１４は、通信処理部１４ａと、クロック回路１４ｂと、判定回路１４ｃと、スイッチＱ１１，１２と、抵抗Ｒ１１と、電圧降下回路１４ｈとを備えている。なお、クロック回路１４ｂ、判定回路１４ｃについては実施形態１と同様であるから説明を省略する。また、図７ではクロック回路１４ｂの図示を省略している。

スイッチＱ１１は、電源端子１０ａとグラウンド（基準電位点）との間に挿入されている。抵抗Ｒ１１は、スイッチＱ１１と電源端子１０ａとの間に挿入されている。スイッチＱ１２は、電源端子１０ａと出力端子１０ｂとの間に挿入されている。

電圧降下回路１４ｈは、管理装置２に送信するシリアル信号のロウレベルの電位を規定するためのものである。この電圧降下回路１４ｈは、出力端子１０ｂにアノードが、電源端子１０ａにカソードが電気的に接続される形で、出力端子１０ｂと電源端子１０ａとの間に挿入される複数のダイオードＤ１よりなる直列回路である。本実施形態では、ダイオードＤ１の数は３個であり、ダイオードＤ１として０．７Ｖの電圧降下を有するものを使用している。よって、電圧降下回路１４ｈは、そのアノード側に対してカソード側の電位を２．１Ｖ低下させる。なお、電圧降下回路１４ｈは、１個のダイオードＤ１よりなるものであってよいが、複数個のダイオードＤ１を用いるほうが、シリアル信号のロウレベルの電位の設定を容易に行える。また、ダイオードＤ１，Ｄ２は、通常モードにおいて、出力端子１０ｂを静電気やサージから保護する役割も果たす。

本実施形態における通信処理部１４ａは、実施形態１で述べたものと同様に受信処理および送信処理を行う。ただし、本実施形態における通信処理部１４ａは、送信処理においては、スイッチＱ１１をオフ、スイッチＱ１２をオンとすることで、シリアル信号をハイレベルとする。この場合、スイッチＱ１２によって出力端子１０ｂと電源端子１０ａが短絡されるため、シリアル信号のハイレベルの電位は１２Ｖとなる。また、通信処理部１４ａは、スイッチＱ１１をオン、スイッチＱ１２をオフとすることで、シリアル信号をロウレベルとする。この場合、電源端子１０ａが抵抗Ｒ１１とスイッチＱ１１を介して接地されるため、シリアル信号のロウレベルの電位は、出力端子１０ｂの電位を電圧降下回路１４ｈで低下させた値（本実施形態の場合は、９．９Ｖ）となる。なお、通信処理部１４ａは、アイドル状態（管理装置２からのシリアル信号の受信待ち状態）では、スイッチＱ１１，Ｑ１２をともにオフに設定する。

このように本実施形態におけるスレーブ側通信部１４では、通信処理部１４ａと判定回路１４ｃによって、電源端子１０ａに入力されるシリアル信号を受信する受信部が構成される。また、通信処理部１４ａ、スイッチＱ１１，Ｑ１２、および電圧降下回路１４ｈによって、シリアル信号を電源端子１０ａに出力する送信部が構成される。

本実施形態における判別部１５は、第１の電圧検出部１５ｄと、第２の電圧検出部１５ｅと、論理積回路１５ｆとを備えている。

第１の電圧検出部１５ｄは、電源端子１０ａの電位が所定の電圧を越えているか否かを検出する過電圧検出回路である。この第１の電圧検出部１５ｄは、検出した電源端子１０ａの電位が６Ｖを越えていればハイレベル、６Ｖ以下であればロウレベルの信号を論理積回路１５ｆに出力する。

一方、第２の電圧検出部１５ｅは、出力端子１０ｂの電位が所定の電圧を越えているか否かを検出する過電圧検出回路である。この第２の電圧検出部１５ｅは、検出した出力端子１０ｂの電位が６Ｖを越えていればハイレベル、６Ｖ以下であればロウレベルの信号を論理積回路１５ｆに出力する。これら第１の電圧検出部１５ｄおよび第２の電圧検出部１５ｅはコンパレータなどを用いて実現可能であるから詳細な説明は省略する。

この第２の電圧検出部１５ｅの出力は、スイッチＳＷ１０にも入力される。スイッチＳＷ１０は、出力補正部１３と出力端子１０ｂとの間に挿入されている。このスイッチＳＷ１０は、第２の電圧検出部１５ｅの出力がロウレベルであればオンとなり、ハイレベルであればオフとなる。これによって、出力補正部１３に高電圧が印加されてしまうことを防止するとともに、出力端子１０ｂを高インピーダンスにする。

論理積回路１５ｆは、ＡＮＤ回路である。よって、論理積回路１５ｆは、第１の電圧検出部１５ｄおよび第２の電圧検出部１５ｅそれぞれが出力する信号が両方ともハイレベルであるときに、ハイレベルの信号をスレーブ側制御部１６および電源部１７に出力し、一方がロウレベルであれば、スレーブ側制御部１６および電源部１７にはロウレベルの信号を出力する。

すなわち、本実施形態における判別部１５は、実施形態３と同様に、電源端子１０ａおよび出力端子１０ｂそれぞれの電位変化が所定の条件を満たしているか否かによって、管理装置２が要求している動作モードを判別する。よって、電源端子１０ａと出力端子１０ｂのいずれか一方のみを用いて動作モードの判別を行う場合に比べれば、動作モードの判別誤りが発生する確率を低減できる。したがって、予期せずに動作モードが変更されてしまうことを抑制することができる。

本実施形態におけるスレーブ側制御部１６は、実施形態１と同様に、通常モードと、調整モードとの２つの動作モードを有している。そして、スレーブ側制御部１６は、論理積回路１５ｆからハイレベルの信号を受け取った際に、動作モードを調整モードに設定し、ロウレベルの信号を受け取った際に、動作モードを通常モードに設定する。

また、本実施形態におけるスレーブ側制御部１６は、通常モードにおいては、スイッチＳＷ１１をオフに設定し、調整モードにおいては、スイッチＳＷ１１をオンに設定する。これによって、調整モード時には、記憶部１２に補正値を書き込むための電圧を与える。そのため、記憶部１２に、ＥＥＰＲＯＭなどのデータの書き込みに比較的高い電圧を必要とする記憶媒体を利用したときでも、記憶部１２の補正値の書き換えが可能になる。よって、書き込み用に別途昇圧回路などを設ける必要がなくなり、低コスト化および小型化を図ることができる。なお、スレーブ側制御部１６のその他の機能については、実施形態１で述べたとおりであるから、説明は省略する。

本実施形態における電源部１７は、管理装置２より得た電力を元にしてセンサ１の動作電圧を生成するものである。ここで、本実施形態における管理装置２は、通常モードを要求するにあたっては、供給電源部２１の第１の電源部２１ａを電源端子１０ａに電気的に接続する。また、管理装置２は、調整モードを要求するにあたっては、供給電源部２１の第２の電源部２１ｂを出力端子１０ｂに電気的に接続する。

そのため、電源部１７は、電源端子１０ａより得た電力を元にして動作電圧を生成する第１の電源回路（図示せず）と、出力端子１０ｂより得た電力を元にして動作電圧を生成する第２の電源回路（図示せず）とを備えている。そして、電源部１７は、論理積回路１５ｆからロウレベルの信号を受け取った際に、上記第１の電源回路により動作電圧を生成し、ハイレベルの信号を受け取った際に、上記第２の電源回路により動作電圧を生成する。このように電源部１７は、通常モードにおいては、電源端子１０ａより得た電力を各部に供給し、調整モードにおいては、出力端子１０ｂより得た電力を各部に供給する。なお、上記第１の電源回路や上記第２の電源回路としては、三端子レギュレータなどの従来周知のものを採用することができる。

以下、本実施形態のセンサ１と管理装置２により構築された物理量検出システムの動作について説明する。

まず、初期状態では、センサ１が通常モードであるとする。この初期状態では、管理装置２のマスタ側制御部２３は、スイッチＳＷ２０をオン、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２をオフとすることで、供給電源部２１の第１の電源部２１ａを給電端子２０ａに接続する。この場合、センサ１の電源端子１０ａには、５Ｖの電位が与えられる。そのため、判別部１５の第１の電圧検出部１５ｆが出力する信号はロウレベルになるから、論理積回路１５ｆからは、ロウレベルの信号が出力される。よって、スレーブ側制御部１６は動作モードを通常モードに設定し、電源部１７は上記第１の電源回路によって動作電圧を生成する。

したがって、センサ１は、記憶部１２に記憶されている補正値で検出部１１の検出出力を補正して得られた検出出力（補正後の検出出力）を出力端子１０ｂに出力する。出力端子１０ｂに出力された補正後の検出出力は、入力端子２０ｂに入力され、マスタ側制御部２３によって上記入出力部に送られ、ユーザに提示される。

一方、上記入出力部によって調整モードが選択されると、マスタ側制御部２３は、スイッチＳＷ２０をオフ、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２をオンとすることで、供給電源部２１の第２の電源部２１ｂを給電端子２０ａおよび出力端子２０ｂに接続する。この場合、センサ１の電源端子１０ａおよび出力端子１０ｂそれぞれには、１２Ｖの電位が与えられる。そのため、判別部１５の各電圧検出部１５ｄ，１５ｅそれぞれが出力する信号はハイレベルになるから、論理積回路１５ｆからはハイレベルの信号が出力される。よって、スレーブ側制御部１６は動作モードを調整モードに設定し、電源部１７は上記第２の電源回路によって動作電圧を生成する。

これによって、スレーブ側通信部１４が駆動されて、管理装置２とのシリアル通信が可能になる。なお、補正値の書き換えについての処理は、実施形態１と同様の処理であるから説明を省略する。

この後に、上記入出力部によって通常モードが選択されると、マスタ側制御部２３は、スイッチＳＷ２０をオン、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２をオフとすることで、供給電源部２１の第１の電源部２１ａを給電端子２０ａに接続する。その結果、スレーブ側制御部１６は動作モードを通常モードに設定し、電源部１７は上記第１の電源回路によって動作電圧を生成する。

以上述べたように、本実施形態のセンサ１によれば、実施形態１と同様の効果に加えて以下の効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態のセンサ１では、電源部１７は、通常モードにおいては、電源端子１０ａより得た電力を元にして動作電圧を生成し、調整モードにおいては、出力端子１０ｂより得た電力を元にして動作電圧を生成する機能を有している。

そのため、管理装置２として調整モードの要求時に供給電源部２１を出力端子１０ｂに電気的に接続するものを用いることで、調整モードにおいては、シリアル信号によって電位が安定しない電源端子１０ａではなく、出力端子１０ｂの電位に基づいて動作電圧を生成することができる。よって、本実施形態のセンサ１によれば、管理装置２から安定した電力供給を受けることができる。

また、判別部１５は、出力端子１０ｂの電位が供給電源部２１により与えられる電位であれば、管理装置２が調整モードを要求していると判別する。つまり、本実施形態のセンサ１では、管理装置２が電力を供給する端子を変更（本実施形態の場合、給電端子２０ａから入力端子２０ｂに変更）したことを動作モードの判別に使用するので、動作モードの切り替え時に行う管理装置２との手続きを簡素化することができる。

また、本実施形態のセンサ１では、出力端子１０ｂの電位を利用して不揮発性メモリである記憶部１２への書き込みを行うから、電源端子１０ａへの給電ラインに設けられる限流用の抵抗（図７における抵抗Ｒ２２）による電圧降下を避けることができる。そのため、不揮発性メモリの書き込みに必要な電圧を確保できないといった不具合を防止できて、不揮発性メモリの書き込みが確実に行えるようになる。

また、本実施形態のセンサ１では、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルの電位を、調整モード時の出力端子１０ｂの電位としている。そのため、センサ１を構成する電気部品の抵抗値等のばらつきによる影響によって、シリアル信号のハイレベルの電位が変動してしまうことを抑制でき、管理装置２とのシリアル通信の通信精度を向上することができる。

また、本実施形態のセンサ１では、管理装置２に送信するシリアル信号のロウレベルの電位を、調整モード時の出力端子１０ｂの電位を電圧降下回路１４ｈで降下させた電位としている。そのため、センサ１を構成する電気部品の抵抗値等のばらつきによる影響によって、シリアル信号のロウレベルの電位が変動してしまうことを抑制でき、管理装置２とのシリアル通信の通信精度を向上することができる。

ところで、本実施形態のセンサ１では、少なくとも検出部１１を除く部位は、モノリシックＩＣにより構成されていてもよい。このようにすれば、センサ１の小型化を図ることができる。なお、検出部１１が、ＭＥＭＳ技術を利用した加速度センサであれば、検出部１１もモノリシックＩＣとして一体化することができる。また、検出部１１が、ホール素子とその検出回路とからなる磁気センサである場合には、検出部１１の検出回路をモノリシックＩＣとして一体化してもよい。

ここで、モノリシックＩＣとした場合には、スイッチにはトランジスタなどの半導体スイッチング素子が使用され、抵抗にはバルクに不純物を注入した拡散抵抗が使用される。例えば、Ｎ型バルクにＰ型領域を形成してなるＰＮＰ型のバイポーラ・トランジスタや、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ、拡散抵抗などが使用される。

これらのような半導体素子は、Ｎ型バルクにＰ型領域を適宜形成してなるものであり、その使用時には、Ｐ型領域とＮ型バルクとが導通しないように、Ｎ型バルクを電源端子１０ａなどの電気回路中の最高電位に接続するのが一般的である。

しかしながら、本実施形態の場合、管理装置２は、通常モードを要求するにあたっては５Ｖの第１の電源部２１ａを電源端子１０ａに電気的に接続し、調整モードを要求するにあたっては１２Ｖの第２の電源部２１ｂを出力端子１０ｂおよび電源端子１０ａそれぞれに電気的に接続する。

そのため、通常モードから調整モードに切り替える際および調整モード時に、電源端子１０ａの電位が出力端子１０ｂの電位より低くなるおそれがある。

例えば、図７に示すスイッチＱ１２が、４端子のＰチャネルＭＯＳＦＥＴであり、バルク（バックゲート）およびドレインが電源端子１０ａに、ソースが出力端子１０ｂにそれぞれ接続されている場合には、オフに設定されていても、ソースとバルクが短絡してしまう。この場合には、過電流が流れるおそれがある。また、図７に示すものにおいては、電源端子１０ａには、電圧降下回路１４ｈではなく、スイッチＱ１２のＰＮ接合によって電圧降下された電位が発生することになり、電源端子１０ａの電位をロウレベルに設定できないといった問題も生じうる。

そこで、このような問題を解決するためには、図８に示すような回路構成を採用することが考えられる。図８において、スイッチＱＰ１，ＱＰ２は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴであり、Ｎ型バルクが抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されている。また、一方のＰ型領域であるドレインは、出力端子１０ｂに接続されている。なお、他方のＰ型領域であるソースや、ゲートの接続先は種々のものを選択可能であるから省略する。

図８に示す回路構成では、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のＮ型バルクは、抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されているから、通常モードから調整モードへの切り替えの際に、電源端子１０ａの電位が、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のＰ型領域（ドレイン）の電位より低くなって、Ｐ型領域とＮ型バルクが導通しても、抵抗ＲＰ１によって過電流の発生を抑制することができる。また、スイッチＱＰ１，ＱＰ２がスイッチＱ１２である場合には、ドレインとバックゲートが導通しても、抵抗ＲＰ１によって電圧が降下するため、電源端子１０ａの電位をシリアル信号のロウレベルに対応する電位まで低下させることができる。なお、この場合における抵抗ＲＰ１には、ポリシリコン抵抗や、モノリシックＩＣに外付けする抵抗器（金属被膜や炭素被膜などの半導体を利用していない抵抗器）を利用することが好ましい。

また、図８に示すものの代わりに、図９に示す回路構成を利用することが考えられる。図９において、スイッチＱＰ１〜ＱＰ３は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。スイッチＱＰ１のドレインは出力端子１０ｂに、バックゲートは抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されている。スイッチＱＰ２のドレインおよびバックゲートは抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されている。スイッチＱＰ３のソースは出力端子１０ｂに接続され、ドレインおよびバックゲートは抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されている。また、スイッチＱＰ３のソースとゲートとは抵抗ＲＰ２によって接続されている。スイッチＱＰ４は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、ドレインが抵抗ＲＰ２とスイッチＱＰ３のゲートとの接続点、ソースおよびバックゲートが基準電位点に接続されている。このスイッチＱＰ４のオン・オフは、スレーブ側制御部１６により行われる。

ここで、スレーブ側制御部１６は、判別部１５の判別結果に応じて、スイッチＱＰ４のオン・オフ制御を行う。判別部１５が通常モードと判断した場合、スレーブ側制御部１６は、スイッチＱＰ４のゲートをロウレベルにしてスイッチＱＰ４をオフにする。このとき、スイッチＱＰ３がオフになるように抵抗ＲＰ２の抵抗値が設定してあり、スイッチＱＰ３がオフであるときは、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のバックゲートは、抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ｂに接続されている。一方、判別部１５が調整モードと判断した場合、スレーブ側制御部１６は、スイッチＱＰ４のゲートをハイレベルに設定してスイッチＱＰ４をオンにする。このとき、スイッチＱＰ３のゲートが接地され、スイッチＱＰ３がオンになるから、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のバックゲートは、スイッチＱＰ３を介して出力端子１０ｂにも接続される。

すなわち、図９に示す例では、スイッチＱＰ３，ＱＰ４と制御部１６とによって、通常モード時にはスイッチＱＰ１，ＱＰ２のＮ型バルクを電源端子１０ａに接続し、調整モード時にはスイッチＱＰ１，ＱＰ２のＮ型バルクを出力端子１０ｂに接続する切替部が構成されている。

図９に示すものによれば、電源端子１０ａの電位が出力端子１０ｂより高い間（通常モード時）は、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のＮ型バルクが抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されるから、スイッチＱＰ１，ＱＰ２においてＰ型領域とＮ型バルクが導通することがない。また、電源端子１０ａの電位が出力端子１０ｂより低くなる間（例えば通常モードから調整モードへの切り替え時および調整モード時）は、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のＮ型バルクが出力端子１０ｂに接続されるから、やはりスイッチＱＰ１，ＱＰ２においてＰ型領域とＮ型バルクが導通することがない。したがって、図９に示すものによれば、半導体素子（スイッチＱＰ１．ＱＰ２）のＰ型領域とＮ型バルクの接続先とが導通してしまうことを防止することができる。なお、図９における抵抗ＲＰ２には、抵抗ＲＰ１と同様に、ポリシリコン抵抗や、モノリシックＩＣに外付けする抵抗器（金属被膜や炭素被膜などの半導体を利用していない抵抗器）を利用することが好ましい。

さらに、図９に示すものの代わりに、図１０に示す回路構成を利用することが考えられる。図１０に示す回路構成は、図９に示すものに、スイッチＱＰ５，ＱＰ６と、抵抗ＲＰ３と、インバータＩＮＶとを付加したものである。

スイッチＱＰ５は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴであり、そのソースは電源端子１０ｂに接続され、ドレインおよびバックゲートは抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されている。また、スイッチＱＰ５のソースとゲートとは抵抗ＲＰ３によって接続されている。スイッチＱＰ６は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、ドレインが抵抗ＲＰ３とスイッチＱＰ５のゲートとの接続点、ソースおよびバックゲートが基準電位点に接続されている。このスイッチＱＰ６のオン・オフは、スレーブ側制御部１６により行われる。

図１０において、スレーブ側制御部１６は、判別部１５の判別結果が通常モードであればロウレベル、調整モードであればハイレベルの制御信号を出力する。スレーブ側制御部１６が出力した制御信号は、スイッチＱＰ４のゲートに入力されるとともに、インバータＩＮＶによって反転されてスイッチＱＰ６のゲートに入力される。

したがって、通常モードにおいては、スイッチＱＰ４がオフ、スイッチＱＰ６がオンになり、その結果、スイッチＱＰ３がオフ、スイッチＱＰ５がオンになる。そのため、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のバックゲートは、スイッチＱＰ５を介して電源端子１０ｂに接続される。一方、調整モードにおいては、スイッチＱＰ４がオン、スイッチＱＰ６がオフになり、その結果、スイッチＱＰ３がオン、スイッチＱＰ５がオフになる。そのため、スイッチＱＰ１，ＱＰ２のバックゲートは、スイッチＱＰ３を介して出力端子１０ｂにも接続される。

図１０に示す回路構成によれば、図９に示すものと同様に、半導体素子（スイッチＱＰ１，ＱＰ２）のＰ型領域とＮ型バルクの接続先とが導通してしまうことを防止することができる。特に、図１０に示す例では、半導体素子（スイッチＱＰ１．ＱＰ２）のＮ型バルクは、通常モード時においては、スイッチング素子であるスイッチＱＰ５を介して電源端子１０ａに接続されている。スイッチＱＰ５のオン抵抗は、抵抗ＲＰ１よりも十分に小さく設定されており、おおよそ数十〜数百Ωである。つまり、半導体素子（スイッチＱＰ１．ＱＰ２）のＮ型バルクは、抵抗ＲＰ１よりも低抵抗の素子（低インピーダンス素子）を介して電源端子１０ａに短絡接続されている。そのため、抵抗ＲＰ１を介して電源端子１０ａに接続されているときに比べれば、ノイズ環境下においても、Ｎ型バルク（スイッチＱＰ１，ＱＰ２のバックゲート）の電位を安定させることができる。

なお、図１０における抵抗ＲＰ３には、抵抗ＲＰ１，ＲＰ２と同様に、ポリシリコン抵抗や、モノリシックＩＣに外付けする抵抗器（金属被膜や炭素被膜などの半導体を利用していない抵抗器）を利用することが好ましい。

（実施形態６）
本実施形態のセンサ１では、スレーブ側通信部１４の構成が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態のセンサ１のその他の構成については実施形態５と同様であるから詳細な説明は省略する。

本実施形態におけるスレーブ側通信部１４は、図１１に示すように、実施形態５の構成に加えて、スイッチＱ１３と抵抗Ｒ１３を備えている。

本実施形態では、通信処理部１４ａと、スイッチＱ１１，Ｑ１２，Ｑ１３と、抵抗Ｒ１１，１３によってドライバ回路が構成されている。当該ドライバ回路は、電源端子１０ａの電位を、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルに対応する電位あるいはロウレベルに対応する電位に設定する。特に、通信処理部１４ａと、スイッチＱ１１，Ｑ１３と、抵抗Ｒ１１，１３によって、ロウレベル用のドライバ回路が構成されている。ロウレベル用のドライバ回路は、電源端子１０ａの電位を、管理装置２に送信するシリアル信号のハイレベルに対応する電位（本実施形態では１２Ｖ）からロウレベルに対応する電位（本実施形態では９．９Ｖ）に低下させる。

スイッチＱ１３と抵抗Ｒ１３は直列回路を構成し、当該直列回路は、電源端子１０ａと基準電位点との間に挿入されている。ここで、抵抗Ｒ１３としては、抵抗値が抵抗Ｒ１１よりも小さいものを使用している。なお、以下の説明では、抵抗Ｒ１３の抵抗値には、スイッチＱ１３のオン抵抗が含まれているとし、抵抗Ｒ１１の抵抗値には、スイッチＱ１１のオン抵抗が含まれているとする。

本実施形態における通信処理部１４ａは、シリアル信号をハイレベルに設定するときは、スイッチＱ１２をオフ、スイッチＱ１１，Ｑ１３それぞれをオフに設定する。これによって、電源端子１０ａと出力端子１０ｂが短絡されるため、シリアル信号のハイレベルの電位は１２Ｖとなる。

一方、通信処理部１４ａは、シリアル信号をロウレベルに設定するときは、まず、スイッチＱ１２をオフに設定する。次に、通信処理部１４ａは、スイッチＱ１１，Ｑ１３を両方ともオンに設定する。これによって、バイパスコンデンサＣの電荷が、抵抗Ｒ１３およびスイッチＱ１３よりなる放電路（第１の放電路）と、抵抗Ｒ１１およびスイッチＱ１１よりなる放電路（第２の放電路）とによって放電される。このときの放電速度は、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１３の合成抵抗によって決まる。通信処理部１４ａは、電源端子１０ａの電位が判定回路２２ｃの信号受信用の閾値（本実施形態では１０Ｖ）を下回ると、スイッチＱ１３をオフに設定する。これによって、バイパスコンデンサＣの電荷は、上記第２の放電路のみによって放電され、やがて、電源端子１０ａ電位は、シリアル信号のロウレベルの電位（すなわち、出力端子１０ｂの電位を電圧降下回路１４ｈで低下させた値）となる。

ここで、抵抗Ｒ１３の抵抗値は、抵抗Ｒ１１よりも小さいので、第１の放電路に流れるバイパスコンデンサＣの放電電流は、第２の放電路に流れるバイパスコンデンサＣの放電電流よりも大きい。

そのため、電源端子１０ａの電位が信号受信用の閾値を下回るまでは、放電電流が相対的に大きいから、管理装置２に送信するシリアル信号の電位（電源端子１０ａの電位）をハイレベルからロウレベルに素早く低下させることができる。一方、電源端子１０ａの電位が信号受信用の閾値を下回ると、下回る前よりも放電電流を相対的に小さくするから、管理装置２に送信するシリアル信号の電位の過剰な低下を抑制することができる。

このように本実施形態のセンサ１によれば、電源端子１０ａにバイパスコンデンサＣが接続されている場合であっても、管理装置２に送信するシリアル信号の電位（電源端子１０ａの電位）をハイレベルからロウレベルに素早く低下させることができ、しかも、電位の過剰な低下を抑制することができる。

（実施形態７）
本実施形態のセンサ１では、図１２に示すように、主として記憶部１２の構成が実施形態３と異なっている。

本実施形態における記憶部１２は、第１の記憶部１２ａと、第２の記憶部１２ｂとを有している。第１の記憶部１２ａは、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを備えたものである。第２の記憶部１２ｂは、例えばＲＡＭなどの揮発性メモリである。

本実施形態におけるスレーブ側制御部１６は、動作モードとして、通常モード（以下、第１の通常モードという）と、調整モード（以下、第１の調整モードという）とを有している。

第１の通常モードには、仮通常モードと本通常モードの２つのモードがある。

本通常モードでは、スレーブ側制御部１６は、検出部１１および出力補正部１３を駆動し、スレーブ側通信部１４の駆動を停止する。ここで、出力補正部１３は、記憶部１２の第１の記憶部１２ａに記憶された補正値を用いて、検出出力の補正を実行する。

仮通常モードでは、スレーブ側制御部１６は、本通常モードと同様に、検出部１１および出力補正部１３を駆動し、スレーブ側通信部１４の駆動を停止する。しかしながら、仮通常モードでは、出力補正部１３は、記憶部１２の第２の記憶部１２ｂに記憶された補正値を用いて、検出出力の補正を実行する。

一方、第１の調整モードには、仮調整モードと本調整モード（上書き調整モード）の２つのモードがある。

仮調整モードでは、スレーブ側制御部１６は、検出部１１および出力補正部１３の駆動を停止し、スレーブ側通信部１４を駆動する。これによって、検出出力の出力を行わないようにし、また管理装置２とのシリアル通信を可能とする。そして、スレーブ側制御部１６は、管理装置２とのシリアル通信によって補正値を取得すると、記憶部１２の第２の記憶部１２ｂの補正値を管理装置２より取得した補正値に書き換える。書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、書き換え後の第２の記憶部１２ｂの補正値を管理装置２に送信させる。

本調整モードでは、仮調整モードと同様に、スレーブ側制御部１６は、検出部１１および出力補正部１３の駆動を停止し、スレーブ側通信部１４を駆動する。そして、スレーブ側制御部１６は、管理装置２とのシリアル通信によって補正値を取得すると、記憶部１２の第１の記憶部１２ａの補正値を管理装置２より取得した補正値に書き換える。書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、書き換え後の第１の記憶部１２ａの補正値を管理装置２に送信させる。

スレーブ側制御部１６が第２の調整モード（仮調整モード、本調整モード）と通常モード（仮通常モード、本通常モード）のいずれの動作モードで動作するかは、管理装置２の要求に応じて決定される。例えば、管理装置２は、実施形態１で述べたように、要求する動作モードに応じて、電源端子１０ａの電位を変更し、判別部１５において電源端子１０ａの電位に基づいて動作モードを判別することで、動作モードが４つであっても、その判別が可能である。

本実施形態のセンサ１は、仮調整モードにおいて、スレーブ側通信部１４が管理装置２より受け取った補正値を第２の記憶部１２ｂに記憶させることができる。そして、動作モードを仮通常モードに設定すれば、検出部１１の検出出力を第２の記憶部１２ｂに記憶させた補正値を用いて補正した結果を、出力端子１０ｂより得ることができる。したがって、仮調整モードと仮通常モードを利用して、好適な補正値を決定してから、本調整モードに設定することで、好適な補正値を第１の記憶部１２ａに記憶させることができる。これ以後は、本通常モードで動作させれば、検出部１１の検出出力を第１の記憶部１２ａに記憶させた補正値を用いて補正した結果を、出力端子１０ｂより得ることができる。

このように、本実施形態のセンサ１では、調整結果を確認しながら調整を行うことができる。また、本調整モードに設定することで、設定した補正値を不揮発性の第１の記憶部１２ｂに記憶させることができる。したがって、本実施形態のセンサ１によれば、第１の記憶部１２ａが１回しか書き込みができない記憶装置である場合に、第２の記憶部１２ｂを利用して調整結果の確認や再調整が可能になる。また、第２の記憶部１２ｂとして、第１の記憶部１２ａよりも読み書きが高速に行える記憶装置を用いれば、調整にかかる時間を短縮することができる。

ところで、本実施形態におけるスレーブ側制御部１６は、動作モードとして、第１の通常モードとは別の第２の通常モードと、第１の調整モードとを有していてもよい。

第２の通常モードでは、スレーブ側制御部１６は、検出部１１および出力補正部１３を駆動し、スレーブ側通信部１４の駆動を停止する。この第２の通常モードでは、第２の通常モードの設定時や一定時間毎に、第１の記憶部１２ａに記憶された補正値を、第２の記憶部１２ｂに記憶させる。そして、出力補正部１３は、記憶部１２の第２の記憶部１２ｂに記憶された補正値を用いて、検出出力の補正を実行する。

このものでは、本通常モードと仮通常モードとを切り替える必要がなくなるから、動作モードとして第１の通常モードを有しているものに比べれば、動作の切り替えの設定が簡単になり、調整作業などをより簡単に行うことができるようになる。

また、本実施形態におけるスレーブ側制御部１６は、動作モードとして、第１の通常モードと、第１の調整モードとは別の第２の調整モードとを有していてもよい。

第２の調整モードでは、スレーブ側制御部１６は、検出部１１および出力補正部１３の駆動を停止し、スレーブ側通信部１４を駆動する。これによって、検出出力の出力を行わないようにし、また管理装置２とのシリアル通信を可能とする。そして、スレーブ側制御部１６は、管理装置２とのシリアル通信によって補正値を取得すると、記憶部１２の第２の記憶部１２ｂの補正値を管理装置２より取得した補正値に書き換える動作（第１の動作）を行う。書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、書き換え後の第２の記憶部１２ｂの補正値を管理装置２に送信させる。

また、第２の調整モードでは、スレーブ側制御部１６は、シリアル通信によって管理装置２からセット信号を受信すると、記憶部１２の第１の記憶部１２ａの補正値を管理装置２より取得した補正値に書き換える動作（第２の動作）を行う。この書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、書き換え後の第１の記憶部１２ａの補正値を管理装置２に送信させる。

また、第２の調整モードでは、スレーブ側制御部１６は、シリアル通信によって管理装置２からリセット信号を受信すると、記憶部１２の第２の記憶部１２ｂの補正値を第１の記憶部１２ａの補正値に書き換える動作（第３の動作）を行う。この書き換えが終了すると、スレーブ側制御部１６は、スレーブ側通信部１４を制御して、書き換え後の第２の記憶部１２ｂの補正値を管理装置２に送信させる。また、スレーブ側制御部１６は、シリアル通信によって管理装置２から転送中止信号を受信すると、第２の通常モード時に、第１の記憶部１２ａから第２の記憶部１２ｂに補正値を転送しないように、第２の通常モード中の動作を変更する動作を行う。

このように第２の調整モードでは、スレーブ側通信部１４が管理装置２より受け取った補正値を第２の記憶部１２ｂで記憶する第１の動作と、第１の記憶部１２ａの補正値をスレーブ側通信部１４が管理装置２より受け取った補正値に書き換える第２の動作と、第１の記憶部１２ａの補正値を第２の記憶部１２ｂに記憶させる第３の動作とを管理装置２の要求に応じて行うことができる。

このものでは、上述した本実施形態のセンサ１と同様に、調整にかかる時間を短縮することができる。また、このものでは、動作モードは、第２の通常モードと第２の調整モードとの２種類だけであるから、動作モードが３種類以上ある場合に比べれば、動作モードの判別の誤りを低減することができる。

以上、本発明のセンサ１の実施形態について述べたが、上述のものは、あくまでも一実施形態に過ぎない。よって、本発明の技術的範囲は上記の例に限定されず、上述の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。

以上の各実施形態では、センサ１のスレーブ側通信部１４は、電源端子１０ａに入力されるシリアル信号を受信する上記受信部と、シリアル信号を電源端子１０ｂに出力する上記送信部とを有している。しかしながら、スレーブ側通信部１４は、必ずしも上記送信部を有している必要はない。この場合は、通常モード時の、出力端子１０ｂの電位に基づいて補正値が変更されたかどうかを判断する。

実施形態１の物理量センサのブロック図である。 同上の物理量センサを適用した物理量検出システムのブロック図である。 同上におけるシリアル通信の説明図である。 実施形態２の物理量センサにおけるシリアル通信の説明図である。 実施形態３の物理量センサのブロック図である。 実施形態４の物理量センサにおける通信部のブロック図である。 実施形態５の物理量センサを適用した物理量検出システムのブロック図である。 同上の物理量センサの他例の回路構成の一部の示す説明図である。 同上の物理量センサの他例の回路構成の一部の示す説明図である。 同上の物理量センサの他例の回路構成の一部の示す説明図である。 実施形態６の物理量センサの回路構成の一部の示す説明図である。 実施形態７の物理量センサのブロック図である。

符号の説明

１ 物理量センサ
２ 管理装置（外部装置）
１０ 端子部
１０ａ 電源端子
１０ｂ 出力端子
１０ｃ 接地端子
１１ 検出部
１２ 記憶部
１３ 出力補正部（出力部）
１４ 通信部
１４ｃ 判定回路
１４ｄ 定電圧回路
１４ｅ 閾値生成回路
１４ｈ 電圧降下回路
１５ 判別部
１６ 制御部
１７ 電源部
２１ 供給電源部（電源）
Ｄ１ ダイオード
ＦＢ２ 負帰還増幅回路

Claims (19)

1. 電源端子、出力端子、および接地端子を有し少なくとも電源端子と出力端子が外部装置に接続される端子部と、所定の物理量を検出する検出部と、特性情報を記憶する記憶部と、検出部の検出出力を出力端子より出力する出力部と、外部装置とシリアル通信する通信部と、電源端子と出力端子の少なくとも一方の電位に基づいて外部装置が要求している動作モードを判別する判別部と、判別部の判別結果に応じた動作モードで各部の制御を行う制御部とを備え、
   動作モードには、記憶部の特性情報を通信部が外部装置より受け取った特性情報に書き換える調整モードと、記憶部の特性情報の書き換えを許可しない通常モードとが含まれ、
   通信部は、電源端子に入力されるシリアル信号を受信する受信部を有しており、
   判別部は、上記電源端子および上記出力端子それぞれの電位が所定の条件を満たしているか否かを判断し、上記電源端子および上記出力端子それぞれの電位が所定の条件を満たしていれば上記外部装置が上記調整モードを要求していると判別し、上記電源端子および上記出力端子の少なくとも一方の電位が所定の条件を満たしていなければ上記外部装置が上記通常モードを要求していると判別することを特徴とする物理量センサ。
2. 上記特性情報は、上記検出部の検出出力の補正値であり、
   上記出力部は、上記検出部の検出出力を上記記憶部に記憶された補正値を用いて補正して上記出力端子より出力することを特徴とする請求項１記載の物理量センサ。
3. 上記判別部は、上記電位が所定の条件を満たしているか否かによって、上記外部装置が要求している動作モードを判別し、上記電位が所定の条件を満たしている状態が所定時間継続された際に、動作モードの判別を確定することを特徴とする請求項１または２記載の物理量センサ。
4. 上記判別部は、上記出力端子と上記電源端子または上記接地端子との間が短絡しているか否かによって、上記外部装置が要求している動作モードを判別することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
5. 上記判別部は、上記電源端子の電位が通常時の電位よりも所定値以上低いか否かによって、上記外部装置が要求している動作モードを判別することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
6. 上記通信部は、定電圧回路と、定電圧回路の出力電圧を増幅する負帰還増幅回路とを有し、定電圧回路および負帰還増幅回路を利用して、上記外部装置に送信するシリアル信号のハイレベルとロウレベルの少なくとも一方の電位を生成することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
7. 上記通信部は、上記電源端子の電位を信号受信用の閾値と比較することで上記外部装置が送信した信号のハイレベル／ロウレベルを判定する判定回路と、上記定電圧回路の出力電圧に基づいて上記信号受信用の閾値を生成して判定回路に与える閾値生成回路とを有していることを特徴とする請求項６記載の物理量センサ。
8. 上記外部装置は、上記通常モードを要求するにあたっては、物理量センサ用の電源を上記電源端子に電気的に接続し、上記調整モードを要求するにあたっては、当該電源を上記出力端子に電気的に接続するものであって、
   上記通常モードにおいては、上記電源端子より得た電力を各部に供給し、上記調整モードにおいては、上記出力端子より得た電力を各部に供給する電源部を有していることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
9. 上記判別部は、上記出力端子の電位が上記電源により与えられる電位であれば、上記外部装置が上記調整モードを要求していると判別することを特徴とする請求項８記載の物理量センサ。
10. 上記記憶部は、不揮発性メモリを有し、
    上記出力端子の電位を不揮発性メモリへの書き込みに利用することを特徴とする請求項８または９記載の物理量センサ。
11. 上記通信部は、上記出力端子と上記電源端子との間を短絡させる短絡部を有し、上記外部装置に送信するシリアル信号をハイレベルにする際には、短絡部によって上記出力端子を上記電源端子との間を短絡させることを特徴とする請求項８〜１０のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
12. 上記通信部は、上記調整モード時の上記出力端子の電位を降下させて上記電源端子に与える電圧降下回路を有し、当該電圧降下回路で降下させた電位を上記外部装置に送信するシリアル信号のロウレベルの電位として用い、
    電圧降下回路は、上記出力端子にアノードが、上記電源端子にカソードが電気的に接続される形で、上記出力端子と上記電源端子との間に挿入される１乃至複数のダイオードよりなることを特徴とする請求項８〜１１のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
13. 上記電源端子には、バイパスコンデンサが接続され、
    上記通信部は、上記電源端子の電位を、上記外部装置に送信するシリアル信号のハイレベルに対応する電位からロウレベルに対応する電位に低下させるドライバ回路を有し、
    ドライバ回路は、上記シリアル信号をハイレベルからロウレベルに切り替えるにあたっては、切り替え開始時におけるバイパスコンデンサの放電電流を、切り替え終了時におけるバイパスコンデンサの放電電流よりも大きくすることを特徴とする請求項８〜１２のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
14. 上記記憶部は、不揮発性の第１の記憶部と、揮発性の第２の記憶部とを有し、
    上記調整モードには、上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値を第２の記憶部で記憶する仮調整モードと、上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値を第１の記憶部で記憶する本調整モードとが含まれていることを特徴とする請求項１〜１３のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
15. 上記記憶部は、不揮発性の第１の記憶部と、揮発性の第２の記憶部とを有し、
    上記調整モードでは、上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値を第２の記憶部で記憶する第１の動作と、第１の記憶部の補正値を上記通信部が上記外部装置より受け取った補正値に書き換える第２の動作と、第１の記憶部の補正値を第２の記憶部に記憶させる第３の動作とを上記外部装置の要求に応じて行うことを特徴とする請求項１〜１３のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
16. 検出部以外の一部の素子がモノリシックＩＣにより構成されていることを特徴とする請求項１〜１５のうちいずれか１項記載の物理量センサ。
17. 上記外部装置は、上記通常モードを要求するにあたっては、物理量センサ用の電源を上記電源端子に電気的に接続し、上記調整モードを要求するにあたっては、当該電源を上記出力端子に電気的に接続するものであって、
    上記通常モードから上記調整モードに切り替える際および上記調整モード時に、上記電源端子の電位が上記出力端子の電位より低くなり、
    上記モノリシックＩＣには、Ｎ型バルクにＰ型領域を形成してなる半導体素子が含まれており、
    半導体素子のＮ型バルクは、抵抗を介して上記電源端子に接続されていることを特徴とする請求項１６記載の物理量センサ。
18. 上記外部装置は、上記通常モードを要求するにあたっては、物理量センサ用の電源を上記電源端子に電気的に接続し、上記調整モードを要求するにあたっては、当該電源を上記出力端子に電気的に接続するものであって、
    上記通常モードから上記調整モードに切り替える際および上記調整モード時に、上記電源端子の電位が上記出力端子の電位より低くなり、
    上記モノリシックＩＣには、Ｎ型バルクにＰ型領域を形成してなる半導体素子と、上記通常モード時には半導体素子のＮ型バルクを上記電源端子に接続し、上記調整モード時には半導体素子のＮ型バルクを上記出力端子に接続する切替部とが含まれていることを特徴とする請求項１６記載の物理量センサ。
19. 上記半導体素子のＮ型バルクは、少なくとも上記通常モード時においては、スイッチング素子を介して上記電源端子に短絡接続されていることを特徴とする請求項１８記載の物理量センサ。

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