JP6915656B2 - 物理量センサ装置の調整方法 - Google Patents

Description

この発明は、物理量センサ装置の調整方法に関する。

従来、物理量センサ装置として、例えば、物理量センサ素子から出力されたアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によってデジタル信号に変換し、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などのデジタル演算回路を用いた演算処理を行うことにより、物理量センサ素子の出力値を補正するデジタル演算型の物理量センサ装置が公知である。

この物理量センサ装置として、本発明者らは次の装置を提案している。物理量センサ（センサ素子）の初期出力値および目標出力値に基づいて、物理量センサの補正後の出力特性を示す２次の第１の特性式を算出し第１の特性値を抽出した後、所定温度および第１の特性値に基づいて、第１の特性値を補正するための第２の特性式を算出し第２の特性値を抽出する。そして、第２の特性式に第２の特性値を入力して補正した第１の特性式に基づいて物理量センサの補正後の出力値を演算し、演算結果がデジタル信号として出力される（例えば、下記特許文献１参照。）。

下記特許文献１の物理量センサ装置について詳細に説明する。図９は、従来の物理量センサ装置の機能的構成を示すブロック図である。従来の物理量センサ装置１１００は、物理量センサ１１０１、温度センサ（センサ素子）１１０２、Ｖｃｃ分圧部１１０３、演算部１１０４、記憶部１１０５、入出力部１１０６によって構成された集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。設定装置１１１０は、物理量センサ装置１１００の出力値を補正するための初期設定情報（第１，２の特性値）を算出し、物理量センサ装置１１００の入出力部１１０６に出力する。

物理量センサ１１０１は、検知した被測定媒体の物理量に応じた出力信号を発生するセンサ素子である。Ｖｃｃ分圧部１１０３は、Ｖｃｃ端子を介して供給される電源電圧を分圧する。演算部１１０４は、物理量センサ１１０１の出力値、温度センサ１１０２の出力値、および記憶部１１０５に書込まれた初期設定情報に基づいて、物理量センサ１１０１の補正後の出力値を演算する。入出力部１１０６は、物理量センサ１１０１の補正後の出力値や、温度センサ１１０２の出力値、Ｖｃｃ分圧部１１０３の出力値を外部へ出力する。

設定装置１１１０は、第１の取得部１１１１、第２の取得部１１１２、第１の算出部１１１３、第２の算出部１１１４、入出力部１１１５によって構成される。第１の取得部１１１１は、入出力部１１１５を介して物理量センサ装置１１００の入出力部１１０６から複数の初期出力値を取得する。第２の取得部１１１２は、物理量センサ１１０１の複数の初期出力値に対応して予め設定された物理量センサ１１０１の目標出力値を取得する。第１，２の算出部１１１３，１１１４は、それぞれ第１，２の特性値を算出する。

図１０は、図９の発明を適用して半導体チップ上に形成した半導体物理量センサ装置の全体構成の一例を示すブロック図である。物理量センサ装置１２００は、物理量センサ１２０１、温度センサ１２０２、Ｖｃｃ分圧部１２０３、演算回路１２０４、データ記憶部１２０５、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インターフェース１２０６、第１〜３サンプルホールド１２１１〜１２１３、第１，２セレクタ１２１４，１２１９、Ａ／Ｄコンバータ１２１５、第１〜３ラッチ１２１６〜１２１８によって構成される。

物理量センサ１２０１、温度センサ１２０２、Ｖｃｃ分圧部１２０３は、上述した図９の物理量センサ１１０１、温度センサ１１０２、Ｖｃｃ分圧部１１０３に相当する。物理量センサ１２０１、温度センサ１２０２およびＶｃｃ分圧部１２０３の出力信号は、アナログ信号である。物理量センサ１２０１、温度センサ１２０２およびＶｃｃ分圧部１２０３の後段には、それぞれ第１〜３サンプルホールド１２１１〜１２１３が配置され、前段から連続的に入力される各アナログ信号をそれぞれ一定の時間間隔ごとに取り出し（標本化：サンプリング）一定時間保持する（ホールド）。

第１〜３サンプルホールド１２１１〜１２１３の後段には、第１セレクタ１２１４を介してＡ／Ｄコンバータ１２１５が配置されている。第１セレクタ１２１４は、第１〜３サンプルホールド１２１１〜１２１３から入力されるアナログ信号のうちの１つを選択してＡ／Ｄコンバータ１２１５に出力する。Ａ／Ｄコンバータ１２１５は、第１セレクタ１２１４によって選択されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、演算回路１２０４に出力する。演算回路１２０４およびデータ記憶部１２０５は、それぞれ、上述した図９の演算部１１０４および記憶部１１０５に相当する。

第１〜３ラッチ１２１６〜１２１８は、それぞれ物理量センサ１２０１、温度センサ１２０２、およびＶｃｃ分圧部１２０３のデジタル信号を一定時間保持する。第２セレクタ１２１９は、第１〜３ラッチ１２１６〜１２１８から入力されるデジタル信号のうちの１つを選択してＩ／Ｏインターフェース１２０６に出力する。Ｉ／Ｏインターフェース１２０６は、上述した図９の入出力部１１０６に相当し、第２セレクタ１２１９および外部との間でデジタル信号入出力を行う。符号１２２１〜１２２３は、それぞれ基準電圧源、センサ駆動回路および発振器である。

すなわち、下記特許文献１の物理量センサ装置は、デジタル演算結果をデジタル信号のまま外部へ出力するデジタル出力方式である。しかし、市場動向としては、アナログ信号を外部へ出力する従来のアナログ出力方式が依然として主流である。その理由として、デジタル通信の規格が統一されていないことや、デジタル通信の伝送速度がアナログ通信の伝送速度よりも遅く、物理量センサ装置から外部へ出力されたデジタル信号の通信速度（例えば車載ネットワーク（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ ＮｅｔｗｏｒｋやＬＩＮ：Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のデータ転送速度）が遅くなること、コストがかかることなどが挙げられる。

このデジタル出力方式の物理量センサ装置での問題を解消させるため、補正精度を向上させるためのデジタル演算と、市場ニーズの高いアナログ出力方式とを合わせた物理量センサ装置についても種々検討されている。このような物理量センサ装置として、流量信号アナログ・デジタル変換回路、調整演算回路、チップ温度センサ回路を１つの半導体チップ上に集積回路化し、チップ温度センサ回路から出力するチップ温度信号を調整演算回路に入力して信号処理系の温度依存誤差を低減する補正を行う装置が提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。

下記特許文献２には、気体流量を測定する流量センサ装置において、流量センサ（センサ素子）の出力値と、流量センサと同一チップ上に配置された温度センサの出力値とをＡ／Ｄコンバータによってそれぞれデジタル信号に変換し、メモリに記憶された情報に基づくデジタル演算によって流量センサの補正後の出力値を取得する方法が開示されている。下記特許文献２の物理量センサ装置が下記特許文献１の物理量センサ装置と異なる点は、次の３点である。

１つ目の相違点は、デジタル演算回路と出力端子との間に、デジタル信号（演算結果）をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を設けている点である。２つ目の相違点は、出力端子がアナログ出力用であり、さらにデジタルＩ／Ｏ端子を設けている点である。３つ目の相違点は、デジタル演算に用いるためにＡ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換される情報が、補正対象である流量センサの出力信号、および温度センサの出力信号のみであり、Ｖｃｃ分圧の出力信号を用いていない点である。

また、変換後のデジタル信号またはアナログ信号を補正する装置として、次の装置が提案されている。Ａ／Ｄ変換装置において、アナログ信号をデジタル信号に変換した後のデジタル信号を最小二乗法を用いて求められたデジタル信号と、予め与えられた理想デジタル信号との値の差分により補正値を求める。また、Ｄ／Ａ変換装置において、異なる３点以上の入力アナログ信号の値をそれぞれ変換した３点以上のデジタル信号の値と、上記異なる３点以上の入力アナログ信号の値にそれぞれ対応する正確な３点以上の入力アナログ信号の値をそれぞれ変換した３点以上のデジタル信号の値との差分により補正値を求める（例えば、下記特許文献３参照。）。

国際公開第２０１３／１００１５６号 特開２００３−１６６８６５号公報 特開平１０−１４５２３１号公報

しかしながら、物理量センサ装置において補正すべき対象は、物理量センサの出力値だけでなく、周辺回路の出力値も含まれる。特に、アナログ出力方式の物理量センサ装置では、デジタル出力方式の物理量センサ装置と比較してさらにＤ／Ａコンバータが設けられるため、物理量センサの出力値にばらつきを生じさせる要因が増大することとなる。アナログ出力方式の物理量センサ装置について開示した上記特許文献２では、物理量センサ、Ａ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータのそれぞれの特性ばらつきを１つの演算式に換算してまとめて補正するが、次の２つの問題点がある。

１つ目の問題点は、物理量センサ、Ａ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータそれぞれの特性ばらつきを個々に把握することができない点である。このため、物理量センサや物理量センサが搭載されるＩＣ（物理量センサ装置）の製造工程にフィードバック可能な情報が限定され、製造管理上の問題が生じる。また、物理量センサが誤差範囲を外れた異常な特性ばらつきを示していたとしても、この物理量センサの異常な特性ばらつきを相殺するようにＡ／ＤコンバータやＤ／Ａコンバータの特性がばらついている場合、物理量センサの特性ばらつきを検出することができず、品質特性上の問題が生じる。

２つ目の問題点は、Ａ／ＤコンバータやＤ／Ａコンバータの変換精度が低い場合、物理量センサ装置の総合的な精度（出力特性の補正精度）を向上させることができない。このため、精度が高いＡ／ＤコンバータやＤ／Ａコンバータを用いる、Ａ／ＤコンバータやＤ／Ａコンバータの分解能（ｂｉｔ数）を増やす、物理量センサ装置の出力特性を補正するための演算式の次数を増やすなど、物理量センサ装置の総合的な変換精度を高くするための対策が必要となる虞がある。このため、コスト増につながるという問題がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、特性ばらつきを高精度に補正することができる物理量センサ装置の調整方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる物理量センサ装置の調整方法は、検知した物理量に応じたアナログ信号を出力する物理量センサと、前記物理量センサの出力をデジタル信号に変換する第１変換部と、を備えた物理量センサ装置の調整方法であって、次の特徴を有する。前記物理量センサ装置のアナログ入出力部から前記第１変換部に入力された所定のアナログ信号を前記第１変換部によってデジタル信号に変換し、かつ補正されていない状態で前記物理量センサ装置のデジタル入出力部から外部に出力することにより得られた、前記第１変換部の初期出力特性を取得する工程を行う。前記物理量センサ装置の外部において、前記第１変換部の初期出力特性に基づいて前記第１変換部の出力特性を調整する第１調整情報を算出する工程を行う。前記デジタル入出力部を介して前記物理量センサ装置の外部から取得した前記第１調整情報に基づいて、前記物理量センサ装置の出荷前調整時に前記第１変換部の出力特性を補正する工程を行う。前記第１調整情報が反映された前記第１変換部によって前記物理量センサの出力をデジタル信号に変換することにより得られた初期出力値を取得する工程を行う。前記初期出力値に基づいて前記物理量センサの初期設定情報を算出する工程を行う。

また、この発明にかかる物理量センサ装置の調整方法は、上述した発明において、前記物理量センサ装置は、前記第１変換部によって前記物理量センサの出力をデジタル信号に変換することにより得られた前記物理量センサの出力値を所定値に補正するためのデジタル演算処理を行う演算部をさらに備える。前記演算部により、前記初期設定情報に基づいて前記所定値に補正することを特徴とする。

また、この発明にかかる物理量センサ装置の調整方法は、上述した発明において、前記物理量センサ装置は、前記デジタル演算処理による演算結果をアナログ信号に変換する第２変換部をさらに備える。前記初期出力値を取得する工程の前に、前記デジタル入出力部から前記第２変換部に入力された所定のデジタル信号を前記第２変換部によってアナログ信号に変換し、かつ補正されていない状態で前記アナログ入出力部から外部に出力することにより得られた、前記第２変換部の初期出力特性を取得する工程をさらに含むことを特徴とする。

また、この発明にかかる物理量センサ装置の調整方法は、上述した発明において、前記物理量センサ装置の外部において、前記第２変換部の初期出力特性に基づいて前記第２変換部の出力特性を調整する第２調整情報を算出する工程をさらに含むことを特徴とする。

また、この発明にかかる物理量センサ装置の調整方法は、上述した発明において、前記第１変換部の分解能は、複数の冗長回路によって冗長化されており、前記第１変換部の出力特性を補正する工程では、複数の前記冗長回路のルートを電気的に接続または切断して、前記第１変換部の分解能の重みづけを行うことで、前記第１変換部に前記第１調整情報を反映することを特徴とする。

本発明にかかる物理量センサ装置の調整方法によれば、第１変換部の調整情報を反映させた状態でデジタル演算処理を行うことができ、物理量センサや周辺機器の特性ばらつきを高精度に補正した物理量センサ装置を提供することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる物理量センサ装置の機能的構成を示すブロック図である。 本発明を適用して半導体チップ上に形成した半導体物理量センサ装置の全体構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる物理量センサ装置の動作モードを説明する図表である。 実施の形態１にかかる物理量センサ装置の動作モード５における信号経路を示す説明図である。 実施の形態１にかかる物理量センサ装置の動作モード６における信号経路を示す説明図である。 実施の形態１にかかる物理量センサ装置の出力値補正処理の手順を示すフローチャートである（その１）。 実施の形態１にかかる物理量センサ装置の出力値補正処理の手順を示すフローチャートである（その２）。 実施の形態１にかかる物理量センサ装置の出力値補正処理の手順を示すフローチャートである（その３）。 実施の形態２にかかる半導体物理量センサ装置の全体構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態２にかかる物理量センサ装置の出力値補正処理の手順を示すフローチャートである。 従来の物理量センサ装置の機能的構成を示すブロック図である。 図９の発明を適用して半導体チップ上に形成した半導体物理量センサ装置の全体構成の一例を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる物理量センサ装置の調整方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
実施の形態１にかかる物理量センサ装置の機能的構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかる物理量センサ装置の機能的構成を示すブロック図である。図１に示す物理量センサ装置１００は、物理量センサ１０１の出力信号をデジタル演算により所望の出力値に補正した後、当該演算結果をアナログ化して外部へアナログ出力する機能を有する。所望の出力値とは、例えば、物理量センサ装置１００の設計仕様に基づいて予め設定された出力特性に基づく、実使用時や出荷前試験時における物理量センサ装置１００の出力値である。具体的には、物理量センサ装置１００は、物理量センサ１０１、温度センサ１０２、Ｖｃｃ分圧部１０３、演算部１０４、記憶部１０５、第１，２変換部１０６，１０７、第１，２補正部１０８，１０９、制御部１１０、デジタル入出力部１１１、アナログ入出力部１１２によって構成される。

物理量センサ１０１は、検知した被測定媒体の物理量に応じた出力信号を発生するセンサ素子である。物理量センサ１０１が検知する物理量は、温度に依存する温度以外の物理量である。具体的には、物理量センサ１０１は、例えば、圧力センサ、加速度センサ、ジャイロ（角度や角速度）センサ、流量センサなどである。温度センサ１０２は、検知した被測定媒体の温度に応じた出力信号を発生するセンサ素子である。Ｖｃｃ分圧部１０３は、Ｖｃｃ端子（不図示）を介して物理量センサ装置１００に供給される電源電圧を分圧する。物理量センサ１０１および温度センサ１０２には、周知のセンサ素子を用いてもよい。

物理量センサ１０１、温度センサ１０２およびＶｃｃ分圧部１０３の各初期出力値は、後述する設定装置１２０による初期設定情報の算出に用いられる。初期設定情報とは、物理量センサ装置１００の初期（初期設定を調整する出荷前調整時）の出力特性を得るための情報であり、次の第１，２特性値のうちの少なくとも第２特性値が含まれる。第１特性値は、検知した物理量に対して非線形的に変化する物理量センサ１０１の出力特性を補正するための情報であり、物理量センサ１０１の補正後の出力特性を示す第１特定式の係数および定数項である。

第２特性値は、温度センサ１０２によって検出された温度に対して非線形的に変化する第１特性値を補正するための情報であり、第１特性値の温度依存性を示す第２特性式の係数および定数項である。第１特性式は、物理量センサ１０１の出力値を変数とする２次以上の多項式である。第２特性式は、温度センサ１０２の出力値を変数とする２次以上の多項式である。初期設定情報は、後述する設定装置１２０の第１，２算出部１２４，１２５により算出され、記憶部１０５に記憶される。また、物理量センサ１０１、温度センサ１０２およびＶｃｃ分圧部１０３の各出力値（実使用時または出荷前試験時に検出された物理量）は、演算部１０４に入力される。

演算部１０４は、物理量センサ１０１の出力値、温度センサ１０２の出力値、および記憶部１０５から読み出した初期設定情報に基づいて演算処理を行い、物理量センサ１０１の補正後の出力値を算出する。具体的には、演算部１０４は、第１，２特定式からなる１つの伝達関数式と等価な演算回路や演算プログラムを処理するための回路で構成されている。そして、演算部１０４は、温度センサ１０２の出力値および第２特性値が入力されることにより、第２特性式に基づいて補正後の第１特性値を算出する。さらに、演算部１０４は、補正後の第１特性値および物理量センサ１０１の出力値が入力されることにより、係数および定数項（第１特性値）が補正された状態の第１特性式に基づいて物理量センサ１０１の補正後の出力値を演算する。

また、演算部１０４は、さらにＶｃｃ分圧部１０３の出力信号の入力を受けて、物理量センサ装置１００に供給された電源電圧に比例した増幅率で増減させた物理量センサ１０１の補正後の出力値を算出してもよい。この場合、演算部１０４は、物理量センサ１０１の補正後の出力値を、Ｖｃｃ分圧部１０３の基準出力値Ｖｃｃ０に対するＶｃｃ分圧部１０３の出力値Ｖｃｃの増幅率（＝Ｖｃｃ／Ｖｃｃ０）で増減すればよい。具体的には、Ｖｃｃ分圧部１０３の出力値Ｖｃｃの増幅率が＋１０％であった場合、演算部１０４は、物理量センサ１０１の補正後の出力値も＋１０％増幅させる。

記憶部１０５は、少なくとも、外部からデジタル入出力部１１１を介して入力された上述した初期設定情報および後述する第１，２変換部１０６，１０７の調整情報を記憶する。第１変換部１０６は、アナログ信号をデジタル信号に変換する例えばＡ／Ｄコンバータである。具体的には、第１変換部１０６は、物理量センサ１０１、温度センサ１０２、Ｖｃｃ分圧部１０３およびアナログ入出力部１１２の後段に配置され、これらの各アナログ出力信号をデジタル化して後段の演算部１０４に出力する。第２変換部１０７は、デジタル信号をアナログ信号に変換する例えばＤ／Ａコンバータである。具体的には、第２変換部１０７は、記憶部１０５の後段に配置され、記憶部１０５を介して入力されるデジタル入出力部１１１の出力信号や、記憶部１０５から読み出したデジタル値をアナログ化し、後段のアナログ入出力部１１２に出力する。

第１変換部１０６の初期出力値は、第１変換部１０６による変換誤差を調整するための調整情報の算出に用いられる。第１変換部１０６の調整情報は、例えば、第１変換部１０６の初期出力特性と、第１変換部１０６の目標出力特性との誤差を補正するための補正値である。第１変換部１０６の出力特性は、通常、アナログ入力に対するデジタル出力（デジタル出力コードのプロット）に基づく直線性を示す伝達関数であらわされる。したがって、具体的には、第１変換部１０６の初期出力値は、第１変換部１０６の調整情報を得るための、第１変換部１０６の初期出力特性の算出に用いられる。

第２変換部１０７の初期出力値は、第２変換部１０７による変換誤差を調整するための調整情報の算出に用いられる。具体的には、第２変換部１０７の調整情報は、例えば、第２変換部１０７の初期出力特性と、第２変換部１０７の目標出力特性との誤差を補正するための補正値である。第２変換部１０７の出力特性は、通常、デジタル入力に対するアナログ出力（アナログ出力のプロット）に基づく直線性を示す伝達関数であらわされる。したがって、具体的には、第２変換部１０７の初期出力値は、第２変換部１０７の調整情報を得るための、第２変換部１０７の初期出力特性の算出に用いられる。

第１，２変換部１０６，１０７の各調整情報は、例えば後述する設定装置１２０の第３算出部１２６により算出され、記憶部１０５に記憶される。第１補正部１０８は、第１変換部１０６に接続され、第１変換部１０６によって物理量センサ１０１、温度センサ１０２、Ｖｃｃ分圧部１０３の各初期出力値をデジタル化する処理が行われる前に、記憶部１０５から読み出した第１変換部１０６の調整情報に基づいて第１変換部１０６の出力特性を補正する。具体的には、第１補正部１０８は、第１変換部１０６のゲイン（利得）誤差やオフセット誤差、リニアリティ（直線性）誤差を補正する。第２補正部１０９は、第２変換部１０７に接続され、第２変換部１０７によって物理量センサ１０１、温度センサ１０２、Ｖｃｃ分圧部１０３の各初期出力値をデジタル化する処理が行われる前に、記憶部１０５から読み出した第２変換部１０７の調整情報に基づいて第２変換部１０７の出力特性を補正する。具体的には、第２補正部１０９は、第２変換部１０７のゲイン誤差やオフセット誤差、リニアリティ誤差を補正する。

制御部１１０は、物理量センサ装置１００の動作モードを選択し、物理量センサ装置１００の動作を制御する。具体的には、制御部１１０は、デジタル入出力部１１１およびアナログ入出力部１１２の入出力の切り換えや、第１変換部１０６への入力切り換えなどを行う。第１変換部１０６への入力切り換えとは、第１変換部１０６によって、物理量センサ１０１、温度センサ１０２、Ｖｃｃ分圧部１０３およびアナログ入出力部１１２のいずれの出力信号の入力を受けるかを切り換えることである。物理量センサ装置１００の動作モードは、物理量センサ装置１００の実使用時に物理量センサ装置１００の出力値を補正する動作モードと、物理量センサ装置１００の出荷前調整時に物理量センサ１０１、デジタル入出力部１１１およびアナログ入出力部１１２の初期出力特性を調整する動作モードとに大別される。物理量センサ装置１００の動作モードの詳細については後述する。

デジタル入出力部１１１は、外部からのデジタル入力を受ける入力モードと、外部へデジタル出力する出力モードと、に入出力切り替え可能である。入力モード時、デジタル入出力部１１１は、設定装置１２０からの物理量センサ装置１００の初期設定情報の入力を受ける。また、デジタル入出力部１１１は、第２変換部１０７の初期出力値を測定する際に、所定電圧の入力を受ける。一方、出力モード時、デジタル入出力部１１１は、物理量センサ１０１の補正後の出力値や、物理量センサ１０１、温度センサ１０２およびＶｃｃ分圧部１０３の各初期出力値、第１変換部１０６の初期出力値を外部へデジタル出力する。

アナログ入出力部１１２は、外部からのデジタル入力を受ける入力モードと、外部へデジタル出力する出力モードと、に入出力切り替え可能である。入力モード時、アナログ入出力部１１２は、第１変換部１０６の初期出力値を測定する際に、所定電圧の入力を受ける。一方、出力モード時には、アナログ入出力部１１２は、物理量センサ１０１の補正後の出力値や、第２変換部１０７の調整情報を算出するための第２変換部１０７の初期出力値を外部へアナログ出力する。アナログ入出力部１１２と第１変換部１０６とは配線１１３で電気的に接続されており、制御部１１０によってアナログ入出力部１１２と第１変換部１０６との入力切り換えが行われることで、アナログ入出力部１１２に入力された電圧信号（アナログ信号）が配線１１３を介して第１変換部１０６に入力される。

デジタル入出力部１１１から外部へ出力される第１変換部１０６の初期出力値は、第１変換部１０６の調整情報を算出するための情報である。この第１変換部１０６の初期出力値は、アナログ入出力部１１２に入力した電圧信号（アナログ信号）を第１変換部１０６によってデジタル信号に変換し、このデジタル信号の電圧値をデジタル入出力部１１１に外部接続された図示省略する測定手段によって測定することで得られる。この第１変換部１０６の初期出力値と目標出力値との誤差により、第１変換部１０６の変換精度を把握することができる。また、第１変換部１０６の初期出力値を複数測定することにより、第１変換部１０６の初期出力特性、すなわち第１変換部１０６の調整情報を把握することができる。

アナログ入出力部１１２から外部へ出力される第２変換部１０７の初期出力値は、第２変換部１０７の調整情報を算出するための情報である。この第２変換部１０７の初期出力値は、デジタル入出力部１１１に入力した電圧信号（デジタル信号）を第２変換部１０７によってアナログ信号に変換し、このアナログ信号の電圧値をアナログ入出力部１１２に外部接続された図示省略する測定手段によって測定することで得られる。この第２変換部１０７の初期出力値と目標出力値との誤差により、第２変換部１０７の変換精度を把握することができる。また、第２変換部１０７の初期出力値を複数測定することにより、第２変換部１０７の初期出力特性を把握することができる。

設定装置１２０は、第１〜３取得部１２１〜１２３、第１〜３算出部１２４〜１２６、入出力部１２７によって構成される。第１取得部１２１は、入出力部１２７を介して物理量センサ装置１００のデジタル入出力部１１１から、少なくとも３つ以上の所定温度ごとに物理量センサ１０１によって出力された少なくとも３つ以上の初期出力値をそれぞれ取得する。すなわち、第１取得部１２１は、少なくとも計９つ以上の物理量センサ１０１の初期出力値を取得する。第１取得部１２１は、Ｖｃｃ分圧部１０３の出力値を取得してもよい。

第２取得部１２２は、物理量センサ１０１の複数の初期出力値に対応して予め設定された物理量センサ１０１の目標出力値をそれぞれ取得する。すなわち、第２取得部１２２は、少なくとも計９つ以上の物理量センサ１０１の目標出力値を取得する。所定温度および物理量センサ１０１の目標出力値は、設定装置１２０の図示省略する記憶部に予め記憶されていてもよいし、図示省略する入力手段によって入力を受け付けてもよい。

第３取得部１２３は、入出力部１２７を介して第１変換部１０６の複数の初期出力値と、第１変換部１０６の複数の目標出力値とを取得する。第１変換部１０６の目標出力値とは、例えば、ゼロ値と第１変換部１０６の目標出力特性のフルスケール（ＦＳ：Ｆｕｌｌ Ｓｃａｌｅ）での出力値とを結ぶ直線上に載る出力値である。また、第３取得部１２３は、第２変換部１０７の複数の初期出力値と、第２変換部１０７の複数の目標出力値とを取得する。第２変換部１０７の目標出力値とは、例えば、ゼロ値と第２変換部１０７の目標出力特性のフルスケールでの出力値とを結ぶ直線上に載る出力値である。第３取得部１２３は、デジタル入出力部１１１および入出力部１２７を介して記憶部１０５に記憶された第１，２変換部１０６，１０７の初期出力値を取得してもよいし、第１，２変換部１０６，１０７の初期出力値の測定時に図示省略する測定手段から取得してもよい。また、第１，２変換部１０６，１０７の目標出力値は、設定装置１２０の図示省略する記憶部に予め記憶されていてもよいし、図示省略する入力手段によって入力を受け付けてもよい。

第１算出部１２４は、第１，２取得部１２１，１２２によって取得された物理量センサ１０１の初期出力値および目標出力値に基づいて、物理量センサ１０１の補正後の出力値を算出するための第１特性値を算出する。具体的には、第１算出部１２４は、所定温度ごとに物理量センサ１０１の初期出力値と物理量センサ１０１の目標出力値とを例えば最小二乗法により２次以上の多項式に近似して第１特性式を算出する。そして、第１算出部１２４は、所定温度ごとに算出された第１特性式の係数および定数項を第１特性値とする。

より具体的には、第１算出部１２４は、第１取得部１２１によってｍ個の所定温度ごとに物理量センサ１０１のｎ個の所定物理量における初期出力値が取得された場合（物理量センサの出力値の測定点がｎ個、および温度センサの出力値の測定点がｍ個）、ｍ個の所定温度ごとにＸ次（２≦Ｘ≦ｎ−１：ｎ≧３）の多項式を算出し、これらＸ次の多項式に基づいて下記（１）式を算出する。下記（１）式は、演算部１０４で構成される第１特性式である。

下記（１）式において、Ｖｄは物理量センサ装置１００の初期設定後の物理量センサ１０１の出力値であり、ΔＴは初期設定後の温度センサ１０２の検出温度（温度センサ１０２の出力値）である（下記（２）式および（３）式においても同様）。初期設定後とは、記憶部１０５に初期設定情報が書込まれた後であり、例えば、物理量センサ装置１００の実使用時や出荷前試験時である。検出温度ΔＴは、基準温度Ｔ０＝２５℃を基準とした温度センサ１０２の出力値である。そして、第１算出部１２４は、ｍ個の所定温度ごとに算出されたＸ次の多項式の係数および定数項ｋ_ij、ｉ＝１，２，・・・ｎ、ｊ＝Ｘ，Ｘ−１，・・・，１，０を第１特性値とする。

Ｖｏｕｔ_i（ΔＴ，Ｖｄ）＝Ｋ_iX（ΔＴ）×Ｖｄ^X＋Ｋ_ix-1（ΔＴ）×Ｖｄ^X-1＋・・・＋Ｋ_i1（ΔＴ）×Ｖｄ＋Ｋ_i0（ΔＴ） （ｉ＝１，２，・・・，ｎ） ・・・（１）

第１算出部１２４は、さらに、Ｖｃｃ分圧部１０３の出力値に基づいて、第１特性式を算出してもよい。この場合、第１算出部１２４は、下記（２）式に示す第１特性式を算出する。下記（２）式において、Ｖｃｃは、物理量センサ装置１００の初期設定後のＶｃｃ分圧部１０３の出力値である。この場合、第１特性値はｋ_ij×Ｖｃｃ／Ｖｃｃ０、ｉ＝１，２・・・，ｎ、ｊ＝Ｘ，Ｘ−１，・・・，１，０となる。

Ｖｏｕｔ_i（ΔＴ，Ｖｄ）＝｛Ｋ_ix（ΔＴ）×Ｖｄ^X＋Ｋ_ix-1（ΔＴ）×Ｖｄ^X-1＋・・・＋Ｋ_i1（ΔＴ）×Ｖｄ＋Ｋ_i0（ΔＴ）｝×Ｖｃｃ／Ｖｃｃ０ （ｉ＝１，２，・・・，ｎ） ・・・（２）

第２算出部１２５は、所定温度および第１特性値に基づいて、第１特性値の近似式Ｋ_i（ΔＴ）、ｉ＝１，２，・・・，ｎを算出するための第２特性値を算出する。具体的には、第２算出部１２５は、第１特性値ｋ_ijごとに所定温度と第１特性値ｋ_ijとを例えば最小二乗法により２次以上の多項式に近似して、下記（３）式に示す第２特性式を算出する。そして、第２算出部１２５は、第２特性式の係数および定数項ｋＴ_ij、ｉ＝１，２，・・・，ｎ、ｊ＝Ｙ（２≦Ｙ≦ｍ−１：ｍ≧３），Ｙ−１，・・・，０を第２特性値とする。第２算出部１２５によって算出された第２特性値は、入出力部１２７を介して物理量センサ装置１００のデジタル入出力部１１１へ出力される。

Ｋ_i（ΔＴ）＝ｋＴ_iY×ΔＴ^X＋ｋＴ_iY-1×ΔＴ^X-1＋…＋ｋＴ_i1×ΔＴ＋ｋＴ_i0 （ｉ＝１，２，・・・，ｎ） ・・・（３）

第３算出部１２６は、第３取得部１２３によって取得された第１変換部１０６の初期出力値および目標出力値に基づいて、第１変換部１０６の調整情報を算出する。具体的には、第３算出部１２６は、第１変換部１０６の複数の初期出力値に基づいて、第１変換部１０６の初期出力特性をあらわす伝達関数（アナログ入力とデジタル出力の比例式）を算出する。そして、第３算出部１２６は、第１変換部１０６の目標出力特性をあらわす伝達関数と、第１変換部１０６の初期出力特性をあらわす伝達関数とを比較し、第１変換部１０６の調整情報を算出する。

第３算出部１２６は、第３取得部１２３によって取得された第２変換部１０７の初期出力値および目標出力値に基づいて、第２変換部１０７の調整情報を算出する。具体的には、第３算出部１２６は、例えば、第２変換部１０７の複数の初期出力値に基づいて、第２変換部１０７の初期出力特性をあらわす伝達関数を算出する。そして、第３算出部１２６は、例えば、第２変換部１０７の目標出力特性をあらわす伝達関数と、第２変換部１０７の初期出力特性をあらわす伝達関数とを比較し、第２変換部１０７の調整情報を算出する。第１，２変換部１０６，１０７の調整情報として、例えば、ゲイン誤差（回転移動量）、オフセット誤差（平行移動量）およびリニアリティ誤差（出力コードのステップの変化量）などが挙げられる。このため、例えば、第３算出部１２６によって目標出力特性に対する初期出力特性の回転移動量、平行移動量および出力コードのステップの変化量などを算出してもよい。

次に、図１に示す物理量センサ装置１００の全体構成の一例について、図２を参照して説明する。図２は、本発明を適用して半導体チップ上に形成した半導体物理量センサ装置の全体構成の一例を示すブロック図である。物理量センサ装置２００は、物理量センサ２０１、温度センサ２０２、Ｖｃｃ分圧部２０３、演算回路２０４、データ記憶部２０５、Ａ／Ｄコンバータ２０６、Ｄ／Ａコンバータ２０７、第１，２補正回路２０８，２０９、制御回路２１０、デジタルＩ／Ｏインターフェース（以下、デジタルＩ／Ｏとする）２１１、アナログＩ／Ｏインターフェース（以下、アナログＩ／Ｏとする）２１２、プリアンプ（前置増幅器）２１４、第１〜３サンプルホールド２１５〜２１７、第１，２セレクタ２１８，２１９、基準電圧源２２０、センサ駆動回路２２１、発振器２２２によって構成される。

物理量センサ２０１、温度センサ２０２、Ｖｃｃ分圧部２０３は、それぞれ、上述した図１の物理量センサ１０１、温度センサ１０２、Ｖｃｃ分圧部１０３に相当する。演算回路２０４およびデータ記憶部２０５は、それぞれ、上述した図１の演算部１０４および記憶部１０５に相当する。Ａ／Ｄコンバータ２０６、Ｄ／Ａコンバータ２０７および第１，２補正回路２０８，２０９は、それぞれ、上述した図１の第１変換部１０６，１０７および第１補正部１０８，１０９に相当する。制御回路２１０、デジタルＩ／Ｏ２１１およびアナログＩ／Ｏ２１２は、それぞれ、上述した図１の制御部１１０、デジタル入出力部１１１およびアナログ入出力部１１２に相当する。

物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の出力信号は、アナログ信号である。物理量センサ２０１の後段には、プリアンプ２１４を介して第１サンプルホールド２１５が配置されている。プリアンプ２１４は、物理量センサ２０１の出力信号を増幅させる機能を有する。温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の後段には、それぞれ第２，３サンプルホールド２１６，２１７が配置されている。第１〜３サンプルホールド２１５〜２１７の後段には、第１セレクタ２１８を介してＡ／Ｄコンバータ２０６が配置されている。

第１サンプルホールド２１５は、物理量センサ２０１から連続的に入力されるアナログ信号を一定の時間間隔ごとに取り出し（標本化：サンプリング）一定時間保持する（ホールド）。第２サンプルホールド２１６は、温度センサ２０２から連続的に入力されるアナログ信号を一定の時間間隔ごとに取り出し一定時間保持する。第３サンプルホールド２１７は、Ｖｃｃ分圧部２０３から連続的に入力されるアナログ信号を一定の時間間隔で取り出し一定時間保持する。第１セレクタ２１８は、第１〜３サンプルホールド２１５〜２１７からの入力を受ける。また、第１セレクタ２１８は、配線２１３を介してアナログＩ／Ｏ２１２と接続されており、アナログＩ／Ｏ２１２からの入力を受ける。

第１セレクタ２１８は、第１〜３サンプルホールド２１５〜２１７およびアナログＩ／Ｏ２１２から入力されるアナログ信号のうちの１つを選択してＡ／Ｄコンバータ２０６に出力する。Ａ／Ｄコンバータ２０６は、第１セレクタ２１８によって選択された物理量センサ２０１の出力信号（アナログ信号）をデジタル化し、演算回路２０４に出力する。また、Ａ／Ｄコンバータ２０６は、第１セレクタ２１８によって選択された温度センサ２０２、Ｖｃｃ分圧部２０３およびアナログＩ／Ｏ２１２の各出力信号（アナログ信号）をデジタル化し、演算回路２０４に出力する。アナログＩ／Ｏ２１２の出力信号とは、アナログＩ／Ｏ２１２の出力モード時に、外部からアナログＩ／Ｏ２１２に入力される電圧信号である。

演算回路２０４は、物理量センサ装置２００の実使用時、予めデータ記憶部２０５に記憶された初期設定情報を読み出し、この初期設定情報に基づいて物理量センサ２０１のデジタル化後の出力信号（以下、デジタル信号とする）を所定の増幅率で増幅して出力する。また、演算回路２０４は、物理量センサ装置２００の出荷前調整時、演算処理を行わずに、物理量センサ２０１、温度センサ２０２、Ｖｃｃ分圧部２０３およびアナログＩ／Ｏ２１２のデジタル化後の各出力信号（デジタル信号）を初期出力値のまま出力する。演算回路２０４の出力信号（デジタル信号）は、後段のデータ記憶部２０５に記憶される。

データ記憶部２０５に入力されたデジタル信号は、データ記憶部２０５に書込み・Ｉ／Ｏ端子から所定の電圧が印加されることにより、データ記憶部２０５に半永久的に記憶される。データ記憶部２０５には、さらに、外部からデジタルＩ／Ｏ２１１に入力されたデジタル信号が記憶される。外部からデジタルＩ／Ｏ２１１に入力されるデジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値を測定するための電圧信号や、設定装置１２０による算出値（初期設定情報、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整情報およびＤ／Ａコンバータ２０７の調整情報）などである。

Ｄ／Ａコンバータ２０７は、物理量センサ装置２００の実使用時、データ記憶部２０５に記憶された演算回路２０４による演算結果を読み出してアナログ化し、アナログＩ／Ｏ２１２にアナログ出力する。また、Ｄ／Ａコンバータ２０７は、物理量センサ装置２００の出荷前調整時、デジタルＩ／Ｏ２１１に接続された例えば電圧源からデジタルＩ／Ｏ２１１およびデータ記憶部２０５を経て入力された電圧信号をアナログ化し、Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値をアナログＩ／Ｏ２１２に出力する。このＤ／Ａコンバータ２０７の初期出力値によりＡ／Ｄコンバータ２０６の調整情報が算出される。

第１補正回路２０８は、物理量センサ装置２００の出荷前調整時に、Ａ／Ｄコンバータ２０６によって物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各初期出力値をデジタル化する前に、データ記憶部２０５に記憶されたＡ／Ｄコンバータ２０６の調整情報を読み出し、Ａ／Ｄコンバータ２０６の出力特性値を補正する。したがって、物理量センサ装置２００の出荷前調整時に、物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各初期出力値は、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整後の出力特性が反映された出力値となる。第１補正回路２０８は、例えば、第１補正回路２０８の調整情報に基づいて、例えば予め用意された複数の冗長回路のルートを電気的に接続または切断することで分解能（ｂｉｔ数）の重みづけを行う２進荷重方式であってもよい。

第２補正回路２０９は、物理量センサ装置２００の出荷前調整時に、Ｄ／Ａコンバータ２０７によって演算回路２０４によるデジタル演算結果をアナログ化する前に、データ記憶部２０５に記憶されたＤ／Ａコンバータ２０７の調整情報を読み出し、Ｄ／Ａコンバータ２０７の出力特性を補正する。したがって、物理量センサ装置２００の実使用時に、演算回路２０４によって演算される物理量センサ１０１の補正後の出力値は、Ｄ／Ａコンバータ２０７の調整後の出力特性が反映された出力値となる。第２補正回路２０９は、例えば、第２補正回路２０９の各調整情報に基づいて、例えば予め用意された複数の冗長回路のルートを電気的に接続または切断することで分解能の重みづけを行う２進荷重方式であってもよい。

第２セレクタ２１９は、デジタルＩ／Ｏ２１１の出力モード時、データ記憶部２０５に記憶された物理量センサ２０１、温度センサ２０２、Ｖｃｃ分圧部２０３およびアナログＩ／Ｏ２１２のデジタル値を読み出し、デジタルＩ／Ｏ２１１に出力する。また、第２セレクタ２１９は、デジタルＩ／Ｏ２１１の入力モード時、デジタルＩ／Ｏ２１１に入力されたデジタル信号をデータ記憶部２０５に出力する。制御回路２１０は、例えばプログラム制御により選択した動作モードに基づいて、第１，２セレクタ２１８，２１９、デジタルＩ／Ｏ２１１およびアナログＩ／Ｏ２１２の入力の切り換えを行う。

デジタルＩ／Ｏ２１１は、出力モード時、第２セレクタ２１９から入力されたデジタル信号を書込み・Ｉ／Ｏ端子から外部へ出力する。書込み・Ｉ／Ｏ端子から外部へ出力される情報は、物理量センサ２０１、温度センサ２０２、Ｖｃｃ分圧部２０３およびＡ／Ｄコンバータ２０６の初期出力値や、演算回路２０４によるデジタル演算結果である。一方、デジタルＩ／Ｏ２１１は、入力モード時、外部から入力されたデジタル信号を第２セレクタ２１９に出力する。デジタルＩ／Ｏ２１１に外部から入力されるデジタル信号は、設定装置１２０による算出値や、Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値を得るための電圧信号である。

アナログＩ／Ｏ２１２は、出力モード時、Ｄ／Ａコンバータ２０７から出力されたアナログ信号をＶｏｕｔ端子から外部へ出力する。アナログＩ／Ｏ２１２から外部へ出力される情報は、演算回路２０４によるアナログ演算結果や、Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値である。一方、アナログＩ／Ｏ２１２は、入力モード時、外部から入力されたアナログ信号を、配線２１３を介して第１セレクタ２１８に出力する。アナログＩ／Ｏ２１２に外部から入力されるアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ２０６の初期出力値を得るための電圧信号である。

基準電圧源２２０は、Ｖｃｃ端子から供給される電源電圧のノイズを平準化し、センサ駆動回路２２１の駆動に適した基準電圧を生成して、センサ駆動回路２２１に供給する。また、基準電圧源２２０は、発振器２２２や物理量センサ装置２００内の各回路に電圧ＶＤＤを供給する。センサ駆動回路２２１は、物理量センサ２０１や温度センサ２０２を駆動するための所定の大きさの電圧を生成し、物理量センサ２０１や温度センサ２０２に供給する。発振器２２２は、Ａ／Ｄコンバータ２０６やＤ／Ａコンバータ２０７、演算回路２０４を駆動するためのクロック信号を生成し、Ａ／Ｄコンバータ２０６やＤ／Ａコンバータ２０７、演算回路２０４に供給する。

次に、制御回路２１０によって制御される物理量センサ装置２００の動作モード１〜６について詳細に説明する。図３は、実施の形態１にかかる物理量センサ装置の動作モードを説明する図表である。動作モード１は、物理量センサ装置２００の出荷前調整時に、物理量センサ２０１の初期出力特性を得るための動作モードである。制御回路２１０によって動作モード１が選択された場合、物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各初期出力値をＡ／Ｄコンバータ２０６でデジタル化し、デジタルＩ／Ｏ２１１から設定装置１２０へ出力する制御がなされる。

具体的には、物理量センサ装置２００の動作モード１における動作は次のとおりである。まず、物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各出力信号（アナログ信号）をそれぞれ第１〜３サンプルホールド２１５〜２１７に一定時間保持する。次に、第１〜３サンプルホールド２１５〜２１７に保持された各出力信号を第１セレクタ２１８によって例えば予め設定された選択順序でＡ／Ｄコンバータ２０６に入力してデジタル化し、演算回路２０４に入力する。演算回路２０４による演算処理を行わずに、演算回路２０４に入力されたデジタル信号をそのままデータ記憶部２０５に格納する。この状態で、データ記憶部２０５に書込み・Ｉ／Ｏ端子から所定の電圧を印加することで、データ記憶部２０５に格納された情報がデータ記憶部２０５内の不揮発性メモリに転写され（書込まれ）、データ記憶部２０５に初期設定情報が半永久的に保持される（以下、データ記憶部２０５への書込みについて単に「記憶させる」とする）。そして、第２セレクタ２１９によって、データ記憶部２０５に記憶された物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の初期出力値を読み出し、例えば予め設定された選択順序で順次デジタルＩ／Ｏ２１１に出力し、書込み・Ｉ／Ｏ端子から外部へ出力する。これにより、物理量センサ装置２００の動作モード１が終了する。

このように、動作モード１においては、物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各出力値を補正せず、初期出力値のまま外部へ出力する。動作モード１において得られた物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各初期出力値は、設定装置１２０に入力される。設定装置１２０においては、これらの初期出力値に基づいて、上記（１）式（または上記（２）式）および上記（３）式を算出するための物理量センサ装置２００の初期設定情報が算出される。物理量センサ２０１の初期出力値が物理量センサ装置２００から外部へ出力されるときの所定温度は、例えば、温度センサ２０２の初期出力値にて確認される。

制御回路２１０は、後述する動作モード５（Ａ／Ｄコンバータ２０６の初期出力値を取得するモード）を選択した後に、動作モード１を選択する。これにより、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整情報が反映された物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各初期出力値を取得することができる。また、制御回路２１０は、動作モード１を選択した後、後述する動作モード３（物理量センサ１０１の補正後の出力値をデジタル演算して外部へアナログ出力するモード）を選択する前に、例えば後述する動作モード４（データ記憶部２０５にデータ書込みを行うモード）を選択して物理量センサ装置２００の初期設定情報をデータ記憶部２０５に記憶させる。これにより、動作モード３において、演算回路２０４によって物理量センサ２０１の補正後の出力値を演算することができる。

動作モード２は、物理量センサ２０１の補正後の出力値を外部にデジタル出力する動作モードである。制御回路２１０によって動作モード２が選択された場合、物理量センサ２０１の出力値を演算回路２０４によって補正し、当該演算結果をデジタルＩ／Ｏ２１１から外部へデジタル出力する制御がなされる。具体的には、物理量センサ装置２００の動作モード２における動作は次のとおりである。まず、動作モード１と同様に、物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各アナログ信号をデジタル化して演算回路２０４に入力する。また、データ記憶部２０５に記憶された初期設定情報（第２算出部１２５によって算出された第２特性値）を読み出し、演算回路２０４に入力する。これにより、演算回路２０４によって構成された上記（１）式（または上記（２）式）および上記（３）式に、物理量センサ２０１の出力値Ｖｄ、温度センサ２０２の検出温度ΔＴ、Ｖｃｃ分圧部２０３の出力値Ｖｃｃ、および第２特性値ｋＴ_ij、ｉ＝１，２，・・・，ｎ、ｊ＝Ｙ，Ｙ−１，・・・，０が入力され、物理量センサ２０１の補正後の出力値が演算される。次に、演算回路２０４の演算結果（物理量センサ２０１の補正後の出力値）を、データ記憶部２０５に記憶させる。その後、第２セレクタ２１９によって、データ記憶部２０５から物理量センサ２０１の補正後の出力値を読み出してデジタルＩ／Ｏ２１１に入力し、書込み・Ｉ／Ｏ端子から外部へデジタル出力する。これにより、物理量センサ装置２００の動作モード２が終了する。このように、本発明においては、物理量センサ２０１の補正後の出力値をデジタル出力することも可能である。

動作モード３は、物理量センサ装置２００の実使用時や出荷前試験時に、物理量センサ２０１の補正後の出力値を外部にアナログ出力する動作モードである。制御回路２１０によって動作モード３が選択された場合、物理量センサ２０１の出力値を演算回路２０４によって補正し、当該演算結果をＤ／Ａコンバータ２０７によってアナログ化してアナログＩ／Ｏ２１２から外部へ出力する制御がなされる。具体的には、物理量センサ装置２００の動作モード３における動作は次のとおりである。まず、動作モード２と同様に、物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各デジタル信号と、データ記憶部２０５に記憶された初期設定情報とを演算回路２０４に入力して物理量センサ２０１の補正後の出力値を演算し、当該演算結果をデータ記憶部２０５に記憶させる。その後、物理量センサ２０１の補正後の出力値をデータ記憶部２０５から読み出してＤ／Ａコンバータ２０７によってアナログ化し、アナログＩ／Ｏ２１２を経てＶｏｕｔ端子から外部へアナログ出力する。これにより、物理量センサ装置２００の動作モード３が終了する。制御回路２１０は、動作モード５を選択した後に、後述する動作モード６（Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値を取得するモード）および動作モード１を選択し、その後、動作モード３を選択する。制御回路２１０は、動作モード３を選択する前に動作モード６を選択すればよく、動作モード６を選択するタイミングは、動作モード５よりも前であってもよいし、動作モード１の後であってもよい。これにより、物理量センサ装置２００は、Ａ／Ｄコンバータ２０６およびＤ／Ａコンバータ２０７の調整情報が反映された物理量センサ２０１の補正後の出力値を出力することができる。

動作モード４は、外部から入力された情報をデータ記憶部２０５に記憶させる（書込む）ための動作モードである。制御回路２１０によって動作モード４が選択された場合、外部からデジタルＩ／Ｏ２１１に入力された情報をデータ記憶部２０５に記憶させる制御がなされる。具体的には、物理量センサ装置２００の動作モード４における動作は次のとおりである。まず、制御回路２１０によってデジタルＩ／Ｏ２１１を入力モードに切換え、外部からの入力信号を書込み・Ｉ／Ｏ端子を介してデジタルＩ／Ｏ２１１に入力する。外部からの入力信号は、物理量センサ装置２００の初期設定情報（第２算出部１２５によって算出される情報）や、Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値を測定するための電圧信号である。デジタルＩ／Ｏ２１１に入力された情報は、第２セレクタ２１９を介してデータ記憶部２０５に記憶される。これにより、物理量センサ装置２００の動作モード４が終了する。

動作モード５は、Ａ／Ｄコンバータ２０６の初期出力値を得るための動作モードである。図４は、実施の形態１にかかる物理量センサ装置２００の動作モード５における信号経路を示す説明図である。図４には、動作モード５における信号伝達経路を太線で示す。制御回路２１０によって動作モード５が選択された場合、入力モードのアナログＩ／Ｏ２１２から入力された電圧信号をＡ／Ｄコンバータ２０６によってデジタル化し、出力モードのデジタルＩ／Ｏ２１１から外部の測定手段２３２へ出力する制御がなされる。具体的には、物理量センサ装置２００の動作モード５における動作は次のとおりである。まず、図４に示すように、制御回路２１０によってアナログＩ／Ｏ２１２を入力モードに切り換え、かつデジタルＩ／Ｏ２１１を出力モードに切り換える。また、制御回路２１０によって、アナログＩ／Ｏ２１２からのアナログ信号が配線２１３を介してＡ／Ｄコンバータ２０６に入力されるように切り換える。そして、Ｖｏｕｔ端子に外部接続された電圧源２３１からアナログＩ／Ｏ２１２に所定電圧のアナログ信号を入力する。制御回路２１０によってアナログＩ／Ｏ２１２とＡ／Ｄコンバータ２０６とが電気的に接続されているため、アナログＩ／Ｏ２１２から入力された所定電圧のアナログ信号は、配線２１３を介して後段のＡ／Ｄコンバータ２０６に入力されデジタル化される。Ａ／Ｄコンバータ２０６によってデジタル化された信号（Ａ／Ｄコンバータ２０６の出力信号）は、演算回路２０４、データ記憶部２０５および第２セレクタ２１９を経てデジタルＩ／Ｏ２１１に入力され、書込み・Ｉ／Ｏ端子から測定手段２３２へとデジタル出力される。このとき、演算回路２０４には、物理量センサ２０１の出力信号は入力されないため、演算処理は行われない。これにより、測定手段２３２による測定結果として、Ａ／Ｄコンバータ２０６の初期出力値が得られ、物理量センサ装置２００の動作モード５が終了する。

動作モード５において得られたＡ／Ｄコンバータ２０６の初期出力値は、設定装置１２０に入力され、設定装置１２０によってＡ／Ｄコンバータ２０６の調整情報が算出される。物理量センサ装置２００は、制御回路２１０によって動作モード１を選択する前に、例えば動作モード４を選択してＡ／Ｄコンバータ２０６の調整情報をデータ記憶部２０５に記憶させる。すなわち、制御回路２１０によって、動作モード５、動作モード４および動作モード１の順に選択される。その理由は、上述したように、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整情報が反映された物理量センサ２０１、温度センサ２０２およびＶｃｃ分圧部２０３の各初期出力値を得ることができるからである。

動作モード６は、Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値を得るための動作モードである。図５は、実施の形態１にかかる物理量センサ装置２００の動作モード６における信号経路を示す説明図である。図５には、動作モード６における信号伝達経路を太線で示す。制御回路２１０によって動作モード６が選択された場合、入力モードのデジタルＩ／Ｏ２１１から入力された電圧信号をＤ／Ａコンバータ２０７によってアナログ化し、出力モードのアナログＩ／Ｏ２１２から外部の測定手段２３４へ出力する制御がなされる。具体的には、物理量センサ装置２００の動作モード６における動作は次のとおりである。まず、図５に示すように、制御回路２１０によってデジタルＩ／Ｏ２１１を入力モードに切り換え、かつアナログＩ／Ｏ２１２を出力モードに切り換える。また、制御回路２１０によって、デジタルＩ／Ｏ２１１からのデジタル信号がデータ記憶部２０５を介してＤ／Ａコンバータ２０７に入力されるように切り換える。そして、書込み・Ｉ／Ｏ端子に外部接続された入力手段２３３からデジタルＩ／Ｏ２１１に所定電圧のデジタル信号を入力する。制御回路２１０によってデータ記憶部２０５からＤ／Ａコンバータ２０７へ向かう方向に信号が伝達される切換えがなされているため、デジタルＩ／Ｏ２１１から入力された所定電圧のデジタル信号は、データ記憶部２０５を経て、その後段のＤ／Ａコンバータ２０７に入力されアナログ化される。Ｄ／Ａコンバータ２０７によってアナログ化された信号（Ｄ／Ａコンバータ２０７の出力信号）は、アナログＩ／Ｏ２１２に入力され、Ｖｏｕｔ端子から測定手段２３４へとアナログ出力される。これにより、測定手段２３４による測定結果として、Ｄ／Ａコンバータ２０７の初期出力値が得られ、物理量センサ装置２００の動作モード６が終了する。

動作モード６において得られたＤ／Ａコンバータ２０７の初期出力値は、設定装置１２０に入力され、設定装置１２０によってＡ／Ｄコンバータ２０６の調整情報が算出される。物理量センサ装置２００は、制御回路２１０によって動作モード３を選択する前に、例えば動作モード４を選択してＤ／Ａコンバータ２０７の調整情報をデータ記憶部２０５に記憶させる。また、物理量センサ装置２００は、上述したように制御回路２１０によって動作モード３を選択する前に動作モード１を選択し、動作モード１を選択する前に動作モード５を選択する。すなわち、制御回路２１０によって、動作モード５、動作モード６、動作モード１、動作モード４および動作モード３の順に選択されるのが好ましい（動作モード１，６の順番は入れ替え可能）。その理由は、上述したように、Ａ／Ｄコンバータ２０６およびＤ／Ａコンバータ２０７の調整情報が反映された物理量センサ２０１の補正後の出力値を得ることができるからである。制御回路２１０によって動作モード５、動作モード６、動作モード１を選択するごとに動作モード４を選択してもよい。

次に、実施の形態１にかかる物理量センサ装置２００の出力値補正処理の手順について、例えば物理量センサ２０１が圧力センサ（以下、圧力センサ２０１とする）である場合を例に説明する。図６Ａ〜６Ｃは、実施の形態１にかかる物理量センサ装置の出力値補正処理の手順を示すフローチャートである。図６Ａ〜６Ｃには、Ａ／Ｄコンバータ２０６およびＤ／Ａコンバータ２０７の調整情報と、物理量センサ装置２００の初期設定条件とを算出する処理を示す。まず、図６Ａに示すように、圧力センサ２０１の出力値の測定回数ｎ（≧３）、温度センサ２０２の出力値の測定回数ｍ（≧３）、Ａ／Ｄコンバータ２０６およびＤ／Ａコンバータ２０７の出力値の測定回数ｐ（≧２）を取得する（ステップＳ１０１）。次に、変数ｉに１を代入する（ステップＳ１０２）。

次に、変数ｉが１である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、変数ｋに１を代入する（ステップＳ１２１）。次に、制御回路２１０によって動作モード５を選択し、上述したように、アナログＩ／Ｏ２１２よりアナログデータＶａｄ（ｋ）を入力して、Ａ／Ｄコンバータ２０６のデジタル変換結果Ｄａｄ（ｋ）を測定する（ステップＳ１２２）。次に、制御回路２１０によって動作モード６を選択し、デジタルＩ／Ｏ２１１よりデジタルデータＤｄａ（ｋ）を入力し、Ｄ／Ａコンバータ２０７のアナログ変換結果Ｖｄａ（ｋ）を測定する（ステップＳ１２３）。そして、変数ｋをインクリメントして（ステップＳ１２４）、変数ｋが測定回数ｐよりも大きくなるまで、ステップＳ１２２〜Ｓ１２４の処理を繰り返し行う（ステップＳ１２５：Ｎｏ）。ここまでの処理は、物理量センサ装置２００の動作モード５，６である。ステップＳ１２３，Ｓ１２２の順に行われてもよい。

変数ｋが測定回数ｐよりも大きくなった場合（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、Ａ／Ｄコンバータ２０６のデジタル変換結果Ｄａｄ（ｋ）、ｋ＝１，・・・，ｐに基づいて、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整パラメータ（調整情報）Ｂｉｔ＿ａｄｃを算出する（ステップＳ１２６）。次に、Ｄ／Ａコンバータ２０７のアナログ変換結果Ｖｄａ（ｋ）、ｋ＝１，・・・，ｐに基づいて、Ｄ／Ａコンバータ２０７の調整パラメータ（調整情報）Ｂｉｔ＿ｄａｃを算出する（ステップＳ１２７）。次に、制御回路２１０によって動作モード４を選択し、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整パラメータＢｉｔ＿ａｄｃおよびＤ／Ａコンバータ２０７の調整パラメータＢｉｔ＿ｄａｃをデータ記憶部２０５に記憶させる（ステップＳ１２８）。

このＡ／Ｄコンバータ２０６の調整パラメータＢｉｔ＿ａｄｃおよびＤ／Ａコンバータ２０７の調整パラメータＢｉｔ＿ｄａｃをデータ記憶部２０５に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ２０６およびＤ／Ａコンバータ２０７が調整される。このため、以降のステップＳ１０４〜Ｓ１１１の処理においてＡ／Ｄコンバータ２０６の調整パラメータＢｉｔ＿ａｄｃおよびＤ／Ａコンバータ２０７の調整パラメータＢｉｔ＿ｄａｃを反映させた状態で後述する初期出力値Ｖ_0#ijを測定することができる。

次に、制御回路２１０によって動作モード１を選択し、温度センサ２０２によって検出された温度Ｔ（ｉ）（すなわち、基準温度Ｔ０を基準とした検出温度ΔＴ）と、この温度Ｔ（ｉ）のときのＶｃｃ分圧部２０３の出力値Ｖｃｃ（ｉ）とを測定する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。次に、変数ｊに１を代入した後（ステップＳ１０６）、温度Ｔ（ｉ）および圧力Ｐ（ｊ）のときの圧力センサ２０１の初期出力値Ｖ_0#ijを測定する（ステップＳ１０７）。次に、変数ｊをインクリメントして（ステップＳ１０８）、変数ｊが測定回数ｎよりも大きくなるまで、ステップＳ１０７，Ｓ１０８の処理を繰り返し行う（ステップＳ１０９：Ｎｏ）。

変数ｊが測定回数ｎよりも大きくなった場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、変数ｉをインクリメントし（ステップＳ１１０）、変数ｉが測定回数ｍよりも大きくなるまで、ステップＳ１０３〜Ｓ１１０の処理を繰り返し行う（ステップＳ１１１：Ｎｏ）。これにより、ｍ個の温度ごとにｎ個の圧力を測定して計ｍ×ｎ個以上の初期出力値Ｖ_0#ij、ｉ＝１，２，…，ｍ、ｊ＝１，２，…，ｎが測定され、物理量センサ装置２００の外部へ出力される。ここまでの処理は、物理量センサ装置２００の動作モード１である。ここまでの処理において測定された複数の初期出力値Ｖ_0#ijは、設定装置１２０の第１取得部１２１によって取得される。

次に、変数ｉが測定回数ｍよりも大きくなった場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、設定装置１２０の第２取得部１２２によって初期出力値Ｖ_0#ijに対応する圧力センサ２０１の目標出力値Ｖ_1#ij、ｉ＝１，２，…，ｍ、ｊ＝１，２，…，ｎを読み出す（ステップＳ１１２）。次に、初期出力値Ｖ_0#ijおよび目標出力値Ｖ_1#ijに基づいて、温度Ｔｉごとに目標出力値の近似式Ｖ₁（Ｔｉ）を算出する（ステップＳ１１３）。次に、目標出力値の近似式Ｖ₁（Ｔｉ）の係数および定数項ｋ_ij、ｉ＝１，２，…，ｍ、ｊ＝Ｘ，Ｘ−１，…，１，０を第１特性値として取得する（ステップＳ１１４）。

次に、変数ｉに１を代入し（ステップＳ１１５）、上記（１）式に示すように第１特性値の近似式Ｋ_iを算出する（ステップＳ１１６）。次に、第１特性値の近似式の各パラメータｋＴ_ij、ｉ＝０，１，…，ｍ、ｊ＝Ｙ，Ｙ−１，…，１，０（２≦Ｙ≦ｎ−１：ｎ≧３）を、第２特性値として取得する（ステップＳ１１７）。そして、変数ｉをインクリメントして（ステップＳ１１８）、変数ｉが測定回数ｍよりも大きくなるまで、ステップＳ１１６〜Ｓ１１８の処理を繰り返し行う（ステップＳ１１９：Ｎｏ）。

次に、変数ｉが測定回数ｍよりも大きくなった場合（ステップＳ１１９：Ｙｅｓ）、近似式Ｋ_iの係数および定数項（第２特性値）ｋＴ_ijを、補正用パラメータ（初期設定情報）として物理量センサ装置２００のデータ記憶部２０５に書込む（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０の処理は、物理量センサ装置２００の動作モード４である。その後、本フローチャートによる処理を終了する。以降、制御回路２１０によって動作モード３を選択し、物理量センサ装置２００を動作モード３で動作させることで、Ａ／Ｄコンバータ２０６およびＤ／Ａコンバータ２０７の各調整情報が反映された圧力センサ２０１の補正後の出力値をアナログＩ／Ｏ２１２からアナログ出力させることができる。

以上、説明したように、実施の形態１によれば、物理量センサの出力値を補正するためのデジタル演算処理に用いる物理センサ、温度センサおよびＶｃｃ分圧部の各初期出力値を測定する前に、Ａ／Ｄコンバータの調整情報に基づいてＡ／Ｄコンバータを調整することができるため、Ａ／Ｄコンバータの調整情報を反映させて物理センサ、温度センサおよびＶｃｃ分圧部の各初期出力値を測定することができ、当該初期出力値に基づいてデジタル演算処理を行うことができるため、物理センサの出力値を高精度に補正することができる。また、デジタル演算処理により算出された物理センサの補正後の出力値をアナログ化して外部へ出力する場合であっても、Ｄ／Ａコンバータの調整情報を反映させて物理センサの補正後の出力値をアナログ出力することができる。したがって、物理用センサや周辺機器の特性ばらつきを高精度に補正したアナログ出力信号を出力可能な物理量センサ装置２００を提供することができる。

また、実施の形態１によれば、物理量センサ装置の完成後に、Ａ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータの各調整情報に基づいて第１，２補正回路によってＡ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータを調整することができる。このため、例えば物理量センサ装置をパッケージに組み込む際にかかる圧力によって、物理量センサ装置の出力特性が変化したとしても、パッケージ組み込み後に、パッケージに組み込む時に生じた出力特性の変化分も考慮して、物理量センサ装置やＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータの出力特性を補正することができる。また、実施の形態１によれば、Ａ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータの各出力特性を補正することができるため、Ａ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータの分解能（ｂｉｔ数）を増やすなどＡ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータの総合的な変換精度を向上させなくても、物理量センサの出力値を精度よく補正することができる。
このため、コストを低減させることができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる物理量センサ装置について説明する。図７は、実施の形態２にかかる半導体物理量センサ装置の全体構成の一例を示すブロック図である。図７には、本発明を適用して半導体チップ上に形成した半導体物理量センサ装置の全体構成の一例を示す。実施の形態２にかかる物理量センサ装置が実施の形態１にかかる物理量センサ装置と異なる点は、第１，２補正回路を設けない点である。実施の形態１と同様に、動作モード５，６においてそれぞれＡ／Ｄコンバータ２０６およびＤ／Ａコンバータ２０７の初期出力値を測定する。そして、初期出力特性と目標出力特性との誤差（調整情報）に基づいてＡ／Ｄコンバータ２０６またはＤ／Ａコンバータ２０７が不良であるか否かの判断を行う。

次に、実施の形態２にかかる物理量センサ装置の出力値補正処理の手順について説明する。図８は、実施の形態２にかかる物理量センサ装置の出力値補正処理の手順を示すフローチャートである。まず、実施の形態１と同様に、図６Ａに示すように、測定回数ｎ，ｍ，ｐを取得し（ステップＳ１０１）、変数ｉに１を代入した後（ステップＳ１０２）、変数ｋに１を代入する処理（ステップＳ１２１）から、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整パラメータ（調整情報）Ｂｉｔ＿ａｄｃおよびＤ／Ａコンバータ２０７の調整パラメータ（調整情報）Ｂｉｔ＿ｄａｃを算出する処理（ステップＳ１２６、Ｓ１２７）までを行う。

次に、図８に示すように、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整パラメータＢｉｔ＿ａｄｃが予め設定された所定値ｒよりも大きい場合、または、Ｄ／Ａコンバータ２０７の調整パラメータＢｉｔ＿ｄａｃが予め設定された所定値ｓよりも大きい場合（ステップＳ１２９：Ｙｅｓ）、このＡ／Ｄコンバータ２０６またはＤ／Ａコンバータ２０７を不良と判断し、本フローチャートによる処理を終了する。その後、Ａ／Ｄコンバータ２０６またはＤ／Ａコンバータ２０７が不良と判断された半導体チップは例えば破棄してもよい。

一方、Ａ／Ｄコンバータ２０６の調整パラメータＢｉｔ＿ａｄｃが予め設定された所定値ｒ以下であり、かつ、Ｄ／Ａコンバータ２０７の調整パラメータＢｉｔ＿ｄａｃが予め設定された所定値ｓ以下である場合（ステップＳ１２９：Ｎｏ）、図６Ａ，６Ｃに示すように、実施の形態１と同様にステップＳ１０４へ進み、実施の形態１と同様に以降の処理ステップＳ１２０までを行い、本フローチャートによる処理を終了する。

以上、説明したように、実施の形態２によれば、Ａ／ＤコンバータおよびＤ／Ａコンバータの調整情報を算出することによって、不良となるＡ／ＤコンバータまたはＤ／Ａコンバータを容易に判別することができるため、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態で説明した物理量センサ装置の調整方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

以上において本発明は、上述した実施の形態に限らず、種々変更可能である。例えば、補正用パラメータを算出するための設定装置を物理量センサ装置内に設けてもよい。この場合、例えば物理量センサ装置の動作モード３において周辺機器が変更されたときなどに、設定装置によって再度、補正用パラメータを算出する構成としてもよい。また、図１に示した物理量センサ装置のうち物理量センサとその他の装置（物理量センサの出力値補正装置）とを同一の半導体チップ上に設けてもよいし、異なる半導体チップ上に設けてもよい。物理量センサと物理量センサの出力値補正装置を異なる半導体チップ上に設けた場合、温度センサを物理量センサと同一の半導体チップ上に設けてもよいし、サーミスタなどで構成し、物理量センサの出力値補正装置および物理量センサと同一の半導体チップ上に設けなくてもよい。また、物理量センサを半導体チップ上に形成しなくてもよい。

以上のように、本発明にかかる物理量センサ装置の調整方法は、温度に依存する温度以外の物理量を検知し、検知した物理量の温度による特性ばらつきや周辺機器の特性ばらつきをデジタル演算によって補正する物理量センサ装置に有用である。

１００，２００ 物理量センサ装置
１０１，２０１ 物理量センサ
１０２，２０２ 温度センサ
１０３，２０３ Ｖｃｃ分圧部
１０４ 演算部
１０５ 記憶部
１０６ 第１変換部
１０７ 第２変換部
１０８ 第１補正部
１０９ 第２補正部
１１０ 制御部
１１１ デジタル入出力部
１１２ アナログ入出力部
１１３，２１３ 配線
１２０ 設定装置
１２１ 第１取得部
１２２ 第２取得部
１２３ 第３取得部
１２４ 第１算出部
１２５ 第２算出部
１２６ 第３算出部
１２７ 入出力部
２０４ 演算回路
２０５ データ記憶部
２０６ Ａ／Ｄコンバータ
２０７ Ｄ／Ａコンバータ
２０８ 第１補正回路
２０９ 第２補正回路
２１０ 制御回路
２１１ デジタルＩ／Ｏ
２１２ アナログＩ／Ｏ
２１４ プリアンプ
２１５ 第１サンプルホールド
２１６ 第２サンプルホールド
２１７ 第３サンプルホールド
２１８ 第１セレクタ
２１９ 第２セレクタ
２２０ 基準電圧源
２２１ センサ駆動回路
２２２ 発振器
２３１ 電圧源
２３２，２３４ 測定手段
２３３ 入力手段

Claims (5)

1. 検知した物理量に応じたアナログ信号を出力する物理量センサと、前記物理量センサの出力をデジタル信号に変換する第１変換部と、を備えた物理量センサ装置の調整方法であって、
   前記物理量センサ装置のアナログ入出力部から前記第１変換部に入力された所定のアナログ信号を前記第１変換部によってデジタル信号に変換し、かつ補正されていない状態で前記物理量センサ装置のデジタル入出力部から外部に出力することにより得られた、前記第１変換部の初期出力特性を取得する工程と、
   前記物理量センサ装置の外部において、前記第１変換部の初期出力特性に基づいて前記第１変換部の出力特性を調整する第１調整情報を算出する工程と、
   前記デジタル入出力部を介して前記物理量センサ装置の外部から取得した前記第１調整情報に基づいて、前記物理量センサ装置の出荷前調整時に前記第１変換部の出力特性を補正する工程と、
   前記第１調整情報が反映された前記第１変換部によって前記物理量センサの出力をデジタル信号に変換することにより得られた初期出力値を取得する工程と、
   前記初期出力値に基づいて前記物理量センサの初期設定情報を算出する工程と、
   を含むことを特徴とする物理量センサ装置の調整方法。
2. 前記物理量センサ装置は、前記第１変換部によって前記物理量センサの出力をデジタル信号に変換することにより得られた前記物理量センサの出力値を所定値に補正するためのデジタル演算処理を行う演算部をさらに備え、
   前記演算部により、前記初期設定情報に基づいて前記所定値に補正することを特徴とする請求項１に記載の物理量センサ装置の調整方法。
3. 前記物理量センサ装置は、前記デジタル演算処理による演算結果をアナログ信号に変換する第２変換部をさらに備え、
   前記初期出力値を取得する工程の前に、前記デジタル入出力部から前記第２変換部に入力された所定のデジタル信号を前記第２変換部によってアナログ信号に変換し、かつ補正されていない状態で前記アナログ入出力部から外部に出力することにより得られた、前記第２変換部の初期出力特性を取得する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の物理量センサ装置の調整方法。
4. 前記物理量センサ装置の外部において、前記第２変換部の初期出力特性に基づいて前記第２変換部の出力特性を調整する第２調整情報を算出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の物理量センサ装置の調整方法。
5. 前記第１変換部の分解能は、複数の冗長回路によって冗長化されており、
   前記第１変換部の出力特性を補正する工程では、複数の前記冗長回路のルートを電気的に接続または切断して、前記第１変換部の分解能の重みづけを行うことで、前記第１変換部に前記第１調整情報を反映することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量センサ装置の調整方法。

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