(57)【要約】【課題】  製造過程でセンサに記憶させる記憶値を、専用のハードウェア構成を設けることなく、外部の指令手段からセンサに伝送するセンサの製造方法を提供する。【解決手段】  外部から供給される電源電圧を検出し電気信号に変換する外部電圧センサ７０を製造する過程の記憶値伝送処理において、指令手段６０は、外部電圧センサ７０が検出可能な物理量である電源電圧を外部電圧センサ７０に伝送する、外部電圧センサ７０は、検出部７３で検出した電源電圧を変換部７６で電気信号に変換し、当該電気信号を記憶値Ｍとして記憶部７７に記憶する。センサが本来有している「物理量を検出する機能」を利用することで、記憶値伝送のための専用のハードウェア構成を設けることなく、ソフトウェア構成のみでセンサに記憶値を示す情報を伝送することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の物理量を検出し電気信号に変換するセンサ（７０、８０）を製造する過程で当該センサ中の記憶部（７７、８７）に記憶させる記憶値を示す情報を外部の指令手段（６０、６５）から当該センサに伝送する記憶値伝送処理を実行する段階を含むセンサの製造方法であって、
前記記憶値伝送処理において、
前記指令手段は、前記センサが検出可能な物理量を前記センサに伝送し、
前記センサは、検出した前記物理量を電気信号に変換し、当該電気信号を前記記憶値として記憶することを特徴とするセンサの製造方法。
【請求項２】
前記記憶値伝送処理において、
前記指令手段は、前記センサが最大Ｎ通り（Ｎは２以上の整数）の値又は範囲の前記物理量を逐次的に検出可能となるように伝送し、
前記センサは、検出した最大Ｎ通りの値又は範囲の前記物理量を多段階ステップ信号に変換し、当該多段階ステップ信号を前記記憶値として記憶することを特徴とする請求項１に記載のセンサの製造方法。
【請求項３】
前記記憶値伝送処理において、
前記指令手段は、前記センサが２通りの値又は範囲の前記物理量を逐次的に検出可能となるように伝送し、
前記センサは、検出した２通りの値又は範囲の前記物理量を一連のバイナリ信号に変換し、当該一連のバイナリ信号を前記記憶値として記憶することを特徴とする請求項２に記載のセンサの製造方法。
【請求項４】
前記記憶値伝送処理に先行して、予め定義されたスタンバイ信号を前記センサに伝送し、前記スタンバイ信号の伝送から所定時間後に前記記憶値伝送処理を開始することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサの製造方法。
【請求項５】
前記記憶値伝送処理において、予め定義されたスタート信号を伝送した後、当該スタート信号に続けて前記記憶値を示す情報を伝送することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサの製造方法。
【請求項６】
前記センサは、外部から入力された外部電圧を検出する外部電圧センサ（７０）であって、
前記記憶値伝送処理において、
前記指令手段は、前記センサに記憶させようとする前記記憶値に対応する外部電圧を出力し、
前記センサは、入力された前記外部電圧を検出し電気信号に変換することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンサの製造方法。
【請求項７】
前記センサは、一対の電極（３１、３２）を備え、当該電極間に基準電圧を印加したとき当該電極間に介在する物質の電気抵抗に基づいて発生するリーク電流を検出するリーク電流センサ（８０）であって、
前記記憶値伝送処理において、
前記指令手段は、前記センサに記憶させようとする前記記憶値に対応する電気抵抗を前記電極間に付与し、
前記センサは、付与された前記電気抵抗に基づいて前記電極間に発生したリーク電流を検出し電気信号に変換することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンサの製造方法。
【請求項８】
前記記憶値は、前記センサの個体ばらつきに応じて前記センサの出力値の補正演算に用いられる補正値であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の物理量を検出し電気信号に変換するセンサを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサの製造過程でセンサの記憶部に何らかの記憶値を記憶させることが知られている。例えば特許文献１には、アルコール濃度検出装置において、一対の電極の静電容量を反映した出力電圧の増幅度に関し、製造過程の検査段階でゲイン抵抗の個体ばらつきに応じて算出した補正係数を記憶値として個体毎に記憶させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８５０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサの製造過程において上記の補正係数等の記憶値をセンサの個体毎に記憶させようとする場合、外部の指令手段である製造設備からセンサに情報を伝送するために専用の通信線、コネクタピン、通信回路等のハードウェア構成を設ける必要がある。そのため、構成が複雑になり、製品コストの上昇を招くこととなる。
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造過程でセンサに記憶させる記憶値を、専用のハードウェア構成を設けることなく、外部の指令手段からセンサに伝送するセンサの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のセンサの製造方法は、当該センサ中の記憶部に記憶させる記憶値を示す情報を外部の指令手段から当該センサに伝送する記憶値伝送処理において、指令手段は、センサが検出可能な物理量をセンサに伝送し、センサは、検出した物理量を電気信号に変換し、当該電気信号を記憶値として記憶することを特徴とする。
【０００６】
本発明における「センサ」は、製造過程で生産される「製品」である。この製造方法により、指令手段は、センサが本来有している「物理量を検出する機能」を利用して、記憶値を示す情報をセンサに伝送する。センサは、指令手段から伝送された物理量を「情報」として検出し、その物理量を既定のルールに従って電気信号に変換することで、伝送された情報を記憶値として記憶する。この方法を用いれば、記憶値伝送のための専用のハードウェア構成を設けることなく、ソフトウェア構成のみでセンサに記憶値を示す情報を伝送することができる。
【０００７】
ここで、「記憶値」には、センサの個体毎に記憶させる補正値や、センサの全個体に共通に記憶させるデフォルト値等が含まれる。本明細書において、「補正値」とは「補正された後の値」の意味でなく「出力値の補正演算に用いられる値」を意味し、乗除算される補正係数や加減算されるオフセット値等を含む。また、「記憶値を示す情報」とは記憶値そのものに限らず、それに基づいて記憶値に変換可能な情報を意味する。
【０００８】
指令手段から伝送される物理量は、無段階のアナログ量でもよく、有限多段階すなわち離散的なデジタル量でもよい。特に２段階のデジタル量を伝送する場合、検出した物理量を直接的に「０」、「１」のバイナリ信号に変換することができ、処理が単純となる。
好ましい構成では、指令手段は、センサが２通りの値又は範囲の物理量を逐次的に検出可能となるように物理量を伝送する。センサは、検出した２通りの値又は範囲の物理量を一連（所定数ビット）のバイナリ信号に変換し、当該一連のバイナリ信号を記憶値として記憶する。
【０００９】
また、製造過程でない時のノイズによる誤記憶を防止する観点から、次の構成（Ａ）、（Ｂ）のうち１つ以上を採用することが好ましい。
（Ａ）記憶値伝送処理に先行して、予め定義されたスタンバイ信号をセンサに伝送し、スタンバイ信号の伝送から所定時間後に記憶値伝送処理を開始する。
（Ｂ）記憶値伝送処理において、予め定義されたスタート信号を伝送した後、当該スタート信号に続けて記憶値を示す情報を伝送する。
【００１０】
本発明の製造方法が適用されるセンサの具体例としては、次のものが挙げられる。
＜例１＞  外部から入力された外部電圧を検出する外部電圧センサ。この例では、記憶値伝送処理において、指令手段は、センサに記憶させようとする記憶値に対応する外部電圧を出力し、センサは、入力された外部電圧を検出し電気信号に変換する。
【００１１】
＜例２＞  一対の電極を備え、当該電極間に基準電圧を印加したとき、当該電極間に介在する物質の電気抵抗に基づいて発生するリーク電流を検出するリーク電流センサ。この例では、記憶値伝送処理において、指令手段は、センサに記憶させようとする記憶値に対応する電気抵抗を電極間に付与し、センサは、付与された電気抵抗に基づいて電極間に発生したリーク電流を検出し電気信号に変換する。
【００１２】
例えば上述の特許文献１に記載された静電容量式のアルコール濃度検出装置では、燃料中に水等の導電性不純物が混入すると、電極間のリーク抵抗の抵抗値が小さくなり、電極間を流れるリーク電流が大きくなる。検出部からの出力電圧は、静電容量を反映したＡＣ成分と、リーク電流に基づくＤＣ成分との合計であるため、リーク電流に基づくＤＣ成分を差し引くことでＡＣ成分の電圧が算出される。そして、ＡＣ成分の電圧から求めた静電容量に基づいて、アルコール濃度が検出される。このように、リーク電流センサは、アルコール濃度検出装置において、静電容量の検出過程におけるリーク抵抗の影響を排除しアルコール濃度の検出精度を高めるための副次的な検出装置として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による外部電圧センサの製造方法において、記憶値伝送処理が適用されるシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による記憶値伝送処理のタイミングチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態による記憶値伝送処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態による記憶値伝送処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るリーク電流センサの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるリーク電流センサの製造方法において、記憶値伝送処理が適用されるシステムを示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態による記憶値伝送処理のタイミングチャートである。
【図８】本発明のその他の実施形態による外部電圧センサの製造方法において、記憶値伝送処理が適用されるシステムを示すブロック図である。
【図９】比較例のセンサの製造方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明によるセンサの製造方法が適用される複数の実施形態について、以下、図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１−図４を参照して説明する。図１に示すように、第１実施形態は、外部電圧センサ７０の製造過程において、製造設備である指令手段６０と、製造される「センサ」としての外部電圧センサ７０との間で実行される記憶値伝送処理の方法に係る。
【００１５】
指令手段６０は、直列接続された複数のバッテリ６１、及び３つの端子を有するスイッチ６２を備える。スイッチ６２の３つの端子には、それぞれ異なるバッテリ電圧が印加されている。定格電圧端子には例えば約１２Ｖの定格電圧Ｖ0が印加され、低電圧端子には例えば８Ｖ未満の低電圧ＶLが印加され、高電圧端子には例えば１６Ｖを超える高電圧ＶHが印加されている。スイッチ６２は、３つの端子との接続を切り替えることで、外部電圧センサ７０に３通りの電源電圧を出力可能である。
【００１６】
外部電圧センサ７０は、検出部７３、変換部７６及び記憶部７７を含む。外部電圧センサ７０が「検出可能な物理量」は、外部から入力される電圧であり、特に本実施形態では外部から電源として入力される電源電圧である。
検出部７３は、外部から入力される電源電圧を検出する。変換部７６は、検出部７３が検出した検出値Ｄを所定のルールに基づき記憶値Ｍに変換する。記憶部７７は、変換部７６が変換した記憶値Ｍを記憶する。なお、本実施形態では、変換部７６及び記憶部７７はマイコンで構成される。
【００１７】
外部電圧センサ７０は、通常の使用時には外部の電源装置から定格電圧が供給される。一方、製造過程においては、検出部７３の電源電圧検出機能を利用して、指令手段６０から外部電圧センサ７０に、「記憶値Ｍを示す情報」としての電源電圧が伝送される。「記憶値Ｍ」には、外部電圧センサ７０の個体毎に記憶させる補正値等や、外部電圧センサ７０の全個体に共通に記憶させるデフォルト値等が含まれる。
【００１８】
記憶値伝送処理の実施例について、図２のタイミングチャート、及び図３、図４のフローチャートを参照して説明する。図２（ａ）は、記憶値伝送処理の最も単純な基本例を示し、図２（ｂ）は現実の適用において好ましい応用例を示す。この例では、記憶値Ｍとして１０進数の「１５１」を８ビットの２進数「１００１０１１１」に換算して伝送する。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、記憶値伝送処理を開始する前の通常状態では、指令手段６０は約１２Ｖの定格電圧を継続して出力している。そして、記憶値伝送処理が開始すると、１ビットにつき５ｍｓの周期でスイッチ６２を切り替え、８Ｖ未満の低電圧ＶL又は１６Ｖを超える高電圧ＶHのいずれかを逐次的に出力する。つまり、指令手段６０は、外部電圧センサ７０が２通りの値又は範囲の電圧を逐次的に検出可能となるように伝送する。
このとき、２進数の「０」に対応して低電圧ＶLを出力し、２進数の「１」に対応して高電圧ＶHを出力するというルールに基づいて、図２（ａ）に示す信号が指令手段６０から外部電圧センサ７０に伝送される。
【００２０】
外部電圧センサ７０の変換部７６は、逆に、８Ｖ未満の低電圧ＶLを「０」と認識し、１６Ｖを超える高電圧ＶHを「１」と認識することで、検出部７３が検出した一連の電源電圧を「１００１０１１１」という８ビットの一連のバイナリ信号に変換する。この一連のバイナリ信号が記憶値Ｍとして記憶部７７に記憶される。外部電圧センサ７０は、記憶部７７から記憶値Ｍを読み出すとき、１０進数の「１５１」として認識する。なお、一連のバイナリ信号のビット数は８ビットに限らず、１６ビット等、適宜設定してよい。
【００２１】
本実施形態による記憶値伝送処理と対比するための比較例を図９に示す。一般にセンサ９３の製造過程では、センサ９３を全て組み付けた後に出力（製品特性）を測定し、センサ９３の個体ばらつきに応じた補正情報等の記憶値を製造設備９１からセンサ９３に伝送して記憶させる場合がある。このような場合、記憶値を示す情報を伝送するために専用の通信線９２やコネクタピン、通信回路等のハードウェア構成を設けると、構成が複雑になり、製品コストの上昇を招くこととなる。
【００２２】
それに対し本実施形態では、外部電圧センサ７０の製造過程において、外部電圧センサ７０が本来有している「電源電圧を検出する機能」を利用することで、記憶値伝送のための専用の通信線、コネクタピン、通信回路等のハードウェア構成を設けることなく、ソフトウェア構成のみで外部電圧センサ７０に記憶値Ｍを示す情報を伝送することができる。よって、構成を簡素にし、製品コストの上昇を回避することができる。
【００２３】
ところで、例えば車両に搭載されるセンサは、クランキング等のノイズの影響を受けやすい。そのため、図２（ａ）のように単純に記憶値Ｍを伝送する方法では、ノイズを判別することができず、外部電圧センサ７０が誤情報を記憶するおそれがある。
そこで図２（ｂ）に示すように、（Ａ）記憶値伝送処理に先行して、予め定義されたスタンバイ信号を伝送する、（Ｂ）予め定義したスタート信号に続けて記憶値Ｍを伝送する、という方法を用い、ノイズの影響を排除し誤情報の記憶を防止することが好ましい。
【００２４】
図２（ｂ）に示す例では、スタンバイ信号は、１ビットにつき５ｍｓの周期で８ビットの「０１０１０１０１」に対応する信号である。スタート信号は、「１」に対応する１ビットの信号であり、スタンバイ信号を伝送した１ｓ後に伝送される。スタート信号に続けて記憶値を示す情報が伝送される。上述の説明のとおり、指令手段６０は、スイッチ６２により低電圧ＶL又は高電圧ＶHの出力を切り替えることで、スタンバイ信号及びスタート信号を伝送する。これによりノイズの判別が容易になり、外部電圧センサ７０は、正しい記憶値Ｍのみを適切に受信することができる。
なお、スタンバイ信号及びスタート信号の具体的な構成は上記の例に限らない。また、スタンバイ信号及びスタート信号のいずれか一方のみを採用してもよい。
【００２５】
続いて、図３、図４の記憶値伝送処理のフローチャートを説明する。このフローチャートは、スタンバイ信号及びスタート信号を用いる図２（ｂ）の実施例に対応するものである。フローチャートの説明において記号「Ｓ」はステップを意味する。図３のＸ１とＸ２との間、Ｙ１とＹ２との間のフローを、それぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）に記す。
【００２６】
記憶値伝送処理のメインルーチンは、外部電圧センサ７０のマイコンにおいて、１ビットの信号周期と同じ５ｍｓ毎に実行される。つまり、後述する「前回ルーチン終了時」とは、現在から５ｍｓ前の時点である。
この処理では、現在の状態を「通常状態」、「受信待ち状態」、「受信中状態」のいずれかの状態に分けて認定する。「通常状態」は、スタンバイ信号の受信が完了する前の状態であり、「受信待ち状態」は、スタンバイ信号の受信完了後、スタート信号の受信前の状態である。「受信中状態」は、８ビットの記憶値の受信が進行中の状態である。また、「受信中状態」において、ｎ値は現在受信が完了したビット数を示す。
【００２７】
前回ルーチン終了時に「通常状態」であった場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、Ｓ１２にて、現在スタンバイ信号の受信を完了したか否か判断する。スタンバイ信号の受信を完了している場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３にて「受信待ち状態」であると認定し、ルーチンを終了する。スタンバイ信号の受信を完了していない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、「通常状態」のままルーチンを終了する。
【００２８】
前回ルーチン終了時に「受信待ち状態」であった場合（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ２１：ＹＥＳ）、Ｓ２２にて、現在スタート信号を受信したか否か判断する。スタート信号を既に受信した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、Ｓ２３にて「受信中状態」であると認定し、Ｓ２４で「ｎ＝０」としてルーチンを終了する。
前回ルーチン終了時の状態が「受信待ち状態」であったにもかかわらず、その後スタート信号を受信しないで５ｓ経過した場合（Ｓ２２：ＮＯ、Ｓ２５：ＹＥＳ）、タイムアウトと判断し、Ｓ２６にて「通常状態」であると認定する。スタート信号を受信しておらず、５ｓ未経過の場合（Ｓ２２：ＮＯ、Ｓ２５：ＮＯ）、「受信待ち状態」のままルーチンを終了する。
【００２９】
前回ルーチン終了時に「受信中状態」であった場合（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ２１：ＮＯによりＳ３１）、Ｓ３２にて、現在「ｎ＜８」であるか否か判断する。ｎ＜８の場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、Ｓ３３にて低電圧ＶL又は高電圧ＶHの電源電圧を検出し、Ｓ３４にてｎ値を１つ進める。ｎ＝８に達すると（Ｓ３２：ＮＯ）、記憶値Ｍの受信が完了したと判断し、Ｓ３５にてバイナリ信号に変換して記憶値Ｍとして記憶部７７に記憶する。そして、現在の状態を「通常状態」にリセットしてルーチンを終了する。
【００３０】
このようなルーチンを５ｍｓ毎に実行することで、特にスタート信号を受信してからの「受信中状態」において、電源電圧の検出の進行を１ビットずつ確認し、８ビットの検出が完了した時点で検出値をバイナリ信号に変換して記憶値Ｍとする。そのため、誤情報の記憶を可及的に防止することができる。
なお、一連のバイナリ信号のビット数は８ビットに限らず適宜設定してよい。８ビット以外のビット数を採用する場合、フローチャートのＳ３２における「ｎ＜８？」の「８」をそのビット数に変更すればよい。
【００３１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図５−図７を参照して説明する。
第２実施形態の「センサ」は、アルコール濃度検出装置１００の機能的な一部として、一対の電極間のリーク電流を検出するリーク電流センサ８０である。ここで、「機能的な一部として」とは、物（製品）としてのリーク電流センサ８０はアルコール濃度検出装置１００と一体を成しており、機械的に分離されるものでないことを意味している。
【００３２】
アルコール濃度検出装置１００の機械的な全体構成を図５に示す。ここでは、全体構成のうち物理量を測定するセンサとしての主要な構成のみを説明する。
アルコール濃度検出装置１００は、車両の燃料供給系統に設けられ、燃料中のアルコール（主にエタノール）濃度の検出に用いられる。第１ハウジング１０の燃料室１１には、図示しない燃料配管に接続される燃料通路１２、１３を経由して燃料が流入する。第１ハウジング１０の内部には、一対の第１電極３１及び第２電極３２が二重の筒状に設けられている。
【００３３】
第１電極３１は径方向外側、第２電極３２は径方向内側において互いに対向している。第１ハウジング１０の燃料室１１の燃料は、燃料孔３３、３４を経由して第１電極３１と第２電極３２との間の空間３５に流入する。第１電極３１及び第２電極３２の径方向の間には絶縁性のガラスシール３６が介装されている。
第１電極３１及び第２電極３２は、それぞれ導電体３７、３８によって、第２ハウジング２０に収容された回路基板２５に接続されている。また、第２電極３２の内側には、電気抵抗の変化に基づき燃料温度を検出するサーミスタ４０が設けられている。
【００３４】
回路基板２５には、図示しないコネクタを通じて電源電圧が供給される。アルコール濃度検出装置１００は、電源電圧から生成した基準電圧を第１電極３１及び第２電極３２の間に印加したとき生じる静電容量に基づき、最終的にアルコール濃度を検出する。その静電容量の検出過程における一機能に注目すると、図５に示したセンサは、「リーク電流センサ８０」として考えることができる。
【００３５】
次に図６を参照し、指令手段６５及びリーク電流センサ８０の電気的な構成について説明する。図６のうち符号「８０」を付して二点鎖線で囲んだ部分は、特許４４６５７２５号公報等に開示された回路図に基づき、特に本実施形態の特徴に関する部分を要部として機能ブロック図で表したものである。
【００３６】
上記文献における回路は、電極を含む検出部からの出力電圧に基づき、燃料中のアルコール濃度と相関する静電容量を検出することを主目的としたものである。ところが、燃料中に水等の導電性不純物が混入した場合、後述するリーク抵抗に由来するリーク電流によって出力電圧に誤差が含まれることとなる。そこで、リーク電流を副次的に検出することで出力電圧からリーク抵抗の影響を排除し、静電容量及びアルコール濃度の検出精度向上を図っている。
その視点から、符号「８０」が示す部分は、「静電容量及びリーク電流センサ」と呼ぶのが適当であるとも考えられる。しかし、本実施形態では、名称を短縮する観点から、製造過程におけるリーク電流を用いた記憶値伝送処理に特に注目し、「リーク電流センサ８０」として説明することとする。
【００３７】
また第２実施形態では、リーク電流センサ８０に記憶させる記憶値は、個体ばらつきに応じて出力値の補正演算に用いられる「補正値α」とする。この補正値αには、出力値に乗除算される補正係数や出力値に加減算されるオフセット値等が含まれる。また、複数の演算段階がある場合、どの段階の出力値の補正演算に用いられるものであってもよい。
なお、本明細書では、「補正値」を「補正された後の値」という意味で用いていない。
【００３８】
リーク電流センサ８０は、電源回路８１、Ｃ−Ｖ変換回路８２、検出部８３、ＡＣ増幅回路８４、マイコン８５、出力回路８８等を含む。
電源回路８１は、バッテリ６１の電源電圧Ｖｃｃから基準電圧Ｖｒを生成する。
Ｃ−Ｖ変換回路８２は、基準電圧Ｖｒに基づき、検出部８３に供給するＡＣ（交流）成分の電圧を生成する。また、マイコン８５から指令される駆動クロックに基づき、静電容量Ｃｐを電圧に変換して出力する。
【００３９】
検出部８３は、第１電極３１及び第２電極３２（以下、「電極３１、３２」という。）を含む。電極３１、３２は対向して配置され、擬似コンデンサ８３Ｃを構成する。電極３１、３２間に特定の周波数のＡＣ電圧を印加し、印加電圧の極性を周期的に反転させることで生じる擬似コンデンサ８３Ｃの静電容量Ｃｐは、燃料中のアルコール濃度と相関する。静電容量Ｃｐは、Ｃ−Ｖ変換回路８２にて出力電圧に変換される。
【００４０】
また、電極３１、３２間に介在する物質の電気抵抗を「リーク抵抗８３Ｒ」とし、抵抗記号を用いて等価的に図示する。
リーク抵抗８３Ｒは、電極３１、３２間に介在する物質の導電率特性によって抵抗値Ｒｐが変化する。電極３１、３２間に介在する物質が空気、又は純粋な燃料の場合、リーク抵抗８３Ｒの抵抗値Ｒｐは極めて大きく、実質的に無限大に相当する。このとき、電極３１、３２間に介在する物質を通して流れるリーク電流はほぼゼロである。
【００４１】
一方、燃料中に水分等の導電性不純物が混入すると、リーク抵抗８３Ｒの抵抗値Ｒｐは低下する。すると、検出部８３の出力電圧に対し、リーク電流に基づくリーク電圧の影響を無視することができなくなる。すなわち、ＡＣ成分とＤＣ成分の合計からなる出力電圧のうち、リーク電流によるＤＣ成分の影響が大きくなるため、静電容量Ｃｐの検出精度が低下する。そこで、リーク電流センサ８０は、リーク電圧を検出し、これに基づくＤＣ成分を出力電圧から差し引くことで、ＡＣ成分である静電容量Ｃｐの検出精度を向上させるものである。
【００４２】
続いて、ＡＣ増幅回路８４は、上述のとおり、Ｃ−Ｖ変換回路８２の出力からリーク電流によるＤＣ（直流）オフセット分を除去したＡＣ成分を出力する。
マイコン８５は、静電容量を検出する機能面では、ＡＣ増幅回路８４からのＡＣ成分が入力され、静電容量を算出する。また、２種類の周波数の駆動クロックをＣ−Ｖ変換回路８２に出力する。一方、補正値αを記憶する機能面では、（ＡＣ＋ＤＣ）成分からリ−ク電流を算出する。そして、リーク電流に基づくリーク電圧を変換部８６で電気信号に変換して補正値αとして記憶部８７に記憶する。
出力回路８８は、マイコン８５からの出力信号を出力する。例えば、車両に搭載されるアルコール濃度検出装置１００の場合には車両のＥＣＵ等に出力する。
【００４３】
以上の電気的構成を備えるリーク電流センサ８０の製造過程において、リーク電流センサ８０に補正値αを伝送するために指令手段６５が用いられる。
指令手段６５は、経路Ｌ１につながる接点と経路Ｌ２につながる接点との接続を開閉可能なスイッチ６７を備えている。経路Ｌ１、Ｌ２は、それぞれリーク電流センサ８０の電極３１、３２に接続されている。なお、経路Ｌ１、Ｌ２は、スイッチ６７を閉にしたとき過電流によって接点等を破損させない程度の内部抵抗を有しているものとする。
【００４４】
スイッチ６７を開にしたとき、電極３１、３２間は離間している。製造過程では電極３１、３２間に導電物質が介在する可能性は無いため、リーク抵抗８３Ｒの抵抗値Ｒｐは実質的に無限大となり、リーク電圧は実質的にゼロとなる。ここで、リーク電圧が「ゼロ」とは、厳密な「０Ｖ」に限らず、有意な電圧が発生していないことを意味する。その具体的な範囲は、センサの検出精度や想定されるノイズに応じて適宜設定してよい。後述する図７の例では、０．５Ｖ未満のリーク電圧を実質的にゼロＶとみなしている。
【００４５】
スイッチ６７を閉にしたとき、電極３１、３２間は経路Ｌ１、Ｌ２を経由して短絡し、基準電圧Ｖｒによる電流が経路Ｌ１、Ｌ２を経由してグランドに流れることとなる。この現象は、リーク抵抗８３Ｒの抵抗値Ｒｐが実質的に無限大の値から現実的に観念容易な値まで低下したことと等価である。これにより、電極３１、３２間に、例えば数Ｖ程度の有意なリーク電圧が発生する。このとき発生する「有意なリーク電圧」は、本実施形態では３．５Ｖを超える程度の電圧であるとする。
【００４６】
第２実施形態による記憶値伝送処理の例を図７に示す。
指令手段６５は、スイッチ６７を開閉し、電極３１、３２間を離間又は短絡させることで、リーク電圧が実質的にゼロの状態と、有意なリーク電圧が発生する状態とを切り替える。この動作は、「センサに記憶させようとする記憶値に対応する電気抵抗を電極間に付与する」ことに相当する。
リーク電流センサ８０は、０．５Ｖ未満のリーク電圧を「０」と認識し、３．５Ｖを超えるリーク電圧を「１」と認識するというルールに従い、リーク電圧をバイナリ信号に変換し、補正値αとして記憶する。この例では、２進数の「１００１０１１１」を１０進数に変換した補正値「１５１」は、「出力値を１．５１倍する」ことを意味する。
【００４７】
また、第１実施形態の記憶値伝送処理値のフローチャート（図３、図４）は、ほぼそのまま第２実施形態に援用可能である。記憶値が特に「補正値」であることを強調するのであれば、処理名を「補正値伝送処理」とし、Ｓ３５の「記憶値Ｍとして記憶」を「補正値αとして記憶」と読み替えればよい。
【００４８】
これにより、第２実施形態では、第１実施形態と同様、リーク電流センサ８０が本来有している「リーク電圧を検出する機能」を利用して、専用のハードウェア構成を設けることなく、ソフトウェア構成のみでリーク電流センサ８０に補正値αを伝送することができる。また、第１実施形態と同様、スタンバイ信号及びスタート信号を用いることで、誤情報が記憶されることを防止している。よって、第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４９】
（その他の実施形態）
（ア）上記第１実施形態では、指令手段６０は、スイッチ６２の切り替えによって、定格電圧Ｖ0以外に、記憶値伝送用として２レベルの電源電圧ＶL、ＶHを外部電圧センサ７０に出力可能である。外部電圧センサ７０の変換部７６は、検出した電源電圧をバイナリ信号に変換し、記憶部７７は、バイナリ信号を２進数の記憶値Ｍとして認識し記憶する。
これに対し、図８に示す指令手段６０Ａは、５つの端子を有するスイッチ６２Ａを切り替えることで、定格電圧Ｖ0以外に、記憶値伝送用として４レベルの電源電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4を出力可能である。外部電圧センサ７０の変換部７６は、検出した電源電圧を４段階のステップ信号に変換し、記憶部７７は、４段階のステップ信号を４進数の記憶値Ｍとして認識し記憶する。
【００５０】
このように、指令手段が記憶値伝送用として外部電圧センサに伝送する電圧を３レベル以上の値又は範囲の電圧とし、外部電圧センサの変換部が、そのレベル数に対応する多段階のステップ信号を記憶値として記憶する構成としてもよい。検出する外部電圧は電源電圧に限らず、記憶値伝送専用の電圧であってもよい。その場合、定格電圧Ｖ0の供給とは分離して、外部電圧を伝送するようにしてもよい。
【００５１】
第１実施形態を含めて一般化すると、本発明が適用される外部電圧センサの製造方法の実施形態では、「記憶値伝送処理において、指令手段は、外部電圧センサが最大Ｎ通り（Ｎは２以上の整数）の値又は範囲の電圧を逐次的に検出可能となるように伝送し、外部電圧センサは、検出した最大Ｎ通りの値又は範囲の電圧を多段階ステップ信号に変換し、当該多段階ステップ信号を記憶値として記憶する」構成を採用することができる。
【００５２】
（イ）上記（ア）に記載した技術的思想を更に拡張すると、指令手段は、離散的なデジタル量の電圧に限らず、可変抵抗等を用いて生成した無段階の電圧、すなわちアナログ量の電圧を出力するようにしてもよい。例えば、指令手段は、「１５１」という記憶値に対応して１５．１Ｖの電圧を外部電圧センサに伝送し、外部電圧センサは、検出した１５．１Ｖという電圧を「１５１」という値に変換し、記憶値として記憶する。
このように、本発明のセンサの製造方法の本質的な特徴は、センサが本来有している「物理量を検出する機能」を利用し、専用のハードウェア構成を設けることなく記憶値を示す情報を伝送するということであり、伝送する物理量がアナログ量であるかデジタル量であるかということは主要事項でない。
【００５３】
（ウ）第２実施形態のリーク電流センサについて、上記（ア）に準じ、多段階のリーク電圧を検出させる場合には、例えば、指令手段６５において電極３１、３２間を短絡させる回路として、抵抗の異なる複数の回路を切り替えられるようにすればよい。また、上記（イ）に準じ、無段階のリーク電圧を検出させる場合には、例えば、電極３１、３２間を短絡させる回路中に可変抵抗を組み入れる方法が考えられる。
【００５４】
（エ）リーク電流センサは、第２実施形態のように、アルコール濃度検出装置の一部として燃料中の不純物の影響を排除することを目的とするものに限らない。例えば、一対の電極３１、３２間に介在する電解質溶液等の物質の導電率の検出を主目的とする検出装置として用いられてもよい。この場合、「リーク電流センサ」という否定的なイメージの用語を使うのでなく、「導電率センサ」と呼んでもよい。呼び方に関わらず、検出する物理量は実質的に同じであり、本発明の製造方法が適用されるセンサとして同様に扱うことができる。
【００５５】
（オ）記憶値を示す情報の伝送に用いられる物理量は、電圧に限らず、製造されるセンサが検出可能ないかなる物理量を用いてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５６】
６０、６５・・・指令手段、
７０      ・・・外部電圧センサ（センサ）、
７３、８３・・・検出部、
７６、８６・・・変換部、
７７、８７・・・記憶部、
８０      ・・・リーク電流センサ（センサ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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