(57)【要約】【課題】　各種条件下（低温，高温，高圧力，高電界，高磁界，高電磁界）で検査・調整できる集積回路及び物理量検出システムを提供することにある。【解決手段】　本物理量検出システムは測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子１，物理量検出素子１の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路２より構成される。補正集積回路２は物理量検出素子１の出力信号の補正処理をする補正回路３，本物理量検出システムの外部と通信を行う通信回路８，通信回路８からの情報を基に補正回路３の内部信号を変化させる信号発生器５，通信回路８からの情報を基に補正回路３の内部信号を観測し、通信回路８へ観測情報を転送する観測回路６，通信回路８からの情報を基にＰＲＯＭ４へ書き込み処理を行う書込回路７，補正回路３の補正量を記憶するＰＲＯＭ４により構成される。【選択図】図１
2004138626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　通信手段を有する集積回路において、
　前記通信手段へ転送されたデータに基づき、前記集積回路の内部信号を変化させる手段と、前記内部信号の変化により前記集積回路の故障の有無を判定できる内部信号を観測し前記通信手段を介して外部に転送する手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項２】
　通信手段を有する集積回路において、
　前記通信手段へ転送されたデータに基づき、前記集積回路の内部状態を調整をすることを特徴とする集積回路。
【請求項３】
　請求項２の集積回路において、
　書き込み可能ＲＯＭと、前記通信手段へ転送されたデータに基づき前記書き込み可能
ＲＯＭへデータを書き込む手段と、前記集積回路の内部状態を前記書き込み可能ＲＯＭの内容により変更する手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項４】
　請求項２の集積回路において、
　前記通信手段へ転送されたデータに基づき前記集積回路の内部状態を観測し、前記通信手段を介して外部へ転送する手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項５】
　物理量検出素子の特性を補正する特性補正手段と、通信手段と、書き込み可能ＲＯＭを有する集積回路において、
　前記通信手段へ転送されたデータに基づき前記書き込み可能ＲＯＭへデータを書き込む手段と、前記書き込み可能ＲＯＭの内容により前記特性補正手段の補正量を変更する手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項６】
　通信手段と、外部から供給される高電圧を使用して書き込みを行う書き込み可能ＲＯＭを有する集積回路において、
　前記高電圧が供給されたことを検出する高電圧検出手段と、前記高電圧検出手段の検出信号により前記書き込み可能ＲＯＭへの書き込み動作を行う状態に前記集積回路を移行させる手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項７】
　請求項１ないし請求項６の集積回路において、
　所定の外部端子の電圧が高電圧であることを検出する高電圧検出手段と、前記高電圧検出手段の検出信号により検査あるいは調整を行う状態に前記集積回路を移行させる手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項８】
　請求項１ないし請求項７の集積回路において、
　前記集積回路に格納されたプログラムにより検査・調整あるいはＰＲＯＭへの書込を行う手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項９】
　通信手段を有する集積回路において、
　前記通信手段へ外部から転送される通信データ信号のパルス幅を観測する手段と、前記パルス幅の観測結果に応じて前記通信手段の動作周波数を変化させる手段を有することを特徴とする集積回路。
【請求項１０】
　請求項１ないし請求項９の集積回路と、測定物理量の変化に応じて出力信号の変化する物理量検出素子を有する物理量検出システムにおいて、
　前記集積回路と前記物理量検出素子を収納する容器と、前記通信手段の通信信号を前記容器の外部から変化させる手段を有することを特徴とする物理量検出システム。
【請求項１１】
　測定物理量の変化によって出力信号が変化する物理量検出素子と、前記物理量検出素子の出力を補正する手段と、通信手段とを有する物理量検出システムにおいて、
　前記通信手段から温度に関する情報を入手する手段を有することを特徴とする物理量検出システム。
【請求項１２】
　測定物理量の変化によって出力信号が変化する物理量検出素子と、前記物理量検出素子の出力を補正する手段と、通信手段とを有する物理量検出システムにおいて、
　前記通信手段から他のセンサの情報を入手する手段を有することを特徴とする物理量検出システム。
【請求項１３】
　測定物理量の変化によって出力信号が変化する物理量検出素子と、前記物理量検出素子の出力を補正する手段と、通信手段とを有する物理量検出システムにおいて、
　前記通信手段から地理あるいは気象に関する情報を入手する手段を有することを特徴とする物理量検出システム。
【請求項１４】
　請求項１３の物理量検出システムにおいて、
　前記地理あるいは気象に関する情報から測定物理量を算出し、前記算出した測定物理量を基に前記物理量検出素子の出力を補正する手段の補正量を修正する手段を有することを特徴とする物理量検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、集積回路の検査及び調整方法に係り、特に、前記集積回路を使用する上位システムへ上記集積回路を実装後に上記集積回路の検査・調整を可能にする集積回路及び、これを使用した物理量検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来より、集積回路の検査方法には種々の方式が提案されている。
【０００３】
　例えば、特開平9−281195 号に記載されている検査システムでは、テスタとプローブ装置を使用して被検査対象集積回路単品での動作を検査している。また、特開平10−143386号に記載されているマイクロプロセッサでは被検査対象集積回路自身が自己診断を行い被検査対象集積回路の検査ができるようにしている。
【０００４】
　また、集積回路の調整方法も種々の方式が提案されており、抵抗トリミング，ツェナーザップ，ポリシリフューズ，ＭＯＳメモリー等を使用した方法が提案されている。例えば、特開平10−232723号に記載されている電圧調整回路ではＥＥＰＲＯＭを使用した電圧値の調整方法が記載されている。
【０００５】
　また、物理量検出システムの特性補正方法についても抵抗トリミング，ツェナーザップ，ポリシリフューズ，ＭＯＳメモリー等を使用した方法が提案されている。例えば、特開平10−281912号に記載されている圧力センサや特開平8−128851 号に記載されているセンサ出力信号処理回路ではＥＰＲＯＭを使用したセンサ出力信号の補正方法が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　従来、集積回路の検査方法として最も使用されている方法はテスタとプローブ装置を使用した方法である。しかし、本方法ではベアチップで出荷する場合の配慮が欠けていた。ベアチップで出荷する場合、ベアチップの状態で運搬され、上位システムに組み付けられ、上位システムとしての検査をした後、出荷される。この場合、ベアチップでの運搬，組み付け時に静電気によるストレスや機械的接触による傷により集積回路が故障する可能性がある。また、バーンインを必要とする製品ではベアチップ状態でのバーンインが難しいため、上位システムに組み付けた後にバーンインを行うが、このバーンインにより集積回路が初期的な故障を起こす。これらの原因による集積回路の故障は上位システムの検査で完全に抽出し取り除くことが必要であるが、集積回路の故障を上位システムの検査で完全に抽出することは難しく、集積回路の故障を見逃したまま出荷してしまう可能性がある。特に、集積回路の故障が不完全な故障であった場合、上位システムの検査で取り除くことは非常に難しい。
【０００７】
　また、上位システムの動作温度範囲が−４０度以下や１３０度以上の動作温度範囲を要求される場合、集積回路の検査を−４０度以下や１３０度以上で検査する必要があるが、テスタとプローブ装置を使用した方法では変化させる温度範囲が狭く、これに対応することができない。まだ温度条件であればテスタとプローブ装置を使用した検査方法でも−20度から１２０度程度は対応できるが、高圧力，高電界，高磁界，高電磁界と言った条件を要求されると至難である。
【０００８】
　上記課題にある程度対応できる方法として、集積回路の検査を集積回路自身で行う方法（自己診断）が提案されている。しかし、本方法を実現するためには、内部信号の変化手順の情報，前記情報を基に内部信号を変化させる回路，内部信号を観測する回路，観測した内部信号の期待値の情報，前記期待値の情報と観測した内部信号を比較する回路及びこれらを制御する回路が必要であり、集積回路の大幅な面積増加を招く。また、本方法はアナログ回路に関しては適用が困難である。
【０００９】
　次に、集積回路の調整方法について説明する。上記集積回路の調整方法に関する従来例では被調整対象集積回路を使用する上位システムの使用温度範囲が広い場合や、同時に上位システムに組み込まれる素子や回路部品とマッチングさせる調整が必要な場合に問題が生じる。上記従来例ではテスタとプローブ装置で集積回路の検査と同時に集積回路の調整を実行する。しかしながら、プローブ装置で変化させることのできる温度範囲は狭く、上位システムの使用温度範囲が−４０度以下である場合や１３０度以上の使用温度範囲を要求される場合はこれらの温度での集積回路の状態を実測することは困難である。また、外付け素子や外付け回路部品とマッチングした調整をすることは被調整対象集積回路単品での調整では不可能で、上位システムへ被調整対象集積回路を組み込まないと不可能である。また、プローブ装置で温度を変化させることはテスタ及びプローブ装置の使用時間を増加させコスト増加を招く。特に、上位システムの検査で温度試験を実施するような場合には、集積回路で温度試験をし、更に上位システムで温度試験を行うことになり２度手間になる。つまり、上位システムで温度試験を必要とする場合には上位システムの温度試験と同時に集積回路の温度試験を行い、この試験結果により集積回路の調整を行った方が工数を減らすことができ、低コスト化を達成できる。
【００１０】
　最後に、物理量検出システムの特性補正方法について説明する。物理量検出素子には機械的応力に非常に敏感で蓋をすることで特性が変化するような物理量検出素子がある。このような場合、蓋をする前に特性補正をしても蓋をした瞬間に特性が変化してしまう。このことに関して上記従来技術は考慮していなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
　上記の目的を達成するためには、通信手段と、書き込み可能ＲＯＭと、通信手段へ転送されたデータに基づき前記集積回路の内部信号を変化させる手段と、前記集積回路の内部状態を観測する手段と、前記通信手段へ転送されたデータに基づき前記書き込み可能ROMへデータを書き込む手段と、前記集積回路の内部状態を前記書き込み可能ＲＯＭの内容により変更する手段を持つことにより達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
　本発明によれば、少数の信号線で集積回路の詳細な検査・調整及び物理量検出システムの補正量を調整することができるので、これらを実装容器に組み立てた後に集積回路の詳細な検査・調整及び物理量検出システムの補正量を調整することができ、各種条件下（低温，高温，高圧力，高電界，高磁界，高電磁界）で集積回路の詳細な検査・調整及び物理量検出システムの補正量を調整することができ、集積回路及び物理量検出システムの信頼度及び精度の向上に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
　まず、本発明による第１の実施例である物理量検出システムを図１，図２，図３により説明する。なお、図１は第１の実施例の物理量検出システムの構成、図２は第１の実施例の物理量検出システムの実装形態の断面図、図３は第１の実施例の物理量検出システムの検査調整手順である。
【００１５】
　本物理量検出システムは測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子１，物理量検出素子１の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路２より構成される。補正集積回路２は物理量検出素子１の出力信号の補正処理をする補正回路３，本物理量検出システムの外部と通信を行う通信回路８，通信回路８からの情報を基に補正回路３の内部信号を変化させる信号発生器５，通信回路８からの情報を基に補正回路３の内部信号を観測し、通信回路８へ観測情報を転送する観測回路６，通信回路８からの情報を基にＰＲＯＭ４へ書き込み処理を行う書込回路７，補正回路３の補正量（感度の補正量，ゼロ点の補正量，温度特性の補正量など）を記憶するＰＲＯＭ４により構成さる。
【００１６】
　本物理量検出システムでは補正集積回路２の検査を以下のように実行する。まず、通信回路８を介して信号発生器５を動作させることで補正回路３の内部信号を変化させる。次に、前述した内部信号の変化に応じて変化すべき信号を観測回路６で観測し、通信回路８を介して外部へ転送する。この外部へ転送したデータを本物理量検出システムの外部で期待値と比較検証する。これらの処理を繰り返すことで補正集積回路２の全ての部位の故障の有無を検査する。本検査方法では数本の通信信号だけで補正集積回路２の検査を実現できる。このため、後節で述べる本物理量検出システムの実装形態のように実装形態外部に取り出せる信号線の数が制約される場合でも、補正集積回路２を本物理量検出システムの実装形態のように実装した後に補正集積回路２を検査することができる。従って、補正集積回路２がベアチップであっても補正集積回路２を実装後に詳細に検査でき、且つ、各種環境（高温，低温，高圧力下，高電界下，高磁界下，高電磁環境下など）での検査を容易にできる。
【００１７】
　次に、本物理量検出システムの特性補正方法について説明する。物理量検出素子１には製造バラツキがあるため、サンプル毎に測定物理量に対する出力信号の特性がばらつく。この特性のバラツキを補正集積回路２で補正し、測定物理量に対する出力信号の特性を要求される特性に規格化する必要がある。これを実現するため、補正集積回路２は補正回路３を持ち、この補正回路３で感度，ゼロ点，温度特性などを補正することで測定物理量に対する出力信号の特性を要求される特性に規格化する。なお、補正回路３の補正量（感度の補正量，ゼロ点の補正量，温度特性の補正量など）の情報はＰＲＯＭ４に記憶させている。従って、本物理量検出システムでは、まず、未補正での測定物理量に対する出力信号の特性を測定し、この測定結果から補正回路３での補正量を本物理量検出システムの外部で算出し、それに応じた情報を通信回路８を介して書込回路７へ転送し、書込回路７によりＰＲＯＭ４へ情報を書き込むことで、補正回路３の補正量を適正な値にすることで測定物理量に対する出力信号の特性を規格に満足するようにする。
【００１８】
　本特性補正方法でも前述した検査方法と同様に数本の通信信号だけで本物理量検出システムの特性の補正を実現できる。このため、後節で述べる本物理量検出システムの実装形態のように実装形態外部に取り出せる信号線の数が制約される場合でも、実装後に特性調整を可能にすることができる。これには以下に示すような利点がある。まず第１の利点は、機械的応力の影響を受けやすい物理量検出素子１を実装する場合でも、実装による機械的応力の影響を考慮して特性調整することができることである。物理量検出素子１には機械的応力の影響を受けやすいものが多く、接着，接着面の歪み，実装容器の歪み等により物理量検出素子１に機械的応力が発生し、この機械的応力により物理量検出素子１の特性が変化してしまう。特に、蓋をすることで生じる実装容器の歪みによる物理量検出素子１への機械的応力で発生する物理量検出素子１の特性変化を考慮して特性調整することは難しく、これを考慮した特性調整をするためには蓋をした後に特性調整するしかない。第２の利点は低高温での温度試験を必要とする場合、実装前であれば結露や酸化など影響を受け易いが、実装後であればこれらの影響を減らすことができる。第３の利点はシリコーンゲル等の保護樹脂を物理量検出素子１や補正回路２へ被せる場合、これら保護樹脂の影響で物理量検出素子１や補正回路２の特性が変動してしまうが、実装後に調整することで、これらの影響を考慮して調整することができる。
【００１９】
　次に、本物理量検出システムの実装形態について図２により説明する。本物理量検出システムの実装はベース１０へ物理量検出素子１とベアチップ状態の補正集積回路２を取り付け、カバー９をベース１０へ溶接することで物理量検出素子１と補正集積回路２を機密封止している。出力信号はベース１０にハーメチックシールにより取り出されたリード
１４を介して外部へ取り出し、ベース１０に接着したマウント１３に形成したコネクタ
１５を介して外部と接続できるようにしている。また、通信信号はベース１０にハーメチックシールにより取り出されたリード１２を介してマウント１３の外部へ露出するようにし、検査・調整時にはリード１２に針などを接触させリード１２を介して通信信号を印加できるようにしている。なお、マウント１３のリード１２の露出部は最終検査終了後、カバー１１で覆い、本物理量検出システムのユーザーが誤信号を入れないようにしている。このような実装では補正集積回路２を機密封止しているため、信号線の取り出しにはハーメチックシールを必要とする。このため、取り出す信号線の数は限られる。
【００２０】
　次に、本物理量検出システムの調整及び補正集積回路２の検査手順を図３により説明する。補正集積回路２はウエハ行程完了後、ウエハ状態で単品検査を行い実装後の検査で極端な歩留まり不良がでないように基本動作の確認を行う。単品検査後、ダイシング，システム組立，バーンインが実施される。本物理量検出システムのようにベアチップの状態で実装される場合、ベアチップの状態ではバーンインを実施するのが困難であるため、システム組立後にバーンインを実施する。バーンイン後、常温，高温，低温での回路検査及び物理量検出システムの補正前の特性を測定する。なお、補正集積回路２の検査は先述した検査方法を使用することで詳細な回路検査を可能にした。これにより、バーンインで顕在化する初期故障を確実に摘出できるようにした。また、補正集積回路２の補正量を決めるために常温，高温，低温に温度を変化させ補正前の物理量検出システムの測定物理量に対する出力信号を測定するが、この行程と同時に補正集積回路２の検査をするようにした。このため、回路単品での検査で温度を変化させて、各温度条件での特性を測定する必要がなくなり、行程短縮を図ることができる。また、完全な実装状態での検査であるため、補正集積回路２は同時に組み合わせた物理量検出素子１に対してのみ確実に動作すれば良くなり、如何なる物理量検出素子１が組み合わされても確実な動作を補償しなければならない回路単品での検査と比べて補正集積回路２の検査マージンを減らすことができ、歩留まり向上を実現できる。そして、常温，高温，低温での物理量検出システムの補正前の特性の測定結果を基に補正量を先述した方法で調整し、最終検査にて完成する。
【００２１】
　次に、本発明による第２の実施例である物理量検出システムを図４，図５，図６，図７，図８，図９，図１０により説明する。なお、図４は第２の実施例の物理量検出システムの構成、図５はレジスタ群２９の内容、図６はＰＲＯＭ２７のアドレスマップ、図７は測定物理量に対するＡＤ変換器１９の出力特性、図８はＤＡ変換器２３の入力に対する補正集積回路１７の出力信号の関係、図９は物理量検出素子１６の消費電流と補正集積回路
１７の消費電流の最大値の関係、図１０は補正集積回路１７の消費電流と補正集積回路
１７の動作速度の関係である。
【００２２】
　本物理量検出システムは測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子１６，物理量検出素子１６の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路１７より構成される。補正集積回路１７はＡＤ変換器１９の入力を選択する切換回路１８，切換回路１８のアナログ出力をデジタル値に変換するＡＤ変換器１９，補正回路
２１の入力を選択する切換回路２０，ＰＲＯＭ２７の情報を基に物理量検出素子１６の出力信号の補正演算処理をする補正回路２１，ＤＡ変換器２３の入力を選択する切換回路
２２，切換回路２２のデジタル出力をアナログ値に変換し出力信号を作成するＤＡ変換器２３，切換回路１８，２０，２２の制御情報と切換回路２０，２１への出力データとＡＤ変換器１９と補正回路２１の出力信号を一時的に保持するレジスタの集合体であるレジスタ群２９，ＡＤ変換器１９やＤＡ変換器２３などのアナログ回路を動作させるための定電圧を発生する定電圧回路２５，ＡＤ変換器１９やＤＡ変換器２３などのアナログ回路を動作させるための定電流を発生する定電流回路２６，補正回路２１の補正量（感度の補正量，ゼロ点の補正量，温度特性の補正量など）及び定電圧回路２５と定電流回路２６の調整情報を記憶するＰＲＯＭ２７，本物理量検出システムの外部と通信を行う通信回路２４，通信回路２４からの情報を基にＰＲＯＭ２７へ書き込みを行う書込回路２８により構成される。
【００２３】
　次に、レジスタ群２９の内容を図５により説明する。レジスタ群２９にはレジスタ０からレジスタ６までの７個のレジスタがあり、それぞれに切換回路１８の切換データ，切換回路２０の切換データ，切換回路２２の切換データ，切換回路２０への出力データ，切換回路２２への出力データ，ＡＤ変換器１９の出力データ，補正回路２１の出力データを保持するようになっており、各レジスタは通信回路２４により読み書きができるようにしている。
【００２４】
　次に、ＰＲＯＭ２７の内容を図６により説明する。ＰＲＯＭ２７にはアドレス０から６まであり、それぞれのアドレスには検査調整許可情報，定電圧回路２５の調整情報，定電流回路２６の調整情報，特性補正情報１，特性補正情報２，特性補正情報３，特性補正情報４を記憶するようになっており、通信回路２４からの情報で制御される書込回路２８により書き込みができるようにしている。検査調整許可情報は切替器１８，２０，２２を固定するか、レジスタ群２９の切換データにより切換可能にするかを表す情報で、検査調整許可情報がＰＲＯＭ２７の初期値の状態ではレジスタ群２９の切換器１８，２０，２２の切換データにより切替器１８，２０，２２を切換可能にすることで、補正集積回路１７の検査調整を可能にし、検査調整完了後にＰＲＯＭ２７の検査調整許可情報にデータを書き込むことで切換器１８を物理量検出素子１６側に、切換器２０をＡＤ変換器１９側に、切換器２２を補正回路２１側に固定することで、レジスタ群２９のデータの如何に関わらず物理量検出素子１６の出力信号を補正処理した信号を常に補正集積回路１７の出力信号とするようにする。こうすることで通常使用時に切換回路１８，２０，２２がレジスタ群
２９の情報により切り換わり、不正な信号が補正集積回路１７の出力信号へ出るようなことが生じないようにできる。次に、定電圧回路２５の調整情報は定電圧回路２５の出力電圧を調整するための情報で製造バラツキにより生じる定電圧回路２５の出力電圧のバラツキの補正及び、定電圧回路２５の出力電圧と他の回路との整合をとることを可能にした。次に、定電流回路２６の調整情報は定電流回路２６の出力電流を調整するための情報で製造バラツキにより生じる定電流回路２６の出力電流のバラツキの補正及び、定電流回路
２６の出力電流と他の回路との整合をとることを可能にした。次に、特性調整情報１，特性調整情報２，特性調整情報３，特性調整情報４は補正回路２１での補正量を決定する情報でゼロ点の補正量，感度の補正量，温度特性の補正量などの情報である。
【００２５】
　本物理量検出システムでは通信回路２４へデータを送信することにより、レジスタ群
２９へデータを書き込み、レジスタ群２９のデータにより切換回路１８，２０，２２を制御し、ＡＤ変換器１９，補正回路２１，ＤＡ変換器２３，定電圧回路２５，定電流回路
２６の検査・調整ができるようにしている。以下、順次説明していく。
【００２６】
　まず、補正回路２１の検査は通信回路２４へデータを送信し、レジスタ群２９のレジスタ１へデータを書き込むことで、切換回路２０の入力をレジスタ群２９のレジスタ３に切り換え、レジスタ群２９のレジスタ３のデータを通信回路２４を介して与えてやることで、補正回路２１の入力を変化させ、補正回路２１の出力をレジスタ群２９のレジスタ６，通信回路２４を介して外部へ取り出し、外部で基準値と比較検証することで補正回路２１の動作確認をする。
【００２７】
　次に、ＡＤ変換器１９，ＤＡ変換器２３の検査は通信回路２４へデータを送信し、レジスタ群２９のレジスタ０，レジスタ２へデータを書き込むことで、切換回路１８の入力をＤＡ変換器２３側に、切換回路２２の入力をレジスタ群２９のレジスタ４に切り換え、レジスタ群２９のレジスタ４へ通信回路２４を介して外部からデータ与えてやることで、
ＤＡ変換器２３の入力を変化させ、ＤＡ変換器２３の出力を本物理量検出システムの出力信号にて観測し、基準値と比較検証をすることでＤＡ変換器２３の動作確認すると伴に、本物理量検出システムの出力信号をＡＤ変換器１９でアナログ・デジタル変換し、ＡＤ変換器１９の出力をレジスタ群２９のレジスタ５、通信回路２４を介して外部へ取り出し、外部で基準値と比較検証をすることでＡＤ変換器１９の動作確認をする。
【００２８】
　次に、定電圧回路２５の検査・調整方法について説明する。まず、通信回路２４へデータを送信し、レジスタ群２９のレジスタ０へデータを書き込むことで、切換回路１８の入力を定電圧回路２５に切り換え、ＡＤ変換器１９により定電圧回路２５の出力電圧をデジタル化し、このデジタル値をレジスタ群２９のレジスタ５、通信回路２４を介して外部で観測し、この観測結果から割り出される調整量を外部で計算し、この調整量を通信回路
２４を介して書込回路２８を動作させ、ＰＲＯＭ２７のアドレス１へデータを書き込むことで、定電圧回路２５の調整情報を更新してやることで定電圧回路２５の出力電圧を調整する。調整後、定電圧回路２５の出力電圧を切換回路１８，ＡＤ変換器１９，レジスタ群２９のレジスタ５、通信回路２４を介して外部で観測し、この観測結果が適正であることを確認することで定電圧回路２５の検査を行う。なお、定電流回路２６についても同様な方法で検査調整を行うことが出来る。本実施例のようにＡＤ変換器１９と通信回路２４を内部に有するような集積回路では、このＡＤ変換器１９を利用して内部のアナログ的な信号をデジタル化し、通信回路２４を介して外部に出力することにより、集積回路の外部から少数の通信信号で集積回路内部の各所のアナログ的な信号を観測することができる。つまり、集積回路の検査調整を実装後に可能にすることができる。当然のことながら実装後であるので各種環境下（高温，低温，高圧力下，高磁界下，高電界下，高電磁界下など）での動作検査をすることが可能である。
【００２９】
　次に、物理量検出素子１６の出力特性の補正方法について説明する。まず、通信回路
２４へデータを送信し、レジスタ群２９のレジスタ０へデータを書き込むことで、切換回路１８の入力を物理量検出素子１６側に切り換え、物理量検出素子１６の出力がＡＤ変換器１９の出力で観測できる状態にし、この状態で測定物理量を変化させ、この時の物理量検出素子１６の出力をＡＤ変換器１９，レジスタ群２９のレジスタ５，通信回路２４を介して外部で観測することで図７に示すような特性をとる。当然のことながら、物理量検出素子１６，ＡＤ変換器１９は温度特性を持つため、周囲温度を変えて同様な特性をとる。なお、この時レジスタ群２９のレジスタ２へデータを書き込むことで、切換回路２２の入力をレジスタ群２９のレジスタ４に切り換え、レジスタ群２９のレジスタ４の内容でＤＡ変換器２３の出力を変更できるようにしておき、現在本物理量検出システムへ与えている測定物理量に対応する出力電圧が本物理量検出システムの規格の出力電圧になるように調整する。こうすることで、図８に示すようなＤＡ変換器２３の入出力特性を測定すると共にＡＤ変換器１９の出力電圧依存性を補償するようにする。ＡＤ変換器１９はＤＡ変換器２３の出力電圧が変化することで生じる内部電流の変化等で特性が変化してしまう。これを補償するためにＤＡ変換器２３の出力を現在与えている測定物理量に対する規格値になるようにした。このようにして測定した測定物理量に対するＡＤ変換器１９の出力の特性と、ＤＡ変換器２３の入出力特性から補正回路２１に必要な補正量を外部で計算し、この補正量が得られるＰＲＯＭ２７の特性補正情報１，２，３，４を外部で計算し、この情報を通信回路２４，書込回路２８を介してＰＲＯＭ２７へデータを書き込む。こうすることで、測定物理量に対する出力信号の特性が規格値になるように調整することができる。
【００３０】
　次に、定電流回路２６の調整を物理量検出素子１６と組み合わせた後に調整することの効果について説明する。物理量検出システムはその応用によっては消費電流を制限される。また、物理量検出素子１６自身も消費電流があり、この値がセンサの種類毎あるいは素子毎にばらつく。前述したように物理量検出システムとしての消費電流は決まっているから、図９に示すように物理量検出素子１６の消費電流に応じて補正集積回路１７の消費電流の最大値は変化する。また、図１０に示すように補正集積回路１７の消費電流に応じて補正集積回路１７の動作速度は増加する。つまり、物理量検出素子１６毎に定電流回路
２６の値を調整することで補正集積回路１７の消費電流を許容できる最大値に調整することで、補正集積回路１７の消費電流を個別に検査し選別する場合に比べて、動作速度不良で不良品になる率を減らすことができる。
【００３１】
　このように本物理量検出システムでは通信回路２４を利用して、内部回路の検査・調整及び出力特性の調整ができるようなる。従って、第１の実装例のように各部品を実装後に検査調整を可能にする。このため、定電圧回路２５や定電流回路２６を同時に組み合わせる物理量検出素子１６に対して適切に成るように調整することや、各種環境条件での検査を容易にすることができる。
【００３２】
　次に、本発明による第３の実施例である物理量検出システムを図１１により説明する。なお、図１１は第３の実施例の物理量検出システムの構成である。
【００３３】
　本物理量検出システムは測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子３０，物理量検出素子３０の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路３１より構成される。補正集積回路３１は物理量検出素子３０の出力信号のゼロ点や感度を補正し本物理量検出システムの出力信号を規格値になるように補正する補正回路
３２，本物理量検出システムの出力信号を切り換える切換回路３３，補正回路３２を動作させるためのクロック信号を発生させる発振器３５，補正回路３２を動作させるための定電圧信号を発生させる定電圧発生回路３６，補正回路３２を動作させるための定電流信号を発生させる定電流発生回路３７，発振器３５の出力周波数と定電圧発生回路３６の出力電圧と定電流発生回路３７の出力電流を調整する情報を記憶するＰＲＯＭ３４，ＰＲＯＭ３４へデータを書き込む書込回路３８，外部との通信を実行し切換回路３３と書込回路
３８へデータを転送する通信回路３９により構成される。
【００３４】
　本物理量検出システムでは発振器３５、定電圧発生回路３６，定電流発生回路３７の検査・調整を、外部から通信回路３９へ通信信号を介してデータを送信することで可能にしている。まず、発振器３５の検査・調整は外部から通信回路３９を介して切換回路３３へデータを送信し、切換回路３３により本物理量検出システムの出力信号を発振器３５の出力信号に切り換え、本物理量検出システムの出力信号で発振器３５の出力周波数を外部で観測し、この観測結果を基に発振器３５を調整する情報を外部で計算し、この計算結果を外部から通信回路３９を介して書込回路３８に送り、書込回路３８によりＰＲＯＭ３４へデータを書き込むことで発振器３５の出力周波数を調整する。調整後、発振器３５の出力周波数を本物理量検出システムの出力信号で観測し、これが適正であることを確認することで発振器３５の検査を行う。なお、調整後に観測した発振器３５の出力周波数が適正でない場合には、調整後に観測した発振器３５の出力周波数から発振器３５を調整する情報を再度計算し、ＰＲＯＭ３４のデータを書き直すようにした。このような調整作業を繰り返すことで、発振器３５の出力周波数を逐次近似させていくことで、より高精度な調整を実現することができる。次に、定電圧回路３６の検査・調整は外部から通信回路３９を介して切換回路３３へデータを送信し、切換回路３３により本物理量検出システムの出力信号を定電圧回路３６の出力信号に切り換え、本物理量検出システムの出力信号で定電圧回路３６の出力電圧を外部で観測し、この観測結果を基に定電圧回路３６を調整する情報を外部で計算し、この計算結果を外部から通信回路３９を介して書込回路３８に送り、書込回路３８によりＰＲＯＭ３４へデータを書き込むことで定電圧回路３６の出力電圧を調整する。調整後、定電圧回路３６の出力電圧を本物理量検出システムの出力信号で観測し、これが適正であることを確認することで定電圧回路３６の検査を行う。定電流回路３７についても切換回路３３を切り換えることで本物理量検出システムの出力信号で定電流回路の出力電流を観測し、この観測結果を基に通信回路３９を介してＰＲＯＭ３４へデータを書き込むことで定電流回路３７を調整し、調整後、定電流回路３７の出力電流を本物理量検出システムの出力信号で観測し、これが適正であることを確認することで定電流回路
３７の検査を行う。
【００３５】
　本実施例の物理量検出システムにおいては、通信回路３９へ通信信号を印加し切換回路３３を切り換えることで発振器３５，定電圧回路３６、定電流回路３７の出力を本物理量検出システムの出力信号で観測できるようにした。本物理量検出システムの出力信号は必ず実装容器の外部に出力されるから、少数の通信信号を付加することで発振器３５，定電圧回路３６，定電流回路３７を検査・調整できるようになる。また、第２の実施例のようにＡＤ変換器のような回路がなくても、集積回路内部のアナログ的な信号を観測可能にした。つまり、集積回路内部のアナログ回路の検査・調整ができるようにした。なお、本実施例では本物理量検出システムの出力信号を切り換えることで内部のアナログ的な信号の観測を行ったが、切り換える信号は実装容器の外部へ取り出される信号であれば何でも良い。
【００３６】
　次に、本発明による第４の実施例である物理量検出システムを図１２，図１３により説明する。なお、図１２は第４の実施例の物理量検出システムの構成、図１３は本物理量検出システムに格納されているプログラムのフローチャートである。
【００３７】
　本物理量検出システムは測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子４０，物理量検出素子４０の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路４１より構成される。補正集積回路４１は各内部ブロックを制御する制御回路４２，データを一時的に格納するＲＡＭ４３，図１３に示すプログラムを格納するＲＯＭ４４，物理量検出素子４０の出力信号をデジタル化するＡＤ変換器４５，ＰＲＯＭ４７へ書き込みを行うために必要なＰＲＯＭ書込電圧の電圧値が高電圧になったことを検出する電圧検出回路４６，物理量検出素子４０の特性を補正するための情報を格納するＰＲＯＭ４７，外部との通信を行う通信回路４８，本物理量検出システムのアナログ出力を発生するＤＡ変換器４９により構成される。
【００３８】
　本物理量検出システムでは、図１３に示すようなプログラムをＲＯＭ４４に格納しており、本プログラムにより各ブロックの検査を実施できるようにしている。従って、PROM書込電圧が高電圧でない状態では通常処理を実施し、ＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になった場合には検査処理を実行するようにしている。検査処理はまず、通信回路４８から命令を受信し、これを解釈し、命令がＲＡＭ４３の読み込みであった場合にはＲＡＭ４３の読み込みを行い、通信回路４８を介してＲＡＭ４３の読み込み結果を通信回路４８により送信する。また、通信回路４８で受信した命令がＲＡＭ４３への書き込みであった場合には
ＲＡＭ４３への書き込みを実行する。同様に通信回路４８で受信した命令がＰＲＯＭ４７への書き込みであった場合にはＰＲＯＭ４７への書き込みを、受信した命令がＰＲＯＭ
４７の読み込みであった場合にはＰＲＯＭ４７の読み込みと読み込み結果の送信を実行する。従って、通信信号を使用して命令を送信することで内部のＲＡＭ４３の読み書き検査やＰＲＯＭ４７の読み書き検査を実現することができる。同様にＲＯＭ４４，ＡＤ変換器４５，ＤＡ変換器４９についてもこれらを操作する命令をプログラムにコーディングしておくことで各ブロックの検査をできる。このようにプログラムの一部に集積回路内部の各ブロックの検査プログラムをコーディングしておくことで追加回路無しに集積回路の各ブロックの検査を通信信号により実現できるようにすると共に、実動作タイミングでの検査を可能にする。また、本実施例ではＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になった場合に検査プログラムを実施するようにした。通常使用時、ＰＲＯＭ書込電圧に誤信号が印加されても電源電圧を越えるようなことは起こりにくい。つまり、間違ってもＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になることはない。従って、通常使用時、何らかの誤信号などにより間違って、検査プログラムが実行されることを防ぐことができる。
【００３９】
　次に、本発明による第５の実施例である物理量検出システムを図１４，図１５，図１６，図１７により説明する。なお、図１４は第５の実施例の物理量検出システムの構成、図１５はシフトレジスタ５９の構成、図１６はＰＲＯＭ書込電圧と通信クロックとプログラムカウンタの関係、図１７は本物理量検出システムに格納されている検査プログラムのフローチャートである。
【００４０】
　本物理量検出システムは測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子５０，物理量検出素子５０の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路５１より構成される。補正集積回路５１は各内部ブロックを制御する制御回路５２，データを一時的に格納するＲＡＭ５３，通常処理時のプログラム及び図１７に示す検査プログラムを格納するＲＯＭ５４，ＡＤ変換器５６の入力を切り換える切換回路５５，物理量検出素子５０の出力信号をデジタル化するＡＤ変換器５６，ＰＲＯＭ５８へ書き込みを行うために必要なＰＲＯＭ書込電圧の電圧値が高電圧になったことを検出する電圧検出回路５７，物理量検出素子５０の特性を補正するための情報を記憶するＰＲＯＭ５８，外部から印加されるシリアルデータの入出力を行い制御回路５２からパラレルで読み書きできるシフトレジスタ５９，本物理量検出システムのアナログ出力を発生するＤＡ変換器６０により構成される。
【００４１】
　次に、シフトレジスタ５９の内部構成を図１５により説明をする。シフトレジスタ５９は１６個のフリップフロップが直列に接続されたフリップフロップ群６１，書込信号でセットされ、読み出し信号でリセットされるフリップフロップ６２，アンドゲート６３，出力トランジスタ６４により構成されている。フリップフロップ群６１は書込信号によりパラレル書込データを各フリップフロップへセットし、読出信号により各フリップフロップのデータをパラレル読出データへ出力し、シフトクロックにより、直列に並んだ各フリップフロップのデータが右シフトするようになっている。なお、シフトクロックにより右シフトする時、フリップフロップ群６１の左端のフリップフロップにはシリアルデータが入るようにしている。また、フリップフロップ群６１の右端のフリップフロップはアンドゲート６３を介して出力トランジスタ６４に接続されている。従って、シリアルデータからデータを読み込む場合には、まずフリップフロップ６２をリセットし、出力トランジスタ６４をオフ状態にし、シリアルデータの信号がフリップフロップ群６１の左端のフリップフロップに入る状態にし、シフトクロックを１６クロック印加しながらシリアルデータに所望のデータを乗せることで、フリップフロップ群６１に１６ビットのデータを読み込ませ、この状態で読出信号を入れパラレル読出データを介してフリップフロップ群６１のデータを読むことで、シリアルデータの信号を読み込めるようにしている。次に、シリアルデータへデータを出力する場合には、まず、書込信号を入れパラレル書込データを介してフリップフロップ群６１の各フリップフロップへデータ書き込むと同時にフリップフロップ６２をセットし、出力トランジスタ６４へフリップフロップ群６１の右端のフリップフロップのデータがシリアルデータへ出力されるようにする。この状態で、シフトクロックを１６クロック印加することでシリアルデータへ順次フリップフロップ群６１の各フリップフロップのデータを出力するようにしている。
【００４２】
　本物理量検出システムでは、図１６に示すようにＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になることで割り込みが発生し、図１７に示す検査プログラムが実行されるようになる。なお、この検査プログラムを実行する状態では図１６に示すようにシフトレジスタ５９のシフトを行うために外部から印加するシフトクロックによってプログラムの実行を管理するプログラムカウンタを進ませるようにしている。図１６ではシフトクロック４クロックでプログラムカウンタを１つ進ませるようにしている。このことにより、外部から与えるシフトクロックにより検査プログラムの実行を管理できるようにした。検査プログラムの内容は予め分かっているから、検査プログラムがシフトレジスタ５９を読むタイミング及びシフトレジスタ５９へデータを書き込むタイミングを外部で管理できるようにした。従って、検査プログラムがシフトレジスタを読むタイミングに合わせて外部からシフトデータを印加してやることで外部からのデータを正確に入力できるようにした。また、検査プログラムがシフトレジスタにデータを書き込み、シリアルデータにデータが送り出されるタイミングを外部で把握することができるから、シリアルデータに乗せたデータを外部で正確に入力できるようになる。また、検査プログラムの各ステップの実行時間を外部から印加するシフトクロックで任意に管理できるようになるため、ＰＲＯＭ５８へデータを書き込む時の書込時間（ＰＲＯＭ５８の各メモリセルへ高電圧を印加する時間）を外部から管理できるようになる。こうすることで複雑な通信回路必要とせずに集積回路内部と外部でのデータのやり取りを可能にした。また、ＰＲＯＭ５８へデータ書き込むために必要な集積回路内部に必要な回路も簡易化することができる。
【００４３】
　以下、本実施例における検査手順を順次説明する。まず、ＰＲＯＭ書き込み電圧を高電圧にし、図１７に示す検査プログラムが実行するような状態にする。次に、外部からシフトクロックを印加することでプログラムカウンタを受信処理まで進ませる。この時、シフトレジスタ５９の内容が適当になるようにシフトデータをシフトクロックに同期させて印加させてやる。このことにより外部から任意のデータをシフトレジスタ５９で受信できるようになる。次に、ＲＡＭ５３へこの受信したデータの書き込みを行い、検査プログラムの次のステップでＲＡＭ５３の読み込みを行い、ＲＡＭ５３から読み込んだデータを外部に送信する。送信処理はシフトレジスタ５９にデータを書き込むことで外部に出力されるシフトデータをシフトクロックを入れた数が適当なタイミングで読み込むことで外部でデータを確認できるようにすることができる。これは前述したように外部クロックによりプログラムの実行を管理できるようにしたことで可能にした。このため、複雑な命令を送信するする必要がなく、所定のタイミングでデータをシフトデータに書き込んだり、所定のタイミングでシフトデータを読み込むことで検査プログラムで実施される処理に対して適当なデータを読み込んだり書き込んだりできるようにした。次に、ＰＲＯＭ５８への書き込みについてもＲＡＭ５３の検査と同様にデータをシフトレジスタ５９から入力し、
ＰＲＯＭ５８へデータを書き込み、そしてＰＲＯＭ５８の読み込みを行い、このデータを送信し、外部で確認することでＰＲＯＭ５８の書き込み・読み出し検査を実施することができる。
【００４４】
　本実施例でもＰＲＯＭ書込電圧を使用して、このＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になった場合に検査プログラムを実施するようにした。通常使用時にはＰＲＯＭ書込電圧が電源電圧を越えることは起こり得ないので検査プログラムが誤動作などで実行されることを防ぐことができる。
【００４５】
　次に、本発明による第６の実施例である物理量検出システムを図１８により説明する。なお、図１８は第６の実施例の物理量検出システムの構成である。
【００４６】
　本物理量検出システム６５は測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子６６，物理量検出素子６６の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路６７より構成される。補正集積回路６７は物理量検出素子６６のアナログ出力をデジタル値に変換するＡＤ変換器６８，物理量検出素子６６の出力信号の補正演算処理をする補正回路６９，本物理量検出システムの出力を外部へ送信する送信回路７０，通信信号を介して本物理量検出システム６５に接続された温度センサ７２，回転数センサ７３，大気圧センサ７４の出力信号を受信する受信回路７１により構成される。
【００４７】
　物理量検出システム６５においては通信信号を介して、他のセンサ（温度センサ７２，回転数センサ７３，大気圧センサ７４など）の情報を受信回路７１で受信し、これらのセンサの情報を基に物理量検出素子６６の特性を補正回路６９で補正する。このように通信信号を介し他のセンサの情報を入手することで、物理量検出素子６６の温度や回転数や大気圧などの影響を補正することができるようになり、より高精度な特性を得ることが出来る。
【００４８】
　次に、補正回路６９での補正演算処理の内容について説明する。補正出力Ｙは物理量検出素子６６の出力Ｘ，温度センサの出力Ｔ，回転数センサの出力Ｎ，大気圧センサの出力Ｐにより下式で示す内容の演算処理をすることで得た。
【００４９】
　　ｙ１＝Ｘ＋ｋ１＋ｋ２＊Ｔ＋ｋ３＊Ｔ＊Ｔ＋ｋ４＊Ｔ＊Ｔ＊Ｔ＋ｋ５＊Ｎ＋ｋ６＊Ｐ
　　ｙ２＝ｙ１＊（ｋ７＋ｋ８＊Ｔ＋ｋ９＊Ｔ＊Ｔ＋ｋ１０＊Ｔ＊Ｔ＊Ｔ＋ｋ１１＊Ｎ
　　　　　＋ｋ１２＊Ｐ）
　　Ｙ＝ｙ２＋ｋ１３＊ｙ２＊ｙ２＋ｋ１４＊ｙ２＊ｙ２＊ｙ２
　ここで、ｋ１はゼロ点の補正量、ｋ２はゼロ点の温度依存性の１次係数の補正量、ｋ３はゼロ点の温度依存性の２次係数の補正量、ｋ４はゼロ点の温度依存性の３次係数の補正量、ｋ５はゼロ点の回転数依存性の１次係数の補正量、ｋ６はゼロ点の大気圧依存性の１次係数の補正量、ｋ７は感度の補正量、ｋ８は感度の温度依存性の１次係数の補正量、
ｋ９は感度の温度依存性の２次係数の補正量、ｋ１０は感度の温度依存性の３次係数の補正量、ｋ１１は感度の回転数依存性の１次係数の補正量、ｋ１２は感度の大気圧依存性の１次係数の補正量、ｋ１３は非直線性の１次係数の補正量、ｋ１４は非直線性の２次係数の補正量である。本実施例では物理量検出素子６６へ大きな影響を与える温度センサの出力に対しては３次項までの依存性を計算し、比較的小さいと思われる回転数及び大気圧に関しては１次項までの依存性を補正するようにした。こうすることで補正回路６９で演算する演算量を減らし、短時間で演算処理を実行できるようにした。
【００５０】
　次に、本発明による第７の実施例である物理量検出システムを図１９により説明する。なお、図１９は第７の実施例の物理量検出システムの構成である。
【００５１】
　本物理量検出システム７５は測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子７６，物理量検出素子７６の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路７７より構成される。補正集積回路７７は物理量検出素子６６の出力信号を
ＰＲＯＭ８０に格納された補正情報を基に補正処理をする補正回路７８，本物理量検出システム７５の出力を外部へ送信する送信回路７９，通信信号を介して本物理量検出システム７５に接続された気象情報送出装置８４，地理情報送出装置８５の出力信号を受信し本物理量検出システムが出力すべき真の値を推定する推定回路８３，補正回路７８の出力と推定回路８３で推定した推定値からＰＲＯＭ８０に書き込まれた補正情報の訂正量を計算する訂正量演算処理回路８２，ＰＲＯＭ８０に書き込まれた補正情報を書き換える書込回路８１により構成される。
【００５２】
　本物理量検出システムにおいては通信信号を介して気象情報送出装置８４，地理情報送出装置８５から提供される気象情報や地理情報から本物理量検出システムが検出すべき真の値を推定し、本物理量検出システムの特性を自己校正ができるようにすることで本物理量検出システムの経時変化をなくし、長期間に渡って精度を維持できるようにしている。
【００５３】
　次に、測定すべき真の値の推定方法について説明する。例えば本物理量検出システムが温度を測定する場合、気象情報から平地での気温を取得し、地理情報から標高を取得し、平地での気温と標高の情報から現在の温度を推定した。なお、気象情報や地理情報はインターネットやナビゲーションシステムやＩＴＳ（高度情報システム）などから通信により入手した。これらの情報はリアルタイムで受け取ることは難しいが高精度な情報を入手することができる。次に、本物理量検出システムが圧力を測定する場合、圧力の推定について説明する。圧力の推定はまず気象情報から平地での気圧を取得し、地理情報から標高を取得し、平地での気圧と標高の情報から現在の圧力を推定するようにした。
【００５４】
　次に、補正情報の訂正量の計算方法について説明する。訂正量の計算は推定回路８３で推定した推定値と補正回路７８の出力を所定の期間記憶し、この記憶した推定回路８３で推定した推定値と補正回路７８の出力の相関関係を計算し、ゼロ点と感度のズレを最小二乗法より計算した。なお、ここで温度の関係を含めた相関関係を計算することでより高精度な訂正値を計算することができる。
【００５５】
　次に、本発明による第８の実施例である物理量検出システムを図２０により説明する。なお、図２０は第８の実施例の物理量検出システムの構成である。
【００５６】
　本物理量検出システム８６は測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子８７，物理量検出素子８７の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを補正する補正集積回路８８より構成される。補正集積回路８８は物理量検出素子８７の出力信号を
ＰＲＯＭ９１に格納した補正情報を基に補正処理をする補正回路８９，本物理量検出システムの出力を外部へ送信する送信回路９０，通信信号を介して本物理量検出システム８６につながる較正制御装置９４の信号を受信する受信回路９３，受信回路９３からの情報を基にＰＲＯＭ９１を書き換える書込回路９２，補正情報を記憶するＰＲＯＭ９１により構成される。
【００５７】
　物理量検出システム８６では通信信号を介して接続され外部に配置された較正制御装置９４で気象情報送出装置９５，地理情報送出装置９６の出力信号を集め、本物理量検出システム８６が出力すべき真の値と真の値が出るべき時間を推定する。そして、この真の値が出るべき時間に物理量検出システム８６へ較正指令と物理量検出システム８６が出力すべき真の値の推定値を送る。この指令を受信回路９３で受信し、較正制御回路９４で推定した真の値に物理量検出システム８６の出力がなるように書込回路９２を介してＰＲＯＭ９１の補正情報を書き換える。このことにより本物理量検出システム８６の較正をする。本物理量検出システムにおいては、真の測定値を推定するような複雑な処理を通信信号を介して接続されるより強力な演算能力を有する較正制御装置９４に実施させるようにすることで本物理量検出システムの回路規模を小さくできるようにした。また、物理量検出システム８６がエンジンのインテークマニホールドの内部の圧力を検出するような場合、エンジンが停止していればインテークマニホールドの内部の圧力は大気圧と同じになる。従って、較正制御装置９４でエンジンの停止を確認し、この時の気象情報送出装置９５，地理情報送出装置９６から現在の大気圧を推定し、本物理量検出システム８６へ較正指令を出すようなことができる。つまり、多くの情報が集まり且つ処理できる較正制御装置９４を配置することで、較正を実行すべき時間と、物理量検出システム８６が出力すべき真の値を決定することが可能になる。
【００５８】
　次に、本発明による第９の実施例である物理量検出システムを図２１により説明する。なお、図２１は第９の実施例の物理量検出システムの構成である。
【００５９】
　物理量検出システム９７は測定物理量の変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子９８，物理量検出素子９８の出力をデジタル信号にして通信信号に出力するセンサ信号処理回路９９より構成される。センサ信号処理回路９９は物理量検出素子９８のアナログ出力をデジタル化するＡＤ変換器１００とＡＤ変換器１００でデジタル化した信号を通信信号に出力する通信回路１０１，本物理量検出システム９７の補正情報を記憶するPROM
１０２により構成される。
【００６０】
　物理量検出システム９７では物理量検出素子９８の出力をデジタル化した信号とPROM
１０２に記憶する補正情報を通信回路１０１により本物理量検出システム９７の出力を受信する上位システム１０３へ送信する。上位システム１０３では物理量検出素子９８の出力と補正情報を受け取り、補正回路１０４でこれらの情報から測定すべき物量を演算処理することで得る。
【００６１】
　本実施例においては、センサ信号処理回路９９の構成を非常に簡単にすることができる。このため、微細なプロセスを使用せずにセンサ信号処理回路９９を実現できる。センサ信号処理回路９９が微細なプロセスを使用しないため、センサ信号処理回路９９の耐圧や過電圧耐量が高く且つ動作温度範囲も広くなる。このため、本物理量検出システム９７を劣悪な環境へ適応することが容易になる。
【００６２】
　次に、本発明による第１０の実施例である集積回路を図２２，図２３により説明する。なお、図２２は第１０の実施例の集積回路の構成、図２３は通信信号とカウンタ１１２のカウント値の関係である。
【００６３】
　本集積回路は各ブロックを制御する制御回路１０５，制御回路１０５に制御され演算を実行する演算回路１０６，外部と通信信号により通信を実行する通信回路１０７，制御回路１０５と演算回路１０６と通信手段１０７の基本クロックを発生する発振器１０８，通信信号の立ち上がりエッジでクリアされ通信信号がＨレベルの期間基本クロックにより計数を行う８ビットカウンタ１１２，加算器１１１の出力を保持するレジスタ１１０，通信信号の立ち下がりエッジでレジスタ１１０の内容とカウンタ１１２の内容との加算を行いレジスタ１１０へ転送する加算器１１１，加算器１１１の出力をフィルタ処理することで発振器１０８の発振周波数を調整する情報を出力するデジタルフィルタ１０９により構成される。
【００６４】
　本集積回路では図２３に示すように他の機器が出力する通信信号のパルス幅がＨレベルの間、８ビットカウンタ１１２で発振器１０８の出力する基本クロックを計数する。この時、発振器１０８の出力する基本クロックの周波数が通信信号のパルス幅の１／２００であった場合、８ビットカウンタ１１２の値は２００になり２の補数表現で−５５になる。この値を加算器１１１で現在のレジスタ１１０の内容と加算し、レジスタ１１０へ転送する。このことによりレジスタ１１０の内容は５５減少する。レジスタ１１０の値はデジタルフィルタ１１１によりフィルタ処理を施した後に発振器１０８へ伝えられ、発振器108の発信周波数を増加させる。これとは逆に、発振器１０８の出力する基本クロックの周波数が通信信号のパルス幅の１／３００であった場合、８ビットカウンタの値は４４になり２の補数表現で＋４４になる。この値を加算器１１１で現在のレジスタ１１０の内容と加算し、レジスタ１１０へ転送する。このことによりレジスタ１１０の内容は４４増加する。レジスタ１１０の値はデジタルフィルタ１１１によりフィルタ処理を施した後に発振器１０８へ伝えられ、発振器１０８の発信周波数を減少させる。このような動作を繰り返すことにより、発振器１０８の出力周波数は通信信号のパルス幅の１／２５６になる。この処理は通信信号がのＨレベルが２データであっても３データであっても同様に動作をする。なお、通信信号がのＨレベルが２データ以上あった場合、これを補正した方がより高精度に発振器１０８の周波数を調整できる。
【００６５】
　前述したような方法で発振器１０８の発信周波数を調整することで、集積回路に集積化不可能な機械的振動子（水晶振動子やセラミック振動子）を使用せずに、集積回路上に集積化可能なＣＲ発振器などで安定な出力周波数の得られる発振器１０８を得ることができる。このことにより、集積回路上に集積化可能なＣＲ発振器などで、通信回路１０７と外部の通信機器との間で同期をとれるようにした。また、基本クロックの周波数で特性の変化する処理、例えばフィルタ処理等を演算器１０６で実行させることができるようになる。
【００６６】
　次に、通信信号のデータフィールドの構成を図２４により説明する。通信信号は相方向のシリアル信号で、そのデータフィールドには図２４に示すように、スタートビット，コマンドフィールド，データフィールドがある。スタートビットは通信の開始を知らせる信号で、送信側が信号線にスタートビットを乗せることで相手側に受信状態に成るように指示する信号である。コマンドフィールドにはコマンド（命令コード）情報があり、信号発生器５へ所定の信号群を変化させるよう指示する命令，観測回路６へ所定の信号群を観測するよう指示する命令，書込回路７へ所定のアドレスへの書き込みを指示する命令がある。データフィールドの情報はコマンド毎に異なり、コマンドが信号発生器５へ所定の信号群を変化させるよう指示する命令の場合は所定の信号群を変化させる内容を、コマンドが書込回路７へ所定のアドレスへの書き込みを指示する命令の場合は所定のアドレスへ書き込む内容をデータフィールドに置く。なお、コマンドが観測回路６へ所定の信号群を観測するよう指示する命令の場合はデータフィールドはない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は第１の実施例の物理量検出システムの構成。
【図２】第１の実施例の物理量検出システムの実装形態の断面図。
【図３】第１の実施例の物理量検出システムの検査調整手順。
【図４】第２の実施例の物理量検出システムの構成。
【図５】レジスタ群２９の内容。
【図６】ＰＲＯＭ２７のアドレスマップ。
【図７】測定物理量に対するＡＤ変換器１９の出力特性。
【図８】ＤＡ変換器２３の入力に対する補正集積回路１７の出力信号の関係。
【図９】物理量検出素子１６の消費電流と補正集積回路１７の消費電流の最大値。
【図１０】補正集積回路１７の消費電流と補正集積回路１７の動作速度の関係。
【図１１】第３の実施例の物理量検出システムの構成。
【図１２】第４の実施例の物理量検出システムの構成。
【図１３】本物理量検出システムに格納されているプログラムのフローチャート。
【図１４】第５の実施例の物理量検出システムの構成。
【図１５】シフトレジスタ５９の構成。
【図１６】ＰＲＯＭ書込電圧と通信クロックとプログラムカウンタの関係。
【図１７】本物理量検出システムに格納されている検査プログラムのフローチャート。
【図１８】第６の実施例の物理量検出システムの構成。
【図１９】第７の実施例の物理量検出システムの構成。
【図２０】第８の実施例の物理量検出システムの構成。
【図２１】第９の実施例の物理量検出システムの構成。
【図２２】第１０の実施例の集積回路の構成。
【図２３】通信信号と８ビットカウンタ１１２のカウント値の関係。
【図２４】通信信号のデータフィールドの構成。
【符号の説明】
【００６８】
　１，１６…物理量検出素子、２…補正集積回路、３…補正回路、４…ＰＲＯＭ、５…信号発生器、６…観測回路、７…書込回路、８…通信回路、９，１１…カバー、１０…ベース、１２，１４…リード、１３…マウント、１５…コネクタ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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