本发明涉及故障判定电路、物理量检测装置、电子设备以及移动体。
背景技术：
当前，广泛使用搭载了角速度检测装置(物理量检测装置)、根据检测到的角速度而进行规定的控制的各种电子设备和系统。例如，在汽车的行驶控制系统中，根据检测到的角速度而进行防止汽车侧滑或检测侧翻的处理。
例如，在专利文献1中提出了如下的角速度检测装置、电子设备以及移动体等：这样的角速度检测装置(物理量检测装置)具有温度传感器，根据检测到的角速度和温度传感器的输出而对从角速度检测装置输出的信号的温度变动进行补偿。
专利文献1：日本特开2014-197010号公报
另外，当用于对输出信号的温度变动进行补偿的温度传感器产生故障时，输出与原本应该输出的输出信号不同的信号。因此，使用了如下的技术等：除了用于对输出信号的温度变动进行补偿的温度传感器之外还具有温度传感器，由此来检测温度传感器的故障。然而，由于具有多个温度传感器而导致电路规模变大。
技术实现要素：
本发明是鉴于这样的问题而完成的，根据本发明的几个方式，能够提供能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且判定温度传感器的故障的故障判定电路。而且，根据本发明的几个方式，能够提供具有如下故障判定电路的物理量检测装置、电子设备以及移动体，该故障判定电路能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且判定温度传感器的故障。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够按照以下的方式或应用例而实现。
[应用例1]
本应用例的故障判定电路包含：切换部，其输入有包含第一基准电压和来自温度传感器的输出电压在内的信号，并将这些信号以时分的方式输出；转换部，其对所述切换部的输出进行a/d转换；以及第一判定部，所述第一判定部根据基于第一数字信号的信号、基于第二数字信号的信号以及温度特性数据，来判定所述温度传感器的故障，其中所述第一数字信号是所述转换部对来自所述温度传感器的输出电压进行a/d转换而得到的，所述第二数字信号是所述转换部对所述第一基准电压进行a/d转换而得到的，所述温度特性数据基于所述温度传感器的由温度引起的特性变化和所述第一基准电压的由温度引起的特性变化。
根据本应用例的故障判定电路，故障判定电路构成为包含切换部、转换部以及第一判定部。切换部输入有包含温度传感器的输出信号和具有根据温度而发生变化的特性(温度特性)的第一基准电压在内的多个信号，并将这些信号以时分的方式输出。转换部将从切换部输出的包含温度传感器的输出信号和具有温度特性的第一基准电压在内的信号转换成数字信号。然后，第一判定部根据基于对温度传感器的输出电压进行转换而得到的第一数字信号的信号、基于对第一基准电压进行转换而得到的第二数字信号的信号以及基于温度传感器的输出电压和第一基准电压而计算出的温度特性数据来进行温度传感器的故障判定。即，能够根据具有温度特性的第一基准电压的由温度引起的特性变化和温度传感器的输出电压的由温度引起的特性变化来判定温度传感器的故障。因此，无需具有多个温度传感器，能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况。由此，能够实现能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且判定温度传感器的故障的故障判定电路。
[应用例2]
在上述应用例的故障判定电路中，也可以是，所述切换部还输入有第二基准电压，所述第一基准电压的由温度引起的特性变化与所述第二基准电压的由温度引起的特性变化不同。
根据本应用例的故障判定电路，能够根据基于第一基准电压和温度传感器的由温度引起的特性变化的温度特性数据以及基于第二基准电压和温度传感器的由温度引起的特性变化的温度特性数据双方来进行温度传感器的故障判定。即，能够根据多个具有由温度引起的变化的基准电压而进行温度传感器的故障判定。由此，能够提高温度传感器的故障判定的精度。
[应用例3]
在上述应用例的故障判定电路中，也可以是，所述切换部还输入有第三基准电压，所述第三基准电压的由温度引起的特性变化小于所述第一基准电压的由温度引起的特性变化。
第三基准电压的由温度引起的特性变化可以较小。
根据本应用例的故障判定电路，基于由温度引起的特性变化小的第三基准电压的数字信号输入给故障判定电路。第三基准电压的由温度引起的特性变化小于第一基准电压的由温度引起的特性变化。即，通过转换部对第三基准电压进行转换而得到的数字值的由温度引起的变化也小。因此，在第一判定部中，能够通过判定基于第三基准电压的数字信号是否是规定的值来进行转换部的故障判定。由此，被转换部转换成数字信号的第一数字信号和第二数字信号的可靠性进一步提高。因此，使用基于第一数字信号的信号和基于第二数字信号的信号而进行的温度传感器的故障判定的可靠性也提高。由此，能够实现能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且以高可靠性来判定温度传感器的故障的故障判定电路。
[应用例4]
在上述应用例的故障判定电路中，也可以是，所述故障判定电路还具有存储部，在所述存储部中存储有所述温度特性数据，存储在所述存储部中的所述温度特性数据是能变更的。
根据本应用例的故障判定电路，第一判定部在故障判定中使用的温度特性数据被存储在可重写的存储部中。由于温度特性数据是可重写的，因此故障判定电路能够通用地应对具有不同特性的温度传感器。而且，根据本应用例的故障判定电路，通过在例如生产线等中将基于所述温度传感器的由温度引起的特性变化和所述第一基准电压的由温度引起的特性变化的温度特性数据存储在存储部内，使故障判定电路的偏差相抵，能够提高故障判定电路的判定精度。由此，能够实现能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且以高精度来判定温度传感器的故障的故障判定电路。
[应用例5]
在上述应用例的故障判定电路中，也可以是，所述故障判定电路还具有第二判定部，所述第一基准电压是基于第一电源电压而生成的，所述第二判定部输入有所述第一电源电压和与所述第一电源电压不同的第二电源电压，该第二判定部对所述第一电源电压和所述第二电源电压进行比较来判定所述第一电源电压的异常。
根据本应用例的故障判定电路，第一基准电压是基于第一电源电压而生成的。而且，第二判定部能够通过对第一电源电压和与第一电源电压不同的第二电源电压进行比较来判定第一电源电压的故障。即，基于第一电源电压的第一基准电压的可靠性提高。由此，能够实现能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且以高可靠性判定温度传感器的故障的故障判定电路。
[应用例6]
本应用例的物理量检测装置具有上述应用例中的任意一例的故障判定电路。
根据本应用例的物理量检测装置，由于该物理量检测装置具有能够进行温度传感器的故障判定而不会增大电路规模的故障判定电路，因此能够实现可靠性高并且不会变得大型的物理量检测装置。
[应用例7]
在上述应用例的物理量检测装置中，也可以是，所述物理量检测装置具有物理量检测元件和输出校正部，所述切换部还输入有基于所述物理量检测元件检测到的物理量检测信号的信号，所述输出校正部使用基于第一数字信号的信号来校正并输出基于第三数字信号的信号，所述第一数字信号是由所述转换部对所述温度传感器的输出电压进行a/d转换而得到的，所述第三数字信号是由所述转换部对基于所述物理量检测元件检测到的所述物理量检测信号的信号进行a/d转换而得到的。
根据本应用例的物理量检测装置，根据从能够判定有无故障的温度传感器输出的信号对所输出的物理量检测信号进行校正。即，从物理量检测装置输出的信号是根据进行正常动作的温度传感器的输出来进行校正而得到的信号。由此，能够实现所输出的信号的可靠性高的物理量检测装置。
[应用例8]
本应用例的电子设备具有上述应用例的物理量检测装置。
[应用例9]
本应用例的移动体具有上述应用例的物理量检测装置。
根据这些应用例，由于具有物理量检测装置，该物理量检测装置具有无需增大电路规模就能够进行温度传感器的故障判定的故障判定电路，因此能够实现故障判定电路不会变成大规模的、可靠性高的电子设备和移动体。
附图说明
图1是示出物理量检测装置的第一实施方式的结构例的图。
图2是物理量检测装置的第一实施方式中的物理量检测元件的振动片的俯视图。
图3是用于对物理量检测装置的第一实施方式中的物理量检测元件的动作进行说明的图。
图4是用于对物理量检测装置的第一实施方式中的物理量检测元件的动作进行说明的图。
图5是示出物理量检测装置的第一实施方式中的驱动电路的结构的图。
图6是示出物理量检测装置的第一实施方式中的检测电路的结构的图。
图7是示出物理量检测装置的第一实施方式中的物理量处理电路的结构的图。
图8是示出物理量检测装置的第一实施方式中的基准电压生成电路的一例的电路结构的图。
图9是用于对物理量检测装置的第一实施方式中的故障判定电路的故障判定方法进行说明的图。
图10是用于对物理量检测装置的第一实施方式中的故障判定电路的故障判定方法进行说明的图。
图11是示出物理量检测装置的第一实施方式中的基准电压的一例的图。
图12是示出物理量检测装置的第二实施方式的物理量检测装置的结构例的图。
图13是示出物理量检测装置的第二实施方式中的物理量处理电路的结构的图。
图14是示意性地示出电子设备的实施方式的一例的图。
图15是示意性地示出电子设备的实施方式的一例的图。
图16是示意性地示出移动体的实施方式的一例的图。
标号说明
1：物理量检测装置；3：mcu；10：第一电源电路；11：第二电源电路；20：驱动电路；30：检测电路；40：物理量处理电路；41：数字运算电路；42：接口电路；60：振荡电路；70：温度传感器；80：主存储部；100、100a、100b、100c：物理量检测元件；101a、101b：驱动振动臂；102：检测振动臂；103：配重部；104a、104b：驱动用基部；105a、105b：连结臂；106：配重部；107：检测用基部；112、113：驱动电极；114、115：检测电极；116：公共电极；200：物理量检测电路；210：转换电路；220：高通滤波器；230、260：比较器；240：全波整流电路；250：积分器；310、320：电荷放大器；330：差动放大器；340：高通滤波器；350：ac放大器；360：同步检波电路；370：可变增益放大器；380：开关电容滤波器；390：输出缓冲器；410：a/d转换电路；420：多路复用器；430：基准电压生成电路；431、432：恒流元件；433、434：电阻元件；440：切换控制部；450：数字滤波器；460、470：故障判定部；480：数字校正电路；490：时钟生成电路；500：辅助存储部；600，601：信号；610、611、620：近似线；630、631、632、633、634：特性直线；400：物理量检测器；1200：移动电话机；1202：操作按钮；1204：听筒；1208：显示部；1300：静态式数字照相机；1302：壳体(机身)；1310：显示部；1306：快门按钮；1304：接受单元；1308：存储器；1312：视频信号输出端子；1314：输入输出端子；1440：个人计算机；1430：电视监视器；1500：汽车；1502：车体；1504：电子控制单元。
具体实施方式
以下，使用附图详细地对本发明的优选的实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式不对在权利请求书中记载的本发明的内容进行不当的限定。并且，以下说明的所有结构不一定是本发明的必需的结构要素。
以下，作为使用了本实施方式的故障判定电路的设备，以物理量处理装置(角速度处理装置)为例进行说明。
1物理量检测装置
1.1第一实施方式
[物理量检测装置的结构]
图1是示出物理量检测装置(角速度处理装置)1的第一实施方式的结构例的图。物理量检测装置1在第一实施方式中仅由物理量检测元件100和物理量检测电路200构成，也可以构成为还包含使用从物理量检测装置1输出的数据来进行各种计算处理和控制的mcu(microcontrolunit：微控制单元)3。
物理量检测元件100(“物理量检测元件”的一例)具备配置有驱动电极和检测电极的振动片，一般情况下，为了尽可能地减小振动片的阻抗而提高振荡效率，振动片被密封在确保了气密性的封装中。在物理量检测装置1的第一实施方式中，物理量检测元件100具有所谓的双t型的振动片，该双t型的振动片具有两个俯视形状为t型的驱动振动臂。
图2是物理量检测装置1的第一实施方式的物理量检测元件100的振动片的俯视图。物理量检测元件100例如具有由z切的石英基板形成的双t型的振动片。由于采用石英为材料的振动片的谐振频率相对于温度变化的变动极小，因此具有能够提高角速度的检测精度这样的优点。另外，图2中的x轴、y轴、z轴表示石英的轴。
如图2所示，物理量检测元件100的振动片的驱动振动臂101a从驱动用基部104a向+y轴方向和-y轴方向延伸，驱动振动臂101b从驱动用基部104b分别向+y轴方向和-y轴方向延伸。在驱动振动臂101a的侧面和上表面上分别形成有驱动电极112和113，在驱动振动臂101b的侧面和上表面上分别形成有驱动电极113和112。驱动电极112、113分别经由图1所示的物理量检测电路200的ds端子、dg端子而与驱动电路20连接。
驱动用基部104a经由向-x轴方向和+x轴方向延伸的连结臂105a而与矩形状的检测用基部107连接，驱动用基部104b经由向-x轴方向和+x轴方向延伸的连结臂105b而与矩形状的检测用基部107连接。
检测振动臂102从检测用基部107向+y轴方向和-y轴方向延伸。在检测振动臂102的上表面上形成有检测电极114或115，在检测振动臂102的侧面上形成有公共电极116。检测电极114、115分别经由图1所示的物理量检测电路200的s1端子、s2端子而与检测电路30连接。并且，公共电极116接地。
当向驱动振动臂101a、101b的驱动电极112与驱动电极113之间提供交流电压作为驱动信号时，如图3所示，驱动振动臂101a、101b由于逆压电效应而像箭头b那样进行两个驱动振动臂101a、101b的前端彼此反复接近和分离的弯曲振动(激励振动)。
在该状态下，如果对物理量检测元件100的振动片施加以z轴为旋转轴的角速度，则驱动振动臂101a、101b在与箭头b的弯曲振动的方向和z轴双方垂直的方向上取得科里奥利力。其结果为，如图4所示，连结臂105a、105b进行箭头c所示那样的振动。而且，检测振动臂102与连结臂105a、105b的振动(箭头c)联动而像箭头d那样进行弯曲振动。该伴随着科里奥利力的检测振动臂102的弯曲振动的相位与驱动振动臂101a、101b的弯曲振动(激励振动)的相位相差90°。
另外，如果驱动振动臂101a、101进行弯曲振动(激励振动)时的振动能量的大小或振动的振幅的大小在两个驱动振动臂101a、101b中相等，则取得了驱动振动臂101a、101b的振动能量的平衡，在没有对物理量检测元件100施加角速度的状态下检测振动臂102不进行弯曲振动。然而，如果两个驱动振动臂101a、101b的振动能量的平衡被打破，则即使是没有对物理量检测元件100施加角速度的状态，检测振动臂102也产生弯曲振动。该弯曲振动被称作泄漏振动，与基于科里奥利力的振动同样地是箭头d的弯曲振动，但与驱动信号是相同相位。
而且，由于压电效应而在检测振动臂102的检测电极114、115中产生基于这些弯曲振动的交流电荷。这里，基于科里奥利力而产生的交流电荷根据科里奥利力的大小(换言之，对物理量检测元件100施加的角速度的大小)而变化。另一方面，基于泄漏振动而产生的交流电荷恒定，与对物理量检测元件100施加的角速度的大小无关。
另外，在驱动振动臂101a、101b的前端形成有宽度大于驱动振动臂101a、101b的矩形状的配重部103。通过在驱动振动臂101a、101b的前端形成配重部103，能够增大科里奥利力并且以比较短的振动臂取得期望的谐振频率。同样地，在检测振动臂102的前端形成有宽度大于检测振动臂102的配重部106。通过在检测振动臂102的前端形成配重部106，能够增大在检测电极114、115中产生的交流电荷。
像以上那样，物理量检测元件100以z轴为检测轴，将基于科里奥利力的交流电荷(角速度分量)和基于激励振动的泄漏振动的交流电荷(振动泄漏分量)经由检测电极114、115输出。
返回到图1，物理量检测装置1的第一实施方式中的物理量检测电路200构成为包含第一电源电路10、第二电源电路11、驱动电路20、检测电路30、物理量处理电路40、振荡电路60、温度传感器70以及主存储部80，例如可以是一个芯片的集成电路(ic：integratedcircuit)。另外，物理量检测电路200也可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素而成的结构。
第一电源电路10根据从物理量检测电路200的vdd端子提供的电压而生成基准电压(模拟接地电压)等恒压或恒流，提供给驱动电路20、检测电路30以及包含于物理量处理电路40中的数字运算电路41等。这里，将输入给物理量处理电路40的电压特别设为电源电压vdd1(“第一电源电压”的一例)。
第二电源电路11根据从物理量检测电路200的vdd端子提供的电压而生成并输出要输入给物理量处理电路40的电源电压vdd2。另外，第二电源电路11例如也可以根据从物理量检测电路200的未图示的端子输入的电压而生成要输入给物理量处理电路40的电源电压vdd2(“第二电源电压”的一例)。
驱动电路20生成用于使物理量检测元件100进行激励振动的驱动信号，经由ds端子提供给物理量检测元件100的驱动电极112。并且，驱动电路20经由dg端子而输入有通过物理量检测元件100进行激励振动而在驱动电极113中产生的振荡电流，该驱动电路20对驱动信号的振幅电平进行反馈控制使得该振荡电流的振幅保持为恒定。并且，驱动电路20生成相位与驱动信号相同的检波信号sdet并输出给检测电路30。
检测电路30经由s1端子和s2端子而分别输入有在物理量检测元件100的两个检测电极114、115中产生的交流电荷(检测电流)(“物理量检测信号”的一例)，该检测电路30使用检波信号sdet来检测包含在这些交流电荷(检测电流)中的角速度分量，生成并输出角速度信号vao1(“基于物理量检测信号的信号”的一例)，该角速度信号vao1是与角速度分量的大小对应的电压电平的信号。
主存储部80具有未图示的非易失性存储器，在该非易失性存储器中存储有针对驱动电路20、检测电路30、物理量处理电路40的各种修整数据(调节数据、校正数据、温度特性数据)等。非易失性存储器例如能够构成为monos(metaloxidenitrideoxidesilicon：金属氧化氮氧化硅)型存储器或eeprom(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory：电可擦可编程只读存储器)。而且，主存储部80也可以构成为，具有未图示的寄存器，在接通物理量检测电路200的电源时(vdd端子的电压从0v上升到期望的电压时)将存储在非易失性存储器中的各种修整数据、处理数据等传输给寄存器并由其保持，将保持在寄存器中的各种修整数据、处理数据等提供给驱动电路20和检测电路30。这里，将从主存储部80向物理量处理电路40传输的数据设为特性数据data。另外，温度特性数据可以是相对于温度的特性值(输出值)的变化率(％/℃)、以温度为变量的多项式的各系数值、每个温度区域的校正值表等。
温度传感器70输出与其周边的温度对应的电压电平的温度信号vto(“温度传感器的输出电压”的一例)，可以是温度越高而输出电压越高的正特性，也可以是温度越高而输出电压越低的负特性。温度传感器70例如可以是输出与绝对温度成比例的电压(ptat(proportionaltoabsolutetemperature：与绝对温度成正比)电压)的电路。
物理量处理电路40包含数字运算电路41和接口电路42。
数字运算电路41根据主时钟信号mclk而进行动作，在将检测电路30输出的角速度信号vao1的电压电平转换成数字值之后进行规定的运算处理，生成角速度数据vdo1并输出给接口电路42。并且，数字运算电路41也进行温度传感器70等的故障判定。数字运算电路41在检测到温度传感器70等的故障时、或者根据来自外部(例如，mcu3)的请求，生成故障判定信息vfi并输出给接口电路42。
接口电路42接收mcu3发送的各种指令，进行将与指令对应的数据发送给mcu3的处理。并且，接口电路42进行如下等处理：根据来自mcu3的请求而读出在主存储部80(非易失性存储器或寄存器)中存储的数据并输出给mcu3的处理；将从mcu3输入的数据写入到主存储部80(非易失性存储器或寄存器)中的处理。接口电路42例如是spi(serialperipheralinterface：串行外设接口)总线的接口电路，mcu3发送的选择信号、时钟信号、数据信号分别经由物理量检测电路200的ss端子、sclk端子、si端子而输入给该接口电路42，该接口电路42经由物理量检测电路200的so端子将数据信号输出给mcu3。另外，接口电路42也可以是与spi总线以外的各种总线(例如，i2c(interintegratedcircuit：内部集成电路)总线等)对应的接口电路。
振荡电路60作为时钟生成电路发挥功能，其产生主时钟信号mclk并输出给包含于物理量处理电路40中的数字运算电路41。振荡电路60例如构成为环形振荡器或cr振荡电路。
[驱动电路的结构]
接下来，对驱动电路20进行说明。图5是示出驱动电路20的结构例的图。如图5所示，物理量检测装置1的第一实施方式的驱动电路20包含i/v转换电路210、高通滤波器(hpf)220、比较器230、全波整流电路240、积分器250以及比较器260。另外，驱动电路20也可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素而成的结构。
i/v转换电路210将通过物理量检测元件100进行激励振动而产生并经由dg端子输入的振荡电流转换成交流电压信号。
高通滤波器220去除i/v转换电路210的输出信号的偏移。
比较器230对基准电压和高通滤波器220的输出信号的电压进行比较而生成2值化信号，在该2值化信号为高电平时，nmos晶体管导通而输出低电平，在2值化信号为低电平时，nmos晶体管截止，将经由电阻而被上拉的积分器250的输出电压作为高电平输出。然后，比较器230的输出信号作为驱动信号经由ds端子提供给物理量检测元件100。通过使该驱动信号的频率(驱动频率)与物理量检测元件100的谐振频率一致，能够使物理量检测元件100稳定振荡。
全波整流电路240对i/v转换电路210的输出信号进行整流(全波整流)并输出直流化后的信号。
积分器250以基于从第一电源电路10提供的电压而生成的期望的电压vrdr为基准，对全波整流电路240的输出电压进行积分并输出。全波整流电路240的输出越高(i/v转换电路210的输出信号的振幅越大)，该积分器250的输出电压越低。因此，振荡振幅越大，比较器230的输出信号(驱动信号)的高电平的电压越低，振荡振幅越小，比较器230的输出信号(驱动信号)的高电平的电压越高，因此以将振荡振幅保持为恒定的方式施加自动增益控制(agc：autogaincontrol)。
比较器260放大高通滤波器220的输出信号的电压，生成2值化信号(方波电压信号)并作为检波信号sdet输出。
[检测电路的结构]
接下来，对检测电路30进行说明。图6是示出检测电路30的结构例的图。如图6所示，物理量检测装置1的第一实施方式中的检测电路30包含电荷放大器310、320、差动放大器330、高通滤波器(hpf)340、ac放大器350、同步检波电路360、可变增益放大器370、开关电容滤波器(scf)380以及输出缓冲器390。另外，物理量检测装置1的第一实施方式中的检测电路30也可以采用省略或变更这些要素的一部分、或追加其他要素而成的结构。
电荷放大器310经由s1端子从物理量检测元件100的振动片的检测电极114输入有包含角速度分量和振动泄漏分量在内的交流电荷(检测电流)。同样地，电荷放大器320经由s2端子从物理量检测元件100的振动片的检测电极115输入有包含角速度分量和振动泄漏分量在内的交流电荷(检测电流)。
该电荷放大器310、320将分别输入的交流电荷(检测电流)转换成交流电压信号。输入给电荷放大器310的交流电荷(检测电流)与输入给电荷放大器320的交流电荷(检测电流)彼此的相位相差180°，从而电荷放大器310的输出信号与电荷放大器320的输出信号的相位彼此为相反相位(相差180°)。
差动放大器330对电荷放大器310的输出信号和电荷放大器320的输出信号进行差动放大。通过差动放大器330，同相分量被消除，反相分量被相加放大。
高通滤波器340去除包含在差动放大器330的输出信号中的直流分量。
ac放大器350放大高通滤波器340的输出信号并输出给同步检波电路360。
同步检波电路360输入有ac放大器350的输出信号。同步检波电路360使用从驱动电路20输入的检波信号sdet来对包含在ac放大器350的输出信号(被检波信号)中的角速度分量进行同步检波。同步检波电路360例如构成为如下的电路：在检波信号sdet为高电平时直接选择ac放大器350的输出信号，在检波信号sdet为低电平时选择将ac放大器350的输出信号相对于基准电压反转而得到的信号。
在ac放大器350的输出信号中包含有角速度分量和振动泄漏分量，但该角速度分量与检波信号sdet为相同相位，与此相对，振动泄漏分量与检波信号sdet为相反相位。因此，角速度分量被同步检波电路360进行同步检波，而振动泄漏分量没有被检波。
可变增益放大器370输入有同步检波电路360的输出信号。可变增益放大器370对从同步检波电路360输出的输出信号进行放大或衰减而输出期望的电压电平的信号。可变增益放大器370的输出信号输入给开关电容滤波器380。
开关电容滤波器380输入有可变增益放大器370的输出信号。开关电容滤波器380作为低通滤波器发挥功能，其去除包含在可变增益放大器370的输出信号中的高频分量，并且使规格所决定的频率范围的信号通过。该开关电容滤波器380(低通滤波器)的频率特性是由通过物理量检测元件100进行稳定振荡而取得的时钟信号(未图示)的频率和电容器(未图示)的电容比决定的，因此与rc低通滤波器相比，具有频率特性的偏差极小这样的优点。
开关电容滤波器380的输出信号在输出缓冲器390中缓冲并且根据需要而被放大或衰减成期望的电压电平的信号。
输出缓冲器390的输出信号作为角速度信号vao1输入给物理量处理电路40。
[物理量处理电路的结构]
接下来，对物理量处理电路40的详细内容进行说明。图7是示出物理量处理电路40的结构例的图。物理量处理电路40构成为包含数字运算电路41和接口电路42。
如图7所示，数字运算电路41包含a/d转换电路410、多路复用器420、基准电压生成电路430、切换控制部440、数字滤波器450、故障判定部460、故障判定部470、数字校正电路480、时钟生成电路490以及辅助存储部500。另外，数字运算电路41也可以采用省略或变更这些要素的一部分、或追加其他要素而成的结构。
基准电压生成电路430基于从第一电源电路10输入的电源电压vdd1而生成四个基准电压vref1、vref2、vref3、vref4。在图8中示出基准电压生成电路430的电路结构的一例。
如图8所示，基准电压生成电路430由两个恒流元件431、432和两个电阻元件433、434构成。另外，图8所示的g1端子、g2端子、g3端子、g4端子全部与g端子连接。
基准电压生成电路430输入有基于电源电压vdd1而生成的电压。详细而言，向v1端子与v2端子之间提供两倍的电压vdd(2vdd[v])，作为v1端子与v2端子的中点电位的g端子接地。即，v1端子相对于g端子为vdd[v]的电位，v2端子相对于g端子为-vdd[v]的电位。
基准电压vref1(“第三基准电压”的一例)是vr1端子相对于g1端子的电位。vr1端子与v1端子连接，g1端子与g端子连接。由此，基准电压vref1相对于温度变化是恒定的，是v1端子相对于g端子的电位即vdd[v]。
基准电压vref2(“第一基准电压”的一例)是vr2端子相对于g2端子的电位。vr2端子与恒流元件431的另一端和电阻元件433的一端共同连接。
电阻元件433的一端与恒流元件431的另一端和vr2端子连接，另一端与v2端子连接。另外，电阻元件433例如具有电阻值相对于温度升高而增加的正特性。
恒流元件431的一端与v1端子连接，另一端与电阻元件433的一端连接。恒流元件431是不受温度影响而输出恒定的低电流的元件，例如由恒流二极管构成。
向电阻元件433提供从恒流元件431输出的恒定的电流。即，在电阻元件433的两端产生基于从恒流元件431输出的电流和电阻元件433的电阻值的电压。由此，在温度低(即，电阻元件433的电阻值小)时，电阻元件433的两端的电位差接近0[v]，在温度高(即，电阻元件433的电阻值大)时，电阻元件433的两端的电位差接近2vdd[v]。即，作为基准电压vref2的电位的vr2端子相对于g2端子的电位根据温度而发生变化。详细而言，基准电压vref2在温度低时接近-vdd[v]，在温度高时接近+vdd[v]。即，关于基准电压vref2，输出的电位(电压电平)根据温度而发生变化。另外，电阻元件434的电阻值优选相对于温度而均匀(大致成比例)地变化。
基准电压vref3(“第二基准电压”的一例)是vr3端子相对于g3端子的电位。vr3端子与恒流元件432的另一端和电阻元件434的一端共同连接。
电阻元件434的一端与恒流元件432的另一端和vr3端子连接，电阻元件434的另一端与v2端子连接。另外，电阻元件434例如具有电阻值相对于温度升高而减小的负特性。
恒流元件432的一端与v1端子连接，另一端与电阻元件434的一端连接。恒流元件432是不受温度影响而输出恒定的低电流的元件，例如由恒流二极管构成。
向电阻元件434提供从恒流元件432输出的恒定的电流。即，在电阻元件434的两端产生基于从恒流元件432输出的电流和电阻元件434的电阻的电压。由此，在温度低(即，电阻元件434的电阻值大)时，电阻元件434的两端的电位差接近2vdd[v]，在温度高(即，电阻元件434的电阻值小)时，电阻元件434的两端的电位差接近0[v]。即，作为基准电压vref3的电位的vr3端子相对于g3端子的电位根据温度而发生变化。详细而言，基准电压vref3在温度低时接近+vdd[v]，在温度高时接近-vdd[v]。即，关于基准电压vref3，输出的电位(电压电平)根据温度而发生变化。另外，电阻元件434的电阻值优选相对于温度而均匀(大致成比例)地变化。
基准电压vref4是vr4端子相对于g4端子的电位。vr4端子与v2端子连接，g4端子与g端子连接。由此，基准电压vref4相对于温度变化是恒定的，是v2端子相对于g端子的电位即-vdd[v]。
根据以上内容，物理量检测装置1的第一实施方式中的四个基准电压vref1、vref2、vref3、vref4是基于由第一电源电路10生成的vdd1而生成的。而且，基准电压vref1和基准电压vref4是极力抑制了由温度引起的特性变化的基准电压，基准电压vref2和基准电压vref3是积极利用由温度引起的特性变化的基准电压。即，基准电压vref1的由温度引起的特性变化小于基准电压vref2的由温度引起的特性变化。
并且，基准电压vref2是电压值伴随着温度上升而上升的基准电压，基准电压vref3是电压值伴随着温度上升而下降的基准电压。即，基准电压vref2与基准电压vref3的由温度引起的特性变化不同。
另外，基准电压生成电路430的结构不限于此。例如，只要电阻元件433和电阻元件434的温度特性是正特性或负特性中的任意特性，它们可以各自具有任一特性。
并且，基于电源电压vdd1而生成的v1端子与v2端子之间的两倍的电压vdd例如可以是基于电源电压vdd1进行dc-dc转换而得到的电压，并且可以是将由绝缘电源生成的两个vdd串联连接而得到的电压。
返回到图7，多路复用器420(“切换部”的一例)输入有从检测电路30输入的角速度信号vao1、从温度传感器70输入的温度信号vto、基准电压vref1、基准电压vref2、基准电压vref3、基准电压vref4以及控制信号ctr1，输出mux输出信号vmo。即，多路复用器420输入有包含角速度信号vao1、基准电压vref1、vref2、vref3、vre4以及温度传感器70检测到的温度信号vto在内的多个信号，根据控制信号ctr1，将这些信号以时分的方式作为mux输出信号vmo输出。换言之，mux输出信号vmo是包含角速度信号vao1、温度信号vto、基准电压vref1、vref2、vref3、vref4在内的一个信号。另外，输入给多路复用器420的信号不限于此，例如也可以是加速度、压力、湿度等各种信号。
时钟生成电路490基于主时钟信号mclk(振荡电路60的输出信号)而生成并输出在a/d转换电路410的采样中使用的时钟信号clk。并且，时钟信号clk也共同输入给故障判定部460、470和切换控制部440。
切换控制部440向多路复用器420、故障判定部460以及数字校正电路480输出控制信号ctr1、ctr2、ctr3。
控制信号ctr1选择从多路复用器420输出的信号。例如，控制信号ctr1是3比特的信号，在控制信号ctr1为“100”时，多路复用器420选择角速度信号vao1作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“111”时，多路复用器420选择温度信号vto作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“000”时，多路复用器420选择基准电压vref1作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“001”时，多路复用器420选择基准电压vref2作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“010”时，多路复用器420选择基准电压vref3作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“011”时，多路复用器420选择基准电压vref4作为mux输出信号vmo输出。
即，多路复用器420以时分的方式将通过控制信号ctr1而选择的多个信号中的任意信号输出。由此，能够根据控制信号ctr1而对包含在mux输出信号vmo中的角速度信号vao1、温度信号vto以及基准电压vref1、vref2、vref3、vref4被输出的周期进行设定、变更。由于能够对包含在mux输出信号vmo中的角速度信号vao1、温度信号vto以及基准电压vref1、vref2、vref3、vref4被输出的周期进行变更，从而能够根据使用物理量检测装置1的用途或环境进行最佳的设定。由此，能够实现通用的物理量检测装置1。
控制信号ctr2与时钟信号clk和控制信号ctr1同步地输入给故障判定部460。即，故障判定部460能够根据控制信号ctr2来掌握所输入的信号是否是基于角速度信号vao1、温度信号vto以及基准电压vref1、vref2、vref3、vref4中的任意信号的数字信号。
控制信号ctr3与时钟信号clk和控制信号ctr1同步地输入给数字校正电路480。即，数字校正电路480能够根据控制信号ctr3来掌握所输入的信号是否是基于角速度信号vao1、温度信号vto以及基准电压vref1、vref2、vref3、vref4中的任意信号的数字信号。
另外，在物理量检测装置1的实施方式中，控制信号ctr2和控制信号ctr3由与控制信号ctr1相同的3比特的数据构成，但不限于此。
a/d转换电路410(“转换部”的一例)与时钟信号clk同步地对多路复用器420输出的mux输出信号vmo进行a/d转换并输出mux输出数字信号vdmo。因此，a/d转换电路410输出的mux输出数字信号vdmo是如下数字信号：以时分的方式包含将角速度信号vao1转换成数字信号而得到的角速度数字信号vd1(“第三数字信号”的一例)、将温度信号vto转换成数字信号而得到的温度数字信号vdto(“第一数字信号”的一例)、将基准电压vref1转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref1、将基准电压vref2转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref2(“第二数字信号”的一例)、将基准电压vref3转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref3以及将基准电压vref4转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref4。
数字滤波器450与主时钟信号mclk同步地对从a/d转换电路410输出的mux输出数字信号vdmo进行滤波处理。
故障判定部460(“第一判定部”的一例)输入有数字滤波器450的输出信号、控制信号ctr2以及时钟信号clk。故障判定部460与时钟信号clk同步地根据包含在所输入的mux输出数字信号vdmo中的温度数字信号vdto、数字基准电压vdref1、数字基准电压vdref2、数字基准电压vdref3以及数字基准电压vdref4而进行a/d转换电路410和温度传感器70的故障判定。
故障判定部460例如在所输入的控制信号ctr2为“111”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于温度数字信号vdto的信号。然后，将温度数字信号vdto的检测值存储在辅助存储部500或未图示的寄存器中。
故障判定部460例如在所输入的控制信号ctr2为“000”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于数字基准电压vdref1的信号。数字基准电压vdref1是基于作为恒定电位的基准电压vref1(在物理量检测装置1的第一实施方式中，为vdd[v])的数字信号。因此，故障判定部460能够了解基于基准电压vref1(在物理量检测装置1的第一实施方式中，为vdd[v])的数字信号的期待值。
由此，故障判定部460能够通过将对数字基准电压vdref1进行a/d转换而得到的数字信号的期待值和对数字基准电压vdref1进行a/d转换而得到的实测值进行比较来判定a/d转换电路410的故障。并且，故障判定部460在a/d转换电路410的故障判定中判定为是故障时，向辅助存储部500输出设置a/d转换电路410的故障标记的信号。另外，判定a/d转换电路410的故障的判定阈值可以存储在后述的辅助存储部500中。
故障判定部460例如在所输入的控制信号ctr2为“011”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于数字基准电压vdref4的信号。数字基准电压vdref4是基于作为恒定电位的基准电压vref4(在物理量检测装置1的第一实施方式中，为-vdd[v])的数字信号。因此，故障判定部460能够了解基于基准电压vref4的数字信号的期待值。
由此，故障判定部460能够通过将对数字基准电压vdref4进行a/d转换而得到的数字信号的期待值和对数字基准电压vdref4进行a/d转换而得到的实测值进行比较来判定a/d转换电路410的故障。并且，故障判定部460在a/d转换电路410的故障判定中判定为是故障时，向辅助存储部500输出设置a/d转换电路410的故障标记的信号。另外，判定a/d转换电路410的故障的判定阈值可以存储在后述的辅助存储部500中。
故障判定部460例如在所输入的控制信号ctr2为“001”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于数字基准电压vdref2的信号。如上所述，基准电压vref2的输出根据温度而发生变化。由此，数字基准电压vdref2的输出也根据温度而发生变化。因此，故障判定部460根据存储在未图示的寄存器或辅助存储部500中的温度数字信号vdto来计算考虑了数字基准电压vdref2的温度特性的期待值。然后，故障判定部460能够通过将考虑了数字基准电压vdref2的温度特性的期待值和数字基准电压vdref2的实测值进行比较来判定a/d转换电路410的故障。而且，在数字基准电压vdref2的期待值和数字基准电压vdref2的实测值处于正常的范围时，也同时判定为温度数字信号vdto正常。
即，能够根据基于温度传感器70的输出信号的温度数字信号vdto、基于基准电压vref2的数字基准电压vdref2、温度传感器70的温度特性以及基准电压vref2的温度特性来判定温度传感器70的故障。另外，基准电压vref2和温度传感器70的温度特性例如可以存储在辅助存储部500中。
故障判定部460在a/d转换电路410和温度传感器70的故障判定中判定为是故障时，向辅助存储部500输出设置故障标记的信号，该故障标记是a/d转换电路410或温度传感器70产生了故障的标记。
故障判定部460例如在所输入的控制信号ctr2为“010”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于数字基准电压vdref3的信号。如上所述，基准电压vref3的输出根据温度而发生变化。由此，数字基准电压vdref3的输出也根据温度而发生变化。因此，故障判定部460根据存储在未图示的寄存器或辅助存储部500中的温度数字信号vdto来计算考虑了数字基准电压vdref3的温度特性的期待值。然后，故障判定部460能够通过将考虑了数字基准电压vdref3的温度特性的期待值和数字基准电压vdref3的实测值进行比较来判定a/d转换电路410的故障。而且，在数字基准电压vdref3的期待值和数字基准电压vdref3的实测值处于正常的范围时，也同时判定为温度数字信号vdto正常。
即，能够根据基于温度传感器70的输出信号的温度数字信号vdto、基于基准电压vref3的数字基准电压vdref3、温度传感器70的温度特性以及基准电压vref3的温度特性来判定温度传感器70的故障。另外，基准电压vref3和温度传感器70的温度特性例如可以存储在辅助存储部500中。
故障判定部460在a/d转换电路410和温度传感器70的故障判定中判定为是故障时，向辅助存储部500输出设置故障标记的信号，该故障标记是a/d转换电路410或温度传感器70产生了故障的标记。
根据以上内容，多路复用器420输入有四个基准电压vref1、vref2、vref3、vref4和从温度传感器70输出的温度信号vto，输出mux输出信号vmo。
然后，a/d转换电路410对从多路复用器420输出的mux输出信号vmo进行a/d转换，输出包含数字基准电压vdref1、vdref2、vdref3、vdref4和温度数字信号vdto在内的mux输出数字信号vdmo。
故障判定部460根据控制信号ctr3来判别包含在mux输出数字信号vdmo中的数字基准电压vdref1、vdref2、vdref3、vdref4和温度数字信号vdto并输入。然后，故障判定部460根据所输入的数字基准电压vdref1、vdref2、vdref3、vdref4、温度数字信号vdto、基准电压vref1、vref2、vref3、vref4以及温度传感器70的温度特性来判定温度传感器70和a/d转换电路410的故障。
即，在物理量检测装置1的第一实施方式中，故障判定电路构成为包含多路复用器420、a/d转换电路410以及故障判定部460。
并且，在物理量检测装置1的第一实施方式中，关于温度传感器70和a/d转换电路410的故障检测，根据四个基准电压vref1、vref2、vref3、vref4而进行温度传感器70和a/d转换电路410的故障判定，但例如，只要有一个根据温度而变化的基准电压(例如基准电压vref2)即可。
另一方面，也可以根据多个基准电压来进行温度传感器70和a/d转换电路410的故障检测。通过根据多个基准电压来进行温度传感器70和a/d转换电路410的故障检测，温度传感器70和a/d转换电路410的故障检测的精度能够进一步提高。
还优选为，在使用多个基准电压时至少一个基准电压不会相对于温度发生变化。通过将多个基准电压中的至少一个设为不会相对于温度发生变化的基准电压，a/d转换电路410的故障检测精度提高。伴随着a/d转换电路410的故障检测精度的提高，温度传感器70的故障检测精度也有可能提高。
数字校正电路480(“输出校正部”的一例)输入有数字滤波器450的输出信号、控制信号ctr3以及主时钟信号mclk。数字校正电路480根据包含在mux输出数字信号vdmo中的温度数字信号vdto而对角速度数字信号vd1进行校正，并作为角速度数据vdo1输出给接口电路42。
详细而言，数字校正电路480例如在所输入的控制信号ctr2为“111”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于温度数字信号vdto的信号。然后，数字校正电路480根据基于温度数字信号vdto的信号而生成角速度数字信号vd1的校正数据。
并且，数字校正电路480例如在所输入的控制信号ctr2为“100”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于角速度数字信号vd1的信号。然后，数字校正电路480根据基于温度数字信号vdto的校正数据而对角速度数字信号vd1进行校正，生成角速度数据vdo1。然后，数字校正电路480将角速度数据vdo1输出给接口电路42。另外，在数字校正电路480所进行的校正中例如包含偏移校正、灵敏度校正、输出范围调节、比特限制等各种处理。
另外，数字校正电路480的校正数据在温度数字信号vdto输入时被重写，在没有输入温度数字信号vdto的期间被保持。
故障判定部470(“第二判定部”的一例)对由第一电源电路10生成的电源电压vdd1和由第二电源电路11生成的电源电压vdd2进行比较。电源电压vdd1是作为基准电压vref1、vref2、vref3、vref4的源头的电压。因此，故障判定部470通过对电源电压vdd1和电源电压vdd2进行比较来判定输入给第一电源电路10的电压是正常还是异常，所述电源电压vdd2由与生成电源电压vdd1的第一电源电路10不同的第二电源电路11生成。由此，基准电压vref1、vref2、vref3、vref4的可靠性提高。
故障判定部470例如可以由comparator等比较器构成，并且，例如可以是，将电源电压vdd1和电源电压vdd2转换成数字信号而进行比较。
在故障判定部470中，在判定为输入给第一电源电路10的电压不正常时，故障判定部470向辅助存储部500输出设置电源电压vdd1异常标记的信号。
辅助存储部500(“存储部”的一例)从主存储部80接收在a/d转换电路410的故障判定中使用的判定阈值、温度传感器70的故障判定阈值以及基于温度传感器70和基准电压vref2、vref3的温度特性数据并进行保持(存储)。然后，向故障判定部460输出该数据。
在物理量检测装置1的第一实施方式中，接口电路42进行如下等处理：根据来自mcu3的请求而读出在主存储部80(非易失性存储器或寄存器)中存储的数据并输出给mcu3；或将从mcu3输入的数据写入到主存储部80(非易失性存储器或寄存器)中。即，存储在主存储部80中的数据经由接口电路42而发生变更。而且，辅助存储部500从主存储部80接收在a/d转换电路410的故障判定中使用的判定阈值、温度传感器70的故障判定阈值以及基于温度传感器70和基准电压vref2、vref3的温度特性数据并进行保持(存储)。
根据以上内容，在物理量检测装置1的第一实施方式中，能够经由接口电路42来变更在辅助存储部500中保持(存储)的数据。由此，物理量检测装置1的第一实施方式的故障判定部460能够应对具有各种温度特性的温度传感器和基准电压。由此，能够实现通用性高的故障判定电路。
并且，辅助存储部500接收从故障判定部460和故障判定部470输出的设置故障标记的信号并存储该故障标记。例如，可以是，在4比特的区域中，第一比特是表示温度传感器70的故障的标记，第二比特是根据基准电压vref2或基准电压vref3而检测到a/d转换电路410的故障的标记，第三比特是根据基准电压vref1或基准电压vref4而检测到a/d转换电路410的故障的标记，第四比特是伴随着电源电压vdd1异常的标记。
在辅助存储部500中设置的故障标记例如根据来自mcu3的请求，经由接口电路42作为故障判定信息vfi输出。
接口电路42进行接收mcu3发送的各种指令并将与指令对应的数据发送给mcu3的处理。
[故障判定方法]
这里，使用图9和图10对物理量检测装置1的第一实施方式中的温度传感器70的故障判定方法进行说明。物理量检测装置1的第一实施方式中的温度传感器70的故障判定是使用温度传感器70的由温度引起的特性变化和特性根据温度而发生变化的基准电压vref2和基准电压vref3中的至少任意一方的由温度引起的特性变化而进行的。因此，在图9和图10的说明中，不特意区分具有温度特性的基准电压vref2、vref3而简单地设为基准电压vref进行说明。并且，将基准电压vref被a/d转换电路410转换成数字信号而得到的信号设为数字基准电压vdref进行说明。
首先，对物理量检测装置1的第一实施方式中的基准电压vref和温度传感器70的温度特性数据的取得方法进行说明。
图9是示出温度、基准电压vref以及温度传感器70的输出信号的关系的图。另外，在图9中，横轴表示温度，纵轴表示基于基准电压vref和温度传感器70的输出值。
温度特性数据是根据在物理量检测装置1的生产工序等中所取得的例如3点的各温度t0、t1、t2下的基于基准电压vref的输出值和基于温度信号vto的输出值而计算的。这里，基于基准电压vref的输出值是基于通过a/d转换电路410将基准电压vref转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref的信号，是输入给故障判定部460的信号。并且，基于温度信号vto的输出值是基于通过a/d转换电路410将温度信号vto转换成数字信号而得到的温度数字信号vdto的信号，是输入给故障判定部460的信号。
另外，在图9中，将故障判定部460在3点的温度t0、t1、t2取得的、基于数字基准电压vdref的取得值的一例表示为信号600，并且将基于温度数字信号vdto的取得值的一例表示为信号601。
接着，根据在3点的温度t0、t1、t2下取得的三个信号600而进行一阶线性近似。(1)式是通过三个信号600的一阶线性近似而取得的近似式的一例，在图9中，将根据(1)式而取得的近似直线的一例表示为近似线610。另外，(1)式中的(数据)svdref是故障判定部460在温度t时根据基于数字基准电压vdref的信号而取得的取得值。并且，a1和b1表示通过一阶线性近似而计算出的常量。
【数学式1】
svdref＝a1×t+b1
同样地，根据在3点的温度t0、t1、t2下取得的三个信号601而进行一阶线性近似。(2)式是通过三个信号601的一阶线性近似而取得的近似式的一例，在图9中将根据(2)式而取得的近似直线的一例表示为近似线611。另外，在(2)式中，(数据)svdto是故障判定部460在温度t时根据基于温度数字信号vdto的信号而取得的取得值。并且，a2和b2表示通过一阶线性近似而计算出的常量。
【数学式2】
svdto＝a2×t+b2
然后，根据上述(1)式和(2)式，以使(数据)svdto成为变量的方式对(数据)svdref进行变形，从而能够计算取得(3)式。这里，(3)式中的α和β表示根据上述常量a1、a2、b1、b2而计算出的常量。
【数学式3】
svdref＝α×svdto+β
图10是示出将横轴设为数据svdto、将纵轴设为数据svdref时的关系的图。另外，在图10中，将根据(3)式而取得的直线表示为近似线620。即，(3)式和近似线620表示基准电压vref和温度传感器70的温度特性。
像以上那样，物理量检测装置1的第一实施方式中的基准电压vref和温度传感器70的温度特性是通过(3)式而取得的。此时，由于数据svdto是故障判定部460所判定(取得)的信号，因此在物理量检测装置1的第一实施方式中，作为温度特性数据，只要存储(3)式中的常量α和常量β即可。然后，故障判定部460通过读出常量α和常量β作为温度特性数据，能够掌握基准电压vref和温度传感器70的温度特性，进行温度传感器70的故障判定。
另外，作为温度特性数据而存储的常量α和常量β例如可以存储在辅助存储部500中，并且，也可以是，将存储在主存储部80中的常量α和常量β传送给辅助存储部500，由辅助存储部500进行保持(存储)。而且，也可以经由接口电路42从例如mcu3等中对常量α和常量β进行修正。由此，能够消除温度传感器70和基准电压vref的部件偏差，温度传感器70的故障检测精度提高。
并且，在物理量检测装置1的第一实施方式中，使用在3点的温度t0、t1、t2下取得的基于数字基准电压vdref的信号(数据svdref)和基于温度数字信号vdto的信号(数据svdto)来计算近似式，但例如也可以根据3点以上的温度来计算近似式。
接下来，对物理量检测装置1的第一实施方式中的温度传感器70的故障判定方法进行说明。物理量检测装置1的第一实施方式中的温度传感器70的故障判定是通过将在任意温度t检测到的数据svdref与将在相同的任意温度t检测到的数据svdto代入到(3)式中的结果的差分来进行判定的。在温度传感器70正常时，任意温度t下的数据svdref与作为其近似式的(3)式为相等的值。即，故障判定信号g(t，ts)在温度传感器70正常时以接近0的大小输出。
即，如(4)式所示，在故障判定信号g(t，ts)小于比0大的第一阈值电压vth1并且大于比0小的第二阈值电压vth2时，能够判定为温度传感器70正常。
【数学式4】
vth1≤g(t，ts)＝svdref-(α×svdto+β)≤vth2
通过以上内容，根据物理量检测装置1的第一实施方式，温度传感器70有无故障是通过根据温度特性数据而计算出的、基于规定温度下的数字基准电压vdref的信号的期待值(近似值)与基于数字基准电压vdref的信号(数据svdref)的实测值的差分来判定的。此时，规定的温度是由基于温度数字信号vdto的信号(数据svdto)决定的。即，故障判定部460根据通过a/d转换电路410对从温度传感器70输出的温度信号vto进行a/d转换而得到的温度数字信号vdto、通过a/d转换电路410将基准电压vref转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref、基于温度传感器70的由温度引起的特性变化和基准电压vref的由温度引起的特性变化的温度特性数据(常量α和常量β)来判定温度传感器70的故障。
另外，在物理量检测装置1的第一实施方式中，在(3)式的近似式的计算和(4)式的故障判定中，以基于温度数字信号vdto的信号(数据svdto)为变量而进行故障判定，但例如也可以是如下的方法：根据基于温度数字信号vdto的信号和温度传感器70的温度特性来估计当前的温度，根据估计出的温度，以第一基准来计算候选的期待值(近似式)。
在物理量检测装置1的第一实施方式中，如图7所示，经由多路复用器420向a/d转换电路410输入有包含四个基准电压vref1、vref2、vref3、vref4和温度信号vto在内的多个信号。
在图11中示出物理量检测装置1的第一实施方式中的四个基准电压vref1、vref2、vref3、vref4和温度信号vto的温度特性的一例。
在物理量检测装置1的第一实施方式中，表示基准电压vref1的由温度引起的电压变化的特性直线631不论温度变化与否都是vdd[v]，是大致恒定的电压。并且，表示基准电压vref2的由温度引起的电压变化的特性直线632相对于温度上升而输出的电压电平变高。并且，表示基准电压vref3的由温度引起的电压变化的特性直线633相对于温度上升而输出的电压电平降低。并且，表示基准电压vref4的由温度引起的电压变化的特性直线634不论温度变化与否都是-vdd[v]，输出大致恒定的电压。而且，表示温度信号vto的由温度引起的电压变化的特性直线630相对于温度上升而输出的电压电平变高。
如上所述，故障判定部460根据基于数字基准电压vdref1的信号和基于数字基准电压vdref4的信号中的至少一方来进行a/d转换电路410的故障判定，其中，数字基准电压vdref1是基准电压vref1的数字信号，数字基准电压vdref4是基准电压vref4的数字信号。在物理量检测装置1的第一实施方式中，基准电压vref1像特性直线631所示那样相对于温度变化而输出大致恒定的电压，基准电压vref4也像特性直线634所示那样输出相对于温度变化而大致恒定的电压。由此，数字基准电压vdref1和数字基准电压vdref4不受温度的影响，是恒定的值。由此，故障判定部460不论温度如何都能够进行a/d转换电路410的故障的判定，能够提高故障判定的精度。
另一方面，故障判定部460根据基于数字基准电压vdref2的信号和基于数字基准电压vdref3的信号中的至少一方、作为温度信号vto的数字信号的温度数字信号vdto、基准电压vref2和基准电压vref3中的至少一方和温度信号vto的温度特性数据，来进行温度传感器70的故障判定，其中，数字基准电压vdref2是基准电压vref2的数字信号，数字基准电压vdref3是基准电压vref3的数字信号。
此时，优选为，表示基准电压vref2的由温度引起的电压变化的特性直线632和表示基准电压vref3的由温度引起的电压变化的特性直线633彼此是不同的特性。并且，还优选为，表示基准电压vref2的由温度引起的电压变化的特性直线632和表示基准电压vref3的由温度引起的电压变化的特性直线633相对于温度具有正负相反的特性。
这样，通过使特性直线632和特性直线633彼此为不同的特性，能够根据不同的温度特性数据来进行温度传感器70的故障判定。由此，能够提高温度传感器70的故障判定的精度。而且，由于使用与温度传感器70的温度特性不同的多个基准电压来进行温度传感器70的故障判定，因此能够进一步提高故障判定的精度。
并且，根据物理量检测装置1的第一实施方式，关于在故障判定中使用的温度特性数据，只要存储(3)式或(4)式中的常量的α和β即可。即，在像物理量检测装置1的第一实施方式那样根据两个基准电压vref2和vref3来进行温度传感器70的故障判定时，存储在辅助存储部500中的温度特性数据只要是表示基准电压vref2和温度传感器70的特性的α1和β1以及表示基准电压vref3和温度传感器70的特性的α2和β2即可。由此，能够减少辅助存储部500的存储区域的使用量。
[作用和效果]
像以上说明那样，在物理量检测装置1的第一实施方式中，故障判定电路构成为包含多路复用器420、a/d转换电路410以及故障判定部460。多路复用器420输入有包含温度传感器70输出的温度信号vto和具有温度特性的基准电压vref2在内的多个信号，并以时分的方式输出这些信号。a/d转换电路410将从多路复用器420输出的包含温度传感器70输出的温度信号vto和具有温度特性的基准电压vref2在内的信号转换成数字信号，输出mux输出数字信号vdmo。然后，故障判定部460根据基于对温度传感器70输出的温度信号vto进行转换而得到的温度数字信号vdto的信号、基于对基准电压vref2进行转换而得到的数字基准电压vdref2的信号以及基于温度传感器70输出的温度信号vto和基准电压vref2而计算的温度特性数据，来进行温度传感器70的故障判定。
即，能够根据具有温度特性的基准电压vref2的由温度引起的特性变化和温度传感器70输出的温度信号vto的由温度引起的特性变化，来判定温度传感器70的故障。因此，无需具有多个温度传感器70，能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况。由此，能够实现能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且判定温度传感器70的故障的故障判定电路。
并且，在物理量检测装置1的第一实施方式中，在故障判定电路中，能够根据基准电压vref2和温度传感器70的由温度引起的特性变化以及基准电压vref3和温度传感器70的由温度引起的特性变化双方，来进行温度传感器70的故障判定。即，能够根据多个具有由温度引起的变化的基准电压来进行温度传感器70的故障判定。由此，能够提高温度传感器70的故障判定的精度。
并且，在物理量检测装置1的第一实施方式中，在故障判定电路中，故障判定部460在故障判定中使用的温度特性数据存储在可重写的辅助存储部500中。由于温度特性数据是可重写的，因此故障判定电路能够通用地应对具有不同的特性的温度传感器70。而且，在物理量检测装置1的第一实施方式中，在故障判定电路中，通过将基于温度传感器70的由温度引起的特性变化和基准电压vref2的由温度引起的特性变化的温度特性数据在例如生产线等中存储于存储部内，能够使故障判定电路的偏差相抵，提高故障判定电路的判定精度。由此，能够实现能够减少故障判定电路的电路规模变大的情况并且以高精度来判定温度传感器70的故障的故障判定电路。
1.2第二实施方式
图12是示出物理量检测装置1的第二实施方式的结构的图。并且，图13是示出物理量检测装置1的第二实施方式中的物理量处理电路40的结构的图。在第一实施方式的物理量检测装置1中，将一个物理量检测元件100检测到的信号连续输入给一个进行a/d转换的a/d转换电路410而取得物理量，与此相对，在物理量检测装置1的第二实施方式中，将多个(在物理量检测装置1的第二实施方式中为三个)物理量检测元件100a、100b、100c检测到的信号以时分的方式输入给a/d转换电路410，从而取得物理量。由此，能够实现三轴的角速度传感器。
另外，对于物理量检测装置1的第二实施方式，对与物理量检测装置1的第一实施方式相同的结构要素标注相同的标号，省略与物理量检测装置1的第一实施方式重复的说明，对与物理量检测装置1的第一实施方式不同的内容进行说明。
图12是示出物理量检测装置1的第二实施方式的结构的图。物理量检测装置1的第二实施方式构成为包含物理量检测电路200和三个物理量检测元件100a、100b、100c。而且，也可以构成为包含使用物理量检测装置1的输出数据进行各种计算处理和控制的mcu3。
三个物理量检测元件100a、100b、100c分别与物理量检测装置1的第一实施方式中的物理量检测元件100同样地是具有所谓的双t型的振动片的结构，该双t型的振动片具有两个t型的驱动振动臂，省略其详细的说明(参照图2～图4)。
物理量检测装置1的第二实施方式中的物理量检测电路200与物理量检测装置1的第一实施方式同样地构成为包含第一电源电路10、第二电源电路11、驱动电路20、检测电路30、物理量处理电路40、振荡电路60、温度传感器70以及主存储部80。并且，物理量检测装置1的第二实施方式中的物理量检测电路200具有与三个物理量检测元件100a、100b、100c分别对应的驱动电路20、检测电路30。另外，各个驱动电路20和检测电路30的详细结构与物理量检测装置1的第一实施方式相同，省略其说明(参照图5、图6)。
与物理量检测元件100a的检测电极连接的检测电路30输出角速度信号vao1。并且，与物理量检测元件100b的检测电极连接的检测电路30输出角速度信号vao2。并且，与物理量检测元件100c的检测电极连接的检测电路30输出角速度信号vao3。
另外，物理量检测装置1的第二实施方式中的第一电源电路10、第二电源电路11、振荡电路60、温度传感器70以及主存储部80是与物理量检测装置1的第一实施方式相同的结构，省略其说明。
图13是示出物理量检测装置1的第二实施方式中的物理量处理电路40的结构的图。与物理量检测装置1的第一实施方式同样地，物理量处理电路40包含数字运算电路41和接口电路42。
数字运算电路41包含a/d转换电路410、多路复用器420、基准电压生成电路430、切换控制部440、数字滤波器450、故障判定部460、故障判定部470、数字校正电路480、时钟生成电路490、辅助存储部500。另外，数字运算电路41也可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素而成的结构。
基准电压生成电路430基于从第一电源电路10输入的电源电压vdd1而生成四个基准电压vref1、vref2、vref3、vref4。另外，基准电压生成电路430的详细结构是与物理量检测装置1的第一实施方式相同的结构(参照图8)，省略其说明。
多路复用器420输入有从检测电路30输入的角速度信号vao1、vao2、vao3、从温度传感器70输入的温度信号vto、基准电压vref1、vref2、vref3、vref4以及控制信号ctr1，输出mux输出信号vmo。即，多路复用器420输入有包含角速度信号vao1、vao2、vao3、基准电压vref1、vref2、vref3、vre4以及温度传感器70检测到的温度信号vto在内的多个信号，根据控制信号ctr1，将这些信号以时分的方式作为mux输出信号vmo而输出。换言之，mux输出信号vmo是包含角速度信号vao1、vao、vao3、温度信号vto、基准电压vref1、vref2、vref3、vref4在内的一个信号。另外，输入给多路复用器420的信号不限于这些，例如也可以是加速度、压力、湿度等各种信号。
时钟生成电路490基于主时钟信号mclk(振荡电路60的输出信号)而生成并输出在a/d转换电路410的采样中使用的时钟信号clk。并且，时钟信号clk也共同输入给故障判定部460、470和切换控制部440。
切换控制部440向多路复用器420、故障判定部460以及数字校正电路480输出控制信号ctr1、ctr2、ctr3。
控制信号ctr1选择从多路复用器420输出的信号。例如，控制信号ctr1是3比特的信号，在控制信号ctr1为“100”时，多路复用器420选择角速度信号vao1作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“101”时，多路复用器420选择角速度信号vao2作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“110”时，多路复用器420选择角速度信号vao1作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“111”时，多路复用器420选择温度信号vto作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“000”时，多路复用器420选择基准电压vref1作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“001”时，多路复用器420选择基准电压vref2作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“010”时，多路复用器420选择基准电压vref3作为mux输出信号vmo输出。并且，在控制信号ctr1为“011”时，多路复用器420选择基准电压vref4作为mux输出信号vmo输出。
控制信号ctr2与时钟信号clk和控制信号ctr1同步地输入给故障判定部460。即，故障判定部460能够根据控制信号ctr2来掌握所输入的信号是否是基于角速度信号vao1、vao2、vao3、温度信号vto以及基准电压vref1、vref2、vref3、vref4中的任意信号的数字信号。
控制信号ctr3与时钟信号clk和控制信号ctr1同步地输入给数字校正电路480。即，数字校正电路480能够根据控制信号ctr3来掌握所输入的信号是否是基于角速度信号vao1、vao2、vao3、温度信号vto以及基准电压vref1、vref2、vref3、vref4中的任意信号的数字信号。
另外，在物理量检测装置1的第二实施方式中，控制信号ctr2和控制信号ctr3由与控制信号ctr1相同的3比特的数据构成，因此不限于此。
a/d转换电路410与时钟信号clk同步地对多路复用器420输出的mux输出信号vmo进行a/d转换并输出mux输出数字信号vdmo。因此，a/d转换电路410输出的mux输出数字信号vdmo是如下数字信号：以时分的方式包含将角速度信号vao1转换成数字信号而得到的角速度数字信号vd1、将角速度信号vao2转换成数字信号而得到的角速度数字信号vd2、将角速度信号vao3转换成数字信号而得到的角速度数字信号vd3、将温度信号vto转换成数字信号而得到的温度数字信号vdto、将基准电压vref1转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref1、将基准电压vref2转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref2、将基准电压vref3转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref3以及将基准电压vref4转换成数字信号而得到的数字基准电压vdref4。
数字滤波器450与主时钟信号mclk同步地对从a/d转换电路410输出的mux输出数字信号vdmo进行滤波处理。
故障判定部460输入有数字滤波器450的输出信号、控制信号ctr2以及时钟信号clk。故障判定部460与时钟信号clk同步地根据包含在所输入的mux输出数字信号vdmo中的温度数字信号vdto、数字基准电压vdref1、数字基准电压vdref2、数字基准电压vdref3、数字基准电压vdref4，而进行a/d转换电路410和温度传感器70的故障判定。另外，故障判定方法的详细内容与物理量检测装置1的第一实施方式相同，因此省略说明。
即，在物理量检测装置1的第二实施方式中，也是由如下部分形成故障判定电路：多路复用器420，其输入有多个信号，对这些信号进行选择并输出；a/d转换电路410，其将多路复用器420的输出转换成数字信号；以及故障判定部460，其根据来自a/d转换电路410的输出信号、从辅助存储部500输入的温度特性数据和判定阈值来判定a/d转换电路410和温度传感器70的故障。
数字校正电路480输入有数字滤波器450的输出信号、控制信号ctr3以及主时钟信号mclk。数字校正电路480根据包含在mux输出数字信号vdmo中的温度数字信号vdto而对角速度数字信号vd1、vd2、vd3进行校正，并作为角速度数据vdo1、vdo2、vdo3输出给接口电路42。
详细而言，数字校正电路480例如在所输入的控制信号ctr2为“111”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于温度数字信号vdto的信号。然后，数字校正电路480根据基于温度数字信号vdto的信号而生成角速度数字信号vd1的校正数据。
并且，数字校正电路480例如在所输入的控制信号ctr2为“100”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于角速度数字信号vd1的信号。然后，数字校正电路480根据基于温度数字信号vdto的校正数据而对角速度数字信号vd1进行校正，生成角速度数据vdo1。然后，数字校正电路480将角速度数据vdo1输出给接口电路42。
并且，数字校正电路480例如在所输入的控制信号ctr2为“101”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于角速度数字信号vd2的信号。然后，数字校正电路480根据基于温度数字信号vdto的校正数据而对角速度数字信号vd2进行校正，生成角速度数据vdo2。而且，数字校正电路480将角速度数据vdo2输出给接口电路42。
并且，数字校正电路480例如在所输入的控制信号ctr2是“110”时判断为数字滤波器450的输出信号是基于角速度数字信号vd3的信号。然后，数字校正电路480根据基于温度数字信号vdto的校正数据对角速度数字信号vd3进行校正，生成角速度数据vdo3。然后，数字校正电路480将角速度数据vdo3输出给接口电路42。
另外，在数字校正电路480进行的校正中例如包含偏移校正、灵敏度校正、输出范围调节、比特限制等各种处理。
另外，数字校正电路480的校正数据在输入有温度数字信号vdto时被重写，在没有输入温度数字信号vdto的期间被保持。
故障判定部470与物理量检测装置1的第一实施方式同样地对由第一电源电路10生成的电源电压vdd1和由第二电源电路11生成的电源电压vdd2进行比较。
辅助存储部500与物理量检测装置1的第一实施方式同样地从主存储部80接收在a/d转换电路410的故障判定中使用的判定阈值、温度传感器70的故障判定阈值和温度特性数据、基准电压vref2、vref3的温度特性数据。然后，将该数据输出给故障判定部460。
并且，辅助存储部500接收从故障判定部460和故障判定部470输出的设置故障标记的信号，并存储该故障标记。然后，在辅助存储部500中设置的故障标记例如根据来自mcu3的请求而经由接口电路42作为故障判定信息vfi输出。
接口电路42接收mcu3发送的各种指令，进行将与指令对应的数据发送给mcu3的处理。
1.3变形例
在上述的实施方式中，举出包含检测角速度的物理量检测元件在内的物理量检测装置(角速度检测装置)为例进行了说明，但是本发明也能够应用于包含检测各种物理量的物理量检测元件在内的物理量检测装置。并且，物理量检测元件检测的物理量不限于角速度，也可以是角加速度、加速度、地磁、倾斜等。并且，物理量检测元件的振动片也可以不是双t型，例如可以是音叉型或梳型，也可以是三棱柱、四棱柱、圆柱状等形状的声音片型。并且，作为物理量检测元件的振动片的材料，可以代替石英(sio2)，而使用例如钽酸锂(litao3)、铌酸锂(linbo3)等压电单晶或锆钛酸铅(pzt)等压电陶瓷等压电性材料，也可以使用硅半导体。并且，例如也可以是在硅半导体的表面的一部分配置有被驱动电极夹着的氧化锌(zno)、氮化铝(aln)等的压电薄膜的构造。并且，物理量检测元件不限于压电型的元件，也可以是电动型、静电电容型、涡流型、光学型、应变计型等振动式的元件。或者，物理量检测元件的方式不限于振动式，例如也可以是光学式、旋转式、流体式。
2.电子设备
接下来，一边参照附图一边对本实施方式的电子设备进行说明。本实施方式的电子设备包含本发明的物理量检测装置1。以下，作为本发明的物理量检测装置1，对包含物理量检测器400在内的电子设备进行说明。
图14是示意性地示出移动电话机(也包含phs)1200作为本实施方式的电子设备的立体图。
如图14所示，移动电话机1200具有多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206，在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部1208。
这样的移动电话机1200内设有物理量检测器400。
图15是示意性地示出静态式数字照相机1300作为本实施方式的电子设备的立体图。另外，在图15中也简易地示出与外部设备的连接。
这里，通常的照相机通过被摄体的光像而使银盐照片膜感光，与此相对，静态式数字照相机1300通过ccd(chargecoupleddevice：电荷耦合元件)等摄像元件对被摄体的光像进行光电转换而生成摄像信号(图像信号)。
构成为，在静态式数字照相机1300的壳体(机身)1302的背面设置有显示部1310，根据ccd的摄像信号而进行显示，显示部1310作为将被摄体显示为电子图像的取景器发挥功能。
并且，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包含光学透镜(摄像光学系统)和ccd等在内的接受单元1304。
摄影者对显示在显示部1310上的被摄体像进行确认，在按下快门按钮1306时，将该时刻的ccd的摄像信号传输给存储器1308并使其保存。
并且，在该静态式数字照相机1300中，在壳体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且，根据需要而将视频信号输出端子1312与电视监视器1430连接，根据需要而将数据通信用的输入输出端子1314与个人计算机1440连接。而且，构成为，通过规定的操作而将保存在存储器1308中的摄像信号输出给电视监视器1430和个人计算机1440。
这样的静态式数字照相机1300内设有物理量检测器400。
另外，具有物理量检测器400的电子设备除了能够应用于图14所示的移动电话机、图15所示的静态式数字照相机之外，还能够应用于例如个人计算机(移动型个人计算机)、喷墨式排出装置(例如喷墨式打印机)、笔记本型个人计算机、电视、摄像机、录像机、各种导航装置、呼叫机、电子笔记本(也包含带有通信功能)、电子词典、计算器、电子游戏机、头戴式显示器、文字处理器、工作站、视频电话、预防犯罪用电视监视器、电子双筒望远镜、pos终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、探鱼器、各种测定设备、计量仪器(例如，车辆、飞机、火箭、船舶的计量仪器)、机器人或人体等的姿态控制、飞行模拟器等。
本实施方式的电子设备包含能够抑制电路规模增加并且以稳定的特性来检测角速度和加速度的物理量检测器400。因此，能够以更低的成本实现可靠性更高的电子设备。
3.移动体
接下来，一边参照附图一边对本实施方式的移动体进行说明。本实施方式的移动体包含本发明的物理量传感器。以下，作为本发明的物理量传感器，对包含物理量检测器400在内的移动体进行说明。
图16是示意性地示出汽车1500作为本实施方式的移动体的立体图。
汽车1500内设有物理量检测器400。具体而言，如图16所示，汽车1500的车体1502搭载有电子控制单元(ecu：electroniccontrolunit)1504，该电子控制单元内设有检测汽车1500的角速度的物理量检测元件100并对发动机的输出进行控制。并且，物理量检测器400除此之外还能够广泛地应用于车体姿态控制单元、防抱死制动系统(abs)、胎压监测系统(tpms：tirepressuremonitoringsystem)。
本实施方式的电子设备包含能够抑制电路规模增加并且以稳定的特性来检测角速度和加速度的物理量检测器400。因此，能够以更低的成本实现可靠性更高的电子设备。
本发明不限于本实施方式，能够在本发明的主旨的范围内实施各种变形。
上述的实施方式和变形例是一例，不限于它们。例如，也能够将各实施方式和各变形例适当组合。
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构、或目的和效果相同的结构)。并且，本发明包含更换了在实施方式中说明的结构中的不是本质的部分而成的结构。并且，本发明包含能够与在实施方式中说明的结构实现相同的作用效果的结构或达成相同的目的的结构。并且，本发明包含在实施方式所说明的结构中加入公知的技术而成的结构。