传感器系统、感测方法和程序与流程

1.本公开总体上涉及传感器系统、感测方法和程序，并且更具体地涉及具有或使用传感器元件和信号处理电路的传感器系统、感测方法和程序。


背景技术：

2.已知具有故障诊断功能的加速度检测装置(参照专利文献1)。
3.专利文献1包括具有不同特性且安装在车辆上的多个加速度传感器、当车辆停止时向传感器输入诊断信号并诊断具有不同特性的多个加速度传感器中的每个加速度传感器的输出并且诊断故障检测功能的功能、以及当车辆行驶时确定加速度传感器输出之一在一定范围内并通过比较来自具有不同特性的多个传感器的多个传感器输出来执行故障检测的功能。
4.根据专利文献1，为安装在车辆中的加速度传感器提供了优异的故障检测功能。
5.同时，诊断故障检测的功能的示例包括允许传感器元件执行自测试(执行传感器元件的自诊断)的功能。通过自测试获得的伪信号使得能够计算传感器元件的灵敏度或偏移。然而，伪信号取决于传感器元件或信号处理电路所处的环境。因此，与对灵敏度或偏移的校正相比，伪信号的精度较低。
6.引用列表
7.专利文献
8.专利文献1：jp 2014-41032 a


技术实现要素：

9.鉴于上述背景，本公开的目的是提供传感器系统、感测方法和程序，其全部被配置或设计为提高通过自测试获得的伪信号的精度。
10.根据本公开的一个方面的传感器系统包括传感器元件、信号处理电路和伪信号校正电路。传感器元件被配置为输出与外力对应的电信号。信号处理电路被配置为将来自传感器元件的电信号转换为具有特定信号格式的信号并输出由此转换后的信号。伪信号校正电路被配置为对传感器元件输出的伪信号进行校正。传感器元件被配置为在接收到测试信号时，基于测试信号执行自诊断，然后输出表示自诊断的结果的伪信号。伪信号校正电路被配置为基于关于传感器元件或信号处理电路中的至少一个所在的环境的环境信息来校正伪信号。
11.根据本公开的另一方面的感测方法包括：由传感器元件输出与外力对应的电信号；由信号处理电路将来自传感器单元的电信号转换为具有特定信号格式的信号并输出如此转换后的信号；以及由伪信号校正电路对从传感器元件输出的伪信号进行校正。感测方法包括：由传感器元件基于关于传感器元件或信号处理电路中的至少一个所在的环境的环境信息来校正伪信号。
12.根据本公开的又一方面的程序是被设计为使计算机执行感测方法的程序。
附图说明
13.图1示出了根据实施例的传感器系统的配置；
14.图2示出了传感器系统的外观；
15.图3是传感器系统的自诊断输入电路的框图；
16.图4示出了自诊断输入电路的电源电路的示例性电路配置；
17.图5是示出由传感器系统测量外力的操作的序列图；
18.图6是示出由传感器系统进行自诊断的操作的序列图；
19.图7中的a示出了当对传感器系统施加正加速度时传感器系统的信号电平的时间转变；
20.图7中的b示出了当对传感器系统施加负加速度时传感器系统的信号电平的时间转变；
21.图8中的a～图8中的c示出了当施加外力时偏移的温度特性；
22.图8中的d～图8中的f示出了自诊断偏移的温度特性；
23.图9中的a～图9中的c示出了当施加外力时灵敏度的温度特性；以及
24.图9中的d～图9中的f示出了自诊断灵敏度的温度特性。
具体实施方式
25.注意，以下将要描述的实施例及其变型仅是本公开的示例性实施例及其变型，而不应被解释为限制性的。相反，在不脱离本公开的真实精神和范围的情况下，可以取决于设计选择或任何其他因素以各种方式容易地修改示例性实施例及其变型。
26.(实施例)
27.将参照图1～图9中的f描述根据本实施例的传感器系统1。
28.(1)概述
29.根据本实施例的传感器系统1包括半导体封装10。传感器系统1测量外力f并将外力f转换为电信号，并将电信号输出到用户系统100。在此，假设外力f为诸如加速度或振动等的惯性力。传感器系统1可以是将诸如惯性力等的物理量转换成电信号的换能器。
30.半导体封装10包括用于向用户系统100发送电信号或从用户系统100接收电信号的接口。半导体封装10通过输入端口18和输出相关端口14连接到用户系统100。
31.半导体封装10包括专用集成电路(asic)9和作为传感器元件2的微机电系统(mems)元件。以下，将传感器元件2称为mems元件2。mems元件2用作传感器，其测量诸如加速度的惯性力和诸如角加速度的外力f以输出检测信号。此外，响应于测试信号的接收，驱动mems元件2以输出作为自诊断响应的伪信号。也就是说，mems元件2可以进行自测试。
32.根据本实施例的传感器系统1的外观如图2所示。asic 9和mems元件2固定到基座15。mems元件2被壳体16覆盖。此外，其上安装有mems元件2和asic 9的基座15安装在辅助构件17上。辅助构件17由树脂模制线构成，并用作传感器系统1的电极布线或减震器。
33.(2)配置
34.将参照图1描述传感器系统1的配置。传感器系统1包括半导体封装10。
35.半导体封装10包括mems元件2和asic 9。
36.mems元件2输出与外力对应的电信号。根据本实施例，mems元件2是能够检测惯性
力的惯性传感器。如图2所示，mems元件2包括第一惯性传感器元件11、第二惯性传感器元件12和第三惯性传感器元件13。第一惯性传感器元件11检测沿x轴的惯性力，x轴作为第一检测轴。第二惯性传感器元件12检测沿y轴的惯性力，y轴作为与第一检测轴垂直的第二检测轴。第三惯性传感器元件13检测沿z轴的惯性力，z轴作为与第一检测轴和第二检测轴垂直的第三检测轴。mems元件2通过使用第一惯性传感器元件11、第二惯性传感器元件12或第三惯性传感器元件13中的至少一个的输出结果来输出伪信号。
37.mems元件2还通过使用第一惯性传感器元件11、第二惯性传感器元件12或第三惯性传感器元件13中的至少一个的输出结果来输出检测信号。
38.根据本实施例，mems元件2使用第一惯性传感器元件11、第二惯性传感器元件12和第三惯性传感器元件13，从惯性传感器元件中的每一个输出伪信号和检测信号。
39.具体而言，在mems元件2中，第一惯性传感器元件11、第二惯性传感器元件12和第三惯性传感器元件13相互独立。更具体地，mems元件2针对x轴、y轴和z轴中的每一个输出检测信号和伪信号。
40.以下，将针对从第一惯性传感器元件11、第二惯性传感器元件12和第三惯性传感器元件13中的一个输出的检测信号和伪信号，对各构成要素进行说明。
41.mems元件2测量外力f并输出作为电信号的检测信号sig3。具体而言，mems元件2从后述的mems驱动器6接收mems驱动信号sig2来驱动mems元件2。当接收到外力f时，mems元件2检测外力f。mems元件2在从asic 9供给的mems驱动信号sig2上叠加位移量并对叠加后的信号进行归一化，并且将其作为检测信号sig3输出到信号处理电路3。
42.mems元件2还被配置为执行自诊断(自测试)。具体地，在自诊断中，mems元件2从asic 9接收静电引力、特定电压脉冲或其他信号，作为测试信号sig1。mems元件2生成与接收信号对应的伪响应信号。mems元件2将伪响应信号作为伪信号sig4输出到信号处理电路3。
43.如图1所示，asic 9包括信号处理电路3、伪信号校正电路4、自诊断输入电路5、mems驱动器6、环境传感器7和检测信号校正电路8。
44.asic 9通过输入端口18从用户系统100接收选择信号sig13。选择信号sig13选择性地指示自诊断输入电路5或mems驱动器6之一作为输入目的地。如果选择信号sig13指示选择自诊断输入电路5作为输入目的地，则选择信号sig13将被输入到自诊断输入电路5。如果选择信号sig13指示选择mems驱动器6作为输入目的地，则选择信号sig13将被输入到mems驱动器6。
45.自诊断输入电路5在对mems元件2进行自诊断的情况下输出测试信号sig1。测试信号sig1例如可以是静电引力或特定电压脉冲。当接收到选择信号sig13时，自诊断输入电路5将测试信号sig1输出到mems元件2。
46.图3是表示自诊断输入电路5的示例的框图。如图3所示，自诊断输入电路5包括电源电路51、转换电路52和输出控制电路53。电源电路51产生输出信号。转换电路52根据来自电源电路51的输出信号l1产生测试信号sig1。输出控制电路53响应于选择信号sig13，输出指示转换电路52输出测试信号sig1的输出控制信号l2。电源电路51例如包括带隙电路54，该带隙电路54被配置为减小由电源电路51输出的输出信号l1的由于温度变化引起的输出波动。具体地，带隙电路54可以减少测试信号sig1中的温度特性的变化。带隙电路54可以是
用于输出基准电压vref的电路。例如，如图4所示，带隙电路54包括运算放大器(例如，图4所示的示例中的一个运算放大器op1)、电阻器(例如，图4所示的示例中的三个电阻器r1、r2和r3)以及晶体管(例如，图4所示的示例中的两个晶体管q1和q2)的组合。带隙电路54作为恒压电路发挥作用，生成基准电压vref并输出基准电压vref。基准电压vref是用作输出信号l1的基准的电压。电源电路51使用由带隙电路54生成并输出的基准电压vref作为基准，生成输出信号l1。
47.如图4所示，在带隙电路54中，运算放大器op1的输出端子与节点n2连接。节点n2通过节点n1与电阻r3连接，并且节点n2与电阻r2连接。电阻器r2通过节点n3连接到运算放大器op1的反相输入端子。电阻器r3通过节点n4连接到运算放大器op1的非反相输入端子。电阻器r1连接到节点n4和晶体管q2的发射极e2。晶体管q1的发射极e1连接到节点n3。晶体管q2的基极b2和集电极c2在节点n5相互连接。晶体管q1的基极b1通过节点n6与节点n5连接。晶体管q1的集电极c1通过节点n7与节点n6连接。节点n5、节点n6和节点n7接地。
48.在图4所示的带隙电路54中，通过使用电阻比和电流比来调整温度补偿量。因此可以将两个晶体管q1和q2集成到一个芯片中，其中相邻元件的特性之间的不一致相对较小。这种设计使得能够降低温度漂移。结果，在集成电路中使用带隙电路54使得进一步能够减少温度特性的变化。
49.mems驱动器6输出mems驱动信号sig2来驱动mems元件2。当接收到选择信号sig13时，mems驱动器6向mems元件2输出mems驱动信号sig2以驱动mems元件2。
50.信号处理电路3用作处理电信号的电路。信号处理电路3在测量外力时从mems元件2接收检测信号sig3，在进行自诊断时从mems元件2接收伪信号sig4。信号处理电路3将来自传感器元件2的电信号转换成具有特定信号格式的信号。
51.根据本实施例，当接收到与mems元件2的电容变化有关的电信号(例如，检测信号sig3)时，信号处理电路3将接收到的检测信号sig3转换为电压信号。信号处理电路3将作为如此转换后的电压信号的检测信号sig6输出到检测信号校正电路8，并且接收由检测信号校正电路8校正后的检测信号sig7。信号处理电路3通过asic 9的端口14将接收到的校正后的检测信号sig7作为检测信号sig9输出到用户系统100。
52.同时，当接收到伪信号sig4时，信号处理电路3将与mems元件2的电容变化相关的电信号转换为电压信号。信号处理电路3将作为由此转换后的电压信号的伪信号sig11输出到伪信号校正电路4。信号处理电路3接收已由伪信号校正电路4校正的伪信号sig12，并将接收到的伪信号sig12作为伪信号sig10通过asic 9的端口14输出到用户系统100。
53.换言之，信号处理电路3使用同一端口14来输出检测信号sig9和伪信号sig10。也就是说，信号处理电路3从同一端口14输出不同的信号。具体地，信号处理电路3被配置为通过时分方法从同一端口14输出伪信号10和已转换为具有特定信号格式的信号的电信号(检测信号sig9)。
54.环境传感器7检测环境信息。环境信息包括：温度信息，其指示mems元件2或信号处理电路3中的至少一个所在的环境中的温度。mems元件2或信号处理电路3中的至少一个所在的环境包括mems元件2或信号处理电路3中的至少一个所在的空间(区域)。此外，mems元件2或信号处理电路3中的至少一个所在的环境可以包括mems元件2或信号处理电路3中的至少一个的表面温度。
55.环境传感器7测量mems元件2或信号处理电路3中的至少一个所在的环境中的温度，作为mems元件2和asic 9中处于该环境中的元件或电路的温度。环境传感器7在本实施例中为温度传感器7，并且以下描述为温度传感器7。温度传感器7例如可以是用作半导体温度传感器的硅二极管。硅二极管的正向电压具有温度系数，因此正向电压随温度升高而降低。通过测量硅二极管两端的电压，能够测量温度。硅二极管可以用pnp晶体管代替。
56.检测信号校正电路8用作校正检测信号sig6的电路。检测信号校正电路8从信号处理电路3接收检测信号sig6。在本实施例中，检测信号校正电路8从温度传感器7接收表示环境信息的温度信号sig5，该环境信息包括作为温度传感器7的检测结果的温度信息。检测信号校正电路8基于温度信号sig5对检测信号sig6进行校正。检测信号校正电路8将校正后的检测信号sig6作为检测信号sig7输出到信号处理电路3。即，在本实施例中，检测信号校正电路8对检测信号sig6的温度依赖性进行校正。
57.伪信号校正电路4用作校正自诊断的结果的电路。伪信号校正电路4从信号处理电路3接收伪信号sig11。伪信号校正电路4还从温度传感器7接收温度信号sig8。伪信号校正电路4基于温度信号sig8对伪信号sig11进行校正。伪信号校正电路4将校正后的伪信号sig11作为伪信号sig12输出到信号处理电路3。也就是说，在本实施例中，伪信号校正电路4对伪信号sig11的温度依赖性进行校正。
58.伪信号校正电路4被设计为使得伪信号sig11的温度特性与要用作基准的外力的温度特性相一致。对于伪信号sig11的校正系数，当在调整mems元件2的传感器灵敏度的处理中校正检测信号sig3的灵敏度和偏移的温度特性时，获得由于伪信号sig4的灵敏度和偏移。检测信号sig3的灵敏度和伪信号sig4的灵敏度之间的偏差量根据它们的次数从以下等式导出。检测信号sig3的偏移和伪信号sig4的偏移之间的偏差量也根据它们的次数从以下等式导出。结果存储在asic 9的非易失性存储器(未示出)中。
59.检测信号的灵敏度＝(1 antn a
n-1
t
n-1
...)
×
伪信号；
60.检测信号的偏移＝伪信号的偏移 bmtm b
m-1
t
m-1
...；以及
61.检测到的伪信号输出＝(1 antn a
n-1
t
n-1
...)
×
伪信号 bmtm b
m-1
t
m-1
...，其中，“a”表示灵敏度-温度特性的校正系数，“b”表示偏移-温度特性的校正系数，“n”表示灵敏度-温度特性的校正次数，并且“m”表示偏移-温度特性的校正次数。
62.(3)操作
63.将参考图5中的序列图来描述传感器系统1的操作。
64.如图1所示，用户系统100将选择信号sig13提供给asic 9。这意味着用户系统100确定传感器系统1将测量外力还是传感器系统1将执行自测试。
65.用户系统100输出选择信号sig13，其表示选择测量外力的指示(在步骤s1中)。当从用户系统100接收到已在步骤s1中输出的选择信号sig13时，asic 9的mems驱动器6将mems驱动信号sig2输出到半导体封装10中的mems元件2(在步骤s2中)。
66.当接收到mems驱动信号sig2时，mems元件2测量外力f(在步骤s3中)。mems元件2输出表示外力f的测定结果的检测信号sig3(在步骤s4中)。
67.信号处理电路3接收作为已由mems元件2输出的电信号的检测信号sig3，将该检测信号sig3转换为具有特定信号格式(本实施例中为电压)的信号，然后将转换后的信号作为检测信号sig6输出到检测信号校正电路8。
加到加速度axyz时到当信号电平达到加速度“axyz 3g”时的时间。传感器系统1通过在自测试中判断在时间“b”处的加速度变化量是否在规格范围内，来确定信号电平是否达到最终目标值。传感器系统1通过确认建立时间是否在规格范围内，来判断信号电平是否达到最终目标值。
84.接下来，在时间“c”，自测试被取消。在时间“c”之后的建立时间中，例如在图7中的a中的时间“d”，施加的加速度“ 3g”已经被取消，并且mems元件2的信号电平已经恢复到加速度axyz。传感器系统1通过判断从时间“c”到时间“d”的建立时间是否在规格范围内并通过确认建立时间是否在规格范围内，来确定信号电平是否达到作为最终目标值的加速度axyz。如果在该测试期间mems元件2的特性在规格范围内，则作为自测试的结果确认加速度传感器正常工作。
85.接下来，将描述施加与加速度
“‑
3g”对应的测试信号的情况。测试信号如图7中的b所示。自测试在图7中的b中的时间“e”在所有x轴、y轴和z轴开始。在作为建立时间的从时间“e”到时间“f”的时段期间，mems元件2的灵敏度从加速度axyz变化到加速度“axyz-3g”。接下来，在时间“g”，自测试被取消。作为建立时间从时间“g”到时间“h”，例如，在图7中的b中的时间“h”，施加的加速度
“‑
3g”被取消，并且加速度传感器的信号电平返回到加速度axyz。如果加速度传感器的特性在规格范围内，则作为自测试的结果确认加速度传感器正常操作。
86.(5)比较例中的灵敏度和偏移的温度特性
87.将参照图8中的a～图8中的f描述灵敏度和偏移的温度特性。在比较例中，asic包括检测信号校正电路，但不包括伪信号校正电路。因此，比较例的asic无法根据环境校正伪信号。
88.相反，根据本实施例，asic 9可以根据环境校正伪信号sig4。例如，如图7中的a和图7中的b所示，通过确认mems元件在正(施加 3g)和负(施加-3g)方向的伪响应并执行以下计算，将使用自诊断功能以伪方式计算灵敏度和偏移。测量在-40℃、25℃和125℃的温度下进行。
89.偏移＝(正输出 负输出)/2
90.灵敏度＝(正输出-负输出)/2/归一化系数
91.归一化系数表示通过基于重力加速度对所施加的加速度的绝对值进行归一化而获得的数值。例如，如果伪响应为
±
3g，则归一化系数为“3”。
92.图8中的a～图8中的c示出了通过施加对应于重力加速度
±
1g的外力而获得的偏移。图8中的a示出了x轴方向偏移，图8中的b示出了y轴方向偏移，并且图8中的c示出了z轴方向偏移。图8中的d～图8中的f示出了通过施加加速度
±
3g的自诊断而计算的传统示例的偏移。在这种情况下，asic中没有设置伪信号校正电路。图8中的d示出了使用自诊断的结果的x轴方向偏移，图8中的e示出了使用自诊断的结果的y轴偏移，并且图8中的f示出了使用自诊断的结果的z轴偏移。
93.基于施加的外力而获得的偏移量(参见图8中的a～图8中的c)和使用自诊断功能而计算的传统偏移量(参见图8中的d～图8中的f)的温度特性具有较高的相关性，但它们的特性不一致。因此，用户系统需要在检查过程中施加外力。为此，需要具有操作机构的检查设备，从而增加了用户系统上的负荷。
94.相反，根据本实施例，asic 9根据环境(例如，温度)校正伪信号sig4。因此，根据本实施例的偏移的温度特性与通过施加重力加速度
±
1g作为外力计算的偏移具有高相关性，即它们的特性几乎一致。
95.接下来，将描述灵敏度。
96.图9中的a～图9中的c示出了通过施加对应于重力加速度
±
1g的外力获得的各个灵敏度。图9中的a示出了施加外力时x轴方向的灵敏度，图9中的b示出了施加外力时y轴方向的灵敏度，并且图9中的c示出了施加外力时z轴方向的灵敏度。图9中的d～图9中的f示出了通过施加加速度
±
3g的自诊断计算的比较例中的各个灵敏度。在这种情况下，比较例的asic中没有设置伪信号校正电路。图9中的d示出了使用自诊断的结果的x轴方向的灵敏度，图9中的e示出了使用自诊断的结果的y轴方向的灵敏度，并且图9中的f示出了使用自诊断的结果的z轴方向的灵敏度。
97.基于施加的外力获得的灵敏度(参见图9中的a～图9中的c)和使用自诊断的结果计算的灵敏度(参见图9中的d～图9中的f)在温度特性方面具有低相关性。假设原因在于，在自诊断中，作为测试信号施加的电压取决于温度而变化。特别地，如图8中的d和图8中的e所示，它们在低温(-40℃)和高温(125℃)时显著偏离。对于灵敏度，假设如上所述计算正输出和负输出之间的差，因此在低温和高温下误差增加，因此根据外力的测量结果计算的灵敏度和使用自诊断计算的灵敏度显著偏离。
98.相反，根据本实施例，asic 9根据环境(例如，温度)校正伪信号sig4。因此，根据本实施例的灵敏度和通过施加重力加速度
±
1g作为外力计算的灵敏度在温度特性方面具有高相关性，即它们的特性几乎一致。
99.总之，根据本实施例，asic 9包括对伪信号执行温度校正的电路。在本实施例中，伪信号校正电路4的安装使得能够校正偏移和灵敏度的温度依赖性。因此，与不进行温度校正的情况相比，通过实际施加外力计算的偏移和灵敏度和使用自诊断计算的偏移和灵敏度彼此高度精确地一致。结果，在执行检查时消除了在用户系统100的检查过程中实际施加外力的需要，从而减轻了用户系统100的负荷。
100.(6)有益效果
101.传感器系统1包括传感器元件2、信号处理电路3和伪信号校正电路4。传感器元件2输出与外力对应的电信号。信号处理电路3将来自传感器元件2的电信号转换成具有特定信号格式的信号，并输出转换后的信号。伪信号校正电路对传感器元件2输出的伪信号进行校正。当接收到测试信号时，传感器元件2基于测试信号执行自诊断，然后输出表示自诊断的结果的伪信号。伪信号校正电路4基于环境信息来校正伪信号，环境信息关于传感器元件2或信号处理电路3中的至少一个所在的环境。
102.此配置提供了一种传感器系统，其可以提高自测试产生的伪信号的精度。
103.在系统的检查设备中，在实际上不向安装有mems元件2的基板输入外力来进行检查的情况下，就可以基于通过利用传感器的自测试功能产生的伪信号对系统进行检查。结果，消除了对系统的检查设备的驱动机构的需要。
104.(7)变形
105.接下来，将一一列举实施例的变形。以下将描述的变形可以与上述实施例适当组合。
106.在该实施例中，mems元件2的所有三个轴都被使用。然而，这仅是示例，而不应解释为限制性的。替代地，asic 9可以使用3轴惯性传感器的一个轴或两个轴的结果。具体地，asic 9可以使用第一惯性传感器元件11、第二惯性传感器元件12或第三惯性传感器元件13中的至少一个的结果。
107.在本实施例中，自诊断是通过使用作为电压信号的测试信号sig1来驱动的。然而，这仅是示例，而不应解释为限制性的。替代地，测试信号sig1可以是电流信号而不是电压信号。
108.在本实施例中，mems元件2是检测惯性力作为外力的惯性传感器。然而，这仅是示例，而不应解释为限制性的。替代地，例如，mems元件2可以是将压力转换为电信号的换能器。
109.在本实施例中，进行温度校正。然而，这仅是示例，而不应解释为限制性的。替代地，例如，可以使用持久波动(可靠性)、湿度和其他物理量。对于持久波动，假设不仅asic 9和mems元件2而且整个半导体封装10都劣化。对于输出伪信号的asic 9的持久波动，自开始使用asic 9以来的老化会造成问题。例如，通过比较asic 9在一周之后的状态、asic 9在一个月之后的状态和asic 9在一年之后的状态之间的伪信号，可以将依赖于变化的校正添加到伪信号。也就是说，可以将老化用作环境信息以用于校正。在使用伪信号进行自诊断时，由于没有反映未叠加在伪信号上但影响外力的因素，因此检测信号和伪信号已经偏离。因此，通过在伪信号上叠加诸如温度、湿度和老化等的通常不应该叠加在伪信号上的因素进行校正，得到与检测信号相同的结果。
110.注意，上述实施例仅是本公开的各种实施例中的示例性实施例，并且不应被解释为限制性的。相反，在不脱离本公开的范围的情况下，可以根据设计选择或任何其他因素以各种方式容易地修改示例实施例。传感器系统1的功能也可以实现为例如感测方法、计算机程序或存储计算机程序的非暂时性存储介质。根据一个方面的传感器系统1的感测方法包括：由mems元件2输出与外力对应的电信号；由信号处理电路3将来自mems元件2的电信号转换为具有特定信号格式的信号并输出转换后的信号；以及由伪信号校正电路4对mems元件2输出的伪信号进行校正。感测方法还包括：由mems元件2基于环境信息来校正伪信号，环境信息关于mems元件2或信号处理电路3中的至少一个所在的环境。
111.根据又一方面的程序是使计算机系统用作所描述的传感器系统1或用于传感器系统1的感测方法的程序。
112.根据本公开的传感器系统1包括计算机系统。计算机系统可以包括作为主要硬件组件的处理器和存储器。根据本公开的传感器系统1的功能可以通过使处理器执行存储在计算机系统的存储器中的程序来执行。该程序可以事先存储在计算机系统的存储器中。替代地，该程序也可以通过电信线路被下载，或在记录在诸如存储卡、光盘或硬盘驱动器(它们对于计算机系统均可读)之类的非暂时性存储介质中之后被分发。asic 9可以实现为单个或多个电子电路，包括半导体集成电路(ic)或大规模集成电路(lsi)。如本文中所使用的，诸如ic或lsi之类的“集成电路”根据其集成度而被称为不同的名称。集成电路的示例包括系统lsi、极大规模集成电路(vlsi)和超大规模集成电路(ulsi)。可选地，在制造lsi之后被编程的现场可编程门阵列(fpga)、或允许lsi内部的连接或电路部分被重新配置的可重新配置的逻辑器件也可以被采用作为asic 9。这些电子电路可以在单个芯片上集成在一
起，或者可以分布在多个芯片上，以适当者为准。这些多个芯片可以在单个设备中集成在一起或分布在多个设备中而没有限制。
113.同样，信号处理电路3、自诊断输入电路5、mems驱动器6、温度传感器7、检测信号校正电路8和伪信号校正电路4不必安装在同一asic 9上。它们可以分布在多个不同的asic中。此外，mems元件2和asic 9不必安装在同一半导体封装10上。替代地，它们可以安装在不同封装上。
114.感测方法可以由计算机实现。也就是说，感测方法可以通过使计算机执行感测方法的程序来实现。
115.(概括)
116.从以上的描述可以看出，根据第一方面的传感器系统(1)包括传感器元件(2)、信号处理电路(3)和伪信号校正电路(4)。传感器元件(2)被配置为输出与外力对应的电信号。信号处理电路(3)被配置为将来自传感器元件(2)的电信号转换为具有特定信号格式的信号并输出由此转换后的信号。伪信号校正电路(4)被配置为对传感器元件(2)输出的伪信号(sig4)进行校正。传感器元件(2)被配置为在接收到测试信号(sig1)时，基于测试信号(sig1)执行自诊断，然后输出表示自诊断的结果的伪信号(sig4)。伪信号校正电路(4)被配置为基于环境信息来校正伪信号(sig4)，环境信息关于传感器元件(2)或信号处理电路(3)中的至少一个所在的环境。
117.该配置使得能够提供传感器系统(1)，在传感器系统(1)中，提高了通过自测试得到的伪信号(sig4)的精度。通过提高伪信号(sig4)的精度，允许传感器系统(1)的用户在不实际施加外力的情况下检查用户系统(100)，这简化了检查过程。
118.根据可以结合第一方面实现的第二方面的传感器系统(1)还包括：自诊断输入电路(5)，被配置为输出测试信号(sig1)。自诊断输入电路(5)包括电源电路(51)、转换电路(52)和输出控制电路(53)。电源电路(51)被配置为产生输出信号(l1)。转换电路(52)被配置为基于来自电源电路(51)的输出信号(l1)产生测试信号(sig1)。输出控制电路(53)被配置为指示转换电路(52)输出测试信号(sig1)。电源电路(51)包括带隙电路(54)，带隙电路(54)被配置为减小要由电源电路(51)输出的输出信号(l1)的由于温度变化引起的输出波动。
119.该配置使得能够降低由自诊断输入电路(5)的电源电路(51)供给的输出信号(l1)的对于温度变化的输出波动，因此减少从输出信号(l1)生成的测试信号(sig1)的输出波动。
120.根据可以结合第一方面或第二方面实现的第三方面的传感器系统(1)还包括：环境传感器(7)，被配置为检测环境信息。
121.该配置允许伪信号校正电路(4)通过检测环境信息来高精度地执行校正。
122.在根据可以结合第一方面至第三方面中的任一方面实现的第四方面的传感器系统(1)中，环境信息包括关于环境中的温度的信息。
123.该配置使得能够减少由于温度导致的伪信号(sig4)的精度下降的可能性。这里，导致伪信号(sig4)的精度下降的可能性是指：通过实际施加外力计算的灵敏度和偏移与通过自诊断计算的灵敏度和偏移有偏差。
124.在可以结合第一方面至第四方面中的任一方面实现的第五方面的传感器系统(1)
中，传感器元件(2)包括第一惯性传感器元件(11)、第二惯性传感器元件(12)和第三惯性传感器元件(13)。第一惯性传感器元件(11)被配置为检测沿第一检测轴(x)的惯性力。第二惯性传感器元件(12)被配置为检测沿第二检测轴(y)的惯性力，第二检测轴(y)与第一检测轴(x)垂直。第三惯性传感器元件(13)被配置为检测沿第三检测轴(z)的惯性力，第三检测轴(z)与第一检测轴(x)和第二检测轴(y)中的每一个垂直。传感器元件(2)被配置为通过使用第一惯性传感器元件(11)、第二惯性传感器元件(12)或第三惯性传感器元件(13)中的至少一个的输出结果，输出伪信号。
125.该配置使得能够减少用户系统(100)的检查过程的负荷。其原因在于，省略了施加外力的检查，这是由于传感器系统(1)采用一个或多个轴，使得通过校正提高了其精度。特别是，如果传感器系统(1)采用多轴进行校正，则检查过程的负荷显著降低。
126.在根据可以结合第五方面实现的第六方面的传感器系统(1)中，传感器元件(2)被配置为针对第一检测轴(x)、第二检测轴(y)和第三检测轴(z)中的每一个输出伪信号(sig4)。
127.该配置使得能够应对每个轴的校正次数不同的情况，因为它可以为每个轴输出伪信号(sig4)。另外，应对校正次数不同的情况使得能够提高伪信号(sig4)的精度。
128.在根据可以结合第一方面至第六方面中的任一方面来实现的第七方面的传感器系统(1)中，信号处理电路(3)被配置为：通过时分方法从传感器系统(1)的一个端口(14)输出伪信号和已被转换为具有特定信号格式的信号的电信号。
129.该配置使得能够通过时分方法在一个端口处检测伪信号和已被转换为具有特定信号格式的信号的电信号，这增加了可用性。
130.根据第八方面的感测方法包括：由传感器元件(2)输出与外力对应的电信号；由信号处理电路(3)将来自传感器元件(2)的电信号转换为具有特定信号格式的信号并输出如此转换后的信号；以及由伪信号校正电路(4)对由传感器元件(2)输出的伪信号进行校正。该感测方法包括：由传感器元件(2)基于环境信息来校正伪信号，环境信息关于传感器元件(2)或信号处理电路(3)中的至少一个所在的环境。
131.该感测方法使得能够提供传感器系统(1)，在传感器系统(1)中，提高了通过自测试得到的伪信号的精度。
132.根据第九方面的程序是被设计为使计算机执行根据第八方面的感测方法的程序。
133.该程序使得能够提供传感器系统(1)，在传感器系统(1)中，提高了通过自测试得到的伪信号的精度。
134.附图标记列表
135.1 传感器系统
136.2 传感器元件(mems元件)
137.3 信号处理电路
138.4 伪信号校正电路
139.5 自诊断输入电路
140.51 电源电路
141.52 转换电路
142.53 输出控制电路
143.54 带隙电路
144.7 环境传感器(温度传感器)
145.11 第一惯性传感器元件
146.12 第二惯性传感器元件
147.13 第三惯性传感器元件
148.14 端口
149.x 第一检测轴
150.y 第二检测轴
151.z 第三检测轴。