JP2014222162A - Sensor circuit and sensor - Google Patents

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正人 石原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accelerate sensor output update time while avoiding increases in current consumption and a circuit area in analog processing or digital processing.SOLUTION: In a sensor circuit 3 of a current sensor 1, a digital processing unit 6 outputs not only current values but also an interpolation value (a value interpolating intervals between two current values). As compared with a configuration in which the digital processing unit 6 outputs only current values, it is possible to give margins to processing time for analog processing and digital processing by as much as outputs of the interpolation values with sensor output update time being the same.

Description

本発明は、検出素子から入力した検出値をアナログ処理してＡＤ変換処理し、そのＡＤ変換処理した検出値をデジタル処理するセンサ回路、及び前記センサ回路と検出素子とを備えたセンサに関する。   The present invention relates to a sensor circuit that performs analog processing on a detection value input from a detection element, performs AD conversion processing, and digitally processes the detection value that has been subjected to AD conversion processing, and a sensor including the sensor circuit and the detection element.

従来より、検出素子から入力した検出値をアナログ処理してＡＤ変換処理し、そのＡＤ変換処理した検出値をデジタル処理するセンサ回路が供されている（例えば特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a sensor circuit that performs analog processing on a detection value input from a detection element, performs AD conversion processing, and digitally processes the detection value that has undergone AD conversion processing (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１３−１９８２９号公報JP 2013-19829 A

この種のセンサ回路において、センサ回路からの出力であるセンサ出力の更新時間を高速にするには、アナログ処理やデジタル処理を高速にする必要がある。しかしながら、アナログ処理やデジタル処理を高速にしようとすると、その分、アナログ処理やデジタル処理での消費電流や回路面積が増大するという問題が発生する。   In this type of sensor circuit, in order to speed up the update time of the sensor output, which is an output from the sensor circuit, it is necessary to speed up analog processing and digital processing. However, if analog processing or digital processing is to be performed at a high speed, there is a problem that current consumption and circuit area in analog processing or digital processing increase accordingly.

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アナログ処理やデジタル処理での消費電流や回路面積の増大を回避しつつ、センサ出力の更新時間を高速にすることができるセンサ回路及びセンサを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its object is to speed up the update time of the sensor output while avoiding an increase in current consumption and circuit area in analog processing and digital processing. It is an object of the present invention to provide a sensor circuit and a sensor that can be used.

請求項１に記載した発明によれば、アナログ処理部は、検出素子から検出値を入力すると、その入力した検出値をアナログ処理して出力する。ＡＤ変換処理部は、アナログ処理部からアナログ処理後の検出値を入力すると、その入力した検出値をＡＤ変換処理して出力する。デジタル処理部は、ＡＤ変換処理部からＡＤ変換処理後の検出値を入力すると、その入力した検出値をデジタル処理して出力する。ここで、デジタル処理部は、ＡＤ変換処理部から時系列に連続するタイミングで入力した複数の検出値から内挿値を算出して出力する。   According to the first aspect of the present invention, when the detection value is input from the detection element, the analog processing unit performs analog processing on the input detection value and outputs the detection value. When the AD conversion processing unit receives the detection value after the analog processing from the analog processing unit, the AD conversion processing unit performs AD conversion processing on the input detection value and outputs it. When the detection value after AD conversion processing is input from the AD conversion processing unit, the digital processing unit digitally processes the input detection value and outputs it. Here, the digital processing unit calculates and outputs an interpolated value from a plurality of detection values input from the AD conversion processing unit at timings that are continuous in time series.

デジタル処理部が検出値のみを出力する構成でセンサ出力の更新時間を高速にしようとすると、アナログ処理やデジタル処理を高速にする必要があり、その分、アナログ処理やデジタル処理での消費電流や回路面積が増大することになる。これに対し、本願発明のように、デジタル処理部が検出値のみでなく当該検出値同士の区間を補間する内挿値をも出力する構成では、デジタル処理部が検出値のみを出力する構成と比較すると、センサ出力の更新時間を同じとした場合に、内挿値をも出力する分、アナログ処理やデジタル処理の処理時間に余裕を持たせることができる。即ち、センサ出力の更新時間を検出値のみを出力する構成と同等に設計しても、検出値のみを出力する構成よりもアナログ処理やデジタル処理の処理時間を長くすることができる。これにより、アナログ処理やデジタル処理での消費電流や回路面積の増大を回避しつつ、センサ出力の更新時間を高速にすることができる。   In order to increase the sensor output update time in a configuration in which the digital processing unit outputs only the detected value, it is necessary to increase the analog processing or digital processing speed. The circuit area increases. On the other hand, in the configuration in which the digital processing unit outputs not only the detection value but also the interpolation value for interpolating the section between the detection values as in the present invention, the digital processing unit outputs only the detection value. In comparison, when the sensor output update time is the same, the processing time for analog processing and digital processing can be given as much as the interpolation value is output. That is, even if the sensor output update time is designed to be the same as the configuration for outputting only the detected value, the processing time for analog processing and digital processing can be made longer than the configuration for outputting only the detected value. As a result, the sensor output update time can be increased while avoiding an increase in current consumption and circuit area in analog processing and digital processing.

本発明の第１の実施形態を示す機能ブロック図Functional block diagram showing a first embodiment of the present invention 各部での処理時間とセンサ出力の更新時間との関係を示す図The figure which shows the relationship between the processing time in each part and the update time of a sensor output 図２相当図2 equivalent diagram デジタル処理部が内挿値及び電流値を出力する態様を示す図The figure which shows the aspect in which a digital processing part outputs an interpolation value and an electric current value 図４相当図4 equivalent diagram 本発明の第２の実施形態を示す図１相当図FIG. 1 equivalent diagram showing a second embodiment of the present invention 図２相当図2 equivalent diagram 図２相当図2 equivalent diagram

（第１の実施形態）
以下、本発明を、例えばハイブリット自動車に実装される電流センサに適用した第１の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。電流センサ１（センサに相当）は、電流検出素子２（検出素子に相当）と、センサ回路３とを備えて構成される。電流検出素子２は、例えばホール素子、磁気抵抗（ＭＲ：Magneto Resistive）素子、磁気インピーダンス（ＭＩ：Magneto Impedance）素子、シャント抵抗等であり、計測した電流値を検出値としてセンサ回路３に出力する。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to, for example, a current sensor mounted on a hybrid vehicle will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The current sensor 1 (corresponding to a sensor) includes a current detection element 2 (corresponding to a detection element) and a sensor circuit 3. The current detection element 2 is, for example, a Hall element, a magnetoresistive (MR) element, a magnetoimpedance (MI) element, a shunt resistance, or the like, and outputs the measured current value to the sensor circuit 3 as a detection value. .

センサ回路３は、アナログ処理部４と、ＡＤ変換処理部５と、デジタル処理部６と、ＤＡ変換処理部７とを有する。アナログ処理部４は、電流検出素子２から電流値を入力すると、その入力した電流値に対して例えば増幅率やオフセット補正を粗調する等してアナログ処理し、アナログ処理した電流値をＡＤ変換処理部５に出力する。尚、アナログ処理部４は、電流検出素子２の出力に応じてＣ／Ｖ変換やＩ／Ｖ変換を行っても良い。又、アナログ処理部４は、高精度な電流センサを目的とする場合は粗調程度が理想であるが、電流検出素子２の温度特性が大きい場合には増幅率やオフセットの温度補正を行っても良い。   The sensor circuit 3 includes an analog processing unit 4, an AD conversion processing unit 5, a digital processing unit 6, and a DA conversion processing unit 7. When the analog processing unit 4 inputs a current value from the current detection element 2, the analog processing unit performs analog processing on the input current value by, for example, coarsely adjusting an amplification factor or offset correction, and AD converts the analog processed current value. Output to the processing unit 5. The analog processing unit 4 may perform C / V conversion or I / V conversion according to the output of the current detection element 2. In addition, the analog processing unit 4 is ideal for coarse adjustment when the purpose is a high-accuracy current sensor. However, when the temperature characteristic of the current detection element 2 is large, the temperature of the amplification factor or offset is corrected. Also good.

ＡＤ変換処理部５は、アナログ処理部４から電流値を入力すると、その入力した電流値をアナログ信号からデジタル信号に変換し、ＡＤ変換した電流値をデジタル処理部６に出力する。デジタル処理部６は、ＡＤ変換処理部５から電流値を入力すると、その入力した電流値に対して例えば増幅率やオフセット補正を微調する等してデジタル処理し、デジタル処理した電流値をＤＡ変換処理部７に出力する。尚、デジタル処理部６は、電流検出素子２の出力に応じて曲がり補正のために各種四則演算しても良いし、フィルタ特性を有していても良い。ＤＡ変換処理部７は、デジタル処理部６から電流値を入力すると、その入力した電流値をデジタル信号からアナログ信号に変換し、ＤＡ変換した電流値をセンサ出力としてＩ／Ｆ（インタフェース）回路８に出力する。   When the current value is input from the analog processing unit 4, the AD conversion processing unit 5 converts the input current value from an analog signal to a digital signal, and outputs the AD-converted current value to the digital processing unit 6. When the current value is input from the AD conversion processing unit 5, the digital processing unit 6 performs digital processing on the input current value, for example, by finely adjusting an amplification factor or offset correction, and DA-converts the digitally processed current value. Output to the processing unit 7. Note that the digital processing unit 6 may perform various four arithmetic operations for bending correction according to the output of the current detection element 2 or may have a filter characteristic. When a current value is input from the digital processing unit 6, the DA conversion processing unit 7 converts the input current value from a digital signal to an analog signal, and uses the D / A converted current value as a sensor output as an I / F (interface) circuit 8. Output to.

Ｉ／Ｆ回路８は、ノイズ成分を除去するためのＲＣフィルタを有し、電流センサ１からセンサ出力である電流値を入力すると、その入力した電流値のノイズ成分をＲＣフィルタにより除去してＥＣＵ（Electronic Control Unit）９に出力する。ＥＣＵ９は、例えばハイブリット自動車の駆動源の１つであるモータの作動を制御するモータ制御ＥＣＵであり、Ｉ／Ｆ回路８から電流値を入力すると、その入力した電流値を解析してモータの作動を制御する。第１の実施形態では、ＥＣＵ９がアナログ入力の仕様であることにより、ＤＡ変換処理部７を有する電流センサ１及びＩ／Ｆ回路８と共にＥＣＵ９が組み合されて構成されている。   The I / F circuit 8 has an RC filter for removing a noise component. When a current value as a sensor output is input from the current sensor 1, the noise component of the input current value is removed by the RC filter and the ECU (Electronic Control Unit) 9 The ECU 9 is a motor control ECU that controls the operation of a motor, for example, one of the driving sources of a hybrid vehicle. When a current value is input from the I / F circuit 8, the ECU 9 analyzes the input current value and operates the motor. To control. In the first embodiment, since the ECU 9 has an analog input specification, the ECU 9 is combined with the current sensor 1 having the DA conversion processing unit 7 and the I / F circuit 8.

上記した構成において、デジタル処理部６は、本発明に関連して以下に示す処理を行う。デジタル処理部６は、ＡＤ変換処理部５から電流値を時系列で連続して入力するので、その時系列に連続するタイミングで入力した２つの電流値から内挿値を算出して出力する。内挿値とは、２つの電流値同士の区間を補間する値である。具体的に説明すると、デジタル処理部６は、図２に示すように、電流値Ｉｎが「ｔ１」のタイミングでアナログ処理部４に入力され、ＡＤ変換処理後の電流値Ｉｎが「ｔ３」のタイミングで入力されると、それぞれデジタル処理した電流値Ｉｎ−１と電流値Ｉｎから（Ｉｎ−１＋Ｉｎ）／２を内挿値として算出する。そして、デジタル処理部６は、このように算出した内挿値（Ｉｎ−１＋Ｉｎ）／２を「ｔ４」のタイミングでＤＡ変換処理部７に出力し、続いて、デジタル処理した電流値Ｉｎを「ｔ５」のタイミングでＤＡ変換処理部７に出力する。 In the above configuration, the digital processing unit 6 performs the following processing in relation to the present invention. Since the digital processing unit 6 continuously inputs the current value from the AD conversion processing unit 5 in time series, the digital processing unit 6 calculates and outputs an interpolated value from the two current values input at the timing consecutive in the time series. The interpolated value is a value for interpolating a section between two current values. More specifically, the digital processing unit 6, as shown in FIG. 2, is input to the analog processing unit 4 current value I n at the timing of "t1", the current value I n after the AD conversion process "t3 It is input at the timing of ", respectively calculated as interpolated value digitally processed from the current value I n-1 and the current value I n the (I n-1 + I n ) / 2. Then, the digital processing unit 6 outputs the interpolated value (I n−1 + I n ) / 2 calculated in this way to the DA conversion processing unit 7 at the timing “t4”, and then the digitally processed current value the I n outputs to the DA conversion unit 7 at timing "t5".

同様に、デジタル処理部６は、電流値Ｉｎ＋１が「ｔ２」のタイミングでアナログ処理部４に入力され、ＡＤ変換処理後の電流値Ｉｎが「ｔ４」のタイミングで入力されると、それぞれデジタル処理した電流値Ｉｎと電流値Ｉｎ＋１から（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）／２を内挿値として算出する。そして、デジタル処理部６は、このように算出した内挿値（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）／２を「ｔ６」のタイミングでＤＡ変換処理部７に出力し、続いて、デジタル処理した電流値Ｉｎ＋１を「ｔ７」のタイミングでＤＡ変換処理部７に出力する。その結果、ＤＡ変換処理部７は、内挿値（Ｉｎ−１＋Ｉｎ）／２、電流値Ｉｎ、内挿値（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）／２、電流値Ｉｎ＋１をそれぞれセンサ出力として「ｔ５」から「ｔ８」のタイミングで順次出力することになる。デジタル処理部６は、同様の処理を繰返して行う。このとき、図２中「Ｔ」で示す時間がセンサ出力の更新時間となる。 Similarly, the digital processing unit 6 is an input current value I n + 1 at the timing of "t2" to the analog processing unit 4, the current value I n after the AD conversion process is input at the timing of "t4", respectively is calculated as the interpolated value digital processing current value I n and the current value I n + 1 to (I n + I n + 1 ) / 2. Then, the digital processing unit 6 outputs the interpolated value (I n + I n + 1 ) / 2 calculated in this way to the DA conversion processing unit 7 at the timing “t6”, and then the digitally processed current value I n + 1. Is output to the DA conversion processing unit 7 at the timing of “t7”. As a result, the DA conversion processing unit 7 uses the interpolation value (I n-1 + I n ) / 2, the current value I n , the interpolation value (I n + I n + 1 ) / 2, and the current value I n + 1 as sensor outputs. The data is sequentially output at the timing from “t5” to “t8”. The digital processing unit 6 performs the same processing repeatedly. At this time, the time indicated by “T” in FIG. 2 is the sensor output update time.

これに対し、デジタル処理部６がデジタル処理した電流値から内挿値を算出せずに当該電流値をＤＡ変換処理部７に出力すると仮定する。この場合、デジタル処理部６は、図３に示すように、電流値Ｉｎが「ｔ１１」のタイミングでアナログ処理部４に入力され、ＡＤ変換処理後の電流値Ｉｎが「ｔ１３」のタイミングで入力されると、デジタル処理した電流値Ｉｎを「ｔ１４」のタイミングでＤＡ変換処理部７に出力する。同様に、デジタル処理部６は、電流値Ｉｎ＋１が「ｔ１２」のタイミングでアナログ処理部４に入力され、ＡＤ変換処理後の電流値Ｉｎが「ｔ１４」のタイミングで入力されると、デジタル処理した電流値Ｉｎを「ｔ１５」のタイミングでＤＡ変換処理部７に出力する。その結果、ＤＡ変換処理部７は、電流値Ｉｎ、電流値Ｉｎ＋１をそれぞれセンサ出力として「ｔ１５」から「ｔ１６」のタイミングで順次出力することになる。デジタル処理部６は、同様の処理を繰返して行う。 In contrast, it is assumed that the current value is output to the DA conversion processing unit 7 without calculating the interpolation value from the current value digitally processed by the digital processing unit 6. In this case, the digital processing unit 6, as shown in FIG. 3, the input current value I n at the timing of "t11" to the analog processing unit 4, the timing current value I n after the AD conversion processing is "t13" in is input, and outputs the digital processing and the current value I n to the DA conversion unit 7 at the timing of "t14". Similarly, the digital processing unit 6 is an input current value I n + 1 at the timing of "t12" to the analog processing unit 4, the current value I n after the AD conversion process is input at the timing of "t14", the digital and outputs the processed current value I n to the DA conversion unit 7 at the timing of "t15". As a result, the DA conversion processing unit 7 sequentially outputs the current value I n and the current value I n + 1 as sensor outputs at timings “t15” to “t16”. The digital processing unit 6 performs the same processing repeatedly.

即ち、デジタル処理部６が内挿値を算出する場合と算出しない場合とを比較すると、センサ出力の更新時間（図２及び図３では「Ｔ」）を同等とした場合に、後者ではセンサ出力の更新時間に追従するように（センサ出力の更新時間と同等に）アナログ処理やデジタル処理の処理時間を設定する必要がある。一方、前者ではセンサ出力の更新時間の２倍までアナログ処理やデジタル処理の処理時間に余裕を持たせることが可能となる。このように前者では後者よりも、でアナログ処理やデジタル処理の処理時間に余裕を持たせることできる分、アナログ処理やデジタル処理での消費電流や回路面積の増大を回避することができる。   That is, comparing the case where the digital processing unit 6 calculates the interpolation value with the case where the interpolation value is not calculated, when the sensor output update time (“T” in FIGS. 2 and 3) is made equal, the latter outputs the sensor output. It is necessary to set the processing time for analog processing and digital processing so as to follow the update time (equivalent to the update time of the sensor output). On the other hand, in the former, it is possible to provide a margin for the processing time of analog processing or digital processing up to twice the update time of the sensor output. Thus, in the former, since the processing time of analog processing and digital processing can be given more than in the latter, increase in current consumption and circuit area in analog processing and digital processing can be avoided.

内挿値を出力する方法としては、
（１）シフト回路を用いる方法
（２）シフト回路を用いない方法
がある。以下、これらの方法について順次説明する。尚、電流値は１２ビットで表現されることを前提とする。 To output the interpolated value,
(1) Method using shift circuit (2) There is a method not using a shift circuit. Hereinafter, these methods will be sequentially described. It is assumed that the current value is expressed by 12 bits.

（１）シフト回路を用いる方法
デジタル処理部６は、図４に示すように、それぞれデジタル処理した電流値Ｉｎと電流値Ｉｎ＋１とを加算して（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）を加算値として算出し、その算出した加算値を１３ビット（第１の所定ビット）のレジスタ（１２：０）に保存する。次いで、デジタル処理部６は、１３ビットのレジスタ（１２：０）に保存した加算値を１ビット（第２の所定ビット）だけシフトして内挿値を算出し、その算出した内挿値をレジスタ（１１：−１）に保存する。デジタル処理部６は、内挿値及び電流値の何れを出力する場合でもレジスタ（１１：０）に保存している値をＤＡ変換処理部７に出力する。 (1) How the digital processor 6 using the shift circuit, as shown in FIG. 4, each calculated by adding the current value I n + 1 current value I n of digitally processing (I n + I n + 1) as the sum value Then, the calculated addition value is stored in a 13-bit (first predetermined bit) register (12: 0). Next, the digital processing unit 6 shifts the addition value stored in the 13-bit register (12: 0) by 1 bit (second predetermined bit) to calculate an interpolated value, and the calculated interpolated value is calculated. Save in the register (11: -1). The digital processing unit 6 outputs the value stored in the register (11: 0) to the DA conversion processing unit 7 when outputting either the interpolation value or the current value.

（２）シフト回路を用いない方法
デジタル処理部６は、図５に示すように、それぞれデジタル処理した電流値Ｉｎと電流値Ｉｎ＋１とを加算して（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）を加算値として算出し、その算出した加算値を１３ビット（第３の所定ビット）のレジスタ（１２：０）に保存する。デジタル処理部６は、内挿値を出力する場合には１２ビット（第４の所定ビット）のレジスタ（１２：１）に保存している値をＤＡ変換処理部７に出力する。デジタル処理部６は、電流値を出力する場合にはレジスタ（１１：０）に保存している値をＤＡ変換処理部７に出力する。シフト回路を用いない方法では、シフト回路を用いる方法と比較すると、シフト動作の１クロック分を削除することが可能となる。 (2) How the digital processing unit 6 without using a shift circuit, as shown in FIG. 5, as respective sum values by adding the current value I n + 1 current value I n of the digital processing (I n + I n + 1) The calculated addition value is stored in a 13-bit (third predetermined bit) register (12: 0). When outputting the interpolated value, the digital processing unit 6 outputs the value stored in the 12-bit (fourth predetermined bit) register (12: 1) to the DA conversion processing unit 7. When outputting the current value, the digital processing unit 6 outputs the value stored in the register (11: 0) to the DA conversion processing unit 7. In the method using no shift circuit, it is possible to delete one clock of the shift operation as compared with the method using the shift circuit.

尚、以上は、１ビットをシフトすることで、１／２（＝２１）単位の内挿値を算出する場合を説明したが、２ビットをシフトすることで、１／４（＝２２）単位の内挿値を算出することができる。即ち、ｎ（ｎは正数）ビットをシフトすることで、１／２ｎ単位の内挿値を算出することができる。 In the above description, the case where an interpolation value in units of 1/2 (= 2 1 ) is calculated by shifting 1 bit has been described. However, by shifting 2 bits, 1/4 (= 2 2 ) A unit interpolation value can be calculated. In other words, by interpolating n (n is a positive number) bits, an interpolation value of 1/2 n units can be calculated.

以上に説明したように第１の実施形態によれば、センサ回路３において、デジタル処理部６が電流値のみでなく内挿値をも出力するように構成したので、デジタル処理部６が電流値のみを出力する構成と比較すると、センサ出力の更新時間を同じとした場合に、内挿値をも出力する分、アナログ処理やデジタル処理の処理時間に余裕を持たせることができる。これにより、アナログ処理やデジタル処理での消費電流や回路面積の増大を回避しつつ、センサ出力の更新時間を高速にすることができる。又、センサ出力の更新時間を高速にすることで、Ｉ／Ｆ回路８のＲＣフィルタの影響を低減させることができる。   As described above, according to the first embodiment, in the sensor circuit 3, since the digital processing unit 6 outputs not only the current value but also the interpolated value, the digital processing unit 6 has the current value. In comparison with the configuration that outputs only the sensor output, if the update time of the sensor output is the same, the processing time of the analog processing and the digital processing can be given as much as the interpolation value is output. As a result, the sensor output update time can be increased while avoiding an increase in current consumption and circuit area in analog processing and digital processing. Further, the influence of the RC filter of the I / F circuit 8 can be reduced by increasing the update time of the sensor output.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図６から図８を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、アナログ信号の電流値をセンサ出力として出力する構成であるが、第２の実施形態は、デジタル信号の電流値をセンサ出力として出力する構成である。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, description is abbreviate | omitted about the same part as above-mentioned 1st Embodiment, and a different part is demonstrated. The first embodiment is configured to output the current value of an analog signal as a sensor output, whereas the second embodiment is configured to output the current value of a digital signal as a sensor output.

電流センサ１１は、第１の実施形態で説明した電流検出素子２と、センサ回路１２とを備えて構成される。センサ回路１２は、第１の実施形態で説明したセンサ回路３からＤＡ変換処理部７が省略されており、アナログ処理部１３と、ＡＤ変換処理部１４と、デジタル処理部１５とを有する。アナログ処理部１３、ＡＤ変換処理部１４、デジタル処理部１５は、それぞれ第１の実施形態で説明したアナログ処理部４、ＡＤ変換処理部５、デジタル処理部６と同等の機能を有する。デジタル処理部１５は、デジタル処理した電流値をセンサ出力としてＥＣＵ１６に出力する。本実施形態では、ＥＣＵ１６がデジタル入力の仕様であることにより、第１の実施形態で説明したＩ／Ｆ回路８が省略されており、ＤＡ変換処理部を有しない電流センサ１１と共にＥＣＵ１６が組み合されて構成されている。   The current sensor 11 includes the current detection element 2 described in the first embodiment and a sensor circuit 12. The sensor circuit 12 omits the DA conversion processing unit 7 from the sensor circuit 3 described in the first embodiment, and includes an analog processing unit 13, an AD conversion processing unit 14, and a digital processing unit 15. The analog processing unit 13, the AD conversion processing unit 14, and the digital processing unit 15 have functions equivalent to the analog processing unit 4, the AD conversion processing unit 5, and the digital processing unit 6 described in the first embodiment, respectively. The digital processing unit 15 outputs the digitally processed current value to the ECU 16 as a sensor output. In this embodiment, since the ECU 16 has a digital input specification, the I / F circuit 8 described in the first embodiment is omitted, and the ECU 16 is combined with the current sensor 11 having no DA conversion processing unit. Has been configured.

デジタル処理部１５は、第１の実施形態で説明したデジタル処理部６と同様の処理を行う。即ち、デジタル処理部１５は、図７に示すように、電流値Ｉｎが「ｔ２１」のタイミングでアナログ処理部１３に入力され、ＡＤ変換処理後の電流値Ｉｎが「ｔ２３」のタイミングで入力されると、それぞれデジタル処理した電流値Ｉｎ−１と電流値Ｉｎから（Ｉｎ−１＋Ｉｎ）／２を内挿値として算出する。そして、デジタル処理部１５は、このように算出した内挿値（Ｉｎ−１＋Ｉｎ）／２を「ｔ２４」のタイミングでＥＣＵ１６に出力し、続けて、デジタル処理した電流値Ｉｎを「ｔ２５」のタイミングでＥＣＵ１６に出力する。 The digital processing unit 15 performs the same processing as the digital processing unit 6 described in the first embodiment. That is, the digital processor 15, as shown in FIG. 7, the input current value I n at the timing of "t21" to the analog processing unit 13, the current value I n after the AD conversion process at the timing of "t23" Once entered, respectively calculated as interpolated value digitally processed from the current value I n-1 and the current value I n the (I n-1 + I n ) / 2. Then, the digital processing unit 15 outputs thus calculated inner extrapolated values of (I n-1 + I n ) / 2 in ECU16 at the timing of "t24", followed by the current value I n a digitally processed " It outputs to ECU16 at the timing of t25.

同様に、デジタル処理部１５は、電流値Ｉｎ＋１が「ｔ２２」のタイミングでアナログ処理部１３に入力され、ＡＤ変換処理後の電流値Ｉｎが「ｔ２５」のタイミングで入力されると、それぞれデジタル処理した電流値Ｉｎと電流値Ｉｎ＋１から（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）／２を内挿値として算出する。そして、デジタル処理部１５は、このように算出した内挿値（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）／２を「ｔ２６」のタイミングでＥＣＵ１６に出力し、続けて、デジタル処理した電流値Ｉｎ＋１を「ｔ２７」のタイミングでＥＣＵ１６に出力する。このようにデジタル処理部１５は、内挿値（Ｉｎ−１＋Ｉｎ）／２、電流値Ｉｎ、内挿値（Ｉｎ＋Ｉｎ＋１）／２、電流値Ｉｎ＋１をそれぞれセンサ出力として「ｔ２４」から「ｔ２７」のタイミングで順次出力することになる。デジタル処理部１５は、同様の処理を繰返して行う。 Similarly, the digital processing unit 15 is inputted at the timing of the current value I n + 1 is "t22" to the analog processing unit 13, the current value I n after the AD conversion process is input at the timing of "t25", respectively is calculated as the interpolated value digital processing current value I n and the current value I n + 1 to (I n + I n + 1 ) / 2. Then, the digital processing unit 15 outputs the interpolated value (I n + I n + 1 ) / 2 calculated in this way to the ECU 16 at the timing of “t26”, and subsequently the digitally processed current value I n + 1 is “t27”. Is output to the ECU 16 at this timing. In this way, the digital processing unit 15 uses the interpolation value (I n-1 + I n ) / 2, the current value I n , the interpolation value (I n + I n + 1 ) / 2, and the current value I n + 1 as the sensor outputs, respectively. The signals are sequentially output at the timing from “t24” to “t27”. The digital processing unit 15 repeats the same processing.

これに対し、デジタル処理部１５は、デジタル処理した電流値から内挿値を算出せずに当該電流値をＥＣＵ１６に出力すると仮定すると、図８に示す処理を行う（「ｔ３１」〜「ｔ３５」）。この場合も、デジタル処理部１５が内挿値を算出する場合と算出しない場合とを比較すると、センサ出力の更新時間を同等とした場合に、後者ではセンサ出力の更新時間に追従するように（センサ出力の更新時間と同等に）アナログ処理やデジタル処理の処理時間を設定する必要があるが、一方、前者ではセンサ出力の更新時間の２倍までアナログ処理やデジタル処理の処理時間に余裕を持たせることが可能となる。   On the other hand, assuming that the digital processing unit 15 outputs the current value to the ECU 16 without calculating the interpolated value from the digitally processed current value, the processing shown in FIG. 8 is performed (“t31” to “t35”). ). Also in this case, comparing the case where the digital processing unit 15 calculates the interpolation value with the case where the interpolation value is not calculated, when the sensor output update time is made equal, the latter follows the sensor output update time ( It is necessary to set the processing time for analog processing and digital processing (equivalent to the update time for sensor output). On the other hand, the former has room for processing time for analog processing and digital processing up to twice the update time for sensor output. It becomes possible to make it.

以上に説明したように第２の実施形態によれば、デジタル信号の電流値をセンサ出力とする構成でも、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。即ち、アナログ処理やデジタル処理の処理時間に余裕を持たせることができ、アナログ処理やデジタル処理での消費電流や回路面積の増大を回避しつつ、センサ出力の更新時間を高速にすることができる。   As described above, according to the second embodiment, even in the configuration in which the current value of the digital signal is used as the sensor output, it is possible to obtain the same operational effects as in the first embodiment. In other words, the processing time for analog processing and digital processing can be provided, and the update time of sensor output can be increased while avoiding an increase in current consumption and circuit area in analog processing and digital processing. .

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。
ハイブリット自動車に実装される電流センサに適用する構成を例示したが、例えば圧力センサ等の他の物理量を検出するセンサに適用する構成でも良い。又、ハイブリット自動車とは別の用途のセンサに適用する構成でも良い。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or expanded as follows.
Although the configuration applied to a current sensor mounted on a hybrid vehicle is illustrated, a configuration applied to a sensor that detects other physical quantities such as a pressure sensor may be used. Moreover, the structure applied to the sensor of a use different from a hybrid vehicle may be sufficient.

図面中、１は電流センサ（センサ）、２は電流検出素子（検出素子）、３はセンサ回路、４はアナログ処理部、５はＡＤ変換処理部、６はデジタル処理部、７はＤＡ変換処理部、１１は電流センサ（センサ）、１２はセンサ回路、１３はアナログ処理部、１４はＡＤ変換処理部、１５はデジタル処理部である。   In the drawings, 1 is a current sensor (sensor), 2 is a current detection element (detection element), 3 is a sensor circuit, 4 is an analog processing unit, 5 is an AD conversion processing unit, 6 is a digital processing unit, and 7 is a DA conversion process. , 11 is a current sensor (sensor), 12 is a sensor circuit, 13 is an analog processing unit, 14 is an AD conversion processing unit, and 15 is a digital processing unit.

Claims (7)

検出素子から入力した検出値をアナログ処理して出力するアナログ処理部と、
前記アナログ処理部によるアナログ処理後の検出値を入力し、その入力した検出値をＡＤ変換処理して出力するＡＤ変換処理部と、
前記ＡＤ変換処理部によるＡＤ変換処理後の検出値を入力し、その入力した検出値をデジタル処理して出力するデジタル処理部と、を備えたセンサ回路において、
前記デジタル処理部は、前記ＡＤ変換処理部から時系列に連続するタイミングで入力した複数の検出値から内挿値を算出して出力することを特徴とするセンサ回路。 An analog processing unit that performs analog processing on the detection value input from the detection element, and outputs it;
An AD conversion processing unit that inputs a detection value after analog processing by the analog processing unit, and AD-converts and outputs the input detection value;
In a sensor circuit including a digital processing unit that inputs a detection value after AD conversion processing by the AD conversion processing unit, digitally processes the input detection value, and outputs the digital value.
The sensor circuit according to claim 1, wherein the digital processing unit calculates and outputs an interpolation value from a plurality of detection values input from the AD conversion processing unit at successive timings in time series. 請求項１に記載したセンサ回路において、
前記デジタル処理部からデジタル処理後の検出値及び前記内挿値を入力し、その入力した検出値及び内挿値をＤＡ変換処理して出力するＤＡ変換処理部を備え、
前記ＤＡ変換処理部が出力するＤＡ変換処理後の検出値及び内挿値をセンサ出力として出力することを特徴とするセンサ回路。 The sensor circuit according to claim 1,
A DA conversion processing unit that inputs the detection value and the interpolated value after digital processing from the digital processing unit, outputs the input detection value and the interpolated value by DA conversion processing,
A sensor circuit that outputs a detection value and an interpolated value after DA conversion processing output by the DA conversion processing unit as sensor output. 請求項１に記載したセンサ回路において、
前記デジタル処理部が出力するデジタル処理後の検出値及び前記内挿値をセンサ出力として出力することを特徴とするセンサ回路。 The sensor circuit according to claim 1,
A sensor circuit, wherein the detected value after digital processing and the interpolated value output by the digital processing unit are output as sensor output. 請求項１から３の何れか一項に記載したセンサ回路において、
前記デジタル処理部は、前記ＡＤ変換処理部から時系列に連続するタイミングで入力した複数の検出値を加算して加算値を算出し、その算出した加算値を第１の所定ビットのレジスタに保存し、その第１の所定ビットのレジスタに保存している加算値を第２の所定ビットだけシフトし、シフト後の加算値を前記内挿値として出力することを特徴とするセンサ回路。 In the sensor circuit according to any one of claims 1 to 3,
The digital processing unit calculates a sum by adding a plurality of detection values input from the AD conversion processing unit at timings that are consecutive in time series, and stores the calculated sum in a first predetermined bit register A sensor circuit that shifts the addition value stored in the register of the first predetermined bit by a second predetermined bit and outputs the shifted addition value as the interpolated value. 請求項１から３の何れか一項に記載したセンサ回路において、
前記デジタル処理部は、前記ＡＤ変換処理部から時系列に連続するタイミングで入力した複数の検出値を加算して加算値を算出し、その算出した加算値を第３の所定ビットのレジスタに保存し、その第３の所定ビットのレジスタのうち第４の所定ビットのレジスタに保存している加算値を前記内挿値として出力することを特徴とするセンサ回路。 In the sensor circuit according to any one of claims 1 to 3,
The digital processing unit calculates a sum by adding a plurality of detection values input at successive timings from the AD conversion processing unit, and stores the calculated sum in a third predetermined bit register A sensor circuit that outputs the added value stored in the fourth predetermined bit register among the third predetermined bit registers as the interpolated value. 請求項１から５の何れか一項に記載したセンサ回路において、
前記検出素子が前記検出値として電流値を出力する電流検出素子であり、
前記電流検出素子から前記検出値として電流値を入力することを特徴とするセンサ回路。 The sensor circuit according to any one of claims 1 to 5,
The detection element is a current detection element that outputs a current value as the detection value;
A sensor circuit, wherein a current value is input as the detection value from the current detection element. 請求項１から６の何れか一項に記載したセンサ回路と、
検出値を前記センサ回路に出力する検出素子と、を備えたことを特徴とするセンサ。 A sensor circuit according to any one of claims 1 to 6;
And a detection element for outputting a detection value to the sensor circuit.
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