JP2015190834A - 回路装置、温度検出装置、電子機器及び温度検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の測定条件での温度検出を可能にする回路装置、温度検出装置、電子機器及び温度検出方法等を提供すること。
【解決手段】回路装置は、センサー（例えばサーモパイル２）からの第１電圧を受ける検出回路１０と、複数の温度測定範囲に対応する複数の動作設定値を記憶する記憶部８０と、温度検出処理を行う制御部５０と、を含む。検出回路１０は、記憶部８０に記憶された複数の動作設定値に基づいて第１電圧を第２電圧ＶＤＡに変換する。制御部５０は、第２電圧ＶＤＡに基づく検出値ＤＴＡを用いて温度検出処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回路装置、温度検出装置、電子機器及び温度検出方法等に関する。

従来より、非接触で温度検出を行う装置として、サーモパイルを用いた温度検出装置が知られている。この温度検出装置は、対象物体の赤外線放射を検出するサーモパイル（赤外線センサー）と、サーモパイルの近傍に設けられ自己温度（周囲温度）を検出するサーミスターを有する。サーモパイルは、対象物温度と自己温度の温度差による起電力（起電圧）を発生する性質を持つ。従って、サーモパイルを用いて検出された検出電圧とサーミスターを用いて検出された検出電圧とに基づいて、対象物温度を検出することが可能になる。

特開２００５−５５３２３号公報

しかしながら、これまでのサーモパイル等を用いた温度検出装置では、温度検出はアナログ回路だけを用いて行われており、特定の１条件（例えば起電圧を増幅するゲイン等）でのみ温度検出を行っていた（例えば特許文献１）。この手法では、所望の温度範囲全体を検出できるように測定条件が固定され、測定条件を変えることができない。そのため、温度範囲に応じた検出精度の調整や、検出精度の向上等が困難である。

本発明の幾つかの態様によれば、複数の測定条件での温度検出を可能にする回路装置、温度検出装置、電子機器及び温度検出方法等を提供できる。

本発明の一態様は、センサーからの第１電圧を受ける検出回路と、複数の温度測定範囲に対応する複数の動作設定値を記憶する記憶部と、温度検出処理を行う制御部と、を含み、前記検出回路は、前記記憶部に記憶された前記複数の動作設定値に基づいて前記第１電圧を第２電圧に変換し、前記制御部は、前記第２電圧に基づく検出値を用いて前記温度検出処理を行う回路装置に関係する。

本発明の一態様によれば、記憶部に記憶された複数の動作設定値に基づいて、センサーからの第１電圧が第２電圧に変換される。即ち、複数の動作設定値により変換の動作設定を複数行い、その異なる動作設定で第２電圧への変換を行うことで、同じ温度に対応した第１電圧に対して複数値の第２電圧が得られる。これにより、複数の測定条件で得られた検出値から温度検出処理を行うことが可能となる。例えば、各測定条件で温度測定範囲を変えることで、温度範囲に応じて検出精度を調整できる。或いは、複数の測定条件で温度測定範囲を分割することで、分割した各温度測定範囲での検出精度を向上でき、それらを合わせた温度測定範囲の全体で検出精度を向上できる。

また本発明の一態様では、前記検出回路は、前記複数の動作設定値である第１〜第ｎの動作設定値（ｎはｎ≧２の自然数）に基づいて前記第１電圧を前記第２電圧に変換し、前記第２電圧をＡ／Ｄ変換して前記第１〜第ｎの動作設定値に対応する第１〜第ｎの検出値を出力し、前記制御部は、前記第１〜第ｎの検出値に基づいて対象物温度を求めてもよい。

このように第２電圧を検出値にＡ／Ｄ変換することで、複数の動作設定値で取得した複数の検出値から対象物温度を求めることが可能になる。即ち、Ａ／Ｄ変換を行うことでデジタル値の検出値を一旦記憶しておくことが可能になり、動作設定値を変えながら複数の検出値を記憶し、その記憶した複数の検出値から対象物温度を求めることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記第１〜第ｎの検出値の中から所定の条件を満たす検出値を選択し、選択した前記検出値に基づいて前記対象物温度を求めてもよい。

このようにすれば、所定の条件を満たさない検出値を除外し、所定の条件を満たす検出値を選択することができる。これにより、対象物温度を求めるために最適な検出値を選択して、その検出値から対象物温度を求めることが可能となる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記第１〜第ｎの検出値のうち第ｉの検出値（ｉはｉ≦ｎの自然数）と第ｊの検出値（ｊはｊ≦ｎ、ｊ≠ｉの自然数）が得られ、前記第１〜第ｎの動作設定値のうち前記第ｉの動作設定値の方が前記第ｊの動作設定値よりも優先順位が高く設定される場合に、前記第ｉの検出値に基づいて前記対象物温度を求めてもよい。

第１〜第ｎの動作設定値には、それぞれ温度測定範囲が対応している。即ち、動作設定値に優先順位を設けることで、温度測定範囲に優先順位を設けることができる。これにより、ユーザーが重視する温度測定範囲に高い優先順位を設定することが可能となり、その温度測定範囲で測定した検出値に基づいて対象物温度を求めることが可能となる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記第１〜第ｎの検出値が所定のコード値の範囲内であるか否かを判断することにより、前記第１〜第ｎの検出値に対して有効・無効の判断を行い、有効と判断した検出値に基づいて前記対象物温度を求めてもよい。

このようにすれば、所定のコード値の範囲外である検出値を除外し、所定のコード値の範囲内である検出値に基づいて対象物温度を求めることができる。フルスケールの中央部は端に比べてＡ／Ｄ変換特性が良いので、所定のコード値の範囲内である検出値を用いることで、精度の良い温度検出が可能となる。

また本発明の一態様では、前記記憶部は、前記第１〜第ｎの動作設定値に対応付けて第１〜第ｎの補正値を記憶し、前記制御部は、前記第１〜第ｎの補正値に基づいて前記第１〜第ｎの検出値の補正処理を行ってもよい。

このようにすれば、第１〜第ｎの動作設定値に対応する各温度測定範囲において補正処理が行われるので、１つの補正値により全温度範囲についての補正処理を行う場合に比べて、広い温度範囲で高精度な補正が可能となる。

また本発明の一態様では、前記センサーは、サーモパイルであり、前記補正処理は、温度特性についてのゲイン補正処理、オフセットについての補正処理、前記サーモパイルの特性係数パラメーターに基づく変換処理の少なくとも１つであってもよい。

このようにすれば、第１〜第ｎの検出値に対して、上記３つの処理のうち少なくとも１つを第１〜第ｎの補正値により実行できる。これにより、上記３つの処理のうち少なくとも１つによる補正処理を各温度測定範囲で行うことができ、高精度な補正を実現できる。

また本発明の一態様では、前記検出回路は、前記第１電圧から前記第２電圧への変換におけるゲインを調整するゲイン調整回路を有し、前記複数の動作設定値は、前記ゲイン調整回路の前記ゲインの設定値を含んでもよい。

このようにすれば、動作設定値によりゲインを設定し、そのゲインで第１電圧から第２電圧への変換を行うことができる。例えば後述のように後段にＡ／Ｄ変換回路を設けた場合、Ａ／Ｄ変換回路に入力される第２電圧の範囲は決まっており、ゲインを変えることでその第２電圧の範囲に対応した第１電圧の範囲が拡大・縮小される。これにより、温度測定範囲を変えることができる。

また本発明の一態様では、前記検出回路は、前記第１電圧から前記第２電圧への変換における基準電圧を生成する基準電圧生成回路を有し、前記複数の動作設定値は、前記基準電圧の設定値を含んでもよい。

このようにすれば、動作設定値により基準電圧を設定し、それを基準として第１電圧から第２電圧への変換を行うことができる。例えば後述のように後段にＡ／Ｄ変換回路を設けた場合、Ａ／Ｄ変換回路に入力される第２電圧の範囲は決まっており、基準電圧を変えることでその第２電圧の範囲に対応した第１電圧の範囲がシフトする。これにより、温度測定範囲を変えることができる。

また本発明の一態様では、前記検出回路は、前記第１電圧を第１ゲインで増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力電圧を可変の第２ゲインで増幅して前記第２電圧を出力するゲイン調整回路と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、を有し、前記第１電圧をＶＴＰとし、前記第１ゲインをＧＣとし、前記第２ゲインをＧＡとし、前記基準電圧をＶＲＥＦとし、前記第２電圧をＶＤＡとする場合に、ＶＤＡ＝ＧＣ・ＧＡ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦであり、前記複数の動作設定値は、前記第２ゲインＧＡと前記基準電圧ＶＲＥＦの設定値を含んでもよい。

上述したように、動作設定値により第２ゲインＧＡと基準電圧ＶＲＥＦを設定することで、Ａ／Ｄ変換回路に入力される第２電圧の範囲に対応した第１電圧の範囲が拡大・縮小され、シフトされる。これにより、温度測定範囲を変えることができる。

また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載された回路装置と、前記センサーと、を含み、前記センサーは、サーモパイルである温度検出装置に関係する。

また本発明の更に他の態様は、上記のいずれかに記載された回路装置を含む電子機器に関係する。

また本発明の更に他の態様は、複数の温度測定範囲に対応する複数の動作設定値を記憶し、記憶された前記複数の動作設定値に基づいて、センサーからの第１電圧を第２電圧に変換し、前記第２電圧に基づく検出値を用いて前記温度検出処理を行う温度検出方法に関係する。

本実施形態の回路装置及びこれを含む温度検出装置の構成例。 本実施形態の回路装置の全体的動作の説明図。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）はサーミスター用検出回路の構成の説明図。 サーモパイル用検出回路の構成の説明図。 温度検出処理のフローチャートを示す。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、温度検出処理の説明図。 ゲイン及び基準電圧と、Ａ／Ｄ変換回路に入力される検出電圧の範囲との関係を説明する説明図。 温度測定範囲に対応した動作設定値を算出する手法の説明図。 検出値を選択する処理のフローチャート。 検出値を選択する処理のフローチャート。 温度検出処理の詳細なフローチャート。 図１２（Ａ）は、比較例の補正処理の説明図。図１２（Ｂ）は、本実施形態の補正処理の説明図。 本実施形態の電子機器の構成例。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．回路装置、温度検出装置
図１に本実施形態の回路装置及びこの回路装置を含む温度検出装置の構成例を示す。本実施形態の回路装置（ＩＣ）は、検出回路１０と制御部５０を含む。また特性記憶部７０、記憶部８０（パラメーター記憶部）、出力部９０、Ｉ／Ｆ部１００を含むことができる。また本実施形態の温度検出装置は、回路装置とサーモパイル２とサーミスター４を含む。

サーモパイル２は例えば熱エネルギーを電気エネルギーに変換する素子（電気部品）である。サーモパイル２は例えば複数の熱電対を直列（又は並列）に接続することなどにより実現できる。サーミスター４は例えば温度変化に対して電気抵抗の変化が大きい抵抗体である。

検出回路１０は、サーモパイル２、サーミスター４の検出処理を行う。例えばサーモパイル２の一端（正極側）及び他端（負極側）は、回路装置の端子（パッド等）を介して検出回路１０に電気的に接続される。またサーミスター４の一端は回路装置の端子（パッド等）を介して検出回路１０に電気的に接続される。サーミスター４の他端は電源ＶＳＳ（ＧＮＤ）のノードに接続される。

検出回路１０は、サーモパイル２を用いて検出された検出電圧ＶＤＡについてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の検出値ＤＴＡを出力する。また検出回路１０は、サーミスター４を用いて検出された検出電圧ＶＤＢについてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の検出値ＤＴＢを出力する。

具体的には、検出回路１０は、サーモパイル用検出回路２０、サーミスター用検出回路３０、Ａ／Ｄ変換回路４０を含む。サーモパイル用検出回路２０はサーモパイル２の一端及び他端に接続され、検出電圧ＶＤＡをＡ／Ｄ変換回路４０に出力する。例えばサーモパイル２の両端の電圧の信号増幅等を行って、検出電圧ＶＤＡを出力する。そしてＡ／Ｄ変換回路４０は、この検出電圧ＶＤＡについてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の検出値ＤＴＡを出力する。

サーミスター用検出回路３０は基準電流源３２（基準電流生成回路）を含む。そしてサーミスター用検出回路３０は、この基準電流源３２からの基準電流がサーミスター４に流れることで生成される検出電圧ＶＤＢを、Ａ／Ｄ変換回路４０に出力する。Ａ／Ｄ変換回路４０は、この検出電圧ＶＤＢについてのＡ／Ｄ変換を行って、デジタル値の検出値ＤＴＢを出力する。

制御部５０は、回路装置の各種の制御処理や各種の演算処理を行う。この制御部５０はゲートアレイ回路などのロジック回路やプロセッサー等により実現できる。

特性記憶部７０は第１記憶部７２、第２記憶部７４を含む。特性記憶部７０は例えばＲＯＭ等のメモリーにより実現できる。記憶部８０は各種のパラメーターを記憶する。記憶部８０は、例えばＯＴＰ（One Time Programmable ROM）等の不揮発性メモリー（電気的に情報のプログラミングが可能なメモリー）により実現できる。

出力部９０は制御部５０で測定された温度検出結果を外部に出力する。Ｉ／Ｆ（インターフェース）部１００は外部デバイスとのインターフェース処理を行うものである。このＩ／Ｆ部１００を介して、外部デバイス（マイクロコンピューター、コントローラー等）は、回路装置への各種パラメーター等の設定が可能になる。

２．全体的動作
図２は本実施形態の回路装置の全体的動作を説明する図である。本実施形態では、まず回路装置の機能設定・調整を行った後に、サーモパイル２とサーミスター４を用いた実際の温度計測を行う。

図２の機能設定・調整は、例えば回路装置（温度検出装置）の製造時に行われる。具体的には、まず回路装置の各種の機能設定やセンサー係数のパラメーターを、記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む（ステップＳ１）。機能設定は、例えば温度測定範囲、測定時間、或いは温度測定結果の出力形式等の設定である。センサー係数はサーモパイル２の感度係数等である。

次に管理温度での測定を行う（ステップＳ２）。この管理温度での測定は、自己温度（周囲温度）や対象物温度を所定温度に設定して行う測定（温度検出処理）である。例えば管理温度は、自己温度＝２５度、対象物温度＝７０度（或いは自己温度＝２５度、対象物温度＝２５度等）となる温度設定である。そして、この管理温度での測定結果に基づいて、温度測定のための補正パラメーターを算出し、記憶部８０に書き込む（ステップＳ３）。補正パラメーターは、実際の温度測定時に、温度測定の検出結果に基づき対象物温度や自己温度を演算する際に使用するパラメーターである。

そして、このように機能設定・調整が行われた回路装置を用いて、実際の温度測定を行う（ステップＳ４）。そして制御部５０は、検出回路１０の検出結果（ＤＴＡ、ＤＴＢ）と、ステップＳ３で求められた補正パラメーターに基づいて、補正演算を行って、対象物温度や自己温度などの温度測定結果を出力する（ステップＳ５）。

３．サーミスター用検出回路
図３（Ａ）、図３（Ｂ）はサーミスター用検出回路３０の構成について説明する図である。図３（Ａ）に示すようにサーミスター用検出回路３０は基準電流源３２を含む。

基準電流源３２からの基準電流ＩＲＥＦがサーミスター４に流れて電流／電圧変換されることにより生成される電圧が、検出電圧ＶＤＢとしてＡ／Ｄ変換回路４０に出力される。そしてＡ／Ｄ変換回路４０は、検出電圧ＶＤＢについてのＡ／Ｄ変換を行い、検出電圧ＶＤＢのＡ／Ｄ変換により得られたデジタル値の検出値ＤＴＢを制御部５０に出力する。

制御部５０は、検出値ＤＴＢにより第１記憶部７２（ＲＯＭ１）を参照することで、自己温度を求める。例えば図３（Ｂ）は、サーミスター４の検出電圧の温度特性の例を示す図である。図３（Ｂ）に示すように、サーミスター４の検出電圧により自己温度を求めることができる。例えば第１記憶部７２は、自己温度の値と検出値ＤＴＢ（ＶＤＢ）とを対応づけて記憶する。例えば自己温度の値と検出値ＤＴＢとが対応づけられた温度テーブルを記憶する。従って、制御部５０は、Ａ／Ｄ変換回路４０からの検出値ＤＴＢと、第１記憶部７２と用いて、自己温度を求めることができる。例えば、検出値ＤＴＢに対応する自己温度の値を、例えば第１記憶部７２に記憶される温度テーブルを用いて検索することで、自己温度を求めることができる。

４．サーモパイル用検出回路
図４にサーモパイル用検出回路２０の構成例を示す。サーモパイル用検出回路２０は、増幅回路２２、ゲイン調整回路２４、基準電圧生成回路２６を含む。

増幅回路２２（チョッパーアンプ）は、例えばスイッチドキャパシター回路を用いた増幅回路により構成される。そして増幅回路２２は、第１入力端子（反転入力端子）にサーモパイル２の一端（正側端子）が接続され、第２入力端子（非反転入力端子）にサーモパイル２の他端（負側端子）が接続される。また増幅回路２２の第１入力端子のノードはバイアス電圧ＶＢＳに設定される。また増幅回路２２には、その出力電圧ＶＡＱの基準となる電圧として、基準電圧生成回路２６により生成された基準電圧ＶＲＥＦが供給される。

増幅回路２２は、サーモパイル２に発生した起電圧ＶＴＰ＝ＴＨＰＰ−ＴＨＰＭ（第１電圧）を増幅する。例えば増幅回路２２のゲインをＧＣ（例えばＧＣ＝２０）とした場合に、増幅回路２２の出力電圧ＶＡＱは、例えば下式（１）のように表すことができる。
ＶＡＱ＝−ＧＣ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦ （１）

ゲイン調整回路２４（プログラマブルゲインアンプ）は、演算増幅器ＯＰＡと、抵抗ＲＡ１、ＲＡ２により構成される。抵抗ＲＡ１の一端は増幅回路２２の出力端子に接続され、抵抗ＲＡ１の他端は演算増幅器ＯＰＡの第１入力端子（反転入力端子）に接続される。抵抗ＲＡ２の一端は演算増幅器ＯＰＡの第１入力端子に接続され、抵抗ＲＡ２の他端は演算増幅器ＯＰＡの出力端子に接続される。演算増幅器ＯＰＡの第２入力端子（非反転入力端子）には、基準電圧生成回路２６により生成された基準電圧ＶＲＥＦが供給される。抵抗ＲＡ２はその抵抗値が可変となる可変抵抗である。抵抗ＲＡ２の抵抗値を設定することで、ゲイン調整回路２４のゲインが設定される。

ゲイン調整回路２４は、増幅回路２２の出力電圧ＶＡＱを、基準電圧ＶＲＥＦを基準にして、設定されたゲインで増幅し、検出電圧ＶＤＡ（第２電圧）を出力する。例えば抵抗ＲＡ１、ＲＡ２の抵抗値をＲ１、Ｒ２とすると、ゲイン調整回路２４のゲインはＧＡ＝Ｒ２／Ｒ１となる。従って、ゲイン調整回路２４の出力電圧である検出電圧ＶＤＡは下式（２）のように表すことができる。
ＶＤＡ＝−（Ｒ２／Ｒ１）・（ＶＡＱ−ＶＲＥＦ）＋ＶＲＥＦ
＝−ＧＡ・（ＶＡＱ−ＶＲＥＦ）＋ＶＲＥＦ （２）

上式（１）、（２）から検出電圧ＶＤＡは下式（３）のように表すことができる。
ＶＤＡ＝ＧＣ・ＧＡ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦ （３）

Ａ／Ｄ変換回路４０は検出電圧ＶＤＡについてのＡ／Ｄ変換を行う。そして検出電圧ＶＤＡのＡ／Ｄ変換により得られたデジタル値の検出値ＤＴＡ（電圧データ）を制御部５０に出力する。なおＡ／Ｄ変換回路４０は基準電圧ＶＲＥＦについてのＡ／Ｄ変換も行い、基準電圧ＶＲＥＦに対応するデジタル値についても制御部５０に出力する。

なお以上では、増幅回路２２やゲイン調整回路２４のオフセット電圧については詳細に説明していないが、制御部５０はこれらのオフセット電圧の補正処理（オフセットのキャンセル処理）についても行う。またゲイン調整回路２４のゲインＧＡや基準電圧ＶＲＥＦの値については、図１のＩ／Ｆ部１００等を介して可変に設定することができる。これにより、サーモパイル２の感度、温度範囲、精度等を考慮して、ゲインＧＡや基準電圧ＶＲＥＦを設定できるようになる。

以下に、サーモパイル２による検出値ＤＴＡから対象物温度を求める手法について説明する。検出値ＤＴＡと基準電圧ＶＲＥＦの差分は、サーモパイル２の起電圧ＶＴＰに対応する。制御部５０は、この起電圧ＶＴＰとサーミスター４により得られた自己温度とに基づいて、対象物温度を求める。

例えば、制御部５０は、起電圧ＶＴＰと自己温度により第２記憶部７４（ＲＯＭ２）を参照することで、対象物温度を求める。下式（４）に、起電圧ＶＴＰの算出式（理論式）を示す。

ここで、Ｓはサーモパイル２の特性係数である。この特性係数Ｓ（単位はＶ）は、例えば自己温度ＴＴＨ＝２５度、対象物温度ＴＰ＝７０度の場合にサーモパイル２が生成する起電圧に相当する。Ｇは特性バラツキ係数（０．８〜１．２）であり、ＶＴＰＯＦはサーモパイル２のオフセット電圧である。Ｇはゲイン・バラツキに相当する。ＶＴＰＯＦは、例えば自己温度ＴＴＨと対象物温度ＴＰが等しい場合（例えばＴＴＨ＝ＴＰ＝２５度）にサーモパイル２が発生する起電圧に相当する。これらのＧ、ＶＴＰＯＦはサーモパイル２の素子バラツキ要因として、起電圧ＶＴＰに影響を与える。

下式（５）〜（７）に示すように、起電圧ＶＴＰは、サーモパイル単体の起電圧である第１起電圧ＶＴＰ０と、自己温度ＴＴＨにより発生する起電圧である第２起電圧ＶＴＨと、オフセット電圧ＶＴＰＯＦとに分けることができる。第１起電圧ＶＴＰ０は、対象物温度ＴＰと自己温度ＴＴＨの温度差により発生する起電圧である。第２起電圧ＶＴＨは、自己温度ＴＴＨのみに起因する起電圧である。

ＶＴＰ＝ＶＴＰ０−ＶＴＨ＋ＶＴＰＯＦ （７）

第２記憶部７４は、対象物温度ＴＰと第１起電圧ＶＴＰ０とを対応付けた第１温度テーブルと、自己温度ＴＴＨと第２起電圧ＶＴＨとを対応づけた第２温度テーブルとを記憶する。制御部５０は、サーミスター４を用いて得られた自己温度ＴＴＨにより第２温度テーブルを検索して第２起電圧ＶＴＨを求め、上式（７）から第１起電圧ＶＴＰ０を求め、その第１起電圧ＶＴＰ０により第１温度テーブルを検索して対象物温度ＴＰを求める。

なお、上記の手法に限定されず、例えば制御部５０は上式（４）の起電圧ＶＴＰの算出式（理論式）に、サーモパイル２により得られた起電圧ＶＴＰとサーミスター４により得られた自己温度ＴＴＨとを代入し、演算により対象物温度ＴＰを求めてもよい。

５．測定手法
次に、本実施形態における対象物温度の詳細な測定手法を説明する。なお、本実施形態ではセンサーとしてサーモパイル２を想定しているが、これに限定されず、温度を電気信号に変換する（温度特性を有する信号を出力する）センサーであれば本発明を適用できる。

図１に示す本実施形態の回路装置は、サーモパイル２（広義にはセンサー）からの起電圧ＶＴＰ（第１電圧）を受ける検出回路１０と、記憶部８０と、温度検出処理を行う制御部５０と、を含んでいる。記憶部８０は、複数の温度測定範囲に対応する複数の動作設定値を記憶する。そして、検出回路１０は、記憶部８０に記憶された複数の動作設定値に基づいて起電圧ＶＴＰを検出電圧ＶＤＡ（第２電圧）に変換する。制御部５０は、検出電圧ＶＤＡに基づく検出値ＤＴＡを用いて温度検出処理を行う。

以下、具体的に説明する。図５に、温度検出処理のフローチャートを示す。この処理は図２のフローチャートの温度計測において実行する。なお、以下では複数の動作設定値として第１〜第３の動作設定値を用いる場合を例に説明するが、これに限定されず、第１〜第ｎの動作設定値（ｎはｎ≧２の自然数）を用いてもよい。

図５の処理を開始すると、制御部５０は、第１の動作設定値によりサーモパイル用検出回路２０の動作設定（ゲインＧＡ、基準電圧ＶＲＥＦ）を行い、検出回路１０は、第１の測定条件ＭＴ１で測定を行う（ステップＳ２１）。第１の測定条件ＭＴ１は、図６（Ａ）に示すように例えば１５０度〜２５０度である第１の温度測定範囲を測定する条件である。

次に、制御部５０は、第２の動作設定値によりサーモパイル用検出回路２０の動作設定を行い、検出回路１０は、第２の測定条件ＭＴ２で測定を行う。（ステップＳ２２）。制御部５０は、第３の動作設定値によりサーモパイル用検出回路２０の動作設定を行い、検出回路１０は、第３の測定条件ＭＴ３で測定を行う（ステップＳ２３）。第２の測定条件ＭＴ２は、例えば−３０度〜２００度である第２の温度測定範囲を測定する条件であり、第３の測定条件ＭＴ３は、例えば２００度〜４００度である第３の温度測定範囲を測定する条件である。

次に、制御部５０は、測定条件ＭＴ１〜ＭＴ３での測定結果に基づいて対象物温度を求めて、対象物温度ＴＰを出力する（ステップ２４）。例えば、図６（Ａ）に示すように対象物温度が３００度の場合、測定条件ＭＴ３での測定結果が得られるので、制御部５０は、その測定結果から対象物温度である３００度を求める。或いは、図６（Ｂ）に示すように対象物温度が１９０度である場合、測定条件ＭＴ１、ＭＴ２での測定結果が得られる。この場合、後述のように優先順位の高い測定条件での測定結果から対象物温度を求める。例えば、測定条件ＭＴ１、ＭＴ２、ＭＴ３の順に優先順位を予め設定しておき、制御部５０は、測定条件ＭＴ１の測定結果から対象物温度である１９０度を求める。

以上のように、複数の動作設定値を用いて複数の温度測定範囲で測定を行うことで、各温度測定範囲について測定精度を変えることができる。例えば、第１の温度測定範囲である１５０度〜２５０度は、全体の温度測定範囲である−３０度〜４００度に比べて範囲が狭いので、高精度に温度測定が可能である。これは、図８等で後述のように、測定条件を変えることでＡ／Ｄ変換回路４０に入力される検出電圧ＶＤＡの範囲（即ち温度測定範囲）が変わるためである。例えば、Ａ／Ｄ変換のフルスケールのコード値を４０９６とし、コード値５１２〜３５８４（３０７２ステップ）の範囲で測定する場合、第１の測定条件ＭＴ１では１５０度〜２５０度の範囲を３０７２ステップで測定する。これは、−３０度〜４００度を３０７２ステップで測定した場合に比べて温度測定の解像度が高い。

例えばエアーコンディショナーやＩＨ調理器等のアプリケーションに応じて詳細に知りたい温度範囲や使用頻度の高い温度範囲は異なっている。本実施形態では、その詳細に知りたい温度範囲や使用頻度の高い温度範囲（例えば１５０度〜２５０度）を高精度に測定しつつ、必要な温度範囲の全体（例えば−３０度〜４００度）についても温度測定が可能である。また、必要な温度範囲の全体を分割して測定できるので、その全体の測定精度も向上できる。

次に、動作設定値と温度測定範囲の関係について詳細に説明する。図４で説明したように、検出回路１０は、起電圧ＶＴＰから検出電圧ＶＤＡへの変換におけるゲインＧＡ（即ちＧＣ・ＧＡ）を調整するゲイン調整回路２４を有する。第１〜第３の動作設定値は、このゲイン調整回路２４のゲインＧＡの設定値を含む。また、検出回路１０は、起電圧ＶＴＰから検出電圧ＶＤＡへの変換における基準電圧ＶＲＥＦを生成する基準電圧生成回路２６を有する。第１〜第３の動作設定値は、この基準電圧ＶＲＥＦの設定値を含む。

例えば、これらの設定値は、具体的なゲインＧＡや基準電圧ＶＲＥＦに対応したコード値として記憶部８０に記憶される。ゲインＧＡを例にとると、例えばゲインＧＡを８段階に設定可能な場合、その８段階のゲインＧＡにコード値“０”〜“７”が対応する。第１〜第３の動作設定値として、コード値“０”〜“７”の中から選択した１つのコード値が記憶される。制御部５０は、そのコード値を読み出し、対応するゲインＧＡをゲイン調整回路２４に設定する。

このようにして第１〜第３の動作設定値により設定された検出回路１０の動作状態が第１〜第３の測定条件ＭＴ１〜ＭＴ３である。即ち、実際に設定されたゲインＧＡや基準電圧ＶＲＥＦである。また、以下に説明するように、ゲインＧＡや基準電圧ＶＲＥＦによってＡ／Ｄ変換での温度解像度が変わるが、その温度解像度も測定条件と言える。

図７に、ゲインＧＡ及び基準電圧ＶＲＥＦと、Ａ／Ｄ変換回路４０に入力される検出電圧ＶＤＡの範囲との関係を説明する説明図を示す。

Ａ／Ｄ変換回路４０の電源電圧を例えば２．８Ｖとする。この場合、Ａ／Ｄ変換回路４０の入力フルスケールは２．８Ｖとなるが、所望のＡ／Ｄ変換特性（例えば線形性等）が得られるように中央部の例えば０．４Ｖ〜２．４Ｖを使う。即ち、検出電圧ＶＤＡが０．４Ｖ〜２．４Ｖとなる対象物温度を測定できることになる。

例えば、サーミスター４による測定で得られた自己温度が２５度であるとする。この場合、対象物温度−３０度〜４００度に対して、サーモパイル２からの起電圧ＶＴＰは図７の左図のように−１ｍＶ〜３ｍＶで変化する。対象物温度が自己温度と同じ２５度の場合、ＶＴＰ＝０Ｖである。上式（３）のように検出温度はＶＤＡ＝ＧＣ・ＧＡ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦなので、基準電圧ＶＲＥＦ＝０．９Ｖとすると、対象物温度が２５度の場合にはＶＤＡ＝ＶＲＥＦ＝０．９Ｖとなる。例えば増幅回路２２のゲインＧＣ＝２０、ゲイン調整回路２４のゲインＧＡ＝２５とすると、図７の右図のように、基準電圧ＶＲＥＦ＝０．９Ｖを中心として起電圧ＶＴＰがゲインＧＣ・ＧＡ＝５００で増幅され、検出電圧ＶＤＡの範囲は０．４Ｖ〜２．４Ｖとなる。

この場合には、対象物温度として−３０度〜４００度の範囲が測定可能である。即ち、動作設定値として基準電圧ＶＲＥＦ＝０．９Ｖ、ゲインＧＡ＝２５を設定することで、−３０度〜４００度の温度測定範囲が得られる。

なお、上式（４）のようにサーモパイル２の起電圧ＶＴＰは自己温度ＴＴＨにも依存する。即ち、同じ対象物温度の範囲−３０度〜４００であっても、起電圧ＶＴＰの変化する範囲は自己温度によって異なる。そのため、実際には自己温度ＴＴＨの範囲を考慮して起電圧ＶＴＰの範囲を決定し、その範囲がＡ／Ｄ変換の入力範囲に収まるように基準電圧ＶＲＥＦとゲインＧＡを決定する。

さて、例えばＡ／Ｄ変換の入力フルスケール２．８Ｖがデジタル値４０９６の出力フルスケールに変換されるとする。実際には、０．４Ｖ〜２．４Ｖの入力範囲は、測定のマージンを含めて０．３５Ｖ〜２．４５ＶのＡ／Ｄ変換の入力範囲を用いてもよい。この場合、Ａ／Ｄ変換の結果はデジタル値５１２〜３５８４の出力範囲に変換される。図７の例では、−３０度〜４００度の温度範囲が３５８４−５１２＝３０７２ステップで測定されることになる。

Ａ／Ｄ変換のステップ数は変わらないので、０．４Ｖ〜２．４Ｖの入力範囲に入る温度範囲を狭くすれば、より小さな温度ステップで（即ち高解像度に）測定できる。例えば、高温側をより小さい温度ステップで測定したい場合を考える。温度範囲を狭くするにはゲイン調整回路２４のゲインＧＡを大きくすればよいが、仮に基準電圧ＶＲＥＦを固定したままゲインＧＡを大きくすると４００度付近は０．４Ｖ〜２．４Ｖの入力範囲から外れてしまう。そこで、基準電圧ＶＲＥＦの設定値を下げることで４００度付近を２．４Ｖ以下にできる。

図８に、ゲインＧＡ＝３７．５、基準電圧ＶＲＥＦ＝０．１５Ｖとした場合の検出電圧ＶＤＡの例を示す。ゲインＧＣ・ＧＡ＝２０・３７．５＝７５０なので、上式（３）のＶＤＡ＝ＧＣ・ＧＡ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦから対象物温度４００度での検出電圧がＶＤＡ＝２．４Ｖとなる。入力範囲の下限０．４Ｖは基準電圧ＶＲＥＦ＝０．１５Ｖより高いので、下限０．４Ｖには２５度より高い対象物温度が対応する。例えば下限０．４Ｖに対象物温度１００度が対応する場合、高温側の１００度〜４００度の温度範囲が測定可能となる。この温度範囲を３０７２ステップでＡ／Ｄ変換するため、図７に比べて温度測定の分解能を高くできる。

以上のように、動作設定値により基準電圧ＶＲＥＦとゲイン調整回路２４のゲインＧＡを設定することで、温度測定範囲を変えることができる。そして、複数の動作設定値を記憶部８０に記憶しておくことで複数の温度測定範囲で測定することが可能となり、上述のように広い温度範囲或いは特定の温度範囲で測定精度を向上できる。

６．動作設定値の設定手法
次に、所望の温度測定範囲に対応した動作設定値（基準電圧ＶＲＥＦ、ゲインＧＡ）を算出する手法を説明する。この手法で算出したパラメーターは、図２の機能設定・調整のステップＳ１において記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む。

図８に示すように、１００度〜４００度を対象物温度の測定範囲に設定する場合を例にとる。まず、上式（４）に対象物温度ＴＰの測定範囲と自己温度ＴＴＨの測定範囲を代入して、起電圧ＶＴＰの最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎを求める。図８では自己温度ＴＴＨ＝２５度の場合を図示しているが、実際には自己温度ＴＴＨにも想定される測定範囲があり、それによる起電圧ＶＴＰの変化も含めて最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎを求める。

次に、起電圧ＶＴＰの最大値Ｖｍａｘが検出電圧ＶＤＡの最大値Ｖｕｐ＝２．４Ｖとなり、起電圧ＶＴＰの最小値Ｖｍｉｎが検出電圧ＶＤＡの最小値Ｖｌｏｗ＝０．４Ｖとなればよいので、下式（８）、（９）が成り立つ。
ＶＲＥＦ＋ＧＣ・ＧＡ・Ｖｍａｘ＝Ｖｕｐ （８）
ＶＲＥＦ＋ＧＣ・ＧＡ・Ｖｍｉｎ＝Ｖｌｏｗ （９）

上式（８）から上式（９）を引いて整理すると、下式（１０）のようにゲインＧＡが求まる。そして、下式（１０）を上式（９）に代入して整理すると、下式（１１）のように基準電圧ＶＲＥＦが求まる。この下式（１０）、（１１）によりゲインＧＡと基準電圧ＶＲＥＦを求め、それらに対応する動作設定値（コード値）を記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む。

７．検出値の選択手法
図６（Ａ）等で説明したように、本実施形態では、検出回路１０のサーモパイル用検出回路２０が、第１〜第３の動作設定値に基づいて第１〜第３の測定条件ＭＴ１〜ＭＴ３で起電圧ＶＴＰ（第１電圧）を検出電圧ＶＤＡ（第２電圧）に変換する。そして、検出回路１０のＡ／Ｄ変換回路４０が、検出電圧ＶＤＡをＡ／Ｄ変換して第１〜第３の動作設定値に対応する第１〜第３の検出値を出力する。制御部５０は、その第１〜第３の検出値に基づいて対象物温度を求める。

第１〜第３の検出値をＶｔｐ１〜Ｖｔｐ３とすると、例えば図６（Ａ）や図６（Ｂ）では第１〜第３の測定条件ＭＴ１〜ＭＴ３において異なるデジタル値の第１〜第３の検出値Ｖｔｐ１〜Ｖｔｐ３が得られる。この第１〜第３の検出値Ｖｔｐ１〜Ｖｔｐ３の中から、対象物温度の算出に用いる検出値を選ぶ手法を以下に説明する。

図９、図１０に、検出値を選択する処理のフローチャートを示す。この処理は、図２の温度計測及び図５のステップＳ２４において実行する。

図９、図１０の処理を開始すると、制御部５０は設定値ＴＨＳに応じて検出値を取得する（ステップＳ３１）。設定値ＴＨＳは、取得する検出値を設定する設定値であり、図２の機能設定・調整において記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込まれたものである。各設定値ＴＨＳにおいて取得する検出値はステップＳ３１に記載した通りである。

まず、設定値ＴＨＳ＝“１１”即ち第１〜第３の検出値Ｖｔｐ１〜Ｖｔｐ３を取得する場合について説明する。この場合、ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３６、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４４の判定はＮｏである。

制御部５０は、第１の検出値Ｖｔｐ１がコード値５１２〜３５８４の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。範囲内の場合には第１の検出値Ｖｔｐ１を選択し、範囲外の場合には、第２の検出値Ｖｔｐ２がコード値５１２〜３５８４の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３８）。範囲内の場合には第２の検出値Ｖｔｐ２を選択し、範囲外の場合には、第３の検出値Ｖｔｐ３がコード値５１２〜３５８４の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３９）。範囲内の場合には第３の検出値Ｖｔｐ３を選択し、範囲外の場合にはステップＳ４０に進む。

次に、第１〜第３の検出値Ｖｔｐ１〜Ｖｔｐ３とコード値２０４８との差をΔＶｔｐ１〜ΔＶｔｐ３として求める（ステップＳ４０）。次に、ΔＶｔｐ２とΔＶｔｐ１を比較する（ステップＳ４６）。ΔＶｔｐ１の方が小さい場合にはΔＶｔｐ３とΔＶｔｐ１を比較する（ステップＳ４７）。ΔＶｔｐ１の方が小さい場合には第１の検出値Ｖｔｐ１を選択する。一方、ΔＶｔｐ３がΔＶｔｐ１以下だった場合には第３の検出値Ｖｔｐ３を選択する。ステップＳ４６において、ΔＶｔｐ２がΔＶｔｐ１以下だった場合にはΔＶｔｐ３とΔＶｔｐ２を比較する（ステップＳ４８）。ΔＶｔｐ２の方が小さい場合には第２の検出値Ｖｔｐ２を選択する。一方、ΔＶｔｐ３がΔＶｔｐ２以下だった場合には第３の検出値Ｖｔｐ３を選択する。

さて、アナログ回路のみでサーモパイル２の起電圧ＶＴＰを増幅して出力する場合には、測定する温度範囲の全体を出力できるように１つの測定条件しか設定できない。この点、本実施形態によれば、アナログ的に増幅した検出電圧ＶＤＡをＡ／Ｄ変換することで、そのデジタル値を不図示の記憶部（例えばＲＡＭ等）に記憶しておくことができる。これにより、複数の測定条件で検出値を取得して記憶しておき、その複数の検出値から事後的に対象物温度を求めて出力できる。

より具体的には、制御部５０は、第１〜第３の検出値Ｖｔｐ１〜Ｖｔｐ３の中から所定の条件を満たす検出値を選択し、その選択した検出値に基づいて対象物温度を求める。例えば、ステップＳ３２、Ｓ３８、Ｓ３９では、検出値が所定のコード値の範囲内（即ちＡ／Ｄ変換の入力電圧範囲）であるという条件を判断している。また、いずれの検出値も所定のコード値の範囲外である場合には、ステップＳ４０、Ｓ４６〜Ｓ４８において最も中心コード値２０４８に近いという条件を判断している。そして、これらの条件を満たした検出値を選択している。

このように所定の条件を課して検出値を選ぶことにより、複数の検出値から最も適切な検出値を選ぶことが可能となる。一般にＡ／Ｄ変換回路４０の特性はフルスケールの中心に近いほど良いと考えられる。そのため、所定のコード値の範囲内という条件により、特性の良いコード値の範囲内の検出値を選ぶことができる。そして、その範囲内の検出値が無かったとしても、その中で最も中心のコード値に近いという条件により、できるだけフルスケールの中心に近い検出値を選ぶことができる。

また本実施形態では、制御部５０は、第１〜第３の検出値のうち第ｉの動作設定値（ｉはｉ≦ｎ＝３の自然数）の方が第ｊの動作設定値（ｊはｊ≦ｎ、ｊ≠ｉの自然数）よりも優先順位が高く設定される場合に、第ｉの検出値を選択する。例えば、ステップＳ３２、Ｓ３８では、第１の検出値Ｖｔｐ１、第２の検出値Ｖｔｐ２の順に判定を行い、所定のコード値の範囲内の検出値があった時点で、その検出値を選択している。両方の検出値が所定のコード値の範囲内であった場合には、第１（第ｉ）の検出値が選ばれることになり、これは、第１（第ｉ）の動作設定値、第２（第ｊ）の動作設定値の順に優先順位が高く設定されていることと同じである。

例えば、上述した図６（Ｂ）では対象物温度１９０度が第１、第２の温度測定範囲に入るが、優先順位の高い第１の温度測定範囲での検出値Ｖｔｐ１が選択される。このように、優先順位があることで、より温度測定の解像度が高い第１の測定条件ＭＴ１で得た検出値Ｖｔｐ１を選択できる。例えば、アプリケーションに応じて高精度に測定したい温度範囲や使用頻度の高い温度範囲が異なるが、その温度範囲を最も優先順位が高い動作設定値として設定しておくことで、その温度範囲を高精度に測定できる。

また本実施形態では、制御部５０は、第１〜第３の検出値Ｖｔｐ１〜Ｖｔｐ３に対して有効・無効の判断を行い、有効と判断した検出値を選択する。例えば、ステップＳ３２、Ｓ３８、Ｓ３９では、検出値が所定のコード値の範囲内である場合に有効と判断し、範囲外である場合に無効と判断する。

図７等で上述のように、Ａ／Ｄ変換の出力コード値の範囲は温度測定範囲に対応している。即ち、検出値がコード値の範囲内であるか否かを判断することで、その検出値が温度測定範囲内であるか否かを判断できる。また、範囲外である場合に無効と判断することで、フルスケールの範囲外の検出値や、フルスケールの中心から遠いことによりＡ／Ｄ変換特性の悪い範囲で測定した検出値を除外できる。例えば図６（Ａ）の測定条件ＭＴ１では、対象物温度３００度が温度測定範囲１５０度〜２５０度の外であり、Ａ／Ｄ変換のフルスケールを超えている可能性がある。フルスケールの範囲外となった場合、コード値は０又は４０９６となり、無効と判断されるため除外される。

なお、ＴＨＳ＝１０、０１の場合にはステップＳ３１において２つの検出値を取得し、その２つの検出値について同様の選択処理を行う。例えば、ＴＨＳ＝０１の場合、ステップＳ３１において第１の検出値Ｖｔｐ１と第２の検出値Ｖｔｐ２を取得する。ステップＳ３４の判定がＹｅｓとなるので、ステップＳ３２やステップＳ３５で検出値Ｖｔｐ１、Ｖｔｐ２が所定のコード値の範囲に入るか否かを判定する。検出値Ｖｔｐ１が範囲内なら検出値Ｖｔｐ１を選択し、検出値Ｖｔｐ１が範囲外で検出値Ｖｔｐ２が範囲内なら検出値Ｖｔｐ２を選択する。いずれの検出値も範囲外の場合、ステップＳ４０でΔＶｔｐ１、ΔＶｔｐ２を算出する。ステップＳ４２の判定がＹｅｓなので、ステップＳ４３でΔＶｔｐ１とΔＶｔｐ２を比較する。ΔＶｔｐ１が小さい場合には検出値Ｖｔｐ１を選択し、ΔＶｔｐ２が小さい場合には検出値Ｖｔｐ２を選択する。

ＴＨＳ＝００の場合には、ステップＳ３１において第１の検出値Ｖｔｐ１のみを取得するので、第１の検出値Ｖｔｐ１を選択する。

８．補正手法、温度検出手法
以上に説明した温度測定では、サーモパイル２の温度特性のばらつきや、サーモパイル用検出回路２０の特性（例えばゲインやオフセット等）のばらつきによって、誤差が発生する。以下では、この誤差を補正して温度検出を行う手法を説明する。

図１１に、温度検出処理の詳細なフローチャートを示す。この処理は、図２の温度計測において実行する。

まず、動作設定値を記憶部８０から取得して検出回路１０の測定条件（基準電圧ＶＲＥＦ、ゲインＧＡ）を設定する（ステップＳ１０）。

次に、サーモパイル２により発生する起電圧ＶＴＰを検出して、検出回路１０の増幅回路２２（チョッパーアンプ）、ゲイン調整回路２４（ＰＧＡ）により増幅する（ステップＳ１１）。増幅後の検出電圧ＶＤＡは下式（１２）のように表すことができる。
ＶＤＡ＝ＶＲＥＦ＋ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ （１２）

ここで、ＧＣは増幅回路２２のゲインであり、ＧＡはゲイン調整回路２４のゲインである。

次に、増幅後の検出電圧ＶＤＡをＡ／Ｄ変換回路４０に入力して、デジタル値の検出値ＤＴＡにＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１２）。Ａ／Ｄ変換結果である検出値ＤＴＡは下式（１３）のように表すことができる。
ＤＴＡ＝（ＶＤＡ／ＶＤ２８）×４０９６
＝（ＶＲＥＦ＋ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ）／ＶＤ２８×４０９６ （１３）

ＶＤ２８はＡ／Ｄ変換回路４０の入力フルスケール電圧（入力電圧範囲）であり、例えばＶＤ２８＝２．８Ｖである。なお図４のバイアス電圧は例えばＶＢＳ＝ＶＤ２８／２に設定される。またＡ／Ｄ変換回路４０は１２ビット（＝４０９６）のＡ／Ｄ変換を行う回路であり、分解能はＶＤ２８／４０９６となる。

次に、下式（１４）に示すように、Ａ／Ｄ変換結果である検出値ＤＴＡから、基準電圧ＶＲＥＦに関する部分（ＶＲＥＦに対応するＡ／Ｄ変換値ＡＤＶＲＥＦ）を減算する（ステップＳ１３）。
ＤＴＡ−ＡＤＶＲＥＦ
＝（ＶＲＥＦ＋ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ）／ＶＤ２８×４０９６−ＡＤＶＲＥＦ
＝（ＶＴＰ×ＧＣ×ＧＡ）／ＶＤ２８×４０９６ （１４）

ここで、上式（５）〜（７）で説明したように、ＶＴＰは下式（１５）のように表すことができる。
ＶＴＰ＝ＶＴＰ０−ＶＴＨ＋Ｖ０ （１５）

従って、上式（１４）は、上式（１５）を代入することで下式（１６）のように表すことができる。
｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ＋Ｖ０）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６ （１６）

次に、サーモパイル２のオフセット電圧Ｖ０に関する部分（ＶＴＰＯＦに対応するＡＤ変換値ＡＤＶＴＰＯＦ）を減算する処理を行う（ステップＳ１４）。これは下式（１７）に示すように、上式（１６）からＡＤＶＴＰＯＦを減算する処理である。
｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ＋Ｖ０）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６−ＡＤＶＴＰＯＦ
＝｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６ （１７）

なお、ここで減算するＡＤＶＴＰＯＦには、サーモパイル２のオフセット電圧に加えて、図４のサーモパイル用検出回路２０の増幅回路２２、ゲイン調整回路２４等のオフセット電圧（残存オフセット電圧）を含めることができる。

次に、ゲイン補正パラメーターＧＡＪを用いてゲイン補正を行う（ステップＳ１５）。ゲイン補正パラメーターＧＡＪはゲインのバラツキ（温度特性の傾き）を補正するためのパラメーターである。即ち、設計上のゲインに対して、実デバイスのゲインにはバラツキが生じる。そこで図２のステップＳ２に示すように管理温度（例えば自己温度２５度、対象物温度２００度）において実デバイスの測定を行い、その測定結果に基づいて、実デバイスのゲイン補正パラメーターＧＡＪを算出する。そして、図２のステップＳ４の実際の温度測定時には、ステップＳ５に示すように、このゲイン補正パラメーターＧＡＪ等を用いて温度測定結果の補正演算を行う。

次に、第２記憶部７４の温度テーブルで温度値を判定するために、特性係数パラメーターＧＳを乗算する処理を行う（ステップＳ１６）。これは下式（１８）に示すように、上式（１７）に特性係数パラメーターＧＳを乗算する処理である。特性係数パラメーターＧＳを乗算した後の値をＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）と記載する。ＧＳを乗算することで、ＲＯＭ値に合う値に変換される。
｛（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）×ＧＣ×ＧＡ｝／ＶＤ２８×４０９６×ＧＳ
＝ＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ） （１８）

ここで特性係数パラメーターＧＳは下式（１９）のように表すことができる。
ＧＳ＝｛（４７２／４０９６）×ＶＤ２８）｝／（Ｓ×ＧＣ×ＧＡ） （１９）

この特性係数パラメーターＧＳは、Ａ／Ｄ変換結果値を、第２記憶部７４に記憶される温度テーブルに合わせるための変換係数である。上式（１９）に示すように、特性係数パラメーターＧＳは、サーモパイル２の特性を表す特性係数Ｓと、検出回路１０での信号増幅のゲインＧＣ、ＧＡに応じて設定される。具体的には図２のステップＳ１において、特性係数パラメーターＧＳはセンサー係数として製造時に記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込まれる。この場合に、書き込まれる特性係数パラメーターＧＳの値は、回路装置の回路定数（ＧＣ、ＧＡ）及び回路装置が使用するサーモパイル２の特性（感度）等に応じて製品ごとに設定されることになる。

次に、サーミスター用検出回路３０の検出値ＤＴＢにより求められた自己温度ＴＴＨの値と、上式（１８）のＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）により第２記憶部７４を参照して、対象物温度ＴＰを求める（ステップＳ１７）。なお、温度テーブルの参照ではなく、上述のように演算により対象物温度ＴＰを求めてもよい。即ち、上式（４）のＶＴＰにＲＯＭ（ＶＴＰ０−ＶＴＨ）を代入し、また自己温度ＴＴＨを代入して、演算により対象物温度ＴＰを求めてもよい。

以上のフローは１つの測定条件について記載しているが、本実施形態では複数の測定条件で測定を行う。即ち、以上のフローのうちステップＳ１０〜Ｓ１２を第１〜第３の測定条件の各々について実行し、第１〜第３の検出値を取得する。そして、図９、図１０で説明した選択処理により１つの検出値を選択し、その検出値に対してステップＳ１３〜Ｓ１７を実行する。

具体的には、記憶部８０（ＯＴＰ）は、第１〜第３の動作設定値に対応付けて第１〜第３の補正値（第１〜第３の補正パラメーター）を記憶し、制御部５０は、その第１〜第３の補正値に基づいて第１〜第３の検出値の補正処理を行う。即ち、第１〜第３の補正値のうち、選択処理により選択した検出値に対応する補正値を記憶部８０（ＯＴＰ）から読み出し、その補正値を用いて補正処理を実行する。

補正処理は、ステップＳ１４のオフセットについての補正処理、ステップＳ１５の温度特性についてのゲイン補正処理、ステップＳ１６のサーモパイル２の特性係数パラメーターＧＳに基づく変換処理である。即ち、補正値は、サーモパイル２のオフセット電圧ＶＴＰＯＦやサーモパイル用検出回路２０のオフセット電圧を補正するパラメーターＡＤＶＴＰＯＦ、温度特性の傾きを補正するゲイン補正パラメーターＧＡＪ、検出値を温度テーブルに合わせるための特性係数パラメーターＧＳである。図２の機能設定・調整では、これらの補正値を、第１〜第３の動作設定値の各々について求め、その求めた補正値を第１〜第３の補正値として記憶部８０（ＯＴＰ）に書き込む。このとき、温度測定範囲が各動作設定値で異なるので、各動作設定値で温度測定範囲に応じて管理温度を設定して、補正値を求めてもよい。

なお、補正処理は上記３つの処理の全てを含む必要はなく、上記３つの処理のうち少なくとも１つを含んでいればよい。

さて、図１２（Ａ）に示すように、比較例として全温度範囲−３０度〜４００度について１つ（１組）の補正値で補正した場合を考える。この場合、１つの管理温度で測定した補正値を用いるので、その管理温度を中心としてばらつきが補正される。そのため、管理温度から離れた低温部や高温部は十分に補正が効かず、誤差が大きくなる。この点、本実施形態によれば、第１〜第３の測定条件ＭＴ１〜ＭＴ３に対応した第１〜第３の補正値で補正することで、広い温度範囲において精度の高い（誤差の少ない）温度測定が可能となる。即ち、各測定条件で管理温度を変えて測定した補正値を用いるので、３点の管理温度を中心とした補正が行われることになり、全温度範囲−３０度〜４００度で誤差を小さくできる。

９．電子機器
図１３に、本実施形態の回路装置２１０や温度検出装置２００を含む電子機器の構成例を示す。電子機器は、処理部３００、記憶部３１０、操作部３２０、入出力部３３０、バス３４０、温度検出装置２００を含む。また温度検出装置２００は、本実施形態の回路装置２１０、サーモパイル２、サーミスター４を含む。

本実施形態が適用される電子機器としては、エアーコンディショナー等の空調設備機器、ＩＨ調理器やＩＨ炊飯器等のＩＨ機器、ＦＡＸ装置、印刷装置、温度計、人感知装置、炎検知装置、ガス検知装置又は光量計などの種々の機器を想定できる。

処理部３００は、電子機器の各種の制御処理や演算処理を行うものであり、例えばＭＰＵ等のプロセッサーや表示コントローラーなどのＡＳＩＣなどにより実現される。処理部３００は、温度検出装置２００により検出された対象物温度や自己温度などの温度測定結果に基づいて、各種の処理を行う。

記憶部３１０は処理部３００等の記憶領域となるものであり、例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、或いはＨＤＤ等により実現される。操作部３２０はユーザーが各種の操作情報を入力するためのものである。入出力部３３０は、外部との間でデータ等のやり取りを行うものであり、有線のインターフェース（ＵＳＢ等）や無線の通信部等により実現される。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、回路装置や温度検出装置や電子機器の構成や動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

２ サーモパイル、４ サーミスター、１０ 検出回路、
２０ サーモパイル用検出回路、２２ 増幅回路、２４ ゲイン調整回路、
２６ 基準電圧生成回路、３０ サーミスター用検出回路、３２ 基準電流源、
４０ Ａ／Ｄ変換回路、５０ 制御部、７０ 特性記憶部、７２ 第１記憶部、
７４ 第２記憶部、８０ 記憶部、９０ 出力部、
１００ Ｉ／Ｆ部、２００ 温度検出装置、２１０ 回路装置、３００ 処理部、
３１０ 記憶部、３２０ 操作部、３３０ 入出力部、３４０ バス、
ＧＡ ゲイン（第２ゲイン）、ＧＣ ゲイン（第１ゲイン）、
ＶＤＡ 検出電圧（第２電圧）、ＶＲＥＦ 基準電圧、ＶＴＰ 起電圧（第１電圧）

Claims (13)

1. センサーからの第１電圧を受ける検出回路と、
   複数の温度測定範囲に対応する複数の動作設定値を記憶する記憶部と、
   温度検出処理を行う制御部と、
   を含み、
   前記検出回路は、
   前記記憶部に記憶された前記複数の動作設定値に基づいて前記第１電圧を第２電圧に変換し、
   前記制御部は、
   前記第２電圧に基づく検出値を用いて前記温度検出処理を行うことを特徴とする回路装置。
2. 請求項１において、
   前記検出回路は、
   前記複数の動作設定値である第１〜第ｎの動作設定値（ｎはｎ≧２の自然数）に基づいて前記第１電圧を前記第２電圧に変換し、前記第２電圧をＡ／Ｄ変換して前記第１〜第ｎの動作設定値に対応する第１〜第ｎの検出値を出力し、
   前記制御部は、
   前記第１〜第ｎの検出値に基づいて対象物温度を求めることを特徴とする回路装置。
3. 請求項２において、
   前記制御部は、
   前記第１〜第ｎの検出値の中から所定の条件を満たす検出値を選択し、選択した前記検出値に基づいて前記対象物温度を求めることを特徴とする回路装置。
4. 請求項２又は３において、
   前記制御部は、
   前記第１〜第ｎの検出値のうち第ｉの検出値（ｉはｉ≦ｎの自然数）と第ｊの検出値（ｊはｊ≦ｎ、ｊ≠ｉの自然数）が得られ、前記第１〜第ｎの動作設定値のうち前記第ｉの動作設定値の方が前記第ｊの動作設定値よりも優先順位が高く設定される場合に、前記第ｉの検出値に基づいて前記対象物温度を求めることを特徴とする回路装置。
5. 請求項２乃至４のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   前記第１〜第ｎの検出値が所定のコード値の範囲内であるか否かを判断することにより、前記第１〜第ｎの検出値に対して有効・無効の判断を行い、有効と判断した検出値に基づいて前記対象物温度を求めることを特徴とする回路装置。
6. 請求項２乃至５のいずれかにおいて、
   前記記憶部は、
   前記第１〜第ｎの動作設定値に対応付けて第１〜第ｎの補正値を記憶し、
   前記制御部は、
   前記第１〜第ｎの補正値に基づいて前記第１〜第ｎの検出値の補正処理を行うことを特徴とする回路装置。
7. 請求項６において、
   前記センサーは、サーモパイルであり、
   前記補正処理は、温度特性についてのゲイン補正処理、オフセットについての補正処理、前記サーモパイルの特性係数パラメーターに基づく変換処理の少なくとも１つであることを特徴とする回路装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記検出回路は、
   前記第１電圧から前記第２電圧への変換におけるゲインを調整するゲイン調整回路を有し、
   前記複数の動作設定値は、前記ゲイン調整回路の前記ゲインの設定値を含むことを特徴とする回路装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記検出回路は、
   前記第１電圧から前記第２電圧への変換における基準電圧を生成する基準電圧生成回路を有し、
   前記複数の動作設定値は、前記基準電圧の設定値を含むことを特徴とする回路装置。
10. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
    前記検出回路は、
    前記第１電圧を第１ゲインで増幅する増幅回路と、
    前記増幅回路の出力電圧を可変の第２ゲインで増幅して前記第２電圧を出力するゲイン調整回路と、
    基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
    を有し、
    前記第１電圧をＶＴＰとし、前記第１ゲインをＧＣとし、前記第２ゲインをＧＡとし、前記基準電圧をＶＲＥＦとし、前記第２電圧をＶＤＡとする場合に、
    ＶＤＡ＝ＧＣ・ＧＡ・ＶＴＰ＋ＶＲＥＦであり、
    前記複数の動作設定値は、前記第２ゲインＧＡと前記基準電圧ＶＲＥＦの設定値を含むことを特徴とする回路装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載された回路装置と、
    前記センサーと、
    を含み、
    前記センサーは、サーモパイルであることを特徴とする温度検出装置。
12. 請求項１乃至１０のいずれかに記載された回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
13. 複数の温度測定範囲に対応する複数の動作設定値を記憶し、
    記憶された前記複数の動作設定値に基づいて、センサーからの第１電圧を第２電圧に変換し、
    前記第２電圧に基づく検出値を用いて前記温度検出処理を行うことを特徴とする温度検出方法。

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