(57)【要約】【課題】電流センサにおける過渡応答特性の劣化は、オーバーシュートが発生する場合と、遅延が発生する場合とがあり、良好な磁場の過渡応答特性を実現することが困難であった。【解決手段】電流路を流れる被検出電流により生じた磁場に応じた信号を出力する検出部と、磁場に応じた信号を受信する受信部と、受信部が受信した信号をフィルタリングするフィルタ部と、フィルタリングされた信号に応じて、被検出電流を示す出力信号を出力する出力部と、を備え、検出部で検出される磁束密度の利得である検出利得は、被検出電流の周波数の増加に伴って変化する利得変動帯域を有し、フィルタ部は、利得変動帯域の少なくとも一部の帯域において検出利得の変化を打ち消す利得を有する電流センサを提供する。【選択図】図１
2020038196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流路を流れる被検出電流により生じた磁場に応じた信号を出力する検出部と、
前記磁場に応じた信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号をフィルタリングするフィルタ部と、
前記フィルタリングされた信号に応じて、前記被検出電流を示す出力信号を出力する出力部と、
を備え、
前記検出部で検出される磁束密度の利得である検出利得は、前記被検出電流の周波数の増加に伴って変化する利得変動帯域を有し、
前記フィルタ部は、前記利得変動帯域の少なくとも一部の帯域において前記検出利得の変化を打ち消す利得を有する
電流センサ。
【請求項２】
前記利得変動帯域において前記検出利得は、前記被検出電流の周波数の増加に伴って増加し、
前記フィルタ部は、前記利得変動帯域の少なくとも一部において周波数の増加に伴って減衰し、さらなる周波数の増加に伴って非減衰となる利得を有する
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記フィルタ部は、前記利得変動帯域の前記少なくとも一部の周波数範囲より大きな周波数範囲において、一定となる利得または０ｄＢまで増加する利得を有する
請求項２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記フィルタ部は、１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数範囲において周波数の増加に伴って減衰する利得を有する
請求項２または３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記利得変動帯域において前記検出利得は前記被検出電流の周波数の増加に伴って減衰し、
前記フィルタ部は、前記利得変動帯域の少なくとも一部において周波数の増加に伴って増幅し、さらなる周波数の増加に伴って非増幅となる利得を有する
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記フィルタ部は、前記利得変動帯域の前記少なくとも一部の周波数範囲より大きな周波数範囲において、一定となる利得または０ｄＢまで減衰する利得を有する
請求項５に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記フィルタ部は、１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数範囲において周波数の増加に伴って増幅する利得を有する
請求項５または６に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記フィルタ部がフィルタリングした前記信号を増幅する１または複数の増幅部を備える
請求項１から７のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項９】
前記信号を増幅する複数の増幅部を備え、
前記フィルタ部は、前記複数の増幅部の間に配置される
請求項１から７のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１０】
前記フィルタ部は、前記利得を有するバンドエリミネーションフィルタを含む
請求項１から９のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１１】
前記フィルタ部は、前記利得を有するアクティブフィルタまたはパッシブフィルタを含む
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１２】
前記フィルタ部は、前記利得を有するアナログフィルタまたはデジタルフィルタを含む
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１３】
前記検出部は、前記電流路と同一のパッケージに内蔵され、前記信号を前記受信部に出力する磁気センサを備える
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１４】
前記検出部は、前記磁気センサを複数備える
請求項１３に記載の電流センサ。
【請求項１５】
前記複数の磁気センサに対して、互いに異なる利得を有する複数の前記フィルタ部を備える請求項１４に記載の電流センサ。
【請求項１６】
前記複数の磁気センサが、平面視で前記電流路を挟んで対向して配置されている請求項１４または１５に記載の電流センサ。
【請求項１７】
前記磁気センサは、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ）、巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ）、トンネル効果磁気抵抗素子（ＴＭＲ）、磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）、またはインダクタンスセンサを含む
請求項１３から１６のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１８】
前記信号を補正する補正部を備える
請求項１から１７のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１９】
前記信号をチョッパするチョッパ回路を備える
請求項１から１８のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項２０】
前記信号をデジタル信号に変換して出力するＡＤ変換回路を備える
請求項１から１７のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項２１】
コンピュータを、請求項１から２０のいずれか一項に記載の電流センサとして機能させるためのプログラム。
【請求項２２】
電流路を流れる被検出電流を検出する検出方法であって、
前記被検出電流により生じた磁場に応じた信号を受信する段階と、
前記受信した信号をフィルタリングする段階と、
前記フィルタリングされた信号に応じて、前記被検出電流を示す出力信号を出力する段階と、
を備え、
前記磁場の磁束密度の利得である検出利得は、前記被検出電流の周波数の増加に伴って変化する利得変動帯域を有し、
前記フィルタリングする段階は、前記利得変動帯域の少なくとも一部の帯域において前記検出利得の変化を打ち消す利得を有するフィルタで、前記信号をフィルタリングする段階を有する
検出方法。
【請求項２３】
電流路を流れる被検出電流を検出する検出装置であって、
前記被検出電流により生じた磁場に応じた信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号をフィルタリングするフィルタ部と、
前記フィルタリングされた信号に応じて、前記被検出電流を示す出力信号を出力する出力部と、
を備え、
前記フィルタ部は、前記被検出電流に対する前記信号の利得が増加する周波数範囲の少なくとも一部において周波数の増加に伴って減衰し、さらなる周波数の増加に伴って非減衰となる利得を有する検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサ、検出装置、検出方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電流が流れる電流路と磁気センサとで構成される電流検出部を有し、当該電流によって発生する磁場を磁気センサで検出する電流検出装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、検出装置において、磁気センサからの高周波電流の入力に対してローパスフィルタを用いることがある（例えば、特許文献２）。
特許文献１  特開２００５−２８３４５１号公報
特許文献２  特開２０１３−１２４８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような電流検出装置は、電流路に流れる電流の急峻な立ち上がりおよび立ち下がり等の電流の過渡的な変化を検出すべく、良好な磁場の過渡応答特性が要求されることがある。しかしながら、良好な過渡応答特性を有する磁気センサを電流検出装置として組み立てた場合にも、電流検出装置として動作させると電流測定の特性が劣化してしまう場合があった。このような過渡応答特性の劣化は、オーバーシュートが発生する場合と、遅延が発生する場合とがあり、電流検出装置において良好な磁場の過渡応答特性を実現することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、電流路を流れる被検出電流により生じた磁場に応じた信号を出力する検出部と、磁場に応じた信号を受信する受信部と、受信部が受信した信号をフィルタリングするフィルタ部と、フィルタリングされた信号に応じて、被検出電流を示す出力信号を出力する出力部と、を備え、検出部で検出される磁束密度の利得である検出利得は、被検出電流の周波数の増加に伴って変化する利得変動帯域を有し、フィルタ部は、利得変動帯域の少なくとも一部の帯域において検出利得の変化を打ち消す利得を有する電流センサおよびプログラムを提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、電流路を流れる被検出電流を検出する検出方法であって、被検出電流により生じた磁場に応じた信号を受信する段階と、受信した信号をフィルタリングする段階と、フィルタリングされた信号に応じて、被検出電流を示す出力信号を出力する段階と、を備え、磁場の磁束密度の利得である検出利得は、被検出電流の周波数の増加に伴って変化する利得変動帯域を有し、フィルタリングする段階は、利得変動帯域の少なくとも一部の帯域において検出利得の変化を打ち消す利得を有するフィルタで、信号をフィルタリングする段階を有する検出方法を提供する。
【０００６】
本発明の第３の態様においては、電流路を流れる被検出電流を検出する検出装置であって、被検出電流により生じた磁場に応じた信号を受信する受信部と、受信部が受信した信号をフィルタリングするフィルタ部と、フィルタリングされた信号に応じて、被検出電流を示す出力信号を出力する出力部と、を備え、フィルタ部は、被検出電流に対する信号の利得が増加する周波数範囲の少なくとも一部において周波数の増加に伴って減衰し、さらなる周波数の増加に伴って非減衰となる利得を有する検出装置を提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る検出装置１００の第１の構成例を示す。
【図２】電流路１１０と磁気センサ１２０の配置の一例を示す説明図である。
【図３】被検出電流の周波数と磁気センサ１２０で検出される磁束密度の利得との関係を示すグラフである。
【図４】第１の比較例の検出装置４００を示す。
【図５】第１の比較例の検出装置４００における信号の利得を説明する説明図である。
【図６】第２の比較例の検出装置６００を示す。
【図７】第２の比較例の検出装置６００における信号の利得を説明する説明図である。
【図８】第１の構成例の検出装置１００における信号の利得を説明する説明図である。
【図９】第１の構成例の検出装置１００、第１の比較例の検出装置４００、および第２の比較例の検出装置６００において、電流パルス入力に対する過渡応答特性をそれぞれシミュレートした結果を示す。
【図１０】第１の構成例の検出装置１００における信号の利得を説明する説明図である。
【図１１】第１の構成例の検出装置１００において被検出電流を検出するフローを示す。
【図１２】本実施形態に係る検出装置７００の第２の構成例を示す。
【図１３】第２の構成例の検出装置１００における信号の利得を説明する説明図である。
【図１４】第２の構成例の検出装置１００における信号の利得を説明する説明図である。
【図１５】本実施形態に係る検出装置８００の第３の構成例を示す。
【図１６】本実施形態に係る検出装置８００の第３の構成例の一部を示す。
【図１７】本実施形態に係る検出装置９００の第４の構成例を示す。
【図１８】本実施形態に係る検出装置１０００の第５の構成例を示す。
【図１９】本実施形態の複数の態様が全体的または部分的に具現化されうるコンピュータ１９００の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る検出装置の第１の構成例を示す。検出装置１００は、電流路１１０を流れる被検出電流を検出する電流センサとして用いられる。検出装置１００は、電流路１１０に被検出電流が流れると磁気センサ１２０から出力される信号を処理して、当該被検出電流の電流量、立ち上がり、または立ち下がり等を示す出力信号を出力する。検出装置１００は、電流路１１０と、磁気センサ１２０と、受信部１３０と、フィルタ部１４０と、増幅部１５０と、出力部１６０とを備える。検出装置１００は、当該検出装置１００の少なくとも１つの構成が基板上に配置され、樹脂やセラミック等の絶縁材料からなるパッケージで覆われたものであってよい。
【００１１】
電流路１１０は、一例として、パッケージ内で基板上に形成された金属等の導体であってよい。図１の例において電流路１１０は、図１の上面視で、磁気センサ１２０を囲むように右回りに被検出電流が流れるものであってよい。電流が流れる方向に対する電流路１１０の断面形状は、四角形、正方形、台形、多角形、円形、楕円形状等でよく、また、これらの組み合わせであってもよい。電流路１１０は、被検出電流が流れると、当該被検出電流の流れる方向に対して、電流路１１０の周囲に右回りの（時計回りの）磁場を発生させる。これにより、磁場は、磁気センサ１２０に対して略下向きに印加される。
【００１２】
磁気センサ１２０は、電流路１１０の近傍に配置され、受信部１３０に有線または無線で接続される。磁気センサ１２０は、一例として、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ）、巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ）、トンネル効果磁気抵抗素子（ＴＭＲ）、磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）、およびインダクタンスセンサ等のうちの少なくとも一つを含む。磁気センサ１２０は、電流路１１０と同一のパッケージに内蔵されてよい。磁気センサ１２０は、当該電流路１１０を流れる被検出電流によって生じる磁場を検出し、当該磁場に応じた電流値または電圧値を有する信号を受信部１３０に出力してよい。
【００１３】
受信部１３０は、フィルタ部１４０に接続される。受信部１３０は、被検出電流により生じた磁場に応じた信号を磁気センサ１２０から受信し、フィルタ部１４０に出力する。受信部１３０は、磁気センサ１２０からの信号を受信するための配線または端子であってもよい。
【００１４】
フィルタ部１４０は、増幅部１５０に接続され、アクティブフィルタまたはパッシブフィルタを含むものであってよい。フィルタ部１４０は、予め定められた周波数範囲で、受信部１３０が受信した信号の振幅を減少させるようにフィルタリングして増幅部１５０に出力してよい。フィルタ部１４０は、被検出電流に対する信号の利得が増加する周波数範囲の少なくとも一部において周波数の増加に伴って減衰し、さらなる周波数の増加に伴って非減衰となる利得を有する。
【００１５】
増幅部１５０は、出力部１６０に接続され、一例として、オペアンプまたはコンパレータであってよい。増幅部１５０は、フィルタ部１４０がフィルタリングした信号を増幅する。増幅部１５０は、信号の振幅を予め定められた利得で増幅して出力してよい。
【００１６】
出力部１６０は、増幅部１５０から受け取ったフィルタリングされた信号に応じて、被検出電流を示す出力信号を出力する。
【００１７】
図２は、電流路１１０と磁気センサ１２０の配置の一例を示す説明図である。図２は、電流路１１０が磁気センサ１２０を囲む配置を示す。このような配置では、被検出電流は、磁気センサ１２０を囲むように流れる。なお、図２においては磁気センサ１２０と電流路１１０とを同じ高さ（同一平面上）に配置するように図示している。しかしながら、磁気センサ１２０の感磁軸の向きに応じて電流路１１０に対する磁気センサ１２０の配置を変更してもよい。即ち、磁気センサ１２０として、電流路１１０が配置された面に対して垂直方向の磁場成分を検知する素子（ホール素子等）を用いる場合は図２に記載のように配置してもよい。これに対して、磁気センサ１２０として、電流路１１０が配置された面に対して平行な方向の磁場成分を検知する素子（磁気抵抗素子等）を用いる場合は、磁気センサ１２０を、電流路１１０が配置された面に対する垂直方向における電流路１１０の上または下に配置してもよい。上記は図２以外の図においても同様である。電流路１１０を流れる被検出電流の周波数が高くなると、被検出電流は、表皮効果によって電流路１１０の磁気センサ１２０側の面２００，２１０，２２０に集中するようになる。電流路１１０の磁気センサ１２０に近い面２００，２１０，２２０の近傍の電流密度が上昇することで、磁気センサ１２０が検出する磁束密度は、電流路１１０に直流の電流が流れている場合の磁束密度よりも増幅された磁束密度となる。このような表皮効果により増幅された磁束密度によって、実際の被検出電流よりも大きな電流量を示す増幅された信号が磁気センサ１２０から出力される。磁気センサ１２０で検出される磁束密度は、被検出電流の周波数が高くなるに従って表皮効果が顕著となり大きくなる。さらに被検出電流の周波数が高くなると、電流路１１０内での電流密度の分布の変化が十分小さくなり、磁気センサ１２０で検出される磁束密度の利得は飽和し、信号の利得も飽和して一定となる。
【００１８】
ここで、本願において被検出電流に対する信号の利得は、直流の被検出電流が流れる場合の電流量に応じた信号に対する、表皮効果により増幅された磁気センサ１２０から出力される信号の増幅率であってよい。
【００１９】
図３は、被検出電流の周波数と磁気センサ１２０で検出される磁束密度の利得との関係を示すグラフである。図３において縦軸は磁束密度の利得を示し、横軸は被検出電流の周波数を示す。図３は、被検出電流の定常時の利得を０として、周波数に応じた利得を示している。図３に示すように、磁気センサ１２０で検出される磁束密度の利得は、被検出電流の所定の範囲の周波数（利得変動帯域とも称する）で、上昇し、さらに大きな周波数では飽和して一定となっている。なお、被検出電流に対する信号の利得は、図３に示す磁束密度の利得と同様に変化しうる。
【００２０】
図４は、第１の比較例の検出装置４００を示す。図４に示す検出装置４００は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００と同様の構成を有し、ただし、フィルタ部１４０を備えていない。図４における第１の構成例の検出装置１００と同様の構成については説明を省略する。第１の比較例の検出装置４００は、受信部１３０で受信した信号を増幅部１５０で増幅して、フィルタリングを行うこと無く出力する。
【００２１】
図５は、第１の比較例の検出装置４００における信号の利得を説明する説明図である。図５の（ａ）は、表皮効果による信号の利得の周波数特性を示す。図５の（ｂ）は、増幅部１５０において信号を増幅する利得の周波数特性を示す。図５の（ｃ）は、表皮効果による利得と増幅部１５０における利得との合計を実線で示すとともに、点線で合計の利得の理想特性を示す。なお、図５において縦軸のＡは信号の利得を示し、横軸のｆは信号の周波数を示す。
【００２２】
図５の（ａ）の表皮効果による信号の利得が増加する周波数範囲で、図５の（ｃ）の合計の利得が過剰に大きくなっている。第１の比較例の検出装置４００では、例えば急峻な立ち上がりの被検出電流が電流路１１０に流れると、被検出電流が過渡的に変化している間、当該合計の利得が過剰な周波数範囲で信号が過剰に増幅され、オーバーシュートが発生する。
【００２３】
図６は、第２の比較例の検出装置６００を示す。図６に示す第２の比較例の検出装置６００は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００と同様の構成を有し、ただし、フィルタ部１４０に代わってローパスフィルタ６１０を備える。第２の比較例の検出装置６００は、ローパスフィルタ６１０により、表皮効果による信号の利得を抑制する。図６における第１の構成例の検出装置１００と同様の構成については説明を省略する。
【００２４】
ローパスフィルタ６１０は、受信部１３０と増幅部１５０との間に接続され、受信部１３０からの信号を予め定められた周波数以上は減少させ、増幅部１５０に出力する。ローパスフィルタ６１０は、予め定められた周波数から、周波数の増加に伴って０からマイナスに減衰する利得を有する。
【００２５】
図７は、第２の比較例の検出装置６００における信号の利得を説明する説明図である。図７の（ａ）は、表皮効果による信号の利得の周波数特性を示す。図７の（ｂ）は、ローパスフィルタ６１０の利得の周波数特性を示す。図７の（ｃ）は、増幅部１５０において信号を増幅する利得の周波数特性を示す。図７の（ｄ）は、表皮効果による利得と、ローパスフィルタ６１０の利得と、増幅部１５０における利得との合計を実線で示すとともに、点線で合計の利得の理想特性を示す。なお、図７において縦軸のＡは信号の利得を示し、横軸のｆは信号の周波数を示す。
【００２６】
図７の（ｄ）の合計の利得において、図７の（ａ）の表皮効果による信号の利得を、ローパスフィルタ６１０による利得で減少させているが、表皮効果による利得が飽和して一定となる周波数範囲では、利得を減衰させすぎてしまい合計の利得が小さくなる。第２の比較例の検出装置６００では、例えば急峻な立ち上がりの被検出電流が電流路１１０に流れると、磁気センサ１２０からの信号の応答波形に対して高周波成分が少ない応答波形の信号となるため、磁気センサ１２０の出力に対して検出装置６００の出力部１６０からの出力の応答遅延が発生する。第２の比較例の検出装置６００においてオーバーシュートを低減するためにローパスフィルタ６１０を搭載すると応答遅延が発生し、オーバーシュートと応答速度がトレードオフの関係にあるため、良好な磁場の過渡応答特性を実現することが困難であった。
【００２７】
図８は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００における信号の利得を説明する説明図である。図８の（ａ）は、表皮効果による信号の利得の周波数特性を示す。図８の（ｂ）は、フィルタ部１４０の利得の周波数特性を示す。図８の（ｃ）は、増幅部１５０において信号を増幅する利得の周波数特性を示す。図８の（ｄ）は、表皮効果による利得と、フィルタ部１４０の利得と、増幅部１５０における利得との合計を実線で示すとともに、点線で合計の利得の理想特性を示す。第１の構成例の検出装置１００のフィルタ部１４０は、図８の（ｂ）に示すように、表皮効果による利得が０から増加する周波数範囲ｘの少なくとも一部において、周波数の増加に伴って０からマイナスに減衰し、表皮効果により信号の利得が増加する周波数範囲ｘより大きな周波数範囲ｙにおいて、０まで増加する利得を有するバンドエリミネーションフィルタを含む。
【００２８】
第１の構成例の検出装置１００は、例えば急峻な立ち上がりの被検出電流が電流路１１０に流れた場合、表皮効果による信号の利得の増加を、フィルタ部１４０における減衰する利得で相殺でき、オーバーシュートを抑制できる。また、第１の構成例の検出装置１００は、表皮効果による利得が飽和するより高い周波数範囲では、フィルタ部１４０における利得が減衰していないため、合計の利得を過剰に減衰させず、磁気センサ１２０に対する応答特性を維持できる。
【００２９】
図９は、第１の構成例の検出装置１００、第１の比較例の検出装置４００、および第２の比較例の検出装置６００において、電流路１１０への電流パルス入力に対する過渡応答特性をそれぞれシミュレートした結果を示す。図９は、第１の構成例の検出装置１００、第１の比較例の検出装置４００、および第２の比較例の検出装置６００の出力電圧と時間の関係を示す。図９において縦軸は検出装置の出力電圧を示し、横軸は時間を示す。第１の比較例では、オーバーシュートが発生している。第２の比較例では、オーバーシュートを抑制できているが、応答遅延が発生している。第１の構成例では、オーバーシュートを抑制しつつ、応答時間特性を維持できている。
【００３０】
図１０は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００における信号の利得を説明する説明図である。図１０は、図８と同様に、図１に示す第１の構成例の検出装置１００における利得を示すが、ただし、フィルタ部１４０の利得が異なる。図１０の（ａ）は、表皮効果による信号の利得の周波数特性を示す。図１０の（ｂ）は、フィルタ部１４０の利得の周波数特性を示す。図１０の（ｃ）は、増幅部１５０において信号を増幅する利得の周波数特性を示す。図１０の（ｄ）は、表皮効果による利得と、フィルタ部１４０の利得と、増幅部１５０における利得との合計を示す。なお、図１０において縦軸のＡは信号の利得を示し、横軸のｆは信号の周波数を示す。
【００３１】
図１０の（ｂ）に示すように、フィルタ部１４０の利得は、図１０の（ａ）に示す表皮効果による信号の利得が増加する周波数範囲において、周波数の増加に伴って０からマイナスに減衰し、信号の利得が増加する周波数範囲より大きな周波数範囲ｙにおいて、一定となるまたは実質的に一定となる利得を有する。図１０の場合に、表皮効果による信号の利得が増加する周波数範囲とフィルタ部１４０の利得が減衰する周波数範囲とが一致し、信号の利得の上限のマイナスが、フィルタ部１４０の利得の下限と一致しているため、フィルタ部１４０の利得は、図１０の（ａ）に示す表皮効果による利得と線対称となっている。これにより、全ての周波数範囲で、表皮効果による信号の利得がフィルタ部１４０の利得により相殺され、図１０の（ｃ）の増幅部１５０の利得と図１０の（ｄ）の合計の利得が一致している。
【００３２】
このような利得のフィルタ部１４０を備えた検出装置１００は、全ての周波数範囲で、増幅部１５０の利得に応じた理想的な信号を得ることができ、オーバーシュートを抑制しつつ、応答時間特性を維持できる。なお、図５，７，８，および１０の（ａ）に示す表皮効果による信号の利得は、直流の被検出電流が流れている場合の信号の利得との差分（例えば単位はｄＢ）を示すものであってよい。
【００３３】
図１１は、第１の構成例の検出装置１００において被検出電流を検出するフローを示す。検出装置１００は、当該検出装置１００の電源がオンされた場合または電流路１１０に被検出電流が流れた場合に、被検出電流の検出を開始する。
【００３４】
Ｓ１１において、磁気センサ１２０は、電流路１１０に流れる被検出電流により生じる磁場に応じた信号を出力する。磁気センサ１２０から出力される信号は、検出した磁場が大きいほど電流量が大きくなり、検出した磁場が小さいほど電流量が小さくなってよい。
【００３５】
Ｓ１２において、フィルタ部１４０は、磁気センサ１２０から受信部１３０が受信した信号を、予め定められた周波数範囲で減少させるようにフィルタリングする。フィルタ部１４０は、表皮効果により生じる、磁気センサ１２０が出力する信号の被検出電流に対する利得のうち、増加する部分の少なくとも一部を相殺してよい。フィルタ部１４０は、当該増加する部分に対応する周波数範囲の少なくとも一部では減衰する利得を有してよい。さらに、フィルタ部１４０は、当該増加する部分に対応する周波数範囲より高い周波数範囲では、一定となる利得または増加する利得を有してよい。
【００３６】
フィルタ部１４０は、図８の（ａ）に示す表皮効果による信号の利得の周波数特性において、信号の利得が０より大きくなって一定となるまで増加する周波数範囲ｘの少なくとも一部の周波数範囲で、０からマイナスに減衰する利得を有してよい。フィルタ部１４０は、一例として、１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの信号の周波数範囲において周波数の増加に伴って減衰し、１０ＭＨｚより高い周波数範囲において非減衰となる利得を有してよい。フィルタ部１４０の利得の下限値は、表皮効果により生じる利得の上限値のマイナスの値と同じまたはそれ以下であってよい。
【００３７】
ここで、表皮効果による信号の利得の周波数特性は、電流路１１０の形状、材質、および電流路１１０と磁気センサ１２０との配置関係等のうちの少なくとも一つに応じて異なりうる。従って、検出装置１００のキャリブレーションにおいてまたは検出装置１００の電源がオンされた時等に、例えば図８の（ａ）に示すような信号の利得の周波数特性を予め算出してよい。これにより、フィルタ部１４０は、当該予め算出された利得の周波数特性に応じて決定された利得を有してよい。
【００３８】
Ｓ１３において、増幅部１５０は、フィルタリングされた信号を予め定められた利得で増幅する。増幅部１５０は、予め定められた周波数範囲における信号を、０より大きい利得で増幅してよい。
【００３９】
Ｓ１４において、出力部１６０は、被検出電流を示す出力信号を出力する。出力部１６０は、信号をそのまま出力してよい。また、出力部１６０は、信号の電流値を示す出力信号もしくは信号を閾値と比較した結果（例えば、０または１、ローまたはハイ）を示す出力信号を出力してよい。検出装置１００は、電流路１１０に被検出電流が流れなくなった場合、磁気センサ１２０が出力する信号の電流量が０になった場合、または検出装置１００の電源がオフになった場合に検出動作を終了してよい。
【００４０】
本実施形態に係る検出装置１００は、フィルタ部１４０において検出装置１００全体の利得を調節して、オーバーシュートを抑制するとともに、良好な磁場の過渡応答特性を維持することができる。
【００４１】
図１２は、本実施形態に係る検出装置７００の第２の構成例を示す。図１２に示す検出装置７００は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００と同様の構成を有し、ただし、電流検出部の電流路１１０と磁気センサ１２０の位置関係が異なる。即ち、図１２においては、電流路１１０が屈曲部を有しており、磁気センサ１２０が当該屈曲部の外側に配置されている。このような位置関係では、被検出電流の周波数が高くなると、表皮効果によって磁気センサ１２０が検出する磁束密度は、電流路１１０に直流の電流が流れている場合の磁束密度よりも減衰された磁束密度となる。これは、図２のような磁気センサ１２０が電流路１１０の屈曲部の内側に配置された位置関係において表皮効果によって利得が増加することからも、電流路１１０により囲われた領域の外側の位置に磁気センサ１２０が配置された場合に利得が減衰することは明らかである。このような表皮効果により減衰された磁束密度によって、実際の被検出電流よりも小さな電流量を示す減衰された信号が磁気センサ１２０から出力される。磁気センサ１２０で検出される磁束密度は、被検出電流の周波数が高くなるに従って表皮効果が顕著となり小さくなる。さらに被検出電流の周波数が高くなると、電流路１１０内での電流密度の分布の変化が十分小さくなり、磁気センサ１２０で検出される磁束密度の利得は飽和し、信号の利得も飽和して一定となる。
【００４２】
このように、磁気センサ１２０で検出される磁束密度の利得である検出利得は、被検出電流の周波数の増加に伴って変化する利得変動帯域を有するため、フィルタ部１４０は、利得変動帯域の少なくとも一部の帯域において検出利得の変化を打ち消す利得を有する。第１の構成例の検出装置１００においては、利得変動帯域において検出利得は、被検出電流の周波数の増加に伴って増加するものであるため、フィルタ部１４０は、利得変動帯域の少なくとも一部において周波数の増加に伴って減衰し、さらなる周波数の増加に伴って非減衰となる利得を有する。一方、第２の構成例の検出装置１００においては、利得変動帯域において検出利得は、被検出電流の周波数の増加に伴って減衰するため、フィルタ部１４０は、利得変動帯域の少なくとも一部において周波数の増加に伴って増幅し、さらなる周波数の増加に伴って非増幅となる利得を有する。
【００４３】
第１の構成例のフィルタ部１４０と第２の構成例のフィルタ部１４０とは、利得以外の構成は同様であってよい。フィルタ部１４０は、例えば、上記した利得を有する、バンドエリミネーションフィルタ、アクティブフィルタ、パッシブフィルタ、アナログフィルタ、およびデジタルフィルタの少なくとも１つを含む。
【００４４】
ここで、本願において被検出電流に対する信号の利得は、直流の被検出電流が流れる場合の電流量に応じた信号に対する、表皮効果により減衰された磁気センサ１２０から出力される信号の増幅率であってよい。なお、本願の検出部は、各実施形態における磁気センサ１２０を含むものであってよい。
【００４５】
図１３は、図１２に示す第２の構成例の検出装置７００における信号の利得を説明する説明図である。図１３の（ａ）は、表皮効果による信号の利得の周波数特性を示す。図１３の（ｂ）は、フィルタ部１４０の利得の周波数特性を示す。図１３の（ｃ）は、増幅部１５０において信号を増幅する利得の周波数特性を示す。図１３の（ｄ）は、表皮効果による利得と、フィルタ部１４０の利得と、増幅部１５０における利得との合計を実線で示すとともに、点線で合計の利得の理想特性を示す。第２の構成例の検出装置７００のフィルタ部１４０は、図１３の（ｂ）に示すように、表皮効果による利得が０から減衰する周波数範囲ｘ（利得変動帯域）の少なくとも一部において、周波数の増加に伴って０からプラスに増加し、表皮効果により信号の利得が減衰する周波数範囲ｘより大きな周波数範囲ｙにおいて、０まで減衰する利得を有する。なお、図１３において縦軸のＡは信号の利得を示し、横軸のｆは信号の周波数を示す。
【００４６】
第２の構成例の検出装置７００は、例えば急峻な立ち上がりの被検出電流が電流路１１０に流れた場合、表皮効果による信号の利得の減衰を、フィルタ部１４０における増加する利得で相殺でき、応答遅延を抑制できる。また、第２の構成例の検出装置７００は、表皮効果による利得が飽和するより高い周波数範囲では、フィルタ部１４０における利得が増加していないため、合計の利得を過剰に増加させず、磁気センサ１２０に対する応答特性を維持できる。
【００４７】
図１４は、図１２に示す第２の構成例の検出装置７００における信号の利得を説明する説明図である。図１４は、図１３と同様に、図１２に示す第２の構成例の検出装置７００における利得を示すが、ただし、フィルタ部１４０の利得が異なる。図１４の（ａ）は、表皮効果による信号の利得の周波数特性を示す。図１４の（ｂ）は、フィルタ部１４０の利得の周波数特性を示す。図１４の（ｃ）は、増幅部１５０において信号を増幅する利得の周波数特性を示す。図１４の（ｄ）は、表皮効果による利得と、フィルタ部１４０の利得と、増幅部１５０における利得との合計を示す。なお、図１４において縦軸のＡは信号の利得を示し、横軸のｆは信号の周波数を示す。
【００４８】
図１４の（ｂ）に示すように、フィルタ部１４０の利得は、図１４の（ａ）に示す表皮効果による信号の利得が減衰する周波数範囲（利得変動帯域）において、周波数の増加に伴って０からプラスに増加し、信号の利得が減衰する周波数範囲より大きな周波数範囲ｙにおいて、一定となるまたは実質的に一定となる利得を有する。図１４の場合に、表皮効果による信号の利得が減衰する周波数範囲とフィルタ部１４０の利得が増加する周波数範囲とが一致し、信号の利得の下限の絶対値が、フィルタ部１４０の利得の上限と一致しているため、フィルタ部１４０の利得は、図１４の（ａ）に示す表皮効果による利得と線対称となっている。これにより、全ての周波数範囲で、表皮効果による信号の利得がフィルタ部１４０の利得により相殺され、図１４の（ｃ）の増幅部１５０の利得と図１４の（ｄ）の合計の利得が一致している。
【００４９】
このような利得のフィルタ部１４０を備えた検出装置７００は、全ての周波数範囲で、増幅部１５０の利得に応じた理想的な信号を得ることができ、応答遅延を抑制しつつ、オーバーシュート特性を維持できる。なお、図１３および図１４の（ａ）に示す表皮効果による信号の利得は、直流の被検出電流が流れている場合の信号の利得との差分（例えば単位はｄＢ）を示すものであってよい。
【００５０】
図１５は、本実施形態に係る検出装置８００の第３の構成例を示す。図１５に示す検出装置８００は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００と同様の構成を有し、ただし、電流路１１０ａ、１１０ｂと磁気センサ１２０ａ、１２０ｂと受信部１３０ａ、１３０ｂとフィルタ部１４０ａ、１４０ｂとを複数備える。
【００５１】
複数の電流路１１０ａ、１１０ｂは、それぞれ、第１の構成例の検出装置１００の電流路１１０と同様であってよい。複数の電流路１１０ａ、１１０ｂは、互いに電気的に接続されておらず、個別に被検出電流を流すものであってよい。また、複数の電流路１１０ａ、１１０ｂは、互いに電気的に接続されており、同じ被検出電流が流れるものであってよい。
【００５２】
複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ、第１の構成例の検出装置１００の磁気センサ１２０と同様であってよい。複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ検出対象の電流路１１０ａ、１１０ｂの近傍に配置される。複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれの検出対称の電流路１１０ａ、１１０ｂの周囲の磁場に応じた信号を出力してよい。
【００５３】
受信部１３０ａ、１３０ｂはそれぞれ、第１の構成例の検出装置１００の受信部１３０と同様であってよい。
【００５４】
複数のフィルタ部１４０ａ、１４０ｂは、それぞれ、第１の構成例の検出装置１００のフィルタ部１４０と同様であってよい。また、どちらか一方または両方が第２の構成例のフィルタ部１４０と同様であってよい。第３の構成例の検出装置８００は、複数のフィルタ１４０ａ、１４０ｂが出力する信号を個別に処理してよく、または、複数のフィルタ１４０ａ、１４０ｂが出力する信号を合わせて処理してもよい。
【００５５】
このような第３の構成例の検出装置８００は、電流路と磁気センサのセットが複数あり、さらにそれらの位置関係が違った場合でも、それぞれの構成に対し、互いに異なる利得を有する複数のフィルタ部で信号を処理することが可能であり、増幅部に良好な応答特性の入力信号を送信できる。
【００５６】
図１６は、本実施形態に係る第３の構成例の検出装置８００における電流路１１０と磁気センサ１２０の配置の一例を示す説明図である。第３の構成例の検出装置８００において、１つの電流路１１０に２つの磁気センサ１２０ａ、１２０ｂを設置する場合、図１６に示すように、複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂが、平面視で電流路１１０を挟んで対向して配置されてよい。また、磁気センサ１２０ａ、１２０ｂの感磁軸の向きに応じて、複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂが、断面視で電流路１１０を挟んで（例えば、電流路１１０が配置された面に対する垂直方向における電流路１１０の上下に）対向して配置されていてもよい。この場合、磁気センサ１２０ａからの信号を処理するフィルタ部１４０ａは、第１の構成例の検出装置１００のフィルタ部１４０と同じ利得を有し、磁気センサ１２０ｂからの信号を処理するフィルタ部１４０ｂは、第２の構成例の検出装置１００のフィルタ部１４０と同じ利得を有してよい。このように、本実施形態の検出装置８００は、複数のフィルタ部１４０が、それぞれ、対応する磁気センサ１２０と電流路１１０との位置関係に応じた利得を有することが好ましい。
【００５７】
図１７は、本実施形態に係る検出装置９００の第４の構成例を示す。図１７に示す検出装置９００は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００と同様の構成を有し、ただし、電流路１１０ａ、１１０ｂと磁気センサ１２０ａ、１２０ｂと増幅部１５０ａ、１５０ｂとを複数備え、さらにチョッパ回路７１０と補正部７２０とを備える。
【００５８】
複数の電流路１１０ａ、１１０ｂは、それぞれ、第１の構成例の検出装置１００の電流路１１０と同様であってよい。複数の電流路１１０ａ、１１０ｂは、互いに電気的に接続されておらず、個別に被検出電流を流すものであってよい。また、複数の電流路１１０ａ、１１０ｂは、互いに電気的に接続されており、同じ被検出電流が流れるものであってよい。
【００５９】
複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ、第１の構成例の検出装置１００の磁気センサ１２０と同様であってよい。複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ検出対象の電流路１１０ａ、１１０ｂの近傍に配置される。複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれの検出対称の電流路１１０ａ、１１０ｂの周囲の磁場に応じた信号を出力してよい。第４の構成例の検出装置９００は、複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂが出力する信号を個別に処理してよく、または、複数の磁気センサ１２０ａ、１２０ｂが出力する信号を合わせて処理してもよい。
【００６０】
増幅部１５０ａ、１５０ｂは、それぞれ、第１の構成例の検出装置１００の増幅部１５０と同様であってよい。増幅部１５０ａは、受信部１３０とフィルタ部１４０との間に接続され、受信部１３０からの信号を増幅してフィルタ部１４０に出力する。増幅部１５０ｂは、フィルタ部１４０と出力部１６０との間に接続され、フィルタリングされた信号を増幅して出力部１６０に出力する。
【００６１】
チョッパ回路７１０は、磁気センサ１２０ａ、１２０ｂと受信部１３０との間に接続され、磁気センサ１２０ａ、１２０ｂが出力する信号をチョッパする。チョッパ回路７１０は、磁気センサ１２０ａ、１２０ｂをそれぞれチョッパ駆動して出力される信号を受信してよい。チョッパ回路７１０は、例えば、磁気センサ１２０ａ、１２０ｂにそれぞれ含まれるホール素子の駆動電流の向きをチョッパ周波数で０度方向と９０度方向との間で切り替えてよい。チョッパ回路７１０は、磁気センサ１２０ａ、１２０ｂから出力された０度方向と９０度方向との信号の差分を算出して、オフセット電圧の除去等を行い、処理された信号を受信部１３０に出力してよい。
【００６２】
補正部７２０は、増幅部１５０ａ、１５０ｂおよびフィルタ部１４０に接続され、信号を補正する。補正部７２０は、増幅部１５０ａ、１５０ｂおよびフィルタ部１４０の設定の補正を行って、信号を補正してよい。補正部７２０は、例えば、増幅部１５０ａ、１５０ｂおよびフィルタ部１４０の利得をそれぞれ補正して、所望の電流値の信号に調整してよい。
【００６３】
このような第４の構成例の検出装置９００は、チョッパ回路７１０により磁気センサ１２０のオフセットまたはノイズ等を効率的に低減し、補正部７２０により所望の増幅率で増幅された信号を得ることができ、オーバーシュートを抑制するとともに、良好な磁場の過渡応答特性を維持することができる。
【００６４】
なお、増幅部１５０は、フィルタ部１４０の前段および後段のいずれか一方のみに１または複数配置されてよく、または、前段および後段の両側にそれぞれ複数配置されてもよい。また、本願において「利得」は、一例として単位がｄＢであってよい。
【００６５】
図１８は、本実施形態に係る検出装置１０００の第５の構成例を示す。図１８に示す検出装置１０００は、図１に示す第１の構成例の検出装置１００と同様の構成を有し、ただし、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ部１７０を備える。フィルタ部１４０は、Ａ／Ｄ部１７０の前段または後段に位置してよい。
【００６６】
このような第５の構成例の検出装置１０００は、フィルタ部１４０により全ての周波数範囲でオーバーシュートを抑制し、応答時間特性を維持しつつ、Ａ／Ｄ部１７０によるアナログ／デジタル変換されたデジタル信号を出力部１６０から出力することができる。
【００６７】
Ａ／Ｄ部１７０の前段にフィルタ部１４０を配置する場合、表皮効果によるオーバーシュートをフィルタ部１４０によって低減し、増幅部１５０の利得に応じた、理想的な信号をＡ／Ｄ部１７０に送信できるためＡ／Ｄ部１７０の入力レンジを削減できる。
【００６８】
図１８に示すようにＡ／Ｄ部１７０の後段にフィルタ部１４０を配置する場合、フィルタ部１４０は、デジタルフィルタであってよい。このデジタルフィルタの場合、フィルタ部の特性が、温度や素子ばらつきによってばらつくことを考慮する必要がない。なお、全ての実施形態における検出装置は、電流センサであってよい。
【００６９】
本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
【００７０】
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
【００７１】
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、Ｐｙｔｈｏｎ、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
【００７２】
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
【００７３】
図１９は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１９００の例を示す。コンピュータ１９００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１９００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ１９００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１９００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２０００によって実行されてよい。
【００７４】
本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＤＶＤドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部を備える。
【００７５】
ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【００７６】
入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、有線又は無線によりネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信インターフェイスは、通信を行うハードウェアとして機能する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤドライブ２０６０は、ＤＶＤ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。
【００７７】
また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フラッシュメモリ・ドライブ２０５０は、フラッシュメモリ２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続するとともに、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。
【００７８】
ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フラッシュメモリ２０９０、ＤＶＤ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１９００に読み取られ、ソフトウェアと、上記様々なタイプのハードウェア資源との間の協働をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１９００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
【００７９】
一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フラッシュメモリ２０９０、又はＤＶＤ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
【００８０】
また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０（ＤＶＤ２０９５）、フラッシュメモリ・ドライブ２０５０（フラッシュメモリ２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０及び外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。
【００８１】
本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。
【００８２】
また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすか否かを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
【００８３】
また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。
【００８４】
また、実施形態の説明において複数の要素が列挙された場合には、列挙された要素以外の要素を用いてもよい。例えば、「Ｘは、Ａ、Ｂ及びＣを用いてＹを実行する」と記載される場合、Ｘは、Ａ、Ｂ及びＣに加え、Ｄを用いてＹを実行してもよい。
【００８５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８６】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８７】
１００  検出装置
１１０  電流路
１２０  磁気センサ
１３０  受信部
１４０  フィルタ部
１５０  増幅部
１６０  出力部
１７０  Ａ／Ｄ部
２００  面
２１０  面
２２０  面
４００  検出装置
６００  検出装置
６１０  ローパスフィルタ
７００  検出装置
７１０  チョッパ回路
７２０  補正部
８００  検出装置
９００  検出装置
１０００  検出装置
１９００  コンピュータ
２０００  ＣＰＵ
２０１０  ＲＯＭ
２０２０  ＲＡＭ
２０３０  通信インターフェイス
２０４０  ハードディスクドライブ
２０５０  フラッシュメモリ・ドライブ
２０６０  ＤＶＤドライブ
２０７０  入出力チップ
２０７５  グラフィック・コントローラ
２０８０  表示装置
２０８２  ホスト・コントローラ
２０８４  入出力コントローラ
２０９０  フラッシュメモリ
２０９５  ＤＶＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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