(57)【要約】【課題】誤検知の可能性を低減することができる電流センサの提供。【解決手段】電流センサ１１は、第１磁気抵抗素子１３の第１抵抗値Ｒ１が、所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きいか、または第２磁気抵抗素子１９の第２抵抗値Ｒ２が、所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常フラグＦＦを出力する第１異常比較部１７と第２異常比較部２３を備え、第１磁界Ｈ１の値は検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ第２磁界Ｈ２の値は検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下である。また、電流センサ１１の異常判定部２７は、第１異常比較部１７、または第２異常比較部２３の少なくとも一方から異常フラグＦＦが出力されていれば異常信号Ｅを、異常フラグＦＦが出力されていなければ、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１と第２磁気抵抗素子１９の第２出力Ｓ２との差ΔＳを、センサ出力Ｓｏとして出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１磁気抵抗素子と、
前記第１磁気抵抗素子に設けられる第１永久磁石と、
前記第１磁気抵抗素子と電気的に接続され、前記第１磁気抵抗素子の第１抵抗値（Ｒ１）が、所定の第１異常抵抗値（ＦＲ１）より大きければ、異常フラグ（ＦＦ）を出力する第１異常比較部と、
第２磁気抵抗素子と、
前記第２磁気抵抗素子に設けられる第２永久磁石と、
前記第２磁気抵抗素子と電気的に接続され、前記第２磁気抵抗素子の第２抵抗値（Ｒ２）が、所定の第２異常抵抗値（ＦＲ２）より大きければ、前記異常フラグ（ＦＦ）を出力する第２異常比較部と、
前記第１磁気抵抗素子と前記第２磁気抵抗素子に電気的に接続され、前記第１磁気抵抗素子の第１出力（Ｓ１）と前記第２磁気抵抗素子の第２出力（Ｓ２）との差（ΔＳ）を出力する差出力部と、
前記差出力部、前記第１異常比較部、および前記第２異常比較部と電気的に接続される異常判定部と、を備え、
前記第１永久磁石が前記第１磁気抵抗素子に印加する第１磁界（Ｈ１）の値は、検出磁界範囲の最大磁界（Ｈｍａｘ）以上であり、かつ、
前記第２永久磁石が前記第２磁気抵抗素子に印加する第２磁界（Ｈ２）の値は、前記検出磁界範囲の最小磁界（Ｈｍｉｎ）以下であり、
前記異常判定部は、前記第１異常比較部、または前記第２異常比較部の少なくとも一方から前記異常フラグ（ＦＦ）が出力されていれば異常信号（Ｅ）を、前記異常フラグ（ＦＦ）が出力されていなければ、前記差（ΔＳ）を、センサ出力（Ｓｏ）として出力するようにした電流センサ。
【請求項２】
前記異常判定部は、前記異常フラグ（ＦＦ）が出力されている場合、前記差（ΔＳ）の正負に応じて、正の異常信号（Ｅ＋）、または負の異常信号（Ｅ−）を前記センサ出力（Ｓｏ）として出力するようにした請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記第１磁界（Ｈ１）の値と前記第２磁界（Ｈ２）の値が実質的に等しくなるようにした請求項１に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記第１磁界（Ｈ１）の値は、前記最大磁界（Ｈｍａｘ）より第１所定値（ＨＳ１）だけ大きくし、かつ、前記第２磁界（Ｈ２）の値は、前記最小磁界（Ｈｍｉｎ）より第２所定値（ＨＳ２）だけ小さくするとともに、前記第１所定値（ＨＳ１）と前記第２所定値（ＨＳ２）は、前記センサ出力（Ｓｏ）が前記検出電流範囲内で必要とされる直線性が得られるように決定される請求項１に記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で電流を検出する電流センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気抵抗素子を用いて、非接触で電流を検知する電流センサが、例えば特許文献１に提案されている。
【０００３】
この電流センサの構成図を図１５に示す。図１５において、検出部１０１における第一磁気抵抗素子１０３と第二磁気抵抗素子１０５の対と、第三磁気抵抗素子１０７と第四磁気抵抗素子１０９の対に対して、バイアス磁気ベクトルが逆方向に印加されるように永久磁石１１１の磁極面の磁気的中心軸から対称となる領域１１３、１１５にそれぞれの対を配置する。この対間で同一方向の磁気抵抗素子を結線し４つの磁気抵抗素子をフルブリッジとすることで、電流磁気ベクトル１１７の変化によって等価回路より出力Ａ、出力−Ａが出力される。
【０００４】
図１６（ａ）は電流センサの出力を表したグラフ、図１６（ｂ）は電流センサの差動出力を表したグラフである。図１６（ａ）で示すように、電流磁気ベクトル１１７に対し、検出部１０１が傾いた場合の出力Ａ’と出力−Ａ’（点線で示す）は、傾かない場合の出力Ａと出力−Ａ（実線で示す）と同様、ｙ軸の平行線に対して線対称の出力波形となる。よって図１６（ｂ）に示すように、傾いたことによる差動後の出力は、若干の感度低下はあるもののプラス電流とマイナス電流において電位の違いを生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２２０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した図１５の電流センサによると、電流磁気ベクトル１１７に対し、検出部１０１が傾いた場合でも、傾かない場合に比べ電位の違いを生じないのであるが、図１６（ａ）より、電流が大きくなりすぎると、出力Ａは低下し、出力−Ａは増加する。従って、両者の差動出力の出力電位は、電流が出力Ａ、出力−Ａのピークより大きくなると減少する特性を示す。ゆえに、検出部１０１に予期しない大電流が流れたり、予期しない外部磁界が印加されたりすると、出力電位が下がり、その出力電位から得られる電流値が２つ想定されることになる。そのため、正しい電流値であるか否かが不明瞭となり、誤検知をする可能性があるという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、予期しない大電流が流れたり、予期しない外部磁界が印加されたりすることによる誤検知の可能性が低減できる電流センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電流センサは、第１磁気抵抗素子と、前記第１磁気抵抗素子に設けられる第１永久磁石と、を備える。本発明の電流センサは、前記第１磁気抵抗素子と電気的に接続され、前記第１磁気抵抗素子の第１抵抗値（Ｒ１）が、所定の第１異常抵抗値（ＦＲ１）より大きければ、異常フラグ（ＦＦ）を出力する第１異常比較部を備える。本発明の電流センサは、第２磁気抵抗素子と、前記第２磁気抵抗素子に設けられる第２永久磁石と、を備える。本発明の電流センサは、前記第２磁気抵抗素子と電気的に接続され、前記第２磁気抵抗素子の第２抵抗値（Ｒ２）が、所定の第２異常抵抗値（ＦＲ２）より大きければ、前記異常フラグ（ＦＦ）を出力する第２異常比較部を備える。本発明の電流センサは、前記第１磁気抵抗素子と前記第２磁気抵抗素子に電気的に接続され、前記第１磁気抵抗素子の第１出力（Ｓ１）と前記第２磁気抵抗素子の第２出力（Ｓ２）との差（ΔＳ）を出力する差出力部を備える。本発明の電流センサは、前記差出力部、前記第１異常比較部、および前記第２異常比較部と電気的に接続される異常判定部を備える。本発明の電流センサにおいて、前記第１永久磁石が前記第１磁気抵抗素子に印加する第１磁界（Ｈ１）の値は、検出磁界範囲の最大磁界（Ｈｍａｘ）以上であり、かつ、前記第２永久磁石が前記第２磁気抵抗素子に印加する第２磁界（Ｈ２）の値は、前記検出磁界範囲の最小磁界（Ｈｍｉｎ）以下である。そして、前記異常判定部は、前記第１異常比較部、または前記第２異常比較部の少なくとも一方から前記異常フラグ（ＦＦ）が出力されていれば異常信号（Ｅ）を、前記異常フラグ（ＦＦ）が出力されていなければ、前記差（ΔＳ）を、センサ出力（Ｓｏ）として出力するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電流センサによれば、第１磁界Ｈ１の値が検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２磁界Ｈ２の値が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下となるように決定された状態で、異常判定部は、第１抵抗値Ｒ１が所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きいか、または第２抵抗値Ｒ２が所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常と判断するので、異常と判断されない磁界範囲内では、第１抵抗値Ｒ１と第２抵抗値Ｒ２とに、それぞれ比例関係にある第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２との差ΔＳがピークを有さない。従って、大電流や外部磁界の影響でセンサ出力Ｓｏがピークを持つことがなくなる。その結果、センサ出力Ｓｏから２つの電流値が想定されることに起因した誤検知の可能性を低減することができる電流センサが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における電流センサのブロック回路図
【図２】本発明の実施の形態１における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図
【図３】本発明の実施の形態１における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図
【図４】本発明の実施の形態１における電流センサの不十分な印加磁界での各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図
【図５】本発明の実施の形態１における電流センサの不十分な印加磁界での各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図
【図６】本発明の実施の形態２における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図
【図７】本発明の実施の形態２における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図
【図８】本発明の実施の形態３における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図
【図９】本発明の実施の形態３における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図
【図１０】本発明の実施の形態４における電流センサのブロック回路図
【図１１】本発明の実施の形態４における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図
【図１２】本発明の実施の形態４における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図
【図１３】本発明の実施の形態５における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図
【図１４】本発明の実施の形態５における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図
【図１５】従来の電流センサの構成図
【図１６】従来の電流センサの出力特性図で、（ａ）は電流センサの出力を表したグラフ、（ｂ）は電流センサの差動出力を表したグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電流センサのブロック回路図である。図２は、本発明の実施の形態１における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図である。図３は、本発明の実施の形態１における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図である。図４は、本発明の実施の形態１における電流センサの不十分な印加磁界での各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図である。図５は、本発明の実施の形態１における電流センサの不十分な印加磁界での各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図である。
【００１３】
図１において、電流センサ１１は、第１磁気抵抗素子１３と、第１磁気抵抗素子１３に設けられる第１永久磁石１５と、を備える。また、電流センサ１１は、第１磁気抵抗素子１３と電気的に接続され、第１磁気抵抗素子１３の第１抵抗値Ｒ１が、所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きければ、異常フラグＦＦを出力する第１異常比較部１７を備える。また、電流センサ１１は、第２磁気抵抗素子１９と、第２磁気抵抗素子１９に設けられる第２永久磁石２１と、を備える。また、電流センサ１１は、第２磁気抵抗素子１９と電気的に接続され、第２磁気抵抗素子１９の第２抵抗値Ｒ２が、所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ、異常フラグＦＦを出力する第２異常比較部２３を備える。また、電流センサ１１は、第１磁気抵抗素子１３と第２磁気抵抗素子１９に電気的に接続され、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１と第２磁気抵抗素子１９の第２出力Ｓ２との差ΔＳを出力する差出力部２５を備える。また、電流センサ１１は、差出力部２５、第１異常比較部１７、および第２異常比較部２３と電気的に接続される異常判定部２７を備える。また、電流センサ１１において、第１永久磁石１５が第１磁気抵抗素子１３に印加する第１磁界Ｈ１の値は、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２永久磁石２１が第２磁気抵抗素子１９に印加する第２磁界Ｈ２の値は、前記検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下である。また、電流センサ１１の異常判定部２７は、第１異常比較部１７、または第２異常比較部２３の少なくとも一方から異常フラグＦＦが出力されていれば異常信号Ｅを、異常フラグＦＦが出力されていなければ、差ΔＳを、センサ出力Ｓｏとして出力するようにしたものである。
【００１４】
これにより、第１磁界Ｈ１の値が検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２磁界Ｈ２の値が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下となるように決定された状態で、異常判定部２７は、第１抵抗値Ｒ１が所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きいか、または第２抵抗値Ｒ２が所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常と判断するので、検出したい磁界範囲内では、第１抵抗値Ｒ１と第２抵抗値Ｒ２がピークを有さなくなる。従って、第１抵抗値Ｒ１と第２抵抗値Ｒ２とに、それぞれ比例関係にある第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２との差ΔＳもピークを有さないので、大電流や外部磁界の影響でセンサ出力Ｓｏがピークを持って低下する可能性が小さくなる。その結果、センサ出力Ｓｏから２つの電流値が想定されることに起因した誤検知の可能性を低減することができる電流センサ１１が得られる。
【００１５】
以下、より具体的に本実施の形態１の構成、動作について説明する。
【００１６】
図１において、電流センサ１１の電流検出を行う第１磁気抵抗素子１３は、第１永久磁石１５と接するように設けられている。これにより、第１永久磁石１５が発生する第１磁界Ｈ１がバイアス磁界として第１磁気抵抗素子１３に印加される。ここで、第１磁気抵抗素子１３は、外部からの磁界Ｈの変化に応じて抵抗値（以下、第１抵抗値Ｒ１という）が変化する特性を有するものである。具体的には、磁界Ｈが０の時に最小の第１抵抗値Ｒ１を有し、磁界Ｈの絶対値が大きくなるほど、磁界Ｈの向きに関係なく第１抵抗値Ｒ１も大きくなる偶関数特性を示す。従って、第１永久磁石１５による第１磁界Ｈ１の大きさに応じて、最小の第１抵抗値Ｒ１を有するピーク点をずらすことができる。
【００１７】
なお、本実施の形態１の第１永久磁石１５では、図１において、右側がＮ極、左側がＳ極になるように配している。そして、大きさが第１磁界Ｈ１であるバイアス磁界を第１磁気抵抗素子１３に印加している。従って、第１磁気抵抗素子１３に印加される第１磁界Ｈ１の方向は、図１の曲線矢印に示すように、第１磁気抵抗素子１３の右から左方向となる。
【００１８】
ここで、上記したように、第１磁気抵抗素子１３は、第１永久磁石１５と接するように設けられているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、第１永久磁石１５は第１磁気抵抗素子１３から所定の距離だけ離れている構成でもよい。この距離により、第１磁界Ｈ１の大きさを予め調整することができる。
【００１９】
第１磁気抵抗素子１３は、図１には示していないが、磁界Ｈに対応した第１抵抗値Ｒ１を、それに比例した電圧である第１出力Ｓ１に変換する回路も含むものとして定義する。本実施の形態１では、第１磁気抵抗素子１３と直列に固定抵抗が接続され、前記固定抵抗の他端にグランドが、第１磁気抵抗素子１３の他端に駆動電圧源が、それぞれ接続される構成としている。そして、第１磁気抵抗素子１３と前記固定抵抗の接続点の電圧を第１出力Ｓ１としている。このような構成とすることにより、第１磁気抵抗素子１３が駆動電圧源側に接続されるので、磁界Ｈが大きくなり、第１抵抗値Ｒ１も大きくなると、それに比例して第１出力Ｓ１は低下することになる。ゆえに、後述する図２にも示すように、第１出力Ｓ１は第１磁界Ｈ１が印加されているので、外部から第１磁界Ｈ１と同じ大きさで逆方向の磁界Ｈが第１磁気抵抗素子１３に印加されたときに、第１磁界Ｈ１が相殺され、第１磁気抵抗素子１３に印加される磁界Ｈが実質的に０となる。従って、その磁界Ｈで第１出力Ｓ１は最大のピークを持ち、それより磁界Ｈが増えても減っても、第１出力Ｓ１は減少する出力特性となる。
【００２０】
第１磁気抵抗素子１３には、第１異常比較部１７が電気的に接続される。具体的には、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１が第１異常比較部１７の負入力端子に入力される。一方、第１異常比較部１７の正入力端子には、第１異常レベル源２９が電気的に接続される。第１異常レベル源２９は、第１磁気抵抗素子１３が検出したい磁界Ｈの範囲を超えた外乱磁界が印加された場合や、検出したい電流Ｉの範囲を超えた大電流（磁界Ｈに比例）が検出対象電線に流れた場合の、第１出力Ｓ１の出力が異常となる電圧レベルを出力するもので、前記電圧レベルを第１異常レベルＦＬ１という。第１異常レベルＦＬ１は予め第１磁気抵抗素子１３に対して決定され、第１異常レベル源２９は、決定された第１異常レベルＦＬ１に相当する電圧を出力する。
【００２１】
このような構成により、第１異常比較部１７は、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１と、所定の第１異常レベルＦＬ１とを比較し、前者が後者より小さければ異常であるので、異常フラグＦＦを出力する。ここで、第１異常比較部１７から出力される電圧は、異常時にはハイレベル、正常時（第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１より大きい）にはローレベルを出力するようにしている。従って、異常フラグＦＦは前記ハイレベルの電圧であると定義する。そして、異常フラグＦＦがローレベルの場合、異常フラグＦＦは出力されていないと定義する。
【００２２】
なお、上記したように、磁界Ｈに対する第１抵抗値Ｒ１の変化は、第１出力Ｓ１の変化と逆転した出力特性となる。従って、第１異常比較部１７が、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１と、所定の第１異常レベルＦＬ１とを比較し、前者が後者より小さければ異常フラグＦＦを出力する動作は、換言すると、第１異常比較部１７は、第１磁気抵抗素子１３の第１抵抗値Ｒ１が、所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きければ異常フラグＦＦを出力する動作と等価である。また、第１異常抵抗値ＦＲ１とは、第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１と等しくなった際の、第１抵抗値Ｒ１のことであると定義する。
【００２３】
次に、第２磁気抵抗素子１９について説明する。第２磁気抵抗素子１９は第１磁気抵抗素子１３と同じ構成を備える。従って、第２磁気抵抗素子１９の第２抵抗値Ｒ２は磁界Ｈが０の時に最小値を有し、磁界Ｈの方向に関係なく磁界Ｈが印加されると第２抵抗値Ｒ２が増加する偶関数特性を有する。また、第２磁気抵抗素子１９には、第１磁気抵抗素子１３と同様に、固定抵抗と直列に接続されるとともに、第２磁気抵抗素子１９の他端に駆動電圧源が、前記固定抵抗の他端にグランドが接続される構成を備える。従って、これらの周辺回路も含め、第２磁気抵抗素子１９という。
【００２４】
なお、このような回路構成において、第２磁気抵抗素子１９と前記固定抵抗との接続点における電圧が第２出力Ｓ２であると定義する。従って、第２出力Ｓ２は第１出力Ｓ１と同様に、磁界Ｈが第２磁気抵抗素子１９に印加されない状態で最大のピークを持ち、磁界Ｈが増えても減っても第２出力Ｓ２は低下する偶関数特性を有する。
【００２５】
第２磁気抵抗素子１９には第２永久磁石２１が接するように設けられている。なお、第２永久磁石２１においても、第１永久磁石１５と同様に、第２磁気抵抗素子１９と接する構成に限定されるものではない。
【００２６】
第２永久磁石２１が発生する磁界（以下、第２磁界Ｈ２という）は、図１において、左側がＮ極、右側がＳ極になるように設けられている。従って、第２永久磁石２１により第２磁気抵抗素子１９に印加される第２磁界Ｈ２の方向は、図１における曲線矢印で示すように左から右方向となる。これは、第１永久磁石１５により第１磁気抵抗素子１３に印加される第１磁界Ｈ１の方向に対して逆になる。
【００２７】
第２出力Ｓ２は、第２異常比較部２３の負入力端子に入力される。また、第２異常比較部２３の正入力端子には第２異常レベル源３１が入力される。ここで、第２異常比較部２３と第２異常レベル源３１は、それぞれ、第１異常比較部１７と第１異常レベル源２９と同様の構成である。但し、上記したように、第２磁気抵抗素子１９は第１磁気抵抗素子１３と同じ構成を備えるが、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の大きさが異なる場合などは、必ずしも第２異常レベル源３１の出力する第２異常レベルＦＬ２が、第１異常レベルＦＬ１と同じにはならない。ゆえに、第２異常レベルＦＬ２も予め決定して、その電圧を出力するように第２異常レベル源３１を構成しておく。
【００２８】
このような構成により、第２異常比較部２３は、第２磁気抵抗素子１９の第２出力Ｓ２と、所定の第２異常レベルＦＬ２とを比較し、前者が後者より小さければ異常であるので、異常フラグＦＦを出力する。ここで、第２異常比較部２３から出力される電圧は、異常時にはハイレベル、正常時（第２出力Ｓ２が第２異常レベルＦＬ２より大きい）にはローレベルを出力するようにしている。なお、ローレベルの出力は、異常フラグＦＦを出力していないと定義する。これらの動作は第１異常比較部１７と同じである。
【００２９】
なお、第２抵抗値Ｒ２と第２出力Ｓ２の関係から、第２異常比較部２３が、第２磁気抵抗素子１９の第２出力Ｓ２と、所定の第２異常レベルＦＬ２とを比較し、前者が後者より小さければ異常フラグＦＦを出力する動作は、換言すると、第２異常比較部２３は、第２磁気抵抗素子１９の第２抵抗値Ｒ２が、所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常フラグＦＦを出力する動作と等価である。また、第２異常抵抗値ＦＲ２とは、第２出力Ｓ２が第２異常レベルＦＬ２と等しくなった際の、第２抵抗値Ｒ２のことであると定義する。
【００３０】
第１磁気抵抗素子１３と第２磁気抵抗素子１９は、いずれも同一の電流検出対象配線（図示せず）の近傍に配置される。従って、第１磁気抵抗素子１３と第２磁気抵抗素子１９は、前記電流検出対象配線に電流Ｉが流れることにより発生する磁界Ｈ（電流Ｉに比例）の大きさに応じて、第１抵抗値Ｒ１と第２抵抗値Ｒ２が変化する。従って、これらの変化を検出することで、電流センサ１１は、前記電流検出対象配線に対し非接触に、すなわち電気的な接続を伴わずに、電流Ｉの値を出力することができる。
【００３１】
次に、第１磁気抵抗素子１３と第２磁気抵抗素子１９は、いずれも差出力部２５と電気的に接続される。そして、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２は、差出力部２５に入力される。
【００３２】
差出力部２５は第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２との差ΔＳを求めて出力するもので、本実施の形態１では第１出力Ｓ１から第２出力Ｓ２を差し引いて差ΔＳを求める構成としている。具体的には、第２出力Ｓ２の符号を反転させて第１出力Ｓ１との和を求める処理を行う。すなわち、差出力部２５の第２出力Ｓ２が入力される部分には、増幅率が１倍の反転増幅器３３が接続されている。そして、反転増幅器３３の出力と、第１出力Ｓ１とが合成器３５に入力される。従って、合成器３５の出力は差ΔＳとなる。なお、本実施の形態１では、差出力部２５を反転増幅器３３と合成器３５により構成しているが、この差出力部２５は差動増幅器により構成してもよい。
【００３３】
ここで、差出力部２５により差ΔＳを求めることで、第１磁気抵抗素子１３と第２磁気抵抗素子１９の温度や外乱ノイズによる抵抗値変化を相殺することができる。これが、磁気抵抗素子を２つ使用する一因である。また、磁気抵抗素子を２つ使用することで、磁気抵抗素子の非線形性を緩和して、磁界Ｈと差ΔＳとがほぼ比例関係を持つようにすることもできる。この具体例については実施の形態５で述べる。さらに、磁気抵抗素子を２つ使用する他の要因としては、検出磁界範囲外の異常範囲を設定するためであるが、この詳細については、後の動作説明で述べる。
【００３４】
次に、差出力部２５、第１異常比較部１７、および第２異常比較部２３には、異常判定部２７が電気的に接続される。異常判定部２７は、第１異常比較部１７、および第２異常比較部２３の出力から、総合的に異常があるか否かを判断し、異常があれば異常信号Ｅをセンサ出力Ｓｏとして出力する。また、異常がなければ、差ΔＳに基づいて電流値として換算可能な電圧値をセンサ出力Ｓｏとして出力する。
【００３５】
この異常判定部２７の詳細な構成について説明する。第１異常比較部１７、および第２異常比較部２３の出力端子には、異常判定部２７に内蔵される論理和回路３７が電気的に接続される。論理和回路３７は第１異常比較部１７と第２異常比較部２３から出力される異常フラグＦＦの論理和を求めて出力する。ここで、上記したように、異常フラグＦＦは異常があればハイレベル、異常でなければローレベルが出力される。なお、上記したように、ローレベルの出力は異常フラグＦＦが出力されていないと定義しているので、第１異常比較部１７と第２異常比較部２３の少なくとも一方から異常フラグＦＦ（ハイレベル）が出力されていれば、論理和回路３７の出力はハイレベルとなる。そして、第１異常比較部１７と第２異常比較部２３の両方から異常フラグＦＦが出力されておらずローレベルであれば、論理和回路３７の出力はローレベルとなる。この論理和回路３７の出力は、３端子スイッチ３９の切替信号となる。
【００３６】
次に、差出力部２５からの出力は、異常判定部２７の３端子スイッチ３９の一方の選択端子に接続される。ここで、本実施の形態１では、３端子スイッチ３９の、差出力部２５からの出力が接続される端子をセンサ端子４１という。これに対し、３端子スイッチ３９の他方には、異常判定部２７に内蔵される異常信号源４３が電気的に接続される。ここで、３端子スイッチ３９の、異常信号源４３が接続される端子を異常端子４５という。
【００３７】
この３端子スイッチ３９は、上記した切替信号により、論理和回路３７の出力がローレベルならセンサ端子４１を、ハイレベルなら異常端子４５を選択するように切り替えられる。従って、第１異常比較部１７、または第２異常比較部２３の少なくとも一方から異常フラグＦＦが出力されれば、３端子スイッチ３９は異常端子４５を選択し、異常フラグＦＦが出力されていなければ、３端子スイッチ３９はセンサ端子４１を選択する。なお、３端子スイッチ３９の共通端子はセンサ出力Ｓｏとなる。このセンサ出力Ｓｏは電圧値で出力されるが、その値は電流Ｉとほぼ比例関係にあるため、例えば外部回路（図示せず）でセンサ出力Ｓｏを測定することで、電流Ｉの大きさを知ることができる。
【００３８】
ここで、異常信号源４３について説明する。異常信号源４３は、異常フラグＦＦが出力された場合に、異常であることをセンサ出力Ｓｏから出力するためのもので、通常の電流センサ１１における出力電圧値とは異なる電圧値（以下、異常信号Ｅという）を生成する。従って、３端子スイッチ３９が異常端子４５を選択すれば、異常信号Ｅが出力される。この異常信号Ｅの値を前記外部回路が検出することで、前記外部回路は、予期しない大電流が流れたか、予期しない外部磁界が電流センサ１１に印加されたと判断できる。
【００３９】
次に、このような電流センサ１１の動作について、図２、図３を参照しながら説明する。なお、図２（ａ）において、横軸は磁界Ｈを、縦軸は第１出力Ｓ１を、それぞれ示す。また、図２（ｂ）において、横軸は磁界Ｈを、縦軸は第２出力Ｓ２を、それぞれ示す。また、図３（ａ）において、横軸は磁界Ｈを、縦軸は第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２を、それぞれ示す。また、図３（ｂ）において、横軸は磁界Ｈを、縦軸は差ΔＳを、それぞれ示す。また、図３（ｃ）において、横軸は電流Ｉを、縦軸はセンサ出力Ｓｏを、それぞれ示す。
【００４０】
まず、図２（ａ）には、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１における、磁界Ｈとの相関を示す。磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１は、上記したように第１抵抗値Ｒ１とは逆転した出力特性で、第１永久磁石１５により印加される第１磁界Ｈ１がなければ、磁界Ｈが０の場合、第１出力Ｓ１が最大ピークとなる。ここで、第１磁気抵抗素子１３には第１永久磁石１５により第１磁界Ｈ１がバイアス磁界として印加されるので、前記最大ピークは磁界Ｈが第１磁界Ｈ１の場合となる。
【００４１】
なお、ここでは図２（ａ）に示すように、第１磁界Ｈ１により、第１出力Ｓ１の前記最大ピークが、磁界Ｈの正方向にシフトするものとする。そして、第１磁界Ｈ１の値は、電流センサ１１における検出したい電流Ｉの範囲に相当する磁界Ｈの範囲（以下、検出磁界範囲という）の最大値（以下、最大磁界Ｈｍａｘという）以上としている。これは、以下の理由による。
【００４２】
図２（ａ）より、第１出力Ｓ１の前記最大ピークは、磁界Ｈが第１磁界Ｈ１の場合となる。ここで、もし第１磁界Ｈ１の大きさが最大磁界Ｈｍａｘより小さく、かつ、前記検出磁界範囲の中にあれば、第１出力Ｓ１の前記最大ピークが前記検出磁界範囲内に存在することになる。その結果、第１出力Ｓ１に対応した磁界Ｈの値（電流Ｉに相当）が２つの値を取る場合がある。そのため、誤検知をする可能性を十分に低減できない。従って、第１出力Ｓ１の前記最大ピークが前記検出磁界範囲内に存在しないようにするために、第１磁界Ｈ１の値は、最大磁界Ｈｍａｘ以上としている。
【００４３】
ここで、図２（ａ）の横軸（磁界Ｈ）において、前記検出磁界範囲は０点を中心とする。そして、前記検出磁界範囲の最小値を最小磁界Ｈｍｉｎという。従って、図２（ａ）の太矢印で示すように、磁界Ｈが、最大磁界Ｈｍａｘより大きいか、または、最小磁界Ｈｍｉｎより小さければ、異常範囲となる。
【００４４】
なお、本実施の形態１では、検出する電流Ｉの正方向、負方向における絶対値が同じである電流センサ１１のため、最大磁界Ｈｍａｘと最小磁界Ｈｍｉｎの絶対値は等しい。但し、最大磁界Ｈｍａｘと最小磁界Ｈｍｉｎの絶対値が等しい構成に限定されるものではなく、例えば正方向のみ検出できる電流センサ１１として構成するのであれば最小磁界Ｈｍｉｎを０にするというように、必要とされる電流検出範囲に対応して、最大磁界Ｈｍａｘと最小磁界Ｈｍｉｎを適宜決定すればよい。
【００４５】
ここで、最大磁界Ｈｍａｘより大きい異常範囲の磁界Ｈが第１磁気抵抗素子１３に印加されると、第１出力Ｓ１は、磁界Ｈが大きくなるとともに増加し、第１磁界Ｈ１に至るとピークをもち、その後低下する特性となる。従って、この場合の第１出力Ｓ１には検出磁界範囲における出力も含まれることになる。
【００４６】
一方、最小磁界Ｈｍｉｎより小さい磁界Ｈ（負方向を含む）が第１磁気抵抗素子１３に印加されると、第１出力Ｓ１は磁界Ｈが小さくなるとともに単調減少する。この第１出力Ｓ１は、図２（ａ）より明らかなように、前記検出磁界範囲における第１出力Ｓ１を含まない。
【００４７】
これらのことから、第１出力Ｓ１が、少なくとも最小磁界Ｈｍｉｎにおける第１出力Ｓ１（この第１出力Ｓ１の電圧値が第１異常レベル源２９から出力される第１異常レベルＦＬ１である。）より小さければ、磁界Ｈが異常範囲にあることがわかる。従って、図２（ａ）に示すように、第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１より小さければ、第１磁気抵抗素子１３の出力異常と判断できる。
【００４８】
このような設定により、図１で説明したように、第１異常比較部１７は、第１出力Ｓ１と第１異常レベルＦＬ１とを比較して、前者が後者より小さければ異常フラグＦＦ（ハイレベル）を出力している。
【００４９】
次に、図２（ｂ）には、第２磁気抵抗素子１９の第２出力Ｓ２における、磁界Ｈとの相関を示す。磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２も、第１出力Ｓ１と同様に、第２抵抗値Ｒ２とは逆転した出力特性を有する。そして、第２永久磁石２１により印加される第２磁界Ｈ２がなければ、磁界Ｈが０の場合、第２出力Ｓ２が最大ピークとなる。ここで、第２磁気抵抗素子１９には第２永久磁石２１により第２磁界Ｈ２がバイアス磁界として印加されるので、前記最大ピークは磁界Ｈが第２磁界Ｈ２の場合となる。
【００５０】
なお、ここでは図２（ｂ）に示すように、第２磁界Ｈ２により、第２出力Ｓ２の前記最大ピークが、磁界Ｈの負方向にシフトするものとする。そして、第２磁界Ｈ２の値（ここでは負の値）は、前記検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下としている。これは、以下の理由による。
【００５１】
図２（ｂ）より、第２出力Ｓ２の前記最大ピークは、磁界Ｈが第２磁界Ｈ２の場合となる。ここで、もし第２磁界Ｈ２の値が最小磁界Ｈｍｉｎより大きく、かつ、前記検出磁界範囲の中にあれば、第２出力Ｓ２の前記最大ピークが前記検出磁界範囲内に存在することになる。その結果、第１出力Ｓ１で述べたように、第２出力Ｓ２に対応した磁界Ｈの値（電流Ｉに相当）が２つの値を取る場合がある。そのため、誤検知をする可能性を十分に低減できない。従って、第２出力Ｓ２の前記最大ピークが前記検出磁界範囲内に存在しないようにする必要があり、そのために第２磁界Ｈ２の大きさは、最小磁界Ｈｍｉｎ以下としている。
【００５２】
なお、図２（ｂ）の横軸（磁界Ｈ）において、前記検出磁界範囲は図２（ａ）と同じであるので、図２（ｂ）においても、太矢印で示すように、磁界Ｈが、最大磁界Ｈｍａｘより大きいか、または、最小磁界Ｈｍｉｎより小さければ、異常範囲となる。
【００５３】
ここで、最小磁界Ｈｍｉｎより小さい異常範囲の磁界Ｈ（ここでは負の値）が第２磁気抵抗素子１９に印加されると、第１出力Ｓ１は、磁界Ｈが小さくなるとともに増加し、第２磁界Ｈ２に至るとピークをもち、その後低下する特性となる。従って、この場合の第２出力Ｓ２には検出磁界範囲における出力も含まれることになる。
【００５４】
一方、最大磁界Ｈｍａｘより大きい磁界Ｈが第２磁気抵抗素子１９に印加されると、第２出力Ｓ２は磁界Ｈが大きくなるとともに単調減少する。この第２出力Ｓ２は、図２（ｂ）より明らかなように、前記検出磁界範囲における第２出力Ｓ２を含まない。
【００５５】
これらのことから、第２出力Ｓ２が、少なくとも最大磁界Ｈｍａｘにおける第２出力Ｓ２（この第２出力Ｓ２の電圧値が第２異常レベル源３１から出力される第２異常レベルＦＬ２である。）より小さければ、磁界Ｈが異常範囲にあることがわかる。従って、図２（ｂ）に示すように、第２出力Ｓ２が第２異常レベルＦＬ２より小さければ、第２磁気抵抗素子１９の出力異常と判断できる。
【００５６】
このような設定により、図１で説明したように、第２異常比較部２３は、第２出力Ｓ２と第２異常レベルＦＬ２とを比較して、前者が後者より小さければ異常フラグＦＦ（ハイレベル）を出力している。
【００５７】
次に、図２（ａ）、（ｂ）の相関図を１つにまとめたものを図３（ａ）に示す。図３（ａ）において、横軸は磁界Ｈ、縦軸は第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２を示す。図３（ａ）より明らかなように、上記した第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２を設定したことにより、検出磁界範囲内において、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１は磁界Ｈの増加に対して単調増加し、第２磁気抵抗素子１９の第２出力Ｓ２は磁界Ｈの増加に対して単調減少する。
【００５８】
次に、磁界Ｈに対する、第１出力Ｓ１から第２出力Ｓ２を差し引いた差ΔＳの相関図を図３（ｂ）に示す。なお、図３（ｂ）の横軸は磁界Ｈ、縦軸は差ΔＳを示す。
【００５９】
図３（ａ）に示すように、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２のピークは、互いに異なる磁界Ｈで得られる。このピークがある磁界Ｈで、差ΔＳも最大、または最小のピークを持つ。従って、図３（ｂ）に示すように、差ΔＳは、第１象限に正のピークを、第３象限に負のピークを有する特性となる。この図３（ｂ）において、検出したい磁界範囲は細点線で示した部分であるので、この検出磁界範囲における差ΔＳがセンサ出力Ｓｏから出力される。
【００６０】
なお、実際には差ΔＳに基づいて換算された電圧値がセンサ出力Ｓｏとして出力されるが、この動作を「差ΔＳがセンサ出力Ｓｏから出力される。」と記載する。この場合、差ΔＳを出力する差出力部２５の回路構成によっては、換算せずに、差ΔＳをそのままセンサ出力Ｓｏとして出力するよう設計できるので、上記記載には、差ΔＳをそのままセンサ出力Ｓｏとして出力する構成も含むものと、以下定義する。
【００６１】
電流センサ１１に、最大磁界Ｈｍａｘより大きな磁界Ｈが印加された場合は、図２（ｂ）で説明した動作により、第２異常比較部２３から異常フラグＦＦが出力される。同様に、電流センサ１１に、最小磁界Ｈｍｉｎより小さな磁界Ｈ（負の方向）が印加された場合は、図２（ａ）で説明した動作により、第１異常比較部１７から異常フラグＦＦが出力される。従って、第１異常比較部１７と第２異常比較部２３の少なくとも一方から異常フラグＦＦが出力されると、異常判定部２７は異常信号Ｅをセンサ出力Ｓｏとして出力する。
【００６２】
この様子を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）の横軸は電流Ｉ、縦軸はセンサ出力Ｓｏである。ここで、横軸の電流Ｉは磁界Ｈと比例関係にあるので、異常判定部２７は、異常フラグＦＦが出力されていなければ、差ΔＳの値から図３（ｂ）の関係に基づいて磁界Ｈを求め、それに比例した電流Ｉに換算し、さらに電流Ｉに比例した電圧に変換してセンサ出力Ｓｏとして出力する。これにより、電流センサ１１は、検出電流範囲（最小電流Ｉｍｉｎから最大電流Ｉｍａｘまでの範囲）において、電流Ｉの正負も含めて出力することができる。また、図３（ｃ）から明らかなように、検出電流範囲におけるセンサ出力Ｓｏは電流Ｉに対し、単調増加であるので、センサ出力Ｓｏから電流Ｉを一義的に決定することができる。
【００６３】
なお、異常判定部２７に含まれる、差ΔＳから磁界Ｈを求め、電流Ｉに換算し、電圧に変換する動作回路（図示せず）は、アナログ回路で行ってもよいし、デジタル回路で演算してもよいし、両者が混在した回路で行ってもよい。
【００６４】
一方、異常フラグＦＦが出力されていれば、磁界Ｈは異常範囲であるので、論理和回路３７の出力がハイレベルとなり、３端子スイッチ３９はハイレベルに対応した異常端子４５側に切り替えられる。その結果、図３（ｃ）に示すように、異常な電流Ｉに相当する場合、すなわち、予期しない大電流が流れたり、予期しない外部磁界が印加されたりした場合、センサ出力Ｓｏからは異常信号源４３からの異常信号Ｅが出力される。ここで、異常信号Ｅは、検出電流範囲における出力電圧値とは明らかに異なる電圧値であるので、センサ出力Ｓｏに接続される前記外部回路は容易に異常を判断できる。
【００６５】
次に、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２が同じ方向（ここでは両者とも正方向）であり、検出磁界範囲が図２、図３と同じである場合の例を、図４、図５により説明する。なお、図４（ａ）は磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図であり、横軸は磁界Ｈ、縦軸は第１出力Ｓ１である。また、図４（ｂ）は磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図であり、横軸は磁界Ｈ、縦軸は第２出力Ｓ２である。
【００６６】
図４（ａ）において、第１磁界Ｈ１は第１磁気抵抗素子１３に対して正方向に印加されるとともに、第１磁界Ｈ１の値は、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上である。そして、第１磁界Ｈ１の値は図２（ａ）の場合よりも、さらに大きい。従って、第１異常レベルＦＬ１は、図４（ａ）に示すように、図２（ａ）の場合より低くなる。
【００６７】
次に、図４（ｂ）において、第２磁界Ｈ２は第２磁気抵抗素子１９に対して正方向に印加されるとともに、第２磁界Ｈ２の値も、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上である。ここで、図４（ｂ）の第２出力Ｓ２の特性は、図２（ｂ）の第２出力Ｓ２の特性に対してＹ軸を中心に反転した特性であるとする。そして、上記したように、検出磁界範囲は図２（ｂ）と変わらないので、図４（ｂ）における第２異常レベルＦＬ２は図２（ｂ）の場合と同じになる。
【００６８】
これらの出力を同じグラフに示したものが図５（ａ）である。図５（ａ）において、横軸は磁界Ｈ、縦軸は第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２である。図５（ａ）から、第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１より小さくなり、異常範囲となる磁界Ｈの値は、最小磁界Ｈｍｉｎより小さいか、第１異常磁界Ｈａ１より大きい場合である。従って、これらの場合に、第１異常比較部１７から異常フラグＦＦが出力され、最小磁界Ｈｍｉｎ以上で、第１異常磁界Ｈａ１以下の場合は異常と判断されない。
【００６９】
一方、第２出力Ｓ２が第２異常レベルＦＬ２より小さくなり、異常範囲となる磁界Ｈの値は、最小磁界Ｈｍｉｎより小さいか、第２異常磁界Ｈａ２より大きい場合である。従って、これらの場合に、第２異常比較部２３から異常フラグＦＦが出力され、最小磁界Ｈｍｉｎ以上で、第２異常磁界Ｈａ２以下の場合は異常と判断されない。
【００７０】
これらの異常フラグＦＦの出力動作により、異常判定部２７は、磁界Ｈが最小磁界Ｈｍｉｎより小さいか、または第２異常磁界Ｈａ２より大きければ異常信号Ｅを出力することとなり、最小磁界Ｈｍｉｎ以上で、第２異常磁界Ｈａ２以下の場合は異常と判断されない。ここで、第２異常磁界Ｈａ２は最大磁界Ｈｍａｘよりも大きいので、本来異常である磁界Ｈに対しても、異常と判断しない領域があることになる。
【００７１】
次に、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２との差ΔＳの、磁界Ｈに対する相関図を図５（ｂ）に示す。なお、図５（ｂ）の横軸は磁界Ｈ、縦軸は差ΔＳを示す。図５（ｂ）を図３（ｂ）と比べると、図５（ｂ）の差ΔＳの特性がＸ軸の右方向にずれた特性となる。その結果、差ΔＳの最大ピークは第１象限に、最小ピークは第４象限に存在することになる。そして、異常と判断しない磁界Ｈの領域（最小磁界Ｈｍｉｎから第２異常磁界Ｈａ２までの領域）で差ΔＳは最小ピークを有する。
【００７２】
このような特性を基に、上記した異常信号Ｅが出力される場合も加味したセンサ出力Ｓｏの磁界Ｈに対する相関図を図５（ｃ）に示す。なお、図５（ｃ）の横軸は電流Ｉ、縦軸はセンサ出力Ｓｏを示す。図５（ｃ）から明らかなように、異常信号Ｅを除くセンサ出力Ｓｏは、第４象限で最小ピークを有するため、センサ出力Ｓｏに対する電流Ｉの値が２つ存在する領域がある。従って、図４、図５で説明したような第１磁界Ｈ１、および第２磁界Ｈ２の設定の電流センサ１１では、センサ出力Ｓｏが誤検知する可能性を有することになる。そして、電流Ｉが第２異常電流Ｉａ２に相当する値を超えれば初めて、センサ出力Ｓｏとして異常信号Ｅが出力される。ゆえに、電流Ｉが最大電流Ｉｍａｘより大きく第２異常電流Ｉａ２よりも小さい異常範囲にある場合には、異常であるにもかかわらず、センサ出力Ｓｏが異常信号Ｅではないことになる。
【００７３】
このような特性なる原因は、第２磁気抵抗素子１９に印加する第２磁界Ｈ２の値も、第１磁界Ｈ１の値と同様に、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上としたことによる。このように設定すると、図５（ａ）に示すように、第１出力Ｓ１、第２出力Ｓ２とも、磁界Ｈが最小磁界Ｈｍｉｎより小さくなった場合には、異常フラグＦＦを出力することになるが、最大磁界Ｈｍａｘより大きくなると異常フラグＦＦを出力する設定が第１出力Ｓ１、第２出力Ｓ２のいずれによっても、なされていない。そのため、図５（ａ）に示すように、磁界Ｈが、最大磁界Ｈｍａｘよりも大きい第２異常磁界Ｈａ２に至って初めて、異常フラグＦＦが出力されることになる。
【００７４】
これらのことから、第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値の両方を検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上に設定すると、誤検知の可能性が存在する。これと同様に、第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値の両方が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下に設定しても、図５（ｃ）のグラフをＹ軸で反転した特性となるので、誤検知の可能性が存在する。従って、図２、図３で説明したように、第１永久磁石１５が第１磁気抵抗素子１３に印加する第１磁界Ｈ１の値は、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２永久磁石２１が第２磁気抵抗素子１９に印加する第２磁界Ｈ２の値は、検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下であるように決定する必要がある。
【００７５】
以上の構成、動作により、第１磁界Ｈ１の値が検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２磁界Ｈ２の値が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下となるように決定された状態で、異常判定部２７は、第１抵抗値Ｒ１が所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きいか、または第２抵抗値Ｒ２が所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常と判断するので、異常と判断されない磁界範囲内では、第１抵抗値Ｒ１と第２抵抗値Ｒ２とに、それぞれ比例関係にある第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２との差ΔＳがピークを有さない。従って、大電流や外部磁界の影響でセンサ出力Ｓｏがピークを持つことがなくなる。その結果、センサ出力Ｓｏから２つの電流値が想定されることに起因した誤検知の可能性を低減することができる電流センサ１１が得られる。
【００７６】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図である。図７は、本発明の実施の形態２における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図である。
【００７７】
本実施の形態２における構成は、実施の形態１の図１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。すなわち、本実施の形態２における特徴となる部分は検出電流範囲（検出磁界範囲）を正の範囲に変更した点であるので、これを中心に図６、図７を用いて説明する。
【００７８】
実施の形態１の図４、図５では、センサ出力Ｓｏに対応する電流Ｉの値が２つ存在する場合があり、誤検出の可能性があることを述べた。ここでは、図４、図５に対し、検出電流範囲（検出磁界範囲）を正の範囲に変更した以外は同じ条件とした場合の電流センサ１１の特性について説明する。
【００７９】
まず、図６（ａ）は磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図であり、横軸が磁界Ｈ、縦軸が第１出力Ｓ１である。図６（ａ）において、検出磁界範囲は磁界Ｈの正の領域としている。ここでは、最小磁界Ｈｍｉｎが０より大きい値とする。従って、本実施の形態２の電流センサ１１は、最小磁界Ｈｍｉｎに相当する最小電流Ｉｍｉｎが正であり、電流Ｉが０付近を検出することができない仕様のものとなる。このような電流センサ１１は、ある閾値電流（最小電流Ｉｍｉｎに相当）以上の電流Ｉの検出用途に適用できる。
【００８０】
その他の設定は図４（ａ）と同じである。すなわち、第１磁界Ｈ１の値は最大磁界Ｈｍａｘより大きい。また、検出磁界範囲が図４（ａ）に対し正の方向へシフトしているので、第１異常レベルＦＬ１の値も図６（ａ）に示すように、図４（ａ）の場合より大きくなる。そして、磁界Ｈが最小磁界Ｈｍｉｎの時に、第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１となるので、第１出力Ｓ１により、磁界Ｈが最小磁界Ｈｍｉｎより小さければ異常フラグＦＦを出力することができる。
【００８１】
次に、図６（ｂ）は磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図であり、横軸が磁界Ｈ、縦軸が第２出力Ｓ２である。図６（ｂ）においても、検出磁界範囲は図６（ａ）と同じく磁界Ｈの正の領域であるが、第２磁界Ｈ２の値は最小磁界Ｈｍｉｎよりも小さい。そして、磁界Ｈが最大磁界Ｈｍａｘの時に、第２出力Ｓ２が第２異常レベルＦＬ２となるので、第２出力Ｓ２により、磁界Ｈが最大磁界Ｈｍａｘより大きければ異常フラグＦＦを出力することができる。
【００８２】
次に、図６（ａ）、（ｂ）の第１出力Ｓ１、第２出力Ｓ２を合わせたグラフを図７（ａ）に示す。図７（ａ）において、横軸が磁界Ｈ、縦軸が第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２である。なお、図７（ａ）の第１異常レベルＦＬ１と第２異常レベルＦＬ２は、本実施の形態２において、同じ値であったとする。従って、これらをまとめて異常レベルＦＬという。
【００８３】
図７（ａ）から明らかなように、第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１より小さければ、磁界Ｈが最小磁界Ｈｍｉｎより小さいので異常フラグＦＦを出力し、第２出力Ｓ２が第２異常レベルＦＬ２より小さければ、磁界Ｈが最大磁界Ｈｍａｘより大きいので異常フラグＦＦを出力する。その結果、検出磁界範囲以外の磁界Ｈであれば、異常範囲と判断できる。この判断の様子を図７（ｂ）、（ｃ）により説明する。
【００８４】
図７（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図で、横軸が磁界Ｈ、縦軸が差ΔＳである。この差ΔＳのグラフ特性は、図５（ｂ）と同じであるが、検出磁界範囲が異なるため、図７（ｂ）より、検出磁界範囲内において、差ΔＳは磁界Ｈの増加に伴い、単調増加する。従って、図７（ｃ）の電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図において、検出電流範囲内ではセンサ出力Ｓｏは電流Ｉの増加に伴い単調増加する。ゆえに、センサ出力Ｓｏから電流Ｉを一義的に求めることができる。
【００８５】
一方、電流Ｉが異常範囲であれば、上記したように、第１異常比較部１７、または第２異常比較部２３から異常フラグＦＦが出力されるので、異常判定部２７は異常信号Ｅをセンサ出力Ｓｏとして出力する。従って、実施の形態１と同様に、センサ出力Ｓｏから異常を判断できるので、誤検知の可能性を低減できる。
【００８６】
ここで、実施の形態１の図４、図５の場合と比較すると、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２の磁界Ｈに対する特性、および、第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値はいずれも同じである。そして、検出磁界範囲が異なるのみである。従って、磁気抵抗素子における同様の出力特性や、永久磁石による同様の印加磁界であっても、検出磁界範囲が変われば、センサ出力Ｓｏは誤検知の可能性が高まる場合もあれば、低減できる場合もあることになる。これらの差は、実施の形態１で述べたとおり、第１永久磁石１５が第１磁気抵抗素子１３に印加する第１磁界Ｈ１の値は、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２永久磁石２１が第２磁気抵抗素子１９に印加する第２磁界Ｈ２の値は、検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下であるように決定するか否かに起因する。すなわち、上記した条件を満たすように設計すれば、誤検知の可能性を低減できる電流センサ１１を実現できる。
【００８７】
以上の構成、動作により、検出磁界範囲が０点から外れた場合でも、第１磁界Ｈ１の値が検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２磁界Ｈ２の値が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下となるように決定された状態で、異常判定部２７は、第１抵抗値Ｒ１が所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きいか、または第２抵抗値Ｒ２が所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常と判断することで、センサ出力Ｓｏから２つの電流値が想定されることに起因した誤検知の可能性を低減することができる電流センサ１１が得られる。
【００８８】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図である。図９は、本発明の実施の形態３における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図である。
【００８９】
本実施の形態３における特徴となる構成は、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２の検出回路の構成が異なる点であり、その他の構成は実施の形態１の図１と同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については、その詳細な説明を省略する。
【００９０】
実施の形態１の回路構成において、第１出力Ｓ１の磁界Ｈに対する挙動は、第１磁気抵抗素子１３の第１抵抗値Ｒ１における挙動と上下反転したものである。第２出力Ｓ２の磁界Ｈに対する挙動も、第１出力Ｓ１と同様である。
【００９１】
これに対し、本実施の形態３の回路構成では、第１出力Ｓ１の磁界Ｈに対する挙動は、第１抵抗値Ｒ１における挙動と同様になるようにしている。すなわち、本実施の形態３では、第１磁気抵抗素子１３に直列に固定抵抗が接続されるのであるが、第１磁気抵抗素子１３の他端にはグランドが、固定抵抗の他端には駆動電圧源が、それぞれ接続される点が実施の形態１と異なる。このように接続することで、磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の挙動は、第１抵抗値Ｒ１における挙動と同様になる。すなわち、第１出力Ｓ１は最小ピークを有し、それよりも磁界Ｈが増えても減っても第１出力Ｓ１は大きくなる出力特性となる。
【００９２】
同様に、本実施の形態３における第２出力Ｓ２も、上記した第１出力Ｓ１と同じ回路構成を備える。従って、第２出力Ｓ２も最小ピークを有し、それよりも磁界Ｈが増えても減っても第２出力Ｓ２は大きくなる出力特性となる。
【００９３】
これらのことから、磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２の挙動は、それぞれ、第１抵抗値Ｒ１と第２抵抗値Ｒ２の挙動と同じになる。
【００９４】
上記以外の構成は実施の形態１と同じであるから、第１磁気抵抗素子１３に印加される第１磁界Ｈ１と、第２磁気抵抗素子１９に印加される第２磁界Ｈ２の大きさ、および方向は、実施の形態１と同じである。また、検出磁界範囲も実施の形態１と同じであるとする。
【００９５】
この場合の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２の相関図を、それぞれ図８（ａ）、（ｂ）に示す。なお、図８（ａ）、（ｂ）の縦軸と横軸は図２（ａ）、（ｂ）と同じである。
【００９６】
まず、図８（ａ）を図２（ａ）と比較すると、上記したとおり、磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１が上下反転していることがわかる。この図８（ａ）の構成においても、第１永久磁石１５が第１磁気抵抗素子１３に印加する第１磁界Ｈ１の値は、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上である。そして、第１出力Ｓ１が異常であると判断する第１異常レベルＦＬ１は、磁界Ｈが最小磁界Ｈｍｉｎにおける第１出力Ｓ１の値となる。従って、図８（ａ）に示すように、第１磁気抵抗素子１３の第１出力Ｓ１が必ず異常となる範囲は、第１異常レベルＦＬ１より大きい範囲となる。この点が、図２（ａ）と比較して異なる点である。すなわち、図２（ａ）では、第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１より小さい範囲を異常範囲としているが、図８（ａ）では、第１出力Ｓ１が第１異常レベルＦＬ１より大きい範囲を異常範囲としている。
【００９７】
次に、図８（ｂ）を図２（ｂ）と比較すると、第２磁界Ｈ２の値は、検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下である。そして、第２出力Ｓ２が異常であると判断する第２異常レベルＦＬ２は、磁界Ｈが最大磁界Ｈｍａｘにおける第２出力Ｓ２の値となる。従って、図８（ｂ）に示すように、第２磁気抵抗素子１９の第２出力Ｓ２が必ず異常となる範囲は、第２異常レベルＦＬ２より大きい範囲となる。この点が、図２（ｂ）と比較して異なる点である。
【００９８】
次に、図８（ａ）、（ｂ）を同じグラフに記載した図９（ａ）を説明する。図９（ａ）の縦軸と横軸は図３（ａ）と同じである。図９（ａ）を図３（ａ）と比較すると、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２のそれぞれを上下反転させた特性となる。その結果、差ΔＳは、図９（ｂ）に示すように（図９（ｂ）の横軸と縦軸は図３（ｂ）と同じである）、第２象限に最大ピークを、第４象限に最小ピークを、それぞれ有する特性となる。これを図３（ｂ）と比較すると、図３（ｂ）の差ΔＳをＸ軸で反転させた特性となる。従って、図９（ｃ）に示すように（図９（ｃ）の横軸と縦軸は図３（ｃ）と同じである）、検出電流範囲におけるセンサ出力ＳｏもＸ軸で反転させた特性となる。ゆえに、図９（ｃ）より、検出電流範囲において、センサ出力Ｓｏから、電流Ｉが一義的に決まるので、誤検知の可能性を低減することができる。
【００９９】
なお、図９（ｃ）における異常範囲では、実施の形態１と同様に、異常信号Ｅがセンサ出力Ｓｏとして出力される。
【０１００】
以上の構成、動作により、磁界Ｈに対する、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ１の挙動が、最小ピークからＵ字状に増大する場合であっても、第１磁界Ｈ１の値が検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２磁界Ｈ２の値が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下となるように決定された状態で、異常判定部２７は、第１出力Ｓ１と挙動が同じである第１抵抗値Ｒ１が、所定の第１異常抵抗値ＦＲ１（本実施の形態３では第１異常レベルＦＬ１に相当）より大きいか、または第２出力Ｓ２と挙動が同じである第２抵抗値Ｒ２が、所定の第２異常抵抗値ＦＲ２（本実施の形態３では第２異常レベルＦＬ２に相当）より大きければ異常と判断することで、センサ出力Ｓｏから２つの電流値が想定されることに起因した誤検知の可能性を低減することができる電流センサ１１が得られる。
【０１０１】
なお、例えば第１出力Ｓ１が図２（ａ）に示す特性であり、第２出力Ｓ２が図８（ｂ）に示す特性であった場合でも、センサ出力Ｓｏから電流Ｉを求めることは可能であるが、図２（ａ）では、検出磁界範囲で第１出力Ｓ１は磁界Ｈに対し増加しており、図８（ｂ）においても、検出磁界範囲で第２出力Ｓ２は磁界Ｈに対し増加している。従って、磁界Ｈに対する両者の差ΔＳは変化が少なくなる。これは電流センサ１１の感度が低下することになるので、磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２の増減挙動は、逆にすることが望ましい。
【０１０２】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における電流センサのブロック回路図である。図１１は、本発明の実施の形態４における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図である。図１２は、本発明の実施の形態４における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図である。
【０１０３】
本実施の形態４における特徴となる構成は、異常フラグＦＦが出力されている場合、異常判定部２７は、差ΔＳの正負に応じて、正の異常信号Ｅ＋、または負の異常信号Ｅ−をセンサ出力Ｓｏとして出力するようにした点である。
【０１０４】
これにより、電流センサ１１に接続される前記外部回路は、予期しない大電流や、予期しない外部磁界の方向を知ることができるので、前記外部回路による異常要因の推定に対する判断要素となり、さらなる高信頼性を得ることができる。
【０１０５】
さらに、本実施の形態４における他の特徴となる構成は、第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値が実質的に等しくなるようにした点である。
【０１０６】
これにより、センサ出力Ｓｏは電流Ｉに対し原点（０点）を通り、かつ原点対称の特性となるので、電流Ｉの正負を高精度に検出することができる。
【０１０７】
以下、本実施の形態４の電流センサ１１における構成、動作を説明する。
【０１０８】
まず、構成について、図１０を参照しながら説明する。なお、図１０において、図１と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０９】
すなわち、図１０における特徴となる構成は、異常判定部２７の内部構成である。異常判定部２７において、差出力部２５の出力は、３端子スイッチ３９に加え、ゼロレベル比較部５１とも電気的に接続される。ゼロレベル比較部５１は差動増幅器と周辺回路で構成される。そして、差出力部２５から出力される差ΔＳは、ゼロレベル比較部５１の正入力端子に入力される。
【０１１０】
一方、ゼロレベル比較部５１の負入力端子には、ゼロレベル源５３が電気的に接続される。ここで、ゼロレベル源５３は電流Ｉが０のときのセンサ出力Ｓｏに相当する電圧をゼロレベル電圧ＺＬとして出力するもので、例えば実施の形態１の図３（ｃ）の場合、電流Ｉが０になるセンサ出力Ｓｏは負の値であるので、ゼロレベル電圧ＺＬは、前記負の値に相当する電圧を出力する構成となる。ゆえに、ゼロレベル電圧ＺＬは必ずしも０Ｖではないため、電流センサ１１の設定に応じて、ゼロレベル電圧ＺＬは予め決定され、ゼロレベル源５３に保持されている。ここで、ゼロレベル電圧ＺＬを保持するとは、ゼロレベル源５３にアナログ回路（例えば抵抗値の組み合わせ）として保持していてもよいし、マイクロコンピュータや論理回路によりデジタル的に保持されていてもよい。
【０１１１】
ゼロレベル比較部５１の出力端子には、正負切替スイッチ５５を切り替えるための制御端子（図示せず）に接続される。正負切替スイッチ５５は、３端子スイッチ３９と同様に、２つの選択端子と１つの共通端子を有する構成を備え、前記制御端子に入力される切替信号に応じて、２つの選択端子のいずれか一方を選択する機能を有する。従って、その構成は３端子スイッチ３９と同じである。
【０１１２】
正負切替スイッチ５５の一方の選択端子、すなわち図１０の「Ｈ」と記載された正の異常端子５６には、正の異常信号源５７が電気的に接続される。正の異常信号源５７は、差ΔＳがゼロレベル電圧ＺＬ以上のときに正負切替スイッチ５５により選択されるもので、実質的には図１の異常信号源４３と同じ構成である。但し、出力される正の異常信号Ｅ＋は必ず正の電圧値で、かつ、検出電流範囲におけるセンサ出力Ｓｏの最大値（最大電流Ｉｍａｘに相当）以上の電圧値である。
【０１１３】
一方、正負切替スイッチ５５の他方の選択端子、すなわち図１０の「Ｌ」と記載された負の異常端子５８には、負の異常信号源５９が電気的に接続される。負の異常信号源５９は、差ΔＳがゼロレベル電圧ＺＬ未満のときに正負切替スイッチ５５により選択されるもので、基本的な回路構成は正の異常信号源５７と同じである。但し、出力される負の異常信号Ｅ−は必ず負の電圧値で、かつ、検出電流範囲におけるセンサ出力Ｓｏの最小値（最小電流Ｉｍｉｎに相当）以下の電圧値である。
【０１１４】
これらのことから、差ΔＳがゼロレベル電圧ＺＬ以上であれば正の異常信号Ｅ＋が、ゼロレベル電圧ＺＬ未満であれば負の異常信号Ｅ−が、正負切替スイッチ５５の共通端子から出力される。この共通端子は、３端子スイッチ３９の異常端子４５に接続されているので、異常端子４５には、常時、正の異常信号Ｅ＋、または負の異常信号Ｅ−が出力されている。
【０１１５】
ここで、図１で説明したように、異常判定部２７は、差ΔＳが検出磁界範囲内であれば、差ΔＳをセンサ出力Ｓｏとして出力するので、この場合、３端子スイッチ３９は論理和回路３７のローレベル出力により、センサ端子４１が選択されている。ゆえに、差ΔＳが検出磁界範囲内の場合は実施の形態１と同じである。
【０１１６】
一方、第１異常比較部１７、または第２異常比較部２３の少なくとも一方から異常フラグＦＦが出力されていれば、論理和回路３７の出力はハイレベルとなり、３端子スイッチ３９は異常端子４５側を選択する。このとき、上記したように、異常端子４５には正の異常信号Ｅ＋、または負の異常信号Ｅ−が出力されているので、センサ出力Ｓｏにより、電流や磁界が正方向に異常なのか、負方向に異常なのかを区別することが可能となる。
【０１１７】
上記以外の動作は実施の形態１と同じである。
【０１１８】
次に、このような構成の電流センサ１１の具体的な動作について、図１１、図１２を用いて説明する。
【０１１９】
図１１（ａ）は磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図で、横軸が磁界Ｈ、縦軸が第１出力Ｓ１である。図１１（ａ）において、磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の特性は実施の形態１と同じである。但し、本実施の形態４においては、第１出力Ｓ１の最大ピークを検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘと一致させている。さらに、第１磁界Ｈ１の値は最大磁界Ｈｍａｘと等しく設定している。
【０１２０】
また、図１１（ｂ）は磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図で、横軸が磁界Ｈ、縦軸が第２出力Ｓ２である。図１１（ｂ）において、磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の特性は実施の形態１と同じである。但し、本実施の形態４においては、第２出力Ｓ２の最大ピークが検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎと一致させている。さらに、第２磁界Ｈ２の値は最小磁界Ｈｍｉｎと等しく設定している。
【０１２１】
このような設定としても、第１永久磁石１５が第１磁気抵抗素子１３に印加する第１磁界Ｈ１の値は、検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２永久磁石２１が第２磁気抵抗素子１９に印加する第２磁界Ｈ２の値は、検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下であるという条件を満たすので、誤検知の可能性を低減できる。その動作の詳細を以下に述べる。
【０１２２】
まず、図１１（ａ）より、上記した第１出力Ｓ１の最大ピークにおける磁界Ｈの値が、最大磁界Ｈｍａｘの値、および第１磁界Ｈ１の値と実質的に等しくなるように設定している。なお、実質的に等しく設定するとは、設定の誤差範囲（例えば第１永久磁石１５が発生する第１磁界Ｈ１のばらつきや、第１永久磁石１５と第１磁気抵抗素子１３との取り付け精度に起因した第１磁界Ｈ１の誤差など）内で等しいことであると、以下、定義する。
【０１２３】
次に、図１１（ｂ）より、上記した第２出力Ｓ２の最大ピークにおける磁界Ｈの値が、最小磁界Ｈｍｉｎの値、および第２磁界Ｈ２の値と実質的に等しくなるように設定している。
【０１２４】
なお、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、検出磁界範囲は０点（磁界Ｈが０）を中心に正負の絶対値が等しいとする。従って、最大磁界Ｈｍａｘの絶対値と最小磁界Ｈｍｉｎの絶対値は実質的に等しい。そのため、図１１（ａ）に示す第１出力Ｓ１をＹ軸中心で反転させると、図１１（ｂ）の第２出力Ｓ２となる。その結果、第１異常レベルＦＬ１と第２異常レベルＦＬ２は実質的に等しくなる。以下、これらをまとめて異常レベルＦＬという。また、第１異常レベルＦＬ１と第２異常レベルＦＬ２は実質的に等しくなるので、所定の第１異常抵抗値ＦＲ１と、所定の第２異常抵抗値ＦＲ２も実質的に等しくなる。
【０１２５】
次に、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２を同じグラフに記載した結果を図１２（ａ）に示す。なお、図１２（ａ）の横軸は磁界Ｈ、縦軸は第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２である。
【０１２６】
上記したように、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２はＹ軸を中心に反転させた特性となるので、図１２（ａ）に示すように、磁界Ｈが０のときに第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２が実質的に等しくなる。この図１２（ａ）を基に、差ΔＳを求めたものが図１２（ｂ）であり、横軸は磁界Ｈ、縦軸は差ΔＳである。磁界Ｈに対する差ΔＳの特性は、原点を通り、第１象限に差ΔＳの最大値が、第３象限に差ΔＳの最小値が、それぞれ存在する原点対象のグラフとなる。そして、図１１（ａ）、（ｂ）で説明したように、最大磁界Ｈｍａｘが第１出力Ｓ１の最大ピークにおける磁界Ｈに、最小磁界Ｈｍｉｎが第２出力Ｓ２の最大ピークにおける磁界Ｈに、それぞれなるように設定している。そのため、図１２（ｂ）の差ΔＳの最大ピークにおける磁界Ｈは最大磁界Ｈｍａｘとなり、差ΔＳの最小ピークにおける磁界Ｈは最小磁界Ｈｍｉｎとなる。
【０１２７】
ここで、図１０で説明したように、異常フラグＦＦが出力されているとき、差ΔＳがゼロレベル電圧ＺＬより大きい場合であれば正の異常信号Ｅ＋が、差ΔＳがゼロレベル電圧ＺＬより小さい場合であれば負の異常信号Ｅ−が、それぞれセンサ出力Ｓｏとして出力される。従って、電流Ｉ（磁界Ｈに比例）に対するセンサ出力Ｓｏの特性は、図１２（ｃ）に示すように、検出電流範囲（最小電流Ｉｍｉｎ以上、最大電流Ｉｍａｘ以下）内では差ΔＳが出力され、検出電流範囲より大きければ正の異常信号Ｅ＋が、小さければ負の異常信号Ｅ−が、それぞれ出力される。なお、図１２（ｃ）において、横軸は電流Ｉ、縦軸はセンサ出力Ｓｏである。
【０１２８】
このように、電流Ｉが異常範囲であれば、センサ出力Ｓｏは正の異常信号Ｅ＋、または負の異常信号Ｅ−となるので、電流センサ１１に接続される前記外部回路は異常のあったことを容易に判断できる。さらに、異常があった際の電流Ｉ（磁界Ｈ）の方向に対する情報も得られるので、前記外部回路が異常の要因を推定することも可能となる。すなわち、例えば電流センサ１１に外乱として外部から印加される磁界Ｈの方向が必ず正の方向になるように設計されていたとすると、負の異常信号Ｅ−が出力されれば、外乱磁界ではなく予期しない大電流が流れたと判断することができる。
【０１２９】
なお、図１２（ｃ）では、センサ出力Ｓｏにおける最大電流Ｉｍａｘの値と正の異常信号Ｅ＋の電圧値がほぼ同じになるように設定している。同様に、センサ出力Ｓｏにおける最小電流Ｉｍｉｎの値と負の異常信号Ｅ−の電圧値もほぼ同じになるように設定している。さらに、図１２（ｃ）の特性は、差ΔＳの最大ピークが最大電流Ｉｍａｘに、差ΔＳの最小ピークが最小電流Ｉｍｉｎに、それぞれなるように設定されている。これらのことから、検出電流範囲におけるセンサ出力Ｓｏの感度が最大になるように設定されていることになる。ゆえに、高感度化が必要な場合は、本実施の形態４のような設定とすればよい。
【０１３０】
但し、図１２（ｃ）より、センサ出力Ｓｏにおける最大電流Ｉｍａｘの値と正の異常信号Ｅ＋の電圧値がほぼ等しくなるように設定しているので、最大電流Ｉｍａｘ近傍では異常範囲との区別がつきにくくなる。同様に、センサ出力Ｓｏにおける最小電流Ｉｍｉｎの値と負の異常信号Ｅ−の電圧値がほぼ等しくなるように設定しているので、最小電流Ｉｍｉｎ近傍でも異常範囲との区別がつきにくくなる。従って、最大電流Ｉｍａｘや最小電流Ｉｍｉｎの近傍における電流Ｉの検出が必要な場合は、感度が低下するものの、正の異常信号Ｅ＋における電圧値と負の異常信号Ｅ−における電圧値とが、それぞれ、センサ出力Ｓｏにおける最大電流Ｉｍａｘの値、および最小電流Ｉｍｉｎの値と明らかに異なるような設定値とすればよい。
【０１３１】
また、図１２（ｃ）より、センサ出力Ｓｏは電流Ｉに対して、最大電流Ｉｍａｘ、および最小電流Ｉｍｉｎに近づくほど直線性が悪くなる。従って、最大電流Ｉｍａｘと最小電流Ｉｍｉｎの近傍で測定する必要がある場合は、精度が低下する可能性がある。ゆえに、本実施の形態４では、検出電流範囲内で直線性がそれほど必要とされず、むしろ高感度が必要とされる場合に好適である。
【０１３２】
また、図１２（ｃ）より、第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値を実質的に等しくなるように設定したことで、センサ出力Ｓｏは電流Ｉに対し原点（０点）を通り、かつ原点対称の特性となることがわかる。そのため、電流Ｉの正負を高精度に検出することができる。すなわち、実施の形態１〜３でも検出電流範囲で電流Ｉの正負を検出することはできるが、原点を通らないため、差ΔＳの非線形部分をセンサ出力Ｓｏとしている。その結果、電流Ｉの正の範囲と負の範囲でセンサ出力Ｓｏの変化幅が異なることになる。ゆえに、センサ出力Ｓｏから電流Ｉを一義的に決定できるものの、原点を中心に正負の電流Ｉを連続的に検出したい場合（交流電流の検出など）は、非線形性を補正する必要がある。従って、ある電流Ｉよりも大きいか小さいかを検出するだけであれば、実施の形態１〜３の構成でも構わないが、正負の電流Ｉの大きさを連続的に検出したい場合は、本実施の形態４の構成が望ましい。
【０１３３】
以上の構成、動作により、第１磁界Ｈ１の値が検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上であり、かつ、第２磁界Ｈ２の値が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下となるように決定された状態で、異常判定部２７は、第１抵抗値Ｒ１が所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きいか、または第２抵抗値Ｒ２が所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常と判断する。これにより、センサ出力Ｓｏから２つの電流値が想定されることに起因した誤検知の可能性を低減することができる。さらに、電流センサ１１に接続される前記外部回路は、予期しない大電流や、予期しない外部磁界の方向を知ることができるので、前記外部回路による異常要因の推定に対する判断要素となり、さらなる高信頼性を得ることができる。加えて、第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値が実質的に等しくなるようにしたので、センサ出力Ｓｏは電流Ｉに対し原点（０点）を通り、かつ原点対称の特性となり、電流Ｉの正負を高精度に検出することができる。
【０１３４】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５における電流センサの各磁気抵抗素子の磁界に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図、（ｂ）は第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図である。図１４は、本発明の実施の形態５における電流センサの各種特性に対する出力相関図で、（ａ）は第１磁気抵抗素子と第２磁気抵抗素子の磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１および第２出力Ｓ２の相関図、（ｂ）は磁界Ｈに対する差ΔＳの相関図、（ｃ）は電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの相関図である。
【０１３５】
本実施の形態５の構成は、実施の形態４の図１０と同じであるので、詳細な説明を省略する。従って、本実施の形態５においても、予期しない大電流や、予期しない外部磁界の方向を出力することができる。
【０１３６】
本実施の形態５の特徴は次のとおりである。まず、第１磁界Ｈ１の値を検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘより第１所定値ＨＳ１だけ大きくし、かつ、第２磁界Ｈ２の値を検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎより第２所定値ＨＳ２だけ小さくする。そして、第１所定値ＨＳ１と第２所定値ＨＳ２を、センサ出力Ｓｏが検出電流範囲内で必要とされる直線性が得られるように決定する。次に、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の絶対値を実質的に等しくする。
【０１３７】
これにより、誤検知の可能性が低減でき、かつ、センサ出力Ｓｏの直線性がよい電流センサ１１が得られる。
【０１３８】
以下、本実施の形態５の電流センサ１１について、詳細な動作を説明する。
【０１３９】
図１３（ａ）は磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の相関図で、横軸は磁界Ｈ、縦軸は第１出力Ｓ１である。図１３（ａ）では、第１磁界Ｈ１の値を検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上と設定する際に、最大磁界Ｈｍａｘより第１所定値ＨＳ１だけ大きく設定している。これは、以下の理由による。
【０１４０】
第１出力Ｓ１が最大ピーク近傍であれば、図１３（ａ）より明らかなように、磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の変化が小さくなる。その結果、これまでの実施の形態１〜４に示すように、第１出力Ｓ１のピークにおける磁界Ｈで、差ΔＳもピークを持つので、実施の形態４のようにピークを含む第１磁界Ｈ１の設定を行うと、センサ出力Ｓｏにピーク近傍の特性を含むことになる。ゆえに、この場合、最大磁界Ｈｍａｘ近傍での磁界Ｈに対する第１出力Ｓ１の変化が小さくなり、精度が低下する。
【０１４１】
そこで、本実施の形態５では、第１磁界Ｈ１の値を検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘ以上と設定する条件は維持しつつ、最大磁界Ｈｍａｘより第１所定値ＨＳ１だけ大きく設定する。その結果、図１３（ａ）に示すように、最大磁界Ｈｍａｘよりも大きな磁界Ｈ（＝Ｈｍａｘ＋ＨＳ１）に第１出力Ｓ１のピークが存在することになる。このピークにおける磁界Ｈは第１磁界Ｈ１の値と実質的に等しいので、第１磁界Ｈ１は最大磁界Ｈｍａｘと第１所定値ＨＳ１の和となる。なお、第１所定値ＨＳ１の大きさは、検出電流範囲における最終的なセンサ出力Ｓｏが必要な直線性を有する範囲で、できるだけ大きな感度が得られるように、第１所定値ＨＳ１の大きさを可変して実験的に求めて決定すればよい。
【０１４２】
ここで、直線性として、後述する図１４（ｃ）の座標系において、最大電流Ｉｍａｘにおける第１センサ出力Ｓｏ１の座標（Ｉｍａｘ、Ｓｏ１）と、最小電流Ｉｍｉｎにおける第２センサ出力Ｓｏ２の座標（Ｉｍｉｎ、Ｓｏ２）を直線で結んだ時の、電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの特性の、前記直線からの最大ずれ幅が、感度幅（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）に対し何％であるか、として定義する。従って、直線性がよいセンサ出力Ｓｏは直線性の値が０％に近づく。
【０１４３】
この直線性に影響するパラメータが第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値である。これらの絶対値が大きくなるほど、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２のピークから遠くなるので、直線性は改善される。しかし、その分、感度が低下するので、必要な直線性のみでなく、感度も勘案して第１磁界Ｈ１の値と第２磁界Ｈ２の値を決定すればよい。
【０１４４】
このようにして第１磁界Ｈ１を決定する以外の設定は、実施の形態４と同じである。ゆえに、第１異常レベルＦＬ１の設定も実施の形態４と同じである。
【０１４５】
次に、図１３（ｂ）は磁界Ｈに対する第２出力Ｓ２の相関図で、横軸は磁界Ｈ、縦軸は第２出力Ｓ２である。図１３（ｂ）では、第２磁界Ｈ２の値を検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎ以下と設定する際に、最小磁界Ｈｍｉｎより第２所定値ＨＳ２だけ小さく設定している。この理由は、上記した第１磁界Ｈ１の決定と同様である。但し、第２磁界Ｈ２は第１磁界Ｈ１と印加磁界の方向が逆になるので、第２出力Ｓ２のピークが存在する磁界Ｈの値は、最小磁界Ｈｍｉｎから第２所定値ＨＳ２を差し引いた値となり、これが第２磁界Ｈ２の値と実質的に等しくなる。このように、正負の関係は第１磁界Ｈ１と逆になるものの、第２所定値ＨＳ２の決定は、上記した第１所定値ＨＳ１の決定と同様に、実験的に行えばよい。
【０１４６】
このようにして第２磁界Ｈ２を決定する以外の設定は、実施の形態４と同じである。ゆえに、第２異常レベルＦＬ２の設定も実施の形態４と同じである。従って、第１異常レベルＦＬ１と第２異常レベルＦＬ２は実質的に等しくなり、これらをまとめて異常レベルＦＬという。
【０１４７】
また、本実施の形態５でも、検出電流範囲におけるセンサ出力Ｓｏが原点を通る特性とするために、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の絶対値が実質的に等しくなるように設定している。従って、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１出力Ｓ１をＹ軸で反転することにより第２出力Ｓ２となる。
【０１４８】
これに対し、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の絶対値を実質的に等しくしなければ、センサ出力Ｓｏが原点を通らなくなる。その結果、例えば図３（ｃ）に示すように、検出電流範囲におけるセンサ出力ＳｏがＹ軸に対し左右非対称な特性となるので、直線性も本実施の形態５より悪くなる。この点から、本実施の形態５においても、実施の形態４と同様に、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の絶対値が実質的に等しくなるように設定している。但し、センサ出力Ｓｏが原点を通る必要がなく、直線性もそれほど厳密に必要とされない場合は、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の絶対値が実質的に等しくなるように設定しなくてもよい。この場合の例が実施の形態１〜３である。
【０１４９】
次に、図１３（ａ）、（ｂ）に示す第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２を同じグラフに記載したものを図１４（ａ）に示す。図１４（ａ）の横軸は磁界Ｈ、縦軸は第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２である。図１４（ａ）より、磁界Ｈに対する、第１出力Ｓ１と第２出力Ｓ２を合わせた特性は、Ｙ軸に対し対称であることがわかる。そして、両者の特性は磁界Ｈが０の時に一致する。
【０１５０】
その結果、差ΔＳを求めると、図１４（ｂ）のようになる。図１４（ｂ）の横軸は磁界Ｈ、縦軸は差ΔＳである。上記したように、磁界Ｈに対する差ΔＳは、第１象限と第３象限でピークを有し、原点対称となる特性である。この特性は図１２（ｂ）と同じであるが、異なる点は検出磁界範囲である。すなわち、図１２（ｂ）では検出磁界範囲が差ΔＳの最大ピーク、および最小ピークと一致しているが、本実施の形態５では、検出磁界範囲における最大磁界Ｈｍａｘが差ΔＳの最大ピークにおける磁界Ｈより小さく、最小磁界Ｈｍｉｎが最小ピークにおける磁界Ｈより大きくなっている。そして、最大磁界Ｈｍａｘと、差ΔＳの最大ピークにおける磁界Ｈとの差が第１所定値ＨＳ１であり、最小磁界Ｈｍｉｎと、差ΔＳの最小ピークにおける磁界Ｈとの差が第２所定値ＨＳ２である。
【０１５１】
図１４（ｂ）の特性に基づいて、電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏの特性を求めたグラフが図１４（ｃ）である。図１４（ｃ）において、横軸は電流Ｉ、縦軸はセンサ出力Ｓｏである。図１４（ｃ）より、検出電流範囲において、電流Ｉに対するセンサ出力Ｓｏは図１２（ｃ）と比較すると、良好な直線性が得られることがわかる。ゆえに、検出電流範囲において、センサ出力Ｓｏの直線性が必要な電流センサ１１の用途であれば、本実施の形態５の構成とすればよい。
【０１５２】
ここで、本実施の形態５の特徴となる構成をまとめる。
【０１５３】
１）第１磁界Ｈ１の値を検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘより第１所定値ＨＳ１だけ大きくする。
【０１５４】
２）第２磁界Ｈ２の値を検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎより第２所定値ＨＳ２だけ小さくする。
【０１５５】
３）第１所定値ＨＳ１と第２所定値ＨＳ２を、センサ出力Ｓｏが検出電流範囲内で必要とされる直線性が得られるように決定する。
【０１５６】
４）第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の絶対値を実質的に等しくする。
【０１５７】
上記のように各種パラメータを設定または決定することで、直線性の良好で、高精度な電流センサ１１が得られる。
【０１５８】
なお、図１４（ｃ）に示すように、異常判定部２７は、センサ出力Ｓｏとして、最大電流Ｉｍａｘの時に正の異常信号Ｅ＋と実質的に等しい電圧を出力し、最小電流Ｉｍｉｎの時に負の異常信号Ｅ−と実質的に等しい電圧を出力する構成としている。その結果、本実施の形態５においても、実施の形態４と同様に感度を最大化することができる。
【０１５９】
しかし、実施の形態４ほどではないにせよ、最大電流Ｉｍａｘ近傍では正の異常信号Ｅ＋と近いセンサ出力Ｓｏが出力され、最小電流Ｉｍｉｎ近傍では、負の異常信号Ｅ−と近いセンサ出力Ｓｏが出力される。従って、最大電流Ｉｍａｘと最小電流Ｉｍｉｎの近傍におけるセンサ出力Ｓｏの精度が必要な場合は、感度が低下するものの、最大電流Ｉｍａｘ近傍のセンサ出力Ｓｏよりも大きな正の異常信号Ｅ＋を設定し、また、最小電流Ｉｍｉｎ近傍のセンサ出力Ｓｏよりも小さな負の異常信号Ｅ−を設定すればよい。
【０１６０】
以上の構成、動作により、第１磁界Ｈ１の値が検出磁界範囲の最大磁界Ｈｍａｘより第１所定値ＨＳ１だけ大きくし、かつ、第２磁界Ｈ２の値が検出磁界範囲の最小磁界Ｈｍｉｎより第２所定値ＨＳ２だけ小さくするように決定されるとともに、第１所定値ＨＳ１と第２所定値ＨＳ２を、センサ出力Ｓｏが検出電流範囲内で必要とされる直線性が得られるように決定されることで、高精度化を図ることが可能となる。さらに、第１磁界Ｈ１と第２磁界Ｈ２の絶対値を実質的に等しく設定しているので、センサ出力Ｓｏが原点を通る特性となり、正負の電流を高精度に検出できる。加えて、実施の形態１で述べたように、異常判定部２７は、第１抵抗値Ｒ１が所定の第１異常抵抗値ＦＲ１より大きいか、または第２抵抗値Ｒ２が所定の第２異常抵抗値ＦＲ２より大きければ異常と判断する。これにより、センサ出力Ｓｏから２つの電流値が想定されることに起因した誤検知の可能性を低減することができる。さらに、電流センサ１１に接続される前記外部回路は、予期しない大電流や、予期しない外部磁界の方向を知ることができるので、前記外部回路による異常要因の推定に対する判断要素となり、さらなる高信頼性を得ることができる。これらのことから、高精度かつ高信頼性が得られ、誤検知の可能性が低減できる電流センサ１１が得られる。
【０１６１】
なお、実施の形態１〜３では、異常判定部２７に内蔵される異常信号源４３が１つのみであるが、これを実施の形態４、５で説明したように、正の異常信号源５７と負の異常信号源５９を備えるようにしてもよい。この場合、実施の形態１〜３の電流センサ１１においても、予期しない大電流や、予期しない外部磁界の方向を出力することができる。
【０１６２】
逆に、実施の形態４、５において、実施の形態１〜３で述べた１つのみの異常信号源４３を備えるようにしてもよい。この場合、予期しない大電流や、予期しない外部磁界の方向を出力することができないが、方向の情報を必要としない用途であれば、異常信号源４３を１つのみとすることで、異常判定部２７の回路構成が簡単になる。
【０１６３】
また、実施の形態１〜５において、第１異常比較部１７、第２異常比較部２３、差出力部２５、異常判定部２７、第１異常レベル源２９、および第２異常レベル源３１をマイクロコンピュータと周辺回路で構成し、比較、差演算、論理和演算、選択などの動作をソフトウエアで処理する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明にかかる電流センサは、磁気抵抗素子を用いた電流センサにおける誤検知の可能性を低減することが可能であるため、特に非接触で高信頼性を必要とする電流センサ等として有用である。
【符号の説明】
【０１６５】
１１  電流センサ
１３  第１磁気抵抗素子
１５  第１永久磁石
１７  第１異常比較部
１９  第２磁気抵抗素子
２１  第２永久磁石
２３  第２異常比較部
２５  差出力部
２７  異常判定部
【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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