(57)【要約】【課題】最初に発生したピークを、ピーク値保持回路が確実に保持する。【解決手段】半導体装置１０は、ピーク値格納レジスタ１２と、閾値格納レジスタ１４と、ピーク判定回路１３と、終了タイミング判定回路１５とを有する。ピーク判定回路１３は、ピーク値格納レジスタ１２が格納する値を更新するか否かを判定する。また、ピーク判定回路１３は、終了タイミング判定回路１５により終了タイミングであると判定された場合、動作を終了する。ピーク値格納レジスタ１２は、ピーク判定回路１３が更新すると判定した場合、格納する値を更新する。終了タイミング判定回路１５は、ピーク値格納レジスタ１２に格納されている値を閾値格納レジスタ１４に格納されている閾値に相当する値だけ減少又は増加させた値よりも、入力信号の値が小さくなると、ピーク判定回路１３による動作の終了タイミングと判定する。【選択図】図１
2018035759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号が連続して入力される入力信号線と、
前記入力信号線に接続され、前記入力信号のピーク値を格納するためのピーク値格納レジスタと、
前記入力信号線に接続され、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値と、前記入力信号線から入力される前記入力信号の値とを比較し、比較結果に基づいて、前記ピーク値格納レジスタが格納する値を更新するか否かを判定するピーク判定回路と、
予め定められた閾値を格納する閾値格納レジスタと、
前記入力信号線に接続され、前記入力信号線から入力された前記入力信号の値と、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値と、前記閾値格納レジスタに格納されている前記閾値とに基づいて、前記ピーク判定回路による動作の終了タイミングを判定する終了タイミング判定回路と
を有するピーク値保持回路を備え、
前記ピーク判定回路は、
前記ピーク値として、極大値又は極小値の少なくともいずれか一方を判定し、
前記ピーク値として極大値を判定する場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値よりも前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が大きいとき、前記ピーク値格納レジスタが格納する値を更新させる更新トリガ信号を前記ピーク値格納レジスタに出力し、
前記ピーク値として極小値を判定する場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値よりも前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が小さいとき、前記更新トリガ信号を前記ピーク値格納レジスタに出力し、
前記終了タイミング判定回路により終了タイミングであると判定された場合、動作を終了し、
前記ピーク値格納レジスタは、前記ピーク判定回路から前記更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、前記入力信号線から入力された前記入力信号の値へと更新し、
前記終了タイミング判定回路は、
前記ピーク値として極大値が判定される場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値を前記閾値格納レジスタに格納されている前記閾値に相当する値だけ減少させた値よりも、前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が小さくなると、前記ピーク判定回路による動作の終了タイミングと判定し、
前記ピーク値として極小値が判定される場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値を前記閾値格納レジスタに格納されている前記閾値に相当する値だけ増加させた値よりも、前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が大きくなると、前記ピーク判定回路による動作の終了タイミングと判定する
半導体装置。
【請求項２】
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の前記ピーク値保持回路を備え、
前記Ｎ個のピーク値保持回路において、前記入力信号線は共通の信号線であり、
前記Ｎ個のピーク値保持回路のうちのｎ（ｎは１以上Ｎ未満の整数）番目の前記ピーク値保持回路の前記終了タイミング判定回路が、終了タイミングであると判定した場合、ｎ＋１番目の前記ピーク値保持回路に対し、前記ピーク判定回路の動作の開始を指示するための開始指示トリガ信号を送信し、
ｎ＋１番目の前記ピーク値保持回路の前記ピーク判定回路は、前記開始指示トリガ信号の受信を契機に動作を開始する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
カウンタと、
前記ピーク値の取得タイミングを格納するためのタイミング格納レジスタと
を有するタイマ回路を更に備え、
前記ピーク判定回路は、前記更新トリガ信号を、さらに、前記タイミング格納レジスタに出力し、
前記タイミング格納レジスタは、前記ピーク判定回路から前記更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、前記カウンタから入力されたカウント値へと更新する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
カウンタと、
前記Ｎ個のピーク値保持回路による前記ピーク値の取得タイミングを格納するためのＮ個のタイミング格納レジスタと
を有するタイマ回路を更に備え、
ｎ番目の前記ピーク判定回路は、前記更新トリガ信号を、さらに、ｎ番目の前記タイミング格納レジスタに出力し、
ｎ番目の前記タイミング格納レジスタは、ｎ番目の前記ピーク判定回路から前記更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、前記カウンタから入力されたカウント値へと更新する
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ピーク値保持回路は、さらに、前記ピーク判定回路の動作の開始および終了を制御する制御回路を有し、
前記制御回路は、
ピークの検出区間の開始を指示する検出区間開始トリガ信号およびピークの検出区間の終了を指示する検出区間終了トリガ信号を受信し、
前記検出区間開始トリガ信号を受信した場合、前記ピーク判定回路に動作許可信号を出力し、
前記検出区間終了トリガ信号の受信又は前記終了タイミング判定回路による終了タイミングの判定のうちいずれかが発生したタイミングで、前記ピーク判定回路に動作禁止信号を出力し、
前記ピーク判定回路は、
前記動作許可信号が入力されると動作を開始し、
前記動作禁止信号が入力されると動作を終了する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記Ｎ個のピーク値保持回路は、それぞれ、さらに、前記ピーク判定回路の動作の開始および終了を制御する制御回路を有し、
各前記制御回路は、ピークの検出区間の開始を指示する検出区間開始トリガ信号およびピークの検出区間の終了を指示する検出区間終了トリガ信号を受信し、
１番目の前記ピーク値保持回路における前記制御回路は、前記検出区間開始トリガ信号を受信した場合、前記ピーク判定回路に動作許可信号を出力し、
ｎ＋１番目の前記ピーク値保持回路における前記制御回路は、前記検出区間開始トリガ信号と、ｎ番目の前記ピーク値保持回路からの前記開始指示トリガ信号とを受信した場合、前記ピーク判定回路に動作許可信号を出力し、
各前記制御回路は、前記検出区間終了トリガ信号の受信又は前記終了タイミング判定回路による終了タイミングの判定のうちいずれかが発生したタイミングで、前記ピーク判定回路に動作禁止信号を出力し、
前記ピーク判定回路は、
前記動作許可信号が入力されると動作を開始し、
前記動作禁止信号が入力されると動作を終了する
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記閾値が、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値に対する割合値である
請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項８】
電磁式燃料噴射弁と、
前記電磁式燃料噴射弁の駆動電圧値又は駆動電流値が入力信号として入力されるピーク値保持回路と、
前記ピーク値保持回路に格納されたピーク値に基づいて、予め定められた制御を行う制御部と、
を備え、
前記ピーク値保持回路は、
入力信号が連続して入力される入力信号線と、
前記入力信号線に接続され、前記入力信号のピーク値を格納するためのピーク値格納レジスタと、
前記入力信号線に接続され、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値と、前記入力信号線から入力される前記入力信号の値とを比較し、比較結果に基づいて、前記ピーク値格納レジスタが格納する値を更新するか否かを判定するピーク判定回路と、
予め定められた閾値を格納する閾値格納レジスタと、
前記入力信号線に接続され、前記入力信号線から入力された前記入力信号の値と、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値と、前記閾値格納レジスタに格納されている前記閾値とに基づいて、前記ピーク判定回路による動作の終了タイミングを判定する終了タイミング判定回路と
を有し、
前記ピーク判定回路は、
前記ピーク値として、極大値又は極小値の少なくともいずれか一方を判定し、
前記ピーク値として極大値を判定する場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値よりも前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が大きいとき、前記ピーク値格納レジスタが格納する値を更新させる更新トリガ信号を前記ピーク値格納レジスタに出力し、
前記ピーク値として極小値を判定する場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値よりも前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が小さいとき、前記更新トリガ信号を前記ピーク値格納レジスタに出力し、
前記終了タイミング判定回路により終了タイミングであると判定された場合、動作を終了し、
前記ピーク値格納レジスタは、前記ピーク判定回路から前記更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、前記入力信号線から入力された前記入力信号の値へと更新し、
前記終了タイミング判定回路は、
前記ピーク値として極大値が判定される場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値を前記閾値格納レジスタに格納されている前記閾値に相当する値だけ減少させた値よりも、前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が小さくなると、前記ピーク判定回路による動作の終了タイミングと判定し、
前記ピーク値として極小値が判定される場合、前記ピーク値格納レジスタに格納されている値を前記閾値格納レジスタに格納されている前記閾値に相当する値だけ増加させた値よりも、前記入力信号線から入力される前記入力信号の値が大きくなると、前記ピーク判定回路による動作の終了タイミングと判定する
燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置及び燃料噴射装置に関し、例えば信号のピーク値の判定を行う半導体装置及び燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等のエンジン制御において、燃費性能やエンジン出力のリアルタイムな最適化などを目的として様々な研究が進んでいる。例えば、燃料噴射装置（インジェクタ）における燃料噴射時期又は燃料噴射量の検出のため、インジェクタの駆動電流値又は駆動電圧値のピーク（ピーク値及びピークの発生タイミングを含む）をリアルタイムで検出している。そして、ピークによって特定された燃料噴射時期又は燃料噴射量に従って、次回の燃料噴射制御へのフィードバックが行われている。
【０００３】
これに関し、例えば、特許文献１では、駆動電流値又は駆動電圧値のピークを検出して、燃料噴射装置の駆動制御のための噴射パルスを補正することについて開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２１４８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インジェクタの機械的構造上、燃料噴射開始時の開弁動作および噴射終了時の閉弁動作の際、数十μs〜数百μsの間に駆動電流には複数のピークが発生し得る。また、所定期間内に発生するピークの数及び発生タイミングについては、事前にわからない。このような場合、最初に発生したピークのピーク値を、ピーク値保持回路が保持できない恐れがあった。
【０００６】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施の形態によれば、半導体装置は、ピーク値格納レジスタと、閾値格納レジスタと、ピーク判定回路と、終了タイミング判定回路とを有する。ピーク判定回路は、ピーク値格納レジスタが格納する値を更新するか否かを判定する。また、ピーク判定回路は、終了タイミング判定回路により終了タイミングであると判定された場合、動作を終了する。ピーク値格納レジスタは、ピーク判定回路が更新すると判定した場合、格納する値を更新する。終了タイミング判定回路は、ピーク値格納レジスタに格納されている値を閾値格納レジスタに格納されている閾値に相当する値だけ減少又は増加させた値よりも、入力信号の値が小さくなると、ピーク判定回路による動作の終了タイミングと判定する。
【発明の効果】
【０００８】
前記一実施の形態によれば、最初に発生したピークを、ピーク値保持回路が確実に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態の概要にかかる半導体装置１０の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】比較例にかかる半導体装置９０の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】比較例にかかる半導体装置９０の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】実施の形態１にかかる半導体装置１の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１にかかる半導体装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】実施の形態２にかかる半導体装置２の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２にかかる半導体装置２の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】実施の形態３にかかる燃料噴射装置３の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１１】
＜実施の形態の概要＞
実施の形態の詳細について説明する前に、まず、実施の形態の概要について説明する。図１は、実施の形態の概要にかかる半導体装置１０の構成の一例を示すブロック図である。半導体装置１０は、入力信号線１１と、ピーク値格納レジスタ１２と、ピーク判定回路１３と、閾値格納レジスタ１４と、終了タイミング判定回路１５とを有するピーク値保持回路１６を備えている。
【００１２】
入力信号線１１は、入力信号が連続して入力される信号線である。例えば、電流などをＡＤ変換した信号である入力信号が、入力される。
【００１３】
ピーク値格納レジスタ１２は、入力信号線１１に電気的に接続されたレジスタであり、入力信号のピーク値を格納するためのレジスタである。また、ピーク値格納レジスタ１２は、ピーク判定回路１３及び終了タイミング判定回路１５と、それぞれ電気的に接続している。ピーク値格納レジスタ１２は、ピーク判定回路１３から更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、入力信号線１１から入力された入力信号の値へと更新する。すなわち、ピーク値格納レジスタ１２は、ピーク判定回路１３が更新すると判定した場合、この判定がなされる際にピーク判定回路１３により比較された入力信号の値を新たに格納する。
【００１４】
ピーク判定回路１３は、ピーク値を判定する。ピーク判定回路１３は、入力信号線１１に電気的に接続されているとともに、ピーク値格納レジスタ１２及び終了タイミング判定回路１５とも電気的に接続されている。ここで、ピーク判定回路１３は、ピーク値として、極大値又は極小値の少なくともいずれか一方を判定する。その際、ピーク判定回路１３は、ピーク値格納レジスタ１２に格納されている値と、入力信号線１１から入力される入力信号の値とを比較し、比較結果に基づいて、ピーク値格納レジスタ１２が格納する値を更新するか否かを判定する。
【００１５】
具体的には、ピーク判定回路１３は、ピーク値として極大値を判定する場合、ピーク値格納レジスタ１２に格納されている値よりも入力信号線１１から入力される入力信号の値が大きいとき、ピーク値格納レジスタ１２が格納する値を更新させる更新トリガ信号を、ピーク値格納レジスタ１２に出力する。また、ピーク判定回路１３は、ピーク値として極小値を判定する場合、ピーク値格納レジスタ１２に格納されている値よりも入力信号線１１から入力される入力信号の値が小さいとき、更新トリガ信号をピーク値格納レジスタ１２に出力する。
また、ピーク判定回路１３は、終了タイミング判定回路１５により終了タイミングであると判定された場合、動作を終了する。
【００１６】
閾値格納レジスタ１４は、予め定められた閾値を格納する。また、閾値格納レジスタ１４は、終了タイミング判定回路１５と電気的に接続されている。
【００１７】
終了タイミング判定回路１５は、入力信号線１１に電気的に接続されているとともに、ピーク値格納レジスタ１２、閾値格納レジスタ１４及びピーク判定回路１３とも接続されている。終了タイミング判定回路１５は、入力信号線１１から入力された入力信号の値と、ピーク値格納レジスタ１２に格納されている値と、閾値格納レジスタ１４に格納されている閾値とに基づいて、ピーク判定回路１３による動作の終了タイミングを判定する。
【００１８】
具体的には、終了タイミング判定回路１５は、ピーク値として極大値が判定される場合、ピーク値格納レジスタ１２に格納されている値を閾値格納レジスタ１４に格納されている閾値に相当する値だけ減少させた値よりも、入力信号線１１から入力される入力信号の値が小さくなると、ピーク判定回路１３による動作の終了タイミングと判定する。例えば、ピーク値格納レジスタ１２に現在格納されている値をＰｔｍｐとし、閾値格納レジスタ１４に格納されている閾値をＰｔｈとした場合、次のようにして終了タイミングが判定される。Ｐｔｍｐ＋Ｐｔｈ（ただし、Ｐｔｈは負の値）の演算値よりも入力信号線１１から入力される入力信号の値が小さくなると、終了タイミングが到来したと判定される。又は、Ｐｔｍｐ−Ｐｔｈ（ただし、Ｐｔｈは正の値）の演算値よりも入力信号線１１から入力される入力信号の値が小さくなると、終了タイミングが到来したと判定される。
【００１９】
同様に、終了タイミング判定回路１５は、ピーク値として極小値が判定される場合、ピーク値格納レジスタ１２に格納されている値を閾値格納レジスタ１４に格納されている閾値に相当する値だけ増加させた値よりも、入力信号線１１から入力される入力信号の値が大きくなると、ピーク判定回路１３による動作の終了タイミングと判定する。例えば、Ｐｔｍｐ＋Ｐｔｈ（ただし、Ｐｔｈは正の値）の演算値よりも入力信号線１１から入力される入力信号の値が大きくなると、終了タイミングが到来したと判定される。又は、Ｐｔｍｐ−Ｐｔｈ（ただし、Ｐｔｈは負の値）の演算値よりも入力信号線１１から入力される入力信号の値が大きくなると、終了タイミングが到来したと判定される。
【００２０】
終了タイミング判定回路１５は、終了タイミングが到来したと判定すると、ピーク判定回路１３に対し、動作の終了を通知する信号を出力する。そして、ピーク判定回路１３は、この信号を受信すると、動作を終了する。なお、動作の終了を通知する信号は、ピーク判定回路１３に動作の終了タイミングを通知する信号であればよく、動作を許可する信号（動作許可信号）のネゲートであってもよい。なお、動作の終了を通知する信号は、ピーク判定回路１３から終了タイミング判定回路１５に直接通知されてもよいが、下記の実施の形態に示されるように他の制御回路等を介して通知されてもよい。
【００２１】
次に、上記の半導体装置１０の特徴について説明するために、比較例にかかる半導体装置９０について説明する。図２は、比較例にかかる半導体装置９０の構成の一例を示すブロック図である。半導体装置９０は、入力信号線９１と、ピーク検出制御部９２と、ピーク値格納レジスタ９３と、ピーク判定部９４とを有するピーク値保持回路９５を備える。また、半導体装置９０は、カウンタ９６とキャプチャレジスタ９７とを有するタイマ回路９８を備える。
【００２２】
ピーク検出制御部９２は、ピーク判定部９４と電気的に接続されており、ピーク判定部９４に対して動作許可信号を通知する。具体的には、ピーク検出制御部９２は、タイマ回路９８から出力された検出区間開始トリガ信号を受信すると、ピーク判定部９４に対する動作許可信号をアサートする。また、ピーク検出制御部９２は、タイマ回路９８から出力された検出区間終了トリガ信号を受信すると、ピーク判定部９４に対する動作許可信号をネゲートする。
【００２３】
ピーク値格納レジスタ９３は、入力信号のピーク値を格納するためのレジスタであり、ピーク判定部９４から更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、入力信号線９１から入力された入力信号の値へと更新する。すなわち、ピーク値格納レジスタ９３は、ピーク判定部９４が更新すると判定した場合、この判定がなされる際にピーク判定部９４により比較された入力信号の値を新たに格納する。
【００２４】
ピーク判定部９４は、ピーク判定回路１３と同様にピーク値を判定する。すなわち、ピーク判定部９４は、ピーク値格納レジスタ９３に格納されている値と、入力信号線９１から入力される入力信号の値とを比較し、比較結果に基づいて、ピーク値格納レジスタ９３が格納する値を更新するか否かを判定する。ピーク判定部９４は、ピーク判定回路１３と同様に、ピーク値格納レジスタ９３に格納されている値と、入力信号線９１から入力される入力信号の値とを比較し、比較結果に基づいて、ピーク値格納レジスタ９３が格納する値を更新するか否かを判定する。そして、ピーク判定部９４は、ピーク値格納レジスタ９３が格納する値を更新すると判定した場合、更新トリガ信号をピーク値格納レジスタ９３及びキャプチャレジスタ９７に出力する。
【００２５】
カウンタ９６は、例えば時刻をカウントするカウンタ回路である。また、キャプチャレジスタ９７は、ピーク値の取得タイミングを示す情報を格納するレジスタであり、ピーク判定部９４からの更新トリガ信号を受信すると、カウンタ９６のカウント値を格納する。すなわち、キャプチャレジスタ９７は、ピーク更新トリガ信号の発生時のカウンタ９６の値を格納する。これにより、ピークの発生位置がキャプチャレジスタ９７に格納されることとなる。
【００２６】
図３は、比較例にかかる半導体装置９０の動作の一例を示すタイミングチャートである。図３に示されるように、比較例にかかる半導体装置９０では、検出区間開始トリガ信号がピーク検出制御部９２に入力されてから、検出区間終了トリガ信号がピーク検出制御部９２に入力されるまでの間、ピーク判定部９４に対する動作許可信号はアサートされたままである。したがって、この間、ピーク判定部９４は動作し続け、半導体装置９０において検出区間内の１箇所のピークが取得されることとなる。
【００２７】
例えば、極大値についての検出が行われる場合、ピーク判定部９４は、ピーク値格納レジスタ９３の現在の格納値よりも入力値が大きい場合、更新トリガ信号を出力することとなる。例えば、検出区間開始トリガ信号がピーク検出制御部９２に入力されてから検出区間終了トリガ信号がピーク検出制御部９２に入力されるまでの間において、ピーク発生位置ＰＰ１及びＰＰ３に極大値がある場合、ピーク値格納レジスタ９３に最終的に格納される値は次のようになる。図３に示されるように、ピーク発生位置ＰＰ１のピーク値Ｐ１がピーク発生位置ＰＰ３のピーク値Ｐ３よりも大きい場合には、最初のピークであるピーク発生位置ＰＰ１のピークについてのピーク値Ｐ１がピーク値格納レジスタ９３に最終的に格納される。なお、このとき、キャプチャレジスタ９７には、ピーク発生位置ＰＰ１のカウント値ＣＰ１が最終的に格納される。
【００２８】
しかしながら、ピーク値Ｐ３がピーク値Ｐ１よりも大きい場合には、最初のピークであるピーク発生位置ＰＰ１のピークについてのピーク値Ｐ１ではなく、ピーク発生位置ＰＰ３のピークについてのピーク値Ｐ３がピーク値格納レジスタ９３に最終的に格納されてしまうこととなる。また、キャプチャレジスタ９７には、ピーク発生位置ＰＰ３のカウント値ＣＰ３が最終的に格納される。すなわち、比較例にかかる半導体装置９０によると、最初に発生したピークを、ピーク値保持回路が保持できない場合がある。
【００２９】
このように、検出区間内に複数のピークが存在する場合、最初に発生したピークを得ることができない場合が存在する。これに対し、例えば、検出区間内の入力値を全て取得後に、ソフトウェア処理などにより、ピーク発生位置及びピーク値を取得することも考えられる。しかしながら、その場合、検出区間が終了するまで、最初のピーク値及びピーク発生位置を取得できない。すなわち、リアルタイムにピークを取得することができない。また、仮に、ピーク発生位置が既知である場合には、各ピーク発生位置に対しそれぞれ検出区間を設定することも可能であるが、ピーク発生位置が未知である場合には、検出区間をそのように設定することはできない。
【００３０】
しかしながら、上述の半導体装置１０によれば、ピーク判定回路１３は、終了タイミング判定回路１５により終了タイミングであると判定された場合、動作を終了する。すなわち、終了タイミング判定回路１５により、一つのピークが過ぎ去ったことが確認されると、その時点で、ピーク判定回路１３は動作を終了するため、以降のピーク値格納レジスタ１２の更新は発生しない。よって、上述の半導体装置１０によれば、最初に発生したピークを、ピーク値保持回路が確実に保持できる。
【００３１】
＜実施の形態の詳細＞
＜実施の形態１＞
次に、実施の形態の詳細について説明する。図４は、実施の形態１にかかる半導体装置１の構成の一例を示すブロック図である。また、図５は、実施の形態１にかかる半導体装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。以下、図４及び図５を参照しつつ、半導体装置１について説明する。図４に示すように、半導体装置１は、タイマ回路１００及びピーク値保持回路２００を備える。
【００３２】
タイマ回路１００は、カウンタ１０１とキャプチャレジスタ１０２とを有する。カウンタ１０１は、時間の経過とともに値が推移する変数値をカウントするカウンタ回路である。カウンタ１０１は、一例としては、時刻をカウントするカウンタ回路であるが、エンジン回転角をカウントする回転検出器などであってもよい。
【００３３】
キャプチャレジスタ１０２は、ピーク値の取得タイミングを示す情報を格納するレジスタである。キャプチャレジスタ１０２は、後述するピーク判定部２０５から更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、カウンタ１０１から入力されたカウント値へと更新する。キャプチャレジスタ１０２は、ピーク判定部２０５からの更新トリガ信号が入力されない場合、更新をせず、現在の格納値を保持し続ける。すなわち、キャプチャレジスタ１０２は、ピーク更新トリガ信号の発生時のカウンタ１０１の値を格納する。これにより、ピークの発生位置がキャプチャレジスタ１０２に格納されることとなる。なお、キャプチャレジスタ１０２は、タイミング格納レジスタと称されることがある。
【００３４】
次に、ピーク値保持回路２００について説明する。ピーク値保持回路２００は、図４に示されるように、入力信号線２０１と、ピーク検出制御部２０２と、ピーク値格納レジスタ２０３と、閾値格納レジスタ２０４と、ピーク判定部２０５と、ピーク検出区間判定部２０６とを有する。
【００３５】
入力信号線２０１は、上述の入力信号線１１に対応しており、入力信号が連続して入力される信号線である。
【００３６】
ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５の動作の開始および終了を制御する制御回路であり、単に制御回路と称されうる。ピーク検出制御部２０２は、ピークの検出区間の開始を指示する検出区間開始トリガ信号およびピークの検出区間の終了を指示する検出区間終了トリガ信号を受信する。また、ピーク検出制御部２０２は、検出区間内の分割区間の終了を指示する分割区間終了トリガ信号を受信する。
【００３７】
ピーク検出制御部２０２は、タイマ回路１００から入力される検出区間開始トリガ信号及び検出区間終了トリガ信号と、ピーク検出区間判定部２０６から入力される分割区間終了トリガ信号とに基づいて、ピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６の動作を制御する。このため、ピーク検出制御部２０２は、タイマ回路１００、ピーク検出区間判定部２０６、及びピーク判定部２０５とそれぞれ電気的に接続されている。なお、検出区間開始トリガ信号及び検出区間終了トリガ信号は、タイマ回路１００以外の図示しない回路等からピーク検出制御部２０２に入力されてもよい。
【００３８】
ピーク検出制御部２０２は、検出区間開始トリガ信号を受信すると、ピーク判定部２０５に動作許可信号を出力する。すなわち、この場合、ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５に対する動作許可信号をアサートする（動作許可信号を１にする）。また、ピーク検出制御部２０２は、検出区間終了トリガ信号を受信すると、ピーク判定部２０５に動作禁止信号を出力する。すなわち、この場合、ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５に対する動作許可信号をネゲートする（動作許可信号を０にする）。このため、ピーク検出の成否にかかわらず、ピーク値保持回路２００の動作を、所望の検出区間内に限定することが可能となる。さらに、ピーク検出制御部２０２は、分割区間終了トリガ信号を受信すると、ピーク判定部２０５に動作禁止信号を出力する。つまり、ピーク検出制御部２０２は、検出区間終了トリガ信号又は分割区間終了トリガ信号のいずれかを受信した場合、ピーク判定部２０５に動作禁止信号を出力する。言い換えると、ピーク検出制御部２０２は、検出区間終了トリガ信号の受信又はピーク検出区間判定部２０６による終了タイミングの判定のうちいずれかが発生したタイミングで、ピーク判定部２０５に動作禁止信号を出力する。
【００３９】
また、ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５に対する信号出力と同じ信号出力を、ピーク検出区間判定部２０６に対しても行う。これにより、ピーク検出区間判定部２０６においても、ピーク判定部２０５と同じタイミングで動作の開始及び終了が行われる。
【００４０】
ピーク値格納レジスタ２０３は、上述のピーク値格納レジスタ１２に対応しており、入力信号線２０１に電気的に接続されたレジスタであり、入力信号のピーク値を格納するためのレジスタである。また、ピーク値格納レジスタ２０３は、ピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６と、それぞれ電気的に接続している。ピーク値格納レジスタ２０３は、ピーク判定部２０５から更新トリガ信号が入力されると、格納する値を、入力信号線２０１から入力された入力信号の値へと更新する。ピーク値格納レジスタ２０３は、ピーク判定部２０５からの更新トリガ信号が入力されない場合、更新をせず、現在の格納値を保持し続ける。
【００４１】
閾値格納レジスタ２０４は、上述の閾値格納レジスタ１４に対応しており、予め定められた閾値を格納する。この閾値は、後述するピーク検出区間判定部２０６において、１つのピークの終了を正確に検出するための設定値である。また、閾値格納レジスタ２０４は、ピーク検出区間判定部２０６と電気的に接続されている。
【００４２】
ピーク判定部２０５は、上述のピーク判定回路１３に対応しており、ピーク値を判定する。ピーク判定部２０５は、入力信号線２０１に電気的に接続されているとともに、ピーク値格納レジスタ１２、タイマ回路１００のキャプチャレジスタ１０２、及びピーク検出制御部２０２とも電気的に接続されている。
【００４３】
ピーク判定部２０５がピーク値として極大値を判定する場合、すなわち、極大値を検出する回路として半導体装置１が構成される場合、ピーク判定部２０５は、ピーク値格納レジスタ２０３に格納されている値よりも入力信号線２０１から入力される入力信号の値が大きいとき、ピーク値格納レジスタ２０３が格納する値を更新させる更新トリガ信号をピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１０２に出力する。より具体的には、入力信号線２０１からピーク判定部２０５に入力された信号の入力値をＩ、ピーク値格納レジスタ２０３に現在格納されている値をＰｔｍｐとした場合、ピーク判定部２０５は、以下の式（１）が真であるか否かを判定し、真である場合、ピーク更新トリガ信号を出力する。
【００４４】
Ｉ＞Ｐｔｍｐ  ・・・（１）
【００４５】
ピーク判定部２０５がピーク値として極小値を判定する場合、すなわち、極小値を検出する回路として半導体装置１が構成される場合、ピーク判定部２０５は、ピーク値格納レジスタ２０３に格納されている値よりも入力信号線２０１から入力される入力信号の値が小さいとき、更新トリガ信号をピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１０２に出力する。より具体的には、ピーク判定部２０５は、以下の式（２）が真であるか否かを判定し、真である場合、ピーク更新トリガ信号を出力する。
【００４６】
Ｉ＜Ｐｔｍｐ  ・・・（２）
【００４７】
ここで、ピーク判定部２０５の動作は、ピーク検出制御部２０２により制御される。ピーク判定部２０５は、ピーク検出制御部２０２からの動作許可信号が入力されると動作を開始し、ピーク検出制御部２０２からの動作禁止信号が入力されると動作を終了する。図５に沿って述べると、ピーク判定部２０５は、動作許可信号がアサートされている間、動作を継続し、動作許可信号がネゲートされると動作を終了する。
【００４８】
ピーク検出区間判定部２０６は、上述の終了タイミング判定回路１５に対応している。ピーク検出区間判定部２０６の動作は、ピーク判定部２０５と同様、ピーク検出制御部２０２により制御される。すなわち、ピーク検出区間判定部２０６は、ピーク検出制御部２０２からの動作許可信号が入力されると動作を開始し、ピーク検出制御部２０２からの動作禁止信号が入力されると動作を終了する。図５に沿って述べると、ピーク検出区間判定部２０６は、動作許可信号がアサートされている間、動作を継続し、動作許可信号がネゲートされると動作を終了する。
【００４９】
ピーク検出区間判定部２０６は、入力信号線２０１に電気的に接続されているとともに、ピーク値格納レジスタ２０３、閾値格納レジスタ２０４、及びピーク検出制御部２０２とも接続されている。ピーク検出区間判定部２０６は、検出区間内においてピークの検出を中断すべきタイミング、すなわちピーク判定部２０５による動作の終了タイミングを判定する。ピーク検出区間判定部２０６は、ピークの検出を中断すべきタイミングが到来したと判定した場合、分割区間終了トリガ信号をピーク検出制御部２０２に出力する。
【００５０】
具体的には、ピーク判定部２０５がピーク値として極大値を判定する場合、すなわち、極大値を検出する回路として半導体装置１が構成される場合、ピーク検出区間判定部２０６は、以下の式（３）が真であるか否かを判定し、真である場合、分割区間終了トリガ信号を出力する。
【００５１】
Ｉ＜（Ｐｔｍｐ＋Ｐｔｈ）  ・・・（３）
【００５２】
ただし、式（３）において、Ｐｔｈは、閾値格納レジスタ２０４に格納されている閾値である。また、式（３）において、Ｐｔｈは、負の値である。なお、式（３）において右辺は加算式であるが、Ｐｔｈを正の値として減算式にすることも可能である。
【００５３】
また、ピーク判定部２０５がピーク値として極小値を判定する場合、すなわち、極小値を検出する回路として半導体装置１が構成される場合、ピーク検出区間判定部２０６は、以下の式（４）が真であるか否かを判定し、真である場合、分割区間終了トリガ信号を出力する。
【００５４】
Ｉ＞（Ｐｔｍｐ＋Ｐｔｈ）  ・・・（４）
【００５５】
式（４）において、Ｐｔｈは、正の値である。なお、式（４）において右辺は加算式であるが、Ｐｔｈを負の値として減算式にすることも可能である。
【００５６】
上述の通り、ピーク検出区間判定部２０６から分割区間終了トリガ信号が出力されると、ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５による動作を終了させる。これにより、以降、ピーク値格納レジスタ２０３に格納された極大値よりも大きな入力値があっても、ピーク値格納レジスタ２０３の内容及びキャプチャレジスタ１０２の内容は更新されない。同様に、ピーク検出区間判定部２０６から分割区間終了トリガ信号が出力されると、以降、ピーク値格納レジスタ２０３に格納された極小値よりも小さな入力値があっても、ピーク値格納レジスタ２０３の内容及びキャプチャレジスタ１０２の内容は更新されない。
【００５７】
図５に沿って、半導体装置１の動作例について説明する。ピーク検出制御部２０２に検出区間開始トリガ信号が入力されると、ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をアサートする。これにより、ピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６の動作が開始する。そして、１つ目のピーク発生位置ＰＰ１が到来するまで、すなわち、入力信号線２０１の入力信号の値がピーク値Ｐ１となるまで、更新トリガ信号がピーク判定部２０５から出力される。更新トリガ信号が出力されている間、ピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１０２の値が更新され続ける。１つ目のピーク発生位置ＰＰ１が過ぎると、ピーク判定部２０５は、更新トリガ信号を出力しなくなり、ピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１０２の値は変更されなくなる。そして、入力信号の値がさらに減少すると、ピーク検出区間判定部２０６が分割区間終了トリガ信号を出力する。分割区間終了トリガ信号が出力されると、ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をネゲートする。すなわち、検出区間終了トリガ信号が発生する前であっても、ピーク検出制御部２０２は、ピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をネゲートする。これにより、１つ目のピークの検出結果として、ピーク値格納レジスタ２０３には、ピーク値Ｐ１が格納されたままとなり、キャプチャレジスタ１０２には、ピーク発生位置ＰＰ１に相当するカウント値ＣＰ１が格納されたままとなる。
【００５８】
ここで、図５に示した例では、ピーク発生位置ＰＰ１の１つ目の極大値Ｐ１が、ピーク発生位置ＰＰ３の２つ目の極大値Ｐ３よりも大きいが、極大値Ｐ３が極大値Ｐ１よりも大きい場合であっても、半導体装置１は、１つ目の極大値Ｐ１について検出することができる。すなわち、検出区間内に複数の極大値が存在する場合であっても、半導体装置１は１つ目の極大値を検出することができる。また、半導体装置１において極小値について検出する場合にあっては、検出区間内に複数の極小値が存在する場合であっても、半導体装置１は１つ目の極小値を検出することができる。また、キャプチャレジスタ１０２が設けられているため、取得されたピーク値の発生位置についても取得することができる。このように、半導体装置１によれば、リアルタイムに、１つ目のピークを取得することができる。
【００５９】
また、閾値を用いてピークの判定が行われているため、ピークとは言えない信号の変動を誤ってピークとして判定することが防がれる。なお、閾値格納レジスタ２０４に格納される閾値は、ピーク値格納レジスタ２０３に格納されている値に対する割合値であってもよい。この場合、極大値の検出に対しては、例えば、閾値として負のパーセント値が設定される。そして、ピーク検出区間判定部２０６は、以下の式（５）が真であるか否かを判定し、真である場合、分割区間終了トリガ信号を出力する。
【００６０】
Ｉ＜（Ｐｔｍｐ×（１００％＋Ｐｔｈ）  ・・・（５）
【００６１】
なお、極大値の検出に対しては、例えば、閾値とし正のパーセント値が設定されてもよい。この場合、式（５）の右辺は加算式ではなく減算式となる。
【００６２】
極小値の検出に対しては、例えば、閾値として正のパーセント値が設定される。そして、ピーク検出区間判定部２０６は、以下の式（６）が真であるか否かを判定し、真である場合、分割区間終了トリガ信号を出力する。
【００６３】
Ｉ＞（Ｐｔｍｐ×（１００％−Ｐｔｈ）  ・・・（６）
【００６４】
なお、極小値の検出に対しては、例えば、閾値とし負のパーセント値が設定されてもよい。この場合、式（６）の右辺は減算式ではなく加算式となる。
【００６５】
このように、閾値をピーク値格納レジスタ２０３に格納されている値に対する割合値とすることにより、入力信号の値のダイナミックレンジによらず、ピークの検出を行うことが可能となる。
【００６６】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２にかかる半導体装置２の構成の一例を示すブロック図である。また、図７は、実施の形態２にかかる半導体装置２の動作の一例を示すタイミングチャートである。以下、図６及び図７を参照しつつ、半導体装置２について説明する。
【００６７】
図６に示されるように、実施の形態２にかかる半導体装置２は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のピーク値保持回路を備える点で、実施の形態１にかかる半導体装置１と異なる。以下、実施の形態２にかかる半導体装置２について、実施の形態１にかかる半導体装置１の構成及び動作と異なる点についてのみ説明し、同様の構成及び動作については説明を省略する。なお、図６では、Ｎ＝３である場合の構成を示しているが、これは一例でありＮ＝３に限られないことは言うまでもない。以下、ピーク値保持回路２１０＿１、２１０＿２、２１０＿３について、まとめて言及する場合には、単にピーク値保持回路２１０という。また、キャプチャレジスタ１１２＿１、１１２＿２、１１２＿３について、まとめて言及する場合には、単にキャプチャレジスタ１１２という。
【００６８】
半導体装置２は、タイマ回路１１０と、ピーク値保持回路２１０＿１、２１０＿２、２１０＿３とを有する。
【００６９】
タイマ回路１１０は、ピーク値保持回路２１０のそれぞれに対し、１つのキャプチャレジスタ１１２を有する点で、上述のタイマ回路１００と異なる。すなわち、タイマ回路１１０は、Ｎ個のピーク値保持回路２１０によるピーク値の取得タイミングを格納するためのＮ個のキャプチャレジスタ１１２（タイミング格納レジスタ）を有する。Ｎ個のピーク値保持回路２１０のうちのｎ（ｎは１以上の整数）番目のピーク値保持回路２１０におけるピーク判定部２０５は、更新トリガ信号を、このＮ個のキャプチャレジスタ１１２のうちのｎ番目のキャプチャレジスタ１１２に出力する。そして、ｎ番目のキャプチャレジスタ１１２は、ｎ番目のピーク値保持回路２１０におけるピーク判定部２０５から更新トリガ信号が入力された場合、格納する値を、カウンタ１０１から入力されたカウント値へと更新する。
【００７０】
図６に沿って、具体的に述べると、タイマ回路１１０は、カウンタ１０１の他に、キャプチャレジスタ１１２＿１、１１２＿２、１１２＿３を有する。キャプチャレジスタ１１２＿１は、ピーク値保持回路２１０＿１に対応するレジスタであり、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク判定部２０５からの更新トリガ信号により、格納される値が更新される。また、キャプチャレジスタ１１２＿２は、ピーク値保持回路２１０＿２に対応するレジスタであり、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク判定部２０５からの更新トリガ信号により、格納される値が更新される。さらに、キャプチャレジスタ１１２＿３は、ピーク値保持回路２１０＿３に対応するレジスタであり、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク判定部２０５からの更新トリガ信号により、格納される値が更新される。また、タイマ回路１１０は、ピーク値保持回路２１０のそれぞれに対し、検出区間開始トリガ信号及び検出区間終了トリガ信号を出力する。したがって、各ピーク値保持回路２１０のピーク検出制御部２０２は、タイマ回路１１０からの検出区間開始トリガ信号および検出区間終了トリガ信号を受信する。
【００７１】
ピーク値保持回路２１０は、それぞれ、ピーク値保持回路２００と同様、入力信号線２０１と、ピーク検出制御部２０２と、ピーク値格納レジスタ２０３と、閾値格納レジスタ２０４と、ピーク判定部２０５と、ピーク検出区間判定部２０６とを有する。Ｎ個のピーク値保持回路２１０において、入力信号線２０１は共通の信号線である。すなわち、図６に示されるように、例えば、ピーク値保持回路２１０＿１における入力信号線２０１と、ピーク値保持回路２１０＿２における入力信号線２０１と、ピーク値保持回路２１０＿３における入力信号線２０１は、直列に接続されている。
【００７２】
また、Ｎ個のピーク値保持回路２１０のうちのｎ番目のピーク値保持回路２１０のピーク検出区間判定部２０６が、終了タイミングであると判定した場合、このピーク検出区間判定部２０６は、ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０に対し、ピーク判定部２０５の動作の開始を指示するための開始指示トリガ信号を送信する。そして、ｎ＋１番目のピーク値保持回路のピーク判定部２０５は、開始指示トリガ信号の受信を契機に動作を開始する。例えば、１番目のピーク値保持回路であるピーク値保持回路２１０＿１のピーク検出区間判定部２０６は、終了タイミングが到来したと判定した場合、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク検出制御部２０２のみならず、２番目のピーク値保持回路であるピーク値保持回路２１０＿２のピーク検出区間判定部２０６に対し、分割区間終了トリガ信号を出力する。すなわち、ｎ番目のピーク値保持回路２１０からｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０に対して出力される分割区間終了トリガ信号が、ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０のピーク判定部２０５の動作の開始を指示するための開始指示トリガ信号である。
【００７３】
ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０のピーク検出制御部２０２は、ｎ番目のピーク値保持回路２１０から、分割区間終了トリガ信号を受信すると、ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０におけるピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対し動作許可信号を出力する。つまり、ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０のピーク検出制御部２０２は、タイマ回路１００から検出区間開始トリガ信号を受信しても、直ちにピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対し、動作許可信号を出力しない。
【００７４】
ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０におけるピーク検出制御部２０２は、検出区間開始トリガ信号と、ｎ番目のピーク値保持回路２１０からの開始指示トリガ信号とを受信した場合、ピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対し動作許可信号を出力する。つまり、ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０におけるピーク検出制御部２０２は、検出区間開始トリガ信号を受信した後、ｎ番目のピーク値保持回路２１０からの分割区間終了トリガ信号を検知すると、動作許可信号を出力する。
【００７５】
ここで、ｎ番目のピーク値保持回路２１０においては、分割区間終了トリガ信号がｎ番目のピーク値保持回路２１０のピーク検出制御部２０２に出力されることにより、ｎ番目のピーク値保持回路２１０の判定動作は終了する。つまり、ｎ番目のピーク値保持回路２１０の判定動作が終了するとともに、ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０の判定動作が開始されることとなる。
【００７６】
なお、１番目のピーク値保持回路２１０におけるピーク検出制御部２０２は、検出区間開始トリガ信号の受信により、直ちにピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対し動作許可信号を出力する。なお、１番目のピーク値保持回路２１０であるピーク値保持回路２１０のピーク検出制御部２０２には、他のピーク値保持回路２１０から分割区間終了トリガ信号が入力されないため、図６に示されるように固定値（例えば０）が入力されていてもよい。
【００７７】
各ピーク値保持回路２１０において、判定動作の終了制御は、実施の形態１のピーク値保持回路２００と同様である。すなわち、各ピーク値保持回路２１０において、ピーク検出制御部２０２は、検出区間終了トリガ信号の受信又はピーク検出区間判定部２０６による終了タイミングの判定のうちいずれかが発生したタイミングで、ピーク判定部２０５に動作禁止信号を出力する。
【００７８】
このように、本実施の形態においても、検出区間終了トリガ信号により、ピーク値保持回路２００の動作を終了することができる。このため、ピーク検出の成否にかかわらず、ピーク値保持回路２００の動作を、所望の検出区間内に限定することが可能となる。
【００７９】
次に、図７に沿って、半導体装置２の動作例について説明する。なお、ここでは、一例として、ピーク値保持回路２１０＿１がピーク検出区間内の１つ目の極大値を検出し、ピーク値保持回路２１０＿２がピーク検出区間内の１つ目の極小値を検出し、ピーク値保持回路２１０＿３がピーク検出区間内の２つ目の極大値を検出するものとする。
【００８０】
タイマ回路１１０から検出区間開始トリガ信号が出力されると、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク検出制御部２０２は、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をアサートする。これにより、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６の動作が開始する。なお、ピーク値保持回路２１０＿２及びピーク値保持回路２１０＿３は、この時点ではまだ動作を開始していない。
【００８１】
そして、１つ目のピーク発生位置ＰＰ１が到来するまで、すなわち、入力信号線２０１の入力信号の値がピーク値Ｐ１となるまで、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク判定部２０５から更新トリガ信号が出力される。更新トリガ信号が出力されている間、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１１２＿１の値が更新され続ける。１つ目のピーク発生位置ＰＰ１が過ぎると、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク判定部２０５は、更新トリガ信号を出力しなくなり、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１１２＿１の値は変更されなくなる。そして、入力信号の値がさらに減少すると、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク検出区間判定部２０６から分割区間終了トリガ信号が、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク検出制御部２０２及びピーク値保持回路２１０＿２のピーク検出制御部２０２へと出力される。これにより、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク検出制御部２０２は、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をネゲートする。以上の動作により、１つ目のピークの検出結果として、ピーク値保持回路２１０＿１のピーク値格納レジスタ２０３には、ピーク値Ｐ１が格納されたままとなり、キャプチャレジスタ１１２＿１には、ピーク発生位置ＰＰ１に相当するカウント値ＣＰ１が格納されたままとなる。
【００８２】
また、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク検出制御部２０２は、ピーク値保持回路２１０＿１から分割区間終了トリガ信号を受信すると、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をアサートする。これにより、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６の動作が開始する。なお、ピーク値保持回路２１０＿３は、この時点ではまだ動作を開始していない。
【００８３】
そして、２つ目のピーク発生位置ＰＰ２が到来するまで、すなわち、入力信号線２０１の入力信号の値がピーク値Ｐ２となるまで、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク判定部２０５から更新トリガ信号が出力される。更新トリガ信号が出力されている間、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１１２＿２の値が更新され続ける。２つ目のピーク発生位置ＰＰ２が過ぎると、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク判定部２０５は、更新トリガ信号を出力しなくなり、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１１２＿２の値は変更されなくなる。そして、入力信号の値がさらに増加すると、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク検出区間判定部２０６から分割区間終了トリガ信号が、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク検出制御部２０２及びピーク値保持回路２１０＿３のピーク検出制御部２０２へと出力される。これにより、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク検出制御部２０２は、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をネゲートする。以上の動作により、２つ目のピークの検出結果として、ピーク値保持回路２１０＿２のピーク値格納レジスタ２０３には、ピーク値Ｐ２が格納されたままとなり、キャプチャレジスタ１１２＿２には、ピーク発生位置ＰＰ２に相当するカウント値ＣＰ２が格納されたままとなる。
【００８４】
また、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク検出制御部２０２は、ピーク値保持回路２１０＿２から分割区間終了トリガ信号を受信すると、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をアサートする。これにより、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６の動作が開始する。
【００８５】
そして、３つ目のピーク発生位置ＰＰ３が到来するまで、すなわち、入力信号線２０１の入力信号の値がピーク値Ｐ３となるまで、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク判定部２０５から更新トリガ信号が出力される。更新トリガ信号が出力されている間、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１１２＿３の値が更新され続ける。３つ目のピーク発生位置ＰＰ３が過ぎると、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク判定部２０５は、更新トリガ信号を出力しなくなり、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク値格納レジスタ２０３及びキャプチャレジスタ１１２＿３の値は変更されなくなる。そして、入力信号の値がさらに減少すると、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク検出区間判定部２０６から分割区間終了トリガ信号が、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク検出制御部２０２へと出力される。これにより、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク検出制御部２０２は、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク判定部２０５及びピーク検出区間判定部２０６に対する動作許可信号をネゲートする。以上の動作により、３つ目のピークの検出結果として、ピーク値保持回路２１０＿３のピーク値格納レジスタ２０３には、ピーク値Ｐ３が格納されたままとなり、キャプチャレジスタ１１２＿３には、ピーク発生位置ＰＰ３に相当するカウント値ＣＰ３が格納されたままとなる。
【００８６】
以上、実施の形態２にかかる半導体装置２について説明した。半導体装置２では、複数のピーク値保持回路を備えており、ｎ番目のピーク値保持回路２１０による１つのピークの検出が完了すると、このピーク値保持回路２１０は、ｎ＋１番目のピーク値保持回路２１０に対し開始指示トリガ信号を出力し、次のピークの検出を開始させる。したがって、半導体装置２によれば、複数のピークそれぞれについてのピーク値を取得することができる。また、各ピーク値保持回路２１０に対しキャプチャレジスタ１１２が設けられているため、取得された各ピーク値の発生位置についても取得することができる。
【００８７】
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、実施の形態１又は実施の形態２で説明したピーク値保持回路を用いた燃料噴射装置について示す。図８は、実施の形態３にかかる燃料噴射装置３の構成の一例を示すブロック図である。図８に示されるように、燃料噴射装置３は、ソレノイド３０１を含む電磁式燃料噴射弁３００と、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３５０とを有する。
【００８８】
電磁式燃料噴射弁３００は、ＥＣＵ３５０からの噴射パルス信号によってソレノイド３０１への通電が制御されることにより、弁の開閉を行う。例えば、電磁式燃料噴射弁３００は、次のように動作する。ソレノイド３０１に通電した状態では、電磁式燃料噴射弁３００内に存在する可動子を吸引する磁気吸引力が上述の付勢力に打ち勝ち、可動子及び弁体が移動し、弁孔が開放される。これに対し、ソレノイド３０１への通電が遮断されると、磁気吸引力が消滅し、スプリングの付勢力によって可動子及び弁体が弁座へ向かって付勢され、弁孔が閉じる。
【００８９】
ＥＣＵ３５０は、例えばエンジンの回転数、吸入空気量、温度等の各種情報に基づいて、電磁式燃料噴射弁３００の弁孔から燃料を噴射するタイミングと時間幅を算出し、開弁開始から閉弁完了までの開弁継続時間を規定する噴射パルス信号を電磁式燃料噴射弁３００に出力する。ここで、ＥＣＵ３５０は、例えば図８に示される構成によりフィードバック制御を行う。ＥＣＵ３５０は、図８に示されるように、ＡＤ変換器３５１と、フィルタ回路３５２と、ピーク検出回路３５３と、噴射パルス生成部３５４とを有する。
【００９０】
ＡＤ変換器３５１は、ソレノイド３０１を駆動する駆動電流又は駆動電圧をアナログデジタル変換する。フィルタ回路３５２は、ＡＤ変換器３５１が出力した信号からノイズを除去する。
【００９１】
ピーク検出回路３５３は、フィルタ回路３５２から出力された信号のピークを検出する。ここで、ピーク検出回路３５３は、実施の形態１における半導体装置１であってもよいし、実施の形態２における半導体装置２であってもよい。すなわち、ピーク検出回路３５３は、電磁式燃料噴射弁３００の駆動電圧値又は駆動電流値が入力信号として入力されるピーク値保持回路ともいうことができる。電磁式燃料噴射弁３００において、閉弁又は開弁の際に、駆動電流値又は駆動電圧値においてピークが発生することが知られている。これは、例えば、電磁式燃料噴射弁３００の可動子又は弁体の移動又は衝突などに伴いソレノイド３０１の駆動電流値又は駆動電圧値が変化することにより発生する。すなわち、ピークを検出することにより、電磁式燃料噴射弁３００の挙動を把握することが可能となる。
【００９２】
噴射パルス生成部３５４は、ピーク検出回路３５３に格納されたピーク値に基づいて、予め定められた制御を行う制御部の一例である。この制御部（噴射パルス生成部３５４）は、例えば、ＥＣＵ３５０のプロセッサが、ＥＣＵ３５０のメモリにロードされたプログラムを実行することにより実現される。
【００９３】
噴射パルス生成部３５４は、ピーク検出回路３５３に格納されたピーク値に基づいてパルス幅を補正し、補正したパルス幅の噴射パルス信号を生成する。そして、噴射パルス生成部３５４は、生成した噴射パルス信号を電磁式燃料噴射弁３００に出力する。これにより、噴射パルス生成部３５４は、電磁式燃料噴射弁３００の開弁及び閉弁動作を制御する。
【００９４】
本実施の形態によれば、ピーク検出回路３５３によりピークを検出することで、電磁式燃料噴射弁３００の閉弁又は開弁の実際の発生タイミングを検出することが可能となる。これにより、より正確に閉弁又は開弁を制御することが可能となる。また、ピーク検出回路３５３が実施の形態２のように複数のピークを検出する場合には、電磁式燃料噴射弁３００の全体的な挙動を把握することができる。このことは、例えば次のような利点をもたらす。電磁式燃料噴射弁３００では、可動子又は弁体などの種々の部品が動作し、これにより動作音などのノイズが発生する。電磁式燃料噴射弁３００以外の要素の挙動をセンシングするセンサにとっては、このノイズは除去されることが好ましい。ピーク検出回路３５３によるピークの検出により、電磁式燃料噴射弁３００によるノイズの発生タイミングが把握されるため、このノイズの除去が容易となる。このため、センサによる誤検知を低減することが可能となる。
【００９５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。例えば、上述の実施の形態において、回路として示された構成要素は、ハードウェアとしての実現に限らず、ソフトウェアにより実現されてもよい。すなわち、これらの構成要素の一部または全部が、メモリにロードされたプログラムがプロセッサ等によって実行されることにより実現されてもよい。
【００９６】
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００９７】
１、２、１０、９０    半導体装置
３    燃料噴射装置
１１、９１、２０１    入力信号線
１２、９３、２０３    ピーク値格納レジスタ
１３    ピーク判定回路
１４、２０４    閾値格納レジスタ
１５    終了タイミング判定回路
１６、９５、２００、２１０    ピーク値保持回路
９２、２０２    ピーク検出制御部
９４、２０５    ピーク判定部
９６、１０１    カウンタ
９７、１０２、１１２    キャプチャレジスタ
９８、１００、１１０    タイマ回路
２０６    ピーク検出区間判定部
３００    電磁式燃料噴射弁
３０１    ソレノイド
３５１    変換器
３５２    フィルタ回路
３５３    ピーク検出回路
３５４    噴射パルス生成部
【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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