(57)【要約】【課題】検出精度を維持しつつ検出動作に要する時間と消費電力を削減する。【解決手段】センサＩＣは、センサから出力されたセンサ信号に含まれるオフセットが互いに逆極性となるようにセンサ信号をサンプリングしてそれぞれ第１および第２の信号として保持するデータサンプリング回路（２）と、第１および第２の信号を演算して、センサ信号からオフセットが除去された信号を生成する演算回路（３）と、データサンプリング回路に対して、第１の信号を更新すべきか否かを指示する制御部（５）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから出力されたセンサ信号に含まれるオフセットが互いに逆極性となるように前記センサ信号をサンプリングしてそれぞれ第１および第２の信号として保持するデータサンプリング回路と、
前記第１および第２の信号を演算して、前記センサ信号から前記オフセットが除去された信号を生成する演算回路と、
前記データサンプリング回路に対して、前記第１の信号を更新すべきか否かを指示する制御部とを備えている
ことを特徴とするセンサＩＣ。
【請求項２】
請求項１のセンサＩＣにおいて、
前記演算回路は、前記第１および第２の信号を互いに足し合わせる
ことを特徴とするセンサＩＣ。
【請求項３】
請求項１のセンサＩＣにおいて、
前記データサンプリング回路は、前記制御部から更新の指示がない場合、オフセットが前記第１の信号と同極性となるように前記センサ信号をサンプリングして前記第２の信号を更新するものであり、
前記演算回路は、前記第１および第２の信号のいずれか一方を反転して互いに足し合わせる
ことを特徴とするセンサＩＣ。
【請求項４】
請求項１のセンサＩＣにおいて、
前記制御部は、前記データサンプリング回路に対して、前記第２の信号の更新１回おきに更新を指示する
ことを特徴とするセンサＩＣ。
【請求項５】
請求項１のセンサＩＣにおいて、
前記制御部は、前記データサンプリング回路に対して、更新を指示してから前記第２の信号のみの更新が連続するように更新の指示を停止する
ことを特徴とするセンサＩＣ。
【請求項６】
請求項１のセンサＩＣにおいて、
前記センサは、磁気センサである
ことを特徴とするセンサＩＣ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサＩＣ（Integrated Circuit）に関し、特に、データサンプリング機能を備えたセンサＩＣに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のセンサＩＣにおいては、センサ信号をより高精度に検出するためにサンプルホールド回路等のデータサンプリング方式での検出方法が一般的となっている。データサンプリング方式においては、オフセット信号のキャンセルや、センサからの信号の加算により、センサから出力される微小信号を誤差少なく高精度に検出することを可能にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、図４に示すようなセンサ信号処理回路７、データサンプリング回路８、演算回路９、判定回路１０で構成されるセンサＩＣにおいて、図５に示すような動作シーケンスでセンサの出力が検出される。
【０００４】
図５に示す検出動作期間Ｔ１において、Ｔｓ１では、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１、センサでの初期オフセットＶｏｆｆ２、１回目にサンプリングされたセンサからの信号Ｓ１等がサンプリングデータＤ１として記録される。
【０００５】
次にＴｃ１ではＴｓ１と同様にセンサからの信号が処理され、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１、センサでの初期オフセットＶｏｆｆ２、２回目にサンプリングされたセンサからの信号Ｓ２等で得られたデータＤ２が記録される。そして、Ｄ１とＤ２とが演算処理されて、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１ならびにセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２がキャンセルされる。さらにＳ１とＳ２とが加算されてセンサからの信号が増幅されたデータＤ３が得られる。このＤ３を判定対象信号として判定を実施し、その結果がセンサＩＣから出力される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０３６６１号公報
【特許文献２】特開２００４−１８０２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来では、Ｔ１毎にＴｓ１およびＴｃ１における検出動作が行われている。その結果、Ｖｏｆｆ１およびＶｏｆｆ２は時間によらずほぼ一定であるにもかかわらず、毎回Ｔｓ１でサンプリング動作を行うため検出時間や消費電力の増大を招くことになる。
【０００８】
かかる点に鑑みて、本発明は、検出精度を維持しつつ検出動作に要する時間と消費電力を削減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明によって次のような解決手段を講じた。すなわち、センサＩＣは、センサから出力されたセンサ信号に含まれるオフセットが互いに逆極性となるようにセンサ信号をサンプリングしてそれぞれ第１および第２の信号として保持するデータサンプリング回路と、第１および第２の信号を演算して、センサ信号からオフセットが除去された信号を生成する演算回路と、データサンプリング回路に対して、第１の信号を更新すべきか否かを指示する制御部とを備えているものとする。
【００１０】
これによると、センサ信号からオフセットが除去された信号が得られるとともに、制御部から更新が指示されたときにのみ、第１の信号が更新、すなわちセンサ信号がサンプリングされるため、サンプリングの頻度を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、検出精度を維持しつつ、サンプリング回数が減少するため、検出動作に要する時間と消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るセンサＩＣの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のセンサＩＣのタイミングチャートである。
【図３】図１のセンサＩＣの別のタイミングチャートである。
【図４】従来のセンサＩＣの構成を示すブロック図である。
【図５】図４のセンサＩＣのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサＩＣのブロック図である。センサＩＣは、例えば、信号処理回路１、データサンプリング回路２、演算回路３、判定回路４および制御部５で構成することができる。
【００１４】
信号処理回路１は、例えば磁界センサからのセンサ信号を増幅等する。データサンプリング回路２は、信号処理回路１の出力に含まれるオフセットが互いに逆極性となるように後述するサンプリング期間と判定期間とにおいて信号処理回路１の出力をそれぞれサンプリングして、サンプリングデータとして記録する。演算回路３はデータサンプリング回路２で得られたデータを例えば加算して、オフセットが除去されたデータを生成し、そのデータを判定対象信号として出力する。判定回路４は、判定対象信号を判定し、結果を出力する。
【００１５】
制御部５は、データサンプリング回路２に対して、サンプリング期間においてサンプリングデータを更新すべきか否かを指示する。例えば、制御部５は、判定期間におけるサンプリング１回おきにサンプリング期間におけるサンプリングデータの更新を指示する。
【００１６】
以上のように構成されたセンサＩＣについて、以下、その動作を説明する。図２は、センサＩＣのタイミングチャートである。検出動作期間Ｔ１は、データサンプリングが行われるサンプリング期間Ｔｓ１と信号判定が行われる判定期間Ｔｃ１とからなる。検出動作期間Ｔ２は、サンプリング期間が省略され、信号判定が行われる判定期間Ｔｃ２のみからなる。このように、センサＩＣは、検出動作期間Ｔ１およびＴ２の２つの期間における動作を交互に切り替える。
【００１７】
図２において、検出動作期間Ｔ１におけるＴｓ１では、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１、センサでの初期オフセットＶｏｆｆ２、１回目にサンプリングされたセンサからの信号Ｓ１等がサンプリングデータＤ１として記録される。
【００１８】
Ｔｃ１ではＴｓ１と同様にセンサ信号が処理され、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１とセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２とはＴｓ１の時と反対の極性に、２回目にサンプリングされたセンサからの信号Ｓ２はＴｓ１の時と同一極性となるようにサンプリングされてデータＤ２として記録される。そして、データＤ１とデータＤ２とが加算されることで、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１ならびにセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２がキャンセルされ、さらに信号Ｓ１と信号Ｓ２とが加算されてセンサからの信号のみが増幅されたデータＤ３が得られる。
【００１９】
なお、データサンプリング回路２は、Ｔｃ１において、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１とセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２とをＴｓ１の時と同一極性に、信号Ｓ２をＴｓ１の時と逆極性になるようにサンプリングして、データＤ２を記録してもよい。この場合、データＤ１からデータＤ２を減算してデータＤ３を得ることができる。そして、データＤ３を判定対象信号として判定が実施され、結果がセンサＩＣから出力される。 
【００２０】
次に、検出動作期間Ｔ２におけるＴｃ２では、Ｔｃ１と同様にセンサ信号が処理され、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１とセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２とはＴｓ１の時と反対極性に、センサからの信号Ｓ３はＴｓ１の時と同一極性になるようにサンプリングされてデータＤ４として記録される。そして、データＤ１とデータＤ４とが加算されることで、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１ならびにセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２がキャンセルされ、信号Ｓ１と信号Ｓ３とが加算されてセンサからの信号のみが増幅されたデータＤ５が得られる。
【００２１】
なお、データサンプリング回路２は、Ｔｃ２において、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１とセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２とをＴｓ１の時と同一極性に、信号Ｓ３をＴｓ１の時と逆極性になるようにサンプリングして、データＤ４を記録してもよい。この場合、データＤ１からデータＤ４を減算してデータＤ５を得ることができる。
【００２２】
以上、本実施形態によると、信号Ｓ２と信号Ｓ３とが等しい場合、データＤ３とデータＤ５とは等しくなるため、データサンプリング回路２がＴ２においてサンプリング期間に信号処理回路１の出力をサンプリングしなくとも誤差は発生しない。また、Ｔ２においてサンプリング期間が省略されることで、検出時間の短縮ならびに低消費電力化が可能になる。なお、センサＩＣは、Ｔ１で動作してからＴ２における動作を連続してもよい。すなわち、制御部５は、データサンプリング回路２に対して、サンプリング期間におけるサンプリングデータの更新を指示してから判定期間のみにおけるサンプリングデータの更新が連続するように更新指示を停止してもよい。
【００２３】
−変形例−
図３は、図１のセンサＩＣの別のタイミングチャートである。図３に示すように、検出動作期間Ｔ２のＴｃ２ではセンサ信号が処理され、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１とセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２とはＴｓ１の時と同一極性に、信号Ｓ３は信号Ｓ１と逆極性になるようにサンプリングされ、データＤ４が記録される。そして、演算回路３はデータＤ１を逆極性にしてデータＤ４と加算する。これにより、回路内の初期オフセットＶｏｆｆ１ならびにセンサでの初期オフセットＶｏｆｆ２がキャンセルされ、反転した信号Ｓ１と信号Ｓ３とが加算されてデータＤ５が得られる。
【００２４】
なお、演算回路３は、データＤ４を逆極性にしてデータＤ１と加算してもよい。また、図２および図３に示すオフセットＶｏｆｆ１，Ｖｏｆｆ２および信号Ｓ１〜Ｓ３は、それぞれ論理反転していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係るセンサＩＣは、センサ信号の検出精度を維持しつつ、検出動作の短縮ならびに低消費電力化が可能であるため、各種電子機器等に有用である。
【符号の説明】
【００２６】
２          データサンプリング回路
３          演算回路
５          制御部
【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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