(57)【要約】【課題】正確な検出値を取得できるランプ型ＡＤ変換処理装置を提供する。【解決手段】周期的に電位が増減する基準波電圧を出力させるランプ波形生成部と、被検査電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す第１パラメータ情報が作成される第１パラメータ情報作成部と、レギュレータ回路により与えられた参照電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す基準値確認信号が出力される誤差検出部と、前記第１パラメータ情報を補正させる誤差キャンセル部とを備え、更に、前記誤差キャンセル部は、前記基準値確認信号に基づいて第２パラメータ情報が作成される第２パラメータ情報作成部と、前記第２パラメータ情報に基づいて誤差情報を換算する補正値換算部と、前記誤差情報を用いて前記第１パラメータ情報を補正させる補正演算部とを備えるランプ型ＡＤ変換処理装置。【選択図】図５
2015005884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的に電位が増減する基準波電圧を出力させるランプ波形生成部と、被検査電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す第１パラメータ情報が作成される第１パラメータ情報作成部と、レギュレータ回路により与えられた参照電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す基準値確認信号が出力される誤差検出部と、前記第１パラメータ情報を補正させる誤差キャンセル部と、を備えるランプ型ＡＤ変換処理装置において、
前記誤差キャンセル部は、前記基準値確認信号に基づいて第２パラメータ情報が作成される第２パラメータ情報作成部と、前記第２パラメータ情報に基づいて算出された誤差情報を用いて前記第１パラメータ情報を補正させる補正演算部と、を備えることを特徴とするランプ型ＡＤ変換処理装置。
【請求項２】
周期的に電位が増減する基準波電圧を出力させるランプ波形生成部と、被検査電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す第１パラメータ情報が作成される第１パラメータ情報作成部と、レギュレータ回路により与えられた参照電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す基準値確認信号が出力される誤差検出部と、前記第１パラメータ情報を補正させる誤差キャンセル部と、を備えるランプ型ＡＤ変換処理装置において、
前記誤差キャンセル部は、前記基準値確認信号に基づいて第２パラメータ情報が作成される第２パラメータ情報作成部と、前記第２パラメータ情報を用いた関数に補正係数を与えて誤差情報を換算する補正値換算部と、前記誤差情報を用いて前記第１パラメータ情報を補正させる補正演算部と、を備えることを特徴とするランプ型ＡＤ変換処理装置。
【請求項３】
前記第１パラメータ情報は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が大きい期間に関するパラメータ情報、又は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が小さい期間に関するパラメータ情報であり、
前記第２パラメータ情報は、前記参照電圧より前記基準波電圧が大きい期間に関するパラメータ情報、又は、前記参照電圧より前記基準波電圧が小さい期間に関するパラメータ情報であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のランプ型ＡＤ変換処理装置。
【請求項４】
前記第１パラメータ情報は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が大きい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報、又は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が小さい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報であり、
前記第２パラメータ情報は、前記参照電圧より前記基準波電圧が大きい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報、又は、前記参照電圧より前記基準波電圧が小さい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のランプ型ＡＤ変換処理装置。
【請求項５】
前記参照電圧は、前記基準波電圧の変動範囲内に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のランプ型ＡＤ変換処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプ型ＡＤ変換処理装置に関し、特に、当該装置の補正機能に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、実開昭６０−０６４６４１号公報（特許文献１）では、基準波電圧の電圧値を周期的に変動させるランプ型ＡＤ変換処理装置が紹介されている。当該ランプ型ＡＤ変換処理装置は、基準波電圧と被検査電圧とを比較させ、この比較結果のパルス期間に応じて被検査電圧の電圧値を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６０−０６４６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術によれば、回路素子の温度変化に応じてコンデンサの電気容量や抵抗素子の抵抗値といった電気的性質が変化するため、基準波電圧の波形が時間的な誤差が含まれてしまう。そうすると、比較結果として得られるパルス期間にも誤差が生じ、被検査電圧の算出値もこの影響を受けることとなる。また、上述した回路素子は、各々が電気的性質の個体差を有しており、これによっても被検査電圧の算出値に誤差を生じさせてしまう。
【０００５】
また、被検査電圧の算出値に補正値を与えることも考えられるが、ランプ型ＡＤ変換処理装置では、基準波電圧の波形誤差に応じて補正値が設定されなければ、計測基準となる波形が不正確なものとされ、正確な検出値を取得できなくなる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み、正確な検出値を取得できるランプ型ＡＤ変換処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では次のようなランプ型ＡＤ変換処理装置の構成とする。即ち、周期的に電位が増減する基準波電圧を出力させるランプ波形生成部と、被検査電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す第１パラメータ情報が作成される第１パラメータ情報作成部と、前記基準波電圧の誤差に応じて前記第１パラメータ情報を補正させる誤差キャンセル部と、を備えるランプ型ＡＤ変換処理装置において、
前記誤差キャンセル部は、レギュレータ回路により与えられた参照電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係を現す第２パラメータ情報が作成される第２パラメータ情報作成部と、前記第２パラメータ情報に基づいて算出された誤差情報を用いて前記第１パラメータ情報を補正させる補正演算部とを備えることとする。
【０００８】
また、本発明では次のようなランプ型ＡＤ変換処理装置の構成としても良い。即ち、周期的に電位が増減する基準波電圧を出力させるランプ波形生成部と、被検査電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す第１パラメータ情報が作成される第１パラメータ情報作成部と、レギュレータ回路により与えられた参照電圧と前記基準波電圧とを比較させ双方電圧値の大小関係の変化状態を現す基準値確認信号が出力される誤差検出部と、前記第１パラメータ情報を補正させる誤差キャンセル部と、を備えるランプ型ＡＤ変換処理装置において、
前記誤差キャンセル部は、前記基準値確認信号に基づいて第２パラメータ情報が作成される第２パラメータ情報作成部と、前記第２パラメータ情報を用いた関数に補正係数を与えて誤差情報を換算する補正値換算部と、前記誤差情報を用いて前記第１パラメータ情報を補正させる補正演算部とを備えることとする。
【０００９】
好ましくは、前記第１パラメータ情報は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が大きい期間に関するパラメータ情報、又は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が小さい期間に関するパラメータ情報であり、
前記第２パラメータ情報は、前記参照電圧より前記基準波電圧が大きい期間に関するパラメータ情報、又は、前記参照電圧より前記基準波電圧が小さい期間に関するパラメータ情報であることとする。
【００１０】
より好ましくは、前記第１パラメータ情報は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が大きい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報、又は、前記被検査電圧より前記基準波電圧が小さい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報であり、
前記第２パラメータ情報は、前記参照電圧より前記基準波電圧が大きい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報、又は、前記参照電圧より前記基準波電圧が小さい期間を要素時間毎にカウントしたカウント情報であることとする。
【００１１】
更に好ましくは、前記参照電圧は、前記基準波電圧の変動範囲内に設定されることとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るランプ型ＡＤ変換処理装置によると、基準波電圧の波形誤差に基づいて補正処理が行われるので、補正されたパラメータ情報は、当該基準波電圧の波形誤差成分がキャンセルされたものとなり、被検査電圧の検出値を正確に表現することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係るランプ型ＡＤ変換処理装置の回路構成を示す図。
【図２】実施例１に係る各種信号等のタイムチャート。
【図３】実施例１に係る第１パラメータ情報を説明する図。
【図４】実施例１に係る第１パラメータ情報を作成するプログラムを説明する図。
【図５】実施例２に係るランプ型ＡＤ変換処理装置の回路構成を示す図。
【図６】実施例２に係る第１パラメータ情報を作成するプログラム及び誤差キャンセル機能を実現させるプログラムを説明する図。
【図７】実施例２に係る第２パラメータ情報を作成するプログラムを説明する図。
【図８】実施例２に係る第１パラメータ情報が補正される様を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施の形態（実施例１〜実施例２）につき図面を参照して具体的に説明する。尚、実施例２では、説明の便宜上、実施例１で説明された同一事項が省略されることがある。このような事項については、実施例２にあっても導入される技術であることは敢えて言うまでもない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施例に係るランプ型ＡＤ変換装置の回路構成が示されている。図示の如く、ランプ型ＡＤ変換装置１０は、抵抗素子，コンデンサ，コンパレータ等を適宜に回路基板へ実装させた実装回路部と、この実装回路部との信号の授受が行われる演算処理装置２００とから構成される。
【００１６】
演算処理装置２００は、ＣＰＵ２１０（Central Processing Unit）と、揮発性メモリ２２０と、不揮発性メモリ２３０と、これらがデータ送受信可能に接続されたバスライン２４０と、電源の供給ラインに接続される電源ポートＶｃｃと、安定した低電位箇所に接続されるＶｓｓポートと、この他、出力ポートＰｂ，Ｐｒ，入力ポートＰ１を備えている。
【００１７】
ＣＰＵ２１０は、データ情報の演算・読出・出力等が行われるデータレジスタ、メモリのアドレスを指定するアドレスレジスタ、メモリ内の命令情報がフェッチされるコントロールレジスタ、命令情報のアドレスを順次カウントアップさせるプログラムカウンタ、等が内蔵されている。そして、ＣＰＵ２１０では、プログラムカウンタの指定アドレスに従って、適宜のメモリから命令情報を取得し、其の命令に沿った演算結果がデータレジスタ内に作成・演算される。また、この演算結果は、場合によって、其のデータがメモリ回路に送られ、適宜のアドレスに対応して記録される。このように、バスライン２４０は、上述したデータレジスタ内の情報、命令情報、次の実行アドレス番号情報といった様々な情報（データ）を送受信させる。
【００１８】
揮発性メモリ２２０は、演算中の情報を一時的に記憶したり、バッファーとして機能する回路である。また、不揮発性メモリ２３０には、適宜のプログラム（ソフトウェア資源）が格納されており、これが順次コントロールレジスタへ読み出される。これにより、ＣＰＵ２１０（ハードウェア資源の一つ）では、先のソフトウェア資源と協働して、基準パルス生成部２１１，リセットパルス生成部２１２，第１パラメータ算出部２１３，データ出力部２１７といった様々な機能部が構築される。
【００１９】
基準パルス生成部２１１は、一定の周期ごとに一定デューティのパルス（基準パルス）を出力させる。特に、本実施例では、其のデューティが５０％とされる（ＨＩＧＨ期間とＬＯＷ期間が同じ）。そして、出力ポートＰｂでは、この基準パルスＳＧｂが出力される。
【００２０】
リセットパルス生成部２１２は、上記基準パルスの逆位相のパルス（リセットパルス）を出力させる。このリセットパルスＳＧｒについても、一定周期且つ一定デューティとされている。
【００２１】
第１パラメータ算出部２１３は、入力された検出信号ＳＧ１に基づいて、其のパルスの時間的情報を現す第１パラメータ情報ＣＮＴ１をデータレジスタへ作成させる。この第１パラメータ情報ＣＮＴ１は、検出信号ＳＧ１のパルス期間を測定した時間情報であっても良く、其のパルス期間を数μｓｅｃ程度の要素時間Ｔｃ毎にカウントしたカウント情報であっても良い。特に、本実施例では、このカウント情報が用いられている。
【００２２】
データ出力部２１７は、上述したカウント情報ＣＮＴ１又はこれを加工した情報を揮発性メモリ回路２２０へ出力させ、当該情報を一時的に記録させる。
【００２３】
次に、実装回路部の構成を説明する。図示の如く、出力ポートＰｂには、信号ラインを介して電圧変換部１１１が接続されている。電圧変換部１１１は、基準パルス信号ＳＧｂに基づいて機能し、最大電圧値Ｖｃｃ〜最小電圧値Ｖｓｓの振幅範囲で基準パルス信号ＳＧｂの値を設定している。但し、電圧変換部１１１のパルス幅、即ち、時間的変量については変更されない。
【００２４】
電圧変換部１１１の出力側は、抵抗Ｒ２を介して周期動作回路１１２に接続される。即ち、電圧変換部１１１は、基準パルス生成部２１１と周期動作回路１１２との間に介在し、基準パルスＳＧｂの振幅値を変換させ、後段から其の電圧値を基準パルス電圧値として出力させる。そして、当該電圧変換部１１１は、基準パルス電圧値を周期動作回路１１２へ印加させる。
【００２５】
一方、出力ポートＰｒには、周期動作回路１１２を構成するトランジスタＴｒの信号端が抵抗Ｒ３を介して接続されている。また、このトランジスタＴｒは、入力端と出力端とがコンデンサＣ（基準波出力部の構成素子）によって並列接続されている。周期動作回路１１２は、リセットパルス信号ＳＧｒが与えられると、其のパルスに応じて充放電が繰り返され、コンデンサＣの両端電圧が周期的に変動する。当該周期動作回路１１２は、トランジスタＴｒが導通状態とされた場合、コンデンサＣの電荷放電経路に抵抗素子が設けられていないので、コンデンサＣの電荷を瞬時に放電させることが可能である。
【００２６】
図示の如く、抵抗Ｒ２と周期動作回路１１２の入力端（尚、Ｖｓｓ側は出力端と呼ぶ）との間には、基準波出力部Ｘが設けられている。当該基準波出力部Ｘは、周期動作回路の入力端Ｙに形成される入力側電圧値と、電圧変換部１１１から出力される基準パルス電圧値とを合成させ、これを基準波電圧として出力させる。
【００２７】
ランプ波形生成部１１０は、これら、基準パルス生成部２１１，リセットパルス生成部２１２，出力ポートＰｂ〜Ｐｒ，電圧変換部１１１，抵抗素子Ｒ２〜Ｒ３，周期動作回路１１２，及び，基準波出力部Ｘによって構成される。かかる構成により、ランプ波形生成部１１０は、周期的に電位が増減する基準波電圧を生成し、これを基準波出力部Ｘから出力させている。
【００２８】
図２を参照し、ランプ波形生成部１１０の動作を具体的に説明する。図示の如く、基準パルス信号ＳＧｂは、周期Ｔｄ，ＬＯＷ期間Ｔｐ，ＨＩＧＨ期間Ｔｎ（Ｔｐ＝Ｔｎ）の波形である。また、リセットパルス信号ＳＧｒは、基準パルス信号ＳＧｂと逆位相（半周期の位相差が与えられている）であるところ、其のエッジ間隔は等しく、且つ、パルス信号ＳＧｒのＨＩＧＨ期間とＬＯＷ期間とがリセットパルス期間の其れとは逆に対応している。
【００２９】
コンデンサＣは、基準パルス電圧値が入力端Ｙへ印加され、これに応じて、電荷容量がチャージされる。即ち、コンデンサＣは、基準パルス信号ＳＧｂの周期に応じて、充電量の時間的変化が生じる。但し、周期動作回路１１２は、リセットパルス信号ＳＧｒの立上りエッジに同期してコンデンサＣの電荷を放電開始させるので、図示の如く、当該立上りエッジでは其の両端電圧が瞬時に低下する。その後、リセットパルス信号ＳＧｒの立下りエッジ到来まではコンデンサＣの両端電圧がＶｓｓ近傍を推移し、立下りエッジを起点として、コンデンサＣの両端電圧、即ち、周期動作回路１１２の入力側電圧値が指数関数的に上昇を開始する。そして、入力側電圧値は、飽和値Ｖｃｃの近傍に到達し、次のリセットパルス信号ＳＧｒの立上りエッジの到来によって、其の電位が急峻に低下する。このように、入力側電圧値は、「Ｖｓｓ→充電→ＶＣＣ→放電→Ｖｓｓ」という動作を繰り返し、特に、充電開始時期と放電開始時期とが半周期毎（Ｔｄ／２毎）に生じる。
【００３０】
ここで、周期動作回路１１２の入力端Ｙの電圧値は、コンデンサＣが基準パルス電圧値によってチャージさせる関係上、入力側電圧値と基準パルス電圧値とを合成させたものである。従って、基準波出力部Ｘは、入力端Ｙと同電位の部位へ配線されているので、其の合成値を出力させることになる。
【００３１】
上述の如く、本実施例に係るランプ波形成形部１１０は、周期動作回路１１２によってコンデンサＣの両端電圧を急峻に低下させる為、この放電タイミングから次のチャージタイミング迄の期間が十分に確保され、この期間が読取情報の書込処理といった工程に有効活用される。特に、これを最適化する為、本実施例では、パルスのデューティを５０％に設定し、データレジスタへの読取処理とメモリ回路への書込処理とを偏りなく配分させている。
【００３２】
また、基準パルス信号ＳＧｂは、一定電圧とするよりも、パルス波形とされることでコンデンサＣの電荷を急放電させるに寄与する。従って、ランプ波形成形部１１０は、この俊敏な放電動作がより促進され、メモリ回路への書込処理に要する時間を十分に確保できるという効果も生じる。
【００３３】
更に、通常のマイコンでは、複数のパルスを出力ポートから発生させる機能が設けられている。このため、当該マイコンでは、位相設定及びＤＵＴＹ設定という非常に簡素な設定によって、本実施例に係るランプ波形成形部１１０の信号出力機能を実現できる。
【００３４】
図１に戻り、第１パラメータ情報作成部１９０について説明する。第１パラメータ情報１９０は、コンパレータ１２０と、プルアップ回路１５０と、入力ポートＰ１と、第１パラメータ算出部２１３とから構成される。
【００３５】
このうち、コンパレータ１２０は、信号ライン１１３を介して反転端子に基準波電圧Ｖｗが印加され、非反転端子に被検査電圧Ｖｉｎが入力され、出力端子が信号ラインを介して出力ポートＰ１に接続されている。出力端子に接続された信号ラインは、図示の如く、プルアップ回路１５０が設けられ、ＨＩＧＨ値の状態が適正に守られている。
【００３６】
図２を参照し、第１パラメータ情報作成部１９０の動作を具体的に説明する。図中段に示す如く、コンパレータ１２０は、被検査電圧Ｖｉｎと先に説明した基準波電圧Ｖｗとの比較を行い、其の比較結果としてパルス信号ＳＧ１を出力する。本実施例では、パルス信号ＳＧ１は、基準波電圧Ｖｗが被検査電圧Ｖｉｎより小さいときＬＯＷ状態とされ、基準波電圧Ｖｗが被入力電圧Ｖｉｎより大きいときＨＩＧＨ状態とされる。従って、同図では、基準波電圧Ｖｗの山と被検査電圧Ｖｉｎとが交差する期間ｔａ〜ｔｂについて、パルス信号ＳＧ１がＨＩＧＨ状態として現れる。一方、この期間ｔａ〜ｔｂの他の期間では、パルス信号ＳＧ１がＬＯＷ状態とされる。本実施例によると、パルス信号ＳＧ１は、基準波電圧Ｖｗの山（ランプ波形）が現れていないとき常にＬＯＷ状態となり、これに基準波電圧Ｖｗの山（ランプ波形）が現れているときの一部の期間が足し合わされたものとなる。
【００３７】
このパルス信号ＳＧ１の幅（期間Ｔｙ）は、被検査電圧Ｖｉｎと基準波電圧Ｖｗとの大小関係の変化状態を現す波形であって、本実施例では「Ｖｉｎ＜Ｖｗ」の期間に相当する。そして、本実施例では、この期間Ｔｙがカウントされ、期間Ｔｙを現すカウント情報ＣＮＴ１として揮発性メモリ２２０へ記録される。
【００３８】
図３（ａ）は、被検査電圧が比較的高い場合について示されている。かかる場合の被検査電圧Ｖｉｎ（ｎ）は、基準波電圧Ｖｗの飽和値Ｖｃｃへ近づくため、ランプ波形形成開始時刻ｔｎから基準波電圧Ｖｗへ交差する時刻ｔａまでの期間が長くなる。一方、図３（ｂ）は、被検査電圧が比較的低い場合について示されている。かかる場合の被検査電圧Ｖｉｎ（ｍ）は、基準波電圧Ｖｗの飽和値Ｖｃｃから遠ざかるため、ランプ波形形成開始時刻ｔｎから基準波電圧Ｖｗへ交差する時刻ｔａまでの期間が短くなる。即ち、被検査電圧Ｖｉｎは、其の値が大きくなるに従い期間Ｔｙを短くさせ、其の値が小さくなるに従い期間ｔｙを長くさせる。
【００３９】
次に、図３及び図４を参照し、第１パラメータ算出部２１３で実行される具体的処理について説明する。図３に示す如く、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１は、要素時間Ｔｃ毎に起動されるものであるが、ランプ波形が現れない期間では待機状態（スリープ状態）とされる。即ち、パルス周期Ｔｄにおけるカウント情報作成ルーチンＰＲＧ１は、基準パルス信号ＳＧｂの立上りエッジ（又は、リセットパルス信号ＳＧｒの立下りエッジ）に対応して、Ｔｃ毎の起動モードが再開される。尚、図中のＰＲＧ１における斜線期間（Ｔｘ＋Ｔｙ）は、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１がＴｃ毎に起動される期間を指すものであって、当該斜線期間を除く期間ではスリープ状態であることを示している。
【００４０】
起動再開直後の時刻ｔｎでは、パルス信号ＳＧ１がＬＯＷ状態であると認識され（電圧比較処理Ｓ１１）、測定終了時刻検知処理Ｓ１２を経て本起動処理が終了する。かかる動作は、被検査電圧Ｖｉｎが基準波電圧Ｖｗより大きい期間Ｔｘについて繰返される。
【００４１】
そして、時刻ｔａを経過すると、被検査電圧Ｖｉｎが基準波電圧Ｖｗより小さくなる。この直後に起動されるカウント情報作成ルーチンＰＲＧ１では、処理Ｓ１１によってこれが認識され、第１パラメータ情報の生成処理Ｓ１３へ移行させる。この処理Ｓ１３は、カウント情報用のデータレジスタＤＲｓｔをインクリメントさせる処理を実施する。従って、時刻ｔａの直後では、データレジスタＤＲｓｔ内のカウント情報が「０値」から「１値」へ変更され、その後、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１の起動毎（Ｔｃ毎）にカウント情報ＣＮＴ１が１ポイントずつ加算される。即ち、カウント情報ＣＮＴ１にあっても、上述した時間的情報と同様に、其の増減によって入力電圧Ｖｉｎの大小を表現することになる。
【００４２】
特に、被検査電圧の電圧値をＶｉｎとし、基準波電圧Ｖｗが指数関数であるとし、電圧変換部１１１の出力パルス振幅をＶｃｃとし、電圧変換部１１１と周期動作回路１１２の間の抵抗値をＲ２とし、周期動作回路１１２のコンデンサ容量をＣとし、ＰＲＧ１の起動タイミングを要素時間Ｔｃとし、カウント情報の値をＣＮＴ１とすると、以下の関係が成立する。
【数１】
2015005884.tif 000003
【００４３】
従って、処理Ｓ１３では、「数１」の情報をメモリに記録させておき、これにカウント情報ＣＮＴ１の値を代入することで、被検査電圧Ｖｉｎの値を把握することが可能となる。また、この「数１」に基づいてマップ情報を作成しておき、カウント情報ＣＮＴ１に対応する入力電圧Ｖｉｎの値を参照するようにしても良い。また、当該マップ情報は、予め実施された実験データから作成しても良いであろう。
【００４４】
更に、本実施例では、カウント情報ＣＮＴ１が「被検査電圧より基準波電圧が大きい期間Ｔｙ」を対象とするため、「数１」のように表現されている。しかし、其のカウント情報を「被検査電圧より基準波電圧が小さい期間Ｔｘ」とする場合、これを表現するように適用式を適宜変更すれば良い。
【００４５】
図３及び図４に戻り、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１の説明を続ける。図３に示す如く、期間Ｔｙの最終時刻ｔｂが到来した直後、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１は、処理Ｓ１２によってカウンタ情報ＣＮＴ１の更新を終了させ（Ｓ１２）、その時刻ｔｂまでに算出されたカウンタ情報ＣＮＴ１の値をメモリ回路へ記録させる（第１パラメータ情報の記憶処理）。その後、カウンタ情報用のデータレジスタＤＲｓｔは、今までのカウント情報が消去され（０値へ戻され）、次回のカウント情報の計数開始に備えられる。
【００４６】
上述の如く、本実施例によれば、時間成分を現す第１パラメータ情報として、カウント情報ＣＮＴ１を採用している。従って、マイコン等の演算処理装置２００では、これを計数する処理が容易に行われるので、被検査電圧の把握の便に資する。また、言うまでもなく、ランプ型ＡＤ変換処理装置１０の回路構成が非常に簡素化される。
【００４７】
また、本実施例に係るランプ型ＡＤ変換処理装置１０は、後述するように、基準波電圧Ｖｗの誤差に応じてカウント情報ＣＮＴ１を補正させることもできる。この場合、ランプ波が急峻に立ち上がってしまえば、基準波電圧の誤差情報に相当する期間が僅かなものとされ、当該誤差情報の検出感度が低下してしまう。しかし、本実施例によれば、電圧変換部１１１が設けられているので、この回路部の電気的素子を適宜に設定することにより、基準波電圧Ｖｗが上昇開始する際の電圧値の傾きを好適化させ、基準波電圧Ｖｗの誤差情報を正確に把握することができる。
【００４８】
更に、被検出電圧Ｖｉｎの検出レンジを広く設定したい場合、電圧変換部１１１の出力パルスの振幅が固定的であれば、被検出電圧Ｖｉｎの値如何によっては、誤差情報の検出感度を悪化させることも生じ得る。この場合、電圧変換部１１１から出力される基準パルス電圧の振幅を被検査電圧Ｖｉｎに応じて調整・変化させ、其の誤差情報を現す期間を広めに設定すると良い。これにより、ランプ型ＡＤ変換処理装置１０では、当該誤差情報に係る検出感度が好適に保たれる。
【実施例２】
【００４９】
図５は、基準波電圧の誤差に基づいて補正処理を行うランプ型ＡＤ変換処理装置の回路構成が示されている。当該ランプ型ＡＤ変換処理装置２０は、実施例１で説明した装置１０の構成を全て備えた上で、誤差検出部と、第２パラメータ算出部２１４と、補正演算部２１６とが追加構成されている。尚、特許請求の範囲における第２パラメータ情報作成部は、後述する誤差検出部，入力ポートＰ２，及び，第２パラメータ算出部２１４によって構成される。また、特許請求の範囲における誤差キャンセル部とは、演算処理装置２００で構築される機能部を指し、本実施例によると、第２パラメータ算出部２１４と及び補正演算部２１６によって構成される。
【００５０】
誤差検出部は、レギュレータ回路１８０と、分圧抵抗１４０と、コンパレータ１３０と、プルアップ抵抗１６０とによって構成される。このうち、レギュレータ回路１８０は、電源Ｖｃｃまたはこれとは別に生成された電源Ｖｃｃ’から生成されるものである。本実施例では、ランプ波状の基準波電圧Ｖｗについて誤差検出用の基準を設けることで、この基準波電圧Ｖｗの品質が確認される。このため、参照電圧Ｖｒｅｆは、電源Ｖｃｃとは異なる部位で高精度の出力値となるような許容誤差が適宜に設定されているのが好ましく、これにより、基準波電圧Ｖｗの誤差を正確に認識させ得る。
【００５１】
分圧抵抗１４０の一端では、レギュレータ回路１８０により与えられた参照電圧Ｖｒｅｆが印加・入力されており、其の他端では、電位Ｖｓｓの接地箇所へ電気的に接続されている。そして、この分圧点は、信号ラインを介してコンパレータ１３０の非反転端子に接続され、参照電圧Ｖｒｅｆに比例する分圧電圧を与えている。
【００５２】
コンパレータ１３０の反転入力端子には、信号ライン１１３を介して基準波電圧Ｖｗが印加される。また、この出力端子は、信号ラインを介して入力ポートＰ２へ接続されており、参照電圧Ｖｒｅｆと基準波電圧Ｖｗとを比較させることで、双方電圧値（ＶｒｅｆとＶｗの電圧値）の変化状態を現す基準値確認信号ＳＧ２が出力される。尚、プルアップ回路１６０については、プルアップ回路１５０の機能と同様のものである。
【００５３】
誤差キャンセル部のうち第２パラメータ算出部２１４については、入力された基準値確認信号ＳＧ２に基づいて、其のパルスの時間的情報を現す第２パラメータ情報ＣＮＴ２がデータレジスタＤＲｎｄへ作成させる。この第２パラメータ情報ＣＮＴ１は、検出信号ＳＧ２のパルス期間を測定した時間情報であっても良く、其のパルス期間を数μｓｅｃ程度の要素時間Ｔｃ毎にカウントしたカウント情報であっても良い。特に、本実施例では、このカウント情報が用いられる。
【００５４】
本実施例に係る補正演算部２１６は、第２パラメータ演算部２１４にて作成された第２パラメータ情報ＣＮＴ２を用いることで、第１パラメータ情報を適宜に補正させる役割を担う。尚、この具体的に処理については、追って詳述することとする。
【００５５】
このように、本実施例によると、基準波電圧Ｖｗに生じる誤差を特定できる為、ランプ波形生成部１１０で生じる電気素子の温度変化に伴う誤差、ランプ波形生成部１１０を構成する電気素子の個体差に伴うオフセット値、といった誤差を究明させることが可能となる。
【００５６】
図６及び図７は、本実施例で起動される各種ルーチンが示されている。具体的には、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１と、誤差キャンセル処理内で起動するサブルーチンＰＲＧ３と、誤差確認情報作成ルーチンＰＲＧ２とが示されている。
【００５７】
図示の如く、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１は、実施例１におけるプログラムの構成に加え、処理Ｓ１２と処理Ｓ１４との間に「誤差キャンセル処理Ｓ１０１」が追加されている。誤差キャンセル処理Ｓ１０１では、サブルーチンＰＲＧ３が起動され、誤差情報演算処理Ｓ３１と、誤差情報適用処理Ｓ３２とが順に実行され、当該サブルーチンＰＲＧ３が終了する。これを受けて、カウント情報作成ルーチンＰＲＧ１は、次の処理Ｓ１４、処理Ｓ１５へと順次命令を実行させる。
【００５８】
誤差確認情報作成ルーチンＰＲＧ２は、ルーチンＰＲＧ１と同様のタイミング、要素時間Ｔｃに対応して起動される。また、誤差確認情報作成ルーチンＰＲＧ２は、分析対象とされるパラメータが基準値確認信号ＳＧ２のデジタル情報であることを除き、実施例１におけるルーチンＰＲＧ１の処理と同等である。即ち、誤差確認情報作成ルーチンＰＲＧ２では、参照電圧Ｖｒｅｆが基準波電圧Ｖｗより低い期間について、其の誤差確認情報（第２パラメータ情報）としてカウント値をインクリメント処理させる。
【００５９】
次に、図８を参照して、ルーチンＰＲＧ１，ＰＲＧ２，ＰＲＧ３によって実現される一連の処理動作を説明する。尚、図中の実線部Ｖｗは、誤差を含んだ基準波電圧の様子を示すものであり、点線部Ｖｔｈは、誤差が取除かれた基準波電圧の様子を示す。
【００６０】
先ず、ルーチンＰＲＧ１では、図示の如く、被検査電圧Ｖｉｎのカウント情報ＣＮＴ１が計数される。当該カウント情報ＣＮＴ１には、基準波電圧Ｖｗの誤差が含まれた状態である。即ち、「期間：Ｔｊ＋Ｔｋ」について、カウント情報ＣＮＴ１が作成される。
【００６１】
一方、ルーチンＰＲＧ２は、ルーチンＰＲＧ１に対応して起動され、基準値確認信号ＳＧ２の期間Ｔｙを現すカウント情報ＣＮＴ２が計数される。このカウント情報ＣＮＴ２は、周期動作回路１１２の抵抗素子及びコンデンサに温度変化等が影響している場合、これらが抵抗値Ｒ２’及び電気容量Ｃ’へ変化したとすると、次の「数２」のように表現することができる。
【数２】
2015005884.tif 000004
【００６２】
尚、参照電圧Ｖｒｅｆの分圧電圧Ｖｒｅｆ’は、入力電圧Ｖｉｎから大きく離れないように、其の入力電圧Ｖｉｎの変動範囲内に設定されている。以下、この分圧電圧Ｖｒｅｆ’を、便宜的に参照電圧Ｖｒｅｆ’と呼ぶこととする。
【００６３】
その後、ルーチンＰＲＧ３が起動され、誤差情報演算処理Ｓ３１が実行される。この処理Ｓ３１では、カウント情報ＣＮＴ２の理想値とされる理論カウント情報ＣＮＴ２ｔｈを取得する。この理論カウント情報ＣＮＴ２ｔｈは、抵抗素子及びコンデンサ容量に温度変化等が影響していないときの値であって、これらを抵抗値Ｒ２及びコンデンサ容量Ｃとすると、「数３」によって表現できる。
【数３】
2015005884.tif 000005
【００６４】
更に、誤差情報演算処理Ｓ３１では、カウント情報ＣＮＴ２と理論カウント値情報ＣＮＴ２ｔｈとを用いて、カウント誤差情報ＣＮＴ３（誤差情報）を算出させる。
【数４】
2015005884.tif 000006
【００６５】
このように算出されたカウント誤差情報ＣＮＴ３は、「数４」の右辺の意味を持つので、被検査電圧Ｖｉｎのカウント情報ＣＮＴ１に含まれる誤差と理解される。特に、参照電圧Ｖｒｅｆ’が被検査電圧Ｖｉｎに近い値に設定されていれば、カウント誤差情報ＣＮＴ３は、カウント情報ＣＮＴ１に含まれる誤差成分に極めて近い値を示す。
【００６６】
このため、誤差情報適用処理Ｓ３２では、「ＣＮＴ４＝ＣＮＴ１＋ＣＮＴ３」の演算、即ち、誤差を含むカウント情報ＣＮＴ１から当該誤差成分に相当するＣＮＴ３の値を差し引き、真に正確なカウント情報ＣＮＴ４を算出する。このカウント情報ＣＮＴ４は、温度変化等の影響が及ばない理論上のランプ波形Ｖｔｈに一致するものであり、被検査電圧Ｖｉｎの電圧値を誤差含まず正確に現すこととなる。
【００６７】
かかる処理Ｓ３２が終了すると、サブルーチンＰＲＧ３が待機状態に入り、メインルーチンＰＲＧ１での処理１４が実行され、この修正されたカウント情報ＣＮＴ４がメモリ回路に記録される。
【００６８】
上述の如く、本実施例に係るランプ型ＡＤ変換処理装置２０によると、基準波電圧の波形誤差に基づいて補正処理が行われるので、補正されたカウント情報ＣＮＴ４は、当該基準波電圧の波形誤差成分がキャンセルされたものとなり、被検査電圧の検出値が正確に現されたものとなる。
【００６９】
また、本実施例では、補正精度を向上させるため参照電圧Ｖｒｅｆ’が適宜に設定されている。しかし、この参照電圧Ｖｒｅｆ’が被検査電圧Ｖｉｎとの差異を大きくしてしまう電圧値へ設定せざるを得ない場合もあろう。この場合、演算処理装置２００では、「ＣＮＴ３＝α・（ＣＮＴ２ｔｈ−ＣＮＴ２）」というように、第２パラメータ情報を用いた関数（ＣＮＴ２ｔｈ−ＣＮＴ２）に補正係数αを与え、カウント誤差情報ＣＮＴ３を算出すると良い（補正値換算部）。この補正値換算部は、参照電圧Ｖｒｅｆ’と被検査電圧Ｖｉｎの差異に適合させて、補正係数αが設定される。但し、この補正係数αは、固定値であっても良く、場合によっては、適宜の関数等によって決定される値であっても良い。
【符号の説明】
【００７０】
Ｖｗ基準波電圧，    Ｖｉｎ  被検査電圧，    Ｖｒｅｆ  参照電圧，    ＣＮＴ１  第１パラメータ情報，    ＣＮＴ２  第２パラメータ情報，    ＣＮＴ３  誤差情報，    １００  ランプ型ＡＤ変換装置，    １１０  ランプ波形生成部，    １２０  第１パラメータ情報作成部，    １８０  レギュレータ回路，    ２１６  補正演算部。        
【図１】
2015005884.tif 000007
【図２】
2015005884.tif 000008
【図３】
2015005884.tif 000009
【図４】
2015005884.tif 000010
【図５】
2015005884.tif 000011
【図６】
2015005884.tif 000012
【図７】
2015005884.tif 000013
【図８】
2015005884.tif 000014