(57)【要約】【課題】入力信号の電圧値の大きさに係る判定精度の向上を図りつつ、体格の小型化を図ることのできるウインドウコンパレータ装置を提供する。【解決手段】ウインドウコンパレータ装置１は、基準電圧値「Ｖ１１〜Ｖ１５」を生成する基準電圧値生成部として定電圧源Ｖｃｃ及び抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１６を備える。また、同装置１は、基準電圧値「Ｖ１１」あるいは「Ｖ１４」と入力信号の電圧値とを比較する判定用比較器ＢＣ１と、基準電圧値「Ｖ１２」あるいは「Ｖ１５」と入力信号の電圧値とを比較する判定用比較器ＢＣ２と、基準電圧値「Ｖ１３」と入力信号の電圧値とを比較する切替用比較器ＳＣ１１を備える。さらに、同装置１は、切替用比較器ＳＣ１１の比較結果に基づき、アナログスイッチＡＳ１１〜ＡＳ１４を通じて、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２それぞれの判定値を切り換えるスイッチ回路を備える。【選択図】図１
2008170285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の基準電圧値と入力信号の電圧値との比較を通じて、前記入力信号の電圧値の大きさを判定するウインドウコンパレータ装置であって、
前記複数の基準電圧値をそれぞれ生成する基準電圧値生成部と、
前記複数の基準電圧値のうちの当該判定用比較器の判定値として使用される基準電圧値と前記入力信号の電圧値とを比較する判定用比較器と、
前記複数の基準電圧値のうちの当該切替用比較器の閾値として使用される基準電圧値と前記入力信号の電圧値とを比較する切替用比較器と、
前記基準電圧値生成部と前記判定用比較器との間に介在するアナログスイッチを含んで構成されるとともに、前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記アナログスイッチを通じて、前記判定用比較器の判定値を切り換えるスイッチ回路と、
前記判定用比較器の比較結果及び前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記入力信号の電圧値の大きさを判定する判定手段とを備えることを特徴とするウインドウコンパレータ装置。
【請求項２】
前記判定用比較器は、第１判定用比較器及び第２判定用比較器の２つで構成され、
前記第１判定用比較器の判定値である第１判定値として、隣接する２つの基準電圧値のうちの大きい方の基準電圧値が設定されるとともに、前記第２判定用比較器の判定値である第２判定値として、前記隣接する２つの基準電圧値のうちの小さい方の基準電圧値が設定され、
前記スイッチ回路は、前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記第１判定値及び前記第２判定値を一括して切り換えるものであり、
前記判定手段は、前記第１及び第２判定用比較器の比較結果並びに前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記入力信号の電圧値の大きさを判定することを特徴とする請求項１に記載のウインドウコンパレータ装置。
【請求項３】
前記切替用比較器の閾値は、前記第１判定値及び前記第２判定値と異なる基準電圧値が設定されることを特徴とする請求項２に記載のウインドウコンパレータ装置。
【請求項４】
前記切替用比較器は１つの比較器で構成され、
前記基準電圧値生成部は、異なる５つの基準電圧値を生成するものであるとともに、
これら５つの基準電圧値はそれぞれ、大きさの順に、「第１組の第１判定値→第１組の第２判定値→閾値→第２組の第１判定値→第２組の第２判定値」として設定され、
前記スイッチ回路は、前記切替用比較器を通じて、前記入力信号の電圧値が前記閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第１組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第１組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えるとともに、前記入力信号の電圧値が前記閾値よりも小さい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第２組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第２組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えることを特徴とする請求項３に記載のウインドウコンパレータ装置。
【請求項５】
前記切替用比較器は、第１切替用比較器と第２切替用比較器の２つで構成され、
前記基準電圧値生成部は、異なる８つの基準電圧値を生成するものであるとともに、
これら８つの基準電圧値はそれぞれ、大きさの順に、「第１組の第１判定値→第１組の第２判定値→第１閾値→第２組の第１判定値→第２組の第２判定値→第２閾値→第３組の第１判定値→第３組の第２判定値」として設定され、
前記スイッチ回路は、前記切替用比較器を通じて、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第１組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第１組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも小さく、かつ、前記第２閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第２組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第２組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第２閾値よりも小さい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第３組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第３組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えることを特徴とする請求項３に記載のウインドウコンパレータ装置。
【請求項６】
前記切替用比較器は、第１〜第３切替用比較器の３つで構成され、
前記基準電圧値生成部は、異なる１１つの基準電圧値を生成するものであるとともに、
これら１１つの基準電圧値はそれぞれ、大きさの順に、「第１組の第１判定値→第１組の第２判定値→第１閾値→第２組の第１判定値→第２組の第２判定値→第２閾値→第３組の第１判定値→第３組の第２判定値→第３閾値→第４組の第１判定値→第４組の第２判定値」として設定され、
前記スイッチ回路は、前記切替用比較器を通じて、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第１組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第１組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも小さく、かつ、前記第２閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第２組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第２組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第２閾値よりも小さく、かつ、前記第３閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第３組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第３組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第４閾値よりも小さい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第４組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第４組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えることを特徴とする請求項３に記載のウインドウコンパレータ装置。
【請求項７】
前記基準電圧値生成部は、所定値の電圧を出力する定電圧源と、前記定電圧源に直接接続された複数の抵抗器とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のウインドウコンパレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号の電圧値が所定範囲に収まるか否かを判定するウインドウコンパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のウインドウコンパレータとしては、例えば非特許文献１に記載の技術が知られている。この文献に記載の技術を含め、従来一般に知られているウインドウコンパレータについて、図４を参照しつつ説明する。
【０００３】
この図４に示されるように、ウインドウコンパレータ１００は、基本的に、一定電圧に設定された定電圧源Ｖｃｃと、この定電圧源Ｖｃｃに直列に順次接続されて所定範囲の上限電圧値「Ｖａ」及び下限電圧値「Ｖｂ」を生成する抵抗器１０１〜１０３と、反転入力端子に入力される入力信号の電圧値と非反転入力端子に入力される上限電圧値Ｖａとを比較する比較器１１１と、反転入力端子に入力される入力信号の電圧値と非反転入力端子に入力される下限電圧値Ｖｂとを比較する比較器１１２とを備える。
【０００４】
このように構成されたウインドウコンパレータ１００、正確には、比較器１１１及び１１２に対し、上限電圧値「Ｖａ」よりも小さく、かつ、下限電圧値「Ｖｂ」よりも大きい電圧値「Ｖｓ」でもって入力信号がそれぞれ印加されると、比較器１１１の非反転入力端子に印加される電圧「Ｖａ」が反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、比較器１１１から端子１２１を介して論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が出力される。また、比較器１１２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が非反転入力端子に印加される電圧「Ｖｂ」よりも大きいため、比較器１１２から端子１２２を介して論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が出力される。したがって、論理Ｈｉレベルに対応した電圧及び論理Ｌｏレベルに対応した電圧値が比較器１１１及び１１２からそれぞれ出力されているとき、入力信号の電圧値が所定範囲に収まっている旨、判定することができる。
【非特許文献１】定本ＯＰ回路の設計、１９９０年、ＱＣ出版社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばエンジンルーム内部の温度を所望範囲に自動調節しようとすると、まず、温度の変化に応じて出力値の大きさが変化する温度センサをエンジンルーム内に配設するとともに、上記従来のウインドウコンパレータを使用して、この温度センサのセンサ出力値が所望範囲内に収まるか否か、すなわち、エンジンルーム内部の温度が所望範囲内に収まるか否かを判定する。そして、温度センサのセンサ出力値（すなわち、エンジンルーム内部の温度）が所望範囲の上限値を超えると判定されるようなことがあると、例えばエンジンルーム内部に配設されたファンを駆動する。これにより、エンジンルーム内部の空気を外気と強制的に入れ替え、エンジンルーム内部の温度が所望範囲に収まるように自動調節している。
【０００６】
こうしたエンジンルーム内部の温度調節をより精密に実行しようとすると、上記所望範囲の外に基準電圧値を複数設定するとともに、設定した基準電圧値へのセンサ出力値の到達態様に応じてファンを駆動することが考えられる。すなわち、例えば、温度センサのセンサ出力値が上記所望範囲の上限値をごくわずかに上回る基準電圧値にしか到達しないと判定されるとき、上記ファンを低速駆動する。一方、温度センサのセンサ出力値が上記所望範囲の上限値を大きく上回る基準電圧に到達すると判定されるとき、上記ファンを高速駆動する。こうしたことが考えられる。なお、上記所望範囲も、実際には、上限電圧値及び下限電圧値によって既定されているため、上記複数の基準電圧値と同一視することができる。
【０００７】
このように、温度センサのセンサ出力値に対して複数の基準電圧値を設定し、これら複数の基準電圧値への到達態様を判定することが必要となる。そして、そのためには、温度センサのセンサ出力値と複数の基準電圧値とをそれぞれ比較するための比較器を多数使用することが必要となる。
【０００８】
しかしながら、一般に、比較器はヒステリシスを有しており、このヒステリシスに起因して、複数の基準電圧値への到達態様を判定する判定精度が悪化することが懸念される。
【０００９】
この特定精度を高めるべく、比較器のヒステリシスを小さくするには、比較器に併せてヒステリシスを補正する補正回路等を搭載する必要があり、そうした補正回路の微細化が進んでいない場合、補正回路を含む比較器の体格の大型化を招いてしまう。そしてひいては、そうした比較器を多数使用するため、ウインドウコンパレータ装置の体格の大型化を招くこととなる。
【００１０】
なお、こうした状況は、エンジンルーム内部の温度を所望範囲に精密に自動調節しようとする場合に限らず、入力信号の電圧値の、複数設定された基準電圧値への到達態様を判定しようとする場合に、一般的に起こり得るものとなっている。
【００１１】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、入力信号の電圧値の大きさに係る判定精度の向上を図りつつ、体格の小型化を図ることのできるウインドウコンパレータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、異なる複数の基準電圧値と入力信号の電圧値との比較を通じて、前記入力信号の電圧値の大きさを判定するウインドウコンパレータ装置として、前記複数の基準電圧値をそれぞれ生成する基準電圧値生成部と、前記複数の基準電圧値のうちの当該判定用比較器の判定値として使用される基準電圧値と前記入力信号の電圧値とを比較する判定用比較器と、前記複数の基準電圧値のうちの当該切替用比較器の閾値として使用される基準電圧値と前記入力信号の電圧値とを比較する切替用比較器と、前記基準電圧値生成部と前記判定用比較器との間に介在するアナログスイッチを含んで構成されるとともに、前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記アナログスイッチを通じて、前記判定用比較器の判定値を切り換えるスイッチ回路と、前記判定用比較器の比較結果及び前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記入力信号の電圧値の大きさを判定する判定手段とを備えることとした。
【００１３】
ウインドウコンパレータ装置としてのこのような構成では、まず、切替用比較器において、基準電圧値生成部にて生成される複数の基準電圧値のうちの閾値として使用される基準電圧値と入力信号の電圧値とが比較される。この切替用比較器の比較結果に基づき、スイッチ回路を通じて、判定用比較器の判定値が切り換えられる。こうして切り換えられた判定値と入力信号の電圧値とが、判定用比較器において比較され、判定手段を通じて、判定用比較器の比較結果及び切替用比較器の比較結果に基づいて、入力信号の電圧値の大きさが判定されることとなる。これにより、スイッチ回路を用いて、判定用比較器の判定値が切り換えられるため、入力信号の電圧値を多数の判定値と比較することが１つの判定用比較器で可能となる。すなわち、ウインドウコンパレータ装置は、判定値の別に判定用比較器を備える必要がなくなるため、比較器の数を少なくすることができるようになる。比較器の数を少なくすることができるようになることから、比較器のヒステリシスを補正する補正回路等の数を少なくすることができるようにもなり、ウインドウコンパレータ装置としての体格の小型化を図ることができるようになる。
【００１４】
また、上記請求項１に記載の構成において、例えば請求項２に記載の発明では、前記判定用比較器は、第１判定用比較器及び第２判定用比較器の２つで構成され、前記第１判定用比較器の判定値である第１判定値として、隣接する２つの基準電圧値のうちの大きい方の基準電圧値が設定されるとともに、前記第２判定用比較器の判定値である第２判定値として、前記隣接する２つの基準電圧値のうちの小さい方の基準電圧値が設定され、前記スイッチ回路は、前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記第１判定値及び前記第２判定値を一括して切り換えるものであり、前記判定手段は、前記第１及び第２判定用比較器の比較結果並びに前記切替用比較器の比較結果に基づいて、前記入力信号の電圧値の大きさを判定することとした。
【００１５】
ウインドウコンパレータ装置としてのこのような構成では、まず、先の請求項１に記載の構成と同様に、切替用比較器において、基準電圧値生成部にて生成される複数の基準電圧値のうちの閾値として使用される基準電圧値と入力信号の電圧値とが比較される。この切替用比較器の比較結果に基づき、スイッチ回路を通じて、第１判定用比較器の第１判定値と第２判定用比較器の第２判定値が一括して切り換えられる。こうして切り換えられた第１及び第２判定値と入力信号の電圧値とが、第１及び第２判定用比較器それぞれにおいて比較され、判定手段を通じて、第１及び第２判定用比較器の比較結果並びに切替用比較器の比較結果に基づいて、入力信号の電圧の大きさが判定されることとなる。
【００１６】
こうした構成によれば、第１判定用比較器及び第２判定用比較器、並びに、「Ｎ（個）」の切替用比較器を用いれば、すなわち、「Ｎ＋２（個）」の比較器を用いれば、最大で「（Ｎ＋１）×２＋Ｎ（個）」の基準電圧値への到達態様を判定することができるようになる。一方、背景技術の欄に記載した従来のウインドウコンパレータによれば、判定値ごとに比較器が必要となるため、「Ｎ＋２（個）」の比較器を用いても、「Ｎ＋２（個）」の基準電圧値への到達態様を判定することしかできない。そのため、ウインドウコンパレータ装置としての上記構成によれば、同数の基準電圧値への到達態様を判定するにあたり、比較器をより少数にすることができるようになる。
【００１７】
なお、上記請求項２の構成において、例えば請求項３に記載の発明のように、前記切替用比較器の閾値は、前記第１判定値及び前記第２判定値と異なる基準電圧値が設定されることが、比較器の数を少なくする上で最も望ましい。
【００１８】
具体的には、上記請求項３に記載の構成において、例えば請求項４に記載の発明のように、前記切替用比較器は１つの比較器で構成され、前記基準電圧値生成部は、異なる５つの基準電圧値を生成するものであるとともに、これら５つの基準電圧値はそれぞれ、大きさの順に、「第１組の第１判定値→第１組の第２判定値→閾値→第２組の第１判定値→第２組の第２判定値」として設定され、前記スイッチ回路は、前記切替用比較器を通じて、前記入力信号の電圧値が前記閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第１組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第１組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えるとともに、前記入力信号の電圧値が前記閾値よりも小さい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第２組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第２組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えることとしてもよい。これにより、背景技術の欄に記載した従来の技術では、「４個」の比較器が必要となるところ、上記構成では、「３個」の比較器で構成することができるため、比較器を「１個」削減することができるようになる。
【００１９】
また、上記請求項３に記載の構成において、例えば請求項５に記載の発明のように、前記切替用比較器は、第１切替用比較器と第２切替用比較器の２つで構成され、前記基準電圧値生成部は、異なる８つの基準電圧値を生成するものであるとともに、これら８つの基準電圧値はそれぞれ、大きさの順に、「第１組の第１判定値→第１組の第２判定値→第１閾値→第２組の第１判定値→第２組の第２判定値→第２閾値→第３組の第１判定値→第３組の第２判定値」として設定され、前記スイッチ回路は、前記切替用比較器を通じて、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第１組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第１組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも小さく、かつ、前記第２閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第２組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第２組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第２閾値よりも小さい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第３組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第３組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えることとした。これにより、背景技術の欄に記載した従来の技術では、「６個」の比較器が必要となるところ、上記構成では、「４個」の比較器で構成することができるため、比較器を「２個」削減することができるようになる。
【００２０】
また、上記請求項３に記載の構成において、例えば請求項６に記載の発明のように、前記切替用比較器は、第１〜第３切替用比較器の３つで構成され、前記基準電圧値生成部は、異なる１１つの基準電圧値を生成するものであるとともに、これら１１つの基準電圧値はそれぞれ、大きさの順に、「第１組の第１判定値→第１組の第２判定値→第１閾値→第２組の第１判定値→第２組の第２判定値→第２閾値→第３組の第１判定値→第３組の第２判定値→第３閾値→第４組の第１判定値→第４組の第２判定値」として設定され、前記スイッチ回路は、前記切替用比較器を通じて、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第１組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第１組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第１閾値よりも小さく、かつ、前記第２閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第２組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第２組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第２閾値よりも小さく、かつ、前記第３閾値よりも大きい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第３組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第３組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換え、前記入力信号の電圧値が前記第４閾値よりも小さい旨の比較結果が得られたとき、前記第１判定用比較器の判定値として前記第４組の第１判定値に、前記第２判定用比較器の判定値として前記第４組の第２判定値に、それぞれ一括して切り換えることとした。これにより、背景技術の欄に記載した従来の技術では、「８個」の比較器が必要となるところ、上記構成では、「５個」の比較器で構成することができるため、比較器を「３個」削減することができるようになる。
【００２１】
なお、上記構成において、例えば請求項７の発明のように、前記基準電圧値生成部は、所定値の電圧を出力する定電圧源と、前記定電圧源に直接接続された複数の抵抗器とを有することとしてもよい。これにより、当該ウインドウコンパレータ装置をより簡素に構成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかるウインドウコンパレータ装置の第１の実施の形態について、図１を参照しつつ説明する。なお、図１は、本実施の形態のウインドウコンパレータ装置の等価回路図である。
【００２３】
同図１に示されるように、また、以下に詳述するように、本実施の形態のウインドウコンパレータ装置１は、（第１）判定用比較器ＢＣ１及び（第２）判定用比較器ＢＣ２、並びに、１つの切替用比較器ＳＣ１１の計３個の比較器を備えており、５つの基準電圧値との比較を通じて、入力端子Ｉｎ１を介して入力される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定しようとしている。
【００２４】
図１に示されるように、本実施の形態のウインドウコンパレータ装置１は、例えば「５Ｖ」の一定電圧を生成する定電圧源Ｖｃｃと、この定電圧源Ｖｃｃに順次直列接続された例えば「８０ｋΩ」の電気抵抗値を有する複数の抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１６とを備えている。ここで、抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１６が同一の電気抵抗値を有するとともに定電圧源Ｖｃｃに直列接続されていることから、これら抵抗器間の端子Ｔ１１〜Ｔ１５における基準電圧値「Ｖ１１」〜「Ｖ１５」は、定電圧源Ｖｃｃの定電圧が等しく分圧されている。すなわち、これら基準電圧値は、「Ｖ１１＞Ｖ１２＞Ｖ１３＞Ｖ１４＞Ｖ１５」といった関係にある。
【００２５】
また、抵抗器Ｒ１１とＲ１２との間の端子Ｔ１１は、アナログスイッチＡＳ１１を介して、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に接続されているとともに、抵抗器Ｒ１２と抵抗器Ｒ１３との間の端子Ｔ１２は、アナログスイッチＡＳ１２を介して、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に接続されている。ここで例えば、アナログスイッチＡＳ１１及びＡＳ１２が閉じた状態にあると、端子Ｔ１１における基準電圧値「Ｖ１１」が判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加されるとともに、端子Ｔ１２における基準電圧値「Ｖ１２」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される。このようにして、判定用比較器ＢＣ１の（第１組の第１）判定値として基準電圧値「Ｖ１１」が、判定用比較器ＢＣ２の（第１組の第２）判定値として基準電圧値「Ｖ１２」が、それぞれ設定される。
【００２６】
また、抵抗器Ｒ１４と抵抗器Ｒ１５との間の端子Ｔ１４は、アナログスイッチＡＳ１３を介して、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に接続されているとともに、抵抗器Ｒ１５と抵抗器Ｒ１６との間の端子Ｔ１５は、アナログスイッチＡＳ１４を介して、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に接続されている。ここで例えば、アナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４が閉じた状態にあると、端子Ｔ１４における基準電圧値「Ｖ１４」が上記判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加されるとともに、端子Ｔ１５における基準電圧値「Ｖ１５」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される。このようにして、判定用比較器ＢＣ１の（第２組の第１）判定値として基準電圧値「Ｖ１４」が、判定用比較器ＢＣ２の（第２組の第２）判定値として基準電圧値「Ｖ１５」が、それぞれ設定される。
【００２７】
さらに、抵抗器Ｒ１３と抵抗器Ｒ１４との間の端子Ｔ１３は、切替用比較器ＳＣ１１の非反転入力端子に接続されており、こうした端子Ｔ１３における基準電圧値「Ｖ１３」が、切替用比較器ＳＣ１１の閾値となっている。
【００２８】
このようにして、定電圧源Ｖｃｃ及び抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１６は、異なる複数の基準電圧値「Ｖ１１〜Ｖ１５」をそれぞれ生成する基準電圧値生成部を構成している。
【００２９】
一方、図１に示されるように、当該ウインドウコンパレータ装置１に入力信号を印加するための入力端子Ｉｎ１は、判定用比較器ＢＣ１及び判定用比較器ＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ１１それぞれの反転入力端子に接続されている。このうち、切替用比較器ＳＣ１１の出力端は、さらに、上記アナログスイッチＡＳ１１及びＡＳ１２に接続されているとともに、入力された論理出力値を反転するインバータＩｎ１１を介してアナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４にそれぞれ接続されている。このようにして、アナログスイッチＡＳ１１〜ＡＳ１４及びインバータ１１は、切替用比較器ＳＣ１１の比較結果に基づいて、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２の判定値を切り換えるスイッチ回路を構成している。
【００３０】
また、ウインドウコンパレータ装置１は、判定用マイクロコンピュータ（判定手段）１０を備える。この判定用マイクロコンピュータ１０は、図１に示されるように、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ１１と、出力端子Ｏｕｔ１１〜１３を介してそれぞれ接続されている。そして、判定用マイクロコンピュータ１０は、論理Ｈｉレベルに対応する電圧値と論理Ｌｏレベルに対応する電圧値とからなるデジタル情報（比較結果）を、これら判定用比較器ＢＣ１１及びＢＣ１２並びに切替用比較器ＳＣ１１から取り込み、これら判定用比較器ＢＣ１１及びＢＣ１２並びに切替用比較器ＳＣ１１から取り込んだデジタル情報に基づき、入力端子Ｉｎ１を介して入力される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定する。
【００３１】
以上のように構成されたウインドウコンパレータ装置１の入力端子Ｉｎ１に対し、例えば基準電圧値「Ｖ１３」よりも大きな電圧値「Ｖｓ」でもって、入力信号が印加されると、まず、切替用比較器ＳＣ１１を通じて、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ１１」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ１２」に、一括して切り換えられる。
【００３２】
具体的には、切替用比較器ＳＣ１１において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１３」とが比較される。ここで、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１３」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ１１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ３における電圧値は、論理Ｌｏレベルに対応した電圧値となる。こうして論理Ｌｏレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ１１から出力されると、アナログスイッチＡＳ１１及びＡＳ１２に論理Ｌｏレベルに対応した電圧が印加されるため、これらアナログスイッチＡＳ１１及びＡＳ１２は閉じられ、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子には基準電圧値「Ｖ１１」が印加されるとともに、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子には基準電圧値「Ｖ１２」が印加されることとなる。一方、論理Ｌｏレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ１１から出力されると、インバータＩｎ１１によって論理レベルが反転され、論理Ｈｉレベルに対応した電圧がアナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４に印加される。そうした電圧がアナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４に印加されると、これらアナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４は開放状態を維持することとなる。このように、切替用比較器ＳＣ１１は、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ１１」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ１２」に、それぞれ切り換えている。
【００３３】
そして、判定用比較器ＢＣ１において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１１」とが比較される。また、判定用比較器ＢＣ２において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１２」とが比較される。
【００３４】
ここで、入力端子Ｉｎ１に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ１１」よりも大きいとき、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１１」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１１における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。同様に、判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１２」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ２から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１２における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０において、出力端子Ｏｕｔ１１及びＯｕｔ１２における電圧値がともに論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ１３における電圧値が論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置１（正確には、入力端子Ｉｎ１）に対し印加される入力信号の電圧値が基準電圧値「Ｖ１１」よりも大きい旨、判定することができる。
【００３５】
一方、入力端子Ｉｎ１に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ１１」よりも小さく、かつ、基準電圧値「Ｖ１２」よりも大きいとき、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１１」が、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。しかし、判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１２」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１２における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０において、出力端子Ｏｕｔ１１における電圧値が論理Ｈｉレベルに対応する大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ１２及びＯｕｔ１３における電圧値が論理Ｌｏレベルに対応する大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置１（正確には、入力端子Ｉｎ１）に対し印加される入力信号の電圧値は、基準値電圧「Ｖ１１」と「Ｖ１２」との間に収まる旨、判定することができる。
【００３６】
他方、入力端子Ｉｎ１に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ１２」よりも小さいとき、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１１」が、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。同様に、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１２」が判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ２から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１２における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０において、出力端子Ｏｕｔ１１及びＯｕｔ１２における電圧値がともに論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ１３における電圧値が論理Ｌｏレベルに対応する大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置１（正確には、入力端子Ｉｎ１）に対し印加される入力信号の電圧値は、基準電圧値「Ｖ１２」と「Ｖ１３」との間に収まる旨、判定することができる。
【００３７】
また、以上のように構成されたウインドウコンパレータ装置１の入力端子Ｉｎ１に対し、例えば基準電圧値「Ｖ１３」よりも小さな電圧値「Ｖｓ」でもって、入力信号が印加されると、まず、切替用比較器ＳＣ１１を通じて、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ１４」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ１５」に、一括して切り換えられる。
【００３８】
具体的には、切替用比較器ＳＣ１１において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１３」とが比較される。ここで、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１３」が反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ１１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ３における電圧値は、論理Ｈｉレベルに対応した電圧値となる。こうして論理Ｈｉレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ１１から出力されると、アナログスイッチＡＳ１１及びＡＳ１２に論理Ｈｉレベルに対応した電圧が印加される。そうした電圧がアナログスイッチＡＳ１１及びＡＳ１２に印加されると、これらアナログスイッチＡＳ１１及びＡＳ１２は開放されることとなる。一方、論理Ｈｉレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ１１から出力されると、インバータＩｎ１１によって論理レベルが反転され、論理Ｌｏレベルに対応した電圧がアナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４に印加される。アナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４に論理Ｌｏレベルに対応した電圧が印加されるため、これらアナログスイッチＡＳ１３及びＡＳ１４は閉じられ、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子には基準電圧値「Ｖ１４」が印加されるとともに、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子には基準電圧値「Ｖ１５」が印加されることとなる。このように、切替用比較器ＳＣ１１は、切替用比較器ＳＣ１１は、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ１４」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ１５」に、それぞれ切り換えている。
【００３９】
そして、判定用比較器ＢＣ１において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１４」とが比較される。また、判定用比較器ＢＣ２において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１５」とが比較される。
【００４０】
ここで、入力端子Ｉｎ１に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ１４」よりも大きいとき、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１４」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１１における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。同様に、判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１５」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ２から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１２における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０において、出力端子Ｏｕｔ１１及びＯｕｔ１２における電圧値がともに論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ１３における電圧値が論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置１（正確には、入力端子Ｉｎ１）に対し印加される入力信号の電圧値は、基準電圧値「Ｖ１３」と「Ｖ１４」との間に収まる旨、判定することができる。
【００４１】
一方、入力端子Ｉｎ１に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ１４」よりも小さく、かつ、基準電圧値「Ｖ１５」よりも大きいとき、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１４」が、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。しかし、判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１５」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１２における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０において、出力端子Ｏｕｔ１１及びＯｕｔ１３における電圧値が論理Ｈｉレベルに対応する大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ１２における電圧値が論理Ｌｏレベルに対応する大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置１（正確には、入力端子Ｉｎ１）に対し印加される入力信号の電圧値は、基準電圧値「Ｖ１４」と「Ｖ１５」との間に収まる旨、判定することができる。
【００４２】
他方、入力端子Ｉｎ１に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ１５」よりも小さいとき、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１４」が、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。同様に、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ１５」が判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ２から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ１２における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０において、出力端子Ｏｕｔ１１及びＯｕｔ１２における電圧値がともに論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ１３における電圧値が論理Ｈｉレベルに対応する大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置１（正確には、入力端子Ｉｎ１）に対し印加される入力信号の電圧値は、基準電圧値「Ｖ１５」よりも小さい旨、判定することができる。
【００４３】
このように、判定用マイクロコンピュータ１０は、出力端子Ｏｕｔ１１〜１３から取り込んだ各端子のデジタル情報に基づき、入力端子Ｉｎ１を介して入力される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定している。
【００４４】
以上説明したウインドウコンパレータ装置１によれば、背景技術の欄に記載した従来技術では「４個」の比較器が必要となるところ、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ１１の計「３個」で構成することができるため、必要となる比較器の個数を「１個」削減することができるようになる。これに伴って、比較器のヒステリシスを補正する補正回路（図示略）等の数を少なくすることができるようになることから、ウインドウコンパレータ装置１としての体格の小型化を図ることができるようになる。
【００４５】
なお、本発明に係るウインドウコンパレータ装置は、上記第１の実施の形態で例示した構成に限られるものではなく、本実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。
【００４６】
上記第１の実施の形態では、抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１６の電気抵抗値が同一の大きさに設定されていたため、基準電圧値間の幅「Ｖ１１〜Ｖ１２」、「Ｖ１２〜Ｖ１３」、「Ｖ１３〜Ｖ１４」、及び「Ｖ１４〜Ｖ１５」は、同一となっていた。しかし、抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１６の電気抵抗値については、互いに同一の電気抵抗値に設定しなくともよく、必要に応じて、抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１６の電気抵抗値を変更してもよい。すなわち、基準電圧値間の幅は任意である。
【００４７】
上記第１の実施の形態では、定電圧源Ｖｃｃ及び抵抗器Ｒ１１〜１６を用いて、基準電圧値生成部を構成していたが、構成要素についてはこれに限らない。他に例えば、基準電圧値「Ｖ１１〜Ｖ１５」に設定された定電圧源を各別に準備して、ウインドウコンパレータ装置を構成することとしてもよい。要は、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ１１において、入力端子Ｉｎ１を介して入力された入力信号の電圧値の比較対象となる基準電圧値を生成することができれば、その構成については任意である。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかるウインドウコンパレータ装置の第２の実施の形態について、図２を参照しつつ説明する。なお、図２は、本実施の形態のウインドウコンパレータ装置の等価回路図である。
【００４９】
同図２に示されるように、本実施の形態のウインドウコンパレータ装置２も、先の第１の実施の形態に準じた構成を有している。ただし、本実施の形態のウインドウコンパレータ装置２は、第１判定用比較器ＢＣ１及び第２判定用比較器ＢＣ２、並びに、２つの切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２の計４個の比較器を備えており、８つの基準電圧値との比較を通じて、入力端子２を介して印加される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定しようとしている。
【００５０】
図２に示されるように、本実施の形態のウインドウコンパレータ装置２も、例えば「５Ｖ」の一定電圧を生成する定電圧源Ｖｃｃと、この定電圧源Ｖｃｃに順次直列接続された例えば「５５ｋΩ」の電気抵抗値を有する複数の抵抗器Ｒ２１〜Ｒ２９とを備えている。ここで、抵抗器Ｒ２１〜Ｒ２９が同一の電気抵抗値を有するとともに定電圧源Ｖｃｃに直列接続されていることから、これら抵抗器間の端子Ｔ２１〜Ｔ２８における基準電圧値「Ｖ２１」〜「Ｖ２８」は、定電圧源Ｖｃｃの定電圧が等しく分圧されている。すなわち、これら基準電圧値は、「Ｖ２１＞Ｖ２２＞・・・＞Ｖ２７＞Ｖ２８」といった関係にある。
【００５１】
また、抵抗器Ｒ２１とＲ２２との間の端子Ｔ２１は、アナログスイッチＡＳ２１を介して、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に接続されているとともに、抵抗器Ｒ２２と抵抗器Ｒ２３との間の端子Ｔ２２は、アナログスイッチＡＳ２２を介して、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に接続されている。ここで例えば、アナログスイッチＡＳ２１及びＡＳ２２が閉じた状態にあると、端子Ｔ２１における基準電圧値「Ｖ２１」が上記判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加されるとともに、端子Ｔ２２における基準電圧値「Ｖ２２」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される。このようにして、判定用比較器ＢＣ１の（第１組の第１）判定値として基準電圧値「Ｖ２１」が、判定用比較器ＢＣ２の（第１組の第２）判定値として基準電圧値「Ｖ２２」が、それぞれ設定される。
【００５２】
同様に、抵抗器Ｒ２４と抵抗器Ｒ２５との間の端子Ｔ２４は、アナログスイッチＡＳ２３を介して、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に接続されているとともに、抵抗器Ｒ２５と抵抗器Ｒ２６との間の端子Ｔ２５は、アナログスイッチＡＳ２４を介して、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に接続されている。ここで例えば、アナログスイッチＡＳ２３及びＡＳ２４が閉じた状態にあると、端子Ｔ２４における基準電圧値「Ｖ２４」が判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加されるとともに、端子Ｔ２５における基準電圧値「Ｖ２５」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される。このようにして、判定用比較器ＢＣ１の（第２組の第１）判定値として基準電圧値「Ｖ２４」が、判定用比較器ＢＣ２の（第２組の第２）判定値として基準電圧値「Ｖ２５」が、それぞれ設定される。
【００５３】
また同様に、抵抗器Ｒ２７と抵抗器Ｒ２８との間の端子Ｔ２７は、アナログスイッチＡＳ２５を介して、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に接続されているとともに、抵抗器Ｒ２８と抵抗器Ｒ２９との間の端子Ｔ２８は、アナログスイッチＡＳ２６を介して、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に接続されている。ここで例えば、アナログスイッチＡＳ２５及びＡＳ２６が閉じた状態にあると、端子Ｔ２７における基準電圧値「Ｖ２７」が判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加されるとともに、端子Ｔ２８における基準電圧値「Ｖ２８」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される。このようにして、判定用比較器ＢＣ１の（第３組の第１）判定値として基準電圧値「Ｖ２７」が、判定用比較器ＢＣ２の（第３組の第２）判定値として基準電圧値「Ｖ２８」が、それぞれ設定される。
【００５４】
さらに、抵抗器Ｒ２３と抵抗器Ｒ２４との間の端子Ｔ２３は、切替用比較器ＳＣ２１の非反転入力端子に接続されており、こうした端子Ｔ２３における基準電圧値「Ｖ２３」が切替用比較器ＳＣ２１の閾値となっている。同様に、抵抗器Ｒ２６と抵抗器Ｒ２７との間の端子Ｔ２６は、切替用比較器ＳＣ２２の非反転入力端子に接続されており、こうした端子Ｔ２６における基準電圧値「Ｖ２６」が切替用比較器ＳＣ２２の閾値となっている。
【００５５】
このようにして、定電圧源Ｖｃｃ及び抵抗器Ｒ２１〜Ｒ２９は、異なる複数の基準電圧値「Ｖ２１〜Ｖ２８」をそれぞれ生成する基準電圧値生成部を構成している。
【００５６】
一方、図２に示されるように、当該ウインドウコンパレータ装置２に入力信号を印加するための入力端子Ｉｎ２は、判定用比較器ＢＣ１及び判定用比較器ＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２それぞれの反転入力端子に接続されている。このうち、切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２の出力端は、切替用マイクロコンピュータ２０ａに接続されている。そしてこの切替用マイクロコンピュータ２０ａは、上記アナログスイッチＡＳ２１及びＡＳ２２、ＡＳ２３及びＡＳ２４、並びにＡＳ２５及びＡＳ２６にそれぞれ接続されている。このようにして、切替用マイクロコンピュータ２０ａ及びアナログスイッチＡＳ２１〜ＡＳ２６は、切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２の比較結果に基づいて、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２の判定値を切り換えるスイッチ回路を構成している。
【００５７】
また、ウインドウコンパレータ装置２は、判定用マイクロコンピュータ（判定手段）１０ａを備える。この判定用マイクロコンピュータ１０ａは、図２に示されるように、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２と、出力端子Ｏｕｔ２１〜２４を介してそれぞれ接続されている。そして、判定用マイクロコンピュータ１０ａは、論理Ｈｉレベルに対応する電圧値と論理Ｌｏレベルに対応する電圧値とからなるデジタル情報（比較結果）を、これら判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２から取り込み、この取り込んだデジタル情報に基づき、入力端子Ｉｎ２を介して入力される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定する。
【００５８】
以上のように構成されたウインドウコンパレータ装置２の入力端子Ｉｎ２に対し、例えば基準電圧値「Ｖ２３」よりも大きな電圧値「Ｖｓ」でもって、入力信号が印加されると、まず、切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２並びに切替用マイクロコンピュータ２０ａによって、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ２１」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ２２」に、一括して切り換えられる。
【００５９】
具体的には、切替用比較器ＳＣ２１において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２３」とが比較される。ここで、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２３」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ２１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２２における電圧値は、論理Ｌｏレベルに対応した電圧値となり、切替用マイクロコンピュータ２０ａに論理Ｌｏレベルに対応した電圧値が入力される。同様に、切替用比較器ＳＣ２２において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２６」とが比較される。ここで、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２６」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ２２から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２４における電圧値は、論理Ｌｏレベルに対応した電圧値となり、切替用マイクロコンピュータ２０ａに論理Ｌｏレベルに対応した電圧値が入力される。
【００６０】
こうして論理Ｌｏレベルに対応した電圧が切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２から出力されると、切替用マイクロコンピュータ２０ａは、アナログスイッチＡＳ２１及びＡＳ２２に対して、論理Ｌｏレベルに対応した電圧を印加し、アナログスイッチＡＳ２３及びＡＳ２４並びにＡＳ２５及びＡＳ２６に対して、論理Ｈｉレベルに対応した電圧を印加する。そして、アナログスイッチＡＳ２３及びＡＳ２４並びにＡＳ２５及びＡＳ２６は開放状態になる一方、アナログスイッチＡＳ２１及びＡＳ２２は閉じられ、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子には基準電圧値「Ｖ２１」が印加されるとともに、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子には基準電圧値「Ｖ２２」が印加されることとなる。このように、切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２並びに切替用マイクロコンピュータ２０ａは、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ２１」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ２２」に、一括して切り換えている。
【００６１】
そして、判定用比較器ＢＣ１において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される上基準電圧値「Ｖ２１」とが比較される。また、判定用比較器ＢＣ２において、反転入力端子に印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」と、非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２２」とが比較される。
【００６２】
ここで、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２１」よりも大きいとき、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２１」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２１における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。同様に、判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２２」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ２から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２３における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０ａにおいて、出力端子Ｏｕｔ２１〜Ｏｕｔ２４から取り込んだ電圧値全てが論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置２（正確には、入力端子Ｉｎ２）に対し印加される入力信号の電圧値が基準電圧値「Ｖ２１」よりも大きい旨、判定することができる。
【００６３】
一方、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２１」よりも小さく、かつ、基準電圧値「Ｖ２２」よりも大きいとき、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２１」が、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。しかし、判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」が判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２２」よりも大きいため、論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２３における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０ａにおいて、出力端子Ｏｕｔ２１から取り込んだ電圧値が論理Ｈｉレベルに対応する大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ２２〜Ｏｕｔ２４から取り込んだ電圧値が論理Ｌｏレベルに対応する大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置２（正確には、入力端子Ｉｎ２）に対し印加される入力信号の電圧値は、基準電圧値「Ｖ２１」と「Ｖ２２」との間に収まる旨、判定することができる。
【００６４】
他方、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２２」よりも小さいとき、判定用比較器ＢＣ１の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２１」が、判定用比較器ＢＣ１の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ１から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。同様に、判定用比較器ＢＣ２の非反転入力端子に印加される基準電圧値「Ｖ２２」が判定用比較器ＢＣ２の反転入力端子に印加される電圧値「Ｖｓ」よりも大きいため、論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧が判定用比較器ＢＣ２から出力される。すなわち、出力端子Ｏｕｔ２３における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。したがって、判定用マイクロコンピュータ１０ａにおいて、出力端子Ｏｕｔ２１及びＯｕｔ２３から取り込んだ電圧値がともに論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値であり、かつ、出力端子Ｏｕｔ２２及びＯｕｔ２４における電圧値が論理Ｌｏレベルに対応する大きさの電圧値であるとき、ウインドウコンパレータ装置２（正確には、入力端子Ｉｎ２）に対し印加される入力信号の電圧値は、基準電圧値「Ｖ２２」と「Ｖ２３」との間に収まる旨、判定することができる。
【００６５】
以下同様に、ウインドウコンパレータ装置２の入力端子Ｉｎ２に対し、例えば、基準電圧値「Ｖ２３」よりも小さく、かつ、基準電圧値「Ｖ２６」よりも大きな電圧値「Ｖｓ」でもって、入力信号が印加されると、まず、切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２並びに切替用マイクロコンピュータ２０ａによって、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ２４」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ２５」に、一括して切り換えられる。このとき、出力端子Ｏｕｔ２２における電圧値は、論理Ｈｉレベルに対応した電圧値となり、出力端子Ｏｕｔ２４における電圧値は、論理Ｌｏレベルに対応した電圧値となる。
【００６６】
さらに、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２４」よりも大きいとき、出力端子Ｏｕｔ２１及びＯｕｔ２３における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。一方、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２４」よりも小さく、かつ、基準電圧値「Ｖ２５」よりも大きいとき、出力端子Ｏｕｔ２１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した電圧値となり、出力端子Ｏｕｔ２３における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。他方、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２５」よりも小さいとき、出力端子Ｏｕｔ２１及びＯｕｔ２３における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。
【００６７】
また同様に、ウインドウコンパレータ装置２の入力端子Ｉｎ２に対し、例えば基準電圧値「Ｖ２６」よりも小さな電圧値「Ｖｓ」でもって、入力信号が印加されると、まず、切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２並びに切替用マイクロコンピュータ２０ａによって、判定用比較器ＢＣ１の判定値として基準電圧値「Ｖ２７」に、判定用比較器ＢＣ２の判定値として基準電圧値「Ｖ２８」に、一括して切り換えている。このとき、出力端子Ｏｕｔ２２及びＯｕｔ２４における電圧値は、論理Ｈｉレベルに対応した電圧値となる。
【００６８】
さらに、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２７」よりも大きいとき、出力端子Ｏｕｔ２１及びＯｕｔ２３における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。一方、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２７」よりも小さく、かつ、基準電圧値「Ｖ２８」よりも大きいとき、出力端子Ｏｕｔ２１における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した電圧値となり、出力端子Ｏｕｔ２３における電圧は論理Ｌｏレベルに対応した大きさの電圧値となっている。他方、入力端子Ｉｎ２に対し印加される入力信号の電圧値「Ｖｓ」が、基準電圧値「Ｖ２８」よりも小さいとき、出力端子Ｏｕｔ２１及びＯｕｔ２３における電圧は論理Ｈｉレベルに対応した大きさの電圧値となっている。
【００６９】
このように、判定用マイクロコンピュータ１０ａは、出力端子Ｏｕｔ２１〜２４から取り込んだ各端子のデジタル情報に基づき、入力端子Ｉｎ２を介して入力される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定することができる。
【００７０】
以上説明したウインドウコンパレータ装置２によれば、背景技術の欄に記載した従来技術では「６個」の比較器が必要となるところ、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２の計「４個」で構成することができるため、必要となる比較器の個数を「２個」削減することができるようになる。これに伴って、比較器のヒステリシスを補正する補正回路（図示略）等の数を少なくすることができるようになることから、ウインドウコンパレータ装置２としての体格の小型化を図ることができるようになる。
【００７１】
なお、本発明に係るウインドウコンパレータ装置は、上記第２の実施の形態で例示した構成に限られるものではなく、本実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。
【００７２】
上記第２の実施の形態では、判定用マイクロコンピュータ１０ａと切替用マイクロコンピュータ２０ａを備えていたが、これに限らず、単一のマイクロコンピュータでこれを構成してもよい。
【００７３】
上記第２の実施の形態では、抵抗器Ｒ２１〜Ｒ２９の電気抵抗値が同一の大きさに設定されていたため、基準電圧値間の幅「Ｖ２１〜Ｖ２２」、「Ｖ２２〜Ｖ２３」、・・・、「Ｖ２６〜Ｖ２７」、「Ｖ２７〜Ｖ２８」は、同一となっていた。しかし、抵抗器Ｒ２１〜Ｒ２９の電気抵抗値については、互いに同一の電気抵抗値に設定しなくともよく、必要に応じて、抵抗器Ｒ２１〜Ｒ２９の電気抵抗値を変更してもよい。すなわち、基準電圧値間の幅は任意である。
【００７４】
上記第２の実施の形態では、定電圧源Ｖｃｃ及び抵抗器Ｒ２１〜２９を用いて、基準電圧値生成部を構成していたが、構成要素についてはこれに限らない。他に例えば、基準電圧値「Ｖ２１〜Ｖ２８」に設定された定電圧源を各別に準備して、ウインドウコンパレータ装置を構成することとしてもよい。要は、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２において、入力端子Ｉｎ２を介して入力された入力信号の電圧値の比較対象となる基準電圧値を生成することができれば、その構成については任意である。
【００７５】
（他の実施の形態）
また、上記各実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。
【００７６】
上記第１の実施の形態では、ウインドウコンパレータ装置１は、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ１１の計３個の比較器を備え、５つの基準電圧値との比較を通じて、入力端子Ｉｎ１を介して入力される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定していた。また、上記第２の実施の形態では、ウインドウコンパレータ装置２は、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ２１及びＳＣ２２の計４個の比較器を備え、８つの基準電圧値との比較を通じて、入力端子２を介して印加される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定していた。こうした構成に限らない。先の図１及び図２に対応する図として図３に示すように、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ３１〜ＳＣ３３の計５個の比較器を備え、１１個の基準電圧値との比較を通じて、入力端子Ｉｎ３を介して入力される入力信号の電圧値Ｖｓの大きさを判定するウインドウコンパレータ装置３として構成することもできる。ウインドウコンパレータ装置３としてのこのような構成によれば、背景技術の欄に記載した従来技術では「８個」の比較器が必要となるところ、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２並びに切替用比較器ＳＣ３１〜ＳＣ３３の計「５個」で構成することができるため、必要となる比較器の個数を「３個」削減することができるようになる。これに伴って、比較器のヒステリシスを補正する補正回路（図示略）等の数を少なくすることができるようになることから、ウインドウコンパレータ装置３としての体格の小型化を図ることができるようになる。
【００７７】
また、こうした構成にも限らない。要は、判定用比較器ＢＣ１及びＢＣ２、並びに、「Ｎ（個）」の切替用比較器、すなわち、計「Ｎ＋２（個）」の比較器を用いてウインドウコンパレータ装置を構成すれば、最大で「（Ｎ＋１）×２＋Ｎ（個）」の基準電圧値への到達態様を判定することができるようになる。背景技術の欄に記載した従来のウインドウコンパレータによれば、判定値ごとに比較器が必要となるため、「Ｎ＋２（個）」の比較器を用いても、「Ｎ＋２（個）」の基準電圧値への到達態様を判定することしかできなかったところ、ウインドウコンパレータ装置としてのこのような構成によれば、同数の基準電圧値への到達態様を判定するにあたり、比較器をより少数にすることができるようになる。また、これに伴って、比較器のヒステリシスを補正する補正回路等の数を少なくすることができるようになることから、ウインドウコンパレータ装置としての体格の小型化を図ることができるようにもなる。なお、基準電圧値の数が多くなるほど、換言すれば、判定精度により高い精度を求められるほど、こうした比較器の個数削減効果、ひいては、体格の小型化効果が高まることとなる。
【００７８】
上記各実施の形態（変形例を含む）では、切替用比較器（ＳＣ１１〜ＳＣ３３）の閾値として設定される基準電圧値を、判定用比較器（ＢＣ１及びＢＣ２）の判定値として設定される基準電圧値とは異なる基準電圧値としていたが、これに限らない。これら閾値及び判定値として設定される基準電圧値が一部重畳したとしても、所期の目的を達成することはできる。
【００７９】
また、上記実施の形態（変形例を含む）では、判定用比較器を第１判定用比較器及び第２判定用比較器の２つで構成していたが、こうした構成に限らず、単一の比較器にて判定用比較器を構成してもよい。要は、切替用比較器の比較結果に基づき、判定用比較器の判定値をスイッチ回路を通じて切り換える構成とすれば、判定用比較器が単一の比較器にて構成されていても、入力信号の電圧値を多数の判定値と比較することができるようになる。すなわち、ウインドウコンパレータ装置は、判定値の別に判定用比較器を備える必要がなくなるため、比較器の数を少なくすることができるようになる。比較器の数を少なくすることができるようになることから、比較器のヒステリシスを補正する補正回路等の数を少なくすることができるようにもなり、ウインドウコンパレータ装置としての体格の小型化を図ることができるようになる。こうした構成によっても、所期の目的を達成することはできる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係るウインドウコンパレータ装置の第１の実施の形態について、その等価回路の一例を示す図。
【図２】本発明に係るウインドウコンパレータ装置の第２の実施の形態について、その等価回路の一例を示す図。
【図３】各実施の形態の変形例について、その等価回路の一例を示す図。
【図４】従来のウインドウコンパレータについて、その等価回路の一例を示す図。
【符号の説明】
【００８１】
１、２、３…ウインドウコンパレータ装置、１０、１０ａ…判定用マイクロコンピュータ（判定手段）、２０ａ、２０ｂ…切替用マイクロコンピュータ（スイッチ回路）、Ｉｎ１…入力端子、Ｏｕｔ１１〜１３、Ｏｕｔ２１〜２４、Ｏｕｔ３１〜３５…出力端子、Ｒ１１〜Ｒ１６、Ｒ２１〜Ｒ２９、Ｒ３０１〜Ｒ３１２…抵抗器、Ｔ１１〜Ｔ１５、Ｔ２１〜Ｔ２８、Ｔ３０１〜Ｔ３１１…端子、ＡＳ１１〜ＡＳ１４、ＡＳ２１〜ＡＳ２６、ＡＳ３１〜ＡＳ３８…アナログスイッチ（スイッチ回路）、ＩＮ１１…インバータ、ＢＣ１…（第１）判定用比較器、ＢＣ２…（第２）判定用比較器、ＳＣ１１、ＳＣ２１〜２２、ＳＣ３１〜３３…切替用比較器、Ｖｃｃ…定電圧源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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