(57)【要約】【課題】小電流から大電流までの広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高い精度の電流検出を行うことのできる電流センサおよびその電流検出方法を提供する。【解決手段】被検出体であるバスバーＢＢの近傍に、磁気を検出する集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰ１およびＣＰ２を配設することにより、磁気比例検出式および磁気平衡検出式を実現し、これら２つの電流検出方式をバスバーＢＢ（被検出体）の電流値の大小に応じて切り替えつつ、同バスバーＢＢに流れる電流を検出する。しかもこのとき、電流検出方式の切替は、バスバーＢＢの電流値と同電流値に対して設定された閾値との比較に基づいて行う。詳しくは、バスバーＢＢの電流値が閾値を超えたときには、磁気平衡検出式から磁気比例検出式へ、またバスバーＢＢの電流値が閾値を下回ったときには逆に、磁気比例検出式から磁気平衡検出式へ、上記電流検出方式を切り替えるようにする。【選択図】        図１
2007078416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体に流れる電流を検出する電流センサにおいて、
前記被検出体の近傍には、磁気を検出する第１および第２の磁気検出素子が配設されてなり、
前記被検出体に電流が流れることに基づいて発生する第１の磁気を、前記第１の磁気検出素子により検出し、該検出される検出値に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する磁気比例検出式と、
前記第１の磁気とは別にさらに第２の磁気を発生させ、前記第２の磁気検出素子による磁気検出のもと、前記被検出体による第１の磁気をこの第２の磁気で打ち消しながら、該第２の磁気の強度に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する磁気平衡検出式と、
の２つの電流検出方式を、前記検出される被検出体の電流値の大小に応じて切り替えつつ、前記被検出体に流れる電流を検出する
ことを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
前記電流検出方式の切替は、前記被検出体の電流値と同電流値に対して設定された閾値との比較に基づいて行われるものであり、前記被検出体の電流値が閾値を超えたときには、前記磁気平衡検出式から前記磁気比例検出式へ、また前記被検出体の電流値が閾値を下回ったときには逆に、前記磁気比例検出式から前記磁気平衡検出式へ、前記電流検出方式を切り替える
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の電流センサにおいて、
前記被検出体に流れる電流を監視しつつ、該監視される電流値と同電流値に対して設定された閾値との比較に基づいて、前記２つの電流検出方式を切り替える信号切替判定回路を備える
ことを特徴とする電流センサ。
【請求項４】
前記電流検出方式の切替に係る閾値は、切替方向の別に異なる値に設定されてなる
請求項２または３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記磁気平衡検出式による電流の検出に際しては、前記被検出体とは別の帰還配線に電流を流して前記第２の磁気を発生させ、この帰還配線に流れる電流をフィードバック制御しながら、前記第１の磁気を前記第２の磁気で打ち消しつつ、該第２の磁気の強度に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記磁気比例検出式による電流検出時においては、前記帰還配線に電流を流さないように電流制御を行う
請求項５に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記第１および第２の磁気検出素子は、１チップに集積化されてなる
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記第１および第２の磁気検出素子は共に、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子である
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項９】
前記被検出体は、棒状の導体、およびプリント基板上に配設された配線、のいずれか一方である
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電流センサ。
【請求項１０】
被検出体に流れる電流を検出する電流検出方法において、
前記被検出体に電流が流れることに基づいて発生する第１の磁気に基づいて、前記被検出体に流れる電流を検出する磁気比例検出式と、
前記第１の磁気とは別にさらに第２の磁気を発生させ、前記被検出体による第１の磁気をこの第２の磁気で打ち消しながら、該第２の磁気の強度に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する磁気平衡検出式と、
の２つの電流検出方式を、前記検出される被検出体の電流値の大小に応じて切り替えつつ、前記被検出体に流れる電流を検出する
ことを特徴とする電流検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車載バッテリに接続された電源供給用の棒状導体等からなる被検出体について、この被検出体に流れる電流の検出に用いられる電流センサおよびその電流検出方法に関し、特に磁気検出素子による磁気検出のもとに、該被検出体に流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を検出する電流センサおよびその電流検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電流センサとしては、例えば特許文献１に記載されるように、ホール素子を用いた電流センサがよく知られている。以下、図９および図１０を参照して、このホール素子を用いた電流センサによる電流検出の原理について説明する。
【０００３】
はじめに、図９を参照して、被検出体に電流が流れることに基づいて発生する磁気をホール素子により検出して、該検出される検出値に基づいて当該被検出体に流れる電流を検出する、いわゆる磁気比例検出式による電流検出の原理について説明する。
【０００４】
同図９に示されるように、このセンサは、例えば車載バッテリに接続された電源供給用の棒状導体からなるバスバーＢＢ（被検出体）の近傍に、周辺回路（信号処理回路や補正回路等）共々ホール素子の集積化された集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰが配設されて構成されている。ここで、ホール素子に磁気（磁束）が付与されると、通常、このホール素子には、その付与された磁気の強度に比例したホール電圧が発生する。一方、被検出体となるバスバーＢＢに電流が流れると、バスバーＢＢの周辺には、電流の大きさ（電流量）に比例する磁気（磁界）が発生する。この電流センサでは、このような現象のもと、バスバーＢＢに流れる電流とこの電流に起因して発生する磁気との比例関係、並びにホール素子に付与される磁気とこの磁気の付与に伴って発生するホール電圧との比例関係を利用することにより、上記バスバーＢＢに流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を検出するようにしている。すなわち、このホール素子（集積チップＣＰ）を用いた電流センサでは、上記バスバーＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気Ｂを上記ホール電圧として感知することによって、同バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流の検出を行っている。
【０００５】
次に、図１０を参照して、被検出体の電流により発生する磁気（第１の磁気）とは別にさらに磁気（第２の磁気）を発生させ、被検出体による第１の磁気をこの第２の磁気で打ち消しながら、該第２の磁気の強度に基づいて当該被検出体に流れる電流を検出する、いわゆる磁気平衡検出式による電流検出の原理について説明する。
【０００６】
同図１０に示されるように、このセンサも、被検出体であるバスバーＢＢの近傍に、周辺回路共々ホール素子の集積化された集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰが配設されて構成されている。ただしここでは、同バスバーＢＢの近傍に、適宜の配線材（例えばアルミニウム）からなる帰還配線ＲＢをさらに設け、この帰還配線ＲＢに電流（帰還電流）を流すことによって、別途磁気（第２の磁気Ｂ２）を発生させるようにしている。そして、被検出体であるバスバーＢＢに流れる電流（被検出電流）により発生する磁気（第１の磁気Ｂ１）を、この帰還電流による磁気（第２の磁気Ｂ２）で打ち消すように、帰還配線ＲＢに流れる帰還電流をフィードバック制御しながら、該制御される帰還電流の電流量（第２の磁気の強度に相当）に基づいて、上記バスバーＢＢに流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を検出するようにしている。すなわち、このホール素子（集積チップＣＰ）を用いた電流センサでは、バスバーＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気（第１の磁気Ｂ１）を打ち消すように発生させた磁気（第２の磁気Ｂ２）の強度を、上記ホール電圧として感知することによって、同バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流（被検出電流）の検出を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２６２６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、上記従来の電流センサであっても、ホール素子（磁気検出素子）を用いた磁気検出のもとに、バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を検出することはできる。しかし、いずれの電流検出方式であれ、これら従来の電流センサでは、小電流から大電流までの広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高い精度の電流検出を行うことは困難である。具体的には、例えば前述の磁気比例検出式の電流センサにおいて、ダイナミックレンジを広げようとすると、微小信号（小電流）領域における検出感度が低下し、同領域における検出精度は著しく悪化する。一方、磁気平衡検出式の電流センサでは、大電流を検出しようとするとき、これを打ち消すような大きな磁気（磁界）が必要になるため、原理上、ダイナミックレンジを広げることは困難である。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、小電流から大電流までの広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高い精度の電流検出を行うことのできる電流センサおよびその電流検出方法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】
【０００９】
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、被検出体に流れる電流を検出する電流センサとして、前記被検出体の近傍に、磁気を検出する第１および第２の磁気検出素子を配設した状態で、前記被検出体に電流が流れることに基づいて発生する第１の磁気を、前記第１の磁気検出素子により検出し、該検出される検出値に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する磁気比例検出式と、前記第１の磁気とは別にさらに第２の磁気を発生させ、前記第２の磁気検出素子による磁気検出のもと、前記被検出体による第１の磁気をこの第２の磁気で打ち消しながら、該第２の磁気の強度に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する磁気平衡検出式と、の２つの電流検出方式を、前記検出される被検出体の電流値の大小に応じて切り替えつつ、前記被検出体に流れる電流を検出する構成とする。
【００１０】
電流センサとしてのこのような構成によれば、被検出体の近傍に配設された第１および第２の磁気検出素子による磁気検出のもと、２つの電流検出方式が可能になり、ひいては被検出体の電流値の大小に応じて、より好ましい方の電流検出方式（上記磁気比例検出式および磁気平衡検出式の一方）が選択されるようになる。そして、このような選択を通じて、これら電流検出方式について、前述したような欠点を互いに補完させるようにすることで、より広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高い精度の電流検出を行うことが可能になる。ちなみに、必要があれば、上記第１および第２の磁気検出素子の他に、さらに別の磁気検出素子を設けるようにしてもよい。
【００１１】
そして、具体的には請求項２に記載の発明によるように、前記電流検出方式の切替を、前記被検出体の電流値と同電流値に対して設定された閾値（しきい値）との比較に基づいて行うようにし、前記被検出体の電流値が閾値を超えたときには、前記磁気平衡検出式から前記磁気比例検出式へ、また前記被検出体の電流値が閾値を下回ったときには逆に、前記磁気比例検出式から前記磁気平衡検出式へ、前記電流検出方式を切り替えるように構成することで、小電流の領域にあっては磁気平衡検出式による電流検出が選択されようになり、また大電流の領域にあっては磁気比例検出式による電流検出が選択されるようになる。すなわち、これら各領域においては、該選択された電流検出方式を通じて高い精度の電流検出が行われるようになり、ひいては広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高精度の電流検出が実現されることになる。
【００１２】
またこの場合、請求項３に記載の発明によるように、前記被検出体に流れる電流を監視しつつ、該監視される電流値と同電流値に対して設定された閾値との比較に基づいて、前記２つの電流検出方式を切り替える信号切替判定回路を設けるようにすれば、上記請求項２に記載の電流センサが、簡素な回路構成をもって容易に、しかも的確に実現されるようになる。
【００１３】
さらに、閾値付近での頻繁な切り替わりを防止する上においては、請求項４に記載の発明によるように、上記請求項２または３に記載の電流センサにおいて、前記電流検出方式の切替に係る閾値を、切替方向の別に異なる値に設定する、すなわち同閾値に、いわゆるヒステリシス特性をもたせるようにすることが望ましい。
【００１４】
また、これら請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサに関しては、請求項５に記載の発明によるように、前記磁気平衡検出式による電流の検出に際して、前記被検出体とは別の帰還配線に電流（帰還電流）を流して前記第２の磁気を発生させ、この帰還配線に流れる電流（帰還電流）をフィードバック制御しながら、前記第１の磁気を前記第２の磁気で打ち消しつつ、該第２の磁気の強度に基づいて前記被検出体に流れる電流（被検出電流）を検出するように構成することが望ましい。こうすることで、上述の請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサが好適に実現されるようになる。
【００１５】
またこの場合、前記磁気比例検出式による電流検出時においては、請求項６に記載の発明によるように、前記帰還配線に電流を流さないように電流制御を行うことが望ましい。こうすることで、前記第２の磁気の影響を受けることなく、目当ての前記第１の磁気だけに基づいた電流検出が、すなわち上記磁気比例検出式による電流検出として高い精度の電流検出が実現可能となる。
【００１６】
さらに、請求項７に記載の発明によるように、上記請求項１〜６のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記第１および第２の磁気検出素子を１チップに集積化するようにすれば、センサユニット全体としての小型化、簡素化が図られるようにもなる。
【００１７】
また、前記第１および第２の磁気検出素子としては、請求項８に記載の発明によるように、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子を用いることが有効である。この磁気検出素子（縦型ホール素子）は、ウェハ面に平行な磁界成分を検出するため、このような構成によれば、大掛かりな配線を必要とすることなく、すなわち当該ホール素子の上に適宜の配線を配設（パターン形成）するだけで、前記第２の磁気に相当する磁気（磁界）を発生させることができるようになる。また、大掛かりな配線を別途設けるようにした場合であれ、こうしたホール素子上の配線による磁気調整を通じて、前述した第１の磁気の打ち消し（キャンセル）の精度、ひいては上記磁気平衡検出式による電流検出の精度を高めることが可能になる。
【００１８】
さらに、ホール素子を基板上に配置する場合、特にこれを同一基板（同一チップ）上に複数（あるいは多数）配置する場合、一般的な横型ホール素子では、基板面に平行な方向に駆動電流を流して磁気を検出するため、基板上に大きな面積が必要になり、スペース的な制約を受ける。この点、上記縦型ホール素子であれば、基板面に垂直な方向に駆動電流を流すため、これを同一基板上に複数配置する場合であれ、スペース的な制約は緩和され、簡素な構造を維持することも可能になる。
【００１９】
さらに、請求項９に記載の発明によるように、上記請求項１〜８のいずれか一項に記載の電流センサは、前記被検出体が、棒状の導体、およびプリント基板上に配設された配線、のいずれか一方である場合に適用してより有効である。詳しくは、検出対象の電流が大電流であれば棒状の導体を、また小電流であればプリント基板上に配設された配線を、前記被検出体として採用することが望ましい。
【００２０】
他方、請求項１０に記載の発明によるように、被検出体に流れる電流を検出する電流検出方法として、前記被検出体に電流が流れることに基づいて発生する第１の磁気に基づいて、前記被検出体に流れる電流を検出する磁気比例検出式と、前記第１の磁気とは別にさらに第２の磁気を発生させ、前記被検出体による第１の磁気をこの第２の磁気で打ち消しながら、該第２の磁気の強度に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する磁気平衡検出式と、の２つの電流検出方式を、前記検出される被検出体の電流値の大小に応じて切り替えつつ、前記被検出体に流れる電流を検出するようにした場合であっても、上記請求項１に記載の発明と同様、より広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高い精度の電流検出を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１〜図８を参照して、この発明に係る電流センサおよび電流検出方法を具体化した一実施の形態について説明する。
はじめに、図１〜図４を参照して、この電流センサの構成について詳述する。なお、図１は、このセンサの概略構成を示す斜視図、図２は、図１中のＡ視矢印側からみた正面図、図３は、図１中のＣ視矢印側からみた平面図、図４は、図１中のＢ視矢印側からみた側面図である。
【００２２】
図１〜図４に示されるように、この電流センサも、先の図９あるいは図１０に示したセンサと同様、磁気検出素子による磁気検出のもとに被検出体に流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を検出するものである。ただし、このセンサにおいては、磁気検出素子として、ウェハ面（チップ表面）に平行な方向の磁気を検出する縦型ホール素子が採用されており、被検出体であるバスバーＢＢ（例えば車載バッテリに接続された電源供給用の棒状導体）の近傍には、この縦型ホール素子が周辺回路（信号処理回路や補正回路等）と共に集積化された２つの集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰ１およびＣＰ２が配設されている。
【００２３】
また、このセンサにおいても、先の図１０に示したセンサと同様、上記バスバーＢＢの近傍に、適宜の配線材（例えばアルミニウム）からなる帰還配線ＲＢをさらに設け、この帰還配線ＲＢに電流（帰還電流）を流すことによって、上記バスバーＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気（第１の磁気）を打ち消すような磁気（第２の磁気）を発生させるようにしている。
【００２４】
また、図５は、上記集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰ１およびＣＰ２の構造、特にその内部構造をより詳細に示す斜視図である。
同図５に示されるように、同チップＣＰ１、ＣＰ２は、縦型ホール素子ＴＨを内蔵し、この縦型ホール素子ＴＨの上に、例えばアルミニウムからなる配線Ｗを備えて構成されている。そして、こうした配線Ｗに電流（帰還電流）を流すことによっても、上記バスバーＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気（第１の磁気Ｂ１）を打ち消すような磁気（第２の磁気Ｂ２）を発生させることができるようになっている。なお、縦型ホール素子ＴＨの磁気検出の方向、すなわちウェハ面（チップ表面）に平行な方向は、先の図２の横（左右）方向に相当する。
【００２５】
また、図６は、このセンサユニット全体の概略構成を示すブロック図である。
同図６に示されるように、この電流センサ（センサユニット）は、上記集積チップＣＰ１（第１のホールＩＣ）および集積チップＣＰ２（第２のホールＩＣ）とは別に、これらチップの出力を切り替えるスイッチング素子ＳＷや、同スイッチング素子ＳＷの駆動を制御する信号切替判定回路ＲＣ等をさらに備えて構成されている。そして、信号切替判定回路ＲＣによりスイッチング素子ＳＷが適宜に切り替えられることで、該切替に基づき選択された集積チップＣＰ１もしくはＣＰ２からの出力信号（ホール電圧）のみが出力（センサ出力に相当）されるようになっている。さらに、上記信号切替判定回路ＲＣからは、こうした切替に係る情報がレンジ信号として常に（もしくは切替時に）出力されるようになっている。
【００２６】
すなわち、この実施の形態に係るセンサにおいては、上記バスバーＢＢ（被検出体）に電流が流れることに基づいて発生する磁気（第１の磁気）を、集積チップＣＰ１（第１の磁気検出素子）により検出し、該検出される検出値に基づいて上記バスバーＢＢに流れる電流を検出することで、前述の磁気比例検出式による電流検出を実現している。さらに、前述の磁気平衡検出式による電流検出も実現すべく、上記帰還配線ＲＢに電流（帰還電流）を流すことで、上記第１の磁気とは別に磁気（第２の磁気）を発生させるようにしている。そして、集積チップＣＰ２（第２の磁気検出素子）による磁気検出のもと、上記第１の磁気をこの第２の磁気で打ち消すように、帰還配線ＲＢに流れる帰還電流をフィードバック制御しながら、該制御される帰還電流の電流量（第２の磁気の強度に相当）に基づいて、上記バスバーＢＢに流れる電流を検出するようにしている。なお、上記磁気比例検出式による電流検出時においては、帰還配線ＲＢへの電流供給はストップ（中止）される。そして、このような構成のもと、これら２つの電流検出方式、すなわち磁気比例検出式と磁気平衡検出式とを、被検出体であるバスバーＢＢの電流値の大小に応じて適切に切り替えつつ、同バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流を検出するようにしている。
【００２７】
次に、図７および図８を参照して、このセンサの動作について説明する。
図７は、上記電流検出方式の切替態様を示すグラフである。ただし、この図７においては、選択された集積チップＣＰ１もしくはＣＰ２から出力される出力信号（出力電圧）と上記バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流（被検出電流）とを、それぞれ縦軸と横軸にとってこれら両者の関係を示している。
【００２８】
同図７に示されるように、上記信号切替判定回路ＲＣは、詳しくは、上記バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流（被検出電流）を監視しながら、該監視される電流値と同電流値に対して設定された閾値（しきい値）Ａ１もしくはＡ２とを比較し、該比較の結果に基づいて、上記スイッチング素子ＳＷをいずれか一方に切り替えるものである。すなわち、上記バスバーＢＢの電流値が増加して閾値Ａ１を超えたときには、磁気平衡検出式（直線Ｚ１）から磁気比例検出式（直線Ｚ２）へ、また上記バスバーＢＢの電流値が減少して閾値Ａ２を下回ったときには逆に、磁気比例検出式（直線Ｚ２）から磁気平衡検出式（直線Ｚ１）へ、上記電流検出方式が切り替えられることになる。
【００２９】
図８は、上記バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流（被検出電流）の電流増加時における電流センサの動作例を示すフローチャートである。
同図８に示されるように、被検出電流が閾値Ａ１よりも小さいときには、上記集積チップＣＰ１（第１のホールＩＣ）からの出力信号（出力電圧）が出力されている。しかしここで、被検出電流が閾値Ａ１を超えると、信号切替判定回路ＲＣによりスイッチング素子ＳＷが切り替えられるとともに、帰還配線ＲＢへの電流供給がストップ（中止）され、今度は、上記集積チップＣＰ２（第２のホールＩＣ）からの出力信号（出力電圧）が出力されるようになる。このように、被検出電流が増加するときには、上記一連の処理を通じて、電流検出方式に応じたチップの切替（選択）が行われることになる。また、ここでは便宜上その説明を割愛するが、被検出電流が減少するときには、この一連の処理が逆の順序で行われることになる。
【００３０】
そして、以上説明したこの実施の形態に係る電流センサおよび電流検出方法によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
（１）被検出体であるバスバーＢＢの近傍に、磁気を検出する集積チップ（ホールＩＣ）ＣＰ１およびＣＰ２を配設することにより、磁気比例検出式および磁気平衡検出式を実現し、これら２つの電流検出方式を上記バスバーＢＢ（被検出体）の電流値の大小に応じて切り替えつつ、同バスバーＢＢに流れる電流を検出する。しかもこのとき、上記電流検出方式の切替は、上記バスバーＢＢ（被検出体）の電流値と同電流値に対して設定された閾値（しきい値）との比較に基づいて行う。詳しくは、上記バスバーＢＢの電流値が閾値を超えたときには、磁気平衡検出式から磁気比例検出式へ、また上記バスバーＢＢの電流値が閾値を下回ったときには逆に、磁気比例検出式から磁気平衡検出式へ、上記電流検出方式を切り替えるように構成することとした。こうすることで、小電流の領域にあっては磁気平衡検出式による電流検出が選択されようになり、また大電流の領域にあっては磁気比例検出式による電流検出が選択されるようになる。すなわち、これら各領域においては、該選択された電流検出方式を通じて高い精度の電流検出が行われるようになり、ひいては広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高精度の電流検出が実現されることになる。
【００３１】
（２）さらに、上記バスバーＢＢ（被検出体）に流れる電流を監視しながら、該監視される電流値と同電流値に対して設定された閾値とを比較し、該比較の結果に基づいて、上記２つの電流検出方式を切り替える信号切替判定回路ＲＣ（図６）を設けるようにした。こうすることで、簡素な回路構成をもって容易に、上述の高精度な電流検出が行われるようになる。
【００３２】
（３）図７に示したように、この実施の形態においては、上記電流検出方式の切替に係る閾値を、切替方向の別に異なる値Ａ１およびＡ２に設定するようにした。これにより、閾値付近での頻繁な切り替わりが防止されるようになる。
【００３３】
（４）また、上記磁気平衡検出式による電流の検出に際して、上記バスバーＢＢ（被検出体）とは別の帰還配線ＲＢに電流（帰還電流）を流して磁気（第２の磁気）を発生させるようにした。そうして、この帰還配線ＲＢに流れる帰還電流をフィードバック制御しながら、上記バスバーＢＢ（被検出体）に電流が流れることに基づいて発生する磁気（第１の磁気）を、この第２の磁気で打ち消しつつ、該第２の磁気の強度（詳しくはフィードバック制御される帰還電流の電流量）に基づいて、上記バスバーＢＢに流れる電流を検出するようにした。こうすることで、上述の高精度な電流検出が好適に行われるようになる。
【００３４】
（５）また、上記磁気比例検出式による電流検出時において、帰還配線ＲＢに電流を流さないように電流制御を行うようにしたことで、上記第２の磁気の影響を受けることなく、目当ての上記第１の磁気だけに基づいた電流検出が、すなわち上記磁気比例検出式による電流検出として高い精度の電流検出が実現可能となる。
【００３５】
（６）磁気検出素子（磁電変換素子）として、ホール効果に基づきウェハ面に平行な磁界成分を検出する縦型ホール素子ＴＨ（図５）を用いるようにした。こうすることで、該縦型ホール素子ＴＨ上の配線Ｗによる磁気調整を通じて、前述した第１の磁気の打ち消し精度を高めることが可能になり、ひいては上記磁気平衡検出式による電流検出として高い精度の電流検出が実現可能となる。
【００３６】
（７）この実施の形態においては、検出対象の電流として大電流を想定し、バスバー（被検出体）として、棒状の導体を採用することとした。この発明は、実用上、こうした検出対象（被検出体）に適用して特に有効である。
【００３７】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記縦型ホール素子ＴＨ上の配線Ｗ（図５）だけで十分大きな磁気（第２の磁気）が得られ、これを適切にコントロールすることができる場合は、上記帰還配線ＲＢ（図１）の配設は割愛することもできる。
【００３８】
・上記被検出体は、前述の棒状の導体に限られることなく任意であり、例えば検出対象の電流が小電流であれば、プリント基板上に配設された配線などを該被検出体として採用することもできる。
【００３９】
・上記実施の形態においては、上記電流検出方式の切替に係る閾値を、切替方向の別に異なる値Ａ１およびＡ２に設定するようにした（図７参照）。しかし、これに限定されることはなく、切替方向にかかわらず、同一の閾値（１つの閾値）を用いるようにしてもよい。
【００４０】
・上記実施の形態においては、２つの磁気検出素子（縦型ホール素子）を別チップに搭載するようにした。しかし、これに限定されることはない。例えばセンサユニットとしての小型化、簡素化を図るべく、これら磁気検出素子を１チップに集積化するようにしてもよい。
【００４１】
・また、磁気検出素子としても、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）なども含めて、前述した縦型ホール素子に限られない任意の素子を用いることができる。さらに、ホール素子であっても、上記縦型ホール素子に限らず、ウェハ面に垂直な磁界成分を検出する横型ホール素子も適宜に採用することができる。
【００４２】
・さらに、磁気検出の感度を高めるべく、集磁用の磁性体（コア）を用いた構成であっても、この発明は同様に適用することができる。
・結局のところ、被検出体の近傍に配設された２つの磁気検出素子のもと、磁気比例検出式および磁気平衡検出式を実現し、これら２つの電流検出方式を被検出体の電流値の大小に応じて切り替えつつ、同被検出体に流れる電流を検出するようにすれば、前記（１）の効果と同様もしくはそれに準じた効果は得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に係る電流センサおよび電流検出方法の一実施の形態について、該電流センサのセンサ構造の概要を示す斜視図。
【図２】図１中のＡ視矢印側からみた正面図。
【図３】図１中のＣ視矢印側からみた平面図。
【図４】図１中のＢ視矢印側からみた側面図。
【図５】集積チップの構造、特にその内部構造の詳細を示す斜視図。
【図６】センサユニット全体の概略構成を示すブロック図。
【図７】電流検出方式の切替態様を示すグラフ。
【図８】被検出電流の電流増加時における当該電流センサの動作例を示すフローチャート。
【図９】磁気比例検出式による電流検出の原理を模式的に示す斜視図。
【図１０】磁気平衡検出式による電流検出の原理を模式的に示す斜視図。
【符号の説明】
【００４４】
ＢＢ…バスバー、ＣＰ１、ＣＰ２…集積チップ、ＲＢ…帰還配線、ＲＣ…信号切替判定回路、ＳＷ…スイッチング素子、ＴＨ…縦型ホール素子、Ｗ…配線。
【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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