磁場検出回路
【課題】磁場の印加についての誤判定をなくす磁場検出回路を提供する。
【解決手段】出力信号を出力する４端子センサ２０１、電圧比較器２０３、ソース・ドレイン端子の一方が電源端子に接続され、他方がグランド端子に接続され、出力信号によってオン、オフされるＭＯＳトランジスタ２０８、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３を間欠駆動させる内部発信器２０５、内部発信カウンタ２０４、電源端子１０２から電力の供給を受けて、一定の値の電流を出力する定電流源２０６、出力された電流に基づく電荷がチャージされる容量素子、ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、ＭＯＳトランジスタがオンされた場合に電流の供給を受ける抵抗素子によって磁場検出回路を構成し、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３は、停止中には信号を出力せず、間欠駆動動作には容量素子にチャージされた電荷を使用する。
【解決手段】出力信号を出力する４端子センサ２０１、電圧比較器２０３、ソース・ドレイン端子の一方が電源端子に接続され、他方がグランド端子に接続され、出力信号によってオン、オフされるＭＯＳトランジスタ２０８、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３を間欠駆動させる内部発信器２０５、内部発信カウンタ２０４、電源端子１０２から電力の供給を受けて、一定の値の電流を出力する定電流源２０６、出力された電流に基づく電荷がチャージされる容量素子、ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、ＭＯＳトランジスタがオンされた場合に電流の供給を受ける抵抗素子によって磁場検出回路を構成し、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３は、停止中には信号を出力せず、間欠駆動動作には容量素子にチャージされた電荷を使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場検出回路に係り、特に、間欠駆動動作中の消費電流を削減することに有利な磁場検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の磁場検出回路に適用される磁場検出スイッチＩＣを例示した図である。図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００は、電圧ＶCCが供給される電源端子６と、グランド（ＧＮＤ）端子７との間に接続される４端子センサ１、閾値調整回路２、電圧比較器３、内部発振器カウンタ４、内部発振器５を含んでいる。そして、外部から印加される磁場に対して出力端子から出力信号ＯＵＴを出力する。図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００は、磁場を検出したことによって出力端子８から、電圧値がＶCCの出力信号ＯＵＴが出力される。なお、このような磁場検出スイッチＩＣ８００は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００では、その消費電流を低減するために、一定の周期で動作と動作の停止とを繰り返す、間欠駆動動作を行っている。具体的には、図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００では、内部発振器５が出力する矩形の波形信号が、内部発振器カウンタ４によってカウントされている。内部発振器カウンタ４は、波形信号をカウントすることによって分周し、さらにデジタル処理をする。
【０００４】
波形信号を分周することにより、例えば、１ｍｓｅｃのうちの０．１ｍｓｅｃの間だけ磁場検出スイッチＩＣ８００を動作させ、０．９ｍｓｅｃの間は磁場検出スイッチＩＣ８００を動作させないようにすることができる。間欠駆動動作とは、このように、一定の周期で動作と停止とを繰り返す動作をいう。間欠駆動動作によれば、磁場検出スイッチＩＣ８００の平均消費電流を削減することができる。
【０００５】
磁場検出スイッチＩＣ８００は、ＩＣとして構成される。４端子センサ１、閾値調整回路２、電圧比較器３、内部発振器カウンタ４、内部発振器５は、電源端子６から供給される電圧ＶCCとＧＮＤ端子７から供給されるＧＮＤ電圧とを駆動電源電圧として動作する。
図６は、図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００に、ＭＯＳトランジスタ８と抵抗素子９とを設けた磁場検出回路８０１を説明するための図である。磁場検出回路８０１では、磁場検出回路８００から電圧値ＶCCの出力信号が出力されたときにＭＯＳトランジスタ８がオンされる。ＭＯＳトランジスタ８０１のオンにより、磁場検出スイッチＩＣ８００の外部に接続された抵抗素子９に、図５に示した電源端子６からＧＮＤ端子７に向かう電流が流れる。
【０００６】
電流が流れることにより、図６中に示したポイントＡにかかる電圧が増加する。抵抗素子９の電圧の増加を検出することにより、磁場検出スイッチＩＣ８００は、磁場の変動を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１０８４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した間欠駆動動作には、動作中の消費電流が増大するという問題がある。以下、この理由について説明する。
図７（ａ）〜（ｅ）は、図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００の動作のタイミングチャートを示した図である。図７（ａ）は磁場検出スイッチＩＣ８００に外部から加えられた磁場Ｂ（Ｇ）のタイミングチャートであって、縦軸に磁場の強度を示している。図７（ｂ）は、図５に示した内部発振器５の出力信号のタイミングチャートであり、縦軸に出力信号の大きさを示している。図７（ｃ）は、図５に示した内部発振器カウンタ４の出力信号のタイミングチャートである。図７（ｃ）の縦軸は内部発振器カウンタ４の出力信号の大きさを示していて、出力信号の値が０であるときに電圧比較器３及び４端子センサ１は停止する。そして、出力信号の値がＶCCになると、電圧比較器３及び４端子センサ１が動作する。
【０００９】
図７（ｄ）は、磁場検出スイッチＩＣ８００の消費電流のタイミングチャートであり、縦軸には磁場検出回路８０１において消費される電流を示している。図７（ｄ）中に示したタイミングｔ0では、磁場検出回路８０１に印加される磁場に変化していない。このとき、磁場検出回路８０１においては、抵抗素子９にＩ0が流れている（図７（ｄ）中にタイミングｔ0として示す）。
【００１０】
磁場検出回路８０１では、間欠駆動動作の過程で、周期的に図５に示した電圧比較器３及び４端子センサ１が動作する。ただし、このとき、磁場検出スイッチＩＣ８００に閾値調整回路２で決定される閾値より大きい磁場が印加されない限り、図６に示したＭＯＳトランジスタ８がオンすることがない。このため、磁場検出スイッチＩＣ８００では、消費電流Ｉ3が消費される（図７（ｄ）中にタイミングｔ1として示す）。磁場検出スイッチＩＣ８００に閾値以上の磁場が印加されると、図６に示したＭＯＳトランジスタ８がオンされる。このため、磁場検出回路８０１では、ＭＯＳトランジスタ８によっても電流Ｉ4が消費される（図７（ｄ）中にタイミングｔ2として示す）。
【００１１】
上記したように、磁場検出スイッチＩＣ８００では、間欠駆動動作の過程で磁場検出スイッチＩＣ８００が動作する度に電圧比較器３及び４端子センサ１が動作し、比較的大きな電流を消費する。また、磁場検出スイッチＩＣ８００では、間欠駆動動作の動作中に閾値を超えない磁場が印加されると、電圧比較器３及び４端子センサ１に流れる電流が抵抗素子９に流れる。このため、磁場検出回路８０１には、閾値を超える磁場が印加されていない場合であっても、抵抗素子９に流れる電流が増加し、閾値以上の磁場が印加されたと誤判定される可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、消費電流をさらに低減すると共に、閾値以上の磁場が印加されたか否かについての誤判定をなくすことができる磁場検出回路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】
【００１３】
以上説明した課題を解決するため、本発明の一態様の磁場検出回路は、磁場センサによって検出される磁場に基づいた出力信号を出力する出力部（例えば図２−１に示した４端子センサ２０１、電圧比較器２０３）と、ソース・ドレイン端子の一方が第１電源に接続され、前記ソース・ドレイン端子の他方が第２電源に接続され、ゲート端子が前記出力部から出力された前記出力信号によってオン、オフされるＭＯＳトランジスタ（例えば図２−１に示したＭＯＳトランジスタ２０８）と、前記第１電源から電力の供給を受けて、前記出力部が間欠駆動するように制御する間欠駆動制御部（例えば図２−１に示した内部発信器２０５、内部発信カウンタ２０４）と、前記第１電源から電力の供給を受けて、一定の値の電流を出力する定電流源（例えば図２−１に示した定電流源２０６）と、前記定電流源によって出力された電流に基づく電荷がチャージされる容量素子（例えば図１に示した容量素子１１０）と、前記ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタがオンされた場合に電流の供給を受ける抵抗素子（例えば図１に示した抵抗素子１０９）と、を含み、前記出力部は、前記間欠駆動制御部によって間欠駆動を停止されたときには信号が出力されることがなく、間欠駆動動作中には、前記容量素子にチャージされた電荷を駆動電力に使用することを特徴とする。
また、本発明の一態様の磁場検出回路は、前記出力部が、前記容量素子の一端と、当該一端と異なる他端とに接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、出力部の間欠駆動動作において、駆動停止時には出力部が動作を停止し、駆動時であってＭＯＳトランジスタをオンさせない場合には出力部が容量素子にチャージされている電荷を使って動作する。このため、間欠駆動動作によって消費される電流（電力）を低減することができる。また、ＭＯＳトランジスタがオンしないとき、第１電源、第２電源間に流れる電流は変化しないため、磁場検出の誤判定を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の、磁場検出回路を説明するための図である。
【図２−１】図１に示した磁場検出スイッチＩＣを説明するための図である。
【図２−２】図１に示した磁場検出スイッチＩＣの具体的な構成を説明するための図である。
【図３】図２−１に示した磁場検出スイッチＩＣにおける、ＶCAPとポイントＢに流れる電流とを示した図である。
【図４】本発明の一実施形態の磁場検出回路の、容量駆動方式を使った動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】従来の磁場検出回路に適用される磁場検出スイッチＩＣを例示した図である。
【図６】図５に示した磁場検出スイッチに、ＭＯＳトランジスタと抵抗素子とを設けた磁場検出回路を説明するための図である。
【図７】図５に示した磁場検出スイッチＩＣの動作のタイミングチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
・回路構成
図１は、本実施形態の磁場検出回路１０１を説明するための図である。磁場検出回路１０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００と、抵抗素子１０９と、容量素子１１０と、を含んでいる。磁場検出スイッチＩＣ１００は、電源端子１０２とグランド（ＧＮＤ）端子１０３との間に接続されている。磁場検出スイッチＩＣ１００には３つの端子１００ａ、１００ｂ、１００ｃが設けられていて、電源端子１０２は端子１００ａに接続されていて、端子１００ａには電源端子１０２から電圧ＶCCが供給されている。
【００１７】
ＧＮＤ１０３は端子１００ｃに接続されていて、端子１００ｃにはＧＮＤ端子１０３によって設置されている。端子１００ｂは、容量素子１１０の一端１１０ｂに接続されている。端子１００ｂには、容量素子１１０によって電圧ＶCAPが印加されている。容量素子１１０の他の端部（他端）１１０ａは抵抗素子９に接続されている。容量素子１１０の一端１１０ｂと端子１００ｂとの間のノードの１点をポイントＢとする。容量素子１１０の他端１１０ｂと抵抗素子９との接続点をポイントＡと記す。
【００１８】
図１に示した磁場検出回路１０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００に印加された電圧に応じて変化する出力信号により、抵抗素子９に上がれる電流を変化させる回路である。
図２−１は、図１に示した磁場検出スイッチＩＣ１００の回路構成を説明するための図である。磁場検出スイッチＩＣ１００は、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３、内部発振器カウンタ２０４、内部発振器２０５、定電流源２０６、ＭＯＳトランジスタ２０８を含んでいる。
【００１９】
４端子センサ２０１は、端子２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄを有している。端子２０１ａには電圧ＶCAPが印加されていて、端子２０１ｃは接地されている。端子２０１ｂ、２０１ｄは、電圧比較器２０３の入力端子２０３ａ、２０３ｂに接続されている。また、端子２０１ｄには、閾値調整回路２０２に接続されている。
電圧比較器２０３の出力端子２０３ｄからは、出力信号ＯＵＴが出力される。出力信号ＯＵＴは、ＭＯＳトランジスタ８のゲート端子に印加される。ＭＯＳトランジスタ８のソース・ドレイン間には電圧ＶCCが印加されている。また、端子１００ａには定電流源２０６から定電流が供給されている。
【００２０】
４端子センサ２０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００に印加された磁場（以下、入力磁場と記す）を電圧の信号に変換（磁電変換）する。磁電変換によって生成された信号が、電圧比較器２０３の入力端子２０３ａ、２０３ｂに入力される。閾値調整回路２０２は、入力端子２０３ａに入力される信号にオフセット電圧を与える。
電圧比較器２０３は、電磁変換された電圧と、この電圧にオフセット電圧を加算した電圧とを比較して、その差分にあたる電圧を出力する。出力された電圧はＭＯＳトランジスタ２０８のゲート端子に接続され、ＭＯＳトランジスタ２０８がオン、オフされる。ＭＯＳトランジスタ２０８がオン、オフすることにより、図１に示した電源端子１０２とＧＮＤ端子１０３との間に流れる電流の値が変化する。
【００２１】
内部発振器２０５は、ハイレベルが電圧ＶCC、ローレベルがＧＮＤ電圧（電圧GND）の矩形の波形信号を出力し、内部発振器カウンタ２０４は波形信号を分周する。波形信号の周波数は一定である。
内部発信器カウンタ２０４からは、分周された信号（例えば１ｍｓｅｃのうちの０．１ｍｓｅｃ）に基づいて制御信号ｓ１、ｓ２が出力される。制御信号ｓ１は、４端子センサ２０１に入力され、制御信号ｓ２は、電圧比較器２０３に入力される。４端子センサ２０１、電圧比較器２０３は、制御信号にしたがって動作、動作の停止を実行し、間欠駆動動作を行う。定電流源２０６は、図１に示した端子１００ｂに、一定の電流を供給する。このような磁場検出回路１０１の駆動方式は、容量駆動方式と呼ばれている。
【００２２】
図２−１に破線で示した制御信号ｓ1、ｓ2は、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３に入力されることを模式的に示した図である。ここで、図２−２を用い、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３の駆動、駆動停止と制御信号ｓ1、ｓ2との関係を具体的に説明する。
図２−２は、制御信号Ｓ1によって４端子センサ２０１の駆動を停止するための具体的な構成を例示した図である。このような構成は、例えば、４端子センサの端子２０１ａと電圧ＶCAPが印加される端子との間にＭＯＳトランジスタ２２１を設ける。そして、４端子センサの端子２０１ｂと電圧ＧＮＤの端子との間にＭＯＳトランジスタ２２２を設ける。そして、ＭＯＳトランジスタ２２１、２２２のゲート端子をドライバ２２３によって駆動するよう構成し、制御信号ｓ1がドライバ２２３に入力されるようにする。
【００２３】
このように構成によれば、例えば、ドライバは、制御信号ｓ1が入力されたことによってＭＯＳトランジスタ２２１、２２２をオンさせることによって４端子センサ２０１を動作させることができる。また、制御信号ｓ1が入力されていない間はＭＯＳトランジスタ２２１、２２２をオフさせておくことにより、４端子センサの駆動を停止させることができる。そして、制御信号ｓ1にしたがって４端子センサ２０１、電圧比較器２０３を間欠駆動動作させることができる。
【００２４】
なお、図２−２では４端子センサ２０１についてのみ記したが、電圧比較器２０３についても同様の構成によって制御信号ｓ2によって制御することができる。
また、図２−１に示した磁場検出回路１０１では、図１に示した容量素子１１０に、定電流源２０６によって一定の値の電流を流すことができる。電流によって容量素子１１０に電荷がチャージされ、容量素子１１０にかかる電圧ＶCAPが、磁場検出スイッチＩＣ１００に印加される。
【００２５】
このことにより、磁場検出スイッチＩＣ１００において、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３は、電圧ＶCAPと電圧ＧＮＤとを駆動電源電圧として動作する。また、内部発信器２０５、内部発信器カウンタ２０４、定電流源２０６、ＭＯＳトランジスタ２０８は、電圧ＶCCと電圧ＧＮＤとを電源電圧として動作する。
図３（ａ）、（ｂ）は、図２−１に示した磁場検出スイッチＩＣ１００における、ＶCAPとポイントＢに流れる電流とを示した図である。図３（ａ）は、間欠駆動動作の動作停止中の状態を示し、図３（ｂ）は、間欠駆動動作の動作中の状態を示している。
【００２６】
間欠駆動動作の停止中では、図３（ａ）に示したように、電源端子１０２から定電流源２０６を通って定電流Ｉ1が容量素子１１０に流れる。このため、容量素子１１０には、電荷がチャージされる。このとき、４端子センサ２０１と閾値調整回路２０２とは動作を停止」しているから、図２−１に示したＶCAPが印加される端子２０１ａから磁場検出スイッチＩＣ１００内には電流が流れない。
【００２７】
一方、間欠駆動動作の動作中では、容量素子１１０にチャージされた電荷を使い、電圧ＶCAPと電圧ＧＮＤとを駆動電源電圧として４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３が駆動する。このとき、電圧ＶCAPが印加された端子２０１ａから磁場検出スイッチＩＣ１００の端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３へ電流Ｉ2が流れる。このため、図３（ｂ）に示したように、端子２０１ａとポイントＢとの間には、電流Ｉ1−電流Ｉ2が流れることになる。
【００２８】
・動作
図４（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態の磁場検出回路１０１の、容量駆動方式を使った動作を説明するためのタイミングチャートである。図４(ａ)〜（ｇ）に示した横軸は、全て時間軸となっている。図４（ａ）は、磁場検出スイッチＩＣ１００に外部から印加される（入力される）磁場のタイミングチャートであって、縦軸は磁場Ｂ（Ｇ）の強度である。図中に示した一点鎖線は、磁場検出スイッチＩＣ１００が磁場を検出したと判定される閾値であり、一点鎖線に示した強度以上の強度を持った磁場が磁場検出スイッチＩＣ１００に入力されると、磁場検出スイッチＩＣ１００は、磁場を検出したとして、図２−１に示した出力信号ＯＵＴを出力する。
【００２９】
図４（ｂ）は、図２−１に示した内部発信器２０５の出力信号のタイミングチャートである。図から明らかなように、内部発信器２０５は、低レベルが電圧ＧＮＤ、ハイレベルが電圧ＶCCの矩形波形を有する信号を出力する。信号の周波数は一定である。また、図４（ｃ）は、内部発信器カウンタ２０４の出力のタイミングチャートである。図４（ｃ）に示したように、内部発信器カウンタ２０４は、内部発信器２０５が出力する信号を分周し、例えば内部発信器２０５が出力する４つの信号のうちの１つの割合で電圧ＶCCの信号を出力している。
【００３０】
図４（ｄ）は、図１に示した、電圧ＶCAPが印加されている端子２０１ａと、ポイントＢとの間に流れる電流を説明するための図である。また、図４（ｅ）は、端子２０１ａに印加される、電圧ＶCAPを説明するための図である。図４（ｆ）は、図１、図３（ａ）、（ｂ）に示した抵抗素子１０９を流れる電流を説明するためのタイミングチャートである。図４（ｇ）は、図１、図３（ａ）、（ｂ）に示したポイントＡの電圧を説明するためのタイミングチャートである。
【００３１】
図４（ｄ）に示ししたように、本実施形態では、間欠駆動動作の停止中、図３（ａ）に示した磁場検出スイッチＩＣ１００の端子１００ｂ（電圧ＶCAPが印加されている）からポイントＢに電流Ｉ1が流れる。電流Ｉ1が流れたことにより、容量素子１１０には電荷がチャージされる。このため、端子２０１ａの電圧は、図４（ｅ）に示したように、電圧ＶCAPから電圧ＶCCに向けて上昇する。端子２０１ａの電圧が電圧ＶCCに達すると、端子２０１ａとポイントＢとの間の電位差がなくなって、端子２０１ａ、ポイントＢ間に電流Ｉ1が流れなくなる。
【００３２】
また、間欠駆動動作中であって、入力磁場が磁場検出スイッチＩＣ１００の検出磁場閾値を超えない場合、電圧ＶCAPを駆動電源電圧として、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３が動作する。この動作により、図３（ｂ）に示した電流Ｉ2が発生する。そして、図４（ｄ）に示したように、端子２０１ａ、ポイントＢ間に電流Ｉ1−Ｉ2が流れるようになる。
【００３３】
このとき、駆動電源電圧に容量素子１１０にチャージされていた電荷が消費されることから、端子２０１ａの電圧ＶCAPが低下する。ただし、図３（ｂ）に示した抵抗素子１０９には、間欠駆動動作の停止中と同じ電流が流れている（図４（ｆ））。このため、本実施形態によれば、間欠駆動動作中に入力された磁場が、入力磁場が閾値を超えない場合、磁場検出スイッチＩＣ１００が磁場を検出した、と誤判断されることがなくなる。
【００３４】
また、再び間欠駆動動作が停止すると、容量素子１１０には、電荷がチャージされる。そして、間欠駆動動作中に、磁場検出スイッチＩＣ１００に、検出磁場閾値以上の磁場が入力されると、図２−１に示したＭＯＳトランジスタ２０８がオンする。ＭＯＳトランジスタ２０８のオンにより、端子１００ａと端子１００ｃとの間に電流が流れる。この電流は、図３（ｂ）等に示した抵抗素子１０９を通ってＧＮＤ端子１０３に流れるため（図４（ｆ））、図４（ｇ）に示したように、ポイントＡにかかる電圧が増加する。
【００３５】
以上の動作により、本願発明は、抵抗素子１０９を流れる電流の増加によって磁場検出スイッチＩＣ１００による磁場の検出を検知することができる。
また、本実施形態の磁場検出回路１０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００の４端子センサ等が、間欠駆動動作の停止中は容量素子１１０にチャージされた電荷を駆動電圧電源とする。このため、図４（ｆ）に示したように、間欠駆動動作の停止中に磁場が入力されたとしても、抵抗素子１０９に流れる電流が変化することがない。このように本発明によれば、磁場検出スイッチＩＣ１００で消費される電力を低減することができる。
【００３６】
ここで、容量素子１１０の容量値と、電流Ｉ1の値を求めるための計算方法を説明する。
図４に示したように、本実施形態の磁場検出回路では、間欠駆動動作中に電圧ＶCAPが下がる。電圧ＶCAPの低下量を、電圧量Ｖdropと記す。電圧量Ｖdropは、簡易的に、
Ｖdrop＝Ｃ×Ｉ3×ｔp 式（１）
で求めることができる。また、Ｖdropには、以下の関係があることが望ましい。
Ｖt＞ＶCC−Ｖdrop 式（２）
なお、式（１）において、Ｃは容量素子１１０の容量値であり、Ｉ3は、電圧ＶCAPで駆動される４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３の消費電流の総和である。ｔpは間欠駆動の動作時間を示している。また、式（２）において、Ｖtは４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３が駆動できる最少の電圧を示している。
【００３７】
さらに、本実施形態では、欠駆動停止中に容量素子１１０にチャージされる電荷量が、間欠駆動動作中に消費される電荷量よりも小さいと、電圧ＶCAPが電圧はＶtよりも低くなる。このため、本実施形態では、間欠駆動停止中に定電流回路２０６から容量素子１１０に流れる電流Ｉ１が、以下の関係を有することが望ましい。
Ｃ×Ｉ1×ｔn＞Ｖdrop＝Ｃ×Ｉ3×ｔp 式（３）
【００３８】
なお、式（３）において、ｔnは、間欠駆動動作の停止時間を示している。
本実施形態の電流Ｉ1、容量素子１１０の容量値は、上記した式（１）〜（３）を満たす範囲内で、任意に決定することができる。
なお、以上説明した本実施形態の磁場検出回路では、磁場検出スイッチＩＣ１００を、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３、内部発信器２０５、内部発信器カウンタ２０４、定電流源２０６、ＭＯＳトランジスタ２０８を備えるように構成した。そして、磁場検出回路１０１を、このような磁場検出スイッチＩＣ１００と、抵抗素子１０９と、容量素子１１０とによって構成している。
【００３９】
しかし、本実施形態は、このような構成に限定されるものでなく、全ての素子をＩＣとして集積化してもよく、また、素子をいくつか適宜選択しそれらをＩＣとして集積化してもよい。
さらに、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の磁場検出回路は、どのような磁場検出回路にも汎用的に適用することができるが、消費電流、ひいては消費電力を低減することができるため、特に、携帯可能な小型の機器に用いられる、磁場検出回路に好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１００ 磁場検出スイッチＩＣ
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ 端子
１０１ 磁場検出回路
１０２ 電源端子
１０３ ＧＮＤ端子
１０９ 抵抗素子
１１０ 容量素子
１１０ｂ 一端
１１０ｂ 他端
２０１ ４端子センサ
２０２ 閾値調整回路
２０３ 電圧比較器
２０３ａ，２０３ｂ 入力端子
２０３ｄ 出力端子
２０４ 内部発振器カウンタ
２０５ 内部発振器
２０６ 定電流源
２０８ ＭＯＳトランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場検出回路に係り、特に、間欠駆動動作中の消費電流を削減することに有利な磁場検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の磁場検出回路に適用される磁場検出スイッチＩＣを例示した図である。図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００は、電圧ＶCCが供給される電源端子６と、グランド（ＧＮＤ）端子７との間に接続される４端子センサ１、閾値調整回路２、電圧比較器３、内部発振器カウンタ４、内部発振器５を含んでいる。そして、外部から印加される磁場に対して出力端子から出力信号ＯＵＴを出力する。図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００は、磁場を検出したことによって出力端子８から、電圧値がＶCCの出力信号ＯＵＴが出力される。なお、このような磁場検出スイッチＩＣ８００は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００では、その消費電流を低減するために、一定の周期で動作と動作の停止とを繰り返す、間欠駆動動作を行っている。具体的には、図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００では、内部発振器５が出力する矩形の波形信号が、内部発振器カウンタ４によってカウントされている。内部発振器カウンタ４は、波形信号をカウントすることによって分周し、さらにデジタル処理をする。
【０００４】
波形信号を分周することにより、例えば、１ｍｓｅｃのうちの０．１ｍｓｅｃの間だけ磁場検出スイッチＩＣ８００を動作させ、０．９ｍｓｅｃの間は磁場検出スイッチＩＣ８００を動作させないようにすることができる。間欠駆動動作とは、このように、一定の周期で動作と停止とを繰り返す動作をいう。間欠駆動動作によれば、磁場検出スイッチＩＣ８００の平均消費電流を削減することができる。
【０００５】
磁場検出スイッチＩＣ８００は、ＩＣとして構成される。４端子センサ１、閾値調整回路２、電圧比較器３、内部発振器カウンタ４、内部発振器５は、電源端子６から供給される電圧ＶCCとＧＮＤ端子７から供給されるＧＮＤ電圧とを駆動電源電圧として動作する。
図６は、図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００に、ＭＯＳトランジスタ８と抵抗素子９とを設けた磁場検出回路８０１を説明するための図である。磁場検出回路８０１では、磁場検出回路８００から電圧値ＶCCの出力信号が出力されたときにＭＯＳトランジスタ８がオンされる。ＭＯＳトランジスタ８０１のオンにより、磁場検出スイッチＩＣ８００の外部に接続された抵抗素子９に、図５に示した電源端子６からＧＮＤ端子７に向かう電流が流れる。
【０００６】
電流が流れることにより、図６中に示したポイントＡにかかる電圧が増加する。抵抗素子９の電圧の増加を検出することにより、磁場検出スイッチＩＣ８００は、磁場の変動を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１０８４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した間欠駆動動作には、動作中の消費電流が増大するという問題がある。以下、この理由について説明する。
図７（ａ）〜（ｅ）は、図５に示した磁場検出スイッチＩＣ８００の動作のタイミングチャートを示した図である。図７（ａ）は磁場検出スイッチＩＣ８００に外部から加えられた磁場Ｂ（Ｇ）のタイミングチャートであって、縦軸に磁場の強度を示している。図７（ｂ）は、図５に示した内部発振器５の出力信号のタイミングチャートであり、縦軸に出力信号の大きさを示している。図７（ｃ）は、図５に示した内部発振器カウンタ４の出力信号のタイミングチャートである。図７（ｃ）の縦軸は内部発振器カウンタ４の出力信号の大きさを示していて、出力信号の値が０であるときに電圧比較器３及び４端子センサ１は停止する。そして、出力信号の値がＶCCになると、電圧比較器３及び４端子センサ１が動作する。
【０００９】
図７（ｄ）は、磁場検出スイッチＩＣ８００の消費電流のタイミングチャートであり、縦軸には磁場検出回路８０１において消費される電流を示している。図７（ｄ）中に示したタイミングｔ0では、磁場検出回路８０１に印加される磁場に変化していない。このとき、磁場検出回路８０１においては、抵抗素子９にＩ0が流れている（図７（ｄ）中にタイミングｔ0として示す）。
【００１０】
磁場検出回路８０１では、間欠駆動動作の過程で、周期的に図５に示した電圧比較器３及び４端子センサ１が動作する。ただし、このとき、磁場検出スイッチＩＣ８００に閾値調整回路２で決定される閾値より大きい磁場が印加されない限り、図６に示したＭＯＳトランジスタ８がオンすることがない。このため、磁場検出スイッチＩＣ８００では、消費電流Ｉ3が消費される（図７（ｄ）中にタイミングｔ1として示す）。磁場検出スイッチＩＣ８００に閾値以上の磁場が印加されると、図６に示したＭＯＳトランジスタ８がオンされる。このため、磁場検出回路８０１では、ＭＯＳトランジスタ８によっても電流Ｉ4が消費される（図７（ｄ）中にタイミングｔ2として示す）。
【００１１】
上記したように、磁場検出スイッチＩＣ８００では、間欠駆動動作の過程で磁場検出スイッチＩＣ８００が動作する度に電圧比較器３及び４端子センサ１が動作し、比較的大きな電流を消費する。また、磁場検出スイッチＩＣ８００では、間欠駆動動作の動作中に閾値を超えない磁場が印加されると、電圧比較器３及び４端子センサ１に流れる電流が抵抗素子９に流れる。このため、磁場検出回路８０１には、閾値を超える磁場が印加されていない場合であっても、抵抗素子９に流れる電流が増加し、閾値以上の磁場が印加されたと誤判定される可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、消費電流をさらに低減すると共に、閾値以上の磁場が印加されたか否かについての誤判定をなくすことができる磁場検出回路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】
【００１３】
以上説明した課題を解決するため、本発明の一態様の磁場検出回路は、磁場センサによって検出される磁場に基づいた出力信号を出力する出力部（例えば図２−１に示した４端子センサ２０１、電圧比較器２０３）と、ソース・ドレイン端子の一方が第１電源に接続され、前記ソース・ドレイン端子の他方が第２電源に接続され、ゲート端子が前記出力部から出力された前記出力信号によってオン、オフされるＭＯＳトランジスタ（例えば図２−１に示したＭＯＳトランジスタ２０８）と、前記第１電源から電力の供給を受けて、前記出力部が間欠駆動するように制御する間欠駆動制御部（例えば図２−１に示した内部発信器２０５、内部発信カウンタ２０４）と、前記第１電源から電力の供給を受けて、一定の値の電流を出力する定電流源（例えば図２−１に示した定電流源２０６）と、前記定電流源によって出力された電流に基づく電荷がチャージされる容量素子（例えば図１に示した容量素子１１０）と、前記ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタがオンされた場合に電流の供給を受ける抵抗素子（例えば図１に示した抵抗素子１０９）と、を含み、前記出力部は、前記間欠駆動制御部によって間欠駆動を停止されたときには信号が出力されることがなく、間欠駆動動作中には、前記容量素子にチャージされた電荷を駆動電力に使用することを特徴とする。
また、本発明の一態様の磁場検出回路は、前記出力部が、前記容量素子の一端と、当該一端と異なる他端とに接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、出力部の間欠駆動動作において、駆動停止時には出力部が動作を停止し、駆動時であってＭＯＳトランジスタをオンさせない場合には出力部が容量素子にチャージされている電荷を使って動作する。このため、間欠駆動動作によって消費される電流（電力）を低減することができる。また、ＭＯＳトランジスタがオンしないとき、第１電源、第２電源間に流れる電流は変化しないため、磁場検出の誤判定を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の、磁場検出回路を説明するための図である。
【図２−１】図１に示した磁場検出スイッチＩＣを説明するための図である。
【図２−２】図１に示した磁場検出スイッチＩＣの具体的な構成を説明するための図である。
【図３】図２−１に示した磁場検出スイッチＩＣにおける、ＶCAPとポイントＢに流れる電流とを示した図である。
【図４】本発明の一実施形態の磁場検出回路の、容量駆動方式を使った動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】従来の磁場検出回路に適用される磁場検出スイッチＩＣを例示した図である。
【図６】図５に示した磁場検出スイッチに、ＭＯＳトランジスタと抵抗素子とを設けた磁場検出回路を説明するための図である。
【図７】図５に示した磁場検出スイッチＩＣの動作のタイミングチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
・回路構成
図１は、本実施形態の磁場検出回路１０１を説明するための図である。磁場検出回路１０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００と、抵抗素子１０９と、容量素子１１０と、を含んでいる。磁場検出スイッチＩＣ１００は、電源端子１０２とグランド（ＧＮＤ）端子１０３との間に接続されている。磁場検出スイッチＩＣ１００には３つの端子１００ａ、１００ｂ、１００ｃが設けられていて、電源端子１０２は端子１００ａに接続されていて、端子１００ａには電源端子１０２から電圧ＶCCが供給されている。
【００１７】
ＧＮＤ１０３は端子１００ｃに接続されていて、端子１００ｃにはＧＮＤ端子１０３によって設置されている。端子１００ｂは、容量素子１１０の一端１１０ｂに接続されている。端子１００ｂには、容量素子１１０によって電圧ＶCAPが印加されている。容量素子１１０の他の端部（他端）１１０ａは抵抗素子９に接続されている。容量素子１１０の一端１１０ｂと端子１００ｂとの間のノードの１点をポイントＢとする。容量素子１１０の他端１１０ｂと抵抗素子９との接続点をポイントＡと記す。
【００１８】
図１に示した磁場検出回路１０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００に印加された電圧に応じて変化する出力信号により、抵抗素子９に上がれる電流を変化させる回路である。
図２−１は、図１に示した磁場検出スイッチＩＣ１００の回路構成を説明するための図である。磁場検出スイッチＩＣ１００は、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３、内部発振器カウンタ２０４、内部発振器２０５、定電流源２０６、ＭＯＳトランジスタ２０８を含んでいる。
【００１９】
４端子センサ２０１は、端子２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄを有している。端子２０１ａには電圧ＶCAPが印加されていて、端子２０１ｃは接地されている。端子２０１ｂ、２０１ｄは、電圧比較器２０３の入力端子２０３ａ、２０３ｂに接続されている。また、端子２０１ｄには、閾値調整回路２０２に接続されている。
電圧比較器２０３の出力端子２０３ｄからは、出力信号ＯＵＴが出力される。出力信号ＯＵＴは、ＭＯＳトランジスタ８のゲート端子に印加される。ＭＯＳトランジスタ８のソース・ドレイン間には電圧ＶCCが印加されている。また、端子１００ａには定電流源２０６から定電流が供給されている。
【００２０】
４端子センサ２０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００に印加された磁場（以下、入力磁場と記す）を電圧の信号に変換（磁電変換）する。磁電変換によって生成された信号が、電圧比較器２０３の入力端子２０３ａ、２０３ｂに入力される。閾値調整回路２０２は、入力端子２０３ａに入力される信号にオフセット電圧を与える。
電圧比較器２０３は、電磁変換された電圧と、この電圧にオフセット電圧を加算した電圧とを比較して、その差分にあたる電圧を出力する。出力された電圧はＭＯＳトランジスタ２０８のゲート端子に接続され、ＭＯＳトランジスタ２０８がオン、オフされる。ＭＯＳトランジスタ２０８がオン、オフすることにより、図１に示した電源端子１０２とＧＮＤ端子１０３との間に流れる電流の値が変化する。
【００２１】
内部発振器２０５は、ハイレベルが電圧ＶCC、ローレベルがＧＮＤ電圧（電圧GND）の矩形の波形信号を出力し、内部発振器カウンタ２０４は波形信号を分周する。波形信号の周波数は一定である。
内部発信器カウンタ２０４からは、分周された信号（例えば１ｍｓｅｃのうちの０．１ｍｓｅｃ）に基づいて制御信号ｓ１、ｓ２が出力される。制御信号ｓ１は、４端子センサ２０１に入力され、制御信号ｓ２は、電圧比較器２０３に入力される。４端子センサ２０１、電圧比較器２０３は、制御信号にしたがって動作、動作の停止を実行し、間欠駆動動作を行う。定電流源２０６は、図１に示した端子１００ｂに、一定の電流を供給する。このような磁場検出回路１０１の駆動方式は、容量駆動方式と呼ばれている。
【００２２】
図２−１に破線で示した制御信号ｓ1、ｓ2は、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３に入力されることを模式的に示した図である。ここで、図２−２を用い、４端子センサ２０１、電圧比較器２０３の駆動、駆動停止と制御信号ｓ1、ｓ2との関係を具体的に説明する。
図２−２は、制御信号Ｓ1によって４端子センサ２０１の駆動を停止するための具体的な構成を例示した図である。このような構成は、例えば、４端子センサの端子２０１ａと電圧ＶCAPが印加される端子との間にＭＯＳトランジスタ２２１を設ける。そして、４端子センサの端子２０１ｂと電圧ＧＮＤの端子との間にＭＯＳトランジスタ２２２を設ける。そして、ＭＯＳトランジスタ２２１、２２２のゲート端子をドライバ２２３によって駆動するよう構成し、制御信号ｓ1がドライバ２２３に入力されるようにする。
【００２３】
このように構成によれば、例えば、ドライバは、制御信号ｓ1が入力されたことによってＭＯＳトランジスタ２２１、２２２をオンさせることによって４端子センサ２０１を動作させることができる。また、制御信号ｓ1が入力されていない間はＭＯＳトランジスタ２２１、２２２をオフさせておくことにより、４端子センサの駆動を停止させることができる。そして、制御信号ｓ1にしたがって４端子センサ２０１、電圧比較器２０３を間欠駆動動作させることができる。
【００２４】
なお、図２−２では４端子センサ２０１についてのみ記したが、電圧比較器２０３についても同様の構成によって制御信号ｓ2によって制御することができる。
また、図２−１に示した磁場検出回路１０１では、図１に示した容量素子１１０に、定電流源２０６によって一定の値の電流を流すことができる。電流によって容量素子１１０に電荷がチャージされ、容量素子１１０にかかる電圧ＶCAPが、磁場検出スイッチＩＣ１００に印加される。
【００２５】
このことにより、磁場検出スイッチＩＣ１００において、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３は、電圧ＶCAPと電圧ＧＮＤとを駆動電源電圧として動作する。また、内部発信器２０５、内部発信器カウンタ２０４、定電流源２０６、ＭＯＳトランジスタ２０８は、電圧ＶCCと電圧ＧＮＤとを電源電圧として動作する。
図３（ａ）、（ｂ）は、図２−１に示した磁場検出スイッチＩＣ１００における、ＶCAPとポイントＢに流れる電流とを示した図である。図３（ａ）は、間欠駆動動作の動作停止中の状態を示し、図３（ｂ）は、間欠駆動動作の動作中の状態を示している。
【００２６】
間欠駆動動作の停止中では、図３（ａ）に示したように、電源端子１０２から定電流源２０６を通って定電流Ｉ1が容量素子１１０に流れる。このため、容量素子１１０には、電荷がチャージされる。このとき、４端子センサ２０１と閾値調整回路２０２とは動作を停止」しているから、図２−１に示したＶCAPが印加される端子２０１ａから磁場検出スイッチＩＣ１００内には電流が流れない。
【００２７】
一方、間欠駆動動作の動作中では、容量素子１１０にチャージされた電荷を使い、電圧ＶCAPと電圧ＧＮＤとを駆動電源電圧として４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３が駆動する。このとき、電圧ＶCAPが印加された端子２０１ａから磁場検出スイッチＩＣ１００の端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３へ電流Ｉ2が流れる。このため、図３（ｂ）に示したように、端子２０１ａとポイントＢとの間には、電流Ｉ1−電流Ｉ2が流れることになる。
【００２８】
・動作
図４（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態の磁場検出回路１０１の、容量駆動方式を使った動作を説明するためのタイミングチャートである。図４(ａ)〜（ｇ）に示した横軸は、全て時間軸となっている。図４（ａ）は、磁場検出スイッチＩＣ１００に外部から印加される（入力される）磁場のタイミングチャートであって、縦軸は磁場Ｂ（Ｇ）の強度である。図中に示した一点鎖線は、磁場検出スイッチＩＣ１００が磁場を検出したと判定される閾値であり、一点鎖線に示した強度以上の強度を持った磁場が磁場検出スイッチＩＣ１００に入力されると、磁場検出スイッチＩＣ１００は、磁場を検出したとして、図２−１に示した出力信号ＯＵＴを出力する。
【００２９】
図４（ｂ）は、図２−１に示した内部発信器２０５の出力信号のタイミングチャートである。図から明らかなように、内部発信器２０５は、低レベルが電圧ＧＮＤ、ハイレベルが電圧ＶCCの矩形波形を有する信号を出力する。信号の周波数は一定である。また、図４（ｃ）は、内部発信器カウンタ２０４の出力のタイミングチャートである。図４（ｃ）に示したように、内部発信器カウンタ２０４は、内部発信器２０５が出力する信号を分周し、例えば内部発信器２０５が出力する４つの信号のうちの１つの割合で電圧ＶCCの信号を出力している。
【００３０】
図４（ｄ）は、図１に示した、電圧ＶCAPが印加されている端子２０１ａと、ポイントＢとの間に流れる電流を説明するための図である。また、図４（ｅ）は、端子２０１ａに印加される、電圧ＶCAPを説明するための図である。図４（ｆ）は、図１、図３（ａ）、（ｂ）に示した抵抗素子１０９を流れる電流を説明するためのタイミングチャートである。図４（ｇ）は、図１、図３（ａ）、（ｂ）に示したポイントＡの電圧を説明するためのタイミングチャートである。
【００３１】
図４（ｄ）に示ししたように、本実施形態では、間欠駆動動作の停止中、図３（ａ）に示した磁場検出スイッチＩＣ１００の端子１００ｂ（電圧ＶCAPが印加されている）からポイントＢに電流Ｉ1が流れる。電流Ｉ1が流れたことにより、容量素子１１０には電荷がチャージされる。このため、端子２０１ａの電圧は、図４（ｅ）に示したように、電圧ＶCAPから電圧ＶCCに向けて上昇する。端子２０１ａの電圧が電圧ＶCCに達すると、端子２０１ａとポイントＢとの間の電位差がなくなって、端子２０１ａ、ポイントＢ間に電流Ｉ1が流れなくなる。
【００３２】
また、間欠駆動動作中であって、入力磁場が磁場検出スイッチＩＣ１００の検出磁場閾値を超えない場合、電圧ＶCAPを駆動電源電圧として、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３が動作する。この動作により、図３（ｂ）に示した電流Ｉ2が発生する。そして、図４（ｄ）に示したように、端子２０１ａ、ポイントＢ間に電流Ｉ1−Ｉ2が流れるようになる。
【００３３】
このとき、駆動電源電圧に容量素子１１０にチャージされていた電荷が消費されることから、端子２０１ａの電圧ＶCAPが低下する。ただし、図３（ｂ）に示した抵抗素子１０９には、間欠駆動動作の停止中と同じ電流が流れている（図４（ｆ））。このため、本実施形態によれば、間欠駆動動作中に入力された磁場が、入力磁場が閾値を超えない場合、磁場検出スイッチＩＣ１００が磁場を検出した、と誤判断されることがなくなる。
【００３４】
また、再び間欠駆動動作が停止すると、容量素子１１０には、電荷がチャージされる。そして、間欠駆動動作中に、磁場検出スイッチＩＣ１００に、検出磁場閾値以上の磁場が入力されると、図２−１に示したＭＯＳトランジスタ２０８がオンする。ＭＯＳトランジスタ２０８のオンにより、端子１００ａと端子１００ｃとの間に電流が流れる。この電流は、図３（ｂ）等に示した抵抗素子１０９を通ってＧＮＤ端子１０３に流れるため（図４（ｆ））、図４（ｇ）に示したように、ポイントＡにかかる電圧が増加する。
【００３５】
以上の動作により、本願発明は、抵抗素子１０９を流れる電流の増加によって磁場検出スイッチＩＣ１００による磁場の検出を検知することができる。
また、本実施形態の磁場検出回路１０１は、磁場検出スイッチＩＣ１００の４端子センサ等が、間欠駆動動作の停止中は容量素子１１０にチャージされた電荷を駆動電圧電源とする。このため、図４（ｆ）に示したように、間欠駆動動作の停止中に磁場が入力されたとしても、抵抗素子１０９に流れる電流が変化することがない。このように本発明によれば、磁場検出スイッチＩＣ１００で消費される電力を低減することができる。
【００３６】
ここで、容量素子１１０の容量値と、電流Ｉ1の値を求めるための計算方法を説明する。
図４に示したように、本実施形態の磁場検出回路では、間欠駆動動作中に電圧ＶCAPが下がる。電圧ＶCAPの低下量を、電圧量Ｖdropと記す。電圧量Ｖdropは、簡易的に、
Ｖdrop＝Ｃ×Ｉ3×ｔp 式（１）
で求めることができる。また、Ｖdropには、以下の関係があることが望ましい。
Ｖt＞ＶCC−Ｖdrop 式（２）
なお、式（１）において、Ｃは容量素子１１０の容量値であり、Ｉ3は、電圧ＶCAPで駆動される４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３の消費電流の総和である。ｔpは間欠駆動の動作時間を示している。また、式（２）において、Ｖtは４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３が駆動できる最少の電圧を示している。
【００３７】
さらに、本実施形態では、欠駆動停止中に容量素子１１０にチャージされる電荷量が、間欠駆動動作中に消費される電荷量よりも小さいと、電圧ＶCAPが電圧はＶtよりも低くなる。このため、本実施形態では、間欠駆動停止中に定電流回路２０６から容量素子１１０に流れる電流Ｉ１が、以下の関係を有することが望ましい。
Ｃ×Ｉ1×ｔn＞Ｖdrop＝Ｃ×Ｉ3×ｔp 式（３）
【００３８】
なお、式（３）において、ｔnは、間欠駆動動作の停止時間を示している。
本実施形態の電流Ｉ1、容量素子１１０の容量値は、上記した式（１）〜（３）を満たす範囲内で、任意に決定することができる。
なお、以上説明した本実施形態の磁場検出回路では、磁場検出スイッチＩＣ１００を、４端子センサ２０１、閾値調整回路２０２、電圧比較器２０３、内部発信器２０５、内部発信器カウンタ２０４、定電流源２０６、ＭＯＳトランジスタ２０８を備えるように構成した。そして、磁場検出回路１０１を、このような磁場検出スイッチＩＣ１００と、抵抗素子１０９と、容量素子１１０とによって構成している。
【００３９】
しかし、本実施形態は、このような構成に限定されるものでなく、全ての素子をＩＣとして集積化してもよく、また、素子をいくつか適宜選択しそれらをＩＣとして集積化してもよい。
さらに、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の磁場検出回路は、どのような磁場検出回路にも汎用的に適用することができるが、消費電流、ひいては消費電力を低減することができるため、特に、携帯可能な小型の機器に用いられる、磁場検出回路に好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１００ 磁場検出スイッチＩＣ
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ 端子
１０１ 磁場検出回路
１０２ 電源端子
１０３ ＧＮＤ端子
１０９ 抵抗素子
１１０ 容量素子
１１０ｂ 一端
１１０ｂ 他端
２０１ ４端子センサ
２０２ 閾値調整回路
２０３ 電圧比較器
２０３ａ，２０３ｂ 入力端子
２０３ｄ 出力端子
２０４ 内部発振器カウンタ
２０５ 内部発振器
２０６ 定電流源
２０８ ＭＯＳトランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場センサによって検出される磁場に基づいた出力信号を出力する出力部と、
ソース・ドレイン端子の一方が第１電源に接続され、前記ソース・ドレイン端子の他方が第２電源に接続され、ゲート端子が前記出力部から出力された前記出力信号によってオン、オフされるＭＯＳトランジスタと、
前記第１電源から電力の供給を受けて、前記出力部が間欠駆動するように制御する間欠駆動制御部と、
前記第１電源から電力の供給を受けて、一定の値の電流を出力する定電流源と、
前記定電流源によって出力された電流に基づく電荷がチャージされる容量素子と、
前記ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタがオンされた場合に電流の供給を受ける抵抗素子と、
を含み、
前記出力部は、
前記間欠駆動制御部によって間欠駆動を停止されたときには信号を出力をすることがなく、間欠駆動動作中には、前記容量素子にチャージされた電荷を駆動電力に使用することを特徴とする磁場検出回路。
【請求項２】
前記出力部は、前記容量素子の一端と、当該一端と異なる他端とに接続されることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出回路。
【請求項１】
磁場センサによって検出される磁場に基づいた出力信号を出力する出力部と、
ソース・ドレイン端子の一方が第１電源に接続され、前記ソース・ドレイン端子の他方が第２電源に接続され、ゲート端子が前記出力部から出力された前記出力信号によってオン、オフされるＭＯＳトランジスタと、
前記第１電源から電力の供給を受けて、前記出力部が間欠駆動するように制御する間欠駆動制御部と、
前記第１電源から電力の供給を受けて、一定の値の電流を出力する定電流源と、
前記定電流源によって出力された電流に基づく電荷がチャージされる容量素子と、
前記ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタがオンされた場合に電流の供給を受ける抵抗素子と、
を含み、
前記出力部は、
前記間欠駆動制御部によって間欠駆動を停止されたときには信号を出力をすることがなく、間欠駆動動作中には、前記容量素子にチャージされた電荷を駆動電力に使用することを特徴とする磁場検出回路。
【請求項２】
前記出力部は、前記容量素子の一端と、当該一端と異なる他端とに接続されることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出回路。
【図１】
【図２−１】
【図２−２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２−１】
【図２−２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１３７８３（Ｐ２０１３−１１３７８３Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２１８７（Ｐ２０１１−２６２１８７）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（３０３０４６２７７）旭化成エレクトロニクス株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（３０３０４６２７７）旭化成エレクトロニクス株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
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