[发明专利]物理量检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及与检测物理量的传感器进行通信而取得检测结果的物理量检测装置。

背景技术

为了进行汽车、民用设备、产业设备等的控制和安全性确保，使用对温度、压力、流量等各种物理量进行检测的传感器。这样的传感器包括将物理量作为电信号取出的物理量检测部、将电信号放大至所期望的大小的放大部、将检测出的物理量输出至外部的输出信号调制部等。一系列的信号操作和信号处理由微处理器等逻辑电路来实施。在汽车用途中使用的微处理器为了应对电源电压变动和接地电位的变动，多以5V左右的电压工作。

检测物理量的检测元件及其周边电路通过半导体技术的进步，在单一的半导体衬底上的电路对所检测出的物理量进行数字处理并将其数值化，例如通过I2C(Inter-Integrated Circuit：内部集成电路)等少配线串行通信将这些信息送出到上级电路。这是因为，I2C等少配线串行通信在单一的配线上交替地使用通信中的发送和接收，因此能够减少配线数，而且能实现传感器本身的小型化。

在传感器接收在发送检测结果时使用的微弱信号，并通过解释该微弱信号而检测物理量的情况下，由于数字处理电路的发热，有时所检测出的物理量产生误差。因此，广泛采取降低电路的工作电压、降低消耗电流、减小发热量的方法。此时的传感器的电源电压例如使用2～3V附近的电压。

在连接这些串行通信型的传感器与微处理器而构成传感器系统的情况下，需要如上所述那样在电源电压不同的电路间进行双向的串行通信，因此一般使用双向电平转换电路。

在下述的专利文献1的图1中，利用分压电阻R2和R3将5V侧的微型计算机的信号分压，经由二极管D2传输至3.3V侧的微型计算机。来自3.3V侧的微型计算机的信号经由二极管D1被传输至5V侧的微型计算机，分压电阻R2和R3作为负载电阻工作。在该电路结构下，在5V侧微型计算机为高电平时，3.3V侧微型计算机为2.2V以上且低于3.3V，在5V侧微型计算机为低电平时，3.3V侧微型计算机也成为低电平，相反，在3.3V侧微型计算机成为高电平时，5V侧成为3.5V以上，在3.3V侧微型计算机成为低电平时，5V侧微型计算机成为1.5V。通过这些工作，5V侧微型计算机和3.3V侧微型计算机两者均能够识别高电平信号和低电平信号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-133937号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

如专利文献1中记载的使用半导体(该文献中为二极管D1)的双向电平转换电路，存在低电平侧的阈值余量不足的情况，此外，与不使用半导体的电路相比费用会增加。除此以外，由于设置半导体部件，部件数量增大，部件安装面积增加，适当地管理安装部件的方向的工作负担增加，整个电路的可靠性下降，存在不利于高温工作等的问题。另外，能够利用双向电平转换电路来应对的低电压侧的电压范围有限，因此有可能误识别检测值。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，使得在传感器与逻辑电路以不同的工作电压工作的物理量检测装置中，能够以简单的结构高精度地识别传感器的检测结果。

用于解决问题的技术方案

本发明的物理量检测装置构成为，传感器与逻辑电路通过双向通信线连接，以互不相同的工作电压工作，在接收传感器的检测结果时，代替运算器所具备的第一高(Hi)/低(Lo)电平阈值，利用在运算处理上设定的第二高/低电平阈值，来识别高/低电平信号。

发明效果

根据本发明的物理量检测装置，即使在经由双向通信线接收到的信号没有达到本来的高/低电平阈值的情况下，也能够高精度地识别该信号的高/低电平。

附图说明

图1是实施方式1的物理量检测装置100和传感器200的结构图。

图2是表示在物理量检测装置100与传感器200之间发送和接收的各信号的电压电平的图。

图3是说明从物理量检测装置100向传感器200发送命令的情况下的动作的图。

图4是说明将检测结果作为数据信号SDA301从传感器200发送至物理量检测装置100的情况下的动作的图。

图5是表示传感器200输出低电平的数据信号SDA301时的电路状态的图。

图6是表示传感器200输出高电平的数据信号SDA301时的电路状态的图。

图7是表示使用在运算处理上设定的第二高电平阈值VIH和第二低电平阈值VIL来判定信号的高/低电平的情形的图。