路40、计算电路41、控制电路16、积分时间更新电路42、积分模式切换电路43和存储电路18。另外，与根据实施例2的传感器I/F单元27类似，传感器I/F单元51具有基准电压生成电路270和 SPI I/F 271ο
[0186]MCU 26顺此地将开关502_1至502_n控制为接通。此时，当接通开关502_1至502_n中的任何一个时，MCU 26断开其他开关。另外，MCU 26对开关502_1至502_n重复该控制。因此，相应的开关502_1至502_n被周期性地接通。
[0187]结果，顺次地选择的一个检测对象的模拟信号被输入至传感器I/F单元51。另外，传感器I/F单元51顺此地计算出多个检测对象的模拟信号的数字值。
[0188]<车载系统5中的Α/D转换操作的说明>
[0189]图12是示出由传感器I/F单元51执行的Α/D转换的时间图。请注意，在图12中，为了简化说明，省略了余量周期Tmargin的图示。如图12所示，传感器I/F单元51对来自热敏电阻器501_1至501_n的输入顺此地执行Α/D转换。此时，在某一热敏电阻器的第N次转换结束之后并在对该热敏电阻器开始下一转换之前，执行对其他热敏电阻器的转换。例如，在热敏电阻器501_1的第N次转换结束之后到接下来的第(N+1)次转换开始的等待时间Tinterval期间执行热敏电阻器501_2至501_n的第N次转换。由于这个原因，假设来自热敏电阻器501_1的模拟信号输入的电势在第N次转换和第(N+1)次转换时变化。
[0190]然而，由于与通过根据上述实施例3的半导体装置4在由传感器I/F单元51执行的Α/D转换中进行的Α/D转换类似，模拟信号Van的积分时间T1的计算和利用是在一个转换周期Tconv内执行的，所以即使在等待时间Tinterval期间发生了模拟信号Van的变化，积分也可以在转换周期Tconv期间结束。
[0191]通过这样的配置，车载系统5在检测单元50中检测多个检测对象、执行所检测出的对象的模拟信号的A/D转换并由此测量检测对象。车载系统5的MCU 26接着基于测量结果生成控制信号，并且控制引擎20。
[0192]在这里，根据由传感器I/F单元51执行的Α/D转换，与由根据上述实施例3的半导体装置4执行的Α/D转换类似，可以提高模拟-数字转换的转换精度。另外，由于模拟信号Van的积分时间T1的计算和积分时间T1中的积分是在一个转换周期Tconv内进行的，所以可以从第一次Α/D转换就期望转换精度的提高。另外，由于如上面提到的，即使在等待时间Tinterval期间发生了模拟信号Van的变化，积分也可以在转换周期Tconv期间结束，所以可以通过一个Α/D转换器获得多个检测对象的测量结果。这有助于车载系统的尺寸和成本的降低。
[0193]结果，根据车载系统5，由于控制车辆2的控制信号可以基于车辆2的多个状态值的高精度的测量结果产生，所以可以执行对应于车辆2的状态的精度控制。另外，由于在这样做时，可以从第一次Α/D转换就期望转换精度的提高，所以可以提早执行对应于车辆2的状态的精度控制。
[0194]请注意，尽管在实施例的说明中与引擎20有关的温度作为车辆2的状态进行举例，但是这仅是一个示例。与实施例2类似，例如，车载系统5可以测量减速器22、制动器(未示出)和车辆空调(未示出)的状态来代替引擎20，并且可以基于测量结果控制它们。另外，待测量的对象不限于温度，并且例如可以是流体量、重量等等。
[0195]在上文中，尽管已经基于实施例具体说明了由本发明人做出的发明，但是本发明不限于已经提到的实施例，并且不用说可以在不脱离本发明的范围的情况下做出各种改变。
[0196]例如，尽管在实施例2中，传感器I/F单元27已经被说明成具有包括根据实施例1的半导体装置1的配置，但是可以采用包括根据实施例3的半导体装置4的配置来代替上面的配置。类似地，尽管在实施例4中，传感器I/F单元51已经被说明成具有包括了根据实施例3的半导体装置4的配置，但是可以采用包括了根据实施例1的半导体装置1的配置来代替上面的配置。
[0197]本领域技术人员可以根据期望将第一至第四实施例组合。
[0198]虽然本发明就数个实施例进行了描述，但是本领域技术人员应该认识到的是，本发明可以在随附权利要求的精神与范围内利用各种变型来实践并且本发明不限于上述示例。
[0199]此外，权利要求的范围不受上述实施例的限制。
[0200]此外，注意，申请人意在涵盖所有权利要求要素的等同形式，即使后面在审查期间做了修改。
【主权项】
1.一种半导体装置，包括: 积分器，在将模拟信号积分之后重复将第一基准电压积分； 比较器，将所述积分器的输出与第二基准电压进行比较； 计数器电路，对被确定用于将所述模拟信号积分的第一积分时间和从所述第一基准电压的积分开始到所述积分器的所述输出达到所述第二基准电压的第二积分时间进行计数； 计算电路，基于所述第一积分时间和所述第二积分时间计算所述模拟信号的数字值；控制电路，执行控制使得在所述计数器电路对所述第一积分时间进行计数时，所述模拟信号被输入至所述积分器；以及 积分时间更新电路，基于由所述计数器电路计数的所述第二积分时间来更新由所述计数器电路计数的所述第一积分时间。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中 所述控制电路控制所述积分器的输入使得所述积分器在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分一次，并且 所述积分时间更新电路基于当前转换周期内的所述第二积分周期来更新下一转换周期中的所述第一积分时间。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中 所述控制电路控制所述积分器的输入使得所述积分器在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分两次，并且 所述积分时间更新电路基于所述转换周期内的第一个所述第二积分时间来更新所述转换周期内的第二个所述第一积分时间。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述积分时间更新电路基于通过从所述转换周期中排除预定余量周期而获得的周期的时间长度来更新所述第一积分周期。5.一种模拟-数字转换方法，包括: 在对于第一积分时间将模拟信号积分之后，将第一基准电压积分； 对从所述第一基准电压的所述积分开始到积分结果达到第二基准电压的第二积分时间进行计数； 基于所计数的所述第二积分时间来更新所述第一积分时间； 在对于所更新的所述第一积分时间将模拟信号积分之后，将所述第一基准电压积分；在对于所更新的所述第一积分时间将模拟信号积分之后，对所述第二积分时间进行计数；以及 基于所更新的所述第一积分时间和在对于所更新的所述第一积分时间将模拟信号积分之后的所述第二积分时间，计算所述模拟信号的数字值。6.根据权利要求5所述的模拟-数字转换方法，进一步包括: 在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分一次；以及 基于当前转换周期中的所述第二积分时间来更新下一转换周期中的所述第一积分时间。7.根据权利要求5所述的模拟-数字转换方法，进一步包括: 在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分两次；以及 基于所述转换周期内的第一个所述第二积分时间来更新所述转换周期内的第二个所述第一积分时间。8.根据权利要求6所述的模拟-数字转换方法，进一步包括基于通过从所述转换周期中排除预定余量周期而获得的周期的时间长度来更新所述第一积分时间。9.一种车载系统，包括: 检测单元，检测车辆的状态； 半导体装置，计算作为通过所述检测单元获得的检测结果的模拟信号的数字值并测量所述车辆的状态值； 控制单元，基于由所述半导体装置测量的所述状态值来控制所述车辆， 其中所述半导体装置包括: 积分器，在将来自所述检测单元的所述模拟信号积分之后重复将第一基准电压积分； 比较器，将所述积分器的输出与第二基准电压进行比较； 计数器电路，对被确定用于将所述模拟信号积分的第一积分时间和从所述第一基准电压的积分开始到所述积分器的所述输出达到所述第二基准电压的第二积分时间进行计数； 计算电路，基于所述第一积分时间和所述第二积分时间计算所述模拟信号的数字值；控制电路，执行控制使得在所述计数器电路对所述第一积分时间进行计数时，所述模拟信号被输入至所述积分器；以及 积分时间更新电路，基于由所述计数器电路计数的所述第二积分时间来更新由所述计数器电路计数的所述第一积分时间。10.根据权利要求9所述的车载系统，其中 所述检测单元检测多个检测对象， 顺次地选择的一个检测对象的模拟信号被输入至所述半导体装置，并且 所述半导体装置顺次地计算所述多个检测对象的所述模拟信号的数字值。11.根据权利要求9所述的车载系统，其中 所述控制电路控制所述积分器的输入使得所述积分器在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分一次，并且 所述积分时间更新电路基于当前转换周期内的所述第二积分时间来更新下一转换周期中的所述第一积分时间。12.根据权利要求9所述的车载系统，其中 所述控制电路控制所述积分器的输入使得所述积分器在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分两次，并且 所述积分时间更新电路基于所述转换周期内的第一个所述第二积分周期来更新在所述转换周期内的第二个所述第一积分周期。13.根据权利要求11所述的车载系统，其中所述积分时间更新电路基于通过从所述转换周期中排除预定余量周期而获得的周期的时间长度来更新所述第一积分时间。14.一种测量方法，包括: 检测作为模拟信号的车辆的状态； 在对于第一积分时间将检测到的所述模拟信号积分之后，将第一基准电压积分； 对从所述第一基准电压的积分开始到积分结果达到第二基准电压的第二积分时间进行计数； 基于所计数的所述第二积分时间来更新所述第一积分时间； 在对于所更新的所述第一积分时间将新更新的模拟信号积分之后，将所述第一基准电压积分； 在将新检测到的模拟信号积分之后，对所述第二积分时间进行计数；以及基于所更新的所述第一积分时间和在将所述模拟信号积分之后的所述第二积分时间计算新检测到的所述模拟信号的数字值，并测量所述车辆的状态值。15.根据权利要求14所述的测量方法，进一步包括: 在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分一次；以及 基于当前转换周期中的所述第二积分时间来更新下一转换周期中的所述第一积分时间。16.根据权利要求14所述的测量方法，进一步包括: 在预定转换周期内将模拟信号和第一基准电压积分两次；以及基于所述转换周期内的第一个所述第二积分时间来更新所述转换周期内的第二个所述第一积分时间。17.根据权利要求15所述的测量方法，进一步包括通过从所述转换周期中排除预定余量周期而获得的周期的时间长度来更新所述第一积分周期。
【专利摘要】本发明提供了半导体装置、模拟-数字转换方法、车载系统及测量方法。这种半导体装置包括：在将模拟信号积分之后重复将第一基准电压积分的积分器；将积分器的输出与第二基准电压比较的比较器；对被确定用于将模拟信号积分的第一积分时间和从第一基准电压的积分开始到积分器的输出达到第二基准电压的第二积分时间进行计数的计数器电路；基于第一、第二积分时间计算模拟信号的数字值的计算电路；执行控制使得在计数器电路对第一积分时间进行计数时模拟信号被输入至积分器的控制电路；和基于由此计数的第二积分时间来更新由计数器电路计数的第一积分时间的积分时间更新电路。
【IPC分类】H03M1/52
【公开号】CN105391452
【申请号】CN201510520042
【发明人】后藤正志
【申请人】瑞萨电子株式会社
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月21日
【公告号】EP2988422A1, US20160053705