JP6102785B2

JP6102785B2 - 物理量センサ

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Publication number: JP6102785B2
Application number: JP2014027532A
Authority: JP
Inventors: 法子中山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: JP2015153229A

Description

本発明は、物理量の経時変化を示すセンサ波形に対応する送信データを送信先装置に送信する物理量センサに関する。

従来より、スレーブとして機能する物理量センサと、マスタとして機能する送信先装置とを有し、物理量センサが物理量の経時変化を示すセンサ波形に対応する送信データを送信先装置に送信するデータ通信システムが供されている。例えばＤＳＩ（Distributed Systems Interface）３やＰＳＩ（Peripheral Sensor Interface）５のデータ通信システムでは、物理量センサが送信データを送信する周期（通信周期）は、その通信プロトコル仕様に依存する。一方、物理量センサがデジタルデータを取得する周期（サンプリング周期）は、例えばセンサ素子やＡＤコンバータ等の回路要因に依存する。このような事情から、通信周期とサンプリング周期とは互いに独立して決定されている。そのため、例えば通信周期をサンプリング周期の整数倍に設定する等は困難であり、通信周期とサンプリング周期とを追従させることは困難である。

このようにサンプリング周期と通信周期とが追従しないと、デジタルデータを取得するタイミングから送信データを送信するタイミングまでの時間差にばらつきが発生する。その結果、センサ波形（生の波形）を正確に再現することができない送信データが送信されることになり、送信先装置では誤判定が発生するという問題がある。このような問題に対し、例えば特許文献１には、物理量センサにおいて、送信データを送信する前に、サンプリング周期の情報を含むデータを送信する手法が開示されている。

特許第４８８０２７３号公報

しかしながら、上記した例えばＤＳＩ３やＰＳＩ５のデータ通信システムでは、通信周期のみならず、データのフォーマットも通信プロトコル仕様に依存する。そのため、物理量センサが送信するデータのデータ量を増やすことは困難であり、サンプリング周期の情報を含むデータを送信することは困難である。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、送信先装置に送信するデータのデータ量を増やすことなく、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データを送信先装置に送信することができ、送信先装置での誤判定の発生を未然に防止することができる物理量センサを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、センサ素子は、物理量の経時変化を示すセンサ波形を出力する。デジタルデータ出力手段は、センサ波形に対応するデジタルデータを保持して出力する。発振手段は、内部クロックを出力する。タイミング制御手段は、データ取得タイミング及びデータ送信タイミングを出力する。推定データ取得手段は、デジタルデータ出力手段から連続して出力される複数のデジタルデータに基づいてデータ取得タイミングに対応する推定データを取得する。送信手段は、推定データをデータ送信タイミングにしたがって送信データとして送信先装置に送信する。

ここで、タイミング制御手段は、データ取得タイミングの出力からデータ送信タイミングの出力までの期間を一定とするようにデータ取得タイミング及びデータ送信タイミングの出力を内部クロックに基づいて制御するようにした。これにより、センサ波形から推定データを取得するデータ取得タイミングと、その推定データを送信データとして送信するデータ送信タイミングとを追従させることができ、データ取得タイミングからデータ送信タイミングまでの時間差を一定とすることができる。即ち、例えば送信先装置から外部基準クロックを受信しないが送信先装置の仕様により送信データを送信する周期（送信周期）が規定されている場合でも、その送信周期に追従する周期（サンプリング周期）でセンサ波形に対応するデータを取得して送信することができる。その結果、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データを送信先装置に送信することができ、送信先装置での誤判定の発生を未然に防止することができる。このとき、送信先装置に送信するデータのデータ量を増やすこともない。

請求項２に記載した発明によれば、センサ素子は、物理量の経時変化を示すセンサ波形を出力する。デジタルデータ出力手段は、センサ波形に対応するデジタルデータを保持して出力する。受信手段は、送信先装置から外部基準クロックを受信する。発振手段は、内部クロックを出力する。タイミング制御手段は、データ取得タイミング及びデータ送信タイミングを出力する。推定データ取得手段は、デジタルデータ出力手段から連続して出力される複数のデジタルデータに基づいてデータ取得タイミングに対応する推定データを取得する。送信手段は、推定データをデータ送信タイミングにしたがって送信データとして送信先装置に送信する。

ここで、タイミング制御手段は、データ取得タイミングの出力からデータ送信タイミングの出力までの期間を一定とするようにデータ取得タイミング及びデータ送信タイミングの出力を外部基準クロック及び内部クロックに基づいて制御するようにした。これにより、この場合も、センサ波形から推定データを取得するデータ取得タイミングと、その推定データを送信データとして送信するデータ送信タイミングとを追従させることができ、データ取得タイミングからデータ送信タイミングまでの時間差を一定とすることができる。即ち、例えば送信先装置から受信する外部基準クロックにより送信データを送信する周期（送信周期）が規定されている場合でも、その送信周期に追従する周期（サンプリング周期）でセンサ波形に対応するデータを取得して送信することができる。その結果、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データを送信先装置に送信することができ、送信先装置での誤判定の発生を未然に防止することができる。このときも、送信先装置に送信するデータのデータ量を増やすこともない。

本発明の第１の実施形態を示す機能ブロック図データ取得タイミングとデータ送信タイミングとの関係を示す図タイムチャート（その１）内挿値を示す図本発明の第２の実施形態を示す機能ブロック図タイムチャート（その２）外挿値を示す図本発明の第３の実施形態を示す機能ブロック図タイムチャート（その３）タイムチャート（その４）本発明の第４の実施形態を示す機能ブロック図本発明の第５の実施形態を示す機能ブロック図本発明の第６の実施形態を示す機能ブロック図本発明の第７の実施形態を示す機能ブロック図理想のクロック数と現実のクロック数との関係を示す図タイムチャート（その５）本発明の第８の実施形態を示す機能ブロック図

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。図１に示すように、物理量センサ１は、センサ素子２と、ＣＲ発振回路３（発振手段）と、ＡＤコンバータ４と、デジタルフィルタ５（デジタルデータ出力手段）と、タイミング制御回路６（タイミング制御手段）と、内挿計算回路７（推定データ取得手段、内挿計算手段）と、送信回路８（送信手段）とを有する。物理量センサ１は、データ通信線（データ伝送路）を介してホスト９（送信先装置）と接続されている。物理量センサ１はスレーブとして機能し、ホスト９はマスタとして機能する。

センサ素子２は、被検出対象に作用する物理量（センサ値）を検知し、その検知した物理量の経時変化を示すセンサ波形（アナログ信号）をＡＤコンバータ４に出力する。センサ素子２は、例えば物理量センサ１が自動車に搭載されている加速度センサであれば、自動車に作用する加速度の経時変化を示すセンサ波形をＡＤコンバータ４に出力する。ＣＲ発振回路３は、所定の発振周波数の発振信号から内部クロックを生成し、その生成した内部クロックをＡＤコンバータ４、デジタルフィルタ５、タイミング制御回路６、内挿計算回路７及び送信回路８に出力する。ＣＲ発振回路３からＡＤコンバータ４、デジタルフィルタ５、タイミング制御回路６、内挿計算回路７及び送信回路８にそれぞれ出力される内部クロックの周波数は同じであっても良いし異なっていても良い。

ＡＤコンバータ４は、ＣＲ発振回路３から入力する内部クロックを動作クロックとして動作し、センサ素子２からセンサ波形を入力すると、その入力したセンサ波形を電圧増幅する。そして、ＡＤコンバータ４は、その電圧増幅後のセンサ波形をアナログ信号からデジタル信号に変換してデジタルデータを生成し、その生成したデジタルデータをデジタルフィルタ５に出力する。

デジタルフィルタ５は、例えばＩＩＲ（Infinite Impulse Response、無限インパルス応答）フィルタである。デジタルフィルタ５は、ＣＲ発振回路３から入力する内部クロックを動作クロックとして動作し、ＡＤコンバータ４からデジタルデータを入力すると、その入力したデジタルデータに対してフィルタ処理を施し、そのフィルタ処理を施したデジタルデータを内挿計算回路７に出力する。デジタルフィルタ５は、少なくともフィルタ処理を施した最新のデータ（最新データ）と１つ前のデータ（１つ前データ）とを保持可能となっている。

タイミング制御回路６は、ＣＲ発振回路３から入力する内部クロックを動作クロックとして動作し、内部クロックのクロック数を計測する（カウントする）ことで、データ取得タイミングを内挿計算回路７に出力し、データ送信タイミングを送信回路８に出力する。具体的に説明すると、タイミング制御回路６は、内部クロックのクロック数の計測を開始すると、クロック数が予め設定している第１の設定値に達した時点でデータ送信タイミングを出力すると共に、クロック数の計測を再開する。タイミング制御回路６は、クロック数の計測を繰返すことで、データ送信タイミングを一定周期（一定クロック数）で送信回路８に出力する。又、タイミング制御回路６は、内部クロックのクロック数の計測を開始すると、クロック数が第１の設定値よりも小さい第２の設定値に達した時点でデータ取得タイミングを出力する。

即ち、タイミング制御回路６は、図２に示すように、データ送信タイミングを送信回路８に出力する時点（ｔ２、ｔ４、ｔ６）よりも一定周期（一定クロック数）前の時点でデータ取得タイミングを内挿計算回路７に出力する（ｔ１、ｔ３、ｔ５）。タイミング制御回路６は、このようにしてデータ取得タイミングの出力からデータ送信タイミングの出力までの期間（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６）を一定とする。

内挿計算回路７は、ＣＲ発振回路３から入力する内部クロックを動作クロックとして動作し、デジタルフィルタ５から最新データと１つ前データとを入力すると、タイミング制御回路６から入力したデータ取得タイミングに対応する推定データの推定値を内挿値により計算する（推定して取得する）。即ち、内挿計算回路７は、図３及び図４に示すように、デジタルフィルタ５がデジタルデータを出力する周期を「Ｔ」、その周期を開始した時点（カウンタがリセットした時点）からデータ取得タイミングを入力した時点までの周期を「ΔＴ」、データ取得タイミングを入力した時点での最新データのデータ値を「Ｘ_Ｎ」、１つ前データのデータ値を「Ｘ_Ｎ−１」とすると、データ取得タイミングを入力した時点の次の周期のデジタルデータに基づいて、推定値を以下の計算式により計算する。
推定値＝Ｘ_Ｎ＋｛ΔＴ×（Ｘ_Ｎ＋１−Ｘ_Ｎ）／Ｔ｝

そして、内挿計算回路７は、このようにして計算した推定値を示す推定データを送信回路８に出力する。尚、内挿計算回路７は、専用の回路として設けられても良いし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によりソフトウェアとして設けられても良い。送信回路８は、ＣＲ発振回路３から入力する内部クロックを動作クロックとして動作し、内挿計算回路７から推定データを入力すると、その入力した推定データを、タイミング制御回路６から入力したデータ送信タイミングにしたがって送信データとして送信する。

ホスト９は、このようにして物理量センサ１から送信された送信データをデータ通信線を介して受信すると、その送信データの経時変化を信号処理することで、センサ素子２が検知した物理量の経時変化を判定する。ホスト９は、例えば自動車に搭載されている電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）であり、物理量センサ１が加速度センサであれば、加速度センサから送信された送信データをデータ通信線を介して受信すると、その送信データの経時変化を信号処理することで、車両衝突等の事象を判定する。

以上に説明したように第１の実施形態によれば、物理量センサ１において、データ取得タイミングの出力からデータ送信タイミングの出力までの期間を内部クロックに基づいて一定とするようにした。そして、物理量センサ１において、データ取得タイミングの出力により、デジタルフィルタ５から出力される最新データと１つ前データとを用いて推定値を計算するようにした。これにより、センサ波形から推定データを取得するデータ取得タイミングと、その推定データを送信データとして送信するデータ送信タイミングとを追従させることができる。その結果、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データをホスト９に送信することができ、ホスト９での誤判定の発生を未然に防止することができる。このとき、物理量センサ１がホスト９に送信するデータのデータ量を増やすこともない。又、推定値を内挿値により計算する場合には、センサ波形上の前後に位置するデータを用いて推定値を計算することになるので、その前後に位置するデータにより示される上限及び下限の範囲内で推定値を計算することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５から図７を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、推定データの推定値を内挿値により計算する構成であるが、第２の実施形態は、推定データの推定値を外挿値により計算する構成である。

物理量センサ１１は、第１の実施形態で説明した内挿計算回路７の代わりに外挿計算回路１２（推定データ取得手段、外挿計算手段）を有する。外挿計算回路１２は、ＣＲ発振回路３から入力する内部クロックを動作クロックとして動作し、デジタルフィルタ５から最新データと１つ前データとを入力すると、タイミング制御回路６から入力したデータ取得タイミングに対応する推定データの推定値を外挿値により計算する（推定して取得する）。即ち、外挿計算回路１２は、図６及び図７に示すように、データ取得タイミングを入力した時点の周期のデジタルデータに基づいて、推定値を以下の計算式により計算する。
推定値＝Ｘ_Ｎ＋｛ΔＴ×（Ｘ_Ｎ−Ｘ_Ｎ−１）／Ｔ｝

そして、外挿計算回路１２は、このようにして計算した推定値を示す推定データを送信回路８に出力する。尚、外挿計算回路１２も、専用の回路として設けられても良いし、ＣＰＵによりソフトウェアとして設けられても良い。送信回路８は、ＣＲ発振回路３から入力する内部クロックを動作クロックとして動作し、外挿計算回路１２から推定データを入力すると、その入力した推定データを、タイミング制御回路６から入力したデータ送信タイミングにしたがって送信データとして送信する。

以上に説明したように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。即ち、センサ波形から推定データを取得するデータ取得タイミングと、その推定データを送信データとして送信するデータ送信タイミングとを追従させることができる。その結果、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データをホスト９に送信することができ、ホスト９での誤判定の発生を未然に防止することができる。又、推定値を外挿値により計算する場合には、センサ波形上の既に確定されているデータを用いて推定値を計算することになるので、確実に推定値を計算することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図８から図１０を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、ＣＲ発振回路３が出力する内部クロックに基づいてデータ取得タイミング及びデータ送信タイミングの出力を制御する構成であるが、第３の実施形態は、ホスト２５から受信する外部基準クロックに基づいてデータ取得タイミング及びデータ送信タイミングの出力を制御する構成である。

物理量センサ２１は、第１の実施形態で説明した構成に加えて受信回路２２（受信手段）を有すると共に、第１の実施形態で説明したタイミング制御回路６の代わりにタイミング制御回路２３（タイミング制御手段）を有し、ＣＲ発振回路３の代わりにＣＲ発振回路２４（発振手段）を有する。又、物理量センサ２１は、データ通信線及びクロック通信線（クロック伝送路）を介してホスト２５（送信先装置）と接続されている。この場合、データ通信線とクロック通信線とはＤＳＩ３やＰＳＩ５のように兼用であっても良い。

ホスト２５は、例えば水晶振動子やセラミック振動子を有し、水晶振動子やセラミック振動子が発振する所定の発振周波数の発振信号から外部基準クロックを生成し、その生成した外部基準クロックをクロック通信線を介して物理量センサ２１に送信する。外部基準クロックは内部クロックよりも周波数の精度が高い（ジッタが小さい）特性を有する。

受信回路２２は、ホスト２５から送信された外部基準クロックをクロック通信線を介して受信すると、その外部基準クロックをタイミング制御回路２３に出力する。タイミング制御回路２３は、受信回路２２から入力する外部基準クロックの立ち上がりエッジを基点として内部クロックのクロック数を計測することで、データ取得タイミングを内挿計算回路７に出力し、データ送信タイミングを送信回路８に出力する。具体的に説明すると、タイミング制御回路２３は、外部基準クロックの立ち上がりエッジを検知した後、内部クロック数が予め設定している第１の設定値に達した時点でデータ送信タイミングを出力する。タイミング制御回路２３は、クロック数の計測を繰返すことで、データ送信タイミングを一定周期（一定クロック数）で送信回路８に出力する。又、タイミング制御回路２３は、内部クロックのクロック数の計測を開始すると、クロック数が第１の設定値よりも小さい第２の設定値に達した時点でデータ取得タイミングを出力する。

即ち、タイミング制御回路２３は、図９に示すように、第２の設定値が「０」であれば、外部基準クロックを入力した時点でデータ取得タイミングを内挿計算回路７に出力し（ｔ１１、ｔ１３、ｔ１５）、その時点から一定周期（一定クロック数、第１の一定周期）後の時点でデータ送信タイミングを送信回路８に出力する（ｔ１２、ｔ１４、ｔ１６）。タイミング制御回路２３は、このようにしてデータ取得タイミングの出力からデータ送信タイミングの出力までの期間（ｔ１１〜ｔ１２、ｔ１３〜ｔ１４、ｔ１５〜ｔ１６）を一定とする。

又、タイミング制御回路２３は、図１０に示すように、第２の設定値が「０」でなければ、外部基準クロックを入力した時点（ｔ２１、ｔ２４、ｔ２７）から一定周期（一定クロック数、第２の一定周期）後の時点でデータ取得タイミングを内挿計算回路７に出力する（ｔ２２、ｔ２５、ｔ２８）。更に、タイミング制御回路２３は、外部基準クロックを入力した時点から一定周期（一定クロック数、第２の一定周期よりも長い第３の一定周期）後の時点でデータ送信タイミングを送信回路８に出力する（ｔ２３、ｔ２６、ｔ２９）。タイミング制御回路２３は、このようにしてデータ取得タイミングの出力からデータ送信タイミングの出力までの期間（ｔ２２〜ｔ２３、ｔ２５〜ｔ２６、ｔ２８〜ｔ２９）を一定とする。

以上に説明したように第３の実施形態によれば、物理量センサ２１において、データ取得タイミングの出力からデータ送信タイミングの出力までの期間を外部基準クロック及び内部クロックに基づいて一定とするようにした。そして、物理量センサ２１において、データ取得タイミングの出力により、デジタルフィルタ５から出力される最新データと１つ前データとを用いて推定値を計算するようにした。これにより、第１の実施形態と同様に、センサ波形から推定データを取得するデータ取得タイミングと、その推定データを送信データとして送信するデータ送信タイミングとを追従させることができる。その結果、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データをホスト２５に送信することができ、ホスト２５での誤判定の発生を未然に防止することができる。このとき、物理量センサ２１がホスト２５に送信するデータのデータ量を増やすこともない。又、データ取得タイミングとデータ送信タイミングとの時間差を短くすることで、センサ波形をより正確に反映した（より新しい）送信データを送信することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図１１を参照して説明する。第４の実施形態における第３の実施形態からの変更部分は、第２の実施形態における第１の実施形態からの変更部分と同じである。即ち、第４の実施形態は、推定データの推定値を外挿値により計算する構成である。物理量センサ３１は、第１の実施形態で説明した内挿計算回路７の代わりに外挿計算回路１２を有する。第４の実施形態でも、第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について図１２を参照して説明する。尚、上記した第３の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第５の実施形態は、ＣＲ発振回路２４から出力される内部クロックを外部基準クロックにしたがって補正する（調整する）構成である。

物理量センサ４１は、第３の実施形態で説明した構成に加えてクロック補正回路４２（クロック補正手段）を有する。受信回路２２は、ホスト２５から送信された外部基準クロックをクロック通信線を介して受信すると、その外部基準クロックをタイミング制御回路２３に加え、クロック補正回路４２にも出力する。ＣＲ発振回路２４は、内部クロックをＡＤコンバータ４、デジタルフィルタ５、内挿計算回路７、送信回路８及びタイミング制御回路２３に加え、クロック補正回路４２にも出力する。クロック補正回路４２は、ＣＲ発振回路２４から内部クロックを入力し、受信回路２２から外部基準クロックを入力すると、外部基準クロック間における内部クロックのクロック数を計測する。そして、クロック補正回路４２は、外部基準クロック間における内部クロックのクロック数が第１の閾値以上であると判定すると、発振周波数の低下を命じる補正指令をＣＲ発振回路２４に出力する。ＣＲ発振回路２４は、クロック補正回路４２から発振周波数の低下を命じる補正指令を入力すると、その時点での発振周波数を低下させる。一方、クロック補正回路４２は、外部基準クロック間における内部クロックのクロック数が第２の閾値以下であると判定すると、発振周波数の上昇を命じる補正指令をＣＲ発振回路２４に出力する。ＣＲ発振回路２４は、クロック補正回路４２から発振周波数の上昇を命じる補正指令を入力すると、その時点での発振周波数を上昇させる。

以上に説明したように第５の実施形態によれば、第３の実施形態と同様に、センサ波形から推定データを取得するデータ取得タイミングと、その推定データを送信データとして送信するデータ送信タイミングとを追従させることができる。その結果、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データをホスト２５に送信することができ、ホスト２５での誤判定の発生を未然に防止することができる。又、ＣＲ発振回路２４の発振周波数を外部基準クロックに基づいて補正するクロック補正回路４２を有することで、外部基準クロックに基づいて補正した補正後の内部クロックをＡＤコンバータ４、デジタルフィルタ５、内挿計算回路７、送信回路８及びタイミング制御回路２３等に出力することができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について図１３を参照して説明する。第６の実施形態における第５の実施形態からの変更部分は、第２の実施形態における第１の実施形態からの変更部分と同じである。即ち、第６の実施形態は、推定データの推定値を外挿値により計算する構成である。物理量センサ５１は、第１の実施形態で説明した内挿計算回路７の代わりに外挿計算回路１２を有する。第６の実施形態でも、第５の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態について図１４から図１６を参照して説明する。尚、上記した第３の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第７の実施形態は、ＣＲ発振回路２４から出力される内部クロックの誤差を計算し、その計算した誤差に基づいてデータ取得タイミングの出力を補正する（調整する）構成である。

物理量センサ６１は、第３の実施形態で説明した構成に加えてクロック計測回路６２（クロック計測手段）を有する。受信回路２２は、ホスト２５から送信された外部基準クロックをクロック通信線を介して受信すると、その外部基準クロックをタイミング制御回路２３に加え、クロック計測回路６２にも出力する。ＣＲ発振回路２４は、内部クロックをＡＤコンバータ４、デジタルフィルタ５、内挿計算回路７、送信回路８及びタイミング制御回路２３に加え、クロック計測回路６２にも出力する。クロック計測回路６２は、ＣＲ発振回路２４から内部クロックを入力し、受信回路２２から外部基準クロックを入力すると、外部基準クロック間における内部クロックのクロック数を計測する。そして、クロック補正回路４２は、その計測した外部基準クロック間における内部クロックのクロック数を示す補正情報をタイミング制御回路２３に出力する。

タイミング制御回路２３は、クロック計測回路６２から補正情報を入力すると、データ取得タイミングの出力を補正情報にしたがって補正する。即ち、タイミング制御回路２３は、図１５に示すように、外部基準クロック間における理想の内部クロックのクロック数を「Ｎ」、外部基準クロック間における現実の内部クロックのクロック数を「Ｎ´」、外部基準クロックの受信からデータ取得タイミングまでの理想のクロック数を「ｎ」とすると、補正後のクロック数を「ｎ´」とすると、補正後のクロック数を以下の計算式により計算する。
ｎ´＝ｎ×Ｎ´／Ｎ

そして、タイミング制御回路２３は、図１６に示すように、データ取得タイミングを補正後のクロック数にしたがって補正することで、外部基準クロックを入力した時点（ｔ３１、ｔ３４、ｔ３７）から補正後の一定周期（一定クロック数、第４の一定周期）後の時点でデータ取得タイミングを内挿計算回路７に出力する（ｔ３２、ｔ３５、ｔ３８）。更に、タイミング制御回路２３は、外部基準クロックを入力した時点から一定周期（一定クロック数）後の時点でデータ送信タイミングを送信回路８に出力する（ｔ３３、ｔ３６、ｔ３９）。

尚、タイミング制御回路２３がデータ取得タイミングを補正後のクロック数にしたがって補正することに代えて、内挿計算回路７が推定値を計算する際に図１５に示した関係を適用しても良い。即ち、内挿計算回路７は、補正後のクロック数と理想のクロック数との差分を以下の計算式により計算する。
Δｎ＝ｎ´−ｎ＝ｎ（Ｎ´／Ｎ−１）
この場合、内挿計算回路７は、推定値を以下の計算式により計算する。
推定値＝Ｘ_Ｎ＋｛（ΔＴ＋Δｎ）×（Ｘ_Ｎ＋１−Ｘ_Ｎ）／Ｔ｝

以上に説明したように第７の実施形態によれば、第３の実施形態と同様に、センサ波形から推定データを取得するデータ取得タイミングと、その推定データを送信データとして送信するデータ送信タイミングとを追従させることができる。その結果、物理量の経時変化を示すセンサ波形を正確に再現可能な送信データをホスト２５に送信することができ、ホスト２５での誤判定の発生を未然に防止することができる。又、外部基準クロック間における内部クロックのクロック数を計測するクロック計測回路６２を有することで、ＣＲ発振回路２４から出力される内部クロックの誤差を反映してデータ取得タイミングの出力を制御することができる。

（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態について図１７を参照して説明する。第８の実施形態における第７の実施形態からの変更部分は、第２の実施形態における第１の実施形態からの変更部分と同じである。即ち、第８の実施形態は、推定データの推定値を外挿値により計算する構成である。物理量センサ７１は、第１の実施形態で説明した内挿計算回路７の代わりに外挿計算回路１２を有する。外挿計算回路１２は、推定値を以下の計算式により計算しても良い。
推定値＝Ｘ_Ｎ＋｛（ΔＴ＋Δｎ）×（Ｘ_Ｎ−Ｘ_Ｎ−１）／Ｔ｝
第８の実施形態でも、第７の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。又、複数の変形例を組み合わせても良い。
自動車用の加速度センサに適用することに限らず、自動車以外の用途として例えば二輪車の加速度センサに適用しても良い。又、加速度センサに適用することに限らず、例えば温度を検出する温度センサ、湿度を検出する湿度センサ等の各種のセンサに適用しても良い。
２点のデジタルデータを用いて推定値（内挿値及び外挿値）を計算する構成を説明したが、計算式が複雑化する問題を解消した上であれば、３点以上のデジタルデータを用いて推定値を計算する構成でも良い。

図面中、１、１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１は物理量センサ、２はセンサ素子、３、２４はＣＲ発振回路（発振手段）、５はデジタルフィルタ（デジタルデータ出力手段）、６、２３はタイミング制御回路（タイミング制御手段）、７は内挿計算回路（推定データ取得手段、内挿計算手段）、８は送信回路（送信手段）、９、２５はホスト（送信先装置）、１２は外挿計算回路（推定データ取得手段、外挿計算手段）、２２は受信回路（受信手段）、４２はクロック補正回路（クロック補正手段）、６２はクロック計測回路（クロック計測手段）である。

Claims

物理量の経時変化を示すセンサ波形を出力するセンサ素子（２）と、
前記センサ波形に対応するデジタルデータを保持して出力するデジタルデータ出力手段（５）と、
内部クロックを出力する発振手段（３）と、
データ取得タイミング及びデータ送信タイミングを出力するタイミング制御手段（６）と、
前記デジタルデータ出力手段から連続して出力される複数のデジタルデータに基づいて前記データ取得タイミングに対応する推定データを取得する推定データ取得手段（７、１２）と、
前記推定データ取得手段により取得された推定データを前記データ送信タイミングにしたがって送信データとして送信先装置（９）に送信する送信手段（８）と、を備え、
前記タイミング制御手段は、前記データ取得タイミングの出力から前記データ送信タイミングの出力までの期間を一定とするように前記データ取得タイミング及びデータ送信タイミングの出力を前記内部クロックに基づいて制御することを特徴とする物理量センサ（１、１１）。
物理量の経時変化を示すセンサ波形を出力するセンサ素子（２）と、
前記センサ波形に対応するデジタルデータを保持して出力するデジタルデータ出力手段（５）と、
送信先装置（２５）から外部基準クロックを受信する受信手段（２２）と、
内部クロックを出力する発振手段（２４）と、
データ取得タイミング及びデータ送信タイミングを出力するタイミング制御手段（２３）と、
前記デジタルデータ出力手段から連続して出力される複数のデジタルデータに基づいて前記データ取得タイミングに対応する推定データを取得する推定データ取得手段（７、１２）と、
前記推定データ取得手段により取得された推定データを前記データ送信タイミングにしたがって送信データとして前記送信先装置に送信する送信手段（８）と、を備え、
前記タイミング制御手段は、前記データ取得タイミングの出力から前記データ送信タイミングの出力までの期間を一定とするように前記データ取得タイミング及びデータ送信タイミングの出力を前記外部基準クロック及び前記内部クロックに基づいて制御することを特徴とする物理量センサ（２１、３１、４１、５１、６１、７１）。
請求項２に記載した物理量センサにおいて、
前記タイミング制御手段は、前記受信手段から前記外部基準クロックを入力した時点で前記データ取得タイミングを出力し、前記データ取得タイミングを出力した時点から第１の一定周期の経過後に前記データ送信タイミングを出力することを特徴とする物理量センサ（２１、３１）。
請求項２に記載した物理量センサにおいて、
前記タイミング制御手段は、前記受信手段から前記外部基準クロックを入力した時点から第２の一定周期の経過後に前記データ取得タイミングを出力し、前記受信手段から前記外部基準クロックを入力した時点から前記第２の一定周期よりも長い第３の一定周期の経過後に前記データ送信タイミングを出力することを特徴とする物理量センサ（２１、３１）。
請求項２に記載した物理量センサにおいて、
前記内部クロックを前記外部基準クロックにしたがって補正するクロック補正手段（４２）を備えたことを特徴とする物理量センサ（４１、５１）。
請求項２に記載した物理量センサにおいて、
前記内部クロックと前記外部基準クロックとにしたがって外部基準クロック間における内部クロックのクロック数を計測するクロック計測手段（６２）を備え、
前記タイミング制御手段は、前記外部基準クロック間における内部クロックのクロック数に基づいて内部クロックの誤差を計算し、その計算した誤差を反映した期間を第４の一定周期とし、前記受信手段から前記外部基準クロックを入力した時点から前記第４の一定周期の経過後に前記データ取得タイミングを出力することを特徴とする物理量センサ（６１、７１）。
請求項２に記載した物理量センサにおいて、
前記内部クロックと前記外部基準クロックとにしたがって外部基準クロック間における内部クロックのクロック数を計測するクロック計測手段（６２）を備え、
前記タイミング制御手段は、前記外部基準クロック間における内部クロックのクロック数に基づいて内部クロックの誤差を計算し、
前記推定データ取得手段は、前記データ取得タイミングに対応する推定データを前記誤差を反映して取得することを特徴とする物理量センサ（６１、７１）。
請求項１から７の何れか一項に記載した物理量センサにおいて、
推定データ取得手段は、前記タイミング制御手段から前記データ取得タイミングを入力した時点の次の周期で前記デジタルデータ出力手段から連続して出力される複数のデジタルデータを用いることで、前記推定データを内挿値により計算する内挿計算手段（７）を有することを特徴とする物理量センサ（１、２１、４１、６１）。
請求項１から７の何れか一項に記載した物理量センサにおいて、
推定データ取得手段は、前記タイミング制御手段から前記データ取得タイミングを入力した時点の周期で前記デジタルデータ出力手段から連続して出力される複数のデジタルデータを用いることで、前記推定データを外挿値により計算する外挿計算手段（１２）を有することを特徴とする物理量センサ（１１、３１、５１、７１）。