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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5934334
(24)【登録日】2016年5月13日
(45)【発行日】2016年6月15日
(54)【発明の名称】動き検出回路および方法
(51)【国際特許分類】
G01P 3/487 20060101AFI20160602BHJP
G01D 5/244 20060101ALI20160602BHJP
G01P 13/04 20060101ALI20160602BHJP
【ＦＩ】
G01P3/487 G
G01D5/244 C
G01P13/04 A
【請求項の数】9
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2014-502567(P2014-502567)
(86)(22)【出願日】2012年2月10日
(65)【公表番号】特表2014-514552(P2014-514552A)
(43)【公表日】2014年6月19日
(86)【国際出願番号】US2012024583
(87)【国際公開番号】WO2012134644
(87)【国際公開日】20121004
【審査請求日】2014年12月25日
(31)【優先権主張番号】13/077,127
(32)【優先日】2011年3月31日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】501105602
【氏名又は名称】アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100140109
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 新次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075270
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 泰
(74)【代理人】
【識別番号】100101373
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 茂雄
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100173565
【弁理士】
【氏名又は名称】末松 亮太
(72)【発明者】
【氏名】フリードリヒ，アンドレアス・ペー
(72)【発明者】
【氏名】フォレット，アンドレア
(72)【発明者】
【氏名】ビグ，ラビ
【審査官】
森 雅之
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００２−５０４６７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特許第３４５４４９５（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
特許第３３１５０４７（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
特許第４９９５２０５（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
特許第５１２１８２１（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
特開昭５７−１８１９７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特許第５３５６５９９（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
特許第４１９０２８４（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
米国特許出願公開第２０１０／００２６２７９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特許第５０６６６２８（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｐ ３
Ｇ０１Ｐ１３
Ｇ０１Ｄ ５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体の移動に応答する回路であって、
前記物体に伴う磁場に比例する第１磁場信号を供給するように動作する第１対の磁場検知エレメントと、
第１所定閾値検出器であって、
前記第１磁場信号に応答する第１入力と、第１所定閾値に応答する第２入力と、第１所定閾値検出器位相を有する第１所定閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する、比較器を備える、第１所定閾値検出器と、
前記磁場に比例する第２磁場信号を供給するように動作する第２対の磁場検知エレメントと、
第２所定閾値検出器であって、
前記第２磁場信号に応答する第１入力と、第２所定閾値に応答する第２入力と、第２所定閾値検出器位相を有する第２所定閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する、比較器を備える、第２所定閾値検出器と、
追跡閾値検出器であって、
前記第１磁場信号を受け取るように結合され、前記第１磁場信号の正および負のピークを追跡し、追跡信号を生成するように構成される追跡回路と、
前記第１磁場信号に応答する第１入力と、前記追跡信号に関係する入力信号に応答する第２入力と、追跡閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する比較器と、
を含む、追跡閾値検出器と、
出力信号選択器であって、
前記追跡閾値検出器出力信号に応答する第１入力と、前記第１所定閾値検出器出力信号に応答する第２入力と、前記第２所定閾値検出器出力信号に応答する第３入力とを有し、前記第１および第２所定閾値検出器位相の差を求めて、前記物体の移動方向を取得するように構成され、当該回路の起動に続いて前記移動方向を含む回路出力信号を生成し、前記追跡閾値検出器出力信号に対応する前記回路出力信号を所定の条件の発生に応答して生成するように構成される出力信号選択器と、
を備え、
前記所定の条件が、
前記第１磁場信号、前記第２磁場信号、前記第１所定閾値検出器出力信号、または前記第２所定閾値検出器出力信号の所定のサイクル数、
所定の時間、
自動利得制御または自動オフセット調節の条件、または
較正時間期間の終了、
の内少なくとも１つに関係する、回路。
前記物体に伴う磁場に比例する第１磁場信号を供給するように動作する第１対の磁場検知エレメントと、
第１所定閾値検出器であって、
前記第１磁場信号に応答する第１入力と、第１所定閾値に応答する第２入力と、第１所定閾値検出器位相を有する第１所定閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する、比較器を備える、第１所定閾値検出器と、
前記磁場に比例する第２磁場信号を供給するように動作する第２対の磁場検知エレメントと、
第２所定閾値検出器であって、
前記第２磁場信号に応答する第１入力と、第２所定閾値に応答する第２入力と、第２所定閾値検出器位相を有する第２所定閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する、比較器を備える、第２所定閾値検出器と、
追跡閾値検出器であって、
前記第１磁場信号を受け取るように結合され、前記第１磁場信号の正および負のピークを追跡し、追跡信号を生成するように構成される追跡回路と、
前記第１磁場信号に応答する第１入力と、前記追跡信号に関係する入力信号に応答する第２入力と、追跡閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する比較器と、
を含む、追跡閾値検出器と、
出力信号選択器であって、
前記追跡閾値検出器出力信号に応答する第１入力と、前記第１所定閾値検出器出力信号に応答する第２入力と、前記第２所定閾値検出器出力信号に応答する第３入力とを有し、前記第１および第２所定閾値検出器位相の差を求めて、前記物体の移動方向を取得するように構成され、当該回路の起動に続いて前記移動方向を含む回路出力信号を生成し、前記追跡閾値検出器出力信号に対応する前記回路出力信号を所定の条件の発生に応答して生成するように構成される出力信号選択器と、
を備え、
前記所定の条件が、
前記第１磁場信号、前記第２磁場信号、前記第１所定閾値検出器出力信号、または前記第２所定閾値検出器出力信号の所定のサイクル数、
所定の時間、
自動利得制御または自動オフセット調節の条件、または
較正時間期間の終了、
の内少なくとも１つに関係する、回路。
【請求項2】
請求項１記載の回路において、前記所定の条件が、前記第１または第２磁場信号の内１つの所定のサイクル数に関係する、回路。
【請求項3】
請求項１記載の回路において、前記所定の条件が、前記第１または第２所定閾値検出器出力信号の内１つの所定のサイクル数に関係する、回路。
【請求項4】
請求項１記載の回路において、前記所定の条件が、所定の時間に対応する、回路。
【請求項5】
請求項１記載の回路であって、更に、
前記第１対または第２対の磁場検知エレメントのいずれか１つに結合され、前記第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成される自動利得制御であって、前記所定の条件が前記自動利得制御の条件に対応する、自動利得制御と、
前記第１または第２対の磁場検知エレメントの内１つに結合され、前記第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成される自動オフセット調節であって、前記所定の条件が前記自動オフセット調節の条件に対応する、自動オフセット調節と
の内少なくとも１つを備える、回路。
前記第１対または第２対の磁場検知エレメントのいずれか１つに結合され、前記第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成される自動利得制御であって、前記所定の条件が前記自動利得制御の条件に対応する、自動利得制御と、
前記第１または第２対の磁場検知エレメントの内１つに結合され、前記第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成される自動オフセット調節であって、前記所定の条件が前記自動オフセット調節の条件に対応する、自動オフセット調節と
の内少なくとも１つを備える、回路。
【請求項6】
請求項１記載の回路において、前記追跡閾値検出器が、前記第１磁場信号に応答する第１追跡閾値検出器であり、前記追跡閾値検出器出力信号が、前記物体の移動速度を示す周波数と第１追跡閾値検出器位相とを有する第１追跡閾値検出器出力信号であり、当該回路が、更に、
第２追跡閾値検出器であって、
前記第２磁場信号を受け取るように結合され、前記第２磁場信号の正および負のピークを追跡し、第２追跡信号を生成するように構成される追跡回路と、
前記第２磁場信号に応答する第１入力と、前記第２追跡信号に関係する入力信号に応答する第２入力と、第２追跡閾値検出器位相を有する第２追跡閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する比較器と、
を備える第２追跡閾値検出器を備え、
前記出力信号選択器が、更に、前記第２追跡閾値検出器出力信号に応答する第４入力を備え、前記第１および第２追跡閾値検出器位相の差が、前記物体の移動方向を示す、回路。
第２追跡閾値検出器であって、
前記第２磁場信号を受け取るように結合され、前記第２磁場信号の正および負のピークを追跡し、第２追跡信号を生成するように構成される追跡回路と、
前記第２磁場信号に応答する第１入力と、前記第２追跡信号に関係する入力信号に応答する第２入力と、第２追跡閾値検出器位相を有する第２追跡閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する比較器と、
を備える第２追跡閾値検出器を備え、
前記出力信号選択器が、更に、前記第２追跡閾値検出器出力信号に応答する第４入力を備え、前記第１および第２追跡閾値検出器位相の差が、前記物体の移動方向を示す、回路。
【請求項7】
請求項１記載の回路において、前記第１または第２所定閾値検出器の内少なくとも１つが、シュミット・トリガを含む、回路。
【請求項8】
請求項６記載の回路において、前記出力信号選択器が、更に、前記第１および第２追跡閾値検出器出力信号の組み合わせに対応する前記回路出力信号を、前記所定の条件の発生に応答して供給するように構成される、回路。
【請求項9】
物体の移動を検出する方法であって、
第１位置における前記物体に伴う第１磁場に比例する第１磁場信号を生成するステップと、
前記第１位置からずれた第２位置における前記物体に伴う第２磁場に比例する第２磁場信号を生成するステップと、
前記第１磁場信号の正および負のピークを追跡するために、前記第１磁場信号に応答する追跡信号を生成するステップと、
前記第１磁場信号および第１所定閾値に応答する第１所定閾値出力信号を生成するステップであって、前記第１所定閾値出力信号が第１所定閾値出力信号位相を有する、ステップと、
前記第２磁場信号および第２所定閾値に応答する第２所定閾値出力信号を生成するステップであって、前記第２所定閾値出力信号が第２所定閾値出力信号位相を有し、前記第１および第２所定閾値出力信号位相の差が前記オブジェクトの移動方向を示す、ステップと、
前記第１磁場信号および前記追跡信号に応答する追跡閾値出力信号を生成するステップと、
前記第１所定閾値出力信号位相および前記第２所定閾値出力信号位相の差を求めて、前記物体の移動方向を取得するステップであって、起動に続いて前記移動方向を含む総合出力信号を生成し、前記追跡閾値出力信号に対応する前記総合出力信号を生成し、該総合出力信号が、
前記第１磁場信号、前記第２磁場信号、前記第１所定閾値出力信号、または前記第２所定閾値出力信号の所定のサイクル数、
所定の時間、
自動利得制御または自動オフセット調節の条件、または
較正時間期間の終了、
の内少なくとも１つの発生に応答して生成される、ステップと
を含む、方法。
第１位置における前記物体に伴う第１磁場に比例する第１磁場信号を生成するステップと、
前記第１位置からずれた第２位置における前記物体に伴う第２磁場に比例する第２磁場信号を生成するステップと、
前記第１磁場信号の正および負のピークを追跡するために、前記第１磁場信号に応答する追跡信号を生成するステップと、
前記第１磁場信号および第１所定閾値に応答する第１所定閾値出力信号を生成するステップであって、前記第１所定閾値出力信号が第１所定閾値出力信号位相を有する、ステップと、
前記第２磁場信号および第２所定閾値に応答する第２所定閾値出力信号を生成するステップであって、前記第２所定閾値出力信号が第２所定閾値出力信号位相を有し、前記第１および第２所定閾値出力信号位相の差が前記オブジェクトの移動方向を示す、ステップと、
前記第１磁場信号および前記追跡信号に応答する追跡閾値出力信号を生成するステップと、
前記第１所定閾値出力信号位相および前記第２所定閾値出力信号位相の差を求めて、前記物体の移動方向を取得するステップであって、起動に続いて前記移動方向を含む総合出力信号を生成し、前記追跡閾値出力信号に対応する前記総合出力信号を生成し、該総合出力信号が、
前記第１磁場信号、前記第２磁場信号、前記第１所定閾値出力信号、または前記第２所定閾値出力信号の所定のサイクル数、
所定の時間、
自動利得制御または自動オフセット調節の条件、または
較正時間期間の終了、
の内少なくとも１つの発生に応答して生成される、ステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001] 本発明は、一般的には、集積回路に関し、更に特定すれば、強磁性物体の移動(movement)を検出する集積回路に関する。
【従来技術】
【0002】
[0002] 強磁性物品および／または磁性物品を検出する磁場センサ（例えば、回転検出器）は、周知である。強磁性物品または磁性物品に伴う磁場は、ホール・エレメントまたは磁気抵抗エレメントというような、磁場検知エレメントによって検出され、このエレメントは、検出した磁場に比例する信号（即ち、磁場信号）を供給する。構成の中には、磁場信号が電気信号である場合もある。
【0003】
[0003] 磁場センサは、磁場信号を処理して出力信号を生成する。この出力信号は、磁場信号が、ピーク（正および／または負のピーク）に近い閾値、または他の何らかのレベル、例えば、磁場信号のゼロ交差に近い閾値を交差する毎に状態を変化させる。したがって、この出力信号は、強磁性物体または磁性物体、例えば、ギアまたはリング・マグネットの移動速度（例えば、回転速度）を示すエッジ・レートまたは周期を有する。
【0004】
[0004] 磁場センサの用途の１つは、硬質の磁性ギアまたは軟質の磁性ギアのいずれであれ、回転強磁性ギアの各歯の接近および後退(retreat)を検出することである。特定的な構成の中には、極性が交互する磁気領域（永久または硬質磁性体を含む）を有するリング・マグネットが、強磁性ギアに結合されている場合や、それ自体によって用いられる場合がある。磁場センサは、リング・マグネットの磁気領域の接近および後退に応答する。他の構成では、ギアが固定磁石に近接して配置され、このギアが回転するに連れて、磁場センサが磁場の外乱に応答する。
【0005】
[0005] ピーク−ピーク比率検出器(peak-to-peak percentage detector)（または閾値検出器）と呼ばれる磁場センサの一種では、１つ以上の閾値レベルが、ピーク−ピーク磁場信号のそれぞれの比率に等しくなっている。１つのこのようなピーク−ピーク比率検出器が、"Detection of Passing Magnetic Articles While Periodically Adapting Detection Threshold"（周期的に検出閾値を適応させながらの磁性体物品通過の検出）と題し本発明の譲受人に譲渡されている米国特許第５，９１７，３２０号に記載されている。
【0006】
[0006] 勾配作動検出器(slope activated detector)（または、ピーク基準検出器(peak referenced detector)）と称されることもある他の一種の磁場センサが、"Detection Of Passing Magnetic Articles With a Peak Referenced Threshold Detector"（ピーク基準閾値検出器による磁性物品通過の検出）と題し、同様に本発明の譲受人に譲渡されている米国特許第６，０９１，２３９号に記載されている。ピーク基準磁場センサでは、閾値信号は、磁場信号の正および負ピーク（即ち、ピークおよびバレー）とは所定量だけ異なる。つまり、この種の磁場センサでは、磁場信号のピークまたはバリーよりも所定量だけ磁場信号が外れると、出力信号は状態を変化させる。
【0007】
[0007] 尚、以上で説明した閾値検出器および以上で説明したピーク基準検出器は双方とも、磁場信号の正および負のピークを識別することができる回路を有するので、閾値検出器およびピーク基準検出器の双方は、磁場信号の正ピークおよび／または負ピークを検出するように構成された回路部分を含むことは言うまでもない。しかしながら、閾値検出器およびピーク基準検出器は、各々異なる方法で検出したピークを用いる。
【0008】
[0008] 磁場信号の正および負のピークを精度高く検出するために、回転検出器は磁場信号の少なくとも一部を追跡することができる。この目的のために、通例、１つ以上のディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）を用いて、磁場信号を追跡する追跡信号を生成することができる。例えば、先に引用した米国特許第５，９１７，３２０号および第６，０９１，２３９号では、２つのＤＡＣが用いられており、一方（ＰＤＡＣ）は磁場信号の正のピークを検出するためにあり、他方（ＮＤＡＣ）は磁場信号の負ピークを検出するためにある。
【0009】
[0009] ある種の回転検出器は、１種類以上の初期化または較正を、例えば、回転検出器の起動または電力投入に近い時点で、またはそれ以外で、所望に応じて時々実行する場合がある。較正の一種では、先に述べた閾値レベルがその間に決定される。ある種の較正では、磁場信号の所定数のサイクルにしたがって、較正が行われる時間間隔を決定する。つまり、速い磁場信号（例えば、高速回転ギアの磁場信号）では、較正に利用可能な時間は短い。移動または回転が速く、較正に利用可能な時間が短い用途では、回転検出器は精度高い動き検出を十分に速く行うことができない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
[0010] したがって、比較的長い時間枠と同様に、比較的短い時間枠内でも精度が高く信頼性の高い動き検出（回転速度および／または回転方向）を行うことができる移動検出器（例えば、回転検出器）を提供することができれば望ましいということになる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
[0011] 概略的な全体像では、本発明は、比較的短い時間期間内において物体の移動を検出することができる回路の態様を対象とし、実施形態の中には、比較的短い時間期間内に物体の移動速度および／または移動方向を検出することができる回路を対象とするものもある。この回路は、物体の磁場と関連のある磁場信号の所定の閾値に基づいて、１つ以上の所定の閾値検出器を用いて、物体の移動を検出する。また、この回路は、１つ以上の追跡閾値検出器を用いて、時の経過と共に磁場信号を追跡することによって、物体の移動を検出する。所定の閾値検出器は、磁場信号の正および負のピークを追跡するためには較正期間（例えば、回路の起動または電源投入からある期間を含むことがある期間）を必要とする追跡閾値検出器と比較して、素早く物体の移動を検出することができる。この回路は、所定の条件に基づいて、所定の閾値検出器または追跡閾値検出器の内１つの出力に関係する出力を生成するために、出力選択器を含む。実施形態の中には、所定の条件が、磁場信号のサイクル数、または追跡閾値検出器の較正時間期間に関係する場合もある。
【0012】
[0012] ある実施形態では、移動物体の速度および方向を検出可能な回路が、第１対の磁場エレメント（第１磁場信号を供給するように動作する）と第２対の磁場エレメント（第２磁場信号を供給するように動作する）とを含む。第１および第２磁場信号は、第１および第２対の磁場エレメントの応答に比例する。また、この回路は、第１および第２磁場信号に応答する１対の追跡閾値検出器も含む。出力選択器は、１対の所定閾値検出器および１対の追跡閾値検出器によって生成された組み合わせに関係する出力を、所定の条件に基づいて生成する。
【0013】
[0013] この回路は、物体の移動を素早く検出し、このような物体の移動を示す出力信号を生成することが望まれる、必要とされる、または必要である用途において用いるとよい。物体は、いずれの特定の種類の物体にも限定されず、歯が付いたギア、クランクシャフト、カムシャフト、おもちゃまたは工具の機械的構成部品等を含むことができるが、これらに限定されるのではない。物体は、軟質強磁性物体のような、強磁性物体を含むことができる。非限定的な例として、本回路は、車両におけるギアの移動（例えば、車両運転中における変速ギアの回転方向）、車両の車輪の移動（例えば、車両の前方または後方移動を示す出力信号を精製するため）を検出するために用いることができる。
【0014】
[0014] 本発明の一態様によれば、物体の移動に応答する回路は、この物体に伴う磁場に比例する磁場信号を供給するように動作する磁場検知エレメントと、磁場信号に応答する第１入力と、所定の閾値に応答する第２入力と、所定閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する比較器を含む、所定閾値検出器と、磁場信号を受け取るように結合され、磁場信号の正および負のピークを追跡し、追跡信号を生成するように構成されている追跡回路と、磁場信号に応答する第１入力、追跡信号に関係する入力信号に応答する第２入力、追跡閾値検出器出力信号を供給する出力を有する比較器を含む追跡閾値検出器とを含む。また、この回路は、追跡閾値検出器出力信号に応答する第１入力と、所定閾値検出器出力信号に応答する第２入力とを有し、所定閾値検出器出力信号または追跡閾値検出器出力信号の内少なくとも１つに関係する回路出力信号を、所定の条件に基づいて生成するように構成されている出力信号選択器も含む。
【0015】
[0015] 他の実施形態では、この回路は以下の特徴の内１つ以上を含む。所定の条件は、磁場信号の所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定閾値検出器出力信号の所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定の時間に対応する。磁場検知エレメントに結合され磁場信号を処理するように構成されている自動利得制御であって、所定の条件が自動利得制御の条件に対応する、自動利得制御と、磁場検知エレメントに結合され磁場信号を処理するように構成されている自動オフセット調節であって、所定の条件が自動オフセット調節の条件に対応する、自動オフセット調節との内少なくとも１つを含む。出力信号選択器は、更に、追跡閾値検出器の較正時間期間中に所定閾値検出器出力信号に関係する回路出力信号を生成し、較正時間期間の後に追跡閾値検出器出力信号に関係する回路出力信号を生成するように構成されており、所定の条件は較正時間期間の終了に対応する。
【0016】
[0016] 他の実施形態では、本回路は、以下の特徴の内１つ以上を含む。磁場検知エレメントは、第１対の磁場検知エレメントであり、磁場信号は第１磁場信号であり、所定閾値検出器は、第１磁場信号に応答し第１所定閾値検出器位相を有する第１所定閾値検出器出力信号を供給するように動作する第１所定閾値検出器である。本回路は、更に、第１磁場信号を供給するように動作する第２対の磁場検知エレメントと、第２所定閾値検出器と含み、第２所定閾値検出器が、第２磁場信号に応答する第１入力、所定の閾値に応答する第２入力、および第２所定閾値検出器位相を有する第２所定閾値検出器出力信号を供給する出力を有する比較器を備えている。信号選択器は、更に、第２所定閾値検出器出力信号に応答する第３入力を備えており、第１および第２所定閾値検出器位相の差が、物体の移動方向を示す。所定の条件は、第１または第２磁場信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、第１または第２所定閾値検出器出力信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定時間に対応する。第１対または第２対の磁場検知エレメントに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動利得制御であって、所定の条件が自動利得制御の条件に対応する、自動利得制御と、第１または第２対の磁場検知エレメントの内１つに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動オフセット調節であって、所定の条件が自動利得制御の条件に対応する、自動オフセット調節との内少なくとも１つを含む。
【0017】
[0017] 更に他の実施形態では、本回路は、以下の特徴の内１つ以上を含む。すなわち、磁場検知エレメントは、第１対の磁場検知エレメントであり、磁場信号は第１磁場信号であり、追跡閾値検出器は、第１磁場信号に応答し、物体の移動速度を示す周波数と、第１追跡閾値検出器位相とを有する第１追跡閾値検出器出力を供給するように動作する第１追跡閾値検出器である。更に、本回路は、第２磁場信号を供給するように動作する第２対の磁場検知エレメントと、第２追跡閾値検出器とを含み、第２追跡閾値検出器は、第２磁場信号を受け取るように結合され、第２磁場信号の正および負のピークを追跡し、第２追跡信号を生成するように構成されている追跡回路と、第２磁場信号に応答する第１入力と、第２追跡信号に関係する入力信号に応答する第２入力と、第２追跡閾値検出器位相を有する第２追跡閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する比較器とを含む。更に、信号選択器は、第２追跡閾値検出器出力信号に応答する第３入力を含み、第１および第２追跡閾値検出器位相の差が、物体の移動方向を示す。所定の条件は、第１または第２磁場信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、第１または第２追跡閾値検出器出力信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定の時間に対応する。第１対または第２対の磁場検知エレメントに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動利得制御であって、所定の条件が自動利得制御の条件に対応する、自動利得制御と、第１または第２対の磁場検知エレメントの内１つに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動オフセット調節であって、所定の条件が自動オフセット調節の条件に対応する、自動オフセット調節との内少なくとも１つを含む。所定閾値検出器は、第１磁場信号に応答する第１所定閾値検出器であり、第１所定閾値検出器の比較器は、第１の所定の閾値に応答し、物体の移動速度を示す周波数と第１所定閾値検出器位相とを有する第１所定閾値検出器出力信号を供給するように動作する。更に、本回路は、第２所定閾値検出器を含み、この第２所定閾値検出器は、第２磁場信号に応答する入力と、第２所定閾値に応答する他の入力とを有し、第２所定閾値検出器位相を有する第２所定閾値検出器出力信号を供給するように動作する第２比較回路を含み、信号選択器は、更に、第２所定閾値検出器出力信号に応答する第４入力を備えており、第１および第２所定閾値検出器位相間の差が物体の移動方向を示す。第１または第２所定閾値検出器の内１つは、シュミット・トリガを含む。出力信号選択器は、第２追跡閾値検出器出力信号に応答する第３入力と、第２所定閾値検出器出力信号に応答する第４入力とを含み、更に第１および第２追跡閾値検出器出力信号の組み合わせ、または第１および第２所定閾値検出器出力信号の組み合わせに対応する回路出力信号を、所定の条件に基づいて供給するように構成されている。所定の条件は、第１または第２磁場信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、第１所定閾値検出器出力信号、第２所定閾値検出器出力信号、第１追跡閾値検出器出力信号、または第２追跡閾値検出器出力信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定の時間に対応する。第１対または第２対の磁場検知エレメントに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動利得制御であって、所定の条件が自動利得制御の条件に対応する、自動利得制御と、第１または第２対の磁場検知エレメントの内１つに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動オフセット調節であって、所定の条件が自動オフセット調節の条件に対応する、自動オフセット調節との内少なくとも１つを含む。
【0018】
[0018] 本発明の他の態様によれば、物体の移動に応答する回路は、この物体に伴う磁場に比例する第１磁場信号を供給するように動作する第１対の磁場検知エレメントと、磁場に比例する第２磁場信号を供給するように動作する第２対の磁場検知エレメントと、第１磁場信号に応答する入力と、第１所定閾値に応答する他の入力と、物体の移動速度を示す周波数と第１所定閾値検出器位相とを有する第１所定閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する第１比較回路を含む第１所定閾値検出器と、第２磁場信号に応答する入力と、第２所定閾値に応答する他の入力と、物体の移動速度を示す周波数と第２所定閾値検出器位相とを有する第２所定閾値検出器出力信号を供給する出力とを有する第２比較回路を含む第２所定閾値検出器であって、第１および第２所定閾値検出器位相間の差が物体の移動方向を示す、第２所定閾値検出器と、第１磁場信号に応答し、出力において、物体の追跡閾値速度を示す周波数と第１追跡閾値検出器位相とを有する第１追跡閾値検出器出力信号を供給する第１追跡閾値検出器と、第２磁場信号に応答し、出力において、第１追跡閾値検出器位相とは異なる第２追跡閾値検出器位相を有する第２追跡閾値検出器出力信号を供給する第２追跡閾値検出器であって、第１および第２追跡閾値検出器位相間の差が、物体の移動方向を示す、第２追跡閾値検出器とを含む。また、本回路は、第１所定閾値検出器出力信号と、第２所定閾値検出器出力信号と、第１追跡閾値検出器出力信号と、第２追跡閾値検出器出力信号とを受け取るように結合され、受け取った検出器信号の内少なくとも１つに関係する回路出力を、所定の条件に基づいて生成するように構成されている出力信号選択器も含む。
【0019】
[0019] 更に他の実施形態では、本回路は、以下の特徴の内１つ以上を含む。すなわち、所定の条件は、第１または第２磁場信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、第１所定閾値検出器出力信号、第２所定閾値検出器出力信号、第１追跡閾値検出器出力信号、または第２追跡閾値検出器出力信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定の時間に対応する。第１対または第２対の磁場検知エレメントに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動利得制御であって、所定の条件が自動利得制御の条件に対応する、自動利得制御と、第１または第２対の磁場検知エレメントの内１つに結合され、第１または第２磁場信号の内対応する１つを処理するように構成されている自動オフセット調節であって、所定の条件が自動オフセット調節の条件に対応する、自動オフセット調節との内少なくとも１つを含む。
【0020】
[0020] 更に他の態様によれば、物体の移動を検出する方法は、この物体に伴う磁場に比例する磁場信号を生成するステップと、磁場信号の正および負のピークを追跡するために、磁場信号に応答する追跡信号を生成するステップと、磁場信号および所定の閾値に応答する所定閾値出力信号を生成するステップと、磁場信号および追跡信号に応答する追跡閾値出力信号を生成するステップと、所定閾値出力信号または追跡閾値出力信号から選択した１つに関係する総合出力信号を、所定の条件に基づいて供給するステップとを含む。
【0021】
[0021] 他の実施形態では、本方法は、以下の特徴の内１つ以上を含む。所定の条件は、磁場信号の所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定閾値検出器出力信号の所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定の時間に対応する。自動利得制御または自動オフセット調節の内少なくとも１つを用いて磁場信号を処理するステップを含み、自動利得制御の場合、所定の条件が自動利得制御の条件に対応し、自動オフセット調節の場合、所定の条件が自動オフセット調節の条件に対応する。総合出力信号を供給するステップは、更に、較正時間期間中には所定閾値出力信号に関係するように総合出力信号を選択するステップと、較正時間期間の後では、追跡閾値出力信号に関係するように総合出力信号を選択するステップであって、所定の条件が較正時間期間の終了に対応する、ステップとを含む。磁場信号は、第１位置における物体の磁場に比例する第１磁場信号であり、追跡信号は、第１磁場信号に応答する第１追跡信号であり、追跡閾値出力信号は、第１磁場信号および第１追跡信号に応答する第１追跡閾値出力信号であり、第１追跡閾値出力信号は、物体の移動速度を示す周波数と第１追跡閾値出力信号位相とを有し、所定閾値出力信号は、第１磁場信号および第１所定閾値に応答する第１所定閾値出力信号であり、第１所定閾値出力信号は、物体の移動速度を示す周波数を有し、更に第１所定閾値出力信号位相を有する。本方法は、更に、第１位置からずれた第２位置における物体に伴う第２磁場に比例する第２磁場信号を生成するステップと、第２磁場信号の正および負のピークを追跡するために、第２磁場信号に応答する第２追跡信号を生成するステップと、第２磁場信号および第２追跡信号に応答し、第２追跡閾値出力信号位相を有する第２追跡閾値出力信号を生成するステップであって、第１および第２追跡閾値出力信号位相の差が物体の移動方向を示す、ステップと、第２磁場信号および第２所定閾値に応答し、第２所定閾値出力信号位相を有する第２所定閾値出力信号を生成するステップであって、第１および第２出力信号位相の差が物体の移動方向を示し、総合出力信号が、更に、所定の条件に基づいて、第１および第２所定閾値出力信号の組み合わせ、または第１および第２追跡閾値出力信号の組み合わせから選択された１つに関係がある、ステップとを含む。所定の条件は、第１または第２磁場信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、第１所定閾値検出器出力信号、第２所定閾値検出器出力信号、第１追跡閾値検出器出力信号、または第２追跡閾値検出器出力信号の内１つの所定のサイクル数に関係する。所定の条件は、所定の時間に対応する。更に、自動利得制御または自動オフセット調節の内少なくとも１つを用いて第１または第２磁場信号の内１つを処理するステップを含み、自動利得制御の場合、所定の条件は自動利得制御の条件に対応し、自動オフセット調節の場合、所定の条件は自動オフセット調節の条件に対応する。
【0022】
[0022] 本発明の以上の特徴、更に本発明自体は、以下の図面の詳細な説明から一層深く理解することができよう。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
[0033] 本発明のシステム、方法、および技法について説明する前に、導入概念および用語について多少説明する。本明細書において用いる場合、「磁場検知エレメント」という用語は、磁場を検知することができる様々な種類の電子エレメントを記述するために用いられる。磁場検知エレメントは、ホール効果エレメント、磁気抵抗エレメント、または磁気トランジスタ(magnetotransistor)とすることができるが、これらに限定されるのではない。周知のように、異なる種類のホール効果エレメントがある。これらのホール効果エレメントは、シリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）のようなＩＶ型半導体材料、あるいは砒化ガリウム（ＧａＡｓ）またはインディウム化合物、例えば、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）のようなＩＩＩ−Ｖ型半導体材料で製作することができる。
【0025】
[0034] これも公知であろうが、磁気抵抗エレメントには異なる種類があり、例えば、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）エレメント、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）エレメント、トンネリング磁気抵抗（ＴＭＲ）エレメント、および磁気トンネル接合（ＭＴＪ）エレメントがある。
【0026】
[0035] 以上述べた磁場検知エレメントの一部は、磁場検知エレメントを支持する基板に対して平行に、最大感度の軸を有する傾向があり、前述の磁場検知エレメントの他のものは、磁場検知エレメントを支持する基板に対して垂直に最大感度の軸を有する傾向がある。具体的には、全部ではないが、多くの種類の磁気抵抗エレメントは基板に対して平行に最大感度の軸を有する傾向があり、全部ではないが、多くの種類のホール・エレメントは、基板に対して垂直に感度の軸を有する傾向がある。
【0027】
[0036] 本明細書において用いる場合、「磁場センサ」という用語は、磁場検知エレメントを含む回路を記述するために用いられる。磁場センサは、種々の用途において用いられ、電流搬送導体によって搬送される電流によって発生する磁場を検知する電流センサ、強磁性体または磁性体の物体の近接を検知する磁気スイッチまたは近接検出器、通過する強磁性体の物体、例えば、リング・マグネットの磁気ドメインまたは強磁性体ギアの歯を検知する動き検出器（例えば、回転検出器）、ならびに磁場の磁場密度を検知する磁場センサが含まれるが、これらに限定されるのではない。しかしながら、本明細書において記載する回路および技法は、物体の動きを検出することができるあらゆる磁場センサにも適用される。
【0028】
[0037] いわゆる「較正モード」における磁場センサの動作は、本明細書では「初期化モード」とも呼び、本明細書ではこれについて説明する。また、本明細書では、いわゆる「ランニング・モード」における磁場センサの動作についても言及する。較正モードは動作の開始時に（または所望に応じてときどき）行うことができ、ランニング・モードは他の時点において行われる。ランニング・モードの動作については、前述の特許の１つ以上、特に、米国特許第５，９１７，３２０号および第７，３６２，０９４号に更に詳細に説明されている。これらの特許をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。
【0029】
[0038] 本明細書では較正モードについて論じ、ある種の判断基準によれば、この較正時間期間の終了時に、本明細書において論ずる較正モードを終了するが、示される較正時間期間の終了後に、他の較正も実行できることは認められてしかるべきである。例えば、示される較正時間期間の終了後に、自動利得制御が較正を続けることができる。示される較正時間期間の終了と必ずしも一致するとは限らないが、示される較正時間期間の終了後のある時点において、本明細書において説明する磁場センサはランニング・モードに入ることができ、その間、回路パラメータの値に対する更新は、較正モードの間とは異なる方法で更新することができる。
【0030】
[0039] 図１を参照すると、物体１２４の移動に応答する回路例１００は、物体１２４に伴う磁場に比例する差動信号１０４Ａ，１０４Ｂ（即ち、磁場信号）を生成する磁場検知エレメント１０４を含む。磁場検知エレメント１０４は、ホール効果エレメント、磁気抵抗エレメント、または磁気トランジスタを含むことができるが、これらに限定されるのではない。
【0031】
[0040] 物体１２４は、回転するように構成されている物体、例えば、強磁性体のギアとすることができる。回路１００は、磁場検知エレメント１０４から差動信号１０４Ａ，１０４Ｂを受け取るように結合され、信号１０６Ａ（または、磁場信号）を生成するように構成されている増幅器１０６を含むことができる。
【0032】
[0041] また、回路１００は、所定閾値検出器１２０も含む。実施形態の中には、所定閾値検出器１２０が、信号１０６Ａを受け取るように結合され、信号１２２Ａ（または、磁場信号）を生成するように構成されている増幅器１２２を含む場合もある。実施形態の中には、増幅器１２２が、自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器を含む場合、および／または回路１００が自動オフセット調節（ＡＯＡ）を含む場合もある。
【0033】
[0042] 所定閾値検出器１２０は、磁場信号１２２Ａに応答する第１入力１２８Ａ、所定の閾値１３０に応答する第２入力１２８Ｂ、および所定閾値検出器出力信号１４０を供給する出力１２８Ｃを含むことができる。実施形態の中には、所定の閾値１３０が、基準電圧値、例えば、１．５ボルトを有する電気信号である場合もある。
【0034】
[0043] また、回路１００は、追跡閾値検出器１１０も含む。実施形態の中には、追跡閾値検出器１１０が、信号１０６Ａを受け取るように結合され、信号１１２Ａ（または磁場信号）を生成するように構成されている増幅器１１２を含む場合もある。実施形態の中には、増幅器１１２がＡＧＣ増幅器を含む場合、および／または回路１００がＡＯＡを含む場合もある。
【0035】
[0044] 追跡閾値検出器１１０は、信号１１２Ａを受け取るように結合され、信号１１２Ａの正および負ピークを追跡して追跡信号１１７を生成するように構成されている追跡回路１１６を含むことができる。追跡閾値検出器１１０は、また、信号１１２Ａに応答する第１入力１１８Ａ、追跡信号１１７に関係する入力信号に応答する第２入力１１８Ｂ、および追跡閾値検出器出力信号１４５を供給する出力１１８Ｃを有する比較器１１８を含むことができる。
【0036】
[0045] 本明細書において以下で詳細に説明する他の実施形態では、追跡閾値検出器１１０は、ピーク−ピーク比率検出器（図３）、ピーク基準検出器（図４Ａおよび図４Ｂ）、ゼロ交差検出器（図５）、またはこれらの組み合わせを含む。
【0037】
[0046] 実施形態の中には、検出器１１０，１２０が、物体１２４の回転移動を検出する回転検出器である場合もあり、一方他の実施形態の中には、検出器１１０，１２０が、物体１２４の並進移動を検出する並進検出器である場合もある。尚、検出器１１０，１２０は、前述した種類の物体移動の検出に限定されるのではなく、物体の回転および並進の組み合わせを含む、他の種類の物体移動も検出できることは注記してしかるべきである。
【0038】
[0047] 尚、信号１０４Ａ，１０４Ｂ，１０６Ａ，１１２Ａ，１２２Ａは全て磁場信号であり、全て、磁場検知エレメント１０４が受ける磁場を示すことは注記してしかるべきである。
【0039】
[0048] また、回路１００は出力信号選択器１５０も含むことができる。出力信号選択器１５０は、追跡閾値検出器出力信号１４５に応答する第１入力１５０Ａと、所定閾値検出器出力信号１４０に応答する第２入力１５０Ｂとを有し、所定の条件に基づいて所定閾値検出器出力信号１４０または追跡閾値検出器出力信号１４５の内少なくとも１つに関係する回路出力信号１５５を生成するように構成されている。
【0040】
[0049] 図８および図９に関連して以下で更に詳しく説明するが、実施形態の中には、所定の条件が較正時間期間の終了に対応する場合には、出力信号選択器１５０が、追跡閾値検出器１１０の較正時間期間中には所定閾値検出器出力信号１４０に関係する回路出力信号を生成し、較正時間期間の後には追跡閾値検出器出力信号１４５に関係する回路出力信号を生成するように構成されている場合もある。
【0041】
[0050] 実施形態の中には、所定の条件が、磁場信号１０６Ａの所定のサイクル数、例えば、３サイクルである場合もある。
【0042】
[0051] 他の実施形態では、所定の条件が、所定閾値検出器出力信号１４０の所定のサイクル数、例えば、３サイクルである場合もある。
【0043】
[0052] 更に他の実施形態では、所定の条件が、所定の時間、例えば、０．１秒に対応する場合もある。実施形態の中には、所定の時間が回転速度に関係がある場合、および／または回転後の所定の時間が検出される場合もある。回転速度が高い程、この時間は短くすることができるが、回転速度が低い程、この時間は長くすることができる。
【0044】
[0053] 他の実施形態では、回路１００は、磁場検知エレメント１０４に結合され信号を処理する（信号１０６Ａと同様でよい）ように構成されているＡＧＣまたはＡＯＡの内少なくとも１つを含む場合もある。これらの実施形態では、所定の条件は、ＡＧＣの条件、例えば、信号の３サイクルの間に変化しなかったＡＧＣの利得、またはＡＯＡの条件、例えば、ＡＯＡのオフセット値に対応する。
【0045】
[0054] 所定の条件は、以上で記載した条件に限定されるように解釈してはならず、種々のアルゴリズムに基づいて、追跡閾値検出器１１０を較正するときを決定し、適正な回転速度および／または方向情報を判定することもできる。
【0046】
[0055] 配置の中には、磁場検知エレメント１０４が物体１２４の動き、例えば、ギアの強磁性ギア歯の動きに応答することができる場合もある。ギア１２４上のギア歯１２４Ａ〜１２４Ｃが、この強磁性ギア歯を表している。この目的のために、固定磁石（図示せず）を、磁場検知エレメント１０４に近接して配置することができ、ギアが回転すると、ギア歯が、磁石によって生成される磁場を乱すことができる。しかしながら、他の配置では、磁場検知エレメント１０４は、磁石上にある磁性領域、例えば、リング・マグネット１２６上にある磁性領域１２６Ａ〜１２６Ｃの移動に応答することができる。特定的な配置の中には、リング・マグネット１２６およびギア１２４が軸等によって互いに結合されている場合もある。これらの特定の配置では、リング・マグネット１２６は、磁場検知エレメント１０４に近接することができる。
【0047】
[0056] 磁場検知エレメント１０４は、リング・マグネット１２６の近接、そして具体的には、通過する磁性領域北（Ｎ）および南（Ｓ）１２６Ａ〜１２６Ｃの近接に応答する。動作において、磁場検知エレメント１０４は、差動磁場信号１０４Ａ，１０４Ｂを（そして、磁場信号１０６Ａ，１１２Ａ，１２２Ａも）生成する。これらの差動磁場信号は、リング・マグネット１２６が回転するときは、通常繰り返しパターンを有し、このパターンの各ピーク（正および負）が磁性領域Ｎ，Ｓの１つと関連付けられる。
【0048】
[0057] これより図２を参照すると、更に他の実施形態において、回路２００は、第１所定閾値検出器２２０Ａ、第２所定閾値検出器２２０Ｂ、および追跡閾値検出器２１０Ａを含む。また、回路２００は、第１対の磁場検知エレメント２０５Ａも含むことができる。第１対の磁場検知エレメント２０５Ａは、磁場検知エレメント２０４Ａおよび磁場検知エレメント２０４Ｃを含み、物体２２４に伴う磁場に比例する差動磁場信号２７４Ａ，２７４Ｂ，２９４Ａ，２９４Ｂを供給するように動作する。実施形態の中には、回路２００が増幅器２０６Ａを含むことができる場合もある。増幅器２０６Ａは、第１対の磁場検知エレメント２０５Ａから差動信号２７４Ａ，２７４Ｂを受け取るように結合され、信号２７６Ａ（または、磁場信号）を生成するように構成されている。
【0049】
[0058] 実施形態の中には、第１所定閾値検出器２２０Ａが増幅器２２２Ａを含むことができる場合もある。増幅器２２２Ａは、信号２７６Ａを受け取るように結合され、信号２７２Ｂ（または、磁場信号）を生成するように構成されている。実施形態の中には、増幅器２２２ＡがＡＧＣ増幅器を含む場合、および／または回路１００がＡＯＡを含む場合もある。
【0050】
[0059] 第１所定閾値検出器２２０Ａは、比較器２２８Ａを含むことができる。比較器２２８は、磁場信号２７２Ｂに応答する第１入力２７８Ａ、所定の閾値２３０Ａに応答する第２入力２７８Ｂ、および第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａを供給する出力２７８Ｃを有する。所定の閾値２３０Ａは、複数の所定の閾値、例えば、第１所定の閾値および第２所定の閾値を含むことができる。
【0051】
[0060] また、回路２００は、第２対の磁場検知エレメント２０５Ｂも含むことができる。第２対の磁場検知エレメント２０５Ｂは、磁場検知エレメント２０４Ｂおよび磁場検知エレメント２０４Ｃを含み、物体２２４に伴う磁場に比例する第２差動磁場信号２８４Ａ，２８４Ｂ，２９４Ａ，２９４Ｂを供給するように動作する。実施形態の中には、回路２００が増幅器２０６Ｂを含むことができる場合もある。増幅器２０６Ｂは、第２対の磁場検知エレメント２０５Ｂから差動信号２８４Ａ，２８４Ｂ，２９４Ａ，２９４Ｂを受け取るように結合され、信号２８６Ａ（または、磁場信号）を生成するように構成されている。
【0052】
[0061] 更に他の実施形態では、第２所定閾値検出器２２０Ｂが増幅器２２２Ｂを含む。増幅器２２０Ｂは、信号２８６Ａを受け取るように結合され、信号２８２Ｂ（または、磁場信号）を生成するように構成されている。更にまた他の実施形態では、増幅器２２２ＢがＡＧＣ増幅器を含む、および／または回路１００がＡＯＡを含む。
【0053】
[0062] また、第２所定閾値検出器２２０Ｂは比較器２２８Ｂも含むことができる。比較器２２８Ｂは、磁場信号２８２Ｂに応答する第１入力２８８Ａ、所定の閾値２３０Ｂに応答する第２入力２８８Ｂ、および第２所定閾値検出器出力信号２４０Ｂを供給する出力２８８Ｃを有する。実施形態の中には、検出器２２０Ｂの所定の閾値２３０Ｂが、検出器２２０Ａの所定の閾値２３０Ａと同一である場合もあり、一方他の実施形態の中には、所定の閾値２３０Ａ，２３０Ｂが異なる場合もある。
【0054】
[0063] 実施形態の中には、回路２００の追跡閾値検出器２１０Ａが増幅器２１２Ａを含む場合もある。増幅器２１２Ａは、信号２７６Ａを受け取るように結合され、信号２７２Ａ（または、磁場信号）を生成するように構成されている。実施形態の中には、増幅器２１２ＡがＡＧＣ増幅器を含む場合、および／または回路１００がＡＯＡを含む場合もある。
【0055】
[0064] 追跡閾値検出器２１０Ａは、追跡回路２１６Ａを含むことができる。追跡回路２１６Ａは、信号２７２Ａを受け取るように結合され、信号２７２Ａの正および負のピークを追跡し、追跡信号２７７Ａを生成するように構成されている。また、追跡閾値検出器２１０Ａは、比較器２１８Ａも含むことができる。比較器２１８Ａは、信号２７２Ａに応答する第１入力２７８Ａ、追跡信号２７７Ａに関係する入力信号に応答する第２入力２７８Ｂ、および第１追跡閾値検出器出力信号２４５Ａを供給する出力２７８Ｃを有する。
【0056】
[0065] また、回路２００は出力信号選択器２５０（図１に関連して説明した出力信号選択器１５０と同様でよい）も含むことができる。出力信号選択器２５０は、追跡閾値検出器出力信号２４５Ａに応答する第１出力２５０Ａ、第１閾値検出器出力信号２４０Ａに応答する第２入力２５０Ｂ、および第２所定閾値検出器出力信号２４０Ｂに応答する第３入力２５０Ｃを有する。出力信号選択器２５０は、第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａ、追跡閾値検出器出力信号２４５Ａ、または第２所定閾値検出器出力信号２４０Ｂの内少なくとも１つに関係する回路出力信号２５５を、所定の条件に基づいて生成するように構成されている。
【0057】
[0066] 出力信号選択器２５０は、所定の条件に基づいて、信号２４５Ａ，２４５Ｂ，２４０Ａ，２４０Ｂを選択し、例えば、これらの信号の１つ以上に基づいて、速度および／または方向、および／または振動情報を決定するロジックを含む。例えば、信号のエッジ・レートが高い程、相対的に速い物体の移動に対応することができ、信号のエッジ・レートが低い程、相対的に遅い物体の移動に対応することができる。例えば、物体が回転ギアである実施形態では、信号周波数がギアの回転速度を示す。これらの信号の内２つの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの相対的位相シーケンスを用いて、物体の移動方向を判定することができる。尚、速度情報および／または方向情報を決定するロジックは、アナログ・ロジック、ディジタル・ロジック、および／または混合ロジックを含んでもよいことは言うまでもない。
【0058】
[0067] これらの実施形態では、第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａは、第１所定閾値検出器の位相を有し、第２所定閾値検出器出力信号２４０Ｂは、第２所定閾値検出器の位相を有する。第１および第２所定閾値検出器の位相間の差は、物体２２４の移動方向を示す。所定閾値検出器出力信号２４０Ａ、閾値検出器の出力信号２４５Ａ、または第２所定閾値検出器出力信号２４０Ｂの周波数はいずれも、物体２２４の回転速度に関係する。
【0059】
[0068] 更に他の実施形態では、所定の条件は、第１または第２磁場信号２７６Ａ，２８６Ａの内一方の所定のサイクル数、例えば、３サイクルに関係する。
【0060】
[0069] 他の実施形態では、所定の条件は、第１または第２所定閾値検出器出力信号２４０Ａ，２４０Ｂの内一方の所定のサイクル数、例えば、３サイクルに関係する。
【0061】
[0070] 更に他の実施形態では、所定の条件は所定の時間に対応する。実施形態の中には、この所定の時間が回転速度に関係する場合、および／または回転後の所定時間を検出する場合もある。
【0062】
[0071] 他の実施形態では、回路２００はＡＧＣを含む。このＡＧＣは、第１または第２対の磁場検知エレメント２０５Ａ，２０５Ｂの一方に結合され、第１または第２磁場信号（２７６Ａ，２８６Ａ）のそれぞれを処理するように構成されており、所定の条件は、ＡＧＣの条件、例えば、ＡＧＣの利得に対応する。任意に、回路２００はＡＯＡを含む。このＡＯＡは、第１または第２対の磁場検知エレメント２０５Ａ，２０５Ｂの一方に結合され、第１または第２磁場信号（２７６Ａ，２８６Ａ）のそれぞれを処理するように構成されており、所定の条件はＡＯＡの条件に対応する。
【0063】
[0072] 再度図２を参照すると、他の実施形態では、回路２００は、第１追跡閾値検出器２１０Ａ、第２追跡閾値検出器２１０Ｂ、および第１所定閾値検出器２２０Ａを含む。この実施形態では、回路２００は、第１対の磁場検知エレメント２０５Ａ、および第２対の磁場検知エレメント２０５Ｂを含む。
【0064】
[0073] 実施形態の中には、第２追跡閾値検出器２１０Ｂが増幅器２１２Ｂを含む場合もある。増幅器２１２Ｂは、信号２８６Ａを（第２磁場検知エレメント２０５Ｂから）受け取るように結合され、信号２８２Ａ（または、磁場信号）を生成するように構成されている。実施形態の中には、増幅器２１２ＢがＡＧＣ増幅器である場合、および／または回路１００がＡＯＡを含む場合もある。
【0065】
[0074] 第２追跡閾値検出器２１０Ｂは、追跡回路２１６Ｂを含むことができる。追跡回路２１６Ｂは、信号２８２Ａを受け取るように結合され、信号２８２Ａの正および負のピークを追跡し、追跡信号２７７Ｂを生成するように構成されている。また、第２追跡閾値検出器２１０Ｂは、比較器２１８Ｂも含むことができる。比較器２１８Ｂは、信号２８２Ａに応答する第１入力２８８Ａ、追跡信号２７７Ｂに関係する入力信号に応答する第２入力２８８Ｂ、および第２追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂを供給する出力２８８Ｃを有する。
【0066】
[0075] この実施形態では、回路２００は出力信号選択器２５０（図１に関連して説明した出力信号選択器１５０と同様でよい）を含む。出力信号選択器２５０は、第１追跡閾値検出器出力信号２４５Ａに応答する第１入力２５０Ａ、第２追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂに応答する第２入力２５０Ｄ、および第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａに応答する第３入力２５０Ｂを有する。出力信号選択器２５０は、第１追跡閾値検出器出力信号２４５Ａ、第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａ、または第２追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂの内少なくとも１つに関係する回路出力信号２５５を、所定の条件に基づいて生成するように構成されている。
【0067】
[0076] この実施形態では、第１追跡閾値検出器出力信号２４５Ａは、第１追跡閾値検出器位相を有し、第２追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂは、第２追跡閾値検出器位相を有する。第１および第２追跡閾値検出器位相間の差が、物体２２４の移動方向を示す。第１追跡閾値検出器出力信号２４５Ａ、第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａ、または第２追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂの周波数はいずれも、物体２２４の回転速度に関係する。
【0068】
[0077] 再度図２を参照すると、更に他の実施形態では、回路２００は、第１追跡閾値検出器２１０Ａ、第２追跡閾値検出器２１０Ｂ、第１所定閾値検出器２２０Ａ、および第２所定閾値検出器２２０Ｂを含む。この実施形態では、出力信号選択器２５０は、第１追跡閾値検出器出力信号２４５Ａに応答する第１入力２５０Ａ、第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａに応答する第２入力２５０Ｂ、第２所定閾値検出器出力信号２４０Ｂに応答する第３入力２５０Ｃ、および第２追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂに応答する第４入力２５０Ｄを含む。このような配置では、出力信号選択器２５０は、第１および第２追跡閾値検出器出力信号２４０Ａ，２４５Ｂの組み合わせ、または第１および第２所定閾値検出器出力信号２４０Ａ，２４０Ｂの組み合わせに対応する回路出力信号２５５を、所定の条件に基づいて供給するように構成されている。
【0069】
[0078] 更に他の実施形態では、所定の条件は、第１または第２磁場信号２７６Ａ，２８６Ａの一方の所定のサイクル数、例えば、３サイクルに関係する。
【0070】
[0079] 更に他の実施形態では、所定の条件は、第１所定閾値検出器出力信号２４０Ａ、第２所定閾値検出器出力信号２４０Ｂ、第１追跡閾値検出器出力信号２４５Ａ、または第２追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂの内１つの所定のサイクル数、例えば、３サイクルに関係する。
【0071】
[0080] 更に他の実施形態では、第１または第２所定閾値検出器２２０Ａ，２２０Ｂの少なくとも１つが、シュミット・トリガを含む。
【0072】
[0081] 尚、本回路は、以上で述べた構成に限定されるのではなく、多数の追跡閾値検出器（即ち、２つよりも多い追跡閾値検出器）および／または多数の所定閾値検出器（即ち、２つよりも多い所定閾値検出器）を含む、他の所望の構成も包含してもよいことは、当業者には明白なはずである。
【0074】
[0083] これより図３を参照すると、図１の追跡回路１１６としての使用に適しているピーク−ピーク比率検出器２６が示されている。ピーク−ピーク比率検出器２６は、図１の比較器１１８のような、比較器４２８に結合されている。図１の信号１１２Ａのような磁場信号１８が、入力として検出器２６に供給される。
【0075】
[0084] 磁場信号１８は、第１比較器４００の比反転入力と、第２比較器４０４の反転入力とに印加される。比較器４００および４０４の出力信号は、それぞれ、入力信号GT_PDAC４５８およびLT_NDAC４６１を更新コントローラ４０９に供給し、更新コントローラ４０９は、図示のように、制御信号をカウンタ４１４および４３０に供給する。
【0076】
[0085] 更新コントローラ４０９は、カウント方向を制御するために、p_updn信号４６３をカウンタ４１４のUPDN（アップ／ダウン）入力に供給する。明白になるであろうが、p_updn信号４６３は通常ではカウンタ４１４を増加するようにカウントさせる。しかしながら、一定の条件の下では、p_updn信号４６３は、あるクロック・サイクルの間カウンタ４１４を減少するようにカウントさせる。カウンタ４１４はシステム・クロック信号CLKによって駆動される(clock)。p_hold信号４６５がカウンタ４１４のHOLD入力に結合されている。カウンタ出力は、HOLD入力信号が第１論理レベルにあるときには、一定に維持され（即ち、カウンタはディスエーブルされる）、HOLD入力信号が第２論理レベルにあるときには解放される（即ち、カウンタはイネーブルされる）。カウンタ４１４は、HOLD入力がローのときにイネーブルされる６ビット・カウンタとするとよい。
【0077】
[0086] カウンタ４１４の出力は、正ディジタル／アナログ変換器（ＰＤＡＣ）４０３の入力に結合されている。PDAC信号４０２を供給するために、ＰＤＡＣ４０３がバッファ４２４によってバッファされ、PDAC信号４０２は、磁場信号１８の正ピークを追跡する電圧（即ち、追跡信号）であればよい。
【0078】
[0087] 比較器４１４、カウンタ４１４、ＰＤＡＣ４０３、およびバッファ４２４は、検出器回路の「正部分」を構成する。検出器２６の「負部分」も、図示のように、同様に配置される。具体的には、更新コントローラ４０９が、カウント方向を制御するために、n_updn信号４６６をカウンタ４３０のUPDN入力に供給する。明らかになるであろうが、n_updn信号４６６は通常ではカウンタ４３０を減少するようにカウントさせる。しかしながら、一定の条件の下では、n_updn信号４６６は、あるクロック・サイクルの間カウンタ４３０を増加するようにカウントさせる。カウンタ４３０は、システム・クロック信号CLKによって駆動される。n_hold信号４６８が、カウンタ４３０のHOLD入力に結合されている。カウンタ出力は、HOLD入力信号が第１論理レベルにあるときには一定に保持され（即ち、カウンタはディスエーブルされる）、HOLD入力信号が第２論理レベルにあるときには解放される（即ち、カウンタはイネーブルされる）。カウンタ４３０は、HOLD入力がローのときにイネーブルされる６ビット・カウンタとするとよい。
【0079】
[0088] カウンタ４３０の出力は、負ディジタル／アナログ変換器（ＮＤＡＣ）４０５の入力に結合されている。NDAC信号４０６を供給するために、ＮＤＡＣ４０５がバッファ４３６によってバッファされ、NDAC信号４０６は、磁場信号１８の負ピークを追跡する電圧（即ち、追跡信号）であればよい。
【0080】
[0089] バッファされたＰＤＡＣおよびNDAC信号４０２、４０６は、ピーク−ピーク閾値信号THRESHHIおよびTHRESHLOを生成するために、直列結合された抵抗器４０８，４１２，４１６を備える抵抗分圧器(resistor divider)に結合される。これについては、以下で図８に関連して更に詳しく説明する。
【0081】
[0090] 閾値信号THRESHHIおよびTHRESHLOの各々は、ＰＤＡＣおよびＮＤＡＣ電圧間の差の比率である。即ち、言い換えると、ピーク−ピーク磁場信号１８の比率である。図８に関連して以下で更に詳しく説明するが、一実施形態では、上位閾値４４０はピーク−ピーク信号のほぼ７５％であり、下位閾値４４４はピーク−ピーク信号のほぼ２５％である。尚、他の比率でも適することもあることは認められよう。スイッチ４２４ａおよび４２４ｂが、図示のように、これらの閾値レベルの一方を比較器４２８に印加するように配置および制御される。スイッチ４２４ｂは、POSCOMP信号によって制御される。具体的には、スイッチ４２４ａは、POSCOMP信号の反転バージョン、即ち、POSCOMPNによって制御される。更に、磁場信号１８は比較器４２８の比反転入力に印加される。
【0082】
[0091] これより図４を参照すると、図１の追跡閾値検出器１１０としての使用に適しているピーク基準検出器１０が示されている。この検出器１０は、磁場信号２を追跡するために１つのディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）２８を用いる。磁場信号２は、追跡比較器２０の反転入力に結合され、追跡比較器２０は、図示のように、その非反転入力においてＤＡＣ２８の出力信号PEAKDAC（即ち、追跡信号）を受け取る。磁場信号２は、更に、図１の比較器１１８のような比較器４０の反転入力に結合されている。比較器４０は、その非反転入力において、PEAKDAC信号を受け取り、検出器出力信号POSCOMPを生成する。比較器４０は、内部ヒステリシス、ここでは、約１００ｍＶを有するので、POSCOMP出力信号は、磁場信号２が約１００ｍＶだけPEAKDAC信号を超過すると、状態を変化させる。比較器２０の出力信号COMPOUTは、排他的ＯＲ（ＸＯＲ）ゲート３６に結合され、ＸＯＲゲート３６は、加えて、POSCOMP信号も受け取り、HOLD入力信号をアップ／ダウン・カウンタ２４に供給する。カウンタ２４は、更に、クロック信号CLKおよびPOSCOMP信号にも応答して、カウンタ２４が増加するようにカウントするのかまたは減少するようにカウントするのか制御する。カウンタ２４の出力信号は、ＤＡＣ２８によって追跡PEAKDAC信号に変換される。
【0083】
[0092] 図４Ｂに示すように、磁場信号２が、比較器２０の小さなヒステリシスだけPEAKDAC信号を超過するときにはいつでも、COMPOUT信号は論理ハイ・レベルに遷移する。カウンタ２４へのHOLD入力は、排他的ＯＲ（ＸＯＲ）ゲート３６に結合され、ＸＯＲゲート３６は、COMPOUTに結合され、更にPOSCOMP信号を受け取る。一旦カウンタ２４が１ステップ上にカウントすると、COMPOUT信号はローになり、信号が比較器２０の小さなヒステリシスだけ再度超過するまで、カウンタ値を保持させる。時点ｔ１において発生するように、磁場信号が正ピークに達すると、PEAKDAC信号は信号２よりも高くなり、これによって、比較器４０のヒステリシスが克服されるまで、カウンタ２４へのHOLD入力をアサートさせておく。これが発生するのは、時点ｔ２の直前において、POSCOMP信号がローになるときである。このように、信号の正および負のピークがPEAKDAC信号によって追跡され、検出器出力信号POSCOMPは、比較器４０のヒステリシス量よりも多く信号がPEAKDAC信号と異なるとき（時点ｔ０およびｔ２において発生する）に遷移する。
【0084】
[0093] これより図５を参照すると、いわゆる「ゼロ交差検出器」５００である、追跡および比較回路を、図１の追跡回路１１６および比較器１１８と比較することができる。ここでは、増幅器５０６が２つの磁場検知エレメント５０２，５０４から信号５０２Ａ，５０２Ｂ，５０４Ａ，５０４Ｂを受け取るように結合されている。増幅器５０６は、バンド・パス・フィルタ（ＢＰＦ）５０８に結合される差動磁場信号５０６Ａ，５０６Ｂを生成するように構成されている。磁場信号５０６Ａ，５０６Ｂは、図１の磁場信号１０６Ａに相応する。ＢＰＦ５０８は、差動フィルタ信号(differential filtered signal)５０８Ａ，５０８Ｂを生成するように構成されている。比較器５２８は、差動フィルタ信号５０８Ａ，５０８Ｂを受け取るように結合され、動き信号POSCOMP５１０Ａを生成するように構成されている。
【0085】
[0094] これより図６を参照すると、物体の移動を検出する方法６００は、６０２において、物体に伴う磁場に比例する磁場信号を生成するステップ、６０４において磁場信号の正および負のピークを追跡するために磁場信号に応答する追跡信号を生成するステップ、６０６において、磁場信号および所定の閾値に応答して所定の閾値出力信号を生成するステップ、６０８において、磁場信号および追跡信号に応答して追跡閾値出力信号を生成するステップ、並びに、６１０において、所定の閾値出力信号または追跡閾値出力信号から選択した１つに関係する総合出力信号を、所定の条件に基づいて供給するステップを含む。
【0086】
[0095] 尚、当該方法６００は、回路において実現することができ、例えば、図１に関連して説明した回路１００、または図２に関して説明した回路２００において実現できることは認められてしかるべきである。更に、方法ステップ（即ち、ステップ６０２，６０４，６０６，６０８，６１０）の内１つ以上をプロセッサにおいて実現することもでき、具体的には、実行のためにメモリからプロセッサにロードするコンピュータ・ソフトウェア命令として実現することができる。
【0087】
[0096] 代替として、以上の方法ステップの内１つ以上を、ディジタル信号プロセッサ回路または特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）のような機能的に等価な回路によって実行することもできる。本方法は、いずれかの特定のプログラミング言語のシンタックス(syntax)を図示するのではない。むしろ、本方法は、当業者が回路を製作するため、または本明細書において記載する技法の少なくとも一部を実現するために必要とされる処理を実行するコンピュータ・ソフトウェアを生成するために必要な情報を当業者に例示する。尚、記載するブロックの特定のシーケンスは例示に過ぎず、本発明の主旨から逸脱することなく様々に変更可能であることは、当業者には認められよう。
【0088】
[0097] 方法６００の他の実施形態では、所定の条件は、磁場信号の所定のサイクル数に関係する。非限定的な一例では、プロセッサは磁場信号を処理して、磁場信号の所定のサイクル数（例えば、磁場信号の３サイクル）を認識することができる。プロセッサは、所定の条件が満たされた（即ち、磁場信号の３サイクルが発生した）と判断し、所定閾値出力信号または追跡閾値出力信号から１つを選択することによって、総合出力信号を供給する。一構成では、プロセッサは、所定の条件が認められる前には（即ち、プロセッサが磁場信号の所定のサイクル数を認識する前）所定閾値出力信号に関係する総合出力信号を供給し、所定の条件が認められた後には（即ち、プロセッサが磁場信号の所定のサイクル数を認識した後）追跡閾値出力信号に関係する総合出力信号を供給する。
【0089】
[0098] 方法６００の他の実施形態では、所定の条件は、所定閾値出力信号の所定のサイクル数に関係する。非限定的な一例では、プロセッサは所定閾値出力信号を処理して、この信号の所定のサイクル数を認識することができる（たとえば、所定閾値出力信号の３サイクル）。プロセッサは、所定の条件が満たされている（即ち、所定閾値出力信号の３サイクルが過ぎた）と判断し、所定閾値出力信号または追跡閾値出力信号から一方を選択することによって総合出力信号を供給する。一構成では、プロセッサは、所定の条件が認められる前には（即ち、プロセッサが所定閾値出力信号の３サイクルを認識する前）、所定閾値出力信号に関係する総合出力信号を供給し、所定の条件が認められた後には（即ち、プロセッサが所定閾値出力信号の３サイクルを認識した後）、追跡閾値出力信号に関係する総合出力信号を供給する。
【0090】
[0099] 方法６００の更に他の実施形態では、所定の条件は所定の時間に対応する。この所定の時間は、任意に、図１に関連して説明した回路１００、または図２に関連して説明した回路２００のような回路の較正時間に関係付けることができる。以下で更に詳しく説明するが、較正時間は、差動信号のオフセットおよび利得調節に関係する較正期間に対応するのでもよい。
【0091】
[0100] したがって、更に他の実施形態では、方法６００は、較正時間期間中に所定閾値出力信号に関係するように総合出力信号を選択し、較正時間期間の後、追跡閾値出力に関係するように総合出力信号を選択するステップを含む。このように、所定の条件は、較正時間期間の終了に対応する。
【0092】
[0101] 非限定的な一例では、プロセッサは、所定時間（例えば、実施形態の中には、この時間が目標回転速度に関係する場合もある）に基づいて、所定閾値出力信号または追跡閾値出力信号から選択した１つを供給する。更に他の実施形態では、所定の時間は、移動を検出しようとする物体が移動し始めた時刻、または回路（回路２００と同一または同様でよい）が起動したまたは電源投入した時刻に関して定められる。非限定的な一例では、物体は、エンジンの回転軸に結合された回転ギアである。この回転ギアは、エンジン構成部品の動き（更に特定すれば、動きの速度および方向）を検出するために用いることができる。非限定的な一例として、車両では、これは、クランクシャフト、排気カムシャフト、吸気カムシャフト、ピストン、接続ロッド、弁、変速ギア、車輪等の動き検出を含むことができる。
【0093】
[0102] 尚、所定の時間は種々のタイミング・イベントに関して定められてもよいことは注記してしかるべきである。例えば、前述したエンジンを中立状態に入れると、その間エンジン構成部品は静止状態（またはアイドル状態）となり、移動の検出は望まれないか、または必要ない。しかしながら、一旦エンジンを始動し構成部品が動作し始めたならば、プロセッサは経過時間を追跡し、所定の時間に達するまで所定閾値出力信号を供給し、その後、プロセッサは追跡閾値出力信号を供給する。
【0094】
[0103] 他の実施形態では、方法６００は、ＡＧＣを用いて磁場信号を処理するステップを含む。ここで、所定の条件はＡＧＣの条件に対応し、例えば、ＡＧＣが更新するのを停止する時点に対応する。更に他の実施形態では、方法６００は、ＡＯＡを用いて磁場信号を処理するステップを含み、所定の条件は、ＡＯＡの条件、例えば、オフセット値に対応する。
【0095】
[0104] これより図７を参照すると、グラフ７００は任意の時間単位とした目盛りを付した横軸と、任意の電圧単位とした目盛りを付した縦軸とを有する。グラフ７００の一部７００Ａは、例えば、図２の磁場信号２７２Ｂを表す時間可変磁場信号７７２Ａを含む。磁場信号７７２Ａは、物体の移動に伴う磁場に応答する。この物体は、図２に関連して説明した物体２２４と同様でよい。
【0096】
[0105] グラフ７００の他の部分７００Ｃは、例えば、図２の所定閾値検出器２２０Ａから出力される所定閾値検出器出力信号２４０Ａを表す、所定閾値検出器出力信号７４０Ａを含む。動作において、所定閾値検出器出力信号７４０Ａは、比較器（図２に関連して説明した比較器２２８Ａと同様でよい）の出力を表す。この比較器は、第１入力において磁場信号７７２Ａに結合され、第２入力において所定の閾値Ｔｈを表す基準電圧に結合されている。磁場信号７７２は、信号７７２Ａのピークに向かうときおよびピーク（このようなピークの例を参照番号７７１で示す）から離れるときに所定の閾値Ｔｈと交差して（ここでは、時点７７３Ａ，７７３Ｂ）、比較器の出力を第１状態（この一例を参照番号７７６で示す）から第２状態（この一例を参照番号７７４で示す）に変化させ、次いで再度第１状態７７６に変化させる。所定閾値検出器出力信号７４０Ａの第１および第２状態７７６，７７４は、正および負のエッジ（これらの例を、それぞれ、参照番号７７５Ａおよび７７５Ｂで示す）によって分離されている。同じまたは異なる実施形態では、所定の閾値Ｔｈは、第１所定閾値（即ち、時点７７３Ａにおける所定の閾値）と、第２所定閾値（例えば、時点７７３Ｃにおける所定の閾値）を含み、これらが第１および第２状態７７６，７７４を誘発する。
【0097】
[0106] 実施形態の中には、所定閾値検出器出力信号７４０Ａの第１および第２状態７７６，７７４が、物体に伴う時間可変磁場に応答し、１対の磁場検知エレメント（図２に関連して説明した第１対の磁場検知エレメント２０５Ａと同様でよい）によって検知される場合がある。この１対の磁場検知エレメントは、信号７７２Ａを供給する。磁場信号７７２Ａは、物体が移動して磁場検知エレメントを通過するとき（そして、更に特定すれば、物体２２４のギア歯２２４Ａ，２２４Ｂ，２２４Ｃのような物体の部分が移動して磁場検知エレメントを通過するとき）に生成する時間可変磁場に関係するパターン（ここでは、簡略化のために正弦波パターンにして示す）を示す。所定閾値検出器出力信号７４０Ａの第１および第２状態７７６，７７４は、このパターンのサイクルをエンコードすると言うことができ、このようにして、このパターンを誘発する物体の移動を示す。実施形態の中には、第２状態７７４が、物体の部分（北極性および南極性を有するギア歯の一部のような部分）が移動して磁場検知エレメントを通過するときにおけるこれらの部分に関係する場合もある。実施形態の中には、磁場信号７７２Ａが飽和する場合もある（その例を参照番号７７９Ａおよび７７９Ｂで示す）。
【0098】
[0107] グラフ７００の他の部分７００Ｂは、例えば、図２の磁場信号２８２Ｂを表す時間可変磁場信号７７２Ｂを含む。磁場信号７７２Ｂは、図２に関連して説明した物体２２４と同様に、物体の移動に伴う磁場に応答する。
【0099】
[0108] グラフ７００（部分７００Ｃにおいて）は、例えば、図２の所定閾値検出器２２０Ｂから出力された所定閾値検出器出力信号２４０Ｂを表す所定閾値検出器出力信号７４０Ｂを含む。動作において、所定閾値検出器出力信号７４０Ｂは、比較器（図２に関連して説明した比較器２２８Ｂと同様でよい）の出力を表す。この比較器は、第１入力において磁場信号７７２Ｂに結合され、第２入力において、所定の閾値Ｔｈを表す基準電圧に結合されている。磁場信号７７２Ｂは、信号７７２Ｂのピークに向かうときおよびピークから離れるとき（このようなピークの例を参照番号７８１で示す）に所定の閾値Ｔｈを交差して（ここでは、時点７８３Ａ，７８３Ｂ）、比較器の出力を第１状態（その一例を参照番号７８６で示す）から第２状態（その一例を参照番号７８４で示す）に変化させ、更に再度状態７７６に変化させる。所定閾値検出器出力信号７４０Ｂの第１および第２状態７８６，７８４は、正および負のエッジ（その例を、それぞれ、参照番号７８５Ａおよび７８５Ｂで示す）によって分離されている。
【0100】
[0109] 実施形態の中には、所定閾値検出器出力信号７４０Ｂの第１および第２状態７８６，７８４が、物体に伴う時間可変磁場に応答する場合もある。この時間可変磁場は、１対の磁場検知エレメント（図２に関連して説明した第２対の磁場検知エレメント２０５Ｂと同様でよい）によって検知される。この１対の磁場検知エレメントは信号７７２Ｂを供給する。磁場信号７７２Ｂは、物体が移動して磁場検知エレメントを通過するときに（そして、更に特定すれば、物体２２４のギア歯２２４Ａ，２２４Ｂ，２２４Ｃのような物体の部分が移動して磁場検知エレメントを通過するときに）時間可変磁場に関係するパターン（ここでは簡略化のために正弦波パターンにして示す）を示す。所定閾値検出器出力信号７４０Ｂの第１および第２状態７８６，７８４は、このパターンのサイクルをエンコードすると言うことができ、このようにして、パターンを誘発する物体の移動を示す。実施形態の中には、第２状態が、物体の部分（北極性および南極性を有するギア歯の一部のような部分）が移動して磁場検知エレメントを通過するときのこれらの部分に関係する場合もある。
【0101】
[0110] 所定閾値検出器出力信号７４０Ａのエッジ・レートまたは周期は、物体の移動速度を示す。言い換えると、エッジ・レートが高い程、相対的に速い物体移動に対応し、エッジ・レートが低い程、相対的に遅い物体移動に対応する。物体が回転ギアである実施形態では、信号周波数がギアの回転速度を示す。
【0102】
[0111] 図７において、三角形アイコン７７７の向きは、物体の移動方向を示す。グラフ７００において見ることができるように、これらのアイコンは全て紙面の右側に向けられており、グラフに示す時間全体において物体が同じ方向に移動していることを示す。更に、所定閾値検出器出力信号７４０Ａ，７４０Ｂは、相対的な位相を有すると言うことができる。立ち上がりおよび立ち下がりエッジの相対的位相シーケンスは、物体の移動方向を判定するために用いることができる。物体が回転ギアである実施形態では、アイコンの方向は、ギアの時計回りまたは反時計回り方向の回転移動を示す。
【0103】
[0112] これより図８を参照すると、グラフ８００は、任意の時間単位とした目盛りを付した横軸と、任意の電圧単位とした目盛りを付した縦軸とを有する。グラフ８００の一部８００Ａは、例えば、図２の磁場信号２７２Ａを表す時間可変磁場信号８７２Ａを含む。磁場信号８７２Ａは、物体の移動に伴う磁場に応答する。この物体は、図２に関連して説明した物体２２４と同様でよい。通常の動作では、PDAC信号８７４Ａは、図３に関連して説明したPDAC信号４０２を表すことができ、正のピーク（その一例を参照番号８７１Ａで示す）を取り込んで追跡することができる。PDAC信号８７４Ａは、サイクルにおける種々の時点の間、例えば、時点ｔ１およびｔ２の間における磁場信号８７２Ａを追跡しようとして、最終的に時点ｔ５付近における磁場信号８７２Ａの正のピークに達する。これは、磁場信号８７２Ａの約３サイクル以内（または、検出目標物の回転速度に関係付けることができる時間期間にわたって）であるとよい。PDAC信号８７４Ａは他の時点では一定である(hold)。
【0104】
[0113] 尚、PDAC信号８７４Ａは、磁場信号８７２Ａの正ピークに達する前の時間（破線のボックス８９０Ａで示す時間のような）に生成されるが、精度が低く、真の動き検出情報を表さないので、図８には示されていないことは、注記してしかるべきである。また、実施形態の中には、PDAC信号８７４Ａが、磁場信号８７２Ａの正ピークの直前（例えば、正ピーク８７１Ａの直前）に解放され、ピークを取り込んだときに磁場信号８７２Ａを追跡する場合もあることも注記してしかるべきである。
【0105】
[0114] 同様に、NDAC信号８７６Ａは、図３に関連して説明したNDAC信号４０６を表すことができ、負のピーク（その一例を参照番号８８１Ａで示す）を取り込み追跡することができる。NDAC信号８７６Ａは、サイクルにおける種々の時点の間、例えば、時点ｔ３およびｔ４の間における磁場信号８７２Ａを追跡しようとして、最終的に時点ｔ６付近における磁場信号８７２Ａの負のピークに達する。これも、磁場信号８７２Ａの約３サイクル以内であるとよい。PDAC信号８７６Ａは他の時点では一定である(hold)。
【0106】
[0115] 尚、NDAC信号８７６Ａは、磁場信号８７２Ａの負のピークに達する前の時間（破線のボックス８９２Ａで示す時間のような）に生成されるが、精度が低く、真の動き検出情報を表さないので、図８には示されていないことは、注記してしかるべきである。また、実施形態の中には、NDAC信号８７６Ａが、磁場信号８７２Ａの負のピークの直前（例えば、負ピーク８８１Ａの直前）に解放され、ピークを取り込んだときに磁場信号８７２Ａを追跡する場合もあることも注記してしかるべきである。
【0107】
[0116] グラフ８００の他の部分８００Ｂは、例えば、図２の磁場信号２８２Ａを表す時間可変磁場信号８７２Ｂを含む。磁場信号８７２Ｂは、図２に関連して説明した物体２２４と同様でよい、物体の移動に伴う磁場に応答する。通常の動作では、PDAC信号８７４Ｂは、図３に関連して説明したPDAC信号４０２を表すことができ、正のピーク（その一例を参照番号８７１Ｂで示す）を取り込んで追跡することができる。PDAC信号８７４Ｂは、サイクルにおける種々の時点の間、例えば、時点ｔ７およびｔ８の間において磁場信号８７２Ｂを追跡しようとして、最終的に時点ｔ１１の付近で磁場信号８７２Ａの正のピークに達する。これは、磁場信号８７２Ａの約３サイクル以内であるとよい。PDAC信号８７４Ｂは、他の時点では一定である。
【0108】
[0117] 尚、PDAC信号８７２Ｂは、磁場信号８７２Ｂの正のピークに達する前の時間（破線のボックス８０Ｂで示す時間のような）に生成されるが、精度が低く、真の動き検出情報を表さないので、図８には示されていないことは、注記してしかるべきである。また、実施形態の中には、PDAC信号８７２Ｂが、磁場信号８７２Ｂの正のピークの直前（例えば、正のピーク８７１Ｂの直前）に解放され、ピークを取り込んだときに磁場信号８７２Ｂを追跡する場合もあることも注記してしかるべきである。
【0109】
[0118] 同様に、NDAC信号８７６Ｂは、図３に関連して説明したNDAC信号４０６を表すことができ、負ピーク（その一例を参照番号８８１Ｂで示す）を取り込んで追跡することができる。NDAC信号８７６Ｂは、サイクルにおける種々の時点の間、例えば、時点ｔ９およびｔ１０の間における磁場信号８７２Ｂを追跡しようとして、最終的に、時点ｔ１２の付近で磁場信号８７２Ｂの負のピークに達する。これも、磁場信号８７２Ｂの約３サイクル以内であるとよい。NDAC信号８７６Ｂは、他の時点では一定である。
【0110】
[0119] 尚、NDAC信号８７６Ｂは、磁場信号８７２Ｂの負ピークに達する前の時間（破線のボックス８９２Ｂによって示される時間のような）に生成されるが、精度が低く、真の動き検出情報を表さないので、図８には示されていないことは、注記してしかるべきである。また、実施形態の中には、NDAC信号８７６Ｂが、磁場信号８７２Ｂの負のピークの直前（例えば、負ピーク８８１Ｂの直前）に解放され、ピークを取り込んだときに磁場信号８７２Ｂを追跡する場合もあることも注記してしかるべきである。
【0111】
[0120] グラフ８００の他の部分８００Ｃは、例えば、図２の追跡閾値検出器２１０Ａから出力される追跡閾値検出器出力信号２４５Ａを表す追跡閾値検出器出力信号７４５Ａを含む。動作において、追跡閾値検出器出力信号７４５Ａは、比較器（図２に関連して説明した比較器２１８Ａと同様でよい）の出力を表す。この比較器は、第１入力において磁場信号８７２Ａに結合され、第２入力において追跡信号に結合されている。この追跡信号は、追跡回路２１６Ａから出力され図２に関連して説明した追跡信号２７７Ａと同様でよい。
【0112】
[0121] 追跡閾値出力信号７４５Ａは、磁場信号８７２Ａの正および負ピークとそれぞれ一致するエッジ７４７Ａ，７４７Ｂを有する。図８において分かるのは、ある時点（例えば、ｔ６の付近）では、追跡閾値検出器出力信号７４５Ａのエッジ間が、磁場信号８７２Ａのピーク間の広さと一致することであり、この時点において、追跡閾値検出器が磁場信号８７２Ａのピークに対して較正されたと言うことができる（即ち、追跡閾値検出器出力信号７４５Ａは、精度高く磁場信号８７２Ａの正および負のピークを追跡する）。追跡閾値検出器出力信号７４５Ａは、磁場信号８７２Ａのピーク間の広さに一致する前の時間（破線のボックス８９３によって示す時間のような）に生成されるが、用いられないので、図８では示されていない。
【0113】
[0122] また、グラフ８００の部分８００Ｃは、例えば、図２の追跡閾値検出器２１０Ｂから出力された追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂを表す追跡閾値検出器出力信号７４５Ｂも含む。動作において、追跡閾値検出器出力信号７４５Ｂは、比較器（図２に関連して説明した比較器２１８Ｂと同様でよい）の出力を表す。この比較器は、第１入力において磁場信号８７２Ｂに結合され、第２入力において、追跡信号に結合されている。この追跡信号は、図２に関連して説明した追跡回路２１６Ｂから出力される追跡信号２７７Ｂと同様でよい。
【0114】
[0123] 前述の信号７４５Ａと同様に、追跡閾値出力信号７４５Ｂは、磁場信号８７２Ｂの正および負のピークとそれぞれ一致するエッジ７５７Ａ，７５７Ｂを有する。図８において分かるのは、ある時点において（例えば、ｔ１２の付近で）、追跡閾値出力信号７４５Ｂのエッジ間が、磁場信号８７２Ｂのピーク間の広さに対応することであり、この時点において、追跡閾値検出器が磁場信号８７２Ｂに対して較正されたと言うことができる（即ち、追跡閾値検出器出力信号７４５Ｂは精度高く磁場信号８７２Ｂの正および負のピークを追跡する）。追跡閾値出力信号７４５Ｂは、それが磁場信号８７２Ｂのピーク間の広さと一致する前の時間（例えば、破線ボックス８９３によって示される時間）に生成されるが、用いられないので図８には示されていない。
【0115】
[0124] 図８において、三角形のアイコン（その一例を参照番号８７７で示す）は物体の移動速度および方向を示す。追跡閾値検出器出力信号７４５Ａ、７４５Ｂのエッジ・レートまたは周期は、物体の移動速度を示す。言い換えると、エッジ・レートが高い程、相対的に速い物体移動に対応し、エッジ・レートが低い程、相対的に遅い物体移動に対応する。物体が回転ギアである実施形態では、信号の周波数はギアの回転速度を示す。
【0116】
[0125] 図８において、三角形アイコン８７７の向きは、物体の移動方向を示す。グラフ８００において見ることができるように、第１の三角形アイコン８７７Ａは、想像の輪郭で示されており、方向出力が生成されるが、精度が低いのでこの方向情報は所定閾値検出器から生成するとよいことを示す。他のアイコン（例えば、参照番号８７７Ｂで示すアイコン）は、紙面の右側に向けられている。図２に関連して先に説明した回路配置と同一または同様でよいが、第１および第２追跡閾値検出器出力信号７４５Ａ，７４５Ｂは、オフセット磁場検知エレメント（磁場検知エレメント２０４Ａ，２０４Ｂのような）に対する物体の移動に応答する。したがって、信号７４５Ａ，７４５Ｂの立ち上がりおよび立ち下がりエッジの相対的位相シーケンスは、物体の移動方向を表す。
【0117】
[0126] 連続するエッジ７６０Ｃおよびエッジ７６０Ｂは、物体の移動方向を精度高く判定し更新するために用いることができる（三角形アイコン８７７Ｂおよび他の連続するアイコンによって見ることができるように）。物体が回転ギアである実施形態では、アイコンの方向は、ギアの時計回り方向または反時計回り方向の回転移動を示す。
【0118】
[0127] 再度図７および図８を参照すると、所定閾値検出器出力信号（７４０Ａ，７４０Ｂ）を用いて、時点ｔ０における回路の起動または電力投入に近い時点で、正しい物体移動情報（具体的には、物体の移動方向）を生成できることが分かる。例えば、所定閾値検出器出力信号（７４０Ａ，７４０Ｂ）を用いた正しい物体移動方向情報は、時点ｔ０の後に時点ｔ０１において直ちに生成することができる。追跡閾値検出器出力信号（７４５Ａ，７４５Ｂ）を用いた正しい物体移動方向情報は、時点ｔ０１よりも後に、時点ｔ０２において生成することができる。時間差の少なくとも一部は、追跡閾値検出器を較正するために必要な時間に帰することができる。対照的に、所定閾値検出器は、磁場信号が所定の閾値（例えば、７７３Ａ，７７３Ｂまたは７７３Ａ，７７３Ｃ）を交差するときにはいつでも物体移動方向情報を生成することができる。これは、回路の起動または電力投入後比較的直ぐに行うことができる。
【0119】
[0128] これより図９を参照すると、第１グラフ９００Ａは、任意の時間単位とした目盛りを付した横軸と、任意の電圧単位とした目盛りを付した縦軸とを有する。グラフ９００Ａは、例えば、図２の所定閾値検出器２２０Ａから出力された所定閾値検出器出力信号２４０Ａを表す第１所定閾値検出器出力信号９４０Ａと、例えば、図２の回路２００の所定閾値検出器２２０Ｂから出力された所定閾値検出器出力信号２４０Ｂを表す第２所定閾値検出器出力信号９４０Ｂとを含む。また、グラフ９００Ａは、例えば、図２の追跡閾値検出器２１０Ａから出力された追跡閾値検出器出力信号２４５Ａを表す第１追跡閾値検出器出力信号９４５Ａと、例えば、図２の回路２００の追跡閾値検出器２１０Ｂから出力された追跡閾値検出器出力信号２４５Ｂを表す第２追跡閾値検出器出力信号９４５Ｂとを含む。
【0120】
[0129] 第２グラフ９００Ｂは、任意の時間単位とした目盛りを付した横軸と、グラフ９００Ａの信号９４０Ａ，９４０Ｂ，９４５Ａ，９４５Ｂの内1つと関係がある選択出力情報（その一例を参照番号９５５で示す）を示す縦軸とを有する。選択出力情報９５５は、物体の移動に関係し、図７および図８に関連して先に説明した物体移動情報（例えば、物体の移動速度および方向）と同一または同様でよい。
【0121】
[0130] 例えば、時点ｔ２１において、選択物体速度情報９５５Ａは信号９４０Ａに関係があり、時点ｔ２４において、選択物体速度情報９５５Ｂは信号９４５Ａに関係がある。ここで、回路の起動または電力投入の間、出力信号選択器（図２の回路２００の出力選択器２５０と同一または同様でよい）が、所定閾値検出器出力信号の内１つ（例えば、第１所定閾値検出器出力信号９４０Ａ）を選択して速度情報を生成し、更にｔ２４において追跡閾値検出器出力信号の内１つ（例えば、第１追跡閾値検出器９４５Ａ）を選択して速度情報を生成する。
【0122】
[0131] 時点ｔ２２において、選択物体方向情報９５５Ｃが、信号９４０Ａ，９４０Ｂから導き出され、時点ｔ２３において、選択物体方向情報９５５Ｄが、信号９４５Ａ，９４５Ｂから導き出される。ここで、回路の起動または電力投入の間に、出力信号選択器は、所定閾値検出器出力信号（例えば、所定閾値検出器出力信号９４０Ａ，９４０Ｂ）の相対的位相を選択して、方向情報を導き出し、時点ｔ２３において、追跡閾値検出器出力信号（例えば、追跡閾値検出器信号９４５Ａ，９４５Ｂ）の相対的位相を選択して、方向情報を導き出す。時点ｔ２３（即ち、図２の回路２００の出力選択器２５０が、所定閾値検出器２２０Ａ，２２０Ｂを使用することから、追跡閾値検出器２１０Ａ，２１０Ｂを使用することに切り替える時点）は、回路の較正時点、および／または信号９４０Ａ，９４０Ｂ，９４５Ａ，９４５Ｂの所定のサイクル数を含むがこれらに限定されない所定の条件に対応するとよい。三角形アイコン９７７は、出力信号選択器によって出力された物体方向情報の内、第１および第２の所定閾値検出器出力信号９４０Ａ，９４０Ｂに関係するものを表し、三角形アイコン９７９は、出力信号選択器によって出力された物体方向情報の内、第１および第２追跡閾値検出器出力信号９４５Ａ，９４５Ｂに関係するものを表す。
【0123】
[0132] 尚、移動方向の素早い判定を得るためには、２つの所定閾値検出器出力信号間において相対的位相を素早く判定できるように、２つの所定閾値検出器を用いるとよいことは認められよう。しかしながら、図１におけるように、１つの所定閾値検出器のみの使用でも、なおも利点を得ることができ、例えば、物体の移動速度の一層素早い判定ができる（例えば、時点ｔ２１において始まる選択出力情報９５５を参照のこと）。
【0124】
[0133] 以上では特定数のサイクル、特定の時点、およびその他の特定のパラメータについて記載したが、他のサイクル数、他の時点、および他の特定のパラメータも用いることができることは認められよう。
【0125】
[0134] 尚、本明細書において説明した回路は、自動車エンジン管理の用途を含むがこれには限定されないセンサ用途において、速い速度および／または方向情報を生成することが望まれる、必要とされる、または必要である用途において用いるとよいことは認められてしかるべきである。
【0126】
[0135] 本明細書において引用した引例は全て、引用したことによってその内容全体が本願にも含まれるものとする。
【0127】
[0136] 以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、その概念を組み込んだ他の実施形態も用いてもよいことは当業者には今や明白であろう。したがって、これらの実施形態は開示した実施形態に限定されるのではなく、添付した請求項の主旨および範囲によってのみ限定されてしかるべきであると考える。