(57)【要約】物体の動きを検出する回路は、閾値選択モジュールを設け、磁場信号の現在のサイクルよりも前に特定された１つ以上の閾値信号を用いて、磁場信号の現在のサイクルに用いられる閾値信号を確定する。また、この回路と関連のある方法についても記載する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の動きを検出する回路であって、
前記物体に付随する磁場に比例するDIFF信号を生成する少なくとも１つの磁場検知エレメントであって、前記DIFF信号が現在のサイクルを含む複数のサイクルを有する、少なくとも１つの磁場検知エレメントと、
前記物体の動きを示す動き信号を生成するように構成されている少なくとも１つの動き検出器であって、前記動き信号が、前記DIFF信号の前記サイクルと関連のあるエッジを有する、少なくとも１つの動き検出器と、
を備えており、該少なくとも１つの動き検出器が、
前記DIFF信号を受け取るように結合され、閾値信号を生成するように構成されている閾値生成回路と、
少なくとも１つの閾値選択モジュールであって、前記閾値信号を受け取るように結合され、前記閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、前記現在のサイクルよりも所定のサイクル数だけ前における前記DIFF信号の直前のサイクルと関連のある前記閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に前記閾値信号の選択されたサンプルに関係がある選択閾値信号を生成するように構成されている少なくとも１つの閾値選択モジュールと、
前記選択閾値信号を表す信号を受け取るように結合され、前記DIFF信号を受け取るように結合され、前記選択閾値信号を表す前記信号を前記DIFF信号と比較するように構成され、前記動き信号を生成するように構成されている比較器と、
を備えている、回路。
【請求項２】
請求項１記載の回路において、前記少なくとも１つの閾値選択モジュールが、更に、前記DIFF信号のそれぞれの複数の以前のサイクルと関連のある前記閾値信号の複数のサンプルを選択するように構成されており、前記複数の以前のサイクルの各１つが、それぞれ、前記現在のサイクルよりも所定サイクル数だけ前にあり、前記少なくとも１つの閾値選択モジュールが、更に、
前記選択閾値信号を生成するために、前記閾値信号の複数のサンプルを組み合わせるように構成されている機能プロセッサを備えている、回路。
【請求項３】
請求項２記載の回路において、前記機能プロセッサが、更に、前記選択閾値信号を生成するために、前記閾値信号の複数のサンプルの平均を取るように構成されている、回路。
【請求項４】
請求項１記載の回路において、前記少なくとも１つの閾値選択モジュールが、
前記閾値信号を受け取るように結合され、前記閾値信号を、当該閾値信号のディジタル・サンプルに変換するように構成されているアナログ／デジタル変換器と、
前記デジタル・サンプルを受け取るように結合され、複数の前記ディジタル・サンプルをセーブするように構成されているメモリと、
前記複数のディジタル・サンプルから選択されたものに関係があるサンプルを受け取るように結合され、前記複数のディジタル・サンプルから選択されたものに関係がある前記選択閾値信号を生成するように構成されているディジタル／アナログ変換器と、
を備えている、回路。
【請求項５】
請求項４記載の回路において、前記メモリが、多ビット・デジタル・シフト・レジスタを含む、回路。
【請求項６】
請求項１記載の回路において、前記少なくとも１つの閾値選択モジュールが、
前記閾値信号を受け取るように結合され、前記閾値信号の複数のアナログ・サンプルをセーブするように構成されているアナログ・メモリと、
前記複数のアナログ・サンプルの中からアナログ・サンプルを選択するように構成され、更に前記選択したアナログ・サンプルに関係がある前記選択閾値信号を生成するように構成されている回路モジュールと、
を備えている、回路。
【請求項７】
請求項６記載の回路において、前記アナログ・メモリが、アナログ・シフト・レジスタを含む、回路。
【請求項８】
請求項１記載の回路であって、更に、前記閾値信号を前記選択閾値信号と組み合わせて、前記選択閾値信号を表す信号を供給するように構成されている結合回路を備えている、回路。
【請求項９】
請求項１記載の回路であって、更に、前記選択閾値信号を第１および第２の異なる選択閾値信号に分割し、異なるそれぞれの時点において、前記第１および第２の異なる選択閾値信号を、前記選択閾値信号を表す信号として供給するように構成されている分割回路を備えている、回路。
【請求項１０】
請求項１記載の回路において、前記閾値生成回路が、第１および第２の異なる閾値値信号を生成するように構成されており、前記少なくとも１つの動き検出器が、第１および第２閾値選択モジュールを備えており、
前記第１閾値選択モジュールが、前記第１閾値信号を受け取るように結合され、前記第１閾値のサンプルをセーブするように構成され、前記現在のサイクルよりも第１の所定のサイクル数だけ前における前記DIFF信号のサイクルと関連のある前記第１閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に前記第１閾値信号から選択したサンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するように構成されており、
前記第２閾値選択モジュールが、前記第２閾値信号を受け取るように結合され、前記第２閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、前記現在のサイクルよりも第２所定サイクル数だけ前における前記DIFF信号のサイクルと関連のある前記第２閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に前記第２閾値信号から選択したサンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するように構成されており、
前記回路が、更に、
前記第１および第２選択閾値信号を受け取るように結合され、異なるそれぞれの時点において、前記第１および第２選択閾値信号を、前記選択閾値信号を表す信号として供給するように構成されている分割回路を備えている、回路。
【請求項１１】
請求項１記載の回路において、前記閾値生成回路が、
ＰＤＡＣ更新時間間隔において前記DIFF信号を追跡するために、そして前記ＰＤＡＣ更新時間期間以外の時間前記DIFF信号を保持するためにＰＤＡＣ出力信号を生成するように構成されているＰＤＡＣと、
ＮＤＡＣ更新時間間隔において前記DIFF信号を追跡するために、そして前記ＮＤＡＣ更新時間間隔以外の時間前記DIFF信号を保持するためにＮＤＡＣ出力信号を生成するように構成されているＮＤＡＣと、
を備えている、回路。
【請求項１２】
請求項１１記載の回路において、前記閾値生成回路が、第１端において前記ＰＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、第２端において前記ＮＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、前記第１および第２端の間にある中間タップにおいて、前記閾値信号を生成するように構成されている抵抗ラダーを備えている、回路。
【請求項１３】
請求項１１記載の回路において、前記閾値生成回路が、
前記ＰＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、第１閾値信号を生成するように構成されている第１電圧源と、
前記ＮＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、第２の異なる閾値信号を生成するように構成されている第２の異なる電圧源と、
を備えている、回路。
【請求項１４】
請求項１記載の回路において、前記閾値生成回路が、前記DIFF信号を追跡する追跡信号を受け取るように結合されている抵抗ラダーを備えている、回路。
【請求項１５】
請求項１記載の回路において、前記少なくとも１つの磁場検知エレメントが、RDIFF信号およびLDIFF信号を生成する少なくとも２つの磁場検知エレメントを備えており、前記RDIFF信号が現在のRDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有し、前記LDIFF信号が現在のLRDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有し、前記少なくとも１つの動き検出器が、前記RDIFFおよびLDIFF信号をそれぞれ受け取るように結合されている第１および第２動き検出器を備えており、前記第１動き検出器が、前記物体の動きを示す第１動き信号を生成するように構成されており、前記第２動き検出器が、前記物体の動きを示す第２動き信号を生成するように構成されている、回路。
【請求項１６】
請求項１５記載の回路において、前記第１動き検出器および前記第２動き検出器が、前記RDIFF信号およびLDIFF信号をそれぞれ追跡するために、第１および第２のそれぞれの追跡信号を生成するように構成されている、回路。
【請求項１７】
請求項１６記載の回路において、前記第１動き検出器が、
第１ＰＤＡＣ更新時間間隔の間前記RDIFF信号を追跡するために、そして前記第１ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記RDIFF信号を保持するために、第１ＰＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第１ＰＤＡＣと、
第１ＮＤＡＣ更新時間間隔の間前記RDIFF信号を追跡するために、そして前記第１ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記RDIFF信号を保持するために、第１ＮＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第１ＮＤＡＣと、
前記RDIFF信号を受け取るように構成され、第１動き検出器閾値信号を生成するように構成されている、第１閾値生成回路と、
前記第１動き検出器閾値信号を受け取るように結合され、前記第１動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、前記現在のRDIFFサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前における前記RDIFF信号のサイクルと関連のある前記第１動き検出器閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に前記第１動き検出器閾値信号から選択した前記サンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するように構成されている第１の少なくとも１つの閾値選択モジュールと、
を備えており、
前記比較器が、
前記第１選択閾値信号を表す信号を受け取るように結合され、前記RDIFF信号を受け取るように結合され、前記第１選択閾値信号を表す信号を前記RDIFF信号と比較するように構成され、更に前記第１動き信号を生成するように構成されている第１比較器を備えており、
前記第２動き検出器が、
第２ＰＤＡＣ更新時間間隔の間前記LDIFF信号を追跡するために、そして前記第２ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記LDIFF信号を保持するために、第２ＰＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第２ＰＤＡＣと、
第２ＮＤＡＣ更新時間間隔の間前記LDIFF信号を追跡するために、そして前記第２ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記LDIFF信号を保持するために、第２ＮＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第２ＮＤＡＣと、
前記LDIFF信号を受け取るように構成され、第２動き検出器閾値信号を生成するように構成されている第２閾値生成回路と、
前記第２動き検出器閾値信号を受け取るように結合され、前記第２動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、前記現在のLDIFFサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前における前記LDIFF信号のサイクルと関連のある前記第２動き検出器閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に前記第２動き検出器閾値信号から選択した前記サンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するように構成されている第２の少なくとも１つの閾値選択モジュールと、
を備えており、
前記比較器が、更に、
前記第２選択閾値信号を表す信号を受け取るように結合され、前記LDIFF信号を受け取るように結合され、前記第２選択閾値信号を表す信号を前記LDIFF信号と比較するように構成され、更に前記第２動き信号を生成するように構成されている第２比較器を備えている、回路。
【請求項１８】
物体の動きを検出する方法であって、
前記物体に付随する磁場に比例するDIFF信号を生成するステップであって、前記DIFF信号が現在のサイクルを含む複数のサイクルを有する、ステップと、
前記物体の動きを示す動き信号を生成するステップであって、前記動き信号が、前記DIFF信号のサイクルと関連のあるエッジを有する、ステップと、
を備えており、前記動き信号を生成するステップが、
前記DIFF信号にしたがって閾値信号を生成するステップと、
前記閾値信号のサンプルをセーブするステップと、
前記現在のサイクルよりも所定のサイクル数だけ前における前記DIFF信号の直前のサイクルと関連のある前記閾値信号のサンプルを選択するステップと、
前記閾値信号から選択した前記サンプルに関係がある選択閾値信号を生成するステップと、
前記動き信号を生成するために、前記選択閾値信号を表す信号を前記DIFF信号と比較するステップと、
を備えている、方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法において、更に、
前記DIFF信号の複数のサイクルのそれぞれと関連のある前記閾値信号の複数のサンプルを選択するステップであって、前記複数のサイクルの各１つが、前記現在のサイクルよりもそれぞれ所定サイクル数だけ前である、ステップと、
前記選択閾値信号を生成するために、前記閾値信号の前記複数のサンプルを組み合わせるステップと、
を備えている、方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、前記組み合わせるステップが、前記選択閾値信号を生成するために、前記閾値信号の前記複数のサンプルの平均を取るステップを含む、方法。
【請求項２１】
請求項１８記載の方法において、前記セーブするステップが、
前記閾値信号をディジタル・サンプルに変換するステップと、
複数の前記ディジタル・サンプルをセーブするステップと、
を含み、前記選択閾値信号を生成するステップが、
前記複数のディジタル・サンプルから選択したものに関係があるサンプルにしたがって、前記選択閾値信号を生成するステップを含む、方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法において、前記複数のディジタル・サンプルをセーブするステップが、前記複数のディジタル・サンプルを多ビット・ディジタル・シフト・レジスタにセーブするステップを含む、方法。
【請求項２３】
請求項１８記載の方法において、前記セーブするステップが、
前記閾値信号のアナログ・サンプルをセーブするステップを含む、方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の方法において、前記アナログ・サンプルをセーブするステップが、アナログ・シフト・レジスタを備えているアナログ・メモリに、前記閾値信号の前記アナログ・サンプルをセーブするステップを含む、方法。
【請求項２５】
請求項１８記載の方法であって、更に、前記選択閾値信号を表す前記信号を供給するために、前記閾値信号を前記選択閾値信号と組み合わせるステップを備えている、方法。
【請求項２６】
請求項１８記載の方法であって、更に、
前記選択閾値信号を、第１および第２の異なる選択閾値信号に分割するステップと、
異なるそれぞれの時点において、前記第１および第２の異なる選択閾値信号を、前記選択閾値信号を表す前記信号として供給するステップと、
を備えている、方法。
【請求項２７】
請求項１８記載の方法において、前記閾値信号を生成するステップが、第１および第２の異なる閾値信号を生成するステップを含み、前記閾値信号の前記サンプルをセーブするステップが、
前記第１閾値信号のサンプルをセーブするステップと、
前記第２の異なる閾値信号のサンプルをセーブするステップと、
を含み、前記閾値信号から前記サンプルを選択するステップが、
前記現在のサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前における前記DIFF信号のサイクルと関連のある前記第１閾値信号のサンプルを選択するステップと、
前記現在のサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前における前記DIFF信号のサイクルと関連のある前記第２の異なる閾値信号のサンプルを選択するステップと、
を含み、
前記選択閾値信号を生成するステップが、
前記第１閾値信号から選択したサンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するステップと、
前記第２閾値信号から選択したサンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するステップと、
を含み、
前記方法が、更に、
異なるそれぞれの時点において、前記第１および第２選択閾値信号を、前記選択閾値信号を表す前記信号として供給するステップを備えている、方法。
【請求項２８】
請求項１８記載の方法において、前記追跡信号を生成するステップが、
ＰＤＡＣ更新時間間隔の間前記DIFF信号を追跡するために、そして前記ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記DIFF信号を保持するために、ＰＤＡＣ出力信号を生成するステップと、
ＮＤＡＣ更新時間間隔の間前記DIFF信号を追跡するために、そして前記ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記DIFF信号を保持するために、ＮＤＡＣ出力信号を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の方法において、前記閾値信号を生成するステップが、
抵抗ラダーの第１端において前記ＰＤＡＣ出力信号を受け取るステップと、
前記抵抗ラダーの第２端において前記ＮＤＡＣ出力信号を受け取るステップと、
前記第１および第２端の間にある中間タップにおいて、前記閾値信号を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項３０】
請求項２８記載の方法において、前記閾値信号を生成するステップが、
第１電圧源によって前記ＰＤＡＣ出力信号を受け取るステップと、
第２電圧源によって前記ＮＤＡＣ出力信号を受け取るステップと、
を含み、前記閾値信号を生成するステップが、
前記第１電圧源によって第１閾値信号を生成するステップと、
前記第２電圧源によって第２の異なる閾値信号を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項３１】
請求項１８記載の方法において、前記閾値信号を生成するステップが、
抵抗ラダーによって前記追跡信号を受け取るステップと、
前記抵抗ラダーの中間タップにおいて、前記閾値信号を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項３２】
請求項１８記載の方法において、前記DIFF信号を生成するステップが、
RDIFF信号を生成し、LDIFF信号を生成するステップであって、各信号が前記磁場に比例する、ステップを含み、前記RDIFF信号が現在のRDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有し、前記LDIFF信号が現在のLDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有し、前記動き信号を生成するステップが、
前記RDIFF信号にしたがって第１動き信号を生成するステップと、
前記LDIFF信号にしたがって第２動き信号を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の方法において、前記追跡信号を生成するステップが、
前記RDIFF信号を追跡し、前記RDIFF信号のピークを保持する第１追跡信号を生成するステップと、
前記LDIFF信号を追跡し、前記LDIFF信号のピークを保持する第２追跡信号を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の方法において、前記第１追跡信号を生成するステップが、
第１ＰＤＡＣ更新時間間隔の間前記RDIFF信号を追跡するために、そして前記第１ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記RDIFF信号を保持するために第１ＰＤＡＣ出力信号を生成するステップと、
第１ＮＤＡＣ更新時間間隔の間前記RDIFF信号を追跡するために、そして前記第１ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記RDIFF信号を保持するために第１ＮＤＡＣ出力信号を生成するステップと、
を含み、
前記第２追跡信号を生成するステップが、
第２ＰＤＡＣ更新時間間隔の間前記LDIFF信号を追跡するために、そして前記第２ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記LDIFF信号を保持するために第２ＰＤＡＣ出力信号を生成するステップと、
第２ＮＤＡＣ更新時間間隔の間前記LDIFF信号を追跡するために、そして前記第２ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときに前記LDIFF信号を保持するために第２ＮＤＡＣ出力信号を生成するステップと、
を含み、
前記閾値信号を生成するステップが、
前記第１ＰＤＡＣ出力信号または前記第１ＮＤＡＣ出力信号の内少なくとも１つに関係がある第１動き検出器閾値信号を生成するステップと、
前記第２ＰＤＡＣ出力信号または前記第２ＮＤＡＣ出力信号の内少なくとも１つに関係がある第２動き検出器閾値信号を生成するステップと、
を含み、
前記閾値信号の前記サンプルをセーブするステップが、
前記第１動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするステップと、
前記第２動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするステップと、
を含み、
前記閾値信号から前記サンプルを選択するステップが、
前記現在のRDIFFサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前における前記RDIFF信号のサイクルと関連のある前記第１動き検出器閾値信号のサンプルを選択するステップと、
前記現在のLDIFFサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前における前記DLIFF信号のサイクルと関連のある前記第２動き検出器閾値信号のサンプルを選択するステップと、
を含み、
前記選択閾値信号を生成するステップが、
前記第１動き検出器閾値信号から選択した前記サンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するステップと、
前記第２動き検出器閾値信号から選択した前記サンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するステップと、
を含み、
前記比較するステップが、
前記第１動き信号を生成するために、前記第１選択閾値信号を表す第１信号を、前記RDIFF信号と比較するステップと、
前記第２動き信号を生成するために、前記第２選択閾値信号を表す第２信号を、前記LDIFF信号と比較するステップと、
を含む、方法。
【請求項３５】
物体の動きを検出する方法であって、
少なくとも１つの磁場検知エレメントによって磁場信号を生成するステップであって、前記磁場信号が、前記物体に付随する磁場に比例し、前記磁場信号が、現在のサイクルを含む複数のサイクルを有する、ステップと、
前記磁場信号の少なくとも一部を追跡する追跡信号を生成するステップと、
前記現在のサイクルに先立つ前記磁場信号の以前のサイクルにしたがって、選択閾値信号を生成するために、前記追跡信号を用いるステップと、
を備えている、方法。
【請求項３６】
請求項３５記載の方法において、前記物体が回転するように構成されており、前記現在のサイクルに先立つ前記磁場信号のサイクルが、前記物体の過去の回転と関連がある、方法。
【請求項３７】
請求項３５記載の方法において、前記物体が回転するように構成されており、前記物体が、前記少なくとも１つの磁場検知エレメントに最も近接して通過するときに前記サイクルと関連がある構造(feature)を有し、前記現在のサイクルに先立つ前記磁場信号のサイクルが、以前に前記少なくとも１つの磁場検知エレメントに最も近づいて通過した前記物体の構造と関連がある、方法。
【請求項３８】
請求項３５記載の方法において、前記用いるステップが、
前記現在のサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前における前記追跡信号の第１サンプルを選択するステップと、
前記現在のサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前における前記追跡信号の第２サンプルを選択するステップと、
前記第１および第２サンプルを組み合わせるステップと、
を含む、方法。
【請求項３９】
請求項３８記載の方法において、前記組み合わせるステップが、前記第１および第２サンプルの平均を取るステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、集積回路に関し、更に特定すれば、強磁性物体の動きまたは回転を検出する集積回路に関する。
【従来技術】
【０００２】
強磁性体の物品および／または磁性体の物品を検出する磁場センサ（例えば、回転センサ）が知られている。強磁性体の物品または磁性体の物品に伴う磁場は、ホール・エレメントまたは磁気抵抗エレメントのような、磁場検知エレメントによって検出され、この磁場検知エレメントは、検出され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、この磁場信号が電気信号である場合もある。
【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、ピーク（正のピークおよび／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点に近い閾値を磁場信号が交差する毎に、状態を変化させる。したがって、この出力信号は、強磁性体または磁性体の物体、例えば、ギアまたはリング・マグネットの回転速度を示すエッジ・レート(edge rate)または周期を有する。
【０００４】
磁場センサの用途の１つに、硬質磁性体ギアまたは軟質強磁性体ギアのいずれであれ、回転する強磁性体ギアの各歯の接近および後退を検出することがあげられる。特定的な構成の中には、リング・マグネットが、極性が交互する磁気領域（永久磁性体または硬質磁性体）を有し、このリング・マグネットが強磁性体のギアに結合されるか、またはそれ自体で使用され、磁場センサが、このリング・マグネットの磁気領域の接近および後退に応答するものがある。他の構成では、固定磁石に近接してギアが配置され、このギアが回転すると、磁場センサが磁場の摂動(perturbation)に応答するものがある。
【０００５】
ピーク−ピーク割合検出器（または閾値検出器）と呼ばれることもあ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割合に等しくなっている。このようなピーク−ピーク割合検出器の１つが、"Detection of Passing Magnetic Articles While Periodically Adapting Detection Threshold"（検出閾値の周期的適合化を併せた、通過磁性体物品の検出）と題し、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，９１７，３２０号に記載されている。
【０００６】
他の磁場センサの一種に、傾斜作動検出器(slope-activated detector)（または、ピーク参照検出器、あるいはは省略してピーク検出器）と呼ばれることもあるものがあり、この磁場センサは米国特許第６，０９１，２３９号に記載されている。米国特許第６，０９１，２３９号は、"Detection Of Passing Magnetic Articles With a Peak Referenced Threshold Detector"（ピーク参照閾値検出器を用いた、通過する磁性体物品の検出）と題し、これも本発明の譲受人に譲渡されている。ピーク参照磁場センサでは、閾値信号が、磁場信号の正および負のピーク（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、磁場信号がその磁場信号のピークまたはバレーから所定量だけ遠ざかると、出力信号は状態を変化させる。
【０００７】
尚、以上で述べた閾値検出器および以上で述べたピーク検出器は、双方共、磁場信号の正および負のピークを特定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検出器は、双方共、本明細書では「ピーク識別器」と呼ばれる回路部分を含むことは理解されてしかるべきである。このピーク識別器は、磁場信号の正のピークおよび／または負のピークを検出するように構成されている。しかしながら、閾値検出器およびピーク検出器は、各々、異なる方法で検出したピークを用いていわゆる「閾値生成器」を設ける。この閾値生成器は、識別したピークを用いて１つ以上の閾値を生成するように構成され、この閾値と磁場信号を比較することができる。この比較の結果、いわゆる「PosComp」信号を得ることができる。ポスコン信号は、動体(moving object)の動き、例えば、回転の速度を表すエッジ・レートを有する。
【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、実施形態の中には、回転検出器が、磁場信号の少なくとも一部を追跡することができる可能性がある(can be capable of)。この目的のために、通例では、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、１つ（ＰＤＡＣ）は磁場信号の正のピークを検出するためにあり、他の１つ（ＮＤＡＣ）は磁場信号の負のピークを検出するためにある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【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(power up)に近い時点で、またそれ以外では所望に応じてときどき実行する。ある種の較正の間に、前述の閾値レベルが決定される。
【００１０】
動体、例えば、前述の磁場センサによって検知される回転動体の中には、不規則な動きを呈するもの、または不規則な特徴を有するものもある。例えば、ギアが回転するとふらつきが生ずる可能性があり、芯振れが生ずる可能性があり（その回転軸を中心として非対称）、またはその機械的寸法にむらがある可能性がある。例えば、一部のギア歯が他のものよりも広い場合がある。これらの不規則性のために、理想的でない閾値が生成されることが多くなる。この理想的でない閾値によって、Poscomp信号のエッジが、動体と関連のある磁場信号のサイクルに対して精度高く位置付けられないことが多くなる。
【００１１】
したがって、磁場信号と関連のある閾値レベルを精度高く特定することができ、検知対象の動体の動きにおけるむら、またはその機械的特性の異常があっても精度が高い磁場センサを提供することができれば望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、磁場信号と関連のある閾値レベルを精度高く特定することができ、検知対象の動体の動きにおけるむら、またはその機械的特性の異常があっても精度が高い磁場センサを提供する。
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、物体の動きを検出する回路は、この物体に付随する磁場に比例するDIFF信号を生成する少なくとも１つの磁場検知エレメントを含み、DIFF信号が現在のサイクルを含む複数のサイクルを有する。また、この回路は、物体の動きを示す動き信号を生成するように構成されている少なくとも１つの動き検出器を含み、動き信号が、DIFF信号のサイクルと関連のあるエッジを有する。少なくとも１つの動き検出器は、DIFF信号を受け取るように結合され、閾値信号を生成するように構成されている閾値生成回路を含む。また、少なくとも１つの動き検出器は、閾値信号を受け取るように結合され、閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、現在のサイクルよりも所定のサイクル数だけ前におけるDIFF信号の直前のサイクルと関連のある閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に閾値信号の選択されたサンプルに関係がある選択閾値信号を生成するように構成されている少なくとも１つの閾値選択モジュールも含む。また、少なくとも１つの動き検出器は、選択閾値信号を表す信号を受け取るように結合され、DIFF信号を受け取るように結合され、選択閾値信号を表す信号をDIFF信号と比較するように構成され、動き信号を生成するように構成されている比較器も含む。
【００１４】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、少なくとも１つの閾値選択モジュールが、更に、DIFF信号のそれぞれの複数の以前のサイクルと関連のある閾値信号の複数のサンプルを選択するように構成されており、複数の以前のサイクルの各１つが、それぞれ、現在のサイクルよりも所定サイクル数だけ前にあり、少なくとも１つの閾値選択モジュールが、更に、選択閾値信号を生成するために、閾値信号の複数のサンプルを組み合わせるように構成されている機能プロセッサを含む場合もある。
【００１５】
前述の発明の実施形態の中には、機能プロセッサが、更に、選択閾値信号を生成するために、閾値信号の複数のサンプルの平均を取るように構成されている場合もある。
【００１６】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、少なくとも１つの閾値選択モジュールが、閾値信号を受け取るように結合され、閾値信号を、当該閾値信号のディジタル・サンプルに変換するように構成されているアナログ／デジタル変換器と、デジタル・サンプルを受け取るように結合され、複数のディジタル・サンプルをセーブするように構成されているメモリと、複数のディジタル・サンプルから選択されたものに関係があるサンプルを受け取るように結合され、複数のディジタル・サンプルから選択されたものに関係がある選択閾値信号を生成するように構成されているデジタル／アナログ変換器とを含む場合もある。
【００１７】
前述の発明の実施形態の中には、メモリが、多ビット・デジタル・シフト・レジスタを構成する場合もある。
【００１８】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、少なくとも１つの閾値選択モジュールが、閾値信号を受け取るように結合され、閾値信号の複数のアナログ・サンプルをセーブするように構成されているアナログ・メモリと、複数のアナログ・サンプルの中からアナログ・サンプルを選択するように構成され、更に選択したアナログ・サンプルに関係がある選択閾値信号を生成するように構成されている選択回路モジュールとを含む場合もある。
【００１９】
本発明の実施形態の中には、アナログ・メモリが、アナログ・シフト・レジスタを構成する場合もある。
【００２０】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、前述の回路が、更に、閾値信号を選択閾値信号と組み合わせて、選択閾値信号を表す信号を供給するように構成されている結合回路を含む場合もある。
【００２１】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、前述の回路が、更に、選択閾値信号を第１および第２の異なる選択閾値信号に分割し、異なるそれぞれの時点において、第１および第２の異なる選択閾値信号を、選択閾値信号を表す信号として供給するように構成されている分割回路を含む場合もある。
【００２２】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、閾値生成回路が、第１および第２の異なる閾値値信号を生成するように構成されている場合もある。更に、少なくとも１つの動き検出器は、第１および第２閾値選択モジュールを含み、第１閾値選択モジュールが、第１閾値信号を受け取るように結合され、第１閾値のサンプルをセーブするように構成され、現在のサイクルよりも第１の所定のサイクル数だけ前におけるDIFF信号のサイクルと関連のある第１閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に第１閾値信号から選択したサンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するように構成されている場合もある。更に、第２閾値選択モジュールは、第２閾値信号を受け取るように結合され、第２閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、現在のサイクルよりも第２所定サイクル数だけ前におけるDIFF信号のサイクルと関連のある第２閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に第２閾値信号から選択したサンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するように構成されている。更に、前述の回路は、第１および第２選択閾値信号を受け取るように結合され、異なるそれぞれの時点において、第１および第２選択閾値信号を、選択閾値信号を表す信号として供給するように構成されている分割回路を含む。
【００２３】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、閾値生成回路が、ＰＤＡＣ更新時間間隔においてDIFF信号を追跡するために、そしてＰＤＡＣ更新時間期間以外の時間DIFF信号を保持するためにＰＤＡＣ出力信号を生成するように構成されているＰＤＡＣと、ＮＤＡＣ更新時間間隔においてDIFF信号を追跡するために、そしてＮＤＡＣ更新時間間隔以外の時間DIFF信号を保持するためにＮＤＡＣ出力信号を生成するように構成されているＮＤＡＣとを含む場合もある。
【００２４】
本発明の実施形態の中には、閾値生成回路が、第１端においてＰＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、第２端においてＮＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、第１および第２端の間にある中間タップにおいて、閾値信号を生成するように構成されている抵抗ラダーを含む場合もある。
【００２５】
本発明の実施形態の中には、閾値生成回路が、ＰＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、第１閾値信号を生成するように構成されている第１電圧源と、ＮＤＡＣ出力信号を受け取るように結合され、第２の異なる閾値信号を生成するように構成されている第２の異なる電圧源とを含む場合もある。
【００２６】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、閾値生成回路が、DIFF信号を追跡する追跡信号を受け取るように結合されている抵抗ラダーを含む場合もある。
【００２７】
本発明の第１の態様の実施形態の中には、少なくとも１つの磁場検知エレメントが、RDIFF信号およびLDIFF信号を生成する少なくとも２つの磁場検知エレメントを備えており、RDIFF信号が現在のRDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有し、LDIFF信号が,現在のRDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有する場合もある。更に、少なくとも１つの動き検出器は、RDIFFおよびLDIFF信号をそれぞれ受け取るように結合されている第１および第２動き検出器を含み、第１動き検出器は、物体の動きを示す第１動き信号を生成するように構成されており、第２動き検出器は、物体の動きを示す第２動き信号を生成するように構成されている。
【００２８】
前述の発明の実施形態の中には、第１動き検出器および第２動き検出器が、RDIFF信号およびLDIFF信号をそれぞれ追跡するために、第１および第２のそれぞれの追跡信号を生成するように構成されている場合もある。
【００２９】
本発明の実施形態の中には、第１動き検出器が、第１ＰＤＡＣ更新時間間隔の間RDIFF信号を追跡するために、そして第１ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときにRDIFF信号を保持するために、第１ＰＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第１ＰＤＡＣと、第１ＮＤＡＣ更新時間間隔の間RDIFF信号を追跡するために、そして第１ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときにRDIFF信号を保持するために、第１ＮＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第１ＮＤＡＣと、RDIFF信号を受け取るように構成され、第１動き検出器閾値信号を生成するように構成されている、第１閾値生成回路と、第１動き検出器閾値信号を受け取るように結合され、第１動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、現在のRDIFFサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前におけるRDIFF信号のサイクルと関連のある第１動き検出器閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に第１動き検出器閾値信号の選択したサンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するように構成されている第１の少なくとも１つの閾値選択モジュールとを含む場合もある。更に、前述の比較器は、
第１選択閾値信号を表す信号を受け取るように結合され、RDIFF信号を受け取るように結合され、第１選択閾値信号を表す信号をRDIFF信号と比較するように構成され、更に第１動き信号を生成するように構成されている第１比較器を含む。更に、第２動き検出器は、第２ＰＤＡＣ更新時間間隔の間LDIFF信号を追跡するために、そして第２ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときにLDIFF信号を保持するために、第２ＰＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第２ＰＤＡＣと、第２ＮＤＡＣ更新時間間隔の間LDIFF信号を追跡するために、そして第２ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときにLDIFF信号を保持するために、第２ＮＤＡＣ出力信号を生成するように構成されている第２ＮＤＡＣと、LDIFF信号を受け取るように構成され、第２動き検出器閾値信号を生成するように構成されている第２閾値生成回路と、第２動き検出器閾値信号を受け取るように結合され、第２動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするように構成され、現在のLDIFFサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前におけるLDIFF信号のサイクルと関連のある第２動き検出器閾値信号のサンプルを選択するように構成され、更に第２動き検出器閾値信号の選択したサンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するように構成されている第２の少なくとも１つの閾値選択モジュールと含む。更に、前述の比較器は、第２選択閾値信号を表す信号を受け取るように結合され、LDIFF信号を受け取るように結合され、第２選択閾値信号を表す信号をLDIFF信号と比較するように構成され、更に第２動き信号を生成するように構成されている第２比較器を含む。
【００３０】
本発明の第２の態様によれば、物体の動きを検出する方法は、物体に付随する磁場に比例するDIFF信号を生成するステップを含み、DIFF信号が現在のサイクルを含む複数のサイクルを有する。また、この方法は、物体の動きを示す動き信号を生成するステップも含み、動き信号が、DIFF信号のサイクルと関連のあるエッジを有する。動き信号を生成するステップは、DIFF信号にしたがって閾値信号を生成するステップを含む。また、 動き信号を生成するステップは、閾値信号のサンプルをセーブするステップと、現在のサイクルよりも所定のサイクル数だけ前におけるDIFF信号の直前のサイクルと関連のある閾値信号のサンプルを選択するステップとも含む。また、動き信号を生成するステップは、閾値信号の選択したサンプルに関係がある選択閾値信号を生成するステップと、動き信号を生成するために、選択閾値信号を表す信号を、DIFF信号と比較するステップとを含む。
【００３１】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、この方法が、更に、DIFF信号の複数のサイクルのそれぞれと関連のある閾値信号の複数のサンプルを選択するステップであって、複数のサイクルの各１つが、現在のサイクルよりもそれぞれ所定サイクル数だけ前である、ステップと、選択閾値信号を生成するために、閾値信号の複数のサンプルを組み合わせるステップとを含む場合もある。
【００３２】
前述の発明の実施形態の中には、前述の組み合わせるステップが、選択閾値信号を生成するために、閾値信号の複数のサンプルの平均を取るステップを含む場合もある。
【００３３】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、前述のセーブするステップが、閾値信号をディジタル・サンプルに変換するステップと、複数のディジタル・サンプルをセーブするステップとを含む場合もある。更に、選択閾値信号を生成するステップは、複数のディジタル・サンプルから選択したものに関係があるサンプルにしたがって、選択閾値信号を生成するステップを含む。
【００３４】
前述の発明の実施形態の中には、複数のディジタル・サンプルをセーブするステップが、複数のディジタル・サンプルを多ビット・ディジタル・シフト・レジスタにセーブするステップを含む場合もある。
【００３５】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、前述のセーブするステップが、前記閾値信号のアナログ・サンプルをセーブするステップを含む場合もある。
【００３６】
前述の発明の実施形態の中には、前述のアナログ・サンプルをセーブするステップが、アナログ・シフト・レジスタを備えているアナログ・メモリに、閾値信号のアナログ・サンプルをセーブするステップを含む場合もある。
【００３７】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、本方法が、更に、選択閾値信号を表す信号を供給するために、閾値信号を選択閾値信号と組み合わせるステップを含む場合もある。
【００３８】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、本方法が、更に、選択閾値信号を、第１および第２の異なる選択閾値信号に分割するステップと、異なるそれぞれの時点において、第１および第２の異なる選択閾値信号を、選択閾値信号を表す信号として供給するステップとを含む場合もある。
【００３９】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、前述の閾値信号を生成するステップが、第１および第２の異なる閾値信号を生成するステップを含む場合もある。更に、前述の閾値信号のサンプルをセーブするステップは、第１閾値信号のサンプルをセーブするステップと、第２の異なる閾値信号のサンプルをセーブするステップとを含む。更に、閾値信号のサンプルを選択するステップは、現在のサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前におけるDIFF信号のサイクルと関連のある第１閾値信号のサンプルを選択するステップと、現在のサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前におけるDIFF信号のサイクルと関連のある第２の異なる閾値信号のサンプルを選択するステップとを含む。更に、前述の選択閾値信号を生成するステップは、第１閾値信号の選択したサンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するステップと、第２閾値信号の選択したサンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するステップとを含む。更に、方法は、異なるそれぞれの時点において、第１および第２選択閾値信号を、選択閾値信号を表す信号として供給するステップを含む。
【００４０】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、前述の追跡信号を生成するステップが、ＰＤＡＣ更新時間間隔の間DIFF信号を追跡するために、そしてＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときにDIFF信号を保持するために、ＰＤＡＣ出力信号を生成するステップと、
ＮＤＡＣ更新時間間隔の間DIFF信号を追跡するために、そしてＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときにDIFF信号を保持するために、ＮＤＡＣ出力信号を生成するステップとを含む場合もある。
【００４１】
前述の発明の実施形態の中には、前述の閾値信号を生成するステップが、抵抗ラダーの第１端においてＰＤＡＣ出力信号を受け取るステップと、抵抗ラダーの第２端においてＮＤＡＣ出力信号を受け取るステップと、第１および第２端の間にある中間タップにおいて、閾値信号を生成するステップとを含む場合もある。
【００４２】
前述の発明の実施形態の中には、前述の閾値信号を生成するステップが、第１電圧源によってＰＤＡＣ出力信号を受け取るステップと、第２電圧源によってＮＤＡＣ出力信号を受け取るステップとを含む場合もある。更に、閾値信号を生成するステップは、第１電圧源によって第１閾値信号を生成するステップと、第２電圧源によって第２の異なる閾値信号を生成するステップとを含む。
【００４３】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、前述の閾値信号を生成するステップが、抵抗ラダーによって追跡信号を受け取るステップと、抵抗ラダーの中間タップにおいて、閾値信号を生成するステップとを含む場合もある。
【００４４】
本発明の第２の態様の実施形態の中には、前述のDIFF信号を生成するステップが、RDIFF信号を生成し、LDIFF信号を生成するステップを含む場合もあり、各信号が磁場に比例し、RDIFF信号が現在のRDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有し、LDIFF信号が現在のLDIFFサイクルを含む複数のサイクルを有する。更に、前述の動き信号を生成するステップは、RDIFF信号にしたがって第１動き信号を生成するステップと、LDIFF信号にしたがって第２動き信号を生成するステップとを含む。
【００４５】
前述の発明の実施形態の中には、前述の追跡信号を生成するステップが、RDIFF信号を追跡し、RDIFF信号のピークを保持する第１追跡信号を生成するステップと、LDIFF信号を追跡し、LDIFF信号のピークを保持する第２追跡信号を生成するステップとを含む場合もある。
【００４６】
前述の発明の実施形態の中には、前述の第１追跡信号を生成するステップが、第１ＰＤＡＣ更新時間間隔の間RDIFF信号を追跡するために、そして第１ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときにRDIFF信号を保持するために第１ＰＤＡＣ出力信号を生成するステップと、第１ＮＤＡＣ更新時間間隔の間RDIFF信号を追跡するために、そして第１ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときにRDIFF信号を保持するために第１ＮＤＡＣ出力信号を生成するステップとを含む場合もある。更に、前述の第２追跡信号を生成するステップは、第２ＰＤＡＣ更新時間間隔の間LDIFF信号を追跡するために、そして第２ＰＤＡＣ更新時間間隔以外のときにLDIFF信号を保持するために第２ＰＤＡＣ出力信号を生成するステップと、第２ＮＤＡＣ更新時間間隔の間LDIFF信号を追跡するために、そして第２ＮＤＡＣ更新時間間隔以外のときにLDIFF信号を保持するために第２ＮＤＡＣ出力信号を生成するステップとを含む。更に、前述の閾値信号を生成するステップは、第１ＰＤＡＣ出力信号または第１ＮＤＡＣ出力信号の内少なくとも１つに関係がある第１動き検出器閾値信号を生成するステップと、第２ＰＤＡＣ出力信号または第２ＮＤＡＣ出力信号の内少なくとも１つに関係がある第２動き検出器閾値信号を生成するステップとを含む。更に、前述の閾値信号のサンプルをセーブするステップは、第１動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするステップと、第２動き検出器閾値信号のサンプルをセーブするステップとを含む。更に、前述の閾値信号のサンプルを選択するステップは、現在のRDIFFサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前におけるRDIFF信号のサイクルと関連のある第１動き検出器閾値信号のサンプルを選択するステップと、現在のLDIFFサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前におけるDLIFF信号のサイクルと関連のある第２動き検出器閾値信号のサンプルを選択するステップとを含む。更に、前述の選択閾値信号を生成するステップは、第１動き検出器閾値信号の選択したサンプルに関係がある第１選択閾値信号を生成するステップと、第２動き検出器閾値信号の選択したサンプルに関係がある第２選択閾値信号を生成するステップとを含む。更に、前述の比較するステップは、第１動き信号を生成するために、第１選択閾値信号を表す第１信号を、RDIFF信号と比較するステップと、第２動き信号を生成するために、第２選択閾値信号を表す第２信号を、LDIFF信号と比較するステップとを含む。
【００４７】
本発明の第３の態様によれば、物体の動きを検出する方法は、少なくとも１つの磁場検知エレメントによって磁場信号を生成するステップを含む。磁場信号は、物体に付随する磁場に比例し、磁場信号は、現在のサイクルを含む複数のサイクルを有する。また、この方法は、磁場信号の少なくとも一部を追跡する追跡信号を生成するステップと、現在のサイクルに先立つ磁場信号の以前のサイクルにしたがって、選択閾値信号を生成するために、追跡信号を用いるステップとを含む。
【００４８】
本発明の第３の態様の実施形態の中には、物体が回転するように構成されており、現在のサイクルに先立つ磁場信号のサイクルが、物体の過去の回転と関連がある場合もある。
【００４９】
本発明の第３の態様の実施形態の中には、物体が回転するように構成されている場合もある。更に、この物体は、少なくとも１つの磁場検知エレメントに最も近接して通過するときにサイクルと関連がある構造(feature)を有する。更に、現在のサイクルに先立つ磁場信号のサイクルが、以前に少なくとも１つの磁場検知エレメントに最も近づいて通過した物体の構造と関連がある。
【００５０】
本発明の第３の態様の実施形態の中には、前述の用いるステップが、現在のサイクルよりも第１の所定サイクル数だけ前における追跡信号の第１サンプルを選択するステップと、現在のサイクルよりも第２の所定サイクル数だけ前における追跡信号の第２サンプルを選択するステップと、第１および第２サンプルを組み合わせるステップとを含む場合もある。
【００５１】
前述の発明の実施形態の中には、前述の組み合わせるステップが、第１および第２サンプルの平均を取るステップを含む場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
本発明の以上の特徴、そして本発明自体は、以下の添付図面の詳細な説明から、一層深く理解されよう。
【図１】図１は、閾値生成および比較回路を備えた動き検出器を有する、回転センサの形態とした磁場センサの一例を示すブロック図である。
【図１Ａ】図１Ａは、２つの動き検出器を有し、それぞれが、２つの閾値生成および比較回路を備え、回転センサの形態とした、磁場センサの別の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の動き検出器として用いることができ、２つのディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）、即ち、正ＤＡＣ（ＰＤＡＣ）および負ＤＡＣ（ＮＤＡＣ）を有する、動き検出器の一例を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、それぞれ２つのＰＤＡＣおよび２つのＮＤＡＣを有する、図１Ａの２つの動き検出器として用いることができる、２つの動き検出器の例を示すブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、回転センサの形態をなし、ゼロ交差検出器を有する磁場センサの他の一例のブロック図である。
【図３】図３は、各々、検知対象とした動体の異なる回転(revolution)における２つの磁場信号を、関連するＰＤＣＡおよびＮＤＡＣ出力信号ならびに関連する閾値と共に示すグラフである。
【図４】図４は、各々、異なるＤＣオフセット電圧を有し、各々、検知対象とした動体の異なる回転における２つの磁場信号を示すグラフである。
【図５】図５は、図１、図１Ａ、図２、および図２Ａの動き検出器の代わりに用いることができ、先に論じた閾値検出器の形態をなすアナログ閾値生成器、アナログ比較器、および閾値選択モジュールを有し、閾値生成回路と比較器との間にディジタル・メモリが配置されている動き検出器の一例のブロック図である。
【図６】図６は、図１、図１Ａ、図２、および図２Ａの動き検出器の代わりに用いることができ、ディジタル閾値生成回路、ディジタル比較器、および閾値選択モジュールを有し、閾値生成回路と比較器との間にディジタル・メモリが配置されている動き検出器の他の一例のブロック図である。
【図７】図７は、図１、図１Ａ、図２、および図２Ａの動き検出器の代わりに用いることができ、先に論じた閾値検出器の形態をなすアナログ閾値生成器、アナログ比較器、および閾値選択モジュールを有し、閾値生成回路と比較器との間にディジタル・メモリが配置されている動き検出器の更に他の一例のブロック図である。
【図８】図８は、図１、図１Ａ、図２、および図２Ａの動き検出器の代わりに用いることができ、先に論じた閾値検出器の形態をなすアナログ閾値生成器、アナログ比較器、および閾値生成回路と比較器との間に配置された閾値選択モジュールを有し、比較器の前に２つの閾値を生成するように構成されている、動き検出器の更に他の一例のブロック図である。
【図９】図９は、図１、図１Ａ、図２、および図２Ａの動き検出器の代わりに用いることができ、先に論じた閾値検出器の形態をなすアナログ閾値生成器、アナログ比較器、および閾値生成回路と比較器との間に配置された２つの閾値選択モジュールを有し、比較器の前に２つの閾値を生成するように構成されている、動き検出器の更に他の一例のブロック図である。
【図１０】図１０は、図１、図１Ａ、図２、および図２Ａの動き検出器の代わりに用いることができ、同様に先に論じたピーク検出器の形態をなすアナログ閾値生成器、アナログ比較器、および閾値生成回路と比較器との間に配置された２つの閾値選択モジュールを有し、比較器の前に２つの閾値を生成するように構成されている、動き検出器の更に他の一例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明について述べる前に、いくつかの導入概念および用語について説明する。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、ホール効果エレメントには異なる種類、例えば、平面ホール・エレメント、垂直ホール・エレメント、円形ホール・エレメント、およびアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）センサがある。また、周知のように、磁気抵抗エレメントには異なる種類、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。
【００５４】
周知のように、前述の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ことが多く、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ことが多い。具体的には、全部ではないが、殆ど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ことが多く、全部ではないが、殆どの種類のホール・エレメントは、基板に対して垂直に感度の軸を有することが多い。
【００５５】
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品、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。回転検出器は、本明細書では例として用いられる。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。
【００５６】
閾値検出器およびピーク検出器について先に記載した。本明細書において用いる場合、「追跡回路」という用語は、磁場信号の正ピークまたは負ピーク（あるいは双方）を表す信号を追跡し、おそらくは保持することができる回路を記述するために用いられる。尚、閾値検出器およびピーク検出器は双方共追跡回路を採用できることは言うまでもない。
【００５７】
本明細書において用いる場合、「閾値識別回路」という用語は、閾値信号を生成するように構成されている回路部分を記述するために用いられる。
【００５８】
本明細書において用いる場合、「閾値生成回路」という用語は、閾値を生成するように構成されていれる回路であればいずれでも記述するために用いられ、閾値検出器またはピーク検出器を含むが、これらに限定されるのではない。閾値検出器は、追跡回路および閾値識別回路双方を含むことができる。
【００５９】
本明細書において用いる場合、「比較器」という用語は、２つ以上の信号を比較することが可能な回路であればいずれでも記述するために用いられる。２つ以上の信号は、アナログ信号またはディジタル信号とすることができる。つまり、比較器は、アナログ信号を比較するように構成されているアナログ比較器、ディジタル信号を比較するように構成されているディジタル比較器、またはプログラマブル・デバイス、例えば、２つのディジタル信号を比較するためのコードを内部に有するマイクロプロセッサとすることができるが、これらに限定されるのではない。
【００６０】
以下では、閾値検出器を用いる回路を示すが、他の実施形態では、同様の回路がピーク検出器を用いることもできる。また、以下では、回転検出器を用いる回路を示すが、実施形態の中には、回転検出器が、物体の他の運動、例えば、反復する直線状の運動を検出するように構成されている動き検出器であることも可能な場合もある。
【００６１】
本明細書では、いわゆる「較正モード」での磁場センサの動作について説明する。本明細書では、較正モードを「初期化モード」とも呼ぶ。また、本明細書では、いわゆる「継続モード」(running mode)での磁場センサの動作にも言及する。較正モードは、動作の開始時（または所望に応じてときどき）に行うことができ、継続モードには他の時点で到達する。継続モードの動作については、前述の特許の内１つ以上、特に、米国特許第５，９１７，３２０号および米国特許出願第１１／３３３，５２２号において更に詳細に記載されている。これらをここで引用したことにより、その全体が本願にも含まれるものとする。
【００６２】
一般に、較正モードの間は、磁場センサからの出力信号は高精度でなくてもよく、継続モードの間は、出力信号は高精度であると考えられる。即ち、出力信号のエッジは、磁場信号の特徴と適正に整列されている。
【００６３】
本明細書では較正時間期間について論じ、この較正時間期間の終端において、ある種の規準にしたがって、本明細書において論ずる較正モードを終了するが、示された較正時間期間の終端以降に、他の較正を行うことができることは認められてしかるべきである。例えば、自動利得制御は、示された較正時間期間の終端後にも較正を継続することができる。示された較正時間期間の終端後のある時点において、しかし必ずしも示された較正時間期間の終端とは一致せずに、本明細書において説明する磁場センサは継続モードに入ることができ、継続モードの間では、較正モードの間とは異なる方法で回路パラメータ値に対する更新を行うことができる。
【００６４】
これより図１を参照すると、磁場センサの一例１０は、物体２４に伴う磁場に比例する信号１４ａ、１４ｂ（即ち磁場信号）を生成する磁場検知エレメント１４を含む。磁場検知エレメント１４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とすることができるが、これらに限定されるのではない。
【００６５】
尚、物体２４は磁場センサ１０の一部である必要はないことは言うまでもない。物体２４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。磁場センサ１０は、磁場検知エレメント１４に近接して配置されている永久磁石１６を含むことができる。
【００６６】
磁場センサ１０は、増幅器１８を含むことができる。増幅器１８は、磁場検知エレメント１４から信号１４ａ、１４ｂを受け取るように結合されており、更に信号１８ａ（これも磁場信号）を生成するように構成されている。
【００６７】
また、磁場センサ１０は、動き検出器、ここでは、回転検出器１２も含むことができる。検出器１２は、信号１８ａを受け取るように結合され、信号２０ａを生成するように構成されている増幅器２０を有する。信号２０ａは、本明細書ではDIFF信号と呼ばれ、信号１８ａを表す。実施形態の中には、増幅器２０が自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器である場合もある。DIFF信号２０ａは、本明細書では、磁場信号とも呼ばれる。つまり、信号１４ａ、１４ｂ、１６ａ、および２０ａは全て磁場信号であり、全て磁場検知エレメント１４が受ける磁場を示す。
【００６８】
回転検出器１２は、閾値生成および比較回路２２を含むことができる。閾値生成および比較回路２２は、DIFF信号２０ａを受け取るように結合され、物体２４の動き(movement)（即ち、回転）を示すPosComp「動き信号」(motion signal)２２ａを生成するように構成されている。以下で更に詳しく説明する実施形態の中には、動き信号２２ａが二状態方形波であり、物体２４の回転速度に比例する周波数を有する二状態方形波である場合がある。
【００６９】
構成の中には、磁場検知エレメント１４が、物体２４の動き(motion)、例えば、ギア上の強磁性体ギア歯の動きに応答できる場合がある。ギア２４上のギア歯２４ａ〜２４ｃは、ギア歯を代表する。このために、固定磁石１６を磁場検知エレメント１４に近接して配置することができ、ギア歯は、ギアが回転すると、磁石１６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、他の構成では、磁場検知エレメント１４は、磁石上の磁性領域の動き(movement)、例えば、ギア２４に結合されているリング・マグネット（図示せず）上の磁性領域に応答することができる。特定的な構成の中には、リング・マグネットおよびギア２４が互いに軸等で結合されている場合もある。これらの特定的な構成では、リング・マグネットは、磁気検知エレメント１４に近接することができるが、ギア２４は磁場検知エレメント１４に近接する必要はない。
【００７０】
磁場検知エレメント１４は、ギア歯２４ａ〜２４ｃの近接に応答する。動作において、磁場検知エレメント１４は、ギア２４が回転すると、概略的に正弦波形状を有する磁場信号１４ａ、１４ｂを生成する（磁場信号１８ａ、２０ａも生成する）。この正弦波の各ピーク（正および負）は、ギア歯２４ａ〜２４ｃの１つと関連がある。
【００７１】
また、磁場センサ１０は、出力プロトコル・プロセッサ２６も含むことができる。出力プロトコル・プロセッサ２６は、PosComp動き信号２２ａを受け取るように結合されており、物体２４の回転速度を表す出力信号２６ａを生成するように構成されている。実施形態の中には、出力信号２６ａが、物体２４の回転速度に比例する周波数を有する二状態方形波である場合もある。他の実施形態では、出力信号２６ａが、物体２４の回転速度を表すディジタル・ワードをを構成する場合もある。
【００７２】
これより図１Ａを参照すると、図１と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、磁場センサの他の例５０は、磁場に比例する信号５２ａａ、５２ａｂ、５２ｂａ、５２ｂｂ、５２ｃａ、５２ｃｂ（磁場信号）を生成する複数の磁場検知エレメント５２ａ〜５２ｃを含む。
【００７３】
磁場センサ５０は、磁場検知エレメント５２ａおよび５２ｂに結合され、信号５８ａ（これも磁場信号）を生成するように構成されている右チャネル増幅器５８を含む。また、磁場センサ５０は、磁場検知エレメント５２ｂおよび５２ｃに結合され、信号６４ａ（これも磁場信号）を生成するように構成されている左チャネル増幅器６４も含む。信号５８ａは、物体２４に対して第１の位置における磁場に比例し、信号６４ａは、物体２４に対して第２の位置における磁場に比例する。以下で更に詳しく説明するが、これらの第１および第２の位置は、それぞれ、右および左電子チャネルと関連がある。
【００７４】
また、磁場センサ５０は、動き検出器、ここでは回転検出器５６も含む。回転検出器５６は、右および左チャネル動き検出器、ここではそれぞれ回転検出器５６ａ、５６ｂを含む。回転検出器５６ａは、信号５８ａを受け取るように結合され、信号５８ａを表すRDIFF信号６０ａ（これも磁場信号）を生成するように構成されている。回転検出器５６ｂは、信号６４ａを受け取るように結合され、信号６４ａを表すLDIFF信号６６ａ（これも磁場信号）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６０、６６が、自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器である場合もある。
【００７５】
また、回転検出器５６ａは、右チャネル閾値生成および比較回路６２も含む。右チャネル閾値生成および比較回路６２は、RDIFF信号６０ａを受け取るように結合され、物体２４の動き（即ち、回転）を示すRPosComp動き信号６２ａを生成するように構成されている。また、回転検出器５６も、左チャネル閾値生成および比較回路６８を含む。左チャネル閾値生成および比較回路６８は、LDIFF信号６６ａを受け取るように結合され、物体２４の動き（即ち、回転）を示すLPosComp動き信号６８ａを生成するように構成されている。
【００７６】
実施形態の中には、動き信号６２ａ、６８ａが、各々、物体２４の回転速度に比例する周波数を有する二状態方形波である場合がある。尚、磁場検知エレメント５２ａ〜５２ｃは、異なる物理的位置にあるので、RPosComp信号６２ａは、LPosComp信号６８ａとは異なる位相を有する可能性があることは言うまでもない。更に、物体２４が一方向に回転する場合、RPosComp６２ａの位相は、LPosComp６８ａの位相よりも進むが、物体２４が逆方向に回転する場合、この位相関係は逆になる。したがって、磁場センサ５０は、図１の磁場センサ１０とは異なり、物体２４の回転速度を表す信号だけでなく、物体２４の回転方向を表す信号も生成することができる。
【００７７】
「左」および「右」（また、それぞれ、ＬおよびＲ）という以上の表記は、物体２４に対する磁場センサ５２ａ〜５２ｃの物理的配置を示し、任意に左および右チャネルに対応する。図示の実施形態では、３つの磁場検知エレメント５２ａ〜５２ｃが、異なる磁場検知に用いられており、中央のセンサ５２ｂは双方のチャネルに用いられている。３つの磁場センサ５２ａ〜５２ｃが示されているが、２つ以上のセンサを用いることができることは認められてしかるべきである。例えば、２つの磁場センサ５２ａ、５２ｃのみを用いる実施形態では、磁場センサ５２ａのみを右チャネル増幅器５８に結合することができ、磁場センサ５４ｃのみを左チャネル象風紀６４に結合することができる。
【００７８】
また、磁場センサ５０は出力プロトコル・プロセッサ７０も含むことができる。出力プロトコル・プロセッサ７０は、RPosComp信号６２ａおよびLPosComp信号６８ａを受け取るように結合され、物体２４の少なくとも回転速度を表す出力信号７０ａを生成するように構成されている。実施形態の中には、出力信号７０ａが物体２４の回転方向も示す場合もある。
【００７９】
実施形態の中には、出力信号７０ａが、物体２４の回転速度に比例する周波数と、物体２４の回転方向を表すデューティ・サイクル（またはパルス幅）とを有する二状態方形波である場合もある。他の実施形態では、出力信号７０ａは、物体２４の回転速度と回転方向とを表すディジタル・ワードを構成する場合もある。
【００８０】
これより図２を参照すると、図１と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、回路１００は回転（動き）検出器の一例１０２を含む。この回転検出器１０２は、図１の回転検出器と同一または同様とすることができるが、更に詳細に示されている。
【００８１】
回転検出器１０２は、図１の磁場信号１８ａを受け取るように結合されている。磁場信号１８ａは、望ましくないＤＣオフセットを含む可能性がある。したがって、ＤＣオフセットを低減または排除するために、自動オフセット・コントローラ１０４、オフセット・ディジタル／アナログ変換器（ＤＣＡ）１０６、および加算器１０８を設けることができる。
【００８２】
また、回転検出器１０２は、自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器１１２も含むことができる。自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器１１２は、加算器１０８が生成する出力信号１０８ａを受け取るように結合され、被制御振幅範囲内の振幅を有するDIFF信号２０ａを生成するように構成されている。尚、DIFF信号２０ａは、１つ以上の磁場検知エレメント、例えば、図１の磁場検知エレメント１４が受ける磁場を表すことは理解されてしかるべきである。
【００８３】
DIFF信号２０ａは、比較器１１４（閾値生成および比較回路１１６の比較部１１６ｂ）に結合されている。また、比較器１１４は、閾値信号１３８も受け取る。閾値信号１３８の生成については、以下で更に説明する。閾値比較器１１４は、PosComp信号２２ａを生成するように構成されている。
【００８４】
閾値信号１３８は、２つの異なる値の間で切り替わることができる。特定的な一実施形態では、閾値信号１３８は、閾値検出器１１６ａ（閾値生成および比較回路１１６の閾値生成部１１６ａ）によって決定することができる。第１閾値信号１３２ａは、DIFF信号２０ａのピーク・ピーク振幅の第１の所定の割合、例えば、DIFF信号２０ａの正のピーク付近であるがそれより低い割合、例えば、８５パーセットとすることができる。第２閾値信号１３２ｂは、DIFF信号２０ａのピーク・ピーク振幅の第１の所定の割合、例えば、DIFF信号２０ａの負のピーク付近であるがそれより高い割合、例えば、１５パーセントとすることができる。閾値信号１３８は、したがって、ある時点ではDIFF信号２０ａの正ピークに比較的近くそれよりも低くなることができる、他の時点ではDIFF信号２０ａの負のピークに比較的近くそれよりも高くなることができる。したがって、比較器１１４は、DIFF信号２０ａの正および負ピークと密接に関連があるエッジを有するPosComp信号２２ａを生成することができる。
【００８５】
しかしながら、他の実施形態では、閾値信号１３８は、２つの他の異なる値、例えば、DIFF信号２０ａのゼロ交差に近い２つの値を取ることができ、したがって、閾値比較器１１４は、DIFF信号２０ａのゼロ交差と密接に関連があるエッジを有するPosComp信号２２ａを生成することができる。更に他の実施形態では、閾値信号１３８は、例えば、先に記載したピーク検出器によって生成することができる２つの他の異なる値を取ることもできる。
【００８６】
閾値信号（または電圧）１３８は、閾値生成および比較回路１１６によって生成される。閾値生成および比較回路１１６は、図１の閾値生成および比較回路２２と同一または同様とすることができる。
【００８７】
閾値生成および比較回路１１６の閾値生成部１１６ａは、カウンタ１２０、１２２、ＰＤＡＣ１２４、ＮＤＡＣ１２６、第１および第２比較器、それぞれ、１２８、１３０、更新論理回路１１８、抵抗器ラダー１３２、ならびに第１および第２スイッチ、それぞれ、１３４、１３６を含むことができる。ＰＤＡＣ１２４は、カウンタ１２０からカウント信号１２０ａを受け取るように結合されている。ＰＤＡＣ１２４は、抵抗器ラダー１３２の第１端に結合されるＰＤＡＣ出力信号１２４ａを生成するように構成されている。ＮＤＡＣ１２６は、カウンタ１２２からのカウント信号１２２ａを受け取るように結合されている。ＮＤＡＣ１２６は、抵抗器ラダー１３２の第２端に結合されるＮＤＡＣ出力信号１２６ａを生成するように構成されている。ＰＤＡＣ出力信号１２４ａおよびＮＤＡＣ出力信号１２６ａは、ここでは、追跡信号とも呼ばれる。
【００８８】
動作において、ＰＤＡＣ出力信号１２４ａは、ときにはDIFF信号２０ａを追跡し、ときにはDIFF信号２０ａの正のピークを保持することができ、ＮＤＡＣ出力信号１２６ａは、ときにはDIFF信号２０ａを追跡し、ときにはDIFF信号２０ａの負のピークを保持することができる。
【００８９】
第１スイッチ１３４は、抵抗器ラダー１３２の第１タップから第１閾値信号１３２ａ信号を受け取るように結合されており、第２スイッチ１３６は、抵抗器ラダー１３２の第２タップから第２閾値信号１３２ｂ信号を受け取るように結合されている。第１スイッチ１３４は、PosComp信号２２ａによって制御することができ、第２スイッチ１３６は、反転したPosComp信号２２ａ、即ち、PosCompN信号によって制御することができる。
【００９０】
第１比較器１２８は、ＰＤＡＣ出力信号１２４ａを受け取るように結合され、更にDIFF信号２０ａを受け取るように結合されており、そして第１フィードバック信号を生成するように構成されている。第２比較器１３０は、ＮＤＡＣ出力信号１２６ａを受け取るように結合され、更にDIFF信号２０ａを受け取るように結合されており、そして第２フィードバック信号１３０ａを生成するように構成されている。
【００９１】
図５から図１０において、追加の回路、即ち、閾値選択モジュールを、閾値生成および比較回路１１６の閾値生成部１１６ａと比較部１１６ｂとの間に結合できることが示されている。
【００９２】
これより図２Ａを参照すると、図１と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、回路１５０は、２つの回転（動き）検出器の例１５２を含む。これらは、１５２ａ、１５２ｂで識別され、図１Ａの回転検出器５６ａ、５６ｂと同一または同様とすることができるが、更に詳しく示されている。
【００９３】
回転検出器１５２は、２つの閾値生成および比較回路１１６、１６４を含むことができ、これらは、図１Ａの閾値生成および比較回路６２、６８と同一または同様とすることができるが、更に詳しく示されている。回転検出器１５２ａは、図１Ａの磁場信号５８ａを受け取るように結合されており、回転検出器１５２ｂは、図１Ａの磁場信号６４ａを受け取るように結合されている。回転検出器１５２ａは、RPosComp信号６２ａ（図１Ａ）およびRDIFF信号６０ａ（図１Ａ）を生成するように構成されており、回転検出器１５２ｂは、LPosComp信号６８ａ（図１Ａ）およびLDIFF信号６６ａ（図１Ａ）を生成するように構成されている。
【００９４】
これら２つの回転検出器１５２ａ、１５２ｂの各１つの動作は、図２の回転検出器１０２の動作と同一または同様であるので、ここでは再度論じないことにする。
【００９５】
これより図２Ｂを参照すると、いわゆる「ゼロ交差検出器」２００、閾値生成および比較回路は、図２の閾値生成および比較回路１１６と対比することができる。ここでは、増幅器２０６は、２つの磁場検知エレメント２０２、２０４から信号２０２ａ、２０２ｂ、２０４ａ、２０４ｂを受け取るように結合されている。この増幅器は、バンド・バス・フィルタ（ＢＰＦ）２０８に結合される差動出力信号２０６ａ、２０６ｂを生成するように構成されている。差動信号２０６ａ、２０６ｂは、差動DIFF信号に相当する。ＢＰＦ２０８は、差動濾波信号(differential filtered signal)２０８ａ、２０８ｂを生成するように構成されている。比較器が、差動濾波信号２０８ａ、２０８ｂを受け取るように結合され、動き信号PosComp信号２１０ａを生成するように構成されている。
【００９６】
動作において、信号２０８ａ、２０８ｂは、本質的に閾値として動作する。信号２０８ａ、２０８ｂは、それぞれの信号２０８ａ、２０８ｂのゼロ交差においてまたはその付近で互いに交差する。以下の論述から、図５および図７の実施形態においてゼロ交差検出器をどのように使用するかが明白となろう。
【００９７】
これより図３を参照すると、グラフ２２０は２つの部分２２０ａ、２２０ｂを含み、各部分は、回転角度または直線的変位に関係付けることができる、任意の時間単位の目盛りとした水平軸と、磁場強度（ガウス）または関連するディジタル値に関係付けることができる、任意の電圧単位の目盛りとした垂直軸とを有する。
【００９８】
部分２２０ａ、２２０ｂの各１つのサイクルは、磁場検知エレメント、例えば、図１Ａの磁場検知エレメント５４ａ〜５４ｃのそばを通過するギア歯、例えば、図１Ａのギア歯２４ａ〜２４ｃを示す。部分２２０ａ、２２０ｂは、各々、図１のギア２４の同じ位置（回転角度）における異なる回転を示す。
【００９９】
部分２２０ｂは、例えば、図１および図２のDIFF信号２０ａを表すDIFF信号２３０ｂを含む。DIFF信号２３０ｂは、図１のギア２４のｎ回目の回転を表す。通常動作では、ＰＤＡＣ信号２２２は、図２のＰＤＡＣ信号１２４ａと同様であり、DIFF信号２３０ｂの正のピークに達してこれを取り込む(acquire)ことができる。同様に、ＮＤＡＣ信号２２４は、図２のＮＤＡＣ信号１２６ａと同様であり、DIFF信号２３０ｂの負のピークに達してこれを取り込むことができる。
【０１００】
部分２２０ａは、同様に、例えば図１および図２のDIFF信号２０ａを表すDIFF信号２３０ａを含む。DIFF信号２３０ａは、図１のギア２４の（ｎ−１）回目の回転、即ち、直前の回転を表す。通常動作では、ＰＤＡＣ信号２２２は、DIFF信号２３０ａの正のピークに達してこれを取り込むことができる。同様に、ＮＤＡＣ信号２２４は、DIFF信号２３０ａの負のピークに達してこれを取り込むことができる。
【０１０１】
閾値２２６ａ〜２２６ｆは、ギア２４の（ｎ−１）回目の回転におけるDIFF信号２３０ａのサイクル中に計算することができる。閾値２２８ａ〜２２２８ｆは、DIFF信号２３０ｂのサイクル中に計算することができるが、ギア２４のｎ回目の回転においてである。閾値２２６ａ〜２２６ｆは、例えば、図２の抵抗器ラダー１３２の中央タップから取り込むことができる閾値信号、即ち、ギア２４の（ｎ−１）回目の回転におけるDIFF信号２３０ａの正および負のピーク間の５０％点に対応する。閾値２２８ａ〜２２８ｆは、例えば、ギア２４のｎ回目の回転における、抵抗器ラダー１３２の中央タップから取り込むことができる閾値信号に対応する。中央タップは、以下の図に示されている。
【０１０２】
矢印２３２によって代表される矢印は、他の場合では閾値２２８ａ〜２２８ｆを用いることができたDIFF信号２３０ｂによって表されるギアのｎ回目の回転の間に、閾値２２６ａ〜２２６ｆが代わりに用いられることを示す。ギア２４のｎ回目の回転において、（ｎ−１）回目の回転中に決定された閾値が、１エッジずらされて、用いられる。言い換えると、ｎ回目の回転では、閾値２２８ａの代わりに閾値２２６ｂが用いられ、閾値２２８ｂの代わりに閾値２２６ｃが用いられる等となる。直前のサイクルからの閾値が用いられるが、ギア２４の次のエッジと関連のある閾値が用いられる。
【０１０３】
同様に、DIFF信号が示されていないギア２４の（ｎ＋１）回目の回転では、閾値２２８ａ〜２２８ｆを用いることができる。つまり、ギア２４の直前の回転からの閾値が用いられる。
【０１０４】
尚、ギア２４のｎ回目の回転では、（ｎ−１）回目の回転からの閾値のみの使用が示されているが、他の実施形態では、直前および現在のサイクルならびに回転からの閾値のいずれの組み合わせでも用いることができることは明白であろう。例えば、一実施形態では、現在ｎ回目の回転である現在のギア歯と同じギア歯と関連のある以前の閾値数個の平均を取ることができる。例えば、同じギア歯と関連があるが、（ｎ−１）、（ｎ−２）、．．．（ｎ−Ｍ）回目の回転における閾値の平均を取って、ｎ回目の回転における同じギア歯に用いる閾値を供給することができる。
【０１０５】
更に他の実施形態では、現在のｎ回目の回転における１つよりも多いギア歯と関連のある以前の閾値を用いることができる。例えば、全てｎ回目の回転における異なるギア歯、（ｎ−１）、（ｎ−２）、．．．（ｎ−Ｎ）番目のギア歯と関連のある閾値の平均を取って、ｎ回目の回転におけるギア歯に用いる閾値を供給することができる。
【０１０６】
更に他の実施形態では、以前の閾値だけでなく、現在決定されている閾値も、以上の２つの平均のいずれにでも用いることができる。更に、以上では平均について論じたが、閾値のいずれの組み合わせでも、用いることができる。この組み合わせには、ＲＭＳの組み合わせ、および加重平均を含むことができるが、これらに限定されるのではない。
【０１０７】
更に他の実施形態では、現在および以前のギア歯および／または回転からの現在および以前の閾値のいずれの組み合わせでも、用いることができる。
【０１０８】
一例として閾値２２６ｄを取り上げ、回転（ｎ−１）２２０ａのみについて検討すると、間隔２２２ｂの間に取り込まれたＰＤＡＣ信号２２２に基づいて、間隔２２４ｃの間に取り込まれたＮＤＡＣ信号２２４に関して、閾値２２６ｄが計算されることが認められてしかるべきである。つまり、実際には、回転（ｎ−１）の間に生成された閾値２２６ｄが、DIFF信号２３０のエッジにおいて適用されれば最良であろうが、図示のように、代わりに閾値２２６ｃが適用されている。しかしながら、その時点において、閾値２２６ｄは未だ生成されていない。言い換えると、回転（ｎ−１）の間に生成される各閾値は、それが実際に適用されるエッジ（ギア歯）よりも前のDIFF信号２３０ａのエッジ（ギア歯）における適用に、 実際には最も適している。
【０１０９】
したがって、以上で説明した構成によって、次の回転、即ち、回転ｎにおいて、図示のように、DIFF信号２３０ａの直前のサイクルにおいて閾値２２６ｄが生成されたギア歯の直前のギア歯に対応するDIFF信号２３０ｂのエッジに、閾値２２６ｄが適用される。尚、これによって、信号２３０ｂの各サイクル（ギア歯）に関して一層精度高く閾値が置かれることが認められよう。
【０１１０】
精度高い閾値の配置、およびその結果得られる図２ＡのPOSCOMP信号６２ａ、６８ａのエッジ・タイミングの精度は、物体の正確な回転角度を表すためにエッジが用いられる用途では重要である。このような精度は、例えば、種々のエンジンのタイミングを制御するために自動車におけるカムシャフトの回転を検知するのに図２Ａの回転（動き）検出器１５２が用いられるときにも、重要であると考えられる。
【０１１１】
これより図４を参照すると、グラフ２５０は、任意の時間単位の目盛りとした横軸と、任意の電圧単位の目盛りとして縦軸とを有する。グラフ２５０は、DIFF信号２５２およびDIFF信号２５４を含み、各々、例えば、図１および図２のDIFF信号２０ａを表すが、各々、図１および図２のギア２４の異なる回転におけるDIFF信号２０ａを表す。２つのDIFF信号２５２、２５４の間に、ＤＣオフセット２６０が示されている。ＤＣオフセット２６０にしたがって、異なる閾値、例えば、閾値２５６、２５８を、各サイクルにおいて決定するが、未だ閾値の補正を全く考慮に入れていない。
【０１１２】
オフセットの変化２６０は、複数の回転からの閾値の履歴からでなければ得られず、このオフセットの変化２６０を検知することによって、以下で説明する技法を用いて、このオフセットの変化またはドリフトを計算することができる。オフセットの変化は、閾値を更に精度高く位置付けるために、各ギア歯において用いられる閾値（例えば、図３の閾値２２６ａ〜２２６ｆおよび２２８ａ〜２２８ｆ）に適用することができる。
【０１１３】
これより図５を参照すると、物体の動きを検出する回路３００（即ち、動き検出器３００）は、物体（例えば、図１および図１Ａのギア２４）に付随する磁場に比例するDIFF信号３０６ａを生成する、少なくとも１つの磁場検知エレメント（図示せず、例えば、図１〜図２Ａの５４ａ〜５４ｃ）を含み、DIFF信号３０６ａは、現在のサイクルを含む複数のサイクルを含む。回路３００は、物体の動きを示す動き信号３０８ａを生成するように構成されている少なくとも１つの動き検出器３００を設け、動き信号３０８ａは、DIFF信号３０６ａのサイクルと関連のあるエッジを有する。少なくとも１つの動き検出器３００は、DIFF信号３０６ａを受け取るように結合され、閾値信号３２０ａを生成するように構成されている閾値生成回路３２０（ここでは、閾値検出器３２０）を含むことができる。
【０１１４】
また、少なくとも１つの動き検出器３００は、少なくとも１つの閾値選択モジュール３２６も含むことができる。閾値選択モジュール３２６は、閾値信号３２０ａを受け取るように結合され、閾値信号３２０ａのサンプル３３２をセーブするように構成され、現在のサイクルよりも所定数だけ前のサイクルのDIFF信号３０６ａの直前のサイクルと関連のある閾値信号３２０ａのサンプル３３６ａを選択するように構成され、更に閾値信号３２０ａから選択されたサンプル３３６ａに関係がある選択閾値信号(selected threshold signal)３２６ａを生成するように構成されている。また、少なくとも１つの動き検出器３００は、比較器３０８も含むことができる。比較器３０８は、選択閾値信号３２６ａを表す信号３１６ａを受け取るように結合され、DIFF信号３０６ａを受け取るように結合され、選択閾値信号３２６ａを表す信号３１６ａをDIFF信号３０６ａと比較するように構成され、更に動き信号３０８ａを生成するように構成されている。
【０１１５】
尚、閾値生成回路３２０は、追跡回路部３２２を含むことができ、追跡回路部３２２はＰＤＡＣ信号３２２ａおよびＮＤＡＣ信号３２２ｂを生成することができ、これらは各々DIFF信号３０６ａの一部を追跡することができることは認められよう。また、閾値生成回路３２０は、閾値識別回路部３２４も含むことができる。
【０１１６】
閾値生成回路３２０は、図２の閾値生成および比較回路１１６の閾値生成部１１６ａと同一または同様とすることができる。比較器３０８は、図２の閾値生成および比較回路１１６の比較部１１６ｂと同一または同様とすることができる。閾値選択モジュール３２６は、、閾値生成回路３２０と比較器３０８との間に結合されている。
【０１１７】
２つの閾値信号１３２ａ、１３２ｂを生成する図２の閾値生成回路１１６ａとは異なり、閾値生成回路３２０は、１つの閾値信号３２０ａのみを生成することができる。２つの閾値を生成する他の実施形態については、以下で図と関連付けて示す。
【０１１８】
閾値選択モジュール３２６は、閾値信号３２０ａを受け取るように結合され、閾値信号３２０ａのディジタル・サンプル３２８ａを生成するように構成されているアナログ／デジタル変換器３２８を含むことができる。
【０１１９】
また、閾値選択モジュール３２６は、多ビット広(multi-bit wide)ディジタル・シフト・レジスタの形態とした、ディジタル・メモリ３３０も含むことができる。このディジタル・メモリ３３０は、図１〜図２Ｂのギア２４のＭ回の回転に付随するサンプルを保持する大きさにすることができ、回転の各１つには、Ｎ個のサンプルが付随する。つまり、実施形態では、メモリ３３０が閾値信号３２０ａのＭ×Ｎ個の多ビット・サンプル、即ち、閾値の履歴を保持する大きさにすることができる。実施形態の中には、ディジタル・メモリ３３０が、PosComp信号３０８ａの各正および負エッジにおいて、またはこれと関連付けて、閾値信号３２０ａのそれぞれのサンプルを格納することができる場合もある。他の実施形態では、ディジタル・メモリ３３０は、PosComp信号３０８ａの各正および負エッジにおいてまたはこれと関連付けて、閾値信号３２０ａのそれぞれのサンプルを格納することができる。
【０１２０】
実施形態の中には、ディジタル・メモリ３３０が、各ギア歯と関連付けるのではなく（各ＰＯＳＣＯＭＰではなく）、ギア歯の一部のみと関連付けて閾値信号３２０ａのサンプルを格納することができる場合もある。端的に図３を参照すると、これらおよびその他の構成により、（ｎ−１）回目の回転の閾値を、ｎ回目の回転と関連のあるサイクル（例えば、ギア歯）の一部のみ、例えば、異常な振幅を有するサイクルに適用することが可能である。他の実施形態では、ディジタル・メモリ３３０は、各ギア回転と関連付けてではなく、ギア回転の一部のみと関連付けて、閾値信号３２０ａのサンプルを格納することができる。これらの構成は全て、使用するディジタル・メモリ３３０の量、および回路のダイ面積の量を削減することができる。
【０１２１】
また、閾値選択モジュール３２６は、Ｍ×Ｎ：ｘワード・マルチプレクサ３３６も含むことができる。Ｍ×Ｎ：ｘワード・マルチプレクサ３３６は、ディジタル・メモリ３３０に結合され、可能なＭ×Ｎサンプル・ワードの中からｘ個のサンプル・ワードを選択するように構成されている。尚、ｘ個のサンプル・ワードの各１つは、PosComp信号３０８ａにしたがって、新たなサンプル・ワードに送られる(clocked)ことは認められよう。つまり、ｘ個のサンプル・ワードの各１つは、実際には、サンプル・ワードのストリームであり、各々、DIFF信号３０６ａの現在のサイクルにおける、またはそれ以前におけるDIFF信号３０６ａの特定のサイクルを表す。つまり、以下の論述では、サンプルに言及するときは、そのサンプルは実際にはサンプルのストリームであると理解されたい。
【０１２２】
Ｍ×Ｎ：ｘワード・マルチプレクサ３３６は、格納されている閾値信号３２０ａのサンプルから選択したいずれの数のサンプルにしたがってでも、サンプルを選択することができ、選択された各サンプルは、DIFF信号３０６ａの異なるサイクルと関連がある。Ｍ×Ｎ：ｘワード・マルチプレクサ３３６は、制御信号３３４にしたがって、ｘ個のサンプル・ワードを選択することができる。
【０１２３】
実施形態の中には、Ｍ×Ｎ：ｘワード・マルチプレクサ３３６が、Ｍ×Ｎ：１マルチプレクサであり、１つのサンプル（サンプル・ストリーム）のみを選択する場合もある。実施形態の中には、１つの選択されたサンプルが、現在のサイクルの直前のDIFF信号３０６ａのサイクルと関連がある場合もある。これは、図３に表されている。つまり、DIFF信号３０６ａの各サイクルにおいて、直前のサイクルにしたがって、サンプルを選択する。他の実施形態では、１つの選択されたサンプルは、現在のサイクルよりもいずれのサイクル数でも前にすることができ、例えば、ギア２４（図２）の回転に対応するDIFF信号３０６ａのサイクル数だけ前でも可能である。
【０１２４】
Ｍ×Ｎ：ｘワード・マルチプレクサ３３６は、ｘ個のサンプル３３６ａ（１つのサンプルもあり得る）を機能プロセッサ３３８に供給するように構成されている。尚、ｘ個のサンプルは、DIFF信号３０６ａのそれぞれのサイクル毎に生成されること、したがって、信号３３６ａはサンプルの連続ストリームであることは認められよう。
【０１２５】
機能プロセッサ３３８は、ｘ個のサンプル３３６ａを受け取るように結合され、これらｘ個のサンプル３３６ａの関数である信号３３８ａを供給するように構成されている。例えば、実施形態の中には、信号３３８ａがサンプルのストリームを供給し、このサンプルの各１つが、ｘ個のサンプル３３６の集合の内１つの平均である場合もある。他の実施形態では、信号３３８ａは、ｘ個のサンプル３３６ａの各集合のＲＭＳ平均である。他の実施形態では、信号３３８ａは、ｘ個のサンプル３３６ａの各集合の加重平均であり、例えば、新しいサンプル程、以前のサンプルよりも大きな重みを与える。ｘ個のサンプルの集合の他の組み合わせも可能である。
【０１２６】
メモリ３３０に保持した閾値の履歴には、特定のギア歯と関連のある閾値が回転毎に大きくずれる場合、このずれを用いて磁場センサ３００における障害を示すことができるという他の用法もある。
【０１２７】
尚、１つのサンプル（サンプル・ストリーム）のみを用いる場合、機能プロセッサ３３８は不要となり、省略してもよいことは認められよう。
【０１２８】
ディジタル／アナログ変換器３４０は、信号３３８ａを受け取るように結合され、一連のディジタル・サンプル３３８ａにしたがって、アナログ・サンプル、即ち、更に正確に言えば、一連のアナログ・サンプル３２６ａを生成するように構成されている。一連のアナログ・サンプル３２６ａを、ここでは、選択閾値信号３２６ａとも呼ぶ。尚、選択閾値信号３２６ａをスムージングするためにフィルタ（図示せず）を用いることができることは認められよう。
【０１２９】
実施形態の中には、選択閾値信号３２６ａを直接比較器３０８に結合することができる場合もある。しかしながら、他の実施形態では、回路３００は、選択閾値信号３２６ａを受け取るように結合された回路モジュール３１０を含むことができる。この回路モジュールは、２：１アナログ・マルチプレクサ３１４を含むことができる。２：１アナログ・マルチプレクサ３１４は、選択閾値信号３２６ａを受け取るように結合され、閾値信号３２０ａを受け取るように結合され、そしてパワーオン信号３１８ａの制御の下で、閾値信号３２０ａまたは選択閾値信号３２６ａから選択した１つとして、出力信号３１４ａを生成するように構成されている。基本的に、回路３００に最初に電源が入れられた後間もない時間、例えば、較正時間期間において、２：１アナログ・マルチプレクサ３１４は、出力信号３１４ａとして閾値信号３２０ａを選択することができ、その後、例えば、継続動作モードの間、２：１アナログ・マルチプレクサ３１４は、出力信号３１４ａとして、選択閾値信号３２６ａを選択することができる。この構成が必要となると考えられるのは、電源投入直後では、閾値履歴がなく、ギア２４の以前の回転からの閾値が入手できないからである。
【０１３０】
閾値誤差補正モジュール３１６は、信号３１４ａを受け取るように結合することができ、信号３１６ａを生成するように構成することができる。信号３１６ａは、電源投入から所定の時間量後の時点において、選択閾値信号３２６ａを表すことができ、電源投入から所定の時間量以内における時点では、閾値信号３２０ａを表すことができる。
【０１３１】
また、回路モジュール３１０は、差分回路(differencing circuit)３１２も含むことができる。差分回路３１２は、閾値信号３２０ａを受け取るように結合され、選択閾値信号３２６ａを受け取るように結合され、そして閾値信号３２０ａと選択閾値信号３２６ａとの差として、信号３１２ａを生成するように構成されている。閾値誤差補正モジュール３１６は、信号３１２ａも受け取るように結合することができる。
【０１３２】
動作において、閾値選択モジュール３２６は、DIFF信号の各サイクルにおいてメモリ３３０から１つ以上のサンプルを選択する。それぞれのサンプルは、DIFF信号３０６ａの現在のサイクルよりもそれぞれ同じ時間だけ前のものである。実施形態では、閾値選択モジュール３２６は、選択したサンプル、例えば、DIFF信号３０６ａの直前５回のサイクルからのサンプルを処理し、例えば、平均を取り、選択閾値信号３２６ａを生成することができる。
【０１３３】
実施形態の中には、閾値選択モジュール３２６が、１つのサンプルのみ、例えば、DIFF信号３０６ａの現在のサイクルの直前のサイクルからの閾値サンプルを選択し、この１つのサンプルを、処理せずに、選択閾値信号３２６ａとして渡す場合もある。
【０１３４】
他の実施形態の中には、閾値選択モジュール３２６が、１つのサンプルのみ、例えば、現在の回転の直前のギア２４（図１）の回転からの対応するサイクルからの閾値サンプルを選択し、この１つのサンプルを、処理せずに、選択閾値信号３２６ａとして渡す場合もある。
【０１３５】
前述のように、以前のサイクルからの複数の閾値の関数にしたがって、または直前の回転の対応する１サイクルにしたがって、選択閾値信号３２６ａを生成することにより、選択閾値信号３２６ａを一層精度高く、そしてギア２４の機械的不規則性、動揺または心振れの影響を受けにくくして安定させることが可能となる。
【０１３６】
これより図６を参照すると、図５と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、回路３５０は、図５の回路３００と同様の特性を有することができる。しかしながら、図５に示したアナログ回路の一部が、対応するディジタル回路に置き換えられている。例えば、図５の閾値生成回路３２０は、閾値生成回路３５６と置き換えることができる。閾値生成回路３５６は、図５の追跡回路３２２および閾値識別回路３２４を、それぞれ、論理回路３５８、３６０として実装する。閾値生成回路３５６は、DIFF信号３５２ａを受け取るように結合されており、DIFF信号３０６ａは、アナログ／デジタル変換器３５２によってディジタル化され、閾値生成回路３５６は閾値信号３５６ａを生成するように構成されている。閾値信号３５６ａもディジタル信号である。
【０１３７】
閾値選択モジュール３６６は、完全にディジタルにすることができ、アナログ／デジタル変換器３２８も図５のディジタル／アナログ変換器３４０も必要としない。閾値選択モジュール３６６は、ディジタル信号とすることができる、選択閾値信号３６６ａを生成するように構成されている。
【０１３８】
回路モジュール３５８は、選択閾値信号３６６ａを受け取るように、そして閾値信号３５６ａを受け取るように結合することができる。回路モジュール３５８は、差分回路３６０、２：１アナログ・マルチプレクサ３６２、および閾値誤差補正モジュール３６４を含むことができ、これらは、図５の差分モジュール３１２、２：１アナログ・マルチプレクサ３１４、および閾値誤差補正モジュール３１６と同じように結合され、同一または同様の機能を有する。しかしながら、回路モジュール３５８は、アナログ回路を有する図５の回路モジュール３１０とは異なり、デジタル回路を有する。
【０１３９】
回路３５０は、デジタル比較器３５４を含むことができる。デジタル比較器３５４は、閾値誤差補正モジュール３６４からの出力信号を受け取るように結合され、更にデジタル化されたDIFF信号３５２ａを受け取るように結合されている。デジタル比較器３５４は、図５のPosComp信号３０８ａと同一または同様とすることができる、PosComp信号３５４ａを生成するように構成されている。
【０１４０】
尚、回路３５０の機能の多くは、図５の回路３００のアナログ回路と同一または同様の機能を実行するデジタル回路で実現されることは認められよう。
【０１４１】
これより図７を参照すると、図５と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、回路４００は、閾値信号３２０ａを生成するように構成されている、図５の閾値生成回路３２０を含む。
【０１４２】
閾値選択モジュール４０４は、閾値信号３２０ａを受け取るように結合され、閾値信号３２０ａのアナログ・サンプル、例えば、サンプル４０８を格納するように構成されている。このアナログ・サンプルは、バケツ・リレー素子（ＢＢＤ：bucket brigate device）３０６等に格納することができる。ＢＢＤは、離散アナログ・サンプルを格納およびシフトすることができるアナログ・シフト・レジスタであることは、分かっているであろう。
【０１４３】
閾値選択モジュール４０４は、Ｍ×Ｎ：ｘアナログ・マルチプレクサ４１２を含むことができる。Ｍ×Ｎ：ｘアナログ・マルチプレクサ４１２は、前述のアナログ・サンプルから選択されたもの４０６ａを受け取るように結合され、出力信号４１２ａを生成するように構成されている。出力信号４１２ａは、アナログ・サンプルから選択された１つ以上に対応する１つ以上のアナログ信号を有することができる。アナログ機能回路４１４は、出力信号４１２ａを受け取るように結合することができ、そして出力信号４１２ａに対して機能を実行するように構成することができる。アナログ機能モジュール４１４によって実行される機能は、図５の機能プロセッサに関連して先に説明した機能と同一または同様とすることができる。しかしながら、アナログ機能回路４１４は、アナログ回路によってその機能を実行することができる。
【０１４４】
閾値選択モジュール４０４は、選択閾値信号４０４ａを生成するように構成されている。選択閾値信号４０４ａは、図５の選択閾値信号３２６ａと同一または同様とすることができる。
【０１４５】
回路４００は、比較器３０８を含むことができる。比較器３０８は、選択閾値信号４０４を受け取るように結合され、DIFF信号３０６ａを受け取るように結合され、そしてPosComp信号４０２を生成するように構成されている。PosComp信号４０２は、図５のPosComp信号３０８ａと同一または同様とすることができる。
【０１４６】
これより図８を参照すると、図５と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、回路４５０は、閾値選択モジュール４５４を含むことができる。閾値選択モジュール４５４は、図５および図７の閾値選択モジュール３４６、４０４それぞれと同一または同様とすることができる。この閾値選択モジュールは、PosComp信号４５２および閾値信号３２０ａを受け取るように結合され、選択閾値信号４５４ａを生成するように構成されている。選択閾値信号４５４ａは、図５の選択閾値信号３２６ａまたは図６の選択閾値信号４０４ａと同一または同様とすることができる。
【０１４７】
選択閾値信号４５４ａは、第１および第２スイッチ４６０、４６２によってそれぞれ受け取られる。第１スイッチ４６０は、PosComp信号４５２によって制御され、第２スイッチ４６２は、PosComp信号４６６を反転させたバージョンによって制御され、その結果、２つのスイッチ４６０、４６２は交互に開閉する。
【０１４８】
第１電圧源４５６は、第１スイッチ４６０からの出力信号をその負ノードにおいて受け取るように結合されており、第２電圧源４５８は、第２スイッチ４６２からの出力信号をその正ノードにおいて受け取るように結合されている。
【０１４９】
閾値信号４６４は、図２の閾値信号１３８と同じように、２つの信号レベル間で交互する。比較器３０８は、閾値信号４６４およびDIFF信号３０６ａを受け取るように結合され、PosComp信号４５２を生成するように構成されている。
【０１５０】
これより図９を参照すると、図５と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、回路５００は、図８の２つの交互する閾値を得ることができるが、異なる方法によってである。ここでは、閾値生成モジュール３２０は、図５の１つの閾値信号３２０ａの代わりに、２つの閾値信号３２０ｂ、３２０ｃを生成するように構成されている。
【０１５１】
第１閾値選択モジュール５０６は、閾値信号３２０ｂを受け取るように結合されており、第２閾値選択モジュール５０８は、閾値信号３２０ｃを受け取るように結合されている。また、第１閾値選択モジュール５０６は、PosComp信号５０２も受け取るように結合されており、第２閾値選択モジュール５０８も、反転PosComp信号５０４を受け取るように結合されている。これらのPosComp信号は、図５のPosComp信号３０８ａが図５の閾値選択モジュール３２６を駆動する(clock)のと同じように、それぞれ第１および第２閾値選択モジュール５０４、５０６を駆動する。
【０１５２】
閾値選択モジュール５０６、５０８は、それぞれ、図５および図７の閾値選択モジュール３２６および４０４と同一または同様とすることができる。
【０１５３】
第１閾値選択モジュール５０６は、第１選択閾値信号５０６ａを生成するように構成されており、第２閾値選択モジュール５０８は、第２選択閾値信号５０８ａを生成するように構成されている。これらの信号は、各々、図５の選択閾値信号３２６ａと同一または同様とすることができる。
【０１５４】
第１スイッチ５１０は、第１選択閾値信号５０４ａを受け取るように結合されており、第２スイッチ５１２は、第２選択閾値信号５０８ａを受け取るように結合されている。第１スイッチ５１２は、PosComp信号５０２によって制御され、第２スイッチ５１２は、反転PosComp信号５０４によって制御される。したがって、図８のスイッチ４６０および４６２と同様、スイッチ５１０、５１２は、交互に動作して閾値信号５１４を生成する。閾値信号５１４は、図２の閾値信号１３８と同じように、２つの信号レベル間で交互する。
【０１５５】
比較器３０８は、閾値信号５１４およびDIFF信号３０６ａを受け取るように結合され、PosComp信号５０２を生成するように構成されている。
【０１５６】
これより図１０を参照すると、図５と同様のエレメントには同様の参照符号が付けられて示されており、図５の閾値生成回路３２０が、閾値生成回路５５４と置き換えられている。具体的には、図５の閾値識別回路３２４が、閾値識別回路５５７と置き換えられている。閾値検出器である図５の閾値生成回路３２６とは異なり、閾値生成回路５５４は、ピーク検出器である。
【０１５７】
閾値識別回路５５７は、追跡信号３２２ａを受け取るように結合されている第１電圧源と、追跡信号３２２ｂを受け取るように結合されている第２電圧源５６０とを含む。第１電圧源５５８は、第１閾値信号５５４ａを生成するように構成されており、第２電圧源５６０は、第２閾値信号５５４ｂを生成するように構成されている。
【０１５８】
第１および第２閾値選択モジュール５５６、５５８は、図９の第１および第２閾値選択モジュール５０６、５０８と同一または同様とすることができ、それぞれ、第１および第２閾値信号５５４ａ、５５４ｂを受け取るように結合されている。また、第１閾値選択モジュール５５６は、PosComp信号５５２を受け取るようにも結合されており、第２閾値選択モジュール５０８も、反転PosComp信号５６６を受け取るように結合されている。これらの信号は、図５のPosComp信号３０８ａが図５の閾値選択モジュール３２６を駆動するのと同じように、それぞれ第１および第２閾値選択モジュール５５６、５５８を駆動する。
【０１５９】
第１および第２閾値選択モジュール５５６、５５８は、それぞれ、第１および第２選択閾値信号５５６ａ、５５８ａを生成するように構成されており、第１および第２選択閾値信号５５６ａ、５５８ａは、それぞれ、第１および第２スイッチ５６０、５６２に結合されている。第１スイッチ５６０は、PosComp信号５５２によって制御され、第２スイッチ５６２は、反転PosComp信号５５６によって制御される。したがって、図８のスイッチ４６０および４６２と同様に、スイッチ５６０、５６２は交互に動作して、閾値信号５６４を生成する。閾値信号５６４は、図２の閾値信号１３８と同じように、２つの信号レベル間で交互する。
【０１６０】
比較器３０８は、閾値信号５６４およびDIFF信号３０６ａを受け取るように結合され、PosComp信号５５２を生成するように構成されている。
【０１６１】
図５の回路モジュール３１０は、図７〜図１０には示されていないが、他の実施形態では、図７〜図１０の回路４００、４５０、５００、および５５０は、回路モジュール３１０と同じまたは同様の回路モジュールを含むことができる。
【０１６２】
尚、図５〜図１０の回路の一部は、互いに交換できることは認められてしかるべきである。例えば、図７の閾値選択モジュール４０４のようなアナログ閾値選択モジュールは、図５〜図１０の回路の内いずれにおいても用いることができる。
【０１６３】
本明細書において引用した全ての参考文献は、本明細書において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。
【０１６４】
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使用できることは、当業者には今や明白となるであろう。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。
【図１】
2013531233.tif 000003
【図１Ａ】
2013531233.tif 000004
【図２】
2013531233.tif 000005
【図２Ａ】
2013531233.tif 000006
【図２Ｂ】
2013531233.tif 000007
【図３】
2013531233.tif 000008
【図４】
2013531233.tif 000009
【図５】
2013531233.tif 000010
【図６】
2013531233.tif 000011
【図７】
2013531233.tif 000012
【図８】
2013531233.tif 000013
【図９】
2013531233.tif 000014
【図１０】
2013531233.tif 000015
【国際調査報告】
2013531233.tif 000016
2013531233.tif 000017