(57)【要約】回転ターゲットを検出するための方法およびシステムが本明細書に開示され、バイアス磁石が、デュアルピーク検出器と関連して回転ターゲットに結合される。回転ターゲットは、一般に、複数の歯および回転ターゲットの少なくとも１つの歯の間に形成された少なくとも１つのスロットを備える。一般に、バイアス磁石および回転ターゲットは、正および負のピークを有する磁気信号を生成する。デュアルピーク検出器は、デュアルピーク検出器がバイアス磁石および回転ターゲットによって生成された磁気信号の最小ピークおよび最大ピークを検出するように、歯検出器およびスロット検出器を含む。そのうえ、クランプ回路がデュアルピーク検出器に結合され得て、クランプ回路は真のパワーオン（ＴＰＯ）機能性をもたらすことができる。
2008522197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を有するバイアス磁石に関係する回転ターゲットと、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットは正および負のピークを有する磁気信号を生成し、
歯検出器およびスロット検出器を備え、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットによって生成された前記磁気信号の正および負のピークを検出するデュアルピーク検出器と、
前記デュアルピーク検出器の前記歯検出器に対し最小値を設定し、前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し最大値を設定することにより真のパワーオン（ＴＰＯ）機能性が得られるように前記デュアルピーク検出器と関連し、それによって前記検出システムに電力が供給されると直ちに前記回転ターゲットが検出される、前記ＴＰＯ機能性をもたらすクランプ回路と、
を備える検出システム。
【請求項２】
前記クランプ回路に結合された少なくとも１つのコンデンサをさらに備え、前記少なくとも１つのコンデンサは、前記デュアルピーク検出器の前記歯検出器に対し前記最小値を保持し、かつ前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し前記最大値を保持する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記クランプ回路に結合されたデジタル−アナログ変換器およびストレージレジスタをさらに備え、前記デジタル−アナログ変換器およびストレージレジスタは、前記デュアルピーク検出器の前記歯検出器に対し前記最小値を保持し、かつ前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し前記最大値を保持する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記クランプ回路、前記デュアルピーク検出器および前記バイアス磁石を備えるカム軸およびクランク軸のセンサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記回転ターゲットは、複数の歯と前記複数の歯の少なくとも１つのスロットおよび少なくとも１つの歯を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記バイアス磁石に関連付けられた前記磁界が指定のガウスレベルの中央になるように、前記システムの組立中に前記バイアス磁石が較正される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
磁界の変化を検出し、生じた磁界変化を電圧変化に変換する検出要素をさらに備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記バイアス磁石の較正位置を伝達するために直流結合のスイッチポイント回路をさらに備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記検出要素、前記デュアルピーク検出器および前記クランプ回路と関連して集積回路（ＩＣ）に前記直流結合のスイッチポイント回路が配置される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記デュアルピーク検出器に関連付けられた切換えレベルは、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットによって生成された前記磁気信号の前記正および負のピークのほぼ３０％からほぼ７０％で前記ＩＣに調整される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
複数の歯と前記複数の歯の少なくとも１つのスロットおよび少なくとも１つの歯を備え、バイアス磁石と関連する回転ターゲットと、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットは正および負のピークを有する磁気信号を生成し、
歯検出器およびスロット検出器を備え、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットによって生成された前記磁気信号の正および負のピークを検出するデュアルピーク検出器と、
前記デュアルピーク検出器の前記ピーク検出器に対し最小値を設定し、前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し最大値を設定することにより真のパワーオン（ＴＰＯ）機能性が得られるように前記歯検出器およびスロット検出器と関連する、前記ＴＰＯ機能性をもたらすクランプ回路と、
前記デュアルピーク検出器の前記歯検出器に対し前記最小値を保持し、かつ前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し前記最大値を保持することにより、前記センサに電力が供給されると前記回転ターゲットが直ちに検出される、前記クランプ回路に関連する少なくとも１つのコンデンサと、
を備える検出システム。
【請求項１２】
前記バイアス磁石に関連付けられた前記磁界が指定のガウスレベルの中央になるように、前記システムの組立中に前記バイアス磁石が較正される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記バイアス磁石、前記デュアルピーク検出器および前記クランプ回路と関連して集積回路（ＩＣ）に配置される、前記バイアス磁石の較正位置を伝達するための直流結合スイッチポイント回路をさらに備え、
前記デュアルピーク検出器に関連付けられた切換えレベルは、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットによって生成された前記磁気信号の前記正および負のピークのほぼ３０％からほぼ７０％で前記ＩＣに調整される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
磁界の変化を検出し、生じた磁界変化を電圧変化に変換する検出要素をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記クランプ回路、前記デュアルピーク検出器および前記検出要素を備えるカム軸およびクランク軸のセンサをさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
回転ターゲットにバイアス磁石を関連付けるステップと、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットが正および負のピークを有する磁気信号を生成し、
前記バイアス磁石および前記回転ターゲットによって生成された前記磁気信号の正および負のピークを検出する、歯検出器およびスロット検出器を備えるデュアルピーク検出器を設けるステップと、
真のパワーオン（ＴＰＯ）機能性をもたらすことができるクランプ回路を前記デュアルピーク検出器に関連付けるステップと、
前記デュアルピーク検出器の前記歯検出器に対し最小値を設定し、かつ前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し最大値を設定することにより前記ＴＰＯ機能性を得るステップと、これにより前記センサに電力が供給されると直ちに前記回転ターゲットが検出される、
各ステップを含む、回転ターゲットを検出するための方法。
【請求項１７】
前記デュアルピーク検出器の前記歯検出器に対し前記最小値を保持し、かつ前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し前記最大値を保持する少なくとも１つのコンデンサを前記クランプ回路に関連付けるステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記クランプ回路に関連付けられた複数のデジタル−アナログ変換器および複数のストレージレジスタをさらに備え、前記複数のデジタル−アナログ変換器および複数のストレージレジスタは、前記デュアルピーク検出器の前記歯検出器に対し前記最小値を保持し、かつ前記デュアルピーク検出器の前記スロット検出器に対し前記最大値を保持する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記回転ターゲットは、複数の歯と前記複数の歯の少なくとも１つのスロットおよび少なくとも１つの歯を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記バイアス磁石に関連付けられた前記磁界が指定のガウスレベルの中央になるように、前記バイアス磁石を較正するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記バイアス磁石の較正位置を伝達するために直流結合のスイッチポイント回路を設けるステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
磁界の変化を検出し、生じた磁界変化を電圧変化に変換する検出要素を設けるステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記検出要素、前記デュアルピーク検出器および前記クランプ回路と関連して集積回路（ＩＣ）に前記直流結合のスイッチポイント回路を配置するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記デュアルピーク検出器に関連付けられた切換えレベルを、前記バイアス磁石および前記回転ターゲットによって生成された前記磁気信号の前記正および負のピークのほぼ３０％からほぼ７０％で前記ＩＣに調整するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
カム軸およびクランク軸のセンサがカム軸またはクランク軸の回転ターゲットを検出するように、前記クランプ回路、前記デュアルピーク検出器および前記バイアス磁石を備えるように前記カム軸およびクランク軸のセンサを構成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、一般に、センサデバイス、方法およびシステムに関する。実施形態は、自動車用途に利用されるカムおよびクランク軸のセンサにも関する。実施形態は、さらにホール素子および「真のパワーオン（ＴＰＯ）」の用途および能力に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気効果の検出技術において様々なセンサが知られている。一般的な磁気効果センサの例は、ホール効果技術および磁気抵抗技術を含む。そのような磁気センサは、一般に、磁気効果センサの感知領域を通り抜ける設計形状の強磁性目標対象物の、存在または非存在によって影響を受ける磁界の変化に応答する。次いで、センサは電気的出力を供給することができ、この出力は、検出情報および制御情報をもたらすために必要に応じて後続の電子回路によってさらに改変され得る。後続の電子回路は、センサパッケージまたはその外部のいずれかに実装され配置されてよい。
【０００３】
自動車用途に利用されるセンサの多くは位置センサとして構成され、制御装置にフィードバックを供給する。センサおよび関連システムのこれらのタイプの多くは、本来機械式であり、接点の損耗、接点汚染などの影響を非常に受けやすい。機械式センサに関連した多くの保証問題の解決に役立つように、設計者は、磁気抵抗技術および／またはホール効果技術によって与えられる非接触の電気的解決策を求め、これは磁界の変化を検出しようとするものであった。この方法に関する主要な問題の１つは、そのようなシステムが位置を正確に検出できないことである。そのようなシステムの精度要件によって、例えば、単一のホール素子は、温度に対するオフセットおよび変動のために使用するのが困難である。
【０００４】
ホール技術および磁気抵抗技術の両方に伴う問題は、低ＲＰＭおよび高ＲＰＭの両方で高精度のスイッチポイントを実現するのが困難なことである。位置センサは、自動車のデバイスにおけるカム軸およびクランク軸の両方の用途に対する高い再現性要件を満たす必要がある。具体的には、新開発されたエンジン向けのカム軸センサは、すべての環境条件にわたるより厳しい精度、および電力が供給されると直ちにセンサが対象歯または対象スロットを検出しているか否か決定する能力（すなわち「真のパワーオン」またはＴＰＯ）が必要である。そのような特徴によって、エンジンがより早く始動され、より効率的に運転されることが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、本発明者は、全ＲＰＭ範囲にわたって高精度で再現性の高いスイッチポイントを提供することができる改善された適応検知の方法およびシステムの必要性が存在すると決断した。したがって、本発明は改善された磁気検知方法およびシステムを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下の本発明の概説は、本発明に特有の革新的な特徴のうちのいくつかについての理解を容易にするために提供されるものであり、詳細な説明であるようには意図されていない。全ての明細書、特許請求の範囲、図面および要約をまとめて考慮することにより、本発明の様々な態様の十分な理解を得ることができる。
【０００７】
したがって、本発明の一態様は、改善されたセンサデバイス、方法およびシステムを提供する。
本発明の別の態様は、自動車用途における利用向けの改善されたセンサを提供する。
【０００８】
本発明の別の態様は、真のパワーオン（ＴＰＯ）機能性と関連したデュアルピーク検出器を提供する。
本発明の別の態様は、改善されたカム軸センサを提供する。
【０００９】
本発明の前述の態様および他の目的および利点は、本明細書に説明されるように以下実現され得る。回転ターゲットを検出するための方法およびシステムが本明細書に開示され、バイアス磁石が、デュアルピーク検出器と関連して回転ターゲットに関連される。回転ターゲットは、一般に、複数の歯および回転ターゲットの少なくとも１つの歯の間に形成された少なくとも１つのスロットを備える。一般に、バイアス磁石および回転ターゲットは、最小ピークおよび最大ピークを有する磁気信号を生成する。デュアルピーク検出器は、バイアス磁石および回転ターゲットによって生成された磁気信号の最小ピークおよび最大ピークを検出するように、歯検出器およびスロット検出器を含む。そのうえ、クランプ回路がデュアルピーク検出器に関連され得て、クランプ回路は真のパワーオン（ＴＰＯ）機能性をもたらすことができる。
【００１０】
そのようなＴＰＯ機能性は、デュアルピーク検出器の歯検出器に対し最小値を設定し、かつデュアルピーク検出器のスロット検出器に対し最大値を設定することにより得ることができ、それによって、センサに電力が供給されると直ちに回転ターゲットが検出され得るようになる。また、１つまたは複数のコンデンサがクランプ回路に関連され得て、そのようなコンデンサは、デュアルピーク検出器の歯検出器向けの最小値およびデュアルピーク検出器のスロット検出器に対し最大値を保持する。当業者なら、これらの最大値および最小値は、デジタル−アナログ変換器およびストレージレジスタを含むデジタル技術を使用しても格納され得ることを理解するであろう。
【００１１】
デュアルピーク検出器に関連付けられた切換えレベルは、バイアス磁石および回転ターゲットによって生成された磁気信号の正および負のピークのほぼ３０％からほぼ７０％でＩＣに調整され得る。一般に、対象とともにバイアス磁石は、検出要素（例えばホール効果素子）によって測定される磁界を生成する。
【００１２】
バイアス磁石は、バイアス磁石および回転ターゲットに関連した磁界がある既知の値の中央になるように、好ましくは組立中に較正される。そのうえ、バイアス磁石の較正位置を伝達するために直流結合のスイッチポイント回路またはサブ回路が与えられ得る。直流結合のスイッチポイント回路は、検出要素、デュアルピーク検出器、クランプ回路などと関連して集積回路（ＩＣ）内に配置され得る。第２の直流スイッチポイント回路は、適切な出力ドライバ段に適切な駆動を与えるために利用され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付図では、同じ参照数字は、別個の図を通じて同一または機能的に類似の要素を表し、本明細書の中に組み込まれてその一部を形成する。添付図はさらに本発明を説明し、かつ本発明の詳細な記述とともに本発明の原理を説明する働きをする。
【００１４】
これらの何ら制限されることのない例で扱われる特定の値および構成は、変更されることができ、少なくとも１つの実施形態を説明するためだけに挙げられたものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００１５】
図１（ａ）は、デュアルピーク検出器システム１００のブロック図を示し、これは本発明の好ましい実施形態によって実施され得る。図１（ｂ）は、好ましい実施形態によって図１（ａ）に示されたデュアル検出器システムと共に利用するのに適合され得るデュアルピーク検出器１３０の概略図を示す。図１（ａ）および図１（ｂ）では、同じ部品または類似部品は、一般に同じ参照番号によって示されていることに留意されたい。
【００１６】
システム１００は一般に検出要素１０２を含み、検出要素１０２は、例えば図２に示された対象２２０、２１８および／または２２４などの回転ターゲットおよびバイアス磁石と結合および／または相互作用することができる。バイアス磁石５０８は、バイアス磁石５０８および回転ターゲットが正および負のピークを有する磁気信号を生成するように磁界を有する。システム１００は、検出要素１０２および基準電圧発生器１０７からの入力信号を増幅し調節するために使用される信号増幅回路１０４をさらに含む。回路１０４は、適正レベルへと信号を増幅しシフトさせるために使用され得る。
【００１７】
システム１００は、また歯検出器１０８およびスロット検出器１１０を含むように構成され得るデュアルピーク検出器１３０（より詳細に図１（ｂ）に示される）を含み、デュアルピーク検出器１０８および１１０は、バイアス磁石、検出要素１０２および回転ターゲットによって生成された磁気信号の正および負のピークを検出する。システム１００によって検出され得る回転ターゲットの例であるカム対象３０２および３０４が図３に示される。
【００１８】
歯検出器１０８およびスロット検出器１１０は、真のパワーオン（ＴＰＯ）機能性をもたらすクランプ回路をさらに含み、クランプ回路は、デュアルピーク検出器１３０のピーク検出器１０８向けに最小値を設定しデュアルピーク検出器１３０のスロット検出器１１０向けに最大値を設定することによりＴＰＯ機能性が得られるようにデュアルピーク検出器１３０と結合され、それによって回転ターゲットを回転させるために電力が供給されると直ちに回転ターゲットが検出され得るようにする。
【００１９】
検出要素１０２は、ホール磁気デバイスまたは別の磁気抵抗デバイスとして実施され得る。検出要素１０２は、可変増幅器として機能することができる増幅器１０４に接続され得る。増幅器１０４からの出力は、基準電圧回路１０７に結合され得る。当業者なら、ノード１およびノード２上の電圧が、Ｓｉｇ−Ｒｅｆ＝Ｂ×Ｋ×Ｓｅｎｓという関係であり、Ｋは利得項であり、Ｓｅｎｓは検出要素の感度を表し、またＢは印加された磁界であることを理解するであろう。
【００２０】
一般的な実施形態では、Ｂの値は、磁気信号の最小の歯値および最大のスロット値の間にある特定の値Ｂｏを横切る。好ましい実施形態では、Ｂ＝ＢｏのときＢｏ＝０でありＳｉｇ＝Ｒｅｆである。したがって、ノード１上の電圧信号は、磁気信号がその歯値とスロット値の間で動くときにノード２上の基準電圧を横切る。ノード１およびノード２は、図１（ｂ）に示されたデュアルピーク検出器システム１３０の入力に信号および基準電圧を伝える。信号電圧（Ｓｉｇ）が基準電圧未満（Ｒｅｆ）であると、Ｑ４１が逆バイアスをかけられ、負帰還が差動段Ｑ４２、Ｑ４３をバランスさせることが図１（ｂ）から理解され得る。したがって、Ｔ（および歯のキャップ）はＲｅｆと等しい値を達成することができる。しかし、ＳｉｇがＲｅｆより大きいと、Ｑ４２に逆バイアスがかけられ、負帰還が差動段Ｑ４１、Ｑ４３をバランスさせることになる。この場合、Ｔ（および歯のキャップ）はＳｉｇと等しい値を達成する。したがって、Ｔの値は、ＲｅｆとＳｉｇの最も正側のものとなり、クランプが実現される。同様に、当業者ならＳの値がＳｉｇとＲｅｆの小さい方であると推定することができて、スロットのキャップの極性が逆転されると認識するであろうということが理解され得る。
【００２１】
波形の正および負のピークを捕えるために、コンデンサ１３５および１３７が利用され得ることに留意されたい。コンデンサ電圧が適切なやり方で減衰することを確実にするために微小な放電電流が実現される。デュアルピーク検出器出力ＳおよびＴは、調整回路網１３３に接続される。抵抗１１４および１１６は互いに直列であるように機能し、ノード３で互いに結合され、また、較正コンパレータ１１７の入力（すなわち「Ｓｌｉｃｅ」）および出力コンパレータ回路１１８の入力（すなわち「Ｓｌｉｃｅ」）に接続される。
【００２２】
好ましい実施形態では、抵抗１１４および１１６は、ノード３上の電圧（すなわちＳｌｉｃｅ）がＴとＳの間の差の一定の分数であるように調整される。較正コンパレータ回路１１７の第２の入力（すなわちＳｉｇ）および出力コンパレータ回路１１８の第２の入力（すなわちＳｉｇ）がどちらもノード１上の信号電圧に接続されることに留意されたい。代替構成では、較正コンパレータのスライス入力は、ノード２（すなわち基準電圧）に接続され得る。ノイズおよびゆっくりと変化する入力に関連したチャタリングおよび誤ったトリガを防止するために、コンパレータ回路１１７および１１８にはヒステリシスが含まれる。
【００２３】
システム１００は、用途の要件に適切に対応するために電圧調整段１２２および出力ドライバ１２０も含むことができる。出力段１２０は、オープンコレクタ段として構成されてよく、不慮の短絡に対して回路を保護するための手段を含んでよい。安定回路１２２は、過電圧または電源が逆に供給される状態からシステム１００を保護するための手段を含んでよい。
【００２４】
一般に、システム１００は、デュアルピーク検出器１３０を利用して、バイアス磁石、検出要素１０２および回転ターゲットによって生成された磁気信号の正のピークおよび負のピークの両方を探し出す。そのような歯／スロット値は、例えばコンデンサ１３５および／またはコンデンサ１３７などの外付けコンデンサをバッファ増幅器１３６および１３８とともに用いて保持され得る。システム１００は、集積回路（ＩＣ）との関連で実施され得る。システム１００が切り換わるレベルは、目標の構成次第で、これらのピークのほぼ３０％からほぼ７０％でそのようなＩＣに調整され得る。次いで、好ましい実施形態では、磁気信号Ｓｉｇは、回復されたスライスレベルＳｌｉｃｅの前後で変化する。コンパレータ１１８が、この情報を出力に伝達する。システム１００のこの態様は、高精度と再現性をもたらす。
【００２５】
歯検出器１０８向けに最小値を設定し、スロット検出器１１０向けに最大値を設定することにより、ＴＰＯ機能性が取得され得る。したがって、システム１００が歯（すなわち対象）の上で電力投入されると、歯検出器１０８は高磁界（すなわち空隙次第であるが推定では約２００ガウス）にあるはずで、スロット検出器１１０は、好ましい実施形態ではゼロガウスを表す基準電圧にクランプされることになる。切換えレベルが５０％で調整されていると、そのような計算が、動作ポイントを約１００ガウスに位置付ける。次いで、システム１００は、Ｓｉｇ＞Ｓｌｉｃｅなので歯が存在することを認識することになる。
【００２６】
同様に、システム１００がスロットの上で電力投入されると、歯検出器１０８はゼロガウスにクランプされるはずであるのに対して、スロット検出器１１０はスロットの磁界（例えば−１００ガウス）を表す電圧を達成することになる。この場合、動作点は−５０ガウスになるはずであり、システム１００は、Ｓｉｇ＜Ｓｌｉｃｅなのでスロットの存在を認識することになる。したがって、システム１００は、複数の歯およびその間に形成された複数のスロットを有する回転ターゲットの特徴で始まる情報を伝達することができる。
【００２７】
図２は、切換え許容範囲を全体的に図示するグラフ２００を示す。グラフ２００は、動作精度２１６およびレリーズ精度２０４を示すが、これらはデジタル出力信号２０２の両端に位置しており、デジタル出力信号２０２は、ほぼ回転ターゲットである対象２１８の全長に相当する。この文脈では、「動作」はスロットから歯への移行を意味し、「レリーズ」は歯からスロットへの移行を意味する。ターゲット２１８は歯であるが、ターゲット２２０および２２４は、ターゲット２１８（すなわち歯）の両側に形成されたスロットを構成する。ターゲットの回転は、概して矢印２２６によって示される。
【００２８】
堅固なエッジのオフセット２１０がアナログ出力信号２０６の左側に位置し得る。同様に、堅固なエッジのオフセット２０８がアナログ出力信号２０６の右側に位置し得る。動作電圧２１２およびレリーズ電圧２１４もグラフ２００に示される。当業者なら、動作電圧Ｖｏｐは、実際には磁気信号であるＳｉｇと出力コンパレータ１１８のヒステリシスの和であり、すなわちＶｏｐ＝Ｓｉｇ＋Ｈｙｓｔであることを理解するであろう。同様にＶｒｅｌ＝Ｓｉｇ−Ｈｙｓｔである。グラフ２００は、本発明を限定する特徴と見なされるのでなく、概して例示および教示の目的だけのために示されていることに留意されたい。
【００２９】
図３は、好ましい実施形態によって利用され得るカムターゲット３０２および３０４の例を示す。カムターゲット３０２および３０４は、図１（ｂ）に示された構成と関連して図１（ａ）に示されたシステム１００によって検出され得る回転ターゲットの例である。カム対象物３０４は、例えば、様々な寸法および形状の１つまたは複数の歯３０４、３０６、３０８および３１０を含む。スロット３０５は、歯３０４と３０５の間に形成され得る。同様に、スロット３０７は、歯３０６と３０８の間に形成され得る。同様に、スロット３０９は、歯３０８と３１０の間に形成され得る。最後に、スロット３１１は歯３１０と３０４の間に形成され得る。したがって、カムターゲット３０４は、複数の歯およびその間に形成されたそれぞれのスロットを含む回転ターゲットとして実施され得る。
【００３０】
図４は、一実施形態によって、正のガウス信号に対して電力投入したときの信号レベルを図示するグラフ４０２および負のガウス信号に対して電力投入したときの信号レベルを図示するグラフ４０６を示す。グラフ４０２は、信号、歯キャップ、スロットキャップ、スライスレベル、動作レベル、およびレリーズレベルを示す凡例４０４に全体的に関連付けられている。グラフ４０６は、類似の凡例４０８に関連付けられている。
【００３１】
当初は、グラフ４０２では、歯キャップ信号はトランスデューサ信号と整合し、スロットキャップ信号は０ガウスでクランプする。初期のスライスレベルはこれらのレベルによって決定され、当初は信号レベルが動作レベルを上回るので、デバイスは動作する。トランスデューサ信号が負の値に低下すると、スロットキャップ信号はトランスデューサ信号に最下点に達するまで追随し、歯キャップ信号はゼロに向かって減衰するがゼロを下回ることはないであろう。あるポイントでは、Ｓｉｇレベルがレリーズ値未満に落ちて回路がレリーズすることになる。速度の増加につれて、歯キャップ信号およびスロットキャップ信号がそれらの定常値に達し、したがってスライスレベルが適合する。
【００３２】
当初は、グラフ４０６では、スロットキャップ信号はトランスデューサ信号と整合し、歯キャップ信号は０ガウスでクランプする。初期のスライスレベルはこれらのレベルによって決定され、当初は信号レベルがレリーズレベルを下回るので、デバイスはレリーズされる。トランスデューサ信号が正の値に増加すると、歯キャップ信号はトランスデューサ信号に最高点に達するまで追随し、スロットキャップ信号はゼロに向かって減衰するがゼロを上回ることはないであろう。あるポイントでは、Ｓｉｇレベルが動作値を上回って上昇し、回路が動作することになる。速度の増加につれて、歯キャップ信号およびスロットキャップ信号がそれらの定常値に達し、したがってスライスレベルが適合する。
【００３３】
図５は、好ましい実施形態による使用に適合され得る適応ホールセンサの構成５００のブロック図である。構成５００は、センサパッケージ５０１との関連で実施することができる。ホール素子５０６は、パッケージ表面５０２から距離Ｌ２に配設され得る。ホール素子５０６の中心は、パッケージ５０１の中心から幅Ｗ３に配設され得る。磁石５０８は、パッケージ５０１の中心から幅Ｗ２に配設され得る。磁石５０８は、一般に幅Ｗ１および全長Ｌ１を有する。磁石の較正位置５１０も構成５００に示されている。
【００３４】
図６は、好ましい実施形態による例示の適応ホールセンサの磁界を示すグラフ６００である。グラフ６００は、例えば図３に示されたカムターゲット３０２および３０４などのカム対象に対する２５℃における適応ホールセンサの磁界を全体的に示す。そのような適応ホールセンサの磁界は、例えばシステム１００と関連して図１に示されたバイアス磁石１０２によって実施され得る。凡例６０２はグラフ６００に関連しており、様々な空隙長を含む。磁界（すなわちガウス）対ターゲット回転（度）を示すそれぞれのデータがグラフ６００に示される。
【００３５】
図７は、好ましい実施形態によって周波数およびスイッチポイントの関数として適応ホールの精度を示すグラフ７００である。グラフ７００に示されたデータは、図１のシステム１００によって生成され得る。グラフ７００は、２５℃、±２０Ｇのピーク制限、５０％、０．１μＦコンデンサ（例えば図１のコンデンサ１３７および１３５）および±１５Ｇのヒステリシスで、回転ターゲットとシステム１００が関連して生成された適応ホールの精度を示す。凡例７０２は、スイッチポイント（度）対周波数（ＲＰＭ）をプロットしたグラフ７００に関連付けられている。
【００３６】
図８は、適応ホールＩＣ  ８００のブロック図を示し、これは本発明の代替実施形態によって実施され得る。適応ホールＩＣ  ８００は、図１のシステム１００を実施するのに利用され得る。一般に、システム１００およびＩＣ  ８００は、例えばカムターゲット３０２および３０４などのカムターゲットに優れた精度（例えば±１．２５°未満）を与える適応ホールセンサとして機能することができる。システム１００およびＩＣ  ８００の適応ホールセンサは、ほとんどのカム対象物向けのＴＰＯならびに精度および空隙性能を最適化するために特定のターゲットに適合するように調節され得るスライスレベル（すなわち切換えレベル）を提供する。システム１００は「捩れ」に感応せず、また逆電圧保護および出力短絡保護を利用して機能することができる。
【００３７】
本明細書で説明された実施形態および例は、本発明およびその実用化について最も良く説明し、それによって当業者が本発明を作成し利用することを可能にするために示されるものである。しかし、上記説明および例は、説明および例のみの目的で示されたものであることを当業者なら理解するであろう。本発明の他の変形形態および変更形態は、当業者には明白であろう。また、そのような変形形態および変更形態が対象として含まれることが添付の特許請求の範囲の意図である。
【００３８】
説明された記述は、網羅的であるか、または本発明の範囲を限定するようには意図されていない。上記の教示に照らして、添付の特許請求の範囲から逸脱することなしに、多くの変更形態および変形形態が可能である。本発明の使用は、様々な特性を有する構成要素を含むことができるように企図されている。本発明の範囲が、本明細書に添付の特許請求の範囲によって定義され、等価物に対してすべての点で十分な認識を与えることが意図されている。
【００３９】
排他的な特性または権利が請求される本発明の実施形態が、特許請求の範囲に示されるように定義される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１Ａ】好ましい実施形態によって実施され得るデュアルピーク検出器システムの概略図である。
【図１Ｂ】好ましい実施形態によって図１Ａに示されたデュアル検出器システムで利用するのに適合され得るデュアルピーク検出器の概略図である。
【図２】スイッチング許容範囲を全体的に示すグラフである。
【図３】好ましい実施形態によって利用され得るカム対象の図である。
【図４】一実施形態によって、正および負のガウス信号に対して電力投入したときの信号レベルを示すグラフである。
【図５】好ましい実施形態による使用に適合され得る適応ホールセンサの構成のブロック図である。
【図６】好ましい実施形態による例示の適応ホール効果センサの磁界を示すグラフである。
【図７】好ましい実施形態によって周波数およびスイッチポイントの関数として適応ホールの精度を示すグラフである。
【図８】好ましい実施形態による集積回路（ＩＣ）として適応ホールの実施形態の像を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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