(57)【要約】  駆動検知回路は、信号ソース回路および信号変化検出回路を含む。信号ソース回路は、センサに動作可能に結合されている。有効にされると、信号ソース回路は、センサに信号を提供する。センサが、条件に曝露されると、センサの電気的特性が、ＤＣ成分および／または振動成分を含む信号に影響を与える。信号変化検出回路は、有効にされると、信号に対する効果をセンサの電気的特性の結果として検出するように、動作可能に結合されている。信号変化検出回路は、信号に対する検出された効果に基づいて、信号の変化を表す信号を発生するように、さらに動作可能である。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動検知回路（ＤＳＣ）であって、
条件を検知するように構成されたセンサに動作可能に結合された電源回路であって、前記電源回路が、有効にされると、
電源信号を生成することと、
前記センサに前記電源信号を提供することであって、前記センサの電気的特性が、前記条件への曝露に基づいて変更される、ことと、
前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の変化を検出することを含み、前記電源信号に基づいて前記センサとの通信を促進することと、を行うように構成されている、電源回路と、
電源回路に動作可能に結合された変化検出回路であって、前記変化検出回路が、有効にされると、
前記電源信号を処理して、前記電源信号の前記変化を判定することと、
前記電源信号の前記変化を処理して、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことを判定することと、
前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す信号を発生することと、を行うように構成されている、変化検出回路と、
前記電源回路と前記変化検出回路との両方に動作可能に結合された調節回路であって、有効にされると、前記調節回路が、
前記変化検出回路によって発生された、前記条件への曝露に基づいて、前記センサの前記電気的特性が変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を処理して、調節信号を発生することと、
前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことにかかわらず、前記電源信号を所望のレベルに維持するために前記電源回路が使用するために、前記電源回路に前記調節信号を提供することと、を行うように構成されている、調節回路と、を備える、ＤＳＣ。
【請求項２】
前記電源信号が、ＤＣ（直流）成分または振動成分のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項３】
前記電源回路が、電圧供給回路をさらに備え、前記電源信号が、電圧ベースの電源信号を含む、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項４】
前記電源回路が、電流供給回路をさらに備え、前記電源信号が、電流ベースの電源信号を含む、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項５】
前記電源回路が、前記調節信号に基づいて電圧ベースの電源信号または電流ベースの電源信号のうちの少なくとも１つを発生するように構成された電源回路をさらに備え、
前記変化検出回路が、
電圧基準または電流基準のうちの少なくとも１つを発生するための電源基準回路と、
前記電圧ベースの電源信号または前記電流ベースの電源信号のうちの前記少なくとも１つを比較して、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を発生するように構成された比較器と、を含み、
前記調節回路が、前記比較器の出力に結合された入力と、前記電源に結合された出力と、を有するフィードバック回路を含む、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項６】
前記調節回路が、有効にされると、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことにかかわらず、前記電源信号のＤＣ成分を所望のＤＣレベルに調節するか、または前記電源信号の振動成分を所望の振動レベルに調節するかのうちの少なくとも１つを実施するようにさらに構成されている、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項７】
前記電源信号の前記振動成分が、
正弦波信号と、
方形波信号と、
三角形波信号と、
マルチレベル信号と、
多角形信号と、のうちの１つを含む、請求項６に記載のＤＳＣ。
【請求項８】
前記変化検出回路に動作可能に結合されたアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）であって、有効にされると、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を処理して、デジタル信号にするように、前記ＡＤＣが構成されている、ＡＤＣをさらに備える、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項９】
前記ＤＳＣが、単一の配線を介して前記センサに結合され、前記電源回路と前記変化検出回路との両方が、前記単一の配線に直接接続されている、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項１０】
動作命令を格納しているメモリと、
前記ＤＳＣおよび前記メモリに動作可能に結合された１つ以上の処理モジュールと、をさらに備え、前記１つ以上の処理モジュールが、有効にされると、前記動作命令を実行して、
基準信号を発生することと、
前記基準信号に基づいて前記電源信号の発生に従って、前記基準信号をＤＳＣに、前記ＤＳＣが使用するために提供することと、
前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を処理して、前記センサの前記電気的特性を判定し、かつ前記センサの前記電気的特性を解釈して前記条件を判定することと、を行うように構成されている、請求項１に記載のＤＳＣ。
【請求項１１】
駆動検知回路（ＤＳＣ）内で実行するための方法であって、
電源回路を動作させて電源信号を生成することと、
前記電源回路を動作させて、条件を検知するように構成されたセンサに前記電源信号を提供することであって、前記センサの電気的特性が、前記条件への曝露に基づいて変更される、ことと、
前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の変化を検出することを含み、前記電源信号に基づいて前記電源回路を動作させて、前記センサとの通信を促進することと、
前記電源回路に動作可能に結合された変化検出回路を動作させて、前記電源信号を処理して前記電源信号の前記変化を判定することと、
前記変化検出回路を動作させて、前記電源信号の前記変化を処理して、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことを判定することと、
前記変化検出回路を動作させて、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す信号を発生することと、
前記電源回路と前記変化検出回路との両方に動作可能に結合された調節回路を動作させて、前記変化検出回路によって発生された、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を処理して、調節信号を発生することと、
前記調節回路を動作させて、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことにかかわらず、前記電源信号を所望のレベルに維持するために前記電源回路が使用するために前記電源回路に前記調節信号を提供することと、を含む、方法。
【請求項１２】
前記電源信号が、ＤＣ（直流）成分または振動成分のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電源回路が、電圧供給回路をさらに備え、前記電源信号が、電圧ベースの電源信号を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記電源回路が、電流供給回路をさらに備え、前記電源信号が、電流ベースの電源信号を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記電源回路の電源回路を動作させて、前記調節信号に基づいて電圧ベースの電源信号または電流ベースの電源信号のうちの少なくとも１つを発生することと、
前記変化検出回路の電源基準回路を動作させて、電圧基準または電流基準のうちの少なくとも１つを発生することと、
前記変化検出回路の比較器を動作させて、前記電圧ベースの電源信号または前記電流ベースの電源信号のうちの前記少なくとも１つを比較して、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を発生することと、
前記調節回路のフィードバック回路を動作させて、前記比較器の出力を処理して前記電源への入力を発生することと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記調節回路を動作させて、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことにかかわらず、前記電源信号のＤＣ成分を所望のＤＣレベルに調節するか、または前記電源信号の振動成分を所望の振動レベルに調節するかのうちの少なくとも１つを実施することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記電源信号の前記振動成分が、
正弦波信号と、
方形波信号と、
三角形波信号と、
マルチレベル信号と、
多角形信号と、のうちの１つを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記変化検出回路に動作可能に結合されたアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を動作させて、前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を処理して、デジタル信号にすることと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＤＳＣが、単一の配線を介して前記センサに結合され、前記電源回路と前記変化検出回路との両方が、前記単一の配線に直接接続されている、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
基準信号を発生することと、
前記基準信号に基づいて前記電源信号の発生に従って、前記基準信号をＤＳＣに、前記ＤＳＣが使用するために提供することと、
前記センサの前記電気的特性が前記条件への曝露に基づいて変更されたことに対応する前記電源信号の前記変化を表す前記信号を処理して、前記センサの前記電気的特性を判定し、かつ前記センサの前記電気的特性を解釈して前記条件を判定することと、のために１つ以上の処理モジュールを動作させることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
連邦政府支援の研究または開発に関する陳述
該当なし。
【０００２】
コンパクトディスクで提出された資料の参照による組み込み
該当なし。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、一般に、データ通信システムに関し、より具体的には、検知されたデータの収集および／または通信に関する。
【０００４】
センサは、家庭内自動化から、産業システム、医療、輸送などにわたって、多種多様な用途で使用されている。例えば、センサは、多様な用途で、本体、自動車、飛行機、ボート、船、トラック、バイク、携帯電話、テレビ、タッチスクリーン、工業プラント、電化製品、モータ、チェックアウトカウンタなどに配置される。
【０００５】
一般に、センサは、物理量を電気信号または光学信号に変換する。例えば、センサは、生物学的条件、化学的条件、電気的条件、電磁気的条件、温度、磁気的条件、機械的運動（位置、速度、加速度、力、圧力）、光学的条件、および／または放射能条件などの物理現象を電気信号に変換する。
【０００６】
センサは、１つの形態のエネルギー（例えば、力）を別の形態のエネルギー（例えば、電気信号）に変換するように機能する変換器を含む。センサの様々な用途をサポートするための多様な変換器がある。例えば、変換器は、キャパシタ、圧電変換器、圧電抵抗変換器、熱変換器、熱電対、光抵抗器、光ダイオード、および／または光トランジスタなどの光電変換器である。
【０００７】
センサ回路は、センサに結合されて、センサに電力を提供し、かつセンサから物理現象を表す信号を受信する。センサ回路は、センサへの少なくとも３つの電気接続を含み、１つは電源供給用、別の１つは共通電圧基準（例えば、グランド）用、そして３つ目は、物理現象を表す信号を受信するためのものである。物理現象を表す信号は、物理現象が、（物理現象を検知する範囲で）ある極値から別の極値に変化するにつれて、電源供給電圧からグランドまで変動する。
【０００８】
センサ回路は、受信されたセンサ信号を、処理のために１つ以上のコンピューティングデバイスに提供する。データを通信し、データを処理し、および／またはデータを記憶するためのコンピューティングデバイスが、既知である。コンピューティングデバイスは、携帯電話、ラップトップ、タブレット、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ワークステーション、ビデオゲームデバイス、サーバ、および／または、数百万のウェブ検索、株式取引、またはオンライン購入を時々刻々サポートするデータセンターであり得る。
【０００９】
コンピューティングデバイスは、多様な用途のセンサ信号を処理する。例えば、コンピューティングデバイスは、センサ信号を処理して、輸送中の冷蔵トラック内の多様な物品の温度を判定する。別の例として、コンピューティングデバイスは、センサ信号を処理して、タッチスクリーン上のタッチを判定する。さらに別の例として、コンピューティングデバイスは、センサ信号を処理して、製品の生産ライン内の様々なデータポイントを判定する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に従う通信システムの実施形態の概略ブロック図である。
【図２】本発明に従うコンピューティングデバイスの実施形態の概略ブロック図である。
【図３】本発明に従うコンピューティングデバイスの別の実施形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明に従うコンピューティングデバイスの別の実施形態の概略ブロック図である。
【図５Ａ】本発明に従うコンピューティングサブシステムの概略プロット図である。
【図５Ｂ】本発明に従うコンピューティングサブシステムの別の実施形態の概略ブロック図である。
【図５Ｃ】本発明に従うコンピューティングサブシステムの別の実施形態の概略ブロック図である。
【図５Ｄ】本発明に従うコンピューティングサブシステムの別の実施形態の概略ブロック図である。
【図５Ｅ】本発明に従うコンピューティングサブシステムの別の実施形態の概略ブロック図である。
【図６】本発明に従う駆動検知回路の実施形態の概略ブロック図である。
【図６Ａ】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図７】本発明に従う電源信号グラフの一例である。
【図８】本発明に従うセンサグラフの一例である。
【図９】本発明に従う電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。
【図１０】本発明に従う電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。
【図１１】本発明に従う電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。
【図１１Ａ】本発明に従う電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。
【図１２】本発明に従う電源信号変化検出回路の実施形態の概略ブロック図である。
【図１３】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図１４】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図１５】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図１６】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図１７】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図１８】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図１９】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２０】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２１】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２２】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２３】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２４】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２５】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２６】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２７】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２８】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図２９】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３０】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３１】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３２】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３３】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３４】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３５】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３６】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３７】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【図３８】本発明に従う駆動検知回路の別の実施形態の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、複数のコンピューティングデバイス１２〜１０、１つ以上のサーバ２２、１つ以上のデータベース２４、１つ以上のネットワーク２６、複数の駆動検知回路２８、複数のセンサ３０、および複数のアクチュエータ３２を含む通信システム１０の実施形態の概略ブロック図である。コンピューティングデバイス１４は、センサおよび駆動センサ回路を有するタッチスクリーン１６を含み、コンピューティングデバイス１８は、センサ、アクチュエータ、および駆動センサ回路を含むタッチ兼配列スクリーン２０を含む。
【００１２】
センサ３０は、物理入力を電気出力および／または光出力に変換するように機能する。センサの物理入力は、多様な物理入力条件のうちの１つであり得る。例えば、物理的条件は、音波（例えば、振幅、位相、極性、スペクトル、および／または波速度）、生物学的および／または化学的条件（例えば、流体濃度、レベル、組成など）、電気的条件（例えば、電荷、電圧、電流、導電率、誘電率、振幅、位相、および／または極性を含む電場）、磁気的条件（例えば、磁束、透磁率、磁場、いずれの振幅、位相、および／または極性）、光学的条件（例えば、屈折率、反射率、吸収など）、熱的条件（例えば、温度、流速、比熱、熱伝導率など）、ならびに機械的条件（例えば、位置、速度、加速度、力、ひずみ、応力、圧力、トルクなど）のうちの１つ以上を含むが、これらに限定されない。例えば、圧電センサは、力または圧力を電気信号に変換する。別の例として、マイクは、可聴音波を電気信号に変換する。
【００１３】
様々なタイプの物理的条件（物理的状況）を検知するための多様なタイプのセンサが存在する。センサタイプとして、キャパシタセンサ、誘導センサ、加速度計、圧電センサ、光センサ、磁場センサ、超音波センサ、温度センサ、赤外線（ＩＲ）センサ、タッチセンサ、近接センサ、圧力センサ、レベルセンサ、煙センサ、およびガスセンサが挙げられるが、これらに限定されない。多くの点で、センサは、医療用途、生産自動化用途、家庭環境制御、公共安全などを含むがこれらに限定されない膨大な数の用途のためにコンピューティングデバイスによって処理される現実世界の条件（周囲の状態、環境）をデジタル信号に変換することによって、物理世界とデジタル世界との間のインターフェースとして機能する。
【００１４】
様々なタイプのセンサは、センサに電力を提供する、センサから信号を受信する、および／またはセンサからの信号を解釈する際の要因である多様なセンサ特性を有する。センサの特性として、抵抗、リアクタンス、電力要件、感度、範囲、安定性、反復性、線形性、誤差、応答時間、および／または周波数応答が挙げられる。例えば、抵抗、リアクタンス、および／または電力要件は、駆動回路要件を判定する際の要因である。別の例として、感度、安定性、および／または線形は、受信された電気および／または光学信号（例えば、温度、圧力などの測定値）に基づいて物理的条件の測定値を解釈するための要因である。
【００１５】
アクチュエータ３２は、電気入力を物理出力に変換する。アクチュエータの物理出力は、多様な物理出力条件のうちの１つであり得る。例えば、物理出力条件は、音波（例えば、振幅、位相、極性、スペクトル、および／または波速度）、磁気的条件（例えば、磁束、透磁率、磁場、いずれの振幅、位相、および／または極性）、熱的条件（例えば、温度、流速、比熱、熱伝導率など）、ならびに機械的条件（例えば、位置、速度、加速度、力、ひずみ、応力、圧力、トルクなど）のうちの１つ以上を含むが、これらに限定されない。一例として、圧電アクチュエータは、電圧を力または圧力に変換する。別の例として、スピーカは、電気信号を可聴音波に変換する。
【００１６】
アクチュエータ３２は、多様なアクチュエータのうちの１つであり得る。例えば、アクチュエータ３２は、コームドライブ、デジタルマイクロミラーデバイス、電気モータ、電気活性ポリマー、油圧シリンダ、圧電アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、スクリュージャッキ、サーボ機構、ソレノイド、ステッピングモータ、形状記憶は許可する、熱バイモルフ、および油圧アクチュエータのうちの１つである。
【００１７】
様々なタイプのアクチュエータは、アクチュエータに電力を提供し、かつ所望の性能のためにアクチュエータに信号を送信する際の要因である多様なアクチュエータ特性を有する。アクチュエータ特性として、抵抗、リアクタンス、電力要件、感度、範囲、安定性、反復性、線形性、誤差、応答時間、および／または周波数応答が挙げられる。例えば、抵抗、リアクタンス、および電力要件は、駆動回路要件を判定する際の要因である。別の例として、感度、安定性、および／または線形は、所望の物理出力条件を取得するためにアクチュエータに送信する信号を発生するための要因である。
【００１８】
コンピューティングデバイス１２、１４、および１８は各々、ポータブルコンピューティングデバイスおよび／または固定コンピューティングデバイスであってもよい。ポータブルコンピューティングデバイスは、ソーシャルネットワーキングデバイス、ゲーミングデバイス、携帯電話、スマートフォン、デジタルアシスタント、デジタル音楽プレーヤ、デジタルビデオプレーヤ、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、タブレット、ビデオゲームコントローラ、および／またはコンピューティングコアを含む任意の他のポータブルデバイスであり得る。固定コンピューティングデバイスは、コンピュータ（ＰＣ）、コンピュータサーバ、ケーブルセットトップボックス、衛星受信機、テレビセット、プリンタ、ファックスマシン、家庭用娯楽機器、ビデオゲームコンソール、および／または任意のタイプの家庭用もしくはオフィスコンピューティング機器であり得る。コンピューティングデバイス１２、１４、および１８は、図２〜図４のうちの１つ以上を参照してより詳細に論じられる。
【００１９】
サーバ２２は、大量のデータ要求を並列処理するために最適化された特殊タイプのコンピューティングデバイスである。サーバ２２は、コンピューティングデバイス１２、１４、および／または１８の構成要素と同様の構成要素を含み、より堅牢な処理モジュール、より多くのメインメモリ、および／またはより多くのハードドライブメモリ（例えば、ソリッドステート、ハードドライブなど）を有する。さらに、サーバ２２は、典型的には、リモートでアクセスされ、したがって、サーバ２２は、一般に、ユーザ入力デバイスおよび／またはユーザ出力デバイスを含まない。加えて、サーバは、スタンドアロンの別個のコンピューティングデバイスであってもよく、および／またはクラウドコンピューティングデバイスであってもよい。
【００２０】
データベース２４は、大規模データ記憶および検索のために最適化された特殊タイプのコンピューティングデバイスである。データベース２４は、コンピューティングデバイス１２、１４、および／または１８の構成要素と同様の構成要素を含み、より多くのハードドライブメモリ（例えば、ソリッドステート、ハードドライブなど）を有し、かつ潜在的により多くの処理モジュールおよび／またはメインメモリを有する。さらに、データベース２４は、典型的には、リモートでアクセスされ、したがって、データベース２４は、一般に、ユーザ入力デバイスおよび／またはユーザ出力デバイスを含まない。加えて、データベース２４は、スタンドアロンの別個のコンピューティングデバイスであってもよく、および／またはクラウドコンピューティングデバイスであってもよい。
【００２１】
ネットワーク２６は、パブリックネットワークおよび／またはプライベートネットワークであり得る、１つ以上のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）および／または１つ以上のワイドエリアネットワークＷＡＮ）を含む。ＬＡＮは、無線ＬＡＮ（例えば、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイント、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅなど）および／または有線ネットワーク（例えば、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなど）であってもよい。ＷＡＮは、有線および／または無線ＷＡＮであってもよい。例えば、ＬＡＮは、パーソナルホームまたはビジネスの無線ネットワークであってもよく、ＷＡＮは、インターネット、携帯電話インフラストラクチャ、および／または衛星通信インフラストラクチャである。
【００２２】
動作の例では、コンピューティングデバイス１２−１は、複数の駆動検知回路２８と通信し、当該複数の駆動検知回路２８は、複数のセンサ３０と通信する。センサ３０および／または駆動検知回路２８は、コンピューティングデバイス１２−１内および／またはコンピューティングデバイス１２−１の外部にある。例えば、センサ３０は、コンピューティングデバイス１２−１の外部にあってもよく、駆動検知回路は、コンピューティングデバイス１２−１内にある。別の例として、センサ３０と駆動検知回路２８との両方は、コンピューティングデバイス１２−１の外部にある。駆動検知回路２８が、コンピューティングデバイスの外部にある場合、図５Ａ〜図５Ｃのうちの１つ以上を参照してより詳細に論じられるように、駆動検知回路２８は、有線および／または無線通信リンクを介してコンピューティングデバイス１２−１に結合されている。
【００２３】
コンピューティングデバイス１２−１は、駆動検知回路２８と通信して、（ａ）駆動検知回路２８をオンにし、（ｂ）センサから（個々におよび／またはまとめて）データを取得し、（ｃ）検出データをコンピューティングデバイス１２−１に通信する方法について駆動検知回路に命令し、（ｄ）センサとともに使用するための信号属性（例えば、ＤＣレベル、ＡＣレベル、周波数、電力レベル、調節された電流信号、調節された電圧信号、インピーダンスの調節、様々なセンサの周波数パターン、異なる検知用途のための異なる周波数など）を提供し、および／または（ｅ）他のコマンドおよび／または命令を提供する。
【００２４】
特定の例として、センサ３０は、パイプラインのセクション内の流量および／または圧力を測定するためにパイプラインに沿って分布している。駆動検知回路２８は、独自の電源（例えば、バッテリ、パワーサプライなど）を有し、これらの電源のそれぞれのセンサ３０に近接して位置する。所望の時間間隔（ミリ秒、秒、分、時間など）で、駆動検知回路２８は、センサ３０に、調節されたソース信号または電源信号を提供する。センサ３０の電気的特性は、そのセンサが検知している条件（例えば、流速および／または圧力）を反映する、調節されたソース信号または電源信号に影響を与える。
【００２５】
駆動検知回路２８は、調節されたソース信号または電源信号に対する効果を、センサの電気的特性の結果として検出する。駆動検知回路２８は、次いで、電源信号に対する検出された効果に基づいて、調節されたソース信号または電源信号の変化を表す信号を発生する。調節されたソース信号または電源信号の変化は、センサ３０によって検知されている条件を表す。
【００２６】
駆動検知回路２８は、条件の代表信号をコンピューティングデバイス１２−１に提供する。代表信号は、アナログ信号またはデジタル信号であり得る。いずれの場合も、コンピューティングデバイス１２−１は、代表信号を解釈して、パイプラインに沿った各センサの場所における圧力および／または流量を判定する。コンピューティングデバイスは、次いで、この情報をサーバ２２、データベース２４、および／または記憶および／またはさらなる処理のための別のコンピューティングデバイスに提供し得る。
【００２７】
動作の別の例として、コンピューティングデバイス１２−２は、駆動検知回路２８に結合され、当該駆動検知回路２８は、センサ３０に結合されている。センサ３０および／または駆動検知回路２８は、コンピューティングデバイス１２−２の内部および／または外部にあり得る。この例では、センサ３０は、コンピューティングデバイス１２−２に特有である条件を検知している。例えば、センサ３０は、温度センサ、周囲光センサ、周囲ノイズセンサなどであり得る。上述したように、コンピューティングデバイス１２−２）によって命令される（連続的な検知のためのデフォルト設定であり得るか、または規則的な間隔であり得る）と、駆動検知回路２８は、調節されたソース信号または電源信号をセンサ３０に提供し、センサの電気的特性に基づいて、調節されたソース信号または電源信号に対する効果を検出する。駆動検知回路は、影響の代表信号を発生し、この信号をコンピューティングデバイス１２−２に送信する。
【００２８】
動作の別の例では、コンピューティングデバイス１２−３は、複数のセンサ３０に結合された複数の駆動検知回路２８に結合され、および複数のアクチュエータ３２に結合された複数の駆動検知回路２８に結合されている。上記の説明に従ってセンサ３０に結合された駆動検知回路２８の概して機能性。
【００２９】
アクチュエータ３２は、アクチュエータが、電気信号を物理的条件に変換する一方、センサが、物理的条件を電気信号に変換するという点で、実質的にセンサの逆であるため、駆動検知回路２８を使用して、アクチュエータ３２に給電することができる。したがって、この例では、コンピューティングデバイス１２−３は、アクチュエータ３２の駆動検知回路２８に作動信号を提供する。駆動検知回路は、アクチュエータ３２に提供される電源信号または調節された制御信号上に作動信号を変調する。アクチュエータ３２は、電源信号または調節された制御信号から給電され、変調された作動信号から所望の物理的条件を生成する。
【００３０】
動作の別の例として、コンピューティングデバイス１２−ｘは、センサ３０に結合された駆動検知回路２８に結合され、およびアクチュエータ３２に結合された駆動検知回路２８に結合されている。この例では、センサ３０およびアクチュエータ３２は、コンピューティングデバイス１２−ｘによって使用されるためにある。例えば、センサ３０は、圧電マイクであってもよく、アクチュエータ３２は、圧電スピーカであってもよい。
【００３１】
図２は、コンピューティングデバイス１２（例えば、１２−１〜１２−ｘのいずれか１つ）の実施形態の概略ブロック図である。コンピューティングデバイス１２は、コア制御モジュール４０、１つ以上の処理モジュール４２、１つ以上のメインメモリ４４、キャッシュメモリ４６、ビデオグラフィック処理モジュール４８、ディスプレイ５０、入力出力（Ｉ／Ｏ）周辺機器制御モジュール５２、１つ以上の入力インターフェースモジュール５６、１つ以上の出力インターフェースモジュール５８、１つ以上のネットワークインターフェースモジュール６０、および１つ以上のメモリインターフェースモジュール６２を含む。処理モジュール４２は、本発明の詳細な説明の最後により詳細に説明されており、代替実施形態では、メインメモリ４４への方向接続を有する。代替実施形態では、コア制御モジュール４０ならびにＩ／Ｏおよび／または周辺機器制御モジュール５２は、チップセット、クイックパス相互接続（ＱＰＩ）、および／またはウルトラパス相互接続（ＵＰＩ）などの１つのモジュールである。
【００３２】
メインメモリ４４の各々は、１つ以上のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）集積回路、またはチップを含む。例えば、メインメモリ４４は、それぞれ２，４００ＭＨｚの速度で動作する４つのＤＤＲ４（第４世代のダブルデータレート）ＲＡＭチップを含む。一般に、メインメモリ４４は、処理モジュール４２に最も関連するデータおよび動作命令を記憶する。例えば、コア制御モジュール４０は、メインメモリ４４およびメモリ６４〜６６からのデータおよび／または動作命令の転送を協調させる。メモリ６４〜６６から取り出すデータおよび／または動作命令は、処理モジュールによって要求されたデータおよび／または動作命令であるか、または処理モジュールによって必要とされる可能性が最も高い。処理モジュールが、メインメモリ内のデータおよび／または動作命令で処理されるとき、コア制御モジュール４０は、更新されたデータを記憶のためにメモリ６４〜６６に送信することを協調させる。
【００３３】
メモリ６４〜６６は、１つ以上のハードドライブ、１つ以上のソリッドステートメモリチップ、および／または、キャッシュメモリおよびメインメモリデバイスと比較して、記憶されるデータの量当たりのコストに関して比較的安価である１つ以上の他の大容量記憶デバイスを含む。メモリ６４〜６６は、Ｉ／Ｏおよび／または周辺機器制御モジュール５２を介して、ならびに１つ以上のメモリインターフェースモジュール６２を介して、コア制御モジュール４０に結合されている。一実施形態では、Ｉ／Ｏおよび／または周辺機器制御モジュール５２は、周辺機器コンポーネントがコア制御モジュール４０に接続する１つ以上の周辺機器コンポーネントインターフェース（ＰＣＩ）バスを含む。メモリインターフェースモジュール６２は、ソフトウェアドライバと、メモリデバイスをＩ／Ｏおよび／または周辺機器制御モジュール５２に結合するためのハードウェアコネクタと、を含む。例えば、メモリインターフェース６２は、シリアルアドバンストテクノロジアタッチメント（ＳＡＴＡ）ポートに従っている。
【００３４】
コア制御モジュール４０は、Ｉ／Ｏおよび／または周辺機器制御モジュール５２、ネットワークインターフェースモジュール（複数可）６０、ならびにネットワークカード６８または７０を介して、処理モジュール（複数可）４２とネットワーク（複数可）２６との間のデータ通信を協調させる。ネットワークカード６８または７０は、無線通信ユニットまたは有線通信ユニットを含む。無線通信ユニットは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信デバイス、セルラー通信デバイス、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス、および／またはＺｉｇＢｅｅ通信デバイスを含む。有線通信ユニットは、ギガビットＬＡＮ接続、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ接続、および／または独自のコンピュータ有線接続を含む。ネットワークインターフェースモジュール６０は、ネットワークカードをＩ／Ｏおよび／または周辺機器制御モジュール５２に結合するためのソフトウェアドライバおよびハードウェアコネクタを含む。例えば、ネットワークインターフェースモジュール６０は、ＩＥＥＥ８０２．１１の１つ以上のバージョン、携帯電話プロトコル、１０／１００／１０００ギガビットＬＡＮプロトコルなどに従っている。
【００３５】
コア制御モジュール４０は、入力インターフェースモジュール（複数可）５６ならびにＩ／Ｏおよび／または周辺機器制御モジュール５２を介して、処理モジュール（複数可）４２と入力デバイス（複数可）７２との間のデータ通信を協調させる。入力デバイス７２は、キーパッド、キーボード、制御スイッチ、タッチパッド、マイク、カメラなどを含む。入力インターフェースモジュール５６は、ソフトウェアドライバと、入力デバイスをＩ／Ｏおよび／または周辺機器モジュール５２に結合するためのハードウェアコネクタと、を含む。一実施形態では、入力インターフェースモジュール５６は、１つ以上のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコルに従っている。
【００３６】
コア制御モジュール４０は、出力インターフェースモジュール（複数可）５８ならびにＩ／Ｏおよび／または周辺機器モジュール５２を介して、処理モジュール（複数可）４２と出力デバイス（複数可）７４との間のデータ通信を協調させる。出力デバイス７４は、スピーカなどを含む。出力インターフェースモジュール５８は、ソフトウェアドライバと、出力デバイスをＩ／Ｏおよび／または周辺機器モジュール５２に結合するためのハードウェアコネクタと、を含む。一実施形態では、出力インターフェースモジュール５６は、１つ以上のオーディオコーデックプロトコルに従っている。
【００３７】
処理モジュール４２は、ディスプレイ５０上にデータを表示するためにビデオグラフィック処理モジュール４８と直接通信する。ディスプレイ５０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、および／または他のタイプのディスプレイ技術を含む。ディスプレイは、解像度、アスペクト比、および、ディスプレイの品質に影響を与える他の特徴を有する。ビデオグラフィック処理モジュール４８は、処理モジュール４２からデータを受信し、データを処理して、ディスプレイの特性に従ってレンダリングデータを生成し、レンダリングデータをディスプレイ５０に提供する。
【００３８】
図２は、入力インターフェースモジュール５６（例えば、ＵＳＢポート）に結合された駆動検知回路２８に結合されたセンサ３０およびアクチュエータ３２をさらに例示している。あるいは、駆動検知回路２８のうちの１つ以上は、無線ネットワークカード（例えば、ＷＬＡＮ）または有線ネットワークカード（例えば、ギガビットＬＡＮ）を介してコンピューティングデバイスに結合されている。図示されていないが、コンピューティングデバイス１２は、コア制御モジュール４０に結合されたＢＩＯＳ（基本入出力システム）メモリをさらに含む。
【００３９】
図３は、コア制御モジュール４０、１つ以上の処理モジュール４２、１つ以上のメインメモリ４４、キャッシュメモリ４６、ビデオグラフィック処理モジュール４８、タッチスクリーン１６、入力出力（Ｉ／Ｏ）周辺機器制御モジュール５２、１つ以上の入力インターフェースモジュール５６、１つ以上の出力インターフェースモジュール５８、１つ以上のネットワークインターフェースモジュール６０、および１つ以上のメモリインターフェースモジュール６２を含むコンピューティングデバイス１４の別の実施形態の概略ブロック図である。タッチスクリーン１６は、タッチスクリーンディスプレイ８０、複数のセンサ３０、複数の駆動検知回路（ＤＳＣ）、およびタッチスクリーン処理モジュール８２を含む。
【００４０】
コンピューティングデバイス１４は、タッチスクリーンを入力デバイスとして追加して、図２のコンピューティングデバイス１２と同様に動作する。タッチスクリーンは、スクリーンの近接タッチを検出するために、複数のセンサ（例えば、電極、キャパシタ検知セル、キャパシタセンサ、誘導センサなど）を含む。例えば、１つ以上の指が、スクリーンにタッチすると、タッチ（複数可）に近接するセンサの容量が、影響を受ける（例えば、インピーダンスの変化）。影響を受けたセンサに結合された駆動検知回路（ＤＳＣ）は、変化を検出し、変化の表現を、別個の処理モジュールであり得るか、または処理モジュール４２に統合され得るタッチスクリーン処理モジュール８２に提供する。
【００４１】
タッチスクリーン処理モジュール８２は、駆動検知回路（ＤＳＣ）からの代表信号を処理して、タッチ（複数可）の場所を判定する。この情報は、入力として処理するために処理モジュール４２に入力される。例えば、タッチは、スクリーン上のボタン、スクロール機能、ズームインアウト機能などの選択を表す。
【００４２】
図４は、コア制御モジュール４０、１つ以上の処理モジュール４２、１つ以上のメインメモリ４４、キャッシュメモリ４６、ビデオグラフィック処理モジュール４８、タッチおよび触覚スクリーン２０、入力出力（Ｉ／Ｏ）周辺機器制御モジュール５２、１つ以上の入力インターフェースモジュール５６、１つ以上の出力インターフェースモジュール５８、１つ以上のネットワークインターフェースモジュール６０、および１つ以上のメモリインターフェースモジュール６２を含むコンピューティングデバイス１８の別の実施形態の概略ブロック図である。タッチおよび触覚スクリーン２０は、タッチおよび触覚スクリーンディスプレイ９０、複数のセンサ３０、複数のアクチュエータ３２、複数の駆動検知回路（ＤＳＣ）、タッチスクリーン処理モジュール８２、および触覚スクリーン処理モジュール９２を含む。
【００４３】
コンピューティングデバイス１８は、出力デバイスとしてスクリーン２０に触覚態様が追加されて、図３のコンピューティングデバイス１４と同様に動作する。スクリーン２０の触覚部分は、スクリーン２０に触覚感覚を提供するための複数のアクチュエータ（例えば、振動を作成するための圧電変換器、移動を作成するためのソレノイドなど）を含む。そうするために、処理モジュールは、触覚データを作成し、触覚データは、触覚スクリーン処理モジュール９２を介して適切な駆動検知回路（ＤＳＣ）に提供され、触覚スクリーン処理モジュール９２は、スタンドアロン処理モジュールであり得るか、または処理モジュール４２に統合され得る。駆動検知回路（ＤＳＣ）は、触覚データを駆動作動信号に変換し、これらの駆動作動信号を適切なアクチュエータに提供して、スクリーン２０上に所望の触覚感覚を作成する。
【００４４】
図５Ａは、図１のセンサ３０であり得る、検知データ処理モジュール６５、複数の通信モジュール６１Ａ〜ｘ、複数の処理モジュール４２Ａ〜ｘ、複数の駆動検知回路２８、および複数のセンサ１〜ｘを含むコンピューティングサブシステム２５の概略プロット図である。検知データ処理モジュール６５は、１つ以上のサーバ２２内の１つ以上の処理モジュール、および／または処理モジュール４２Ａ〜ｘが存在するコンピューティングデバイスとは異なる１つ以上のコンピューティングデバイス内の１つ以上の処理モジュールである。
【００４５】
駆動検知回路２８（または複数の駆動検知回路）、処理モジュール（例えば、４１Ａ）、および通信モジュール（例えば、６１Ａ）は、共通のコンピューティングデバイス内にある。駆動検知回路（複数可）、処理モジュール、および通信モジュールの各グループは、別個のコンピューティングデバイス内にある。通信モジュール６１Ａ〜ｘは、オープンシステム相互接続（ＯＳＩ）モデル、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）モデル、および他の通信プロトコルモジュールのうちの１つ以上に従う１つ以上の有線通信プロトコルおよび／または１つ以上の無線通信プロトコルに従って構築されている。
【００４６】
動作の例では、処理モジュール（例えば、４２Ａ）は、処理モジュールの対応する駆動検知回路２８に制御信号を提供する。処理モジュール４２Ａは、制御信号を発生し得るか、検知されたデータ処理モジュール６５から制御信号を受信し得るか、または検知されたデータ処理モジュール６５から命令を受信して制御信号を発生し得る。制御信号は、駆動検知回路２８が、駆動検知回路２８の対応するセンサに駆動信号を提供することを可能にする。制御信号は、駆動信号の作成を容易にするために、および／またはセンサから受信された検知信号を解釈するために、１つ以上の周波数成分を有する基準信号をさらに含んでもよい。
【００４７】
制御信号に基づいて、駆動検知回路２８は、駆動兼検知配線上の駆動検知回路２８の対応するセンサ（例えば、１）に駆動信号を提供する。駆動信号（例えば、電源信号、調節されたソース信号など）を受信する間、センサは、物理的条件１〜ｘ（例えば、音波、生物学的条件、化学的条件、電気的条件、磁気的条件、光学的条件、熱的条件、および／または機械的条件）を検知する。物理的条件の結果として、センサの電気的特性（例えば、インピーダンス、電圧、電流、容量、インダクタンス、抵抗、リアクタンスなど）が変化し、このことが、駆動信号に影響を与える。なお、センサが、光センサである場合、センサは、検知された光学的条件を電気的特性に変換する。
【００４８】
駆動検知回路２８は、駆動兼検知配線を介して駆動信号に対する効果を検出し、および影響を処理して、アナログまたはデジタル信号であり得る電源変化を表す信号を生成する。処理モジュール４２Ａは、電源変化を表す信号を受信し、この信号を解釈し、および検知された物理的条件を表す値を発生する。例えば、センサが、圧力を検知している場合、検知された物理的条件を表す値は、圧力の尺度（例えば、ｘ  ＰＳＩ（１平方インチ当たりのポンド））である。
【００４９】
検知されたデータ処理機能（例えば、アルゴリズム、アプリケーションなど）に従って、検知データ処理モジュール６５は、検知された物理的条件を表す値を処理モジュールから集取する。センサ１〜ｘが、同じタイプのセンサ（例えば、圧力センサ）であり得るか、各々異なるセンサであり得るか、または各々異なるセンサの組み合わせであり得るため、検知された物理的条件は、同じであり得るか、各々異なり得るか、または各々それらの組み合わせであり得る。検知データ処理モジュール６５は、集取された値を処理して、１つ以上の所望の結果を生成する。例えば、コンピューティングサブシステム２５が、パイプラインに沿って圧力を監視している場合、集取された値の処理は、圧力がすべて正常限界内にあること、または検知された圧力のうちの１つ以上が正常限界内にないことを示す。
【００５０】
別の例として、コンピューティングサブシステム２５が、製造施設で使用される場合、センサは、音響波（例えば、防音、音発生、超音波監視など）、生物学的条件（例えば、細菌汚染など）、化学的条件（例えば、組成、ガス濃度など）、電気的条件（例えば、電流レベル、電圧レベル、電磁干渉など）、磁気的条件（例えば、誘導電流、磁場強度、磁場配向など）、光学的条件（例えば、周囲光、赤外線など）、熱的条件（例えば、温度など）、および／または機械的条件（例えば、物理的位置、力、圧力、加速度など）などの多様な物理的条件を検知している。
【００５１】
コンピューティングサブシステム２５は、センサのうちの１つ以上の代わりに、および／またはセンサに加えて、１つ以上のアクチュエータをさらに含んでもよい。コンピューティングサブシステム２５が、アクチュエータを含む場合、対応する処理モジュールは、対応する駆動検知回路２８に作動制御信号を提供する。作動制御信号は、駆動検知回路２８が、駆動および作動配線（例えば、駆動兼検知配線と同様であるが、アクチュエータのための）を介してアクチュエータに駆動信号を提供することを可能にする。駆動信号は、アクチュエータの所望の作動を容易にするための１つ以上の周波数成分および／または振幅成分を含む。
【００５２】
加えて、コンピューティングサブシステム２５は、協働するアクチュエータおよびセンサを含んでもよい。例えば、センサは、アクチュエータの物理的条件を検知している。この例では、駆動検知回路は、アクチュエータに駆動信号を提供し、別の駆動検知信号は、センサに同じ駆動信号、またはこの駆動信号のスケールされたバージョンを提供する。このことにより、センサは、アクチュエータの物理的条件をほぼ即座にかつ連続的に検知することを提供できるようになる。このことにより、センサが、第１の周波数で動作し、かつアクチュエータが、第２の周波数で動作できるようになる。
【００５３】
一実施形態では、コンピューティングサブシステムは、多種多様なアプリケーション（例えば、製造、パイプライン、試験、監視、セキュリティなど）のためのスタンドアロンシステムである。別の実施形態では、コンピューティングサブシステム２５は、より大きなシステムを形成する複数のサブシステムのうちの１つのサブシステムである。例えば、異なるサブシステムが、地理的な場所に基づいて使用される。特定の例として、コンピューティングサブシステム２５は、工場の１つのセクションに展開され、別のコンピューティングサブシステムが、工場の別のセクションに展開される。別の例として、異なるサブシステムが、サブシステムの機能に基づいて使用される。特定の例として、１つのサブシステムが、都市の交通信号の動作を監視し、別のサブシステムが、都市の下水処理プラントを監視する。
【００５４】
コンピューティングシステムの使用および／または展開、コンピューティングシステムが検知している物理的条件、および／またはコンピューティングシステムが作動させている物理的条件にかかわらず、各センサおよび各アクチュエータ（含まれる場合）は、別個の駆動配線および検知配線とは対照的に、単一の配線によって駆動および検知される。このことは、より低電力の要件、高インピーダンスセンサを駆動するためのより優れた能力、より低い配線間干渉、および／または同時検知機能を含むがこれらに限定されない多くの利点を提供する。
【００５５】
図５Ｂは、検知データ処理モジュール６５、通信モジュール６１、複数の処理モジュール４２Ａ〜ｘ、複数の駆動検知回路２８、および図１のセンサ３０であり得る複数のセンサ１〜ｘを含む、コンピューティングサブシステム２５の別の実施形態の概略ブロック図である。検知データ処理モジュール６５は、１つ以上のサーバ２２内の１つ以上の処理モジュール、および／または処理モジュール４２Ａ〜ｘが存在するコンピューティングデバイスとは異なる１つ以上のコンピューティングデバイス内の１つ以上の処理モジュールである。
【００５６】
一実施形態では、駆動検知回路２８、処理モジュール、および通信モジュールは、共通のコンピューティングデバイス内にある。例えば、コンピューティングデバイスは、複数の処理モジュールを含む中央処理ユニットを含む。検知データ処理モジュール６５、通信モジュール６１、処理モジュール４２Ａ〜ｘ、駆動検知回路２８、およびセンサ１〜ｘの機能性および動作は、図５Ａを参照して論じられるとおりである。
【００５７】
図５Ｃは、検知データ処理モジュール６５、通信モジュール６１、処理モジュール４２、複数の駆動検知回路２８、および図１のセンサ３０であり得る複数のセンサ１−ｘを含む、コンピューティングサブシステム２５の別の実施形態の概略ブロック図である。検知データ処理モジュール６５は、１つ以上のサーバ２２内の１つ以上の処理モジュール、および／または処理モジュール４２が存在するコンピューティングデバイスとは異なる１つ以上のコンピューティングデバイス内の１つ以上の処理モジュールである。
【００５８】
一実施形態では、駆動検知回路２８、処理モジュール、および通信モジュールは、共通のコンピューティングデバイス内にある。検知データ処理モジュール６５、通信モジュール６１、処理モジュール４２、駆動検知回路２８、およびセンサ１〜ｘの機能性および動作は、図５Ａを参照して論じられるとおりである。
【００５９】
図５Ｄは、処理モジュール４２、基準信号回路１００、複数の駆動検知回路２８、および複数のセンサ３０を含む、コンピューティングサブシステム２５の別の実施形態の概略ブロック図である。処理モジュール４２は、駆動検知処理ブロック１０４、駆動検知制御ブロック１０２、および基準制御ブロック１０６を含む。処理モジュール４２の各ブロック１０２〜１０６は、処理モジュールの別個のモジュールを介して実装され得、ソフトウェアと処理モジュール内のハードウェアとの組み合わせであり得、および／または処理モジュール４２内のフィールドプログラマブルモジュールであり得る。
【００６０】
動作の例では、駆動検知制御ブロック１０４は、駆動検知回路２８のうちの１つ以上を起動するための１つ以上の制御信号を発生する。例えば、駆動検知制御ブロック１０２は、所与の期間（例えば、１秒、１分など）、駆動検知回路２８の有効にする制御信号を発生する。別の例として、駆動検知制御ブロック１０２は、駆動検知回路２８を順次有効にするための制御信号を発生する。さらに別の例として、駆動検知制御ブロック１０２は、駆動検知回路２８を周期的に有効にする（例えば、１秒ごと、１分ごと、１時間ごとなどに１回有効にされる）ための一連の制御信号を発生する。
【００６１】
動作の例に引き続き、基準制御ブロック１０６は、基準制御ブロック１０６が、基準信号回路１００に提供する基準制御信号を発生する。基準信号回路１００は、制御信号に従って、駆動検知回路２８のための１つ以上の基準信号を発生する。例えば、制御信号は、イネーブル信号であり、それに応答して、基準信号回路１００は、基準信号回路１００が、駆動検知回路２８に提供する事前にプログラムされた基準信号を発生する。別の例では、基準信号回路１００は、駆動検知回路２８の各々の固有の基準信号を発生する。さらに別の例では、基準信号回路１００は、第１のグループの駆動検知回路２８の各々の第１の固有の基準信号を発生し、第２のグループの駆動検知回路２８の各々の第２の固有の基準信号を発生する。
【００６２】
基準信号回路１００は、様々な方法で実装され得る。例えば、基準信号回路１００は、ＤＣ（直流）電圧発生器、ＡＣ電圧発生器、および電圧結合回路を含む。直流電圧発生器は、第１のレベルのＤＣ電圧を発生し、ＡＣ電圧発生器は、第１のレベル以下である第２のレベルのＡＣ電圧を発生する。電圧結合回路は、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とを組み合わせて、基準信号を生成する。例として、基準信号回路１００は、以後に論じられる図７に示される信号と同様の基準信号を発生する。その後に説明する。
【００６３】
別の例として、基準信号回路１００は、ＤＣ電流発生器、ＡＣ電流発生器、および電流結合回路を含む。ＤＣ電流発生器は、第１の電流レベルのＤＣ電流を発生し、ＡＣ電流発生器は、第１の電流レベル以下である第２の電流レベルのＡＣ電流を発生する。電流結合回路は、ＤＣ電流とＡＣ電流とを組み合わせて、基準信号を生成する。
【００６４】
動作の例に戻ると、基準信号回路１００は、１つまたは複数の基準信号を駆動検知回路２８に提供する。駆動検知回路２８が、駆動検知制御ブロック１０２からの制御信号を介して有効にされるとき、駆動検知回路２８は、駆動検知回路２８の対応するセンサ３０に駆動信号を提供する。物理的条件の結果として、センサの電気的特性が変化し、このことが、駆動信号に影響を与える。駆動信号および基準信号に対する検出された効果に基づいて、駆動検知回路２８は、駆動信号に対する効果を表す信号を発生する。
【００６５】
駆動検知回路は、駆動信号に対する効果を表す信号を駆動検知処理ブロック１０４に提供する。駆動検知処理ブロック１０４は、代表信号を処理して、物理的条件の検知された値９７（例えば、特定の温度、特定の圧力レベルなどを表すデジタル値）を生成する。処理モジュール４２は、検知された値９７を、コンピューティングデバイス上で実行されている別のアプリケーションに、別のコンピューティングデバイスに、および／またはサーバ２２に提供する。
【００６６】
図５Ｅは、処理モジュール４２、複数の駆動検知回路２８、および複数のセンサ３０を含む、コンピューティングサブシステム２５の別の実施形態の概略ブロック図である。この実施形態は、図５Ｄの実施形態と同様であり、より詳細に示された、駆動検知処理ブロック１０４、駆動検知制御ブロック１０２、および基準制御ブロック１０６の機能性を有する。例えば、駆動検知制御ブロック１０２は、個々の有効／無効ブロック１０２−１〜１０２−ｙを含む。図５Ｄを参照して上記で論じたような様態で、対応する駆動検知回路を有効にするか、または無効にするためのイネーブル／ディスエーブルブロック機能。
【００６７】
駆動検知処理ブロック１０４は、変動判定モジュール１０４−１ａ〜ｙおよび変動解釈モジュール１０４−２ａ〜ｙを含む。例えば、変動判定モジュール１０４−１ａは、対応する駆動検知回路２８から、センサによって検知された物理的条件を表す信号を受信する。変動判定モジュール１０４−１ａは、検知された物理的条件を表す信号と、既知または基準の物理的条件を表す信号との差を判定するように機能する。変動解釈モジュール１０４−１ｂは、差を解釈して、検知された物理的条件の特定の値を判定する。
【００６８】
特定の例として、変動判定モジュール１０４−１ａは、対応する駆動検知回路２８から、センサによって検知された物理的条件（例えば、温度）を表す１００１  ０１１０（１０進数で１５０）のデジタル信号を受信する。８ビットでは、検知された物理的条件を表す２８（２５６）個の可能な信号がある。温度の単位は摂氏であり、デジタル値０１００  ００００（１０進数で６４）は、摂氏２５度の既知の値を表すものとする。変動判定モジュール１０４−ｂ１は、検知された値（例えば、１００１  ０１１０、１０進数で１５０）を表すデジタル信号と、００１１  ００００（１０進数で８６）である（例えば、０１００  ００００、１０進数で６４）の既知の信号値と、の差を判定する。変動判定モジュール１０４−ｂ１は、次いで、差および既知の値に基づいて、検知された値を判定する。この例では、検知された値は、２５＋８６＊（１００／２５６）＝２５＋３３．６＝摂氏５８．６に等しい。
【００６９】
図６は、センサ３０に結合された駆動センター回路２８−ａの概略ブロック図である。駆動検知回路２８は、電源回路１１０および電源信号変化検出回路１１２を含む。センサ３０は、変動する物理的条件１１４（例えば、圧力、温度、生物学的、化学的など）に基づく、変動する電気的特性（例えば、容量、インダクタンス、インピーダンス、電流、電圧など）を有する１つ以上の変換器を含み、またはその逆（例えば、アクチュエータ）も成立する。
【００７０】
電源回路１１０は、センサ３０に動作可能に結合され、有効にされる（例えば、処理モジュール４２からの制御信号から、電源が印加され、スイッチが閉じられ、基準信号が受信されるなど）と、センサ３０に電源信号１１６を提供する。電源回路１１０は、電圧ベースの電源信号を生成するための電圧供給回路（例えば、バッテリ、リニアレギュレータ、非制御ＤＣ−ＤＣコンバータなど）、電流ベースの電源信号を生成するための電流供給回路（例えば、電流供給回路、電流ミラー回路など）、またはセンサに所望の電力レベルを提供し、かつセンサのインピーダンスに実質的に一致する回路であってもよい。電源回路１１０は、ＤＣ（直流）成分および／または振動成分を含むように電源信号１１６を発生する。
【００７１】
電源信号１１６を受信すると、および条件１１４に曝露されると、センサの電気的特性が、電源信号に影響を与える１１８。電源信号変化検出回路１１２が、有効にされると、電源信号変化検出回路１１２は、電源信号への影響１１８を、センサの電気的特性の結果として検出する。例えば、電源信号は、１．５ボルト値の信号であり、第１の条件下で、センサは、１．５Ｋオームのインピーダンスに対応する１ミリアンペアの電流を引き出す。第２の条件下で、電源信号は、１．５ボルトのままであり、電流は１．５ミリアンペアに増加する。したがって、条件１から条件２へ、センサのインピーダンスは、１．５Ｋオームから１Ｋオームに変化した。電源信号変化検出回路１１２は、この変化を判定し、電源信号の変化の代表信号１２０を発生する。
【００７２】
別の例として、電源信号は、１．５ボルト値の信号であり、第１の条件下で、センサは、１．５Ｋオームのインピーダンスに対応する１ミリアンペアの電流を引き出す。第２の条件下で、電源信号は、１．３ボルトに降下し、電流は、１．３ミリアンペアに増加する。したがって、条件１から条件２へ、センサのインピーダンスは、１．５Ｋオームから１Ｋオームに変化した。電源信号変化検出回路１１２は、この変化を判定し、電源信号の変化の代表信号１２０を発生する。
【００７３】
電源信号１１６は、図７に示されるように、ＤＣ成分１２２および／または振動成分１２４を含む。振動成分１２４は、正弦波信号、方形波信号、三角形波信号、マルチレベル信号（例えば、ＤＣ成分に関して経時的に変動する大きさを有する）、および／または多角形信号（例えば、ＤＣ成分に関して対称または非対称多角形形状を有する）を含む。なお、電源信号は、条件または変化する条件の結果としてのセンサからの影響を受けずに示されている。
【００７４】
一実施形態では、電源発生回路１１０は、電源信号１１６の振動成分１２４の周波数を変動させ、これにより、周波数を、センサのインピーダンスに同調させ、および／またはシステム内の他の電源信号から周波数をオフセットさせることができる。例えば、静電容量センサのインピーダンスは、周波数とともに減少する。したがって、静電容量に対して振動成分の周波数が高すぎる場合、キャパシタは短絡しているように見え、および静電容量の変動が見落とされる。同様に、静電容量に対して振動成分の周波数が低すぎると、キャパシタは、開放されているように見え、静電容量の変動が見落とされる。
【００７５】
一実施形態では、電源発生回路１１０は、検知の分解能を改善するため、および／または検知の電力消費を調整するために、ＤＣ成分１２２および／または振動成分１２４の大きさを変動させる。加えて、電源発生回路１１０は、振動成分１２４の大きさが、ＤＣ成分１２２の大きさよりも小さいように、駆動信号１１０を発生する。
【００７６】
図６Ａは、センサ３０に結合された駆動センター回路２８−ａ１の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ａ１は、信号ソース回路１１１、信号変化検出回路１１３、および電源１１５を含む。電源１１５（例えば、バッテリ、パワーサプライ、電流源など）は、信号ソース回路１１１によって生成された信号１１７と組み合わされた電圧および／または電流を発生する。組み合わされた信号は、センサ３０に供給される。
【００７７】
信号ソース回路１１１は、電圧ベースの信号１１７を生成するための電圧供給回路（例えば、バッテリ、リニアレギュレータ、非制御ＤＣ−ＤＣコンバータなど）、電流ベースの信号１１７を生成するための電流供給回路（例えば、電流供給回路、電流ミラー回路など）、またはセンサに所望の電力レベルを提供し、かつセンサのインピーダンスに実質的に一致する回路であってもよい。信号ソース回路１１１は、ＤＣ（直流）成分および／または振動成分を含むように信号１１７を発生する。
【００７８】
結合された信号（例えば、電源からの信号１１７および電源）を受信すると、および条件１１４に曝露されると、センサの電気的特性が、信号に影響を与える１１９。信号変化検出回路１１３が有効にされると、信号変化検出回路１１３は、信号への影響１１９を、センサの電気的特性の結果として検出する。
【００７９】
図８は、電気的特性対条件をプロットするセンサグラフの一例である。センサは、条件の増分変化が、電気的特性の対応する増分変化を生成する、実質的に線形の領域を有する。グラフは、条件が増加するにつれて増加する一方の電気的特性と、条件が増加するにつれて減少する他方の電気的特性と、の２つのタイプの電気的特性を示す。第１のタイプの例として、温度センサのインピーダンスが、増加し、温度が、増加する。第２のタイプの例として、静電容量タッチセンサは、タッチが検知される際に静電容量が減少する。
【００８０】
図９は、センサの電気的特性または電気的特性の変化が、電源信号に影響を与えている電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。この例では、センサの電気的特性の効果または電気的特性の変化は、ＤＣ成分を低減したが、振動成分にはほとんどまたは全く効果を及ぼさなかった。例えば、電気的特性は、抵抗である。この例では、センサの抵抗または抵抗の変化は、電源信号を減少させ、比較的一定の電流に対する抵抗の増加を暗示した。
【００８１】
図１０は、センサの電気的特性または電気的特性の変化が、電源信号に影響を与えている電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。この例では、センサの電気的特性の効果または電気的特性の変化は、振動成分の大きさを低減したが、ＤＣ成分にはほとんどまたは全く効果を及ぼさなかった。例えば、電気的特性は、キャパシタおよび／またはインダクタのインピーダンスである。この例では、センサのインピーダンスまたはインピーダンスの変化は、振動信号成分の大きさを減少させ、比較的一定の電流に対するインピーダンスの増加を暗示した。
【００８２】
図１１は、センサの電気的特性または電気的特性の変化が、電源信号に影響を与えている電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。この例では、センサの電気的特性の効果または電気的特性の変化は、振動成分の周波数をシフトさせたが、ＤＣ成分にはほとんどまたは全く効果を及ぼさなかった。例えば、電気的特性は、キャパシタおよび／またはインダクタのリアクタンスである。この例では、振動信号成分のセンサのシフトした周波数のリアクタンスまたはリアクタンスの変化は、リアクタンスの増加を暗示した（例えば、センサは、積分器または位相シフト回路として機能している）。
【００８３】
図１１Ａは、センサの電気的特性または電気的特性の変化が、電源信号に影響を与えている電源信号グラフの別の例の概略ブロック図である。この例では、センサの電気的特性の効果または電気的特性の変化は、振動成分の周波数を変化させるが、ＤＣ成分にはほとんどまたは全く効果を及ぼさなかった。例えば、センサは、異なる周波数で振動する２つの変換器を含む。第１の変換器は、ｆ１の周波数の電源信号を受信し、この電源信号を第１の物理的条件に変換する。第２の変換器は、第１の物理的条件によって刺激されて、異なる周波数ｆ２の電気信号を作成する。この例では、センサの第１の変換器および第２の変換器は、振動信号成分の周波数を変化させ、より粒状の検知および／またはより広い範囲の検知を可能にする。
【００８４】
図１２は、影響を受けた電源信号１１８および発生された電源信号１１６を受信して、それらの電源信号から電源信号変化を表す信号１２０を生成する電源信号変化検出回路１１２の実施形態の概略ブロック図である。電源信号への影響１１８は、センサの電気的特性および／または電気的特性の変化の結果であり、影響のいくつかの例が、図８〜図１１Ａに示されている。
【００８５】
一実施形態では、電源信号変化検出回路１１２は、電源信号１１６のＤＣ成分１２２および／または振動成分１２４の変化を検出する。電源信号変化検出回路１１２は、次いで、電源信号の変化に基づいて、電源信号の変化を表す信号１２０を発生する。例えば、電源信号の変化は、センサのインピーダンスおよび／またはセンサのインピーダンスの変化から結果として生成する。代表信号１２０は、電源信号の変化および／またはセンサのインピーダンスの変化を反映する。
【００８６】
一実施形態では、電源信号変化検出回路１１２は、振動成分の位相シフト、周波数変化、および／または大きさの変化であり得る、一定の周波数の振動成分の変化を検出するように動作可能である。電源信号変化検出回路１１２はまた、この周波数の振動成分の変化に基づいて、電源信号の変化を表す信号を発生するように動作可能である。電源信号変化検出回路１１２は、振動成分に関して電源回路１１０にフィードバックを提供するようにさらに動作可能である。フィードバックにより、電源回路１１０は、振動成分を、所望の周波数、位相、および／または大きさに調節できるようになる。
【００８７】
図１３は、電流源１１０−１および電源信号変化検出回路１１２−ａ１を含む駆動検知回路２８−ａ２の別の実施形態の概略ブロック図である。電源信号変化検出回路１１２−ａ１は、電源基準回路１３０および比較器１３２を含む。電流源１１０−１は、独立電流源、従属電流源、電流ミラー回路などであり得る。
【００８８】
動作の例では、電源基準回路１３０は、ＤＣ成分および振動成分を有する電流基準１３４を電流源１１０−１に提供する。電流源は、電流基準１３４に基づいて、電源信号１１６としての電流を発生する。センサ３０の電気的特性は、電流電源信号１１６に効果を及ぼす。例えば、センサのインピーダンスが、減少し、電流電源信号１１６が、実質的に変化しないままである場合、センサにかかる電圧が、減少する。
【００８９】
比較器１３２は、電流基準１３４を、影響を受けた電源信号１１８と比較して、電源信号の変化を表す信号１２０を生成する。例えば、電流基準信号１３４は、所与の電流（Ｉ）を所与のインピーダンス（Ｚ）倍したものに対応する。電流基準は、所与の電流（Ｉ）を生成するように電源信号を発生する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）と実質的に一致する場合には、比較器の出力は、実質的に一致するインピーダンスを反映する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも大きい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ大きいかを示す。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも小さい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ小さいかを示す。
【００９０】
図１４は、電圧ソース１１０−２および電源信号変化検出回路１１２−ａ２を含む駆動検知回路２８−ａ３の別の実施形態の概略ブロック図である。電源信号変化検出回路１１２−ａ２は、電源基準回路１３０−２および比較器１３２−２を含む。電圧ソース１１０−２は、バッテリ、リニアレギュレータ、ＤＣ−ＤＣコンバータなどであってもよい。
【００９１】
動作の例では、電源基準回路１３０−２は、ＤＣ成分および振動成分を有する電圧基準１３６を電圧ソース１１０−２に提供する。電圧ソースは、電圧基準１３６に基づいて、電源信号１１６としての電圧を発生する。センサ３０の電気的特性は、電圧電源信号１１６に効果を及ぼす。例えば、センサのインピーダンスが、減少し、電圧電源信号１１６が、実質的に変化しないままである場合、センサを通る電流が、増加する。
【００９２】
比較器１３２は、電圧基準１３６を、影響を受けた電源信号１１８と比較して、電源信号の変化を表す信号１２０を生成する。例えば、電圧基準信号１３４は、所与の電圧（Ｖ）を所与のインピーダンス（Ｚ）で除算したものに対応する。電圧基準は、所与の電圧（Ｖ）を生成するように電源信号を発生する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）と実質的に一致する場合には、比較器の出力は、実質的に一致するインピーダンスを反映する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも大きい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ大きいかを示す。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも小さい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ小さいかを示す。
【００９３】
図１５は、電源回路１１０、電源信号変化検出回路１１２、アナログデジタルコンバータ１４０、および駆動装置１４２を含む駆動検知回路２８−ａ４の別の実施形態の概略ブロック図である。電源回路１１０および電源信号変化検出回路１１２は、図１３を参照して以前に論じたように機能して、電源信号変化を表す信号１２０を生成する。
【００９４】
この実施形態では、電源回路１１０は、電源回路１１０の出力を駆動装置１４２に提供し、駆動装置１４２は、電源回路１１０によって生成される電源信号の電力を増加させる（例えば、電圧および／または電流を増加させる）ように機能する。駆動装置１４２は、電源信号１１６をセンサ３０に提供する。電力増幅器であり得る駆動装置を使用して、検知用途のための特定のタイプの低インピーダンスセンサ３０が、使用されてもよい。
【００９５】
アナログデジタルコンバータ１４０は、電源信号変化を表す信号１２０をデジタル信号１４４に変換する。デジタル信号１４４は、駆動検知回路と処理モジュールとの間の接続を介して処理モジュール４２に提供される。処理モジュールは、デジタル信号を、センサが曝露されている条件の相対値に変換する。駆動検知回路２８−ａ４と処理モジュール４２との間の接続は、駆動検知回路が、処理モジュールのコンピューティングデバイスの内部または外部にあるかどうかに依存する。内部にある場合には、駆動検知回路は、ＰＣＩバスなどを介して処理モジュールに接続される。駆動検知回路が、処理モジュールの外部にある場合には、接続は、ＵＳＢ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ＷＬＡＮ接続、インターネット接続、および／またはＷＡＮ接続である。
【００９６】
図１６は、変化検出回路１５０、調節回路１５２、および電源回路１５４を含む駆動検知回路２８−ｂの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｂは、変動する物理的条件１１４（例えば、圧力、温度、生物学的、化学的など）に基づいて、変動する電気的特性（例えば、容量、インダクタンス、インピーダンス、電流、電圧など）を有する変換器を含むセンサ３０に結合されている。
【００９７】
電源回路１５４は、センサ３０に動作可能に結合され、有効にされる（例えば、処理モジュール４２からの制御信号から、電源が印加され、スイッチが閉じられ、基準信号が受信されるなど）と、センサ３０に電源信号１５８を提供する。電源回路１５４は、電圧ベースの電源信号を生成するための電圧供給回路（例えば、バッテリ、リニアレギュレータ、非制御ＤＣ−ＤＣコンバータなど）、または電流ベースの電源信号を生成するための電流供給回路（例えば、電流供給回路、電流ミラー回路など）であってもよい。電源回路１５４は、ＤＣ（直流）成分および振動成分を含むように電源信号１５８を発生する。
【００９８】
電源信号１５８を受信すると、および条件１１４に曝露されると、センサの電気的特性は、電源信号に影響を与える１６０。変化検出回路１５０が有効にされると、変化検出回路１５０は、電源信号への影響１６０を、センサ３０の電気的特性の結果として検出する。変化検出回路１５０は、電源信号に対する検出された効果に基づいて、電源信号の変化を表す信号１２０を発生するようにさらに動作可能である。
【００９９】
調節回路１５２は、それのものが有効化されると、電源信号の変化を表す信号１２０に基づいて、ＤＣ成分を所望のＤＣレベルに調節するための、および／または振動成分を所望の振動レベル（例えば、大きさ、位相、および／または周波数）に調節するための調節信号１５６を発生する。電源回路１５４は、調節信号１５６を利用して、センサの電気的特性にかかわらず、電源信号を所望の設定１５８に維持する。このように、調節の量は、電気的特性が電源信号に与えた影響を示す。
【０１００】
一例では、電源回路１５８は、ＤＣ成分およびＡＣ成分を有する調節された電源信号を提供するように動作可能なＤＣ−ＤＣコンバータである。変化検出回路１５０は、比較器であり、調節回路１５２は、調節信号１５６を生成するためのパルス幅変調器である。比較器は、センサによって影響を受ける電源信号１５８を、ＤＣ成分およびＡＣ成分を含む基準信号と比較する。電気的特性が、第１のレベル（例えば、第１のインピーダンス）にあるとき、電源信号は、電源信号が基準信号に実質的に類似するような電圧および電流を提供するように調節される。
【０１０１】
電気的特性が、第２のレベル（例えば、第２のインピーダンス）に変化すると、変化検出回路１５０は、電源信号１５８のＤＣ成分および／またはＡＣ成分の変化を検出し、および変化を示す代表信号１２０を発生する。調節回路１５２は、代表信号１２０の変化を検出し、および電源信号に対する効果を実質的に除去するために調節信号を作成する。電源信号１５８の調節は、ＤＣ成分および／またはＡＣ成分の大きさを調節することによって、ＡＣ成分の周波数を調節することによって、および／またはＡＣ成分の位相を調節することによって行われ得る。
【０１０２】
図１７は、電流源１５４−１および変化検出回路１５０−１を含む駆動検知回路２８−ｂ１の別の実施形態の概略ブロック図である。変化検出回路１５０−１は、電源基準回路１６２および比較器１６４を含む。電流源１５４−１は、独立電流源、従属電流源、電流ミラー回路などであり得る。
【０１０３】
動作の一例では、電源基準回路１６２は、ＤＣ成分および／または振動成分を有する電流基準を比較器１６４に提供する。比較器１６４は、基準電流を、電流源１５４−１によって発生された電流電源信号１５８と比較し、および比較に基づいて、代表信号１２０を発生する。
【０１０４】
フィードバック回路１６６（例えば、従属電流源バイアス印加回路、ワイヤなど）を含む調節回路１５２は、代表信号１２０に基づいて調節信号１５６−１を発生し、および調節信号を電流源１５４−１に提供する。電流源は、調節信号１５６−１に基づいて、電源信号１１６としての調節された電流を発生する。
【０１０５】
一例として、電流基準信号は、所与の電流（Ｉ）を所与のインピーダンス（Ｚ）倍したものに対応する。電流源１５４−１は、所与の電流（Ｉ）を生成するように電源信号を発生する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）と実質的に一致する場合には、比較器の出力は、実質的に一致するインピーダンスを反映する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも大きい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ大きいかを示す。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも小さい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ小さいかを示す。調節回路は、センサのインピーダンスの変動を考慮するように、かつ電流源が調節された電流のソースを生成することを確保する（例えば、電流のソースが、実質的に所与の電流（Ｉ）のままである）ように機能する。
【０１０６】
図１８は、電圧ソース１５４−２および変化検出回路１５０−２を含む駆動検知回路２８−ｂ２の別の実施形態の概略ブロック図である。変化検出回路１５０−２は、電源基準回路１６２−２および比較器１６４−２を含む。電圧ソース１５４−２は、リニアレギュレータ、ＤＣ−ＤＣコンバータなどであってもよい。
【０１０７】
動作の例では、電源基準回路１６２−２は、ＤＣ成分および振動成分を有する電圧基準を比較器１６４−２に提供する。比較器１６４−２は、基準電圧を、電圧ソース１５４−２によって発生された電圧電源信号１５８と比較し、および比較に基づいて代表信号１２０を生成する。
【０１０８】
フィードバック回路１６６−２（例えば、パワーサプライ調節回路、バイアス回路、ワイヤなど）を含む調節回路１５２は、代表信号１２０に基づいて調節信号１５６−２を発生し、調節信号を電圧ソース１５４−２に提供する。電圧ソースは、調節信号１５６−１に基づいて、電源信号１１６としての調節された電圧を発生する。
【０１０９】
一例として、電圧基準信号は、所与の電圧（Ｖ）を所与のインピーダンス（Ｚ）で除算したものに対応する。電圧ソース１５４−２は、所与の電圧（Ｖ）を生成するように電源信号を発生する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）と実質的に一致する場合には、比較器の出力は、実質的に一致するインピーダンスを反映する。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも大きい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ大きいかを示す。センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）よりも小さい場合には、比較器の出力は、センサ３０のインピーダンスが、所与のインピーダンス（Ｚ）のインピーダンスよりもどれだけ小さいかを示す。調節回路は、センサのインピーダンスの変動を考慮するように、かつ電圧ソースが、調節された電圧のソースを生成することを確保する（例えば、電圧ソースが、実質的に所与の電圧（Ｖ）のままである）ように機能する。
【０１１０】
図１９は、電源回路１５４、変化検出回路１５０、調節回路１５２、アナログデジタルコンバータ１４０、および駆動装置１４２を含む駆動検知回路２８−ｂ３の別の実施形態の概略ブロック図である。電源回路１５４、調節回路１５２、および変化検出回路１５０は、図１６を参照して以前に論じたように機能して、電源信号変化を表す調節信号１５６および信号１２０を生成する。
【０１１１】
この実施形態では、電源回路１５４は、電源回路１５４の出力を駆動装置１４２に提供し、駆動装置１４２は、電源信号の電力を増加させる（例えば、電圧および／または電流を増加させる）ように機能する。駆動装置１４２は、電源信号１１６をセンサ３０に提供する。電力増幅器であり得る駆動装置を使用して、低インピーダンスセンサ３０が、特定のタイプの検知用途のために使用されてもよい。
【０１１２】
アナログデジタル変換器１４０は、電源信号変化を表す信号１２０をデジタル信号１４４に変換する。デジタル信号１４４は、駆動検知回路と処理モジュールとの間の接続を介して処理モジュール４２に提供される。
【０１１３】
図２０は、パワーサプライ回路１５５および演算増幅器（オペアンプ）または比較器１７２を含む駆動検知回路２８の別の実施形態の概略ブロック図である。パワーサプライ回路１５５は、多様な方法で実装され得る。例えば、パワーサプライ回路１５５は、ＤＣ入力電圧（ＤＣ  ｉｎ）をステップダウンして、調節信号１５６−３に基づいて電源信号１７４を生成する線形レギュレータである。別の例として、パワーサプライ回路１５５は、電源信号１７４を生成するために、調節信号に基づいてＤＣ入力電圧をステップアップまたはステップダウンするＤＣ−ＤＣコンバータである。
【０１１４】
オペアンプ１７２は、電源信号１７４を電源信号基準と比較して、電源信号変化を表す信号１２０でもある調節信号１５６−３を生成する。特定の実施形態では、パワーサプライ回路１５５は、ＰチャネルＦＥＴ（電界効果トランジスタ）およびバイアス回路を含む。ＰチャネルＦＥＴのソースは、ＤＣ入力に結合され、ゲートは、バイアス回路に結合され、およびドレインは、電源信号１７４を提供するように結合されている。バイアス回路は、電源信号１７４の電圧が、電源信号基準１７０の電圧と実質的に一致するように、調節信号１５６−３を受信し、かつゲートソース電圧を調整する。例えば、電源信号基準が、図７に示されるようなＤＣ成分および／または振動成分を有する場合には、電源信号１７４は、実質的に同様のＤＣ成分および／または振動成分を有することになる。
【０１１５】
電源信号１７４が、センサに提供され、およびセンサが、条件に曝露されると、センサの電気的特性が、電源信号に影響を与えることになる。電力基準信号１７０の電圧と実質的に一致するように電源信号１７４の電圧を調節する制御ループは、センサが電源信号１７４に与える影響を補償するように、調節信号を調節することになる。補償は、センサの電気的特性が電源信号に与える影響に対応し、およびセンサによって検知されている条件を表す。したがって、調節信号１５６−３は、パワーサプライ回路１５５の調節と、電源信号に対する効果を表す信号１２０と、の両方を提供する。
【０１１６】
図２１は、この実施形態では電流比較器として機能する従属電流源１８２およびトランスインピーダンス増幅器１８０を含む駆動検知回路２８の別の実施形態の概略ブロック図である。従属電流源１８２は、様々な方法で実装され得る。例えば、従属電流源１８２は、調節信号１５６−３に基づいて電源信号１８４を生成するためのＤＣ入力電圧（ＤＣ  ｉｎ）を介してソースを供される電流ミラー回路である。別の例として、従属電流源１８２は、電圧制御電流源である。さらに別の例として、従属電流源１８２は、電流制御電流源である。
【０１１７】
トランスインピーダンス増幅器１８０は、電源信号１７４の電流を、電源信号基準１８６の電流と比較して、電源信号変化を表す信号１２０でもある調節信号１５６−４を生成する。特定の実施形態では、パワーサプライ回路１５５は、ＰチャネルＦＥＴ（電界効果トランジスタ）およびバイアス回路を含む。ＰチャネルＦＥＴのソースは、ＤＣ入力に結合され、ゲートは、バイアス回路に結合され、およびドレインは、電源信号１８４を提供するように結合されている。バイアス回路は、電源信号１８４の電流が、電源信号基準１８６の電流と実質的に一致するように、調節信号１５６−４を受信し、かつゲートソース電圧を調整する。
【０１１８】
電源信号１８４の電流が、センサに提供され、およびセンサが、条件に曝露されると、センサの電気的特性が、電源信号に影響を与えることになる。電源基準信号１８６の電流と実質的に一致するように電源信号１８４の電流を調節する制御ループは、センサが電源信号１８４に与える影響を補償するように、調節信号を調節することになる。補償は、センサの電気的特性が電源信号に与える影響に対応し、および条件がセンサによって検知されることを表す。したがって、調節信号１５６−４は、従属電流源１８２の調節と、電源信号に対する効果を表す信号１２０と、の両方を提供する。
【０１１９】
図２２は、センサ３０に結合された駆動検知回路２８−ｃの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｃは、アナログ回路機構１９０およびデジタル回路機構１９２を含む。アナログ回路機構１９０が、有効にされると、アナログ回路機構１９０は、アナログ調節信号２０４に基づいて、調節されたソース信号１９６を発生するように動作可能である。アナログ回路機構は、多様な方法で有効にされる。例えば、アナログ回路機構１９０は、駆動検知回路２８−ｃに電力が印加されると、有効にされる。別の例として、アナログ回路機構１９０は、駆動検知回路が、処理モジュールから制御信号を受信すると、有効にされる。
【０１２０】
アナログ回路機構１９０は、調節されたソース信号１９６をセンサ３０に提供する。調節されたソース信号１９６は、調節された電流信号、調節された電圧信号、または調節されたインピーダンス信号であり得る。センサ３０が、条件１１４に曝露されると、センサの電気的特性が、調節されたソース信号に影響を与える１９８。
【０１２１】
調節されたソース信号１９６を発生することに加えて、アナログ回路機構１９０はまた、所望のソースレベルの基準ソース信号１９４を発生する。例えば、基準ソース信号１９４は、大きさを有するＤＣ成分、および／または波形（例えば、正弦波、方形、三角形、多角形、マルチステップなど）、周波数、位相、および大きさを有する振動成分を含むように発生される。アナログ回路機構１９０は、調節されたソース信号１９６を基準ソース信号１９４と比較して、比較信号２００を生成するようにさらに動作可能である。比較信号２００は、センサの電気的特性が調節されたソース信号に与える影響に対応し、およびセンサ３０によって検知されている条件１１４を表す。
【０１２２】
デジタル回路機構が、有効にされると、デジタル回路機構は、比較信号２００をデジタル信号２０２に変換するように動作可能である。デジタル信号は、比較信号のデジタル表現であり、したがって、センサの電気的特性が調節されたソース信号に与える影響に対応し、およびセンサ３０によって検知されている条件１１４を表す。デジタル回路機構１９２は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号２０４に変換するようにさらに動作可能である。
【０１２３】
図２３は、アナログ回路機構１９０およびデジタル回路機構１９２を含む駆動検知回路２８−ｃ１の別の実施形態の概略ブロック図である。アナログ回路機構１９０は、従属電流源２１６、比較器２１０、アナログデジタルコンバータ２１２のアナログ部分、およびデジタルアナログコンバータ２１４のアナログ部分を含む。デジタル回路機構１９２は、アナログデジタルコンバータ２１２のデジタル部分、およびデジタルアナログコンバータ２１４のデジタル部分を含む。アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）２１２は、フラッシュＡＤＣ、逐次比較近似ＡＤＣ、ランプ比較ＡＤＣ、ウィルキンソンＡＤＣ、積分型ＡＤＣ、デルタ符号化ＡＤＣ、および／またはシグマ−デルタＡＤＣであり得る。デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）２１４は、シグマデルタＤＡＣ、パルス幅変調器ＤＡＣ、二進重み付けＤＡＣ、逐次比較近似ＤＡＣ、および／または温度計コード方式ＤＡＣであり得る。
【０１２４】
従属電流源２１６は、アナログ調節信号２２０に基づいて、調節された電流信号としての調節された電源信号１９６−１を発生する。比較器２１０は、調節されたソース信号１９６−１を、ＤＣ成分および／または振動成分を有する電流基準信号である基準ソース信号１９４−１と比較する。比較信号２１８は、調節されたソース信号１９６−１に対する効果に対応し、およびセンサ３０によって検知されている条件１１４を表す。比較器２１０は、比較信号２１８をアナログデジタルコンバータ２１２に提供し、アナログデジタルコンバータ２１２は、デジタル信号２０２を発生する。デジタルアナログコンバータ２１４は、デジタル信号をアナログ調節信号２２０に変換する。
【０１２５】
図２４は、アナログ回路機構１９０およびデジタル回路機構１９２を含む駆動検知回路２８−ｃ２の別の実施形態の概略ブロック図である。アナログ回路機構１９０は、電圧ソース回路２１６、変化検出回路２２４、アナログデジタルコンバータ２１２−２のアナログ部分、およびデジタルアナログコンバータ２１４−２のアナログ部分を含む。デジタル回路機構１９２は、アナログデジタルコンバータ２１２−２のデジタル部分、およびデジタルアナログコンバータ２１４−２のデジタル部分を含む。アナログデジタルコンバータ２１２−２およびデジタルアナログコンバータ２１４−２は、図２３を参照して論じられるタイプのうちの１つ以上である。
【０１２６】
電圧ソース回路２２６（例えば、パワーサプライ、リニアレギュレータ、バイアスされたトランジスタなど）は、アナログ調節信号２２０−２に基づいて、調節されたソース信号１９６−２を調節された電圧信号として発生する。変化検出回路２２４（例えば、オペアンプ、比較器など）は、調節されたソース信号１９６−２を、ＤＣ成分および／または振動成分を有する電圧基準信号である基準ソース信号１９４−２と比較する。比較信号２１８−２は、調節されたソース信号１９６−２に対する効果に対応し、センサ３０によって検知されている条件１１４を表す。変化検出回路２２４は、比較信号２１８−２を、アナログデジタルコンバータ２１２−２に提供し、アナログデジタルコンバータ２１２−２は、デジタル信号２０２を発生する。デジタルアナログコンバータ２１４−２は、デジタル信号をアナログ調節信号２２０−２に変換する。
【０１２７】
図２５は、可変インピーダンスセンサ３０−１に結合された駆動検知回路２８−ｄの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｄは、電圧（Ｖ）基準回路２３０、電流（Ｉ）ループ補正回路２３２、および調節された電流（Ｉ）のソース回路２３４を含む。一般に、駆動検知回路２８−ｄは、センサに印加される電流を調節し、および電圧を一定に維持して、センサ電圧２４６および電圧基準２３６に関してセンサ３０−１のインピーダンス（Ｚ）を検知する。
【０１２８】
駆動検知回路２８−ｄが、有効にされると、調節された電流のソース回路２３４は、アナログ調節信号２４２に基づいて調節された電流信号２３８を発生するように動作可能である。調節された電流のソース回路２３４は、センサ電圧２４６が、Ｖ基準回路２３０によって生成される電圧基準２３６と実質的に一致するように、調節された電流信号２３８を発生する。
【０１２９】
Ｖ基準回路２３０（バンドギャップ基準、レギュレータ、分割器ネットワーク、ＡＣ発生器、および／または組み合わせ回路であり得る）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動成分を含むように電圧基準２３６を発生する。例えば、Ｖ基準回路は、１〜３ボルトの大きさを有するＤＣ成分を発生し、周波数１の第１の正弦波振動成分を発生し、および周波数２の第２の正弦波振動成分を発生する。特定の例として、周波数１の第１の正弦波振動成分を使用して、タッチスクリーンディスプレイ上の自己タッチを検知し、周波数２の第２の正弦波振動成分を使用して、タッチスクリーンディスプレイ上の相互タッチを検知する。
【０１３０】
調節された電流のソース回路２３４は、調節された電流信号２３８をセンサ３０−１に提供する。センサ３０−１が、条件１１４−１に曝露されると、センサ３０−１のインピーダンスは、Ｖ＝Ｉ＊Ｚに基づいて、調節された電流信号２３８に影響を与える２４０。したがって、センサ電圧２４６は、調節された電流のソース回路２３４によって提供される電流（Ｉ）とセンサ３０−１のインピーダンスとの結果として作成される。変化する条件１１４−１に起因してセンサ３０−１のインピーダンスが、変化するにつれて、センサ電圧２４６が、ＤＣ成分および／または振動成分（複数可）を含む電圧基準２３６と実質的に等しいままとなるように、調節された電流のソース回路２３４によって提供される電流が、変化する。
【０１３１】
電流（Ｉ）ループ補正回路２３２は、センサ電圧２４６と電圧基準２３６との比較に基づいて比較信号２４４を発生するように動作可能である。調節された電流信号２３８に対するセンサのインピーダンスの効果は、Ｉループ補正回路２３２によって検出され、および比較信号２４４によって捕捉される。Ｉループ補正回路２３２は、比較信号２４４をデジタル信号２０２に変換するようにさらに動作可能であり、デジタル信号２０２は、センサのインピーダンスが、調節された電流信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−１に対応する。Ｉループ補正回路は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号２４２に変換するようにさらに動作可能であることにより、センサ電圧２４６を電圧基準２３６と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１３２】
図２６は、可変インピーダンスセンサ３０−１に結合された駆動検知回路２８−ｄ１の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｄ１は、電圧（Ｖ）基準回路２３０、電流（Ｉ）ループ補正回路２３２−１、および調節された電流（Ｉ）のソース回路２３４−１を含む。調節された電流（Ｉ）のソース回路２３４−１は、従属電流源を含み、Ｉループ補正回路２３２−１は、電圧比較器またはオペアンプ２５０、アナログデジタルコンバータ２１２−３、およびデジタルアナログコンバータ２１４−３を含む。アナログデジタルコンバータ２１２−３およびデジタルアナログコンバータ２１４−３は、図２３を参照して論じられるタイプのうちの１つ以上である。
【０１３３】
駆動検知回路２８−ｄ１が、有効にされると、調節された電流のソース回路２３４−１は、アナログ調節信号２４２−１に基づいて調節された電流信号２３８−１を発生するように動作可能である。調節された電流のソース回路２３４−１は、センサ電圧２４６−１が、Ｖ基準回路２３０によって生成される電圧基準２３６と実質的に一致するように、調節された電流信号２３８−１を発生する。
【０１３４】
調節された電流のソース回路２３４−１は、調節された電流信号２３８−１をセンサ３０−１に提供する。センサ３０−１が、条件１１４−１に曝露されると、センサ３０−１のインピーダンスは、Ｖ＝Ｉ＊Ｚに基づいて、調節された電流信号２３８−１に影響を与える２４０−１。したがって、センサ電圧２４６−１は、調節された電流のソース回路２３４−１によって提供される電流（Ｉ）とセンサ３０−１のインピーダンスとの結果として作成される。変化する条件１１４−１に起因してセンサ３０−１のインピーダンスが、変化するにつれて、センサ電圧２４６−１が、ＤＣ成分および／または振動成分（複数可）を含む電圧基準２３６−１と実質的に等しいままとなるように、調節された電流のソース回路２３４−１によって提供される電流が、変化する。
【０１３５】
比較器２５０は、センサ電圧２４６−１を電圧基準２３６と比較して、比較信号２４４−１を生成する。調節された電流信号２３８−１に対するセンサのインピーダンスの効果は、比較信号２４４−１によって捕捉される。アナログデジタルコンバータ２１２−３は、比較信号２４４−１をデジタル信号２０２に変換し、デジタル信号２０２は、センサのインピーダンスが、調節された電流信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−１に対応する。デジタルアナログコンバータ２１４−３は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号２４２−１に変換することにより、センサ電圧２４６−１を電圧基準２３６と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１３６】
図２７は、可変インピーダンスセンサ３０−１に結合された駆動検知回路２８−ｅの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｅは、電流（Ｉ）基準回路２６０、電圧（Ｖ）ループ補正回路２６２、および調節された電圧（Ｖ）のソース回路２６４を含む。一般に、駆動検知回路２８−ｅは、センサに印加される電圧を調節し、および電流を一定に維持して、センサ電流２７２および電流基準２７０に関連してセンサ３０−１のインピーダンス（Ｚ）を検知する。
【０１３７】
駆動検知回路２８−ｅが、有効にされると、調節された電圧のソース回路２６４は、アナログ調節信号２７４に基づいて、調節された電圧信号２６６を発生するように動作可能である。調節された電圧のソース回路２６４は、センサ電流２７２が、Ｉ基準回路２６０によって生成される電流基準２７０と実質的に一致するように、調節電圧信号２６６を発生する。
【０１３８】
Ｉ基準回路２６０（バイアスされた従属電流源、独立電流源、電流ミラー、ＡＣ電流発生器、および／または組み合わせ回路であり得る）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動成分を含むように電流基準２７０を発生する。例えば、Ｉ基準回路は、１００マイクロアンペア〜３００マイクロアンペア（または他の範囲）の大きさを有するＤＣ成分を発生し、周波数１の第１の正弦波振動電流成分を発生し、および周波数２の第２の正弦波振動電流成分を発生する。特定の例として、周波数１の第１の正弦波振動電流成分を使用して、タッチスクリーンディスプレイ上の自己タッチを検知し、周波数２の第２の正弦波振動電流成分を使用して、タッチスクリーンディスプレイ上の相互タッチを検知する。
【０１３９】
調節された電圧のソース回路２６４は、調節された電圧信号２６６をセンサ３０−１に提供する。センサ３０−１が、条件１１４−１に曝露されると、センサ３０−１のインピーダンスは、Ｚ＝Ｖ／Ｉに基づいて、調節された電圧信号２６６に影響を与える２４０。したがって、センサ電流２７２は、調節された電圧のソース回路２６４によって提供される電圧（Ｖ）と、センサ３０−１のインピーダンスと、の結果として作成される。変化する条件１１４−１に起因してセンサ３０−１のインピーダンスが、変化するにつれて、センサ電流２７２が、ＤＣ成分および／または振動成分（複数可）を含む電流基準２７０と実質的に等しいままとなるように、調節された電圧のソース回路２６４によって提供される電圧が、変化する。
【０１４０】
電圧（Ｖ）ループ補正回路２６２は、センサ電流２７２と電流基準２７０との比較に基づいて比較信号２７６を発生するように動作可能である。調節された電圧信号２６６に対するセンサのインピーダンスの影響は、Ｖループ補正回路２６２によって検出され、および比較信号２７６によって捕捉される。Ｖループ補正回路２６２は、比較信号２７６をデジタル信号２０２に変換するようにさらに動作可能であり、デジタル信号２０２は、センサのインピーダンスが、調節された電圧信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−１に対応する。Ｖループ補正回路は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号２７４に変換するようにさらに動作可能であることにより、センサ電流２７２を電流基準２７０と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１４１】
図２８は、可変インピーダンスセンサ３０−１に結合された駆動検知回路２８−ｅ１の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｅ１は、電流（Ｉ）基準回路２６０−１、電圧（Ｖ）ループ補正回路２６２−１、および調節された電圧（Ｖ）のソース回路２６４−１を含む。Ｉ基準回路２６０−１は、基準電流（Ｉｒｅｆ）を生成するための独立電流源を含む。Ｖループ補正回路２６２−１は、電流比較器（例えば、トランスインピーダンス増幅器）、アナログデジタルコンバータ２１２−４、およびデジタルアナログコンバータ２１４−４を含む。調節された電圧のソース２６４−１は、ＰチャネルＦＥＴおよび電流ミラー２７３を含む。調節された電圧のソース２６４−１は、ＰチャネルＦＥＴのゲートとソースとの間に結合されたバイアス回路（図示せず）をさらに含んでもよい。アナログデジタルコンバータ２１２−４およびデジタルアナログコンバータ２１４−４は、図２３を参照して論じられるタイプのうちの１つ以上である。
【０１４２】
駆動検知回路２８−ｅ１が、有効にされると、調節された電圧のソース回路２６４−１は、アナログ調節信号２７４−１に基づいて、調節された電圧信号２６６を発生するように動作可能である。調節された電圧のソース回路２６４は、センサ電流２７２が、Ｉ基準回路２６０によって生成される電流基準２７０、電流基準２７０の倍数、または電流基準２７０の分数値と実質的に一致するように、調節された電圧信号２６６を発生する。電流ミラー２７３は、センサ電流２７２をミラーリングし、ミラー電流は、電流基準２７０と実質的に一致する。電流ミラー２７３によって生成されるミラー電流は、用途および／またはセンサ感度に応じて、センサ電流２７２に等しいか、センサ電流２７２よりも大きいか、またはセンサ電流２７２よりも小さい。
【０１４３】
Ｉ基準回路２６０（ＤＣ電流源および／またはＡＣ電流源であり得る）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動成分を含むように電流基準２７０−１を発生する。例えば、Ｉ基準回路は、１００マイクロアンペア〜３００マイクロアンペア（または他の範囲）の大きさを有するＤＣ成分を発生し、周波数１の第１の正弦波振動電流成分を発生し、および周波数２の第２の正弦波振動電流成分を発生する。
【０１４４】
調節された電圧のソース回路２６４−１は、調節された電圧信号２６６をセンサ３０−１に提供する。センサ３０−１が、条件１１４−１に曝露されると、センサ３０−１のインピーダンスは、Ｚ＝Ｖ／Ｉに基づいて、調節された電圧信号２６６に影響を与える２４０。したがって、センサ電流２７２は、調節された電圧のソース回路２６４−１によって提供される電圧（Ｖ）とセンサ３０−１のインピーダンスとの結果として作成される。変化する条件１１４−１に起因してセンサ３０−１のインピーダンスが、変化するにつれて、センサ電流２７２のミラー電流が、ＤＣ成分および／または振動成分（複数可）を含む電流基準２７０−１と実質的に等しいままとなるように、調節された電圧のソース回路２６４−１によって提供される電圧が、変化する。
【０１４５】
電流比較器（ｃｏｍｐ）は、センサ電流２７２のミラー電流を電流基準２７０−１と比較して、比較信号２７６を発生する。調節された電流信号２６６に対するセンサのインピーダンスの効果は、比較信号２７６によって捕捉される。アナログデジタルコンバータ２１２−４は、比較信号２７６をデジタル信号２０２に変換し、デジタル信号２０２は、センサのインピーダンスが、調節された電圧信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−１に対応する。デジタルアナログコンバータ２１４−４は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号２７４に変換することにより、センサ電流２７２のミラー電流を電流基準２７０−１に実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１４６】
図２９は、可変電流センサ３０−２に結合された駆動検知回路２８−ｆの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｆは、インピーダンス（Ｚ）基準回路２８０、電圧（Ｖ）ループ補正回路２８２、および調節された電圧（Ｖ）のソース回路２８４を含む。一般に、駆動検知回路２８−ｆは、センサに印加される電圧を調節し、センサのインピーダンス（Ｚ）基準を一定に維持して、センサインピーダンス２９２およびインピーダンス（Ｚ）基準２９０に関してセンサ３０−２の電流（Ｉ）を検知する。センサ３０−２の変動する電流は、検知されている条件１１４−２（例えば、磁場、電流フローなど）の変化を示し、この変化が、モータ監視用途、負荷検知用途、電子回路用途、故障分析用途などで使用され得る。
【０１４７】
駆動検知回路２８−ｆが、有効にされると、調節された電圧のソース回路２８４は、アナログ調節信号２９４に基づいて、調節された電圧信号２８６を発生するように動作可能である。調節された電圧のソース回路２８４は、センサインピーダンス２９２（例えば、容量、インダクタンスなど）が、Ｚ基準回路２８０によって生成されるインピーダンス基準２９０と実質的に一致するように、調節された電圧信号２８６を発生する。
【０１４８】
Ｚ基準回路２８０（キャパシタ、インダクタ、キャパシタと等価な回路、インダクタと等価な回路、同調可能なキャパシタバンクなどであり得る）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動（ＡＣ）成分を含むようにインピーダンス基準２９０を発生する。例えば、Ｚ基準回路は、ＤＣで所望の抵抗を有し、および／または、周波数１で第１の所望のインピーダンスを有し、かつ周波数２で第２の所望のインピーダンスを有する、ＤＣ成分を発生する。
【０１４９】
調節された電圧ソース回路２８４は、調節された電圧信号２８６をセンサ３０−２に提供する。センサ３０−２が条件１１４−２に曝露されると、センサ３０−２の電流は、Ｉ＝Ｖ／Ｚに基づいて、調節された電圧信号２８６に影響を与える２８８。したがって、センサインピーダンス２９２は、調節された電圧のソース回路２８４によって提供される電圧（Ｖ）と、センサ３０−２を流れる電流と、に対応する。変化する条件１１４−１に起因してセンサ３０−２の電流が、変化するにつれて、センサインピーダンス２９２が、ＤＣ抵抗および／またはｆ１およびｆ２での所望のインピーダンスを含むインピーダンス基準２９０と実質的に等しいままとなるように、調節された電圧のソース回路２８４によって提供される電圧が、変化する。
【０１５０】
電圧（Ｖ）ループ補正回路２８２は、センサインピーダンス２９２とインピーダンス基準２９０との比較に基づいて比較信号２９６を発生するように動作可能である。調節されたインピーダンス信号２８６に対するセンサの電流の効果は、Ｖループ補正回路２８２によって検出され、および比較信号２９６によって捕捉される。Ｖループ補正回路２８２は、比較信号２９６をデジタル信号２０２に変換するようにさらに動作可能であり、デジタル信号２０２は、センサの電流が、調節された電圧信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−２に対応する。Ｖループ補正回路は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号２９４に変換するようにさらに動作可能であることにより、センサインピーダンス２９２をインピーダンス基準２９０と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１５１】
図３０は、可変電流センサ３０−２に結合された駆動検知回路２８−ｆ１の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｆ１は、インピーダンス（Ｚ）基準回路２８０−１、電圧（Ｖ）ループ補正回路２８２−１、および調節された電圧（Ｖ）のソース回路２８４−１を含む。Ｚ基準回路は、電流源回路およびインピーダンス（Ｚｒｅｆ）を含む。Ｖループ補正回路２８２−１は、比較器（ｃｏｍｐ）、アナログデジタルコンバータ２１２−５、およびデジタルアナログコンバータ２１４−５を含む。アナログデジタルコンバータ２１２−５およびデジタルアナログコンバータ２１４−５は、図２３を参照して論じられるタイプのうちの１つ以上である。
【０１５２】
駆動検知回路２８−ｆ１が、有効にされると、Ｐチャネルトランジスタおよび電圧バイアス回路を含む調節された電圧のソース回路２８４−１は、アナログ調節信号２９４に基づいて、調節された電圧信号２８６を発生するように動作可能である。調節された電圧のソース回路２８４−１は、センサインピーダンス２９２（例えば、容量、インダクタンスなど）が、Ｚ基準回路２８０によって発生されるインピーダンス基準２９０と実質的に一致するように、調節された電圧信号２８６を発生する。
【０１５３】
Ｚ基準回路２８０（電流源回路およびインピーダンスを含む）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動（ＡＣ）成分を含むように、（Ｖ／Ｉ）に従ってインピーダンス基準２９０を発生する。例えば、Ｚ基準回路は、ＤＣで所望の抵抗を有し、周波数１で第１の所望のインピーダンスを有し、かつ周波数２で第２の所望のインピーダンスを有する、ＤＣ成分を発生する。
【０１５４】
調節された電圧のソース回路２８４−１は、調節された電圧信号２８６をセンサ３０−２に提供する。センサ３０−２が、条件１１４−２に曝露されると、センサ３０−２の電流は、Ｉ＝Ｖ／Ｚに基づいて、調節されたインピーダンス信号２８６に影響を与える２８８。したがって、センサインピーダンス２９２は、調節された電圧のソース回路２８４によって提供される電圧（Ｖ）と、センサ３０−２を流れる電流と、に対応する。変化する条件１１４−１に起因してセンサ３０−２の電流が、変化するにつれて、センサインピーダンス２９２が、ＤＣ抵抗および／またはｆ１およびｆ２での所望のインピーダンスを含むインピーダンス基準２９０と実質的に等しいままとなるように、調節された電圧のソース回路２８４によって提供される電圧が、変化する。
【０１５５】
比較器は、インピーダンス基準をセンサインピーダンス２９２と（電圧または電流として）比較して、センサの電流が、調節されたインピーダンス信号２８６に与える影響を捕捉する比較信号２９６を生成する。アナログデジタルコンバータ２１２−５は、比較信号２９６をデジタル信号２０２に変換し、デジタル信号２０２は、センサの電流が、調節された電圧信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−２に対応する。デジタルアナログコンバータ２１４−５は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号２９４に変換することにより、センサインピーダンス２９２を実質的にインピーダンス基準２９０と等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１５６】
図３１は、可変電流センサ３０−２に結合された駆動検知回路２８−ｇの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｇは、電圧（Ｖ）基準回路３００、インピーダンス（Ｚ）ループ補正回路３０２、および調節されたインピーダンス（Ｚ）のソース回路３０４を含む。一般に、駆動検知回路２８−ｇは、センサのインピーダンスを調節し、センサの電圧を一定に維持して、センサ電圧３０６および電圧（Ｖ）基準３１２に関してセンサ３０−２の電流（Ｉ）を検知する。センサ３０−２の変動する電流は、検知されている条件１１４−２（例えば、磁場、電流フローなど）の変化を示し、この変化が、モータ監視用途、負荷検知用途、電子回路用途、故障分析用途などで使用され得る。
【０１５７】
駆動検知回路２８−ｇが、有効にされると、調節されたインピーダンスのソース回路３０４は、アナログ調節信号３１４に基づいて、調節されたインピーダンス信号３０８を発生するように動作可能である。調節されたインピーダンスのソース回路３０４は、センサ電圧３０６が、Ｖ基準回路３００によって生成された電圧基準３１２と実質的に一致するように、調節されたＺのソース回路３０４によって生成された電圧の周波数を変動させることによって、調節されたインピーダンス信号３０８を発生する。
【０１５８】
Ｖ基準回路３００（バンドギャップ基準、リニアレギュレータ、パワーサプライ、分割器ネットワーク、ＡＣ発生器、組み合わせ回路、および／または他を含む）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動（ＡＣ）成分を含むように電圧基準３１２を発生する。例えば、Ｖ基準回路は、所望のＤＣレベルを有するＤＣ成分、第１の周波数１の第１の振動成分、および周波数２の第２の振動成分を発生する。あるいは、振動成分の周波数は、センサのインピーダンスを最適化する周波数または複数の周波数を見つけるために一定の周波数範囲を掃引する。
【０１５９】
調節されたインピーダンスのソース回路３０４は、調節されたインピーダンス信号３０８をセンサ３０−２に提供する。センサ３０−２が、条件１１４−２に曝露されると、センサ３０−２の電流は、Ｉ＝Ｖ／Ｚに基づいて、調節されたインピーダンス信号３０８に影響を与える２８８。したがって、センサ電圧３０６は、調節Ｚのソース回路によって調節されたセンサのインピーダンスと、調節されたインピーダンスのソース回路３０４によってセンサ３０−２に提供される電流と、に対応する。変化する条件１１４−２に起因してセンサ３０−２の電流が、変化するにつれて、センサ電圧３０６が、ＤＣ抵抗およびｆ１およびｆ２での所望のインピーダンスを含む電圧基準３１２に実質的に等しいままとなるように、インピーダンスは、調節されたインピーダンスのソース回路３０４によって調整される。
【０１６０】
インピーダンス（Ｚ）ループ補正回路３０２は、センサ電圧３０６と電圧基準３１２との比較に基づいて比較信号３１６を発生するように動作可能である。調節された電圧信号３０８に対するセンサの電流の効果は、Ｚループ補正回路３０２によって検出され、および比較信号３１６によって捕捉される。Ｚループ補正回路３０２は、比較信号３１６をデジタル信号２０２に変換するようにさらに動作可能であり、デジタル信号２０２は、センサの電流が、調節されたインピーダンス信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−２に対応する。Ｚループ補正回路は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３１４に変換するようにさらに動作可能であることにより、センサ電圧３０６を電圧基準３１２と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１６１】
図３２は、可変電流センサ３０−２に結合された駆動検知回路２８−ｇ１の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｇ１は、電圧（Ｖ）基準回路３００−１、インピーダンス（Ｚ）ループ補正回路３０２−１、および調節されたインピーダンス（Ｚ）のソース回路３０４を含む。電圧基準回路３００−１は、電流源回路３２０および可変インピーダンスを含む。Ｚループ補正回路３０２−１は、比較器またはオペアンプ、アナログデジタルコンバータ２１２−６、およびデジタルアナログコンバータ２１４−６を含む。アナログデジタルコンバータ２１２−６およびデジタルアナログコンバータ２１４−６は、図２３を参照して論じられるタイプのうちの１つ以上である。
【０１６２】
駆動検知回路２８−ｇ１が、有効にされると、調節されたインピーダンスのソース回路３０４−１は、アナログ調節信号３１４に基づいて、調節されたインピーダンス信号３０８を発生するように動作可能である。周波数可変バイアス回路３２４は、周波数変動ゲートソース電圧をＰチャネルＦＥＴに提供して、変動する周波数電圧成分を含む調節されたインピーダンス信号３０８を発生する。このように、センサ電圧３０６は、Ｖ基準回路３００−１によって生成される電圧基準３１２と実質的に一致する。
【０１６３】
Ｖ基準回路３００（電流源および可変インピーダンスを含む）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動（ＡＣ）成分を含む電圧基準３１２を発生する。例えば、電流源回路３２０および／または可変インピーダンスは、所望のＤＣレベルを有するＤＣ成分、第１の周波数１での第１の振動成分、および周波数２での第２の振動成分を発生する。あるいは、電流源回路３２０および／または可変インピーダンスは、一定の周波数範囲内で周波数スイープを実施して、センサのインピーダンスを最適化する周波数、複数の周波数を見つける。
【０１６４】
調節されたインピーダンスのソース回路３０４は、調節されたインピーダンス信号３０８をセンサ３０−２に提供する。センサ３０−２が、条件１１４−２に曝露されると、センサ３０−２の電流は、Ｉ＝Ｖ／Ｚに基づいて、調節されたインピーダンス信号３０８に影響を与える２８８。したがって、センサ電圧３０６は、調節Ｚのソース回路によって調節されたセンサのインピーダンスと、調節されたインピーダンスのソース回路３０４によってセンサ３０−２に提供される電流と、に対応する。変化する条件１１４−２に起因してセンサ３０−２の電流が、変化するにつれて、センサ電圧３０６が、ＤＣ抵抗および／またはｆ１およびｆ２での所望のインピーダンスを含む電圧基準３１２と実質的に等しいままとなるように、インピーダンスは、調節されたインピーダンスのソース回路３０４によって調整される。
【０１６５】
比較器は、センサ電圧３０６と電圧基準３１２との比較に基づいて比較信号３１６を発生するように動作可能である。調節された電圧信号３０８に対するセンサの電流の効果は、Ｚループ補正回路３０２によって検出され、および比較信号３１６によって捕捉される。アナログデジタルコンバータ２１２−６は、比較信号３１６をデジタル信号２０２に変換し、デジタル信号２０２は、センサの電流が、調節されたインピーダンス信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−２に対応する。デジタルアナログコンバータ２１４−６は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３１４に変換することにより、センサ電圧３０６を電圧基準３１２と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１６６】
図３３は、可変電流センサ３０−２に結合された駆動検知回路２８−ｇ２の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｇ１は、電圧（Ｖ）基準回路（電流源およびインピーダンス（Ｚｒｅｆ）を含む）、インピーダンス（Ｚ）ループ補正回路（比較器、アナログデジタルコンバータ２１２−６、デジタルアナログコンバータ２１４−６、電流ミラー回路３２２、および制御可変インピーダンス３１８を含む）、および調節されたインピーダンス（Ｚ）のソース回路（電圧バイアス回路３２４およびＰチャネルＦＥＴを含む）を含む。
【０１６７】
駆動検知回路２８−ｇ１が、有効にされると、比較器は、電圧基準信号３１２をセンサ電圧３０６と比較して比較信号を生成する。アナログデジタルコンバータは、比較信号をデジタル信号２０２に変換する。デジタルアナログコンバータは、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３１４に変換する。
【０１６８】
アナログ調節信号３１４は、制御可変インピーダンス３１８のインピーダンスを変動させる。回路３１８の変動するインピーダンスにセンサ電流（Ｉｓ）のミラー電流（Ｉｍ）を乗算して、センサ電圧３０６を生成する。ミラー電流は、ＰチャネルＦＥＴによって提供される電流を可変電流センサ３０−２にミラーリングする電流ミラー回路３２２によって生成される。ＰチャネルＦＥＴは、１つ以上の抵抗器および／または１つ以上のキャパシタを含む電圧バイアス回路３２４を介して有効にされる。制御可変インピーダンス３１８のインピーダンスの変動は、センサ電圧３０６を調節して、基準電圧３１２に実質的に一致させる。
【０１６９】
図３４は、可変電圧センサ３０−３に結合された駆動検知回路２８−ｈの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｈは、電流（Ｉ）基準回路３３０、インピーダンス（Ｚ）ループ補正回路３３２、および調節されたインピーダンス（Ｚ）のソース回路３３４を含む。一般に、駆動検知回路２８−ｈは、センサのインピーダンスを調節し、センサの電流を一定に維持して、センサ電流３３６および電流（Ｉ）基準３４２に関してセンサ３０−３の電圧（Ｖ）を検知する。センサ３０−３の変動する電圧は、検知されている条件１１４−３（例えば、電圧レベル、容量、インダクタンス、熱的条件など）の変化を示す。
【０１７０】
駆動検知回路２８−ｈが、有効にされると、調節されたインピーダンスのソース回路３３４は、アナログ調節信号３４４に基づいて、調節されたインピーダンス信号３３８を発生するように動作可能である。調節されたインピーダンスのソース回路３３４は、センサ電流３０６が、Ｉ基準回路３３０によって生成された電圧基準３４２と実質的に一致するように、調節されたＺのソース回路３３４によって生成された電圧の周波数を変動させることによって、調節されたインピーダンス信号３３８を発生する。
【０１７１】
Ｉ基準回路３３０（以前に論じた電流基準回路に従って実装され得る）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動（ＡＣ）成分を含むように電流基準３４２を発生する。例えば、Ｉ基準回路は、所望のＤＣレベルを有するＤＣ成分、第１の周波数１での第１の振動成分、および周波数２での第２の振動成分を発生する。あるいは、振動成分の周波数は、センサのインピーダンスを最適化する周波数または複数の周波数を見つけるために一定の周波数範囲を掃引する。
【０１７２】
調節されたインピーダンスのソース回路３３４は、調節されたインピーダンス信号３３８をセンサ３０−３に提供する。センサ３０−３が、条件１１４−３に曝露されると、センサ３０−３の電圧は、２８８、Ｖ＝Ｉ＊Ｚに基づいて、調節されたインピーダンス信号３３８に影響を与える。したがって、センサ電圧３３６は、調節Ｚのソース回路によって調節されたセンサのインピーダンスと、調節されたインピーダンスのソース回路３３４によってセンサ３０−３に提供される電圧と、に対応する。変化する条件１１４−３に起因してセンサ３０−３の電圧が、変化するにつれて、センサ電流３３６が、ＤＣ抵抗および／またはｆ１およびｆ２での所望のインピーダンスを含む電流基準３４２に実質的に等しいままとなるように、インピーダンスは、調節されたインピーダンスのソース回路３３４によって調整される。
【０１７３】
インピーダンス（Ｚ）ループ補正回路３３２は、センサ電流３３６と電流基準３４２との比較に基づいて比較信号３４６を発生するように動作可能である。調節されたインピーダンス信号３３８に対するセンサの電圧の効果は、Ｚループ補正回路３３２によって検出され、および比較信号３３６によって捕捉される。Ｚループ補正回路３３２は、比較信号３３６をデジタル信号２０２に変換するようにさらに動作可能であり、デジタル信号２０２は、センサの電圧が、調節されたインピーダンスに与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−３に対応する。Ｚループ補正回路は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３４４に変換するようにさらに動作可能であることにより、センサ電流３３６を電流基準３４２と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１７４】
図３５は、可変電圧センサ３０−３に結合された駆動検知回路２８−ｈ１の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｈ１は、電流（Ｉ）基準回路３３０、インピーダンス（Ｚ）ループ補正回路３３２、および調節されたインピーダンス（Ｚ）のソース回路３３４を含む。Ｉ基準回路３３０は、可変電流源回路３５０を含む。Ｚループ補正回路３３２は、比較器、アナログデジタルコンバータ２１２−８、およびデジタルアナログコンバータ２１４−８を含む。調節されたＺのソース回路３３４は、可変インピーダンス３５４、ＰチャネルＦＥＴ、および電圧バイアス回路３５２を含む。アナログデジタルコンバータ２１２−８およびデジタルアナログコンバータ２１４−８は、図２３を参照して論じられるタイプのうちの１つ以上である。
【０１７５】
電圧バイアス回路３５２は、ＰチャネルＦＥＴのゲートソース電圧を発生し、可変インピーダンスのインピーダンスは、アナログ調節信号３４４に基づいて調整される。この実施形態では、可変インピーダンスとＰチャネルトランジスタとの組み合わせは、可変電圧センサ３０−３の所望の電流レベルの調節されたインピーダンス信号３３８を発生する。調節されたインピーダンス信号３３８は、所望の電流レベル（例えば、数マイクロアンペア〜アンペア以上）で、センサの電圧の変動が、センサの線形範囲内にあるように、センサ３０−３の所望のインピーダンスを取得するように調節される。
【０１７６】
Ｉ基準回路３３０（以前に論じた電流基準回路に従って実装され得る）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動（ＡＣ）成分を含むように電流基準３４２を発生する。例えば、可変電流源回路３５０は、所望のＤＣレベルを有するＤＣ成分、第１の周波数１での第１の振動成分、および周波数２での第２の振動成分を発生する。
【０１７７】
比較器（例えば、トランスインピーダンス増幅器）は、センサ電流３３６を電流基準３４２と比較して、比較信号３４６を生成する。調節されたインピーダンス信号３３８に対するセンサの電圧の効果は、比較信号３３６によって捕捉される。アナログデジタルコンバータ２１２−８は、比較信号３４６をデジタル信号２０２に変換し、デジタル信号２０２は、センサの電圧が、調節されたインピーダンス信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−３に対応する。デジタルアナログコンバータは、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３４４に変換することにより、センサインピーダンス３３６を実質的に電流基準３４２と等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１７８】
図３６は、可変電圧センサ３０−３に結合された駆動検知回路２８−ｈ２の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｈ２は、Ｐチャネルトランジスタ３３５、可変インピーダンス３３３（例えば、抵抗器（複数可）、キャパシタ（複数可）、および／またはトランジスタ（複数可））、比較器３３１、アナログデジタルコンバータ２１２−８、およびデジタルアナログコンバータ２１４−８を含む。
【０１７９】
動作中、可変電圧センサ３０−３は、可変電圧センサ３０−３が、一定の電流レベル（Ｉｓ）の可変インピーダンス信号を受信したときに可変電圧センサ３０−３の電圧を変化させる条件に曝露される。比較器３３１は、センサ３０−１のミラー電流を電流基準３４２と比較して比較信号３３６を生成する。アナログデジタルコンバータ２１２−８は、比較信号３３６をデジタル信号２０２に変換する。デジタルコンバータ２１４−８は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３４４に変換する。可変インピーダンス３３３は、アナログ調節信号３３４に基づいて調整される。可変インピーダンス３３３を調整することにより、Ｐチャネルトランジスタのゲートソース電圧が調整されて、調節されたインピーダンス信号３３８を生成する。
【０１８０】
図３７は、可変電圧センサ３０−３に結合された駆動検知回路２８−ｉの別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｉは、インピーダンス（Ｚ）基準回路３６０、電流（Ｉ）ループ補正回路２６２、および調節された電流（Ｉ）のソース回路２６４を含む。一般に、駆動検知回路２８−ｉは、センサに印加される電流を調節し、センサのインピーダンスを一定に維持し、センサインピーダンス３６６およびインピーダンス基準３７２に関してセンサ３０−３の電圧を検知する。
【０１８１】
駆動検知回路２８−ｉが、有効にされると、調節された電流のソース回路３６４は、アナログ調節信号３７４に基づいて、調節された電流信号３６８を発生するように動作可能である。調節された電流のソース回路３６４は、センサインピーダンス（Ｚ）３６６が、Ｚ基準回路２６０によって生成されたインピーダンス基準３７２と実質的に一致するように、調節された電流信号３６８を発生する。
【０１８２】
Ｚ基準回路３６０（キャパシタ、インダクタ、キャパシタと等価な回路、インダクタと等価な回路、同調可能なキャパシタバンクなどであり得る）は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動成分を含むようにインピーダンス基準３７２を生成する。例えば、インピーダンス基準３７２は、ＤＣ成分および／または少なくとも１つの振動（ＡＣ）成分を含む。例えば、Ｚ基準回路３６０は、ＤＣで所望の抵抗を有するＤＣ成分、周波数１での第１の所望のインピーダンス、および周波数２での第２の所望のインピーダンスを発生する。
【０１８３】
調節された電流のソース回路３６４は、調節された電流信号３６８をセンサ３０−３に提供する。センサ３０−３が、条件１１４−３に曝露されると、センサ３０−３の電圧は、３７０，Ｉ＝Ｖ／Ｚに基づいて、調節された電流信号３８８に影響を与える。したがって、センサインピーダンス３６６は、調節された電流のソース回路３６４によって提供される電流（Ｉ）と、センサ３０−３の電圧と、の結果として作成される。変化する条件１１４−３に起因してセンサ３０−３の電圧が、変化するにつれて、センサインピーダンス３６６が、ＤＣ成分および／または振動成分（複数可）を含むインピーダンス基準３７２と実質的に等しいままとなるように、調節された電流のソース回路２３４によって提供される電流が、変化する。
【０１８４】
電流（Ｉ）ループ補正回路３６２は、センサインピーダンス３６６とインピーダンス基準３７２との比較に基づいて比較信号３７６を発生するように動作可能である。調節された電流信号３６８に対するセンサの電圧の効果は、Ｉループ補正回路３６２によって検出され、および比較信号３７６によって捕捉される。Ｉループ補正回路３６２は、比較信号３７６をデジタル信号２０２に変換するようにさらに動作可能であり、デジタル信号２０２は、センサの電圧が、調節された電流信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−３に対応する。Ｉループ補正回路は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３７４に変換するようにさらに動作可能であることにより、センサインピーダンス３６６をインピーダンス基準３７２と実質的に等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１８５】
図３８は、可変電圧センサ３０−３に結合された駆動検知回路２８−ｉ１の別の実施形態の概略ブロック図である。駆動検知回路２８−ｉ１は、インピーダンス（Ｚ）基準回路３６０−１、電流（Ｉ）ループ補正回路２６２−１、および、従属電流源として実装された、調節された電流（Ｉ）のソース回路３６４−１を含む。Ｚ基準回路３６０−１は、電圧（インピーダンス基準のＶ＝電流源の電流の、インピーダンス回路のインピーダンス倍）として表され得るインピーダンス基準を生成するための電流源回路およびインピーダンス回路（例えば、抵抗器（複数可）、キャパシタ（複数可）、インダクタ（複数可）、トランジスタ（複数可）など）を含む。
【０１８６】
従属電流源３６４−１は、アナログ調節信号３７４に基づいて、調節された電流信号３６８を発生する。センサ３０の電圧と調節された電流信号３６８の電流とは、センサインピーダンス３６６を提供する。
【０１８７】
比較器は、センサインピーダンス３６６を、電圧で果たされ得るインピーダンス基準と比較して、比較信号３７６を生成する。アナログデジタルコンバータ２１２−８は、比較信号３７６をデジタル信号２０２に変換し、デジタル信号２０２は、センサの電圧が、調節された電流信号に与える影響のデジタル表現であり、および検知された条件１１４−３に対応する。デジタルアナログコンバータ２１４−８は、デジタル信号２０２をアナログ調節信号３７４に変換することにより、センサインピーダンス３６６を実質的にインピーダンス基準３７２と等しく維持するためのフィードバックループを作成する。
【０１８８】
先行する図で使用されるように、駆動検知回路は、２８の一般的な参照番号を有する。特定の図において、駆動検知回路の参照番号が、サフィックス（例えば、−ａ、−ｂ、−ｃなど）を有する場合、サフィックスを有する参照番号は、駆動検知回路の特定の実施形態を指す。駆動検知回路の特定の実施形態は、参照番号にサフィックスがない駆動検知回路の特徴および／または機能のいくつかまたはすべてを含む。さらに、駆動検知回路が、文字および数字を伴うサフィックスを有する場合、これは、駆動検知回路の実施形態の異なるサブ実施形態を表す。サフィックス付きの参照番号を有する図中の他の構成要素についても同様のことが当てはまる。
【０１８９】
ビットストリーム、ストリーム、信号シーケンスなどの本明細書で使用され得る用語（またはそれらの均等物）は、コンテンツがいくつかの所望のタイプ（例えば、データ、ビデオ、音声、テキスト、グラフィック、オーディオなどであり、それらのいずれかもが、一般に「データ」と呼ばれ得る）のうちのいずれかに対応するデジタル情報を記載するために互換的に使用されていることに留意されたい。
【０１９０】
本明細書で使用され得るように、用語「実質的に」および「およそ」は、その対応する用語および／またはアイテム間の相対性について業界で許容される許容誤差を提供する。いくつかの業界では、業界で許容される許容誤差は、１％未満であり、他の業界では、業界で許容される許容誤差は、１０％以上である。業界で許容される許容誤差の他の例は、１パーセント未満から５０パーセントの範囲である。業界で許容される許容誤差は、構成要素値、集積回路プロセス変動、温度変動、上昇および下降時間、熱ノイズ、寸法、信号エラー、パケット落ち、温度、圧力、材料組成、および／または性能メトリックに対応するが、これらに限定されない。業界内では、許容される許容誤差の許容誤差変動は、１パーセンテージレベルよりも多いかまたは少ない（例えば、＋／−１％未満の寸法許容誤差）ことが可能である。アイテム間のいくつかの相対性は、１パーセンテージレベル未満の差から数パーセントの差の範囲であり得る。アイテム間の他の相対性は、数パーセントの差から差の大きさの範囲であり得る。
【０１９１】
本明細書でも使用され得るように、用語（複数可）「に動作可能に結合される」、「に結合される」、および／または「結合」は、間接結合の例として、介在アイテムが信号の情報を変更するのではなく、その電流レベル、電圧レベル、および／または電力レベルを調整し得る、介在アイテム（例えば、アイテムは、コンポーネント、素子、回路、および／またはモジュールを含むが、これらに限定されない）を介したアイテム間の直接結合および／またはアイテム間の間接結合を含む。本明細書でさらに使用され得るように、推論される結合（すなわち、ある要素が推論によって別の要素に結合される場合）は、「に結合される」と同じ様態で２つのアイテム間の直接および間接結合を含む。
【０１９２】
本明細書でさらに使用され得るように、用語「するように構成されている」、「するように動作可能である」、「するように結合されている」、または「するように動作可能に結合されている」は、アイテムが、電源接続、入力（複数可）、出力（複数可）などのうちの１つ以上を含み、アクティブ化されると、１つ以上のその対応する機能を実施することを示し、１つ以上の他のアイテムへの推測される結合をさらに含み得る。本明細書でさらに使用され得るように、用語「と関連付けられた」は、別個のアイテムの直接的および／または間接的な結合、および／またはあるアイテムが別のアイテム内に埋め込まれることを含む。
【０１９３】
本明細書で使用され得る場合、用語「好ましく比較する」は、２つ以上のアイテム、信号などの間の比較が、所望の関係を提供することを示す。例えば、所望の関係が、信号１が信号２よりも大きい大きさを有することである場合、好ましい比較は、信号１の大きさが信号２の大きさよりも大きい場合、または信号２の大きさが信号１の大きさよりも小さい場合に、達成され得る。本明細書で使用され得る場合、用語「好ましくなく比較する」は、２つ以上のアイテム、信号などの間の比較が、所望の関係を提供しないことを示す。
【０１９４】
本明細書で使用され得るように、１つ以上の請求項は、この包括的な形態の特定の形態で、「ａ」、「ｂ」、および「ｃ」よりも多いかまたは少ない要素を有する、語句「ａ、ｂ、およびｃのうちの少なくとも１つ」またはこの包括的な形態の、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」を含み得る。いずれのフレーズにおいても、フレーズは、同一に解釈されるべきである。特に、「ａ、ｂ、およびｃのうちの少なくとも１つ」は、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」と等価であり、ａ、ｂ、および／またはｃを意味するものとする。例として、これは、「ａ」のみ、「ｂ」のみ、「ｃ」のみ、「ａ」および「ｂ」、「ａ」および「ｃ」、「ｂ」および「ｃ」、ならびに／または「ａ」、「ｂ」および「ｃ」を意味する。
【０１９５】
本明細書でも使用され得るように、用語「処理モジュール」、「処理回路」、「プロセッサ」、「処理回路機構」、および／または「処理ユニット」は、単一の処理デバイスまたは複数の処理デバイスであり得る。このような処理デバイスは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理ユニット、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルロジックデバイス、ステートマシン、ロジック回路機構、アナログ回路機構、デジタル回路機構、ならびに／または回路のハードコーディングおよび／または動作命令に基づいて信号（アナログおよび／またはデジタル）を操作する任意のデバイスであってもよい。処理モジュール、モジュール、処理回路、処理回路機構、および／または処理ユニットは、単一のメモリデバイス、複数のメモリデバイス、ならびに／または、別の処理モジュール、モジュール、処理回路、処理回路機構、および／もしくは処理ユニットの埋め込み回路であり得るメモリおよび／または集積メモリ素子であり得るか、またはこれらをさらに含み得る。このようなメモリデバイスは、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、静的メモリ、動的メモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、および／またはデジタル情報を記憶する任意のデバイスであり得る。なお、処理モジュール、モジュール、処理回路、処理回路機構、および／または処理ユニットが、２つ以上の処理デバイスを含む場合、処理デバイスは、中央に位置してもよい（例えば、有線および／または無線バス構造を介して互いに直接結合されてもよい）か、または分散して位置してもよい（例えば、ローカルエリアネットワークおよび／またはワイドエリアネットワークを介した間接結合を介したクラウドコンピューティング）。なお、さらに、処理モジュール、モジュール、処理回路、処理回路機構、および／または処理ユニットが、状態機械、アナログ回路機構、デジタル回路機構、および／または論理回路機構を介してその機能のうちの１つ以上を実装する場合、対応する動作命令を記憶するメモリおよび／またはメモリ素子は、状態機械、アナログ回路機構、デジタル回路機構、および／または論理回路機構を含む回路の内部または外部に埋め込まれてもよい。なお、さらにまた、図のうちの１つ以上に例示されるステップおよび／または機能の少なくともいくつかに対応する、ハードコード化された命令および／または動作命令を、メモリ素子が、記憶し、および処理モジュール、モジュール、処理回路、処理回路機構、および／または処理ユニットが、実行してもよい。このようなメモリデバイスまたはメモリ素子を、製品に含めることができる。
【０１９６】
１つ以上の実施形態が、指定された機能の性能とその関係とを例示する方法ステップを活用して上述されてきた。これらの機能構築ブロックおよび方法ステップの境界および配列は、説明の便宜のために、本明細書で任意に定義されている。指定された機能および関係が適切に実施される限り、代替の境界および配列を定義することができる。したがって、任意のこのような代替の境界または配列は、特許請求の範囲および趣旨の範囲内にある。さらに、これらの機能構築ブロックの境界は、説明の便宜のために任意に定義されている。特定の重要な機能が、適切に実施される限り、代替の境界が、定義できる。同様に、フロー図ブロックがまた、特定の重要な機能性を例示するために本明細書で任意に定義されていてもよい。
【０１９７】
使用される限度において、フロー図ブロック境界および配列は、他の方法で定義され、かつ依然として特定の重要な機能性を実施してもよい。したがって、機能構築ブロックとフロー図ブロックおよび配列との両方のこのような代替定義は、特許請求の範囲および趣旨の範囲内にある。当業者はまた、機能構築ブロック、ならびに本明細書の他の例示的なブロック、モジュール、およびコンポーネントは、例示されるように、または別個のコンポーネント、アプリケーション固有の集積回路、適切なソフトウェアなどを実行するプロセッサ、またはそれらの任意の組み合わせによって実装できることを認識するであろう。
【０１９８】
加えて、フロー図は、「開始」および／または「継続」表示を含んでもよい。「開始」および「継続」表示は、提示されるステップが、任意で１つ以上の他のルーチンに組み込めるか、または他の方法で１つ以上の他のルーチンと併せて使用できることを反映する。加えて、フロー図は、「終了」および／または「継続」表示を含んでもよい。「終了」および／または「継続」表示は、提示されるステップが、記載および図示されるように終了できるか、または任意で１つ以上の他のルーチンに組み込めるか、もしくは他の方法で１つ以上の他のルーチンと併せて使用できることを反映する。この文脈において、「開始」は、提示された第１のステップの始まりを示し、および具体的に示されていない他のアクティビティによって先行されてもよい。さらに、「継続」表示は、提示されるステップが、複数回実行されてもよく、および／または具体的に示されていない他のアクティビティによって後継されてもよいことを反映する。さらに、フロー図は、ステップの特定の順序を示すが、因果関係の原理が、維持されることを条件として、他の順序も同様に可能である。
【０１９９】
１つ以上の実施形態は、１つ以上の態様、１つ以上の特徴、１つ以上の概念、および／または１つ以上の例を例示するために本明細書で使用されている。装置、製品、機械、および／またはプロセスの物理的実施形態は、本明細書で論じられる実施形態のうちの１つ以上を参照して記載される態様、特徴、概念、例などのうちの１つ以上を含んでもよい。さらに、図同士で、実施形態は、同じまたは同様の名称の機能、ステップ、モジュールなどを組み込んでもよく、これらは、同じまたは異なる参照番号を使用してもよく、したがって、機能、ステップ、モジュールなどは、同じまたは同様の機能、ステップ、モジュール、など、または異なるものであってもよい。
【０２００】
上述の図（複数可）のトランジスタは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）として示されているが、当業者が理解するように、トランジスタは、バイポーラ、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、Ｎウェルトランジスタ、Ｐウェルトランジスタ、エンハンスメントモード、ディプリーションモード、およびゼロ電圧閾値（ＶＴ）トランジスタを含むがこれらに限定されない任意のタイプのトランジスタ構造を使用して実装されてもよい。
【０２０１】
特に別段の断りがない限り、本明細書に提示される図面のいずれかの図中の要素への、要素からの、および／または要素間の信号は、アナログまたはデジタル、連続時間または離散時間、およびシングルエンドまたは差動であってもよい。例えば、信号経路が、シングルエンド経路として示される場合、信号経路はまた、差動信号経路を表す。同様に、信号経路が、差動経路として示される場合、信号経路はまた、シングルエンド信号経路を表す。１つ以上の特定のアーキテクチャが、本明細書に記載されているが、当業者によって認識されるように、明示的に示されていない１つ以上のデータバス、要素間の直接的な接続性、および／または他の要素間の間接的な結合を使用する他のアーキテクチャを同様に実装することができる。
【０２０２】
用語「モジュール」は、実施形態のうちの１つ以上の説明において使用される。モジュールは、プロセッサ、または動作命令を記憶するメモリを含み得るか、もしくはこのメモリとの関連付けで動作し得る他の処理デバイスもしくは他のハードウェアなどのデバイスを介して１つ以上の機能を実装する。モジュールは、独立して、および／またはソフトウェアおよび／またはファームウェアと併せて動作してもよい。本明細書でも使用されるように、モジュールは、１つ以上のサブモジュールを含んでもよく、それらの各々は、１つ以上のモジュールであってもよい。
【０２０３】
本明細書でさらに使用され得るように、コンピュータ可読メモリは、１つ以上のメモリ素子を含む。メモリ素子は、別個のメモリデバイス、複数のメモリデバイス、またはメモリデバイス内のメモリロケーションのセットであってもよい。このようなメモリデバイスは、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、静的メモリ、動的メモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、および／またはデジタル情報を記憶する任意のデバイスであってもよい。メモリデバイスは、ソリッドステートメモリ、ハードドライブメモリ、クラウドメモリ、サムドライブ、サーバメモリ、コンピューティングデバイスメモリ、および／またはデジタル情報を記憶するための他の物理媒体の形態であってもよい。
【０２０４】
１つ以上の実施形態の様々な機能および特徴の特定の組み合わせが、本明細書に明示的に記載されているが、これらの特徴および機能の他の組み合わせも、同様に可能である。本開示は、本明細書に開示される特定の例によって限定されず、これらの他の組み合わせを明示的に組み込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【国際調査報告】
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