(57)【要約】  共振周波数を有する共振構造体に近接した物体が、共振構造体によって反射された電力信号の位相を共振周波数よりも下の周波数および上の周波数において変化させた場合には、方法が、この物体のタイプを金属物体と判断する。変化させていない場合には、本方法は、物体のタイプを非金属物体と判断する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振周波数を有する共振構造体に近接した物体のタイプを判断する方法であって、
前記物体が、前記共振構造体によって反射された電力信号の位相を前記共振周波数よりも下の周波数および上の周波数において変化させた場合には、前記物体の前記タイプを金属物体と判断することと、
変化させていない場合には、前記物体の前記タイプを非金属物体と判断することと
を含む、方法。
【請求項２】
第１のオフ共振周波数において前記電力信号の前記位相の第１の変化を検出することと、
第２のオフ共振周波数において前記電力信号の前記位相の第２の変化の有無を検査することであって、前記共振周波数の値は、前記第１のオフ共振周波数の値と前記第２のオフ共振周波数の値との間であることと、
前記第２の変化が検出された場合には、前記物体の前記タイプを前記金属物体と判断することと、
検出されない場合には、前記物体の前記タイプを前記非金属物体と判断することと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電力信号を前記共振構造体に供給することをさらに含み、前記電力信号は、前記共振周波数の誘導領域または容量領域内の前記第１のオフ共振周波数および前記第２のオフ共振周波数における周波数成分を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記検査することは、
前記第２のオフ共振周波数において、前記共振構造体に送出された前記電力信号の前記位相と前記共振構造体によって反射された前記電力信号の前記位相との間の相違を求めることと、
前記相違が閾値を上回っている場合、前記第２の変化を検出することと
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記電力信号を、前記共振構造体に送出される第１の電力信号と、第２の電力信号とに分離することと、
前記第２の電力信号を用いて、前記共振構造体に送出される前記電力信号の前記位相を検出することと
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記共振構造体は、複数の共振周波数を有し、前記方法は、
前記共振周波数の１つの値のみが前記第１のオフ共振周波数の前記値と前記第２のオフ共振周波数の前記値との間になるように、前記第１のオフ共振周波数および前記第２のオフ共振周波数を選択すること
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
共振周波数を備える共振構造体を有するセンサーユニットと、
前記共振周波数の値が第１のオフ共振周波数の値と第２のオフ共振周波数の値との間になるように選択された前記第１のオフ共振周波数を有する第１の信号および前記第２のオフ共振周波数を有する第２の信号を含む電力信号を前記共振構造体に供給する電力源と、
物体が前記センサーユニットに近接している場合、前記第１の信号の位相の第１の変化および前記第２の信号の位相の第２の変化のうちの一方または双方を検出する検出ユニットと、
前記第１の変化および前記第２の変化の双方が検出された場合には、前記物体のタイプを金属物体と判断し、前記第１の変化および前記第２の変化のうちの一方しか検出されなかった場合には、前記物体の前記タイプを非金属物体と判断するプロセッサと
を備える、近接センサー。
【請求項８】
前記第１のオフ共振周波数および前記第２のオフ共振周波数は、前記共振周波数の誘導領域または容量領域内にある、請求項７に記載の近接センサー。
【請求項９】
前記電力源は、前記電力を伝送ライン上で前記検知ユニットに供給するものであり、前記検出ユニットは、前記電力源によって供給された前記電力信号と、前記検知ユニットから反射された電力信号とを受信する、前記伝送ラインに接続された結合器を備える、請求項７に記載の近接センサー。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記第１のオフ共振周波数または前記第２のオフ共振周波数において、前記共振構造体に送出された前記電力信号の前記位相と前記共振構造体によって反射された前記電力信号の前記位相との間の相違を求め、該相違が閾値を上回っている場合、前記第１の変化または前記第２の変化を検出する、請求項９に記載の近接センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、近接センサーに関し、より詳細には、近接センサーに近接した物体のタイプを判断する当該センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近接検知の技術分野では、センサーに近接した物体のタイプ、例えば、金属物体または非金属物体を判断する必要がある。従来のセンサーは、誘導検知および容量検知の組み合わせを用いて、検出された物体のタイプを判断している。それらのセンサーは、容量検知および誘導検知をそれぞれ行う少なくとも２つの検知ユニットを備える。この二重構造は、検知システムを複雑にしている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、静電容量センサーアレイおよび磁気センサーアレイを有するセキュリティスキャナーを記載している。同様に、特許文献２は、同一の対称配置された誘導コイルおよびコンデンサーチップの形態の測定素子を有する２つの同一の対称配置された発振回路から構成される複合測定ユニットを備えるシステムを記載している。
【０００４】
特許文献３は、交番する誘導モードおよび容量モードを用いる混合検知方法を記載している。これらの誘導モードおよび容量モードは、センサーをそれぞれ異なるモードで励起することによって実現される。しかしながら、その方法は、スイッチング回路を必要とし、それによって、検出速度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７０１５９１８５号
【特許文献２】米国特許第６８０１０４４号
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１３０１０６７６９号
【発明の概要】
【０００６】
本発明のいくつかの実施の形態は、ソースが信号を構造体に、例えば、ケーブルを介して送出すると、この信号の一部分が、この構造体によって反射され、例えば、同じケーブルを介してソースに戻る、という一般的な認識に基づいている。反射信号のパラメーターは、構造体のインピーダンスに依存し、構造体のインピーダンスは、この構造体に近接した別の物体による影響を受ける可能性がある。このように、構造体に近接した物体の存在は、反射信号のパラメーターに影響を与えることができる。
【０００７】
具体的に言えば、電力信号によって電力供給される共振構造体に近接した物体は、この共振構造体から反射された電力信号の位相を変化させることができる。その上、それぞれ異なるタイプの物体、すなわち、金属物体または非金属物体は、誘導結合および容量結合の原理の相違に起因して、電力信号の位相を異なって変化させる。そのような相違は、共振構造体から反射された電力信号のオフ共振周波数において検出することができる。このため、共振構造体を備える近接センサーは、この共振構造体に近接した金属物体および非金属物体を区別するのに、この構造体の共振特性ではなく、そのオフ共振特性を利用することができる。
【０００８】
例えば、共振周波数を有する共振構造体に近接した金属物体は、双方のタイプのオフ共振周波数、すなわち、共振周波数よりも上の周波数および共振周波数よりも下の周波数における反射信号の位相を変化させることができる。逆に、共振構造体に近接した非金属物体は、双方のタイプのオフ共振周波数ではなく、共振周波数よりも上または下の周波数のいずれかの周波数における電力信号の位相を変化させることができる。
【０００９】
したがって、双方のタイプのオフ共振周波数または一方のみのタイプのオフ共振周波数における共振構造体から反射された電力信号の位相の変化を検出することによって、共振構造体に近接した物体のタイプを区別することが可能である。
【００１０】
したがって、１つの実施の形態は、共振周波数を有する共振構造体に近接した物体のタイプを判断する方法を開示する。本方法は、前記物体が、前記共振構造体によって反射された電力信号の位相を前記共振周波数よりも下の周波数および上の周波数において変化させた場合には、前記物体の前記タイプを金属物体と判断することと、変化させていない場合には、前記物体の前記タイプを非金属物体と判断することと、を含む。
【００１１】
別の実施の形態は、共振周波数を備える共振構造体を有するセンサーユニットと、前記共振周波数の値が第１のオフ共振周波数の値と第２のオフ共振周波数の値との間になるように選択された前記第１のオフ共振周波数を有する第１の信号および前記第２のオフ共振周波数を有する第２の信号を含む電力信号を前記共振構造体に供給する電力源と、物体が前記センサーユニットに近接している場合、前記第１の信号の位相の第１の変化および前記第２の信号の位相の第２の変化のうちの一方または双方を検出する検出ユニットと、前記第１の変化および前記第２の変化の双方が検出された場合には、前記物体のタイプを金属物体と判断し、前記第１の変化および前記第２の変化のうちの一方しか検出されなかった場合には、前記物体の前記タイプを非金属物体と判断するプロセッサと、を備える、近接センサーを開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のいくつかの実施の形態による共振構造体に近接した物体のタイプを判断するシステムおよび方法の概略図である。
【図２】それぞれ異なるオフ共振周波数における反射信号の位相の相違を示すグラフである。
【図３Ａ】本発明のいくつかの実施の形態による近接センサーのブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａの近接センサーの一例示的な動作のフローチャートである。
【図４】図３Ａの近接センサーのプロセッサの一例示的な動作のフローチャートである。
【図５】本発明のいくつかの実施の形態によるマルチ共振周波数を有する共振構造体のオフ共振周波数の選択を示すプロットである。
【図６】本発明のいくつかの実施の形態による共振周波数を操作するように調整されたそれぞれ異なるセンサー設計を比較した図である。
【図７】本発明のいくつかの実施の形態による検出処理ユニットのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のいくつかの実施の形態は、電力信号によって電力供給される共振構造体に近接した物体が、この共振構造体から反射された電力信号の位相を変化させることができるという認識に基づいている。それぞれ異なるタイプの物体、すなわち、金属物体または非金属物体は、誘導結合および容量結合の原理の相違に起因して電力信号の位相を異なって変化させる。そのような相違は、共振構造体から反射された電力信号のオフ共振周波数において検出することができる。
【００１４】
本発明のいくつかの実施の形態は、ソースが信号を構造体に、例えば、ケーブルを介して送出すると、この信号の一部分がこの構造体によって反射され、例えば、同じケーブルを介してソースに戻るという、一般的な認識に基づいている。反射信号のパラメーターは、構造体のインピーダンスに依存し、構造体のインピーダンスは、この構造体に近接した別の物体による影響を受ける可能性がある。このように、構造体に近接した物体の存在は、反射信号のパラメーターに影響を与えることができる。
【００１５】
具体的に言えば、電力信号によって電力供給される共振構造体に近接した物体は、この共振構造体から反射された電力信号の位相を変化させることができる。その上、それぞれ異なるタイプの物体、すなわち、金属物体または非金属物体は、誘導結合および容量結合の原理の相違に起因して、電力信号の位相を異なって変化させる。そのような相違は、共振構造体から反射された電力信号のオフ共振周波数において検出することができる。このため、共振構造体を備える近接センサーは、この共振構造体に近接した金属物体および非金属物体を区別するのに、この構造体の共振特性ではなく、そのオフ共振特性を利用することができる。
【００１６】
図１は、本発明のいくつかの実施の形態による共振周波数を有する共振構造体１１０に近接した物体１５０のタイプを判断する方法およびシステムの概略図を示している。例えば、共振構造体に近接した金属物体は、双方のタイプのオフ共振周波数、すなわち、共振周波数よりも上の周波数および共振周波数よりも下の周波数における反射信号の位相を変化させることができる。逆に、共振構造体に近接した非金属物体は、双方のタイプのオフ共振周波数ではなく、共振周波数よりも上または下のいずれかの周波数における電力信号の位相を変化させることができる。
【００１７】
したがって、双方のタイプのオフ共振周波数または一方のみのタイプのオフ共振周波数における共振構造体から反射された電力信号の位相の変化を検出することによって、共振構造体１１０に近接した物体１５０の金属タイプ２１０と非金属タイプ２２０とを区別することが可能である。
【００１８】
したがって、本発明のいくつかの実施の形態は、物体１５０が、共振構造体によって反射された電力信号の位相を共振周波数よりも下の周波数および上の周波数において変化させているか否かを判断する（２４０）。ｙｅｓである場合（２１１）、物体のタイプは、金属２１０と判断される。そうでない場合（２２２）、例えば、共振周波数よりも下のオフ共振周波数または上のオフ共振周波数の一方における位相のみが変化している場合、物体のタイプは、非金属２２０と判断される。
【００１９】
したがって、双方のタイプまたは一方のみのタイプのオフ共振周波数における共振構造体から反射された電力信号の位相の変化を検出することによって、実施の形態は、共振構造体に接近した物体のタイプを区別することができる。
【００２０】
図２は、共振周波数およびオフ共振周波数における反射された電力信号の位相の相違を示している。物体のタイプは、双方のオフ共振周波数における位相変化を比較することによって判断することができる。
【００２１】
図２において、ライン２５０は、共振構造体に近接した物体がない場合の反射された電力信号の位相を表している。ライン２５３は、金属物体が共振構造体に近接しているときの反射された電力信号の位相を表し、ライン２５６は、非金属物体が共振構造体に近接しているときの反射された電力信号の位相を表している。共振周波数２６０は、反射された電力信号の位相が、０度または１８０度と交差する周波数である。
【００２２】
位相変化２８０の相違は、物体のタイプを判断するのに用いられる。例えば、位相２５０に関する変化２７０は、共振周波数よりも下の周波数における位相変化であり、これは、例えば、金属物体との誘導結合に起因したものである。位相２５０に関する変化２７５は、共振周波数よりも上の周波数における反射された電力信号の位相変化であり、これは、例えば、金属物体または非金属物体との容量結合に起因したものである。
【００２３】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明のいくつかの実施の形態による近接センサー３０１の一例および近接センサー３０１の動作を示している。近接センサー３０１は、センサーユニット１１０、電力源１２０、検出ユニット１３０、およびプロセッサ１４０を備える。センサーユニットは、物体１５０と相互作用する共振周波数を備える共振構造体を有する。電力源１２０は、電力信号を共振構造体に供給する（３１０）。この電力信号は、共振周波数の値が第１のオフ共振周波数の値と第２のオフ共振周波数の値との間になるように選択された第１のオフ共振周波数を有する第１の信号１６０および第２のオフ共振周波数を有する第２の信号１６５を含むことができる。例えば、第１の信号は、共振周波数よりも下の周波数を有し、第２の信号は、共振周波数よりも上の周波数を有する。
【００２４】
双方の電力信号は、共振構造体に近接した物体を検知するセンサーユニットと、基準用の検出ユニットとに供給される。１つの実施の形態では、第１の信号および第２の信号の周波数は、共振周波数の誘導領域または容量領域内で選択される。
【００２５】
これらの２つの信号１６０および１６５は、第１の信号１６０の周波数に対応する第１の反射信号１７０および第２の電力信号１６５の周波数に対応する第２の反射信号１７５として、センサーユニット１１０によって反射される（３２０）。
【００２６】
信号１６０および１６５並びに反射信号１７０および１７５は、検出ユニット１３０によって検出される（３３０）。対応する信号の位相は、比較され、第１の信号の位相の第１の変化１８０および／または第２の信号の位相の第２の変化１８５が求められる。検出された変化１８０および１８５を表す値は、プロセッサ１４０に送信される。
【００２７】
プロセッサは、位相の変化を解析し（３４０）、物体のタイプ１９５を判断する。例えば、プロセッサは、第１の変化および第２の変化の双方が検出された場合には、物体のタイプを金属物体と判断し、第１の変化および第２の変化のうちの一方しか検出されなかった場合には、物体のタイプを非金属物体と判断する。いくつかの実施の形態では、解析の結果は、例えば、メモリ内、ディスプレイデバイス上にレンダリングされる（３５０）か、または別のアプリケーションに送出される。これらのアプリケーションの例は、自動ボール盤制御、自動車シート占有検出システム、ロボットアーム／ハンドセンシング、バイオセンシング、ファクトリーオートメーション、およびセキュリティのアプリケーションを含むが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
図４は、１つの実施の形態によるプロセッサ１４０の一例示的な動作のフローチャートを示している。プロセッサは、２つの反射信号の位相を元の第１の信号および第２の信号の位相の基準値と比較する（４１０）ことによって、物体が共振構造体に近接しているか否かを判断する。プロセッサは、第１の変化または第２の変化のうちのいずれかが存在するか否かを判断する（４３０）。例えば、１つの実施の形態では、対応する供給信号および反射信号の位相間の相違が閾値を上回っている場合には、変化が検出されたものとみなされる。
【００２９】
プロセッサが変化を検出しなかった場合（４３１）、共振構造体に近接した物体は、存在しない（４２０）。プロセッサが第１のオフ共振周波数において電力信号の位相の第１の変化を検出した場合（４３２）、物体は、共振構造体に近接しており、プロセッサは、第２のオフ共振周波数における電力信号の位相の第２の変化の有無を検査する（４４０）。プロセッサは、第２の変化が検出された場合には、物体のタイプを金属物体と判断し（４２６）、そうでない場合には、物体のタイプを非金属物体と判断する（４２３）。
【００３０】
近接センサーの検知は、２つのオフ共振周波数において動作する。これらの２つのオフ共振周波数のうちの一方は、共振周波数よりも上であり、他方は、共振周波数よりも下である。単一共振のみを有する構造体の場合、共振周波数よりも下の周波数および上の周波数を選択することは容易である。共振周波数よりも上の周波数は、この対象共振周波数よりも大きい周波数であり、共振周波数よりも下の周波数は、この対象共振周波数よりも小さい周波数である。
【００３１】
しかしながら、共振構造体は、複数の共振周波数を有することができる。このため、いくつかの実施の形態は、第１のオフ共振周波数および第２のオフ共振周波数を選択し、共振周波数の１つの値のみが第１のオフ共振周波数の値と第２のオフ共振周波数の値との間にあるようにする。
【００３２】
図５は、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４＜ｆ５である５つの共振周波数ｆ１〜ｆ５を示している。これらの周波数は、最小のものから最大のものに順序付けられている。共振周波数よりも上の周波数は、この対象とされる共振周波数よりも大きいが、次の共振周波数よりも小さい周波数である。共振周波数よりも下の周波数は、この対象とされる共振周波数よりも小さいが、その順序において先行する共振周波数よりも大きい周波数である。
【００３３】
周波数ｆ３が、物体を検知する対象共振周波数として選択された場合、この共振周波数よりも上の周波数は、ｆ３よりも大きいが、ｆ４よりも小さい周波数である。この共振周波数よりも下の周波数は、ｆ３よりも小さいが、ｆ２よりも大きい周波数である。
【００３４】
共振構造体の形状および寸法は、共振周波数の値に影響を与える。本発明のいくつかの実施の形態は、共振周波数を下げる様々な共振構造体を設計する。これによって、センサーのコストを下げることができる。
【００３５】
図６は、いくつかの実施の形態によって用いられる共振構造体のいくつかの例を示している。構造体６１０は、オメガ形状を有する。構造体６１０の共振周波数は、この構造体のオメガ形状のアーク形状を複数巻きの円形スパイラル構造体６２０を用いて成形し直すことによって、下げることができる。この円形スパイラル構造体は、方形コイル構造体６３０に成形し直して、共振周波数をさらに下げることができる。共振周波数をさらに下げるために、底部における２つの平行バーをインターデジタル構造体６４０に置き換えることができる。
【００３６】
図７は、本発明のいくつかの実施の形態による検出処理ユニット７００のブロック図である。１つの実施の形態では、検出処理ユニット７００は、ベクトルネットワークアナライザーを用いて実施される。一般に、ベクトルネットワークアナライザーは、振幅特性および位相特性の双方を測定する。この実施の形態の検出処理ユニットは、電力源７１０、方向性結合器７４０、位相振幅弁別器７３０、およびプロセッサ７２０を備える。共振構造体７５０は、通例、ユニットの外部にある。
【００３７】
別の実施の形態では、検知システムは、無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ）を備える。電力源は、二重周波数水晶発振器、例えば、Ｓｉ５３２を用いて実施することができる。位相振幅弁別器は、入力信号間の振幅および位相を測定するのに用いられる、完全集積化ＲＦＩＣであるＡＤ８３０２を用いて実施することができる。結合器は、様々な方向性結合器の設計技法を用いて実施することができる。
【００３８】
本発明の上記の実施の形態は数多くの方法のいずれかにおいて実現することができる。例えば、それらの実施の形態は、ハードウェア、ソフトウェアまたはその組み合わせを用いて実現することができる。ソフトウェアにおいて実現されるとき、そのソフトウェアコードは、単一のコンピューター内に設けられるにしても、複数のコンピューター間に分散されるにしても、任意の適切なプロセッサ、またはプロセッサの集合体において実行することができる。そのようなプロセッサは、集積回路として実現することができ、集積回路構成要素内に１つまたは複数のプロセッサが含まれる。しかしながら、プロセッサは、任意の適切な構成の回路を用いて実現することができる。そのプロセッサは、当該技術分野において既知であるように、メモリ、送受信機および入／出力インターフェースに接続することができる。
【００３９】
また、本明細書において概説されている種々の方法またはプロセスは、種々のオペレーティングシステムまたはプラットフォームのいずれか１つを利用する１つまたは複数のプロセッサ上で実行可能であるソフトウェアとしてコード化することができる。代替的に、またはそれに加えて、本発明は、信号等の、コンピューター可読記憶媒体以外のコンピューター可読媒体として具現することができる。
【００４０】
用語「プログラム」または「ソフトウェア」は、本明細書において、コンピューターまたは他のプロセッサをプログラミングし、上記で論じられたような本発明の種々の態様を実施するために用いることができる任意のタイプのコンピューターコードまたは１組のコンピューター実行可能命令を指すために、一般的な意味において用いられる。
【００４１】
請求項要素を修飾するために特許請求の範囲において「第１の」、「第２の」のような序数の用語を使用することは、それだけで、ある請求項要素が別の請求項要素よりも優先度が高いこと、優位であること、若しくは上位にあることを、または方法の動作が実行される時間的な順序を暗示するのではなく、請求項要素を区別するために、ある特定の名称を有する１つの請求項要素を（序数用語を使用しなければ）同じ名称を有する別の要素から区別するラベルとして単に使用される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
2017504800.tif 000005
【図３Ｂ】
2017504800.tif 000006
【図４】
2017504800.tif 000007
【図５】
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【図６】
2017504800.tif 000009
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年6月24日(2016.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の共振周波数を有する共振構造体に近接した物体のタイプを判断する方法であって、
電力信号を前記共振構造体に供給することであって、前記電力信号は、前記共振周波数の誘導領域または容量領域内の第１のオフ共振周波数および第２のオフ共振周波数における周波数成分を有し、前記共振周波数の値は、前記第１のオフ共振周波数の値と前記第２のオフ共振周波数の値との間であり、前記共振構造体は、複数の共振周波数を有し、前記第１の共振周波数の１つの値のみが前記第１のオフ共振周波数の前記値と前記第２のオフ共振周波数の前記値との間になるように、前記第１のオフ共振周波数および前記第２のオフ共振周波数が選択される、供給することと、
前記物体が、前記共振構造体によって反射された電力信号の位相を前記共振周波数よりも下の周波数および上の周波数において変化させた場合には、前記物体の前記タイプを金属物体と判断することであって、
第１のオフ共振周波数において前記電力信号の前記位相の第１の変化を検出することと、
第２のオフ共振周波数において前記電力信号の前記位相の第２の変化の有無を検査することと、
前記第２の変化が検出された場合には、前記物体の前記タイプを前記金属物体と判断することと
をさらに備える、金属物体と判断することと、
前記第２の変化が検出されない場合には、前記物体の前記タイプを非金属物体と判断することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記検査することは、
前記第２のオフ共振周波数において、前記共振構造体に供給された前記電力信号の前記位相と前記共振構造体によって反射された前記電力信号の前記位相との間の相違を求めることと、
前記相違が閾値を上回っている場合、前記第２の変化を検出することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電力信号を、前記共振構造体に送出される第１の電力信号と、第２の電力信号とに分離することと、
前記第２の電力信号を用いて、前記共振構造体に送出される前記電力信号の前記位相を検出することと
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１の共振周波数を含む複数の共振周波数を備える共振構造体を有するセンサーユニットと、
前記共振周波数の誘導領域または容量領域内の第１のオフ共振周波数を有する第１の信号および第２のオフ共振周波数を有する第２の信号を含む周波数を有する電力信号を前記共振構造体に供給し、第１のオフ共振周波数および第２のオフ共振周波数は、前記第１の共振周波数の１つの値のみが前記第１のオフ共振周波数の値と前記第２のオフ共振周波数の値との間になるように選択される、電力源と、
物体が前記センサーユニットに近接している場合、前記第１の信号の位相の第１の変化および前記第２の信号の位相の第２の変化のうちの一方または双方を検出し、前記第１のオフ共振周波数において前記電力信号の前記位相の前記第１の変化を検出し、前記第２のオフ共振周波数において前記電力信号の前記位相の前記第２の変化の有無を検査する、検出ユニットと、
前記第１の変化および前記第２の変化の双方が検出された場合には、前記物体のタイプを金属物体と判断し、前記第１の変化および前記第２の変化のうちの一方しか検出されなかった場合には、前記物体の前記タイプを非金属物体と判断するプロセッサと
を備える、近接センサー。
【請求項５】
前記第１のオフ共振周波数および前記第２のオフ共振周波数は、前記第１の共振周波数の誘導領域または容量領域内にある、請求項４に記載の近接センサー。
【請求項６】
前記電力源は、電力を伝送ライン上で前記センサーユニットに供給するものであり、前記検出ユニットは、前記電力源によって供給された前記電力信号と、前記センサーユニットから反射された電力信号とを受信する、前記伝送ラインに接続された結合器を備える、請求項４に記載の近接センサー。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記第１のオフ共振周波数または前記第２のオフ共振周波数において、前記共振構造体に供給された前記電力信号の位相と前記共振構造体によって反射された前記電力信号の位相との間の相違を求め、該相違が閾値を上回っている場合、前記第１の変化または前記第２の変化を検出する、請求項６に記載の近接センサー。
【国際調査報告】
2017504800.tif 000011
2017504800.tif 000012
2017504800.tif 000013