JP2009503471A5

JP2009503471A5 -

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Publication number: JP2009503471A5
Application number: JP2008523265A
Authority: JP
Filing date: 2006-07-29
Publication date: 2009-09-10

Claims

容量場又は、容量場及び誘導場の影響（ないし誘導）又は伝播時間を測定する方法において、
−クロック制御部（１１）によりクロック制御される容量場又は、容量場及び誘導場の時間的な第１の場の変化を、センサ活性領域（１４）内の、該第１の場の変化を生じさせる少なくとも一の要素を介して生成させる工程と、
−送出要素と作用結合された少なくとも一の受信器を介して、物体Ｏにより誘導された前記第１の場の変化を検知すると共に、第１の変化値を検出する工程と、
−クロック制御部（１１）によりクロック制御される容量場又は、容量場及び誘導場の少なくとも一の別の時間的な場の変化を、該別の場の変化を生じさせる少なくとも一の要素を介して生成させる工程と、
−送出要素と作用結合された前記少なくとも一の受信器を介して、場合により物体Ｏにより誘導された前記別の場の変化を検知すると共に、別の変化値を検出する工程と、を有することと、
−前記容量場又は、容量場及び誘導場の前記受信器により検知された場の変化、即ち前記第一及び／又は前記他の場の変化の内少なくとも一は、物体Ｏの接近、滞留（停止）及び／又は離隔により誘導され得ることと、
−前記第１の変化値を前記他の変化値と、比較器（１５）の出力において、比較値を生成させるためにクロックに従って比較する工程を有し、該比較値は、第１の場の変化による前記第１の変化値の振幅と前記別の場の変化値の振幅とが実質的に相等しくなるように、生成された前記第１の場の変化の振幅値及び／又は前記別の場の変化の振幅値を制御するために用いられることと、更に
−比較器（１５）の入力（複数；１５ａ，１５ｂ）において前記変化値の大きさが実質的に相等しい値に制御された場合、前記受信器においての前記第１の場の変化による変化値と前記別の場の変化による変化値との間の、前記容量場又は、容量場及び誘導場の場の変化の影響（ないし誘導）又は伝播時間に対応する、クロック変化に際して生ずるクロック変化信号（ＴＷ）を、クロックに従って検出する工程と、
−別の比較器（１６）において、該クロック変化信号（ＴＷ）を振幅について比較することによって、１つの差値（Ｓ１６）をクロックに従って規定する工程と、
−前記受信器においての前記第１の場の変化による変化値及び／又は前記別の場の変化による変化値を招来する、生成された前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の位相の位相遅延を変更するために、移相器（１７）を介して、クロック変化信号（ＴＷ）の差値（Ｓ１６）を、該差値（Ｓ１６）が最小に、好ましくは零になるまで変化させる工程と、
−場に誘導作用する物体Ｏの接近、滞留（停止）及び／又は離隔の結果としての、容量場又は、容量場及び誘導場の容量及び場合により誘導の変化の影響（ないし誘導）又は伝播時間を定めるために、最小の差値において生ずる移相器の遅延を使用する工程とを有すること、
を特徴とする方法。
前記比較器（１５）の入力においての前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての変化値が実質的に相等しい場合に、場の変化の結果としてのクロック同期変化成分（Wechselanteile）のないノイズのみが増幅器（２３）の出力に生成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
第１の場の変化と別の場の変化との間の、クロック変化時に生ずるクロック変化信号（ＴＷ）の振幅クロック変化信号（ＴＷ）の振幅、或いは別の場の変化と第１の場の変化との間のクロック変化時に生ずるクロック変化信号（ＴＷ）の振幅の、クロックに従った検出が、前記比較器（１５）の入力においての制御された変化値（複数）が実質的に相等しい場合に、ノイズにも係らず行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
符合が変化するクロック変化信号（ＴＷ）がゲート回路により検知され、クロック変化信号（ＴＷ）の間の差値（Ｓ１６）が、位相遅延を定めるための制御ループの制御量として用いられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の方法。
受信器の受信信号から検出された変化値の由来する経路がＡＣ結合されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の方法。
前記受信器においての前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての伝播時間の測定のために、送出要素（１２，２１）の切換え後の振幅を測定し、移相器（１７）を介して零に制御することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の方法。
その際に生ずる、クロック変化信号（ＴＷ）の振幅を相互に対し零に制御する位相シフトが、物体Ｏの距離に対応することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての、受信器においての変化値（Ｓ１３）を、複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画し、クロック変化が生じている領域（Ａ，Ｃ）の中間の領域（Ｂ，Ｄ）を、クロック制御部（１１）のクロックに従ってゲート回路を介して、比較器（１５）の出力において比較値を生成するための変化値の比較のために使用することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載の方法。
前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての、受信器においての変化値（Ｓ１３）を、複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画し、クロック変化が生じている領域（Ａ，Ｃ）を、クロック制御部１１のクロックに従ってゲート回路を介して、比較器（１５）の出力において差値（Ｓ１６）を生成するための変化値の比較のために使用することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の方法。
クロック変化の領域（Ａ，Ｃ）において測定した信号を距離の測定に使用することを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
前記変化値が、送出要素及び受信器として使用される成分（複数）のインピーダンスの変化であり、これらの成分が好ましくは電極（１２，２１）及びコイル（１１３，１１２，１２１）により形成されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載の方法。
容量場又は、容量場及び誘導場の影響（ないし誘導）又は伝播時間を測定する装置において、
−クロック制御部（１１）と、
−クロック制御部（１１）によってクロック制御される、センサ活性領域（１４）内の容量場又は、容量場及び誘導場の時間的な第一の場の変化を生成させるための、少なくとも一の送出要素と、
−クロック制御部（１１）によってクロック制御される、容量場又は、容量場及び誘導場の少なくとも一の時間的な別の場の変化を生成させる手段と、
−該送出要素と連動する、物体（Ｏ）により誘導される第１の場の変化及び別の場の変化を検知するための、少なくとも一の受信器と、を有することと、前記受信器により検知される少なくとも一の場の変化、即ち容量場又は、容量場及び誘導場の第１の場の変化及び／又は別の場の変化が、物体Ｏの接近、滞留（停止）及び／又は離隔により誘導され得ることと、更に
−受信器においての前記第１の場の変化及び別の場の変化の結果としての変化値を検出する手段（Ｄ１）と、
−比較値（Ｓ１５）を出力（１５ｃ）に生成させるために、第１の変化値と別の変化値とをクロックに従って比較するための比較器（１５）と、
−前記第１の場の変化の結果としての変化値の振幅と前記別の場の変化の結果としての変化値の振幅とが実質的に相等しくなるように、生成された第１の場の変化及び／又は別の場の変化の振幅値を制御するために該比較値（Ｓ１５）を使用する振幅制御器（１８）と、
−比較器（１５）の入力（複数；１５ａ，１５ｂ）において前記変化値の大きさが実質的に相等しい値に制御された場合、前記受信器においての前記第１の場の変化による変化値と前記別の場の変化による変化値との間の、前記容量場又は、容量場及び誘導場の場の変化の影響（ないし誘導）又は伝播時間に対応する、クロック変化に際して生ずるクロック変化信号（ＴＷ）を、クロックに従って検知する手段（Ｄ２）と、
−クロック変化信号（ＴＷ）を振幅により比較することによって差値（Ｓ１６）をクロックに従って規定するための別の比較器（１６）と、
−前記受信器においての前記第１の場の変化及び前記別の場の変化による変化値を招来する、生成された前記第１の場の変化及び／又は前記別の場の変化の位相の位相遅延を変更するために、差値（Ｓ１８）が最小に、好ましくは零になるまで、クロック変化信号（ＴＷ）の差値（Ｓ１６）を変化させるための移相器（１７）と、
を有する装置。
受信器においての前記第１の場の変化及び別の場の変化の結果としての変化値を検出する前記手段（Ｄ１）が前記比較器（１５）を、振幅検出用のゲート回路の一部として含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
比較器（１５）の入力（複数）において前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての変化値が実質的に相等しい場合、増幅器（２３）の出力にはクロック同期変化成分のないノイズのみが生成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
前記クロック変化信号（ＴＷ）をクロックに従って検知する手段（Ｄ２）が、符号が変化するクロック変化信号（ＴＷ）を検知するゲート回路であり、クロック変化信号（ＴＷ）の間の差値（Ｓ１６）が制御ループの制御量として用いられることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一に記載の装置。
前記変化値（Ｓ１３）を複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画する手段（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）を有することを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか一に記載の装置。
前記変化値（Ｓ１３）を複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画する手段（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）を有し、クロック変化が生じている、比較器（１６）の出力において差値（Ｓ１６）を生成するための変化値の比較のために、領域（複数；Ａ，Ｃ）を使用することを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか一に記載の装置。
容量場又は、容量場及び誘導場の容量変化及び場合により誘導変化を検知するために、少なくとも一の検知経路を、センサ活性域（１４）に有し、該検知経路が送出要素と受信器との間に形成されることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一に記載の装置。
該送出要素が電極（１２）又はコイル（１１２，１２１）であることを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれか一に記載の装置。
前記受信器が、受信増幅器（２３）を後置した送出電極（１２）又は受信コイル（１１３）であることを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか一に記載の装置。
誘導場の影響（ないし誘導）又は伝播時間を測定する方法において、
−クロック制御部（１１）によりクロック制御される誘導場の時間的な第１の場の変化を、センサ活性領域（１４）内の、該第１の場の変化を生じさせる少なくとも一の要素を介して生成させる工程と、
−送出要素と作用結合された少なくとも一の受信器を介して、物体Ｏにより誘導された前記第１の場の変化を検知すると共に、第１の変化値を検出する工程と、
−クロック制御部（１１）によりクロック制御される誘導場の少なくとも一の別の時間的な場の変化を、該別の場の変化を生じさせる少なくとも一の要素を介して生成させる工程と、
−送出要素と作用結合された前記少なくとも一の受信器を介して、物体Ｏにより誘導された前記別の場の変化を検知すると共に、別の変化値を検出する工程と、を有することと、
−前記誘導場の前記受信器により検知された場の変化、即ち前記第一及び／又は前記他の場の変化の内少なくとも一は、物体Ｏの接近、滞留（停止）及び／又は離隔により誘導され得ることと、
−前記第１の変化値を前記他の変化値と、比較器（１５）の出力において、比較値を生成させるためにクロックに従って比較する工程を有し、該比較値は、第１の場の変化による前記第１の変化値の振幅と前記別の場の変化値の振幅とが実質的に相等しくなるように、生成された前記第１の場の変化の振幅値及び／又は前記別の場の変化の振幅値を制御するために用いられることと、更に
−比較器（１５）の入力（複数；１５ａ，１５ｂ）において前記変化値の大きさが実質的に相等しい値に制御された場合、前記受信器においての前記第１の場の変化による変化値と前記別の場の変化による変化値との間の、前記誘導場の場の変化の影響（ないし誘導）又は伝播時間に対応する、クロック変化に際して生ずるクロック変化信号（ＴＷ）を、クロックに従って検出する工程と、
−別の比較器（１６）において、該クロック変化信号（ＴＷ）を振幅について比較することによって、１つの差値（Ｓ１６）をクロックに従って規定する工程と、
−前記受信器においての前記第１の場の変化による変化値及び／又は前記別の場の変化による変化値を招来する、生成された前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の位相の位相遅延を変更するために、移相器（１７）を介して、クロック変化信号（ＴＷ）の差値（Ｓ１６）を、該差値（Ｓ１６）が最小に、好ましくは零になるまで変化させる工程と、
−場に誘導作用する物体Ｏの接近、滞留（停止）及び／又は離隔の結果としての、誘導場の誘導の変化の影響（ないし誘導）又は伝播時間を定めるために、最小の差値において生ずる移相器の遅延を使用する工程とを有すること、
を特徴とする方法。
前記比較器（１５）の入力においての前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての変化値が実質的に相等しい場合に、場の変化の結果としてのクロック同期変化成分（Wechselanteile）のないノイズのみが増幅器（２３）の出力に生成されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
第１の場の変化と別の場の変化との間の、クロック変化時に生ずるクロック変化信号（ＴＷ）の振幅クロック変化信号（ＴＷ）の振幅、或いは別の場の変化と第１の場の変化との間のクロック変化時に生ずるクロック変化信号（ＴＷ）の振幅の、クロックに従った検出が、前記比較器（１５）の入力においての制御された変化値（複数）が実質的に相等しい場合に、ノイズにも係らず行われることを特徴とする、請求項２１又は２２に記載の方法。
符合が変化するクロック変化信号（ＴＷ）がゲート回路により検知され、クロック変化信号（ＴＷ）の間の差値（Ｓ１６）が、位相遅延を定めるための制御ループの制御量として用いられることを特徴とする、請求項２１〜２３のいずれか一に記載の方法。
受信器の受信信号から検出された変化値の由来する経路がＡＣ結合されていることを特徴とする、請求項２１〜２４のいずれか一に記載の方法。
前記受信器においての前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての伝播時間の測定のために、送出要素（１２，２１）の切換え後の振幅を測定し、移相器（１７）を介して零に制御することを特徴とする、請求項２１〜２５のいずれか一に記載の方法。
その際に生ずる、クロック変化信号（ＴＷ）の振幅を相互に対し零に制御する位相シフトが、物体Ｏの距離に対応することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての、受信器においての変化値（Ｓ１３）を、複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画し、クロック変化が生じている領域（Ａ，Ｃ）の中間の領域（Ｂ，Ｄ）を、クロック制御部（１１）のクロックに従ってゲート回路を介して、比較器（１５）の出力において比較値を生成するための変化値の比較のために使用することを特徴とする、請求項２１〜２７のいずれか一に記載の方法。
前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての、受信器においての変化値（Ｓ１３）を、複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画し、クロック変化が生じている領域（Ａ，Ｃ）を、クロック制御部１１のクロックに従ってゲート回路を介して、比較器（１５）の出力において差値（Ｓ１６）を生成するための変化値の比較のために使用することを特徴とする、請求項２１〜２８のいずれか一に記載の方法。
クロック変化の領域（Ａ，Ｃ）において測定した信号を距離の測定に使用することを特徴とする、請求項２８又は２９に記載の方法。
前記変化値が、送出要素及び受信器として使用される成分（複数）のインピーダンスの変化であり、これらの成分が好ましくは電極（１２，２１）及びコイル（１１３，１１２，１２１）により形成されることを特徴とする、請求項２１〜３０のいずれか一に記載の方法。
誘導場の影響（ないし誘導）又は伝播時間を測定する装置において、
−クロック制御部（１１）と、
−クロック制御部（１１）によってクロック制御される、センサ活性領域（１４）内の誘導場の時間的な第一の場の変化を生成させるための、少なくとも一の送出要素と、
−クロック制御部（１１）によってクロック制御される、誘導場の少なくとも一の時間的な別の場の変化を生成させる手段と、
−該送出要素と連動する、物体（Ｏ）により誘導される第１の場の変化及び別の場の変化を検知するための、少なくとも一の受信器と、を有することと、前記受信器により検知される少なくとも一の場の変化、即ち誘導場の第１の場の変化及び／又は別の場の変化が、物体Ｏの接近、滞留（停止）及び／又は離隔により誘導され得ることと、更に
−受信器においての前記第１の場の変化及び別の場の変化の結果としての変化値を検出する手段（Ｄ１）と、
−比較値（Ｓ１５）を出力（１５ｃ）に生成させるために、第１の変化値と別の変化値とをクロックに従って比較するための比較器（１５）と、
−前記第１の場の変化の結果としての変化値の振幅と前記別の場の変化の結果としての変化値の振幅とが実質的に相等しくなるように、生成された第１の場の変化及び／又は別の場の変化の振幅値を制御するために該比較値（Ｓ１５）を使用する振幅制御器（１８）と、
−比較器（１５）の入力（複数；１５ａ，１５ｂ）において前記変化値の大きさが実質的に相等しい値に制御された場合、前記受信器においての前記第１の場の変化による変化値と前記別の場の変化による変化値との間の、前記誘導場の場の変化の影響（ないし誘導）又は伝播時間に対応する、クロック変化に際して生ずるクロック変化信号（ＴＷ）を、クロックに従って検知する手段（Ｄ２）と、
−クロック変化信号（ＴＷ）を振幅により比較することによって差値（Ｓ１６）をクロックに従って規定するための別の比較器（１６）と、
−前記受信器においての前記第１の場の変化及び前記別の場の変化による変化値を招来する、生成された前記第１の場の変化及び／又は前記別の場の変化の位相の位相遅延を変更するために、差値（Ｓ１８）が最小に、好ましくは零になるまで、クロック変化信号（ＴＷ）の差値（Ｓ１６）を変化させるための移相器（１７）と、
を有する装置。
受信器においての前記第１の場の変化及び別の場の変化の結果としての変化値を検出する前記手段（Ｄ１）が前記比較器（１５）を、振幅検出用のゲート回路の一部として含むことを特徴とする請求項３２に記載の装置。
比較器（１５）の入力（複数）において前記第１の場の変化及び前記別の場の変化の結果としての変化値が実質的に相等しい場合、増幅器（２３）の出力にはクロック同期変化成分のないノイズのみが生成されることを特徴とする請求項３２または３３に記載の装置。
前記クロック変化信号（ＴＷ）をクロックに従って検知する手段（Ｄ２）が、符号が変化するクロック変化信号（ＴＷ）を検知するゲート回路であり、クロック変化信号（ＴＷ）の間の差値（Ｓ１６）が制御ループの制御量として用いられることを特徴とする請求項３２〜３４のいずれか一に記載の装置。
前記変化値（Ｓ１３）を複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画する手段（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）を有することを特徴とする、請求項３２〜３５のいずれか一に記載の装置。
前記変化値（Ｓ１３）を複数の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に区画する手段（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）を有し、クロック変化が生じている、比較器（１６）の出力において差値（Ｓ１６）を生成するための変化値の比較のために、領域（複数；Ａ，Ｃ）を使用することを特徴とする、請求項３２〜３６のいずれか一に記載の装置。
誘導場の誘導変化を検知するために、少なくとも一の検知経路を、センサ活性域（１４）に有し、該検知経路が送出要素と受信器との間に形成されることを特徴とする、請求項３２〜３７のいずれか一に記載の装置。
該送出要素が電極（１２）又はコイル（１１２，１２１）であることを特徴とする、請求項３２〜３８のいずれか一に記載の装置。
前記受信器が、受信増幅器（２３）を後置した送出電極（１２）又は受信コイル（１１３）であることを特徴とする、請求項３２〜３９のいずれか一に記載の装置。