JP2016502110A - 温度データまたは他の信号を処理するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

一実施形態では、回路が、周波数スペクトルを有する磁界信号を生成するように構成される。この回路は、温度信号をも生成する。変調回路が、温度信号を磁界信号の前記周波数スペクトルの外側の周波数で変調することができる。変調信号と磁界信号が合成され、合成信号を生成する。分離回路が、成分信号を合成信号から分離するように構成され得る。分離回路は、合成信号に適用されたときフィルタリングされた信号を生成する第１のフィルタと、温度信号を表すデータをベースバンド周波数にシフトするように構成された変調回路と、温度信号を表すデータを合成信号から分離するように構成された第２のフィルタとを含むことができる。

Description

[0001]本明細書に開示されている主題は、一般に集積回路に関し、より詳細には、温度信号を処理するための技法および回路に関する。

[0002]集積回路（ＩＣ）の動作は、しばしば温度による影響を受ける。集積回路、特にアナログ回路は、高温および低温にかけられたとき異なるように機能することがある。たとえば、自動車内に設置された磁界センサ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｓｅｎｓｏｒ）は、車が最初に厳冬の日に始動されたとき、およびモータやトランスミッション（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がＩＣを加熱するほど自動車が十分長く走行したとき、異なるように動作することがある。

[0003]多くのＩＣは、温度を測定することができる温度センサを組み込む。この温度測定を使用し、ＩＣ回路を調整することも、ＩＣによって生成される信号内の温度によって引き起こされる影響を補償することもできる。しかし、温度を測定するための回路をＩＣ内に組み込むことは、追加のアナログ構成要素およびデジタル構成要素をＩＣ内に設計することを必要とする可能性がある。これは不都合かつコストがかかる可能性があり、ＩＣのダイ上の空間を消費する可能性がある。

本発明はこのような課題を解決するものである。

[0004]一態様では、温度を感知する方法が、ある周波数スペクトルを有する磁界信号を生成するステップであって、磁界信号が磁界に応答するものである、ステップを含む。この方法は、温度信号を生成するステップをも含む。この方法は、温度信号を、第１の変調信号をもたらす磁界信号の周波数スペクトルの外側の周波数に変調するステップをも含む。この方法は、合成信号を生成するように磁界信号を第１の変調信号と合成する（ｃｏｍｂｉｎｅ）ステップをも含む。

[0005]いくつかの実施形態では、上記の方法は、以下の態様の１つまたは複数を任意の組合せで含むことができる。

[0006]いくつかの実施形態では、上記の方法は、温度信号を表すデータをデジタル信号から抽出するステップをさらに含む。

[0007]いくつかの実施形態では、上記の方法は、データを抽出する前に合成信号をデジタル信号に変換するステップをさらに含む。

[0008]上記の方法のいくつかの実施形態では、抽出するステップが、合成信号を変調し、温度信号を表すデータをベースバンド周波数にシフトし第２の変調信号をもたらすステップと、フィルタを第２の変調信号に適用し、温度信号を表すデータを第２の変調信号から分離するステップとを含む。

[0009]上記の方法のいくつかの実施形態では、磁界信号が、目標物体（ｔａｒｇｅｔ ｏｂｊｅｃｔ）の速度または位置を検出するための信号であり、周波数スペクトルの幅が、目標物体の速度によって規定される。

[0010]上記の方法のいくつかの実施形態では、目標物体が、歯を有するホイールであり、磁界信号上のピークが、磁界感知要素に対する歯の近接性を表す。

[0011]上記の方法のいくつかの実施形態では、温度信号を生成するステップが、ＰＮ接合を通過する電流を監視するステップを含む。

[0012]上記の方法のいくつかの実施形態では、ＰＮ接合が、ダイオードまたはＢＪＴトランジスタの一部である。

[0013]上記の方法のいくつかの実施形態では、ダイオードまたはＢＪＴトランジスタが、温度を測定するために特に設計されたものでない回路の一部である。

[0014]上記の方法のいくつかの実施形態では、温度信号を変調するステップが、磁界信号の最大周波数の約２倍である周波数で変調するステップを含む。

[0015]上記の方法のいくつかの実施形態では、磁界信号を第１の変調信号と合成するステップが、合成信号を生成するように磁界信号と第１の変調信号を合計するステップを含む。

[0016]上記の方法のいくつかの実施形態では、合成信号をデジタル信号に変換するステップが、合成信号を処理するために十分大きな帯域幅を備えるアナログ−デジタル変換器でデジタル信号を生成するステップを含む。

[0017]他の態様では、装置が、ある周波数スペクトルを有する磁界信号を生成するように構成された回路であって、磁界信号が、装置の外部の磁界に応答するものである、回路を含む。この装置は、温度信号を生成するように構成された温度感知回路をも含む。この装置は、温度信号を、第１の変調信号をもたらす磁界信号の周波数スペクトルの外側の周波数に変調するように構成された第１の変調回路をも含む。この装置は、合成信号を生成するように磁界信号を第１の変調温度信号と合成するように構成された合成回路をも含む。

[0018]いくつかの実施形態では、上記の装置は、以下の態様の１つまたは複数を任意の組合せで含むことができる。

[0019]いくつかの実施形態では、上記の装置は、温度信号を表すデータをデジタル信号から分離し温度読取り値を生成するように構成された分離回路をさらに含む。

[0020]上記の装置のいくつかの実施形態では、分離回路が、温度信号を表すデータをベースバンド周波数にシフトし第２の変調信号をもたらすように構成された第２の変調回路、および、第２の変調信号を受け取るように結合され、温度信号を表すデータを第２の変調信号から分離するように構成されたフィルタのうちの１つまたは複数を備える。

[0021]上記の装置のいくつかの実施形態では、磁界信号を生成するように構成された回路が、目標物体の速度または位置を検出するための回路であり、周波数スペクトルの幅が、目標物体の速度によって規定される。

[0022]いくつかの実施形態では、上記の装置が磁界感知要素をさらに備え、目標物体が、歯を有するホイールであり、ホイールの歯が磁界感知要素を通過したとき磁界信号上のピークが生成される。

[0023]上記の装置のいくつかの実施形態では、温度感知回路がＰＮ接合を含む。

[0024]上記の装置のいくつかの実施形態では、ＰＮ接合が、ダイオードまたはＢＪＴトランジスタの一部である。

[0025]上記の装置のいくつかの実施形態では、ダイオードまたはＢＪＴトランジスタが、温度を測定するために特に設計されたものでない回路の一部である。

[0026]上記の装置のいくつかの実施形態では、温度感知回路が、温度信号を磁界信号の最大周波数の約２倍である周波数で変調するように構成される。

[0027]上記の装置のいくつかの実施形態では、合成回路が、合成信号を生成するように磁界信号と変調温度信号を合計するように構成された合計回路を備える。

[0028]上記の装置のいくつかの実施形態では、アナログ−デジタル変換器が、合成アナログ信号を処理するために十分大きな帯域幅を備える。

[0029]他の態様では、磁界センサが、磁界を生成するように構成されたバックバイアス磁石を含む。磁界センサは、ある周波数スペクトルを有する磁界信号を生成するように構成された回路であって、磁界信号が周囲の磁界の強度を表す、回路をも含む。磁界センサは、磁界信号を較正するために温度信号を生成するように構成された温度感知回路をも含む。磁界センサは、温度信号を、第１の変調信号をもたらす磁界信号の周波数スペクトルの外側の周波数に変調するように構成された第１の変調回路をも含む。磁界センサは、合成信号を生成するように磁界信号を第１の変調温度信号と合成するように構成された合成回路をも含む。磁界センサは、合成信号をデジタル処理回路に提供するように動作する出力をも含む。

[0030]いくつかの実施形態では、上記の磁界センサは、以下の態様の１つまたは複数を任意の組合せで含むことができる。

[0031]上記の磁界センサのいくつかの実施形態では、バックバイアス磁石が、成形磁石を含む。

[0032]いくつかの実施形態では、上記の磁界センサは、温度信号を表すデータをデジタル信号から分離し温度読取り値を生成するように構成された分離回路をさらに含む。

[0033]上記の磁界センサのいくつかの実施形態では、分離回路が、温度信号を表すデータをベースバンド周波数にシフトし第２の変調信号をもたらすように構成された第２の変調回路、および、第２の変調信号を受け取るように結合され、温度信号を表すデータを第２の変調信号から分離するように構成されたフィルタのうちの１つまたは複数を備える。

[0034]上記の磁界センサのいくつかの実施形態では、磁界信号を生成するように構成された回路が、目標物体の速度または位置を検出するための回路であり、周波数スペクトルの幅が、目標物体の速度によって規定される。

[0035]いくつかの実施形態では、上記の磁界センサは、磁界感知要素をさらに備え、目標物体が、歯を有するホイールであり、ホイールの歯が磁界感知要素を通過したとき磁界信号上のピークが生成される。

[0036]他の態様では、温度を感知する方法が、ある周波数スペクトルを有する第１の信号を生成するステップであって、第１の信号が磁界に応答するものである、ステップを含む。この方法は、第２の信号を生成するステップをも含む。この方法は、第２の信号を、第１の変調信号をもたらす第１の信号の周波数スペクトルの外側の周波数に変調するステップをも含む。この方法は、合成信号を生成するように第１の信号を第１の変調信号と合成するステップをも含む。この方法は、第２の信号を合成信号から抽出するステップをも含む。

[0037]上記の方法のいくつかの実施形態では、第２の信号が、温度信号、応力信号、磁界信号、測定信号、またはそれらの組合せである。

[0038]前述の特徴は、図面の以下の説明からより十分に理解され得る。

[0039]従来技術の従来の出力ドライバ回路を示すブロック図である。 [0040]信号を合成および抽出するための電子回路のブロック図である。 [0041]図３Ａは、合成信号の周波数スペクトルのグラフである。[0042]図３Ｂは、合成信号の周波数スペクトルのグラフである。 [0043]電子回路および周波数スペクトルの図である。 [0044]図５Ａは、合成信号に対して実施される操作を示す合成信号の周波数スペクトルの図である。 図５Ｂは、合成信号に対して実施される操作を示す合成信号の周波数スペクトルの図である。 図５Ｃは、合成信号に対して実施される操作を示す合成信号の周波数スペクトルの図である。 [0045]合成信号に対して実施される操作を示す一連のグラフである。 [0046]信号を合成から抽出するためのプロセスの流れ図である。 [0047]集積回路パッケージの図である。

[0048]特段示されていない限り、図面内の同様の符号は同様の要素を表すことができる。

[0049]本明細書では、「磁界感知要素」という用語は、磁界を感知することができる様々な電子要素について述べるために使用される。磁界感知要素は、それだけには限らないが、ホール効果要素、磁気抵抗要素、または磁気トランジスタとすることができる。知られているように、異なるタイプのホール効果要素、たとえば、プレーナホール要素、垂直ホール要素、および円形垂直ホール（Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｈａｌｌ／ＣＶＨ）要素がある。知られているように、異なるタイプの磁気抵抗要素、たとえば、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）要素、異方性磁気抵抗要素（ＡＭＲ）、トンネル磁気抵抗（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ／ＴＭＲ）要素、および磁気トンネル接合（ＭＴＪ）など半導体磁気抵抗要素がある。磁界感知要素は、単一の要素であっても、あるいは様々な構成、たとえばハーフブリッジまたはフル（ホイートストン）ブリッジで配置された２つ以上の磁界感知要素を含んでもよい。デバイスタイプおよび他の応用要件に応じて、磁界感知要素は、ケイ素（Ｓｉ）もしくはゲルマニウム（Ｇｅ）などＩＶ族半導体材料、またはガリウムヒ素（ＧａＡｓ）もしくはインジウム化合物、たとえばアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）のようなＩＩＩ−Ｖ族半導体製のデバイスであってよい。

[0050]知られているように、上述の磁界感知要素には、磁界感知要素を支持する基板に対して平行な最大感度軸を有する傾向があるものがあり、上述の磁界感知要素には、磁界感知要素を支持する基板に対して直交する最大感度軸を有する傾向があるものもある。具体的には、プレーナホール要素は、基板に対して直交する感度軸を有する傾向があり、一方、金属ベースの、または金属性の磁気抵抗要素（たとえば、ＧＭＲ、ＴＭＲ、ＡＭＲ）と垂直ホール要素は、基板に対して平行な感度軸を有する傾向がある。

[0051]本明細書では、「磁界センサ」という用語は、磁界感知要素を、概して他の回路との組合せで使用する回路について述べるために使用される。磁界センサは、それだけには限らないが、磁界の方向の角度を感知する角度センサ、電流担持導体によって搬送される電流によって生成される磁界を感知する電流センサ、強磁性物体の近接性を感知する磁気スイッチ、通過する強磁性物品、たとえば輪形磁石の磁気領域を感知する回転検出器、および磁界の磁界密度を感知する磁界センサを含めて、様々な応用例で使用される。

[0052]磁界センサは、しばしば磁界センサの出力信号を駆動することができるドライバ回路を含む。これらのドライバ回路は、しばしば、磁界センサが磁気目標物を感知したとき高信号レベルと低信号レベルの間で交番するデジタル出力信号またはアナログ出力信号を生成する。場合によっては、磁界センサが設置される場所に応じて、ドライバ回路は、長いワイヤまたはケーブルハーネスにわたって出力信号を駆動しなければならないことがある。たとえば、磁界センサが車両のトランスミッション内（たとえば、カムシャフト上）に設置される場合、磁界センサから中央プロセッサに延びるワイヤハーネスは、長さが数フィートまたは数メートルになることがある。

[0053]図１は、従来技術の電子回路１０のブロック図である。電子回路１０は、信号１２ａを生成する信号回路１２を含むことができる。信号１２ａは、増幅器１４によって受け取られ、増幅器１４は、増幅信号１４ａを生成することができる。増幅信号１４ａはアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１６によって受け取られ、ＡＤＣ１６は、デジタル信号１６ａを生成することができる。デジタル信号プロセッサ１８が、後続の処理のためにデジタル信号１６ａを受け取る。

[0054]また、電子回路１０は、温度信号２０ａを生成する温度回路２０を含むことができる。温度信号２０ａは、温度回路２０によって作られる温度読取り値を表すことができる。増幅器２２が温度信号２０ａを受け取り、増幅温度信号２２ａを生成することができる。ＡＤＣ２４が、増幅温度信号２２ａを受け取り、それをデジタル温度信号２４ａに変換するように結合されてもよい。デジタル温度信号２４ａは、後続の処理のためにＤＳＰ１８によって受け取られ得る。

[0055]図のように、電子回路１０は、信号経路２６および温度信号経路２８を含み、それぞれが冗長ハードウェアを有する。たとえば、各信号経路２６、２８は、増幅器およびＡＤＣを含む。動作時には、信号経路２６内に含まれるハードウェアは、最終的に、ＤＳＰ１８によって受け取られるデジタル信号１６ａを生成し、温度信号経路２８内に含まれるハードウェアは、やはりＤＳＰ１８によって受け取られるデジタル温度信号２４ａを生成する。デジタル温度信号２４ａは、電子回路１０によって、較正、冷却もしくは加熱アルゴリズム、または任意の他の目的に使用され得る。

[0056]図示されていないが、電子回路は、信号経路２６または温度信号経路２８と同様の他の信号経路をも含むことができる。これらの他の信号経路は、増幅器またはＡＤＣ回路をも含むことができ、ＤＳＰ１８によって受け取ることができるデジタル信号を生成することもできる。

[0057]図２は、信号を処理するための電子回路２００のブロック図である。電子回路２００は、集積回路（ＩＣ）２０１の一部として含まれてもよい。ＩＣ２０１は、一実施形態では、外部磁界を検出するための磁界センサであってもよい。そのようなＩＣ２０１は、たとえばカムシャフトまたは車両のトランスミッションの別の部分の速度、方向、および位置を検出するために車両内に設置されることがある。

[0058]当技術分野で知られているように、車両内に設置される回路は、大きな温度変動を受けることがある。寒い気候は、電子回路を氷点下温度に冷却することがあり、車両のエンジンおよびトランスミッションの動作は、電子回路を１２１℃（華氏２５０度）より高い温度に加熱することが可能である。そのような幅広い温度変動は、電子回路２００の動作に影響を及ぼす可能性がある。たとえば、ＩＣ２０１が、温度依存性を有する回路を含む磁界センサである場合、その回路は、低温環境では、高温環境の場合とは異なるように機能することがある。たとえば、ＩＣ２０１がホール効果感知要素またはＧＭＲ感知要素などの構成要素を含む場合、温度のそのような大きな変動は、これらの構成要素の出力に影響を及ぼすおそれがあり、これは、磁界検出の正確さに影響を及ぼす可能性がある。

[0059]そのような温度の作用を補償するために、電子回路２００は、温度を測定するための回路を含むことができる。それらの温度測定値を使用し、電子回路２００を較正すること、または電子回路によって生成される信号における温度の作用を補償することができる。電子回路２００は、湿度、場所、応力、およびひずみなど、信号を測定するための他の回路を含んでもよい。

[0060]電子回路２００は、ベースバンド信号２０２ａを生成する磁界感知回路２０２を含むことができる。一実施形態では、磁界感知回路２０２は、磁界感知要素（図示せず）を含むことができ、ベースバンド信号２０２ａは、磁界感知要素によって感知される磁気目標物の存在を表すことができる。上述のように、磁気目標物は、ギヤまたは歯車の歯など、磁気要素であってよい。

[0061]ベースバンド信号２０２ａは、磁界感知回路２０２の設計に基づいて、アナログ信号（ＡＣまたはＤＣ）であっても、切替り信号（ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｓｉｇｎａｌ）（たとえば、バイナリ信号であってもよい。アナログ信号は、感知された磁界の強度に対応する振幅を有することができ、切替り信号は、磁気目標物が磁界感知回路２０２によって感知されたとき論理高レベルと論理低レベルの間で遷移することができる。また、ベースバンド信号２０２ａは、磁気目標物の周波数、たとえば回転する目標物の回転速度に基づいてある周波数を有することができる。したがって、磁界感知回路２０２によって生成されるベースバンド信号２０２ａは、感知される磁気目標物に応答する周波数スペクトルを有することができる。

[0062]磁界感知回路２０２は、磁界感知要素（図示せず）を含む。磁界感知回路２０２がホール効果要素を含む実施形態の場合、磁界感知回路２０２は、チョッピング回路（図示せず）をも含むことができる。チョッピングは、ホール効果要素が複数のいわゆる位相で駆動される、知られている技法である。各位相において、駆動電圧または駆動電流がホール効果要素の特定のノードに結合され、このノード結合が各位相で変化する。各位相において、ホール効果要素の他の特定のノードから出力信号が受け取られ、このノード結合もまた各位相で変化する。

[0063]チョッピングは、たとえば２０１０年７月１０日に出願された「Magnetic Field Sensor with Improved Differentiation Between a Sensed Magnetic Field and a Noise Signal（感知された磁界とノイズ信号との弁別が改善された磁界センサ）という名称の米国特許出願第１２／８４５，１１５号に記載されており、この出願は、本発明の譲受人に譲渡されており、参照によりその全体を本明細書に組み込む。

[0064]チョッピングは、ほとんどの場合、ホール効果要素信号、たとえばベースバンド信号２０２ａからＤＣオフセット信号を除去するために使用される。本明細書ではオフセット変調とも呼ばれるチョッピングの１つの形態では、感知された磁界を表すホール効果要素によって生成される信号の一部がベースバンドにあるままであり、オフセット信号部分が、チョッピング周波数に従ってより高い周波数にシフトされる。本明細書では信号変調とも呼ばれるチョッピングの別の形態では、ホール効果要素によって生成される信号のオフセット信号部がベースバンドにあるままであり、感知された磁界を表す信号部分が、チョッピング周波数に従ってより高い周波数にシフトされる。

[0065]チョッピングは、提供されるとき、オフセット変調チョッピングであり、感知された磁界を表す信号は、ベースバンドにあるままであると仮定することができる。しかし、本明細書に記載の回路を信号変調チョッピングと共に使用されるようにいかに修正することができるか理解されたい。

[0066]磁界感知要素がホール効果要素でない、たとえば磁気抵抗要素である実施形態の場合、チョッピング回路は、磁界感知回路から省くことができる。

[0067]電子回路２００は、ベースバンド信号２０２ａを受け取り、それを増幅し、増幅信号２０６ａを生成する増幅器２０６をも含むことができる。

[0068]磁界感知回路２０２、チョッピング回路（図示せず）、および増幅器２０６は、磁界感知信号経路２０８を含むことができる。一実施形態では、磁界感知信号経路２０８は、磁界を感知し、増幅信号２０６ａを出力として生成する。代替の実施形態では、チョッピング回路２０４および増幅器２０６は、磁界感知信号経路２０８が感知された磁界を表す出力を生成することができる限り、任意選択で磁界感知信号経路２０８から省かれてもよい。

[0069]電子回路２００は、温度信号経路２１０、および信号経路２１２など、１つまたは複数の追加の信号経路をも含むことができる。温度感知信号経路２１０は、温度信号２１４ａを生成する温度感知回路２１４を含むことができる。温度信号回路２１４は、感温ダイオードまたはトランジスタ、ＰＮ接合、ＢＪＴトランジスタの接合、デジタル温度計など、温度を測定するための回路を含むことができる。温度信号２１４ａは、温度信号回路２１４によってとられた温度測定値を表すアナログ信号またはデジタル信号であってよい。

[0070]一実施形態では、温度信号回路２１４は、温度を測定するために特に設計されたものでない回路の一部であってもよい。たとえば、ＩＣ２０１が、ＰＮ接合（たとえば、ダイオードまたはＢＪＴトランジスタ内の接合）を有する増幅器回路（または任意の他のタイプの回路）を含むと仮定してみる。電子回路２００は、ＰＮ接合を通る電流を駆動および測定するための他の回路を含むことができ、一方、増幅器は、温度を測定するために動作しない。これは、温度を測定するだけの専用の追加の回路に対する必要を低減することができる。

[0071]温度信号経路２１０は、温度信号２１４ａを受け取り、変調温度信号２１６ａを生成する変調器回路２１６をも含むことができる。変調器回路２１６は、温度信号２１４ａを変調することができ、これは、温度信号２１４ａの周波数を、別の周波数、たとえば下記で論じられているように周波数ｆ２で変調する、すなわちシフトすることができる。

[0072]温度信号経路２１０は、変調温度信号２１６ａを受け取り、増幅温度信号２１８ａを生成するように結合された増幅器２１８をも含むことができる。一実施形態では、設計要件に応じて、増幅器２１８は、温度信号回路２１４と変調器２１６の間に結合されても、温度信号経路２１０から省かれてもよい。

[0073]電子回路２００は、信号経路２１２など他の信号経路をも含むことができる。信号経路２１２は、信号２２０ａを生成する信号回路２２０を含むことができる。信号経路２１２は、信号２２０ａを受け取るように結合された変調回路２２２をも含むことができる。変調回路２２２は、信号２２０ａの周波数を、下記で論じられているように異なる周波数に変調する、すなわちシフトすることができる。

[0074]信号経路２１２は、変調磁界信号２２２ａを変調回路２２２から受け取るように結合された増幅器２２４をも含むことができる。増幅器２２４は、変調磁界信号２２２ａを増幅し、増幅磁界信号２２４ａを生成することができる。一実施形態では、設計要件に応じて、増幅器２２４は、信号回路２２０と変調器２２２の間に結合されても、信号経路２１２から省かれてもよい。

[0075]一実施形態では、信号回路２２０は、やはり磁界を検出し、磁界のパラメータを表す信号を生成するように構成された第２の磁気センサ回路であってもよい。たとえば、ＩＣ２０１が磁気センサＩＣである場合、磁界感知回路２０２は、第１の方向で磁界を検出することができ、信号回路２２０は、第２の直交方向で磁界を検出することができる。直交磁界を検出することにより、ＩＣ２２０は、磁界を２つ以上の次元で測定することが可能となり得る。

[0076]省略記号２２７によって示されているように、電子回路２００は、追加の信号経路を含むことができる。そのような信号経路は、ＩＣ２０１の基板の一部に対する応力またはひずみを測定し、湿度を測定し、油圧を測定し、トランスミッションエラー条件を測定し、または所望の周波数で変調することができる任意の他のタイプの信号を生成するように構成されてもよい。一実施形態では、追加の信号経路のそれぞれが、測定された信号を、所望の、または所定の周波数に変調してもよい。

[0077]実施形態では、ベースバンド信号２０２ａは、複数の周波数帯で情報を含むことができる。そのような場合、変調器２１６、２１２は、ベースバンド信号２０２ａの周波数帯に入る周波数で信号２１４ａおよび信号２２ａをそれぞれ変調することができる。

[0078]電子回路２００は、１つまたは複数の加算器回路２２６、２２８、２３０をも含む。加算器回路２２６、２２８、２３０は、出力信号を信号経路２０８、２１０、２１２から受け取り、それらを合成信号２２６ａに合成するように構成される。加算器回路２２６、２２８、２３０は、電圧加算器、電流加算器、または信号を共に合成し合成信号を生み出すことができる任意の他のタイプの回路であってよい。電子回路２００は、省略記号２２６によって示されているように、追加の信号経路のための追加の加算器回路を含んでもよい。

[0079]図２に示されているように、加算器回路２２６、２２８、２３０は、アナログ信号を加算または合成し合成アナログ信号２２６ａを生成するアナログ回路であってもよい。他の実施形態では、信号経路２０８、２１０、２１２は、デジタル出力信号を生成することができ、加算器回路は、信号経路２０８、２１０、２１２からのデジタル出力信号を含むデジタル出力信号２２６ａを生成するデジタル加算器回路であってよい。

[0080]一実施形態では、一連の加算器回路２２６、２２８、２３０の代わりに、電子回路は、信号経路からの出力すべてに対処するために十分な数の入力を有する単一の加算器回路を含んでもよい。そのような実施形態では、信号加算器回路は、電子回路２００内の信号経路の出力信号の合計または合成したものを含む合成信号２２６ａを依然として生成することができる。

[0081]一実施形態では、電子回路２００は、合成信号２２６ａを受け取り、それをデジタル信号プロセッサ２３４による後続の処理のためにデジタル信号２３２ａに変換するＡＤＣ２３２をも含むことができる。他の実施形態では、合成信号２２６ａがデジタル信号である場合、ＡＤＣ２３２は省くことができる。

[0082]デジタル信号２３２ａは、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２３４によって受け取られ得る。ＤＳＰ２３４は、図のように外部ＤＳＰであってもよい。たとえば、ＩＣ２０１が車両内に設置された磁界センサである場合、ＤＳＰ２３４は、車両の中央プロセッサの一部として含まれてもよい。他の実施形態では、ＤＳＰ２３４は、ＩＣ２０１（図示せず）内に含まれてもよい。そのような実施形態では、ＤＳＰ２３４は、集積回路２０１の一部であっても、ＩＣ２０１と同じパッケージ内の別個の集積回路、すなわち別個の基板上であってもよい。ＤＳＰ２３４は、下記で論じられている合成デジタル信号２３２ａに対する操作を実施するように構成またはプログラムされてもよい。

[0083]他の実施形態では、ＤＳＰ２３４は、省かれても、合成信号を処理するためのアナログ回路によって置き換えられてもよい。当然ながら、そのような実施形態では、処理回路によって受け取られる信号がアナログ信号であるように、ＡＤＣ２３２は省かれてもよい。

[0084]上述のように、磁界感知回路２０２は、磁界の（強度など）パラメータを測定する磁界感知要素を含むことができ、ベースバンド信号２０２ａは、それらのパラメータを表すことができる。増幅信号２０６ａは、磁界のパラメータを表す、すなわち磁界に応答するベースバンド信号を含むことができる。

[0085]温度感知回路２１４は、温度測定値をとり、温度信号２１４ａを生成することができる。温度信号２１４は、温度測定値が比較的安定している、または変化していない場合、ＤＣ信号であっても、非常に低い周波数を有してもよい。この場合、温度信号２１４ａもまた、ベースバンド信号になる。温度信号２１４ａとベースバンド信号２０２ａが共にベースバンド信号であり、合成される場合には、信号の周波数が重なり合う場合、信号内に含まれるデータが失われる可能性がある。したがって、変調回路２１６は、異なる周波数帯を有する変調信号２１６ａを生成するために温度信号２１４ａを変調することができる。一実施形態では、変調信号２１６ａは、信号２０６ａの予想される周波数の２倍である周波数帯を有することができ、その結果、合成されたとき、変調温度信号２１６ａの周波数帯は、信号２０６ａの周波数と重なり合わない。

[0086]同様に、信号回路２２０は、測定値をとり、信号２２０ａを生成することができる。信号２２０ａもまた、ベースバンド信号であり得る。したがって、変調回路２２２は、変調信号２２２ａが周波数の点で変調信号２１６ａともベースバンド信号２０２ａとも重なり合わないように、ある周波数で信号２２０ａを変調することができる。

[0087]図３Ａは、合成信号２２６ａの一例の周波数スペクトルである。図３Ａでは、横軸は周波数を表し、縦軸は電圧を表す。矢印３０２は、周波数がゼロであるスペクトル上の点を表す。

[0088]図では、合成信号２２６ａは、ベースバンドブロックを含む。このブロックは、ベースバンド信号２０２ａの周波数帯を表すことができる。上記で論じられているように、ＩＣ２０１が磁界センサである場合、ベースバンド信号２０２ａは、感知された磁界のパラメータを表す信号であり得る。したがって、ブロック２０２ａは、磁界信号の周波数帯を表すことができる。

[0089]合成信号２２６ａは、変調温度信号２１６ａをも含むことができる。図では、変調温度信号２１６ａは、ベースバンド信号２０２ａの周波数帯の外側にあり、それと重なり合わない周波数（たとえば、周波数ｆ２）に変調され得る。変調温度信号２１６ａはスペクトル上の単一の周波数として示されているが、変調温度信号２１６ａは、より広い周波数帯域幅を有することができ、したがって側波帯を含むことができることを、当業者なら理解するであろう。温度信号２１６ａは図３Ａに示されているものより広い周波数帯を有することができるが、変調回路２１６は、変調温度信号２１６ａの周波数帯がベースバンド信号２０２ａの周波数帯と重なり合わないように構成されてもよい。

[0090]図３Ｂは、合成信号２２６ａの別の例の周波数スペクトルである。図３Ｂでは、横軸は周波数を表し、縦軸は電圧を表す。矢印３０２は、ゼロの周波数を表す。

[0091]図３Ｂに示されている合成信号２２６ａは、上述のように、ベースバンド信号２０２ａの周波数帯を表すブロックと、変調温度信号２１６ａを表す矢印とを含む。しかし、図３Ｂでは、合成信号２２６ａは、信号回路２２０によって生成され、変調器２２２によって変調された変調磁界信号２２２ａをも含むことができる。変調器２２２は、信号２２０ａをベースバンド信号２０２ａまたは温度信号２１６ａの周波数帯と重なり合わない周波数帯に変調するように構成され得る。図では、信号２２２ａは、変調磁界信号２２２ａの側波帯（すなわち、比較的広い形状）によって示されているように、比較的広い帯域幅を有することができる。しかし、一実施形態では、信号２２２ａは、狭帯域スペクトル線（たとえば、ＤＣ信号）とすることができる。

[0092]図３Ｂに示されているように、ベースバンド信号２０２ａは、主に周波数帯ＦＢ１内に入る。同様に、温度信号２１６ａは、温度信号２１６ａの周波数スペクトルが主に周波数帯ＦＢ２内に入るように変調され、信号２２２ａは、周波数帯ＦＢ３内に入るように変調され得る。

[0093]信号３０４は、電子回路２００内の追加の信号経路によって生成および変調された測定信号であってよい。他の実施形態では、信号３０４は、ベースバンド信号２０２ａのアーチファクトであり得る。たとえば、磁界回路２０２がオフセット変調チョッピングを提供する上述の実施形態の場合、信号３０４は、チョッピング操作によってより高い周波数ｆ３にシフトされたベースバンド信号２０２ａのＤＣオフセットを示すものであり得る。図示されていないが、合成信号２２６ａもまた、追加の重なり合わない周波数帯に変調され得る追加の信号を含むことができる。これらの追加の信号は、たとえば、電子回路２００内の追加の信号経路によって生成されてよい。各信号についての変調された周波数の値は、周波数帯が好ましくは重なり合わない限り、望むように配置し直すことができる（たとえば、周波数スペクトルグラフ上に示されている信号の順序を配置し直すことができる）。

[0094]一実施形態では、電子回路２００は、重なり合わない周波数スペクトルを有する信号同士を合成することによって合成信号２２６ａを生成するように構成されてもよい。たとえば、回路経路２０８は、周波数帯ＦＢ１内に入るベースバンド周波数スペクトルを有する１つまたは複数の信号を生成するように構成されてもよく、変調器回路２１６は、周波数帯ＦＢ２内に入る周波数スペクトルを有する信号を生成するように構成されてもよく、変調器回路２２２は、周波数帯ＦＢ３内に入る信号を生成するように構成されてもよく、これらの周波数帯は重なり合わない。

[0095]たとえば、図４は、電子回路２００のブロック図、および合成信号２２６ａを示す周波数グラフを含む。矢印４００によって示されているように、ベースバンド信号２０２ａは、磁界感知回路２０２によって生成され得る。同様に、矢印４０２は、変調回路２１６が温度信号２１４ａを変調し、変調温度信号２１６ａを生成し、変調温度信号２１６ａは、周波数帯ＦＢ２内に入るように周波数ｆ２に変調され得ることを示す。

[0096]矢印４０４は、加算器回路２２６によって生成された合成信号２２６ａがベースバンド信号２０２ａと温度信号２１６ａを共に含むことを示す。追加の信号が電子回路２００によって生成される場合、合成信号２２６ａは、それらの追加の信号をも含むことができる。（たとえば、図３Ｂに示されている合成信号２２６ａを参照されたい。）
[0097]上記のように、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２３２は、合成信号２２６ａを合成デジタル信号２３２ａに変換することができる。ＤＳＰは、分離回路、すなわち成分信号を合成信号２３２ａから分離または隔離するように構成された回路として働くことができる。合成デジタル信号２３２ａがＤＳＰ２３４によって受け取られた後で、ＤＳＰ２３４は、合成信号に対して操作を実施し、成分信号を合成信号２３２ａから分離または隔離することができる。図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｂは、これらの操作の一例を提供する。

[0098]図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、それぞれ、横軸が周波数を表し、縦軸が表される信号またはデータの振幅を表す周波数スペクトルグラフである。一実施形態では、縦軸は、信号の電圧レベルを表すことができる。また、矢印３０２は、周波数がゼロであるグラフ上の点を表す。

[0099]図５Ａは、ＤＳＰ２３４によって実施され得るフィルタリング操作を示す。温度信号２１６ａをベースバンド信号２０２ａから隔離するために、ＤＳＰ２３４は、最初に、信号５０４など任意の望ましくない信号またはデータを除去するローパスフィルタを適用することができる。ローパスフィルタ伝達関数が曲線５０２によって示されており、これはローパス周波数レンジを定義する。曲線の外側に入る信号５０４などの信号は、フィルタリング操作によって除去または減衰され得る。信号５０４は、信号経路２１２（図２参照）などの信号経路によって生成される測定信号であってよい。信号５０４は狭い周波数帯で示されているが、信号５０４は、望ましくないノイズ信号など広い周波数帯を有する信号であることもある。また、信号５０４など複数の信号が伝達関数５０２の外側に入ることがあり、フィルタリング操作によって減衰されることがある。

[00100]一実施形態では、ＤＳＰ２３４は、デジタルローパスフィルタ、たとえば有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタをデジタル信号２３２ａに適用し、望ましくない信号およびノイズを除去することができる。また、ＤＳＰ２３４は、他のタイプのローパスフィルタを信号２３２ａに適用してもよい。一実施形態では、信号２３２ａがアナログ信号である場合、アナログローパスフィルタを使用し、信号２３２ａをフィルタリングすることができる。

[00101]図５Ｂは、ＤＳＰ２３４によって合成信号２３２ａに対して実施され得る変調操作を示す。この変調操作は、温度信号２１６ａを周波数帯ＦＢ２からベースバンド周波数帯ＦＢ６にシフトすることができる。また、この変調操作は、ベースバンド信号２０２ａをベースバンド周波数ＦＢ６から別の周波数帯ＦＢ７にシフトすることができる。一実施形態では、周波数帯ＦＢ７の中心周波数ｆ４は、周波数帯ＦＢ２の中心周波数ｆ２と同じまたは同様であってもよい。しかし、これは要件ではない−中心周波数ｆ４は、信号２０４ａを変調するために使用される任意の他の周波数であってよい。一実施形態では、中心周波数ｆ４は、周波数ｆ２の調波であってもよい。

[00102]図５Ｂによって示されている変調操作は、温度信号２１６ａがベースバンドにあるように、ベースバンド信号２０２ａの周波数帯と温度信号２１６ａの周波数帯を交換するように働くことができる。これは、下記のローパスフィルタを介して温度信号２１６ａが隔離されることを可能にすることによって温度信号２１６ａを合成信号２３２ａから抽出するのを容易にすることができる。

[00103]図５Ｃは、温度信号２１６ａを合成デジタル信号２３２ａから隔離または抽出するためにＤＳＰ２３４によって実施され得るローパスフィルタリング操作の一例を示す。ＤＳＰ２３４は、曲線５０６によって示されている伝達関数を有するローパスフィルタを適用することができる。フィルタは、周波数帯ＦＢ８の外側に入る信号を減衰または除去するローパスフィルタであってよい。ローパスフィルタを適用することによって、ＤＳＰ２３４は、点線５０８によって示されているように、ベースバンド信号２０２ａを合成信号２３２ａから除去することができる。これらのフィルタリングおよび変調操作は、温度信号２１６ａを合成信号２３２ａから抽出または分離するように働くことができる。なぜなら、これらのフィルタリングおよび変調操作後、残る唯一の成分信号は、ベースバンド周波数にシフトされた温度信号２１６ａとなり得るからである。

[00104]上記の説明は、デジタル信号２３２ａに対して操作を実施するＤＳＰ２３４について論じているが、アナログ信号をも使用することができる。たとえば、合成信号がアナログ信号である場合、ＤＳＰ２３４の代わりにアナログフィルタおよび変調器を使用し、温度信号２１６ａをアナログ合成信号から抽出することができる。

[00105]さらに、上記の例はローパスフィルタを使用しているが、温度信号２１６ａを抽出するための操作は、他のタイプのフィルタを使用して実施することができる。たとえば、図５Ａを参照して、周波数帯ＦＢ２を隔離するバンドパスフィルタを最初に合成信号２３２ａに適用することができる。これは、温度信号２１６ａを合成信号２３２ａ内の他の信号から隔離することができる。次いで、温度信号２１６ａが周波数帯ＦＢ２からベースバンドにシフトまたは変調されてもよい。

[00106]フィルタリングおよび変調操作が温度信号２１６ａを合成信号２３２ａから隔離することとして述べられているが、他の実施形態では、フィルタリングおよび変調操作は、図２における信号経路２１２によって生成される信号など、他の信号を抽出するために使用されてもよい。さらに、フィルタリングおよび変調操作は、繰り返されても、合成信号２３２ａが複数の信号を含む場合、追加のフィルタリングおよび変調操作が追加されてもよい。たとえば、合成信号２３２ａがベースバンド信号２０２ａ、温度信号２１６ａ、および磁界信号２２４ａを含む場合には、追加のフィルタリングおよび変調操作を使用し、温度信号２１６ａ、信号２２４ａ、および／またはベースバンド信号２０２ａを合成信号２３２ａから抽出してもよい。

[00107]実施形態では、ベースバンド信号２０２ａは、複数の周波数帯における情報を有することができる。変調信号２１６ａの周波数ｆ２は、ベースバンド信号２０２ａのどの周波数帯とも重なり合わないように選択され得る。周波数ｆ２は、ベースバンド信号２０２ａの周波数間に入っても、ベースバンド信号２０２ａの周波数帯すべての外側に入ってもよい。そのような実施形態では、異なる、または追加のフィルタリング操作を有する異なるフィルタリング方式が、信号２１６ａを合成信号２２６ａから抽出するために使用され得る。場合によっては、信号２１６ａは、ベースバンド信号２０２ａの帯域のうちの１つと少なくとも一部、重なり合うことがある。そのような場合、代替／追加のフィルタリング操作を使用し、信号２１６ａを合成信号２２６ａから抽出してもよい。

[00108]次に図６に転じると、図６は、温度信号２１６ａを合成信号２３２ａから抽出するプロセスを示す一連の波形である。この例では、温度は、約−３０度から約６０度に上昇された。したがって、温度信号２１６ａは、合成信号２３２ａから抽出された後で、上り傾斜（ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｒａｍｐ）となるはずである。

[00109]図６では、左側の列６０２内の波形は、時間を表す横軸を有する時間ベースの波形であり、右側の列６０４内の波形は、周波数を表す横軸を有する、対応する周波数スペクトル波形である。右側の列６０４内の周波数波形は、左側の列６０２内の波形を周波数ベースで表したものである。

[00110]波形６０６ａおよび周波数スペクトル６０６ｂは、合成信号２３２ａの一例である。周波数スペクトル６０６ｂに示されているように、合成信号２３２ａは、ベースバンド信号２０２ａを表すベースバンドに、またはその近くにピークを有する。合成信号２３２ａは、温度信号２１６ａを表すより高い周波数にもピークを有する。波形６０６ｂにおける他のピーク（たとえば、ピーク６１４、６１６、６１８）は、ノイズ、調波、または合成信号２３２ａ内の他の外乱であり得る。

[00111]波形６０８ａおよび周波数スペクトル６０８ｂは、フィルタリング操作が信号２３２ａに適用された後の合成信号２３２ａを示す。図では、ピーク６１６、６１８が合成信号２３２ａから除去されている。したがって、適用されたフィルタは、ピーク６１４、６１８の周波数にノッチを有するバンドストップフィルタ、および／またはピーク６１８を除去するためのハイパスフィルタとなり得る。

[00112]波形６１０ａおよび周波数スペクトル６１０ｂは、図５Ｂの変調操作が信号２３２ａに適用された後の合成信号２３２ａを示す。波形６１０ｂに示されているように、変調操作は、温度信号２１６ａをベースバンドにシフトし、ベースバンド信号２０２ａをより高い周波数にシフトすることができる。場合によっては、変調操作は、ピーク６２０、６２２によって示されている調波を導入することもある。

[00113]波形６１２ａおよび周波数スペクトル６１２ｂは、温度信号２１６ａを抽出または隔離するために図５Ｃの後続のフィルタリング操作が適用された後の合成信号２３２ａを示す。周波数スペクトル６１２ｂに示されているように、ベースバンド信号２０２ａおよびピーク６２２は除去されており、もはや周波数スペクトル６１２ｂ内に現れない。残るものは、ベースバンドでの温度信号２１６ａ、および減衰されたピーク６２０’だけである。波形６１２ａによって示されているように、抽出された温度信号２１６ａは、約−３０度から約６０度までの温度傾斜である。

[00114]図７は、温度測定値を隔離するためのプロセス７００を示す流れ図である。プロセス７００は、図２に示されている電子回路２００など、電子回路によって実装され得る。ボックス７０２では、第１の信号が生成される。一実施形態では、第１の信号は、磁界の測定値を示すものであってよい。ボックス７０４では、温度信号など第２の信号が生成される。ボックス７０５では、第２の信号が、第１の信号の周波数帯と重なり合わない周波数に変調され得る。ボックス７０６では、第１の信号と第２の信号が合成され、合成信号を生み出す。上述のように任意選択のステップであってもよいボックス７０８では、第１の信号および第２の信号がアナログか、それともデジタルかに応じて、合成信号がアナログ信号からデジタル信号に、またはその逆。ボックス７１０では、第２の信号が合成信号から抽出される。図７ではアナログ信号およびデジタル信号として述べられているが、上述のように、どの信号がアナログであってもデジタルであってもよい。

[00115]磁界センサ集積回路２００は、磁界を生成するために集積回路パッケージの一部としてバックバイアス磁石を含むことができ、磁界の強度は、磁界信号によって表される。バックバイアス磁石を有する磁界センサを提供するために様々な構成および作製技法が知られている。たとえば、成形バックバイアス磁石が米国特許第６，６９２，６７６号に記載されており、他のタイプのバックバイアス磁石およびパッケージ構成が米国特許第６，２６５，８６５号に記載されており、そのような米国特許は共に、本出願の譲受人に譲渡されており、参照により本明細書に組み込む。

[00116]成形バックバイアス磁石８３０を含む１つの例示的なパッケージされた磁界センサ集積回路８１０が図８に示されており、半導体ダイ８１４上に形成された磁界感知要素８２２を含み、このダイは、リードフレーム１８のダイ取付け部分８１８ａに取り付けられる。リードフレーム８１８は、図のようにワイヤボンド８２６ａ、８２６ｂ、８２６ｃを用いてなど、ダイに結合され得る複数のリード８２４ａ、８２４ｂ、８２４ｃを含む。ダイ８１４、およびリードフレーム８１８の少なくとも一部分は、非導電性のモールド材料８２０によって封入されてもよい。第２の強磁性のモールド材料が、バーブ８１８ｂの形態にある固定機構を用いてなど、第１のモールド材料の一部分に結合され、バックバイアス磁石を形成することができる。このために、強磁性のモールド材料８３０は、硬質強磁性材料を含んでもよい。第１のモールド材料８２０および／または第２のモールド材料８３０の一方または両方を、トランスファ成形もしくは射出成形、またはポッティングなど、様々な技法によって作製することができる。

[00117]いくつかの実施形態では、第２のモールド材料８３０は、磁界センサ２０２から離れて成形される。他の実施形態では、第２のモールド材料８３０は、磁界センサ２０２上に直接成形される。一実施形態では、磁気モールド材料は、一定の断面を有することを必要とされない。換言すれば、磁気モールド材料は、設計に応じて、カットアウト、穴、または切欠きを有してもよい。

[00118]目標物８３２が磁気モールド材料によって生み出された磁界の内外に移動するとき、磁界センサ集積回路８１０は、磁界の摂動を感知することができる。これらの感知された摂動は、目標物８３２の近接性、速度、または位置を表す信号を生み出すために使用され得る。

[00119]一実施形態では、記載の装置およびプロセスは、信号を測定するために必要とされる回路およびハードウェアを削減するために使用され得る。図１を再び参照すると、従来技術のシステムは、各信号経路内に、冗長ＡＤＣ１６およびＡＤＣ２４など、冗長構成要素を必要とする。信号を合成信号に合成し、後で信号を合成信号から抽出することによって、冗長構成要素は必要とされない可能性がある。たとえば、図２に示されているように、１つのＡＤＣ２３２が複数の信号経路２０８、２１０、２１２に必要とされるにすぎない。

[00120]本発明の実施形態は、回路、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せによって実装され得る。一実施形態では、ソフトウェア命令は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードドライブ、ＤＶＤディスク、ＣＤディスク、フューズドＲＯＭ（ｆｕｓｅｄ ＲＯＭ）、または任意の他のタイプの揮発性もしくは不揮発性メモリなど、メモリ内に記憶されてもよい。ソフトウェア命令は、プロセッサによって実行されたとき、プロセッサに上述の操作の全部または一部を実施させることができる。たとえば、一実施形態では、ＤＳＰ２３４（図２参照）は、ＤＳＰ２３４に上述のフィルタリングおよび変調操作を実施させるソフトウェア命令をメモリから受け取るデジタル信号プロセッサであってもよい。

[00121]上述の実施形態は、デジタルおよびアナログの信号および構成要素を含む。これらの信号は、例として提供されているにすぎない。上記でアナログとして述べられている信号は、望むなら等価のデジタル信号によって置き換えられてもよく、逆もまた同様である。同様に、上記でアナログとして述べられている構成要素および回路は、等価のデジタル回路および構成要素によって置き換えられてもよく、逆もまた同様である。

[00122]図は、様々な実施形態の例として提供されており、本開示の範囲を限定するものではない。たとえば、ブロック図および概略図内の構成要素および接続は、望むように配置し直し、置き換え、追加し、除去し、または等価もしくは類似の構成要素および接続と置き換えることができ、依然として本開示の範囲内に入る。同様に、流れ図内のブロックおよび接続は、配置し直し、置き換え、追加し、除去し、または等価もしくは類似のブロックおよび接続と置き換えることができ、依然として本開示の範囲内にある。さらに、流れ図は、操作の何らかの特定の順序を必要とせず、流れ図内の流れの順序は、本開示の範囲内で変えることができる。

[00123]本発明の例示的な実施形態について述べたが、次に当業者には、それらの概念を組み込む他の実施形態もまた使用され得ることが明らかになろう。本明細書に含まれる実施形態は、開示されている実施形態に限定されるべきでなく、添付の特許請求の範囲の精神および範囲によってのみ限定されるべきである。本明細書に引用されている出版物および参考文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に明示的に組み込まれる。

Claims (31)

1. 温度を感知する方法であって、
   ある周波数スペクトルを有する磁界信号を生成するステップであって、前記磁界信号が磁界に応答するものである、ステップと、
   温度信号を生成するステップと、
   前記温度信号を、第１の変調信号をもたらす前記磁界信号の前記周波数スペクトルの外側の周波数に変調するステップと、
   合成信号を生成するように前記磁界信号を前記第１の変調信号と合成するステップと
   を含む方法。
2. 前記温度信号を表すデータを前記デジタル信号から抽出するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記データを抽出する前に前記合成信号をデジタル信号に変換するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記抽出するステップが、
   前記合成信号を変調し、前記温度信号を表す前記データをベースバンド周波数にシフトし第２の変調信号をもたらすステップと、
   フィルタを前記第２の変調信号に適用し、前記温度信号を表す前記データを前記第２の変調信号から分離するステップと
   を含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記磁界信号が、目標物体の速度または位置を検出するための信号であり、前記周波数スペクトルの幅が、前記目標物体の前記速度によって規定される、請求項１に記載の方法。
6. 前記目標物体が、歯を有するホイールであり、前記磁界信号上のピークが、磁界感知要素に対する歯の近接性を表す、請求項５に記載の方法。
7. 前記温度信号を生成するステップが、ＰＮ接合を通過する電流を監視するステップを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ＰＮ接合が、ダイオードまたはＢＪＴトランジスタの一部である、請求項７に記載の方法。
9. 前記ダイオードまたはＢＪＴトランジスタが、温度を測定するために特に設計されたものでない回路の一部である、請求項８に記載の方法。
10. 前記温度信号を変調するステップが、前記磁界信号の最大周波数の約２倍である周波数で変調するステップを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記磁界信号を前記第１の変調信号と合成するステップが、前記合成信号を生成するように前記磁界信号と前記第１の変調信号を合計するステップを含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記合成信号を前記デジタル信号に変換するステップが、前記合成信号を処理するために十分大きな帯域幅を備えるアナログ−デジタル変換器で前記デジタル信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
13. ある周波数スペクトルを有する磁界信号を生成するように構成された回路であって、前記磁界信号が、装置の外部の磁界に応答するものである、回路と、
    温度信号を生成するように構成された温度感知回路と、
    前記温度信号を、第１の変調信号をもたらす前記磁界信号の前記周波数スペクトルの外側の周波数に変調するように構成された第１の変調回路と、
    合成信号を生成するように前記磁界信号を前記第１の変調温度信号と合成するように構成された合成回路と
    を備える装置。
14. 前記温度信号を表すデータを前記デジタル信号から分離し温度読取り値を生成するように構成された分離回路をさらに備える、請求項１３に記載の装置。
15. 前記分離回路が、
    前記温度信号を表す前記データをベースバンド周波数にシフトし第２の変調信号をもたらすように構成された第２の変調回路、および、
    前記第２の変調信号を受け取るように結合され、前記温度信号を表す前記データを前記第２の変調信号から分離するように構成されたフィルタのうちの１つまたは複数を備える、請求項１４に記載の装置。
16. 前記磁界信号を生成するように構成された前記回路が、目標物体の速度または位置を検出するための回路であり、前記周波数スペクトルの幅が、前記目標物体の前記速度によって規定される、請求項１３に記載の装置。
17. 磁界感知要素をさらに備え、前記目標物体が、歯を有するホイールであり、前記ホイールの前記歯が前記磁界感知要素を通過したとき前記磁界信号上のピークが生成される、請求項１６に記載の装置。
18. 前記温度感知回路がＰＮ接合を含む、請求項１３に記載の装置。
19. 前記ＰＮ接合が、ダイオードまたはＢＪＴトランジスタの一部である、請求項１８に記載の装置。
20. 前記ダイオードまたはＢＪＴトランジスタが、温度を測定するために特に設計されたものでない回路の一部である、請求項１９に記載の装置。
21. 前記温度感知回路が、前記温度信号を前記磁界信号の最大周波数の約２倍である周波数で変調するように構成される、請求項１３に記載の装置。
22. 前記合成回路が、前記合成信号を生成するように前記磁界信号と前記変調温度信号を合計するように構成された合計回路を備える、請求項１３に記載の装置。
23. 前記アナログ−デジタル変換器が、前記合成アナログ信号を処理するために十分大きな帯域幅を備える、請求項１３に記載の装置。
24. 磁界を生成するように構成されたバックバイアス磁石と、
    ある周波数スペクトルを有する磁界信号を生成するように構成された回路であって、前記磁界信号が周囲の磁界の強度を表す、回路と、
    前記磁界信号を較正するために温度信号を生成するように構成された温度感知回路と、
    前記温度信号を、第１の変調信号をもたらす前記磁界信号の前記周波数スペクトルの外側の周波数に変調するように構成された第１の変調回路と、
    合成信号を生成するように前記磁界信号を前記第１の変調温度信号と合成するように構成された合成回路と、
    前記合成信号をデジタル処理回路に提供するように動作する出力と
    を備える磁界センサ。
25. 前記バックバイアス磁石が、成形磁石を含む、請求項２４に記載の磁界センサ。
26. 前記温度信号を表すデータを前記デジタル信号から分離し温度読取り値を生成するように構成された分離回路をさらに備える、請求項２４に記載のセンサ。
27. 前記分離回路が、
    前記温度信号を表す前記データをベースバンド周波数にシフトし第２の変調信号をもたらすように構成された第２の変調回路、および、
    前記第２の変調信号を受け取るように結合され、前記温度信号を表す前記データを前記第２の変調信号から分離するように構成されたフィルタのうちの１つまたは複数を備える、請求項２６に記載のセンサ。
28. 前記磁界信号を生成するように構成された前記回路が、目標物体の速度または位置を検出するための回路であり、前記周波数スペクトルの幅が、前記目標物体の前記速度によって規定される、請求項２６に記載のセンサ。
29. 磁界感知要素をさらに備え、前記目標物体が、歯を有するホイールであり、前記ホイールの前記歯が前記磁界感知要素を通過したとき前記磁界信号上のピークが生成される、請求項２８に記載の装置。
30. 温度を感知する方法であって、
    ある周波数スペクトルを有する第１の信号を生成するステップであって、前記第１の信号が磁界に応答するものである、ステップと、
    第２の信号を生成するステップと、
    前記第２の信号を、第１の変調信号をもたらす前記第１の信号の前記周波数スペクトルの外側の周波数に変調するステップと、
    合成信号を生成するように前記第１の信号を前記第１の変調信号と合成するステップと、
    前記第２の信号を前記合成信号から抽出するステップと
    を含む方法。
31. 前記第２の信号が、温度信号、応力信号、磁界信号、測定信号、またはそれらの組合せである、請求項３０に記載の方法。

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