JP2017537313A5 - - Google Patents

Claims (25)

1. 対象特徴物幅をもつ強磁性対象物体特徴物を有する強磁性対象物体の動きを検知するための磁場センサであって、
   基板と、
   前記基板上に配置され、前記強磁性対象物体に近接する第１のフルブリッジ回路と、
   を含み、
   前記第１のフルブリッジ回路は、
   第１の磁気抵抗素子と、
   第２の磁気抵抗素子であって、前記第１の磁気抵抗素子と前記第２の磁気抵抗素子とが互いに近接して第１の近接ペアを形成する、第２の磁気抵抗素子と、
   第３の磁気抵抗素子と、
   第４の磁気抵抗素子であって、前記第３の磁気抵抗素子と前記第４の磁気抵抗素子とが互いに近接して第２の近接ペアを形成する、第４の磁気抵抗素子と、
   前記第１、第２、第３、及び第４の磁気抵抗素子のうちの選択された２個を結合する第１の非反転出力ノードと、
   前記第１、第２、第３、及び第４の磁気抵抗素子のうちの異なる選択された２個を結合する第１の反転出力ノードと、
   を含み、
   第１の差動信号が前記第１の非反転出力ノードと前記第１の反転出力ノードとの間で生成され、
   前記磁場センサは、さらに、
   前記基板上に配置され、前記強磁性対象物体に近接する第２のフルブリッジ回路を含み、
   前記第２のフルブリッジ回路は、
   第５の磁気抵抗素子と、
   第６の磁気抵抗素子であって、前記第５の磁気抵抗素子と前記第６の磁気抵抗素子とが互いに近接して第３の近接ペアを形成する、第６の磁気抵抗素子と、
   第７の磁気抵抗素子と、
   第８の磁気抵抗素子であって、前記第７の磁気抵抗素子と前記第８の磁気抵抗素子とが互いに近接して第４の近接ペアを形成する、第８の磁気抵抗素子と、
   前記第５、第６、第７、及び第８の磁気抵抗素子のうちの選択された２個を結合する第２の非反転出力ノードと、
   前記第５、第６、第７、及び第８の磁気抵抗素子のうちの異なる選択された２個を結合する第２の反転出力ノードと、
   を含み、
   第２の差動信号が前記第２の非反転出力ノードと前記第２の反転出力ノードとの間で生成され、
   前記磁場センサは、さらに、
   前記第１の差動信号と前記第２の差動信号とを合成して、強磁性対象物体特徴物が前記第１のフルブリッジ回路及び前記第２のフルブリッジ回路の中央にあるときに最大値をとる特徴物信号を生成するように構成される、前記基板上に配置された第１の合成回路と、
   前記第１の差動信号と前記第２の差動信号とを合成して、前記第１のフルブリッジ回路が強磁性対象物体特徴物のエッジの一方側にあり前記第２のフルブリッジ回路が同じエッジの反対側にあるときに最大値をとるエッジ信号を生成するように構成される、前記基板上に配置された第２の合成回路と、
   を含む、磁場センサ。
2. 前記第１、第２、第３、及び第４の近接ペアは、前記強磁性対象物体の動きの方向に対する接線に平行なライン上に配置される、
   請求項１に記載の磁場センサ。
3. 前記第１及び第４の近接ペアは、前記強磁性対象物体の動きの方向に対する接線に平行な第１のライン上に配置され、前記第２及び第３の近接ペアは、前記第１のラインに平行な第２のライン上に配置され、前記第２のラインは、前記第１のラインより前記強磁性対象物体から遠くにある、
   請求項１に記載の磁場センサ。
4. 前記第１、第２、第３、及び第４の近接ペアは、円弧上に配置される、
   請求項１に記載の磁場センサ。
5. 前記第２の近接ペアは、前記第１及び第３の近接ペア間に配置され、前記第３の近接ペアは、前記第２及び第４の近接ペア間に配置される、
   請求項１に記載の磁場センサ。
6. 前記第１及び第３の近接ペア間の間隔は、前記対象特徴物幅の約１／２から約２倍の間になるように選択され、前記第２及び第４の近接ペア間の間隔は、前記対象特徴物幅の約１／２から約２倍の間になるように選択される、
   請求項５に記載の磁場センサ。
7. 前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子のそれぞれにおいて磁場を生成するための磁石をさらに含み、前記強磁性対象物体は、前記強磁性対象物体の動きが前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子において前記磁場の変化をもたらすような位置に配置される、
   請求項１に記載の磁場センサ。
8. 前記強磁性対象物体は、交互のＮ極及びＳ極を有するリング磁石を含み、前記リング磁石は、前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子のそれぞれにおいて磁場を生成し、前記リング磁石は、前記強磁性対象物体の動きが前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子において前記磁場の変化をもたらすような位置に配置される、
   請求項１に記載の磁場センサ。
9. 前記基板上に配置され、前記特徴信号及び前記エッジ信号を受信するために結合され、前記特徴信号と前記エッジ信号との間の位相差の符号を計算して前記強磁性対象物体の動きの方向のインジケーションを生成するように構成される電子回路をさらに含む、
   請求項１に記載の磁場センサ。
10. 前記基板上に配置され、前記特徴信号及び前記エッジ信号を受信するために結合された電子回路をさらに含み、前記電子回路は、前記エッジ信号を１又は複数の閾値と比較して第１の２値信号を生成するよう動作可能であり、前記特徴信号を他の１又は複数の閾値と比較して第２の２値信号を生成するよう動作可能であり、前記磁場センサによって生成された出力信号は、前記第１の２値信号又は前記第２の２値信号の選択された一方の状態遷移の整合を特定する信号エンコーディングを含む、
    請求項１に記載の磁場センサ。
11. 前記出力信号は、前記対象物体の前記動きの速度を表すパルスレート、及び、前記第１の２値信号又は前記第２の２値信号の前記選択された一方の前記状態遷移に整合するパルスエッジ、を有するパルスを含む、
    請求項１０に記載の磁場センサ。
12. 前記第１の２値信号と前記第２の２値信号との間の相対位相は、前記強磁性対象物体の前記動きの方向を表し、前記パルスは、前記強磁性対象物体の前記動きの方向を表すパルス幅を含む、
    請求項１０に記載の磁場センサ。
13. 前記基板は、第１及び第２の平行な最大面を含み、前記第１の磁気抵抗素子、前記第２の磁気抵抗素子、前記第３の磁気抵抗素子、前記第４の磁気抵抗素子、前記第５の磁気抵抗素子、前記第６の磁気抵抗素子、前記第７の磁気抵抗素子、及び前記第８の磁気抵抗素子は、前記基板の前記第１の最大面内又は前記基板の前記第１の最大面上に配置され、前記強磁性対象物体は、第１及び第２の平行な最大面を有し、前記基板の前記第１の最大面は、前記強磁性対象物体の前記第１の最大面に対して実質的に平行である、
    請求項１に記載の磁場センサ。
14. 前記第２の近接ペアは、前記第１及び第３の近接ペア間に配置され、前記第３の近接ペアは、前記第２及び第４の近接ペア間に配置され、前記第１及び第２の近接ペア間の間隔は、前記対象特徴物幅の約１／２から約２倍の間になるように選択され、前記第３及び第４の近接ペア間の間隔は、前記対象特徴物幅の約１／２から約２倍の間になるように選択される、
    請求項１に記載の磁場センサ。
15. 前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子のそれぞれにおいて磁場を生成するための磁石をさらに含み、前記強磁性対象物体は、前記強磁性対象物体の動きが前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子において前記磁場の変化をもたらすような位置に配置される、
    請求項１４に記載の磁場センサ。
16. 前記強磁性対象物体は、交互のＮ極及びＳ極を有するリング磁石を含み、前記リング磁石は、前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子のそれぞれにおいて磁場を生成し、前記リング磁石は、前記強磁性対象物体の動きが前記第１の磁気抵抗素子及び前記第２の磁気抵抗素子において前記磁場の変化をもたらすような位置に配置される、
    請求項１４に記載の磁場センサ。
17. 前記基板上に配置され、前記特徴信号及び前記エッジ信号を受信するために結合され、前記特徴信号と前記エッジ信号との間の位相差の符号を計算して前記強磁性対象物体の動きの方向のインジケーションを生成するように構成される電子回路をさらに含む、
    請求項１４に記載の磁場センサ。
18. 前記基板上に配置され、前記特徴信号及び前記エッジ信号を受信するために結合された電子回路をさらに含み、前記電子回路は、前記エッジ信号を１又は複数の閾値と比較して第１の２値信号を生成するよう動作可能であり、前記特徴信号を他の１又は複数の閾値と比較して第２の２値信号を生成するよう動作可能であり、前記磁場センサによって生成された出力信号は、前記第１の２値信号又は前記第２の２値信号の選択された一方の状態遷移の整合を特定する信号エンコーディングを含む、
    請求項１４に記載の磁場センサ。
19. 前記出力信号は、前記対象物体の前記動きの速度を表すパルスレート、及び、前記第１の２値信号又は前記第２の２値信号の前記選択された一方の前記状態遷移に整合するパルスエッジ、を有するパルスを含む、
    請求項１８に記載の磁場センサ。
20. 前記第１の２値信号と前記第２の２値信号との間の相対位相は、前記強磁性対象物体の前記動きの方向を表し、前記パルスは、前記強磁性対象物体の前記動きの方向を表すパルス幅を含む、
    請求項１８に記載の磁場センサ。
21. 前記基板は、第１及び第２の平行な最大面を含み、前記第１の磁気抵抗素子、前記第２の磁気抵抗素子、前記第３の磁気抵抗素子、前記第４の磁気抵抗素子、前記第５の磁気抵抗素子、前記第６の磁気抵抗素子、前記第７の磁気抵抗素子、及び前記第８の磁気抵抗素子は、前記基板の前記第１の最大面内又は前記基板の前記第１の最大面上に配置され、前記強磁性対象物体は、第１及び第２の平行な最大面を有し、前記基板の前記第１の最大面は、前記強磁性対象物体の前記第１の最大面に対して実質的に平行である、
    請求項１４に記載の磁場センサ。
22. 前記特徴物信号及び前記エッジ信号はアナログ信号である、
    請求項１に記載の磁場センサ。
23. 対象特徴物幅をもつ強磁性対象物体特徴物を有する強磁性対象物体の動きを検知するための磁場センサであって、
    基板と、
    前記基板上に配置され、前記強磁性対象物体に近接する第１のフルブリッジ回路と、
    を含み、
    前記第１のフルブリッジ回路は、
    第１の磁気抵抗素子と、
    第２の磁気抵抗素子であって、前記第１の磁気抵抗素子と前記第２の磁気抵抗素子とが互いに近接して第１の近接ペアを形成する、第２の磁気抵抗素子と、
    第３の磁気抵抗素子と、
    第４の磁気抵抗素子であって、前記第３の磁気抵抗素子と前記第４の磁気抵抗素子とが互いに近接して第２の近接ペアを形成する、第４の磁気抵抗素子と、
    前記第１、第２、第３、及び第４の磁気抵抗素子のうちの選択された２個を結合する第１の非反転出力ノードと、
    前記第１、第２、第３、及び第４の磁気抵抗素子のうちの異なる選択された２個を結合する第１の反転出力ノードと、
    を含み、
    第１の差動信号が前記第１の非反転出力ノードと前記第１の反転出力ノードとの間で生成され、
    前記磁場センサは、さらに、
    前記基板上に配置され、前記強磁性対象物体に近接する第２のフルブリッジ回路を含み、
    前記第２のフルブリッジ回路は、
    第５の磁気抵抗素子と、
    第６の磁気抵抗素子であって、前記第５の磁気抵抗素子と前記第６の磁気抵抗素子とが互いに近接して第３の近接ペアを形成する、第６の磁気抵抗素子と、
    第７の磁気抵抗素子と、
    第８の磁気抵抗素子であって、前記第７の磁気抵抗素子と前記第８の磁気抵抗素子とが互いに近接して第４の近接ペアを形成する、第８の磁気抵抗素子と、
    前記第５、第６、第７、及び第８の磁気抵抗素子のうちの選択された２個を結合する第２の非反転出力ノードと、
    前記第５、第６、第７、及び第８の磁気抵抗素子のうちの異なる選択された２個を結合する第２の反転出力ノードと、
    を含み、
    第２の差動信号が前記第２の非反転出力ノードと前記第２の反転出力ノードとの間で生成され、
    前記磁場センサは、さらに、
    前記第１の差動信号と前記第２の差動信号とを合成して、強磁性対象物体特徴物が前記第１のフルブリッジ回路及び前記第２のフルブリッジ回路の中央にあるときに最大値をとる特徴物信号を生成するように構成される、前記基板上に配置された第１の合成回路と、
    前記第１の差動信号と前記第２の差動信号とを合成して、前記第１のフルブリッジ回路が強磁性対象物体特徴物のエッジの一方側にあり前記第２のフルブリッジ回路が同じエッジの反対側にあるときに最大値をとるエッジ信号を生成するように構成される、前記基板上に配置された第２の合成回路と
    を含み、
    前記第２の近接ペアは前記第１の近接ペアと前記第３の近接ペアとの間に配置され、前記第３の近接ペアは前記第２の近接ペアと前記第４の近接ペアとの間に配置され、前記第１の近接ペアと前記第３の近接ペアとの間の間隔は、前記対象特徴物幅の約１／２から約２倍の間になるように選択され、前記第２の近接ペアと前記第４の近接ペアとの間の間隔は、前記対象特徴物幅の約１／２から約２倍の間になるように選択され、前記磁場センサは、
    前記基板上に配置され、前記特徴信号及び前記エッジ信号を受信するために結合された電子回路をさらに含み、前記電子回路は、前記エッジ信号を１又は複数の閾値と比較して第１の２値信号を生成するよう動作可能であり、前記特徴信号を他の１又は複数の閾値と比較して第２の２値信号を生成するよう動作可能であり、前記磁場センサによって生成された出力信号は、前記第１の２値信号又は前記第２の２値信号の選択された一方の状態遷移の整合を特定する信号エンコーディングを含む、
    磁場センサ。
24. 前記出力信号は、前記対象物体の前記動きの速度を表すパルスレート、及び、前記第１の２値信号又は前記第２の２値信号の前記選択された一方の前記状態遷移に整合するパルスエッジ、を有するパルスを含む、
    請求項２３に記載の磁場センサ。
25. 前記第１の２値信号と前記第２の２値信号との間の相対位相は、前記強磁性対象物体の前記動きの方向を表し、前記パルスは、前記強磁性対象物体の前記動きの方向を表すパルス幅を含む、
    請求項２３に記載の磁場センサ。