JP2021128158A - 物体の運動を検出する誘導センサデバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物体の往復直線運動の検出のための正確かつ容易に実施できる技法を可能にする誘導センサデバイスが必要とされている。
【解決手段】誘導センサデバイスは、物体内に渦電流を誘導するように構成された感知コイルを備える発振器回路と、処理ユニットとを備え、前記処理ユニットは、サンプリング周期中に検出された前記発振器回路の発振をカウントし、前記カウントされた発振を所定の発振平均値と比較し、前記カウントされた発振と前記所定の発振平均値との前記比較に基づいて、前記物体の速度および位置の両方を判定するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、往復直線的に動いている物体、特にエンジンのピストンの速度および位置（行程、ストローク）を測定する誘導センサデバイス、ならびに物体の往復直線運動を検出する方法に関する。

たとえば燃焼機関のシリンダ−ピストンシステムの状況において、直線運動する物体の位置（行程、ストローク）および速度を正確に検出することは、機械、たとえば燃焼機関の適切な動作を制御するための難しいタスクである。

当技術分野では、物体の直線運動および／または回転運動を検出するための光センサ、磁気ホールセンサ、および誘導センサが知られている。ファラデーの法則に基づいて動作する誘導センサには、位置感知の精度および過酷な環境に対する頑強性に関して利点がある。渦電流センサは、特に重要な一種の誘導センサである。

渦電流センサは、キャパシタンスに接続された検出器コイルと、交流電流発生器（発振器）とを備え、同調周波数発振（タンク）回路（たとえば、正弦波電流信号を提供する）を形成する。電流発生器は、時間とともに変化する高周波磁場（１次磁場）に関連付けられた検出器コイル内に流れる高周波の交流電流を生じさせる。この１次磁場は、検出すべき導電性物体内に渦電流を誘導し、その途中で２次磁場を誘導し、２次磁場は、レンツの法則に従って、１次磁場とは反対に向けられる。この２次磁場は、インピーダンスに影響し、したがって発振器回路の共振周波数ｆ_０（ｆ_０＝１／（２π（ＬＣ）^１／２）、ここでＬおよびＣは、それぞれ発振器回路のインダクタンスおよびキャパシタンスを示す）に影響する。
原則的に、インピーダンス／共振周波数の変化は、処理ユニットによって検出することができ、処理ユニットは、復調器および増幅ユニットを備えることができ、インピーダンス／共振周波数の変化に基づいて信号を生成し、それらの信号を使用して、検出された物体の位置（行程）および速度に関する情報を導出することができる。

しかし従来、直線運動する物体の位置（行程、ストローク）および速度をそれぞれ検出するために、２つの異なるセンサデバイスが必要とされる。測定のための基準値を得るには、物体に追加のマーカが必要とされる。さらに、当技術分野では、内燃機関のクランクシャフトにおける実時間トルクを十分に高い精度で判定することができない。通常、製造公差もまた、物体の運動、たとえば内燃機関のシリンダにおけるピストンの運動を正確に測定する難しさに寄与する。

したがって、物体の往復直線運動の検出のための正確かつ容易に実施できる技法を可能にする誘導センサデバイスが必要とされている。

上述した必要に対処するために、本発明は、物体（たとえば、内燃機関のシリンダ内で動いているピストン）の往復運動を検出する誘導センサデバイスを提供する。誘導センサデバイスは、感知コイルの検出範囲内に位置するときに動いている物体内に渦電流を誘導するように構成された感知コイルを備える発振器回路と、処理ユニットとを備える。処理ユニットは、サンプリング周期中に検出された発振器回路の発振をカウントし、カウントされた発振を所定の発振平均値と比較し、カウントされた発振と所定の発振平均値との比較に基づいて、物体の速度および位置の両方を判定するように構成される。本明細書では、物体の位置とは、物体の往復直線運動中の行程（範囲）を意味する。検出した発振の立上りエッジまたは立下りエッジ（raising or falling edges）をカウントすることによって、発振をカウントすることができる。

発振器回路は、交流電流発生器（発振器）によって励起することができる。感知コイルの検出領域に物体が存在する結果、共振周波数（感知コイルのインピーダンス）が変化し、誘導センサデバイスの感知デバイス（サンプリング周期中の発振を検出する）によって、電圧または電流信号に基づいて、この変化を感知することができる。比較プロセスの結果、カウントされた発振の数（発振器回路の実際の共振周波数を表す）が平均値を超過する第１の時間周期（ＨＩＧＨ時間周期）を識別することができ、カウントされた発振の数が平均値を超過しない第２の時間周期（ＬＯＷ時間周期）を識別することができる。これらの時間周期の和（ＨＩＧＨ時間周期の持続時間＋ＬＯＷ時間周期の持続時間）が、物体の往復運動の時間周期を表す。
物体の往復運動の時間周期の逆数は、運動の周波数を表し、これは、速度に直接変換される（たとえばｒｐｍ単位、運動の周波数に６０を掛けることによる）。さらに、物体の往復運動の時間周期に対するＨＩＧＨ時間周期の比から、運動のデューティーサイクルを導出することができ、これは、物体の位置、たとえば内燃機関のシリンダ内で動いているピストンの行程に変換される（以下の詳細な説明も参照されたい）。

そのように提供される単一の誘導センサデバイスは、カウントされた発振と所定の発振平均値との比較に基づいて、物体の速度および位置の両方の判定を高い精度で可能にする（検出すべき物体に機械的に接触しない）。

誘導センサデバイスは、ローパスフィルタをさらに備えることができ、処理ユニットは、ローパスフィルタによってローパスフィルタリングされた信号に基づいて、平均値を判定するように構成することができる。ローパスフィルタの利用により、ノイズが低減され、上述した比較プロセスのために使用される加重平均値（過去および現在の発振数に対する）を動的に得ることが可能になる。

処理ユニットは、
サンプリング周期のうち、カウントされた発振の数が平均値を超過した各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＨＩＧＨタイムカウンタ、およびサンプリング周期のうち、カウントされた発振の数が平均値を超過しない各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＬＯＷタイムカウンタをさらに備えることができ、または
サンプリング周期のうち、カウントされた発振の数が平均値に少なくとも等しい各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＨＩＧＨタイムカウンタ、およびサンプリング周期のうち、カウントされた発振の数が平均値を下回る各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＬＯＷタイムカウンタをさらに備えることができる。

ＨＩＧＨタイムカウンタは、上述したＨＩＧＨ時間周期を提供することができ、ＬＯＷタイムカウンタは、上述したＬＯＷ時間周期を提供することができる。

さらに、処理ユニットは、判定されたＨＩＧＨ時間周期およびＬＯＷ時間周期に基づいて、物体の往復運動の周波数を計算し、判定されたＨＩＧＨ時間周期およびＬＯＷ時間周期に基づいて、動いている物体の運動のデューティーサイクルを計算するようにそれぞれ構成された周波数計算手段およびデューティーサイクル計算手段を備えることができる。

処理ユニットは、デューティーサイクル計算手段によって計算されたデューティーサイクルに基づいて、動いている物体の位置を判定するように構成された位置判定手段と、周波数計算手段によって計算された周波数に基づいて、物体の速度を判定するように構成された速度判定手段とをさらに備えることができる。

一実施形態によれば、誘導センサデバイスは、デューティーサイクル計算手段および速度計算手段によって出力された信号に基づいて、パルス幅変調信号を生成するように構成されたパルス幅変調信号発生器（処理ユニットの一部とすることができる）を備え、位置判定手段は、パルス幅変調信号のうちの第１のパルス幅変調信号（物体の運動のデューティーサイクルに関する情報を含む）に基づいて、物体の位置を判定するように構成され、速度判定手段は、パルス幅変調信号のうちの第２のパルス幅変調信号（物体の運動の周波数に関する情報を含む）に基づいて、物体の速度を判定するように構成されている。

上述した必要はまた、発振器回路を備える誘導センサデバイスによって、物体（たとえば、内燃機関のシリンダ内で動いているピストン）の往復運動を感知する方法を提供することによって対処される。この方法は、
サンプリング周期中の発振器回路の発振を検出およびカウントするステップと、
カウントされた発振を所定の発振平均値と比較するステップと、
カウントされた発振と所定の発振平均値との比較に基づいて、物体の速度および位置の両方を判定するステップとを含む。

この方法は、発振のカウントを表すローパスフィルタリングされた信号の平均値を判定することによって、所定の平均値を判定するステップを含むことができる。

一実施形態によれば、物体の往復運動を感知する方法は、
１サンプリング周期当たりのカウントの数が平均値を超過するまたは少なくとも平均値に等しい時間間隔を判定することによって、ＨＩＧＨ時間周期を判定するステップと、
１サンプリング周期当たりのカウントの数が平均値を超過しないまたは平均値を下回る時間間隔を判定することによって、ＬＯＷ時間周期を判定するステップと、
ＨＩＧＨ時間周期とＬＯＷ時間周期とを加算することによって、物体の運動の周期を判定するステップと、
ＨＩＧＨ時間周期とＨＩＧＨ時間周期およびＬＯＷ時間周期の和との比に基づいて、物体の運動のデューティーサイクルを判定するステップとを含む。

さらに、物体の運動の周期に基づいて、物体の周波数および速度を判定することができ、物体の運動のデューティーサイクルに基づいて、物体の位置（行程、ストローク）を判定することができる。

検出すべき動いている物体、たとえば燃焼機関のシリンダ内で動いているピストンを備えた考慮されるそれぞれの具体的な構成は、事前に知られている最小行程に対応するデューティーサイクル最小値から最大行程に対応するデューティーサイクル最大値までの独自の個々のデューティーサイクル範囲を呈する。この事前定義された知識によって、実際に判定されたデューティーサイクルが、全行程／最大行程の割合に変換される。

本発明の方法の上述した実施形態は、本発明の誘導センサデバイスの上述した実施形態で実施することができ、本発明の誘導センサデバイスの上述した実施形態は、本発明の方法の上述した実施形態のステップを実行するように構成することができる。

本発明の方法は、誘導センサデバイス内に含まれる感知コイルによって、物体が感知コイルの検出範囲に位置するとき、物体内に渦電流を誘導するステップをさらに含むことができる。渦電流は、発振器回路が電気発生器、たとえば交流電流発生器によって給電されたとき、感知コイルによって生成される１次磁場によって誘導される。渦電流は、発振器回路のインピーダンスおよび共振周波数、したがって発振のカウント数に影響する２次磁場を誘導する。

さらに、処理ユニット、特に誘導センサデバイスの処理ユニットで実行されたとき、上述した実施形態の１つによる方法のステップを実施するためのコンピュータ実行可能命令を有する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品が提供される。

本開示のさらなる特徴および例示的な実施形態ならびに利点について、図面に関して詳細に説明する。本開示は、以下の実施形態の説明によって限定されると解釈されるべきでないことが理解されよう。以下に記載する特徴のいくつかまたはすべては、代替の方法で組み合わせることもできることをさらに理解されたい。

図１ａおよび図１ｂは、本発明の一実施形態によるピストンの運動を検出する構成を示す図である。 図１ａおよび図１ｂに示す構成の誘導センサデバイスの構成要素を示す図である。 本発明の一実施形態による誘導センサデバイスの処理ユニットの動作を示す流れ図である。 本発明の一実施形態によるＨＩＧＨタイマを条件付きで増分するプロセスを示す図である。 本発明の一実施形態によるＬＯＷタイマを条件付きで増分するプロセスを示す図である。 所望の信号を出力するパルス幅変調信号発生器を備える誘導センサデバイスの別の実施形態を示す図である。

本発明は、直線往復している物体の運動を検出するセンサデバイスおよび方法を提供する。１つの単一の誘導センサデバイスによって、物体の行程（ストローク）および速度を判定することができる。以下の詳細な説明では、物体は、内燃機関のシリンダ内で動いているピストンによって表される。言うまでもなく、本発明は、この特定の応用例に制限されない。

図１ａおよび図１ｂは、本発明の一実施形態によるピストン１の運動を検出する構成１０を示す。ピストン１は、たとえばアルミニウムから形成することができ、内燃機関シリンダ内で運動発生器２によってクランクシャフト３を介して動かされる。ピストン１の往復運動の方向は、両方向矢印によって示されている。ピストン１の往復運動は、センサ先端素子４４を備える誘導センサデバイス４によって検出される。図１ａに示す状況で、センサ先端素子４４は、ピストン１のピストン溝５に部分的に面しているが、図１ｂに示す状況で、センサ先端素子４４は、検出範囲内でピストン１の本体に完全に面している。

誘導センサデバイス４は、交流電流を生成する発振器回路と、センサ先端素子４４内に位置決めされまたはセンサ先端素子４４を部分的に構成する感知コイルとを備える。コイルは、２重コイルとすることができ、たとえば約１０ｍｍの直径を有することができる。コイルは、高導電性材料、たとえば銅から形成することができ、たとえば高分子材料から形成された適当な支持基板上に形成することができる。さらに、誘導センサデバイス４は、処理ユニット、たとえばマイクロコントローラを備える。マイクロコントローラは、８ビットのマイクロコントローラとすることができる。

交流電流は、ピストン１の導電体内に渦電流を誘導する１次磁場を生成する。渦電流は、誘導センサデバイス４の発振器回路のインピーダンスおよび共振周波数に影響する２次磁場を誘導する。ピストン１の本体の一部のみがセンサ先端素子４４に面している場合、または本体のどの部分もセンサ先端素子４４に面していない場合、比較的弱い２次磁場が誘導され、または２次磁場がまったく誘導されない。ピストン１の本体がセンサ先端素子４４に完全に面する場合、比較的強い２次磁場が誘導され、したがって発振器回路のインピーダンスおよび共振周波数の比較的強い変化を観察することができる。この情報は、以下に説明するように、ピストン１の行程（ストローク）および速度に関する情報に直接変換することができる。

図２は、図１ａおよび図１ｂに示す誘導センサデバイス４の構成要素を非常に概略的に示す。誘導センサデバイス４は、図１ａおよび図１ｂに示す先端素子部分４４に位置決めされた感知コイル１１を備える。さらに、誘導センサデバイス４は、何らかの容量デバイス１２を備える。共振回路は、何らかの発振器、たとえば交流電流を生成する交流電流発生器１３（別の例によれば、容量デバイス１２を一体化することができる）によって給電される。

感知コイル１１の検出領域に検出すべき物体、すなわち図１ａおよび図１ｂに示す例ではピストン１が存在することによる発振器回路内の変化（インピーダンス、共振周波数）を検出するように、感知デバイス１４が設けられる。たとえば、感知デバイス１４は、電流または電圧を測定するように構成することができる。感知デバイス１４は、処理ユニット１５へ信号を出力する。処理ユニット１５は、マイクロコントローラとすることができ、またはマイクロコントローラを備えることができる。処理ユニット１５は、感知デバイス１４によって提供された信号を処理して、検出すべき物体の位置および速度の両方を判定する。

一実施形態による図２に示す処理ユニット１５の動作が、図３の流れ図に示されている。発振器１３は、何らかのクロック周波数、たとえば５〜２０ＭＨｚのクロック周波数で動作する。サンプリング周期（タイマ周期）中、処理ユニット１５は、感知デバイス１４によって提供される信号の正（または別法として、負）エッジ（１回の発振は、２つのエッジ、すなわち立上り／正エッジおよび立下り／負エッジを含む）の数、すなわち検出すべき物体によって影響される（または、検出すべき物体がセンサコイルの検出範囲にない場合は影響されない）発振器回路の共振周波数をカウントする（図３のステップ３１）。感知デバイス１４によって提供される発振信号は、電圧または電流信号とすることができる。たとえば、１０ＭＨｚのクロック周波数が提供され、タイマ周期中に２５６０の増分がカウントされた場合、３９０６．２５カウントの周波数（サンプリング周波数）が得られる。
このカウントの周波数は、他方では、１／３９０６．２５＝２５６μｓのタイマ周期に変換される。

処理ユニット１５は、発振信号のエッジをカウントするだけでなく、各タイマ周期に対するカウントを、複数の以前のタイマ周期で得られた１タイマ周期当たりの発振信号のエッジの平均値と比較する（図３のステップ３２）。特定の実施形態によれば、平均値は、平均値を判定するために使用されたタイマ周期におけるカウントのローパスフィルタリング後に判定することができる。この種の信号の事前調整によって、事前定義された数の以前のタイマ周期に対する加重平均が、比較手順に使用される（図３のステップ３２）。特に、ローパスフィルタリングによって、信号ノイズを除去することができる。

カウントが平均値を上回るか否かが決定される（図３のステップ３３）。カウントが平均値を超過した場合、ＨＩＧＨ（時間）カウンタが増分され（図３のステップ３４）、カウントが平均値を超過しない場合、ＬＯＷ（時間）カウンタが増分される（図３のステップ３５）。実際には、原則的に、平均値に等しいカウントがＨＩＧＨタイマの増分に寄与するか、それともＬＯＷタイマの増分に寄与するかは、事前定義することができる。

ＨＩＧＨタイマおよびＬＯＷタイマを増分するステップは、図４Ａおよび図４Ｂに示されている。図４Ａおよび図４Ｂの上のグラフは、たとえば、１６のタイマ周期（横軸）中の増分のカウント（縦軸）を示す（任意の正規化）。実際の応用例では、１タイマ周期当たりの感知デバイス１４によって提供された信号の正エッジ（増分）の総カウントの値に対して階段関数が使用されることもある。水平線は、以前のタイマ周期に基づいて得られた平均値を示す。

図４Ａおよび図４Ｂの下のグラフに示すように、平均値を上回る増分のカウント／数を呈する各タイマ周期に対して、ＨＩＧＨタイマが増分され（１ずつカウントアップされる）、平均値を下回る増分のカウントを呈する各タイマ周期に対して、ＬＯＷタイマが増分される（１ずつカウントアップされる）。いくつかのタイマ周期にわたって延びる周期（時間間隔）を識別することができ、その中で、それぞれＨＩＧＨタイマが増分される周期（ＨＩＧＨ周期）と、ＬＯＷタイマが増分される他の周期（ＬＯＷ周期）とを識別することができることが明らかである。

そのように得られたＨＩＧＨタイマカウントおよびＬＯＷタイマカウントに基づいて、図１ａおよび図１ｂに示すピストン１の速度および行程（ストローク）を、次のように判定することができる。図１ａおよび図１ｂの誘導センサデバイス４の検出領域におけるピストン１（の本体）の運動の（サイクル）周期（それぞれ、存在および不在）は、ＨＩＧＨタイマカウントとＬＯＷタイマカウントとの和として判定することができ、デューティーサイクルは、ＨＩＧＨタイマカウントとサイクル周期との比に、任意選択で所望の単位の量子化のための何らかの正規化係数、たとえば１００の正規化係数を掛けた値として判定することができる（図３のステップ３６）。ピストン１の往復運動の周期は、平均値を下回る周波数から平均値を上回る周波数への感知された共振周波数の３回の周波数変化にわたって延び、逆も同様である。

こうして得られたサイクル周期およびデューティーサイクルに基づいて、図１ａおよび図１ｂに示すピストン１の速度および行程（ストローク）を判定することができる（図３のステップ３７）。ピストン１の運動の周波数（Ｈｚ単位）は、周期の逆数値によって与えられ、速度は、たとえばこの周波数に６０を掛けることによってｒｐｍ単位で与えられる。デューティーサイクルは、シリンダ内のピストン１の全行程（全ストローク）の割合に直接変換される。それぞれの具体的なピストン−シリンダシステムは、事前に知られている最小行程に対応するデューティーサイクル最小値から最大行程に対応するデューティーサイクル最大値までの独自の個々のデューティーサイクル範囲を呈する。この事前定義された知識によって、実際に判定されたデューティーサイクルが、全行程／最大行程の割合に変換される。

したがって、１つの単一の誘導センサデバイス４によって、ピストン１の速度および行程（ストローク）を高い精度で同時に判定することができる。この速度および行程（ストローク）、ならびにピストンによって引き起こされる知られている体積の圧縮から、図１ａおよび図１ｂに示す運動発生器２のトルクも直接判定することができる。検出すべき物体（すなわち、上述した例ではピストン１）に対して、基準マーカを提供する必要はない。誘導センサデバイス４は、低コストで形成することができ、過酷な環境（約１５０℃までの温度）で動作するのに好適である。

往復運動を呈する物体２００の運動を検出するように構成された本発明の誘導センサデバイス１００に対する別の例が、図５に示されている。この誘導センサデバイス１００は、上述した実施形態のすべてで使用することができる。誘導センサデバイス１００は、発振器回路１１０を備えており、発振器回路１１０は、物体２００内に渦電流を誘導し、誘導された２次磁場に基づいて、センサ検出範囲内の物体の存在を検出する感知コイルを備える（上記の説明参照）。さらに、誘導センサデバイス１００は、処理ユニット１２０を備えており、処理ユニット１２０は、たとえばマイクロコントローラを備える。処理ユニット１２０は、発振器回路１１０から発振信号を受け取るように発振器回路１１０に接続された信号捕捉手段１２１を備えており、信号捕捉手段１２１は、発振信号のエッジのカウントを表す信号を提供する。そのように提供された信号は、何らかのローパスフィルタリング手段１２２によって、ローパスフィルタリングすることができる。

さらに、処理ユニット１２０は、上述したように、それぞれＨＩＧＨカウントおよびＬＯＷカウントを得るためのＬＯＷタイマ１２３およびＨＩＧＨタイマ１２４を備える。上述したように、物体２００の運動の周波数は、周波数計算手段１２５によって判定することができ、物体２００のデューティーサイクルは、デューティーサイクル計算手段１２６によって判定することができる。加えて、処理ユニット１２０は、物体２００の運動の周波数およびデューティーサイクルに関する情報を伝えるパルス幅変調デジタル出力信号を提供するために、パルス幅変調信号発生器１２７を備える。上述したように、このように得られたパルス幅変調デジタル出力信号を使用して、物体２００の速度および物体２００の位置（行程、ストローク）を導出することができる。
パルス幅変調デジタル出力信号ＰＷＭＳは、速度および行程（ストローク）の正確な判定にとって特に好適である。パルス幅変調デジタル出力信号ＰＷＭＳに基づいて、物体の速度を判定することができ、パルス幅変調デジタル出力信号ＰＷＭＳに基づいて、動いている物体の位置（行程、ストローク）を判定することができる。

１０ 構成
１ ピストン
２ 運動発生器
３ クランクシャフト
４、１００ 誘導センサデバイス
５ ピストン溝
１１ 感知コイル
１２ 容量デバイス
１３、１１０ 発振器
１４ 感知デバイス
１５、１２０ 処理ユニット
４４ センサ先端素子
１２１ 信号捕捉手段
１２２ ローパスフィルタ
１２３ ＬＯＷタイマ
１２４ ＨＩＧＨタイマ
１２５ 周波数計算手段
１２６ デューティーサイクル計算手段
１２７ パルス幅変調信号発生器
２００ 物体
ＰＷＭＳ パルス幅変調信号

Claims (15)

1. 物体の往復運動を検出する誘導センサデバイスであって、
   前記誘導センサデバイスは、
   - 前記物体内に渦電流を誘導するように構成された感知コイル（１１）を備える発振器回路（１３、１１０）と、
   - 処理ユニット（１５、１２０）と、を備え、
   前記処理ユニット（１５、１２０）は、
   サンプリング周期中に検出された前記発振器回路（１３、１１０）の発振をカウントし、
   前記カウントされた発振を所定の発振平均値と比較し、
   前記カウントされた発振と前記所定の発振平均値との前記比較に基づいて、前記物体の速度および位置の両方を判定するように構成されている、
   誘導センサデバイス。
2. 前記誘導センサデバイスは、ローパスフィルタをさらに備え、
   前記処理ユニット（１５、１２０）は、前記ローパスフィルタ（１２２）によってローパスフィルタリングされた信号に基づいて、前記発振平均値を判定するように構成されている、
   請求項１に記載の誘導センサデバイス。
3. 前記処理ユニット（１５、１２０）は、
   前記サンプリング周期のうち、前記カウントされた発振の数が前記発振平均値を超過した各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＨＩＧＨタイムカウンタ（１２４）、および前記サンプリング周期のうち、前記カウントされた発振の数が前記平均値を超過しない各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＬＯＷタイムカウンタ（１２３）、または
   前記サンプリング周期のうち、前記カウントされた発振の数が前記平均値に少なくとも等しい各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＨＩＧＨタイムカウンタ（１２４）、および前記サンプリング周期のうち、前記カウントされた発振の数が前記平均値を下回る各サンプリング周期に対して増分するように構成されたＬＯＷタイムカウンタ（１２３）をさらに備えている、
   請求項２に記載の誘導センサデバイス。
4. 前記処理ユニット（１５、１２０）は、
   前記判定されたＨＩＧＨおよびＬＯＷ時間周期に基づいて、前記物体の前記往復運動の周波数を計算するように構成された周波数計算手段（１２５）と、
   前記判定されたＨＩＧＨおよびＬＯＷ時間周期に基づいて、前記動いている物体の前記運動のデューティーサイクルを計算するように構成されたデューティーサイクル計算手段（１２６）とをさらに備えている、
   請求項３に記載の誘導センサデバイス。
5. 前記処理ユニット（１５、１２０）は、
   - 前記計算されたデューティーサイクルに基づいて、前記物体の位置を判定するように構成された位置判定手段と、
   - 前記計算された周波数に基づいて、前記物体の速度を判定するように構成された速度判定手段とをさらに備えている、
   請求項４に記載の誘導センサデバイス。
6. 前記誘導センサデバイスは、前記デューティーサイクル計算手段（１２６）および前記速度計算手段によって出力された信号に基づいて、パルス幅変調信号を生成するように構成されたパルス幅変調信号発生器（１２７）をさらに備え、
   前記位置判定手段は、前記パルス幅変調信号のうちの第１のパルス幅変調信号に基づいて、前記物体の前記位置を判定するように構成され、前記速度判定手段は、前記パルス幅変調信号のうちの第２のパルス幅変調信号に基づいて、前記物体の前記速度を判定するように構成されている、
   請求項５に記載の誘導センサデバイス。
7. 発振器回路を備える誘導センサデバイスによって物体の往復運動を感知する方法であって、
   前記方法は、
   - サンプリング周期中の前記発振器回路（１３、１１０）の発振を検出およびカウントするステップと、
   - 前記カウントされた発振を所定の発振平均値と比較するステップと、
   - 前記カウントされた発振と前記所定の発振平均値との前記比較に基づいて、前記物体の速度および位置の両方を判定するステップと、
   を含む方法。
8. 発振のカウントをローパスフィルタリングし、前記ローパスフィルタリングされた発振カウントの平均値を前記所定の平均値として判定するステップをさらに含む、
   請求項７に記載の方法。
9. - １サンプリング周期当たりのカウントの数が前記平均値を超過するまたは少なくとも前記平均値に等しい時間間隔を判定することによって、ＨＩＧＨ時間周期を判定するステップと、
   - １サンプリング周期当たりのカウントの数が前記平均値を超過しないまたは前記平均値を下回る時間間隔を判定することによって、ＬＯＷ時間周期を判定するステップと、
   - 前記ＨＩＧＨ時間周期と前記ＬＯＷ時間周期とを加算することによって、前記物体の前記運動の周期を判定するステップと、
   - 前記ＨＩＧＨ時間周期と前記ＨＩＧＨ時間周期および前記ＬＯＷ時間周期の和との比に基づいて、前記物体の前記運動のデューティーサイクルを判定するステップと、をさらに含む、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記物体の前記運動の前記判定された周期に基づいて、前記物体の速度が判定され、前記物体の前記運動の前記判定されたデューティーサイクルに基づいて、前記物体の位置が判定される、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記物体の前記運動の前記周期に関する情報を含むパルス幅変調信号（ＰＷＭＳ）および前記物体の前記運動の前記デューティーサイクルに関する情報を含むパルス幅変調信号（ＰＷＭＳ）を得るステップをさらに含み、
    前記パルス幅変調信号（ＰＷＭＳ）に基づいて、前記物体の前記速度および前記位置が判定される、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記物体の前記往復運動が、燃焼機関のシリンダ内のピストン（１）の運動であり、前記位置が、前記ピストン（１）の行程である、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記ピストン（１）の前記行程が、最小行程に対応する所定のデューティーサイクル最小値、および、最大行程に対応する所定のデューティーサイクル最大値から知られている全行程または最大行程の割合で判定される、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記誘導センサデバイス（４、１００）内に含まれる感知コイル（１１）によって、前記物体内に渦電流を誘導するステップをさらに含む、
    請求項１３に記載の方法。
15. 処理ユニット（１５、１２０）、特に誘導センサデバイス（４、１００）の処理ユニットで実行されたとき、請求項７から１３のいずれか一項に記載の方法の前記ステップを実施するためのコンピュータ実行可能命令を有する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を備える、
    コンピュータプログラム製品。

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