JPH1144554A - 通過磁気物体を検出する方法および装置 - Google Patents

通過磁気物体を検出する方法および装置

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JPH1144554A JP10118956A JP11895698A JPH1144554A JP H1144554 A JPH1144554 A JP H1144554A JP 10118956 A JP10118956 A JP 10118956A JP 11895698 A JP11895698 A JP 11895698A JP H1144554 A JPH1144554 A JP H1144554A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遷移が明確な接近点と後退点とに正確に対応
する2進出力電圧を生じる近接検出器を提供する。 【解決手段】 周囲の磁界を検知して磁界に比例する電
圧Vsigを生成する初期ステップを含み、Vsigのピーク
ツーピーク電圧の百分比として閾値電圧が生成され、V
sigが閾値電圧を越えるように上昇する時1つの2進レ
ベルとなりVsigが閾値電圧より低下する時は別の2進
レベルとなる近接検出器出力電圧を生成することを含む
通過磁気物体の検出方法。Vsigのピーク電圧で生じる
変化に応答してVsigのピークツーピーク電圧の百分比
を所定の許容差内に維持するように、閾値電圧が周期的
に更新される。Vsigが閾値電圧を越える時、閾値電圧
は、Vsigのピークツーピーク電圧の第1の百分比に対
応する第1のレベルにあり、閾値電圧より低い時は第2
の百分比に対応する第2のレベルにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール電圧ピーク
ツーピーク・パーセント閾値検出器を含む近接検出器に
関し、特に隣接して回転する鉄の歯車の歯の前縁部と後
縁部を検出することが可能である鉄歯車歯ホールトラン
スデューサその他の磁界/電圧トランスデューサに関
し、更にホール電圧のピークツーピーク振幅に適合する
検出閾値を持つ如きホール・センサに関する。
【0002】
【従来の技術】本文に用いられる用語「磁気」は、周囲
の磁界を変化させようとする低磁気抵抗を持つ磁化物
体、強磁性体および他の物体に適用する。1995年8
月15日発行の米国特許第5,442,283号には、
歯車歯の立上がり縁部と立下がり縁部とを検出すること
が可能であるホール電圧勾配付勢型検出器またはピーク
照合検出器を含む近接検出器が記載されている。当該検
出器は、ホール電圧の勾配を追跡して、反対方向の後続
するホール/電圧勾配の開始を示すパルス信号を生じる
前に次のピーク電圧を暫時保持するための回路を含む。
ホール電圧保持回路は、パルス出力信号を提供するコン
パレータの誤ったトリッピングを防止するため、コンデ
ンサからあるいはコンデンサに対して電荷を制御可能に
漏洩させるコンデンサ/回路手段を含んでいる。コンデ
ンサの保持電圧は、こうして、歯車歯の通過速度が低く
なるに伴い精度保持の喪失の増加を招く垂下を有し、従
って、検出器は、正確な検出が可能な最小歯車歯速度を
有する。
【0003】周囲の磁界における変化と、磁気物体の通
過により生じるトランスデューサ電圧における対応変化
とは変動する傾向を有する。従来技術の大半のかかる近
接検出器は、通過物体の接近を示す高い2進出力電圧を
生じ、物体が検出器から後退する時は低い2進電圧を生
じる。検出器出力電圧の低から高への遷移は、典型的
に、トランスデューサ電圧が固定された内部閾値電圧基
準に等しくなる時を決定し、あるいは上記の勾配付勢型
検出器またはピーク照合検出器の場合には、トランスデ
ューサ電圧がちょうど生じた時および信号電圧がピーク
値から所定の増分電圧だけ低下する時を決定するコンパ
レータによってトリガーされる。
【0004】固定された閾値電圧を持つ従来技術の近接
検出器は、トランスデューサ電圧の振幅における変化が
ある時、トランスデューサ電圧波形における異なる場所
に対応する低ないし高(あるいは、高から低)の出力電
圧を生じる。トランスデューサ電圧振幅におけるこのよ
うな変化の根源は数多い。例えば、歯車歯(物体)は、
歯ごとに異なる強磁性と、歯車の偏心により生じるトラ
ンスデューサに対する歯車歯の間隔(空隙)における波
動変化を有する。また、温度における変化は、空隙寸法
と、トランスデューサおよびトランスデューサ電圧増幅
器の感度とに変化を生じ得る。更に、近接検出器におけ
る磁界/電圧トランスデューサは、典型的に機械的応力
と温度と共に変動する内部DCオフセット電圧を有す
る。従って、トランスデューサ電圧におけるこのような
変化は、これらトランスデューサ電圧が固定閾値を越え
るかあるいはこれより低くなる物体の接近および後退の
実際の距離に関する接近の検出のタイミングにおける偏
移を生じる。これが、特に歯車歯の接近を検知すること
により歯車の回転位置の検出のため用いられる時に多か
れ少なかれ許容し得る接近検出における精度の喪失を生
じる結果となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通過
する磁気物体の明確な接近点および明確な後退点に遷移
が正確に対応する2進出力電圧を生じる近接検出器の提
供にある。本発明の磁界/電圧トランスデューサ電圧の
振幅またはオフセットが著しく変化したときを周期的に
決定し、必要に応じて検出閾値を実質的に変化する検出
器/トランスデューサの電圧の振幅のピークツーピーク
値の所定の一定の百分比となるように調整する磁気物体
近接検出器の提供にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、周囲の磁界を
検知して磁界に比例する電圧Vsigを生じる初期ステッ
プを含む通過する磁気物体の検出のための方法に関する
ものである。閾値電圧は、Vsigのピークツーピーク電
圧の百分比として生成される。当該方法は更に、Vsig
が閾値電圧を越えるよう上昇する時に1つの2進レベル
となり、Vsigが閾値電圧より低くなる時に別の2進レ
ベルになる近接検出器の出力電圧を生成するステップを
含む。閾値電圧は、Vsigのピーク電圧に生じ得る変化
に応答して、所定の公差内でVsigのピークツーピーク
電圧の百分比を維持するように周期的に更新される。か
かる構成により、通過する磁気物体の明確な接近点と後
退点に更に正確に対応する遷移を有する出力電圧を検出
器が与えることが望ましい。
【0007】一実施形態において、閾値電圧は、Vsig
が閾値電圧を越える時にピークツーピーク電圧の第1の
百分比に対応する第1のレベルにあり、かつVsigが閾
値電圧より小さい時にはピークツーピーク電圧Vsig
第2の百分比に対応する第2のレベルにある。第1の百
分比は0%ないし50%間にあり、望ましくはピークツ
ーピーク電圧Vsigの約40%であり、第2の百分比は
50%ないし100%間にあり、望ましくはピークツー
ピーク電圧Vsigの約60%である.このような構成に
より、閾値電圧VTHは、ヒステリシスが与えられる。
【0008】閾値電圧の更新ステップは、Vsigのピー
ク値における変動に従って閾値電圧の第1のレベルを更
新し、Vsigのピーク値における変動に従って閾値電圧
の第2のレベルを更新することを含む。電圧PDAC
は、Vsigの正のピーク値の関数として与えられ、電圧
NDACは、Vsigの負のピーク値の関数として与えら
れる。閾値電圧は更に、電圧PDACとNDAC間に結
合される抵抗分割器によって生成される。
【0009】一実施形態において、電圧PDACおよび
NDACは、所定の更新期間中および(または)この期
間の終りに更新される。更に他の実施の形態では、電圧
PDACおよびNDACに対する更新は、更新期間の終
りに行われる。更に記載されるのは、磁界に比例する出
力信号電圧Vsigを生じる磁界/電圧トランスデューサ
と、Vsigのピークツーピーク電圧の百分比である閾値
電圧を生成するよう働く閾値電圧発生器と、光電導性の
出力電圧を生成するためVsigを閾値電圧に比較するコ
ンパレータとを含む磁気物体近接検出器である。当該近
接検出器の出力電圧は、Vsigが閾値電圧を越えるよう
に上昇する時に1つの2進レベルとなり、Vsigが閾値
電圧より低くなる時に別の2進レベルとなる。閾値電圧
は、Vsigのピーク電圧に生じる変化に応答してVsig
ピークツーピーク電圧の百分比を所定の公差内に維持す
るように、周期的に更新される。ヒステリシス・コンパ
レータ回路は、Vsigが閾値電圧を越える時ピークツー
ピーク電圧の第1の百分比である第1のレベルと、V
sigが閾値電圧より低くなる時Vsigのピークツーピーク
電圧の第2の百分比である第2のレベルとにおいて閾値
電圧を与える。
【0010】
【発明の実施の形態】図1のホール素子10は、電流I
Hにより励起され、ホール電圧増幅器12の入力に接続
された出力を有する。ホール素子10は、磁石(図示せ
ず)の1つの磁極に取付けられ、その結果、鉄の物体が
接近する時、ホール電圧VHおよび増幅されたホール電
圧Vsigが増加(あるいは減少)し、物体が後退する
時、VHおよびVsigは減少(あるいは、磁石の磁極に従
って増加)する。あるいはまた、それ自体が磁化される
磁気物体を検出するため図1のセンサ回路が使用され、
この場合はホール素子は磁石に隣接して取付けられる必
要はない。磁気抵抗ブリッジ(図示せず)は、ホール素
子の代りに置換される。また、出力がホール電圧増幅器
(図示せず)の入力に差動的に接続された2個のホール
素子が、第2の代替的な磁界/電圧トランスデューサを
表わしている。増幅されたホール電圧Vsigは、通過す
る物体の輪郭を影の図形状に反映する2進方形波出力電
圧信号Voutを生じるため、図1の近接検出器における
残りの回路によって操作される。
【0011】図1において、増幅されたホール電圧V
sigは、第1のコンパレータ14の正の入力に印加さ
れ、また1つの第2のコンパレータ16の正の入力と別
の第2のコンパレータ26の負の入力とにも印加され
て、これがVpcompおよびVncompをそれぞれ
生じる(図6のcおよびd)。インバータ32a、32
bとクロックされたフリップフロップ33a、33bか
らなる複合ラッチが、中間信号Q33b(図6のe)を
生じる、近接検出器出力電圧Vout(図6のf)を生じ
る。コンパレータ16、26、インバータ32a、32
bおよびフリップフロップ33a、33bを含む回路
は、コンパレータのヒステリシス回路がコンパレータの
ヒステリシス・ループの中心をピークツーピーク・トラ
ンスデューサ信号の所定の百分比に対応するレベルにバ
イアスするピークツーピーク・パーセント閾値検出器を
含んでいる。
【0012】図2のaおよびbにおいて、また図5およ
び図6のcにおいて、Vsigの正になる各部分の間、電
圧Vsigは正のピークから低下し、時間t1に、抵抗電圧
分割器34におけるタップに生じる閾値基準電圧VPth
より低くなる。時間t1において、コンパレータ16の
出力Vpcompが図6のbにおける如く2進数のハイ・レ
ベルからロー・レベルになり、Voutは図6のfにおけ
る如くハイのレベルからローのレベルになる。Vsig
負になる各部分の間、電圧Vsigは負のピークから上昇
(または低下)し、時間t2において、抵抗電圧分割器
34における低いタップに生じた閾値基準電圧VNth
り高くなる。時間t2において、コンパレータ16の出
力Vncompが、図6のdにおける如く2進のローのレベ
ルからハイになり、Voutが図6のfにおける如くロー
のレベルからハイのレベルになる。
【0013】始点としてカウンタ17がゼロ・カウント
にあるものとすると、第1のコンパレータ14の出力が
ハイになる時、カウンタ17はクロック18からのcl
kパルスをカウントし始める。結果として得るカウント
は、ディジタル/アナログ・コンバータ(PDAC1)
20へ与えられ、このコンバータはゼロからDC電源電
圧+Vregの範囲内のどこかに常にある出力アナログ電
圧VP1を生じる。任意の瞬間に、VPnewの振幅がカウン
タ17からのカウント信号の直接的な線形関数である。
電力が最初に検出回路に印加されると、論理ブロック
(図示せず)がDC電源電圧+Vregのターンオン時間
を検知してカウンタをゼロ・カウントにリセットする。
コンパレータ14は、ヒステリシスを持ち、従ってシュ
ミット・タイプ・コンパレータである。DAC20(P
DAC1)の出力は、Vsigが電圧VPnewにコンパレー
タ14の小さなヒステリシス閾値電圧Vhys1を加えたも
のより大きくなり、次いでコンパレータ14の出力がハ
イになるように、コンパレータ14の負の入力に接続さ
れている。この時Voutがローであるならば、ANDゲ
ート15の出力はハイになり、カウンタ17は動作可能
状態になってカウント状態にある。Vsigが更に正にな
ると、VPnewは図3に示されるように階段状にVsig
追跡させられる。階段状VPnewの増分的な垂直方向の変
動はVreg/2nに等しい。ここで、nはDACのビット数
である。増分的な水平軸の時間Δt1は、Vsigの勾配
が減少すると共に増加する。
【0014】図3に示されるように、Vsigの正のピー
ク電圧に達すると、カウンタ17が(例えば、時間t
pp1に)カウントを停止し、保持されたVPnewより大き
い信号Vsigにおける以降の正のパルスにおいて、V
Pnewが再び以降の正のパルスをそのピークまで追跡して
(例えば、時間tpp2に)この新たなピーク電圧を保持
し始めるまで、VPnewがこのピーク電圧を保持する。
【0015】更新カウンタ36は、近接検出器の出力信
号Voutにおけるローからハイへの遷移、即ち正の遷移
をカウントする6ビットのカウンタである。時間t
updateにおいて64の正の2進遷移がカウントされる
と、カウンタ36は折り返し、以降の正の遷移をカウン
トするため再びゼロ・カウントから開始する。図4のa
およびb、図5、図6のaおよびbにおいて、時間t
updateにおいて、更新カウンタ36の出力がハイにな
り、カウンタ17(およびカウンタ27)が遅延回路3
9を介してリセットされる前に、ラッチ42、52が動
作可能状態にされ、次いで不動作状態にされる。このよ
うに、64カウントの各更新期間の終りに、PDAC1
出力電圧VPnewが、当該更新期間中に信号Vsigに生じ
た最大の正の変動の正のピーク電圧を保持する。Vsig
における最も後の正の最大ピーク電圧が、Vsigにおけ
る1つの極性の所定の変動数の各更新期間の終りに然る
べく更新される。当例における所定の(カウント)数は
64の正の変動ピークに設定され、従ってカウンタ36
は6ビットのカウンタであるが、この数は重要ではな
い。
【0016】各カウント64の終りに、更新カウンタ3
6の出力はハイになり、更新ANDゲート38を動作可
能状態にする。更新信号Vupdtが同時にハイであるなら
ば、更新ANDゲート38の出力はハイになりラッチ4
2を動作可能状態にする。ラッチ42は、(Vsigにお
ける64パルスの)以降の更新期間中カウンタ17にお
けるカウントを保持する。このカウントは、当該更新期
間中にPDAC2 44の入力に印加される。検出器の
始動以後の最初の更新期間の終りに、PDAC2 44
が、その出力に、最初の更新期間(図4のaに示される
如き左端の更新期間)の始めにVsigの初期振幅に等し
いアナログ信号VPoldを生成する。ウインドウ・コンパ
レータ46は、PDAC1 20の出力に接続された基
準電圧入力を有する。PDAC2からの出力信号VPold
は、利得バッファ段48を介して抵抗電圧分割器34の
一端部に印加される。またここから、信号VPoldが、そ
れぞれ加減算DCバイアス電圧Δvを介してウインドウ
・コンパレータ46のプラス入力とマイナス入力へ印加
される。
【0017】図4のaにおいて、更新期間の終り、時間
updateにおいて、VPnewが(VPo ld+Δ)ないし(V
Pold−Δ)の範囲外にありさえすれば、ウインドウ・コ
ンパレータ46の出力がハイになる。更新期間の終りに
Pnewがこの範囲より高いか低ければ、ウインドウ・コ
ンパレータの出力がハイになってORゲート50の出力
をハイにさせる。このことは更に、更新ANDゲート3
8の出力をハイにさせ、かつラッチ42をカウンタ17
におけるその時のカウントに係止させる。図4のaに示
されるように、このことは、VPoldを更新し、即ち、P
DAC2 44がその出力に、以前の更新期間中に生じ
た保持されたVPnewの初期振幅に等しいアナログ信号V
Poldを生成する。最初の更新期間に続く全ての更新期間
は、図4のaの2番目の期間に示される如き前の期間の
xnewの最後に保持された値にVxoldを更新するかどう
かについての決定で開始する。Vnewのその時の値、即
ち全更新期間におけるVsigの最大の正のピーク値が更
新期間の終りにおける(VPold+Δ)ないし(VPold
Δ)の範囲外になくその範囲内にあるならば、ウインド
ウ・コンパレータ46の出力はローのままであり、ラッ
チ42は動作可能状態にされない。
【0018】図1の近接検出器におけるより下方回路部
分は、先に述べたばかりの上方部分の構造を実質的に反
映している。この下方回路部分は、Vsigにおける正の
パルスに関する上方部分と同じ方法でVsigにおける負
のパルスを操作する。NDAC1 30、ラッチ52お
よびNDAC2によるVsigにおける負のピークの保持
を除いて、Vsigの正になる部分の間、下方回路部分に
おいて進行する動作はない。例えば、コンパレータ2
4、26の出力は、Vsigが負になる時にのみハイにな
る。このため、Vsigが負になる時にのみ、ANDゲー
ト25、カウンタ27、NDAC1 30、ラッチ5
2、NDAC2 54、バッファ58およびウインドウ
・コンパレータ56の信号に状態の変化が存在する。回
路の上部(P)と下部(N)は、クロック18、リセッ
ト遅延回路39およびORゲート50を共用する。DC
基準電圧+Vregおよび接地が、PDAC1 20とP
DAC244に対する接続とは逆に、NDAC1 30
とNDAC2 54に接続されることに注意すべきであ
る。このため、(カウンタ17における)カウントがP
DACに対して増加する時加算する出力電圧の代わり
に、(カウンタ27における)カウントが加算する時、
NDACの出力電圧は減算する。あるいはまた、NDA
Cは、カウンタ27が最大カウントから減算する種類の
ものであったならば、PDACのようにDC基準電圧に
接続され得る。また、カウンタ17および27は、最大
カウントを越える時カウントの折り返しを防止するオー
バーフロー防止特徴を含む種類のものであるが、カウン
タ36は折り返しを行う単純な種類である。抵抗電圧分
割器34は、上下の回路部分をブリッジする構成要素で
ある。
【0019】抵抗電圧分割器34の終端は、バッファ段
48、58の出力にそれぞれ接続されている。保持され
た信号VPoldは上端部に印加され、保持された信号V
Noldは抵抗電圧分割器34の下端部に印加される。(2
つの終端に対して等しい抵抗値となる)抵抗中点におい
て、(Vregの)保持された正のピーク電圧VPoldと保
持された負のピーク電圧VNoldとの間の中央電圧に等し
い電圧Vosが生成される。閾値電圧VNthとV
PNthは、それぞれ抵抗電圧分割器34の路線の約3分の
1と3分の2に示される。Vsigのピーク電圧が変動す
る時および(または)Vsigに含まれるオフセット電圧
が変動する時でさえ、Vsigのピークツーピーク電圧の
固定百分比に維持するように各更新期間後にこれらの閾
値電圧VNthおよびVPthが調整されたことが理解されよ
う。
【0020】抵抗電圧分割器34は、6つの等しい抵抗
値の抵抗からなっている。電圧Vosは、電圧Vreg
50%である。VPthおよびVNthは、Vregの約67%
および33%に、一般にはVos近くのVsigの最も急
な部分にセットされることが望ましい。一般に、VPth
は、電圧分割器における中央点にとられ、あるいは差電
圧(VPnew−VNnew)の50%と100%間の比較的高
い点にある。同様に、VNthは分圧器における中央点、
即ち(VPnew−VNnew)の50%か、あるいは差電圧
(VPnew−VNnew)の50%と0%の間の比較的低い点
にある。閾値電圧VPthおよびVNthは、中央電圧Vos
からの等しい大きさ以外、即ち対称的でない。いずれに
しても、これら閾値は時間的に変動し、かつ常に信号
(Vsig)におけるその時の(更新された)ピークツー
ピーク差電圧の固定百分比である。これは、先に述べた
ようにピークツーピーク・パーセント閾値モードで動作
する時は近接検出器が遷移が通過する磁気物体の明確な
接近点と後退点とに更に正確に対応する2進出力電圧を
与えるという大きな利点を有する。
【0021】図7には磁気物体近接検出器の代替的な実
施の形態が示され、同じ参照番号が類似の要素を指す。
検出器は、図1に関して先に述べたように、増幅された
ホール電圧を与える増幅器12に対してホール電圧を与
えるホール素子10を含む。図1の検出器のように、図
7の検出器は、Vsigが上昇して閾値電圧を越える時に
第1の2進レベルに、またVsigが低下して閾値電圧よ
り低くなる時は別の2進レベルに2進方形波出力信号を
生じるように動作する。図1の実施の形態においては、
閾値電圧は個々の電圧VPthおよび電圧VNthからなる
が、図7の実施の形態においては、1つの閾値電圧VT
Hがヒステリシスにより与えられる。
【0022】図1および図7の実施の形態は、閾値電圧
がVsigのピークツーピーク電圧の百分比であり電圧V
sigの百分比を所定の公差内に維持するように更新され
るという点において更に類似している。更に、このよう
な検出器は共に、ピークツーピーク百分比閾値検出器と
して特徴付けることができる。図1の実施の形態におい
ては、閾値電圧VPthはVsigの第1の百分比であり、閾
値電圧VNthはVsigの第2の百分比である。一方、図7
の実施の形態においては、閾値電圧VTHは、Vsig
閾値電圧を越える時は第1の百分比に対応する第1のレ
ベルにあり、Vs igが閾値電圧より小さい時はVsigの第
2の百分比に対応する第2のレベルにある(即ち、閾値
電圧VTHはヒステリシスにより与えられる)。
【0023】本文に記述した検出器が閾値電圧が電圧V
sigの固定百分比でありあるいはピーク照合される中間
信号検出器(即ち、勾配付勢型検出器)の形態であるい
はこれを含むように構成されることは当業者には理解さ
れ、かつそのことは本発明の範囲内に含まれる。一例と
して、ピークツーピーク・パーセント閾値検出器は、V
sigが上昇して所定の量だけ保持された負のピーク変動
を越える時は検出器の出力信号Voutが1つの2進レベ
ルとなり、Vsigが低下して所定の量だけ保持された正
のピーク変動より低くなる時は別の2進レベルになるよ
うに、ピーク照合型検出器を含む。
【0024】電圧Vsigは、第1のコンパレータ100
の正の入力に、また第2のコンパレータ104の負の入
力に印加される。コンパレータ100および104の出
力信号は、NORゲート108および112のそれぞれ
の入力に結合される。NORゲート108、112の第
2の入力は、図8に関して以下に更に述べる更新コント
ローラ120から各制御信号を受取る。特に、図示のよ
うに、NORゲート108は、その第2の入力に印加さ
れた信号p cnt up nを持ち、NORゲート1
12は、その第2の入力に印加された信号n cnt
up nを持つ。
【0025】NORゲート108の出力は、加減算カウ
ンタ114のHOLD入力に印加される。このカウンタ
の出力は、入力信号HOLDが第1の論理レベルにある
時は一定に保持され(即ち、カウンタは不動作状態にさ
れ)、入力信号HOLDが第2の論理レベルにある時は
解放される(即ち、カウンタは動作可能状態にされ
る)。例示的な実施の形態においては、カウンタ114
は、入力信号HOLDがローである時動作可能状態にさ
れる6ビットのカウンタである。更新コントローラ12
0(図8)からの制御信号p cnt upは、カウン
ト方向を制御するためにカウンタ114の入力UPDN
へ印加される。明らかになるように、信号p cnt
pは通常、カウンタ114を加算させる。しかし、ある
条件下では、信号p cnt upは、1つのクロック
・サイクルに対してカウンタ114を減算させる。カウ
ンタ114は、システム・クロック信号によりクロック
され、検出器の始動時にカウンタ114をリセットする
信号pndac resnに更に応答する。
【0026】カウンタ114の出力は、正のディジタル
/アナログ・コンバータ(PDAC)118の入力に結
合される。PDAC118の出力は、以下に述べるよう
に、検出器の閾値電圧VTHを生じるため用いられる電
圧PDACを与える。動作において、電圧PDACは、
電圧Vsigの正のピーク値におけるある変動に従って変
動する。PDAC118の解像度は、電圧PDACにお
ける変化により生じる閾値電圧VTHにおける変化が実
質的に見えないことを保証するように選定される。例示
的な実施の形態においては、PDAC118の解像度は
50mVである。電圧PDACは、図示のように、バッ
ファ124に結合され、コンパレータ100の負の入力
へフィードバックされる。
【0027】コンパレータ100、NORゲート10
8、カウンタ114、PDAC118およびバッファ1
24は、検出回路の「正の部分」を構成する。検出器の
「負の部分」も同様に構成される。特に、NORゲート
112の出力は、加減算カウンタ130の入力HOLD
に結合される。カウンタ130は更に、カウント方向を
制御する更新コントローラ120(図8)により与えら
れるクロック信号clk、信号pndac resn、
および制御信号n cnt upに応答する。
【0028】加減算カウンタ130の出力は、電圧PD
ACと共に用いられて閾値電圧VTHを生じる電圧ND
ACを生じる負のディジタル/アナログ・コンバータ
(NDAC)134の入力に結合される。電圧NDAC
は、電圧Vsigの負のピーク値におけるある変動に従っ
て変動する。PDAC118と同様に、NDAC134
の解像度は、電圧NDACにおける変化により生じる閾
値電圧VTHにおける変化が実質的に見えないことを保
証するように選定される。例示的な実施の形態において
は、NDAC134の解像度は50mVである。電圧N
DACは、図示のように、バッファ136に結合され、
コンパレータ104の負の入力へ更にフィードバックさ
れる。緩衝電圧PDACおよびNDACは、コンパレー
タ160による電圧Vsigとの比較のため閾値電圧VT
Hを生成するために、直列抵抗142、144、146
および148を含む抵抗分割器140に結合される。コ
ンパレータ160の出力は、電圧Vsigが閾値電圧VT
Hを越える時は第1の2進数、即ち論理レベルであり、
また電圧Vsigが閾値電圧VTHより小さい時は第2の
2進レベルである検出器出力信号Voutを与える。
【0029】閾値電圧VTHは、ピークツーピークV
sig電圧の百分比にセットされ、ピークツーピークVsig
電圧の百分比を所定の許容差内に維持するように、V
sig電圧におけるある変動に従って更新される感度で適
合される。明らかになるように、かかる装置は、VTH
閾値電圧を生成するためPDACおよびNDAC電圧を
用いて、Vsigの正と負のピーク値におけるある変動に
従ってPDACおよびNDAC電圧をそれぞれ変動させ
ることによって得られる。閾値電圧VTHは、Vsig
閾値電圧VTHを越える時はピークツーピーク電圧V
sigの第1の百分比に対応する第1のレベルにVTHが
あり、Vsigが閾値電圧VTHより小さい時はピークツ
ーピークVsig電圧の第2の百分比に対応する第2のレ
ベルにVTHがある感度でヒステリシスが与えられる。
即ち、Vsigがいったん閾値電圧VTHの第1のレベル
より低くなると、電圧Vsigが信号Voutの遷移前に閾値
電圧VTHの第2のより高いレベルを越えねばならない
ように、が閾値電圧VTHが増加される。図示の実施の
形態においては、第1および第2の百分比がピークツー
ピークVsig電圧の固定百分比であるが、ピークツーピ
ークVsig電圧の可変百分比として百分比を与えること
は、本発明の範囲内に含まれる。特に、抵抗142、1
48の各々を選択的に「短絡」するために、1対のスイ
ッチ166、168が設けられる。この目的のため、ス
イッチ166、168はそれぞれ抵抗分割器140の抵
抗142、148と並列に結合される。コンパレータ1
60からの信号Voutは、図示のように、スイッチ16
6、168の制御入力へ印加される信号pos com
pnを与えるためインバータ164により反転される。
スイッチ166、168の第2の制御入力は、信号V
outに応答する。
【0030】図9のaおよびbをも参照して、信号V
outおよび信号pos compnが第1の論理段の各
々にある時、スイッチ166、168の一方は開路さ
れ、他方は閉路される。例示的な実施の形態において
は、信号Voutがハイの論理レベルにあり信号pos
compnがローの論理レベルにある時、スイッチ16
6は開路され、スイッチ168は閉路される。このよう
な条件下では、抵抗148は閉路されたスイッチ168
により「短絡」され、閾値電圧VTHが電圧PDACお
よびNDACに関して第1のレベルにある。例示的な実
施の形態においては、第1のレベルは電圧PDACと電
圧NDAC間の差の約40%である。信号Vou tがロー
の論理レベルにあり、信号pos compnはハイの
レベルにある時、スイッチ166は閉路されスイッチ1
68は開路され、これにより抵抗142を「短絡」させ
る。このような条件下では、閾値電圧VTHは、例示的
な実施の形態では電圧(PDAC−NDAC)の約60
%である第2のレベルにある。電圧PDACおよびND
ACは以下に述べるように電圧Vsigにおけるある変動
に従って更新されるから、第1のVTHの閾値電圧レベ
ルは、所定の許容差内でピークツーピーク電圧Vsig
第1の百分比に対応し、第2のVTHの閾値電圧レベル
は所定の許容差内で第2の百分比に対応する。一般に、
第1および第2の両百分比はピークツーピーク電圧V
sigの0%と100%との間にある。更に望ましくは、
かつ例示的な実施の形態では、第1の百分比は0%と5
0%の間にあり、第2の百分比は50%と100%の間
にある。
【0031】電圧Vsigの正と負のピーク値におけるあ
る変動に従って電圧PDACとNDACとをそれぞれ更
新するためには、「電圧okウインドウ」が更新コント
ローラ120(図8)により使用されるように確立され
る。ウインドウの電圧が、「所定の許容差」を閾値電圧
VTHとこれが与え電圧Vsigの百分比との間に確立す
る。第1の電圧源170は緩衝電圧PDACに結合され
て、電圧PDACより小さい所定の電圧である電圧(P
DAC−ΔV)を生成する。例示的な実施の形態におい
ては、ΔVは2ビット相当値、即ち100mVである。
同様に、電圧源172は緩衝電圧NDACに結合され
て、例示的な実施の形態では電圧NDACより高い2ビ
ットの相当値である電圧(NDAC+ΔV)を生成す
る。電圧PDACを更新するため用いられる「正の電圧
okウインドウ」がPDACと(PDAC−ΔV)との
間に規定され、電圧NDACを更新するため用いられる
「負の電圧okウインドウ」がNDACと(NDAC+
ΔV)との間に規定される。
【0032】図10のaおよびb、図11および図12
において、電圧Vsigの正と負のピークにおける変動に
従って電圧PDACおよびNDACが更新される方法に
ついて記述される。特に、図10のaは、幾つかの更新
された期間にわたりVsigの正のピークにおけるある変
動と共に電圧PDACがどのように変動するかを示し、
図11は、電圧PDACの更新時の検出器の動作を示す
対応するフロー図である。図10のbは、幾つかの更新
期間にわたりVsigの負のピークにおけるある変動と共
に電圧NDACがどのように変動するかの方法を示し、
図12は、対応するフロー図である。図11および図1
2により示される方法が例示に過ぎずステップの順序を
変更することなどにより容易に変更できることが当業者
には理解されよう。
【0033】時間Xで終る第1の期間は、検出器のパワ
ーアップに続き、始動期間と呼ばれる。電圧PDACお
よびNDACがその間および(または)その後に更新さ
れる後続期間は、更新期間と呼ばれる。始動期間中、P
DAC118およびNDAC134は、図示のように、
電圧Vsigの最大および最小のピークを追跡する。初期
の電圧Vsigが未知であるため、電圧PDACは、少な
くとも負の電圧レールの如きVsigの正の予期されるピ
ークより低い値にセットされ、電圧NDACは、少なく
とも正の電圧レールの如きVsigの負の予期されるピー
クより大きい値にセットされる。必要に応じて電圧PD
ACおよびNDACを更新するよう働く更新コントロー
ラ120(図8)は、始動期間中不動作状態にされる。
【0034】始動期間後の時間Xにおいて、Vsigの正
のピークが所与の期間中正の電圧okウインドウ内にあ
るならば、電圧PDACは、図10のaにおける時間X
と(X+1)間の期間中図示の如く期間中または期間の
終りは更新されない。しかし、電圧Vsigの正のピーク
値が正の電圧okウインドウを越える(即ち、PDAC
を越える)ならば、電圧PDACは、図10のaにおけ
る時間(X+2)と時間(X+3)間の期間中図示の如
くこの正のピーク電圧の値まで増加される。最後に、所
与の期間中電圧Vsigの全ての正のピークが正の電圧o
kウインドウより小さい(即ち、(PDAC−ΔV)よ
り小さい)ならば、電圧PDACは、図示のように、図
10のaにおける時間(X+1)および(X+2)間の
期間における期間の終りに所定の量だけ低下させられ
る。一実施形態においては、電圧PDACは、電圧V
sigの全ての正のピークが正の電圧okウインドウより
小さい任意の期間の終りに1ビットだけ低下させられ
る。
【0035】図11において、電圧Vsigの正のピーク
の関数として電圧PDACを更新する方法がステップ2
00において開始する。ステップ204において、V
sigが正の電圧okウインドウの上限、即ちPDACよ
り大きいかどうかが判定される。電圧VsigがPDAC
より大きければ、電圧PDAC以降のステップ208に
おいて電圧Vsigの値まで増分される。電圧Vsigが電圧
PDACより大きくない場合は、その時の期間が終了し
ているかどうかが次にステップ212において判定され
る。ステップ204〜212は、期間が終了するまで反
復される。
【0036】更新期間は、電圧Voutの所定の数の遷移
からなる。例示された実施の形態において、各期間は信
号Voutの128の正の(あるいは、128の負の)遷
移からなる。しかし、特に、期間は通過する磁気物体の
1回以上の回転であることが望ましい。例えば、磁気物
体が凹部で隔てられた歯列を持つ回転する歯車である場
合を考えると、この構成は、各期間中最も高い歯と最も
低い凹部とが検出されることを保証する。各期間の終り
に、ステップ216において、特定の期間中の電圧V
outの全ての正のピークが正の電圧okウインドウ(即
ち、PDAC−ΔV)より小さいかどうかが判定され
る。特定の期間中全ての正のVsigピークが(PDAC
−ΔV)より小さければ、電圧PDACはステップ22
0において所定の量だけ減分され、その後このプロセス
はステップ224において終了する。例示的な実施の形
態においては、電圧PDACが減分される所定の量は、
1ビット、即ち50ミリボルトである。しかし、期間中
の電圧Vsigの全ての正のピークが正の電圧okウイン
ドウより小さくなかったならば、このプロセスは図示の
ようにステップ224で終了する。
【0037】図10のbおよび図12において、電圧V
sigのある負のピーク値に従って電圧NDACの更新時
の検出器の動作について記述する。一般に、電圧NDA
Cは、電圧PDACがVsigの正のプロセスに応答して
更新される方法と逆にVsigの負のピークに応答して更
新される。特に、図10のaにおける時間Xと(X+
1)間に示されるように、所与の期間中の電圧Vsig
負のピークの1つが負の電圧okウインドウ以内にある
限り、電圧NDACは修正されない。しかし、期間中の
電圧Vsigの全てが負の電圧より大きい(即ち、(ND
AC+ΔVより大きい)ならば、電圧NDACは、時間
(X+2)に示されるように、当該期間の終りに1ビッ
トの如き所定の量だけ増分される。最後に、負のVsig
ピークのどれかが負の電圧okウインドウより小さい
(即ち、電圧NDACより小さい)場合は、電圧NDA
Cが、図10のbにおける時間(X+2)と(X+3)
間に生じる如き当該負のピーク電圧に等しく減分され
る。
【0038】電圧NDACの更新時の検出器の動作が、
ステップ230において開始する図12のフロー図に示
されている。ステップ234において、電圧Vsigが電
圧NDACより小さいかどうかが判定される。電圧V
sigが電圧NDACより小さい場合は、電圧NDACが
電圧Vsigの値に等しく減分される。あるいはまた、電
圧Vsigが電圧NDACより小さくなければ、ステップ
242が次に実施され、このステップにおいて特定の期
間が終了したかどうかが判定される。ステップ234〜
242は、図示のように期間が終了するまで反復され
る。各期間の終りに、ステップ246において、終了し
たばかりの期間中の電圧Vsigの全ての負のピークが負
の電圧okウインドウより(即ち、(NDAC+ΔV)
より)大きかったかどうかが判定される。特定の期間ち
ゅうの全ての負のVsigピークが負の電圧okウインド
ウより大きかった場合は、電圧NDACが図10のbの
時間(X+2)に示されるようにステップ250におい
て1ビットの如き所定の量だけ増分され、その後このプ
ロセスはステップ254で終了する。さもなければ、こ
のプロセスは、図示のようにステップ246直後に終了
する。
【0039】図8において、必要に応じて電圧PDAC
およびNDACを検出器に更新させるよう働く更新コン
トローラ120は、正のコントローラ部分122と負の
コントローラ部分126とを含む。正のコントローラ部
分122と負のコントローラ部分126の構成と動作が
相互に対応するので、図示を簡単にするため、回路と動
作については特に正のコントローラ部分122に関して
述べることにする。カウンタ128は、それぞれ正にな
る遷移の如き特定の極性の電圧Voutの遷移をカウント
して、更新期間のクロック信号cnt128を生じる。
先に述べたように、例示的な実施の形態においては、各
更新期間は、出力電圧Voutの128の遷移からなって
いる。当業者には、更新期間は容易に変更できることが
理解されよう。
【0040】正のコントローラ部分122は、電圧V
sigが印加される正の入力と、電圧(PDAC−ΔV)
が印加される負の入力とを有するコンパレータ132を
含んでいる。このため、コンパレータ132は、電圧V
sigを正の電圧okウインドウの下方境界に比較する。
コンパレータ132の出力信号p okは、交差結合N
ORラッチ150のリセット入力に印加される。NOR
ラッチ150の出力信号upd pdacは、信号cn
t128によりクロックされて出力信号dcrpを生じ
るフリップフロップ152の入力へ印加される。この信
号dcrpは、システム・クロック信号の反転バージョ
ンであるclknによりクロックされる更に他のフリッ
プフロップ156の入力へ印加される。フリップフロッ
プ156のQ出力は、信号p cnt up nをNO
Rゲート108(図7)とNORゲート154の入力へ
与える。フリップフロップ156の逆Q出力は、カウン
タ114(図7)のUPDN入力へ印加されてカウント
方向を制御する信号p cnt upを与える。フリッ
プフロップ152は、検出器の始動時と、カウンタ11
4が減算するごとにNORゲート154によってリセッ
トされる。
【0041】正のコントローラ部分126は、電圧V
sigを負の電圧okウインドウの情報境界、即ち(ND
AC+ΔV)に比較するコンパレータ138を含む。コ
ンパレータ138の出力信号、n okは、信号cnt
128により各更新期間の終りにセットされるNORラ
ッチ176のリセット入力に結合される。ラッチ176
のQ出力は、フリップフロップ178に印加される信号
upd ndacである。フリップフロップ178は、
図示のように信号cnt128によりクロックされ、出
力信号dcrpを信号clknによりクロックされる更
に他のフリップフロップ182へ与える。フリップフロ
ップ182のQ出力は、信号n cnt up nをNO
Rゲート112(図7)へ、更にNORゲート180の
入力へ与える。フリップフロップ182は、検出器の始
動時と、カウンタ130が減算する時にNORゲート1
80によりリセットされる。フリップフロップ182の
逆Q出力は、信号n cnt upをカウンタ130
(図7)のUPDN入力へ与えてカウント方向を制御す
る。
【0042】ラッチ150は、各更新期間の終りに信号
cnt128によりセットされる。更に、ラッチ150
がリセットされなかった更新期間の終りに、信号dcr
pはハイになる(即ち、減分ビットがセットされる)。
減分ビットのセット後の次のクロック・サイクルと同時
に、信号p cnt up nが1つのクロック・サイ
クルに対してハイになり、信号p cnt upが1ク
ロック・サイクルに対してローになる。1クロック・サ
イクルの持続時間の信号p cnt upにおけるロー
のパルスが、カウンタ114に1ビット減算するように
指令する。しかし、カウンタ114が、その入力信号H
OLDがローならば、加算方向または減算方向にカウン
トできるに過ぎないことを想起されたい。
【0043】また図13のaないし図13のhにおい
て、更新コントローラ120の動作については、一例と
して示される。特に、図13のaは、電圧PDAC、電
圧(PDAC−ΔV)、電圧入力信号および電圧(ND
AC+ΔV)が重ねられた電圧Vsigの2つの例示的な
更新期間を示している。図13のaに示された同じ期間
中で、図13のbはカウンタ128(図8)の出力信号
cnt128を示し、図13のcは検出器出力信号V
outを示し、図13のdはコンパレータ132(図8)
の出力信号p okを示している。図13のaに示され
た同じ期間中で、図13のeはNORラッチ150の出
力信号upd ndacを示し、図13のfはフリップ
フロップ152の出力信号dcrpを示し、図13のg
はフリップフロップ156のフリップフロップの出力信
号p cnt upを示し、信号clkは図13のhに
示される。
【0044】例えば、全ての正のVsigのピークが正の
電圧okウインドウ(PDAC−ΔV)の下方境界より
小さい時間(X+1)および(X+2)間の間隔につい
て考察しよう。この場合、電圧p okがローに止ま
り、従ってラッチ150はこの期間中リセットされな
い。このため、この期間の終りに、信号p cnt
pは1つのクロック・サイクルだけローになって、カウ
ンタ114に1ビットだけ減算するように指令する。更
に、カウンタ114は、NORゲート108に対する入
力信号p cnt up nがハイであり、このためカ
ウンタ114に対する入力HOLDがローであるので、
かかる条件下で動作可能状態にされる。ある期間中の少
なくとも1つの正のVsigピークが正の電圧okウイン
ドウ内に含まれる場合、図13のaないしhにおける時
間Xと時間(X+1)との間に示されるように、電圧P
DACは修正されない。かかる条件下では、信号p
kはハイになり電圧upd ndacをリセットし、こ
れにより減分ビットdcrpがセットされることを阻止
する。このように、かかる期間の終りに、信号p cnt
upはハイに止まってカウンタ114に加算するよう
指令する。しかし、カウンタ114が不動作状態にされ
るので、電圧PDACは修正されない。特に、コンパレ
ータ100の出力と信号p cnt up nとの両方
がローであるので、カウンタ114に対する入力HOL
Dはハイになる。
【0045】最後に、正のVsigピークが電圧PDAC
を越えると、電圧PDACは、この期間中の任意の時に
sigの正のピークに追従即ち追跡するよう更新され
る。この場合、コンパレータ100の出力信号p ok
がハイになってラッチ150をリセットする。特に、ラ
ッチ150は、Vsigが電圧PDACを越える時にリセ
ットされる。この条件が、信号upd pdacをロー
にさせて、減分ビットdcrpがこの期間の終りにフリ
ップフロップ152によりセットされることを阻止す
る。このため、期間の終りに、信号p cnt upは
ハイのままでカウンタ114を加算モードに保持する。
この条件もまたNORゲート108にローを与え、信号
HOLDを解放することによりこの期間中の任意の時点
で必要に応じてカウンタ114が増分することを許容す
る。
【0046】図14において、代替的な検出器の実施の
形態が示される。図14の検出器は、図7の検出器と同
様に動作して、電圧Vsigが閾値電圧VTHを越える時
1つの2進レベルにあり、かつ電圧Vsigが閾値電圧よ
り小さい時は別の2進レベルにある出力電圧Voutを生
じる。更に、図14の検出器は、図7の検出器と同様に
閾値電圧VTHにヒステリシスを与える。しかし、図1
4の検出器は、電圧PDACおよびNDACが電圧V
sigの正と負のピークにおけるある変動に従ってそれぞ
れ更新される方法において図7の検出器とは異なる。一
般に、図14の検出器は、電圧PDACおよびNDAC
に対する修正または更新が特定の更新期間の終りに生じ
ることを特徴とし、また更に電圧PDACおよびNDA
Cが所定の量だけそれぞれ増分され減分されることを特
徴とする。このような装置は、図10のaにおける時間
(X+2)と時間(X+3)間に生じるようなVsig
正のピークを追跡するために電圧PDACを変動させ、
あるいは図10のbにおける時間(X+2)および(X
+3)間に生じるようなVsigの負のピークを追跡する
ために電圧NDACを変動させることに対照される。電
圧PDACおよびNDACを所定の量のみ増分あるいは
減分することにより、「ハンチング」の発生(即ち、電
圧PDACおよびNDACがノイズ・ピークを追跡する
ため変動する)が減じられる。
【0047】図14の検出器は、先に述べたように、ホ
ール素子10と、増幅されたホール電圧Vsigを生じる
ホール電圧増幅器12とを含む。電圧Vsigは、図示の
ように、第1のコンパレータ260の正の入力と、第2
のコンパレータ264の負の入力とに結合される。コン
パレータ260の出力信号pcompは、図示のよう
に、マルチプレクサ268に結合するためインバータ2
66により反転される。マルチプレクサ268は更に、
インバータ266の出力とマルチプレクサ出力に結合さ
れる信号pholdとから選択するため更新コンパレー
タ280(図15)により与えられる制御信号phol
dに応答する。マルチプレクサ268の出力信号270
は、入力信号HOLDを加減算カウンタ274に与え
る。マルチプレクサ268に対する選択入力信号en
updateは、図示のように、信号startupに
よりセットされ信号cnt128によりリセットされる
交差結合NORラッチ278により与えられる。同様
に、コンパレータ264の出力は、出力がマルチプレク
サ320に対して入力を与えるインバータ316により
反転される。マルチプレクサ320に対する別の入力
は、更新コンパレータ280により生成される制御信号
nholdにより与えられる。マルチプレクサ320
は、マルチプレクサ出力に結合されるためインバータ3
16の出力と信号nholdとから選択するために信号
en updateに応答する。マルチプレクサ出力
は、入力信号HOLDを加減算カウンタ322へ与え
る。
【0048】図14の検出器の残部は、図7の検出器と
実質的に同じである。特に、カウンタ114(図7)の
ように、カウンタ274は、信号CLKによりクロック
され信号pndac resnによりリセットされる。
更新コンパレータ280により与えられる信号p cn
upは、カウンタ274によるカウント方向をコン
トローラする。カウンタ274の出力は、出力が電圧P
DACを与えるPDAC284の入力に結合される。バ
ッファ286は電圧PDACを緩衝し、電圧源290
は、2ビット即ち100mVの如き電圧PDACより小
さい、所定の電圧ΔVである(PDAC−ΔV)を生成
する。
【0049】検出器の「負の部分」において、図示のよ
うに、カウンタ322は、カウンタ130(図7)のよ
うに、信号CLKによりクロックされ、信号pndac
resnによりリセットされる。更新コンパレータ2
80により与えられる信号n cnt upが、カウンタ
がカウントする方向を制御する。カウンタ322の出力
は、図示のように、出力が電圧NDACを与えるNDA
C324の入力に結合される。電圧NDACは緩衝され
た電圧NDACを与えるバッファ328により緩衝さ
れ、電圧源330が2ビット即ち100mVの如き電圧
NDACより大きい所定の電圧ΔVである電圧(NDA
C+ΔV)を生成する。
【0050】直列結合された抵抗294、296、29
8および300を含む抵抗分割器292は、図示のよう
に、閾値電圧VTHを与えるため緩衝されたPDACお
よびNDACに跨がって結合される。ヒステリシス・ス
イッチ304および306は、図7に関して先に述べた
と同じように、閾値電圧VTHにヒステリシスを与える
ように構成され動作する。閾値電圧VTHは、コンパレ
ータ310により増幅されたホール電圧Vsigに比較さ
れ、このコンパレータの出力は信号Voutである。イン
バータ312は、図示のように、ヒステリシス・スイッ
チ304、306に更に他の制御入力信号を与えるよう
に電圧Voutを反転する。
【0051】入力信号HOLDをカウンタ274および
322に与える論理回路は、各更新期間中と、少なくと
も1つのVoutピークが各電圧okウインドウ内にある
更新期間の終りに、各カウンタの出力を一定に保持する
(即ち、カウンタを不動作状態にする)よう動作する。
しかし、電圧PDACまたはNDACの更新を要求する
条件が生じた更新期間の終りに、論理回路は、1つのシ
ステム・クロック・サイクルの間各カウンタを動作可能
状態にするよう動作する。このように、このカウンタ
は、(信号p cnt upおよびn cnt upの
各々の状態に従って)1ビットだけ加算あるいは減算す
ることができる。HOLD論理回路の「正の部分」を考
察すると、検出器の始動に続く最初の更新期間中は、信
号en updateはマルチプレクサ268に対する
A入力を選択するようにハイとなる。A入力が選択され
ると、マルチプレクサ268の出力信号はコンパレータ
260の出力の反転出力に追従する。換言すれば、検出
器のパワーアップに続く最初の更新期間中、信号Vsig
がPDACより大きい限り、入力信号HOLDがカウン
タ274を増分させる。このように、最初の更新期間
中、電圧PDACは、必要に応じて、電圧Vsigの最も
正のピークを追跡するため増加する。
【0052】最初の更新期間の終りに、信号cnt12
8がラッチ278をリセットして、信号en upda
teをしてマルチプレクサ268に対するB入力を選択
するようにローにする。Bマルチプレクサ入力信号は、
更新コンパレータ280により与えられる信号phol
dである。明らかなるように、信号pholdは通常ハ
イであり、カウンタ274を不動作状態にさせる。しか
し、電圧PDACの更新を要求する条件が生じた更新期
間の終りに、信号pholdが1つのシステム・クロッ
ク・サイクルの間ローになり、(信号p cnt up
の論理レベルに従って)カウンタ274が1ビットに如
き所定の量だけ加算あるいは減算することを可能にす
る。
【0053】インバータ316およびマルチプレクサ3
20を含むHOLD論理回路の「負になる部分」は、イ
ンバータ266とマルチプレクサ268と同様に入力信
号HOLDをカウンタ322に与えるよう動作する。特
に、最初の更新期間中、マルチプレクサ320に対する
選択入力en updateがハイである時、マルチプ
レクサ320がカウンタ322のHOLD入力に結合す
るためA入力を選択する。従って、最初の更新期間中
は、電圧NDACが電圧Vsigの最も負のピークを追跡
する。最初の更新期間の終りに、信号en updat
eがローになる時、マルチプレクサ320に対するB入
力(即ち、信号nhold)がカウンタ322に与える
ように選択される。信号pholdのように、信号nh
oldは通常はハイであり、カウンタ322を不動作状
態にする。しかし、電圧NDACが更新されることを要
求する条件が生じる任意の更新期間の終りに、信号nh
oldが1つのシステム・クロック・サイクルの間ロー
になって、(信号n cnt upの論理レベルに従っ
て)カウンタ322が1ビットの如き所定の量だけ加算
あるいは減算することを許容する。
【0054】図15に示される更新コンパレータ280
および信号phold、nhold、p cnt up
およびn cnt upが生成される例示的な方法につ
いて論述する前に、図14の検出器がそれぞれ電圧V
sigの正と負のピークにおけるある変動に従って電圧P
DACとNDACを更新する方法について、図16の
a、図16のb、図17および図18に関して記述する
ことにする。図16のaおよび図17の対応するフロー
図において、図14の検出器のPDAC更新動作はステ
ップ400を開始し、その後ステップ404においてそ
の時の更新期間が終了するかどうかが決定される。ステ
ップ404は期間が終るまで反復され、その時ちょうど
終る電圧Vsigの正のピークが電圧PDACを越えたか
どうかがステップ408において決定される。この期間
中Vsigの正のピークが電圧PDACより大きかったな
らば、図16のaにおける時間(X+1)に示されるよ
うに、電圧PDACは、以降のステップ412において
1ビットの如き所定の量だけ増分される。
【0055】ステップ416において、ちょうど終る期
間中電圧Vsigの全ての正のピークが電圧(PDAC−
ΔV)より小さかったかどうか(即ち、Vsigの全ての
正のピークが正の電圧okウインドウより小さかったか
どうか)が決定される。期間中全ての正のVsigピーク
が正の電圧okウインドウより小さかった場合、以降の
ステップ420において電圧PDACが1ビットの如き
所定の量だけ減分され、その後プロセスはステップ42
4において終了する。このような状態は、図16のaに
おける時間(X+2)に示される。あるいはまた、この
プロセスは、図示のように、ステップ416の直後に終
了する。
【0056】図16のbおよび図12において、電圧N
DACの更新時の図14の検出器の動作はステップ43
0において開始し、その後ステップ434において特定
の更新期間が終了したかどうかが決定される。ある期間
がいったん終了すると、ステップ438においてちょう
ど終る期間中電圧Vsigの負のピークが電圧NDACよ
り小さかった(即ち、負の電圧okウインドウより小さ
かった)かどうかが決定される。電圧Vsigの負のピー
クが電圧NDACより小さかった場合は、電圧NDAC
は、ステップ442において1ビットの如き所定の量だ
け減分される。この状態は、図16のbにおける時間
(X+1)に示される。あるいはまた、ステップ442
はバイパスされる。その後、ステップ446において、
ちょうど終る期間中電圧Vsigの全ての負のピークが電
圧(NDAC+ΔV)より大きかったかどうか(即ち、
全ての負のVsigピークが負の電圧okウインドウより
大きかったかどうか)が決定される。期間中の全ての負
のVsigのピークが負の電圧okウインドウより大きか
った場合は、電圧NDACはステップ450において1
ビットの如き所定の量だけ増分され、その後このプロセ
スはステップ454において終了する。この状態は、図
16のbにおける時間(X+2)に示される。あるいは
また、このプロセスは、図示のようにステップ446の
直後に終了する。
【0057】図15の更新コンパレータ280について
は、図8のコントローラ120のように、コントローラ
280は、正のコントローラ部分350と負のコントロ
ーラ部分352とを含む。更新コンパレータ280につ
いては、簡単にするため特に正のコントローラ部分35
0に関して記述することにする。図15の概略図にも示
されているのは、図8に関して先に述べた方法で信号c
nt128を与えるため信号Voutに応答するカウンタ
128である。
【0058】正のコントローラ部分350は、電圧V
sigを電圧(PDAC−ΔV)に比較するためのコンパ
レータ354を含んでいる。コンパレータ354の出力
信号p okは、交差結合NORラッチ356のリセット
入力に結合され、このラッチに対するセット入力が信号
cnt1282を受取る。ラッチ356の出力は、図示
のようにインバータ358により反転されて、信号p
latsmを与える。信号p latsmは、電圧V
sigが、ちょうど終る更新期間中に正の電圧okウイン
ドウ(PDAC−ΔV)の下方境界を越えたかどうかを
示す。
【0059】電圧Vsigを電圧PDACに比較するコン
パレータ260(図14)は、更新コンパレータ280
に、特に交差結合NORラッチ360のセット入力に結
合される信号pcompを与える。NORラッチ360
は、図示のように、信号cnt128によりリセットさ
れ、その出力において信号p latbigを与える。
信号p latbigは、ちょうど終る更新期間中に正
の電圧okウインドウの上方境界PDACを電圧Vsig
が越えたかどうかを示す。
【0060】信号p latsmおよびp latbi
gは、ORゲート364の各入力に結合され、このゲー
トの出力はANDゲート366の第1の入力に結合され
る。ANDゲート366に対する第2の入力は、図示の
ように、信号en updateにより与えられる。A
NDゲート366の出力信号はフリップフロップ368
のD入力に結合され、このフリップフロップのQ出力が
信号p updateを与える。フリップフロップ36
8は、図示のように、信号cnt128によりクロック
され、NORゲート370の出力によりリセットされ
る。信号p updateがD入力を更に他のフリップ
フロップ374へ与え、このフリップフロップのQ出力
がNORゲート370の第1の入力へフィードバックさ
れる。NORゲート370に対する第2の入力は、図示
のように、信号startupを受取る。フリップフロ
ップ374の逆Q出力は、マルチプレクサ268(図1
4)のB入力に信号pholdを与える。
【0061】信号p latsmは更にフリップフロッ
プ376に結合され、このフリップフロップの逆Q出力
はカウンタ274(図14)に信号p cnt upを
与えて、カウンタの動作方向を制御する。フリップフロ
ップ376は、図示のように、信号cnt128により
クロックされて、信号startup nによりリセッ
トされる。
【0062】先に述べたように、負のコントローラ部分
352は、正のコントローラ部分350と実質的に同じ
である。特に、負のコントローラ部分352は、電圧V
sigを負の電圧okウインドウ(NDAC+ΔV)の上
方境界に比較するコンパレータ378を含む。コンパレ
ータ378の出力信号n okはラッチ380に結合さ
れ、このラッチの出力はインバータ382により反転さ
れる。電圧Vsigを電圧NDACに比較するコンパレー
タ264(図14)は、図示のように、ラッチ384に
結合される出力信号ncompを与える。ラッチ384
の出力は信号n latbigであり、インバータ382
のsrは信号n latsmであり、両方の信号がOR
ゲート386の入力に結合されている。信号n lat
smは更に、フリップフロップ396の入力に結合され
る。フリップフロップ396の出力は、カウンタ322
(図14)の動作方向を制御する信号n cnt up
を与える。ORゲート386の出力はANDゲート38
8の第1の入力に結合され、このゲートに対する第2の
入力は信号en updateにより与えられる。AN
Dゲート388の出力は、信号n updateを更に
別のフリップフロップ394へ与える。フリップフロッ
プ394の逆Q出力は、マルチプレクサ320(図1
4)へ信号n holdを与える。フリップフロップ3
94のQ出力は、更に信号startupに応答してフ
リップフロップ390をリセットする。
【0063】正のコントローラ部分350の動作を考察
すると、ラッチ356は各更新期間の終りにセットさ
れ、電圧Vsigが電圧(PDAC−ΔV)を越える時に
リセットされる。このため、インバータ358の出力信
号p latsmは、少なくとも1つの正のVsigピー
クが(PDAC−ΔV)を越えた更新期間中にロー論理
レベルへ遷移する。
【0064】ラッチ360は、電圧Vsigが電圧PDA
Cを越える時にセットされ、各更新期間の終りにリセッ
トされる。このため、信号p latbigは、電圧V
sigが電圧PDACを越える時にハイ論理レベルへ遷移
し、特定の更新期間の終りまでハイを維持する。従っ
て、(1)その時の期間中電圧Vsigが電圧PDACを
越えたか、あるいは(2)その時の全期間中に電圧V
sigが電圧(PDAC−ΔV)より小さかったならば
(即ち、電圧PDACが更新されることを要求する状態
が生じたならば)、ORゲート364の出力はハイにな
る。
【0065】ORゲート364の出力がハイであり、か
つ検出器の始動後の最初の更新期間が経過したならば、
ANDゲート366の出力はハイになる。このような条
件下では、その時の更新期間の終りに、フリップフロッ
プ368はハイの入力信号において係止してハイの論理
信号p updateをフリップフロップ374へ与え
る。更に、その時のシステム・クロック・サイクルの終
りに、ハイの論理信号p updateがフリップフロ
ップ374へ係止されてローの論理的信号pholdを
マルチプレクサ268(図14)へ与える。信号pho
ldがローであると、カウンタ274に対する入力HO
LDは同様にローであり、これによりカウンタ274が
カウントすることを可能にする。更に、信号phold
は、カウンタ274が1ビットの如き所定の量だけ増分
あるいは減分するように、ただ1つのシステム・クロッ
ク・サイクルだけローを維持する。
【0066】カウンタ274の動作方向は、信号p
nt upの論理レベルにより決定される。先に述べた
ように、信号p cnt upが常にハイになり、カウ
ンタ274に加算させる。しかし、信号p latsm
が更新期間の終りにローである時は(即ち、ちょうど終
る期間中の電圧Vsigの全ての正のピークが(PDAC
−ΔV)を越えたならば)、フリップフロップ376が
信号p cnt upをローにさせて、カウンタ274
に減算させる。更に、カウンタ274は、信号phol
dがただ1つのクロック・サイクルの間だけローである
ので、1つのクロック・サイクルだけ減算する。
【0067】正のコントローラ部分350の動作につい
ては、図示を簡単にするため電圧Vsigの正のピークの
みを示す図19のaにおける電圧Vsigの3つの例示的
な更新期間を参照すれば更に明らかになるであろう。時
間Xと時間(X+1)との間の期間中に、電圧Vsig
正のピークの1つが電圧PDACを越える。このため、
この期間の終りに、電圧PDACが1ビットだけ増分さ
れる。この目的のため、図19のbに示されるように、
電圧Vsigが電圧PDACを越える時、信号pcomp
がハイになり、電圧Vsigが電圧PDACより低く減分
する時は、再びローのレベルへ遷移する。図19のcに
示されるように、信号pcompの正になる遷移は、ラ
ッチ360をセットさせ、信号p latbigをハイ
にさせる。コンパレータ354の出力信号p okは、
図19のeに示されるように、電圧Vsigが電圧(PD
AC−ΔV)を越えるごとにハイのレベルに遷移し、電
圧Vs igが電圧(PDAC−ΔV)より低くくなる時は
ローの論理レベルへ戻る。このように、信号p lat
smは、図19のfに示されるように、この期間中信号
okの最初の正になる遷移後にローになる。
【0068】更新期間の終りに、時間(X+1)におい
て、信号cnt128がハイになり、これがフリップフ
ロップ368をハイの入力信号において係止させて信号
updateをハイにさせる。更に、(X+1)にお
いて、フリップフロップ376がローの入力信号で係止
して、信号p cnt upをハイにさせてカウンタ2
74に加算させる。時間(X+1)で終る期間中、電圧
sigがPDACを越えた時、ラッチ368に対するD
入力がハイになる信号p latbigによりハイにな
る。またこの期間中、フリップフロップ376のD入力
は、ラッチ356をリセットする信号p okによりロ
ーになる。更新期間の終りに続くシステム・クロック信
号の立下がりエッジにおいて、フリップフロップ374
の出力信号pholdは、信号CLKの次の立下がりエ
ッジまでローになる。信号p updateは、フリップ
フロップ368がローになる信号pholdによりリセ
ットされる時ローの論理レベルに戻る。このような構成
により、カウンタ274は、1つのクロック・サイクル
の間、信号pholdによりカウントを可能にされる。
【0069】時間(X+1)と(X+2)の間の期間
中、電圧Vsigの全ての正のピークは正の電圧okウイ
ンドウ、即ち(PDAC−ΔV)より小さくなる。この
ような条件下では、電圧PDACは、この期間の終りに
1ビットだけ減分される。電圧Vsigが(PDAC−Δ
V)より小さいままであるので、ラッチ356は、この
期間中および信号p latsmがハイに止まる間はリ
セットされない。信号p latsmがハイであると、O
Rゲート364の出力はハイになり、この期間が検出器
の始動後の最初に期間でないので、ANDゲート366
の出力はハイになる。時間(X+2)において、信号p
updateはハイになり、信号CLKの次の立下が
りエッジにおいて、1つのクロック・サイクルの間信号
pholdはローになる。このため、かかる条件下で
は、カウンタ274は、1ビットだけ加算あるいは減算
することを可能にされる。特に、に示されるように、信
号p cnt upが信号p latsmがハイになるた
め、カウンタ274はローである。
【0070】最後に時間(X+2)と(X+3)間の期
間について考察すると、正のVsigのピークの1つは、
この期間中正の電圧okウインドウ内にある。このた
め、電圧PDACは、この期間の終りでは更新されな
い。この目的のため、電圧Vsigがいったん電圧(PD
AC−ΔV)を越えると、コンパレータ354の出力信
号p okはハイになりラッチ356をリセットし、信
号p latsmをローにさせる。この期間の終りに信
号p latsmがローであるので、ORゲート364
およびANDゲート366の出力はローである。このよ
うに、信号p updateおよび信号pholdはロ
ーを維持し、カウンタ274は不動作状態のままであ
り、これにより電圧PDACが更新されることを阻止す
る。
【0071】本発明の望ましい実施の形態について記述
したが、当業者には、かかる実施の概念を盛り込んだ他
の実施の形態を使用できることが明らかになろう。従っ
て、これらの実施の形態は開示された実施の形態に限定
されるものではなく、むしろ頭書の特許請求の範囲およ
び趣旨によってのみ限定されるべきものであると考えら
れる。本文に引用された全ての刊行物および文献は、そ
の全容において参考のため本文に援用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の磁気物体近接検出器を示すブロ
ック図である。
【図2】aは1つの鉄の歯車歯(あるいは、他の磁気物
体)の通過時に周囲磁界に波形が対応する図1の回路に
おけるホール電圧Vsigを示し、bはaのホール電圧波
形に時間的に対応する図1の近接検出器からの出力信号
outを示す。
【図3】周囲の磁界において一方から他方の等しくない
振幅を生じる複数の磁気物体の通過に起因する信号V
sigを示す、同時に生成されるDAC出力電圧VPnew
よびVNnewがVsigに重ねられて示される波形図であ
る。
【図4】aは、Vsigにおけるピークの正と負の値が変
化する連続的な更新期間の一部におけるVsigの64パ
ルスの1つの更新期間中のVsigを示す、1つの期間に
おけるDAC電圧VPnew、VNnewと連続的な更新期間中
のVPnew、VNnewとがVsi gに重ねられて示される波形
図であり、bはaの尺度で示された更新信号Vupdtを示
す波形図である。
【図5】更新期間が更新時に終了し連続的な更新期間が
開始するトランスデューサ信号Vsigの短い期間を示す
図である。
【図6】aは図1の近接検出器におけるラッチ42、5
2に対する入力信号を示し、bはカウンタ17、27に
対するリセット信号を示し、cはVpcompを示す波
形図、dはVncompを示す波形図、eはQ33bを
示す波形図、fは近接検出器出力信号Voutを示す波形
図で、全て図5の時間的尺度で示される。
【図7】本発明の第2の磁気物体近接検出器を示す概略
図である。
【図8】図7の近接検出器の更新コントローラを示す概
略図である。
【図9】aは図7の近接検出器により生成される閾値電
圧VTH、PDAC電圧およびNDAC電圧が重ねられ
たVsigを示す波形図、bはVoutを示す波形図である。
【図10】aはVsigにおける正のピーク値が変化する
幾つかの更新期間中のVsigを示す、図7の検出器によ
り生成される電圧PDAC、PDAC−ΔV、NDAC
およびNDAC+ΔVが重ねられた波形図、bは、V
sigにおける負のピーク値が変化する幾つかの更新期間
中のVsigを示す、図7の検出器により生成される電圧
PDAC、PDAC−ΔV、NDACおよびNDAC+
ΔVがVsigに重ねられた波形図である。
【図11】Vsigの正のピーク値における幾つかの変化
に従って電圧PDACの更新時における図7の検出器の
動作を示すフロー図である。
【図12】Vsigの負のピーク値における幾つかの変化
に従って電圧NDACの更新時における図7の検出器の
動作を示すフロー図である。
【図13】aは2つの更新期間中のVsigを示す、電圧
PDAC、PDAC−ΔV、NDACおよびNDAC+
ΔVが重ねられた波形図、bは、図7の検出器における
信号cnt128の波形を示す同じ時間的尺度で示され
た波形図、cは、図7の検出器における信号Voutの
波形を示す同じ時間的尺度で示された波形図、dは、図
7の検出器における信号p okの波形を示す同じ時間
的尺度で示された波形図、eは、図7の検出器における
信号upd pdacの波形を示す同じ時間的尺度で示
された波形図、fは、図7の検出器における信号dcr
pの波形を示す同じ時間的尺度で示された波形図、g
は、図7の検出器におけるsnp cut upの波形
を示す同じ時間的尺度で示された波形図、hは、図7の
検出器における信号clkの波形を示す同じ時間的尺度
で示された波形図である。
【図14】本発明の第3の磁気物体近接検出器を示す概
略図である。
【図15】図21の近接検出器の更新コントローラを示
す概略図である。
【図16】aは、Vsigにおける正のピーク値が変化す
る幾つかの更新期間中のVsigを示す図14の検出器に
より生成された電圧PDAC、PDAC−ΔV、NDA
CおよびNDAC+ΔVが重ねられた波形図、bは、V
sigにおける負のピーク値が変化する幾つかの更新期間
中のVsigを示す、図14の検出器により生成された電
圧PDAC、PDAC−ΔV、NDACおよびNDAC
+ΔVが重ねられた波形図である。
【図17】Vsigの正のピーク値における幾つかの変化
に従って電圧PDACの更新時における図14の検出器
の動作を示すフロー図である。
【図18】Vsigの負のピーク値における幾つかの変化
に従って電圧PDACの更新時における図14の検出器
の動作を示すフロー図である。
【図19】aは3つの更新期間中のVsigを示す、電圧
PDACおよびPDAC−ΔVが重ねられた波形図、b
は、図14の検出器における信号pcompの波形を示
すaと同じ時間的尺度で示された波形図、cは、図14
の検出器における信号platbigの波形を示すaと
同じ時間的尺度で示された波形図、dは、図14の検出
器における信号p cnt upの波形を示すaと同じ
時間的尺度で示された波形図、eは、図14の検出器に
おける信号p okの波形を示すaと同じ時間的尺度で
示された波形図、fは、図14の検出器における信号p
latsmの波形を示す図19と同じ時間的尺度で示
された波形図、gは、図14の検出器における信号p
updateの波形を示すaと同じ時間的尺度で示され
た波形図、hは、図14の検出器における信号phol
dの波形を示すaと同じ時間的尺度で示された波形図、
iは、図14の検出器における信号CLKの波形を示す
aと同じ時間的尺度で示された波形図、jは、図14の
検出器における信号cnt128の波形を示すaと同じ
時間的尺度で示された波形図である。
【符号の説明】
10 ホール素子 12 ホール電圧増幅器 16 第2のコンパレータ 17 カウンタ 18 クロック 20 正のディジタル/アナログ・コンバータ(PDA
C1) 24 コンパレータ 26 第2のコンパレータ 27 カウンタ 33 フリップフロップ 34 抵抗電圧分割器 36 更新カウンタ 39 リセット遅延回路 42 ラッチ 44 正のディジタル/アナログ・コンバータ(PDA
C2) 46 ウインドウ・コンパレータ 48 利得バッファ段 52 ラッチ 56 ウインドウ・コンパレータ 58 利得バッファ 100 第1のコンパレータ 104 第2のコンパレータ 114 加減算カウンタ 118 正のディジタル/アナログ・コンバータ(PD
AC) 120 更新コントローラ 122 正のコントローラ部分 124 バッファ 126 負のコントローラ部分 128 カウンタ 130 加減算カウンタ 132 コンパレータ 134 負のディジタル/アナログ・コンバータ(ND
AC) 136 バッファ 138 コンパレータ 140 抵抗分割器 150 交差結合NORラッチ 152 フリップフロップ 156 フリップフロップ 160 コンパレータ 166 スイッチ 168 スイッチ 170 第1の電圧源 172 電圧源 176 NORラッチ 178 フリップフロップ 182 フリップフロップ 260 第1のコンパレータ 264 第2のコンパレータ 304 ヒステリシス・スイッチ 306 ヒステリシス・スイッチ 310 コンパレータ 320 マルチプレクサ 322 加減算カウンタ 324 負のディジタル/アナログ・コンバータ(ND
AC) 328 バッファ 330 電圧源 350 正のコントローラ部分 352 負のコントローラ部分 354 コンパレータ 356 交差結合NORラッチ 368 フリップフロップ 376 フリップフロップ 378 コンパレータ 380 ラッチ 384 ラッチ 390 フリップフロップ 394 フリップフロップ 396 フリップフロップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01V 3/08 G01V 3/08 A H03K 5/08 H03K 5/08 Z (72)発明者 ラビ・ビッグ アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03304,ボー,ロングビュー・ドライブ 27 (72)発明者 ジェイ・エム・タウン アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03255,ニューバリー,サウスブルック・ サークル 12 (72)発明者 藪崎 仁 アメリカ合衆国マサチューセッツ州01606, ウースター,モハベ・ロード 6

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)周囲の磁界を検知して磁界に比例す
    る電圧Vsigを生成するステップと、 b)Vsigのピークツーピーク電圧の百分比である閾値
    電圧を生成するステップと、 c)Vsigが閾値電圧を越えるように上昇する時1つの
    2進レベルとなり、Vs igが閾値電圧より低く低下する
    時別の2進レベルとなる近接検出器出力電圧を生成する
    ステップと、 d)Vsigのピーク電圧に生じる変化に応答して、Vsig
    のピークツーピーク電圧の百分比を予め定めた許容差内
    に止めるように閾値電圧を周期的に更新するステップと を含む通過する磁気物体の検出方法。
  2. 【請求項2】 前記閾値電圧生成ステップが、 a)Vsigが閾値電圧を越える時、Vsigのピークツーピ
    ーク電圧の第1の百分比である第1のレベルの閾値電圧
    を与えるステップと、 b)Vsigが閾値電圧より小さい時、Vsigのピークツー
    ピーク電圧の第2の百分比である第2のレベルの閾値電
    圧を与えるステップと を含む請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記閾値電圧更新ステップが、 a)Vsigのピーク値における変動に従って閾値電圧の
    第1のレベルを更新するステップと、 b)Vsigのピーク値における変動に従って閾値電圧の
    第2のレベルを更新するステップと を含む請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記閾値電圧更新ステップが、 a)Vsigの正のピーク値の関数として電圧PDACを
    生成するステップと、 b)Vsigの負のピーク値の関数として電圧NDACを
    生成するステップとを含み、前記閾値電圧の第1のレベ
    ルが電圧(PDAC−NDAC)の第1の百分比であ
    り、前記閾値電圧の第2のレベルが電圧(PDAC−N
    DAC)の第2の百分比である 請求項2記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記電圧PDAC生成ステップが、 a)Vsigの最大の正のピーク値に従って変動するよう
    に電圧PDACを増加するステップと、 b)各更新期間中のVsigの実質的に全ての正のピーク
    値が各更新期間中保持される電圧PDACより第2の所
    定の量だけ小さければ、複数の更新期間のそれぞれの終
    りに、電圧PDACを第1の所定の量だけ減少するステ
    ップと を含む請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記電圧NDAC生成ステップが、 a)Vsigの最大の負のピーク値に従って変動するよう
    に電圧NDACを減少させるステップと、 b)各更新期間中のVsigの負のピーク値の実質的に全
    てが第2の所定の量だけ各更新期間中保持される電圧N
    DACより大きければ、複数の更新期間のそれぞれの終
    りに、電圧NDACを第1の所定の量だけ増加させるス
    テップと を含む請求項4記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記電圧PDAC生成ステップが、 a)各更新期間中のVsigの正のピーク値が各更新期間
    中保持される電圧PDACを越えるならば、複数の更新
    期間のそれぞれの終りに、電圧PDACを第1の所定の
    量だけ増加させるステップと、 b)各更新期間中のVsigの正のピーク値の実質的に全
    てが第2の所定の量だけ各更新期間中保持される電圧P
    DACより小さければ、複数の更新期間のそれぞれの終
    りに、電圧PDACを第1の所定の量だけ減少するステ
    ップと を含む請求項4記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記電圧NDAC生成ステップが、 a)各更新期間中のVsigの負のピーク値が各更新期間
    中保持される電圧NDACより小さければ、複数の更新
    期間のそれぞれの終りに、電圧NDACを第1の所定の
    量だけ減少するステップと、 b)各更新期間中のVsigの負のピーク値の実質的に全
    てが第2の所定の量だけ各更新期間中保持される電圧N
    DACより大きければ、複数の更新期間のそれぞれの終
    りに、電圧NDACを第1の所定の量だけ増加するステ
    ップと を含む請求項4記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記第1の百分比がVsigのピークツー
    ピーク電圧の0%ないし50%の範囲内にあり、前記第
    2の百分比がVsigのピークツーピーク電圧の50%な
    いし100%の範囲内にある請求項2記載の方法。
  10. 【請求項10】 磁界に比例する電圧出力信号Vsig
    与える磁界/電圧トランスデューサと、 Vsigのピークツーピーク電圧の百分比を所定の許容差
    内に止めるように閾値電圧が周期的に更新される、V
    sigのピークツーピーク電圧の百分比である閾値電圧を
    生成するよう動作する閾値電圧発生器と、 Vsigが閾値電圧を越えるように上昇する時1つの2進
    レベルとなり、Vsigが閾値電圧より低く低下する時別
    の2進レベルとなる近接検出器出力電圧を生成するため
    sigを閾値電圧に比較するコンパレータとを備える磁
    気物体の近接検出器。
  11. 【請求項11】 前記閾値電圧発生器が、Vsigが閾値
    電圧を越えるよう上昇する時Vsigのピークツーピーク
    電圧の第1の百分比である第1のレベルと、 Vsigが閾値電圧より低く低下する時Vsigのピークツー
    ピーク電圧の第2の百分比である第2のレベルとにおけ
    る閾値電圧を与えるヒステリシス回路を含む請求項10
    記載の検出器。
  12. 【請求項12】 a)周囲の磁界を検知して磁界に比例
    する電圧Vsigを生成するステップと、 b)それぞれ一連の更新期間のそれぞれの初めにおける
    sigのピークツーピーク電圧の固定された百分比であ
    るVsigの正と負のピークとそれぞれ呼ばれる閾値電圧
    PthとVNthとを生成するステップと、 c)VsigがVPthを越えるように上昇する時1つの2進
    レベルになり、VsigがVNthより低く低下する時別の2
    進レベルになる近接検出器の出力電圧を生成するステッ
    プと、 d)Vsigのピーク電圧において生じる変化に関して、
    sigのピークツーピーク電圧の固定された百分比を所
    定の許容差内に維持するように閾値電圧VPthおよびV
    Nthを周期的に更新するステップと を含む通過する磁気物体の検出方法。
  13. 【請求項13】 a)検出の初めにおいて、各更新期間
    の初めにVsigにおける第1の正のピークに等しい信号
    電圧VPoldを生成し、各更新期間中電圧VPo ldを保持す
    るステップと、 b)各更新期間中のVsigにおける最も高い正のピーク
    電圧に等しい信号電圧VPnewを生成して、各更新期間の
    終りまで電圧VPnewを保持するステップと、 c)各更新期間の終りに、VPnewが(VPnew−Δ
    v)ないし(VPnew+Δv)の範囲外にある時(但
    し、Δvは増分DCバイアス電圧)、更新指令パルスを
    生成するステップと、 d)更新指令パルスに応答して、連続的な各更新期間の
    初めに、前の更新期間の終りで電圧VPnewに等しく信号
    電圧VPoldを変化させて、各更新期間の終りまで電圧V
    Poldを保持するステップと を更に含む請求項12記載の検出方法。
  14. 【請求項14】 a)検出の初めに、各更新期間の初め
    においてVsigにおける最初の負のピークに等しい信号
    電圧VPoldを生成し、各更新期間中電圧VNo ldを保持す
    るステップと、 b)各更新期間中のVsigの最も低い負のピーク電圧に
    等しい信号電圧VNnewを生成し、各更新期間の終りまで
    電圧VNnewを保持するステップと、 c)各更新期間の終りに、VNnewが(VNold−ΔV)な
    いし(VNold+Δv)の範囲外にある時(但し、Δvは
    増分DCバイアス電圧)、更新指令パルスを生成するス
    テップと、 d)更新指令パルスに応答して、連続的な各更新期間の
    初めに、前の更新期間の終りにおける電圧VNnewに等し
    く信号電圧VNoldを変化させて、各更新期間の終りまで
    電圧VNoldを保持するステップと を更に含む請求項13記載の検出方法。
  15. 【請求項15】 Vsigにおけるピークツーピーク電圧
    のそれぞれ固定された百分比である前記閾値電圧VPth
    およびVNthの生成が、更新指令パルスの各々の発生時
    に、閾値電圧VPthおよびVNthを更新されたピークツー
    ピーク電圧(VPold−VNold)のそれぞれの固定された
    百分比に保持することにより行われる請求項14記載の
    検出方法。
  16. 【請求項16】 a)周囲の磁界を検知して、磁界に比
    例する電圧Vsigを生成するステップと、 b)Vsigにおける複数の正のピークを網羅する、一連
    の更新期間のそれぞれの初めにおけるVsigのピークツ
    ーピーク電圧の固定された百分比となるように閾値電圧
    PthおよびVNthを生成するステップと、 c)VsigがVPthを越えるように上昇する時ハイにな
    り、VsigがVNthより低く低下する時ローになる近接検
    出器の2進出力電圧を生成するステップと、 d)第1の更新期間の初めにおけるVsigにおける第1
    の正のピークに等しい信号電圧VPoldを生成して、第1
    の更新期間中電圧VPoldを保持するステップと、 e)各更新期間中のVsigにおける最も高い正のピーク
    電圧に等しい信号電圧VPnewを生成し、該電圧VPnew
    保持するステップと、 f)各更新期間の終りにおいて、VPnewが(VPold−Δ
    v)ないし(VPold+Δv)の範囲外にある時(但し、
    Δvは増分DCバイアス電圧)、瞬間的にハイであるバ
    イアス電圧Vupdtを生成するステップと、 g)最初の更新期間の初めに、Vsigにおける最初の負
    のピークに等しい信号電圧VNoldを生成し、最初の更新
    期間中電圧VNoldを保持するステップと、 h)各更新期間中Vsigにおける最も低い負のピーク電
    圧に等しい信号電圧VN newを生成し、該電圧VNnewを保
    持するステップと、 i)VNnewが(VNold−Δv)ないし(VNold+Δv)
    の範囲外にある時(Δvは増分DCバイアス電圧)、2
    進電圧Vupdtに瞬時のハイを生成するステップと、 j)Vupdtが瞬時ハイになる時、前の更新期間の終
    りに電圧VPnewおよびVNnewにそれぞれ等しく信号電圧
    PoldおよびVNoldを変化させ、閾値電圧VPt hおよび
    Nthが更新されたピークツーピーク電圧(VPold−V
    Nold)の固定された百分比を持つように、各更新期間の
    終りまで電圧VPoldおよびVNoldを保持するステップと を含む通過する磁気物体の検出方法。
  17. 【請求項17】 前記閾値電圧VPthの固定された百分
    比が(VPnew−VNne w)の50%ないし100%の範囲
    内にあり、閾値電圧VNthの固定された百分比が(V
    Pnew−VNnew)の50%ないし0%の範囲内にある請求
    項16記載の検出方法。
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