シーケンシャルフローステートマシーンを有する近接検出器
近接検出器は、磁界感知要素によって供給される磁界信号に関連する状態を識別するシーケンシャルフローステートマシーンを有する。近接検出器は、状態に応答して振動を識別する振動プロセッサを含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接検出器に関し、より具体的には、シーケンシャルフローステートマシーンを有する近接検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄物体または磁気を帯びた物体を検出する近接検出器（本明細書では回転検出器とも称する）が、既知である。そのようなデバイスの１つのアプリケーションが、鉄を含む歯車など、回転する鉄物体の各歯の接近および後退を検出することにある。鉄物体に関連する磁界は、しばしば、検出された磁界に比例する信号（すなわち磁界信号）を供給する、ホール素子または磁気抵抗デバイスなどの１つまたは複数の磁界−電圧変換器（本明細書では磁界感知要素とも称する）によって検出される。近接検出器は、磁界信号を処理して、磁界信号が閾値を横切るたびに状態を変更する出力信号を生成する。したがって、近接検出器が、回転する鉄を含む歯車の各歯の接近および後退を検出するのに使用される場合に、出力信号は、鉄を含む歯車の回転を表す方形波である。
【０００３】
時々ピークツーピークパーセンテージ検出器とも称する（閾値検出器とも称する）近接検出器の１つのタイプでは、閾値信号は、ピークツーピーク磁界信号のあるパーセンテージと等しい。１つのそのようなピークツーピークパーセンテージ検出器が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５９１７３２０号、名称「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｈｉｌｅ Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ Ａｄａｐｔｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（検出閾値を周期的に適用しながら磁気物品の通過を検出）」に記載されている。
【０００４】
時々スロープアクティベーテッド検出器またはピークリファレンスド検出器とも称する（本明細書ではピーク検出器とも称する）もう１つのタイプの近接検出器が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６０９１２３９号、名称「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ａ Ｐｅａｋ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（ピークリファレンスド閾値検出器を備えた通過する磁気物品の検出）」に記載されている。もう１つのそのようなピークリファレンスド近接検出器が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６６９３４１９号、名称「Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（近接検出器）」に記載されている。ピークリファレンスド近接検出器では、閾値信号は、磁界信号の正ピークおよび負ピーク（すなわち、ピークおよび谷）とは所定の量だけ異なる。したがって、このタイプの近接検出器では、出力信号は、磁界信号がピークまた谷から所定の量だけ離れる時に状態を変更する。
【０００５】
鉄物体の近接を正確に検出するために、近接検出器は、磁界信号を厳密に追跡できなければならない。通常、１つまたは複数のディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）が、ＤＡＣ信号を生成するのに使用され、このＤＡＣ信号は、磁界信号を追跡する。たとえば、上で参照した米国特許第５９１７３２０号および米国特許第６０９１２３９号では、２つのＤＡＣが使用され、一方のＤＡＣは、磁界信号の正ピークを追跡し（ＰＤＡＣ）、他方のＤＡＣは、磁界信号の負ピークを追跡する（ＮＤＡＣ）。また、上で参照した米国特許第６６９３４１９号では、単一のＤＡＣが、磁界信号の正ピークと負ピークとの両方を追跡する。
【０００６】
鉄物体に関連する磁界およびその結果の磁界信号は、鉄物体、たとえば回転する鉄を含む歯車と、近接検出器内で使用される磁界感知要素、たとえばホール素子との間の距離に比例する。この距離を、本明細書では「空隙」と称する。空隙が増加するにつれて、磁界感知要素は、回転する鉄を含む歯車からより小さい磁界を、したがって、回転する鉄を含む歯車の通過する歯によって生成される磁界のより小さい変化を経験する傾向がある。
【０００７】
近接検出器は、鉄物体（たとえば、回転する鉄を含む歯車）が、回転するだけではなく、振動もするシステムで使用されてきた。正規動作で回転軸の回りで一方向に回転できる鉄を含む歯車について、振動は、少なくとも２つの振動成分を有することができる。第１の振動成分は、鉄を含む歯車がその回転軸の回りで前後に振動する「回転振動」に対応する。第２の振動成分は、上で述べた空隙範囲が振動する「並進振動」に対応する。回転振動および並進振動は、鉄を含む歯車が正規動作でそれ以外の形で回転してはいない時であっても発生し得る。別々であれ組み合わされた形であれ、第１の振動成分と第２の振動成分との両方が、鉄を含む歯車が正規動作で回転していない時であっても、鉄を含む歯車の回転を示す近接検出器からの出力信号を生成することができる。
【０００８】
回転振動および並進振動を検出し、応答するように適合された近接検出器が、たとえば、それぞれが本発明の譲受人に譲渡され、それぞれが名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（振動検出のための方法および装置）」を有する、２００４年４月８日出願の米国特許出願第１０／８２０９５７号および２００４年９月１６日出願の米国特許出願第１０／９４２５７７号に記載されている。
【０００９】
近接検出器は、自動車の車輪の回転速度を決定するために、自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）に適用されてきた。近接検出器は、所定の変速ポイントで変速装置をシフトし、他の自動車システム機能を実行するために、変速装置歯車の回転速度を決定するために自動車変速装置に適用されてもきた。
【００１０】
振動中に磁界感知要素によって生成される磁界信号は、振動の性質に依存する特性を有することができる。たとえば、自動車変速装置で使用される場合に、自動車エンジンの始動中に、近接検出器は、主に、回転振動を経験する傾向があり、この回転振動は、第１の波形を有する磁界信号を生成する傾向がある。対照的に、エンジンアイドリング中には、近接検出器は、主に、並進振動を経験する傾向があり、この並進振動は、第２の波形を有する磁界信号を生成する傾向がある。振動中に生成される磁界信号は、時々またはアプリケーションごとに、たとえば自動車モデルごとに変化する可能性もある。
【００１１】
多数の機械的組立体が、寸法製造公差および位置製造公差を有することを理解されたい。たとえば、近接検出器が、組立体内で使用される場合に、空隙は、製造公差を有する可能性があり、この製造公差は、鉄物体が正規動作で回転している時に近接検出器内で使用される磁界感知要素によって感知される磁界の変動および磁界信号の対応する変動をもたらす。また、摩耗が機械的組立体において発生するので、空隙が、経時的に変化し得ることを理解されたい。
【００１２】
一部の従来の近接検出器は、上で述べた製造公差変動の存在下で正しい動作を保証するために自動較正を実行する。較正は、ＡＣ振幅およびＤＣオフセット電圧を所望の範囲内に維持するために、磁界信号に対して実行することができる。
【００１３】
振動に応答して生成される磁界信号の特性の多くは、鉄物体の正規動作での回転中に生成される磁界信号の特性と同一であるか、これに類似する可能性がある。たとえば、振動中に生成される磁界信号の周波数は、正規動作での回転中に生成される磁界信号の周波数と同一であるか、これに類似する可能性がある。もう１つの例として、振動に応答して生成される磁界信号の振幅は、正規動作での回転中に生成される磁界信号の振幅に類似する可能性がある。したがって、従来の近接検出器は、振動と正規動作の回転との両方に応答して出力信号を生成する。したがって、この近接検出器からの出力信号は、振動に応答して生成されたものであれ、正規動作の回転に応答して生成されたものであれ、同一に見える可能性がある。
【００１４】
システムが、振動だけが存在する時に、近接検出器からの出力信号を正規動作の回転に関連すると解釈することは、システム、たとえば近接検出器が使用される自動車システムの動作にとって有害である場合がある。たとえば、車輪回転を検出するのに近接検出器を使用するアンチロックブレーキシステムが、出力信号が振動だけに起因する可能性がある時に、近接検出器からの出力信号を車輪の回転を示すものと解釈する場合がある。したがって、このアンチロックブレーキシステムは、意図された通りに動作しない可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
正規動作での回転に応答するよりも、振動に応答して、上で述べた近接検出器較正を実行することも、望ましくない可能性がある。従来の近接検出器は、正規動作での回転に応答して生成された磁界信号を、振動に応答して生成された磁界信号から区別することができないので、この近接検出器は、振動を経験している望ましくない時に較正を実行し、したがって、不正確な較正をもたらす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、近接検出器は、物体に関連する磁界を示す１つまたは複数の磁界信号を供給するように適合された１つまたは複数の磁界感知要素を含む。この近接検出器は、さらに、各１つまたは複数の状態信号を供給する１つまたは複数の状態プロセッサを含む。状態信号のそれぞれは、磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示す。いくつかの実施形態で、この近接検出器は、状態信号に応答して、物体および１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するように適合された振動プロセッサをさらに含む。
【００１７】
本発明のもう１つの態様によれば、物体を検出する方法は、物体に関連する磁界を示す１つまたは複数の磁界信号を生成するステップと、１つまたは複数の状態信号を生成するステップとを含む。各状態信号は、磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示す。いくつかの実施形態で、この方法は、状態信号に応答して、物体および１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するステップをさらに含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の前述の特徴ならびに本発明自体は、次の図面の詳細な説明からより十分に理解することができる。
【００１９】
本発明を説明する前に、ある前置きの概念および用語法を説明する。本明細書で使用される用語「回転振動」は、回転軸の回りの物体の前後の回転を指し、この物体は、正規動作で回転軸の回りで単一方向の方法で回転するように適合される。本明細書で使用される用語「並進振動」は、物体および／または一般に回転軸に垂直な方向の物体によって生成される磁界を検出するのに使用される磁界センサの並進を指す。回転振動と並進振動との両方が、磁界センサによって生成される信号を引き起こし得ることを了解されたい。
【００２０】
図１を参照すると、例示的な近接検出器システム１００は、それぞれが回転する歯車１０２の通過する歯に応答して各磁界感知要素信号を生成するように適合された、３つの磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃを含む。システム１００は、左チャネル増幅器１２６および右チャネル増幅器１０６をも含む。オフセットおよび利得調整回路１０８および１２８は、求められていないＤＣオフセットを除去し、増幅器１０６および１２６によって供給される信号をＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０に変換するために等しい調整可能な利得を提供し、ＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０は、それぞれ、あるＤＣ動作範囲およびＡＣ動作範囲の中にある。ＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０を、本明細書では「磁界信号」と称する。
【００２１】
第１の状態プロセッサ１１２は、ＲＤｉｆｆ信号１１０を受け取り、ＲＤｉｆｆ信号１１０に関連する複数の状態を示す第１の状態信号１１６を供給する。同様に、第２の状態プロセッサ１３２は、ＬＤｉｆｆ信号１３０を受け取り、ＬＤｉｆｆ信号１３０に関連する複数の状態を示す第２の状態信号１３６を供給する。これらの状態は、以下に図２、２Ａ、および３と共によりより詳細に説明される。
【００２２】
振動プロセッサ１１８は、状態信号１１６および１３６を受け取り、磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃおよび／または歯車１０２のうちの１つまた複数の振動を示す振動信号１２０を供給する。いくつかの実施形態で、振動プロセッサ１１８は、複数の振動サブプロセッサ（図示せず）を含むことができ、この振動サブプロセッサのそれぞれは、振動を検出することができ、振動信号１２０に寄与することができる。たとえば、各振動サブプロセッサが、それぞれが１つの振動を示す１つまたは複数の振動ビットに寄与することができる。振動プロセッサ１１８は、図６〜９と共により完全に説明される。
【００２３】
出力プロトコルプロセッサ１２２は、状態信号１１６および１３６と振動信号１２０とを受け取り、歯車１０２の回転を示し、磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃおよび／または歯車１０２のうちの１つまたは複数の振動をも示す回転信号１２４を供給する。しかし、いくつかの他の実施形態では、振動プロセッサ１１８が省略され、出力プロトコルプロセッサ１２２が、歯車１０２の回転を示すが磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃまたは歯車１０２の振動を示さない回転信号１２４を供給する。
【００２４】
いくつかの実施形態において、回転信号１２４は、歯車１０２の回転の速度に関係する周波数を有する単一ビットディジタル信号であり、回転信号１２４は、振動信号１２０が振動を示す時に、ブランクにされる（すなわち、遷移を止める）。しかし、他の実施形態では、回転信号１２４は、他の方法で歯車１０２の回転の諸態様を示すことができ、上で説明した振動は、他の形で表され得る。
【００２５】
ここで図２を参照すると、状態プロセッサ２００は、図１の状態プロセッサ１１２および１３２の各１つと同一またはこれに類似するものとすることができる。状態プロセッサ２００は、ＤＩＦＦ信号２０２を受け取り、ＤＩＦＦ信号２０２は、図１のＲＤｉｆｆ信号１１０またはＬＤｉｆｆ信号１３０とすることができる。状態プロセッサ２００は、第１カウンタ２０６を含み、第１のカウンタ２０６は、第１の論理回路２０４の制御の下で、保持し、カウントアップし、またはカウントダウンすることができる。第１の論理回路２０４は、ＰＯＳＣＯＭＰ信号および比較器２０８に応答する。第１のカウンタ２０８は、ＰＤＡＣ（ｐ−チャネルディジタル−アナログ変換器）２１０にＰＤＡＣ信号を生成させ、このＰＤＡＣ信号は、ＤＩＦＦ信号２０２の正ピークを追跡する。
【００２６】
同様に、状態プロセッサ２００は、第２カウンタ２１２を含み、第２のカウンタ２１２は、第２の論理回路２１６の制御下で、保持し、カウントアップし、またはカウントダウンすることができる。第２の論理回路２１６は、ＰＯＳＣＯＭＰ信号および比較器２１８に応答する。第２のカウンタ２１２は、ＮＤＡＣ（ｎ−チャネルディジタル−アナログ変換器）２１４にＮＤＡＣ信号を生成させ、このＮＤＡＣ信号は、ＤＩＦＦ信号２０２の負ピークを追跡する。
【００２７】
ＰＤＡＣ信号およびＮＤＡＣ信号の生成を、以下に図２Ａと共にさらに説明する。しかし、ここでは、ＰＤＡＣ信号およびＮＤＡＣ信号が、全体的に、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅を追跡するＤＣ信号であると述べるに留める。
【００２８】
状態プロセッサ２００は、抵抗器２２１がその１つの例にすぎない複数の抵抗器を有する、出力タップ２２３がその１つの例にすぎない複数の出力タップを有するラダー抵抗２２０をも含み、これらの出力タップは、伝達ゲート２２５がその１つの例にすぎない複数の伝達ゲートに結合される。ラダー抵抗の出力タップが、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅に比例する複数の電圧を定義することを諒解されたい。一特定の実施形態では、出力タップは、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅のパーセンテージ、たとえば、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の０％、１０％、２０％、３０％、４０％、６０％、７０％、８０％、９０％、および１００％に対応する。
【００２９】
伝達ゲート、たとえば伝達ゲート２２５は、各制御信号０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００によって制御される。これらの制御信号識別は、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の２つのパーセンテージに対応する。たとえば、制御信号０／２０は、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の０％および２０％に対応する。したがって、この２つのパーセンテージ、この例では０および２０は、ＤＩＦＦ信号のいわゆる「状態」に対応するものとすることができ、ここで、特定の時ポイントに、ＤＩＦＦ信号がＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の０％と２０％との間にある場合に、このＤＩＦＦ信号は、状態０（本明細書では状態０００とも称する）である。同様に、特定の時ポイントで、ＤＩＦＦ信号がＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の１０％と３０％との間にある場合に、このＤＩＦＦ信号は、状態１（本明細書では状態００１とも称する）である。一特定の実施形態で、８つの制御信号０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００に従って、ＤＩＦＦ信号の８つの状態がある。
【００３０】
比較器２２２は、閾値信号ＴＨＲＥＳＨ＿Ｂを受け取り、ＤＩＦＦ信号をも受け取る。比較器２２２は、２状態のＣＯＭＰ＿Ｂ信号を生成し、このＣＯＭＰ＿Ｂ信号は、ＤＩＦＦ信号がＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号を超える時にハイである。同様に、比較器２２４は、閾値信号ＴＨＲＥＳＨ＿Ａを受け取り、ＤＩＦＦ信号をも受け取る。比較器２２４は、２状態のＣＯＭＰ＿Ａ信号を生成し、このＣＯＭＰ＿Ａ信号は、ＤＩＦＦ信号がＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号未満である時にハイである。
【００３１】
比較器２２２および２２４が、組み合わされて、ＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号によって定義されるウィンドウの外のＤＩＦＦ信号がＣＯＭＰ＿Ａ信号およびＣＯＭＰ＿Ｂ信号のうちの１つのハイ状態をもたらすウィンドウコンパレータを形成することを諒解されたい。さらに、ＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号が、制御電圧０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００に従って、ＰＤＡＣ信号とＮＤＡＣ信号との間の範囲の０％および２０％、１０％および３０％、２０％および４０％、３０％および６０％、４０％および７０％、６０％および８０％、７０％および９０％、ならびに８０％および１００％になるように選択された各電圧を有することを諒解されたい。したがって、どの瞬間にも、比較器２２２および２２４は、ＤＩＦＦ信号がこの８つの状態のうちのどれであるかを識別することができる。
【００３２】
シーケンシャルフローステートマシーン２２６は、ＣＯＭＰ＿Ａ信号およびＣＯＭＰ＿Ｂ信号を受け取る。シーケンシャルフローステートマシーン２２６は、下で図３と共により完全に説明される。しかし、シーケンシャルフローステートマシーン２２６は、上で説明したＣＯＭＰ＿Ａ信号およびＣＯＭＰ＿Ｂ信号に関連する状態情報をデコードし、４ビット出力２２８を供給する。この４ビットは、状態を示す３ビットと、ＤＩＦＦ信号の傾きすなわち正または負を示す１ビットとを含む。
【００３３】
３：８デコーダ２３２は、ＤＩＦＦ信号の状態を示す３ビットを受け取り、制御信号０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００を供給し、これらの制御信号は、伝達ゲート、たとえば伝達ゲート２２５を制御する。
【００３４】
デコーダ２３４は、ＤＩＦＦ信号の状態および傾きを示す４ビットを受け取り、ＰＯＳＣＯＭＰ信号を生成する。
【００３５】
クロックジェネレータ回路２３０は、クロック信号ＣＬＫを供給して、シーケンシャルフローステートマシーンを刻時する。クロックジェネレータ回路２３０は、図４および５と共により詳細に説明される。
【００３６】
ここで図２Ａを参照すると、グラフ２７０および２９０のそれぞれは、ボルト単位の垂直スケールおよび時間単位の水平スケールを有する。ＤＩＦＦ信号２７２は、たとえば、図１のＲＤｉｆｆ信号１１０または図１のＬＤｉｆｆ信号１３０に対応するものとすることができる。ＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２は、たとえば図２のＰＯＳＣＯＭＰ信号に対応するものとすることができる。
【００３７】
ＤＩＦＦ信号２７２は、図をわかりやすくするために単純な正弦波の形状を有するものとして図示されている。しかし、ＤＩＦＦ信号２７２が、さまざまな形状を有することができることを諒解されたい。
【００３８】
ポイント２７８ａおよび２７８ｃは、ＤＩＦＦ信号２７２の負ピークに対応する。ポイント２７８ｂは、ＤＩＦＦ信号２７２の正ピークに対応する。電圧レベル（すなわち、閾値）２８０ａ〜２８０ｊは、それぞれ、ＤＩＦＦ信号２７２のピークツーピーク振幅のパーセンテージに対応する。たとえば、閾値２８０ａは、０％に対応し、閾値２８０ｂは、１０％に対応する。
【００３９】
ＤＩＦＦ信号２７２の上で説明した状態を、閾値２８０ａ〜２８０ｊに関連付けることができる。たとえば、ＤＩＦＦ信号は、０％閾値２８０ａと２０％閾値２８０ｃとの間にある時に、状態０である。ＤＩＦＦ信号は、ＤＩＦＦ信号２７２が１０％閾値２８０ｂと３０％閾値２８０ｄとの間にある時に、状態１（または００１）である。
【００４０】
したがって、各状態が、閾値２８０ａ〜２８０ｊのうちの２つに対応することを諒解されたい。それぞれ１０個の閾値（０％、１０％、２０％、３０％、４０％、６０％、７０％、８０％、９０％、および１００％）と、８個の状態（０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００）がある。上で説明した状態に割り当てられたパーセンテージは、特定のパーセンテージによって分離されるが、他のパーセンテージ分離を使用することもできる。１０個の閾値が、上の８つの状態を定義するのに使用されるが、他の実施形態では、１０個を超えるまたは１０個未満の個数の閾値を使用して、８個を超えるまたは８個未満の個数の状態を定義することができる。
【００４１】
ＰＤＡＣ信号２７４は、図２のＰＤＡＣ信号に対応し、ＮＤＡＣ信号２７６は、図２のＮＤＡＣ信号に対応する。図２からわかるように、ＰＤＡＣ信号およびＮＤＡＣ信号は、ラダー抵抗２２０に印加され、ラダー抵抗２２０は、ＰＤＡＣ信号とＮＤＡＣ信号との間の差のさまざまなパーセンテージで出力を供給することができる。
【００４２】
定常状態条件を仮定すると、時刻ｔａに、ＰＤＡＣ信号２７４は、ＤＩＦＦ信号２７２の正ピークに対応する定常状態の比較的高いレベルであり、ＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２のエッジ２９２ａに関連する時刻ｔｃまでこのレベルのままになる。時刻ｔｃに、ＰＤＡＣ信号２７４は、ＰＤＡＣ信号２７４がＤＩＦＦ信号２７２と交差するまでカウントダウンし、交差したポイントで、ＰＤＡＣ信号２７４は、方向を反転し、ＤＩＦＦ信号２７２を、ポイント２７８ｂのこの信号の次の正ピークまで追跡するためにカウントアップする。ポイント２７８ｂに達した時に、ＰＤＡＣ信号２７４は、もう一度、ＤＩＦＦ信号２７２の正ピークでその値を保持する。
【００４３】
時刻ｔｂに、ＮＤＡＣ信号２７６は、ＤＩＦＦ信号２７２の負ピークに対応する定常状態の比較的低いレベルであり、ＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２のエッジ２９２ｂに関連する時刻ｔｄまでこのレベルのままになる。時刻ｔｄに、ＮＤＡＣ信号２７６は、ＮＤＡＣ信号２７６がＤＩＦＦ信号２７２と交差するまでカウントアップし、交差したポイントで、ＮＤＡＣ信号２７６は、方向を反転し、ＤＩＦＦ信号２７２を、ポイント２７８ｃの次の負ピークまで追跡するためにカウントダウンする。ポイント２７８ｃに達した時に、ＮＤＡＣ信号２７６は、もう一度、ＤＩＦＦ信号２７２の負ピークでその値を保持する。ＰＤＡＣ信号２７４およびＮＤＡＣ信号２７６の上で説明した挙動は、ＤＩＦＦ信号２７２の各サイクルで繰り返される。
【００４４】
もう一度図２を簡単に参照すると、ＰＯＳＣＯＭＰ信号は、シーケンシャルフローステートマシーン２２６によって供給される状態（および傾き）をデコードすることによって生成される。ＤＩＦＦ信号に対する位相の有限の組のうちの１つを有するようにＰＯＳＣＯＭＰ信号を生成できることは、明白である。図２Ａをもう一度参照すると、ＤＩＦＦ信号２７２の位相からの位相オフセットを有するＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２を生成し、したがって、ＰＤＡＣ信号２７４およびＮＤＡＣ信号２７６が、まずある方向でステップし、次に反対の方向でステップすることを可能にすることが望ましい。この配置は、ＰＤＡＣ信号２７４およびＮＤＡＣ信号２７６が、ＤＩＦＦ信号がピークツーピーク振幅において減少する時にＤＩＦＦ信号２７２を追跡できることを可能にする。
【００４５】
ここで図３を参照すると、シーケンシャルフローステートマシーン３００は、図２のシーケンシャルフローステートマシーン２２６と同一であるか、これに類似する。シーケンシャルフローステートマシーン３００の状態は、楕円によって表され、各楕円は、１つの状態に対応する。当業者は、シーケンシャルフローステートマシーン３００をハードウェアで、たとえばフリップフロップを使用してどのように実施するかを理解するであろう。各楕円は、図２および２ＡのＤＩＦＦ信号の上で説明した８つの状態の１つに対応する。各楕円内では、２進数が、対応する状態を表す。各楕円内では、スラッシュ記号によって区切られた２つの数が、示された状態を表す、図２のＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号によるＤＩＦＦ信号のピークツーピーク電圧のパーセンテージを示す。たとえば、１０／３０は、状態００１に関連する、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク電圧の１０％になるように設定されたＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号と、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク電圧の３０％になるように設定されたＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号とを表す。したがって、特定の瞬間に状態００１（本明細書では状態１とも称する）である時に、ＤＩＦＦ信号は、そのピークツーピーク電圧の１０％と３０％との間である。
【００４６】
ＣＯＭＰ＿Ｂ信号（図２）が、ハイレベルに遷移し（すなわち、Ｂ→１）ＤＩＦＦ信号（図２）がウィンドウコンパレータ（図２の比較器２２２および２２４）によって設定されたウィンドウから上向きに移動したことを示す時に、状態遷移が、上向きに、たとえば状態００１から状態０１０へと発生する。逆に、ＣＯＭＰ＿Ａ信号（図２）が、ハイレベルに遷移し（すなわち、Ａ→１）、ＤＩＦＦ信号（図２）がウィンドウコンパレータ（図２の比較器２２２および２２４）によって設定されたウィンドウから下向きに移動したことを示す時に、状態遷移が、下向きに、たとえば状態００１から状態０００へと発生する。状態遷移がいずれかの方向で発生する時に、図２の３：８デコーダによって、ＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号（図２）に、伝達ゲート、たとえば伝達ゲート２２５によって新しい状態に関連する値がセットされ、ウィンドウコンパレータがもう一度ＤＩＦＦ信号を囲むようになり、したがって、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号およびＣＯＭＰ＿Ａ信号が、もう一度ロウになる（ＡおよびＢ→０）。上の配置を用いると、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号およびＣＯＭＰ＿Ａ信号は、ＤＩＦＦ信号の状態遷移が発生する時、およびそれが発生する方向を識別する。
【００４７】
ＤＩＦＦ信号の８つの状態のそれぞれが、３ビットによって識別されることを理解されたい。第４のビットすなわち傾きビット（ＳＢ）は、単に、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号がハイ状態に遷移する（Ｂ→１）時に必ずこのビットに１をセットし、ＣＯＭＰ＿Ａ信号がハイ状態に遷移する（Ａ→１）時に必ずこのビットに０をセットすることによって生成することができる。したがって、シーケンシャルフローステートマシーンは、４ビットを有する出力を供給し、このビットのうちの３つは、ＤＩＦＦ信号の状態を識別し、第４ビット（ＳＢ）は、ＤＩＦＦ信号が電圧において上向きまたは下向きのどちらにトラバースしつつあるかを識別する。本明細書で使用される用語状態信号は、４つすべてのビットまたは状態を示す３ビットだけを指す。
【００４８】
上で説明したように、シーケンシャルフローステートマシーン３００は、それぞれが各図１の状態プロセッサ１１２および１３２に関連する２つのシーケンシャルフローステートマシーンの１つとすることができる。したがって、一方はＬＤｉｆｆ信号に関連し、もう一方はＲＤｉｆｆ信号に関連する、２つの４ビット状態信号および２つの傾きビット（ＳＢＬおよびＳＢＲ）があり得る。
【００４９】
シーケンシャルフローステートマシーンは、クロック信号（ＣＬＫ）を受け取り、このＣＬＫ信号に、状態遷移が同期化される。いくつかの実施形態で、ＣＬＫ信号は、自走式とし、近接検出器１００（図１）の他の動作から非同期とすることができる。しかし、他の実施形態では、ＣＬＫ信号は、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号の遷移およびＣＯＭＰ＿Ａ信号の遷移と同期式である。ＣＬＫ信号の生成は、下で図４と共により完全に説明される。
【００５０】
ここで図４を参照すると、クロックジェネレータ４００は、図２のクロックジェネレータ２３０と同一またはこれに類似するものとすることができ、図２および３に示されたＣＬＫ信号を供給することができる。このクロックジェネレータは、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号およびＣＯＭＰ＿Ａ信号を受け取り、これらの信号は、図２および３に示されたものと同一である。５００ｎｓ時間遅延モジュール４０２が、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号を遅延させ、もう１つの５００ｎｓ時間遅延モジュール４０６が、ＣＯＭＰ＿Ａ信号を遅延させて、遅延された信号４０４および４０８を供給する。第１のＮＯＲゲート４１０が、第１のＮＯＲゲート出力信号４１２を生成する。第１のＮＯＲゲート出力信号４１２が、ＣＯＭＰ＿Ａ信号またはＣＯＭＰ＿Ｂ信号のいずれかがハイになる時に遷移を経験することを諒解されたい。第２のＮＯＲゲート４１４は、第２のＮＯＲゲート出力信号４１６を生成する。もう１つの５００ｎｓ時間遅延モジュール４１８が、第２のＮＯＲゲート出力信号４１２を遅延させて、もう１つの時間遅延された信号４２０を供給する。セットリセットフリップフロップ４２２が、セット入力（Ｓ）で時間遅延された信号４２０を受け取り、クロック信号ＣＬＫ ４２８を供給する。もう１つの時間遅延モジュール４３０が、約１μｓだけＣＬＫ信号４２８を遅延させて、もう１つの時間遅延された信号４３２を供給し、時間遅延された信号４３２は、単にバッファとして動作するＯＲゲート４２４を介して、ＯＲゲート出力信号４２６を供給する。ＯＲゲート出力信号４２６は、フリップフロップ４２２のリセット入力（Ｒ）で受け取られる。
【００５１】
動作中に、フリップフロップ４２２は、セット入力（Ｓ）で受け取られる立ち上がりエッジに応答して、ＣＬＫ信号４２８の立ち上がりエッジを生成する。フリップフロップ４２２は、リセット入力（Ｒ）で受け取られる立ち上がりエッジに応答して、ＣＬＫ信号４２８の立ち下がりエッジを生成する。ＣＬＫ信号４２８が、ＣＯＭＰ＿Ａ信号またはＣＯＭＰ＿Ｂ信号のいずれか１つがハイに遷移してから少し後にハイに遷移し、ＣＬＫ信号が、それから約１μｓ後にロウに遷移することは明白であろう。クロックジェネレータ４００の各種の信号の動作は、以下に図５と共により完全に説明される。
【００５２】
ここで図５を参照すると、図４の類似する要素が類似する符号を有して示されているが、ダイヤグラム５００は、ボルト単位の垂直軸および時間単位の水平軸を有する。信号４０１は、図４のＣＯＭＰ＿Ｂ信号４０１の遷移に対応するエッジ４０１ａを有し、ＤＩＦＦ信号が図２の比較器２２２および２２４によって形成されるウィンドウコンパレータによって確立される電圧ウィンドウから出て上に遷移したことを示す。時間遅延された信号４０４は、約５００ｎｓだけエッジ４０１ａから遅延されたエッジ４０４ａを有する。第２ＮＯＲゲート出力信号４１６は、本質的にエッジ４０４ａと整列するエッジ４１６ａを有する。時間遅延された信号４２０は、約５００ｎｓだけエッジ４１６ａから遅延されたエッジ４２０ａを有する。ＣＬＫ信号４２８は、本質的にエッジ４２０ａと整列するエッジ４２８ａを有する。ＯＲゲート出力信号４２６は、約１μｓだけエッジ４２８ａから遅延されたエッジ４２６ａを有する。エッジ４２６ａは、図４のフリップフロップ４２２をリセットし、ＣＬＫ信号４２８のエッジ４２８ｂをもたらす。
【００５３】
ＣＬＫ信号４２８のエッジ４２８ａが、ウィンドウコンパレータ（図２の比較器２２２および２２４）に関連するＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号（図２）の変化を生成することを諒解されたい。したがって、エッジ４２８ａは、一般に、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号４０１のエッジ４０１ｂと整列する。
【００５４】
上の配置を用いると、ＣＬＫ信号４２８のエッジは、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号４０１の遷移から遅延され、競合状態および可能なチャターの除去をもたらす。
【００５５】
図６〜７Ａおよび１０が、ある技法を示す流れ図を示し、この技法が、振動プロセッサ１１８（図１）内で実施され、図１１が、ある技法を示す流れ図を示し、この技法が、出力プロトコルプロセッサ１２２（図１）内で実施されることを諒解されたい。長方形の要素（図６の要素６０４によって典型的に表される）は、本明細書では「処理ブロック」と表されるが、コンピュータソフトウェア命令または命令のグループを表す。菱形の要素（図６の要素６０１によって典型的に表される）は、本明細書では「判断ブロック」と表されるが、処理ブロックによって表されるコンピュータソフトウェア命令の実行に影響するコンピュータソフトウェア命令または命令のグループを表す。
【００５６】
代替案では、処理ブロックおよび判断ブロックは、ディジタル信号プロセッサ回路または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの機能的に同等の回路によって実行されるステップを表す。流れ図は、いかなる特定のプログラミング言語の構文も示さない。そうではなく、流れ図は、当業者が特定の装置に必要な処理を実行する回路を製造し、またはコンピュータソフトウェアを生成するのに必要とする機能情報を示す。ループおよび変数の初期化など、多数の決まりきったプログラム要素および一時変数の使用が、図示されていないことに留意されたい。当業者は、本明細書でそうでないと示されていない限り、説明されるブロックの特定のシーケンスが、例示的であるのみであり、本発明の趣旨から逸脱せずに変更できることを諒解するであろう。したがって、そうでないと述べられない限り、説明されるブロックは、順序がなく、これは、可能な時に、ステップを任意の便利なまたは望ましい順序で実行できることを意味する。
【００５７】
下の図６、７、および７Ａでは、状態表記が、上で使用した２進数０００〜１１１ではなく１０進数０〜７である。
【００５８】
ここで図６を参照すると、プロセス６００を使用して、正規動作で回転する物体、たとえば図１の歯車１０２の振動を検出することができる。プロセス６００が、ＤＩＦＦ信号の１つの状態遷移だけに適用され、プロセス６００を、図２〜５のＣＬＫ信号の各正エッジまたは各負エッジに実行できることを理解されたい。さらに、図１に示されているように、２つのＤＩＦＦ信号、それぞれＲＤｉｆｆ １１０およびＬＤｉｆｆ １３０があり、プロセス６００を、ＲＤｉｆｆ信号１１０とＬＤｉｆｆ信号１３０との両方について実行することができる。したがって、プロセス６００は、２つの振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ）すなわちチャネルごとに１つの振動ビット（ＶＢ１）を生成することができる。
【００５９】
プロセス６００は、上で説明した状態遷移の時に到達される、判断ブロック６０１で開始される。状態が状態１〜６である（すなわち、状態が０でも７でもない）場合に、このプロセスは、判断ブロック６０２に進む。判断ブロック６０２で、傾きビット（ＳＢ）（図３）が状態遷移中に変化した場合には、このプロセスは、ブロック６０４に継続し、ここで、振動ビット（ＶＢ１）をセットし、このＶＢ１は、振動を示す。
【００６０】
判断ブロック６０１で、現在の状態が、状態１〜６のどれでもない（すなわち、状態が０または７である）場合には、このプロセスは終了する。判断ブロック６０２で、傾きビットが、現在の状態に達するために変化したのではない場合には、このプロセスは終了する。
【００６１】
図３の状態をポイント検することによって、傾きビット（ＳＢ）が、状態１〜６のいずれかに達するために変化したのであってはならないことは、明白である。セットされている振動ビットは、振動を示す。セットされている振動ビットは、いくつかのアプリケーションで、方向変化、すなわち、図１の歯車１０２の回転方向の変化を示すこともできる。
【００６２】
後続処理（図１１）は、プロセス６００によって与えられた振動ビット（ＶＢ１）を利用して、振動または回転方向の変化が発生したか否かを決定することができる。後続処理（図１１）は、たとえば、決定が、振動ではなく歯車１０２の回転方向の変化を示す場合に、振動ビット（ＶＢ１）をリセットすることもできる。
【００６３】
プロセス６００を、ＣＬＫ信号（図２〜５）の各クロックサイクルに繰り返すことができることを理解されたい。しかし、代替配置では、プロセス６００が、別のレートで、たとえばＣＬＫ信号の各第３サイクルに、またはＣＬＫ信号と非同期のレートで、繰り返される。
【００６４】
ここで図７および７Ａを参照すると、もう１つのプロセス７００を、単独でまたは図６のプロセス６００と組み合わせて使用して、振動を識別することができる。プロセス７００は、判断ブロック７０２で開始され、ここで、ＬＤｉｆｆ信号（図１）に関連する傾きビット（ＳＢＬ）が１であり（すなわち、ＬＤｉｆｆ信号が立ち上がりつつあり）、左チャネル状態が１であり（すなわち、ＬＤｉｆｆ信号の状態が１であり）、右チャネル状態がＡ１またはＡ２のいずれかである（すなわち、ＲＤｉｆｆ信号の状態がＡ１またはＡ２である）場合に、このプロセスは、ブロック７２９に進む。
【００６５】
ブロック７２９では、第２の振動ビットＶＢ２が、セットされ、これは、歯車１０２および磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃ（図１）のうちの少なくとも１つの振動を示す。
【００６６】
同様に、判断ブロック７０４〜７１４は、立ち上がるＬＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＬ）＝１）についてＬＤｉｆｆ信号の状態２〜７に関連するＲＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００６７】
判断ブロック７１６〜７２８は、立ち下がるＬＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＬ）＝０）についてＬＤｉｆｆ信号の状態６〜０に関連するＲＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００６８】
判断ブロック７０２〜７２８が、主信号であるＬＤｉｆｆ信号を検討し、この主信号の状態が、関連するＲＤｉｆｆ信号の状態と比較されることを諒解されたい。判断ブロック７３０〜７５６は、他方の手法をとり、主信号であるＲＤｉｆｆ信号を検討し、この主信号の状態が、関連するＬＤｉｆｆ信号の状態と比較される。
【００６９】
判断ブロック７３０では、ＲＤｉｆｆ信号（図１）に関連する傾きビット（ＳＢＲ）が１であり（すなわち、ＲＤｉｆｆ信号が立ち上がりつつあり）、右チャネル状態が１であり（すなわち、ＲＤｉｆｆ信号の状態が１であり）、左チャネル状態がＢ１またはＢ２のいずれかである（すなわち、ＬＤｉｆｆ信号の状態がＢ１またはＢ２である）場合に、このプロセスは、ブロック７５８に進み、ここで、振動ビット（ＶＢ３）が、ブロック７２９と同様にセットされる。
【００７０】
同様に、判断ブロック７３２〜７４２は、立ち上がるＲＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＲ）＝１）についてＲＤｉｆｆ信号の状態２〜７に関連するＬＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００７１】
状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８は、任意の組合せの、状態０から７までのいずれかとすることができる。また、状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８のいくつかまたはすべてを、同一の状態とすることができる。本質的に、Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８は、２８個の状態値を有する状態の組またはベクトルの要素である。
【００７２】
判断ブロック７４４〜７５６は、立ち下がるＲＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＲ）＝０）についてＲＤｉｆｆ信号の状態６〜０に関連するＬＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００７３】
判断ブロック７０２〜７５６のいずれかの条件が満足される場合に、このプロセスは、ブロック７２９またはブロック７５８のいずれかで振動ビット（ＶＢ２）をセットする、すなわち、振動ビット（ＶＢ２）に１がセットされる。判断ブロック７０２〜７５６のいずれかの条件のどれもが満足されない場合には、このプロセスは終了する。
【００７４】
いくつかの実施形態で、図７の振動ビット（ＶＢ２）は、図６と共に説明した１つまたは２つの振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ）と異なる振動ビットである。しかし、他の実施形態では、図６のプロセス６００によって生成される振動ビットならびに図７および７Ａのプロセス７００によって生成される振動ビットが、組み合わされて、１つの振動ビット（ＶＢ）をもたらす。
【００７５】
後続処理（図１１）は、プロセス７００によって与えられた振動ビット（ＶＢ２）を利用して、振動または回転方向の変化が発生したか否かを決定することができる。後続処理（図１１）は、たとえば、決定が、振動ではなく歯車１０２の回転方向の変化を示す場合に、振動ビット（ＶＢ２）をリセットすることもできる。
【００７６】
プロセス７００を、ＣＬＫ信号（図２〜５）の各クロックサイクルに繰り返すことができることを理解されたい。しかし、代替配置では、プロセス７００が、別のレートで、たとえばＣＬＫ信号の各第３サイクルに、またはＣＬＫ信号と非同期のレートで、繰り返される。
【００７７】
図１のＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０が、歯車１０２が正規動作で回転している時に特定の位相関係（たとえば、９０°）にあるものとすることができ、歯車１０２および／または磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃが振動を経験している時に異なる位相関係（たとえば、０°または１８０°）にあるものとすることができることをも理解されたい。さらに、図７および７Ａの左右のチャネルの間の状態比較が、ＲＤｉｆｆ信号１１０とＬＤｉｆｆ信号１３０との間の相対位相を示すことを理解されたい。たとえば、状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８は、振動を示すことができる、左右のチャネルの間の０°および１８０°の位相関係を示すことができる。
【００７８】
状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８のうちの２つは、各判断ブロック７０２〜７５６に関連するが、他の実施形態では、判断ブロック７０２〜７５６のうちの１つまたは複数に関連する３つ以上または２つ未満の状態があるものとすることができる。言い換えると、判断ブロック７０２を例にとりあげると、右チャネル状態がＡ１またはＡ２と等しいという条件ではなく、条件を、右チャネル状態がＡ１またはＡ２またはＡ３またはＡ４と等しいこととすることができる。
【００７９】
いくつかの実施形態で、プロセス７００に、より少数の判断ブロックが含まれる。たとえば、いくつかの実施形態で、判断ブロック７３０〜７５６が除去され、プロセス７００は、主チャネルとして１つのチャネルだけを使用する。
【００８０】
ここで図８を参照すると、グラフ８００は、時間単位の水平スケールおよび電圧単位の垂直スケールを有する。曲線８０２は、ＬＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＬＤｉｆｆ信号に対応する。曲線８０４は、ＲＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＲＤｉｆｆ信号に対応する。
【００８１】
ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、ほぼ９０°位相はずれであるものとして図示されているが、この位相差は、９０°より大きいまたはこれより小さいものとすることができる。８つの状態は、破線８０６ａ〜８０６ｊに従って示されている。ＬＤｉｆｆ信号８０２を、ＲＤｉｆｆ信号８０４をも表すものとしてとりあげると、ＬＤｉｆｆ信号８０２の状態０は、ＬＤｉｆｆ信号８０２が破線８０６ａと８０６ｃとの間にある時に達成される。状態１は、ＬＤｉｆｆ信号８０２が破線８０６ｂと８０６ｄとの間にある時に達成され、以下同様である。
【００８２】
正規動作で、方向変化または振動がない場合に、ＬＤｉｆｆ信号８０２が０状態であり、負の傾きを有する（破線８０６ａと８０６ｂとの間すなわちポイント８１０ａと８１０ｂとの間）時に、ＲＤｉｆｆ信号８０４が、異なる状態、たとえば第７の状態から第４の状態までのいずれかであることがわかる（図７の判断ブロック７２８を参照されたい）。図７〜７Ａの判断ブロック７０２〜７５６のそれぞれに関連する他の例を、見つけることができる。
【００８３】
上の例を使用し、図７をもう一度参照すると、判断ブロック７２８で、ＬＤｉｆｆ信号傾きビット（ＳＢＬ）が０であり（負の傾き）、ＬＤｉｆｆ信号８０２が０状態であり、ＲＤｉｆｆ信号８０４が第６の状態または第５の状態である時に、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、方向変化または振動を経験しておらず、振動ビット（ＶＢ２）は、プロセス７００によってはセットされない。上で説明したように、図７および７Ａの振動検出方法７００は、ＣＬＫ信号（図２〜５）の次のクロックサイクルを待って、もう一度図７の方法に入り、この時には、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、図７および７Ａの判断ブロック７０２〜７５８の別の１つに対応する、異なる状態である。
【００８４】
ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、９０°の関係を有する正弦波として図示されているが、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４が、異なる位相関係および異なる形状を有することができ、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４によって達成される、異なる相対状態がもたらされることを理解されたい。１つの異なる波形を、たとえば図９に示す。
【００８５】
ここで図９を参照すると、グラフ９００は、時間単位の水平スケールおよび電圧単位の垂直スケールを有する。曲線９０２は、正ピーク９０２ａおよび負ピーク９０２ｂを有するが、ＬＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＬＤｉｆｆ信号に対応する。曲線９０４は、正ピーク９０４ａおよび負ピーク９０４ｂを有するが、ＲＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＲＤｉｆｆ信号に対応する。ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４を、幅広い間隔の歯車の歯を有する、歯車、たとえば図１の歯車１０２に関連付けることができることを理解されたい。
【００８６】
ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４は、ほぼ９０°位相はずれであるものとして図示されているが、この位相差は、９０°より大きいまたはこれより小さいものとすることができる。８つの状態は、破線９０６ａ〜９０６ｊに従って示されている。ＬＤｉｆｆ信号９０２を、ＲＤｉｆｆ信号９０４をも表すものとしてとりあげると、ＬＤｉｆｆ信号９０２の状態０は、ＬＤｉｆｆ信号９０２が破線９０６ａと９０６ｃとの間にある時に達成される。状態１は、ＬＤｉｆｆ信号９０２が破線９０６ｂと９０６ｄとの間にある時に達成され、以下同様である。
【００８７】
正規動作で、方向変化または振動がない場合に、ＬＤｉｆｆ信号９０２が０状態であり、負の傾きを有する（破線９０６ａと９０６ｃとの間）時に、ＲＤｉｆｆ信号９０４が、異なる状態、たとえば第４の状態であることがわかる（図７の判断ブロック７２８を参照されたい）。図７〜７Ａの判断ブロック７０２〜７５６のそれぞれに関連する他の例を、見つけることができる。
【００８８】
上の例を使用し、図７をもう一度参照すると、判断ブロック７２８で、ＬＤｉｆｆ信号傾きビット（ＳＢＬ）が０であり（負の傾き）、ＬＤｉｆｆ信号９０２が０状態であり、ＲＤｉｆｆ信号８０４が第４の状態である時に、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４は、方向変化または振動を経験しておらず、振動ビット（ＶＢ２）は、プロセス７００によってはセットされない。上で説明したように、図７および７Ａの振動検出方法７００は、ＣＬＫ信号（図２〜５）の次のクロックサイクルを待って、もう一度図７の方法に入り、この時には、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４は、図７および７Ａの判断ブロック７０２〜７５８の別の１つに対応する、異なる状態である。
【００８９】
したがって、図７および７Ａの値Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８を、ＬＤｉｆｆ波形およびＲＤｉｆｆ波形の形状に関係する状態値になるように事前に選択できることを諒解されたい。もう１つの実施形態では、システム１００（図１）は、工場較正中にまたはシステム内較正中に、Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８の値を学習することができる。この方法で、１つのシステム１００（図１）を、各種波形に関連する各種のアプリケーションに適用することができる。上で説明したように、状態数は、Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８に限定はされない。
【００９０】
ここで図１０を参照すると、プロセス１０００を使用して、正規動作で一般に振動なしで回転する物体、たとえば図１の歯車１０２の振動を検出することができる。プロセス１０００が、ＬＤｉｆｆ信号およびＲＤｉｆｆ信号（図１、８、９）の複数の状態遷移に適用されることを理解されたい。
【００９１】
もう一度図８を短く参照して、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４の状態が、次の「状態シーケンス」で遷移することを理解されたい。
【００９２】
【表１】
上のシーケンスで矢印によって接続された、下線を付けられた状態は、「選択された状態」を示し、この選択された状態は、所定の「状態パターン」（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）で発生しなければならない。異なる状態パターンで発生する選択された状態が、振動を示す場合があることを理解されたい。
【００９３】
状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）では、矢印は、ＬＤｉｆｆ信号（Ｌ）およびＲＤｉｆｆ信号（Ｒ）の状態のパターンを示す。しかし、選択された状態の間に介在する状態が存在することができ、この介在する状態は、状態パターンにおける矢印に関連する。たとえば、上の状態シーケンスでは、状態５Ｌと５Ｒとの間に他の状態が発生することがわかる。しかし、状態５Ｌは、この状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）における関連する矢印によって示されるように、状態５Ｒの前に発生する。
【００９４】
上述の状態パターンは、ＬＤＩＦＦ信号とＲＤｉｆｆ信号との両方の状態を含むが、他の実施形態では、ＬＤｉｆｆ信号またはＲＤｉｆｆ信号の一方だけの選択された状態を有する状態パターンを使用することができる。
【００９５】
図８のＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、ほぼ９０°位相はずれであるものとして図示されており、この位相は、特定の歯車１０２（図１）に関する磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃ（図１）の特定の設置（すなわち位置）および歯の特定の間隔を有する歯車１０２の特定の設置（すなわち位置）を表す。ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４の相対位相（ここでは９０°）が、近接検出器１００（図１）の正しい設置を示すことができることを認められたい。磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃのうちの１つまたは複数が、歯車１０２に関して斜めにされているか、他の形で位置ずれしている設置に関して、相対位相は、初期の位相から逸脱し得る。
【００９６】
上述したものなどの状態パターンを使用して、振動だけではなく、近接検出器１００の正しい設置対不正な設置または位置ずれしている設置をも識別することができる。たとえば、状態パターン（５Ｌ→２Ｒ）は、第２の状態が右チャネルで発生する前に第５の状態が左チャネルで発生することを示す。上の状態シーケンスを検査することによって、ＬＤｉｆｆ信号とＲＤｉｆｆ信号との間の相対位相の比較的小さいシフトが、状態パターン（５Ｌ→２Ｒ）の違反を引き起こし得ることがわかる。したがって、いくつかの状態パターンを使用して、近接検出器１００の不正な設置を識別することができる。
【００９７】
もう一度図９を簡単に参照して、状態遷移に関連するクロック、たとえば図２のＣＬＫ信号が、状態遷移が発生する時に限って遷移することを想起し、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４の状態が、上で与えたものと同一の状態パターンを有する同一の状態シーケンスで遷移することを理解されたい。
【００９８】
しかし、代わりに、図９の水平軸が、等しい時間単位に分割され、等しい時間単位内の状態が考慮される場合に、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４が、状態４に留まり、等しい時間単位内の状態シーケンスを、次のように表すことができることがわかる。
【００９９】
【表２】
上記状態シーケンスで矢印によって接続された下線状態は、選択された状態を示し、この選択された状態は、所定の状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）で発生しなければならず、この状態パターンは、図８の波形に関連する上で説明した状態パターンと同一である。やはり、異なる状態パターンで発生する選択された状態が、振動を示す場合があることを理解されたい。
【０１００】
もう一度図１０を参照すると、プロセス１０００は、判断ブロック１００２で始まり、ここで、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が状態５になる前に状態５である場合には、このプロセスは、判断ブロック１００４に進む。
【０１０１】
判断ブロック１００４では、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が状態３になる前に状態５である場合に、このプロセスは、判断ブロック１００６に進む。
【０１０２】
判断ブロック１００６では、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が状態３になる前に状態３である場合に、このプロセスは、判断ブロック１００８に進む。
【０１０３】
判断ブロック１００８では、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が状態５になる前に状態３である場合に、このプロセスは、判断ブロック１０１０に進み、ここで、第３の振動ビット（ＶＢ３）が０にクリアされ、これは、振動なしを示す。
【０１０４】
判断ブロック１００２〜１００８の条件のいずれかが満足されない場合には、このプロセスは、ブロック１０１２に進み、ここで、第３の振動ビット（ＶＢ３）に１がセットされ、これは、振動を示す。
【０１０５】
プロセス１０００は、ブロック１０１０の後で終了するものとして図示されているが、他の実施形態では、このプロセスは、その代わりに判断ブロック１００２に戻り、本質的に継続的にループするか、任意の所定の回数だけループする。
【０１０６】
判断ブロック１００２〜１００８は、上で説明した状態シーケンス内の選択された状態の所定の状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）を表すと考えることができる。上で説明したように、介在する状態が、選択された状態の間で発生し得る。
【０１０７】
上で説明した状態パターンは、（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）であるが、他の実施形態では、他の選択された状態を有する、たとえば図８および９に示された、異なるＬＤｉｆｆ信号波形およびＲＤｉｆｆ信号波形について同一でない状態パターンを含む、別の状態パターンを使用することができる。他の実施形態では、状態パターンに、４つより多いまたはこれより少ない選択された状態を含めることができ、その状態パターンからの逸脱のすべてが、振動ビット（ＶＢ３）をセットする。いくつかの実施形態で、状態パターンは、ＬＤｉｆｆ信号およびＲＤｉｆｆ信号の一方だけに関連する選択された状態を含む。
【０１０８】
いくつかの実施形態で、状態パターンおよびその中の選択された状態を、たとえばスタートアップ時に学習することができ、したがって、特定のＬＤｉｆｆ波形およびＲＤｉｆｆ波形に合わせて調整することができる。他の実施形態では、選択された状態を有する状態パターンが、たとえば近接検出器の設置の時に、特定のアプリケーションについてプログラムされる。
【０１０９】
状態パターン、たとえば状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）が、歯車、たとえば図１の歯車１０２の方向変化の時に逆転し、（３Ｒ→３Ｌ→５Ｒ→５Ｌ）になることができることを理解されたい。代替配置では、方向変化の時に、プロセス１０００に、逆転された状態パターンをも検出し、逆方向が検出される場合に振動ビット（ＶＢ３）をセットしない判断ブロックを含めることができる。この実施形態では、振動ビット（ＶＢ３）は、順方向および逆方向が検出されない場合に限ってセットされる。
【０１１０】
いくつかの実施形態で、図１０の振動ビット（ＶＢ３）は、図６と共に説明した１つまたは２つの振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ）ならびに図７および７Ａと共に説明した振動ビットＶＢ２とは異なる振動ビットである。しかし、他の実施形態では、図６のプロセス６００、図７および７Ａのプロセス７００、ならびに図１０のプロセス１０００によって生成される振動ビットが、組み合わされて１つの振動ビット（ＶＢ）をもたらす。
【０１１１】
後続処理（図１１）は、プロセス１０００によって与えられる振動ビット（ＶＢ３）を利用して、振動または回転方向の変化が発生したか否かを決定することができる。後続処理（図１１）は、たとえば、決定が、振動ではなく歯車１０２の回転方向の変化を示す場合に、振動ビット（ＶＢ３）をリセットすることもできる。
【０１１２】
ここで図１１を参照すると、プロセスは、判断ブロック１１０２で開始し、ここで、第３の振動ビット（ＶＢ３）がセットされている場合に、このプロセスは、ブロック１１０４に進み、ここで、出力信号１２４（図１）が停止される。代替実施形態では、出力信号１２４は、振動を示すようにエンコードされる。
【０１１３】
第３の振動ビット（ＶＢ３）が、「強い」振動ビットであり、出力信号１２４を停止できるか、あるいは他の形で振動を示すように出力信号１２４をエンコードすることができる、唯一の振動ビットであることを諒解されたい。
【０１１４】
判断ブロック１１０６では、第３の振動ビット（ＶＢ３）が、ＣＬＫ信号（図２）の少なくともＮクロックサイクルの間に０であった（アンセットされていた）場合に、このプロセスは、判断ブロック１１０８に進む。そうでない場合には、このプロセスは、判断ブロック１１０６でループし、その時間中には、出力信号１２４は、停止されたままであるか、振動を示すように他の形でエンコードされたままになる。一特定の実施形態では、Ｎの値は、約３０であり、これは、ＬＤｉｆｆ信号およびＲＤｉｆｆ信号（図１）の２つの完全なサイクルを示す。
【０１１５】
判断ブロック１１０８では、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）のいずれかに、振動を示す１がセットされている場合に、このプロセスは、判断ブロック１１０６に戻り、出力信号１２４は、停止されたままであるか、振動を示すように他の形でエンコードされたままになる。しかし、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）のすべてに１がセットされていない場合には、このプロセスは、ブロック１１１０に進み、ここで、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）が、０にリセットされる。
【０１１６】
ブロック１１１２で、出力信号１２４が、もう一度開始され、あるいは、もう１つの実施形態では、振動なしを示すようにエンコードされる。
【０１１７】
上の議論から、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）が、「弱い」振動ビットであり、出力信号１２４を停止する力を有しないが、出力信号１２４が第３振動ビット（ＶＢ３）によって停止されたならば、その出力信号１２４を停止されたままに保つ力を有することは明白である。他の実施形態では、振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２、ＶＢ３）を、強い振動ビット、弱い振動ビット、または任意の組合せとすることができることを諒解されたい。さらに別の実施形態では、振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２、ＶＢ３）のいずれか１つまたは複数および関連する方法６００、７００、１０００それぞれが、省略される。
【０１１８】
図１０と共に説明したように、１つまたは複数の状態パターンを使用して、近接検出器１００（図１）の正しい設置を識別することもできる。この配置を用いると、出力信号１２４を、正しい（または不正な）設置を示すようにさらにエンコードすることができる。しかし、もう１つの実施形態では、正しい（または不正な）設置を示すもう１つの出力信号（図示せず）が設けられる。正しい設置の表示は、たとえば、近接検出器１００の設置の時に、または任意の他の時に供給することができる。
【０１１９】
本明細書で引用されたすべての参考文献は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている。
【０１２０】
本発明の好ましい実施形態を説明したので、これらの概念を組み込んだ他の実施形態を使用できることが、当業者に明白になるであろう。したがって、これらの実施形態が、開示された実施形態に限定されてはならず、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲によってのみ限定されなければならないと思われる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】２つの状態プロセッサ、振動プロセッサ、および出力プロトコルプロセッサを有する近接検出器を示すブロック図である。
【図２】シーケンシャルフローステートマシーンおよび関連するクロックジェネレータを含む図１の２つの状態プロセッサのうちの１つのさらなる詳細を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２のシーケンシャルフローステートマシーンの動作を説明するのに使用されるグラフを示す図である。
【図３】図２の状態プロセッサの動作を示す状態図である。
【図４】図２のクロックジェネレータのさらなる詳細を示すブロック図である。
【図５】図４のクロックジェネレータに関連する波形を示す一連のグラフを示す図である。
【図６】図１の振動プロセッサと共に使用することのできる振動検出プロセスを示す流れ図である。
【図７】図１の振動プロセッサと共に使用することのできるもう１つの振動検出プロセスを示す流れ図の前半である。
【図７Ａ】図１の振動プロセッサと共に使用することのできるもう１つの振動検出プロセスを示す流れ図の後半である。
【図８】図７〜７Ａの振動検出プロセスの動作を説明するのに使用される波形を示すグラフである。
【図９】図７〜７Ａの振動検出プロセスの動作を説明するのに使用される他の波形を示すグラフである。
【図１０】図１の振動プロセッサと共に使用することのできるもう１つの振動検出プロセスを示す流れ図である。
【図１１】図１の出力プロトコルプロセッサに関連するプロセスを示す流れ図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接検出器に関し、より具体的には、シーケンシャルフローステートマシーンを有する近接検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄物体または磁気を帯びた物体を検出する近接検出器（本明細書では回転検出器とも称する）が、既知である。そのようなデバイスの１つのアプリケーションが、鉄を含む歯車など、回転する鉄物体の各歯の接近および後退を検出することにある。鉄物体に関連する磁界は、しばしば、検出された磁界に比例する信号（すなわち磁界信号）を供給する、ホール素子または磁気抵抗デバイスなどの１つまたは複数の磁界−電圧変換器（本明細書では磁界感知要素とも称する）によって検出される。近接検出器は、磁界信号を処理して、磁界信号が閾値を横切るたびに状態を変更する出力信号を生成する。したがって、近接検出器が、回転する鉄を含む歯車の各歯の接近および後退を検出するのに使用される場合に、出力信号は、鉄を含む歯車の回転を表す方形波である。
【０００３】
時々ピークツーピークパーセンテージ検出器とも称する（閾値検出器とも称する）近接検出器の１つのタイプでは、閾値信号は、ピークツーピーク磁界信号のあるパーセンテージと等しい。１つのそのようなピークツーピークパーセンテージ検出器が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５９１７３２０号、名称「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｈｉｌｅ Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ Ａｄａｐｔｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（検出閾値を周期的に適用しながら磁気物品の通過を検出）」に記載されている。
【０００４】
時々スロープアクティベーテッド検出器またはピークリファレンスド検出器とも称する（本明細書ではピーク検出器とも称する）もう１つのタイプの近接検出器が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６０９１２３９号、名称「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ａ Ｐｅａｋ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（ピークリファレンスド閾値検出器を備えた通過する磁気物品の検出）」に記載されている。もう１つのそのようなピークリファレンスド近接検出器が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６６９３４１９号、名称「Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（近接検出器）」に記載されている。ピークリファレンスド近接検出器では、閾値信号は、磁界信号の正ピークおよび負ピーク（すなわち、ピークおよび谷）とは所定の量だけ異なる。したがって、このタイプの近接検出器では、出力信号は、磁界信号がピークまた谷から所定の量だけ離れる時に状態を変更する。
【０００５】
鉄物体の近接を正確に検出するために、近接検出器は、磁界信号を厳密に追跡できなければならない。通常、１つまたは複数のディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）が、ＤＡＣ信号を生成するのに使用され、このＤＡＣ信号は、磁界信号を追跡する。たとえば、上で参照した米国特許第５９１７３２０号および米国特許第６０９１２３９号では、２つのＤＡＣが使用され、一方のＤＡＣは、磁界信号の正ピークを追跡し（ＰＤＡＣ）、他方のＤＡＣは、磁界信号の負ピークを追跡する（ＮＤＡＣ）。また、上で参照した米国特許第６６９３４１９号では、単一のＤＡＣが、磁界信号の正ピークと負ピークとの両方を追跡する。
【０００６】
鉄物体に関連する磁界およびその結果の磁界信号は、鉄物体、たとえば回転する鉄を含む歯車と、近接検出器内で使用される磁界感知要素、たとえばホール素子との間の距離に比例する。この距離を、本明細書では「空隙」と称する。空隙が増加するにつれて、磁界感知要素は、回転する鉄を含む歯車からより小さい磁界を、したがって、回転する鉄を含む歯車の通過する歯によって生成される磁界のより小さい変化を経験する傾向がある。
【０００７】
近接検出器は、鉄物体（たとえば、回転する鉄を含む歯車）が、回転するだけではなく、振動もするシステムで使用されてきた。正規動作で回転軸の回りで一方向に回転できる鉄を含む歯車について、振動は、少なくとも２つの振動成分を有することができる。第１の振動成分は、鉄を含む歯車がその回転軸の回りで前後に振動する「回転振動」に対応する。第２の振動成分は、上で述べた空隙範囲が振動する「並進振動」に対応する。回転振動および並進振動は、鉄を含む歯車が正規動作でそれ以外の形で回転してはいない時であっても発生し得る。別々であれ組み合わされた形であれ、第１の振動成分と第２の振動成分との両方が、鉄を含む歯車が正規動作で回転していない時であっても、鉄を含む歯車の回転を示す近接検出器からの出力信号を生成することができる。
【０００８】
回転振動および並進振動を検出し、応答するように適合された近接検出器が、たとえば、それぞれが本発明の譲受人に譲渡され、それぞれが名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（振動検出のための方法および装置）」を有する、２００４年４月８日出願の米国特許出願第１０／８２０９５７号および２００４年９月１６日出願の米国特許出願第１０／９４２５７７号に記載されている。
【０００９】
近接検出器は、自動車の車輪の回転速度を決定するために、自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）に適用されてきた。近接検出器は、所定の変速ポイントで変速装置をシフトし、他の自動車システム機能を実行するために、変速装置歯車の回転速度を決定するために自動車変速装置に適用されてもきた。
【００１０】
振動中に磁界感知要素によって生成される磁界信号は、振動の性質に依存する特性を有することができる。たとえば、自動車変速装置で使用される場合に、自動車エンジンの始動中に、近接検出器は、主に、回転振動を経験する傾向があり、この回転振動は、第１の波形を有する磁界信号を生成する傾向がある。対照的に、エンジンアイドリング中には、近接検出器は、主に、並進振動を経験する傾向があり、この並進振動は、第２の波形を有する磁界信号を生成する傾向がある。振動中に生成される磁界信号は、時々またはアプリケーションごとに、たとえば自動車モデルごとに変化する可能性もある。
【００１１】
多数の機械的組立体が、寸法製造公差および位置製造公差を有することを理解されたい。たとえば、近接検出器が、組立体内で使用される場合に、空隙は、製造公差を有する可能性があり、この製造公差は、鉄物体が正規動作で回転している時に近接検出器内で使用される磁界感知要素によって感知される磁界の変動および磁界信号の対応する変動をもたらす。また、摩耗が機械的組立体において発生するので、空隙が、経時的に変化し得ることを理解されたい。
【００１２】
一部の従来の近接検出器は、上で述べた製造公差変動の存在下で正しい動作を保証するために自動較正を実行する。較正は、ＡＣ振幅およびＤＣオフセット電圧を所望の範囲内に維持するために、磁界信号に対して実行することができる。
【００１３】
振動に応答して生成される磁界信号の特性の多くは、鉄物体の正規動作での回転中に生成される磁界信号の特性と同一であるか、これに類似する可能性がある。たとえば、振動中に生成される磁界信号の周波数は、正規動作での回転中に生成される磁界信号の周波数と同一であるか、これに類似する可能性がある。もう１つの例として、振動に応答して生成される磁界信号の振幅は、正規動作での回転中に生成される磁界信号の振幅に類似する可能性がある。したがって、従来の近接検出器は、振動と正規動作の回転との両方に応答して出力信号を生成する。したがって、この近接検出器からの出力信号は、振動に応答して生成されたものであれ、正規動作の回転に応答して生成されたものであれ、同一に見える可能性がある。
【００１４】
システムが、振動だけが存在する時に、近接検出器からの出力信号を正規動作の回転に関連すると解釈することは、システム、たとえば近接検出器が使用される自動車システムの動作にとって有害である場合がある。たとえば、車輪回転を検出するのに近接検出器を使用するアンチロックブレーキシステムが、出力信号が振動だけに起因する可能性がある時に、近接検出器からの出力信号を車輪の回転を示すものと解釈する場合がある。したがって、このアンチロックブレーキシステムは、意図された通りに動作しない可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
正規動作での回転に応答するよりも、振動に応答して、上で述べた近接検出器較正を実行することも、望ましくない可能性がある。従来の近接検出器は、正規動作での回転に応答して生成された磁界信号を、振動に応答して生成された磁界信号から区別することができないので、この近接検出器は、振動を経験している望ましくない時に較正を実行し、したがって、不正確な較正をもたらす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、近接検出器は、物体に関連する磁界を示す１つまたは複数の磁界信号を供給するように適合された１つまたは複数の磁界感知要素を含む。この近接検出器は、さらに、各１つまたは複数の状態信号を供給する１つまたは複数の状態プロセッサを含む。状態信号のそれぞれは、磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示す。いくつかの実施形態で、この近接検出器は、状態信号に応答して、物体および１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するように適合された振動プロセッサをさらに含む。
【００１７】
本発明のもう１つの態様によれば、物体を検出する方法は、物体に関連する磁界を示す１つまたは複数の磁界信号を生成するステップと、１つまたは複数の状態信号を生成するステップとを含む。各状態信号は、磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示す。いくつかの実施形態で、この方法は、状態信号に応答して、物体および１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するステップをさらに含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の前述の特徴ならびに本発明自体は、次の図面の詳細な説明からより十分に理解することができる。
【００１９】
本発明を説明する前に、ある前置きの概念および用語法を説明する。本明細書で使用される用語「回転振動」は、回転軸の回りの物体の前後の回転を指し、この物体は、正規動作で回転軸の回りで単一方向の方法で回転するように適合される。本明細書で使用される用語「並進振動」は、物体および／または一般に回転軸に垂直な方向の物体によって生成される磁界を検出するのに使用される磁界センサの並進を指す。回転振動と並進振動との両方が、磁界センサによって生成される信号を引き起こし得ることを了解されたい。
【００２０】
図１を参照すると、例示的な近接検出器システム１００は、それぞれが回転する歯車１０２の通過する歯に応答して各磁界感知要素信号を生成するように適合された、３つの磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃを含む。システム１００は、左チャネル増幅器１２６および右チャネル増幅器１０６をも含む。オフセットおよび利得調整回路１０８および１２８は、求められていないＤＣオフセットを除去し、増幅器１０６および１２６によって供給される信号をＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０に変換するために等しい調整可能な利得を提供し、ＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０は、それぞれ、あるＤＣ動作範囲およびＡＣ動作範囲の中にある。ＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０を、本明細書では「磁界信号」と称する。
【００２１】
第１の状態プロセッサ１１２は、ＲＤｉｆｆ信号１１０を受け取り、ＲＤｉｆｆ信号１１０に関連する複数の状態を示す第１の状態信号１１６を供給する。同様に、第２の状態プロセッサ１３２は、ＬＤｉｆｆ信号１３０を受け取り、ＬＤｉｆｆ信号１３０に関連する複数の状態を示す第２の状態信号１３６を供給する。これらの状態は、以下に図２、２Ａ、および３と共によりより詳細に説明される。
【００２２】
振動プロセッサ１１８は、状態信号１１６および１３６を受け取り、磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃおよび／または歯車１０２のうちの１つまた複数の振動を示す振動信号１２０を供給する。いくつかの実施形態で、振動プロセッサ１１８は、複数の振動サブプロセッサ（図示せず）を含むことができ、この振動サブプロセッサのそれぞれは、振動を検出することができ、振動信号１２０に寄与することができる。たとえば、各振動サブプロセッサが、それぞれが１つの振動を示す１つまたは複数の振動ビットに寄与することができる。振動プロセッサ１１８は、図６〜９と共により完全に説明される。
【００２３】
出力プロトコルプロセッサ１２２は、状態信号１１６および１３６と振動信号１２０とを受け取り、歯車１０２の回転を示し、磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃおよび／または歯車１０２のうちの１つまたは複数の振動をも示す回転信号１２４を供給する。しかし、いくつかの他の実施形態では、振動プロセッサ１１８が省略され、出力プロトコルプロセッサ１２２が、歯車１０２の回転を示すが磁界感知要素１０４ａ〜１０４ｃまたは歯車１０２の振動を示さない回転信号１２４を供給する。
【００２４】
いくつかの実施形態において、回転信号１２４は、歯車１０２の回転の速度に関係する周波数を有する単一ビットディジタル信号であり、回転信号１２４は、振動信号１２０が振動を示す時に、ブランクにされる（すなわち、遷移を止める）。しかし、他の実施形態では、回転信号１２４は、他の方法で歯車１０２の回転の諸態様を示すことができ、上で説明した振動は、他の形で表され得る。
【００２５】
ここで図２を参照すると、状態プロセッサ２００は、図１の状態プロセッサ１１２および１３２の各１つと同一またはこれに類似するものとすることができる。状態プロセッサ２００は、ＤＩＦＦ信号２０２を受け取り、ＤＩＦＦ信号２０２は、図１のＲＤｉｆｆ信号１１０またはＬＤｉｆｆ信号１３０とすることができる。状態プロセッサ２００は、第１カウンタ２０６を含み、第１のカウンタ２０６は、第１の論理回路２０４の制御の下で、保持し、カウントアップし、またはカウントダウンすることができる。第１の論理回路２０４は、ＰＯＳＣＯＭＰ信号および比較器２０８に応答する。第１のカウンタ２０８は、ＰＤＡＣ（ｐ−チャネルディジタル−アナログ変換器）２１０にＰＤＡＣ信号を生成させ、このＰＤＡＣ信号は、ＤＩＦＦ信号２０２の正ピークを追跡する。
【００２６】
同様に、状態プロセッサ２００は、第２カウンタ２１２を含み、第２のカウンタ２１２は、第２の論理回路２１６の制御下で、保持し、カウントアップし、またはカウントダウンすることができる。第２の論理回路２１６は、ＰＯＳＣＯＭＰ信号および比較器２１８に応答する。第２のカウンタ２１２は、ＮＤＡＣ（ｎ−チャネルディジタル−アナログ変換器）２１４にＮＤＡＣ信号を生成させ、このＮＤＡＣ信号は、ＤＩＦＦ信号２０２の負ピークを追跡する。
【００２７】
ＰＤＡＣ信号およびＮＤＡＣ信号の生成を、以下に図２Ａと共にさらに説明する。しかし、ここでは、ＰＤＡＣ信号およびＮＤＡＣ信号が、全体的に、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅を追跡するＤＣ信号であると述べるに留める。
【００２８】
状態プロセッサ２００は、抵抗器２２１がその１つの例にすぎない複数の抵抗器を有する、出力タップ２２３がその１つの例にすぎない複数の出力タップを有するラダー抵抗２２０をも含み、これらの出力タップは、伝達ゲート２２５がその１つの例にすぎない複数の伝達ゲートに結合される。ラダー抵抗の出力タップが、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅に比例する複数の電圧を定義することを諒解されたい。一特定の実施形態では、出力タップは、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅のパーセンテージ、たとえば、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の０％、１０％、２０％、３０％、４０％、６０％、７０％、８０％、９０％、および１００％に対応する。
【００２９】
伝達ゲート、たとえば伝達ゲート２２５は、各制御信号０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００によって制御される。これらの制御信号識別は、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の２つのパーセンテージに対応する。たとえば、制御信号０／２０は、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の０％および２０％に対応する。したがって、この２つのパーセンテージ、この例では０および２０は、ＤＩＦＦ信号のいわゆる「状態」に対応するものとすることができ、ここで、特定の時ポイントに、ＤＩＦＦ信号がＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の０％と２０％との間にある場合に、このＤＩＦＦ信号は、状態０（本明細書では状態０００とも称する）である。同様に、特定の時ポイントで、ＤＩＦＦ信号がＤＩＦＦ信号のピークツーピーク振幅の１０％と３０％との間にある場合に、このＤＩＦＦ信号は、状態１（本明細書では状態００１とも称する）である。一特定の実施形態で、８つの制御信号０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００に従って、ＤＩＦＦ信号の８つの状態がある。
【００３０】
比較器２２２は、閾値信号ＴＨＲＥＳＨ＿Ｂを受け取り、ＤＩＦＦ信号をも受け取る。比較器２２２は、２状態のＣＯＭＰ＿Ｂ信号を生成し、このＣＯＭＰ＿Ｂ信号は、ＤＩＦＦ信号がＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号を超える時にハイである。同様に、比較器２２４は、閾値信号ＴＨＲＥＳＨ＿Ａを受け取り、ＤＩＦＦ信号をも受け取る。比較器２２４は、２状態のＣＯＭＰ＿Ａ信号を生成し、このＣＯＭＰ＿Ａ信号は、ＤＩＦＦ信号がＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号未満である時にハイである。
【００３１】
比較器２２２および２２４が、組み合わされて、ＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号によって定義されるウィンドウの外のＤＩＦＦ信号がＣＯＭＰ＿Ａ信号およびＣＯＭＰ＿Ｂ信号のうちの１つのハイ状態をもたらすウィンドウコンパレータを形成することを諒解されたい。さらに、ＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号が、制御電圧０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００に従って、ＰＤＡＣ信号とＮＤＡＣ信号との間の範囲の０％および２０％、１０％および３０％、２０％および４０％、３０％および６０％、４０％および７０％、６０％および８０％、７０％および９０％、ならびに８０％および１００％になるように選択された各電圧を有することを諒解されたい。したがって、どの瞬間にも、比較器２２２および２２４は、ＤＩＦＦ信号がこの８つの状態のうちのどれであるかを識別することができる。
【００３２】
シーケンシャルフローステートマシーン２２６は、ＣＯＭＰ＿Ａ信号およびＣＯＭＰ＿Ｂ信号を受け取る。シーケンシャルフローステートマシーン２２６は、下で図３と共により完全に説明される。しかし、シーケンシャルフローステートマシーン２２６は、上で説明したＣＯＭＰ＿Ａ信号およびＣＯＭＰ＿Ｂ信号に関連する状態情報をデコードし、４ビット出力２２８を供給する。この４ビットは、状態を示す３ビットと、ＤＩＦＦ信号の傾きすなわち正または負を示す１ビットとを含む。
【００３３】
３：８デコーダ２３２は、ＤＩＦＦ信号の状態を示す３ビットを受け取り、制御信号０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００を供給し、これらの制御信号は、伝達ゲート、たとえば伝達ゲート２２５を制御する。
【００３４】
デコーダ２３４は、ＤＩＦＦ信号の状態および傾きを示す４ビットを受け取り、ＰＯＳＣＯＭＰ信号を生成する。
【００３５】
クロックジェネレータ回路２３０は、クロック信号ＣＬＫを供給して、シーケンシャルフローステートマシーンを刻時する。クロックジェネレータ回路２３０は、図４および５と共により詳細に説明される。
【００３６】
ここで図２Ａを参照すると、グラフ２７０および２９０のそれぞれは、ボルト単位の垂直スケールおよび時間単位の水平スケールを有する。ＤＩＦＦ信号２７２は、たとえば、図１のＲＤｉｆｆ信号１１０または図１のＬＤｉｆｆ信号１３０に対応するものとすることができる。ＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２は、たとえば図２のＰＯＳＣＯＭＰ信号に対応するものとすることができる。
【００３７】
ＤＩＦＦ信号２７２は、図をわかりやすくするために単純な正弦波の形状を有するものとして図示されている。しかし、ＤＩＦＦ信号２７２が、さまざまな形状を有することができることを諒解されたい。
【００３８】
ポイント２７８ａおよび２７８ｃは、ＤＩＦＦ信号２７２の負ピークに対応する。ポイント２７８ｂは、ＤＩＦＦ信号２７２の正ピークに対応する。電圧レベル（すなわち、閾値）２８０ａ〜２８０ｊは、それぞれ、ＤＩＦＦ信号２７２のピークツーピーク振幅のパーセンテージに対応する。たとえば、閾値２８０ａは、０％に対応し、閾値２８０ｂは、１０％に対応する。
【００３９】
ＤＩＦＦ信号２７２の上で説明した状態を、閾値２８０ａ〜２８０ｊに関連付けることができる。たとえば、ＤＩＦＦ信号は、０％閾値２８０ａと２０％閾値２８０ｃとの間にある時に、状態０である。ＤＩＦＦ信号は、ＤＩＦＦ信号２７２が１０％閾値２８０ｂと３０％閾値２８０ｄとの間にある時に、状態１（または００１）である。
【００４０】
したがって、各状態が、閾値２８０ａ〜２８０ｊのうちの２つに対応することを諒解されたい。それぞれ１０個の閾値（０％、１０％、２０％、３０％、４０％、６０％、７０％、８０％、９０％、および１００％）と、８個の状態（０／２０、１０／３０、２０／４０、３０／６０、４０／７０、６０／８０、７０／９０、および８０／１００）がある。上で説明した状態に割り当てられたパーセンテージは、特定のパーセンテージによって分離されるが、他のパーセンテージ分離を使用することもできる。１０個の閾値が、上の８つの状態を定義するのに使用されるが、他の実施形態では、１０個を超えるまたは１０個未満の個数の閾値を使用して、８個を超えるまたは８個未満の個数の状態を定義することができる。
【００４１】
ＰＤＡＣ信号２７４は、図２のＰＤＡＣ信号に対応し、ＮＤＡＣ信号２７６は、図２のＮＤＡＣ信号に対応する。図２からわかるように、ＰＤＡＣ信号およびＮＤＡＣ信号は、ラダー抵抗２２０に印加され、ラダー抵抗２２０は、ＰＤＡＣ信号とＮＤＡＣ信号との間の差のさまざまなパーセンテージで出力を供給することができる。
【００４２】
定常状態条件を仮定すると、時刻ｔａに、ＰＤＡＣ信号２７４は、ＤＩＦＦ信号２７２の正ピークに対応する定常状態の比較的高いレベルであり、ＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２のエッジ２９２ａに関連する時刻ｔｃまでこのレベルのままになる。時刻ｔｃに、ＰＤＡＣ信号２７４は、ＰＤＡＣ信号２７４がＤＩＦＦ信号２７２と交差するまでカウントダウンし、交差したポイントで、ＰＤＡＣ信号２７４は、方向を反転し、ＤＩＦＦ信号２７２を、ポイント２７８ｂのこの信号の次の正ピークまで追跡するためにカウントアップする。ポイント２７８ｂに達した時に、ＰＤＡＣ信号２７４は、もう一度、ＤＩＦＦ信号２７２の正ピークでその値を保持する。
【００４３】
時刻ｔｂに、ＮＤＡＣ信号２７６は、ＤＩＦＦ信号２７２の負ピークに対応する定常状態の比較的低いレベルであり、ＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２のエッジ２９２ｂに関連する時刻ｔｄまでこのレベルのままになる。時刻ｔｄに、ＮＤＡＣ信号２７６は、ＮＤＡＣ信号２７６がＤＩＦＦ信号２７２と交差するまでカウントアップし、交差したポイントで、ＮＤＡＣ信号２７６は、方向を反転し、ＤＩＦＦ信号２７２を、ポイント２７８ｃの次の負ピークまで追跡するためにカウントダウンする。ポイント２７８ｃに達した時に、ＮＤＡＣ信号２７６は、もう一度、ＤＩＦＦ信号２７２の負ピークでその値を保持する。ＰＤＡＣ信号２７４およびＮＤＡＣ信号２７６の上で説明した挙動は、ＤＩＦＦ信号２７２の各サイクルで繰り返される。
【００４４】
もう一度図２を簡単に参照すると、ＰＯＳＣＯＭＰ信号は、シーケンシャルフローステートマシーン２２６によって供給される状態（および傾き）をデコードすることによって生成される。ＤＩＦＦ信号に対する位相の有限の組のうちの１つを有するようにＰＯＳＣＯＭＰ信号を生成できることは、明白である。図２Ａをもう一度参照すると、ＤＩＦＦ信号２７２の位相からの位相オフセットを有するＰＯＳＣＯＭＰ信号２９２を生成し、したがって、ＰＤＡＣ信号２７４およびＮＤＡＣ信号２７６が、まずある方向でステップし、次に反対の方向でステップすることを可能にすることが望ましい。この配置は、ＰＤＡＣ信号２７４およびＮＤＡＣ信号２７６が、ＤＩＦＦ信号がピークツーピーク振幅において減少する時にＤＩＦＦ信号２７２を追跡できることを可能にする。
【００４５】
ここで図３を参照すると、シーケンシャルフローステートマシーン３００は、図２のシーケンシャルフローステートマシーン２２６と同一であるか、これに類似する。シーケンシャルフローステートマシーン３００の状態は、楕円によって表され、各楕円は、１つの状態に対応する。当業者は、シーケンシャルフローステートマシーン３００をハードウェアで、たとえばフリップフロップを使用してどのように実施するかを理解するであろう。各楕円は、図２および２ＡのＤＩＦＦ信号の上で説明した８つの状態の１つに対応する。各楕円内では、２進数が、対応する状態を表す。各楕円内では、スラッシュ記号によって区切られた２つの数が、示された状態を表す、図２のＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号によるＤＩＦＦ信号のピークツーピーク電圧のパーセンテージを示す。たとえば、１０／３０は、状態００１に関連する、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク電圧の１０％になるように設定されたＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号と、ＤＩＦＦ信号のピークツーピーク電圧の３０％になるように設定されたＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号とを表す。したがって、特定の瞬間に状態００１（本明細書では状態１とも称する）である時に、ＤＩＦＦ信号は、そのピークツーピーク電圧の１０％と３０％との間である。
【００４６】
ＣＯＭＰ＿Ｂ信号（図２）が、ハイレベルに遷移し（すなわち、Ｂ→１）ＤＩＦＦ信号（図２）がウィンドウコンパレータ（図２の比較器２２２および２２４）によって設定されたウィンドウから上向きに移動したことを示す時に、状態遷移が、上向きに、たとえば状態００１から状態０１０へと発生する。逆に、ＣＯＭＰ＿Ａ信号（図２）が、ハイレベルに遷移し（すなわち、Ａ→１）、ＤＩＦＦ信号（図２）がウィンドウコンパレータ（図２の比較器２２２および２２４）によって設定されたウィンドウから下向きに移動したことを示す時に、状態遷移が、下向きに、たとえば状態００１から状態０００へと発生する。状態遷移がいずれかの方向で発生する時に、図２の３：８デコーダによって、ＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号（図２）に、伝達ゲート、たとえば伝達ゲート２２５によって新しい状態に関連する値がセットされ、ウィンドウコンパレータがもう一度ＤＩＦＦ信号を囲むようになり、したがって、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号およびＣＯＭＰ＿Ａ信号が、もう一度ロウになる（ＡおよびＢ→０）。上の配置を用いると、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号およびＣＯＭＰ＿Ａ信号は、ＤＩＦＦ信号の状態遷移が発生する時、およびそれが発生する方向を識別する。
【００４７】
ＤＩＦＦ信号の８つの状態のそれぞれが、３ビットによって識別されることを理解されたい。第４のビットすなわち傾きビット（ＳＢ）は、単に、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号がハイ状態に遷移する（Ｂ→１）時に必ずこのビットに１をセットし、ＣＯＭＰ＿Ａ信号がハイ状態に遷移する（Ａ→１）時に必ずこのビットに０をセットすることによって生成することができる。したがって、シーケンシャルフローステートマシーンは、４ビットを有する出力を供給し、このビットのうちの３つは、ＤＩＦＦ信号の状態を識別し、第４ビット（ＳＢ）は、ＤＩＦＦ信号が電圧において上向きまたは下向きのどちらにトラバースしつつあるかを識別する。本明細書で使用される用語状態信号は、４つすべてのビットまたは状態を示す３ビットだけを指す。
【００４８】
上で説明したように、シーケンシャルフローステートマシーン３００は、それぞれが各図１の状態プロセッサ１１２および１３２に関連する２つのシーケンシャルフローステートマシーンの１つとすることができる。したがって、一方はＬＤｉｆｆ信号に関連し、もう一方はＲＤｉｆｆ信号に関連する、２つの４ビット状態信号および２つの傾きビット（ＳＢＬおよびＳＢＲ）があり得る。
【００４９】
シーケンシャルフローステートマシーンは、クロック信号（ＣＬＫ）を受け取り、このＣＬＫ信号に、状態遷移が同期化される。いくつかの実施形態で、ＣＬＫ信号は、自走式とし、近接検出器１００（図１）の他の動作から非同期とすることができる。しかし、他の実施形態では、ＣＬＫ信号は、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号の遷移およびＣＯＭＰ＿Ａ信号の遷移と同期式である。ＣＬＫ信号の生成は、下で図４と共により完全に説明される。
【００５０】
ここで図４を参照すると、クロックジェネレータ４００は、図２のクロックジェネレータ２３０と同一またはこれに類似するものとすることができ、図２および３に示されたＣＬＫ信号を供給することができる。このクロックジェネレータは、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号およびＣＯＭＰ＿Ａ信号を受け取り、これらの信号は、図２および３に示されたものと同一である。５００ｎｓ時間遅延モジュール４０２が、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号を遅延させ、もう１つの５００ｎｓ時間遅延モジュール４０６が、ＣＯＭＰ＿Ａ信号を遅延させて、遅延された信号４０４および４０８を供給する。第１のＮＯＲゲート４１０が、第１のＮＯＲゲート出力信号４１２を生成する。第１のＮＯＲゲート出力信号４１２が、ＣＯＭＰ＿Ａ信号またはＣＯＭＰ＿Ｂ信号のいずれかがハイになる時に遷移を経験することを諒解されたい。第２のＮＯＲゲート４１４は、第２のＮＯＲゲート出力信号４１６を生成する。もう１つの５００ｎｓ時間遅延モジュール４１８が、第２のＮＯＲゲート出力信号４１２を遅延させて、もう１つの時間遅延された信号４２０を供給する。セットリセットフリップフロップ４２２が、セット入力（Ｓ）で時間遅延された信号４２０を受け取り、クロック信号ＣＬＫ ４２８を供給する。もう１つの時間遅延モジュール４３０が、約１μｓだけＣＬＫ信号４２８を遅延させて、もう１つの時間遅延された信号４３２を供給し、時間遅延された信号４３２は、単にバッファとして動作するＯＲゲート４２４を介して、ＯＲゲート出力信号４２６を供給する。ＯＲゲート出力信号４２６は、フリップフロップ４２２のリセット入力（Ｒ）で受け取られる。
【００５１】
動作中に、フリップフロップ４２２は、セット入力（Ｓ）で受け取られる立ち上がりエッジに応答して、ＣＬＫ信号４２８の立ち上がりエッジを生成する。フリップフロップ４２２は、リセット入力（Ｒ）で受け取られる立ち上がりエッジに応答して、ＣＬＫ信号４２８の立ち下がりエッジを生成する。ＣＬＫ信号４２８が、ＣＯＭＰ＿Ａ信号またはＣＯＭＰ＿Ｂ信号のいずれか１つがハイに遷移してから少し後にハイに遷移し、ＣＬＫ信号が、それから約１μｓ後にロウに遷移することは明白であろう。クロックジェネレータ４００の各種の信号の動作は、以下に図５と共により完全に説明される。
【００５２】
ここで図５を参照すると、図４の類似する要素が類似する符号を有して示されているが、ダイヤグラム５００は、ボルト単位の垂直軸および時間単位の水平軸を有する。信号４０１は、図４のＣＯＭＰ＿Ｂ信号４０１の遷移に対応するエッジ４０１ａを有し、ＤＩＦＦ信号が図２の比較器２２２および２２４によって形成されるウィンドウコンパレータによって確立される電圧ウィンドウから出て上に遷移したことを示す。時間遅延された信号４０４は、約５００ｎｓだけエッジ４０１ａから遅延されたエッジ４０４ａを有する。第２ＮＯＲゲート出力信号４１６は、本質的にエッジ４０４ａと整列するエッジ４１６ａを有する。時間遅延された信号４２０は、約５００ｎｓだけエッジ４１６ａから遅延されたエッジ４２０ａを有する。ＣＬＫ信号４２８は、本質的にエッジ４２０ａと整列するエッジ４２８ａを有する。ＯＲゲート出力信号４２６は、約１μｓだけエッジ４２８ａから遅延されたエッジ４２６ａを有する。エッジ４２６ａは、図４のフリップフロップ４２２をリセットし、ＣＬＫ信号４２８のエッジ４２８ｂをもたらす。
【００５３】
ＣＬＫ信号４２８のエッジ４２８ａが、ウィンドウコンパレータ（図２の比較器２２２および２２４）に関連するＴＨＲＥＳＨ＿Ａ信号およびＴＨＲＥＳＨ＿Ｂ信号（図２）の変化を生成することを諒解されたい。したがって、エッジ４２８ａは、一般に、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号４０１のエッジ４０１ｂと整列する。
【００５４】
上の配置を用いると、ＣＬＫ信号４２８のエッジは、ＣＯＭＰ＿Ｂ信号４０１の遷移から遅延され、競合状態および可能なチャターの除去をもたらす。
【００５５】
図６〜７Ａおよび１０が、ある技法を示す流れ図を示し、この技法が、振動プロセッサ１１８（図１）内で実施され、図１１が、ある技法を示す流れ図を示し、この技法が、出力プロトコルプロセッサ１２２（図１）内で実施されることを諒解されたい。長方形の要素（図６の要素６０４によって典型的に表される）は、本明細書では「処理ブロック」と表されるが、コンピュータソフトウェア命令または命令のグループを表す。菱形の要素（図６の要素６０１によって典型的に表される）は、本明細書では「判断ブロック」と表されるが、処理ブロックによって表されるコンピュータソフトウェア命令の実行に影響するコンピュータソフトウェア命令または命令のグループを表す。
【００５６】
代替案では、処理ブロックおよび判断ブロックは、ディジタル信号プロセッサ回路または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの機能的に同等の回路によって実行されるステップを表す。流れ図は、いかなる特定のプログラミング言語の構文も示さない。そうではなく、流れ図は、当業者が特定の装置に必要な処理を実行する回路を製造し、またはコンピュータソフトウェアを生成するのに必要とする機能情報を示す。ループおよび変数の初期化など、多数の決まりきったプログラム要素および一時変数の使用が、図示されていないことに留意されたい。当業者は、本明細書でそうでないと示されていない限り、説明されるブロックの特定のシーケンスが、例示的であるのみであり、本発明の趣旨から逸脱せずに変更できることを諒解するであろう。したがって、そうでないと述べられない限り、説明されるブロックは、順序がなく、これは、可能な時に、ステップを任意の便利なまたは望ましい順序で実行できることを意味する。
【００５７】
下の図６、７、および７Ａでは、状態表記が、上で使用した２進数０００〜１１１ではなく１０進数０〜７である。
【００５８】
ここで図６を参照すると、プロセス６００を使用して、正規動作で回転する物体、たとえば図１の歯車１０２の振動を検出することができる。プロセス６００が、ＤＩＦＦ信号の１つの状態遷移だけに適用され、プロセス６００を、図２〜５のＣＬＫ信号の各正エッジまたは各負エッジに実行できることを理解されたい。さらに、図１に示されているように、２つのＤＩＦＦ信号、それぞれＲＤｉｆｆ １１０およびＬＤｉｆｆ １３０があり、プロセス６００を、ＲＤｉｆｆ信号１１０とＬＤｉｆｆ信号１３０との両方について実行することができる。したがって、プロセス６００は、２つの振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ）すなわちチャネルごとに１つの振動ビット（ＶＢ１）を生成することができる。
【００５９】
プロセス６００は、上で説明した状態遷移の時に到達される、判断ブロック６０１で開始される。状態が状態１〜６である（すなわち、状態が０でも７でもない）場合に、このプロセスは、判断ブロック６０２に進む。判断ブロック６０２で、傾きビット（ＳＢ）（図３）が状態遷移中に変化した場合には、このプロセスは、ブロック６０４に継続し、ここで、振動ビット（ＶＢ１）をセットし、このＶＢ１は、振動を示す。
【００６０】
判断ブロック６０１で、現在の状態が、状態１〜６のどれでもない（すなわち、状態が０または７である）場合には、このプロセスは終了する。判断ブロック６０２で、傾きビットが、現在の状態に達するために変化したのではない場合には、このプロセスは終了する。
【００６１】
図３の状態をポイント検することによって、傾きビット（ＳＢ）が、状態１〜６のいずれかに達するために変化したのであってはならないことは、明白である。セットされている振動ビットは、振動を示す。セットされている振動ビットは、いくつかのアプリケーションで、方向変化、すなわち、図１の歯車１０２の回転方向の変化を示すこともできる。
【００６２】
後続処理（図１１）は、プロセス６００によって与えられた振動ビット（ＶＢ１）を利用して、振動または回転方向の変化が発生したか否かを決定することができる。後続処理（図１１）は、たとえば、決定が、振動ではなく歯車１０２の回転方向の変化を示す場合に、振動ビット（ＶＢ１）をリセットすることもできる。
【００６３】
プロセス６００を、ＣＬＫ信号（図２〜５）の各クロックサイクルに繰り返すことができることを理解されたい。しかし、代替配置では、プロセス６００が、別のレートで、たとえばＣＬＫ信号の各第３サイクルに、またはＣＬＫ信号と非同期のレートで、繰り返される。
【００６４】
ここで図７および７Ａを参照すると、もう１つのプロセス７００を、単独でまたは図６のプロセス６００と組み合わせて使用して、振動を識別することができる。プロセス７００は、判断ブロック７０２で開始され、ここで、ＬＤｉｆｆ信号（図１）に関連する傾きビット（ＳＢＬ）が１であり（すなわち、ＬＤｉｆｆ信号が立ち上がりつつあり）、左チャネル状態が１であり（すなわち、ＬＤｉｆｆ信号の状態が１であり）、右チャネル状態がＡ１またはＡ２のいずれかである（すなわち、ＲＤｉｆｆ信号の状態がＡ１またはＡ２である）場合に、このプロセスは、ブロック７２９に進む。
【００６５】
ブロック７２９では、第２の振動ビットＶＢ２が、セットされ、これは、歯車１０２および磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃ（図１）のうちの少なくとも１つの振動を示す。
【００６６】
同様に、判断ブロック７０４〜７１４は、立ち上がるＬＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＬ）＝１）についてＬＤｉｆｆ信号の状態２〜７に関連するＲＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００６７】
判断ブロック７１６〜７２８は、立ち下がるＬＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＬ）＝０）についてＬＤｉｆｆ信号の状態６〜０に関連するＲＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００６８】
判断ブロック７０２〜７２８が、主信号であるＬＤｉｆｆ信号を検討し、この主信号の状態が、関連するＲＤｉｆｆ信号の状態と比較されることを諒解されたい。判断ブロック７３０〜７５６は、他方の手法をとり、主信号であるＲＤｉｆｆ信号を検討し、この主信号の状態が、関連するＬＤｉｆｆ信号の状態と比較される。
【００６９】
判断ブロック７３０では、ＲＤｉｆｆ信号（図１）に関連する傾きビット（ＳＢＲ）が１であり（すなわち、ＲＤｉｆｆ信号が立ち上がりつつあり）、右チャネル状態が１であり（すなわち、ＲＤｉｆｆ信号の状態が１であり）、左チャネル状態がＢ１またはＢ２のいずれかである（すなわち、ＬＤｉｆｆ信号の状態がＢ１またはＢ２である）場合に、このプロセスは、ブロック７５８に進み、ここで、振動ビット（ＶＢ３）が、ブロック７２９と同様にセットされる。
【００７０】
同様に、判断ブロック７３２〜７４２は、立ち上がるＲＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＲ）＝１）についてＲＤｉｆｆ信号の状態２〜７に関連するＬＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００７１】
状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８は、任意の組合せの、状態０から７までのいずれかとすることができる。また、状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８のいくつかまたはすべてを、同一の状態とすることができる。本質的に、Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８は、２８個の状態値を有する状態の組またはベクトルの要素である。
【００７２】
判断ブロック７４４〜７５６は、立ち下がるＲＤｉｆｆ信号（傾きビット（ＳＢＲ）＝０）についてＲＤｉｆｆ信号の状態６〜０に関連するＬＤｉｆｆ信号の状態をテストする。
【００７３】
判断ブロック７０２〜７５６のいずれかの条件が満足される場合に、このプロセスは、ブロック７２９またはブロック７５８のいずれかで振動ビット（ＶＢ２）をセットする、すなわち、振動ビット（ＶＢ２）に１がセットされる。判断ブロック７０２〜７５６のいずれかの条件のどれもが満足されない場合には、このプロセスは終了する。
【００７４】
いくつかの実施形態で、図７の振動ビット（ＶＢ２）は、図６と共に説明した１つまたは２つの振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ）と異なる振動ビットである。しかし、他の実施形態では、図６のプロセス６００によって生成される振動ビットならびに図７および７Ａのプロセス７００によって生成される振動ビットが、組み合わされて、１つの振動ビット（ＶＢ）をもたらす。
【００７５】
後続処理（図１１）は、プロセス７００によって与えられた振動ビット（ＶＢ２）を利用して、振動または回転方向の変化が発生したか否かを決定することができる。後続処理（図１１）は、たとえば、決定が、振動ではなく歯車１０２の回転方向の変化を示す場合に、振動ビット（ＶＢ２）をリセットすることもできる。
【００７６】
プロセス７００を、ＣＬＫ信号（図２〜５）の各クロックサイクルに繰り返すことができることを理解されたい。しかし、代替配置では、プロセス７００が、別のレートで、たとえばＣＬＫ信号の各第３サイクルに、またはＣＬＫ信号と非同期のレートで、繰り返される。
【００７７】
図１のＲＤｉｆｆ信号１１０およびＬＤｉｆｆ信号１３０が、歯車１０２が正規動作で回転している時に特定の位相関係（たとえば、９０°）にあるものとすることができ、歯車１０２および／または磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃが振動を経験している時に異なる位相関係（たとえば、０°または１８０°）にあるものとすることができることをも理解されたい。さらに、図７および７Ａの左右のチャネルの間の状態比較が、ＲＤｉｆｆ信号１１０とＬＤｉｆｆ信号１３０との間の相対位相を示すことを理解されたい。たとえば、状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８は、振動を示すことができる、左右のチャネルの間の０°および１８０°の位相関係を示すことができる。
【００７８】
状態Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８のうちの２つは、各判断ブロック７０２〜７５６に関連するが、他の実施形態では、判断ブロック７０２〜７５６のうちの１つまたは複数に関連する３つ以上または２つ未満の状態があるものとすることができる。言い換えると、判断ブロック７０２を例にとりあげると、右チャネル状態がＡ１またはＡ２と等しいという条件ではなく、条件を、右チャネル状態がＡ１またはＡ２またはＡ３またはＡ４と等しいこととすることができる。
【００７９】
いくつかの実施形態で、プロセス７００に、より少数の判断ブロックが含まれる。たとえば、いくつかの実施形態で、判断ブロック７３０〜７５６が除去され、プロセス７００は、主チャネルとして１つのチャネルだけを使用する。
【００８０】
ここで図８を参照すると、グラフ８００は、時間単位の水平スケールおよび電圧単位の垂直スケールを有する。曲線８０２は、ＬＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＬＤｉｆｆ信号に対応する。曲線８０４は、ＲＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＲＤｉｆｆ信号に対応する。
【００８１】
ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、ほぼ９０°位相はずれであるものとして図示されているが、この位相差は、９０°より大きいまたはこれより小さいものとすることができる。８つの状態は、破線８０６ａ〜８０６ｊに従って示されている。ＬＤｉｆｆ信号８０２を、ＲＤｉｆｆ信号８０４をも表すものとしてとりあげると、ＬＤｉｆｆ信号８０２の状態０は、ＬＤｉｆｆ信号８０２が破線８０６ａと８０６ｃとの間にある時に達成される。状態１は、ＬＤｉｆｆ信号８０２が破線８０６ｂと８０６ｄとの間にある時に達成され、以下同様である。
【００８２】
正規動作で、方向変化または振動がない場合に、ＬＤｉｆｆ信号８０２が０状態であり、負の傾きを有する（破線８０６ａと８０６ｂとの間すなわちポイント８１０ａと８１０ｂとの間）時に、ＲＤｉｆｆ信号８０４が、異なる状態、たとえば第７の状態から第４の状態までのいずれかであることがわかる（図７の判断ブロック７２８を参照されたい）。図７〜７Ａの判断ブロック７０２〜７５６のそれぞれに関連する他の例を、見つけることができる。
【００８３】
上の例を使用し、図７をもう一度参照すると、判断ブロック７２８で、ＬＤｉｆｆ信号傾きビット（ＳＢＬ）が０であり（負の傾き）、ＬＤｉｆｆ信号８０２が０状態であり、ＲＤｉｆｆ信号８０４が第６の状態または第５の状態である時に、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、方向変化または振動を経験しておらず、振動ビット（ＶＢ２）は、プロセス７００によってはセットされない。上で説明したように、図７および７Ａの振動検出方法７００は、ＣＬＫ信号（図２〜５）の次のクロックサイクルを待って、もう一度図７の方法に入り、この時には、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、図７および７Ａの判断ブロック７０２〜７５８の別の１つに対応する、異なる状態である。
【００８４】
ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、９０°の関係を有する正弦波として図示されているが、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４が、異なる位相関係および異なる形状を有することができ、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４によって達成される、異なる相対状態がもたらされることを理解されたい。１つの異なる波形を、たとえば図９に示す。
【００８５】
ここで図９を参照すると、グラフ９００は、時間単位の水平スケールおよび電圧単位の垂直スケールを有する。曲線９０２は、正ピーク９０２ａおよび負ピーク９０２ｂを有するが、ＬＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＬＤｉｆｆ信号に対応する。曲線９０４は、正ピーク９０４ａおよび負ピーク９０４ｂを有するが、ＲＤｉｆｆ信号、たとえば図１のＲＤｉｆｆ信号に対応する。ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４を、幅広い間隔の歯車の歯を有する、歯車、たとえば図１の歯車１０２に関連付けることができることを理解されたい。
【００８６】
ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４は、ほぼ９０°位相はずれであるものとして図示されているが、この位相差は、９０°より大きいまたはこれより小さいものとすることができる。８つの状態は、破線９０６ａ〜９０６ｊに従って示されている。ＬＤｉｆｆ信号９０２を、ＲＤｉｆｆ信号９０４をも表すものとしてとりあげると、ＬＤｉｆｆ信号９０２の状態０は、ＬＤｉｆｆ信号９０２が破線９０６ａと９０６ｃとの間にある時に達成される。状態１は、ＬＤｉｆｆ信号９０２が破線９０６ｂと９０６ｄとの間にある時に達成され、以下同様である。
【００８７】
正規動作で、方向変化または振動がない場合に、ＬＤｉｆｆ信号９０２が０状態であり、負の傾きを有する（破線９０６ａと９０６ｃとの間）時に、ＲＤｉｆｆ信号９０４が、異なる状態、たとえば第４の状態であることがわかる（図７の判断ブロック７２８を参照されたい）。図７〜７Ａの判断ブロック７０２〜７５６のそれぞれに関連する他の例を、見つけることができる。
【００８８】
上の例を使用し、図７をもう一度参照すると、判断ブロック７２８で、ＬＤｉｆｆ信号傾きビット（ＳＢＬ）が０であり（負の傾き）、ＬＤｉｆｆ信号９０２が０状態であり、ＲＤｉｆｆ信号８０４が第４の状態である時に、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４は、方向変化または振動を経験しておらず、振動ビット（ＶＢ２）は、プロセス７００によってはセットされない。上で説明したように、図７および７Ａの振動検出方法７００は、ＣＬＫ信号（図２〜５）の次のクロックサイクルを待って、もう一度図７の方法に入り、この時には、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４は、図７および７Ａの判断ブロック７０２〜７５８の別の１つに対応する、異なる状態である。
【００８９】
したがって、図７および７Ａの値Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８を、ＬＤｉｆｆ波形およびＲＤｉｆｆ波形の形状に関係する状態値になるように事前に選択できることを諒解されたい。もう１つの実施形態では、システム１００（図１）は、工場較正中にまたはシステム内較正中に、Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８の値を学習することができる。この方法で、１つのシステム１００（図１）を、各種波形に関連する各種のアプリケーションに適用することができる。上で説明したように、状態数は、Ａ１〜Ａ２８およびＢ１〜Ｂ２８に限定はされない。
【００９０】
ここで図１０を参照すると、プロセス１０００を使用して、正規動作で一般に振動なしで回転する物体、たとえば図１の歯車１０２の振動を検出することができる。プロセス１０００が、ＬＤｉｆｆ信号およびＲＤｉｆｆ信号（図１、８、９）の複数の状態遷移に適用されることを理解されたい。
【００９１】
もう一度図８を短く参照して、ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４の状態が、次の「状態シーケンス」で遷移することを理解されたい。
【００９２】
【表１】
上のシーケンスで矢印によって接続された、下線を付けられた状態は、「選択された状態」を示し、この選択された状態は、所定の「状態パターン」（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）で発生しなければならない。異なる状態パターンで発生する選択された状態が、振動を示す場合があることを理解されたい。
【００９３】
状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）では、矢印は、ＬＤｉｆｆ信号（Ｌ）およびＲＤｉｆｆ信号（Ｒ）の状態のパターンを示す。しかし、選択された状態の間に介在する状態が存在することができ、この介在する状態は、状態パターンにおける矢印に関連する。たとえば、上の状態シーケンスでは、状態５Ｌと５Ｒとの間に他の状態が発生することがわかる。しかし、状態５Ｌは、この状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）における関連する矢印によって示されるように、状態５Ｒの前に発生する。
【００９４】
上述の状態パターンは、ＬＤＩＦＦ信号とＲＤｉｆｆ信号との両方の状態を含むが、他の実施形態では、ＬＤｉｆｆ信号またはＲＤｉｆｆ信号の一方だけの選択された状態を有する状態パターンを使用することができる。
【００９５】
図８のＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４は、ほぼ９０°位相はずれであるものとして図示されており、この位相は、特定の歯車１０２（図１）に関する磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃ（図１）の特定の設置（すなわち位置）および歯の特定の間隔を有する歯車１０２の特定の設置（すなわち位置）を表す。ＬＤｉｆｆ信号８０２およびＲＤｉｆｆ信号８０４の相対位相（ここでは９０°）が、近接検出器１００（図１）の正しい設置を示すことができることを認められたい。磁界センサ１０４ａ〜１０４ｃのうちの１つまたは複数が、歯車１０２に関して斜めにされているか、他の形で位置ずれしている設置に関して、相対位相は、初期の位相から逸脱し得る。
【００９６】
上述したものなどの状態パターンを使用して、振動だけではなく、近接検出器１００の正しい設置対不正な設置または位置ずれしている設置をも識別することができる。たとえば、状態パターン（５Ｌ→２Ｒ）は、第２の状態が右チャネルで発生する前に第５の状態が左チャネルで発生することを示す。上の状態シーケンスを検査することによって、ＬＤｉｆｆ信号とＲＤｉｆｆ信号との間の相対位相の比較的小さいシフトが、状態パターン（５Ｌ→２Ｒ）の違反を引き起こし得ることがわかる。したがって、いくつかの状態パターンを使用して、近接検出器１００の不正な設置を識別することができる。
【００９７】
もう一度図９を簡単に参照して、状態遷移に関連するクロック、たとえば図２のＣＬＫ信号が、状態遷移が発生する時に限って遷移することを想起し、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４の状態が、上で与えたものと同一の状態パターンを有する同一の状態シーケンスで遷移することを理解されたい。
【００９８】
しかし、代わりに、図９の水平軸が、等しい時間単位に分割され、等しい時間単位内の状態が考慮される場合に、ＬＤｉｆｆ信号９０２およびＲＤｉｆｆ信号９０４が、状態４に留まり、等しい時間単位内の状態シーケンスを、次のように表すことができることがわかる。
【００９９】
【表２】
上記状態シーケンスで矢印によって接続された下線状態は、選択された状態を示し、この選択された状態は、所定の状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）で発生しなければならず、この状態パターンは、図８の波形に関連する上で説明した状態パターンと同一である。やはり、異なる状態パターンで発生する選択された状態が、振動を示す場合があることを理解されたい。
【０１００】
もう一度図１０を参照すると、プロセス１０００は、判断ブロック１００２で始まり、ここで、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が状態５になる前に状態５である場合には、このプロセスは、判断ブロック１００４に進む。
【０１０１】
判断ブロック１００４では、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が状態３になる前に状態５である場合に、このプロセスは、判断ブロック１００６に進む。
【０１０２】
判断ブロック１００６では、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が状態３になる前に状態３である場合に、このプロセスは、判断ブロック１００８に進む。
【０１０３】
判断ブロック１００８では、右チャネル状態（ＲＤｉｆｆ）が、左チャネル状態（ＬＤｉｆｆ）が状態５になる前に状態３である場合に、このプロセスは、判断ブロック１０１０に進み、ここで、第３の振動ビット（ＶＢ３）が０にクリアされ、これは、振動なしを示す。
【０１０４】
判断ブロック１００２〜１００８の条件のいずれかが満足されない場合には、このプロセスは、ブロック１０１２に進み、ここで、第３の振動ビット（ＶＢ３）に１がセットされ、これは、振動を示す。
【０１０５】
プロセス１０００は、ブロック１０１０の後で終了するものとして図示されているが、他の実施形態では、このプロセスは、その代わりに判断ブロック１００２に戻り、本質的に継続的にループするか、任意の所定の回数だけループする。
【０１０６】
判断ブロック１００２〜１００８は、上で説明した状態シーケンス内の選択された状態の所定の状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）を表すと考えることができる。上で説明したように、介在する状態が、選択された状態の間で発生し得る。
【０１０７】
上で説明した状態パターンは、（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）であるが、他の実施形態では、他の選択された状態を有する、たとえば図８および９に示された、異なるＬＤｉｆｆ信号波形およびＲＤｉｆｆ信号波形について同一でない状態パターンを含む、別の状態パターンを使用することができる。他の実施形態では、状態パターンに、４つより多いまたはこれより少ない選択された状態を含めることができ、その状態パターンからの逸脱のすべてが、振動ビット（ＶＢ３）をセットする。いくつかの実施形態で、状態パターンは、ＬＤｉｆｆ信号およびＲＤｉｆｆ信号の一方だけに関連する選択された状態を含む。
【０１０８】
いくつかの実施形態で、状態パターンおよびその中の選択された状態を、たとえばスタートアップ時に学習することができ、したがって、特定のＬＤｉｆｆ波形およびＲＤｉｆｆ波形に合わせて調整することができる。他の実施形態では、選択された状態を有する状態パターンが、たとえば近接検出器の設置の時に、特定のアプリケーションについてプログラムされる。
【０１０９】
状態パターン、たとえば状態パターン（５Ｌ→５Ｒ→３Ｌ→３Ｒ）が、歯車、たとえば図１の歯車１０２の方向変化の時に逆転し、（３Ｒ→３Ｌ→５Ｒ→５Ｌ）になることができることを理解されたい。代替配置では、方向変化の時に、プロセス１０００に、逆転された状態パターンをも検出し、逆方向が検出される場合に振動ビット（ＶＢ３）をセットしない判断ブロックを含めることができる。この実施形態では、振動ビット（ＶＢ３）は、順方向および逆方向が検出されない場合に限ってセットされる。
【０１１０】
いくつかの実施形態で、図１０の振動ビット（ＶＢ３）は、図６と共に説明した１つまたは２つの振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ）ならびに図７および７Ａと共に説明した振動ビットＶＢ２とは異なる振動ビットである。しかし、他の実施形態では、図６のプロセス６００、図７および７Ａのプロセス７００、ならびに図１０のプロセス１０００によって生成される振動ビットが、組み合わされて１つの振動ビット（ＶＢ）をもたらす。
【０１１１】
後続処理（図１１）は、プロセス１０００によって与えられる振動ビット（ＶＢ３）を利用して、振動または回転方向の変化が発生したか否かを決定することができる。後続処理（図１１）は、たとえば、決定が、振動ではなく歯車１０２の回転方向の変化を示す場合に、振動ビット（ＶＢ３）をリセットすることもできる。
【０１１２】
ここで図１１を参照すると、プロセスは、判断ブロック１１０２で開始し、ここで、第３の振動ビット（ＶＢ３）がセットされている場合に、このプロセスは、ブロック１１０４に進み、ここで、出力信号１２４（図１）が停止される。代替実施形態では、出力信号１２４は、振動を示すようにエンコードされる。
【０１１３】
第３の振動ビット（ＶＢ３）が、「強い」振動ビットであり、出力信号１２４を停止できるか、あるいは他の形で振動を示すように出力信号１２４をエンコードすることができる、唯一の振動ビットであることを諒解されたい。
【０１１４】
判断ブロック１１０６では、第３の振動ビット（ＶＢ３）が、ＣＬＫ信号（図２）の少なくともＮクロックサイクルの間に０であった（アンセットされていた）場合に、このプロセスは、判断ブロック１１０８に進む。そうでない場合には、このプロセスは、判断ブロック１１０６でループし、その時間中には、出力信号１２４は、停止されたままであるか、振動を示すように他の形でエンコードされたままになる。一特定の実施形態では、Ｎの値は、約３０であり、これは、ＬＤｉｆｆ信号およびＲＤｉｆｆ信号（図１）の２つの完全なサイクルを示す。
【０１１５】
判断ブロック１１０８では、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）のいずれかに、振動を示す１がセットされている場合に、このプロセスは、判断ブロック１１０６に戻り、出力信号１２４は、停止されたままであるか、振動を示すように他の形でエンコードされたままになる。しかし、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）のすべてに１がセットされていない場合には、このプロセスは、ブロック１１１０に進み、ここで、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）が、０にリセットされる。
【０１１６】
ブロック１１１２で、出力信号１２４が、もう一度開始され、あるいは、もう１つの実施形態では、振動なしを示すようにエンコードされる。
【０１１７】
上の議論から、他の振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２）が、「弱い」振動ビットであり、出力信号１２４を停止する力を有しないが、出力信号１２４が第３振動ビット（ＶＢ３）によって停止されたならば、その出力信号１２４を停止されたままに保つ力を有することは明白である。他の実施形態では、振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２、ＶＢ３）を、強い振動ビット、弱い振動ビット、または任意の組合せとすることができることを諒解されたい。さらに別の実施形態では、振動ビット（ＶＢ１Ｌ、ＶＢ１Ｒ、ＶＢ２、ＶＢ３）のいずれか１つまたは複数および関連する方法６００、７００、１０００それぞれが、省略される。
【０１１８】
図１０と共に説明したように、１つまたは複数の状態パターンを使用して、近接検出器１００（図１）の正しい設置を識別することもできる。この配置を用いると、出力信号１２４を、正しい（または不正な）設置を示すようにさらにエンコードすることができる。しかし、もう１つの実施形態では、正しい（または不正な）設置を示すもう１つの出力信号（図示せず）が設けられる。正しい設置の表示は、たとえば、近接検出器１００の設置の時に、または任意の他の時に供給することができる。
【０１１９】
本明細書で引用されたすべての参考文献は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている。
【０１２０】
本発明の好ましい実施形態を説明したので、これらの概念を組み込んだ他の実施形態を使用できることが、当業者に明白になるであろう。したがって、これらの実施形態が、開示された実施形態に限定されてはならず、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲によってのみ限定されなければならないと思われる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】２つの状態プロセッサ、振動プロセッサ、および出力プロトコルプロセッサを有する近接検出器を示すブロック図である。
【図２】シーケンシャルフローステートマシーンおよび関連するクロックジェネレータを含む図１の２つの状態プロセッサのうちの１つのさらなる詳細を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２のシーケンシャルフローステートマシーンの動作を説明するのに使用されるグラフを示す図である。
【図３】図２の状態プロセッサの動作を示す状態図である。
【図４】図２のクロックジェネレータのさらなる詳細を示すブロック図である。
【図５】図４のクロックジェネレータに関連する波形を示す一連のグラフを示す図である。
【図６】図１の振動プロセッサと共に使用することのできる振動検出プロセスを示す流れ図である。
【図７】図１の振動プロセッサと共に使用することのできるもう１つの振動検出プロセスを示す流れ図の前半である。
【図７Ａ】図１の振動プロセッサと共に使用することのできるもう１つの振動検出プロセスを示す流れ図の後半である。
【図８】図７〜７Ａの振動検出プロセスの動作を説明するのに使用される波形を示すグラフである。
【図９】図７〜７Ａの振動検出プロセスの動作を説明するのに使用される他の波形を示すグラフである。
【図１０】図１の振動プロセッサと共に使用することのできるもう１つの振動検出プロセスを示す流れ図である。
【図１１】図１の出力プロトコルプロセッサに関連するプロセスを示す流れ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に関連する磁界を示す各１つまたは複数の磁界信号を供給するように適合され、前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号は、各アナログ信号値を有するアナログ信号である、１つまたは複数の磁界感知要素と、
各１つまたは複数の状態信号を供給する１つまたは複数の状態プロセッサとを備え、前記１つまたは複数の状態信号の各状態信号は、前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示し、前記複数の状態の各状態は、前記各アナログ信号値の各範囲を示す、
近接検出器。
【請求項２】
前記１つまたは複数の状態信号に応答して、前記物体および前記１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するように適合された振動プロセッサをさらに含む、請求項１に記載の近接検出器。
【請求項３】
前記振動プロセッサは、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の１つの前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化に従って前記振動信号を生成するように適合される、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項４】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記振動プロセッサは、前記第１の磁界信号の状態と前記複数の状態の中からの前記第２の磁界信号の状態との比較に従って前記振動信号を生成するように適合される、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項５】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記振動プロセッサは、前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンに従って前記振動信号を生成するように適合され、前記状態パターンは、前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項６】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記振動プロセッサは、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の磁界信号の前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化による第１の振動信号と、前記複数の状態の中からの前記第１の磁界信号の状態の前記第２の磁界信号の状態との比較による第２の振動信号と、前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンによる第３の振動信号とのうちの少なくとも１つを生成するように適合され、前記状態パターンは、前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項７】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの少なくとも１つに応答し、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項６に記載の近接検出器。
【請求項８】
前記出力信号は、当初は、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの選択された１つの信号に応答してのみ前記振動を示している、請求項７に記載の近接検出器。
【請求項９】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し且つ前記振動信号に応答して、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記物体の回転を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項１に記載の近接検出器。
【請求項１１】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記近接検出器の正しい設置を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項１に記載の近接検出器。
【請求項１２】
物体に関連する磁界を示す１つまたは複数の磁界信号を生成するステップと、
１つまたは複数の状態信号を生成するステップとを含み、
前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号は、各アナログ信号値を有するアナログ信号であり、
前記１つまたは複数の状態信号の各状態信号は、前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示し、前記複数の状態の各状態は、前記各アナログ信号値の各範囲を示す、
物体を検出する方法。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記物体および前記１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の磁界信号の前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化に従って前記振動信号を生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記方法は、
前記複数の状態の中からの前記第１の磁界信号の状態と前記第２磁界信号の状態との比較に従って前記振動信号を生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記方法は、
前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンに従って前記振動信号を生成するステップをさらに含み、前記状態パターンは、前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記方法は、
前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の磁界信号の前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化による第１の振動信号と、前記複数の状態の中からの前記第１の磁界信号の状態と前記第２の磁界信号の状態との比較による第２の振動信号と、前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンによる第３の振動信号のうちの少なくとも１つを生成するステップをさらに含み、前記状態パターンは前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの少なくとも１つに応答し、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記出力信号は、当初は、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの選択された１つに応答してのみ前記振動を示す、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し且つ前記振動信号に応答して、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記１つまたは複数の状態信号に応答して、前記物体の回転を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記１つまたは複数の状態信号に応答して、前記近接検出器の正しい設置を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の近接検出器。
【請求項１】
物体に関連する磁界を示す各１つまたは複数の磁界信号を供給するように適合され、前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号は、各アナログ信号値を有するアナログ信号である、１つまたは複数の磁界感知要素と、
各１つまたは複数の状態信号を供給する１つまたは複数の状態プロセッサとを備え、前記１つまたは複数の状態信号の各状態信号は、前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示し、前記複数の状態の各状態は、前記各アナログ信号値の各範囲を示す、
近接検出器。
【請求項２】
前記１つまたは複数の状態信号に応答して、前記物体および前記１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するように適合された振動プロセッサをさらに含む、請求項１に記載の近接検出器。
【請求項３】
前記振動プロセッサは、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の１つの前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化に従って前記振動信号を生成するように適合される、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項４】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記振動プロセッサは、前記第１の磁界信号の状態と前記複数の状態の中からの前記第２の磁界信号の状態との比較に従って前記振動信号を生成するように適合される、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項５】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記振動プロセッサは、前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンに従って前記振動信号を生成するように適合され、前記状態パターンは、前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項６】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記振動プロセッサは、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の磁界信号の前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化による第１の振動信号と、前記複数の状態の中からの前記第１の磁界信号の状態の前記第２の磁界信号の状態との比較による第２の振動信号と、前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンによる第３の振動信号とのうちの少なくとも１つを生成するように適合され、前記状態パターンは、前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項７】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの少なくとも１つに応答し、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項６に記載の近接検出器。
【請求項８】
前記出力信号は、当初は、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの選択された１つの信号に応答してのみ前記振動を示している、請求項７に記載の近接検出器。
【請求項９】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し且つ前記振動信号に応答して、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項２に記載の近接検出器。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記物体の回転を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項１に記載の近接検出器。
【請求項１１】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記近接検出器の正しい設置を示す出力信号を生成するように適合された出力プロトコルプロセッサをさらに含む、請求項１に記載の近接検出器。
【請求項１２】
物体に関連する磁界を示す１つまたは複数の磁界信号を生成するステップと、
１つまたは複数の状態信号を生成するステップとを含み、
前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号は、各アナログ信号値を有するアナログ信号であり、
前記１つまたは複数の状態信号の各状態信号は、前記１つまたは複数の磁界信号の各磁界信号に関連する複数の状態を示し、前記複数の状態の各状態は、前記各アナログ信号値の各範囲を示す、
物体を検出する方法。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記物体および前記１つまたは複数の磁界感知要素のうちの少なくとも１つの振動を示す振動信号を生成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の磁界信号の前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化に従って前記振動信号を生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記方法は、
前記複数の状態の中からの前記第１の磁界信号の状態と前記第２磁界信号の状態との比較に従って前記振動信号を生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記方法は、
前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンに従って前記振動信号を生成するステップをさらに含み、前記状態パターンは、前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の磁界信号は、第１の磁界信号および第２の磁界信号を含み、前記方法は、
前記１つまたは複数の磁界信号のうちの別の磁界信号の前記複数の状態の中からの少なくとも１つの選択された状態と共に、前記１つまたは複数の磁界信号のうちの選択された磁界信号の傾きの変化による第１の振動信号と、前記複数の状態の中からの前記第１の磁界信号の状態と前記第２の磁界信号の状態との比較による第２の振動信号と、前記第１の磁界信号および前記第２の磁界信号のうちの少なくとも１つの状態パターンによる第３の振動信号のうちの少なくとも１つを生成するステップをさらに含み、前記状態パターンは前記複数の状態の中からの選択された状態を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの少なくとも１つに応答し、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記出力信号は、当初は、前記第１の振動信号、前記第２の振動信号、および前記第３の振動信号のうちの選択された１つに応答してのみ前記振動を示す、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の状態信号に応答し且つ前記振動信号に応答して、前記物体の回転を示し且つ前記振動を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記１つまたは複数の状態信号に応答して、前記物体の回転を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記１つまたは複数の状態信号に応答して、前記近接検出器の正しい設置を示す出力信号を生成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の近接検出器。
【図１】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図７Ａ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図７Ａ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２００８−５３３４９８（Ｐ２００８−５３３４９８Ａ）
【公表日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０３００７（Ｐ２００８−５０３００７）
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００７８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０１７０２
【国際公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（５０１１０５６０２）アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド (55)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００７８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０１７０２
【国際公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（５０１１０５６０２）アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド (55)
【Ｆターム（参考）】
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