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技術 マルチターンセンサの配列および読み取り

出願人 アナログ・デヴァイシズ・グローバル
発明者 ヨッヘン・シュミット
出願日 2017年3月7日 (3年0ヶ月経過) 出願番号 2017-042571
公開日 2017年9月14日 (2年6ヶ月経過) 公開番号 2017-161524
状態 特許登録済
技術分野 磁気的変量の測定 感知要素の出力の伝達及び変換
主要キーワード 電圧読み取り値 未完成製品 多極スイッチ 累積回転角度 カウンタシステム 倍増幅器 デジタル構成要素 基準節
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

本出願は、センサに関し、より詳細には、巨大磁気抵抗マルチターンセンサなどのマルチターンセンサに関する。

解決手段

ステムは、磁場の累積回転数に関連した磁気状態を格納することができるマルチターンカウンタを含む。マルチターンカウンタは、互いに直列電気的に結合された複数の磁気抵抗素子を含む。電気接続行列は、複数の磁気抵抗素子の磁気抵抗素子を、複数の磁気抵抗素子のその他の磁気抵抗素子に接続するように配列される。

概要

背景

マルチターンカウンタは、装置またはその要素が何回回されているかの経過を追うことができる。これは、電磁システムを使用して実装されることが可能である。電磁マルチターンセンサは、電気マルチターンセンサ、磁気マルチターンセンサ、および電気原理と磁気原理の両方を使用するマルチターンセンサを含むことができる。電磁マルチターンセンサの例は、巨大磁気抵抗GMR:Giant MagnetoResistance)センサを含む。

マルチターンカウンタには、様々な用途がある。マルチターンカウンタの電子実装形態は、物理的な位置または移動を、処理に適した電磁表現に変換することができる。たとえば、ドライブバイワイヤ車は、マルチターンカウンタを使用して、ステアリングホイールが何回回されているか経過を追うことができる。このことは、たとえば、車両制御システムが、ステアリングホイールが45度と405度との場合を、その両方の角度において同じ位置であるにも関わらず、区別することを可能にする。

マルチターンセンサは、検知回路としての複数のホイートストンブリッジ、複数のセンサ出力、および電圧を検出するための多数の内部相互接続を使用して、実装され得る。これらのマルチターンセンサは、カウントできる回転数が多くなるに従って、より比較的多数のセンサおよびセンサ出力を含むことができる。

概要

本出願は、センサに関し、より詳細には、巨大磁気抵抗マルチターンセンサなどのマルチターンセンサに関する。システムは、磁場の累積回転数に関連した磁気状態を格納することができるマルチターンカウンタを含む。マルチターンカウンタは、互いに直列に電気的に結合された複数の磁気抵抗素子を含む。電気接続行列は、複数の磁気抵抗素子の磁気抵抗素子を、複数の磁気抵抗素子のその他の磁気抵抗素子に接続するように配列される。

目的

システムは、複数の磁気抵抗素子の一連の特性を検知するように構成され、かつ、磁場の累積回転数を示す出力を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ステムであって、磁場の累積回転数に関連した磁気状態を格納するように構成され、かつ少なくとも2回転をカウントするように構成された、マルチターンカウンタであって、互いに直列電気的に結合され、かつ少なくとも8個の磁気抵抗素子を含む、複数の磁気抵抗素子と、前記複数の磁気抵抗素子の磁気抵抗素子を、前記複数の磁気抵抗素子のその他の磁気抵抗素子に電気的に接続するように配列された電気接続行列であって、少なくとも3×3である、電気接続行列と、を備える、マルチターンカウンタを備える、システム。

請求項2

前記複数の磁気抵抗素子が、螺旋形状に物理的に配置された磁気ストリップの一部である、請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記複数の磁気抵抗素子の一連の特性を検知するように構成され、かつ前記磁場の前記累積回転数を示す出力を提供するようにも構成された、検知回路と、前記電気接続行列に、電圧または電流組合せを順番印加し、それにより、前記検知回路が前記一連の特性を検知することを可能にするように構成された、駆動回路と、をさらに備える、請求項1に記載のシステム。

請求項4

前記検知回路が、第1の時点で標本化を行うように構成された第1のサンプルホールド回路と、前記第1の時点とは異なる第2の時点で標本化を行うように構成された第2のサンプルホールド回路と、前記第1のサンプルホールド回路の出力を、前記第2のサンプルホールド回路の出力と比較するように構成された比較器と、を備える、請求項3に記載のシステム。

請求項5

磁壁生成器に、前記複数の磁気抵抗素子における磁壁を変えさせ、それにより、磁石が180度回転したのを受けて、磁気作用による磁気抵抗素子のうちの少なくとも1つの抵抗を変えるのに十分近い距離内に位置付けられた前記磁石をさらに備える、請求項1に記載のシステム。

請求項6

前記マルチターンカウンタが、前記複数の磁気抵抗素子の一端に結合され、かつ磁気ストリップの角において磁壁を生成し、それにより、磁気抵抗素子に抵抗を変えさせるように構成された、磁壁生成器をさらに備える、請求項1に記載のシステム。

請求項7

前記マルチターンカウンタが、N回転をカウントするように構成され、前記システムが、Nの2倍よりも少ない個数のいくつかの検知回路と、個々の磁気抵抗素子を、前記いくつかの検知回路の個々の検知回路に電気的に結合するように構成された複数のスイッチと、をさらに備える、請求項1に記載のシステム。

請求項8

螺旋が、Nが8以上であるN個の磁気抵抗素子を有し、前記螺旋が、前記電気接続行列の電気接続行とのR個の物理的な接続を有し、前記螺旋が、前記電気接続行列の電気接続列とのC個の物理的な接続を有し、以下の式、N≦(R+1)×(C+1)、かつN≧(R−1)×(C−1)、ここで、Cが3以上であり、かつRが3以上である、が満たされる、請求項1に記載のシステム。

請求項9

巨大磁気抵抗GMR)センサであって、互いに直列に電気的に結合された磁気抵抗素子を備え、かつ螺旋形状の配置を有する磁気ストリップであって、前記磁気ストリップの前記磁気抵抗素子のそれぞれが、様々な抵抗に関連した少なくとも2つの状態を有する、磁気ストリップと、前記磁気ストリップに沿う複数の節点に電気的に結合された電気接続行列であって、少なくとも2×2であり、かつ電気接続行および電気接続列を含む、電気接続行列と、前記電気接続行列に電気的に結合され、かつ前記複数の磁気抵抗素子のうちの選択された磁気抵抗素子の状態を決定するように構成された、検知回路と、を備える、巨大磁気抵抗(GMR)センサ。

請求項10

前記電気接続行列における電気接続の様々な組合せを通して、順番に電力を供給し、それから累積回転状態が決定できる一連の電磁気に関する読み取り値を提供するように構成された、駆動回路をさらに備える、請求項9に記載のGMRセンサ

請求項11

前記駆動回路が、第1の信号基準を前記電気接続行のうちの選択された行に、選択的かつ電気的に結合するように構成された行スイッチと、第2の信号基準を前記電気接続列のうちの選択された列に、選択的かつ電気的に結合するように構成された列スイッチと、をさらに備え、前記列スイッチがまた、前記検知回路を、前記電気接続列のうちの前記選択された列に、選択的かつ電気的に結合するようにも構成される、請求項10に記載のGMRセンサ。

請求項12

前記一連の組合せが、電力を、一連の個々の磁気抵抗素子に供給させる組合せを含む、請求項11に記載のGMRセンサ。

請求項13

前記検知回路が、アナログ信号を出力するように構成された増幅器と、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するように構成されたアナログデジタル変換器と、前記デジタル信号の第1のデジタル値を第2のデジタル値と比較するように構成されたデジタル比較器と、を備える、請求項9に記載のGMRセンサ。

請求項14

前記螺旋が、N個の抵抗セグメントを有し、前記螺旋が、2N+2個、すなわち前記行列との物理的な接続よりも少ない個数を有する、請求項9に記載のGMRセンサ。

請求項15

巨大磁気抵抗(GMR)センサの状態を読み取る方法であって、行列内の第1の一連の行に電力供給することであって、前記行が、複数の磁気抵抗素子のストリップに結合されている、ことと、行列内の第2の一連の列に電力供給することであって、前記列が、前記複数の磁気抵抗素子の前記ストリップに結合されている、ことと前記複数の磁気抵抗素子の個々の磁気抵抗素子の一連の電磁特性を検知することと、を含み、前記磁気抵抗素子のストリップが、ストリップ角、および可変抵抗を有するストリップ辺であって、前記複数の磁気抵抗素子が前記辺を含む、ストリップ辺、を含む螺旋として物理的に配置される、方法。

請求項16

前記行列内の前記第1の一連の行に電力供給することと、前記行列内の前記第2の一連の列に電力供給することが、保護原理が前記複数の磁気抵抗素子の前記個々の磁気抵抗素子の前記電磁特性の前記検知を可能にするように、行われる、請求項15に記載の方法。

請求項17

前記行列内の前記第1の一連の行に電力供給することが、第2の行を接地しながら、電流源を第1の行に供給することを含み、また前記第1の行を接地しながら、電流源を前記第2の行に供給することも含み、前記行列内の前記第2の一連の列に電力供給することが、前記電流源を第1の列に供給し、続いて前記電流源を第2の列に供給することを含む、請求項15に記載の方法。

請求項18

前記複数の磁気抵抗素子のうちの第1の磁気抵抗素子にわたる第1の電圧を標本化し保持することと、前記複数の磁気抵抗素子のうちの第2の磁気抵抗素子にわたる第2の電圧を標本化し保持することと、前記第1の電圧を前記第2の電圧と比較することと、をさらに含む、請求項15に記載の方法。

請求項19

前記ストリップの角において磁壁を生成することをさらに含む、請求項15に記載の方法。

請求項20

磁壁生成器に浸透する磁場の回転数を180度精度で決定することであって、一連の検知された電圧を解読することを含む、ことをさらに含む、請求項19に記載の方法。

技術分野

0001

本出願は、センサに関し、より詳細には、巨大磁気抵抗マルチターンセンサなどのマルチターンセンサに関する。

背景技術

0002

マルチターンカウンタは、装置またはその要素が何回回されているかの経過を追うことができる。これは、電磁システムを使用して実装されることが可能である。電磁マルチターンセンサは、電気マルチターンセンサ、磁気マルチターンセンサ、および電気原理と磁気原理の両方を使用するマルチターンセンサを含むことができる。電磁マルチターンセンサの例は、巨大磁気抵抗(GMR:Giant MagnetoResistance)センサを含む。

0003

マルチターンカウンタには、様々な用途がある。マルチターンカウンタの電子実装形態は、物理的な位置または移動を、処理に適した電磁表現に変換することができる。たとえば、ドライブバイワイヤ車は、マルチターンカウンタを使用して、ステアリングホイールが何回回されているか経過を追うことができる。このことは、たとえば、車両制御システムが、ステアリングホイールが45度と405度との場合を、その両方の角度において同じ位置であるにも関わらず、区別することを可能にする。

0004

マルチターンセンサは、検知回路としての複数のホイートストンブリッジ、複数のセンサ出力、および電圧を検出するための多数の内部相互接続を使用して、実装され得る。これらのマルチターンセンサは、カウントできる回転数が多くなるに従って、より比較的多数のセンサおよびセンサ出力を含むことができる。

課題を解決するための手段

0005

本開示の一態様は、磁場の累積回転数に関連した磁気状態を格納するように構成されたマルチターンカウンタを含むシステムである。マルチターンカウンタは、少なくとも2回転をカウントするように構成され、また、互いに直列に電気的に結合された、複数の磁気抵抗素子を含み、複数の磁気抵抗素子は、少なくとも8個の磁気抵抗素子を含む。マルチターンカウンタはまた、複数の磁気抵抗素子の磁気抵抗素子を、複数の磁気抵抗素子のその他の磁気抵抗素子に電気的に接続するように配列された、少なくとも3×3である電気接続行列も含む。

0006

システムにおいて、複数の磁気抵抗素子は、螺旋形状に物理的に配置された磁気ストリップの一部であり得る。

0007

システムは、複数の磁気抵抗素子の一連の特性を検知するように構成され、かつ、磁場の累積回転数を示す出力を提供するようにも構成された検知回路と、電圧または電流組合せを、電気接続行列に順番印加し、それにより、検知回路が一連の特性を検知することを可能にするように構成された駆動回路も含むことができる。

0008

検知回路は、第1の時点で標本化を行うように構成された第1のサンプルホールド回路、第1の時点とは異なる第2の時点で標本化を行うように構成された第2のサンプルホールド回路、および第1のサンプルホールド回路の出力を第2のサンプルホールド回路の出力と比較するように構成された比較器を含むことができる。

0009

システムは、磁壁生成器に、複数の磁気抵抗素子における磁壁を変えさせ、それにより、磁石が180度回転したのを受けて、磁気作用による磁気抵抗素子のうちの少なくとも1つの抵抗を変えるのに十分近い距離内に位置付けられた磁石も含むことができる。

0010

システムにおいて、マルチターンカウンタは、複数の磁気抵抗素子の一端に結合された磁壁生成器であって、磁気ストリップの角において磁壁を生成し、それにより、磁気抵抗素子に抵抗を変えさせるように構成された、磁壁生成器をさらに含むことができる。

0011

システムにおいて、マルチターンカウンタは、N回転をカウントするように構成され得る。システムは、Nの2倍よりも少ない個数のいくつかの検知回路と、個々の磁気抵抗素子を、いくつかの検知回路の個々の検知回路に電気的に結合するように構成された複数のスイッチも含むことができる。

0012

システムにおいて、螺旋は、Nが8以上であるN個の磁気抵抗素子を有することができる。螺旋は、電気接続行列の電気接続行とのR個の物理的な接続を有することができる。螺旋は、電気接続行列の電気接続列とのC個の物理的な接続を有することができる。以下の式、
N<(R+1)×(C+1)、かつN>(R−1)×(C−1)、
が満たされ得る。CとRは、両方とも3以上とすることができる。

0013

本開示の別の態様は、巨大磁気抵抗(GMR)センサを対象とする。GMRセンサは、互いに直列に電気的に結合された磁気抵抗素子を備える磁気ストリップを含み、磁気ストリップは、螺旋形状の配置を有し、磁気ストリップの磁気抵抗素子のそれぞれは、様々な抵抗に関連した少なくとも2つの状態を有する。GMRセンサは、磁気ストリップに沿う複数の節点に電気的に結合された電気接続行列も含み、電気接続行列は、少なくとも2×2であり、電気接続行と電気接続列を含む。GMRセンサは、電気接続行列に電気的に結合された検知回路も含み、検知回路は、複数の磁気抵抗素子のうちの選択された磁気抵抗素子の状態を決定するように構成されている。

0014

GMRセンサは、電気接続行列における電気接続の様々な組合せを通して順番に電力を供給するように、かつ、それから累積回転状態を決定することができる一連の電磁気に関する読み取り値を提供するように構成された駆動回路も含むことができる。

0015

GMRセンサの駆動回路は、第1の信号基準を電気接続行のうちの選択された行に、選択的かつ電気的に結合するように構成された行スイッチも含むことができる。GMRセンサの駆動回路は、第2の信号基準を電気接続列のうちの選択された列に、選択的かつ電気的に結合するように構成された列スイッチも含むことができる。列スイッチは、検知回路を電気接続列のうちの選択された列に、選択的かつ電気的に結合するように構成され得る。

0016

GMRセンサにおいて、一連の組合せは、電力を一連の個々の磁気抵抗素子に供給させる組合せを含むことができる。

0017

GMRセンサは、アナログ信号を出力するように構成された増幅器、アナログ信号をデジタル信号に変換するように構成されたアナログデジタル変換器、およびデジタル信号の第1のデジタル値を第2のデジタル値と比較するように構成されたデジタル比較器、も含むことができる。

0018

GMRセンサにおいて、螺旋は、N個の抵抗セグメントと、2N+2個、すなわち行列との物理的な接続よりも少ない個数を有することができる。

0019

本開示の別の態様は、巨大磁気抵抗(GMR)センサの状態を読み取る方法を対象とする。方法は、行列内の第1の一連の行に電力供給を行うことを含み、行は、複数の磁気抵抗素子のストリップに結合されている。方法は、行列内の第2の一連の列に電力供給を行うことを含み、列は、複数の磁気抵抗素子のストリップに結合されている。方法は、複数の磁気抵抗素子の個々の磁気抵抗素子の一連の電磁特性を検知することを含む。磁気抵抗素子のストリップは、螺旋として物理的に配置される。ストリップは、ストリップ角を含む。ストリップは、可変抵抗を有するストリップ辺も含む。複数の磁気抵抗素子は、この辺を含む。

0020

方法において、行列内の第1の一連の行に電力供給することと、行列内の第2の一連の列に電力供給することは、保護原理が複数の磁気抵抗素子の個々の磁気抵抗素子の電磁特性の検知を可能にするように、行われ得る。

0021

方法において、行列内の第1の一連の行に電力供給することは、第2の行を接地しながら、電流源を第1の行に供給することを含むことができ、また、第1の行を接地しながら、電流源を第2の行に供給することも含むことができる。行列内の第2の一連の列に電力供給することは、電流源を第1の列に供給し、続いて電流源を第2の列に供給することを含むことができる。

0022

方法は、複数の磁気抵抗素子のうちの第1の磁気抵抗素子にわたる第1の電圧を標本化して保持することも含むことができる。方法は、複数の磁気抵抗素子のうちの第2の磁気抵抗素子にわたる第2の電圧を標本化して保持することも含むことができる。方法は、第1の電圧を第2の電圧と比較することも含むことができる。

0023

方法は、ストリップの角において磁壁を生成することも含むことができる。

0024

方法は、磁壁生成器に浸透する磁場の回転数を、180度精度で決定することも含むことができ、決定することは、一連の検知された電圧値解読することを含む。

0025

本開示を手短に述べる目的で、本イノベーションのある特定の態様、利点、および新規の特徴が本明細書に説明された。必ずしもこのような利点のすべてが任意の特定の実施形態によって実現され得るわけではないことを理解されたい。したがって、本明細書に説明される本イノベーションは、本明細書において教示または提示され得るその他の利点を必ずしも実現するわけではなく、本明細書において教示される1つの利点または利点群を実現または最適化するように、具体化または実行され得る。

図面の簡単な説明

0026

対応する回路図表現と共に磁気ストリップの配置表現の一例を示す。
明記号と共に磁気ストリップの配置表現の一例を示す。
一実施形態による、一連の磁気抵抗素子への相互接続行列を備えるマルチターンカウンタの概略図の一例を示す。
一実施形態による、図1の磁気ストリップの磁気抵抗素子に電気的に接続された、図3の行列の配置表示の一例を示す。
一実施形態による、46回転カウンタの場合の一連の磁気抵抗素子に電気的に接続された行列の概略図を示す。
一実施形態による、一連の磁気抵抗素子に、相互接続行列を通して電気的に接続された駆動および検知回路を含む、電子システムの概略図の一例を示す。
一実施形態による、一連の磁気抵抗素子に、相互接続行列を通して電気的に接続された駆動および検知回路の概略図の一例を示す。
一実施形態による、マルチターンカウンタシステムの一例を示す。
図9〜18は、一実施形態による、磁場が回転するのに従った、2回転カウンタの一例の漸進的な回転状態の一例を示す。
0度での開始状態時の図9の2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに90度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに180度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに270度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに360度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに450度回転した状態における、図9の例2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに540度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに630度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。
磁場が時計回りに720度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。
図19、20は、一実施形態による、図15の回転状態に続く漸進的に逆進する回転状態の一例を示す。図19は、磁場が反時計回りに90度回転して、360度の累積回転を有する状態における、図15の2回転カウンタ例を示す。
磁場が反時計回りに90度回転して、270度の累積回転を有する状態における、図19の2回転カウンタ例を示す。
一実施形態による、巨大磁気抵抗センサの状態を読み取る方法の一例を示す。
一実施形態による、マルチターンセンサを作る方法の一例を示す。

実施例

0027

以下の発明を実施するための形態は、具体的な実施形態の様々な説明を提示する。しかしながら、本明細書において説明される本イノベーションは、たとえば、特許請求の範囲によって定義され、その適用を受けるような多数の様々な方法において具体化され得る。この発明を実施するための形態では、同様の参照番号が、同一のまたは機能上同様である要素を示すことのできる図面を参照する。図に図示された要素が、必ずしも実際の比率で描かれていないことが理解されるであろう。また、ある特定の実施形態は、図面に図示されたよりも多くの要素、および/または図面に図示された要素の部分集合を含み得る。さらに、いくつかの実施形態は、2つ以上の図面からの特徴の任意の適切な組合せを組み込むことができる。

0028

上述のように、マルチターンセンサは、検知回路としての複数のホイートストンブリッジ、複数のセンサ出力、および電圧を検出するための多数の内部相互接続を使用して、実装され得る。これらのマルチターンセンサは、カウント可能な回転数が多くなるに従って、より多くのセンサ、より多くのセンサ出力、およびより多くの複雑な内部接続を含む。追加の出力およびセンサは、カウント可能な回転数に従って線形に増加する可能性がある。ホイートストンブリッジ、センサ出力、および内部相互接続は、比較的大きなダイ面積を取る可能性がある。ホイートストンブリッジを使用するマルチターンセンサは、マルチターンセンサがカウントするように設計された回転数の2倍のセンサ出力を有する可能性がある。たとえば、16回転センサは、32個のセンサ出力を必要とする可能性がある。結果として、多くの回転をカウントするように設計されたマルチターンセンサは、ホイートストンブリッジ回路および出力用に大きなダイ面積を必要とする可能性がある。ダイ面積を縮小する目的で、複数の電圧供給を使用し、出力を結び付けるマルチターンセンサでは、出力信号が、大幅に減らされ得る。減らされた出力信号は、より多くの高感度信号検出器およびその他の回路構成要素に関わることができる。

0029

いくつかの実施形態では、マルチターンカウンタは、磁壁生成器に結合された螺旋状のトラックとして、物理的に配置される。接続行列は、螺旋状のトラックの異なるセグメント間に比較的短い接続を作り出す。駆動回路と検知回路は、行列の行および列に結合される。行列の行および列に結合されたスイッチの組合せは、個々の抵抗が検知され得るような順番で開閉される。一連の検知された抵抗は、比較かつ/または解読され、累積回転状態を決定することができる。

0030

いくつかの実施形態では、磁気異方性を有する磁気ストリップは、螺旋形状に物理的に配置される。磁気ストリップの一端に結合された磁壁生成器は、回転する磁場の向きに従って、磁気ストリップを通して1つまたは複数の磁壁を生成し、移動させるように構成される。論理上の電気接続行列などの電気接続行列は、螺旋形状の磁気ストリップと共に物理的に実装され得る。電気接続の物理的な配置は、行列の概略的な行/列表現とは異なって見える可能性がある。駆動回路は、螺旋の一部を有効にすることができ(たとえば、それに電圧および/または電流を供給する)、検知回路は、その螺旋の一部に関連した電磁気に関する読み取りを行うことができる。このように、検知回路は、磁気ストリップの分離された磁気抵抗素子の抵抗を検知することができる。制御回路は、螺旋の様々な部分が電力供給され、検知回路によって検知され得る順番を制御することができる。たとえば、制御回路は、それに対して検知回路が抵抗を示す値を検知することのできる螺旋の特定の磁気抵抗素子を選択するよう、スイッチを制御することができる。検知回路は、螺旋の様々な部分の磁気状態に関連した、螺旋の様々な部分の一連の電気に関する読み取りを行うことができる。いくつかの例では、検知回路は、電磁気に関する読み取り値の比較を行うことができる。検知回路の出力は、解読され、磁気ストリップの磁気抵抗素子の累積回転状態を決定することができる。

0031

いくつかの実施形態では、電気接続行列の使用により、螺旋との電気接続を減らすことができ、かつ/または最小限にすることができる。いくつかの実施形態では、マルチターンカウンタの状態を読み取るのに使用されるセンサを少なくし、それにより、より小さな物理的なダイ面積の消費で済ませ、製作費を抑える。いくつかの実施形態では、比較回路は、比較的広範囲の温度にわたる正確な読み取りをもたらすことができる。

0032

本開示において説明されるマルチターンカウンタの様々な実施形態は、中でも、1つまたは複数の以下の利点を有することができる。マルチターンセンサは、ホイートストンブリッジを使用する設計などの他の設計に比べ、少ない出力で済ませることが可能である。マルチターンセンサは、累積回転数を、180度分解能で検出することができる。マルチターンセンサは、信号低減を生じさせることなく、また信号を組み合わせる必要もなく、個々の信号を選択し、出力することを可能にさせる行列を含むことができる。マルチターンセンサは、高感度センサ(たとえば、電圧計電流計抵抗計、または標本化回路)の使用を少なく済ませることができ、検知回路は、磁気抵抗素子ごとに値を測定することができ、使用される検知回路は、少なく済ませることができ、また、使用されるホイートストンブリッジ回路は、少なく済ませるか、またはなくすることができる。マルチターンセンサは、より低い製造費、より小さな物理的なサイズ、より簡単な製作、およびより少ない相互接続を可能にさせ得る。マルチターンセンサは、比較的広い温度範囲にわたり正確に機能することができる。マルチターンセンサは、読み取り用の電圧計を少なくするか、またはなくすることができ、また、部品を少なくすることができる。マルチターンセンサは、電力供給されていない時でも書き込まれることが可能な不揮発性メモリを備えることができる。マルチターンセンサは、より多くの回転数をカウントすることができ、また、より高い回転対センサ比、より高い回転対接続比、およびより高い回転対磁気抵抗素子比を有することができる。ホイートストンブリッジ回路、センサ、および相互接続は、ダイ面積を占め、複雑になる可能性があるので、それらの使用は、最小限に抑えられることが可能で、ホイートストンブリッジは、全く使用されないことが可能である。さらに、各磁気抵抗素子は、比較的安価な検知回路によって個々に測定され得るが、同時に、検知回路およびセンサ出力の個数は、たとえ磁気抵抗素子が多くても、比較的少ないままにすることができる(たとえば、1つまたは2つ)。

0033

図1は、対応する回路図表現150と共に磁気ストリップ配置100の一例を示す。図1は、磁気抵抗素子R1〜R14を互いに直列に配列させる角105およびセグメント103a〜103n、ならびに磁壁生成器107を有する磁気ストリップ101を示す。磁気抵抗素子は、磁気整列状態を受けて抵抗を変える、可変抵抗器として役割を果たすことができる。図1に図示された磁気ストリップ101は、少なくとも3回転をカウントすることのできるマルチターンカウンタにおいて実装され得る。

0034

磁気ストリップ101は、螺旋形状に物理的に配置される巨大磁気抵抗トラックであり得る。図1に図示されるように、このような螺旋形状の磁気ストリップ101は、丸みのある角105とセグメント103a〜103nを有することができる。磁気ストリップ101は、磁気ストリップ101の材料および断面寸法により、高異方性などの磁気異方性を有し得る。磁気ストリップ101は、磁気エネルギーを保存することができる。磁壁生成器(DWG:Domain Wall Generator)107は、磁気ストリップ101の一端に結合される。DWG107は、低異方性などの磁気異方性を有し得る。磁壁生成器は、磁場の回転を受けて磁壁を生成することができる。磁壁は、磁気ストリップ101に注入され得る。

0035

磁気ストリップ101のセグメント103a〜103nは、図1の例では、磁気ストリップ101の真っすぐな辺として示される。セグメント103a〜103nは、セグメントの磁区に基づいた可変抵抗を有することができる。セグメントの磁区が変わるのに従って、そのセグメントの抵抗が変わることができる。したがって、セグメント103a〜103nは、本明細書では可変抵抗器R1〜R14とも呼ばれる、磁気抵抗素子として動作することができる。磁気抵抗素子R1〜R14は、磁気作用で書き込まれることが可能で、電気作用で読み取られることが可能な、不揮発性磁気メモリとしても機能することができる。磁気抵抗素子R1〜R14は、螺旋形状の磁気ストリップ101に配列される際、互いに直列に結合される。対応する回路図表現150は、直列に接続された対応する磁気抵抗素子R1〜R14として描写されたセグメント103a〜103nを示す。

0036

図2は、説明記号と共に磁気ストリップ配置表現200の一例を示す。図1の磁気ストリップ101と磁気抵抗素子セグメントの同等物R1〜R14が、DWG107、外部磁場201、外部磁場201の回転を示す矢印203、および磁壁213と共に示される。磁区の向き205、207、209および211は、磁気ストリップのセグメントの磁区内部の向きを示す。

0037

DWG107は、外部磁場201に影響を受ける可能性がある。外部磁場201が矢印203によって示されるように回転するのに従い、DWG107は、磁壁213を、磁気ストリップ101を通して注入することができる。磁壁213は、磁区の向き205、207、209、および211が変わるのに従って、セグメントを伝播することができる。図2および図9〜20は、分かりやすくするために、垂直位置での外部磁場201を示し、磁場は、螺旋の角に向かって45度の角度などの任意の角度に向けられ得る。

0038

磁気ストリップ101のセグメントの抵抗性は、磁気ストリップセグメント内部の磁区の向きに影響され得る。各セグメントの磁区の向きは、セグメントの向きに応じて、そのセグメントに、大きな抵抗(「H」もしくは「HR」)または小さな抵抗(「L」もしくは「LR」)をもたせることができる。磁区の向き205を有する垂直に図示された磁気ストリップセグメントは、低い抵抗性を備える、磁区の向き207を有する垂直の磁気ストリップセグメントよりも高い抵抗性を備える。磁区の向き213を有する水平に図示された磁気ストリップセグメントは、低い抵抗性を備える、磁区の向き211を有する水平の磁気ストリップセグメントよりも高い抵抗性を備える。磁区の向き205および213を有する磁気ストリップセグメントは、相当する抵抗を備えることができる。同様に、磁区の向き207および211を有する磁気ストリップセグメントは、相当する抵抗を備えることができる。

0039

実際の抵抗は、磁気ストリップ101の異なるセグメント間で変わってくる可能性がある。たとえば、図1を参照すると、HR磁気の向きにおけるセグメント103bは、セグメント103cがセグメント103bよりわずかに長いために、HR磁気の向きにおけるセグメント103cより小さな抵抗を有する可能性がある。この差は、比較的大きな螺旋における最初のセグメントと最後のセグメントとの間で激しくなり得る。螺旋形状の磁気ストリップ101は、比較的にコンパクトで、ダイ面積を縮小することができる、かつ/または最小限にすることができる。徐々に大きくなるセグメントを有する、比較的小さくコンパクトな螺旋形状の磁気ストリップ101は、低い抵抗性でのより長い磁気ストリップが、高い抵抗性でのより短い磁気ストリップより大きな抵抗を有するという問題を回避することができる。いくつかの実施形態において、セグメントの長さではなく、抵抗性の違いは、磁気ストリップセグメントの抵抗の決定における支配的な要因である。いくつかの実施形態では、螺旋のアーム上の接触領域は、各セグメントがほぼ同じ抵抗を備えることができるように置かれる。しかしながら、工程のばらつきにより、セグメント間の抵抗にいくらかのばらつきがある場合がある。

0040

さらに、磁気ストリップ101の各セグメントの抵抗は、温度により変わってくる可能性がある。いくつかの実施形態は、抵抗を測定し、かつ、たとえば、温度の読み取り値または基準要素の値の変化に基づいて調整することによって温度変動を調整する、抵抗センサを実装することができる。いくつかの実施形態では、変動するセグメント長および温度を考慮して、セグメントの抵抗が測定され、解読され、マルチターンカウンタの状態を決定することができる。

0041

図7に示されるような比較器ベースのセンサは、調整またはさらなる温度参照なしに、温度の変動がある中で、磁気ストリップの状態を決定することができる。さらに、比較器ベースのセンサは、徐々に長くなるセグメント長の違いおよび/または工程のばらつきによる抵抗の違いが、マルチターンカウンタの状態の決定の際にほとんど影響を及ぼさないような近隣のセグメントを比較するように構成され得る。

0042

図1および図2に示された例は、四辺形に基づく開螺旋として、螺旋形状の磁気ストリップ101を描写する。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、異なる多辺形または楕円螺旋構成が可能である。また、螺旋は、閉螺旋または部分が重なり合った多層螺旋であり得る。

0043

図3は、一実施形態による、一連の磁気抵抗素子への相互接続行列を備えるマルチターンカウンタ300の概略図の一例を示す。図示されたマルチターンカウンタ300は、磁気抵抗素子R1〜R14との相互接続行列を含む。磁気抵抗接続R1〜R14は、この例では、それぞれ、図1の磁気ストリップセグメント103a〜103nに対応する。電気接続は、行1、行2、行3、および行4として示された行に配列される。電気接続は、列1、列2、列3、および列4として示された列に配列される。破線で示された磁気抵抗素子R1〜R14の直列接続は、図1の回路図表現150における磁気抵抗素子R1〜R14の直列接続に対応する。図3は、使用されていない磁気抵抗素子317および319も示す。

0044

行と列は、共に行列を形成する。「matrix(行列)」という用語は、磁気抵抗素子への電気接続の論理上のまたは機能上の編成を指すことができる(必ずしも幾何学的な割り当てを指すわけでなく、また必ずしも物理的な配置を指すわけではない)。「row(行)」および「column(列)」の表示は、向きに関係せず、逆にすることができる。それぞれの図示された磁気抵抗素子R1〜R14は、第1の端と第2の端を有する。図3に示された実施形態では、行列の行は、磁気抵抗素子の第1の端への電気接続を含み、行列の列は、磁気抵抗素子の第2の端への電気接続を含む。図3の行列内に示された行と列は、互いに直接には接続されない。その代わりに、行と列は、磁気抵抗素子を通して互いに電気的に結合され得る。

0045

行1は、磁気抵抗効素子R1、R2、R14、およびR13の第1の端に電気的に接続される。行2は、磁気抵抗効素子R4、R3、R11、およびR12の第1の端に電気的に接続される。行3は、磁気抵抗効素子R5、R6、R10、およびR9の第1の端に電気的に接続される。行4は、磁気抵抗効素子R7およびR8の第1の端に電気的に接続される。

0046

列1は、磁気抵抗効素子R1、R4、およびR5の第2の端に電気的に接続される。列2は、磁気抵抗効素子R2、R3、R6、およびR7の第2の端に電気的に接続される。列3は、磁気抵抗効素子R14、R11、およびR10の第2の端に電気的に接続される。列4は、磁気抵抗効素子R13、R12、R9、およびR8の第2の端に電気的に接続される。

0047

磁気抵抗素子R1〜R14は、行列における様々な配列を有することができ、実施形態の1つの例のみが示される。図3に示された例では、磁気抵抗素子317および319は、使用されず、磁気抵抗素子の直列接続の一部として含まれない。いくつかの他の実施形態では、図示された配列の異なる磁気抵抗素子が使用される、または使用されない可能性がある。

0048

図3に示されるように、電気接続の4つの列および4つの行は、14個の磁気抵抗素子を互いに直列に接続することができる。合計で28個の概略的な接続節点は、図3では、14個の磁気抵抗素子を接続するとして示され、概略図は、分かりやすくするために、物理的な接続節点を重複して、概略的な接続節点を示す。接続は、図4に示されるように、15個の物理的な接続節点として実装され得る。より一般的には、概略的な接続より少ない物理的な接続が実装され得る。このことは、回路配置寄生効果および/または物理的な領域を低減することができる。

0049

互いに直列に配列された「N」個の使用可能な磁気抵抗素子の場合(すなわち、図3では14個)、以下の場合の「A」行および「B」列のみが使用され得る。

0050

N≦A×B−A+2、ここで、Bは正の偶数、かつ

0051

N≦A×(B−1)−A+3、ここで、Bは正の奇数

0052

したがって、比較的少ない個数の電気接続が、磁気ストリップと行列との間で行われ得る。このことは、設計を簡素化することができ、かつ/または製作費を節約することができる。いくつかの実施形態では、行列と磁気ストリップとの間の物理的な接続数は、N+1またはN+2である。いくつかの実施形態では、行列と磁気ストリップとの間の物理的な接続数は、2Nより少ないか、または2N+2より少ないか、または2N−2より少ない。目安として、行および列の最少個数は、磁気抵抗素子数に従って線形に増加するのではなく、磁気抵抗素子数の平方根に従って増加し得る。

0053

いくつかの実施形態では、「N」、「A」、および「B」は、以下の両方の式を満たすことができ、ここで、Kは、比較的小さな定数である(たとえば、0〜3を含めて)。

0054

N≦(A+K)×(B+K)、かつ

0055

N≧(A−K)×(B−K)

0056

図4は、一実施形態による、図1の磁気ストリップ101の磁気抵抗素子に電気的に接続された、図3の行列の配置400の一例を示す。図示されるように、磁気抵抗素子R1〜R14の磁気ストリップ101は、螺旋形状に物理的に配置される。図4では、行1、行2、行3および行4の行と、列1、列2、列3および列4の列は、磁気抵抗素子セグメントR1〜R14を、図3の行列において概略的に示されるように接続する。図4では、磁気ストリップ101と相互接続行列との間の合計15個の物理的な接続節点が示される。たとえば、図4における物理的な接続節点401は、磁気抵抗素子R1とR2が、物理的な接続節点401において、磁気ストリップ101の一部として直列に接続されていることから、図3における概略的な接続節点401a、401bに相当するものである。相互接続行列と磁気ストリップとの間の物理的な接続節点の例は、たとえば、磁気ストリップと金属層との間の導電接続、磁気ストリップへのはんだ接続、磁気ストリップへのビア接続、磁気ストリップ上のバンプワイヤコンタクトなどを含むことができる。

0057

図4では、行と列によって形成された接続は、螺旋の様々な部分間を短絡させることができる。たとえば、R1とR2との間の物理的な接続節点401が、R13とR14との間の節点に接続される。したがって、このことは、抵抗を測定し、回路の磁気状態を解読することをより難しくする可能性のある複数の並列接続をもたらし、磁気抵抗素子の直列接続を複雑にする可能性がある。事実、並列接続の複雑さは、いくつかの上記のセンサ設計を、抵抗の測定が不正確になり、かつ/または、それができないようにさせ得る。

0058

駆動および検知回路(図6図7、および図8に示されるような)は、付加的な並列接続の複雑さにも関わらず、抵抗が決定されることを可能にする。このような駆動および検知回路は、磁気ストリップ101によって格納された磁気状態を読み取り、磁気ストリップ101に近接して位置する回転可能な要素の回転数の表示を提供するために、使用され得る。

0059

図5は、一実施形態による、46回転カウンタの場合の一連の磁気抵抗素子に電気的に接続された行列の概略図500を示す。列A0〜A13および行B0〜B13は、一連の184個の磁気抵抗素子と論理上、接続する。行B0〜B13は、磁気抵抗素子の第1の端に結合する。列A0〜A13は、磁気抵抗素子の第2の端に結合する。行列は、いくつかの使用されない位置を有する。様々な実施形態により、異なる行列サイズ、一連の磁気抵抗素子の異なる配列、使用されない位置に対する異なる位置付けなどを有することができる。したがって、本明細書に述べられる原理および利点は、変動するサイズ、変動する磁気抵抗素子数、および一連の磁気抵抗素子の変動する配列の行列に適用され得る。

0060

図6は、一実施形態による、一連の磁気抵抗素子R1〜R14に相互接続行列を通して電気的に接続された駆動および検知回路を含む、電子システムの概略図600の一例を示す。駆動および検知回路は、電圧計601、電流源603、増幅器605、列スイッチ607、行スイッチ609、一連の磁気抵抗素子R1〜R14に電気的に接続された行列300(たとえば、図3に関連して説明されたような)、および基準節点613を備える。駆動および検知回路は、列スイッチ607と行スイッチ609を制御することによって、行列300の行と列を選択し、磁気抵抗素子R1〜R14のうちの選択された磁気抵抗素子の抵抗を検出することができる。したがって、駆動および検知回路は、選択された磁気抵抗素子によって格納された磁気状態の表示を読み取ることができる。磁気抵抗素子R1〜R14によってカウントされ得る回転数の少なくとも2倍の読み取りを行うことによって、磁気抵抗素子R1〜R14に近接して位置する回転可能な要素の回転数(またはその比率)が決定され得る。いくつかの実施形態では、センサの個数は、比較的多い回転数をカウントする場合でも、比較的少なくすることができる(たとえば、1つまたは2つ)。速くするためにより多くの並列センサが加えられ得るが、比較的少ない個数のセンサの使用で済ませることにより、通常、回路の複雑さと製造費が低減される。カウント可能な回転数が上がる場合にセンサの個数の増加を伴う他の設計に比べ、使用されるセンサの個数を少なくすることができる。センサは、低下した信号品質に結び付けられていない出力を有することができる。

0061

駆動回路は、選択された磁気抵抗素子(たとえば、図6に図示された磁気抵抗素子R3)にわたって電流を印加し、それにより、選択された磁気抵抗素子にわたる電圧降下を引き起こすように構成され得る。電圧計601は、選択された磁気抵抗素子にわたる電圧を検出することができ、かつ/または測定することができ、それにより、磁気ストリップ101のセグメントの磁気状態(HRまたはLR)の決定を可能にする(たとえば、図2記述において説明されたように)。選択された磁気抵抗素子の抵抗を決定するように配列された、任意のその他の適切な抵抗検知回路が、電圧計601の場所に、または電圧計601に加えて実装され得る。たとえば、比較回路は、磁気状態HRまたはLRが、中程度の抵抗より大きいかまたは小さいかを検出することができる。マルチターンセンサの磁気状態が解読されて、磁場201が磁気抵抗素子R1〜R14の周りを完全に何回回されたかを決定することができるように、それぞれの磁気抵抗素子が個々に選択され、測定され得る。いくつかの実施形態では、検知を可能にする保護原理が適用され得る。

0062

列スイッチ607のうちのスイッチを切り替えることによって、磁気抵抗素子R1〜R14のうちの磁気抵抗素子が選択され、電流源603が行列300内の1つの選択された列(たとえば、図6に図示された列2)に結合されるようすることができ、選択された列は、選択された磁気抵抗素子(たとえば、図6に図示されたR3)への電気接続を有する。列スイッチ607は、選択されていない列への接続を開くように構成され、選択されていない列に電気的に結合された磁気抵抗素子が、電圧計601から電気的に接続が切られ、電圧読み取り値に影響を及ぼさないはずであるようにする。

0063

電流源603は、ユニティゲイン、すなわち1倍増幅器などの増幅器605に入力され、増幅器605の出力が、選択された磁気抵抗素子にわたる電圧とほぼ同じ電圧になるようにさせる。行スイッチ609は、行列の行を、増幅器605の出力または基準節点613のいずれかに接続するように切り換わる。行スイッチ609は、選択された磁気抵抗素子(たとえば、図6に図示されたR3)に電気的に接続されている選択された行(たとえば、図6に図示された行2)が、基準節点613に電気的に接続されるように、切り換えられ得る。結果として、選択された列(たとえば、図6に図示された列3)を通して供給された電流は、選択された磁気抵抗素子(たとえば、R3)を通り、選択された行列行(たとえば、行2)を通り、基準節点613に流れることができる。選択された磁気抵抗素子に電気的に接続されていない行は、行スイッチ609によって、増幅器605の出力に電気的に接続され得る。したがって、非選択の磁気抵抗素子を通して供給された電流(もしあれば)は、非選択の磁気抵抗素子にわたる電圧降下を引き起こさないはずである。

0064

列スイッチ607におけるスイッチの組合せと行スイッチ609におけるスイッチの組合せは、磁気ストリップ101の異なる個々のセグメントが決定され得る順番で切り換えられ得る。したがって、行列は、複数の信号を結び付けることを避けることができ、また信号品質の低下を避けることができる。列スイッチ607と行スイッチ609は、任意の適切な制御回路(図6に図示されていない)によって切り換えられ得る。測定された電圧は、標本化、保持、格納、解読、またはそれらの組合せが行われ得る。測定された電圧は、変換され、式V=I×Rに従って抵抗を決定することができ、また、抵抗は、抵抗が大きいか小さいかに基づき、磁気ストリップ101の様々なセグメントの磁気の向きを決定するのに使用されることが可能であり(図2に関連して説明されたように)、次に、回転状態が解読され得る。いくつかの実施形態では、デコーダロジック、温度変動基準構成要素などの付加的な回路構成要素が、様々なセグメント長および/または温度変動を考慮することができる。

0065

いくつかの実施形態では、駆動および検知回路が、電圧計601を、抵抗計、電流計、またはその他の測定回路取り替えるように適切に調整され得る。いくつかの実施形態では、電流源603が、電圧源に取り替えられることが可能で、電圧計601が、図6の駆動および検知回路に対する微調整で、電流計またはその他の測定デバイスに取り替えられ得る。いくつかの実施形態では、行スイッチ609、列スイッチ607、および増幅器605が、2倍にされることが可能で、かつ/または磁気抵抗素子と行列との間に結合されることが可能で、それにより、個々の磁気抵抗素子と行列との間の接続を制御するもう1つの方法を可能にする。いくつかの実施形態では、電圧計は、ホイートストンブリッジ回路を基にすることができるが、このような場合でも、ホイートストンブリッジ回路数は、出力信号を結び付けることなく、減らされることが可能である。いくつかの実施形態では、1つより多い行列、1つの駆動回路、および1つの検知回路が使用され得る。たとえば、それぞれが駆動および検知回路を備える2つの2×4行列が、各行列が4×4グリッドの半分に適用されて使用され得る。このことは、並列処理とより速い速さを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、行スイッチ609および/または列スイッチ607は、トランジスタ機械式スイッチ微小電気機械システムMEMS:MicroElectroMechanical System)スイッチ、複数の単一のスイッチ、単投または多投スイッチ単極もしくは多極スイッチ、切り換えスイッチ、その他の様々なスイッチングテクノロジー、またはそれらの任意の組合せとして、実装され得る。

0066

行列内の磁気抵抗素子数または行列のサイズに関わらず、単一の検知回路(たとえば、電圧計601)が使用され得る。さらに、行列に電気的に接続された磁気抵抗素子は、図6の実施形態におけるホイートストンブリッジ構成の一部として、配線されない。ホイートストンブリッジ回路が実装された場合に比べると、図6の実施形態では、より少ない出力とより少ない検知回路構成要素で済む。

0067

図7は、一連の磁気抵抗素子に相互接続行列を通して電気的に接続された駆動および検知回路の概略図700の一例を示す。図6の場合と同様に、図7における駆動および検知回路は、電流源603、増幅器605、列スイッチ607、行スイッチ609、一連の磁気抵抗素子R1〜R14に電気的に接続された行列300(図3において詳細に述べられた)、選択された列(たとえば、図7に図示された列1)および選択された行(たとえば、図7に図示された行2)における選択された磁気抵抗素子(たとえば、図7に図示されたR4)、ならびに基準節点613を備える。図7に示されるように、図6の電圧計601は、図7では、サンプルホールド(S&H:Sample and Hold)回路701、703、比較器705、およびアナログデジタル変換器またはウインドウコンパレータなどのデジタイザ707に取り替えられる。駆動および検知回路は、いくつかの実施形態では、スイッチなどのS&Hセレクタであり得る、節点709も含むことができる。

0068

図7は、駆動および検知回路が、磁気抵抗素子R4の抵抗を測定するように構成されるような列スイッチ607と行スイッチ609の状態を示す。図7における列スイッチ607は、図6における列スイッチ607とは異なる、開スイッチと閉スイッチの組合せを有する。このことは、図6の場合とは異なる磁気抵抗素子に関して測定が行われることを可能にする。図7における行スイッチ609は、図6における列スイッチ609と同じ、開スイッチと閉スイッチの組合せを有するが、図7における行スイッチ609は、他の磁気抵抗素子を選択する場合、図6における行スイッチ609とは異なる、開スイッチと閉スイッチの組合せを有し得ることが理解されるであろう。列スイッチ607と行スイッチ609は、図6または図7のいずれかにおいて、測定に対して、磁気抵抗素子R1〜R14のうちのいずれか1つを選択することができることがさらに理解されるであろう。

0069

選択された磁気抵抗素子(たとえば、図6におけるR3および図7におけるR4)は、図6に関して上に説明された原理に従って選択され得る。選択された磁気抵抗素子にわたる電圧を測定し、その電圧を解読する代わりに、様々な選択された磁気抵抗素子の電圧が、図7の実施形態における解読の前に、互いに比較される。

0070

列スイッチ607と行スイッチ609は、磁気抵抗素子を選択することができ、選択された磁気抵抗素子(たとえば、R3)にわたる電圧は、第1のサンプルホールド回路701によって標本化され、保持され得る。列スイッチ607と行スイッチ609は、もう1つ磁気抵抗素子を選択することができ、そのもう1つの磁気抵抗素子(たとえば、R4)にわたる電圧が、第2のサンプルホールド回路703によって標本化され、保持され得る。S&Hセレクタは、S&H回路701とS&H回路703との間で切り換えを行うために使用され得る。S&Hセレクタは、たとえば、S&H回路701への電気的な結合とS&H回路703への電気的な結合とを交互に行う、節点709(図示せず)において実装されるスイッチであり得る。いくつかの実施形態では、S&H回路701、703の両方とも、節点709において電気的に接続され得るが、S&H回路701にはクロック信号が供給されることが可能で、S&H回路703には、反転クロック信号が供給されることが可能である。

0071

いくつかの実施形態では、アナログ比較が行われ得る。比較器705は、S&H回路701と703との出力を比較することができる。いくつかの実施形態では、デジタル構成要素が、アナログ構成要素と共に含まれ得る。比較器705の出力は、アナログデジタル変換器、すなわちウインドウコンパレータなどのデジタイザ707に提供され得る。いくつかの実施形態では、デジタイザ707は、第1の入力値が第2の入力値より大きい、等しい、または小さいに基づき、高、ゼロ、および低の3つの出力を有するウインドウコンパレータを含む。デジタイザの出力は、格納、処理、または解読され得る。

0072

いくつかの実施形態では、デジタル比較が行われ得る。増幅器は、行スイッチ607からの、電圧などの信号を増幅することができる。増幅器は、増幅されたアナログ信号をデジタイザに出力することができる。デジタイザは、アナログ信号をデジタル値を有するデジタル信号に変換する、アナログデジタル変換器、すなわちウインドウコンパレータを備えることができる。デジタル値を1つまたは複数の他のデジタル値と比較するために、デジタル値は、メモリ内、および比較器として構成されたコンピュータ、すなわち復号器(たとえば、図8に示される)などのデジタルプロセッサ内に格納され得る。デジタイザ707の出力は、格納され、処理され、または解読され得る。いくつかの実施形態では、信号の値は、サンプルホールド回路701および703などのアナログ回路構成要素、デジタルメモリ、またはその両方に格納され得る。

0073

磁気ストリップ101における磁気抵抗素子の組合せごとに比較を行うよう、比較プロセスが繰り返され得る。たとえば、磁気ストリップ101の各磁気抵抗素子に関して比較が行われ得る。いくつかの実施形態では、各磁気抵抗素子は、隣接する磁気抵抗素子と比較される(たとえば、R1はR2と比較される、R2はR3と比較される、R3はR4と比較される、など)。いくつかの実施形態では、磁気ストリップ101内の各磁気抵抗素子は、少なくとも1回比較され得る。いくつかの実施形態では、磁気抵抗素子が、隣接する磁気抵抗素子と比較されない。いくつかの実施形態では、異なる順番で比較が行われ得る。いくつかの実施形態では、出力の一意比較値を生成するのに十分なだけの磁気抵抗素子の比較が行った。比較出力が解読され、マルチターンカウンタの状態を決定することができる。比較センサシステムは、温度変化がすべての磁気抵抗素子に、ほぼ等しくまたは比例して影響する可能性があることから、比較的大きな温度の変動が起こり得る場合(たとえば、車両内野外)に使用され得る。したがって、磁気抵抗素子の比較を行うことによって、温度変動が、少なくとも一部、相殺され、正確さへの影響を低減する、最小限にする、またはなくすることさえできる。

0074

図8は、一実施形態による、マルチターンカウンタシステム800の一例を示す。システムは、回転可能な物体801、アクスル803および807、ギヤ805、1つまたは複数の磁石811、磁場201、磁壁生成器107、磁気ストリップ101、相互接続行列300、列スイッチ607、行スイッチ609、駆動回路815、検知回路817、制御回路819、角度センサシステム821、コンピューティングデバイス829、CPUまたは復号器823、メモリ825、ならびに出力ポート827を含む。駆動回路815と検知回路817は、たとえば、図6および/または図7に関連して本明細書に述べられた駆動および検知回路に関して説明された原理および利点のいずれかを実装することができる。

0075

ノブ、ステアリングホイール、レバー、取っ手プロペラホイールボールなどの回転可能な物体が磁石811に結合され得る。1つまたは複数のアクスル803、807とギヤ805は、磁石811が物体801の回転ごとに回る、回転数を増やすために使用され得る。アクスルとギヤが図8に図示されているが、アクスルもギヤも、ある特定の実施形態には含まれないことが理解されるであろう。磁石811は、磁場201を生成し、磁場201を、磁石の向きに基づいて、様々な方向に向かせる。磁場201が変わると、磁壁生成器107に、磁壁が、螺旋形状に物理的に配置され得る磁気ストリップ101を伝播するようにさせることができる。制御回路819によって特定の順序で切り替えられ得る、スイッチ607および609は、駆動回路815および検知回路817を、相互接続行列300を通して磁気ストリップ101に結合することができる。検知回路の測定値は、コンピュータ829に提供され得る(たとえば、送信され得る)。測定値は、メモリ825に格納されることが可能で、CPUまたは復号器823は、測定値を、出力ポート827を通して出力されるかまたはコンピューティングデバイス内部(たとえば、CPU823内部)で使用されるデジタル出力であり得る、解読済み出力に変換することができる。システム800は、角度センサシステム821を含むことができる。角度センサシステムは、回転する物体801の角度位置を検出することができるが、回転をカウントする能力欠く場合がある(たとえば、0度と360度とを区別することができない)。角度センサは、たとえば、単回転または半回転の角度センサであり得る。角度センサは、異方性磁気抵抗、トンネル磁気抵抗、GMR、ホール効果、またはその他の技術に基づくことができる。解読済み出力827は、物体801の累積回転角度を正確に決定するために、角度センサシステム821と併用され得る。

0076

図9〜18は、2回転カウンタの一例の漸進的な回転状態の一例を示す。2回転センサは、例示の目的で示されているが、これらの図に関連して述べられる原理および利点は、他のマルチターンセンサに適用され得る。さらに、図9〜18に関して述べられるこれらの特徴は、本明細書に述べられる他の原理および利点のいずれかと共に実装され得る。

0077

図9は、マルチターン検知システム900、磁気ストリップ901、磁壁生成器107、磁場201、0度の回転角に対応する出力グラフ903、ならびに比較出力907、909、911、913、915、917および919を示す。図10〜18は、磁壁921、923、925、927、929も示す。

0078

磁気ストリップ901は、丸みのある角と真っすぐなセグメントを有して、物理的な螺旋形状で配置される。磁気ストリップ901は、磁壁を磁気ストリップ901に伝播させ、それにより、磁気ストリップの一部の磁気の向きを変えるように構成されたDWG107に結合される。

0079

真っすぐなセグメントは、セグメント内部の磁区に応じて、大きな抵抗値「H」または小さな抵抗値「L」を備えることのできる、可変磁気抵抗素子R1〜R8として機能する。螺旋901に対して示された磁気艇抵抗素子の状態は、一連の測定された抵抗(たとえば、図6における回路600の出力)を回転状態に解読するために使用され得る。端の磁気抵抗素子R0およびR9は、使用されないが、他の実施形態では、R0およびR9は使用される可能性がある。

0080

磁気抵抗素子の比較された出力、たとえば、図7における回路700からの出力を解読するのに、出力グラフ903に対応する信号が使用され得る。図7の具体的な実装形態の詳細に応じて、グラフ903は、反転出力に対応することができる。出力グラフ903は、R2の抵抗に対するR1の抵抗の出力907、R3の抵抗に対するR2の抵抗の出力909、R4の抵抗に対するR3の抵抗の出力911、R5の抵抗に対するR4の抵抗の出力913、R6の抵抗に対するR5の抵抗の出力915、R7の抵抗に対するR6抵抗の出力917、およびR8の抵抗に対するR7の抵抗の出力919を示す。比較出力は、低(第1の磁気抵抗素子が第2の磁気抵抗素子より小さな抵抗を有する)、ゼロ(磁気抵抗素子が等しい抵抗を有する)、または高(第1の磁気抵抗素子が第2の磁気抵抗素子より大きな抵抗を有する)であり得る。

0081

図10は、0度での開始状態における図9の2回転カウンタ例を示す。磁場201の回転を受けて、磁壁生成器によって、第1の磁壁921が生成される。図10では、磁気抵抗素子R1、R5、R9、R4、およびR8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R2、R6、R3、およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907は低、R2対R3の出力909はゼロ、R3対R4の出力911は高、R4対R5の出力913はゼロ、R5対R6の出力915は低、R6対R7の出力917はゼロ、そしてR7対R8の出力919は高である。

0082

図11は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに90度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図11では、第1の磁壁921は、R1を越えて移動させられる。図11では、磁気抵抗素子R5、R9、R4、およびR8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R1、R2、R6、R3、およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907はゼロ、R2対R3の出力909はゼロ、R3対R4の出力911は高、R4対R5の出力913はゼロ、R5対R6の出力915は低、R6対R7の出力917はゼロ、そしてR7対R8の出力919は高である。

0083

図12は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに180度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図12では、第1の磁壁921は、R2を越えて移動させられ、第2の磁壁923が生成される。図12では、磁気抵抗素子R2、R5、R9、R4、およびR8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R1、R6、R3、およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907は高、R2対R3の出力909は低、R3対R4の出力911は高、R4対R5の出力913はゼロ、R5対R6の出力915は低、R6対R7の出力917はゼロ、そしてR7対R8の出力919は高である。

0084

図13は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに270度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図13では、第1の磁壁921は、図13においてR3を越えて移動させられ、第2の磁壁923は、R1を越えて移動させられる。図13では、磁気抵抗素子R1、R2、R3、R5、R4、およびR8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R6およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907はゼロ、R2対R3の出力909はゼロ、R3対R4の出力911はゼロ、R4対R5の出力913はゼロ、R5対R6の出力915は低、R6対R7の出力917はゼロ、そしてR7対R8の出力919は高である。

0085

いくつかの実施形態では、R1に比べて長いR3の長さにより、磁壁921は、R3を越えて移動させられる時間が、磁壁923がR1を越えて移動させられるのに掛かる時間より長い可能性がある。このことは、測定値を検知する前に、磁壁が磁気ストリップ901の最長のセグメントを通るのに十分に長い時間があるように、クロックデューティサイクルを上げることによって、考慮され得る。別法として、出力が、異なるタイミングにも関わらず、それでもなお一意の復号可能な組合せを生み出す可能性があることから、タイミンググリッチを考慮する復号器が実装され得る。

0086

図14は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに360度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図14では、第1の磁壁921は、R4を越えて移動させられ、第2の磁壁923は、R2を越えて移動させられ、第3の磁壁925が生成される。図14では、磁気抵抗素子R1、R3、R5、およびR8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R2、R4、R6、およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907は低、R2対R3の出力909は高、R3対R4の出力911は低、R4対R5の出力913は高、R5対R6の出力915は低、R6対R7の出力917はゼロ、そしてR7対R8の出力919は高である。

0087

図15は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに450度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図15では、第1の磁壁921は、R5を越えて移動させられ、第2の磁壁923は、R3を越えて移動させられ、第3の磁壁925は、R1を越えて移動させられる。図15では、磁気抵抗素子R8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907はゼロ、R2対R3の出力909はゼロ、R3対R4の出力911はゼロ、R4対R5の出力913はゼロ、R5対R6の出力915はゼロ、R6対R7の出力917はゼロ、そしてR7対R8の出力919は高である。

0088

図16は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに540度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図16では、第1の磁壁921は、R6を越えて移動させられ、第2の磁壁923は、R4を越えて移動させられ、第3の磁壁925は、R2を越えて移動させられ、そして第4の磁壁927が生成される。図16では、磁気抵抗素子R2、R4、R6、およびR8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R1、R3、R5、およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907は高、R2対R3の出力909は低、R3対R4の出力911は高、R4対R5の出力913は低、R5対R6の出力915は高、R6対R7の出力917は低、そしてR7対R8の出力919は高である。

0089

図17は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに630度回転した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図17では、第1の磁壁921は、R7を越えて移動させられ、第2の磁壁923は、R5を越えて移動させられ、第3の磁壁925は、R3を越えて移動させられ、そして第4の磁壁927は、R1を越えて移動させられる。図17では、磁気抵抗素子R1〜R8は、小さな抵抗を有する。すべての出力907、909、911、913、915、917、および919はゼロである。

0090

図18は、図10に対応する状態に対して、磁場が時計回りに720度回転(2回転)した状態における、図9の2回転カウンタ例を示す。図18では、第1の磁壁921は、R8を越えて移動させられ、第2の磁壁923は、R6を越えて移動させられ、第3の磁壁925は、R4を越えて移動させられ、第4の磁壁927は、R2を越えて移動させられ、そして第5の磁壁929が生成される。図18では、磁気抵抗素子R1、R5、R3、およびR7は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R2、R4、R6、およびR8は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907は低、R2対R3の出力909は高、R3対R4の出力911は低、R4対R5の出力913は高、R5対R6の出力915は低、R6対R7の出力917は高、そしてR7対R8の出力919は低である。さらに時計回りに回転(2回転を超える)すると、いくつかの実施形態では、出力がもう一意ではない可能性のある、オーバードライブ状態を引き起こす。

0091

図9〜18に示された出力は、連続した90度の時計回り回転ごとの一意の出力の組合せを示す。一方向での回転の検出に加え、マルチターンセンサは、たとえば、図19および図20に関連して以下に図示されるように、磁場内の双方向の回転を、180度精度で検出することができる。出力グラフは、双方向の累積回転数を反映するように解読され得る。

0092

図19は、磁場が、図15に対応する状態に対して90度反時計回りに回転し、図10に対応する状態に対して、360度の累積回転を有する状態における2回転カウンタ例を示す。磁壁の状態、磁気抵抗素子の抵抗、および比較された出力は、図15に関する説明と同じである。

0093

図20は、磁場が、図19に対応する状態に対して90度反時計回りに回転し、図10に対応する状態に対して、270度の累積回転を有する状態における2回転カウンタ例を示す。図20では、第1の磁壁921は、R4とR5との間に移動させられ、第2の磁壁923は、R2とR3の間に移動させられ、第3の磁壁925は、R1とDWG107との間に移動した。図20では、磁気抵抗素子R1、R3、R5、およびR8は、小さな抵抗を有し、磁気抵抗素子R2、R4、R6、およびR7は、大きな抵抗を有する。出力グラフ903によって示されるように、R1対R2の出力907は低、R2対R3の出力909は高、R3対R4の出力911は低、R4対R5の出力913は高、R5対R6の出力915は低、R6対R7の出力917はゼロ、そしてR7対R8の出力919は高である。

0094

図19および図20は、逆回転方向の場合に180度分解能が実現されることを示す。したがって、図19および図20における例によって示されるように、マルチターンセンサは、時計回りおよび反時計回りの両方の方向での使用において、180度分解能を実現することができる。

0095

図21は、巨大磁気抵抗センサの状態を読み取る方法2100の一例を示す。方法は、GMRセンサにおいて、個々のセグメントに対して、選択、電力供給、および測定を連続して行い、累積回転数を決定するのに使用され得る。方法は、たとえば、図6および図7に示された回路を使用して、実装され得る。

0096

ブロック2101において、行列内の第1の一連の行が電力供給され、行は、複数の磁気抵抗素子の磁気ストリップに結合されている。電力供給することは、電力、電流(たとえば、図6および図7における電流源603)、または基準値を供給することを含むことができる。スイッチABCD(たとえば、図6および図7における行スイッチ609)の4つの行に対するシーケンスの第1の例は、[0111、0111、1011、1011、1101、1101、1110、1110、1101、1101、1011、1011、0111、0111]を含み、ここでは、0は、第1のスイッチ状態を表し、1は第2のスイッチ状態を表す。第1のスイッチ状態は、スイッチを、アースまたは基準電圧に電気的に結合させることができる。第2のスイッチ状態は、スイッチを、図6および図7の増幅器605の出力などの異なる回路経路に電気的に結合させることができる。シーケンスの他の例は、第1の例の一部、第1の例の並べ替えられた順列、値を反転した第1の例、シーケンスのより多いまたはより少ない組合せでの第1の例、および値が異なる第2の例を含む。

0097

ブロック2103において、行列内の第2の一連の列が電力供給され、列は、複数の磁気抵抗素子の磁気ストリップに結合されている。4つの列WXYZ(たとえば、図6における列スイッチ607および図7における列スイッチ607)に対するシーケンスの第2の例は、[1000、0100、0100、1000、1000、0100、0100、0001、0001、0010、0010、0001、0001、0010]を含み、ここでは、0は、開スイッチを表し、1は、閉スイッチを表す。シーケンスの他の例は、第2の例の一部、第2の例の並べ替えられた順列、値を反転した第2の例、シーケンスのより多いまたはより少ない組合せでの第2の例、および値が異なる第2の例を含む。

0098

ブロック2105において、複数の磁気抵抗素子の磁気抵抗素子の一連の電磁特性が検知される。電磁特性は、抵抗を示すことができる。いくつかの実施形態において、第1のシーケンスおよび第2のシーケンスは、検知回路が一連の個々の選択された磁気抵抗素子の測定を行うように構成されるようなものである。いくつかの実施形態では、一連の個々の選択された磁気抵抗素子は、磁気ストリップに配列されるような、磁気ストリップ内の一連の磁気抵抗素子である。いくつかの実施形態では、一連の個々の選択された磁気抵抗素子は、180度回転分解能で、一意の出力が行われるような、磁気ストリップ内の磁気抵抗素子を含む。いくつかの実施形態では、電磁特性は、抵抗、電圧、電流、または、抵抗、電圧、もしくは電流の比較値であり得る。いくつかの実施形態では、電磁特性は、電圧計、電流計、抵抗計、サンプルホールド回路、比較器、またはアナログデジタル変換器によって検知され得る。

0099

ブロック2107において、検知された一連の電磁特性が解読され、累積回転状態が決定される。解読は、たとえば、磁気抵抗素子値および対応する回転状態のルックアップテーブルを使用することによって、行われ得る。別の例として、一方向での90度精度または二方向での180度精度で、累積回転状態を識別するのに、回転状態の組合せ(たとえば、図9〜20の出力グラフ903において示される)が使用され得る。

0100

図22は、マルチターンセンサ、たとえば、図1〜8に示されるマルチターンセンサおよびその一部のうちのいずれか、を作る方法2200の一例を示す。

0101

ブロック2201において、磁気ストリップが、たとえば、図1図2、および図4に示されたように、螺旋形状に形成される。螺旋は、真っすぐなセグメントと丸みのある角を有することができ、セグメントは、磁壁がセグメントを伝播するのに従って、磁気作用で変化する抵抗を有することができる。

0102

ブロック2203において、磁壁生成器(図1の磁壁生成器107など)が螺旋の一端に結合され得る。このことは、ある特定の実施形態における磁気ストリップの形成と同じ処理ステップの一部であり得る。

0103

ブロック2205において、磁気ストリップの節点が、たとえば、図3および図4に示されたように、相互接続行列と短絡され得る。いくつかの実施形態では、節点は、真っすぐなセグメント間の丸みのある角に結合され得る。行列は、行と列を有することができ、この場合、行は真っすぐなセグメントの第1の端に接続し、列は真っすぐなセグメントの第2の端に接続する。

0104

ブロック2207において、相互接続行列は、図8の駆動回路815などの駆動回路に結合され得る。駆動回路は、行列の行および列のうちの少なくとも1つに結合することができる。駆動回路は、たとえば、図6および図7の電流源603および増幅器605を含むことができる。

0105

ブロック2209において、相互接続行列は、検知回路に結合され得る。検知回路は、たとえば、図6の電圧計601を含むことができる。検知回路は、たとえば、図7のサンプルホールド回路701、703およびデジタイザ回路707を含むことができる。いくつかの実施形態では、図8に示されるものなどの付加的な構成要素が、マルチターンセンサにさらに結合され得る。

0106

上に説明された様々な特徴およびプロセスは、互いに独立して実装されてもよく、または様々な方法において組み合わされてもよい。すべての考えられる組合せおよび部分的組合せは、本開示の範囲に含まれるものである。また、ある特定の方法またはプロセスのブロックが、いくつかの実装形態では省かれてもよい。本明細書において説明された方法およびプロセスはまた、いずれの特定の順番にも限定されず、ブロックまたはそれに関係する段階は、適切な他の順番で行われ得る。たとえば、説明されたブロックまたは段階は、具体的に開示された順番以外の順番で行われてもよく、または複数のブロックまたは段階が1つのブロックまたは段階に組み合わせられてもよい。ブロックまたは段階の例が、連続して、並行して、または他の方法で行われてもよい。たとえば、ブロック2201において螺旋形状に磁気ストリップを形成することと、ブロック2203において螺旋の一端に磁壁生成器を結合することは、同じ製作ステップ中に並行して行われ得る。ブロックまたは段階は、開示された実施形態例に加えられても、またはそれから除かれてもよい。本明細書に説明されたシステムおよび構成要素の例は、説明とは異なって構成されてもよい。たとえば、要素が、開示された実施形態例に加えられても、それから除かれても、またはそれに対して再配列されてもよい。様々な実施形態が、異なるタイプの電子デバイスを製作するのに異なる技法を適用することができる。巨大磁気抵抗センサの製作に、いくつかの実施形態が適用される。

0107

上に説明された実施形態では、マルチターンセンサ用の装置、システム、および方法は、特定の実施形態に関連して説明されている。しかしながら、実施形態の原理および利点は、マルチターン磁気センサから利益を得る可能性のあるいずれの他のシステム、装置、または方法にも使用され得ることが理解されるであろう。ある特定の実施形態が、特定の螺旋形状、2回転センサ、特定の種類の磁気特性、特性の行列寸法に関連して説明されているが、本明細書に説明された原理および利点が、異なる螺旋形状、異なる回転数または部分的回転数をカウントできるセンサ、異なる種類の磁気特性、異なる行列サイズ(たとえば、最小3×3、最小2×3、最小3×2、最小3×4、およびそれより大きい)を使用して、様々な用途に適用され得る。ある特定の実施形態では、螺旋は、3、4、5、6、7、8、9、またはそれより多いなどの、最小限の個数の磁気抵抗素子を有することができる。1つの駆動回路と1つの検知回路を含む回路に関連して、ある特定の実施形態が説明されているが、いくつかの実施形態では、複数の検知回路および駆動回路が、螺旋の様々な部分上で、複数の行列を通して並行して動作し、累積回転状態を素早く解読することができる。また、いくつかの回路図が例示目的で提供されているが、別法として、他の同等の回路が、本明細書に説明された機能を果たすために実装され得る。

0108

本明細書に説明された原理および利点は、様々な装置において実装され得る。このような装置の例は、以下に限定されるものではないが、車両、モータトレッドミルフライホイールGPSシステムゲート、人口カウンタ、家電製品、家電製品の部品、電子試験機器などを含むことができる。家電製品は、以下に限定されるものではないが、無線デバイス携帯電話機(たとえば、スマートフォン)、ヘルスケアモニタリングデバイス、カーエレクトロニクスシステムなどの車両用電子システム、コンピュータ、ハンドヘルドコンピュータタブレットコンピュータラップトップコンピュータ個人情報端末(PDA:Personal Digital Assitant)、電子レンジ冷蔵庫ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤDVDプレーヤCDプレーヤデジタルビデオレコーダ(DVR:Digital Video Recorder)、VCRラジオカムコーダカメラデジタルカメラ洗濯機ドライヤ、洗濯機/乾燥機コピー機ファクシミリ機スキャナ多機能周辺デバイス腕時計時計などを含むことができる。他の装置は、動き量が測定される可動部分または回転可能部分を備えるものを含む。さらに、装置は、未完成製品を含むことができる。

0109

文脈により他の意味であることが明白な場合を除き、発明を実施するための形態および特許請求の範囲を通して、「comprise(備える)」、「comprising(備えている)」、「include(含む)」、「including(含んでいる)」などの語は、排他的または網羅的な意味合いではなく、包含的な意味合いで解釈されるものであり、すなわち、これらの語は、これに限定されるものではないが、「including(含んでいる)」の意味合いで解釈されるべきである。「coupled(結合される)」または「connected(接続される)」という語は、通常、本明細書において使用される際、直接に接続されるか、あるいは1つまたは複数の中間要素によって接続されるかのいずれかであり得る2つ以上の要素を指す。さらに、「herein(本明細書において)」、「above(上に)」、「below(以下に)」、および同様の意味の語は、本出願において使用される場合、全体としての本出願を指すものであり、本出願のいかなる特定の部分も指すものではない。文脈上妥当であれば、発明を実施するための形態において単数または複数を使用している語は、それぞれ複数または単数も含むことができる。2つ以上の項目リストに関する「or(または)」の語は、リスト内の項目のいずれか、リスト内の項目のすべて、およびリスト内の項目の任意の組合せ、のその語の解釈のすべてを含むことを意図するものである。本明細書で提供されるすべての数値は、測定誤差内の類似の値を含むことを意図するものである。

0110

また、本明細書に使用される条件を表す言葉、中でも、「can(できる)」、「could(可能性がある)」、「might(可能性がある)」「may(してもよい)」、「e.g.(など)」、「for example(たとえば)」、「such as(など)」などは、特に明記されない限り、または使用されているように文脈内で理解されない限り、通常、ある特定の特徴、要素および/または段階を、ある特定の実施形態は含むが、他の実施形態は含まないことを示唆するものである。

0111

本明細書において提供された本発明の教示は、必ずしも上に説明されたシステムではなく、他のシステムに適用され得る。上に説明された様々な実施形態の要素および動作は、組み合わされ、さらなる実施形態を提供することができる。

0112

本発明のある特定の実施形態が説明されたが、これらの実施形態は、あくまでも例として提示されており、本開示の範囲を限定するものではない。たしかに、本明細書に説明された新奇な方法およびシステムは、様々な他の形式で具体化され得る。さらに、本明細書に説明された方法およびシステムの形式における様々な省略、置き換えおよび変更が、本開示の趣旨から逸脱することなく行われ得る。添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物は、本開示の範囲および趣旨に含まれるような形式または変形形態を含むものである。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の参照によって定義される。

0113

100磁気ストリップ配置
101 磁気ストリップ
103a〜103nセグメント
105 角
107磁壁生成器
150回路図表現
R1〜R14 磁気抵抗素子

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