(57)【要約】本明細書では、シートベルトセンサの移動を検出するためのアプローチが提供される。いくつかの手法では、検出器は、車両拘束システムのプレートに結合されたセンサハウジングと、センサハウジング内に配置されたセンサとを含み、センサは、センサに近接した磁石の位置を検出する。検出器は、センサに結合された磁場アキュムレータ（例えば、磁極片）をさらに含み、磁石と磁場アキュムレータとが互いに対して移動し、センサは、磁石と磁場アキュムレータとが互いに対して移動すると磁場アキュムレータによって蓄積された磁場の兆候を受けとる。磁場分布の変化は、磁石が結合されているプレートの位置の変化と相関する。
2019501816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両拘束システムのプレートに結合されたセンサハウジングと、
前記センサハウジング内に配置されたセンサであって、前記センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能なセンサと、
前記センサに隣接して配置された磁場アキュムレータであって、前記磁石と前記磁場アキュムレータは互いに対して移動するように構成されており、前記センサは、前記磁石と前記磁場アキュムレータが互いに対して移動すると前記磁場アキュムレータによって蓄積される磁場の兆候を受けとる、磁場アキュムレータと、を含む検出器。
【請求項２】
前記磁石は前記プレートに結合されている請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記センサハウジングに隣接した磁石ハウジングをさらに含む請求項１に記載の検出器。
【請求項４】
前記磁石ハウジングは、前記センサハウジングの周囲に配置されている請求項３に記載の検出器。
【請求項５】
前記磁場アキュムレータは、前記センサと前記磁石との間に配置されている請求項１に記載の検出器。
【請求項６】
前記磁場アキュムレータ及び前記センサは固定されており、前記磁石は前記磁場アキュムレータ及び前記センサに対して移動する請求項１に記載の検出器。
【請求項７】
前記磁場アキュムレータは、前記センサハウジング内の前記センサに結合されている請求項１に記載の検出器。
【請求項８】
前記プレートは、
第１の開口及び第２の開口と、
前記プレートの内部に配置されたばね構造であって、前記第１の開口及び前記第２の開口は、張力が前記プレートに加えられると互いに対して移動可能であり、前記プレートに加えられる前記張力により前記プレートは前記ばね構造に対して移動して、前記ばね構造と前記プレートとの間のギャップを増減させる、ばね構造と、を含む請求項１に記載の検出器。
【請求項９】
センサの移動を検出するためのシステムであって、
車両拘束システムのプレートに結合されたセンサハウジングと、
センサハウジング内に配置されたセンサ及び磁極片であって、前記センサは前記センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能であり、前記磁石と前記磁極片は互いに対して移動するように動作可能であり、前記センサは、前記磁石と前記磁極片が互いに対して移動すると磁極片によって蓄積された磁場の兆候を受けとる、センサ及び磁極片と、を含むシステム。
【請求項１０】
前記磁石は磁石ハウジング内に配置され、前記磁石ハウジングは前記プレートに結合されている請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記磁極片は、前記センサと前記磁石との間に配置されている請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記磁極片と前記センサとが共に結合され、かつ固定されており、前記磁石が前記磁極片及び前記センサに対して移動する請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記磁極片と前記磁石とは約３ｍｍの距離だけ離れている請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記磁石、前記磁極片及び前記センサが磁気回路の一部を形成する請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
センサの移動を検出する方法であって、
車両拘束システムのセンサハウジング内にセンサを設ける工程であって、前記センサは前記センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能である、センサを設ける工程と、
前記センサに隣接した磁場アキュムレータを設ける工程と、
前記磁場アキュムレータ近傍の磁場の兆候を受けとる工程と、
前記磁場の兆候に基づいて前記センサに対する前記磁石の位置を決定する工程と、を含む方法。
【請求項１６】
前記磁石と前記センサとが互いに対して移動すると生成される前記磁場の前記兆候を受けとる工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記磁石を前記車両拘束システムのプレートに結合する工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記磁場アキュムレータを前記センサと前記磁石との間に配置する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記磁場の強度の測定に対応する出力を生成する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記磁場アキュムレータを前記センサハウジング内の前記センサに結合する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して車両拘束システム（又は車両拘束装置:vehicle restraint systems）の分野に関し、特に車両拘束システム用のセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
「シートベルト」とも呼ばれる車両拘束システムは、車両内の乗員を固定するのに使用される。一般的な車両拘束システムは、腰ベルト(lap belt)と肩ベルト(shoulder belt)とを含む。典型的には、腰ベルトと肩ベルトとは、一端で共に接続され、ラッチプレートを含む。肩ベルト及び腰ベルトの他端は車両構造に接続されている。また、ラッチプレートを受けるように構成された安全シートベルトバックルも車両構造に接続される。バックル及びラッチプレートが（例えば、乗員の肩と腰を挟んで）接続されているとき、車両拘束システムは、例えば破損又は衝突中に、乗員の移動を抑制するように動作し得る。
【０００３】
バックルは、運転者及び／又は乗員がシートベルトを装着しているかどうかを識別し得る。この目的のために、バックルは通常、ベルトのタング(tongue)で操作され得るマイクロスイッチなどの機械的スイッチを含む。１つの手法では、スイッチは、例えば計器パネル上のインジケータが作動されるように、タングの挿入又は取り外しに応答して作動される。
【０００４】
バックルは、例えば、ホールセンサなどの非接触スイッチが電子制御ユニット（ＥＣＵ）の自己診断分析を行う自己診断機能をさらに含んでもよい。しかし、現在の技術システムは、磁石が単に作動してロック位置及びロック解除位置を検出する磁気センサ回路検出か、又は光検出器などの他の種類の検出測定か、に限定される。しかし、これらの現行技術システムの精度及び信頼性は、外部の機械的振動モード、アプリケーションの機械交差、及び／又は外部磁場によって影響され得る。
【発明の概要】
【０００５】
上記を考慮して、本明細書では、シートベルトセンサの移動を検出するための手法が提供される。１つの手法では、検出器は、車両拘束システムのプレートに結合されたセンサハウジングと、前記センサハウジング内に配置されたセンサとを含み、前記センサは、前記センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能である。前記検出器は、前記センサに隣接して配置された磁場アキュムレータ(magnetic field accumulator)をさらに含み、前記磁石と前記磁場アキュムレータは互いに対して移動するように構成され、前記センサは、前記磁石と前記センサが互いに対して移動すると前記磁場アキュムレータによって蓄積された磁場の兆候（又は表示:indication）を受けとる（又は受信する:receives)。
【０００６】
別の手法は、センサの移動を検出するシステムを含み、前記システムは、車両拘束システムのプレートに結合されたセンサハウジングと、前記センサハウジング内に配置されたセンサ及び磁極片(pole-piece)と、を含み、前記センサは、前記センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能である。前記磁石と前記磁極片は互いに対して移動するように動作可能であり、前記センサは、前記磁石と前記磁極片が互いに対して移動すると前記磁極片によって蓄積された磁場の兆候を受けとる。
【０００７】
さらに別の手法は、センサの移動を検出する方法を含み、前記方法は、車両拘束システムのセンサハウジング内にセンサを設ける工程であって、前記センサは、前記センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能である、設ける工程と、前記センサの近傍に磁場アキュムレータを設ける工程とを含む。前記方法は、前記磁場アキュムレータ近傍の磁場の兆候を受けとる工程と、前記磁場の前記兆候に基づいて前記センサに対する前記磁石の位置を決定する工程とをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示に係るプレート型センサシステムを含む車両拘束システムを示すブロック図である。
【０００９】
【図２】図２は、本開示に係る図１のセンサシステムのブロック図である。
【００１０】
【図３】図３は、本開示に係る図１及び図２のセンサシステムの斜視図である。
【００１１】
【図４−５】図４〜図５は、本開示に係る図１〜図３のセンサシステムの部分的な斜視図である。
【００１２】
【図６】図６は、本開示に係る図１〜図５のセンサシステムの検出器回路の側面図である。
【００１３】
【図７】図７は、本開示に係る図１〜図６のセンサシステムからの例示的な出力を示すグラフである。
【００１４】
【図８】図８は、本開示に係るセンサの移動を検出するための手法のフローチャートである。
【００１５】
図面は必ずしも縮尺通りではない。図面は単なる表現であり、開示の特定のパラメータを描写することを意図するものではない。図面は、本開示の例示的な実施形態を示すことが意図されており、したがって、範囲を限定するものとみなされるものではない。図面において、同様の番号は同様の要素を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（詳細な説明）
ここで、本開示に係る様々な手法は、システム及び方法の実施形態が示されている添付の図面を参照してより詳細に以下に記載されるだろう。システム及び方法は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されない。その代わりに、これらの実施形態は、本開示が詳細(thorough)かつ完全であるように、かつシステム及び方法の範囲が当業者に詳細に伝わるように提供される。
【００１７】
本明細書では、便宜及び明瞭化のために、「上(top)」、「下(bottom)」、「上方(upper)」、「下方(lower)」、「垂直(vertical)」、「水平(horizontal)」、「側方(lateral)」及び「縦(longitudinal)」などの用語は、これらの構成要素及びそれらの構成部分の相対的な配置及び向きを、図面に示されている半導体製造装置の構成要素の幾何学形状及び向きに関して記載するのに使用されるだろう。用語には、特に言及された単語、それらの派生語、及び同様の意味の単語が含まれるだろう。
【００１８】
本明細書で使用されるように、単数形で記載され、単語「ａ」又は「ａｎ」で進行される要素または操作は、複数の要素又は操作も同様に潜在的に含むと理解される。さらに、本開示の「一実施形態」への言及は、記載された特徴も組み込む追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図しない。
【００１９】
上述したように、本明細書では、シートベルトセンサの移動を検出するための手法が提供される。いくつかの手法では、検出器は、車両拘束システムのプレートに結合されたセンサハウジングと、センサハウジング内に配置されたセンサとを含み、センサは、センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能である。検出器は、センサに結合された磁場アキュムレータ（例えば、磁極片）をさらに含み、磁石と磁場アキュムレータは互いに対して移動し、センサは、磁石と磁場アキュムレータとが互いに対して移動すると磁場アキュムレータによって蓄積された磁場の兆候を受けとる。磁場のアキュムレータとして働く磁場アキュムレータは、磁場強度がセンサによって認識されることを保証するために、磁石によって生成される磁束場の形状を改善し、磁束場を誘導する。センサは、磁場アキュムレータと組み合わせるとき、より広範囲にわたり、より安定で正確になる。従って、磁場分布の変化を検出したセンサは、プレートの位置の変化を決定する際に役立つ。
【００２０】
ここで図１を参照すると、一例の車両拘束システム１００のブロック図が示されており、それは車両に実装され得る。特に、車両拘束システム１００は、１つ以上の膨張式拘束具（又はエアバッグ: inflatable restraints）と共に車両に実装されてもよい。膨張式拘束システム（又はエアバッグシステム: inflatable restraint systems）の展開は、以下でより詳細に記載されるように、車両拘束システム１００内のセンサからの出力に基づいて決定されてもよい。特に、センサは、車両拘束システムの張力を決定するのに使用されてもよく、車両内の乗員が大人、子供、及び／又はチャイルドシートにいる子供であるかどうか決定するのに使用されてもよい。
【００２１】
図のように、車両拘束システム１００は、肩ベルト１０２と、腰ベルト１０４と、ラッチプレート１０６とを含む。一実施形態では、肩ベルト１０２と腰ベルト１０４は、一端で共に接続されてもよく、ラッチプレート１０６に結合されてもよい。車両用拘束システム１００は、バックル１１０をさらに含む。バックル１１０は、ラッチプレート１０６を受け入れるように構成され、それは、バックル１１０に挿入され、そこに固定され、例えば、衝突、破損などの場合に肩ベルト１０２及び腰ベルトを拘束することができる。
【００２２】
肩ベルト１０２、腰ベルト１０４及びバックル１１０の各々は、肩ベルト取付点１１２及び／又は腰ベルト取付点１１４などの取付点を含む。取付点１１２、１１４は、肩ベルト１０２、腰ベルト１０４及びバックル１１０の他端を車両構造に固定するのに使用され得る。
【００２３】
バックル１１０は、プレート型張力センサシステム１２０をさらに含む。センサシステム１２０は、バックル１１０内に示されている。しかしながら、これは、例示的な目的でのみ、なされており、限定することを意図するものではない。いくつかの実施形態は、バックル１１０とは別個のセンサシステム１２０を含むことができる。例えば、センサシステム１２０を、バックル１１０とバックル取付点１１４との間に取り付けてもよい。別の例として、多数のセンサを実装してもよい。例えば、第１のセンサを肩ベルト取付点１１２の間に含めてもよく、第２のセンサを腰ベルト取付点１１４の間に含めてもよい。
【００２４】
さらに、車両拘束システム１００は単なる例示であり、腰ベルト１０４のみ又は肩ベルト１０２のみを含み得ることが理解されるだろう。さらに、５点ハーネスなどの他の構成は、本明細書に記載のプレート型張力センサシステム１２０を有して実装されてもよい。その上さらに、車両拘束システム１００は、任意の種類の車両（例えば、自動車、船舶、航空機など）の中に実装されてもよく、車両内の１つ以上の座席（例えば、前席、後席、運転席、助手席、中央席等）に実装されてもよい。
【００２５】
次に図２を参照すると、プレート型張力センサシステム１２０のブロック図が示されている。図２に示すプレート型張力センサシステム１２０は、図１の車両拘束システム１００を参照して記載される。しかしこれは限定することを意図するものではなく、プレート型張力センサシステム１２０は、図１に示す車両拘束システムとは異なる車両拘束システム内の張力を決定するように実施されてもよい。
【００２６】
図２に示すように、センサシステム１２０は、プレート１２４（例えば、ベースプレート）と、ハウジング１３２内に含まれるセンサ移動検出器１３０とを含む。いくつかの実施形態では、センサシステム１２０はハウジングを含まなくてもよい。例えば、プレート１２４及びセンサ移動検出器１３０は、車両拘束システム１００内に配置されてもよいが、ハウジング内に含まれなくてもよい。さらに、ハウジング１３２は、様々な材料から形成されてもよく、センサシステム１２０の一部のみを収容するために含まれてもよい。例えば、プレート１２４及びセンサ移動検出器１３０は、ハウジング１３２内に含まれてもよく、一方でプレート１２４の端部は車両拘束装置１００に取り付けられるようにハウジングから突出している。
【００２７】
プレート１２４は、第１の固定開口１３４、第２の固定開口１３６、ギャップ１４０及び切り抜き１４２を含む。プレート１２４は、様々な材料（例えば、鋼、鋼合金、アルミニウムなど）から形成されてもよい。一般に、プレート１２４は、車両拘束システム１００が使用中に（例えば、通常運転中、衝突の状況中など）直面し得る張力に耐えるのに十分な強度及び品質（又は信頼性：integrity）の材料から形成されてもよい。さらに、プレート１２４は、単一の材料片から形成されてもよい。言い換えれば、プレート１２４は、単一の材料片から製造（例えば、打ち抜き、切断、形成など）されてもよく、それによって部品数が削減され、製造が単純化される。
【００２８】
第１及び第２の固定開口１３４、１３６は、センサシステム１２０を車両拘束システム１００に取り付けるのに備えられている（図１）。例えば、第１及び第２の固定開口１３４、１３６のうちの一方は、肩ベルト１０２及び／又はバックル１１０の端部にセンサシステム１２０を固定するのに使用することができ、第１及び第２の固定開口１３４、１３６のうちの他方は、センサシステム１２０を車両構造に固定するのに使用することができる。別の例として、第１及び第２の固定開口１３４、１３６は、肩ベルト取付点１１２及び／又は腰ベルト取付点１１４のいずれかと、肩ベルト１０２、腰ベルト１０４、及び／又はバックル１１０のうち１つとの間のセンサシステム１２０を固定するのに使用することができる。
【００２９】
図示されているように、切り抜き１４２は、プレート１２４の内部に配置されたばね状の構造１４８を形成し、シートベルト（例えば、センサシステム１２０が取り付けられる肩ベルト１０２又は腰ベルト１０４）に張力が加えられると、開口１３４、１３６が移動する（例えば、開閉する）ことを可能にする。プレート１２４の一部を（例えば、スタンピング、切断、EDM機械加工などによって）除去して、ギャップ１４０及びばね構造１４８を形成してもよい。ばね構造１４８は、複数の起伏を含む第１の部分１４９と、第１の部分１４９が取り付けられたばねプレート１５０とを含み、ばねプレート１５０は、そこに配置された固定開口１３６を含む。
【００３０】
例示的な実施形態では、ばね構造１４８は、開口１３４、１３６が互いに対して移動することを可能にする。この移動は、開口１３４、１３６に加えられる力の量に依存してもよく、プレート型張力センサシステム１２０が取り付けられる車両拘束システム１００内の張力に変換してもよい。ギャップ１４０の幅は、例えばギャップ測定器１５４によって測定され、力及び／又は張力を決定することができる。さらに、（例えば、ギャップ幅を制限することによって）センサ中に張力制限値を作ることができる。従って、一旦最大張力が加えられると（例えば、ギャップ幅が実質的にゼロ）、ギャップ１４０は、ばねプレート１５０のエッジ１５６がギャップ１４０の反対側にあるエッジ１５８に隣接するように閉じられるだろう。一実施形態では、エッジ１５６及び１５８は同一平面上にある。従って、エッジ１５６は、エッジ１５８と対面してもよく、及び／又はエッジ１５８と接触してもよい。
【００３１】
一実施形態では、切り抜き１４２は、第１及び第２の固定開口１３４、１３６が互いに対して移動することを可能にし得る。より具体的には、第１及び第２の固定開口１３４、１３６に力が加えられると、それらは互いから離れて移動することができる。例えば、使用中に、第１の固定開口１３４は定位置に固定されて（例えば、車両構造などに固定されて）もよく、第２の固定用開口１３６はショルダーベルト１０２に固定される。ショルダーベルト１０２が締められると、（例えば、図２に示す方向に）力が加えられてもよく、それは第１及び第２の固定開口１３４、１３６などの開口を互いから引き離すように作用する。したがって、ばねプレート１５０のエッジ１５６は、ギャップ１４０中に移動することができ、それによってギャップ１４０の幅を減少させる。
【００３２】
さらに図示されるように、センサ移動検出器１３０は、プロセッサ１６２と、メモリ１６４と、張力モジュール１６６と磁場インジケータ１６８とを含む。以下でさらに詳細に記載されるように、センサ移動検出器１３０は、車両拘束システムのセンサと通信するように構成されてもよく、そのセンサは、センサに近接した磁石の位置を感知するように動作可能である。センサ移動検出器１３０は、磁場インジケータ１６８から、センサに結合された磁場アキュムレータ近傍の磁場の測定／出力を受けとることができ、磁場測定に基づいて磁場アキュムレータ及びセンサに対する磁石の位置を決定することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、張力モジュール１６６は、車両拘束システム１００に加えられる張力を決定するように構成されてもよい。例えば、張力モジュール１６６は、第１及び第２の固定開口１３４、１３６の移動に関連するギャップ１４０の幅に少なくとも部分的に基づいて、第１及び第２の固定開口１３４、１３６のうち１つに加えられる張力の量を決定するために構成され得る。図示されるように、張力モジュール１６６はギャップ測定器１５４をさらに含む。一般的に、ギャップ測定器１５４は、ギャップ１４０の幅を測定するように構成され、ギャップ幅は、エッジ１５６と１５８との間の幅として規定され得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１６２は、汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又は一般的に、命令を実行するように構成された任意のコンピューティングデバイスでもよい。メモリ１６４は、コンピュータ可読媒体でもよく、不揮発性コンピュータ可読媒体及び／又はコンピュータ実行可能命令を格納するように構成された非過渡的コンピュータ可読媒体を含むコンピュータ可読記憶媒体でもよく、それはプロセッサ１６２によって実行されるとき、プロセッサ１６２に１つ以上の操作を実行させる。特に、メモリ１６４は、プロセッサ１６２によって実行されるとき、センサシステム１２０に加えられる張力及びセンサシステム１２０の様々な構成要素の移動をプロセッサ１６２に決定させる１つ以上の命令を格納し得る。例えば、命令により、プロセッサ１６２にセンサに近接した磁石の位置を感知させてもよく、磁極片近傍の磁場の兆候を受信してもよく、その磁場の兆候に基づいて、ばね構造１４８に対してプレート１２４の位置を決定してもよい。
【００３５】
ここで図３を参照して、センサシステムについてより詳細に説明する。図示されるように、センサシステム１２０は、固定開口１３４及び１３６を含むプレート１２４を含んでいる。センサシステム１２０は、プレート１２４の両側に結合された第１及び第２のアライメントプレート１７２及び１７４をさらに含む。固定開口１３４及び１３６のいずれかに力が加えられると、固定開口１３４、１３６が互いに対して移動することを可能にする切り抜き１４２を含む。特に、切り抜き１４２は、固定開口１３６が、固定開口１３４からギャップ１４０の幅を低減させるように離れて移動することを可能にする。一実施形態では、切り抜き１４２はプレート１２４から形成され（例えば機械加工され）得ることに注意すべきである。別の実施形態では、切り抜き１４２は、様々な材料（例えば、鋼、鋼合金、アルミニウムなど）のうち１つを有し、かつプレート１２４と比較してより大きな強度及び／又は厚さを有する、別のプレートから機械加工され得る。別のプレートから形成された（例えば、切り抜かれた）切り抜き１４２は、次に結合部１７８でプレート１２４と結合され得る。すなわち、別のプレートから形成された切り抜き１４２は、次に結合部１７８でプレート１２４に溶接され得る。別のプレートから形成され、プレート１２４に溶接された切り抜き１４２は、プレート１２４に対する追加の強度及び耐久性を設ける。
【００３６】
アライメントプレート１７２、１７４は、アライメントプレート１７２、１７４の間に受け入れられたプレート１２４を有して、そこに規定される開口を有するものとして示される。固定開口１３６は、アライメントプレート１７２、１７４のそれぞれに規定された開口の中心に位置する。すなわち、アライメントプレート１７２は、上面などのプレート１２４の一方の側に結合され、アライメントプレート１７４は、底面などのプレート１２４の反対側に結合され、アライメントプレート１７２、１７４は、固定開口１３６及びアライメントプレート１７２、１７４のそれぞれに規定される開口が、固定開口１３６と整列するように配置されている。一実施形態では、アラインメントプレート１７２、１７４は両方とも固定開口１３６に連結され、同時に固定開口１３４からギャップ１４０の幅を低減するように離れて移動する。すなわち、固定開口１３４及び１３６と共に、アライメントプレート１７２、１７４は、プレート１２４に取り付けられているシートベルト（例えば、肩ベルト１０２、ラップベルト１０４等）に張力が加えられるとき、共に移動する（例えば、開閉する）。一実施形態では、アライメントプレート１７２、１７４は、同一平面上の配列など、プレート１２４と整列したばね構造１４８を維持する。
【００３７】
ここで、図３〜図５を参照して、検出器をより詳細に記載する。図示されるように、センサシステム１２０は、プレート１２４に結合されているセンサハウジング１８２内に配置されたセンサ１８１（例えば、センサチップ）を含む検出回路１８０を含んでいる。センサハウジング１８２は、センサ１８１とセンサ１８１に隣接／結合した磁場アキュムレータ１８４と、を収容する第１のセクション１８３と、プリント回路基板（ＰＣＢ）１８６、１つ以上のキャパシタ１８７及び抵抗器１８８などのセンサ１８１のための複数の電気部品を含む第２のセクション１８５と、第２のセクション１８５から延在している第３のセクションと、を含んでもよい。図示されるように、カバー１９０（図５）は、第２のセクション１８５の上に備えられ、部分的に第１のセクション１８３の上に備えられる。いくつかの実施形態では、センサハウジング１８２は、ポッティング材料（例えば、エポキシ）で満たされ、封止剤で封止され得る。 １組のワイヤ線１９３は、センサ１８１を電源及び／又は図２のセンサ移動検出器１３０に電気的に結合させるための入力／出力線を設ける。
【００３８】
さらに図４〜５に示されるように、センサハウジング１８２は、ばね構造１４８のばねプレート１５０に結合されてもよい。さらに具体的には、センサハウジング１８２の第３のセクション１８９は、例えばばねプレートにある開口１９４、１９５を通して挿入された、及び／又は接着剤物質を介して固定されたペグ又はピン、スナップフィット取り付け機構、はんだ、及び／又は他の固定のための技術などの様々な固定手段の１つを介してばねプレート１５０に結合され得る。
【００３９】
検出回路１８０はさらに、プレート１２４に結合された１つ以上の磁石１９１を、例えば切り抜き１４２の１つの領域に含み、それは磁石ハウジング１９２（図３）によって覆われている。一実施形態では、磁石ハウジング１９２はセンサハウジング１８２と隣接して配置される。別の実施形態では、磁石ハウジング１９２は、磁石１９１の近傍に配置された第１のセクション１９２−Ａと、センサハウジング１８２の第１のセクション１８３の周囲に配置された第２のセクション１９２−Ｂとを含む。磁石１９１は、成形フェライトから形成されてもよく、又はサマリウムコバルト又はネオジム鉄ボロンから形成されてもよく、磁石の長さに沿って極性が変化してもよい。いくつかの実施形態では、磁石１９１はまた、テーパー磁石でもよく、又はその長さに沿って可変の磁場強度を有する磁石でもよい。他の実施形態では、磁石１９１は、その長さに沿って可変分極又は可変磁区整列(variable magnetic domain alignment)を有することができる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、センサ１８１及び磁石１９１は、ホール効果センサとして動作する。すなわち、センサ１８１（例えば、ホールチップ）と磁石１９１とは、不均一な磁場（例えば、周期的に変化する磁場）を発生するように配置又は動作され、この磁場変化は、ホール効果に従って導体に誘起される電位差に対応する変化を生成する。センサ１８１は、センサ１８１の個々の感知要素（例えば、電流伝達導体）によって受ける磁場の変動を検出することができ、このホール効果現象に基づいて構成され得る。一実施形態では、ホール効果を使用して、センサ１８１及び磁石１９１は、ギャップ１４０の幅に少なくとも部分的に基づいて、プレート型張力センサ１２０に加えられる張力を決定するのに役立つ。すなわち、センサ１８１は、磁石１９１と共に、ばね構造１４８の移動を感知及び／又は検出し、ギャップ１４０を測定するために構成され得る。センサ１８１及び磁石１９１を、磁気測定装置（例えば、ギャップ測定器）として考えてもよい。また、センサ１８１は、図２のセンサ移動検出器１３０と連動して動作することもできる。 
【００４１】
他の実施形態では、センサ１８１及び磁石１９１は、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）のいずれかの磁気抵抗磁気センサ（ｘＭＲ）でもよい 。用途に応じて、フェライト又は希土類磁石などの様々な種類及び幾何形状の磁石が使用され得る。
【００４２】
例示的な実施形態では、センサ１８１は、磁場アキュムレータ１８４に結合され、それは磁場のアキュムレータとして動作する。磁場アキュムレータ１８４は、センサ１８１の高感度ホールプレート近傍の磁場を局在させる。磁場アキュムレータ１８４には、磁場分布に引きつけられ得る強磁性材料（例えば、炭素鋼）などの磁極片を使用してもよい。磁石１９１が移動すると、その磁場分布が変化する。磁場アキュムレータ１８４は、磁場のアキュムレータとして働き、磁場強度がセンサ１８１によって確実に認識されるように、磁石１９１によって生成される磁束場の形状を改善し、磁束場を誘導する。従って、センサ１８１は、磁場アキュムレータ１８４と組み合わされたときに、より広範囲にわたってより安定で正確になる。
【００４３】
一実施形態では、図５〜６に示されるように、センサ１８１は、磁場アキュムレータ１８４と磁石１９１との間の相対的な移動を検出する。この実施形態では、ギャップ１４０自体が単独で測定されなくてもよい。代わりに、センサ１８１は、センサ１８１と磁石１９１との間の相対的な移動がギャップ１４０における移動と実質的に同じであるように、ばねプレート１５０にしっかりと取り付けられ得る。センサ１８１は、磁石１９１及び磁場アキュムレータ１８４が互いに対して移動すると生成される磁場１９６の兆候を受けとるように構成される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、磁場アキュムレータ１８４及びセンサ１８１は固定されたままであり、磁石１９１及びプレート１２４は図６に示される方向「Ｄ」に沿って移動する。使用中、磁石１９１が移動すると、磁場１９６の分布がそれに応じて変化する。例えば、磁石１９１が磁場アキュムレータ１８４及びセンサ１８１から離れて移動すると、磁場１９６は減少する。逆に、磁石１９１が磁場アキュムレータ１８４及びセンサ１８１に向かって移動すると、磁場１９６は増加する。センサ移動検出器１３０と組み合わせて、センサ１８１は、磁場の変化を認識し、これらの変化を磁石１９１の相対位置に相関させる。特に、センサ移動検出器１３０の磁場インジケータ１６８は、磁場アキュムレータ１８４及びセンサ１８１に対する磁石１９１の位置に基づいた磁場１９６を連続的に観測し、磁場変化を表す出力を生成し得る。センサ移動検出器１３０は、磁石１９１がどこに位置するか、従って、プレート１２４がどのように動いたかを決定することができる。
【００４５】
一実施形態では、図６〜７に示されるように、磁石１９１、磁場アキュムレータ１８４及びセンサ１８１は検出回路１８０を形成し、磁石１９１は、約３ｍｍのエアギャップ距離「ＡＧＤ」によってセンサ１８１から離れてもよく、磁石１９１は約４ｍｍの直線距離「ＬＤ」を移動する。磁石１９１が磁場アキュムレータ１８４及びセンサ１８１を直線的に通過して移動すると、磁場１９６はセンサ１８１によって受信され、センサ移動検出器１３０は、図７に示されるように、磁場に基づいた出力１９８を生成する。示されているグラフでは、４ｍｍの磁石の移動に対する単独直線性誤差(independent linearity error)はほぼゼロである。構成されるように、検出器回路１８０の蓄積された磁場１９６は、磁場アキュムレータ１８４が磁石１９１の比較的近くに配置されているので、外部磁場又は隣接する強磁性材料による影響を受けない。
【００４６】
図８は、センサの移動を検出するための方法のフロー図である。方法２００は、ブロック２０２によって示されるように、車両拘束システムのセンサハウジング内にセンサを設ける工程を含んでもよく、センサは、センサに近接した磁石の位置を感知するように動作することができる。いくつかの実施形態では、磁石は、車両拘束システムのプレートに結合される。
【００４７】
方法２００は、ブロック２０４によって示されるように、磁場アキュムレータをセンサに結合する工程をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、磁場アキュムレータは、センサと磁石との間に配置される。いくつかの実施形態では、磁場アキュムレータは磁極片である。
【００４８】
方法２００は、ブロック２０６によって示されるように、磁場アキュムレータ近傍の磁場の兆候を受けとる工程をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、磁場アキュムレータ及び磁石が互いに対して移動すると、磁場の兆候は受信される。いくつかの実施形態では、磁石は、固定されている磁場アキュムレータ及びセンサに対して移動する。
【００４９】
方法２００は、ブロック２０８によって示されるように、磁場の測定に従って磁場アキュムレータに対する磁石の位置を決定する工程をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサは、磁石から約３ｍｍの距離だけ離れている。いくつかの実施形態では、磁場の強度の測定に対応する出力が生成される。
【００５０】
開示されるように、本明細書における実施形態は、少なくとも以下の利点を有する。第１に、検出器回路は、磁場アキュムレータとセンサとの結合による外部の機械的振動モードによる影響を受けず、また、いずれのアプリケーションの機械的公差による影響も受けない。第２に、外部の外乱がアキュムレータ近傍の磁場に影響を及ぼさないようにアキュムレータは磁石に十分に近いため、検出器回路は外部磁場又は隣接する強磁性材料による影響を受けない。第３に、センサは、磁場アキュムレータと組み合わせるとき、より広い移動範囲にわたってより安定で正確である。
【００５１】
本開示のある実施形態が本明細書に記載されてきたが、本開示はそれに限定されることを意図しておらず、本開示は、明細書から同様に読み取ることができる技術と同程度の広い範囲の技術であることを意図している。従って、上述の説明は、限定として解釈されるべきではなく、特定の実施形態の単なる例示として解釈されるべきである。当業者であれば、本明細書に添付した特許請求の範囲内及び思想内で他の改変を想到するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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