(57)【要約】磁気センサ（１０、１００、１００．１、１００．２、１００．３、１００．４、１００．５、１００．６、２０２、２０４）のコイル（４２、５４、２１６．１、２１６．２、２２４．１’、２２４．２’）は、車両ボディ（２６）の磁気回路（３８、２２２．１）と動作可能に関連して、磁気センサ（１０、１００、１００．１、１００．２、１００．３、１００．４、１００．５、１００．６、２０２、２０４）によって検知される車両ボディ（２６）の状態に応答性のある車両ボディ（２６）内の時間変化磁束（４９）と協働するように適合されている。電気回路（１０２、１０２’）は、コイル（４２、５４、２１６．１、２１６．２、２２４．１’、２２４．２’）と動作可能に結合されており、コイル（４２、５４、２１６．１、２１６．２、２２４．１’、２２４．２’）はそれと協働して、車両ボディ（２６）の少なくとも１つの状態に対する時間変化磁束（４９）に関連して共振または近共振状態を示す。一態様においては、発振器（１０４、２１０．１）からの信号が、キャパシタ（１０８）とコイル（４２）との直列連結に流されて、これが磁気回路（３８、２２２．１）における発振型磁束（４９）を生成する。別の態様においては、第２のキャパシタ（１１８）が、第２のコイル（５４）に並列に接続されており、この第２のコイルは、磁気回路（３８）内の発振型磁束（４９）に応答して共振または近共振状態で動作する。
2007506104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．車両ボディの磁気回路と動作可能に関連して、前記車両ボディにおける時間変化磁束と協働するように適合された、少なくとも１つのコイルであって、前記時間変化磁束は、前記少なくとも１つのコイルによって生成または検知されるとともに、前記時間変化磁束は、前記磁気センサによって検知される前記車両ボディの状態に応答性を有する、前記少なくとも１つのコイル；および
ｂ．前記少なくとも１つのコイルに動作可能に結合された、少なくとも１つの電気回路であって、前記少なくとも１つの電気回路と協働する前記少なくとも１つのコイルが、前記車両ボディの少なくとも１つの状態に対して、前記時間変化磁束と関連する共振または近共振状態を示すように適合されている、前記少なくとも１つの電気回路；を含む磁気センサ。
【請求項２】
磁気回路が、車両ボディの少なくとも１つの強磁性要素を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
車両ボディの少なくとも１つの状態が、前記車両ボディの名目状態を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４】
車両ボディの少なくとも１つの状態が、前記車両ボディの変形状態を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項５】
車両ボディの少なくとも１つの状態が、前記車両ボディの欠陥状態を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項６】
少なくとも１つの電気回路が、第１の電気回路を含み、該第１の電気回路は、
ａ．少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第１のコイル；
ｂ．前記少なくとも１つの第１のコイルと直列の少なくとも１つの第１のキャパシタ；および
ｃ．前記少なくとも１つの第１のコイルに送られる第１の信号を生成する発振器であって、前記少なくとも１つのキャパシタと組み合わせた、前記少なくとも１つの第１のコイルの第１の共振周波数は、少なくとも１つの車両ボディの状態に対して、第１の信号の周波数であるか、またはそれに近い周波数である、前器発振器；を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項７】
発振器が、正弦波発振器を含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項８】
発振器が、方形波発振器を含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項９】
第１の電気回路が、少なくとも１つの第１のコイルにかけられる第１の信号が単極信号となるように、適合されている、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１０】
少なくとも１つのコイルが、第１の信号の高調波成分をフィルタリングするのに十分な大きさの固有キャパシタンスを組み入れるように、適合されている、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１１】
少なくとも１つのコイルの抵抗が、該少なくとも１つのコイルと直列に配置されて発振器によって駆動される少なくとも１つの電気回路の、残りの要素の合計抵抗よりも大きい、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１２】
少なくとも１つの電気回路が、少なくとも１つの第１のコイルと直列に少なくとも１つの抵抗器を含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１３】
少なく１つの抵抗器の合計抵抗が、少なくとも１つの第１のコイルの抵抗よりも小さい、請求項１２に記載の磁気センサ。 
【請求項１４】
電気回路が、少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧、前記少なくとも１つの第１のコイルを通過する電流、前記少なくとも１つの第１のコイルと直列の抵抗器の両端の電圧、および少なくとも１つの第１のキャパシタの両端の電圧から選択される、少なくとも１つの尺度を検知するように、適合されている、請求項６に記載の磁気センサ。 
【請求項１５】
少なくとも１つの第１のコイルのインダクタンスに応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの抵抗に応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧と、前記少なくとも１つの第１のコイルを通過する電流との間の位相角に応答性のある尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルに印加される無効電力の尺度、および前記少なくとも１つの第１のコイルによって吸収される実電力の尺度、から選択される少なくとも１つの尺度を決定するように適合された、プロセッサ、回路、またはそれら組合せをさらに含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１６】
少なくとも１つの第１のキャパシタが、第１および第２のキャパシタを含み、少なくとも１つの第１のコイルが、前記第１と第２のキャパシタの間に接続されている、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１７】
少なくとも１つの電気回路が、第２の電気回路を含み、該第２の電気回路は、
ａ．少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第２のコイル；および
ｂ．前記少なくとも１つの第２のコイルと並列の少なくとも１つの第２のキャパシタであって、前記少なくとも１つの第２のキャパシタと組み合わせた前記少なくとも１つの第２のコイルの第２の共振周波数は、車両ボディの少なくとも１つの状態に対して、前記少なくとも１つの第２のコイルに結合された時間変化磁束の発振周波数であるか、またはそれに近い周波数である、前記少なくとも１つの第２のキャパシタを含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項１８】
第２の電気回路が、少なくとも１つの第２のコイルに結合された時間変化磁束に応答性のある第２の信号を生成し、前記第２の電気回路は、前記第２の信号が単極となるように適合されている、請求項１７に記載の磁気センサ。
【請求項１９】
少なくとも１つの電気回路は第２の電気回路を含み、該第２の電気回路は、
ａ．少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第２のコイル；および
ｂ．前記少なくとも１つの第２のコイルと並列の少なくとも１つの第２のキャパシタを含み、前記少なくとも１つの第２のキャパシタと組み合わせた前記少なくとも１つの第２のコイルの第２の共振周波数は、車両ボディの少なくとも１つの状態に対して、前記少なくとも１つの第２のコイルに結合された時間変化磁束の発振周波数であるか、またはその近傍であり、前記第２の共振周波数は、前記車両ボディの少なくも１つの状態に対して、第１の信号の周波数に実質的に等しいか、またはそれに近い、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項２０】
磁気回路の状態を検知する方法であって、
ａ．前記磁気回路における時間変化磁束が、前記少なくとも１つのコイルと磁気的に結合され、前記磁気回路には少なくとも車両の一部分が含まれるように、少なくとも１つのコイルを、前記磁気回路と動作可能に関連づけること；
ｂ．前記少なくとも１つのコイルを、少なくとも１つの電気回路に動作可能に結合すること；
ｃ．前記少なくとも１つの電気回路を、前記時間変化磁束の発振周波数が、前記磁気回路の少なくとも１つの状態に対して、前記少なくとも１つの電気回路と協働する前記少なくとも１つのコイルの共振周波数に実質的に一致するか、それに近くなるように、適合させること；および
ｄ．前記少なくとも１つのコイルに応答して、前記少なくとも１つの電気回路に関連する信号から、前記磁気回路の状態を検知することを含む、前記磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの電気回路を適合させる動作は、少なくとも１つの第１コイルを、少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第１のキャパシタと直列に結合すること、および発振型の第１の信号を、前記少なくとも１つの第１のコイルと直列に送ることを含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２２】
磁気回路の状態を検知する動作が、
ａ．少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧、前記少なくとも１つの第１のコイルを通過する電流、前記少なくとも１つの第１のコイルと直列の抵抗器の両端の電圧、および少なくとも１つの第１のキャパシタの両端の電圧から選択される１つの信号を検知すること、および
ｂ．前記信号と閾値を比較することを含む、請求項２１に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２３】
信号から、少なくとも１つの第１のコイルを含む電気回路の動作可能性を検知することをさらに含む、請求項２２に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２４】
磁気回路の状態を検知する動作が、
ａ．少なくとも１つの第１のコイルのインダクタンスに応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの抵抗に応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧と、前記少なくとも１つの第１コイルを通過する電流との間の位相角に応答性のある尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルに印加される無効電力の尺度、および前記少なくとも１つの第１のコイルによって吸収される実電力の尺度、から選択される信号を検知すること；および
ｂ．前記信号を閾値と比較することを含む、請求項２１に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２５】
信号から、少なくとも１つの第１のコイルを含む電気回路の動作可能性を検知することをさらに含む、請求項２２に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２６】
磁気回路の状態を検知する動作が、発振型の第１の信号の周波数を変化させるとともに、前記周波数に応答して、少なくとも１つの電気回路からの応答を検知することを含む、請求項２１に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの電気回路を適合させる動作が、少なくとも１つの第２のキャパシタを、少なくとも１つのコイルの第２のコイルに並列に結合して並列回路を形成することを含み、かつ磁気回路の状態を検知する動作が、前記磁気回路における時間変化磁束に応答して前記並列回路の両端の電圧を検知することを含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２８】
少なくとも１つのコイルが、車両ボディと動作可能に関連しており、磁気回路が車両のドアを含み、さらに前記磁気回路の状態が、ドアに掛け金がかけられているかどうかを含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２９】
少なくとも１つのコイルは、車両ボディと動作可能に関連しており、磁気回路は、車両のドアを含み、さらに前記磁気回路の状態は、前記ドアが衝突に関与しているかどうかを含む方法であって、前記ドアが前記衝突に関与している前記状態を検知することに応答して、安全拘束システムの作動を制御することをさらに含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
態様の説明
図１を参照すると、磁気センサ１０が、概略図で示した車両１２内に組み込まれており、この車両１２は、第１のピラー１６に対して複数のヒンジ１８のまわりにヒンジ保持されたドア１４を備える。ドア１４は、第２のピラー２４上のストライカ２２に掛け金をかける、ラッチ／ロック機構２０を有する。
【０００２】
ドア１４―通常、磁気透過性鋼で構築されている―は、固有の磁気的性質を有する。例えば、ドア１３は磁束を導通し、それによって永久磁石をそれにくっつけることができる。ヒンジ１８は、ドア１４と第１のピラー１６との間の比較的磁気抵抗の低い経路をもたらす。さらに、ラッチ／ロック機構２０およびストライカ２２は、係合時に、ドア１４と第２のピラー２４間に比較的磁気抵抗の低い経路をもたらす。その他の場合には、ドア１４は、通常、関連する空隙２８によって、車両１２のボディ２６から磁気的に絶縁されている。したがって、ヒンジ１８およびストライカ２２は、ドア１４に沿った第１の磁気経路３０によって磁気的に接続されている。さらに、第１のピラー１６および第２のピラー２４―ヒンジ１８およびストライカ２２がそれぞれそれに取付けられている―は、車両１２のボディ２６、構造３４、またはパワートレイン３６を含む、第１の磁気経路３０とは異なる、第２の磁気経路３２によって接続されている。したがって、ドア１４は、図１に示すように、変圧器の磁心に本質的に類似する磁気回路３８の一部であり、第１の磁気経路３０および第２の磁気経路３２は、合わせて閉磁気経路４０を構成している。
【０００３】
磁気回路３８は、少なくとも１つの第１の信号４４、例えば発振器４６からの発振信号、に動作可能に接続された、少なくとも１つの第１のコイル４２をさらに含む。少なくとも１つの第１のコイル４２は、関連する少なくとも１つの第１の場所４８に位置し、少なくとも１つの第１の信号４４に応答して、磁気回路３８内に起磁力を生成することによって、その中に磁束４９を生成する。少なくとも１つの磁気検知要素５０は、少なくとも１つの第１の場所４８と異なる、関連する少なくとも１つの第２の場所５２において、磁気回路３８に動作可能に接続されている。少なくとも１つの磁気検知要素５０は磁束４９を検知し、この磁束４９は、少なくとも１つの第１のコイル４２からの起磁力と、磁気回路３８の磁気特性とに応答性がある。
【０００４】
例えば、図１に示すように、第１の態様においては、少なくとも１つの第１のコイル４２には、異なる第１の場所４８．１、４８．２に、例えば、ドア１４を「Ａ」ピラー１６．１に動作可能に結合する、上部ヒンジ１８．１および下部ヒンジ１８．２に対して均一な位相で動作可能に結合した、複数の第１のコイル４２．１、４２．２を含めてもよい。さらに、それぞれの第１のコイル４２．１、４２．１を、関連するヒンジ１８．１、１８．２のまわり、またはヒンジを第１のピラー１６またはドア１４に取付ける１つまたは２つ以上の関連する装着ボルトのまわり、に配置するとともに；磁気検知要素５０には、ラッチ／ロック機構２０のまわり、ラッチ／ロック機構２０をドア１４に取付けるボルトのまわり、またはストライカ２２のまわり、に第２のコイル５４を含め、それによって関連する磁気回路３８が、第１のコイル４２．１、４２．２を含む２つの一次巻線、第２のコイル５４を含む二次巻線、および車両１２の第１のピラー１６、ヒンジ１８．１、１８．２、ドア１４、第２のピラー２４、ドア１４のまわりの空隙２８、およびボディ２６の残部、構造３４およびパワートレイン３６を含む芯部、を備える変圧器を形成してもよい。言い換えると、第１の態様は３つのコイルを含み、その２つは能動的でその１つが受動的である。
【０００５】
第１の信号４４は正弦波電圧を含み、この正弦波電圧は、マイクロプロセッサ５６によって生成されたクリスタル安定化（すなわち、実質的にドリフト無し）ＴＴＬ方形波を含む発振器４６によって生成されて、続いてバンドバスフィルタによってフィルタリングされる。発振器４６からの信号は、例えばバッファ増幅器を経由して、コイルドライバ５８に供給される。
発振器４６の発振周波数は、予測されるノイズ源の関数として選択されて、システム性能を向上させる。例えば、ＡＣ電力線の周波数（例えば、６０Ｈｚ）と異なる周波数を選択してそれらからの干渉を避けることもできる。超音波周波数は、有用であると思われる。通常の自動車用鋼の透磁率は、約１００ｋＨｚの帯域で周波数依存である。関連する磁気回路３８の透磁率の周波数範囲は、フェライトまたはミューメタルなどの材料をそれに追加することによって、１ＭＨｚ以上に拡張する可能性がある。
【０００６】
磁束４９の表皮深さは、周波数、したがってドア１４内の磁束４９の深さに応答性があり、したがって関連する近接磁界の形状および到達距離は、発振周波数（複数を含む）を変更することによって変えることができる。発振器４６は、振幅もしくは周波数において変調するか、またはバースティング（bursting）を用いて変調してもよい。
少なくとも１つの第１のコイル４２のそれぞれは、第１のコイル４２に適合するインピーダンスにおいて十分な電力を提供する、関連するコイルドライバ５８によって駆動され、それによって、結果として生じる磁束４９は、少なくとも１つの磁気検知要素５０によって検出されるほど十分に強くなる。コイルドライバ５８には、例えば、短絡保護も備えて、第１の信号４４の飽和またはクリッピング（clipping）を回避するように動作させる。コイルドライバ５８は、自動車環境において動作するように、例えば、関連する可能なバッテリ電圧の範囲で動作するように設計される。コイルドライバ５８からの第１の信号４４は、例えば、電圧信号または電流信号とすることができる。
【０００７】
コイルドライバ５８は、検知／試験回路６０を介して第１のコイル４２を駆動する。検知／試験回路６０は、第１のコイル４２からの電流または電圧のいずれか、または補助検知コイル６２からの信号、またはそれら３つの組合せを検知して、第１のコイル４２の動作を確認または試験する。これは、また、ドア１４の完全性についての連続的な試験をもたらす。例えば、補助検知コイル６２は、第１のコイル４２によって生成される磁束４９を直接、検知することになる。検知／試験回路６０は、また、例えば、第１のコイル４２の開閉について試験することによって、磁気センサ１０の信頼性を向上させること、特に、安全拘束アクチュエータの作動の制御に使用される場合に、誤展開または必要時の無展開を防止することができる。少なくとも１つの第１のコイル４２の完全性（integrity）または健全性（health）は、例えば、計測サイクルごとに試験される。
【０００８】
複数の第１のコイル４２は、図１の示すように、別個に駆動するか、または直列もしくは並列に接続して、共通のコイルドライバ５８によって駆動してもよい。少なくとも１つの第１のコイル４２は、例えば、直列共振させてその中での電流を増加させ、それによって、少なくとも１つの第１のコイル４２によって生成される磁束４９の量、および磁気回路３８に誘起される磁束４０の量を増大させてもよい。また、これによって、磁気回路３８の空隙（複数を含む）２８に近接する漏洩磁界への大きさおよび範囲が増大し、磁気センサ１０による関連する近接検知の範囲が拡大する。磁気回路３８において増加した磁束４９によって、磁気センサ１０によって受け取られるか、または検出される信号（単数または複数）に、より高い信号対雑音比がもたらされる。直列共振の場合には、第１のコイル４２の誘導性リアクタンスは、関連する容量性リアクタンスによって相殺され、その結果、結果として得られる合計インピーダンスは、純粋に抵抗性であるとともに、所与の動作電圧に対応することが可能であるか、あるいは関連する直列抵抗器の抵抗を調節するか、または（例えば、導体それ自体の大きさ、長さ、または両者を調節することによって）第１のコイル４２の固有の抵抗を調節することによって、共振回路の関連するＱを調節することが可能である。少なくとも１つの第１のコイル４２は、関連する温度センサを組み入れることによって温度における変動を補償することができる。「Ａ」ピラー１６．１上のヒンジ１８のまわりに装着されたコイルに対して、ボディ金属が熱吸収源として作用し、第１のコイル４２の温度を大気温度に近く維持するのを助ける。
【０００９】
検知／試験回路６０は、また、第１のコイル４２に配給される電力の尺度を提供し、それによって近接金属物体に結合される磁束４９を推定することができる。例えば、ドア１４に近接する別の車両などの鋼物体は、少なくとも１つの第１のコイル４２からの磁束４９に対する代替経路をもたらし、この代替経路は、磁気回路３８および少なくとも１つの第１のコイル４２から見た磁気抵抗に影響を与え、それによって、少なくとも１つの第１のコイル４２にかかる負荷を変化させ、これは、コイルドライバ５８によってそこに供給される電力を変える。一般に、少なくとも１つの第１のコイル４２によって生成される磁束４９の一部分は、磁気回路３８内に結合され、一部分は、代替磁気経路を経由するか、または放射によるかのいずれかで、磁気回路３８を迂回する。磁気回路３８を迂回する磁束４９の部分は、コイルドライバ５８への負荷を増大させ、その増加は、少なくとも１つの第１のコイル４２の両端の電圧およびそれを通過する電流の検知／試験回路からの計測値を使用して、バイパス電力プロセッサ６６によって検知される。複数の第１のコイル４２に対して、バイパス電力プロセッサ６６は、関連する別個の検知／試験回路６０．１、６０．２の別個の計測値から、特に、所定の共通駆動電圧に対して別個の第１のコイル４２．１、４２．２に流れる電流における差異の尺度から、近傍の磁界影響物体への方向の尺度をもたらすことができる。
【００１０】
少なくとも１つの磁気検知要素５０は、第２の場所５２における、磁束４９に応答性があり、それには、ドア１４を経由して伝導される磁束４９の第１の部分と、―例えば、ドア１４に近接する別の車両などの物体の結果として―少なくとも１つの第１のコイル４２からの磁束４９を少なくとも１つの磁気検知要素５０に結合する、少なくともドア１４の一部分を迂回する、磁束４９の第２の部分、すなわち漏洩磁束とが含まれる。
【００１１】
少なくとも１つの磁気検知要素５０からの出力は、前置増幅器／試験回路６８に動作可能に接続されており、この前置増幅器／試験回路６８は、磁気検知要素５０を後続の回路による負荷から緩衝し、比較的低インピーダンスの出力を供給して、ノイズを低減する。前置増幅器／試験回路６８は、また、少なくとも１つの磁気検知要素５０からの信号を、十分に高いレベルまで増幅することによって、マイクロプロセッサ５６による処理のための後続のアナログ‐ディジタル変換の前に、適当な信号処理および信号変調を行うことを可能にする。マイクロプロセッサ５６は、データを収集し、システムの健全性および完全性を監視し、安全拘束アクチュエータ６４を作動させるかどうかを判定する。
【００１２】
前置増幅器／試験回路６８は、また、例えばそれからの信号を「予測」レベルおよび予測波形（例えば、正弦波形）と比較することによって、磁気検知要素５０の完全性を監視する。これによって、磁気検知要素５０の完全性およびドア１４の磁気伝達特性の連続試験が実現される。前置増幅器／試験回路６８は、また、例えば、少なくとも１つの磁気検知要素５０、例えば第２のコイル５４を、開放または短絡について試験を行い、特に安全拘束アクチュエータ６４の作動を制御するのに使用されるときの、磁気センサ１０の信頼性を向上させ、誤展開または必要時の無展開を防止する。少なくとも１つの磁気検知要素５０の完全性、または健全性は、各計測サイクルにおいて試験される。
【００１３】
磁気検知要素５０は、それに近接する磁束４９から、磁気回路３８の磁気抵抗に応じて変調される、正弦搬送波を検知する。磁気検知要素５０からのこの信号は、前置増幅器／試験回路６８によって増幅され、それに動作可能に接続された同期復調器７０が、正弦搬送波から変調信号を抽出し、この変調信号は、曲り金属（bent metal）信号成分７２および近接信号成分７４を含む。この曲り金属信号成分７２は、ドア１４の金属を経由して伝導される磁束４９に対して応答性がある。近接信号成分７４は、ドア１４の金属を迂回する経路に沿って、少なくとも１つの第１のコイル４２と磁気検知要素５０の間に結合される、漏洩磁束４９に対して応答性がある。曲り金属信号成分７２と近接信号成分７４との間の相対強度の差は、関連する磁束経路のパーミアンス（permeance）における差によって決まる。
【００１４】
曲り金属プロセッサ７６は、Ａ／Ｄ変換器７８．１を介して、曲り金属信号成分７２をマイクロプロセッサ５６に―例えば、単位利得で―ＤＣ結合する。曲り金属信号成分７２は、ドア１４内の磁束４９の時間変化率に対して応答性がある。比較的小振幅の比較的低速信号は、安全拘束アクチュエータ６４を展開すべきではない非展開事象、例えばショッピングカーのドア１４への低速衝撃に対応する。比較的大振幅の比較的高速信号は、安全拘束アクチュエータ６４を展開すべき展開事象、例えばポールまたはバリヤのドア１４への衝撃（例えば、ＦＭＶＳＳ２１４条件）に対応する。ポール衝突の間に、ドア１４の鋼は、隣接するボディに磁気的に短絡されて、それによって―近接磁性物体（例えば、鋼ポール）の磁気的影響の結果として、または衝撃による関連する磁気回路３８への物理的影響によって―磁束経路を磁気的に短絡させ、これによって、ストライカ２２において磁気検知要素５０によって検知される磁束４９が減少する。磁気検知要素５０は、それが検知する関連する磁束４９を増大または減少させる、そのような磁気回路３８への変化に対して応答性がある。
【００１５】
近接プロセッサ８０は、同期復調器７０からの近接信号成分７４を、コイル形状および車両構造に基づくある利得係数で増幅するとともに、増幅された信号を、Ａ／Ｄ変換器７８．２を介してＤＣ結合する。近接信号成分７４は、ドア１４を迂回する磁束４９の時間変化率に対して応答性がある。曲り金属信号成分７２と比較すると、雑音に対する影響の受け易さが大きいのにもかかわらず、近接信号成分７４は、ドア１４に接近中の金属（特に強磁性）物体、例えば高速接近する車両または交通の隣接レーンの車両、の検出を可能にする。ドア１４との衝突進路上をドア１４に接近する別の車両は、比較的高速信号によって指示され、それに対して、対応する曲り金属信号成分７２が続く場合には、衝撃時に、拘束アクチュエータ６４が展開されることになる。
【００１６】
したがって、近接信号成分７４の変化率が第１の閾値よりも大きい場合には、曲り金属信号成分７２が第２の閾値を越えて、かつその変化率が第３の閾値を越えるときに、安全拘束アクチュエータ６４が展開される。そうではなく、曲り金属識別特徴（bent metal signature）が続いて発生しない場合、例えば近接信号成分７４が追い越し車両によって発生した場合には、システムは不作動状態のままとなる。
【００１７】
上記の磁気センサ１０は、様々な方法で具現化することができる。具体的な回路は、アナログ、ディジタルまたは光のいずれであるかは、限定的な要因ではなく、本明細書における教示に従って、当業者が設計することができる。例えば、それを使用する場合には、発振器、増幅器、論理要素、変調器、復調器、Ａ／Ｄ変換器は任意の種類のもの、例えば、トランジスタ、例えば電界効果またはバイポーラ、あるいはその他の個別部品；集積回路；演算増幅器、または論理回路、またはカスタム集積回路を使用することができる。さらに、使用する場合には、マイクロプロセッサは任意の演算装置とすることができる。
【００１８】
磁気回路および変圧器の理論によれば、磁力線は、それ自体で常に閉じるとともに、最低磁性抵抗の経路に選好的に追従し、例えば、鋼またはフェライト材料などの強磁性材料の経路に追従する。さらに、磁気回路に沿った面積または透磁率（permeability）の変化は、それに近接する磁束４９の漏洩を生じ、この漏洩は、フリンジング（fringing）とも呼ばれる。磁気回路３８は、磁気抵抗（reluctance）
【数１】
2007506104.tif 000003
によって特徴づけられ、所与の起磁力Ｆに対する磁気回路における磁束量φは、
【数２】
2007506104.tif 000004
によって与えられる。直列磁気回路の磁気抵抗
【数３】
2007506104.tif 000005
は、直列のそれぞれの要素のそれぞれの磁気抵抗の合計によって与えられる。空隙の磁気抵抗は、強磁性材料のそれよりもはるかに大きく、その結果として、磁束は、空隙を囲む空間に漏出して、漏洩磁界を形成する。この漏洩磁界に進入する強磁性物体は、磁束に対する代替経路をもたらし、それによって空隙を迂回して、磁気回路３８の磁気抵抗に影響を与える。言い換えると、漏洩磁界は、強磁性物体が磁気回路３８の一部となるように、形状を変える。
【００１９】
図１に示すように、ドア１４は、変圧器磁心と類似する閉磁気回路３８としてモデル化することができる。ドア１４の前後端は、磁気回路３８の残部と直列に、ヒンジ１８およびラッチ／ロック機構２０の継手によって、ストライカ２２に磁気的に接続されている。ドア１４の残部は、そうでなければ、ドア１４を包囲する空隙２８によって、磁気回路３８の残部から、磁気的に絶縁されている。
【００２０】
第１のコイル４２は、自己インダクタンスを有し、これは第１のコイルが自由空間にあるときに１つの値を有し、例えば第１のコイル４２を磁気回路３８の一部のまわりに巻くことによって、コイルが磁気回路３８に動作可能に接続されているときに、別の値を有する。後者の場合には、第１のコイル４２の自己インダクタンスは、磁気回路３８の磁気特性によって決まる。さらに、磁気回路３８が物理的に変形する場合、または強磁性要素が磁気回路３８の近傍、特にその漏洩磁界の近傍に持ち込まれる場合には、磁気回路３８の磁気特性は変化する。したがって、ドア１４の変形または別の車両のドア１４への接近は、両方とも磁気回路３８の磁気特性への動揺（perturbation）の例であり、これらの両方が、第１のコイル４２のインダクタンスの変化によるか、または第１の場所４８における第１のコイル４２と、第１の場所４８と異なる第２の場所５２における磁気回路３８における磁束４９を検知するための、磁気検知要素５０との間の磁気結合における変化によって、検出が可能である。
【００２１】
動作に際して、関連する少なくとも１つのコイルドライバによって、関連する少なくとも１つの第１のコイル４２に動作可能に結合された、少なくとも１つの第１の信号４４は、少なくとも１つの第１のコイル４２に電流を発生させ、この第１のコイル４２は、磁束４９をその中に生成し、この磁束は、少なくとも１つの第１のコイル４２がそれに結合されている磁気回路３８内に、磁束４９を生成する。磁束４９は、ドア１４によって導通されて、このドアは、磁気回路３８の一部である。発振信号、例えば、正弦波電圧または電流励振を含む、少なくとも１つの第１の信号４４は、ドア１４のヒンジ１８に動作可能に結合されている、少なくとも１つの第１のコイルに送られる。図２ａ、２ｂを参照すると、少なくとも１つの第１のコイル４２は、少なくとも１つの第１の信号４４を磁束４９に変換し、次いで、少なくとも１つの第１のコイル４２の作用で、この磁束が磁気回路３８に誘起される。磁束４９は、複数の磁束線８４を含み、その内のいくつかは、特に磁気回路３８内の空隙２８に近接する場所において、磁性回路３８の物理的境界を越えて漏出する可能性がある。磁束線８４は、周囲空気の大幅に低いパーミアンスと比較したそのパーミアンスの関係で、その中に磁束４９を引きつける、鋼およびドア１５の他の強磁性要素に追従する。
【００２２】
発振器４６からの少なくとも１つの第１の信号４４は、関連する少なくとも１つのコイルドライバ５８によって増幅されて、関連する検知／試験回路６０を介して、少なくとも１つの第１のコイル４２に動作可能に結合される。少なくとも１つの第１のコイル４２は、磁気回路３８、特にドア１４内に磁束４９を生成し、磁束４９の少なくとも一部が、磁気検知要素５０によって、例えばストライカ２２のまわりに巻かれた第２のコイル５４によって、検知される。
【００２３】
磁束４９は、磁気回路３８、特にその強磁性部分を通過して移動し、それには、磁気センサ１０によって監視される、ドア１４などの車両１２の部分の磁気回路が含まれる。本明細書においては曲り金属磁束成分８６と呼ぶ、磁束４９の第１の部分８６は、磁気回路３８の強磁性要素を通過し、磁気検知要素５０によって検知されて、この磁気検知要素５０は、第１の信号成分７２―本明細書ではそれに応答性がある、曲り金属信号成分７２と呼ぶ―を供給するか、または言い換えると、この信号成分は、磁気回路３８の磁気特性の変化に応答性がある。磁束４９は、ドア１４の鋼構造の内側に移動しようとする。より多くの磁束４９が、より厚い鋼の部品に自動的に進入し、これはドア１４に強度を追加するドア構造の要素と一致すると考えられる。鋼が薄い場合には、磁束密度は、それに対応して低下する。言い換えると、磁束４９は鋼の横断面積に比率比例して（ratiometric proportion）移動する。磁束４９は、一般に、磁気回路３８の別の場所での漏洩の結果として以外には、プラスチック部品内には存在しないが、これらの部品は、一般に鋼ドア１４に対しては構造用ではない。したがって、磁気センサ１０はドア１４の構造要素を通過する磁束４９を生成して、機械的な変更が磁束４９に影響を与える程度に、これらの構造要素への機械的変更に対して応答性がある。
【００２４】
磁束４９の第２の部分８８は、本明細書では近接磁束成分８８と呼び、磁気回路３８の物理的範囲の外側に延びており、磁気検知要素５０によって検知され、この磁気検知要素５０は、本明細書では近接信号成分７４と呼ぶ、第２の信号成分７４を供給し、この信号成分は、磁気検知要素に応答性があるか、または言い換えると、磁気回路３８に近接する領域の磁気特性の変化に応答性がある。
ドア１４の大きさ、形状、位置、構造完全性、スポット溶接品質および保全性、材質正規性、および組み立て整列に対する変化；または例えば、別の車両９０などの強磁性物体の存在による、ドア１４に近接する磁気環境に対する変化は、磁気回路３８に影響を与え、それによって、磁気検知要素５０によって検知される磁束４９に影響を与える。
【００２５】
ドア１４、または探査される磁気回路３８の別の部分は、ドア１４内に鋼または高度に透過性の材料を追加または再配置することによって補助または修正し、磁束４９の第１の部分８６および第２の部分８８それぞれの強度および／または形状を修正し、それによって関連する磁気回路３８を強化して、曲り金属成分７２および／または近接信号成分７４のそれぞれを改善してもよい。これによって、少なくとも１つのコイルドライバ５８への電力の低減がさらに可能となり、少なくとも１つの第１のコイル４２からの関連する放射電力が減少する。さらに、これによって、関連する前置増幅器／試験回路６８の利得の低減が可能となり、関連する信号対雑音比を改善することもできる。磁束４９は、一般に、最小磁気抵抗の経路に追従し、この経路は、通常、最大量の磁気的に透過可能な材料の断面と一致する。鋼製のドア１４に対しては、したがって、この経路は、ドアの強度に実質的に寄与するドア１４の１つまたは２つ以上の部分に対応することになる。したがって、磁気回路３８は、関連する磁気透過性材料の補足または修正によって、磁気性能、強度およびコストについて最適化が可能である。
【００２６】
例えば、磁気回路３８は、それに限定はされないが以下に示すような様々な方法で修正または増強することが可能であり、そのような方法の多くは、単位駆動電流当たりの磁束密度の比を増大させて、それによって磁気回路３８の磁気効率を増大させるものである：
１．ミューメタル、フェライトまたはその他の磁気導体をドア１４、例えばプラスチックドア１４に、例えばドア１４の内側にフェライト塗料または被膜を被覆することによって追加して、その透磁率を増大させ、ドアの固有磁気特性を増強または再調整する；
２．ドア１４に穴を追加するか、またはそれに修正して、磁気伝導を移動させる；
【００２７】
３．補足のフェライトまたはミューメタルの撓みリンク（flexible link）を、「Ａ」ピラー１６．１とドア１４の間に、ヒンジ１８の代わりに追加して、磁束４９を生成してもよい；
４．フェライト、アモルファス金属（例えば、ＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標））、またはミューメタルを、ストライカ２２と第２のコイル５４に配置するか、あるいは第１のコイル４２または第２のコイル５４のいずれかに全体的に追加するか、またはそれらの磁芯として使用して、その中の磁束を増大させるか、または同一量の磁束４９に対して低い電流レベルで動作させてもよい；
５．永久磁石をドア１４に追加して、磁気回路３８の固有磁気特性信号を増強または再調整してもよい；
【００２８】
６．例えばより薄い金属表皮、プラスチックドア表皮、またはフェライト棒を使用することによってドア１４の磁気構造を変更して、磁気利得を変更し、それによって近接磁束成分８８に応答する、システムフェイルセーフ（system safing）を向上させるための近接検知を強化することができる；
７．ヒンジまたはストライカの形状、大きさ、または材質を変更して、関連する磁気特性を向上させることができる；および
８．ドアサイドガードレイルアセンブリおよび構造、ヒンジアセンブリ、またはラッチ／ロック機構／ストライカアセンブリを変更してシステム性能および感度を向上させることができる。
【００２９】
本明細書で記述した衝突または衝突危険の検出における使用に加えて、磁気センサ１０は、磁気回路３８の構造要素の構造的完全性、特にドア１４の構造的完全性を、車両１２に装着するか、または関連する試験装置の磁気回路内で、車両から切り離して、ドア１４の製造後検査としても使用することができる。例えば、ガードレールなどの不足する構造要素、不良スポット溶接などは、ドア１４の磁気抵抗に影響を与えるものと考えられるので、そうであれば、組立前に検出することができる。言い換えると、磁束４９をよく通さない鋼製ドア１４は、十分な側面衝突強度がないと考えられる。したがって、ドア１４は、適正な磁気完全性について試験することが可能であり、この磁気完全性は、磁気センサ１０の性能を予測するともに、衝撃に耐えて、衝撃から乗員を保護するドア１４の能力を指示することができる。
【００３０】
磁気検知要素５０は、磁束４９の第１の部分８６および第２の部分８８の重ね合わせに応答性があり、両方の部分の合成を電圧に変換し、この電圧が前置増幅／試験回路６８によって増幅され、ここで、関連する曲り金属信号成分７２および近接信号成分７４は、磁束４９の第１の部分８６および第２の部分８８の関連する相対強度に比例する。磁気検知要素５０は、雑音低減のためにファラデー遮蔽（Faraday shield）してもよく、ここでファラデー遮蔽は、磁気検知要素５０、例えば第２のコイル５４を、漂遊電界（stray electric field）から遮蔽して、それからの信号における雑音を防止または低減することになる。例えばストライカ２２のまわりの第２のコイル５４を含む、磁気検知要素５０に対して、第２のコイル５４は、少なくとも１つの第１の信号４４の関連する搬送波周波数に一致するように並列共振させて（parallel resonate）、関連する信号対雑音比を改善することもできる。第２のコイル５４を並列共振させると、それからの信号の強度が増大するとともに、磁気回路３８における磁束４９の変動に対する、そのコイルの感度が増大する。
【００３１】
実験によると、ドア１４の端壁９２に近接して第２のコイル５４を配置すると、磁束４９の近接磁束成分８８の認識を強調することになる。このことは、ラッチ／ロック機構２０―ドア金属を局所的に厚くすること―は、磁気的レンズの作用をして、第２のコイル５４における近接磁束成分８８の効果を拡大することができることを意味する。空隙２８は、近接磁束成分８８の生成を助け、近接磁束成分８８による接近物体に対する最大感度の領域は、空隙２８に近接している。ドア１４への衝撃は、空隙２８を変調して、関連する磁束線８４に大きな変化を生じさせ、それによって磁気検知要素５０に、関連する非常に大きい信号を生成させる。変調された空隙２８に応答性のある信号は、ドア１４の瞬時的な反動速度（recoil velocity）の尺度となり、これを使用して、通常、それに対しては関連する安全拘束アクチュエータ６４が展開されない、ドア反発（bounce）事象を検出することができる。磁気センサ１０は、掛け金をかけられたドア１４の動きに応答することができる。
【００３２】
より具体的には、ドア１４は、衝突の始めには剛体として作用し、ドア１４を取り囲むウエザシールのコンプライアンスに逆らって車両１２のボディに向かって内側方向に押され、それによって弾性的挙動を示す。磁気検知要素５０によって検知される磁束４９は、ドア１４の移動に応答して変化し、それによって、その変化からドアの横方向位置および速度を計測することを可能にする。
【００３３】
衝撃の運動量が閾値よりも小さい場合、例えば、小型物体または低衝撃速度に対しては、ドア１４は、弾性挙動の範囲内で底入れして、再反発し、それによって磁束４９に対する上記の変化を逆転させて、このことは磁気検知要素５０からの信号の極性の転換によって指示される。したがって、そのような反発事象の検出は、それに対して安全拘束アクチュエータ６４を必要としない衝撃を指示する。そうでなく、衝撃の運動量が閾値よりも大きい場合には、ドア１４は塑性的に変形して、曲り金属信号成分７２に対する大きな変化が生じ、このことは、その後に安全拘束アクチュエータ６４を展開する必要性を指示することができる。したがって、ドア１４の初期の運動が検出された後に、ドア１４の反発がない場合、および／または大きな曲り金属成分７２が検出される場合には、その衝撃は、安全拘束アクチュエータ６４の展開を正当化するのに十分な強度があると考えられる。さらに、ドア１４の初期速度を、衝撃強度の予測子または指標として使用することができる。
【００３４】
強磁性ドア１４は、関連する固有永久磁界によって特徴づけられ、この永久磁界は、磁気回路３８の磁気抵抗に応じて磁気回路３８内部に静的磁束４９を生成する作用をし、ドア運動の結果としての、この静的磁界に対する変化が、磁気検知要素５０によって検知される。この応答―実際上はＡＣ変圧器変換成分―は、少なくとも１つの第１の信号への応答に重ね合わせられ、ドア運動および衝撃速度の独立の尺度を提供することができる。
【００３５】
実験からわかっていることは、ＦＭＶＳＳ２１４衝撃に応答して、ドア１４は―衝撃の開始時に―その中心線のまわりに回転してドア１４の上端におけるドア１４と車両ボディとの間の空隙２８を増大させることである。実験によれば、これと比較して、ポール型衝撃は、それに対応して空隙２８を減少させることがわかっている。したがって、衝突に応答性のある空隙２８の挙動は、衝突の種類を判定するのに使用することができる。したがって、衝突の種類および強度の両方を、磁気センサ１０によって検出することができる。衝撃から始まって、最後にラッチ／ロック機構２０が関連するストライカ２２に対して底入れするまでは、ドア１４は、一般に、衝撃に応じて容易に移動する。したがって、ドア１４と比較して比較的かさの大きい衝撃物体に対して、この「底入れ（bottoming out）」以前のドア１４の移動から、衝撃の速度を、磁気センサ１０によって計測することができる。ドアが車両ボディに対して「底入れ」した後に、衝撃によって、ドア１４の曲げまたは変形が生じ、これによって磁気回路３８に対するさらなる変化が生じて、これが磁気センサ１０によって検知されて、衝突の強度および持続時間についてのさらなる情報が得られる。
【００３６】
少なくとも１つの第１のコイル４２に近接する別の車両９０は、磁束４９を引き付け、それによって、少なくとも１つの第１のコイル４２によって生成された磁束４９の第３の部分９４は、磁気検知要素５０を迂回する。さらに、ドア１４が凹むか、または変形すると、ドア１４内での磁束４９の分布および／または強度が変化し、この変化が、磁気検知要素５０によるか、または少なくとも１つの第１のコイル５２による少なくとも１つの第１の信号４４に対する負荷の変化によって、検知される。したがって、実質的にドア１４全体が、磁気センサ１０の検知要素として作用し、ドアの磁気特性に対する変化が磁束線８４の数および分布に与える影響は、外乱の場所から少なくとも１つの第１のコイル４２または磁気検知要素５０のいずれかへ光の速度で伝播する。さらに、少なくとも１つの第１のコイル４２を少なくとも１つのヒンジ１８上に、そして第２のコイル５４をストライカ２２上に配置することによって、実際にドア内にいかなる配線または信号ケーブルを這わせることなく、ドア１４は検知要素となる。近接検知モードにおいてドア１４を検知要素として使用する、磁気センサ１０は、車両１２のブラインドスポットの監視、または隣接レーン内の交通の監視のいずれにも使用することができる。近接モードによる到達範囲は、関連する磁束４９の強度を増大させることによって、例えば第１のコイル４２に供給する電流を増加させることによって、または関連する磁気回路３８を、関連する近接磁束成分８８を増大させるように適合させることによって、増大させることができる。
【００３７】
実質的にドア１４全体をセンサとして用いることによって、磁気センサ１０は、ほぼドアの寸法の進入物体を検知することができる。衝突時に安全拘束アクチュエータがそれに対して必要となる、車のバンパおよびドア寸法に近い路側のポールは、一般に認識可能であるのに対して、安全拘束アクチュエータ６４を必要としない、バスケットボールおよびその他の小さな物体は、認識が難しい。食料品を積載した買物カートは、磁気センサ１０に対して認識可能であるが、安全拘束アクチュエータ６４を展開すべきか否かの決定は、特定の物体の認識可能性だけでなく、より多くの要因に基づくことになる。磁気回路３８には影響を与えないが、加速度式衝突センサには影響を与える可能性のある、例えば、車台（undercarriage）への岩による衝撃などの衝撃には、磁気センサ１０は応答性がない。
【００３８】
したがって、磁気センサ１０は、それに限定はされないが、以下のものを含む、磁気回路３８に対する様々な物理的作用に対して応答性を有する：
１）曲り金属信号成分７２に影響を与える磁気回路の空隙２８に対する変化、
２）ドア１４の前縁とフロントフェンダ、ドア１４の後縁とリアフェンダ（または４ドア車両の後部ドア１４）、ドア１４の底部からフロアボード、より少ない程度に、ドア１４の頂部またはウインドフレームからルーフ、を含むドア１４を囲む空隙２８に近接する、近接磁束成分８８の形状および密度における変化。曲り金属信号成分７２は、ドア１４の変形または、空隙２８を閉じるか、もしくは短絡させる、隣接するボディ構成部品の変形に対して応答性がある。
【００３９】
３）ドア１４、特にその表皮は固有共振周波数を有し、この固有共振周波数は、その周波数において、少なくとも１つの第１の信号４４で駆動すれば、少なくとも１つの第１のコイル４２によって加振するができる。ドア１４への衝撃は、その共振周波数、および関連する倍周波数（overtones）と関連する振動をドアの中に誘起する。この共振周波数において、ドア１４の振動する要素が、衝突物体との接触によって拘束されると、これによって共振の減衰が発生して、これが磁気回路３８内の渦電流損失を増大させ、これを、少なくとも１つの第１のコイル４２に供給される電力からバイパス電力プロセッサ６６によって計測することができる。さらに、衝突物体は、関連する共振に影響を与え、その結果、磁気センサ１０によって計測される共振の特性が、衝撃の特性についての関連する情報、例えば強度、または衝突物体の特性をもたらすことができる。言い換えると、ドア１４は、固有共振挙動を有するが、衝突物体とドア１４との相互作用が持続するために、衝突物体による衝撃に対する強制応答を示す。
【００４０】
４）ドア１４の構造要素は、関連する磁束４９に対する最小磁気抵抗の経路を与え、その中の機械的応力は、その磁気抵抗を変える可能性があり、その結果、磁束４９に対する変化は、ドア１４およびその構造要素に加えられる力のレベルと関係づけることができ、この力レベルは、衝突物体の運動量または速度に関係づけることができる。したがって、磁束４９の計測値は、ドア１４に対する脅威の尺度を与えることができる。
【００４１】
磁気検知要素５０からの複合信号内の曲り金属信号成分７２および近接信号成分７４は、同期復調器７０によって復調されて、関連する曲り金属プロセッサ７６および近接プロセッサ８０のそれぞれの異なる利得によって増幅され、ここでそれぞれの利得は、例えば、それぞれの磁束成分に関連する材料の相対的パーミアンスに比例する。曲り金属信号成分７２および近接信号成分７４は、信号絶対値に関して異なっており、さらに微分処理することなく、所与の時間において２つの成分の内の１つだけが有用となる。衝撃に先立って、近接信号成分７４は、近接物体についての情報をもたらす。しかしながら、衝撃の発生後には、近接信号成分７４は、対応する曲り金属信号成分７２と比較して、微弱ではないにしても、比較的小さくなる。
【００４２】
例えば、近接信号成分７４は、０．２ボルトの大きさを有するとして、これは衝撃後には、例えば５．０ボルトの大きさを有する、対応する曲り金属信号成分７２の約２５分の１である。例えば、曲り金属信号成分７２が磁気回路３８の物理的な外乱を指示するのに十分な大きさであるとき、近接信号成分７４は飽和することになる。そうでない場合には、曲り金属信号成分７２は、無視できる大きさであり、近接信号成分７４が、ドア１４に近接する物体の検出に有用となる。このようなそれぞれの信号成分の互いに排他的な有用性は、衝突物体はドアに衝突する前に車両１２に近接すること；曲り金属信号成分７２によって指示されるような衝撃が発生した後に、近接信号成分７４の検出を続ける必要はほとんどないこと、において衝突の順序と整合している。
【００４３】
曲り金属信号成分７２および近接信号成分７４が与えられると、マイクロプロセッサ５６は、ドア１４の総合磁気健全性を監視して、それに近接する比較的大きな物体を認識することができる。この情報を用いて安全拘束アクチュエータ６４を制御するアルゴリズムの一例として、近接信号成分７４を監視して、比較的大きな金属物体の比較的高速での接近を検出するものがある。近接信号成分７４が飽和して、物理的磁気回路３８への動揺の可能性を示すと、曲り金属信号成分７２が十分大きな変化を示す場合には、傷害の可能性のある衝撃が発生し、安全拘束アクチュエータ６４が起動されることになると仮定される。そうではなく、近接信号成分７４が、大きな曲り金属信号成分７２の発生なしに静止状態に戻る場合には、ドア１４に衝撃の発生はなく、その代わり、例えば、別の車両がドア１４の横を通り過ぎたと仮定され、安全拘束アクチュエータ６４は起動されることはない。
【００４４】
少なくとも１つの第１のコイル４２に印加される電力、ならびに少なくとも１つの第１の信号４４に関係する磁気検知要素５０からの信号の利得および位相の両方は、連続的に監視されて、マイクロプロセッサ５６のメモリ９５中にドア１４の実時間磁気識別特徴として記憶される。相対位相に応答性のある磁気センサ１０の一態様においては、マイクロプロセッサ５６に対して関連する位相差を出力する位相検出器９６を用いて、磁気検知要素５０からの信号の位相を、発振器４６からの第１の信号４４の位相と比較することができる。関連する安全拘束アクチュエータ６４を起動すべきかどうかを判定するために、実時間磁気識別特徴は、少なくとも１つの他の類似の磁気識別特徴―例えば衝撃または衝突以前のドア１４を表す少なくとも１つの磁気識別特徴、すなわち正常識別特徴、あるいは様々な衝撃または衝突を表す少なくとも１つの磁気識別特徴―と比較される。前記少なくとも１つの正常識別特徴としては、ドア１４に近接するか、または接近する金属物体の結果としての磁束４９における変動、または腐食もしくは温度変動の結果としての変動を説明する磁気識別特徴を挙げることができる。正常識別特徴を、時間と共に更新することによって、その変化が時間と共に比較的ゆっくりと発生しがちな、温度または腐食によるものなどの、ドア１４の軽微な動揺を追跡するようにしてもよい。曲り金属信号成分７２の実時間磁気識別特徴が、正常磁気識別特徴と十分な違いがある場合には、マイクロプロセッサ５６は、安全拘束アクチュエータ６４を起動させることになる。
【００４５】
したがって、磁気センサ１０は、小信号および大信号の外乱の両方に対して応答性がある。小信号外乱には、例えば、比較的小さな物体、例えばバスケットボールまたはその他のスポーツ飛行体による衝撃などが含まれ、このような衝撃は、通常、ドア１４の塑性変形を発生させることはなく、それに対してはドア１４およびその周辺のウエザシールが弾性的に応答する。大信号外乱には、例えば、ドア１４の塑性変形を発生させて、それによってドア１４の磁気識別特徴を永久的に変化させる、側面衝撃が含まれる。磁気センサ１０は、衝撃前未変形状態から衝撃後変形状態への磁気識別特徴の変化を検出する。さらに、塑性変形した金属は加工硬化して、これがそのパーミアンスを変化させ、この変化が磁気センサ１０によって検知される。衝撃の開始において、ドア１４の塑性変形に先立って、磁気センサ１０は、ドア１４の応答は衝撃強度の増加とともに増大するという、エネルギーと運動量の保存を含む衝突の物理学の原理を使用して、衝撃速度と衝撃の強度を推定することが可能である。磁気検知要素５０からの信号は、ドア１４の瞬時位置および瞬時速度の両方についての情報を含む。さらに、信号の特定の極性が、ドア１４の特定の動きを指示する。
【００４６】
磁気センサ１０は、少なくとも１つの第１のコイル４２および第２のコイル５４それぞれの健全性および完全性の実時間確認を、それぞれのコイルを短絡または開状態について試験するか、または別個の検知コイル６２を使用して少なくとも１つの第１のコイル４２によって生成される磁束４９を検出することによって、行うことができる。さらに、磁気センサ１０は、磁気監視下にある構成要素、例えばドア１４を含む、磁気回路３８の完全性の連続試験を可能にする。
【００４７】
図１を参照すると、磁気センサ１０の第１の代替態様において、少なくとも１つの第１のコイル４２は、例えば、ドア１４を「Ａ」ピラー１６．１に動作可能に結合する上部１８．１および下部１８．２のヒンジに動作可能に結合されている、異なる第１の場所４８．１、４８．２における複数の第１のコイル４２．１、４２．２を含む。別個の第１のコイル４２．１、４２．２は、それぞれが互いに異なる位相を有する、別個の対応する第１の信号４４．１、４４．２によって駆動されて、ドア１４を通過して磁気検知要素５０に達する間に「回転」する磁束４９を生成するようにして、それによってドア１４への衝撃が、別個の信号の径路に影響を与え、それによって磁気検知要素５０によって検知される信号における異なる位相の相対的分布に影響を与える。別個の第１の信号４４．１と４４．２の相対位相は、発振器４５とコイルドライバ５８の１つとの間の位相制御回路９８によって制御され、このコイルドライバ５８は、例えば、マイクロプロセッサ５６の制御下にある。それぞれの第１の信号４４．１および４４．２の位相符号化は、理論的にカラーテレビ信号およびＦＭラジオ信号の位相符号化と類似しており、それによって限定された帯域幅のチャネルに沿っての情報の転送を増大させている。別個の第１の信号４４．１および４４．２を別個に符号化することによって―それぞれ上部ヒンジ１８．１および下部ヒンジ１８．２のまわりの―第１のコイル４２．１および４２．２からの、これらそれぞれの信号を、磁気検知要素５０からの信号中で区別して、ドア１４への衝撃の垂直位置の尺度を提供することができる。
【００４８】
図３を参照すると、磁気センサ１０の第２の代替態様において、少なくとも１つの第１のコイル４２は、第１の場所４８に第１のコイル４２、および複数の磁気検知要素５０、例えば、第１の場所４８とそれぞれ異なる、それぞれ異なる第２の場所５２．１、５２．２における、第２のコイル５４．１、５４．２を含む。例えば、第１の場所４８は、信号対雑音比を向上させるために下部ヒンジ１８．２として、第２の場所５２．１、５２．２は、それぞれストライカ２２および上部ヒンジ１８．１としてもよい。そのような配設は、下部ヒンジ１８．２に近接する衝撃に対して、向上した感度を示すことになる。
【００４９】
少なくとも１つの第１のコイル４２または少なくとも１つの磁気検知要素５０は、それに限定はされないが、以下に示す様々な場所に配置するとともに、様々な構成に従って構築することができる：１つまたは２つ以上のヒンジ；ストライカ、ドア１４内側の側面衝撃保護レールまたはビーム；ドア１４の内側または外側のラッチ／ロック機構のまわりまたは近傍；ドア１４の上部または底部の上のスポット溶接線の内側、ヒンジボルトのまわりまたは近傍；コイルの周囲がドア１４の周囲とほぼ一致している、プラスチックまたは鋼のドア１４の内板上；ウインドグラス周囲のまわり；ドア構造全体のまわり、例えばドア１４を囲む空隙内、および車両に進入または退出するときに通過する開口内；デフロスタとしてドライバ側ウインドなどのウインド内；関連する電子部品と一緒に、プラスチックドアハンドルまたはトリム構成部品の背後；それを介してウインドが下げられる、ドア１４内のウインドグラス開口のまわり；または、例えば、側面衝撃の脅威を与える可能性のある鋼物体の位置同定をするために、拡張距離にわたって検知するために、プラスチックサイドビューミラーハウジング内がある。
【００５０】
これらの配設によって生成される磁界は、それには限定されないが、縦方向、横方向、および垂直方向を含む、様々な主方向を有する。例えば、第１のコイル４２は、ヒンジ１８のまわりに配置して、関連する磁界が縦方向または横方向となるようにしてもよく、前者の配設は、主として曲り金属磁束成分８６をもたらすのに対して、後者の配設は比較的強い近接磁束成分８８をもたらす。別の例として、それを介してウインドが下げられる、ドア１４内のウインドグラス開口のまわりの第１のコイル４２は、車両のまわりを、その横断面に沿って循環する垂直磁界を生成する。さらに別の例として、ドア１４またはその面内のウインドのまわりの第１のコイル４２は、近接センシングに有用な横方向磁界を生成する。異なる第１のコイル４２、主として曲り金属磁束成分８６を生成するように適合された少なくとも１つ、および主として近接磁束成分８８を生成するように適合された別の１つを、関連する異なる第１の信号４４、例えば、異なる発振周波数を有する、それぞれの第１の信号と共に使用して、磁気検知要素５０からの信号内に、区別可能な曲り金属信号成分７２および近接信号成分７４をもたらすことが可能であり、それぞれの信号は、それぞれの同期復号器７０によって復調されることになる。例えば、一態様において、１０ｋＨｚの第１の信号４４．１が、上部ヒンジ１８．１上の第１のコイル１４．１に流され、２０ｋＨｚの第１の信号４４．２が下部ヒンジ１８．２上の第１のコイル１４．２に流され、両方の周波数が、それぞれ車両のＢピラーおよびＣピラーに関連する、異なる関連する磁気検知要素５０によって実質的に同時に検知される。
【００５１】
磁気センサ１０の動作点、例えば、磁気回路３８内の自足４９のレベルおよび少なくとも１つの第１のコイル４２に供給される公称電流は、静穏な状態下で、少なくとも１つの第１のコイル４２の配線ゲージまたは巻数を調節することによって調節することができる。
【００５２】
システムフェイルセーフまたは近接検出は、様々な手段によって強化することが可能であり、そのような手段としてはそれに限定はされないが：自動車の車台、ドア開口、またはフードのまわりに巻線を配置すること；自動車のフロントフェンダのまわりに巻線を配置すること；磁気集束のために、ヒンジコイルの内側、またはストライカコイルの内側にフェライト棒を配置すること；ドア間の間隙または空間にフェライト棒コイルを配置すること；または車両から離れて横方向に延びる、サイドビューミラー成型品の中に補助第１コイル４２を配置すること；を含む。適当に位相合せされ、かつ磁気回路戻り（magnetic circuit return）を適切に調整された、追加のシステムフェイルセーフ補助第１コイル４２は、実質的にシステムフェイルセーフ信号性能を増大させる。例えば、このコイルは、直径が約３インチとして、ドア表面と平行な面内に置くか、または放射距離を増大させて、システムフェイルセーフための指向性を増強するように位置合わせされた、フェライト棒の上に巻きつけることもできる。さらに、関連する少なくとも１つの第１のコイル４２および磁気検知要素５０の自己試験に合わせて、近接検出と曲り金属検出との組合せによって、磁気センサ１０は、フェイルセーフ機能および衝突検出機能の両方を提供し、それによって別個の衝突加速度計の必要性を排除することができる。磁気センサ１０のコイル４２、５４、６２は、例えば、関連するボビンの上に巻きつけた配線で構築して、次いで車両の既存の構成部品、例えばヒンジ１８またはストライカ２２の上に配置することもできる。
【００５３】
このコイルまたは検知要素には、フェライトまたはその他の高透磁率磁心を組み込んでもよい。また、高度に調整された（highly-tuned）コイルを、磁気信号生成のために使用することもできる。さらに、コイルボビン（coil bobbin）の幅および長さは、磁束４９の方向を決めるように適合させることができる。最後に、少なくとも１つの第１のコイル４２または少なくとも１つの磁気検知要素５０には、車両シャシの下方、車両ヘッドライナ内、「Ａ」ピラー内、または「Ｂ」ピラー内に、道路の方向に向けて配置した、フェライト棒コイル（ferrite rod coil）を組み入れてもよい。
【００５４】
さらに、磁気センサ１０と関連する信号は、それに限定はされないが、次のような様々な方法で、生成、適合または処理することができる：
１．フロントドア１４のシステムフェイルセーフを向上させるために、リアドア１４についてのシステムフェイルセーフを生成する代替周波数の設定；
２．磁気識別特徴のＡＭ、ＦＭまたはパルス変調；
３．多諧調（multi-tone）、多相（multi-phase）電子機器；
４．低コスト純粋正弦波生成用の磁気的バイアスされた、移相（phase-shift）発振器；
５．コヒーレント合成または位相同期搬送波ハードウエア方式またはマイクロプロセッサ方式のシステム；
【００５５】
６．Ｄ／Ａ次いでＡ／Ｄ自己調整または自己試験アルゴリズムによる、マイクロプロセッサ利得調整またはオフセット調整；
７．磁気較正のためのシステムフェイルセーフ磁界における「標準」の配置；
８．不可聴周波数；
９．コヒーレント正弦波生成用のマイクロプロセッサＤ／Ａ変換器を含む、安定化のためのマイクロプロセッサ生成水晶安定化周波数；
１０．広帯域システム電子機器；
１１．利得制御および位相制御の信号がセンサ出力として使用される、送出コイルへの信号の閉ループ利得制御および位相制御（すなわち、ドア１４が遅延線として作用する、ＡＧＣ）；
１２．信号のＤＣ部分が、衝撃の速度との積において、ドア１４の正味静磁束４９からの情報を提供するが、近接情報は提供せず、ＡＣ方式が、近接磁界を提供し、システムが既知の定常発振器利得と比率関係にあることを可能にする、ＡＣまたはＤＣ動作；
【００５６】
１３．ドア１４両端の磁気利得が変化すると位相が変化するということを示した実験にしたがって、利得プロセッサ（ＡＭ）よりも低い信号対雑音比を有する位相プロセッサ（ＦＭ）；
１４．少なくとも１つの第１のコイルによって磁気的に付勢されたヒンジ（複数を含む）の付近またはそこにおける衝撃を検出するための、コイルドライバによって配給される電力、特にバイパス電力の監視；
１５．少なくとも１つの第１のコイル４２に流れる電流を増大させて、信号対雑音比を改善するための、直列共振コイルドライバ回路であって、少なくとも１つの第１のコイル４２への関連する電流が監視されて、少なくとも１つの第１のコイルの連続的な自己試験に加えて、少なくとも１つの第１のコイル４２によって消費される電力の尺度が提供される、前記直列共振コイルドライバ回路；および
１６．第２のコイル５４に代わる、別の種類の磁気検知要素５０、例えばホール効果または巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）装置の使用である。
【００５７】
両方のドアを保護しようとする場合には、温度および構成要素変動の影響を、別のドアに対する１つのドア１４からの比較信号の比率（ratiometric）計測を行うことによって、軽減することができ、この場合に、両方のドアが同時に衝撃を受けることはないと仮定される。比率計測は、それぞれのドア１４からの個々の計測をおぎなうためにも使用することができる。さらに、共通発振器を使用して、それぞれの関連する第１のコイル４２が使用する共通信号を生成し、それによってコストを低減するとともに、車両１２内の様々な場所において生成される磁束４９を同期させることができる。
【００５８】
本明細書においては、磁気センサ１０を、ドア１４を主検知要素として示してきたが、磁気センサ１０は、一般に、磁束４９を伝導することのできる任意の構成要素の完全性の検知に適合させることができ、大型または長尺強磁性部品の検知に有利である。例えば、少なくとも１つの第１のコイル４２をボディ部品と本体との間で、取付け位置において動作可能に接続することによって、磁気センサ１０は、車両の本体に取付けられている、フェンダなどのその他のボディ部品の検知に適合させることができる。
【００５９】
磁束４９の上記の第２の部分８８および第３の部分９４を含む近接磁界または漏洩磁界は、車両１２に近接する、例えば、車両１２のドアに近接する、磁気的に透過可能な物体を検出すること、および車両１２に近接する領域のパーミアンスに与える物体の時間経過による影響から、物体の速度を検出することに有用である。これは、本明細書においては、以下に示す特徴を有する、先行（anticipatory）衝突検知に有用な、動作の「レーダモード（radar mode）」と名づけるものを提供する：
１．「レーダモード」は、独立の搬送波周波数を使用することによって、さらに増強することができる。磁気「発振器」の周波数微分（differentiation）によって、システムは、進入する「磁気的に認識可能な」物体の、上部および下部ヒンジ位置を基準とする「地上からの高さ」を特定して区別することができる。ＳＵＶは、低車高スポーツカーと比較して、上部ヒンジに対してより多くの信号を送ることになる。
２．進入物体高さ情報は、ポールに対して２１４型衝突を区別するシナリオにも対応する。
【００６０】
３．「レーダモード」は、先行衝突検知、隣接レーン認識、ブラインドスポット認識、先行車両への追従距離を計測する手段、上記の自動車ドアの「磁気的フリンジング視野（magnetic fringing field of view）」において検出される物体の結果として、例えばステアリングホイールを回転させることのできる衝突回避システム用のセンサ、および隣接走行レーン内の他の車両間の中央に、車両を自動的に位置づけるシステムに使用するためのセンサを提供する。
４．ヒンジコイルによって生成されるある量の磁束が、自動車ドアの周囲の空間に入り、その空間から戻って、ストライカコイルに入る。
【００６１】
５．透過可能な物体は、ドアからの磁気「漏洩」磁束線が近接透過物体に進入、退去するときに、検出可能となる。
６．ドア磁気フリンジ場に「認識可能な」透過可能物体のリストには、それに限定はされないが、人または比較的大きな動物、金属物体、自動車、ドアと同等の大きさおよび異なるパーミアンスを有する、任意の物体、透過可能材料を含む生の樹木が含まれる。
７．これらの物体の進入速度は計測可能である。
８．状態機械を使用して、物体運動履歴を追跡し、速度が変化しない場合には乗員に対して危険となるのに十分な速度を有する物体との衝突を「予測」することができる。この衝突前情報は、「負時間（negative time）」における情報と呼ばれることがある。
【００６２】
図４を参照すると、磁気センサ１００は―概略を図示した―例えば、車両ボディ２６の磁気回路３８と動作可能に関連する第１のコイル４２（Ｌ１）、および車両１２のボディ２６、構造３４、またはパワートレイン３６を含む―第１の磁気経路３０と異なる―第２の磁気経路３２を含み、第１の磁気経路３０および第２の磁気経路３２は、全体として閉磁気経路４０を構成する。第１のコイル４２（Ｌ１）は、電気回路１０２に動作可能に結合されており、この電気回路１０２は、第１のコイル４２（Ｌ１）が電気回路１０２と協働して、電気回路１０２によって第１のコイル４２（Ｌ１）に加えられる、発振型第１の信号４４と関連して、共振または近共振状態を示すように適合されており、これによって、磁気回路２８において関連する時間変化磁束４９、φが生成される。図４に示す実施例においては、電気回路１０２は、第１の共振回路１０６を駆動するように適合された発振器１０４を含み、この第１の共振回路１０６は、第１のコイル４２（Ｌ１）、第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）および第１のコイル４２（Ｌ１）と直列の抵抗器１０６（ＲＳ）を含み、発振器１０４からの第１の信号４４は、第１バッファ増幅器１１２を介して第１のコイル４２に動作可能に結合されている。
【００６３】
例えば、発振器１０４は、正弦波または方形波の信号を生成し、それは単極性または双極性とすることができるが、単極信号は、電気回路１０２の関連する回路およびその関連する電源を簡略する上で有益である。一態様において、発振器１０４は、２０ｋＨｚで発振するように適合されており、関連する第１の共振回路１０６は、１０〜２０ｋＨｚの関連する共振周波数を有するように適合される。関連する電気回路１０２は、関連する電気回路１０２の関連する電源の公称電圧の約半分で動作するように適合されて、それによって電源、例えば車両バッテリの予測される動作サイクルにわたって連続動作を可能にする。したがって、公称１２ボルト電源に対して、この発振器１０４は、０〜６ボルトの単極信号を生成する。一般に、発振器１０４の公称発振周波数は、通常の車両１２に対して、ＤＣ（発振なし）から１００ｋＨｚまでの範囲とすることができるが、これは、ミューメタル、フェライトまたはアモルファス金属材料（例えば、ＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標））などの補助磁気材料で増強されている車両においては、１ＭＨｚ以上となることがある。
【００６４】
例えば一組の態様において、発振器１０４の発振周波数は、５ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの可聴域から近超音波域に対して適合されている。特定の周波数の選択は、車両内のその他の電子システム、例えばＡＭラジオ受信器との干渉を避けるように、車両１２内の磁気センサ１００に関連する電磁適合性（ＥＭＣ：Electromagnetic compatibility）問題による影響を受ける可能性がある。１つの方式において、磁束４９、φに応答性のある１つまたは２つ以上の信号の周波数スペクトルが、衝突に応答して計測、分析されて、後続の処理のために、衝突に関係する周波数の上限が決定される。次いで、発振器１０４の関連する発振周波数が、例えば、ナイキスト基準（Nyquist criteria）に従って、上記計測データの上限周波数よりもいくぶん大きくなるように適合される。例えば、一態様において、発振周波数は、問題にしている最大周波数よりも少なくとも２倍程度、例えば２．５倍、大きくなるように適合させてもよい。
【００６５】
第１の共振回路１０６の関連する公称共振周波数は、個々の実施態様に応じて、発振器１０４の発振周波数と同一とするか、またはそれと異なるように適合される。発振器１０４の電圧レベルおよび第１の共振回路１０６の抵抗は、関連する磁気回路３８における所望のレベルの磁束４９、φを供給するのに必要なレベルの電流を、第１のコイル４２（Ｌ１）を介して供給するように調節される。第１のコイル４２（Ｌ１）を経由する所定レベルの電流に対して、そのコイルの巻数が増加すると、磁束４９、φの密度が増大し、それによって関連する応答信号の信号対雑音比を増大させる。
【００６６】
図５を参照すると、第１のコイル４２（Ｌ１）は、第１のコイル４２（Ｌ１）の配線における電気抵抗を表す理想抵抗器ＲＬ１と直列の、理想インダクタＬ１’としてモデル化することができ、それの直列連結は、第１のコイル４２（Ｌ１）の巻線間キャパシタンスを表す理想キャパシタＣＬ１と並列である。発振器１０４の発振周波数ｆ０および第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）のキャパシタンスは、第１のコイル４２（Ｌ１）と第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）が、車両ボディ２６の少なくとも１つの状態に対して共振または近共振状態（near-resonant）を示すように、適合されている。第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスＬ１’は、関連するコイル幾何学形状と関連する磁気回路３８の磁気抵抗とに応答性があり、これらの両方とも衝突に応答性がある。
【００６７】
例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）の場所を巻き込む衝突によって、コイルが歪むことがあり、１巻きまたは２巻き以上のコイルが短絡し、このことが、第１のコイル４２（Ｌ１）の有効インダクタンスＬ１’、抵抗ＲＬ１およびキャパシタンスＣＬ１に影響を与えることになる。さらに、磁気回路３８の要素に影響を与える衝突は、その磁気抵抗に影響を与える可能性があり、このことは、それに磁気的に結合された第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスに、関係式：
【数４】
2007506104.tif 000006
に従って影響を与え、ここでＬ１’は第１のコイル４２（Ｌ１）の自己インダクタンス、Ｎは第１のコイル４２（Ｌ１）の巻数、
【数５】
2007506104.tif 000007
は、磁束経路、すなわち磁気回路３８の磁気抵抗であり、この磁気回路３８に、第１のコイル４２（Ｌ１）が磁気的に結合されている。
【００６８】
発振ラジアン周波数ωを有する、電源電圧Ｖ（ｊω）に応答する、インダクタＬ、キャパシタＣおよび抵抗器Ｒの直列連結を通過する電流の周波数領域表現は次式：
【数６】
2007506104.tif 000008
によって与えられ、インダクタＬの両端での電圧ＶＬは次式：
【数７】
2007506104.tif 000009
ここで、共振周波数ωｎおよび減衰係数ζは、それぞれ次式：
【数８】
2007506104.tif 000010
で定義され、ωｎおよびｆｎは、それぞれラジアン共振周波数および固有共振周波数である。
【００６９】
共振周波数、すなわち共振において、発振型第１の信号４４の成分に対して、インダクタＬおよびキャパシタＣそれぞれの誘導性および容量性のリアクタンス、すなわちｊωＬおよび
【数９】
2007506104.tif 000011
のそれぞれが互いに相殺し、結果としてインピーダンスＺ＝直列連結のＲが得られる。共振において、インダクタＬを通過する電流Ｉの値は、Ｉ＝Ｖ／Ｒであり、インダクタＬの両端の電圧ＶＬは次式で与えられる。
【数１０】
2007506104.tif 000012
【００７０】
したがって、図６を参照すると、図４に示した第１の共振回路１０６に対して、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流ＩＬ１の絶対値、およびそれによって磁気回路３８に誘起される磁束４９、φの対応する絶対値は、発振器１０４からの第１の信号４４が、第１の共振回路１０６の共振周波数ｆｎ＝２πωｎであるときに、最大化される。所与のレベルの第１の信号４４に対して、この直列共振状態は、磁束４９、φの絶対値を最大化させ、このことは、それに対する衝突関係応答の絶対値および信号対雑音比の両方の最大化をもたらす。応答信号の信号対雑音比を向上させるのに加えて、この直列共振状態は、そうでない場合に可能であるレベルよりも、より低いレベルの第１の信号４４の受入れを可能にする。例えば、第１の信号４４のレベルは１ボルト、または必要であれば、それ未満とすることもできる。
【００７１】
言い換えると、第１の信号４４に応答して、第１のコイル４２（Ｌ１）によって磁気回路３８内に生成しようとする所与の磁束４９、φに対して、第１の信号４４の必要な絶対値は、非共振状態に対するよりも、直列共振状態に対しての方が低くなる。このことは、関連する電圧拡大回路または二極性電源回路のいずれも必要とすることなく、電気回路１０２へのシングルエンド公称１２ボルトバッテリ電源を使用する動作を可能にすることによって、バッテリ電圧が充電状態、負荷レベル、および関連する充電システムの動作効率に応じて、そのライフサイクル中に大幅な変動を生じる、自動車環境において便益がある。例えば、直列共振状態は、公称バテリ電圧よりも実質的に低い電圧で動作すること―例えば、１２ボルト公称バテリ電圧に対して約６ボルトにおいて動作すること―を可能として、それによって低バテリ電圧の状態の間、中断のない検知を行うことができる。これによって、関連する電気回路１０２用の電源の複雑さとコストが低減されるとともに、その構成要素による関連する電力消費が低減される。共振における、またはその付近での動作は、磁気センサ１００の他のシステムとの電磁適合性（ＥＭＣ）を向上させる上でも有益である。
【００７２】
一態様においては、抵抗器１１０（ＲＳ）の抵抗ＲＳは、第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗ＲＬ１よりも低くされ、それによって抵抗器１１０（ＲＳ）による電力消費を低減するとともに、第１の共振回路１０６の電流の、第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗ＲＬ１における変化に対する、感度を増大させる。共振において、第１のコイル４２（Ｌ１）の誘導性リアクタンスは、第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）の容量性リアクタンスを相殺し、それによって、共振周波数における第１の共振回路１０６における電流の成分は、電源電圧―すなわち発振器１０４からの第１の信号４４の電圧―を、第１の共振回路１０６の合計抵抗―すなわち、第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗ＲＬ１、直列抵抗器１１０（ＲＳ）の抵抗ＲＳ、および第１の共振回路１０６におけるその他の関連する導体、例えばコイルリード線、ケーブル、プリント回路、およびコネクタ（複数を含む）の抵抗の合計によって除した比によって与えられる。
【００７３】
第１の共振回路１０６における共振時の最大電流レベルのレベルは、その回路の合計直列抵抗または第１の信号４４の絶対値のいずれかを調節することによるか、または両方を調節することによって、所望のレベルに設定することができる。第１のコイル４２（Ｌ１）によって生成される関連する磁束４９、φは、第１のコイル４２（Ｌ１）の巻数Ｎとその中の電流Ｉとの積に比例し、ここで電流Ｉは、第１の信号４４を第１の共振回路１０６の合計抵抗によって除した比、または次式によって与えられる：
【数１１】
2007506104.tif 000013
【００７４】
例えば、最大電流Ｉまたは関連する最大磁束４９、φの調節を、ＥＭＣ要件―例えば、放射電力についての要件―を満足するように、例えば、公称１２ボルトバッテリ電源システムに対して、単極＋６ボルトとすることのできる、関連するシステムの動作電圧Ｖに影響を与えることなく、巻数Ｎまたは合計抵抗ＲＴｏｔａｌを調節することによって、行うことができる。
【００７５】
第１のコイル４２（Ｌ１）の自己キャパシタンスＣＬ１は、第１のコイル４２（Ｌ１）の巻数Ｎが増加するにつれ増大し、第１のコイル４２（Ｌ１）の自己インダクタンスＬ１’との組み合わせで、第１のコイル４２（Ｌ１）に適用された、またはそれに影響を与える信号の、固有のローパスフィルタリングをもたらす。方形波発振器１０４、例えば、ＴＴＬ（トランジスタ・トランジスタ論理）発振器からの第１の信号４４は、基本発振周波数ｆ０よりも高い周波数の高調波を示す。これらの高調波は、この効果的なローパスフィルタによって減衰させて、―さもなく生成された場合には望ましくない電磁信号を生成させる可能性がある―高調波周波数における磁束４９、φの成分の生成を低減、または効果的に除外し、それによって関連する磁気センサ１００の電磁適合性（ＥＭＣ）を向上させることができる。さらに、増大した自己キャパシタンスは、磁気センサの外部干渉に対する電磁的な影響の受け易さを低減する。
【００７６】
磁気センサ１００．１の第１の態様によれば、―動作の変換モードと呼ばれるものにおいては―磁気回路３８上の第１の場所４８に位置する第１のコイル４２によって磁気回路３８に生成される磁束４９、φは、磁気回路３８上の第２の場所５２における磁気検知要素５０、例えば第２のコイル５４（Ｌ２）によって検知され、この第２のコイルは、磁気回路３８の磁気抵抗に応じて、例えば、磁気回路３８の少なくとも１つの要素に影響を与える衝突に応答するか、または磁気回路３８の磁束４９の近接磁束成分８８に近接する磁束影響物体に応答して、磁気回路３８の磁気抵抗に応じて、第２の信号１１４を生成する。磁気センサ１００．１は、第２の信号１１４の絶対値またはその成分、例えばＤＣまたはＡＣを検知すること、あるいは関連する第１の信号４４の位相に関係する第２の信号１１４の位相を検知することを、行うように適合させることができる。例えば、比較的低周波数で動作する一態様においては、第１の信号４４と第２の信号１１４の間の相対位相を、衝突を検出する主尺度として使用することもできる。
【００７７】
図４を参照すると、磁気センサ１００．２の第２の態様によれば、第２の信号１１４の電圧レベルおよび信号対雑音比は、第２の共振回路１１６を組み込むことによって改善が可能であり、この第２の共振回路１１６は、第２のコイル５４（Ｌ２）と並列な第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）を含み、この第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）は、発振型第１の信号４４に応答して生成される発振型磁束４９に応答して、第２のコイル５４（Ｌ２）との組合せで、共振または近共振状態を示すように適合されている。第２の共振回路１１６からの信号は、関連する電気回路１０２’の関連する電源の電圧ＶＤＤの値の約半分に等しい、ＤＣオフセットＶＲＥＦでバイアスされており、それによって第２の共振回路１１６からの単極の第２の信号１１４をもたらし、それによって関連する回路および電源要件を簡略化する。
【００７８】
第２のコイル５４（Ｌ２）および第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）の並列連結の両端の電圧は、第２のバッファ増幅器１２０に入力されて、このバッファ増幅器の出力は、例えば第１の増幅器１２２および第１の結合キャパシタ１２４、例えば同期復調器によって第１の復調器１２６にＡＣ結合され、この第１の復調器１２６は、第２の信号１１４の下にある搬送波信号の変調振幅を検出する。第１の復調器１２６からの出力は、第２の増幅器１２８に直接的に結合されて、この第２の増幅器１２８の出力は、上述した処理のために、第１のアナログ‐ディジタル変換器１３０を介して―例えば、第２の信号１１４の曲り金属信号成分７２として―プロセッサ１３２に結合される。第１の復調器１２６からの出力は、第２の結合キャパシタ１３４を介して、第３の増幅器１３６にＡＣ結合されており、この第３の増幅器１３６の出力は、上述した処理のために、第２のアナログ‐ディジタル変換器１３８を介して―例えば、第２の信号１１４の近接信号成分７４として―プロセッサ１３２に結合されている。
【００７９】
図７を参照すると、第２のコイル５４（Ｌ２）は、第２のコイル５４（Ｌ２）の配線の電気抵抗を表す、理想の抵抗器ＲＬ２と直列の理想インダクタＬ２’としてモデル化が可能であり、これらの直列連結は、第２のコイル５４（Ｌ２）の巻線間（inter-turn）キャパシタンスを表す、理想のキャパシタＣＬ２と並列である。第２のコイル５４（Ｌ２）と連結された発振型磁束４９、φは、ファラデーの誘導の法則にしたがって、その中に電圧を誘起し、この誘起電圧は、図７においては、関連する理想インダクタＬ２’と直列の発振型電圧源Ｅ２によって表されている。第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）は、関連する第２の信号１１４をモデル化する目的で、第２のコイル５４（Ｌ２）と並列に接続されているが、第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）および第２のコイル５４（Ｌ２）は、これらは、互いに接続されている２つだけの要素であるので、直列に接続されているとも考えることができる。
【００８０】
より具体的には、図７に示すように、第２のコイル５４（Ｌ２）と第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）との組合せは、理想抵抗器ＲＬ２、発振型電圧源Ｅ２、および理想キャパシタＣＬ２と第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）のキャパシタンスの合計、すなわちＣＰ＿Ｔｏｔａｌ＝ＣＬ２＋ＣＰによって与えられる、合計キャパシタンスＣＰ＿Ｔｏｔａｌと直列の理想インダクタＬ２’としてモデル化することができる。第２の共振回路１１６の関連する第２の共振周波数ｆｎ＿２は、次式で与えられる：
【数１２】
2007506104.tif 000014
【００８１】
第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）のキャパシタンスおよび第２のコイル５４（Ｌ２）のインダクタンスＬ２’は、例えば、発振器１０４の発振周波数ｆ０に対応する第２の共振周波数ｆｎ＿２を設定するように適合される。第２のコイル５４（Ｌ２）のインダクタンスＬ２’は、関連するコイル幾何学形状および関連する磁気回路３８の磁気抵抗
【数１３】
2007506104.tif 000015
に応答性があり、これらの内のいずれかを衝突に応答性をもたせることができる。例えば、第２のコイル５４（Ｌ２）の場所を含む衝突は、第２のコイル５４（Ｌ２）を変形させて、それの１つまたは２つ以上の巻線を短絡させて、これがコイルの有効インダクタンスＬ２’、抵抗ＲＬ２およびキャパシタンスＣＬ２に影響を与えることになる。
さらに、磁気回路３８の要素に影響を与える衝突は、その磁気抵抗
【数１４】
2007506104.tif 000016
に影響を与える可能性があり、このことが、それと動作可能に関連する第２のコイル５４（Ｌ２）のインダクタンスに、次の関係
【数１５】
2007506104.tif 000017
に従って影響を与え、ここでＬ２’は、第２のコイル５４（Ｌ２）の自己インダクタンス、Ｎ２は第２のコイル５４（Ｌ２）の巻数、
【数１６】
2007506104.tif 000018
は、磁束経路、すなわち磁気回路３８おの磁束経路の磁気抵抗
【数１７】
2007506104.tif 000019
であり、これに第２のコイル５４（Ｌ２）が結合されている。
【００８２】
さらに、磁気抵抗
【数１８】
2007506104.tif 000020
における変化に対するインダクタンスＬ２’の変化の感度は、巻数Ｎ２の増加とともに増大する。共振において、すなわち磁束４９、φが第２の共振周波数ｆｎ＿２において発振する場合に、第２のコイル５４（Ｌ２）および第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）を通過する電流は、第２の共振回路１１６の関連する直列抵抗に応答するレベルまで最大化されるとともに、それによって第２の信号１１４（ＶＯＵＴ）―第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）の両端の電圧によって与えられる―も、図８に示すように最大化される。第２の共振回路１１６の並列要素のインピーダンスは、共振において比較的高く、この高いインピーダンスは、図４に示す第２のバッファ増幅器１２０（すなわち、電圧フォロワ）によってバッファリングされて、ＡＣ結合された第１の復調器１２６による、その装荷（loading）が減少する。
【００８３】
第２のコイル５４（Ｌ２）と第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）との並列の組合せは、外部生成された電磁場に対する影響され易さを低減することにより、電磁適合性（ＥＭＣ）を向上させるのに有利であり、ここで、関連する比較的高い周波数における第２のキャパシタ１１８（ＣＰ）のインピーダンスは、比較的低く、それによってその両端で生成され得る、関連する信号レベルを制限する。したがって、第２の共振回路１１６は、対象とする信号に対する第２の信号１１４のレベルの強化または最大化、および電磁雑音に関連する望ましくない信号の減衰を行う。
【００８４】
ここで理解すべきことは、磁気センサ１００の第１および第２の態様は、図４で示すように、互いに組み合わせて合同で実施するか、または一方または他方を個別に実施することができることである。１つの動作モードにおいて、磁気センサ１００の第１および第２の態様は、分散衝突検知を提供し、これにおいては、第１のコイル４２（Ｌ１）および第２のコイル５４（Ｌ２）、ならびにそれらの間の相互インダクタンスは、関連する磁気回路３８の要素の衝突誘起振れまたは変形に応答するか、またはそれに近接する磁界影響物体に応答して、この振れまたは変形は、それによって第１の場所４８においてだい第１のコイル４２（Ｌ１）に加えられる第１の信号４４に応答してその中に生成される磁束４９、φに影響を与えるとともに、磁気検知要素５０、例えば第２のコイル５４（Ｌ２）によってそこの磁束４９、φに応答して生成される第２の信号に影響を与える。
【００８５】
フェイルセーフモードと呼ぶ、別の動作モードにおいては、磁気センサ１００の第１および第２の態様は、磁気回路３８の公称状態に対して第２の信号１１４の公称レベルを提供し、そのレベルからの第２の信号１１４の変化は、磁気回路３８、例えば第１のコイル４２（Ｌ１）、第１の磁気経路３０または第２の磁気経路３２、あるいは磁気検知要素５０／第２のコイル５４（Ｌ２）の変化、またはそれに対する変更、の指示を提供する。したがって、第２の信号１１４を閾値と比較することによって、関連する磁気センサ１００．１、１００．２が、その後の衝突の検出に先立って許容できる公称状態にあるかどうかを判定することができる。
【００８６】
磁気センサ１００．３の第３の態様によれば、第１のコイル４２（Ｌ１）に関連する電気回路１０２は、第１の共振回路１０６と関連する１つまたは２つ以上の変数、例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧、第１のコイル４２（Ｌ１）と直列の抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧によって計測される、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流、または第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）の両端の電圧を検知するように適合されており；それによって、第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスまたは抵抗に応答性のある尺度、例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスＬ１’、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧の絶対値、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流の絶対値、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧と第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流との間の位相角、第１のコイル４２（Ｌ１）に加えられる無効電力（reactive power）、または第１のコイル４２（Ｌ１）によって観察される無効電力を、それらから特定する。次いで、第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスまたは抵抗に応答性のある尺度を使用して、第１の共振回路１０６の動作可能性（operativeness）―特に第１の共振回路１０６―を診断するか、または自己インダクタンス動作モードに従って衝突の発生―特に、第１のコイル４２（Ｌ１）の第１の場所（例えば、ドア１４のヒンジ１８側）に近接する衝撃―を、例えば、参照により本明細書に組み入れてある２０００年８月２６日出願の米国特許出願第０９／６４８６０６号、現在の米国特許第６５８７０４８号の教示に従って、検出する。
【００８７】
例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）内の電流を検知して、１つまたは２つ以上の閾値と比較して、第１の共振回路１０６が、車両１２の公称状態に対して正常に動作しているか、または、例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）の１つまたは２つ以上の巻線が短絡しているかどうかを判定する。磁気回路２８に影響を与える、車両１２に対する衝撃は、上記の尺度がそれに対して応答性のある、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧、それを通過する電流、またはそのインダクタンスを変調することになる。第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスまたは抵抗に応答性のある尺度を、実時間で検出、検知して、それによって第１の共振回路１０６の動作可能性の実時間検出、例えば第１のコイル４２（Ｌ１）が磁気回路３８において磁束４９、φを生成しているかどうかの判定を行うことができる。さらに、車両１２内の異なる場所、例えばＡピラー、ＢピラーまたはＣピラーにおける異なる磁気センサ１００を、互いの動作可能性を検証するように適合化して、それによって異なる磁気センサ１００の相互のフェイルセーフをもたらすことができる。
【００８８】
第１のコイル４２（Ｌ１）内の電流Ｉは、関連する磁気回路３８内に磁束４９、φを生成する。この磁束４９、φは、関連するエネルギーをその中に蓄積し、このエネルギーは第１のコイル４２（Ｌ１）がそこに移送するエネルギーと、例えば、渦電流、ヒステレシスまたは放射のいずれかから生じる、関連するエネルギー損失の両方と均衡する。磁気回路３８１つまたは２つ以上の要素、例えばドア１４の機械的動揺は、このエネルギー均衡に影響を与え、第１のコイル４２（Ｌ１）が受け取りまたは吸収する電流に対応する影響を生じ、この影響の絶対値は、関連する機械的動揺に関連する機械的エネルギーに関係すると考えられる。
【００８９】
言い換えると、第１のコイル４２（Ｌ１）インダクタンスＬ１’は、関連するコイル幾何学形状（配線寸法、巻数、巻線形状および半径を含む）と、関連する磁気回路３８の磁気抵抗とに応答性がある。したがって、磁気回路３８または、コイル幾何学形状に対する―例えば、衝突に応答する―変更は、第１のコイル４２（Ｌ１）の関連するインダクタンスＬ１’に関連する変化を生じさせ、この変化は、発振器１０４からの発振信号に応答して、そのインピーダンスＺＬに関連する変化を生じさせ、この変化は、発振器１０４からの第１の信号がそれに加えられる、第１の共振回路１０６のインピーダンスＺにおける関連する変化を生じさせる。したがって、一定振幅Ｖを有する第１の信号４４に対して、Ｉ＝Ｖ／Ｚで与えられる、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する結果としての電流Ｉは、Ｚの値に応じて変化し、この値は、関連する磁気回路３８または第１のコイル４２（Ｌ１）のいずれかの機械的動揺に応答性があり、かつそれを指示する。
【００９０】
さらに、ある種の衝突、例えばポール衝撃は、磁気回路３８の衝突誘起動揺が結果としての第１のコイル４２（Ｌ１）内の電流Ｉに影響を与える程度は、衝突場所の第１のコイル４２（Ｌ１）への近接度に対して応答性がある。したがって、一態様によれば、第１のコイル４２（Ｌ１）内の電流Ｉにおける変動の絶対値は、衝突の第１のコイル４２（Ｌ１）への近接度の尺度として使用することができる。別の態様によれば、１つまたは２つ以上の関連する磁気検知要素５０からの関連する信号における変動と関係する、第１のコイル４２（Ｌ１）内の電流Ｉにおける変動は、第１のコイル４２（Ｌ１）および１つまたは２つ以上の関連する磁気検知要素５０の場所と関係して、衝突の場所を特定するのに使用することができる。一般に、第１のコイル４２（Ｌ１）における電流Ｉの変調は、衝突の強度および場所を検知すること、および第１のコイル４２（Ｌ１）の動作可能性を検証することに有用である。上述したように、第１の共振回路１０６を使用して、第１のコイル４２（Ｌ１）内の電流Ｉを相対的に増大させるか、または最大化することによって、関連する検出感度が、相対的に増大または最大化される。
【００９１】
図４を参照すると、第１の共振回路１０６に関連する１つまたは２つ以上の変数を検知するためのサブシステムの第１の態様によれば、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧と、抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧とが検知され、その後者は、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流の尺度を提供する。第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧は、第３のアナログ‐ディジタル変換器１４２に、直接または第２の変調器１４４を介して、動作可能に結合された差動増幅器１４０への入力であり、第３のアナログ‐ディジタル変換器１４２の出力は、プロセッサ１３２への入力である。抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＶＲＳは、第４のアナログ‐ディジタル変換器１４８に動作可能に結合された、第４の増幅器１４６への、直接または第３の変調器１５０を介しての入力であり、第４のアナログ‐ディジタル変換器１４８の出力は、プロセッサ１３２への入力である。第４の増幅器１４６は、シングルエンド型増幅器として図示してあるが、ここで理解すべきことは、第４の増幅器は、その差分入力が抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧を計測するように適合された、差動増幅器としても適合させることができることである。
【００９２】
ここで理解すべきことは、アナログ‐ディジタル変換器１３０、１３８、１４４、１４８は、そこに組み込まれているか、またはそれへの信号（複数を含む）を処理する、その他の信号調整要素内に組み込まれている、関連するローパス・アンチエイリアシング（anti-aliasing）フィルタと協働して、高周波情報が、サンプリングされた信号内の対応する低周波情報としてのエイリアシングを防止することである。例えば、ナイキストサンプリング基準に従って、アナログ‐ディジタル変換器１３０、１３８、１４４、１４８のサンプリング周波数は、関連するアンチエイリアシングフィルタのカットオフ周波数の少なくとも２倍大きくされることになる。例えば、単極型アンチエイリアシングフィルタを使用して、フィルタリングされた信号における過剰な位相ずれまたは遅延を回避するように、または関連する相対的に速いステップ応答をもたらすように、アンチエイリアシングフィルタを適合させることは有益である。
【００９３】
第２の復調器１４４および第３の復調器１５０は、それが存在する場合には、それぞれの復調器１４４、１５０へのそれぞれの入力信号の、絶対値、位相および相対位相の１つまたは２つ以上の検出を行う。より具体的には、それぞれ個々の入力信号は、発振周波数ｆ０の搬送波を含み、この搬送波は、それぞれの変調信号によって変調され、復調器１４４、１５０は、それが存在する場合には、それぞれの変調信号の関連する特徴に応じた振幅または位相の１つまたは２つ以上の尺度の生成を行う。その構成に応じて、第２の復調器１４４および第３の復調器１５０は、それが存在する場合には、プロセッサ１３２に直接、例えば１つまたは２つ以上のディジタル入力に接続されるか、または関連する第３のアナログ‐ディジタル変換器１４２および第４のアナログ‐ディジタル変換器１４８を介して接続される。
【００９４】
さらに、第２の復調器１４４および第３の復調器１５０の機能は、アナログまたはディジタルの出力信号のいずれか、またはその両方を生成するとともに、プロセッサ１３２に適当に接続されている、単一の復調器に結合してもよい。さらに、１つまたは２つ以上の復調機能は、それぞれの入力信号の１つまたは２つ以上について、プロセッサ１３２によって直接、実施することもできる。さらに、１つまたはすべての復調器１２６、１４４、１５０（例えば、図４に示すような、第２の復調器１４４）を、発振器１０４に動作可能に結合して、関連する信号（複数を含む）の位相処理を容易にしてもよい。例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流と、その両端の電圧との相対位相は、ドア１４の開放、または衝突により生ずるドアへの衝撃によって影響を受ける可能性がある。
【００９５】
抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＲＳは、Ｉ＝ＶＲＳ／ＲＳによって与えられる、そこを通過する電流Ｉの尺度となり、これは、それと直列につながる第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流の尺度でもある。電流Ｉの尺度は、第１の共振回路１０６の合計抵抗ＲＴｏｔａｌと、第１のコイル４２（Ｌ１）および第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）それぞれの誘導性および容量性のリアクタンスの総和とに応答性があり、後者の総和は共振においてゼロである。第４の増幅器１４６の利得を増大させると、電流Ｉの尺度の、第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗ＲＬ１に対する感度を増大させ、したがって、１つまたは２つ以上のその巻線が短絡しているかどうかの検出に対する感度を増大させる。第１のコイル４２（Ｌ１）１つまたは２つ以上のコイルが短絡すると、関連する電流Ｉが増大する。さらに、第１のコイル４２（Ｌ１）の１つまたは２つ以上の巻線が短絡すると、第１のコイル４２（Ｌ１）の自己インダクタンスＬ１’も影響を受け、例えば減少して、これが、電流Ｉおよび関連するその尺度に影響を与え、第１の共振回路１０６の合計リアクタンスが、次第に容量リアクタンス性（capacitive reactive）となり、それによって、発振器１０４によって印加される第１の信号４４の電圧に対する、抵抗器１１０（ＲＳ）を通過する電流Ｉの位相に影響を与える。
【００９６】
第１のコイル４２（Ｌ１）の自己インダクタンスＬ１’は、関連する磁気回路３８の磁気抵抗
【数１９】
2007506104.tif 000021
に対しても応答性があり、それに対する変更―例えば、衝突または近接物体に応答性がある―は、電流Ｉおよび関連するその尺度にも影響を与える。第１のコイル４２（Ｌ１）の自己インダクタンスＬ１’の、関連する磁気回路３８の磁気抵抗
【数２０】
2007506104.tif 000022
の変化に対する感度を、第１のコイル４２（Ｌ１）の巻数を増大させることによって向上させることができることが予測される。追加の第４の増幅器１４６および関連する電子回路を追加することによって、それぞれが異なるレベルの関連する増幅器利得とその結果として得られる感度とを有する、複数の電流応答性信号を提供することができる。例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）の―例えば、短絡巻線状態によって生じる―抵抗ＲＬ１の変化を検出するのに、そのインダクタンスＬ１’への衝突誘起変化の検出に使用するものとは異なる感度を使用してもよい。代替的に、単一利得制御可能な第４の増幅器１４６を、その利得をプロセッサ１３２によって制御して、使用することもできる。
【００９７】
純粋インダクタＬに対して、インダクタＬの両端の電圧ＶＬとそれを通過する電流ＩＬとの関係は、次式で与えられる：
【数２１】
2007506104.tif 000023
したがって、理想インダクタに対して、そこを通過する電流Ｉは、その両端の電圧ＶＬを９０度遅らせて、周波数領域では、インダクタンスは次式で与えられる：
【数２２】
2007506104.tif 000024
代替的に、時間領域においては、次式となる。
【数２３】
2007506104.tif 000025
【００９８】
しかしながら、実インダクタ、例えば、図５に示す二次システム（second-order system）によって表される第１のコイル４２（Ｌ１）に対して、インダクタＬ１を通過する電流とその両端の電圧の間の位相角は、９０度だけ異なることになる。したがって、電流Ｉの尺度―抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧から―と、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬとの間の位相角を使用して、第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスの計算をおぎなって、関連する抵抗ＲＬ１および／またはキャパシタンスＣＬ１の影響を考慮することができる。第１の共振回路１０６の抵抗に対するその他の変更、すなわち第１のコイル４２（Ｌ１）の外部の変化、すなわち関連するコネクタの抵抗に対する変更―例えばゆるいコネクタまたは接続不良による―は、電流Ｉの尺度と、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧との間の位相角には影響を与えないが、電流Ｉの絶対値と、第１の信号４４に対するこの電流Ｉの位相角との両方に影響を与える。
【００９９】
プロセッサ１３２は、第１のコイル４２（Ｌ１）または関連する第１の共振回路１０６の要素の故障またはそれに対する変更を診断するか、または衝突と磁気回路３８に影響を与える他の状態とを区別するために、電圧ＶＬおよび電流Ｉの信号を実時間で検知する。電圧ＶＬおよび電流Ｉの絶対値を使用するのに加えて、プロセッサは、例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）のインダクタンスＬ１’もしくはインピーダンス、それの抵抗ＲＬ１、または第１の共振回路１０６の抵抗を特定するために、それらの相対位相、または第１の信号４４の位相に対する、電圧ＶＬまたは電流Ｉのいずれかの位相を使用することもできる。
プロセッサ１３２は、第１のコイル４２（Ｌ１）に印加される電力―リアクタンス性（Ｖ・Ｉ）もしくはリアル（Ｖ・Ｉ・ｃｏｓ（θ））、または両方―をさらに特定してもよく、これらは、故障検出、衝突検知、または磁気回路３８の磁気抵抗
【数２４】
2007506104.tif 000026
に応答性のあるその他の尺度の検知のいずれかのための追加の情報として使用することができる。
【０１００】
第１の共振回路１０６の品質係数、またはＱは、磁気センサ１００の帯域幅と関係があり、第１の共振回路１０６の抵抗―すなわち、コイルの固有抵抗または関連する直列抵抗器１１０（ＲＳ）の抵抗、または関連する第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）の等価な直列抵抗（ＥＳＲ：equivalent series resistance）―によって影響を受ける。したがって、第１の共振回路１０６のＱは、第１の共振回路１０６の関連する抵抗を設定または調節することによって、例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）の固有抵抗―これについては以下により詳細に記述する―を調節するか、または直列抵抗器１１０（ＲＳ）の抵抗を調節することによって、設定または調節することができる。磁気回路３８における、またはそれに対する関連する磁気外乱に対しての、磁気センサ１００の総合感度は、発振周波数が第１の共振回路１０６の共振周波数と異なる相対的な量によって影響を受け、その変化に対するこの感度は、第１の共振回路１０６のＱによって影響される。例えば、この感度または利得は、発振周波数が共振周波数に等しいときに最高となり、図６に示すように、相対差異が大きくなるほど減少し、相対周波数差における変化に対するこのような減少の感度は、第１の共振回路１０６のＱに直積的に関係している―Ｑが増大すると、感度は、相対周波数差異に対してより敏感になる。
【０１０１】
第１の共振回路１０６に関連する１つまたは２つ以上の変数を検知するためのサブシステムの第２の態様によれば、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬは、抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＶＲＳを別個に検知することなく、上述のように検知される。第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬは、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流Ｉに対して次式のように応答する：
ＶＬ＝Ｉ・ＺＬ                            （１０）
ここで、ＺＬは第１のコイル４２（Ｌ１）のインピーダンスである。第１の共振回路１０６を通過する電流Ｉは次式で与えられる：
【数２５】
2007506104.tif 000027
ここで、Ｖは、第１の信号４４の電圧であり、ＺＣＳは第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）のインピーダンス、（それが存在する場合には）ＲＳは抵抗器１１０（ＲＳ）のインピーダンスである。次いで、第１のコイル４２（Ｌ１）のインピーダンスＺＬは、第１の信号４４の電圧Ｖと第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬとの関数として次式で与えられる：
【数２６】
2007506104.tif 000028
【０１０２】
例えば、第１の信号４４の電圧Ｖ、第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）のインピーダンスＺＣ、および（存在する場合には）抵抗器１１０（ＲＳ）のインピーダンスＲＳは一定であると仮定すると、第１のコイル４２（Ｌ１）のインピーダンスＺＬは、その両端の電圧ＶＬの関数として与えられる。
第１の共振回路１０６と関連する１つまたは２つ以上の変数を検知するサブシステムの第３の態様によれば、抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＶＲＳは、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬを別個に検知することなく、上述のように検知される。抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＶＲＳは、上述のように、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流ＩＬに応答性があるとともに、図６に示すように、共振の状態に応答性がある。さらに、抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＶＲＳ―またはそこを通過する電流Ｉの関連する尺度―と、第１の信号４４の電圧Ｖとの間の関係は、第１のコイル４２（Ｌ１）および第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）それぞれのインピーダンスＺＬおよびＺＣＳ、および例えば上記の式（１１）に示したように、抵抗器１１０（ＲＳ）の抵抗ＲＳに対して応答性がある。
【０１０３】
第１の共振回路１０６に関連する１つまたは２つ以上の変数を検知するサブシステムの第４の態様によれば、第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）の両端の電圧ＶＣ―または第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）と抵抗器１１０（ＲＳ）の直列連結の両端の電圧（ＶＣ＋ＶＲＳ）―を、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬまたは抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＶＲＳを検知することの代替として、またはそれに加えて検知することもできる。
例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬは次式で与えられる：
ＶＬ＝Ｖ１−（ＶＣＳ＋ＶＲＳ）                          （１３）
【０１０４】
図４および図９を参照すると、第１の共振回路１０６に関連する１つまたは２つ以上の変数を検知するサブシステムの第５の態様によれば、第３の信号１５２および第４の信号１５４、例えば第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧ＶＬおよび抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧ＶＲＳ、の相対位相を関連するプロセス９００によってプロセッサ１３２で直接、特定され、ここで第３の信号１５２（ＶＬ）および第４の信号１５４（ＶＲＳ）は、それぞれ第３のアナログ‐ディジタル変換器１４２および第４のアナログ‐ディジタル変換器１４８を介して、プロセッサ１３２に入力されて、ステップ（９０２）においてプロセッサによって読み取られる。ステップ（９０４）において、位相タイマが先に開始している場合には、ステップ（９０６）において、位相タイマが増分されて、ここで位相タイマは、第３の信号１５２（ＶＬ）および第４の信号１５４（ＶＲＳ）の関連する正方向（positive-going）ゼロ交差間の時間を計測するとともに、それによってその相対位相の尺度を生成するのに使用される。
ステップ（９１０）において、第３の信号１５２（ＶＬ）の第１の平均値
【数２７】
2007506104.tif 000029
が、例えば、移動平均またはローパスフィルタリング処理を使用して特定される。ステップ（９１２）において、第４の信号１５４（ＶＲＳ）の第２の平均値
【数２８】
2007506104.tif 000030
が、例えば、ステップ（９１０）において使用されたものと類似の、移動平均またはローパスフィルタリングを使用して特定される。
【０１０５】
それぞれの平均値
【数２９】
2007506104.tif 000031
および
【数３０】
2007506104.tif 000032
は、第３の信号１５３（ＶＬ）および第４の信号１５４（ＶＲＳ）それぞれの長期平均値を表し、これらは、例えば、関連する単極電気回路１０２に対して、対応する非ゼロバイアス値であり、このまわりを関連する発振型の第３の信号１５２（ＶＬ）および第４の信号１５４（ＶＲＳ）が発振する。例えば、＋１ボルトと＋５ボルトの極値の間で発振する正弦波信号に対して、関連する平均値は＋３Ｖであるか、またはプロセッサ１３２内での、それの等価表現である。次いで、ステップ（９１４）において、第３の信号１５２（ＶＬ）が関連する第１の平均値
【数３１】
2007506104.tif 000033
と比較されて、第３の信号１５２（ＶＬ）が大きい場合には、ステップ（９１６）において、関連する第１の２進値
【数３２】
2007506104.tif 000034
がゼロに設定され；そうでない場合には、ステップ（９１８）において、関連する第１の２進値
【数３３】
2007506104.tif 000035
がゼロに設定される。
【０１０６】
次いで、ステップ（９２０）において、第１の２進値
【数３４】
2007506104.tif 000036
がゼロから１に遷移している―それによって前縁を示し、第３の信号１５２（ＶＬ）の正方向ゼロ交差の発生を指示する―場合には、ステップ（９２２）において、位相タイマが初期値、すなわちゼロにリセットされて、次いで始動される。ステップ（９２２）に続いて、またはそうではなくステップ（９２０）から、ステップ（９２４）において、第４の信号１５４（ＶＲＳ）が関連する第２の平均値
【数３５】
2007506104.tif 000037
と比較されて、第４の信号１５４（ＶＲＳ）が大きい場合には、次いで、ステップ（９２６）において、関連する第２の２進値
【数３６】
2007506104.tif 000038
がゼロに設定され；そうでない場合には、ステップ（９２８）において、関連する第２の２進値
【数３７】
2007506104.tif 000039
がゼロに設定される。次いで、ステップ（９３０）において、第２の２進値
【数３８】
2007506104.tif 000040
がゼロから１に遷移している―それによって前縁を示すとともに、第４の信号１５４（ＶＲＳ）の正方向ゼロ交差の発生を指示する―場合には、次いでステップ（９３２）において、位相タイマの値が記憶されて、ステップ（９０２）について処理が反復される。
【０１０７】
そうでない場合には、ステップ（９３０）から、ステップ（９０２）について処理が反復される。半波長の期間に対応する値より小さい位相タイマの記憶値は、第４の信号１５４（ＶＲＳ）に対して遅れている、第３の信号１５２（ＶＬ）に対応し；半波長の期間に対応する値よりも大きい位相タイマの記憶値は、第４の信号１５４（ＶＲＳ）に対して進んでいる、第３の信号１５２（ＶＬ）に対応し；半波長の期間に対応する値に等しい位相タイマの記憶値は、第４の信号１５４（ＶＲＳ）に対して１８０度位相がずれている、第３の信号１５２（ＶＬ）に対応する。
【０１０８】
図１０を参照すると、第１の共振回路１０６に関連する１つまたは２つ以上の変数を検知するサブシステムの第６の態様によれば、第３の信号１５２（ＶＬ）および第４の信号１５４（ＶＲＳ）の相対位相は、第１の位相同期ループ１５６（ＰＬＬ）および第２の位相同期ループ１５８（ＰＬＬ）を備える装置を用いて計測が可能であり、この装置のそれぞれの入力は、それぞれ第３の信号１５２（ＶＬ）および第４の信号１５４（ＶＲＳ）に動作可能に結合されており、その装置のそれぞれの出力は、排他的ＯＲ（ＸＯＲ）ゲート１６０に結合されており、このゲートの出力は、カウンタ１６２のゲートを制御するのに使用され、このカウンタ１６２は、プロセッサ１３２に組み入れるか、またはプロセッサ１３２によってソフトウエアとして実装してもよい。より具体的には、第１の位相同期ループ１５６（ＰＬＬ）は、第３の信号１５２（ＶＬ）と位相合わせされた第１のコヒーレント方形波１６４を生成し、第２の位相同期ループ１５８（ＰＬＬ）は、第４の信号１５４（ＶＲＳ）と位相合わせされた第２のコヒーレント方形波１６６を生成する。第１のコヒーレント方形波１６４および第２のコヒーレント方形波１６６の値が―関連する相対位相差の期間に対応して―異なるときに、排他的ＯＲ（ＸＯＲ）ゲート１６０の出力信号１６８は、ＯＮであり、第１のコヒーレント方形波１６４および第２のコヒーレント方形波１６６の値が同一であるときに、ＯＦＦである。
【０１０９】
カウンタ１６２は、出力信号１６８の正方向前縁に応答してリセットされ、その後、出力信号１６８がＯＦＦ状態に戻るまで、一定速度で計数を継続し、この時刻に、カウンタの関連する値が記憶される。したがって、カウンタ１６２は、第３の信号１５２（ＶＬ）および第４の信号１５４（ＶＲＳ）の位相差に対応する期間を計測する。半波長の期間に対応する値より小さい記憶カウンタ値は、第４の信号１５４（ＶＲＳ）に対して遅れている、第３の信号１５２（ＶＬ）に対応し；半波長の期間に対応する値よりも大きい記憶カウンタ値は、第４の信号１５４（ＶＲＳ）に対して進んでいる、第３の信号１５２（ＶＬ）に対応し；半波長の期間に対応する値に等しい記憶カウンタ値は、第４の信号１５４（ＶＲＳ）に対して１８０度位相がずれている、第３の信号１５２（ＶＬ）に対応する。
【０１１０】
図１１を参照すると、磁気センサ１００．４の第４の態様によれば、図４に示す態様における第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）のキャパシタンスＣＳは、複数のキャパシタ、例えば第３のキャパシタ１７０（Ｃ１）および第４のキャパシタ１７２（Ｃ２）の間に、それぞれを第１のコイル４２（Ｌ１）の異なる端部に接続して―すなわち、第１のコイル４２（Ｌ１）が第３のキャパシタ１７０（Ｃ１）と第４のキャパシタ１７２（Ｃ２）の間に接続されるように―分散させることが可能であり、ここで、第３のキャパシタ１７０（Ｃ１）および第４のキャパシタ１７２（Ｃ２）は、それらの直列連結のキャパシタンスが、以下の式のように、第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）のキャパシタンスＣＳに等しくなるように、適合されている。
【数３９】
2007506104.tif 000041
【０１１１】
第１のコイル４２（Ｌ１）の両側へのキャパシタンスをこのように分布させることは、第１のコイル４２（Ｌ１）を関連する電気回路１０２に結合する導体中における、電源または接地のいずれかへの短絡を許容する上で有益であり、このような短絡は、さもないと関連する電気回路１０２を損傷する可能性があるが、その代わりに、第１の共振回路１０６と関連する１つまたは２つ以上の変数を検知する上記の態様によって、容易に検出される。例えば、通常、第１のコイル４２（Ｌ１）は、ケーブルまたは配線用ハーネスによって関連する電気回路１０２に接続されることになり、これらは、車両の組み立てまたは運転中に、上記の故障を発生する可能性がある。第１の共振回路１０６の共振状態は、その他の点では、単一の第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）を組み込んだ第１の共振回路１０６に対して上述したのと同様である。
【０１１２】
磁気センサ１００．５の第５の態様によれば、第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗ＲＬ１は、そのワイヤゲージが減少するか、またはその巻数Ｎが増大すると、増大する。第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗ＲＬ１が、第１の共振回路１０６内の最大電流Ｉを許容できるレベルに制限するのに十分である場合には、抵抗器１１０（ＲＳ）を第１の共振回路１０６から除外することができる。この配設は、また、例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）内部の１つまたは２つ以上の巻線の短絡によって生じるような、第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗ＲＬ１における変化に対する第１のコイル４２（Ｌ１）の両端の電圧（ＶＬ）の感度の向上をもたらし、そうでない場合には、これは、第１の共振回路１０６に抵抗器１１０（ＲＳ）を組み入れたシステムに対しては、抵抗ＲＬ１と抵抗ＲＳの比が増大するにつれて、増大する。例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）の固有抵抗は、関連する配線寸法（ゲージ）および／または配線の長さ（巻数）を調節することによって、約０．１オームから１０オームの間の値に設定することができる。
【０１１３】
６０巻の第１のコイル４２（Ｌ１）に対して、その合計固有抵抗が０．１オームである場合、巻当りの抵抗は、０．０００１６６６オーム／１巻となり、それに対して、合計固有抵抗が１０オームである場合には、１巻当り抵抗は、０．６オーム／１巻となり、後者は、計測することが実質的に容易である。第１のコイル４２（Ｌ１）の合計固有抵抗による影響を受けることに加えて、短絡巻線の検出可能性は、第１のコイル４２（Ｌ１）の抵抗に対する直列抵抗器１１０（ＲＳ）の抵抗による影響も受け、抵抗器１１０（ＲＳ）の両端の電圧を増幅するのに使用される第４の増幅器１４６の利得を増大させることによって向上させることができる。
【０１１４】
上述の態様によれば、発振周波数ｆ０は、車両１２および関連する磁気回路３８の公称状態（すなわち、衝突前）において、共振または近共振をもたらすように適合させても；または車両ボディ２６および関連する磁気回路３８の公称状態に対して非共振となるように適合させ、次いで、衝突に応答して、第１のコイル４２（Ｌ１）または第２のコイル５４（Ｌ２）のインダクタンスＬ１’またはＬ２’における関連するずれの結果として、共振または近共振状態をもたらしてもよい。さらに、磁気センサ１００に、複数の異なる周波数を組み入れて、異なる周波数で、車両ボディ２６の異なる関連状態に対して関連する共振がもたらされるように適合させてもよい。
【０１１５】
図４を参照すると、磁気センサ１００．６の第６の態様によれば、発振器１０４は、プロセッサ１３２からの信号１７４に応答して制御可能に適合させることができる。例えば、発振器１０４は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）としてもよい。動作に際して、発振器１０４の発振周波数ｆ０が、第１の共振回路１０６の関連する共振周波数ｆｎを介して―ステップ状または連続方式で―掃引される。発振器からの出力は、直接的に、またはアナログである場合には、第５のアナログ‐ディジタル変換器１７６を介して、プロセッサ１３２に結合して、発振器からの出力、例えば、第１の信号４４の発振周波数ｆ０または関連するレベルＶ、の尺度を提供することができる。例えば、プロセッサ１３２は第１の信号４４を直接、検知して、次いでその信号から直接、関連するレベルＶおよび発振周波数ｆ０を特定することもできる。次いで、特定の共振周波数を、発振周波数ｆ０として識別することが可能であり、この周波数に対して、第１のコイル４２（Ｌ１）、第１のキャパシタ１０８（ＣＳ）、または抵抗器１１０（ＲＳ）のいずれかの両端の電圧が最大化され、その電圧から、第１のコイル４２（Ｌ１）の関連するインダクタンスＬ１’を識別することができる。同様に、類似の手段によって第２の共振回路１１６の共振周波数ｆｎ＿２を特定した後に、第２のコイル５４（Ｌ２）の関連するインダクタンスＬ２’を識別することができる。
【０１１６】
第１の共振回路１０６の周波数応答特性上の―例えば、図６に示すような―具体的な動作点は、発振器１０４／第１のバッファ増幅器１１２によって磁気回路３８に転送される電力量に、影響を与えることになる。一態様においては、磁気センサ１００を初期化すると、上記で概説したように、１次発振器１０４を信号源として使用するか、または別の発振器を使用して、発振周波数を掃引するとともに、関連する磁気検知要素５０からの応答を監視することによって、第１の共振回路１０６の共振周波数、およびそれの関連する周波数応答の両方の計測を行うことによって、第１の共振回路１０６の共振周波数および関連する周波数応答の特性が識別される。
【０１１７】
結果として得られる計測共振周波数が、発振器１０４の公称発振周波数ｆ０と異なる場合には、その後に、公称発振周波数ｆ０で動作しているときに、例えば、ある補正係数に従って、１つまたは２つ以上のソフトウエアまたはハードウエアパラメータまたは変数を調節して、関連する第１の共振回路１０６の共振周波数と異なる発振周波数ｆ０で動作することによって生じる、関連する利得の低下を吸収することになる。したがって、この態様は、例えば、生産変動、温度、または加齢のいずれかによって生じる可能性のある、磁気センサ１００の比較的長期の変化に適合することを可能にする。関連する補正係数が閾値を超えて、例えば保全または修理の必要性を指示する場合には、例えば、指示器または警報器を経由して、警報を生成または起動することができる。
【０１１８】
例えば、第１のコイル４２（Ｌ１）がＬ１のインダクタンスを有する理想導体である場合には、共振周波数がｆｎであると特定されると、インダクタンスＬ１は次式で与えられる：
【数４０】
2007506104.tif 000042
【０１１９】
第６の態様の別の観点によれば、発振器１０４または関連する増幅器、例えば、第１のバッファ増幅器１１２を、プロセッサ１３２からの、または別のコントローラからの信号１７４に応答して制御して、抵抗器１１０（ＲＳ）の両端での電圧ＶＲＳから検知される状態での、第１のコイル４２（Ｌ１）への電流Ｉのレベルを制御する。少なくとも近共振で動作させることによって、第１の共振回路１０６のインピーダンスは、少なくとも実質的に抵抗性となり、これは電流Ｉのレベルを制御するための関連する制御アルゴリズムを簡略化する。例えば、電流Ｉは、例えば製造変動、温度効果、または加齢から生じる長期変動を補正するのに十分高速であり、かつ衝突により誘起された電流Ｉの動揺または変動に悪影響を与えないほど十分に遅い、比較的低帯域幅の制御アルゴリズムを使用して、一定値に制御することができる。したがって、この閉ループ電流制御システムは、第１のコイル４２（Ｌ１）を通過する電流Ｉの公称レベルを維持し、関連する磁気回路３８内の関連する公称レベルの磁束４９、φを対応して維持し、それによって、第１の共振回路１０６の共振周波数に影響を与え、したがってさもなければ第１の共振回路１０６の固有周波数応答およびその関連する帯域幅の結果として、電流Ｉのレベルに悪影響を与える可能性のある、第１の共振回路１０６への変更を吸収する。
【０１２０】
上記の態様のいずれかによる、衝突または車両ボディ２６または関連する磁気回路３８に影響を与えるその他の状態に応答するか、または磁気センサ１００の構成要素の故障の検出に応答して、次いで、プロセッサ１３２は、車両１２の乗員を保護するか、または通知をする必要に応じて、関連する安全拘束アクチュエータ６４、または関連する表示器１７８を作動させることができる。
【０１２１】
図１２を参照すると、第１のコイル４２における電流Ｉは、それが関連する磁気回路３８の磁気抵抗に与える影響の結果として、ドア１４の解放角αの尺度を提供するのに使用することができる。この尺度に対して代替的または追加的に、ドア１４の解放角αは、ドア１４に動作可能に結合された第３のコイル１８０を設けることによって検出してもよく、この第３のコイル１８０は、車両１２の相対的に固定された部分に、例えば、ドアヒンジ１８の固定部分の軸１８２のまわりに、動作可能に結合された第１のコイル４２と協働する。例えば、第３のコイル１８０は、ドア１４と共に回転する軸１８４、例えばヒンジ１８の可動部分の軸、のまわりに配置することもできる。第３のコイル１８０は、第１のコイル４２に近接場内、または関連する磁気回路３８内に、その中の磁束４９、φの方向に対して回転可能となるように配置され、それによって、第３のコイル１８０からの信号が、それに加えられた電流Ｉに応答して第１のコイル４２によって生成される、磁束４９、φに応答するとともに、第１のコイル４２と第３のコイル１８０の間の磁束４９、φの相互結合に応答する。
【０１２２】
この相互結合は、第１のコイル４２と第３のコイル１８０の間の整列に応答性があり、これはドア１４の解放角αに依存する。第３のコイル１８０からの信号は、ドア１４が解放しているかどうかの尺度および／または関連する解放角度αの尺度を提供することができる。第３コイル１８０は、また、上述したように、検知コイル６２としても使用することもでき、この検知コイルは、第１のコイル４２の動作可能性の指示を提供することができる。第３のコイル１８０は、フィードバック制御システム（例えば、自動利得制御（ＡＧＣ））におけるセンサとしても使用可能であり、このシステムは、第１のコイル４２によって生成される磁束４９、φのレベルを制御するように適合させるとともに、関連する制御システムからの１つまたは２つ以上の信号が、ドア開放状態の尺度もしくは角度α、または衝突に応じたエネルギーの流れの尺度、あるいはその両方を提供するように適合させることができる。
【０１２３】
図１３を参照すると、別の態様によれば、車両１２には、車両１２の左側２０６および右側２０８と動作可能に関連する、第１の磁気センサ２０２および第２の磁気センサ２０４を含む、磁気式衝突検知システム２００が組み込まれている。
第１の磁気センサ２０２は、関連するコイルドライバ２１２．１に動作可能に結合された、関連する発振器２１０．１を含み、このコイルドライバ２１２．１は、関連する第１のキャパシタ２１８．１と直列配置された関連する第１のコイル２１６．１を含む、関連する第１の共振回路２１４．１に動作可能に結合されており、関連する第１のコイル２１６．１は、その関連する磁気回路２２２．１上の関連する第１の場所２２０．１に位置する。第１の磁気センサ２０２は、例えば、関連する第２のコイル２２４．１’を含む、関連する磁気検知要素２２４．１をさらに含み、この第２のコイル２２４．１’は、第２のコイル２２４．１と並列配置された第２のキャパシタ２２８．１をさらに含む、第２の共振回路２２６．１の一部として示してある。関連する磁気検知要素２２４．１は、関連する磁気回路２２２．１上の関連する場所２３０．１に位置する。
【０１２４】
例えば、第１の場所２２０．１および第２の場所２３０．１それぞれは、車両１４の左側２０６のドア１４のヒンジ１８およびストライカ２２をそれぞれ含む状態で示してある。第２の共振回路２２６．１の出力は、関連する第１の増幅器２３２．１、例えば差動増幅器によって増幅／バッファリングされ、この第１の増幅器の出力は、図４に示して上述したように、第１の増幅器１２２と同等の要素、第１の結合キャパシタ１２４、第１の復調器１２６、第２の結合キャパシタ１３４、第２の増幅器１２８、および第３の増幅器１３６を含む、関連する前処理回路２３４．１によって処理される。関連する前処理回路２３４．１の出力は、少なくとも１つの関連する第１のアナログ‐ディジタル変換器２３６．１によってディジタル形態に変換され、それからの信号は、関連するプロセッサ２３８に入力される。
【０１２５】
第２の磁気センサ２０４は、関連するコイルドライバ２１２．２に動作可能に結合された、関連する発振器２１０．２を含み、この関連するコイルドライバは、関連する第１のキャパシタ２１８．２と直列配置された関連する第１のコイル２１６．２を含む、関連する第１の共振回路２１４．２に動作可能に結合されており、関連する第１のコイル２１６．２は、関連するそれの磁気回路２２２．２上の関連する第１の場所２２０．２に位置する。第２の磁気センサ２０４は、例えば、関連する第２のコイル２２４．２’を含む、関連する磁気検知要素２２４．２をさらに含み、この磁気検知要素は、第２のコイル２４２．２と並列配置された第２のキャパシタ２２８．２をさらに含む、第２の共振回路２２６．２の一部として図示してある。関連する磁気検知要素２２４．２は、関連する磁気回路２２２．２上の関連する第２の場所２３０．２に位置する。例えば、第１の場所２２０．２および第２の場所２３０．２それぞれは、車両１４の右側２０８のドア１４のヒンジ１８およびストライカ２２をそれぞれ含む状態で示してある。
【０１２６】
第２の共振回路２２６．２の出力は、関連する第１の増幅器２３２．２、例えば差動増幅器によって増幅／バッファリングされ、この第２の増幅器の出力は、図４に示して上述したように、第１の増幅器１２２と同等の要素、第１の結合キャパシタ１２４、第１の復調器１２６、第２の結合キャパシタ１３４、第２の増幅器１２８、および第３の増幅器１３６を含む、関連する前処理回路２３４．１によって処理される。関連する前処理回路２３４．２の出力は、少なくとも１つの関連する第１のアナログ‐ディジタル変換器２３６．２によってディジタル形態に変換され、それからの信号は、関連するプロセッサ２３８に入力される。
第１の磁気センサ２０２および第２の磁気センサ２０４は、前述のように、例えば、磁気センサ１０、１００、１００．１、１００．３、１００．４、１００．５、１００．６によって識別されるような、先に記述した磁気センサの態様のいずれかによる、車両１２の対応する左側２０６および右側２０８と協働して、それぞれ個別に機能するように適合されている。
【０１２７】
さらに、第１の磁気センサ２０２と関連する発振器２１０．１の発振周波数ｆ１は、第２の磁気センサ２０４の発振器２１０．２と関連する発振周波数ｆ２と異なるように適合されており、それによって、一方の磁気センサ２０２、２０４と関連する第１のコイル２１６．１、２１６．２に関連する磁気回路２２２．１、２２２．２が、他方の磁気センサ２０２、２０４と関連する磁気検知要素２２４．２、２２４．１と相互作用する程度まで、対応する第１のコイル２１６．１、２１６．２からの信号を、互いに区別することができる。例えば、一態様において、第１の磁気センサ２０２と関連する発振器２１０．１の発振周波数ｆ１は、約１０ｋＨｚであるのに対して、第２の磁気センサ２０４の発振器２１０．２と関連する発振周波数ｆ２は、約２０ｋＨｚである。それぞれの発振周波数ｆ１、ｆ２を、一方が他方の高調波ではないように、適合させて、例えば、それによって、発振周波数ｆ１、ｆ２を相対的に割り切れなくするか、または互いに無理数として、一方の磁気センサ２０４、２０２に起因するとみなされる、他方の磁気センサ２０２、２０４によって生成される信号の高調波の可能性を除外することは有益である。
【０１２８】
第１の磁気センサ２０２は、例えば、関連するインダクタ２４２．１（例えば、第３のコイル２４２．１’）の直列連結および第３のキャパシタ２４４．１を含む、関連する第３の共振回路２４０．１をさらに含む。第３の共振回路２４０．１は、関連する直列抵抗器２４８．１の両端の電圧を計測するように適合された、関連する電流センサ２４６．１、例えば、関連する直列抵抗器２４８．１および関連する第２の増幅器２５０．１、例えば、差動増幅器をさらに含む。電流センサ２４６．１は、その他の方法で、例えば、関連するインダクタ２４２．１または関連する第３のキャパシタ２４４．１のいずれかの両端の電圧を計測することによって、あるいは関連する第３の共振回路２４０．１内を流れる電流によって生成される磁界を計測することによって、具現化することができる。
【０１２９】
第３の共振回路２４０．１は、第２の磁気センサ２０４の発振器２１０．２と関連する、発振周波数ｆ２と実質的に等しい、共振周波数ｆ３．１を有するように適合されている。関連する電流センサ２４６．１の出力、例えば関連する第２の増幅器２５０．１の出力は、第２のアナログ‐ディジタル変換器２５２．１に動作可能に結合されており、そこからの出力は、プロセッサ２３８に動作可能に結合されている。
【０１３０】
さらに、第２の磁気センサ２０４は、関連する第３の共振回路２４０．２をさらに含み、例えば関連するインダクタ２４２．２（例えば、第３のコイル２４２．２’）の直列連結および第３のキャパシタ２４４．２を含む。第３の共振回路２４０．２は、関連する電流センサ２４６．２、例えば関連する直列抵抗器２４８．２およびこの関連する直列抵抗器２４８．２の両端の電圧を計測するように適合された、関連する第２の増幅器２５０．２、例えば差動増幅器をさらに含む。電流センサ２４６．２は、その他の方法、例えば関連するインダクタ２４２．２または関連する第３のキャパシタ２４４．２の両端の電圧を計測することによって、または関連する第３の共振回路２４０．２中を流れる電流によって生成される磁界を計測することによって、具現化してもよい。第３の共振回路２４０．２は、第１の磁気センサ２０２の発振器２１０．１と関連する発振周波数ｆ１と実質的に等しい共振周波数ｆ３．２を有するように適合されている。関連する電流センサ２４６．２の出力、例えば関連する第２の増幅器２５０．２の出力は、第２のアナログ‐ディジタル変換器２５２．２に動作可能に結合されており、そこからの出力は、プロセッサ２３８に動作可能に結合されている。
【０１３１】
第１の磁気センサ２０２の第１のコイル２１６．１と関連する磁気回路２２２．１は、第１の磁気センサ２０２および第２の磁気センサ２０４とそれぞれ関連する両方の第２の場所２３０．１，２３０．２をそれぞれ含む。同様に、第２の磁気センサ２０４の第１のコイル２１６．２と関連する磁気回路２２２．２は、第２の磁気センサ２０４および第１の磁気センサ２０２とそれぞれ関連する両方の第２の場所２３０．２，２３０．１をそれぞれ含む。したがって、第１の磁気センサ２０２の第１のコイル２１６．１によって生成される磁束４９、φは、第２の磁気センサ２０４の磁気検知要素２２４．２によって検知され、第２の磁気センサ２０４の第１のコイル２１６．２によって生成される磁束４９、φは、第１の磁気センサ２０２の磁気検知要素２２４．１によって検知される。
【０１３２】
第３の共振回路２４０．１、２４０．２は直列共振であり、したがって、それぞれの共振周波数ｆ３．１、ｆ３．２において最小抵抗を有し、その結果、そこを流れる電流の周波数応答は、それぞれの共振周波数ｆ３．１、ｆ３．２において最大値を示す。言い換えると、それぞれの第３の共振回路２４０．１、２４０．２は、それぞれの共振周波数ｆ３．１、ｆ３．２において電流シンクとして作用し、そこを流れる電流の尺度は、対応する共振周波数ｆ３．１、ｆ３．２を有する磁束４９、φの関連する周波数成分の絶対値の尺度となり、それが対応する第１のコイル２１６．１、２１６．２によって検知される。したがって、第１の磁気センサ２０２と関連する電流センサ２４６．１によって検知される電流は、第２の磁気センサ２０４と関連する第１のコイル２１６．２の動作可能性および動作の尺度を提供し、第２の磁気センサ２０４と関連する電流センサ２４６．２によって検知される電流は、第１の磁気センサ２０２と関連する第１のコイル２１６．１の動作可能性および動作の尺度となり、その結果、それぞれの磁気センサ２０２、２０４は、他方の動作を検証に使用可能であり、それによって他方の磁気センサのフェイルセーフのための手段となる。
【０１３３】
車両１２の左側２０６に関連する第１のコイル２１６．１の動作可能性の第１の尺度に応答して―この動作可能性の第１の尺度は、車両１２の右側２０８と関連する第２の磁気センサ２０４と関連する第３の共振回路２４０．２と関連する電流センサ２４６．２からの信号に応答性がある―プロセッサ２３８は、動作可能性の第１の尺度が、第１のコイル２１６．１が動作不能であることを示す場合には、車両１２の左側２０６に関連する第１の安全拘束アクチュエータ２５４．１を動作禁止にする。そうではなく、第１の磁気センサ２０２が動作可能である場合には、車両１２の左側２０６と関連する、第１の安全拘束アクチュエータ２５４．１は、車両１２の左側２０６と関連する第１の磁気センサ２０２と関連する関連の磁気検知要素２２４．１からの信号に応答して作動される。
【０１３４】
車両１２の右側２０８に関連する第１のコイル２１６．２の動作可能性の第２の尺度に応答して―この動作可能性の第２の尺度は、車両１２の左側２０６と関連する第１の磁気センサ２０２と関連する第３の共振回路２４０．１と関連する電流センサ２４６．１からの信号に応答性がある―プロセッサ２３８は、動作可能性の第２の尺度が、第１のコイル２１６．２が動作不能であることを示す場合には、車両１２の右側２０８に関連する第２の安全拘束アクチュエータ２５４．２を動作禁止にする。そうではなく、第２の磁気センサ２０４が動作可能である場合には、車両１２の右側２０８と関連する、第２の安全拘束アクチュエータ２５４．２は、車両１２の右側２０８と関連する第２の磁気センサ２０４と関連する関連の磁気検知要素２２４．２からの信号に応答して作動される。
【０１３５】
上記の詳細な説明においては具体的な実施態様について詳細に記述するとともに添付の図面に示したが、当業者であれば、本開示の全体的教示に照らして、これらの詳細に対して様々な修正形態および代替形態を創出できることを理解するであろう。
例えば、上記の態様は、本明細書においては別個に記述してあるが、磁気センサ１００の追加の態様として、互いに組み合わせることもできることを理解すべきである。磁気センサ１００の衝突、またはその他の検出可能な事象に対する感度は、それに関連する利得および／または閾値を調節することによって所望のレベルに設定することができる。さらに、衝突検知およびフェイルセーフに加えて、上記の態様は―ドア１４を含む磁気回路３８を組み込む場合には―第１のコイル４２の自己インダクタンスに応答するか、または関連する磁気検知要素５０／第２のコイル５４からの第２の信号１１４に応答して、ドア１４の解放状態（すなわち、開または閉）を検出するのに使用することが可能である。
【０１３６】
したがって、開示した特定の配設は、説明のためだけのものであり、本発明の範囲について限定的なものではなく、本発明の範囲には、添付のクレームおよびそのすべての均等物の全範囲を含めるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】磁気センサを示すブロック図である。
【図２ａ】磁気回路を示す側面図である。
【図２ｂ】磁気回路を示す上面図である。
【図３】磁気センサの別の態様を示すブロック図である。
【図４】第１および第２の共振回路を組み込んだ、磁気センサのいくつかの態様を示すブロック図である。
【図５】磁気センサに組み込まれた第１のコイルを示す概略図である。
【図６】第１の共振回路の共振挙動を示す図である。
【０１３８】
【図７】磁気センサに組み込まれた、第２のコイルおよび関連するキャパシタを示す概略図である。
【図８】第２の共振回路の共振挙動を示す図である。
【図９】２つの信号の相対位相差を判定する処理を示す図である。
【図１０】２つの信号の相対位相差を判定する回路を示すブロック図である。
【図１１】分散キャパシタンスを備える第１の共振回路を組み込んだ磁気センサの一態様を示すブロック図である。
【図１２】ドアの開放角度を検出する態様を示す図である。
【図１３】車両の両側を検知するように適合された磁気センサの一態様を示す図である。
【図１】
2007506104.tif 000043
【図２ａ】
2007506104.tif 000044
【図２ｂ】
2007506104.tif 000045
【図３】
2007506104.tif 000046
【図４】
2007506104.tif 000047
【図５】
2007506104.tif 000048
【図６】
2007506104.tif 000049
【図７】
2007506104.tif 000050
【図８】
2007506104.tif 000051
【図９】
2007506104.tif 000052
【図１０】
2007506104.tif 000053
【図１１】
2007506104.tif 000054
【図１２】
2007506104.tif 000055
【図１３】
2007506104.tif 000056
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月29日(2006.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．車両のボディまたは構造の磁気回路と動作可能に関連して、前記車両のボディまたは構造における時間変化磁束と協働するように適合された、少なくとも１つのコイルであって、前記時間変化磁束は、前記少なくとも１つのコイルによって生成または検知されるとともに、前記時間変化磁束は、前記磁気センサによって検知される前記車両のボディまたは構造の状態に応答性を有する、前記少なくとも１つのコイル；および
ｂ．前記少なくとも１つのコイルに動作可能に結合された、少なくとも１つの電気回路であって、前記少なくとも１つの電気回路と協働する前記少なくとも１つのコイルが、前記車両のボディまたは構造の少なくとも１つの状態に対して、前記時間変化磁束と関連する共振または近共振状態を示すように適合されている、前記少なくとも１つの電気回路；を含む磁気センサ。
【請求項２】
磁気回路が、車両のボディまたは構造の少なくとも１つの強磁性要素を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
車両のボディまたは構造の少なくとも１つの状態が、前記車両のボディまたは構造の名目状態を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４】
車両のボディまたは構造の少なくとも１つの状態が、前記車両のボディまたは構造の変形状態を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項５】
車両のボディまたは構造の少なくとも１つの状態が、前記車両のボディまたは構造の欠陥状態を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項６】
少なくとも１つの電気回路が、第１の電気回路を含み、該第１の電気回路は、
ａ．少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第１のコイル；
ｂ．前記少なくとも１つの第１のコイルと直列の少なくとも１つの第１のキャパシタ；および
ｃ．前記少なくとも１つの第１のコイルに送られる第１の信号を生成する発振器であって、前記少なくとも１つのキャパシタと組み合わせた、前記少なくとも１つの第１のコイルの第１の共振周波数は、少なくとも１つの車両のボディまたは構造の状態に対して、第１の信号の周波数であるか、またはそれに近い周波数である、前器発振器；を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項７】
発振器が、正弦波発振器を含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項８】
発振器が、方形波発振器を含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項９】
第１の電気回路が、少なくとも１つの第１のコイルにかけられる第１の信号が単極信号となるように、適合されている、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１０】
少なくとも１つのコイルが、第１の信号の高調波成分をフィルタリングするのに十分な大きさの固有キャパシタンスを組み入れるように、適合されている、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１１】
少なくとも１つのコイルの抵抗が、該少なくとも１つのコイルと直列に配置されて発振器によって駆動される少なくとも１つの電気回路の、残りの要素の合計抵抗よりも大きい、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１２】
少なくとも１つの電気回路が、少なくとも１つの第１のコイルと直列に少なくとも１つの抵抗器を含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１３】
少なくとも１つの抵抗器の合計抵抗が、少なくとも１つの第１のコイルの抵抗よりも小さい、請求項１２に記載の磁気センサ。 
【請求項１４】
電気回路が、少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧、前記少なくとも１つの第１のコイルを通過する電流、前記少なくとも１つの第１のコイルと直列の抵抗器の両端の電圧、および少なくとも１つの第１のキャパシタの両端の電圧から選択される、少なくとも１つの尺度を検知するように、適合されている、請求項６に記載の磁気センサ。 
【請求項１５】
少なくとも１つの第１のコイルのインダクタンスに応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの抵抗に応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧と、前記少なくとも１つの第１のコイルを通過する電流との間の位相角に応答性のある尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルに印加される無効電力の尺度、および前記少なくとも１つの第１のコイルによって吸収される実電力の尺度、から選択される少なくとも１つの尺度を決定するように適合された、プロセッサ、回路、またはそれら組合せをさらに含む、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１６】
少なくとも１つの第１のキャパシタが、第１および第２のキャパシタを含み、少なくとも１つの第１のコイルが、前記第１と第２のキャパシタの間に接続されている、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項１７】
少なくとも１つのコイルが第１の電気回路に電気的に接続された第１のコイルを含み、前記少なくとも１つの電気回路が、第２の電気回路を含み、該第２の電気回路は、
ａ．少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第２のコイル；および
ｂ．前記少なくとも１つの第２のコイルと並列の少なくとも１つの第２のキャパシタであって、前記少なくとも１つの第２のキャパシタと組み合わせた前記少なくとも１つの第２のコイルの第２の共振周波数は、車両のボディまたは構造の少なくとも１つの状態に対して、前記少なくとも１つの第２のコイルに結合された時間変化磁束の発振周波数であるか、またはその近傍れに近い周波数とし、前記第１および第２の電気回路は、互いに電気的に絶縁されるともに、互いに磁気的に結合されるようにした、前記少なくとも１つの第２のキャパシタを含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項１８】
第２の電気回路が、少なくとも１つの第２のコイルに結合された時間変化磁束に応答性のある第２の信号を生成し、前記第２の電気回路は、前記第２の信号が単極となるように適合されている、請求項１７に記載の磁気センサ。
【請求項１９】
少なくとも１つのコイルは第１の電気回路に電気的に接続された第１のコイルを含み、前記少なくとも１つの電気回路は第２の電気回路を含み、該第２の電気回路は、
ａ．少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第２のコイル；および
ｂ．前記少なくとも１つの第２のコイルと並列の少なくとも１つの第２のキャパシタを含み、前記少なくとも１つの第２のキャパシタと組み合わせた前記少なくとも１つの第２のコイルの第２の共振周波数は、車両のボディまたは構造の少なくとも１つの状態に対して、前記少なくとも１つの第２のコイルに結合された時間変化磁束の発振周波数であるか、またはその近傍であり、前記第２の共振周波数は、前記車両のボディまたは構造の少なくも１つの状態に対して、第１の信号の周波数に実質的に等しいか、またはそれに近く、前記第１および第２の電気回路は、互いに電気的に絶縁されるともに、互いに磁気的に結合されている、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項２０】
磁気回路の状態を検知する方法であって、
ａ．前記磁気回路における時間変化磁束が、前記少なくとも１つのコイルと磁気的に結合され、前記磁気回路には少なくとも車両の一部分が含まれるように、少なくとも１つのコイルを、前記磁気回路と動作可能に関連づけること；
ｂ．前記少なくとも１つのコイルを、少なくとも１つの電気回路に動作可能に結合すること；
ｃ．前記少なくとも１つの電気回路を、前記時間変化磁束の発振周波数が、前記磁気回路の少なくとも１つの状態に対して、前記少なくとも１つの電気回路と協働する前記少なくとも１つのコイルの共振周波数に実質的に一致するか、それに近くなるように、適合させること；および
ｄ．前記少なくとも１つのコイルに応答して、前記少なくとも１つの電気回路に関連する信号から、前記磁気回路の状態を検知することを含む、前記磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの電気回路を適合させる動作は、少なくとも１つの第１コイルを、少なくとも１つのコイルの少なくとも１つの第１のキャパシタと直列に結合すること、および発振型の第１の信号を、前記少なくとも１つの第１のコイルと直列に送ることを含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２２】
磁気回路の状態を検知する動作が、
ａ．少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧、前記少なくとも１つの第１のコイルを通過する電流、前記少なくとも１つの第１のコイルと直列の抵抗器の両端の電圧、および少なくとも１つの第１のキャパシタの両端の電圧から選択される１つの信号を検知すること、および
ｂ．前記信号と閾値を比較することを含む、請求項２１に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２３】
信号から、少なくとも１つの第１のコイルを含む電気回路の動作可能性を検知することをさらに含む、請求項２２に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２４】
磁気回路の状態を検知する動作が、
ａ．少なくとも１つの第１のコイルのインダクタンスに応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの抵抗に応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧と、前記少なくとも１つの第１コイルを通過する電流との間の位相角に応答性のある尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルに印加される無効電力の尺度、および前記少なくとも１つの第１のコイルによって吸収される実電力の尺度、から選択される信号を検知すること；および
ｂ．前記信号を閾値と比較することを含む、請求項２１に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２５】
信号から、少なくとも１つの第１のコイルを含む電気回路の動作可能性を検知することをさらに含む、請求項２４に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２６】
磁気回路の状態を検知する動作が、発振型の第１の信号の周波数を変化させるとともに、前記周波数に応答して、少なくとも１つの電気回路からの応答を検知することを含む、請求項２１に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの電気回路が、第１および第２の電気回路を含み、少なくとも１つのコイルは前記第１の電気回路に電気的に結合されており、前記少なくとも１つの電気回路を適合させる動作が、前記第１および第２の電気回路を、互いに電気的に絶縁するともに、前記第１および第２の電気回路を、互いに磁気的に結合すること、および少なくとも１つの第２のキャパシタを、少なくとも１つのコイルの第２のコイルに並列に結合して、前記第２の電気回路内に並列回路を形成することを含み、かつ磁気回路の状態を検知する動作が、前記磁気回路における時間変化磁束に応答して前記並列回路の両端の電圧を検知することを含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２８】
少なくとも１つのコイルが、車両のボディまたは構造と動作可能に関連しており、磁気回路が車両のドアを含み、さらに前記磁気回路の状態が、ドアに掛け金がかけられているかどうかを含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項２９】
少なくとも１つのコイルは、車両のボディまたは構造と動作可能に関連しており、磁気回路は、車両のドアを含み、さらに前記磁気回路の状態は、前記ドアが衝突に関与しているかどうかを含む方法であって、前記ドアが前記衝突に関与している前記状態を検知することに応答して、安全拘束システムの作動を制御することをさらに含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【請求項３０】
少なくとも１つの第１のコイルの抵抗に応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧と、前記少なくとも１つの第１のコイルを通過する電流との間の位相角に応答性のある尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルに印加される無効電力の尺度、および前記少なくとも１つの第１のコイルによって吸収される実電力の尺度、から選択される少なくとも１つの尺度を決定するように適合された、プロセッサ、回路、またはそれら組合せをさらに含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３１】
磁気回路の状態を検知する動作が、
ａ．少なくとも１つの第１のコイルの抵抗に応答性があるか、またはそれと関係する尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルの両端の電圧と、前記少なくとも１つの第１コイルを通過する電流との間の位相角に応答性のある尺度、前記少なくとも１つの第１のコイルに印加される無効電力の尺度、および前記少なくとも１つの第１のコイルによって吸収される実電力の尺度、から選択される信号を検知すること；および
ｂ．前記信号を閾値と比較することを含む、請求項２０に記載の磁気回路の状態を検知する方法。
【国際調査報告】
2007506104.tif 000057
2007506104.tif 000058