(57)【要約】磁気センサ（１０）は、車両（１２）のボディの第１の場所（４８）および第２の場所（５２）それぞれならびに、ボディの強磁性要素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）および少なくとも１つの磁気感知素子（５０）を含む。第１の場所（４８）および第２の場所（５２）は互いに別であり、車両（１２）の第１の部分（３０）を通り、かつ車両（１２）の第２の部分（３２）を通って磁気的に導通しており、車両（１２）の第１の部分（３０）は衝突による変形を受け易いボディの部分を含み、第１の部分（３０）は第２の部分（３２）とは別である。少なくとも１つの信号（４４）は少なくとも１つの第１のコイル（４２）に印加され、少なくとも１つの磁気感知素子（５０）はそれに反応して第２の信号を生成し、それによって衝突が区別される。
2004500268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．車両のボディの関連づけられた少なくとも１つの第１の場所にある少なくとも１つの第１のコイルであって、車両ボディの強磁性要素に動作可能に連結されている少なくとも１つの第１のコイルと、
ｂ．前記車両の前記ボディの少なくとも１つの第２の場所に動作可能に接続された少なくとも１つの磁気感知素子であって、前記少なくとも１つの第１の場所と前記少なくとも１つの第２の場所は、前記車両の第１の部分と前記車両の第２の部分とを介して磁気的に導通しており、前記車両の前記第１の部分は衝突による変形を受け易い前記ボディの一部を含み、前記第１の部分は前記第２の部分とは別である、少なくとも１つの磁気感知素子と、
ｃ．前記少なくとも１つの第１のコイルに動作可能に接続された少なくとも１つの第１の信号と、
ｄ．前記少なくとも１つの磁気感知素子からの少なくとも１つの第２の信号を感知する手段と、
ｅ．該少なくとも１つの第２の信号から衝突を識別する手段と
を含む磁気センサ。
【請求項２】
少なくとも１つの第１の信号が振動信号である、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
衝突を識別する手段が第２の信号を限界値と比較する手段を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４】
少なくとも１つの第１のコイルが複数のコイルを含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項５】
少なくとも１つの第１の信号が複数の第１の振動信号を含み、該複数の第１の振動信号が第１の位相を有し、複数の第１のコイルの１つに印加され、前記複数の第１の発振信号の別の１つが第２の位相を有し、前記複数の第１のコイルの別の１つに印加される、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項６】
少なくとも１つの磁気感知素子が、少なくとも１つのコイル、少なくとも１つのホール・エフェクト・センサから選択される、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項７】
少なくとも１つの磁気感知素子が複数の磁気感知素子を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項８】
ａ．車両ボディの強磁性要素における車両の第１の場所で第１の磁束を生成することであって、該第１の磁束は前記車両の衝突に反応することと、
ｂ．第１の通路に沿って前記第１の場所と前記車両の第２の場所との間で前記第１の磁束を導通することであって、前記第１の通路は前記車両のボディ部分を通ることと、
ｃ．第２の通路に沿って前記第１の場所と前記第２の場所との間で前記第１の磁束を導通することであって、前記第１および第２の通路は閉じた通路を形成し、前記第１の通路と前記第２の通路の少なくとも一方に沿った磁気抵抗は車両衝突に反応することと、
ｄ．前記第２の場所で磁束を感知することと、
ｅ．前記第２の場所で感知された前記磁束に反応して信号を生成することと、
ｆ．該信号に反応して前記車両衝突を識別することと
を含む、前記車両衝突を感知する方法。
【請求項９】
第１の磁束が振動している車両衝突を感知する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
図１を参照すると、複数のヒンジ１８を中心に第１のピラー１６に対して取り付けられたドア１４を含む、模式的に図示した車両１２に磁気センサ１０が組み込まれている。ドア１４は第２のピラー２４上でストライカ２２にラッチするラッチ／ロック機構２０を有している。
【０００２】
ドア１４（通常、導磁性スチールでできている）は、固有の磁性を有する。たとえば、ドア１４は磁束を導通することにより、永久磁石がそれに接着することを可能にする。ヒンジ１８は、ドア１４と第１のピラー１６との間に比較的低い磁気抵抗の通路を形成する。さらに、ラッチ／ロック機構２０およびストライカ２２は、係合されたときに、ドア１４と第２のピラー２４との間に比較的低い磁気抵抗の通路を形成する。他の部分では、ドア１４は関連のエアギャップ２８によって車両１２のボディ２６から通常は磁気的に分離されている。したがって、ヒンジ１８およびストライカ２２は、ドア１４に沿って第１の磁路（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｔｈ）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２２（ヒンジ１８およびストライカ２２がそれぞれ取り付けられている）は、車両１２のボディ２６、ストラクチュア３４または伝動機構３６を含む第２の磁路３２（第１の磁路３０とは別の）によって磁気的に接続されている。したがって、ドア１４は、図１に示したように変圧器の磁心に本質的に類似の磁気回路３８の一部であり、第１の磁路３０および第２の磁路３２は一体となって閉磁路４０を構成している。
【０００３】
磁気回路３８はさらに、少なくとも１つの第１の信号４４、たとえば発振器４６からの振動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を含む。少なくとも１つの第１のコイル４２は、関連の少なくとも１つの第１の場所４８に設けられ、少なくとも１つの第１の信号４４に反応して、磁気回路３８内に磁束４９が生じるように磁気回路３８で起磁力を発生させる。少なくとも１つの磁気感知素子５０は、少なくとも１つの第１の場所４８とは別の、関連の少なくとも１つの第２の場所５２で磁気回路３８に動作可能に接続されている。少なくとも１つの磁気感知素子５０は、少なくとも１つの第１のコイル４２からの起磁力および磁気回路３８の磁気特性に反応した磁束４９を感知する。
【０００４】
たとえば、図１に示したように、第１の実施態様においては、少なくとも１つの第１のコイル４２は、たとえば、ドア１４を「Ａ」ピラー１６．１に動作可能に連結する頂部ヒンジ１８．１および底部ヒンジ１８．２に一様な位相で動作可能に連結された、複数の第１のコイル４２．１、４２．２を別の第１の場所４８．１および４８．２に含むことができる。さらに、各第１のコイル４２．１、４２．２は、関連のヒンジ１８．１、１８．２の周囲、または第１のピラー１６またはドア１４にヒンジを取り付ける１つまたは複数の関連の取付ボルトの周囲に設けることができ、磁気感知素子５０はラッチ／ロック機構２０の周囲、ドア１４にラッチ／ロック機構２０を取り付けるボルトの周囲またはストライカ２２の周囲に第２のコイル５４を含むことができ、それによって、関連の磁気回路３８は、第１のコイル４２．１、４２．２を含む２つの一次巻線と、第２のコイル５４を含む二次巻線と、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の周囲のエア・ギャップ２８ならびに、車両１２のボディ２６の残りの部分、ストラクチュア３４および伝動機構３６を含む磁心とを備えた変圧器を形成する。換言すれば、第１の実施態様は、２つが能動で１つが受動の３つのコイルを備えた変圧器を含む。
【０００５】
第１の信号４４は、マイクロプロセッサ５６によって生成され、続いてバンドパス・フィルタによってフィルタリングされる水晶安定化（すなわち、実質的にドリフトなしの）ＴＴＬ方形波信号を含む、発振器４６によって生成される正弦電圧を含む。発振器４６からの信号は、たとえばバッファ増幅器を通してコイル・ドライバ５８に供給される。
【０００６】
発振器４６の発振周波数は、システム性能を強化するために、予期される雑音源の関数として選択される。たとえば、そこからの干渉を回避するために、ＡＣ電力線の周波数（たとえば６０Ｈｚ）とは異なる周波数の干渉を回避するように選んで、選択される。超音波周波数は有用であると思われる。
【０００７】
磁束４９の浸透厚は周波数に応じたものであるので、ドア１４の磁束４９の深さならびに関連の近接磁界の形状および到達範囲は、発振周波数（または複数の周波数）を変えることにより変更することができる。発振器４６は振幅、周波数で変調するか、バースト方式によって変調することができる。
【０００８】
各少なくとも１つの第１のコイル４２は、結果として得られる磁束４９が少なくとも１つの磁気感知素子５０によって検出されるほど十分に強くなるように、第１のコイル４２に適合するインピーダンスで十分な電力を提供する、関連のコイル・ドライバ５８によって駆動される。コイル・ドライバ５８には、たとえば短絡保護も設けられ、第１の信号４４の飽和やクリッピングを回避するように操作される。コイル・ドライバ５８は、たとえば、可能なバッテリ電圧の関連範囲にわたって動作するなど、自動車環境で動作するように設計されている。コイル・ドライバ５８からの第１の信号４４は、たとえば、電圧信号であっても電流信号であってもよい。
【０００９】
コイル・ドライバ５８は、感知／試験回路６０を介して第１のコイル４２を駆動する。感知／試験回路６０は、第１のコイル４２、補助感知コイル６２からの信号、またはこれらの組み合わせからの電流または電圧を感知して、第１のコイル４２の動作を確認または試験する。これは、ドア１４の完全性の連続的試験も提供する。たとえば、補助感知コイル６２は、第１のコイル４２によって生成される磁束４９を直接感知する。感知／試験回路６０はたとえば、特に安全拘束アクチュエータ６４の作動を制御するために用いられたときに、誤った展開や必要とされる場合の展開の失敗を防止するために、磁気センサ１０の信頼性を向上させるように第１のコイル４２が開いているか短絡しているかを試験することもできる。少なくとも１つの第１のコイル４２の完全性、または健全性は、たとえば測定サイクル毎に試験される。
【００１０】
複数の第１のコイル４２を図１に示すように、その場合に、別々に駆動するか、直列または並列に接続して共通のコイル・ドライバ５８によって駆動することができる。少なくとも１つの第１のコイル４２は、たとえば、中の電流の流れを増大させて、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に誘導される磁束４９の量を増大させるように直列共振させてもよい。これは、磁気回路３８のエアギャップ２８に近接する漏洩磁界の大きさおよび範囲も拡大し、それによって磁気センサ１０による関連の近接感知の範囲を拡張する。磁気回路３８における増大した磁束４９は、磁気センサ１０によって受信または検出された信号または複数の信号の、より高い信号対雑音比をもたらす。少なくとも１つの第１のコイル４２は、関連の温度センサを組み込むことにより、温度の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の周囲に取り付けられたコイルに対して、ボディの金属は熱シンクとして作用し、１のコイル４２の温度を大気温度近くに維持することを助長する。
【００１１】
感知／試験回路６０は、近接する金属物体に連結された磁束４９を推定できるように、第１のコイル４２に送られる電力の測定量も提供する。たとえば、ドア１４に近接する別の車両などのスチール製の物体は、少なくとも１つの第１のコイル４２からの磁束４９への代替的通路を提供し、このことは磁気回路３８および、少なくとも１つの第１のコイル４２で検出される磁気抵抗に影響し、それによって少なくとも１つの第１のコイル４２上の負荷を変化させ、このことはコイル・ドライバ５８によってそれに提供される電力を変化させる。一般的に、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の一部は、磁気回路３８内で連結され、一部は代替的磁路を介してまたは放射によって、磁気回路３８を迂回する。磁気回路３８を迂回する磁束４９の一部は、コイル・ドライバ６８上の負荷を増大させ、この増大は、少なくとも１つの第１のコイル４２全体にわたる電圧およびそれを通る電流の、感知／試験回路６０からの測定値を用いてバイパス電力プロセッサ６６によって感知される。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、関連の別個の感知／試験回路６０．１および６０．２の別個の測定値から、特に、所与の共通駆動電圧についての、別個の第１のコイル４２．１および４２．２へ流れる電流の差の測定量から、近接する磁界影響物体への方向の測定量を提供できる。
【００１２】
少なくとも１つの磁気感知素子５０は、ドア１４を通して導通される磁束４９の第１の部分および、ドア１４の少なくとも一部を迂回する磁束４９の第２の部分、すなわち漏洩磁束の両方を含む、第２の場所５２の磁束４９に反応する（たとえば、少なくとも１つの第１のコイル４２から少なくとも１つの磁気感知素子５０に磁束４９を連結する、ドア１４に近接する別の車両などの物体がある結果）。
【００１３】
少なくとも１つの磁気感知素子５０からの出力は、たとえば後の回路によるローディングから磁気感知素子５０を保護し、雑音を削減するために比較的低いインピーダンスの出力を提供する、前置増幅器／試験回路６８に動作可能に接続されている。前置増幅器／試験回路６８は、少なくとも１つの磁気感知素子５０からの信号も、マイクロプロセッサ５６による処理のための、それに続くアナログ・デジタル変換の前に、適切な信号処理および復調を許容するのに十分に高いレベルまで増幅する。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を作動するか否かを判断する。
【００１４】
前置増幅器／試験回路６８は、たとえば、磁気感知素子５０からの信号を「予期される」レベルおよび予期される波形（たとえば正弦形状）と比較することによっても、磁気感知素子５０の完全性を監視する。これは、磁気感知素子５０の完全性およびドア１４の磁気伝達関数特性の連続的試験を提供する。前置増幅器／試験回路６８は、たとえば、特に安全拘束アクチュエータ６４の作動を制御するために用いられたときに、誤った展開や必要な場合の展開の失敗を防止するために、磁気センサ１０の信頼性を向上させるように、少なくとも１つの磁気感知素子５０、たとえば第２のコイル５４が開いているか短絡しているかを試験することもできる。少なくとも１つの磁気感知素子５０の完全性、または健全性は、測定サイクル毎に試験される。
【００１５】
磁気感知素子５０は、それに近接した磁束４９から、磁気回路４４の磁気抵抗に反応して変調された正弦搬送波を感知する。磁気感知素子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は、正弦搬送波からの変調信号を抽出し、この変調信号はベント・メタル信号成分７２および近接信号成分７４を含む。ベント・メタル信号成分７２は、ドア１４の金属を通して導通された磁束４９に反応する。近接信号成分７４は、ドア１４の金属を迂回する通路に沿って、少なくとも１つの第１のコイル４２と磁気感知素子５０との間に連結された、漏洩磁束４９に反応する。ベント・メタル信号成分７２と近接信号成分７４の相対的強さの相違は、関連の磁束通路の導磁度の相違に左右される。
【００１６】
ベント・メタル・プロセッサ７６は、（たとえば単位利得で）Ａ／Ｄ変換器７８．１を介してベント・メタル信号成分７２をマイクロプロセッサ５６にＤＣ接続する。ベント・メタル信号成分７２は、ドア１４における磁束４９の変化の時間比に反応する。比較的小さい振幅の比較的遅い信号が、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イベント、たとえばショッピング・カートによるドア１４の低速衝撃に対応する。比較的大きい振幅の比較的速い信号は、安全拘束アクチュエータ６４を展開すべき展開イベント、たとえばポールまたは障壁によるドア１４の衝撃（たとえば、ＦＭＶＳＳ−２１４状態）に対応する。ポールへの衝突の間に、ドア１４のスチールは近接するボディに磁気的に短絡し、それによって磁束通路を磁気的に短絡させて、ストライカ２２で磁気感知素子５０によって感知される磁束４９を大幅に削減する。
【００１７】
近接プロセッサ８０は、コイル形状および車両構造に基づいた何らかの利得係数分だけ、同期復調器７０からの近接信号成分７４を増幅し、増幅された信号をＡ／Ｄコンバータ７８．２を通してＤＣ接続する。近接信号成分７４は、ドア１４を迂回する磁束４９の変化の時間比に反応する。ベント・メタル信号成分７２と比較して、より大きい雑音感受率にもかかわらず、近接信号成分７４は、ドア１４に接近する金属（特に強磁性金属）物体、たとえば高速で接近する車両または隣接車線の車両の検出を可能にする。衝突コースでドア１４に接近する別の車両は相対的に速い信号によって示され、対応するベント・メタル信号成分７２が続く場合には、その車両に対して、衝撃時に安全拘束アクチュエータ６４が展開される。
【００１８】
したがって、近接信号成分７４の変化の割合が第１の限界値よりも大きい場合に、安全拘束アクチュエータ６４は、ベント・メタル信号成分７２が第２の限界値を超え、かつその変化の割合が第３の限界値を超えたときに展開する。そうではなく、続いてベント・メタル・シグナチャがない場合、たとえば、近接信号成分７４が通過する車両から生じた場合には、システムは解除される。
【００１９】
上記の磁気センサ１０は様々な方法で実施することができる。特定の回路は、それがアナログ、デジタルまたは光学的なものであっても、限定的とみなされはせず、本明細書中の教示に従って当業者が設計できる。たとえば、使用する場合に、発振器、増幅器、論理素子、変調器、復調器、Ａ／Ｄ変換器は、たとえば、フィールドエフェクトまたはバイポーラあるいは他のディスクリート・コンポーネントなどのトランジスタ、集積回路、演算増幅器または論理回路、あるいはカスタム集積回路などを用いる、如何なる既知の種類とすることもできる。さらに、使用する場合に、マイクロプロセッサは如何なる演算装置とすることもできる。
【００２０】
磁気回路および変圧器の理論に従って、磁束線は常にそれ自体が閉じており、好ましくは、たとえばスチールまたはフェライト材料などの強磁性材料の通路に従うために、最低の磁気抵抗の通路に従う。さらに、面積または磁気回路に沿った透磁率の変化は、それに隣接した磁束４９の漏洩を引き起こすが、この漏洩はフリンジングとしても知られている。磁気回路３８は磁界抵抗Ｒによって特徴づけられ、ここで、所与の起磁力Ｆに対する磁気回路における磁束の量φは、φ＝Ｆ／Ｒによって求められる。直列磁気回路の磁気抵抗Ｒは、直列になった個々の素子の個々の磁気抵抗の合計によって求められる。エア・ギャップの磁気抵抗は、強磁性材料の磁気抵抗よりも大幅に大きく、その結果、磁束はエア・ギャップを囲む空間内に漏れて、漏洩磁界を形成する。漏洩磁界に入る強磁性物体は、磁束に代替的な通路を提供し、それによってエア・ギャップを迂回させて、磁気回路３８の磁界抵抗に影響する。換言すれば、漏洩磁界は、強磁性物体が磁気回路３８の一部になるように形状を変える。
【００２１】
図１に示したように、ドア１４は変換器の磁心に類似の閉磁気回路３８の要素としてモデル化することができる。ドア１４の前端部および後端部は、ヒンジ１８およびストライカ２２へのラッチ／ロック機構２０の連結によって、磁気回路３８の残りの部分と直列に、磁気的に接続されている。ドア１４の残りの部分は、普通ならドア１４を囲むエアギャップ２８によって、磁気回路３８の残りの部分から磁気的に絶縁されている。
【００２２】
第１のコイル４２は、第１のコイルが自由空間にあるときには１つの値を持ち、たとえば磁気回路３８の一部の周囲に第１のコイル４２を巻き付けることにより、磁気回路３８に動作可能に接続されたときには別の値を持つ、自己インダクタンスを有する。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の磁気的特性に左右される。さらに、磁気回路３８の磁気的特性は、磁気回路３８が物理的に変形した場合、または強磁性要素が磁気回路３８と近接、特にその漏洩磁界と近接させられた場合に変えられる。したがって、ドア１４の変形またはドア１４への別の車両の接近は、共に磁気回路３８の磁気的特性に対する外乱の例であり、これらは共に第１のコイル４２のインダクタンスの変化あるいは、第１の場所４８にある第１のコイル４２と、第１の場所４８とは別の第２の場所５２にある磁気回路３８で磁束４９を感知する磁気感知素子５０との間の磁気的連結の変化によって検出することができる。
【００２３】
動作の際には、関連の少なくとも１つのコイル・ドライバ５８によって、関連の少なくとも１つの第１のコイル４２に動作可能に連結された、少なくとも１つの第１の信号４４は、内部で磁束４９を生成する少なくとも１つの第１のコイル４２で電流を発生させ、これは、少なくとも１つの第１のコイル４２が連結された磁気回路３８で磁束４９を生成する。磁束４９はドア１４により導通する。ドア１４は磁気回路３８の一部である。振動信号、たとえば正弦電圧または電流の励起を含む少なくとも１つの第１の信号４４は、ドア１４のヒンジ１８に動作可能に連結された少なくとも１つの第１のコイル４２に印加される。図２ａおよび図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、そして磁束４９は少なくとも１つの第１のコイル４２によって磁気回路３８に誘導される。磁束４９は複数の磁束線８４を含み、そのうちの数本は、特に磁気回路３８のエアギャップ２８に近接した場所で、磁気回路３８の物理的境界を超えて漏出する場合がある。磁束線８４は、周囲の空気の実質的により低い導磁度と比較される、その導磁度に関連して、中に磁束４９を引きつけるドア１４のスチールまたは他の強磁性要素に従う。
【００２４】
発振器４６からの少なくとも１つの第１の信号４４は、関連の少なくとも１つのコイル・ドライバ５８によって増幅されて、関連の感知／試験回路６０を介して少なくとも１つの第１のコイル４２に動作可能に連結されている。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で磁束４９を生成し、磁束４９の少なくとも一部は、磁気感知素子５０、たとえばストライカ２２の周囲に巻き付けられた第２のコイル５４によって感知される。
【００２５】
磁束４９は、磁気回路３８、特に、磁気センサ１０によって監視されるドア１４などの車両１２の部分の強磁性部分を含む、その強磁性部分を通って移動する。本明細書中ではベント・メタル磁束成分８６として知られる、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て、磁気感知素子５０に反応する、換言すれば、磁気回路３８の磁気的特性の変化に反応する、本明細書中ではベント・メタル信号成分７２として知られる第１の信号成分７２を提供する磁気感知素子５０によって感知される。磁束４９はドア１４のスチール・ストラクチュア内で移動しようとする。より厚いスチールの部分にはより多くの磁束４９が自動的に入り、これはドア１４に強度を付加するドア・ストラクチュアの要素に対応する可能性が高い。スチールがより薄い場合には、磁束密度はそれに対応して低下する。換言すれば、磁束４９はスチールの横断面にレシオメトリック比例して移動する。磁束４９は、磁気回路３８のどこかにおける漏洩の結果として以外には、プラスチック部分には一般的に存在しないが、スチール・ドア１４については、これらの部分は一般的に構造上含まれていない（ｎｏｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ）。したがって、磁気センサ１０は、ドア１４の構造的要素を通過し、これらの構造的要素の機械的変化が磁束４９に影響する程度までその機械的変化に反応する磁束４９を生成する。
【００２６】
本明細書中では近接束成分８８として知られる磁束４９の第２の部分８８は、磁気回路３８の物理的範囲外に達して磁気感知素子５０によって感知され、これは、それに反応する、換言すれば磁気回路３８に近接した領域の磁気的特性の変化に反応する近接信号成分７４として本明細書中では知られる第２の信号成分７４を提供する。
【００２７】
ドア１４のサイズ、形状、位置、構成の完全性、点溶接の量と完全性、材料の正確性およびアセンブリの整列に対する変化あるいは、たとえば、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に影響することによって、磁気感知素子５０によって感知される磁束４９に影響する。
【００２８】
ドア１４または、監視を受ける磁気回路３８の別の部分は、磁束４９の第１の部分８８および第２の部分９０の強度および／または形状を修正するように、ドア１４にスチールまたは他の透磁性の高い材料を付加または移動させることにより補足または修正でき、それによって、個々のベント・メタル成分７２および／または近接信号成分７４を改善するように、関連の磁気回路３８を強化する。これはさらに少なくとも１つのコイル・ドライバ５８への電力の削減を可能にすることができ、それによって少なくとも１つの第１のコイル４２からの、関連の放射電力を削減する。さらに、これは関連の前置増幅器／試験回路６８の利得の削減を可能にすることができ、これは関連の信号対雑音比を改善する。磁束４９は一般的に最小の磁気抵抗の通路に従い、これは通常、磁気的に透過性の材料が最大量の部分に対応する。スチールでできたドア１４については、この通路は、ドア１４の強度に大きく寄与するドア１４の１つまたは複数の部分に対応する。したがって、磁気回路３８は、関連の磁気的に透過性の材料のこの補足または修正による磁気性能、強度およびコストに関して最適化することができる。
【００２９】
たとえば、磁気回路３８は、以下を含むがそれらには限定されない様々な方法で修正または増強することができる。
１．ミューメタル、フェライトまたは他の何らかの磁気伝導体をドア１４、たとえばプラスチック・ドア１４に追加して、ドアの自然な磁気特性を増強または再調整することができる。
２．穴をドア１４に追加するか修正して、それによって磁気導通を移動させることができる。
３．ヒンジ１８に代えて、磁束４９を生成するため、補足フェライトまたはミューメタルの柔軟な接合を「Ａ」ピラー１６．１とドア１４との間に追加することができる。
４．フェライトまたはミューメタルをストライカ２２および第２のコイル５４に設けて、その中の磁束４９を強化することができる。
５．永久磁石をドア１４に追加して、磁気回路３８の固有の永久磁気特性信号を増強または再調整することができる。
６．たとえば、より薄い金属外板、プラスチック・ドア外板またはフェライト・ロッドを用いて磁気利得を変えることにより、近接束成分８８に反応してシステム安全化強化のために近接感知を強化するように、ドア１４の磁気構造を変えることができる。
７．ヒンジまたはストライカの形状、サイズまたは材料を変えて、それらの関連の磁気特性を改善することができる。
８．ドア側のガードレール・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・アセンブリを変えて、システム性能および感度を強化することができる。
【００３０】
衝突または差し迫った衝突を検出する際の、本明細書中で説明した用途に加えて、磁気センサ１０は、たとえば車両１２に搭載されているか、関連のテスト装置の磁気回路で車両１２からは分離されているドア１４の製造後検査として、磁気回路３８の構造要素の構造的完全性、特にドア１４の構造的完全性を監視するためにも用いることができる。たとえば、ガードレールなどの構造的要素がないことや下手なスポット溶接は、ドア１４の磁気抵抗に影響する可能性が高く、影響する場合には、組み立ての前に検出することができる。換言すれば、磁束４９を導通しないスチール・ドア１４は、十分な側面衝撃強度を有する可能性が低い。
【００３１】
磁気感知素子５０は磁束４９の第１の部分８８と第２の部分９０との重なりに反応して、両方の部分の複合を、前置増幅器／試験回路６８によって増幅された電圧に変換するものであって、関連のベント・メタル信号成分７２および近接信号成分７４の相対的な強度は、磁束４９の第１の部分８８および第２の部分９０の関連の相対的強度に比例する。磁気感知素子５０は、雑音を削減するためにファラデー・シールドすることができる。たとえば、ストライカ２２の周囲の第２のコイル５４を含む磁気感知素子５０については、関連の信号対雑音比を改善するように、第２のコイル５４を並行共振させて少なくとも１つの第１の信号４４の関連の搬送波周波数に適合させることもできる。第２のコイル５４をドア１４の端壁９２に近接して設けることは、磁束４９の近接磁束成分８８の認識を強化することを、実験が示している。このことは、ラッチ／ロック機構２０（ドア・メタルの局所化された膨らみ）が、第２のコイル５４で近接磁束成分８８の効果を増大させるために、磁気レンズとして作用できることを示唆している。エアギャップ２８は近接磁束成分８８を作製することを助け、接近する物体への近接磁束成分８８による最大感度の領域は、エアギャップ２８に近接している。ドア１４への衝撃はエアギャップ２８を変調し易く、関連の磁束線８４に対する大きな変化を引き起こし、それによって磁気感知素子５０に大きな規模の関連の信号を生成させる。変調されたエアギャップ２８に反応する信号は、ドア１４の瞬間的な跳ね返り速度の測定量を提供し、これは、関連の安全拘束アクチュエータ６４が通常は展開されないドア跳ね返りイベントを検出するために用いることができる。
【００３２】
特に、ドア１４は衝突の始めに剛体として作用し、ドア１４を囲む耐候シールのコンプライアンスに対して、車両１２のボディに向けて内側に押されることによって、弾性挙動を示す。磁気感知素子５０によって感知された磁束４９は、ドア１４の動きに反応して変化することによって、ドア１４の横方向の位置および速度をその変化から測定することを可能にする。
【００３３】
衝撃の運動量が限界値未満である場合には、たとえば小さい物体または低衝撃速度について、ドア１４は弾性挙動および跳ね返りの範囲内で底を打つことによって、磁束４９に対する上記の変化を逆転させ、これが磁気感知素子５０からの信号の極性の転換によって示される。したがって、かかる跳ね返りイベントの検出は、安全拘束アクチュエータ６４が必要ではない衝撃を示す。そうでなければ、衝撃の運動量が限界値よりも大きい場合には、ドア１４は塑性変形し、その結果、ベント・メタル信号成分７２に対する大きな変化となり、このことはそれに続いて安全拘束アクチュエータ６４を展開する必要性を示すことができる。したがって、ドア１４の最初の動きが検出された後に、ドア１４が跳ね返らず、かつ／または大きなベント・メタル信号成分７２が検出されれば、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役割を十分に果たすものと考えることができるであろう。さらに、ドア１４の初速は、衝撃の激しさを予測子または指標として用いることができる。
【００３４】
強磁性ドア１４は、磁気回路３８の磁気抵抗に反応して磁気回路３８内で静的磁束４９を生成するように作用する、関連の自然な永久磁界によって特徴づけられ、ドアの動作の結果としての磁束４９に対する変化は、磁気感知素子５０によって感知される。この反応（事実上はＡＣ変換器移動成分）は、少なくとも１つの第１の信号４４に対する反応に重ね合わされて、ドアの動作および衝撃速度の独立した測定量を提供できる。
【００３５】
少なくとも１つの第１のコイル４２に近接した別の車両８８は磁束４９を引きつけることによって、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に磁気感知素子５０を迂回させる。さらに、ドア１４がへこんだり変形したりした場合には、ドア１４の磁束４９の分布および／または強さが変化し、この変化は磁気感知素子５０によって、または少なくとも１つの第１のコイル４２による少なくとも１つの第１の信号４４に掛かる負荷の変化によって感知される。したがって、ほぼドア１４全体が磁気センサ１０の感知素子として働き、この場合に磁束線８４の数および分布に対するその磁気特性の変化の影響は、その障害の場所から少なくとも１つの第１のコイル４２または磁気感知素子５０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に設け、第２のコイル５４をストライカ２２に設けることにより、ドア１４内に配線や信号ケーブルを実際に這わせることなしに、ドア１４は感知素子になる。近接感知モードでドア１４を感知素子として用いた磁気センサ１０は、車両１２の死角を監視するか隣接車線の交通を監視するために用いることができる。
【００３６】
ほぼドア１４全体をセンサとすることで、磁気センサ１０はほぼドアの大きさの近づいてくる物体を感知できる。衝突に際しては安全拘束アクチュエータ６４が必要とされる、ドアと同じくらいの大きさの車のバンパーや路側のポールは一般的に認識できるのに対して、安全拘束アクチュエータ６４が必要とされないバスケットボールや他の小さい物体はあまり認識できない。食料雑貨類を積んだショッピング・カートも磁気センサ１０には認識できるが、安全拘束アクチュエータ６４を展開するかどうかの決定は、単に特定の物体を認識できることにとどまらない多くの要因に基づく。磁気センサ１０は、たとえば、岩石などによる車台への衝撃などの、には反応しないが、磁気回路３８には影響しない衝撃には反応しないが、このような、衝撃は加速度ベースの衝突センサには影響を与える可能性がある。
【００３７】
したがって、磁気センサ１０は、以下を含むがこれらには限定されない、磁気回路３８に掛かる様々な物理的影響に反応する。
１）ベント・メタル信号成分７２に影響する、磁気回路のエアギャップ２８に対する変化。
２）ドア１４の前端部と前部フェンダーの間、ドア１４の後端部と後部フェンダーの間、ドア１４の底部から床板まで、より少ない程度では、ドア１４の上部またはウィンドウ・フレームからルーフまでを含む、ドア１４を囲むエアギャップ２８に近接した近接磁束成分８８の形状および密度の変化。ベント・メタル信号成分７２は、ドア１４または、エアギャップ２８を閉じるか短絡させる隣接ボディ部品の変形に反応する。
３）ドア１４、特にその外板が、少なくとも１つの第１の信号４２の周波数で駆動された場合に、少なくとも１つの第１のコイル４２によって励振することができる共振周波数を有する。この共振周波数で、ドア１４の振動要素が、衝突する物体との接触による場合のように抑制された場合には、共振の減衰を引き起こし、これが磁気回路３８における渦電流損失を増加させ、これは少なくとも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によって測定することができる。
４）ドア１４の構造要素は通常、関連の磁束４９のために最小の磁気抵抗の通路を提供し、その中の機械的応力はその磁気抵抗を修正できるので、磁束４９に対する変化を、ドア１４およびその構造的要素に掛かる力のレベルに関連させることができ、この力のレベルは衝突する物体の運動量または速度に関連させることができる。したがって、磁束４９の測定値はドア１４に対する脅威の測定量を提供する。
【００３８】
磁気感知素子５０からの複合信号中のベント・メタル信号成分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、関連のベント・メタル・プロセッサ７６および近接プロセッサ８０の異なった個々の利得によって増幅されるが、ここで個々の利得は、たとえば、個々の磁束成分と関連の材料の相対的な導磁度に比例する。ベント・メタル信号成分７２および近接信号成分７４は信号の大きさに関して異なり、さらに差異を設けることなしに、所与の時点では２つの成分のうち一方のみが有用になる。たとえば、ベント・メタル信号成分７２が磁気回路３８の物理的障害を示すのに十分な大きさである場合には、近接信号成分７４は飽和されることになる。そうでなければ、ベント・メタル信号成分７２は無視できる程度の大きさであり、近接信号成分７４はドア１４に近接する物体を検出するために有用である。個々の信号成分のこのような相互に排他的な有用性は、衝突する物体はドア１４に衝突する前に車両１２に近接するという点で、衝突の順序に一致しており、ベント・メタル信号成分７２により示される衝突が発生した後では、近接信号成分７４を引き続き検出する必要はほとんどなくなる可能性が高い。
【００３９】
ベント・メタル信号成分７２および近接信号成分７４を与えられると、マイクロプロセッサ６４はドア１４の全体的な磁気的健全性を監視して、それに近接する比較的大きな金属物体に気付くことができる。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１つのアルゴリズムの例は、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速い接近を検出することである。近接信号成分７４が飽和され、物理的磁気回路３８に対するありそうな外乱を示すとき、次いでベント・メタル信号成分７２が十分に大きい変化を示した場合には、傷害を発生させる可能性のある衝撃が発生したと想定して、安全拘束アクチュエータ６４が作動される。そうではなく、大きなベント・メタル信号成分７２の発生なしに、近接信号成分７４が静止状態に戻った場合には、ドア１４は衝撃を受けておらず、その代わりにドア１４のそばを別の車両が通過したと想定して、安全拘束システム６４は作動されない。
【００４０】
少なくとも１つの第１のコイル４２に掛かる電力ならびに、少なくとも１つの第１の信号４４に関連した磁気感知素子５０からの信号の利得および位相の両方が継続的に監視されて、ドア１４のリアルタイム磁気シグナチャとしてマイクロプロセッサ５６のメモリ９５に記憶される。相対的位相に反応する磁気センサ１０の実施態様では、磁気感知素子５０からの信号の位相は、位相検出器を用いて発振器４６からの第１の信号の位相と比較することができる。位相検出器はマイクロプロセッサ５６に対する関連した位相の差を出力する。リアルタイム磁気シグナチャは、関連の安全拘束アクチュエータ６４を作動させるべきかどうかを判断するために、少なくとも１つの他の比較に値する磁気シグナチャ（たとえば、衝撃または衝突前のドア１４を表す少なくとも１つの磁気シグナチャ、すなわち正常なシグナチャあるいは、様々な衝撃または衝突を表す少なくとも１つの磁気シグナチャと比較される。少なくとも１つの正常なシグナチャは、金属物体がドア１４に近接するか接近している結果としての磁束４９の変動あるいは、腐食または温度の変化の結果としての変動を説明する磁気シグナチャを含むことができる。正常なシグナチャは、温度または腐食によるなど、ドア１４の小さい動揺を追跡するように、経時的に更新することができる。ベント・メタル信号成分７２のリアルタイム磁気シグナチャが、正常な磁気シグナチャと十分に異なっている場合には、マイクロプロセッサ５６は安全拘束アクチュエータ６４を作動する。
【００４１】
したがって、磁気センサ１０は小さい信号障害および大きい信号障害の両方に反応する。小さい信号障害は、たとえば、通常はドア１４の塑性変形を引き起こさないが、ドア１４やそれを囲む耐候シールは弾性的に反応する、バスケットボールまたは他のスポーツ投擲物などの比較的小さい物体による衝撃を含む。大きい信号障害は、たとえば、ドア１４の塑性変形を引き起こすことによってその磁気シグナチャを永久に移動させる側面衝撃を含む。磁気センサ１０は、衝突前の未変形状態から衝突後の変形状態への磁気シグナチャの変化を検出する。さらに、塑性変形した金属は加工硬化し、これが導磁度に対する変化を引き起こし、これが磁気センサ１０によって感知される。衝突の初めでは、ドア１４の塑性変形前に、磁気センサ１０は、エネルギーおよび運動量の保存を含む衝突の物理学の原理を用いて、衝突速度および衝突の強度を推測することができ、それによるとドア１４の反応は衝突の強度が上昇するに伴い高まる。磁気感知素子５０からの信号は、ドア１４の瞬間的位置および瞬間的速度の両方に関する情報を含む。さらに、信号の特定の極性は、ドア１４の特定の動作を示す。
【００４２】
磁気センサ１０は、短絡または開いた状態について少なくとも１つの第１のコイル４２および第２のコイル５４それぞれを試験することにより、または別個の感知コイル６２を用いて少なくとも１つの第１のコイル４２によって生成された磁束４９を検出することにより、個々のコイルの健全性および完全性のリアルタイムな確認を提供する。さらに、磁気センサ１０は、磁気的な監視下にある構成部分、たとえばドア１４を含む、磁気回路３８の完全性の継続的試験を提供する。
【００４３】
図１を参照すると、磁気センサ１０の第１の代替的実施態様において、少なくとも１つの第１のコイル４２は、たとえば、ドア１４を「Ａ」ピラー１６．１に動作可能に連結する頂部ヒンジ１８．１および底部ヒンジ１８．２に動作可能に連結された、複数の第１のコイル４２．１および４２．２を別の第１の場所４８．１および４８．２に含む。ドア１４を通って磁気感知素子５０に移動しながら「回転して」、それによってドア１４に対する衝撃が別個の信号の軌道に影響することにより、磁気感知素子５０によって感知された信号における異なった位相の相対的分布に影響する磁束４９を作り出すように、別個の第１のコイル４２．１および４２．２は、それぞれ互いに別の位相を有する別個の対応する第１の信号４４．１および４４．２によって駆動される。別個の第１の信号４４．１および４４．２の相対的位相は、発振器４６とコイル・ドライバ５８の１つとの間にあり、たとえばマイクロプロセッサ５６の制御下にある位相制御回路９８によって制御される。個々の第１の信号４４．１および４４．２の位相符号化は、限定された帯域幅のチャネルに沿った情報の転送を増大させるように、カラーテレビおよびＦＭラジオの信号の位相符号化に理論的に類似である。別個の第１の信号４４．１および４４．２を別々に符号化することにより、第１のコイル４２．１および４２．２（それぞれ頂部ヒンジ１８．１および底部ヒンジ１８．２の周囲の）からのこれらの個々の信号は、ドア１４への衝撃の垂直位置の測定量を提供するように、磁気感知素子５０からの信号において区別することができる。
【００４４】
図３を参照すると、磁気センサ１０の第２の代替的実施態様において、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を含み、第１の場所４８とはそれぞれ別の個々の第２の場所５２．１および５２．２に、複数の磁気感知素子５０、たとえば第２のコイル５４．１および５４．２を含む。たとえば、第１の場所４８は、改善された信号対雑音比のための底部ヒンジ１８．２であってもよく、第２の場所５２．１および５２．２はそれぞれ、ストライカ２２および頂部ヒンジ１８．１であってもよい。かかる配置は、底部ヒンジ１８．２に近接する衝撃に対する強化された感度を示す。
【００４５】
少なくとも１つの第１のコイル４２または少なくとも１つの磁気感知素子５０は、様々な場所に設けて、以下を含むがこれらに限定されない様々な構成に従って製作することができる。１つまたは複数のヒンジ、ストライカ、ドア１４の内側の側面衝突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／ロック機構の周囲またはそれに近接した部分、ドア１４の頂部または底部のスポット溶接線の内側、ヒンジ・ボルトの周囲またはそれに近接した部分、コイルの外辺部がドア１４の外辺部とほぼ一致した状態での、プラスチックまたはスチールのドア１４の内側のドア外板上、ウィンドウ・ガラス外辺部の周囲、ドア１４を囲むエアギャップおよび車両に乗降するときに通る開口などの、ドア・ストラクチュア＆＃０；全体の周囲、デフロスタとして運転者側のウィンドウなどのウィンドウに関連の電子部品と共にプラスチック・ドア・ハンドルまたは内装の後ろ、ウィンドウが下げられるときに通るドア１４のウィンドウ・ガラス開口の周囲、たとえば側面衝突の脅威となるスチール物体を発見するための、拡大範囲にわたって感知するためのプラスチック・サイド・ビュー・ミラー・ハウジング。
【００４６】
これらの配置によって生成された磁界は、長手方向、横断方向および垂直を含むがこれらには限定されない、様々な主要な向きを有する。たとえば、第１のコイル４２は、関連の磁界が長手方向または横断方向であるように、ヒンジ１８の周囲に設けることができ、前者の配置は主としてベント・メタル磁束成分８６を提供し、一方、後者の配置は比較的強い近接磁束成分８８を提供する。別の例として、ウィンドウが下げられるときに通るドアのウィンドウ・ガラス開口の周囲の第１のコイル４２は、車両の横断面に沿って車両の周囲を循環する垂直磁界を生成する。さらに別の例としては、ドア１４またはウィンドウの平面でその周囲にある第１のコイル４２は、近接感知に有用な横断磁界を生成する。少なくとも一方が主としてベント・メタル磁束成分８６を生成するように適合され、他方が主として近接磁束成分８８を生成するように適合されている、異なった第１のコイル４２を、磁気感知素子５０からの信号において区別可能なベント・メタル信号成分７２および近接信号成分７４を提供するように、関連の異なる第１の信号４４、たとえば異なった発振周波数を有する個々の第１の信号と共に用いることができ、この場合に個々の信号は個々の同期復調器７０によって復調される。
【００４７】
静止条件下での磁気センサ１０の動作点、たとえば、磁気回路３８内の磁束４９のレベルおよび、少なくとも１つの第１のコイル４２に供給される正常な電流は、少なくとも１つの第１のコイル４２の線番または巻き数を調節することにより調節できる。
【００４８】
システム安全化または近接検知は、車台、ドア開口または自動車のボンネットの周囲に巻き線を設けること、自動車の前部フェンダーの周囲に巻き線を設けること、フェライト・ロッドをヒンジ・コイルの内側または磁気収束のためのストライカ・コイルの内側に設けること、フェライト・ロッド・コイルをドアの間の隙間または空間に設けること、補助的な第１のコイル４２を、車両から離れて横に伸びるサイド・ビュー・ミラー・モールディングに設けることを含むがこれらには限定されない、様々な手段によって強化することができる。適切な整相を有し磁気回路帰線が適切に調節されている、付加的なシステム安全化の補助的な第１のコイル４２は、システム安全化信号性能を大幅に高める。たとえば、このコイルは直径が約３インチでドア表面に並行な平面にあるか、発射範囲を強化しシステム安全化のための指向性を強化するように整列されたフェライト・ロッド上に巻き付けることができる。さらに、関連の少なくとも１つの第１のコイル４２および磁気感知素子５０の自己試験と共に、近接検出およびベント・メタル検出の組合せによって、磁気センサ１０は安全化および衝突検出機能の両方を提供することができ、それによって別個の衝突加速度計に対する必要性を排除する。磁気センサ１０のコイル４２、５４および６２は、たとえば、関連のボビン上に巻き付けたワイヤで構成してから、車両の既存の構成部品、たとえばヒンジ１８またはストライカ２２に設けることができる。
【００４９】
コイルまたは感知素子は、フェライトまたは他の高導磁性磁心を組み込むことができる。また、同調性の高いコイル（ｈｉｇｈｌｙ ｔｕｎｅｄ ｃｏｉｌｓ）を磁気信号生成に用いることができる。さらに、コイル・ボビンの幅および長さは、磁束４９を導く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つの磁気感知素子５０は、車両シャシの下、車両ヘッドライナ、「Ａ」ピラーまたは「Ｂ」ピラーに、道路の方を指して設けられたフェライト・ロッド・コイルを組み込むことができるであろう。
【００５０】
さらに、磁気センサ１０と関連する信号は、以下を含むがこれらには限定されない様々な方法で生成、適合または処理することができる。
１．後部ドア１４でのシステム安全化を作り出して、前部ドア１４のシステム安全化を強化するために、代替的周波数を設定すること。
２．磁気シグナチャのＡＭ、ＦＭまたはパルス復調。
３．マルチトーン、マルチフェーズ・エレクトロニクス。
４．低コスト純正弦波生成のための、磁気的にバイアスが掛けられた、移相発振器。
５．コヒーレントな合成または位相固定搬送波ハードウエアまたはマイクロプロセッサ・ベースのシステム。
６．Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ自己調節または自己試験アルゴリズムを介した、マイクロプロセッサ利得またはオフセット調整のシステム。
７．磁気較正のためにシステム安全化磁界に「基準」を設けること。
８．非可聴周波数。
９．コヒーレントな正弦波生成のため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周波数。
１０．広帯域システム・エレクトロニクス。
１１．送信コイルへの信号の閉ループ利得および位相制御（すなわち、ドア１４が遅延ラインとして働くＡＧＣ）であって、利得および位相制御信号はセンサ出力として用いられるもの。
１２．ＡＣまたはＤＣ操作であって、信号のＤＣ部分は衝突の速度との積でドア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アプローチは近接磁界を提供して、システムが既知で静的な送信機利得とレシオメトリックになることを可能にする。
１３．ドア１４全体にわたる磁気利得が変化すると位相も変化することを示した実験に従って、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のコイルで励磁されたヒンジ付近でまたはヒンジでの衝撃を検出するために、コイル・ドライバによって発せられる電力、特にバイパス電力を監視すること。
１５．信号対雑音比を改善するように少なくとも１つの第１のコイル４２に流れる電流を増加させる直列共振コイル・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への関連の電流は、少なくとも１つの第１のコイル４２の継続的な自己試験ならびに、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測定量を提供するために監視されるもの。
１６．第２のコイル５４の代わりに、別の種類の磁気感知素子５０、たとえば、ホール・エフェクト装置を用いること。
【００５１】
両方の前部ドアが保護される場合には、温度および成分の変動の影響は、１つのドア１４から別のドアへの比較に値する信号のレシオメトリック測定を行うことにより軽減できるが、ここでは両方のドアが同時には衝撃を受けないものと仮定する。レシオメトリック測定は、各ドア１４からの個々の測定を増強するために用いることもできる。さらに、コストを削減し、車両１２の様々な場所で生成される磁束４９の同期をとるように、各関連の第１のコイル４２によって用いられる共通信号を生成するために、共通発振器を用いることができる。
【００５２】
本明細書中ではドア１４を主感知素子として磁気センサ１０を説明してきたが、磁気センサ１０は一般的に、磁束４９を導通することが可能なあらゆる構成部品の完全性を感知するように適合することができ、大きいか長い強磁性の部品を感知することに有利である。たとえば、磁気センサ１０は、ボディ部品とメイン・ボディとの間の取り付けポイントに少なくとも１つの第１のコイル４２を動作可能に接続することにより、車両のメイン・ボディに取り付けられたフェンダーなどの他のボディ部品を感知するように適合することができる。
【００５３】
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に近接した、たとえば車両１２のドア１４に近接した導磁性の物体を検出するためおよび、車両１２に近接した領域の導磁度に対する物体の経時的な影響から物体の速度を検出するために有用になり得る。このことは、以下の特徴を有する、先行衝突感知に有用な「レーダー・モード」動作と本明細書中で呼ぶものを提供する。
１．「レーダー・モード」は独立の搬送波周波数の使用によってさらに増大させることができる。磁気「送信機」に対する周波数区別で、システムは、上部および下部のヒンジ位置に対する接近する「磁気的に認識可能な」物体の「地上高度」を判断して区別することができる。ＳＵＶは、車高が低い（ｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ）スポーツ・カーと比較して、上部ヒンジに「より多くの信号」を送る。
２．接近する物体の高度情報は、ポールとの２１４方式の衝突シナリオも支援する。
３．「レーダー・モード」は、先行衝突感知、隣接車線認識、死角認識、先行する車両への後続距離を測定する手段、たとえば、物体が上記の自動車ドアの「磁気フリンジング視野」において検出された結果、ハンドルを切ることができる衝突回避システム用センサ、隣接する車線の他の車両間の中央に車両を自動的に置くシステムに用いるセンサを提供する。
４．ヒンジによって生成された磁束のある量は、自動車ドアを囲む空間に入り、その空間から戻り、ストライカ・コイルに入る。
５．導磁性物体は、ドアからの磁気「漏洩」束線が付近の透磁性物体に入ったり出たりする際に検出可能になる。
６．ドア・フリンジ磁界（ｔｈｅ ｄｏｏｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ）に「認識可能」な導磁性物体のリストは、人または比較的大きな動物、金属物体、自動車、ドアに匹敵する大きさで別の導磁度を有するあらゆる物体、導磁性成分を含む生木を含むがこれらには限定されない。
７．これらの物体の接近速度は測定することができる。
８．物体の運動履歴を追跡して、その速度が変化しない場合に搭乗者に対する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」ために、状態遷移機械を用いることができる。この衝突前情報は「マイナス時間」（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｉｍｅ）の情報と呼ばれる場合がある。
【００５４】
具体的実施態様を上記の詳細な説明で詳細に説明し付属の図面に示したが、当業者はこの開示の全体的教示に鑑みて、これらの詳細に対する様々な変更および代替物を開発できることを理解するであろう。したがって、開示した特定の構成は例示的にすぎず、本発明の範囲に関する限定ではないことを意図しており、本発明には特許請求の範囲およびそのあらゆる均等物の完全な広がりが与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
磁気センサのブロック図である。
【図２ａ】
磁気回路の側面図である。
【図２ｂ】
磁気回路の平面図である。
【図３】
磁気センサの別の実施態様のブロック図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成13年3月26日(2001.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．車両のボディの関連づけられた少なくとも１つの第１の場所にある少なくとも１つの第１のコイルであって、車両ボディの強磁性要素に動作可能に連結されている少なくとも１つの第１のコイルと、
ｂ．前記車両の前記ボディの少なくとも１つの第２の場所に動作可能に接続された少なくとも１つの磁気感知素子であって、前記少なくとも１つの第１の場所と前記少なくとも１つの第２の場所は、前記車両の第１の部分と前記車両の第２の部分とを介して磁気的に導通しており、前記車両の前記第１の部分は衝突による変形を受け易い前記ボディの一部を含み、前記第１の部分は前記第２の部分とは別である、少なくとも１つの磁気感知素子と、
ｃ．前記少なくとも１つの第１のコイルに動作可能に接続された少なくとも１つの第１の信号と、
ｄ．前記少なくとも１つの磁気感知素子からの少なくとも１つの第２の信号を感知する手段と、
ｅ．該少なくとも１つの第２の信号から衝突を識別する手段と
を含む磁気センサ。
【請求項２】
少なくとも１つの第１の信号が振動信号である、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
衝突を識別する手段が第２の信号を限界値と比較する手段を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４】
少なくとも１つの第１のコイルが複数のコイルを含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項５】
少なくとも１つの第１の信号が複数の第１の振動信号を含み、該複数の第１の振動信号が第１の位相を有し、複数の第１のコイルの１つに印加され、前記複数の第１の発振信号の別の１つが第２の位相を有し、前記複数の第１のコイルの別の１つに印加される、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項６】
少なくとも１つの磁気感知素子が、少なくとも１つのコイル及び少なくとも１つのホール・エフェクト・センサから選択される、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項７】
少なくとも１つの磁気感知素子が複数の磁気感知素子を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項８】
ａ．車両ボディの強磁性要素における車両の第１の場所で第１の磁束を生成することであって、該第１の磁束は前記車両の衝突に反応することと、
ｂ．第１の通路に沿って前記第１の場所と前記車両の第２の場所との間で前記第１の磁束を導通することであって、前記第１の通路は前記車両のボディ部分を通ることと、
ｃ．第２の通路に沿って前記第１の場所と前記第２の場所との間で前記第１の磁束を導通することであって、前記第１および第２の通路は閉じた通路を形成し、前記第１の通路と前記第２の通路の少なくとも一方に沿った磁気抵抗は車両衝突に反応することと、
ｄ．前記第２の場所で磁束を感知することと、
ｅ．前記第２の場所で感知された前記磁束に反応して信号を生成することと、
ｆ．該信号に反応して前記車両衝突を識別することと
を含む、前記車両衝突を感知する方法。
【請求項９】
第１の磁束が振動している、請求項８に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１０】
磁束が少なくとも１つの第１のコイルで生成され、少なくとも１つの第１のコイルに印加される電力の測定量を判断することと、電力の前記測定量から車両への物体の近接を判断することをさらに含む、請求項８に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１１】
第１の場所が複数の別の第１の場所を含み、磁束が複数の第１のコイルで生成され、前記複数の第１のコイルの複数にそれぞれに印加される電力の複数の測定量を判断することと、電力の前記複数の測定値から近接する物体の方向を推測することとをさらに含む、請求項１０に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１２】
第１の磁束を生成する動作が、第１の場所に近接した温度に反応する、請求項８に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１３】
第２の場所が複数の第２の場所を含み、信号を基準信号と比較することと、前記比較する動作に反応して車両衝突を識別することとをさらに含み、前記比較する動作が前記信号および前記基準信号の波形の形状を比較することを含み、前記基準信号が、磁束を生成する第１の信号に反応する、請求項８に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１４】
車両衝突を識別する動作が、信号の位相を、磁束を生成する第１の信号の位相と比較することを含む、請求項８に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１５】
車両衝突を識別する動作に反応して、安全抑制システムの作動を制御することをさらに含む、請求項１４に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１６】
第２の信号を形成するために信号を同期的に復調することと、ＤＣ連結された第２の信号を形成するために第２の信号をＤＣ連結することと、前記ＤＣ連結された第２の信号から信号の第１の成分を抽出することとをさらに含む、請求項８に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１７】
車両衝突を識別する動作が、信号の第１の成分の大きさを第２の限界値と比較することを含む、請求項１６に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１８】
車両衝突を識別する動作が、信号の第１の成分の変化の割合を第３の限界値と比較することを含む、請求項１６に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項１９】
ＡＣ連結された第２の信号を形成するために、第２の信号をＡＣ連結して増幅することと、前記ＡＣ連結された第２の信号から信号の第２の成分を抽出することとをさらに含む、請求項８に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項２０】
車両衝突を識別する動作が、信号の第２の成分の変化の割合を第１の限界値と比較することを含む、請求項１９に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項２１】
ＡＣ連結された第２の信号を形成するために、第２の信号をＡＣ連結して増幅することと、前記ＡＣ連結された第２の信号から信号の第２の成分を抽出することとをさらに含む、請求項１６に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項２２】
車両衝突を識別する動作が、
ａ．信号の第２の成分の変化の割合を第１の限界値と比較することと、
ｂ．信号の第１の成分の大きさを第２の限界値と比較することと、
ｃ．前記信号の前記第１の成分の変化の割合を第３の限界値と比較することと、
ｄ．第１の条件が満たされてから第２の条件が満たされた場合に、安全抑制システムを展開することであって、前記第１の条件は、前記信号の前記第２の成分の変化の前記割合が前記第１の限界値を越えた場合に満たされ、前記第２の条件は、前記信号の前記第１の成分の前記大きさが前記第２の限界値を越え、かつ前記信号の前記第１の成分の変化の前記割合が前記第３の限界値を越えた場合に満たされることとを含む、請求項２１に記載の車両衝突を感知する方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの第１のコイルの少なくとも１つが、ドア・ヒンジまたはその取付ボルト、ドア・ロックまたはラッチ機構あるいはその取付ボルト、ドア・ロックのストライカまたはラッチ機構あるいはその取付ボルト、ドア補強要素およびドアの端壁から選択される車両ボディ要素に隣接している、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの第１のコイルの少なくとも１つが、少なくとも１つの車両ボディ要素の周囲にある、請求項２３に記載の磁気センサ。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの第１のコイルの少なくとも１つが、ドア、ドア開口、サイド・ビュー・ミラー・ハウジングの一部およびウィンドウ開口から選択される車両ボディ要素に近接している、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの第１のコイルの少なくとも１つが、少なくとも１つの車両ボディ要素の周囲にある、請求項２５に記載の磁気センサ。
【請求項２７】
複数のコイルが車両ボディの別の場所に設けられている、請求項４に記載の磁気センサ。
【請求項２８】
複数のコイルが同じドアと関連づけられている、請求項２７に記載の磁気センサ。
【請求項２９】
複数のコイルのうち少なくとも２つが共通の位相を有する、請求項４に記載の磁気センサ。
【請求項３０】
少なくとも１つの第２の場所が、少なくとも１つの第１の場所と別であり、車両の前記第１および第２の場所が閉磁路を構成する、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの磁気感知素子の少なくとも１つが、ドア・ヒンジまたはその取付ボルト、ドア・ロックまたはラッチ機構あるいはその取付ボルト、ドア・ロックまたはラッチ機構のストライカあるいはその取付ボルト、ドア補強要素およびドアの端壁から選択される車両ボディ要素に近接している、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの磁気感知素子の少なくとも１つが、少なくとも１つの車両ボディ要素の周囲の少なくとも１つのコイルを含む、請求項３１に記載の磁気センサ。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの磁気感知素子の少なくとも１つが、ドア、ドア開口、サイド・ビュー・ミラー・ハウジングの一部およびウィンドウ開口から選択される車両ボディ要素に近接している、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの磁気感知素子の少なくとも１つが、少なくとも１つの車両ボディ要素の周囲の少なくとも１つのコイルを含む、請求項３３に記載の磁気センサ。
【請求項３５】
少なくとも１つの磁気感知素子が、別の第２の場所に複数の磁気感知素子を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの第１のコイルの少なくとも１つが下部ドア・ヒンジの周囲のコイルを含み、少なくとも１つの磁気感知素子が上部ドア・ヒンジの周囲の第２のコイルを含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３７】
第１の信号が振動信号を含み、前記第１の信号の周波数は変調される、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３８】
少なくとも１つの第１のコイルに動作可能に接続された第１の回路をさらに含み、少なくとも１つの第１の信号が、前記第１の回路によって前記少なくとも１つの第１のコイルに印加され、前記第１の回路が、前記少なくとも１つの第１のコイルが前記少なくとも１つの第１の信号によってほぼ共振するように適合されている、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３９】
少なくとも１つの第１のコイルに動作可能に接続された第１の回路をさらに含み、少なくとも１つの第１の信号が、前記第１の回路によって前記少なくとも１つの第１のコイルに印加され、前記第１の回路が、前記少なくとも１つの第１のコイルに送られる電力の測定量を前記少なくとも１つの第１の信号から判断する、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４０】
少なくとも１つの信号を感知する手段が、磁気感知素子と共振する第２の回路を含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４１】
少なくとも１つの第１のコイルの動作性を試験するために、前記少なくとも１つの第１のコイルに近接した少なくとも１つの第２の磁気感知素子をさらに含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
発振器４６の発振周波数は、システム性能を強化するために、予期される雑音源の関数として選択される。たとえば、そこからの干渉を回避するために、ＡＣ電力線の周波数（たとえば６０Ｈｚ）とは異なる周波数が選択される。超音波周波数は有用であると思われる。




【手続補正書】
【提出日】平成13年10月17日(2001.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ａ．車両のボディの関連づけられた少なくとも１つの第１の場所にある少なくとも１つの第１のコイルであって、車両ボディの強磁性要素に動作可能に連結されている少なくとも１つの第１のコイルと、
ｂ．前記車両の前記ボディの少なくとも１つの第２の場所に動作可能に接続された少なくとも１つの磁気感知素子であって、前記少なくとも１つの第１の場所と前記少なくとも１つの第２の場所は、前記車両の第１の部分と前記車両の第２の部分とを介して磁気的に導通しており、前記車両の前記第１の部分は衝突による変形を受け易い前記ボディの一部を含み、前記第１の部分は前記第２の部分とは別である、少なくとも１つの磁気感知素子と、
ｃ．前記少なくとも１つの第１のコイルに動作可能に接続された少なくとも１つの第１の信号と、
ｄ．前記少なくとも１つの磁気感知素子からの少なくとも１つの第２の信号を感知する手段であって、前記少なくとも１つの第２の信号は、前記車両の前記第１の部分を通る前記少なくとも１つの第１の信号の連結に反応する手段と、
ｅ．該少なくとも１つの第２の信号から衝突を識別する手段と
を含む磁気センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
ａ．車両ボディの強磁性要素における車両の第１の場所で第１の磁束を生成することであって、該第１の磁束は前記車両の衝突に反応することと、
ｂ．第１の通路に沿って前記第１の場所と前記車両の第２の場所との間で前記第１の磁束を導通することであって、前記第１の通路は前記車両のボディ部分を通ることと、
ｃ．第２の通路に沿って前記第１の場所と前記第２の場所との間で前記第１の磁束を導通することであって、前記第１および第２の通路は閉じた通路を形成し、前記第１の通路と前記第２の通路の少なくとも一方に沿った磁気抵抗は車両衝突に反応することと、
ｄ．前記第２の場所で前記第１の磁束の少なくとも一部を感知することと、
ｅ．前記第２の場所で感知された前記磁束に反応して信号を生成することと、
ｆ．該信号に反応して前記車両衝突を識別することと
を含む、前記車両衝突を感知する方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３６】
前記少なくとも１つの第１のコイルの少なくとも１つが、下部ドア・ヒンジまたは上部ドア・ヒンジのいずれかの一方の周囲のコイルを含み、少なくとも１つの磁気感知素子が、前記上部ドア・ヒンジまたは前記下部ドア・ヒンジのいずれかの他方の周囲の第２のコイルを含む、請求項１に記載の磁気センサ。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
態様の説明
図１を参照すると、複数のヒンジ１８を中心に第１のピラー１６に対して取り付けられたドア１４を含む、模式的に図示した車両１２に磁気センサ１０が組み込まれている。ドア１４は第２のピラー２４上でストライカ２２にラッチするラッチ／ロック機構２０を有している。




【国際調査報告】
2004500268.tif 000035