CN101297184B - 利用电磁耦合的压力分布检测装置 - Google Patents

Abstract

一种压力分布检测装置，不仅是在装配在平面上，而且装配在曲面等任意形状的面上时对压力分布的检测灵敏度、检测精度的不良影响也小，不易受装置的设置环境影响。压力分布检测装置包括：设置在基板上的多个驱动线圈(1)；与多个驱动线圈分别成对而进行电磁耦合的多个检测线圈(2)；以及保持多个驱动线圈和多个检测线圈各自之间的距离一定的间隔装置(4)。并且，为了改变驱动线圈和检测线圈的电磁耦合的程度，在驱动线圈和/或检测线圈附近，可移动地设有由导电体或磁性体构成的电磁耦合可变装置(3)。由驱动电路驱动该驱动线圈，由检测电路检测驱动线圈和检测线圈的电磁耦合的变化。

Description

利用电磁耦合的压力分布检测装置

技术领域

本发明涉及利用线圈所引起的电磁耦合的压力分布检测装置，特别是涉及保持驱动线圈和检测线圈间的距离一定、不易受设置环境影响的压力分布检测装置。

背景技术

压力分布检测装置广泛用于汽车等车辆的座压检测，测量床等福利设备、人的步行等的重量分布的医疗设备、体育领域，机器人的人工皮肤，计算机、游戏机等的人机接口等各种用途。

作为用于测量压力、变位量的装置，例如有采用专利文献1的差动变压器的装置。这是用铁芯和差动线圈来检测它们的相对变化量的方式，而铁芯、差动线圈有某种程度的厚度，所以难以构成为薄的片材状。因此，难以把这种方式的装置应用于测量片材状的压力分布的装置。

还有，作为可构成为薄的片材状来测量压力分布的装置，例如可以列举采用感压橡胶的专利文献2的装置、采用静电耦合的专利文献3的装置。这些压力分布检测装置因为阻抗比较高，所以抗噪声能力弱，难以使检测装置的检测面大型化。

作为能利用线圈所引起的电磁耦合来测量压力分布的装置，例如可以列举本申请人的专利文献4。它是在连接有振荡器的驱动线圈和连接有检测电路的检测线圈之间设有缓冲件，测量驱动线圈和检测线圈间的距离变化所引起的电磁耦合的变化的装置。利用了线圈所引起的电磁耦合的专利文献4的方式，因为阻抗低，所以抗噪声能力也强，是可构成为片材状、也可大型化的压力分布检测装置。

专利文献1：特开平09-113203号公报

专利文献2：特开昭57-100331号公报

专利文献3：特开昭62-226030号公报

专利文献4：特开2005-156474号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献4中，在把驱动线圈和检测线圈这2个层构成为片材状的情况下，如果在平面上设置压力分布检测装置则没有明显问题，而如果在曲面、凹凸面上设置压力分布检测装置，则难以使进行电磁耦合的成对的线圈彼此的轴一致。即，即使在制造过程中使线圈彼此的轴一致了，如果不是把装置放置在平面上而是放置在曲面上等，则设有驱动线圈的层和设有检测线圈的层会产生大的错位，对压力分布的检测灵敏度、检测精度带来不良影响。

本发明鉴于这种实情，打算提供不仅在装配在平面上，而且装配在曲面等任意形状的面上时对压力分布的检测灵敏度、检测精度的不良影响也小，不易受装置的设置环境影响的压力分布检测装置。

解决课题的方案

为了实现上述本发明的目的，本发明所涉及的压力分布检测装置，具备：多个驱动布线，按环状配置在基板上；多个检测布线，用于与多个驱动布线分别进行电磁耦合，按环状配置；多个电磁耦合部，使得驱动布线和检测布线进行电磁耦合；间隔装置，保持多个驱动布线和多个检测布线各自之间的距离一定；电磁耦合可变装置，可移动地设置在多个电磁耦合部的附近，改变多个电磁耦合部各自的电磁耦合的程度；驱动装置，与多个驱动布线连接，驱动该多个驱动布线；以及检测装置，与多个检测布线连接，从该多个检测布线中检测电磁耦合部的电磁耦合的程度的变化。

在这里，优选的是，驱动布线及检测布线各自按直线状形成，分别配置在正交的方向，多个电磁耦合部通过在上述驱动布线和检测布线正交的各个位置附近相应地形成多个导电板来提供，该多个导电板到驱动布线及检测布线的距离保持一定。

还有，也可以是，驱动布线及检测布线各自按直线状形成，分别配置在正交的方向，多个电磁耦合部通过在邻接的驱动布线间的附近并且是邻接的检测布线间的附近相应地形成多个导电板来提供，该多个导电板到驱动布线及检测布线的距离保持一定。

还有，也可以是，驱动布线及检测布线各自按直线状形成，分别配置在正交的方向，多个电磁耦合部通过在检测布线附近并且是邻接的驱动布线间的附近，以及驱动布线附近并且是邻接的检测布线间的附近，相应地形成多个导电板来提供，该多个导电板到驱动布线及检测布线的距离保持一定。

再有，也可以是，多个电磁耦合部由以下部分构成：多个驱动线圈，由驱动布线按螺线状形成；以及多个检测线圈，由检测布线按螺线状形成，与多个驱动线圈分别成对而进行电磁耦合。

还有，也可以是，多个电磁耦合部由以下部分构成：驱动布线，按直线状形成；以及多个检测线圈，由检测布线按螺线状形成。

反过来，也可以是，多个电磁耦合部由以下部分构成：多个驱动线圈，由驱动布线按螺线状形成；以及检测布线，按直线状形成。

在这里，也可以是，多个驱动线圈与多个检测线圈相比，大小不同。

还有，也可以是，多个驱动线圈在给定方向串联连接，多个检测线圈在与给定方向正交的方向串联连接。

还有，一种压力分布检测装置，其特征在于，多个驱动线圈及检测线圈的部分构成凸部，串联连接各线圈的部分构成凹部，邻接的串联连接的驱动线圈的串之间和/或邻接的串联连接的检测线圈的串之间按凸部和凹部各自成为交错关系的方式构成。

还有，也可以是，多个驱动线圈和/或多个检测线圈各自为大致正方形，与邻接的线圈以角部串联连接。

在这里，也可以是，间隔装置由基板构成，多个驱动布线设置在基板的一个面上，多个检测布线设置在基板的另一个面上。

还有，也可以是，间隔装置由基板构成，多个驱动线圈及多个检测线圈设置在基板的同一面上。

再有，也可以是，间隔装置在设有电磁耦合部的部分以外的部分具有给定的切口部。

还有，也可以是，间隔装置具有挠性。

还有，优选的是，电磁耦合可变装置隔着第1缓冲件设置于电磁耦合部。

还有，也可以是，电磁耦合可变装置具有挠性。

再有，其构成也可以是，在电磁耦合部的设有电磁耦合可变装置的一侧的相反侧，具有电磁屏蔽装置。

在这里，优选的是，电磁屏蔽装置隔着第2缓冲件设置于电磁耦合部。

另外，优选的是，第1缓冲件或第2缓冲件由聚丙烯和/或聚乙烯构成。

再有，也可以是，设计成把多个压力分布检测装置组合起来检测压力分布。

再有，也可以是，具有：多个参照线圈，与多个驱动线圈分别成对而进行电磁耦合；以及保持该多个参照线圈和多个驱动线圈和/或多个检测线圈各自之间的距离一定的装置，检测装置具有检测多个检测线圈和与其分别对应的多个参照线圈的差分的差动放大器。

发明效果

本发明的压力分布检测装置具有可使检测面大型化，抗噪声能力也强，可以不太受检测面的形状、设置状态影响地检测压力分布的优点。可以装配在任意形状的面上，因而压力分布检测装置的应用范围也扩大了。

具体实施方式

以下，按照图示例来说明用于实施本发明的最佳方式。图1是用于说明本发明的第1实施例的压力分布检测装置的图，图1(a)是其局部透视平面概略图，图1(b)是其b-b断面图，图1(c)是其弯曲了时的断面图。如图1(a)、图1(b)所示，本发明的压力分布检测装置主要由多个驱动线圈1、多个检测线圈2、设置在线圈附近的电磁耦合可变体3、与驱动线圈1连接的驱动电路、与检测线圈2连接的检测电路构成。

在驱动线圈1方面，多个驱动线圈1串联连接，构成多个驱动线圈串，它们平行排列。还有，在检测线圈2方面，多个检测线圈2串联连接，构成多个检测线圈串，它们在与驱动线圈串正交的方向平行排列，分别与多个驱动线圈1成对而进行电磁耦合。另外，在图示例中表示了驱动线圈和/或检测线圈为具有大致正方形的环形形状的线圈，不过，本发明不限于此，圆形的环形形状、螺旋形状或曲折形状等，只要是可构成线圈的形状，什么形状都可以。再有，也可以形成矩形的线圈。在大致正方形的环形形状的场合，如果以角部与邻接的线圈串联连接，则邻接的线圈的边彼此会正交，所以可减小对邻接的线圈的干扰。

另外，驱动线圈和检测线圈不必都为螺线状，由形成为直线状的驱动布线和形成为螺线状的多个检测线圈构成，也可进行电磁耦合。反过来，也可以由形成为螺线状的多个驱动线圈和形成为直线状的检测布线构成。

还有，在图示例中表示了驱动线圈1比检测线圈2尺寸小的装置，不过，本发明不限于此，驱动线圈1和检测线圈2为同样大小，当然也可以。反过来，也可以是驱动线圈比检测线圈大的装置。

并且，驱动线圈1和检测线圈2设置在基板上，在图示例中该基板作为用于保持驱动线圈1和检测线圈2之间的距离一定的间隔件4起作用。另外，不一定要用基板作为间隔件，当然也可以为保持距离一定而另外设置间隔件。作为间隔件4的基板是绝缘体，具体是由柔性基板、PET部件等构成的挠性部件。此处，如果不需要成为柔韧的压力分布检测面，则也可以是环氧玻璃基板等非挠性部件。另外，如图示例所示，在夹着间隔件4而在表背面上分别设置驱动线圈1及检测线圈2的场合，驱动线圈1及检测线圈2可以粘贴在由两面基板等构成的基板上，或者通过蒸镀、蚀刻等形成图形而形成。还有，为了能容易地在任意形状的面上装配检测面，可以切掉间隔件4的设有驱动线圈、检测线圈的部分以外的部分而形成切口部40，成为更柔韧的检测面。

在这样保持线圈间的距离一定的多个驱动线圈1和检测线圈2附近，为了改变驱动线圈1和检测线圈2的电磁耦合的程度，可移动地设置了电磁耦合可变体3。电磁耦合可变体3是改变电磁耦合的程度的例如片材状的导电体，优选的是采用实施了镀镍等的由丙烯纤维等构成的导电布、导电橡胶等具有挠性的东西。作为具有挠性的电磁耦合可变体3，例如可以采用铝箔等，也可以是在后述的缓冲件5上蒸镀导电体等。此处，本发明不限于此，在不需要成为柔韧的压力分布面的场合，也可以是非挠性的导电体。如果电磁耦合可变体为片材状，则只需在整面上形成导电体即可，制造也容易。

还有，只要能改变驱动线圈1和被检测线圈2的电磁耦合的程度，电磁耦合可变体3不是必须为导电体，也可以是磁性体等。即，也可以在驱动线圈1和检测线圈2附近设置由软磁性体构成的磁性体片材，具体是采用非结晶磁性体、坡莫合金等形成的片材来构成。

优选的是，上述电磁耦合可变体例如隔着缓冲件5而设置在驱动线圈1及检测线圈上。作为缓冲件5，可以列举用硅酮构成发泡体的硅酮海绵、由聚丙烯和/或聚乙烯构成的东西等。所使用的缓冲件5只要容易构成为片材状、有韧性、有耐久性即可，可以利用各种东西。还有，对缓冲件5的硬度进行种种改变，就可以制造能适用于所有压力范围的压力分布检测装置。

对驱动线圈进行高频驱动，使由导电体构成的电磁耦合可变体接近进行电磁耦合的2个线圈的话，2个线圈间的电磁耦合的程度就会变弱，从检测线圈2测量到的感应电流或感应电压就会变小。另一方面，在由磁性体构成的电磁耦合可变体接近的情况下，线圈间的结合的程度会变强，被测量的感应电流等会变大。本发明的压力分布检测装置是利用该现象来检测在哪个进行电磁耦合的一对线圈的部分出现了变化，从而检测压力分布。

驱动线圈1与用于驱动它的驱动电路连接。驱动电路在图示例中例如由振荡器10和驱动器电路11组成，利用例如开关电路等依次驱动各驱动线圈串。还有，当然也可以是按每个驱动线圈串改变驱动的频率，一次驱动所有驱动线圈。

还有，检测线圈2与用于从其中检测驱动线圈1和检测线圈2的电磁耦合的程度的变化的检测电路连接。检测电路在图示例中例如由放大器20、同步检波部21和A/D转换部22组成，利用例如开关电路等依次检测来自各检测线圈串的感应电流或感应电压。同步检波部21还与来自振荡器10的输出连接，取得来自振荡器的输出和来自检测线圈2的输出的积，对其进行时间积分。还有，也可以是按每个检测线圈串分别设置检测电路，从所有检测线圈一次进行检测。

这些驱动电路及检测电路由DSP等所构成的微电脑23进行控制，获得必要的压力分布输出。

在图示例中是把驱动线圈1的串和检测线圈2的串正交地配置的，从而把进行电磁耦合的线圈对配置成矩阵状，驱动各驱动线圈串，从各检测线圈串进行检测，就能检测哪个线圈对中有感应电流或感应电压的变化。不过，本发明不限于此，当然也可以是按每个线圈对来设置驱动电路、检测电路，从各个线圈对分别检测感应电流或感应电压。

另外，根据需要，也可以是在设有电磁耦合可变体3的一侧的相反侧，隔着缓冲件6设置电磁屏蔽体7。作为电磁屏蔽体7，优选的是，例如由导电体或磁性体构成。由于设有电磁屏蔽体7，抗外部噪声能力变强，不易受设置场所等的影响。作为缓冲件6，与缓冲件5同样，可以列举用硅酮构成发泡体的硅酮海绵、由聚丙烯和/或聚乙烯构成的东西等。

在这里，作为电磁屏蔽体7，也可以与电磁耦合可变体3同样地构成，从而得到表背对称的检测面。在该场合，优选的是，缓冲件6也与缓冲件5同样地构成。这样构成就可制作表背对称的压力分布检测装置。例如在把本发明的压力分布检测装置适用于人机接口等的场合等，如果预先在电磁耦合可变体3、电磁屏蔽体7的外侧部分分别加上不同的图案，就可根据使用目的等，把表背翻过来使用。另外，把接近电磁耦合可变体的一侧的线圈作为检测线圈时，电磁耦合的程度的可变幅度会大些，所以翻过来使用时，最好也根据需要而更换驱动电路和检测电路的连接。

在图1所示的线圈图形中，电磁耦合部是按矩阵状纵横配置的，而用图2说明使电磁耦合部变得更密集而用于得到高分辨率的检测面的线圈图形。图2是用于说明本发明的压力分布检测装置的第1实施例的另一线圈图形的俯视图，图2(a)是采用了大致正方形的线圈的东西，图2(b)是采用了矩形的线圈的东西。如图2(a)所示，就串联连接的各线圈而言，大致正方形的多个驱动线圈1及检测线圈2的部分构成了凸部，串联连接各线圈的部分构成了凹部。并且，邻接的串联连接的驱动线圈1的串之间按凸部和凹部分别成为交错关系的方式构成。更具体而言，凸部按嵌入凹部的方式配置。还有，邻接的串联连接的检测线圈2的串之间也是按凸部和凹部分别成为交错关系的方式构成。检测线圈2由比驱动线圈1小的线圈构成，所以在图示例中，就邻接的检测线圈2的串而言，凸部嵌入凹部的程度不算近。这样构成线圈图形，即使不减小线圈的大小也能增加电磁耦合部，可以提高分辨率。

还有，如图2(b)所示，在各线圈为矩形的场合也是，多个驱动线圈1的部分构成凸部，串联连接各线圈的部分构成凹部，邻接的线圈的串按凸部和凹部分别成为交错关系的方式构成。在该场合也可以实现高分辨率的压力分布检测装置。另外，在图示例中表示了按直线状形成驱动布线，按矩形的螺线状形成检测布线的例子，不过，本发明不限于此，也可以按螺线状形成驱动布线，也可以反过来，按螺线状形成驱动布线作为驱动线圈，按直线状形成检测布线。

还有，本发明的压力分布检测装置可以按整体具有挠性的方式构成，从而在为了控制气囊等而设置在车辆的座位上的场合等，可以良好地装配在座位上。在把这样构成的本发明的第1实施例的压力分布检测装置设置在曲面等上的场合，断面成为图1(c)所示的情况。即使如同图所示有很大的挠曲，也能由间隔件4保持驱动线圈1和检测线圈2之间的距离一定，所以在压力分布的检测灵敏度、检测精度上也看不到大的变化。这样，本发明的压力分布检测装置不会是检测驱动线圈1和检测线圈2之间的距离的变化所造成的电磁耦合的程度的变化的装置，因而不论检测面的形状如何都能进行稳定的测量。

其次，用图3说明本发明的第2实施例的压力分布检测装置。图3是用于说明本发明的第2实施例的压力分布检测装置的图，图3(a)是用于说明其线圈部分的图形的平面概略图，图3(b)是其b-b断面图。图中，带有与图1同一符号的部分表示同一物，省略详细说明。在第1实施例中，驱动线圈1和检测线圈2分别设置在作为间隔件4起作用的基板的表背面上，而在本第2实施例中，在基板的同一面上设置了驱动线圈1及检测线圈2。在排列于同一面上的场合，例如按长方形构成各线圈，按驱动线圈10的1边和检测线圈2的1边成为平行的方式配置。此时，按保持驱动线圈1和检测线圈2之间的距离一定的方式，隔开给定的间隔来配置。即，在第1实施例中是利用基板的厚度方向而获得保持距离一定的间隔，而在本第2实施例中是在基板的板面方向隔开给定的间隔进行配置而获得间隔。

在图示例中长方形的驱动线圈1是各自沿着给定的方向设置的，按与其邻接的方式配置了大致正方形的检测线圈2。在这里，就检测线圈2而言，由多个检测线圈2组成的检测线圈串是按在检测线圈串的线圈间可配置别的检测线圈串的线圈的方式交错设置的。还有，驱动线圈1是按与各检测线圈串的1个检测线圈2分别进行电磁耦合的方式，按跨越多个检测线圈串附近的方式配置的。这样构成就可以检测压力分布检测面的哪个部分的电磁耦合的程度发生了变化。

另外，驱动线圈1及检测线圈2可以粘贴在作为基板的间隔件4的同一面上，或者通过蒸镀、蚀刻等形成图形而形成。还有，为了能容易地在任意形状的面上装配检测面，根据需要，可以切掉间隔件4的设有驱动线圈、检测线圈的部分以外的部分而形成切口部40，得到更柔韧的检测面。

还有，对于设置在基板的同一面上的例子，线圈图形不限于图3的例子，例如也可以是图1所示的与邻接的线圈以角部串联连接的大致正方形的线圈。即，在基板的同一面上，可以按驱动线圈串和检测线圈串正交的方式，由绝缘皮膜所包覆的漆包线等构成线圈串，也可以把驱动线圈串和检测线圈串重叠的部分用通路孔等在背面侧连接起来。

图3所示的例子为表背对称的构造，不过，与第1实施例同样，本发明不限于此，当然可以采用硬的部件代替缓冲件6来固定电磁屏蔽体7，也可以不设置缓冲件6、电磁屏蔽体7。还有，驱动线圈和检测线圈的图形也不限于图示例，只要按进行电磁耦合的成对的方式构成，任何东西都可以。在本发明的压力分布检测装置中，保持驱动线圈和检测线圈之间的距离一定是很重要的。

以下说明把上述第1实施例和第2实施例的压力分布检测装置以多个组合起来使用的例子。图4是用于说明本发明的第3实施例的压力分布检测装置的图。图中，带有与图1同一符号的部分表示同一物。在第3实施例中，把上述第1实施例和第2实施例的压力分布检测装置叠合多个作为1个单元30，构成1个压力分布检测装置。这样，例如就可以使得各单元30的缓冲件5和/或缓冲件6的硬度各自不同，等等，在从微弱的压力所造成的变化到大的压力所造成的变化的宽广范围进行正确的压力分布检测。

另外，在图示例中是采用了第1实施例的压力分布检测装置作为单元30，电磁屏蔽体由设置在下面的单元的上层上的电磁耦合可变体3来代用的构成。此处，本发明不限于图示例的构成，也可以设置电磁屏蔽体，反过来，也可以不设置缓冲件6。再有，也可以不叠合第1实施例的压力分布检测装置，而是叠合第2实施例的压力分布检测装置。

其次，说明本发明的第4实施例的压力分布检测装置。图5是用于说明本发明的第4实施例的压力分布检测装置的图，图5(a)是其局部透视平面概略图，图5(b)是其背面概略图。在本发明的第4实施例中是把由上述第1实施例、第2实施例的压力分布检测装置排列多个、全面铺上所得的东西作为1个单元31。它是可适用于检测美术馆、店铺等中人移动的路径的情况等，或者进行体育选手等的运动分析的场合，乃至检查车辆行使而轮胎与路面的接地状况的场合等想检测大面积压力分布的场合的实施例。按每个单元31设置驱动电路及检测电路，按可对每个单元31进行压力分布检测的方式构成。并且，把来自这些单元31的输出分别通过USB等接口输入到计算机等中，从而可进行大面积的压力分布检测。另外，为了防止驱动电路、检测电路对电磁耦合的影响，优选的是，驱动电路和检测电路设置在电磁屏蔽体7的外侧(下侧)。

通常，在检测大面积的压力分布的场合，所测量的压力的网眼数变多，测量很花费时间，所以需要处理能力高的运算装置等高价的装置，而在本发明的第4实施例中是按可对每个单元进行处理的方式构成的，所以可高速地进行测量。另外，为了防止对邻接单元的干扰，当然也可以按每个单元改变驱动频率或者改变驱动波形。另外，在第3实施例中也是按每个单元设置驱动电路及检测电路，从而能获得上述同样的效果。

还有，对于按本发明的第4实施例的方式构成的压力分布检测装置，在为了现场设置装置而搬运它时能按每个单元搬运，还有，如果按具有挠性的方式构成，则可以把各单元例如卷起来搬运。

其次，说明本发明的第5实施例的压力分布检测装置。本实施例除了设有驱动线圈和检测线圈以外，还设有参照线圈，主要是提高了信噪比。图6是用于说明本发明的第5实施例的压力分布检测装置的图，图6(a)是为明白其各层的线圈的连接形态而展开各层来表示的概略说明图，图6(b)是其断面图。图中，带有与图1同一符号的部分表示同一物。如图6所示，第5实施例除了设有驱动线圈1和检测线圈2以外，还设有与驱动线圈1进行电磁耦合的参照线圈41。各线圈例如设置在柔性基板、PET部件或者由环氧玻璃等构成的多层基板等上，不仅是驱动线圈1和检测线圈2之间的距离，而且参照线圈41和驱动线圈1和/或检测线圈2之间的距离也是由间隔件42保持一定。并且，参照线圈41在与检测线圈2相同的方向卷绕，多个参照线圈41串联连接而构成了多个参照线圈串。

还有，在本第5实施例中，在设有电磁屏蔽体7的场合，因为第5实施例是检测检测线圈2和参照线圈41的差，所以为了不会由于参照线圈41中的电磁耦合的程度的变化而使差信号变弱，可以设置间隔件43，使得参照线圈41和电磁屏蔽体7之间距离也一定。间隔件42和间隔件43，与间隔件4同样，是绝缘体，优选的是由柔性基板、PET部件等所构成的挠性部件或者环氧玻璃基板等所构成的东西构成。

并且，为了检测检测线圈2和参照线圈41的输出信号的差分，把它们与差动放大器25连接。在这里，检测线圈2和参照线圈41按可把上下对应的线圈串连接到差动放大器25的方式，通过联动开关等而与差动放大器25连接。另外，参照线圈41中感应的电压·电流不太受电磁耦合可变体3的变动的影响。

这样，在本发明的第5实施例中，检测线圈2和参照线圈41的构造成为大致相同的构造，所以即使周围的噪声加在线圈的感应电压、感应电流上，也会以同样情况加在检测线圈2和参照线圈41上，所以它们会被差动放大器25消除。因此，信噪比会提高，高感度测量也成为可能。

在到现在为止的实施例中，说明了驱动线圈和检测线圈所构成的电磁耦合部进行直接耦合的例子，不过，本发明的压力分布检测装置不限于电磁耦合部进行直接耦合的装置，也可以是间接耦合的装置。以下，说明采用间接耦合的压力分布检测装置。

图7表示在本发明的压力分布检测装置中，驱动布线和检测布线各自按直线环状形成，为使它们进行电磁耦合而在其附近设置了导电板的例子。图7(a)是其检测面的局部俯视图，图7(b)是其b-b断面图。如图所示，在由两面基板等构成的间隔件4的表背面上分别按直线状形成了驱动布线100和检测布线200，在它们正交的各个位置附近，形成了到驱动布线及检测布线的距离保持一定的导电板50，从而提供电磁耦合部。按直线状正交的驱动布线100和检测布线200仅此是不进行电磁耦合的，不过，在附近设有导电板50，从而通过导电板50上产生的涡流就会间接地进行电磁耦合。导电板50是在间隔件4上形成的检测布线200上隔着给定的绝缘层55而形成的。不过，本发明不限于此，只要到驱动布线及检测布线的距离保持一定，则例如也可以在间隔件4内部埋入检测布线200，在间隔件4的表面上使导电板50形成图形。在本发明的压力分布检测装置中，在这样形成的电磁耦合部附近，为了改变各电磁耦合的程度，隔着缓冲件5而可移动地设置了电磁耦合可变体3。

另外，在图示例中，在驱动布线100和检测布线200正交的部分的上部设置了导电板50，不过，本发明不限于此，只要能产生电磁耦合，当然也可以在正交的部分的下部设置导电板。还有，导电板50是按掩盖驱动布线100和检测布线200正交的部分的方式设置的，不过，本发明不限于此，当然也可以按从上部看去不在布线上的方式，设置在正交的布线所提供的四边形状的内侧。另外，在该场合，也可以不设置在驱动布线和检测布线的上部，而是设置在与驱动布线或检测布线相同的面内。

还有，导电板50在图示例中是平板状的的东西，不过，本发明不限于此，也可以是在导电板的中央部设有开口的东西。

再有，关于导电板50的配置，除了设置在驱动布线100和检测布线200正交的位置附近以外，也可以按以下说明的图形来设置。图8是用于说明本发明的压力分布检测装置中的导电板的配置例的变形的图。另外，因为是导电板的配置例的变形的说明图，所以省略缓冲件、电磁耦合可变体的图示。图8(a)表示在邻接的驱动布线100间的附近并且是邻接的检测布线200间的附近，各自形成了导电板50的例子。图8(b)表示在驱动布线100和检测布线200正交的位置附近，以及在邻接的驱动布线100间的附近并且是邻接的检测布线200间的附近，各自形成了导电板50的例子。再有，图8(c)表示在驱动布线100附近并且是邻接的检测布线200间的附近，以及检测布线200附近并且是邻接的驱动布线100间的附近，各自形成了导电板50的例子。按这样种种图形来设置导电板，均可构成电磁耦合部。另外，图示例的导电板50是按从上部看去不在布线上的方式，设置在正交的布线所提供的四边形状的内侧，不过，本发明不限于此，也可以如图7所示，按在布线上的方式设置导电板50。

也可以在上述的第1实施例至第5实施例中的任意一个中，代替驱动线圈和检测线圈进行直接耦合的电磁耦合部而适用这样构成的进行间接耦合的电磁耦合部。

另外，本发明的压力分布检测装置不只限于上述图示例，而是当然可以在不超出本发明的要旨的范围内进行种种变更。例如，线圈对的网眼数也不只限于上述图示例，其数目及配置没有特别限制。还有，在图示例中表示了大致正方形的环形形状的线圈，不过，本发明不限于此，只要是可以进行电磁耦合的形状，任何形状都可以。还有，间隔件、缓冲件、电磁耦合可变体等的材质也只要分别是保持距离一定的东西、有缓冲性的东西、改变电磁耦合的东西即可，不限于上述具体实施例。

附图说明

图1是用于说明本发明的第1实施例的压力分布检测装置的概略图。

图2是用于说明本发明的压力分布检测装置的线圈图形的另一例的概略图。

图3是用于说明本发明的第2实施例的压力分布检测装置的概略图。

图4是用于说明本发明的第3实施例的压力分布检测装置的概略图。

图5是用于说明本发明的第4实施例的压力分布检测装置的概略图。

图6是用于说明本发明的第5实施例的压力分布检测装置的概略图。

图7是用于说明在本发明的压力分布检测装置中适用了进行间接耦合的电磁耦合部的例子的概略图。

图8是用于说明在本发明的压力分布检测装置中进行间接耦合的电磁耦合部的导电板的配置例的变形的概略图。

符号说明

1驱动线圈

2检测线圈

3电磁耦合可变体

4间隔件

5缓冲件

6缓冲件

7电磁屏蔽体

10振荡器

11驱动器电路

20放大器

21同步检波部

22 A/D转换部

23微电脑

25差动放大器

41参照线圈

42间隔件

43间隔件

50导电板

55绝缘层

100驱动布线

200检测布线

Claims (41)

1.一种利用电磁耦合的压力分布检测装置，其特征在于，具备：

多个驱动布线，按环状配置在基板上；

多个检测布线，用于与上述多个驱动布线分别进行电磁耦合，按环状配置；

多个电磁耦合部，使得上述驱动布线和上述检测布线进行电磁耦合；

间隔装置，保持上述多个驱动布线和多个检测布线各自之间的距离一定；

电磁耦合可变装置，可移动地设置在上述多个电磁耦合部的附近，按照压力所造成的移动而改变上述多个电磁耦合部各自的电磁耦合的程度；

驱动装置，与上述多个驱动布线连接，驱动该多个驱动布线；以及

检测装置，与上述多个检测布线连接，从该多个检测布线中检测上述电磁耦合部的电磁耦合的程度的变化，

上述多个电磁耦合部由以下部分构成：由上述驱动布线按螺线状形成的多个驱动线圈；以及按与上述多个驱动线圈分别成对而进行电磁耦合的方式由上述检测布线按螺线状形成的多个检测线圈。

2.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述多个驱动线圈与上述多个检测线圈相比，大小不同。

3.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述多个驱动线圈在给定方向串联连接，上述多个检测线圈在与上述给定方向正交的方向串联连接。

4.根据权利要求3所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述多个驱动线圈及检测线圈的部分构成凸部，串联连接各线圈的部分构成凹部，在邻接的串联连接的驱动线圈的串之间和/或邻接的串联连接的检测线圈的串之间，凸部和凹部各自成为交错关系。

5.根据权利要求3或4所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述多个驱动线圈和/或多个检测线圈各自为大致正方形，与邻接的线圈以角部串联连接。

6.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置由上述基板构成，上述多个驱动布线设置在上述基板的一个面上，上述多个检测布线设置在上述基板的另一个面上。

7.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置由上述基板构成，上述多个驱动线圈及多个检测线圈设置在上述基板的同一面上。

8.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置在设有电磁耦合部的部分以外的部分具有给定的切口部。

9.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置具有挠性。

10.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁耦合可变装置隔着第1缓冲件设置在上述电磁耦合部上。

11.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁耦合可变装置具有挠性。

12.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，而且在上述电磁耦合部的设有上述电磁耦合可变装置的一侧的相反侧，具有电磁屏蔽装置。

13.根据权利要求12所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁屏蔽装置隔着第2缓冲件设置在上述电磁耦合部上。

14.根据权利要求10所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述第1缓冲件由聚丙烯和/或聚乙烯构成。

15.根据权利要求13所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述第2缓冲件由聚丙烯和/或聚乙烯构成。

16.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，是把多个上述压力分布检测装置组合起来检测压力分布。

17.根据权利要求1所述的压力分布检测装置，其特征在于，还具有：与上述多个驱动线圈分别成对而进行电磁耦合的多个参照线圈；以及保持该多个参照线圈和上述多个驱动线圈和/或多个检测线圈各自之间的距离一定的装置，上述检测装置具有检测上述多个检测线圈和分别对应的多个参照线圈的差分的差动放大器。

18.一种利用电磁耦合的压力分布检测装置，其特征在于，具备：

多个驱动布线，按直线配置在基板上；

多个检测布线，用于与上述多个驱动布线分别进行电磁耦合，按环状配置；

多个电磁耦合部，使得上述驱动布线和上述检测布线进行电磁耦合；

间隔装置，保持上述多个驱动布线和多个检测布线各自之间的距离一定；

电磁耦合可变装置，可移动地设置在上述多个电磁耦合部的附近，按照压力所造成的移动而改变上述多个电磁耦合部各自的电磁耦合的程度；

驱动装置，与上述多个驱动布线连接，驱动该多个驱动布线；以及

检测装置，与上述多个检测布线连接，从该多个检测布线中检测上述电磁耦合部的电磁耦合的程度的变化，

上述多个电磁耦合部由以下部分构成：上述驱动布线；以及由上述检测布线按螺线状形成的多个检测线圈。

19.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置由上述基板构成，上述多个驱动布线设置在上述基板的一个面上，上述多个检测布线设置在上述基板的另一个面上。

20.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置由上述基板构成，上述多个驱动布线及多个检测线圈设置在上述基板的同一面上。

21.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置在设有电磁耦合部的部分以外的部分具有给定的切口部。

22.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置具有挠性。

23.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁耦合可变装置隔着第1缓冲件设置在上述电磁耦合部上。

24.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁耦合可变装置具有挠性。

25.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，而且在上述电磁耦合部的设有上述电磁耦合可变装置的一侧的相反侧，具有电磁屏蔽装置。

26.根据权利要求25所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁屏蔽装置隔着第2缓冲件设置在上述电磁耦合部上。

27.根据权利要求23所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述第1缓冲件由聚丙烯和/或聚乙烯构成。

28.根据权利要求26所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述第2缓冲件由聚丙烯和/或聚乙烯构成。

29.根据权利要求18所述的压力分布检测装置，其特征在于，是把多个上述压力分布检测装置组合起来检测压力分布。

30.一种利用电磁耦合的压力分布检测装置，其特征在于，具备：

多个驱动布线，按环状配置在基板上；

多个检测布线，用于与上述多个驱动布线分别进行电磁耦合，按直线状配置；

多个电磁耦合部，使得上述驱动布线和上述检测布线进行电磁耦合；

间隔装置，保持上述多个驱动布线和多个检测布线各自之间的距离一定；

电磁耦合可变装置，可移动地设置在上述多个电磁耦合部的附近，按照压力所造成的移动而改变上述多个电磁耦合部各自的电磁耦合的程度；

驱动装置，与上述多个驱动布线连接，驱动该多个驱动布线；以及

检测装置，与上述多个检测布线连接，从该多个检测布线中检测上述电磁耦合部的电磁耦合的程度的变化，

上述多个电磁耦合部由以下部分构成：由上述驱动布线按螺线状形成的多个驱动线圈；以及上述检测布线。

31.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置由上述基板构成，上述多个驱动布线设置在上述基板的一个面上，上述多个检测布线设置在上述基板的另一个面上。

32.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置由上述基板构成，上述多个驱动线圈及多个检测布线设置在上述基板的同一面上。

33.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置在设有电磁耦合部的部分以外的部分具有给定的切口部。

34.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述间隔装置具有挠性。

35.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁耦合可变装置隔着第1缓冲件设置在上述电磁耦合部上。

36.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁耦合可变装置具有挠性。

37.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，而且在上述电磁耦合部的设有上述电磁耦合可变装置的一侧的相反侧，具有电磁屏蔽装置。

38.根据权利要求37所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述电磁屏蔽装置隔着第2缓冲件设置在上述电磁耦合部上。

39.根据权利要求35所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述第1缓冲件由聚丙烯和/或聚乙烯构成。

40.根据权利要求38所述的压力分布检测装置，其特征在于，上述第2缓冲件由聚丙烯和/或聚乙烯构成。

41.根据权利要求30所述的压力分布检测装置，其特征在于，是把多个上述压力分布检测装置组合起来检测压力分布。

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