KR100927564B1

KR100927564B1 - 전자기 결합을 이용한 압력 분포 검출기

Info

Publication number: KR100927564B1
Application number: KR1020087016726A
Authority: KR
Inventors: 야스지 오가와
Original assignee: 가부시키가이샤 시로쿠; 가부시키가이샤 뉴콤
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2009-11-23
Also published as: EP1975585A1; US7800362B1; CN101297184B; JP2007218892A; KR20080090416A; WO2007083453A1; JP3928976B1; CN101297184A; EP1975585B1; EP1975585A4; US20100231207A1

Abstract

압력 분포 검출기는 설치 환경에 의한 영향을 적게 받는다, 즉 평탄 표면뿐만 아니라 구불어진 표면과 같은 임의의 형상을 갖는 표면상에 심지어 피팅되더라도 검출 감도나 검출 정확도가 압력 분포 검출기가 악영향을 적게 받는 압력 분포 검출기이다. 압력 분포 검출기는 각각 기판 상에 제공된 복수의 구동 코일들 (1), 각각 쌍으로 복수의 구동 코일들과 전자기적으로 결합된 복수의 검출 코일들 (2), 및 복수의 구동 코일들과 복수의 검출 코일들 간의 일정한 거리를 유지하기 위한 스페이서 (4) 를 포함한다. 구동 코일과 검출 코일 간의 전자기적 결합의 정도를 변화시키기 위하여, 도전체나 자성체로 형성된 가변 전자기 결합 부재 (3) 는 이동 가능하게 구동 코일 및/또는 검출 코일에 인접하게 제공된다. 구동 코일은 구동 회로를 통해 구동되고, 구동 코일과 검출 코일간의 전자기 결합의 정도 변화는 검출 코일로부터 검출 회로에 의해 검출된다.

압력 분포 검출기, 전자기 결합, 구동 코일, 검출 코일, 레퍼런스 코일, 가변 전자기 결합 부재

Description

전자기 결합을 이용한 압력 분포 검출기{PRESSURE DISTRIBUTION DETECTOR UTILIZING ELECTROMAGNETIC COUPLING}

기술분야

본 발명은 코일에 의해 야기된 전자기 결합을 이용한 압력 분포 검출기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 구동 코일과 검출 코일 간의 일정한 거리를 유지하고, 설치 환경에 의한 영향을 적게 받는 압력 분포 검출기에 관한 것이다.

배경기술

압력 분포 검출기는 자동차와 같은 운송 수단의 시트 압력 검출, 침대와 같은 후생 디바이스들, 보행 중 중량 분포를 측정하는 의료 또는 스포츠 디바이스들, 로봇의 인공 피부 및 컴퓨터나 게임 기기의 맨-머신 인터페이스 (man-machine interface) 와 같은 다양한 분야들에서 폭넓게 사용되고 있다.

압력량과 변위량을 측정하는 디바이스로서, 특허 문서 1 에 개시된 바와 같은 차동 변환기를 이용한 디바이스가 알려져 있다. 이 디바이스는 코어 및 차동 코일을 이용하여 코어 및 차동 코일 간의 상대적 변화량을 검출하는 시스템을 채용한다. 그러나, 코어 및 차동 코일 각각은 소정 두께를 가져, 얇은 시트 형상의 메커니즘을 형성하기 어렵다. 따라서, 상기 시스템을 이용함으로써 시트 형상의 압력 측정 디바이스를 실현하기 어렵다.

얇은 시트 형상으로 형성된 압력 분포 검출기로서, 특허 문서 2 에 개시된 바와 같이 압력-감응형 고무를 이용한 압력 분포 검출기와 특허 문서 3 에 개시된 바와 같이 정전기 결합을 이용한 압력 분포 검출기가 예시될 수 있다. 이들 압력 분포 검출기들은 상대적으로 높은 임피던스를 가져, 이들 압력 분포 검출기들이 노이즈에 약하고, 따라서 압력 분포 검출기의 검출면의 크기를 증가시키기 어렵다.

코일에 의해 야기된 전자기 결합을 이용함으로써 압력 분포를 측정할 수 있는 디바이스로서, 본 발명자에 의해 제안된 특허 문서 4 에 개시된 디바이스가 예시될 수 있다. 이 디바이스는 발진기가 접속되는 구동 코일과 검출 회로가 접속되는 검출 코일 간에 쿠션 재료를 제공하고, 구동 코일과 검출 코일 간의 거리의 변화에 의해 야기된 전자기 결합에서의 변화를 측정하는 시스템이다. 코일에 의해 야기된 전자기 결합을 이용한 특허 문서 4 의 시스템은 저 임피던스 때문에 노이즈에 대한 높은 내성을 갖고, 시트 형상으로 구성될 수 있으며, 검출면의 크기를 더욱 키울 수 있다.

특허 문서 1: 일본 공개 특허 공보 평09-113203 호

특허 문서 2: 일본 공개 특허 공보 소57-100331 호

특허 문서 3: 일본 공개 특허 공보 소62-226030 호

특허 문서 4: 일본 공개 특허 공보 제 2005-156474 호

발명의 개시

본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제

특허 문서 4 에 개시된 시스템에서, 구동 코일과 검출 코일의 2 개의 층들이 시트 형상으로 형성될 때, 압력 분포 검출기가 평탄면에 위치되는 경우에 문제가 야기되지 않는다. 그러나, 압력 분포 검출기가 곡면 또는 불규칙면 상에 위치되는 경우, 전자기 결합의 쌍인 코일들의 축들을 정렬시키기는 어렵다. 즉, 제조 공정 시 코일들의 축들이 서로 정렬된다 하더라도, 디바이스가 평탄면 상이 아닌 곡면 상에 위치되는 경우, 구동 코일의 층과 검출 회로의 층 간에 정렬이 크게 벗어나게 되어, 압력 분포의 검출 감도나 검출 정확도에 악영향을 미친다.

본 발명은 위와 같은 상황의 관점에서 이루어졌으며, 본 발명의 목적은 설치 환경에 의한 영향을 적게 받는 압력 분포 검출기, 즉 압력 분포 검출기가 평탄면뿐만 아니라 곡면과 같은 임의의 형상을 갖는 표면에 피팅되더라도 검출 감도나 검출 정확도가 악영향을 적게 받는 압력 분포 검출기를 제공하는 데 있다.

과제 해결 수단

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 기판상에 루프 패턴으로 각각 배열된 복수의 구동 배선들; 복수의 구동 배선들의 각각에 전자기적으로 결합되도록 루프 패턴으로 배열된 복수의 검출 배선들로서, 구동 배선들과 상기 검출 배선들이 서로 전자기적으로 결합되어 복수의 전자기 결합부들이 제공되도록 하는 복수의 검출 배선들; 복수의 구동 배선들과 복수의 검출 배선들 간에 일정 거리를 유지시키는 스페이서; 복수의 전자기 결합부들에 인접하여 이동 가능하게 제공되는, 복수의 전자기 결합부들의 각각에서의 전자기 결합의 정도를 변경하는 가변 전자기 결합 부재; 복수의 구동 배선들에 접속되어 복수의 구동 배선들을 구동하는 구동 섹션; 및 복수의 검출 배선들에 접속되어, 전자기 결합부들의 각각에서의 전자기 결합의 정도의 변경을 복수의 검출 배선들로부터 검출하는 검출 섹션을 포함하는 전자기 결합을 이용한 압력 분포 검출기가 제공된다.

구동 배선들과 검출 배선들은 각각 직선 형상으로 형성되며 서로 수직하게 배열될 수도 있고, 복수의 전자기 결합부들은 복수의 도전성 판들을 더 포함할 수도 있으며, 상기 복수의 도전성 판들은 구동 배선들과 검출 배선들이 서로 수직하게 배열되는 부분들에 인접한 부분들에 배치되고, 구동 배선들과 검출 배선들로부터 복수의 도전성 판들까지의 거리는 일정하게 유지될 수 있다.

구동 배선들 및 검출 배선들은 각각 직선 형상으로 형성되며 서로에 수직하게 배열될 수도 있고, 복수의 전자기 결합부들은 복수의 도전성 판들을 더 포함할 수도 있으며, 상기 복수의 도전성 판들은 구동 배선들의 사이에 인접하면서 검출 배선들의 사이에 인접한 부분들에 배치되고, 구동 배선들과 검출 배선들로부터 복수의 도전성 판들까지의 거리는 일정하게 유지될 수 있다.

구동 배선들 및 검출 배선들은 각각 직선 형상으로 형성되고, 서로에 수직하게 배열될 수도 있고, 복수의 전자기 결합부들은 복수의 도전성 판들을 더 포함할 수도 있으며, 상기 복수의 도전성 판들은 검출 배선들에 인접하면서 구동 배선들의 사이에 인접한 부분들과, 구동 배선들에 인접하면서 검출 배선들의 사이에 인접한 부분들에 배치되고, 구동 배선들과 검출 배선들로부터 복수의 도전성 판들까지의 거리는 일정하게 유지될 수 있다.

복수의 전자기 결합부들은 구동 배선을 코일 형상으로 형성함으로써 각각 생성된 복수의 구동 코일들, 및 검출 배선을 코일 형상으로 형성함으로써 각각 생성된된 복수의 검출 코일들을 포함하고, 복수의 검출 코일들은 복수의 구동 코일들과 각각 쌍을 이루어 전자기적으로 결합하도록 구성될 수도 있다.

복수의 전자기 결합부들은 직선 형상으로 각각 형성된 구동 배선들과 코일 형상으로 검출 배선을 형성함으로써 각각 생성된 복수의 검출 코일들을 포함할 수도 있다.

복수의 전자기 결합부들은 코일 형상으로 구동 배선을 형성함으로써 각각 생성된 복수의 구동 코일들과 직선 형상으로 각각 형성된 검출 배선들을 포함할 수도 있다.

복수의 구동 코일들의 크기는 복수의 검출 코일들의 크기와 상이할 수도 있다.

복수의 구동 코일들은 소정 방향에서 직렬 접속될 수도 있고, 복수의 검출 코일들은 상기 소정 방향과 수직 방향에서 직렬 접속될 수도 있다.

복수의 구동 코일들 및 복수의 검출 코일들은 볼록부들을 구성할 수도 있고, 각각의 코일들이 직렬 접속된 부분들은 오목부들을 구성하며, 볼록부들 및 오목부들은 구동 코일들의 인접한 직렬-접속된 로우들 간의 부분들 및/또는 검출 코일들의 인접한 직렬-접속된 로우들 간의 부들에서 교대로 배열될 수도 있다.

복수의 구동 코일들 및/또는 복수의 검출 코일들은 실질적으로 장방형 형상으로 형성되고, 각각의 코너부에서 인접한 코일들에 직렬 접속될 수도 있다.

스페이서는 기판으로 이루어질 수도 있고, 복수의 구동 배선들은 기판의 한쪽 표면상에 제공되며, 복수의 검출 배선들은 기판의 다른 쪽 표면상에 제공될 수도 있다.

스페이서는 기판으로 이루어질 수도 있고, 복수의 구동 코일들 및 복수의 검출 코일들은 기판의 동일 표면상에 제공될 수도 있다.

스페이서는 전자기 결합부들이 제공되는 부분들을 제외한 부분들에 형성된 절단부들을 가질 수도 있다.

스페이서는 가요성 (flexibility) 을 가진다.

가변 전자기 결합 부재는 제 1 쿠션 재료를 통해 전자기 결합부들에 인접하게 제공될 수도 있다.

가변 전자기 결합 부재는 가요성을 가질 수도 있다.

압력 분포 검출기는 가변 전자기 결합 부재가 제공되는 쪽의 반대 방향인, 전자기 결합부들 쪽에 형성된 전자기 쉴드 (shield) 를 더 포함할 수도 있다.

전자기 쉴드는 제 2 쿠션 재료를 통해 전자기 결합부들에 인접하게 제공될 수도 있다.

제 1 쿠션 재료 또는 제 2 쿠션 재료는 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌으로 이루어질 수도 있다.

복수의 압력 분포 검출기들은 압력 분포를 검출하도록 결합할 수도 있다.

압력 분포 검출기는 각각 쌍으로 복수의 구동 코일들에 전자기적으로 결합된 복수의 레퍼런스 코일들; 및 복수의 레퍼런스 코일들과 복수의 구동 코일들 간의 거리 및/또는 복수의 레퍼런스 코일들과 복수의 검출 코일들 간의 거리를 일정하게 유지하는 유지 섹션 (keeping section) 을 더 포함하고, 검출 섹션은 각각 복수의 검출 코일들과 각각 대응하는 레퍼런스 코일들 간의 차이를 검출하는 차동 증폭기를 포함한다.

본 발명의 효과

본 발명에 따른 압력 분포 검출기는, 압력 분포 검출기의 검출면의 크기가 더욱 커질 수 있는 것; 잡음에 대한 높은 내성; 및 검출될 면의 형상 및 설치 조건에 의한 영향 없이 압력 분포를 검출할 수 있는 능력과 같은 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 압력 분포 검출기는 임의의 형상을 갖는 면에 피팅되어, 압력 분포 검출기가 폭넓게 적용될 수 있다.

본 발명을 실행하기 위한 최선예

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시형태들을 설명한다. 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 도면들이다. 도 1 의 (a) 는 압력 분포 검출기의 반투명 개략 평면도이고, 도 1 의 (b) 는 도 1 의 (a) 의 b-b 라인에 따른 단면도이며, 도 1 의 (c) 는 구부러진 상태에서 도 1 의 (a) 의 b-b 라인에 따른 단면도이다. 도 1 의 (a) 및 도 1 의 (b) 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 압력 분포 검출기는 주로 복수의 구동 코일들 (1), 복수의 검출 코일들 (2), 이 코일들에 인접하게 제공된 가변 전자기 결합 부재 (3), 구동 코일들 (1) 에 접속된 구동 회로, 및 검출 코일들 (2) 에 접속된 검출 회로에 의해 구성된다.

복수의 구동 코일들 (1) 은 서로 평행하게 배열되는 복수의 구동 코일 로우들을 구성하도록 직렬 접속된다. 복수의 검출 코일들 (2) 은 복수의 구동 코일 로우들의 배열 방향에 수직 방향으로 서로 평행하게 배열되는 복수의 검출 코일 로우들을 구성하도록 직렬 접속된다. 이렇게 배열된 복수의 검출 코일들 (2) 은 각각 쌍을 이루어 복수의 구동 코일들 (1) 에 전자기적으로 결합된다. 복수의 구동 코일들 및/또는 복수의 검출 코일들이 도면에서 실질적으로 장방형 루프를 갖지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 복수의 구동 코일들 및/또는 복수의 검출 코일들이 코일로 형성될 수 있는 한 원형 루프 형상, 나선 형상, 또는 미앤더 (meander) 형상과 같은 임의의 형상을 가질 수도 있다. 또한, 장방형 코일이 사용될 수도 있다. 실질적으로 장방형 루프 형상 코일들이 사용되는 경우, 인접한 코일들이 그들의 코너부들에서 직렬 접속될 때, 코일들의 인접한 변들은 서로에 수직하게 배열되어 인접한 코일들 간의 간섭을 감소시킨다.

구동 코일들과 검출 코일들 모두는 코일 형상으로 반드시 형성될 필요는 없다. 전자기 결합은 심지어 직선으로 형성된 구동 배선과 코일 형상을 갖는 검출 코일들의 결합으로 달성될 수 있다. 또한, 역의 경우에서, 즉, 코일 형상을 갖는 구동 코일들과 직선으로 형성된 검출 배선들의 결합으로 전자기 결합이 달성될 수 있다.

또한, 구동 코일 (1) 의 크기가 도면에서 검출 코일 (2) 의 크기보다 작지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 구동 코일 (1) 및 검출 코일 (2) 양자의 크기가 서로 동일할 수도 있다. 반대로, 구동 코일의 크기가 검출 코일의 크기보다 클 수도 있다.

구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 은 기판상에 배열된다. 서술된 예에서, 기판은 구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 간의 일정 거리를 유지하기 위한 스페이서 (4) 로 기능을 한다. 기판이 스페이서로 사용될 필요는 없고, 대체되는 다른 스페이서가 일정 거리를 유지하도록 추가 제공될 수도 있다. 스페이서 (4) 로서 사용하는 기판은 절연 재료로 이루어진다. 더욱 상세하게, 기판은 플렉서블 기판 또는 PET 재료로 이루어진 가요성 부재이다. 그러나, 플렉서블한 압력 분포 검출면을 형성할 필요가 없는 경우, 기판은 글라스-에폭시 (glass-epoxy) 기판과 같은 비가요성 기판일 수도 있다. 구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 이 도면에 도시된 바와 같이 구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 간에 개재된 스페이서 (4) 의 전면과 이면 상에 각각 배열되는 경우, 구동 코일 (1) 및 검출 코일 (2) 은 양면 기판에 본딩되거나 기상 증착 또는 식각 공정에 의해 패터닝될 수도 있다. 또한, 검출면이 임의의 형상을 갖는 면에 쉽게 피팅되는 것을 허용하기 위하여, 절단부 (40) 는 구동 코일과 검출 코일이 배열되는 부분들을 제외한 스페이서 (4) 를 절단함으로써 형성되어, 더욱 플렉서블한 검출면을 획득할 수도 있다.

구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 간의 전자기 결합의 정도에 변화를 주기 위하여, 가변 전자기 결합 부재 (3) 는 일정한 거리를 유지하는 구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 에 인접하고 이동 가능하게 제공된다. 가변 전자기 결합 부재 (3) 는 시트 형상을 갖는 도전체이다. 도전체 재료로서, 바람직하게는 니켈에 의해 도금된 아크릴 섬유 등으로 이루어진 도전성 포 (conductive cloth) 또는 도전성 고무 등의 가요성을 갖는 도전체 재료를 사용한다. 가요성을 갖는 가변 전자기 결합 부재 (3) 로서, 알루미늄 호일 등이 사용될 수도 있고, 후술될 쿠션 재료 (5) 상에 도전체를 기상 증착함으로써 생성된 가변 전자기 결합 부재를 사용할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 플렉서블한 압력 분포 검출면을 형성하는 것이 필요하지 않을 경우, 비가요성 도전체가 사용될 수도 있다. 가변 전자기 결합 부재가 시트 형상을 갖는 경우, 전체 표면 상부에 도전체를 단순히 형성하기만 하면 충분해 제조 공정을 용이하게 한다.

가변 전자기 결합 부재 (3) 는 도전체일 필요는 없고, 예를 들어, 구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 간의 전자기 결합에 변화를 줄 수 있는 한 자성체 (magnetic body) 일 수도 있다. 즉, 연자성체, 특히 비정질 자성체나 퍼멀로이 (Permalloy) 로 형성된 자기 시트는 구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 에 인접하게 제공될 수도 있다.

가변 전자기 결합 부재 (3) 는 쿠션 재료 (5) 를 통해 구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 상에 제공될 수도 있다. 쿠션 재료 (5) 는 실리콘의 발포체 (foam body) 인 실리콘 스펀지나 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌으로 이루어진 쿠션 재료일 수도 있다. 다양한 쿠션 재료들은 시트 형상으로 쉽게 형성될 수 있고 탄성과 내구성을 갖는 한 쿠션 재료 (5) 로 사용될 수도 있다. 또한, 쿠션 재료 (5) 의 경도를 변경함으로써, 모든 압력 범위를 충족할 수 있는 압력 분포 검출기를 제조할 수 있다.

구동 코일이 높은 주파수로 구동되고, 도체로 이루어진 가변 전자기 결합 부재를 전자기적으로 결합된 2 개의 코일들에 가깝게 가져갈 경우, 2 개의 코일들 간의 전자기 결합의 정도가 감소되고, 그 결과로 검출 코일 (2) 에서 측정된 유도 전류 또는 유도 전압이 감소된다. 한편, 자성체로 이루어진 가변 전자기 결합 부재를 전자기적으로 결합된 2 개의 코일들에 가깝게 가져갈 경우, 2 개의 코일들 간의 전자기 결합의 정도가 감소되고, 검출 코일 (2) 에서 측정된 유도 전류 또는 유도 전압이 감소된다. 상기 현상에 기초하여, 본 발명에 따른 압력 분포 검출기는 전자기적으로 결합된 코일들 중 어떤 쌍들 사이에서 변화가 나타나는지를 검출함으로써 압력 분포를 검출한다.

구동 회로는 구동 코일들 (1) 을 구동하도록 구동 코일들 (1) 에 접속된다. 기술된 실시예에서, 구동 회로는 발진기 (10) 및 드라이버 회로 (11) 에 의해 구성되고, 개별 구동 코일 로우들을 순차적으로 구동하는 스위치 회로 등을 이용한다. 구동 회로는 개별 구동 코일 로우들에 대한 구동 주파수를 변경하여 동시에 모든 구동 코일 로우들을 구동할 수도 있다.

검출 회로는 구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 간에 전자기 결합의 정도를 검출하도록 검출 코일들 (2) 에 접속된다. 서술된 실시예에서, 검출 회로는 증폭기 (20), 동기 검출기 (21), 및 A/D 변환기 (22) 에 의해 구성되고, 개별 검출 코일 로우들에서 유도 전류나 유도 전압을 순차적으로 검출하는 스위치 회로 등을 이용한다. 동기 검출기 (21) 는 발진기 (10) 의 출력을 수신하고, 발진기 (10) 의 출력과 검출 코일들 (2) 의 출력을 곱하며, 곱한 결과를 시간 적분한다. 모든 검출 코일 로우들에서 유도 전류나 유도 전압은 개별 검출 코일 로우들에 대해서 검출 회로들을 개별적으로 제공함으로써 동시에 검출될 수도 있다.

위의 구동 회로와 검출 회로가 DSP 등과 같은 마이크로컴퓨터 (23) 에 의해 제어됨으로써, 요구되는 전압 분포 출력이 획득될 수 있다.

서술된 실시예에서, 구동 코일들 (1) 의 로우들과 검출 코일들 (2) 의 로우들은 서로 수직하게 배열되어 매트릭스 형태로 전자기적으로 결합된 코일 쌍을 배열하고, 개별 구동 코일 로우들은 개별 검출 코일 로우들 내의 유도 전류나 유도 전압을 검출하도록 구동됨으로써 코일들의 쌍간에 유도 전류나 유도 전압에서의 변화가 나타나는 것을 검출한다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않고, 구동 회로 및 검출 회로가 각 코일 쌍에 대해서 제공되고, 유도 전류나 유도 전압이 각 코일 쌍으로부터 개별적으로 검출되는 구성이 채용될 수도 있다.

필요시, 전자기 쉴드 부재 (7) 는 가변 전자기 결합 부재 (3) 가 제공되는 쪽에 반대되는 쪽에서 쿠션 재료 (6) 를 통해 제공될 수도 있다. 전자기 쉴드 부재 (7) 는 예를 들어, 도전체 또는 자성체로 이루어질 수도 있다. 전자기 쉴드 부재 (7) 를 제공함으로써, 압력 분포 검출기는 외부 노이즈에 대해서 높은 내성을 갖고, 설치 환경에 의한 영향을 적게 받는다. 쿠션 재료 (5) 의 경우에서와 같이, 쿠션 재료 (6) 는 실리콘의 발포체인 실리콘 스펀지나 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌으로 이루어진 재료일 수도 있다.

전자기 쉴드 부재 (7) 가 가변 전자기 결합 부재 (3) 와 같은 방식으로 구성될 때, 2 개의 면으로 된 대칭 검출면이 획득될 수 있다. 이 경우, 쿠션 재료 (6) 는 쿠션 부재 (5) 와 같은 방식으로 구성될 수도 있다. 이 구성을 이용하여, 2 개의 면으로 된 대칭 압력 분포 검출기가 획득될 수 있다. 본 발명에 따른 압력 분포 검출기가 맨-머신 인터페이스에 적용되는 경우, 가변 전자기 결합 부재 (3) 와 전자기 쉴드 부재 (7) 의 바깥쪽 부분에 다른 그림들을 그림으로써, 전면과 이면 양자는 목적에 따라서 이용될 수 있다. 전자기 결합의 정도의 가변 폭은 검출 코일들이 가변 전자기 결합 부재에 근처에 배열될 경우에 더욱 커진다. 따라서, 전압 분포 검출기가 역전되어 사용되는 경우, 구동 회로와 검출 회로의 접속은 필요에 따라 뒤바뀔 수도 있다.

도 1 의 (a) 에 도시된 코일 패턴에서, 전자기 결합부들은 매트릭스 형태로 수직 및 수평하게 배열된다. 다음에서는, 도 2 의 (a) 및 도 2 의 (b) 를 이용하여 다른 코일 패턴을 기술한다. 이 패턴에서, 더 높은 분해능 검출면을 형성하기 위해, 전자기적으로 결합된 부분들은 더욱 조밀하게 이루어진다. 도 2 의 (a) 및 도 2 의 (b) 는 본 발명에 따른 압력 분포 검출기의 제 1 실시형태의 다른 코일 패턴을 설명하기 위한 평면도이다. 도 2 의 (a) 는 실질적으로 장방형 형상을 갖는 각각의 코일들을 이용하여 달성된 코일 패턴을 도시하고, 도 2 의 (b) 는 장방형 형상을 갖는 각각의 코일들을 이용하여 달성된 코일 패턴을 도시한다. 도 2 의 (a) 에 도시된 바와 같이, 직렬-접속된 코일들에서, 실질적으로 장방형 형상으로 된 구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 에 대응하는 부분들은 볼록 패턴들로 구성하고, 개별 코일들이 직렬 접속되는 부들은 오목 패턴들로 구성한다. 볼록부들과 오목부들은 구동 코일들 (1) 의 인접하게 직렬-접속된 로우들 간의 부분들에서 교대로 배열된다. 더욱 상세하게는, 볼록부들이 오목부들에 피팅된다. 또한, 볼록부들과 오목부들은 검출 코일들 (2) 의 인접한 직렬-접속된 로우들 간의 부분들에서 교대로 배열된다. 또한, 검출 코일 (2) 이 구동 코일 (1) 의 크기보다 작은 크기를 갖는 코일에 의해 구성되기 때문에, 검출 코일들 (2) 의 인접한 로우들은 볼록부들이 오목부들에 피팅되게 허용하도록 가깝게 되지는 않다. 이 방식으로 코일 패턴을 형성함으로써 코일들의 크기를 감소시키지 않고 다수의 전자기 결합부들을 증가시킬 수 있어 분해능을 증가시킨다.

또한, 각 코일이 도 2 의 (b) 에 도시된 바와 같이 장방형 형상으로 형성되는 경우에서도, 구동 코일들 (1) 에 대응하는 부분들은 볼록부들로 구성하고, 개별 코일들이 직렬 접속되는 부분들은 오목부들로 구성한다. 볼록부들과 오목부들은 코일들의 인접한 직렬-접속된 로우들 간의 부분들에서 교대로 배열된다. 또한, 이 경우, 고 분해능을 갖는 압력 분포 검출기를 실현하는 것이 가능하다. 구동 배선이 직선 형상으로 형성되고, 검출 배선이 기술된 실시예에서 장방형 코일 형상으로 형성되더라도, 본 발명은 이 구성에 제한되지 않고 구동 배선이 코일 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 뒤집어서, 구동 배선이 코일 형상으로 형성되고, 검출 배선이 직선 형상으로 형성되는 구성이 채용될 수도 있다.

본 발명에 따른 압력 분포 검출기는 전체적으로 가요성 구조를 갖도록 형성하여, 검출기가 에어-백 제어용 차량의 시트에 제공될 수 있는 경우, 시트에 만족스럽게 피팅될 수 있다. 위에서 기술된 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압력 분포 검출기가 곡면상에 설정되는 경우, 압력 분포 검출기의 단면은 도 1 의 (c) 에 도시된 바와 같다. 심지어 검출기가 크게 구부러진 경우, 구동 코일들 (1) 과 검출 코일 (2) 간의 거리가 스페이서 (4) 에 의해 일정하게 유지되어 압력 분포의 검출 감도와 압력 분포의 검출 정확도에서 큰 변화가 발생하지 않 는다. 위에서 기술된 바와 같이, 본 발명에 따른 압력 분포 검출기에서, 전자기 결합의 정도 변화에 대한 검출은 구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 간의 변화에 기초하여 이루어지지 않아서 검출될 면의 형상과 관계없이 안정하게 측정을 수행할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 따라 압력 분포 검출기는 도 3 의 (a) 및 도 3 의 (b) 를 이용하여 기술한다. 도 3 의 (a) 와 도 3 의 (b) 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 도면들이다. 도 3 의 (a) 는 코일 부분의 패턴을 설명하는 개략적 평면도이고, 도 3 의 (b) 는 b-b 선을 따른 단면도이다. 도 3 의 (a) 와 도 3 의 (b) 에서, 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 의 도면 부호들과 같은 도면 부호들은 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 의 부분들과 동일한 부분들을 나타내어 여기서 동일 부분에 대한 설명은 생략한다. 제 1 실시형태에서, 구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 은 스페이서 (4) 로 사용하는 기판의 전면과 이면 상에 각각 배열되나; 제 2 실시형태에서, 구동 코일들 (1) 및 검출 코일들 (2) 은 기판의 동일 표면상에 배열된다. 이 경우, 코일들은 장방형 형상으로 형성되고, 구동 코일 (1) 쪽과 검출 코일 (2) 쪽이 서로 평행하도록 배열된다. 또한, 코일들은 구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 이 일정하게 유지되도록 소정 간격으로 배열된다. 즉, 제 1 실시형태에서, 스페이서 기능은 기판의 두께 방향을 이용함으로써 실현되나; 제 2 실시형태에서, 스페이서 기능은 판 표면 방향에서 소정 간격으로 코일들을 배열함으로써 실현된다.

서술된 실시예에서, 장방형 구동 코일들 (1) 은 소정 방향들에 따라서 배열되고, 실질적으로 장방형 형상으로 된 검출 코일들 (2) 은 개별 구동 코일들 (1) 에 인접하게 배열된다. 검출 코일들 (2) 은 다른 검출 코일 로우의 코일들 간에 위치된 복수의 검출 코일들 (2) 로 이루어진다. 또한 구동 코일 (1) 은 복수의 검출 코일 로우들 상에 연장되도록 검출 코일들 (2) 에 인접하게 배열되어 구동 코일 (1) 이 각 검출 코일 로우의 하나의 검출 코일 (2) 에 전자기적으로 결합된다. 이 구성을 이용하여, 전자기 결합의 변화가 압력 분포 검출면의 부분에서 발생하는 것을 검출하는 것이 가능하다.

구동 코일들 (1) 과 검출 코일들 (2) 은 스페이서 (4) 로서 사용되는 기판의 동일 표면에 본딩되거나 기상 증착 또는 에칭 프로세스에 의해 패터닝될 수도 있다. 또한, 검출면이 임의의 형상을 갖는 표면에 쉽게 피팅되게 허용하기 위하여, 절단부들은 구동 코일들 및 검출 코일들이 배열되는 부분들을 제외한 스페이서 (4) 를 절단하여 더욱 플렉서블한 검출면을 획득할 수도 있다.

코일 패턴은 구동 코일들 (1) 및 검출 코일들 (2) 이 기판의 동일 표면상에 배열되는 구성으로 도 3 (a) 및 도 3 의 (b) 에 도시된 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 에 도시되는 장방형 형상으로 된 코일의 코너 부분들에 인접한 코일들에 직렬 접속되는 실질적으로 장방형 형상으로 된 코일을 사용할 수도 있다. 즉, 절연막에 의해 피복된 에나멜 (enamel) 배선들은 구동 코일 로우 및 검출 코일 로우가 기판의 동일 표면상에 서로 수직하게 배열되도록 코일 로우들을 구성하는데 사용될 수도 있다. 또한, 구동 코일 로우 및 검출 코일 로우가 기판의 동일 표면상에 서로 중첩하는 각 코일들의 부분들은 쓰루홀들 (through holes) 을 이용하여 이면에 접속될 수도 있다.

도 3 의 (a) 및 도 3 의 (b) 의 실시예는 2 개의 면으로 된 대칭 구성을 도시한다. 그러나, 제 1 실시형태의 경우에서처럼, 본 발명은 이 구성에 제한되지 않는다. 예를 들어, 전자기 쉴드 부재 (7) 는 쿠션 재료 (6) 를 대신하여 단단한 재료를 이용하여 고정될 수도 있어, 즉 쿠션 재료 (6) 나 전자기 쉴드 부재 (7) 가 제공될 필요가 없다. 또한, 구동 코일들 및 검출 코일들에 의해 형성된 패턴은 서술된 실시예에 제한되지도 않고, 구동 코일 및 검출 코일이 전자기 결합의 쌍을 구성하는 한 임의의 패턴을 사용할 수도 있다. 본 발명에 따른 압력 분포 검출기에서 중요한 것은 구동 코일과 검출 코일 간의 거리를 일정하게 유지하는 것이다.

이하에서는, 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에 따른 복수의 압력 분포 검출기들이 결합되는 실시예를 설명한다. 도 4 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 도면이다. 도 4 에서, 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 에서의 참조 부호들과 동일 참조 부호들은 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 에서의 부분들과 동일한 부분들을 나타낸다. 제 3 실시형태에서, 하나의 압력 분포 검출기는 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에 따른 압력 분포 검출기로서 각각 기능하는 복수의 유닛들 (30) 을 스택킹함으로써 구성된다. 본 구성에서, 각각의 유닛 (30) 의 쿠션 재료 (5) 및/또는 쿠션 재료 (6) 의 경도를 희망하는 수준에서 설정함으로써, 미세한 압력에 의한 전자기 결합의 변화에서 큰 압력에 의한 전자기 결합의 변화까지의 폭넓은 범위에서 정확한 압력 분포 검출을 달성하는 것 이 가능하다.

서술된 실시예에서, 제 1 실시형태의 압력 분포 검출기는 유닛 (30) 과 같이 사용되고, 하위 유닛의 상층에 제공된 가변 전자기 결합 부재 (3) 는 전자기 쉴드 부재용 대체물로서 사용된다. 그러나, 본 발명은 서술된 실시예에 도시된 구성에 제한되지 않고, 전자기 쉴드 부재를 제공할 수도 있어, 즉 쿠션 부재 (6) 가 제공될 필요가 없다. 또한, 제 1 실시형태의 압력 분포 검출기들이 아니라 제 2 실시형태의 압력 분포 검출기들; 제 3 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 구성하도록 스택킹될 수도 있다.

이하에서는, 제 4 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명한다. 도 5 의 (a) 및 도 5 의 (b) 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 도면들이다. 도 5 의 (a) 는 반투명 개략적 평면도이고, 도 5 의 (b) 는 개략적 이면도이다. 본 발명의 제 4 실시형태의 압력 분포 검출기는 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에 따른 압력 분포 검출기 (1) 로서 각각 기능하는 복수의 유닛들 (31) 을 배열함으로써 획득된다. 본 실시형태는 미술관 또는 상점에서 어떻게 사람들이 이동하는지를 검출, 운동선수들의 움직임을 분석하거나 노면-접지 (road-hugging) 특성을 검사하는 경우와 같이 큰 영역에서 검출되는 것이 필요하다. 이 경우, 구동 회로 및 검출 회로는 압력 분포가 각각의 유닛 (31) 에 대해서 검출되는 것을 허락하도록 각각의 유닛 (31) 에 대해서 제공된다. 그 후, 이들 유닛들 (31) 에서의 출력들은 USB 와 같은 인터페이스를 경유하여 컴퓨터에 입력되어 큰 영역 상의 압력 분포를 검출할 수 있다. 전자기 결합 상의 구 동 회로나 검출 회로의 영향력을 방지하기 위하여, 구동 회로 및 검출 회로는 전자기 쉴드 부재 (7) 외부에 (아래에) 제공되는 것이 바람직하다.

일반적으로, 큰 영역 압력 분포가 검출되는 경우, 압력 측정 부분들에 대응하는 다수의 셀들은 증가되어, 측정을 위해 시간의 증가를 요구한다. 따라서, 이 경우, 고성능 컴퓨터와 같은 확장 장치가 준비되는 것이 필요하다. 그러나, 제 4 실시형태의 압력 분포 검출기가 유닛-대-유닛 기반으로 프로세싱하는 측정을 수행할 수 있어, 고속 측정을 가능하게 한다. 인접한 유닛들 간의 간섭을 방지하기 위하여, 각각의 유닛에 대해서 구동 주파수나 구동 파형을 변경할 수 있다. 또한, 위의 제 3 실시형태에서도, 각각의 유닛에 대해서 구동 회로를 제공함으로써 상기와 같은 동일한 효과가 획득될 수 있다.

또한, 제 4 실시형태에서와 같이 구성된 압력 분포 검출기가 설치 위치로 이송되는 경우, 이송을 위해 유닛들로서 압력 분포 검출기를 분할할 수 있다. 또한, 각각의 유닛이 가요성을 제공하는 경우, 감긴 상태로 압력 분포 검출기를 이송할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명한다. 본 실시형태에서, 레퍼런스 코일은 주로 신호-대-잡음 비율을 증가시키도록 구동 코일 및 검출 코일에 추가하여 제공된다. 도 6 의 (a) 및 도 6 의 (b) 는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 도면들이다. 도 6 의 (a) 는 각층의 코일들의 접속 구성을 쉽게 이해하기 위한 분할된 방식으로 개별 층들을 도시하는 개략적 설명도이고, 도 6 의 (b) 는 도 6 의 (a) 의 단면도이 다. 도 6 의 (a) 및 도 6 의 (b) 에서, 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 에서의 참조 부호들과 동일 참조 부호들은 도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 에서의 부분들과 동일한 부분들을 나타낸다. 도 6 의 (a) 및 도 6 의 (b) 에서 도시되는 바와 같이, 제 5 실시형태에서, 구동 코일 (1) 에 전자기으로 결합된 레퍼런스 코일 (41) 이 구동 코일 (1) 및 검출 코일 (2) 에 추가하여 제공된다. 상기 코일들의 각각은 플렉서블 기판, PET 재료 또는 글라스 에폭시로 이루어진 다층 기판상에 제공된다. 구동 코일 (1) 과 검출 코일 (2) 간의 거리뿐만 아니라 레퍼런스 코일 (41) 과 구동 코일 (1) 및/또는 레퍼런스 코일 (41) 과 검출 코일 (2) 간의 거리는 스페이서 (42) 에 의해 일정하게 유지된다. 레퍼런스 코일 (41) 은 검출 코일 (2) 과 같은 방향으로 감기고, 복수의 레퍼런스 코일들 (41) 은 복수의 레퍼런스 코일 로우들을 구성하도록 직렬 접속된다.

제 5 실시형태의 압력 분포 검출기는 검출 코일 (2) 과 레퍼런스 코일 (41) 간의 차이를 검출함으로써, 제 5 실시형태에서 전자기 쉴드 부재 (7) 를 제공하는 경우, 레퍼런스 코일 (41) 과 전자기 쉴드 부재 (7) 간의 신호 차이가 레퍼런스 코일 (41) 에서 전자기 결합 정도의 변화에 의해 유도되지 않도록 레퍼런스 코일 (41) 과 전자기 쉴드 부재 (7) 간의 거리를 유지하기 위한 스페이서 (43) 를 제공할 수도 있다. 스페이서 (4) 와 같이, 스페이서 (42) 또는 스페이서 (43) 는 플렉서플 기판이나 PET 재료 또는 절연 글라스 에폭시 기판으로 이루어진 절연 플렉서블 부재일 수도 있다.

검출 코일 (2) 과 레퍼런스 코일 (41) 로부터의 출력들 간의 차이를 검출하 기 위하여, 차동 증폭기 (25) 를 검출 코일 (2) 과 레퍼런스 코일 (41) 에 접속한다. 검출 코일 (2) 과 레퍼런스 코일 (41) 은 인터록 스위치 (interlock switch) 의 수단에 의해 차동 증폭기 (25) 에 접속되어 수직으로 대응하는 코일 로우들을 차동 증폭기 (25) 에 접속할 수 있다. 레퍼런스 코일 (41) 에 의해 유도된 전압/전류는 가변 전자기 결합 부재 (3) 에서 변화가 작게 영향을 미친다.

위에서 기술된 바와 같이, 제 5 실시형태에서, 검출 코일 (2) 와 레퍼런스 코일 (41) 은 실질적으로 동일 구성을 가짐으로써, 레퍼런스 코일의 유도 전압 또는 유도 전류 상에 주위 잡음 (surrounding noise) 이 중첩되더라도, 검출 코일 (2) 및 레퍼런스 코일 (41) 상에 서로 동일 방식으로 중첩된다. 따라서, 검출 코일 (2) 및 레퍼런스 코일 (41) 에 대한 주위 잡음은 차동 증폭기 (25) 에서 상쇄된다. 따라서, 신호-대-잡음 비율은 개선되어 고감도 측정을 가능하게 할 수 있다.

구동 코일 및 검출 코일이 본 실시형태들에서 서로에 직접 전자기적으로 결합된다고 할지라도, 본 발명에 따른 압력 분포 검출기는 이 구성에 제한되지 않고, 구동 코일 및 검출 코일이 간접적 방식으로 서로에 전자기적으로 결합되는 구성을 가질 수도 있다. 이하에서는 간접 전자기 결합을 이용한 압력 분포 검출기를 설명한다.

도 7 의 (a) 및 도 7 의 (b) 는 각각 루프 형상으로 직선 구동 배선들 및 검출 배선들을 형성하고, 구동 배선들 및 검출 배선들을 서로 전자기적으로 결합하도록 그 근방에 도전체 판들을 제공하는 본 발명에 따른 압력 분포 검출기의 실시예를 도시한다. 도 7 의 (a) 는 검출면의 부분적 평면도이고, 도 7 의 (b) 는 b-b 선을 따른 단면도이다. 기술된 것과 같이, 구동 배선들 (100) 및 검출 배선들 (200) 은 2 개의 면으로 된 기판인 스페이서 (4) 의 전면과 이면 상에 각각 직선 방식으로 형성되고, 도전성 판들 (50) 은 구동 배선들 (100) 과 검출 배선들 (200) 간의 거리를 일정하게 유지하면서, 구동 배선들 (100) 및 검출 배선들 (200) 이 서로 직각으로 교차하는 부분들에 인접하게 형성되어, 전자기 결합부들을 제공한다. 서로에 수직하게 배열된 구동 배선 (100) 및 검출 배선 (200) 은 구동 배선 (100) 및 검출 배선 (200) 자신에 의해 전자기적으로 결합되지 않는다. 그러나, 도전성 판 (50) 이 직교 교차점 (orthogonal cross point) 에 인접하게 제공되는 경우, 도전성 판 (50) 에서 야기된 와전류 (eddy current) 에 의해 구동 배선 (100) 과 검출 배선 (200) 간의 간접 전자기 결합을 달성한다. 도전성 판 (50) 은 소정 절연층 (55) 을 통해 스페이서 (4) 에 형성된 검출 배선들 (200) 상에 형성된다. 그러나, 본 발명은 이 구성에 제한되지 않고, 검출 배선들 (200) 이 스페이서 (4) 에 매립되고, 구동 배선과 검출 배선들간의 거리가 일정하게 유지되는 한 도전성 판들 (50) 이 스페이서 (4) 의 표면상에 패턴되는 구성을 채용할 수도 있다. 본 발명에 따른 압력 분포 검출기에서, 가변 전자기 결합 부재 (3) 는 구동 배선들과 검출 배선들의 각각의 쌍간의 전자기 결합의 정도를 변화시키도록 이로써 쿠션 재료 (5) 를 통해 형성된 전자기 결합부들에 인접하고 이동 가능하게 제공된다.

서술된 실시예에서, 도전성 판들 (50) 이 구동 배선들 (100) 과 검출 배선들 (200) 이 서로 직각으로 교차하는 부분들 위에 배열되더라도, 본 발명은 이 구성에 제한되지 않고, 도전성 판들 (50) 은 구동 배선들과 검출 배선들 간의 전자기 결합이 달성되는 한 직교 교차점들 아래 배열될 수도 있다. 또한, 구동 배선들 (100) 및 검출 배선들 (200) 이 서로 직각으로 교차하는 부분을 커버하도록 각각의 도전성 판들 (50) 이 배열되더라도, 각각의 도전성 판들 (50) 은 상기에서 도시된 경우처럼 배선들의 중첩을 제거하도록 직교 교차된 배선들에 의해 구성된 장방형 내에 배열될 수도 있다. 이 경우, 도전성 판들 (50) 은 구동 배선들 및 검출 배선들 위에 배열될 필요가 없고, 구동 배선들 또는 검출 배선들과 같은 동일 평면에 배열될 수도 있다.

도전성 판 (50) 이 서술된 실시예에 평판으로 형성되더라도, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 도전성 판의 중앙부에 개구를 형성할 수도 있다.

위의 실시예에서, 구동 배선들 (100) 및 검출 배선들 (200) 이 서로에 직각으로 교차하는 부분들에 인접하게 도전성 판들 (50) 이 배열되더라도, 도전성 판들 (50) 은 다음 패턴들로 배열될 수도 있다. 도 8 의 (a) 내지 도 8 의 (c) 는 본 발명에 따른 압력 분포 검출기에서 도전성 판들의 다양한 배열 실시예를 설명하는 도면들이다. 이들 설명들이 도전성 판들의 다양한 배열 실시예를 설명하는 목적을 갖기 때문에, 쿠션 재료들 또는 가변 전자기 결합 부재는 이들 설명에서 생략된다. 도 8 의 (a) 는 도전성 판들 (50) 이 구동 배선들 (100) 간에 인접부들과 검출 배선들 (200) 간에 인접부들에서 형성되는 실시예를 도시한다. 도 8 의 (b) 는 도전성 판들 (50) 이 구동 배선들 (100) 및 검출 배선들 (200) 의 직교 교차점들에 인접부들 및 구동 배선들 (100) 간의 인접부들 및 검출 배선들 (200) 간의 인접부들에 형성되는 실시예를 도시한다. 도 8 의 (c) 는 도전성 판들 (50) 이 구동 배선들 (100) 의 인접부들과 검출 배선들 (200) 간의 인접부들 및 검출 배선들 (200) 의 인접부들과 구동 배선들 (100) 간의 인접부들에 형성되는 실시예를 도시한다. 또한, 전자기 결합부들은 이러한 패턴으로 도전성 판들을 배열하는 경우에 형성된다. 도 8 의 (a) 내지 도 8 의 (c) 의 실시예들에서, 도전성 판들 (50) 이 위에서 보았을 때 배선들과의 중첩을 제거하도록 직교하게 교차된 배선들에 의해 구성된 장방형 내에 배열되더라도, 도전성 판들 (50) 은 도 7 의 (a) 에서 도시된 바와 같이 위에서 보았을 때 배선들과 중첩되도록 배열될 수도 있다.

위의 제 1 실시형태 내지 제 5 실시행태를 따른 임의의 구조들에서 간접 전자기 결합을 달성하는 이렇게 배열된 전자기 결합부들에 의해 직접 전자기 결합을 달성하는 전자기 결합 부분들을 대체하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 압력 분포 검출기의 구성은 서술된 실시예들에 제한되지 않고, 다양한 변경은 본 발명의 사상을 벗어남 없이 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 코일 쌍들에 의해 구성된 다수의 셀들은 서술된 실시예들에 제한되지 않고, 다수의 셀들의 수와 배열은 특별히 제한되지 않는다. 또한, 서술된 실시예들에서 코일들은 실질적으로 장방형 루프 형상을 가지나, 코일들은 그들이 전자기적으로 결합되는 한 적합한 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 스페이서, 쿠션 재료, 및 가변 전자기 결합 부재의 재료들은 그들이 개별 의도 기능들, 즉, 구동 코일과 검출 코일 간의 거리를 유지하는 기능, 쿠션 기능, 및 전자기 결합의 정도를 변화시키는 기능을 나타낼 수 있는 한 상기 언급된 실시예들에 제한되지 않는다.

도면의 간단한 설명

도 1 의 (a) 내지 도 1 의 (c) 는 본 발명의 제 1 실시형태들에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 개략도들이다;

도 2 의 (a) 및 도 2 의 (b) 는 본 발명에 따른 압력 분포 검출기의 코일 패턴의 다른 실시예에 대한 개략도들이다;

도 3 의 (a) 및 도 3 의 (b) 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 개략도들이다;

도 4 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 개략도이다;

도 5 의 (a) 및 도 5 의 (b) 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 개략도들이다;

도 6 의 (a) 및 도 6 의 (b) 는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 압력 분포 검출기를 설명하는 개략도들이다;

도 7 의 (a) 및 도 7 의 (b) 는 간접 결합을 달성하는 전자기 결합부들이 본 발명에 따른 압력 분포 검출기에서 형성되는 실시예를 설명하는 개략도들이다;

도 8 의 (a) 내지 8 의 (c) 는 간접 전자기 결합이 본 발명에 따른 압력 분포 검출기에서 달성되는 도전성 판들의 다양한 구조 실시예를 설명하는 개략도들이 다.

참조 부호의 설명

1: 구동 코일

2: 검출 코일

3: 가변 전자기 결합 부재

4: 스페이서

5: 쿠션 재료

6: 쿠션 재료

7: 전자기 쉴드 부재

10: 발진기

11: 드라이버 회로

20: 증폭기

21: 동기 검출기

22: A/D 변환기

23: 마이크로컴퓨터

25: 차동 증폭기

41: 레퍼런스 코일

42: 스페이서

43: 스페이서

50: 도전성 판

55: 절연층

100: 구동 배선

200: 검출 배선

Claims

전자기 결합을 이용한 압력 분포 검출기로서,

기판상에 루프 패턴으로 각각 배열된 복수의 구동 배선들;

상기 복수의 구동 배선들의 각각에 전자기적으로 결합되도록 루프 패턴으로 배열된 복수의 검출 배선들로서, 상기 구동 배선들과 상기 검출 배선들이 서로 전자기적으로 결합되어 복수의 전자기 결합부들이 제공되도록 하는 상기 복수의 검출 배선들;

상기 복수의 구동 배선들과 상기 복수의 검출 배선들 간에 일정 거리를 유지하는 스페이서로서, 상기 스페이서의 한 면에는 상기 복수의 구동 배선들이 배치되고 상기 스페이서의 다른 면에는 상기 복수의 검출 배선들이 배치되거나, 상기 스페이서의 동일 표면 상에 상기 복수의 구동 배선들과 상기 복수의 검출 배선들이 일정한 간격으로 배치되는, 상기 스페이서;

상기 복수의 전자기 결합부들 상에 인접하여 배치되는 가변 전자기 결합 부재로서, 상기 가변 전자기 결합 부재는 상기 전자기 결합부들에 가까워지거나 멀어지도록 이동될 수 있으며, 압력에 의한 이동에 따라 상기 복수의 전자기 결합부들의 각각에서의 전자기 결합의 정도를 변경하는 가변 전자기 결합 부재;

상기 복수의 구동 배선들에 접속되어 상기 복수의 구동 배선들을 구동하는 구동 섹션; 및

상기 복수의 검출 배선들에 접속되어, 상기 전자기 결합부들의 각각에서의 상기 전자기 결합의 정도의 변경을 상기 복수의 검출 배선들로부터 검출하는 검출 섹션을 포함하는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 배선들과 상기 검출 배선들은, 각각 직선 형상으로 형성되며 서로 수직으로 배열되고,

상기 복수의 전자기 결합부들은 복수의 도전성 판들을 더 포함하고, 상기 복수의 도전성 판들은 상기 구동 배선들과 상기 검출 배선들이 서로 수직하게 배열되는 부분들에 인접한 부분들에 배치되고, 상기 구동 배선들과 상기 검출 배선들로부터 상기 복수의 도전성 판들까지의 거리는 일정하게 유지되는, 압력 분포 검출기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동 배선들과 상기 검출 배선들은, 각각 직선 형상으로 형성되며 서로 수직으로 배열되고,

상기 복수의 전자기 결합부들은 복수의 도전성 판들을 더 포함하고, 상기 복수의 도전성 판들은 상기 구동 배선들의 사이에 인접하면서 상기 검출 배선들의 사이에 인접한 부분들에 배치되고, 상기 구동 배선들과 상기 검출 배선들로부터 복수의 도전성 판들까지의 거리는 일정하게 유지되는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 배선들과 상기 검출 배선들은, 각각 직선 형상으로 형성되며 서로 수직으로 배열되고,

상기 복수의 전자기 결합부들은 복수의 도전성 판들을 더 포함하고, 상기 복수의 도전성 판들은 상기 검출 배선들에 인접하면서 상기 구동 배선들의 사이에 인접한 부분들과, 상기 구동 배선들에 인접하면서 상기 검출 배선들의 사이에 인접한 부분들에 배치되고, 구동 배선들과 검출 배선들로부터 복수의 도전성 판들까지의 거리는 일정하게 유지되는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 전자기 결합부들은, 구동 배선을 코일 형상으로 형성함으로써 각각 생성된 복수의 구동 코일들 및 상기 복수의 구동 코일들과 각각 쌍으로 전자기적으로 결합하도록 구성되는, 상기 검출 배선을 코일 형상으로 형성함으로써 각각 생성된 복수의 검출 코일들을 포함하는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 전자기 결합부들은, 직선 형상으로 각각 형성된 상기 구동 배선들 및 상기 검출 배선을 코일 형상으로 형성함으로써 각각 생성된 복수의 검출 코일들을 포함하는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 전자기 결합부들은, 상기 구동 배선을 코일 형상으로 형성함으로써 각각 생성된 복수의 구동 코일들 및 직선 형상으로 각각 형성된 상기 검출 배선들을 포함하는, 압력 분포 검출기.
제 5 항에 있어서,

상기 복수의 구동 코일들의 크기는 상기 복수의 검출 코일들의 크기와 상이한, 압력 분포 검출기.
제 5 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 복수의 구동 코일들은, 소정의 방향으로 직렬 접속되고,

상기 복수의 검출 코일들은 상기 소정의 방향과 수직인 방향으로 직렬 접속되는, 압력 분포 검출기.
제 9 항에 있어서,

상기 복수의 구동 코일들과 상기 복수의 검출 코일들은 볼록부들을 구성하고,

상기 각각의 코일들이 직렬 접속되는 부분들은 오목부들을 구성하며,

상기 볼록부들과 상기 오목부들은 상기 구동 코일들의 인접한 직렬-접속된 로우들 간의 부분들 및/또는 상기 검출 코일들의 인접한 직렬-접속된 로우들 간의 부분들에서 교대로 배열되는, 압력 분포 검출기.
제 9 항에 있어서,

상기 복수의 구동 코일들 및/또는 상기 복수의 검출 코일들은 실질적으로 장방형 형상으로 형성되고, 그 코너부에서 인접한 코일들과 직렬 접속되는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 스페이서는 상기 기판으로 이루어지고,

상기 복수의 구동 배선들은 상기 기판의 한 쪽 표면상에 제공되며 상기 복수의 검출 배선들은 상기 기판의 다른 쪽 표면상에 제공되는, 압력 분포 검출기.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스페이서는 상기 기판으로 이루어지고,

상기 복수의 구동 코일들과 상기 복수의 검출 코일들은 상기 기판의 동일 표면상에 제공되는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 스페이서는, 상기 전자기 결합부들이 제공되는 부분들을 제외한 부분들에 형성된 절단부들을 갖는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 스페이서는 가요성을 갖는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 가변 전자기 결합 부재는, 제 1 쿠션 재료를 통해 상기 전자기 결합부들에 인접하게 제공되는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 가변 전자기 결합 부재는 가요성을 갖는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 가변 전자기 결합 부재가 제공되는 쪽과 반대 방향인, 상기 전자기 결합부들 쪽에 형성된 전자기 쉴드 (shield) 를 더 포함하는, 압력 분포 검출기.
제 18 항에 있어서,

상기 전자기 쉴드는, 제 2 쿠션 재료를 통해 상기 전자기 결합부들에 인접하게 제공되는, 압력 분포 검출기.
제 16 항 또는 제 19 항에 있어서,

상기 제 1 쿠션 재료 또는 상기 제 2 쿠션 재료는 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌으로 이루어지는, 압력 분포 검출기.
제 1 항에 있어서,

상기 압력 분포 검출기들을 복수 결합하여, 압력 분포를 검출하는, 압력 분포 검출기.
제 5 항에 있어서,

각각 쌍을 이루어 상기 복수의 구동 코일들에 전자기적으로 결합된 복수의 레퍼런스 코일들; 및

상기 복수의 레퍼런스 코일들과 상기 복수의 구동 코일들 간의 거리 및/또는 상기 복수의 레퍼런스 코일들과 상기 복수의 검출 코일들 간의 거리를 일정하게 유지하는 유지 섹션을 더 포함하며,

상기 검출 섹션은 상기 복수의 검출 코일들과 각각의 대응하는 상기 레퍼런스 코일들 간의 차이를 검출하는 차동 증폭기를 포함하는, 압력 분포 검출기.