JP2003523584A - 接触センサ装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 接触センサは少なくとも２つの導電性部材を有しており、これらの部材は支持領域で互いに支持され合っている。これらの部材のうち少なくとも１つの部材はエラストマから成り、部材間の接触抵抗を測定することができる。この接触抵抗は支持領域における圧力に少なくとも依存する。導電性部材の少なくとも１つは導電性のセル状密閉発泡材料から成る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 本発明は、発明者にBjoern MagnussenおよびCyril Valfortが列記され、１９
９９年１２月１０に提出された、「接触センサ」（Taktilsensor）という名称の
ドイツ国特許明細書第１９９５７０３．０号（代理人文書番号９９Ｐ５８４４Ｄ
Ｅ）に優先権を主張するものである。 【０００２】 発明の背景 本発明は接触センサ装置と、この装置を作動させる方法に関する。タッチセン
サとも称される接触センサの基本原理は、オブジェクトと、この接触センサの感
知表面である接触領域との間のコンタクトを測定することである。産業における
圧力または力センサとは異なり、加えられる力に直接に比例するセンサ信号は不
要である。むしろ大きな領域または異形の領域をコスト的に有利にカバーするこ
とが一般的に重要視される。 【０００３】 大きな領域の接触センサを実現するため、基本的に４つのアプローチがいまま
でに示されている。１つのアプローチでは、接触領域は、いくつかの点で可動に
支持された固定のプレートであり、この結果、力が加えられると、スイッチング
コンタクトが作動される。強度も圧力の位置も測定することができず、またタッ
チ領域が大きい場合には、センサに対して高い感度を達成することができない。
別のアプローチでは、接触領域は、気密のスリーブに配置される弾性的かつ通気
性の材料で覆われ、空気圧センサがこの気密のスリーブ内にはめ込まれる。この
アプローチでは、力の負荷を空間的に分解することはできない。さらに別のアプ
ローチでは、容量性または圧電原理にしたがって、圧力を感知するメンブランが
接触領域わたって張られる。このアプローチでは一般的に力の負荷の変化しか検
出できない。またさらに別のアプローチによれば、メンブランタイプの圧力セン
サにおいて、導電性のプラスチック材料がインターディジタル構造体に適用され
、これにより接触領域の圧力が増加すると、２つのくし形電極間の抵抗が減少す
る。例えばカバーと絶縁のためにさらなる層を使用することも可能である。メン
ブランタイプの圧力センサは、作製に比較的コストがかかってしまう。 【０００４】 先行技術によるアプローチのさらに別の例は、MicroTouch Systems社のカタロ
グに記載されており、ここでは抵抗センサ原理にしたがって動作するライティン
グパネルが示されている。このために下側の薄いポリエステル層が剛性の高い支
持体に固定されており、その上に上側の薄いポリエステル層が締め付け固定され
ている。この上側のポリエステル層には張力が加えられており、下側のポリエス
テル層からギャップによって離隔されている。これらの２つのポリエステル層の
互いに向き合う面は導電性材料でコーティングされている。上側のポリエステル
層に圧力の負荷がかかると、このポリエステル層は、下側のポリエステル層に押
圧され、電気的なコンタクトが閉じられ、この位置を決定することができるので
ある。 【０００５】 本発明の課題は、簡単な構造を有し、汎用かつコスト的に有利な接触センサを
提供することである。この課題は、本発明の接触センサにより、またこれを作動
する方法により解決される。 【０００６】 １つの実施形態によれば、接触センサは、少なくとも２つの導電性の部材を有
し、これらは共通の支持領域において一方が他方の上に配置されている。したが
ってこれらの部材は、支持領域において互いに他に機械的にコンタクトしている
。少なくとも２つの導電性の部材のうち、少なくとも１つの部材は、導電性のエ
ラストマ材料からなる（エラストマ部材と称する）。このエラストマ材料は、弾
性的かつ導電性である。このエラストマ部材に力Ｆの負荷が加わると、その結果
、このエラストマ部材は他方の部材に対して押圧され、圧力にさらされた支持領
域の部分（コンタクト領域と称する）のコンタクト抵抗または表面境界コンダク
タンス（surface transition conductance）が変化する。コンタクト抵抗は一般
的にコンタクト領域と、加えられる圧力とに依存するが、これに対してエラスト
マ部材の内部体積体における電気的なコンダクタンスは、機械的な負荷にわずか
にしか依存しない。通例、コンタクト領域が大きければ大きいほど、また圧力が
高ければ高いほど、コンタクト抵抗は減少する。 【０００７】 メンブランタイプの圧力センサとは異なり、本発明のこの接触センサは、２つ
の部材間の付加的に拡張されたただ１つの支持領域しか必要としない。MicroTou
ch社のセンサとは異なり、本発明の部材は機械的に締め付ける必要はない。本発
明によれば、部材間の機械的な支持において、複雑な距離の設定も行なう必要が
ない。さらにメンブランタイプの圧力センサおよびMicroTouch社製のセンサとは
異なり、本発明の接触センサの支持領域は、平らな形状に限定されない。さらに
この接触センサの場合には支持領域を構造化する必要もない。部材および支持領
域は切り抜き部を有することも可能である。いくつかの実施形態に対しては、部
材のうちの１つをエラストマ部材から作製すれば十分である。別の材料は、例え
ば金属、例えば金属シートまたはフォイルから作製することができる。しかしな
がらこのような装置により、空間的な分解とフレキシビリティとが制限されるこ
とになる。 【０００８】 本発明により、力が加わったことは、例えば、コンタクト領域を通る電流、ま
たはコンタクト抵抗が考慮された抵抗値を測定することによって測定可能である
。このために上記の部材は、例えば電極を有することが可能である。電圧の負荷
および／またはコンタクト抵抗の測定は、例えばこれらの部材に接続された電極
、例えばエラストマに組み込まれた電極によって行うか、またはこれらの部材と
の別の電気的なコンタクト手段によって行うことができる。電気的なコンタクト
手段を、以下では制限にならない限りで電極と称する。抵抗の総和は、殊に、電
極から部材までの境界抵抗（transition resistance）と、部材に沿ったまたは
部材を通る直列抵抗と、一方の部材と他方の部材とのコンタクト抵抗とによって
測定される。与えられたコンタクト状況に対する合成抵抗は、機械的なそれぞれ
の構成毎に既知であり、その結果、求めようとするコンタクト抵抗を計算するこ
とが可能である。適切に回路を構成すれば、外部の力の強度についての情報の他
に、コンタクト領域の位置およびその大きさを決定することも可能である。 【０００９】 本発明の実施形態のさらなる詳細、機能および利点は、以下の図面に関連して
記載されている。 【００１０】 図面の簡単な説明 図１は、本発明の１実施形態による接触センサＴを示しており、 図２は、図１の接触センサＴの簡略化された等価回路図を示しており、 図３は、本発明の別の実施形態による接触センサＴを示しており、 図４は、図３の接触センサＴの簡略化された等価回路図を示しており、 図５ａ〜５ｃは、慣用のインターディジタル構造Ｉを有する、本発明の実施形
態の接触センサを示しており、 図６は、本発明の実施形態による接触センサＴに加わる負荷Ｆに対して、Ａ／
Ｄポート６における圧力を示しており、 図７〜１０は、本発明の種々異なる実施形態にしたがって様々に形成された接
触センサＴの実施形態を示しており、 図１１は、本発明の１実施形態にしたがい、種々のパラメタを決定するために
マイクロコントローラに接続される、図１の簡略化された接触センサＴを示して
おり、 図１２は、図１１の構成に示された様々なパラメタを決定するのに有利な接触
センサの簡略化された等価回路図である。 【００１１】 実施形態の詳しい説明 以下に説明するように本発明の接触センサは、極めて簡単に構成され、かつそ
のためにコスト的に有利に作製できるという利点を有する。さらに耐久性があり
、衝撃に対して強く、容易に変形可能である。一方が他方の上に載置される少な
くとも２つの部材は、エラストマ材料から構成されると有利である。それはこの
ようにすれば比較的わずかな力の負荷だけで、測定可能な変化がコンテクト抵抗
に生じるからである。これによってセンサ信号の良好な感度が得られ、また空間
的に分解することが可能である。さらにこのようなセンサはフレキシブル、軽量
かつ安価である。 【００１２】 本発明の実施形態によれば、接触センサは、エラストマ材料が発泡材料、殊に
独立気泡かつ導電性の発泡材料、殊にZOATEFOAMS製品ファミリに属するEVAZOTE
（登録商標）発泡材料であり有利である。発泡材料、殊にEvazote発泡材料から
なる接触センサの１つの利点は、その表面によって衝撃保護が得られることであ
る。この結果、例えば、この接触センサに人間が衝突すると、衝撃エネルギーの
大部分が軟らかいセンサ材料にすでに分け与えられることになる。したがって怪
我の程度はより軽くなる。衝突が大きな斜めの衝撃角度で頻繁に発生する場合、
２つの発泡材料平行６面体を、例えば数センチの間隔で複数のホットメルト接着
点を使用することによって固定することも可能である。これによってセンサの感
度は低減するが、例えば人間を検出するために使用可能な比較的大きな接触領域
の場合には制限にはならない。 【００１３】 Evazote発泡材料は別の利点も有する。例えばEvazote材料は、不活性かつ軽量
であり、しばしば使用される既知のポリウレタン発泡材料よりも剛性および引裂
強さが高い。さらにこの発泡材料はエネルギーを大いに吸収し、その温度耐性、
化学的耐性および水に対する耐性も有利である。これを加工するためにはよく知
られた手法を使用することができ、容易に熱成形することも可能である。金属が
Evazote発泡材料によって腐食されることはなく、またこの発泡材料は紫外線（
ＵＶ）に対して高い安定性を示す。さらにEvazote発泡材料は、約１００Ω／ｍ
の低い電気的内部抵抗を有する。これに対して表面抵抗は、圧力のかからない状
態において、高いインピーダンスに相応して極めて高い。圧力の負荷がかかる場
合、これは数キロオーム以下にまで下がる。このため、Evazote発泡材料はコス
トをかけてコーティングする必要がないのである。 【００１４】 エラストマ材料、例えばEvazote発泡材料は、種々異なる厚さのプレートの形
態で利用可能である。説明と評価とを簡単にするため、少なくともエラストマ部
材が均一な形態で、殊に平面６面体で設けられていると有利である。しかしなが
ら別の幾何学形状、例えばハーフシェル形、三角形または箱形も可能である。孔
の開いた部材、例えば切り抜き部またはスロットを有する部材を使用することも
可能である。接触センサの材料の厚さおよび支持領域の大きさは、測定精度およ
び信号感度に影響を及ぼす。反応特性は、エラストマ部材の大きさの決定と、広
い制限内で適合化される電気回路のタイプとによって調整可能である。 【００１５】 より小さな検出閾値を設定することが所望される実施形態では、２つの部材の
間に中間層を挿入すると有利であり、例えば、電気的に絶縁性を有する、孔の開
いた層が挿入され、２つの部材間の距離が保持される。 【００１６】 実施形態によっては、各エラストマ部材が少なくとも１つの電極を有し、これ
が相応するエラストマ部材に押圧されると有利である。コンタクト圧力によって
、電極とエラストマ部材との間の障害となる境界抵抗が最小化される。このコン
タクト圧力は、例えば、クリップ、ねじおよびクランプによって外部から加える
ことができ、またはエラストマ部材に電極を挿入して例えば溶接または接着して
固定することにより圧力下の置くことによって内部的に加えることができる。 【００１７】 電圧の場を均一に印加しかつ評価を簡略化するためには、例えば各平行６面体
部材において電極が支持領域に平行にはめ込まれると有利であり、ここでこれは
殊に側面領域の長さ全体にわたってはめ込まれる（エッジ電極）。この場合、２
つの平行６面体の電極を、互いに平行に配置するか、または電極の各対が互いに
所定の角度でずれているように、殊に電極の第１対と、電極の第２対とが９０°
ずれているように配置することができる。例えば、平行６面体の部材の底面領域
が（ｘ，ｙ）平面内にあり、この底面領域に支持領域が含まれる場合、側面領域
は、ｚ成分を有する面のうちの１つ、例えば（ｘ，ｚ）平面または（ｙ，ｚ）平
面になる。この場合、支持領域とは反対側の部材の領域を、接触領域として使用
可能である。 【００１８】 一般的に腐食しない任意の導電性材料は、電極用材料として有利であり、殊に
エッジ電極として使用するのに有利である。しかしながらこの電極材料が、接触
センサのアクティブな、すなわち変形可能な領域においてフレキシブルであれば
有利である。例えば螺旋状に巻回したワイヤはこの領域において有利である。そ
れはこれらが問題なしに変形に耐え、また広い限界内で長さの変化に耐え、その
際に過度に大きな引張力を生じることがないからである。ワイヤメッシュは殊に
有利であり、これは通常、耐高周波ドアのコンタクト材料として使用される。こ
のワイヤメッシュは、その直径に対して横断方向に、またワイヤに沿う圧力に対
して弾性を示す。導電性を有するようにされたプラスチック（ラバーコードなど
）も考えられ得るが、この場合、付加的に生じる電気抵抗を一般に考慮に入れな
ければならない。 【００１９】 エラストマ材料に関連する境界抵抗を可能限りに小さく保つため、エッジ電極
の適用は注意して行うべきである。これを適用するために電極は有利にはエラス
トマ材料に対して押圧され、これによって境界抵抗が最小化される。迅速かつ有
利な組み込みのためには、エラストマの平行６面体の側方領域に沿って移動可能
な装置が有利である。この装置はガイド部を有しており、エラストマのエッジを
精確にスライドする。刃がこのガイド部の中央に配置されており、数ミリメート
ルの深さまで発泡材料を切り開く。このようにして作製したスロットに、相応す
る電極を挿入する。このために電極材料の出てくるガイド部が、刃の後ろにはめ
込まれている。このガイド部、例えば小さなチューブの効果は、電極を最大限の
幅でスロットに挿入できることである。このガイド部の後ろでこのツールの横方
向のガイド部は細くなっており、これによって、電極とエラストマ材料との間の
境界抵抗を低くするために必要な横方向の圧力が形成される。狭くなった領域に
は溶接ユニットも配置されている。これは例えば赤外線放射器または高温のロー
ラを有しており、刃によって設けられたスロットを溶接する。横方向のガイド部
の狭められた部分は十分な長く設計され、これによってエラストマ材料を強力に
冷却している間であってもこの狭められた部分が維持されるようにする。圧力下
で溶接されるエラストマ材料は、電極材料に連続的な圧力を及ぼし、この結果、
一定かつ低い境界抵抗が得られる。 【００２０】 電極の位置および形状には制限がない。例えば、各部材の反対側のコーナにお
ける２つの点電極も可能である。しかしながら少なくとも２つの電極を各部材の
対向する面にはめ込むこと、殊に支持領域と横方向に接する側方領域に沿っては
め込むことは有利である。 【００２１】 いくつかの実施形態によれば、複数の電極が接続されて抵抗値の電気的な組み
合わせが得られ有利である。殊に接触センサを設計して、境界抵抗が直列抵抗よ
りも格段に小さくすると有利である。ここでこの直列抵抗は、コンタクト抵抗Ｒ
sよりも格段に小さい。抵抗測定に対して有利であり、かつ制限にならないのは
つぎの２つの手法を使用することである。（１） 既知または測定可能な電圧を
電極に加えて、電流を直接または間接的に、例えば抵抗の両端における電圧降下
から測定する。択一的には所定の電流を定めて、電圧を直接または間接的に測定
することも可能である。（２） 決定すべき抵抗と、測定可能な抵抗とから分圧
器を形成し、これによって抵抗を電圧比から決定することができる。この場合、
比較用の抵抗も、部材それ自体の一部から形成することが可能である。 【００２２】 接触センサの動作のためには、第１部材と第２部材とをそれぞれ別個の電圧に
接続すると有利である。例えば接触コンタクトの強度を測定するためには、両方
の部材が互いに向き合う電極の対を有し、動作電圧が第１部材の電極対に加えら
れ、別の部材の電極対が接地されると有利である。電極の一方の対が正の動作電
圧に、また電極の別の対が負の動作電圧に接続することも可能である。 【００２３】 この接触センサによれば、電圧差を少なくとも第１部材に加え、第２部材をＡ
／Ｄポートに接続することも有利であり得る。例えば、コンタクト領域の位置を
測定するためには、電圧差をエラストマ部材、殊に発泡材料の平行６面体に加え
ると有利である。この結果、このエラストマ部材は分圧器として動作し、これに
よって構造が簡単であるという利点が得られ、また少なくとも１つの方向におい
て、加えられた力の位置を決定することができる。 【００２４】 位置決定に対しては、一方のエラストマ部材における電極対の一方の電極を電
圧に接続し、この電極対の他方の電極を未接続にし、同時に他方のエラストマ部
材における電極対を、コンタクト抵抗の大きさの測定に対するのと同じように接
続する、例えば、抵抗とＡ／Ｄ変換器とを介して接地することも可能である。全
抵抗を測定した後、上記の一方のエラストマ部材における電極の接続を交換して
再び測定を行う。全体抵抗の２つの測定値を比較し、これによってわかるのは、
より低い抵抗値を有する電極がコンタクト位置により接近していることである。
同様の接続の交換は、相応する別のエラストマ部材に対しても行うことができる
。例えば電極対が９０°回転される２つのエラストマ部材が使用される場合、加
えられた力をｘおよびｙ方向に分解することができる。 【００２５】 外部圧力負荷の範囲を測定するためには、エラストマ部材内に電圧差がある場
合、電流を測定すると有利であり、これは例えば圧力負荷の位置に加えて行われ
る（上記を参照されたい）。この場合、両端に電圧が生じているエラストマ部材
を通る電流は、加えられる力の増大と共に増加する。それは、別のエラストマ部
材が広い範囲で並列に接続されているためにその抵抗が電極間で減少するからで
ある。この電流の変化は、例えば抵抗の両端の電圧を測定することによって測定
される。この手法では、別のエラストマ部材の少なくとも１つの電極が接続され
ていないことが必要であるが、それに接続される回路、例えばアナログ−ディジ
タル変換器の点からは、入力側がハイインピーダンスを有することが有利なこと
もある。 【００２６】 Evazote発泡材料製の２つの発泡材料平行６面体からなる接触センサの典型的
な測定範囲は、０．０４Ｎ（識別限界）〜５Ｎ（飽和限界）であり、また例えば
別のケースでは０．５Ｎ（識別限界）〜５０Ｎ（飽和限界）である。組み合わさ
れた測定範囲は、例えば２つの接触センサを組み合わせることによって達成され
、これは一方を他方の上に配置することによって行われる。（０．７５ｍ×１ｍ
）の大きさを有する接触センサは、位置決定の場合、通例、約±１％以上の良好
な測定精度を有しており、この精度ではフィルタリングとノイズリダクションと
によって改善される。 【００２７】 組み合わされた回路装置も使用可能である。一般的には最も簡単な場合、ほぼ
点状のコンタクトが存在し、その抵抗は圧力の負荷があると低減する。圧力の負
荷がかかる場合に付加的なコンタクト点が生じるか、コンタクト領域が拡大する
と、コンタクト抵抗Ｒ_Ｓの平均値が形成され、これは全コンタクトの重心を表す
。この場合、重心の領域だけでなく、個々のコンタクト点における圧力または有
限のコンタクト領域が結果に影響する。したがってコンタクト領域の位置がどこ
であるかを示すことができる。これは殊に平行６面体の殊に発泡材料からなる部
材の場合である。上記の位置測定手法およびその変形の種々異なる平均化アルゴ
リズムに起因して、以下に説明するように、これらの測定を組み合わせることに
よりコンタクト形状についてのさらなる情報を導き出すことができる。 【００２８】 電子回路はセンサデータを評価するのに有利である。この電子回路は極めて小
さく構成することができ、殊にセンサのエラストマ材料に組み込むことができる
。電極のドライブ、例えば電圧の印加はマイクロコントローラによって行うこと
ができる。センサデータの評価、例えば力の負荷が加わった位置および１つまた
は複数の方向における分路抵抗の測定は、同様にマイクロコントローラによって
実行することができる。さらにこのマイクロコントローラは、コンタクト抵抗Ｒ
sを介する電流測定の、抵抗を介する接続に使用可能である。 【００２９】 接触センサは、種々異なる実施形態による接触情報を決定するために一般的に
使用可能であり、これは以下にさらに説明する。しかしながら本発明の機能およ
び動作をさらに詳しく説明するために、２つの平行６面体発泡材料プレートを使
用する接触センサを有する実施形態をここではより詳しく説明する。この実施形
態にしたがい、図１では接触センサＴが斜視図で示されている。この接触センサ
は、第１部材１と第２部材２とからなり、各々はEvazote材料からなる平行６面
体発泡材料プレートの形態をとっている。わかりやすくするためにこれらの２つ
のプレート１，２はこの図では互いに接触していないが、実際の接触センサＴで
はこれらは支持領域において一方が他方に載置されている。 【００３０】 図１に示した実施形態からわかるように、（（ｘ，ｙ）平面内の）支持領域に
垂直に接する、互いに向き合う（（ｙ，ｚ）平面内の）２つの側方領域には、電
極３がそれぞれ支持領域に平行に、相応する側方領域の全長にわたってはめ込ま
れている。同様に電極４の対が、第２発泡材料プレート２の（（ｚ，ｘ）平面内
の）側方領域に平行にはめ込まれている。電極４のこの対は、電極３の別の対に
対してｚ軸のまわりに９０°だけ回転されている。 【００３１】 力Ｆを加えることの可能な接触領域は、第１発泡材料プレート１の支持領域か
ら遠い方の面である。第１発泡材料プレート１の２つの電極３には共に５Ｖの電
圧が加えられている。第２発泡材料プレート２の電極４は両方ともＲ＝１０ＫΩ
の抵抗５を介してアースＧに接続されている。さらにアナログ／ディジタルポー
ト６が電極４に接続されており、このポートはＡ／Ｄ変換器の入力側に接続する
ことができる。発泡材料１，２間の電位差によって、電流が支持領域を通して流
れる。この電流は、例えばＡ／Ｄ変換器を介して、例えばマイクロコントローラ
に接続可能であり、または抵抗５における電圧測定装置によって測定可能である
。 【００３２】 発泡材料プレート１，２の内部抵抗および電極３，４と発泡材料プレート１，
２との間の境界抵抗は、接触領域の変形にほとんど依存しないため、電流の大き
さはもっぱら発泡材料プレート１，２間のコンタクト抵抗によって決定される。
外部の力が加わると、２つの発泡材料プレート１，２は互いに他に押圧され、こ
れによってコンタクト抵抗Ｒsが変化し、原則的には減少する。この結果、電流
が増加してコンタクトを識別することができるのである。 【００３３】 図２には図１の接触センサＴの簡略化された等価回路図が示されている。抵抗
のチェーンＷ１には動作電圧Ｕ＝５Ｖが印加されている。このチェーンは、可能
な限りに小さな２つの抵抗Ｒeを有しており、これは電極３と発泡材料プレート
１との間の境界抵抗に等しい。これらの間に接続されているのは内部抵抗Ｒf1お
よびＲf2であり、これらは発泡材料プレート１の内部抵抗を表しており、分圧器
として動作する。類似の構造（Ｒe／Ｒf3／Ｒf4／Ｒe）を有する抵抗の別のチェ
ーンＷ２が、直列でＲ＝１０ＫΩの外部の抵抗５を介してアースＧに接続されて
おり、またＡ／Ｄ出力側６に直接接続されている。抵抗の２つのチェーンＷ１お
よびＷ２は互いに抵抗Ｒsを介して接続されており、これはコンテクト抵抗に相
応する。抵抗Ｒsは、加えられる力に依存する。 【００３４】 わかりやすくするためにこの等価回路図は、ただ１つの点状のコンタクトの場
合を表す。Ｒsは最大の抵抗であるため、この回路装置の全抵抗はもっぱらＲsに
よって決定される。内部抵抗Ｒf1，…，Ｒf4によって測定誤差が生じ、これはコ
ンタクト個所が既知であれば補償可能である。 【００３５】 コンタクト抵抗Ｒsを測定するためは、発泡材料プレート１，２毎にただ１つ
の電極３，４または抵抗のチェーンＷ１，Ｗ２を使用すれば十分である。この場
合には、電極３，４を反対の側にはめ込むことが有利である。それはこれによっ
てこの装置の位置に対する任意の依存性が打ち消されるからである。 【００３６】 別の実施形態にしたがい、図３では、力が加えられた位置を決定するために回
路装置が図１のそれと異なる接触センサＴが示されている。第１発泡材料プレー
ト１の電極３，３１，３２は、ここでは異なる２つまでの動作電圧に接続されて
おり、すなわち第１電極３１ではＵ＝５Ｖに、また第２電極３２ではアースＧに
接続することによってＵ＝０Ｖに接続されている。これにより、５Ｖの電圧降下
ΔＵが第１発泡材料１内でｘ方向に生じ、これによって相応する電流がこの材料
に発生する。 【００３７】 接触領域に力が加わると、２つの発泡材料プレート１，２間のコンタクト抵抗
が小さくなる。第２発泡材料プレート２は、コンタクト点において第１発泡材料
プレート１の電位であるとみなされる。複数のコンタクト点および／または比較
的大きなコンタクト領域が生じる場合、コンタクト抵抗の平均値が形成され、こ
れはすべてのコンタクトの重心を表す。この場合、重心の領域だけでなく、個々
のコンタクト点における圧力が結果に影響を及ぼす。 【００３８】 択一的な位置決定は、電極３の対である電極３１，３２のうちの１つだけを電
圧に接続することによって実現される。この場合、電極４の別の対は図１のよう
に接続される。全抵抗を測定した後、電極３の上記の１対である電極３１，３２
の接続の仕方が交換され、全抵抗が再度測定される。全抵抗の２つの測定値を比
較することによってわかるのは、より小さな抵抗値を有する電極３１，３２がコ
ンタクト位置により接近していることである。しかしながらこの手法は、位置決
定において上記の手法よりも精度が劣る。 【００３９】 図３に示した回路装置によって、コンタクトが強められた領域の大きさ、すな
わちコンテクトサイズを決定することも可能である。２つの発泡材料プレート１
，２の接続の仕方は互いに交換することができることはいうまでもないことであ
る。 【００４０】 図４には図３の接触センサＴの簡略化された等価回路図が示されており、ここ
では２つのコンタクト点が、圧力に依存する２つの抵抗Ｒsによって表されてい
る。小さなコンタクト領域に相応する、ただ１つのコンタクト点があるとすると
、第１発泡材料プレート１の全抵抗は、２・Ｒe＋Ｒf1＋Ｒf2＋Ｒf3として計算
される。２つのコンタクト点に圧力がかかっている場合には比較的大きなコンタ
クト領域に相応して、この全抵抗は、２・Ｒe＋Ｒf1＋Ｒf2＋Ｒf3＋Ｒf2／（２
・Ｒs＋Ｒf5／（Ｒf4＋Ｒf6＋２・Ｒe））であり、したがってただ１つのコンタ
クト点の場合よりも格段に小さい。両端に電圧降下が生じる第１発泡材料プレー
ト１の抵抗を測定することによって、コンタクト領域について、例えばコンタク
ト領域における変化、または較正後には絶対的なコンタクト領域を知ることがで
きる。 【００４１】 コンタクト領域の２次元的な測定も同様に可能であり、これは、例えば別の方
向に電圧降下を生じさせることによって行われる（例えば、電極４が（ｘ，ｙ）
平面内で９０°だけ回転して配置された別の発泡材料プレート２を使用する）。 【００４２】 別の実施形態では、接触センサは、図５ａに示したような回路基板Ｃにデポジ
ットされた導電性の発泡材料層Ｓを使用する。この回路基板Ｃは発泡材料Ｓの方
を向いた面に、咬合する２つのくし形構造の形態のインターディジタル構造Ｉが
プリントされている。発泡材料Ｓにおいて力Ｆが増すと、２つのくし形構造間の
電気抵抗が減少する。図５ｂには平面図で、インターディジタル構造Ｉと電極Ｅ
とを有する回路基板Ｃが示されている。図５ｃには、図５ａの接触センサに関連
する等価回路図が示されてり、これは力または圧力に依存する抵抗Ｒを含む。 【００４３】 実施形態にしたがい、図６では、部材１，２の材料特性を変更した場合に図１
による接触センサＴのセンサ信号を示しており、ここでこの接触センサＴは、Ev
azote発泡材料からなる発泡材料プレート１，２を有する。２つの発泡材料プレ
ート１，２の（図１および３のｚ方向における）厚さ（３ｍｍ，６ｍｍ，２０ｍ
ｍ）が変更され、発泡材料も変更される（４５ＣＮおよび８５ＣＮ、ここで数字
は密度を、また「ＣＮ」は導電性の設計を示している）。圧力信号に相応する、
Ａ／Ｄポート６におけるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器に供給され、このＡ／Ｄ
変換器は、アナログ信号を２^８＝２５６値（＝「８ビットＡ／Ｄユニット」）に
したがいディジタルの８ビット信号に変換する。この８ビット信号が縦軸にプロ
ットされている。横座標には、この接触センサの接触領域に加えられる外部の力
ＦがＮで示されている。 【００４４】 この線図から明らかであるのは、Evazote ＥＶ４５ＣＮ発泡材料からなる厚さ
３ｍｍ（正方形）および６ｍｍ（ひし形）を有する発泡材料プレート１，２に対
してほぼ同じセンサ信号が得られることであり、このセンサ信号は、比較的小さ
な力の区間Ｆ＝[≒０；１]Ｎにおいて鋭敏に反応し、比較的大きな力Ｆ＞１Ｎに
対して飽和値に収束する。２０ｍｍの厚さ（三角形）に対しては、Ｆ≒２．５Ｎ
ではじめてこの飽和値に到達する。EvazoteＥＶ８５ＣＮ発泡材料（クロス形）
の場合、小さな力Ｆ＜１Ｎに対して感度は低く、これに対して比較的大きな力Ｆ
＞１Ｎに対して感度は高い。 【００４５】 したがって図示の力の領域をカバーするためには、例えば２つの厚さを有する
発泡材料プレート（３ｍｍまたは６ｍｍと２０ｍｍとの）の組み合わせが有利で
あり、これは例えば２つの接触センサＴを積み重ねることによって構成される。 【００４６】 上で述べたように、本発明の特定の実施形態によれば、上記の位置測定手法お
よびその変形の種々異なる平均化アルゴリズムを使用して、これらの測定の組み
合わせからコンタクト形状についての情報を導き出すことができる。図１１には
図１の簡略化された接触センサＴが示されており、本発明の実施形態にしたがい
、これは以下の表１に示した種々異なるパラメタを決定するためにマイクロコン
トローラ１００に接続されている。さらに図１２には、接触センサＴの簡略化さ
れた等価回路図（１５０は１つのコンタクトが行われる場合、１５５は２つのコ
ンタクトが行われる場合）が示されており、ここでこの接触センサは、図１１の
構成に対して表１に示した種々のパラメタを決定するのに有利である。 【００４７】 図１１に示されているように、表１で前提とされているのは、接触センサＴが
２つの発泡材料層を有することであり、これらの層はそれぞれその上に２つの電
極を有する（例えば矩形の接触センサに対して）。各電極は、電子式のドライバ
に接続されており、これは電極電圧を測定することができ、０Ｖまたは５Ｖ（ま
たは別のあらかじめ定められた電源電圧）またはハイインピーダンスを加えるか
、または既知の抵抗を介して電極に０Ｖまたは５Ｖを加えることができる。これ
はマイクロコントローラ１００の２つの多目的ピンを使用することによって実現
される。マイクロコントローラのこれらのピンはそれぞれ、ハイまたはローまた
はハイインピーダンスを出力することができる。ポートがハイインピーダンスで
ある場合、これはアナログ入力側としても使用可能である。これらのポート（以
下ではポートＯと称する）のうちの１つを抵抗を介して別のポート（以下ではＡ
Ｎと称する（このポートだけがＡ／Ｄ変換器機能を要する））に接続し、またポ
ートＡＮをセンサの電極に接続することによって、必要な電子回路が得られる。
ポートの数は電極に相応する（ＡＮ／Ｏ１およびＡＮ／Ｏ２は上層の電極用であ
り、ＡＮ／Ｏ３およびＡＮ／Ｏ４は下層の電極用である）。合計してこれにより
３^８＝６５６１個の測定が可能であり、それぞれの構成において０〜４のアナロ
グ測定が利用可能である。 【００４８】 表１の凡例は次の通りである： Ａ＝アナログ入力 Ｈ＝５Ｖ出力 Ｌ＝０Ｖ出力 Ｚ＝ハイインピーダンス Ｘ＝ドントケア Ｏ＝ＨまたはＬ。 【００４９】 すべての測定においてつぎのパラメタは交換可能である。すなわち、ＨとＬ、
レフトとライト、フロントとバック、上層と下層は交換可能である。 【００５０】 【表１】 【００５１】 【表２】 【００５２】 【表３】 【００５３】 【表４】 【００５４】 【表５】 【００５５】 【表６】 【００５６】 【表７】 【００５７】 表１には、測定可能な情報の種類と相応に決定された種々のパラメータに関す
る１つの特有の実施形態が単に例示として示されている。同様の分析は方形の接
触センサのほか（玩具用に使われる可能性のある半端な形状の接触センサなどよ
うな）他の実施形態のためにも用いることができる。 【００５８】 一般に、異なる感度レンジをもつ複数の接触センサを積み上げることができる
。これに加えて、異なる材料特性（密度、導電率など）および／または異なる厚
さをもつ２つよりも多くの異なる発泡材料を設けることも可能であり、その目的
は感度を高め、接触センサ装置の測定レンジを拡げることである。シンプルな実
施形態のために、接触センサは連続的な金属領域と導電性エラストマ部材から成
るようにすることができる。しかしながらこの実施形態の場合には、複数の方向
で直線的な電圧降下を生じさせることはできない。このような配置構成が好適で
あるのはとりわけ、接触センサを装備すべき装置にすでに金属領域が存在する場
合である。このような装置であれば（絶縁なく）金属領域を同時に複数のセンサ
のために用いることもできる。たとえば金属領域を車両のアースとすることがで
きる。 【００５９】 もっと複雑な実施形態の場合、エラストマ部材はたとえば３次元に成形された
部材として使用したり形成したりすることができる。したがって１つの特有の実
施形態の場合、エラストマ部材各々を比較的大きなブロックから鋸引きにより形
成することができ、たとえばカッティングワイヤ装置を用いてこれを行うことが
できる。この事例ではたとえば少なくとも２つのエラストマ部材を同時に形成す
ることができ、これによってカッティングによる屑が抑えられる。別の実施形態
によれば各エラストマ部材を複数のプレートを合わせて接合して形成することが
でき、その結果として導電接続が形成される。このようにすれば接触センサに丸
みを帯びた形状またはエッジの付けられた形状をもたせることができ、そのエッ
ジにおいてもセンサ原理は維持される。なお、この種のセンサが角張った形状ま
たはエッジの付けられた形状に限定されるものではないことは自明である。さら
に別の実施形態によれば、各エラストマ部材を専用に形成された型にいれること
ができ、たとえばこれは注入または発泡によって行うことができる。これにより
形状に関して非常に高い自由度を得ることができる。別の実施形態によれば、接
触センサを他の様々なセンサたとえば別の接触センサと貼り合わせることができ
る。この目的で市販の両面粘着テープが適しており、これによって接合が確実に
行われる。熱溶融型接着剤を使った接合も同様に可能であるが、この場合には壊
すことなく分離するのが難しい。複数のセンサを接合するのであれば、互いに確
実に電気的に絶縁することにも注意を払わなければならない。電気的に絶縁作用
のあるプラスチック層たとえば発泡層を表面に塗布し、この層に付加的に装飾作
用や摩耗抑圧作用をもたせるのもよい。 【００６０】 １つの特有の実施形態である図７ａには接触センサＴの斜視図が示されており
、これはたとえば清掃ロボットの側面に取り付けることができる。輪郭つまり接
触センサＴは、適用対象領域すなわち清掃ロボットに適合されている。２つのエ
ラストマ部材１，２の間に、規則的に孔の設けられた非導電性の中間層７（たと
えばネットまたはボンディングポイント）が挿入されている。この膜によって検
出閾値が高められる。接触センサＴはさらに切り欠き８を有している。このよう
な切り欠きは実施形態に応じて必要とされる可能性がある（この事例ではたとえ
ば切り欠きをロボットのバッテリに対する再充電コネクタのため、およびソナー
センサの「窓」のために使うことができる）。 【００６１】 図７ｂには、図７ａによる接触センサＴの第１部材１（左側）と第２部材２（
右側）がそれぞれ対応する電極３，４とともに示されている。この場合には２つ
の部材１，２の側面領域における電圧降下は均等ではないので、たとえば較正に
よって位置測定を補正するのが有利である。とはいえ清掃ロボットのような実施
形態のためには、たとえ補正を行わなくても位置測定の精度は十分である。 【００６２】 別の特有の実施形態である図８ａには、三角形状の接触センサＴの斜視図が示
されている。図８ｂの側面図には、図８ａの接触センサＴの第１部材１（左側）
と第２部材２（右側）が対応する電極３，４とともに描かれている。第２部材２
の電極４は側面全体をカバーしていない。 【００６３】 図９の斜視図には３次元ではたらく接触センサＴの一例が示されており、さら
に別の実施形態によればこれはロボットアームのような部材を囲むように較正さ
れている。外側の第１部材１の第２の電極３は、ここに示されている電極３と同
じようにして他方の終端領域に取り付けられている。それゆえこのアームの周囲
全体はちょうど１つの接触センサＴによって覆われている。 【００６４】 さらに別の特有の実施形態である図１０ａには、ハーフシェル形状の接触セン
サＴの斜視図が示されている。よく見えるようにするため、２つの部材１，２は
互いに支持され合っていない。図１０ｂの平面図には、図１０ａの接触センサＴ
における外側の第１部材１（左側）と内側の第２部材（右側）が個々の電極３，
４とともに示されている。第１部材１は３つの電極３を有しており、これらは回
転対称に配置されている。第２部材２は環状電極４１を有しており、さらにその
頂点には点状電極４２を有している。 【００６５】 この接触センサＴは以下のように動作可能である。すなわち電圧差ΔＵが第２
部材２の電極４１と４２の間に加えられ、この電圧差の強さが球の頂点すなわち
点状電極４２の位置からの間隔を表す。接触点（ここではｘで表す）とゼロマー
クとの間の角度αが第２の座標として求められる。角度測定の場合、単に２つの
電極３を使用しただけでは明確な結果は得られないので、第１部材１では３つの
電極３が使用される。この目的で好適であるのは、これらの電極３のうちそれぞ
れ２つに１つの動作電圧を加え、３番目の電極には別の動作電圧を加えることで
ある。１回目の測定のあと、別の動作電圧を他の電極３に割り当て、たとえばこ
れを周期的に交代させて、別の測定を実行する。これによって接触点の位置決定
精度が高まる。 【００６６】 上述のように接触センサを利用した本発明の様々な特有の実施形態を、接触情
報を求めるために広く利用することができる。たとえば本発明の接触センサを様
々な状況で接触情報を求めるために利用することができ、たとえば自動車内のシ
ート占有状態の識別、エアバッグのトリガ、電子打楽器用センサ、機器制御用入
力素子、コンフォーマブルでウェアブルなコントロールデバイス、コンベヤベル
トの占有状態識別、清掃ロボットにおける衝突識別、あるいはスポーツ選手のト
レーニング支援、さらにはフィットネス機器での使用、一例としてはハイジャン
プにおける踏切ポイント測定などのために利用することができる。 【００６７】 また、本発明による接触センサをたとえば人間工学研究用にも役立てることが
でき、自動車シートや靴あるいはオフィス家具などに役立てることができる。一
例として、変形可能な本発明による発泡材料センサをオフィスチェアなどの家具
に埋め込むことができ、不適当な姿勢あるいは人間工学的に不適切あるいは有害
なポジションについて、家具の使用者に対し人間工学的な警告を出したりフィー
ドバックしたりするように構成することができる。そのほかの例として、物理療
法を受けている患者の進捗状況をどのような運動が実行されているのかをモニタ
リングすることで監視したり、さらには平衡機能の問題点の治療の手助けをする
ために、接触センサを利用することもできる。 【００６８】 これに加えて本発明による接触センサを以下のような接触情報を求めるために
利用することもできる。すなわちコンピュータ端末で使用するためのフレキシブ
ルなキーボード、携帯情報端末すなわちパーソナルディジタルアシスタント（Ｐ
ＤＡ）デバイスで使用するためのフレキシブルなキーボードまたはキーパッド、
コンピュータまたは他のデバイスに対するユーザインタフェースにおけるカーソ
ルまたは他のポジショニングエレメントを制御するためのタッチパッド（特殊な
例として大きいタッチパッドをポータブルコンピュータのキャリングバックに組
み込むことができる）のための接触情報を求めるために利用することもできる。
フレキシブルな発泡材料センサデバイスにおけるキーを利用した実施形態に関し
て、そこにおけるキーの個数やサイズならびにポジションをコンフィグレーショ
ン可能とすることができるし再配置可能とすることができる。いくつかの実施形
態によれば接触センサをマウスパッドとして使用することができ、このマウスパ
ッドにより、接触センサを使用して求められた接触物体（指など）の位置に基づ
く入力をベースとしたコンピュータに対する入力インタフェースが提供される。 【００６９】 さらに本発明による接触センサを人形や自動車などの玩具用のタッチセンサお
よびポジションセンサに利用することができ、タッチセンサの固有の領域に対し
てなされた接触を、特定のリアクション（たとえば音声出力または他の出力、運
動開始等）を引き起こすようにコンフィグレーションすることができる。この種
の用途に関して、検知面全体にわたって感度や分解能を異ならせることができる
。 【００７０】 たとえば人間を保護するために接触センサを使用する事例などのようないくつ
かの特別な実施形態において、安全性要求を接触センサに負わせることができる
。たとえば故障を識別する要求を負わせることができる。故障の識別は以下で述
べるようにして簡単なやり方で実装することができる。故障の識別に役立つ情報
の提供は、自動品質コントロールや製造後のセルフテストにとって価値がある。 【００７１】 この場合、接続線の断線が生じたときに故障として識別することができる。こ
のような断線が存在すると、エラストマ部材内で電圧を加えたときに無限の抵抗
が発生するが、このような無限抵抗は正常動作中は生じないものである。電圧源
に接続された電極の短絡が発生したときには、別の故障として識別することがで
きる。このような短絡が生じると、動作電圧に非常に近い電圧（たとえば０Ｖと
５Ｖという電極端子電圧）が通常モード中に発生しなくなる。電極の短絡により
動作電圧（たとえば０Ｖと５Ｖ）とは異なる値が生じた場合、２つの事例として
故障を識別することができる。短絡によって測定信号が通例の動作範囲を逸脱し
たとき、その状況をたとえばファジィロジックなどによって識別することができ
る。別のやり方として、発生した周波数を分析することもできる。接触接点にお
ける変化としては速すぎる信号変化が生じたけれども、測定システムによってそ
の信号変化がまだ知覚できるならば、そのことから故障を推定することができる
。 【００７２】 ある特有の実施形態によれば、接触センサが使用されている状況において破壊
行為（たとえばブレードや刃物が突き刺されたことなど）を考慮しなければなら
ない可能性もある。しかしながらこれによってもセーフティセンサシステムの識
別されない故障が引き起こされてしまってはならない。刃物で刺されたことはた
とえば最初は（刃物が刺されている間は）激しい接触接点として識別されること
になる（セラミックやプラスチックの刃は例外）刃物が取り除かれるとセンサの
機能が復帰する。とはいえこのような状況では動作特性全体が変化し、そのこと
も正常な機能との適切な比較によって識別できる。 【００７３】 たとえば破壊行為が発生してちぎられたり切り取られたりするなどして、接触
センサの一部分が取り除かれてしまったことも、接触センサの全抵抗が増加する
ことから識別できる。接触センサがその場所から完全に取り外されてしまうと、
接続ワイヤが損傷を受けていなければそのことを検出できない。これに対する１
つの対抗策は、接触センサの設けられた装置のケーシングの両側にそれぞれ端子
電極を固定することである。 【００７４】 様々な特有の実施形態に関する上述の説明は本発明の範囲を不必要に限定する
ものではなく、本発明は特許請求の範囲によってのみ規定されるものである。 【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の１実施形態による接触センサＴを示す図である。 【図２】 図１の接触センサＴの簡略化された等価回路図を示す図である。 【図３】 本発明の別の実施形態による接触センサＴを示す図である。 【図４】 図３の接触センサＴの簡略化された等価回路図を示す図である。 【図５】 慣用のインターディジタル構造Ｉを有する、本発明の実施形態の接触センサを
示す図である。 【図６】 本発明の実施形態による接触センサＴに加わる負荷Ｆに対して、Ａ／Ｄポート
６における圧力を示す図である。 【図７】 本発明の種々異なる実施形態にしたがって様々に形成された接触センサＴの実
施形態を示す図である。 【図８】 本発明の種々異なる実施形態にしたがって様々に形成された接触センサＴの実
施形態を示す図である。 【図９】 本発明の種々異なる実施形態にしたがって様々に形成された接触センサＴの実
施形態を示す図である。 【図１０】 本発明の種々異なる実施形態にしたがって様々に形成された接触センサＴの実
施形態を示す図である。 【図１１】 本発明の１実施形態にしたがい、種々のパラメタを決定するためにマイクロコ
ントローラに接続される、図１の簡略化された接触センサＴを示す図である。 【図１２】 図１１の構成に示された様々なパラメタを決定するのに有利な接触センサの簡
略化された等価回路図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ビェルン マグヌッセン アメリカ合衆国 カリフォルニア アルバ ニー ヴェンチャー アヴェニュー 1030 (72)発明者 シリル ヴァルフォート フランス国 ブシー−アルビュー レ シ ャゾー （番地なし) (72)発明者 アンドリュー ダーレィ アメリカ合衆国 カリフォルニア サンフ ランシスコ カンザス ストリート 687 (72)発明者 ヴィクター スー アメリカ合衆国 バークレイ ベンヴェニ ュ アヴェニュー 3011 Ｆターム(参考） 5B068 AA33 BB06 BC08

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 接触センサにおいて、 少なくとも１つの第１の導電性部材と第２の導電性部材が設けられており、該
   部材は支持領域で互いに支持され合っており、該部材のうち少なくとも１つの部
   材はエラストマによって形成されており、 前記２つの部材間の接触抵抗が測定され、該接触抵抗は支持領域における圧力
   に少なくとも依存し、前記の２つの部材は２次元領域に合わせて成形されており
   、該２次元領域はフレキシブルなキーボードの一部分であり、コンピュータまた
   は他のデバイスに対する入力インタフェースを成すことを特徴とする、 接触センサ。 【請求項２】 上下に重なり合った少なくとも２つの部材がエラストマから
   成る、請求項１記載の接触センサ。 【請求項３】 少なくとも１つの部材はエラストマから成りたとえば発泡材
   料から成り、他の部材は金属を含む、請求項１記載の接触センサ。 【請求項４】 第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に中間層が挿入
   されている、請求項１記載の接触センサ。 【請求項５】 第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に中間層が挿入
   されている、請求項２記載の接触センサ。 【請求項６】 エラストマから成る各部材は少なくとも１つの電極を有して
   おり、たとえば個々の部材に対して押圧されるワイヤメッシュから成る、請求項
   ２記載の接触センサ。 【請求項７】 エラストマから成る各部材は個々の部材において少なくとも
   １つの電極を有する、請求項２記載の接触センサ。 【請求項８】 ２つの部材は平行六面体であり、該平行六面体の各々におい
   て対向する側面領域に沿って２つの電極が取り付けられている、請求項７記載の
   接触センサ。 【請求項９】 前記エラストマは発泡材料であり、たとえば EVAZOTE （商
   標）発泡材料である、請求項１記載の接触センサ。 【請求項１０】 前記エラストマは発泡材料であり、たとえば EVAZOTE （
   商標）発泡材料である、請求項２記載の接触センサ。 【請求項１１】 ２つよりも多くの部材が互いに支持され合っており、該部
   材のうち少なくとも１つの部材は異なる厚さおよび／または異なる材料特性を有
   する、請求項２記載の接触センサ。 【請求項１２】 ２つよりも多くの部材が互いに支持され合っており、該部
   材のうち少なくとも１つの部材は異なる厚さおよび／または異なる材料特性を有
   する、請求項１０記載の接触センサ。 【請求項１３】 前記２つの部材は２次元の曲線領域に合わせて成形されて
   いる、請求項１記載の接触センサ。 【請求項１４】 前記のフレキシブルなキーボードはキーを有しており、該
   キーの個数はコンフィグレーション可能であり再配置可能である、請求項１記載
   の接触センサ。 【請求項１５】 前記のフレキシブルなキーボードはキーを有しており、該
   キーのサイズはコンフィグレーション可能であり再配置可能である、請求項１記
   載の接触センサ。 【請求項１６】 前記のフレキシブルなキーボードはキーを有しており、該
   キーのポジションはコンフィグレーション可能または再配置可能である、請求項
   １記載の接触センサ。 【請求項１７】 前記の他のデバイスはパーソナルディジタルアシスタント
   または移動電話またはラップトップコンピュータである、請求項１記載の接触セ
   ンサ。 【請求項１８】 前記他のデバイスはパーソナルディジタルアシスタントま
   たは移動電話である、請求項１記載の接触センサ。 【請求項１９】 前記のフレキシブルなキーボードはポータブルコンピュー
   タのケースの一部分に組み込まれている、請求項１記載の接触センサ。 【請求項２０】 前記のフレキシブルなキーボードは、指の接触に基づき入
   力を行わせるマスパッドとして入力インタフェースを成している、請求項１記載
   の接触センサ。 【請求項２１】 接触センサにおいて、 少なくとも１つの第１の導電性部材と第２の導電性部材が設けられており、 該部材は支持領域で互いに支持され合っており、該部材のうち少なくとも１つ
   の部材は発泡性エラストマから成り、 前記２つの部材間の接触抵抗が測定され、該接触抵抗は支持領域における圧力
   に少なくとも依存し、該部材は２次元領域に合わせて成形されており、該領域は
   フレキシブルなキーボードの一部分であることを特徴とする、 接触センサ。 【請求項２３】 接触センサにおいて、 少なくとも１つの第１の導電性部材と第２の導電性部材が設けられており、該
   導電性部材は支持領域で互いに支持され合っており、該部材のうち少なくとも１
   つの部材はエラストマから成り、 前記の２つの部材間の接触抵抗が測定され、該接触抵抗は前記支持領域におけ
   る圧力に少なくとも依存し、 前記の２つの部材は２次元領域に合わせて成形されており、該領域は人間工学
   的家具製品の一部分であることを特徴とする、 接触センサ。 【請求項２４】 接触センサにおいて、 少なくとも１つの第１の導電性部材と第２の導電性部材が設けられており、 該導電性部材は支持領域で互いに支持され合っており、該部材のうち少なくと
   も１つの部材はエラストマから成り、 前記の２つの部材間の接触抵抗が測定され、該接触抵抗は前記支持領域におけ
   る圧力に少なくとも依存し、 前記の２つの部材は２次元領域に合わせて成形されており、該領域は玩具の一
   部分であり、前記部材には電極が設けられていて、前記領域における部材に対し
   てなされた接触に基づき該玩具による固有のリアクションが引き起こされること
   を特徴とする、 接触センサ。 【請求項２５】 上下に重なり合った少なくとも２つの部材がエラストマか
   ら成る、請求項２３または２４記載の接触センサ。 【請求項２６】 少なくとも１つの部材はエラストマから成りたとえば発泡
   材料から成り、他の部材は金属を含む、請求項２３または２４記載の接触センサ
   。 【請求項２７】 前記の第１の導電性部材と第２の導電性部材の間に中間層
   が挿入されている、請求項２３または２４記載の接触センサ。 【請求項２８】 前記の第１の導電性部材と第２の導電性部材の間に中間層
   が挿入されている、請求項２５記載の接触センサ。 【請求項２９】 エラストマから成る各部材は少なくとも１つの電極を有し
   ており、該電極はたとえばワイヤメッシュから成り個々の部材に押圧されている
   、請求項２３または２４記載の接触センサ。 【請求項３０】 エラストマから成る各部材は個々の部材において少なくと
   も１つの電極を有する、請求項２５記載の接触センサ。 【請求項３１】 ２つの部材は平行六面体であり、該平行六面体の各々にお
   いて対向する側面に沿って電極が取り付けられている、請求項３０記載の接触セ
   ンサ。 【請求項３２】 前記エラストマは発泡材料でありたとえば EVAZOTE （商
   標）発泡材料である、請求項２３または２４記載の接触センサ。 【請求項３３】 前記エラストマは発泡材料でありたとえば EVAZOTE （商
   標）発泡材料である、請求項２５記載の接触センサ。 【請求項３４】 ２つよりも多くの部材が互いに支持され合っており、該部
   材のうち少なくとも１つは異なる厚さおよび／または異なる材料特性をもつ、請
   求項２５記載の接触センサ。 【請求項３５】 ２つよりも多くの部材が互いに重なり合っており、該部材
   のうち少なくとも１つは異なる厚さおよび／または異なる材料特性を有している
   、請求項３３記載の接触センサ。 【請求項３６】 前記２つの部材は２次元の曲線領域に合わせて成形されて
   いる、請求項２３または２４記載の接触センサ。 【請求項３７】 前記２つの部材は３次元の輪郭領域に合わせてハーフシェ
   ル状に成形されている、請求項２３または２４記載の接触センサ。 【請求項３８】 前記２つの部材は３次元輪郭部材を実質的に取り囲む形状
   に成形されている、請求項２３または２４記載の接触センサ。 【請求項３９】 前記２つの部材は２次元の幾何学的領域に合わせて成形さ
   れている、請求項２３または２４記載の接触センサ。