(57)【要約】【課題】垂直方向に力が加えられた状態でさらに水平方向に力が加えられたとしても、水平方向の力を検知することができる力検出装置を実現する。【解決手段】本発明による力検出装置は、弾性部材の作用によって導電電極部が水平方向に変位することができるように構成されている。また、この導電電極部の周囲に側面電極部を配置し、水平方向の力が加わると、導電電極部が側面電極部に接触するように構成されている。導電電極部が側面電極部に接触するときの抵抗値（接触抵抗値）を測定し、水平方向に力が加えられたことを検知する。【選択図】図１
2016109444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に載置され、少なくとも水平方向に弾性変形可能なベース部材と、
前記ベース部材上に載置され、コア部材の表面に導電性エラストマがコーティングされて構成される、或いは導電性エラストマで構成される、導電エラストマ電極と、
前記基板上であって、前記導電エラストマ電極の周辺に配置され、前記導電エラストマ電極の側面に対向する導体面を有する側面電極と、
前記導電エラストマ電極に水平方向の力が掛かったときに、前記導電エラストマ電極と前記側面電極との接触抵抗値を計測する抵抗計測部と、を有し、
前記接触抵抗値により前記水平方向の力を検知することを特徴とする力検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記導電エラストマ電極の中心から前記側面電極の前記導体面までの最短距離は、前記導電エラストマ電極の水平方向への移動可能な最大距離よりも短いことを特徴とする力検出装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記側面電極は、複数対の側面分割電極によって構成され、
さらに、前記抵抗計測部によって計測された前記複数対の側面分割電極の前記接触抵抗値に基づいて、前記水平方向の力の方向を演算する演算部を有することを特徴とする力検出装置。
【請求項４】
請求項１において、
さらに、前記導電エラストマ電極に垂直方向の力が掛かったときの前記基板と前記導電性エラストマ電極との間のコンデンサ容量値を計測するコンデンサ容量計測部を有し、
前記コンデンサ容量値の変化により前記垂直方向の力を検知することを特徴とする力検出装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記側面電極の曲率半径は、前記導電エラストマ電極の曲率半径以上であることを特徴とする力検出装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記導電エラストマ電極の形状は、多角柱であることを特徴とする力検出装置。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に載置され、少なくとも水平方向に弾性変形可能なコア部材の表面に導電性エラストマがコーティングされて構成される、導電弾性電極と、
前記基板上であって、前記導電弾性電極の周辺に配置され、前記導電弾性電極の側面に対向する導体面を有する側面電極と、
前記導電弾性電極に水平方向の力が掛かったときに、前記導電弾性電極と前記側面電極との接触抵抗値を計測する抵抗計測部と、を有し、
前記接触抵抗値により前記水平方向の力を検知することを特徴とする力検出装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記導電弾性電極の中心から前記側面電極の前記導体面までの最短距離は、前記導電弾性電極の水平方向への移動可能な最大距離よりも短いことを特徴とする力検出装置。
【請求項９】
請求項７において、
前記側面電極は、複数対の側面分割電極によって構成され、
さらに、前記抵抗計測部によって計測された前記複数対の側面分割電極の前記接触抵抗値に基づいて、前記水平方向の力の方向を演算する演算部を有することを特徴とする力検出装置。
【請求項１０】
請求項７において、
前記抵抗計測部は、前記導電弾性電極に垂直方向の力が掛かったときの前記接触抵抗値を計測し、当該垂直方向の力が掛かったときの接触抵抗値により前記垂直方向の力を検知することを特徴とする力検出装置。
【請求項１１】
請求項７において、
前記側面電極の曲率半径は、前記導電弾性電極の曲率半径以上であることを特徴とする力検出装置。
【請求項１２】
請求項７において、
前記導電弾性電極の形状は、多角柱であることを特徴とする力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、垂直方向に押下されている力ではなく、水平方向に発生する力を検出できるセンサが求められている。例えば、特許文献１には、ゲーム用コントローラに用いられる感圧センサであって、導電性エラストマが導体面に押しつけられるときに導電性エラストマと導体面との接触抵抗が変化する現象を利用する感圧センサが開示されている。より具体的には、基板またはフィルム上に複数形成された導電ランドと中央にボタン形状に突起物を持つ鍋ブタ型の非導電性エラストマと非導電性エラストマの底面に形成した導電性エラストマの開放面に微小突起を形成した操作部を導電ランドと導電性エラストマの微小突起を有する面を対向し、微小ギャップが存在するように配置されている。これによれば、どの方向にゲームボタンが押下されたか検出できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７１４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたセンサを利用して水平方向の力を検出するには、操作部のボタン形状の突起物に加わる水平方向の力を操作部と導体ランドとの間に微小ギャップが存在する必要があり、操作部が弾性変形して垂直方向に変形することで、導電性エラストマが導体ランドに接触する必要がある。従って、垂直方向の力が加わると、操作部と導体ランドとの微小ギャップがつぶれてしまい、操作部の弾性変形による垂直方向の変化がほとんどできないため、垂直方向に力が加わった状態での水平方向に加わる力を検出することは困難である。従って、特許文献１に開示のセンサを用いたとしても、垂直方向に力が加えられた状態で、水平方向に加わる力を検出することはできない。最近では、人が歩行している時の靴底が地面に押しつけられた状態で摩擦方向(水平方向)に加わる力や、ベルトコンベアのベルトのテンションによりベルトがローラに押しつけられた状態でのベルトとローラの滑り方向(水平方向)に加わる力を検出したいという要求が出てきているが、特許文献１に開示の技術は、このような要求に応えることができない。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、装置（センサ）に対して垂直方向の力が加えられた状態で、水平方向に力が発生したときに水平方向の力を正確に検出するための技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一形態による力検出装置は、基板と、基板上に載置され、少なくとも水平方向に弾性変形可能なベース部材と、ベース部材上に載置され、コア部材の表面に導電性エラストマがコーティングされて構成される、或いは導電性エラストマで構成される、導電エラストマ電極と、基板上であって、導電エラストマ電極の周辺に配置され、導電エラストマ電極の側面に対向する導体面を有する側面電極と、導電エラストマ電極に水平方向の力が掛かったときに、導電エラストマ電極と側面電極との接触抵抗値を計測する抵抗計測部と、を有する。そして、接触抵抗値により水平方向の力を検知する。
【０００７】
本発明の別の形態による力検出装置は、基板と、基板上に載置され、少なくとも水平方向に弾性変形可能なコア部材の表面に導電性エラストマがコーティングされて構成される、導電弾性電極と、基板上であって、導電弾性電極の周辺に配置され、導電弾性電極の側面に対向する導体面を有する側面電極と、導電弾性電極に水平方向の力が掛かったときに、導電弾性電極と側面電極との接触抵抗値を計測する抵抗計測部と、を有する。そして、接触抵抗値により水平方向の力を検知する。
【０００８】
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本発明の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。
【０００９】
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本発明の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではないことを理解する必要がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の力検出装置によれば、垂直方向に力が掛った状態において、さらに水平方向に加わる力を検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態による力検出装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による力検出装置を上から見たときの各構成要素の配置を示す図である。
【図３】水平方向に掛かった力の値と接触抵抗値との関係（テーブル）の例を示す図である。
【図４】接触抵抗の検出回路（接触抵抗値測定回路）の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態による力検出装置の変形例の構成を示す図である。
【図６】側面電極部を８個（４対）配置した場合の例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による力検出装置の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による力検出装置を上面から見たときの各構成要素の配置を示す図である。
【図９】第２の実施形態による力検出装置に垂直方向に力が加わった状態を示す図である。
【図１０】第２の実施形態による力検出装置に垂直及び水平方向に力が加わった状態を示す図である。
【図１１】導電弾性電極部の曲率半径と側面電極の曲率半径との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態による力検出装置における、導電エラストマ電極部又は導電弾性電極部と側面電極部の配置を示す図である。
【図１３】水平方向の力の値を出力する機能を有する力検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、例えば、縦方向（垂直方向）に力が掛っており、その上で水平方向に力が掛った時の水平方向の力を検出する力検出装置に関する。
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
【００１４】
本実施形態では、当業者が本発明を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本発明の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
【００１５】
（１）第１の実施形態
＜基本的構成及び動作＞
本発明の第１の実施形態による力検出装置（「水平方向力検出装置」とも言う）について、図１乃至図４を用いて説明する。図１は、力検出装置の断面構造を示す模式図であり、図２は、力検出装置を上面から見たときの各構成要素の配置を示す模式図である。図３は、水平方向の力と接触抵抗値の関係を示すグラフである。図４は、接触抵抗の検出回路の一例を示す図である。
【００１６】
力検出装置１００は、基板部１０１と、基板部１０１の上面にエラストマ等により形成したベースエラストマ部１０２と、ベースエラストマ部１０２の上面に剛体表面を導電性エラストマでコーティングした導電エラストマ電極部１０３と、導電エラストマ電極部１０３の側面に対向する導体面を持つ側面電極部１０５と、導電エラストマ電極部１０３の上面に載置されるプリント基板等の天板部１０４と、を有している。導電エラストマ電極部１０３は、その芯部は剛体で構成され、その表面を導電性エラストマでコーティングして作製しても良いし、導電エラストマ電極部１０３そのものを弾性の低い導電性エラストマで作製しても良い。このため、導電エラストマ電極部１０３は、全体としては、ベースエラストマ部１０２よりも弾性は低く、硬く構成されている。また、側面電極部１０５は、図２に示さるように、円筒形状の電極として構成されている。後述のように、導電エラストマ電極部１０３の形状の如何に関わらず、側面電極部１０５の曲率半径は、導電エラストマ電極部１０３の曲率半径以上であることが望ましい。
【００１７】
ベースエラストマ部１０２は、エラストマ等の弾性体で構成されているので、垂直方向の力が加わった状態においても、水平方向に弾性変形が可能である。そのため、導電エラストマ電極部１０３は、垂直方向の力が加わった状態においても水平方向の移動自由度があり、水平方向の力が加わると導体エラストマ電極部１０３が水平方向に移動して、導体エラストマ電極部１０３の側面が側面電極部１０５に接触および密着する。これにより、導電エラストマ電極部１０３と側面電極部１０５との接触抵抗が図３に示す様に変化する現象を実現し、この接触抵抗変化を回路等で検出することで水平方向の力の検出を実現する。そして、図３のように、水平方向に掛かった力の値と接触抵抗値との関係を予めテーブルにし、メモリに格納しておき、接触抵抗値を測定することにより、それに対応する水平方向の力を求めることができる。一方、垂直方向の力は、基板部１０１と導電エラストマ電極部１０３とによって構成されるコンデンサの容量の変化によって検出することが可能である。ただし、この場合も、例えば、垂直方向の力と当該コンデンサの容量の変化との関係を予めテーブル化しておく必要がある。そして、コンデンサの容量を測定してそれに対応する垂直方向の力の値を求めることになる。
【００１８】
さらに、側面電極部１０５は、力が加わっていない初期の状態での導電エラストマ電極部１０３の側面と側面電極部１０５の導体面との距離がベースエラストマ部１０２の変形による導電エラストマ電極部１０３の最大水平移動距離よりも短くなるように、形成・配置されることが望ましい。
【００１９】
また、図４に示す接触抵抗値測定回路を用いることにより、接触抵抗を検出することができる。具体的には、図４に示されるように、基板部１０１に側面電極部１０５から配線した端子Ａと天板部１０４に導電エラストマ電極部１０３から配線した天板部１０４の端子Ｂとの間で接触抵抗を測定する。なお、ベースエラストマ部１０２を導電性エラストマで形成すれば、天板部１０４にある端子Ｂを基板部１０１に配置することが可能である。
【００２０】
以上のように力検出装置を構成することにより、水平方向に生じる力の値を検出することができる。水平方向の力の値と接触抵抗値との関係を予め計測し、テーブル化しておけば水平方向に生じる力を正確に求めることができるが、テーブル化しておかない場合には、複数回の測定において相対的な水平方向の力を検出することは可能である。また、垂直方向に生じる力は、上述のように、導電エラストマ電極部１０３と基板部１０１との間のコンデンサ容量を計測することにより検出することができる。
【００２１】
＜変形例＞
図５は、第１の実施形態による力検出装置の変形例の構成を示す図である。当該変形例は、第１の実施形態による力検出装置１００において、導電エラストマ電極部１０３に対向する導体面を持つ側面電極部１０５を少なくとも２対以上の側面電極部（側面分割電極）５０５、５０６、５０７及び５０８で構成することで、導電エラストマ電極部１０３と導体電極部５０５、５０６、５０７及び５０８の各導体面との接触抵抗の抵抗値あるいは抵抗値の比較、または抵抗値の比から水平方向に加わる力の方向を検出または推定することが可能となる。
【００２２】
また、図６は、側面電極部１０５を８個（４対）配置した場合の例を示す図である。このように導電エラストマ電極部１０３の側面に対向する導体面を持つ側面電極部の数を増やすことにより、水平方向に加わる力の方向の検出精度または推定精度を向上することが可能となる。
【００２３】
（２）第２の実施形態
＜基本的構成及び動作＞
本発明の第２の実施形態による力検出装置について、図７乃至図１０を用いて説明する。図７は、第２の実施形態による力検出装置７００の断面図であり、図８は、当該力検出装置７００を上面から見たときの各構成要素の配置を示す模式図である。図９は、垂直方向に力が加わった状態を示す図である。図１０は、垂直及び水平方向に力が加わった状態を示す図である。
【００２４】
力検出装置７００は、図７に示されるように、プリント基板等から成る基板部７０１と、基板部７０１の上面に弾性体をコアとし、当該コア表面に導電エラストマをコーティングした又は弾性が強い導電性エラストマから構成される導電弾性電極部７０２と、導電弾性電極部７０２の側面に対向する導体面を持つ側面電極部７０４乃至７０７（２対の側面電極部）と、導電弾性電極部７０２の上面に載置されるプリント基板等の天板部７０３と、を有している。基板部７０１から天板部７０３までの高さをｈｂ、側面電極部７０４乃至７０７の高さをｈｐとすると、導電弾性電極部７０２が垂直方向の力によって変位する大きさ△ｄは、ｈｂ−ｈｐ≧△ｄ∝垂直方向に掛かる最大の力Ｆmaxという関係となる。
【００２５】
導電弾性電極部７０２は、それ自身が弾性変形するため、垂直方向の力が加わると、図９に示されるように、垂直方向につぶれ、導電弾性電極部７０２の側面が膨らんで側面電極部７０４乃至７０７に接触および密着する。これにより、導電弾性電極部７０２と側面電極部７０４乃至７０７の各側面局部との接触抵抗が変化する現象が発現する。この状態のときは垂直方向の力による接触抵抗の変化となるため、垂直方向の力を検出することができる。もちろん、垂直方向の力が加わった時に、天板部７０３が側面電極部７０４乃至７０７に接することがないような導電弾性電極部７０２の高さ、及び各側面電極部の高さとすることが望ましい。或いは、潤滑剤等を利用して、天板部７０３と側面電極部７０４乃至７０７が接触した際に接触面の摩擦が発生しない状態にすることが重要である。
【００２６】
また、図９に示すように垂直方向に力が加わった状態で、側面電極７０４から側面電極７０５の方向に水平方向の力が加わると、図１０に示すように導電弾性電極７０２が変形して、導電弾性電極部７０２と側面電極部７０４の接触抵抗９２４及び導電弾性電極部７０２と側面電極部７０５の接触抵抗９２５が逆方向に変化する。このように導電弾性電極部７０２と側面電極部７０４乃至７０７のそれぞれとの各接触抵抗の抵抗値の差または抵抗値の変化率あるいは抵抗値の比から水平方向の力を検出及び計算できる。なお、水平方向に生じる力の大きさのみで正確な方向まで知る必要はない場合には、側面電極を第１の実施形態のように円筒形で構成すれば良い。
【００２７】
さらに、第２の実施形態による側面電極部７０４乃至７０７のように、複数の電極部を例えば９０度や４５度ずらして配置することで、導電弾性電極部７０２と各側面電極部７０４乃至７０７の各接触抵抗の抵抗値の差あるいは比、または抵抗値の変化率あるいは抵抗値の比から水平方向に加わった力の方向も検出及び推定することが可能である。例えば、垂直方向にのみ力が掛かっている状態（理想的な状態）では、導電弾性電極部７０２と側面電極部７０４乃至７０７のそれぞれとの接触抵抗は同一である（少なくとも対向する側面電極部７０４と７０５、７０６と７０７の接触抵抗は、それぞれ同一となる）。一方、水平方向に力が掛かると、対向する側面電極部の接触抵抗値が変化する。ここで、測定された、側面電極部７０４の接触抵抗値をｒ１、側面電極部７０５の接触抵抗値をｒ３、側面電極部７０６の接触抵抗値をｒ２、側面電極部７０７の接触抵抗値をｒ４とすると、｜ｒ１−ｒ３｜∝Ｆ水平１、｜ｒ２−ｒ４｜∝Ｆ水平２となる。ｒ１−ｒ３、ｒ２−ｒ４の値の正負によって力の方向が分かり、水平方向全体に掛かる力のベクトルＦ全体は、ベクトルＦ全体＝ベクトルＦ水平１＋ベクトルＦ水平２となる。よって、大きさＦ全体＝（（Ｆ水平１）＋（Ｆ水平２））１/２となる。なお、接触抵抗値と水平方向の力との関係は、第１の実施形態と同様に、予めテーブルを用意して求めることができる。
【００２８】
さらに、第２の実施形態においても、基板部７０１に各側面電極７０４乃至７０７から配線した端子Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４と、天板部７０３に導電弾性電極部７０２から配線した端子Ｂとの間の接触抵抗を、例えば図４に示す回路等により検出可能である。もちろん、本実施形態においては、導電弾性電極部７０２が基板部７０１上に形成されているため、直接前記基板部７０１に配線した端子Ｂと各端子Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４との間で接触抵抗を検出してもよい。
【００２９】
＜導電弾性電極部と側面電極との関係＞
図１１は、導電弾性電極部の曲率半径と側面電極の曲率半径との関係を示す図である。導電弾性電極部７０２の形状に関係なく（円筒（樽形状を含む）であろうと、直方体形状であろうと）、導電弾性電極部７０２の電極部半径ｒと、導電弾性電極部７０２の側面に対向する導体面を持つ側面電極７０４乃至７０７の導体面曲率半径Ｒは、Ｒ≧ｒの関係を保つことが望ましい。導電弾性電極部７０２が側面電極部７０４乃至７０７に良好に接触および密着させる（側面電極の両端のみが導電エラストマ電極部に接触するということがない）ことができるので、接触抵抗の変化も適切なものとなる。つまり、加えられる水平方向の力を正確に反映する接触抵抗値を計測することができる。
【００３０】
なお、第１の実施形態による力検出装置１００における導電エラストマ電極部１０３と側面電極部１０５（図２参照）、５０５乃至５０８（図５参照）、或いは６０５乃至６１２（図６参照）との関係も同様である。
【００３１】
＜変形例＞
第２の実施形態による力検出装置７００においても、第１の実施形態による力検出装置１００の変形例（図６）のように、側面電極部を８個（４対）配置しても良い。このように、導電弾性電極部４０２の側面に対向する導体面を持つ側面電極部の対の数を増やすことでより、水平方向に加わる力の方向を検出精度または推定精度を向上することが可能である。
【００３２】
（３）第３の実施形態
第３の実施形態による力検出装置１２００は、導電エラストマ電極部１０３又は導電弾性電極部７０２の形状、及び側面電極部１２０５乃至１２０８の配置が異なる点以外は、第１及び第２の実施形態による力検出装置１００及び７００と構成は同じである。
【００３３】
図１２は、導電エラストマ電極部１０３又は導電弾性電極部７０２の形状が四角柱（多角柱）であるときの、導電エラストマ電極部１０３又は導電弾性電極部７０２の側面と対向する導体面を持つ側面電極部１２０５乃至１２０８の配置を示している。接触抵抗が良好に変化する状態を提供するためには、導電エラストマ電極部１０３又は導電弾性電極部７０２を、力が水平方向に加わるときに側面電極部１２０５乃至１２０８に接触および良好に密着させる必要がある。このために、本実施形態では、導電エラストマ電極部１０３又は導電弾性電極部７０２を四角柱(多角柱)で構成し、その側面を平面としている。また、側面電極１２０５乃至１２０８の導体面を平面としている。これにより、導電エラストマ電極部１０３及び導電弾性電極部７０２を、力が水平方向に加わるときに側面電極部１２０５乃至１２０８に接触および良好に密着させることができるようになる。もちろん、導電エラストマ電極部１０３又は導電弾性電極部７０２がＮ角柱の場合は、各側面に対して対向する平面を持つ側面電極部１２０５乃至１２０８を配置することが望ましいが、代表的な方向の側面、例えば１８０度毎、１２０度毎または９０度毎などの少なくとも２方向以上の側面あるいは特定の方向の１つの側面に対して側面電極部を配置するようにすれば良い。
【００３４】
（４）その他
図１３は、水平方向の力の値を出力する機能を有する力検出装置１００／７００／１２００の概略構成を示すブロック図である。
【００３５】
力検出装置１００／７００／１２００は、水平方向に力が掛かった場合の導電エラストマ電極部と側面電極部との接触抵抗値を測定する接触抵抗測定部１３０１と、接触抵抗値と水平方向の力の関係を示すテーブルを格納するメモリ１３０２と、接触抵抗値と水平方向の力の関係を示すテーブルを参照し、測定した接触抵抗値から水平方向の力の値と方向を取得する演算部１３０３と、演算部１３０３から水平方向の力の値と方向を取得し、それらをユーザに提示する出力デバイス１３０４と、を有している。
【００３６】
接触抵抗測定部１３０１は、図１、７、又は１２に示される力測定装置の構成と、図４に示される接触抵抗値測定回路と、を含むブロックである。
【００３７】
メモリ１３０２は、例えば、図３に相当するテーブルを格納している。当該テーブルは、上述したように、予め、水平方向の力を一定値間隔で増やしながら導電エラストマ電極部と側面電極部との接触抵抗値を測定し、接触抵抗値と水平方向の力の値との関係を求めることにより得られるものである。なお、メモリ１３０２は、垂直方向の力についても、コンデンサ容量と垂直方向の力との関係を示すテーブル（第１の実施形態の場合）や接触抵抗と垂直方向の力との関係を示すテーブル（第２の実施形態の場合）を格納している。
【００３８】
演算部１３０３は、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサで構成されている。演算部１３０３は、接触抵抗値を接触抵抗測定部１３０１から取得し、接触抵抗値と水平方向の力の値との関係を示すテーブルを参照し、対応する水平方向の力を取得する。垂直方向の力についても同様にテーブルを参照して求めることができる。
【００３９】
また、側面電極部が、第２の実施形態のように、複数の電極部によって構成される場合、演算部１３０３は、各電極部の接触抵抗値の差あるいは比、抵抗値の変化率あるいは抵抗値の比から水平方向に加わった力の方向を検出及び推定することができる。当該演算については第２の実施形態で説明したとおりであるので、ここではその説明は省略する。
【００４０】
出力デバイス１３０４は、ディスプレイデバイス、プリンタ、音声出力デバイス等に相当し、演算部１３０３で取得された水平方向や垂直方向の力の値をユーザに提示する。
【００４１】
（５）まとめ
本発明による力検出装置は、弾性部材（導電エラストマ電極部を載置するベース部材を弾性部材で構成する場合、及びベース部材を設けずに導電エラストマ電極部そのものに弾性を持たせる場合の２つの態様が考えられる）の作用によって導電エラストマ電極部が水平方向に変位することができるように構成されている。また、この導電エラストマ電極部の周囲に側面電極部を配置し、水平方向の力が加わると、導電エラストマ電極部が側面電極部に接触するように構成されている。導電エラストマ電極部が側面電極部に接触するときの抵抗値（接触抵抗値）を測定し、水平方向に力が加えられたことを検知する。このようにすることにより、力検出装置に垂直方向に力が加えられた状態でさらに水平方向に力が加えられたとしても、水平方向の力を検知することができるようになる。
【００４２】
また、側面電極部を対向する複数の電極対（２対（４電極）、４対（８電極）、・・・）により構成しても良い。このようにすることにより、導電エラストマ電極部が水平方向に変位した場合の各構成電極の接触抵抗値を詳細に取得することができるので、水平方向に加わる力の方向（ベクトル）を求めることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１００，７００，１２００・・・力検出装置
１０１，７０１・・・基板部
１０２・・・ベースエラストマ部
１０３・・・導電エラストマ電極部
１０４，７０３・・・天板部
１０５，５０５乃至５０８，６０５乃至６１２，７０４乃至７０７、１２０５乃至１２０８・・・側面電極部
７０２・・・導電弾性電極部
９２４，９２５・・・導電エラストマ電極部と側面電極部の接触抵抗
【図１】
2016109444.tif 000003
【図２】
2016109444.tif 000004
【図３】
2016109444.tif 000005
【図４】
2016109444.tif 000006
【図５】
2016109444.tif 000007
【図６】
2016109444.tif 000008
【図７】
2016109444.tif 000009
【図８】
2016109444.tif 000010
【図９】
2016109444.tif 000011
【図１０】
2016109444.tif 000012
【図１１】
2016109444.tif 000013
【図１２】
2016109444.tif 000014
【図１３】
2016109444.tif 000015