"少なくとも1つの人間の指の表面部10上での存在を検出する装置1であって、可視可能な表面部10の下に位置され、圧電特性を有し、前記表面部10が指で押圧されたときのように力Fが前記表面部10に与えられたときに前記力Fが自身の機械的ストレスに伝達され、前記機械的ストレスに応じて電圧出力Vを生成するように前記装置1内に配置された少なくとも1つの素子22と、予め定められた期間内に前記電圧出力Vを測定する手段R2,R3,C3,IC1と、当該測定された電圧出力Vの安定度を判別する手段IC1と、を備え、前記手段IC1は、i前記測定された電圧出力が非常に安定し、又は少なくとも十分に安定していることを前記安定度が示す場合には、人間の指と前記表面部との間の物理的接触が存在することを示し、ii前記測定された電圧出力が安定しないが、人間の指に起因する振動を含むことを前記安定度が示す場合には、人間の指と前記表面部との間の物理的接触が存在することを示すように構成されていることを特徴とする装置1。圧電特性を有する前記素子22は、前記表面部の下方から前記表面部10に取り付けられている上部導電層14と、基板20に取り付けられている下部導電層18との間に配置され、前記上部導電層14は前記素子22の上部電極への電気的接触として作用し、前記下部導電層18は前記素子22の底部への電気的接触として作用することを特徴とする請求項1記載の装置1。前記上部導電層14は導電性箔であることを特徴とする請求項2記載の装置1。前記下部導電層18は銅層であることを特徴とする請求項2又は3記載の装置1。前記銅層は金メッキを有することを特徴とする請求項4記載の装置1。前記下部導電層18は、機械的ストレス下で素子22の一部のために経路を与える十分の空間を提供する孔27又は凹部を包含する一方、前記孔27又は凹部のエッジに直接制限する前記下部導電層18の領域30が素子22の端部39のための支持面として動作することを特徴とする請求項2ないし5のいずれか1記載の装置1。前記孔27又は凹部は円形であることを特徴とする請求項6記載の装置1。前記孔27又は凹部は特に穴開け又はエッチングすることによって前記下部導電層18に作成されていることを特徴とする請求項6又は7記載の装置1。圧電特性を有する前記素子22はセラミック圧電素子、クリスタル圧電素子、及び圧電特性を示すポリマー構造のいずれか1つであるか、又はそれらのいずれか1つを含むことを特徴とする請求項1~8のいずれか1記載の装置1。前記素子22は、前記表面部10が指によって押圧されるときのように、前記表面部10に力Fが与えられたときに前記力Fが前記素子22を曲げることによって前記素子22の機械的ストレスに伝達されるように前記装置1に配置されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1記載の装置1。予め定められた期間内に前記電圧出力Vを測定する手段R2,R3,C3,IC1と、前記測定された電圧出力Vの前記安定度を判別する手段IC1とは、マイクロコントローラIC1を含み、前記マイクロコントローラIC1はアナログ信号である前記電圧出力Vをディジタル信号に変換するアナログ-ディジタル変換器を更に含み、前記ディジタル信号は前記マイクロコントローラIC1においてソフトウェアアルゴリズムを用いて分析されることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1記載の装置1。前記装置1はセンサ又は前記センサの一部であることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1記載の装置1。機械又は装置、特に携帯装置のユーザインターフェースにおいて請求項1ないし12のいずれか1の装置1を用いる方法であって、前記装置1は、人間の指と前記ユーザインターフェースの前記表面部との間の物理的接触が存在するか否かを示し、好ましくは前記少なくとも1つの指が前記表面部10を押圧する前記力Fに相当する挿入力を測定するために用いられることを特徴とする方法。前記装置1は、人間の指の存在を検出するように構成されている静電容量式タッチセンサ、前記ユーザインターフェースの前記表面部に与えられた力の変化を測定することによって人間の接触を感知するように構成されている誘導式タッチセンサ、又は力の変化に反応し、前記ユーザインターフェースの前記表面部に与えられた力の変化を測定することによって人間の接触を感知するように構成されている圧電タッチセンサを達成するために用いられることを特徴とする請求項13記載の方法。前記装置1は、前記ユーザインターフェースとの人間の指のインターラクションの開始及び終了を信号で知らせるために用いられることを特徴とする請求項13又は14記載の方法。よって、本発明の目的は、少なくとも1つの人間の指の表面上での存在を検出する装置の正確性及び信頼性の向上を図ることである。この目的については、独立請求項1による装置及び独立請求項13による方法を用いることによって達成することができる。従属請求項は装置及び方法の有利な態様を説明している。少なくとも1つの人間の指の表面部上での存在を検出する装置は、圧電特性を有する少なくとも1つの素子を備えている。その素子は見ることができる表面部の下に位置される。更に、素子は、表面部が指で押されたときのような表面部に加わる力が素子の機械的ストレス応力に伝えられるように装置内に配置されている。素子は、機械的ストレスに応答して電圧出力を生成する。また、かかる装置は、予め定められた期間内に出力された電圧を測定する手段と、i測定電圧出力が高安定、又は少なくとも十分に安定していることを安定度が示す場合には、人間の指と表面部との間の物理的な接触は存在しないこと、ii測定電圧出力が安定でないが、人間の指に対して特徴的な振動を含む場合には人間の指と表面部との間の物理的な接触があること、を示すために設定されている測定電圧出力の安定度を決定する手段と、を備えている。測定電圧出力の安定度を決定する手段は、i時間間隔に亘って電圧出力サンプルを収集し、ii電圧出力サンプルに対する誤差測定を計算し、iii誤差測定を予め定められた閾値と比較するように適用される。誤差測定が予め定められた閾値を超えていない場合には、物理的な接触はない。他の場合には、物理的な接触がある。誤差測定は簡易な実施ではサンプルの平均からのサンプルの距離の二乗和とすることができる。機械、装置特にポータブル装置、又はシステムのユーザインターフェース内において検出装置を使用する方法では、その検出装置は、人間の指とユーザインターフェースの表面部との間の物理的に接触が存在するか否か示すために使用される。発明の利点本発明による装置によれば、少なくとも1つの人間の指がユーザインターフェースの表面部に実際に接触したか否か、すなわち、少なくとも1つの人間の指とその表面部との間で物理的な接触があるか否かを確実に検出することが可能となる。本発明による方法によれば、少なくとも1つの人間の指のその表面部上での存在の誤った解釈の可能性を低減させることができるので、その方法が使用されている機械、装置又はシステムの精度や信頼性を向上させることができる。かかる装置では、圧電特性を有する素子が、表面部下方から表面部に取り付けられている上部導電層と、基板に取り付けられた下部導電層との間に配置されている場合には、上部導電層は、素子の上部電極への電気的接触として作用し、下部導電層は、素子の底部への電気的接触として作用し、その電気的接触を素子の両側から実施することができる。これは、その表面部に与えられるべき力が電圧出力に伝えられる必要があることを踏まえれば特に重要である。上部導電層が導電性箔である場合には、その素子に表面部を介して与えられる力の伝達の損失をできる限り少なくすることができる。下部導電層が銅層である場合には、その装置の更なる回路への電気的な接触及び容易な接続性を提供するために使用することができるだけでなく、機械的支持体として機能することができる。銅層は、好ましくは、耐食性を向上させるために金めっきを有しており、そのため電気的接触を改善する。下部導電層は、孔又は凹部を包含している場合には、機械的ストレス下で素子の一部のために十分なスペースを提供し、一方、下部導電層内の領域が素子のエッジの支持面として孔又は凹部のエッジに直接制限し、素子の中に塑性変形を持つために機械的ストレスを用いることができ、一方、過負荷から素子を保護し、素子が曲がることができる限界を提供することもできる。回転配向が僅かであるという理由で円形の圧電素子は、低コストで容易に入手可能であり、装置が組み立てられるときに配置することが容易であるため、孔又は凹部が円形であれば孔又は凹部に特に有利な製造形態である。圧電特性を有する素子が最も好ましくはセラミック圧電素子、クリスタル圧電素子、又は圧電特性を示すポリマー構造であるか又はそのいずれかを備えている。本発明の好ましい実施形態では、表面部が指で押されたときのように表面部に力が作用するとき、素子を曲げることにより力が素子の機械的ストレスに伝達されるように、装置内に素子が配置されている。そして、表面部と素子との間の距離、それらの寸法、及び表面部に使用される材料の品質を適切に選択することによって、適切な電圧出力が得られる前にどの程度の力を表面部に作用する必要があるか選択することができる。最も実際的には、予め定められた期間に電圧出力を測定する手段とその測定された電圧出力の安定度を決定する手段とはマイクロコントローラを備え、マイクロコントローラはアナログ信号である電圧出力をマイクロコントローラ内のソフトウェアアルゴリズムを使用して分析されるディジタル信号に変換するためのアナログ-ディジタルコンバータを備えている。このように、装置を自動装置として実施することができまる。現在、そのようなマイクロコントローラは比較的強力であり、動作のために多くの電力を必要としておらず、よって、商業的に興味深いオプションである。装置は、最も好ましくは、センサ又はセンサの一部である。方法の有利な態様によれば、装置は、実現のために、人間の指の存在を検出するように構成されている静電容量式タッチセンサと、ユーザインターフェースの表面部に与えられた力の変化を測定することによって人間の接触を感知するように構成されている誘導式タッチセンサ、又は力の変化に反応し、ユーザインターフェースの表面部に与えられた力の変化を測定することによって人間の接触を感知するように構成されている圧電タッチセンサと、を用いることができる。方法がこれらの目的のいずれかのために使用されている場合には、リスト内の種類のセンサの本質的な問題のいくつかを軽減することができる。そのような問題は、人間の指とセンサとの間の物理的な接触が特定の瞬間に存在するかどうかを区別するための不正確さ又は信頼性の欠如等の動作特性を含む。このように、異なる目的のためにセンサの使い勝手を拡張することができる。その方法の特に有利な態様は、装置において装置がユーザインターフェースとの人間の指のインターラクションの最初及び最後を信号で知らせるために、また好ましくは少なくとも1つの指が表面部を押す力に相当する挿入力を測定するために使用されたときである。これは、最先端技術によるタッチセンサでは不可能であった。加えて、同装置はまた、挿入力を測定することができる。挿入力を測定すること、及びユーザインターフェースとの人間の指のインターラクションの最初及び最後を信号で知らせることの両方ができなかった。人間の指は表面部に対して押し付けられたときにわずかに振動する傾向を有する。この振動を感知することによって、物理的な接触が存在するか否かを判別することができる。人間の指によって表面部に作用された振動を測定することによって、人間の指と表面部との間の物理的な接触が存在するか否かを検知するために装置及び方法を使用することができる。好ましい機械構造は振動による力を感知する圧電素子を利用するが、本発明は、作用された力を測定する特定の方法に限定されない。第1の既知の利用では、静電容量センシング技術は、人間の指の存在を検出するが、指が実際に表面部に触れるか、又はそれに接近している否かを検出することができない。第2の既知の利用では、圧電素子又は誘導要素等の非容量性技術は、ユーザインターフェースの表面部に与えられた力の変化を測定することによって人間の接触を感知するために使用される。これらの技術の多くは、静的な力を測定することができることに代えて力の変化に反応するだけである。よって、それらは、人間の指のインターラクションの開始及び終了を検出することに限られた正確性と信頼性を有している。第3の既知の利用では、ユーザインターフェースは、ユーザに対して素晴らしい感覚を生成するために人間の指に触覚フィードバックを送る。ほとんどの触覚フィードバック技術が機能するためには、表面部と人間の指との間の物理的な接触が要求される。よって、触覚フィードバックシステムは、指のための物理的な接触が存在した後のみに触覚フィードバックを送ることができることで大きな利点を得る。本装置及び方法は、前述の利用のいずれかに限定されるものではなく、しかしながら、前述の利用は、本装置及び方法を利用することができる特定の例として役目を果たす。装置1は、1以上の圧電素子22を備えている。圧電素子22は、それに加えられる機械的ストレスの変化に応じて電圧を生成する。圧電素子の機械的ストレスが変化されたときに、素子22の出力電圧がそれに応じて変化する。圧電素子の機械的ストレスが静的で変化しない場合には、圧電素子の出力電圧は一定である。より詳細に装置1の構成を参照すると、図1は、表面部10に圧電素子22を取り付けるための機械的な構造例を示しており、それにより垂直力Fが表面部10に加えられたときに、その力が利用されてそれを曲げることによって圧電素子22に機械的に圧力を加える。基板20は、その上に積み重ねられた層を支持している。構成例では、基板20は、ガラス強化エポキシ積層板また、FR4材料としても知られているで製造されたプリント回路ボードである。それの上に取り付けられて最も好ましくは90μmの金メッキ銅層18があり、金メッキ銅層18は圧電素子22の底部への電気的接続と、圧電素子22が下向きに曲がるための十分な空間的余裕との両方を提供する。銅層18については、他の厚さ、最も有利には20μmと1mmとの間を同様に使用しても良いが、90μmは、過負荷に対する保護と曲げるため十分な空間的余裕を提供し、標準的なプリント回路基板のプロセスで製造することが可能であることに特に適している。金めっきは、電気的接点の信頼性を改善するが、必須ではない。特に、円形の圧電素子22が使用されているときには、円形の孔27が両側から圧電素子をサポートするためにわずかに小さい径で銅層18にエッチングされる。その結果、基板20-銅層18-の組み合わせの上に凹部がある。最も好ましくは、孔又は凹部は基板20に形成されない。圧電素子22は、金属製の基板25上に焼結された圧電材料の円形の層28を備え、金属製の基板25は好ましくは真鍮又はステンレス鋼で構成又はからなり、圧電材料の層28よりも大きな直径を持っている。ドット26は、プリテンション初荷重を生じさせ、接触を確保するために導電性箔14にスクリーン印刷されているので、直接的に圧電素子22の一部ではなく、それにより装置1の感度を改善する。また、ドット26の目的は、a厚さの許容差が異なるため、また、b熱係数が接着剤とピエゾ素子との間で異なっているため、圧電素子22と導電性箔12との間の電気的接触を確保することである。装置1はドット26なしでも動作するが、ドット26を使用することによって異なる許容差に関するとしてその信頼性を大幅に改善することができる。或いは、ドット26は、導電性箔14の反対側に、又は異なる層にさえあっても良い。図1に示すように、ドット26が配置されている場合には、好ましくはa導電性材料を含むか又は導電性材料で形成され、又は、b導電性材料で覆われている。好ましい実施形態では、我々は、その外表面に導電性を作るためにスクリーン印刷された銀でドット29を覆うように選択している。圧電材料の層28は、円形であってもよいが、同様に他の形状を持つことができる。特に、最近ではそれが三角形の形状を持っている場合には、圧電材料の層28のために最も有利な形であることが分かった。我々は同様に楕円形又は楕円形に近い形状を使用しており、それにより我々が装置1との最も現実的な触覚ユーザ体験に到達することが可能だったためである。圧電素子22は、接着剤層16内の孔31に含まれている。接着剤層16の高さaは、圧電素子22の高さと同じである。基板25及び圧電材料の層28の厚さは接着剤層の高さよりやや低くなっている。基板25、圧電材料の層28、及びドット26の合計の厚さそれが圧縮されていないときは、プリテンションを得るために接着剤層16の厚さよりも若干大きい。圧電素子22の上部には、圧電素子22の上部電極に電気的接触を提供する導電性箔14がある。導電性箔14は接着剤層12によって表面部10に取り付けられている。表面部10はユーザの目に見える。力Fは図1の機械的構造に加えられると、圧電素子22は曲がり始める図1は、曲がった状態の圧電素子22を示す。力Fが除去されたときに、その層状構造はその元の非屈曲状態に戻る図1の圧電素子22はストレート状態として示されている。曲がりは機械的ストレスの一つの形であり、それにより圧電素子22は銅層18と導電層14との間に電圧を生成する。銅層18及び導電性層14は、電圧を測定するマイクロコントローラ等の測定機器に接続されている。装置1は示された構造に限定されるものではなく、個別の圧電素子22の使用に限定されない。装置1の素子22としてセラミック圧電素子、クリスタル圧電素子、又は圧電特性を示すポリマー構造を用いることができる。圧電材料の機械的ストレスに加わった機械的力Fを伝達する任意の構造が適当である。図1の表面部10が人間の指で触れていないとき、すなわち加えた力Fがゼロであるとき、機械的構造は安定し、圧電素子22の電圧出力は安定している。表面部10が人間の指で触れられているとき、その指が表面部10に対して物理的に指がある時間の間に表面部10に力Fの変化を与える。人間の指の性質上、指は、着実に、可能な限りしっかりと保持した場合でもわずかに振動する傾向がある。この変化する力Fが圧電素子22の電圧出力を時間的に変化させる。特定の期間内の圧電素子22の電圧出力の変化量を測定することによって、人間の指がその表面部に接触しているか否か、すなわち、人間の指と表面部との間に物理的接触が存在するか否かを検出することができる。実際の測定データの一例が図2に示されている。プロットのX軸は時間を表し、Y軸は測定された電圧を示している。時点40の前に力Fが表面部10に加えられておらず、それにより機械的構造と出力電圧が安定していた。時点40で物理的接触が存在したように人間の指が表面部10上に置かれた。人間の指の性質上、指が振動し、時間と共に変化する力Fを生じさせ、よって、圧電素子22の時間と共に変化する曲げを生じさせた。図2のプロットから、信号が時点40の後に不安定になっていることが明確に分かる。時点42で指が表面部10から離昇した。できるだけ早く指と表面部10との間の物理的な接触が時点42で失われ、加えた力Fがゼロとなり、圧電素子22の出力電圧が定常になった。適切な電気回路を用いて圧電素子22の出力電圧の安定性を測定することによって、人間の指が表面部10に対して物理的な接触を有するか否かを判別することができる。図2の例は、図3に示されたように、電気回路を用いて記録された。図3に示された電気回路は、測定システムの実施例であるが、本発明は、センサ素子を測定するこの特定の方法に限定されない。マイクロコントローラIC1はマイクロコントローラIC1のアナログ-ディジタル変換器を用いて圧電素子PZ1の出力信号を測定するためのソフトウェアアルゴリズムを含む。圧電素子PZ1の出力信号は、最も簡単な実施では、マイクロコントローラIC1に導電層14及び18を介して導かれた圧電材料の層28によって生じた電圧Vである。アルゴリズムは、測定された信号を分析して安定度を決定する。信号は非常に安定し、又は少なくとも十分に安定しているならば、人間の指と表面部10との間の物理的接触は存在しない。信号が安定していないが、人間の指に起因する振動が含まれている場合には、人間の指と表面部10との間の物理的接触が存在する。圧電素子PZ1の出力信号は、図3に示されたように、抵抗R2及びR3とコンデンサC3と共にマイクロコントローラIC1の入力P10を介して測定された。オフセット電圧はマイクロコントローラIC1の内部で生成され、ピンUREF/P00から出力された。オフセット電圧は、アナログ-ディジタル変換器が測定することができる最大電圧の半分であった。このオフセット電圧は、抵抗R3及びR2を介して入力P10に供給されている。力Fがゼロであるときに、入力P10での電圧は、オフセット電圧と同じである。力Fが変化している場合には、圧電素子PZ1は抵抗R3間で変化する電圧を生成し、同じ量だけ入力P10で電圧を変化させる。この構造は、圧電素子PZ1によって生成されたバイポーラ正及び負の電圧レベルをユニポーラ単極性のアナログ-ディジタル変換器が測定することを可能にする。アクティブローリセット入力NRSTは抵抗R1を介して33V電源から駆動された。これは、マイクロコントローラIC1がリセットされなくなって、動作レベルがパワーアップ時に適切なレベルまで上昇すると動作を開始させる。マイクロコントローラIC1の動作電力は電源からグランド接続でコンデンサC1及びC2によって安定化されて得られ、動作電源入力VDDに供給された。圧電素子22からの出力信号が非常に安定しているか、少なくとも十分に安定しているか否かを判別するためのソフトウェアアルゴリズムの簡単で効果的な実施例は次のように動作する。圧電素子22の電圧は、サンプリング周波数R、例えば、R=250Hzでアナログ-ディジタル変換器でサンプリングされる。最後のT秒間のサンプリングされた値は、例えば、T=01秒、メモリに格納される。メモリ内の最新のサンプル数Nは、N=TRであり、我々の例では25である。アナログ-ディジタル変換器により各々サンプリング後、次の計算が行われる。メモリ内の最新のサンプルXnの合計Sは次式で計算される。S=X1X2X3...X25メモリ内のサンプルの算術平均Mは次式で計算される。M=S/Nメモリ内のサンプルXn毎に、誤差Enは次式で計算される。En=Xn-M2式によって計算された誤差Enは、算術平均から各サンプルの差であり、その差を平方すなわち、2乗でべき乗し、それは指数関数的により強い影響力を有するためにより大きい違いを発生させ、また、その差の符号を無視する。合計誤差Eは、全てのサンプル誤差の合計として次式で計算される。E=E1E2E3E25各アナログ-ディジタルサンプリング後、合計誤差Eは、信号の安定性を示す。表面部が人間の指と接触していないときには、合計誤差Eは低く、例えば、E=25であり、測定ノイズからなる。人間の指は、表面部10と物理的に接触したときには、特徴的に異なるスパイクを持つ非常に不安定な信号を発生させる。その信号を説明する単一のパラメータはないが、スパイクの周波数は約20Hzである。人間の指と表面部との間にわずかな接触が存在する場合、すなわち、力Fが存在して表面部10を押圧する場合には、実施形態例における誤差Eが例えば、E=600で存在することができる。機械的構造、電気実装及び測定ノイズは人間の指との物理的接触が存在するか否かを判別するために用いることができる予め定められた閾値Hを決定する。物理的な接触が存在する場合には、E≧Hであり、物理的な接触が存在しない場合には、E<Hである。設定例として我々は、H=150を使用した。圧電センサの高感度のために例示的な実施形態はおおよそ0~10mNの分解能で力を検出することができ、それは人間の指との非常にわずかな接触及びその振動でさえ検出するために十分である。言い換えれば、信号は非常に安定した又は十分に安定しているとみなすことができるときには限界は実際の実施に応じて定義されても良い。構成例では、合計誤差E<150のときには、信号は非常に安定していると見なされる。E<150では、信号振幅の変動は、全測定範囲未満の05にする必要がある。より強固な商業用の実施は、信号対雑音比を高めるために内側フィルタリングによる測定サンプルに対して高いサンプリング周波数とローパスフィルタをもちろん使用しても良い。次のアプリケーションにおいて当該装置及び方法を特に用いることができる。-エレベーターの呼び出しスイッチ、エレベーターのドア制御開閉、エレベータレベルセレクタ、-建物内の照明スイッチ及び電流スイッチ、-アラーム装置、特に、火災又は盗難警報器のユーザインターフェース、-家庭電化製品、特に、食器洗浄機、洗濯機、ハード、オーブン、ハードオーブンの組み合わせ、電子レンジ、及びバスルームの家具の電源スイッチ及びユーザインターフェース。"