CN102564649B - 检测装置、电子设备以及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置、电子设备和机械手。具备：检测部，其具有第1基板和第2基板，其中，该第1基板具有配置在基准点周围的多个压力传感器，该第2基板形成有重心位于与上述基准点重合的位置、且由于外压而在前端部与上述第1基板相抵接的状态下发生弹性变形的弹性体突起；和控制部，其进行根据由上述多个压力传感器中的一部分压力传感器检测到的压力值来检测有无外压的检测动作，并根据该检测结果来控制上述检测部的下一个检测动作。

Description

检测装置、电子设备以及机械手

技术领域

本发明涉及检测装置、电子设备和机械手。

背景技术

作为检测外力的检测装置，已知有专利文献1和专利文献2所记载的检测装置。正在研究这样的检测装置向触摸面板和机械手的触觉传感器等的应用。

专利文献1的检测装置构成为，利用在背面大致平均地配置有锤状突起的受压片，根据该突起的变形量来检测压力分布。

专利文献2的检测装置构成为，在表面设置可位移的接触部件，另外具备多个在检测点检测接触部件的位移并将其输出的感压元件。

【专利文献1】日本特开昭60-135834号公报

【专利文献2】日本特开2008-164557号公报

在上述的专利文献1的检测装置中，由于根据利用照相装置对突起的变形量进行摄影而得到的图像来进行运算，所以运算量较多，进行压力检测所需要的时间变长。另外，无法测量施加于受压片的测量面(背面)的压力的面内方向的力(滑动力)。

在上述专利文献2的检测装置中，虽然通过运算能够计算出施加于测量面(表面)上的压力的面内方向的力(滑动力)，但是在每一个接触部件的检测点较多的情况下，得到输出值所需的时间变长。

如上所述，在专利文献1和专利文献2的检测装置中，都存在如下的问题，即、无法同时兼顾高速检测有无压力的功能、和精确地检测外压的分布、方向和大小的功能。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种检测装置、电子设备和机械手，能够对有无外压进行高速检测，并且能够精确地检测外压的分布、方向和大小。

[应用例1]本应用例的检测装置的特征在于，具备第1基板和检测部，其中，该第1基板配置有多个压力传感器，该检测部利用上述多个压力传感器来检测被施加的外压，上述检测装置具备控制部，该控制部进行根据由上述多个压力传感器中的一部分压力传感器检测到的压力值来检测有无上述外压的检测动作，并根据其检测结果来控制上述检测部的下一个检测动作。

根据该检测装置，由于通过配置于检测部的多个压力传感器中的一部分压力传感器来检测有无外压，所以与专利文献1和专利文献2的检测装置相比，能够快速地检测有无外压。另外，在判定为第1基板的表面被施加了外压的情况下，由控制部进行控制以使得对多个压力传感器的所有值进行检测，由此能够精确地检测外压的分布和大小。

[应用例2]根据上述应用例的检测装置，其特征在于，上述多个压力传感器配置在上述第1基板上的基准点的周围，具备第2基板，该第2基板形成有弹性体突起，该弹性体突起与上述第1基板的上述多个压力传感器相对配置，且前端部与和上述基准点重合的位置相抵接，上述检测部具备由上述多个压力传感器和上述弹性体突起构成的压力分量分离机构。

根据该检测装置，在检测部的弹性体突起的前端部与第1基板(多个压力传感器)相抵接的状态下，弹性体突起能够在滑动方向(与压力传感器表面平行的方向)发生变形，因此能够检测外压的方向和大小。

若第2基板的表面被施加了规定方向的外压，则弹性体突起在前端部与第1基板相抵接的状态下压缩变形。此时，当在面内具有规定方向的滑动力分量时，弹性体突起的变形会产生不均。即，弹性体突起的重心从基准点偏移而向规定方向(滑动方向)移动。由此，多个压力传感器中与弹性体突起的重心移动了的部分重合的比例相对变大。也就是说，各压力传感器检测出不同值的压力值。

具体来讲，由与弹性体突起的重心重合的位置的压力传感器检测出相对较大的压力值，由与弹性体突起的重心不重合的位置的压力传感器检测出相对较小的压力值。因此，能够对各压力传感器所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来求出外压被施加的方向和大小。

因此，在利用多个压力传感器中的一部分压力传感器来检测外压的情况下，由压力分量分离机构来执行压力检测，由此能够求出外压的方向和大小。

[应用例3]根据上述应用例的检测装置，其特征在于，上述多个压力传感器中的一部分压力传感器包含在距离上述基准点最近的位置配置的压力传感器。

根据该检测装置，由距离由于外压而弹性体突起与第1基板最初相抵接的部分、即距离基准点最近的位置配置的压力传感器来判定有无外压，因此能够以较好的灵敏度来判定有无外压。

[应用例4]根据上述应用例的检测装置，可以具备运算装置，该运算装置进行第1运算处理，在该第1运算处理中，上述压力分量分离机构的上述弹性体突起由于上述外压而发生弹性变形，由此对上述多个压力传感器中的任意组合的压力传感器所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向和大小。

[应用例5]根据上述应用例的检测装置，可以构成为，上述多个压力传感器被配置成相对于上述基准点而点对称。

根据该检测装置，由于基准点和各压力传感器之间的距离相互相等，所以弹性体突起的变形量和各压力传感器所检测到的压力值的关系相互相等。

例如，在将多个压力传感器配置在与基准点距离相互不同的位置的情况下，即使弹性体突起的变形量相同，各压力传感器所检测到的压力值也相互不同。因此，在计算检测值的差值时，需要与各压力传感器的配置位置对应的修正系数。但是，根据该构成，由于弹性体突起的变形量和各压力传感器所检测的压力值的关系相互相等，所以不需要上述修正系数。

因此，根据各压力传感器所检测到的压力值的差值对外压的方向和大小进行计算变得容易，能够有效地检测外压。

[应用例6]根据上述应用例的检测装置，可以构成为，上述多个压力传感器被矩阵状地配置在相互正交的2个方向上。

根据该检测装置，根据各压力传感器的压力值中任意组合的各压力传感器的压力值的差值来对外压的方向和大小进行计算变得容易。

[应用例7]根据上述应用例的检测装置，可以构成为，上述弹性体突起在上述第2基板上形成有多个，上述检测部在上述第1基板和上述第2基板之间，具备多个上述压力分量分离机构。

根据该检测装置，能够检测作用于检测部的外压的方向和大小的分布。

[应用例8]根据上述应用例的检测装置，其特征在于，上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第2运算处理，其中，该第2运算处理对施加于上述第2基板的外压的合力的方向和大小进行计算。

根据该检测装置，能够求出检测装置的第2基板被施加的外压的合计的方向和大小。

[应用例9]根据上述应用例的检测装置，其特征在于，上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第3运算处理，其中，该第3运算处理对通过外压施加于上述第2基板的旋转转矩的方向和大小进行计算。

根据该检测装置，能够求出检测装置的第2基板被施加的外压的旋转转矩的方向和大小。

[应用例10]根据上述应用例的检测装置，其特征在于，在上述第2基板的与形成有上述弹性体突起的一侧相反的一侧，配置有加强部件，其中，该加强部件与上述第2基板相比具有更高的刚性。

根据该检测装置，与没有加强部件时相比，能够抑制2个相邻的上述弹性体突起相互在相反的方向上压缩变形的情况。也就是说，能够抑制检测出与外压被施加的方向相反的方向之类的误检测。因此，能够精确地检测外压的方向。

[应用例11]本应用例的电子设备的特征在于，具备上述的检测装置。

根据该电子设备，由于具备上述的检测装置，所以能够提供能够快速检测有无外压，另外能够精确地检测外压的方向和大小的电子设备。

[应用例12]本应用例的机械手的特征在于，具备上述的检测装置。

根据该机械手，由于具备上述的检测装置，所以能够提供能够快速检测有无外压，另外能够精确地检测外压的方向和大小的机械手。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的检测装置的概略构成的示意图。

图2是表示第1实施方式所涉及的检测部的概略构成的分解立体图。

图3是表示第1实施方式所涉及的控制部的概略构成的示意图。

图4是第1实施方式所涉及的检测装置的控制动作的流程图。

图5的(a)～(c)是表示第1实施方式所涉及的检测部的单位检测区域中的压力分量分离机构的变化的截面图。

图6的(a)～(c)是表示第1实施方式所涉及的检测部的单位检测区域中的压力分量分离机构的变化的俯视图。

图7是表示第1实施方式所涉及的检测部的单位检测区域的坐标系的图。

图8是表示第1实施方式所涉及的压力传感器的垂直方向的压力分布的图。

图9是表示第1实施方式所涉及的压力传感器的滑动方向的计算例的图。

图10是表示第2实施方式所涉及的检测装置的概略构成的示意图。

图11是表示第2实施方式所涉及的检测部的概略构成的分解立体图。

图12的(a)～(c)是表示第2实施方式所涉及的检测部的单位检测区域中的压力分量分离机构的变化的截面图。

图13的(a)～(c)是表示第2实施方式所涉及的检测部的单位检测区域中的压力分量分离机构的变化的俯视图。

图14是表示第2实施方式所涉及的检测部的单位检测区域的坐标系的图。

图15是表示第3实施方式所涉及的检测部的概略构成的分解立体图。

图16的(a)～(c)是表示第3实施方式所涉及的检测部的单位检测区域中的压力分量分离机构的变化的截面图。

图17是表示作为电子设备的一例的移动电话的概略构成的示意图。

图18是表示作为电子设备的一例的移动信息终端的概略构成的示意图。

图19的(a)和(b)是表示作为机械手的一例的机械手手部的概略构成的示意图。

附图标记说明：

1、2、3...检测部；10、110...第1基板；12、112、S1、S2、S3、S4、S_i...压力传感器；20...第2基板；22...弹性体突起；51...加强部件；100、101、102...检测装置；120...控制部；121...接口部；122...控制单元；123...运算装置；124...数据存储器；1000...移动电话(电子设备)；2000...移动信息终端(电子设备)；3000...机械手手部(机械手)；G...弹性体突起的重心；DG...外压分布的重心。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。所涉及的实施方式表示了本发明的一种方式，并不对该发明进行限定，在本发明的技术思想的范围内可以进行任意的变更。另外，在以下的附图中，为了使各构成易于理解，实际的构造和各构造中的缩小比例、数字等不同。

在以下的说明中，在图中设定XYZ直角坐标系，参照该XYZ直角坐标系来对各部件进行说明。另外，对于图中所示的XYZ直角坐标系来说，X轴和Y轴被设定为形成第1基板10的正反面的方向，Z轴被设定为与第1基板10的正反面正交的法线方向(第1基板10的厚度方向)。

(第1实施方式)

<检测装置>

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的检测装置100的电气构成的框图。

本实施方式的检测装置100具有检测部1和控制部120。

检测部1通过多个压力传感器来检测被施加的外压，并将其输出到控制部120。

控制部120进行根据由其中的一部分压力传感器检测出的压力值来检测有无外压的检测动作，并根据该检测结果来控制检测部1的下一个检测动作。

检测装置100是能够检测外压的方向和大小的压力传感器方式的触摸板，例如是在笔记本型个人计算机(笔记本电脑)等电子设备中被作为代替鼠标的定位设备而使用的装置。

图2是表示检测装置100中的检测部1的构成的概略分解立体图。

这里，X轴与在第1基板10的正反面上交叉的2条边中的一条边平行，Y轴与另一条边平行。并且，Z轴是与第1基板10的正反面正交的法线方向。

如图2所示那样，检测部1具备作为第1基板的第1基板10和作为第2基板的第2基板20。

第1基板10具有配置在基准点P周围的多个压力传感器12。

第2基板20形成有弹性体突起22，该弹性体突起22的重心位于与基准点P重合的位置，并且前端部与第1基板10抵接，由于外压而发生弹性变形。

在本实施方式中，在基准点P的周围，对应于1个弹性体突起22，分别在X轴方向和Y轴方向上配置有2个共计4个压力传感器12，该区域被称为单位检测区域S。由单位检测区域S中的多个(4个)压力传感器12和与多个(4个)压力传感器12相对配置的弹性体突起22构成了压力分量分离机构。

另外，所谓“基准点”，是在滑动力没有发挥作用的状态下，弹性体突起22的中心(重心)在平面上所处的点。

第1基板10被构成为，具备例如由玻璃、石英和塑料等材质构成的矩形板状的第1基板主体11、和在第1基板主体11上配置的多个压力传感器12。例如，第1基板主体11的大小(俯视尺寸)为纵56mm×横56mm左右。

多个压力传感器12被配置成相对于基准点P而点对称。例如，多个压力传感器12被矩阵状地配置在相互正交的2个方向(X方向和Y方向)上。由此，由于基准点P和各压力传感器12之间的距离相互相等，所以弹性体突起22的变形和由各压力传感器12检测出的压力值之间的关系相互相等。因此，在由各压力传感器12检测出的压力值中，对由任意组合的各压力传感器12检测出的各压力值的差值进行运算的处理变得容易。另外，关于压力值的差值的运算方法会在后面进行说明。

多个压力传感器12被配置成在每个单位检测区域S有纵2行、横2列共计4个。4个压力传感器12的中心(单位检测区域S的中心)称为基准点P。例如，单位检测区域S的大小(俯视尺寸)为纵2.8mm×横2.8mm左右。另外，4个压力传感器12的各个面积大致相等。作为压力传感器12，例如能够使用基于压敏导电橡胶等的压敏元件。压力传感器12当外压对接触面发挥了作用时，将向压敏导电橡胶等施加的压力变换成电信号。

第2基板20被构成为具备矩形板状的第2基板主体21、和在第2基板主体21上配置的多个弹性体突起22。第2基板主体21是直接接受外压的部分。第2基板主体21例如可以由玻璃、石英和塑料等材质构成，也可以由聚氨酯发泡树脂、有机硅树脂等树脂材料构成。在本实施方式中，使用树脂材料作为第2基板主体21和弹性体突起22的形成材料，第2基板主体21和弹性体突起22是利用模具而一体形成的，但是它们也可以被分别形成。

另外，在上述的说明中，对在第2基板主体21的平面中央部上形成的弹性体突起22进行了说明，但是在第2基板主体21上形成有没有标记附图标记的多个弹性体突起。多个弹性体突起在第2基板主体21上沿着X方向和Y方向被配置成矩阵状，构成多个压力分量分离机构。包含弹性体突起22的多个弹性体突起的前端部成为球面的锤状，并与包含第1基板10的压力传感器12的多个压力传感器抵接。弹性体突起22的重心在初始时被配置在与基准点P重合的位置上。

弹性体突起22的尺寸可以任意地设定。在本实施方式中，与弹性体突起22的第1基板10接触的部分的直径为1.8mm左右。弹性体突起22的Z方向的长度为2mm左右。相邻的弹性体突起22的相距间隔为1mm左右。弹性体突起22的硬度计硬度(类型A、基于ISO7619标准的硬度计的硬度测量值)为30左右。

图3是表示检测装置100中的控制部120的构成的框图。控制部120由与检测部1进行信号收发和输出运算结果的接口部(I/O部)121、进行各压力传感器12的控制处理的控制单元122、进行各运算处理的运算装置123、和存储数据的数据存储器124构成。

运算装置123进行如下的第1运算处理，即、弹性体突起22由于外压而发生弹性变形，由此对由多个压力传感器12检测到的压力值中的、由任意组合的各压力传感器12检测到的各压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向和大小。

另外，运算装置123进行对由检测部1检测出的压力的合力的方向和大小进行计算的第2运算处理、和对通过外压而作用于检测部1的旋转转矩的方向和大小进行计算的第3运算处理。关于这些运算方法会在后面进行说明。

另外，在本实施方式中，分别在控制单元122和运算装置123中设置有CPU，但是也可以构成为，通过1个CPU来进行控制单元122中的装置的控制、和运算装置123中的各种运算。换句话说，也可以由控制单元122具备CPU来对应各种运算。

图4表示了检测装置100的检测控制动作的流程图。

首先，控制部120利用单位检测区域S的压力传感器12中的、距离基准点P最近的任意一部分压力传感器12来检测压力值(步骤S401)。

接着，根据检测到的压力值来判定有无外压(检测动作)(步骤S402)。

根据该判定结果，来决定并执行对应的单位检测区域S的压力传感器12的下一个检测动作。

在步骤S402中，在判定为没有外压的情况下，返回步骤S401，反复进行检测动作，即、利用距离基准点P最近的任意一部分压力传感器12来检测压力值(步骤S401)，并根据检测到的压力值来快速判定有无外压(步骤S402)。

另一方面，在步骤S402中，在判定为有外压的情况下，分别检测被配置于对应的单位检测区域S的压力分量分离机构的多个压力传感器12的压力值(步骤S403)。

并且，对外压的方向和大小进行计算(步骤S404)。

另外，在一系列的运算结束后，输出其结果，并同时返回步骤S401，进行通过压力传感器12对压力值进行检测，并检测有无外压的检测动作。

图5和图6是在单位检测区域S中，对作用于基准点P的外压的方向进行检测的第1运算处理方法的说明图。

图5(a)～(c)是表示第1实施方式所涉及的单位检测区域S中的压力分量分离机构的变化的截面图。图6(a)～(c)是与图5(a)～(c)对应的、表示第1实施方式所涉及的单位检测区域S中的压力分量分离机构的变化的俯视图。

另外，第1基板10的表面是指形成有压力传感器12的面，第2基板20的表面是指形成由弹性体突起22的面的背面、即接受外压的面。图5(a)和图6(a)表示第2基板20的表面被施加外压之前的状态(没有外压的作用时)。图5(b)和图6(b)表示对第2基板20的表面施加了垂直方向(没有滑动力的状态)的外压的状态。图5(c)和图6(c)表示对第2基板20的表面施加了倾斜方向(有滑动力的状态)的外压的状态。另外，在图6(a)～(c)中，附图标记G表示弹性体突起22的重心(压力中心)。

如图5(a)和图6(a)所示那样，在第2基板20的表面被施加外压之前，弹性体突起22没有变形。由此，第1基板10和第2基板20之间的距离保持固定。此时，弹性体突起22的重心G被配置在与基准点P重合的位置。此时的各压力传感器12的压力值被存储在数据存储器124中。将数据存储器124所存储的各压力传感器12的压力值作为基准来求出外压作用的方向和大小。

如图5(b)和图6(b)所示那样，当第2基板20的表面被施加了垂直方向的外压时，弹性体突起22在前端部与被第1基板10的表面上配置的多个压力传感器12相抵接的状态下，在Z方向上压缩变形。由此，第2基板20向-Z方向挠曲，第1基板10和第2基板20之间的距离与没有外压作用时相比变小。此时的压力传感器12的压力值与没有外压作用时相比变大。另外，该变化量对于各压力传感器12来说，是大致相同的值。

如图5(c)和图6(c)所示那样，当第2基板20的表面被施加了倾斜方向的外压时，弹性体突起22在前端部与在第1基板10的表面上配置的多个压力传感器12相抵接的状态下，倾斜地压缩变形。由此，第2基板20向-Z方向挠曲，第1基板10和第2基板20之间的距离与没有外压作用时相比变小。此时，弹性体突起22的重心G从基准点P向+X方向和+Y方向偏移。在这种情况下，弹性体突起22的前端部和4个压力传感器12的重合面积相互不同。具体来讲，对于弹性体突起22的前端部和4个压力传感器12的重合面积来说，与和4个压力传感器12中的在-X方向和-Y方向上配置的压力传感器的重合面积相比，和在+X方向以及+Y方向上配置的压力传感器的重合面积变大。

弹性体突起22由于倾斜方向的外压而导致变形产生不均。即，弹性体突起22的重心G从基准点P偏离，向滑动方向(X方向和Y方向)移动。由此，由各压力传感器12检测出不同值的压力值。具体来讲，由与弹性体突起22的重心G重合的位置上的压力传感器12检测出相对较大的压力值，由与弹性体突起22的重心G不重合的位置上的压力传感器12检测出相对较小的压力值。并且，根据后述的差值的运算方法，来求出外压被施加的方向和大小。

图7是表示第1实施方式所涉及的单位检测区域S的坐标系的图。图8是表示第1实施方式所涉及的压力传感器的垂直方向的压力分布的图。图9是表示第1实施方式所涉及的压力传感器的滑动方向的计算例的图。

如图7所示那样，单位检测区域S的多个压力传感器S1～S4被配置成在每个单位检测区域S有纵2行、横2列共计4个。这里，若将各压力传感器S1～S4所检测的压力值(检测值)分别设为P_S1、P_S2、P_S3、P_S4，则向单位检测区域S施加的外力的X方向分量Fx(外力的面内方向分量中在X方向上作用的分力的比例)由下面的式(1)表示。

【式1】

$F_x=\frac{(P_{S2}+P_{S4})-(P_{S1}+P_{S3})}{P_{S1}+P_{S2}+P_{S3}+P_{S4}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(1\right)$

另外，向单位检测区域S施加的外力的Y方向分量Fy(外力的面内方向分量中在Y方向上作用的分力的比例)由下面的式(2)表示。

【式2】

$F_y=\frac{(P_{S1}+P_{S2})-(P_{S3}+P_{S4})}{P_{S1}+P_{S2}+P_{S3}+P_{S4}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(2\right)$

另外，向单位检测区域S施加的外力的Z方向分量Fz(外力的垂直方向分量、Z轴在图7的图中被省略)由下面的式(3)表示。

【式3】

F_z＝P_S1+P_S2+P_S3+P_S4…(3)

在本实施方式中，弹性体突起22由于外压而发生弹性变形，由此对由4个压力传感器S1～S4所检测到的压力值中的、由任意组合的各压力传感器检测出的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向。

如式(1)所示那样，在外压的X方向分量Fx中，组合由4个压力传感器S1～S4检测出的压力值中的、由+X方向上配置的压力传感器S2和S4所检测到的值，并且组合由-X方向上配置的压力传感器S1和S3所检测到的值。这样，根据基于+X方向上配置的压力传感器S2和S4的组合的压力值、和基于-X方向上配置的压力传感器S1和S3的组合的压力值之间的差值，来求出外压的X方向分量。

如式(2)所示那样，在外压的Y方向分量Fy中，组合由4个压力传感器S1～S4检测出的压力值中的、由+Y方向上配置的压力传感器S1和S2所检测到的值，并且组合由-Y方向上配置的压力传感器S3和S4所检测到的值。这样，根据基于+Y方向上配置的压力传感器S1和S2的组合的压力值、和基于-Y方向上配置的压力传感器S3和S4的组合的压力值之间的差值，来求出外压的Y方向分量。

如式(3)所示那样，在外压的Z方向分量Fz中，求出将4个压力传感器S1～S4的压力值相加而得到的合力。其中，外压的Z方向分量Fz具有如下倾向，即与外压的X方向分量Fx和外压的Y方向分量Fy(分力)相比，其检测值被较大地检测出。例如，若使用较硬的材质来作为弹性体突起22的材质，或者使前端部的形状变得尖锐，则外压的Z方向分量Fz的检测灵敏度变高。但是，若使用较硬的材质来作为弹性体突起22的材质，则弹性体突起22不易变形，外压的面内方向的检测值变小。另外，若使弹性体突起22的前端部的形状变得尖锐，则在有些情况下，用手指接触接触面时的触摸感会有较强的灵敏度(不舒适感)。因此，为了使外压的Z方向分量Fz的检测值与外压的X方向分量Fx以及外压的Y方向分量Fy的检测值一致，需要利用由弹性体突起22的材质、形状决定的修正系数来对检测值进行适当地修正。

向检测部1施加的外压的合计的方向和大小是通过对在第1运算处理中得到的各单位检测区域S上被施加的外压进行合计而得到的。因此，计算外压的合计的方向和大小的第2运算处理成为如下的运算，即、对在第1运算处理中得到的各单位检测区域S上被施加的外压的合计进行计算。

另外，计算第2基板20的表面上所施加的外压的分布的重心，取得以该坐标为中心成为点对称的任意单位检测区域S被施加的外压的X方向分量或者Y方向分量的差值，由此得到施加于检测部1的旋转转矩的方向和大小。因此，计算旋转转矩的方向和大小的第3运算处理成为如下的运算，即、对以外压分布的重心的坐标为中心成为点对称的任意单位检测区域S被施加的外力的X方向分量或者Y方向分量的差值进行计算。

图8是表示压力传感器的垂直方向的压力分布的图。

如图8所示那样，考虑用手指对检测部1的检测面的比中央部靠左上的位置斜向按下的情况。假设在检测部1的检测面上，单位检测区域S(压力传感器S1～S4被配置成纵2行、横2列共计4个的区域)被配置成矩阵状(例如，单位检测区域S为纵16行×横16列，共计256个)。另外，附图标记DG是检测到的外压的分布的重心。

对于没有被手指按下的区域，由于压力传感器12的输出电压为0～30mV左右，所以将压力传感器12的输出电压30mV设定为有无外压的判定基准。即、如果作为单位检测区域S的压力传感器S1～S4的合计输出电压小于30mV，则判定为没有施加外压，如果压力传感器S1～S4的输出电压在30mV以上，则判定为施加有外压。

在图8的情况下，判定为被配置成纵16行×横16列的单位检测区域S中的、7个单位检测区域S施加有外压。外压的垂直方向的压力值在外压发挥作用的范围的中心部变得最大(单位检测区域S的压力传感器的合计输出电压为90～120mV左右)。另外，外压的垂直方向的压力值按照中心部、紧接着其的周边部(60～90mV左右)、最外周部(30～60mV左右)的顺序变小。

如图9所示那样，考虑在用手指对检测部1的检测面的比中央部靠左上的位置斜向按下的情况下，对外压的面内方向分量(滑动方向)进行计算的方法。在图8的情况下，手指的按压力(外力)被判定为被配置成纵16行×横16列的单位检测区域S中的、7个单位检测区域S施加有外压。因此，仅提取该7个单位检测区域S来进行基于第1运算处理的外压的面内方向分量(滑动方向)的运算，由此使运算处理高速化。

提取出的7个各单位检测区域S分别具有4个压力传感器S1～S4，对由各压力传感器S1～S4检测到的压力值中的、由任意组合的各压力传感器所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向。也就是说，在各单位检测区域S中，根据上述的式(1)和式(2)，通过第1运算处理来计算各单位检测区域S中的外压的X方向分量Fx和外压的Y方向分量Fy。

通过第2运算处理，计算外压的合计的方向和大小。这里，根据外压在X方向上具有-0.54的方向分量，在Y方向上具有0.845的方向分量可知，在以+X方向为基准向左旋转约122°的方向上作用有合计的外压。

另外，通过第3运算处理，计算旋转转矩的方向和大小。在图8的情况下，外压的分布的重心DG的坐标为X＝6.73、Y＝10.04，近似于位于X＝7、Y＝10的单位检测区域S。因此，针对以X＝7、Y＝10为中心具有点对称关系的2个单位检测区域S的组合，根据X轴方向分量的差值来计算旋转转矩的大小。根据差值的大小为8mV可知，在检测部1的检测面上，在右旋的方向上作用有极其微小的旋转转矩。

根据本实施方式的检测装置100，仅提取施加有外压的单位检测区域S来计算面内方向分量(滑动方向)，由此，与专利文献1和专利文献2的检测装置相比，运算处理被高速化。

根据该构成，由于在弹性体突起22的前端部与第1基板10(多个压力传感器12)相抵接的状态下在滑动方向(与压力传感器12表面平行的方向)上变形，所以能够提高外压的方向和大小的检测精度。若在第2基板20的表面施加了规定方向的外压，则弹性体突起22在前端部与第1基板10上配置的多个压力传感器12相抵接的状态下压缩变形。此时，弹性体突起22的变形产生不均。即，弹性体突起22的重心G从基准点P偏移从而向规定方向(滑动方向)移动。由此，多个压力传感器12中的与弹性体突起22的重心G发生了移动的部分重合的比例相对变大。也就是说，由各压力传感器S1～S4检测出不同值的压力值。具体来讲，由与弹性体突起22的重心G重合的位置处的压力传感器12检测出相对较大的压力值，由与弹性体突起22的重心G不重合的位置处的压力传感器12检测出相对较小的压力值。因此，通过第1运算处理，能够对由各压力传感器S1～S4检测出的压力值的差值进行计算，并根据该差值来求出外压被施加的方向和大小。因此，能够提供能够以较高的精度来检测外压的方向和大小的检测装置100。

根据该构成，由于多个压力传感器12被配置成相对于基准点P点对称，所以基准点P和各压力传感器12之间的距离相互相等。因此，由各压力传感器S1～S4检测出的压力值相互相等。例如，在多个压力传感器12被配置在与基准点P的距离相互不同的位置上的情况下，由各压力传感器12检测出的压力值相互不同。因此，在对检测值的差值进行计算时，需要对应于各压力传感器S1～S4的配置位置的修正系数。但是，根据该构成，由于由各压力传感器S1～S4检测到的压力值相互相等，所以不需要上述修正系数。因此，易于对各压力传感器S1～S4的压力值的差值进行计算，从而能够有效地检测外压。

根据该构成，由于多个压力传感器12被矩阵状地配置在相互正交的2个方向上，所以易于对由各压力传感器S1～S4检测到的压力值中的、由任意组合的各压力传感器12所检测到的压力值的差值进行计算。例如，在对面内方向分量中的X方向分量进行计算的情况下，与多个压力传感器12在多个方向上被随机配置的情况相比，容易区分并选出相对地在+X方向上配置的压力传感器S2和S4的组合、和相对地在-X方向上配置的压力传感器S1和S3的组合。因此，能够有效地检测外压。

根据该构成，由于与单位检测区域S对应的压力分量分离机构被配置成矩阵状，所以能够检测作用于检测部1的外压的方向和大小的分布。另外，通过对由检测部1检测出的压力的合力的方向和大小进行计算的第2运算处理、和对基于外压的旋转转矩的方向和大小进行计算的第3运算处理，能够检测作用于检测部1的外压的合计的大小和方向、以及旋转转矩。

另外，在本实施方式中，以压力传感器12被配置成在每个单位检测区域S有纵2行、横2列共计4个为例进行了说明，但是不限于此。压力传感器12被配置成在每个单位检测区域有S3个以上即可。

(第2实施方式)

图10是表示本发明的第2实施方式所涉及的检测装置101的构成的框图。第2实施方式的检测装置101与第1实施方式相同，具备通过多个压力传感器112来检测被施加的外压的检测部2、和进行根据由多个压力传感器112中的一部分压力传感器检测到的压力值来检测有无外压的检测动作，并根据该检测结果来控制检测部的下一个检测动作的控制部120。

图11是与图2对应的、表示第2实施方式所涉及的检测部2的概略构成的分解立体图。在图11中，对与图2相同的要素标记相同的附图标记，并省略其详细说明。在图11中，附图标记P表示基准点，附图标记S表示与1个弹性体突起22对应配置的多个压力传感器112所检测的单位检测区域S。

本实施方式的检测部2与上述的第1实施方式中说明的检测部1的不同点在于，多个压力传感器112在相互正交的2个方向(X方向和Y方向)上被配置成至少纵4行、横4列。另外，在图11中，为了方便而将多个压力传感器112配置成在每个单位检测区域S有纵4行、横4列，但是实际上如图12和图13所示那样，多个压力传感器112也可以被配置成在每个单位检测区域S有纵4行、横4列以上。

检测部2具备：具有被配置在基准点P周围的多个压力传感器112的第1基板110、形成有重心位于与基准点P重合的位置、且前端部由于外压而与第1基板110相抵接并由于外压而发生弹性变形的弹性体突起22的第2基板20。

多个压力传感器112在相互正交的2个方向(X方向和Y方向)上被配置成至少纵4行、横4列，共计16个。具体来讲，多个压力传感器112被配置成在每个单位检测区域S至少有纵4行、横4列，共计16个。这些16个压力传感器112的中心(单位检测区域S的中心)成为基准点P。

控制部120进行如下的检测动作，即、根据由在基准点P的周围配置的多个压力传感器112中的、距离基准点P最近的4个压力传感器112检测出的压力值来检测有无外压，并根据该检测结果来决定对应的单位检测区域的压力传感器112的下一个检测动作。

控制部120具备进行第1运算处理的运算装置123，在该第1运算处理中，对弹性体突起22由于外压而发生弹性变形从而被多个压力传感器112检测到的压力值中的、由任意组合的各压力传感器112所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向和大小。

另外，运算装置123进行对由检测部2检测到的压力的合力的方向和大小进行计算的第2运算处理、和对基于作用于检测部2的外压的旋转转矩的方向和大小进行计算的第3运算处理。这些运算方法与第1实施方式相同。

检测装置101的检测控制动作的流程也与第1实施方式相同。控制部120进行检测动作并根据该检测结果来决定对应的单位检测区域S的压力传感器112的下一个检测动作，其中，所述检测动作根据由在基准点P的周围配置的多个压力传感器112中的、距离基准点最近的4个压力传感器112检测到的压力值来检测有无外压。

在判定为没有外压的情况下，继续进行检测动作，即、根据由距离基准点最近的4个压力传感器112检测到的压力值来快速检测有无外压。另一方面，在判定为有外压的情况下，对配置于对应的单位检测区域S的压力分量分离机构的多个压力传感器112的压力值分别进行检测，并计算外压的方向和大小。另外，在一系列的运算结束后，输出该结果，并返回检测有无外压的检测动作。

图12(a)～(c)是与图5(a)～(c)对应的、表示第2实施方式所涉及的单位检测区域S中的压力分量分离机构的变化的截面图。图13(a)～(c)是与图6(a)～(c)对应的、表示第2实施方式所涉及的单位检测区域S中的压力分量分离机构的变化的俯视图。

另外，图12(a)和图13(a)表示第2基板20的表面被施加外压前的状态(没有外压作用时)。图12(b)和图13(b)表示第2基板20的表面被施加了垂直方向的外压的状态。图12(c)和图13(c)表示第2基板20的表面被施加了倾斜方向的外压的状态。另外，在图13(a)～(c)中，附图标记G表示弹性体突起22的重心。在图12和图13中，对与图5和图6相同的要素标记相同的附图标记，并省略其详细说明。

如图12(a)和图13(a)所示那样，在第2基板20的表面被施加外压前，弹性体突起22没有发生变形。由此，第1基板110和第2基板20之间的距离保持固定。此时，弹性体突起22的重心G被配置在与基准点P重合的位置。此时的各压力传感器112的压力值被存储在数据存储器124中。以数据存储器124所存储的各压力传感器112的压力值为基准，来求出外压作用的方向和大小。

如图12(b)和图13(b)所示那样，在第2基板20的表面被施加了垂直方向的外压时，弹性体突起22在前端部与第1基板110的表面上配置的多个压力传感器112相抵接的状态下在Z方向上压缩变形。由此，第2基板20在-Z方向上挠曲，第1基板110和第2基板20之间的距离与没有外压作用时相比变小。此时的压力传感器112所检测到的压力值与没有外压作用时相比变大。另外，该变化量对于各压力传感器112来说是大致相同的值。

如图12(c)和图13(c)所示那样，在第2基板20的表面被施加了倾斜方向的外压时，弹性体突起22在前端部与第1基板110的表面上配置的多个压力传感器112相抵接的状态下以倾斜的状态压缩变形。

由此，第2基板20在-Z方向上挠曲，第1基板110和第2基板20之间的距离与没有外压作用时相比变小。另外，对于第2基板20的挠曲量来说，与-X方向分量相比，+X方向分量较大。此时，弹性体突起22的重心G从基准点P向+X方向和+Y方向偏移。

在这种情况下，对于弹性体突起22的前端部和多个压力传感器112重合的面积的比例来说，与和-X方向以及-Y方向上配置的部分重合的面积相比，和+X方向以及+Y方向上配置的部分重合的面积的重合面积的比例较大。

图14是与图7对应的、表示第2实施方式所涉及的单位检测区域S的坐标系的图。另外，在图14中，多个压力传感器S_i(100个)被配置成矩阵状，其中的25个压力传感器S_i被分别配置在-X方向和+Y方向上划分的区域、+X方向和+Y方向上划分的区域、-X方向和-Y方向上划分的区域、+X方向和-Y方向上划分的区域。另外，在图14中，为了方便而对100个压力传感器S_i进行了图示，但是压力传感器S_i的配置数不限于此，可以进行任意的变更。

如图14所示那样，多个压力传感器S_i被配置成在每个单位检测区域S有纵10行、横10列，共计100个。这里，将各压力传感器S_i检测的压力值(检测值)分别设为P_i(i＝1～100)，将基准点P和各压力传感器S_i之间的距离的面内方向分量分别设为r_i(i＝1～100)。另外，若将面内方向分量中的X方向分量设为r_xi(i＝1～100)，将面内方向分量中的Y方向分量设为r_yi(i＝1～100)，则向单位检测区域S施加的外力的X方向分量Fx(外力的面内方向分量中的作用于X方向的分力的比例)由以下的式(4)表示。

【式4】

$F_x=\frac{\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{P}_i{r}_{\mathrm{xi}}}{\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{P}_i}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(4\right)$

另外，向单位检测区域S施加的外力的Y方向分量Fy(外力的面内方向分量中的作用于Y方向的分力的比例)由以下的式(5)表示。

【式5】

$F_y=\frac{\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{P}_i{r}_{\mathrm{yi}}}{\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{P}_i}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(5\right)$

另外，向单位检测区域S施加的外力的Z方向分量Fz(外力的垂直方向分量)由以下的式(6)表示。

【式6】

$F_z=\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{P}_i\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(6\right)$

在本实施方式中，对弹性体突起由于外压而发生弹性变形从而发生变化的100个压力传感器S_i的压力值中的、任意组合的各压力传感器S_i的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向。

如式(4)所示那样，在外压的X方向分量Fx中，在由100个压力传感器S_i检测到的压力值中，组合相对地在+X方向上配置的压力传感器S_i所检测到的值，并且组合相对地在-X方向上配置的压力传感器S_i所检测到的值。这样，根据基于相对地在+X方向上配置的压力传感器S_i的组合的压力值、和基于相对地在-X方向上配置的压力传感器S_i的组合的压力值之间的差值，来求出外压的X方向分量。

如式(5)所示那样，在外压的Y方向分量Fy中，组合在100个压力传感器S_i的压力值中，相对地在+Y方向上配置的压力传感器S_i所检测到的值，并且组合相对地在-Y方向上配置的压力传感器S_i所检测到的值。这样，根据基于相对地在+Y方向上配置的压力传感器S_i的组合的压力值、和基于相对地在-Y方向上配置的压力传感器S_i的组合的压力值之间的差值，来求出外压的Y方向分量。

如式(6)所示那样，在外压的Z方向分量Fz中，将100个压力传感器S_i所检测到的压力值相加求出合力。但是，外压的Z方向分量Fz具有如下倾向，即与外压的X方向分量Fx和外压的Y方向分量Fy相比检测值被较大地检测出。因此，为了使外压的Z方向分量Fz的检测值与外压的X方向分量Fx以及外压的Y方向分量Fy的检测值一致，需要利用由弹性体突起22的材质和形状决定的修正系数来对检测值进行适当地修正。

施加于检测部2的外压的合力的方向和大小与第1实施方式相同，通过对第1运算处理中得到的各单位检测区域S被施加的外力进行合计而得到。因此，计算外压的合计的方向和大小的第2运算处理成为如下的运算，即、对第1运算处理中得到的各单位检测区域S被施加的外压的合计进行计算。

另外，施加于检测部2的旋转转矩的方向和大小是通过如下的处理得到的，即、计算第2基板20的表面被施加的外压的分布的重心的坐标，取得以该外压的分布的重心的坐标为中心成为点对称的任意单位检测区域被施加的外压的X方向分量、或者Y方向分量的差值。因此，计算旋转转矩的方向和大小的第3运算处理成为如下的运算，即、对以外压分布的重心的坐标为中心成为点对称的任意单位检测区域S被施加的外压的X方向分量或者Y方向分量的差值进行计算。

根据本实施方式的检测装置101，仅通过被配置成在每个单位检测区域S有纵10行、横10列、共计100个的多个压力传感器S_i中的、距离基准点P最近的4个压力传感器112来检测有无压力，因此与专利文献1和专利文献2的检测装置相比，检测处理被高速化。

根据该构成，多个压力传感器112在相互正交的2个方向上，被配置成至少纵4行、横4列，因此与第1实施方式相比，被配置的压力传感器112的数量变多。因此，能够根据多个压力传感器112所检测到的压力值来对各压力传感器112的检测结果进行累计，从而求出外压作用的方向和大小。因此，能够精确地检测外压的方向和大小。

(第3实施方式)

图15是与图11对应的、表示第3实施方式所涉及的检测装置102的检测部3的概略构成的分解立体图。另外，在图15中，附图标记P表示基准点，附图标记S表示与1个弹性体突起22对应配置的多个压力传感器112所检测的单位检测区域S。

本实施方式的检测装置102与上述的第2实施方式中说明的检测装置101的不同点在于，在检测部3的第2基板20的表面配置有与第2基板主体21相比具有更高的刚性的加强部件51。在图15中，对与图11同样的要素标记相同的附图标记，并省略其详细说明。

如图15所示那样，检测部3具备：具有配置在基准点P周围的多个压力传感器112的第1基板110、形成有重心位于与基准点P重合的位置、且由于外压而在前端部与第1基板110相抵接的状态下发生弹性变形的弹性体突起22的第2基板20、和在第2基板20的、与配置有弹性体突起22的一侧相反的一侧配置的加强部件51。

加强部件51是矩形板状，在俯视的状态下与第2基板主体21形成为相同尺寸。该加强部件51与第2基板主体21相比具有更高的刚性。例如，在第2基板主体21的材质和弹性体突起22的材质同样地是聚氨酯发泡树脂(硬度计硬度为30左右)的情况下，作为加强部件51的形成材料，可以利用环氧树脂或者聚氨酯树脂(硬度计硬度为60左右)。因此，即使在作为加强部件51的表面的接触面上，被小于弹性体突起22的配置间隔的对象物(例如尖锐的手写笔)施加了外力的情况下，也能够准确地检测到外压。

图16(a)～(c)是与图12(a)～(c)对应的、表示第3实施方式所涉及的单位检测区域S中的压力分量分离机构的变化的截面图。

另外，图16(a)表示第2基板20的表面(加强部件51的表面)被施加外压前的状态(没有外压作用时)。图16(b)表示第2基板20的表面被施加了垂直方向的外压的状态。图16(c)表示第2基板20的表面被施加了倾斜方向的外压的状态。在图16中，对与图12同样的要素标记相同的附图标记，并省略其详细说明。

如图16(a)所示那样，在第2基板20的表面被施加外压前，弹性体突起22没有发生变形。由此，第1基板110和第2基板20之间的距离保持固定。此时的各压力传感器112所检测到的压力值被存储在数据存储器124中。以数据存储器124所存储的各压力传感器112所检测到的压力值为基准，来求出外压作用的方向和大小。

如图16(b)所示那样，在第2基板20的表面被施加了垂直方向的外压时，弹性体突起22在前端部与第2基板20的表面相抵接的状态下在Z方向上压缩变形。由此，第2基板20在-Z方向上挠曲，第1基板110和第2基板20之间的距离与没有外压作用时相比变小。此时的压力传感器112所检测出的压力值与没有外压作用时相比变大。

另外，外压作用于2个相邻的弹性体突起22之间的区域。在本实施方式中，由于第2基板20的表面具备与第2基板主体21相比具有更高的刚性的加强部件51，所以例如在用手指在垂直方向上按下了检测部3的情况下，2个相邻的弹性体突起22相互在垂直方向上压缩变形。这样，与没有加强部件51的情况相比，能够抑制因外力而导致2个相邻的弹性体突起22相互在相反方向上发生压缩变形的情况。

如图16(c)所示那样，在第2基板20的表面被施加了倾斜方向的外压时，弹性体突起22在前端部与第2基板20的表面相抵接的状态下以倾斜的状态压缩变形。由此，第2基板20在-Z方向上挠曲，第1基板110和第2基板20之间的距离与没有外压作用时相比变小。另外，对于第2基板20的挠曲量来说，与-X方向分量相比，+X方向分量较大。此时，弹性体突起22的重心G从基准点P向+X方向和+Y方向偏移。

另外，外压作用于2个相邻的弹性体突起22之间的区域。在本实施方式中，由于第2基板20的表面具备与第2基板主体21相比具有更高的刚性的加强部件51，所以例如在用手指在倾斜方向上按下了检测部3的情况下，2个相邻的弹性体突起22相互在倾斜方向上压缩变形。这样，与没有加强部件51的情况相比，能够抑制因外力导致2个相邻的弹性体突起22相互在相反方向上发生压缩变形的情况。

根据本实施方式的检测装置102，在检测部3中，在第2基板20的与形成有弹性体突起22的一侧相反的一侧配置有具有比第2基板主体21更高的刚性的加强部件51，因此能够精确地检测外压的方向。例如，在外压作用于2个相邻的弹性体突起22之间的区域的情况下，与没有加强部件51时相比，能够抑制2个相邻的弹性体突起22相互在相反的方向上发生压缩变形的情况。也就是说，能够抑制检测出与外压被施加的方向相反的方向之类的误检测。因此，能够精确地检测外压的方向和大小。

另外，在本实施方式中，加强部件51被配置在第2基板20的表面，但是不限于此。例如，也可以不设置加强部件51，而是以与弹性体突起22相比具有更高刚性的材质来形成第2基板主体21自身。由此，与设置有加强部件51的构成相比，能够实现装置的薄型化。

(第4实施方式)

<电子设备>

图17是表示应用了上述实施方式所涉及的检测装置100、101、102的任意一种的移动电话1000的概略构成的示意图。移动电话1000具备多个操作按钮1003、控制板1002、以及作为显示部的液晶面板1001。通过对控制板1002进行操作，在液晶面板1001上显示有菜单按钮(省略图示)。例如，通过使光标对准菜单按钮(省略图示)并使劲按下控制板1002，电话簿被显示，或者移动电话1000的电话号码被显示。

图18是表示应用了上述实施方式所涉及的检测装置100、101、102的任意一种的移动信息终端(PDA：PersonalDigitalAssistants)2000的概略构成的示意图。移动信息终端2000具备多个操作按钮2002、控制板2003、以及作为显示部的液晶面板2001。若对控制板2003进行操作，则能够操作液晶面板2001上显示的菜单。例如，通过使光标(省略图示)对准菜单(省略图示)并使劲按下控制板2003，通讯录被显示，或者记事本被显示。

根据这种电子设备，由于上述的检测装置100、101、102的任意一种被设置在控制板1002、2003中，所以能够提供能够精确地检测外压的方向和大小的电子设备。

另外，作为电子设备，除了上述设备以外，例如还可以列举出个人计算机、摄像机的监视器、车载导航装置、呼叫器、电子笔记本、计算器、文字处理器、工作站、可视电话、POS终端、数码照相机，具有触摸面板的设备等。对于这些电子设备，均能够应用本发明所涉及的检测装置。

(第5实施方式)

<机械手>

图19是表示应用了上述实施方式所涉及的检测装置100、101、102的任意一种的机械手手部3000的概略构成的示意图。如图19(a)所示那样，机械手手部3000具备主体部3003和一对臂部3002、以及应用了检测装置100、101、102的任意一种的把持部3001。例如，若通过遥控器等控制装置向臂部3002发送驱动信号，则一对臂部3002进行开闭动作。

如图19(b)所示那样，考虑利用机械手手部3000来把持杯子等对象物3010的情况。此时，作用于对象物3010的力在把持部3001上被检测为压力。由于机械手手部3000具备上述的检测装置100、101、102的任意一种作为把持部3001，所以能够同时检测出与对象物3010的表面(接触面)垂直的方向的力、利用重力Mg滑动的方向的力(滑动力的分量)和旋转转矩。例如，能够根据对象物3010的质感，在对力进行加减的同时进行把持，以使得不会发生柔软的物体变形、或者容易滑动的物体脱落的情况。

根据该机械手，由于具备上述的检测装置100、101、102的任意一种，所以能够提供能够精确地检测外压的方向和大小的机械手。

Claims (13)

1.一种检测装置，其特征在于，具备第1基板和检测部，其中，该第1基板配置有多个压力传感器，该检测部利用上述多个压力传感器来检测被施加的外压，

上述检测装置具备控制部，该控制部进行根据由上述多个压力传感器中的一部分压力传感器检测到的压力值来检测有无上述外压的检测动作，并根据其检测结果来控制上述检测部的下一个检测动作，

以滑动力没有发挥作用的弹性体突起的中心为基准点，上述多个压力传感器配置在上述第1基板上的上述基准点的周围，

上述检测装置具备第2基板，该第2基板形成有多个弹性体突起，该多个弹性体突起与上述第1基板的上述多个压力传感器相对配置，且前端部与和上述基准点重合的位置相抵接，

上述检测部在上述第1基板和上述第2基板之间具备多个由上述多个压力传感器和上述弹性体突起构成的压力分量分离机构，多个上述压力分量分离机构由多个上述弹性体突起在上述第2基板主体上沿着X方向和Y方向被配置成矩阵状来构成，

上述检测装置具备运算装置，该运算装置进行第1运算处理，在该第1运算处理中，上述压力分量分离机构的上述弹性体突起由于上述外压而发生弹性变形，由此对上述多个压力传感器中的任意组合的压力传感器所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向和大小，

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第2运算处理，其中，该第2运算处理对施加于上述第2基板的外压的合计的方向和大小进行计算，

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第3运算处理，其中，该第3运算处理对通过外压施加于上述第2基板的旋转转矩的方向和大小进行计算，

基于在上述X方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述X方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加的外压的X方向分量，

基于在上述Y方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述Y方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加外压的Y方向分量，

在上述被施加外压的Z方向分量中，求出将在上述X方向和Y方向配置的4个压力传感器的压力值相加而得到的合力。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

上述多个压力传感器中的一部分压力传感器包含在距离上述基准点最近的位置配置的压力传感器。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

上述多个压力传感器被配置成相对于上述基准点而点对称。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，

上述多个压力传感器被矩阵状地配置在相互正交的2个方向上。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

在上述第2基板的与形成有上述弹性体突起的一侧相反的一侧，配置有加强部件，其中，该加强部件与上述第2基板相比具有更高的刚性。

6.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求1至5中的任意一项所述的检测装置。

7.一种机械手，其特征在于，具备权利要求1至5中的任意一项所述的检测装置。

8.一种检测装置，其检测对基板的测定面施加的外压的方向，该检测装置的特征在于，

上述基板具备：

第1基板，其具有配置在基准点周围的多个压力传感器；和

第2基板，在该第2基板上配置有多个弹性体突起，多个该弹性体突起的重心位于与上述基准点重合的位置，且以前端部由于上述外压而与上述压力传感器相抵接的状态发生弹性变形，在上述第1基板和上述第2基板之间多个上述弹性体突起在上述第2基板主体上沿着X方向和Y方向被配置成矩阵状来构成多个压力分量分离机构，

上述基板还具备：

第1检测部，其根据上述多个压力传感器中的一部分压力传感器来检测压力值；

判定部，其根据上述检测出的压力值来判定有无上述外压；和

第2检测部，在由上述判定部判定为有外压的情况下，该第2检测部利用上述多个压力传感器中的全部压力传感器来检测上述外压的方向，

上述检测装置具备运算装置，该运算装置进行第1运算处理，在该第1运算处理中，上述压力分量分离机构的上述弹性体突起由于上述外压而发生弹性变形，由此对上述多个压力传感器中的任意组合的压力传感器所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向和大小，

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第2运算处理，其中，该第2运算处理对施加于上述第2基板的外压的合计的方向和大小进行计算，

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第3运算处理，其中，该第3运算处理对通过外压施加于上述第2基板的旋转转矩的方向和大小进行计算，

基于在上述X方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述X方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加的外压的X方向分量，

基于在上述Y方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述Y方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加外压的Y方向分量，

在上述被施加外压的Z方向分量中，求出将在上述X方向和Y方向配置的4个压力传感器的压力值相加而得到的合力。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，

上述第1基板具有多个单位检测区域，该单位检测区域由配置在上述基准点周围的上述多个压力传感器构成，

上述第1检测部在上述多个单位检测区域的全部区域中检测有无外压，

在由上述判定部检测出有上述外压的情况下，上述第2检测部仅选择被检测出有外压的上述单位区域，并利用上述被选择出的单位区域的上述多个压力传感器来检测上述外压的方向。

10.一种检测方法，利用检测装置来检测外压的方向，该检测装置具备第1基板和第2基板，其中，该第1基板在基准点周围配置有多个压力传感器，在该第2基板上配置有多个弹性体突起，多个该弹性体突起的重心位于与上述基准点重合的位置，且以前端部由于上述外压而与上述压力传感器相抵接的状态发生弹性变形，在上述第1基板和上述第2基板之间多个上述弹性体突起在上述第2基板主体上沿着X方向和Y方向被配置成矩阵状来构成多个压力分量分离机构，该检测方法的特征在于，包含：

利用上述多个压力传感器中的一部分压力传感器来检测压力值的步骤；

根据由上述一部分压力传感器检测出的压力值来判定有无上述外压的步骤；和

在判定为有上述外压的情况下，利用上述多个压力传感器中的全部压力传感器来检测压力值的步骤；和

根据由上述全部压力传感器检测出的压力值来检测上述外压的方向的步骤，

上述检测方法还包括：

上述检测装置所具备的运算装置进行第1运算处理的步骤，在该第1运算处理中，上述压力分量分离机构的上述弹性体突起由于上述外压而发生弹性变形，由此对上述多个压力传感器中的任意组合的压力传感器所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向和大小；

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第2运算处理的步骤，其中，该第2运算处理对施加于上述第2基板的外压的合计的方向和大小进行计算；以及

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第3运算处理的步骤，其中，该第3运算处理对通过外压施加于上述第2基板的旋转转矩的方向和大小进行计算，

基于在上述X方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述X方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加的外压的X方向分量，

基于在上述Y方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述Y方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加外压的Y方向分量，

在被施加外压的Z方向分量中，求出将在上述X方向和Y方向配置的4个压力传感器的压力值相加而得到的合力。

11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，

还包含反复执行上述利用一部分压力传感器来检测压力值的步骤而直到被判定为有上述外压的步骤。

12.根据权利要求10或11所述的检测方法，其特征在于，

上述第1基板具备多个由上述压力传感器构成的单位检测区域，

上述利用一部分压力传感器来检测压力值的步骤，包含根据上述多个单位检测区域的全部单位检测区域来检测上述外压的步骤，

上述利用全部压力传感器来检测压力值的步骤，还包含从多个上述单位检测区域中仅选择上述外压被检测出的单位检测区域，并根据上述被选择的单位检测区域的上述多个压力传感器来检测外压的方向的步骤。

13.一种检测方法，利用配置在基板上的多个压力传感器来检测外压，该检测方法的特征在于，

包含：

利用上述压力传感器来检测压力的步骤；

根据由上述压力传感器检测到的压力来判定有无上述外压的步骤；和

在判定为有上述外压的情况下，根据由上述压力传感器检测出的压力值来检测外压的方向的步骤；

在上述检测有无外压的步骤中使用的压力传感器的数量，少于在上述检测外压的方向的步骤中使用的压力传感器的数量，

上述检测方法还包括：

上述检测装置所具备的运算装置进行第1运算处理的步骤，在该第1运算处理中，上述压力分量分离机构的弹性体突起由于上述外压而发生弹性变形，由此对上述多个压力传感器中的任意组合的压力传感器所检测到的压力值的差值进行计算，并根据该差值来计算外压被施加的方向和大小；

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第2运算处理的步骤，其中，该第2运算处理对施加于第2基板的外压的合计的方向和大小进行计算；以及

上述运算装置利用上述第1运算处理的结果来进行第3运算处理的步骤，其中，该第3运算处理对通过外压施加于上述第2基板的旋转转矩的方向和大小进行计算，

基于在X方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述X方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加的外压的X方向分量，

基于在Y方向的正向上配置的两个压力传感器的组合的压力值、和基于在上述Y方向的负向上配置的两个压力传感器的组合的压力值之间的差值，来求出被施加外压的Y方向分量，

在被施加外压的Z方向分量中，求出将在上述X方向和Y方向配置的4个压力传感器的压力值相加而得到的合力。