JP2021026816A - センサ - Google Patents

Abstract

【課題】薄型のセンサを提供すること。【解決手段】センサ（１１２、１１２Ａ〜１１２Ｇ）は、筒状の筐体（５０）と、前記筐体の一の内壁平面に設けられた、第１電極（２１、３１）および第２電極（２２、３２）と、前記筐体の内部空間において外力の影響を受けて移動し、一の面のみが前記第１電極および前記第２電極と接触することができるように、前記筐体の内部に収容された導電板（１０）とを有し、前記第１電極が前記導電板と接触する面および前記第２電極が前記導電板と接触する面の間には高低差が存在する。【選択図】図3

Description

本発明は振動等を検知するセンサに関する。

錘を用いて物体の姿勢の変化や作用している外力（重力を含む）の変化を検知するセンサとして、固定された電極間に、導電性球体を、外力に応じて移動可能なように配置したものがある。特許文献１には、金メッキが施された円筒電極と、この円筒電極と絶縁されて円筒電極の両端に位置する２つの蓋電極と、円筒電極と２つの蓋電極とに区画された中空部に移動自在に収納された導電球体とを具備するセンサが記載されている。
（特許文献１等）。

特開２０００−３９３１８号公報

近年、シート状などの薄型のデバイスが普及しており、このようなデバイスの姿勢の変化を検知するニーズがある。他方、球体を錘として用い、錘の動きによって、デバイスの姿勢の変化や作用した力（加速度）を検出するセンサが存在する。この方法は構造が比較的簡単であるので、製造コスト面で有利である。
ただし、このような薄型の電子デバイスは、典型的には１ｍｍ以下の厚さであり、文献１のような球体を用いた構造のセンサを電子デバイスに埋め込もうとすると、センサ全体を非常に小型化する必要があり、製造コストが上がる。
本発明は、薄型のセンサを提供することを目的とする。

本発明は、一の態様において、筒状の筐体と、前記筐体の一の内壁平面に設けられた、第１電極および第２電極と、前記筐体の内部空間において外力の影響を受けて移動し、一の面のみが前記第１電極および前記第２電極と接触することができるように、前記筐体の内部に収容された導電板とを有し、前記第１電極が前記導電板と接触する面および前記第２電極が前記導電板と接触する面の間には高低差が存在することを特徴とするセンサを提供する。

本発明によれば、薄型のセンサが提供される。

カード型デバイス１の外観図。 カード型デバイス１の機能図。 検出モジュール１１２の分解図。 導電板１０の断面図。 検出モジュール１１２の断面図。 （ａ）〜（ｃ）は検出モジュール１１２の断面図。 （ａ）〜（ｃ）は導電板１０の動きの例を示す図。 （ａ）〜（ｃ）は導電板１０の動きの例を示す図。 検出モジュール１１２Ａの断面図。 （ａ）〜（ｃ）は検出モジュール１１２Ｂの断面図。 検出モジュール１１２Ｊの断面図。 第５電極４０Ｂの構造を示す外観図。 検出モジュール１１２Ｃの断面図。 検出モジュール１１２Ｄの断面図。 検出モジュール１１２Ｅの具体例。 検出モジュール１１２Ｆの断面図。 検出モジュール１１２Ｇの断面図。 検出モジュール１１２Ｈの断面図。

＜実施例＞
図１の（ａ）はカード型デバイス１の外観図、（ｂ）は検出モジュール１１２の外観図である。カード型デバイス１はシート状である。カード型デバイス１は、外力（ユーザがカード型デバイス１を持ち上げたり動かしたりすることによって加えれられる力；重力を含む）の影響に起因したカード型デバイス１の加速度の変化を検知し、検出結果に対応する信号を、必要に応じて記憶し、外部の装置に送信する機能を有する。なお、加速度がゼロ（重力加速度を除く）の状態から０以外の状態（カード型デバイス１に何らかの力が作用した状態）に変化したことを少なくとも検知できればよい。勿論、加速度の値や向きの変化の程度を定量的に検出してもよい。なお、カード型デバイス１は、加速度検出機能の以外の機能（例えば、各種の情報を記憶する機能）を有していても構わない。
具体的には、カード型デバイス１には加速度を検出するモジュールである検出モジュール１１２が埋め込まれている。検出モジュール１１２は、扁平円筒状であって、その厚みは例えば０.１〜１ｍｍ（ミリメートル）である。直径は、１〜１０ｍｍ程度である。

図２はカード型デバイス１の機能図である。カード型デバイス１は、検出モジュール１１２と、信号処理モジュール１１４と、出力モジュール１１６とを含む。検出モジュール１１２は、電気回路を構成し、カード型デバイス１に作用する力に応じて回路構成が変化する（電極間の電位差ないし通電状態）が変化する機構である。機構の詳細については後述する。
信号処理モジュール１１４は、例えばカード型デバイス１に埋め込まれた基板（図示せず）上に形成され、電源と、端子、導線、コイル、コンデンサなどからなる信号処理回路によって実現され、検出モジュール１１２における通電状態の変化を検出し、検出結果を出力モジュール１１６に出力する。出力モジュール１１６は例えばカード型デバイス１に埋め込まれた基板上に形成された、接続端子や近距離無線通信回路であって、信号処理モジュール１１４から供給された信号を、外部のデバイスに、リアルタイムでまたは所定のタイミングで、有線接続または無線によって、出力する。なお、信号処理モジュール１１４および出力モジュール１１６は既存の技術を適宜適用することができる。
以下では、本発明の特徴部分である検出モジュール１１２の機械的構造に着目して説明する。

図３は検出モジュール１１２の分解図である。検出モジュール１１２は、筐体５０と、第５電極４０と、上側電極３０と、下側電極２０と、導電板１０と、上面５２とを含む。
筐体５０、第５電極４０、下側電極２０、上側電極３０、導電板１０の径方向のサイズは、それぞれＲ４、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１（Ｒ４＞Ｒ３>Ｒ２>Ｒ１）である。

筐体５０は、絶縁性部材（例えばセラミック）によって形成され、カード型デバイス１の内部に固定される。筐体５０の形状は、上面が開放された、扁平の円筒形状であって、底面５１および側面５３を含む。筐体５０は、第５電極４０、下側電極２０、上側電極３０、導電板１０を収容する。
筐体５０の製造工程において、外気や湿気の影響を排除するために、筐体５０の内部に不活性ガスを充填した後、上面５２を取り付けることにより、密閉される。なお、筐体５０の外側には、上述した信号処理モジュール１１４や出力モジュール１１６を実現するための各種素子と電気的に接続されるための端子が設けられているが、図示は省略する。
なお、筐体５０は、その断面形状は円に限定されず、角柱（四角柱等）、楕円柱などであってもよい。要するに、筐体５０は、内部に空間が形成され、導電板１０を収容し、導電板１０が内部空間で外力に応じて動くようになっていればよい。

第５電極４０は、筐体５０の内部に所定の方法で固定されたリング状部材である。第５電極４０の外周面は側面５３の内周面と接する。第５電極４０の内周面の少なくとも一部は導電性部材で形成され、電極として機能する。導電性部材は、例えば絶縁性基板の内周面の全面に亘って形成された金属膜である。

下側電極２０および上側電極３０は、それぞれ、段差を有する略円板状の部材である。下側電極２０および上側電極３０は、それぞれ第５電極４０の内側に配置され、筐体５０の内壁平面（上面５２および底面５１）に、互いに対向するように、所定の方法で筐体５０に固定される。下側電極２０は、第１電極２１と第２電極２２とを含む。上側電極３０は、第３電極３１と第４電極３２とを含む。
より具体的には、背の高い電極（第１電極２１と第３電極３１）と背の低い電極（第２電極２２と第４電極３２）が対向する。下側電極２０および上側電極３０は、検出モジュール１１２と接触する平面の表面が導電性部材で形成される。導電性部材は、例えば、絶縁基板の表面に金属膜を蒸着やメッキなどの処理を施すことによって形成される。

好ましくは、第１電極２１および第２電極２２は、円板の一部を切り取った形状である。同図では、厚みを除き、第１電極２１および第２電極２２のサイズおよび形状（略半円）は同一であるが、サイズは互いに異なっていてもよい。
同図に示すように、第１電極２１および第２電極２２は離間して配置され、後述するように導電板１０との接触がない限りは、互いに電気的に絶縁されている。また、第１電極２１の表面と第２電極２２の表面とには段差が設けられている。この段差は、互いの高さ（厚み）の違いに起因している。例えば、第１電極２１の高さＨ１は１ｍｍ、第２電極２２の高さＨ２は２ｍｍである。

同様に、上側電極３０は第３電極３１と第４電極３２とを含む。好ましくは、第３電極３１、第４電極３２は、円板の一部を切り取った形状である。同図では、厚みを除き第３電極３１および第４電極３２のサイズは同一であるが、互いに異なっていてもよいし、形状も異なっていてもよい。ただし、上側電極３０全体として、筐体５０の内壁平面の形状に対応する形状となっていることが好ましい。
第３電極３１および第４電極３２は離間して配置され、後述する導電板１０との接触がない限りは、電気的に絶縁している。第３電極３１の表面と第４電極３２の表面とには段差が設けられる。具体的には、この段差は互いの高さ（厚み）違いに起因する。例えば、Ｈ３＝２*Ｈ４＝２ｍｍである。

なお、上側電極３０および下側電極２０の形状および／またはサイズは、同図に示すように同一であってもよいし、異なっていてもよい。換言すると、下側電極２０と上側電極３０とにおいて、その段差の形状（ギャップの高さや距離）は同一でもよいし異なっていてもよい。なお、第１電極２１、第２電極２２、第３電極３１、第４電極３２、第５電極４０には回路を構成する端子(図示せず)が設けられている。
一例において、第２電極２２、第４電極３２、および第５電極４０は等電位（第１電位）であり、第１電極２１および第３電極３１は等電位（第２電位）となるように回路が構成される。少なくとも、同一平面に形成された電極である第１電極２１および第２電極２２には電位差が存在し、導電板１０が第１電極２１および第２電極２２の両方に接触すると電位差に変化が生じる（第１電極２１および第２電極２２間に電流が生じる；換言すると閉回路が構成される）ように構成される。同様に、第３電極３１および第４電極３２には電位差で設けられる。外力が作用していない状態において閉回路が形成され、外力が作用すると閉回路が形成されてない状態となるように、回路を構成するのが好ましい。

導電板１０は、少なくとも表面全体が導電性部材で構成される。導電板１０は、金属素材であってもよいし、絶縁性基板の表面に金属層を形成してもよい。
導電板１０は、筐体５０の内部空間において外力（重力を含む）の影響を受けて移動し、下側電極２０（第１電極２１および第２電極２２）と一の面（裏面）のみで接触し、上側電極３０（第３電極３１および第４電極３２）とは且つ他の面（表面）のみで接触することができるように、筐体５０の内部に収容される。なお、導電板１０は円板である必要はなく、楕円板や矩形板であってもよいが、筐体５０の内部空間の形状に対応する形状であることが望ましい。

以下では、説明の便宜上、検出モジュール１１２の厚み方向のサイズはデフォルメして表現される。
図５は、検出モジュール１１２の断面図である。導電板１０には、紙面下方向に重力のみが作用している状態である。この状態において、導電板１０は第１電極２１および第２電極２２と接触する。この状態では第１電極２１と第２電極２２とが通電状態（等電位；換言すると第１電極２１と第２電極２２との間で閉回路が形成された状態）となる。この状態において外力がカード型デバイス１に作用した結果、導電板１０が動いて第１電極２１、第２電極２２のいずれか一方としか接触しなくなると、第１電極２１および第２電極２２の間は非通電状態となる（換言すると、第１電極２１と第２電極２２との間で開回路が形成される）。

ここで、導電板１０のサイズ（直径）は、静止状態（重力のみが作用している状態）において、カード型デバイス１の姿勢に関わらず、段差を跨いで２つの電極（第１電極２１と第２電極２２または第３電極３１と第４電極３２など）に一次元的に接触する（換言すると、線接触する）ことにより閉回路が実現されるように決定することが好ましい。例えば、仮に図６（ｃ）のように、第１電極２１や第２電極２２に対して導電板１０の径が小さいと、導電板１０はＵ内の“くぼみ”領域に嵌ってしまう状態となり得る。この状態で外力が作用していない場合、導電板１０は、第２電極２２（および等電位である第５電極４０）のみと接触するので、閉回路が形成されない。加えて、この配置では、導電板１０の水平方向への動きの自由度が制限され、導電板１０が第１電極２１の上面とは接触しにくい状態となる。結果として、外力の作用が第１電極２１と第２電極２２との電位の変化として検出しづらくなり、好ましくない。
以上の観点から、導電板１０の径は、少なくとも第２電極２２のサイズよりも大きく、Ｕ内の“くぼみ”のサイズよりも大きいことが好ましい。

また、外力の作用によって導電板１０が段差を乗り越えたとしても、導電板１０のサイズが第１電極２１の水平方向のサイズと比べて小さいと、図６（ａ）に示すように、導電板１０が第１電極２１に“乗り上げた”状態で安定してしまう確率が高くなる。この状態も、同様の理由により、好ましくない。
よって、内部空間Ｕ内の導電板１０の重心位置（同図のＣ）が、必ず第１電極２１の外側（Ｕの中心側）に位置するような制限が導電板１０に課せられるように、第１電極２１、第２電極２２のサイズおよび配置を設計することが好ましい。
具体的には、図６（ｂ）に示すように、｛第１電極２１の水平方向の幅｝＜｛Ｕの端部から第１電極２１の縁までの距離｝＜｛導電板１０の半径｝となるように設計する。こうすれば、同図（ｂ）に示すように瞬間的に乗り上げ状態が実現したとしても、この状態は力学的に不安定なので、外力が作用していない場合において図５のような閉回路状態を実現させることができる。

また、図４に示すように、導電板１０の端部には丸み加工処理を施すことが好ましい。これにより、導電板１０の縁と各電極とが擦れることによる導電板１０や各電極の損傷が低減して耐久性が向上するともに、摩擦抵抗が小さくなり、導電板１０が内部空間Ｕ内で動きやすくなるので、検出感度が向上する。

以下、図７および８を用いて導電板１０の動きの例について説明する。なお、第２電極２２、第４電極３２、および第５電極４０は等電位（第１電位）であり、第１電極２１および第３電極３１は等電位（第２電位）となるように回路が構成されているとする。
図７（ａ）に示すように、カード型デバイス１が水平な状態で保持されているとする。このとき、下側電極２０および第１電極２１は通電状態である。この状態から、ユーザが垂直方向（紙面上下方向）にカード型デバイス１を振ると、同図（ｂ）に示すように導電板１０が下側電極２０から離れて導電板１０と下側電極２０との接点がなくなり、第１電極２１および第２電極２２は非通電状態となる。その後、導電板１０は、同図（ｃ）に示すように、第３電極３１および第４電極３２と接触し、第３電極３１および第４電極３２は通電状態となり、その後再度の状態（ｂ）を経て、最終的に（ａ）の状態になる。このとき、例えば、信号処理モジュール１１４は、第１電極２１および第２電極２２間に生じる電流として、ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮという信号パターンを検出する。信号処理モジュール１１４は、このような所定の時間間隔（および所定回数）のＯＮ/ＯＦＦの繰り返しを検出すると、検出モジュール１１２に対して垂直方向の振動が加えられたことを示す信号を生成する。

続いて図８を用いて、ユーザがカード型デバイス１を鉛直に保持した状態で、鉛直方向にカード型デバイス１を振った場合の導電板１０の動きの例について説明する。まず、（ａ）の状態において、導電板１０は第５電極４０、第１電極２１、第２電極２２に接触しており通電状態となっている。その後、（ｂ）に示すように、導電板１０は第５電極４０から離れるが第１電極２１のみと接触し、（ｃ）に示すように再び第５電極４０および第１電極２１に接触し、その後（ｂ）の状態を経て（ａ）の状態に戻る。信号処理モジュール１１４は、第５電極４０と第２電極２２（２３）にて構成される回路において、ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮというパターンを検出し、厚み方向と垂直な方向に加速度（振動）が発生したことを示す信号を生成する。
なお、このカード型デバイス１の動きは、水平な状態で保持された状態で水平方向にカード型デバイス１を振動させた場合と同様である。

厚み方向と水平方向の両方の動きを（紙面斜め方向の加速度として）検出してもよい。また、信号処理モジュール１１４が外力を振動として認識するのか、単に加速度の変化として認識するのか、あるいはカード型デバイス１の運動と認識するのかは、設計事項である。すなわち、導電板１０が第１電極２１、第２電極２２、第３電極３１、第４電極３２、第５電極４０のうちどの電極とどのようなタイミングで接触するかに基づいて、加速度の方向、大きさ（運動の種類：振動運動なのか回転運動なのか、その他カード型デバイス１の姿勢変化がどのようなものなのか）を決定すればよい。例えば、信号処理モジュール１１４は、各電極間の電位差の時間変化パターンと出力する信号とを対応付けたテーブルを予めメモリに記憶しておき、テーブルを参照して、出力する信号を選択する。あるいは、機械学習の手法を用いて、各電極間の電位差の時間変化パターンから与えられた外力を決定してもよい。
導電板１０の形状、サイズ、質量、第１電極２１、第２電極２２、第３電極３１、第４電極３２、第５電極４０との配置、導電板１０の移動の自由度を規定する内部空間Ｕの形状、検出回路（各電極のうちどの電極間の電位差を検知するのか）は、要求される分解能（加速度の方向や時間変化）に応じて設計すればよい。

上記実施例によれば、外力の影響を受けて移動する物体が円板状であるので、センサを薄くすることができる。この際、水平方向は勿論、上下方向（厚み方向）の外力を検知することができる。また、上記実施例においては、錘の運動を規制するためのばねなどの部材が不要であるから、構造が比較的単純であり、低コストで製造できる。
また、電極間に段差を設けて面接触が起きないようにしているので、段差を設けない場合（例えば第１電極２１および第２電極２２を同一の高さとした場合）と比較して、導電板１０と下側電極２０との接触に起因して導電板１０や下側電極２０の表面が損傷する度合いが低減し、水平方向の摩擦抵抗が減り、水平方向の加速度の検出感度が向上するとともに、電極表面や導電板１０表面の凹凸に起因したチャタリング現象の発生が抑制され、垂直方向（厚み方向）の感度が向上する。

導電板１０は、円板以外に、楕円板（厚み方向から見た場合に楕円）であってもよいし、厚み方向から見て矩形、菱形、その他の形状であってもよい。また、この場合、下側電極２０や上側電極３０（第１電極２１、第２電極２２、第３電極３１、第４電極３２）の形状は、略分割円状でなくてもよい。ただし、第１電極２１、第２電極２２、第３電極３１、第４電極３２の形状は、導電板１０の形状に対応している（例えば相似形である）ことが望ましい。同様に、第５電極４０の内周面の形状は、導電板１０の形状と相似形であることが望ましい。
各電極（下側電極２０および第５電極４０）は独立した部材として筐体５０の内部に配置されるのではなく、例えば、筐体５０の内壁に蒸着や塗布等によって形成されてもよい。この場合、段差は、形成される金属層の厚みの違いに起因するものであってもよい。要するに、同一内壁面に設けられた２つの電極は「階段状」になっている場合に限らず、当該２つの電極において高低差が存在するように配置されていればよい。

また、図９に示す検出モジュール１１２Ａのように、背の低い方の電極同士、および背の高い方の電極同士が対向するように配置してもよい。

また、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、第５電極４０の内周面を内側に凹むように形成した第５電極４０Ａを、第５電極４０に替えて用いてもよい。具体的には、筐体５０Ａの内周面を内側に凹むように成型し、筐体５０Ａの内周面に沿って第５電極４０Ａを形成する。こうすると、同図の（ａ）に示すように導電板１０が第５電極４０とのみ接触した状態でバランスが保たれてしまう（開回路状態となる）ことなく、（ｂ）または（ｃ）のいずれかの閉回路状態が実現するように導電板１０を誘導させることができる。

また、下側電極２０および上側電極３０を構成する各電極の導電板１０との接触面を、上に凸となるように形成してもよい。例えば、図５のＢ-Ｂ断面図である図１０Ａには、第１電極２１および第４電極３２に替えて、第１電極２１Ｒおよび第４電極３２Ｒを用いて構成された検出モジュール１１２Ｊが示されている。

筐体５０の側面５３の内壁には、導電板１０が接触することができる複数の電極を設けてもよい。具体的には、図１１に示すように、絶縁体の基板４２上に複数の電極が形成された第５電極４０Ｂを用いる。第５電極４０Ｂを用いると、導電板１０がどの分割電極４１と接触したかに基づいて水平面内のどの方向に外力が作用したかを特定することができる。換言すると、水平方向の角度分解能が向上する。

各電極は平板上である必要はない。例えば、図１２Ａの（ａ）および（ｂ）に示すように、同一内壁平面上に設けられる２つの電極のうちの一方の形状を平板以外の形状で形成してもよい。同図の例では、検出モジュール１１２Ｃは、第１電極２１に替えて第１電極２１Ａが、第３電極３１に替えて第３電極３１Ａが設けられている。この場合であっても、下側電極２０を構成する２つの電極の内壁面からの高さが異なっていて、導電板１０が下側電極２０（および上側電極３０）と一次元的に接触し、面接触が回避される点においては、前述した実施例と本質的に同じである。

あるいは、図１２Ｂに示すように、第１電極２１Ａに替えて柱状の第１電極２１Ｂを用いて検出モジュール１１２Ｄを構成してもよい。

あるいは、図１２Cの（ａ）および（ｂ）に示すように、上辺が底辺よりも短い菱形の

図１３に示す構成の場合において、図１４に示すように、第２電極２２−１および２２−２を、環状の一体部材として形成してもよい。

第２電極２２および第１電極２１（同様に、第４電極３２および第３電極３１）の２つの電極は、絶縁されていればよく、各電極が独立した部材で構成される必要はない。例えば、図１５に示すように、段差を有する絶縁性の基板２４の表面の、当該段差を挟んで導電板１０と接触しうる２つの面のそれぞれに第２金属層２５および第１金属層２６を形成した検出モジュール１１２Ｅを、検出モジュール１１２に替えて用いてもよい。第２金属層２５および第１金属層２６は、例えば蒸着や塗布などによって形成される。対向する上側電極３０についても同様に、基板３４に第２金属層３５および第１金属層３６を設けてもよい。

上記実施例では、厚み方向の両面（底面５１および上面５２）のそれぞれに２つの電極を設けたが、下側電極２０および上側電極３０の一方を省略してもよい。この場合、電極を設ける面は、通常の使用状態において、底面側（重力方向下側）となることが好ましい。また、水平方向の振動を検出する必要がない場合は、第５電極４０（４０Ａ、４０Ｂ）を省略してもよい。

要するに、本発明に係るセンサは、扁平の筐体と、前記筐体の一の内壁面に設けられた、第１電極および第２電極と、前記筐体の内部空間において外力の影響を受けて移動し、一の面のみが前記第１電極および前記第２電極と接触することができるように、前記筐体の内部に収容された導電板とを備え、前記第１電極が前記導電板と接触する面および前記第２電極が前記導電板と接触する面の間には高低差が存在していればよい。

１・・・カード型デバイス１、１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄ、１１２Ｅ、１１２Ｆ、１１２Ｇ、１１２Ｈ・・・検出モジュール、１１４・・・信号処理モジュール、１１６・・・出力モジュール、１０・・・導電板、２０・・・下側電極、２１、２１Ａ、２１Ｒ・・・第１電極、２２、２２−１、２２−２、・・・第２電極、３０・・・上側電極、３１、３１Ａ・・・第３電極、３２、３２Ｒ・・・第４電極、４０、４０Ａ、４０Ｂ・・・第５電極、５０・・・筐体、５１・・・底面、５２・・・上面、５３・・・側面、４１・・・分割電極、４２・・・基板、２４・・・基板、３４・・・基板、２６・・・第１金属層、２５・・・第２金属層、３６・・・第１金属層、３５・・・第２金属層。

Claims (10)

1. 筒状の筐体と
   前記筐体の一の内壁面に設けられた、第１電極および第２電極と、
   前記筐体の内部空間において外力の影響を受けて移動し、一の面のみが前記第１電極および前記第２電極と接触することができるように、前記筐体の内部に収容された導電板と
   を有し、
   前記第１電極が前記導電板と接触する面および前記第２電極が前記導電板と接触する面の間には高低差が存在する
   ことを特徴とするセンサ。
2. 前記第１電極および前記第２電極は、前記筐体の一の内壁面に設けられ、当該一の内壁面から前記第１電極の表面までの高さと、当該一の内壁面から前記第２電極の表面までの高さとが異なり、
   前記一の内壁面に対向する他の内壁面には第３電極および第４電極が設けられ、
   前記他の内壁面から前記第３電極の表面までの高さと、前記他の内壁面から前記第４電極の表面までの高さとが異なる
   ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
3. 前記一の内壁面からの前記第２電極の表面までの高さは前記第１電極の表面までの高さよりも小さく、前記他の内壁面からの前記第３電極の表面までの高さは前記第４電極の表面までの高さよりも小さく、
   前記第１電極と前記第３電極とは対向する位置に設けられ、前記第２電極と前記第４電極とは対向する位置に設けられる
   ことを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
4. 前記一の内壁面からの前記第２電極の表面までの高さは前記第１電極の表面までの高さよりも小さく、前記他の内壁面からの前記第３電極の表面までの高さは前記第４電極の表面までの高さよりも小さく、
   前記第１電極と前記第４電極とは対向する位置に設けられ、前記第２電極と前記第３電極とは対向する位置に設けられる
   ことを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
5. 前記一の内壁面からの前記第２電極の表面までの高さは前記第１電極の表面までの高さよりも小さく、
   前記導電板の重心が前記第１電極の外側に位置するように、前記導電板の動きが制限される
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のセンサ。
6. 前記筐体の内壁側面には、前記導電板が接触することができる１または複数の第５電極が設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のセンサ。
7. 前記導電板の端部は外側に凸となるように処理されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のセンサ。
8. 前記筐体の内壁側面は、内側に凸の形状である
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のセンサ。
9. 前記筐体は円筒形状であり、
   前記導電板は円板状であり、
   前記第１電極ないし第４電極は、分割円状である、
   ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載のセンサ。
10. 前記第１電極は、前記導電板と端部で接触する柱状または壁状であり、
    前記第２電極は、前記導電板が接触可能な平面を有する
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のセンサ。