JP7200967B2 - センサユニット - Google Patents

Description

本発明は、外部から加えられる圧力を検出する感圧センサを複数備え、それらの感圧センサの検出結果を用いて処理を行なうセンサユニットに関する。

柔軟性を有する基板上に、柔軟性を有する感圧センサと、感圧センサの検出結果を用いて処理を行なう回路部とが配置されたセンサユニットが知られている。感圧センサは、基板上に第１電極層、誘電層及び第２電極層を順に積層することによって構成されている。第１電極層には第１センサ電極が接続され、第２電極層には第２センサ電極が接続されている。第１センサ電極及び第２センサ電極はともに基板上に形成されている。回路部に対しそれぞれ接続された第１回路部電極及び第２回路部電極もまた、基板上に形成されている。上記センサユニットでは、第１センサ電極が第１回路部電極に接続され、第２センサ電極が第２回路部電極に接続されることで、感圧センサの回路部に対する電気的な接続がなされている。

上記センサユニットにおいて、仮に、基板から厚み方向に離間した第２電極層の、基板上の第２センサ電極に対する接続が、感圧センサの外部に設けられた配線部によってなされると、誘電層の伸縮に伴い配線部が動き、断線が発生する等して接続信頼性が低下するおそれがある。また、配線構造が複雑になるおそれもある。そこで、上記センサユニットには、配線構造を簡素化しつつ接続信頼性を高めることが求められる。

なお、特許文献１及び特許文献２には、スルーホールを介して電気的接続を行なう技術が記載されている。そのため、上記技術から、誘電層にスルーホールを設け、第２電極層及び第２センサ電極の接続を、スルーホールを介して行なうことが考えられる。

特開平７－２０９０７０号公報 特開２００９－７７６１９号公報

上記特許文献１及び特許文献２は、感圧センサが単一であることを前提としているが、複数の感圧センサを備え、かつそれらの感圧センサの検出結果を用いて処理を行なうタイプのセンサユニットでも同様の課題があり、上記と同様の効果が求められている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の感圧センサを備えるセンサユニットにおいて、配線構造を簡素化しつつ接続信頼性を高めることにある。

上記課題を解決するセンサユニットは、それぞれ柔軟性を有する複数の感圧センサと、前記複数の感圧センサの検出結果を用いて処理を行なう回路部とが、柔軟性を有する基板上に配置され、各感圧センサは、互いに極性の異なる第１電極層及び第２電極層で誘電層を挟み込んでなる積層体を、前記基板の厚み方向に少なくとも１つ備え、前記積層体毎の前記第１電極層には第１センサ電極が接続され、前記第２電極層には第２センサ電極が接続され、前記回路部に対しそれぞれ接続された第１回路部電極及び第２回路部電極は、前記基板上に形成されており、前記積層体毎の前記第１センサ電極が前記第１回路部電極に接続され、かつ前記第２センサ電極が前記第２回路部電極に接続されることで、各感圧センサの前記回路部に対する電気的接続がなされているセンサユニットであって、前記複数の感圧センサは、空間部を介して互いに離間した状態で配置され、前記積層体毎の前記第１センサ電極及び前記第２センサ電極は前記基板上に形成され、前記基板に隣接する前記積層体の前記第２電極層は、前記誘電層のうち前記基板から遠い側の面上に形成され、前記第２電極層と前記第２センサ電極とにより挟まれる部材には、柔軟性を有し、かつ前記第１電極層に対し絶縁された状態で前記厚み方向に貫通する導通構造部が設けられ、前記第２電極層は前記導通構造部を介して前記第２センサ電極に接続されている。

上記の構成によれば、センサユニットでは、各感圧センサにおける積層体毎の第１センサ電極が第１回路部電極に接続され、かつ第２センサ電極が第２回路部電極に接続されることで、各感圧センサが回路部に対し電気的に接続される。

積層体毎の第１センサ電極の第１回路部電極に対する接続も、第２センサ電極の第２回路部電極に対する接続も、基板上でなされる。基板に隣接する積層体では、誘電層のうち同基板から遠い側の面上に形成された第２電極層の第２センサ電極に対する接続は、同第２電極層と第２センサ電極とにより挟まれる部材に設けられた導通構造部を介してなされる。導通構造部は、柔軟性を有し、かつ誘電層等を厚み方向に貫通しているため、誘電層の伸縮に追従して変形する。しかも、導通構造部は、第１電極層に対し絶縁されている。従って、第２電極層の第２センサ電極に対する接続が、感圧センサの外部に設けられた配線部によってなされる場合とは異なり、導通構造部に断線が生じにくい。また、第２電極層の第２センサ電極に対する接続が、基板の厚み方向へ延びる導通構造部によって実現されるため、配線構造が簡素化される。また、センサユニットに占める感圧センサの比率を増やし、感圧センサの実装密度を高めることが可能である。

上記センサユニットにおいて、各感圧センサは、前記厚み方向に積層された複数の前記積層体を備えており、前記基板に隣接する前記積層体における前記第１電極層は同基板上に形成され、かつ前記第１センサ電極を介して前記第１回路部電極に接続されており、前記導通構造部を第２導通構造部とした場合において、前記基板に隣接しない前記積層体における前記第１電極層は、同積層体における前記誘電層のうち前記基板から遠い側の面上に形成され、前記基板に隣接する前記積層体における前記第１電極層と、前記基板に隣接しない前記積層体における前記第１電極層とにより挟み込まれる部材には、柔軟性を有し、かつ前記第２電極層に対し絶縁された状態で前記厚み方向に貫通する第１導通構造部が設けられ、両第１電極層は、前記第１導通構造部を介して接続されていることが好ましい。

上記の構成によれば、基板に隣接する積層体では、第１電極層の第１回路部電極に対する接続が基板上において第１センサ電極を介してなされる。基板に隣接しない積層体では、第１センサ電極の第１回路部電極に対する接続が基板上においてなされる。

また、基板に隣接しない積層体では、同積層体における誘電層のうち基板から遠い側の面上に形成された第１電極層の第１回路部電極に対する接続は、同第１電極層が、基板に隣接する積層体の第１電極層に対し接続されることによりなされる。両第１電極層の接続は、両第１電極層により挟み込まれる部材に設けられた第１導通構造部を介してなされる。第１導通構造部は、柔軟性を有し、かつ誘電層等を厚み方向に貫通しているため、誘電層の伸縮に追従して変形する。しかも、第１導通構造部は、第２電極層に対し絶縁されている。従って、両第１電極層の接続が、感圧センサの外部に設けられた配線部によってなされる場合とは異なり、第１導通構造部に断線が生じにくい。また、両第１電極層同士の接続が、基板の厚み方向へ延びる第１導通構造部によって実現されるため、配線構造が簡素化される。このように、配線構造がより一層簡素化されつつ接続信頼性が一層高められる。

なお、前記第１導通構造部及び前記第２導通構造部の少なくとも一方は、前記厚み方向へ延びる貫通孔と、前記貫通孔内に配置された柔軟性を有する導電性ペーストとにより構成されてもよいし、前記厚み方向へ延びるスルーホールにより構成されてもよい。

貫通孔及び導電性ペーストの組合せもスルーホールも、誘電層の伸縮に追従して変形する。そのため、上記配線構造を簡素化しつつ接続信頼性を高める効果が得られる。

本発明によれば、複数の感圧センサを備えるセンサユニットにおいて、配線構造を簡素化しつつ接続信頼性を高めることができる。

一実施形態におけるセンサユニットの概略構成を示す斜視図。 図１のセンサユニットの平面図。 図１のセンサユニットの側面図。 図１のセンサユニットの底面図。 図３の５－５線に沿った部分断面図。 図３の６－６線に沿った部分断面図。 図２の７－７線に沿った部分断面図。 図２の８－８線に沿った部分断面図。 図２の９－９線に沿った部分断面図。

以下、センサユニットの一実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。
図１～図３に示すように、センサユニット１０は、柔軟性を有する基板１１と、基板１１上に配置された複数（本実施形態では２つ）の感圧センサ１２Ａ，１２Ｂと、上記感圧センサ１２Ａ，１２Ｂから離間した状態で基板１１上に配置された回路部３０とを備えている。これらの感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ及び回路部３０は、本実施形態では列をなすように配置されている。

基板１１は、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits の略）によって構成されている。フレキシブルプリント配線基板は、プリント基板の一形態であり、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート等の樹脂材料によって形成された薄いフィルムに、銅箔等からなる配線パターン（配線部）を形成したものであり、薄くて軽く、折り曲げることができる特徴を有している。

回路部３０は、両感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの物理的な変化を電気信号に変換する検出部と、検出部で得られた検出結果を用いて処理を行なう処理部と、処理部の処理結果を無線通信により外部へ伝送する伝送部と、各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ、検出部、処理部及び伝送部に電力を供給する電池部とを備えている。電池部としては、一次電池が用いられてもよいし、二次電池や、キャパシタ等の蓄電装置が用いられてもよい。

各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂは、これに加えられる圧力を検出するセンサであって、軽量でありかつ柔軟性を有している。本実施形態では、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂとして、静電容量型の圧力センサが用いられている。また、両感圧センサ１２Ａ，１２Ｂは、空間部Ｓ１を介して互いに離間した状態で基板１１上に配置されている。

各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂは、厚み方向に伸縮動作する誘電エラストマーアクチュエータによって構成されており、互いに同様の構成を有している。各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂは、互いに極性の異なる第１電極層及び第２電極層で誘電層１７を挟み込んでなる積層体を、基板１１の厚み方向に少なくとも１つ、本実施形態では２つ備えている。ここでは、両積層体を区別するために、基板１１に近い側（隣接する側）の積層体を積層体１３といい、同基板１１から遠い側（隣接しない側）の積層体を積層体１４というものとする。各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂは、誘電層１７の厚み方向が基板１１の厚み方向に一致するように、同基板１１上に配置されている。

また、本実施形態では第１電極層は正極電極層１５によって構成され、第２電極層は負極電極層１６によって構成されている。積層体１３における負極電極層１６は、積層体１４における負極電極層１６を兼ねている。表現を変えると、隣り合う積層体１３，１４における負極電極層は、共通の負極電極層１６によって構成されている。

各積層体１３，１４において、両正極電極層１５及び負極電極層１６を形成する材料としては、例えば、導電エラストマー、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック（登録商標）、銅やアルミ等の金属箔、金属蒸着膜が挙げられる。上記導電エラストマーとしては、例えば、絶縁性高分子及び導電性フィラーを含有する導電エラストマーが挙げられる。

上記絶縁性高分子としては、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーが挙げられる。これら絶縁性高分子のうちの一種が用いられてもよいし、複数種が併用されてもよい。上記導電性フィラーとしては、例えば、ケッチェンブラック（登録商標）、カーボンブラック、銅や銀等の金属粒子が挙げられる。これら導電性フィラーのうちの一種が用いられてもよいし、複数種が併用されてもよい。

上記積層体１３，１４毎の誘電層１７は、誘電エラストマーによって形成されており、シート状をなしている。この誘電エラストマーは特に限定されるものではなく、公知の誘電エラストマー、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーを用いることができる。これら誘電エラストマーのうちの一種が用いられてもよいし、複数種が併用されてもよい。

誘電エラストマーアクチュエータからなる上記感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの静電容量は、正極電極層１５及び負極電極層１６の電極間隔に反比例し、電極面積（対向面積）に比例し、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの形状に応じて変化する。そのため、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂに対して外力が作用して、誘電層１７の厚み方向に感圧センサ１２Ａ，１２Ｂが圧縮されると、静電容量が増大する。外力が作用していない状態における感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの静電容量と、外力が作用している状態における感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの静電容量との間には違いが生じる。これらのことから、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂは、静電容量の変化に応じて、同感圧センサ１２Ａ，１２Ｂに加えられた圧力を検出することが可能である。

また、上記のように２つの積層体１３，１４が誘電層１７の厚み方向に積層されて構成された感圧センサ１２Ａ，１２Ｂは、正極電極層１５と負極電極層１６を上下反転させた２つのコンデンサを積層したような構成になっており、両正極電極層１５は電気的に接続されている。感圧センサ１２Ａ，１２Ｂを上記のような２層構造とすることで、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂが外部電磁界に晒されたときに、一方のコンデンサと他方のコンデンサに逆相の電圧あるいは逆相の電流が発生し、これらが加算されるとゼロになるため、外部電磁界によるノイズの影響をなくすことができる。

図２～図４に示すように、いずれの感圧センサ１２Ａ，１２Ｂにおいても、積層体１３，１４毎の両正極電極層１５には共通の第１センサ電極２１が接続されている。これに対し、回路部３０に近い側の感圧センサ１２Ａにおいて、積層体１３，１４毎の負極電極層１６には共通の第２センサ電極２２が接続されている。回路部３０から遠い側の感圧センサ１２Ｂにおいて、積層体１３，１４毎の負極電極層１６には共通の第２センサ電極２３が接続されている。

積層体１３，１４毎の第１センサ電極２１は、基板１１のうち、回路部３０が配置された面と同一側の面上に形成され、第２センサ電極２２，２３は、第１センサ電極２１とは反対側の面上に形成されている。

積層体１３における正極電極層１５は基板１１のうち、回路部３０が配置された面と同一側の面上に形成され、第１センサ電極２１に接続されている。積層体１４における正極電極層１５は、同積層体１４における誘電層１７のうち基板１１から遠い側の面上に形成されている。

積層体１３における負極電極層１６は、同積層体１３における誘電層１７のうち基板１１から遠い側の面上に形成されている。表現を変えると、積層体１４毎の負極電極層１６は、同積層体１４における誘電層１７に対し基板１１に近い側の面上に形成されている。

回路部３０には、上記配線部の一部として、１つの第１回路部電極３１と、２つの第２回路部電極３２，３３とがそれぞれ電気的に接続されている。第１回路部電極３１は、基板１１のうち、両感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ及び回路部３０が配置された面と同一側の面上に形成されている。両第２回路部電極３２，３３は、基板１１のうち、上記第１回路部電極３１とは反対側の面上に形成されている。両第２回路部電極３２，３３は、基板１１を厚み方向に貫通して回路部３０に接続されている。

感圧センサ１２Ａでは、第１センサ電極２１が第１回路部電極３１に対し直接接続されている。感圧センサ１２Ｂでは、第１センサ電極２１が、感圧センサ１２Ａの正極電極層１５に接続されており、同正極電極層１５及び第１センサ電極２１を介して第１回路部電極３１に間接的に接続されている。また、第２センサ電極２２が第２回路部電極３２に接続されるとともに、第２センサ電極２３が第２回路部電極３３に接続されている。

図５、図６及び図８に示すように、感圧センサ１２Ａにおいて、負極電極層１６と第２センサ電極２２とによって挟まれる部材には、柔軟性を有し、かつ正極電極層１５に対し絶縁された状態で基板１１の上記厚み方向に貫通する第２導通構造部３７が、導通構造部の一部として設けられている。該当する部材は、基板１１に近い側の誘電層１７、基板１１に近い側の正極電極層１５及び基板１１である。

図５、図６及び図９に示すように、感圧センサ１２Ｂにおいて、負極電極層１６と第２センサ電極２３とによって挟まれる部材には、柔軟性を有し、かつ正極電極層１５に対し絶縁された状態で基板１１の上記厚み方向に貫通する第２導通構造部３７が、導通構造部の一部として設けられている。該当する部材は、基板１１に近い側の誘電層１７、基板１１に近い側の正極電極層１５及び基板１１である。

上記各第２導通構造部３７は、基板１１に近い側の誘電層１７、基板１１に近い側の正極電極層１５及び基板１１を上記厚み方向へ貫通する貫通孔３８と、正極電極層１５に対し絶縁された状態で貫通孔３８内に形成され、かつ柔軟性を有する導電性ペースト３９とによって構成されている。導電性ペースト３９は、誘電層１７及び基板１１では貫通孔３８に充填されている。貫通孔３８は、正極電極層１５では、誘電層１７及び基板１１におけるよりも大径状に形成されている。導電性ペースト３９は、正極電極層１５においては、貫通孔３８の内壁面から離間した状態で、すなわち、絶縁された状態で貫通している。導電性ペースト３９は、例えば、シリコーンゴムに銀、銅等の金属粉を添加して得ることができ、誘電層１７の伸縮に追従して変形可能である。そして、図８及び図９に示すように、感圧センサ１２Ａでは、負極電極層１６は第２導通構造部３７を介して第２センサ電極２２に接続されている。また、感圧センサ１２Ｂでは、負極電極層１６は第２導通構造部３７を介して第２センサ電極２３に接続されている。

図５～図７に示すように、各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの積層体１４において、誘電層１７のうち基板１１から遠い側の面上に形成された正極電極層１５の第１回路部電極３１に対する接続は、同正極電極層１５が、積層体１３の正極電極層１５に対し接続されることによりなされている。各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂにおいて、両正極電極層１５によって挟み込まれる部材、すなわち、両誘電層１７及び負極電極層１６には、柔軟性を有し、かつ同負極電極層１６に対し絶縁された状態で基板１１の上記厚み方向に貫通する第１導通構造部３４が設けられている。

感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ毎の第１導通構造部３４は、両誘電層１７及び負極電極層１６を基板１１の上記厚み方向へ貫通する貫通孔３５と、負極電極層１６に対し絶縁された状態で貫通孔３５内に形成され、かつ柔軟性を有する導電性ペースト３６とによって構成されている。導電性ペースト３６としては、上記導電性ペースト３９と同様のものが用いられる。導電性ペースト３６は、両誘電層１７では貫通孔３５に充填されている。貫通孔３５は、負極電極層１６では、両誘電層１７におけるよりも大径状に形成されている。導電性ペースト３６は、負極電極層１６においては、貫通孔３５の内壁面から離間した状態で、すなわち、絶縁された状態で貫通している。そして、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ毎の両正極電極層１５は、第１導通構造部３４を介して相互に接続されている。

上記のようにして本実施形態のセンサユニット１０が構成されている。次に、このセンサユニット１０の作用について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。

本実施形態のセンサユニット１０では、各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂにおける積層体１３，１４毎の第１センサ電極２１が第１回路部電極３１に接続され、第２センサ電極２２が第２回路部電極３２に接続され、第２センサ電極２３が第２回路部電極３３に接続されることで、各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂが回路部３０に対し電気的に接続される。

積層体１３，１４毎の第１センサ電極２１の第１回路部電極３１に対する接続は、基板１１上でなされる。各積層体１３，１４において、第２センサ電極２２の第２回路部電極３２に対する接続と、第２センサ電極２３の第２回路部電極３３に対する接続とが、同基板１１上でなされる。

図８に示すように、感圧センサ１２Ａの積層体１３では、誘電層１７のうち基板１１から遠い側の面上に形成された負極電極層１６の第２センサ電極２２に対する接続は、同負極電極層１６と第２センサ電極２２とにより挟まれる部材に設けられた第２導通構造部３７を介してなされる。同様に、図９に示すように、感圧センサ１２Ｂの積層体１３では、誘電層１７のうち基板１１から遠い側の面上に形成された負極電極層１６の第２センサ電極２３に対する接続は、同負極電極層１６と第２センサ電極２３とにより挟まれる部材に設けられた第２導通構造部３７を介してなされる。

図８及び図９に示すように、各第２導通構造部３７は、柔軟性を有し、かつ誘電層１７等を厚み方向に貫通しているため、誘電層１７の伸縮に追従して変形する。しかも、各第２導通構造部３７は正極電極層１５に対し絶縁されている。従って、負極電極層１６の第２センサ電極２２，２３に対する接続が、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの外部に設けられた配線部によってなされる場合とは異なり、各第２導通構造部３７に断線が生じにくい。また、負極電極層１６の第２センサ電極２２，２３に対する接続が、基板１１の厚み方向へ延びる第２導通構造部３７によって実現されるため、配線構造が簡素化される。

このように、本実施形態によれば、複数の感圧センサ１２Ａ，１２Ｂを備えるセンサユニット１０において、配線構造を簡素化しつつ接続信頼性を高めることができ、センサユニット１０に占める感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの比率を増やして、感圧センサの実装密度を高めることができる。

また、本実施形態のセンサユニット１０では、図７に示すように、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ毎の積層体１３では、正極電極層１５の第１センサ電極２１に対する接続も、第１センサ電極２１の第１回路部電極３１に対する接続も基板１１上でなされる。

感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ毎の積層体１４では、第１センサ電極２１の第１回路部電極３１に対する接続が基板１１上においてなされる。また、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ毎の積層体１４において、誘電層１７のうち基板１１から遠い側の面上に形成された正極電極層１５の第１回路部電極３１に対する接続は、同正極電極層１５が、積層体１３の正極電極層１５に対し接続されることによりなされる。各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂにおける両正極電極層１５の接続は、同両正極電極層１５により挟み込まれる部材に設けられた第１導通構造部３４を介してなされる。各第１導通構造部３４は、柔軟性を有し、かつ誘電層１７等を厚み方向に貫通しているため、誘電層１７の伸縮に追従して変形する。しかも、各第１導通構造部３４は、負極電極層１６に対し絶縁されている。従って、両正極電極層１５の接続が、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの外部に設けられた配線部によってなされる場合とは異なり、各第１導通構造部３４に断線が生じにくい。また、両正極電極層１５同士の接続が、基板１１の厚み方向へ延びる第１導通構造部３４によって実現されるため、配線構造が簡素化される。従って、配線構造のより一層の簡素化を図りつつ接続信頼性を一層高めることができ、センサユニット１０に占める感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの比率を増やして、感圧センサの実装密度を高めることができる。

ところで、上記センサユニット１０は、基板１１における回路部３０等の硬質の部品が配置されていない部分、例えば回路部３０とその隣の感圧センサ１２Ａとの間の領域において、同基板１１の厚み方向へ屈曲可能である。感圧センサ１２Ａ，１２Ｂも柔軟性を有しているため、多少の湾曲は可能である。そのため、家具、棚、箱、工具、ロボットハンド等、種々の外形形状を有するものを取付けの対象（被取付部）とし、センサユニット１０を屈曲させることで、被取付部の外形形状に合わせて変形させることができる。なお、配線部は基板１１の一部を構成するものであって柔軟性を有しているため、屈曲されても支障はない。そして、センサユニット１０は、両面接着テープ等によって被取付部に取付けられる。

上記のようにして被取付部に取付けられたセンサユニット１０では、各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂに対し圧力が加えられると静電容量が圧力に応じて変化する。感圧センサ１２Ａ，１２Ｂでは、上記静電容量の変化に基づき圧力が検出される。処理部では、複数（２つ）の感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの検出結果が用いられて処理が行なわれる。処理部の処理結果は、伝送部から無線で送信される。

本実施形態によると、上記以外にも、次の効果が得られる。
・第１導通構造部３４及び第２導通構造部３７によりシンプルな配線構造となるため、センサユニット１０の小型化を図ることができる。

・隣り合う感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ間の空間部Ｓ１では、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂによるような圧力の検出ができない又は検出が困難である。この点、本実施形態では、感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの内部で接続が行なわれる分、同感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの外部で行なわれる接続の部分が少なくなる。従って、隣り合う感圧センサ１２Ａ，１２Ｂ間の空間部Ｓ１の寸法を小さくし、センサユニット１０において、圧力の検出のできない又は検出が困難な領域を少なくすることができ、センサユニット１０に占める感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの比率を増やして、感圧センサの実装密度を高めることができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組合わせて実施することができる。

・上記実施形態とは異なり、第１電極層が負極電極層１６によって構成され、第２電極層が正極電極層１５によって構成されてもよい。
・第１導通構造部３４及び第２導通構造部３７の少なくとも一方が、誘電層１７の伸縮に追従して変形し得るスルーホールによって構成されてもよい。この場合、複数の第１導通構造部３４のうちの一部のみがスルーホールによって構成されてもよいし、全部がスルーホールによって構成されてもよい。複数の第２導通構造部３７についても同様である。

スルーホールは、誘電層１７等を厚み方向へ貫通する貫通孔と、同貫通孔の内壁面に形成された導電性の金属めっき層とを備える。すなわち、上記実施形態における貫通孔３５，３８内に形成された導電性ペースト３６，３９が金属めっき層に代えられる。金属めっき層は、誘電層１７の伸縮に追従して変形可能となるような厚みで施される。

このように変更された場合であっても、上記実施形態と同様に、配線構造を簡素化しつつ接続信頼性を高める効果が得られる。
・各感圧センサ１２Ａ，１２Ｂにおける積層体１３，１４の数が、１又は３以上に変更されてもよい。

・上記実施形態において、第１回路部電極３１が２つ設けられ、感圧センサ１２Ａにおける第１センサ電極２１と、感圧センサ１２Ｂにおける第１センサ電極２１とが別々の第１回路部電極３１に接続されてもよい。

・センサユニット１０に使用される感圧センサ１２Ａ，１２Ｂの数は３以上であってもよい。多数の感圧センサ１２Ａ，１２Ｂを使用する場合、それらは縦横に格子状（碁盤目状）に規則正しく並んだ状態で配置されることが望ましい。この場合、隣り合う感圧センサ１２Ａ，１２Ｂを接近させた状態で配置することができ、空間部Ｓ１を小さくすることができる。

また、多くの感圧センサ１２Ａ，１２Ｂを用いた場合には、圧力分布を検出することが可能である。
・第２回路部電極３２，３３が共通化されるとともに、第２センサ電極２２，２３が共通化され、共通化された第２回路部電極に対し、共通化された第２センサ電極が接続されてもよい。

１０…センサユニット
１１…基板
１２Ａ，１２Ｂ…感圧センサ
１３，１４…積層体
１５…正極電極層（第１電極層）
１６…負極電極層（第２電極層）
１７…誘電層
２１…第１センサ電極
２２，２３…第２センサ電極
３０…回路部
３１…第１回路部電極
３２，３３…第２回路部電極
３４…第１導通構造部（導通構造部）
３５，３８…貫通孔
３６，３９…導電性ペースト
３７…第２導通構造部（導通構造部）
Ｓ１…空間部

Claims (4)

1. それぞれ柔軟性を有する複数の感圧センサと、前記複数の感圧センサの検出結果を用いて処理を行なう回路部とが、柔軟性を有する基板上に配置され、
   各感圧センサは、互いに極性の異なる第１電極層及び第２電極層で誘電層を挟み込んでなる積層体を、前記基板の厚み方向に少なくとも１つ備え、
   前記積層体毎の前記第１電極層には第１センサ電極が接続され、前記第２電極層には第２センサ電極が接続され、前記回路部に対しそれぞれ接続された第１回路部電極及び第２回路部電極は、前記基板上に形成されており、
   前記積層体毎の前記第１センサ電極が前記第１回路部電極に接続され、かつ前記第２センサ電極が前記第２回路部電極に接続されることで、各感圧センサの前記回路部に対する電気的接続がなされているセンサユニットであって、
   前記複数の感圧センサは、空間部を介して互いに離間した状態で配置され、
   前記積層体毎の前記第１センサ電極及び前記第２センサ電極は前記基板上に形成され、前記基板に隣接する前記積層体の前記第２電極層は、前記誘電層のうち前記基板から遠い側の面上に形成され、
   前記第２電極層と前記第２センサ電極とにより挟まれる部材には、柔軟性を有し、かつ前記第１電極層に対し絶縁された状態で前記厚み方向に貫通する導通構造部が設けられ、前記第２電極層は前記導通構造部を介して前記第２センサ電極に接続されているセンサユニット。
2. 各感圧センサは、前記厚み方向に積層された複数の前記積層体を備えており、
   前記基板に隣接する前記積層体における前記第１電極層は同基板上に形成され、かつ前記第１センサ電極を介して前記第１回路部電極に接続されており、
   前記導通構造部を第２導通構造部とした場合において、前記基板に隣接しない前記積層体における前記第１電極層は、同積層体における前記誘電層のうち前記基板から遠い側の面上に形成され、
   前記基板に隣接する前記積層体における前記第１電極層と、前記基板に隣接しない前記積層体における前記第１電極層とにより挟み込まれる部材には、柔軟性を有し、かつ前記第２電極層に対し絶縁された状態で前記厚み方向に貫通する第１導通構造部が設けられ、両第１電極層は、前記第１導通構造部を介して接続されている請求項１に記載のセンサユニット。
3. 前記第１導通構造部及び前記第２導通構造部の少なくとも一方は、前記厚み方向へ延びる貫通孔と、前記貫通孔内に配置された柔軟性を有する導電性ペーストとにより構成されている請求項２に記載のセンサユニット。
4. 前記第１導通構造部及び前記第２導通構造部の少なくとも一方は、前記厚み方向へ延びるスルーホールにより構成されている請求項２に記載のセンサユニット。

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