TWI434033B - 多維度應力感測裝置及方法 - Google Patents

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TWI434033B TW100132295A TW100132295A TWI434033B TW I434033 B TWI434033 B TW I434033B TW 100132295 A TW100132295 A TW 100132295A TW 100132295 A TW100132295 A TW 100132295A TW I434033 B TWI434033 B TW I434033B
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Description

多維度應力感測裝置及方法
本案是有關於一種多維度應力感測裝置及方法。
隨著科技的發展，發展出各種應力感測裝置。以觸控按鍵為例，使用者可以手指按壓或接觸觸碰式按鍵，即可下達指令。這種觸碰式按鍵已經廣泛使用於各種家電、電腦周邊產品。
以觸控面板為例，使用者可以以手指接觸觸控面板來下達指令。這種觸控面板已經廣泛使用於手機及筆記型電腦。
然而，不論是觸控按鍵或是觸控面板，都只能單純地檢測出使用者是否觸碰，其應用的層面較狹窄。就目前的應用來說，這樣的觸控按鍵或觸控面板頂多只能作為電子裝置的輸入介面。
本案係有關於一種多維度應力感測裝置。
根據本案之第一方面，提出一種多維度應力感測裝置。多維度應力感測裝置包括一軟性層狀介電結構、一導電片、至少一第一電極片、至少一第二電極片、一量測單元及一分析單元。軟性層狀介電結構具有相對之一第一表面及一第二表面。導電片設置於第一表面。導電片具有一垂直投影面。第一電極片設置於第二表面。第一電極片全部位於垂直投影面之範圍內。第二電極片設置於第二表面。第二電極片部份位於垂直投影面之範圍內。量測單元用以量測第一電極片間及第一電極片與第二電極片間所產生之電容值。分析單元依據第一電極片間及第一電極片與第二電極片間所產生之電容值分析導電片承受應力之大小及方向。
根據本案之一第二方面，提出一種多維度應力感測裝置。多維度應力感測裝置包括一軟性上蓋、一導電片、一基板、至少一第一電極片、至少一第二電極片、一量測單元及一分析單元。軟性上蓋於第一表面製作具有至少一凹槽。導電片設置於各個至少一凹槽底部，導電片具有一垂直投影面。基板附著於軟性上蓋。第一電極片設置於基板與軟性上蓋之間，第一電極片全部位於垂直投影面之範圍內。第二電極片設置於基板與軟性上蓋附著之表面，第二電極片部份位於垂直投影面之範圍內。量測單元用以量測第一電極片及第二電極片所產生之電容值。分析單元依據第一電極片及第二電極片所產生之電容值分析導電片承受應力之大小及方向。
根據本案之一第三方面，提出一種多維度應力感測裝置。多維度應力應力感測裝置包括一軟性層狀介電結構、一導電片、一基板、至少一第一電極、至少一第二電極、一量測單元及一分析單元。軟性層狀介電結構具有相對之一第一表面及一第二表面。導電片設置於第一表面。導電片具有一垂直投影面。基板附著於第二表面。第一電極片設置於基板之表面，並以基板之表面與軟性層狀介電結構之第二表面附著。第一電極片全部位於垂直投影面之範圍內。第二電極片設置於基板之表面，並以基板之表面與軟性層狀介電結構之第二表面附著，第二電極片部份位於垂直投影面之範圍內。量測單元用以量測第一電極片及第二電極片所產生之電容值。分析單元依據第一電極片及第二電極片所產生之電容值分析導電片承受應力之大小及方向。
根據本案之一第四方面，提出一種多維度應力感測方法。多維度應力感測方法包括以下步驟。提供一多維度感測裝置。多維度應力感測裝置包括一軟性層狀介電結構、一導電片、至少一第一電極片及至少一第二電極片。軟性層狀介電結構具有相對之一第一表面及一第二表面。導電片設置於第一表面。導電片具有一垂直投影面。第一電極片設置於第二表面，第一電極片全部位於垂直投影面之範圍內。第二電極片設置於第二表面，第二電極片部份位於垂直投影面之範圍內。量測第一電極片間及第一電極片與相鄰之第二電極片所產生之電容值。提供一微處理器。微處理器依據第一電極片及第一電極片與相鄰之第二電極片所產生之電容值分析導電片承受應力之大小及方向。。
為了對本案之上述及其他方面更瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
 第一實施例
請參照第1～2圖，第1圖繪示第一實施例之多維度應力感測裝置100的俯視圖，第2圖繪示第1圖之多維度應力感測裝置100沿截面線2-2之剖面圖。多維度應力感測裝置100包括一軟性層狀介電結構140(繪示於第2圖)、一導電片130、三第一電極片110、四第二電極片120、一量測單元150(繪示於第2圖)及一分析單元160(繪示於第2圖)。如第2圖所示，軟性層狀介電結構140具有相對之一第一表面140a及一第二表面140b。導電片130設置於第一表面140a。第一電極片110及第二電極片120則設置於第二表面140b。在本實施例中，第一電極片110之數量係以三個為例做說明，然而在其他實施例中，第一電極片110之數量亦可以是一個、兩個或四個以上，第二電極片120之數量係以四個為例做說明，然而在其他實施例中，第二電極片120之數量亦可以是一個、兩個、三個或四個以上。
在第1圖中，導電片130位於上方，而第一電極片110及第二電極片120則設置於下方。
就位置關係而言，本實施例之四個第二電極片120皆設置於第一電極片110之外圍。並且第二電極片120環繞於第一電極片110。標示「Y」之第一電極片110、標示「Y+」之第二電極片120、標示「Y-」之第二電極片120及標示「C」之第一電極片110排列於Y軸方向。標示「X」之第一電極片110、標示「X-」之第二電極片120、標示「X+」之第二電極片120及標示「C」之第一電極片110排列於X軸方向。第一電極片110及第二電極片120沒有重疊。
就重疊關係而言，導電片130具有一垂直投影面，第一電極片110全部位於導電片130之垂直投影面之範圍內，各個第二電極片120則部份位於導電片130垂直投影面之範圍內。
導電片130並未連接於任何電壓。於一實施例中，當量測單元150用以量測兩第一電極片110間之電容值時，兩電極間係施加一訊號。於另一實施例中，當量測單元150用以量測第一電極片110與第二電極片120間之電容值時，兩電極間係施加一訊號。施加訊號以量測電容的方式有許多種，例如施加電壓或施加電流，係視實際應用而做適當選擇，本發明對此並不多做限制。
量測單元150用以量測第一電極片110間及第一電極片110與第二電極片120間的各種電容值，例如是電容感應器。在本實施例中，量測單元150用以量測第一電極片110之間的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Ccy)，以及第一電極片110與相鄰之第二電極片120之間的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Cyy+、Ccy-)。其中電容值Ccy表示標示「C」之第一電極片110與標示「Y」之第一電極片110之間所量測之電容值，其餘電容值之標示依此類推。
分析單元160(繪示於第2圖)則依據第一電極片110之間的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Ccy)，以及第一電極片110與相鄰之第二電極片120之間的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Cyy+、Ccy-)分析導電片110承受應力之大小及方向。分析單元160例如是微處理器、韌體電路或儲存數組程式碼之儲存媒體。至於多維度感測裝置100如何透過上述元件進行多維度應力的感測，以下將透過數張示意圖及流程圖說明如下。
請參照第3圖，其繪示第一實施例之多維度應力感測方法的流程圖。以下係以第1圖之多維度應力感測裝置100為例作說明，然而本發明所屬技術領域中具有通常知識者均可瞭解本實施例之多維度應力感測方法並不侷限應用於第1圖之多維度應力感測裝置100，並且多維度應力感測裝置100也不侷限於第3圖之多維度應力感測方法。
在步驟S101中，提供多維度感測裝置100。
在步驟S103中，以量測單元150量測第一電極片110間及第一電極片110與第二電極片120間所產生之的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Ccy、Cyy+、Ccy-)。
在步驟S105中，以分析單元160(例如是一微處理器)依據第一電極片110間及第一電極片110與第二電極片120間所產生之的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Ccy、Cyy+、Ccy-)分析導電片110承受應力之大小及方向。
請參照第4圖，其繪示第1圖之導電片110承受一應力F1之示意圖。當應力F1朝左上方推擠時，導電片130、第一電極片110及第二電極片120之關係將會有變化。應力F1施加時，將分為垂直分力F11及水平分力F12(繪示於第5圖)。垂直分力F11將使得導電片130與第一電極片110、第二電極片120之垂直距離D1(繪示於第5圖)改變。水平分力F12則將使得導電片130與第二電極120片之重疊關係改變。
以第2圖繪示之電容值Ccy為例，請參照第5及6圖，第5圖繪示第4圖之多維度應力感測裝置100沿截面線2-2之剖面圖，第6圖則為第一電極片110間電容值Ccy之等效電路圖。電容值Ccy為標示「C」之第一電極片110與標示「Y」之第一電極片110之間的電容值，電容值Ccy’為標示「C」之第一電極片110與標示「Y」之第一電極片110之間的原始電容值，電容值Cuc為標示「U」之導電片130與標示「C」之第一電極片110之間的電容值，電容值Cuy為標示「U」之導電片130與標示「Y」之第一電極片110之間的電容值，電容值Cuy+為標示「U」之導電片130與標示「Y+」之第二電極片120之間的電容值，電容值Cuy-為標示「U」之導電片130與標示「Y-」之第二電極片120之間的電容值。電容值Ccy、Ccy’、Cuc、Cuy依據串聯與併聯關係可以得到如下列第(1)式之關係。
如第5及第6圖所示，垂直分力F11造成導電片130與第一電極片110及第二電極片120之垂直距離D1改變，因此影響導電片130與第一電極片110間的電容值(例如是第5圖繪示之電容值Cuc、Cuy)，進而影響第一電極片110間的電容值(例如是第5圖繪示之電容值Ccy)。水平分力F12對導電片130的影響為橫向位移，如第4及5圖所示，由於導電片130之位移後之位置依然完全涵蓋第一電極片110，因此水平分力F12並不會造成第一電極片110間電容值(例如是第5圖繪示之電容值Ccy)的改變。因此可藉由量測單元150量測第一電極片110間電容值(例如是第5圖繪示之電容值Ccy)，分析單元160藉由電容值(例如是第5圖繪示之Ccy)的變化判斷垂直分力F11的大小變化。上述雖然以Y軸方向之電容值為例作說明，然而X軸方向之電容值亦可依據類似之方式進行分析。
第一電極片110與第二電極片120間的電容值(例如是第5圖繪示之電容值Cyy+、Ccy-)將產生類似的變化情況。請參照第5及7圖，第7圖為第一電極片110與第二電極片120間電容值Ccy-、Cyy+之等效電路圖。如第5及7圖所示，垂直分力F11造成導電片130與第一電極片110、第二電極片120之垂直距離D1改變，因此影響導電片130與第一電極片110間的電容值(例如是第5圖之電容值Cuc與Cuy)以及導電片130與第二電極片120間的電容值(例如是第5圖之電容值Cuy-、Cuy+)，進而影響第一電極片110與第二電極片120間的電容值(例如是第5圖之電容值Ccy-、Cyy+)。水平分力F12對導電片130的影響為橫向位移，則改變導電片130之垂直投影面與第二電極120的重疊面積，由於重疊面積的變化將改變導電片130與第二電極120的電容值(例如是第5圖之電容值Cuy+、Cuy-)，進而影響第一電極片110間與第二電極片120間的電容值(例如是第5圖繪示之電容值(Ccy-、Cyy+)。由於垂直分力F11已由第一電極片110間的電容值(例如是第5圖繪示之電容值Ccy)的變化所獲得，因此可藉由量測單元150量測第一電極110與第二電極120間電容值(例如是第5圖繪示之電容值Ccy-或Cyy+)，分析單元160依據電容值(例如是第5圖繪示之電容值Ccy、Ccy-、Cyy+、的變化推算出水平分力F12的大小與方向。
其中電容值Ccy-為標示「C」之第一電極片110與標示「Y-」之第二電極片120之間的電容值，電容值Ccy-’為標示「C」之第一電極片110與標示「Y-」之第二電極片120之間的原始電容值，電容值Ccy-為標示「C」之第一電極片110與標示「Y-」之第二電極片120之間的電容值，電容值Cuc為標示「U」之導電片130與標示「C」之第一電極片110之間的電容值。電容值Ccy、Ccy’、Cuy-、Cuc依據串聯與併聯關係可以得到如下列第(2)式之關係。
其中電容值Cyy+為標示「Y」之第一電極片110與標示「Y+」之第二電極片120之間的電容值，電容值Cyy+’為標示「Y」之第一電極片110與標示「Y+」之第二電極片120之間的原始電容值，電容值Cuy為標示「U」之導電片130與標示「Y」之第一電極片110之間的電容值，電容值Cuy+為標示「U」之導電片130與標示「Y+」之第二電極片120之間的電容值。電容值Cyy+、Cyy+’、Cuy+、Cuy依據串聯與併聯關係可以得到如下列第(3)式之關係。
根據上述電容值之變化，分析單元160(繪示於第2圖)只需判斷第一電極110間以及第一電極110與第二電極片120之間的電容值的變化關係，即可得知多維度應力感應裝置100是否被施加應力F1之大小以及方向。
第二實施例
請參照第8圖，其繪示第二實施例之多維度應力感測裝置200之示意圖。本實施例之多維度應力感測裝置200與第一實施例之多維度應力感測裝置100不同之處在於第一電極片210與第二電極片220之數量，其餘相同之處不再重複敘述。
本實施例之第二電極片220與第一電極片210之數量均為二，第二電極片220其設置於第一電極片210任意相鄰之兩個邊。
在本實施例中，分析單元160(繪示於第2圖)判斷第一電極210間的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Ccy)變化，以及代表兩正交軸的第一電極片210與第二電極片220之間的電容值(例如是第2圖繪示之電容值Ccy-或Cyy+)即可得知導電片230被施加應力的大小與方向。
第三實施例
請參照第9圖，其繪示第三實施例之多維度應力感測裝置300之示意圖。本實施例之多維度應力感測裝置300與第一實施例之多維度應力感測裝置100不同之處在於軟性層狀介電結構340之圖案化以及因軟性層狀介電結構340之圖案化後用來支持第二電極片320的基板350，其餘相同之處不再重複敘述。本實施例之軟性層狀介電結構340圖案化為足以涵蓋導電片330面積之獨立圖騰，如此可增加多維度應力感測裝置300的橫向位移量，藉此提高裝置水平分力的解析度。在本實施例中，分析單元160(繪示於第2圖)可以進行類似第一實施例之判斷程序即可得知導電片330是否被施加應力，並且得知應力所施加之大小與方向。
第四實施例
請參照第10圖，其繪示第四實施例之多維度應力感測裝置400之示意圖。本實施例之多維度應力感測裝置400與第三實施例之多維度應力感測裝置300不同之處在於導電片430可製作於軟性上蓋460的凹槽內，凹槽中可填充軟性層狀介電結構440。基板450附著於該軟性上蓋460。第一電極片410設置於基板450與軟性上蓋460之間。軟性上蓋460與用來支持第一電極片410與第二電極片420的基板450間可採貼合方式密合。充填於軟性上蓋460凹槽內之軟性層狀介電結構440可為氣體、液體或具彈性之固體，其餘相同之處不再重複敘述。在本實施例中，分析單元160(繪示於第2圖)判斷第一電極410與第二電極片420之間的電容值變化，即可得知導電片430被施加應力之大小與方向。
根據上述各個實施例，軟性層狀介電結構140、340、440係可圖案化。並且第10圖實施例之軟性層狀介電結構440可以為氣體或液體，各種實施方式均不脫離本發明所屬技術範圍。請參照第11～13圖，其繪示各種軟性層狀介電結構540、640、740之示意圖。此些軟性層狀介電結構540、640、740皆可增加應力之形變量，例如是發泡結構(如第11圖所示)、圖案化之微孔洞結構(如第12圖所示)、或圖案化之獨立柱狀結構(如第13圖所示)。
此外，上述第一電極片110、210、310、410及第二電極片120、220、320、420之數量並不侷限於此。請參照第14圖，其繪示另一實施例之多維度應力感測裝置500的俯視圖。第一電極片510之數量可以是4個(甚至更多)，第二片電極片520的數量可以是8個(甚至更多)。
綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500．．．多維度應力感測裝置
110、210、310、410、510．．．第一電極片
120、220、320、420、520．．．第二電極片
130、230、330、430．．．導電片
140、340、440、540、640、740．．．軟性層狀介電結構
140a、340a、440a．．．第一表面
140b、340b、440b．．．第二表面
350、450．．．基板
460．．．軟性上蓋
150．．．量測單元
160．．．分析單元
C、X、X+、X-、Y、Y+、Y-、U．．．位置標示
Ccy、Ccy’．．．第一電極片間電容值
Cyy+、Ccy-、Cyy+’、Ccy-’．．．第一電極片與第二電極片間電容值
Cuc、Cuy．．．導電片與第一電極片之電容值
Cuy-、Cuy+．．．導電片與第二電極片之電容值
D1．．．垂直距離
F1．．．應力
F11．．．垂直分力
F12．．．水平分力
S101、S103、S105．．．流程步驟
第1圖繪示第一實施例之多維度應力感測裝置的俯視圖。
第2圖繪示第1圖之多維度應力感測裝置沿截面線2-2之剖面圖。
第3圖繪示第一實施例之多維度應力感測方法的流程圖。
第4圖繪示第1圖之導電片承受一應力之示意圖。
第5圖繪示第4圖之多維度應力感測裝置沿截面線2-2之剖面圖。
第6圖繪示第5圖第一電極110之電容等效電路圖。
第7圖繪示第5圖第一電極110與第二電極120間電容之等效電路圖。
第8圖繪示第二實施例之多維度應力感測裝置之示意圖。
第9圖繪示第三實施例之多維度應力感測裝置之示意圖。
第10圖繪示第四實施例之多維度應力感測裝置之示意圖。
第11～13圖繪示各種軟性層狀介電結構之示意圖。
第14圖繪示另一實施例之多維度應力感測裝置的俯視圖。
100．．．多維度應力感測裝置
110．．．第一電極片
120．．．第二電極片
130．．．導電片

Claims (22)

  1. 一種多維度應力感測裝置，包括：一軟性層狀介電結構，具有相對之一第一表面及一第二表面；一導電片，設置於該第一表面，該導電片具有一垂直投影面；至少一第一電極片，設置於該第二表面，各該至少一第一電極片全部位於該垂直投影面之範圍內；至少一第二電極片，設置於該第二表面，各該至少一第二電極片部份位於該垂直投影面之範圍內；一量測單元，用以量測該至少一第一電極片及該至少一第二電極片所產生之電容值；以及一分析單元，依據該至少一第一電極片及該至少一第二電極片所產生之電容值分析該導電片承受應力之大小及方向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第一電極片及該至少一第二電極片之間隙全部位於該垂直投影面之範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第二電極片之數量大於或等於二，該量測單元用以量測該些第二電極片與相鄰該些第一電極片之間的電容值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第二電極片係設置於該第一電極片之相鄰側邊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第一電極片之數量大於或等於二，該量測單元用以量測該些第一電極片與相鄰該第一電極片之間的電容值，並用以量測該些第一電極片與相鄰該第二電極片之間的電容值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之多維度應力感測裝置，其中該軟性層狀介電結構係為圖案化之微孔洞結構或圖案化之獨立柱狀結構。
  7. 一種多維度應力感測裝置，包括：一軟性上蓋，具有至少一凹槽；一導電片，設置於各該至少一凹槽底部，該導電片具有一垂直投影面；一基板，附著於該軟性上蓋；至少一第一電極片，設置於該基板與該軟性上蓋之間，各該至少一第一電極片全部位於該垂直投影面之範圍內；至少一第二電極片，設置於該基板與該軟性上蓋附著之表面，各該至少一第二電極片部份位於該垂直投影面之範圍內；一量測單元，用以量測該至少一第一電極片及該至少一第二電極片所產生之電容值；以及一分析單元，依據該至少一第一電極片及該至少一第二電極片所產生之電容值分析該導電片承受應力之大小及方向。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之多維度應力感測裝置，更包括：一軟性層狀介電結構，充填於該軟性上蓋之該凹槽內。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第一電極片及該至少一第二電極片之間隙全部位於該垂直投影面之範圍內。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第二電極片之數量大於或等於二，該量測單元用以量測該些第二電極片與相鄰第一電極片之間的電容值。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第二電極片係設置於該第一電極片之相鄰側邊。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第一電極片之數量大於或等於二，該量測單元用以量測該些第一電極片與相鄰第一電極片之間的電容值，並用以量測該些第一電極片與相鄰第二電極片之間的電容值。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之多維度應力感測裝置，其中該軟性層狀介電結構為充填於該軟性上蓋之至少一凹槽內之液體、氣體或具彈性之固體。
  14. 一種多維度應力感測裝置，包括：一軟性層狀介電結構，具有相對之一第一表面及一第二表面；一導電片，設置於該第一表面，該導電片具有一垂直投影面；一基板，附著於該第二表面；至少一第一電極片，設置於該基板之表面，並以該基板之表面與該軟性層狀介電結構之該第二表面附著，各該至少一第一電極片全部位於該垂直投影面之範圍內；至少一第二電極片，設置於該基板之表面，並以該基板之表面與該軟性層狀介電結構之該第二表面附著，各該至少一第二電極片部份位於該垂直投影面之範圍內；一量測單元，用以量測該至少一第一電極片及該至少一第二電極片所產生之電容值；以及一分析單元，依據該至少一第一電極片及該至少一第二電極片所產生之電容值分析該導電片承受應力之大小及方向。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第一電極片及該至少一第二電極片之間隙全部位於該垂直投影面之範圍內。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第二電極片之數量大於或等於二，該量測單元用以量測該些第二電極片與相鄰第一電極片之間的電容值。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第二電極片係設置於該第一電極片之相鄰側邊。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之多維度應力感測裝置，其中該至少一第一電極片之數量大於或等於二，該量測單元用以量測該些第一電極片與相鄰第一電極片之間的電容值，並用以量測該些第一電極片與相鄰第二電極片之間的電容值。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之多維度應力感測裝置，其中該軟性層狀介電結構係為涵蓋該導電片之該垂直投影面之獨立圖騰結構。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之多維度應力感測裝置，其中該軟性層狀介電結構係為圖案化之微孔洞結構或圖案化獨立柱狀結構。
  21. 一種多維度應力感測方法，包括：提供一多維度感測裝置，該多維度應力感測裝置包括一軟性層狀介電結構、一導電片、至少一第一電極片及至少一第二電極片，該軟性層狀介電結構具有相對之一第一表面及一第二表面，該導電片設置於該第一表面，該導電片具有一垂直投影面，該至少一第一電極片設置於該第二表面，該至少一第一電極片全部位於該垂直投影面之範圍內，該至少一第二電極片設置於該第二表面，該至少一第二電極片部份位於該垂直投影面之範圍內；量測該至少一第一電極片間及該至少一第一電極片與相鄰之該至少一第二電極片所產生之電容值；以及提供一微處理器，該微處理器依據該至少一第一電極片及該至少一第一電極片與相鄰之該至少一第二電極片所產生之電容值分析該導電片承受應力之大小及方向。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之多維度應力感測方法，其中該至少一第二電極片之數量及該至少一第一電極片之數量均大於或等於二，量測該至少一第一電極片或該至少一第二電極片所產生之電容值之步驟包括：量測該至少一第一電極片彼此相鄰間的電容值；以及量測與該些至少一第一電極片與相鄰至少一第二電極片之間的電容值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9823141B2 (en) 2015-06-12 2017-11-21 Industrial Technology Research Institute Sensing device

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104236764B (zh) * 2014-09-29 2016-05-11 合肥工业大学 一种电容式触滑觉传感器装置
CN105487703A (zh) * 2015-07-22 2016-04-13 敦泰电子有限公司 压力检测器及其相关的显示模组
CN104992627B (zh) * 2015-07-29 2018-11-06 敦泰电子有限公司 具有压力检测器的显示模块
US20170045976A1 (en) * 2015-08-10 2017-02-16 Apple Inc. Electronic Devices With Shear Force Sensing
US20190094087A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 Purdue Research Foundation Shear and normal force sensors,and systems and methods using the same
JP2022111489A (ja) * 2021-01-20 2022-08-01 本田技研工業株式会社 ３軸力センサ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503705A (en) * 1982-02-24 1985-03-12 The Langer Biomechanics Group, Inc. Flexible force sensor
IL72736A0 (en) * 1984-08-21 1984-11-30 Cybertronics Ltd Surface-area pressure transducers
US6689948B2 (en) * 1996-04-17 2004-02-10 B-Band Oy Transducer and method for forming a transducer
US6151967A (en) * 1998-03-10 2000-11-28 Horizon Technology Group Wide dynamic range capacitive transducer
US7712373B2 (en) * 2006-03-03 2010-05-11 Nagle H Troy Sensor device for real-time monitoring or relative movement using capacitive fabric sensors
JP2010519528A (ja) 2007-02-23 2010-06-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 衣料用繊維製品内での剪断力及び圧力の測定
US20120137791A1 (en) * 2010-12-07 2012-06-07 Chen-Pang Kung Sensing device for sensing force

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9823141B2 (en) 2015-06-12 2017-11-21 Industrial Technology Research Institute Sensing device

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