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先端技術に投資しよう

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新しい技術や産業が未来を創る。ところが日本は、新しいことへの障壁が多い。歴史に学び、リスクを取って新しい産業を育てる。それらが普及するための課題を示す。



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最終発行日:
2017-01-15
発行部数:
66
総発行部数:
8612
創刊日:
2009-08-29
発行周期:
隔週刊
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100点

182号 センサ

発行日: 01/15

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■  先端技術に投資しよう

■  182号 センサ

───────────────────────────2017/01/15───

人の五感、視覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚は最も身近なセンサだ。最初の4つは、目や耳
など限定された場所でしか検知できない。それに対して触覚は、安全確保に重要なので全身
に分布している。

温度や湿度は言うに及ばず、加速度や味覚などさまざまなセンサが開発されている。
自動車のエアバッグから始まった加速度センサは、いまではスマホやゲームのコントローラ
などにも搭載されて、その用途は拡大している。

加速度センサは、加速度のみならず、「重力」や「振動」、「動き」、「衝撃」も測定でき
る。加速度センサで重力から傾きを計算して(縦横検出)スマホ画面の表示の向きを検出し
ている。

加速度センサは、ばね(コイルばねや板ばね)につながった錘に加速度が加わったときの
位置変化を捉える静電容量式が主流だ。加速度によって動く可動部(重り)とバネ、櫛歯状
電極が形成され、可動部のわずかな位置変化を静電容量の変化で検出する。

ガス温度分布型は、空洞部中央で暖められ、軽くなったガスが加速度によって移動するのを、
周囲の温度計測抵抗ブリッジの抵抗変化で検出する。機械的な可動部分がないためMEMS
(ナノミクロンの微小加工で制作した装置)工程の歩留まりが良く、安価に製造できる。

近赤外線センサは、赤色に近いが人間には見えない近赤外線を照射して、反射や透過に
よる変化量で物体を検出する。光センサとも呼ばれ、応答が速く、検出範囲が明確で、
自動ドア用センサや防犯用センサなどに使われている。対向する受光素子に近赤外線を
照射し、人や物が進入すると近赤外線量に変化が生じるので、それを検出する。

人以外の反射率をもつ物体の進入や太陽光や雨、雪、霧などの自然現象、同じセンサや
電磁ノイズなどの影響を受けて誤動作することがある。そこで、温度補償回路により
天候や環境の変化を把握してそれらの影響を排除している。

味覚センサは、人間が感じる5つの味、甘味、酸味、塩味、苦味、旨味を測定する。
以前から甘味は糖度計で、塩味は塩分濃度計で測定できたが、全体の味は人による官能
検査でしか分からなかった。舌表面の脂質膜を人工的に作り、塩味・旨味などを感じる
物質と反応する構造をもったセンサが開発されて、短時間で高感度な測定が可能となっ
た。

自動運転はいうに及ばず、コンサートで来場者の動きから盛り上がりの度合いを把握す
ることもできる。様々なセンサがインタネットにつながることにより、ビッグデータと
して活用されて、驚くほどの利便性が提供されるようになる。ただ、どんな情報なら
利用してよいかのチェックが必要だ.

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安田 勉

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