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赤外線でコンクリート構築物のクラックを発見・測定

日経XTECHの記事によれば、コンクリート構築物に赤外線を当て、その映像で、完全に非破壊で構築物の内部のクラックを計測する技術を、前田建設工業とトプコンが開発した、とのことだ。構築物の内部の「クラック」は通常はたたくなどの検査をしなければわからないが、この研究では、構築物の内部の状況を完全に映像だけで「非破壊」で調べることができる、とのこと。また、赤外線を使うため、レーザーなどの方法を使うような「危険」が少ないのも、この方法でのクラック検査の特徴だ。

広がる指紋認証技術FIDO

現在、LINEなどでもFIDOという指紋認証技術が使えるのはご存知だろうか?この方式では、指紋だけではなく、パスワード等の他の認証方法を組み合わせる規格も用意され、標準インターフェイスも用意されているので、現在は、Android端末やWindows10、LINEなどでも、利用可能だ。W3Cの新規格も出るタイミングもあり、指紋認証は一気に盛り上がってきており、FIDOはその台風の目と言えそうだ。

Canatu Oy(カナツ オイ)、デンソーとライセンス契約を締結

3D形状に賦形や延伸可能なタッチ・センサー用フィルムやヒーターの開発・製造しているCanatu Oy(以下:カナツ)は、株式会社デンソー(本社:愛知県刈谷市、取締役社長:有馬 浩二、以下:デンソー)とライセンス契約を締結したことを本日発表した。
このたびの非排他的ライセンス契約は、カナツの CNB™フィルムを、例えば自動運転車などのヒーター用途などに、製造するためのもので、フィンランドと日本における両社協同での開発・製造は、カナツとデンソー双方の顧客にとって有益なものとなるとしている。

デンソーは、サーマル関連など自動車先端的技術部品のリーディング企業である。一方カナツは、3次元形状のヒーターやタッチ・センサーの設計製造を行っている。なお、両社は本ライセンス契約の金銭的価値は公表していない。

ニュースリリースサイト:https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000004.000008647.html

オン・セミ、バッテリ不要スマートパッシブセンサ™ が、China IoT Innovation Awardを受賞

オン・セミコンダクターは、同社のスマートパッシブセンサ™ (SPS)でIoT Outstanding Technical Innovation Awardを受賞した。
SPS™ は、様々なパラメータのモニタリングを可能にするワイヤレスでバッテリ不要のセンサであり、同社のSPSDEVK1MT-GEVKターンキーソリューション・キットと組み合わせることにより、モノのインターネット(IoT)アプリケーションへの迅速なインテグレーションが可能となる。

SPSDEVK1MT-GEVKは、予知保全ターンキーソリューション・キットで、20個のSPS1T001PCB温度センサ、20個のSPSxT001PET温度センサ、20個のSPSxT001CER温度センサ、20個のSPSxM001PET湿度センサ、12VのユニバーサルDC電源、2個のUHFアンテナ(SPSDEVA1-W)、UHF SPSリーダ・ハブ(SPSPRDR1-8)を含んでいる。
また、オン・セミコンダクターのRF TagReaderソフトウェアも含まれており、これによりSPS™ ワイヤレスのバッテリ不要センサを自動的に識別する、完全なソリューションを提供するという。

ニュースリリースサイト:https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000030.000035474.html

AI・機械学習機能搭載型 『アイオロス・ロボット』日本初上陸

米・サンフランシスコを拠点に置くAeolus Roboticsは、2018年1月に「CES2018」で発表したAI・機械学習機能搭載型ヒューマン支援ロボット『アイオロス・ロボット』のレンタルサービスを2019年8月に開始する。 ※予約開始時期は2019年4月を予定

AI・機械学習機能搭載型ヒューマン支援ロボット『アイオロス・ロボット』は、人、顔、モノ、テキストなど、周囲の環境・情報を学習・認識できる非常に優れた「AIビジョンセンサ」を搭載し、人が後ろ向きや横たわった状態でも同一人物であることを認識できる「高度な物体検知能力」とともに、「空間認識機能」、「生体信号検知機能」を有している。また、「音声認識機能」を備えているため、音声で指示を送ることも可能。

加えて、両腕のロボットアームと車輪による機動性から、見守り中の発作や転倒といった緊急事態に敏速に対応できる。そのため、アイオロス・ロボティクスは、日本の超高齢化社会における介護マーケットの拡大を見据え、ロボット導入を積極的に進めている国内企業と介護施設内での附帯業務支援に関する実用検証試験を開始しているとのこと。

機能確認を経てから、今後は、介護施設内での日用品、食事、洗濯物等の運搬や、空港・ホテル・レストラン・病院などの公共施設内のパトロールや配達などの業務をサポートするヒューマン支援ロボットとして、2020年までに10万台の普及を目指すという。

<概要>
 名称         :アイオロス・ロボット
 レンタル予約 開始時期:2019年4月
 レンタル提供 開始時期:2019年8月
 レンタル販売 価格  :月額15万円(税抜)
            ※為替の変動によるレンタル提供価格の変動可能性有
            ※最低レンタル契約期間は3か月からを予定
 製品サイト      :https://aeolusbot.com/
 製品お問い合わせ先  :jp.information@aeolusbot.com ※日本語対応可能

<特徴>
『アイオロス・ロボット』は、AI・機械学習機能を搭載していると同時に、学習内容をクラウド上で複数のロボットが共有、個々へフィードバックを繰り返すことで、刻々と変化する環境やその周囲の人々に適応することができる。また、2つのロボットアームと車輪を用いて、モノを床から拾い上げ、適切な保管場所に置くなど、人の生活における様々な作業をサポートすることができる。
・AIビジョンセンサによる多次元の顔識別が可能
・1万以上の対象物の認識が可能
・充電時間:4時間、稼働時間:4時間
・Google Home、Amazon Alexaなどに対応

ニュースリリースサイト:https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000001.000039616.html

テラドローン、豪のC4D Intelを買収、新会社を設立

テラドローン株式会社は、この度欧州・アフリカ支社に続き、C4D Intel(オーストラリア、パース) に大型出資契約の締結を完了し、鉱業分野、オイル&ガス等エネルギー分野のドローン活用拡大を目指す新会社Terra Drone Australiaを設立することとなった。今後鉱業分野、オイル&ガス等エネルギー分野におけるUAV LiDARソリューションの提供を開始する。
なお、今回の設立で、南アフリカ、インドネシア、イギリス、ベルギー、オランダなど10社目の海外拠点の設立となる。

Terra Drone Australiaでは、国内外でのLiDARによる総プロジェクト数が300を超える実績をもつTerra drone Japanと連携してLiDARソリューションの推進と南アフリカ支社で培った地下マイニングの技術を用いて鉱業・オイル&ガス・電力分野でのUAV利用の拡大を促す。
LiDARは写真測量に比べて迅速かつ詳細な3Dデータや、等高線データの取得、土量計算が可能で、実際に日本では災害時に、地震や土砂崩れで人の立ち入りができない危険地域に入り二次災害の防止という非常に大きな役割を果たした。Terra Drone Australiaでも自社開発の『Terra Lidar』や地下マイニング技術を通じてオーストラリアの基幹産業であるエネルギー産業の発展に寄与でできるものとしている。

ニュースリリースページ: https://www.terra-drone.net/blog/page-5453/

欠陥検査に役立つ光ファイバセンサ(2)

株式会社レーザック
代表取締役社長
町島祐一

2.「耐電磁ノイズ性・耐雷性」…AE(Acoustic Emission)法による亀裂モニタリング

人間の耳にも聞こえない超音波帯域で発生するマイクロクラック(微小亀裂)を捉えることは材料劣化の予兆検知として意義がある。特に、高い電磁ノイズ環境であったり、可燃性ガスに満ちている箇所(防爆環境)では従来の電気式のAEセンサは使用が難しいため、このような場合に光ファイバによるAEモニタリングは有効な手段である。
本事例ではガラス繊維強化プラスチック(GFRP)の一軸引張破壊試験において光ファイバAE法で取得したデータを紹介する。脆性材料では一般に、最終破断に向かってAEの発生頻度は急激に増え(図4)、また微小亀裂の連結によってその周波数は徐々に低下する(図5)。AE法はこうした脆性材料の亀裂進展監視の他にも、活性腐食の検知や回転機の軸受け摩耗検知、また変電所における漏電検知等にも用いられている。

図4 AE発生数
図5 AE周波数

【計測原理】
本計測で使用した光ファイバによるAE計測の原理を概説する。従来のセラミック素子を利用した圧電型のセンサと同等の性能を持っている。

図6 光ファイバドップラセンサ

光ファイバ線は、コアとクラッドの2層構造になっており、光波はその境界近傍で全反射を繰り返しながら伝播する。測定に際しては、下図に示すように光ファイバ線の一部を被計測物に固着する。この固着部がセンサ部になり、被計測物が振動するとセンサ部もその振動に併せて伸縮する。そして、固着部の一端から周波数fの光波を入力している場合、入力端から出力端までの経路内に存在するある瞬間のレーザ光の波数は一定であることから、経路長が伸縮すれば波長が伸縮する、すなわち、伝播速度は一定であるから周波数がfだけ変化する。これをレーザードップラ効果と呼び、他端から出力される光波の周波数はf-fとなる。この周波数変調量fは光ファイバの伸縮、すなわち被計測物の変位量の変位(ひずみ)速度に比例する。したがって、この周波数変調量を検知することができれば、速度計として被計測物の振動を捉えることができる。

光ファイバが伸縮する際に、ファイバ内のドップラ効果により生じる周波数変調は下式で示される。fはセンサ部で生じる周波数変調、λは光波の波長、 は光ファイバの変位速度である。ここで負号は、変位速度の増大により光の周波数が低下することを意味している。

上式に示すように、周波数変調fと変位速度dL/dtは比例関係となる。この周波数変調fは光ヘテロダイン方式を用いて検出され、周波数/電圧変換器(FV変換器)によって電圧Vに変換される。ここで変換された電圧Vと変位速度dL/dtの関係を、Kを比例定数として示すと下式のようになる。したがって、このセンサは検知した変位速度を電圧で出力するセンサであり、変位速度が大きくなると電圧出力が大きくなるという特性を持つ。

ここで、

周波数変調fを検知するためのレーザードップラ振動計システムを下図に示す。システムはセンサ回路と計測回路から構成されている。計測回路がヘテロダイン干渉法を用いて周波数変調量を検出する回路である。同図より、光源(Light source)から入射された周波数fのレーザ光は、センサ回路と計測回路に分波される。センサ回路では、計測対象物の振動によってファイバ部が微小伸縮すると、それに伴いファイバの光路長が時間的に変動する。その結果、レーザ光には光路長の時間的変化であるdL/dtに比例した周波数変調fが生じ、センサから出力されるレーザ光はf-foとなる。一方、計測回路ではAOM(周波数変調器)により周波数fMo(80MHz)の基準光を加えf+fMに変調される。そして、センサ回路からのレーザ光と計測回路からのレーザ光の周波数の差fM+fが導かれ、検知器(Detector)でfが検出され、周波数/電圧変換器(FV)で電圧値に変換される。

図7 光ファイバドップラセンサ検波回路

次週へつづく

センサイト・キュレーション「欠陥検査とセンサ」(2)

センサイト・プロジェクト編集部

9.「光ファイバセンサ概論」 運営:NPO光ファイバセンシング振興協会
今月号の本文を執筆の(株)レーザックも所属している協会のホームページ。光ファイバセンサについての解説「光ファイバセンサ概論」を見ることが出来る。光ファイバや計測器等に関するQ&Aも大変充実している。
http://www.phosc.jp/cms/

10.「非破壊検査とは」 運営:(一社)非破壊検査協会
非破壊検査協会のホームページ。JISの用語として、非破壊試験、非破壊検査、非破壊評価を掲載している。
http://www.jsndi.jp/aboutus/aboutus02.html

11.「非破壊検査」 運営:神鋼検査サービス(株)
探傷試験の検査方法、超音波(UT)/浸透(PT)/磁気(MT)/放射線(RT)/応力(ST)等について記述がある。
https://www.sisco.kobelco.com/act/nondestructiveness/index.html

12.「過流探傷装置の測定原理・測定方法」 運営:(株)NDTアドバンス
過流探傷試験について原理、浸透深さ、コイル、測定方式についてそれぞれ解説している。
https://www.ndtadvance.com/eddy-current/technical-docs.html

13.「建物診断のノウハウ」 運営:日本アビオニクス(株)
赤外線サーモグラフィーによる建物や構造物の診断、表面の状態だけでなく、いろいろなことを調べることができることが分かる。
http://www.avio.co.jp/products/infrared/appli/example/building.html

14.「ドローンのお仕事」~非破壊検査~ 運営:(株)旭テクノロジー
ドローンと赤外線カメラを使った非破壊検査を紹介している。これからはこのような形の応用がぐんと増えることが予想される。
https://atcl-dsj.com/work/62/

15.「4chビームフォーミング可視化システム」 運営:(株)小野測器
音のデータをマイクロホンで取り、音源を可視化して持ち運びしやすくした、個人の感覚に頼らない音の検査システム。日本音響学会の技術開発賞を受賞している。
https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/software/others/bf3100.htm

16.「アプリケーション事例【SuaKIT】」 運営:(株)エーディーエステック
マシンビジョンとディープラーニングを組み合わせた自動検査システムの様々なアプリケーション例を掲載している。
http://www.ads-tec.co.jp/suakit/suakit-case/

 

17.「社会問題を解決するOKIのIoT」 運営:沖電気工業(株)
沖電気のホームページ。労働力不足・自然災害/環境問題・老朽化問題その他を社会問題として同社が持っているIoT技術で解決する例や提案を挙げている。
https://www.oki.com/jp/iot/

 

今月は欠陥検査とセンサについて関連するサイトをご紹介してきましたが、最後のNo.17に代表されるように、センサと最新のテクノロジーを使っていかに人間の手を掛けず、効率的にしていくかということが不変のテーマとなっています。そういった事を現在の言葉ではスマートインダストリーやスマート工場という風に呼んで、その方向を目指しています。
それらが現実となる日も、もう目の前まで来ていると思われます。

ST、車載システムの運転手/搭乗者モニタを強化するイメージ・センサを発表


STマイクロエレクトロニクスは、運転手/搭乗者モニタリング向けに、新しいグローバル・シャッター機能付き車載用イメージ・センサであるVG5661およびVG5761を発表した。
AutoSensイメージング・コンファレンスおよびElectronica 2018では、車載用ソフトウェアのイノベータであるJungo社のドライバ・モニタリング・ソリューション「CoDriver」を使用して、両製品のデモを実施したとのこと。

ニュースリリースサイト:https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000923.000001337.html

JR東日本など7社、岩手県でBRTにおける自動運転の技術実証実験

JR東日本、先進モビリティ、愛知製鋼、京セラ、ソフトバンク、日本信号、日本電気は7日、JR東日本が主催するモビリティ変革コンソーシアムにおいて、「JR東日本管内のBRTにおけるバス自動運転の技術実証」を実施すると発表した。

実証実験では、自動運転を行う上での課題解決に向け、JR東日本管内の岩手県・大船渡線BRTで自動運転実験用バス(先進モビリティ保有 : 日野リエッセ)を使用し、BRT専用道を用いた車線維持制御実験・速度制御実験・正着制御実験・交互通行実験などを実施することで、バスの自動運転の技術実証を行う。

車線維持制御実験および速度制御実験では、BRT専用道上に設置した機器(磁気マーカ)の情報を高感度磁気センサ(MIセンサ)で読み取り、自車位置を正確に特定することで専用道上を円滑に走行する実験と、車両のアクセルとブレーキを自動制御してBRT専用道上を最高40km/hで走行し、決められた位置でスムーズに停止する実験を行う。

正着制御実験では、磁気マーカの情報を読み取り、自動でBRT駅のホームに寄せて停止する実験を実施。交互通行実験では、車両の位置情報を無線でやりとりすることで、車両1台分の幅のBRT専用道を自動運転バスと対向車両とが交互に通行するための実験を行う。他にも衛星測位システム「QZSS(みちびき)」などによる自動運転バス位置情報の測定実験、無線機の電波到達距離の検証実験が実施される。

実験場所は大船渡線BRT竹駒駅周辺(岩手県陸前高田市竹駒町)で、実証実験期間は2018年12月12日から2019年3月8日まで。なお、自動運転での走行試験はBRT専用道で行い、それ以外の一般道はドライバーが運転し、自動運転区間においても緊急時にはドライバーが運転するという。

ニュースサイト:https://news.mynavi.jp/article/20181208-737513/