マイナビニュースの報道によれば、AI、特にDeep Learninngには、背後に巨大なデータベースが必要だが、そのデータベースでポピュラーな位置を占めるHadoopについて、AI用のチップ開発を行っているNVIDIAとPCサーバーのDELLが協業するとのこと。 
サイト「日本の研究」によれば、東北大学で、磁気のない金属薄膜からナノ磁石を作ることに成功した、とのこと。詳細は記事のリンクを参照。
（株）フジクラは、IoT無線センシングをより広範囲なエリアへ適用可能にするLPWA（Low Power Wide Area）技術の一つであるLoRaWAN方式の無線を搭載した「エネルギーハーベスト（EH）型LoRaWANTM屋内/屋外センサノード」を開発し、2019年1月より順次販売を開始する。
このセンサノードは、周囲の照度環境から効率よく電力を得られるエネルギーハーベスト・デバイスである「色素増感太陽電池（DSC：Dye-sensitized Solar Cell）」を電源として搭載している。DSCは、特に屋内照明や屋外の日陰などの低照度環境で、従来の太陽電池よりも高効率で電力供給が可能なため、屋外の日陰程度の照度でも充分にセンサノードを駆動することが可能である。加えて、IoTセンシング端末の電源工事や電池交換などのメンテナンスが不要となるため、ランニングコストも抑えることができる。センサノードは温度、湿度、照度、気圧、人感、５項目のセンシングを行い、データを一定の間隔（標準：5分間隔）で、定期的に無線で発報することが可能。
これらの動作に必要な電力をDSCによる光発電で賄い、エネルギーハーベスティング駆動を実現しているという。
当該センサノードを用いた千葉県佐倉市周辺におけるフィールド実験では、ゲートウェイから2km離れたセンサノードからも、通信欠損のないセンシングデータ収集を確認できているとのこと。
ニュースリリースサイト：http://www.fujikura.co.jp/newsrelease/products/2058109_11541.html
TECHABLEの記事によれば、Alphabet(Google)が、フィンランドで2019年春にドローンを使った宅配サービスを開始する、とのこと。 
ロールス・ロイスとフィンランド国営の輸送船事業会社のフィンフェリーは12月3日、フィンランドのトゥルク市南部に位置する多島海で、世界初となる完全自律運航フェリーが実現したと発表した。
完全自律運航フェリーの輸送船ファルコ号は、ロールス・ロイスのシップ・インテリジェンス「Ship Intelligence」技術を採用し、パライネンとナウヴォ間の航路を自律運航することに成功。復路は遠隔操作で航行したとのこと。
船舶はセンサフュージョンや人工知能を用いて障害物を検出し、衝突を回避したほか、最近開発された自動ナビシステムによる自動着岸も実演された。これらは全て、乗組員による人的な介入を一切伴わずに実施された。
ファルコ号には様々な高度センサが搭載されており、リアルタイムで周囲の詳細な状況を、肉眼よりも正確に把握することが可能。センサデータを融合させることにより、状況認識イメージが作成され、それが約50キロメートル離れたトゥルク市街の中心に位置するフィンフェリー社の遠隔操作センターに中継される。ここで船長が自律運航を監視し、必要な場合には船舶を制御することができる。
トゥルクの多島海で行われた自律運航試験では、ロールス・ロイスは既に約400時間の海上試運航を行っている。ロールス・ロイスの自動着桟システム「Rolls-Royce Autodocking system」も試験に成功した技術の1つ。この機能により、港湾に接近する際、船舶は自律的に航路や速度を変更し、人的な介入なしに着岸することができる。海上試運航では、様々な状況下での衝突防止ソリューションの試験も数時間にわたり実施されたという。
ニュースサイト：https://lnews.jp/2018/12/k1203317.html
ADZUKI Trading は 自転車用の次世代ヘルメット『LIVALL BH60SE』をクラウドファンディングサイト
「Makuake」にて予約販売を11月30日から開始した。目標額10万円の設定に対し、既に8倍以上の額が集まっており、超早割30％OFFのコースは完売している。
本製品は、風防マイクとBluetoothスピーカーおよびLED、さらに3軸Gセンサを搭載しているのが特徴。
そのため、スマートフォンと連動し、走行中でのハンズフリー通話や好きな音楽を聞くことができる。また、LEDライトの点滅によるウインカー機能や、３軸センサが衝撃を感知した場合にSMSによるエマージェンシー通知機能等を備えているので、転倒した際や事故にあった場合に自動的に登録した先に連絡する従来のヘルメットよりも高い安全性を提供するという。操作はハンドルバーにつけたリモコンで行うことができる。
■製品仕様は以下の通り。
カラー：ホワイト・ブラック
素材：EPS発砲・ポリカーボネート
頭囲： 285×230×150mm
ヘッドサイズ： 55-61cm
重量： 285g
防水レベル： IPX4
Bluetooth： 4.0 HFP / HSP / A2DP
Bluetooth距離：最大10m
スピーカー： ステレオ２×０．５w
マイク： -39dB
テールライト： 8フルカラーLEDテールライト左ターン/右ターン信号灯
バッテリー容量： 3.7v / 380mAh
スタンバイ時間： 最大180日
バッテリー耐久性： 最大10時間（LEDライトのみ使用）
他の追加機能を使用すると、通常のバッテリ寿命は4〜6時間です。
電気的パラメータ： DC 5V / 0.5A
充電時間： 約1.5時間
リモコンの機能ボタン： 再生、一時停止、電源オフのための起動ボタン。次曲の音量
リモコンバッテリー： CR2032バッテリー（耐久時間500時間）
【メーカー保証】 購入日から1年間のメーカー保証付
クラウドファンディングサイト：https://www.makuake.com/project/livallhelmets/
光ファイバセンサとは、光ファイバ自体がセンサ素子（受感部）であると同時に、信号伝送にも光ファイバを用いるため、長距離な伝送ができることに加え、「耐電磁ノイズ性・耐雷性」を有している。また最大の特徴として、1本の光ファイバにおいて、多点又は連続的にセンサ部を設けることができる「多点・分布性」が挙げられる。さらに、光ファイバが石英ガラス製である場合（アクリル製のプラスチック製光ファイバと区別して）、数百℃までの「耐熱性」を付与できたり、細径ゆえに「材料への埋め込み」が可能である。
光ファイバセンサは、世界的には一次元的な構造の多い資源開発分野（油井やパイプライン）や、日本では土木建築分野等で多く利用されているが、本稿ではより身近な産業における欠陥検知を前提に、光ファイバが優位性を発揮する上記の特徴に焦点を当てて、これまで及び今後の光ファイバセンサ技術を俯瞰する。
1.「多点・分布性」…飛行中の航空機翼の応力モニタリング
輸送機の中でもとりわけ高い安全性が求められる航空機では、機体ヘルスマネジメント技術として運用中の荷重応力全般、すなわち飛行中の作用歪みと着陸後の残留歪みを追跡することが重要と言われている。ここでは、実航空機の試験飛行において、予め装着された光ファイバ歪みセンサによる応力モニタリングを事例紹介する。
光ファイバによる連続分布型の測定原理には、ブリルアン散乱を用いたもの、レイリー散乱を用いたもの、FBG（ファイバーブラッググレーティング＊1）を用いたもの等がある。また、検波の手法もパルス光を用いた時間領域法や干渉を用いた周波数領域法等がある。
光ファイバ歪み分布センサを航空機翼の下面に施工し、離陸中の歪みを計測した様子が図1である＊2。この場合、約8メートルの区間で約1mm毎に約8000点の歪み値を取得しており、機体に近い部分に大きく荷重歪みが作用し、その値は金属製の翼で1000με以下の弾性領域であることが見て取れる。この場合は健全性が維持されていると解釈され、こうした分布歪み計測は風力発電機のブレードやタワー、また車体・船体等の変形モニタリングにも応用が可能である。
【計測原理】
本計測で使用した歪み分布計測の原理を概説する。1本の光ファイバ上に多数設けられたセンサの位置を、何らかの手法で識別しなければならないが、FBGの場合、反射波長の違いで認識する波長多重、反射時間の違いで認識する時間多重、ここで紹介する光の干渉周波数で認識する光周波数多重（OFDR計測法）がある。光周波数多重の最大の特徴は1mm以下の空間分解能を達成できる点である。
OFDR計測法（正式名称は、光周波数領域リフレクトメトリ、Optical Frequency Domain Reflectometry）に用いられる光学系のシステム例は図2の通りである。光学系は、波長可変光源(Tunable Laser)、受光器(Detector)、全反射終端(R)、FBGセンサ(FBG)から構成される。全反射終端とFBGセンサはマイケルソン干渉計を構成している。波長可変光源の波長を連続的に変化させ、各波長における反射光強度を受光器で計測する。
FBG上の微小区間からの反射光は、ある波長の光のみを強く反射するため、波長可変光源の光波数kとその反射光強度の関係は、図／下段右のような形となる。また、ピークを示す光波数kは，FBG部でのひずみの大きさに依存して変化する。ここで、光波数kと波長λは以下の関係を有する。
一方、FBG微小区間からの反射光と、全反射終端Rからの反射光は光路差2nLiを有する。これら２つの反射光は干渉を起こし、この干渉光強度の直流成分を除いた変動成分は、光波数kに依存して、以下のように表される。
ここで、nは光ファイバの屈折率を表す。前述した二つの作用により、受光器で検出される光強度は、図／下段左に示すように、光波数kに対してある周期とピークを持った形で変化する。つまり、次式のような形で表される。
ここで、RFBG(k)はFBG内微小区間の反射特性を表す光波数(波長)の関数である。この受光器で検出される信号の周期から光路差Li、つまりFBG内微小区間の位置を、またピークを示す光波数kからひずみの値を計測することが可能となる。FBG全体としては、光路差Liつまり周期が異なる波形の和として光強度が観測されることとなる。この方式を用いることで、1mm以下の間隔で連続的に歪みを検出したり、数百点の歪みを1ラインで計測することが可能となる（図3）。
参考文献
＊1 http://www.lazoc.jp/technical/principle/000219.html
＊2 Daichi Wada, Hirotaka Igawa et al., Flight demonstration of aircraft wing monitoring using optical fiber distributed sensing system, Smart Materials and Structures, 2018 (accepted)
次週へつづく―
＜製品名＞
ポリテックスキャニング振動計PSV
レーザドップラ振動計とは、振動速度を検出する測定原理からその測定周波数レンジはDCからMHｚ、GHｚ帯域までと非常に幅が広い。つまり超音波領域という非常に高い周波数帯域においてもその測定精度を保つことができる。また、数µmサイズのレーザ照射ポイントが測定点となるため、高い空間分解能を実現できる。このことから、超音波のモード解析に必要な計測分解能を確保できる。以上より、ポリテックは超音波領域の測定に有用なソリューションも多く開発してきた。
ポリテックのレーザドップラ振動計の最大の特長は高い光感度である。一般的にレーザ照射時に角度がつくと、レーザ計測器の計測精度は落ちるが、ポリテックのレーザドップラ振動計は、レーザを斜めに照射する測定環境に強い。この特長を生かし生まれたのがポリテックスキャニング振動計（Polytec Scanning Vibrometer、以下PSV）である。PSVはレーザを測定面上で走査させ、振動を面で捉えるばかりか、振動速度分布をカラーマッピングし可視化することができる（写真1）。
本稿では超音波非破壊検査シーンで活躍するPSVの可視化技術について紹介する。
超音波探傷検査におけるPSVの有用性
材料の軽量化に伴い開発された炭素繊維強化複合材料（carbon fiber reinforced composite、CFC）のような新規材料は、航空宇宙や自動車産業において近年多く利用されている。このような複合構造材料の欠陥検出は、安全上の理由から近年非常に重要視されている。
複合構造材料の欠陥検出の手法として多く使われているのが超音波検査である。材料表面に超音波を伝搬させ、その伝搬の様子を観察することにより、材料のマイクロクラックや多孔度の影響、亀裂、層間剥離、接着性の欠陥などを検出する。
超音波の伝搬をPSVで測定すると、波を可視化でき、かつ欠陥部分の波動場の変化を目で確認することができるため、欠陥位置特定が非常に行いやすい。第1図は構造欠陥を有する材料の超音波探傷試験時のPSV測定結果である。構造欠陥位置が可視化できている。
超音波には主に縦波と横波、そしてラム波のような表面波がある。第2図は、打痕を有する金属の超音波探傷試験時のPSV測定結果*1である。
PSVは3D振動も計測可能である。さらに3D振動成分をX,Y,Zに分解して画像表示できる。この機能により、欠陥位置をより明確に特定できる。
写真2は、韓国科学技術院（KAIST）の研究グループ*2が開発したレーザ超音波スキャニングシステムである。
3つの異なるスキャニング方式を採用している（第3図）。
第3図 3つの異なるスキャニング方式
以下にこのレーザ超音波スキャニングシステムの計測結果を紹介する。
まずボーイング社の積層複合パネル（写真3）の層間剥離検出結果である（第4図）。剥離部付近の波動場に明らかな違いが現れているのが明確に目で確認できる。
参考文献
*1 Mirko Nikolaj Neumann, Rolf Lammeringらの計測 (Helmut Schmidt University – University of the Federal Armed Forces Hamburg, D-22043 Hamburg, Germany)
*2 Hoon Sohn (KAIST, Dept of Civil and Environmental Engineering, Daejeon, South Korea)
問合せ先
ポリテックジャパン株式会社
TEL: 045-478-6980 FAX:045-478-6981
E-mail: info.jp@polytec.com
http://www.polytec.com/jp/
センサイト・プロジェクト編集部
センサイト今月の特集は「欠陥検査とセンサ」です。
モノづくりおよび製品のチェック、建築・建造物等あらゆるものに欠陥の検査は欠かせません。またその検査もセンサが無いと出来ないのが当たり前です。特に最近は全体的にモノの欠陥について厳しい見方をされることが多いようです。今回は欠陥検査について掲載しているサイトについてご紹介します。
1.「外観検査.com」 運営：（株）キーエンス
おなじみ（株）キーエンスによる外観検査の解説サイト。外観検査の基本、方法、および検査事例も掲載されている。
https://www.keyence.co.jp/ss/products/vision/visual-inspection/method/
2.「製品ランキング 外観検査装置」 運営：（株）イプロス
イプロス製造業の中の閲覧ポイントにより決められる製品ランキングサイトの外観装置部門。
https://www.ipros.jp/ranking/product/category/3/652/
3.「非破壊検査とは」 運営：テスコ（株）
非破壊検査全般について簡単にまとめてあるページ。大まかにとらえるには分かり易いページ。
http://www.tesco-ndt.co.jp/about_ndt/
4.「アプリケーション事例」 運営：竹中電子工業（株）
竹中電子工業のホームページ。同社の製品のアプリケーション別の紹介であるが、非常に広範囲なアプリケーションに対応しているので、様々なケースを見つけることが出来る。
https://www.takex-elec.co.jp/ja/application/list/1
5.「外観検査・画像検査.com」 運営：因幡電機産業（株）
因幡電機産業のPRサイトであるが、あらゆる検査に対応しようという気合いが感じられるサイト
https://gaikangazou-kensa.com/reason.html
6.「半導体の部屋」 運営：（株）日立ハイテクノロジーズ
日立ハイテクの解説サイト。ここでは半導体ウェーハの欠陥検査について解説している。
https://www.hitachi-hightech.com/jp/products/device/semiconductor/inspection.html
7.「半導体科学館」 運営：不明
半導体について解説しているサイトの中に欠陥検査の解説がある。解説や歴史、各企業の紹介なども掲載しているが、運営者が不明である。
https://s-science-sentr.com/shikumi/kekkan-kensa-souchi/
8.「太陽電池の欠陥検査方法及び装置」 運営：宇宙航空研究開発機構
JAXAによる太陽電池の欠陥検査方法及び装置の紹介サイト。ボリュームは少ないが、こういう事も行っているのだというサイト。
http://aerospacebiz.jaxa.jp/solution/spin-off/h25-10/
今回は工場のラインでの欠陥検査や半導体のウェハ関連の欠陥検査について掲載しているサイトが中心となりましたが、次は違った分野について紹介したいと思います。
―次週に続く
＜製品名＞
炎越し監視カメラモジュール VOXI-BB
ここで紹介する炎越し監視カメラモジュールは、中赤外線まで感度を持たせた特殊な非冷却赤外線センサーを使い、可視光では炎に遮られて見えない炉内状態を、炎を透過して監視することを実現できる製品です。
特殊な非冷却赤外線センサーはＳＣＤ社製の高感度酸化バナジュウム（ＶＯｘ）マイクロボロメータで、画素数640ｘ480、素子サイズ17μmです。
これに炎が透過する3.8μmのバンドパス・フィルタと中赤外線レンズを組合せれば、炎越しカメラシステムが構築可能です。弊社ではそれら全てのパーツをＯＥＭ提供したり、カスタマイズに対応しています。
応用範囲
・火力発電所の炉内監視
・ゴミ焼却場の炉内監視
・石油精製炉の炉内監視
主な仕様
| 型式 | VOXI-BB |
|---|---|
| 素子 | 非冷却酸化バナジュウム・マイクロボロメータ |
| 画素数 | 640×480 |
| 画素サイズ | 17μm |
| 検出波長 | ブロードバンド 2～4、8～15μm） |
| 感度 | ＜50mK (標準)、<250mK （ワイドダイナミックレンジ） |
| ダイナミックレンジ | > 50K、 >150K （ワイド） |
| フレームレート | 30Hz、7.5Ｈz |
| ビデオ出力 | NTSC出力、CameraLink |
| 通信 | USB |
| 入力電圧 | AC100V |
| オペレーション | シャッターレス、TECレス |
| レンズ | MWIRレンズ各種選択可能 |
問合せ先
株式会社アイ・アール・システム
TEL: 042-400-0373 FAX:042-400-0374
E-mail: office@irsystem.com
www.irsystem.com
