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センサ製品・産業名鑑(電子版)刊行プロジェクト

メーカー&サプライヤとユーザを結ぶ わが国唯一のセンサ製品・企業ガイドブック

センサ製品・産業名鑑(電子版)

2018年5月下旬刊行

企画趣旨

数10兆個規模に急成長すると目されているセンサ市場ですが、応用範囲が多岐にわたるため、横断的に情報共有やデータ共有をする機会が少なく、応用分野別、専門分野別に取りあげられるというのが現状です。しかもセンサは原理・種類・形態も多岐にわたっており、ユーザにとってはセンサ全体を把握することはたいへん難しい状況にありました。

一方、IoTやAIあるいはネットワークとの融合が進む中、材料の高機能化やIC化と相俟ってセンサはあらゆる分野におけるキーデバイスと注目を集めています。
ロボット、自動車、セキュリティ、ディフェンス、医療・介護、環境・気象、計測・検査など様々な場面での活用が期待されており、人間のくらしと産業の発展への大きな貢献が見込まれています。

このような状況を踏まえ、弊社では下記の通りセンサに関する製品と企業を紹介する電子名鑑を刊行することにいたしました。

本書の構成

第一部 企業ディレクトリー

社名、住所、電話番号、設立年月、資本金、従業員数、概算売上高、代表者名、会社概要、取扱製品、担当部署、ホームページアドレスなど。

第二部  製品別企業一覧

約170に分けられたセンサ製品分類ごとに取扱い企業を紹介します。

第三部  センサ関連学協会・団体一覧

第四部  企業広告編

各社から頂いた広告を掲載させていただきます。
・A4雑誌広告形式のカラーPDFデータを掲載いたします。
・掲載料は1ページにつき5万円(消費税別)です。

※本書の発展形:オプトロニクス社が2018年夏に運営開始する「センサ総合ポータルサイト」にも継承される予定です。

車載LiDARの最新の動向

1 自動運転技術への取り組みが活発化

最近,各種の自動走行移動サービスの実現に向け,米国をはじめとして,自動運転に関する技術開発が世界各国で目覚ましく活発化している。Google社が自動運転機能を乗用車(トヨタ・プリウス)に搭載して初めて高速道路を走行したのは2009年であるが1),その後に同社は,着々と技術蓄積を進め,2016年10月末には,自動運転モードでの公道での走行距離が2.23 百万マイル(約3.6百万km)に達した2)。同社が現在公道で走行させている自動運転機能搭載車は,レクサスRX450h SUV24台及びプロトタイプ車34台である。

またTesla 社は,2016年10月19日,同社が販売する全車両への自動運転機能の搭載を同日から実施すると発表した3)。また,Uber 社は,2016年9月14日,米国ペンシルバニア州ピッツバーグで,選ばれた顧客向けに「自動運転車」の配車サービスを開始した4)。ドイツでは,Audi 社が2017年中に自動運転機能を搭載したA8 を発売する予定である5)。日本では,2020年の東京オリンピック・パラリンピックに向け,自動走行システム実用化の加速を図るべく,戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「自動走行システム」の一環として,2017年9月頃から2019年3月にわたり,「自動走行システム」の大規模実証実験を実施することが,内閣府から2016年11月15日に発表された6)

NHTSA(米国運輸省・道路交通安全局)は,自動運転車の開発と普及による交通安全の加速を図るべく,メーカーが自社製品を公道で走行させる前に満たす必要のある15項目の基準を盛り込んだ自動運転車に関する指針7)を,2016年9月20日に正式に発表した。NHTSAは,加速・操舵・制御及び運転環境の監視などを,ドライバーとシステムのいずれが行うのかという観点などから,これまで自動制御システムをレベル1からレベル4までの4段階で区分していたが,2016年9月に発表された上記の指針では,SAE(自動車技術者協会)が策定したレベル5までの5段階の区分を採用した。なお,SAEによる自動運転車に関するガイドの初版の発行年月は2014年1月であるが,2016年9月にはその改訂版8)が発行された。

表1 SEAによる自動運転レベルの分類の概要 8)
運転環境の監視 自動運転レベル 名称 定義の概要
ドライバー 0 手動運転 注意喚起のサポートはあるが,ドライバーがすべて運転操作
ドライバー 1 運転支援 加速・操舵・制御のいずれかをシステムが行う状態
ドライバー 2 部分的自動運転 加速・操舵・制御のうち複数をシステムが行う状態
システム 3 条件付き自動運転 すべての運転操作をシステムが行うが,
システムが介入を要請したときはユーザーの適切な対応が必要な状態
システム 4 高度な自動運転 システムがユーザーに介入を要請したときに,
ユーザーが適切に対応できなくても,
システムが対応してすべての運転操作を行う状態
システム 5 完全自動運転 システムがすべての運転操作を行う状態

2 自動運転レベルの分類と自動運転に必要と想定されるセンサーの市場予測

表1 に,SAEによる自動運転レベルの分類の概要を示す。詳しくは,原資料8)を参照されたい。これによれば,レベル2まではドライバー側に運転環境監視の責任がある。レベル2のシステムは,部分的自動運転システムであって自動運転システムの範疇には含まれない。レベル3 からは運転環境監視の責任がシステム側にある自動運転システムとなるが,緊急時への対応などに応じていくつかのレベルが分かれている。自動運転という場合には,どのレベルに相当するのかによってユーザーに必要な対応などが異なるので注意が必要である。

自動運転レベルに応じて,必要となるセンサーモジュールの種類及び個数は異なる。また,自動運転システムを開発しているメーカーごとに,システムの設計思想が異なっているため,必要となるセンサーの種類及び個数も異なる。例えば,Ford 社の自動運転用テスト車には,レ-ダーやカメラのほかに4 台のLiDARが搭載されている9)が,Tesla社が市販している自動運転機能搭載車には,多数のレーダーやカメラは搭載されているものの,LiDARを搭載する予定は現在のところないらしい10)。自動運転レベルに必要と推定されるセンサーモジュールの種類並びに個数に関するYOLE Development 社による市場予測の一例を表2に示す11)。なお,センサー技術は日進月歩であり,またセンサーのコストダウン率はセンサーごとに異なるので,将来に必要となるセンサーの種類及び個数は,現在想定されているものと大幅に異なる可能性があるので,この点留意する必要がある。

表2 自動運転レベルに必要と推定されるセンサーモジュールの種類並びに個数 11)
センサーの種類 レベル1 レベル2 レベル3 レベル4 レベル5
超音波 4 8 10 10 10
長距離用レーダー 1 1 2 2 2
近距離用レーダー 1 4 6 6 6
長距離用カメラ 2 2 4
周辺用カメラ 4 5 5 5
立体カメラ 1 1 2
マイクロボロメーター 1 1 1
ライダー(LiDAR) 1 1 1
自律航法センサー 1 1 1
合計 6 17 29 29 32

Goldman Sachs社は,運転支援及び自動運転機能に係わる各種の構成要素に関する2015年から2050年にかけての長期にわたる詳しい市場予測を報告している12)。これによれば,運転支援及び自動運転機能に関する市場規模は,2015 年は約28.9 億ドルであるが,2020年,2030年,2040年及び2050年には, それぞれ約275億ドル, 約1,970 億ドル,約3,130 億ドル及び約3,120億ドルになると推定されている。運転支援及び自動運転機能に係わる各種構成要素のうち,カメラ,レーダー及びLiDARに関する市場規模の予測値を抜き出し,図1にそれらの推移をグラフにして示す。これによれば,LiDARの普及はレーダーよりも数年遅れるが,2035 年以降のLiDARの市場規模は,レーダーのそれよりもかなり大きい。

図1 運転支援及び自動運転に必要とされる各種のセンサーの市場規模推移12)

レーダーは,レベル2のシステムでも大きなニーズあると想定されているのに対して,LiDARはレベル3以降のシステムでないとニーズがあまり大きくならないと想定されている。このためLiDARの普及はレーダーよりも遅れるが,LiDARの単価がレーダーの単価よりも一般に高価であるため,自動運転レベルの高いシステムが普及するようになる2030 年頃になると,LiDARの市場規模が急増するものと考えられる。

表3 に,各種センサーの機能・性能を相互比較した例を示す13)。各種センサーにはそれぞれ一長一短があるので,これら各種センサーを組み合わせてセンサーフュージョンを行うことにより,センサー単独では足りなかった機能・性能を補うことができ,自動運転に最適なシステムを構築できる。

表3 各種センサーの機能・性能別相互比較(5段階評価:5がベスト)13)
機能・性能 LiDAR レーダー 可視カメラ 超音波
近傍の物体検知 2 4 2 5
測定距離 4 4 5 1
分解能 4 3 5 2
暗い場所での動作 5 5 1 5
明るい場所での動作 5 5 4 5
雪・霧・雨の際の動作 3 5 2 5
色彩/コントラスト 1 1 5 1
検出速度 4 5 2 1
センサーの寸法 1 5 5 5
価格 1 5 5 5

TDKがChirp Microsystems, Incの買収契約締結を発表

TDK株式会社は、このほど超音波3DセンサのChirp Microsystems, Inc.の買収について両社にて合意し、同社をTDKの完全子会社とする買収契約を締結したことを発表、買収のクロージングは今後すみやかに行われる予定とのこと。

Chirpは、現存のセンサに比べて小型、高精度で低消費電力を特長とする高性能の超音波センサを手掛けており、そのアプリケーションはAR(拡張現実)やVR(仮想現実)向けの他、スマートフォンなどのICT、自動車、産業機械向けと様々なアプリケーションへの拡がりが期待されるという。
「具体的には、AR、VR作動時の対象物との距離や、スマートフォン使用時の近接距離、さらに、自動車運転時の車体と障害物との距離センシング等、数センチから数メートルに渡って高精度なセンシングが可能となる上に、低消費電力で駆動し、かつ搭載する製品の小型化にも貢献出来る」としている。

TDKは既にInvenSenseを買収しており、「InvenSenseで手掛けている指紋認証センサと合わせ、超音波センサソリューションの大幅な拡大が可能」としている。

●ニュースサイトリンク
http://www.tdk.co.jp/corp/ja/news_center/press/20180228_01.htm

村田製作所、仮想センサプラットフォーム“NAONA”の実証実験を開始

村田製作所は、場の雰囲気や盛り上がり、人間同士の親密度など、これまでデジタル化できなかった情報を計測・判別し、それらを可視化してデータとして提供するプラットフォームサービス “NAONA”を提供している。このサービスは、人が機器を身につけなくても各所に配置したセンサで、ヒトやモノの関係性等をセンシングできるようにすることを目指している。今回の実証実験では、音声データから抽出した特徴量を用いて「ヒト-ヒト」の関係性情報をデータ化し、そのデータの活用の仕方を検討するとしている。

今回の実証実験は株式会社Phone Appliおよび社会福祉法人親和福祉の会 親和保育園と連携して行う。

●ニュースサイトリンク
https://www.murata.com/ja-jp/about/newsroom/news/company/general/2018/0223

アールエスコンポーネンツ、RaspberryPi用 超広角カメラモジュール「VR220」の販売開始


Raspberry Pi(ラズベリーパイ)の国内総代理店である アールエスコンポーネンツ株式会社は、Raspberry Pi用超広角カメラモジュール「VR220」の販売を2月21日から開始した。

この製品は、ロボット開発を手掛けるレックデザイン株式会社と、業務用カメラレンズメーカー株式会社インタニヤによってRaspberry Pi向けに共同開発された、超広角レンズ搭載360度パノラマVR撮影用カメラモジュール。
既存のカメラモジュール Raspberry Pi Camera V2をベースに、視野角220度の超広角レンズを搭載させたもので、360度半天球映像を動画や静止画として撮影することができる。

また、VR用の動画・静止画の撮影のほかに、小型カメラモジュールとして、ドローン、監視カメラ、マシンビジョンなどの用途にも利用できる。交換レンズ全8種類と改造キットもラインアップしている。

●ニュースサイトリンク
https://jp.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=footer1/release/180221_raspberry_pi_vr_camera

赤外線検出器(センサー)の種類とその構造

赤外センサーの種類は光伝導センサー、光起電力センサー、サーミスタ、サーモパイル等があるが、遠赤外エネルギーは可視光エネルギーよりも微小なため検出は測定機器の性能にも依存する。

(1)光伝導センサー
光伝導型のセンサーは不純物ドープ半導体が用いられる。入射赤外線のエネルギーEと波長λとの関係は、

E=hc/λ=1.24/λ〔μm〕

であるので、n型半導体では伝導体と不純物順位間のエネルギーギャップΔEgが限界エネルギーとなる。P型半導体では価電子帯とのエネルギーギャップが限界エネルギーとなり、それより小さなエネルギーの遠赤外線は検知できない(下表参照)。微小なエネルギーを測定するためにはセンサー自身の熱雑音を低減させる必要があり、液体窒素等で冷却して用いる。(特開2010-192815)

表2.4 半導体のエネルギーギャップEg(eV)と測定限界波長λc(μm)
材料名 Eg 限界波長
(10μm以上)
使用温度(K)
Ge(Hg) 0.09 14 30
Ge(Cu) 0.04 31 12
Ge(Cd) 0.06 21 12
Si(As) 0.05 25 4
Si(Bi) 0.07 18 12
Si(P) 0.04 31 4
Si(Mg) 0.08 16 4
Hg0.8Cd0.2Te 0.09 14 77

(2)光起電力センサー
光起電力型の赤外センサーは、光伝導型が真性半導体にP型またはN型のドーピングした半導体を用いる構造である方法なのに対して、P型、N型の半導体を接合した構造である。
即ち、赤外線をPN接合部の空乏層に吸収させることにより、電子と正孔電位が発生し光起電力を生じる原理である。遠赤外線用の半導体材料としてはHgCdTeが知られている。HgとCdの成分比を変化させるとエネルギーギャップが変化する(下図参照)。
真性半導体型の光伝導センサーと同様に冷却の必要がある。(特開2009-070858)

図2.4 HgTeの成分比とEg

(3)熱型センサー
熱型センサーは赤外照射による温度上昇を測定する単純な構造である。そのため半導体型に比較して感度が悪いが、波長による選択性が無く広い波長範囲で利用できる。
温度測定には一般的な熱電対、これらを直列に集積した熱電堆(サーモパイル)が用いられる。また、抵抗体、半導体等の感熱体の温度変化を電気的に測定するボロメータ型のものもある。遠赤外領域では、極低温(~2K)にしたGe半導体を用いたボロメータが用いられる。(特開2010-256370)

(特許情報からみる赤外線技術の動向調査 報告書 オプトロニクス社刊より抜粋)

パナソニック、有機薄膜を用いたCMOSイメージセンサによる8K高解像度、高性能グローバルシャッタ撮像技術を開発

パナソニック株式会社は、8K画質を実現する、3600万画素の高解像度で、60fpsの高速フレームレート読み出し、かつ、45万電子の高飽和と、感度変調機能を有するグローバルシャッタ撮像が可能なCMOSイメージセンサ技術を開発した。本技術では、光電変換を行う有機薄膜と電荷蓄積および読み出しを行う回路部を完全独立に設けた積層構造とし、この回路部に、高速ノイズキャンセル技術と高飽和化技術を新たに開発・搭載している。

本技術により、例えばスタジアムにおける、日差しの強いフィールドと日陰になる観客席といった明暗差の大きなシーンでも、8K高解像度での撮影を行うことが可能となる。
また、グローバルシャッタ機能を活用し、動体の歪みのない瞬時切り出し、複数のカメラを用い多視点撮像を行う「マルチビューポイントカメラ」での各カメラ間の同期を取った撮像や、マシンビジョン・ITS監視など、高速かつ高解像度が求められる分野への活用が期待される。
加えて、センサ独自の有機薄膜へ加える電圧の制御のみで感度変調可能な機能を活用し、従来、撮影条件毎に異なるNDフィルタを手動または機構的に装着することが必要であったシーンにおいても、電圧制御のみで、無段階に感度調整が可能なNDフィルタ機能を実現できるとしている。

特長としては以下の点が挙げられる。
1. 8K解像度、60fpsフレームレート、45万電子飽和、グローバルシャッタ機能を同時実現。
2. ゲイン切り替え機能により、高感度モードと高飽和モードの切り替え撮影が可能。
3. 有機薄膜へ加える電圧制御により、無段階にNDフィルタ機能の実現が可能。

開発にあたって、光電変換機能を有する有機薄膜と、電荷蓄積および光電変換信号を読み出す回路部を完全に独立した「CMOSイメージセンサ設計技術」、高解像度でも高速に画素ノイズを抑制可能な「画素内-容量結合型ノイズキャンセル技術」、高飽和特性を実現可能な「画素内-ゲイン切り替え技術」、有機薄膜へ加える電圧変更のみで、感度変更可能な「電圧制御感度変調技術」、等の技術を使い実現させている。

●ニュースサイトリンク
http://news.panasonic.com/jp/press/data/2018/02/jn180214-1/jn180214-1.html

PULTEK、コーデンシのセンサモジュール取扱いを開始

サーモパイルセンサモジュール

PALTEKが取り扱いを開始するコーデンシ製のサーモパイルセンサモジュールや照度センサモジュールを活用することにより、アナログデータがデジタル出力されることで無線モジュールと組み合わせが容易になることから、IoT関連製品などの開発スピードを向上することができるため、短期間での市場投入が可能となる。また、モジュールに組み込まれたマイコンのファームウェア・プログラムを変更することで、利用目的に最適なセンシングデータを使用できるとのこと。

提供を開始するコーデンシ製センサモジュールの開発にあたり、PALTEKのグループ会社である株式会社テクノロジー・イノベーションのセンサ信号処理技術が用いられており、コストパフォーマンスの高いセンサモジュールの提供が可能になるという。

●ニュースサイトリンク
http://www.paltek.co.jp/corporate/ir/newsrelease/2018/c180209.htm

ZMP、最大400G加速度センサ搭載小型6軸モーションセンサ +データロガーのパッケージ販売開始

IMU-Z Cubeデータロガーパッケージ

株式会社式会社ZMPは、最大400G加速度センサ搭載小型6軸モーションセンサとデータロガーをセットした「IMU-Z Cubeデータロガーパッケージ」の販売を開始した。

IMU-Z Cubeは、最大400Gの3軸加速度計測が可能な加速度センサと3軸ジャイロセンサを搭載、車載ネットワークCAN(Controller Area Network)に対応した約2㎝角の小型センサモジュール。自動車/部品メーカにおける機構部の振動や姿勢の計測などで活用されている。
この度、車載データロガーとして実績の豊富なベクタージャパンの小型データロガーGL1000と組み合わせることで、PCを使わずに計測が可能となり、屋外で移動しながらの計測や、PCを搭載しにくい車両、移動ロボットなどでの計測が行いやすくなり、研究開発の自由度が高まることが期待される。
なお、センサを加速度・ジャイロに加え、地磁気センサも搭載した9軸モーションセンサIMU-Z2へ、データロガーをIP65(防塵・防水)対応のGL1010へ、といった変更にも対応可能とのこと。

●ニュースサイトリンク
http://www.zmp.co.jp/news/pressrelease_180130_5?lang=jp

デンソー、新型画像センサーを開発、夜間の歩行者など認識対象を拡大。

画像センサー

株式会社デンソーは、夜間歩行者や自転車などを認識し、車両の安全性能の向上に貢献する製品として、普及型の新型画像センサーを開発した。
今回開発した画像センサーは、昨年7月に発表したミリ波レーダーと合わせ、2018年1月に発売されたトヨタ「新型アルファード」と「新型ヴェルファイア」に搭載されている。

新型の画像センサーは、新たなレンズの開発、撮像素子の高感度化により、夜間の認識性能を向上させた。この画像センサーとミリ波レーダーの組み合わせにより、昼間だけでなく夜間の歩行者の認識を可能にした。
これにより、街灯のある夜間の住宅地においても、歩行者を認識し、緊急時の自動ブレーキの実現に貢献する。

また、パターン認識の高精度化により画像認識性能を向上させることで、自転車の認識、三角形・四角形・八角形など日欧米の道路標識の認識に対応した。さらに、白線認識アルゴリズムの改良および道路端認識アルゴリズムの追加により、車線維持支援・車線逸脱抑制機能の適用範囲を拡大した。

今回開発した新型画像センサーは、従来品に比べ体積を約4割小型化し、搭載性を向上させることで、安全製品の普及に貢献するとしている。

※夜間における歩行者の認識性能イメージ

●ニュースサイトリンク
https://www.denso.com/jp/ja/news/news-releases/2018/20180129-01/