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ウェット界面を利用した安静時汗成分センシングデバイスの研究開発(2)

長峯 邦明(ながみね くにあき)
山形大学 大学院有機材料システム研究科
准教授
長峯 邦明

2.3 ハイドロゲルを利用した安静時汗採取・検出デバイス

 そこで筆者らは、皮膚に水溶液を接触させるだけで簡便に安静時の汗成分を採取できるという、分析化学の分野で利用されてきた汗成分採取法に着目した 23)。本手法では、水溶液が汗腺内の汗と接触することで、汗成分が水溶液中に拡散して採取される。これまで筆者らは、本手法によりグルコース、乳酸、Na+イオン、K+イオン、Clイオン、NH4+イオン、IgGの定量に成功している 24)。また、定期的な汗成分の採取と定量を繰り返すことで、汗成分の日内変動を追跡可能であることも既に確認している。汗成分採取液には前記以外にも様々な物質が含まれると予想されるため、検出対象の選定により広く応用展開できるものと期待している。
 筆者らは、汗成分採取液として用いたリン酸緩衝生理食塩水(Phosphate buffer saline、PBS)を固体化することで、本汗採取・検出のデバイス化を試みた 25)。具体的には、PBSを含むアガロースハイドロゲルを、酵素修飾電極表面に固定化した。ゲルに皮膚を接触させるだけで安静時の汗成分が採取され、そのまま酵素修飾電極で汗成分の検出を連続的に行える。これにより、必要な時にゲルに触れるだけでいつでも安静時汗成分を採取・検出できるという全く新しい計測法が創出された。この簡易なデバイス構成は、例えば既存のセンサを汗成分センサに改良することも可能にする。例えば、図1は市販の小型ナトリウムイオンセンサ(堀場社製、LAQUAtwin Na-11)であるが、その感応部表面にPBSを含ませたろ紙を貼付し、そのまま汗中Na+イオンセンサとして利用した 26)。つまり、PBS含浸ろ紙に指を触れるだけで汗が採取され、そこに含まれるNa+イオン濃度を定量できる。筆者らは、市販センサが存在する場合はそれを少し改良してすぐに応用に繋げ、特殊なバイオマーカーを検出対象とする場合はセンサ感応膜を独自に研究開発している。

図1(a)ハイドロゲルを用いた安静時汗成分採取の概要図。(b) 市販小型Na+イオンセンサを用いた汗成分採取・検出のデモ写真(参考文献25より引用。)
図1(a)ハイドロゲルを用いた安静時汗成分採取の概要図。
(b) 市販小型Na+イオンセンサを用いた汗成分採取・検出のデモ写真(参考文献25より引用。https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。

 同様の構成を有する安静時汗成分センサの研究開発がその後急速に進展し、乳酸 27,28)だけでなくグルコース 29,30)、Clイオン 31)、コルチゾール 32)、L-Dopa 32)、アルコールとアセトアミノフェン 34)、あるいはそれらのマルチセンシング 35,36)が実現されている。また、ハイドロゲルの種類も寒天だけではなく、柔軟・丈夫、かつ多孔質なポリビニルアルコールが使用され、体表に触れた時の圧力に対する耐性と、採取された汗成分の拡散を改善している。筆者らは本センサのウェアラブル化を目指し、山形大学大学院有機材料システム研究科の松井弘之 准教授と共に、アガロース被覆バイオセンサチップと自作小型回路基板(電気化学測定回路と無線通信素子を搭載)を組み合わせたウェアラブル汗成分センサを開発している(図2)。短時間であれば、体表への装着中にアガロースゲル内に採取・蓄積される汗成分を無線で連続モニタリングできる。得られたグラフの微分から、採取された汗成分濃度の変化速度を知ることもできる。

図2 体表に装着したハイドロゲル被覆汗成分センサデバイス。
図2 体表に装着したハイドロゲル被覆汗成分センサデバイス。

 一方で、本手法ではゲル内での発汗量を定量する技術がほとんど無い。そのため、測定したシグナルの変化が汗成分濃度の変化に由来するのか、あるいは発汗量の変化に由来するのかを識別することが困難であり、測定結果の個人差を考慮することが難しい。そこで新たなデバイスとして、ウェアラブル微小流路デバイスとの組み合わせが検討されている。微小流路入口にハイドロゲル膜を設置し、ハイドロゲルで採取した汗を、その背面の微小流路内に導入することで発汗量を定量している 36)。あるいは、ハイドロゲルではなく、皮膚を底面とする微小流路を体表に設置し、流路内に(皮膚表面に)一定流速のPBSを流し続けることで汗中成分の連続定量可能なデバイスも報告されている 37,38)。以上、いずれも「面倒な発汗誘導を必要としない」ことをコンセプトとする新たな安静時汗成分センサであり、日常健康管理用デバイスとしての応用に向けて確実に進歩している。

3.まとめ

 本稿では、非侵襲的な安静時汗成分計測へ向けた近年の研究開発動向に関して、特に、面倒な発汗誘導が不要な新規安静時汗成分センサを中心に紹介した。汗成分は他の外分泌性体液成分と比較して夾雑物の存在量が少なく、また、ハイドロゲル等を用いれば安静時の汗を非侵襲的にいつでも採取できるため、日常健康管理の指標としては有力な候補の1つと考えている。一方で上述のように、結果の個人差を考慮した測定の実現にはデバイス側の進歩は引き続き必要である。そして、汗成分と病気の関連性に関しては未だ医学的知見が乏しい。今後もセンサ開発と汗成分分析を同時に進めながら、汗成分センサがSociety5.0社会で目指す医療・ヘルスケアの実現に貢献しうるデバイスとなることを期待している。



参考文献

  1. T. Tsuda, S. Noda, S. Kitagawa, T. Morishita: Proposal of sampling process for collecting human sweat and determination of caffeine concentration in it by using GC/MS, Biomed. Chromatogr., 14, pp.505-510 (2000).
  2. K. Nagamine, A. Nomura, Y. Ichimura, R. Izawa, S. Sasaki, H. Furusawa, H. Matsui, S. Tokito, Printed organic transistor-based biosensors for non-invasive sweat analysis, Anal. Sci. 36(3), pp.291-302 (2020).
  3. K. Nagamine, T. Mano, A. Nomura, Y. Ichimura, R. Izawa, H. Furusawa, H. Matsui, D. Kumaki, and S. Tokito: Non-invasive sweat-lactate biosensor emplsoying a hydrogel-based touch pad, Sci. Rep. 9, pp.10102 (2019).
  4. K.Nagamine, Sens. Mater., 34(8), pp.3147-3154 (2022).
  5. S. Lin, B. Wang, Y. Zhao, R. Shih, X. Cheng, W. Yu, H. Hojaiji, H. Lin, C. Hoffman, D. Ly, J. Tan, Y. Chen, D. D. Carlo, C. Milla, and S. Emaminejad: Natural perspiration sampling and in situ electrochemical analysis with hydrogel micropatches for user-identifiable and wireless chemo/biosensing, ACS Sens. 5, pp.93-102 (2020).
  6. L. Yin, J. M. Moon, J. R. Sempionatto, M. Lin, M. Cao, A. Trifonov, F. Zhang, A. Lou, J.M. Jeong, S. J. Lee, S. Xu, J. Wang, A passive perspiration biofuel cell: high energy return on investment, Joule, 5, pp.1888-1904 (2021).
  7. J. R. Sempionatto, J. M. Moon, and J. Wang: Personalized data processing for predicting blood glucose concentrations, ACS Sens., 6, pp.1875-1883 (2021).
  8. P. H. Lin, S. C. Sheu, C. W. Chen, S. C. Huang, and B. R. Li: Wearable hydrogel patch with noninvasive, electrochemical glucose sensor for natural sweat detection, Talanta, 241, pp.123187 (2022).
  9. Y. Ichimura, T. Kuritsubo, K. Nagamine, A. Nomura, I. Shitanda, and S. Tokito: A fully screen-printed potentiometric chloride ion sensor employing a hydrogel-based touchpad for simple and non-invasive daily electrolyte analysis, Anal. Bioanal. Chem., 413, pp.1883-1891 (2021).
  10. W. Tang, L. Yin, J. R. Sempionatto, J. M. Moon, H. Teymourian, and J. Wang: Touch-based stressless cortisol sensing, Adv. Mater., 33, pp.2008465 (2021).
  11. J. M. Moon, H. Teymourian, E. De la Paz, J. R. Sempionatto, K. Mahato, T. Sonsa-Ard, N. Huang, K. Longardner, I. Litvan, and J. Wang: Non-invasive sweat-based tracking of L-Dopa pharmacokinetic profiles following an oral tablet administration, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 60, pp.19074-19078 (2021).
  12. S. Lin, J. Zhu, W. Yu, B. Wang, K. A. Sabet, Y. Zhao, X. Cheng, H. Hojaiji, H. Lin, J. Tan, C. Milla, R. W. Davis, S. Emaminejad, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 119(15), pp.e2201937119 (2022).
  13. L. Wang, T. Xu, X. He, and X. Zhang: Flexible, self-healable, adhesive and wearable hydrogel patch for colorimetric sweat detection, J. Mater. Chem. C, 9, pp.14938-14945 (2021).
  14. H. Y. Y. Nyein, M. Bariya, B. Tran, C. H. Ahn, B. J. Brown, W. Ji, N. Davis, and A. Javey: A wearable patch for continuous analysis of thermoregulatory sweat at rest, Nat. Commun., 12, pp.1823 (2021).
  15. S. Konno, Y. Suzuki, M. Suzuki, H. Kudo, Evaluation of exercise intensity by real-time skin lactate monitoring system, Electron. Comm. Jpn., 103, pp.97-102 (2020).
  16. Y. Goto, Y. Suzuki, K. Morisawa, A. Hosoyama, Y. Taira, H. Kudo, Continuous assessment of sweat lactic acid secretion using microfluidic sweat lactic acid monitoring system, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1192, pp.012006 (2021).


【著者紹介】
長峯 邦明(ながみね くにあき)
山形大学 大学院 有機材料システム研究科 准教授

■略歴
2007年 東北大学大学院環境科学研究科博士後期課程修了(博士(学術))。同年より日立製作所中央研究所 研究員、東北大学大学院薬学研究科・理学研究科 COEフェロー、東北大学大学院工学研究科 助教を経て2017年1月より山形大学大学院有機材料システム研究科 准教授。同年から2021年まで文部科学省 卓越研究員を兼務。ヒトや植物、微生物などの生体情報のバイオセンシングの研究に従事。

機能性有機材料を用いたウェアラブル物理センサのヘルスケア応用(2)

関根 智仁(せきね ともひと)
山形大学
大学院有機材料システム研究科
関根 智仁

3.印刷型圧力センサのウェアラブルデバイス応用

 P(VDF-TrFE)を用いたフレキシブル圧力センサは、微小圧力に対して高い感度を有し、微分型信号を発生することが明らかになった。そこで筆者らは、同じく微小圧力であるヒトの血管の動きのリアルタイムモニタリングに着目し、本圧力センサを用いたウェアラブルでの脈拍信号計測を行った。本デバイスはヒトの手首、および首に貼付することで、ウェアラブル状態で脈拍信号を計測できる(図4a, b)。実際に、本デバイスを用いて取得した脈拍信号を図4c, dに示す。血管の動きに相当する圧力変化の信号を取得することに成功した。特に首における外頸(がいけい)静脈付近で取得した信号は、手首の橈骨(とうこつ)動脈付近のものより高感度であった。さらに、得られた信号から算出したシグナルレートは65 min-1であった。これは、被験者の心拍数と一致しており、本センサのウェアラブルヘルスケアデバイスへの応用に成功した。また、本デバイスは既存の抵抗変化型圧力センサと比較しても時間分解能が高いため(約10 ms以下)、より高感度に脈拍データをセンシング可能である[8, 9]。
 さらに、得られた脈拍信号を拡大すると、一回の拍動で2つのピークトップが表れている。これは、それぞれP1(駆出)波、P2(反射)波と呼ばれ、血液が血管内を流れることで発生するものである[10]。これらP1波とP2派のピーク高さの比はAugmentation Index(AI値)と呼ばれ、動脈硬化度の算出に用いることができる[11]。また、取得した脈拍信号からは、脈拍数のほか、整脈度やストレス状態、血圧の推定などを行うことができる可能性がある。今後は、本フレキシブルセンサに用いた材料のさらなる改善や電気特性の向上を行うことで、より高精度で高信頼性のデバイスを開発していく予定である。本センサデバイスは、将来的にヘルスケアにおけるマルチセンシングが可能なウェアラブルデバイスが構築できると期待できる。なお、本研究におけるフレキシブルセンサを用いた脈波波形計測は、山形大学工学部倫理規定 (承認番号: 29-8)のもとに行われた。

図4 P(VDF-TrFE)を用いたフレキシブルな印刷型圧力センサ。作製したセンサをヒトに添付したときの外観図。本センサはそれぞれ (a) 手首、(b) 首、に添付した。 (c) 手首(橈骨動脈付近)で得られた脈拍信号。(d) 首(外頸静脈付近)で得られた脈拍信号。
図4 P(VDF-TrFE)を用いたフレキシブルな印刷型圧力センサ。作製したセンサをヒトに添付したときの外観図。本センサはそれぞれ (a) 手首、(b) 首、に添付した。 (c) 手首(橈骨動脈付近)で得られた脈拍信号。(d) 首(外頸静脈付近)で得られた脈拍信号。 図4 P(VDF-TrFE)を用いたフレキシブルな印刷型圧力センサ。作製したセンサをヒトに添付したときの外観図。本センサはそれぞれ (a) 手首、(b) 首、に添付した。 (c) 手首(橈骨動脈付近)で得られた脈拍信号。(d) 首(外頸静脈付近)で得られた脈拍信号。

図4 P(VDF-TrFE)を用いたフレキシブルな印刷型圧力センサ。作製したセンサをヒトに添付したときの外観図。本センサはそれぞれ (a) 手首、(b) 首、に添付した。 (c) 手首(橈骨動脈付近)で得られた脈拍信号。(d) 首(外頸静脈付近)で得られた脈拍信号。

4. おわりに

 本稿では、ウェアラブル物理センサのヘルスケア展開において、周辺材料の紹介、およびP(VDF-TrFE)を用いた印刷型圧力センサの基礎特性と、それらのデバイス応用について紹介した。特に、ヘルスケアデバイスへの応用において、高感度なセンサを作製することでヒトの身体情報を正確に取得できる可能性を提示した。今回紹介したデバイス以外にも印刷法で作製するセンサ用信号増幅回路やフレキシブル温度センサなどの開発も進めている。ウェアラブルセンサの実現に向け、さらなる研究開発の加速が期待される。

謝辞

 本研究の一部は、国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)、JSPS科研費 JP21K14692の助成を受けたものです。また、研究の遂行にあたり山形大学大学院有機材料システム研究科の長峯 邦明 准教授、松井 弘之 准教授、ARKEMA株式会社の宮保 淳 氏、Piezotech株式会社のFabrice Domingues Dos Suntos 氏には有益な助言を賜りました。厚く御礼申し上げます。なお、本項における図3(d), (e)、図4(a), (b), (c), (d) はT. Sekine et al., Sci. Rep., 8, 4442 (2018). より一部抜粋(Open access journal)しました(クリエイティブコモンズライセンス http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。



参考文献

  1. Q. Lin et al., Adv. Healthcare Mater., 9, 2001023 (2020).
  2. J. Lin et al., Cell Reports Physical Science, 2, 100541 (2021).
  3. Z. Yi et al., Adv. Mater., 34, 2110291 (2022).
  4. T. Sekine et al., ACS Appl. Electron. Mater., 1, 246 (2019).


【著者紹介】
関根 智仁(せきね ともひと)
山形大学 大学院有機材料システム研究科 助教
物質・材料研究機構 客員研究員(兼務)

■略歴
2010年 山形大学 工学部 物質化学工学科 卒業
2010年 山形大学 工学部 技術部 機器分析技術室 技術員
2016年 山形大学 大学院理工学研究科 有機材料工学専攻 博士後期課程 修了(社会人枠)、博士(工学)
2017年~現在 山形大学 大学院有機材料システム研究科 助教
2019年~現在 物質・材料研究機構 客員研究員(兼務)
有機材料システム工学や薄膜デバイス工学に従事

■受賞歴
2022年 第21回 インテリジェント・コスモス奨励賞
2020年 第9回 新化学技術研究奨励賞
2019年 第28回 マイクロエレクトロニクスシンポジウム研究奨励賞
2018年 第44回 応用物理学会 講演奨励賞
2017年 第33回 強誘電体応用会議 優秀発表賞

発汗計測技術とウェアラブル発汗センサ(2)

百瀬 英哉(ももせ ひでや)
(株)スキノス
代表取締役
百瀬 英哉

4. 換気カプセル法の原理を用いたウェアラブル発汗センサと,その応用

4.1 ウェアラブル発汗センサの概要 9)

 我々は,日常的,無拘束での発汗測定の実現を目指し,信州大学と共同で換気カプセル法の原理を活用したウェアラブルタイプの発汗センサを開発した.
 図2は,ウェアラブル発汗センサの外観であり,皮膚装着センサと,バッテリー及び通信部が内蔵された本体から構成される.このセンサは電子基板の表裏両面に実装された2つの湿度センサと小型ファンをφ18mm×11mmの簡便なカプセル構造に組み込んだもので,周辺空気の絶対湿度と汗の蒸散水分を含む空気の絶対湿度の差から局所発汗量を測定する.
 400mAhのリチウムイオンバッテリーを内蔵し,連続4時間の測定ができる.また,通信規格としてBluetooth LEを利用しており,PCはもちろんスマートフォンを用いたデータの収録を可能としている.
 本機の測定誤差は蒸散水分量に対し±20%で,線型性が得られる発汗量の測定範囲は0~2mg/(cm2・min)(25℃,60%RH環境下)である.前述の据置型発汗計の性能は,蒸散水分量に対する測定誤差±5%,線型性が得られる発汗量の測定範囲は0~4mg/(cm2・min) (25℃,60%RH環境下)であるから,性能は劣る.特に,据置型発汗計と異なり皮膚装着部周辺の空気を基準にするため,センサを衣服内の皮膚に装着した場合,多量発汗時には高湿度環境となり湿度センサの結露が起こりやすい.また,応答特性は立上時間,立下時間とも20秒以内であり,据置型発汗計の1秒以内に対して応答性が悪い.

図2 ウェアラブル発汗センサ(品名:SKW-1000)
図2 ウェアラブル発汗センサ(品名:SKW-1000)

4.2 ウェアラブル発汗センサを用いた発汗測定例

(1) 運動時の頸部発汗測定
 図3に,据置型発汗計及びウェアラブル発汗センサを用いた運動時の頸部発汗量及び心拍数の測定例を示す.図3左は測定の様子,図3右は測定結果の一例(被験者:20代男性)である.運動はエルゴメータを用い,負荷50W,90W,110Wに設定し,各20分間実施している.測定環境は27℃,60%RHである.図3の通り局所発汗量は,心拍数と同様に運動強度に対応して増加し,ウェアラブル発汗センサにおいても,その様子が観測できる.

図3 エルゴメータ運動時の発汗量測定(左:測定の様子,右:測定結果の一例)
図3 エルゴメータ運動時の発汗量測定(左:測定の様子,右:測定結果の一例)

(2) 模擬自動車運転中の手掌部発汗の測定
 前述の通り,手掌部発汗は精神性発汗と呼ばれ,車両操作時など,“ヒヤッ”としたとき,“ドキッ”としたときに一過性に増加する10).図4は,ドライブシミュレータ操作中の被験者の手掌部発汗量を,据置型発汗計及びウェアラブル発汗センサを用いて測定した例で,図4左は測定の様子,図4右は測定結果の一例(被験者:20代女性)である.
 図4のように,停車中の車両の追い越しや見通しの悪い交差点,歩行者の発見など,危険を伴うシーンや危険が予測されるシーンで,発汗量の増加が認められる.据置型発汗計は応答が早く,各シーンに対応して出現する発汗の変化に追従するが,ウェアラブル発汗センサは十分な応答が得られないため,測定される情報は大雑把な変化に限られる.

図4 ドライブシミュレータ操作中の手掌部発汗量測定(左:測定の様子,右測定結果の一例)
図4 ドライブシミュレータ操作中の手掌部発汗量測定(左:測定の様子,右測定結果の一例)

5. まとめ

 本稿では,発汗の測定技術の概要に触れた上で,ウェアラブル発汗センサについて紹介した.
 前述の通り,発汗をはかる目的は多岐に渡り,その目的に応じた測定法の選択が必要となる.中でも換気カプセル法は連続的な測定が可能で,発汗の変化を可視化できる点で優れた技術である.ウェアラブル発汗センサは,従来の据置型発汗計と比較して精度や応答性など劣る点が多く,改良の余地があるが,日常生活での局所発汗量の連続測定が可能である.
 特に温熱性発汗の測定用途では測定の応答性が求められないため,局所発汗量の変化を把握することに活用できる.そのため当社では,ウェアラブル発汗センサを活用した日常的な発汗動態の解析により,近年社会問題化している熱中症の対策に関するシステムの開発を行なっている.図6は,ウェアラブル発汗センサを腕時計型デバイスに組み込んだ試作機である.
 発汗に関わる研究領域は,日本の研究者が世界を牽引する成果を上げており,これを利用することで世界に先駆けた日本初の新しい製品・サービスの実現が可能であると思われる.当社は発汗センサ開発の分野において,微力ながらイノベーション創出に資する研究開発を推進したいと考えている.

図5 ウェアラブル発汗センサを組込んだ腕時計型デバイス
図5 ウェアラブル発汗センサを組込んだ腕時計型デバイス


参考文献

  1. 百瀬英哉:換気カプセル差分法の発展と小型発汗センサ, 発汗学Vol27(2),58-62(2020)
  2. R.Takahashi et al : Driving simulation test for evaluating hazardperception Elderly driver response characteristics. Transportation Research Part F 49 ,257‒270(2017)


【著者紹介】
百瀬 英哉(ももせ ひでや)
株式会社スキノス 代表取締役

■略歴
2006年長野工業高等専門学校専攻科生産環境システム工学科卒業.長野県内のものづくり企業にて医療機器や福祉機器の開発,製造,販売に従事.在職中に信州大学大学院医学系研究科保健学専攻修士課程修了.学生時代から関わってきた発汗の計測技術開発や発汗に関する研究を専門的に推進するため,2017年に独立.恩師らが設立したベンチャー企業の事業を引き継ぎ,信州大学初ベンチャー株式会社スキノス(長野県上田市)を再始動.現在に至る.

メティスコム、次世代のミリ波センサ見守りソリューション「ヴェスタ」

(株)メティスコムは、Vayyar Imaging社製の高性能4Dレーダーセンサを利用した革新的な非接触の高齢者向け見守りソリューション”ヴェスタ”を開発した。
少子高齢化、超高齢化社会が加速、2055年には現役世代(15~64歳)1.3人で高齢者一人を支えるという予想がでている。介護従事者の確保、訪問介護、在宅看護の負担、課題が増え続ける中、IoT/AIの活用は不可欠となっている。
介護施設では、転倒、在/不在の確認、突発的な事故を早く察知する環境整備が急がれているが、カメラ設置によるプライバシーの問題、カメラ/センサの設置工事、コスト負担の課題があり、遠隔見守りシステムの導入が遅れている状況である。ヴェスタは、カメラを利用せず、居室内の活動状況を可視化、プライバシーを考慮した遠隔見守りが可能となり、巡回等職員の労働負担を軽減、低価格で環境構築が可能となる。
2023年4月〜β版により介護施設で実証、2023年8月に介護施設向けにソリューション提供を行う。3年後には、導入施設数150~200施設、売上目標は3億円の予定。

■特徴
◇プライバシーを考慮した、最先端、高性能なセンサを利用 (光学機器、カメラを利用しない)
▶︎最先端技術4Dレーダーセンサの豊富な点群データの活用で時間軸の変化に応じた高齢者の状態、位置、行動を検知可能
▶︎高解像度
▶︎広視野角
▶︎光の明暗の影響を受けない
▶︎水蒸気があっても正確に検知
▶︎見えない所に設置可能
▶︎既存システムやアプリケーションと統合可能

◇見守りソリューションでモニタリング
▶︎入居様の異常を検知
▶︎管理者への通知
▶︎行動分析と対応

巡回機会による労働負担を軽減。
深夜の巡回、確認等で入居者様の睡眠を妨げない。

■スペック
・本体寸法      :直径 9cm、奥行き1.5cm
・本体重量      :110g
・電源電圧      :DC5V (USB)
・消費電力(ピーク値):10W
・検出範囲      :4m x 4m(1.5m 高さの壁取り付け時)
           :4m x 5m(2.3m ~ 3.0m 高さの天井取り付け時)
・動作環境      :0°C ~ 40°C 、最大 湿度 95% まで
・日本国内電波法認証 :取得済み

プレスリリースサイト(metiscom):https://metiscom.co.jp/blog/

SGST、日本国内初、大学病院内に配膳ロボットを導入

(株)SGSTは、新型コロナウイルス対応として飲食店、レジャー施設、一般企業、医療機関向けにロボットやIoT製品による非接触サービス化の展開を進めている。今般、香川大学医学部附属病院(内レストラン オリーブ)において配膳ロボットBellaBotが採用された。当案件は病院患者給食の中央メディカル(株)の協力を得て、同社と提携する東芝テック(株)が販売する案件である。
本年7月下旬から実施したPOCを通じ、患者及び関係スタッフの高評価を得たことで正式導入となったとのこと。

【POCの概要】
製品名:Pudu社/配膳ロボット「BellaBot」
POC期間:2022年7月25日~8月8日(POC実施後に導入決定)
導入日:2022年12月12日
導入企業情報:香川大学医学部附属病院(内レストラン オリーブ)
病院長:門脇 則光
開設:昭和58年 4月 1日 開院:昭和58年10月20日 病床数:613床
http://www.med.kagawa-u.ac.jp/hosp/

ニュースリリースサイト(SGST):https://sgst.ai/news/view/48

全日警とパナソニック、機械警備システムとロボット掃除機「RULO Biz」連携

(株)全日警とパナソニック(株)くらしアプライアンス社は機械警備システムが導入された施設における業務用ロボット掃除機「RULO Biz」の自動清掃について、両社で新たなサービスの提案をしていくことで合意した。

昨今、慢性的な人材不足やコロナ禍による衛生意識の高まりを背景に、オフィスビルや商業施設などさまざまな施設で業務用ロボット掃除機の運用が進んでいる。しかしながら、機械警備システムを導入している施設においては、稼働中のロボット掃除機が機械警備のセンサに反応して誤報につながることから、施設閉館後にロボット掃除機で清掃することは困難であり、業務用ロボット掃除機が稼働していても問題なく機械警備可能なセキュリティシステムが求められている。

そこで、さまざまな施設のニーズに応じてセキュリティシステムを提供してきた全日警と、什器などの障害物が多い複雑な狭小空間の清掃に適したRULO Biz清掃プラットフォームサービスを提供するパナソニックが協業。従来と変わらないセキュリティを担保しつつ、RULO Bizが走行していても問題なく機械警備可能なセキュリティシステムを構築し、夜間や空き時間を活用したオフィスや店舗、飲食店など多用な施設の清掃業務自動化を実現する。

全日警とパナソニックは、セキュリティと業務効率の両立という新たな価値提案を通じて安全安心かつ清潔な空間を届け、より豊かな社会の実現に貢献するとしている。

ニュースリリースサイト(panasonic):https://news.panasonic.com/jp/press/jn221212-1

ams OSRAMの青色LDがConvergent Photonics社のイノベーションを実現

ams OSRAMは、レーザーモジュールメーカーのConveragent Photonics社が、ams OSRAMの445nm青色レーザーダイオード用の新しいチップオンサブマウント(CoS)パッケージを採用し、高出力の産業用および中出力の医療用レーザーアプリケーション向けに最適な新しいレーザーモジュールの開発を進めていることを発表した。

イタリアのトリノを拠点とするConvergent Photonics社はams OSRAMのCoS形態の青色レーザーダイオードを利用し、445 nmの可視光波長域で発振するマイクロオプティクスレンズ付きの、極めて高効率かつ小型なマルチエミッタレーザーモジュールを新たに製造することになった。

CoSパッケージのレーザーダイオードは、一般的なTO-CANに代わりうるコンパクトな製品である。コンパクトであるため、複数の青色レーザーダイオードを1つのモジュールに組み込むことができ、省スペース化が可能。また、CoS形態であるため、マイクロオプティクスレンズをレーザー端面に近接させて実装することができ、それぞれのレーザービームを効率よく光ファイバーにカップリングすることができるようになり、更にはビームの形状や大きさをより精密に制御することが可能になる。

ams OSRAMは、CoS形態の青色レーザーを、いずれも出力5Wとなる1.0mm x 1.3mm x 0.2mm PLP-COS 450Dと、熱効率に利点があるダイレクトボンディング銅(DBC)基板に実装した、4.0mm x 3.0mm x 0.3mm PLPCOS 450Eの2つのバージョンで提供している。

Convergent Photonics社のマルチエミッタレーザーモジュールは、青色レーザーを直径100μmの光ファイバーにカップリングし、最大100Wまでの出力が可能。複数組み合わせることで出力を上げることができ、溶接機器向けとしては非常にコンパクトなソリューションとして活用できる。

また、医療用としても同様に、ams OSRAMのCoS青色レーザーを複数組み合わせることでモジュール化し、制御系を組み込むことで、非常にコンパクトなスタンドアロン光源を開発した。さらに、Convergent Photonics社は、異なる波長のレーザーと組み合わせたハイブリッド多波長光源ファミリーを、共通化されたコンパクトなモジュール形態で展開しており、高度な外科医療用途に提供する。

プレスリリースサイト:https://www.dreamnews.jp/press/0000272071/

2023年春、5G/web3時代の新たな複合施設「LIVINGTOWN みなとみらい」オープン

(株)ギガプライズの子会社である(株)LTMは、住まいや暮らしの新しいカタチを提案するコミュニティを創出する事業を開始し、神奈川県横浜市のみなとみらいに新たな複合施設「LIVINGTOWN(リビングタウン)みなとみらい」(画像:イメージ図)を開業する。なお、2023年春に一部区画が先行オープンし、グランドオープンは2023年夏を予定している。

■ 「LIVINGTOWN みなとみらい」 施設構成
「LIVINGTOWN みなとみらい」は、3つの異なるテーマの区画と人々が集うCenter Courtで構成される。 2023年春にLIFE CREATION区画が先行オープンし、2023年夏にLIFE STYLE区画とLIFE RESIDENCE区画がグランドオープン予定。

● LIFE CREATION区画
住宅展示場エリア。複数のモデルハウスとともに、IoTや先進テクノロジーを駆使したスマートホームを実際に体感・体験することができる。
● LIFE STYLE区画
自動車ディーラーのショールームエリア。海外の複数ブランドの自動車を気軽に体感・体験することができる。
● LIFE RESIDENCE区画
レストランとコワーキングスペースエリア。レストランエリアでは、食材を通した季節感や特別な世界観を体感することができる。また、職住近接を叶えるコワーキングスペースは、オフィスと変わらない環境で様々な働き方をサポートする。
● Center Court
芝生公園エリア。各種イベントや、カーディーラーによる展示等を予定している。また、Smart Pole※を設置し、来場者に防犯・見守り・防災機能等を実際に体感・体験してもらう。
※Smart Pole(スマートポール):通信基地局やWi-Fi、カメラやセンサ等を搭載した多機能ポールの総称

■ 「LIVINGTOWN みなとみらい」におけるギガプライズの取り組み
ギガプライズは、「LIVINGTOWN みなとみらい」を5G等の次世代通信やIoT機器等の先進テクノロジーを体感・体験してもらう拠点として位置付けている。Center CourtへのSmart Poleの設置や、LIFE CREATION区画のモデルハウス内へのIoT機器を通して、スマートホームやスマートタウンの実現に向けた検証を行うとともに、来場者に「5G Homestyle」を実際に体感・体験してもらう環境を提供する。
また、「LIVINGTOWN みなとみらい」を通じて得た新たな技術やノウハウをこれからの事業に活用するとともに、住宅業界との関係強化による販路ネットワークの一層の拡大を図り、持続的成長を目指す。
ギガプライズグループは、「LIVINGTOWN みなとみらい」をベースに出店企業や提携企業とシナジー効果を発揮することで、「デジタルとリアルとの融合」という新しい枠組みから新たな価値を提供し、快適な生活と豊かな社会の実現に貢献するという。

■ 「LIVINGTOWN みなとみらい」概要
【施設名】  LIVINGTOWN みなとみらい 
【所在地】  神奈川県横浜市西区みなとみらい四丁目2番1(みなとみらい21地区 44街区)
【開業予定日】
       2023年春:LIFE CREATION区画
       2023年夏:LIFE STYLE区画、LIFE RESIDENCE区画
【敷地面積】 約9,600㎡
【テナント数】約10テナント
【駐車場台数】100台
【駐輪場台数】20台

ニュースリリースサイト(gigaprize):https://www.gigaprize.co.jp/news/

オンセミ、ミュンヘンでの「electronica 2022」にて3つの賞を受賞。

オンセミは、2022年11月15日~18日にドイツ・ミュンヘンにて開催された「electronica 2022」に出展し好評を博した。メルセデス・ベンツが戦略的提携の一環として、全電動化VISION EQXXにトラクションインバータにオンセミの炭化ケイ素(SiC)技術を採用したとの発表を受け、多くの来場者がブースに集まった。また、2つの新製品が「Best in Show」賞を、さらにバイク用の先進安全ソリューションがRide Vision社と共同で「Electronics Excellence」賞を受賞した。

オンセミのVE-Trac SiCモジュールは、メルセデス・ベンツの全電動化VISION EQXXのトラクションインバータの効率向上と軽量化を実現し、電気自動車(EV)の航続距離を最大10%延長して、シュトゥットガルトからイギリスのシルバーストーンまでの1,202 km(747マイル)走破という記録を樹立した。両社は今後も他の車種で協業を継続していく予定。

オンセミの新製品Top-Cool MOSFETs トップサイド冷却MOSFETが、Embedded Computing Design誌の「Best in Show」賞を受賞した。この新しい製品はトップサイド冷却(Top Cool)を採用し、特にモータ制御やDC/DC変換など、要求の厳しい車載アプリケーションでの設計を支援する。サーマルパッドが上面に配置され、一般的なプリント基板(PCB)を介さずにヒートシンクに直接放熱することができる。PCBの両面を使用し、PCBに入る熱量を低減することで電力密度を高めている。新しい設計による信頼性の向上で、システム全体の寿命も延長される。

デュアル誘導型回転位置センサNCS32100も、Embedded Computing Design誌の「Best in Show」を受賞した。オンセミは、20年以上に及ぶ誘導型センサの設計に関する専門知識を活かして、誘導型エンコーダの高信頼性の利点と、一般的にはミドルエンドからハイエンドの光学式エンコーダが持つ精度や速度を実現した。この製品は、絶対位置と速度を直接出力するファームウェアを備えており、簡単な「プラグアンドプレイ」ソリューションを提供する。高度な構成機能により、さまざまなPCBセンサ設計と組み合わせて使用できるため、OEMでソリューションの構成と差別化が可能。

オンセミとRide Vision社は、業界をリードするオートバイ用衝突回避技術(Collision Aversion Technology:CAT)における提携が評価され、Electronic Specifier誌から共同で「Electronics Excellence Award」を受賞しました。このソリューションは、人工知能(AI)を備えたマシンビジョンを使用し、HayabusaセンサファミリのメンバであるAR0147ATが取得した高ダイナミックレンジのデータに基づいて動作するとのこと。

ニュースリリースサイト(onsemi):
https://www.onsemi.jp/company/news-media/press-announcements/ja/electronica-recap-onsemi-unveils-strategic-collaboration-and-takes-home-three-awards

日本ペイントほか、大津市内で自動運転バスの実証実験を実施

大津市、京阪バス(株)、京阪電気鉄道(株)、先進モビリティ(株)、BIPROGY(株)、日本ペイント・インダストリアルコーティングス(株)は、共同で国土交通省の令和3年度地域公共交通確保維持改善事業費補助金(自動運転実証調査事業)を活用し、自動運転バスの実証実験を実施する。

この実証実験は、高齢化する住民の移動手段確保、観光客の二次交通充実を目的として実施するもので、2022年12月10日(土)~2023年2月28日(火)の間、自動運転装置を搭載した小型ディーゼルバス、小型電気バスを運行する。

また、2022年12月13日(火)~2023年2月28日(火)の間に自動運転バスの利用促進と大津市内の回遊性向上を目的とした、大津市自動運転・京阪バス大津市内乗車券アプリを提供する。本アプリでは、自動運転バス片道チケット/京阪バス大津市内1日フリーきっぷのデジタルチケットサービスの提供および地域店舗と連携したデジタルクーポン/地域のイベント情報を配信する。

◎自動運転バスの概要
 【運行コース】
  びわ湖大津プリンスホテル~琵琶湖ホテル~JR大津駅 
 【運行期間および車両】
  ①2022年12月10日(土)~2023年2月4日(土)の毎日運行
   小型ディーゼル自動運転バス(有料:片道 大人210円 小児110円)
   定期券、ICカード等利用可
  ②2023年2月8日(水)~2月28日(火)の毎日運行
   小型電気自動運転バス(無料)
※小型ディーゼル自動運転バスまたは小型電気自動運転バスについては、都合により通常のバス車両で運行となる場合がある。

◎主な技術検証や役割分担
・統括及び関係者調整:大津市
・自動運転バスの運行:京阪バス株式会社
・自動運転バスの提供:先進モビリティ株式会社
・踏切との連携:京阪電気鉄道株式会社
・ターゲットラインペイントの提供:日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社
・周遊促進アプリの提供:BIPROGY株式会社

ニュースリリースサイト(nipponpaint):https://www.nipponpaint-holdings.com/news_release/20221205_1/