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トリリオンセンサ時代のスマートセンサに向けた開発進む

17vO動認識総合tに設されたセンサエキスポジャパンでは、スマートセンサを狙う例がいくつかtされた。ゴムのようにPびると電容量が\えるセンサ、長命のケミカルセンサ、W価なLIDARセンサ、放電によるプラズマを流せるデバイスなど、ロボットやスマホ、クルマなどに向けたデバイスが出した。

図1 藤倉ゴムの新型容量センサ

図1 藤倉ゴムの新型容量センサ


藤倉ゴム工業は、ゴム材料で構成されたキャパシタセンサを開発した(図1)。誘電であるゴム基材の表裏に電極をけ、キャパシタにしている。このゴムを引っ張ることで、電極C積が拡jすると同時に電極間{`が]くなるため、電容量は\jする。容量の変化は、この材料をPばさない時の電容量を1とすると、P長率が100%で2に、200%で3、300%で4という数Cになった。電容量の変化とP長率はほぼリニアな関係をeち、200%P長率の時のヒステリシスは±3%以下とまずまず。この場合のセンサ形Xは、幅5mm×長さ100mmで、電極霾の長さは60mmである。ロボットの腕や、曲がる動作をするようなシーンでのセンサを考えている。

また、藤倉は、センサではなくフレキシブルに曲げられる導電配線材料も開発している(図2)。これは、容量センサとは違い、ゴムXの配線をPばしても配線B^がほとんど変わらないという長をeつ。来のフレキシブル配線だと、100mm/分の]度でPばしていくと、P長率100%では、初期のB^値が1Ωに満たなくても500Ωにも\加する。しかし、このゴム配線だと、初期値0.81Ωから3.46Ωしか\えない。またゴムXであるため、P縮v数を1000vにしても初期値0.35Ωから3.27Ωにしか\えない。来のフレキシブル配線ではP縮v数を\やしていくにつれ、にB^値が屬り、200vもeたない。


図2 藤倉ゴムのP縮可Δ頁枩材料

図2 藤倉ゴムのP縮可Δ頁枩材料


加工できる幅は1〜5mm、長さは1m度まで、膜厚は40〜300µmだが、カスタマイズ可Δ世箸靴討い襦ゴムベースの材料の中にフィラーのように導電性の金鐓子を混ぜているだめ、Pばしても金鐓子が`れていかない。このT果、B^がさほど\えないという。

表C実▲スセンサ
ガスセンサをtしたのは、2012QにカリフォルニアΔ離轡螢灰鵐丱譟爾Zくに本社を設立したベンチャーのSPEC Sensors社。独Oのスクリーン印刷\術をいたセンサ(図3)で、SPEC社はScreen Printed ElectroChemical sensor technologyのSから採ったもの。検出可Δ淵スは、CO、O3(オゾン)、NO2、SO2、H2S、エタノールなど。狙う応は、噞向けのガス検瑤筺▲ΕД▲薀屮覽×_・ヘルスケア機_、屋外j気汚モニタリング、アルコール}気検出など。


図3 SPEC Sensors社のさまざまなガスセンサ は開発キット 出Z:SPEC Sensorsホームページから

図3 SPEC Sensors社のさまざまなガスセンサ は開発キット
出Z:SPEC Sensorsホームページから


ベンチャー設立の狙いを同社のホームページを見ると、これからのIoTビジネスを推進する屬把_要になるセンサをさらに\やして、スマートフォンやIoTに△┐訌世いあるようだ。トリイオンセンサ時代が2020Qころにやってくると言われ、来の駘センサに加えて、化学センサがこれからのスマホをlかにするだけではなく、ヘルスケア機_にもLかせなくなる。来パッケージのTO-92などの金鑄Vではなく、プリントv路基屬坊狙できる表C実▲織ぅ廚離僖奪院璽犬房容する。しかもこのパッケージだと、センサだけではなく、アンプやA-Dコンバータ、マイコン、Bluetooth送信機などIoTに要な半導も形成できるため、デジタル時代にふさわしい。例えば、NO2やH2Sのセンサだと20mm×20mm×3mm(厚さ)といったjきさだ。

印刷\術を使ったセンサでなぜ長命にできるのか、については出tvの商社は把曚靴討い覆った。ただ、10Qのサービスライフを提供するとしている。開発キットもTしている。

LEDによるR{
また、光センサをWしたスマートセンサも登場している。GoogleのO運転のクルマ、グーグルカーの屋根にDりけられているLIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)システムは、レーザーレーダーを使い、反o光からドップラー効果も加味して{`をRるである。高価なレーザーをW価なLEDにえて、R{を開発したのは、カナダのケベックxにあるLeddar Tech社。センサエキスポでエレクトロニクス商社コーンズテクノロジーのブースにtした(図4)。このシステムはLIDARで使われるv転動作をさせずにw定し、その代わりに最j16個のLEDを組み込む。kつのLEDがカバーする角度J囲を割り当て、最j95度のJ囲までカバーする。


図4 Leddar TechのR{ 出Z:Leddar Tech社@料から

図4 Leddar TechのR{ 出Z:Leddar Tech社@料から


Leddar Tech社は、センサモジュールだけではなく、{`をQする_要な半導チップも開発するファブレスでもある。

センサではないが、風変わりなデバイスとしてプラズマ発昊_がある。田作所は、LTCC(低a焼成セラミック)基に電極を形成し、高電cで放電させることでプラズマを作り出し、さらにXに配した電極にかける電圧をサイクリックに変えていくことで、プラズマの流れ(プラズマ気流)をこすデバイスを試作した(図5)。ファンを使わずに小型のプラズマ{浄を作ることができるようになる。O3(オゾン)を発擇気擦襪海箸膿祐屬隆世筌▲鵐皀縫⊇などを消すことができる。印加電圧は数Vとx販のプラズマの数kV(数1000V)よりは低い。電極間の感覚を数µmに]縮したため。


図5 田作所が試作したプラズマ発昊_

図5 田作所が試作したプラズマ発昊_

(2015/09/25)
ごT見・ご感[
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