TDK 最小の超音波センサー ドローンや車などで用途開拓

TDK 最小の超音波センサー ドローンや車などで用途開拓

TDKは対象物との距離を正確に測定できる世界最小の超音波センサーを開発した。微細加工技術を応用し、超音波の発信機と受信機、信号処理部などをワンチップにした。通常の超音波センサーと比べて、体積を1000分の1に小型化。小型の電子機器やロボット、ドローン、仮想現実(VR)、自動車など幅広い分野での利用を見込む。
TDKが開発した小型超音波センサー「CH―101」は、縦3・5ミリメートル、横3・5ミリのチップに必要な機能をまとめて搭載している。より少ない消費電力で距離を測定でき、生産コストも安い。小さく搭載しやすいことから、あらゆるモノがネットにつながる「IoT」機器などで採用が期待される。
MEMS(微小電子機械システム)技術を活用したTOF(タイム・オブ・フライト)型の超音波センサーとしては「世界初」(TDK)。TDKが2018年に買収した米センサー企業、チャープ・マイクロシステムズが中心となって開発した。発信機や受信機などこれまで機能ごとに分かれていた設計をMEMSの技術で1つにまとめた。
同社はMEMSによる超音波センサーで、業界トップクラスの高い設計・開発力を持つ。センサー事業の拡大を目指すTDKはその技術力に目をつけた。グローバルでセンサー企業を買収し、各社の強みを組み合わせた総合力で問題解決型ビジネスの確立を目指す。
センサーは1メートルの距離を測定でき、誤差は1ミリメートル以下に抑えられる。今後は測定距離を5メートルに伸ばした製品も開発する計画だ。
新センサーは台湾の宏達国際電子(HTC)が販売する一体型VRヘッドセットに採用済みだ。高い測定精度を生かし、体の動きに合わせて映像を遅れなく表示することで「VR酔い」を低減できた。
ドローンに搭載すれば、障害物を検知して自動で回避する機能にも利用できる。センサー自体が軽く消費電力も小さいので、ドローンの課題である飛行時間を長くできる。
新製品は超音波をドーム状に発信するので、対象物の動きを検知できる。そのため、手の動きでシステムを操作する「ジェスチャー操作」に利用できる。自動車では視線を前方に保ったままで安全に音楽や空調を操作できるので、ジェスチャー操作の搭載が期待されている。また天井などに設置すれば乗員を検知でき、シートベルトリマインダーなどに利用できそうだ。
スマートホームでも活用が進みそうだ。窓やドアに内蔵すれば開閉を検知できる。人の検知に利用すれば、人が部屋から出たときに家電や空調の電源を自動で切るなどして省エネにも利用できる。

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