速い動きや細かな動きを<br>正確に計測できる技術<br>の活用アイデア

2020/4/12(日)
【質疑応答】事前質問の回答を共有します!

皆様から事前にいただいた3軸水晶ジャイロセンサーについての質問に対する回答を共有いたします。 ぜひ、コンセプト提案のご参考にしてください!

質問フォームの回答一覧

Q. 3軸水晶ジャイロセンサーの電源に関しての質問です。 "iBeacon"のようなビーコンではボタン電池で数カ月も取り換え無しで使えますが、 これぐらいの電源として実現できるのでしょうか。

A. 現状6mAです。CR2354 560mAhの場合100hrです。

Q. メディカル用途で思いついたのですが、 例えば、ネックレスやブレスレット型にしたとして、 充電をするのに電源プラグから壁に張り付けられる様なフックの形にして それにかけると充電出来るということは出来ますでしょうか? (ワイヤレスで収納を兼ねて充電出来れば色々と幅が広がると思う質問です)

A. ワイヤレスの充電は可能です。ただ、コイルを使うためサイズは大きくなります。直径10cmの円位のサイズが必要です。

Q. 回転や移動の変化の値の最小取り込み時間μsを教えてください。 また、測定精度の傾きやスパンの安定性や精度又は本体の寿命がどのくらいを保証できる前提かを知りたいです。

A. 最小取り込み時間は1usです。

Q. 運動の軌跡を表すことが可能とのことですが、軌跡の基準点(開始点)はどのように設定されるのですか? 基準点はセンサーを搭載した運動する物体の外に設けるのですか? あるいは基準点自体もセンサーを搭載した運動する物体自体に置くことも可能なのですか?この場合は観測を開始した時点(初期位置)をセンサーが認識し、その後の運動軌跡を三軸で記録可能なのですか?

A. 基準点(絶対位置)をセンサーで出すことは難しいです。 スマホの動画を画像処理して連携する方法を考えております。

Q. 姿勢全体をセンシングしたい場合は、モジュールを複数装着(腕、胴、足など)する必要がありますか? 仮に服に埋め込んだ場合、体に装着と同等のセンシング結果は得られますか? (どのくらいのブレがあるか)

A. 全体をセンシングする場合は複数必要です。 服に埋め込んだ場合は、服の動きしか見れません。密着性のある服にするか、バンドなどで固定する必要があります。

Q. モノとモノが触れる一瞬の、回転や当たった角度についても測定できますか?

A. 触れる瞬間の角度は測定できます。ただし回転や角度を知りたい方にセンサーを取り付ける必要があります。

Q. 測定したいモノの中にセンサーを入れるのでしょうか?それともモノの外にセンサーがあるのでしょうか?

A. 測定したいものにセンサーを入れます。

Q. どのくらいの面積範囲なら一つで測定可能なのでしょうか?

A. 剛体であればどこにつけても測定できます。

Q. 握力など、力のかかり具合も分かるのでしょうか?

A. 力のかかり具合は分かりません。

Q. 受賞までいけた場合、京セラ様と一緒に開発していくことは可能なのでしょうか? (意見を言ったり、普及したり)

A. はい、ユーザー様と一緒に開発していくことは可能です。

Q. つけたり・外したりをできますか?

A. はい、着脱はできます。

Q. 数ミリ程度の揺れを計測できますか?最小どのくらいの揺れを計測できますか?

A. 目に見えない揺れまで計測できます。呼吸や脈まで計測できます。

Q. データはどのようにしてリアルタイムに回収するのですか? (地下街のGPSが届かないところでも可能という場面で、どのように通信するのか)

A. データはBluetoothで回収します。 ワイヤレスイヤホンをイメージいただければ良いと思います。

Q. 「本技術を使うことでGPSが届かないところでも場所・高さを高精度でリアルタイムに計測できる可能性があります。」と書いてありますが、計測できる可能性がある理由がわからないので教えてください。

A. 距離を加速度センサー、方向をジャイロセンサーで計測できるため、場所や高さが分かります。 距離の精度に関しては、検討中です。

Q. センサーは対象物に付けないと計測できませんか? 資料の中に山の上の旗をスマホで撮影しているイラストがありますが、これは旗にセンサーが付いていなく、スマホの中のセンサーが計測しているのですか?

A. スマホの中のセンサーが計測しております。

Q. 動物に取り付けてその移動位置情報から生態を調査する目的に既に使われているでしょうか?

A. 実用化しているという話は聞いたことがありません。

Q. 検出したい物体にアタッチする必要があると思いますが、そのほかに何がどういう距離で必要ですか? センサーは発信機だと思われますので、受信機の距離条件(ネットワークの強度前提ありで結構です)や、受信機で集信したデータの処理等で必要な機器・ソフトウェアを教えてください。

A. 距離条件は30m程度です。データはスマホやPCにcsvデータとして保存されます。

Q. 非常に遅い動きについて質問です。例えば、1年に数mm動くものは検出できますか?

A. 1年に数ミリを計測することは難しいです。

Q. 設置場所がノイジーな環境(例えばモータースポーツの車体の上など)に使用するようなケースでも、従来製品よりは、小型で低消費電力の製品が実現できますか?

A. ノイジーな環境でも可能です。

Q. センサー自体の電源(リチウムイオンポリマーバッテリー)は、 3.7Vでどれくらいの時間・稼働するでしょうか?

A. センサーの電源(リチウムイオンバッテリー)の稼働時間はバッテリーのサイズに比例します。 基準は3.5mm x 10mm x 15mmで1~2時間です。

Q. モジュール(センサーと位置情報発信機を含めた大きさ)はどのくらいの大きさになりますか?

A. センサデバイスの寸法は30×20mmの楕円で、厚みは10mmです。電池、無線込みです。

Q. モジュール(センサーと位置情報発信機を含めた)の重量はどのくらいでしょうか?

A. モジュールの重量は7gです。

Q. 情報を発信できる距離はどのくらいでしょうか?

A. 情報を発信できる距離は30m程度です。

Q. 高速の応答周波数も教えてください。 アナログ・デジタル何ビットか出力形式についてもお教えください。

A. 応答周波数は1kHzです。デジタル出力で16bitです。

Q. 3軸はXYZの各軸について速度・加速度が出力されるのでしょうか? その場合、データー数=6として単位と分解能の仕様が知りたいです。

A. モジュールとしては各軸16BIT 、ジャイロは0.15dps、加速度は0.00048Gです。

Q. 検出可能な最大周波数はどの程度でしょうか? (ヨーヨーの動画回転数MAX1200rpmから、単純計算で7.2kHz程度なのか?ボールの回転の話500r/sから500Hz程度なのか?) また、検出可能な最小加速度はどの程度でしょうか?(9.8m/s^2の1000分の1など)

A. 検出可能な回転速度は12000rpm(72kHz)です。 (ただ変化に対する応答周波数は1kHzです。) 最小角速度(ジャイロ)は0.15dps、最小加速度は0.00048Gです。

Q. XYZの各軸について速度・加速度が出力されるのでしょうか? その場合、データー数=6として単位と分解能の仕様が知りたいです。 また、応答周波数も教えてください。アナログ・デジタル何ビットか出力形式についてもお教えください。

A. モジュールとしては各軸16BIT ジャイロは0.15dps、加速度は0.00048G、 応答周波数は1kHz、デジタル出力で16bitです。

Q. 検出可能な最大周波数はどの程度でしょうか? (ヨーヨーの動画回転数MAX1200rpmから、単純計算で7.2kHz程度???、ボールの回転の話500r/sから500Hz程度?) また、検出可能な最小加速度はどの程度でしょうか? (9.8m/s^2の1000分の1など)

A. 検出可能な回転速度は12000rpm(72kHz)です。ただ変化に対する応答周波数は1kHzです。 最小角速度は0.15dps、最小加速度は0.00048Gです。

Q. データをiPhoneで受信するとした場合、距離や持続時間はどの程度ですか? センサー部分に説明画像にあったような表示を行う素子が組み込まれているのですか?

A. 基準は3.5mm x 10mm x 15mmで1~2時間です。 センサー部に素子が組み込まれております。モジュールで表示はせず、データを送るのみで、表示はPCやスマホで行います。 距離は30m程度で、持続時間はモジュールのバッテリーのサイズに比例します。

Q. ジャイロセンサー1つあたりの単価を教えてください。

A. 価格帯については、いったん考えなくて良いです。 まずは皆様の豊かなアイデアをご提案してください!

回答一覧は以上です。 ご質問をご投稿いただいた皆様、誠にありがとうございました!