  UDPFTPHTTPLINE  ＡＰ（ポケットWiFi）
ThingSpeak
AWSなど

幼児見守りセンサ【機能】・クラウド接続・体温/湿度計測機能
・１方向（うつ伏せ寝検知）
・ＵＳＢ充電（２０分充電）
・スマホ設定機能
・ＮＴＰサーバ時刻取得機能

スマホでＡＰのＳＳＩＤとパスワードを設定します。

管理サーバ

時刻管理サーバ（ＮＩＣＴ）
ＰＣに表示させるにはひびきの電子の専用アプリが必要です。

Winodws-PC

ひびきの電子で開発した専用アプリでクラウドから必要な情報を通信で情報を得て、センサの結果を表示します。

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10mm(W) x 6mm(D) x 3.4mm(H)・超小型で面実装可能
・１出力でマイコン接続が容易
・センサ用電源は必要なし【特徴】

加速度センサで定状態での位置検知はできない。よって、炭素素材を使用した重力方式の新方式の４方向センサを開発。
このセンサの特徴は、超小型で、２本の線（抵抗値変化）のみで４方向を検知でき、マイコンのＡＤＣを使えば方向を簡単に認識する事が可能な点である。

【開発概要】

80

左図のように４方向のセンサは、９０ の切り替わり部分で誤差を発生します。
この誤差を無くすために、ひびきの電子で開発した、ＡＩによる雑音処理技術を用いて、精度 １０％以内の誤差に抑え、さらに角度の誤報を防ぎます。

6040200

１本の信号で４方向を検知-20

ＧＮＤ-40マイコン-60-80-80-60-40-20020406080

新開発４方向センサ※センサ電源は必要なく１本だけで方向検知可能 

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温度計測を分類すると、左記のような分類になります。

幼児見守りセンサでは、体温計測は重要です。
しかし、体温計の様に接触型では常時装着する事はできません。また、非接触式は高価で大型の機器で装着はできません。
そこで、超小型の非接触型の体温計測を開発しました。

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新開発体温センサ

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一般に体温計で使用されるセンサはサーミスタを使った、接触型が利用され高精度な体温計測が可能になります。
非接触型の体温センサは赤外線方式がありますが、精度は １℃と悪くさらに、高価で大型の機器になってしまいます。
幼児見守りセンサの体温計測は、非接触センサの必要性があります。
非接触センサは、一般に環境センサがあり、計測温度は−４０℃〜＋１２０℃までの広範囲まで計測できる反面、精度は ２℃〜 ４℃程度あり体温計としては利用できません。
よって、ＬＳＩメーカが計測精度を高めるために製造時に補正データを計測した補正データを利用し、−１０℃〜１００℃までの範囲の計測精度を 0.2℃以内になる、非線形アルゴリズムによる補正技術を実現しました。

ＬＳＩ内部構成
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 !""!"暑い夏、気温が上昇すると体温も上昇します。
からだは体温を調節するために汗を出し、その気化熱によって体温を下げようとします。
しかし、外気温が高く、湿度も高い場合、汗が蒸発せず体温調節ができない状態になり、熱が体内にたまります。
また、幼児によっては発汗性の少ない場合も存在します。
このような状態になると、失神・けいれん・意識障害などの多くの症状を引き起こします。
これらの症状が「熱中症」であり、この状態を検知するために温・湿度センサを搭載し計算により熱中症の危険度を推定します。
しかし、正確には、気温・湿度・輻射熱の３因子を取り入れた指標である、暑さ指数（WBGT）を把握することで、熱中症発症の危険度を知ることができます。WBGT値が28℃を超えると熱中症の危険性が上昇します。

見守りセンサでは３因子を正確に計測できないため、熱中症の危険性を適切に判断することができません。
そこで、体温と発汗量（湿度）を計測、そして、外部に設置した環境センサとの連携によって、ＷＢＧＴ値を、ある程度予測し、ＡＩを利用して危険性を知らせるシステムにしています。

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【ＥＣＭの概要：従来技術】

ＥＣＭ（一般品）

コンデンサーマイクは、2枚の平行した金属板に直流電圧をかけると、電極間に電気が蓄えられるという性質があります。
そして、コンデンサーに蓄えられる電気の量は2枚の電極の間隔で決まってきます。
このコンデンサー部この電極の間隔は固定されていますが、2つある電極の片方を音によって振動する振動版(ダイヤフラム)に置き換えることで音によって蓄えられる電気の量が変化します。つまり、音を電気信号として取り出せます。

【詳細技術：従来技術】
具体的には、左図の様に、絶縁性の高い高分子フィルムに電荷を蓄積させエレクトレットと呼ばれる物質とします。
エレクトレットは外部に電界を放出しており、左図のようにコンデンサ内部に置けば、コンデンサ内部に電界が生じ、コンデンサ電極の片側を振動板とし、音響により振動させると電極の変位と電界強度に比例してコンデンサの電位差が変化します。これをFETアンプにより増幅することにより，音響を電気信号に変換します。

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エレクトレットコンデンサセンサーの構造【新開発・呼吸センサ（ＥＣＳ）の概要】
ＥＣＳ（エレクトレットコンデンサセンサ)は、従来単一の空気ギャップであった部分を高分子フィルムを積層することにより微視的な空気ギャップの層を作ります。これにより高電界による絶縁破壊を防ぎます。このようなマイクロギャップ構造と高電界エレクトレットの使用により、振動板の剛性が高まる一方、電界強度の増加によりわずかな振動板の変位でも従来と同程度の出力が得られるようになります。
その結果、呼吸などの様な微小な振動を検知する事が可能になります。
今回の開発では、センサ内部に微視的な空気ギャップ（マイクロギャップ）を形成することで、高い電界を保持することを可能にしました。
ただし、従来のＥＣＭと比較して高電圧（１２Ｖ程度）をかける必要があり、幼児見守りセンサでは昇圧回路が必要になります。
電流を必要としない事からダイオードとコンデンサによる積算型の昇圧回路を検討しています。

【特徴】 

【計測項目・機能】・体温/湿度（汗）の計測
・うつ伏せ寝（１軸）の検知
・ＮＴＰサーバからの時刻取得機能
・充電バッテリー安全回路（異常時はシャットダウンします）
・ＵＳＢによる短時間充電（２０分）
・スマホによる簡単設定機能
・ThingSpeak、AWSクラウドへの情報通信機能
・置いておくだけで環境センサとして利用可能
・通信障害の回避機能（再度トライ機能搭載）

一般の幼児見守りセンサなど、見守りセンサ系の通信は、Bluetooth通信を使う事が殆どです。
Bluetooth通信は、省電力なので連続１ヶ月以上の長期間使用できるセンサが特徴ですが、電波の到達距離が著しく短く、６畳程度の室内が限界です。
また、通信には、かならず、スマートフォン、タブレット端末、ＰＣを近くに置く必要があります。
一方、ＷｉＦｉ通信は見通しで２００ｍまで遠方までの通信が可能です。
また、スマートフォン、タブレット端末、ＰＣを必要とせず、直接ＡＰ（アクセスポイント）に接続してクラウドへ情報を送信する事が可能です。
一方、ＵＤＰ（ブロードキャスト機能）を搭載していますので、クラウドを通さずリアルタイムに緊急通報を送信する事も可能です。
ＡＰなどの設定や各種設定は、センサと直接にスマートフォンから設定可能なので、簡単に多くの設定項目を設定できます。
さらに、遠方への通信が必要な場合は、ＡＰの中継機能を使う事で１Ｋｍ以上の遠距離通信も可能です。
省電力化に関しては、ひびきの電子で開発した、省電力通信技術を搭載しています。

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充電中ＬＥＤ（赤）送信表示（緑）
電源スイッチ取り扱い説明

内部モードスイッチ

裏面

充電ＬＥＤ
（赤）

電源スイッチは必ず「ＯＦＦ」にしてから、ＵＳＢコネクタにＵＳＢ電源より充電できます。（充電時間は約２０分です）
充電中は赤ＬＥＤが点灯し、充電終了は赤ＬＥＤが消灯します。

送信ＬＥＤ
（緑）

定期的な送信時に緑のＬＥＤが点灯します。
また、うつ伏せ寝など検知した場合も緑ＬＥＤが点灯します。いづれも、送信が終了すれば消灯します。

各種設定

電源スイッチをＯＮにした後、１秒後程にモードボタンを１秒間押します。 緑のＬＥＤが点灯し続ければ、設定モードになりますので、スマホなどで、センサの設定画面から各種設定が可能です。

表面
ＵＳＢ端子（充電用）

温湿度センサ（ナイロン製の保護膜）
温度精度： 0.2℃ , 湿度精度： 1.5%
モードスイッチ
このスイッチはＡＰのＳＳＩＤとパスワードの設定を行う場合のみ使います。
電源スイッチを１秒以内にボタンを１秒以上押すと緑ＬＥＤが点灯し続けます。その時、スマホのWiFi機器一覧にＭＡＣアドレスが表示されますので、その機器と接続してください。パスワードは“１２３４５６７８”です。

取り扱い上の注意事項（※絶対に分解をしないでください）

充電に関して・充電時は、必ず電源スイッチを『ＯＦＦ』で充電を行ってください。
（ＯＮの状態で充電した場合、センサが故障する可能性があります）
・充電時間は、電池の消耗度合いによって異なりますが、通常は２０分〜３０分です。
もし、３０分以上経過しても赤ＫＥＤが点灯している場合は、充電を停止（ＵＳＢを外して）下さい。
・赤ＬＥＤが点滅をしている場合は、バッテリーの異常を検知した場合です。
その際は、充電を止めて、バッテリーの交換手続きをお願い致します。
・電源をＯＮのまま放置すれば、バッテリーの残量はなくなり、さらに放置を続けるとバッテリーの寿命が著しく悪化します。バッテリ悪化を検知した場合、安全のため、電源ＯＮができなくなります。

送信ＬＥＤ（緑）・ＷｉＦｉ送信する際は、緑のＬＥＤが点灯し、送信終了後に消灯します。
・もし、緑ＬＥＤが点灯し続けている場合は、クラウド側に送信できない場合です。
一旦、電源ＯＦＦにして、ＡＰなど通信環境を確認されてください。

各種設定の方法(スマホまたはタブレット）

・電源スイッチをＯＮにした後、１秒後程にモードボタンを１秒間押します。
・緑のＬＥＤが点灯し続ければ、設定モードになります。
・もし緑ＬＥＤが消灯してしまった場合は、一旦、電源をＯＦＦにしから、再度行ってみてください。
・設定モードの場合はＭＡＣアドレスがＷｉＦｉの一覧に表示されます。
その表示を選択して、パスワードは“１２３４５６７８”を入れて頂ければ接続完了です。
・接続が完了しましたら、ブラウザから“192.168.4.1”を入力すれば、設定画面が表示されます。
・設定画面の表示に従って、設定を行います。

体温センサについて・体温センサは、高密度なセンサを利用してますので、センサを水に漬けたり、アルコールでの消毒は止めてください。
（３０％以内のアルコールでしたら大丈夫です）

うつぶせ寝センサ・うつぶせ寝センサは、超小型の炭素物を使ったセンシングですので、マイコンが検知を行います。
その場合、周囲の雑音や誤動作を抑制する機能を搭載していますので、検知には約４秒程度経過してから検知します。

通信障害発生の動作

・ＡＰとの通信を試みて３０秒しても接続できない場合は、自動的にセンサはＯＦＦになります。
３分後、再起動して、再度ＡＰとの通信を試みます。
・ThingsPeakなどクラウド接続に失敗した場合には、電源を８秒間ＯＦＦにして、再度、クラウドへの接続を再開します。
・ＦＴＰ通信でサーバ側から情報の受け取り拒否が発生した場合は、情報を伝送せず正常終了します。
・ＮＴＰサーバへアクセスした際、時間情報を取得できない場合は、２０２０年１月１日を暫定で設定します。

電波技術基準 適合証明

・電波技術基準 適合証明を全世界で取得していますので、全ての地域で電波使用が可能です。

項目

機能

電源電圧

リチウムイオン充電電池 ，充電時間２０分，安全回路内蔵（SHUTDOWN）

電力

１分〜１０分間隔送信（設定可能）

対応WiFiプロトコル

802.11b/g/n(2.4GHz)

Wi-Fiモード

station/softAP/SoftAP+station

セキュリティ

WPA/WPA2

暗号化

WEP/TKIP/AES

呼吸センシング無し

工事設計認証(技適)番号

206-00051 ※全世界で利用可能

ＭＣＵ

32bit MCU ，

温度・湿度計測精度

温度（体温）[−１０℃〜１００℃] 0.2℃

プロトコル

ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＨＴＴＰ、ＦＴＰ

うつ伏せ寝検知

１方向 計測誤差： １０サイズ

65mm X 35mm X 11mm

開発・製造

開発：ひびきの電子 製造：ＡＩテクノロジー

ネット通信機能

ThingsPeak / AWS / ThingsCloud(NTT)*1 / FTPサーバ(*1 ThingsCloudは別途開発費が必要）（８時間/HTTP通信時）

8Bit MCU
湿度（汗） 1.5%

(クラウド接続可能、ＦＴＰ転送可能)