身近なセンサ
情 報を処 理する中 枢を構 成しています。 機 械の外触覚だけが全身分布して安全を確保

非常に多くのセンサが身近なところで働いています。
界である外部世界とコンピュータとを情報でつなぐ役

私たちの五感、機械の感覚

もっとも身 近なセンサは私たちの五感です。 視 覚、割を果たすのがセンサです。

門化され、センサの位置も限定されています。 また、機 械とはいっても人 間の意 図に基づいて動き、 人 間行っています。 私たちの周囲にある機械は、自動化

さらに、人間と機械の情報のやり取りもセンサが聴 覚、 嗅 覚、 味 覚、そして指をはじめとする触 覚
種の感 覚 器 官は役 割がそれぞれ専

その機 能は、 器 官のある場 所、 顔の目や耳、 鼻やの希望や行動をセンサで察知して動作します。 そのです。 最 初の舌に集中しています。 しかし、触覚は全身に分布し自動化機械や装置に、センサが使い勝手の良さといして、 人間と機械との新しい関係を生みだしたという新しい価値を創り出しました。センサの情報を介ており、 感度の差はあっても接触を感じない場所はありません。
五感の役 割は、 私たちの外 部 環 境に関する情 報
今までの、 人 間が機 械の原 理や構 造を学んで操えるでしょう。
作するという、人間が機械の都合に合わせてきた状動を導きます。 それらの重要性は、もし五感の一つを取り込んで脳の中枢に伝達し、必要かつ適切な活が失われたら、 不便さあるいは危険がどのように大

味覚

液体成分センサ
嗅覚

気体成分センサ

人間に合わせてくれるような新しい関係が実現して自動化
機械

BOX

況が、 世紀末からは、機械が人間の意図を理解し、接触センサ●センサは機械や装置の五感●センサは情報の中枢と外部をつなぐ●人間の感覚器官の働きを専門化

10

きいかを想像すれば容易に理解できるでしょう。

触覚

これこそセンサがもたらしたイノベーションなのです。

日照
温度
雨量

センサは機械や装置の五感に相当する役割を果た音響・超音波センサ

います。 状況が一変したのです。

聴覚

情報環境
センサ
物理環境+人間

機械や装置は、頭脳に相当するコンピュータを持ち、光・画像センサ

情報処理システム

視覚

要点

4

します。 特に高 度な機 能を実 現する自 動 化された

機械の五感
私たちの五感20

センサは機械の外部の世界である物理的環境と内部である情報環境とをつなぐインタフェース

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行動
意図
命令

1
センサとは何か

身近なセンサ
●第1章

家庭内のセンサ

境を快適に保ち、家電品の性能を発揮させています。

身近な家庭の中で多くのセンサが働き、家庭の環導体センサです。半導体といってもシリコンではなく、ほとんどの温 度センサはサーミスタと呼ばれる半環境と省エネルギーとを両立させることができます。

省電力自動運転に不可欠省電力を実現する自動化システムもセンサが動作さ
ニッケル、コバルト、マンガンなどの酸 化 物を含む半温度、湿度センサ

せています。 最 も 多 く 使われるのは温 度センサで、従 来の体 温 計には、 水 銀の熱 膨 張を利 用した水導体セラミックスで、電気抵抗が温度増加とともにけではなく、湿度センサも使われ、両者を組み合わ銀 温 度 計が使われました。 電 子 体 温 計と呼ばれる減少する性質を利用しています。

せた自動運転を行うエアコンもあります。 加湿器や体 温 計はセンサにサーミスタを使います。 電 子 体 温その動きにより、エアコンでは設定した温度に保つよ除湿器には当然湿度センサが使われます。 温度セン計の特徴は、センサの熱容量が小さいため、 数分かうに運転されます。 人間が快適と感じるには温度だ

サや湿度センサには暖冷房の行き過ぎを防止して省３秒 ぐらいで体 温がわかる体 温 計も出 現しました。

かった計測時間が１分以内ですむことです。 さらに、わきの下に挟む代わりに、体温計を耳に入れて鼓膜

長 時 間 部 屋に人がいないときには暖 冷 房を止め、エネルギーを実現する役目もあります。
無駄な電力消費を防ぐエアコンが増えました。 それ要点の温度を赤外線センサで計測するしくみです。

資源エネルギー庁ホームページよりBOX●省エネルギーに効果●温度センサには半導体を使う●体温計に赤外線センサも使う
資料「参考資料1 トップランナー基準の現状等について」より作成には人の存在を検出するセンサが必要で、人体から電気カーペット2.0％
洗濯機・洗濯乾燥機2.1％
ジャー炊飯器2.3％
電子計算機2.5％
電気ポット3.2％

抵抗形湿度センサ
総合資源エネルギー調査会省エネルギー基準部会（第17回）

湿 度センサはセラミックスの表 面の抵 抗が湿 度のテレビ
8.9％

発する熱や赤外線を手掛かりに人の存在を検出しま

照明器具
13.4％

増加により減少する性質を利用したもので、吸湿にエアコン7.4％

1213

よる容量の変化を利用した湿度センサもあります。

湿度センサ

風を嫌う人には風を避ける動 作も可 能で、 快 適な温度センサ

す。 人の位置がわかると、そこに風を集中させたり、電気冷蔵庫
14.2％

サーミスタ温度センサ
電気機器その他
27.4％

温度センサ
家庭の電力消費の構成比電気温水器5.4％
食器洗い乾燥機3.7％
電気便座3.7％
エコキュート3.8％

2
家庭内の温度センサ
図1

身近なセンサ●第1章

人の意図を探るセンサ（１）

接近センサ：人の接近を体温で検知

間の接近を通常は体温で検知しています。 人体からふさがっているときに大変便利です。 オートドアは人ビルの入り口にあるオートドアは、荷物などで両手がいの時 間で発 生します。 それより遅いか、または早れらの装置への人の接近は、１／近と、 人ではないノイズを識別するしくみです。 このではなく、 人 体 接 近の特 徴を利 用して、 真の接注 意したいことは、センサの信 号をそのまま使う

人体からの赤外線で接近を検知出る赤外線を検出するセンサがドアの上に設置されて、システムにも使われます。

人間の接近を検知しています。 太陽光がさして温度い変化はノイズであることが多いので、装置は動作し身 近なセンサとして、 別の例を紹 介しましょう。

が上がったときにはドアは動 作せず、 人 間の接 近だません。

秒から１秒ぐらけに反応する仕組みです。 赤外線センサの処理回路

水栓の中には、接近する人体が光を遮断することをでる赤外線をセンサが検出しています。 オートドアやる自動水栓があります。この原理も同じで、手から手を洗おうと蛇口の下に手を差し出すと、水が出日照のような緩やかな温度の変化には反応しません。

は赤 外 線の強 さの時 間 的 な 変 化に反 応しますが、ンサ応用技術といいます。センサデバイスの技術とセの意図を探る技術が必要です。このような技術をセを利用した装置や機械を正しく動作させるため、人対象の特徴を利用してセンサ信号を加工し、センサぐのはセンサ信 号 を 増 幅 処 理 する 電 子 回 路です。

検出対象の特徴を活用して、装置の誤動作を防BOX

10ンサ応用技術とを合わせて、センシング技術と呼ばれます。

センサ利用して接近を検出するものもあります。
赤外線は目に見えないので、赤外線センサは接近

図2 自動水栓●人間の動きの特徴を利用する●真の接近とノイズを識別●機械を正しく動作させるため、センサ信号を加工

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して欲しくない人間の検出、すなわち、セキュリティ

人体の接近を赤外線で検出する
センサ

要点

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図1 オートドア

身近なセンサ●第1章