1. 環境分野(地球環境・気象・室内環境の計測)

自然環境の観測、公害防止、スマートビルや農業の環境管理に使われます。

  • 気象・空気質の監視
    • 温湿度センサー: 気象観測や、ビニールハウス・データセンターの湿度管理
    • 気圧センサー: 台風の接近検知や、高度による天候予測
    • CO2・ガスセンサー: 室内の換気タイミング検知や、工場周辺の有毒ガス漏れ監視
    • PM2.5 / 粉塵センサー: 大気汚染物質や、クリーンルーム内の微粒子測定
  • 水質・土壌の監視
    • pH / 導電率(EC)センサー: 河川の汚染監視や、スマート農業における土壌の栄養度測定
    • 濁度(だくど)センサー: 水の濁り具合を光で測定し、浄水場や排水の基準をチェック
  • 光・放射線
    • 照度・UVセンサー: 日射量の測定(太陽光発電の効率予測や農業利用)
    • 放射線(ガイガー)センサー: 空間の放射線量の安全監視

2. ロボット分野(移動・状況判断・人の協調)

ロボットが自分の姿勢を知り、周囲の障害物を避け、安全に動作するために使われます。

  • 周囲の認識(目・耳の役割)
    • LiDAR(3Dレーザー): 周囲の形状を3次元でスキャン(お掃除ロボットや自動搬送車(AGV)の地図作成・移動)
    • ステレオカメラ / 3D Time-of-Flight (ToF) センサー: 対象物までの正確な距離と形状を立体的に捉える
    • 超音波センサー: 透明なガラスや黒い壁など、光が苦手な障害物を至近距離で検知
  • 自己姿勢の制御(三半規管の役割)
    • IMU(慣性計測装置 / 加速度+ジャイロ): ロボットの傾き、移動速度、回転を検知(二足歩行ロボットやドローンの姿勢維持)
    • エンコーダー(回転センサー): モーターが「何回、どの角度まで回ったか」を正確に測り、ロボットの腕や足の動きをミリ単位で制御
  • 安全・人との協調(触覚の役割)
    • トルク・力覚センサー: ロボットの関節や手先に加わる力を検知(人にぶつかったら止まる安全機能や、物を優しく掴む制御)
    • 触覚センサー: ロボットの指先に配置し、物体の硬さや滑り具合を感知

3. 工場の自動化(FA・生産ラインの制御)

製造ラインでの異物混入防止、不良品の検品、機械の故障予兆検知に使われます。

  • 物体の検出・カウント(ラインの制御)
    • 光電センサー: 光を遮ることで、ベルトコンベア上の製品の通過や有無を高速で検知
    • 近接センサー(磁気・静電容量): 金属やプラスチックなどのワーク(加工対象)が、触れずに一定の位置まで近づいたことを検知
    • ビジョンセンサー(産業用カメラ): AIや画像処理と組み合わせ、製品のキズ、汚れ、文字の印字ミスを瞬時に自動検品
  • プロセスの管理(品質の均一化)
    • 熱電対 / 赤外線サーモグラフィ: 金属の焼き入れや、樹脂の成形温度をリアルタイムで厳密に管理
    • マスフローコントローラー(流量センサー): 半導体製造などで、使用するガスや液体の量を極小単位で精密にコントロール
    • 変位計(レーザー / 超音波): 製品の厚みや、わずかな段差、シートのたるみをミクロン単位で測定
  • 設備の異常検知(メンテナンス)
    • 振動センサー(加速度): ポンプやモーターの「いつもと違う微細な振動」を捉え、故障する前にアラートを出す(予兆保全)
    • 電流(CT)センサー: 機械の消費電流を監視し、刃物の摩耗や過負荷による異常を検知