村田製作所がストレス検知など最新技術を展示、人とくるまのテクノロジー展2023

2023年5月24日から26日までパシフィコ横浜にて開催されている「人とくるまのテクノロジー展2023」にて、村田製作所が出展。デモカーを用いたセンサの応用例や、車の新しい領域となるCASEソリューション、ドライバーの疲労やストレスを検知できるツールなどの展示を行っている。

村田製作所展示ブースの様子

自社開発の各種センサを搭載したデモカーを体験

同社ブースを見渡すと一際目立っている車が目に付く。同社が提供する慣性力センサや乗車モニタリングセンサ、防滴型超音波センサを搭載したデモカーだ。

このデモカーのシートにはさまざまなセンサが埋め込まれており、シートに着席するとその人の心拍数や心拍間隔の数値、および呼吸や心拍のグラフが画面に表示される仕組みとなっている。

実際にデモカーに乗車してみると、心拍数や呼吸のグラフが画面に表示された

想定される自動車での用途としては主に、ドライバーの健康状態のモニタリング、人が乗っているシートのみを検知する乗員検知、乗員を検知したうえでのシートベルトリマインダーなど。シートに座ることによる大きな荷重変動と、呼吸などの微小な荷重変動を1つのセンサで同時に測定することが可能だという。ドライバーの疲れや急な心臓の動きの乱れを検知することができれば、不慮の事態で生じる交通事故の減少に繋がることも期待される。

また、デモカー後方に設置された防滴型超音波センサは、従来の自動駐車のアシスト性能をこれまで以上に強化したものだという。超音波センサは、車体に対して縦と横方向についての距離を検知し、自動ブレーキシステムや自動駐車に応用されている。従来では、30cm以内の近すぎる距離は検知できなかったとのことだが、超音波センサの素子構造を見直すことで、15cmから30cmまでの近距離でも検知が可能に。これは、自動ブレーキシステムや自動駐車の精度を大幅に高めることにつながるものだという。

CASEソリューションに応えるLF通信用アンテナ

近年注目が集まっている「CASE」という言葉。CASEとは、Connected(コネクテッド)、Autonomous(自動化)、Shared(シェアリング)、Electric(電動化)の頭文字をとった造語で、自動車産業の動向を表した新しい領域のことである。村田製作所は、こうしたクルマの概念が大きく変わろうとしている今、未来のモビリティ社会の実現に向けて取り組んでおり、最適化したモジュールやRFIDを内蔵したタイヤなどの展示説明も行っている。

中でも、LF(Low Frequency)帯の通信用アンテナを用いた展示では、村田製作所チアリーディング部がデザインされている荷台が設置されたルートを循環するデモンストレーションが行われている。

村田製作所チアリーディング部がデザインされた展示。送信機と受信機でどこにいるのか動いていてもリアルタイムで検知できる

LF通信用アンテナは村田製作所独自の材料技術と巻き線技術を活用することで、誤差10㎝以下の高精度な位置検知を可能としたとするほか、一度に大量の受信タグデータの取得が可能かつ、電池の省電力化にも成功しているという。

LF通信用アンテナの説明パネル

ユニクロなどで活用されているRFIDはUHF帯であるが、水などの環境影響を受けやすい。一方で、LF帯は水分が多い環境下でも影響を受けにくく、指向性が広いといった特長があるため、自動車分野ではリモートキーシステムやTPMSなどに応用されているほか、住宅用のスマートキーや作業員の安全管理、畜産管理など、あらゆる場面で活用できるとされている。

自分の疲労ストレスの可視化して認識する技術も展示

安心・安全なモビリティ社会の実現には、車に乗っている人間の状態を把握することも大切である。そこで紹介されていたのが「疲労ストレス計」だ。

疲労やストレスを簡単に検知できる疲労ストレス計

疲労やストレスがあると心拍や脈拍がゆらぐのだが、そうした心拍・脈拍のゆらぎをビックデータを用いて分析し、交感神経と副交感神経のバランスや自律神経機能の疲労度を解析するというもの。

同社の疲労ストレス計には心拍・脈拍センサが実装されており、ドライバーの疲労管理ができるほか、製造現場作業者の睡眠改善、作業員の健康管理などにも使用でき、会社の中でのコミュニケーションのひとつとして実用化もされているという。

測定はいたって簡単で、右手と左手親指を指定の場所に1分間リラックスしながら乗せるだけ。これは心臓の位置が人によって違うため両手で行うのだという。

結果のグラフは、縦軸が元気か疲労、横軸がリラックスか緊張となっており、青い部分が正常値となっている。逆に、縦軸42以下横軸２.0以下の部分になると眠い・だるい状態、縦軸42以下横軸2.0以上の部分だと疲労困憊で疲労が慢性化している状態を指しているという。筆者自身も測定してみたところ、リラックスした状態は保てているものの疲労が溜まっており、自律神経機能年齢は44歳相当という結果となった。