Infineonが目指すセンサー分野での存在感向上、製品化検討前のCMUTセンサーも公開

MEMSマイクロフォン

先ほどもちょっと触れたが、MEMSマイクロフォンは現在世界トップシェアとされ、スマートスピーカーや最近だとワイヤレスヘッドホンなどに広範に利用されている(Photo20)。

Photo20:ヘッドホンの場合、Active Noise Cancellationにマイクが必要だからである

同社によれば、必要に応じて高SNRとか高AOP(Acoustic Overload Point:最大音圧レベル)の製品を提供できることや、例えばスマートスピーカーで使われるPhased Array Microphone(複数人が存在する環境で、どこから声が来たのかの方位検出に利用する)などで従来のコンデンサマイクよりも有利とされる(Photo21)。

Photo21:Phased Arrayを構成する場合、それぞれのマイクの特性を揃えることが必要であり、これが出荷時に調整できるMEMSマイクロフォンは有利とのこと

ラインナップ的にも、一部アナログ出力の製品は残るものの、殆どがデジタル出力になっており、用途に応じて最適な製品を選べるようになっている(Photo22)。

Photo22:SNRが69dBで区切られているのは、スマートフォン向けは最大69dBの要求で、それ以上は不要とされることが多いからだそうである

会場ではPSoCを利用しての音声認識のデモが行われた(Photo23,24)。

Photo23:デモそのものはPSoCを使ってキーワード+αの検出を行うものだが、これはPSoC上のアプリケーションの機能であって、マイクは関係ない。で、この基板のドーターカードの左下、“Digital”とマイクのロゴの上に小さくあいた穴の下にMEMSマイクが配されている

Photo24:ドーターカードの裏。このチップがMEMSマイクで、基板の穴を通して音を拾う形になっている

CO₂センサー

Photo05で環境センサーとして示されているのがこれである。国内ではまだこれからだが、海外ではCO₂濃度を1000ppm以下に抑えるような法令あるいは勧告が行われており、国内でも厚生労働省が推奨を行っている。

要するにエアコンだったり高密度住宅における換気システムだったりに、CO₂濃度の測定機能を付加することで、CO₂濃度を1000ppm以下に抑えようという動きである。余談であるが、CO₂濃度は居眠り運転の要因の1つにも挙げられており、なので車内でのCO₂濃度を検出して換気を行うような動きも自動車会社では出ている(Photo25)。

Photo25:だからといって常時外気と入れ替えをしていたら冷暖房の効率も悪くなるし、なにより電力の無駄でもある。CO₂濃度を常時監視して、しきい値を超えたら換気をするといった効率的な動作が求められる

このCO₂センサーではNDIR(Non Dispersive InfraRed)方式が広く利用されている。これはCO₂が赤外線を吸収する仕組みを使い、チャンバーの中に空気を通し、チャンバーの端から赤外線を発してもう一方の端でその強度を測定する。するとCO₂の濃度に応じて受光する赤外線の強度が落ちるので、ここからCO₂濃度を算出できるという仕組みである。構造は簡単で安価な一方、定期的な校正が必要であり、また精度を高めるためにはチャンバーの長さを長くする必要があるので小型化が難しいほか、振動に弱いといった欠点もある。InfineonはここにPAS(PhotoAcouStic)方式を利用し、NDIRと同等の精度を確保しながら小型化を実現している(Photo26)。