磁力技術

MAGNETIC TECHNOLOGY

株式会社アクティの磁力技術をご紹介します。

技術の概要

技術の現状 / 研究の必要性

磁石に志向性を持たせ、エリア内で移動体検出、および計時するセンサーシステムを開発

～技術の現状～

移動体を計測・認知する手段として、電磁誘導波方式や赤外線または光電管、近接磁気センサーなどが主流とされています。

これらはAC/DC電源を必要とし、設置に時間がかかり、連続計測が不可能です。

そこで、電源不要で短時間でセットができ、連続計測と設置も簡単なことが求められています。

～研究開発の必要性～

磁気ビームセンサーシステムの開発

電磁誘導方式「センサーチップ(タグ)」は、感知距離が狭いため誤動作が起こりやすく、光電管などはセットに時間がかかり、雨に弱く、障害物に対応ができない。

そこで大学の先生から電源が不要でどんな場所でも設置が可能で正確に測定でき、位置・情報・個人情報が連続で測定可能な測定器具が求められた。

(I/D)チップ化も求められている。

従来製技術との相違点、新規特性

従来の製品

  • 測定用専用機器(光電管など)を設置しなければならなかった。　その為、手間と費用が掛かってしまう。
  • 計測者を必要とし、競技者本人が正確なタイムを計測する事は不可能であった。
  • 光電管式では天候の影響を受けやすく野外での計測には障害があった。
  • 競技者以外の者が同じコース内に入ると計測が出来ない。
  • ストップウォッチによる独自計測では、誤差が出る。
  • センサーとして近接センサーは数ミリ間隔動作のため長距離動作は不可能

新製品、新規性

  • マグネットバーをコースに設置するだけでタイム計測が出来る。電源は不要。
  • 競技者本人が各種(ラップ・スプリットタイム)の計測を単独で行える。
  • 天候の影響を受けにくい。
  • 競技者以外の者がコースに入っても無関係に計測が出来る。
  • 競技者は電源を入れ、マグネットバーを通過するだけで正確なタイムの計測が出来る。
  • 磁力線に一定の方向に志向性を持たせ、ビーム状に飛ばす。磁気カーテン状態にし物体の通過が認知可能。
  • 磁気センサーは（全てと言ってもいい位）近接動作です。本件は磁気ビームセンサーの為、数ミリから2m位まで到達感知距離が可能。産業用センサーに適している。

技術開発のポイント

１．正確な位置情報認知

感知位置が一定で1/100秒単位のトリガーが取れ、計時される。

通常のマグネットであれば、磁力線の方向は八方に広がっており、磁気センサーで感知させるには1/1000秒計測は不安定で誤動作は免れないが、ビームマグネットは正確に測定できる。

２．磁気回路を組み、磁気に志向性を持たせる

八方広がりの磁力線の磁石を着磁の際に磁力方向を決め磁石を組み立てる。表面のガウス値は少し減衰するが、磁力線は一定の志向性を持ち、数倍位伸びる。そこで遠距離磁気センサーが可能となる。現状このようなシステムはありません。

３．センサーの感知距離について

センサーは一般的にはほとんど近接センサーとして開発されており、現状の半導体も全て近接スイッチ、センサーとして製造・使用されている。メーカー側も当社のような開発は考えてなかったとのこです。センサーの感知距離は、現状製品は通常3mm～30mm(3cm)位とされている。本件は感知距離600mm～1500mm(150cm)まで感知可能である。さらに研究を重ね、1.5倍～2倍まで伸ばしている。

４．センサー本体について

地球上の磁場は通常、私達の生活圏で0.2～0.4ガウス常に存在しております。場所によって0.6ガウス以上あるところがあり、このシステムを使用するのに非常に厄介でありましたが、磁力を自動環境設定の開発で、どんな場所でも誤動作なく正確に測定することが可能になりました。センサーを最小サイズに開発希望があり、I/Dカード化または500円玉サイズのチップ化のバージョンアップを目指しております。これにより産業用用途そして多大に見込まれております。

生活や産業に及ぼす影響・環境への寄与度

磁気ビームセンサーは、陸上トレーニング用の自動計時システム、又、ICチップ内蔵、小型化にした計測システムで個人データをパソコンで管理します。

これにより、小中高等学校、大学等の体育測定時間が短縮でき、又、個人が一人でトレーニングから管理までが容易に出来る。
さらに福祉介護分野の用途として、徘徊老人用出入管理システム、ご老人の一人暮らしセキュリティ管理システムなど地域社会に貢献できる。

産業用途として、光センサー、赤外線センサー、磁気センサー無線、タグ等のシステムが有ります。
この磁気ビームセンサーは、全くシステムが異なっており極めて新規性が高い。

駐車場システム、移動体位置管理システムは物体の通過状況と停止状況を認知させる事が可能である。

さらにI/Dによりパソコン管理が容易になってゆく、このセンサーAC電源が不要で環境、省エネ等にも貢献寄与出来るのではないでしょうか。

今後さらに省エネが加速される時代に、エネルギーが永久である永久磁石を利用し産業活性発展に役立たせ、省エネに貢献してゆく。

この磁気ビームセンサーなら容易に可能にさせることが出来る。

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