センサーのはなし（身近な5選手）
仕事でセンサーに取り組むことになりました。
センサー🤔？って人に向けて、身近にあるセンサーたちがなにをしているのかを勉強を兼ねてまとめたいと思います。
ハードルは低くいきたいので、話し言葉で書いちゃいます。
仕事では「センサー」ではなくて「センサ」て呼んでるけど、あんま一般的ではないのでここでは「センサー」っていいます。
周りの技術者でのばす人いないですね。例えばトランジスターではなくトランジスタていいます。機械科に入った辺りで先生に「のばさないんだぜ」って言われた気がします。
楽しくやるので軽い気持ちで読んでもらえたらと思います。
この記事はこんな人におすすめ
☑︎センサー？てなに？
☑︎身の回りにあるものだとなんなの？
☑︎とにかくわかりやすくして
☑︎軽い気持ちで読みたい
☑︎小ネタを含みます
センサーって？
まずセンサーってなんぞってとこなんですけど、「物理的な量や状態、環境の変化などをキャッチし、その情報を電気信号やデジタルデータに変換するデバイス（装置）のこと」
です。
キャッチする情報は光とか音とか温度とかいろいろです。
あまりに生活に溶け込んでて意識しにくいけど、至るところにセンサーは使われています。
身近なとこで人感センサーとスマホに搭載されているセンサーについて知ってたことや調べたことを書いていきます。
人感センサー
人感センサーは人の動きや存在を検知するためのデバイスです。それによって照明や自動ドア、家電を制御してます。
人感センサーといってもいくつか種類があって、ここでは赤外線を使うタイプと超音波使うタイプを紹介します。
・赤外線タイプ
人体から放射される赤外線を検知して動きを感知します。
ちなみに赤外線は物体の温度によって出る熱エネルギーのことです。なので人って赤外線出すんですよ。温度に比例するので、体温高い人は赤外線出す量も多いです。
赤外線はIRとも呼ばれます。IRとはインフラレッドの略です。
人が近づくと動いて、遠ざかると停止する新宿南口のエスカレーターとか、この辺使ってると思います。
コロナのときに公共エリアや医療機関で浸透した非接触の体温計もこの赤外線を使ってるのが多いと思います。
温度計については熱画像タイプとか近接センサー、マイクロ波もありますがこちらに関してはまた別の機会に。
・超音波タイプ
超音波を発信し、反射された波の変化を検知して物体や人体の位置や動きを把握します。超音波は物体や人体に当たると返ってきます。
ちなみに目の見えない蝙蝠もおんなじことをしています。
彼らは鼻から超音波を発して、反射された波の時間差から距離を判定して障害物を避けたり、獲物を見つけたりしてます。
人間は鼻から出すのは鼻息か鼻水くらいだけど蝙蝠は超音波出す構造になってるというのは今回初めて知りました。
蝙蝠を例に出したんですけど、きっかけはSOPHIAの「蜘蛛と蝙蝠」です。
歌詞では何かにぶつかってますね🦇
一夜また一夜眠れないのです
この空を羽ばたけなくなってしまいそうで
何かにぶつかって道を知るのです
目の見えない蝙蝠の勇気
スマホに使われてるセンサー
・加速度センサーとジャイロセンサー
どちらも物体の動きや位置を検知するセンサーですが、仕組みは異なります。
加速度センサーは加速度(速度の変化)を検知します。これにより傾きや振動、加速度を測定することができます。
一方、ジャイロセンサーは角速度（回転速度）を検知します。物体が回転したときに生じる「コリオリの力」を使ってます。
この辺のセンサーは通常、組み合わせて使用されてて携帯電話などのデバイスで傾きや回転を正確に検知するのに役立ちます。
画面の自動回転、ゲームコントロールなどで活躍してますね。
加速度センサーもジャイロセンサーも実は人間の機能をどっパクりしたものって思ってます。両方の仕組みって三半規管のバランス情報の作り方とそっくりなんですよね。
三半規管には３つの中空の輪があって、その中にはリンパ液で満たされています。
この輪の内部の根元では有毛細胞の毛部が束ねられていて、身体を動かしたり、首を振ったりすると、慣性力によってリンパ液が三半規管の内部を回転して有毛細胞の毛部を揺らすんですけど、これってジャイロセンサーの回転速度情報にそっくりなんです。
長くなっちゃったんで、残りをサクッと書くけど、頭の動きと慣性力が組み合わせて傾きを検知する人体の仕組みは加速度センサーとそっくりです。
すごすぎませんか、人体💃
・GPSセンサー
GPS（Global Positioning System）グローバルポジショニングシステムです。
位置情報を特定するのに使用されます。
GPSセンサーは、宇宙に浮かぶGPS衛星からの信号を受信します。これは、地球上のどの位置にいるかを知るのに使います。
複数のGPS衛星と信号のやりとりをして、より正確な位置を計算することができます。
計算の方法は三角測量（※）です。
※三角測量とは、地理的な位置や距離を測定するための測量手法のひとつ。この手法では、三角形の法則や三角比を利用して、対象となる地域や地点の位置や距離を算出します。
GPSセンサーは、複数のGPS衛星からの信号を受信し、それらのシグナルがどのくらいの距離にあるかを計算します。これを使って、スマホがどこにあるかを正確に特定することができます。
下記で図解してみました。
GPSセンサーはポケモンGOで有名ですね。
GPS衛星が複数あるといい理由
まとめ
今回は人感センサーとスマホに使用されてるセンサーについて書いてみました。
次は身近な温度計について書いてみようかと思います。
本文で触れたSOPHIAの蜘蛛と蝙蝠のリンク貼っておきます。
ライブでもとても盛り上がる曲です🐈
工学と生物学を結んでくれる大好きな本です。
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