図1　ams社の�峙薀丱ぅ好廛譽献妊鵐箸�Eric Janson��

MEMSで機械的な変位を電気に変換したり、光を電気に変換したりするセンサは、つい数�Q�iまで工業��機�_(d│)や�O動�Zの�k�陲覆匹忙箸錣譴討い拭�またセンサとは逆の働きをするMEMSアクチュエータは、インクジェットプリンタのヘッドやDMDプロジェクタなどに使われてきた��数量の�Hいインクジェットプリンタでさえ、�Q間出荷��数は7000〜8000万��しかなかった。MEMSチップの数をスマートフォンが変えた。スマホの出荷��数は2013�Qにはほぼ10億��。これまで少量・高価だったMEMSセンサが�j(lu┛)量・低価格のセンサへと変身したのである。

センサの�|類も�\えた。スマホ1��の中にセンサは�懐|類以�崚觝椶気譴討い�(図2)。タッチセンサ、加�]度センサ（画�Cを�eから横に90度�v転すると画�気矇k緒に�v転する機�Α法⊆Уぅ札鵐�(電子コンパス)、�Z接センサ(スマホで通�Bしているときは画�Cを暗く、スマホを耳から遠ざけると画�Cを��るくする)、など�l富だ。マイクロフォンは、エレクトレットコンデンサマイクからMEMSマイクへと進�tしている。

図2　これからのスマホに使うセンサはもっと�\える　出�Z：ams

スマホがセンサに与えたインパクトは、かつての工業��の高価なセンサから、スマホという�c�效�の応������をブレークさせたことで�W価なセンサを作り�屬欧燭海�。これからは工業����にも�W価なセンサが�j(lu┛)量に入っていくことになる。これは、IoT（Internet of Things）という�j(lu┛)きな流れとも�k致する。�噞機械や���]����などの工業����や、�O動�Zなどにも�j(lu┛)量のセンサを使える時代が到来した。これまで�噞機械の�k�陲砲靴�使えなかったセンサをさまざまな場所に�Dり��け、わずかな故障の兆�tを見つけ����を素早く交換できるようになる。これによって新しいビジネスモデルが使える。����を販売して収入を�uるだけではなく、故障しない機械を作ることで�n働率が�j(lu┛)幅に�屬�りダウンタイムを削��(f┫)できるため、時間単位の課金といった��量�U(ku┛)ビジネスモデルを導入できる。ビジネスモデルまで含めたIoTの��念がIndustrial Internetと�}ばれるものだ。

加えて、スマホ�O身にも今後�H数のセンサが搭載される��図2の�靴な��C(j┤)で表された指紋センサや化学センサ、�p圧センサなどがこれからスマホに使われるセンサだ。指紋センサはサムスンの最新モデルGalaxy S5にはすでに搭載されている。気圧や�p圧などを�R定する圧��センサは、今後スマホ��に�Pびると予�[されている。気圧�R定により、誤差30cm��度で高低差を検出、GPSと組み合わせて、例えば3階か2階にいるのかを判別する。

さらにこれからスマホに搭載される�Hくの新機�Δ�、ウェアラブルデバイス向けや、医��・ヘルスケア向けのセンサになりそうだ���p圧、�p糖値、黄疸、皮膚の表�C�a(b┳)度などを、リストバンドや腕時��型のウェアラブルデバイスで�R定する。ウェアラブルデバイスが今後主流になるかどうかJanson��は��言を�cけているが、少なくとも今はスマホのコンパニオンデバイスという位��づけで見ている。

これからの�噞��センサでamsが�Dり組んでいるプロジェクトには、スマートライティング、医����、�O動�Z、モータドライブなどがある。

スマートライティングの応��の�kつを紹介する。�kつの室内でも�Xのそばと、�Xから�`れた奥の�霾�とでは��るさが違う。室内に��数の光センサを�Dり��け、��るさを検出し、LED照��への電流供給を変えることで、�隹庵羔凩kな��るさにできる。これにより省エネと��適な��るさを両立できる。エアコンでも同様に�a(b┳)度センサを�H数�Dり��けることで、均�kな�a(b┳)かさ/涼しさを実現できる。amsは今、コントローラ、LEDそれぞれの企業とスマートライティングシステムを�`指しエコシステムを構築中だ。

医��の例として、CTスキャナー向けに光センサとA-DコンバータをTSV（through silicon via）で積層、集積することで感度を6dB�屬欧織妊丱ぅ垢眛閏劼漏�発した。画�気硫��掬戮�8〜10%�屬�ったことで、より�@度の高い����ができるようになったという。逆にこれまでと同じ解�掬戮覆�、照�o(j━)するX線の線量を半��(f┫)できるとしている。

図3　�O動�Zに使われる磁気センサは�Hい　出�Z：ams

�O動�Z応��では、ホール効果を�W(w┌ng)��する磁気センサに��を入れている。磁気センサを使って機械����の位��を検出する。例えばブレーキペダルの位��(ストローク)を��確に検出することで、素早いブレーキ動作を実現できる。�O動運転には�L(f┘ng)かせない。ブレーキやクラッチ、ギアボックス内での直線位��を最�j(lu┛)50mmまで検出できるセンサ(図4)を�eつ。また、�v転軸外、軸�屬任��v転�U(ku┛)御のためのブラシレスモーター�U(ku┛)御などにも使う。

図4　クラッチやブレーキを踏むと直線的に磁石が動くことで位��を検出　出�Z：ams

その他の�噞機�_(d│)では、直線位��、�v転位��を検出するために、磁気センサを�W(w┌ng)��するエンコーダや、ホールセンサを使う。amsはセンサだけではなく、センサ信��(gu┤)を�\幅、A-D変換するためのインターフェースICも設��・���]している。また、化学分析には�J渉フィルタを作り、光センサによって�軍圧杣�などのスペクトロスコピーを�W(w┌ng)��することで����を検出する(参考�@料1)。化学センサとして化学����と直接反応させるのではなく、光吸収を�R定することで����を同定するため、信頼性を確保できる。

日本�x場では、今や�c�擇任呂覆��O動�Zと�噞��が�咾い燭�、この二つの分野に�R��していく。日本のユーザーは�\え��けているとして、デザインセンターを�啣修垢���(sh┫)針だ。�k人�k人をリクルーティングするよりも、できればセンサやセンサインターフェースを�}�Xけているチームを今�Q中に�AいたいとJanson��は述べる。加えて、同社は東�B�j(lu┛)学の学�擇離�ーストリア�粒悗��мqし、アナログの専門家を養成している。彼らの戦��にも期待している。

参考�@料
1. �}のひらサイズのIRスペクトロスコピー、MEMS�\術のおかげ (2012/09/12)