投稿者: Sugita

What Is ADAS Testing?

ADAS testing is a service that conducts developmental testing of advanced driver-assistance systems (ADAS), which are automotive driver-assistance systems.

ADAS includes various automotive systems that support driving operations to enhance safety and comfort for drivers and pedestrians. While the driver remains in control, vehicle systems can be partially automated, adapted, and enhanced to minimize human error and reduce traffic accidents. ADAS testing provides an environment for testing such technologies.

Uses of ADAS Testing

ADAS testing provides simulation and testing solutions for developing automotive ADAS systems.

ADAS is a driver assistance system that uses data from various sensor technologies to understand the conditions around the vehicle. ADAS systems include testing of individual hardware functions such as millimeter-wave sensors, laser radar, and cameras, testing of the on-board ECUs connected to these sensors, testing of the entire system in a virtual space, and testing of actual vehicles on a test course or similar environment. Various tests are conducted to simulate situations that may occur in a real traffic environment.

Principle of ADAS Testing

1. Technological Elements of ADAS

The realization of ADAS requires sensor technology for the external world, an onboard ECU that controls the vehicle body and other components, a fast and accurate onboard network, and an onboard locator. The main components include the following:

• Millimeter-wave radar: measures the relative distance to surrounding objects
• Laser radar (LiDAR): analyzes the distance to distant objects and the nature of those objects
• On-board cameras
• Position measurement sensors
• ADAS locator: Positioning system combining satellite positioning, gyro sensors, and vehicle speed measurement
• In-vehicle ECU (electronic control unit)
• In-vehicle networks
• Ultrasonic sensors (sonar)

2. ADAS Functions

Typical ADAS functions realized from the above-mentioned ADAS technology elements are as follows:

• Adaptive cruise control system (ACC)
• Forward collision warning (FCW)
• Collision damage mitigation braking system (AEBS: advanced emergency braking system)
• Night vision/pedestrian detection (NV/PD: night vision/pedestrian detection)
• Traffic sign recognition (TSR)
• Lane departure warning (LDW: lane departure warning)
• Lane keeping assist system (LKAS)
• Blind-spot monitoring (BSM)
• Rear cross traffic alert (RCTA)
• Driver monitoring system (DMS)
• Automatic headlamp light axis adjustment (AFS: adaptive front lighting system)
• Advanced parking assist (APA)

3. ADAS Testing

There are three main types of ADAS testing environments, depending on the development stage:

• Sensor simulation on a program in a virtual space
• Driving tests using miniature models, etc.
• Driving tests conducted on a test course or public roads by incorporating the necessary equipment in an actual vehicle

ADAS includes various sensor technologies used for each function to recognize the outside world, judgment technologies such as image recognition technology, and vehicle operation technologies such as steering wheel operation. Tests are conducted for each of these functions in the early stages of development. In the later stages of development, complex scenarios using multiple vehicles and soft targets must be created and verified in actual vehicles. A variety of weather environments are assumed, as well as pedestrians, vehicles, and other soft targets. In some cases, driving control robots are deployed to reproduce the driver’s operation with a high degree of accuracy.

Types of ADAS Tests

There are various types of ADAS tests, some of which are listed below:

1. Measuring the Distance to a Stopped Vehicle

AEBS (collision damage mitigation braking system) and FCW (forward collision warning) are important systems for avoiding accidents. These systems need to correctly monitor the road conditions ahead and the condition of the vehicle.

To test these functions, a system that can measure the distance to obstacles in real-time with an accuracy of ±2 cm using GPS is provided.

2. Indoor Test Systems

Indoor test systems are systems that simulate real-world environments with high accuracy based on actual road driving data. The system can reproduce various problematic scenes and enable evaluation on a table. Sometimes, an environment that combines the real and virtual is used.

薪割り機とは

薪割り機とは、丸太を割る作業を効率的に行うために設計された機械です。

手作業で丸太を割るのに比べ、薪割り機は正確に丸太を割ることができ、作業も非常に簡単です。また、丸太割りのミスを減らすこともできます。

薪割り機の用途

薪割り機は、丸太から薪を製造するために使用されます。斧を使って手作業で丸太を割ることもできますが、薪割り機を使用することで、最小限の労力で効率的に丸太を割ることができます。

薪割り機の特徴

1. 薪割り機のメリット

薪割り機の最大のメリットは、短時間で大量の薪を生産できることです。斧を使った手作業での丸太割りは、時間がかかり肉体的にも負担がかかります。

薪割り機を導入することで、効率的に作業を行うことができます。

2. 薪割り機のデメリット

薪割り機のデメリットは、導入のコストがかかることです。薪割り機には様々な種類があり、価格も様々ですが購入費用がかかります。

また、電動式やエンジン式などの薪割り機は定期的なメンテナンスが必要な場合があり、購入時以外にも継続的なコストがかかります。

薪割り機の種類

薪割り機は大きく分けて、「手動式」、「電動式」、「エンジン式」の3つのタイプに分類できます。

1. 手動式

レバーを動かして丸太を刃に押し付けて割る手動式で、電源のない場所に最適です。また、電動式などに比べて音が静かなのも特徴です。

ただし、手作業のため、かなりの体力を必要とし、多量の丸太割りには、電動式やエンジン式を検討することをお勧めします

2. 電動薪割り機

電動薪割り機は短時間で大量の丸太を効率よく割るのに適しています。体力を必要としないので、さまざまな体力の人に適しています。

ただし、購入前に電源の仕様を確認することが重要です。

3. エンジン式薪割り機

エンジン式薪割り機は電源に依存しないため、場所の制約を受けずに使用できる。馬力も強く、素早く丸太を割ることができる。

しかし、重量が重く、移動や操作が困難な場合があります。特に据え置きで使用する場合に便利です。

薪割り機の選び方

薪割り機を選ぶ際には、「分割力」、「作業速度」、「分割方法 」などの要素を考慮することが不可欠です。

1. 分割力

丸太割り機を選ぶ際には、まず「割る力」を見極めることから始めましょう。直径30cm程度までの丸太であれば、6.5t程度の力で十分です。直径が30cmを超えるような大きな丸太の場合は、さらに大きな力を持つスプリッターを検討してください。

さらに、木材の硬さは種類や乾燥度によって異なるので、これらの要素も考慮してください。

2. 作業スピード

力だけでなく、作業スピードも重要です。それぞれの薪割り機には「サイクルタイム」と呼ばれる仕様があり、これは丸太を割るスピードを表しています。サイクルタイムが短いほど、効率よく丸太を割ることができます。

しかし、サイクルタイムが短いと、割る力が弱くなることがあるので、必要な力とサイクルタイムのバランスを取ることが重要です。

2. 作業スピード

力だけでなく、作業スピードも重要です。それぞれの薪割り機には「サイクルタイム」と呼ばれる仕様があり、これは丸太を割るスピードを表しています。サイクルタイムが短いほど、効率よく丸太を割ることができます。

しかし、サイクルタイムが短いと、割る力が弱くなることがあるので、必要な力とサイクルタイムのバランスを取ることが重要です。

3. 分割方法

薪割り機には通常、「縦割り」、「横割り」、または「縦割りと横割りを組み合わせた」方法があります。縦割りの場合、丸太を持ち上げずに割ることができ、肉体的負担が軽減されます。

一方、横割り機は丸太を持ち上げて置く必要がある。複合型は両方の機能を持つが、両方の機能を含むため重くなる傾向があります。

What Is a Pap Pen?

A pap pen is used to create a water-repellent barrier around a sample on a glass slide, primarily for immunohistochemical staining and other biochemical experiments involving fluorescent antibody reactions.

Immunohistochemical staining is a biochemical technique that utilizes antibodies to identify the location of proteins and other antigens in tissue sections. After the antigen is labeled with an antibody, the antigen-antibody complex is visualized using fluorescence detection or other methods. The pap pen is used to draw a hydrophobic circle around the specimen on a glass slide, which helps prevent the loss of antibodies and specimens during the process. It is sometimes referred to as a PAP pen, named after the peroxidase anti-peroxidase (PAP) method, a common technique in fluorescent antibody staining.

Uses of a Pap Pen

Pap pens are primarily utilized in biochemical experiments such as immunohistochemical staining and in situ hybridization on glass slides under a microscope.

By drawing a water-repellent barrier around the specimen, the pen helps confine the specimen and antibodies on the glass slide, ensuring they do not wash away during processing. Although referred to as a “pen,” it is not designed for general writing but specifically for laboratory applications.

Principle of a Pap Pen

Immunohistochemical Staining

Immunohistochemical staining is a technique that specifically detects antigens in cells and tissues using antigen-antibody reactions. This method can employ fluorescent or enzymatic labeling of antibodies. The key steps include:

• Specimen preparation
• Antigen activation
• Antibody application
• Antibody detection

During specimen preparation, the pap pen is used to draw a water-repellent circle that helps contain the sample and reagents on the glass slide, preventing them from leaking during subsequent steps.

Both direct and indirect antibody labeling methods are utilized. In direct labeling, primary antibodies are directly tagged with enzymes or fluorescent probes. Indirect labeling involves a primary antibody and a secondary antibody, which specifically binds to the primary antibody and is labeled with an enzyme or fluorescent probe. Detection is achieved through colorimetric (enzyme-antibody method) or fluorescence-based methods (fluorescent antibody method).

Functions and Use of a Pap Pen

The pap pen is designed to draw repellent lines on glass slides according to the size, shape, and number of samples. Its ink is water-repellent, insoluble in alcohol and acetone, but soluble in xylene, allowing for easy removal. Most pap pens are heat-resistant up to 120°C (248°F).

To use, activate the pen by pressing the tip against a hard surface to release any trapped gas. Shake well, then press the tip on a microscope slide repeatedly until the ink flows. Draw lines around each sample, and store the pen cap-side down at room temperature after use. If excess ink flows, remove it by dabbing on an unwanted piece of paper.

Types of Pap Pens

Pap pens are available from several manufacturers and come in various line thicknesses including 2 mm, 3 mm, and 4 mm. Ink capacities range from 2.5 mL for the fine line type to 5 mL for the thick line type, with the fine line type usable approximately 500 times and the thick line type about 1000 times. Common ink colors are light green and light blue.

While pap pens generally require a surfactant-free surface, some are formulated to remain stable in buffers containing surfactants such as Tween 20 or Triton X-100.

What Is a Dyne Pen?

A dyne pen is used to measure the wetting characteristics (surface tension, dyne level) of an object’s surface.

It is sometimes referred to as a tension checker or wettability check pen. The dyne level indicates the adhesion properties of an object’s surface. Using a dyne pen, you can assess how well an ink, varnish, primer, etc., adheres to the surface of materials such as plastic or metal. It is characterized by its ease of use, similar to a highlighter pen.

Uses of a Dyne Pen

Overview

Dyne pens are used to measure the surface tension and wetting properties of various materials, as well as to measure surface energy values. They are particularly prevalent in industrial fields requiring printing, painting, and adhesion. Examples of major applications include:

• Measurement of the surface tension of plastics and other non-porous substrates.
• Checking the surface condition (printability) of objects before printing.
• Assessing the condition of objects after various types of cleaning, such as light cleaning.
• Confirming adhesion and affinity of surfaces of materials after treatments like plasma surface treatment (PE, PP, plastic films, etc.)
• Testing for oil residue after degreasing and cleaning of metalworking parts.

The main areas of application include:

• Automotive interior and exterior parts
• Electronic devices and components
• Resin and ceramic products
• Manufacturing and R&D departments of steel, nonferrous metals, etc.
• Various types of printing (gravure printing, offset printing, UV printing, screen printing, pad printing, inkjet printers)
• Dry laminators, extrusion laminators
• Inflation film, T-die film sheet, stretched film
• Coating

Principle of a Dyne Pen

What Is Wettability?

Wettability is the affinity between a liquid and a solid surface. It is evaluated based on how uniformly a liquid spreads on a solid surface due to intermolecular forces, termed “high wettability.”

Wettability is related to surface tension, primarily determined by the surface energy of the liquid and solid. For a liquid to spread on a solid surface, the surface energy of the liquid must be less than that of the solid. Thus, the higher the surface energy of the solid, the better the wettability. Surface energy is also referred to as dynes, measured in mN/m (millinewtons per meter) in the SI system and dyn/cm (dynes per centimeter) in the CGS system.

This index measures how well substances like inks, glues, and varnishes adhere to surfaces of materials such as plastics or metals.

How to Measure Wettability with a Dyne Pen

The dyne pen is available in pens for each number of dynes, allowing precise measurement. The method is as follows:

• Apply the test pen of the desired dyne number to the material’s surface.
• Observe the state of the liquid film approximately 2-4 seconds after application to determine suitability. If there is no breakage or shrinkage of the liquid film, the test is successful, and you should test with a higher number of dynes to determine its suitability. Conversely, if the liquid film breaks or shrinks, test with a lower number of dynes.
• Repeat the above steps, and the highest number of dynes that does not cause breakage or shrinkage of the liquid film is the dyne level of the material’s surface.

Components of a Dyne Pen

Formamide is commonly used as a component of dyne pens. However, non-toxic and non-irritant alternatives without formamide are also available.

Types of Dyne Pens

Dyne pens are typically sold in sets of about 4 to 8 pens of different dyne numbers. The 30s and 40s dyne numbers are most commonly used, but pens with dyne numbers in the 50s, 60s, and 70s are also available.

Ink colors include red, blue, and green. In addition to regular capacity types (e.g., 50 mL), smaller quantity types (e.g., 10 mL) are available for quick use. Some products are non-toxic and non-irritant, free from formamide and other harmful organic compounds. However, it is necessary to review the material safety data sheet (SDS) for those containing substances like xylene or formamide.

監修:iCAD株式会社

デジタルツイン開発とは

デジタルツイン開発とは、デジタルツインを構築する技術と、そのモデルを活用した開発プロセスを指します。

デジタルツインは、現実空間からIoTを介してデータを収集し、仮想空間上に現実空間と同じ環境をまるで双子=ツインのように再現する技術です。

デジタルツインはメタバースと混同されがちですが、メタバースは現実空間を仮想空間に忠実に再現し一種のコミュニケーションツールとしての活用が主流であるのに対し、デジタルツインは現実空間では難しい高度なシミュレーションツールとして活用されています。

また、従来のシミュレーションは、いくつかの仮説をベースにある時点でのモデルで行われてきましたが、デジタルツインは、実在する現実空間のデータをベースに高いリアルタイム性で高精度なシミュレーションを行うことが特徴です。

デジタルツイン開発の使用用途

デジタルツイン開発は様々な分野で使用されています。以下はその使用用途の一例です。

1. 製造業

デジタルツイン上で試作を行うことにより試作品作成のコストを削減出来、製造・開発コストの予測を可能にします。

製造設備や作業工程などをリアルタイムでデジタルツイン上に再現し、過去の問題事象の分析結果を踏まえたシミュレーションを行うことで、製造リスクを低減させ品質向上に繋げます。

また、人員の稼働や在庫の状況を踏まえた上で、工期や人員配置の最適化も可能です。

２. 建設業

建設現場では、デジタルツインにより工事進捗を可視化出来、施工管理・遠隔管理を可能にしています。建設前には、周辺環境への影響や建設時の安全誘導などの検討をすることも出来ます。

３. 発電分野

発電分野では、デジタルツインを導入することにより、環境に配慮した効率的な運用が可能になります。

風力発電の例では、ポール高さ・ローター直径などの構成要素の組み合わせをデジタルツイン上でシミュレーションし、最も発電効率の良い設計や立地を選ぶことが出来ます。稼働段階では、風力発電所から送信されるデータをデジタルツイン上で処理し、効率的な運用を可能にします。

４. 都市計画・防災

国内の3D都市モデルをデジタルツインとして誰もが利用出来る様、整備が進んでいます。

仮想空間での街歩きや、様々なデータを可視化したスマートな街づくりなどの活用が始まっています。また、災害に関するデータの時系列的な変化を蓄積しデジタルツイン上で再現することにより、効果的な防災対策に活用しようという動きもあります。

デジタルツイン開発の原理

デジタルツイン開発の主要な原理を記載します。

1.IoTでのデータ収集

モノのインターネットと呼ばれるIoT機器を通して現実空間のデータをリアルタイムで収集し、デジタルツインプラットフォームへ送ります。

精度の高い分析・シミュレーションを行う為には、様々な種類の膨大な量のデータを収集することが重要ですが、５G技術によりリアルタイムに膨大なデータ通信を行うことが可能となっています。

2. モデル構築

デジタルツインプラットフォームに収集された様々な関連データを処理することによって、現実空間の環境を仮想空間で再現するモデルを構築します。デジタルツインは、膨大な量のデータをAIに学習させることにより、高精度な分析・シミュレーションを行うことが出来ます。

3. システム構築

デジタルツインプラットフォームは、仮想空間で再現されたモデルの可視化及び効果的に利用するためのソフトウェアなどを搭載し、デジタルツインのシステムとして運用出来るようにします。そして利用目的に応じた様々な条件でンシミュレーションを行うことで、システムを最適化します。

デジタルツイン開発のその他の情報

デジタルツイン開発の導入にあたり、考慮すべき主な点を記載します。

1.導入目的の明確化及びスモールスタート

デジタルツインで高精度の再現を目指すには、それ相応のコストと工数がかかります。

その為、デジタルツインで解決したい課題・目的を明確にした上で、デジタルツインの導入が必要かどうかを判断することが重要です。デジタルツインを導入する際には、費用対効果を考慮しながら必要なデータの種類や求める精度を検討し、小さくスタートすることも大切です。

2. 既存システムとの連携

デジタルツインの導入にあたっては、既存のシステムやアプリケーションなどのデータをデジタルツインのデータへ連携・統合を行うことが必要になります。この作業は技術的に難しいことが多く、デジタルツイン導入前の要検討項目となります。

3. デジタルツイン開発企業の利用

デジタルツイン開発企業は、リサーチ・企画段階から運用に至るまで全体的にサポート可能な企業や、ある特定のデジタルツイン技術に強みを持つ企業など、企業により特色が異なります。

デジタルツイン開発企業を利用する際には、デジタルツインで解決したい課題・目的に合ったサポートをしてくれる企業を選ぶことが必要となります。

本記事はデジタルツイン開発を行うiCAD株式会社様に監修を頂きました。

iCAD株式会社の会社概要はこちら

点検ロボットとは

点検ロボットとは、対象物を点検するために設計されたロボットです。点検ロボットは、カメラやセンサーなどを搭載し自律走行します。

近年、様々な現場で人手不足が深刻化しており、インフラの維持や設備管理に欠かせない点検作業の現場でも同様の問題を抱えています。そこで、従来人が行っていた点検作業を点検ロボットで行うことで、作業の効率化が図れると同時に人手不足の解消に繋がります。

また、適応した点検ロボットを使用することにより、危険を伴う現場で安全面を確保することや、従来人が入り込めなかった場所での点検を可能にします。

点検ロボットの使用用途

点検ロボットは様々な場面で使用されています。以下はその使用用途の一例です。

1. インフラの点検

生活インフラの一つである下水管、排水管において、点検ロボットを使用することにより内部の腐食や破損、ひび割れ等の点検を行うことができます。

また、データセンターにおいて点検ロボットを導入する動きが増えています。データセンターでは、電気を多量に使う為日々の設備点検が欠かせませんが、点検ロボットを自動巡回させることにより作業軽減に繋がります。

2. 災害現場

豪雨災害の現場では、建物の床下の状態や基礎や柱の点検などに点検ロボットが使用されています。

また、大地震などの災害現場でもロボットを活用する動きがあります。大地震などの災害が起きると、建物が倒壊し瓦礫の中で救助活動をしなければなりません。災害現場でロボットを遠隔操作することにより、人が入れない場所の被害状況の確認及びロボットアーム等を使用した救助活動を行うことができ、二次災害を防ぐことも可能になります。

3. 農業

農場では、土壌の状態や作物の成長状態を定点観測するにあたり点検ロボットの使用が可能です。農場は土地が広大で定期的に観測するのには多大な労力が必要ですが、ロボットを遠隔操作することで労力を低減できます。

また、農業用の水路トンネルの点検用途にも、点検ロボットが開発されています。農業用の水路トンネルは総延長2,000 km以上ありますが、上水、工業用水等と兼用になっているトンネルなどでは断水することが難しく、今まで人による点検が十分に出来ませんでした。高感度カメラを搭載し、通水中でもカメラが回転しない様自動制御される点検ロボットが開発され、水路トンネル内部のひび割れや漏水などを点検することが可能となっています。

４. 警備

近年は、大型ショッピングモールや複合施設、病院、工場などで、パトロールを行うロボットの導入が増えています。このロボットは警備ロボットとも呼ばれ、警備・見回りすると同時に、通路や手すりの消毒を行うなどニーズに合わせてカスタマイズすることも可能になっています。

点検ロボットの原理

点検ロボットは使用用途に応じ様々な機能を搭載します。以下に代表的な機能と原理を記載します。

1.自律走行

周囲の環境を認識するための３Dレーザーセンサーなどの情報からマップを作成し、自己位置と環境位置を把握し走行ルートを決め、ルート上の人や障害物を自動で回避しながら自律走行します。
また、ユーザーインタフェースや制御装置を介して操作することが可能です。

使用用途に合わせ、凹凸のある路面に対応させたり防水仕様にしたロボットもあります。

2. カメラ

CMOSカメラやCCDカメラ、使用場面に応じ赤外線カメラなどを搭載し撮影します。

3. センサー

自律走行に必要なマッピングのための３Dレーザーセンサーを備え、使用用途に応じ赤外線センサー、ガスセンサー、においセンサー、超音波センサー等を搭載します。

ユーザーは、これらのカメラやセンサーにより得られた情報を遠隔地で確認することができ、異常検知や、AIを用いての定量的な分析や記録・レポート作成を容易に出来る様になります。

点検ロボットのその他の情報

今後、更なる導入が進むことが期待される点検ロボットの一例を記載します。

インフラの中でも、特に維持・管理が難しいとされ老朽化が進む橋梁・トンネルにおいて、点検ロボットの導入が広がることが期待されます。人手不足の解消や、適切に点検・予防保全を進めることでSDGｓに繋がります。

他にも、鉄道の架線整備やビルのメンテナンス等の高所作業への点検ロボットの導入が、安全面からも期待されています。