月: 2024年6月

監修:キーコム株式会社

ADASテストとは

ADASテストとは、自動車の運転支援システムであるADAS: Advanced Driver-Assistance Systems (先進運転支援システム) の開発試験を行うサービスです。

ADASには、ドライバーや歩行者の安全性と快適性を高めるために運転操作を支援する自動車の様々なシステムが含まれます。あくまで運転の主体は人でありながら、車両システムを部分的に自動化、適応、強化することで、ヒューマンエラーを最小限に抑え、交通事故を減らすことが可能です。このようなADASには、センサー、カメラ、車載ECUを始めとする、様々な技術が必要となります。ADASテストは、このような技術試験を行う環境を提供するサービスです。

ADASテストの使用用途

ADASテストは、自動車のADASシステムの開発におけシミュレーションやテストソリューションを提供する目的で使用されます。

ADASは、車両周辺の状況を把握するためのさまざまなセンサテクノロジーのデータを用いて、動作する運転支援システムです。ミリ波センサーやレーザーレーダー、カメラなどの個々のハードウェア機能の試験や、それらと接続する車載ECUの試験、仮想空間におけるシステム全体の試験、更には、テストコースなどにおける実車試験などがあります。実際の交通環境で起こりうる様々な状況を想定した様々な試験が行われます。

ADASテストの原理

1. ADASの技術要素

ADASの実現には、外界に対するセンサー技術、車体の制御などを行う車載ECU、高速かつ正確な車載ネットワーク、車載ローケータなどが必要です。主な構成要素には下記のようなものがあります。

• ミリ波レーダー: 周辺物体までの相対距離を計測する
• レーザーレーダ (LiDAR) : 遠距離にある対象までの距離や、その対象の性質を分析する
• 車載カメラ
• 位置計測センサー
• ADASロケーター: 衛星測位、ジャイロセンサーや車速測定などを組み合わせた測位システム
• 車載ECU (電子制御ユニット)
• 車載ネットワーク
• 超音波センサー (ソナー)

2. ADASの機能

上記のようなADASの技術要素から実現されるADASの代表的な機能については下記のようなものがあります。

• 車間距離制御装置 (ACC: Adaptive Cruise Control System)
• 前方衝突警告 (FCW: Forward Collision Warning)
• 衝突被害軽減制動制御装置 (AEBS: Advanced Emergency Braking System)
• ナイトビジョン/歩行者検知 (NV/PD: Night Vision/Pedestrian Detection)
• 交通標識認識 (TSR: Traffic Sign Recognition)
• 車線逸脱警報 (LDW: Lane Departure Warning)
• 車線逸脱防止支援システム(LKAS: Lane Keeping Assist System)
• 死角モニタリング (BSM: Blind Spot Monitoring)
• 後退時車両検知警報 (RCTA: Rear Cross Traffic Alert)
• ドライバー監視システム (DMS: Driver Monitoring System)
• 自動ヘッドランプ光軸調整 (AFS: Adaptive Front lighting System)
• 高度駐車アシスト (APA: Advanced Parking Assist)

3. ADASテスト

ADASのテスト環境は、開発段階に合わせて、主に次の3種類があります。

• 仮想空間においてプログラムの上でセンサシミュレーションなどを行う
• ミニチュア模型などを用いて走行試験を行う
• 実車に必要な装置を組み込み、テストコースや公道での走行試験を行う

ADASには、機能毎に用いられる外界を認識する各種センサ技術、画像認識技術などのような判定技術、ステアリング操作などの自動車操作技術があり、開発の初期ではそれぞれの機能別にテストが行われます。開発の後期では、複数の車両やソフトターゲットを使用して複雑なシナリオを作成し、実車での検証が必要です。歩行者、車両などのソフトターゲットの他、さまざまな気象環境が想定されます。高い精度でドライバーの操作を再現するため、運転操作ロボットが導入される場合もあります。

ADASテストの種類

ADASテストには様々なあり、下記はその例の一部です。

1. 停止車両との車間距離計測

AEBS (衝突被害軽減制動制御装置)、FCW (前方衝突警告) は、事故を回避のための重要なシステムです。これらのシステムは前方の道路状況や自車の状態を正しくモニタリングすることが必要です。

このような機能のテストのため、GPSを利用してリアルタイムで障害物との距離を±2cm の精度で測定することのできるシステムが提供されています。

2. 室内テストシステム

室内でのテストシステムは、実路走行データに基づき、高い精度で実環境をシミュレーションにて再現するシステムです。様々な課題となるシーン再現し、台上での評価を可能とします。ときにはリアルとバーチャルを融合した環境が使用されることもあります。

本記事はADASテストを行うキーコム株式会社様に監修を頂きました。

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監修:ティビーアール株式会社

陸上養殖設備とは

陸上養殖設備とは、陸上に人工的に整備した魚介類の養殖を行うための施設です。

一般的な養殖は海の一部に養殖設備を設置しますが、陸上養殖は陸上に水槽などの養殖設備を設置する為、外部影響を受けにくく寄生虫の発生を防ぎやすいといったメリットがあります。また、陸上養殖は漁業権を必要とせず、適した用地を見付ければ参入しやすい養殖方法です。

陸上養殖設備には、かけ流し式、閉鎖循環式、半閉鎖循環式の3つの方式があります。

かけ流し式は、設備導入のコストを抑えることが可能で、自然から常に新しい水を供給し比較的水質は安定しますが、汚れた飼育水をそのまま排水するため外部環境を汚してしまう点が課題です。

一方、閉鎖循環式は飼育水を循環ろ過し繰り返し使用することで、排水は比較的少量ですむため環境に優しい養殖が可能になり近年注目されています。閉鎖循環式は、設備の導入・維持管理費用の高コストが難点ですが、高級魚の養殖を中心に各地で広がっています。

陸上養殖設備の使用用途

かけ流し式及び閉鎖循環式の陸上養殖設備における養殖実績は多種にわたりますが、主要な魚種として、ヒラメ、クルマエビ、トラフグなどがあげられます。

また、陸上養殖の中でも閉鎖循環式は天然ものなどに比べコストがかかる為、高級魚を中心に養殖される傾向にあり、その中でも特にサーモンが注目されています。天然もののサケは寄生虫のリスクがあり生食が難しいですが、閉鎖循環式の養殖により生食可能なサーモンを飼育することが可能になります。

陸上養殖設備の原理

以下に陸上養殖の3つの方式と、閉鎖循環式の主要な構成・原理を記載します。

・かけ流し式

かけ流し式は、海や川からポンプで水をくみ上げ水槽に供給し、飼育で汚れた水を排水する方式です。

水槽と給排水のポンプがあれば飼育でき、設備導入コストを抑えることが可能です。

自然から水を供給するため水質が比較的安定しつつも水質調整が難しいことや、汚れた水を排水するため外部環境を汚してしまう難点があります。

・閉鎖循環式 ( 英 : Recirculating Aquaculture Systems , RAS )

閉鎖循環式は、海や川などと分離された陸上の水槽やプールなどで飼育し、飼育で汚れた水をろ過・殺菌し飼育水として再利用する方式です。海洋深層水や人工海水などの安全な水を魚種に合わせて使用します。

メリットは、水温など飼育環境をコントロールすることで成長を促進し安定生産可能になることや、外部環境を汚しにくい点、トレーサビリティに対応可能なことなどです。

水質を維持するため高度なろ過技術が必要とされ、設備の導入・維持費用が高いことが課題です。

・半閉鎖循環式

半閉鎖循環式は、かけ流し式と閉鎖循環式の両方を組み合わせた方式です。閉鎖循環式で水質を維持しながら、汚れた飼育水をろ過・再利用又は排水します。

水質調整はしやすくなり、排水の量もかけ流し式よりは減りますが、使用する装置が増える為コストはかけ流し式より高くなります。

1. 水槽

水槽は、魚介類を飼育するために使用します。魚介類の種類や設置場所に応じて、材質や形状など様々なものがあります。

2. 循環ポンプ

循環ポンプは、水槽内の水を循環させろ過装置などに水を送るために使用します。

3. ろ過装置

閉鎖循環式及び半閉鎖循環式において要になる技術がろ過装置です。

まず、餌の食べ残しや排泄物などの目に見えるゴミを、フィルター等を用いた物理ろ過と呼ばれる装置で除去します。その後、生物ろ過と呼ばれる装置で、飼育物からのアンモニア・亜硝酸イオンなどをバクテリアの働きで除去していきます。

4. 殺菌装置

水槽内のウイルスや雑菌などを殺菌・不活化するのに使用します。紫外線殺菌装置やオゾン発生装置など様々な装置があります。

5. 水温調節機

水槽内を飼育物に合わせ適切な温度に保つために使用します。水温調節は、飼育物の成長の促進、病気のリスク回避に重要です。

その他

近年注目されている閉鎖循環式の陸上養殖設備における課題及び対策について記載します。

1. 設備の導入費用

設備導入には高価格がハードルになりますが、近年は小型の設備も開発されてきていますので、小規模から始めることにより導入費用を抑えることが可能になります。

2. 設備の維持費用・手間

設備の維持にあたり複数の装置を常時作動しているため電気代が高額となります。対策としては、太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用することなどが考えられます。

また、水質・水温管理や餌やり、設備のチェックなどの手間もかかりますので、IoTやAIの活用などが進められています。

3. 災害対策

災害時には、地震・水害による設備破損や停電による設備停止などのリスクが想定されます。

その為、設備を設置する用地は災害リスクの少ない地域を選定することや、バックアップ電源の確保など災害対策をする必要があります。

本記事は陸上養殖設備を製造・販売するティビーアール株式会社様に監修を頂きました。

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監修:株式会社コンピューテックス

JTAG ICEとは

JTAG ICEとは、組み込みシステムの開発やデバッグに使用される装置です。

JTAG はJoint Test Action Groupというインターフェイスの規格を指し、ICEはIn-circuit Emulatorの略です。組み込みシステム上でプログラムを実行し、その動作を監視・制御することができます。これにより、ソフトウェアの開発者がハードウェア上でのプログラムの挙動をリアルタイムで観察し、問題の解決や最適化を行うことが可能です。なお、JTAG以外の接続規格を用意しているチップメーカーもあり、それらに接続できるデバッグツールを総称してJTAG ICEと呼ぶことがあります。

JTAG ICEの使用用途

JTAG ICEは組み込みシステムの開発やデバッグに広く使用されます。以下は具体的な使用用途の一例です。

1. プログラムデバッグ

JTAG ICEを使用するとリアルタイムにプログラムを監視することが可能です。これにより、組み込みシステムのデバッグが容易となります。プログラムの実行中に発生したエラーや不具合を素早く特定し、修正することが可能です。デバッグ機能には、ブレークポイントを設定して、プログラムの特定の箇所で停止させることや、停止した状態で変数の値を確認、ソース行単位でのステップ実行などがあり、プログラムの動作を詳細に調査できます。また、多くのJTAG ICEにはフラッシュメモリへの書き込み機能が用意されており、フラッシュメモリ上で動作するプログラムもデバッグできます。

2. ハードウェアテスト

JTAG ICEによって組み込みシステムのハードウェア内部にアクセスして、メモリやレジスタの値を読み取ることや、書き換えることができます。これらの機能は、ハードウェアの動作をテストする際に必須となります。

また、ハードウェアの信号や状態を監視し、想定された動作と実際の動作との間で一致しない箇所を特定することができます。これにより、ハードウェアの不具合や設計上の問題を早期に発見し、修正することが可能です。

3. パフォーマンス測定

JTAG ICEにはプログラムのパフォーマンス測定機能を持つものがあり、これを使用してシステムのボトルネックを見つけることができます。パフォーマンス測定の種類として、関数単位での実行時間を測定する関数プロファイラや、2点間の実行時間を測定する機能などがあります。

JTAG ICEの原理

JTAG ICE のデバッグ機能はオンチップデバッグ（On-Chip Debug：OCD）と呼ばれる、CPUに内蔵されたデバッグ機能を使用しています。

JTAG ICEはJTAGインターフェースを介してCPU内蔵のオンチップデバッグ機能にコマンドを発行します。JTAGインターフェースはCPUの特定のピン（通常はTCK、TMS、TDI、TDO）を使用しますが、SWD（Serial Wire Debug）のように最小2本線で接続できる規格もあります。

デバッグ時はこれらの端子にコネクタを実装し、JTAG ICE とケーブルで接続します。なお、オンチップデバッグ機能はチップメーカーが独自に提供しており、その違いによって、実現できるデバッグ機能に差があります。

JTAG ICEの選び方

JTAG ICEはデバッグツールメーカーが販売している場合や、チップメーカーが専用のJTAG ICEを用意している場合があります。一般的な販売価格帯は5万円から50万円ぐらいですが、価格が高くなればデバッグ機能も高度になります。接続のためのプローブやケーブルは、コネクタ形状やピン数、インターフェースによって異なりますので、デバッグ対象となるハードウェアの仕様に合ったものを選ぶ必要があります。JTAG ICEを選定する際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 対応CPU

JTAG ICEがサポートする組み込みCPUの種類を確認します。デバッグ対象のデバイスがJTAG ICEのサポート対象に含まれていることが重要です。対応していない場合、正常にデバッグできません。

2. 機能

JTAG ICEの機能も重要な選定要素です。各社の基本的なデバッグ機能、例えば実行・停止、ブレークポイント、ステップ実行などには大きな違いはありません。しかし、RTOS対応、マルチコアデバッグ機能、リアルタイムトレース機能など、高度なデバッグ機能に関しては、製品ごとに機能差がありますので、必要な機能を提供している JTAG ICEを選択することが重要です。

3. 性能・使いやすさ

JTAG ICEの性能も重要です。ダウンロード速度やステップ実行のレスポンスなどは、デバッグの効率に影響しますので、動作の速い製品を選定する必要があります。また、使いやすさも重要な指標です。一般にデバッグにかかる時間は開発期間に対して大きな割合を占めます。デバッガの操作性が良ければ、この時間を少しでも短縮することができます。

4. 統合性

開発環境との統合性も考慮する必要があります。JTAG ICE が使用できる環境と、普段使用している統合開発環境との親和性があることを確認します。

本記事はJTAG ICEを製造・販売する株式会社コンピューテックス様に監修を頂きました。

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監修:株式会社コンピューテックス

温湿度管理システムとは

温湿度管理システムとは、ある環境内の温度と湿度を定期的に監視し、記録・管理するシステムです。

一般的にセンサーを使用して現在の温度と湿度を計測し、データを収集します。このデータはデータベースに保存され、 必要に応じてリアルタイムで表示したり、過去のデータを分析したりするために使用されます。

こうした処理を自動的に行うシステムでは、人手不足の解消にもつながります。また、温度・湿度が特定の範囲を超えた場合 (逸脱した場合) に警告を発する機能を有する場合も多いです。

様々な業界・分野において温度・湿度管理は重要視されており、このようなシステムが利用されています。例えば、厳格な温度管理が必要な治験薬、温度の変化による品質劣化が起きやすい食品、温度変化よりも湿度変化を管理することが重要とされる精密機器など、的確な保管状態を保つための管理として利用されています。

また保管状態だけではなく、暑さ指数 (WBGT値) を基準とした職場環境の改善にも利用されています。またその他にも、HACCP (ハサップ) のような衛生管理の国際的な手法・ガイドラインの遵守を実現できるようにも利用されています。

温湿度管理システムの使用用途

温湿度管理システムは様々な用途で使用されます。以下はその一例です。

1. 食品工場

食品工場で扱われる傷みやすい生鮮食品や惣菜は、品質劣化や食中毒を防ぐために徹底した温湿度管理が行われます。

冷蔵や冷凍食品の場合は製造や保存の際に特定の温度が必要であり、湿度の管理は食品の腐敗やカビの発生を防ぐのに役立ちます。HACCPに基づく衛生管理が義務化されたことでこれらの管理はさらに重要です。

2. 精密機器工場

精密機器の場合は温度変化よりも湿度変化を管理することが重要です。精密機器には錆びやすい原料が使われている場合もあり、高温多湿の環境では錆や腐食のリスクが高まり、低すぎると静電気が生じやすくなり品質に悪影響を及ぼします。このように、温度・湿度の両方の管理が重要です。

3. 物流

倉庫内の温度・湿度を管理することで保管している製品を保護します。また、製品によって温度・湿度管理に求められる 要素が異なります。例えば食品は鮮度を維持するため、精密機器は故障を防いで品質を維持するため、医薬品は医薬品ごとに設けられた温度範囲での保管が必要となります。

4. 農業

ビニールハウスでの作物の栽培では、温度管理を誤ると収量を大きく落とすこともあります。例えば、外気温が高くなる夏は高温障害が、冬は低温障害が発生しやすくなります。そこで、異常な温度になった場合に感知し、自動で記録・集計をするシステムの導入は有効な手段と言えます。

5. 医療・製薬

医療の現場では、治験薬の評価や臨床試験が行われています。少しの温度逸脱が致命傷になる治験薬では、詳細で厳密な温度管理が求められます。他にも血液製剤や検体など徹底した温度管理が必要な現場はたくさんあります。

また、感染制御に有効な温湿度の管理も重要です。特に手術室やICUなどの特定の領域では、清潔で適切な温湿度条件を維持することが患者の安全を確保するために不可欠です。そこで、温度・湿度逸脱時にすぐに知らせてくれるシステムの導入は、有効な手段と言えます。

6. 熱中症予防対策

労働環境を快適にするためにも温度・湿度管理が重要です。 暑さ指数 (WBGT値) と温湿度管理システムを利用して、熱中症予防を図る事が期待できます。

温湿度管理システムの原理

温湿度管理システムは温度と湿度を測定するセンサーを使用して環境データを収集します。収集されたデータの保存は、定期的にパソコンやメモリ等に手動で保存する必要があるシステムや、リアルタイムで自動的にネットワークを介してクラウド上にデータを保存してくれるサービスなどがあります。

また、温度や湿度の異常値を検出し、必要に応じて警告を発するものもあります。収集データの閲覧は、専用ソフトウェアが必要なものと、専用ソフトウェアは必要とせずに手軽にWebブラウザから閲覧可能なものがあります。

温湿度管理システムの選び方

温湿度管理システムを選ぶ際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 測定範囲・記録間隔

システムが測定できる温度と湿度の範囲は、選択する際の重要な要素です。使用環境や用途に応じて、必要な測定範囲を 選びます。特定の業界では、広範囲の温度をカバーできるシステムが必要になる場合があります。また、記録間隔も重要で、温度や湿度が逸脱した場合にはより詳細な環境変化データの収集が必要となり、記録間隔が短いほど詳細なデータ収集が可能です。

2. 精度

温湿度管理システムの精度は、測定されるデータの信頼性を決定します。システムの精度が高いほど、測定結果の正確性 が高いです。特に品質管理や研究など、正確な温度と湿度のデータが必要な場合は高精度のシステムを選ぶことが重要で す。また、温度センサーや湿度センサーは経年劣化により少しずつ精度が低下しますので、定期的に校正できるシステムが必要です。

3. インターフェース

インターフェースはユーザーがシステムを操作し、データを表示・分析するための手段です。直感的な操作や使いやすいデータ表示が提供されるシステムを選ぶことで、システムの効率的な利用が可能です。また、遠隔監視や遠隔制御またはクラウド保存などが必要な場合は、適切なネットワーク接続を備えたシステムを選ぶことが重要です。また、ネットワークの知識が無くても簡単に設置や初期設定ができ、すぐに運用できるシステムである事も重要です。

本記事は温湿度管理システムを開発する株式会社コンピューテックス様に監修を頂きました。

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現場管理システムとは

現場管理システムとは、工事現場などにおいて本社、各営業所、現場、それぞれをつないで施工管理等を行うシステムです。

施工現場の安全管理・監督や、文書や図面などのデータ管理、カメラなどと連携した災害対策や、一連のワークフローにおける申請・承認などの履歴保存など、安全・品質に関わる業務を包括的に管理することができます。建設業の様々な企業で採用されており、ペーパーレス化、現場の省力化、働き方改革に大きく貢献している製品です。

現場管理システムの使用用途

現場管理システムは、工事現場などにおいて、施工管理の効率化・業務品質の向上に使用されています。戸建住宅の新築・修繕や、大規模建築の新築・修繕、設備施工など、様々な分野の工事現場で使用されているシステムです。大手住宅メーカー、大手大規模改修工事会社、住宅建材会社などで採用されています。

例えば、傘下に支店・営業所を持つ、或いは下請け先があるような工事のケースでは、現場管理システムを活用して本社からの一括管理を行うことにより、請負工事の管理と業務時間短縮を行うなどの用途があります。また、会社間での複雑な業務連携が必要なケースにおいて、施工管理を効率化する目的で使用される場合もあります。

現場管理システムの原理

現場管理システムは、安全管理・品質管理を効率化する機能や、その他現場管理・監督の様々な業務を軽減する機能が備わっています。

クラウド上でシステムを管理することにより、現場と事務所との往復コストが減少したり、報告書等の作成の手間を軽減したりすることが可能です。残業減少、働き方改革にも効果があります。主な機能は以下の通りです。

1. 安全管理

現場管理システムを利用することで、徹底した安全パトロールをシステム内で管理したり、カメラを設置して連携することにより、足場監視、防犯対策を行うことができます。

また、カメラによる監視を行うことにより、災害時の現場確認・対応にも役立ちます。

2. 業務管理

現場管理システムは、スマートな業務遂行、現場の省力化にも貢献します。

• クラウド上における文書や図面の一元的データ管理
• 申請・承認のワークフローをクラウド上で管理

書類の管理では、社内共通の書類や、現場ごとの図面や写真データ・実績データなどを一元的に管理することができます。工事情報・チェックシート・写真台帳など、全てを管理することができるため、報告書作成・データ整理の手間を省くことが可能です。

また、申請・承認のワークフローや、本部からの一斉指示、現場と事務所のコミュニケーション・データ共有を一括で管理することができ、状況把握やタスク管理が容易になります。業務のペーパーレス化、管理・監督の省力化や、円滑な施工に貢献します。

3. 品質管理

現場管理システムでは、品質チェックシートの機能を用いることで判断基準を統一して高い品質を担保することが可能です。写真を利用したレポート作成も可能であり、更にチェック漏れや撮影漏れを防ぐために、予め撮影ポイントの登録を行うこともできます。

また、データを一元的に管理するため、有資格者への検査依頼や、複数人での同一検査も従来より容易かつ有効に行えるようになり、品質向上の効果も期待できます。

現場管理システムの選び方

現場管理システムは、複数製品が提供されており、それぞれ機能面で特色があります。上記で述べた基本機能の他には、例えば下記のような機能の例があります。

• 自社の業務に合わせたカスタマイズ機能
• 必須事項のTo Doリストを作成して関係者全員で共有
• 受注工事の契約金額・予算管理機能
• 入金・請求管理機能
• 地図や駐車場情報を共有する機能など現場サポートに特化した機能

自社の施工業務に合わせて、必要な機能を備えた製品を選択することが必要です。これら機能性に加えて、コスト、操作性 (UI) 、利用可能端末などに注意して選定する必要があります。

防音高圧洗浄機とは

防音高圧洗浄機（英語：Soundproof high pressure washer）とは高圧で水を噴射し、水の勢いだけで汚れを取れるようにした洗浄機で、周辺環境を考慮して防音対策が施されたものです。

防音高圧洗浄機の良く知られた例としては、自動車整備工場や自動車のセルフ洗車場に設置されているものがあります。

その他の良く使われる用途としては、家庭用途、清掃業者の業務用などがあります。

また、家庭用に家の外壁や窓を洗浄するための、小型の防音高圧洗浄機もあります。

防音高圧洗浄機の使用用途

防音高圧洗浄機は自動車の販売店や整備工場、工事現場やビルの清掃、家の外壁や窓の清掃などで広く使用されています。

防音高圧洗浄機の最も知られた使用用途は自動車の洗浄です。自動車販売店や自動車整備工場では、移動式のゲートの内側に回転ブラシがついた洗車機と併用する形で、防音高圧洗浄機が設置されています。

このような場所では、ゲート式の洗車機を使って自動車のボディ全体を洗車し、必要に応じて防音高圧洗浄機で自動車の下まわりや、タイヤハウスの内側などの汚れを落とします。

また、自動車のセルフ洗車場でも防音高圧洗浄機が設置されています。しかし、こちらではブラシを使った洗車機の自動車のボディへのダメージを嫌う利用者が、自動車のボディ全体の洗車に利用する例が多くあります。

その他には、工事現場付近の道路やビルの玄関などで、地面の汚れを効率的に洗い流すためにトラックの荷台に積まれた、移動式の防音高圧洗浄機が使用されます。

防音高圧洗浄機の原理

防音高圧洗浄機は「パスカルの原理」を応用して高圧の水をノズルから射出します。

これは、密閉容器の一部に加わった圧力が、容器内の液体全体に均等に伝わるというものです。具体的には、水の入った容器に対して一部に力を加えると、その力が容器の中の水すべてに加わるという原理です。

容器の中で高い圧力をかけられた水は、耐圧ホースの中を通って、トリガーガンや噴射ノズルから射出されます。

水に圧力を加えるのには、ポンプが使われます。ポンプの駆動は電動モーターやガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが使われています。

防音高圧洗浄機の防音対策では、装置全体を遮音材でできたカバーで覆う、ポンプやモーターなどの騒音減となる部分をカバーで覆う、装置の取り付け部にゴムパッドや振動吸収材を使うなどを行っています。

防音高圧洗浄機の選び方

防音高圧洗浄機を選択する際には、騒音レベル、吐出圧力と吐出水量、給水方法、持ち運びのしやすさ、取り扱いのしやすさなどを考慮して選択すると良いでしょう。

1.騒音レベル

使用環境に応じた騒音レベルのものを選択します。掃除機の騒音レベルが約80dBと言われているので、住宅地域などで使用するのであれば、騒音が80dB以下のものがお薦めです。

2. 吐出圧力と吐出水量

使用用途に応じた吐出圧力と吐出水量のものを選択します。吐出圧力は、洗浄対象が軽い汚れであれば5～9MPa、頑固な汚れの場合には10～14MPa、コンクリートや金属の洗浄の場合には15MPa以上が適しています。

吐出水量は１分間に噴射する水の量のことです。洗浄する対象の範囲が大きいのであれば、吐出水量が多い方が良いでしょう。

3.給水方法

給水方法には、水道直結方式とタンク式があります。安定した水量を得るためには、水道の蛇口を確保できるのであれば、水道直結方式がお薦めです。

4.持ち運びのしやすさ

自動車の洗車場など固定式の防音高圧洗浄機の場合は設置スペースや固定方法を検討します。

ポータブル式の防音高圧洗浄機では、装置の重量の他、キャスター付きや手押しバー付きのものを選ぶことをお薦めします。

5.トリガーガンやスプレーノズルの形状や取り扱いのしやすさ
高圧水を洗浄対象物に向けて射出する際には、ある程度の反動があります。実際の使用用途や吐出圧力を考えて、適切な大きさと形状のトリガーガンやスプレーノズルを選択しましよう。

参考文献
https://d-engineer.com/fluid/pascal.html
https://www.kaercher.com/jp/

監修:プロステック株式会社

インサートナット熱圧入機とは

インサートナット熱圧入機とは、熱をかけながらプラスチック素材にインサートナットを挿入する装置です。

インサートナットとは、プラスチック素材に埋め込んで、素材同士のジョイントを強化するための締結ねじです。プラスチックは金属素材よりも機械強度が低く、樹脂同士をつなぎ合わせただけでは容易にジョイント部分が外れます。インサートナットは金属製であり、樹脂素材のジョイント部を強化して外れないようにするため埋め込まれます。

熱圧入機は、インサートナットに熱を加えるため、埋め込まれる側のプラスチック素材にも熱が伝わって柔らかくなります。圧入が容易になるだけではなく、埋め込み完了後にはプラスチック素材が固まって強度が高まることが特徴です。

インサートナット熱圧入機の使用用途

インサートナット熱圧入機は、プラスチック成型品へ締結用のねじ (インサートナット) を挿入するために使用されます。主な用途には下記のような分野での製品の製造や組み立てがあります。

• 自動車 (車載機器、バッテリー部品、吸気系部品、センサー部品、ラジエター周り部品、エンジン部品、ドアパネル、フレームの固定)
• パソコン、タブレット、スマートフォン
• 電子機器 (基板上の部品固定や端子、コネクタの取り付け) 
• バーコードリーダー
• 住宅用設備
• ガスメーター、電力量計
• 端子台、各種コネクタ
• 各種産業用機器

インサートナット熱圧入機の原理

1. 概要

圧入機は、強固なフレームと専用の圧入ツールで構成されており、空気圧、電動、または手動の力で動作します。自動で動作する圧入機は、モーターや制御装置を備えており、圧力、速度、深さを調整して正確な圧入作業を行います。

熱圧入機の場合、素材の下穴にインサートナットをセットして、熱源からインサートナットへ熱を加えます。インサートナットからプラスチック素材に熱が伝わり、プラスチックを部分的に溶融しながら挿入する仕組みです。対応しているプラスチックはPOM・ABS・PPなどがあります。挿入後はプラスチックが冷えて固化するため強度も良好です。

インサートナットの挿入方法には、成形後インサートと、成形時インサートとがありますが、インサートナット熱圧入機は成形後インサートに使用される方法です。

2. 工程

工程・手順は各メーカーにより違いますが、下記はインサートナット熱圧入機の手順の一例です。

1. 成形品製品にインサートナットをセットする
2. 熱圧入機のステージ (台) に成形品製品をセットする
3. 加熱体を下げる
4. 熱がインサートナットから成形品に伝わり、樹脂を溶融しながら自然にインサートナットが挿入される
5. 加熱体を上げる
6. ステージから成形品製品を取り外す

インサートナット熱圧入機の選び方

インサートナット熱圧入機は、ワークスペースの大きさや、
メンテナンス要件などの点以外の他には、下記にも考慮すると良いでしょう。

1. サポート

インサートナットの熱圧入は、プラスチック製品 (ワーク) に金属製のめねじを固定する高度な技術です。この技術は特に、インサートナットの圧入を専門とする企業が非常に少ないため、経験豊富で技術的な知識を持った業者の選定が重要です。

ワーク材質や形状、インサートナットの種類により精密な調整を施し、最適な圧入条件を見極めることで、部品の品質を高めます。

2. 操作性

機械が操作しやすいかどうかは、生産性と安全性に影響します。操作が簡単な機械は、トレーニングに時間がかからず、オペレーターエラーのリスクも少なくなります。

3. コストパフォーマンス

単純で安価なものから細かい設定ができる高価なものまであります。専用機・汎用機、１台〜複数台を導入することを踏まえて検討することが大切です。

4. 実績

単純に機械を販売しているだけでなく、圧入実績があるかも重要ポイントです。製品開発段階や量産段階で圧入経験があるかも含めて検討すると良いでしょう。

インサートナット熱圧入機の種類

1. インサートナット熱圧入機には様々な種類の製品があります。装置によって、動力の種類、必要な動作圧力、および加圧対象物の特性などが異なるため、用途に合わせて適切なものを選択することが必要です。

温度調節機、タイマー、バッチカウンターなどを備えた装置もあります。

1. 動力の種類

圧入動力には、手動で動作するハンドプレス方式のほか、スイッチ操作で自動で挿入が行われる電動式の装置もあります。

手動式の製品は、手動で手軽に操作・位置決めを行うことができることが特徴で、特に使用数の少ない製品や試作品に便利です。

自動式の製品では、水平・垂直の位置をプログラムで管理し、ハンドレバーがついていて、自動式/手動式を切り替えることができる製品もあります。

2. 単軸/多軸

インサートナット熱圧入機のうち、多軸の製品では一度に複数箇所のインサートナット挿入が可能です。複数の挿入箇所がある場合、多軸製品を用いることで、作業工数を大幅に削減することができます。

本記事はインサートナット熱圧入機を製造・販売するプロステック株式会社様に監修を頂きました。

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監修:コンガテックジャパン株式会社

COM-HPCモジュールとは

COM-HPCモジュールとは、次世代の高性能コンピューターやエッジコンピューター向けのコンピューター・オン・モジュール (システム・オン・モジュール) です。

COMはComputer-on-Moduleの略であり、組込みコンピューターのことを指しています。HPCはHigh Performance Computingの略であり、高度な計算タスクを実行するためのコンピューターを指します。COM-HPCモジュールはこれらを組み合わせた言葉であり、組込みコンピューティングの規格開発団体であるPICMGにより策定されたCOM-HPC規格に準拠したモジュールで、計算能力の高い次世代機向けのコンピューターモジュール規格です。

COM-HPC規格は、ハイパフォーマンスのエッジ、および組込みコンピューター向けに PICMG により策定された規格で、ヘッドレスで高性能の Server タイプと、グラフィックスを搭載した Client タイプがあります。 モジュールのサイズとしては、Client 用が Size A (95 x 120 mm)、Size B (120 x 120 mm)、Size C (160 x 120 mm) の3種類、Server用は Size D (160 x 160 mm)、Size E (200 x 160 mm) の2種類が定義されています。 さらにクレジットカード サイズの COM-HPC Mini (95 x 70 mm) 規格が加わり、より幅広いアプリケーションに対応できるようになりました。

COM-HPCモジュールは、高密度なインターフェースと高速なデータ転送機能を備えている点が特徴で、従来のCOM Expressで対応できなかったハイパフォーマンスのアプリケーションにも使えるように開発されました。これにより、様々な用途に適したコンピューティング機器を構築することができます。

コンピューター・オン・モジュールの利点は、設計や動作検証に時間がかかるプロセッサー周辺を、モジュールの形で動作検証された状態で利用できる点で、システムの設計者は比較的設計の容易なモジュールを搭載するキャリアボードを設計することでシステムを構築できるため、開発コストや時間を節約できる点です。

COM-HPCモジュールの使用用途

COM-HPCモジュールは様々な用途での活用が期待されています。クラウド経由での処理で問題となっていた、レイテンシーの低減や、エネルギーを大量に消費する長距離データ トラフィックを削減することの必要性が高まっていることによって、エッジでのサーバーテクノロジーの導入が急速に進んでいます。以下はその一例です。

1. エッジサーバー

工場における生産ライン監視、異常検知、品質管理などに最適です。リアルタイム処理能力と高精度なAI処理により、製造工程の効率化と品質向上に貢献します。

2. 自動車

自動運転システムにおける環境認識、物体検知、経路計画などに最適です。リアルタイム処理能力と堅牢性により、安全で信頼性の高い自動運転を実現します。

3. ロボット

ロボットの自律制御、物体認識、作業支援などに最適です。リアルタイム処理能力と高精度なAI処理により、より高度で柔軟なロボットシステムを実現します。

4. 医療機器

医療画像解析、診断支援、治療計画などに最適です。高精度なAI処理能力により、より正確な診断と効果的な治療を提供します。

5. スマートシティ

交通渋滞緩和、犯罪防止、公共サービスの効率化などに最適です。リアルタイム処理能力と高精度なAI処理により、より安全で快適な都市環境を実現します。

COM-HPCモジュールの原理

COM-HPCモジュールは高性能な演算処理部品を小さな基板に集積することによって、高性能な計算リソースを提供する機器です。これらのモジュールをベースボードやキャリアボードに取り付けることで、様々なシステムを構築することが可能です。他のコンピューターモジュールと同様に、プロセッサーやメモリ及び入出力インターフェースなどで構成されます。

プロセッサーは演算処理を実行するパーツです。COM-HPCモジュールは高性能なマルチコアプロセッサーを搭載している点が特徴です。x86アーキテクチャーや、ARMアーキテクチャーのプロセッサーが使用されます。

メモリは処理データの一次保存に使用されるパーツです。RAMなどの高速なメモリが搭載されています。これにより、大規模なデータセットや複雑な計算を効率的に処理することができます。

COM-HPCモジュールには高速なデータ転送を可能にする様々な入出力インターフェースが搭載されています。PCI ExpressやEthernetなどがその一例です。

COM-HPCモジュールの選び方

COM-HPCモジュールを選ぶ際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. CPU処理能力

性能要件に基づいて適切なCPU処理能力を選択する必要があります。コア数やクロック速度、キャッシュ容量などを参考に選定します。用途によっては複数のCPUを搭載したモジュールが必要な場合もあります。

2. I/O (入出力) 

使用する用途や接続する周辺機器によって、必要な入出力ポートの数や種類が異なります。適切なI/O機能を備えたCOM-HPCモジュールを選択し、必要な機能に対応することが重要です。EthernetやUSB、PCI Expressなどのインターフェースが一例です。

3. メモリ

メモリ容量とメモリバスの帯域幅は、システムの性能に直接影響します。大規模なデータセットを処理する場合や、メモリ集約型のアプリケーションを実行する場合には、適切なメモリ容量を選択する必要があります。また、アプリケーションやデータの保存方法に応じて、適切なストレージの選定も重要です。

4. 電源

使用する環境に応じて、適切な電力要件を満たすCOM-HPCモジュールを選択する必要があります。電力効率の高いモジュールは省エネルギーにも寄与します。

5. 動作環境

モジュールが使用される環境の温度範囲に応じて、動作温度範囲などが適切であることを確認します。厳しい環境下での使用が予想される場合は、広い動作温度範囲を有するモジュールを選択します。

6. サイズ

COM-HPCモジュールには下記の種類があり、アプリケーションにより適切なサイズを選択できます。

• Size A (95 x 120 mm)
• Size B (120 x 120 mm)
• Size C (160 x 120 mm)
•  Size D (160 x 160 mm)
• Size E (200 x 160 mm)
• COM-HPC Mini (95 x 70 mm)

本記事はCOM-HPCモジュールを製造・販売するコンガテックジャパン株式会社様に監修を頂きました。

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監修:株式会社コンピューテックス

フラッシュプログラマとは

フラッシュプログラマとは、フラッシュメモリへの書き込みを行う装置です。

これは、デバイスプログラマ (ROM ライタ) の一種で、特にフラッシュメモリに特化したものを指します。フラッシュROM ライタと呼ばれる場合もあります。フラッシュプログラマには、パソコンに接続してフラッシュメモリに書き込むタイプや、パソコンで作成した書き込みファイルをフラッシュプログラマに保存し、スタンドアロンで書き込むタイプのものがあります。また、書き込み方式によってオンボードや、オフボードをサポートする機種など様々なタイプがあります。フラッシュプログラマは、主に生産現場で使用されますが、ソフトウェア開発時や、最終製品のフィールドメンテナンスにも使用されます。

フラッシュプログラマの使用用途

フラッシュメモリは、工業的および産業的に様々な機器に組み込まれ、制御プログラムやデータを記憶するためのデバイスです。フラッシュメモリにはNOR型とNAND型があり、主な使用例は以下のようになります。

NOR型：産業機器、家電、プリンタ、携帯情報端末、車載機器

NAND型：パソコン、スマートフォン、デジタルカメラ、車載機器 (ナビの地図データ、ドライブレコーダーなど)

フラッシュプログラマは、これらのフラッシュメモリにプログラムを書き込むために使用されます。主な使用用途としては以下の通りです。

• 組込み機器の生産ラインでの書き込み
• 車載機器（ドアセンサやミラー制御など）のMCUへの書き込み
• 各種製品の現場でのファームウェア更新
• 検査工程の一部としてプログラムの書き込み

オンボード・プログラミングに対応している製品では、基板実装後や最終工程において基板実装済みのフラッシュメモリを書き換えることが可能です。生産・検査システムに組込んで使用したり、LIN接続などを利用して複数の車載機器などに書き込みを行える機種も存在します。外部信号を接続してフラッシュメモリへの書き込みや、書き込み状態の取得が可能な機種では、生産システムの自動化が実現できます。

フラッシュプログラマの原理

1. 概要

フラッシュプログラマは、フラッシュメモリへ電気的にデータの書き込み、消去などを⾏う装置です。CPU内蔵フラッシュメモリでは、JTAGまたはSWDなどの接続方法で書き込みが行われます。UART接続やLIN接続に対応しているものもあります。また、シリアルフラッシュメモリの場合は、SPI信号をハードウェアで直接制御して書き込む、専用のフラッシュプログラマもあります。

2. 主な機能

• フラッシュメモリの全領域の一括書き換え及び、部分書き換え

• 書き込み内容の読み出しと照合 (ベリファイ)

• 書き込みデータファイルの読み込み (ヘキサファイル、ELF ファイルなど)

• フラッシュメモリの全消去

• フラッシュメモリのプロテクト設定・解除

フラッシュメモリの種類によっては、セキュリティやプロテクトの機能を搭載したものがあります。こういったデバイスは初期状態で書き込みが禁止されていることがあり、フラッシュプログラマにはプロテクト解除、書き込み、再プロテクトを行う機能が必要とされます。

フラッシュプログラマの種類

1. オンボード/オフボード

フラッシュプログラマには、オンボードとオフボードの書き込み方法があります。オンボードとは、ボードに実装されたフラッシュメモリへの書き込みで、オフボードとは未実装のフラッシュメモリへの書き込みです。

フラッシュプログラマには、それぞれオンボードとオフボード専用の機種があり、本体にアダプタを接続して、両方に対応できる機種もあります。オブボード用のフラッシュプログラマは、1個単位で書き込むタイプや、一度で複数個に書き込める、ギャングライタと呼ばれるタイプがあります。

2. NOR型/NAND型

フラッシュメモリにはNOR型、NAND型があります。NOR 型フラッシュメモリは、ランダムアクセスの読み取りが高速で小容量に適しており、主に機器に組み込んで制御プログラムの記憶装置として使用されます。NAND型フラッシュメモリは、大容量のデータストレージに適しており、USBメモリ、SDカード、SSDなどのストレージに使用されています。

フラッシュプログラマにも、NOR型、NAND型それぞれに対応した機種があります。両方に対応している製品もありますが、対応機能はNOR型とNAND型によって異なる場合があります。

3. その他

その他、フラッシュプログラマには、下記のような機能を搭載している機種もあります。

• SPI フラッシュメモリ書き込み専用の機種
• 複数個の書き込みデータ保存可能
• モバイルバッテリーで動作可能
• フラッシュプログラマからボードへの電源供給が可能
• 検査システム等に組込んで外部から制御可能

本記事はフラッシュプログラマを製造・販売する株式会社コンピューテックス様に監修を頂きました。

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