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スマホやカメラに入っている、ジャイロセンサーの秘密

機電派遣コラム この記事は約 4 分で読めます。

ジャイロセンサーという言葉をご存知でしょうか。実は、2016年に一世を風靡した携帯ゲーム「ポケモンGO」で使われているテクノロジーなのです。そして、ものづくりのエンジニアであれば知っておくと非常に便利なものですが、どのようなものなのか理解していない人も少なくありません。そこで今回は、ジャイロセンサーのあらましについてご紹介しましょう。

 

最新機器に入っているジャイロセンサーとは

ジャイロセンサーは、またの名を「角速度センサー」といいます。角速度とは単位時間当たりの回転角を指す言葉で、ジャイロセンサーとはそれを検知するデバイスです。わかりやすく言うと、回転や向きの変化など人の感じにくい運動を検知することを得意としており、ヒトが操作するスマートフォンやデジタルカメラなどの動的なものが機械に与える誤差を検知する機能と考えればよいでしょう。機器の小型化が進む中、ジャイロセンサーの小型化・高機能化が進むのは言うまでもありません。

 

フーコーの振り子とジャイロセンサー

ジャイロセンサーを語る上で、フーコーの振り子を忘れてはなりません。1852年にフランスの物理学者フーコーが「非常に長い振り子に、非常に重いおもりをつけて揺らすと、地球の自転によって、振り子の振動方向が見かけ上少しずつ回転するようにずれていく」ということを発見し、この振り子をジャイロセンサーと名付けました。この回転慣性の力やコリオリの力と呼ばれる、この原理を応用して作られたのが現代のジャイロセンサーなのです。

 

最新の振動式ジャイロセンサーとは

ジャイロセンサーの仕組みとして、回転機械式、光学式、振動式が代表的なものとして挙げられます。回転機械式はコマが傾いた時に元に戻ろうとする力を検知する機械で昔の飛行機に使われていました。光学式はレーザーによって筐体の回転を検知する方法です。そして、中でも最新のものが振動式で、よく使われているのが半導体です。半導体のシリコン基盤上に小さな振動子が組み込まれていて、振動することにより周りの静電容量の変化を検知するシステムです。

 

具体的にどのような場面で使われている?

我々の身の回りに存在するモノとして、光学分野ではカメラの手ブレ補正などに使われています。我々が検知できない微細なブレすらも、ジャイロセンサーがあれば検知し、機械側で補正してくれます。また、最近では携帯ゲームのモーションセンシングなどでも使われています。先ほどお話しした「ポケモンGO」がまさにそれでしょう。他にもカーナビにも搭載されています。そして、これらの技術を応用して、今後は自立ロボットやドローンなどの姿勢制御に使われます。

 

縁の下の力持ち、ジャイロセンサー

ご紹介した通り、我々のごく近くにある機器にジャイロセンサーが使われています。今後もロボットやウェアラブルデバイスなどに使われていきますので、ものづくりのエンジニアであれば押さえておくべきテクノロジーと言えるでしょう。

 

 

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