軍艦島モニタリングプロジェクトに高精度MEMS加速度計「JA-70SA」が採用
軍艦島モニタリングプロジェクトに高精度MEMS加速度計「JA-70SA」が採用日本航空電子工業が開発した高精度MEMS加速度計「JA-70SA」は、軍艦島モニタリングプロジェクト（リーダー：濱本卓司 東京都市大学 名誉教授）における振動モニタリングシステムのセンサとして採用され、軍艦島（長崎県長崎市）の構造物崩壊過程における振動データのリアルタイムでの取得、解析に貢献しています。温度、塵などの耐環境性能を備えた高精度のセンサにより、一般的なMEMS加速度計では正確に取得できない常時微動(*)を24時間365日計測し、ＩｏＴ技術を活用した構造物モニタリングシステムの構築に寄与しています。
*常時微動：地面が常時わずかに揺れている現象。大きさは非常に小さく人には感じない。微動計と呼ばれる特殊な地震計で観測ができる
我が国では、高度成長期に整備された道路、橋、トンネルなどの社会インフラの老朽化対策が社会的課題になっており、劣化箇所の早期発見や維持管理効率化のために、ＩｏＴ技術を応用した構造物ヘルスモニタリングへの期待が急速に高まっております。
当社は、この構造物ヘルスモニタリングの実用化に向け、橋梁、トンネルなどの構造物の老朽化や地震の影響等による特性変化をセンサによりリアルタイムに計測し、収集したデータに基づき診断を行うことで、構造物の保全活動につなげるＩｏＴ技術の研究開発に取り組んできております。その一つの取り組みとして、1974年の炭鉱閉山以来無人島になり、波浪、暴風、塩害などの厳しい海洋環境にさらされ、多くの建築物が今まさに崩壊しつつある軍艦島の建築構造物崩壊過程をセンシングする軍艦島モニタリングプロジェクトに2014年より参加してまいりました。
軍艦島内の居住区を計測対象として、視聴触統合センシング技術とロバストセンサネットワーク技術（外乱の影響を受けにくいデータ通信技術）を活用した建築群維持管理システムの構築を目的としており、カメラ・マイク・加速度計を用いて画像・音・振動に関する崩壊現象のビッグデータを取得し、解析することにより、建築構造解析の研究分野において新たな知見を得ることを目指しています。
本プロジェクトにおいては、常時微動データの取得方法が大きな課題でありましたが、当社が開発した高精度MEMS加速度計「JA-70SA」を用いることで、常時微動の計測を実現いたしました。軍艦島モニタリングプロジェクトに採用された「JA-70SA」の特長は、次の3点です。
（１）特別な加振なしに24時間365日の常時微動計測が可能
構造物ヘルスモニタリングでは定期的に構造物の状態を監視する必要があるため、構造物への強い加振が期待できない環境にあっても絶えずモニタリングを実施しなけれ ばなりません。一般的なMEMS加速度計はノイズが大きく、有感地震程度の振動が加わる環境でなければ正しいデータを得ることができませんが、「JA-70SA」は、極低ノイズ構造の実現により、特別な加振なしの常時微動計測を実現いたしました。
（２）耐環境性能（温度特性、防水・防塵対応）を備え、屋外での様々な環境に対応可能
従来のMEMS加速度計は、温度変化によるセンサ感度やバイアスの変動により計測結果に誤差をもたらすことが課題でしたが、「JA-70SA」はセンサ素子に高精度加速度計で培われた回路・実装技術を応用することでノイズと温度特性の問題を改善し、-20 ℃～70 ℃での全温度範囲でバイアス変動が非常に小さく、安定した性能を維持します。 また、センサパッケージからのケーブルの引き出し部にはIP67のケーブルクランプを用い、防塵・防水性能も向上させております。
（３）3軸同時計測を可能とする小型パッケージ
「JA-70SA」は、ビルなどの建築物の挙動を容易にモニタリングできるよう3軸一体型パッケージを実現いたしました。3軸方向の加速度を計測するために、3個の独立したセンシング素子を小型のアルミダイキャスト筐体にパッケージングすることで小型化も実現しております。
「JA-70SA」は、従来のMEMS加速度計では不可能であった傾斜センサや地滑りセンサといった屋外での長期間の観測にも利用が可能であり、防災・減災分野での応用も期待できます。
当社は、航空宇宙分野で長年培ってきた高精度加速度計とMEMS技術を融合した精度の高いMEMS加速度計により、人々がより安心して暮らせる安全な社会インフラの維持に貢献できるよう取り組んでまいります。
なお、本成果は、CEATEC JAPAN 2016における無料 ポーカー ゲームのブースにて展示しております。
仕様
| 項目 | 単位 | 仕様値 |
| 自己ノイズ | (m/s2)rms/√Hz [ Grms / √Hz ] |
9.8×10-6以下 [1 × 10-6以下] |
| 温度特性 | ppm/℃ | ±200 以内 |
| 周波数特性 | Hz ( ± 3dB ) | 200 以上 |
| サイズ (D×W×H) |
mm | 41.0×38.6×24.8 |
詳細仕様については、下記カタログをご参照ください。
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