電磁ノイズの発生源を特定、自動運転車の安全を確保する小型センサー：日立製作所金沢大学

手のひらサイズで低周波数帯電磁ノイズの発生位置を特定可能なセンサーを、日立製作所と金沢大学が開発した。

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　日立製作所と金沢大学は2017年3月16日、電磁ノイズの発生源を特定できる小型センサーを開発したと発表した。小型化することで自動車や電車に複数個設置することが可能となり、経年劣化した機器が発する電磁ノイズの発信源を特定することで自動運転車や自動化の進む交通システムの安全性向上が期待できる。

開発されたセンサーの利用シーンと構造

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　自動運転車や自動運転システムはセンサーの塊とも呼べる存在であり、レーダーやカメラなどさまざま機器を使って車内外の情報を収集する。しかし、経年劣化した機器や集積された電子機器からは低周波数帯の電磁ノイズが発生し周囲に悪影響を及ぼす可能性が指摘されている。

　低周波数帯の電磁ノイズの発生源特定については現在、高周波数帯域の方向推定手法を応用する方法と、ポインティングベクトルによる方向推定手法の2つが一般的に知られているが、前者は大型のセンサーもしくは広い測定場所が必要であり、後者は電界もしくは磁界からの計算で求めるために精度に問題を抱えている。

　新開発されたセンサーはループアンテナを2つ並べて磁界計測を行い、そのループアンテナを3つ組み合わせることで磁界と電界とのデータを同時に縦／横／奥行きの3次元で計測する。ループアンテナを直交させることで干渉を防ぎながら計測精度を高め、サイズも110ミリ四方と手のひらへに乗せられるまで小型化した。

　開発したセンサーを用い220kHzから10MHzの電磁ノイズについて方向推定を行った結果、センサーから発生源までが3メートルであった場合に10センチ以下の誤差である2度以下の誤差にて検出可能であることが確認できたという。このセンサーを3つ使えば、ノイズ発生源の位置特定も可能である。