高精度MEMSジャイロセンサ開発技術より高い精度で高速に応答する
センサを生み出す

新世代のセンサモジュールの開発

自動運転や移動ロボット、ドローンなどの向きや位置をより高い精度で推定するために、ジャイロセンサの研究をしています。一般的にはGPSを用いて位置を推定しますが、ビルの谷間やトンネルの中、屋内などの電波が届かない場所には対応できません。安定した位置推定には、動きをとらえる慣性センサとの併用が必要です。従来のセンサは角速度を測定して向きや位置を推定しますが、我々のセンサは角度そのものを読むセンサです。原理は科学博物館などに展示されているフーコーの振り子と同じです。ただ、その振り子は20m近い長さのワイヤで吊られていますが、開発中のデバイスではたった数ミリです。小さな振り子で高い精度で位置を推定するためには、この振り子が全ての方向に均等に、安定して振動しなければなりません。完全に対称な構造の小さな振り子を作るのは難しいので、電気的な補正を使って均等な振動になるように制御しています。オープン・リサーチ&イノベーションの一環で、新しい技術をいち早く世に出すため、このジャイロセンサを利用したセンサモジュールやセンサプラットフォームを開発し、実証実験も行っています。

MEMS技術で作った機械部品を的確に制御する

フーコーの振り子を小さくしたジャイロセンサは、半導体の製造技術で機械的に動く部品を作るMEMSという技術を用いて、半導体と同じシリコン基板上に作ることができます。原理自体は昔からよく知られているものです。ただ、素子は小さく作れても、振り子の動きを制御する部分が大きく、たとえば小さなドローンには搭載できませんでした。そこで、計算精度に制約があるものの、マイコンを使うことで小型化を目指しています。私の専門は電気回路で、そのマイコンや基板回路が担当です。技術的な制約が大きいので、使用するデバイスの特性を見極めないと作れない世界ですね。時には泥臭くハンダ付けをして、ハードウェアを組むこともあります。もっと精度が良くなるようにと工夫と実験を重ね、望んでいた良い結果が出た時には、技術者魂が震えます。そのような日はなかなかなくて、1ヶ月に1回あればいい方ですけれども。最近も、もしかしたらこれは我々だけが出した結果ではないかと思うことがあり、研究者としてうれしかったです。

研究と事業の架け橋として役立つ技術者を目指す

携帯電話やデジタルカメラ、それからオーディオなどが進化していく様子を小学生の頃から見ていて、エレクトロニクス製品に興味を持ったのがこの世界に入ったきっかけです。父親が回路屋だったこともあって電子回路に魅力を感じ、大学では回路系の基礎研究に取り組みました。それを仕事にできる企業の中で、東芝にはアクティブな印象を持っていました。また、自分が興味のあるエレクトロニクス、回路、デバイスだけでなく、インフラまで広い分野の製品を扱っているので、視野を広く持てるのではないかと考えました。そこは、専業メーカーにはない魅力だと思います。
いま手がけているジャイロセンサは近い将来、事業化を目指しています。私はどちらかと言えば研究だけではなく、研究部門と製品化を担う事業部門との架け橋になりたいという思いがあります。ですから、事業化に際し、事業部門で製品化に携われたらうれしいです。ジャイロセンサ以外にも、まだ世に出ていない素晴らしい技術の種はたくさんあります。将来、それらの技術が事業化される際にも、その架け橋となれるような仕事をしたいと思っています。