• Jun 12, 2020

    分子検査技術を用いて、医師の迅速で正確な診断を支援

    (この技術記事は Eduardo Bartolome との共著です。) ポイント・オブ・ケア(PoC)分子診断市場の成長を後押しする主な要因は、感染症の有病率の高さ、オーダーメイド医療の認知と受容の拡大、そして、結果の正確さや可搬性の向上につながる分子技術の進歩です。PoC分子診断技術のおかげで、何日も検査結果を待たなくても初診時に迅速に診断して治療内容を決定できるので、医師はより良い標準治療を提供することが可能になります。この技術記事では、この種の検査について簡単に説明し、これらの機器の主要ブロックに使われる実際のいくつかのコンポーネントについて詳しく説明します。 図1:PoC分子診断アナライザ機能に関する一般的な表現 大まかに言うと、生体の検体には、光学蛍光で検出可能なほどの目標DNAが含まれていないことがあります。そのため、解析にはDNAの増幅(クローン化/増殖)が必要です。増幅技術には主に、ポリメラーゼ連鎖反応法...
    • May 22, 2020

    新型コロナウイルス感染症と闘う医療従事者に向けてTIのお客様への支援

    「息苦しさはありませんか?」というメッセージで、 スマホのアプリが毎日ユーザーの状況を訊ねてきます。 しかし、医療従事者はすでに、ユーザーの健康状況を把握しています。患者個人が使用する新しいウェアラブル・テクノロジを利用して、血中酸素レベル、脈拍数、その他のバイタル・サインをモニタリングしているのです。このウェアラブル・デバイスは、患者の居場所に関係なく、もちろん自宅にいるときでも、呼吸器疾患を常に監視します。 医療従事者や患者、その他の人が新型コロナウイルスにできるだけ感染しないように厳重な対策を行っている病院にとって、これは革新的な技術です。TIの極めて小さい組込みチップを活用し、リストバンドにはめ込まれたデバイスは、患者が自宅待機をしているときでもバイタル・サイン・データを処理します。これは、世界規模の感染爆発に対抗する戦いを支援する、数多い当社のソリューションのうちの1つです。 カリフォルニア州アーバインを拠点とするグローバルな医療テクノロジ企業である...
    • Apr 30, 2020

    赤外線体温計の設計を迅速に行う方法

    健康維持には、検温が必要不可欠です。非接触で体温を測定できる赤外線体温計は、接触感染の拡大の抑制に有効です。この技術記事では、赤外線体温計のシステム系統図に含まれるさまざまな構成要素を分析します。 MSP430™マイコンは、超低消費電力の、16ビットRISCミックスド・シグナル・プロセッサです。多くのアプリケーション、特にセンシングや計測アプリケーションがこの製品ファミリを利用して作られていますが、高性能A/Dコンバータ(ADC)、LCDドライバ、シリアル通信、パルス幅変調(PWM)出力、およびその他のペリフェラルがマイコンに統合されていることが、これらのアプリケーションへのメリットとなっています。設計プロセスの単純化、体温計のプロトタイプ開発の迅速化、基板面積の縮小、設計コストの削減といったことが可能になるため、MSP430マイコンは、赤外線体温計メーカーでよく使われるようになっています。 図1は、MSP430マイコンとTIの電源管理やアンプ...
    • Apr 21, 2020

    リアルタイム制御リソースを拡張し、電力変換アプリケーションのプラットフォーム開発を持続させる方法

    性能と効率の向上が絶えず求められるリアルタイム電力変換の領域において、設計者にとって重要なのは、スケーラブルで持続可能な産業用および車載用電力変換ソリューションの設計に労力を注ぐことです。こうした需要は、一方でサーボ・ドライブ、電力供給、グリッド・インフラストラクチャ、オンボード充電といったアプリケーションにおいて、MIPS(毎秒100万回の命令数)、パルス幅変調器(PWM)、アナログ/デジタル・コンバータ(ADC)などのリアルタイム制御システム要件が増大することにもつながります。また、開発者にとっては、シンプルで低リスクな製品ラインを構築し、維持することが必要になります。性能の拡張性とポートフォリオの互換性が備わることで、開発者は労力の少ないコスト効率に優れた方法でリアルタイム制御リソースを拡張し、長期的な電力変換ソリューションのプラットフォームを維持することができます。 分散アーキテクチャを通じたリアルタイム制御リソースの拡張...
    • Apr 20, 2020

    自律型および協調型産業用ロボットのエンジニア向けガイド

    工場でロボットがより一般的になるにつれて、ロボットがよりインテリジェントで自律的、より安全で効率的なものになることが重要です。これらすべては、正確なモーター制御、高度なセンシングテクノロジー、エッジでの処理によって実現され、すべて堅牢なリアルタイム通信を備えています。これらのテクノロジーは、ロボットシステムの設計にとって重要です。 正確なモーター制御 により、効率と低消費電力を実現します。 高度なセンシング機能と機械学習機能 により、ロボットは周囲の環境と双方向のコミュニケーションをとることができます。 通信インターフェース により、リアルタイムのデータ配信が可能になります。 e-book「エンジニア向け 産業用ロボット設計ガイド」 では、さまざまなロボット・アプリケーションで使用されている主要なテクノロジーについて詳しく説明しています。 ぜひダウンロード して、最も洗練された自律型および協調型ロボットを設計するための情報を活用してください...
    • Apr 2, 2020

    自律型工場の原動力となるエッジ・インテリジェンス

    従来の産業用ロボット・システムから現在における最新の協働ロボットまで、さまざまなロボットが頼りにするセンサは、ますます大容量で多様なデータを生み出し、処理しています。図1に示すように、このようなデータを用いて自律型ロボットがリアルタイムに意思決定を下せるようになることで、激しく変化する実世界環境の中で生産性を維持しながら、効率的なインシデント管理が可能になります。 図1:機械周辺を監視してインシデントのリアルタイム管理を助けるミリ波センシング TIのミリ波センサが工場のエッジでどのよ...
    • Feb 20, 2020

    水晶を使わない業界初のワイヤレス・SimpleLinkマイコンで、設計戦略をサポート

    半導体業界のイノベーションは、多くの場合、既存製品に「足していく」ことですが、設計においては「引いていく」ことが重要視されます。TIでは、SimpleLink TM ワイヤレス・マイコン周辺の電子部品表(BOM)を詳しく調べて、機能を犠牲にせずに外付けの高周波水晶振動子を取り除けないかと考えました。こうして、革新的な BAW(バルク弾性波)共振器テクノロジ が登場しました。 設計スペースに限りのあるビル・セキュリティ・システムであれ、過酷な実環境で使われる電動工具であれ、BAW共振器テクノロジを活用することができます。 TIは、BAW共振器をマルチプロトコル2.4GHzマイコンに統合することで、水晶を使わない世界初のワイヤレス・マイコン・デバイス、 『CC2652RB』 を生み出しました。このデバイスは、BLE( Bluetooth® Low Energy)、ZigBee、Threadなどのプロトコルによる通信をサポートし...
    • Jan 20, 2020

    豊富なセンサを備えたスマート・ストアで買い物がよりスムーズに

    スーパーに行ったら買おうと思っていた商品が品切れだったり、レジに行列ができていたりして、思ったよりも時間がかかってしまうことが多々あります。 データは光の速さで移動しますが、食料品はそうはいきません。張り巡らされた高速インターネットにより情報通信はますます高速化していますが、商品の売買に伴って必要になる物理的な業務の効率化は立ち遅れたままです。しかし、それも変わろうとしています。 ホワイト・ペーパー(英語)「最先端の小売と物流のオートメーションを実現」を読む TIのシステム・エンジニアのGustavo Martinezは次のように述べています。「規模の大小にかかわらず多くの企業が、センサ・テクノロジと機械学習を使用し、ショッピング体験の向上を目指しています。顧客は、レジ待ちの長い列に並ぶこと、買いたい商品が店にあるかどうか、あったとしても他よりも値段が高い、等ということにうんざりしています...
    • Dec 20, 2019

    TIのミリ波センサを活用した、プライバシーを侵害しない非接触型 転倒検知システム

    米フォーブス誌 によると、世界の60歳以上の人口は、2050年までに20億人に達すると予想され、その数は世界人口の5分の1以上を占めることになります。高齢者が増え続けることで、家庭でのより高度な見守りが必要となりますが、同時に個人の自律性も保たれるようにしなければなりません。米国疾病管理予��センターによると、毎年、高齢者の4分の1近くが 転倒しており 、高齢者が外傷関連で入院する一番の原因が図1のような転倒です。本記事では、転倒検知システムがセンサ主導型ソリューションによる高精度な点群データを使用することで、非接触でプライバシーを侵害しないセンシングを実現する方法について解説します。 図 1 :高齢者、障がい者、および緊急時用モニタリング・システムでの 姿勢検出に TI のミリ波センサを活用可能 TI のミリ波センサで現在の転倒検知システムの課題を解決するには TIの『 IWR6843 』ミリ波センサは...
    • Dec 10, 2019

    容量性ベースの絶縁を使用してACモーター・ドライブの寿命と温度の問題を解決

    私たちは毎日、モーターで動くさまざまなシステムを目にしています。 ACモーター・ドライブは、最も一般的に使用されるモーター駆動方式です。これは商業ビルの空調設備やファクトリー・オートメーション機器など、各種の産業用アプリケーションで使用されています。 このような産業用アプリケーションは高い電圧(通常400V以上)および電力レベル(通常キロワットまたはメガワット単位)で動作するため、作業者や高価な電子機器を安全に保護するための配慮が不可欠です。 絶縁は、安全なACモーター・ドライブ・システム...
    • Dec 10, 2019

    TI DLPテクノロジ搭載の構造化ライト・システムによりビン・ピッキングの精度を向上

    産業環境では、さまざまな形状、大きさ、材質、光学特性(反射、吸収など)を持った部品を毎日扱わなければなりません。これらの部品は、処理のためにピッキングして特定の向きに置く必要があります。このような、部品がランダムに置かれる環境(コンテナなど)からのピック・アンド・プレース動作を自動化することを、一般的にビン・ピッキングと呼びます。このタスクでは、ロボットのエンド・エフェクタ(ロボット・アームの末端に取り付ける装置)が、つかみたい物体の正確な 3D 位置、大きさ、向きを知ることが課題となります。箱の壁や箱内部の他の物体を避けて移動するには、ロボットのマシン・ビジョン・システムで、 2D のカメラ情報に加えて、深度データを取得する必要があります。 ビン・ピッキングでの物体 3D イメージ・キャプチャの問題は、構造化ライト手法で対応可能です。構造化ライト・テクノロジをベースにした 3D スキャナ / カメラは、スキャンする物体上に一連のパターンを投影し...
    • Dec 10, 2019

    バッテリ保護は思ったより難しくない

    『bq77905』 3S-5S、スタッカブル、高度な低消費電力バッテリ・プロテクタEVM 保護は、どんなタイプであっても単純なソリューションにしましょう。保護は一度設計して組み立てれば二度と心配しなくて済むようにしましょう。少なくともそうあるべきです。しかし、多様な優れたバッテリ保護に関しては、設計者はこれから発生する可能性のあるコストに悩むかもしれません。 通常、バッテリ保護回路は目に触れないバッテリ・パックの内部にあります。一般的には、かっこよく、しゃれた新しいアプリケーションの機能...
    • Dec 10, 2019

    全温度範囲で電力段を最大限に活用する - パート1

    モーター制御の電力段を設計する場合、効率に関して特別な考慮をすれば、システム全体のコストを低減できます。これには、FET、スイッチ・ノード、制御アルゴリズムの最適化が含まれます。設計時に、過温度条件からシステムを保護する必要があります。過温度とは、システムがある温度レベルになると、プリント基板上の部品がその仕様範囲を超えることを意味します。この結果、部品にダメージを与え、ドライブ・システムの故障原因になります。 温度センサは、電力段の部品を監視/保護して、ドライブ・システムを安全動作領域(SO...
    • Nov 27, 2019

    C2000マイコン・ファミリの最新デバイスを使用した、イーサネットによるVienna整流器の制御とモニタリング

    自動車メーカーは電気自動車(EV)に多額の投資を始めていますが、 最近発表されたレポートによると 、EV市場は2019年の300万台から2030年までに2,700万台へと拡大すると予想されています。これは、21.1%の年平均成長率に当たります。このようなEV市場の成長に伴い、EV用の公共充電オプションの需要も急激に増大するでしょう。 EV充電ステーションは、電気自動車給電機器(EVSE)に関して3つのレベルに分類することができます。図1に、この3種類のEVSEの相違点を示します。 図1:...
    • Oct 7, 2019

    汎用Ethernetをベースとしたオープン・ネットワーク: FL-net

    ファクトリ・オートメーション(FA)の進展にともない、各種のコントローラや FA 機器を相互接続してシステムを統合化する必要性が高まり、この実現手段であるネットワークの標準化が国際的な動向となっています。プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)を中心とした、オープン・ネットワーク 【FL-net】 もその一つで、 TI Sitara TM プロセッサ でもこのプロトコルのサポートが開始されました。 一般社団法人日本電機工業会(JEMA)は、FL-net の開発と標準化および適合試験の実施と認証業務、ならびに普及活動に取り組んでいます。FL-net の普及により、異メーカ・異機種間の接続が可能となり、フレキシブルでオープンな FA システムの構築が可能となります。本技術記事では FL-net について説明します。 図1: 工場内でFL-netが使用される領域 FL-net とは、Ethernet を採用し...
    • Aug 28, 2019

    月面着陸から50年:大きな飛躍を遂げたTIのIC事業

    1969年7月20日、TIの航空宇宙技術者だったベリエ・リマと彼の家族は、ダラスにある自宅近くのプールで泳いでいました。突然、ひとりの女性が「いよいよ始まるわ」と叫びました。 「人間が月に着陸する寸前だったのです。もちろん、みんなプールから一斉に飛び出して、車に乗り込みましたよ」とベリエは当時を振り返ります。 数分後、ベリエと妻と3人の子供たちは自宅のリビング・ルームにいました。そして月面着陸という歴史的瞬間をテレビで見ていました。 すでにTIから退職しているベリエは、「そのとき最も強...
    • Aug 8, 2019

    洗練されたロボットのための超音波式検出の利用

    現在、人間が行っている作業の多くをロボットが行うようになる日は、遠い先のことではありません。私たちはすでに、ロボット掃除機に部屋の掃除をさせたり、ロボット芝刈機に庭の草刈りをさせたりしています。工場では、歯ブラシから自動車まで、私たちが使用する多くの製品をロボットが製造しています。中国や日本ではロボットが料理を運び、ドローンによる肥料の散布や商品の配送も行われています。ですから、ロボットが家を建てたり、道路を敷いたり、クルマを運転したりする日も近いことでしょう。しかし、そのような未来を現実にするための重要な要件の1つは、ロボットが人間と同じような感覚を持つことです。 ロボット機器の最大の課題の1つは、壁や家具、設備、人間、他のロボットなどに衝突することのない移動経路をどのように見つけるかです。障害物を避けて効果的に作業を行うために、ロボットは数センチから数メートル先の障害物を検出し、別の場所に移動する時間を確保する必要があります...
    • Jul 18, 2019

    生産性向上につながるスマート・ファクトリの3つのトレンド

    生産現場のシステムがダウンした場合、一部の自動車メーカーでは、非稼働の間1分当たりおよそ22,000ドルも浪費していることになります1。このような利害を考慮し、効率的で先進的なマシン間コネクティビティとマイクロ秒単位の高速通信を実現するために、スマート・ファクトリ・テクノロジの進化が待ち望まれています。ここでは、インダストリー4.0にインテリジェンスを加えるトレンドを3つご紹介します。 ・ 同じ生産ラインを使っていろいろな飲み物のボトル充填をする飲料工場 ・ モジュール...
    • Jul 16, 2019

    インテリジェントな自動エントランス・システムを実現するTIのミリ波センサ

    スマート・シティ、スマート・ファクトリ、スマート・ビルディングを目指して、世界が急速に進歩する中、エントランス・システムも後れを取るわけにはいきません。自動ドアや回転バー式ゲート、ゲート式駐車場のパーキング・バーなどの未来のエントランス・システムは、センサ主導のソリューションを活用し、インテリジェントなシステムを便利で効率よく運用できるようになるでしょう。 TIのミリ波センサ は、図1に示すような自動ドア、パーキング・バー、工場や倉庫の入り口などのエントランス・システムを設計する際に直面する重要な課題の解決に役立ちます。 図 1 .いろいろな自動エントランス・システム。 a )車両の高さを基準にして開く倉庫入り口、 b )誤検知を防止する自動スライド・ドア、 c )車両以外がゲートに近づいても通さないインテリジェント・バーキング・バー ミリ波センサの特長と機能 TIのミリ波センサは、3Dポイント・クラウド情報とオンチップ...
    • Jun 20, 2019

    新しいコネクティビティ機能を獲得したリアルタイム・コントローラ

    現在の産業界では、モーター・ドライブ、ファクトリ・オートメーション、大電力グリッドなどの幅広い多様なアプリケーションに対して、さまざまなソリューションやアーキテクチャを利用できます。その多くは、安定した性能とコネクティビティを提供しますが、それらは複雑でコストが高く、システム要求を満たすために複数チップを必要とすることもよくあります。絶え間なく進化する市場において、設計の差別化は重要ですが、ビジネスのライフサイクルおよび最終的な長期のサステイナビリティのためには、効率と性能が不可欠です。 「ど...
    • Jun 19, 2019

    自律型スマート・ロボットを実現するエッジ・インテリジェンス

    前回のブログ記事 では、TIのミリ波センサによる、工場のロボット・アームのエッジ・インテリジェンスの実現方法について説明しました。今回は、ミリ波テクノロジーが自律型ロボットのエッジ・インテリジェンスを提供し、ロボットの動きを遅くしたり停止したりする意思決定をリアルタイムに行い、産業用ロボットアプリケーションにおいて継続的に性能を発揮できる方法について説明します。 衝突事故は人間や他の物と協働するロボットを使用する際に大きな懸念となりますが、 TIのミリ波センサ は、産業用ロボットの衝突を回避するシステ...
    • May 17, 2019

    インターロック機能を搭載したゲート・ドライバ、3相インバータの堅牢性を向上

    可変周波数ドライブ (VFD)は、産業用オートメーション機械の重要な一部です。VFDはポンプ、ファン、コンベヤ・ベルト、コンピュータ数値制御(CNC)マシン、ロボット・オートメーション・テクノロジの駆動を助け、工場の総エネルギー消費の削減に貢献します。VFDのダウンタイムは機械類のダウンタイムに直結し、工場停止や生産量低下につながる可能性があります。VFDの信頼性と堅牢性は、機械メーカーと工場のオーナーにとって重要な要件です。 VFDの心臓部である図1の3相インバータ構造は、整流された商用電源電圧...
    • Apr 12, 2019

    スマート人体センシング・テクノロジによる未来のエレベータの設計

    国連の経済社会局 によると、2050年には世界の人口の3分の2が都市に居住することになります。都市化の傾向が急速に強まるなか、人工知能、コンピュータ・ビジョン、人数計測といった建物内部でのスマート人体センシング・テクノロジは、モビリティを改善し、非効率性を軽減し、場合によっては建物の価値を高めます。この記事では、エレベータ・システムのスマート人体センシング・テクノロジにより、どのようにエレベータの利用時間を短縮して利用者体験の向上につなげるかを見ていきます。 図1では、エレベータで目的の階に到着す...
    • Mar 27, 2019

    情報スーパーハイウェイのビッグデータを加速するTIの画期的テクノロジBAW

    無線ネットワークを通して、医者が心臓疾患のある新生児の状態をリアルタイムでチェックできるようになったり���AR(拡張現実)を使って、農家の人が家畜の様子を観察したり、農地の状態を調べたりすることを想像してみてください。 有線または無線による膨大な量のデータ送受信は、日々の生活に大きな影響を及ぼし、高度なコネクテッド社会の経済を加速させます。そして、この可能性を最大限に活かすには、テクノロジが不可欠です。 TIのBAW共振器テクノロジの詳細は こちら あらゆる場面で必...
    • Feb 28, 2019

    世界に影響を与える超小型テクノロジ: TIのBAW共振器が画期的な新型クロック源を提供

    すべての電子システムは、内部の構成要素を同期させるためにクロック回路を使います。 ここ数十年に渡って、クロック信号を発生させるために水晶発振子が使われてきました。水晶発振子は正しいリズムを刻みますが、高価な発振子が劣化し始めるとジッタや周波数の飛びが発生し、長期間の精度に影響を与えます。 TIでは、新しいクロック源としてBAW(バルク弾性波)共振器を内蔵した新型デバイス 2品種を発表しました。人の毛髪よりも細い100μm幅の超小型クロック源は水晶発振器よりも大幅に高い周波数で動作し、より...