検知デバイス(光・電磁・運動センサー)

光学センサーは、当たった光の有無や強さを検知して電気信号に変えるセンサーである。

センサーとは、光・音・温度・動きなどの物理量を読み取り、コンピュータが扱える電気信号に変える入力側の部品をいう。光学センサーは光を受ける部分に当たった光の量を電流や電圧の大きさに置き換えるので、「明るい・暗い」や「光がさえぎられた」という状態を機器に伝えられる。例えば、スマートフォンが周囲の明るさに合わせて画面の輝度を変えるのは、光学センサーの一種である照度センサーの働きである。

たとえ部屋の明るさの変化を感じ取って、それを知らせてくれる見張り役のようなもの。

この用語の過去問 1 題 光学センサー →

赤外線センサーは、可視光より波長が長く目に見えない赤外線を検知するセンサーである。

温度を持つ物体は、その温度に応じた赤外線を出している。赤外線センサーはこの赤外線の量やその変化を読み取るので、周りが暗くても人の出入りや物の温度を知ることができる。例えば、人が近づくと点く照明の人感センサーに使われるほか、リモコンが出す赤外線の信号を受けるテレビの受光部にも使われる。

たとえ暗闇でも人の体温のぬくもりを感じ取れる、熱に敏感な肌のようなもの。

覚え方「赤外」は虹の赤のさらに外側という意味。赤より外にあるから人の目には映らない。

磁気センサーは、周囲の磁界の強さや向きを検知するセンサーである。

磁界とは、磁石や電流のまわりに生じる、磁力の働く空間のことである。地球も弱い磁界 (地磁気) をつくっているので、磁気センサーでその向きを測ると北の方角が分かり、スマートフォンの電子コンパスとして地図アプリの方位表示に使われる。また、扉に磁石を付けておけば、磁界の有無から扉の開け閉めを検知することもできる。

たとえ持ち歩ける方位磁針のようなもの。針の代わりに電気信号で北の向きを知らせる。

加速度センサーは、物体の速度の変化の度合い (加速度) を検知するセンサーである。

加速度とは、単位時間あたりに速度がどれだけ変わるかを表す量である。加速度センサーは動き出しや急停止のような速度の変化に加えて、止まっていても常にかかる重力の向きも測れるので、機器の傾きが分かる。例えば、スマートフォンの画面の縦横の切り替えや、歩くときの揺れを数える歩数計に使われる。

たとえ電車が急に止まったとき、体が前に引っぱられる感覚で減速に気づく乗客のようなもの。

覚え方「加速」の字のとおり、速さが加わる (変わる) ことを測る。一定の速さで進むだけなら値は変わらない。

ジャイロセンサーは、物体が回転する速さ (角速度) を検知するセンサーである。

角速度とは、単位時間あたりに向きが何度変わるかを表す量である。ジャイロセンサーは機器がどの軸のまわりにどれだけの速さで回っているかを測るので、細かな向きの変化を追える。例えば、カメラの手ぶれ補正やドローンの姿勢の安定に使われ、加速度センサーと組み合わせて機器の姿勢を求めることも多い。

たとえ回転いすに座って目を閉じていても、くるっと回されたことに気づく体の感覚のようなもの。

覚え方ジャイロはギリシャ語の「回る」に由来する。回るこまの軸の向きが保たれる働きを使った装置 (ジャイロスコープ) の名から来ている。