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スマートフォンのセンサー


「スマートフォンのセンサー」について説明します。

近年、「センサー」そのものが半導体化され、小型化されています。
そのため、「センサー」を必要とする機器のサイズをコンパクトにすることが可能になりました。

「スマートフォン」はそういった製品の代表であり、その中には数多くの「センサー」が組み込まれています。

スマートフォンには、以下のようないろいろなセンサーが使用されています。



1.GPS(Global Positioning System)


「GPS」は、複数の衛星信号を捕捉して、現在位置を算出する「センサー」です。

「カーナビ」でも使われており、数m程度の誤差が発生しますが、歩行や車などでの走行に使うのには問題のない精度で位置情報を把握することができます。

GPS信号から算出した、「緯度」、「経度」データが出力されます。


2.加速度センサー


「加速度センサー」は、「スマートフォン」の動き(加速度)を検知する「センサー」です。

「スマートフォン」を「振っているかどうか」という動きだけではなく「横向き」なのか「縦向き」なのかを把握することができます。


3.角速度センサー(ジャイロセンサー)


「角速度センサー」(ジャイロセンサー)は、スマートフォンの回転する動き(角速度)を検知するセンサーです。

ゲームなどに使用されています。


4.光センサー(照度センサー)


「光センサー」(照度センサー)は、光の明るさを感知する「センサー」です。

「スマートフォン」の周囲の光の強さを判断して、画面の明るさやアプリのモードを切り替えたりします。


5.近接センサー


「近接センサー」は、接近するモノを検知する「センサー」です。

通話時などに耳に近づけたことを検知して画面をキャンセルしたりします。


6.指紋センサー


「指紋センサー」は、人間の指紋を読み取るセンサーです。

「スマートフォン」へのアクセス、さまざまな「アプリの認証」、実行を許可する場合の「本人認証」、「意思確認」などに用いられます。


7.地磁気センサー


「地磁気センサー」は「コンパス」と同じで、地球の微弱な地磁気を検出することによって、「スマートフォン」が現在向いている方角を検出します。


8.イメージ・センサー(インカメラ)


「スマートフォン」は、画面と同じ面に「イメージセンサー」があります。
「インカメラ」と呼ばれています。

「インカメラ」もデジタルカメラと同じ「イメージセンサー」のひとつです。

「アウトカメラ」に比べて、取得できるイメージの解像度が低いのが特徴です。

「スマートフォン」では、ユーザー自身を撮影したり、映像で会話ができるアプリなどで、相手を画面で確認しながらユーザーの映像を相手に送ることが出来ます。


9.イメージセンサー(アウトカメラ)


メインの画面とは反対側に搭載されているのが「アウトカメラ」です。

通常、「スマートフォン」に搭載されているカメラというと、こちらのほうになります。

「スマートフォンでは、ネットと連携して撮影した画像をすぐに「SNS」などへアップロードできます。
「カメラ機能」は、ユーザーにとって非常に重要です。

高画質なカメラの搭載がセールスポイントになっているものも少なくありません。
高性能な「イメージセンサー」が搭載されています。

「アウトカメラ」は、「インカメラ」よりも高性能な「イメージセンサー」をベースに、しています。
「フォーカス機能」「光学手ぶれ補正機能」などが搭載されているものもあります。
「デジタルカメラ」に近い高画質な撮影機能を実現しています。


10.タッチパネル


現在のスマートフォンの入力方式で欠かせないものとなっているのが「タッチパネル」です。

画面の任意の点をタッチすることで、座標を取得するものです。

「液晶パネル」そのものには「センサー」がなく、液晶の上に透明の「タッチセンサー」を張り付けることによって実現しています。

「タッチパネル」がタッチを検出する方式は複数あります。

「スマートフォン」で、今主流になっているのは、複数の指を同時に検出できる「静電容量方式」です。

この方式では、人の指が近づくことで「静電容量」が変化するパネルを使い、指が触れた位置を検出します。

この方式の欠点は、手袋などを使った場合に、パネルと指が電気的に絶縁された状態では反応しないということです。
また、「水滴」や「汚れ」によって誤動作する場合があるということです。


11.マイクロフォン(マイク)


「マイクロフォン」(マイク)です。

「音声」つまり空気の振動を「電気信号」に変換することで、「スマートフォン」の「プロセッサ」に入力できる状態にする「センサー」です。

「スマートフォン」では、通話をするときに人の声を取り込むために使われます。

従来は空気の振動をセンサに伝えるために「マイク」や「スピーカー」に、繋がる穴を筐体に開けていました。
現在では防水機能を実現するために表面の「振動」を検出するような「マイク」も使われています。


12.プロセッサー(CPU)


「スマートフォン」の心臓部の「プロセッサー」(CPU)です。

内部の温度を検知する機能が備わっています。

「スマートフォン」などでは、「プロセッサー」から発生する放熱に対応する必要があります。

小型化と高性能化が同時におこなわれているため、電力を消費する処理を繰り返すと「プロセッサー」の温度が上昇します。

温度が一定以上になると、「ハードの故障」、または接触による「火災」の危険性が生じます。
そのため、温度を監視して、処理の強制的な「シャットダウン」などを行います。



いろいろな「センサー」がありますね。


●「センサーの使用機器」の関連ページです。


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