今すぐカイゼン　製造現場で活用できるタッチレスとは

今すぐカイゼン 製造現場で活用できる タッチレスとは

タッチレスとは？ タッチレスとは、物理的な接触を必要とせずに、機器やシステム を操作する技術を指します。 近年では⼯場や医療、公共機関など様々な現場で活⽤が広がって おり、衛⽣管理や省⼒化、だけでなく作業効率向上の観点から注 ⽬されています。 どんなメリットがあるか? ü ⾮接触で衛⽣的 ü ⾮接触で破壊されない ü 離れた場所から⾮接触操作 ü 情報の共有化 ü 直感的な操作 使われる技術は? タッチレス操作を可能とする技術（タッチレス操作ができるも の）には、⼤きく2つの技術があります。 n ジェスチャー インターフェイス 体や⼿を使って⾮接触での操作を可能にする技術です。 モニター画⾯から離れた位置からの操作を可能にします。 n ⾮接触インターフェイス ⾮接触(Non-Contact)を⽬的として⾮接触インターフェイス です。 タッチスクリーンのような画⾯を指先で⾮接触操作できます。

ジェスチャーインターフェイス 技術とメリット・デメリット 具体的技な術技術について 説明 デメリット スケルトントラッキ 3Dセンサー(RGBDカメラ) • CPU/GPU消費⾼いため、⾼性 ング とNUIライブラリを使って 能PCが必要 体の関節などをノードと • NUIライブラリによっては、体 して認識、追跡します。 全体が認識されないと機能し また、OpenPoseのような ない RGBカメラを使った認識 • 服装の形状や⾊によっては認 もあります。 識できない 主に⼿の動きを使って操 多くのRGBDセンサーは、Type-C 作します。 またはUSB3.0が必要です。 Microsoft社のKinectなど 電源ソースが別に必要な場合があ で知られています。 ります。 ハンドドラッキング ⼿の関節などをノードと 専⽤のハードウェアとライブラリ して認識、追跡します。 (LeapMotion社)が必要となります。 CPU/GPU消費が⽐較的⾼い ⼿のサイン、動きを使っ て操作します。 Type-Cが必要です。 LeapMotion社の Ultraleapの3Dハンドト ラッキング技術がありま す。 ⼿のひらトラッキン ⼿のひらを認識、追跡し CPU消費が⾮常に少なく、GPUを グ ます。 必要としません。 aeroTAP evoで使われてい 専⽤のカメラ aeroTAP 3D USBカ る技術で、株式会社ネク メラを必要とします。 ステッジテクノロジーに より開発された独⾃の技 USB2.0/3.0に対応します。 術です。

技術 メリット デメリット 静電容量タッチパネル • 外光など環境に強い • 専⽤のタッチパネルが必要 • ⾮接触の距離が短い(1cmから 3cm程度） • 静電容量のため⼿袋などに対 非接触インターフェイス 応できない 技術とメリット・デメリット ⾚外線 • 外光など環境に影響さ • 枠を必要とするため、デザイ 具体的な技術についてれる場合がある ン性に劣る • ⼿袋、ペン先でも操作 • ⾮接触が短い(枠の取り付け位 可能 置) • 枠を使わない⽅式(三⾓測量)で は、⼩さな⾯に限定される *⾮接触には、その他、単⼀⾚外線や、ToFセンサーをボタンに埋 め込んだ接触ボタンも 存在しますが、ここでは⾮接触画⾯操作を説明対象しているので 除外しています。 現在、市場で⾒られる⾮接触技術の多くは、「静電容量⾮接触 タッチパネル」いわゆるタッチパネルの静電容量を⼤きくして、 タッチ⾯に触る前に反応させるという⽅式です。 この⽅法のデメリットとしては、専⽤のタッチパネルへの交換、 つまりタッチパネルモニターの交換が必要になることです。 静電容量のため、⼿袋への対応や距離を延ばすなど各社技術を進 化させています。 ⾚外線⽅式による、「⾚外線マトリクス枠」を使ったものが⼀般 的で、以前からタッチパネルとして使ってきた技術をそのまま、 枠部分とモニター⾯との距離を離して設置する⽅法です。 技術も安定したものですが、デメリットとしては、枠を設置する ため、デザイン性に劣る、枠との距離を⻑くできないなどがあり ます。 「枠を使わずに、⾚外線照射とカメラにより三⾓測量を⾏う」⽅ 式もありますが、その場合、⼩さな⾯で有効ですが、タッチ⾯を あまり⼤きくできないなどの制限があります。

技術 メリット デメリット 3Dカメラ • 後付けで簡単にタッチレスに • HWとSW対応のため 仮想タッチスクリーン 移⾏が可能 OSに依存 • ⼿袋、ペン先でも操作可能 • 外光など環境に弱い • 従来のタッチとタッチレスが 同時に可能 • 任意の位置に仮想タッチ⾯、 ホバー⾯を設定（通常 2cmか ら10cm ) • 任意の⼤きさの仮想タッチス クリーンが⽣成可能 *単なる⼊⼒装置としてではなく、 ⼈感センサーとしても併⽤可能 3Dカメラ⽅式は、弊社の使っている⽅式になります。 仮想タッチスクリーンを⽣成し、 3Dカメラにより、空間を3D解 析して、指先きやペン先の動きと位置を追跡します。 3Dカメラを設置して、後付けでタッチレスに移⾏できる、また任 意の位置にタッチ⾯を設定することもできます。 既存のタッチパネルに後付けすることで、タッチと⾮接触を同時 に使えるようになります。つまり、ユーザーが、どちらの⽅法で も操作できるため、⾮接触への移⾏が簡単ともいえます。 デメリットとしては、3Dカメラとソフトウェアが必要になるため、 OSに依存してきます。 また、カメラであるため外光など変化の激しい環境には向いてい ません。

タッチレスの活用場面 DX化の浸透に伴い、様々な場⾯で、情報端末を操作することが求 められるようになりました。 オフィスだけでなく、公共の端末、外科⼿術、医療機器、病院な どの医療施設、⼯場の⽣産ライン、学校などの教育施設、ホーム オートメーション化が進む住居施設、⾃動⾞内、その他(アクセス ビリティの向上)

工場内の活用場面 • 組み⽴て⼯場でのコンピュータ操作の⾮接触化 ⼿袋の汚れを気にすることなく、マウスやキーボードを使わずに 画⾯操作が可能になります。結果的に作業効率が向上すると考え ます。 • 離れた場所のモニターをタッチレス操作する 移動することなく、貼られたモニター画⾯を操作することができ、 移動することなく作業効率の⼯場に貢献します。 既存のアプリケーションを変更する必要はありません。

AEROTAP EVOの特徴 タッチレスインターフェイス aeroTAP evoには、次の特徴があ ります。 • 既存のシステムのタッチレス化が容易 • CPU消費が⾮常に少ない • 「⼿のひらトラッキング]、「仮想タッチスクリーン」をサ ポートし、様々な⽤途でのタッチレス化に対応

3Dセンサー技術 3D計測を⾏う⽅式により様々な3Dセンサー技術があります。 ToF (Time of Flight) ToF技術は、光が⼀定の速度で進むことを利⽤して、光が物体に到達し、反射して戻ってくる までの時間を測定することで、距離を算出します。 ⼀点の距離を計測するための1D ToFと、⾯を距離で計測するための3D Tofがあります。 ToFでは、RGB画像が取得できないため、ToF 3DセンサーにRGBカメラを搭載して、深度画 像とRGBをマッピングしている場合もあります。 可視光カメラでは⾒えない物体の距離を認識することが可能です。 ⽋点としては、反射や外乱光(⾚外線)などの影響を受けて正しく距離を計測できないことがあ ります。 LiDAR(Light Detection and LiDARは、レーザー光を対象物に照射し、反射して戻ってくる光を光センサーで捉えることで、 Ranging) 距離を測定します。この原理は、レーダーと似ていますが、LiDARはレーザー光を使⽤するた め、より⾼精度な測定が可能です。 主に距離の⻑い空間の計測で使われます。 ToF⽅式とFMCW⽅式があります。 通常、距離は点で計測され、向きを回転することで線や⾯での計測が可能になります。 ステレオビジョン 2つの画像の視差測定し、三⾓測量の原理で奥⾏き距離を計算します。 ２つのRGBセンサーを使っている場合、距離と同時にRGB画像がマッピングすることなく得ら れます。 利点として、光源と必要としないパッシブ⽅式のため、視野内の機器、⽣物などに影響なく利 ⽤できます。 ⽋点として、テクスチャーの無い環境、視差の誤検出を招くテクスチャーでは距離を正しく取 得できないことがあります。 ⾚外線パターンを照射するなどの回避⽅法があります。 ストラクチャードライト 特定のパターンを⾚外線投影して、カメラで投影状況を取得。パターンの変形具合から距離情 報を計算します。

SMARTセンサー AEROTAP 3D USBカメラと3Dセンシング技術 株式会社ネクステッジテクノロジーでは、３Dセンシング技術を 使った「Smartセンサー」を開発しています。 Smart センサーは、ステレオビジョン3Dセンサーを使った 3Dと AIによる融合技術で「⼈物姿勢認識」、「⼈物の頭部3D移動追 跡」、「空間センサー」、「仮想ゲート」、「仮想ケージ」機能 を提供するセンサーです。 深度画像を学習したAIにより、⼈物の姿勢、体の部位を判別しま す。3Dセンサー技術は、空間を常に3D解析することで、⼈物の 移動や動きを3D空間で認識します。 いわるゆる RGB AIカメラとの違い: ■ 深度画像を使うため、プライバシーへの配慮 個⼈を特定したり、服装や顔などを特定しない深度画像を使いま す。公共施設内、トイレや更⾐室でも利⽤可能です。 ■ 3D空間での位置関係の把握、確実な判断が可能 例えば、危険なエリアへの侵⼊もカメラに被写体が写っているだ けで判定するのではなく、その場所にどれくらいの距離にあるか を判断し、本当に危険かどうかを区別します。無駄な誤報を軽減 できます。 主な特徴: ■ ⼩さな軽量なセンサーで、簡単に移動、設置が可能 ■ 複数のセンサーをネットワークを介して管理可能 ■ 既存のシステムとの連携が可能(カスタム対応可能

3Dカメラを使った工場内の活用場面 n 侵⼊エリアを⽴体的に設定 n ⼈とー危険物との距離 n ⼈の動き(頭位置のトラッキング)、⾏動分析 aeroTAP Smart センサーは、ステレオビジョン3Dセンサーを使っ た 3DとAIによる融合技術で「⼈物姿勢認識」、「⼈物の頭部3D移 動追跡」、「空間センサー」、「仮想ゲート」、「仮想ケージ」機 能を提供するセンサーです。 深度画像を学習したAIにより、⼈物の姿勢、体の部位を判別します。 3Dセンサー技術は、空間を常に3D解析することで、⼈物の移動や 動きを3D空間で認識します。

企業紹介 株式会社ネクステッジテクノロジーは、海外ソフトウェアのローカリ ゼーション ノウハウを元に2004年つくば市で起業し、インターナショナ リゼーション事業を中⼼にIT全般において事業を展開してきたベン チャー企業です。2004年8⽉から開始した、ソフトウェアプロデュース 事業 - shareEDGE (シェアエッジプロジェクト)によりその確かな技術と 品質を証明してまいりました。 現在、タッチレスインターフェイス aeroTAP (エアロタップ)とステレオ ビジョン 3D センサー aeroTAP 3D USB カメラを開発、販売に⼒を⼊れ、 よりよい近未来をめざした最先端技術の発信に努めてまいります。 会社名称 株式会社ネクステッジテクノロジー 代表者 代表取締役 坂本 堪亮 会社所在地 〒305-0051 茨城県 つくば市⼆の宮1-13-4 シーズツクバ2 302 Tel 029(858)1126 Fax 029(858)7510 設⽴ 2004年 3⽉ 8⽇ Web https://www.aerotap.com/lp/ お問い合わせは下記URLよりご相談ください https://www.aerotap.com/contact_us.html