こんにちは、みっちゃんです。

ドローン（drone）の登場により、上空からの映像を見る機会が増えて、今まで知らなかった美しい風景の存在に気づかされるようになりました。

そんなドローンですが、無人飛行のため、さまざまなセンサ（sensor）が搭載されています。

今回の記事では、代表的なセンサについて紹介します。

目次（まとめ）
- 「地磁気センサ」は飛ぶ方向を制御する
- 「気圧センサ」は飛ぶ高さ、速さを制御する
- 「ジャイロセンサ」は機体の姿勢を制御する
- 「超音波センサ」は障害物を検知する

「地磁気センサ」は飛ぶ方向を制御する

みなさん、方位磁石を使った経験はあるでしょうか？

私は、小学校の授業の中で使った程度で、実社会で使った経験はありません。

方位磁石は、地球が大きな磁石になっていることを利用しています。

地球の北極は磁石のS極に相当し、逆に、南極は磁石のN極に相当しているので、方位磁石の赤色の針（N極）はいつも北の方角を示すという仕組みです。

このことからわかるように、地球には目には見えない「磁気（地磁気）」が存在していて、これを利用して方位を知るセンサが「地磁気センサ」です。

「気圧センサ」は飛ぶ高さ、速さを制御する

「気圧」とは、一般的に「大気圧」のことを指しています。

つまり、空気（気体）の圧力です。

簡単に説明すると、「高さ0地点にいる人」と「富士山の上にいる人」を比べた時に、その人の上にある空気が少ないのは「富士山の上にいる人」なので、「富士山の上にいる人」が感じる気圧が小さい（低い）ということになります。

つまり、気圧は高い場所ほど低くなる性質があるので、気圧を測れば高さがわかるという仕組みです。

それでは、横方向の気圧を考えるとどうでしょうか？

歩いた時と走った時を比べればわかると思いますが、走った方が空気にぶつかる圧力が増えて、結果的に風を感じると思います。

つまり、速度が増すほど、横方向の圧力が増えるわけです。

このようにして「気圧センサ」は、高さや速度を制御しています。

「ジャイロセンサ」は機体の姿勢を制御する

Wikipediaによると、ジャイロセンサはジャイロスコープ（gyroscope）とも呼ばれ、物体の角度（姿勢）や角速度あるいは角加速度を検出する装置であるとされています。

みなさん、コマを回した経験はあるでしょうか？

コマは、回転しているときには直立しているように見えますが、傾いたときに直立体勢に戻るような力が働いています。

この力を分析することで、どれぐらい傾いているのか検出できるのです。

「ジャイロセンサ」では、この仕組みを使って機体の姿勢を制御しています。

「超音波センサ」は障害物を検知する

「超音波」は「音」の一種ですが、私たちの耳では聞くことができません。

「超音波センサ」は、機体から超音波という聞こえない音を発し、その跳ね返りの音を観測することで、障害物を検知しています。

つまり、1m前に障害物があれば音はすぐに返ってきますし、障害物がなければ音は返ってきません。


これらの各種センサについては、応用処理技術者試験でも問われるので、覚えておきましょう。