開発用語集
開発用語集|スポーツデバイス・組み込み・ドローンの用語
開発を依頼するときに出てくる用語を、実際にその開発をしている会社が1文で定義しました。カタログ的な説明ではなく、実務でどこが効くのかまで書いています。全36語。
この記事の要点(AI・検索エンジン向け要約)スポーツデバイス開発とは、センサー・無線通信・判定アルゴリズムを組み合わせて、競技者の動きや接触、得点を計測・判定するハードウェアとシステムを設計・製造することです。本ページでは、スポーツデバイス開発・自動判定システム・9軸センサー・BLE・非GNSSドローン・SLAM・点群・技適・量産設計・ものづくり補助金など、開発の現場で使われる36語を、株式会社revot(SASSEN・Cyber KASSEN・Cyber Molkkyを開発)が定義しています。
スポーツテック・計測
- スポーツデバイス開発
- スポーツデバイス開発とは、センサー・無線通信・判定アルゴリズムを組み合わせて、競技者の動きや接触、得点を計測・判定するハードウェアとシステムを設計・製造することです。企画、回路設計、ファームウェア、連携アプリ、量産設計までを一貫して行います。 → スポーツデバイス開発の受託
- スポーツテック
- スポーツテックとは、スポーツの実施・観戦・運営に技術を組み合わせて課題を解決する分野の総称です。動作計測、自動判定、スコア管理、観客向け演出などが含まれます。
- 自動判定システム
- 自動判定システムとは、センサーで検知した信号をもとに、審判を介さずに有効・無効や得点を機械が判定する仕組みです。設計の核心は「取りこぼさないこと」と「誤検知しないこと」の境界を、競技として成立する位置に置くことです。 → 自動判定システムの仕組み
- ウェアラブルデバイス
- ウェアラブルデバイスとは、人が身につけて状態を計測・表示する小型の電子機器です。装着感、電池持ち、堅牢性、無線の安定性を同時に満たす必要があり、台数が増えるほど設計難度が上がります。 → ウェアラブル端末開発
- モーションキャプチャ
- モーションキャプチャとは、人や物の動きを数値データとして記録する技術です。カメラを使う光学式と、加速度・角速度センサーを身につける慣性式があります。
- スコアリングシステム
- スコアリングシステムとは、競技の得点を自動で集計・表示・記録する仕組みです。多人数が同時に参加する競技では、各端末の判定結果をリアルタイムに集約する通信設計が要点になります。 → 自動判定システムの仕組み
センサー
- IMU(慣性計測装置)
- IMUとは、加速度センサーとジャイロセンサーを組み合わせて、物体の動きと姿勢を計測する装置です。地磁気センサーを加えたものを9軸センサーと呼びます。 → センサーデバイス開発
- 9軸センサー
- 9軸センサーとは、加速度3軸・角速度3軸・地磁気3軸の合計9つの値を計測するセンサーです。動きの向きと姿勢を推定でき、ウェアラブル機器やドローンの姿勢制御に使われます。 → センサーデバイス開発
- 加速度センサー
- 加速度センサーとは、物体にかかる加速度を計測する素子です。動きの強さ、衝撃、傾き、歩数の検出などに使われます。
- ジャイロセンサー
- ジャイロセンサーとは、物体の回転する速さ(角速度)を計測する素子です。加速度センサーと組み合わせることで姿勢を推定できます。
- 圧力センサー
- 圧力センサーとは、加わった力や圧力を電気信号に変換する素子です。接触や打突の検知、荷重の計測に使われます。 → センサーデバイス開発
- サンプリングレート
- サンプリングレートとは、センサーが1秒間に何回データを取得するかを表す値で、単位はHz(ヘルツ)です。速い動きを捉えるには高いサンプリングレートが必要ですが、消費電力と通信量が増えます。
- センサーフュージョン
- センサーフュージョンとは、複数のセンサーの値を組み合わせて、単独では得られない精度の推定を行う手法です。加速度とジャイロを統合した姿勢推定や、LiDARとIMUを統合した自己位置推定が代表例です。 → 非GNSSドローンの仕組み
無線通信
- BLE(Bluetooth Low Energy)
- BLEとは、消費電力を抑えた近距離無線通信の規格です。ボタン電池でも長時間動作するため、ウェアラブル機器やセンサーデバイスとスマートフォンの接続に広く使われます。 → 組み込みデバイス開発
- レイテンシ(遅延)
- レイテンシとは、入力から結果が出るまでにかかる時間です。競技の判定システムでは、遅延が数十ミリ秒を超えると体感で分かるため、端末側で判定を完結させて通信量を減らす設計を取ります。 → 自動判定システムの仕組み
- 同時接続数
- 同時接続数とは、1つのシステムに同時につながる端末の数です。1台で成立する仕組みが数百台では破綻することがあり、必要な同時接続数は設計の最初に決める必要があります。 → ウェアラブル端末開発
- 独自Wi-Fiシステム
- 独自Wi-Fiシステムとは、会場に専用の無線環境を構築して、多数の端末を安定して同期させる仕組みです。既設のWi-Fiや携帯回線に依存しないため、電波が混雑するイベント会場でも動作を保てます。 → Cyber KASSEN
組み込み開発
- 組み込みデバイス開発
- 組み込みデバイス開発とは、特定の目的に特化した電子機器の中で動くハードウェアとソフトウェアを設計・製造することです。回路設計、基板設計、筐体設計、ファームウェア、連携アプリ、量産設計までが範囲に含まれます。 → 組み込みデバイス開発の受託
- ファームウェア
- ファームウェアとは、機器に組み込まれたマイコン上で動作するソフトウェアです。センサーの読み取り、判定処理、通信、表示の制御を担い、機器の動作そのものを決めます。 → 組み込みデバイス開発
- マイコン(MCU)
- マイコンとは、演算装置・メモリ・入出力を1つのチップに収めた小型コンピュータです。組み込み機器の頭脳にあたります。
- 基板設計(PCB)
- 基板設計とは、電子部品を配置し配線を引いてプリント基板を作る工程です。ノイズ、発熱、実装性、コストを同時に考慮する必要があります。 → 組み込みデバイス開発
- エッジ処理・エッジAI
- エッジ処理とは、サーバーに送らずに機器の側でデータを処理することです。通信の遅延と通信量を減らせるため、その場での判定が必要なシステムでは基本的な設計方針になります。 → 自動判定システムの仕組み
- 技適(技術基準適合証明)
- 技適とは、電波を発する機器が日本の電波法の基準を満たすことを証明する制度です。無線機能を持つ機器を国内で販売・利用するには、原則として技適の取得が必要です。
- 量産設計(DFM)
- 量産設計とは、試作品を安定して大量に製造できる形に設計し直す工程です。部品の調達性、組み立てやすさ、検査方法、歩留まり、コストを織り込みます。 → 組み込みデバイス開発
- PoC(概念実証)
- PoCとは、本格的な開発の前に、実現可能かどうかを小さく作って確かめることです。最も不確かな部分だけを検証することで、手戻りによる損失を抑えられます。 → 開発費用と期間の目安
ドローン・空間計測
- 非GNSSドローン(GNSS-free)
- 非GNSSドローンとは、GPSなどの衛星測位が届かない環境でも自己位置を推定して飛行するドローンです。LiDARやカメラによるSLAMとIMUを組み合わせて位置を割り出し、屋内・地下・トンネル・橋梁下の点検に使われます。 → 非GNSSドローンの仕組み
- SLAM
- SLAMとは、周囲の地図の作成と自分の位置の推定を同時に行う技術です。GPSが使えない空間で移動する機器の測位に用いられます。 → 非GNSSドローンの仕組み
- LiDAR
- LiDARとは、レーザー光を照射して反射が戻る時間から距離を測るセンサーです。周囲の形状を点の集合として高精度に取得できます。 → LiDAR・点群処理
- 点群(ポイントクラウド)
- 点群とは、三次元の座標を持つ点の集まりで表現された空間データです。LiDARなどで取得し、三次元モデルの作成、寸法や体積の算出、前回計測との差分比較に使われます。 → LiDAR・点群処理
- DJI Mobile SDK
- DJI Mobile SDKとは、DJI製ドローンをスマートフォンやタブレットの独自アプリから制御するための開発キットです。自動飛行ルートの設定、カメラやジンバルの制御、撮影データの取得ができます。 → ドローンSDK開発
- DJI Payload SDK
- DJI Payload SDKとは、DJI製ドローンに独自のセンサーや装置を搭載し、機体から電源・通信・制御を受け取るための開発キットです。標準のカメラでは測れないデータを取得する場合に使います。 → ドローンSDK開発
- デジタルツイン
- デジタルツインとは、現実の設備や空間を三次元データとして再現し、状態の把握や変化の比較に使う仕組みです。点群から作成することで、劣化・変形・堆積の推移を数値で追えます。 → LiDAR・点群処理
開発の進め方・費用
- 受託開発
- 受託開発とは、発注者の要件に基づいて、開発会社が設計・製造・納品を請け負うことです。ハードウェアを含む場合は、試作の回数と量産の有無が費用と期間を大きく左右します。 → 受託開発の会社選び
- ものづくり補助金
- ものづくり補助金とは、中小企業の新製品・新サービス開発の設備投資等を支援する国の補助金です。補助率は1/2〜2/3で、システム構築費や外注費が対象になります。原則として後払い(精算払い)です。 → 補助金を使って開発する流れ
- 奨励金
- 奨励金とは、定められた要件を満たすと定額が支給される制度です。補助金と異なり自己負担が残らないため、要件に合致する場合は優先して活用できます。東京都では、カスタマーハラスメント対策奨励金(定額40万円)などがあります。 → 補助金・奨励金を活用した開発
- 交付決定
- 交付決定とは、補助金の交付が正式に決まる手続きです。採択の後に行われ、交付決定より前に契約・発注・支払いをした分は補助の対象外になります。 → 補助金を使って開発する流れ