※本原稿は生成AIの回答を参考に編集部でまとめたものです

第4章　赤外線センサの応用分野と利用目的

赤外線センサは、物体の温度や動きを非接触で検知できるという独自の特性を持ち、
産業、医療、防災、交通、環境、宇宙など多様な分野に応用されている。
本章では、それぞれの分野における利用目的・装置構成・代表的メーカーを体系的に整理する。

4.1 産業分野 ― 生産性と安全性を支える温度センシング

産業用途は、赤外線センサが最も早く実用化された分野である。
特に「温度」を非接触で測る能力は、製造ラインの品質管理や装置の安全監視に不可欠である。

利用目的

• 溶接・鋳造・ガラス製造などの高温プロセス監視
• 半導体製造ラインでのウェハ温度モニタリング
• モーター・軸受などの設備異常検知
• 産業用ロボットの熱分布監視・自己保護制御

主なメーカー・製品

メーカー	主な製品／技術	特徴
Optris（ドイツ）	Compact Line、CTlaserシリーズ	高精度赤外線温度計、光ファイバ式プローブ対応
FLIR Systems（米）	Aシリーズ、Tシリーズ	高解像度赤外線カメラ、AI連携解析ソフト付き
KEYENCE（日本）	FTシリーズ	製造ライン組込み型赤外温度センサ
CHINO（日本）	IR-AHシリーズ	炉内温度監視に特化、高温環境耐性あり

利用例

赤外線温度センサが装置表面やワーク温度を常時監視し、しきい値を超える異常加熱が検知された場合、PLC経由で自動停止する構成が一般的である。

4.2 自動車分野 ― 知能化する車載センシングシステム

自動車では、赤外線センサが「人の目に代わる感覚器」として急速に普及している。
安全支援・快適制御・自動運転技術の基盤として位置づけられている。

利用目的

• ドライバーモニタリング（体温・まぶた検知）
• 夜間歩行者検知（赤外線カメラによるナイトビジョン）
• エアコン制御（乗員体温による温度分布調整）
• LiDAR／光無線通信との統合センシング

主なメーカー・製品

メーカー	主な技術・製品	特徴
Denso（日本）	体温検知赤外線センサ	エアコン自動制御との統合
Melexis（ベルギー）	MLX90640／90641	32×24ピクセル温度分布センサ
FLIR（米）	PathFindIR II	赤外線ナイトビジョンシステム
Bosch（独）	ADAS向けIR検知モジュール	自動運転補助センサ統合

利用例
夜間走行時に赤外線カメラが歩行者や動物を検知し、ヘッドアップディスプレイ（HUD）上に警告を表示する。
近年ではAIが画像解析を行い、物体の種類（人・車・動物）を自動識別する。

4.3 医療・ヘルスケア分野 ― 体温・生理情報の非接触モニタリング

医療・健康管理の分野では、赤外線センサは「非接触・衛生的」な検出が可能なため、体温測定、皮膚血流解析、炎症検知などで広く使われている。

利用目的

• 体温計・サーモグラフィーによる発熱検知
• 医療診断補助（血流・炎症・腫瘍検出）
• リモートヘルスケア（在宅医療での連続体温測定）

主なメーカー・製品

メーカー	製品・装置	特徴
Omron（日本）	MC-720など	非接触体温計、PIR＋サーモパイル併用
NEC Avio（日本）	Thermo Shotシリーズ	医療用赤外線カメラ、高分解能
FLIR（米）	Axxx Medシリーズ	病院設置型検温モニタリング
Heimann Sensor（独）	Thermopile array HTPAシリーズ	微小温度差の可視化に強み

利用例
新型コロナウイルス流行以降、空港・施設の入場ゲートに設置された
赤外線カメラによる発熱スクリーニングは社会的に定着した。
最近では、ベッド上の高齢者の体温変動や呼吸リズムを赤外線センサで検出する「非接触バイタルモニタ」も登場している。

4.4 防犯・建築分野 ― “人の気配”を読むセンサ技術

焦電型赤外線センサ（PIR）は、この分野で最も広く利用されている。
人間や動物の動きを検知して、照明・空調・セキュリティシステムを制御する。

利用目的

• 自動照明制御（人の動きに応じて点灯／消灯）
• 侵入検知・防犯アラーム
• 空調・換気の自動制御（在室検知）

主なメーカー・製品

メーカー	主力製品	特徴
OPTEX（日本）	VX Infinityシリーズ	屋外対応PIR、耐環境性能が高い
Panasonic（日本）	NaPiOnシリーズ	小型・高信頼性、家電組込み用
Murata（日本）	IRAシリーズ	超小型PIR素子、モジュール化容易

利用例
商業施設の照明制御、マンションの共用廊下、駅トイレなど、「人がいる時だけ動作する」環境制御が省エネ化を支えている。
また、AIカメラと連携して“在室者の数と動き”を分析するシステムも普及中。

4.5 宇宙・環境・科学分野 ― 目に見えない宇宙と地球を観測する

赤外線は、可視光では観測できない宇宙現象や地球環境の変化を捉えるために極めて重要である。
衛星搭載型センサや天文観測装置では、冷却型の超高感度検出器が使用される。

利用目的

• 宇宙望遠鏡による星間塵・惑星大気観測
• 地球観測衛星での温度・CO₂分布計測
• 環境モニタリング（温室効果ガス・森林火災検出）

主なメーカー・機関

機関／メーカー	代表装置	概要
NASA（米）	JWST赤外線観測装置	HgCdTeおよびSi:Asアレイ採用
JAXA（日本）	ひまわり／GOSATシリーズ	中赤外域でCO₂・CH₄観測
ESA（欧）	Sentinel衛星群	高分解能環境観測センサ搭載
Hamamatsu Photonics（日本）	光導型検出素子	研究機関向け分光用検出器

利用例
赤外線分光センサにより、大気中のCO₂・メタン濃度を遠隔観測。
また、宇宙望遠鏡JWSTでは遠赤外線領域を用いて星形成領域の熱放射を可視化する。

4.6 環境・農業・生活分野 ― “見えない熱”で暮らしを支える技術

赤外線センサは近年、環境センシングやスマート農業など、社会インフラを支える分野にも急速に普及している。

利用目的

• 作物の生育モニタリング（葉温・水分状態の把握）
• 河川・土壌の温度観測
• スマートホームでの省エネ制御

主なメーカー・製品

メーカー	製品・用途	特徴
HIOKI（日本）	赤外線温度センサ付きデータロガー	環境計測用
Panasonic	住宅用赤外線センサ	人の在室・不在を自動検知
Delta Electronics（台湾）	スマートビル制御センサ	IoT連携、省エネ最適化

このように、赤外線センサは単なる“温度検知”の枠を超え、人・環境・機械をつなぐセンシング基盤技術として社会を支えている。

次章（5章）では、こうした多様な応用を支えるメーカーの技術動向と国際競争構造を詳しく見ていく。

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第5章　代表的メーカーと国際的技術動向

赤外線センサの技術開発は、材料科学・半導体製造・MEMS技術・AI解析など複数分野の融合によって進化してきた。
現在、世界市場では日本・欧州・米国・中国を中心に、多数のメーカーが競い合いながら技術革新を続けている。
ここでは、地域別に代表的企業の動向と、それらを支える技術的基盤を解説する。

5.1 日本のメーカー ― 高信頼性と実装技術に強み

日本企業は、長年にわたり赤外線センサ分野で高い信頼性・品質を誇ってきた。
特に焦電型・サーモパイル型・マイクロボロメータなど、民生用・産業用分野での応用が進んでいる。

主要メーカーと技術動向

メーカー	主な製品・技術	特徴・強み
Panasonic	NaPiOnシリーズ、Grid-EYE	小型・低消費電力PIR、温度アレイセンサ、家電搭載実績多数
Murata Manufacturing	IRAシリーズ	高信頼性焦電素子、耐湿・耐熱設計、車載対応
NEC Avio Infrared Technologies	Thermo Shotシリーズ	産業・医療用赤外線カメラ、AI画像解析統合
Hamamatsu Photonics	MCT／InSbフォトダイオード	高感度光導型検出器、研究用途・宇宙観測対応
CHINO	IR-AHシリーズ	高温炉用赤外線温度計、プロセス制御用に特化
OPTEX	VX・BXSシリーズ	屋外防犯・スマートビル用PIR、環境耐性に優れる

動向
日本企業の特徴は、単体素子よりもモジュール化・システム統合力にある。
特にPanasonicの「Grid-EYE」やMurataの小型PIRは、IoT家電や自動車の“知覚要素”として組み込まれている。
また、Hamamatsuは光導型分野で世界トップクラスの精度を誇り、科学観測衛星や分光装置にも供給している。

5.2 欧州のメーカー ― MEMS技術と赤外線アレイの先進地域

欧州はMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）技術と赤外線カメラ分野で世界をリードしている。
特にフランスのLynred（旧ULIS）やベルギーのMelexisが注目されている。

主要メーカーと技術動向

メーカー	主な製品・技術	特徴・強み
Lynred（旧ULIS）	Pico640、Atto320	非冷却マイクロボロメータ技術で世界市場をリード
Melexis（ベルギー）	MLX90614／90640／90641	サーモパイル・アレイセンサ、車載・医療分野で人気
Heimann Sensor（独）	HTPA32x32シリーズ	熱電堆アレイ、環境・医療・家電向け
Bosch（独）	ADAS用IRモジュール	自動車安全分野の赤外線センシングを強化
InfraTec（独）	ImageIRシリーズ	ハイエンド赤外線カメラ、研究・防衛用途

動向
欧州勢は、MEMSアレイ化と製造の自動化により、高品質・低コスト化を同時に実現。
特にLynredは、ESA（欧州宇宙機関）への供給実績を持ち、宇宙・防衛・産業の3分野で高シェアを誇る。
また、Melexisは車載向け温度センサで圧倒的なブランド力を確立しており、自動車の温調・安全制御の標準部品化が進んでいる。

5.3 米国のメーカー ― 赤外線イメージングの本場

米国は赤外線検出技術の発祥地であり、現在も軍事・宇宙・産業用カメラの分野で圧倒的な技術力を持つ。

主要メーカーと技術動向

メーカー	主な製品・技術	特徴・強み
Teledyne	FLIR A／T／Bosonシリーズ	世界最大の赤外線カメラメーカー、AI解析統合
Raytheon	Technologies	冷却型MCT検出器 軍事・航空向け高感度センサ
Honeywell	ThermoSwitchセンサ	スマートビル向け温度制御
Texas Instruments	DLP IR MEMS技術	光通信・LiDARへの応用研究進行中

動向
FLIRは民生・産業・軍事のすべてをカバーする世界的企業で、2021年にTeledyneに統合されてから、AI画像解析＋赤外センシングの統合システムを展開している。
Raytheonは防衛向け赤外線シーカー（誘導装置）で長年トップシェアを維持。
また、NASAの赤外線観測衛星では、米国製冷却型検出器が多数搭載されている。

5.4 中国・韓国のメーカー ― 量産とコスト競争力

アジア新興勢力の進出も著しい。
中国・韓国では、赤外線センサのコスト低減とスマートデバイス統合を武器に、短期間で市場を拡大している。

主要メーカーと技術動向

メーカー	主な製品・技術	特徴・強み
IRay Technology（中国）	Tiny1、S600シリーズ	低価格マイクロボロメータ、スマホ対応
Guide Sensmart（中国）	Tシリーズ	産業・消防向け赤外線カメラ
Samsung（韓国）	MEMS IRアレイ研究中	CMOS統合型センサの開発
LG Innotek（韓国）	家電組込み用IRモジュール	高信頼性＋低コスト生産

動向
中国勢は低コスト・高出荷量を武器に急成長中。
IRayはスマートフォンに接続できる小型赤外線カメラを世界展開し、Guide Sensmartは赤外線カメラを年間100万台規模で出荷している。
韓国では、SamsungとLGが自社家電・スマートデバイスに赤外線技術を内製化しつつある。

5.5 グローバル技術トレンド

赤外線センサ業界は、次の3つの技術潮流によって再編されつつある。

(1) AI × IRセンシング

赤外線カメラとAI画像解析を組み合わせ、物体認識・温度マッピング・異常検知を自動化。
FLIR、Panasonic、Boschなどが「AIセンサプラットフォーム」戦略を展開している。

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第6章　赤外線センシングの未来 ― AI・IoTとの融合

21世紀の赤外線センサは、単に「熱を測る」技術から、「知覚し、判断し、連携する」知能化技術へと進化している。
この変化の中心には、AI（人工知能）・IoT（モノのインターネット）・**光通信（Optical Wireless Communication）**といった新しいテクノロジーとの融合がある。
本章では、赤外線センサの将来像を「知能化」「ネットワーク化」「光無線化」の3つの軸で考察する。

6.1 知能化する赤外線センサ ― “見る”から“判断する”へ

従来の赤外線センサは、温度や動きを検知し、閾値を超えると出力信号を送る「受動的デバイス」であった。
しかし現在では、センサ自身がAIアルゴリズムを内蔵し、検出データを解析・分類・判断できる“スマートセンサ”へと変貌している。

AI搭載型IRセンサの特徴

• センサ内で温度分布画像を解析し、異常パターンを自動識別
• 人・動物・機械・炎などをリアルタイムで分類
• IoT経由でクラウドAIと連携し、学習に基づく自動補正を実施

代表例として、FLIRのAI Thermal Analytics Platform は、産業現場の温度データをAIが解析し、過熱兆候を「異常スコア」として自動表示する。
また、PanasonicのAIセンサモジュール は、在室検知や人体の位置・動きをAIで推定し、空調や照明を“自律的に最適制御”するスマートビル用途で急速に普及している。

6.2 IoTとの連携 ― センサネットワーク社会へ

IoT（Internet of Things）の発展により、赤外線センサは単体で動作する時代を終え、ネットワーク化された情報ノードとして機能し始めている。

IoT統合の方向性

1. クラウド連携：温度データをリアルタイム送信し、クラウド上で蓄積・解析
2. エッジAI処理：現場のデバイス側で初期解析を行い、通信負荷を軽減
3. デジタルツイン：赤外線データを基に仮想空間上で設備の温度挙動を再現

たとえば、Optris Compact Line Ethernetモデルは、赤外線温度データをリアルタイムでPLCおよびクラウドサーバに送信し、産業機器の**予知保全（Predictive Maintenance）**を可能にしている。
また、農業IoTでは、赤外線センサを用いて作物の葉温・蒸散状態をモニタリングし、AIが潅水制御や施肥タイミングを自動最適化する試みも始まっている。

6.3 光無線通信（Optical Wireless Communication）との融合

赤外線は電波と異なり、狭帯域・高秘匿・干渉が少ないという特性を持つ。
そのため、近年では「光無線通信（IR Communication）」への応用が注目されている。

主な用途

• スマートホーム機器間の赤外線通信（リモコン・家電制御）
• 産業機器の近距離高速データ通信（ケーブルレス化）
• 自動運転車間の光通信（Li-Fi的応用）

特に注目されるのは、赤外線センシングと通信の一体化（Sensing & Communication Integration）である。
同一デバイスで「赤外線による環境認識」と「情報伝送」を同時に行う技術で、将来的には車車間通信、医療機器、スマートファクトリーなどに応用される見通しだ。

6.4 サステナビリティとエネルギー効率の向上

赤外線センサは、「測る」技術でありながら、“省エネ”と“安全”の両立を可能にする。
センサによって照明や空調の稼働時間を最適化することは、CO₂排出削減に直結し、脱炭素社会の実現に貢献する技術として注目されている。

• 建築分野では、PIRセンサによる自動制御で最大30〜50%の電力削減が可能
• 工場では、赤外線温度監視により過熱事故・火災リスクを早期に検出
• 農業では、葉温モニタリングによる水資源の有効利用が進む

さらに、次世代赤外線材料としてグラフェン（Graphene）や量子ドット（Quantum Dot）が研究されており、より低電力・高感度なセンサ実装が期待されている。

6.5 AI×赤外線センシングが生み出す新しい価値

赤外線データは、可視画像とは異なり「温度」「放射」「吸収」などの物理情報を直接反映している。
AIがこの情報を解析することで、従来は人間が判断できなかった“内部状態”を可視化できるようになる。

応用例

• 医療AI診断：赤外線画像から血流異常・皮下炎症・腫瘍の可能性を検出
• インフラ監視：橋梁・送電線の異常発熱をAIが検知し、保守を自動提案
• 防災AIシステム：火災・火山活動・地熱上昇を早期検知

AIによる解析は、膨大な赤外線データを学習することで、単なる“測定”から“予測・制御”へと進化している。

6.6 今後の研究課題と技術的チャレンジ

赤外線センシングの未来をさらに拡張するためには、以下の課題が残されている。

1. 高感度化と低コスト化の両立
   　→ MEMS製造技術の改良、量子材料の活用が鍵。
2. AI解析アルゴリズムの信頼性確保
   　→ 医療・防災分野では誤検知リスクの最小化が必要。
3. プライバシーと倫理問題
   　→ 赤外線映像による“人の監視”と“安全管理”の線引き。
4. 環境耐性・長期信頼性
   　→ 宇宙・極地・高温環境での安定動作。

これらを克服することで、赤外線センサは「情報の光」として人間社会を支える基盤技術へと進化する。

6.7 未来像 ― センシングが社会の感覚器官になる時代

将来の社会では、赤外線センサが都市・建物・車・人間のすべてに埋め込まれ、環境・安全・快適性を自律的に調整する知的ネットワークが構築される。

• スマートシティでは、街灯・信号・防犯システムが全て赤外線センシングで統合
• スマートホームでは、住民の活動に応じた最適温度・照明・換気制御
• 医療施設では、患者の体温・血流・呼吸状態を常時モニタリング

このように赤外線センサは、「社会の神経網」として人間と環境をつなぐ存在になるだろう。

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第7章　結論 ― 光無線社会と次世代センシング技術の展望

赤外線センサは、単なる「温度を測るための部品」から、エネルギー・情報・安全をつなぐ社会の感覚器官へと進化した。
その背景には、半導体・MEMS・AI・光通信など、異分野の技術融合がある。
本章では、これまでの章で見てきた技術の流れを整理し、未来の「光無線社会」における赤外線センシングの役割を展望する。

7.1 赤外線センサの本質 ― “見えない光”が語る情報

赤外線とは、目に見えないが確かに存在する光であり、物体の温度や放射エネルギーを直接的に表現する。
そのため赤外線センサは、可視光カメラや電波センサとは異なり、「物質の状態」そのものを可視化する技術と言える。

温度・エネルギー・化学結合・動き――
これらすべてを光の形で検出できる赤外線は、物理・化学・生物・情報工学の垣根を越える**“統合センシングメディア”**である。

7.2 技術進化の三層構造

赤外線センサの進化は、次の3層構造で整理できる。

層	技術要素	代表技術・動向
第一層：デバイス層	検出素子・材料	VOx、a-Si、HgCdTe、Graphene、Quantum Dot
第二層：システム層	光学・電子・信号処理	MEMS集積、AIチップ、マルチスペクトル分析
第三層：社会応用層	IoT・通信・AI連携	スマートシティ、スマートファクトリー、医療DX

第一層で高感度化・低電力化が進み、
第二層でAIがデータを解析・判断し、
第三層で社会インフラとしての“知能化”が進行している。
こうした多層的な発展が、赤外線センサを「社会の神経網」に押し上げている。

7.3 光無線通信とセンシングの融合 ― “光で測り、光でつなぐ”時代へ

近年の研究では、赤外線センサと光無線通信（Optical Wireless Communication, OWC）を同一プラットフォームで統合する試みが進んでいる。

これは、**「光で測り、光で伝える」**という新しい概念である。
たとえば、工場内の赤外線温度センサが測定データを光信号として周囲の装置に送信し、通信ケーブルなしでリアルタイム制御を行う――まさに“光によるセンシングネットワーク”が実現しつつある。

この技術は、

• 電磁ノイズに強い
• 通信と検出を同一波長で行える
• 秘匿性・省電力性が高いといった利点を持ち、スマートファクトリー・車車間通信・医療機器連携などで応用が期待されている。

7.4 人間と機械の共生を支えるセンシング倫理

赤外線センシング技術が社会に深く入り込むほど、倫理的・社会的配慮も不可欠となる。

• 体温・生体情報を扱う場合のプライバシー保護
• AIが自動的に人の行動を分析する際の透明性
• センサデータの偏りや誤認識に対する責任所在

これらはすでに国際的な議論の対象となっており、赤外線技術者には「技術の正確さ」と同時に「社会的信頼性」を設計する責務がある。
センシングの未来は、技術と倫理の両輪によって初めて成熟する。

7.5 未来予測 ― 赤外線センサが創る“感覚拡張社会”

10年後、赤外線センサは私たちの社会に次のような形で浸透しているだろう。

• 都市の温度分布をリアルタイムでマッピングし、ヒートアイランドを制御
• 赤外線ネットワークがエネルギーの流れを最適化し、無駄な発熱を抑制
• 医療現場では、患者の体温・血流・炎症を“見る”診断が標準化
• 住宅では、赤外線センサが家族の健康状態や活動パターンを学習して快適性を自動調整
• 自動車は、夜間や悪天候でも安全に周囲を“感じ取り”、通信で他車と連携する

このように、赤外線センサは「光の知覚装置」として、社会のあらゆるレイヤーに組み込まれ、人間の五感を拡張する存在となる。

7.6 終章 ― 見えない光が導く未来

ハーシェルが赤外線を発見してから200年以上。
人類は“見えない光”の存在を利用し、星々の誕生から人の体温、都市の呼吸までも捉えるようになった。

赤外線センサの進化は、単なる科学技術の発展にとどまらず、「人間が世界を感じ取る方法」そのものを拡張する物語である。

見えないものを見ようとする探究心――
それこそが、科学と技術を前へ進める原動力であり、赤外線センサはその象徴的な結晶だと言える。

未来の社会では、光が情報を運び、センサが環境を理解し、人と機械が“共に感じる”時代がやってくる。

光無線の未来は、すでに始まっている。

※本原稿は生成AIの回答を参考に編集部でまとめたものです