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HMD用バッテリー開発の薦め_3月4日版
- 3. もくじ 一章 市場予測からHMD用電池の需要を計算する 二章 xRについての説明 三章 産業分野でのxRHMDの活躍と普及，およびハードル 四章 電池の基礎 五章 既存のHMDの電池について 六章 xR関係者向けアンケート結果集計 七章 アンケート結果からHMD向け電池を考察する 3
- 6. AR/VR/MRヘッドマウントディスプレイは，PCとケーブルでつながるケーブルタイプと， HMD本体に計算機が内蔵されているスタンドアローンタイプと，HMD型のケースにスマート フォンを差し込むスクリーンレスタイプが存在する．ケーブルタイプの代表はOculus Riftと HTC ViveとPS VR. スタンドアローンの代表例はMicrosoft HololensとOculus Go, スクリーン レスは，ヨドバシカメラやドン・キホーテで売っている千円～一万円ほどの簡易的なものだ． 代表例としてはエレコムのP-VRG03やGoogle cardboardがあげられる．また，Gear VRのよう にジャイロセンサー等の一部の機能を搭載し，スマートフォンの処理を助けることでより高機 能な体験ができるタイプも存在する． VRHMDが市場に出た2014年頃は，Oculus Riftの開発者向けバージョンと段ボール製の 非常に簡易なスクリーンレスタイプしか存在しなかったが，CPU等の高性能化によってスタン ドアローンVRHMDが2018年に発売されるまで至った．将来的には，HMDと言えばスタンド アローンのことを指すようになる． https://vr.google.com/intl/ja_jp/cardboard/ https://www.oculus.com/rift/#oui-csl-rift-games=star-trek https://www.microsoft.com/ja-jp/hololens スクリーンレス (Google cardboard) ケーブルタイプ （Oculus Rift） スタンドアローン (Oculus Go) 6
- 10. Real Environment Virtual Environment made by Computer Graphics Mixed Reality (MR) Augmented Realty(AR) Virtual Realty (VR) Real world Virtual world AR/VR/MRについて簡単に説明する．VRは，PC上に現実に似せた仮想世界を作る技術 であり，仮想現実もしくは人工現実感と呼ばれる．ARは現実に仮想のオブジェクトを重ねて 現実を拡張する技術であり，拡張現実と呼ばれる．そして複合現実と呼ばれるMRは，仮想 のオブジェクトを現実に重ね合わせ，仮想世界のモノと現実世界のモノが影響しあう． 以上のように言われることが多いが，本質的には同じ技術である．仮想のオブジェクト （CG）の表示量と現実の情報量の比率によってAR~MR~VRと変化する．これをReality– virtuality continuumという． 恐竜を例として説明してゆく． 10
- 11. 目の前に現実の町がある． このReal worldにCGの恐竜を重ねて表 示する. 現実には存在しない恐竜という情報に よって，現実が拡張された Real world Augmented Reality 恐竜の数が増えていき，現実の町が見 えなくなってゆく （AR~MR） Mixed Reality Virtual Reality さらに恐竜が増えたことで，現実の町は 存在しなくなり，恐竜であふれた仮想世 界になる．（VR） 11
- 15. 透過型HMDの一例 https://www.microsoft.com/ja-jp/hololens https://www.kickstarter.com/projects/805968217/mix-the-smallest-ar-glasses-with-immersive-96fov https://www.moguravr.com/nreal-light/ https://www.moguravr.com/magic-leap-2/ https://www.epson.jp/products/moverio/bt300special/ https://acereal.jp 一方，ARの表現をするためには現実空間が見えている必要がある．そのため，透過型 のHMDが適している． 視野角が広くなれば，VR用途で使用することも可能になる． Hololens Magic leap Moverio BT200 nReal Ace real Ant Mix 15
- 17. スマートグラスと透過型HMDは違うのか？ Google glass 透過型HMDとスマートグラスは，現実空間に情報を重ね合わせるという意味では同じと 言える.「スマートグラス」という大きなくくりの中の「透過型HMD」だと筆者は認識している． しかしながら，空間認識センサーによるSLAM（後述）や視野角の増大により，その体験 は完全に別物になっている． HololensとGoogle glassは自動二輪車と自転車ほどの差があると言ってもよいだろう． Microsoft Hololens nReal Light 描画 片目 視野角 14度 トラッキング なし SLAM なし 描画 両目 視野角 30×17.5度 トラッキング 6DoF InsideOut SLAM あり 描画 両目 視野角 52度 トラッキング 6DoF InsideOut SLAM あり Vusix blade 描画 片目 視野角 20度 トラッキング 3DoF SLAM なし 17 https://www.vuzix.jp/ https://ja.wikipedia.org/wiki/Google_Glass
- 18. 視野角についての説明 ここで用語について説明する 視野角(Field of view : FOV)は，HMDを装着した時に片目で見える映像サイズのことである． 上記は透過型HMD Ant VR MixのKickstarterより引用した図だ．マネキンの目にカメラを仕 掛けて撮影・比較している． Google Glass時代のAR Glassや、Palmer（後述）以前の没入型HMDは視野角が低く、目の 10cm先に切手サイズのモニターがあるように見える．そこに恐竜を表示した場合，小さな窓 から恐竜を覗いているように感じるだろう．視野が狭いことで，長い文章を読むことは困難で あり，使用感もストレスフルだ． 2019年1月現在，透過型よりも没入型のほうが視野角を広くしやすいようだ． Google glass 14˚ Hololens 40˚ Ant Mix 96˚ 目パネル 上から見たイメージ ここの角度 https://www.kickstarter.com/projects/805968217/mix-the-smallest-ar-glasses-with-immersive-96fov 18
- 22. ①右に回す ②左に回す ③踏みながら 注意！ 圧力は0.2～0.3kPa 現在の温度 上部センサ 50℃ 下部センサ 42℃ 冷却水 10℃ 6DoF方式搭載HMDの中でも，HololensやMagic leapのような高機能なHMDでは，作業者の 位置推定と空間認識を高速で同時に実施するため，より正確な位置に情報を固定することが できる．そのため図のように，作業手順を①～④まで場所ごとに重畳表示したり，注意事項を 表示したり，IoTのエッジデバイスとして各種センサ情報を表示することもできる． このように空間を利用してモニターや情報を配置し，作業することは「空間コンピューティン グ」と言われており，そのための空間認識・位置推定同時処理をSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)という． ④ボタンを押す 22
- 24. 「そもそも工場での使用例はあるのか？xRなんてゲーム以外で使われない」という意見を言 われた経験がある． Goldman Sachsのレポート“Virtual and augmented reality”では，ゲームや映画といったエン ターテイメント要素での使用は半分程度になると予想されており，すでにTOYOTA(1)や TEPCO(2)，ボーイング(3)，ボルボ(4)などで使用されている． Hololens用ソフトウェア開発の雄，Hololab社の案件でも現場作業支援は7割を超える． 1) https://blogs.windows.com/japan/2018/11/05/mixed-reality-japanese-customer-showcases/ 2) http://www.tepco.co.jp/press/release/2018/pdf1/180517j0102.pdf 3) https://vrinside.jp/news/boeing-vr-ar-training/ 4) https://japan.cnet.com/article/35091265/ （図1）2025年のｘR市場規模と内訳 （図2）Hololab社の開発案件の内訳．Magic Leap meetup 0にて 24
- 25. スタンドアローンxRHMDに対する不満点について関係者の話を聞くと，CPUの弱さ，排熱， 重さ，解像度，視野角の狭さ，そして電池持ち悪さが上げられる． 特に，現場作業支援にいては電池持ちは致命的な問題点であり，普及へのハードルとなっ ている． 例えばHololensはカタログ上では4 h使用可能と記されているが，それは表示オブジェクトが 少なく負荷の小さいときの話であり，負荷の大きな作業をさせると1時間もせずに切れてしまう． だが工場で快適に使うためには 連続稼働時間 3交代制 8 h 2交代制 12h 稼働する必要がある． 以下に，xR関係者の叫びを記す． 25
- 30. 二次電池の中でもリチウムイオン電池（以下LIBと表記する）は，容量が大きく，定格電圧も高 いため，電流値当たりのエネルギー出力が大きい． 体積エネルギー密度 （Wh/L) 重量エネルギー密度（Wh/kg) ニッケル水素電池 ニッカド電池 鉛蓄電池 定格電圧（V) 力率1，電流1Aで10時間使用した 時の電力量(Wh)，Cレート考慮な し 鉛蓄電池 2.1 21 ニッカド電池 1.2 12 ニッケル水素電池 1.2 12 リチウムイオン電池 3.2～3.7 32～37 LTO負極LIB（SCiB等） 2.3V 23 電力(W)=電圧（V）×電流（A）×力率（電気の有効利用効率） 電力量（Wh）= 電力（W）×使用時間（h） ※ 電圧は押し出す力．ダムで例えると 水圧． 電流は流れる量．ダムで例えると 出てくる水の量 30
- 33. 電池セルには，ラミセル，巻回，角型の三種類がある． 塗工箔とセパレータを平らに積み重ねてラミネートパッケージしたものをラミセル，長い塗工 箔とセパレータを巻いたものを巻回セル，塗工箔とセパレータを蛇腹に折り重ねてアルミ パッケージしたものが角型である． それぞれ得手不得手がある．特徴を以下に記す ラミセル 円筒型（巻回） 角型（積層） 製造コスト（※各社の 得意技術で変わる） × ◎安い！ 〇 容量 〇 △ △ 頑丈さ（耐衝撃性） × 〇 ◎アルミパッケージ の強度を変更可能 小型化しやすさ ◎ △ △ デバイスへの詰め込 みやすさ ◎ L字型の電池に加 工することもできる × （形状が理由で隙間 ができてしまう） 〇 安全性(膨張） × 〇 （コンデンサ型は△） 〇 採用されているHMD Hololens Oculus go ？ その他採用デバイス スマホ各種, Apple watch, テスラモデルX, IQOS ドローン, PHEV ガラケー 33
- 35. 特に電池の設置場所によって，求められる形状は変わる．スペースの少ないHMD内蔵型 であれば，iphonXSのように特殊な形状のラミネートセルにする必要があるかもしれない． 一方でMagic LeapやEpson Moverioのような，CPU等の演算用部品と電池が別になってい るタイプは，重量に余裕があるため円筒形や角型で良いかもしれない． ニチコン（株）やTDK（株）の出しているコンデンサ型電池も，HMDが小型化すると出番が ある．眼鏡でいう，ツルの部分に仕込めるからだ． http://www.nichicon.co.jp/new/new217.html http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1809/22/news022.html 左はiPhone XS Max．右のiPhone XSのバッ テリーはL字型． （分解したい．誰か・・・） 東芝とニチコンが協力して開発したコンデン サ型電池．IoTのエッジデバイス狙いか？ Cレート容量維持率が高いうえ，安全性も良 い．ただし電圧/容量ともに低い． 35
- 37. 電池材料の組み合わせでもLiイオン電池の特徴が変わる(以下には開発中の材料を含む) 正極材料 LiCoO2 NCM系統 LiFePO4 LiMn2O4 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 他 負極材料 LiC6 Li4Ti5O12 Li4.4Si LixSi/LiC6 Li3Bi Li3Mg TiO2 他 電解液 Li paste PF6 DMC Li paste PF6 EMC Li paste PF6 DEC Li paste PF6 PC Li paste PF6 EC/DMC Li paste PF6 EC/PVdF Li paste PF6 EC/PVdF 他 × × 導電助剤や結着剤等 37 ×
- 38. 材料は以下の特性項目に影響する（代表例は，私が知らないだけでもっと色々あります．普 段数種類ばかり触ってるからこうなるんですね・・・） 特性 説明 具体例 定格電圧（V） 高いほうが良い．エネルギーUP LiMn2O4 容量（mAh/g） 高いほうが良い．エネルギーUP LiNi0.8Co0.15Al0.05O2などのNi系正極や， Si負極 エネルギー （Wh/g） 高いほうが良い． （偉い先生）Ru使ったらエネルギー密 度数十倍になった．値段は数百倍に なった 内部抵抗（Ω） 低いほうが良い．発熱の原因． 導電助剤によっても大きく変動 Liの拡散抵抗（≒粒子径）と電子伝導 性に依存するため，一概には言えない Cレート維持率 高いほうが良い．高速充放電の 際のエネルギーロスを下げる Li4Ti5O12やLiFePO4（東芝と村田） 低温特性 どれだけ低温で動くか． ～勉強不足 高温特性 どれだけ高温で動くか ～勉強不足 サイクル特性 寿命．セルの内部抵抗や材料の 膨張しやすさで変わる． 材料の組み合わせで大きく変わる 安全性（膨張） Liイオンの出入りで，結晶が膨張 Si負極は難しい．Li4Ti5O12は安全 安全性（分解） 正極材料の分解や電解液の劣 化．ガスが発生しセルが膨らむ． 全個体電解質は強いがエネルギーが 低い 38
- 42. 先に述べたように，HMDは圧倒的に容量不足である．まず，スマートグラスを含む透過型HMDのスペックについて記す． （株式会社ハシラスのユート氏作成の資料を一部参考） ※弁当箱方式は，弁当箱サイズの本体がHMDと別にあり，有線でつなぐ方式．著者の造語 ※稼働時間は動作するソフトによって大きく変わるため目安程度 https://xr-comparison.yutokun.com/? タイプ 視野角 解像度 トラッキング バッテリー（稼働時間） Magic Leap one スタンドアローン （弁当箱方式） ?(著者体感 40～50˚) 2160×2160 6DoF ？（2~5h?） Microsoft Hololens スタンドアローン 30˚ 1280×720 6DoF ？（1~3h） nreal light スタンドアローン （弁当箱方式） 52˚ ?(1080p) 6DoF ？（？） AceReal One スタンドアローン （弁当箱方式） 29˚ 720×900 6DoF ？（2～3h） Rettisa Display スタンドアローン （弁当箱方式） 26˚ 1024×600 なし ？（～2h） Moverio BT-2000 スタンドアローン （弁当箱方式） 23˚ 960×540 3DoF 1240mAh（2個）公称電圧： 7.2V：ホットスワップ対応（~4h） Meverio BT-350 スタンドアローン （弁当箱方式） 23˚ 1280×720 6DoF（低精度） 2950mAh（~2h） Vusix blade スタンドアローン 19˚ 480×480 3DoF 470mAh（~1h） Telepathy waker スタンドアローン （弁当箱方式） ?（著者体 感15˚） 960×540 3DoF 450mAh（~2h） Vusix M300 スタンドアローン 16.7˚ 640×360 3DoF 160mAh＋860mAh ホットスワップ対応（~2h） ※Microsoft社をはじめ，バッテリー容量は非公開の会社が多く，知りたければ分解調査しなければわからない 著者の体感と集めた情報を元に，高機能な順に並べてある（nrealとBT-2000は未体験） ケーブルタイプでは視野角90˚以上のHMDが存在する．高視野角品をスタンドアローン化すると電池が持たない 42
- 44. 内蔵型電池 Moverio BT-2000とVisix M300は少々特殊でありホットスワップに対応しており，電源を入れ たまま電池交換をすることができる．ホットスワップの欠点は電池を二つ積むため重量が倍に なることだが，Vusixは内蔵/交換用と，用途を分けてサイズを変更することで対応している． 交換式電池 交換式電池 余談だが，F社のMicrosoft MR HMDのラーンチ イベントで開発者にホットスワップを勧めた際，興 味深い反応をしていた． 意外と盲点なのか？？ 44 https://www.epson.jp/products/moveriopro/bt2000/ http://www.vuzix.jp/smartglasses/m300.html
- 46. 視野角 解像度 トラッキング バッテリー（稼働時間） Oculus Go スタンドアローン 110˚ 2560 × 1440 @ 60fps / 72Hz 3DoF 2,700mAh/3.6V/9.36Wh （~2h） Vive focus スタンドアローン 110˚ 2880×1600@75 Hz 6DoF 4,000mAh （~3h） Mirage solo スタンドアローン 110˚ 2560 × 1440 @ 75Hz 6DoF 4,000mAh （~3h） IDEALENS K3 スタンドアローン 120˚ 2560 × 1440 @ 75Hz 3DoF 5,000mAh （~4h?） FOVE 0 スタンドアローン 100˚ 2560 × 1440 @ 70Hz 6DoF ?（？） Oculus quest （未発売） スタンドアローン 110˚ 3200 × 1440 @ 72Hz 6DoF 未発表 PIMAX 8K ケーブル 200˚（両 目） 7680 × 2160 @ 80Hz 6DoF PC接続なのでなし Oculus Rift CV1 ケーブル 110˚ 2160 × 1200 @ 90fps 6DoF PC接続なのでなし PSVR ケーブル 100˚ 1920 × 1080 @ 90 / 120fps 6DoF PC接続なのでなし 没入型HMDについて簡単にまとめる．ケーブル型の最高峰は8K解像度だが，スタンドアロー ンの最高は2560×1440であり，高解像度のスタンドアローンHMDの作成は電池がネックに なっていることがうかがえる． Oculus rift CV1はVR HMDの最初期の製品であり，現在では最底辺の品質と言える． PSVRも同じく最底辺であるうえ体感はRiftよりも低く，パネルの検討が甘く“VR用途に向い ているパネル“を選択できていないように感じる．（著者の個人的意見です．Sonyさんごめん なさい．Xperia愛用しております．ウォークマンも愛用しています） 46
- 49. 著者は個人的に，HMDの電池に関してアンケート調査を実施している 対象はHololens MeetUpなどの勉強会で個人的に知り合ったｘR関係者だ． 紙を用いての調査と，Google formを用いたデジタルでの調査，およびツイッターのアンケート 機能を用いた追加調査の3回を実施した アナログ 有効回答数 34人 2018年7月に実施 デジタル 有効回答数 93人 2018年9月～2月10日に実施 追加質問 180人 2019年1月に実施 49
- 50. Oculus Rift (DK1/2/CV1) HTC VIVE PS VR Microsoft immersive Star VR Oculus Go Gear VR Microsoft Hololens Epson moverio Vuzix その他 0 5 10 15 20 25 まず，紙でのアンケート結果を簡単に示す．実施会場がHololensの勉強会であったこともあり，回答者が良く使うデバイ スはHololensが多かった(図1)．職種としては6割がITエンジニアで（図2），82％の人間がxR関係の業務を実施している か志している．また，興味のある分野はゲームなどのエンターテイメント分野から医療まで多岐に渡る(図4）．すなわち， サンプルの数は少ないがそれなりに信頼性のあるデータが取れたと推測できる． 図.1 回答者の使用頻度の多いHMD(n=34).複数 回答可． はスタンドアローンタイプ 35% 22% 5% 13% 25% 職種 割合 ITエンジニア（xR) IT エンジニア (xR以外) ハードウェア開発者(その 他/部品) 学生 その他 図.2 回答者の職種．建築×xRというケースもあるため複 数回答可（n=34，のべ40）．その他には建築，教育，芸術， マーケティング等を含む． 39% 43% 18% 図.3 xR関係の仕事をしているか？(n=33) Yes No(志している） No 0 5 10 15 20 IoT AI 自動車/自動運転 ドローン 機械制御 映画/アニメ ゲーム コミュニケーション 医療介護等 不動産 教育 金融 建築 広告 図.4 興味のある分野（n=34） 50
- 51. 0 2 4 6 8 10 2 4 6 8 10 12 24 人数 連続稼働時間(h)HMDの連続稼働時間は，7～8時間の回答が元も多かった（図1）．HMD用電池に重視する項目は，容量 が最も多く，続いて重量が多かった（図2）．意外なことに自分で交換できる電池を求める声が多く，電池 の酷使による急速な劣化への懸念が浮き彫りとなった． 炎天下の屋外や車内での利用を想定しているケースから，高温環境動作を求められていた．ただし，具 体的な温度を指定していなかったので高温と言っても40℃程度だろう．半面，低温環境動作は2人のみで あった． 図.1 HMDの連続稼働時間（自由記入方式，n=22） 項目 回答数 高容量 27 安全性 8 長寿命 10 重量 17 サイズ 8 寿命が来たら自分で簡単に交換できる 12 充電速度 6 高温環境でも動かせる 7 使用・充電中に過剰に発熱しない 7 物理的な耐久性 1 低温環境でも動かせる 2 図.2 HMD電池の重視する項目（n=34） 51
- 53. デジタル版のアンケート結果に移る．こちらは，アナログ版での知見を踏まえて質問内容に修正を加えて いる．特に，スタンドアローンHMDが増加した後のアンケートであるため，より現状を踏まえた内容となっ ている． 0 10 20 30 40 50 60 70 80 [Microsoft Hololens] [Microsoft MR] [Oculus Rift(DK1/2/CV1)] [HTC VIVE] [Vive focus] [PS VR] [Star VR] [Oculus G0] [Mirage solo] [Gear VR] [Epson moverio（BT300/350/2000/2200)] [Epson moverio（BT30E/35E)] [Meta2] [Vuzix M300] [Vuzix iwear] [Vuzix blade] [Magic leap] [RETISSA Display(QDレーザー）] [Pico neo] [Idea lens (K2/K3)] [その他スマホ系VR] [その他スマホ系AR] [その他専用HMD] 図.1 回答者の使用頻度の多いHMD(n=93).複数回答可． はスタンドアローンタイプ 41% 39% 20% ケーブル式 スタンドアローン スクリーンレス 割合 53
- 54. 0 5 10 15 20 25 30 35 ソフトウェアエンジニア(xR系) ソフトウェアエンジニア(xR系以外) ハードウェアエンジニア(xR系) ハードウェアエンジニア(xR系以外/電子部品含む) 建築系 機械系 医療/介護系 不動産 教育関係 広告系 アート（絵画・アニメ） ゲーム マーケティング・コンサルティング 学生 無回答 アート（音楽） 金融系 回答者の業種を示す．51％がソフトウェアエンジニアであった．3名だけではあるが，xR関係のハードウェ ア開発者も回答してくださった．40％の人間が何らかの形でxRの業務にかかわっており，39％の人間が 志していた（n=93）．すなわちアナログアンケートに比べてライトユーザー層が多いと言える． 図.1 回答者の職業種．複数回答可(n=93，のべ115) 26% 25% 3% 9% 16% 21% ソフトウェアエンジニア(xR 系) ソフトウェアエンジニア(xR 系以外) ハードウェアエンジニア(xR 系) ハードウェアエンジニア(xR 系以外/電子部品含む) 学生 その他 割合 40% 39% 21% xR関係の仕事をしているか？ Yes No No（志している） 54
- 55. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 IoT AI 自動車/自動運転 ドローン 機械制御（ロボティクス/産業機械） アート（絵画・アニメ） アート（音楽） ゲーム コミュニケーション 医療介護等 不動産 教育 金融 建築 広告 マーケティング・コンサルティング 回答者の興味のある分野を示す．アナログでのアンケート時よりも，ゲームやSNSといった短時間利用項 目への票が多い．ここでも，ライトユーザー層が多いと言える． 55
- 56. 0 10 20 30 1時間 2時間 4時間 6時間 8時間 10時間 24時間 人数 連続稼働時間 図.1 HMDの連続稼働時間（選択方式，n=93） 没入型HMD(n=180) 透過型HMD(n=99) HMDの連続稼働時間は2～4時間が多かった．しかし，私の質問の仕方（給電時間はどのくらい必要 か？）が悪く，充電時間と勘違いする例が多発した．そのため，ツイッタのアンケート機能を用いてやり直 した． その際に没入型（VR）と透過型（AR）を分けて実施したところ，没入型は6時間もあれば十分だが，透過 型は10時間以上必要という興味深い結果になった．（ただし，ライトユーザーの影響を加味できない） 透過型は産業利用分野，没入型はエンターテイメント分野で盛り上がっている2018年の時世を表す内容 になったと言えるかもしれない． 56
- 57. 0 20 40 60 80 100すごく 重視する わりと 重視する あまり 気にしない 気にしない [安全性] 38 31 20 4 [重さ] 42 32 14 5 [充電速度の速さ] 24 35 31 3 [電池の寿命の長さ] 23 37 29 4 [自分で交換できること] 27 24 26 16 [高温環境（50℃以上）動作] 9 24 32 28 [低温環境（-10℃以下）動作] 4 8 40 41 [使用中/充電中の発熱を抑える] 26 47 15 5 [二次電池（充電式）であること] 43 37 9 4 [1週間使えるなら一次電池でもいい] 15 21 28 29 重視する人数÷回答者数(%) HMD用電池に重視する項目の質問から容量は省いた． 前回も票数の多かった重量のほか，安全性と発熱対策への票が多かった．これは，Oculus Goが普及し， 使用に耐えないほどの発熱を実感した人が増えたためだろう．電池寿命への票も，電池の酷使への懸念 がうかがえる． 充電速度も6割の人間が指摘している． 高温環境動作は高めの温度に設定したにもかかわらず票が入っており，需要がうかがえる． また，半数以上が自分で電池交換できることを求めている． 安全性への票は，電池材料分野の人間としても同意する．ウェアラブルデバイス全般に言えることだが， 密着するデバイスなのでスマートフォン向けよりも一段階上の安全性が求められる． 図.1 HMD電池の重視する項目（n=93） 57
- 58. HMD用電池に重視する項目の回答者をｘRソフトウェア開発者のみに限定すると以下のようになる すごく 重視する わりと 重視する あま り気にしない 気にしない [安全性] 15 9 4 1 [重さ] 17 8 4 0 [充電速度の速さ] 6 10 11 2 [電池の寿命の長さ] 7 10 10 2 [自分で交換できること] 7 8 9 5 [高温環境（50℃以上）動作] 7 11 7 4 [低温環境（-10℃以下）動作] 2 1 14 12 [使用中/充電中の発熱を抑える] 11 12 3 3 [二次電池（充電式）であること] 10 15 2 2 [1週間使えるなら一次電池でもいい] 5 9 12 3 0 25 50 75 100 重視する人数÷回答者数(%) 回答の傾向に大きな差はなかった．また，エンタメ側の回答者，産業側の回答者と絞ってデータを精査し たが，あまり明瞭な変化・傾向は見られなかった． 人数が足りていないこともあり，信頼性に欠けると考えデータは省略する． n=29人 58
- 60. アンケート回答者のコメントを列記する CPUがん回して2時間ほしい。農業での利用。水が怖い 安全な一次電池改造化キットみたいなのがあると良さそう です xR開発者ではありませんが、頭につけるものなので、安全 性が一番大切かなと思ってます。 電池の安全性についてですが、膨張や抵抗率の変化など をモニタリングしておいて、閾値を越えると交換を推奨、み たいなものだと嬉しいです。交換しやすいiphoneのようなイ メージです。 内蔵式でありながら重すぎず、デジカメの様に交換(予備)も 簡単だと理想的に思います。 特にデモ時には給電している 時間がないため、予備バッテリーを多く用意しておくことで 対応可能だと安心出来ます。 販売側としても予備バッテ リータイプの方が利益増にも繋がるでしょうか。 応援しま す！ 頑張ってください！ 頭が重くなるよりは、多少ケーブルが増えても背中とかに バッテリーを装着できると嬉しいです。 電池については今まで意識しなかったが、改めて考えると 以下となる。 ・膨張はハードウェア全体を巻き込んだ変形、 破損の可能性が高く、最優先で防止すべき。 ・発熱は抑え られた方が良いが、ハードウェア設計で賄える範囲に収ま れば問題はない。 ・容量は、一人で利用するさいに映画鑑 賞に余裕がある分は必須と思われる。 ・家族利用の場合 は現状は一家に一台で取り合いの状況も考えられ、15分 以内の充電で一時間以上は利用できることが望ましい。 展示のイベント等でよく直面する問題がバッテリー・充電の 早さ等なので、頑張っていただきたいです！ HoloLensで展示会などのイベントでデモをする機会が多い のですが、やはり電源マネージメントが大変で、体験人数 の2倍のHololensを用意して順次入れ替える運用をしてい ますが、HoloLensの台数も必要になってきますし、事情によ りイベント開始時にフル充電出来ていない場合もあり、頻繁 に入れ替える事になったりしてかなり大変な状況です。 電池はとにかく重い！！ OculusGoの18650はディスプレイ と同じくらいの重さでかなりのウェイトになっている. なので 外部取り付けが可能で発熱しにくく軽くて容量が大きく出力 の大きいバッテリーが欲しいです！（無茶を言っている事は 分かっています笑） 最高級PCは500W程の消費電力です. これから先スタンドアロンVRが普及するにはやはり高性能 なCPUを支える安定した電源が必要だと思います. 開発頑 張ってください！ 光学系とバランスする重さまでなら一体型が良いです。 そ れ以上は外付けで。 イベント会場など長時間使用する際に端末の予備機が必 要な為、安全に使用できる電池があれば良いと思い回答 致しました。是非実現してください！ バッテリーという観点は個人的に新しかったです。確かに充 電には時間がかかるなーとか感じていました。発表、面白 かったです！次回も何か話すならぜひ聞きに行きたいです。 小ロットから、自由な形でバッテリーを作ってもらえるOEM があったらいいのに……(/・ω・)/ 60
- 71. 著者紹介 (ツイッターID ＠C_Flask) 電子部品メーカーの材料研究部門に勤め，リチウムイオン電池正極/負極材料研究，バリスタ 材料研究に従事．趣味で３DCG，ｘRに触れる．会社の協力を得られず（役員曰く”金は出せな い．社名出さないでくれ．それさえ守れば好きにしていい“），HMD用電池について独自調査を 実施．どこの電池メーカー社員の方でも，興味を持っていただけたら連絡してください．xRのプ ロ引き連れた上で個人的にディスカッションします．誘われたらおそらくサクッと転職します． 2013年 2019年2018年2017年2016年2015年2014年 本業 趣味 大学院生 3DCG （MMD等) xR メーカー社員 （材料研究） HMD用電池について調査開始 大学研究員 年表 技術派遣 正社員 メーカー勤務 （化学分析） ｘR勉強会出入り開始 Palmer氏と連絡が付く ここから進捗なし 71
- 76. 76 モバイルバッテリーメーカー長信の方の反応はすこぶるよく，社員さんと日高さんと三人で 色々と議論を交わしました． 首掛け式モバイルバッテリーに対しては，やはり恐怖心が先に出るようでした．また，ヘルメッ ト搭載型についての議論が白熱し，実際に作成できそうな社名を出しての議論となりました．し かしながら日高さん曰く，「安全検証が通らない可能性が高い」そうです． その強い言い方から，おそらく通らなかったことがあるのでしょう． 余談ですが，Holo2のヘルメットタイプも電池交換できないのでしょうかね？もしそうなら，1人 3台のHolo2ヘルメットを充電・交換しながら使うという愉快な絵面になってしまいますね． FDKの社員さんの反応は非常に面白く，好奇心で目をキラキラさせ，実際にOculus Goを 被ったりもしました．電池展でOculus Goを被って騒ぐ電池メーカー説明員．後で上司に怒られ そうだと不安になります．現在の販売台数についての質問や，電池容量と使用時間，電池搭 載可能箇所の話などをしましたが，どれも初めて聞いた話のようで，大いに盛り上がりました． 資料もお渡したところ，非常に喜んでおりました．また，「HMD用電池の調査が趣味ってどう いうことだ？」と爆笑していました（若干引いていました）．CEATECでのTDK社員の「なんだこ いつ・・・」という反応とは違い，こういう人がいる会社であれば，HMD・スマートグラス分野の電 池の研究開発も夢ではないかもしれません．（そういえば富士通のMicrosoft MR HMDのラー ンチイベントの時に知り合った，ハードウェア開発者も勉強熱心な方でした．Ceatecの時は手ぶ ら＋日高さんいない状態でしたので，仕方ない気もしますが） 残念ながらFDKさんはLIBの技術と部門を売り渡し，現在は一次電池とニッケル水素電池メ インです．カード型デバイス用に薄型LIBを作製しておりますが，HMD・スマートグラス用途に は色々と不足しており使用できません．