一般講演

論文一覧

2213-A2 エレクトロニクス医用電子3月14日午前 2213会場
講演番号	タイトル
講演番号	著者名（所属名）
3-001	閉塞空間での水中放電電流と導電率の関係
3-001	○小松真（岩手医科大学）電気学会全国大会講演要旨 3-001 閉塞空間での水中放電電流と導電率の関係 ○小松真（岩手医科大学）放電時の気泡を利用した医用技術の最適化や事故防止を考慮し，7mS/cm以上の高導電率水中において，閉塞空間で放電させた時の導電率と放電電流の関係をまとめた．四角錐先端の1.2mm 径対向電極を水没させ食塩水中で放電し，電極周囲15mm 四方にわたる閉塞の有無と食塩水の導電率をパラメータとした．絶縁破壊は閉塞空間でのみ発生し，電流波形も閉塞の有無で大きく異なった．放電電流の最大値は，閉塞空間では導電率上昇に伴い減少したが，閉塞の無い場合逆の傾向であった．これより壁面閉塞により放電形態が異なり高導電率水中でもリーダ進展が起きやすくなることが示された．またこのとき高速度写真により壁面上のキャビテーションが確認された．
3-002	種々の呼吸運動における上腕三頭筋弾性様係数の計測
3-002	◎川端翼・奥野竜平（摂南大学）・赤澤堅造（希望の家）電気学会全国大会講演要旨 3-002 種々の呼吸運動における上腕三頭筋弾性様係数の計測 ◎川端翼・奥野竜平（摂南大学）・赤澤堅造（希望の家）スポーツ等において呼吸と運動の関連性が報告されているが、呼吸運動と筋の力学特性との関係は少ない。先行研究では、肘関節伸筋を対象とし種々の呼吸運動と筋活動度との関係を計測した。その結果、息を吐いている時の方が止めている時と比べて筋活動度が低下している結果が得られた。本研究では、左腕の肘関節伸筋を対象として呼吸運動による筋の弾性様係数を直接求めていくことが目的とする。方法として、上腕三頭筋が主動筋となる方向に負荷をステップ状に印加した。この時、肘関節角度のトルクから筋の弾性様係数を求めた。その結果、肘関節伸筋の弾性様係数は息を吐いている時の方が息を止めている時と比べて小さくなっていることを示した。
3-003	光電式容積脈波計測において体動状態に適応するアルゴリズム
3-003	◎柴原脩亨・作田健（滋賀県立大学）電気学会全国大会講演要旨 3-003 光電式容積脈波計測において体動状態に適応するアルゴリズム ◎柴原脩亨・作田健（滋賀県立大学）脈波センサを搭載したウェアラブル機器の多くが光電式容積脈波計測を採用している。この計測はLEDを皮膚に当て、その反射光をセンシングすることで脈波計測を行っている。そこで問題となるのがセンサと測定部位のずれによって発生する「体動ノイズ」である。体動ノイズは計測精度に大きな影響を与えるため、この影響を低減できるようなアルゴリズムが望まれている。本稿ではノイズ信号に埋もれた観測信号と、安静状態脈波に対して周波数変換処理を施した信号との相互相関関係より観測信号中の脈拍成分を抽出するアルゴリズムを検討し、またこの信号処理によって体動状態における脈拍測定の計測精度向上を確認した。
3-004	荷重中心の計測による臥床者の体位検出
3-004	○長井聡・鎌田庸平・福田博也（神戸大学）電気学会全国大会講演要旨 3-004 荷重中心の計測による臥床者の体位検出 ○長井聡・鎌田庸平・福田博也（神戸大学）臥床者の呼吸・心拍の計測や体動の検出については様々な方法が研究・実用化されているが，体位の検出についての報告は少ない。本研究では，市販のゲーム機を用いて臥床者の体位検出を試みた結果について述べている。ゲーム機を12台使用し，体位変化時の荷重と荷重中心を計測し，解析を行った。その結果，頭部・肩部分の身長方向の荷重中心の計測値から，仰・伏臥位と側臥位の判別が可能であることが示された。
3-005	50-dB Hum Noise Suppression using 3-phase N-path Filter
3-005	◎Muhammad Arijal・Khilda Afifah・Nicodimus Retdian（Shibaura Institute of Technology）・Takeshi Shima（Kanagawa University）電気学会全国大会講演要旨 3-005 50-dB Hum Noise Suppression using 3-phase N-path Filter ◎Muhammad Arijal・Khilda Afifah・Nicodimus Retdian（Shibaura Institute of Technology）・Takeshi Shima（Kanagawa University） Hum noise, which depends on power line frequency, is one of the most intractable noise during signal measurement. In a typical analog front-end for signal acquisition in which the hum noise exists in the model. The signal that goes to ADC still has hum noise component which is amplified by the high gain amplifier, and thus decreasing the number of effective bits of ADC which are consumed by the noise. This work propose a passive notch filter using N-path filter to reduce hum noise. Experiment result shows a more than 50dB noise suppression performance.
3-006	Investigation on 10-phase N-path Filter for Hum Noise Suppression
3-006	◎Khilda Afifah・Muhammad Arijal・Nicodimus Retdian（Shibaura Institute of Technology）・Takeshi Shima（Kanagawa University）電気学会全国大会講演要旨 3-006 Investigation on 10-phase N-path Filter for Hum Noise Suppression ◎Khilda Afifah・Muhammad Arijal・Nicodimus Retdian（Shibaura Institute of Technology）・Takeshi Shima（Kanagawa University） Hum noise is one of main problem to obtain high quality electrical signals in analog front end for signal acquisition, especially when the signal has small amplitude and low frequency, which makes them susceptible to a number of on-and off-chip interference. The method to suppress hum noise using N-path notch filter has been presented and implemented using passive elements where the linearity and dynamic range is better compared to the active elements. This work aim to investigate the performance of 10-phase N-path notch filter.

2213-B2 エレクトロニクス通信・情報・システム3月15日午前 2213会場
講演番号	タイトル
講演番号	著者名（所属名）
3-007	非接触コネクタを利用した高速伝送の受信端分岐に関する検討
3-007	◎板倉洋・大和田哲・山田浩利・吉子尚志（三菱電機）・市川愉（宇宙航空研究開発機構）・原口雅嗣・黒田忠広（慶應義塾大学）電気学会全国大会講演要旨 3-007 非接触コネクタを利用した高速伝送の受信端分岐に関する検討 ◎板倉洋・大和田哲・山田浩利・吉子尚志（三菱電機）・市川愉（宇宙航空研究開発機構）・原口雅嗣・黒田忠広（慶應義塾大学）衛星通信機器では軌道上運用の信頼性確保のために機器の冗長系を構成する必要がある. そのため, 機器のコストアップや重量増加が必然的に生じてしまう. そこで本研究では, 非接触コネクタを利用した高速伝送方式の冗長構成への応用を検討する. 本稿では, 非接触コネクタを用いた伝送方式を利用した受信端分岐の冗長構成について報告する. 上記構成で伝送波形評価を行った結果, 2.5Gbpsの10mケーブル伝送で1対2のデジタル通信が成立することを確認した.
3-008	IP方式を用いた保護情報伝送のためのマイクロ波無線装置の同期方式の基礎検討
3-008	○大場英二・小久保翔太（電力中央研究所）電気学会全国大会講演要旨 3-008 IP方式を用いた保護情報伝送のためのマイクロ波無線装置の同期方式の基礎検討 ○大場英二・小久保翔太（電力中央研究所）マイクロ波無線回線にてIP保護リレー情報を伝送するため、マイクロ波無線回線区間において高い精度で経由時間を計測する方法を提案する。
3-009	スロットアンテナ用誘電体レンズのトポロジー最適設計と試作
3-009	○伊藤桂一・中嶋悠華・松田英昭（秋田工業高等専門学校）電気学会全国大会講演要旨 3-009 スロットアンテナ用誘電体レンズのトポロジー最適設計と試作 ○伊藤桂一・中嶋悠華・松田英昭（秋田工業高等専門学校）誘電体レンズの形状を設計するために3次元トポロジー最適化が提案されている。提案手法では正規化ガウス関数ネットワーク(NGnet)を用いることにより、試作可能な形状を得ることことができる。本研究ではFDTDセル単位で誘電体レンズのon/offを設計する。励振周波数12 GHzにおいて、WRJ10規格の導波管にスロットアンテナを構成し、その開口面上に20×20×20 mmのレンズ設計領域を設けた。最適化結果はボクセルデータとして得られるため、各セルの媒質を定義するID配列を用いてSTL形式へ変換する。試作レンズをアンテナに装荷して測定結果、試作レンズはおおむね設計通りの性能であることを確認した。
3-010	トポロジー最適化を用いたホーンアンテナ用誘電体レンズの設計
3-010	◎煤賀司・米沢正人・伊藤桂一（秋田工業高等専門学校）電気学会全国大会講演要旨 3-010 トポロジー最適化を用いたホーンアンテナ用誘電体レンズの設計 ◎煤賀司・米沢正人・伊藤桂一（秋田工業高等専門学校）一般的にレーダー用アンテナは用途や取り付け方によって所望する放射パターンや送信距離が異なるため、各々の目的に適合したアンテナを設計する必要がある。これに対して、基本となるアンテナに装荷する誘電体レンズで放射パターンを制御することができれば、単一のアンテナを多様な目的に使用できる。本研究ではトポロジー最適化によりホーンアンテナ用誘電体レンズの形状を設計する。2次元領域において指向性の狭角化を目指し、サイドローブの抑制とともに2目的最適化を行った。また、2次元FDTD法の計算結果の妥当性を検討するために自作したH面ホーンアンテナと計算結果のH面放射パターンを比較し、モデリングの妥当性を確認した。
3-011	遺伝的アルゴリズムを用いた導波管平面アレーアンテナ給電系の最適化
3-011	◎信太仰平・鈴木京・伊藤桂一（秋田工業高等専門学校）電気学会全国大会講演要旨 3-011 遺伝的アルゴリズムを用いた導波管平面アレーアンテナ給電系の最適化 ◎信太仰平・鈴木京・伊藤桂一（秋田工業高等専門学校） 8本の導波路で構成される誘電体レンズ装荷導波管スロットアレーアンテナを開発し，給電系として8分配分波器を採用した。しかし，図1(a)に示す各分岐部で起こる反射によって出力電力が減少すること，出力電力が導波路によって偏ることが課題となった。本研究ではビス挿入により，8分配分波器の出力電力を増加し，放射系を構成する各導波路への電力供給を一様とすることを目的とする。最適なビス挿入パラメータを求めるために，FDTD法と進化型計算手法の一つであるマイクロ遺伝的アルゴリズム(μGA)を組み合わせた最適化を行った。実際には各導波路への出力電力の割合と導波路への総電力について2目的最適化を試みた。
3-012	バイノーラル音を活用した自動車の安全確認システム
3-012	◎伊藤伸悟・佐野勇司（東洋大学）電気学会全国大会講演要旨 3-012 バイノーラル音を活用した自動車の安全確認システム ◎伊藤伸悟・佐野勇司（東洋大学）音量、周波数特性、位相などの異なる音を左右の耳で聴くことで、任意の方向の音場を再現する技術をバイノーラル再生技術という。本研究の目的はバイノーラル再生技術を用いて車外の音場をカーステレオで再現することによる、安全確認システムを提案することである。今回の安全確認システムでは、狭指向性マイクを用いて収録方位を分担させ周囲の音を収録する。マイクでの収録データを頭部インパルス応答で畳み込み積分することにより、設置したマイクの指向方向に対応した音像方向のバイノーラル音が得られる。得られた4バイノーラル音を一つのバイノーラル音として合成することで車外周辺の音場が再現される。作成したバイノーラル音はカーステレオによる評価で標準偏差45.3度の範囲で認知された。従って、概ね全方位を捉えることのできるシステムを提案できたと考えられる。
3-013	静電誘引形離型剤インクジェットに関する基礎的な検討
3-013	◎山崎雄三・松尾一壽（福岡工業大学）電気学会全国大会講演要旨 3-013 静電誘引形離型剤インクジェットに関する基礎的な検討 ◎山崎雄三・松尾一壽（福岡工業大学）現在，加工製品の製造過程において加工後に材料を取り出す工程がある．型枠から材料をスムーズに取り出す為に離型剤が用いられている．現在，様々な手法によって離型剤のコーティングが行なわれているが，離型剤の飛散等の問題が生じている．離型剤の飛散は周辺機器に対して汚損を生じさせる恐れがあり，課題となっている．我々は高効率な離型剤のコーティングを念頭に，静電誘引形インクジェット方式を用いて検討している．本稿では静電誘引形インクジェット方式における離型剤の飛散を低減させる取り組みとして，背面電極を用いた実験結果について報告する．

2213-A3 エレクトロニクス電子回路・デバイス3月14日午後 2213会場
講演番号	タイトル
講演番号	著者名（所属名）
3-014	チップ上の温度勾配の検知にPTAT電圧発生回路を用いた電流制御回路の試作と実測
3-014	○奥達哉（明治大学）・島田義久・福井厚夫（トレックスセミコンダクター）・関根かをり（明治大学）電気学会全国大会講演要旨 3-014 チップ上の温度勾配の検知にPTAT電圧発生回路を用いた電流制御回路の試作と実測 ○奥達哉（明治大学）・島田義久・福井厚夫（トレックスセミコンダクター）・関根かをり（明治大学）近年、スマートフォンに実装されているリチウムイオン電池の爆発、発火が社会問題となっている。この問題の原因の一つとして、充電電流をコントロールする制御回路の誤作動による電池への過充電が挙げられる。今回、誤作動の一因であるチップ上の温度変化に着目した。この問題を解決するためにチップ上の温度を監視する温度センサの必要性が増している。また、小型な電子機器での用途において、センサ回路は小面積かつ低消費電力であることが求められる。本研究の目的は、温度センサが高い温度を検知した際、電池に流れる充電電流を小さくすることでチップ上の温度を一定に保ち、誤作動を防ぐことである。
3-015	温度依存性を低減した低電圧カレントミラーの試作と実測
3-015	○小宮健人・関根かをり・和田和千（明治大学）電気学会全国大会講演要旨 3-015 温度依存性を低減した低電圧カレントミラーの試作と実測 ○小宮健人・関根かをり・和田和千（明治大学）【背景】MOSFET を用いたカレントミラー回路は様々な用途に利用され、微細化された集積回路では温度依存性の低減が重要な課題となっているため。【回路について】基本的なカレントミラーはソース端子とバルク端子を接続したもので、バルクとソースの PN 接合の漏れ電流は出力電流に影響しないが、低電圧カレントミラー回路はゲート端子とバルク端子を接続することで、漏れ電流が出力電流に影響する。その電流を利用することで高温時の出力電流の温度依存性を低減させる。【結果】チャネル長が長くなるにつれて、また入力電流が大きくなるにつれて高温時の出力電流が減少していることが分かった。
3-016	スイッチドキャパシタC/T変換器における増幅器の有限利得の影響の検討
3-016	小川覚美・◎シュレスタソミ・佐藤隆英（山梨大学）電気学会全国大会講演要旨 3-016 スイッチドキャパシタC/T変換器における増幅器の有限利得の影響の検討小川覚美・◎シュレスタソミ・佐藤隆英（山梨大学）差動容量型センサは、圧力差、加速度、回転角度などの物理量の変化によってセンサを構成する2つのキャパシタの容量差が変化する。これまでに、スイッチドキャパシタ容量・時間(C/T)変換器を用いた差動容量型センサの信号処理回路が提案され、素子の非理想的特性の影響が軽減できることが示されている。本稿では、C/T変換器における増幅器の有限利得の影響について検討し、増幅器の有限利得の影響が大きく低減できることを回路解析とHspiceシミュレーション結果によって示す。
3-017	高次通過域を除去したNパスフィルタの回路規模の削減
3-017	◎ZIHAO ONG・佐藤隆英・小川覚美（山梨大学）電気学会全国大会講演要旨 3-017 高次通過域を除去したNパスフィルタの回路規模の削減 ◎ZIHAO ONG・佐藤隆英・小川覚美（山梨大学） Nパスフィルタは通過帯域が可変である特長を有する反面、基本通過域の整数倍の周波数にも通過域が存在する。出力信号の振幅に適切な係数を乗ずる等の演算を施すことで不要な通過域を除去する手法が提案されているが、演算を行うための回路が大きくなる問題がある。本稿では、先行研究において高次通過域を除去するための演算を見直し、冗長な部分を削減することで、より小規模な回路で高次通過域の除去する設計法を提案している。提案手法の設計例として差動5パスフィルタを設計し、従来回路より3割以上の素子数を削減できることを示している。また、シミュレーションにより、提案回路が従来回路と同等の性能を有することを示している。
3-018	FG-MOSを用いた4値シフトレジスタのレイアウト設計
3-018	◎小濱秀冊・大塩悠貴・山崎亘竜・深井澄夫（佐賀大学）電気学会全国大会講演要旨 3-018 FG-MOSを用いた4値シフトレジスタのレイアウト設計 ◎小濱秀冊・大塩悠貴・山崎亘竜・深井澄夫（佐賀大学） LSI内部の配線量やトランジスタ数の低減は、集積密度向上の観点から重要である。その手段の1つとして多値情報処理システムがあり、本研究室ではFG-MOSを用いた4値回路を研究している。現在4値マイコンの回路設計まで行われており、本研究では、4値シフトレジスタ回路の調整、レイアウト設計、及び寄生容量・寄生抵抗を考慮したシミュレーションを行った。シミュレーションの結果、クロック周波数0.8MHzで所望の動作を確認したが、アンダーシュートやオーバーシュートが発生した。今後は4値ALUと組み合わせ、シミュレーションにより動作確認を行う。
3-019	リチウムイオンキャパシタの等価回路化への検討
3-019	◎諸岡圭介・新藤弘樹・佐藤宣夫（千葉工業大学）電気学会全国大会講演要旨 3-019 リチウムイオンキャパシタの等価回路化への検討 ◎諸岡圭介・新藤弘樹・佐藤宣夫（千葉工業大学）近年，地球環境問題が危惧される中，自然エネルギーの有効利用は，その問題解決策として期待される．自然エネルギーを有効利用する上で，蓄電装置の性能向上は欠かせない．中でも，蓄電装置を構成する蓄電素子は，小型化，高容量化が進み，内部構造も複雑化している．そこで，蓄電素子の複雑な内部構造を正確な等価回路モデルとして表現することが小型化，高容量化に向けた回路設計の一助となる．本研究では，蓄電素子としてリチウムイオンキャパシタ（LIC）に着目する．現在主流である蓄電素子の電気二重層キャパシタとリチウムイオン二次電池，LICの充放電測定を行い，それらの結果の比較より，LICの等価回路化に向けた検討を行う．
3-020	量子化高抵抗素子の開発
3-020	○大江武彦・Gorwadkar Sucheta・板谷太郎・金子晋久（産業技術総合研究所）電気学会全国大会講演要旨 3-020 量子化高抵抗素子の開発 ○大江武彦・Gorwadkar Sucheta・板谷太郎・金子晋久（産業技術総合研究所）電子機器の小型化・省エネルギー化に伴い、絶縁性能に優れた小型電子部品のニーズが高まりつつあり、待機電力の低減の要求など、高抵抗・微小電流の精密測定技術の必要性が高まりつつある。また、ジョセフソン効果、量子ホール効果、単一電子トンネリング効果の3つの量子効果を用いてオームの法則がどれほど成り立つかを確認するメトロロジートライアングル検証が世界的に進められつつある。我々はこれらの目的のため、量子化高抵抗素子の開発に取り組んできた。量子ホール素子を直並列に組み合わせることで任意の量子化抵抗値を実現する技術を用い、1 MΩの量子ホールアレー素子などの開発を行ったことについて報告する。
3-021	モバイル機器向け3D-ICの放熱促進方法
3-021	◎松橋功大・古見薫・今井雅・岡本慎太郎・金本俊幾・里見優太・黒川敦（弘前大学）電気学会全国大会講演要旨 3-021 モバイル機器向け3D-ICの放熱促進方法 ◎松橋功大・古見薫・今井雅・岡本慎太郎・金本俊幾・里見優太・黒川敦（弘前大学） 3D-ICはチップを積層するため、シングルチップより電力密度が高くなる。そのため発熱による温度上昇が課題となっている。3D-ICの冷却方法として、マイクロチャンネル/ピンフィンによる液体冷却(1)やチップ間プレート(2)が提案されてきた。しかしながら、スマートフォンやウェアラブルデバイスのように小型薄型なモバイル機器では水冷やファン付きヒートシンク等の外部装置を使用することができない。本論文では、モバイル機器向け3D-ICの放熱促進方法を提案する。3D-IC上面をサーマルプレートで覆い、短冊状もしくは複数の穴を開け、放熱面積を拡大することにより実現する。熱伝導解析の結果、提案構造は従来構造に比べ、温度上昇を44％低減できた。
3-022	モデルベースデザイン手法を用いたガスセンサー開発事例
3-022	○松田昭信（九州大学）電気学会全国大会講演要旨 3-022 モデルベースデザイン手法を用いたガスセンサー開発事例 ○松田昭信（九州大学）モデルベースデザイン手法を利用して、システムレベル記述から詳細設計まで、Simulink環境を応用したモデルベースデザイン手法を用いた効率的なガスセンサー開発事例について述べる。