2012 Fiscal Year Annual Research Report
極小センサノードを用いたリアルタイム３次元モデリングインタフェースｉＣｌａｙ
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23240015
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
橋本 昌宜 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (80335207)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 雄一 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (40359857)
廣瀬 哲也 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70396315)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 3次元モデリング / センサネットワーク / リアルタイムモデリング / 極小センサノード |
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| Research Abstract |
幅広い周波数範囲で共振が可能でインピーダンスが制御できる小型アンテナとしてスパイラルアンテナを取り上げ，最適な共振周波数やその構造について電磁界シミュレーションを行った。10MHz帯，100MHz帯，1GHz帯の周波数帯でアンテナ特性および通信特性（S21）を評価した．実験結果より，いずれの周波数帯でもインピーダンス整合可能であること，設計したアンテナを1対1で配置し10mm以内の近距離通信を想定した場合，100MHz 帯で最適な共振周波数が得られることがわかった．共振周波数を340MHz とした場合，アンテナ間の距離が10mm のときS21 が-64.5dB という結果が得られた。
静電容量結合を利用した距離推定手法を検討した。本手法の実現のためには、各ノードが2枚の電極を持ち、閉路を形成する必要があることが明らかになった。さらに、その電極についてシミュレーションにより好ましい形状を検討した。
無線給電技術に関する実験，および調査を行った．プリント基板ボードにより，磁界共鳴方式のアンテナコイルと容量を構成し，無線給電実験の評価を行った．測定評価の結果，コイルのQ値は33.3であり，距離50mmで20%以上の給電効率を実現できることを確認した．さらに，小型ノードに向けた直径1mmの超小型コイルの評価を行った．コイルの実験評価結果と電磁界解析結果の一致をみることができ，超小型ノードに向けたアンテナとして利用できる見通しを得た．
iClayの3次元形状構築機能の応用を実証するために，立方体の電子ブロックを組み合わせることで3次元形状を構築可能なActiveCubeを利用して，形状を構築した後に，その形状を用いて3次元形状モデルを検索可能なシステムを実装した．特に，形状だけではなく，モーションを加味することで検索精度の向上することが分かった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通りに、研究項目に着手し、大きなサプライズなく検討が進んでいるため。
なお経費の繰り越しは、ノード間距離測定方式を検討するなかで、リターンパスを含めた信号伝搬経路が確保できる電極の設計が極めて重要な役割を果たす知見が得られたため、その電極設計に必要な詳細検討を新たに行ったことによる。
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| Strategy for Future Research Activity |
各要素技術の確立を目指す。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] A 6.66-kHz, 940-nW, 56ppm/°C, Fully On-chip PVT Variation Tolerant CMOS Relaxation Oscillator2012
Author(s)
K. Tsubaki, T. Hirose, Y. Osaki, S. Shiga, N. Kuroki, and M. Numa
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Journal Title
Proc. Of International Conference on Electronics, Circuits, and Systems (ICECS)
Pages: 97-100
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Emoballoon2012
Author(s)
K. Nakajima, Y. Itoh, Y. Hayashi, K. Ikeda, K. Fujita, T. Onoye
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Journal Title
Proc. of The 10th Asia Pacific Conference on Computer Human Interaction (APCHI2012)
Volume: 1
Pages: 681-682
Peer Reviewed
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