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2013 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

Research Project

Project/Area Number 23240015
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

橋本 昌宜  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (80335207)

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)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords3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
Research Abstract

粘土中に配置した1mm3 級の共振型アンテナの電磁界シミュレーションをおこない、そのS21 特性や複数配置によるS11 への影響を評価した。シミュレーションの結果、コイルアンテナが平面スパイラルアンテナよりも有効であるとわかった。周波数が340MHz でコイルアンテナは10dB 以上良いS21 を得た。
静電容量結合を利用した距離推定手法を提案した。提案手法の実現のため、ノード間に信号の伝搬に利用される静電容量結合を発生させる二枚一組の対のセンサ電極に焦点を当て、電磁界解析を使ったシミュレーションから、その性能変化傾向を調査し電極設計の指針を示した。
3次元形状認識システム向けノード間距離情報に基づいた3次元ノード位置推定手法を検討した。距離情報には大きな距離測定誤差が含まれていること、推定するノードが多数あることから、ロバスト性を考慮した逐次的推定手法を適用した。
超小型ノードへのワイヤレス給電の設計ならびに評価を行った.アンテナの特性検討より,ショートタイプのヘリカル構造を採用した.さらに,整流回路として差動型の動的なしきい値補償機能を持った,高効率な差動型整流回路を検討した.数値計算による性能評価を行った結果,数μW程度の電力が得られることを確認した.さらに,製作した送受信アンテナと整流回路チップを用いて給電実験を行い,超小型ワイヤレス給電技術により微小電力を伝送できることを確認した.
iClayのための柔らかいユーザインタフェースデバイスのための通常のタッチインタラクションとは異なる「こする」「たたく」「つまむ」などの操作を取得するためのプロトタイプデバイスの実装と性能評価を実施した.粘土のような柔らかい筐体として風船を操作対象とし,デバイスの実装を行った結果,約83.5%の精度でインタラクションを識別可能であった.
以上により、iClay実現に向けた要素技術を完成させた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] PUCs: 静電容量方式マルチタッチパネルにおけるユーザの接触を必要としないウィジェット検出手法2014

    • Author(s)
      中島康祐, 伊藤雄一, Simon Voelker, Christian Thoresen, Kjell Ivar Øvergård, Jan Borchers
    • Journal Title

      情報処理学会インタラクション2014論文集

      Volume: 1 Pages: 108-113

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feasibility Evaluation of Near-Field Communication in Clay with 1-mm^3 Antenna2013

    • Author(s)
      J. Kono, M. Hashimoto, and T. Onoye
    • Journal Title

      Proc. of Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)

      Pages: 1121--1123

    • DOI

      10.1109/APMC.2013.6695041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proximity Distance Estimation Based on Capacitive Coupling between 1mm^3 Sensor Nodes2013

    • Author(s)
      T. Shinada, M. Hashimoto, and T. Onoye
    • Journal Title

      Proceedings of International NEWCAS Conference

      Volume: 1 Pages: 1-4

    • DOI

      0.1109/NEWCAS.2013.6573601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 低電圧エネルギー・ハーベスティングに向けた0.27-V入力,効率75%,オンチップ・チャージポンプ回路2013

    • Author(s)
      長井崇浩, 廣瀬哲也, 椿 啓志, 黒木修隆, 沼 昌宏
    • Journal Title

      第26回 回路とシステムワークショップ予稿集

      Volume: 1 Pages: 319-324

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A 32.55-kHz, 472-nW,120ppm/C, Fully on-Chip, Variation Tolerant CMOS Relaxation Oscillator for a Real-Time Clock Application2013

    • Author(s)
      K. Tsubaki, T. Hirose, N. Kuroki, and M. Numa
    • Journal Title

      Proceedings of The 39th IEEE European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC)

      Volume: 1 Pages: 315-318

    • DOI

      10.1109/ESSCIRC.2013.6649136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emoballoon: ソーシャルタッチインタラクションのための柔らかな風船型インタフェース2013

    • Author(s)
      中島康祐, 伊藤雄一, 林勇介, 池田和章, 藤田和之, 尾上孝雄
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      Volume: 18 Pages: 255-265

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emoballoon: a balloon-shaped interface recognizing social touch interactions2013

    • Author(s)
      K. Nakajima, Y. Itoh, Y. Hayashi, K. Ikeda, K. Fujita, and T. Onoye
    • Journal Title

      Proc. of 10th International Conference on Advances in Computer Entertainment Technology (ACE '13)

      Volume: 1 Pages: 182-197

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] リアルタイム3次元モデリングシステムiClayの実現に向けた1mm^3級センサノードの要素技術開発2014

    • Author(s)
      河野仁, 鵜川翔平, 信田龍哉, 塚元瑞穂, 田中勇気, 中島 康佑, 伊藤雄一, 廣瀬哲也, 橋本昌宜
    • Organizer
      LSIとシステムのワークシ ョップ2014
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      20140526-20140526
  • [Presentation] ノード間距離情報に基づいた逐次的3次元ノード位置推定手法の検討2014

    • Author(s)
      鵜川翔平, 信田龍哉, 伊藤雄一, 橋本昌宜, 尾上孝雄
    • Organizer
      電子情報通信学会 回路とシステム研究会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20140307-20140307
  • [Presentation] Soft Error Immunity of Subthreshold SRAM2013

    • Author(s)
      M. Hashimoto
    • Organizer
      International Conference on ASIC (ASICON)
    • Place of Presentation
      深セン
    • Year and Date
      20131030-20131030
    • Invited
  • [Presentation] 適応バイアス電流生成技 術を用いた超低電力・高速Rail-to-Railオペアンプ2013

    • Author(s)
      尾崎年洋, 廣瀬哲也, 椿啓志, 黒木修隆, 沼 昌宏
    • Organizer
      LSIとシステムのワークシ ョップ2013
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      20130513-20130513

URL: 

Published: 2015-05-28  

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