放熱機能を有するアンテナを用いる 5.8 GHz 帯 5W レクテナ

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

Published On 2022/2/24

抄録 (和) 本報告では, 放熱機能を有するアンテナを用いる 5.8 GHz 帯 5W レクテナについて報告する. 先端短絡スタブ装荷高インピーダンスダイポールアンテナと GaAs エンハンスメントモード pHEMT を用いる gated anode diode (GAD) とを組み合わせ, レクテナの高効率化および大電力化を狙っている. このレクテナではアンテナ基板の上に GAD 用いる整流器 IC を実装する. その場合, 大電力化とともにダイオードからの放熱が問題となる. そこで良好な熱伝導特性および高周波特性を有する窒化アルミニウムによりアンテナ基板を構成している. 試作の結果, 入力電力 37.1 dBm (5.1 W) において整流効率 74.5% が得られている. このときの整流器 IC の表面温度は, 環境温度 25℃ の条件で 62.9℃ であり, 熱的に実用化に足る特性である.(英) In this paper, a 5.8 GHz band 5 W rectenna with a heat-dissipation antenna is described. The rectenna consists of a short stub connected high impedance dipole antenna, and GaAs enhancement mode pHEMT gated anode …

Journal

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

Published On

2022/2/24

Volume

121

Issue

400

Page

36-41

Authors

Naoki Sakai

Naoki Sakai

Kanazawa Institute of Technology

Position

H-Index(all)

8

H-Index(since 2020)

6

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0

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Research Interests

Microwave circuit

Wireless power transfer

Rectifier

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Naoki Sakai

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An Integrated Planar Guanella Balun with the Quasi-Coaxial Structure on GaAs Substrate

This paper proposes a planar Guanella balun with the quasi-coaxial structure. This is the first report of the Guanella balun fabricated on a GaAs substrate. The quasi-coaxial structure is configured with metal layers on three thin dielectric layers of a few micrometers thickness. These layers are laminated on the GaAs substrate. The metal on the second layer (the second metal) is an inner conductor, which is surrounded by the first and third metals correspond to an outer conductor. The first and third metals are split lines to widen the inner conductor. The fabricated Guanella balun has a spiral shape, and its size is by . The fabricated Guanella balun shows less than of amplitude imbalance and 7.3 degrees of phase imbalance from 5 GHz to 15GHz. The fabricated Guanella balun is realized with half elements of a Marchand balun and achieves good performance with small size.

Naoki Sakai

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IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters

Graded Index Fiber-Inspired 3-D Printed Surface Focusing Porous Dielectric Structure With GaAs MMIC Rectenna Towards Millimeter Wave Wireless Power Transfer Application

Borrowing the idea of the graded-index (GRIN) fiber, we propose an all-dielectric porous structure with a unique surface focusing feature to improve the performance of the rectenna for millimeter-wave (mm-Wave) wireless power transfer (WPT) applications in this letter. The on- and off-axis focusing properties of the proposed structure are analyzed by the full-wave electromagnetic simulation. Moreover, benefitting from the low-cost 3-D printing technique, the designed GRIN structure prototype with different pore densities of the polylactic acid material is fabricated. The near-field phase transform experiment at 28 GHz was carried out to verify the excellent focusing performance of the fabricated structure prototype. Besides, the characteristics of multifocal spots on the surface of the proposed structure are further confirmed by the mm-Wave WPT experiments with a GaAs monolithic microwave integrated circuit rectenna …

Naoki Sakai

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IEICE Conferences Archives

高効率・大電力レクテナ

本報告では,金沢工業大学における高効率・大電力レクテナの研究状況について述べる.ドローンなどのUAVへの無線給電を行う場合,限られた受電面積から所望の直流電力を取り出すために,レクテナの大電力化,高効率化が必要となる.本稿ではその手法を述べる.

Naoki Sakai

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GaAs E-pHEMT gated anode diode を用いた 5.75 GHz 帯 1W レクテナ

空間伝送型ワイヤレス電力伝送の法制度化が進み,実用化に向けた開発が行われている.その中で,金沢工大ではダイポールアンテナとE-pHEMT gate anode diode(GAD)による整流素子を直接整合し,整合回路の損失を抑制した高効率レクテナを報告している[1].本報告は,レクテナを低姿勢化させる上で有利なパッチアンテナ用い,[1]と同様の直接整合構成の1Wレクテナを開発したので,その結果を報告する.[1] N. Sakai, K. Itoh et.al, "5.8GHz Band 10W Rectenna with GaAs E-pHEMT Gated Anode Diode on the Aluminum Nitride Antenna for Thermal Dispersion," IEEE MTT-S IMS2023, pp.1003 – 1005, 2023-8.

Naoki Sakai

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塗布型カーボンナノチューブ薄膜トランジスタによる Gated anode diode を用いる 920MHz 帯レクテナ

本報告では薄形で安価な塗布プロセスが適用可能なカーボンナノチューブ薄膜トランジスタ (carbon nanotube thin –film transistor: CNT-TFT) による920MHz帯レクテナについて述べる.ここでは高い移動度が得られるCNT-TFTによりgated anode diode (GAD)を構成し,整流素子としている.このCNT-TFT GADは強い周波数分散特性を有するため,直流特性と高周波特性を用いモデル化している.このCNT-TFT GADにより倍電圧整流器を構成し,さらに高利得特性を有するデュアルループアンテナと接続し,レクテナを構成している.試作した920MHz帯レクテナの大きさは46mm x 92mmであり,基準アンテナへの受電電力0dBmの条件で0.41Vの出力電圧を確認した.これはEIRP 2Wの送信機から1.48m離れた場所での受電に相当する測定条件である.

Naoki Sakai

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倍電圧整流器 IC の高調波輻射量の評価結果

本報告では,倍電圧整流器ICの高調波輻射量の評価結果を報告する.一般的な倍電圧整流器の等価回路をもとにしたレイアウト(Layout A)と平滑用MIMキャパシタの配置を変え,対称構造にしたレイアウト(Layout B)を比較する.その結果として,Layout Aは入力電力25.6dBmのとき,整流効率67.2%,出力電圧8.6Vを得ている.Layout Bも同等である.また,2倍波電力への変換損の測定値は,Layout Aでは-38.5dBc@Pin = 25.6dBm,Layout Bでは-41.3dBc@Pin = 25.6dBmである.レイアウトを対称とすることにより2倍波の高調波輻射レベルが2.8dB抑制することができる.

Naoki Sakai

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量子ビット駆動用 X 帯偶高調波リングミクサ MMIC の特性

量子ビット駆動用マイクロ波信号源では,演算の判定誤りを抑制するため低スプリアス特性が要求される.これに適用するため,アンチパラレルダイオードペア(APDP)を用いる偶高調波ミクサを検討している.ここでは X帯偶高調波リングミクサMMICの評価結果を示す.

Naoki Sakai

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インピーダンス変成微小ループアンテナを用いる 28GHz 帯 GaAs 高感度レクテナ MMIC

Beyond 5Gに向け,ミリ波における通信と無線電力伝送(WPT)の融合システムを検討している. WPTのサービスエリア拡大のためには高感度レクテナが必要となる.本報告では,小形に高インピーダンス特性を実現できる微小ループアンテナ(SLA)を適用した28GHz帯GaAs高感度レクテナMMICの試作結果を示す.

Naoki Sakai

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整合回路付き高周波倍電圧整流回路の整流効率の理論式

本報告は整合回路を含む高効率倍電圧整流回路の設計に向けて,整合回路を装荷した倍電流整流回路の整流効率の理論式を導出する.

Naoki Sakai

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準同軸構造グァネラバラン GaAs IC の試作結果

平衡-不平衡変換を行う高周波回路としてマーチャントバランが良く用いられている.ただし,2つのλ/4結合線路で構成されるため小型化の課題がある.ここではバランの小型化に向けて,1つのλ/4同軸伝送線路で構成可能なグァネラバランを準同軸構造によりGaAs IC上に形成した.試作の結果,4~15GHzで,3dBの分配損とI/O パッドの損失を含む挿入損失は6.3±1.4 dB,振幅インバランスは0.7dB以下,位相インバランスは10.9度以下が得られた.I/O パッドを除くグァネラバランのコアサイズは425μm×345μmである.併せて作製したマーチャントバランと比較して同等の性能で22.2%の小型化が図れた.

Naoki Sakai

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Novel Energy Harvesting and SWIPT System at 28 GHz with a Simple Phased Array

The realization of future radiative wireless power transfer products necessitates a simple and low-cost phased array with higher frequency to increase the beam efficiency. Further, simultaneous wireless power and information transfer (SWIPT) are also expected. This study developed a simple phased array at 28 GHz while considering energy harvesting from 5G radio waves. The number of antenna elements in the phased array with parasitic elements were reduced and novel, simple, and low-cost phase shifters were employed. Consequently, beam steering and SWIPT experiments were conducted using the developed phased array. This study expanded upon the developed phased array and the experimental results in Japan.

Naoki Sakai

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920 MHz band rectenna with the CNT-TFT GAD

This paper presents the first demonstration of rectification with the carbon nanotube thin film transistor (CNT-TFT) for wireless power transfer (WPT) in the 920 MHz band. The CNT-TFT that is a coated TFT using semiconducting single-walled carbon nanotubes has advantage of low-cost fabrication and planner integration with an antenna on a thin film. On the other, reported frequency ranges were within HF bands due to their wider channel size. For applying the CNT-TFT to GHz-order rectification, the gated anode diode (GAD) is employed and is characterized for its modeling. As the results, practical operations of 920 MHz band rectenna with the CNT-TFT GAD and the dual loop antenna can be confirmed in experimental investigations.

Naoki Sakai

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5.8 GHz band 10 W rectenna with GaAs E-pHEMT gated anode diode on the aluminum nitride antenna for thermal dispersion

In this paper, the 5.8 GHz band 10 W rectenna is demonstrated. The GaAs bridge rectifier IC with GaAs E-pHEMT gated anode diodes (GADs) is employed to obtain input power of 10 W. The IC is directly connected with the inductive high-impedance antenna to reduce circuits’ loss. Furthermore, the antenna is implemented on the aluminum nitride (AlN) substrate for thermal dispersion. With migrated circuit functionalities, simulated radiation efficiency of the antenna is 99.2 %. Measured rectification efficiency of the rectifier is 83.7 % at input power of 10 W. This is the top performance among 10 W class rectifies

Naoki Sakai

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IEICE Technical Report; IEICE Tech. Rep.

5.8 GHz band 10 W rectenna on the aluminum nitride antenna for thermal dispersion

(in English) This paper presents the 5.8 GHz band 10W rectenna with GaAs E-pHEMT gated anode diode (GAD) on the aluminum nitride (AlN) antenna. The rectifier IC on the prototyped AlN antenna achieved a rectification efficiency of 83.7% at an input power of 10.5 W while maintaining a GAD junction temperature of 48 degrees. These results demonstrate that the rectenna can continuously receive RF power of 10 W with high rectification efficiency. Furthermore, we demonstrate a 3x3 rectenna array with the prototyped rectenna in a microwave power transfer (MPT) system. The MPT system with the rectenna array could transmit a DC power of 43.4 W, allowing a drone to fly continuously for ten minutes.

Naoki Sakai

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GaAs E-pHEMT GAD を用いる準ミリ波帯 1W 整流器 MMIC

GaAs E-pHEMT Gated anode diode を用いて26GHz帯1W倍電圧整流器MMICを設計した.測定結果は,26GHzにおいて入力電力29.5dBmのとき整流効率62.2%,出力電圧31.1Vである.GADにより準ミリ波帯において大電力・高効率整流が可能であることを示した.

Naoki Sakai

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5.8 GHz 帯 10W 級倍電圧整流器 MMIC

マイクロ波での無線電力伝送(MPT)が法制化され,その実用化が進められている.筆者らは,MPT用レクテナの大電力化のため,GaAs E-pHEMTによるGated anode diode (GAD)を用いる大電力レクテナの検討を行っている.本報告では5.8GHz帯10W級倍電圧整流器MMICの評価結果を示す.

Naoki Sakai

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Kanazawa Institute of Technology

IEICE Conferences Archives

ダイオードの閾値と降伏電圧を考慮した倍電流整流回路の解析

無線電力伝送システムにおいて,整流回路は受電した高周波電力を直流に変換し負荷へ給電するために欠かせない回路である.倍電流整流回路はモーターや電池などの低電圧・大電流で動作する負荷へ直流電力を供給するのに向いている.過去の発表ではダイオードを理想的なスイッチと仮定し,倍電流整流回路の動作および理論効率をまとめている.本稿では閾値電圧ならびにブレイクダウン(降伏)電圧を含んだダイオードモデルを用い,倍電流整流回路の動作について報告する.

Naoki Sakai

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Kanazawa Institute of Technology

IEICE Conferences Archives

GaAs E-pHEMT gated anode diode を用いる 5.8 GHz 帯 5W レクテナ

大電力化に適するGaAs E-pHEMTによるgated anode diode(GAD)を用いる5.8GHz帯5Wレクテナの試作結果を示す.入力電力Pin=37dBm(5W)のときに整流効率=85.2%,出力電圧Vout=35.8Vである.

Naoki Sakai

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Kanazawa Institute of Technology

IEICE Technical Report; IEICE Tech. Rep.

Quasi millimeter wave high-power rectifier with GaAs E-pHEMT GADs

(in English) In this report, quasi-millimeter wave 1 W-class double-voltage rectifier MMIC with 0.18 μm GaAs E-PHEMT gated anode diodes (GADs) is presented. At first, high current characteristic of the 0.18 μm GaAs E-PHEMT GAD is indicated in its characterization, compared with the GaAs SBD. As the result, terminal capacitance of the GAD is made lower than that of the GaAs SBD, matching loss can be reduced especially in high-power rectification. In the experimental investigation of the developed double voltage rectifier MMIC, rectification efficiency of 62% and output voltage of 32.9 V are obtained at an input power of 30 dBm. This is the highest input power in reported rectifiers from 20 to 40 GHz band. And measured rectification efficiency is extreme higher than the reported efficiency trend versus input power. The reported circuit technique with the GaAs E-PHEMT GAD indicates good possibility for future …

Other articles from 電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報 journal

Masahiko Osawa

Masahiko Osawa

Nihon University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

相互の目標達成を促進するためのマッチング方法の検証

抄録 (和) 人々が協力することで効率良く, より大きな個々人の目標を達成することが理想的な協働だと考えられる. 本研究では, 目標管理手法として注目されている Objectives and Key Results (以下, OKR) を活用して, 相互の目標達成を促進するためのマッチング方法を模索する. 著者らは 「複数人で企画を行う際に一般的であるプロフィール情報より, OKR に基づいてマッチングすることで, 相互の目標達成の実現に向けた企画を立てやすくなる」 という仮説を立て, 実験を行った. 今回の実験の知見を元に OKR を用いたマッチングシステムの開発を目指す.(英) Cooperation between individuals is a way to achieve larger personal goals. In this research, we utilize OKR (Objectives and Key Results), which has been attracting attention as a goal management method, to seek the optimal elements in matching to promote mutual goal attainment. The authors conducted an experiment based on the hypothesis that matching based on OKRs, rather than on profile …

Masahiko Osawa

Masahiko Osawa

Nihon University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

相互の目標達成を促すことを目指した OKR の表示方法の検証

抄録 (和) 人々が協力することで効率良く, より大きな個々人の目標を達成することが理想的な協働だと考えられる. 本研究では, 目標管理手法として注目されている Objectives and Key Results (以下, OKR) を用いて, マッチングを促 進させる OKR の表示方法について模索する. 著者らは 「OKR 集合の表示方法として一般的なリスト表示ではなく, グ ラフ表示をすることで他人の OKR に興味を持ちやすくなる」 という仮説を立て, 独自に作成した WEB アプリケー ションを用いて予備実験を行った. 今回の実験の知見を元に OKR を用いたマッチングシステムの開発を目指す.(英) Cooperation between individuals is a way to achieve larger personal goals. In this research, we evaluated an OKR (Objective and Key Results) display method that facilitates OKR matching. Our hypothesis is that graph display of OKR sets, rather than the common list display, can increase interest in other people’s OKR. We conducted a preliminary experiment using a our OKR …

Tohru Kondo

Tohru Kondo

Hiroshima University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

仮想エンジンアーキテクチャにおける RISC-V 同時マルチスレッディング (SMT) コアの実現

抄録 (和) 異なる目的に特化したエンジンを複数種類搭載し動作するヘテロジニアス構成の仮想エンジンアーキテクチャ上で, 同時マルチスレッディング (SMT) が動作可能な RISC-V コアである CRVS コアを実装した. SMT では単にマルチコア化するよりも低リソースでの複数スレッド同時実行が可能という長所がある. また, CRVS の位置付けとしては SMT を活かした他エンジンの動作支援が挙げられる. なお, 当 RISC-V コアは ArchiTek 社が開発するエッジ AI 向けチップ “Chichibu” に搭載される予定である. 本研究では過去の実装と比較しリソース使用量を半分以下に削減し, またメモリに遅延がある場合でも SMT を用いることにより 3% から 6% 程度 IPC が向上した.(英) The RISC-V core which supports simultaneous multithreading (SMT) on a heterogeneous virtual engine architecture has been implemented. In the arcitecture multiple types of engines which are specialized for different purposes are conducted. As the advantage of SMT, the RISC-V SMT core …

Masatoshi Uno

Masatoshi Uno

Ibaraki University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

熱電発電モジュール用カスケード昇降圧コンバータと単一電流センサのみによる逐次最大電力点追尾制御の実機検証

抄録 (和) 多直列接続した熱電発電モジュールでは温度ばらつきにより電気特性が不均一化し, 発電量が大幅に低下する. 発電量を最大化させるためにはモジュール毎の最大電力点追尾 (MPPT) 制御が必要となるが, モジュールと同数の電圧/電流センサを要するため高コスト化を招く. 本稿では, カスケード昇降圧コンバータを利用した逐次 MPPT 制御手法を提案する. 提案制御手法では, モジュール毎に逐次 MPPT 制御を行うことで単一の電流センサによる制御が可能なため低コスト化を達成する. また, 各モジュールのインタリーブ動作によりインダクタの小型化を実現する. 3 モジュール用試作回路を用いた実機検証により各モジュールの逐次 MPPT 制御を実証した.

Takuro Yonezawa

Takuro Yonezawa

Nagoya University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

自律ネットワークにつながる自律移動ロボットを用いる映像サービスの実現の検討

抄録 (和) Beyond 5G に向け, 自律運用可能な自律ネットワークにつながる様々なサービスのうち, カメラやディスプレイを搭載しネットワークにつながる自律移動ロボットを用いた映像サービスの実現を検討している. 本発表では自律ネットワークや自律移動ロボットを含めた映像サービス全体のシステムアーキテクチャとそれを構成する双方向 CDN 制御, 進化駆動型自律ネットワーク, 及び多様なサービスを柔軟に統合する自律ネットワーク活用自律移動ロボットの概要について述べる.(英) Toward beyond 5G world, we study enabling video services with the use of an autonomous mobility robot connected to an autonomous network. This paper describes the overall architecture of video services with the use of an autonomous mobility robot connected to an autonomous network and bi-directional CDN, the outline of evolution-driven autonomous networks, and autonomous mobile robots connecting with spheric display and 360 camera.

Sinan Chen

Sinan Chen

Kobe University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

医学教育のための臨床現場の安全なストリーミングシステムの開発

抄録 (和) 新型コロナウイルス対策のため, 外来診察室での臨床実習が制限され, 陪診・見学などの教育機会が失われることが問題点となる. 診察室内の密を回避しつつ, リアルタイムな診察を見たい要望があるが, オンライン配信はプライバシー課題が存在し, セキュリティ上ではグローバルネットワークに流せないことが要求される. 本稿では, 医学教育のための臨床現場の安全なストリーミングシステム (Secure Streaming System for Medical Education, SSS4ME と呼ぶ) を提案することを目的とする. アプローチとして, 診察室内の患者の顔をリアルタイムにマスキングし, 学内教室に配信する Web アプリケーションを開発する. 我々のキーアイデアは, WebRTC 技術と画像処理技術を統合することである. 具体的に, まず, 汎用パソコンと USB 定点カメラを臨床現場に設置し, リアルタイムな画像を Web ブラウザで映す. 次に, TensorFlow. js で駆動する骨格センシング PoseNet モデルの出力結果から, 検出された人間の顔区域で,「目線モザイク」 と 「顔モザイク」 という 2 つの画像処理を行う …

Jin Nakazato

Jin Nakazato

Tokyo Institute of Technology

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

Beyond 5G エッジクラウドにおける分散マイクロサービスに関する研究

抄録 (和) 本格的な商用サービス開始が始まった 5G では, ミリ波帯や Massive MIMO 等の先端技術が導入され, これまでよりもさらに高速化された伝送速度が着目されている. しかし, サービスとしては未だ 4G におけるスマートフォンでのプラットフォームが中心となっており, 5G 技術の特徴である多数同時接続や高信頼・低遅延を十分に活かしきれているとは言い難い. 一方で, 2030 年代の無線・有線を含めた目指すべき次世代ネットワークとして, Beyond 5G (B5G) に向けた活動が, コンソーシアムの設立やホワイトペーパの公開等を通して世界中で盛んになっている. そのような背景の下, 本研究では B5G に向けた, 多種多様なサービスに対応可能な仮想化エッジクラウド基盤 (以下, エッジクラウド) に関する研究開発を行う. 本稿では, エッジクラウドの設計を行い, エッジクラウドが複数展開される環境下におけるエッジクラウド間でのリソース共有手法を提案する. また, 本提案手法の有効性を検証するために, 東京工業大学大岡山キャンパスにエッジクラウドを導入し, 実証実験フィールドを …

Mamoru Komachi

Mamoru Komachi

Tokyo Metropolitan University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

Infinite SCAN: 単語の意味変化と語義数の同時推定

In this study, we propose a hierarchical Bayesian model that can automatically estimate the number of senses for each word by considering the Dirichlet process on the Gaussian Markov random field in the modeling of the diachronic meaning change of words. In the experiments using pseudo data, we show that proposed model can correctly estimates changes and the number of word senses. In the experiment using actual data, we show the estimated results and analiysis for multiple target words.

Teppei Nakano

Teppei Nakano

Waseda University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

クラウドソーシングにおける動的タスク発注モデルの教師なし学習

抄録 (和) クラウドソーシングによるアノテーション品質を効率的に担保する枠組みとして, データの難易度に応じて発注数を最適化する動的タスク発注モデルを教師なしで学習する方式を提案した. クラウドソーシングにより収集される回答は誤りを含むため, サンプルごとに複数のワーカから回答を収集し, 多数決などにより集約することで信頼性を担保する. このとき, 一般的に多数決を行うワーカ数が多いほど高品質なラベルが得られるが, 発注数の増加に伴い発注費用も増大するため, 最終的なラベルの精度を高く維持したまま, 多数決を行うワーカ数を削減することが望ましい. そこで, 複数ワーカによる回答のばらつきが小さいほど多数決の信頼性が高いという仮定のもと, 回答のばらつきが十分小さくなるまでワーカへの発注を続ける動的タスク発注モデルに着目し, ラベルの誤りと発注費用を最小にするようなモデルパラメータを教師なしで学習する方式を提案した. 家畜の監視画像に対するアノテーションタスクにおいて提案方式の有効性を検証したところ, 教師あり学習と同等の性能を達成す …

Noriharu Suematsu

Noriharu Suematsu

Tohoku University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

バンドパスデルタシグマ変調器の時分割多重と並列化

器を用いる MIMO, CA 等の方式が導入され, 装置の大型化を招いており, その小型化が求められている. この対策として, アナログの周波数変換機能や局部発信機を用いず直接ディジタル部から直接変調信号を出力し無線機の小型化を図ることができる 1 ビットバンドパスデルタシグマ変調方式 (1-bit BP-DSM) が注目されている. 一方で, この変調器は, 変調器自体がフィードバックループを用いた構成であること, さらに, 内部のループフィルタに巡回型ディジタルフィルタが採用されることから, 時分割多重処理や並列化処理による小型化や高速化が困難であるという意見がある. そこで本稿では, 多重数 M を適用した雑音伝達関数 NTF (zM) を導入して, 回路の共有化とメモリ追加のみで時分割多重を実現できることを示し, 多重数 2 の事例において FPGA 実装を行い, 回路規模を半減させ小型化ができることを示した. また, このフィードバックを含む多重化されたバンドパスデルタシグマ変調器について, 時間インタリーブ型デルタシグマ変調器の構成を用いることで並列処理を実現し, 高速化を図れることを示した.

Fengyu Li 李豊羽

Fengyu Li 李豊羽

Nagoya University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

MEMS 力センサを用いた心筋細胞の拍動計測

抄録 (和) Si 製の培養基板と力センサを MEMS プロセスで作製して, ヒト iPS 細胞由来心筋細胞の拍動力と拍動周期を計測した. 培養基板は可動式となっているため, 心筋細胞を播種すると細胞の拍動に併せて変位する. 培養基板に力センサを接触させることで細胞の動きを高時間分解能で計測した. 培養温度や力学的伸展刺激の強さを変えたときに, 細胞のふるまいがどのように変化するかを実験で調べた. 本報告ではその結果をデータと共に報告する.

Jin Mitsugi

Jin Mitsugi

Keio University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

マルチキャリアバックスキャッタ通信システムの開発~ システムアーキテクチャとサービス~

抄録 (和) 後方散乱通信において, サブキャリアチャネルを複数同時に利用し同期したデータストリーミングを周波数分割多元接続として実現するマルチキャリアバックスキャッタ通信システムを研究開発している. 本発表では, 研究開発が狙いとするサービスを概説するとともに, 研究開発の課題について報告する.

Sinan Chen

Sinan Chen

Kobe University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

Uni-messe と FIWARE の連携によるコンテキストアウェアアプリケーションの効率開発

中田 匠哉 t 渡邊 輔 t 陳 思楠 t 中村 匡秀 t, tt t 神戸大学〒 657–8501 神戸市灘区六甲台町 1–1 tt 理化学研究所・革新知能統合研究センター〒 103–0027 東京都中央区日本橋 1–4–1 E-mail: t {tnakata, tasuku, chensinan}@ ws. cs. kobe-u. ac. jp, ttmasa-n@ cs. kobe-u. ac. jp あらまし コンテキストアウェア技術を導入したスマートシステムは, 物理世界とサイバー空間における様々な状態 (コンテキスト) に応じて, 異種分散サービスを動的に連携させることができる. コンテキストアウェアアプリケーションの構築においては, コンテキスト管理とルールベースシステムの 2 つの技術が重要な要素であり, これらの実装基盤技術を用いることでサービスの開発工数を削減することができる. 先行研究としては, オープンソースコンテキスト管理基盤 FIWARE および, 我々のグループで研究中のルールベースイベントルーチングハブ Uni-messe が存在する. 本研究では, Uni-messe と FIWARE を連携した統合アーキテクチャを検討する. 本稿では, まず統合アーキテクチャの全体構成を提案する. 次に, アーキテクチャを構成する 5 つのモジュールの連携と動作について考察する. 最後に, 提案アーキテクチャに従ったデモサービスを構築・実装し, 開発に必要な作業工程の考察を行った. Uni-messe と FIWARE を連携させることで, コンテキストアウェアアプリケーションの開発を効率的に行うことができるようになる.

Shoko Miyauchi

Shoko Miyauchi

Kyushu University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

Multiple Instance Learning による大腸病理画像からの癌再発予測システムの構築

抄録 (和) 大腸癌は, 再発すると死亡のリスクが非常に高くなるため, 再発リスクが高いと考えられる場合は術後に化学療法を行う. しかし, 現在までに決定的な再発リスクの判断根拠は見つかっていないため, 医師が癌のステージや腫瘍の深さなどから総合的に判断し, 治療方針を決定している. そこで, 本研究では, 大腸標本の Whole Slide Image, およびそれに含まれる大腸癌領域を入力とし, Multiple Instance Learing を用いて, 再発リスクの予測とその診断根拠を提示するシステムを提案する.

Naoki Mukawa

Naoki Mukawa

Tokyo Denki University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

雑談しようよ!~ 遠隔映像コミュニケーション環境における講義中の雑談の事例分析~

抄録 (和) 授業がオンラインに移行することにより学生同士のコミュニケーションの機会が減少している. 本稿では, 学生間のインフォーマルな会話ができる環境として, 仮想空間中の参加者同士の距離により伝わる音量が変化する遠隔映像コミュニケーションツール oVice を授業で利用し, 雑談が生じるプロセスを観察した. その結果, 近づくことで相手に自分を意識させ, ミュート機能などにより発話意思の伝達を行い, 相手が雑談を了承すると雑談が発生するというプロセスが観察された. 声の届く範囲を示すだけでなく, 相手に自分を意識させる点でも 2 次元空間が大きな役割を果たしており, 視覚, 聴覚による近接関係の情報共有が雑談に重要であることがわかった.

Hiroyasu Usami

Hiroyasu Usami

Chubu University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

内視鏡画像からのポリープ形状復元を目的としたシミュレーションモデルによる血管構造解析

抄録 (和) 近年, 日本における大腸がんの罹患率は増加傾向にあり, AI や画像処理技術を活用した医療診断支援システムの開発が望まれている. 特に内視鏡診断では, ポリープの大きさや形状が診断の重要な指針となっている. ポリープの形状を復元する際に, その絶対的な大きさを推定するために, 対象物体が非剛体であることから Shape from Shading (以下, SFS) による光学的制約式を用いた形状復元手法等が開発されている. 光学的制約式を用いる際に必要となるカメラから対象物体までの奥行情報 Z, 対象物体のもつ反射係数 C などパラメータ情報取得が必要である. 本研究では, 参照物体を血管とし, カメラと血管の構成する幾何学的モデルを用いることでそれらパラメータ算出を実現する幾何学的モデルを提案する. そこでは, 幾何学的モデルの評価は 3 次元の血管シミュレーションモデルを作成し, 形状復元に必要なカメラ座標系におけるカメラから血管までの奥行情報 Z を算出することで幾何学的モデルの評価を行いモデルの妥当性を確認している.また, 提案した幾何学的モデ …

Noriharu Suematsu

Noriharu Suematsu

Tohoku University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

60GHz 帯ダイレクト RF アンダーサンプリング受信用サンプルホールド CMOS IC

抄録 (和) 高速・大容量通信を実現するために広帯域を確保できる 60~ GHz 帯等のミリ波帯の利用が注目されている. これまで我々はダイレクト RF アンダーサンプリング受信用に Ka 帯サンプルホールド (S/H) IC の開発を行ってきた. 本稿では, 60 GHz 帯ダイレクト RF アンダーサンプリング受信用 S/H IC を設計し, 65nm CMOS プロセスで試作し評価を行ったので報告する. 動作周波数を 60~ GHz 帯に高周波化するとクロックジッタだけではなく, サンプルからホールド状態に遷移する立下り時間がホールド出力電圧に与える影響がより顕著となる. この影響についてシミュレーションにより評価を行い, クロックの立下り時間の目標性能を決定し, それを満たすクロック生成回路を設計した. また, 帯域幅 2~ GHz の広帯域特性を実現するために, S/H 回路のバッファアンプのトランジスタサイズを大きくする必要があり, バッファアンプのゲート・ソース間の寄生容量を 60~ GHz 帯でのホールドキャパシタとして用いた. 試作した S/H IC は 60~ GHz 帯において, 2~ GHz 帯域幅で 20~ dB 以上の …

Yoshinobu Kajikawa

Yoshinobu Kajikawa

Kansai University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

共通のマイクロホンを用いた複数の ANC システムの同時制御に関する検討

抄録 (和) 公共の空間において, 周囲の騒音や会話音を減らすことは重要である. そこで, 銀行窓口やシェアオフィスに設置されているパーティションに ANC を適用し, 問題の解決を図る. 本稿では, 共通のマイクロホンを用いて, パーティションで隔てられた 2 つの空間で同時に騒音を制御するデュアル ANC を提案する. デュアル ANC では, 一つのマイクロホンが一方のシステムでは参照マイクロホンとして, もう一方のシステムでは誤差マイクロホンとして機能する. シミュレーション結果から, デュアル ANC が 2 つの空間で同時に騒音を 6 dB 以上低減するとともに. フィルムスピーカを二次音源として用いることで, 騒音低減効果が向上することを実証する.(英) In public spaces, it is important to reduce ambient noise and conversational sounds. Therefore, ANC is applied to partitions installed at bank counters and shared offices to solve problems. In this paper, we propose a dual ANC that simultaneously controls noise in two spaces separated by partitions using a common …

TAKEKAWA Takashi

TAKEKAWA Takashi

Kogakuin University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

予測モデルにおける LiNGAM を用いた特徴量選択

抄録 (和) 機械学習モデルの精度を向上させるためには, 使用するモデルの特徴, およびデータのドメイン知識を踏まえたうえで特徴量エンジニアリングを行うことが重要である. 機械学習モデルを構築する者がデータのドメイン知識を深く理解していない場合は, 関連する知見の調査が必要である. そもそも得られたデータの変数間の因果関係が不明である場合は, 詳細な探索的データ分析を行う必要がある. 本研究ではデータからそのデータの変数間の因果グラフを推定する統計的因果探索の手法である LiNGAM を用いた特徴量選択と交互作用項の生成を組み合わせることによって, 予測モデルの精度を向上させることができた.

Sho Ooi

Sho Ooi

Ritsumeikan University

電子情報通信学会技術研究報告; 信学技報

言語処理と知能の脳室内免疫細胞ネットワーク仮説~ 脳脊髄液中の B リンパ球が脊髄反射と言語処理を司る~

抄録 (和) 突発性正常圧水頭症患者にシャント術を施すと, 失語症や健忘症が発症する事例がある. 血液脳関門で保護された脳室・脳脊髄液中を浮遊する B リンパ球が, シャントによって失われるからではないか. 筆者は, 脳室内を浮遊する B リンパ球が, 言葉の音韻波形に特異的に結合する抗体をもち, 言葉に関する記憶を司るという仮説を提案する. 大脳皮質で言語処理するという説には, 細胞・分子レベルの仮説が存在しない. 筆者は, 以下で細胞と分子を特定し, 言語処理の脳内ネットワークモデルを提示する.