研究目標

　少子化や高齢化，生活習慣病など近年の社会環境の変化に伴う問題が多発し，安全や福祉，健康の維持に大きな関心が寄せられています．孤独死や過労死あるいは不注意によって引き起こされる大事故，不健全な生活による疾患等を未然に防ぐためには，個人の体調や行動，その環境などを多角的かつ常時継続的に把握し，必要な措置を速やかに行うことが望まれます．人手を介さずにこれらのことを行うためには，人体に装着したセンサにより状態や環境を計測し，得られた情報を処理すると共にデータを遠隔地の病院や肉親に無線ネットワークを利用して安全・確実に転送できるシステムの構築が有効となります．このようなシステムの構築は，センサの統合化技術や低消費電力回路技術，発電技術や電源管理技術，無線通信技術や生体の状態を把握し処理するための情報処理技術など，広範囲なセンシング融合技術の開発により初めて実現できるものです．
　本研究は、兵庫県立大学の電子回路学研究グループが協力し、科学技術振興機構のERATO（Exploratory Research for Advanced Technology）型研究プロジェクト「前中センシング融合」が、血圧や脈拍あるいはその波形に代表される個人の体調とその活動状況や周辺環境の状態を計測する複数のセンサを集積化すると共に小型発電機，無線通信素子を統合化し，人の安全と健康を支援するシステムの構築を目指すものです．

研究の実施方法

　本プロジェクトでは，センサ群の超小型融合，システムの低消費エネルギー化，小型エネルギー供給機構，低消費電力無線ネットワーク機構等多くの技術目標を達成する必要があり，下記４グループでそれぞれのミッションを達成していく計画です．
（１）素子G
　運動量・衝撃（3軸加速度），気温，日照，気圧，湿度，騒音，体温，脈拍，血圧，発汗およびその成分検出用センサ群を機能材料を併用しながら低消費エネルギー化・小型集積化する．センシング対象に応じたセンサ要素の配置や実装形態を含めて検討する．
（２）回路G
　センサからの出力をアナログ処理する回路，AD変換回路，デジタル信号処理回路，メモリ，RFインタフェイス（2.4GHz帯）を含む回路群をCMOS技術で構成する．各回路群は低消費電力化を最優先事項とし，すべての回路に対してプログラマブルなスタンバイモードを備える．回路チップは薄膜化し，多層積層を前提とし，ビアホールを介したチップ間配線を試み，新たな低消費電力積層パッケージング技術の開発を行う．
（３）マイクロパワーG
　小型軽量で実用的な使用に耐えうる電力発生機構を検討する．生体の運動に伴い発生したエネルギーを圧電薄膜や磁気薄膜を利用して電気変換する技術，および超小型燃料電池についても同時に研究開発を進める．
（４）ソフトウェアG
　先行臨床試験システムの試作および初期的な臨床データの獲得を通じて生体計測，環境計測に必要なセンサの仕様（ダイナミックレンジ，時間分解能等）を決定すると共に，人体側デバイスとベースステーション間で必要なRF通信プロトコルや秘匿性の高いネットワーキング技術，センサ出力を解析し人体を理解するアルゴリズムなどの開発を行う．

協力関係

　本プロジェクトでは，各種の素子試作においては下の図のように兵庫県立大学の電子回路学研究グループが所持する試作設備も有効に利用し、効率の良い研究を目指します．

[独]科学技術振興機構 前中センシング融合プロジェクト

クリーンルーム　インキュベーションセンター４F　9401・9402室

プロジェクト事務所　オープン実験棟　8111室
研究者居室　　　　　オープン実験棟　8103室
計測実験室　　　　　オープン実験棟　8112室
研究者居室　　　　　オープン実験棟　8201室
実験室（１）　　　　オープン実験棟　8204室
実験室（２）　　　　オープン実験棟　8212室
実験室（３）　　　　オープン実験棟　8213室

兵庫県立大学 大学院工学研究科 電気系工学専攻 電子回路学研究グループ