ウェアラブル センサ 書籍
 
No.1844
【次世代】ヘルスケア機器の新製品開発
自動運転、先進運転支援システムの最新動向とセンシング技術

 

◎生体適合、装着時の違和感低減、人の動きへの追従、
   これらの要求に不可欠な材料技術、部品、実装技術を一挙掲載!

ウェアラブルデバイスの
小型、薄型化と伸縮、柔軟性の向上技術

−体に貼れるセンサ、伸びる配線、0201部品、曲がるリチウム電池−

発 刊:2015年12月25日  体 裁:A4判 510頁  定 価:80,000円(税抜)  ISBN:978-4-86104-606-3

※書籍絶版 オンデマンド版 64,000円(税抜)   (上製本ではありません)

■ 本書のポイント
1.電子部品の軽薄短小化と実装、パッケージ技術
 ・0201サイズ部品の微細化、小型化技術
 ・長時間動作へ向けたマイコンの低消費電力化
 
・ウエアラブル端末へ向けた伸縮FPC技術

2.伸縮、柔軟配線の作製技術と材料設計
 高導電性と高伸縮耐性を兼ね備えた配線材料
 ・伸縮配線、電極の疲労劣化メカニズム
 ・金属配線への断線修復機能の付与技術

3.バッテリー問題の解決へ向けた電池、電源技術
 ・“曲がるリチウム電池”の開発事例
 ・印刷法を用いたマイクロ電池の作製技術
 ・バッテリーレスへ向けた環境発電技術


4.小型で軽量、低ノイズなウェアラブルセンサ
 ・体動ノイズ除去技術
 ・必要な生体信号のみを抽出する信号処理技術
 ・軽量で装着感のないウエアラブルセンサ


5.柔軟で伸縮可能、人体に安全なフレキシブル、ストレッチャブルセンサの開発事例
 ・人体表面など曲面へのフィット性
 ・伸ばしても折り曲げても壊れにくいセンサ
 ・ソフトでウェットな生体親和性デバイス
 ・導電性繊維を用いたスマートテキスタイル
■ 執筆者(敬称略)
創造的窯業材料研究所 野村 武史 東京工業大学 赤松 範久
ローム(株) 玉川 博詞 東京工業大学 小池 泰徳
京セラ(株) 坂井 光治 九州大学 藤川 茂紀
トレックス・セミコンダクター(株) 前川 貴 東京工業大学 宍戸 厚
日本テキサス・インスツルメンツ(株) 圓本 吉彦 (株)半導体エネルギー研究所 高橋 実
パナソニック ファクトリーソリューションズ(株) 大武 裕治 (株)半導体エネルギー研究所 田島 亮太
富士機械製造(株) 粟生 浩之 首都大学東京 金村 聖志
日本メクトロン(株) 松本 博文 (株)NTTデータ経営研究所 竹内 敬治
(株)東芝 八甫谷 明彦 神戸大学 神野 伊策
三共化成(株) 吉澤 徳夫 (株)KRI 荒木 圭一
太陽誘電(株) 宮崎 政志 信州大学 小山 俊樹
(株)フジクラ 中尾 知 東北大学 西澤 松彦
富士通クオリティ・ラボ(株) 伊達 仁昭 芝浦工業大学 岩崎 久雄
オリンパス(株) 高橋浩一(故人) 横浜国立大学 新井 宏之
大阪大学 清川 清 慶應義塾大学 眞田 幸俊
セイコーエプソン(株) 馬塲 宏行 (株)ノイズ研究所 石田 武志
早稲田大学 河合 隆史 群馬大学 井上 雅博
東北大学 藤掛 英夫 大阪大学 荒木 徹平
セイコーエプソン(株) 小須田 司 大阪大学 関谷 毅
パイオニア(株) 郷間 雅樹 大阪大学 菅沼 克昭
神戸大学 和泉 慎太郎 (株)HSPテクノロジーズ 清水 博
パナソニック(株) 松本 秋憲 (国研)物質・材料研究機構 川喜多 仁
パナソニック(株) 森川 幸治 旭化成せんい(株) 巽 俊二
(国研)情報通信研究機構 成瀬 康 (株)アドバンスト・メディア 坂口 毅雄
早稲田大学 岩瀬 英治 (国研)産業技術総合研究所 植村 聖
早稲田大学 古志 知也 信州大学 木村 睦
山梨大学 佐藤 正樹 ミツフジ(株) 三寺 秀幸
山梨大学 奥崎 秀典 石川工業高等専門学校 藤岡 潤
昭和電工(株) 内田 博 (株)KRI 藤本 康治
山形大学 福田 憲二郎 (国研)産業技術総合研究所 山田 健郎
山形大学 時任 静士 ヤマハ(株) 鈴木 克典
(国研)物質・材料研究機構 三成 剛生 大阪府立大学 竹井 邦晴
東京大学 竹谷 純一 兵庫県立大学 前中 一介
諏訪東京理科大学 渡邊 康之 神戸大学 森本 勝大
和歌山県工業技術センター 山下 宗哲 神戸大学 石田 謙司
(国研)産業技術総合研究所 牛島 洋史 東京医科歯科大学 三林 浩二
花水木法律事務所 小林 正啓    
東北大学 鳥光 慶一    

■ 目  次

第1章 ウェアラブルデバイス向け電子部品の軽薄短小化と実装、パッケージ技術

第2章 ウェアラブルデバイスへ向けた伸縮、柔軟配線の作製技術と材料設計

第3章 プリンテッドエレクトロニクス技術とウェアラブルデバイス作製への応用

第4章 ウェアラブルデバイス用電池、電源の開発動向と小型、薄型化

第5章 ウェアラブルデバイスの通信、ネットワーク技術

第6章 ウェアラブルディスプレイの開発動向と応用

第7章 ウェアラブルセンサの開発と生体情報の計測技術

第8章 フレキシブルセンサの作製技術とウェアラブルへの応用

第9章 ウェアラブル端末の普及に伴う法律問題と解決の方向性


◇第1章 ウェアラブルデバイス向け電子部品の軽薄短小化と実装、パッケージ技術◇

第1節 ウェアラブル端末向け積層セラミックコンデンサの小型化動向と材料設計

1.超小型化と静電容量
2.MLCCの製造プロセス
3.薄層化、多層化と誘電率
4.誘電率のdcバイアス電圧依存性
5.絶縁抵抗の寿命

第2節 ウェアラブル機器へ向けたチップ部品の微細化・小型化技術

1.RASMIDRシリーズの特長
 1.1 驚異的な寸法精度
  1.1.2 ダイシング方法の見直し
 1.2 実装精度
  1.2.1 下面電極の採用で実装時のエラーを低減
  1.2.2 実装時のチップクラック問題を解決
 1.3 高密度実装を実現
 1.4 衝撃試験および落下試験もクリア
2.RASMIDRシリーズのラインアップ
 2.1 0402(0.4×0.2mm)サイズのツェナーダイオード/ショットキーバリアダイオード
 2.2 03015(0.3×0.15mm)サイズのチップ抵抗器

第3節 ウェアラブル端末へ向けたセラミックパッケージング技術

1.ウェアラブル端末とセラミックパッケージの概要
 1.1 ウェアラブル端末の機能と半導体、電子デバイス
 1.2 半導体、電子デバイス用のセラミックパッケージ概要
 1.3 セラミックパッケージの基本構造と製造プロセス技術
 1.4 セラミックパッケージの材料特性
 1.5 パッケージの設計技術
 
2.半導体ICと電子デバイス用のセラミックパッケージ
 2.1 小型SMDパッケージ
 2.2 カメラモジュール用CMOSイメージセンサパッケージ
 2.3 その他のセラミックパッケージング技術
 2.4 将来に向けたパッケージング技術への展望


第4節 超小型・低消費電力電源ICとウェアラブル機器への応用

1.安定化電源の必要性
2.ボルテージレギュレータ
3. パッケージの小型化
4.DC/DCコンバータ
5. XC9265シリーズ概要
6.XC9236シリーズ概要
7.昇圧DC/DCコンバータ
8.XC9140シリーズ概要
9.DC/DCコンバータかLDOかの選択
10.高効率の実例
11.コイル一体型 micro-DC/DCコンバータ
12.電池の特長
13.リブートIC
14.XC6190シリーズ概要

第5節 ウェアラブル機器向けマイコンの超低消費電力化とコネクティビティ

1.ウェアラブル向けマイコンにおける消費電力を決定するもの
 1.1 ウェアラブルに必要な動作モードとマイコン用ベンチマーク
 1.2 EEMBCR ULPBenchmark
2.MSP超低消費電力マイコン
 2.1 MSP430 FRAM (MSP430FRxx)
  2.1.1 複数の低消費電力モード
  2.1.2 自律的なペリフェラル
  2.1.3 超高速ウェイクアップ
  2.1.4 リアルタイム・クロック
  2.1.5 ダイレクト・メモリ・アクセス(DMA)
  2.1.6 消費電力を最小限に抑えるFRAM
 2.2 MSP432
  2.2.1 低消費電力と高性能の最適なバランス
  2.2.2 ARM Cortex-M4Fコアによる性能の最適化
  2.2.3 4倍の電力効率
  2.2.4 統合された信号処理機能
  2.2.5 128ビット・フラッシュバッファのプリフェッチ
  2.2.6 高速1 MSPS ADC
  2.2.7 8チャネルDMA
  2.2.8 ビッドバンドSRAMとペリフェラルのアクセス
  2.2.9 ネスト型ベクタ割り込みコントローラ(NVIC)
  2.2.10 暗号化アクセラレータ
  2.2.11 ROMベース・ドライバ
 2.3  MSP430/MSP432 開発環境
  2.3.1 ULP Advisor
  2.3.2 EnergyTrace+/ EnergyTrace++
3.コネクティビティ - 無線マイコン
 3.1 新しい市場における無線対応の難しさ
 3.2 SimpleLink - めまぐるしく変化する市場ニーズを満たすソリューション
 3.3 スケーラビリティで得られる柔軟性
 3.4 SimpleLink 超低消費電力プラットフォーム
 3.5 低消費電力を実現する高効率のマルチプロセッサ
  3.5.1 アプリケーション・プロセッサ
  3.5.2 無線コントローラ
  3.5.3 センサ・コントローラ
 3.6 SimpleLink CC265x 開発環境 CC2650センサタグ
 3.7 クラウド・エコシステム

第6節 0201サイズ電子部品対応の実装技術と高品質化

1.工法実現に向けて
 1.1 工法実現のための特性要因
 1.2 工法実現に必要な部材・材料
2.印刷工法の実現に向けて
 2.1 印刷の基本性能
 2.2 充填性能について
 2.3 版離れ性能について
3.実装工法の実現に向けて
 3.1 実装精度の更なる向上
 3.2 最適ノズルによる安定実装
 3.3 はんだ上面への最適動作タイミング
4.接合工程の検証
 4.1 フィレットと部品剥離強度の関係
 4.2 最適ランド・マスク設計
5.ラインソリューションのご提案

第7節 0201極小電子部品対応の高速・高精度実装技術

1.「世界最小サイズ部品 0201標準対応」
 1.1 新開発H24Gヘッド
 1.2 最先端0201実装技術
  1.2.1 【搭載技術】
  1.2.2 【はんだ印刷技術】

第8節 ウエアラブル技術に応用する伸縮FPC技術

1.はじめに:「伸縮FPC」技術開発の背景
2.3D成型FPC(3D-forming Flex Circuits)
 2.1 3D成型FPC とは?
 2.2 3D成型FPCの開発
 2.3 3D成型FPCの応用例
3.一体成形FPC(molding Flex Circuits)
 3.1 一体成形FPCとは?
 3.2 複雑な動的曲げへの対応
4.ストレチャブルFPC(Stretchable Flex Circuits)
 4.1 ストレチャブルFPC とは?
 4.2 ストレチャブルFPCの開発
 4.3 ハイブリッド型ストレチャブルFPCの商品化(ウエアラブル用途)
 4.4 ストレチャブルFPCの将来開発

第9節 ウェアラブルへ向けた分子接合技術による極薄フレキシブルプリント配線板

1.はじめに
2. 分子接合技術の密着メカニズム
3.開発した両面FPC
4.特性評価
 4.1 柔軟性・屈曲耐性
 4.2 高速伝送特性
 4.3 スルーホール接続信頼性
5.製品化,今後の取り組み
6.おわりに

第10節 3D-MIDの製造技術とウェラブル機器への応用

1.3D-MID概論
2.MIDの製造技術
 2.1 基体樹脂材料
 2.2 パターン形成用金属材料
 2.3 製造工法 
  2.3.1 1回成形法(1-shot Laser Structuring Process)
  2.3.2 2回成形法( 2-shot Mold Process )
3.ウェラブル機器への応用
 3.1 一般的な用途事例
 3.2 ウェアラブル機器に求められるMIDとしての特性と用途事例
4.おわりに

第11節 部品内蔵基板の薄型化、モジュール化技術とウェアラブル端末への応用

1.はじめに
2.部品内蔵技術
 2.1 部品内蔵配線板に必要とされる要素技術
 2.2 部品内蔵配線板EOMINTMの製造プロセス
3.部品内蔵配線板EOMINTMの機能
 3.1 Cuコアによる放熱機能
 3.2 Cuコアによるシールド機能
4.部品内蔵配線板の薄型化
5.部品内蔵配線板によるモジュール化技術
6.まとめ

第12節 部品内蔵ポリイミド配線板

1.基本構造
 1.1 内蔵用薄型部品
 1.2 内蔵用ICのWLP加工
 1.3 内蔵部品接続技術
2.製造方法
 2.1 一括積層埋め込み
 2.2 導電性ペーストビア接続
3.特徴
 3.1 機械的特性
  3.1.1 材料特性および代表的寸法
  3.1.2 ポリイミド多層板の曲げ特性
  3.1.3 部品内蔵部の曲げ特性
 3.2 信頼性
4.応用例
 4.1 ファンアウトパッケージ
 4.2 システムインパッケージ
 4.3 部品内蔵FPC

第13節 電子機器実装用低温・短時間硬化接着剤

1.はじめに
2.当社の低温・短時間硬化接着剤
 2.1  SnBi/樹脂複合接着剤
  2.1.1 材料設計
   1)樹脂の硬化挙動の適正化
   2)はんだ粒子の一体化
  2.1.2  部品実装評価
 2.2 超短時間(3秒)硬化接着剤
  2.2.1 硬化率
  2.2.2 接合状態
  2.2.3 接合信頼性
 2.3 60℃/30分硬化接着剤
 2.4 リペア対応接着剤
  2.4.1 材料設計およびリペア手法
  2.4.2 リペアプロセス
  2.4.3 リペア時の接着剤の状態
  2.4.4  接合信頼性およびリペア性
 2.5 マイクロカプセル(MC)型異方導電性接着剤
  2.5.1 MCフィラーの外観および断面
 2.5.2 電気特性
3.結言


第14節 ウエアラブル機器におけるESDの評価試験法

1.背景
2.現行のESD試験規格の目的と試験法
3.ウエアラブル機器のESD現象
 3.1 ウエアラブル機器の形態とESD
 3.2 ウエアラブル機器の放電電流の測定
 3.3 ウエアラブル機器に加わる放電電流
4.ウエアラブル機器のESD試験法案


◇第2章 ウェアラブルデバイスへ向けた伸縮、柔軟配線の作製技術と材料設計◇


第1節 導電性フィラー分散エラストマーの伸縮性電子回路への応用と疲労解析

1.伸縮性導電ペーストを用いた電子回路の印刷形成
2.機械的変形に伴って発現する伸縮性導電ペーストの電気的特性変化
3.伸縮性印刷配線・電極の疲労特性
4.アニールによる疲労劣化状態からの回復現象

第2節 ロング銀ナノワイヤを用いた透明導電膜と伸縮性導体

1.銀ナノワイヤ透明導電膜
 1.1 研究事例および課題
 1.2 ロング銀ナノワイヤ透明導電膜
2.銀ナノワイヤ伸縮性導体
 2.1 研究事例および課題
 2.2 銀ナノワイヤ伸縮性導体の印刷パターニング

第3節 熱可塑性エラストマーへのCNT分散技術と伸縮自在な電極回路の開発

1.高分子/CNT系ナノコンポジット創製の鍵
2.高せん断成形加工法の開発経緯と概要
3.伸縮自在電極の構築に向けた高導電性エラストマーの創製
4.表面コーティング手法による高導電性化

第4節 樹脂との密着性、曲げに強い配線材料の開発と応用技術

1.高導電性ポリマー/金属複合材料とその構造
2.光溶液化学を用いた導電性ポリマー/金属複合材料の高速合成
3.液滴塗布プロセスと光化学反応プロセスの融合による導電性ポリマー/金属複合材料の微細パターンの形成
4.導電性ポリマー/金属複合材料とプラスチック基材との密着性
5.導電性ポリマー/金属複合材料の柔軟性

第5節 ポリウレタン弾性繊維を用いた伸縮電線の開発とウエアラブル機器への応用

1.開発課題と達成手段
 1.1 小さな力で伸縮し大きな電流(数A)を流せるもの
 1.2 高速の信号が伝送できるもの
2.構造と特長
3.特長
 3.1 伸縮性
 3.2 寿命
  3.2.1 伸縮
  3.2.2 屈曲
  3.2.3 捻回
  3.2.4 伸縮+屈曲
  3.2.5 特長のまとめ
 3.3 取り扱い上の注意
  3.3.1 固定方法
4.ウエアラブル機器への応用例
 4.1 東京大学大学院 稲葉研
 4.2 早稲田大学 高西研
5.製品
 5.1 仕様
 5.2 基本仕様と代表特性
 5.3 推奨使用条件
6.今後の開発

第6節 自己修復型金属配線の開発とウェアラブル機器への応用可能性

1.金属ナノ粒子の電界トラップによる金属配線自己修復の原理
 1.1 断線部付近の粒子に働く力
 1.2 電界トラップが生じるのに必要な印加電圧
2.自己修復型金属配線の実証
 2.1 人工的な断線部を有する金属配線の製作
 2.2 ガラス基板上での金属配線の自己修復
 2.3 フレキシブル基板上での金属配線の自己修復とウェアラブル機器への応用可能性

第7節 伸縮性をする高導電性PEDOT/PSSフィルムの開発と応用技術

1.フィルムの作製と引張特性
2.電気伝導度
3.熱特性
4.メカニズム
5.伸縮性電極への応用


◇第3章 プリンテッドエレクトロニクス技術とウェアラブルデバイス作製への応用◇

第1節 銀薄膜インクおよび銅・銀ハイブリッドインクの特性と電子回路の印刷形成

1.パルス光照射を利用した焼成技術
2.薄膜印刷に特化したAgインクの開発
3.銅−銀ハイブリッドインク
4.折曲げ試験特性

第2節 超薄型フィルム上への全印刷型有機トランジスタ、集積回路作製技術

1.フィルム作製技術
2.有機トランジスタ作製技術
3.有機トランジスタの電気的特性
4.超薄型フィルム上全印刷型有機トランジスタの機械的安定性

第3節 有機トランジスタの室温・印刷形成技術

1.室温プリンテッドエレクトロニクスの開発
 1.1 室温印刷の必要性
 1.2 室温印刷を可能とする材料開発
 1.3 焼成フリー金属ナノインク
 1.4 表面選択塗布法
2.室温印刷によるフレキシブル有機TFT
 2.1 室温印刷有機TFTの電気特性
 2.2 紙に印刷した有機TFT
3.まとめ

第4節 有機単結晶薄膜トランジスタの大面積作製技術

1.高移動度有機半導体トランジスタのキャリア伝導
2.屈曲型コアをもつ新規有機半導体のデバイス
3.溶液塗布法によるCMOS回路:プリンテッドLSI (pLSI)へ
4.まとめと今後の展望

第5節 バンド伝導を利用した高移動度フレキシブル有機トランジスタの作製技術と応用

1.縦型有機トランジスタ
 1.1 有機トランジスタの移動度を支配する要因
 1.2 バンド伝導を発現するための材料とデバイス構造
2.バンド伝導を利用した高移動度縦型有機トランジスタ
 2.1 BTQBTを用いた縦型有機トランジスタの作製
 2.2 BTQBT薄膜の配向性
 2.3 トランジスタ静特性
 2.4 トランジスタ動特性
3.考察

第6節 スクリーン印刷によるフィルム上への微細配線形成

1.受容層材料の分子量と印刷性の関係
2.カチオン成分の影響
3.受容層への熱硬化性付与
4.メタルメッシュフィルムとしての微細配線の印刷例

第7節 マイクロコンタクトプリント技術とプラスチックフィルム上への大面積印刷技術

1.マイクロコンタクトプリント法
 1.1 刷版の作製
 1.2 インキング
 1.3 印刷機
2.大面積有機薄膜トランジスタアレイの印刷形成
 2.1 有機TFTの構成と構造
 2.2 アライメントと焼成
 2.3 大面積高精細有機TFTアレイとフレキシブルディスプレイ
3.反転オフセット印刷法とスクリーンオフセット印刷法
 3.1 反転オフセット印刷法
 3.2 スクリーンオフセット印刷法
4.プラスチックフィルム上への大面積印刷

第8節 湾曲したフィルムの簡便な表面ひずみ計測法と定量解析

1.ひずみ解析法
 1.1 表面ひずみとは
 1.2 表面ラベルグレーティング法の原理
2.シリコーンゴムフィルムの湾曲解析
 2.1 単層シリコーンゴムフィルム
 2.2 積層シリコーンゴムフィルム


◇第4章 ウェアラブルデバイス用電池、電源の開発動向と小型、薄型化◇

第1節 曲がるリチウム電池の開発とその応用可能性

1.ウェアラブル機器の種類
2.ウェアラブルディスプレイの開発コンセプト
3.開発の実際
 3.1 フレキシブルディスプレイ
 3.2 フレキシブル回路基板
 3.3 フレキシブルバッテリー
4.「曲がる電池」の今後の応用可能性

第2節 印刷法を用いたマイクロ電池の作製

1.電池構造
2.スキージ法とMEMS法の組み合わせ

第3節 ウェアラブルデバイスへ向けたエネルギーハーベスティング技術と課題

1.ウェアラブルデバイスの電源オプション
 1.1 電源配線
 1.2 電池
 1.3 無線電力伝送
 1.3 エネルギーハーベスティング
2.ウェアラブル向けエネルギーハーベスティング技術の開発動向
 2.1 太陽電池
 2.2 電波
 2.3 力学的エネルギー
 2.4 熱エネルギー(温度差)
 2.5 その他の発電方式

第4節 圧電振動発電技術の原理と特性とウェアラブルデバイスへの応用

1.振動発電の特徴
2.圧電振動発電デバイスの構造
3.圧電薄膜振動発電
 3.1 金属カンチレバーに直接形成した圧電薄膜による振動発電素子
 3.2 エピタキシャルPZT圧電薄膜を用いた発電素子

第5節 塗布型フレキシブル熱電変換素子の作製技術と応用可能性

1.フレキシブル熱電変換素子とは
2.ナノ粒子の合成
3.インク化
4.薄膜の作製〜カレンダ処理
5.π型フレキシブル熱電変換素子の作製
6.ファブリックモジュール

第6節 小型燃料電池の薄型,軽量化とウェアラブル電源への応用

1.多重織炭素繊維電極型フレキシブルダイレクトメタノール燃料電池
 1.1 多重織炭素繊維電極の直列接続電極としての評価
 1.2 多重織炭素繊維電極を用いたフレキシブルDMFCの発電特性評価
2.チューブ型フレキシブル水素/酸素燃料電池
 2.1 TF-PEMFCの構造
 2.2 TF-PEMFCの発電特性

第7節 酵素によるバイオ発電デバイス

1.酵素によるバイオ発電の原理と特徴および開発動向
 1.1 酵素反応による発電のしくみと電極構造の重要性
 1.2 バイオ電池の研究開発動向
2.柔らかいバイオ発電シート
 2.1 フルクトース(果糖)アノード
 2.2 拡散O2カソード
 2.3 フレキシブル果糖/O2電池シート
3.皮膚パッチ型のバイオ発電デバイス


◇第5章 ウェアラブルデバイスの通信、ネットワーク技術◇

第1節 BAN用デュアルバンドウエアラブルアンテナの設計と特性

1.デュアルバンドウエアラブルアンテナへの要求課題
2.指輪型デュアルバンドアンテナ
 2.1 アンテナ構成
 2.2 解析結果
 2.3 指部モデル装着時の検討
  2.3.1 指部モデル
  2.3.2 VSWR特性の解析結果
  2.3.3 電流分布の解析結果
 2.4 実測結果
 2.5 指輪型デュアルバンドアンテナのまとめ
3.導電性布で構成した指輪型デュアルバンドアンテナ
4.絆創膏型デュアルバンドアンテナ
 4.1 アンテナ構成
 4.2 解析結果
 4.3 他の指からの影響
 4.4 絆創膏型デュアルバンドアンテナのまとめ

第2節 シート状伝送路の開発と情報、電力伝送システム

1.シート状伝送路の構成法
2.シート状伝送路による電力伝送
3.応用について
4.結論

第3節 ウェアラブルデバイスに向けたMIMO伝送

1.MIMO伝送技術の基礎
 1.1 無線伝送システムの数学的表現
 1.2 MIMO伝送システム
 1.3 MIMO伝送における受信信号処理
2.MIMO伝送システムの通信容量
3.ウェアラブルデバイスに搭載した受信アンテナの相関特性の測定
 3.1 測定条件
 3.2 測定結果


◇第6章 ウェアラブルディスプレイの開発動向と応用◇

第1節 ヘッドマウントディスプレイの光学設計と小型・軽量化

1.HMDの光学設計
 1.1 光学系の構成と仕様
 1.2 接眼光学系の反射と透過
 1.3 光学性能、機能
 1.4 HMD光学系のタイプ
2.最近のHMD開発状況
 2.1 AR-HMD
 2.2 VR・MR-HMD
3.自由曲面光学を用いたHMD光学系
 3.1 情報端末用HMD(AR−HMD)
  3.1.1 メガネフレーム一体型FFP光学系
  3.1.2 3次元偏心完全自由曲面FFP(万能型MEG光学系)

第2節 拡張現実のためのヘッドマウントディスプレイ技術

1.はじめに
2.広視野映像の提示
3.時間遅れへの対処
4.奥行き手がかりの再現
 4.1 調節(焦点距離)に対応するHMD
 4.2 遮蔽に対応するHMD
5.センシング
6.おわりに

第3節 シースルー型HMDの小型・軽量化を実現する光学設計と用途展開

1.シースルー型スマートグラスの小型・軽量化を実現する光学設計
 1.1 スマートグラスMOVERIOのコア技術
  1.1.1 MOVERIOを支えるコア技術
  1.1.2 光学シースルー原理
  1.1.3 自由曲面導光板設計、製造技術
  1.1.4 自由曲面導光板の小型・軽量化設計
  1.1.5 両眼光学系の組立・調整技術
 
2.シースルー型スマートグラスの民生、業務における用途展開
 2.1 スマートグラスMOVERIOの用途展開
  2.1.1 民生用途での様々な機器との接続
  2.1.2 民生用途でのアプリの提供環境
  2.1.3 業務用途への展開

第4節 単眼式ヘッドマウントディスプレイのユーザビリティ評価

1.単眼式ヘッドマウントディスプレイを用いた映像観察による眼精疲労の評価
 1.1 評価の目的
 1.2 評価方法
 1.3 評価結果
2.単眼式ヘッドマウントディスプレイの使用に伴う両眼視野闘争の軽減
 2.1 評価の目的
 2.2 評価方法
 2.3 評価結果
3.単眼式ヘッドマウントディスプレイの歩行時の使用による生体影響
 3.1 評価の目的
 3.2 評価方法
 3.3 評価結果

第5節 電子ディスプレイのフレキシブル化とウェラブルデバイスへの応用

1.フレキシブルディスプレイのウェラブル化
2.ウェラブルディスプレイのインパクト
3.ディスプレイ基板の超柔軟化
4.フレキシブルデバイスの動作原理
 4.1 液晶方式
 4.2 有機EL方式
 4.3 電気泳動方式
5.作製技術
 5.1 駆動素子
 5.2 画素形成の工程
6.将来の発展性


◇第7章 ウェアラブルセンサの開発と生体情報の計測技術◇

第1節 脈拍計測技術を活用したリストバンド型ウエアラブル機器の開発と応用展開

1.脈拍計測技術を活用したリストバンド型ウエアラブル機器の開発
 1.1 脈拍計測技術
  1.1.1 光学式脈拍センシング技術
  1.1.2 外来光除去技術
  1.1.3 体動除去技術
2.脈拍計測機能付きリストバンド型ウエアラブル機器の応用展開
 2.1 特定保健指導への応用
  2.1.1 特定保健指導
  2.1.2 脈拍計測機能付き活動量計を活用した特定保健指導
 2.2 コンシューマー市場における応用
  2.2.1 コンシューマー市場におけるウエアラブル機器動向
  2.2.2 脈拍計測機能付き活動量計(PULSENSE)の紹介
 2.3 医療分野への脈拍計測技術の展開

第2節 ウェアラブルでノイズフリー、小型レーザ血流計の開発と応用

1.レーザ血流計とは
2.小型レーザドップラ血流計の開発
 2.1 小型レーザドップラ血流計の構成
 2.2 小型レーザドップラ血流計による血流測定
  2.2.1 血流波形 
  2.2.2 カフの加圧・リリース時の動作
  2.2.3 交感神経刺激による血流反応
  2.2.4 ジャンプ動作中の測定
3.小型レーザ血流計の応用例

第3節 ウェアラブル生体センサの低消費電力化とノーマリーオフ技術

1.背景と目的
2.ノーマリーオフ技術による低消費電力化
 2.1 全体アーキテクチャと不揮発マイコン
 2.2 不揮発メモリ
3.生体センシングにおける低消費電力性能とノイズ耐性の両立
 3.1 提案アルゴリズムとハードウェア実装
 3.2 性能評価
 3.3 ハードウェア実装
4.ノーマリーオフ心電・心拍センサSoC
5.まとめと今後の課題

第4節 ウェアラブル生体電位センサの開発と脳波計への応用

1.はじめに
2.システムの要件
3.ワイヤレス生体電位センサシステム
 3.1 システムの概要
 3.2 評価
4.アプリケーション
 4.1 プロトタイプ
 4.2 アプリケーションの例
5.結論

第5節 ウェアラブル脳波計の開発とその応用

1.脳波の原理と限界
 1.1 脳波の原理
 1.2 脳波の限界
2.簡単に脳波計測が可能なウェアラブル脳波計の開発
 2.1 一般的な脳波計測手法
 2.2 簡単に脳波が測れる技術の開発
 2.3 ウェアラブル脳波計の開発
 2.4 技術移転
 2.5 その他のウェアラブル脳波計
3.ウェアラブル脳波計を用いた応用
 3.1 ヘルスケア
 3.2 BMI
 3.3 Brain-to-Human Interface

第6節 音声認識技術を活用したウェアラブル端末とその応用

1.“ウェアラブル“は、実は昔からある
 1.1 ウェアラブルデバイスを考える
 1.2 ヘッドセットマイク及び音声認識技術を活用した事例
 1.3 眼鏡型ウェアラブル端末の出現
2.音声認識に特化したウェアラブル端末AmiVoice Front WT0
3.ウェアラブル端末による適用業界業種の拡大
 3.1 現状の課題
 3.2 バッジ型ウェアラブル端末AmiVoice Front WT01の活用
4.音声認識技術を活用したウェアラブル端末とその応用のまとめ

 


◇第8章 フレキシブルセンサの作製技術とウェアラブルへの応用◇

第1節 フレキシブル・ストレッチャブル圧力センサ作製と応用技術

1.フレキシブル圧力センサ
2.高伸縮性配線
3.ストレッチャブル圧力センサ
4.今後の予定

第2節 有機導電性繊維による布状デバイス

1.有機導電性高分子繊維からなる布状センサ
 1.1 分散液の粘度
 1.2 凝固浴中での溶媒除去速度
2.有機導電性繊維を用いたファブリックヒーター

第3節 銀メッキ導電性繊維とウェアラブルデバイスへの応用事例

1.AGpossRついて
 1.1 導電性繊維の分類
 1.2 各社の導電性繊維
 1.3 AGpossRの概要
 1.4 AGpossRを使用した用途
 1.5 AGpossRの物性
 1.6 AGpossRの外観
 1.7 AGpossRの安全性
 1.8 AGpossRの洗濯耐久性
2.ウェアラブルデバイスとしての応用事例
 2.1 ウェアラブルEIT (Electro Impedance Tomography)による断層画像測定装置
 2.2 EITの原理とウェアラブルEITの開発
 2.3 ウェアラブルEITベルトの特徴
 2.4 ウェアラブルEITベルトによる胸部画像

第4節 感圧導電性編物を用いた装着型センサデバイスの開発とその応用

1.感圧導電性編物
 1.1 感圧導電性編物の概要
 1.2 感圧導電性編物の電気特性
  1.2.1 ひずみ−電気抵抗特性
  1.2.2 ひずみ・圧力−静電容量特性
2.グローブデバイス
 2.1 感圧導電性編物製グローブ
 2.2 把持動作の計測と動作認識
3.着衣型デバイス
 3.1 感圧導電性編物製ウェア
 3.2 着衣型デバイスによる生活動作計測と行動判別
4.体圧計測デバイス
 4.1 感圧シーツ
 4.2 感圧パッドによる就寝時の呼吸計測

第5節 柔軟性を有するナノファイバーの作製技術と感圧センサーの開発

1.ナノファイバー形成
 1.1 電界紡糸法によるナノファイバー作成
 1.2 繊維配列の制御
 1.3 ナノファイバー膜の特徴
2.ナノファイバー感圧の作製
 2.1 感圧センサの構成とその駆動試験
 2.2 感圧センサーとしての特徴

第6節 カーボンナノチューブひずみセンサの作製技術とウェアラブルデバイスへの応用

1.カーボンナノチューブ膜を用いたひずみセンサ
 1.1 カーボンナノチューブ膜とカーボンナノチューブウェハ
 1.2 カーボンナノチューブひずみセンサの特性
2.カーボンナノチューブウェハの割れのメカニズム
3.人体計測のためのウェアラブルデバイスへの応用
 3.1 カーボンナノチューブひずみセンサデバイス
 3.2 絆創膏デバイス
 3.3 膝センシング型カーボンナノチューブひずみセンサデバイス
 3.4 データグローブ

第7節 長尺CNTシートを用いた薄型ストレッチャブル変位センサの開発と応用

1.抵抗変化型ストレッチャブル歪(変位)センサ
2.製造プロセス、構造、動作原理
3.CNT歪センサの静的、動的特性
4.CNT歪センサの繰り返し耐久性
5.伸縮配線技術
6.応用提案
7.応用事例
 7.1 ロコモーショントレーニング向けサポーター
 7.2 データグローブ

第8節 無機ナノ材料の印刷技術とフレキシブル・ウェアラブルデバイスへの応用

1.無機ナノ材料印刷技術
 1.1 大面積印刷技術
 1.2 印刷形成した無機ナノ材料薄膜のデバイス特性
  1.2.1 CNTネットワークトランジスタ
  1.2.2 フレキシブル集積回路
  1.2.3 歪みセンサ
  1.2.4 温度センサ
2.ウェアラブル健康管理デバイス応用
 2.1 脈拍センサ
 2.2 絆創膏型デバイス

第9節 絆創膏型ウェアラブルセンサの開発と配線,基板材料の特性

1.センシング融合プロジェクト
2.柔軟基板
 2.1 粘着性基板材料
 2.2 PDMS基板への金属配線
 2.3 電子回路用配線
 2.4 イオン液体による配線
 2.5 磁性粒子を用いた配線
3.柔軟センサ

第10節 フイルム状赤外線センサの開発とその応用

1.焦電型赤外線センサ
 1.1 有機焦電性材料
 1.2 センサ原理と感度測定
2.フイルム状赤外線センサの開発
 2.1 フイルム基板を用いた赤外線センサ
 2.2 フイルム状赤外線センサの電圧感度
3.耐熱性を有する有機焦電材料
 3.1 ポリ尿素材料
 3.2 耐熱性に優れた赤外線センサ
 
第11節 コンタクト型グルコースセンサの開発と非侵襲計測

1.血糖値の非侵襲評価
2.涙液グルコースのリアルタイム計測
3.ソフトコンタクトレンズ(SCL)型バイオセンサの開発と特性評価
4.SCL型バイオセンサの日本白色種家兎での涙液測定と分泌能評価
5.経口ブドウ糖負荷試験による涙液グルコース濃度変化の連続計測
6.おわりに

第12節 ハイドロゲルを基板とする導電性高分子電極

1.ハイドロゲル基板への配線
 1.1 導電性高分子電極の配線
 1.2 伸縮性・高導電性の電極配線
  1.2.1 PEDOT/ポリウレタン複合材料の作製
  1.2.2 PEDOT/PU電極のハイドロゲルへの接着
  1.2.3 ハイドロゲル基板PEDOT/PU電極の安定性と生体親和性
2.ハイドロゲル基板電極の応用
 2.1 筋肉細胞アッセイチップ
 2.2 生体電気のモニタリング

第13節 フレキシブルシルク電極

1.導電性シルク作製および実験方法
2.フレキシブルシルク電極を用いた研究
3.今後の展望


◇第9章 ウェアラブル端末の普及に伴う法律問題と解決の方向性◇

1.はじめに〜本稿全体の構成〜

プライバシー権の生成と発展
 2.1「プライバシー権」概念の誕生(1880年)
 2.2 わが国における「プライバシー権」概念の誕生(1964年)
 2.3 OECD8原則(1980年)
 2.4 わが国における「プライバシー権」概念の発展
 2.5 個人情報保護法の制定
 2.6 個人情報保護法の改正


3.ウェアラブル端末装着者の権利
 3.1 問題の所在
 3.2 Business Microscope
 3.3 手術準備支援システム
 3.4 装着者の同意について1〜「カレログ」を題材に〜
 3.5 装着者の同意について2〜「イマドコサーチ」を題材に〜
 3.6 「とらわれの聞き手」判決
 3.7 Suica事案
 3.8 ウェアラブル端末と行動ターゲティング広告
 3.9 総務省の呈示した「配慮原則」


4.ウェアラブル端末非装着者の権利
 4.1 問題の所在
 4.2 「撮影されない権利」と裁判例
 4.3 着衣の女性を撮影して刑事責任を問われた事例
 4.4 JR大阪駅事案

ウェアラブル センサ 伸縮