| 講演名 | 2017-06-05 ウェアラブル生体センサに生ずるESDノイズ特性の一測定 長井 渓之介(名工大), 清水 悠斗(名工大), 安在 大祐(名工大), 王 建青(名工大), |
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| 抄録(和) | 近年の医療・ヘルスケアの高度化に向けて，人体無線網(BAN: Body Area Network)のウェアラブル機器への応用が盛んに行われている．BANの応用例の一つとして人体に装着し様々な生体情報を取得するウェアラブル生体センサが挙げられる．一方で電磁波の盛んな利用により電磁環境の劣化が目立ち，外部電磁放射や静電気放電(ESD: ElectroStatic Discharge)がウェアラブル機器へ及ぼす影響は無視できない．しかし，ウェアラブル生体センサに生ずるESDノイズ特性は未だ解明されておらず，それを明らかにすることはウェアラブル生体センサの設計にとって極めて重要な課題である．そこで本研究では，まずESDにより生ずる人体帯電電圧の測定法を提案し，間接ESD試験系を用いて実測定を行った．次に，その測定結果を基に，回路シミュレーションを行い，ウェアラブル生体センサに生ずるESDノイズ特性の解明を試みた．その結果，ウェアラブル生体センサに生ずるESDノイズは人体とセンサ間の接触抵抗が小さいほどピーク値が大きく，収束が速くなることがわかった．さらに，2つの電極間の接触抵抗のアンバランスが大きいほどESDノイズは大きくなり，例えば2 kVの放電電圧に対し，約7 Vのノイズが誘起されること，また生体信号に重畳されるESDノイズの持続時間は接触抵抗のアンバランスに寄らず1.2 $mathrm{mu s}$程度であることがわかった． |
| 抄録(英) | In recent years, wireless body area networks (BAN) are attracting much attention in medical and healthcare applications. As one of applications of BAN, wearable bio-sensors that acquire various biological signals are being widely used. On the other hand, electromagnetic radiation and electro-static discharge (ESD) may have a significant influence on wearable bio-sensors. However, the ESD noise characteristics on wearable bio-sensors have not been elucidated yet. In this study, we proposed a measurement method of charging voltage on the human body caused by ESD and measured the voltage under the IEC-specified ESD testing environment. Based on the measured ESD voltage on the human body, we attempted to clarify the ESD noise characteristics generated in wearable bio-sensors by circuit simulation. As a result, we found that the ESD noise at the bio-sensors varies depending on the contact resistance between the human body and the wearable bio-sensors, and a 2 kV charging voltage may cause a peak noise voltage up to about 7 V at the bio-sensor output. But the time duration is likely do not depend on the magnitude of contact resistance and is always kept at 1.2 $mathrm{mu s}$. |
| キーワード(和) | ウェアラブル生体センサ / ESD / 人体帯電電圧 / 測定法 |
| キーワード(英) | Wearable bio-sensors / ESD / human body charging voltage / measurement method |
| 資料番号 | EMCJ2017-24 |
| 発行日 | 2017-05-29 (EMCJ) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ / IEE-SPC |
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| 開催期間 | 2017/6/5(から1日開催) |
| 開催地（和） | 札幌コンベンションセンター |
| 開催地（英） | Sapporo Convention Center |
| テーマ（和） | パワエレ，EMC一般 |
| テーマ（英） | Power Electronics, EMC |
| 委員長氏名（和） | 和田 修己(京大) / 金井 丈雄(東芝三菱電機産業システム) |
| 委員長氏名（英） | Osami Wada(Kyoto Univ.) / Kanai Takeo(TMEIC) |
| 副委員長氏名（和） | 王 建青(名工大) / 船渡 寛人(宇都宮大学) |
| 副委員長氏名（英） | Kensei Oh(Nagoya Inst. of Tech.) / 船渡 寛人(宇都宮大学) |
| 幹事氏名（和） | 森岡 健浩(産総研) / 白木 康博(三菱電機) / 伊東 淳一(長岡技術科学大学) / 和田 圭二(首都大学東京) |
| 幹事氏名（英） | Takehiro Morioka(AIST) / Yasuhiro Shiraki(Mitsubishi Electric) / 伊東 淳一(長岡技術科学大学) / 和田 圭二(首都大学東京) |
| 幹事補佐氏名（和） | 山本 真一郎(兵庫県立大) / 佐々木 智江(パナソニック) / 長澤 忍(三菱電機) / 図子 祐輔(日産自動車) / 高見 弘(芝浦工業大学) |
| 幹事補佐氏名（英） | Shinichiro Yamamoto(Univ. of Hyogo) / Chie Sasaki(Panasonic) / Shinobu Nagasawa(Mitsubishi Electric) / 図子 祐輔(日産自動車) / 高見 弘(芝浦工業大学) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electromagnetic Compatibility / Technical Meeting on Semiconductor Power Converter |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ウェアラブル生体センサに生ずるESDノイズ特性の一測定 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Measurement of ESD noise voltage induced on the human body for wearable bio-sensors |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ウェアラブル生体センサ / Wearable bio-sensors |
| キーワード(2)（和/英） | ESD / ESD |
| キーワード(3)（和/英） | 人体帯電電圧 / human body charging voltage |
| キーワード(4)（和/英） | 測定法 / measurement method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 長井 渓之介 / Keinosuke Nagai |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NIT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 清水 悠斗 / Yuto Shimizu |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NIT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 安在 大祐 / Daisuke Anzai |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NIT) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 王 建青 / Jianqing Wang |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NIT) |
| 発表年月日 | 2017-06-05 |
| 資料番号 | EMCJ2017-24 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | EMCJ-76 |
| ページ範囲 | pp.19-24(EMCJ), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-05-29 (EMCJ) |