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第3回EMCJ Touchpoint 参加企業・学生リスト

参加予定企業一覧(申込順)

企業名求める人材の技術分野(キーワード)
1株式会社デンソーパワエレ, EMC, 回路, 半導体, マイクロ波・ミリ波, 磁性体, 静電気, アンテナ
2株式会社村田製作所EMC, パワエレ, 電磁界解析, 回路解析, 磁性体
3川崎重工業株式会社EMC, アンテナ, マイクロ波・ミリ波, 雷, 電磁界解析, 電波吸収体, パワエレ
4株式会社SOKENEMC, パワエレ
5株式会社アイシンEMC, アンテナ, マイクロ波・ミリ波
6三菱電機株式会社EMC、パワエレ、電磁気学、電気回路、計測技術、シミュレーション技術、情報技術
7株式会社IDAJEMC
8マイクロウェーブファクトリー株式会社EMC, 静電気, アンテナ, マイクロ波・ミリ波
9株式会社日立製作所EMC, Signal Integrity, Power Integrity, 熱設計, 電磁気学, 回路, シミュレーション技術, PCB
10株式会社日立製作所(研究開発Gr.)EMC, パワエレ, 電磁界解析, 回路解析, 計測技術, ノイズ解析, AI活用
11株式会社オートネットワーク技術研究所EMC, アンテナ, 無線通信, 電波, 自動車, ノイズ
12株式会社豊田自動織機EMC, パワエレ, 電磁界解析, 回路解析
13株式会社NTTドコモEMC、電波防護、電磁障害、マイクロ波、ミリ波、サブテラヘルツ波
14 長野高専・高速信号伝送評価センターEMC,マイクロ波・ミリ波,電気電子材料,学校教育
15 RITAエレクトロニクス株式会社プリント基板、回路、高速信号伝送、EMC、シミュレーション、パターン設計

参加学生一覧(敬称略、申込順)

氏名 所属 学年
研究分野(キーワード)
ポスタータイトル
ポスター概要
1 藤井 大智 九州工業大学大学院 M1
有線通信、EMC
シールドレス4線ケーブルを用いたモード分割多重伝送の高周波特性評価
これまでシールド付きカッド線(STQケーブル)を対象として検討されてきたモード分割多重伝送方式について,本研究ではシールドレスカッド線(UTQケーブル)への適用可能性を検討した。UTQケーブルではシールド導体が存在しないため導体数が減少し、利用可能な伝送モード数は制限されるが,一方で軽量化などの利点が期待される。 本報告では、STQケーブルおよびUTQケーブルの断面形状に基づく電磁界解析により伝送線路の一次定数を導出し、これに基づいて電圧・電流をモードに分解するためのモード分解行列を求めた。さらに、得られたモード分解行列を用いて、測定により取得したSパラメータをモードSパラメータへ変換した。その結果、長さ1 mのケーブルにおいては、UTQケーブルにおいてもSTQケーブルと同様に3つの独立したモードによる伝送が可能であることを確認した。
2 明関 蓮 岡山大学大学院 M1
EMC
EMC評価縮小モデルを用いた鉄道車両のノイズ伝搬評価手法の提案と有効性評価
鉄道車両ではVCB(真空遮断器)等の機器から発生するノイズが複雑な経路で伝搬するが、安全上の制約やコストから実機での網羅的な測定は困難である。また、従来の解析モデルも比較用データが不足しており、その妥当性に課題があった。 そこで本研究では、1/87スケールの物理模型と3D解析モデルを併用する「EMC評価縮小モデル」を提案した。周波数スケーリングを適用した本モデルは、高周波帯まで実測と解析結果が一致し、高い電気的妥当性を確認した。また、本手法を用いて車両のノイズ結合及び対策による低減効果を評価した。本研究は、机上での容易な評価と効率的な設計を可能にするノイズ伝搬評価手法の有効性を示したものである。
3 名和田 悠人 岡山大学大学院 M1
EMC、BCI試験、回路解析、電磁気学、電磁界解析
内部および外部の寄生容量を考慮したBCIプローブの等価回路モデル
車載機器のイミュニティ評価に用いられるBCI試験において、効率的な設計と正確な電流推定にはプローブの等価回路モデルが重要である。しかし、従来のモデルは細い導体を想定して作られているため、寄生容量がプローブの内側と外側のどちらを表しているかが不明確であった。この曖昧さにより、高電圧ケーブルのような太径ケーブルを扱う場合、内部容量と外部容量が同等になり、モデルの精度が低下する可能性がある。本研究の目的は、この課題を解決し、内・外部寄生容量の両方を正確に考慮した新しいBCIプローブの等価回路モデルを提案することである。研究内容として、太径ケーブルによる内部容量の増加を表す係数を導入し、電磁界解析を用いて検証を行った。その結果、提案モデルは従来の細い導体向けの近似手法よりも正確に等価寄生容量を表現できることが実証され、太径ケーブルに対して有効であることが確認された。
4 壬生 昌希 岡山大学大学院 M1
EMC、鉄道関係、回路解析、サージノイズ、イミュニティ試験、矩形波インパルスノイズ
鉄道車両のサージノイズを机上再現するノイズ模擬評価系の等価回路モデル構築と妥当性検証
鉄道車両がデッドセクションを通過する際の過渡ノイズは、機器の誤動作を招くため確実な対策が必須です。しかし、実車試験はコストや場所の制約が大きいため、シミュレーションによる効率的な予測環境が求められていました。そこで本研究は開発早期の対策立案に向け、室内ノイズ再現試験系を高精度に模した等価回路モデルの構築を目的としました。具体的には、内部構造が非公開のノイズジェネレータやインジェクションクランプ等のモデルを構築し、実測データ(Sパラメータ)とのフィッティングにより回路定数を特定しました。検証の結果、主要なノイズ帯域である0.3〜30 MHzで実測と解析結果が高度に一致し、実車に頼らず机上で効率的にノイズ評価ができる基盤を確立しました。
5 吉田 匡希 九州工業大学大学院 M1
海中電波通信、アンテナ、伝送線路モデル、電磁界シミュレーション
海中漏洩同軸アンテナの等価回路モデルに対する妥当性評価
Beyond 5Gに向けた海中IoT環境の構築において、広範囲な通信を可能にする海中漏洩同軸アンテナが注目されている。しかし、本アンテナは数十メートル以上に及ぶため、実環境での評価や3次元電磁界シミュレーションには多大な時間やコストを要する。本研究では、この課題を解決するため、アンテナを伝送線路とみなした高速特性解析手法の妥当性評価を行った。具体的には、アンテナ長に依存しない終端インピーダンスの直接算出方法を導入し、F行列を用いて特性を計算した。その結果、35m海中漏洩同軸アンテナの反射特性および30mアンテナの電流分布において、理論計算値が3次元電磁界シミュレーションや実測結果と高い精度で一致した。これにより、2,3時間以上要していた解析を数秒に短縮し、長距離アンテナにおいても特性を高速かつ高精度に解析することが可能となった。
6 梶原 徳真 九州工業大学大学院 M1
海中電波通信
海中通信用ループアンテナの三次元相対配置における伝送特性解析
Beyond 5Gの発展に伴い、通信領域を海中へ拡張する「海中IoT」が注目されている。海中電波通信における海中通信用ループアンテナは有用性を示しているが、未解明な点も多い。実用化に向けた、移動体との通信実現には、アンテナ間の相対角度が伝送特性に与える影響や、伝搬メカニズムの解明が不可欠である。 そこで本研究は、電磁界シミュレータを用い、二基のループアンテナの相対角度を三次元的に変化させ、伝送特性を評価した。その結果、空気中ではループの開口面を対向させたときに最大の伝送特性を示した。一方、海中ではループ面を上に向け、同一平面状に配置したときに最大となった。この違いは海水の導電率による波長短縮に起因するものと考えられ、海中では至近距離であっても遠方界へ遷移している可能性を示唆している。本成果は、海中ループアンテナを用いたシステムにおける通信距離の拡大や、ループアンテナの最適配置に寄与するものである。
7 纉c 光花理 静岡大学大学院 M1
電磁界解析、深層学習
電磁界解析におけるPINNの計算効率向上に向けたサンプリング手法の検討
近年,自動車や航空機の電動化が進む中で,機器同士が電磁気的に干渉せず正常に動作することが求められるため,設計の早い段階で電磁界解析の重要性が高まっている.一般的な解析手法では,数値計算のために解析空間を細かく分割するメッシュ生成を行う必要があり,その生成に時間がかかるという課題がある.本研究では,解析したい位置に配置した計算点を用い,深層ニューラルネットワークに物理法則を学習させるPINN(Physics-Informed Neural Network)を用いて電磁界分布を計算する方法について検討している.現在は,サンプル点の配置方法や数を工夫し,電磁界の変化が大きい領域に重点的に配置することで,重要な領域を的確に捉え,少ないサンプル点でも精度を維持しつつ,PINN(Physics-Informed Neural Network)を用いて電磁界分布を計算する方法について検討している.これにより,複雑なモデルに対しても高速かつ高精度な電磁界解析の実現を目指す.
8 鈴木 暖 東北大学大学院 D以上
EMC、電波吸収体
カーボンナノチューブを用いた電波吸収体の材料設計指針構築に関する検討
カーボン材料が誘電性材料に分散した材料は,ミリ波帯用の電波吸収体として広く利用されている。中でも,カーボンナノチューブ(CNT)をエアロゲルに分散させた,かさ密度0.01g/cm3程度の超軽量な電波吸収体が提案されている。しかしながら,材料設計は試行錯誤的であり,その材料設計指針の確立には至っていない。そこで,本研究では,材料設計指針を構築する方法を提案した。まず,伝送理論に基づき目標とする誘電率および導電率の範囲解を可視化した。次に,CNTの配合率が異なる材料の誘電率および導電率を範囲解と比較した。その結果,材料の試作条件を調整するための指針を明確化し,提案した電磁特性を有する材料の電波吸収性能が向上することを示した。以上より,提案手法を用いることで材料の吸収性能を効果的に制御できることを実証した。
9 小川 泰世 北海道大学大学院 M2
EMC
空間伝送型WPTシステムを対象とした植込み型心臓ペースメーカ干渉誘起電圧評価
植込み型医療機器(植込み型心臓ペースメーカ及び植込み型除細動器)の電磁干渉影響(EMI)特性を評価することを目的として、小型化した直接電気光(EO; Electrical to optical)変換機を疑似ペースメーカ筐体の内部に挿入しリードを接続した干渉誘起電圧の測定系を開発している。同測定系を使用し、ビーム型無線電力伝送(Beam-type WPT)の運用周波数帯にあたる920MHz帯における干渉誘起電圧の測定を行った。その結果、疑似ペースメーカに生じる干渉誘起電圧がばく露電波の周波数及び偏波条件に依存する特性を示すことを確認した。
10 牛丸 皓介 北海道大学大学院 D以上
EMC、電波伝搬、航空通信
大規模FDTD解析を用いた航空機EMI特性評価
航空機環境での無線通信(WAICシステムやスマートフォン等)の利用拡大に伴い、既存の電波高度計などの重要計器に対する電磁干渉(EMI)リスクの高精度な評価が求められている。本研究では、安全で高信頼な航空通信システムの構築に向け、航空機内外のEMIリスクの定量化を目的としている。アプローチとして、小型航空機モデルを用いた大規模FDTD解析をスーパーコンピュータ上で実施する。電波の送受可逆性を応用し、電波高度計と機内各所間の干渉経路損失(IPL)を電力の差として算出する。さらに、飛行中と駐機中の結果を比較することで、地面反射やアンテナ位置が干渉リスクに与える影響を明らかにする。
11 田原 脩大 兵庫県立大学大学院 M1
EMC
メタルバックを用いないミリ波帯用二層型電波吸収体の斜め入射特性評価
近年の情報通信技術の発展に伴い、電子機器類から発生する不要電磁波による他の機器類への電磁干渉が問題となっている。さらに、機器類の使用周波数帯もマイクロ波からミリ波を含む高周波に移行してきている。このような不要電磁波を抑制するためにはEMC対策技術が必要であり、その対策の一つとして電波吸収体が種々の箇所で使用されている。本研究ではミリ波帯用電波吸収体の設計、反射特性評価を行った。電波吸収体は通常、吸収材背面に金属板が裏打ちされた構造(メタルバック)であるが、この構造では吸収体の重量が大きくなったり、分厚くなったりするなどの欠点がある。そこで本研究では、メタルバックを用いないミリ波帯用電波吸収体を設計し、反射特性を評価することにより、メタルバックの有無によらず同等の反射特性が得られることを実験的に確認した。さらに、斜め入射時における反射特性評価もあわせて実施し、実用化に向けた検討を行った。
12 奥野 幸輝 兵庫県立大学大学院 M1
EMC
金属パターン周期配列シートを用いるマイクロ波帯用電磁遮へい材・電波吸収体の特性評価
近年の情報通信技術の発達に伴い、不要な電磁波による電子機器間の電波干渉が問題視されている。この対策の一つとして電磁遮へい材(透過波を極力小さくする材料)や電波吸収体(入射波を熱エネルギーに変換し、反射波を極力小さくする材料)が利用されている。本研究では、同一平面上に長方形金属パターンを周期配列したシートを作製し、そのシートの透過・反射特性をマイクロ波帯において実験により評価した。本シートは簡易な構造の金属パターンを周期配列する構造により、透過係数が最小(電磁遮へい量が最大)となる周波数を任意に設定できる特徴を有する。具体的には、作製したシートの透過・反射特性を本研究室所有の自由空間透過・反射係数測定装置により測定し、複数の周波数帯において透過係数を小さくできる構造が設計可能であることを示した。
13 佐藤 駿太 名古屋工業大学大学院 M1
EMC
DPI試験結果と回路モデルに基づく車載Ethernet機器のBCI試験結果予測
車載通信機器の電磁ノイズ評価における試験結果を予測する研究である。近年、車両の高機能化に伴い、電磁ノイズによる車載通信機器の誤作動リスクが増大し、その耐性試験の重要性が高まっている。本研究では,通信エラーを引き起こす,車載Ethernet PHYに印加される差動モード電圧に着目し,基板レベルでの評価を行うDPI試験と,ECUを対象とするBCI試験 の関係を検討した。両試験はノイズ印加方法および 試験系の規模が異なるものの,PHYにおける通信エラーを共通の評価指標としている。両試験系の電子部品から基板・ケーブルまでの伝搬特性を考慮したシミュレーション回路を構築し,DPI試験結果から得られるPHYのエラー発生閾値を用いてBCI試験結果を予測することで,モデルベース設計への適用可能性を検討した。試験結果の予測により、試験回数の削減、コストや資源の削減につながり、開発効率と品質の両立を実現できるという点で大きな意義があると考えている。
14 田幡 和嗣 名古屋工業大学大学院 M1
EMC
ABCDパラメータの固有値解析に基づくEMC回路設計への適用可能性の検討
近年、車載電子機器の増加により、複雑化した通信環境において、ICが誤動作を起こさず、安定した通信を行うことの重要度が高まっています。そのためには、電磁ノイズに強い回路設計のための回路特性の正確な評価が不可欠です。従来は評価指標としてSパラメータが用いられてきましたが、EMC設計においては、コモンモード成分に対する基準インピーダンスを一意に定めることが困難であり、基準の設定ミスによる設計の手戻りが課題となっています。そこで私は、基準インピーダンスを仮定せずに回路を表現できるABCDパラメータに着目し、その固有値解析に基づくEMC回路設計手法の適用可能性を検討しました。先行研究が少なく、着目する要素の選定が困難であったため、パラメータの物理的考察から着手し、回路シミュレーションと比較することで、簡易的な回路構造の通信品質の劣化要因を特定しました。
15 近藤 星渚 名古屋工業大学大学院 M1
EMC
非線形等価回路モデルを用いた車載Ethernet用BIN回路のESDパルス透過電流の評価
近年、自動車の高機能化に伴い、車載電子機器や通信回路の役割は拡大しており、静電気による誤動作や損傷が車両全体の信頼性に与える影響も大きくなっている。一方、実測試験のみでは回路内部の電流経路や各部品の影響を把握しづらく、設計段階での事前検討が課題である。そこで本研究では、ESD保護素子やコモンモードチョークなどの部品特性を反映した等価回路モデルを用いて、車載通信回路に静電気が印加された際の挙動をシミュレーションで再現することを目的としている。現在は、実測波形とシミュレーション波形の誤差を分析し、部品モデルの調整を行うことで、再現精度の向上に取り組んでいる。
16 白木 翔也 名古屋工業大学大学院 M1
EMC
5G/GNSS帯妨害波抑制のための表面実装型バンド・エリミネーション・コモンモード・フィルタの検討
近年,車載通信システムでは高速化・大容量化・高信頼化が進んでおり,民生 Ethernet を応用した車載 Ethernet が広く採用されている.一方で,自動運転では外部との通信として 5G や GNSS が利用されており,車載 Ethernet における5G/GNSS 帯(700 MHz,1.2 GHz,1.6 GHz)の放射ノイズが外部との無線通信の品質を低下させる可能性が指摘されている.そこで本研究では,ノイズの要因となるコモンモードに着目し,5G/GNSS 帯のノイズを低減するバンド・エリミネーション・コモンモード・フィルタ(BECF)技術の検討を行った.BECF の設計と性能評価には FEM(Finite Element Method)法による三次元電磁界解析を用い,対象周波数帯でのノイズ低減を確認した.
17 松本 匠平 奈良先端科学技術大学院大学 D以上
ハードウェアセキュリティ
伝送線路間の物理構造差がTEMPESTにおけるソフトウェアジャミング対策に与える影響評価
映像機器から漏えいする電磁波を通じて画面上の機密情報が盗聴されるTEMPESTでは、HDMIなどの外部ケーブルが用いられた場合に遠距離からの攻撃が報告されている。HDMIケーブル内の伝送線路は物理的構造が異なり、その構造差によって電磁波の放射強度が変化する。こうした物理構造の不均一は電磁放射を増長する要因とされてきたが、画像の操作により特定の線路へのノイズ付加を行うことで、物理構造差を利用した対策を実現できる可能性がある。そこで本研究では、HDMIケーブルにおけるRGB各色チャネルの伝送線構造差に着目し、ノイズを付加する伝送線路を変えたときの対策効果の差を評価した。その結果、論理的には同等のノイズであっても、赤色の線路にノイズを付加した場合に最も高い対策効果が得られた。本結果は、伝送線の物理構造に起因する放射特性の差を利用することで、より効果的な対策を設計できる可能性を示している。
18 門内 太一 奈良先端科学技術大学院大学 M2
ハードウェアセキュリティ
深層学習を用いたTEMPESTのためのシミュレーションベースデータセット生成法に関する基礎検討
映像機器から非意図的に放射される電磁波を通じて画面情報が漏えいする脅威は TEMPEST として知られている。中でも、深層学習を用いることで情報の復元精度の向上を目指したTEMPESTでは、汎化性の高いモデルの構築に膨大な訓練データが必要であることから、シミュレーションによるデータセット生成が検討されている。一方で、従来手法で生成される漏えい画像は、実計測により再構築される画像との忠実度が低く、整合性も不十分であった。よって、本研究では、HDMI ケーブルからの漏えい電磁波を対象に、TMDSプロトコルに基づく伝送信号の再現、コモンモード放射のモデル化、SDR による計測およびコヒーレント平均の過程を含むシミュレーション手法を提案する。評価の結果、提案手法は従来手法と比較して実測画像との整合性を保ちつつ、忠実度を大幅に向上させた。加えて、シミュレーションで生成された漏えい画像のデータセットでのみ訓練したモデルにおいても、復元画像の品質および文字の認識精度において良好な性能を示した。
19 倉科 純太郎 長野工業高等専門学校専攻科 高専(専攻科)
通信用コネクタ、電磁漏洩、FDTD解析
通信用コネクタとケーブルから発生する電磁漏えいに関する研究
電子機器を相互に接続するために,USBやHDMIケーブルが使われている.しかし信号伝送の観点から,特に通信用コネクタの線路構造の不連続部は信号品質(Signal Integrity: SI)の劣化や電磁放射(Electromagnetic Interference: EMI)の可能性がある.これまで,HDMIケーブルから漏えいした電波を受信することで,伝搬している信号を再構成することができるという研究報告がなされている.本研究ではHDMIコネクタとケーブルの接合部から発生する電磁漏えいを明らかにし,最終的には対策することを目的とした.HDMIコネクタとケーブルを解析するための基礎検討として,すでにモデル化がされている差動線路とUSBコネクタで相互接続した基板モデルからの放射電界について,FDTD法を用いて解析し,遠方界推定手法で放射電界を解析して比較した.それによって差動線路の遠方電界に対してUSB接続モデルが60dB増加したことが確認できた.今後はHDMIケーブルモデルの3Dモデルを,X線CTを用いて作成し,FDTD解析に組み込みたい.
20 阿部 虹稀 奈良先端科学技術大学院大学 D以上
サイドチャネル攻撃、ハードウェアトロイ、故障注入攻撃
信号到達順序の変化に基づく意図的な電磁妨害による故障注入検知に関する基礎検討
故障利用解析は、電子回路に意図的な故障を発生させ、暗号処理の誤動作を誘発することで秘密鍵を取得する攻撃手法であり、実装レベルのセキュリティを脅かす深刻な脅威である。特に、意図的な電磁妨害(IEMI)を用いた故障注入は、機器の改変を必要とせず、痕跡を残さないため検知が困難である。これに対し、電源電圧変動に起因する遅延時間の変動を検出する手法が提案されているが、大きな遅延素子を必要とするため、センサの回路規模が増大し、多数配置が困難であるという課題がある。本稿では、遅延時間の大きさそのものではなく、電源電圧感度の異なる複数の信号経路間における信号到達順序の変化を検知指標とする小規模な故障注入検知手法を提案する。CMOSインバータを含む回路パスと配線遅延が支配的な複数の配線パスを並列に配置し、IEMIにより生じる電源電圧変動を到達順序の変化として捉える。ロジックICを用いた実験評価により、電源電圧変動下において回路パスの信号到達時間が大きく変動し、信号到達順序が変化することを確認した。以上より、本手法が小規模な回路構成で実装可能な故障注入検知手法として有効であることを示す。
21 住田 初音 奈良先端科学技術大学院大学 M1
無線電力伝送
給電用ワイヤハーネスを模擬した高周波解析モデルの検討
近年,電気自動車(EV : Electric Vehicle) の発展が目覚ましい.その一方で,車載機器への電源供給が不安定になる問題が懸念される.この問題は,ワイヤハーネスなどの電源供給路内のインダクタンスにおいて,回生電力やIC のスイッチングノイズ起因の電流変化によって,電源電圧変動が発生することが原因である.本発表では,給電用ワイヤハーネスを模擬した高周波解析モデルの検討について報告する.
22 織田 理史 奈良先端科学技術大学院大学 M2
ハードウェアセキュリティ
D級アンプの電磁漏えいに対する二段階復調に基づくAudio TEMPESTの基礎検討
音響機器から放射する電磁波を受信および解析することで音情報を取得する TEMPEST は、主に AB 級アンプまたは PDM によって生成される信号が対象とされてきた。これらの音情報の漏えいスペクトルは、特定の搬送波に対し音情報が数 10 kHz 程度の狭帯域に含まれていたため、受信帯域を絞った AM/FM 復調が用いられてきた。一方で、多くの音響機器で利用されている D 級アンプは PWM 信号を利用するため、その漏えいスペクトルは広帯域に拡散し、同様の復元フローによる情報復元が困難である。本研究は、この課題に対し、広帯域観測を前提とする二段階復調に基づく音情報の復元手法を提案する。具体的には、一段階目の AM 復調で PWM 信号のスイッチングノイズを捉え、二段階目の PM 復調で PWM 信号のパルス幅の揺らぎを抽出する。フィルタレス D 級アンプを対象とした実験では、提案手法が広い周波数帯域で音情報の復元を可能とし、その復元音の周波数および振幅特性が均一であることを示した。
23 武藤 恵理也 奈良先端科学技術大学院大学 M2
ハードウェアセキュリティ、IEMI
外部クロックによるUART通信のサンプリングに同期したIEMI攻撃に関する検討
センサや産業機器に広く用いられるUART通信は、シングルエンド伝送を採用するため、意図的電磁妨害 (IEMI) の影響を受ける。IEMIを利用してUARTのサンプリング値を改ざんする先行研究では、波形発生器から生成される入力周波数を、攻撃対象となるマイコンのサンプリング周波数の整数倍へ近似させて、サンプリング値を操作する。しかし、波形発生器とマイコンのクロック源が独立しているため、周波数差が変動して位相関係が不安定となり、注入成功率 (CSR: Creation Success Rate) は50%未満に留まる。本研究では、波形発生器から別途マイコンへ外部クロックを供給して、両者を同期させることでサンプリングを安定させ、CSR を90%近くまで改善した。
24 中村 幸成 岡山大学大学院 M1
深層学習、ハードウェアセキュリティ、SCA、IC、モデリング
暗号ハードウェアに対する深層学習サイドチャネル攻撃耐性評価の効率化に向けた検討
深層学習サイドチャネル攻撃(DL-SCA)が代表的なサイドチャネル攻撃(SCA)対策であるMaskingに対して攻撃が可能であるため,情報漏洩の脅威となっている.DL-SCA耐性評価を攻撃成功率(SR)で評価する場合,複数の波形セットが必要であるため,測定時間が膨大となる.本検討では,評価コスト削減を目的として,漏洩波形を模擬することでSR算出に必要な測定回数を削減する方法を提案する.複数の暗号処理の中間値を説明変数とする漏洩波形の重回帰モデルを用いて,SR評価に必要な膨大な数の漏洩波形を模擬する.また,複数の指標から模擬波形の精度検証を行った.
25 村上 悠斗 岡山大学大学院 M1
ハードウェアセキュリティ、EMC、ICイミュニティ
産業用MCUのブートセキュリティ評価に向けた高精度・低コスト電圧故障注入評価システムの構築
VFI(Voltage Fault Injection)は組み込みシステムのセキュリティ機構を物理的に突破する有力な攻撃手法だが、専用評価ツールは高価で研究・教育用途への展開が難しい。本研究では、Raspberry Pi Picoを核とした市販部品のみで構成する低コストVFI評価システムを提案する。PIOステートマシンを250MHzで動作させることで4ns分解能の決定論的グリッチ生成を実現し、3つの回路設計によりリンギングのないクリーンな単パルス波形を得た。産業用MCU(Renesas RX65N)のブート時ID認証に対する攻撃実験では、認証処理ウィンドウ内に再現性の高い有効攻撃タイミングを確認し、既存商用ツールの約58分の1のコストで同等の攻撃性能を達成した。
26 清水 智裕 北海道大学大学院 M2
アンテナ、電波伝搬
並列FDTD解析による海底反射及び粗面散乱を考慮した自律型海中ロボット等の広域海中電波通信特性評価
日本は世界第6位の管轄海域を有する海洋大国であり,海洋開発は国家戦略として重要な課題である.また海洋開発にはコストや安全性の観点からロボットの導入が検討されている.本研究では自律型海中ロボット等に向けた広域海中電波通信の特性評価を目的として,海底反射及び海底粗面散乱を考慮した並列FDTD解析を行った.広域アンテナの一例である海中漏洩同軸アンテナを送信側に,受信側にループアンテナを配置した解析モデルを構築し,海底の有無や粗面散乱の有無、海底―海中漏洩同軸アンテナ間距離の違いが磁界強度分布と伝送特性S21に与える影響を評価した.その結果,海底反射によりアンテナ周囲の磁界強度およびS21がわずかに増加し,その影響は高周波数になるほど小さくなることを確認した.また粗面散乱の伝送特性への影響はMF,LF帯において小さいことを確認した。
27 原 優太 大阪工業大学大学院 M1
アンテナ、RoF-DAS
RoF-DASによる多次元RSSIに基づいた乗客数推定手法の提案
近年、公共交通システムにおいて人員不足と効率的な運用のため乗降客数のリアルタイムでの把握が求められている。一般に、乗降客数の把握には監視カメラ等が用いられるが乗客心理やプライバシー保護の観点から、電波を用いて端末の台数をカウントし乗客数に換算する方法を提案する。電波を用いた端末観測技術は主として端末位置の把握を目指している。これに対して本研究は端末台数のみの把握を目指す。本研究では、車内ではWiFiの接続がされていない場合が多く、Bluetooth通信は信号間干渉を強く受け電波強度が安定しないことから、スマートフォンアップリンクの電波を用いた端末台数の把握を目指す。本論文では、安定して受信電力を測定するためにマルチパスフェージングの影響を低減する測定方法を確立する。それに基づき4アンテナのRoF-DASを構築し、5台の携帯端末をエリア内に設置した際の推定された台数の推定を行った。
28 川井 佑真 岡山大学大学院 M1
EMC、セキュリティ、ハードウェア設計
USB2.0通信の電磁的情報漏洩実験系の構築と盗聴防止を目的とした漏洩メカニズムの解明
電子機器から漏洩する不要電磁波を観測・解析して内部情報を復元するTEMPEST攻撃は,近年その脅威が広く認識されている.既存の対策はコストや性能低下とのトレードオフを伴うため,設計段階から漏洩を根本的に抑制するには発生メカニズムの解明が不可欠である.本研究では,広く普及しているが通信が暗号化されていないUSB 2.0 Full-Speedモードを対象に,電磁的情報漏洩実験系の構築と漏洩要因の特定を行った.対象通信系がEMC/SI規格に適合する標準的な環境であることを確認した上で,USBケーブル周辺の不要電磁波を電流プローブで観測し,信号処理を施すことで約98.2%という高いビット復元率を実証した.さらに,D+およびD-信号の立上り・立下り時間の非対称性に起因するコモンモード電圧スパイクが漏洩の主因であることを明らかにし,ドライバ出力平衡化およびスルーレート制御の最適化が有効な対策となることを示した.
29 小石川 悠悟 東北大学大学院 M1
EMC、マイクロ波、電波吸収体
開口部を有するシールド筐体に配置した電波吸収体の電磁遮蔽効果解析
高調波機器における電磁ノイズ対策の一つとして、電波吸収体は広く利用されている。その吸収および遮蔽性能における評価は同軸導波管法や自由空間法などに基づいて測定されており、複雑な電磁界を考慮した評価方法は確立されていない。そのため、電波吸収体の実装は経験則や試行錯誤に基づいており、定量的な設計指針が不足している。この課題を解決するために、機器と材料の電磁気的な相互作用を考慮した設計が必要である。本研究ではその初期段階として、開口部を有するシールド筐体内部に複数のミアンダアンテナを有するノイズ源基板を配置した測定系を構築した。その開口部に吸収体を配置した場合の電磁遮蔽効果を測定した。一方、単純な1つのアンテナと金属筐体のみからなる等価電磁界モデルを作成し解析をした。その結果、測定結果と解析結果の傾向はおおむね一致し、等価電磁界モデルの妥当性が示された。
30 福島 悠生 青山学院大学大学院 M1
EMC
920 MHz帯空間伝送型WPTからの屋外漏洩電力の測定
近年のSociety 5.0の進展により空調・照明機器や警備・サービス等に関するセンサやモバイル機器等の設備を設置する動きが加速している.しかし,これらの運用は,電源・通信設備の配線や,バッテリー充電等のメンテンナンスコストが懸念されている.2022年5月に空間伝送型ワイヤレス電力伝送(WPT)の導入に向けた制度整備の一環として920MHz帯が割当てられた.しかし,この帯域ではLTE,RFID及びLPWA等と周波数を共用するため,これらの通信品質を劣化させないよう屋外への漏洩電力を抑制する必要がある.そこで,本検討では,事務所棟を想定した実建物内に920MHz 帯空間伝送型WPT を設置し,屋外漏洩電力を測定した.
31 神内 崇大 神戸大学大学院 M1
半導体EMC
ICチップの電磁ノイズ測定における近傍界遠方界相互変換法の探求
電子機器の小型・高機能化に伴い、製品組み立て後にEMC規格不適合となる問題が増加している。これは、部品単体では規格を満たしていても、周辺回路やケーブルと接続されることで予期せぬノイズ伝搬経路が形成されるためである。この対策にはノイズ源の特定が不可欠だが、実製品の内部へ測定プローブを物理的に挿入することは困難である。そこで、製品外部の遠方界から内部の近傍界分布を推定するF-N変換の確立が求められている。 本研究ではその第一段階として、実装基板上で動作する評価用ICチップを対象に、近傍磁界データに平面波展開法を適用して遠方界を算出するN-F変換モデルを構築した。遠方界実測結果と比較したところ、広帯域において実測値が変換予測値を上回る傾向を確認した。これはICチップ単体の放射だけでなく、基板や周辺配線を介したノイズが重畳するためである。このように実装環境を含めたノイズ評価の必要性が示されたことは、最終目的であるF-N変換モデルの確立に寄与する。
33 横矢 玄 東京工芸大学大学院 M1
人体通信
子どもと高齢者の見守りのためのドアノブ電極とウェアラブル電極を用いる人体通信の検討
近年,日本では少子高齢化や核家族化の進行により,高齢者や子どもに対する見守りの需要が高まっている.しかし,人による見守りには負担や限界がある.一方,Internet of Things(IoT)技術の発展により,見守りシステムへの応用が進んでいるが,カメラを用いた手法にはプライバシーや視認性の課題がある.そこで本研究では,人体通信技術をドアノブに適用し,カメラを用いずに居住空間内の移動や外出・帰宅を把握する手法を提案する.また,体形の違いが人体通信特性に与える影響を明らかにするため,成人男性と6歳前後の子どもモデルで比較検討を行う.
34 戸北 宗一郎 電気通信大学大学院 M1
高周波デバイス
トポロジー最適化による高周波デバイスの最適設計
従来の高周波デバイス設計は技術者の知見に依存し、試行錯誤によるコスト増加が課題であった。本研究室では低コストな設計で、主観に囚われない革新的構造の創出に向け、トポロジー最適化を用いた自動設計手法を提案する。最適化には、ガウス関数を重ね形状を滑らかに表現する「Ngnet」と、少個体数で最適解を探索できる「μGA」を組み合わせた手法を導入し計算コストを削減した。 本手法の検証として2つのデバイスを設計した。第一に、12 GHz帯の伝達率向上を目指す導波管スロットアンテナ用FSSの設計を行い、未装荷時を上回る特性改善を達成した。第二に、2.5 GHz帯中心の広帯域化と小型化を両立するインピーダンス整合回路の設計を行い、従来の寸法最適化より良好な整合特性を得た。 以上より高周波デバイス設計におけるトポロジー最適化の有効性を確認した。今後は実測による妥当性検証を行う。
35 鎌田 颯太 青山学院大学大学院 M1
アンテナ、WPT、電磁界解析
屋内用WPT送電アンテナの設置位置による交差偏波特性への影響評価
近年,屋内における空間伝送型ワイヤレス電力伝送(WPT)への期待が高まっている.大きな電力を放射するWPTにおいて,周囲の無線システムとの共存性評価が課題であり,主偏波だけでなく,交差偏波の評価も重要と考えられる.アンテナの交差偏波特性は設置環境の影響を大きく受け,設置位置により交差偏波レベルが変動する.特に,アンテナの設置が想定されるオフィスの内壁には石膏ボードと軽量鉄骨(LGS)から構成される軽量間仕切り壁が使用され,LGSからの反射波により,交差偏波レベルが上昇すると考えられる.そこで,本研究では,920 MHz,5.7 GHz及び24 GHzにおける交差偏波レベルを抑制可能なWPTアンテナの設置位置を評価した.