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Neo-Tech-Lab.com Neo-Tech-Lab.co.uk |
私設研究所 ネオテックラボ
(京都ライブラリーサーバー) ～今までにない全く新しいセンシング技術を研究する私設研究所～ |
研究所設立日 2005/01/01 サイト設立日 2005/12/10 最終更新日 2010/08/08 |
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【はじめに】 ●自由な発想で自主研究を楽しむために管理人が勝手に開設した私設研究所がNeo-Tech-Lab(ネオテックラボ)です。 ●当研究所は医療診断用センシング技術を中心とした新しいセンシング技術を研究しており、受託研究を生業としています。 ●興味を持ったものならなんでもありの姿勢で臨んでいるため、磁気・音響・生体計測等の計測分野でも活動を行っています。 ●限られた予算で研究・開発を行うために電子工作やソフトウェア等の技術も研究ツールとして積極的に活用しています。 ●当サイト(Neo-Tech-Lab.com)は研究ツールとしての技術内容を公開するために2005年12月10日に設立しました。 ●記事を読まれてよく問い合わせをいただきますが、当サイトで公開している生体計測技術(心電計、赤外線脈波計等)は概ね15～20年前のもので、当研究所の現在の研究内容ではありません。公開している多くの技術はあくまでも研究に利用している技術に過ぎません。(設立当初の研究内容について一部公開していますが、更新しておらず、かなり古い内容です。) 各コンテンツのご利用にあたっては、上記をご理解の上、各自の責任にて取り扱いには十分ご注意下さい。 記載日:2008/02/09 修正日:2009/12/31 ☆Tomoaki Ueda☆ (上田智章) ≪当サイトご利用にあたっての注意事項≫ ■当サイトはブラウザ(HTTPプロトコル)以外でのアクセスを「不正アクセス」またはそれに準じる行為と考えます。 この場合co.ukサイトをアクセス禁止とさせていただきます。変なツールを使うとアクセス禁止になるので注意してください。 技術的な問題により一度アクセス禁止状態になってしまうと解除できないケースが存在します。 ■原則としてクライアントではない一般の方からの個別のメールでの質問には応じかねます。 特に仕事上の困り事を質問という安易な形で尋ねて済ませようとお考えの方に当方が手助けをすることはありません。 ■当サイトはリンクフリーですが、 『記事』の著作権は放棄しておりません。本サイトからダウンロードしたコンテンツの無断掲載はお断りいたします。 但し、以下の方式での引用は問題ありません。 ●<a href="http://www.neo-tech-lab.co.uk/○○○.jpg">あるいは<img src="http://www.neo-tech-lab.co.uk/○○○.jpg">のようにダウンロードを行わず、当サイトの元データを外部参照する(あるいはリンクする)方法ならOkです。事前許可不要です。 ●『記事』とはエレクトロニクス、センシング技術に関連した製作記事に関するものです。 従って、MikuMikuDance, Panoramio向けコンテンツは対象外です。ご自由にお使いいただくことができます。 ●特にインターネット上で当サイトからダウンロードした図面を公開されている方は掲載をお止め下さい。 コンテンツの無断掲載とは、エレクトロニクス、センシング技術に関連した製作記事に関する画像ファイルや文章をダウンロードしてPDF形式文書やPower Pointファイル、HTMLファイルに張り込み、そのまま文書を公開される例がこれに該当します。 教育関係者で学内会議やイベント、授業等で限定的に配布する程度の資料でお使いになることは問題ありませんが、インターネット上での公開利用やテキストの販売は許可しません。このようなケースでは所属に直接抗議文書を送付します。 |
 ■管理人の 自己紹介 ☆
■連絡先
■設立当初の研究内容 ●センチネルリンパ節検出センサ ●音響FDTD(音響シールド) ●人工ゼロ磁場空間 (３次元アクティブ磁気シールド) ●高周波磁界曝露装置 ■便利なウェブ･リンク集 ■研究パートナーリンク ■好奇心リンク ■サーバーURL ■掲示板[FC2 BBS] 【最近の話題】  ●「初音ミク」と 「MikuMikuDance」 (英語ページ製作開始) ●ムカデ毒の対処方法 ●株式会社フォスメガ がんや虚血性心疾患との闘いをいよいよ本格的に開始します。 |
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【2010年のサイト運用方針】 ■上記に記述しているように、これまでは私設研究所Neo-Tech-Labの研究内容に関しては殆ど公開いたしませんでしたが、国内、PCT出願あるいはUSP出願が完了し、知的所有権を確保する上での問題が解消した技術に関しては製作記事、動作原理説明等の情報を積極的に掲載することにしました。 ■記事制作工数上の問題で３年程度前の技術から公開していきます。 |
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| ●スペクトラム拡散型センサ増感技術 | ●Holophonics Augmented Realityの試み | ●ムカデ咬傷の応急処置方法 | |
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広帯域利用可能なセンサを使って本来必要な情報帯域幅の100倍～10000倍というような測定帯域幅を使用して計測を行い、ジョンソンノイズ以下の10倍～100倍の分解能を持たせる増感回路技術に属します。現在、0.5～1nTのMRセンサで100倍増感を行い、高温超電導SQUID並みの超高感度を常温センサで目指しています。心電同期トリガ法と組み合わせて常温心磁計測システムを構築予定です。心磁の測定帯域幅はせいぜい100Hz程度です。これを1MHzの帯域幅を用いて計測。ディジタル変復調回路で分解能を100倍改善する技術です。 電子回路技術だけでデバイス感度を飛躍的に向上することができます。匂いセンサ、温度センサなど、いろいろなセンサに応用可能です。(東工大 特願2007-280739) |
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「たった２４時間でマスターできる電子回路技術」
掲載日 /2008/12/29/ 何かパソコンに接続する計測機器を開発しようとすると、技術者の分業化が進んでしまっているために大掛かりなプロジェクトになりがちです。世の中の大半の企業では、ソフト屋（アプリケーション、組み込み）、ハード屋（アナログ、ロジック設計、マイコン、電源）、さらには基板屋（アートワーク）までと、細かく分業化が進んでいます。ちょっとした機器開発に４、５名のエンジニアが必要になることもあります。人が増えると意思疎通に必要な会議時間も増え、開発期間も長くなってしまいます。当然、開発費は膨らみます。世界的に不景気なご時世に、このような大型開発プロジェクトはもうあり得ないと思いませんか？ ではどうすればよいのか？答えは共有の知識を持ったHyper-Generalistを大量生産することです。 電子回路技術（ハードウェア、ソフトウェアとも）の未経験者がシステム設計・開発に必要なエッセンスを修得するのに必要な時間は恐らくたったの２４時間程度だと思います。三日坊主という言葉がありますが、１日８時間なら三日坊主にならずにすむでしょう？アナログ系電子回路の基礎 (１時間)、ディジタル系電子回路の基礎（１時間）、・・・・・と順次まとめていく予定です。（記事を書く方は三日坊主になる可能性大ですが．．．） 「アナログ系電子回路の基礎」、「ディジタル系電子回路の基礎」について紹介します。内容は、アナログは取りあえず試作回路を製作するのに必要な知識程度 、ディジタルはCPLDやFPGA開発ツールのライブラリの動作が理解でき、必要であれば自分で新しいライブラリを作成するのに必要な知識程度をまとめました。市販ユニットやモジュールの利用やマクロ・ライブラリの利用だけでも一見なんとか仕事ができそうですが、これでは計測につきもののトラブルを解決する能力がまったくありません。ここは面倒くさくても基礎の理解を深めてください。 |
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●アナログ系電子回路の基礎
(1時間目) written by
Tomoaki Ueda (上田智章) 掲載日 2008/12/29 ■アナログ系電子回路図で使うことが多い記号 ■オペアンプの基礎 ■オペアンプの性質 ■オペアンプの電源の処理 ■アナログ・コンパレータ ■ボルテージ・フォロワ ■アクティブ・グランド ■反転増幅器 ■非反転増幅器 ■差動増幅器 ■入力バイアス電流の小さな差動増幅器 ■計装用アンプ(instrumentation amplifier) ■電流/電圧コンバータ ■電圧/電流コンバータ ■積分器 ■正帰還型ロー・パス・フィルタ ■AD823を単電源で使う全波整流回路 ■AD633を使った同期検波回路 |
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●ディジタル系電子回路の基礎
(2時間目) written by
Tomoaki Ueda (上田智章) 掲載日 2009/01/09 最終修正日 2009/01/12 ■基本ゲート・ロジック (Basic Gate Logic) ■コンバータ (Converter) ■インバータ (Inverter) ■シュミット・トリガ (Schmidt Trigger) ■バッファ (Buffer) ■AND (論理積) ■NAND ■OR (論理和) ■NOR ■XOR (exclusively OR 排他的論理和) ■XNOR ■VCCとGND(グランド) ■論理の等価変換法について (ド・モルガンの公式) ■入出力ピン (Pin) ■ピンとバッファ ■デコーダ (decorder) ■INV-AND-OR-treeを理解せよ！ ■セレクタ ■プライオリティー・エンコーダ ■XORとINV-AND-OR-tree ■加算器 (adder) ■高速加算器を作るためのキャリー・ルック・アヘッド回路 (Carry Look Ahead) ■インクリメント (increment) ■ディクリメント (decrement) ■レジスタの活用 ■RSフリップ・フロップ ■レジスタとラッチ (registerとlatch) ■これだけは押さえておきたいレジスタのバリエーション ■非同期カウンタとその欠点 ■同期式カウンタ（アップ・カウンタとダウン・カウンタ） ■シフト・レジスタの構成法とその用途 ■ステート・マシン ■シーケンサ ■マイコンもどき |
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●VBAで３次元CG（５時間目） written by
Tomoaki Ueda (上田智章) 掲載日 2009/01/22 最終修正日 2009/10/03 ■３次元グラフィックス ■VBAの利用準備 ■VBAでの画像表示法 ■bmpファイル形式 ■２Dピクセル描画 ■Zソート ■Zバッファ ■３Dピクセル描画 ■２D直線描画 ■３D直線描画 ■RGB補間直線描画 ■スキャンライン描画 ■三角形描画 ■任意多角形描画 ■テクスチャーマッピング ■クリッピング ■透視変換 ■ライティング ■シャドーイング ▽フォン・シェーディング 2009年４月22日にGoogleが発表したブラウザ用３Ｄグラフィックス・プラグイン（Ｏ３Ｄ）を試しに使ってみたところ予想以上の動作速度だったので、JavaScriptに変更予定をしています。Google Chromeだけでなく、IEやFirefoxでも使えます。動作速度もデモ１やデモ２、デモ３(デモを実行するにはＯ３Ｄのダウンロードが必要です。)に示すように結構速いのでかなり有望だと思います。将来的には医療・福祉分野に投入可能な単独判断も下す広域分散処理型エージェントに改良予定です。 Google O3Dへの移植のためにDirectXやMikuMikuDanceの構造体を参考にしてExcel VBAでMikuMikuDanceのモデルを閲覧できる３次元グラフィックス・ライブラリを新規に開発し、3Dビューワーを製作してみました。取り敢えず、陰面処理をかけてグローシェーディングによるポリゴン・フィルとテクスチャーマッピングが行えるようになりました。透視変換も実装しました。光源計算も2009/10/02現在、仮実装を完了しました。下の図はその出力結果です。表情[skin]、Bone等はまだですが、現状２３時間ほどのコーディング＆デバッグ作業でMikuMikuDanceのPMDデータから下の様なイメージを得ることができるようになりました。DirectXやWin32APIは使っていません。全てソフトウェア処理による描画です。 詳細は以下のドキュメントに記載しています。ご参考まで。 【参考１】MikuMikuDanceモデルデータの構造とExcel VBA 3Dグラフィック・ライブラリ[NTL_3DGraphic.bas] 【参考２】Excel VBA 透視変換処理の原理説明とVBAソース 【参考３】鏡音リンを光源計算付きで透視変換表示するExcel VBAのソース[NTL_3DGraphic.bas付き] 
 
 ARToolKitを使えば手軽にAR(Augmented Reality：拡張現実)を実現することができる。計測の分野でポピュラーになる日は近いだろう。NyARToolKitはC#でDirectXを使うことができるので、非常に使いやすくお勧めだ。リアルタイムにキャプチャーと表示ができるようになる。医療用内視鏡や建築用計測機器で威力を発揮するだろう。 |
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【現時点での予定】 ●Quartus II Web Editionの使い方(３時間目) written by Tomoaki Ueda (上田智章) DownloadとInstall、回路図エディタの使い方、階層構造設計の仕方、回路シミュレーションの方法、UFMの使い方 知っておくと便利なマクロ、高速回路設計のポイント等 ●VBAの使い方（４時間目） written by Tomoaki Ueda (上田智章) 最低限度の文法、セル値の読み出しと書き込み、フォーム部品の使い方、 Win32APIの使い方 (sndPlaySound GetTickCount ・・・・・・・) FTDI社FT232RL、FT245R、FT2232の使い方 |
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●「超電導量子干渉素子を使った高感度磁気センサのお話」
掲載日2009/01/19 SQUID (Superconducting Quantum Interference Devices) written by Tomoaki Ueda (上田智章) ■SQUIDとは？ ■SQUIDのデバイス構造 ■SQUIDのデバイス特性 ■IV特性 ■ΦV特性 ■環境磁気ノイズについて ■ピックアップ・コイルの種類 ■FLL (Flux Locked Loop) ■磁気変調方式FLL ■Drung方式FLL（Slope Lock方式） ■超ワイド・レンジ遷移カウント方式高精度FLL ■超ワイド・レンジ超高速２相カウント方式FLL ■素子特性試験器の回路図 ■FLLの回路図 ■脳磁（MEG：Magneto-Encephalograph） ■心磁（MCG：Magnetocardiograph） ■心磁計測方法 ■心電図同期加算方式によるノイズ除去 |
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| 2007/12/25 車の侵入をパッシブに検出する高感度磁気センサ (MRセンサでもここまでできる。) | |||
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【お知らせ】
2008/08/16記載 2008/08/23追記 心電計キットの通信販売を開始いたします。。 以前BioSignal社が販売していた心電計キット(写真１下)と比較して若干小型化(写真１上)され、大幅にコストダウンしました。 ●入力１ｃｈ、ACカップリング、フォトカプラ絶縁 ●USBインターフェース(電源はUSBから供給。ECGアンプとマイコンはオンボード絶縁電源経由で供給。) ●ソフトウェア公開(C#) ダウンロードはこちら 関連ドキュメント(回路図を含む)はこちら ●ECGアンプは汎用OPアンプで構成。 ●電極は2mmφの医用のものが接続できますが、ホームセンターなどで購入できるステンレス製の金具でも利用できます。 型番 NTL-ECG-01 価格 \10,000円 ■送料 \550 ■代引手数料 \450 お問合せはまで。 (2010/08/08～08/15はお休みさせていただきます。ご了承ください。) ■現在、本心電計キットに接続可能な赤外線脈波計ユニット(写真２は本心電計キットとの接続の様子)も開発中です。 ※ソフトウェアの表示画面例を示します。(ボタンをクリックするとき波形が乱れるので一人で測定するのは無理かも。) 写真１ 写真２ 表示画面例１ 表示画面例２     |
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【警告：ネットは匿名ではない。サイト運営における完全パッシブ企業研究動向調査方法について】 記載日 /2009/02/20/ 情報提供サイトを利用した新しい合法的研究動向調査方法をご紹介します。マーケティングにも有効でしょう。   【2009年12月前半の当サイトへのアクセス元地理座標】Web Agent Mikuによる見守り調査結果の出力例(geo-location) Web Agent Mikuは１つのIPアドレスを一人の個性として扱い、健康､学習進捗度等をパッシブに見守るウェブ･エージェントです。 IPアドレスだけではご覧のように誤差が大きいのですが、ドメイン名も含む推定で会社などは事業所を絞り込むことができます。 上図にはPanoramio及びMikuMikuDance関連コンテンツを含みます。海外からのアクセスでは翻訳エンジン利用で読む人もいます。 このシステムは対象コンテンツ毎の検索が行えるのでメーカーや訪問された目的の調査も行うことができます。 |
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