FlexSAFE : Intelligent sensing platform base on programable circuit techniques

FlexSAFE：基于可编程电路技术的智能传感平台

• 批准号: 22H03561
• 负责人: 秋田 一平
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03561/
• 关键词: アナログ回路; MEMSセンサ; センサ

本研究は、様々なセンサデバイス種に適用可能な、プログラマブルなセンサ計測用アナログ回路技術に基づくセンシングプラットフォーム(FlexSAFE)の創出を目的としている。現状、センサ種毎に個別に計測用アナログ回路チップを設計しなければならず、これが、センサシステム実現における様々なボトルネックとなっている。提案する柔軟性を有したアナログ回路技術により、これら設計に際しての難易度を緩和することを図る。特に、高いプログラム性をハードウェア上で実現可能な提案アーキテクチャにより、従来様々な特性や挙動に応じてカスタム設計が必要であったアナログ回路の設計負荷(コスト、人材不足、期間)を大幅に短縮することができると期待できる。当該年度においては、要素技術開発、全体チップの統合設計、センサデバイスの開発を行った。特に、要素回路の設計を完了し、これをデジタル回路部分と接続し、初版の全体統合チップ（＝システムオンチップ;SoC）を設計した。これに際して、さらに機能的、性能的な改良点が見出せてきたため、次年度はこれをリファインするための知見を得ることができた。一方で、センサデバイスについては、容量型のセンサと圧電型センサを設計・製作し、本FlexSAFEに接続するためのデバイス開発として順調に進んでいる。以上より、想定よりも早く統合チップの設計へと取り組むことができたため、そのためのノウハウや課題等を得ることができたこともあり、総合的にはおおむね順調に進展しているものと判断できる。

本研究旨在创建一个基于可编程传感器测量模拟电路技术的传感平台（FlexSAFE），可应用于各种传感器设备类型。目前，测量模拟电路芯片必须针对每种传感器类型单独设计，这在实现传感器系统方面造成了各种瓶颈。所提出的灵活模拟电路技术旨在降低这些设计的设计难度。特别是，所提出的允许在硬件上实现高可编程性的架构显着降低了模拟电路的设计负担（成本、人力资源不足、时间），而模拟电路通常需要根据各种特性和行为进行定制设计。你可以。这一年，我们进行了基础技术的开发、整个芯片的集成设计、传感器器件的开发。特别是，我们完成了基本电路的设计，将它们连接到数字电路部分，并设计了第一个版本的整体集成芯片（=片上系统；SoC）。此时，我们能够找到功能和性能的进一步改进，并且我们能够获得知识，使我们能够在明年改进这一点。另一方面，在传感器设备方面，我们设计并制造了电容式传感器和压电传感器，并且与该FlexSAFE连接的设备的开发进展顺利。从上面的情况来看，我们能够比预期更早地开始设计集成芯片，并且我们能够获得需要解决的技术和问题，因此总的来说，我们可以得出结论，进展顺利。

项目成果

Choice of sensor interface architecture for ultra low-power IoT

超低功耗物联网传感器接口架构的选择

• 发表时间: 2022
• 作者: Mizumoto Tomoya;Yoshizawa Tatsuya;Sato Yoshifumi;Ito Takaaki;Tsuyama Tomonori;Satoh Akiko;Araki Satoshi;Tsujita Kenichi;Tamura Masaru;Oike Yuichi;Yamagata Kazuya;I.Akita
• 通讯作者: I.Akita