4u 2021         4u 2021
(1)  信号処理・通信技術を駆使した   高性能集積回路の実現
新概念の集積回路・情報処理システムの構築とその医療福祉・教育応用
■研究テーマ
●符号化・信号処理・通信技術を用いたチップ内/間高速インタフェース技術
●多値情報処理、通信技術アシストに基づくアナログ・ディジタル集積回路
● 非接触生体情報センシングおよび仮想現実(VR)を用いた医療福祉応用
■キーワード
多値論理、アナログ・ディジタル集積回路、高速信号伝送、回路シミュレータ、画像処理、非接触生体情報センシング
■産業界の相談に対応できる技術分野
集積回路設計・評価システム（各種EDAツール、高速オシロスコープ等）、FPGA、モーションキャプチャデバイス
連 絡 先理工学府電子情報部門弓仲康史TEL:0277-30-1790 FAX:0277-30-1707 e-mail:yuminaka@gunma-u.ac.jp
群馬大学大学院理工学府
電子情報部門弓仲研究室
ＵＲＬ：http://cs3.el.gunma-u.ac.jp
●情報通信首都圏北部4大学研究室紹介
弓仲康史 准教授
図5：開眼と閉眼のAI分類において着目している  領域の可視化
）りくづのも（造製術技
アナログ・ディジタル信号処理/集積回路、高速信号伝送、生体情報センシング、ICT活用の医療福祉応用
●拡張現実(AR)を用いた教育用EdTechアプリケーション開発
集積回路(LSI)を利用した情報通信機器は、
豊かで快適な高度情報化社会を支えていま
す。本研究室では、アナログ・ディジタルLSIの
高性能化、および安全安心で豊かな情報化
社会の実現を目指した画像・信号処理の研
究とその医療福祉・教育応用を研究していま
性能VLSIシステムの構築を目指しています。
特に、通常の2値(0,1)ではなく、4レベルの信
号(0,1,2,3)を用いた高効率な多値信号伝送
方式に着目し、多値信号の波形整形技術等
に関する研究と高速DA変換器をFPGAで制
御した評価システムを実現しました(図2)。
信号処理技術、画像処理技術を応用した
ICT活用による豊かな情報化社会の実現を目
指しています。一例として、モーションキャプ
チャデバイスから得られた3次元生体情報
データに基づく信号処理・画像処理により、医
療福祉応用システムを開発しています。
①呼吸に伴う体動の変化を着衣のまま非接
触で計測する非接触呼吸モニタリングシステ
ム(図3)を開発し、呼吸器疾患COPD診断の簡
易スクリーニングを目指しています。
② 歩行障害等の定量的評価を目的とした3次
元歩行解析システム(図4)のプロトタイプ開発
と医学部との連携による臨床応用に関する研
究を推進しています。
また、AI、機械学習を用いて、人間の状態
検出の研究も行っています。例えば、開眼と
閉眼状態をAIは区別可能ですが、どの領域
に着目して判断を行っているかをヒート
マップで可視化するXAI(Explainable AI：説
明可能なAI)の研究を推進しています(図5)。
近年、集積回路システムの極限微細化・
GHzを超える高速化に伴い、配線の激増、伝
送波形の劣化等の諸問題が深刻となってい
ます(図1)。本研究では、携帯電話等で用いら
れている高度な通信技術・信号処理技術が、
VLSIシステムの信号伝送の高性能化に適用
可能な点に着目し、信号処理・通信技術に基
づき高速信号伝送を実現する配線主体の高
図1：高速信号伝送における諸問題
図2：多値高速信号伝送評価システム
(2)  ICT活用による医療福祉・教育応用と  安全安心な情報化社会の実現
図3：非接触呼吸モニタリングシステム
高度な情報通信技術に支えられた安全安心で豊かな情報化社会の実現に向けて
図4：3次元歩行解析システム
本研究室では、符号化・信号処理技術を
活用した集積回路のハードウェア技術およ
びモーションキャプチャデバイスやVR,ARを
用いた画像処理等のソフトウェア技術に基
づき、情報通信機器の高性能化と医療福
祉・教育応用を検討し、安全安心で豊かな
情報化社会の実現に向けて日々チャレンジ
しています。
図6：ARを用いたEdTechアプリ開発
さらに、ICT活用の教育応用として、タブ
レットなどの拡張現実(AR)を用いて物体の
運動や天体の運動などを可視化し、物理現
象の理解を深めるEdTechアプリケーション
を共同教育学部と連携し開発しています(図