本論文は人体通信を用いた人体部位特定方式として，手首の動き識別方式，指識別方 式，掌識別方式を実験及びシミュレーションから評価した．
第1章では本研究の背景であるBody Area Networkの概要及び論文の構成について記 述した．
第 2 章では人体通信を実現するための技術として電界方式及び電流方式の特徴及び 研究動向について記述した．また，人体通信を用いたアプリケーション例として，IBC 誘導システム，タッチボイスシステム，モバイルヘルスケアシステムの3種について記 述した．続いて，人体部位識別方式の実験に用いたプローブの基礎特性及びFDTD法の 概要について述べた．プローブの基礎特性ではプローブの入出力，人体空間の伝搬特性 を評価し，周波数500 MHz以上及び送信電力‐40 dBm以上が有効なパラメータである 事，周波数3.0 GHzまでは空間より人体が伝搬に支配的である事を示した．
第3章では人体の手首の動き識別方式の概要及び評価について記述した．手首の動き 識別方式の評価では，最初に，手首を縦方向に‐30°，0°，+30°傾けた状態におけるVSWR を実験及びFDTD法を用いたシミュレーションにより評価した．評価結果からシミュレ ーション結果は1.0 GHz以上，実験結果は900 MHz以上において手首を‐30°傾けた状 態のVSWRが手首を水平状態である0°，+30°傾けた状態のVSWRを上回る事を明らか にし，両結果共に手首を+30°に傾けた状態と‐30°に傾けた状態のVSWRが異なる事か ら手首の動き識別が可能である事を明らかにした．次に，手首に装着するプローブの位 置と縦方向及び横方向に+30°，0°，-30°手首を傾けた状態における実験を行い，マハラ ノビスノ距離を用いて算出した識別率の観点から評価を行った．評価結果から手首縦方 向の識別では手首上面及び下面にプローブを装着したモデルが手首の両側面にプロー ブを装着したモデルに比べ，識別に効果的である事，手首横方向の識別では手首の両側 面にプローブを装着したモデルが手首上面及び下面にプローブを装着したモデルより 識別に効果的である事を示した．さらに，手首の動き識別方式の応用技術として手の形
ションから評価をした．また，同様の実験を行った結果，実験では500 MHz，シミュレ ーションでは500 MHz及び3 GHzにおいて，手首から各指までの電界強度の違いが小 さく，識別が困難である事を明らかにした．
次に識別率の観点から，最大受信電力差と信号の到達時間を用いた指識別方式，受信 電力差と位相差を用いた指識別方式を評価した．評価結果から両方式を用いる事で指識 別方式が実現可能であることを示した．また，最大受信電力差と信号の到達時間を用い た指識別方式に関しては，実社会への実装が困難な理由を示した上で，その解決策とな る差分時間増幅法について述べ，本手法を用いる事で理論上から実現可能である事を示 した．さらに，指識別方式のアプリケーション例として，携帯電話等の小型端末上での 指識別を目的とした EKIS を評価した．EKIS では掌受信モデル及び掌送信モデルを用 いて，電極に人差指，中指，人差指と中指それぞれで触れるモデル，電極に触れないモ デルの四種類を評価した．評価結果から，送信機を掌に密着させる掌送信モデルが識別 に効果的であり，四種類の識別が可能であることを示した．
第5章では人体手部識別方式として，人体の手部の掌の識別方式の概要及び評価結果 について記述した．掌識別方式では掌上に設けた観測点の識別を目的としたパームタイ ピングと掌上に記述した文字の認識を目的としたパームライティングを実験により評 価した．パームタイピングの実験では両即端受信モデルとペン型の送信機を用いて，指 識別方式で有効であった位相差から評価をした．評価結果から，指識別方式同様，掌上 に設けた観測点の識別が可能である事を確認した．さらに，掌識別方式のアプリケーシ ョンであるパームライティングの評価では，パームタイピング同様，両即端受信モデル とペン型の送信機を用いた評価を行っており，記述した文字に対して，OCR ソフトを 用いた文字認識，ダイナミックタイムワーピング距離を用いた文字認識それぞれが実現 可能であることを示した．
結論として，本論文で述べた人体通信を用いた手首の動き識別方式，指識別方式，掌 識別方式はそれぞれが実現可能であり，これらを活用する事で，快適で利便性の高い社 会を実現する事ができる．
謝辞
本論文は早稲田大学大学院国際情報通信研究科の嶋本薫教授のご指導の下に行った研究 をまとめたものです．嶋本教授には本研究を遂行するにあたり，終始熱心な御指導と御鞭 撻を承り，親身な御助言と励ましを頂きました．改めまして心より御礼申し上げます．
本論文作成にあたり，審査委員として多くの御指導並びに御助言を頂きました早稲田大 学大学院国際情報通信研究科の佐藤拓朗教授，田中良明教授，朴容震教授に謹んで感謝の 意を表します．
研究室においては，本研究における議論・検討におきまして，ご協力いただきましたTung Wu Chiu氏，Abdullah M.Alshehab氏をはじめとする嶋本研究室の皆様に心より御礼申し 上げます．
最後に，研究を遂行するにあたり，研究生活を支えてくれた家族に深く感謝いたしま す．
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研 究 業 績
類 別 題名， 発表・発行掲載誌名， 発表・発行年月日， 連名者
論文誌 ○ “人体通信を用いた指識別及び掌識別方式“ 信学論（B）， Vol. J93， No. 7，pp.955
- 964， July. 2010， 小林 直， チュウ トン ウー， アルシハーブ アブドラ， 嶋
本 薫
○ “定在波比を用いた人体部位形状認識に関する研究” 信学論（B），Vol. J95，No. 6， pp. 742 - 750，Jun. 2012. ，小林 直， チュウ トン ウー， アルシハーブ アブド ラ， 嶋本 薫
“A study on intrabody communication for personal healthcare monitoring system. “ IJBB
（International Journal on Bioinformatics & Biosciences），Vol. 2，No.1，March 2012，
Abdullah Alshehab， Chiu Tung Wu， Nao Kobayashi， Sikieng Sok， Shigeru Shimamoto
“A Study on Intra-body Communication for Personal Healthcare Monitoring System”，
The Journal of Telemedicine and eHealth， October 2008， Abdullah Alshehab， Nao Kobayashi， Jordi Ruiz， Ryosuke Kikuchi， Shigeru Shimamoto， Hiroshi Ishibashi
国際学会 ○ “A Proposal of Finger Identification Scheme Employing Intra-Body Communications”
IEEE International Conference on Communications 2007 （ICC 2007）， #1569006181 Glasgow， Scotland， June 2007， Nao Kobayashi， Jordi Agud Ruiz，Shigeru Shimamoto
○ “Experimental Evaluation of Detection Methods for Finger Identification Schemes Based upon Intra-body Communication” IEEE International Conference on Communications 2008 （ICC 2008），Beijing， China， May 2008，
Nao Kobayashi， Abdullah M. Alshehab， Jordi Agud Ruiz， Shigeru Shimamoto
“A Study on Intra-body Communication for Personal Healthcare Monitoring System”， IEEE Healthcom 2008， Singapore， October 2008， Abdullah Alshehab， Nao Kobayashi， Jordi Ruiz， Ryosuke Kikuchi， Shigeru Shimamoto， Hiroshi Ishibashi
国内大会 “Intra-Body CommunicationにおけるFinger Positioning Systemの提案” 電子情報通信 学会ソサイエティ大会， B-1-89， 金沢大学， 2006年9月19 - 22日，
小林 直，Jordi Agud Ruiz，嶋本 薫