篠原真毅 生存圏研究所教授
本学Center of Innovation(COI)は、パナソニック株式会社、三菱重工業株式会社(MHI)と共同で研究開発を行い、电池レスセンサーと電動車いすのワイヤレス充電器を開発しました。
背景
ワイヤレス给电は电磁界や电磁波を用いて离れた场所の电池を充电したり、电池レスで电気机器を利用できる技术として、近年研究开発の期待が高まっています。ワイヤレス给电は「ゲームチェンジングテクノロジー」や「パラダイムシフトを起こせる技术」として考えられており、世界中の学会や产业界が注目しているイノベーション技术です。本学では长年电磁波(マイクロ波)を用いたワイヤレス给电技术の研究を行っており、2015年7月に公开したドローンを利用したワイヤレス给电センサー実験等も行ってきました。
研究手法?成果
现在、さまざまなワイヤレス给电技术が研究され、标準化や产业化活动が国内外で活発化していますが、研究开発の中心は磁界を利用したものであり、ワイヤレスといってもほぼ0距离でしか动作しません。今回はマイクロ波という电波を利用して数メートル先の机器を駆动する技术を新たに开発しました。マイクロ波は携帯电话等で盛んに利用されている电波で、本研究でも同じマイクロ波を利用するため、电波の干渉低减技术が必须です。また电波でエネルギーを送るために、効率も重视されます。本研究では本学と二つの公司が共同で开発を行い、电池レスセンサーの开発と电动车いすのワイヤレス充电器の开発しました。电池レスセンサーはパナソニックが担当し、医疗用センサーを想定して开発をしており、新たに高効率の受电アンテナの开発や、干渉低减のためのビーム技术开発を行いました。电动车いすのワイヤレス给电システムはセンサー駆动に比べ送电电力が大きいため、干渉低减や安全性の确保が必须ですが、本研究ではビーム制御により不要放射を极力低减させた安全?低干渉システムの开発や、干渉しにくいマイクロ波発振器の开発等を、惭贬滨が実施しました。
波及効果
ワイヤレスで电力を得られると、电池切れのストレス?不安から解消され、颁翱滨の他の医学関係の研究者の成果、情报技术関係、エネルギー技术関係の研究者の他の研究成果と合わせ、颁翱滨の目指す「しなやかほっこり社会」を実现することが出来ます。ワイヤレス给电技术は、先に情报がほぼ完全に无线化(携帯电话と无线尝础狈)した现在に残った唯一のケーブル(=电源线)をも不要とする可能性がある技术として、世界中で注目されているのは先に述べたとおりです。特に电波を用いたワイヤレス给电は本学や日本が世界を技术でリードすると同时に、标準化や法制化でも世界を牵引しています。本技术の発展を进めると平行して标準化や法制化を本学が牵引することで、ワイヤレス给电の日本発の标準を世界に広げ、デファクトスタンダードを握ることが可能となります。
今后の予定
电波実験局の免许を取得し、屋外実証実験を予定しています。またセンサーはまだ一般的なセンサー駆动に実験であるため、今后は颁翱滨内の研究者と连携し、医疗用センサーへの适応を目指します。
なお、本研究(の一部)は国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)の研究成果展開事業「センター?オブ?イノベーション(COI)プログラム」の支援を受け、「活力ある生涯のためのLast 5Xイノベーション拠点」の事業?研究プロジェクトによって得られました。
电池レスセンサー
电动车いすワイヤレス充电器
用语解説
- ワイヤレス給電: コードを使わず、電磁界や電磁波で電力を送る技術
- マイクロ波: 1から10GHz程度の電波。本研究では920MHz帯と2.45GHz帯を利用している。
- 電動車いす: 小型電動車両。お年寄りがよく利用している。