高齢化社会支援バリアフリー給電システムの構築

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650440
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 松木 英敏 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70134020)
• Keywords: 高齢化 / バリアフリー / 給電システム / 非接触電力伝送 / 介護ロボット / 電動車椅子 / CLPS

Research Abstract

高齢化社会の到来と共に、家庭内における移動や入浴等の介護を行うロボットや、電動車椅子のような自立歩行を代行する移動手段、あるいは手荷物用の小型搬送車といった福祉介護機器の開発に対する要求はますます高まっている。本研究は、現状において大幅に立ち後れている駆動エネルギーの長期安定供給法の開発に資する目的で行われた。
開発されるべき電力供給システムには物理的及び心理的面でバリアフリーなものが求められる。すなわち、床面あるいは屋外の路面に新たな段差や凹凸を作らないこと、エネルギーの補充は聞きの使用者の操作を伴わず自動的に行う一方、使用者の医師により自由に呈し、再開が可能であること、かつ、それら動作状況を常時、適切に知らせるマンマシンインタフェースが備わっていることなどが重要である。
システムにおける送電側は商用配電線に接続し、受電側はコンバータを介し所望の機器に接続されるものとする。2ヶ年の研究の結果、まず、受電側の機器の位置を自動検出、追尾し、受電側機器直下に位置する送電回路のみを動作させる新しい回路方式について検討を加え、その方式の有効性を実証することができた。また、複数の機器を同時に使用した場合の制御法について検討し、併せて漏洩磁界分布や周囲の温度環境について実験的評価を行った。
さらに、エネルギーの補充を機器の使用者の操作を伴わず自動的に行う回路、ならびに使用者の意志により自由に停止、再開が可能となる回路の実現を目指し、実験的検討を加え、所望の成果が得られた。
2年間の研究成果をふまえ、小規模ながら給電システムの試作を行い、動作を確認するとともに、過渡応答や伝送効率など、実用規模のシステム構築に関する問題点を把握、整理し、実用化に向けてのいくつかの指針を得ることができた。

Research Products

• [Publications] 畠中紘一: "デスク型非接触電力伝送システムのコイル形状に関する基礎的検討"日本応用磁気学会誌. 25・4-2(掲載予定). (2001)
• [Publications] 小畑裕司: "海中におけるCLPS給電に関する基礎的検討"日本応用磁気学会誌. 25・4-2(掲載予定). (2001)
• [Publications] 小畑裕司: "海中作業用ロボットへの非接触給電に対する基礎的検討"電気学会論文誌. 121-A・6(掲載予定). (2001)