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2015 Fiscal Year Annual Research Report

環境磁界発電を用いた無線センサシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 25502001
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

田代 晋久  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (50325487)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords環境磁界発電 / 磁束収束コア / 無線通信 / 非接触給電 / ソニフィケーション
Outline of Annual Research Achievements

(1) 環境磁界モニタリングシステムの開発:無線通信システムとして,FM送受信器を用いたシステムを構築した。環境磁界を電力・情報として利用するFM送信機は部品点数が15点で構成でき,4.8 mW@1.5Vの発電電圧から動作することを確認した。環境磁界の情報を受けるFM受信機はPCを必要とせず市販のFMラジオでも代用できる汎用性を有する。(2)研究の統括:環境磁界は電力・情報として利用できる半面,ヒトの五感で認知することができない。一方,ソニフィケーションは,化学の音の可聴化やビックデータの解析認知法に代表されるように,異分野との連携を行うツールとして近年再注目されている。本研究の統括として磁界ソニフィケーションのコンセプトを世界へ向けて提唱した。
最後に,本研究により得られた知見として今後の展望として2つの問題点を明らかにした。1点目は環境磁界発電モジュールのサイズである。生活環境下の環境磁界発生源から十分遠方のエネルギー源を対象とした設計では,今回のような2.5 kg程度の重量を有する環境磁界発電モジュールが必要となる。これは通常の環境発電の用途を目指した応用では決定的なデメリットである。一方,コンセントからの電源供給による家電製品を対象とする場合,電源コードをクランプする電流センサ用CTを環境磁界発電モジュールに利用可能であることを明らかにした。2点目は環境磁界として注目した商用周波数を超える周波数での利用である。環境磁界発電装置の発電電力周波数依存性より,従前より知られている磁性体の鉄損・渦電流損の問題を如実に反映した。つまり,高い周波数においては低周波磁界用に設計した磁束収束コアを使用しないほうが有利であると判断した。

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 環境磁界発電用電力変換回路の最適負荷条件の検討-Cockcroft-Walton回路による考察2015

    • Author(s)
      田代 晋久, 脇若 弘之, 池上 梓
    • Journal Title

      日本AEM学会誌

      Volume: 23 Pages: 692-697

    • DOI

      http://doi.org/10.14243/jsaem.23.692

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Concept of magnetic sonification device2015

    • Author(s)
      Kunihisa Tashiro, Hiroyuki Wakiwaka
    • Journal Title

      2015 9th International Conference on Sensing Technology (ICST)

      Volume: 9 Pages: 546-549

    • DOI

      10.1109/ICSensT.2015.7438458

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Concept of magnetic sonification device2015

    • Author(s)
      Kunihisa Tashiro, Hiroyuki Wakiwaka
    • Organizer
      2015 9th International Conference on Sensing Technology (ICST)
    • Place of Presentation
      Auckland University, NewZealand
    • Year and Date
      2015-12-08 – 2015-12-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境磁界発電を応用した小型無人航空機の姿勢検出に関する基礎検討2015

    • Author(s)
      伊東元気,田代晋久,脇若弘之
    • Organizer
      東北大学スピニクス研究会
    • Place of Presentation
      信州大学工学部
    • Year and Date
      2015-11-19 – 2015-11-20
  • [Presentation] 環境磁界発電を応用した簡易ナビゲーションシステムの基礎検討2015

    • Author(s)
      伊東元気,田代晋久,脇若弘之
    • Organizer
      第24回MAGDAコンファレンス in Tohoku(MAGDA2015)
    • Place of Presentation
      東北大学電気通信研究所
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-13
  • [Presentation] 環境磁界発電の最新動向2015

    • Author(s)
      田代晋久
    • Organizer
      平成27年度電気学会基礎・材料・共通部門
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Invited
  • [Presentation] 平板型磁界発電モジュールの回収電力推定2015

    • Author(s)
      小嶋宏明,田代晋久,脇若弘之
    • Organizer
      電気学会リニアドライブ研究会
    • Place of Presentation
      信州大学工学部
    • Year and Date
      2015-06-15 – 2015-06-16
  • [Presentation] 環境発電用エネルギー変換装置の検討2015

    • Author(s)
      朽名周平,田代晋久,脇若弘之
    • Organizer
      第27回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム(SEAD27)
    • Place of Presentation
      長崎県ハウステンボス
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-15
  • [Book] 環境磁界発電原理と設計法2016

    • Author(s)
      田代 晋久(監修),脇若 弘之,佐藤 敏郎,曽根原 誠,水野 勉,卜 穎剛,宮地 幸祐,中澤 達夫,生稲 弘明,笠井 利幸
    • Total Pages
      166
    • Publisher
      科学情報出版
  • [Book] Next Generation Sensors and Systems (Chapter14: Design of Self-generating Component Powered by Magnetic Energy Harvesting - Magnetic Field Alarm)2015

    • Author(s)
      Editor:S. C. Mukhopadhyay, (K. Tashiro, A. Ikegami, S. Shimada, H. Kojima, H. Wakiwaka)
    • Total Pages
      330 (311-330)
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 信州大学工学部田代研究室

    • URL

      http://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/engineering/chair/elec005/

  • [Remarks] 信州大学環境磁界発電プロジェクト

    • URL

      http://www.shinshu-u.ac.jp/project/kankyojikai/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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