ワイヤレスセンサー用パルス無線電力伝送の研究

• 研究課題/領域番号: 24560403
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 篠原 真毅 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (10283657)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: マイクロ波 / 無線電力伝送 / 無線通信ネットワーク / レクテナ / ZigBee / マイクロ波電力伝送

研究成果の概要

本研究はマイクロ波によるワイヤレス給電技術を用い、バッテリーレス・電池レスセンサーの実現を目指した研究である。その成果として、1) バッテリーレス・電池レスセンサーに適したマイクロ波を受電・整流するレクテナ(Rectifying Circuit)の開発、特にワイヤレスセンサーの動作状態の変化によっても効率が変動しない反射波利用型RF-DC整流回路と、本広範囲・高効率で動作するRF-DC-DC整流回路の開発, 2) 間欠(パルス)送電による、センサー情報とワイヤレス給電の干渉低減の研究を行い、ワイヤレス給電によるバッテリーレス・電池レスセンサーの開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 自給型DC-DCコンバータを有する超広負荷範囲に対応できるレクテナ整流回路の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 黄勇, 篠原真毅, 三谷友彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌C 巻: 97-C(9) ページ: 342-351
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Constant Efficiency of Rectifying Circuit in an Extremely Wide Load Range (2014)
  • 著者名/発表者名: Yong Huang, Naoki Shinohara, and Tomohiko Mitani
  • 雑誌名: IEEE-Trans. MTT 巻: 62 (4) ページ: 986-993
  • 査読あり
• [学会発表] Experiments on Driving a Low-power DC Motor by Microwave Power Transfer (2015)
  • 著者名/発表者名: Huang, Y., Mitani, T., Ishikawa, T. and Shinohara, N.
  • 学会等名: 2015 IEEE Wireless Power Transfer Conference (WPTc2015)
  • 発表場所: Colorado
  • 年月日: 2015-05-13 – 2015-05-15
• [学会発表] Improve the Efficiency-Load Characteristic of Rectifying Circuit Using a Self-Powered DC-DC Converter (2014)
  • 著者名/発表者名: Huang, Y., Mitani, T., and Shinohara, N.
  • 学会等名: 2014 IEEE Wireless Power Transfer Conference (WPTc2014)
  • 発表場所: Jeju Island
  • 年月日: 2014-05-08 – 2014-05-09
• [学会発表] ZigBee端末への間欠マイクロ波電力伝送のための送電スケジューリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 市原卓哉, 篠原真毅, 三谷友彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] DC-DCコンバータを用いて弱電レクテナの効率ー負荷特性の改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黄勇, 三谷友彦, 篠原真毅
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • 発表場所: 埼玉大学
• [学会発表] ZigBee 端末への間欠マイクロ波電力伝送の研究II (2013)
  • 著者名/発表者名: 市原卓哉, 三谷友彦, 篠原真毅, 黄勇
  • 学会等名: 電子情報通信学会第16回無線電力伝送研究会
  • 発表場所: 京都大学(京都府宇治市)
• [学会発表] ZigBee端末への間欠マイクロ波電力伝送のための受電装置の改良 (2012)
  • 著者名/発表者名: 市原卓哉, 三谷友彦, 篠原真毅
  • 学会等名: 電子情報通信学会第14回無線電力伝送研究会
  • 発表場所: 機械振興会館(東京都港区芝公園)
• [図書] スマートシティの電磁環境対策, 第3章第2 節 ワイヤレス給電の電磁環境対策 (2012)
  • 著者名/発表者名: 篠原真毅
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: S&T出版