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2017 年度 実績報告書

磁界結合を利用したマルチホップ無線電力伝送に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26820142
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

宮路 祐一  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50712923)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードマルチホップ無線電力伝送 / 磁界結合 / 結合係数 / 位置推定 / 位置指紋 / 三辺測量
研究実績の概要

本研究は、磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために、受電器の高精度な位置推定を行い、その位置推定情報に基づいて中継用結合器の伝送経路を制御するマルチホップ無線電力伝送システムの開発を目的としている。本システムは、複数受電器への給電に対応することや、電力伝送システムのセンシングも可能とする。本研究では、システムを用いた二つの位置推定手法を確立している。(1)反射電力に基づく位置指紋法では、あらかじめデータベースに登録されている電力伝送システム上の反射電力を利用し受電器の位置を推定している。(1)の手法により、受電器がどの結合器の上に置かれているかを判別することができる。(2)反射電力に基づく三辺測量では、電力伝送システム上の反射電力から結合器間の距離を算出し、異なる三つ(以上)の結合器間の距離を利用し受電器の位置を推定している。(2)の手法により、コイルの大きさによらない位置情報を得ることができる。
平成29年度は、二つ目の反射電力に基づく三辺測量に関して詳細な検討を行った。具体的には、反射電力から結合器間の距離を算出するアルゴリズムの開発に取り組んだ。結合器間の結合は三次元空間において等方的ではないため、結合係数と距離との関係が複雑になる。そこで、楕円体による近似と球面調和関数による近似を取り入れた。どちらの近似も電力伝送システムからある程度離れた距離での位置推定精度が高いことがわかった。また、位置指紋法に比べて計算コストが小さいことも明らかにした。
本研究成果は、電力伝送効率だけでなく、システムを利用したセンシングによる情報抽出の面で有用な結果が得られたと考えられる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 磁界結合した受電器の楕円近似を用いた三次元位置推定2017

    • 著者名/発表者名
      美和 武、宮路祐一、上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • [学会発表] 磁界共鳴方式を用いた衣服間無線電力伝送におけるコイル形状の検討2017

    • 著者名/発表者名
      宮村騎久也、宮路祐一、大村 廉
    • 学会等名
      情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会
  • [学会発表] 磁界結合を用いたマルチホップ無線電力伝送における結合係数の推定2017

    • 著者名/発表者名
      美和 武、宮路祐一、上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] Feasibility Study on Wireless Power Transfer for Wearable Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Kikuya Miyamura, Yuichi Miyaji, Ren Ohmura,
    • 学会等名
      ACM International Symposium on Wearable Computers (ISWC) 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 位置情報を活用する無線電力伝送システム/ソフトウェア無線を用いた帯域内全二重通信システム2017

    • 著者名/発表者名
      美和武、小松和暉、垂井雄希、小網 敦、宮路祐一、上原秀幸
    • 学会等名
      マイクロウェーブ展 2017
  • [備考] ワイヤレス通信研究室ホームページ

    • URL

      http://www.comm.ee.tut.ac.jp/wc/

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公開日: 2018-12-17  

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