社会価値創造研究支援プログラム

スマートフォンの登場は、我々の社会全体に大きな変革をもたらしました。これはいつでもどこでもインターネットにつなげられるようになった、通信の「無線化」のお陰です。身の回りをちょっと見渡しただけでもスマートウォッチ、スピーカー、電灯など、多くの家電が無線化されており、生活の中における無線化の影響は大きいことに気づくと思います。現在最後まで残された「有線」とは、部屋中に張り巡らされた電源ケーブルだといわれています。もし、煩わしさなく「いつでもどこでも簡単に」電力を得られるようになれば、携帯電話の登場と同様の社会的インパクトを与えるかもしれません。

そこで我々は、電力を無線で送る「無線電力伝送」に関する研究開発を行っています。図1にあるように、無線電力伝送にはいくつかの方法がありますが、このうち、コイルを用いる「電磁誘導方式」と「磁界共鳴方式」を中心に研究を進めています。

電力を無線で送るには、交流電流を作る必要があります。この交流電流の周波数を高くすることが、我々の主たる研究課題です。周波数を高くすることができれば、その分無線の伝送距離を伸ばすことが可能となり、より高効率な電力伝送を実現できます。

これまで我々は情報科学の見地から研究に取り組み、独自の設計ソフトウェアを開発してきました。また充電を必要とする機器の位置や充電状況が変化しても、安定した電力供給を可能とする技術開発を進めています。これらの独自技術を駆使することで、誰もが簡単に使える、あったら便利な無線電力伝送技術を確立していきたいと考えています。具体的には、図２のようなドローンによる無線電力伝送システムを開発する予定です。

実は無線電力伝送の概念は120年以上前の、エジソンのライバルといわれるニコラ・テスラによる「地球システム」にその原型をみることができます。最新のテクノロジーを駆使して、長年人類が夢見てきた技術の実現に一歩一歩向かっていく。そのことを実感しながら研究を進められるところに本研究の面白さがあります。

図１：無線電力伝送の伝送方式
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図2：ドローンによるIoTデバイス給電
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関屋 大雄 教授の 記事 / ニュースリリース