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バッテレリレスユビキタスワイヤレス通信システム

本研究室では，電池が不要で人体の動き， および自然ｴﾈﾙｷﾞｰを利用して発電するﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ電源を用いたﾊﾞｯﾃﾘﾚｽﾕﾋﾞｷﾀｽﾜｲﾔﾚｽ通信ｼｽﾃﾑ(図2，3参照）を検討しています．

今回，圧電素子と太陽電池を用いたﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ電源，およびｷｬﾊﾟｼﾀの充放電を制御する回路構成（図4参照）を提案し， ｷｬﾊﾟｼﾀの充電時間の短縮を可能として，圧電素子あるいは太陽電池単独に比べて3倍の通信時間確保を可能 とするﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ電源を実現しました．

　さらに充電完了後に2つのｷｬﾊﾟｼﾀの接続を最適に選択することで， 通信頻度を高めた通信あるいは通信容量を高めた通信の両ﾓｰﾄﾞに対応可能なシステムを考案し ，ﾊﾞｯﾃﾘﾚｽﾜｲﾔﾚｽﾕﾋﾞｷﾀｽ通信ｼｽﾃﾑの実現性を明らかにしています．

Fig.1 Image of battery-less ubiquitous wireless communications.

Fig.2 Principle of battery-less wireless communications circuit.

Fig.3 Wireless terminal energized with Piezo/Solar cell.

　本ﾊﾞｯﾃﾘﾚｽﾜｲﾔﾚｽ通信ｼｽﾃﾑの適用例を図 5に示します．幼児がｸﾞﾙｰﾌﾟで行動する場合， 幼児の靴に本ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ電源で動作するZigbeeから構成されるTerminal を組み込み， 引率者のZigBeeとの間で通信操作を必要とせず自動的に通信を行います．

　引率者の親機は子機からのID および電界強度情報を受信し， 幼児が近くにいるかどうかを確認することができます． 　更に受信電界強度から，集団を離脱しようとしている幼児を事前に察知することが可能です．

Fig.4 Application example： Infant movement monitor system.

Published papers：

  1. Y.Fukushima and M.Tanaka, Study on Battery-less Positional Information Interactive Communication System, IEICE national conf.，B-19-10,p633，2012.03

  2. Y.Fukushima and M.Tanaka, Study on Battery-less Positional Information Transmission System for Emergency Use, IEICE Comm. Society conf.，B-19-31,p449，2011.09

  3. K.Okubo and M.Tanaka, A Study on Ubiquitous Wireless Communication using Environmental Electromagnetic Wave Energy， IEICE national conf.，B-20-31,p626，2011.03

  4. Y.Fukushima and M.Tanaka, Battery-less Ubiquitous Wireless Communications with Piezo-Solar Hybrid Power Source, IEICE national conf.，B-20-32,p627，2011.03

  5. Hidenori Tobinai and Masayoshi Tanaka， Battery-less Ubiquitous Wireless Communications with Piezo-Solar Hybrid Power Source， IEICE national conf.　, B-20-2，2009

  6. Hidenori Tobinai and Masayoshi Tanaka， Piezo-Solar Hybrid Power Source for Ubiquitous Wireless Communications Terminals， IEICE Comm. Society conf., B-20-11，2008

  7. Hidenori Tobinai and Masayoshi Tanaka， Ubiquitous Wireless Communications System using Piezo-Solar Hybrid Power Driven Terminals， IEICE national conf.,B-2-10,2008

  8. Hidenori Tobinai and Masayoshi Tanaka， A Study on Ubiquitous Wireless Communications Application using Battery-less Terminals， IEICE Comm Society conf.， B-20-13, 2007

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