| 講演名 | 2023-10-20 靴底に搭載された圧電素子によるBLEモジュールバッテリレス化の検討 壇 秋成(名工大), 矢野 佑典(名工大), 王 建青(名工大), |
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| 抄録(和) | 近年，日本では高齢化が進んでおり，認知症患者が増加することが予想される．認知症患者が行方不明に陥る事故が発生しており，今後も増加することが予想される．そこでBLEによる徘徊者の位置を位置同定する見守りシステムが提案されている．当システムでは使用する対象が高齢者であることを踏まえるとBLEの電池交換忘れによる動作不全が懸念点として挙げられる．本研究では，圧電素子によってBLEのバッテリレス化を行うことで電池交換の煩雑さをなくすことを目的としている．その方法としては，圧電素子を靴の裏に搭載し，歩行による圧力が圧電素子に加わることで圧電素子の極板間に電圧を発生させ，その電圧を利用し，BLEを動作させるためのバッテリーとしての必要な電力を貯めたのちにBLEを動作させる．本稿では，歩行時の圧電素子の等価回路を導出し，回路シミュレーションと実測により，BLE駆動電圧まで昇圧するための所要時間を明らかにし，徘徊者の位置同定用BLEの歩行によるバッテレス化の可能性を示した． |
| 抄録(英) | In recent years, the number of dementia patients is expected to increase in Japan due to the declining birthrate and aging population. Accidents in which dementia patients go missing have been occurring and are expected to increase in the future. A watch-over system that uses BLE to locate wanderers was proposed. Considering that the system is intended for use by elderly people, a concern arises that the system may malfunction if the battery is inadvertently not replaced. The objective of this study is to eliminate the complexity of battery replacement by making the BLE battery-less using a piezoelectric element. The piezoelectric element is mounted on the sole of a shoe, and when pressure is applied to the piezoelectric element by walking, a voltage is generated between the poles of the piezoelectric element. This voltage is used to store the necessary power as a battery to operate the BLE. In this paper, we derived an equivalent circuit for the piezoelectric element during walking, and through circuit simulation and actual measurements, clarified the time required to charge the voltage to the BLE drive voltage, demonstrating the possibility of battery-free BLE for locating a wanderer while walking. |
| キーワード(和) | 圧電素子 / BLE / バッテリレス / エナジーハーベスト |
| キーワード(英) | Piezoelectric element / BLE / Battery-less / Energy harvest |
| 資料番号 | EMCJ2023-50,MW2023-104,EST2023-77 |
| 発行日 | 2023-10-12 (EMCJ, MW, EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW / EMCJ / EST / IEE-EMC |
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| 開催期間 | 2023/10/19(から2日開催) |
| 開催地（和） | 山形大学（米沢市） |
| 開催地（英） | Yamagata University |
| テーマ（和） | マイクロ波/電磁界シミュレーション/EMC一般 |
| テーマ（英） | Microwave, EM simulation, EMC, etc. |
| 委員長氏名（和） | 大久保 賢祐(岡山県立大) / 田島 公博(NTT-AT) / 君島 正幸(アドバンテスト研) |
| 委員長氏名（英） | Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Kimihiro Tajima(NTT-AT) / Masayuki Kimishima(Advantest) |
| 副委員長氏名（和） | 真田 篤志(阪大) / 平井 暁人(三菱電機) / 豊田 啓孝(岡山大) / 阪本 卓也(京大) / 辻 寧英(室蘭工大) / 大寺 康夫(富山県立大学) |
| 副委員長氏名（英） | Atsushi Sanada(Osaka Univ.) / Akihito Hirai(Mitsubishi Electric) / Yoshitaka Toyota(Okayama Univ.) / Takuya Sakamoto(Kyoto Univ.) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) / Yasuo Ohtera(Toyama Prefectural Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 石川 亮(電通大) / 今井 翔平(村田製作所) / 日景 隆(北大) / 末永 寛(パナソニック) / 坂木 啓司(構造計画研究所) / 安藤 芳晃(電通大) |
| 幹事氏名（英） | Ryo Ishikawa(Univ. of Electro-Comm) / Shohei Imai(Murata Manufacturing) / Takashi Hikage(Hokkaido Univ.) / Hiroshi Suenaga(Panasonic) / Keiji Sakaki(Kozo Keikaku Engineering) / Yoshiaki Ando(Univ. of Electro-Comm) |
| 幹事補佐氏名（和） | 古市 朋之(東北大) / 片山 光亮(徳山高専) / 緒方 健二(直鞍情報・産業振興協会) / 西本 太樹(パナソニック インダストリー) / 關根 惟敏(静岡大) / 柳田 朋則(アドバンテスト研究所) / 井口 亜希人(室蘭工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Tomoyuki Furuichi(Tohoku Univ.) / Kosuke Katayama(NIT Tokuyama College) / Kenji Ogata(ADOX) / Taiki Nishimoto(Panasonic Industry) / Tadatoshi Sekine(Shizuoka Univ.) / Tomonori Yanagida(Advantest) / Akito Iguchi(Muroran Inst. of Tech) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Electromagnetic Compatibility / Technical Committee on Electronics Simulation Technology / Technical Meeting on Electromagnetic Compatibility |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 靴底に搭載された圧電素子によるBLEモジュールバッテリレス化の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study of Battery-less of BLE Module by Piezoelectric Element Mounted on Shoe Sole |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 圧電素子 / Piezoelectric element |
| キーワード(2)（和/英） | BLE / BLE |
| キーワード(3)（和/英） | バッテリレス / Battery-less |
| キーワード(4)（和/英） | エナジーハーベスト / Energy harvest |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 壇 秋成 / Shusei Dan |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 矢野 佑典 / Yusuke Yano |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 王 建青 / Wang Jianqing |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 発表年月日 | 2023-10-20 |
| 資料番号 | EMCJ2023-50,MW2023-104,EST2023-77 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | EMCJ-215,MW-216,EST-217 |
| ページ範囲 | pp.77-82(EMCJ), pp.77-82(MW), pp.77-82(EST), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-10-12 (EMCJ, MW, EST) |