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電気回路実験室は、主にスイッチング電源、アナログ回路に関する研究を行っています。

研究紹介

並列電源システムの性能向上に関する研究

 コンピュータに代表される電子機器は、駆動電圧の低電圧化が進む一方、消費電流は増大しています。電源装置にとって低電圧大電流出力を高効率で得るのは原理上困難であり、これをどのように克服するかが課題となっています。この解決方法の一つに電源モジュールを並列接続した並列電源システムが提案されています。並列電源システムを工夫することによって電力変換効率の向上のみならず、応答速度の改善、出力電圧精度の向上など様々な性能向上が期待できます。

スイッチング電源のディジタル制御

 数百ワット未満のスイッチング電源では、従来からアナログ回路主体の制御回路が使われています。しかし、近年、電子機器のディジタル化が進行し、省エネルギーの観点から「電力を必要なとき必要なだけ利用する」ことが強く求められています。このため電源に対しても機器の動作に合わせた賢い働きが求められます。そこで制御回路をディジタル化することによって従来の電源では実現できない、柔軟な処理や制御を行って電源装置の性能向上を図ります。

電力線通信(PLC)

 電力線通信は、電気を供給する電力線というライフラインが屋内外に張り巡らされていることを利用し、信号をやりとりする通信線として利用しようとするものです。宅内利用に限っては既に製品化も始まっています。本研究室では、一般に電気製品内部に複数の電源が組み込まれていることに着目し、装置内部に特化したスイッチング電源利用の電力線通信の研究を行っています。

太陽電池ブースターの開発

 太陽電池は太陽光を利用した環境にやさしい発電素子として注目を集めており、これを利用した太陽光発電システムが様々な企業や研究機関で開発されています。機器の研究開発にあたっては、想定規模の電力に見合った太陽電池パネルが必要です。このため設置面積の確保やパネル購入のコストが障壁となって開発をためらう機関や技術者がいることも事実です。そこで、小さな太陽電池セルから大規模太陽電池特性を安価な装置で模擬する太陽電池ブースターの開発を行っています。太陽電池シミュレータと異なり実際の太陽電池特性をリアルタイムに再現できるため、各種太陽電池の大規模化や現場での大規模太陽電池の擬似実験が可能となります。

3Dタッチパネルの開発

 タッチパネルは、指で画面を触り直感的な操作が可能なことから、スマートフォンやタブレット端末等、様々な分野に利用されています。これらの多くは、接触した位置のみを検出し、2次元で操作を行います。本研究室では、接触位置のみならず近接(非接触)及び押圧を検出することにより、3次元空間で操作可能な3Dタッチパネルの開発を行っています。例えば、映像に「奥行き感」や「立体感」のある3D画像が表示可能な3Dディスプレイに応用すれば、3D画像に合わせた操作が可能になると考えています。それによりタッチパネルの操作性、エンターテイメント性の向上が期待できます。

ロボットの近接覚・触覚センサの開発

 近年、医療・介護分野を中心に人に触れるロボットの関心が高まっています。ロボットが対象と接触し、安全に作業するために触覚センサが重要な役割を果たします。また、対象が人や壊れやすいモノの場合、安全確保のためには近接(非接触)にて対象を事前に検知する機能が要求されます。そこで、本研究室では、ロボットの触覚に応用可能な近接覚・触覚センサの開発を行っています。


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