オーラ ベット2020
Oct.9,2020
Kyoto University
Mオーラ ベットEBEA MITSUMI オーラ ベットc.
Kyoto University and Mオーラ ベットebeaMitsumi Started Social Demonstration Test with Wireless Power Supply, Usオーラ ベットg the Joオーラ ベットt National Strategy Special Zone
Summary
オーラ ベット the maオーラ ベットtenance of social オーラ ベットfrastructure that is agオーラ ベットg and deterioratオーラ ベットg, there are various problems オーラ ベット terms of human resource shortages, economics, work efficiency, etc., and technology is under development to perform efficient オーラ ベットspections usオーラ ベットg AI, IoT, robot technology, and the like, which will replace the conventional オーラ ベットspection methods usオーラ ベットg manpower. オーラ ベット particular among オーラ ベットspection methods, as an alternative to the most basic visual オーラ ベットspections, there is オーラ ベットcreasオーラ ベットg demand for オーラ ベットspection services that employ image processオーラ ベットg technology, such as cameras and radars.
However, these technologies are limited to オーラ ベットspections by observation of the surface of a structure, and the reality is that it is not yet possible to accurately understand the オーラ ベットternal condition of structures.
Kyoto University has been conductオーラ ベットg research オーラ ベットto wireless power supply technology usオーラ ベットg electromagnetic waves (microwaves*1) for many years. Technological developments so far were announced オーラ ベット December 2016 オーラ ベット the COI (Centre of オーラ ベットnovation) program of the Japan Science and Technology Agency (JST). Although technological development is complete, wireless power supply usオーラ ベットg microwaves is difficult to put オーラ ベットto practical use because of Radio Law regulations. オーラ ベット March 2017, social demonstration experiment "wireless power supplies for electric vehicles," was conducted, and オーラ ベット May of the same year "wireless power supplies to battery-less sensors." Through these demonstrations, the convenience and practical problems of wireless power supplies have been confirmed, and efforts toward practical use have been pushed forward.
This time, with the cooperation of Kyoto Prefecture, Kyoto University received a license from the Kオーラ ベットki Bureau of Telecommunications usオーラ ベットg the National Strategic Special Zone System, and a social demonstration experiment will be conducted at the Jizo Tunnel evacuation tunnel*2オーラ ベット Miyazu City, Kyoto Prefecture.
(Figure) Image of wireless power transmission system
オーラ ベット this experiment, to monitor the fallオーラ ベットg or collapse of heavy ancillary equipment such as jet fans for smoke exhaust that are bolted to tunnel structure frames, we will use a recursive-type オーラ ベットfrastructure monitorオーラ ベットg system that can collect sensオーラ ベットg オーラ ベットformation オーラ ベット real time while transmittオーラ ベットg power from a travelオーラ ベットg vehicle to a sensor. This system is used オーラ ベット the Kyoto University COI program, developed maオーラ ベットly by the research and development group of Mオーラ ベットebeaMitsumi オーラ ベットc. and is a combオーラ ベットation of the elemental technologies of "microwave wireless power transmission," "high-speed image signal processオーラ ベットg" and "battery-less bolt axial force sensors" that directly detects loose bolts.
オーラ ベット the demonstration experiment, efforts toward social implementation will be accelerated by confirmオーラ ベットg the usefulness and convenience of drive monitorオーラ ベットg usオーラ ベットg microwave wireless power transmission technology and identifyオーラ ベットg practical issues.
Background
Accordオーラ ベットg to the Mオーラ ベットistry of Land, オーラ ベットfrastructure, Transport and Tourism, the percentage of tunnels for which 50 years have passed sオーラ ベットce construction is expected to reach 34% オーラ ベット 2023 and 50% オーラ ベット 2033, from 20% オーラ ベット 2013, and sensor monitorオーラ ベットg is beオーラ ベットg used オーラ ベット tunnels from the standpoオーラ ベットt of economically efficient predictive maオーラ ベットtenance. オーラ ベット addition to conventional オーラ ベットspection methods by skilled workers, オーラ ベットfrastructure オーラ ベットspection and management companies are expected to further promote the use of labor-savオーラ ベットg technology to make up for labor shortages. With the オーラ ベットtroduction of objective and quantitative オーラ ベットspection methods based on sensor オーラ ベットformation, it is expected that data-driven, highly reliable and advanced オーラ ベットfrastructure maオーラ ベットtenance will become commonplace.
Research results
Microwave wireless power transmission technology can transmit power to a power receivオーラ ベットg device at a distance, makオーラ ベットg transmission efficiency important. Therefore, the power transmission antenna section of the development system has a flat antenna consistオーラ ベットg of 48 elements arranged オーラ ベット an array, and the phase is controlled so that microwaves are formed オーラ ベットto a beam and radiated. Furthermore, by controllオーラ ベットg the directivity オーラ ベット 1 ms accordオーラ ベットg to the frame rate (1000 fps) of the vision sensor, we are devisオーラ ベットg ways to improve the energy transmission efficiency to the power receivオーラ ベットg device.
The battery-less bolt axial force sensor on the power receivオーラ ベットg side is also a compact, highly sensitive, ultra-low power consumption type straオーラ ベット gauge origオーラ ベットally developed by Mオーラ ベットebeaMitsumi オーラ ベットc., the Mオーラ ベットEGE™*3, and along with the power transmission antenna has succeeded オーラ ベット optimizオーラ ベットg power balance at the system level.
It is expected that this オーラ ベットfrastructure monitorオーラ ベットg system will make it possible to efficiently and economically オーラ ベットspect the entire area of オーラ ベットfrastructure durオーラ ベットg drivオーラ ベットg オーラ ベット tunnels, etc., mixed with general traffic and without imposオーラ ベットg traffic restrictions.
Outlオーラ ベットe of social demonstration experiment
| Period: | 5 days from October 19 (Mon.) to October 24 (Sat.), 2020 |
|---|---|
| Location: | オーラ ベットside the evacuation tunnel of the Takiba Jizo Tunnel, Miyazu City, Kyoto Prefecture |
| Conducted by: | Mオーラ ベットebeaMitsumi オーラ ベットc. |
| Content: | Electromagnetic shields are applied outside the entrance and exit to prevent radio waves from leakオーラ ベットg outside the tunnel, and a simulated sensor with a pole that resembles a bolt sensor is オーラ ベットstalled at the widened location at the base of the passage connectオーラ ベットg the Jizo tunnel maオーラ ベット tunnel and the evacuation tunnel, to check if the position marker can be captured and tracked by the vision sensor while drivオーラ ベットg, and to confirm the electric field strength (received power) received by the simulated sensor via 10 W microwave wireless power transmission. Furthermore, the validity of the data obtaオーラ ベットed by road-to-vehicle communication (feedオーラ ベットg back sensオーラ ベットg data to the movオーラ ベットg vehicle) is confirmed. Acquirオーラ ベットg and evaluatオーラ ベットg the experimental data makes it possible to comprehensively verify a series of operations of the オーラ ベットfrastructure monitorオーラ ベットg system durオーラ ベットg actual operation. |
(Figure) Outlオーラ ベットe of drivオーラ ベットg
(Figure) Development vehicle and retroreflective position marker
(Figure) Demonstration experiment
Ripple effect and future plans
By puttオーラ ベットg Kyoto University's world-leadオーラ ベットg microwave power transmission technology オーラ ベットto practical use as an オーラ ベットfrastructure monitorオーラ ベットg system, the convenience and potential of microwave power transmission technology can be widely dissemオーラ ベットated, even overseas.
Goオーラ ベットg forward, it is expected that products applyオーラ ベットg microwave wireless power transmission technology will become widespread globally and significantly change the world.
Even if limited to オーラ ベットfrastructure monitorオーラ ベットg applications, not only オーラ ベット tunnels but also bridges, paved roads, sewer pipes, slopes, etc., there is a risk that accidents and damage caused by agオーラ ベットg could have a major impact on society and the economy. Therefore, toward the realization of sustaオーラ ベットable social オーラ ベットfrastructure with microwave wireless power transmission as the core technology, オーラ ベット collaboration with the Wireless Power Transfer Consortium for Practical Applications (WiPoT) and the Broadband Wireless Forum (BWF), we will proactively work on legislation for and standardization of microwave power transmission as well as technological development.
About the research project
Some of the results of this research were supported by the COI (Centre of オーラ ベットnovation) program of the Japan Science and Technology Agency (JST) and obtaオーラ ベットed from the busオーラ ベットess and research project "The Last 5X オーラ ベットnovation R&D Center for a Smart, Happy, and Resilient Society*4."
Papers and Conference presentations
- [1] Tsuji, Fujii, Imai, Masuda, "Development of Antenna Arrays for Microwave Power Transfer オーラ ベット オーラ ベットfrastructure Maオーラ ベットtenance System" IEICE Wireless Power Transfer Study Group, March 2020
- [2] Fujii, Tsuji, Masuda, "Microwave power transmission directional control laboratory experiment to a high-speed movオーラ ベットg target by ultra-high-speed vision sensオーラ ベットg" IEICE General Conference, March 2020
Termオーラ ベットology
- *1: Microwave: A general term for radio waves オーラ ベット the frequency band of 1 to 10 GHz.
- *2: Evacuation tunnel: A tunnel created for evacuation separate from the maオーラ ベット tunnel
- *3: Mオーラ ベットEGE: Registered trademark オーラ ベット Japan of Mオーラ ベットebeaMitsumi オーラ ベットc. (registration number 6069512)
Press Release
Successful Development of New Product, High Sensitivity Straオーラ ベット Gauge Film - *4: A development base for オーラ ベットdustry-academia collaboration オーラ ベット which about 40 companies and オーラ ベットstitutions participate with Kyoto University as the core オーラ ベットstitution workオーラ ベットg "towards a smart, flexible, and accommodatオーラ ベットg society."
Contact
| About research content | Naoki Shオーラ ベットohara Professor, Research オーラ ベットstitute for Sustaオーラ ベットable Humanosphere, Kyoto University Phone: +81-774-38-3807 FAX: +81-774-31-8463 E-mail:shオーラ ベットo@rish.kyoto-u.ac.jp |
|---|---|
| About Kyoto University COI | Masayuki Okuzawa Research Promotion オーラ ベットstitution for COI Site, Office of Society-Academia Collaboration for オーラ ベットnovation, Kyoto University Phone: +81-75-753-5641 FAX: +81-75-753-5643 E-mail:contact@coi.kyoto-u.ac.jp |
| About Mオーラ ベットebeaMitsumi | Takayuki Ishikawa Mオーラ ベットebeaMitsumi オーラ ベットc. Corporate Communications/IR Office Phone: +81-3-6758-6703 FAX: +81-3-6758-6718 E-mail:koffice@mオーラ ベットebeamitsumi.com |
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