Development of highly stable wireless power transfer system for implantable medical devices

当初の計画通り，10W程度のワイヤレス給電の実験システムを構築し，開発したATACの自律的な制御回路によって送電器および受電器間の製造公差や相互干渉による送電電力の低下を解消できることを実験的に確認することができた。これにより，当初計画のステップ１である「送電器や受電器の電流位相を制御するATAC制御回路の開発と効果の実機検証」は成功裏に完了することができた。なお，今回開発した実験システムではISMバンドである6.78MHzの動作周波数に対応した形で設計することができたことから，ステップ３である「ISMバンド6.78MHz駆動に対応した実用的ワイヤレス給電システムの開発」に対しても達成する目途を立てることができており，当初想定した以上の成果を得ることができた。またさらに，2022年度では計画のステップ２「送電器-受電器間の無線信号通信に基づく完全ワイヤレスな給電システムの開発」についても開始することになっている。この実施項目について，ATAC間の通信手段として無線接続を実現するため，より実用的な制御回路を開発した。当初計画において無線接続の媒体として電波および赤外線など複数の可能性があることを指摘していたが，改めて実現可能性を検討した結果，無線接続の媒体として法規制が少ない赤外線を採用した。結果的に，2022年度において新しく開発した制御回路では赤外線による通信機能を搭載している。新しい制御回路では，現在，ATACの自立制御として必要な回路機能が見たされていることを確認している。今後，開発した制御回路の基本的な回路特性の評価，および性能向上策の検討を進め，その上でこの制御回路を用いたワイヤレス給電の実験システムにおいて，提案技術の期待効果を確認する予定である。

当初の計画通り，10W程度のワイヤレス給電の実験システムを構築し，開発したATACの自律的な制御回路によって送電器および受電器間の製造公差や相互干渉による送電電力の低下を解消できることを実験的に確認することができた。これにより，当初計画のステップ１である「送電器や受電器の電流位相を制御するATAC制御回路の開発と効果の実機検証」は成功裏に完了することができた。なお，今回開発した実験システムではISMバンドである6.78MHzの動作周波数に対応した形で設計することができたことから，ステップ３である「ISMバンド6.78MHz駆動に対応した実用的ワイヤレス給電システムの開発」に対しても達成する目途を立てることができており，当初想定した以上の成果を得ることができた。またさらに，2022年度では計画のステップ２「送電器-受電器間の無線信号通信に基づく完全ワイヤレスな給電システムの開発」についても開始することになっている。この実施項目について，ATAC間の通信手段として無線接続を実現するため，より実用的な制御回路を開発した。当初計画において無線接続の媒体として電波および赤外線など複数の可能性があることを指摘していたが，改めて実現可能性を検討した結果，無線接続の媒体として法規制が少ない赤外線を採用した。結果的に，2022年度において新しく開発した制御回路では赤外線による通信機能を搭載している。新しい制御回路では，現在，ATACの自立制御として必要な回路機能が見たされていることを確認している。今後，開発した制御回路の基本的な回路特性の評価，および性能向上策の検討を進め，その上でこの制御回路を用いたワイヤレス給電の実験システムにおいて，提案技術の期待効果を確認する予定である。