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電波利用懇話会資料

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(1)

第97回電波利用懇話会

「ワイヤレス電力伝送の実用化に向けた

課題と今後の展望について」

日 時: 2012 年 6 月 19 日(火)午前 10 時~11 時 30 分 場 所: 一般社団法人電波産業会 会議室(日土地ビル 11 階) 東京都千代田区霞が関 1-4-1 TEL: 03-5510-8592

主 催

一 般 社 団 法 人 電 波 産 業 会

(2)

講演

ワイヤレス電力伝送の実用化に向けた課題と今後の展望につ

いて

ブロードバンドワイヤレスフォーラム ワイヤレス電力伝送システムワーキンググループ リーダー 庄木裕樹 様 (㈱東芝 研究開発センター ワイヤレスシステムラボラトリー 研究主幹)

(3)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 1

ワイヤレス電力伝送の実用化に向けた

課題と今後の展望について

庄木裕樹

BWF WPT-WGリーダ

(株)東芝 研究開発センター

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.

WPT技術の標準化への視点

5.家電応用における

WPT標準化動向

6.電気自動車応用におけるWPT標準化動向

7. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

(4)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 3

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.WPT技術の標準化への視点

5.家電応用におけるWPT標準化動向

6.電気自動車応用における

WPT標準化動向

. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

ワイヤレス電力伝送(

WPT)技術

による社会への貢献(例)

どこに置いても 電源供給・充電が可能 壁の内部に送電器 配置や見栄え向上 電源に対する利便性の向上 安全・安心な電源供給・充電 金属接点が無く感電 などの心配が無い 水に濡れても大丈夫 デジタル教科書が 子供でも壊さず 安心して充電 環境にやさしい社会の実現 電池を最小限にすることで軽量化、エネルギー消費を低減 非常時にはEV車から電源供給

(5)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 5

ワイヤレス電力伝送(

WPT)技術は

わが国の産業発展にもつながる

[タブレットPC] 世界市場(端末): 1.5億台×4万円=6兆円@2015年 WPT実装率1/3として2兆円@2015年 [スマートフォン] 世界市場(端末): 10億台@2015年 (25兆円) WPT実装率40% として10兆円 [ノートPC(小電力型)] 世界市場(端末): 2億台×6万円=12兆円 @2015年 WPT実装率1/3として 4兆円@2015年 この他にも、同様な仕様 により、 ポータブルDVD デジタルカメラ ビデオカメラ ポータブルプリンタ などへの適用も考えられる [EV(+PHEV)への通常充電] 世界市場(自動車): 400万台@2020年 50%にWPTが搭載されるとして 200万円×200万台=4兆円@2020年 [電動二輪車、カートへの充電] 世界市場(本体): 電動自転車(スクーター)1.4億台@2017年 カート(電動車椅子)100万台@2020年 50%にWPTが搭載されるとして 10万円(電動自転車)×1400万台=1.4兆円 30万円(カート)×100万台=0.3兆円 更にインフラ側の市場も見込まれる この他にも、同様な仕様 により、 産業用機械、 エレベータ(箱内の空調・ 照明など) などへの適用も考えられる

家電応用では2015年過ぎに10兆円以上の市場、電気自動車(EV)応用でも

2020年頃に10兆円クラスの市場が創出 = 日本の産業が活躍できる場

WPT技術により創出される 市場の一例 ビデオカメラ プリンター(インクジェット) ゲーム (PS3クラス) リモコン・電動ハブラシ、シェーバー

代表的な電気機器の

動作時の電力と伝送距離の関係

無線による伝送距離 10cm 10W 100W 1kW 10kW 1cm 1m 10m 動作時の 電力 デジタルオーディオ 携帯・デジカメ ポータブルDVD 壁掛け液晶TV ノートPC 液晶ポータブルTV 掃除機 電気自動車への充電 ホットプレート アイロン・ドライヤー 電車への給電 (市電クラス) 扇風機 初期段階の利用シーン 技術の進展、制度等の整備 により利用シーンが拡大

(6)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 7

ワイヤレス電力伝送への期待

ワイヤレス電力伝送が新しい産業を生み出すものとして国内外で期待されている ※総務省電波政策懇談会(2009.3.10)資料より

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.

WPT技術の標準化への視点

5.家電応用における

WPT標準化動向

6.電気自動車応用におけるWPT標準化動向

7. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

(7)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 9

ワイヤレス電力伝送方式の比較

送信電力(W) 電力伝送距離 1 10 100 1000 1mm 1cm 10cm 1m 10m 電磁誘導型 電場(電界)共鳴方式 磁気(磁場)共鳴方式 効率70%~90% 効率40%~60%程度 0.1 電波放射方式 効率1%以下 ※効率は電源を含めた伝送システム全体の効率を示す 伝送距離を伸ばすための 研究開発が進められている 送信電力を大きくするための 研究開発が進められている 家庭・オフィス内での利用を想定した場合に ワイヤレス電力伝送の適用が考えられている典型例 長距離伝送には有利 高効率化への検討も 家庭・オフィス内の用途に注目したい領域

電力を送信できる距離

数mm~10cm

送信できる電力

数W~数kW

周波数

10kHz~数100kHz

電力の利用効率

70~90%(残りは主に熱になる)

サイズ

数cm(家電機器向)~数10cm(大電力向け)

~

V2

電磁誘導型

(8)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 11

電波受信型

電力を送信できる距離

数10cm~数m(ただし家庭内機器向け)

送信できる電力

1W以下

周波数

中波~マイクロ波

電力の利用効率

かなり低い(残りは電波になる)

サイズ

数cm~数m

電波を整流回路で 直流に変換する 共振回路 整流回路

電力を送信できる距離

数十cm~1m程度

送信できる電力

数W~数kW

周波数

数百kHz~数十MHz帯

電力の利用効率

40~60%(残りは熱(磁場)、電波(電場)になる)

サイズ

数~数十cm

電場または磁場を共鳴 させて電力を送信

~

磁場 LC共振器

電場・磁場(磁気)共鳴(共振)型

(9)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 13

磁気共鳴型とは

非放射界

領域

コイル(共振器)

※参考(技術の要点)by MIT •電場(磁場)の共振現象を利用する点が新しい •非放射界領域で結合(漏れる電波が少ない) •新しいデバイスを利用しているわけではない(単純なコイル) •磁気共鳴型は人体への影響が少ない ※参考1(サイズの目安@MIT) 波長(周波数):距離:ループ半径 30m(周波数10MHz):2m:30cm⇒伝送効率45%

コイル(共振器)

送電器 負荷 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 distance [cm] P rop or ti o n Load Structure Radiation

シミュレータによる計算結果

TX

RX

磁界分布

MITのシステムと 同等の構造を仮定 距離[cm] 伝送電力 TX RX コイルでの損失 放射電力 距離2mでの伝送効率30% (MITの計算では40~60%)  一般的な電磁界解析で再現可能 距離≒直径×2付近からコイルでの 損失が急増 放射電力(電波)も増加してくるが 割合は低い 60cm

(10)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 15

等価回路モデル

TX RX

k

1

k

2

k

2 RL CP RP L2 L1 負荷 (電球など) PTX PRX 線間容量を 積極利用 MIT実測結果に良好に一致 磁気共鳴伝送は所詮、トランス(磁束結合)+LC共振の組み合わせ エネルギー伝送の媒体は「磁束」 (“電磁誘導”に同じ)

等価回路による解析結果

(11)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 17

電力伝送効率は何で決まるか?

100 -2 10-1 100 101 102 103 104 105 20 40 60 80 100

電力伝送効率(

%

k

2

Q

1

Q

2 K:1次(送電)コイルと2次(受電)コイル間の結合係数 Q:一次側共振器および2次側共振器のQ値 原理的には磁気共鳴方式は電磁誘導方式と同じ ⇒ 磁気共鳴方式では、 距離を飛ばす(結合係数kが小さい)ために 共振器のQ値を上げることで効率を上げている 電磁誘導方式で 一般に用いられるところ (例:k=0.7~0.9、Q=10~100) 磁気共鳴方式で 利用しようとしているところ (例:k=0.01、Q=1000) 2 1 2 2 1 2 2 1 2 MAX k Q Q Q Q k 1 2 Q Q k 2     入出力整合時はkとQのみで決まる 最大伝送効率(最大電力利得に同じ)

磁気共鳴型の利点

◆適度な電力を伝送

家庭内機器に対する電源供給・充電が可能

◆適度な距離での伝送

家庭内の環境で利用可能

◆位置・向きなどの依存性が少ない

モバイル機器、小型機器に有効

(12)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 19

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.WPT技術の標準化への視点

5.家電応用におけるWPT標準化動向

6.電気自動車応用における

WPT標準化動向

. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

磁気共振器 (送電側) 磁気共振器 (受電側) 送電器 整流器 制御器 制御器 電力 制御信号

実用化のために解決すべき課題

制度上の課題 ⑤電波法など法令整備 周波数、WPT機器のカテゴリー明確化や制度化 ⑥人体防護 電波防護指針、ICNIRPなどへの準拠は必要 評価法・測定法の明確化 ⑦発熱対策 障害物検知など安全性対策、発熱対策 ⑧電磁干渉 エミッション、イミュニティ 技術開発上の課題 ①高効率な電力伝送技術 高効率な伝送を行うためのシステム最適化 送電デバイス、整流器、コイル、整合回路など ②利用環境に依存しないシステム 周辺環境の影響に対する補償技術 ③実装技術 小型化、薄型化、軽量化 ④安全かつ効率的なシステム制御 認証、送電開始・停止などのプロトコル 1対多への電力伝送

(13)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 21

技術開発上の課題

①高効率な電力伝送技術

高効率な伝送を行うためのシステム最適化

送電デバイス、整流器、コイル、整合回路など

②利用環境に依存しないシステム

周辺環境の影響に対する補償技術

③実装技術

小型化、薄型化、軽量化

④安全かつ効率的なシステム制御

認証、送電開始・停止などのプロトコル

1対多への電力伝送

無線通信によるフィードバック

制御

例:環境や動作状況をモニターし、 最適な送電等の制御を行う

制御通信の方法

・In-Band or Out-Band ・双方向 or 片方向通信 ・干渉対策、耐干渉性

制度上の課題

◆無線機か?高周波利用設備か?

通信を行っていれば無線機の扱い(周波数帯の確保)

10kHz以上、50Wを超えるものは高周波利用設備

◆人体防護の遵守

総務省電波防護指針

ICNIRP(国際非電離放射線防護委員会)のガイドライン

◆電磁与干渉の低減

他機器への誤作動防止

放射ノイズの影響など電磁干渉の評価が必要

発熱への対策

◆標準規格化

アプリとしての適用範囲

グローバルな標準規格化へ

電波法の適用

(14)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 23

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.WPT技術の標準化への視点

5.家電応用におけるWPT標準化動向

6.電気自動車応用における

WPT標準化動向

. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

標準化の視点

(1)強制規格か、任意規格か

・法律や制度で明確に規定されるもの

・相互接続性(インターオペーラビリティ)のためのもの

(2)応用製品は何か

・家電機器用、電気自動車充電用など

・利用シーン毎の伝送電力、伝送距離などが異なる

(3)電力伝送方式による区別

・電磁誘導方式・磁界共振方式

・電界結合方式・電界共振方式

・電波放射方式

(4)垂直規格か、水平規格か

・応用製品毎に規格化?

・全ての応用に関わる規格(人体防護関係など)

(15)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 25

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.WPT技術の標準化への視点

5.家電応用におけるWPT標準化動向

6.電気自動車応用における

WPT標準化動向

. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

組織・機関:

WPC (Wireless Power Consortium)

概要:

・電磁誘導方式を主体とした非接触電力伝送方式の標準化団体 ・標準仕様および適合試験の策定により、相互接続性確立が目的 ・84社がメンバ登録(2011年5月23日現在)

・2010年9月に出力5W以下の機器(スマートフォン、携帯、デジカメなど)を対象とした技術 仕様「Qi」(チー、気)を策定、Part 1(Interface Definition)はインターネットで公開

Part 1: Interface Definition

Part 2: Performance Requirements Part 3: Compliance Testing

・Qi搭載製品が多数出てきている

・次の規格として、PC向けに出力120Wクラスの機器を対象に標準化活動を進めている ・社会インフラ応用も視野に

(16)

© 2012 Toshiba Corporation

ARIB 第97回電波利用懇話会 27

Qi規格の特徴

周波数: 110kHz~205kHz

方式: 電磁誘導方式(inductively coupled power transfer) Q値は100(Typical)、結合係数0.3~0.6(Typical) 送電電力: 5W以下 送電方式: 位置合わせのため、以下の3方式が規定されている ①可動コイル方式(三洋電機提案) 1次コイルをモータで動かし2次コイルと位置合わ せ、2次コイルの位置は位置検出用コイルで推定 ②マルチコイル方式(ConvenientPower提案) 1次コイルをアレイ化し、2次コイルに最も近い コイルのみ動作させる ③マグネット吸引方式(Fulton提案) 1次コイル中央に磁石を配置し、磁石の吸引力 により2次コイルと位置合わせする ※コイルのサイズ等詳細に規定されている。 受電方式: コイルサイズ等規定されていない。 制御方式: 負荷変調を利用し、電力伝送と 同一周波数通信による制御 (基本的な制御は右図の通り)

標準化動向調査(家電機器向け)

組織・機関:

CEA(米国家電協会) R6.3 Wireless Power Subcommittee

概要:

・ポータブル携帯機器および車載機器を対象として、R6.3 Wireless Power Subcommittee が組織化された。

・「CEA-2042_1」 が2011.10.18に公開。今回は、ワイヤレス給電についての用語を整理 した用語集(glossary of terms)である。

(17)

© 2012 Toshiba Corporation

ARIB 第97回電波利用懇話会 29

CEA R6.3 Wireless Power Subcommittee 参加企業(2011年10月時点)

標準化動向調査(家電機器向け)

組織・機関:

CEA(米国家電協会) R6.3 Wireless Power Subcommittee

概要(続き):

CEA R6.3 Wireless Power Subcommittee

[各WGのミッションと活動状況(2011年10月時点)]

①R6.3 WG1 Wireless Power Nomenclature

・ミッション: 用語の統一 ⇒ 「CEA-2042.1」 として公開

②R6.3 WG2 Wireless Power Safety & Emissions

・ミッション: 安全性とRFエミッションに関する規格の作成 ⇒ 「CEA-2042.2」として公開予定

・現在は、利用シナリオや各国の電波法などの規制の状況を取りまとめている。

③R6.3 WG3 Wireless Power Transfer Efficiency & Standby Power

・ミッション: ワイヤレス電力伝送の効率や待機電力に関する技術的要件や標準的測定 法の開発

⇒ 「CEA-2042.3」として公開予定 ・現在は、上記項目について検討中。

(18)

© 2012 Toshiba Corporation

ARIB 第97回電波利用懇話会 31

標準化動向調査(家電機器向け)

組織・機関:

CEA(米国家電協会) R6.3 Wireless Power Subcommittee

概要(続き):

CEA R6.3 Wireless Power Subcommittee

[各WGのミッションと活動状況(2011年10月時点)]

④R6.3 WG4 Highly Resonant Wireless Power Transfer Work Group

・ミッション: 磁界共鳴方式に関する標準規格化 ⇒ 「CEA-2042.4」として公開予定 ・磁界共鳴方式の定義として、コイル間の結合係数(Coupling factor)kを0.1以下とする。 ただし、kが1程度になる状況もサポート。 ・技術仕様を検討中。例えば「利用周波数は6.78MHz、その他を使う」ことや電磁放射に ついての上限値などが決まり始めている。

⑤R6.3 WG5 Tightly Coupled Wireless Power Transfer Work Group

・ミッション: 電磁誘導方式に関する標準規格化 ⇒ 「CEA-2042.5」として公開予定であるが、 Qi規格は「CEA-2042.5a」、 CEA自身が策定する規格は「CEA-2042.5b」になる見込み。 ・現在は、既に製品を発売している米Powermat社や、製品が出始めた業界標準「Qi規格」 に対する利用周波数帯の割り振りなどを決めている。

標準化動向調査(家電機器向け)

組織・機関:

IEC TC100

(Audio, Video and Multimedia systems and equipment)

概要:

・国際電気標準化会議(IEC)TC 100の中に、ワイヤレス電力伝送技術の標準規格化に 関するプロジェクト(Stage 0 project)が設立。対象は、AV、IT機器向けのワイヤレス 電力伝送システム。 ・当面の目標はテクニカルレポート(TR)の作成。その結果により、標準規格化が開始 される。 ・議論に参加している主要メンバーは、米国CEAのグループ、韓国TTAのグループ、 および日本グループ ・この活動の日本側組織は電子情報技術産業協会(JEITA)のAV&IT標準化委員会 の中のワイヤレス給電対応PG。TRに向けて日本としての意見をとりまとめており、 この活動にBWF/WPT-WGも協力。 ・TC 100の中のサブ委員会(SC)等で韓国側からの提案活動が活発化。

(19)

© 2012 Toshiba Corporation

ARIB 第97回電波利用懇話会 33

標準化動向調査(家電機器向け)

組織・機関:

韓国TTA

(Tele-communications Technology Association)

PG709

概要:

・2011年3月に発足し、”Wireless Charging and Application”をテーマに活動開始。 ・活動方針は次の通り

①目的はモバイル端末(5W, 30W, 120W)への無線給電の標準規格化 ②送電電力や伝送距離に注目したロードマップ明確化

③In-bandによる制御に注目

・参加企業: Samsung Electronics, LGE, Samsung Electrics, Qualcomm, LS-cable, KETI, ETRI, RAPA, Hanrim-POSTECH, Ltronics

・標準化を下記プロジェクトで検討し、2011年が規格化の目標 (a) Inductive wireless power transfer interface

(b) Resonance wireless power transfer interface (c) Wireless Power Transfer control technology (d) Wireless Power Transfer efficiency definition (e) Use case and scenario for wireless power transfer

・CEA R6.3と連携し、上記プロジェクト体制もR6.3のWGと整合している。 ・韓国政府(KCC:韓国放送通信委員会)も積極的にサポート

標準化動向調査(家電機器向け)

組織・機関:

韓国MFAN

(Magnetic Field Area Network)

概要:

・Magnetic communicationを対象として2008年10月に発足したが、最近Wirelee Chargingも対象とした活動を開始。

・無線給電のユースケースとシナリオについて検討している。 ・韓国TTAと連携関係にあり、検討結果はTTAへインプットされる。

・参加企業: KT, Samsung electronics, LGE, Pantech, LGU+, Samsung electrics, LS-cable, Hanrim-POSTECH, KC, LG innotek, Mobile-Lab, Qualcomm

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© 2012 Toshiba Corporation

ARIB 第97回電波利用懇話会 35

標準化動向調査(家電機器向け)

組織・機関:

WiPower Alliance → A4WP

概要:

(WiPower)

・Qualcomm、Duracell、Powermatが中心となって組織化し、10数社が参加している模様。 ・対象とする技術方式は磁界共鳴方式(Flexibly Coupled)。

・周波数帯は6.78MHz。

(A4WP) Alliance for Wireless Power

・上記WiPowerを母体に、Samsungなどが加わり、新たにA4WPとして活動開始。

標準化動向マップ(家電機器関係)

米国CEA R6.3 韓国TTA PG709 リエゾン関係 構築中 企業アライアンス 協調について 協議中 ARIB IEC TC100 WPC 電磁誘導方式 A4WP MFAN 規格提案 中国CCSA 韓国国内 磁界共鳴方式 Wireless Power Subcommittee

WG1 nomenclature WG2 regulatory compliance WG3 efficiency and standby measurement

WG4 highly resonant wireless power transfer

WG5 tightly coupled wireless power transfer

規格化提案? 日本 QiがCEA-2042.5bと して規格化予定 規格化 提案 連携 今後の 連携を 検討中 Stage 0 Project JEITA BWF WPT-WG WPT標準 開発部会 AV&IT標準化委員会 ワイヤレス 給電対応PG 連携 TR作成、提案 TR作成 TR作成

(21)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 37

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.WPT技術の標準化への視点

5.家電応用におけるWPT標準化動向

6.電気自動車応用におけるWPT標準化動向

. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

組織・機関:

SAE J2954(非接触給電標準化TF)

概要:

・SAE(Society of Automotive Engineers)の中にJ2954(非接触給電標準化TF)が設立され、 2010年10月より活動を開始。リーダはDr. Jesse Scheider(BMW)

・電磁誘導方式(Inductive Coupling)、磁気共鳴方式(Magnetic Resonance)が対象 ・想定する利用シーンは、「家庭」、「EVスタンド」、「走行中」 ・2010年12年段階で22社参加(現在はもっと増えている) ・2014年までに標準仕様を完成させ公開することが目標 [現在の状況] ・利用周波数の検討(干渉周波数等の割り出しを進めており、利用可能な周波数帯域を検討中) ・共振周波数調整(コンデンサなどによる)による高効率化方法も話題に ・電力伝送制御等のための無線通信は、他のシステムを利用するOutband方式の議論が中心。 ①遠距離:携帯電話キャリア(テレマ,マップ上での位置情報など) ②中~直近:DSRC(安全装備として車車間,路車間通信に装備するものの流用:メインの通信) ③位置合わせ:RFID(受信強度の違いを利用して位置検出するらしい) ・2012年に入り、次の3つのカテゴリーで検討することが合意された。 WPT1・・・3.6kW WPT2・・・19.2kW WPT3・・・150kW

標準化動向調査(

EV向け)

(22)

© 2012 Toshiba Corporation

ARIB 第97回電波利用懇話会 39

SAE J2954の概要(1)

(23)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 41

SAE J2954での最近の検討状況(1)

http://www.sae.org/smartgrid/sae-j2954-status_1-2012.pdf

SAE J2954での最近の検討状況(2)

http://www.sae.org/smartgrid/sae-j2954-status_1-2012.pdf

(24)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 43

SAE J2954での最近の検討状況(3)

http://www.sae.org/smartgrid/sae-j2954-status_1-2012.pdf

SAE J2954での最近の検討状況(4)

http://www.sae.org/smartgrid/sae-j2954-status_1-2012.pdf

(25)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 45

組織・機関:

IEC TC69 (ISO TC22)

概要:

・IEC(国際電気標準化会議) TC69(電気自動車)& ISO(国際標準化機構)TC22において IEC 61980-1(一般要求案件)に加えて、IEC 61980シリーズとして検討開始。 ・日本側の受け皿はJARI(日本自動車研究所)設置された非接触給電標準化SWG。BWF/WPT -WGと連携。JSAE(自動車技術会)はリエゾンとして参加。 [現在の状況の詳細] ◆スイスの提案により、インダクティブ充電システム一般要求事項の標準化作業が始動。3月の IECキックオフ会議において以下を確認。 ・磁気を利用した電力伝送システム(電磁誘導、磁気共鳴、共振型電磁誘導)を対象とする。 ・ISOとIECのジョイントワーキング(ISOとIECが対等の立場で協調)で進める。 ・SAE J2594 T/Fとも協調して進める。 ・詳細技術規定を議論するに先立ち、インダクティブ充電規格全体(IEC 61980シリーズ)の構成を議論して 明確化する。 ◆6月末のWeb会議において、”Interoperability”に関する議論が最重要であることで各国関係者の 意見が一致。各国より”Interoperability”を確保するために考慮すべき要件・パラメータ等をリスト アップし、目指すべき姿や課題を議論していく方針。

標準化動向調査(

EV向け)

組織・機関:

UL 2750

概要:

・UL(Underwriters Laboratories Inc )がSAE J2954と連携し、電力供給装置側の安全規格 (UL 2750)を検討している。米国では、最終的にはANSI(米国国家規格協会)規格化を行う。 [現在の状況の詳細]

・電力供給側のインターフェース、テスト方法等に関する安全規格化を検討しており、ラフドラフト は既に完成している模様。改訂版を作成中であり、その後、公開する予定。

(26)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 47

標準化動向マップ(

EV応用関係)

日本 IEC TC69 PT 61980 SC21 TC22 ISO インダクティブ充電システム ・IEC 61980 SAE 連携? 日本側 受け皿 リエゾン 関係 連携 JARI 非接触給電SWG JSAE ワイヤレス給電 システム 技術部門委員会 ARIB 規格化 提案 BWF WPT-WG WPT標準 開発部会 連携 連携 連携 UL 2750 J2954 T/F 連携 インフラ側の 安全性などの規格化

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.

WPT技術の標準化への視点

5.家電応用における

WPT標準化動向

6.電気自動車応用におけるWPT標準化動向

7. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

(27)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 49 IEC TC106 日本 BWF 制度、人体防護対応 が中心、メンバーは産業界中心 IEC TC106国内委員会 日本側の受け皿 連携 電波暴露に関する規制・ガイドライン制定 WHO ICNIRP IEEE 総務省 電波防護指針 人体影響についての検討・評価 ガイドライン(指針値)作成 総務省 ガイドライン準拠を示すための 測定法(告示300号、301号など) ガイドライン準拠を示すための 測定法(IEC62233など) 現状の無線電力伝送の周波数、 利用シーンなどを考慮すると不完全 グローバル 米国 FCC 現状は Case-by-Caseで対応 ガイドライン準拠のための評価法・測定法の提案 ガイドライン(指針値)作成 高周波委員会 低周波委員会 メンバーは大学+産業界 携帯関係などでIEC規格化の実績有り 米国企業 など 現状は個別対応

標準化動向マップ(電波暴露関係)

ICNIRPの「基本制限」に対応するものが基礎指針。これは直接測定することができないので、 実測できる物理量(電界強度、磁界強度、電力密度、電流及び比吸収率)で示した指針を管理指 針という。管理指針は電磁界強度指針、補助指針、局所吸収指針から構成される。ICNIRPの「参 考レベル」に対応する。

電波防護指針

電気通信技術審議会:諮問第38号「電波利用における人体の防護指針」(1990年)が示され、 その後1997年、1998年、2011年に局部吸収指針等に関して追加答申がされている。

基礎指針

管理指針

電磁界強度指針

局所吸収指針

補助指針

電磁界の影響を人体内部の現象と関連 づけて評価 実際の電磁界の 評価に用いる指針 管理指針とは: ①不均一な電磁界・局所的ばく露 の指針 ②接触電流に関する指針 ③誘導電流に関する指針 人体との距離が20cm以上 ①全身平均SAR ②局所SAR ③接触電流 人体との距離が20cm以下 均一な電磁界に全身が さらされる場合

(28)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 51 人体が電磁界にさらされるとき人体に生じる各種の生体作用(体温上昇に伴う熱ストレス、電流刺激、高 周波熱傷等)に基づいて、人体の安全性を評価するための指針 基礎指針を満たすための実測できる物理量(電界強度、磁界強度、電力密度、電流及び比吸収 率)で示した、実際の評価に用いる指針 対象とする空間における電界強度、磁界強度、電力密度によって、当該空 間の安全性を評価するための指針 電磁界強度指針を満足しない場合において、基礎指針に従った詳細評価を行うため に使用する指針 主に身体に極めて近接して使用される無線機器等から発射される電磁波により、身 体の一部が集中的に電磁界にさらされる場合において、基礎指針に従った詳細評価 を行うために使用する指針 出典:電気通信技術審議会答申 諮問第89号「電波利用における人体防護の 在り方」(平成9年4月) ページ6、40 http://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/ele/body/protect/index.htm

電波防護指針の構成

ICNIRP、IEEEとも基本的に構成は同じ。ただし、補助指針は電波防護指針特有のもの。

人体防護ガイドラインの比較例

(29)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 53

人体防護ガイドライン適用の問題点

◆電磁界強度指針での評価

・標準化されている測定法(

IEC/EN 62233等)

はあるものの、ワイヤレス電力伝送機器の

利用周波数や利用環境を考慮すると適切と

は言えない。

・指針値が厳し目であり、必要以上に利用範囲

を限定してしまう可能性がある。

◆基礎指針(

SARなど)での評価

・ワイヤレス電力伝送機器の利用周波数や

利用環境に合致した評価法・測定法は無い。

ex.30cm 0cm EUT 等方性磁界センサ 直径13cm以下 IEC/EN 62233による磁界測定例 測定距離は、人体に触れて使うもの0㎝、 他は原則30㎝

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.

WPT技術の標準化への視点

5.家電応用における

WPT標準化動向

6.電気自動車応用におけるWPT標準化動向

7. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

(30)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 55

BWF/WPT-WGにおける利用シーンの分類

送信電力 10cm 10W 100W 1kW 10kW 1cm 1m 10m 電力伝送距離 利用シーン1 家庭内のデジタル家電 の非接触ワイヤレス電力伝送 利用シーン2 家庭内のデジタル家電の 小電力ワイヤレス電力伝送 利用シーン4 大電力ワイヤレス電力伝送 および特殊用途 利用シーン3 家庭内のデジタル家電の 中電力ワイヤレス電力伝送

利用シーンの分類

利用シーン 想定する利用シーン 具体的な適用例 その利用シーンの仕様・機能など 利用シーン1 家庭内のデジタル家 電の非接触ワイヤレ ス電力伝送 ①携帯電話 (P2P充電、共通充電、公共充電) ②ノートPC (卓上充電、公共充電) その他、デジタル家電機器などへの充電 ①周波数:10kHz~10MHz、ISM帯(13MHz、 27MHz、40MHz) ②送電電力:~50W ③電力伝送距離:10cm以内 利用シーン2 家庭内・屋外(情報 KIOSKなど)のデ ジタル家電の小電力 ワイヤレス電力伝送 ①携帯電話 ②ノートPC ③壁掛けTV、ポータブルTV ④デジカメ、ビデオカメラ ⑤携帯型プレーヤー ⑥音響機器(スピーカー、ヘッドホンなど) ⑦照明器具 ⑧産業機器 ⑨医療機器 ⑩ゲーム機器(リモコン含む) などへのワイヤレス電源供給、無線充電 ①周波数:10kHz~10MHz、ISM帯(13MHz、 27MHz、40MHz) ②送電電力:~50W ③電力伝送距離:数mまで 利用シーン3 家庭内の家電の中電 力ワイヤレス電力伝 送 ①据置型家電(冷蔵庫、洗濯機、エアコンなど) ②発熱系家電(ドライヤー、アイロン、炊飯器、 ホットプレートなど) ③掃除機 ④大型TVなどAV家電機器 などへのワイヤレス電源供給、無線充電 ①周波数:10kHz~10MHz、ISM帯(13MHz、 27MHz、40MHz) ②送電電力:50~1kW ③電力伝送距離:壁面・床面・机面から数10cm程度 利用シーン4 大電力ワイヤレス電 力伝送および特殊用 途 ①電気自動車、トラム(路面電車)などへのワイヤ レス電源供給、無線充電 ②工場内機器など産業向け応用 ①周波数:10kHz~10MHz、ISM帯(13MHz、 27MHz、40MHz) ②送電電力:1kW~数10kW ③電力伝送距離:30cm程度まで ①非破壊給電システム(FTTH関連など) ①周波数:数十kHz~数GHz ②送電電力:数W~20W ③電力伝送距離:10cm程度

(31)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 57

WPT-WGでの議論内容

◆活動の目的

1.研究開発の促進、ロードマップの共有化

2.周波数帯の確保

3.標準規格化活動の推進

4.法規制緩和(製品化時の認証など)

5.人体防護指針やイミュニティのための条件作り

◆利用シーンのカテゴリー分け

①デジタル家電向け非接触ワイヤレス電力伝送

②デジタル家電向け小電力ワイヤレス電力伝送

③家電向け中電力ワイヤレス電力伝送

④社会インフラ・産業用向け大電力ワイヤレス電力伝送

・利用シーン1に関して

「ワイヤレス電力伝送技術の利用に関する

ガイドラインVer1.0」

を策定し公表(2011年4月)

・現在、利用シーン2~4に対応した

「ガイドラインVer2.0」

を検討中、

2012年度末の公表が目標

(32)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 59

ワイヤレス電力伝送技術利用

に関するガイドラインガイドライン

ガイドラインの構成

1.目的と位置づけ

2.適用範囲

3.利用条件

①本ガイドラインで参照する電波法令

②発熱等に対する安全対策の実施

③人体防護指針への対応

1.本ガイドライン策定の目的と位置づけ

※補足事項 将来的には制度化を検討する。今回のガイドラインはそれまでの暫定的な措置とし ての位置づけになる。

(目的)

ワイヤレス電力伝送技術が進展し、早期の実用化が期待される状況において、

当該技術を用いた

製品の製造業者および当該技術によるサービスを提供する

事業者が遵守すべき基本事項を定め

、その

利用者の利便性の向上

を図ると

ともに、

利用者の安全性を保証

するものである。

(位置づけ)

ワイヤレス電力伝送技術の早期の実用化に対応することを目的としているため、

対象範囲や条件、規制に対する考え方などに関して限定的な内容になっている。

今後の対象範囲の拡大や規制改正の状況を鑑みて、本ガイドラインの内容も

見直していく。

特に発熱などに対する安全対策を明記 すでに実用化されている利用シーン1への対応

(33)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 61

2.ガイドライン

Ver1.0の適用範囲

(適用範囲)

以下の性能を有する無線による電力伝送機器に限定する。

送電電力が

50Wを超えない。

電力伝送距離が10cm以内。

利用周波数は10kHz~10MHz、

および13.56MHz帯(ISM帯)、 27.12MHz帯(ISM帯)、40.67MHz帯(ISM帯) 。

(利用する機器、電力伝送方式については問わない)

※補足事項 ・本ガイドラインの適用範囲はWGでの議論における利用シーン1(送電電力50W以内、 伝送距離10cm以内)に限定する。 ・利用シーン2~4については、今後検討し、ガイドライン改訂版として公開する。

3.利用条件

①本ガイドラインで参照する電波法令

現行電波法では、電波法第100条第1項において設備の設置に許可を受けな

ければならない高周波利用設備が規定されている。ガイドラインでは、当該規

定の適用除外となる、

許可を要しない高周波利用設備の要件に適合する機器

を対象とする。

(本ガイドラインが対象とする許可を要しない高周波利用設備の要件 )

通信設備以外の高周波利用設備であって、その高周波エネルギ-が

50W以下のもの

もしくは、

誘導式通信設備

(線路に10kHz以上の高周波電流を流すことにより発生

する誘導電波を使用して通信を行う設備)であって、λ/2πの距離における

電界強度が15μV/m以下のもの

※補足事項 あくまでも暫定的措置としての解釈になる。将来的には、型式指定・型式確認 (電波法施行規則第46条の七に規定する電子レンジ、電磁誘導加熱式調理器、 もしくは電波法施行規則第46条の一に規定する誘導式読み書き通信設備に 適用されている制度)のような制度が望まれる。

(34)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 63

3.利用条件

②発熱等に対する安全対策の実施

(受電対象の識別)

受電側を特定する機能を有し

、安全に電力伝送を行うこと。特定方法について

は問わない

・受電側を

特定できない場合には送電を行わない

こと。

(発熱等に対する安全対策の考え方)

・送電側および受電側機器を構成する部分において、金属に対しては35K、

磁気・ガラスに対しては45K、成型品・ゴム・木に対しては60Kの温度上昇限界

を超えないこと

(規定する温度上昇値は、25℃を基準の温度としている)。

・温度上昇限界を超える場合に送電停止などの対策を施すこと。電源については

制約を設けない。

※IEC-60335-1「家庭用および類似用途の電気機器-安全性-第1部: 一般

要件

11.温度上昇」を参照

・上記は送電側と受電側に挟み込まれた金属異物に対しても適用。

・機器に用いられているデバイス・部品においても異常時にも発煙・発火がない

こと。

3.利用条件

②発熱等に対する安全対策の実施

(全頁からの続き)

(金属異物挟み込み時の温度上昇測定方法)

金属挟み込み時における安全対策のため、以下の方法により温度上昇の測定を

行い、温度上昇限界の規定を満足している事を確認すること。

(1)金属材質として、

鉄、アルミニウム及び銅

について測定する。

(2)試験片

・コイル中心: 5mm×5mm×0.3mm(幅×長さ×厚み)のものを幅・長さについて1mm刻みで 大きくしていき、正常動作(*1)が維持される最大金属片を試験片①とする。 次に、金属の厚みを0.5mm、1.0mmにして同様に正常動作が維持される最大金属 片を試験金属②、③にする。最大は電力伝送コイル面に全て入る大きさとする。 ・コイル中心以外: 上記と同様に、5mm×5mm×0.3mmのものを1mm刻みで大きくし、正常動作が維 持される最大金属片を試験片④、厚みが0.5mm,1.0mm の場合の最大金属片を 試験片⑤、⑥にする。 *1:正常動作とは、機器が所定の機能を発揮する動作をいう。機器が動作中に送電側と受電側との間隙に金属 が挟み込まれた場合、発熱により安全が損なわれる恐れがあるので、動作初期には金属がなく途中で挟み 込まれたときにも所定の機能を発揮することも正常動作の範囲に含む。

(35)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 65

3.利用条件

②発熱等に対する安全対策の実施

(全頁からの続き)

(3)評価方法

・試験片①、②、③、④、⑤、⑥を用いて評価する。

・試験は、各試験片を決定した状態と同じ状態で行う。

・熱電対を試験片に配置し、機器(送電側と受電側)を動作させる。

・試験片の温度は、温度が飽和するまでに計測された最大温度とする。温度

が飽和するまでに機器の動作が停止した場合にはそれまでの最大温度と

する。機器が持っている金属検出や温度検出手段などで制御がかかった

場合は、検出までに到達した最大温度とする。

・熱電対は、試験中の部分の温度に対する影響が最も小さくなるように

0.3mm以下の熱電対を用いる。(IEC 60335-1準拠)

3.利用条件

③人体防護指針への対応

◆電波防護指針(電気通信技術審議会 諮問第38号「電波利用における人体の

防護指針」への平成2年6月25日答申および諮問第89号「電波利用における人

体防護の在り方」への平成9年4月24日答申)に従うこととする。

また、国際的には国際非電離放射線防護委員会(ICNIRP)の示すガイドライン

の最新版に従うこととする。

※ただし、以下の点について言及し、今後検討することとした。

・防護指針の対象となる電磁界は、通常、近傍界又は不均一であるため、電磁界

強度指針をそのまま適用できる状況は限られる。(中略)電磁界強度指針をその

まま適用できる状況でない場合のために補助指針が示されている。(中略)適用

できない場合には基礎指針に立ち返った評価を行う必要がある。

・近傍界における電磁界強度の測定に関しては(中略)国内のルールでは当該機

器に適用すべき電磁界測定法を明確にできていない段階である。測定法は今後

の課題とする。

(注)本ワーキンググループでは、この版では特定できなかった当該機器に適す

る測定法を早期にとりまとめ、改訂版を公開することに努力する。

(36)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 67

ガイドライン

Ver2.0に向けた検討

2012年度中にガイドラインVer2.0を策定し公開

①Ver2.0で対象とする利用モデル(適用範囲)を明確化

・利用シーン2が基本。

・オプションとして、利用シーン3と4も検討。制度化に向けて提案すると

いう位置づけになる。

②国内電波法のみならず海外法令・制度(米国、欧州など)への対応も

・米国、欧州、韓国などの海外機関との連携、調整を実施

③人体防護指針対応のための具体的評価方法および測定方法の提示

・シミュレーション、試験の実施による関連データ収集と分析

・人体防護指針の適用評価の方法、標準となる試験法の検討、提案

④発熱など安全対策について追加・修正

・Ver2.0を利用モデルを想定した安全対策を明確化

1.0版 2.0版 Option1 (1.0版利用シーン3ベース) Option2 (1.0版利用シーン4ベース) シーン 区分け 項目 技術方式 電磁誘導、磁界共鳴、電界結合 周波数 (Ver1.0に倣う) 10kHz~10MHz およびISM帯(13MHz、27MHz、40MHz) 電力 送電電力50W以下 送電電力50W以下 送電電力50W~1.5kW 送電電力3kW程度まで 伝送距離 10cm以内 数mまで 50㎝以内 30cm程度まで 想定機器 小型電子機器 (携帯電話、デジタルカメラ、 音楽プレーヤ、ノートPCなど) 小型電子機器 屋外使用の電子機器等 (情報KIOSKなど) 家電機器、電動工具等 普通充電EV乗用車 (産業用途、大型車、および 急速充電は含まず) 留意点 想定ユーザ 一般消費者 生体との関係 コイル間に生体が入らない コイル間に生体が入る可能 性あり コイル間に生体が入る可能 性あり コイル間に生体が入らない 通信・制御 InBand またはOutbandで安全確保等のため通信・制御を行う必要あり 製品安全対策 金属異物発熱対策 金属異物発熱対策 金属異物発熱対策 感電防止対策(電界結合) 緊急時送電停止機能等 エミッション対策 必要

ガイドライン

Ver2.0で対象とする利用モデル

(37)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 69

WPT-WGでの標準化規格化体制

国内で標準規格化を行う体制を構築

WTP標準開発部会を設置(約20組織が参加)

◆国内ではARIB規格化を目標とする

◆グローバル対応のため関係組織と連携していく

◆家電機器から電気自動車応用まで網羅(利用シーン1~4の

全てを対象)

◆当面の活動内容

・候補周波数の検討と決定

・標準化を希望するワイヤレス電力伝送技術の調査

→ サブグループ設立

・標準化における「互換性」「インターオペラビリティ」の定義

標準体制と関連組織との連携

(38)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 71

「標準開発部会」とその構成(案)

講演の内容

1.ワイヤレス電力伝送への期待

2.ワイヤレス電力伝送の方式の比較

3.実用化に向けた課題

4.

WPT技術の標準化への視点

5.家電応用における

WPT標準化動向

6.電気自動車応用におけるWPT標準化動向

7. 人体防護指針に関する標準化組織の関係

8.

BWFワイヤレス電力伝送WGでの取り組み

9.まとめ

(39)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 73

ま と め

• ワイヤレス電力伝送への期待は大きく、実用化に向けた

開発は今後もどんどん加速

• 並行して、標準化の動きも活発化

• 国内においても、BWFが中心となった体制を構築、標準

規格化を検討する場が出来あがる

• 一方、周波数や制度化、人体防護指針対策など、まだまだ

課題は多い

ワイヤレス電力伝送技術に関わる各分野(技術開発、制度、

標準化など)の関係者の今後の活躍に大いに期待

参考資料

BWF/WPT-WGからの

「電波の有効利用の促進に向けた

検討課題の意見」

(抜粋版)

2012.5.24

「電波有効利用の促進に関する検討会」にて発表

(40)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 75

ワイヤレス電力伝送技術

の実用化に向けた課題

(1)利用できる周波数帯の明確化

(2)制度整備および緩和

(3)技術基準・認証方法の明確化

(4)電波防護指針への適用方法・測定法の明確化、

安全基準およびその測定法の明確化

(5)グローバルな標準規格化に向けた積極的な取り

組みの実施

(6)WPT技術で国際協調をリードするために

◆利用者、製造者およびサービス提供者がWPT技術を安心して利用できるように するため、WPTで利用する周波数帯を明確化することが必要 (現状の課題) ・「無線設備」として WPT機器としての明確なカテゴリーは無く、従って利用できる周波数も無い。 ・「高周波利用設備」として 50W以下であれば、許可不要で利用可能。この場合、10kHz以上であれば 周波数の制限は無い。一方、50Wを越える場合には設置許可の受ける必要。 ・ISM帯の利用も想定されているが、既存の他システムとの干渉対策が必要。 ・特にEV応用など大電力伝送の用途には数10kHz~数100kHzの利用が考えら れている。既に利用されている周波数帯であり、システム共存対策、干渉対策 は必須と考えられる。 ◆上記の課題を解決し、WPT機器として利用できる周波数帯の明確化(理想的 には専用周波数帯の確保)が必要。 ◆WPT技術がグローバルに展開できるよう、利用周波数に関しては国際的な整合 が必要。 → ITU-Rへ提案し、WRCで周波数帯獲得のための活動を。

(1)利用できる周波数帯の明確化

(41)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 77

(2)制度整備および緩和

• 想定される運用の範囲内で、

どこに設置しても他の無線局

等に妨害を与えない周波数(帯)を確保し、技術的条件を

定め、それを制度化する

ことによって普及が促進される。

• 電子レンジ、電磁誘導式加熱調理器(IH調理器)は

型式確

認、

無電極放電ランプ、誘導式読み書き通信設備、広帯域

電力線搬送通信設備などは

型式指定

の制度により、個別の

設置許可を不要にして普及させている例。

• ワイヤレス給電システムにも同様の制度の適用が望まれる。

◆前述の「(1)利用できる周波数帯の明確化」、「(2)制度整備および緩和」 の課題と関連し、WPT機器の利用のための技術基準を実態に合わせて決定し 明確化する必要がある。 → 周波数や制度が決まらないと進まないところもあるが、WPT機器の電波 に関する基本性能・特性を把握する必要がある。 ◆上記課題に合わせ、機器認証のための測定などの方法についても明確化する 必要がある。

(3)技術基準・認証方法の明確化

(42)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 79 ◆WPT機器は利用周波数帯や利用シーンが新しく利用されている無線機器と異 なるため、既存の評価法がWPT機器の評価に必ずしも有用であるか明確でない。 従って、携帯電話端末などのSAR測定法のように、電波防護指針への適合性を 判断できるような国際的に統一された評価法を開発する必要がある。 → ・BWF/WPT-WGで公開したガイドラインVer1.0作成時に検討するも 具体的な評価法・測定法まで言及できず。 ・ガイドラインVer2.0では、具体的な評価法・測定法まで明確化したい。 ・一方、そのための関連データ取得の難しさがある。 ・評価法・測定法はIEC TC106など関連国際機関に標準規格として認知 させる必要がある。 ◆発熱や感電などへの対策を明確化する必要がある。利用者が安心して安全に利用 できるようにするために、その対策法や測定法などを明確化し、ガイドライン等 で公表する必要がある。 → ・BWF/WPT-WGで公開したガイドラインVer1.0で、発熱対策の実施や 試験方法を明記。 ・Ver2.0に向けて検討中。

(4)電波防護指針への適用方法・測定法の

明確化、安全基準およびその測定法の明確化

◆ワイヤレス電力伝送技術はわが国の技術ポテンシャルを活かせる領域 ・研究開発活動、学会活動など活発 ◆米国や韓国などは既に積極的な標準化活動 ・米国家電協会(CEA)、米国自動車技術会(SAE)や韓国情報通信技術協会 (TTA)などが積極的に活動。IEC TC100などへの提案活動も行っている。 ◆国内に標準化対応の組織はあるものの応用など限定的。 → BWF/WPT-WGにおいて、全ての応用分野を網羅し、電波関連制度も含めた 標準規格化を検討するWPT標準開発部会を設置し、2012年3月より活動開始。 ・約20組織が参加 ・国内ではARIB規格化を目標とする ・グローバル対応のため関係組織と連携していく ・当面の活動は、①候補周波数の検討と決定、②標準化を希望するワイヤ レス電力伝送技術の調査し、サブグループを設立、③標準化における 「互換性」「インターオペラビリティ」の定義の検討など ・民間団体のため国を代表する組織でない、対応リソースの問題などあり。

(5)グローバルな標準規格化に向けた

積極的な取り組みの実施

(43)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 81 ◆WPTは技術的にも市場的にも全く新しい分野である。これまでの電波法や 諸規則にうまくはまらない部分が多くある。米国、欧州、韓国ではWPT 技術のための周波数や規則策定のための検討がすでに進行中である。 2012年4月、アジア・太平洋電気通信共同体(APT)無線グループは、 韓国提案によりWPTの検討グループ(Task Group)を設立した。 ◆国内関係省庁ではWPTの電波法や諸規則への具体的な検討は今からである。 BWF WPT-WGでは独自に調査検討を進めてきた。早期にWPT検討体制を 立ち上げ、BWF WPT-WGなどからの入力を元に検討が速やかに開始され ることを切望する。 ◆規則体系未整備のままでは、日本がグローバルなWPT技術と諸規則の国際 協調をリードするのは難しく、最終的に国際競争を勝ち抜けなくなる恐れが ある。そのようなことにならないような施策を進めて欲しい。

(6)

WPT技術で国際協調をリードするために

(参考)代表的な機関・団体のWPT検討状況

機関・団体 WPT関連の活動状況 1 IEC TC100 (および ISO/IEC JTC1) WPT関連のWork Itemを設定し初期の検討(Stage-0)を 開始 2 GSC (Global Standards Collaboration) WPTを議事項目に加えた。 3 CJK (China, Japan,

Korea Standards Orgs Coordination Group)

2012年3月会合で韓国提案をもとにWPTのSpecial Interest Groupを設立。韓国が議論をリード。

4 APT Wireless Group(ア ジア・太平洋電気通信共 同体 無線グループ) 2012年4月会合で韓国提案をもとにWPTのTask Group を設立しTerms of Referenceを定めた。韓国が議論を リード。 5 フォーラム WPC他多くのフォーラムが立ち上がり、独自規格をもとに、 グローバルな展開および標準化を考えている。

(44)

© 2012 Toshiba Corporation ARIB 第97回電波利用懇話会 83

(参考)代表的な国・地域のWPT検討状況

国・地域 WPT関連活動状況 1 米国 標準規格化と規則策定のための活動がCEAなどを中心に進行中。グロー バルに見てWPT諸議論の牽引役。 2 韓国 TTAはWPT標準規格化のためのプロジェクトグループを構成し、CEAとの 連携を視野に活動中。要求条件のTechnical Reportをまとめた。TTAを中 心に積極的にWPT標準化を提案し、リードしている。韓国政府(KCC)は 20kHzと60kHzをOLEV (On-Line-Electric Vehicle) WPTに割り当てた。 3 中国 CCSAがWPT関連のふたつの新たなワークアイテム(EMCと安全、評価方 法関連)を承認 4 欧州 規則に焦点を当て検討中。それを受け、ETSIは早期の標準化活動開始を 想定。 5 日本 BWFはARIBなど標準化機関と連携し標準化活動を開始。周波数や規則 のための調査と検討を進めている。

参照

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携帯電話の SMS(ショートメッセージサービス:電話番号を用い

• 競願により選定された新免 許人 は、プラチナバンドを有効 活用 することで、低廉な料 金の 実現等国 民へ の利益還元 を行 うことが