省エネ電源回路による環境エネルギー駆動のIoTデバイス
矢嶋 赳彬(九州大学)
発明のポイント 「IoTデバイスに特化した省エネ電子制御技術」
IoTデバイスにおける電力の自給自足

nW~mWの微小電力を使いこなせれば電力供給不要なIoTデバイスを開発できる
制御回路の低消費電力化


必要な時に必要な場所だけ回路を動かす「スパイク制御技術」(無駄な動作の排除)
スパイク制御(電力を使わずに「待つ」技術)


100ns-100msの任意の時定数を実現
100 fJ (10-13J) / spike
発明の概要
・静電誘導型振動発電回路

電中研 三輪氏



Sub-uW電力も着実に充電
・電磁誘導型振動発電回路

金沢大 上野研 V-generator
T.Y. IEEE Trans. Pow. Electron. 39, 1269 (2024).

特願2020-111945
(中型V-Generator 錘23g)


従来技術との比較・優位性
【従来制御の課題を克服し、デジタルの簡便性とアナログの無駄の無さを両立】
従来制御の課題
- ・デジタル
- 同期動作の冗長性のために、極限までの低消費電力化が困難
- ・アナログ
- 設計が煩雑、開発コスト高い
想定される用途
◎ IoTデバイス用途
- 例:
- ・自動車内に後付できるガジェットデバイス
- ・微弱な電波を電源とするエレクトロニクス
- ・センシング(街中や遺跡など景観を乱したくない場所、ウェアラブルに近い場所(ヘルメット、自転車等)、配線できない/しづらい場所、配線も電池使用も不可な体内で微弱電力を利用する場合)等
ライセンス可能な特許
- 1. 発明の名称:スパイキングニューロン回路システムおよびスパイキングニューロン回路
国際公開番号:WO2023/276707 - 2. 発明の名称:スイッチ回路および電源回路
国際公開番号:WO2022/210273
登録番号:米国12308745(1.69MB) - 3. 発明の名称:スイッチ回路および電源回路
国際公開番号:WO2022/202609
登録番号:米国12328115(1.33MB) - 4. 発明の名称:電力変換回路、半導体装置および電子機器
国際公開番号:WO2021/241622
登録番号:特許第7701740号(131KB)、米国12237769(1.33MB) - 5. 発明の名称:スパイク生成回路、情報処理回路、電力変換回路および電子回路
国際公開番号:WO2020/175209
登録番号:特許第7620982号(830KB)、米国11444605(6.24MB) - 6. 発明の名称:ニューロン回路、システムおよびスイッチ回路
国際公開番号:WO2018/100790
登録番号:特許第6765686号(486KB)、米国11157805(1.85MB)