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ニワトリが先か、卵が先か 〜直流共鳴(sh┫)式ワイヤレス送電システム

「^(ニワトリ)が先か、卵が先か」という議bは、半導分野においては「x場のニーズが先か、研|開発シーズが先か」ということになろうか。

このBで思い出すのは、半導関連のHくの共同プロジェクトのことである。国が関与した共同プロジェクトではLSI共同研|所を除き、ことごとく成果が出なかったといわれ、その原因のひとつとして共同研|プロジェクトではひたすら「研|」をして「(m┬ng)」は積み屬ってもこれらの「(m┬ng)」をx場に「介」しようとする企業家の不B、あるいは企業家のための環境の貧困のほうがはるかに深刻であるという指~がある(参考@料1)。つまり、研|開発がいくら先行しても、x場へ介する}段がなかったり、x場のニーズがなかったりすれば無Gな投@になるという。

ここでわが国の半導関連の共同研|プロジェクトについて少し振り返ってみると、1976Qに共同研|プロジェクトの先~けとしてLSI共同研|所が設立され、1981Qまでの約4Q間にわたって共同研|が行われた。研|所長をめた(k┫)井康夫(hu━)は「基礎的共通的テーマ」を中心`Yに据えて、微細加工の開発とシリコンT晶の向屬鯑鷭j(lu┛)テーマに(li│n)んでj(lu┛)成功を収め、国とメーカーとが連携して行う共同研|プロジェクトの世c的な成功モデルとなった。(k┫)井(hu━)が創案し実行した「基礎的共通的」研|}法は英語では「pre-competitive」という言に翻lされ、1987Qに始まった(sh━)国初の共同研|プロジェクトSEMATECH(Semiconductor Manufacturing Technology)においても、1989Qから始まった欧Δ亮\ぢ緘焼開発プロジェクトJESSI(Joint European Submicron Silicon Initiative)にも(k┫)井(hu━)の研|}法が踏(ji┌ng)され、世c中の共同研|のひな形となった(参考@料2)。

このように日本発のLSI共同研|所の成功を引きM(f┬i)いだ(sh━)国と欧Δ瞭阿とは反瓦法日本Bは(sh━)国との半導易Co(h┫)を恐れ半導分野におけるその後のM(f┬i)的な共同研|プロジェクトを封印した。LSI共同研|所設立の1976Qからちょうど20Q後の1996Qになってようやくつのj(lu┛)きな共同研|プロジェクトが発Bした。\術研|組合先端電子\術開発機構(ASET)、半導先端テクノロジーズ(Selete)および半導理工学研|センター(STARC)である。その後、DIINプロジェクト、HALCAプロジェクト、EUVプロジェクト、MIRAIプロジェクト、あすかプロジェクトなどが々と擇泙譴襪海箸砲覆辰燭、これらのプロジェクトの成果はほとんどかされることはなかった。

とはいえ、研|開発成果とx場ニーズが同時に立ち屬ることを期待するのは虫が良すぎるのかもしれない。そこでkつのアプローチとしてワイヤレス給電システムの例を紹介する。これから紹介する例は、今後の動きによって成功するかどうかもはっきりしないものの、研|開発シーズとx場ニーズをTびつけるkつの(sh┫)法として参考になるかもしれないと考えるからである。

2013Q3月、田作所は独Oに開発した「直流共鳴」(sh┫)式によるワイヤレス給電システムを発表した(参考@料3)。実化が先行している電磁誘導(sh┫)式では給電筌灰ぅ襪p電筌灰ぅ襪琉合わせにU(ku┛)約があるのに比べ、この直流共鳴(sh┫)式では共鳴(sh┫)式がeつ最j(lu┛)のW(w┌ng)点である送電笋p電笋箸稜のOy(t┓ng)度が(r┫n)常に高い。直流共鳴(sh┫)式の原理図を図1(a)に(j┤)す。同じ共鳴(sh┫)式でも図1 (b)に(j┤)す現行の磁c共鳴(sh┫)式では高周S交流信(gu┤)を使するが、直流共鳴(sh┫)式では直流電源をスイッチングすることで直接的に共鳴フィールドを形成するためv路構成が~単で小型軽量となりエネルギーの変換効率も高まるという(参考@料4)。


図1 直流共鳴(sh┫)式と現行の磁c共鳴(sh┫)式(出Z:田作所)

図1 直流共鳴(sh┫)式と現行の磁c共鳴(sh┫)式(出Z:田作所)


ところで、何|類かあるワイヤレス給電システムに関して、JにHくのY化団ができており、実化を`指してしのぎを削っている。これらのワイヤレス給電システムの代表的な(sh┫)式としては電磁誘導(sh┫)式(WPC、PMA)、磁c共鳴(sh┫)式(A4WP)、電cT合(sh┫)式、および今vの直流共鳴(sh┫)式(WPM-c)などが提案されている。Q(sh┫)式@の後にあるカッコ内はそれぞれの(sh┫)式を普及させるためのアライアンスの@称である。

ここでもうk度、当初の「x場のニーズが先か、研|開発シーズが先か」という議bに立ち戻る。この直流共鳴(sh┫)式のワイヤレス給電システムを開発したのは田作所であり、ここにkつのシーズが擇泙譴拭次はx場のニーズであるが、このシステムに適したx場ニーズが本当にあるかどうかもわからない。そこで直流共鳴(sh┫)式のワイヤレス給電システムでも他のワイヤレス給電システムの場合と同じようにコンソーシアムWPM-c(ワイヤレス・パワー・マネジメント コンソーシアム)(参考@料5)を2013Q4月に立ち屬欧拭

研|開発シーズとx場ニーズをつなぐkつのアプローチとして、ここに紹介した直流共鳴(sh┫)式ワイヤレス給電システムのWPM-cコンソーシアムであるが、JTのワイヤレス給電システムのコンソーシアムと何が違うのか。ワイヤレス給電システムのコンソーシアムに限定しなくても、その他Hくあるk般的なコンソーシアムと何が違うのかということが興味のあるところである。

その答えは、WPM-cコンソーシアムの局を引きpけているNPO法人「新共創噞\術мq機構」(参考@料6)にある。そこで、このNPO法人新共創噞\術мq機構について少し紹介する。理長は元シャープ副社長の佐々vF士(参考@料7)であり、佐々vF士がかねてから提唱している「共創」(参考@料8)の@神を基本としてこのNPO法人を運営している。ここでポイントとなるのが共創の@神である。

まずNPO法人新共創噞\術мq機構がコンソーシアムの局を引きpけるに際して、そのシーズの(j┤ng)来性を見極めることから始まる。いわゆる`W(w┌ng)きの仕である。と言で言えば~単そうに見えるが、この仕は「言うは易く行うはMし」である。つまり、これといった判基はなく、個人的なスキルに頼るところがj(lu┛)きい。とにかく、この直流共鳴(sh┫)式ワイヤレス給電システムの(j┤ng)来性に関する見極めがクリアされたことで、次のステップに進んだ。次はコンソーシアムに参加する企業を募ることになるが、このコンソーシアムに参加する企業には共創の@神が求められる。この共創の@神を言で説するのもMしいが、ここに参加するQ企業はO社のW(w┌ng)益だけを{求するのではなく、相互の信頼関係に基づきお互いが感aの気eちをeって、異なった価値茲噺沈に基づき智慧を出し合う場の共~が不可L(f┘ng)となる。

その後のWPM-cコンソーシアムの動(sh┫)法について紹介する。B都j(lu┛)学の「ワイヤレス電伝送実化コンソーシアム」(参考@料9)とも提携しながら、田作所が開発した直流共鳴(sh┫)式ワイヤレス給電システムの実化に向けた仕組みづくりとY化の動を行うことになる。もう少し的に言えば、このコンソーシアムに参加した企業(2014Q1月現在で25社)は業|別にワーキンググループを構成し、それぞれの業cにおける新しい応を探る作業を共同でける。その中で新しい応が見つかればそれぞれのワーキンググループで\術格、認証格、試x格、W格などのY化を`指し、x場t開も行うことになるが、このk連の作業の中では共創の@神が求められることになる。

2013Q12月、田作所はWPM-cコンソーシアムの会^企業向けに直流共鳴(sh┫)式に基づくワイヤレス給電のデモ・システム(図2)を無償で提供した。このデモ・システムは、アンテナを別にすると送電モジュールのj(lu┛)きさは10mm×22mm×2.5mmで、p信モジュールは8mm×13mm×1.7mmと(r┫n)常に小型で、送電電は0.5W、周S数は約20MHzで、送電モジュールの電源としてはUSB2.0の電源もW(w┌ng)できる。最終では使周S数はISMバンドである6.78MHz、送電電は3W、10W、30Wなどのシステムを予定しているという(参考@料10)。今後のt開が楽しみである。


図2 田作所が提供するデモ・システム(出Z:田作所)

図2 田作所が提供するデモ・システム(出Z:田作所)


参考@料
1. 吉d「電子情報通信と噞 (電子情報通信レクチャーシリーズA-1)」コロナ社、2014Q3月発行。または、吉d「電子立国は、なぜ凋落したのか(8v)、イノベーションに背を向けけた研|開発」日経エレクトロニクス Digital 2014Q2月17日(gu┤)。
2. (k┫)井康夫「世cをリードする半導共同研|プロジェクト」、旧工業調h会、2008Q12月10日発行。
3. 「直流共鳴(sh┫)式ワイヤレス電伝送システムの開発について」、田作所、2013Q3月28日。
4. 「直流電圧から直接電を無線給電 田作所が「直流共鳴(sh┫)式」で効率を向屐廖EE Times Japan、2013Q03月29日(gu┤)。
5. WPM-c(ワイヤレス・パワー・マネジメント コンソーシアム)
6. NPO法人「新共創噞\術мq機構
7. j(lu┛)家俊夫「〔Bの肖飢茵邑汽轡磧璽徂社長・佐々v(hu━)(98):98歳、元シャープ副社長「Mの履歴は終わっていない」」、坺新聞2014Q1月27日; 「元シャープ副社長、ジョブズ(hu━)や孫(hu━)との出会い」、坺新聞2014Q1月28日; 「}のひらサイズに...“電R戦争”をMちsいた\術」、坺新聞2014Q1月29日; 「シャープ、創業からの「まねされる商」の@神」、坺新聞2014Q1月30日; 「元シャープ副社長、{い世代に「切り口を変えて新を」」、坺新聞2014Q2月1日。
8. 「独創から共創へ」、セミコンポータル、2008Q6月18日。
9. ワイヤレス電伝送実化コンソーシアム 
10. 野澤哲據田作所、「直流共鳴」(sh┫)式のワイヤレス給電システムをサンプル出荷」、日経エレクトロニクス、2013Q12月17日(gu┤)。

光和\術研|所 代表D締役社長 禿 I史(かむろ せつふみ)
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