液密亜臨界制御技術、ソルガムを軸としたカスケード型脱炭素社会の実現の取組

電波法に準拠した動物専用周波数帯を用いた放牧牛の監視システムについて紹介する。

【技術概要】
曲面状の製品または表面に曲面を持つ製品の形を制御したいと考えた時，形を変えるアクチュエータを単に敷き詰めればよいとは限りません．リアルタイムな制御の実現には，形を表現する変数ができる限り少なく，自分の形を容易に推定できることが重要です．本研究室では，ロボット工学で知られる区分的に曲率一定な曲線モデルから着想を得て，独自の曲面モデルを2022年に考案し，いくつかのロボットを具現化しました．事前に形状をプログラミングする技術ではなく，汎用的に，幅広い形状を単体で実現する技術です．
【想定される活用事例】
スマートフォンが情報を記録・参照する製品を一つに集約したように，形を記録・参照するデバイスの発明が今後日常を大きく変革する一つであると予想されます．建築，衣服，玩具など曲面を表面に持つ製品は我々の身近にありふれており，個人もしくはその時の気分に合わせて変形する，という機能がそれらに備わる未来が考えられます．製品のサイズに関係なく，制御する際の核となる問題に本技術が貢献できると期待されます．
【キーワード】
ロボット，Virtual Reality，建築，衣服，医療ロボット，曲面形状ロボット，形の制御，曲面，微分幾何学，離散微分幾何学，モーフィング技術，4Dプリンティング技術

農林業を基幹産業とする地域ではイノシシやニホンジカなどによる鳥獣被害が多発しており、罠による捕獲が進められているが、罠の見回り業務が大きな負担となっている。LPWAは免許不要の920MHz帯を用いた特定小電力通信によって、山地帯での長距離通信を可能にする。地域内に中継局を設置し、複数の端末を紐付けすることで低コスト運用ができ、携帯電話通信圏外で独自通信サービスを展開できる。LPWAの罠センサーの活用に加え、気象庁検定雨量計のパルス信号をLPWAで通信することで、通信が困難な山地帯で長期間運用可能なLPWA雨量計の実用化も行った。信州大を中心に地元自治体と研究チームを構築し、この技術を他の自治体へ展開するための情報交換を進め、持続的農林業の推進や気象データ収集に貢献できる新たなサービスを探索している。

次世代型家畜生産技術の研究開発プラットフォームでは、酪農や肉牛生産に関わる乳牛や肉牛等の生命現象を分子・細胞・生体・環境レベルで解明し、得られた知見から生産性向上や肥育期間短縮等の効率的な家畜生産、ならびに飼養管理の省力化、アニマルウェルフェアに対応した家畜飼育方式等を実現する新規の飼養管理技術の研究開発を行うことを目的としています。

【新技術の概要】
容量素子と2つのインダクタを用いるデュアルインダクタハイブリッドDC-DCコンバータの負荷応答を改善する回路構成を発明した。具体的には補助のスイッチと容量素子を追加することで、2つのインダクタを負荷急増時に同時に励磁できるようにしたものである。
【従来技術・競合技術との比較】
従来のデュアルインダクタハイブリッドDC-DCコンバータは、回路動作原理から二つのインダクタを同時に励磁することができなかった。これにより負荷が急増した際、どちらか一方のインダクタずつしか励磁されないため、定常状態に戻る時間が長く、出力電圧が目標電圧より大きく下がる課題があった。
【新技術の特徴】
・少ない追加部品で機能性（負荷応答性能）を向上
・高い入出力電圧比でも高効率と性能を維持
【想定される用途】
・車載・サーバー向け高電圧（12V～48V）入力低電圧(1V～3V)出力Point-of-Loadコンバータ
・携帯機器向けのワイヤレス給電
　 ・光通信用トランシーバ・モジュール