なぜ、今なのか？
IoTデバイスの爆発的増加とデータ通信量の増大、さらに電力供給ニーズの多様化が進行しています。製造現場やスマートシティインフラにおける省配線化・省人化は喫緊の課題であり、従来の有線インフラでは限界に達しつつあります。本技術は、データ通信と無線電力伝送を単一システムで実現し、既存の複雑な配線インフラを刷新する可能性を秘めます。2040年11月30日までの長期独占期間は、この革新的なインフラ技術で市場をリードし、先行者利益を確保する上で極めて有利な条件となるでしょう。
導入ロードマップ（最短30ヶ月で市場投入）
フェーズ1: 技術検証・要件定義
期間: 3-6ヶ月
導入企業既存システムとの互換性評価、ターゲットアプリケーションにおける性能目標設定、詳細設計の策定を行います。
フェーズ2: プロトタイプ開発・実証
期間: 6-12ヶ月
設定された要件に基づき、本技術を組み込んだプロトタイプを開発し、実際の運用環境に近い条件下での実証実験を通じて性能評価と改善を実施します。
フェーズ3: 量産化・市場展開
期間: 6-12ヶ月
実証結果を踏まえた最終的な製品設計と製造プロセスの確立、および市場投入に向けた準備を進め、本格的な事業展開を開始します。
技術的実現可能性
本技術は、同心円状の円形ループアンテナ素子とスパイラル状反射材という、比較的標準的なアンテナ構造を基盤としています。このため、既存の無線通信機器やIoTデバイスへのモジュールとしての組み込みが容易であり、大規模な設備改修を必要としない可能性が高いです。特許の構成要素は明確に定義されており、技術的な実装ハードルは低く、既存の無線システム設計の知見を応用して効率的に導入を進めることができると期待されます。
活用シナリオ
本技術を導入した場合、工場内のIoTセンサーや小型ロボットへの電力供給とデータ通信が完全に無線化され、これまで必要だった配線インフラの構築・保守コストを年間最大で30%削減できる可能性があります。これにより、製造ラインのレイアウト変更が柔軟になり、生産効率が15%向上すると推定されます。また、電源ケーブルが不要になることで、設置場所の制約が大幅に緩和され、新たなデバイスの迅速な導入が可能となるでしょう。
市場ポテンシャル
国内3,000億円 / グローバル5兆円規模
CAGR 18.5%
IoTデバイスの爆発的普及と5G/Beyond 5Gの進化は、無線通信と無線電力供給の統合ニーズを劇的に高めています。スマートファクトリーにおけるセンサー・アクチュエーターの無線化、スマートシティでのインフラ監視、次世代モビリティへの給電など、あらゆる分野でケーブルレス化と高効率な電力・データ伝送が求められています。本技術は、この巨大な市場トレンドの中心に位置し、従来の配線インフラが抱えるコスト、柔軟性、設置場所の制約といった課題を一挙に解決します。2040年までの独占期間は、この新たな市場を牽引し、圧倒的な競争優位性を確立する絶好の機会を提供します。
スマートファクトリー 2兆円規模 ↗
└ 根拠: 多数のセンサーとロボットの無線化・省配線化により、生産ラインの柔軟性と効率が飛躍的に向上するため、導入が進むと予測されます。
スマートシティインフラ 1.5兆円規模 ↗
└ 根拠: 監視カメラや環境センサーへの安定した無線給電・通信が、広範囲かつ低コストで実現され、都市インフラの高度化に貢献します。
次世代モビリティ 1兆円規模 ↗
└ 根拠: ドローンやAGV（無人搬送車）への効率的な非接触充電とデータ連携が、運用効率と安全性を高めるため、需要が拡大すると考えられます。
技術詳細
電気・電子 機械・部品の製造

技術概要

本技術は、OAM通信による高効率なデータ伝送と、無線電力伝送による安定的な電力供給を単一のアンテナシステムで同時に実現する画期的なシステムです。同心円状の円形ループアンテナ素子とスパイラル状の反射材を組み合わせることで、異なる周波数帯を効果的に利用し、データと電力の双方の伝送効率を飛躍的に向上させます。これにより、ケーブル配線が不要となり、IoTデバイスやセンサーネットワークの設置・運用コストを大幅に削減し、スマートファクトリーやインフラ監視など多岐にわたる分野での応用が期待されます。

メカニズム

本技術は、第1周波数で無線通信を行う同心円状のN個の円形ループアンテナ素子と、スパイラル状の導電部材を持つ反射材を特徴とします。これらのアンテナ素子には第1周波数の送信信号が供給され、OAM通信により高効率なデータ伝送を実現します。同時に、少なくとも1つの円形ループアンテナ素子には、第1周波数よりも低い第2周波数の送信電力が供給され、無線電力伝送を行います。反射材はアンテナの特性を改善し、電力伝送効率を維持しつつ通信性能を向上させます。隣接する導電箇所をキャパシタで接続することで、さらに特性を最適化するメカニズムが提供されます。

権利範囲

請求項が7項と多角的に構成されており、権利範囲が適切に保護されています。審査官が提示した先行技術文献が2件と少なく、本技術の高い独自性と進歩性が際立っています。これにより、早期の市場シェア獲得が期待できます。また、弁理士法人信友国際特許事務所という有力な代理人が関与している事実は、請求項の緻密さと権利の安定性を示す客観的証拠であり、無効化リスクの低い強固な権利基盤を構築していると評価できます。

AI評価コメント

AI Valuation Insight:
本特許は減点項目が全くなく、Sランクという極めて高い評価を獲得しています。2040年までの長期残存期間は、長期的な事業計画に基づいた独占的な市場開拓を可能にします。また、先行技術文献がわずか2件であることから、技術の独自性と先駆性が際立っており、競合との差別化において圧倒的な優位性を持つ強力な権利であると評価できます。
競合優位性
比較項目 従来技術 本技術
機能統合性 独立システム ◎
設置スペース 複数機器 ◎
配線コスト 高 ◎
複合伝送効率 トレードオフ ○
電波干渉抑制 課題あり ○
経済効果の想定

スマートファクトリーのIoTデバイス1,000台を想定した場合、従来の有線給電・通信システムにおける年間保守・配線管理コスト（1台あたり年間20万円）に対し、本技術導入により配線工事・メンテナンス費用を約50%削減（年間10万円/台）できると試算されます（1,000台 × 10万円/台 = 1億円）。また、電力伝送効率の改善により、電力損失を約15%削減することで、年間約1.5億円の電力コスト削減も期待でき、合計で年間2.5億円の削減効果が見込まれます。

審査プロセス評価
存続期間満了日：2040/11/30
査定速度
約1年での早期特許査定
対審査官
先行技術文献2件の少ない引用数
審査請求から約1年という短期間で特許査定に至っており、審査官の厳しい審査をスムーズに通過したと評価できます。これは、本技術の新規性・進歩性が明確であり、先行技術に対する優位性が非常に高かったことを示唆しています。先行技術文献が少ないことも、本技術がブルーオーシャン領域にあることを裏付けており、市場での競争優位性を確立する上で極めて有利な状況です。

審査タイムライン

2023年09月08日
出願審査請求書
2024年08月27日
特許査定
基本情報
📄 出願番号
特願2020-198025
📝 発明名称
無線電力伝送システム及びアンテナ装置
👤 出願人
国立大学法人電気通信大学
📅 出願日
2020/11/30
📅 登録日
2024/09/11
⏳ 存続期間満了日
2040/11/30
📊 請求項数
7項
💰 次回特許料納期
2030年09月11日
💳 最終納付年
6年分
⚖️ 査定日
2024年08月21日
👥 出願人一覧
国立大学法人電気通信大学(504133110)
🏢 代理人一覧
弁理士法人信友国際特許事務所(110000925)
👤 権利者一覧
国立大学法人電気通信大学(504133110)
💳 特許料支払い履歴
• 2024/09/02: 登録料納付 • 2024/09/02: 特許料納付書
📜 審査履歴
• 2023/09/08: 出願審査請求書 • 2024/08/27: 特許査定 • 2024/08/27: 特許査定
参入スピード
市場投入時間評価
3.0年短縮
活用モデル & ピボット案
🤝 技術ライセンス供与
本技術を既存製品ラインナップに組み込みたい企業に対し、技術ライセンスを提供することで、迅速な市場投入と競合優位性の確立を支援します。
💡 共同開発パートナーシップ
特定のアプリケーションや業界に特化した共同開発を通じて、本技術の最適化と新たな市場機会の創出を目指し、共に事業を拡大できる可能性があります。
📦 モジュール提供
本技術をモジュール化し、IoTデバイスメーカーやシステムインテグレーターに提供することで、多様な製品への組み込みを促進し、普及を加速させるモデルです。
具体的な転用・ピボット案
🏭 スマート農業
ワイヤレスセンサーネットワーク
広大な農地での土壌センサーや環境モニタリングデバイスに対し、電源ケーブルなしで安定した電力供給とデータ収集を実現し、農業の自動化・効率化を加速できる可能性があります。
🏥 医療・ヘルスケア
生体センサーの非接触給電
ウェアラブルデバイスや埋め込み型医療機器への非接触充電とデータ伝送を可能にし、患者の負担軽減と医療機器の小型化・長寿命化に貢献できると期待されます。
🚧 防災・監視
災害現場の無線インフラ
災害により有線インフラが寸断された環境下で、一時的な監視カメラや通信機器への電力供給とデータバックボーンを無線で提供し、復旧作業や情報収集を支援する可能性があります。
目標ポジショニング

横軸: システム統合効率
縦軸: 導入柔軟性