In the WPT system, the coupling coefficient between the Tx and Rx coil is an important design variable. In the case of cochlear implants, however, the coupling coefficient of the WPT system may change due to individual body differences. Therefore, the coupling coefficient-insensitivity is very important design issue at the cochlear implant WPT system. In this paper, I propose a stagger tuning method of a cochlear implant WPT system. The proposed method makes the cochlear implant WPT system stable at the link gain regardless of the coupling coefficient. In addition, the design method can be optimized with consideration of the power transfer efficiency (PTE) of the WPT system. I verified the proposed method using the reinforcement learning based optimal design model. Through the proposed Soft Actor Critic (SAC) based RL model, the cochlear implant WPT system was optimized in the dynamic design environment. In addition, it was confirmed that the proposed SAC algorithm shows significantly better performance compared to other optimization methods like the Proximal Policy Optimization (PPO) and Bayesian Optimization (BO).
무선 전력 전송 시스템에서 Tx와 Rx 코일 간의 결합 계수는 중요한 설계 변수입니다. 그러나 인공와우의 경우 개인의 신체 차이에 따라 무선 전력 전송 시스템의 결합 계수가 달라질 수 있습니다. 따라서 커플링 계수-무감도는 인공와우 무선 전력 전송 시스템에서 매우 중요한 설계 문제입니다. 본 논문에서는 인공와우 무선 전력 전송 시스템의 스태거 튜닝 방법을 제안합니다. 제안된 방법은 결합 계수에 관계없이 링크 이득에서 인공와우 무선 전력 전송 시스템을 안정적으로 만듭니다. 또한 무선 전력 전송 시스템의 시스템 효율을 고려하여 설계 방법을 최적화할 수 있습니다. 강화학습 기반의 최적 설계 모델을 이용하여 제안한 방법을 검증하였습니다. 제안된 SAC(Soft Actor Critic) 기반 강화학습 모델을 통해 와우 임플란트 무선 전력 전송 시스템은 동적 설계 환경에 최적화되었습니다. 또한 제안하는 SAC 알고리즘이 PPO(Proximal Policy Optimization), BO(Bayesian Optimization) 등의 다른 최적화 방법에 비해 월등히 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였습니다.
