電気学科

電気は、発電所、送電線、変電所などからなる大規模な電力システムを通じて供給されています。太陽光・風力発電の需要が高まっていますが、出力変動の激しい自然エネルギーを大量に電力システムにつなぎ、安定性を確保するには、さまざまな技術的課題があります。当研究室ではそれらの課題解決をめざした研究を推進しています。

工学部 電気学科 七原 俊也 教授

専門分野は、電力工学、電力系統工学、電力システム工学。風力発電を電力システムにつなぐ技術のパイオニア的研究者。

雷は、直撃すればエネルギーインフラ全体をも揺るがす力をもっています。しかし未解明の謎も多く、想定外の被害も発生しかねません。研究室では落雷観測・電流解析、フィールドワークとして観測装置の管理に取り組んでいます。雷が発生するメカニズムや影響を明らかにし、特に被害を受けやすい風力発電施設の落雷対策の発展へとつなげています。

工学部 電気学科 箕輪 昌幸 教授

専門分野は高電圧工学、建築電気設備工学、雷放電計測。研究を通じて、発電施設など社会インフラの機能保全に貢献する。

情報を取得するセンサ、情報処理・制御を行うコントローラ、動作を実現するアクチュエータという３つの機能を連動させ、より賢く、より人の役に立つロボットや知的システム構成を研究しています。自立移動ロボットをはじめとする知的システムの研究は、将来的に省人化の促進や生活の質の向上に寄与すると考えています。

工学部 電気学科 道木 加絵 教授

専門分野は、知的制御システムやロボットの環境認識・行動制御。建築学科や情報科学科とのコラボにも積極的に取り組む。

小型ロボットの開発により、「卓上生産システム」の発展に貢献

電気エネルギーで機械を制御する技術を活用した「精密に移動する小型ロボット」「振動によって浮上する小型ロボット」を開発しています。消費エネルギーが少なく済む小さな生産設備の開発などにつながる研究です。工場をテーブルサイズで、という考え方に基づいた「卓上生産システム」の発展に役立てることをめざしています。

工学部 電気学科 鳥井 昭宏 教授

専門分野は、メカトロニクス、マイクロテクノロジー、精密工学。「こんなことができたらいいな」が常に研究の出発点。

「海中ワイヤレス給電」を研究。深海探査ロボットへの貢献をめざす。

海中でケーブルを使わずに電力を供給する「海中ワイヤレス給電」の研究に取り組んでいます。海底資源や海底地震の研究で海に潜るときにはロボットが使用されますが、その連続稼働時間は10時間程度。そこで、海底に給電ステーションを設けてワイヤレス給電により充電し、探査時間を飛躍的に向上させることをめざしています。

工学部 電気学科 元谷 卓 准教授

専門分野は、電磁環境工学、高速信号伝送。どこでも電池を気にせず電子機器が使える「電力のユビキタス社会」実現が夢。

瀬戸物の原料である酸化物は、つくり方しだいで電気をよく流す超電導体にもなります。そんな酸化物を高性能化できれば、超電導リニアのコスト低減、電動飛行機の実現、MRIなどの医療機器の低コスト化など、大きな夢が実現します。酸化物超電導技術は、次世代エネルギーの救世主になれるかもしれません。

工学部 電気学科 一野 祐亮 教授

酸化物高温超伝導体をはじめとした機能性酸化物材料の高性能化がテーマ。次世代素材の開発に意欲を燃やしている。

有機デバイスを進化させるスプレー技術を開発。

スマートフォンや自動車に搭載されている半導体デバイスは、すでに私たちの生活になくてはならないものになりました。
現在では主にシリコンが半導体の材料として使われ、これを利用してさまざまな回路やデバイスがつくられています。
一方、有機化合物の中にも半導体の性質を示すものがあり、最近では有機ELディスプレーや照明など、有機デバイスが市場に出回っています。スプレー技術を用いて有機薄膜の製膜を行うことで、有機EL、有機薄膜太陽電池、有機トランジスタなどの有機デバイスをフレキシブル化、軽量化するための技術開発に取り組んでいます。
また実用化を目指して、企業との共同研究を行っています。

スマートコンタクトレンズに挑戦！

有機デバイスの技術が進化すると、丸めてポケットに入るスマートフォンや窓に貼って使用するペラペラの太陽電池も実現可能となります。
ハードルは高いですが、昨年度から研究室では、スマートコンタクトレンズの研究にも着手しました。
これはコンタクトレンズ上に有機デバイスを搭載しようという試みで、眼科用医療センサや可変型視力矯正用コンタクトレンズに応用できると考えています。
この技術がさらに進化すれば、瞬きをするだけで写真撮影ができるコンタクトレンズやスマートフォンと連携してさまざまなAR体験ができるコンタクトレンズも開発可能となり、SF映画のような時代がやってくるかもしれません。
想像を超えた未来をつくることができるのも、この研究の大きな魅力です。

工学部 電気学科 清家 善之 教授

「有機薄膜太陽電池」「ペロブスカイト太陽電池」という次世代太陽電池の作製に取り組んでいます。どちらも現在主流のシリコン太陽電池と異なり、塗布によって作製できることが特徴。実現すればフィルムのような軽い素材に塗布し、室内の壁面や窓に貼って発電することも可能となります。その他、有機ELの研究や超撥水性膜の作製にも取り組んでいます。

工学部 電気学科 森 竜雄 教授

専門分野は、有機エレクトロニクス、エネルギー変換、電気電子材料。研究を通じてカーボンニュートラルへの貢献をめざす。

人はどんな音を快適に感じるのか。多彩なテーマを実験を通じて探究。

音楽や自然の音を分析し、どのような音が人を快適にしたり、活動的にするのかを明らかにしようとしています。たとえばBGMの違いで人の作業効率がどう変わるかを実験を通じて確かめるなど、多彩なテーマを探究。将来、企業が開発する製品に使用してもらえるような、新しい技術を開発していきたいと思っています。

工学部 電気学科 星野 博之 教授

専門分野は、音響信号処理、パターン認識、音質評価。企業の研究所で長年、車内の音響研究などに携わった実績をもつ。

水素エネルギーに注目が集まっていますが、問題はその製造方法。太陽光発電と水電解を組み合わせるとCO2を排出せずに水素を製造できますが、この方法には電解液によって電極が腐食しやすいという課題もあります。そこで私たちはSiC（シリコンカーバイド）という材料を利用した、長寿命の腐食レス電極材の開発をめざしています。

工学部 電気学科 竹内 和歌奈 准教授

専門分野は、半導体物性、半導体デバイス、半導体材料。パワーデバイスに関する自動車メーカーとの共同研究も実施。

目標は「光集積回路」の開発。実現したらスマホは1,000倍の性能に。

「ナノテクノロジーを利用した光半導体の研究」と「集積回路（LSI）の開発」が2大テーマ。将来はこの2つの研究成果を融合させて「光集積回路」をつくりたい。実現したら、たとえばスマートフォンの性能が劇的に向上し、充電も1カ月不要になるかもしれない。太陽電池は畳1枚分で家1件の電力がまかなえる。そんな可能性をもつ研究です。

工学部 電気学科 五島 敬史郎 教授

専門分野は、半導体光物性、光エレクトロニクス、量子光学。「常識を超えたものをつくりたい」が研究へのモチベーション。

社会や暮らしに役立つ無線通信システムの構築に取り組んでいます。学生自身がアイデアを出し、実際に構築していく点が当研究室の特長です。「お年寄りの血圧・体温などのデータを無線通信で回収するシステム」「部屋の入退室をICカードで管理し、濃厚接触のあるメンバーの一覧をすぐに表示できるシステム」などが現在進められています。

工学部 電気学科 小西 たつ美 教授

専門分野は、デジタル無線通信、情報理論応用。複数の送受信アンテナを用いるMIMO通信という通信方式などを研究。

当研究室のテーマは「FPGAを使っておもしろいことをしよう」。FPGAは集積回路の一種ですが、一般のLSIと違い、中身のロジックを書き換えることができます。こうした特性を利用して「特定の計算を高速化する回路の設計」「予測不可能な乱数を生成する」などの研究の他、「デジタル回路の教育インフラづくり」にも取り組んでいます。

工学部 電気学科 藤枝 直輝 准教授

専門分野は、計算機アーキテクチャ、FPGA応用、組込みシステム。「日本の計算機工学の活性化に貢献していきたい」。

開発するのは、ロボットを動かすための知能。

高性能のコンピュータやバッテリを搭載したロボットも、知能や情報を搭載していなければ動くことはできません。最近注目されるのは、人とロボットの共存。そのためには、利用者である人の状態を理解することが必要です。そこで当研究室ではセンサとして主にカメラによる映像情報を利用し、立体で得られた物体の映像情報をコンピュータが処理しやすい形に変換する研究にも取り組んでいます。また利用者の意図の読み取りに関する研究も行っています。写真は、利用者の指差し姿勢から指示する場所を読み解くための技術開発の様子です。
実は指で示す場所と利用者が指示したい位置が違った場合に、それらの関係をロボットに理解させる必要があるのです。こうしてカメラで人の様子をモニターすることによって、利用者をサポートするシステムを開発しています。

機械が人に合わせる時代が訪れるかもしれない。

PCもスマートフォンもタブレットも、利用者が指示を与えることで動作します。近年は直感で操作しやすいユーザインターフェイスが注目され、実用化も進んでいますが、今後は利用者が指示をしなくてもロボットが日常作業をサポートする技術が必要になってきます。
利用者ごとに日常は異なり、動作の表現やそこに現れるクセも違います。研究室はこの点に注目し、人の基本となる動作に対し、人によって異なるクセの部分を学習するシステムの開発に取り組み、利用者に合わせて動作するロボットを具現化したいと考えています。
めざしているのは、利用者が機械に合わせるのではなく、機械が利用者に合わせる未来。
そして、言わなくてもわかってくれるロボットの実現です。

※動画の後半で紹介しているのは、研究室で走らせているミニ四駆。コンピュータを搭載して車両を制御します。ミニ四駆に搭載されたセンサ情報をAIにて学習し、高速でありながらコースアウトしない走行パターンをコンピュータに生成させます。また、IoTデバイス構築に関する知識を身に付けることもできます。

工学部 電気学科 矢野 良和 准教授

人工知能や各種センサなど、最新技術を用いたロボットの開発に取り組んでいます。ウミガメにそっくりな「海洋生物ロボット」、飲食店で料理を運ぶ「自律走行型配膳ロボット」、遠隔地で人の代わりに作業ができる「アバターロボット」など、多彩な研究を推進。また、ロボット競技会や展示会に積極的に参加し、研究成果をプレゼンするスキルも磨いています。

工学部 電気学科 古橋 秀夫 教授

専門分野は、光工学、計測工学、波動工学、ロボット工学。「自分で調べ、考える力」がつく指導を心がけている。

レーザ光が対象物に当たって反射し、レーザを放つ機器内に戻ると、出力光と戻り光が干渉を起こし、出力光がわずかに増減します。従来はノイズとして扱われてきたこの現象を「自己結合効果」として利用し、距離や速度を高い精度で測定する技術を開発しています。実現すると生産現場などにおける活用が期待されます。

工学部 電気学科 津田 紀生 教授

専門分野は、プラズマ工学、レーザ工学。「レーザ光を利用した光照射型熱電子発電」などの研究にも取り組む。

レーザー光の性質を利用して音を伝えることができるという、これまでにない原理を活用したマイクロホンの研究を行っています。また、人に振動を与えることで実際にモノに触っているような感覚を与えるハプティクス（触覚技術）についても研究中です。開設してまだ３年目の研究室なので、研究生と一緒になって盛り上げていきたいと考えています。

工学部 電気学科 水嶋大輔 講師

専門分野は、ハプティクス（触覚技術）、レーザー音響、人工知能。個人ではなく、チームで取り組む卒業研究を推奨。