電気工学専攻研究者紹介電気工学専攻には下記の卒研を担当している先生がいます。（あいうえお順）一柳勝宏教授、鳥井昭宏教授、雪田和人教授、大久保仁教授後藤泰之教授、中野寛之准教授、箕輪昌幸教授、依田正之教授澤木宣彦教授、村瀬洋教授、道木加絵准教授、森竜雄教授、電気工学専攻内の研究室配属は以下のように進めます。１．12/2 月 4,5 限１０号館Ｇ２２１０電気工学専攻研究室紹介２．12/9 月 4,5 限１０号館Ｇ２２１０電子情報工学専攻研究室紹介３．12/2----12/13 研究室見学（適時各研究室を訪問してください。）４．12/2----12/16 17 時まで希望研究室の電子ファイル（ファイル名は学籍番号氏名.xls）を森（[email protected]）まで送付 17 時までに届いていない学生または J-NET 登録がされていない学生は残りの研究室枠に配属します。５．電子情報工学専攻の研究室を希望することができますが、別途条件があります。６．12/20 には仮決定します。７．年明けには掲示します。なお、そのあと研究室面接などが入りますので、co-net を必ずチェックしてください。教員名：一柳勝宏教授，雪田和人教授，後藤泰之教授電力システム工学研究室では、電力を作って、輸送して、分配するため技術開発をするとともに、電力の安定供給と高効率利用に関する研究ならびに IT 社会でのシステム構成に関する研究を行っています。平成２６度の卒業研究のテーマ例を示します。（Ａ‐１）分散型電源導入系統における太陽光発電、風力発電に関する研究太陽光発電、風力発電などの分散型電源は、発電のためのエネルギーを自然エネルギーに依存するため出力変動が激しい。このため、周波数変動や電圧変動が問題となってくる。本研究では、実際の風力発電機や太陽光発電装置を用いて計測し、計測結果から、発電量予測や、その対策に必要な機器開発などを行う。（Ａ‐２）マイクログリット・スマートグリットに関する研究本研究では、太陽光発電、風力発電、マイクロ水力、ディーゼル発電機、蓄電池、電気自動車で構成されたグリットにおいて、ピ１ークシフト、ピークカット、自立運転、グリット間電力融通について研究をする。（Ａ‐３）直流給配電に関する研究家庭生活における電化製品をみると、従来のアナログ化から、デジタル化が図られているため、製品内部に AC-DC 変換器（デジタル TV、LED 照明，空調機器、エコ給湯など）が導入されている。一方、太陽光発電、燃料電池などのシステムは、その出力が直流電力である。これをうまく組み合わせることにより、エネルギーの高効率化を図ることができる。本研究では、エネルギーの高効率化を図るための直流給配電に関して研究を実施する。（Ａ‐４）太陽光発電装置の保護装置・系統連系装置の開発太陽光発電装置は、知らず知らずのうちに不具合が発生している場合がある。そこで、本研究では、太陽光発電装置に不具合が発生した場合の保護装置、蓄電池を導入した系統連系装置（最大負荷追従制御も含む）の開発を実施する。（Ａ‐５）周波数制御、電圧制御に関する研究太陽光発電、燃料電池、風力発電、マイクロ水力発電、ディーゼル発電などの各種分散電源が導入された系統において、発電機や蓄電池の制御手法について周波数、電圧との安定化について研究を行う。また、周波数計測装置（PMU）を用いて、西日本系統の周波数観測から、電力系統の動特性に関して研究を行う。（Ａ‐６）電気自動車(EV)と EV の給電装置に関する研究電気自動車(Electric Vehicle)の給電システムや走行時における電気エネルギーの回生機構に関して研究を行う。同時にソーラーカーの製作も、電気工学研究会と協同して行う。（Ａ‐７）住宅・学内などにおけるエネルギーマネジメントに関する研究住宅・工場などにおける電力消費を観測し、エネルギーマネジメントについて研究するとともに、受電点の観測データから、その需要家の負荷推定を実施する。（Ａ‐7）天気図,レーダデータ,土壌雨量指数の活用による降雨・流量予測に関する研究 AMeDAS(地上気象観測システム)，三国山気象レーダ,雲画像データや土壌雨量指数などの解析により発電用ダム上流域の降雨ならびに河川流量予測の検討を行う。（Ａ‐8）全天雲画像による太陽光発電出力の短周期予測に関する研究太陽光発電(PV)出力の急峻な変動予測を目的として以下の検討を行う。①全天カメラによる雲量推定，②全天カメラ 2 台の同時撮影による雲位置推定，③複数台の全天カメラによる地上影領域推定，④GMS(気象衛星),AMeDAS(10 分値),SDP の気象データ,PV300 日射量データ活用による日射量短周期推定・予測（Ａ‐9）電力自由化に対応した日間電力需要予測と電力安定供給に関する研究電力自由化と太陽光発電の普及により、翌日の電力需要が大幅変動し，電力安定供給が問題となる。本研究では電力自由化に適した 24 時間先電力需要予測手法の検討ならびに電力安定供給について検討する。＊＊＊＊＊＊研究室の説明会などには、１度きてください。＊＊＊＊＊教員名：澤木宣彦教授（5 号館 204 号室）研究室の目標：高次機能を有する電気・電子材料の開拓電気･電子デバイスは集積回路技術や制御技術の要として、産業や社会の発展を支えてきました。これからのデバイスは二酸化炭素排出の少ない環境に優しいもの、すなわち、その製造と利用時において「省エネルギー」を満たすことが求められます。本研究室ではナノレベルでの半導体材料作製技術の研究を通して、新しい電子・光機能を有する電気･電子材料とその応用技術の開発をめざします。研究テーマ：窒化物半導体の高品質化と応用技術の研究名古屋を発祥の地とする窒化物半導体は、白色 LED（省エネルギー照明）や高周波で動作する電力トランジスタ（携帯基地局用）などに寄与してきましたが、最近、AlN、GaN、InN を混ぜ混晶にすることで、紫外線レーザ、高効率太陽電池、インバータ用トランジスタなどの可能性が指摘されるようになりました。これらデバイスの実用化にはプロセスコストの低減とともに、信頼性確保のための更なる結晶品質の高度化が求められます。本研究室では、Si 技術との融合による窒化物結晶高品質化技術と混晶半導体応用技術を研究します。卒業研究テーマ例（１）窒化物半導体材料・Si 界面構造解析シリコン基板上に窒化物デバイスを作り光電子集積デバイスを実現するためには、ヘテロ界面制御技術の確立が必須です。透過電子顕微鏡を用いて格子歪みや欠陥の構造と性質を調べ、欠陥の少ない平坦な界面を作る技術を探求します。本研究では、窒化物結晶と Si との界面を高分解 TEM 観察によりエピタキシャル関係と格子欠陥の導入状況を詳細に評価します。（２）窒化物半導体への不純物添加特性解析新材料である窒化物半導体は伝導性制御が難しい材料で、不純物の添加特性の向上が必須です。特に、電力用デバイスのために必要なｐ形伝導制御技術の確立をめざし、炭素をドープした窒化物結晶の光学特性を評価します。具体的には、顕微 PL 装置や FTIR 装置を用いて光学スペクトルを評価するほか、光伝導スペクトルを評価することにより、発光と吸収スペクトルの双方から不純物の添加特性を検証します。（３）窒化物半導体太陽電池の高性能化窒化物半導体混晶はエネルギーバンドギャップが太陽光の全スペクトルをカバーできるため高効率太陽電池が出来る可能性がありますが、結晶品質が悪いため対策が必要です。電界効果を用いる新型太陽電池の特性を評価します。ドリフト形といわれるこの手法はトランジスタの高性能化に使われたことがありますが、太陽電池への応用について成功した例がありません。窒化物系材料はこの目的で組成制御が出来る唯一の材料であり、その効果の検証に挑戦します。（４）窒化物半導体による水素生成太陽電池による発電は、天候による変化が大きく、電池などの蓄電技術との併用が不可欠です。太陽光エネルギーを固定化する技術の一つに水の電気分解による水素生成法があります。電極には化学反応に強い材料が必須ですが、化学的に堅牢で広いエネルギーギャップを有する窒化物半導体への期待が高まっています。本研究では窒化物半導体を電極として太陽光を直接利用する水の電気分解の可能性を探ります。教員名：鳥井昭宏教授、道木加絵准教授鳥井研究室と道木研究室は、合同でパワーエレクトロニクス研究室を運営しています。「電力変換とマイクロテクノロジー」「ロボティクス」をメインテーマに、多くの研究テーマがあります。電気技術者になるために、電気回路や機構を設計・製作します。プログラムの制作も行います。実験装置の設計や制御、計測には必要に応じてコンピュータを使用します。日頃からコンピュータを使用した文書作成やシミュレーション、データ処理を行える研究室環境を整えています。鳥井昭宏教授（5 号館 1 階 101-103 号室）・インバータとコンバータに関する研究直流を交流に変換するインバータ（太陽光発電インバータ、電気自動車のモータ駆動用インバータ）の制御方式と応用技術を研究する。交流を直流に変換するコンバータは、高周波スイッチングを応用して入力電流の高力率、低高調波化を図る。共振形電力変換回路は、Ｌ‐Ｃ共振回路を利用して電圧または電流の零時点でスイッチングして、ＥＭＩノイズの発生やスイッチング損失の低減を図る。これらの変換回路とその制御方式を研究する。・エナジーハーベスティングに関する研究とマイクロシステム用電力変換技術の研究エナジーハーベスティングとは、環境から電気エネルギーを取り出す技術である。振動から電気を発生させたり、熱の移動から電気を取り出したりする。身近な現象を用いて電気を創る技術を研究する。マイクロロボットは小形のため、使用する電源も小形であることが望まれる。圧電トランスと呼ばれる昇圧素子を用いて小型電力変換システムを開発する。太陽光パネルは活躍の場が広がっているが、単体の太陽光パネルの発生電力は必ずしも大きくない。太陽光パネルの発生する直流電力を、損失無く交流電力に変換するシステムの開発を試みる。・マイクロロボットの動作と計測に関する研究高集積化機器の生産には精密微動装置が欠かせない。滑らかな動作を実現するためには、多くの自由度が必要である。ミクロン以下の微小動作が可能な圧電素子を多数組み合わせた多自由度精密移動用マイクロロボットを開発する。微小動作を確認する計測手法の開発が不可欠である。レーザなどの手法を用いたマイクロロボット用多自由度計測システムの実現を目指す。・摩擦力制御の研究マイクロマシンのような小形の機械は、体積力である慣性力よりも表面積力である摩擦力の影響を強く受ける。マイクロマシンの開発にあたっては、摩擦力制御による動作特性の改善が期待される。振動を用いた摩擦力の減少現象に着目し、無摩擦移動を試みる。道木加絵准教授（5 号館 4 階 401, 402 号室）・電気自動車充電システムの研究環境問題や化石燃料の枯渇から注目を集める電気自動車やプラグインハイブリッド車を自動充電するシステムの研究です。右図のように、自動車未使用時に電源ケーブルを搭載した自律移動ロボットが充電スタンドから充電口へ向かいプラグを挿入して充電するシステムの構成や制御を考えます。・産業用ロボット制御技術の研究産業用ロボットとは、工場等の生産現場で様々な製品を自動生産するために使用されている腕型のロボット（マニピュレータ）を意味します。近年、多品種少量生産に生産スタイルが移行しつつあるため、様々な製品の生産に対応可能な冗長マニピュレータの導入が期待されていますが、人間が手動で動作させる事は非常に難しいです。そこで、冗長マニピュレータを自動で動作させるための手先軌道や腕姿勢の自動生成方法について研究します。・屋外型自律移動ロボットの研究人とロボットの共存には、ロボットが周囲の状況や自分の位置を正確に認識し、動作することが重要です。そこで、屋外で周囲の人や環境物を避けながら与えられた経路をゴールまで動作する自律移動ロボットの製作・制御に関する研究を行います。また、「つくばチャレンジ（右写真）」等の学外で開催される競技会で制作したロボットの性能を検証する実験や、他大学の研究室との交流も行います。・人間を支援するシステム実現に関する研究人間と共生する機械システムには、システムが人間の動作を理解し、人に合わせて動作する必要があります。そこで、人の動作の理解に必要な人間の行動モデルの作成方法を研究します。ここでは、センサで観測したデータから人間の行動のモデルを自動生成する手法を目指します。（＊）自主テーマの研究電力変換技術やマイクロテクノロジー、ロボティクスに関係した電気技術は、さまざまな可能性を秘めています。上記以外に、自分でやってみたいことを自由にテーマとして考えて、研究することもできます。教員名：中野寛之准教授研究室：５号館３０１，３０２，４０６室問い合わせ先：[email protected] 工学教育用教材の開発とその活用に関する研究＜研究室の目標＞現在、我が国では進行する青少年の理工系離れや少子化問題によって深刻なエンジニア不足が懸念されており、将来を担う優秀なエンジニアを育成する創造教育の実施と確立が急務となっています。本研究では、専門知識を応用した工学教育用教材の開発、ならびにそれらを活用した教育プログラムの構築を行い、創造教育による人材育成を通して我が国の科学技術の発展に寄与することが目的です。＜卒業研究指導方針＞電気電子工学における専門知識や技術を修得するだけではなく、教育実践を取り入れることにより将来の指導者や教育者としての能力向上を図ります。教育実践の方法としては、例えば IC を組み込んだ自律型ロボットを製作開発し、その教材を活用した講座を企画運営します。さらにそこから教育効果の分析とフィードバックを行っていきます。学生自身が開発・運営・分析を一貫して行うことで、高度研究技術者として不可欠な豊かな発想力と的確な実行力、明晰な分析力を養います。＜卒業研究テーマ＞学習用自律型ロボットやハンズオンサイエンス教材の研究開発を行ってもらいます。また、開発のみにとどまらず、ロボット教室やワークショップ、教員研修などにおいて実証試験を行い、開発教材の有用性や安全性についても検証を行います。 ∼研究開発教材の一例∼ ロボット系：自律走行型レスキューロボット、自律型サッカーロボット、障害物レース用モビリティなどサイエンス系：簡易放射線観察装置、ポラライザーカレイドスコープ、電磁誘導エレキギター、鉛筆シンセサイザー、ホバークラフト、ベジタブル色素増感型太陽電池、高感度振動センサなど＜求める人材＞「研究」も「遊び」も本気に取り組める学生募集！研究技術者志望はもちろんのこと、教職志望の学生さんも歓迎！教員名：村瀬洋教授，大久保仁教授電気機器・システム工学研究室では，電気機器の高効率化や絶縁診断技術，省エネおよび環境適合材料技術など，電気機器・システムに共通した研究に取り組んでいる。今日，地球環境を考慮した高品質の電気エネルギーが求められている。この目的で，再生可能エネルギーの利用が叫ばれている。我々Ｄ研は，この再生可能エネルギーを利用した発電方式の普及に伴い，直流送電が見直されるものと考えている。そこで，将来の動向を先取りし，高電圧の直流に関する研究をテーマに取り上げた。また，電気機器の高効率化や経済的な運用を考慮し，機器の絶縁診断技術の開発を以前から手がけている。高電圧を扱う研究テーマが多く，安全上の観点から単独での実験は行わず，グループ単位での研究遂行（実験，データ整理，データ解析）を標準とする。研究室では，週 1 回の卒研ゼミを実施し，各グループの卒業研究進捗状況などを討論する。その他に適宜，各グループで輪講やゼミを行う。村瀬研究室（５号館２階 201∼203 号室）（Ｄ‐１）高電圧機器予測保全に関する研究ａ）部分放電観測による電力機器診断技術の開発 GIS の部分放電診断技術の開発（実験） GIS の部分放電診断技術の開発（システム含プログラミング）ｂ）直流電荷漏洩現象の解明漏洩電流と気象条件の相関性および微小発光の観測大気中の塵・埃の量の季節依存，風速依存性，等の観測大久保研究室（8 号館 4 階 401,402 号室）（Ｄ‐２）直流（ＨＶＤＣ）電力機器に関する研究ａ）材料中の直流部分放電現象と帯電現象の研究（実験）空気中における直流電圧部分放電現象の研究空気中複合絶縁構成における帯電が放電に及ぼす影響に関する研究ｂ）直流電界の解析手法に関する研究（解析）直流電界および帯電電界の解析手法に関する研究直流電力機器内の電界解析に関する研究教員名：依田正之教授，箕輪昌幸教授電気エネルギー工学研究室は，依田研究室と箕輪研究室が共同で研究室の運営を行っています。そのため依田研究室と箕輪研究室を特に分けることはしていません。電気エネルギー工学研究室では，現代世界が地球環境を考慮した高品質の電気エネルギーが求められていることを踏まえ，高電圧から低電圧まで電気エネルギー全般に関する基礎的現象論から電力応用の研究に取り組んでいます。今日，高電圧から低電圧まで様々な機器装置・システムが存在し，それらがネットワーク化され現在社会を支えています。これらの機器装置・システムが自然現象等に起因する障害を受け停止・損傷すると社会に大きなダメージを与えます。そのため，現代社会の機器装置・システムは障害のリスクをいかに避け，機能をいかに保持・維持させ続けるかの技術が大変重要になってきています。そして電気エネルギー工学研究室は，これらの事に主眼を置いて研究を行っています。「研究テーマ具体例」（１）電力気象学の確立に関する研究気象衛星画像解析による電力気象学の確立など（２）エネルギー利用と太陽放射強度分析に関する研究太陽エネルギーの有効利用を目的とした放射強度分析と GPS 気象学および天気図との関連についてなど（３）雷放電現象と機器耐雷技術の確立に関する研究雷電圧波形および電流波形の解析，雷放電電流波形分析と雷放電光のスペクトル分析など（４）電気設備の機能保全に関する研究需要家電気設備の電源品質、機能維持に関する研究，電気設備の雷保護システム技術に関する研究（観測，侵入雷対策），接地システム・接地技術に関する研究など「卒業研究について」学生がお互いに協力し合い，実験･データ整理･データ解析を行，研究を進め卒業論文をまとめます。研究室では，週 1 回の卒研ゼミを実施し，各班の卒業研究進捗状況などを討論しています。その他に適宜，研究テーマ別に輪講やゼミを行います。また，卒業研究を通して技術・研究に対する考え方・姿勢の習得を目標にしています。また，フィールド観測を行なったり，実稼働中の一般施設からの観測データの分析・解析を行ったりすることで，より実社会の現状，考え方を習得することも目標にしています。「卒研生選定基準など」原則的に基準はありません。なお，従来からフィールド観測にも積極的，研究にも意欲的な学生が本研究室を希望していることを付け加えます。「見学先」教員居室：依田教授：5 号館 3 階 311 号室箕輪教授：5 号館 3 階 312 号室研究室：5 号館 3 階 307 号室，313 号室，および 5 号館 2 階 206 号室，207 号室注：フィールド観測（自動観測含む）の観測機材は現地に設置されており，研究室では，現在見ることができない装置，システムもあります。教員名森竜雄 5 号館 104-106 号室 URL http://aitech.ac.jp/~tmorilab/ 本研究室では様々な材料を利用して、電気・情報関連分野の最先端を支える高機能デバイス、新素材の開発を目的とした研究および実践的な教育を行っている。現在の主な研究課題は、次世代フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として脚光を浴びている有機ＥＬ素子や低コストで注目されている有機薄膜・色素増感太陽電池の開発を中心としたエネルギー変換有機デバイス分野を中心としている。 <研究室活動> ものづくりの基本は基礎力と想像力です。原則毎週ゼミを行い、研究に必要な基礎知識を養います。また毎週研究打合会を行い、個々の研究課題を討論します。ただし、発表周期は数週間に一度で交代に発表します。夏休み前、年末にそれぞれ中間発表会を行い、卒業研究発表会に向けてプレゼンテーション能力を養ってもらう予定です。研究テーマ・有機 EL 素子携帯などのフラットディスプレイ・照明光源に利用されます。複数の有機半導体・導電性高分子を組み合わせることにより、電気エネルギーを光エネルギーに直接変換するデバイスです。研究課題として、より高性能に、より安定になるような構造などを検討していきます。・有機太陽電池シリコン系太陽電池代替を目指す次世代太陽電池です。一口に有機太陽電池と言っても、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、有機ペロブスカイト系太陽電池があります。有機薄膜太陽電池では、有機半導体・導電性高分子をベースとして、フラーレン誘導体（C60 など）を組み合わせて、できるだけ簡単に作成できる手法を検討します。色素増感太陽電池と有機ペロブスカイト系太陽電池では、作成条件の最適化や新規デバイスを検討していきます。