工学研究科 電気工学専攻

［専攻］半導体材料工学　［指導教員］安藤 靜敏 教授　［キーワード］エネルギー変換デバイス,薄膜太陽電池
［テーマ例］❶CIGS系薄膜およびその薄膜太陽電池の低コスト化　 ❷太陽電池の高効率化を目指した波長変換素子の開発　 ❸次世代太陽電池としての酸化化合物系薄膜太陽電池の開発

現在、太陽電池の約95%はシリコン（Si）系太陽電池です。本研究室では、脱Si系太陽電池を目指し、Cu（In･Ga）Se2（CIGS）系薄膜太陽電池の低コスト化・大面積化および高速製造工程の追究を研究テーマとして行っています。高効率化技術として太陽電池の変換効率の損失を軽減するために、蛍光染料を用いた波長変換素子を開発しています。さらに、地球環境性を配慮した次世代太陽電池として酸化化合物系の太陽電池材料の開発もしています。

［［専攻］情報セキュリティ　［指導教員］岩村 惠市 教授　［キーワード］暗号,電子透かし
［テーマ例］❶ビッグデータとIoTの利活用、及びプライバシー保護を両立する秘匿計算法に関する研究　 ❷編集可能なコンテンツに対する著作権保護に関する研究　 ❸現実世界とサイバー世界を安全につなぐリンク技術に関する研究

本研究室では、ビッグデータに対するセキュリティ技術、IoTに対するセキュリティ技術、ユーザが発信するCGMコンテンツに対する著作権保護技術などを研究しています。また、画像や音楽の保護に不可欠な電子透かしや、現実世界とサイバーな世界をシームレスにつなぐ、リアル＆サイバー関連技術についても研究を行っています。

［専攻］電力・エネルギー工学　［指導教員］植田 譲 教授　［キーワード］太陽光発電,エネルギーマネジメント
［テーマ例］ ❶太陽光発電システムの高効率化と発電特性評価に関する研究　❷太陽光発電・蓄電池等を用いた需要家エネルギーマネジメント　❸系統安定化に貢献する需要家アグリゲーション手法の開発

エネルギー資源問題と環境問題の解決に向け、再生可能エネルギーの大量導入を実現すべく、太陽光発電システム技術や分散型電源の電力系統への統合技術、電力エネルギーマネジメント技術について研究を行っています。フィールド調査やコンピュータ・シミュレーションを通じて、より効率よく、より環境に負荷をかけず、より快適に電気を使うための基盤技術の確立を目指します。

［専攻］エネルギー工学　［指導教員］宇津 栄三 教授　［キーワード］エネルギー生成
［テーマ例］ ❶超音波を利用した気温測定　❷風車,水車の研究　❸原子核の3体,4体問題

気工学における研究テーマはエネルギー・制御ですが， 指導教員個人は物理学の原子核理論を専門としています． なので学生さんには，自分で研究テーマを見つけ， 自分で研究を進め，結果を教員に教えるという， 非常に難しいことをやってもらっています． 研究室は狭く，研究費も多くはないので，大がかりな実験はできませんが， 可能な範囲内で「エネルギー・制御」にとらわれず， 各自好きなテーマを選んで共に研究しましょう．

［専攻］サステナブル電子工学　［指導教員］河原 尊之 教授　［キーワード］極低電力回路・システム,環境情報計測 /AI処理,スピン流応用
［テーマ例］❶人工知能（AI）チップ用回路　❷スウォームAI　❸スピン・軌道相互作用応用

物理世界の（アナログ）情報とクラウド等にて扱うデジタルビットの情報とをAIも活用して賢くつなぐ部分の拡張・深掘りを進めています。素子・回路・システムの各階層にて新たな原理も探究しながら多様な処理を高速かつ低電力にて行います。サステナブル社会を支えるエレクトロニクスの研究です。

［専攻］パワーエレクトロニクス　［指導教員］小泉 裕孝 教授　［キーワード］高周波高効率電源,ワイヤレス電力伝達,電力変換回路
［テーマ例］ ❶高周波高効率電源 ❷分散型電源用電力変換回路 ❸蓄電池用補助回路 ❹エナジーハーベスト ❺ワイヤレス電力送電

地球環境問題の主要因の一つはエネルギー消費です。現在および近未来におけるエネルギーの主役は「電力」であり、電力を自在に変換するパワーエレクトロニクスは、省エネルギー、エネルギー有効利用の鍵となる技術です。本研究室では、高周波高効率電源の研究を基に、ワイヤレス電力送電、太陽光発電などの分散型電源用電力変換回路、蓄電池用の補助回路、温度差や振動などの微小なエネルギーを利用するエナジーハーベストといった研究を進めていきます。

［専攻］信号処理・計測・制御 ［指導教員］阪田 治 教授　［キーワード］生体信号処理,計測・制御,医療,農業・食品
［テーマ例］ ❶生体信号解析技術の研究 ❷計測・制御技術の研究 ❸医療機器の開発 ❹農業・食品機械の高知能化

信号処理・計測・制御の技術開発、さらにそれらの実社会への応用のために医療機器や農業・食品機械の研究開発を行います。特に電子情報工学の学問をベースとして、機械学習、臨床医工学、感性工学といった広い学際領域に関わります。

［専攻］表面物性　［指導教員］西川 英一 教授　［キーワード］カーボンファミリーの合成,液相中プラズマ
［テーマ例］ ❶低電流アーク放電によるカーボンナノチューブの合成　❷溶液を炭素供給源とするカーボンマテリアルの合成　❸カーボン薄膜の新合成方法の開発

炭素原子のみで構成されるフラーレン（C₆₀）やカーボンナノチューブ（CNT）のようなナノサイズ（10⁻⁹m）の物質や炭素を含む材料物質（ナノマテリアル）の新しい合成方法や評価方法およびそれらの応用に関して研究を行っています。また炭素薄膜の新しい合成に関しても研究を行っています。

［専攻］通信・ネットワーク工学 ［指導教員］長谷川 幹雄 教授　［キーワード］モバイルネットワーク,量子コンピュータ最適化 ,人工知能（AI）・ニューラルネットワーク,IoT
［テーマ例］ ❶AI、機械学習等の最先端数理を応用した通信、ネットワークに関する研究　❷コグニティブ無線ネットワーク　❸量子コンピュータやカオス複雑系数理を応用した最適化アルゴリズムの研究

スマートフォンやタブレット端末の普及により、モバイルトラフィックが急増しています。高速化・大容量化のためには、無線ネットワークを高効率化していくことが重要となります。本研究室では、コグニティブ無線システムや最適化アルゴリズムの研究を進めています。AI、機械学習等の最先端数理を用い、新しい通信システムの実現を目指しています。

［専攻］情報センシング　［指導教員］浜本 隆之 教授・佐藤 俊一 准教授　［キーワード］画像処理,集積回路,人工知能（AI）
［テーマ例］ ❶大きな明暗差があってもきれいに撮像できるイメージセンサLSIの研究　❷多眼カメラを用いた3次元画像入力・画像処理システムの研究　❸画像センシングのセキュリティ応用の研究

イメージセンサは、人間の身体でいうと眼に相当する役割を担うLSIで、ディジタルカメラやスマートフォン用カメラ等に用いられています。われわれは、撮像回路とさまざまな信号処理回路を同じLSI上に統合した、「賢い」イメージセンサの研究を行っています。また、本研究室で開発したイメージセンサを用いることで、従来の20倍以上の高速で動物体を追跡する等といった、高性能な画像処理システムの構築に取り組んでいます。

［専攻］光通信工学、光エレクトロニクス　［指導教員］福地 裕 准教授　［キーワード］光情報伝送・処理,光電融合デバイス
［テーマ例］❶超高速光情報伝送　❷光情報処理システム　❸コヒーレント光源

将来の光通信システムでは、エクサビット毎秒級の超大容量性が要求されます。このようなシステムを構築するには、光領域の多重化技術や符号化技術、超高速の光情報処理システム、高機能なコヒーレント光源等の開発が必須です。本研究室では、ディジタルコヒーレント技術を駆使した光ファイバ伝送路の長距離大容量化や、非線形光学効果を用いた全光スマート情報処理、多波長超短パルスレーザ、新世代の光電融合素子・集積回路等の研究を行っています。

［専攻］電力システム工学　［指導教員］山口 順之 准教授　［キーワード］電力ネットワーク,機械学習,再生可能エネルギー
［テーマ例］❶電力需給・ネットワーク運用の機械学習 ❷電力市場と再生可能エネルギーのシナリオ分析 ❸ビル省エネ・レジリエンス化

カーボンニュートラル社会に向けて、再生可能エネルギーや水素を最大限に活用できる電力システムを研究します。AI・機械学習を応用したスマートグリッドの運用・制御の開発や、エネルギーミックスと電力市場に関する2050年のシナリオ分析、平時は省エネで災害にも強いレジリエンスなビルのエネルギーマネジメント方策の検討などを行っています。

[専攻］センシング情報処理工学　［指導教員］吉田 孝博 教授　［キーワード］音響・画像情報処理,バイオメトリクスセキュリティ,過渡信号解析,静電気放電（ESD）,電磁干渉（EMI）
［テーマ例］ ❶ディジタル音響機器・映像機器の音質・画質劣化要因の解明と改善手法の開発　❷静電気放電等の過渡電磁ノイズによるウェアラブル機器などの誤作動現象の解明とシミュレーション手法の開発　❸携帯端末に適用可能な個人認証技術の開発

オーディオ信号、静電気放電電流、電磁ノイズなど、身の回りのさまざまな電気信号は刻々と変化する信号です。これらの信号をセンシング（計測）して解析することで、電子機器に影響を及ぼす要因やメカニズムを解明します。さらに、影響を低減し性能を改善するための電子回路や信号処理手法を、ハードウェア・ソフトウェア双方から追究します。

専攻］移動ロボット工学　［指導教員］和田 正義 教授　［キーワード］ロボティクス,メカトロニクス,制御理論
［テーマ例］ ❶アクティブキャスタを用いた全方向移動ロボット ❷車いすの電動化装置とその制御 ❸電気自動車の充放電監視制御 ❹自動車運転操作支援システム

車輪式移動ロボット、自動車、車いすなど移動体に関連するシステムに関する研究を行っています。特に人が搭乗できる規模の移動体の研究を「ライディング・ロボティクス」と称し、人間の移動に利用する装置の提案や制御・計測などを広く研究テーマとしています。そのためのシステム設計、電気・電子回路設計、ソフトウェアプログラミングなど広い領域にわたる知識と技術を身につけることを目標としています。