KANSAI UNIVERSITY

システム理工学部

学びのスタイル

理工学研究科 システム理工学専攻
博士課程前期課程 1年次生
勝屋 亨介

研究テーマ

ウエアラブルセンサ

世界初のウエアラブル繊維が「2015トレたま年間大賞」で優秀賞を受賞。 世界初のウエアラブル繊維が「2015トレたま年間大賞」で優秀賞を受賞。

帝人株式会社と共同開発した「ウエアラブル繊維」が、テレビや新聞で何度も大きく取り上げられ、テレビ東京のワールドビジネスサテライト「2015トレたま年間大賞」では優秀賞を受賞。私たち学生も、研究成果をテレビで実演しました。「ウエアラブル繊維」とは折り曲げると電気を発生させる世界初の繊維です。生地にセンサが織り込まれ、着た人の動きを感知することで、ロボットに同じ動きをさせることができます。体の動きがそのまま連動するため、リハビリなどへの応用も可能です。展示会で、卓球やサッカーをさせてみせると「すごい!」と声が上がりました。素材に使っているのは、軽くて透明性があり、丸めたり伸ばしたりできて柔軟性もある、圧電性繊維。回路設計、通信システム、プログラミングなど、学生の力で企業との共同開発を実現させていきます。今後は大学院で引き続き今のテーマを究め、商品化するのが目標。学生一人ひとりの個性を把握したうえで指導してくださる先生のもと、ものづくりの最先端に精一杯取り組みたいです。

分野の異なる10社以上の企業とともに開発。大企業の担当者と接し、成長するチャンスです。

圧力を受けると電圧を発生させる圧電性ポリマーフィルムが世界的に注目を浴び、さまざまな分野の企業10社以上と連携して開発しています。学生は名だたる大企業の担当者とのやりとりを通して大きく成長し、未来を左右するデータを提供。そして「何でもやってみよう」という意欲と楽しむ力を発揮しています。学生にとってはチャンスに満ち、社会に出るステップを経験するメリットも多大です。

電気電子情報工学科
田實 佳郎 教授

  • ※この学びのスタイルは2016年度のものです。

理工学研究科 システムデザイン専攻(現 システム理工学専攻)
博士課程前期課程 2015年3月修了
田中 貴大

研究テーマ

パラメトリックスピーカを用いたアクティブノイズコントロールシステムの開発

工場内で発生する騒音を低減するための研究に打ち込んでいます。 工場内で発生する騒音を低減するための研究に打ち込んでいます。

一般的なスピーカから出た音が広がりながら伝わっていくのに対し、音がまっすぐ伝わるため極めて狭い範囲にだけ音を届けることができるスピーカをPAL(パラメトリックスピーカ)といいます。私はPALを使って、工場内の騒音を低減させることを目的とした研究を進めています。スピーカから生成した音によって騒音を低減する研究は従来から行われてきましたが、私の研究では、スピーカを複数設置したときに起こるクロストーク(左右のスピーカの音が混じり合う現象)を避けるため、PALを使用しています。クロストークを考慮する必要がなければ、システム実装時の演算量が少なくなり、計算効率がより高まると考えました。学部時代には工場を訪問し、働いている人の耳元にマイクを置いて騒音を採取しました。そのデータをもとに、現在は疑似騒音を出すシステムを自作して実験を行っています。工場内のあらゆる箇所から発生する騒音を制御するのは難しいことですが、働く人の役に立つ研究なので、熱意をもって取り組んでいます。

スピーカから出る音で騒音を抑えるANCはさまざまな場所で活用されています。

私たちは、騒音をスピーカから生成した音で低減するANC(アクティブノイズコントロール)に関する研究を行っています。これまでに、医療用のMRIを操作する人のために、話し声は聞こえるのに、不要な騒音は低減されるヘッドマウント型のANCシステムを開発しました。田中さんの研究は、PALを活用した新たなANCの可能性を拓くものとして注目しています。

電気電子情報工学科
梶川 嘉延 教授

  • ※この学びのスタイルは2015年度のものです。

理工学研究科 システムデザイン専攻(現 システム理工学専攻)
博士課程前期課程 2014年3月修了
日山 文

研究テーマ

携帯端末を用いた印刷画像へのデータ埋め込みと検出

タブレット型PCで撮影した写真から簡単に情報が取り出せるシステムを開発。 タブレット型PCで撮影した写真から簡単に情報が取り出せるシステムを開発。

携帯電話やスマートフォンをかざして情報を読み取る二次元コードは、航空券や入場券に利用されるなど、身近なところで普及しています。でも、もし二次元コードではなく普通の写真で同じことができたら、もっと楽しいコミュニケーションツールができるかもしれません。研究室では2001年から、写真の中に埋め込んだデータを撮影することにより、情報が簡単に入手できるシステムの研究を進めています。私は大学院に進学した当初から、情報通信技術を使って広告などに活用できるものを開発したいと考えていたので、このテーマに興味をもって研究を先輩から引き継ぎました。改良を加えた点は、データを検出するのに要する時間を短縮したことと、撮影アプリと検出アプリをカメラ機能の付いたタブレット端末に実装し、1台の端末で情報にアクセスできるようにしたこと。C#、C++などのコンピュータ言語も習得し、Windows8を搭載したタブレット型PCで使えるところまで研究を進めました。しかしモバイル用OS上で動かせるプログラムの開発までは及ばず、今後への課題として後輩に託したいと思います。

画像処理の技術をベースに、幅広い分野で役立つ研究を進めています。

日山さんは、研究室の長年の積み重ねを土台として、データ埋め込み技術の実用化に向けて着実に成果を上げ、数々の賞を受賞するなど国際会議や学会でも活躍してくれました。この他にも、私たちは画像処理の技術を応用して、歯科パノラマX線写真を活用した医療用の画像処理システムや、音が鳴る方向にカメラが向くセキュリティ装置など、今日の社会的ニーズに合致した多様な研究・開発を行っています。

電気電子情報工学科
棟安 実治 教授

  • ※この学びのスタイルは2014年度のものです。

理工学研究科 システムデザイン専攻
博士課程前期課程 1年次生
西野 義之

研究テーマ

太陽光励起高繰返しパルスレーザーの開発

レーザー光を使って自然エネルギーを生み出す 最先端の研究にやりがいを感じます。 レーザー光を使って自然エネルギーを生み出す 最先端の研究にやりがいを感じます。

レーザー光は、レーザー発振器によって可視光線や紫外線、赤外線などを増幅することで作られる人工的な光。社会でも光通信、レーザー核融合など幅広い分野で活用されています。私が所属する研究室では、太陽光をレーザー光に変え、そのレーザー光を酸化金属に照射することでエネルギーを取り出し、自然の力を生かした新しい発電システムを構築しようと、研究を重ねています。そのなかで私が取り組んでいるのは、太陽光をレーザー光に変換する装置の開発。しくみとしては、太陽光をアクティブミラーという特殊な素材で作った鏡面に集め、そこに1秒間に2万回という高強度のパルスレーザー光を照射することで、集まった太陽光をレーザー光に変換します。この方法は、世界的に見てもほかに取り組んでいる研究機関がありません。そのため、実験に先立って文献やインターネットで調べることが困難で、結果を自分なりに予測して先生に相談し、一歩ずつ研究を前に進めていきました。その結果、今では、ミラーに集まった光の50から60%をレーザー光に変換できるようになりました。これまでの変換効率と比べると格段に高いと聞き、研究が進展したという確かな手応えを感じています。

コスト効率に優れたエネルギー循環システムの 実用化に向け、研究を進めています。

研究室では、西野さんの装置から生まれたレーザー光で酸化金属を還元して、金属粒子を生成させています。その粒子は、金属空気電池として利用できるとともに、水と反応させると、燃料としての価値が高い水素も生産可能。無尽蔵にある太陽光と、ありふれた酸化鉄や水を原料にした、低コストのエネルギー循環システムは、自動車などの電源として実用化されることが期待されています。

電気電子情報工学科
佐伯 拓 准教授

  • ※この学びのスタイルは2013年度のものです。

理工学研究科 システムデザイン専攻
博士課程前期課程 2年次生
松崎 頼人

研究テーマ

アドホックネットワークを利用した被災者救援支援システム

大震災における被災者救援のための 柔軟な災害情報網づくりが目標です。 大震災における被災者救援のための 柔軟な災害情報網づくりが目標です。

災害時においても、必要な情報を地域で共有しあえるようにするための緊急ネットワークとして、「アドホックネットワーク」の研究を行っています。アドホックネットワークとは、パソコンやスマートフォンなどの端末同士が、直接通信するしくみのこと。普通の通信ネットワークとは異なり、基地局を経由しないため、基地局がダウンするなどの緊急時にも情報の受発信ができる点が優れています。現在検討しているのは、バッテリーで24時間以上駆動する省電力小型サーバを各家庭に設置して、通信ネットワークの軸にする方法。電気の供給が途絶えた状況でも、火事や建物倒壊などの緊急事態をその場で近隣に報告できるとともに、かけつけた救助隊員の端末にも情報を送信できるようにすることが目標です。現在、1つの住宅エリア内の各戸にサーバを設置したと想定し、どの程度の情報量を送り合えるかをシミュレーションしています。また、キャンパス内で実機を使い、実際に情報を交信させる実験も行いました。今のところ、2台の機械の間で双方向の情報交換ができる段階に達することができました。いずれは、より大きなエリアへネットワークを広げていけるようにしたいと考えています。

人の命を守るために、情報通信技術を もっと深めていきたいと思います。

大地震などの災害が起きると、被災後3日間の救援活動が重要であり、その間に情報が混乱すると、救援活動に支障をきたすと言われています。そのため、アドホックネットワークによって3日以内の通信環境を保つことが、人の命を救うことにもつながります。今後は技術的な問題や、プライバシーに関する課題を解決しながら、新しい通信システムを構築したいですね。

電気電子情報工学科
榎原 博之 准教授

  • ※この学びのスタイルは2012年度のものです。

理工学研究科 システムデザイン専攻
博士課程前期課程 2年次生
長谷川 亮太

研究テーマ

変分ベイズ法と確率伝搬法を用いた画像の修復と領域分割

統計の手法を用いて原画像を復元する アルゴリズムの開発に取り組んでいます。 統計の手法を用いて原画像を復元する アルゴリズムの開発に取り組んでいます。

電子顕微鏡や人工衛星、医療機器などが撮影した画像は、拡大して見ると、レンズの不完全性や熱環境変化などのために多少は汚れており、本当に撮りたいものとは違うものになっています。わたしは、不完全な状態にある観測画像から、画像処理によって、本来あるべき状態の原画像を復元する研究を行っています。画像を復元する2つの方法は「エッジ(輪郭)の復元」と「ノイズ(汚点)の除去」ですが、ノイズを除去するとエッジがぼやけることもあります。そこで、この2つの作業をバランスよく行い、くっきりとした美しい画像を得るための計算式を開発することが必要になります。画像上のすべての点について計算しようとすると、計算量が膨大になり、今のコンピュータで処理することはほぼ不可能。そこで、統計的な手法を使って、計算量を現実的な範囲に押さえながら原画像を推定する方向で研究を進めます。わたしは変分ベイズ法と確率伝搬法という2つの統計手法を組み合わせ、試行錯誤の末に、独自のアルゴリズムを導き出しました。現在は完成度を高めている段階ですが、PC上で検証を行い、エッジがよく表現された画像が得られると知的な喜びに満たされます。画像処理の研究は、人間が網膜という2次元センサーで得た視覚情報を、どのように3次元として認識しているかを知る手がかりにもなるため、脳のしくみを考えることにもつながると思います。

自然科学、情報科学、工学の 幅広い分野に応用できる研究です。

研究室では、統計力学の計算手法を使って、学習、記憶、信号処理など情報の問題に挑戦しています。長谷川さんは、データの背後にある本質をいかに抽出するかという問題に画像処理の分野から取り組んでいます。近年は各分野で計測技術が進み、データ量が爆発的に増えていますが、今後は大量のデータから知りたいことを効率よく取り出す必要性が高まると予想され、わたしたちの手法も役に立つのではないかと考えています。

電気電子情報工学科
三好 誠司 教授

  • ※この学びのスタイルは2011年度のものです。

理工学研究科 システムデザイン専攻
博士課程前期課程 1年次生
松田 篤史

研究テーマ

電子ホログラフィによる立体動画像の再生

リアルな3Dホログラム動画の実現を夢見て、トライ&エラーを繰り返しています。 リアルな3Dホログラム動画の実現を夢見て、トライ&エラーを繰り返しています。

「コンピュータ上で合成した画像を立体ホログラム動画として動かすこと」をめざして研究しています。ホログラフィは「波」の一種である光が干渉・回折する性質を利用して、光の情報を記録し、立体画像の再生などに役立てる技術。最近話題になっている3D映画やディスプレイなどは、特殊なメガネをかけなければ立体視できず、また、目が疲れやすいという問題点があります。しかしホログラフィを用いれば、実在する物体を見るのと同じ自然さで見ることができるので、より自然な3次元映像を楽しむことができるのです。アートの世界ではホログラム3D画像の作品が制作されていますが、本当にリアルで見やすい3Dホログラム画像を動画にすることには、まだ世界中の誰も成功していません。それだけに実現は容易ではありませんが、やりがいは十分に感じています。現在のところ、光の方向を制御するためにSLM(空間光変調器)という装置を活用しようと考えており、その構造や原理について深く理解するために、プログラミングと並行しながら、光学装置を使った実験を行っています。光学実験は研究室周辺を通る車の音などにも気を配りながら慎重に進めます。というのも、この装置は人が感じないほど微細な振動の影響も受けやすいからです。いつの日か、物体が空間上に飛び出してくるように見える、迫力ある立体映像を作りたいと思います。

光学技術がコンピュータの力を借りて 新しい可能性をもつようになりました。

ホログラフィには50年以上の歴史がありますが、最近のコンピュータの高速化、大容量化によって、コンピュータ合成ホログラムの表示技術が飛躍的に向上しました。ホログラフィは立体画像以外にも、お札の偽造防止、DVDに代わるホログラフィックメモリや光コンピュータの演算素子など、さまざまな応用が行われており、産学共同研究も活発な研究分野です。

電気電子情報工学科
松島 恭治 教授

  • ※この学びのスタイルは2010年度のものです。

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