地域連携研究開発機構

地域連携研究開発機構について

地域連携研究開発機構は、地元企業等からの要望に基づいて行う研究開発課題の解決、最先端の研究開発を通してのシーズ発掘及びそれらに基づく人材育成を通して、地域と我が国の将来の発展に貢献するとともに、本学の教育研究水準の向上に寄与することを目的としています。
地域連携研究開発機構では、その目的を果たすため教員が学部や学科の枠を超えて協力し地域の課題解決に取り組んでまいります。

組織

組織図

人工知能・IoT研究部門

部門長・副部門長 -Research department director & deputy director-

部門長

山田哲靖 教授
山田哲靖 教授

副部門長

土屋健 准教授
土屋健 准教授

研究概要 -Research-

ディープラーニング・IoT・ビッグデータ処理技術などを応用的に適用することで、社会課題の解決を行う研究を行っています。

1.行動・作業支援技術、音声情報処理技術

スマートデバイスの内蔵センサーから取得できる様々なデータから、有用な情報を抽出したり状態を識別したりする知能情報処理技術の研究をしています。またコンピュータによる人間への適切な支援や情報呈示において重要な音声や言語処理の高度化の研究も進めています。

2.クラウドを活用したIoTデータの管理・分析技術

多様かつ大量のデータとなるIoTデータを複数の分散するサーバの協調により、ほぼ無限なデータベース・ストレージの仮想空間を構築して管理する技術を研究しています。また、IoTデータのプライバシを考慮したデータ分析技術の研究開発も行っています。

3.運転行動モデリング技術

ドライバとの協調を可能とする自動車の開発に取り組んでいます。具体的には、ドライバの運転行動のセンシング、特性把握、弱点検出を可能とするデバイスの開発です。これは、運転行動モデリングと呼ばれ、ドライバの運転技量評価や運転支援等に応用することができます。

4.異常原因予測モデル構築技術

社員の能力が業績に直結する時代、ICTを活用した効率よい学習が企業の最重要戦略の一つとなりました。学習者の日々の活動を、AIや機械学習により分析し効率よい学習活動に結びつける方策を研究しています。この手法は、企業活動の工程異常予測などにも応用できます。

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

医療介護・健康工学研究部門

部門長・副部門長 -Research department director & deputy director-

部門長

篠原菊紀 教授
篠原菊紀 教授

副部門長

清水俊治 教授
清水俊治 教授

研究概要 -Research-

超少子高齢化に伴い医療や介護従事者の負担を減らしつつ、高齢者や障害当事者のQOL(生活の質)の向上を目指す技術が求められています。在宅で使用できる小型軽量且つ信頼性の高い診断補助機器や、ヒトの心理状況を計測・評価する技術はそのひとつです。本部門では、地元企業や病院、長野県工業技術センターと共同して研究を進めています。

また、諏訪地域にはセンシング技術など様々な技術シーズが集積しています。これらを利用した医療機器づくりを目指しています。たとえば、暑熱障害予防のための労働環境安全サポート機器の開発などを行っています。

一方、「楽しさ」がQOL向上のキーポイントと考え、ゲームや遊びの楽しさを、介護予防、健康増進、教育に生かす試みをしています(図)。脳に関する知見を利用して「楽しさ」を評価する手法を開発し、より楽しく、しかし、刑法賭博罪、風営法、景表法を遵守したサービスを提案しています。また、楽しさゆえに生じうる、ゲーム障害、ギャンブル障害などの予防システムを研究しています。

前頭前野の活性度

自己肯定感と自分の写真を見た時の脳活動:

自己肯定感は自分の写真を見た時の心地よさとかかわる

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

農業理工学研究部門

部門長・副部門長 -Research department director & deputy director-

部門長

渡邊康之 教授
渡邊康之 教授

副部門長

橋元伸晃 教授
橋元伸晃 教授

研究概要 -Research-

本部門では農業生産現場のお困り事を持ち込んでいただき、学術的な研究を基盤とし、工学×AI情報処理で解決やビジネス化まで一緒に取り組みます。具体的には「ソーラーチューニング」による農業 と発電の両立による農業 IoT 技術を普及させ、農業生産性向上技術やAI(人工知能)による革新的な農業工学技術を社会に実装する。また、スマート農業に関する農理工学際研究の成果を世界に発信し、今後世界が抱える地球温暖化や人口爆発に起因するエネルギー・環境・食料問題に対して一石を投じることを目的とし研究を遂行する。

健康長寿に向けたスマート農業を支えるアグリケアエレクトロニクス(農業健康IoT、AI農業)
農業と発電を両するソーラーチューニング

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

次世代輸送システム研究部門

部門長・副部門長 -Research department director & deputy director-

部門長

星野祐 教授
星野祐 教授

副部門長

大島政英 教授
大島政英 教授

研究概要 -Research-

現在、航空機の環境問題対策として「航空機の電動化」が注目され、また今後の社会における新たな移動手段として「次世代モビリティ」が検討されています。そこで本部門では、推進テーマを 「ソーラープレーンの実用化」 と 「次世代モビリティの実用化」 の2つとし、地域と連携した実用化を進めていきます。また、並行してこれらに共通する基盤技術である「蓄電技術の高度化」、「駆動モータの磁気回路設計」、「駆動モータの最適設計技術の開発」、「自動運転技術評価の基盤整備」 に注目し、これらの要素技術の検討を進めます。

この他、企業から依頼を受けた個々の共同研究にも取り組みます。

推進テーマ

1. ソーラープレーンの実用化

ソーラープレーンとは、太陽光エネルギーを動力源として利用した航空機で、昼間に太陽光発電で飛行しながら、余った電力を蓄電池に貯めて、夜間の飛行に用いることで、半永久的な飛行も可能です。

機体に監視機器や通信機器や中継局などを搭載すれば、上空からの環境調査、通信利用、災害監視など、様々な用途に用いることが期待されています。長時間滞空型無人航空機システムの開発が目的である。

大気圏人工衛星構想図
大気圏人工衛星構想図

2. 次世代モビリティの実用化

大学ではこれまで、球乗り型モビリティの動作原理の検討と裏付けのための試作を行っています。実用化に向けて、部品点数の削減、バッテリー管理、自動運転・運転支援技術、車両評価・実証実験などを部門内、及び機構内で検討します。商品化を目指して企業や医療機関との連携を推進する。

球乗り型モビリティと球乗り型電動車いす
球乗り型モビリティと球乗り型電動車いす

3. 次世代輸送システムに対応する蓄電技術の高度化

次世代の輸送システムでは、電気自動車などに適用されているような高価で高性能な蓄電システムよりも、導入コストやランニングコストを意識した蓄電システムが求められる。本研究では、既存の蓄電技術をより高度化することで、次世代輸送システムに対応した簡素で低コストな蓄電システムを提案する。

劣化抑制技術の一例
劣化抑制技術の一例

4. 次世代輸送システムにおける駆動モータの磁気回路設計

鉄心や永久磁石材料を決定し、所望の出力が得られるように、永久磁石厚やギャップ長、巻線のターン数などのモータの設計パラメータを決定する。

鉄心の磁束密度なども見ながら鉄損や銅損などモータ各部の損失を解析してモータ効率を求め、より効率の高いモータを設計する。また、巻線の電流や誘起電圧も解析し、使用するインバータの定格電流、電圧に合わせて、巻線の並列本数やターン数を決定する。

JMAGによる電磁界解析
JMAGによる電磁界解析

5. 次世代輸送システム向け駆動モータの最適設計技術の開発

モータ・ドライブ関連の製品分野では、機械・電磁気・制御・材料などの横断的な技術の融合がマストであり、これらの擦り合わせにより、上位システムとの親和性が高い、高性能な製品を実現している。

このための一助として、モータ最適設計システムの開発を計画しており、流通ソフトと自作ソフトを組み合わせることで、幅広い最適設計問題に対応できるようにする。具体的には、電磁場、熱、応力、振動・騒音などの複合現象の連成解析(マルチフィジックス解析)と数理計画法による最適化を組み合わせた設計技術を研究する。

駆動モータの最適設計システム
駆動モータの最適設計システム

6. 自動運転技術評価の基盤整備

自動運転技術は急速に進化、拡大を強めており、市場での試験走行や社会実証試験なども開始されている。次世代モビリティの研究、開発に向けて、自動運転技術の適用は必要不可欠となっている。そこで、自動運転車などの次世代モビリティに関する情報を収集し、研究技術評価の基盤整備を行うことを目的とする。

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

地域情報・マネジメント研究部門

部門長・副部門長 -Research department director & deputy director-

部門長

三代沢正 教授
三代沢正 教授

副部門長

広瀬啓雄 教授
広瀬啓雄 教授

研究概要 -Research-

社会のデータはこれまでのインターネットで収集されるデータだけではなく、今後増加する各種IoTデバイスや行動を通して収集されるビッグデータも蓄積されつつあり、実社会のサービスの高度化・高付加価値化を実現しするために活用されることが期待されています。以下の3プロジェクトを設置し、該当するデータ収集・課題分析・技術確立・地域課題への取り組み・地域還元を順次実施していく予定です。

  1. 各製造現場において蓄積されているデータなどは自然言語で記述されていますが、今までは、経験者の勘(予測)によって製造・修理などを行なっていました。そのような潜在的な集合知を自然言語処理とAIによって学習、顕在化させ、多様な現業・現場の効率化・自動化ニーズに応えていきます。
  2. 教育現場におけるプログラミング教育の導入は喫緊の課題です。現場の教育の中にいかにプログラミング教育を導入するかを現場の先生・学生とともに考え、実験しながらシステム化を実現する。これにより地域社会システムの高度化につなげます。
  3. 地域の観光産業の振興のために、観光客の行動履歴などを収集し、訪問特徴をつかみ、ニーズを抽出することが必要とされています。そのため、SNSに投稿された写真など収集し、その履歴、特徴や対象物などの分析を機械学習やAIで行い、地域社会に還元していきます。
機械学習を使った御柱祭時(H28)における観光客の行動分布

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

地域先進技術研究部門

部門長・副部門長 -Research department director & deputy director-

部門長

松江英明  教授
松江英明 教授

副部門長

板橋正章  教授
板橋正章 教授

研究概要(電気・通信系) -Research-

本部門では、電気系・通信系技術を中心として、それらを活用することで介護・見守り、農業、環境保全、情報セキュリティー分野などの地域課題を解決するため、地元企業と共同で研究開発を推進しています。また、共同研究パートナーを模索しながら研究活動を推進しています。

現在8つの研究テーマを設定して、研究開発活動を開始しました。以下にそのテーマ名を示します。

  1. 諏訪湖の湖底調査を支援する水中ロボット及び 観測技術の開発
  2. WiFi、WiSUN、LPWAの特徴を生かしたハイブリッドネットワークと小型センサー端末およびクラウドサーバを統合したIoTシステムの開発
  3. 24GHz帯レーダーセンサーにおける人の呼吸、心拍計測技術とWiSUNによる信号伝送技術の開発
  4. 効率的なヒト・モノ管理のための相乗り型IoTプラットフォームの開発
  5. 機械学習とAIを応用した生体認証技術の研究
  6. 高酸素イオン電導材料の合成技術の研究
  7. 位置情報付LPWAを用いたIoTシステムの開発
  8. 月面基地での使用を想定した循環型水耕栽培システムの開発
研究概要
WiFi、WiSUN、LPWAの特徴を生かしたハイブリッドネットワークと小型センサー端末およびクラウドサーバを統合したIoTシステム

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

研究概要(機械系) -Research-

社会が求め未来への架け橋となる新しい製品を生み出し、かつそれらの製品に「安全・安心」という付加価値を与えるための研究をしています。

1.構造材料の高速変形力学特性の測定技術

構造材料が変形速度の増加と共に強度上昇する程度について精密な測定を行い、構造や部品設計への効果的な活用方法を提案する研究を行っています。

2.可燃性ガスを安全に利用するための燃焼危険性評価技術

地球温暖化抑制に対応したエアコン用の新規冷媒や、水素等の新エネルギーとして期待される可燃性ガスの燃焼性評価に関する研究を行っています。

3.火災安全に関する研究

消火や避難計画に役に立つように、火災旋風の火炎性状を実験的に明らかにする研究を行っています。

4.ニオイ分析・評価

ニオイを装置で分析し、その質と強さを数値的に表現することにより評価する研究を行っています。

5.都市型小型ガン治療加速器の開発

小型線型もしくは静電加速器でプロトンを加速し、リチウムターゲットにより中性子を発生させ、投薬によりがん細胞に蓄積させたボロンと反応させて癌を消滅させる研究を行っています。

6.材料加工工程の最適化技術

固体金属材料を塑性変形させたり、金属粉末を圧粉焼結するなど、切りくずを出すことなく有用な形と性質を与える新加工プロセス開発・数値シミュレーション・工程最適化を行っています。

7.進化計算による多目的最適化技術

生物の進化を模倣した「進化計算」と呼ばれるアルゴリズムを用いて多目的最適化を行っています。

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

スワリカブランド創造事業担当

主担当・副担当 -Research department director & deputy director-

主担当

松江英明  教授
松江英明 教授

副担当

小林誠司 特任教授
小林誠司 特任教授

研究概要 -Research-

2018年8月から、茅野市からの委託を受け、長距離・低消費電力無線通信技術(LPWA:Low Power Wide Area)を活用した新規事業の創出に関する活動「産学公連携スワリカブランド創造事業」を開始しました。登山者の位置情報提供サービスを行う事業や、農業や防災・減災などの分野で事業創出を目指しています。
<産学公連携スワリカブランド創造事業のFacebook公開について>
詳しくは下記のページをご覧ください。

産学公連携スワリカブランド創造事業Facebook

活動サマリー・研究成果・業績リスト -Activity-

リカレント教育担当

主担当-Research department director –

主担当

広瀬啓雄 教授
広瀬啓雄 教授

研究概要 -Research-

昨今、AI・IoT技術の導入を希望する企業は増加していますが、専門人材の不足が課題となっています。地域連携研究開発機構では大学の知見を活かしAI・IoTの社会人教育を実施し、地域の人材育成の支援を行っています。

お問い合わせ

地域連携研究開発機構

TEL:0266-73-1345

FAX:0266-73-1230

e-mail:renkei-kikou@admin.sus.ac.jp

共同研究、受託研究等の技術相談等は産学連携センターへお問い合わせください。
その他のお問い合わせは上記の問い合わせ先にてお願いいたします。