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メンバー紹介

田代 晋久

磁気は目に見えないですが、ヒトも生体活動に伴い極めて微弱な生体磁気を発生しています。テーマの一つとしてヒトの心臓から自然に発生する心磁界計測を目指した安価な磁気シールド・磁気センサの研究です。この研究において計測したくないノイズ、電気機器や電力線の周囲に存在する低周波磁界があります。逆転の発想から、この磁界をエネルギーに変える環境磁界発電という技術も世界に先駆けて提案しています。

【外部Googleページ】論文発表書籍受賞

氏名 田代 晋久
所属部署名 学術研究院(工学系) 工学部主担当(電子情報システム工学科,旧:電気電子工学科)
職名 准教授
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2000.3 金沢大学大学院自然科学研究科博士前期課程修了
2000.4 九州大学大学院総合理工学研究院融合総合創造理工学部門 助手
2006.7 博士学位取得(九州大学総理工博乙第368号)
2006.11 信州大学工学部電気電子工学科 助教
2012.4 信州大学工学部電気電子工学科 准教授
2016.4 信州大学学術研究院工学系 准教授(工学部担当)

1999.2 電気学会優秀論文発表賞B賞
2002.11 応用磁気学会優秀講演賞
2005.8 電気学会優秀論文発表賞A賞
2005.10 電気学会優秀論文発表賞B賞
2010.3 電気学会 マグネティックス技術委員会研究奨励賞
2011.10 電気学会 上級会員
2011.11 日本AEM学会技術賞
2015.12 1st runner up: paper presentation, ICST2015
2016.11 日本AEM学会著作賞:「環境磁界発電―原理と設計法―」
2022.11 日本AEM学会論文賞

1.磁気の医療応用研究の動向
https://www.bookpark.ne.jp/cm/ieej/detail.asp?content_id=IEEJ-GH1260-PRT
共著
平成24年 9月
電気学会技術報告第1260号2012年9月
編者:磁気応用による医療へのシーズ技術調査専門委員会,分担執筆:田代晋久,ほか28名著
磁気の医療分野における技術の限界・問題点を整理するとともに,磁性材料,永久磁石,磁気センサの進展,磁気生体作用の解明などによる新規な医療へのシーズを調査した。新しい医療技術として提供することを目的に平成21年4月に「磁気応用による医療へのシーズ技術調査専門委員会」を設置し研究調査を行った結果をまとめたものである。全39頁。
担当:第6章「磁気シールド技術の生体応用」(pp. 23-26)

2.Advancement in Sensing Technology: New Developments and Practical Applications
http://www.springer.com/la/book/9783642321795
共著
平成25年 9月
Springer
編者:S. C. Mukhopadhyay, K. P. Jayasundera, A. Fuchs,分担執筆:Kunihisa Tashiro,ほか78名著
本書では,特に環境モニタリング,構造健全性モニタリング,誘電体,磁気,電気化学,超音波,マイクロ流体,フロー,表面弾性波,ガス,クラウドコンピューティング,バイオメディカルなどのセンサーとセンシング技術の分野における最新の進歩を紹介した。心磁界計測用インダクション磁気センサの設計について担当した。全324頁。
担当:第9章「Design of Induction Gradiometer for MCG measurement」(pp. 139-164)

3.高機能磁気センサの基礎と応用
https://www.bookpark.ne.jp/cm/ieej/detail.asp?content_id=IEEJ-GH1289-PDF
共著
平成25年 9月
電気学会技術報告第1289号2013年8月
編者:磁気利用センシングシステム高機能化調査専門委員会,分担執筆:田代晋久,ほか27名著
磁気センサは,情報セキュリティ、高度情報化システム、環境・自動車・交通・メカトロニクス、非破壊検査・鋼材評価,医用生体計測、工業計測制御,安全・福祉・防災等、幅広い分野で用いられている。磁気センシングを利用した技術の高度化や先進的な応用技術の創出は、常に求められている。以上のような要求に答えるため設置された磁気利用センシングシステム高機能化調査専門委員会の調査結果をまとめたものである。全49頁。
担当:1.3「インダクション磁気センサ」(pp. 13-19)

4.Sensing Technology: Current Status and Future Trends I
http://www.springer.com/us/book/9783319023175
共著
平成25年 12月
Springer
編者:A. Manson, S. C. Mukhopadhyay, K. P. Jayasundera, N. Bhattacharyya,分担執筆:Kunihisa Tashiro,ほか61名著
本書はセンシング,計装および関連分野の分野の研究者および業界の専門家のために書かれた。特に応用の観点から、センシング技術における最新技術のスナップショットを提供するようにまとめられた。環境磁界発電に関するAC-DCコンバータの設計について担当した。全327頁
担当:第16章「Design of AC-DC converter for magnetic energy harvesting device」(pp. 297-308)

5.Sensing Technology: Current Status and Future Trends IV
http://www.springer.com/us/book/9783319128979
共著
平成26年 12月
Springer
編者:A. Manson, S. C. Mukhopadhyay, K. P. Jayasundera,分担執筆:Kunihisa Tashiro,ほか56名著
本書はセンシング,計装および関連分野の分野の研究者および業界の専門家のために書かれた。特に応用の観点から、センシング技術における最新技術のスナップショットを提供するようにまとめられた。環境磁界発電に関するAC-DCコンバータの設計について担当した。全269頁
担当:第7章「Experimental Confirmation of Cylindrical Electromagnetic Sensor Design for Liquid Detection Application」(pp. 119-137)

6.電界磁界結合型ワイヤレス給電技術-電磁誘導・共鳴送電の理論と応用-
http://www.it-book.co.jp/books/049.html
共著
平成26年12月
科学情報出版
編者:篠原 真毅,分担執筆:田代晋久,ほか20名著
本書は共鳴(共振)送電を中心とした電界磁界結合型ワイヤレス給電を様々な専門家が多角的に説明することを目指した教科書である。本書を学ぶことで結合型ワイヤレス給電のすべてを学ぶことができる構成となっている。ワイヤレス給電における環境磁界発電の位置づけについて解説を担当した。全417頁
担当:11.6「環境磁界発電」(pp. 333-340)

7.Next Generation Sensors and Systems, Smart Sensors, Measurement and Instrumentation
http://www.springer.com/la/book/9783319216706
共著
平成26年 7月
Springer
編者:S. C. Mukhopadhyay,分担執筆:Kunihisa Tashiro,ほか49名著
本書は,基礎と分析の概念の現状,モデリングと設計の問題,技術的な詳細など様々なセンサの実用化について概説し、センシング技術の分野で生まれつつつある次世代のセンサやシステムの動向を紹介した。環境磁界発電を応用した発電する部品-磁界警報器を担当した。全330頁
担当:第13章「Design of Self-generating Component Powered by Magnetic Energy Harvesting—Magnetic Field Alarm」(pp. 119-137)

8.環境磁界発電-原理と設計法-
http://www.it-book.co.jp/books/060.html
共著
平成28年3月
科学情報出版
編者:田代晋久,分担執筆:田代晋久,脇若 弘之,佐藤 敏郎,曽根原 誠,水野 勉,卜 穎剛,宮地 幸祐,中澤 達夫,生稲 弘明,笠井 利幸
本書は優れた特徴を有する環境磁界発電について,商用周波数から2.45 GHzの超高周波まで広い周波数帯域の交流磁界利用の基本的な動作原理とデバイスに必要な磁気回路と電子回路の設計法を述べたものである。環境磁界発電の位置づけと環境磁界の発生・回収・変換・応用について原理から説明している。修士授業「電気回路特論」で使用。全166頁。
担当:第1章「環境磁界発電とは」,第2章「環境磁界の発生」,第3章「環境磁界の回収」,第4章「環境磁界の変換」,第5章「環境磁界の利用」,(pp.3~9,pp.13~28,pp.47~62,pp.91~102,pp.119~135)。

9.High sensitivity magnetometers
http://www.springer.com/la/book/9783319340685
共著
平成28年 9月
Springer
編者:A. Grosz, M.C.Haji-Sheikh, S. C. Mukhopadayay,分担執筆:Kunihisa Tashiro,ほか37名著
本書は,現在利用されているほぼすべての磁気センサの概要を網羅したものである。一般的なAMR磁力計から最近開発されたNVセンター磁力計まで,各章ではそれぞれの磁気センサについて説明し,理論的背景,ノイズモデル,材料,エレクトロニクスなど磁力計の動作を理解するために必要なすべての情報を提供している。第1章インダクション磁気センサを担当した。全576頁
担当:第1章「Induction Coil Magnetometers」(pp. 1-39)

10. Magnetic energy harvesting (e-book, Kindle Edition )
共著
https://www.amazon.com/dp/B0718YQ9KV
April 26, 2017
Kagakujyoho shuppan Co., Ltd.
Supervision: Kunihisa Tashiro
Author: Kunihisa Tashiro, Hiroyuki Wakiwaka, Toshiro Sato, Makoto Sonehara, Tsutomu Mizuno, Bu Yinggang, Kousuke Miyazi, Tatsuo Nakazawa, Hiroaki Ikuine, Toshiyuki Kasai
本書は平成28年度AEM学会著作賞を獲得した「環境磁界発電-原理と設計法-」の英語翻訳版です。(全125 頁)
This is an English translation version of "Magnetic energy harvesting - Principles and Design Method -" that won the AEM Society Book Award in 2016. (125 pages)

11.電磁アクチュエータシステムのための磁性材料とその評価技術
https://www.bookpark.ne.jp/cm/ieej/detail.asp?content_id=IEEJ-GH1397-PDF
共著
平成29年 11月20日
電気学会技術報告第1397号2017年11月
編者:電磁アクチュエータシステムのための磁性材料とその評価技術調査専門委員会,分担執筆:田代晋久,ほか38名著
移動分野において内燃機関から電気モータへの大きな駆動革命が進行している現在,電磁アクチュエータシステムの高効率・小型化は僅々の課題といえる.そのためには損失低減,特に鉄損低減は大きな課題となっているが,そこで必要とする要素技術は,電磁アクチュエータや磁性材料・磁気現象,パワーエレクトロニクスだけではなく,磁気計測・磁気センサ,電磁界解析など多岐にわたる.本来はそれらが混然一体なった融合技術となって初めて高特性な電磁アクチュエータシステムが実現するといえる.そこで本文ではそれを目指して,磁性材料の基礎と数値解析,電磁アクチュエータから見た磁性材料,磁気特性の計測方法,電磁アクチュエータへの応用について,記載を行った.関連するが異分野である技術を1冊にまとめることができたことはこれまでにない新しい試みといえる.全84頁。
担当:5.4.1「環境磁界発電におけるコイル・磁性材料の設計」(pp. 81-82

12.磁気利用センシングシステムの最新動向
https://www.bookpark.ne.jp/cm/ieej/detail.asp?content_id=IEEJ-GH1427-PRT
共著
平成30年 8月30日
電気学会技術報告第1427号2018年8月
編者:磁気利用スマートセンシングシステム調査専門委員会,分担執筆:田代晋久,ほか20名著
本技術報告書では,磁気利用のセンサデバイスの高性能化技術,センサデバイスの集積化およびシステム化技術について調査検討した内容を報告するものである。主な内容として高性能化のためのデバイス技術、高感度磁気センサの応用、ワイヤレス等の磁気利用センシング技術、周辺技術等の調査検討を報告した。全38頁。
担当:4.1「超低消費電力ワイヤレスセンサ用エナジーハーベスティング技術の動向」(pp. 31-34)

13. 電磁アクチュエータシステムのための磁性材料とその評価技術
https://www.bookpark.ne.jp/cm/ieej/detail/IEEJ-GH1493a-PRT/
共著
令和2年 8月11日
電気学会技術報告第1493号2020年8月
編者:電磁アクチュエータシステムのための磁性材料とその評価技術調査専門委員会,分担執筆:田代晋久,ほか31名著
移動分野において内燃機関から電気モータへの大きな駆動革命が進行している現在,電磁アクチュエータシステムの高効率・小型化は僅々の課題といえる.そのためには損失低減,特に鉄損低減は大きな課題となっているが,そこで必要とする要素技術は,電磁アクチュエータや磁性材料・磁気現象,パワーエレクトロニクスだけではなく,磁気計測・磁気センサ,電磁界解析など多岐にわたる.本来はそれらが混然一体なった融合技術となって初めて高特性な電磁アクチュエータシステムが実現するといえる.そこで本文ではそれを目指して,磁性材料の基礎と数値解析,電磁アクチュエータから見た磁性材料,磁気特性の計測方法,電磁アクチュエータへの応用について,記載を行った.関連するが異分野である技術を1冊にまとめることができたことはこれまでにない新しい試みといえる。全98頁。
担当:7.4「磁歪材料と磁気双安定素子」(pp. 84-88)

14. Nanomagnetic Materials
共著
28 June, 2021
Elsevier
編者: Akinobu Yamaguchi, Atsufumi Hirohata, Bethanie Stadler
分担著者: Kunihisa Tashiro, Keita Murata, Yuto Ishiguro, Toru Ogawa, Hiroyuki Wakiwaka, Noriaki Isikawa , Takahiro Kudoほか56名著
磁化ダイナミクスの理解とナノ粒子またはナノ磁性材料の表面の特性の進歩により,バイオテクノロジー,センサーデバイス,環境発電,発電システムなどナノ磁性材料の用途がさらに拡大しています。本書は,スピントロニクスナノ磁石,分子ナノ磁石,自己組織化磁性ナノ材料,ナノ粒子m多機能材料,およびヘテロ接合によって誘発される新しい磁性を含む,新しいナノ磁性材料に関する最新の研究の説得力のある概要を提供します。全812頁
担当:10.2「Magnetic energy harvesting」(pp. 715-729)

研究発表

研究発表
田代研究室では、研究室では、磁気を利用したエネルギー・センサ・アクチュエータ・シールド技術の研究を得意としています。磁歪特性や残留応力評価を通じた直径1mm以上の大径磁気双安定素子開発や光ポンピング磁力計を用いた個人を特定しない居住環境変化計測の挑戦も行っています。磁気を含む電磁界現象を利用した異能vation研究(逆転の発想による変わり者の?研究)によるヒトのネットワークを大事にしています。環境磁界発電(MFEH)はその中の一つです。研究成果の学会発表を理解し合える企業との共同研究だけでなく,他大学との医工連携・農工連携プロジェクトも積極的に推進しています。
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