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理工学部  /
電子情報工学科

 フクイ   マサヒロ   (男)
 福井    正博   教授
 Masahiro   FUKUI

■兼務所属(本学内)
総合科学技術研究機構   /
VLSIセンター
理工学研究科
■出身大学院・出身大学他
1981/03  大阪大学  工学部  電子工学科  卒業
1983/03  大阪大学大学院  工学研究科  電子工学専攻  修士課程  修了
■取得学位
工学博士 (1999/03 大阪大学)  
■職歴
1983/04-2003/03  松下電器産業株式会社
2003/04/01-  立命館大学・理工学部・教授
2004/04/01-2009/03/31  スーパーヒューマン知能システム研究センター・センター長
2012/07/18-  株式会社シンセシス・研究顧問
■委員歴
1986-1988  電子情報通信学会  VLSI設計技術研究専門委員会(VLD)委員
1990-1993  SASIMI(Synthesis and System Integration of Mixed Technologies)Workshop  Secretary
1990-2002  SASIMI  Technical Program Committee Member,
1991-2002  ASPDAC(Asia and South Pacific Design Automation Conference)  Technical Program Committee Topic Co-Chair
1991-  日本電子工業振興協会  LSI設計用記述言語標準化委員
1995-1997  電子情報処理学会  英文論文誌特集号 編集委員
1995-  電子情報通信学会  ソサイエティ論文誌編集委員会 論文査読委員
1996-2006  情報処理学会  システムLSI設計技術研究会(SLDM)運営委員
1998-2006  情報処理学会  情報処理学会論文誌 システムLSI設計技術特集号編集委員
2000/04-2001/03  情報処理学会  情報処理学会論文誌 システムLSI設計技術特集号編集幹事
2001/04-2003/03  半導体理工学研究センター  IP標準化 ライブラリ小委員会委員
2001/04-2003/03  情報処理学会  情報処理学会 システムLSI設計技術研究会(SLDM)運営幹事
2003/04-2004/10  Synthesis and System Integration of Mixed Technologies Workshop 2004  Secretary, General Committee,
2003-2004  ASPDAC  Technical Program Committee Secretary
2004/04-2007/03  IEEE  Ritsumeikan University Student Committee Council
2004/04-2008/03  立命館大学スーパーヒューマン知能システム研究センター・センター  センター長
2005/01-2006/01  Asia and South Pacific Design Automation Conference 2006  Publicity Chair,
2006/04-2007/10  Synthesis and System Integration of Mixed Technologies Workshop 2007  Publicity Chair,
2006-2007  情処関西支部  「VLSIシステム研究会」運営委員
2007/10-2009/03  Synthesis and System Integration of Mixed Technologies Workshop 2009  Technical Program Committee Chair
2011/04-2012/10  Synthesis and System Integration of Mixed Technologies Workshop 2012  General Chair
2011/04-  京都府中小企業技術センター  研究課題外部評価委員
2012/10-  Synthesis and System Integration of Mixed Technologies Workshop  Sterling Committee Member
2014/04-2016/03  情報処理学会  情報処理学会 システムとLSI設計技術研究会(SLDM) 主査
2014/12-2017/12  IEEE Kansai Section  Member Development Committee Chair
2015/04-2016/03  電子情報処理学会  VLSI CAD 英文論文誌特集号 ゲストエディタ
2015/04-2016/03  電子情報処理学会  SoC 設計手法小特集号 ゲストエディタ
2015/12-2017/09  IEEE HISTELCON 2017  Organizing Committee Secretary
2016/04-2017/07  HEFAT (International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics)  Technical Program Committee Member
2016/04-2020/03  情報処理学会  システムとLSI設計技術研究会(SLDM)運営委員
2016/12-2017/12  情報処理学会  DAシンポジウム運営委員長
2017/04-2017/09  ECCTD 2017 (European Conference on Circuit Theory and Design 2017)  Technical Program Committee Member
2017/10-2018/02  IESES 2018 (IEEE 1st International Conference on Industrial Electronics for Sustainable Energy Systems 2018)  Technical Program Committee Member
■所属学会
IEEE  
電子情報通信学会  
情報処理学会  
電気学会  
電気化学会  
電池技術委員会  
システム制御情報学会  
パワーエレクトロニクス学会  
自動車技術会  
■研究テーマ
①超微細化設計技術の研究:
・高信頼性を目指した電源制御および電源配線最適化
・GPGPUを用いた超高速回路シミュレーション
②システム設計技術の研究:
・画像処理を用いた知的交通システムの設計
・システムレベル消費電力解析
③知的蓄電システムの研究:
・蓄電池のモデル化・最適化
・知的蓄電システムおよび電池回路
■研究概要
VLSIシステムの設計最適化を研究

 ①知的蓄電システム:
 最近,低炭素社会実現のために注目を浴びている知的電力網システムの構築のための蓄電池の制御方法に関する研究を行います.模型やシミュレータを開発しながら,次世代の知的電力網の基盤技術の確立を目指します.
a.蓄電池活用技術
温度や劣化などのさまざまな特性を考慮した,残量推定,充放電制御,蓄電池シミュレーションに関する研究を行います.また,蓄電池の劣化モデルの解明と、劣化や温度特性を含む組電池のシミュレーション手法の確立と、マイコンやFPGAを使って、高精度に残量推定や劣化抑制型充放電システムの研究を行っています.
b.系統連系最適化技術
蓄電池の劣化抑制を考慮した,電力融通の最適化をシステムレベルと回路レベルで解明します.蓄電池の劣化抑制を考えた系統連系、電力融通アルゴリズムの解明をめざします.

②システムアルゴリズムおよび電子実装
 さまざまなシステム開発に幅広く用いられているMATLABを活用して,数学アルゴリズムや電子システム設計の研究を行います.知的画像処理による自動車安全システムをFPGAや専用並列プロセッサなどに実装しながら,設計方法論を解明します.並列システムへの実装や、歩行者認識、標識認識等の高精度アルゴリズムの解明を目指します.

③超微細化設計技術:
a.超高速回路シミュレーション
電源配線の解析などで用いる回路シミュレーションの高速化を目指して,GPUを使用した超並列計算手法を研究します.
b.高信頼電源配線最適化技術/低電力化技術
LSIの大規模な電源回路網を安定化,高信頼化する問題を通して,回路のタイミングや劣化など,さまざまな微細化物理現象のモデル化、最適化に取り組みます.タイミングの経年劣化の定式化と最適化などに取り組みます.また、マクロレベルおよびシステムレベルの電力モデル、最適化等にも取り組みます.
■研究キーワード
知的蓄電池制御、システムLSI設計法(低電力設計、消費電力解析、製造考慮設計、電源配線シミュレーション)、ITSシステム設計 
■研究業績一覧  (上位3件までを表示します。一覧表示では、公開対象の全件を表示します。)

著書
電気自動車の開発に向けた最適なバッテリーマネジメント技術と市場動向  著者多数  CMCリサーチ  第I編、第II編1章  2017/07
リチウムイオン二次電池の長期信頼性と性能の確保  著者多数  サイエンス&テクノロジー  194-207  2016/10  978-4-86428-145-4
リチウムイオン蓄電池の徹底研究・MOTERエレクトロニクス No.4  CQ出版  3-49  2016/06
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論文
ディープラーニングを用いた画像解析によるリチウムイオン電池における空隙情報の自動抽出方法の探索  塩原孝弘, 内野学, 福井正博  電子情報通信学会 和文論文誌(C)  2020/03
蓄電池搭載システムへのワイヤレス給電技術  福井正博  電気設備学会誌  39/ 9  2019/09
A new adaptive efficiency control of the transmitter with remote monitoring of the receiver load for 6.78 MHz class wireless power transfer  Yuto Honda and Masahiro Fukui  Journal of Signal Processing  22/ 4  2018/07
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研究発表等
A degradation simulator for assembled lithium-ion batteries  International Battery Association  2020/03
A Robust Wireless Power Transfer System for Multiple Receivers  RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2020  2020/03
A new embedded battery impedance measurement system with temperature compensation  RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2020  2020/03
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その他研究活動
IEEE CEDA Young Researcher Award  "Practical and accurate SOC estimation system for lithium-ion batteries by EKF with adaptive noise covariance estimation," in Proc. 20th Workshop on Synthesis and System Integration of Mixed Technologies, Kyoto Research Park, Kyoto, Oct., 2016.  2016/10-
実習・リチウム・イオン電池活用の実際  CQ出版社  2016/09-
HEFAT2016 Best Paper Award  "Three-dimensional multi-physics thermal-analysis system for electronic systems," in Proc. 12th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, Costa del Sol, Spain, July, 2016.  2016/07-
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科学研究費助成事業
科学研究費助成事業データベースへのリンク

競争的資金等(科研費を除く)
離島・漁村における直流技術による自立分散エネルギーシステム技術の実証研究  環境省・地球温暖化対策技術開発・実証研究事業  2012  2014  分担
劣化抑制を目的とするリチウムイオン蓄電池の可変速充電器の試作  大阪市環境・エネルギー関連技術の実用性検証支援事業  2011  2011  代表
電池の適正充放電管理に基づく自然エネルギー発電共生型電気自動車エネルギーマネジメント・制御システム  電気事業連合会 パワーアカデミー研究助成「特別推進研究」  2011  2012  分担
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共同・受託研究実績
リチウムイオン蓄電池劣化診断技術の開発  2016/04-2016/12  受託研究  代表
Academic Support for Curriculum Development Support  2013/09-2014/03  受託研究  代表
リチウムイオン蓄電池BMS技術の開発  2013/05-2014/03  受託研究  代表
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研究高度化推進制度
研究推進プログラム   科研費獲得推進型     高効率高安全を目的とするEVシステム連携による蓄電池システムシミュレータの開発   代表   -   2017/04-2018/03   2017   200,000   
研究推進プログラム   科研費連動型     小型かつ高精度な蓄電池特性および劣化状態の常時診断システムの開発   代表   -   2015/06-2016/03   2015   500,000   
研究の国際化推進プログラム   -     UBC Lemieux准教授との画像処理による知的交通システム実用化に向けた国際共同研究   代表   -   2012/10-2013/03   2012   400,000   
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知的財産権
蓄電池等価回路モデルの評価装置  特願2017-133389
電池管理方法、電池管理装置、及びコンピュータプログラム  特願2017-034880
蓄電池劣化診断方法および蓄電池劣化診断装置  特願2015-036468  6238314
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研究交流希望テーマ
システムレベル電力解析技術  レジスタトランスファレベルにおける電力推定方法および、ライブラリ化方法に関する研究.  受託研究,共同研究
電池駆動低電力システムの設計プラットフォームの研究  電池およびLSIの電力消費モデル化および特性抽出に関する研究.あるいは、劣化や発火不良などを防ぎ、電池の有効活用する研究など.  受託研究,共同研究
電源配線最適化技術  製造を考慮した電源配線の最適化に関する研究.  受託研究,共同研究
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■教育業績一覧  (上位3件までを表示します。一覧表示では、公開対象の全件を表示します)

担当授業科目
2017  電子情報工学実験Ⅰ  実験・実習・実技
2017  卒業研究  演習
2017  電子情報工学応用演習  演習
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教育活動
研究室チームを結成、筑波サーキットにて開催のCQ EVミニカート・レースに参戦。初参加ながら全体で5位、リチウムイオン電池部門では2位(学生1位)を獲得。技術的な工夫を盛り込む実戦教育を実施。  2017/10-
テキスト「EVに最適なバッテリーマネジメント技術と市場」を執筆し、CMCリサーチから出版した。初学者向けにリチウムイオン電池のEV活用とバッテリーマネジメント技術を解説。  2017/05-
テキスト「リチウムイオン二次電池の長期信頼性と性能の確保」を執筆し、サイエンス&テクノロジーから出版した。初学者向けにリチウムイオン電池の基本原理と特性を解説。  2016/10-
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■研究者からのメッセージ
情報家電からユビキタス時代へ
 現在、DVDや携帯電話、デジタルテレビなどの情報家電をはじめとする高性能システムがLSI上に実現され、市場は大きな伸びを示しておりますが、時代は、更なる高集積、高性能のシステムを要求しています。このような状況においては、ありきたりの設計手法では不十分であり、超低電力化、超低コスト化、超高性能化等、LSI実現技術の飛躍的な革新が求められております。

当研究室では、現状の標準的な設計フローを基本から見直し、新しい設計手法を研究、実証することに取り組みます。また、超微細化時代に突入し、消費電力の増大や、製造ばらつきの問題など、設計困難度が飛躍的に増大しております。半導体製造情報からくる制約のもとで、設計を安定化、かつ、最適化する手法にも取り組みます。

以上のような、根本的課題に対応しながら、近い将来に見えているユビキタス(いつでもどこでもネットワークコンピューティング)の時代に備えたいと思います。

大阪大学大学院博士前期課程を修了後、20年間松下電器産業勤務、2003年から本学に。趣味は、園芸、散策、写真、ビギナーズゴルフ、等。
■関連URL
 VLSI最適化工学研究室 [福井研究室]
 VLSI Optimization Lab. (FUKUI LAB.)
■研究分野(ReaD&Researchmap分類)
電子デバイス・電子機器
システム工学