Tuesday, 16 April 2013

国際オレオレ詐欺に注意!

4/15 韓国の 友人がマニラで強盗にあったので救済のために金を送れというメールを受け、それにうかつに返事を書いてしまったため、メールのsignatureにある個人情報を国際メール詐欺集団に送ってしまったことになります。そこで、一部の方にこれまでお送りしておりました個人予定表へのリンクを変更しています。

また、しばらく、古関が海外出張で被害にあったなどの偽情報が送られる可能性もありますので、古関の知人の方々は、オレオレ詐欺に充分お気をつけください。よろしくお願いします。

Saturday, 13 April 2013

2013/04/18 大阪での講演「ICカード全国相互利用の完成に際し、今後の技術と事業に期待すること」に関して(2013/04/19追記)

 これは、4/18に大阪で行われた日本鉄道サイバネティクス協議会 出改札システム委員会 特別講演についての古関からの情報提供ページです。
講演資料の電子版をこちらで御入手ください。

(ファイルは暗号化されています。講演会場でお知らせしたPWを入力して開いてください。)

 4/18の拙い講演をご静聴いただきありがとうございました。

<言い間違えと資料誤記のお詫び>
 講演の中で、沖縄のモノレール「ゆいレール」を「ゆりかもめ」と言い間違えていたとのご指摘をいただきました。(実は、資料、スライドにも誤記がございました!)ご指摘のとおりです。誤りをお詫びし、ここに訂正させていただきます。


-------以下はスライドとほぼ同じ内容のレジュメです---------
「ICカード全国相互利用の完成(?)に際し、今後の技術と事業に期待すること」

2013/04/18 
東京大学大学院工学系研究科 電気系工学専攻 准教授 古関隆章 
takafumikoseki@ieee.org, http://www.takafumikoseki.blogspot.com/ 
スライドのコピーは上記から暗号化電子版を入手可能です。

---- 自己紹介(一般) 
リニアモータ研究
現在の仕事
 2010 LRT国際ワークショップ in Okinawa
 沖縄鉄軌道の将来的可能性? @日本地下鉄協会

----自己紹介:曽根先生とIC card
1992年 助手としての最初の仕事はRFID技術の調査 
        その後 香港 オクトパス調査
RTRIでの開発 田中氏, 後藤氏
曽根先生の IPASS構想 Intelligent Passenger ASSistance
  メモリ 非接触通信機能を持つ ICデバイス=>乗車券
  3つの重要機能
     自動運賃収受
     旅客個別案内
     リアルタイム需要把握

---自己紹介 スイス留学
1996年 ETH Zurich EasyRide
公共交通 共通料金 信用乗車? General-Abos Halbtax-Abos
 http://www.sbb.ch/abos-billette/abonnemente.html
EasyR!de 構想
 http://www.emmicroelectronic.com/products.asp?IdProduct=107

----はじめに
2013/3/23~ 全国相互利用サービスを実施する交通系ICカード
「Kitaca」(北海道旅客鉄道株式会社)
「PASMO」(株式会社パスモ)
「Suica」(東日本旅客鉄道株式会社)
「manaca(マナカ)(株式会社名古屋交通開発機構及び株式会社エムアイシー)
「TOICA」(東海旅客鉄道株式会社)
「PiTaPa」(株式会社スルッとKANSAI)
「ICOCA」(西日本旅客鉄道株式会社)
「はやかけん」(福岡市交通局)
「nimoca」(株式会社ニモカ)
「SUGOCA」(九州旅客鉄道株式会社)
おめでとうございます 
  3/20-23 電気学会全国大会@名古屋大学

----Web上で見る関心の高さ
日経新聞 全国4275駅を1枚で 交通系カード、相互利用始まる 2013/3/23 11:01
  http://www.nikkei.com/article/DGXNASDG2301B_T20C13A3CC0000/
J-Castニュース ICカード乗車券全国相互利用、23日からスタート
  http://www.j-cast.com/2013/03/23170844.html
Life hacker
   http://www.lifehacker.jp/2013/03/130322_ic_card_ok.html

E-Money Japan (利用者視点で全体を概観できる便利な情報源!)
 http://www.e-moneyjapan.com/


----ICカード全国相互利用の「ほぼ」完成
(1) エリアを越えた相互利用
(2) JR四国 沖縄県はいつ?
      ゆいレール 内閣府調査 那覇-名護 幹線
2013年 3月 19日 沖縄県庁企画部交通政策課主催のシンポジウム
「鉄軌道を含む新たな公共交通システムの導入に向けて」

----乗車券の歴史と運賃収受の自動化
1836年 エドモンソン券
 Newcastle and Carlisle Railwayの駅長だったトーマス・エドモンソンが考案(長さ3cm、幅5.75cm)
磁気券
1969年 近畿日本鉄道 学園前駅で「磁気乗車券+自動改札機」試験導入 (日本信号製)
1970年- 国鉄 「磁気乗車券+自動改札機」段階的導入
1985年 オレンジカード(国鉄)(プリペイドカード)
1988年 神奈川中バスカード (ストアドフェア・カード)
1991年 JR イオカード(ストアドフェア・チケット)
1992年  阪急電鉄 ラガールカード

ICカード
1997年9月香港 八達通 (Octopus card)
1997年10月 ユーバスカード (静岡県磐田市)
2001年11月~ 東京近郊区間(首都圏)424駅でサービス開始

出札口や自動券売機で乗車券購入の必要なし
事業者側にとって自動券売機の設置台数を減らせる
非接触型ICカードの場合 カードの挿入による機械トラブルを回避
 
乗車カードによってプレミアム(おまけ)、ポイントが付く
乗車カード利用者限定の乗り継ぎ割引制度も可能 (利用ログの活用)

読自動券売機での乗車券・料金券(特急券など)の購入
自動精算機での不足運賃の精算(乗り越し)なども可能

----Suicaの始まり
1991年~JR東日本の一部の区間から Felica システム
東京圏の相互乗り入れのネットワークへの拡張 
様々な技術的問題の解決 
        磁気券改札機を長期的にどう置換えるか?

----その後の広がり
2001年春 JR西日本とスルッとKANSAI協議会 ICカード導入と乗車券機能相互利用検討開始
2002年秋 JR東日本、「パスネット」発行の大手民鉄 ICカード導入と乗車券機能相互利用に燗する意見交換開始
(方針:バス会社を含む相互利用を2006年度から順次展開)
2003年11月 JR西日本近畿圏アーバンネットワークでのICOCA使用開始
2004年3月 (株)ICカード相互利用センター 設立
2004年8月 Suica ICOCA 双方の利用可能エリアでの乗車券機能相互利用サービスの開始
          PiTaPa 開始(阪急電鉄、京阪電車、能勢電鉄)

----その後の広がり
2006年1月 ICOCA PiTaPaの両方のカードの乗車券機能相互利用サービス開始 
2010年3月 SUGOCA nimoca はやかけん Suica 乗車券・電子マネー機能相互利用
2011年3月 SUGOCA ICOCA TOICA 乗車券・電子マネー機能相互利用開始
2011年3月 博多駅 小倉駅の新幹線乗り換え改札期 EX-IC 在来線ICカード IC乗継サービス開始
2012年4月 東海地区 TOICA Manaca 乗車券機能相互利用

---その後の広がり(国内 2013/03/23)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:ICCard_Connection.svg

--- 海外の動向 
Octopus 香港 世界で最初に実用化した鉄道用非接触ICカード 1997.09-
   http://www.octopus.com.hk/home/tc/index.html

--- 海外の動向
MIFARE
世界的に採用されている非接触ICカードシステム
 http://www.mifare.net/applications/afc-tickets/
Calypso ヨーロッパの非接触交通用ICカードの協議会?
RATPに端を発する
http://www.calypsonet-asso.org/

--- 個別適用事例
Bilhete Único ブラジル サンパウロ  2004.05-  
   http://www.sptrans.com.br/bilhete_unico/sobre.aspx
Easy card アメリカ フロリダ 2009.01-
   http://www.tri-rail.com/EASY/
Elektronisk reisekort ノルウェイ オスロ 
   http://ruter.no/no/billetter/reisekortet/
Istanbulkart トルコ イスタンブール 2009.03-
   http://skart.iett.gov.tr/
LisboaViva ポルトガル リスボン 2004-
   http://www.otlis.com.pt/

---11-18 その後の広がり(海外動向)
Wikiにある List of smart cards
 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_smart_cards

---19 関連国際規格
ISO/IEC 14443 Identification cards
-- Contactless integrated circuit cards --
ISO/IEC Joint Technical Committee 1 の Subcommittee 17
Working Group 8 にて策定
  ISO/IEC 14443-1:2008 Part 1: Physical characteristics[1]
  ISO/IEC 14443-2:2010 Part 2: Radio frequency power and signal interface[2]
  ISO/IEC 14443-3:2011 Part 3: Initialization and anticollision[3]
  ISO/IEC 14443-4:2008 Part 4: Transmission protocol[4]
Type A and Type B
 通信周波数 13.56 MHz
 ==> オーム 鉄道技術ポケットブック

適用事例
MIFARE cards
Calypso (electronic ticketing system)
iCLASS cards and tags by HID Global
ドイツの身分証明書
生体認証パスポート
高速道路料金徴収システム (PayPass, payWave, ExpressPay)

---電気学会における議論
ソフト的旅行時間短縮技術調査専門委員会(1997.06-1999.05) 委員長 古関
物理的高速化:限界に近づく
利用者視点: 乗車駅から目的駅までのトータルの時間削減が重要
 停車駅数 余裕時分 接続を考慮した列車ダイヤ設定
 乗車券発行システム 接続を考慮した駅設備 情報提供システム
 運行計画 運行管理 運転整理??

---電気学会における議論
ソフト的旅行時間短縮技術調査専門委員会(1997.06-1999.05)
4. 旅客との情報交換を通じての旅行時間短縮技術
4.1 公共交通分野における情報技術の現状
   プッシュホン予約 サイバーステーション(インターネット予約)
   情報技術応用を支えるメーカ技術
4.2 将来構想
   新しい列車予約方式
   ICカードの導入と旅客サービス
   携帯端末の普及とIPASS
6. 長期的検討課題
6.3 旅客輸送分野での情報技術
 券売機のみならず「ゲートレス鉄道利用」:電子マネー 運賃収受方式のあり方の革命
 旅客への個別案内 
 乗車時間の有効活用 給食サービス? 走るオフィス 理容室 休養室...
 駅を 日常生活サービスステーションへ 

---電気学会における議論
モバイル通信の公共交通サービスへの応用システム調査専門委員会(2001年7月~'03年6月)
モバイル通信, マルチメディア化/公共交通利用における恩恵
 携帯電話:交通案内 座席予約
 その先には何が?
交通事業者との個別通信
 きめ細かな情報サービス
 それらの嗜好に答える交通サービス
公共交通の料金徴収や情報案内

---電気学会における議論
モバイル通信の公共交通サービスへの応用システム調査専門委員会(2001年7月~'03年6月)
2.理想的な公共交通サービス実現のためにモバイル通信が果たす役割
 IPASS・サーバーレール両構想とモバイル通信技術
 モバイル通信において考慮すべき観点
4. 乗車券システムにおけるモバイル通信の実例
 磁気券乗車券時代の事例: パスネット バス共通カード 
               スルッとKANSAI 
 非接触ICカードを利用した乗車券の高機能化
  バスへの適用例(東急トランセ)
       近畿圏:JR西日本とスルッとKANSAI
    自動車等共同利用システム例(京都パブリックカーシステムの事例)

---電気学会における議論
モバイル通信の公共交通サービスへの応用システム調査専門委員会(2001年7月~'03年6月)
 高度なモバイル通信を用いた利便性の高いシステム
  携帯やインターネットを用いた予約システム: エキスプレス予約
  検札におけるモバイル通信の適用
   新幹線車内改札システム
   近畿日本鉄道の事例
   Easy Ride
5. 情報案内システムにおけるモバイル通信の例 
6. 需要把握におけるモバイル通信化の実例 
7. 理想的サービス実現に向けての諸課題検討

--- 行政?の議論
2001-'02年 第一次小泉内閣の頃 広く自由化を検討
国土交通省鉄道局 運賃研究会 
 Demand controlを運賃の行うことができるか?
買い物回数券 土休回数券
 ドラスティックに利きの良い運賃制度は技術的に可能か?
電車賃がタダになっても仕事で必要ならば職場にはでなければならない
運賃よりも、サテライト・オフィス、ICT活用の在宅勤務などが実効的になる政策を検討すべき
ICカードに緩い簡易化した料金体系やログによる精算システムを組み合わせれば時間別運賃は技術的は可能だが、罰金問題も含め、運賃制度を巡る社会システムの見直しが先決

---日本の特殊性
精算が複雑  になる理由
(1) 各事業者が独立の料金体系を持っていて独立性が高い。
(2) 都市交通と幹線交通の区別が明確でない。
(3) ネットワークも輸送需要も大きい。混雑度が高い。
(4) 正確に運賃徴収をする仕組みを徹底させる必要がある
<==> ペナルティなしで乗車区間を変えられる
        不正に対する罰金の割合が低い
欧州の都市交通(鉄道、LRT、バス、ケーブルカー、船舶)
 信用乗車方式?: チケットキャンセル方式
 都市交通事業者連合の共通運賃 ゾーン性

---ふたたび IPASS
1. 自動運賃収受
2. 旅客個別案内
3. リアルタイム旅客情報把握

---道具が変われば仕組みが変わる
 回数券も定期券もなくなる?
 囲い込みから共通化へ
 利用実績に基づく割引へ
  バスのポイント

---広域展開のコスト
北海道の小さな駅が改名したとき、何故福岡市交通局のシステムを福岡市が金をかけてなおす必要があるのか?
 ===> データベース実装技術での対応
   シンプル にしないと持続可能ではない?
お客様はわがまま

---ICTが安いのはベストエフォートだから
ベストエフォートではすまないこと: 安全とお金
 安全問題では「お客様は神様ではない」
 しかし、料金徴収に関わることはサービス提供者の全責任 
 (部分的には諦める?経済性と正当性)

---個別旅客案内
運行管理 運転整理とも関係
スマホ Android端末 と Wifiが急速に普及した社会 ICカードとは別の仕組み
情報提供もマルチパス 行政、事業者のみではない
3.11後の三鷹市Twitter 
デマによる混乱をどう防ぐか?
  鉄道事業者が情報提供の中核であり続ける気持ち
  できるだけオープンに

---旅客情報収集ネットとしてのIC カード
大都市交通センサス
 定期券と目視記録に基づくOD情報
 利用ログの積極的利用: ビジネスチャンス拡大
   乗客流の数値的把握の費用と精度が上がる
サービスの質的向上: 安全性と快適性 
   合理的な運転は省エネルギーの埋蔵金でもある
 ビッグ・データ データマイニング

---日本鉄道サイバネティクル協議会
サイバネティクス (Nobert Wiener)
 良く分からない?古い?
「出改札システムに関して、連絡運輸・相互利用に関するルール作り」

---Cyber-Physical Systems
アメリカの大ボラ吹きの研究予算獲得

---Cyber-Physical Systems
ヨーロッパの追い上げ
欧州のビッグデータ利活用とサイバーフィジカルシステムの研究開発・標準化動向の調査
(NICT欧州連携センター 2013年3月28日 調査報告書)
---Cyber-Physical Systems 中国 韓国
アメリカで活躍する中国系研究者
韓国 KAIST

---Cyber-Physical Systems 我が日本は?
紹介記事 http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20101115/354116/
喜連川教授インタビュー http://www.sbbit.jp/article/cont1/22970
NIIシンポジウム http://www.nii.ac.jp/event/workshops/cps2012/

---陽に語られていない鉄道システムでの展開
サイバーレール
知能列車

---Cyber-Physical Systems そもそも何?
情報ネットワークと実世界の融合
 IEEE  計算機のSociety と 制御システムのSociety
 (1) 広く分布されたセンサ ネットワーク
 (2) 数多く存在する アクチュエータ
 (3) これらをネットワークでつなぎ
 (4) 統合的制御を考えれば
すごいことができるはず?
上記の(1)(2)の前提は日本の鉄道ではすでに整っている

---鉄道をフィールドとしたCPSの世界に先駆けた実証
(3) これらをネットワークでつなぎ:
 会社間の縦割り
 組織間の縦割り の解消 
 風通しの良い情報流通

==> ICカード全国相互利用 のインフラと実績に基づく知見の蓄積は重要な基盤
しかし、未完成な部分も....

他のセンサ系の統合: 応荷重装置 駅監視カメラ 車両の位置・速度情報 き電系電圧・電流
判断の自動化

---鉄道をフィールドとしたCPS の世界に先駆けた実証
(4) 統合的制御を考えれば ==>  ビジネスチャンス拡大
 利用ログの積極的利用 運行計画 運行管理への反映 
  えきなか 輸送提供を基本とした総合的サービス

---おわりに
30年前の夢物語が現実のシステムに
安定した運用実績の中で知見の蓄積を
 しかし、真の全国相互利用にはあと一歩? 
技術者、研究者はここで歩みを止めない
Cybernetics から Cyber-Physical Sytemsへの展開

---Thank you very much
スライド電子版は古関ブログのこのページにて
 リンクはここ
 PWは I##########8
 




Sunday, 7 April 2013

総合科目人間環境一般「足からロケットまで---走る/飛ぶ/探る科学入門 (2013/07/30 改訂)



総合科目人間環境一般「足からロケットまで
---走る/飛ぶ/探る科学入門」

平成25年04月07日 
取りまとめ:工学部電気電子工学科 准教授  古関隆章 
(URL http://www.koseki.t.u-tokyo.ac.jp, 
e-mail: takafumikoseki AT ieee.org) 
Skype: takafumikoseki 
場所: 駒場キャンパス 121教室 金曜日5限(16:30-18:00)
科目コード 11929

===WHAT'S NEW===
7/30 サルブッチ先生の資料をアップロードしました。遅くなってすみません。
6/7: 講義日程表の一部☆を修正いたしました。期末レポート情報を更新しました。提出方法,提出期限に特にご注意ください!
6/28の橋本先生のスライドを前もってアップロードしました!
5/8: 5/1の講義の資料を入手可能としました。(閲覧には講義で示したPWが必要です。)
===============

  標記講義を、駒場キャンパスにて開講します。ものを動かすことに興味のある人は、目指す専門分野を問わず広くご参加くださりますよう願っております。大学の 講義では細かく見ればわからないところがたくさん出てきますが、それはむしろ当たり前のことです。わからないことがあったことを、いちいち気にする必要は ありません。大切と思われることを、必要に応じて自分で調べ、あるいは教員に積極的に質問し、わからぬことをわからぬままに放置せぬ努力を忘れねば大丈夫 です。
  人や物を効率良く運ぶことが、文明社会の成立に欠かせず、移動手段を提供する技術が、我々の生活の基本を支え、そして生活を楽し く豊かにするために大切です。実際、日常的な生活の中で、自動車や鉄道などの身近な交通は不可欠なものとなっていることを実感しているでしょう。人々は太古の昔から、速くて、快適で、便利な移動手段を求めてきました。近年は、これに加えて、安全性への意識も高まっており、環境への負担の少ない交通、高齢社 会への移行に伴い「交通弱者でも移動の自由が奪われない」バリアフリーに対応した交通など、移動手段の「質」に対する要求もさらに高いものとなっていま す。このような様々な要求に応える「運ぶ」営みのために、電気や情報の技術が貢献できることは多く、交通における電気・電子・情報技術の役割はますます大 きくなっています。本講義では、このような視点から、電気エネルギーおよび情報通信や計算機技術を積極的に用いて人や物を「うまく」運ぶ方法論を

   --電気自動車、ハイブリッド自動車
   --リニアモータ・磁気浮上超高速鉄道
   --電気鉄道など軌道系の交通システム
   --宇宙環境におけるロボットの移動技術
   --エネルギー問題から見た交通と、グローバル環境への影響

を例に、オムニバス形式で2-3時間程度ずつ解説をし、高校や教養学部で習う物理や数学の延長上にどのようにこれらの技術が構築されているかをできるだけわかりやすく具体的に解説するとともに、最新の研究動向を紹介します。
(この研究に興味を持つ受講者には希望により研究室の見学なども可能です。熱心な文系の学生も歓迎するが、基本的には高校の理系科目選択者程度の物理、数学の知識を前提とした講義内容とします。)

古関隆章(こせきたかふみ 准教授 工学部)以外の講師陣:
大崎博之(おおさきひろゆき 教授 工学部)
堀洋一(ほりよういち 教授 工学部)
藤本博志(ふじもとひろし 准教授 工学部)
居村 岳広 (助教 工学部)
+JAXA 宇宙科学研究所 および東日本旅客鉄道株式会社からのゲスト講師 計4名

---H25年度の講義スケジュール---
(各講義タイトルは概ね確定版ですが、今後も微修正の可能性はあります。4/7)

(01) 4/19 堀: リチウムイオン電池一辺倒でいいのか?電気自動車の「もう一つの未来」
   <=(講義全般の紹介と成績評価についての事務的連絡は堀教授が説明)
(02) 4/26 居村: ワイヤレス電力伝送の概説
(03) 5/01 古関: 電気機械エネルギー変換の原理と電気駆動
  5/1の講義のスライドはこちらでご覧ください。 (暗号化pdf 約1.9MB)
(04) 5/10 藤本: 電気自動車の運動制御
 5/10のスライドはこちらでご覧ください。(pdfの暗号化zip 約2.8MB)
(##) 5/17 五月祭準備日 (休講)
  本郷キャンパスの研究室の見学を推奨
(05) 5/24 宇宙研 久保田: 宇宙研の紹介,  宇宙の謎を探る,月惑星探査ロボット
(06) 5/31 大崎: 超電導技術と輸送の科学
(07) 6/07 古関: 電気車両駆動技術史;電気鉄道と電気自動車の類似点と相違

(08) 6/14 JR東日本 林屋講師(古関): 電気鉄道の環境性とそれを支える電力供給技術 I

☆(09) 6/21 宇宙研 坂井:  宇宙に挑む制御の技術
(10) 6/28 宇宙研 橋本: 映画「HAYABUSA はやぶさ」に見る電気電子技術
   橋本先生のスライドをこちらからご入手ください。(暗号化ファイル)
        橋本先生のメールアドレスは、hashimoto.tatsuakiあっとjaxa.jpです。
   (上記あっとを @にマニュアルで変えてください!)
(11) 7/05 Dr. Valerio Salvucci(古関): 人の腕や脚の動きに学ぶロボットの運動制御
サルブッチ先生のスライドはこちらから入手してください。
サルブッチ先生が見せたビデオをこちらからご入手ください。(470MBと大きいのでダウンロード時に注意! 解凍にはPWが必要です。)

(12*) 7/12 JR東日本 林屋講師(古関):  電気鉄道の環境性とそれを支える電力供給技術 II

(--) 7/16 予備日 あるいは休講


講義資料で電子ファイル配布があるものは、このページからDL可能なようにします。ファイルにはPWをつけアクセス制限をかけることがあります。

----------------------
重要:
本講義の成績評価の主たる部分は以下のレポートの評価結果に基づき行います。
レポートを、以下の要領でe-mailで提出してください。成績評価は、レポート採点結果と講義への出席回数を総合し、厳正に行います。

[1] 締め切り
2年生の履修者(高専編入生を含む):
1年生の履修者:  両者とも    2012/08/02 (Fri) 19:00 JST

[2] 提出先 pdfのe-mailの添付ファイルとして takafumikoseki@infoseek.jp あてに 

(古関から受け取り確認のメールを返しますので、その確認の連絡が2-3日以内に来ない場合には古関まで(別アドレス: takafumikoseki@ieee.org)確認のご連絡をお願いします。)

[3]提出に関する技術的注意と参考情報

着実かつ迅速な採点作業のための重要な技術的お願い:
e-mailの Subject: 欄を以下の形式で書いてください。
Ashirocket_Report_to_採点希望教員名: 学生証番号 提出者氏名
(例) Ashirocket_Report_to_KOSEKI: 240557d学生太郎 

同様に、レポート本文の添付ファイル名を

学生証番号_提出者氏名.pdf
(例) 240557d_GakuseiTaro.pdf
としてください。

ワープロなどは任意ですが、 フリーのlibreofficeなどを用いれば、数式を用いた文書もpdf化も含めすべて簡単に処理できます。(ちなみにこのページや教材の作成は、 OSすらWindows環境ではなく、Ubuntu上のソフトですべてを行っています。)
google docs、zohoなどを用いても図入りの文書作成とpdf化は可能です。(ただし、数式作成機能はありません。)
また、任意の文書ソフトからの pdf化もフリーのツールで可能です。
大きいファイル(数百 kB以上?)をメールに添付することは避けてください。そのような場合には http://box.raksul.com/ Dropbox などのフリーのアップローダをご利用ください。


[4] レポート課題
表紙に記載する項目
課題名:  (課題1. )  ○○○○
学生証番号: ○○○○    提出者氏名: ○○○○ とコメントを返すためのメールアドレス
関係講義テーマと採点希望教員: ○○○○ (末尾の参考資料から選択)
教員からのフィードバックを送るべきe-mailアドレス(夏休み期間でもアクセス可能なメールのアドレス) 
<==ただし、2年生は進振との関係で採点締切りの期限が非常に厳しく連絡の時間がないため、左記のご希望に関わらず即座に古関が採点を行います。

-----------------------------------------
課題1: 講義課題に関係するキーワードを選び、自分の興味のあるテーマを1つ設定し、それに関して、単なる調査ではなく必ず自分の意見を入れて、 A4 レポート用紙で、6ページ以内で論じてください。

キーワードの例
超電導技術と輸送の科学

エネルギー変換と電気駆動
電気車両駆動技術史
電気鉄道と電気自動車の類似点と相違
電気鉄道の環境性
電気鉄道における電力供給技術

宇宙と電気技術者
月惑星探査
電気で動く宇宙探査機
宇宙に挑む制御の技術
探査ロボット
二関節筋を用いた人の脚の運動とロボットの制御

電気自動車の未来
電気自動車とバッテリー技術
ワイヤレス電力伝送技術
電気自動車の運動制御

(調査・参考した資料については、末尾に参考文献リストを記載し明示してください。参考文献の上手な挙げ方も評価対象になりえます。)


課題2: 本講義の良かったところ悪かったところを忌憚なく御指摘ください。特に、来年度以降の講義の改善に役立つような、積極的批判、ご意見を期待しております。

(講義時間帯、講義の進め方、教室、話題の選択、成績評価の方法など、気づいたことは何でも遠慮なく指摘してください。教員に対して厳しいことを書いたから、成績評価が悪くなることはまったくありません。遠慮なく有用な意見を述べてください。) 
==> ただし、匿名性を持たせるため、このブログページへのコメントの形でご記入いただいても結構です!

電気電子工学科 学部3年生「電気機器学基礎」 (2013/07/08 改訂)


「電気機器学基礎」


電気機器学基礎の講義は、月曜日の 10:30-12:00@245号教室で行います。

===WHAT'S NEW===
7/08: パワーエレクトロニクス補足資料をアップロードしました。
6/10: 6/10の講義で黒板に書いた、同機器の電機子巻線および界磁の電流の向きを表す記号「・」と「×」が誤って逆に書かれていたとの指摘が講義後にありましたので、誤記をお詫びし訂正いたします。ノートの記載の修正をお願いします。
また、「なぜ、磁束の向きと電流ベクトルの向きが同じなのかがわからない」との質問がありました。これは、そのように書くことを皆の共通の約束とする、という意味で、向きの定義のしようがない電流に関して、磁束とコイル電流は比例するので、「あるコイルに電流を流すと発生する磁束の向きにそのコイルの電流ベクトルを書く」「電圧ベクトルは-dPhi/dtのため、それよりも90度遅れた方向に書く」という約束事を明示的に知っておくことが、教科書などのフェーザダイアグラムを詳細に見て理解するために必要なことです。

4/12: 7/15は海の日で休み、月曜振替日として5/7火曜日が当てられていることから講義日程表を一部書き換えました。

================
昨年度まで効果的であった講義のやり方を踏襲し、出席調査がわりの簡単なレポート課題を出題します。毎週このブログを良く見てください。

----本学期の講義予定----
回数 日 曜日 テーマ 内容

1) 2013/04/08 月 はじめに
電気-機械エネルギー変換、電気機器の種類と歴史、エレクトロニクスとパワー、電気機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性、電気機器学の学問としての位置づけ

板書の訂正、補足
☆直流機自励式の巻線分類
 (1) 直巻機  series machine
 (2) 分巻機  shunt machine
 (3) 複巻機  compound machine, compound-wound machine 

★04/08のスライドをこちらからご入手ください。講義で示したPW付きです。(約5.4MB, 暗号化pdf)

---第1回目のレポート課題(4/15提出)---
他の動力発生方法と比較して、電気機械による動力発生の優れている点、劣っている点は何かを[1] 考え論じてください。そして、そのことと関係付けて、昨今の電気エネルギーに関する世の中の動きであなたが特に注目していることを挙げてください。

[2] 本講義への期待、要望があれば書いてください。

(A4レポート用紙半ページ程度で短く回答してください。レポートの最初に、学生証番号、氏名と提出日を明記してください。)

  ★講義レポートといえども「読み物として完結」している必要があります。したがって、
(1) 学生証番号/氏名
(2) 表題(講義レポートの場合には問題文の再掲でも良い)
(3) 内容(事実と意見コメントなどは明確に分けて書くのが良い)
(4) (必要に応じ)参考文献リスト、参考資料の出典
などの基本的事項が、たとえ短い報告書であっても形式的に明確に示すようにしてください。

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2) 2013/04/15 月
電気機械の種類と分類、電気機械エネルギー変換の物理的基礎

4/22に提出をお願いする第2回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

3) 2013/04/22 月
思考の上手な手抜き:磁気回路法によるモデリング
(変圧器の復習+電磁誘導における各種起電力)
午後の実験課題との関係: 変圧器と誘導機の等価回路と測定法

5/07に提出をお願いする第3回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

4) 2013/05/07 火曜日(月曜振替)  
直流機: 直流電動機と発電機、同期機の特殊形としての直流機
他励直流機の結線と特性の比較 

5/13に提出をお願いする第4回目のレポート課題をこちらからご入手ください。
 なお、上記のレポートにおける三相同期機と関係して、三相巻線、三相対称交流で回転磁界(進行磁界)が何故できるかについて、教科書の記述pp.56-57に加え、下記の図もご参照ください。


5) 2013/05/13 月 
各種自励直流機の結線と特性の比較+直流機まとめ
(複巻電動機・発電機)

5/20に提出をお願いする第5回目のレポート課題をこちらからご入手ください。
(計算問題のため、教科書を参照しつつ時間をかけて基本的な特性を自分自身で理解すべく努めてください。この部分をきちんと理解することがこのあとの学習のために大切です。五月祭明けの提出で大変な人もいるかと思いますが、決して提出日の講義中の内職では追いつかないこと、くれぐれもご注意ください!)

6) 2013/05/20 月
直流機 補足説明: 
 速度制御と弱め界磁 
 直流機の過渡現象の制御モデル
誘導電動機I
   三相対称交流と回転磁界 誘導機の単相等価回路 
   変圧器と誘導電動機の関係
   誘導電動機の原理と等価回路(=T型、π型等価回路)

誘導機の等価回路導出法に関する詳細な数学的補足説明を、興味のある方はこちらでご覧ください。

5/27に提出をお願いする第6回目のレポート課題をこちらからご入手ください。

7) 2013/05/27 月  誘導電動機II
等価 回路に基づく特性計算 テブナンの定理とすべり--トルク特性
モデル同定のための測定法
誘導機の種類とエネルギーの流れ、円線図を用いた特性の表現
誘導機の始動法

6/3に提出をお願いする誘導機の等価回路の計算法に関する第7回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

8) 2013/06/03 月 誘導機III
誘導機の制御
空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意、単相誘導機(小型誘導機)
三相巻線と進行磁界

6/10に提出をお願いする誘導機の特性計算や始動法に関する第8回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

9) 2013/06/10 月 同期機 I : 三相巻線と同期発電機の原理

6/17に提出をお願いする、電力および三相巻線に関わる基本事項の復習に関する第9回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

10) 2013/06/17 月
同期機II:構造と分類, 同期機の機能, 電機子反作用

☆6/24に提出をお願いする、同期発電機の基本事項復習に関する第10回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

11) 2013/06/24 月 同期機 III  
特性のモデリング
測定法、 発電機と電力系統 

7/1に提出をお願いする、同期発電機の基本事項復習に関する第11回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

12) 2013/07/01 月 同期機IV
同期電動機の種類とその特長、同期電動機: トルクの発生原理 V特性と同期調相機

☆7/8に提出をお願いする、同期電動機の基本事項復習に関する第12回目のレポート課題をこちらから御入手ください。

重要!   03-120723, 03-120458 の河原さん、上田さんには、第8回目、10回目、11回目のレポートの内容に関して、個別に確認したいことがあり、再三講義中に呼びかけたのですが、応答が無く、とても残念に思っております。今でも履修単位取得を希望される場合は、次回7/8の講義開始直前にお声がけください。


13) 2013/07/08 月 演習問題の復習
パワーエレクトロニクス入門 期末試験について:演習問題の復習
パワー半導体デバイス、信号処理とパワーのエレクトロニクスの相違、DC/DC, AC/DC, AC/AC, DC/AC変換, オンオフ機能を持たない素子と転流回路, 高調波問題と解析法,
オンオフ制御能力を持つ素子とPWM, ACモータのインバータによる可変速駆動, サーボモータ
+電気駆動制御と座標変換
制 御 同期機の原理と直流機の関係
エネルギー流れの理解、過渡現象の理解、
制御と電気機器の一般理論?

上記の補足プリントをこちらからご入手ください。(暗号化ファイル:初回の講義で記録していただいたPWつき/なお、初回スライドの中にもその記述がある。)

--)  7/15 「海の日」のため休み

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14) 2013/07/29 月 09:00-12:00 期末テスト@246教室
         自分で書いたA4の紙1枚持ち込み可能

以下の☆の数はあくまでも初心者向けという観点からの古関の個人的見解に基づくものです。

--- 本年度教科書指定---
仁田旦三・古関隆章:
 新・電気システム工学 電気機器学基礎 数理工学社 ISBN-978-4-901683-76-0 
  作業中で不完全ですが正誤表や演習問題の解答をここでご覧ください。


---推薦参考書----
<入門書として初学者に読みやすいもの>
☆☆☆☆「エレクトリックマシーン & パワーエレクトロニクス
エレクトリックマシーン&パワーエレクトロニクス編集委員会 編/森北出版(定価 2800円)
(専門性の高いレベルまでコンパクトにまとめられている。)
電気学会 多田隈他:「電気機器学基礎論」

☆☆☆☆☆:西方正司 基本を学ぶ電気機器 (オーム社 ISBN-978-4-274-21138-6)
(初学者に大変わかりやすく記述されている!)

☆☆☆藤田:「電気機器」 森北出版
(amazonでは5つ星がついています!)

<一般的なもの>
☆☆☆☆☆:「最新小型モータが一番わかる ~基本からACモータの活用まで~ (しくみ図解)」見城 尚志, 陳 正虎, 簡 明扶 著
出版社: 技術評論社 (2013/3/27), ISBN-10: 4774155845, ISBN-13: 978-4774155845

技術に興味のある人向けの一般的な解説書ですが、写真や図が具体的で、原理的な理解を深めるのに適していると思います。

☆☆☆:(株)日立製作所総合教育センタ技術研修所編
「小形モータの技術」 オーム社
メーカのエンジニア養成を目的に書かれていますのでわかりやすく実用的です。電気自動車や有限要素法による特性計算の話題までカバーしますので、基礎的な知識を広く身につける意味でお薦めです!

電気学会 「電気機械工学」「電動機制御工学」

☆仁田他: 「大学課程 電気機器(1)」 オーム社
(これは昨年まで準教科書として用いていた書籍です。現在、名誉教授の仁田丹三先生が、数理工学社から出版予定の教科書を執筆準備されています。)


<専門性の高いもの>
本ブログでも詳しく紹介した電磁気と制御の応用を統一的に解説した優れた参考書
(必ずしも電気機器学の伝統的な構成にそって記述されているものではありません。)
☆☆☆:坂本哲三 著 「電気機器の電気力学と制御」 森北出版

英語で基礎的なことが良く書かれている本(これは古関が大学院生の時に輪講のために購入したものですが、現在では入手が困難になっているようです。)