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Faculty of Advanced Science and Technology
先端理工学部プロジェクトリサーチ
プロジェクトリサーチⅠ・Ⅱは、R-Gap期間に活動する専門基礎選択科目です。
学生の自由で自発的な発想で調査・研究活動を行います。
個人もしくは少人数のグループで、アドバイザー教員と相談しながら、課題の設定、調査・研究手法の検討と実施、結果の分析を行い、成果を発表します。
2025年度プロジェクトリサーチ
企画テーマ
つながるん♪ 〜共通点でつながるチャットアプリケーションの作成と実装〜
＜先端理工学部長賞受賞＞
大学生活の中で「もっと交友関係を広げたい」「他学部の人と話してみたい」と感じている学生は多い。そこで、共通の趣味や話題を通じて自然につながれるチャットアプリ「つながるん♪」を企画した。いきなり個人のSNSを交換するのは不安という学生のためにも、龍大生限定かつ匿名で話せる仕組みにこだわった。安心して使える場を作ることで、キャンパス内の交流を活発にし、学生生活をより楽しくすることを目指した。
アプリ制作には、コードを書かずに開発ができる「bubble」を使用した。これを使うことで、自分たちの作りたいデザインや機能を直感的な操作で形にすることができた。特に力を入れたのは、趣味や関心のある項目を選ぶだけで、相性の良い相手がホーム画面に提案される仕組み作りだ。また、ダウンロードの手間を省くため、QRコードを読み込むだけでブラウザからすぐに利用できるWebアプリとして開発を行った。
実際に学生に使ってもらったところ、「他学部の人と知り合えた」「デザインが可愛くて親しみやすい」といった嬉しい感想をもらえた。龍大生しかいないという安心感が、気軽に利用するきっかけになった。ノーコードでも十分に実用的なアプリが作れることがわかった一方で、通知機能の不足などの改善点も見つかった。今後はこの経験を活かし、もっと便利で、長く使ってもらえるアプリになるよう改良を続けていきたい。
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Unityでホラーゲーム制作
私たちは、ゲーム開発プラットフォームの一つであるUnityを使って、2Dホラーゲームを作成した。ゲームの外観は、SuperTiled2Unityを使用しmapの作成、その他フリー素材の利用規約を確認し、効果音・BGM・テキストボックスなどを探してUnityに組み込んだ。システムはC#言語を使ってスクリプトを作成し、アイテム管理や、セーブ機能、ギミックの導線を考えてゲームの基盤を固めた。最終的に完成には至らなかったが、ゲームとしてのクオリティを再現することができた。
既存の設定用マークアップ言語に追記して 使用できる型定義言語TYMLの開発
ほとんどの既存の設定用言語には静的型の概念がなく、入力時に誤りを検出したりすることはできない。そこで既存の設定用言語に対して、コメントを書くことで設定値の型チェックを行うための言語(TYML)とその周辺ツールを開発することでこの問題を解決することを試みた。開発はプログラミング言語Rustを用いて行い、フォーマット機能付きのLSPサーバーも完備した。結果、開発には成功し、設定値に静的型を書く文化を育む一助となることができた。
デジタル2D-3D構内マップを作成し、龍谷大学で迷える人々を0に!!
＜ものづくり企業賞受賞＞
本研究の目的は、新入生や来訪者が複雑なキャンパス内で迷う問題を解決することである。既存マップの課題である館内案内不足を踏まえ、Webアプリを開発した。方法は、俯瞰2Dマップと建物内部の3Dマップをシームレスに連携させた。GPSと連動し、建物・部屋などの目的地までの2Dおよび3D経路探索機能を提供した。結果として、利用者が建物内の特定教室や施設まで迷うことなく正確に到達できる案内を実現できた。
スピーチ練習サービスの開発
＜ものづくり企業賞受賞＞
スピーチ力を向上させるのに役立つWebアプリを開発した。顔認証技術を使用してスピーチする際の表情や視線をリアルタイムで分析し、ユーザーにフィードバックする。映像から抽出された表情や視線の変化を可視化することで、面接官や聴衆に不快な印象を与えることなく、自分では気づきにくいクセを即時修正できるようにした。また、毎回の練習結果をデータとして保存し、過去の記録と比較することで継続的なスキル向上を可能にした。
Unityを用いたRPGゲーム制作
この活動の目的は、ゲームを自ら開発することによってゲーム開発ノウハウ獲得とゲームシステムへの深い理解を目指すことである。Gitを用いて共同開発環境を構築し、Unityを用いてゲームを制作する。フィールドシーンとバトルシーンでそれぞれ担当を分け開発を行う。本プロジェクトでの開発を得て、共同開発におけるノウハウの獲得と、ゲーム制作において意識すべき点、考慮すべき点などに対しての知見を得ることができた。
機械学習による交通事故予測
＜ものづくり企業賞受賞＞
滋賀県内でこれまでに発生した交通事故データを用いて、事故地点と時間帯・時期・天候などの要因との相関関係を機械学習によって学習し、未来のある日時において事故が起こりやすい地域や条件を予測することを目的とした。予測結果を地図上で可視化することで、住民や行政が危険箇所を事前に把握し回避や対策に活用でき、最終的には交通事故発生率の低下に寄与することを目指す。
本研究では、警視庁が公開する過去5年分の交通事故データを用い、地点・天候・路面状態・道路形状・信号機の有無・時間帯などの特徴量を入力として事故発生確率を推定する二値分類モデル（ランダムフォレスト）をGoogle Colab内でPythonを用いて作成した。まず要件定義・基本設計・詳細設計を行い、バックエンドで特徴量生成とモデル推論処理を実装した後、フロントエンドで地図操作と入力フォームを開発した。さらに単体テスト・結合テスト・システムテストを通して、地図による地点選択から確率表示までの一連の動作を検証した。
本研究では、要件定義・設計段階で定めた機能要件および非機能要件に沿ってシステムを開発し、事故発生確率予測アプリとして必要な機能を実現した。地図上で地点を指定し、日時・天候・道路状況などの条件を入力すると、学習済みモデルによって事故発生確率を算出する主要機能を正確に実装した。また、入力値の検証、特徴量生成、推論処理、結果表示など内部処理の流れも設計通りに構築され、操作性・応答速度・エラーメッセージなどの非機能要件も満たすことを確認した。
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電波発電に関する可能性検討
ラジオの回路設計を行い、受信機の基本構造を理解した後、自作のAFラジオが受信するアンテナを製作した。アンテナの性能を確認するため、電波の強度や周波数を測定し、設計との整合性を評価した。さらにLEDを用いて受信状態を視覚的に表示し、動作確認を容易にした。回路とアンテナの関係性や電波伝搬の仕組みを実践的に学ぶことができた。
くし歯電極液晶セルの作製と評価
液晶の光学特性を評価するため、対向電極セルとくし歯電極セルの2種類を用いて実験を行った。各セルに電圧を印加し、透過率の変化を偏光板を通して測定した。得られたデータをグラフ化し、電圧と透過率の関係を比較することで、電極構造による応答特性の違いを明確にした。この実験を通じて、液晶分子の配向制御と光学特性の相関を理解し、ディスプレイ技術への応用可能性を考察した。
画像認識を用いたポイ捨てゴミの自動検出と収集ルート最適化
私たちは、観光地におけるポイ捨てゴミ問題に対して、画像認識技術を活用した効率的な清掃方法の確立を目指した。特に、城崎温泉のような観光地では来訪者が多い一方で、ゴミの拾い残しや清掃の非効率が課題となることがある。そこで、USBカメラによる自動検出と収集ルートの自動生成を通じて、地域の清掃活動を省力化し、観光地の美観維持と環境保全に貢献することを目的とした。
まず、USBカメラを用いて落ちているゴミをリアルタイムで自動検出し、その位置情報を城崎温泉の地図上に記録するシステムを構築した。検出にはOpenCVを活用し、取得した位置情報をもとに最適な収集ルートを自動生成することを試みた。さらに、検出精度向上のためにTACOデータセットやYOLOを用いた検出手法について検討を行った。また、活動を進めるうえでアドバイザー教員と相談し、現地でのゴミ量の把握や調整にも取り組んだ。
OpenCVを用いたゴミの自動検出には成功し、ある程度のゴミを認識できた。しかし、検出可能なゴミの種類には限界があり、大型のゴミなどは検出が不十分であった。また、現地（城崎温泉）では予想よりもゴミが少なく、収集ルートを生成するほどのデータ量が得られなかった。そのため、ルート最適化の実証は限定的なものとなった。
検出精度をさらに高めるためには、TACOデータセットやYOLOによる学習モデルを導入することで、多様なゴミの認識が可能になると考えられる。観光地は清掃が行き届いておりゴミが少ないというアドバイザー教員の指摘を受け、事前調査や相談の重要性を再認識した。また、スケジュール調整が難しく、限られた日に長時間作業するケースが多かったため、今後は数ヶ月前から計画的に作業日程を確保する必要があると感じた。これらの点を改善すれば、より実用的な清掃支援システムの構築につながると考える。
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空中または水上ターゲットの計測利用に向けた光コムの位置制御システムの開発
既存の光周波数コムを用いた、屋外環境下における大気計測システムについての文献調査を行い、耐振動性といった観点で現状の課題を整理する。また、屋内環境下で空中あるいは水上に浮かぶターゲットを模擬した試験体を準備し、干渉信号取得のデモンストレーションを行った。ここでは特に、ドローンのホバリングや水の揺らぎによるターゲットの微小な動揺が計測精度に与える影響を評価した。
薄膜デバイスとニューロモーフィックシステムの調査・研究
＜滋賀県中小企業団体中央会会長賞受賞＞
本プロジェクトでは、NAISTにおいてリレー回路を用いた計算機構築実習を行い、全加算器やカウンタ回路を組み合わせて4bit計算機を作製することで、コンピュータの基礎原理を体験的に理解した。さらに、台湾NCKUではニューロモフィックシステムの回路モデルを用い、パルス条件の最適化や遅延ユニット構成の改善に取り組んだ。その結果、動作速度の向上と安定した波形が得られ、回路シミュレーションの重要性を実感することができた。これらの経験を通じて、コンピューティングアーキテクチャと非ノイマン型デバイス研究の両面において、実践的な知識と技術を深化させた。
フリーWi-Fiの速度調査
観光地や駅などに設置されているフリーWi-Fiの通信品質には、地域や場所によって大きな差が見られる。特に都市部では、高速かつ安定した通信環境が整っている場合が多く、観光客や利用者が快適にインターネットを利用できる環境が整備されている。一方で、地方や山間部では通信速度が遅く、接続が不安定なケースも少なくない。このような地域格差は、地図アプリの使用、観光情報の検索、SNSでの発信など、観光客の行動や体験に直接的な影響を及ぼしている。
現代の観光では、スマートフォンやタブレットを活用した情報収集・共有が主流となっており、フリーWi-Fiは観光体験の質を左右する重要なインフラの一つである。しかし、実際の利用においては、接続時に必要な登録手続きが煩雑であったり、通信が不安定であったりするなど、利便性や信頼性に課題が残っている。また、提供主体やセキュリティ対策の違いによってサービスの品質にばらつきが見られ、観光地全体としての統一的な運用が十分に行われていないのが現状である。
以上のような背景から、本研究では観光地や駅におけるフリーWi-Fiの通信品質と利便性の現状を調査し、利用者がどのような点に不便を感じているのか、またどのような改善が求められているのかを明らかにすることを目的とする。
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RoboCup Logistics Leagueでのチャレンジ達成に向けたKachakaのプログラム開発
＜奨励賞受賞＞
本プロジェクトは、自律移動ロボットの国際競技RoboCup世界大会2025のLogistics Leagueに参加し、移動式ロボットKachakaを用いてChallenge Trackでの走行性能を競うチャレンジ達成を目的とする。KachakaでNavigation Challengeに出るために、競技フィールドとロボット内部の座標を整合するといった競技に必要なプログラムの開発を行った。その結果、世界大会で、Navigation Hard+1の全12ゾーンへの正確な走行を達成し、Best Performance in Challenge Track - First Placeを受賞した。
マイクロ波整合回路の製作に挑戦!!
さらなるスキルアップのためにプロジェクトリサーチの機会を生かしてマイクロ波に関する知識を深めていき、1GHz帯でのマイクロ波整合回路の製作に挑戦した。まず理論式を用いて回路定数を決め、銅板上に部品を実装した。最後にネットワークアナライザで反射の大きさを測定し、整合の効果を確認した。
受付・案内ロボットの製作・開発
＜ものづくり企業賞受賞＞
本企画では、限られたコストと技術条件の中で基本的な案内機能を備えた四輪移動ロボット「マイカ」の開発を目的とした。外装検討や部品調達・組立、回路作成、案内プログラムの製作、走行テストを行い、低コスト構成でも案内ロボットが実現可能であることを確認した。目標としていた自動走行・自動復帰には至らなかったが、安全性を考慮した走行設定や音声案内を組み込むことで実用的な基礎機能を構築できた。
Arduinoを使ってドローン機能を装備したラジコンカーの製作に挑戦する
ドローンと車の機能を持ったラジコンカーを製作すること及びArduinoの知識を深めたり、モノづくりについて学ぶことを目的とした。2班に分かれてラジコンカーのフレームと回路、プログラミングを製作し、最後に全員でこれらを合体させて製作した。結果、実際にラジコンカーを飛ばしたり、走らせたりすることはできなかったが、4つのブラシレスモーターと2つのブラシモーターを回転させることができた。
字を書くロボットアームの製作
＜奨励賞受賞＞
Arduinoを用いてサーボモータを制御して字を書くロボットアームを製作した。事前に用意した文字データをもとに文字を書く。今回は濁点・半濁点を除く平仮名1文字の座標データを用意した。ロボットアームは人間の腕を模倣し、人間の腕と同じような動作をさせた。PCから出力したい文字をローマ字表記でArduinoに送信し、ペン先が指定した座標を指すようにサーボモータの角度を計算することで、ロボットアームが字を書くことに成功した。
Arduinoを使った動くプラモデルの開発
本プロジェクトは、大学で学習したプログラミング技術とロボット工学を実践的に応用し、小型二足歩行ロボットの構造理解と制御技術の習得を目的として実施した。ロボットのベースフレームを製作し、外装を取り付け、Arduinoとサーボモータを用いて各関節を制御するプログラムを開発し、歩行試験を行った。その結果、多少の支えを必要とするものの自立歩行を実現し、歩行動作の再現と構造・制御面の課題把握に成功した。
MATSU ～マツタケが香る里山づくり～
＜龍谷エクステンションセンター長賞受賞、ものづくり企業賞受賞＞
私たちは環境科学課程として、瀬田学舎の「龍谷の森」を講義や実習を通して学んできた。かつてこの森でマツタケが採れていたことを知り、その復興を目指して活動を開始した。マツタケ復興を通じて森林管理や里山保全、生物多様性の重要性を学び、その成果をSNSなどで発信した。そして、瀬田学舎の活性化を図り、継続的な里山保全の重要性とプロジェクトリサーチの魅力を多くの学生に伝え、主体的な活動参加のきっかけとすることを目的とした。
最初に本や論文、インターネットの情報を利用してマツタケや里山保全についてメンバー全員が知識をつけた。それらを踏まえたうえで龍谷の森やマツタケ山復活させ隊（京都市左京区岩倉）などで現地調査を行い、マツタケに必要な環境整備や里山保全を実施した。現地調査と並行してマツタケと瀬田丘陵地（龍谷の森）の歴史についても理解を深め、マツタケと龍谷の森の可能性について考えた。これらの活動をSNSで発信し、マツタケや保全の重要性、活動成果の認知を図った。そして、継続的な保全・プロジェクトリサーチの魅力を理解してもらい、瀬田学舎の活性化を行うため、オープンキャンパスの場を用いて活動についての展示と龍谷の森のツアーを実施した。
夏のオープンキャンパスでは「龍大生と里山を歩こう！」「龍大生と里山を知ろう！」を開催し、多くの高校生や保護者に参加いただいた。展示やツアーを通してマツタケや里山の大切さを伝え、環境科学課程の魅力を発信することができた。また、人前で説明する貴重な経験となり、今後の活動への意欲も高まった。アンケートでは満足度平均4。39点と高い評価を得たほか、ケーブルテテレビ「ZTV」や広報誌『龍谷』第100号でも紹介され、マツタケ復興や里山保全の取り組みを広く発信できた。これらの活動を通じて、自然共生キャンパスとしてのSDGs推進に貢献し、「龍谷の森」の価値を認知することができた。
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動画を通して世の中にある周知されていない環境問題を伝える
環境問題に対する社会の危機意識の薄さを改善し、危機感を広く社会に伝えるためACジャパン広告学生賞の応募を目指し、啓発動画の作成を行った。まず実態把握のためアンケートを実施し、大気汚染の意識レベルを明らかにした。これを元に日常生活に潜む環境負荷を視聴者の共感と感情に訴える構成とし、視聴者一人ひとりの行動変容を促すことを最終的な目標とした。現在も動画の作成段階である。
