研究発表

巨視的特徴の操作による形状生成方法を提案し、製品形状のデザインにおける適用にもとづき、同方法を用いた曲線設計支援の可能性を示した。

人工関節を使用する患者のQOL (Quality of Life)の向上を目指し、ミクロ・メゾ・マクロスケールの３つのアスペクトから提案した表面、形状、外部デバイスを有する、新しい人工関節システムを提案した。

車椅子利用者とそのパートナーの関係における新しいライフスタイルの創生を目指し、基礎研究の技術シーズを活用した「Vehicle-car」と「Vehicle-chair」のインテグレーションによる、新しいビークルシステムの提案を行った。

患者と医師の両者に対する負担が少ない医療を目指し、デザインと工学の二つのアスペクトに焦点を合わせた「基礎研究型協調デザイン」と「生命システムの模倣」の適用による、新しい手術システムを提案した。

ゲシュタルトのような巨視的形状情報のデジタル化による「デザイン情報のデジタル化」研究の重要性を示すとともに、創発にもとづく「デザインシステムの複合化」研究の重要性を示し、両者にもとづく生命模倣のデザインについて総括した。

複雑な系の設計においては、要素還元的な設計方法の適用が困難である。本研究においては、この問題を解決する方法として、人工物の形状生成支援システムの基本構造を検討した。本システムの求解アルゴリズムには遺伝的アルゴリズムを用い、また、設計解候補の形状生成方法には「要素発生法」を適用した。「要素発生法」とは、形状の自由度や多様性を考慮することで考案したものであり、本研究では、これらの有効性について考察した。

車椅子車載システムの使用時に発生する振動の実態を把握した上で、同システムにおける設計課題の抽出を試みた。実車走行による振動実験の結果、車椅子固定装置は、系に入力する振動の加速度を増加させており、特に1Hzから10Hzの車両フロア振動において人体各部位に共振現象を発生させていることが判明したことから、系への振動吸収体の設置を提案した。

一般に、モノが使用される場は多様である。しかし、モノの設計の多くは、平均的な場を想定して行われるのが現状である。そのため、一部の使用者や環境において、評価が低くなる問題が発生している。本研究においては、多様場においても安定した評価が得られる方法論の構築を目的とし、平均値と分散の両者を評価関数に含むことで、多様場に対応する新たなロバスト設計方法の提案を行った。

サイマル化をさらに促進させる方法として、両設計方法を定性設計方法から定量設計方法へ変換し、両設計情報を同質にするとともに、階層構造グラフを用いて両設計間のサイマルティーニアス・プロセスを構築する方法を提示した。さらに、定性設計と定量設計の融合を図るグレーボックスモデルが必要と唱え、今後のサイマル化の方法として示した。

従来の設計は、要素還元論的な方法を用いていることから、既知系の中での最適化には効用を発揮するものの、未知系での設計解の導出には不向きであるとともに、多様解の導出が難しい。本研究においては、創発の概念に基づいた設計方法について考察し、多様かつ新しい設計解導出の可能性を示した。

本研究においては、車室内空間の設計支援方法やスイッチボタンの操作評価予測モデルとしてのニューラルネットワーク・モデルなどの自動車開発における定量的感性設計手法を紹介した。また、それらの方法論上の特徴について言及することで、その効用と限界についても考察し、感性設計手法の課題の提示を行った。

本研究においては、安楽姿勢確保のためのシート機構を検討するとともに、その最適レイアウトについて考察した。その結果、安楽姿勢確保のためには、中折れ機構とシートスウィング機構の搭載が有効であり、体圧分布や生理学的考察により、中折れ支点は第10-12胸椎後部が適切であることなどを示した。

本研究においては、福祉車両における車椅子車載システムの乗り心地設計を支援することを目的とし、車のフロアから人体までの振動伝達モデル（VTM）と人体振動から乗り心地評価を予測する振動評価モデル（VEM）の両者を組み合わせる乗り心地評価予測モデルを提示するとともに、振動伝達モデルの同定を試みた。

福祉車両に搭載が検討されている車椅子車載システムにおいて、実車走行実験を行い、振動解析を行った。その結果、乗員の人体各部位の周波数応答関数などを明らかとし、本システムにおける乗り心地設計の指針を得た。