論文

巨視的形状情報として定義した曲率エントロピーと遺伝的アルゴリズムを用いた形状生成方法を提案し、自動車サイドビューのアウトライン設計への適用を行った。その結果、曲率エントロピーは製品形状においても形状全体を表現しうることが確認され、同形状情報を用いた設計支援システム開発の可能性を示すことができた。

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した。

曲率エントロピーと遺伝的アルゴリズムを用いた形状生成方法を提案し、曲線設計支援の必要性の高い自動車サイドビューのアウトライン設計への適用を行った。その結果、曲率エントロピーは製品形状においても全体特徴を表現しうることが確認され、同形状情報を用いた設計支援システム開発の可能性を示すことができた。

形状全体の特徴を示す巨視的形状情報として、情報エントロピーや期待値により定義した形状統計量を示すとともに、それらの形状統計量が、ベジェ曲線における制御ベクトルの方向と関与することを示し、曲線設計における設計指標としての可能性を示した。

車椅子車載システムの振動乗り心地向上を狙いとし、同システムのフロアならびに人体各部位における振動から振動に対するヒトの乗り心地評価を予測する方法とその基準を求めた。なお、人体振動については、上胴部上下振動が乗り心地評価に寄与大であることが判明し、同振動を用いた評価予測方法を構築した。

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。

本研究においては、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、10Hz以下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。

本研究においては、車椅子車載システムのフロアならびに人体各部位における振動から振動に対するヒトの乗り心地評価を予測する方法とその基準を求めた。また、人体振動については、上胴部上下振動が乗り心地評価に寄与大であることが判明し、同振動を用いた評価予測方法を構築した。

車椅子車載システムにおける人体一車椅子系マス、ばねおよびダンパ要素により表現する２次元７自由度モデルを設定し、系の運動方程式の導出・モデルの同定を行った。同定したモデルを用いてシミュレーションを行い、実験結果との比較によるモデルの有効性を確認するとともに、今後の設計の指針を得た。

車椅子車載システムの乗り心地設計を行ううえでの基礎的知見の入手を目的として、実験的モード解析を行った。その結果、モードパラメータ推定法により、人体一車椅子系のモード特性を明らかとし、本システムの乗り心地設計に有用な固有モードを抽出した。

人体－車椅子系マス、ばねおよびダンパ要素により表現する２次元７自由度モデルを設定し、系の運動方程式の導出を行い、モデルを同定した。また、同定したモデルを用いてシミュレーションを行い、実験結果との比較によるモデルの有効性を確認した。

短期間に効率よく設計を行う協調設計を行うためには、意匠と構造の両方を満足する解を導出することが有効である。本研究では、創発的形状生成システムにより得られた解を用いてデザイン案を創出し、システムを用いずに得られたデザイン案と用いた場合に得られたデザイン案の比較し、本システムの意匠と構造の満足解導出の可能性を考察した。

曲線設計においては，全体の特徴を巨視的に認知しようとするヒトの形状認知特性から，曲線形状の巨視的特徴を把握することが重要となる．本研究では，全絶対曲率を用いた巨視的形状特徴「複雑さ」の表現法を提案した．Bézier曲線によって表現された，基本曲線形状や自動車サイドビューアウトライン等の多様な曲線形状において，「複雑さ」に対するヒトの評価と全絶対曲率は高い相関を示し，巨視的形状特徴の表現法としての可能性を示すことができた．

車椅子車載システム搭載車両の乗り心地を改善するため、感性面および振動面の両者を解析することで乗り心地評価予測する手法を構築した。同手法を用いることで、車椅子あるいは車両への振動対策に有効な知見を得るとともにその知見を利用した免震装置を試作し、その有用性を検証した。

本稿においては、製品の印象と機能を同時に満足する協調設計法を解説した。また、それらを企業戦略マネジメントのもとに遂行する上で有効な、定量設計法と定性設計法を融合したグレイボックスモデルを提案した。

設計変数や制約条件が不明確な設計上流過程においては、大域的な解探索により多様解を導出することが望まれている。本研究においては、創発の概念を応用した多様解導出システムを提案し、構造設計と意匠設計へ本システムを試行した。両者へ試行したときに得られる解の多様性解析を行うことにより本システムの多様解導出に対する有効性について検証し、構造と意匠の満足解導出の可能性について考察した。

車椅子車載システムにおける実車走行時の乗り心地向上のため、線形バネと非線形バネを合成した車両側免振装置を開発し、その効果を振動面と感性面の双方から解析した。その結果、人体振動は20-30%低減するとともに、人が不快に感ずる4-8Hz周波数域において高い免振効果を発揮することを確認した。