1

デザイン工学デザイン工学

デザイン工学の最新研究紹介

デザイン工学デザイン工学

デザイン科学デザイン科学

デザイン対象にデザイン対象に依存依存

デザイン対象にデザイン対象に非依存非依存

デザインデザイン実務実務

デザイン方法・技術デザイン方法・技術

デザイン方法論デザイン方法論

デザイン理論デザイン理論 仮説仮説

実感実感ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞﾃﾞｻﾞｲﾝﾃﾞｻﾞｲﾝ

ｲﾝﾀﾞｽﾄﾘｱﾙｲﾝﾀﾞｽﾄﾘｱﾙﾃﾞｻﾞｲﾝﾃﾞｻﾞｲﾝ

デザイン工学研究の構成

デザイン工学デザイン工学

ﾃﾞｻﾞｲﾝ理論・方法論 ﾃﾞｻﾞｲﾝ方法・ｼｽﾃﾑ 人工物ﾃﾞｻﾞｲﾝ

松岡研究室の研究紹介

ﾃﾞｻﾞｲﾝ科学のﾌﾚｰﾑﾜｰｸ階層ﾃﾞｻﾞｲﾝﾓﾃﾞﾙ

４階層ＱＦＤ次世代医療ｼｽﾃﾑ

車両室内計画・福祉機器

・日本機械学会業績賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会賞など

受 賞

デザイン工学デザイン工学

■デザインの対象領域の拡大⇒ 両デザインの境界があいまいに

デザインの分業化

芸術

工学

ドイツ工作連盟

美術工芸運動

バウハウス

アール・ヌーヴォー

1850

1870

1890

1910

1930

1950

1970

ｲﾝﾀﾞｽﾄﾘｱﾙﾃﾞｻﾞｲﾝ

1990

ｲﾝﾀﾞｽﾄﾘｱﾙﾃﾞｻﾞｲﾝ方法論研究

ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞﾃﾞｻﾞｲﾝ

ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞﾃﾞｻﾞｲﾝ方法論研究

芸術への回帰

形態と人間の感性との関係

システム工学

最適化法

ｱｰﾁｬｰ・ｱﾚｸｻﾞﾝﾀﾞｰ・

ｼﾞｮｰﾝｽﾞらの研究

感性

デザイン科学のフレームワーク：デザインの系譜

デザイン工学デザイン工学

デザイン科学のフレームワーク：階層デザインモデル

人間システム

人工システム自然システム

公理系

仮説公理

心理空間

ｺﾝﾃｸｽﾄ

ｺﾝﾃｸｽﾄ

知識

ﾄｯﾌﾟﾀﾞｳﾝ

ﾎﾞﾄﾑｱｯﾌﾟ

ﾄｯﾌﾟﾀﾞｳﾝ

ﾎﾞﾄﾑｱｯﾌﾟ

階層内・階層間の推論に利用

属性空間

表現系（デザイン空間）

知識系（デザイナー・設計者）

物理空間

状態空間

意味空間

価値空間

デザイン工学デザイン工学

ﾃﾞｻﾞｲﾝ理論・方法論 ﾃﾞｻﾞｲﾝ方法・ｼｽﾃﾑ 人工物ﾃﾞｻﾞｲﾝ

松岡研究室の研究紹介

感動理論 感動の数理ﾓﾃﾞﾙｺﾝｾﾌﾟﾄｶｰ現代ｱｰﾄ

ﾃﾞｻﾞｲﾝ科学のﾌﾚｰﾑﾜｰｸ階層ﾃﾞｻﾞｲﾝﾓﾃﾞﾙ

４階層ＱＦＤ次世代医療ｼｽﾃﾑ

車両室内計画・福祉機器

・日本機械学会業績賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会賞など

（本研究は未発表）

受 賞

2

デザイン工学デザイン工学

構成主義心理学構成主義心理学

BC40

0

BC30

0

1600

1700

1800

連合主義心理学連合主義心理学

英Locke, J.英Hume, D.

1900

2000

独Fechner, G.T. 独Weber, E.H.

チWertheimer, M. 独Kohler , W. 独Koffka ,K.

行動主義・新行動主義心理学行動主義・新行動主義心理学

米Watson, J.B. 米Skinner, B.F

認知心理学認知心理学

米Miller, G.A.独Neisser, U. 英Norman, D.A.

1879

英Mill, J.英Spencer, H.

米Tolman, E.C.

内観法 [内省・自己観察]内観法 [内省・自己観察] 客観的観察法客観的観察法

哲学ベース哲学ベース 自然科学ベース自然科学ベース

1949 米Shannon, C.E. &Weaver, W.『通信の数学理論』

1948 米Wiener, N.『サイバネティックス』

（心的現象には要素に還元できない全体性あり）

（意識の構成単位である心的要素と要素の結合法則の解明）

（物質世界と精神世界の関連の解明）

（意識をその要素であ る観念の連合の

法則により説明）

（心のすべての内容は経験される感覚に由来）

[ 要素主義心理学 /内観心理学 ]

1967 Neisser, U. 『認知心理学』

（内観的な意識内容の記述を否定，客観的に観察・測定可能な行動のみを研究対象 ）

独Wundt, W. 英Titchener,E.B.

現代心理学現代心理学

動物心理学動物心理学

精神物理学精神物理学

米Hull, C.L.

（人間の認識メカニズムの理解に情報処理概念を適用）

機能主義心理学機能主義心理学米James, W. 米Dewey, J.

（意識の内容ではなく役割の解明）

ゲシュタルト心理学ゲシュタルト心理学

[連想心理学]

Wundt, W.による実験心理学の確立

（心＝意識の成分の大部分は経験から得られるが，神や無限など一部の概念は生得的） 仏Descartes, R.

（心は生得的，経験を無視）

ギPlato

1620 英Bacon, F.『Novum Organum』（実証主義：科学は先入観を排し，観察に基く帰納法により構築されるべき）

「ゲシュタルト性質」オEhrenfels, C. von実験現象学的アプローチデRubin, E.J. Katz, D.

独 Helmholtz, H.L.F. vonの物理学・生理学

英Darwin, C. 英Morgan, C.米Thorndike, E.L.

（種の連続性を踏まえ，種間の差異と類似性の探究）[比較心理学]

露Pavolv, I.P.の生理学

理性主義理性主義

（知覚における先天的な図式を提唱）

独Kant, I.

経験説経験説 経験主義哲学経験主義哲学

生得説生得説 心身二元論心身二元論

：影響

：反発

[ ] は別称

（心は経験により形成）

ギAristotle

1781 Kant, I.『純粋理性批判』1788 Kant, I.『実践理性批判』1790 Kant, I.『判断力批判』

心理学の研究方法：内省心理学の研究対象：意識

Darwin, C. 1859『種の起源』1871『人類の起源』1872『人及び動物の表情について』

情報理論・コンピュータ工学の発展

St. Augustinus(354-430) 内省主義

●Aristotle, Locke ：経験主義→連合主義・構成主義的思想の源流●Plato, Kant ：理性主義→認知心理学的思想の源流●Aristotle, Locke ：経験主義→連合主義・構成主義的思想の源流●Plato, Kant ：理性主義→認知心理学的思想の源流

デザイン工学デザイン工学

感動に関する仮説感動に関する仮説

○哲学・美学，心理学における感動に関する100以上の知見と指摘を抽出

仮説 4仮説 4 ○共感の要因は対象の意味理解と有利性の認識である

仮説 5仮説 5 ○知識の付与により感動の生起傾向が変化する

仮説 3仮説 3 ○驚きの要因は対象の新奇性である

仮説 2仮説 2 ○驚きと共感は独立関係にある

仮説 1仮説 1 ○感動の要因は驚きと共感である

デザイン工学デザイン工学

感動の論理式感動の論理式

（∃F）[Am（F）∧Ey（F）]⇒ （∃F）Em（F）

ここで，Em（F）：事象Fに対する感動Am（F）：事象Fに対する共感Ey（F） ：事象Fに対する驚き

デザイン工学デザイン工学

感動モデルの記述感動モデルの記述

論理式による驚きと共感の記述論理式による驚きと共感の記述

驚き驚 き 共感共感

F ⊄ Km'

⇒ Am(F )

(F ⊆ Kv)

(F ∩ Kv' ≠φ )

⇒ Ey(F )

∧

(F ⊄ Kmc)∧

有利性認識

意味理解新奇性

意味空間 意味空間

価値空間

＜驚きの生起＞ ＜共感の生起＞

デザイン工学デザイン工学

感動モデルの記述感動モデルの記述

論理式による感動の記述論理式による感動の記述

意味空間

価値空間

( )[ ]φ=−∧ 'KmKmF

( ) ( )[ ]φ≠∩∧⊆ 'KvFKvF

∧

有利性認識

意味理解

新奇性

重層性( ) ( ) ( )[ ]

( ) ( )FEmFFEyFAmF

∃⇒∧∃

＜感動の生起＞

デザイン工学デザイン工学

仮説の検証実験Ⅰ仮説の検証実験Ⅰ

試料試料

実験方法実験方法

被験者被験者

実験条件実験条件

提示方法提示方法

○大きさ： ○ 提示順序：

○ 提示時間： ○ 照度：

20歳代学生：30人1群：知識付与

2群：知識非付与

最大動径統一 ランダム

無制限 画面照度 20 lx被験者群 1 被験者群 2

大地

3

デザイン工学デザイン工学

仮説の検証実験Ⅱ仮説の検証実験Ⅱ

試料試料

実験方法実験方法

被験者被験者

実験条件実験条件

提示方法提示方法

○大きさ： ○ 提示順序：

○ 提示時間： ○ 照度：

20歳代学生：30人1群：知識付与

2群：知識非付与

実寸の1/3 ランダム

無制限 画面照度 20 lx

この自動車の冷酷な目つきのフロント フェ イスは， 大蛇の

鋭いイメ ージや威圧感， しなやかさを表現しています

被験者群 1 被験者群 2デザイン工学デザイン工学

ﾃﾞｻﾞｲﾝ理論・方法論 ﾃﾞｻﾞｲﾝ方法・ｼｽﾃﾑ 人工物ﾃﾞｻﾞｲﾝ

松岡研究室の研究紹介

ﾛﾊﾞｽﾄﾃﾞｻﾞｲﾝ理論 ﾛﾊﾞｽﾄﾃﾞｻﾞｲﾝ法鉄道車両用ｼｰﾄ・福祉車両自動車ｲﾝﾃﾘｱ＆ｼｰﾄ

感動理論 感動の数理ﾓﾃﾞﾙｺﾝｾﾌﾟﾄｶｰ現代ｱｰﾄ

ﾃﾞｻﾞｲﾝ科学のﾌﾚｰﾑﾜｰｸ階層ﾃﾞｻﾞｲﾝﾓﾃﾞﾙ

４階層ＱＦＤ次世代医療ｼｽﾃﾑ

車両室内計画・福祉機器

・日本機械学会業績賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会賞など

（本研究は未発表）

・ ﾘﾊﾞﾃｨ･ﾐｭｰﾁｭｱﾙ最優秀論文賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会論文賞など

受 賞

デザイン工学デザイン工学

ロバストデザイン理論

多様場の概念

設計場

環境

設計目標

多様場

ヒト

場

モノ

境界条件

従来の設計方法は平均的な使用者や使用環境を想定

機能の評価にばらつきが発生

ばらつきを考慮できる従来の「ロバスト設計」を場の多様性も考慮できるように拡張

デザイン工学デザイン工学

θAn

θAb θTθHi

F4

F3

F2

F1Fh

Fv

尻滑り力：Y

θC

θΒ

ロバストデザイン理論

■自動車シート設計への事例適用

多様場：ユーザの体格，着座姿勢

( )cvch

cvch

cosFsinFsinFcosFY

θθκθθ

+−−−−=

　　　

②腰部伸展姿勢

θHi

F4

F3

F2

F1Fh

FvθAn

θT

尻滑り力：Y

③腰部屈曲姿勢

( )cvch

cvch

cosFsinFsinFcosFY

θθκθθ

+−−−−=

　　　( )CvCh

CvCh

cosFsinFsinFcosFY

θθκθθ

+−−−−=

　　　

①標準姿勢

θAbθHi

θAn

尻滑り力：Y

F4

F2

F3F1 Fh

Fv

デザイン工学デザイン工学

ロバストデザイン理論

■非正規分布型目標特性

x

y

制御因子

目標特性

f1(x)

y

x制御因子

目標特性

f2(x)x

y

制御因子

目標特性

f1(x)

f2(x)＋

デザイン工学デザイン工学

ロバストデザイン理論

∫= u

l

y

ydyypR )( ∫=

u

l

y

yW dyypywR )()(

許容下限値

許容上限値目標値

確率密度

yl yu

目標特性値

p(y )

■ロバスト指標 ■重み付きロバスト指標

確率密度

許容下限値

許容上限値

目標特性値

重要度

p(y )

w(y )

目標値

■非正規分布型目標特性に対応するロバスト性の評価測度

4

デザイン工学デザイン工学

ロバストデザイン理論：他のデザインとの関係

ユニバーサルデザイン

→空間の多様性に対応

サステナブルデザイン→時間の変動に対応

ロバストデザイン理論＆方法（ユニバーサルデザイン +サステナブルデザイン）→時空間の多様性・変動に対応

デザイン工学デザイン工学

Vehicles Modified with Wheelchair Transporting Apparatus

Vibration of the Human Body and the Wheelchair

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e nc y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

012345

0 2 4 6 8 1 01 2 14 16 1 8 20

H e a d

S h a n kT h ig h

L o w e r T o rs oU p p e r T o rs o

F o o t-R e s t S e a t-C u s h io n

S e a t-B a c k

u p p e r：U p -D o w nlo w e r：F o re -A ft

01

2

3

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 8 20

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8 2 0F re qu e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F r eq u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio0

1234567

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e nc y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

0 . 5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 14 1 6 1 8 2 0F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio

x :F re q u e n c y [H z ]y :A cc e le ra t io n R a tio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e nc y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e nc y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

012345

0 2 4 6 8 1 01 2 14 16 1 8 200 2 4 6 8 1 01 2 14 16 1 8 20

H e a d

S h a n kT h ig h

L o w e r T o rs oU p p e r T o rs o

F o o t-R e s t S e a t-C u s h io n

S e a t-B a c k

u p p e r：U p -D o w nlo w e r：F o re -A ft

01

2

3

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 8 20

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8 2 0F re qu e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8 2 0F re qu e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F r eq u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F r eq u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio0

1234567

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e nc y (H z )

Acceralation Ratio

01234567

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e nc y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

0 . 5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

0 . 5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 14 1 6 1 8 2 0F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio

x :F re q u e n c y [H z ]y :A cc e le ra t io n R a tio

Vibration of the Human Body and the Wheelchair

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e nc y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

012345

0 2 4 6 8 1 01 2 14 16 1 8 20

H e a d

S h a n kT h ig h

L o w e r T o rs oU p p e r T o rs o

F o o t-R e s t S e a t-C u s h io n

S e a t-B a c k

u p p e r：U p -D o w nlo w e r：F o re -A ft

01

2

3

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 8 20

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8 2 0F re qu e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F r eq u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio0

1234567

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e nc y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

0 . 5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 14 1 6 1 8 2 0F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio

x :F re q u e n c y [H z ]y :A cc e le ra t io n R a tio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e nc y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e nc y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

012345

0 2 4 6 8 1 01 2 14 16 1 8 200 2 4 6 8 1 01 2 14 16 1 8 20

H e a d

S h a n kT h ig h

L o w e r T o rs oU p p e r T o rs o

F o o t-R e s t S e a t-C u s h io n

S e a t-B a c k

u p p e r：U p -D o w nlo w e r：F o re -A ft

01

2

3

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 8 20

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8 2 0F re qu e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 16 1 8 2 0F re qu e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

0 2 4 6 8 10 1 2 1 4 1 6 1 8 20F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F r eq u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F r eq u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio0

1234567

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e nc y (H z )

Acceralation Ratio

01234567

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

1

2

3

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e nc y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

0 . 5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Rati

0

0 . 5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0

F re q u e n c y (H z )

Acceralation Ratio

0

0 .5

1

1 .5

2

0 2 4 6 8 1 0 1 2 14 1 6 1 8 2 0F r e q u e n c y ( H z )

Acceralation Ratio

x :F re q u e n c y [H z ]y :A cc e le ra t io n R a tio

Vibration of the Human Body and the Wheelchair

ロバストデザイン理論：福祉車両への適用

デザイン工学デザイン工学

Add Suspensions

to the Wheelchair

Active Suspensionwith ActuatorPassive Suspension

with Magnetic Spring

Add Tw o Types of Suspension

on the Floor

ロバストデザイン理論：福祉車両への適用

デザイン工学デザイン工学

新ｹﾞｼｭﾀﾙﾄ理論意匠ﾃﾞｻﾞｲﾝｼｽﾃﾑ曲線ﾃﾞｻﾞｲﾝｼｽﾃﾑ

次世代ﾋﾞｰｸﾙﾃｰﾌﾞﾙｳｪｱ

ﾃﾞｻﾞｲﾝ理論・方法論 ﾃﾞｻﾞｲﾝ方法・ｼｽﾃﾑ 人工物ﾃﾞｻﾞｲﾝ

松岡研究室の研究紹介

ﾛﾊﾞｽﾄﾃﾞｻﾞｲﾝ理論 ﾛﾊﾞｽﾄﾃﾞｻﾞｲﾝ法鉄道車両用ｼｰﾄ・福祉車両自動車ｲﾝﾃﾘｱ＆ｼｰﾄ

感動理論 感動の数理ﾓﾃﾞﾙｺﾝｾﾌﾟﾄｶｰ現代ｱｰﾄ

ﾃﾞｻﾞｲﾝ科学のﾌﾚｰﾑﾜｰｸ階層ﾃﾞｻﾞｲﾝﾓﾃﾞﾙ

４階層ＱＦＤ次世代医療ｼｽﾃﾑ

車両室内計画・福祉機器

・日本機械学会業績賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会賞など

（本研究は未発表）

・ ﾘﾊﾞﾃｨ･ﾐｭｰﾁｭｱﾙ最優秀論文賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会論文賞など

受 賞

・国際設計科学会議最優秀論文賞

・日本機械学会優秀発表表彰など

デザイン工学デザイン工学

ゲシュタルトとその課題

・可塑性

形の感性認知モデルにおける「部分」と「全体」の関係性：

・非線形性

・非平衡性

デザイン工学デザイン工学

非線形性可塑性非平衡性

非線形性

非平衡性 可塑性

新ゲシュタルト理論

線形性

非可塑性平衡性

■新ゲシュタルト理論：

実感１：全体（マクロ情報）IMは，

条件(1)：特定の境界において条件(2)：全体と部分の間のモデルに，

「非線形性」，「可塑性」，「非平衡性」のモデルを適用することで，

部分（ミクロ情報）Ii を用いて表現できる．

5

デザイン工学デザイン工学

新ゲシュタルト理論

デザイン工学デザイン工学

マクロ情報「複雑さ」の表現

lL

κ (l )

0

κ

S1 S1 S1 S1 S1 S1 S2 S2 S3 S3 S3 S3 S2

S1

S2

S3

∑∑= =

−=V

i

V

jjijii qqq

VH

1 1,2,

2

loglog

1

Si：V 種類の記号qi：記号の生起確率qi,j：記号間の遷移確率

曲率エントロピー

新ゲシュタルト理論の応用

lL0

κ

κ (l )

曲率積分

dllTL

∫=0

)(21 κπ

デザイン工学デザイン工学

新ゲシュタルト理論の応用

曲線デザインシステムの概要

CEn Control

Side View

Shape-Generation System

4.563CEn 3.1445.732

デザイン工学デザイン工学

ビークルデザイン

Initial shape( I = 1.00 )

I = 1.00

I = 1.25

I = 1.50

1 2 3

1 2 3

1 2 3

多様解

新ゲシュタルト理論の応用

デザイン工学デザイン工学

ビークルデザイン

新ゲシュタルト理論の応用

デザイン工学デザイン工学

創発ﾃﾞｻﾞｲﾝ理論4階層ＱＦＤ

創発ﾃﾞｻﾞｲﾝｼｽﾃﾑ椅子・６足歩行建築ﾛﾎﾞｯﾄ人工股関節・自動車ﾎﾞﾃﾞｨ

新ｹﾞｼｭﾀﾙﾄ理論意匠ﾃﾞｻﾞｲﾝｼｽﾃﾑ曲線ﾃﾞｻﾞｲﾝｼｽﾃﾑ

次世代ﾋﾞｰｸﾙﾃｰﾌﾞﾙｳｪｱ

ﾃﾞｻﾞｲﾝ理論・方法論 ﾃﾞｻﾞｲﾝ方法・ｼｽﾃﾑ 人工物ﾃﾞｻﾞｲﾝ

松岡研究室の研究紹介

ﾛﾊﾞｽﾄﾃﾞｻﾞｲﾝ理論 ﾛﾊﾞｽﾄﾃﾞｻﾞｲﾝ法鉄道車両用ｼｰﾄ・福祉車両自動車ｲﾝﾃﾘｱ＆ｼｰﾄ

感動理論 感動の数理ﾓﾃﾞﾙｺﾝｾﾌﾟﾄｶｰ現代ｱｰﾄ

ﾃﾞｻﾞｲﾝ科学のﾌﾚｰﾑﾜｰｸ階層ﾃﾞｻﾞｲﾝﾓﾃﾞﾙ

４階層ＱＦＤ次世代医療ｼｽﾃﾑ

車両室内計画・福祉機器

・日本機械学会業績賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会賞など

（本研究は未発表）

・ ﾘﾊﾞﾃｨ･ﾐｭｰﾁｭｱﾙ最優秀論文賞

・日本ﾃﾞｻﾞｲﾝ学会論文賞など

・日本設計工学会論文賞

・日本設計工学会優秀発表賞など

受 賞

・国際設計科学会議最優秀論文賞

・日本機械学会優秀発表表彰など

6

デザイン工学デザイン工学

新しい新しい位相解位相解

多様解多様解

生物のシステムに学ぶ

創発

デザイン工学デザイン工学

創発の概念

個々に振る舞う要素 局所的な相互作用

大域的な秩序

■自然

発現フィードバック

ボトムアップ トップダウン

デザイン工学デザイン工学

解候補1

解候補3解候補2

デザイン解1

デザイン解3デザイン解2

最適化

トップダウントップダウン過程過程

解候補１

解候補２

解候補３

構成要素を特定

局所的な相互作用

代表指標

ボトムアップボトムアップ過程過程

基準の緩和(適応）

創発デザイン理論の概念

デザイン工学デザイン工学

デザイン工学デザイン工学 デザイン工学デザイン工学

システムの特徴

創発デザインシステム

誘導誘導

∑=

=26

1iiiin wb ev ( ) dp dd ev −= max

近傍情報ベクトル近傍情報ベクトル 位置情報ベクトル位置情報ベクトル

頂部支配頂部支配

頂部頂部

7

デザイン工学デザイン工学

Vn + Vp誘導近傍情報ベクトルのみ

頂部支配位置情報ベクトルのみ

平板状塊状 骨組状

デザイン工学デザイン工学

創発デザインシステム

ボトムアップ過程 トップダウン過程

デザイン工学デザイン工学

デザイン例

創発デザインシステム

デザイン工学デザイン工学

創発デザインシステム

創発デザインシステム ：

「ボトムアップ過程」と「トップダウン過程」の双方向性を有する「創発デザイン」により新しい位相解や多様解がはじめて生まれる．

・非日常のデザイン

・人工物の生命化

デザイン工学デザイン工学

惑星地上歩行時（発生点数：６）

１脚故障時（発生点数：５）

人工物の生命化：創発デザインシステムを組込んだ６足歩行建築ロボット

デザイン工学デザイン工学

人工物の生命化：創発デザインシステムを組込んだ６足歩行建築ロボット

多様に変化する未知環境への適応

生命のシステムを模倣した，「可塑性」と「可動性」を有する建築ロボット

センサ

内部状態変化

行動出力

可塑性可塑性 可動性可動性

重力変化温度変化圧力変化地形形状損傷：

センサ

創発システム創発システム

形状変化部

「可塑性」の実現に創発デザインシステムを応用