研究グループ

N(新物質・機能素子・生産技術)研究部門

ナノ・マイクロデバイス研究グループ

研究期間 2020年度~2022年度
研究課題 ナノ・マイクロデバイスの創成とメカトロニクス・IoT・医療への応用
研究代表者 システム理工学部 青柳 誠司 教授
研究者 システム理工学部/ 伊藤 健 教授、清水 智弘 教授、
          高橋 智一 准教授、鈴木 昌人 准教授、谷 弘詞 教授

 関西大学で長年培ってきた、ナノ・マイクロ加工技術を駆使し、世の中の役に立つナノ・マイクロデバイスを創成し、メカトロニクス、IOT、医療等への応用を目指す。具体的には、ナノテクスチャを表面に付与することで吸着力を高めたロボットハンド、無駄になっている振動や摩擦のエネルギーを有効に利用して発電しIOT センサに電源供給するマイクロ発電デバイス、低侵襲医療に使用されるマイクロ医療ツール等の開発を行う。企業との共同研究や外部資金の獲得も視野に入れる。

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メディカルポリマー・デバイス研究グループ

研究期間 2021年度~2023年度
研究課題 関大メディカルポリマーを用いた治療・診断用デバイスの開発
研究代表者 化学生命工学部 大矢 裕一 教授
研究者 化学生命工学部/ 田村 裕 教授、宮田 隆志 教授、平野 義明 教授、
           岩﨑 泰彦 教授、古池 哲也 教授、葛谷 明紀 教授、柿木 佐知朗 准教授、
          河村 暁文 准教授
システム理工学部/ 宇津野 秀夫 教授、田地川 勉 准教授

 本研究グループは、関西大学が開発した医療用ポリマー材料(関大メディカルポリマー)を実際に応用される製品・デバイスとして結実することを最終目的とする。具体的には、外部環境に応答するスマートポリマーゲル、生体の特定組織に親和性を示すポリマー、組織再生の足場となるポリマー、標的指向型ドラッグデリバリーシステムを可能にするポリマー微粒子などを使用して、次世代の先進医療を支える、治療用デバイス、再生医療用デバイス、検査デバイスを開発・実用化するための必要なプロセス( Proof of concept(POC)の取得、PMDA認可、安全性評価、企業との契約)を実行するとともに、さらに次の時代のブレークスルーをもたらす基礎研究についても検討する。

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次世代自動車のトライボトロニクス研究グループ

研究期間 2021年度~2023年度
研究課題 1)電場におけるEV車摺動部の摩擦・摩耗メカニズムの解明およびセンシングに関する研究
2)摩擦帯電センサーを利用した自動車異常検知システムの研究開発
3)自動車走行環境のセンシングに関する研究
研究代表者 システム理工学部 呂 仁国 准教授
研究者 システム理工学部/ 谷 弘詞 教授、小金沢 新治 教授
先端科学技術推進機構/ 多川 則男 研究員

 近年、CO2排出量の低減、地球温暖化防止の観点より、自動車の電動化が急速に進めてられてきた。一方、自動運転技術の進化により、自動車産業が大きく変化しつつある。動力源の内燃機関から電動モータへの置換えに伴い、それを取り巻く機械要素の構成及び要求される機能も大きく変遷する。特に摺動部品の数は劇的に減少することとなる一方、小型化かつ高出力に伴う接触条件の過酷化による接触部品の耐摩耗性や耐焼付き性が求められている。漏れ電流によって引き起される電食低減の要求もある。さらに、自動運転に対し、効率化により環境負荷の低減や、車体異常の検知及び走行環境のセンシングによる安全性向上などを考える必要である。
本研究グループでは、これまでのトライボトロニクス研究会の研究成果を活用し、次世代電気自動車に着目し、自動車の電動化に伴うトライボロジーに関わる課題の解明、自動車異常検知センシング技術の研究開発及び、自動車走行環境のセンシング技術の研究開発を目的とし、研究グループを設立する。上記の研究を通じて、関西地区の自動車トライボトロニクス研究拠点となることを目指す。さらに、企業とのコラボレーションを図り、研究の実用化も目指す。

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I(情報・通信・電子)研究部門

文化遺産の修復,維持管理のためのICT技術研究グループ

研究期間 2020年度~2022年度
研究課題 文化遺産の維持管理のためのICT 技術研究
研究代表者 環境都市工学部 安室 喜弘 教授
研究者 環境都市工学部/ 鶴田 浩章 教授
文学部/ 吹田 浩 教授
社会安全学部/小山 倫史 教授

 本研究では、発掘後の学術調査や遺跡の保全を持続可能な形で進展させる仕組みを検討することを目的とする。発掘以降、断片的にしか残されていない各年代の調査や作業の記録を、時間・空間軸で相互に結び付け、一元管理を可能にする文化遺産用のクラウドシステムの実現や、機械学習などの情報技術を活用した文化財の復元方法を検討し、文化遺産の持続的な維持管理と、遺跡の現場や博物館での考古資源の多角的な活用に資する情報環境の創出を図る。

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近未来ICTの社会実装研究グループ

研究期間 2021年度~2023年度
研究課題 関西大学で培われてきた近未来的ICTの社会実装を最終目的とした実証実験
研究代表者 システム理工学部 松島 恭治 教授
研究者 システム理工学部/ 梶川 嘉延 教授、四方 博之 教授、徳丸 正孝 教授、小尻 智子 教授
           吉田 壮 助教、アイエドゥン エマヌエル 助教
環境都市工学部/ 安室 喜弘 教授

 関西大学では様々な情報通信技術ICTの研究が行われている.これらの研究は, その技術を最終的に社会実装することを目指している. この場合の社会実装とは研究成果として得られた「知」を社会において活用することに他ならず, 関西大学が学是とする「学の実化」を体現するものである.
 ここで, IoT, ビッグデータ,AI,5Gなどに代表されるICTは,第5期科学技術基本計画で提言された「超スマート社会」における中核技術であり,新たな産業,製品,サービスの創発を通じて社会に便益をもたらすものである. しかし近未来的ICTを社会実装するにあたっては実証実験が不可欠である. また,その実証実験はICTの規模が大きくなればなるほど困難になる.本研究グループは、この様な実証実験の手法を幅広く探り、実際の実証実験を通じて本学で研究開発されたICTを社会実装することを最終目的としている
 一方,2025年に大阪夢洲で開催される大阪・関西万博は未来社会の実験場と位置づけられており,近未来技術の実証実験の場を提供することがコンセプトの一つとなっている.実際に2020年1月には,万博会場で実装あるいは実証する技術のアイデアが募集されており,研究代表者の松島はコンピュータホログラフィを活用した3Dサイネージ技術の実装を関西大学として提案している. (*1) このアイデア提案は現在も随時受け付けられている. そこで,本研究グループの直近の目標としては,先行するコンピュータホログラフィによるサイネージに付随する技術,またそれに留まらず,社会実装を目指した様々なICTの実証実験を2025年万博において提案することを目指す.
(注*1)アイデアの提案者は法人であることが要求されている.

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緊急救命避難支援のための災害情報通信ネットワーク研究グループ

研究期間 2021年度~2023年度
研究課題 緊急救命避難支援のための災害情報通信ネットワークに関する研究開発
研究代表者 システム理工学部 和田 友孝 准教授
研究者 システム理工学部/ 榎原 博之 教授
環境都市工学部/ 尹 禮分 教授
社会安全学部/ 川口 寿裕 教授、元吉 忠寛 教授

 近年、世界中で火災、地震、津波、テロ、パンデミック等、人々の生命に関わる極めて重大な大規模災害が多発している。火災やテロなどの災害では、少なくとも数分以内に災害現場から避難することが求められる。しかし、正確な災害情報を即時に得ることが難しいため、被災者はパニック状態に陥り、最悪の場合には死に至る恐れがある。もし被災者が災害の発生位置や危険箇所、混雑している通路など、緊急避難に必要な正確な情報を入手することができれば、正常な判断や行動をとることができ、無事生還する可能性が高まる。そのためには災害が発生した直後に、被災者に対して必要な避難支援情報を即時に伝達するシステムが必要不可欠である。
 避難支援情報を伝達する手段として、スマートフォンを用いた災害時ナビなどのアプリがある。これは災害発生時、スマートフォンのGPS情報を使って現在地情報を取得し、周辺の避難所を表示する機能などが備わっている。しかし、GPSを利用できない屋内では機能しないという問題がある。また、災害時の輻輳により、被災者に対して適切な情報を提供することが困難であるという欠点を持っている。
 本研究グループの目的は、災害時やその後において使用可能な情報通信ネットワークを活用し、被災者の緊急避難支援を行うシステムを構築することである。その手段の1つとしてユーザが所有するスマートフォンを用いて避難支援するシステムを構築する。本システムは、災害発生直後にスマートフォン同士の自律的ネットワークとインフラネットワークを融合することにより、瞬時に災害を検知し、災害状況に応じた避難経路を検索し、安全かつ迅速な避難支援を実現する。また、災害発生前後の災害情報通信ネットワークにも対象を広げ、災害発生前における通常時のネットワーク構成の検討および災害発生後の避難所を含めた避難支援に関する新たな情報通信ネットワークの構築に関する検討を行う。災害後に特有の人間の心理状態への理解を向上させることにより、これまでにない効果的な避難支援を実現することも目的としている。

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B(生命・人間・ロボティクス)研究部門

知的巡回ロボット設計技術研究グループ

研究期間 2020年度~2022年度
研究課題 知的な巡回ロボットの実生活環境への導入にむけた設計法の確立
研究代表者 システム理工学部 小谷 賢太郎 教授
研究者 システム理工学部/ 倉田 純一 准教授、花田 良子 准教授、
          鈴木 哲 准教授、朝尾 隆文 助教
環境都市工学部/ 原 直也 教授、都築 和代 教授

 知的巡回ロボットは現在、都市空間や商業施設などで主に警備などを目的として開発が進められている。より小型の知的巡回ロボットが介護施設や一般家庭など様々な実生活環境への導入が期待されている。このような知的な小型巡回ロボットについて、実際のテスト環境における設計・適用例を通じて、種々の実環境への導入に向けた一設計手法を確立することが本研究の目的である。

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ソーシャル・コグニティブ・ロボティクス研究グループ

研究期間 2021年度~2023年度
研究課題 人に寄り添う共感インターフェースの基盤技術の開発
研究代表者 総合情報学部 瀬島 吉裕 准教授
研究者 総合情報学部/ 荻野 正樹 教授、米澤 朋子 教授

 AI技術の深化により、人間へ提供する情報やサービスの最適化・効率化が進んでいる。次世代のAIシステムは、身体というハードウェアを兼ね備え、自律的に人の意思決定を支援するものになっているだろう。すなわち、人とかかわり、社会との関係を支援するソーシャルロボットについて議論し、その解決策を模索する必要がある。
 本研究グループでは、人とかかわるソーシャルロボットの在り方について、人とロボットとのインタフェースにおける技術的な問題や課題解決だけでなく、認知科学的アプローチによる人とロボットやエージェントへの振る舞いや意思決定支援、人との情動に共感するアルゴリズムやそれを応用した介護支援AIシステム、身体性を有するロボットの認知発達メカニズムやソーシャルスキルの獲得プロセス、人間拡張による合理的支援やロボットに対する倫理的配慮等、人とロボットに関する多くの研究領域を横断し、多様な知見の蓄積と科学技術による解決手法を模索・提案することを目的とする。

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E(環境・エネルギー・社会)研究部門

景観と防災まちづくり研究グループ

                
研究期間 2019年度~2021年度
研究課題 (1) 河川景観と防災まちづくり
(2) 沿岸域の景観・利用と津波防災まちづくり
(3) グリーンインフラによる防災まちづくり
(4) 水辺景観・アメニティ形成と防災まちづくり
研究代表者 環境都市工学部 林 倫子 准教授
研究者 環境都市工学部/ 石垣 泰輔 教授、安田 誠宏 准教授、尾﨑 平 教授

 多発する自然災害に対処するため、または将来的な気候変動に適応するため、近年の防災・減災の取り組みは大規模化し、かつ、そのメニューも多様化してきている。そこで防災対策の制度や技術はそれ単独で成立するのではなく、地域の景観や生態系、生活文化と調和した「防災文化」として、地域社会に根差していくことが求められるが、現状では必ずしもそれがうまくいっているとはいえない。

 本研究グループでは、上記のような問題意識に基づき、命や財産を守るための防災まちづくりと、地域の魅力づくりやコミュニティ創生といった景観街づくりという、従来個別に議論されてきた2つのまちづくり論の接点を探り、総合的なまちづくりとして昇華させるための方策を提案することを目的とする。

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健康まちづくりオープンイノベーションにおける合意形成と意思決定
研究グループ

                
研究期間 2019年度~2021年度
研究課題 健康まちづくりオープンイノベーションにおける合意形成と意思決定
研究代表者 環境都市工学部 尹 禮分 教授
研究者 環境都市工学部/ 秋山 孝正 教授、北詰 恵一 教授、
         井ノ口 弘昭 准教授、尾﨑 平 教授
人間健康学部/ 谷所 慶 准教授

 健康まちづくりを進めるにあたっては、自治体、医療・保険関係者、市民、NPO、企業などの多様なステークホルダーの意見を反映した事業の進め方が重要である。また、創造的な成果を必要とすることから、構想・企画段階から実装まで、実験的な方法も交えて、合意形成の手続きにおける透明性、公正性が強く求められることになる。さらに、各ステークホルダーの関心事は、市民全体の便益向上、健康社会の実現、自身の身近な問題解決、個別テーマの活動の充実、研究開発の進展など多様であり、オープンイノベーションの場にどのようなテーマを持ち込み、どこまで皆で情報共有して議論し、何を意思決定し、個々の関心事に繋げるかといった合意形成と意思決定プロセスのデザインがその成否に関して極めて重要となる。

 オープンイノベーションの場は、公平性、主体性、創造性などの価値観の共有も重要であり、このような合意形成と意思決定の場における新しいコーディネーションの方法論も明らかにしていく必要がある。

 本研究グループは、健康まちづくりという、オープンイノベーションの中でも社会性にとりわけ重要な価値を置くメガテーマを設定した取り組みにおいて、このようなイノベーティブな合意形成と意思決定メカニズムを実践的に明らかにすることを目的とする。具体的な成果は、社会意思決定理論における創造的意思決定理論の構築、多目的他主体の意思決定コーディネーションプログラムの開発、合意プロセスマネジメントマニュアルの作成などとする。

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