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| お知らせ |
会告：2006年度計測自動制御学会学術奨励賞の贈呈
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学術奨励賞 研究奨励賞10君，学術奨励賞 技術奨励賞3君に贈呈された．
○学術奨励賞 研究奨励賞
かなわく よしまさ
金涌 佳雅 君（学生会員）
2001年日本医科大学医学部卒業．同年5月から03年3月まで，川口市立医療センター非常勤嘱託(臨床研修医)．03年4月から東北大学大学院医学系研究科博士課程法医学専攻．法医解剖実務の補助に加え，死体温度からの死亡時刻推定に関する研究に従事．日本法医学会正会員．
受賞論文「死後外耳温からの死亡時刻推定に関する研究」
＜東北支部第231回研究集会で発表＞
法医解剖において，死亡時刻の推定は重要な鑑定項目の1つである．本論文では，死後外耳温を根拠にした死亡時刻推定について提案する．そのために，一定の環境条件下における死後外耳温の冷却動態を観察する目的で，実際の死体での測定に加え，解剖学的に正確なヒト頭部3次元モデルを構築し，冷却動態のコンピュータシミュレーションを行った．実測例・シミュレーション例ともに，その冷却動態は単純な指数関数モデルで説明できること，熱伝達率値の僅かな違いがその後の冷却動態に大きく影響を与えることが確認された．単純な指数モデルを用いて，いくつかの事件例で応用したところ，法医実務で許容できる推定幅に収まるものと考えられた．法医学で従来から用いられる死後直腸温と比べて，衣服等の影響が少ない分，より正確な死亡時刻推定に寄与し得ると考えられた．
こばやし こういち
小林 孝一 君（学生会員）
1975年7月21日生．2000年法政大学大学院工学研究科システム工学専攻修士課程修了．00〜04年新日本製鐵(株)勤務．04年東京工業大学大学院情報理工学研究科情報環境学専攻博士後期課程入学，現在に至る．制御理論の研究に従事．
受賞論文「ハイブリッド制御における有限オートマトンの最小表現」
＜第6回制御部門大会で発表＞
ハイブリッドシステムの最適制御問題は，一般に混合整数二次計画（MIQP）問題に帰着されることが知られているが，MIQP問題は離散（0-1）変数の次元に対して，計算量が指数関数的に増加する問題点を抱えており，実用化に向けた課題となっている．したがって，MIQP問題における0-1変数の次元が低減されるように，ハイブリッドシステムを表現することが望ましい．このような観点から，著者らはこれまでに，有限オートマトンに対する有限体 GF(2) 上のモデリング方法を提案し，その有効性を明らかにした．しかしながら，0-1変数の次元の最小性については十分な考察がなされていなかった．本論文では，有限オートマトンを表現する GF(2) 上のインプリシットシステムに対して，GF(2) 上のすべての線形な同値変換のもとで，入力変数の次元が最小となる等価な状態方程式，すなわち最小表現を導出した．さらに，著者らが提案したモデリング方法を改良することで，最小表現が得られることを示した．
みなみ ゆうき
南 裕樹 君（学生会員）
1982年8月15日生．2005年舞鶴工業高等専門学校専攻科電気・制御システム工学専攻修了．07年京都大学大学院情報学研究科システム科学専攻修士課程修了．同年同専攻博士後期課程に進学し，現在に至る．
受賞論文「離散値入力型制御における最適動的量子化器−フィードバック制御系の場合−」
＜第35回制御理論シンポジウムで発表＞
本論文では，制御対象への入力が離散値に制限された離散値入力型のフィードバック制御系における最適動的量子化器の設計問題を扱う．ここで考える最適性は，通常の連続値入力型のフィードバック制御系の出力の振る舞いに最も近くするという意味のものである．このような最適動的量子化器が得られれば，離散値入力型システムの設計において，これまでに整備されてきた連続値入力型システムに対する線形制御理論を適用でき，離散値入力型システムの設計が容易になることが期待できる．本論文では，最初に動的量子化器の一般形を示した上で，その性能を制御対象と制御器および動的量子化器のパラメータの陽な関数形として与える．そして，最適動的量子化器を導出し，その性能限界を明らかにする．最後に，数値シミュレーションにより動的量子化器の有用性を確認する．
よしだ たくみ
吉田 匠 君（学生会員）
1982年7月6日生．2006年東京大学工学部計数工学科卒業，同年同大学大学院情報理工学系研究科システム情報学専攻修士課程進学，現在に至る．拡張現実感のための視覚提示システムに関する研究に従事．
受賞論文「停留時間付き切り替え制御によるデータレートと制御性能の保証」
＜第6回制御部門大会で発表＞
データレートが有限であるネットワークを介して接続された制御系において，所望の制御目標を達成するために必要なデータレートはどれほどかということは興味深い問題である．本論文では，センサとアクチュエータがネットワークで繋がれた線形連続時間フィードバック系において，要求された制御性能を保証する問題を考える．特に，2次形式の評価関数に基づく制御性能を指標として制御器を設計する．制御器には，量子化器として対数型量子化器を用い，また連続時間の切り替え制御で生じうるチャタリングを防止する手法の1つである，停留時間付き切り替え制御則を導入する．これにより，制御性能を保証するために必要なデータ量とデータの伝送頻度が与えられる．さらに，システムの状態変数が1次元の場合に関して，データレートと制御性能の関係について解析を行った．その結果，停留時間の選び方によってデータレートを抑えられることがわかり，停留時間付き切り替え制御器の有効性を示した．
なかむら ひさかず
中村 文一 君（正会員）
1976年8月13日生．2000年東京工業大学大学院理工学研究科修士課程修了．03年奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科博士課程修了，博士(工学)．同年奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科助手，現在に至る．非線形制御理論，ロボット制御などの研究に従事．
受賞論文「勾配同次系の漸近安定性」
＜第6回制御部門大会で発表＞
同次系は非線形系の正準系のひとつとしてさかんに研究がおこなわれてきた．われわれは同次系に対して「同次固有値」の概念を提案しさまざまな解析を行ってきた．しかし，同次固有値が負であることが漸近安定であるための必要十分条件になりうるかという点については議論をおこなってこなかった．そこで本論文では，もっとも単純な構造をもつ勾配系である同次系を対象として漸近安定であるための必要十分条件を明らかにした．本論文ではまず，勾配同次系が満たすべき条件を明らかにし，同次系が勾配系となるためには非常に厳しい条件を満たさなければならないことを明らかにした．さらに，勾配同次系のEuler球面への射影系はかならず勾配系となることを明らかにし，これより勾配同次系が漸近安定となる必要十分条件は，すべての同次固有値が負となることであることを明らかにした．最後に，例題を用いて必要十分条件の有効性を検証した．
もろおか のぶゆき
諸岡 伸幸 君（学生会員）
1982年11月28日生．2005年東京都立科学技術大学工学部電子システム工学科卒業，同年首都大学東京工学研究科システム基礎工学専攻入学，現在に至る．ハイブリッドシステム制御に関する研究に従事．
受賞論文「モード遷移を考慮した張力・ルーパ系のオフライン設計」
＜第6回制御部門大会で発表＞
張力・ルーパ系は，ワークロールとルーパにより圧延材のうねりを抑制し，圧延材を均一な厚さに調整するシステムである．本研究では，このような系に対して，起動時から平衡状態にすみやかに遷移させる制御問題を考える．そして，マルチパラメトリック2次計画法を介して，モデル予測制御と等価な非線形フィードバック則を構成する方法を示した．つぎに，起動時と平衡状態の有するモードをハイブリッドシステムモデルで表現し，2次形式の評価関数を用いて, モード遷移を含めた線形最適制御問題を構成できることを明らかにした．これらの方法により，従来のハイブリッドシステムモデルにおけるモデル予測制御問題で示された結果と，同様な結果を確認することができた．また，提案手法は等価な非線形ゲインが求められるので，きわめて容易に制御則が実装できる．
しみず まさひろ
清水 正宏 君（学生会員）
1979年9月19日生．2002年名古屋大学工学部物理工学科卒業．04年名古屋大学大学院工学研究科計算理工学専攻博士前期課程修了．06年9月同後期課程修了，博士（工学）．05年日本学術振興会特別研究員．06年10月東北大学大学院工学研究科助手，現在に至る．ロボティクスに関する研究に従事．2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2004) Best Paper Award受賞．2005 IEEE Robotics and Automation Society Japan Chapter Young Award受賞．日本ロボット学会第20回研究奨励賞受賞．
受賞論文「力学系の時空間構造に基づく移動知理解に向けての一考察−モジュラーロボットを用いた事例研究−」
＜第18回自律分散システムシンポジウムで発表＞
生物はきわめてプリミティブな種であっても，非構造的で予測不能的に変動する環境（無限定環境）下で実時間かつ合目的的に振る舞いを自己組織化しながら対処する「移動知」とでも呼ぶべき知を有している．このような知は，いかなる原理によって発現しているのであろうか．また，どのようにして人工物に実装することができるのであろうか．本研究では，移動知発現のための共通原理解明に向けて，行動主体の制御系と機構系，そして環境間に生起する相互作用力学の時空間構造を解析する手法の構築を行った．この目的のために，筆者らが開発を進めてきたアメーバ様モジュラーロボットSlimebotを事例として採り上げ，その制御系・機構系・環境の三者を抽象化し，連続体力学モデルで表現することを提案した．力学系の時空間構造解析により，Slimebotが発現する適応的振る舞いには，モジュール群内部における機構系と制御系の間で互いの影響度の動的調整が存在していることが観察された．
おかもと たかし
岡本 卓 君（学生会員）
1980年8月25日生．2003年慶應義塾大学理工学部物理情報工学科卒業．05年同大学大学院理工学研究科基礎理工学専攻修士課程卒業．同年同大学院同専攻博士課程進学，現在在籍中．平成18年度日本学術振興会特別研究員(DC2，06年4月〜08年3月予定)．2005年度SICEシステム・情報部門 優秀論文賞受賞．2006年度SICEシステム・情報部門 奨励賞受賞．非線形力学系を用いた最適化手法に関する研究に従事．
受賞論文「The Improved Draining Method and Its Application to Proper Benchmark Problems」
＜SICE-ICCAS2006で発表＞
筆者らは，離散化勾配系カオスモデルに対する定量的解析をもとに，目的関数変換手法を用いて，より目的関数値が小さい領域へカオス軌道を引き込みながら大域的最適化を実現する「水抜き法」をすでに提案した．多変数多峰性の典型的なベンチマーク問題への適用を通して，その優れた大域的最適化性能を確認したが，Liangらによって指摘されているように，典型的なベンチマーク問題には，いくつかの問題点が存在する．また，水抜き法では，探索開始時に目標値として大域的最適解の目的関数値が必要であるという問題点があった．本研究では，この水抜き法の問題点であった目標値の必要性を解消する手法を提案した．さらに，この改良手法を，典型的なベンチマーク問題の問題点をLiangらによって推奨されている方法で解消したproperなベンチマーク問題（同様に多変数多峰性）へ適用し，より一般的な状況下で，その優れた大域的最適化性能を確認した．
すずき けんた
鈴木 健太 君（学生会員）
1980年12月29日生．2003年筑波大学第三学群工学システム学類卒業．05年同大学大学院システム情報工学研究科知能機能システム専攻修士課程を修了．同年同専攻博士後期課程に進学，現在に至る．人の運動やヒューマノイドの動作生成に関する研究に従事．現在は，ロボットスーツHALの開発と歩行支援に関する研究に従事している．
受賞論文「ロボットスーツHALを用いた下半身不随患者の歩行支援に関する研究」
＜第6回システムインテグレーション部門講演会(SI2005)で発表＞
脳性麻痺や脳卒中,脊髄損傷等が原因で下半身不随となった障害者に，彼らの残存機能を利用した移動手段や，適切なリハビリテーションを提供することは重要な課題である．そこで本稿では，日常生活における運動支援を想定して，下半身用ロボットスーツHALを開発し，下半身不随患者の動作意思を推定しながら歩行動作を実現するための，歩行支援手法の提案を行った．まず，健常者歩行に基づいた軌道追従制御によって，装着者に適した脚の振り出しを実現した．さらに，人の歩行動作を決定する意思の中でも，歩行の開始と停止に関する意思，また歩行中のPhase遷移に関する意思に着目し，床反力情報から得られる重心移動や，上半身姿勢の変化を指標として意思推定を行った．提案する手法を適用し，実際の障害者に支援を行った結果，歩行動作の開始・停止および歩行中のPhase遷移が被験者の意思に従って適切に行われ，歩行が実現した．このことから本手法の有用性を確認した．
せと ふみ
瀬戸 文美 君（学生会員）
1980年9月12日生．2003年東北大学工学部機械知能工学科卒業，05年同大学大学院工学研究科バイオロボティクス専攻博士前期課程修了，同年同専攻博士後期課程進学．06年より日本学術振興会特別研究員，現在に至る．人間−ロボット間の力学的相互作用に基づく協調作業に関する研究に従事．
受賞論文「RoBEを用いたモバイルマニピュレータの実時間自己衝突回避制御−第7報 関節可動範囲を考慮した協調動作の導入−」
＜第6回システムインテグレーション部門講演会(SI2005)で発表＞
本研究では人間協調型ロボットにおける実時間での自己衝突回避の実現のため，ロボット形状の弾性要素表現“RoBE”とRoBEを用いた自己衝突回避制御手法，および人間協調型ロボット全般に適用可能な一般性を有する自己衝突回避動作を提案してきた．しかし人間との協調作業においては自己衝突問題だけではなく，関節可動範囲限界の問題や可操作度など，関節可動範囲を考慮しなければならない局面が多々存在する．本論文では，自己衝突を回避するためにRoBEによって生成される仮想的な反力に加えて，関節可動範囲を考慮するための仮想的な関節力／トルクを生成し，動作生成に用いることによって，人間との協調作業においてさまざまな問題を同時に，かつ統一的に扱うことが可能となり，安全性及び操作性が向上する動作生成手法を提案した．提案する手法を平面4自由度マニピュレータに適用し，計算機シミュレーションを行うことによってその有効性を確認した．
○学術奨励賞 技術奨励賞
つただ ひろゆき
蔦田 広幸 君（正会員）
1972年12月31日生．97年大阪大学大学院基礎工学研究科システム工学専攻修士課程修了．同年4月三菱電機(株)入社．現在，同社先端技術総合研究所において，昇降機・電力機器等の機器診断技術，監視制御技術に関する研究に従事．博士（工学）．電気学会会員．
受賞論文「回転軸巻付型センサを用いたチェーン駆動装置の異常診断」
＜第23回センシングフォーラムで発表＞
本論文では，チェーン駆動装置の回転軸に直接巻き付けて設置する構造をもち，回転軸と一体となって回転しながら三軸加速度を測定してチェーン駆動装置の異常診断を行う，回転軸巻付型センサを提案している．本センサは，回転軸の接線方向および径方向の加速度波形から重力加速度成分を抽出して自身の回転角を算出するので，回転計を固定設置することなく，回転機械診断によく使われる回転周期加算平均処理や回転速度の算出が可能であるという特徴を有している．本センサを試作し，実機エスカレーターの手すり駆動主軸に設置して，チェーン弛み異常の検出可否について検討した．連続運転中の測定波形を分析した結果，異常時に振動尖度が増加することや，チェーンと歯車の噛み合い振動周波数成分が消失することを利用すれば，異常検出可能であることが確かめられた．本センサは設置も容易であり，エスカレーター保守点検作業の時間短縮化に貢献する．
KWAK, Ki-Seok 君（正会員）
(1973.1.23) Received the B.S degree from Kyonggi University, Suwon, Korea, and the M.S. degree from the Department of the Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University, Seoul, in 2000, and 2002 respectively. He is currently candidate for Ph.D. degree in Yonsei University.
受賞論文「Load Impedance Measurement on a Coaxial Cable via Time-Frequency Domain Reflectometry」
＜SICE-ICCAS2006で発表＞
In this paper, a new signal processing based methodology which is able to measure a load impedance with high accuracy and resolution is implemented. This methodology is characterized by a chirp signal with Gaussian envelope which enables one to achieve time localization and to assign energy in the frequency band of interest at the same time.
For an evaluating the reflection coefficient and estimating the fault distance on a cable a normalized time-frequency cross-correlation function is utilized, and a cross time-frequency distribution function is used to acquire the phase difference between the input and the reflected signals. The real impedance measurement experiments have been carried out using a time-frequency domain reflectometry (TFDR) system on a coaxial cable with various sorts of terminal resistors. The experimental results of the TFDR based impedance measurement are compared with those of the commercial time domain reflectometry (TDR). The proposed TFDR based impedance measurement methodology shows that it is able to evaluate the location of fault on a coaxial cable and it can offers information of the fault as the load impedance.
のだ よしゆき
野田 善之 君（正会員）
1972年8月6日生．2006年豊橋技術科学大学大学院工学研究科博士後期課程修了．05年国立長寿医療センター研究所長寿医療工学研究部生活支援機器開発室長，06年豊橋技術科学大学工学部生産システム工学系助手となり，現在に至る．05年6月〜8月メルボルン大学客員研究員．鋳造産業における注湯工程の自動化，液面制振制御，車椅子の走行制御および動的計量の研究に従事．
受賞論文「鋳造産業における注湯動作の物理モデルとその逆モデルによるフィードフォワード流量制御」
＜第6回システムインテグレーション部門講演会(SI2005)で発表＞
鋳造産業における注湯工程は，高温の溶湯を扱うことから，作業者にとって非常に過酷な作業環境である．そこで，現在，注湯工程の自動化が進められている．本論文は，自動車用鋳鉄部品製造などに用いられる取鍋傾動式自動注湯システムを対象として，流体力学に基づいたモデリングとその逆モデルによるフィードフォワード注湯流量制御システムを提案している．本論文で提案している注湯流量モデルは，ベルヌーイの定理と物質収支式から構成された非線形モデルであり，注湯工程で一般的に用いられている円筒形取鍋や扇形取鍋などに適用可能な形式で表現されている．また，モデルパラメータの多くは，取鍋形状から取得できるため，数回の同定実験で，全てのモデルパラメータを得られる利点をもつ．注湯実験を通じて，提案制御システムが，従来の線形パラメータ変動モデルを利用した流量制御システムより，高精度に目標注湯流量に追従していることを示した．
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