JAXA の研究開発業務と知的財産について
独立行政法人宇宙航空研究開発機構（JAXA）産業連携センター 知的財産グループ

1 はじめに

潮田 知彦

握、グローバルな水循環や地球環境変動等の把握、高精度な測位の実現等、様々な社会的ニーズに対応する衛星

独立行政法人宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、平成の研究開発・運用等を通じ、安心・安全で豊かな社会を

15 年 10 月、宇宙科学の研究を中心とする宇宙科学研究実現するとともに、外交に貢献する宇宙開発利用を推進

所（ISAS）、航空技術の研究開発を中心とする航空宇宙

しています。

技術研究所（NAL）、ロケット、人工衛星の開発を中心
1.1.1 生み出された特許とする宇宙開発事業団（NASDA）が統合され設立された機関です。JAXA は宇宙航空技術の開発を行うのが第一

これらの人工衛星の研究開発からは、主に地上を観測の目的ですが、人工衛星、ロケット、航空技術の研究開する観測センサ技術や衛星通信技術に係る発明などが生発を行うばかりでなく、研究から生まれた技術を広く民まれています。

間で活用できるように、研究成果の知的財産化を進め、例えば、陸域観測技術衛星「だいち」（ALOS）1）に搭載

外部活用を推進しています。

されている高性能可視近遠赤外放射計 2 型（AVNIR-2）2）

本文では、前半で JAXA が行っている複数の研究開発の開発からは、衛星に搭載される光学センサの感度をラ

業務概要や、その中で生じた特許及びその活用事例を紹介し、後半で JAXA の知的財産の現状、活用状況について紹介したいと思います。
1.1 人工衛星に係る研究開発
JAXA は、これまでも通信・放送衛星、気象衛星等の人工衛星の研究開発を実施してきました。現在は、社会的なニーズの高い災害・測位衛星、地球観測衛星に重点化し、「宇宙基本計画」（平成 21 年 6 月宇宙開発戦略本部決定）をはじめとする宇宙計画等に基づき、人工衛星等の開発利用計画に沿った研究開発等を着実に推進しています。日本を含むアジア地域における災害時の情報把

陸域観測技術衛星「だいち」

1）2006 年 1 月に打ち上げられた陸域観測技術衛星「だいち」（ALOS）は地形や地質、土地利用のデータ収集を目的とした衛星です。災害発生時には被災域の緊急観測を実施するなど災害状況把握に貢献するとともに、「だいち」データを用いた森林伐採域の特定など
森林管理等にも利用されています。
2）高性能可視近遠赤外放射計 2 型（AVNIR-2）は地球観測プラットフォーム技術衛星「みどり」（ADEOS）に搭載された高性能可視近赤外放射計（AVNIR）の分解能をさらに向上させたもので、可視、近赤外域の観測波長を用いて、主に陸域、沿岸域を観測すること
により、地域環境監視等に必要な土地被覆分類図、土地利用分類図などの作成を行います。

tokugikon

28

2010.5.21. no.257

未来へつなぐ宇宙技術

ジオメトリック校正 3）装置により監視する観測システムの正確な位置や情報を得ることができる位置情報提供シについての特許が生まれています。ラジオメトリック校

ステムに関する発明です。

正装置の白色 LED を束ね、光学センサ入射光前面から入射させるよう構成することで、入射開口面の全体をカバーすることができ、かつ少ない消費電力で十分な校正
輝度を確保して、観測時に有害なフレアとなる可能性のある光路を発見できる機能などを持たせることができます。
技術試験衛星Ⅷ型「きく 8 号」
（ETS- Ⅷ）4）の研究開発
では、大型アンテナ反射鏡についての特許が生まれました。大型アンテナ反射鏡の反射面を、これを支持するトラス構造とは独立に非対称に形成することにより、衛星とアンテナの重心のずれを小さくし、制御性を改善した

準天頂衛星システム「みちびき」

アンテナ反射鏡についての特許です。

また人工衛星の研究開発だけでなく、衛星を利用した実験からも特許が生まれています。例えば、技術試験衛星Ⅷ型「きく 8 号」を使った災害時を想定した通信実験を行う過程から生まれた、IC タグを付加したトリアー
ジタグと通信衛星を連携させることで、災害時の医療情報を的確かつ迅速に収集する災害救護支援システム及びこれらの医療情報を入力するための携帯端末装置やその入力方法、入力プログラムについての発明です。
1.1.2 活用事例
これらの人工衛星の研究開発により蓄積された JAXA
技術試験衛星Ⅷ型「きく8号」の特許等を応用して、企業により製品化されたものもありますので紹介します。

準天頂衛星システム「みちびき」（QZSS） の研究開発
5）「視覚障害者用点図ディスプレイへの応用」

からは、位置情報提供システムについての発明が生まれています。衛星からの測位信号が届かない屋内や地下街

迅速な応答を有する圧電素子駆動の触知ピンで構成さなどにおいても、屋外と同じように測位できる「測位のれ、1 つの触知ピンがコンピュータ画面の画素数（1 対

シームレス化」の強いニーズに対応するために、屋内で1 から全体表示）に対応し、コンピュータ画面の所望の

3）ラジオメトリック校正：画像の輝度精度を保証するための輝度むらや感度等の補正。
4）技術試験衛星Ⅷ型「きく 8 号」
（ETS- Ⅷ）は宇宙における大型展開構造物等の基盤技術修得並びに、携帯型端末による音声・データ通信を可能とする移動体衛星通信システムの実現及び高品質な音声や静止画像の伝送を可能とする移動体衛星デジタルマルチメ
ディア同報通信システムの実現をめざし、13m 級大型展開アンテナ、高出力中継器、衛星搭載交換機、高精度時刻基準装置による測位等に関する技術の実証を目的とした技術試験衛星です。機能・性能確認及び利用実証を行う基本実験並びに開発成果の社会還元を目指した利用実験を推進しています。
5）準天頂衛星システム「みちびき」（QZSS）は、平成 22 年度に打ち上げ予定の衛星で、山間部、ビル陰等に影響されず、広く日本全体を対象とした測位サービスの提供、GPS の情報を補完・補強することによる、高精度測位の実現を目指しています。「みちびき」は、日本付近で常に天頂付近に 1 機の衛星が見えるように、複数の衛星を、静止衛星と同じ周期をもち、軌道傾斜角を有する複数の軌道面（これらの軌道を準天頂軌道と呼んでいます）に配置した衛星システムであり、山間地、ビル陰等に影響されず、日本全国をほぼ100％カバーする高精度の衛星測位サービスの提供を可能とするものです。

2010.5.21. no.257

29

tokugikon位置の情報を迅速・正確に触知可能に表示ができる点図合に成功しています。

触知ディスプレイシステムの特許技術を応用して、視覚
1.2.1 生み出された特許

障害者用点図ディスプレイが製品化されています。これは、目の不自由な人たちがコンピュータを操作できるよ

H −Ⅱ A ロケット 6）や H −Ⅱ B ロケット 7）の研究開発

う、ディスプレイに表示される図形や動画を手触りで識を通じて、数多くの新たな技術や知見を獲得しています。

別できるように作られたシステムです。パソコンにこの

その多くは特許として公開せずに、JAXA 内の技術ノウ

製品を接続することで図形情報を点図の形でリアルタイ

ハウとして適切に管理しています。

ムに表示することができます。この製品は、大学や図書特許化されたものとしては、エンジンの真空試験時の館などで活用されています。

減圧を行う減圧装置等の試験技術や、火工品を使ったメ
インロケットと補助ロケットの結合分離に係る特許といったものが、あげられます。

（提供：ケージーエス（株））

1.2 宇宙輸送システムに係る研究開発
宇宙輸送システムは、宇宙空間へのアクセスを可能とする手段として、人工衛星の打ち上げや、国際宇宙ステー

H−ⅡAロケット

ションの組み立て・物資補給といったあらゆる宇宙活動の根幹となっています。日本はこれまで、さまざまな研究と試験を重ねながら、独自の技術でロケットを開発してきました。特に、H −Ⅱ A ／ H −Ⅱ B ロケットは、我が国が必要なときに、独自に宇宙空間に必要な人工衛星を打ち上げる能力を維持するために必要である我が国の「基幹ロケット」に位置付けられています。またロケッ
トの他にも、国際宇宙ステーション（ISS）を運用するために必要な水・食料・実験機器等の物資を補給するという我が国の国際的な責務を履行するため、宇宙ステーション補給機（HTV）を開発しました。HTV は、平成
21 年 9 月に H −Ⅱ B ロケットで打上げられ、ISS への結

H−ⅡBロケット

6）H −Ⅱ A ロケットは、日本の大型の基幹ロケットであり、数々のミッションを実現しています。高い信頼性を持ち、16 号機（平成21 年 11 月）までに 10 機連続の打上げに成功しており、通算成功率は約 93％（15/16）となっています。日本初の純国産ロケット
H-IIロケットで培われた技術をもとに、高い信頼性を確保しつつ、低コストで対応できるよう開発されています。このH−ⅡAロケッ
トは 13 号機（平成 19 年 9 月）より民間移管を行い、三菱重工業株式会社による打上げ輸送サービスが実施されています。
7）H −Ⅱ B ロケットは H −Ⅱ A ロケットの能力を向上させた大型の基幹ロケットです。平成 21 年 9 月に試験機（初号機）の打上げに成功しました。H-IIAロケットの能力を向上させたH-IIBロケットでは、第1段のパワーアップを図り、燃料タンクの直径をH-IIAロケッ
トの 4m から 5.2m に拡大して、推進薬を約 1.7 倍搭載することが可能になりました。またエンジンは、H-IIA ロケットの第 1 段で使用されている LE-7A エンジンを 2 基束ねたクラスター仕様となっています。H-IIB ロケットでは、H-IIA ロケットで使用実績のある技術をできる限り活用することにより、信頼性の確保が図られています。

tokugikon

30

2010.5.21. no.257

未来へつなぐ宇宙技術

1.2.2 活用事例

術をより一層進歩させ、地上の生活や産業に役立てていこれらの宇宙輸送システムの研究開発により蓄積されくことを目的としています。

た JAXA の特許等を応用して、企業により製品化された

日本はその中で、日本初の有人宇宙施設である日本実事例を紹介します。

験棟「きぼう」9）の開発・科学研究を担っています。国際宇宙ステーションには 5 つの実験モジュールが組み立「断熱塗料への応用」

てられますが、その 1 つが日本の実験棟である「きぼう」

ロケット打ち上げ時の熱からロケットや衛星を守るです。JAXA は、この「きぼう」を開発するだけでなく、フェアリング 用断熱材の特許を応用し、高性能塗布式

筑波宇宙センターでの運用管制を行い、「きぼう」を用断熱材が製品化されています。製品化された断熱塗料は、いた利用実験や科学研究を進めています。船内実験室に厚さ 1 〜 2mm で「− 100℃〜＋ 150℃」の断熱効果を有は、実験試料などを船外実験プラットフォームとやりとし、接着性がよく、ペンキのように塗るだけなので、複りするためのエアロックがあります。また「きぼう」船雑な表面形状でも対応可能で、建築用だけでなくあらゆ

内は 1 気圧の空気で満たされ、ここでは地上と同じ服装る分野に適用可能な製品となっています。

で活動することができ、微小重力環境を生かしたさまざ

8）

まな実験が行われます。

上：乾燥前

下：乾燥後（提供：（株）日進産業）

1.3 国際宇宙ステーションに係る研究開発

国際宇宙ステーション

宇宙の特殊な環境を利用して実験・研究などを行うプ
ロジェクトが「国際宇宙ステーション」計画です。国際
宇宙ステーションは高度約 400 キロメートルの地球周回の軌道上で組み立てられている巨大な有人施設です。
アメリカ・ロシアをはじめヨーロッパ・カナダなど世界15 カ国が参加しており、各国が最新技術を結集した初めての国際プロジェクトとして順調に計画が進められています。微小重力下でなければできないタンパク質結晶や新素材の作成、生物学の実験、芸術や教育分野での利用などにより、宇宙環境の多様な利用に挑み、科学・技日本実験棟「きぼう」（写真提供：NASA）

8）フェアリングとは、ロケットの大気圏内飛行中に人工衛星に対する環境を守るために ロケットの先端に使用される覆いのことです。
フェアリング用断熱材には、優れた形状保持性、耐熱性を有し、熱衝撃、衝撃加重、高温環境に対して強く、軽量で薄くても断熱性に優れ、自体が接着性を有し、塗装加工も可能であることが要求されます。
9）
「きぼう」

は宇宙飛行士が長期間にわたって実験を行うことができる有人施設で、最大 4 名まで搭乗でき、「船内実験室」「船外実験プラットフォーム」という 2 つの実験スペース、それぞれに付いている「船内保管室」および「船外パレット」、実験や作業に使用する「ロボットアーム」および「衛星間通信システム」の 6 つから成り立っています。

2010.5.21. no.257

31

tokugikon

1.3.1 生み出された特許

すい微小重力環境下における宇宙実験を行うことで、有これらの日本実験棟「きぼう」をはじめとする有人宇効な結晶生成手法の確立に向けた取り組みが実施されて宙活動に関する研究開発からは、宇宙環境を利用した実きました。この実験を通じて、液液拡散法と呼ばれる生験に関する特許が数多く生まれています。

体高分子結晶化手法をシンプルな構成で可能とし、効率

例えば、企業や大学等と共同で実施したナノスケルト

的に生体高分子結晶を生成できる特許技術が生まれましン材料の創製の研究からは、結晶構造を有する多孔質酸

た。この特許技術や関連したノウハウを応用することで、化チタン及びその製造方法に関する発明が生まれていま

低コストで再現性、信頼性の高い高品質な淡白結晶を生す。この製造方法を用いることで、より大きい平均孔径成できる生体高分子結晶生成装置が開発、製品化されてを有し、高い光触媒機能や吸着機能等を奏する多孔質酸います。

化チタンが製造できます。
「医療研究用細胞培養装置への応用」

また、企業や大学等と共同で実施した新素材の研究か
らは、自己組織化ペプチドについての発明が生まれてい国際宇宙ステーション「きぼう」搭載細胞培養装置技

ます。自己組織化ペプチドゲルを様々な分野で利用する術に関する特許を応用することで、医療研究用細胞培養

場合、その用途に応じて強度等の機械的特性において多装置が開発されています。

様性を有するゲルが求められます。この発明は、温度応

この特許は、適宜細胞培養容器内の培地を交換するこ

答性を有する自己組織化ペプチドやその組成物によっとができ、地上のフラスコ培養と同様な培養試験を行うて、その機械的特性の制御を可能とします。

ことのできるコンパクトで作業性に優れた細胞培養装置の特許です。この特許を応用することで、高品質・信頼

1.3.2 活用事例性が求められる再生医療分野での展開省スペース化、作

これらの国際宇宙ステーションの研究開発により蓄積業の自動化、効率化を実現し、温度や湿度、水分量や照された JAXA の特許等を応用して、企業により製品化さ度、酸素濃度などを自動制御することができ、培地の自れた事例を紹介します。

動交換が可能です。また、地上用として、部材の素材をチタンからステンレスに変更するほか、機械機構も簡素「タンパク質結晶生成機器への応用」

化して操作性の向上と低価格化が図られています。

国際宇宙ステーションにおけるタンパク質結晶生成機器に関する特許等を応用して、地上・宇宙両用の結晶生成実験用機器が開発、製品化されています。
新薬を開発する際には、各種タンパク質結晶の X 線解
析による基礎的な立体構造の把握が有効ですが、良質且つ効率の良い結晶生成手法が未確立であり、その解決策の一つとして、地上よりも良質なタンパク質結晶を得や宇宙用培養カセット

X線回折実験向けタンパク質結晶生成実験用キット（提供：（株）コンフォーカルサイエンス）

tokugikon

地上用培養カセット（提供：千代田アドバンスト・ソリューションズ（株））

32

2010.5.21. no.257

未来へつなぐ宇宙技術「有機廃棄物再資源化処理装置への応用」

1.4 宇宙科学に係る研究開発

長期有人宇宙活動での生成物の再生利用に関する特許を応用して、有機廃棄物を水と炭酸ガスに分解する有機宇宙のかなたの天体から太陽系まで、さまざまな謎を

廃棄物再資源化処理装置が開発されています。

解き明かす宇宙科学については、日本の特長や強みを活

この特許は、有機廃棄物及び有機廃水を分解して無害処かした分野や、独創性の高い太陽系探査科学、天文観測

理化するとともに、分解生成物を水資源あるいはエネル

を重点的に推進しています。また国際的な共同研究を実ギー源として利用することができる有機廃棄物及び有機廃施することにより、日本だけでは達成し得ない成果の達

水の再資源化システムの特許です。この特許を応用し、生成を目指しています。

物処理に比べ処理時間が短く、反応が装置内部で完結し、平成 22 年度打ち上げ予定の探査機として、金星の大周辺環境への影響が少ない装置が開発されています。

気循環過程と構造を立体的に観測し、惑星気象の根本原理や大気進化に関する研究に貢献することを目指しているプロジェクトが、金星探査機「あかつき」（PLANET −C）です。金星の楕円軌道に投入され、金星全体の気象
現象や地表面を広い範囲で調べるだけでなく、大気の観測や雲のクローズアップ撮影を行い、惑星探査の新たな可能性を探ることとしています。

処理装置の反応器（提供：（株）東洋高圧）

1.4.1 生み出された特許
宇宙科学の分野では、研究者により多種多様な研究がなされており、その独自技術から数多くの特許が生まれています。
宇宙探査機の工学研究の分野からは、これまで個別にもとめられてきた熱電特性を同時に測定する熱電特性計

処理例

測センサの発明が生まれています。この技術を応用する「浄水装置への応用」

ことで従来個別に求められていたパラメータを一つの試

閉鎖空間における生命維持技術に関する技術ノウハウ

料セッティングで測定が行えるため、熱電性能評価の信を応用し、地上用浄水装置が開発、製品化されています。

頼性向上、迅速化に有効なうえ、測定用の加熱源が微小

国際宇宙ステーションの水再生の研究開発において蓄な抵抗線を基本としているため、システムを小さくする

積した省電力設計、小型化、水質管理、おいしさに関すことが可能になります。

る技術ノウハウを応用することで、小型、小電力で非常

また、電気二重層キャパシタの宇宙機電源への適用性に高い浄水レベル（0.1 ナノの浄水レベル）を実現したの検討からは、直列 / 並列切り替え式均等化機能付き蓄浄水装置が製品化されています。この製品は水道未整備

電セルモジュールについての発明が生まれています。セ

地域用、災害対策用として普及することが期待されていル電圧のばらつきを防止するための従来の均等化方式にます。

比べて、電気二重層キャパシタを「蓄電」と「均等化」の両方に利用するため、構成がシンプルになっています。
少ない部品点数であることから高信頼性であり、長寿命のキャパシタに適しています。
さらに、キャパシタモジュールを構成するキャパシタ
バンクの充放電状態のばらつきを防止しつつ、出力電圧変動を任意範囲に制御する方法が発明されています。バ
ランス回路を敷設することで、全セルの電圧を均一に制御し、さらに中間タップ付き蓄電モジュールを用い、日（提供：ニューメディカ･テック（株））

2010.5.21. no.257

33

tokugikon

「超小型ネットワークコンピュータへの応用」

射量が変動して太陽電池の特性が変化した場合においても、特性の変化に応じて中間タップを適切に選択するこ

次世代の宇宙機用ネットワーク規格技術に関する技術とにより太陽電池から可能な限り最大の電力を抽出できノウハウを応用して、次世代の宇宙機用ネットワーク規

るように制御することができます。

格策定作業が進められています。この規格の利用により、高温域における耐熱材料の計測に関する研究からは、衛星搭載の各種機器からモジュール単位まで、柔軟な接被測定物質の放射率を必要とせず温度を正確に測定する

続が可能となります。企業と JAXA は、規格対応装置類ことを可能とし、かつ、1 台の装置で低温域から高温域を地上で安価且つ簡易に試験するための超小型プラットまでの広い温度領域を測定可能とする方法についての発フォームを共同開発しました。

明が生まれています。非接触で、放射率の補正がいらず、

このネットワーク技術は、簡便なプロトコルで様々な放射率調整に伴う測定誤差を解消でき正確な温度測定がネットワーク形態に対応し、複数チャンネルを使った高可能となります。

速化が可能で、さらに CPU なしの機器等へもリモート・
メモリアクセスが可能な技術です。この技術を用いるこ

1.4.2 活用事例とで、i.LINK（IEEE1394）を凌ぐ高速なリアルタイムデー

これらの宇宙科学の研究開発により蓄積された JAXA

タ伝送と信頼性を持ち、トポロジの制限が無く、スイッの特許等を応用して企業により製品化された事例を紹介

チも構成可能となります。高度な機能をデジタル家電かします。

ら人工衛星にまで提供できる幅広いネットワーク基盤としての活用が期待できます。

「医療等むけの精密ガンマ線センサへの応用」
次世代 X 線天文衛星搭載予定のガンマ線センサに関する技術ノウハウを応用して、医療等むけの精密ガンマ線センサの製品化に向けた取り組みが行われています。
超新星やブラックホールが放射する硬 X 線とガンマ線を高精度で観測する衛星搭載センサの開発により得られた、シリコン / カドミウムテルル半導体を高密度で実装することにより、精密なイメージの取得と高度な波長分析を可能とするセンサ技術を応用することで、高い精度を持つ小型で、強力なセンサが開発されています。この
センサは、従来技術では検出困難であったサブミリ単位（提供：シマフジ電気（株））の早期ガンの検出、脳神経疾患の早期発見や病態の解明に向けた脳機能診断、外科手術に代わる重粒子線ガン治療への適用が期待されます。さらに、将来的には、動植「アマチュア天文家向け天体検出ソフトへの応用」

物生理研究、非破壊検査、新素材開発分野に応用できる
可能性があります。

微小なスペースデブリ検出についての特許やプログラ
ムを応用することで、アマチュア天文家向け天体検出ソ
フトが製品化されています。
この特許は、多数の画像を重ね合わせて微小なスペー
スデブリを検出する移動体の検出技術で、移動しない恒星像と観測中に生じた画像のムラを除去して検出能力を向上させるため画像処理において雑音除去を行い、平面
画像における明るさ等の傾斜の重なりを補正します。この特許等を応用して小惑星・彗星の自動探索を画像処理化し、さらに探索に必要なユーザインタフェースを作成（提供：豊和産業（株））

tokugikon

34

2010.5.21. no.257

未来へつなぐ宇宙技術

し、検出した天体を確認するためのブリンク（明滅）機例えば、月惑星探査機搭載用着陸レーダの開発からは、

能と星図表示を加えて、天体の検出から報告までをサ

C 帯の 1 波で高度と速度を測定するパルス方式のレーダポートする総合的なソフトウェア環境が開発されていま装置についての発明が生まれています。サンプル時刻とす。このソフトウェアにより、高価な観測機器を持たな

ドップラ周波数の 2 次元平面上において、速度曲線を推いアマチュア天文家による微光小惑星・彗星の発見が期定することで、高精度に水平速度を測定することができ、待できます。

この技術により速度及び高度を同時計測するだけでな
く、計測装置の小型化及び製造コストを低下することができます。地上でも海、川、湖などの水位と流速変動の同時計測への適応が期待できます。
また月・惑星表面などの不整地を走行する車両の走行機構の研究からも発明が生まれています。月や惑星の表面は堅固な地盤ではなく、小さな砂（レゴリス）に覆われた支持力の弱い地盤が多く、車輪では走行が難しいという課題があります。また地球と比べて低い重力下では、車両の重量を広い接地面積に分散して、接地圧を低くして走行する必要があります。こういった課題を解決する
ために、ピン等で結合した可動部分がなく、また弾性の「ステラハンター・プロフェッショナル」（提供：（株）アストロアーツ）

ある履帯（キャタピラ）を提供し、少数の転輪機構で均一な接地面圧を実現するクローラ型走行装置が発明されています。

1.5 宇宙探査に係る研究開発
1.5.2 活用事例
宇宙探査分野では、国際協力を主軸とする月・惑星探査

月惑星探査に関連した技術を応用し、企業により製品計画の策定及び国際協働による宇宙探査システムの検討を化された事例を紹介します。

実施しています。具体的には、月周回衛星（SELENE）

10）

や小惑星探査機（MUSES-C）11）を運用すると共に、その「サッカーボール型地球儀ペーパークラフトへの応用」

後継機等の探査機・観測実験装置に係る研究開発を行っ観測画像の 32 面体への展開ソフトのプログラムを応ています。

用して、サッカーボール型地球儀ペーパークラフトが製品化されています。

1.5.1 生み出された特許

このプログラムは、観測画像を 32 面体に展開し、球月・惑星探査についての先進的な研究開発からは、つ体に近いペーパークラフトを実現できます。これを応用

ぎのような発明が生まれています。

することで、観測衛星が撮影した観測画像を用いた、遊10）月周回衛星「かぐや」（SELENE）は、2007 年 9 月 14 日、日本初の大型月探査機として H-IIA ロケットによって打ち上げられました。
「かぐや」は主衛星（月周回衛星）と、2 機の副衛星「おきな」（リレー衛星）・「おうな」（VRAD（ブイラド）衛星）から構成されています。主な目的としては、月の起源と進化を解明するためと、将来の月の利用のためのさまざまな観測です。「かぐや」は月表面の元素組成、鉱物組成、地形、表面付近の地下構造、磁気異常、重力場の観測を全域にわたって行い、これらの観測によって、総合
的に月の起源・進化の解明に迫ると期待されています。同時に周回衛星に搭載された観測機器で、プラズマ、電磁場、高エネルギー
粒子など月周辺の環境計測を行いました。これら計測データは、科学的に高い価値を持つと同時に、将来月の利用の可能性を調査するためにも重要な情報となります。2009 年 6 月 11 日、「かぐや」は運用を終え、東経 80.4 度、南緯 65.5 度へ制御落下されました。
11）小惑星探査機「はやぶさ」（MUSES-C）は、小惑星探査を目的に開発された探査機で、2003 年 5 月に打ち上げられました。その後、目標の小惑星「イトカワ」に到着し、高度 0 〜 20 キロメートルの距離から、イトカワの形状、地形、反射率、鉱物組成、重力などを観測し、表面からのサンプル採取も試みました。これらのことで、大きさが 500 メートルほどしかない微小な小惑星についての数多くの新たな知見が明らかになりました。現在、「はやぶさ」は 2010 年の地球帰還をめざして飛行中です。

2010.5.21. no.257

35

tokugikonびながら学べる、組み立てるペーパークラフトの地球儀の予混合気が流れる多数の流路と空気が流れる多数のが実現できました。

流路とが、互いに他の流路を相互に取り囲むように多数配置されることにより、予混合気により細分して保持される火炎が、全体として面状の薄い燃焼帯を形成し、その火炎の下流に空気流路から空気が効果的に混入されるため燃焼直後の燃焼ガスの温度が下げられ、NOx の生成反応を直ちに停止ないし減速させることが出来ます。
国産旅客機高性能化研究 13）の一環である騒音低減化

衛星画像シリーズ−海面水温技術の研究開発からは、低騒音飛行支援システムについ衛星画像シリーズ−水ての特許が生まれています。自機の飛行速度、昇降率、（提供：（株）秀英）

エンジンパワー等の飛行データを用いて自機が発生する
騒音を推定し、自機が発した騒音が地上の各区域にどのようなレベルで伝搬するかを計算した上で、該算出結果
1.6 航空技術に係る研究開発

を地図上に定量的に表示するもので、施設等が記載された飛行区域の地図情報、飛行区域の風向・風速、また大JAXA では航空機の安全性の向上、環境適合技術など

気の温度や密度等の環境条件、航空機自体の騒音発生の社会からの要請に基づく、航空機の CO2 削減や事故防データに基づいて地上における騒音状況を演算して表示

止等、社会に貢献する先端技術について、関係省庁及するようにして、パイロットが騒音被害を低減するよう

び産学の関係機関等と連携して研究開発を実施していな飛行を行えるように支援します。

ます。

また、オンライン座席予約等の場面で、各座席に対して、独自に蓄積、分析された音情報を提供することで、

1.6.1 生み出された特許

ユーザーに対してより幅広い選択の機会を与え、便益

民間での実用化を目指した航空技術の研究開発を通じを図ることを目的とした座席選択のためのオンラインて、数多くの特許が生まれています。

情報提供システムについての発明も生まれています。

例えば、クリーンエンジン技術の研究

からは、ガ「音」という新たな価値基準の導入により、ユーザーのスタービン、ジェットエンジン等の連続燃焼器の窒素選択範囲を広げることが可能となります。航空券や音酸化物（NOx）の発生を著しく低減させる低 NOx バーナ

楽会・演劇などの座席予約システムへの応用が期待で技術が特許化されています。燃焼室内に燃料と空気と

きます。

12）

12）近年、世界的な航空輸送量の増加や地球温暖化問題などを背景として、航空機から排出される二酸化炭素（CO2）や窒素酸化物（NOx）の削減、さらに空港周辺の環境を良くする騒音低減化を実現する環境適合化技術が求められています。JAXA では、新エネルギー・
産業技術総合開発機構（NEDO）の「環境適応型小型航空機エンジンの研究開発」（エコエンジン）プロジェクト等に参加している企業と協力して、NOx 排出量を国際民間航空機関（ICAO）の定めた基準（CAEP4）の半分以下に減少させる燃焼器の研究を行っています。また CO2 排出量の少ない燃費の良いエンジンを実現するには燃焼温度の高温化が必要ですが、その高温化に欠かせないター
ビン翼冷却技術や耐熱材料評価技術、さらに騒音を低減するための騒音評価技術と騒音低減化技術など、航空環境基準に対して余裕を持って適合でき、環境に優しいエンジンを実現するために必要なクリーンエンジン技術の研究開発を行っています。
13）2007 年度末に国産ジェット旅客機の事業化が決定され、2011 年度の初飛行、2013 年度の市場投入を目指して開発が進められています。開発機は同サイズの従来機に比して 20% 以上もの燃費向上を実現する、環境に優しいハイテク機です。航空機の環境適合性向上は世界的に重要課題となっており、わが国においても、2003 年度から新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）によって「環境適応型高性能小型航空機研究開発」プロジェクトが実施されました。このプロジェクトは低燃費、低騒音、操縦容易性を実現する航空機関連技術の研究開発を行うもので、JAXA では同時期にプロジェクトチームを立ち上げ、共同研究機関として参画してきました。本プロジェクトでは燃費向上、騒音低減、安全性向上等に関するニーズの高い技術の研究に取り組んでいます。航空機メーカーとの共同研究を通じて、これまで JAXA で培ってきた数値流体解析、風洞試験計測、構造解析、低コスト複合材、飛行シミュレーション等の最先端の研究成果を実機設計開発に適用可能な水準に高めることが目標です。

tokugikon

36

2010.5.21. no.257

未来へつなぐ宇宙技術「燃焼除害装置への応用」

さらに、近年では乱気流検知・回避の事故防止技術 14）の研究開発を通じて、乱気流を計測するドップラーライ

環境適応航空機エンジンの燃焼除害装置についての特ダや事故防止に貢献する検知システムに関する発明が生許を応用して、高性能な燃焼除害装置が製品化されてい

まれています。

ます。
この特許は、航空機エンジンの排気ガスに含まれる有1.6.2 活用事例

害物質を高温度で燃焼させることにより、高い分解率を航空技術の研究開発から生まれた JAXA の特許等を応達成することができる燃焼除害装置技術の特許です。ま用し、企業により製品化された事例を紹介します。

た、バーナを保護するための燃焼室の周壁を冷却する技術も兼ね備えています。半導体製造工程で発生する 4「ダイオキシン削減装置・焼却灰無害化装置への応用」

フッ化炭素を火炎温度 1,500℃以上での燃焼・分解する

環境適応航空機エンジンの燃焼器についての特許を応ことが可能となり、空冷によるバーナ保護と両立させた

用して、ダイオキシン削減装置・焼却灰無害化装置が製

高性能除害バーナが開発されました。

品化されています。
この特許は、航空機エンジンの排気ガスに含まれる有害物質を燃焼過程において分解するために、燃焼器内で燃料と空気の混合気をスロット上の開口部から壁面に沿って周方向に流入させ旋回流れ場を作ることによりできる筒状の火炎を用いることで、温度制御が容易で高温度で燃焼させることができる燃焼器技術の特許です。この特許を応用することでシンプル・コンパクトな構造を実現し、焼却炉において 800℃以上の燃焼状態を実現す（提供：小金井テックス（株））

ることにより、排ガス・焼却炉灰のダイオキシン・重金
属類を削減することができます。また、中心部で1,500℃の完全燃焼の炎を実現し、かつ周辺部である円筒の耐熱「流体・解析用六面体格子生成の自動化・高速化プログ

温度の問題を解決することが可能となります。

ラムへの応用」
流体・構造解析向けの高速・自動六面体格子生成ソフ
トウェア技術（プログラム）を応用して、流体・構造解
析向けの高速・自動六面体格子生成ソフトウェアが製品化されています。
このプログラムは、六面体格子生成プロセスを効率化・自動化し、短時間かつ複雑な形状を取り扱うことができる数値流体力学の計算格子生成ツールです。この格子生成の自動化・高速化問題は、航空分野に限らず 3D
CAD データに基づいた解析を行う様々な分野においても共通の課題であったことから、プログラムに構造解析機能も付加し、汎用性を高める諸機能を追加した汎用ソ（提供：（株）水素エネルギー開発研究所）

14）航空輸送量は今後、年率 5％で増加することが予測されており、航空機事故率の低減と利便性の向上が、行政、運航・航空機製造事業者に求められています。JAXA では航空局や運航・航空機製造事業者との協力の下、ヒューマンエラー防止技術、乱気流検知
システム、次世代運航技術、構造評価技術および、低騒音化技術の研究・開発を実施しています。このうち、乱気流検知システムの研究では、レーザ光を用いて航空機の 10km 前方に存在する乱気流を計測し、不意の大きな揺れによる客室内事故を減らすための装置（ドップラーライダ）の開発を進めています。

2010.5.21. no.257

37

tokugikonフトウェアを開発することで、製造業や建設、土木など、

び基盤技術研究の維持、向上を進めています。同時に、様々な分野における設計や開発の高効率化を可能にしてロケットや人工衛星などに使われる部品・コンポーネン

います。

トの品質や信頼性向上に関わる技術開発も行っています。研究開発の成果はデータベースとして整備され、成果利用と技術基盤の強化に役立てています。これらの研究開発活動はお互いに強く連携し、プロジェクトの成功に大きく貢献しています。また、将来宇宙構想実現のための未踏技術への挑戦、極超音速で飛行する航空機の基
礎研究、小型実証衛星を用いた軌道上実証などにも取り組んでいます。
1.7.1 生み出された特許（提供：（株）計算力学研究センター）

宇宙機や航空機の構造に課せられる信頼性、安全性、軽量・耐熱の性能を実現するための基盤研究として、複「GPS 補強型慣性航法装置への応用」

合材技術や構造技術についての研究を行っています。こ

複合航法装置、位置方位基準器技術に関するプログラ

れらの研究からは樹脂や複合材料に関する特許が生まれ

ムを応用して、GPS 補強型慣性航法装置が製品化されてています。例えば、高耐熱かつ高溶解性を示すフルオレいます。

ン環と良成形性を示すエーテル基を併せ持つ BAOFL モ

このプログラムは、慣性センサを用いて、位置、速度、ノマーを導入することで、これまで s-BPDA 系では成立姿勢を算出し、高速飛行実証で開発された衛星航法補強しなかった高耐熱性、高溶解性、易成形性をすべて兼ねシステム及び GPS を利用して、姿勢誤差や慣性航法の誤備えたポリイミド樹脂に関する特許が生まれています。

差を補正し、位置 / 姿勢等を高精度に決定することがで航空機や大気圏内での宇宙機のまわりの空気の流れのきるプログラムです。慣性センサ（MEMS）を用いるこ現象解明や評価・技術、先端的な計測技術についての研とにより、従来の機械式や光学式と比較して、小型で低究からは、例えば、感圧色素をフッ素系ポリマーに担持価格化が可能となります。また小型航空機向けの小型でした感圧センサや温度依存性補正を加えた感圧塗料の計

低コストな製品も開発されています。

測手法などが特許化されています。また計測時に感圧塗料の発光強度が温度に依存するという技術課題を解決するために開発した新規感圧塗料の発明も生まれています。
人工衛星の機器の研究開発からは、太陽電池に関する発明が生まれています。例えばリフトオフ技術を活用し、発電効率が高く、発電層を薄く形成出来る CIGS（銅‐イ
ンジウム‐ガリウム‐セレン系）材料を使用した軽量、
フレキシブルな太陽電池の製造技術の発明があります。
また他にも、電気エネルギー或いは光エネルギーを与えると太陽電池パネルが発光するという発光（ルミネッセ（提供：多摩川精機（株））

ンス）原理を利用した太陽電池の欠陥検査技術についての発明が生まれています。

1.7 宇宙航空分野における基礎・基盤的な研究開発

1.7.2 活用事例
宇宙航空分野における基礎・基盤的な研究開発により

JAXA では、プロジェクトの遂行だけでなく、宇宙航蓄積された特許等を応用して、企業により製品化された空分野の技術力の根幹となる基礎研究開発の推進、およtokugikon

事例を紹介します。

38

2010.5.21. no.257

未来へつなぐ宇宙技術「CFRP 検査技術への応用」

があることを示すと共に、可視光線による太陽電池発電

ロケットや衛星の炭素繊維強化樹脂（CFRP）の空気結と熱赤外線による発電の状況が一目でわかるようになっ

合超音波探傷技術の、航空機や車両向けの CFRP 検査技ています。

術への応用が進められています。

2 JAXA の知的財産とその活用

この特許は、ロケット、人工衛星などで多用される
CFRPに存在する目視では確認できない内部の欠陥部を、

2.1 JAXA の生み出す知的財産

非接触で検出し明確に計測することを可能とし、かつ試
験対象の範囲を広く設定できる空気結合超音波検査技術の特許です。この検査技術が、CFRP の適用拡大が予想

先述のとおり、JAXA は宇宙航空技術の研究開発を行される航空機や車両などの分野で応用されることが期待

うのが第一の目的ですが、宇宙航空分野の研究開発からされています。

生まれた技術を広く民間で活用できるように、研究成果の 知 的 財 産 化 を 進 め、 そ の 活 用 を 推 進 し て い ま す。
JAXA が特許をはじめとする知的財産を取得するのは、それらを活用してもらうためでもあります。外部の者が利用するためには、確かな権利として扱われ、機関間での適切な取り扱いができる必要があります。
JAXA では、統合後も出願数増を目標に毎年 100 件を超える出願を行ってきました。（図 1 参照） 21 年度は、出願数をやや減らしていますが、まだ 3 月期出願の集計が途中であること及び特許出願の質向上を図った結果で（提供：非破壊検査（株））もあります。現在は、特許の件数増加よりも質を重視し、活用につながる特許創出を行っています。
「教材用太陽光熱複合発電装置への応用」

なお、第 2 期中期計画においては、出願数から活用数

太陽光熱複合発電システム及びその模型化に関する特に目標を変え、保有特許をベースに活用促進活動に取り許を応用して、教材用の太陽光熱複合発電装置が製品化組んでいます。特許出願にあたっても、既存特許に見らされています。

れるような宇宙用に限定したものではなく、汎用性のあ

この特許は、太陽電池の応用システムとして、太陽光る特許とすべく、出願時点から事業化されることを意識を可視光線と熱赤外線に分離し、可視光線による発電だ

しています。

けでなく熱伝素子による発電も可能とすることで、太陽光により効率よく発電を行う発電システムおよび教材に用いやすいよう模型化する特許です。これらの特許を応140用し、低学年用教材として簡略化したこの製品は、太陽

134

120

光に可視光線（光）と遠赤外線（熱）の二つのエネルギー

100

121

117
105

44

35

112

40

32

56

80

86
29

60
40

82

73

90

72

65

57

20
0

2004年度 2005年度 2006年度 2007年度 2008年度 2009年度

国内出願数

図1

（提供：
（株）ミウラセンサー研究所）

2010.5.21. no.257

39

tokugikon

外国出願数

特許出願数推移

2.2 JAXA 特許の特徴

100

92

90

8
8

80

JAXA は平成 21 年度末で、国内特許約 550 件、外国
特許約 220 件を保有しています（図 2 参照）。これには

70

62

58

60

6
10

5
4
11

50

43

41

40
30

8
10

4
5
10

は、図 3 のように多岐にわたりますが、特に多いのは計20

14

測分野の技術です。

0

三機関統合前の各機関で登録されたものを含みます。
このうち JAXA が単独で保有しているものの技術分野

10

13

58

2004年度 2005年度 2006年度 2007年度 2008年度 2009年度

画像・商標

特許

図4
549

保有特許

221

290

出願中

0

152

200

国内

図2

442

600

ノウハウ

プログラム

利用許諾契約件数

770

有人宇宙
9%

400

41

38

33

22

11

63
4
2
16

18

管理
8%

微小重力
その他
5%
5%

宇宙科学
13%

800

地球観測
4%
部品
4%
通信
3%
ロケット
3%
情報
2%

国外

保有特許数
航空
44%

加工
5%

内燃機関
12%

材料
4%
電力
3%
光学
3%
通信
3%

駆動
5%

図5

スピンオフ起源（2004 〜 2009 年度）

医療・健康
10%
レジャー・教育
11%

構造
31%

輸送
6%

その他
4%
通信
1%

機械
11%

計測
34%

図3

安全
8%

単独特許分布

情報
21%

図6

環境・
エネルギー
28%

スピンオフ先（2004 〜 2009 年度）

2.3 JAXA の知的財産活用の状況
JAXA では、保有する知的財産については、非独占を

しかしながら、JAXA 発の技術が日本の産業に与えた前提として実施許諾しています。これまでの利用状況

経済効果としては、これまでのところそれほど大きなもは、図 4 に示すとおりです。件数としてはほぼ横ばい状のはありません。JAXA の特許等の技術活用件数は平成
16 年度以降累積で 150 件程度ありますが、企業の売り態です。
このうち、非宇宙航空分野での活用（スピンオフ）と上げについてはこれからというのがほとんどです。中にしては、図 5 に示すとおり、航空分野の技術利用が多く、はロケットの断熱技術を応用した建築用塗布式断熱材の活用先としては、図 6 に示すとおり、環境・エネルギー

ように、年間数億円程度の売り上げに至っているものも分野が多くなっています。

あります。

tokugikon

40

2010.5.21. no.257

未来へつなぐ宇宙技術

また、JAXA からの技術ライセンスという形ではない

これまでにこの制度を用いて企業により製品化に至っのですが、宇宙に活用した企業技術を地上に適用した例

た事例としては、次に紹介する「噴霧・スプレー等粒子

として、ロケットのノズルとモーターケースのジョインの構造解析装置」、「漂流式 GPS 波浪観測ブイ」や、先述

ト技術を免震用積層ゴムに応用した例や固体補助ロケッの「アマチュア天文家向け天体検出ソフト」があります。

ト分離技術（火工品技術）を自動車のエアバッグ展開技

現在、この制度を終え企業で製品化に向けた開発が行術に応用した例などがあげられます。

われているもの、制度のもとで研究が進行しているもの

スピンオフを加速するには解決すべき点があります。

が数件あります。

JAXA のライセンス全体で見ても、航空技術からのライ「噴霧・スプレー等粒子の構造解析装置」

センスが全体の 4 割強を占めています。日本の非宇宙分
野の産業界にとって、ハイスペックな宇宙技術を使うとジェットエンジン燃焼解析技術について特許とプログいうことのイメージが持ちにくいことが活用されにくい

ラムを応用して、噴霧・スプレー等粒子の構造解析装置

理由のひとつであろうと考えます。JAXA では、保有すが製品化されました。

る特許の他、コンピュータプログラムといった知的財産

光学的に粒度分布、濃度、その空間分布を容易にかつの情報をホームページで公開しています。

高精度に測定できる光学的噴霧構造解析装置についての

また、特許については、特に事業化に向いていると考特許と、CT データを自動的に測定することができるプ

えられるものを、よりイメージを持ちやすいよう「JAXA

ログラムを応用して、ジェットエンジンやガスタービン

特許活用アイデア集」として本年 1 月に冊子にまとめての連続燃料噴霧、ディーゼルエンジンや筒内噴射ガソリ

配布しています。また、実際活用され製品化に至った事

ンエンジンなどの間欠燃料噴霧、塗料や磁性材のスプ例を紹介したスピンオフ事例集も発行しています。これ

レー等の構造解析に有用な計測器を実現し、さらにこれらを通じて、JAXA 技術のショーウインドウ化を進めてまでレーザ回折では不可能であった噴霧内の局所の濃います。

度、粒度分布が極めて正確に測定可能となりました。

「JAXA特許活用アイデア集」「産業連携事例集」（提供：日機装（株））

2.4 JAXA 知的財産の活用促進制度「GPS 式波浪計測システムへの応用」
成層圏滞空試験機の海上回収技術から生まれたプログ

JAXA 保有の特許には、そのままでは企業のニーズにラムを応用して、GPS 式波浪計測システムが製品化されマッチングしないものも多くあります。この場合は、企ました。

業のニーズに応じた追加の研究が必要です。企業が実用

このプログラムは、海面に浮かべた浮標上の GPS 単独化を目指す際、企業ではどうしても対応できず JAXA に測位による緯度、経度、高度情報から、GPS 信号の追尾しかできない部分の追加研究を行う制度として「成果活

ミス等の測位データの不連続性を統計処理により除去用促進制度」があります。

し、海洋波浪の波高、波向、周期などの情報を高精度に2010.5.21. no.257

41

tokugikon

抽出することができるプログラムです。このプログラムてブランド価値を付加する狙いです。これまでに 20 件を応用することで、漂流式ブイに取り付けた単独測位方の付与を行っています。

式の GPS センサのみで海洋波浪データ（波高、波向、波の周期等）を観測することができ、さらに小さなブイにも搭載することができる新しいブイ式波浪計が開発されました。

JAXA COSMODE PROJECTロゴマーク（提供：（株）ゼニライトブイ）

3 おわりに
2.5 特許コーディネータ

JAXA の研究開発領域は多岐にわたり、そこから多様な知的財産が生まれていること及び我々の生活により近JAXA が保有する特許を企業に対して紹介する活動を、いところで応用されていることが、少しでもお分かりい

特許コーディネータを通じて行っています。

ただけたと思います。

産業界とのパイプを持ち、企業のニーズ情報をつかめ

JAXA は、我が国の宇宙航空分野における研究開発のる人材としてJAXAに特許コーディネータをおき、各々の中核を担う機関として、今後もより先進的な研究開発を

人的ネットワークを活かして、
地上での具体的な応用方法、

進めていきます。そして、これらの研究開発を通じて技

JAXA の制度などの紹介を行い、企業ニーズと JAXA の有術力を高めるだけでなく、安心・安全で豊かな社会の実するシーズのマッチング活動を展開しています。

現、地球環境問題への貢献、国際協力の推進など、多様

コーディネータ活動からもこれまでに 17 件のマッチな領域において宇宙開発の成果を最大限に利用すること

ングが生まれました。多くはまだ製品化に向けた開発をを目指していきます。この目的に資するために、今後も行っているところですが、既に製品化され市場にも出て知的財産の創出、活用に係る一連の活動に取り組んでいいるものもあります。

きます。

2.6 JAXA COSMODE PROJECTJAXA COSMODE PROJECT は、日本の宇宙開発から生まれた最先端のアイデアをより多くの人の日常に届ける
企業が特許等の JAXA 技術を利用して開発した製品をは

profileじめ、企業と JAXA が共同して展開する一連の活動から

潮田 知彦（うしおだ ともひこ）

ために発足された、プロダクト開発プロジェクトです。

発 生 す る 一 般 消 費 者 向 け 商 品・ サ ー ビ ス に 対 し て、

独立行政法人 宇宙航空研究開発機構（JAXA）
産業連携センター 知的財産グループ
2007 年 4 月 宇宙航空研究開発機構入社
2009 年 7 月より現職

JAXA COSMODE PROJECT のロゴマークを付与しています。これは、宇宙をもっと身近に利用し、宇宙と関わりを持ってもらうための仕組みとして、「JAXA 宇宙ブランド」を確立すると共に、宇宙航空技術活用製品に対し

tokugikon

42

2010.5.21. no.257