hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オンチップ太陽電池との混載に適した高効率昇圧回路

本研究は、0.5V程度の電圧しか得られないオンチップ太陽電池で同一LSIチップ上の回路を駆動するための基盤技術の確立とこれを応用した無端子自給自足LSIの実現を目的としており、平成30年度は下記3項目に取り組んだ。1.入力電圧0.5V程度から4.0V程度の高電圧を生成する高効率昇圧回路の基礎検討と評価を行った。研究代表者らはこれまでに0.18μmプロセスでCross Coupled Charge Pump回路により0.5Vからの昇圧が可能であることを実証しているが、これまでチャージポンプ回路の評価指標として広く使われていた電力変換効率EPを最大化するための設計空間探索を行うと、クロック周波数を抑えるために大容量のキャパシタを使用する結果となり、チャージポンプ回路のキャパシタの面積が同一チップ上の太陽電池の面積を圧迫する問題が考慮されなかった。このため、チャージポンプ回路のキャパシタ面積と太陽電池の面積の和で与えられるチップ面積を考慮した面積効率EA(チップ面積あたりの出力電力)という新たな評価指標を導入し、EAを最大化するための設計空間探索を実施した。その結果、EPの最大化をする場合に比べ、比較的小容量のキャパシタと高いクロック周波数を採用した方がEAが最大化されることが明らかになった。2.標準的な0.18μmCMOSプロセス互換の不揮発性メモリ素子の要素技術検証試作チップの測定を行った。その結果、書き込み消費電力が極めて小さいFNトンネリング方式で5Vの書き込み電圧を10秒間印加すれば閾値電圧を3V程度まで上昇させられることや、書き込み後は1日程度の保持が可能であることなどが確認できた。3.電源電圧0.5V程度で動作可能な温度センサならびに電圧センサの回路方式を検討し、チップ試作と実測を行い、温度や電圧の測定に適した回路方式やパラメタを明らかにした。本研究では、0.5V程度の電圧しか得られないオンチップ太陽電池で同一LSIチップ上の回路を駆動するための基盤技術を確立すると共に、これを応用した無端子自給自足LSIを実現することでその有用性を示すことを目的としており、平成28年度は下記3項目に取り組んだ。1. 0.5V程度の電圧から4.0V程度の高電圧を生成する高効率昇圧回路の基礎検討と評価を行った。研究代表者らはこれまでに0.18μmプロセスでCross Coupled Charge Pump回路により0.5Vからの昇圧が可能であることを実証しているが、高い効率を達成するためには大容量のキャパシタを使用することが前提であり、このために多大なチップ面積を必要とすることが問題であった。これを改善するため、閾値電圧以下の入力電圧を閾値電圧以上に昇圧する前段昇圧回路と、その出力を用いて生成される閾値電圧以上のクロックで動作する後段昇圧回路などからなる、2段昇圧型チャージポンプ回路を考案した。キャパシタの総容量を100pFに制限して0.18μmプロセス向けに設計したところ、従来方式より電力効率が5.2%優れていることを回路シミュレーションで示すことができた。2. CMOS互換不揮発メモリの要素技術検証チップの試作と評価を行った。その結果、次年度以降につながる有益な知見が得られた。また中間的な成果として、メタルフリンジキャパシタの評価データが得られた。3. 0.5V程度の電圧で動作可能な温度センサならびに電圧センサの回路方式を検討し、チップ試作を行い、実測を行ったところ、温度や電圧の測定が可能であることが示された。昇圧回路に関しては、当初の計画で候補に挙がっていた方法の中から2段昇圧型チャージポンプ回路の有効性が確認でき、その成果を国内研究会で発表している。不揮発メモリに関しては、試作チップの測定を鋭意進めているところであるが、それに必要な要素回路であるメタルフリンジキャパシタについて、国内研究会で発表している。センサ回路に関しても、29年6月に国内研究会で成果を発表する予定である。本研究では、0.5V程度の電圧しか得られないオンチップ太陽電池で同一LSIチップ上の回路を駆動するための基盤技術を確立すると共に、これを応用した無端子自給自足LSIを実現することでその有用性を示すことを目的としており、平成29年度は下記3項目に取り組んだ。(1) 0.5V程度の電圧から4.0V程度の高電圧を生成する高効率昇圧回路の物理設計とチップ試作による評価を行った。これを改善するため、閾値電圧以下の入力電圧を閾値電圧以上に昇圧する前段昇圧回路と、その出力を用いて生成される閾値電圧以上のクロックで動作する後段昇圧回路などからなる、2段昇圧型チャージポンプ回路を考案し、昨年度、回路シミュレーションにより電力効率の評価を行った。これを実際の集積回路チップで実現する場合、電源電圧、環境温度、製造ばらつきなどの影響、とりわけ、これらによるリングオシレータの発振周波数の変動を抑制することが課題であったが、本年度、リングオシレータのバイアス回路を改良することで、この問題を解決できる目途が立ち、チップ試作を行った。これまでのところ、期待通りの測定結果が得られている。

(2) CMOS互換不揮発メモリの単体セルの特性測定用チップの試作と評価を行った。その結果、書き込み後2日程度は閾値電圧変化が容易に観測できることが確認できた。(3) 0.5V程度の電圧で動作可能な温度センサならびに電圧センサのチップ試作を行い、実測を行った結果を取り纏めた。また、改良に向けた検討を行い、新たなチップ試作を行った。昇圧回路に関しては、当初の計画で候補に挙がっていた方法の中から2段昇圧型チャージポンプ回路の有効性がシミュレーションで示されていたが、これを実際の集積回路チップで実現する場合、電源電圧、環境温度、製造ばらつきなどの影響、とりわけ、これらによるリングオシレータの発振周波数の変動を抑制しなければならないという課題が発生し、その解決のため当初より余分にチップ試作を行う必要が生じた。不揮発メモリに関しては、単体セルの閾値電圧変動を試作チップで測定し、必要な基礎データが得られており、現在、論文投稿の準備を進めている。センサ回路に関しても、29年6月に国内研究会で成果を発表した。本研究は、0.5V程度の電圧しか得られないオンチップ太陽電池で同一LSIチップ上の回路を駆動するための基盤技術の確立とこれを応用した無端子自給自足LSIの実現を目的としており、平成30年度は下記3項目に取り組んだ。1.入力電圧0.5V程度から4.0V程度の高電圧を生成する高効率昇圧回路の基礎検討と評価を行った。研究代表者らはこれまでに0.18μmプロセスでCross Coupled Charge Pump回路により0.5Vからの昇圧が可能であることを実証しているが、これまでチャージポンプ回路の評価指標として広く使われていた電力変換効率EPを最大化するための設計空間探索を行うと、クロック周波数を抑えるために大容量のキャパシタを使用する結果となり、チャージポンプ回路のキャパシタの面積が同一チップ上の太陽電池の面積を圧迫する問題が考慮されなかった。このため、チャージポンプ回路のキャパシタ面積と太陽電池の面積の和で与えられるチップ面積を考慮した面積効率EA(チップ面積あたりの出力電力)という新たな評価指標を導入し、EAを最大化するための設計空間探索を実施した。その結果、EPの最大化をする場合に比べ、比較的小容量のキャパシタと高いクロック周波数を採用した方がEAが最大化されることが明らかになった。2.標準的な0.18μmCMOSプロセス互換の不揮発性メモリ素子の要素技術検証試作チップの測定を行った。その結果、書き込み消費電力が極めて小さいFNトンネリング方式で5Vの書き込み電圧を10秒間印加すれば閾値電圧を3V程度まで上昇させられることや、書き込み後は1日程度の保持が可能であることなどが確認できた。3.電源電圧0.5V程度で動作可能な温度センサならびに電圧センサの回路方式を検討し、チップ試作と実測を行い、温度や電圧の測定に適した回路方式やパラメタを明らかにした。基本的には当初の計画に沿って研究を推進するが、平成28年度は主として回路シミュレーションにより提案手法の有用性を示唆するデータが得られたので、平成29年度はこれらを試作チップの測定によって実証することに特に力を入れたい。要素技術の確立が当初の計画よりやや遅れてしまったので、平成30年度は、個々の要素技術を確立して成果を発表することを最優先としつつ、これらを統合したセンサデバイスの実証チップの実現についても検討したい。
特許政策、参入規制および競争政策の動学的マクロ経済分析

当該研究のテーマは下記の2つである。1.特許政策・知的財産権保護政策の動学的マクロ経済分析2.参入規制・補助政策の動学的マクロ経済分析今年度は1.のテーマを主に分析し、下記の研究成果を得た。(1)特許政策の影響は重視され、多くの研究が成されてきたが、様々な特許期間で閉鎖経済の市場均衡経路がどのようになるかは全く分析されていなかった。Futagami and Iwaisako (2006) (Journal of Economic Theory,近刊)では様々な有限な特許期間の下でも解析的に市場均衡経路が求められることを示した。さらに移行過程も考慮した経済厚生の分析も行い、特許期間の望ましさについて解析的結果を得た。(2)特許保護に関して、経済厚生の観点での分析は多く行なわれてきたが、経済成長の観点での分析は少なかった。Iwaisako and Futagami (2006)(未刊行)と祝迫・二神(2005)(三田学会雑誌)は成長のエンジンとして資本蓄積やlerning by doingも含む一般的な成長モデルで、特許保護水準と経済成長の関係を分析した。そこでは特許保護の強化が経済成長を阻害する可能性が示された。また、Horii and Iwaisako (2005)(大阪大学ディスカッションペーパー)でも経済成長の観点から特許政策を分析し、同様に保護強化が成長を阻害する可能性を示した。(3)技術移転を受ける発展途上国での知的財産権保護強化が、先進国の技術革新や技術移転にどのような影響を与えるかは重要な問題である。Tanaka, Iwaisako and Futagami (2006)(大阪大学ディスカッションペーパー)では技術移転がライセンシングによって行なわれるとき、発展途上国での知的財産権保護の影響を分析した。そして既存研究と異なり、ある条件の下で保護強化が技術革新とライセンシングを活性化することを示した。本研究は2つのテーマ(1)特許政策・知的財産権保護政策の動学マクロ経済分析、(2)参入規制・補助政策の動学マクロ経済分析から成る。まず(1)に関しては、イノベーションだけでなく資本蓄積も成長のエンジンとなる一般的な経済成長モデルで、特許権強化が経済成長・経済厚生にどのような影響があるか、分析を行った。そして特許強化はイノベーションは促進するが、資本蓄積を阻害し、経済成長率を低下させる可能性があることを示した。この研究内容は論文"Patent Enforcement, Capital Accumulation, and Economic Growth"(二神孝一大阪大学大学院経済学研究科教授と共著)としてまとめた。そして、2004年度日本経済学会春季大会(於明治学院大学)・大阪大学・慶應義塾大学経済学会コンファレンスなどで研究報告を行った。また、創造的破壊を伴う内生的イノベーションのモデルでも、知的財産権強化政策が経済成長にどのような影響があるか、分析を行った。ここでも知的財産権保護の強化はイノベーション・経済成長を阻害する可能性があるという結論を得た。この研究成果は論文"Intellectual Property Rights and Economic Growth"(堀井亮大阪大学大学院経済学研究科講師と共著)としてまとめた。この研究成果は、2004年日本経済学会秋季大会(於岡山大学)、関西マクロ経済学研究会(於大阪大学)、立命館大学などで報告を行った。次に(2)の研究テーマに関しては、動学的一般均衡分析のフレームワークで参入規制・促進政策が経済厚生にどのような影響を与えるか、分析を行い、静学的部分均衡分析と異なり過剰参入だけでなく過少も起こり得ることを示した。この研究成果は論文"Welfare Analysis of Free Entry in a Neoclassical Growth Model"(二神孝一大阪大学経済学研究科教授・岡村誠広島大学経済学部教授と共著)にまとめた。そして2004年7月に海外学術雑誌に投稿した。

Tanaka, Iwaisako and Futagami (2006)(大阪大学ディスカッションペーパー)では技術移転がライセンシングによって行なわれるとき、発展途上国での知的財産権保護の影響を分析した。そして既存研究と異なり、ある条件の下で保護強化が技術革新とライセンシングを活性化することを示した。
精密有機合成を指向したプロピレンの選択的オリゴマー化反応の開発

昨年度,パラジウム/ホスフィンースルホナート錯体を用いたプロピレンの重合において,リン上の置換基を検討し,かさ高いアルキル基であることが,分子量の向上に必須であることがわかった.そこで,本年度は,リン上の置換基が重合に及ぼす効果についてさらなる検討をおこなった.その結果,リン上の置換基に不斉点がない錯体を用いてもアイソ選択性が見られる錯体を見出した.このことは,立体選択性がホスフィンースルホナート触媒と伸長しているポリマーとの相互作用によって制御されることを示している.これは,リン上にメンチル基を有する錯体用いたときにアイソ選択性がchain-end controlによって制御されている,すなわちリン上の置換基にある不斉によらずに制御されているという結果を補足するものである.このことを基に,プロピレンの挿入の立体選択性に関して,DFT計算による検討を行い,予備的な結果ではあるがスルホナート置換基の擬アキシャルに位置する酸素原子が,立体選択性の制御に関与していることが示唆された.この結果は,立体選択的なプロピレン重合を行う後周期遷移金属触媒の開発を進める上で重要な知見である.また,配位子を最適化する手法の一つとして,Directed evolutionを利用した酵素の最適化の手法を学ぶためETH ZurichのDonald Hilvert研究室に留学し,研究を進めた.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに,リン上にメンチル基を有するパラジウム/ホスフィンースルホナート錯体を用いることによりプロピレンの重合が進行し,後周期遷移金属触媒を用いても分子量が1万を超えるポリプロピレンが得られることを見出した.本年度は,リン上に種々の置換基を有するホスフィンースルホナート触媒を用いたプロピレンの単独重合について検討を行い,リン上の置換基が重合に及ぼす効果について検討を行った.その結果,リン上がアリール基の場合,置換基をかさ高くしても,分子量がほとんど向上しないのに対し,リン上がアルキルの時は,リン上をかさ高くすることで,大幅に分子量が向上することがわかった.このことから,リン上がかさ高いアルキル基であることが,分子量の向上に必須である.続いてプロピレンの挿入の選択性に着目し,DFT計算によりプロピレン挿入における位置選択性について検討を行った.その結果リン上がメンチル基の時,プロピレンの1,2-挿入が高い選択性で進行することがわかった.このことは,挿入選択性の制御が分子量の向上に密接に関連することを示している.さらに,プロピレンの重合に高い位置,および立体選択性を示す前周期遷移金属触媒を用いたプロピレンのオリゴマー化について検討を行った.これまでに,大学院生の村山君と共同でCoordinative chain transfer Polymerizationという手法を用いることにより,プロピレンの立体選択的なオリゴマー化反応が進行することを見出している.本年度は,この手法を用いて実際の天然物の合成に応用した.本年度は,すでに立体選択的なプロピレンの重合が進行することが知られている前周期遷移金属触媒を用いて,天然物合成への応用を試みた.Coordinative chain transfer Polymerizationという手法を用いることにより,プロピレンの立体選択的なオリゴマー化反応が進行したことを基に,本年度は実際にオリゴマーの単離,精製を行った後,官能基変換を行うことで実際に天然物の合成に応用した.立体選択的なオリゴマー化の際の,オリゴマーの長さの選択性に関しては低いものの,プロピレンのオリゴマー化を天然物合成へ応用した例はなく,研究課題を遂行する上で,大きな一歩を踏み出すことができた.また,当初の目的である後周期遷移金属を立体選択的なオリゴマー化にむけて,後周期遷移金属触媒を用いたプロピレンの重合についても検討を進めることができた.本年度は,リン上の置換基が重合度に及ぼす影響について評価することができ,かさ高いアルキル基がプロピレンの重合を進める上で重要であることが見出している.これは,今後,高立体選択的なプロピレンの重合を進める上で,重要な知見となるものである.昨年度,パラジウム/ホスフィンースルホナート錯体を用いたプロピレンの重合において,リン上の置換基を検討し,かさ高いアルキル基であることが,分子量の向上に必須であることがわかった.そこで,本年度は,リン上の置換基が重合に及ぼす効果についてさらなる検討をおこなった.その結果,リン上の置換基に不斉点がない錯体を用いてもアイソ選択性が見られる錯体を見出した.このことは,立体選択性がホスフィンースルホナート触媒と伸長しているポリマーとの相互作用によって制御されることを示している.これは,リン上にメンチル基を有する錯体用いたときにアイソ選択性がchain-end controlによって制御されている,すなわちリン上の置換基にある不斉によらずに制御されているという結果を補足するものである.このことを基に,プロピレンの挿入の立体選択性に関して,DFT計算による検討を行い,予備的な結果ではあるがスルホナート置換基の擬アキシャルに位置する酸素原子が,立体選択性の制御に関与していることが示唆された.この結果は,立体選択的なプロピレン重合を行う後周期遷移金属触媒の開発を進める上で重要な知見である.また,配位子を最適化する手法の一つとして,Directed evolutionを利用した酵素の最適化の手法を学ぶためETH ZurichのDonald Hilvert研究室に留学し,研究を進めた.

これまでに,Coordinative chain transfer Polymerization (CCTP)という手法を用いると,立体選択的にプロピレンを重合する触媒を用いることで,立体選択的なプロピレンのオリゴマー化が進行することがわかった.しかし,オリゴマーの長さの選択性に関しては低いため,収率の向上に向けて,他の前周期重合触媒の検討を行うことを予定している.さらに,後周期遷移金属触媒によるプロピレンの重合で高い立体選択性が達成できれば,CCT)によるオリゴマー化と組み合わせることで,官能基を有する開始基からのプロピレンのオリゴマー化が期待でき,反応の用途が広がることが期待できる.そこで,今年度得られた後周期遷移金属によるプロピレンの重合結果を基に高立体選択的にプロピレンの重合を進行させる触媒の探索を行う予定である.具体的には,リン上にかさ高いアルキル基を有するホスフィン-スルホナート触媒について検討を行う.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒトホメオボックス遺伝子の異所的発現を誘導されたマウス神経冠細胞の発生

私は、ヒト遺伝子ライブラリーから第2染色体のHOX-Dクラスターに存在するホメオボックス遺伝子HOXD3をクローニングし、その構造を決定した。HOXD3遺伝子を発現ベクターに連結した組み換えDNAを作成し、これをヒト赤芽球系白血病細胞HELに遺伝子導入し、ネオマイシンで安定に形質転換した細胞クローンを選択した。その結果、HOXD3を過剰に発現しているクローン(センスクローン)と、HOXD3を発現していないクローン(アンチセンスクローン)が得られた。これらのクローンの間では、細胞の増殖及びヘモグロビン含量に変化はなかったが、センスクローンでは細部外基質フィブロネクチンに対する接着性が有意に上昇していた。ノザン法を用いてフィブロネクチンに対するレセプター分子の発現を調べたところ、センスクローンではインテグリンβ3の発現が上昇しており、インテグリンαIIb及びβ1の発現に変化はなかった。また、モノクローナル抗体を用いた解析から、センスクローン細胞表面のGPαIIbIIIa(インテグリンαIIbβ3)の発現に顕著な増大が認められた。アンチセンスクローンでは、細胞と細胞の接着に関与するR-カドヘリン分子の転写レベルが上昇しているのが観察された。以上の結果より、HOXD3タンパクは、ヒト赤芽球白血病細胞HELにおいて、インテグリンβ3の発現を促進し、R-カドヘリンの発現を抑制する作用のあることが明らかとなった。更に、発生過程にあるマウス胚においてHOXD3の細胞接着因子発現に対する制御機構が存在することを証明するために、ヒトHOXD3がマウスの神経冠細胞で特異的に発現するようなトランスジェニックマウスを作成し、神経冠細胞の分化と接着性の関係を解析した。動物胚の形態形成調節遺伝子であるホメオボックス遺伝子は、様々な遺伝子の調節領域に結合してその転写レベルを制御する転写調節因子をコードしている。私は、ヒト第2染色体上に存在するホメオボックス遺伝子HOXD3を単離してその構造を決定した。さらに、HOXD3遺伝子のヒト赤芽球系白血病細胞での過剰な発現が、インテグリンβ3やR-カドヘリンなどの細胞接着因子の転写レベルを変化させ、細胞の接着性を変えることを明らかにしてきた。本研究では、ヒトHOXD3をマウスWnt-1遺伝子のプロモーターおよびエンハンサーに連結したトランジスジーンを用いてトランスジェニック(Tg)マウスを作成した。このTgマウスでは、ヒトHOXD3が異所的に発現していることが期待される。またトランジスジーンの検出は、マウス胎盤および尾から抽出したゲノムDNAを用いたゲノミックサザン法あるいはPCR法で行った。その結果、後肢形成不全のマウスが見出され、HOXD3の異所的な発現が主に骨格系に影響を与えていることがわかってきた。現在、このTgマウスの詳細な解剖学的所見を検討中である。さらに、RT-PCR法によって、ヒトHOXD3遺伝子が実際に異所的な発現をしているかどうかを確認しているところである。また、ヒトHOXD3の異所的な発現がマウスの発生に致死的な作用をもたらす可能性も考慮にいれて、発生中の胚の形態をも調べている。これらの実験から得られた結果をふまえて、HOXD3の発現が生体中でも細胞接着因子の発現制御に関係していることを明らかにしていきたいと考えている。本研究では、マウス胚の発生過程でヒトHOXD3遺伝子を異所的に発現させた場合、その発生がどのような影響を受けるのかということが解析された。具体的には、ヒトHOXD3遺伝子にマウスWnt-1遺伝子のプロモーター及びエンハンサー領域を連結した組み換えDNAを作成し、それをマウス受精卵の雄性前核に微量注入することによって、トランスジェニックマウスを作った。

このマウスでは、8.5日胚のmesencephalon(中脳に発生する部分)の大部分とmetencephalon(小脳に発生する部分)の一部でヒトHOXD3遺伝子が異所的に発現する(マウスHoxd-3遺伝子は、将来発生してくる中枢神経系のrhombomere菱脳5より体の後方側で発現する)ことが期待される。また、神経管の最も背側の部分から分離して生じるマウス神経冠細胞においても、ヒトHOXD3遺伝子を発現させることができる。神経冠細胞は、胚体内を移動して、末梢神経系や自律神経系の神経節、甲状腺濾胞細胞や副腎髄質細胞に代表される内分泌細胞など、様々な組織に分化することが知られている。また、神経冠細胞の移動と分化には、カドヘリンやインテグリンなどの細胞接着因子の発現のスイッチングが鍵となる役割を果たしていると考えられている。従って、ヒトHOXD3の発現によってマウス神経冠細胞の接着、移動及び分化がどのような影響を受けるのかを解析することは、発生生物学上の極めて興味深いテーマの一つであると思われる。
腸内フローラと心機能および動脈硬化、さらに動脈硬化進行との関連

腸内フローラと動脈硬化や心機能および循環器疾患との関連についての研究は未解決な問題が多く、端緒についたばかりとも言える。特に欧米人と食事内容が違い腸内フローラの特徴も違うと予想される日本人含めアジア人を対象としたTMAO値についての報告はほとんどなく、動脈硬化や心機能および循環器疾患との関連についての報告は未だない。さらにTMAO値とCAVIとの関連についての報告は世界的にも未だない。本研究では、対象集団を当初某製造業事業所に勤務する従業員約8千名のうち平成30年度に健康診断を受ける予定の満50歳と満59歳男性従業員(それぞれ約200名)としていたが、事業所の方針転換があり、研究代表者の勤務する大学附属病院の人間ドック受診入院者で年齢が40から70歳代の男女約200名に変更した。当大学附属病院は平成16年に血圧脈波検査装置を購入し、平成28年9月末時点までに約300名の人間ドック受診入院者に対しCAVIを計測済みである。平成29年度の本研究の初年度には、以上の研究計画について当大学の倫理審査委員会の承認を得、平成16年から平成28年までに測定したCAVIデータベースの構築作業を開始した。さらに平成30年度には、研究対象者からの同意の上、上記指標を含め必要な検査を実施した。本調査の対象集団は、当初某製造業事業所に勤務する従業員約8千名のうち平成30年度に健康診断を受ける予定の満50歳と満59歳男性従業員(それぞれ約200名)としていたが、事業所の方針転換があり、研究代表者の勤務する大学附属病院の人間ドック受診入院者で年齢が40から70歳代の男女約200名に変更した。その中に既にCAVIを測定した者が約50人を含む(当大学附属病院は平成16年に血圧脈波検査装置を購入し平成28年9月末時点までに約300名の人間ドック受診入院者に対しCAVIを計測済みである)。さらに平成30年度には、研究対象者からの同意の上、上記指標を含め必要な検査を実施した(3月末時点で104名)。平成31年度は平成30年度に引き続きに以下を実施する。1)研究対象者からの同意:大学附属病院の人間ドック受診入院者で、年齢が40から70歳代の男女約200名に対し、研究計画について説明し研究参加の同意を得る。研究対象集団A:大学附属病院の人間ドック受診入院者で、年齢が40から70歳代の男女約200名。研究対象集団B:研究対象集団Aの中でCAVIを測定済みの約50名。2)人間ドック:対象者について人間ドックを行い、下記の問診、身体計測、血液検査、CAVIを測定する。*)問診:健康状況や内服治療の有無、喫煙や飲酒状況、身体活動量など、身体計測:身長、体重、腹囲、収縮期血圧、拡張期血圧など、血液検査データ:総コレステロール、HDLコレステロール、トリグリセライド、血糖、ヘモグロビンA1c、TMAO(血漿)、BNP(血漿)など、血圧脈波検査装置(VS-1500AN、フクダ電子株式会社製):CAVIとAnkle Brachial pressure Index平成32年度に以下を実施する。1)分析データベースの構築:人間ドックのデータ*)を収集し入力の上、研究対象集団Bの過去CAVIデータも追加し、分析データベースを完成させる。その後最終的な精度管理を行う。2)データ解析:TMAO値とBNP値およびTMAO値とCAVIとの関連について、他の交絡因子を調整した多変量解析によって分析する。さらにTMAO値とCAVIの平均年間変化量との関連も分析する。3)研究成果の発表(学会発表と論文作成)腸内フローラと動脈硬化や心機能および循環器疾患との関連についての研究は未解決な問題が多く、端緒についたばかりとも言える。平成29年度は、本研究の初年度であったが、以上の研究計画について当大学の倫理審査委員会の承認を得、平成16年から平成28年までに測定したCAVIデータベースの構築作業を開始した。

本調査の対象集団は、当初某製造業事業所に勤務する従業員約8千名のうち平成30年度に健康診断を受ける予定の満50歳と満59歳男性従業員(それぞれ約200名)としていたが、事業所の方針転換があり、研究代表者の勤務する大学附属病院の人間ドック受診入院者で年齢が40から70歳代の男女約200名に変更した。その中に既にCAVIを測定した者が約50人を含む(当大学附属病院は平成16年に血圧脈波検査装置を購入し平成28年9月末時点までに約300名の人間ドック受診入院者に対しCAVIを計測済みである)。1)以上の研究計画について当大学の倫理審査委員会の承認を得た。2)平成16年から平成28年までに測定したCAVIデータベースの構築作業を開始した。腸内フローラと動脈硬化や心機能および循環器疾患との関連についての研究は未解決な問題が多く、端緒についたばかりとも言える。特に欧米人と食事内容が違い腸内フローラの特徴も違うと予想される日本人含めアジア人を対象としたTMAO値についての報告はほとんどなく、動脈硬化や心機能および循環器疾患との関連についての報告は未だない。さらにTMAO値とCAVIとの関連についての報告は世界的にも未だない。本研究では、対象集団を当初某製造業事業所に勤務する従業員約8千名のうち平成30年度に健康診断を受ける予定の満50歳と満59歳男性従業員(それぞれ約200名)としていたが、事業所の方針転換があり、研究代表者の勤務する大学附属病院の人間ドック受診入院者で年齢が40から70歳代の男女約200名に変更した。当大学附属病院は平成16年に血圧脈波検査装置を購入し、平成28年9月末時点までに約300名の人間ドック受診入院者に対しCAVIを計測済みである。平成29年度の本研究の初年度には、以上の研究計画について当大学の倫理審査委員会の承認を得、平成16年から平成28年までに測定したCAVIデータベースの構築作業を開始した。さらに平成30年度には、研究対象者からの同意の上、上記指標を含め必要な検査を実施した。さらに平成30年度には、研究対象者からの同意の上、上記指標を含め必要な検査を実施した(3月末時点で104名)。平成30ー平成31年度に以下を実施する。1)研究対象者からの同意:大学附属病院の人間ドック受診入院者で、年齢が40から70歳代の男女約200名に対し、研究計画について説明し研究参加の同意を得る。研究対象集団A:大学附属病院の人間ドック受診入院者で、年齢が40から70歳代の男女約200名。研究対象集団B:研究対象集団Aの中でCAVIを測定済みの約50名。2)人間ドック:対象者について人間ドックを行い、下記の問診、身体計測、血液検査、CAVIを測定する。
現代型過失犯罪に対する刑事法上の対応に関する比較法的研究

私の研究関心は、犯罪事実の認識・予見である故意を欠くにもかかわらず、例外的に処罰対象となる(刑法38条1項但書)過失犯について、伝統的な理論刑法学を踏まえながら、日独の最新の刑事法学の比較研究に基づいて、その帰責基準を精緻化し、もって具体的問題の解決を目指す点にある。2007年度後半から在外研究を開始し、現代的な刑事過失論に重要な影響を与えているドイツの諸理論の展開を分析しつつ、我が国の議論状況と比較・検討する作業に、十全に従事できた。本年度は、年度後半から、当初の予定どおり、本研究が比較法の対象とするドイツの、ハイデルベルク大学刑事学研究所において、客員研究員として所属・研究した。その前提として、年度前半においては、我が国の議論に関する重要な資料を、とくに判例状況を分析するための基礎となるマテリアルを収集した。刑事過失をめぐって、近年の我が国の判例・学説は、ドイツの「客観的帰属論」に、意識的または無意識的に影響されている。ドイツ刑法学において構成要件的帰属の基礎を成す概念(たとえば「許されない危険(unerlaubtes Risiko)」の創出や、その「実現(Verwirklichung)」)は、すでに我が国においても、過失犯罪の成否(なかんずく因果関係の要件の充足の有無)の判断に際して-明示的には言及されなくとも-大きな意味を与えられている。そこで、年度後半から開始した在外研究に当って、主としてドイツにおける客観的帰属論の展開に着眼した。具体的には、いまだ我が国に紹介されていない文献等を収集・分析することによって、同問題に関して見識を深めた。また、近年のドイツの刑法解釈論は、刑事政策論と密接な連関を有している。ハイデルベルク大学では、刑事学の教授と社会学の教授の共同開催によるゼミナールへの出度等を通じて、刑事政策論や犯罪社会学といった重要な隣接領域にかかる学問的な知見も獲得した。さらに、弁護士・検察官・裁判官ら法曹実務家のもとへフィールドワークに赴くことによって、抽象的な法理論それ自体のみならず、その具体的な適用のありようについても見識を深めた。くわえて、ドイツの他大学を訪問しての研究者との情報交換、国際刑法学会若手部会に出席しての研究者との情報交換等、在外研究のメリットを十分に活用して、研究を進めた。来年度は、我が国の最新の議論もアップ・ツー・デートに収集・分析しつつ、比較法研究を深めていきたい。本年度もドイツにおける在外研究を継続し、現代的な刑事過失論に重大な影響を与えている客観的帰属論(die Lehre von der objektiven Zurechnung)の展開を分析しつつ、我が国の判例・学説状況と比較することによって、その意義を探究する作業に従事した。また、客員研究員として所属するハイデルベルク大学における講義・演習等への参加を通じて、学問的見識を深めた。くわえて、ドイツの他大学・研究機関を訪問しての研究者との情報交換や、国際刑法学会若手部会(2008年4月、於:テュービンゲン)・南ドイツ=スイス刑事学会(2008年7月、於:フライブルク)・ドイツ少年裁判所=少年審判補助者適合(DVJJ)バーデン=ヴュルテンベルク部会(2008年10月、於:シュヴェービッシュ=グミュンド)等の学会・シンポジウムに出席しての研究者との意見交換等、在外研究のメリットを十分に活用できた。その成果の一部は、とくに「被害者の自己危殆化行為の介在」ゆえに行為者の刑事過失責任の限界が問題となる事案類型の一つとされている「救助事故」に焦点を当てて、ハイデルベルク大学のMarsilius-Kolleg主催の学際シンポジウム(2009年2月)およびInstitut fur Kriminologie主催のコロキウム(2009年3月)において研究発表を行い、意見を収集する機会を得た。この問題は、現にドイツの学説上、上記の客観的帰属論と関連して重要な役割を果たしており、実務上も最近、2008年2月20日のシュトゥットガルト地方裁判所決定(NJW 2008, S. 1971. ff. )において、被告人による失火行為後に消火活動に従事した消防隊員が事故死した場合、被告人が過失致死罪の責任も負うか、という形で争点となったが、我が国においては議論の蓄積が未だ乏しく、理論的にも実際的にも大きな意義をもつ。
太鼓音楽の発展に関する歴史的研究ー「日本の太鼓音楽」から「世界音楽」へー

戦後日本に誕生した太鼓音楽(組太鼓、創作太鼓)は国内外に広がり、黎明期に活躍したグループの代表曲は、世界のスタンダードとして定着している。本研究の初年度である2016年度には、諏訪地域の御柱祭における太鼓音楽についての調査を行い、国内外からの太鼓グループや個人が参加してスタンダード曲を共に演奏する様子が明らかになった。2017年度は、太鼓グループが最も多く結成された時期といわれる、1980年代1990年代に誕生した太鼓グループをいくつかとりあげ、それぞれの活動する地域社会との関わり方を調査した。グループの成り立ちは様々であるが、グループの中には、地域の消防団や神楽等と結びついて発足したものもあった。またグループによっては、太鼓の購入から子供達への教育に到るまで、全て地域ぐるみでのバックアップをうけているところもあった。とはいえ大部分のグループは私的な愛好家たちによるもので、自治体等の援助はほとんど受けていない。だが地域の祭りやイベントで欠かせない「地域の顔」と住民に認知されているものも多くあった。それぞれの太鼓グループのレパートリーの中には、世界のスタンダード曲として他のグループと合同演奏可能な曲がある。しかし地域の住民の側からは、全ての曲はグループのオリジナル曲として認識されていた。こういった地域社会における太鼓グループへの評価から、日本における太鼓音楽は、それぞれの地域における民俗芸能として定着していると考察した。地域社会と太鼓グループとの繋がりについて、いくつかの典型的な事例をとりだして調査することができた。しかし1つのグループについての調査に時間がかかるため、数多くは調査できなかった。地域社会と太鼓音楽との関係について引き続き調査をすすめていく。太鼓音楽に関する全体的な情報を集めながら、適切な事例を選ぶように計画をたてたい。初年度の目標は、地域社会と太鼓音楽についての調査をすすめることであった。太鼓音楽が日本全国、海外へと広がるにつれ、それぞれのグループの地域性を強調して独自の音楽を創り上げようとする動きがある。具体的には地域の歴史や伝説、祭礼と関連した曲を創作し、あるいは地域の民謡や芸能を取り入れている。また地域の祭やイベント、観光関連施設などでは、積極的に太鼓演奏を取り入れるようになった。太鼓音楽は、それぞれの地域のものとして認識され、地域社会の活性化と関わっているのである。平成28年は、6年に一度開催される諏訪大社の「御柱」の年であったことから、諏訪地域に対象をしぼり、御柱と太鼓音楽との関連を中心に調査をすすめた。そもそも組太鼓、創作太鼓の考案そのものが、諏訪大社の神楽の復活として始まったものでもある。御柱では諏訪大社四社でそれぞれ山出し、里曳き等の大掛かりな行事が、多数の氏子と観光客をまきこんで行われた。木落とし等の重要な場面では、必ず太鼓が演奏され、また各所に芸能を演ずる野外舞台が設けられた。太鼓演奏は諏訪地域のいくつもの太鼓グループが担当したが、打ち手には県内外や時には国外からの参加も数多く見られ、その内実はグループどうしが常日ごろ構築してきたヨコの繋がりを基盤としていた。また御柱にちなんだ新曲も、創作、披露されている。御柱という一大行事が、パフォーマンスと打ち手たちの繋がりを活性化していることが明らかになった。これまで文献やビデオなどによってのみ情報を得ていた御柱祭を経験できたことは、今後の諏訪地域の太鼓音楽を観察していく上で大変有意義であった。今後一つ一つのグループを細かく調べていく計画をたてる上での指標となる点をつかむことができた。平成28年度におこなった、地域社会と太鼓音楽との関連について、今後も調査を進めていきたい。平成28年度には大きくつかんだ概要に基づき、これからは細かい人と人との繋がりや曲の創作方法、変化について調査を進めていく予定である。

物品として楽器を購入予定であったが、残額が少なすぎて平成28年度中の予算では購入不可能となった。そのため残額を平成29年度の予算として利用し、購入することにした。3月中に調査を予定していた太鼓グループがあったが、相手方の都合が悪くなったために、翌年度5月に変更したため。平成28年度の残額となった24370円は、平成29年度の予算に組み込み、具体的には楽器購入等に充てる予定である。
フィクスチャ埋入時の偶発症予防に寄与する上顎洞周囲血管神経の形態観察

解剖実習用遺体から摘出した成人上顎骨を剖出し,上顎洞周囲を走行する血管・神経の形態を観察した。歯槽孔から上顎骨壁に進入した後上歯槽動脈は上顎洞外側壁の歯槽管を走行して前方に向かうが走行する高さには個人差があり,歯牙喪失に伴う歯槽突起に吸収により歯槽管と上顎洞底の距離が短くなることが予想された。前上歯槽動脈は眼窩下管内で分岐して上顎洞前壁を下行しながら歯枝を分枝してするとともに後上歯槽動脈と交通していた。歯科インプラント治療は有用な補綴治療方法であるが,一方で種々の問題点も指摘されている。上顎骨に注目した場合,フィクスチャを埋入するために歯肉弁の形成,ドリリングあるいは上顎洞底の挙上を行う際に,上顎洞底や上顎洞壁に沿って走行する血管や神経を損傷してしまい,神経断裂による麻痺や血管損傷による予想外の出血などの偶発症を起こすことが挙げられる。上顎骨の複雑な形態や,有歯顎と無歯顎では歯槽骨と血管・神経の位置関係が大きく異なることなどが要因と考えられるが,これらの形態についての詳細な報告は少ない。そこで,本研究は上顎骨にフィクスチャを埋入するための歯肉弁形成,ドリリング操作あるいは洞底挙上術などに際し,上顎洞およびその周囲の神経や血管を損傷することによる術後の麻痺および出血による偶発症を防止するために,上顎洞内部および周囲の血管・神経の走行形態を詳細に観察・解析・提示することを目的とした。実習用遺体から摘出した観察試料を頭蓋の眼窩底部のやや上方で水平断,翼口蓋窩部で前頭断,鼻腔壁のやや内側で矢状断してブロックを作成した。歯槽孔に入る後上歯槽動脈・神経,眼窩下溝を走行する眼窩下動脈・神経を実体顕微鏡で観察しながら剖出・明示した。頬骨下稜の下を走行する後上歯槽動脈の分枝と眼窩下動脈の分枝の交通枝は,正式な解剖学名称を持たないが,上顎頬側の外科的処置をおこなう上で十分に考慮しなければならない動脈と考えられた。特に無歯顎症例で歯槽突起の吸収が顕著な例では注意が必要である。歯科インプラント治療は有用な補綴治療方法であるが,偶発症の問題点も指摘されている。上顎骨に注目した場合,フィクスチャを埋入するために歯肉弁の形成,ドリリングあるいは上顎洞底の挙上を行う際に,上顎洞底や上顎洞壁に沿って走行する血管や神経を損傷することによる予想外の出血や術後の麻痺などが挙げられる。上顎骨の複雑な形態や,有歯顎と無歯顎では歯槽骨と血管・神経の位置関係が大きく異なることなどが要因と考えられるが,これらの形態についての解剖学的な報告は少ない。そこで,本研究は上顎骨にフィクスチャを埋入するための歯肉弁形成,ドリリング操作あるいは洞底挙上術などに際し,外科的処置に伴う偶発症を防止するために,上顎洞内部および周囲の血管・神経の走行形態を詳細に観察・解析・提示することを目的とした。本年度は実習用遺体から観察材料を摘出し,頭蓋の眼下底部のやや上方で水平断,翼口蓋窩部で前頭断,鼻腔壁のやや内側で矢状断して観察試料を作成し,観察・撮影の準備をおこなった。歯槽孔に入る後上歯槽動脈,眼窩下溝を走行する眼窩下動脈・神経を実体顕微鏡で観察しながら剖出・明示した後,デジタル実体マイクロスコープにて撮影・記録した。次に脱灰過程に備えて歯肉・骨膜など血管・神経以外の周囲の軟組織を可及的に除去し,上顎骨体を中心とする観察用試料ブロックとして調整した。これまでに得られた肉眼観察による所見の一つとして,眼窩下孔を出た後の眼窩下動脈の枝と後上歯槽動脈の枝が上顎骨体外壁の頬骨下稜の下で交通する血管が頻繁に認められた。この交通枝には解剖学的名称が定められておらず,また成書での記述も明確でない場合が多く,術者による認知が必ずしも十分でない可能性があり,特に歯を喪失して一定期間が経過し歯槽突起が吸収された上顎骨において注意が必要と考えられた。実習用遺体から観察材料を摘出し,頭蓋の眼窩底部のやや上方で水平断,翼口蓋窩部で前頭断,鼻腔壁のやや内側で矢状断して観察試料を作成した。歯槽孔に入る後上歯槽動脈・神経,眼窩下溝を走行する眼窩下動脈・神経を肉眼的に観察しながら剖出・明示した後,撮影・記録した。

次に眼窩底より下方で水平断し,上顎洞を上方から覗くようにして上顎洞壁を走行する血管・神経を観察した。歯科インプラント治療は有用な補綴治療方法であるが,一方で種々の問題点も指摘されている。上顎骨に注目した場合,フィクスチャを埋入するために歯肉弁の形成,ドリリングあるいは上顎洞底の挙上を行う際に,上顎洞底や上顎洞壁に沿って走行する血管や神経を損傷してしまい,神経断裂による麻痺や血管損傷による予想外の出血などの偶発症を起こすことが挙げられる。上顎骨の複雑な形態や,有歯顎と無歯顎では歯槽骨と血管・神経の位置関係が大きく異なることなどが要因と考えられるが,これらの形態についての詳細な報告は少ない。そこで,本研究は上顎骨にフィクスチャを埋入するための歯肉弁形成,ドリリング操作あるいは洞底挙上術などに際し,上顎洞およびその周囲の神経や血管を損傷することによる術後の麻痺および出血による偶発症を防止するために,上顎洞内部および周囲の血管・神経の走行形態を詳細に観察・解析・提示することを目的とした。実習用遺体から観察材料を摘出し,頭蓋の眼下底部のやや上方で水平断,翼口蓋窩部で前頭断,鼻腔壁のやや内側で矢状断して観察試料を作成し,観察・撮影の準備をおこなった。歯槽孔に入る後上歯槽動脈・神経,眼窩下溝を走行する眼窩下動脈・神経を実体顕微鏡で観察しながら剖出・明示した後,デジタル実体マイクロスコープにて撮影・記録した。さらに眼窩底より下方で水平断し,上顎洞を上方から覗くようにして上顎洞壁を走行する血管・神経を観察した。上顎洞壁の菲薄な骨内を管状の歯槽管として走行する形態や,洞内方向に解放された溝状の骨溝を走行する形態などが観察され,フィクスチャを埋入したりサイナスリフトを施す場合には症例ごとに画像診断を行い,個々の血管・神経の走行形態を把握することが重要と考えられた。解剖実習用遺体から摘出した成人上顎骨を剖出し,上顎洞周囲を走行する血管・神経の形態を観察した。歯槽孔から上顎骨壁に進入した後上歯槽動脈は上顎洞外側壁の歯槽管を走行して前方に向かうが走行する高さには個人差があり,歯牙喪失に伴う歯槽突起に吸収により歯槽管と上顎洞底の距離が短くなることが予想された。前上歯槽動脈は眼窩下管内で分岐して上顎洞前壁を下行しながら歯枝を分枝してするとともに後上歯槽動脈と交通していた。骨の脱灰に困難をきたしたので,眼窩底を除去して上顎洞の上方より直接肉眼的にアプローチする方法に変更して剖出・観察をやり直したため。口腔解剖学引き続き,臨床解剖学的視点に基づいた肉眼的観察を継続し,上顎洞壁を走行する血管,神経の走行形態を調べていく。軟組織が付着した状態での脱灰作業は予想以上に困難であることがわかり,代替方法を模索しながら慎重に進めているため。観察試料の確保と肉眼的剖出に時間を要し,マイクロCTの撮影まで至らなかったため。研究の遅れに伴い薬品・物品などの購入費に余剰が生じたこと,人件費を使用する機会がなかったことなどによる。引き続き,臨床解剖学的視点に基づいた肉眼的観察を継続し,マイクロCTとSihler染色による神経の観察まで精力的に進める。臨床解剖学的視点に基づいた肉眼的観察を継続し,さらにマイクロCTとSihler染色による神経の観察まで精力的に進める。補助事業期間の延長が承認されたため,次年度の物品費・学会参加のための旅費などに充当する計画である。例年参加している学会2件が地元で開催され,予定していた旅費に余剰が生じたこと,共同研究者が別件の補助金を獲得していて分配をおこなう必要がなかったこと,人件費を使用する機会がなかったことなどによる。遠隔地で開催される学会への参加で旅費の使用額の増加が見込まれること,また論文の翻訳料などに充当する計画である。
電荷移送方式を用いて構成した非接地形スイッチとその応用に関する研究

スイッチト・キャパシタ(Switched-Capacitor,以下SCと略記)回路は,高速でキャパシタ回路を切り替えることにより,エネルギー変換や信号処理を実現するものであり,コイルレス・トランスレスの回路構成が可能である点に特長がある.本研究では,SC方式の電荷移送手段により構成したフローティング電源を実現し,この電源上で動作する非接地(フローティング)形のスイッチの開発及びその応用について実用化研究を行った.フローティング・スイッチとしては,トーテムポール回路の非接地側スイッチのように非定常的に接地されるスイッチは除き,常時非接地状態で動作するもののみを取り上げ,そのような回路を調査研究し,直流回路および交流回路において,従来のフローティング・スイッチに比べ,優れた回路を提案し,その基本特性をシミュレーション及び実験から明らかにした.直流回路におけるフローティング・スイッチの応用例として,蛍光灯を直流電源で点灯する電子点灯回路を実現し,コイルレス・トランスレス方式で良好に点灯できることを示した(論文1).また,このスイッチを用いて構成したリング形DC-DCコンバータを提案し(論文2),さらにそれを発展して多出力DC-DCコンバータおよびAC-DCコンバータを実現し,その高効率・低雑音特性を解析的および実験的に明らかにした(論文3,5および6).交流回路におけるフローティング・スイッチの応用として,商用電源の高精度パワー・コントロールを行う回路を実現し,100V,数Aの負荷を,数100kHzの高速クロックでON/OFF制御可能であることを明らかにした(論文4).スイッチト・キャパシタ(Switched-Capacitor,以下SCと略記)回路は,高速でキャパシタ回路を切り替えることにより,エネルギー変換や信号処理を実現するものであり,コイルレス・トランスレスの回路構成が可能である点に特長がある.本研究では,SC方式の電荷移送手段により構成したフローティング電源を実現し,この電源上で動作する非接地(フローティング)形のスイッチの開発及びその応用について実用化研究を行った.フローティング・スイッチとしては,トーテムポール回路の非接地側スイッチのように非定常的に接地されるスイッチは除き,常時非接地状態で動作するもののみを取り上げ,そのような回路を調査研究し,直流回路および交流回路において,従来のフローティング・スイッチに比べ,優れた回路を提案し,その基本特性をシミュレーション及び実験から明らかにした.直流回路におけるフローティング・スイッチの応用例として,蛍光灯を直流電源で点灯する電子点灯回路を実現し,コイルレス・トランスレス方式で良好に点灯できることを示した(論文1).また,このスイッチを用いて構成したリング形DC-DCコンバータを提案し(論文2),さらにそれを発展して多出力DC-DCコンバータおよびAC-DCコンバータを実現し,その高効率・低雑音特性を解析的および実験的に明らかにした(論文3,5および6).交流回路におけるフローティング・スイッチの応用として,商用電源の高精度パワー・コントロールを行う回路を実現し,100V,数Aの負荷を,数100kHzの高速クロックでON/OFF制御可能であることを明らかにした(論文4).接地電位から常時浮いた(接地電位から絶縁された)状態で使用されるスイッチ(フローティング・スイッチ)について調査し整理しました.大別すると,MOSFETスイッチを接地レベルから直接駆動する方式と,フローティング電源を構成し,トランジスタや論理素子,専用ドライバーを用いて駆動する方式とに分けられます.前者は,(1)パルストランス方法,(2)キャパシタ電圧とPチャネルMOSFETスイッチ方式,(3)MOSFETと抵抗器によるレベルシフト方式,(4)フォトボル直接駆動方式です.後者は,フローティング電源の構成法により,(1)電池,(2)フォトボル,(3)ピエゾ素子を用いて発電する方式,(4)蓄電キャパシタを接地し充電する方式,(5)蓄電キャパシタへ電荷を移送し充電する方式,に分けられることが明らかになりました.直接駆動方式の特長は簡単な回路構成にありますが,回路動作状態に敏感であり信頼性に難点が見受られます.フローティング電源方式は回路の少々の複雑さを除けば,格段の高速スイッチング・高信頼性が実現されることが見込まれます.フローティング電源方式から代表的な3種を選び,ディスクリート部品を用いて構成し,実際に測定し,シミュレーションで回路動作・特性を明らかにしました.それらを回路構成の容易さ・効率・使用上の制約などを分類整理し検討しました.それらのスイッチは,正電圧ライン用(IR2115ハイサイドドライバを用いた回路),長時間ON動作・高速スイッチング可能なもの(MOSFETトーテムポール回路を採用した回路),正負の電圧がかかる(交流)ライン用(MOSFET2個を逆向きに直列に接続し,両方向の電流制御ができる回路)のスイッチです.次年度はこれらを用いて,直流回路及び商用電源回路の高速スイッチの応用例に取り組むつもりです.これらのスイッチを用いて構成されたDC-DCコンバータを論文並びに国際学会に発表しました.スイッチト・キャパシタ(Switched-Capacitor,以下SCと略記)回路は、高速でキャパシタ回路を切り替えることにより、エネルギー変換や信号処理を実現するものであり、コイルレス・トランスレスの回路構成が可能である点に特長がある。本研究では、SC方式の電荷移送手段により構成したフローティング電源を実現し、この電源上で動作する非接地(フローティング)形のスイッチの開発及びその応用について実用化研究を行った。フローティング・スイッチとしては、トーテムポール回路の非接地側スイッチのように非定常的に接地されるスイッチは除き、常時非接地状態で動作するもののみを取り上げ、そのような回路を調査研究し、直流回路および交流回路において、従来のフローティング・スイッチに比べ、優れた回路を提案し、その基本特性をシミュレーション及び実験から明らかにした。

直流回路におけるフローティング・スイッチの応用例として、蛍光灯を直流電源で点灯する電子点灯回路を実現し、コイルレス・トランスレス方式で良好に点灯できることを示した。また、国際会議で発表した(論文1)。また、このスイッチを用いて、多出力DC-DCコンバータおよびAC-DCコンバータを実現し、その高効率・低雑音特性を解析的および実験的に明らかにした(論文2、3および5)。交流回路におけるフローティング・スイッチの応用として、商用電源のパワー・コントロール回路を実現し、数100kHzの高速クロックでON/OFF制御可能であることを明らかにした(論文4)。