hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人体通信と４００ＭＨｚ帯無線を併用するデュアルモードボディエリア通信方式

高齢化社会における人体無線網(BAN)の日常的健康管理やリモート診察・投薬等へのヘルスケア・医療応用が期待され,ウェアラブル心電図のような数kbpsからカプセル内視鏡のような数十Mbpsまでの幅広い伝送速度が要求される.本研究では,体表及び体内生体信号の特徴に応じて,ウェアラブルBANには人体通信技術,インプラントBANには400MHz無線技術を併用するデユアルモード通信方式の開発を目的とした.通信特性と人体安全性の2側面から通信機の設計を行い,試作実験を通じて,提案方式が従来方式に対して高信頼性と高秘匿性という優位性を示すことができ,高品質なヘルスケア・医療BANの確立に大きく寄与した.本研究の目的は,人体通信によるウェアラブルBANと400MHz帯無線によるインプラントBANのデュアルモードボディエリア通信方式の開発である.平成25年度では,1人体通信によるウェアラブルBANと400MHz帯無線によるインプラントBANに伝送速度が2のべき乗関係を持たせたパルス位置変調方式を採用し,デュアルモード受信機側では,まず人体通信周波数帯と400MHz帯の2個の帯域フィルタを用いてウェアラブルBAN信号とインプラントBAN信号を分離した.その後それぞれ検出されたエネルギーの大小と閾値との比較から信号の有無を判断し,信号ありと判断された場合にはエネルギー検波でデータの復調を行った.ウェアラブル及びインプラント伝送路における計算機シミュレーションの結果,ウェアラブルBANでは-20dBmの送信電力で10Mbpsの伝送が実現でき,インプラントBANでは13dBmの送信電力では30Mbpsのデータ伝送が15cmまで可能であることを明かにした.2ウェアラブルBAN及びインプラントBAN通信機の送信電力と人体SARとの定量関係を電磁界シミュレーションにより解析し,局所SARが10gあたり2W/kgを超えない送信電力20mWではウェアラブルBANでは100cm以上,インプラントBANでは17cmまで通信できることを明らかにでき,所要送信電力によるSAR値は人体安全指針値を下回ることを確認した.3ウェアラブルBAN及びインプラントBAN通信機の送信電力と埋め込み型心臓ペースメーカーへの干渉電圧の定量関係を電磁気的・回路的統合解析を行い,所要送信電力による心臓ペースメーカーへの干渉電圧が誤動作閾値に対し25dB以上の安全マージンを有することを示した.上述の検討結果を基に,通信特性と電磁適合性評価の2つの視点から総合的に考察し,デュアルモード通信機のスペックが決定できた.高齢化社会における人体無線網(BAN)の日常的健康管理やリモート診察・投薬等へのヘルスケア・医療応用が期待され,ウェアラブル心電図のような数kbpsからカプセル内視鏡のような数十Mbpsまでの幅広い伝送速度が要求される.本研究では,体表及び体内生体信号の特徴に応じて,ウェアラブルBANには人体通信技術,インプラントBANには400MHz無線技術を併用するデユアルモード通信方式の開発を目的とした.通信特性と人体安全性の2側面から通信機の設計を行い,試作実験を通じて,提案方式が従来方式に対して高信頼性と高秘匿性という優位性を示すことができ,高品質なヘルスケア・医療BANの確立に大きく寄与した.本研究の目的は,人体通信技術によるウェアラブルBAN(Body Area Network)と400MHz帯無線技術によるインプラントBANのデュアルモードボディエリア通信方式の開発である.平成24年度では,人体通信伝送路モデルの構築とデユアルモード通信機構成の検討を中心として,次のように研究を遂行した.まず,医療・ヘルスケア用を想定した代表的な姿勢の人体数値モデルを作成し,各種生体センサーの配置位置に対して,電磁界シミュレーションにより,人体通信伝送路のモデリングを行った.その結果,人体伝送路のパスロスモデルが導出でき,シャドウイング効果も標準偏差2dB程度の対数正規分布で表現できることを明らかにした.また,人体通信用小型電極を試作し,複数の人体に対して伝送路特性の実測を行い,伝送路モデルの妥当性を検証できた.次に,人体通信の伝送路モデルと研究代表者の従来研究で導いた400MHz帯体内伝送路モデルを用いて,デュアルモード機能を備える受信機の構成を検討した.400MHz帯アンテナとしてミアンダダイポール型を提案し,それの人体通信電極との共用可能性も計算機シミュレーションにより確認した.また,ウェアラブルBANとして1Mbps,インプラントBANとして10Mbpsの伝送速度を目指し,デュアルモードの構成及び両周波数帯信号の分離が容易な変復調方式を検討した.平均ビット誤り率を評価指標とした計算機シミュレーションの結果,受信フロントエンド部に帯域フィルタを設けて両モード信号を分離する方式とOOKまたPPMを用いたインパルスラジオ変調方式の併用が,受信機構成の簡易化及び十分な通信性能の確保に有利であり,それを基本としたデュアルモード送受信機の構成を決定した.まず,人体通信に基づく30MHzウェアラブルBANと400MHzインプランBANの両方に用いられるパッチ型アンテナを開発し,ウェアラブル送信部とデュアルモード受信部はFPGA,インプラント送信部は埋込み型パッチアンテナと外部信号発生器によって実現し,通信特性の定量評価を可能とした.次に,30MHzウェアラブル通信のBER特性及び心電図を例とした伝送を実人体にて行い,人体上半身83dBの減衰量までに0.0001の物理層BERの実現が確認できた.

また,ウェアラブルで取得・伝送された心電波形は,医療関係者の協力を得て医用心電計で同時に測った結果と比較し,両者が0.95以上の高い相関係数を有することが確認できた.一方,400MHzインプラント通信については,人体の平均的電気特性を模擬した液体ファントムに送信アンテナを挿入し,体内から体表への信号伝送を行い,その特性を測定した.その結果,体内20cmで約50dBの信号減衰を示し,十分な電磁適合性を確保可能な10dBmの送信電力で0.001以下の物理層BERが実現できることを明らかにした.よって,研究期間全体を通じて,人体通信と400MHz帯無線を併用したデュアルモードボディエリア通信方式が提案・実証でき,従来方式に対して高信頼性と高秘匿性という優位性を示し,高品質な医療・ヘルスケアBANの確立と実用化への寄与が大きく期待できる.通信・ネットワーク工学本研究の実施計画は,(1)人体通信によるウェアラブルBANの伝送路モデルの構築,(2)人体通信及び400MHz帯無線通信の両方に対応可能なデュアルモード通信機の構成の確立,及び(3)通信機の開発と実験的検証である.これに向けて,平成25年度では上記項目(2)まで予定通り遂行できた.具体的には,1人体通信によるウェアラブルBAN及び400MHz帯無線によるインプラントBANパルス位置変調方式について,研究実績概要で述べた通り,ビット誤り率対送信電力の通信特性を計算機シミュレーションにより解明できた.2ウェアラブルBAN及びインプラントBAN通信機の送信電力と人体SARとの定量関係を電磁界数値解析により計算し,研究実績概要で述べた通り,所要送信電力によるSAR値は人体安全指針値を大きく下回ることが確認できた.3ウェアラブルBAN及びインプラントBAN通信機の送信電力と埋め込み型心臓ペースメーカーへの干渉電圧の定量関係を算出し,所要送信電力による心臓ペースメーカーへの干渉電圧が誤動作閾値に対し25dB以上の安全マージンを有することが示せた.そして,これらの目標達成により,通信特性(ビット誤り率,伝送速度,送信電力)と電磁適合性評価の二つの視点から総合的に考察することができ,人体安全性の確保とともに所要な通信性能が達成できる送受信機のスペックが決定できた.さらに,平成26年度予定の通信機試作と実験的検証については,既に本年度でウェアラブルBANの人体通信機部分の試作を完了し,心電図などの生体情報検証実験が進んでおり,その結果も国際及び国内学会で一部発表している.よって,平成25年度当初に挙げたすべての目標が達成された上に,平成26年度の研究計画も進んでおり,当初の計画以上に進展している.なお,これらの成果は3編の審査有学術論文,6回の国際・国内学会発表として公表された.本研究は,人体通信技術と400MHz帯無線技術の併用による高信頼性・高秘匿性を目指したデュアルモードボディエリア通信方式の開発を目的としている.具体的には,1人体通信の伝送路特性の解明と伝送路モデルの構築,2人体通信によるウェアラブル通信と400MHz無線によるインプラント通信の両方に対応可能なデユアルモード通信方式及び通信機の開発,及び3人体及び埋め込み型医療デバイスへの電磁適合性(EMC)の確保を目指している.平成24年度では,主に1及び2の前半の達成を研究目標とした.
脳卒中患者に対する環境調整介入によるせん妄予防効果の検証

脳卒中患者におけるせん妄の発症率は13-48%と報告されている.せん妄患者の入院中・12ヶ月後の死亡率は高く,平均在院日数は9.39日延長し,長期療養施設へ転院する傾向にある.また,入院中のインシデントの増加やせん妄患者の対応に追われるスタッフの疲弊など患者および医療現場に大きなインパクトを与えている.本研究では,介入が容易かつ標準化が可能な環境調整に着目し,下記の内容を明らかにすることを目的とする.脳卒中センターに入院する患者に対する1)環境調整によるせん妄の予防効果,2)見当識を維持する看護介入によるせん妄の予防効果.3)各介入が在院日数に及ぼす影響,4)せん妄発症のリスク因子の特定.脳卒中患者におけるせん妄の発症率は13-48%と報告されている.せん妄患者の入院中・12ヶ月後の死亡率は高く,平均在院日数は9.39日延長し,長期療養施設へ転院する傾向にある.また,入院中のインシデントの増加やせん妄患者の対応に追われるスタッフの疲弊など患者および医療現場に大きなインパクトを与えている.本研究では,介入が容易かつ標準化が可能な環境調整に着目し,下記の内容を明らかにすることを目的とする.脳卒中センターに入院する患者に対する1)環境調整によるせん妄の予防効果,2)見当識を維持する看護介入によるせん妄の予防効果.3)各介入が在院日数に及ぼす影響,4)せん妄発症のリスク因子の特定.
蛍光標識した摂食関連ペプチドの投与による受容体発現量とカルシウム応答の相関解析

我々は,摂食関連タンパク質による味覚野ニューロンの興奮性の調節機構の研究過程で,単一ニューロンもしくは一対一のシナプス結合に対するアゴニストの効果が大きいものとほとんどないものがあることを見出した。その原因として,島皮質ニューロンに発現する受容体が均質ではなく発現密度が大きく異なることが考えられる。そこで本研究では,蛍光標識をしたオレキシンを大脳皮質に投与し,その蛍光輝度と神経細胞応答(カルシウム信号)との相関について2光子励起顕微鏡を用いて解析した。その結果,オレキシン受容体の発現量がカルシウム応答の大きさを決定する一要因であることが示唆された。受容体に作用する薬物に対する影響を単一ニューロン単位で観察した場合、その効果が乏しいものから、非常に強い効果が認められるものまで幅広い応答が認められることが知られている。従来このような効果の強弱は細胞レベルでのばらつき、個体差として処理されるが、そのばらつきが発生するメカニズムに関しては不明な点が多い。本研究では細胞によって発現している受容体数が異なるという仮説に基づき、蛍光標識を行ったペプチドを投与し、集積による蛍光強度が細胞単位で異なるのかを検討した。実験にはニューロンの種類を同定するため、抑制性ニューロンが緑色蛍光で標識された遺伝子改変動物であるVGAT-Venusラットを用いた。ウレタン麻酔下のラットの頭蓋骨に、直径約1mmの骨窓を形成し、硬膜を除去した。その後、蛍光標識したソマトスタチンアナログ(SS-A)を負荷し、神経細胞周囲に集積する蛍光物質を2光子励起顕微鏡で観察した。また、そのSS-Aによる生体反応を、血管の収縮を指標として検討した。SS-Aの集積の有無を興奮性、抑制性それぞれのニューロンにおいて集計した。その結果、大脳皮質2/3層に相当する表層から200-250μmの深さでは、興奮性ニューロンの約1/3で蛍光物質が集積し、残る2/3では集積は認められなかった。一方で抑制性ニューロンでは、約10%で興奮性ニューロンでは認められなかった強い集積を示し、残る90%のニューロンでは集積したもの、認められなかったものが半数ずつであった。中大脳動脈の血管径を指標として、蛍光強度と収縮量の経時変化を記録したところ、血管壁でのSS-Aによる輝度が高くなると共に血管が収縮した。これらのことから、神経細胞によってSS-Aの集積量にばらつきがあること、蛍光輝度と誘発される生体反応は比例関係にあることが示唆された。本年度ローダミン標識したソマトスタチンによる受容体の結合量と血管径の相関関係を検索してきた。その結果、正の相関があることを見いだした。現在、蛍光標識したオレキシンの作製に成功するとともに、細胞内カルシウム濃度の変化について検討を開始しており、カルシウム測光に関わる技術的問題はクリアしている。単一ニューロンもしくは一対一のシナプス結合に対する各種アゴニストの効果を調べると,その効果がないものもあれば,非常に強い効果が認められることがある。何故,個々のニューロンやシナプスにおいてアゴニストの効果は異なるのであろうか。その可能性として,ニューロンに発現する受容体が均質ではなく発現密度が大きく異なることが考えられるが,その機構を明らかにすることは極めて困難であった。そこで我々は新たな戦略として,1蛍光物質で標識したアゴニストを投与することによって,アゴニストの受容体への結合量を定量化することを発案し,2ニューロン活動を細胞内Ca2+濃度の上昇として捉えるカルシウム・イメージング法と同時計測することを着想するに至った。本研究ではオレキシンが作用する大脳皮質の神経細胞に着目して、ローダミン蛍光標識をしたオレキシン(OR-A)を大脳皮質に投与し、その蛍光輝度と神経細胞応答(カルシウム信号)との相関性を解析した。実験には細胞内Ca2+濃度に依存して蛍光輝度が変化するGCaMP6を神経細胞に発現した遺伝子改変マウスを用いた。ウレタン麻酔下で頭蓋骨に骨窓を形成し皮質表層にOR-Aを負荷し、2光子励起顕微鏡でカルシウムイメージングを行った。OR-Aの投与によって視野全体にOR-Aによる輝度上昇を認めた。一部の神経細胞でOR-Aの輝度上昇に伴うカルシウム応答が相関して認められ、その応答は一定レベルで頭打ちとなった。このことから、オレキシンは一部の神経細胞の活動を変調させ、神経ネットワークに影響を与える可能性が考えられた。応答を認めた神経細胞ではオレキシン受容体の細胞膜上への発現が豊富であることが示唆された。蛍光標識したオレキシンによるカルシウム濃度の上昇を大脳皮質で観察する。人工脳脊髄液を灌流している状態をcontrolとして撮像を開始する。撮像間隔は2秒とし,退色を抑制するために,露光時間を最小限にする。30-60秒後にペプチドの滴下投与を行い,カルシウム応答の変化を記録する。撮像後,細胞上にRegion of interest (ROI)を設定して,ROI上におけるカルシウム応答の経時的変化を解析する。

この手法によって,個々の細胞における受容体発現量と細胞内Ca2+濃度の測定が可能になり,本研究の目的である受容体の発現量と神経活動に対する影響の大きさの相関を詳細に調べることが出来る。さらに、in vivoにおけるカルシウム測光によって、スライス標本で得られた知見がin vivoで再現できるか否かを検討する。神経生理学オレキシンの合成が予想より早く成功したため、実験にかかる消耗品費が安く抑えられた。次年度、オレキシンの合成費用がかさむため、余剰分と次年度予算を使用してオレキシン合成にかかる消耗品を購入する。また、実験に使用する動物の購入および麻酔薬などの薬品類、画像データ保存用のハードディスクなどを購入する予定である。また、成果発表として国内の学会に参加する費用にも使用する。
極低温液体中における衝撃波の発生

極低温液体・気体中の衝撃波の発生と伝播、およびそれに伴う凝縮や蒸発などの諸現象は、近年の極低温工学の進展に従ってますます重要な研究課題となってきている。本研究は極低温流体用無隔膜衝撃波管装置を開発し、極低温流体中での衝撃波伝播に対する実験を行ったものである。本研究においては無隔膜衝撃波管低圧測定部の開発を進め、その組立、真空試験および作動試験を行った。作動試験はまず常温領域において駆動気体を窒素あるいはヘリウムとし、試気体を窒素またはアルゴンとして、形成入射衝撃波マッハ数と衝撃波前後の圧力比を計測した。さらに測定部を液体窒素にて冷却し、同様な謙測を行って植られた実験結果を理論解析と比較した。その結果、低温域での試気体は、その音速と比熱比の変化に従って入射衝撃波が強くなること、理想的な一次元衝撃波管理論から得られる入射衝撃波マッハ数より実測値が低くなること、隔膜型衝撃波管により一般に得られるマッハ数より若干低い速度(マッハ数)分布となることなどの知見が得られた。理論解析においてはランダムチョイス法に用いられる概念を用いて温度が異なる(低温への)試気体中を伝播する衝撃波のマッハ数変化を解析し、得られた結果を実験との比較に用いた。これにより極低温試気体へ入射する衝撃波のマッハ数増加は実験結果をよく説明することが判明した。さらに流れの可視化実験としてパルス光源によるシャドウグラフ法、カラーシュリーレン法を使用して流れの可視化を行った。まず通常の高感度フィルムによる撮影を行い、次にCCDカメラとコンピュータによる画像処理法を用いて可視化を試みた。現在の所、コンピュータへの画像取込は完成したが、得られた画像データの処理法と、数値計算等による画像処理との比較は今後の研究テーマとなっている。
眼鏡型ウェアラブルデバイスを用いた避難訓練システムの開発と防災教育実践

眼鏡型ウェアラブルデバイス等を用いて気軽さと緊迫感(リアリティ)を兼ね備えたICT活用型防災教育システムを開発し,予備実験および防災教育実践を通じて有効性および今後の課題を明らかにした.(1)津波避難訓練システムは,カスタマイズ可能な動的津波ハザードマップをスマートグラスに表示することで,緊迫感の高い津波避難訓練を実現する.(2)避難指示疑似体験システムは教師の避難指示力向上をめざし,ARと簡易型HMDにより仮想的な災害状況(児童生徒)をリアルに提示する.(3)フィールドワーク型防災学習システムは気軽さとしてゲーミフィケーションを導入し,NFCを用いてタブレット端末等にクイズを提示する.本研究の目的は,眼鏡型ウェアラブルデバイスを用いた次世代のICT活用防災教育を実現し,その効果を実践的に検証することである.(1)多くの人がいつでもどこでも,(2)状況に応じた情報を参照しながら避難訓練を受け,(3)避難体験を振り返ることもできる,避難訓練システムを開発する.平成27年度は,HMD(Head Mounted Display)とAR(Augmented Reality)を組み合わせ,3つの避難訓練システムを試作した.1.没入型HMD(Oculus Rift)とマーカ型ARを組み合わせたシステムは,災害状況の視聴覚的リアリティを向上させることで,避難の困難さを疑似体験させることができる.2.没入型HMD(Google Cardboard)を用いたスマートフォンベースのシステムは,マーカ/マーカレス型ARを併用可能で,比較的容易に発災時の避難指示を疑似体験できるようになっている.各システムは試作段階ではあるが,防災教育の現場(特に学校や防災啓発施設)に試験的に導入し,アンケート結果などから防災教育システムとしての有効性を確認できた.また,課題や改善点については適宜対応しており,例えば,マーカレス型ARライブラリの導入による汎用性の向上,簡易的津波シミュレーションのオーサリング機能やデジタルマップ上での避難経路表示機能なども実装した.平成27年度は開発期に充てており,3つのシステムを試作できたことから,研究は概ね順調に進展している.また,ジャーナル論文2件(うち1件は印刷中),国際会議論文1件(印刷中),国内会議論文4件があり,研究成果も順調に発表できている.本研究の目的は,眼鏡型ウェアラブルデバイス(スマートグラス)を用いた次世代のICT活用防災学習を実現し,その効果を実践的に検証することである.平成28年度を“実践期"と位置づけ,システムを改善しながら防災教育実践(避難訓練等)を実施した.1.津波避難訓練システムをスマートグラスのほかスマートフォンやタブレットにも対応させ,ユーザインタフェイスの改善とともに汎用性を高めた.さらに,津波シミュレーションを容易にカスタマイズできる機能も実装した.2.徳島県南部沿岸地域において津波避難訓練システムを用いて津波避難訓練を実施し,ユーザビリティを検証するとともに,緊迫感の高い避難訓練としての有用性を確認した.3.津波避難訓練システム,避難指示疑似体験システムにおいて,ログ(避難経路,指示内容)を収集する機能とともに,収集したログに基づくリフレクション機能を実装した.リフレクション機能では,避難の様子をGoogleマップ上にアニメーション表示したり,ユーザの視線動画をWebブラウザ上で共有したりできる. 4.避難訓練や避難指示疑似体験とそのリフレクションからなるICT活用型防災教育の循環型モデルを提案した.5.スマートフォンHMD(Head-Mounted Display)とAR(Augmented Reality)を組み合わせた避難訓練システムを含め,複数の開発システムを徳島県内で開催された防災イベントや防災授業で使用し,参加者から意見を収集し,機能性やユーザビリティの向上につなげた.平成28年度は実践期と位置づけ,システムを継続的に改善するとともに複数の防災教育実践を行った.十分な実践とはいえない部分はあるが,平成29年度(最終年度)へつなげる基盤を固めることができたことから,研究はおおむね順調に進展している.また,ジャーナル論文1件,国際会議論文4件,国内会議論文1件があり,研究成果も順調に発表できている.本研究の目的は,眼鏡型ウェアラブルデバイス(スマートグラス等)を用いた次世代のICT活用防災学習を実現し,その効果を実践的に検証することである.平成29年度を“検証期"と位置づけ,防災教育実践(避難訓練等)を実施するとともに,実践準備および実践を通じて課題を発見し,その改善に向けてシステムを機能拡張した.1.南海トラフ巨大地震に伴う津波からの避難訓練シナリオを設計し,スマートグラスとタブレットに対応するシステム(Google Map上での簡易型津波シミュレーション)のデバイスごとの有効性を検証した.シナリオでは,避難開始が遅れた徳島市沿岸部の住民(大学生)を想定して,訓練参加者に最寄りの津波避難ビルまでの疾走(短距離)を要求した.スマートグラスへのシミュレーション提示がタブレットよりも視認性が高く,避難訓練の緊迫感を高めるとの結果を得られたが,シミュレーションの視認頻度は高くなく,疾走が困難という問題点も確認された.2.スマートフォン活用型Head-Mounted Display(HMD)とAugmented Reality(AR)を組み合わせた避難訓練システムを徳島県南部沿岸地域の教育現場(小学校)に導入し,教員対象の避難指示訓練を実施した.訓練時の映像と避難指示(発話)を記録・共有できるリフレクション支援機能により,気づきが促進され,訓練効果が向上することがわかった.3.簡易型津波シミュレーションを設定する負荷が高いことから(マップ上の小領域ごとに津波浸水深を手入力),防災オープンデータから小領域ごとの津波浸水深を取得し,シミュレーションに自動的に入力する機能を実装した.さらに,Google Earthによる3次元表現を取り入れた浸水状況の視覚的リアリティ向上,タブレットとゲーミフィケーションを組み合わせた学習意欲向上にも取り組んだ.

眼鏡型ウェアラブルデバイス等を用いて気軽さと緊迫感(リアリティ)を兼ね備えたICT活用型防災教育システムを開発し,予備実験および防災教育実践を通じて有効性および今後の課題を明らかにした.(1)津波避難訓練システムは,カスタマイズ可能な動的津波ハザードマップをスマートグラスに表示することで,緊迫感の高い津波避難訓練を実現する.(2)避難指示疑似体験システムは教師の避難指示力向上をめざし,ARと簡易型HMDにより仮想的な災害状況(児童生徒)をリアルに提示する.(3)フィールドワーク型防災学習システムは気軽さとしてゲーミフィケーションを導入し,NFCを用いてタブレット端末等にクイズを提示する.平成28年度は実践期に充てている.3つの試作システムを拡充させながら,システムを活用した防災教育実践に積極的に取り組んでいく.特に,南海トラフ巨大地震の甚大な被害が予想される徳島県南部沿岸地域において,津波避難訓練を実施し,避難訓練データの分析とその結果に基づくシステムの機能拡張や避難訓練モデルの構築に注力する.スマートグラスについては,普及モデルの流通が遅れていることに加え,移動しながら情報を閲覧するという利用方法に対して危険性が指摘されており,利用デバイスの見直しや防災教育実践地域の絞り込みを検討している.平成29年度(最終年度)は検証期と位置づけている.平成28年度における防災教育実践で得られた課題を解決し,知見を活用しながら,教育現場(学校防災教育等)でより多くの本格的な実践を重ねて,開発システムならびに提案モデルの有用性を検証していく.眼鏡型ウェアラブルデバイスに加えて,スマートフォンやタブレットを用いた検証にも積極的に取り組む.教育工学平成27年度に発表を予定していた国際会議に参加できなかったことと,当初の計画で購入予定であったスマートグラスの販売が中止になったことにより,次年度使用額が生じた.平成28年度に予定していた眼鏡型ウェアラブルデバイスの購入について,実践(教育現場)における使い勝手や今後の普及を検討・考慮した結果,比較的安価で眼鏡型ウェアラブルデバイスを実現できるスマートフォン用ゴーグルを代替採用(購入)することになったため.平成28年度に開催される国際会議発表の渡航費用に使用するとともに,当初予定していたものとは異なるスマートグラスを購入するために使用する.平成29年度は既有機器および謝金を活用し,防災教育実践をより多く行い,収集したデータ(ログ,発話プロトコル等)を効率的に収集・分析する.また,ジャーナルや国際会議への論文投稿・発表にも予算を積極的に活用する.
アンケート調査に基づく不平等度と貧困度についての研究

2004年度は、以下のとおり研究を進めた。(1)貧困尺度が前提とする諸公理と人々の実感との整合性などを検証するためのアンケートを作成、実施した。アンケート作成において、先行研究であるAmiel and Cowell(1999)の質問票を検討し、調査目的に沿った質問票を作るためにいくつかの改善を施した。(2)上記アンケート結果を分析した結果を論文として研究紀要向けに執筆した。出版は次年度になる予定である。貧困尺度についてのアンケート調査では、貧困ラインの設定とその提示を以下に行うかが、難しくもあり重要であることが確認された。(4)不平等尺度についての研究の拡張として、家計経済研究所による『消費生活に関するパネル調査』を用いてゼロ支出がある場合の家計のEngel関数体系をBayesianの手法を用いて推計し、ジニ係数や一般化エントロピー尺度を求めた。結果は、長谷川光、上田和宏、森邦恵、「ゼロ支出データを用いた不平等度の計測」としてまとめ、「『消費生活に関するパネル調査』ユーザー報告会」(2005年1月29日財団法人家計経済研究所)において報告した。さらに、この論文を加筆修正した論文"Measuring Inequalitywith Zero Expenditures"を海外の主要なジャーナルに投稿する予定である。今年度の研究は、(1)不平等度尺度についてのアンケートの実施、(2)貧困尺度についての統計分析・論文作成を中心として行った。(2)はアンケート調査の基礎となるものである。(1)においては、前回の試行調査の補完と新しい要素を検証する調査を行った。以前の調査では、Amiel and Cowellによる先行研究に比べ、不平等尺度を支える諸公理のうち"scale independence"を支持する割合が低かった。今回は数値例を増やして調査した。所与の所得配分が等倍変化しても不平等感が変わらないかどうかを調べたところ、倍率によって結果に差が生じた。また、不平等尺度の計測において前提となる"equivalence scale"がどの程度であると考えられているかを、数値例などで調査した。その結果、消費支出においては、大人一人を1とすると、子どもは0.81程度とみなされた。調査結果の有効性については、次年度さらに検討する予定である。(2)については、貧困度をBayesianの統計的手法を用いて測ることの有効性を検証し、2002年12月、インド、アラハバード大学で開かれた第9回International Conference of Statistics, Combinatorics and Related Areasにおいて、"Measuring Chronic and Transient Components of Poverty : A Bayesian Approach"(共同研究者との共著)、として報告した。次年度初頭には、海外の専門誌に投稿予定である。Ravallion等による先行研究では、計算された各種の貧困指標が記述統計に拠っており統計的推測ができない。本研究では、統計的推測を可能にするベイズ混合モデルに基き、アメリカや中国の所得データを用いて測定を行った。同じデータをRavallionの手法を用いて測った場合と比べても、ベイズ混合モデルによる測定結果は悪くなく、かつ統計的推測が可能であり、背後の所得分布について特定化をしなくても良い点などを考え合わせれば、我々のモデルの優位性があると考えられる。今年度は、以下の研究を進めた。(2)昨年度行った不平等度に関する調査結果を検討し、2002年に発表したわれわれの論文における結果と比較、またAmiel and Cowell(1999)の結果ならびにHarrison and Seidl(1994)の結果を比較した論文を研究紀要向けに執筆した。2004年4月に締め切りであるため、掲載は次年度になる。特に、アンケート調査で用いた数値例の性質について検討することで調査結果に定性的な傾向が見られるかどうかを検討するとともに、後者の比較においては、数値例に対する不平等感に調査対象間で質的な相違が存在するかを統計的検定の手法を用いて分析した。(3)不平等度についての調査を行うための質問票の検討ならびに作成を行った。われわれが比較すべき研究として重視しているAmiel and Cowellによる質問票について詳しく検討した結果、比較検討するためには原則としてそれを利用することが望ましいが、正確な調査を行うためにはかなり修正する必要があるとの結論を得た。そして質問票の作成を行った。アンケート調査の実施は、来年度とする。さらに、この論文を加筆修正した論文"Measuring Inequality
トウジンビエにおける雑草型超遺伝子の進化・多様化および維持機構

西アフリカの半乾燥地で重要な穀類であるトウジンビエの集団中には雑草型遺伝子が保持されており,播種した作物種子のある割合が雑草型個体に変化してしまう。この雑草型遺伝子は多面的に発現することから,実際には複数の遺伝子が強く連鎖した超遺伝子であることが推定されていた。遺伝マーカーを用いた解析の結果,当該遺伝子は動原体近傍にあり,このために遺伝子問の組み換えが抑制されて超遺伝子として振る舞っていることが推定された。熱帯半乾燥地で重要な主穀作物であるトウジンビエにおいては,集団内(1筆の畑内)に作物型個体と雑草型個体が共存し,これらが常に交雑を繰り返しながら1遺伝子座の多型によって維持されているという,特異な現象がみられる。この遺伝子は雑草型形質に関わる複数の遺伝子が密に連鎖した超遺伝子であることが推定されている。本研究計画はこの「雑草型超遺伝子」をマップベース方式でクローニングし解読しようとするものである。本研究計画の開始以前に我々のグループにおいて検出されていたターゲット遺伝子連鎖AFLPバンド10本を単離し塩基配列を調べた。これらの領域内には作物型・雑草型対立遺伝子間で変異が見られなかったので,inverse PCRにより近傍の変異を探索した(継続中)。また,これらの配列を用いてトウジンビエ染色体標本に対しFISHを行ったところ,すべての染色体の動原体付近にシグナルが検出され,動原体に位置していることが仮説の組み換え抑制の原因であることが示唆された。トウジンビエは植物体が大きく,多数の個体を効率よく栽培することが困難であることが実験上の制約になっていたので,発芽直後の実生で迅速に遺伝子型を判定し,目的の遺伝子型を持つ個体のみを栽培するシステムのルーチン化を行った。アフリカで広く栽培されている雑穀の一種トウジンビエでは,雑草型形質をもつ個体が畑の中に常に混生していることが古くから知られていた。これまでの研究で,作物型と雑草型の差異は1遺伝子座によってきまっていること,料型は遺伝的平衡多型の状態にあり,作物型がホモ,雑草型がヘテロであることがわかっており,当該遺伝子は実際には複数の遺伝子が緊密に連鎖した超遺伝子であることが示唆されている。本研究においてはF2相当分離集団のAFLPから得られた連鎖バンドをもとにマーカーを作成し,高密度連鎖地図を作製し,当該遺伝子をクローニングすることを目標としていたが,残念ながら現時点では成功に至っていない。得られた連鎖バンドがすべて高度反復配列の一部で,STS化や染色体歩行がきわめて困難であったことがその理由である。この反復配列をプローブとして染色体プレパラートに対しFISHを行ったところ,動原体近傍に強いシグナルが観察された。このことから,超遺伝子を構成する遺伝子群は動原体近傍にあるために組み換えが抑制されて超遺伝子としてふるまっているが,物理距離としては広い範囲に散在している可能性もあることを示唆された。西アフリカ・マリ共和国のさまざまな緯度からとられた集団を比較栽培したところ,サヘル帯由来の各集団では作物型・雑草型間に脱粒性だけでなく著しい形態的差異がみられたが,スーダンサバナ帯由来の各集団では脱粒性以外に大きな差が認められなかった。トウジンビエの起源がサヘル帯にあると推定されていることを考慮すると,雑草型超遺伝子はまずサヘル帯で成立し,スーダンサバナ帯に伝播する仮定で脱粒性遺伝子以外の要素を失っていったことが考えられた。
CFRPを用いた小規模構成部品の衝撃による材料特性変化の解明

1.昨年度,本助成テーマに対して得られた基本的なデーター(CFRP斜交積層板の衝撃後疲労挙動に与える積層角度の影響については論文として公表するべく準備をしている.2.次に本助成テーマであるCFRP斜交積層板の衝撃後の疲労特性を評価する際の,基礎データを得るために,より安価であり,さらに内部損傷を簡単に外部から観察できる利点を持つGFRP積層板を購入し,まずは,ゲージ部25×100と2×50という,両極端の幅の大小2種類の試験片を製作した。こうしたFRPに特徴的な粘性の影響を加味するために繊維方向は,荷重方向に対して45゚とした.3.小試験片の準静的および疲労試験の際にな,昨年度より製作を始めた小規模材料疲労試験機を完成させた.この際にコントローラを購入した.本試験機は,電磁力を用いて荷重軍を負荷し,差動トランスを用いて変位を検出するものである.これを用いて実験を行った.4.準静的試験の結果,小規模試験片の場合,応力が小さい範囲では,幅の大きい試験片と同様の挙動を示し,初期の剛性はほぼ同じであるが,応力の大きい領域では粘性が強く出ており,小規模試験片の場合,通常の幅のものと比較してひずみが大きくなることがわかった.5.疲労試験の結果,小規模試験片は,通常の幅の試験片と比べて荷重方向の剛性の低下が著しいことがわかった.破断後の試験片を観察すると,小規模試験片の場合,繊維とマトリックスのはく離による白化が試験片全体に行き渡り,幅の大きい試験片の場合は,この白化は試験片のタブに隣接する部分に集中していることがわかった.破断部も,小規模試験片の場合は試験片中央部であったのに対して幅の大きい試験片め場合は,タブに隣接した部分で破断していた.6.こうした試験片の大きさによる挙動の変化は,さらに厚さの影響ならびに、CFRPにおけるこうした影響についてデータが出そろったところで公表を考えている.1.炭素繊維強化熱可塑性樹脂(CFRP)斜交積層板を購入した.積層板の種類は,45度および60度の斜交積層板と疑似等方性板である.斜交積層板は,いずれも解析の簡単のため3層構成とした.これらの材料を用いて25×100,20×80,15×60,10×40および5×20のゲージ部をもつ短冊形試験片を作成した.試験片の厚さは2mmで同一である.CFRP斜交積層板は,エッジ部の状態に非常に敏感であり,これまで,試験片の加工は業者に委託していたが,加工精度を上げるためにダイアモンドカッターを用いた.2.それぞれの試験片において電気油圧式サーボ疲労試験機を用いて静的引張り試験を行った.ゲージ長の平均ひずみを求めて等価弾性係数を求めた.この結果より,(1)現有の0度材は,斜交積層板の1種と考えられるが,この斜交角を横軸に,等価縦弾性係数を縦軸にとると,斜交角が大きくなるに従って初期等価縦弾性係数は減少するが,この値が,3次元有限要素法で予測した値と,積層理論で予測した値の間になることが解った.(2)破壊に至るまでの非弾性挙動は45度の斜交角の時が著しく大きく,これより大きい角度の時はほとんど見られなくなった.3.試験片の衝撃破壊プロセスを確認する.現有の自作による衝撃試験器を用いて400gの衝撃子を50cmの高さより落下させて衝撃損傷を与え,この時試験片に発生した損傷を超音波顕微鏡を用いて確認した.この結果(3)30度の積層角の試験片と60度の積層角の試験片に発生した損傷は,特に層間はく離の形状において角度を90度回転することでほぼ一致した.つまり,試験片の幅が25mm以上ある場合には,試験片のエッジ(縁)の影響が現れないことが示された.4.現有の疲労試験機では,テーマである小規模材料の疲労試験を行うのが困難であるため,アクチュエータを購入して試験機の製作に取りかかった.なお,成果の公開に関しては,疲労試験結果が出そろった時点で考えている.1.昨年度,本助成テーマに対して得られた基本的なデーター(CFRP斜交積層板の衝撃後疲労挙動に与える積層角度の影響については論文として公表するべく準備をしている.2.次に本助成テーマであるCFRP斜交積層板の衝撃後の疲労特性を評価する際の,基礎データを得るために,より安価であり,さらに内部損傷を簡単に外部から観察できる利点を持つGFRP積層板を購入し,まずは,ゲージ部25×100と2×50という,両極端の幅の大小2種類の試験片を製作した。こうしたFRPに特徴的な粘性の影響を加味するために繊維方向は,荷重方向に対して45゚とした.3.小試験片の準静的および疲労試験の際にな,昨年度より製作を始めた小規模材料疲労試験機を完成させた.この際にコントローラを購入した.本試験機は,電磁力を用いて荷重軍を負荷し,差動トランスを用いて変位を検出するものである.これを用いて実験を行った.

4.準静的試験の結果,小規模試験片の場合,応力が小さい範囲では,幅の大きい試験片と同様の挙動を示し,初期の剛性はほぼ同じであるが,応力の大きい領域では粘性が強く出ており,小規模試験片の場合,通常の幅のものと比較してひずみが大きくなることがわかった.5.疲労試験の結果,小規模試験片は,通常の幅の試験片と比べて荷重方向の剛性の低下が著しいことがわかった.破断後の試験片を観察すると,小規模試験片の場合,繊維とマトリックスのはく離による白化が試験片全体に行き渡り,幅の大きい試験片の場合は,この白化は試験片のタブに隣接する部分に集中していることがわかった.破断部も,小規模試験片の場合は試験片中央部であったのに対して幅の大きい試験片め場合は,タブに隣接した部分で破断していた.6.こうした試験片の大きさによる挙動の変化は,さらに厚さの影響ならびに、CFRPにおけるこうした影響についてデータが出そろったところで公表を考えている.
地球環境規制と復原性基準を両立させるための船舶性能評価法の構築

転覆を防ぐための復原性基準と温室効果ガス排出規制の一環としての最低出力ガイドラインを同時に検討するため、性能評価法の統一的扱いを実現すべく今年度は以下の研究を実施した。斜め向波中の操縦性能については、風、波のもとでの船体、舵、プロペラ、主機、ターボチャージャーの作動状況を推定する方法に、波浪によるプロペラ、舵の瞬時の空中露出影響を加え、バルクキャリアーを対象にその影響を定量化した。その方法により、荒天下で追波から向波に変針するシナリオと荒天下で港から風波に向かって保針操船で脱出するシナリオという事故対応状態での航行限界海象を求めた。荒天による船速低下が問題とならない斜め追波中の操船限界については、事故を起こしたカーフェリーについての拘束模型実験を実施し、横転事故原因が定説である復原力喪失現象でなく船首揺れと横揺れの連成効果であることを明らかにし、その危険の定量的評価法を示した。さらに、斜め追波中の操縦不能現象についてそのリスクのレベルについて直接的なモンテカルロ数値シミュレーションで試算を行うとともに、それを踏まえて簡易推定法を提案した。またその危険を回避する操船法を最適制御理論を適用して見出した。沖合での避航に相当する横波中の運動については、パラメトリック横揺れの評価法を、デッドシップ状態用復原性基準と共存できる形での数値計算法として示し、新たに実施したクルーズ客船の模型実験でその検証を行った。加えて、不規則横波中の横揺れ確率の評価法を提案するとともに、分岐現象の発生条件の推定法にも知見を得た。以上により、全方位を対象として、限定された機関出力下での航行限界推定法を示すことができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。国際海事機関(IMO)での主な環境規制であるEEDI規制の一環としての最低出力ガイドライン、そして安全規制としての第2世代非損傷時復原性基準の双方に統一的に適用できる物理則ベースの船体運動評価法を、海外に先駆けて導くことを研究目的としている。すなわち、省エネルギーの結果としての低出力機関においても船舶の安全性を確保することで、地球温暖化防止に貢献し、ひいてはそれにいち早く対応することで我が国海事産業の競争力を高めることが最終的な目標である。本年度は、水産工学研究所角水槽において、自動車専用運搬船の模型に、プロペラと舵検力装置、推進用モータ、操舵機を取り付け、一定風と不規則波中で波方向速度が零となるプロペラ回転数を探索した。このときの船体運動、プロペラトルク、舵直圧力などを計測した。このデータを最低出力状態として、理論モデルによる釣り合い条件や安定条件と比較した。この結果、正面風圧抗力係数に実験値を用いると、実験と計算の一致は良好であった。この自動車運搬船は、ビューフォート階級9まで正面および斜め波中でも4ノットで航行可能であることが確認された。一方ビューフォート階級10の向波中で停船するとき、この船は20度程度のパラメトリック横揺れを起こすことを模型実験で見出した。これについて詳細に調べるために、規則波中模型実験(斜め追波中自由航走実験)とそれに対応する平均化法の解析を行った。この結果、波長が船長よりも小さなところでパラメトリック横揺れは起こりうるがそれには大きな波岨度を要することを確認した。また、横波・横風のデッドシップ状態を主対象に時間領域シミュレーションモデルの構築を行うとともに、斜め追波中の船体運動の時間領域シミュレーションモデルを改良し、ブローチング発生確率の実験との一致度を改善した。ほぼ、当該年度交付申請時の計画を達成した。国際海事機関(IMO)での主な環境規制であるEEDI規制の一環としての最低出力ガイドライン、そして安全規制としての第2世代非損傷時復原性基準の双方に統一的に適用できる物理則ベースの船体運動評価法を、海外に先駆けて導くことを目的としている。今年度は、前年度までの知見をもとに、機関出力を抑えたケースを対象に、不規則風波中の船体運動を計算する時間領域数値シミュレーションモデルを構築するとともに、対象海域の波浪統計を用いて危険回避のために最小限必要な機関出力を確率論的に求める方法を構築した。これらの手法により、最低出力ガイドラインの釣り合い計算と釣り合い点の安定解析が時間領域シミュレーションに比べて安全側の推定となり環境規制として有効であること、そして確率論的評価により過去の日本沿岸でのバルクキャリアの事故が本研究での方法論で説明できることを示した。また、上部構造物まで再現したクルーズ客船の模型船について、水産工学研究所角水槽において、不規則横波、横風状態での横揺れ実験を行い、理論計算との比較からデッドシップ復原性基準案で仮定している同調横揺れではなくむしろパラメトリック横揺れが生じていることを見出した。関連してパラメトリック横揺れの平均化法による理論推定法を高調波などを考慮して改良した。さらに、現行基準やデッドシップ基準案の適用に問題があるとされる沖合補給船や海洋調査船などの斜め追波中自由航走模型実験を行い、甲板上滞流水と横揺れ角の関係について知見を得た。そして、デッドシップ基準案と現行基準の保証する安全レベルについて、10数隻の実存船に対しパラメトリック横揺れも含めて定量化することで今後の安全基準化へのてがかりとすることができた。

デッドシップ状態を対象とした時間領域数値シミュレーションに、非線形影響も近似的に取り込んだメモリー影響を反映させた。これにより、不規則横波横風中の転覆確率についての実験と計算の一致度を改善した。デッドシップ基準第1段階簡易基準と第2段階基準の間で不整合が生じたセメント運搬船について、横波中模型実験を行い、その原因が横揺れ減衰力の推定法にあることを確認した。さらに、デッドシップ基準第1段階簡易基準であるウェザークライテリオンとの整合性を再検討するため、その基準制定時の事故船の模型を作成し、その拘束模型実験と数値シミュレーションを行った。その結果この事故の原因は縦波中の復原力変化でなく旋回運動と横揺れの連成にあることを明らかにした。また、海洋調査船について、前年度の規則波中に続き、不規則波中の自由航走模型実験と数値シミュレーションの比較により、やはり旋回運動と横揺れの連成の重要性を見出した。一方、拘束模型実験で斜め波中の波力を計測して波力の理論推定法に修正を行ったうえ、操縦不能現象の発生確率の理論推定を行い、不規則波中の自由航走模型実験との一致度を改善した。また沖合補給船の復原性に与える甲板上滞流水の影響も既存のデータベースなどを活用して定量的評価を行った。最低出力ガイドラインについては、主機・ターボチャージャーの動的モデリングを時間領域数値シミュレーションモデルに反映させ、荒天下の操船限界となる海象をより正確に推定することができた。また、風場中のセール効果のモデリングについて、小型舟艇を用いた海上実験により検証した。ほぼ当初計画通りに研究を進める中、新たな現象を見出してはその原因を特定できている。転覆を防ぐための復原性基準と温室効果ガス排出規制の一環としての最低出力ガイドラインを同時に検討するため、性能評価法の統一的扱いを実現すべく今年度は以下の研究を実施した。斜め向波中の操縦性能については、風、波のもとでの船体、舵、プロペラ、主機、ターボチャージャーの作動状況を推定する方法に、波浪によるプロペラ、舵の瞬時の空中露出影響を加え、バルクキャリアーを対象にその影響を定量化した。その方法により、荒天下で追波から向波に変針するシナリオと荒天下で港から風波に向かって保針操船で脱出するシナリオという事故対応状態での航行限界海象を求めた。荒天による船速低下が問題とならない斜め追波中の操船限界については、事故を起こしたカーフェリーについての拘束模型実験を実施し、横転事故原因が定説である復原力喪失現象でなく船首揺れと横揺れの連成効果であることを明らかにし、その危険の定量的評価法を示した。さらに、斜め追波中の操縦不能現象についてそのリスクのレベルについて直接的なモンテカルロ数値シミュレーションで試算を行うとともに、それを踏まえて簡易推定法を提案した。またその危険を回避する操船法を最適制御理論を適用して見出した。沖合での避航に相当する横波中の運動については、パラメトリック横揺れの評価法を、デッドシップ状態用復原性基準と共存できる形での数値計算法として示し、新たに実施したクルーズ客船の模型実験でその検証を行った。加えて、不規則横波中の横揺れ確率の評価法を提案するとともに、分岐現象の発生条件の推定法にも知見を得た。
江戸時代における蹴鞠の技術と組織に関する研究

本研究の目的は、江戸時代の庶民の蹴鞠の技術(プレー)内容と社会的な組織とを明かにすることである。本年度の研究によって以下のことが明かになった。1この時代には、上記の飛鳥井・難波の両蹴鞠道家は、正式な鞠場の設置、蹴鞠装束の着用、公式に蹴鞠をプレーすることなどの許可権を、幕府に保障されていた。庶民でも、蹴鞠を正式に行うには両家に入門する必要があった。蹴鞠道家と末端の弟子を結ぶのが、取次役或は鞠目代と呼ばれた人々であった。2鞠目代は、江戸初期の寛永年間(162443)から存在が認められ、同後半期には、幾内及び東海道、中山道ぞいの諸国を中心として全国20ヵ国以上に及んでいた。3鞠目代には百姓、町人身分の者も多くいたが、彼らの中には、江戸城中の将軍上覽鞠会に道家の門弟衆として出場した者もあった。4鞠目代の役割は、弟子の入門や装束の色目などの昇格の取次、これに伴う謝礼の徴収と納入、道家の権限への侵害行為の監視、蹴鞠の争論の仲裁等であった。5この時代に目代のレベルで流布されていた蹴鞠書には、『蹴鞠俗学抄』など道家からの伝書以外のものがある。これらの書には地下流の外郎派の影響が見られる。外郎家は室町初期に渡来した元朝の遺臣陳外郎宗敬を祖とし、代々医薬を業としていた。江戸初期の外郎右近政光は鞠の名手で、寛永11(1643)年に『蹴鞠の要法十七箇条』を著したが、のち、正保4(1647)年に飛鳥井家の権限を侵して遠島に処せられている。しかし、今のところ外郎派と飛鳥井家の組織的な関係はまだ解明されていない。
三次元形状計測を用いた考古遺物の形状比較法の研究(4)

本研究では、研究対象を錆により原形がわかり難くなる鉄製考古遺物とし、鉄製品の中でも同じ鋳型で製作した際に同范関係がはっきりわかる鋳造品ではなく、鉄を打ち出して成形する鍛造品のうち、古墳時代中期に大陸から導入されたと推定される金型を使用して鍛造したと考えられている型鍛造品に焦点を絞って、三次元計測による表面データとX線CTの三次元データの合成比較を行い、現状では類似品としか定量的に評価できなかった型鍛造品の定量的な立体形状比較法を確立することを目的とした。研究対象鉄器として鍛造鉄器のうち型鍛造製品と思われ、同一規格製品と思われる製品が多数あり、比較し易い古墳時代中期の衝角付冑の衝角部を計測・研究対象とした。その結果、特定の部位での立体比較では同一型で製作されたと思われる製品の注出ができた。(但し、全体ではばらつきが認められた。これは製品が型鍛造後に裁断を行い整形するため、全体での形状比較ではその判定ができないためである。)今後は部分的な立体形状比較を行うことにより、従来の研究方法では成し得なかった鍛造製品の同一製作工房や同一製作工人の同定が可能となり、より正確な生産・流通の解明や政治体制の復元、さらに、鉄製品での新しい研究領域の開発の可能性を探ることができ、考古学的研究の進展に貢献することが期待される。