hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温作動電気化学ヒートポンプの電極部高性能化

より緻密な膜の最適化に関する検討は今後の課題である。23年度の結果によりその方向性を明らかにすることができた。3.ヒートポンプとしての電極部構造,Na蒸気流れ抵抗の性能解析性能パラメータが変化した際の全体に対する性能計算を行う手法を導入した。電極内の性能パラメータは物質移動に関するGと分極抵抗に関するBをパラメータとした。Na蒸気流れ抵抗の性能解析結果より,具体的なセル構造を想定し,熱損失項を含めて性能解析とする準備が完了した。本研究は中・高温度域(800°C)まで作動可能な新方式の化学式ヒートポンプ開発を目標とし,固体電解質イオンポンプ方式の性能改善として次の二点を具体的目標とした.低圧蒸気圧縮可能な電極部開発,小型素子化セルによるヒートポンプ基本作動の確認である.24年度は,前者目標に関し,気相電極評価装置により複合多孔質電極の低圧蒸気圧縮特性を明らかにした.これは22年度に提案,実施したインクジェットによる電極面上微細線リード構造の作製を改善したものである.当初目標としたMo多孔薄膜電極上では,銀ナノインクと膜との間の濡れ性が良く,数ミクロン微細リード形状作製は難しい結果となった.一方,その結果より23年度実施の全面塗布方式膜により,多孔質膜粒形状電極を微視的に接続する効果が性能向上に優れることに発展した.24年度はさらにこれらの結果より,多孔質金属利用との複合電極構造の導入の検討を行った.発泡金属利用複合化電極は,電極部大きなリード構造体として優れ,全面塗布膜による微視的効果との組み合わせ効果により優れた電極となる結果が得られた.小型セル(単純な循環部なしの電極部)想定のヒートポンプ基本性能確認,ヒートポンプ全体の性能検討のまとめを実施した.媒体循環部と熱交換部は計算により仮定している段階である.電極部性能を利用した全体性能の結果は,COP値は温度差100°Cで34,200°Cで22.5となる結果を得た.またセル形状などのパラメータ変化の考察を行い,電極部総抵抗の低減は700K程度では影響は小さく,一方,熱損失項の影響の大きい結果が得られた.これらの結果より,逆カルノーサイクルCOPの1/21/3の性能が可能となることを導いた.濃度差利用方式に加え,化学反応利用方式の化学蓄熱Na2S水和物利用ヒートポンプの可能性検討を行い,基礎的特性を明らかとした.当初の予定の銀ナノインクによる線状リード構造より,多層膜構造の性能の優れることが本研究により見いだされた。実験パラメータを調整し,節電による電気炉稼働を考慮し,遅れている実験を実施予定としている。24年度が最終年度であるため、記入しない。電極評価実験に関しては,節電による電気炉稼働を考慮して実施を計画しており,所定の結果が得られる予定である。小型セル作製に関しては,装置安全性より,電極部を作製した段階でその要素部分を先に評価することに変更する。装置作動デモの面では遅れるが,セル全体の性能の評価は電極部だけで行う方が早い結果が得られるためである。
腸内代謝産物によるT細胞非依存的IgA産生誘導機構の解明

ヒトの腸管は常に食餌由来の雑菌や大量の常在微生物に暴露されており、個体防御のための免疫・バリア機能が備わっている。IgA抗体は粘膜面に分泌され、病原体に対する防御に主要な役割を果たしている。さらに、IgAは腸内細菌叢の菌種組成の制御にも重要と考えられる。腸管の粘膜固有層では、濾胞性ヘルパーT細胞(Tfh細胞)が介在することなくIgAへのクラススイッチが誘導される『in situクラススイッチ』と呼ばれる仕組みが存在する。in situクラススイッチは、ミエロイド系細胞や非免疫系細胞由来のレチノイン酸、BAFF、TGF-βなどにより誘導されるものの、何故、腸管にのみこれらの分子が発現するのかについてはほとんどわかっていない。申請者らの予備検討により、腸内細菌の定着に伴い短鎖脂肪酸(SCFA)濃度が腸管内で増加することがIgA誘導に重要であることが判明している。そこで、本研究ではSCFAによるIgA誘導機構の解明を試みる。昨年度までに、SCFAはB細胞へ直接作用するわけではなく、ミエロイド系細胞に作用し、レチノイン酸産生を高めることが明らかとなった。今年度はその作用メカニズムの検証を行った。その結果、GPCRに対するリガンド活性およびHDAC阻害作用の両方がミエロイド系細胞の活性制御に重要であることを明らかにした。さらにSCFAによるIgA産生の生理的意義を検証した結果、大腸炎時におけるバクテリアの体内移行が抑制されるという結果が得られた。本年度は、当初の計画どおりSCFAによるIgAクラススイッチの分子機構を明らかにすることに成功している。さらに大腸炎モデルにおいて、酪酸によるIgA産生が粘膜面のバリアとして重要であることを明らかにした。ヒト細胞を用いてSCFAによるクラススイッチ促進作用がみられるか否かを検証する。これよりマウス細胞で見られた知見がヒトにも外挿できるかどうかを明らかにする。申請者らの予備検討により、腸内細菌の定着に伴い短鎖脂肪酸濃度が腸管内で増加することがIgA誘導に重要であることが判明している。そこで、本研究では短鎖脂肪酸によるIgA誘導機構の解明を試みる。今年度は短鎖脂肪酸の標的細胞の同定を試みた。TGF-βおよびレチノイン酸存在下でB細胞培養液中に短鎖脂肪酸を加えてもIgA+細胞の割合は変化しなかったことから、短鎖脂肪酸はB細胞へ直接作用するわけではなく、IgA誘導性の微小環境を作り出すことが判明した。さらに、短鎖脂肪酸がどの細胞種に影響を与えることで、IgA応答を促すかを解析した結果、ミエロイド系細胞に作用し、レチノイン酸産生を高めることが明らかとなった。本年度は、T細胞非依存的なIgA産生の場の構築を促すコンディショニング因子としての短鎖脂肪酸の役割を明らかにするとともに、その標的細胞を同定することに成功している。よって、当初計画どおりの成果が得られている。健常人や野生型マウスのIgAは生体にとって有益な細菌群に結合し定着をサポートすることで、大腸炎の発症を抑制すると考えられている。

大腸炎の誘導により、上皮バリア機能を破綻させたマウスでは、腸内細菌が粘膜内に侵入し、悪化すると肝臓や脾臓などの全身性臓器へ移行する。そこで、腸内細菌の全身性移行の抑制における短鎖脂肪酸誘導性IgAが果たす役割を調べる。これより、短鎖脂肪酸によるIgA誘導の生物学的意義の解明を行う。ヒト細胞を用いてSCFAによるクラススイッチ促進作用がみられるか否かを検証する。これよりマウス細胞で見られた知見がヒトにも外挿できるかどうかを明らかにする。
重陽子―ヘリウム4後方散乱によるヘリウム4D状態波動関数の研究

重陽子-ヘリウム4後方散乱のテンソル偏極分解能という、新しい手法を用いたヘリウム4原子核の高運動量成分研究を提案した。本年度は、昨年製作し重陽子-陽子弾性散乱の偏極移行量測定に用いた冷却標的システムで、ヘリウム4ガスを11Kまで冷却し、これに140MeVの偏極重陽子ビームを照射する予備実験を行った。0度に散乱されたヘリウム4原子核を、高分解能磁気分析装置で運動量分析した後検出した。得られたテンソル偏極分解能はT_<20>=-0.39±0.01と負の値であった。グリーン関数モンテ・カルロ法によって得られたヘリウム4の波動関数を用いた、ナイーブな一重陽子交換模型が予言するテンソル偏極分解能は、T_<20>>0であり、驚くべきことに実験結果はこれと符合が異なる。これは、中間エネルギー領域の重陽子-ヘリウム4後方散乱においては、当初予想したように一重陽子交換過程が支配的ではなく、例えばパイオン再散乱過程が重要であるか、又はグリーン関数モンテ・カルロ法で得られたヘリウム4波動関数の、特にS状態とD状態の相対符合に問題があるかのどちらであることを示唆している。今後、140MeVおよび270MeVの二つのエネルギーにおいて、偏極観測量を有限角度で測定し、上で示した二つの可能性のどちらが正しいかを明らかにしていくことを目指す。又、パイオン再散乱過程の理論計算を行うことによって、ヘリウム4波動関数についての定量的な議論の可能性を模索する。本年度は冷却標的の製作を行った。標的は、ライボルト社の4.2K冷凍機の第2ステージ先端に厚さ2mmの銅製セルを取りつけたものである。セルの両面には厚さ6μmのハーバー膜が張られていて、その内部に標的物質を封入する。標的部は外部の熱輻射にさらされないように冷凍機の第1ステージ(約60K)に取付けられた筒に覆われている。標的温度は、標的のごく近くに取付けられた半導体温度センサで測定し、その内部圧力はバラトロン圧力センサで測定した。温度の制御は、冷凍機と標的セルの間に挟み込まれたヒーターに流す電流を調整することによって行う。同標的の性能テストのため、水素を封入しこれを液化してイオンビーム実験に適用した。ビームは270MeVの重陽子であり、ビーム電流が50nA時の厚さ2mmの液体水素に対する熱負荷は約10mWである。標的温度が17Kになるようヒーターの電流値を設定した時、ビーム照射時と非照射時の温度変化は約+0.3Kと得られ、ヒーター電流にフィードバックをかけて温度制御をすることなく、安定な運転が可能であることを確かめた。更にハーバー膜の膨らみによる標的厚さの不定性を除くため、散乱断面積が既知の陽子-重陽子弾性散乱の測定を行い、その収量から標的厚さを2.8mm(両面のハーバー膜が0.4mm膨らんでいることに対応)と得た。来年度は同標的にヘリウムを封入して液化し、重陽子-ヘリウム4後方散乱の測定を行う。また、重陽子-ヘリウム4後方散乱の重陽子移行模型による理論的解析の検討を、ウクライナのA.P.Kobushkin教授と共同で始めた。
原子力発電所事故により降下した放射性核種の易動性化学状態生成と環境挙動の解明

易動性化学状態の放射性核種の環境中の挙動を明らかにするため、落ち葉や倒木中の放射性Csの微生物への濃集挙動を調べると共に、培地溶液への溶解挙動を調べた。その結果、倒木から糸状菌の子実体への移行経路として菌糸外を経由する経路のあることを発見した。さらに、微生物により可溶化された放射性Csが土壌中を移動しやすいことを明らかにした。平成25年度には、福島県内で採取した落ち葉(広葉樹林)を対象として、微生物を活性化するグルコースなどを添加して原位置に生息する微生物(原位置微生物)の活性化を促す実験、オートクレーブによる滅菌条件などでの実験を行い、菌の活性を促した場合には落ち葉中の放射性Cs濃度の低下を確認した。さらに、SECをICP-MSに直接接続して有機物と元素を同時に測定する方法の確認ができた。また、電子顕微鏡による筋細胞の観察を行いCsを検出するとともに、XAFSによる配位環境決定が可能であることを確認した。これらの結果から、植物及び森林リター層中の難移行性Csを可溶化する条件を決定するとともに、易動性化学種の物理的,化学的特性及びCsの配位構造決定法を確立できた。26年度には、土壌中に存在する鉱物などを添加した系におけるCsの挙動を解明する実験を行った。具体的には、2種類の糸状菌株(それぞれA株、B株とする)を用いて、鉱物(ゼオライト2種:モルデナイト、クリノプチロライト、バーミキュライト2種:バーミキュライト南アフリカ産、バーミキュライト中国産、金マイカ、マイカ、スメクタイト及びイライト)である。A株では、鉱物無添加条件で移行係数が約60であったが、ゼオライト,バーミキュライト及び金マイカを培地に対して1%重量添加することにより、1以下に減少した。一方、スメクタイト及びイライトでは20-30であった。マイカでは無添加の場合とほぼ同じ移行係数が得られた。B株では、移行係数が200であり、A株よりも大きかったものの、鉱物添加によりB株と同じレベルに減少した。鉱物は放射性Csを吸着することから、糸状菌によるCsの濃集は土壌中の鉱物との競合していることが明らかとなった。さらに、植物への移行挙動の解明実験としてポット試験を開始した。実験では、放射性Csで汚染した土壌をポットに充填し、ブロッコリー及びほうれん草を生育した。微生物活性の影響を調べるため異なる施肥、ワラ分解王、ワラ分解キング、ビオ有機、無肥料、加里混合肥料、指標菌資材を用いて植物を生育した。現在、植物を収穫し、ブロッコリーでは花芽をほうれん草では葉部を細かくしてU8容器により放射性Cs濃度を測定した。その結果、土壌中の放射性Csはブロッコリーの花芽に若干ではあるが濃集することが確認できた。また、ほうれん草では顕著な濃集がなかったことから、植物間で差異があることが確認できた。27年度には、26年度までに確立された手法により、針葉樹広葉樹混合林のリター層を対象として難移行性Csの可溶化試験を行った。さらに、セシウムを濃集した糸状菌に取り込まれたCsの配位環境をEXAFSにより明らかにする実験を行った。また、針葉樹落ち葉及びリター層、針葉樹広葉樹混合林のリター層における,放射性Csの移行特性を解明するため、伐採樹木中の放射性Csの糸状菌への移行挙動を解明する実験を行った。その結果、未滅菌のリター層を敷いたカラムからMYDP培地溶液により溶出した放射性Cs濃度は、イオン交換水に比べて約3倍高かった。溶離液を0.2μmのフィルターろ過したろ液中の放射性Cs濃度は変化しなかった。この結果は、MYDP培地を添加した際に溶出した放射性Csが粒子性ではなく可溶性の化学状態にある可能性を示していることを明らかにした。さらに、糸状菌をCs添加寒天培地で培養し、放射性Csを濃集した糸状菌を回収し、EXAFS解析により配位環境を調べた結果、Csの周りに酸素が認められたほかは元素の存在を示す顕著なピークは検出できなかった。このことから、糸状菌に取り込まれたCsはイオンとして存在している可能性が高いことが分かった。また、伐採樹木に糸状菌を植菌して、子実体を成長させた。子実体中の放射性Cs濃度を測定した。糸状菌の種菌としてバーミキュライトあるいはゼオライト(鉱物)を添加したオガ種菌を用いたところ、子実体中の放射性Cs濃度が、鉱物無添加種菌を用いた場合よりも約40%減少した。当初計画したリター層を対象として難移行性Csの可溶化試験を行うとともに、化学状態の解明のため、物理的特性、化学的特性及びCsの配位環境を明らかにできたため。28年度は、樹木、枯れ葉などから糸状菌子実体への濃集の機構を解明するため、倒木中の放射性Csの糸状菌の子実体への移行経路について検討した。実験では、放射性Csにより汚染した原木を用いて糸状菌を接種したおが菌駒を直接原木に打ち込み、成育させて子実体を形成させた。その際、植菌したおが菌駒は昨年放射性Csを吸着することで子実体への放射性Csの移行を阻害する鉱物を添加したものを用いた。比較のため、鉱物無添加のおが菌駒も用いた。

放射性Csの原木内分布は子実体形成後に樹木の断面をオートラジオグラフィーにより測定した。子実体形成による水の濃集の分析のために、水のトレーサーとしてプルシアンブルーを添加した水を子実体形成直前に原木に吸引させた。子実体形成後、子実体の発生箇所を切り出して、X線CT法によりプルシアンブルー(Fe)の分布を測定した。オートラジオグラフィー法による分析から、放射性Csは子実体形成時に子実体発芽地点に濃集することを明らかにした。X線CTによる測定から、子実体形成時にプルシアンブルー、すなわち水が子実体発芽地点に濃集することを明らかにした。さらに、プルシアンブルーの寒天培地による菌糸への移行試験結果から、プルシアンブルーが菌糸内に取り込まれないことを明らかにした。以上の結果から、水に溶解した放射性Csが菌糸の外を移動して、子実体発芽地点に濃集する経路が存在することを初めて明らかにした。これらの結果は、落ち葉やリター層から糸状菌子実体、すなわちきのこへの移行を阻止するには、子実体形成時にCsを効率よく吸着する鉱物などを配布する方法が有効であることを示している。易動性化学状態の放射性核種の環境中の挙動を明らかにするため、落ち葉や倒木中の放射性Csの微生物への濃集挙動を調べると共に、培地溶液への溶解挙動を調べた。その結果、倒木から糸状菌の子実体への移行経路として菌糸外を経由する経路のあることを発見した。さらに、微生物により可溶化された放射性Csが土壌中を移動しやすいことを明らかにした。当初予定していた土壌中に存在する鉱物などを添加した系におけるCsの挙動を解明する実験及び植物栽培試験を実施できたため。リター層から溶出した干す派生Csを含む溶液を用いて土壌中の移行特性を評価するとともに、微生物及び植物への移行特性をインビトロで評価する。さらに、これまで得られた結果を総合して,易動性放射性Csの化学状態及び環境動態を明らかにして,事故により降下したした核種の長期的な環境中移行評価の信頼性向上に貢献する。28年度が最終年度であるため、記入しない。総合工学・原子力学・保健物理・環境安全27年度には、26年度までに確立された手法により、針葉樹広葉樹混合林のリター層を対象として難移行性Csの可溶化試験を行うとともに、化学解明実験により物理的特性、化学的特性及びCsの配位環境を明らかにする。さらに、針葉樹落ち葉及びリター層、針葉樹広葉樹混合林のリター層について得られた,放射性Cs溶液を用いて、土壌中の移行特性を評価する。当初予定した落ち葉(広葉樹林)を対象とした微生物を活性化を調べる試験、XAFS等による化学的特性を評価することができたため。原木から糸状菌への移行挙動を調べる実験では、育成に時間がかかったため、子実体の発芽が遅く分析までできなかった試料があったため。契約差額が生じたため。残りの子実体試料を採取し、分析を行う。25年度については概ね順調に進展した。落ち葉を対象とした予備実験により森林リター層中の難移行性Csを可溶化できる可能性が見いだされた。この結果から、微生物存在下でのCsの土壌中における移行性について重点的に評価することとした。そのため、土壌中に存在する鉱物などを添加した系におけるCsの挙動を解明する実験を行う。植物への移行挙動の解明実験としてポット試験を予定している。これらの結果から、易動性放射性Csの環境動態を明らかにする。学会等へ積極的に参加し、成果の公表につとめる。
太陽系外惑星の新機軸：地球型惑星へ

これまでの新学術領域研究5年の取りまとめとして、計画研究代表者及び公募研究代表者のすべてから研究成果に関する情報を包括的に収集し、最終的に研究成果報告書(冊子体)を作成した。得られた成果をさらに今後の系外惑星研究に生かしていきたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
バイオエタノールから生産されるガソリン添加剤ETBEの免疫応答に与える影響

バイオエタノールから生産されるガソリン添加剤ETBEの免疫応答に与える影響について解析するために、ETBEのアジュバント作用について検討した。抗原である卵白アルブミンおよび0.1、0.3、1および3% ETBEを含む生理食塩水を腹腔内投与した結果、3% ETBEの腹腔内投与はマウスに対して致死的な毒性を示すことが明らかとなった。また抗原投与の21日後に血清中の抗卵白アルブミンIgG量を測定した結果、0.1から1%のETBEはアジュバント作用を示さないことが明らかになった。そこで次に、ETBEの複数回腹腔内投与がアジュバント作用を示すか検討した。抗原および1% ETBEを腹腔内投与し、以後週5日、1% ETBEを腹腔内投与した。その結果、卵白アルブミンのみを腹腔内投与したマウスの血清中の抗卵白アルブミンIgGレベルと比較して、卵白アルブミンを腹腔内投与し、複数回ETBEを腹腔内投与したマウスの血清中の抗卵白アルブミンIgGレベルが上昇することが明らかとなった。このことから、ETBEは持続的な曝露によりアジュバント作用を示す可能性が考えられた。また、免疫応答と関連が深い肥満細胞の脱顆粒反応に対するETBEの影響についても解析した。その結果、1% ETBEは肥満細胞の脱顆粒反応を抑制した。これらのことから1% ETBEの生体への曝露は生体機能に影響を及ぼすことが示唆された。1%という濃度は一般的なETBE曝露レベルより低いため、通常生じうるETBEの曝露がヒトの免疫系に影響を与える可能性は低いと思われるが、事故などによる高濃度のETBEの曝露は、免疫応答に影響を及ぼすと考えられる。まず、種々の濃度のETBEと生理食塩水を混和し、腹腔内に投与することにより、マウスが耐えうるETBEの濃度について検討したところ、1%のETBEを含む生理食塩水500μ1の腹腔内投与はマウスに影響を及ぼさなかったものの、3%以上のETBEを含む生理食塩水500μlの投与によっては、マウスが死亡する場合があった。そこで次に、マウスに対して明らかな毒性を及ぼさない1%までの濃度のETBEにアジュバント作用があるか検討した。抗原である卵白アルブミンおよび0.1から1%のETBEを含む生理食塩水を単回腹腔内投与し、21日後、血清中の抗卵白アルブミンIgG量を測定した。しかし、卵白アルブミンのみを腹腔内投与したマウスの血清中の抗卵白アルブミンIgG量と、卵白アルブミンをETBEとともに腹腔内投与したマウスの血清中の抗卵白アルブミンIgG量には違いは認められなかつた。このことから、抗原と同時に単回曝露された場合、ETBEにはアジュバント作用は認められないことが明らかとなり、ETBEの急性曝露がヒトの免疫系に影響を与える可能性は低いと考えられた。しかし、ETBEの曝露はさまざまな経路を介する可能性が考えられるため、腹腔内単回投与とは異なる曝露条件での解析が必要と考えられる。そこで、今後は、ETBEの複数回投与、あるいは、腹腔内以外の経路(経口、経気道など)を介したETBEの投与がアジュバント作用を示すか検討する予定である。昨年度の研究により、抗原と1%ETBEの単回腹腔内投与では、ETBEはアジュバント作用を示さないことが明らかになった。

そこで本年度は、ETBEの複数回腹腔内投与がアジュバント作用を示すか検討した。抗原である卵白アルブミンおよび1%のETBEを含む生理食塩水を腹腔内投与し、以後週5日、1%ETBE生理食塩水を腹腔内投与した。21日後、血清中の抗卵白アルブミンIgG量を測定した。その結果、卵白アルブミンのみを腹腔内投与したマウスの血清中の抗卵白アルブミンIgGレベルと比較して、卵白アルブミンを腹腔内投与し、複数回ETBEを腹腔内投与したマウスの血清中の抗卵白アルブミンIgGレベルが上昇することが明らかとなった。このことから、ETBEは持続的な曝露によりアジュバント作用を示す可能性が考えられた。今後、そのアジュバント作用のTh1/Th2/Th3/Tr1免疫応答それぞれに与える影響について、解析を続ける。また、免疫応答と関連が深い肥満細胞の脱顆粒反応に対するETBEの影響についても解析した。その結果、1%ETBEは肥満細胞の脱穎粒反応を抑制した。これらのことから1%ETBEは生体機能に影響を及ぼすことが示唆されたが、1%という濃度は一般的なETBE曝露レベルより低いため、通常生じうるETBEの曝露がヒトの免疫系に影響を与える可能性は低いと考えられた。
ハイパー・コンペティションにおける管理会計チェンジの連鎖・連続化の特徴解明

本研究の目的は,ハイパー・コンペティションにおいて一時的な競争優位の獲得・維持(喪失)を支援(緩和)する管理会計チェンジの連鎖の特徴解明にある。具体的には,第1にハイパー・ハイパー・コンペティションにおける先進的管理会計手法の導入・利用特徴について,第2にハイパー・コンペティションにおける管理会計チェンジの連鎖・連続化と競争優位の状態,効果的な管理会計チェンジとの関係性について,本年度は追加的文献調査と,質問票調査およびフィールドスタディなどを予定していた。追加的な文献調査は計画通り進行し,日本国内の上場企業を対象とした質問票調査,日本国外の上場製造企業を対象としたフィールドスタディなども計画通り進行した。上記の調査・研究から,第1の研究課題について,予備的分析として論文を投稿中であり,その主な研究成果はハイパー・コンペティションに直面する状態といわれる在中国製造企業(含外資系事業・生産拠点)において,先進的管理会計手法の導入・利用と,品質とコストとのトレードオフ問題との関係性に着眼していた。その結果,従来指摘されてきた先進的管理会計の導入・利用と品質優先の事業戦略との親和性が十分に確認されず,ハイパー・コンペティションに備えた品質とコストのバランスを考慮した事業戦略においては先進的管理会計の導入・利用が機能する可能性が強調される。上記の第2の研究課題について,日本国内の上場企業を対象とした郵送質問票調査と,中国の上場製造企業を対象としたフィールドスタディを行った。前者についてはこれまでの調査・分析結果と比較しながら,調査報告書を執筆中であり,後者については売上高・営業利益のV字回復を目指す製造企業における一時的な措置としての管理会計チェンジの特徴抽出のため,インタビューによる音声データ,社内資料に基づき,鋭意分析中である。既述の通り文献調査は計画通りに進行した。質問票調査について,在中国製造企業を対象とした質問票調査のデータに基づく予備的分析を行い,論文として査読付き雑誌に投稿中である。また日本の上場企業を対象とした調査も既に実施済みであり,調査報告書は執筆しているなど,概ね計画通りに進行した。フィールドスタディについても,日本国外の企業から長期的な調査協力を得ており,計画通りに進行している。これまでの計画通り,追加的文献調査を実施しながら,日本国内外の企業への訪問調査や国内外学会での研究成果の情報発信・意見交換をする計画である。加えて,日本の上場企業における管理会計利用特徴・経時的変化に関する実証分析,在中国の上場製造企業における事業業績管理のチェンジに関するフィールドスタディを今年度に実施する予定である。次年度使用額が生じた理由について,第1に,郵送質問票調査の実施費用(印刷代・封筒作成料金など)は見積額に基づく交渉・検討により,安く実施することができたことであり,第2に,企業訪問やフィールドスタディの旅費の一部は,本年度における訪問先の予定・日程変更に合わせて次年度での実施にしていた。また,使用計画について,現在投稿中の論文が採択される場合で発生する掲載料の一部と,フィールドスタディの旅費の一部として使用する予定である。
放射性セシウム汚染土壌を炭酸ガスのみで洗浄・修復する安全安心な可搬型装置の構築

福島原発事故で発生した放射性セシウム汚染土壌の対策技術の開発を目的に,炭酸ガスを通液した水を用いた除染技術に関する基礎的検討を行った。また処理装置中の土壌から発生するγ線を測定しながら,除染効率をリアルタイムで評価できる装置を開発した。これらの装置を用いて検討を行った結果,安定同位体のセシウム133を添加した模擬汚染土壌を用いると炭酸ガスを通気した水で除染が行えること,福島県内で採取した実汚染土壌を用いた場合にはpH 2まで液のpHを下げることにより,放射性セシウムの除去が可能であることを示した。1)炭酸ガスを用いた土壌からのセシウム抽出:福島県内で採取されたセシウム汚染土壌,および人工的にセシウム133を添加した土壌を試料として,炭酸ガスを溶解させた水を用いた除染試験を行った。模擬汚染土壌では炭酸ガスを添加した水によってセシウムを溶出させることができた。一方,ガスを高圧で水中に保持できることが期待できるナノバブル装置を用いて炭酸ガスを水に添加させたところ,ナノメートルスケールの気泡は全て水に溶解し,期待通りの効果は得られなかった。2)ミニプラントを用いた連続処理実験:福島県内で実汚染土壌を用いて除染試験を行った。ラボベースでの人工汚染土壌では期待通りの除染効果が得られたものの,実汚染土壌を用いた試験では実験を行う場所の環境等により十分に時間をかけて実験できなかったため,除染効果を確認できるだけのデータが十分に得られていない。一方除染装置に組み込む放射線遮蔽に用いる鉛ガラス含有高分子資材を試作し,鉛ガラスを用いるよりも周辺の土壌への鉛の溶出を抑制できることを確認した。3)アウトリーチ活動:2013NEW環境展などの機会で研究内容の紹介を行った。4)その他:汚染土壌溶出液中のセシウムの分析に有用な液体シンチレーションカウンターについて,種々の検討を行った。平成24年度は以下の4つの内容で検討を行った。1)炭酸ガスを用いた模擬汚染土壌からのセシウム効率除去効率評価:韓国慶煕大学Park教授の助言指導により,海砂および天然土にセシウム133を添加することで人工汚染土壌を調製した。この土壌に対する炭酸ガスによる除染効果を硝酸,純水による除染と比較検討して行った。結果,海砂においては純水洗浄のみでセシウムが脱離したことから,土壌の種類によってはセシウムが容易に脱離するものがあることがわかった。バッチ処理により炭酸ガスを通気した結果,現在研究されている弱酸を用いた除染効率である10%程度の除染効率が得られることがわかった。このことより,炭酸ガスを用いることで,処理の必要な酸などを用いることなくセシウムの除染ができる可能性を見いだすことができた。2)洗浄中の汚染土壌中セシウム濃度のオンサイト評価法の開発:除染処理中の土壌からの放射線量を測定するため,周辺のバックグラウンドシグナルを分離できる装置を導入した。次年度より実際に試験を開始する。3)民間企業との連携体を組織した実用化プロジェクトの企画立案:屋外での除染作業を行う際に鉛を用いた放射線遮蔽材を用いると,鉛の溶出による土壌汚染のリスクがあることから,廃ブラウン管の鉛ガラスの粉末を自己硬化性ポリマーと混合することにより形状を自由に変えることができる防水性放射線遮蔽材の試作を民間企業と連携して開始した。除染作業を行う建屋や住居などでの作業者の放射線暴露を回避する資材としても有効性が期待される。4)アウトリーチ:2012年10月に開催された「土壌・地下水環境展」へのブース出展を通し,研究内容を一般に発信した。実際に除染に取り組む企業等からのコンタクトもあり,本研究の方向性の検討に役立てることができた。最終年度の平成26および27年度(福島県内の実地試験の用地確保のため期間を延長・繰り越しにて対応した)で得られた成果は以下の通り。(1)セシウム汚染土壌の除染装置:汚染土壌中のセシウム134および137から放出される放射線を常時計測しながら除染を行える装置を試作,運転した。これまでは処理前後で土壌中の放射性セシウム量の評価が必要であったが,オンサイトかつリアルタイムでの除染効率評価ができる方法を構築できたといえる。(2)実汚染土壌を用いた除染試験:福島高専内に実験施設を確保することにより,温度変化の小さな環境下での福島県内で採取された実汚染土壌を用いた除染実験が可能となった。(3)除染条件の確立:これまで炭酸ガスを通液させた水で除染が行えなかった実汚染土壌について,希釈した硝酸を用いて除染を行った結果,pH2の硝酸を用いることにより実汚染土壌中の放射性セシウムの抽出が可能であることを見いだした。このレベルの溶液を炭酸ガスで得るためには高圧で炭酸ガスを導入することが必要となるが,微小気泡中のラプラス圧を利用することで炭酸ガスでも同様の効果が期待できると考えられた。(4)処理液からのカルシウム分等の晶析:除染後の液のハンドリングで問題となるカルシウム塩等による配管やフィルター中のスケール生成を抑制する手法として,貝殻等の炭酸カルシウムを用いることにより液中のカルシウムおよび炭酸イオンを炭酸イオンとして晶析できる条件を構築した。

また処理装置中の土壌から発生するγ線を測定しながら,除染効率をリアルタイムで評価できる装置を開発した。これらの装置を用いて検討を行った結果,安定同位体のセシウム133を添加した模擬汚染土壌を用いると炭酸ガスを通気した水で除染が行えること,福島県内で採取した実汚染土壌を用いた場合にはpH 2まで液のpHを下げることにより,放射性セシウムの除去が可能であることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。環境化学工学汚染土壌の処理においては,福島県内でのフィールド試験が実現したものの,装置の運転日数が不足していたことから,十分な除染効率が得られなかった。今年は福島県内で新たなフィールドを確保できたので,それにより上記の遅れを取り戻せるように取り組む予定である。1)炭酸ガスによる汚染土壌からのセシウム除染については処理効率には改善の余地があるものの,現在研究が進められている,弱酸などの各種化学試薬を用いたものと同レベルの効率が得られており,炭酸ガスの効果をある程度確認することができた。しかし,福島第一原発事故から2年が経過し,多くの研究が「現位置の土壌処理」に対する技術の比較検討のステージに入っていることから,現位置での処理試験を行うことが緊急の課題である。その際,放射線計測システムの有用性等についても検討が行えるものと考えられる。2)実用化に向けた展開においては,富山高専がこれまでに連携関係を構築した民間企業等との意見交換において,リサイクル資材を用いた放射線遮蔽材に高い関心をもたれていることがわかった。アウトリーチ等も積極的に行い,社会との連携を深めることにより,本研究成果を幅広く活用していただける可能性を確認できた。1)ラボベースでの高圧で炭酸ガスを溶解できる系を用いて,炭酸イオンおよび水素イオンをより多く含む除染水の調製条件を確立する。2)今年度導入したオンサイト除染装置を用いて,福島県内でのフィールド試験を実施する。実施においては福島高専の協力により,長期間で実験が可能な場所を確保することができたため,昨年度の「実験場所の課題」は解決するものと思われる。また,除染効率評価においては,除染装置でのリアルタイムモニタリングに加え,土壌から溶出した溶出液を直接液体シンチレーションカウンターで計測,あるいはろ紙上で蒸発乾固後にゲルマニウムカウンターで計測するなど,多面的な除染効率評価を行う。3)福島高専が地域社会に行っている公開講座等を活用し,本研究内容のアウトリーチをおこなう。1)炭酸ガスの除染効率向上:現在はバッチ処理での除染を行っているため,反応塔による連続処理などで除染効率は高まることが期待されるが,炭酸ガスの水への溶解量を高めることにより,炭酸ガスそのものの除染効率を向上できることが期待される。炭酸ガスの分圧を高めることができるナノバブルの導入等,反応プロセスの検討を行う。2)福島での除染試験:上記に示したとおり,福島での実汚染土壌の試験が本研究で急務である。あらゆる接点を活かしながら,福島地区での実証試験を行うことが課題である。3)アウトリーチ:本研究の方向性を社会に常に発信しながら修正検討し,実際の除染につなげることを目的に,展示会出展などのアウトリーチを積極的に行う。
骨芽細胞の分化におけるRNA Helicase A-Osterix相互作用の役割

Osterixは骨芽細胞の分化に必須の転写調節因子であり、骨形成に必要な多数の蛋白質の発現を調節している。質量分析法にて同定したOsterix結合因子RNA Helicase A(RHA)が骨芽細胞とOsterixの機能に果たす役割について調べた。マウス骨芽細胞MC3T3-E1においてRNAi法を用いてRHAの発現を抑制し、細胞から蛋白質とmRNAを回収し、ウエスタンブロット法とリアルタイムPCR法を用いてALPやオステオカルシン等の骨分化マーカーの発現を調べた。また、タイプIコラーゲンプロモーターを含むルシフェラーゼベクターを作製し、ルシフェラーゼアッセイを行った。1. Osterix, RHAとも培養日数に伴い発現が上昇し、10日でピークを迎えた後減少した。2. OsterixはRHAのC末に存在するRNA結合ドメイン部に結合する。3. RHAの発現抑制に伴い骨分化マーカーの発現低下が認められた。4. RHAの発現抑制に伴いタイプIコラーゲンプロモーターに関する転写活性が低下した。以上の結果より、RHAはOsterixとの相互作用を介して骨分化マーカーの発現を制御することにより、骨芽細胞の分化を促進する働きを持つことが示唆された。
鉱物の変化過程における微量成分の挙動

1.X線回析法, XEAFS分光法, MAS-NMR分光法等により,造岩系珪酸塩融体及びその急冷ガラス中のCr, Ti, Alの配位状態を明らかにした.その結果少量の存在により相関係に大きな影響を与えるCrは常に6配位であり,その存在が相関係に及ぼす影響の少ないTiには6配位のものと4配位のものが混在していることが明らかとなった.また, CaMgSi_2O_6-CaTiAl_2O_6系では,液と共存し得る結晶が透輝石固溶体からスピネルに変わる組成域であるCaTiAl_2O_630wt%と40wt%の間で4配位のTiの割合が急に増加することが分り,液の構造と初晶の間に関係のあることが示された.一方, Alは造岩系急冷ガラス中では常に4配位であることが明らかとなった.2.ALCHEMI法により,カンラン石中の少量元素の席分配を調べた結果,ハワイSolt Lake産カンラン石では主要金属元素であるFe, Mgの約50%,少量元素であるNiの80%, Mnの20%がM1席を占め, Fe, Mg, Ni, Mnの残り及びCaの全量がM2席を占めていることが明らかとなった.3.バデレアイトの高圧多形(斜方晶I)への転移過程における不純物の影響をみるため, 2mol%Y_2O_3を含むZrO2粉末を用意し,種々の圧力下での合成実験を行った.その結果, (1)転移圧の大きさは不純物を含まない場合とほぼ同じであり, (2)出発物質中に存在する単斜晶,正方晶両相のうち,加圧により斜方相に変るのは単斜晶相のみであることが知られた.4.低温熱水変質作用により生成した陶石中の石英に含まれる微量成分について調べ,(1)石英の単位胞が大きくなるほど含まれるLi_2Oが増加し,高温型への転移温度は低下し,格子歪が増加すること,(2)石英中にはAl_2O_3がかなりの量含まれ,それは(Al+アルカリ金属)によるSiの置換だけでは説明できない量であること,(3)含まれる不純物量は石英粒子の大きさが小さいほど大きいことが明らかにされた.1.X線回析法, XEAFS分光法, MAS-NMR分光法等により,造岩系珪酸塩融体及びその急冷ガラス中のCr, Ti, Alの配位状態を明らかにした.その結果少量の存在により相関係に大きな影響を与えるCrは常に6配位であり,その存在が相関係に及ぼす影響の少ないTiには6配位のものと4配位のものが混在していることが明らかとなった.また, CaMgSi_2O_6-CaTiAl_2O_6系では,液と共存し得る結晶が透輝石固溶体からスピネルに変わる組成域であるCaTiAl_2O_630wt%と40wt%の間で4配位のTiの割合が急に増加することが分り,液の構造と初晶の間に関係のあることが示された.一方, Alは造岩系急冷ガラス中では常に4配位であることが明らかとなった.2.ALCHEMI法により,カンラン石中の少量元素の席分配を調べた結果,ハワイSolt Lake産カンラン石では主要金属元素であるFe, Mgの約50%,少量元素であるNiの80%, Mnの20%がM1席を占め, Fe, Mg, Ni, Mnの残り及びCaの全量がM2席を占めていることが明らかとなった.3.バデレアイトの高圧多形(斜方晶I)への転移過程における不純物の影響をみるため, 2mol%Y_2O_3を含むZrO2粉末を用意し,種々の圧力下での合成実験を行った.その結果, (1)転移圧の大きさは不純物を含まない場合とほぼ同じであり, (2)出発物質中に存在する単斜晶,正方晶両相のうち,加圧により斜方相に変るのは単斜晶相のみであることが知られた.4.低温熱水変質作用により生成した陶石中の石英に含まれる微量成分について調べ,(1)石英の単位胞が大きくなるほど含まれるLi_2Oが増加し,高温型への転移温度は低下し,格子歪が増加すること,(2)石英中にはAl_2O_3がかなりの量含まれ,それは(Al+アルカリ金属)によるSiの置換だけでは説明できない量であること,(3)含まれる不純物量は石英粒子の大きさが小さいほど大きいことが明らかにされた.
多様体をめぐる幾何学的諸問題の研究

本研究は、種々の構造をもつ多様体に関する主として幾何学的な諸問題の解明にむけての探求を目的として、総合的視野のもとで研究を進めることを図った。とくにI)多様体に関する位相幾何学的研究II)孤立特異点に関する複素解析的および代数的研究III)微分方程式に関する代数解析的研究IV)一般コホモロジー論の研究などを中心として、関連する諸問題を追求し、新たな研究進展を見た。研究分担者による成果のうち幾つかを挙げて簡単に説明する:1.齋藤は永年にわたる孤立特異点をめぐっての複素解析的研究を更に押し進めて、拡張されたアフィン・ルート系を研究し、そのWeyl群の不変量の理論を構築した。2.柏原は複素数体上の簡約可能な連結代数群Gの旗多様体上のD-加群を通じて、GのLie環の表現を研究し、Beilinson-Bernsteinの仕事を進展させると共に、Kazhdan-Lustzig予想に向って更に追求している。3.高崎は佐藤幹夫によるソリトン方程式の研究において導入された無限次元グラスマン多様体の概念を代数的に取扱うことによって極めて一般な立場(例えばP-進体上でも考え得る)に立って、その上の無限行列Lie環、そのコホモロジーおよび場の理論との関係などを考察した。4.島川はモノイダル圏の研究を有限群Gの作用する場合に拡張し、同変理論における無限ループ空間の構成を極めて巧妙に定式化した。永田は同変ホモトピー論におけるMadsen-Rothenbergによる奇数位群の作用の場合の法写像分類空間のホモトピー型に関する結果を2ー局所型を含めて拡張した。島田は複素コボルディズム理論におけるコホモロジー作用素環に対する比較的に小さな射影的分解を構成した。
ヒト内胸動脈グラフトの血管れん縮を増強するリスクファクターの解明

本研究の目的は、心バイパス手術において糖尿病がハイリスク因子であるかどうか解明することにある。我々は、グラフトとして用いる伏在静脈のセロトニン(5-HT)による血管収縮反応が、糖尿病患者では非糖尿病患者と比較して有意に増強されることを見出した。本研究において、糖尿病の伏在静脈での5-HTの血管収縮反応増強には、ミオシン軽鎖脱リン酸化酵素(収縮血管を弛緩させる役割を担う酵素)の質的および量的障害が関係していることを明らかとした。さらに、インスリンには、5-HT2A受容体を血管平滑筋細胞膜から細胞質に引き込む作用を有することなどを明らかとした。これらの結果から、我々は糖尿病が心バイパス手術においてハイリスク因子であると結論づけた。我々は、冠動脈バイパス手術における血管グラフトのれん縮を増大するリスクファクターについて解明をおこなっている。リスクファクターとしての病態では糖尿病を、そして血管れん縮誘発因子として血小板由来のセロトニン(5-HT)に焦点を絞りこんでいる。心バイパス手術において、糖尿病患者の血管グラフトが術中および術後にれん縮を起こし易く予後を悪化させる可能性が高いとされるが、科学的な証明はなされていない。本年度は基礎実験として、バイパス血管に汎用されるヒト伏在静脈平滑筋におけるセロトニン受容体のサブタイプを明らかとした(Biol.Pharm.Bull.2011,34(1)82-86)。さらに、糖尿病患者から提供された伏在静脈は、健常者の伏在静脈に比し、セロトニンに対し有意に高い血管収縮反応を引き起こすことを明らかとした。冠動脈バイパス手術における血管グラフトのれん縮(スパズム)を増大するリスクファクターについて解明している。リスクファクターとしての病態では糖尿病を、そしてスパズム誘発因子として血小板由来のセロトニン(5-HT)に焦点を絞りこんでいる。心バイパス手術において、糖尿病患者の血管グラフトが術中および術後にスパズムを起こし易く予後を悪化させる可能性が高いとされるが、科学的な証明はなされていない。そこで、血管グラフトのスパズムを増大するリスクファクターの解明をおこない、特に糖尿病患者の心バイパス手術における手術成績向上のために、新たな血管れん縮予防薬の可能性を探っている。平成23年および24年度に計画していた糖尿病患者の血管平滑筋細胞において変化している細胞内シグナル分子の同定では、糖尿病は明らかなリスクファクターであり、その血管収縮増大メカニズムとして新たに、(1)糖尿病患者の血管平滑筋でのセロトニンに対する血管収縮増大作用にインスリンのセロトニン受容体発現抑制作用が関係することを明らかとした。さらに、インスリンの血管弛緩作用をヒト血管を用いて詳細に検討し(2)糖尿病患者の血管平滑筋においては、通常備わっている血管収縮抑制システムの破たんが起こっていることを明らかとした。そこで、特に糖尿病患者の心バイパス手術における手術成績向上のために、糖尿病がグラフトれん縮増大のハイリスク因子であるかどうか解明している。1.我々は、グラフトとして用いる伏在静脈のセロトニン(5-HT)による血管収縮反応が、糖尿病患者では非糖尿病患者と比較して有意に増強されることを見出した。2.糖尿病患者の伏在静脈の5-HTによる血管収縮増強作用:糖尿病(DM)患者の内皮除去伏在静脈は、非糖尿病(NDM)患者に比し、5-HTによる血管収縮作用が有意に増強していることを見出し、そのメカニズムとしてミオシン軽鎖脱リン酸化酵素(MLCP:収縮血管を弛緩させる役割を担う酵素)が質的及び量的に障害されていることを明らかとした。3.インスリンと5-HT2A受容体:インスリンには、5-HT2A受容体を血管平滑筋細胞膜から細胞質に引き込むインターナリゼーション作用を有することをヒト摘出伏在静脈において明らかとした。インスリン作用不全の糖尿病では、このことがれん縮発現増大に関連することを示している。我々は、糖尿病患者の摘出伏在静脈の5-HTに対する血管反応性と細胞内シグナル伝達機構の変化を非糖尿病患者と比較したこれらの実験によって、冠動脈バイパス手術において糖尿病がグラフトれん縮増大のハイリスク因子であることを証明した。そこで、当初の研究目的が達成できたことから、本年度は、上記の実験結果における詳細な分子メカニズム解明を試みたが、この件については残念ながら十分な成果は得られていない。今後さらに研究を進めていく。冠動脈バイパス手術における血管グラフトのれん縮を増大するリスクファクターの解明に取り組んでいる。

糖尿病は、明らかなリスクファクターであり、その血管収縮増大メカニズムとして新たに、(1)糖尿病患者の血管平滑筋でのセロトニンに対する血管収縮増大作用にインスリンのセロトニン受容体発現抑制作用が関係すること、又(2)糖尿病患者の血管平滑筋においては、通常備わっている血管収縮抑制システムの破たんが起こっていることなど、ヒト伏在静脈を用いて明らかにできた。これらの結果は、二つの論文にまとめ平成23年度中に国際雑誌に投稿し、すでに両者とも掲載・公表された。24年度が最終年度であるため、記入しない。糖尿病患者の血管グラフトが、5-HTに対し強い血管収縮作用を現すことを見出し、その増大作用発現に血管平滑筋の収縮抑制に重要な役割を果たす細胞内シグナル分子:ミオシン軽鎖ホスファターゼ(MLCP)が糖尿病患者において有意に減少していることを証明した(Biochemical and Biophysical Research Communications 412(2011)323-327)。本年度の研究では、糖尿病患者におけるMLCPのタンパクレベル減少メカニズムをウエスタンブロットやリアルタイムPCR等を検討する。
自由視点映像による体験拡張コンテンツ創成に関する研究

本研究では,無人航空機に搭載したカメラや環境を三次元的に取得できるカメラを用いて,没入型環境といわれるコンピュータにより生成されたインタラクション環境における身体マッピングと拡張を実現する.本研究で提案する身体マッピングと拡張とは,人間の身体情報を適切に没入型環境の情報と対応付けることにより,直接的かつ身体の制約に縛られないインタラクションを実現するものである.今年度では前年度から取り組んできた,人間と無人航空機の頭部位置同期による操作メカニズムにおける身体の拡張の研究において,身体拡張時の操作性と体験の差異に関する実験を実施した.実験により,身体拡張を行った場合,単純な移動タスクにおいては拡張を行っていない場合よりも操作性が高くなることを明らかにした.また,本成果は日本VR学会の論文誌に掲載された.また,米国マイクロソフトリサーチとの共同研究(インターンシップ)では,没入型環境における遠隔協調作業時の身体提示方法に関する研究に従事した.3つの身体提示手法を提案し,これまでの提示手法よりも効率的に身体的な情報を伝えられること,それぞれの提示手法に向いたユースケースなどを明らかにした.本成果はHCIにおける最高峰会議であるCHI2015に採択された.最後に,人間の運動・生体情報を没入型環境型運動支援ゲームにマッピングするシステムを開発した.初期段階の実験を通して,生体情報マッピングがどの程度身体状態への理解を助けることができるか,どのような生体情報が適しているのかを議論した.本成果は,サイバーフィジカルシステムに関する国際会議であるCPSCom2014に採択された.本研究の成果により、没入型環境を用いたコンテンツにおいて,人間の身体マッピングと拡張というインタラクション手法を取り入れることにより,無人航空機操作や遠隔共同作業,運動といった体験の向上が可能であることを示した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は小型無人航空機搭載カメラや頭部搭載カメラなどを用いて、これまでのカメラシステムでは実現することのできなかった、臨場感の高い映像コンテンツの創成を目指している。本年度は無人航空機搭載カメラのカメラ軌道を指定するためのメカニズムを2つ開発した。1つは、ヘリコプタに搭載したカメラにより撮影対象となる人物を追跡し、迫力のある映像を撮影するものである。これは前年度から行っていた研究であるが、本年度においてはヘリコプタの撮影位置を決めるインターフェースを開発した。本研究を査読ありの国内会議にて登壇発表した。本研究の成果は、スポーツ中継用カメラシステムへの応用を期待することができる。もう1つは、小型無人航空機とその操作者の頭部動作を同期させる操作メカニズムである"Flying Head"を提案し、プロトタイプを開発した。本研究では人間とは異なる身体性をもつ無人航空機を、どのように人間の身体性を用いて操作するかという課題に取り組んだ。国際会議であるSiggraph Asia 2013にてデモ展示を行い、Emerging Technology Prizeという優秀なデモ展示に贈られる賞を受掌した.本研究は、小型無人航空機によるテレプレゼンスシステム構築に貢献することができる。本研究は2012年9月24日に発行された日本経済新聞一面への掲載をはじめ、様々なメディアにて取り上げられるなど、大きな社会的反響があった.2013年度では空中を飛行するクアッドコプターを、人間が自らの身体のように操作することのできるテレプレゼンスシステムにより自由視点映像を撮像するための研究を進めた。人間の身体動作とクアッドコプターの移動を一致させることにより、人間の自然な身体移動で操作することが可能である。本研究をACMSIGCHIの開催するCHI 2013 alt.chiにて発表をした。その後、本研究の操作性に関するユーザテストや、応用例などを報告した論文をICAT 2013にて発表した。本研究の特徴として、人間の移動量に対する、クアッドコプターの移動量のマッピングを変更することにより、最少の身体動作で目的の移動を実現したり、自然な身体運動で自らの身体サイズの異なるクアッドコプターを操作することができるというものがある。しかし、移動量のマッピングを変化したとき、人間の前庭・運動感覚と、視覚的な移動感覚の間に齟齬が生じる。移動感覚の齟齬の許容量を実験により明らかにした。本実験の内容は論文誌として投稿中である。本研究の成果により、人間の入り込めない災害地などにおいて、人間の身体の代替としてクアッドコプターを使用することで、実際に現地に言って調査や救援補助などをすることができる。また2013年度は、Microsoft Researchへのインターンシップに参加し研究に従事した。研究テーマは大型のタッチスクリーンを利用した遠隔コラボレーションであり、ユーザは遠隔地のパートナーが近くにいるかのように協同作業をすることができる。本研究はImmersive Telepresenceをもちいた遠隔共同作業の研究と位置付けられており、特別研究員としてのテーマと親和性が高く、研究の深めることができた。インターンの期間12週間の間に、システムの実装、ユーザテストの実施、論文の執筆・投稿をし、現在は査読中である。本研究では,無人航空機に搭載したカメラや環境を三次元的に取得できるカメラを用いて,没入型環境といわれるコンピュータにより生成されたインタラクション環境における身体マッピングと拡張を実現する.本研究で提案する身体マッピングと拡張とは,人間の身体情報を適切に没入型環境の情報と対応付けることにより,直接的かつ身体の制約に縛られないインタラクションを実現するものである.今年度では前年度から取り組んできた,人間と無人航空機の頭部位置同期による操作

メカニズムにおける身体の拡張の研究において,身体拡張時の操作性と体験の差異に関する実験を実施した.実験により,身体拡張を行った場合,単純な移動タスクにおいては拡張を行っていない場合よりも操作性が高くなることを明らかにした.また,本成果は日本VR学会の論文誌に掲載された.また,米国マイクロソフトリサーチとの共同研究(インターンシップ)では,没入型環境における遠隔協調作業時の身体提示方法に関する研究に従事した.3つの身体提示手法を提案し,これまでの提示手法よりも効率的に身体的な情報を伝えられること,それぞれの提示手法に向いたユースケースなどを明らかにした.本成果はHCIにおける最高峰会議であるCHI2015に採択された.最後に,人間の運動・生体情報を没入型環境型運動支援ゲームにマッピングするシステムを開発した.初期段階の実験を通して,生体情報マッピングがどの程度身体状態への理解を助けることができるか,どのような生体情報が適しているのかを議論した.本成果は,サイバーフィジカルシステムに関する国際会議であるCPSCom2014に採択された.本研究の成果により、没入型環境を用いたコンテンツにおいて,人間の身体マッピングと拡張というインタラクション手法を取り入れることにより,無人航空機操作や遠隔共同作業,運動といった体験の向上が可能であることを示した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は当初の予定通り、無人航空機搭載カメラによる映像撮影技術に関する研究を実施してきた。順調であると判断した理由は、"Flying Head"のプロトタイプシステムを完成させ査読付き学会等で発表・展示することができたことにある。2013年度ではこれまで進めてきた飛翔体によるテレプレゼンスシステムの研究を進めただけでなく、対象を広げ研究をすることができた。本年の段階で4件の査読付き会議における登壇発表と、1件のデモ発表をしており、成果も順調である。本研究は今後、無人航空機搭載カメラによる映像撮影に加え、人間の頭部にカメラを取り付けた新たな映像コンテンツ撮影手法に関する研究にも取り組んでいきたい.本年度の前半は、昨年度に引き続き無人航空機によるテレプレゼンスシステムの構築に取り組む.後半は、研究の進捗状況によっては、頭部搭載カメラによる映像撮影技術にも取り組みたい.2014年度においては研究を進めてきた飛翔体によるテレプレゼンスシステムを屋外環境において利用するための仕組みを開発する。これまでは操作性の検証のためのプロトタイプであり、使用が屋内に限られていた。そのため、位置認識システムや、通信システムを刷新することにより、屋外での利用を可能にすることで、現実環境での運用に近づける。