hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
出力パルス帰還温度制御型誘電体マイクロカロリーメーターの応答特性

マクロカロリーメーターは、100mk程度の極低温と冷却された固体試料に入射したX線等の粒子のエネルギー付与による温度上昇から入射粒子のエネルギーを精度良く決定する検出器であり、入射粒子のエネルギーを温度上昇へと変換するエネルギー吸収体と温度変化を高い精度で計測するための高性能温度計から構成される。極低温において、1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体試料の静電容量の温度依存性を利用すると、入射粒子のエネルギー吸収に伴う温度上昇を、極低温においてある直流バイアス電圧が印加された誘電体素子の静電容量変化に伴う電荷量として測定することが可能である。1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体を温度計とするマイクロカロリーメーターを実用化するために、動作温度の揺らぎを抑制し、出力パルスの減衰時間を短縮するために考案された出力パルス帰還温度制御回路系の設計・製作を行い、1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体を温度計とする出力パルス帰還温度制御型マイクロカロリーメーターを製作し、α線に対するマイクロカロリーメーターの応答特性を測定することを目的とする。まず、マイクロカロリーメーターの温度計として優れた誘電体試料の作製法を研究した。その結果、x=1.0%のMnCO_3添加(1-x)SrTiO_3-xSrTa_2O_6誘電体試料の電極の付け方や、誘電体結晶中のTiサイトとTaサイトの非化学量論性が極低温における静電容量に大きく影響することがわかり、100mK近傍の極低温において大きな静電容量温度変化率を再現性良く示す(1-x)SrTiO_3-xSrTa_2O_6誘電体マイクロカロリーメーター素子を作製した。この素子をマイクロカロリーメーターとした熱回路系の製作を行い、液体ヘリウムを使用しない小型希釈冷凍機を使った誘電体マイクロカロリーメーター測定システムを構築した。誘電体マイクロカロリーメーターで、5.5MeVのα粒子を1.6Vのパルス波高で観測することに成功した。しかしながら、誘電体マイクロカロリーメーターを非常に優れた性能で動作させる条件を安定に保持するためには、冷凍機の振動を極力抑え、高精度の温度制御システムの開発が必要であることがわかった。極低温に冷却された試料にX線等の粒子線が入射した際に生じる温度上昇を計測することで、入射粒子線のエネルギーを精度良く評価する検出器をマイクロカロリーメータと呼ぶ。この検出器は検出感度を高めるために断熱に近い状態に保持されているので、上昇した温度がコールドステージ温度へ緩和するのに数ミリ秒程度の時間を要するため、高計数率の測定に不向きである。我々は、1.0%のSrTa206を含んだSrTiO3誘電体を用いたマイクロカロリーメータを実用化するために、動作温度の揺らぎを抑制し、出力パルスの減衰時間を短縮する出力パルス帰還温度制御方式を考案した。本研究では冷却された1.0%のSrTa206を含んだSrTiO3誘電体を使って出力パルス帰還温度制御型マイクロカロリーメータを製作し、α線及びX線に対するマイクロカロリーメータの応答特性を測定することを目的とする。

今年度は、100mK近傍の極低温領域におけるx=1.0%のMnCO3添加(1-x)SrTiO3-xSrTa206誘電体試料の静電容量温度依存性を詳細に測定した。測定結果から、試料の静電容量温度依存性に経時変化があることが判明し、マイクロカロリーメータに最適な試料作製法の検討の必要性が示された。また、試作した誘電体マイクロカロリーメータ素子でアルファ線検出パルス信号の観測に成功した。パルス信号の波形解析を詳細に行い、マイクロカロリーメータとしての動作条件の検討を行った。極低温に冷却された試料にX線等の粒子線が入射した際に生じる温度上昇を計測することで、入射粒子線のエネルギーを精度良く評価する検出器をマイクロカロリーメータと呼ぶ。この検出器は検出感度を高めるために断熱に近い状態に保持されているので、上昇した温度がコールドステージ温度へ緩和するのに数ミリ秒程度の時間を要するため、高計数率の測定に不向きである。我々は、1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体を用いたマイクロカロリーメータを実用化するために、動作温度の揺らぎを抑制し、出力パルスの減衰時間を短縮する出力パルス帰還温度制御方式を考案した。本研究では冷却された1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体を使って出力パルス帰還温度制御型マイクロカロリーメータを製作し、α線及びX線に対するマイクロカロリーメータの応答特性を測定することを目的とする。今年度は、昨年度の研究で、数種類のx=1.0%のMnCO_3添加(1-x)SrTiO_3-xSrTa_2O_6誘電体のl00mK近傍における静電容量温度変化率を測定したが測定値は再現性を示さなかった。この原因を調査したところ、電極の付け方や、誘電体結晶中のTiサイトとTaサイトの非化学量論性が極低温における静電容量に大きく影響することがわかった。そこで、今年度は100mK近傍の極低温において大きな静電容量温度変化率を再現性良く示すx=1.0%のMnCO_3添加(1-x)SrTiO_3-xSrTa_2O_6誘電体の作製法を確立し、この試料を用いてマイクロカロリーメータ素子を作製した。マクロカロリーメーターは、100mK程度の極低温に冷却された固体試料に入射したX線等の粒子のエネルギー付与による温度上昇から入射粒子のエネルギーを精度良く決定する検出器であり、入射粒子のエネルギーを温度上昇へと変換するエネルギー吸収体と温度変化を高い精度で計測するための高性能温度計から構成される。極低温において、1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体試料の静電容量の温度依存性を利用すると、入射粒子のエネルギー吸収に伴う温度上昇を、極低温においてある直流バイアス電圧が印加された誘電体素子の静電容量変化に伴う電荷量として測定することが可能である。1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体を温度計とするマイクロカロリーメーターを実用化するために、動作温度の揺らぎを抑制し、出力パルスの減衰時間を短縮するために考案された出力パルス帰還温度制御回路系の設計・製作を行い、1.0%のSrTa_2O_6を含んだSrTiO_3誘電体を温度計とする出力パルス帰還温度制御型マイクロカロリーメーターを製作し、α線に対するマイクロカロリーメーターの応答特性を測定することを目的とする。
幼児における複数ラベル獲得のメカニズム

本研究は,育児語が多用される日本語獲得環境において,1つの対象に対して複数の語が言及していることを幼児がどのように理解しているのかを明らかにした。その結果,4歳から6歳の間に1つの対象に対して複数のラベルを産出することが発達し,そこには実行機能の発達が関与していることが示唆された。また,複数の語は1つの対象との対応付けにおいて基本的には競合するが,語が形容語として与えられている場合は,柔軟に言及対象は競合せず,1つの対象に言及していると解釈した。語が埋め込まれている言語的文脈情報の効果は,接尾辞「さん」の付与でも見られ,ラベルに接尾辞が付いている場合は動物名解釈をしていた。実験1として、幼児は,1つの対象に対して複数の名称を使うことができるのかということについて、育児語と成人語,基礎レベルカテゴリー名と上位カテゴリー名の観点から明らかにした。また,複数名称の使用と他者の誤った信念の理解,実行機能との関係について検討した。4歳児、5歳児、6歳児56名が研究に参加した。成人語基礎カテゴリー名産出質問、育児語名称産出質問、上位カテゴリー名産出質問を行った。その後、他者の誤った新値の理解課題、DCCS課題を行った。その結果、成人語と育児語の複数名称を産出は6歳児でも45%程度であった。基礎カテゴリー名と上位カテゴリー名の複数名称を産出は、年齢とともに有意に増大した。基礎及び上位カテゴリー名の複数名称産出数とDCCS課題の得点との間には月齢を統制しての有意な正の偏相関が見られた。実験2として、大学生を対象に、語と対象の連合に関するブロッキングの検討を行った。学習フェイズ1では,新奇語1と対象Aの連合を学習した。学習フェイズ2では,新奇語1および新奇語2と対象Aの連合,新奇語3および新奇語4と対象Bの連合を学習した。テストフェイズでは,新奇語2および新奇語4を提示し,参加者が対象Aを予測するか対象Bを予測するかを検討した。ブロッキングが生じているなら、参加者は対象Bを予測するはずである。大学生28名が実験に参加し、14名は新奇語1をラベルとして学習するラベル群、残りの14名は新奇語1を形容語として学習する形容語群とした。実験の結果、ラベル群ではブロッキングが見られたが、形容語群ではブロッキングが見られなかった。実験3aとして、幼児(3歳児、4歳児)に対して、既知対象2つを提示し、新奇ラベルと既知ラベル、新奇形容詞と既知ラベルを与えた時に、それぞれのことばがどちらの対象に言及しているのかを推測する課題を行った。また、これらの課題の達成度と実行機能との関係を見るために、白黒課題、DCCSも行った。その結果、3歳児、4歳児ともに、新奇ラベルと既知ラベルを与えた時には、既知ラベルはターゲット対象に、新奇ラベルはもう1つの対象に言及していると推測した。一方、新奇形容詞と既知ラベルを与えた時には、既知ラベルも新奇形容詞もターゲット対象に言及していると推測した。推測の仕方と白黒課題およびDCCSの得点との間に関連性は見られなかった。実験3bとして、幼児(3歳児、4歳児)に対して、あらかじめ新奇対象Aに新奇ラベルを連合させ、その後新奇対象Aともう1つの新奇対象Bを提示し、さらなる新奇ラベルと連合済みの新奇ラベル、新奇形容詞と連合済みの新奇ラベルを与えた時の言及対象推測課題を行った。その結果、3歳児も4歳児も、ラベルが2つ与えられた場合は、実験3aと同様の結果だった。しかし、形容詞とラベルが与えられた場合、4歳児は、実験3aと同様に、連合済みの新奇ラベルも新奇形容詞もターゲット対象に言及していると推測したが、3歳児は、新奇形容詞はターゲット対象に言及していると推測したが、連合済みの新奇ラベルはもう1つの新奇対象に言及していると推測した。以上の結果は、ことばと言及対象の連合には、競合の原理と言語的手がかりの考慮が働いていることを示している。ことばが形容詞であることを示すフレームで与えられると、2つのことばの競合は乗り越えられて同一の対象に言及すると推測されるが、ことばと対象の連合が弱いと競合の原理の方が勝ると考えられる。実験4では,大学生を対象に,1つの対象に対して複数の語を使って言及される場合,それらの語の間に競合が生じるのかを検討した。実験4-1では,先行学習として,新奇対象Aと新奇ラベルXの連合を学習し,後続学習として,1)その対象Aと別の対象Bを提示し,そのラベルXおよび別の新奇ラベルYを提示した時,ラベルYの言及対象として,AとBどちらの対象が選択されるか(ラベル群),2)その対象Aと別の対象Bを提示し,そのラベルXおよび新奇形容語Zを提示した時,形容語Zの言及対象としてどちらの対象が選択されるのか(形容語群)を検討した。その結果,ラベル群も形容語群も後続して提示されたYまたはZの言及対象は,先行学習でラベルXと連合した対象Aとは別の対象Bが言及対象として選択された。実験4-2では,実験4-1と同様の手続きを用いて,後続学習として,1)別の新奇成人語ラベルYを提示する場合(成人語ラベル群),2)別の新奇育児語ラベルZを提示する場合(育児語ラベル群)を検討した。

その結果,成人語ラベル群も育児語ラベル群も後続して提示されたYまたはZの言及対象は,先行学習でラベルXと連合した対象Aとは別の対象Bが言及対象として選択された。実験5では,幼児に対して動物名に付加されることが多い接尾辞「さん」を対象名に付加した場合,付加しない場合よりも生物的般化をする傾向が強まるのかどうか,また,その傾向の年齢による違いを検討した。その結果,年少児では,対象名に接尾辞「さん」が付加されない場合は,対象名の無生物的般化をしていたのに対し,対象名に接尾辞「さん」が付加された場合は,対象名の生物的般化をしていた。一方,年長児は,接尾辞を付加しているかどうかにかかわらず,形も材質も色も見本と同じ対象にのみ名称を適用していた。本研究は,育児語が多用される日本語獲得環境において,1つの対象に対して複数の語が言及していることを幼児がどのように理解しているのかを明らかにした。その結果,4歳から6歳の間に1つの対象に対して複数のラベルを産出することが発達し,そこには実行機能の発達が関与していることが示唆された。また,複数の語は1つの対象との対応付けにおいて基本的には競合するが,語が形容語として与えられている場合は,柔軟に言及対象は競合せず,1つの対象に言及していると解釈した。語が埋め込まれている言語的文脈情報の効果は,接尾辞「さん」の付与でも見られ,ラベルに接尾辞が付いている場合は動物名解釈をしていた。本年度は、幼児を対象に語の学習におけるブロッキングが生じるのかどうかを検討する予定であった。しかし、予備的に実験を行った結果、成人におけるブロッキングのパラダイムで幼児を対象に実験を行うと、反応が不安定になることがわかった。そこで、既知対象(実験の場で連合学習をする)と新奇対象を提示した状況で、既知ラベル(実験の場で連合学習したもの)と新奇ラベルを提示した時の言及対象を推測させることで、複数のラベルを学習する際の競合の生起について検討することとした。また、新奇形容詞と既知ラベルを提示した際には競合が生じるのかどうかを検討することとした。この方法は幼児に対する実験として有効に働くことが分かったので、幼児を対象とした語の学習における競合の生起のメカニズムを調べる方法は確立したと言える。発達心理学平成27年度は、本年度行った幼児に対する実験パラダイムを用いて、育児語と成人語をラベルとした場合には競合が働きにくくなるのか、育児語のプロソディーは競合の減少にどのように働いているのかを検討することとする。また、幼児が、音韻表象として、特殊拍を含む音韻反復の形態を持つ語を育児語と見なしているのかどうかを検討するため、新奇の育児語的音韻形態(特殊拍を含む音韻反復の語)のラベルと新規の成人語的音韻形態のラベルが誰に向けられたことばであるのか推測する実験を行う。これまでの研究成果をもとに、幼児が1つの対象に複数の語を獲得するメカニズムについて、特に育児語の果たす役割を中心に総合的に考察する。研究成果について、国内および国際学会で発表するとともに、学術雑誌に論文を投稿する。平成25年度は、幼児における1つの対象に対する複数名称の産出に関する研究と、幼児における音韻表象としての育児語の認識について検討する予定であった。複数名称の産出に関する研究は予定通り行った。幼児における複数名称産出に関する実験の結果、育児語の産出が予想していたよりも少なく、幼児にとっての育児語の認識を検討することは再考の余地が残された。そこで、幼児における音韻表象としての育児語の認識を検討する前に、平成26年度に実施予定である幼児における語と対象の連合に際するブロッキングの検討に関する研究の準備を先に行うこととした。
大規模災害時の避難所における情報通信環境革新に関する研究

「避難所通信システム」は、避難所間を無線メッシュネットワークや無線マルチホップネットワーク等で結び、インターネットに接続することにより避難所間及び避難所と被災地外との間でメッセージ交換が可能となるシステムである。2011年3月11日の東日本大震災発生に伴い、宮城県東松島市に、無線マルチホップネットワークを構築し、本システムにより実際にサービス提供を行った。本稿では、サービス構想とシステム開発、東松島でのネットワーク構築とサービス提供をまとめた。本年度の主な研究成果は以下の通りである。1.避難所通信システム(SCS)の基本概念、サービス構想の確立SCSはインターネットに接続されたコンピュータ(避難所サーバ)と各避難所に配置され,インターネットを経由して避難所サーバにつながるパソコン(避難所PC)から構成される.SCSは避難所間及び避難所と外部間でのメッセージ通信サービスを提供する.避難所におけるサービス利用者はコンピュータ端末や携帯電話を使う必要はない.利用者は一定様式のメッセージ用紙にメッセージを手書きする.また,用紙に印刷されたメッセージを受け取る.一方,避難所外の利用者はインターネットや携帯メールを活用する.2.サービス構想を実現する基本メカニズム1)メッセージ送信者と受信者の識別子(ID)として電話番号を利用する.電話番号はメッセージ用紙の所定の位置に手書きされ,光学的文字読み取り装置によって認識される.2)メッセージが受信者へ電子メールで送られる場合,電話番号からメールアドレスを求める(アドレス解決)必要がある.外部利用者がマッピング情報を入力する.3.プロトタイプ開発上記の基本メカニズムに基づき、機能の具体化を行い、プロトタイプを開発した。4.サービス能力の試算プロトタイプを用いた実験結果より、デスクトップ1台で数百の避難所の数千の避難者にサービス提供が可能との見通しを得た。5.テストベッド(避難所ネットワーク)の構築新潟大学と周辺の避難地指定の小中高校を結ぶメッシュネットワークを構築した。今後、避難所システムの実験に利用する予定である。1.H21に開発した避難所通信システム(SCS)プロトタイプの開発を継続し、機能改善・追加の仕様化、ソフト開発を行い、動作検証を行った。主な改善・追加機能を下記に示す。(1)避難所サーバが受信したメッセージ用紙の宛先電話番号に対するユーザアカウントに、避難所ID、電子メールアドレスのいずれも未設定であるとき、避難所サーバが宛先電話番号に自動電話をかけ、着信メッセージがあることを通知し、SCSホームページヘアクセスしメッセージ転送のための電子メールアドレスの登録を呼び掛ける音声メッセージを伝える。(2)災害地外の利用者がインターネット経由でSCSアクセスする手段としてパソコンに加え携帯電話をサポートする。(3)メッセージ受信者の携帯電話、パソコンなどにメッセージ本体ではなくメッセージ着信通知とメッセージを閲覧できるURLを通知する。2.H21年度に構築した新潟大学と周辺の小、中学校、高校を無線メッシュネットワークの性能評価を行った。具体的には、各リンクのスループット、各避難所からゲートウェイまでのマルチホップパスのスループットを測定した。この際、各リンクでチャネルによるスループットへの影響を調査し、その結果をもとにスループットを最大化するようなチャネル割当を求めた。避難所通信システムは、避難所間を無線メッシュネットワークや無線マルチホップネットワーク等で結び、インターネットに接続することにより避難所間及び避難所と被災地外との間でメッセージ交換を実現するシステムである。多数の避難所からのアクセスを制御するため、各避難所端末がローテーションで避難所サーバと通信を行う方式を開発し、ランダムにアクセスする方式との比較において適用領域を明確化した。具体的には宮城県東松島市において現地調査後、無線LAN用平面アンテナと25GHz帯小電力データ通信装置を用いることによって4ノード、3ホップのマルチホップ無線ネットワークを構築した。本ネットワークと避難所通信システムのプロトタイプを用いて、宮戸地区においてメッセージ通信サービスの提供を行った。新潟大学には避難所サーバ、宮戸地区の縄文村歴史資料館には避難所端末を設置した。新潟大学のホームページに避難所サーバへのリンクを設けた。ネットワーク構築後、エンドツーエンドで約5Mbpsのスループットが得られることを確認した。サービス提供に当たり、避難所を発着としないメッセージ送信など本来用途以外での利用を防止する機能の開発・実装、避難所サーバへのアクセスシェーパーの導入、セキュリティ対策を実施した。避難所端末や構築ネットワーク、避難所サーバのリモート管理を実現した。
北東アジアの発掘住居地に関する民族考古学的研究

1)公募班の内部で研究会の開催北東アジアの先史住居については、研究分担者の大貫静夫が「考古資料からみた極東の先史住居」と題する研究発表をおこなった。また、日本の縄文時代の住居については、東京大学助手の武藤康弘氏を招聘し、「東日本における縄文時代の長方形大型住居」と題する研究発表をしていただいた。2)日本各地で出土した新資料の視察日本各地で、以下のような発掘中の最新資料を視察した。・岩手県御所野遺跡出土の焼失竪穴住居群【縄文中期】・福島県宮畑遺跡の大型掘立柱建物と敷石住居【縄文後期】・富山県桜町遺跡出土の高床建築部材【縄文中期】・佐渡島新穂町平田遺跡の掘立柱建物跡【弥生末古墳初期】・島根県三田谷遺跡の建築部材【古墳時代】など3)遺跡整備事業における建物跡の復原以下の地域の遺跡整備において、焼失住居や出土部材に基づく実証的な復原建築の実施設計・建設に携わっている。・岩手県御所野遺跡の焼失竪穴住居の復原【縄文中期】・北海道虻田町の竪穴住居の復原【縄文中期】・富山市北代遺跡の竪穴住居の復原【縄文前期】・大阪府池上曽根遺跡の大型掘立柱建物および竪穴住居の復原【弥生中期】など以上のような活動をもとに、現在、『先史日本の住居とその周辺』(同成社、1998年8月刊行予定)と題する著書を編集中である。
癌抑制遺伝子BRCA1のユビキチン分解標的となる新規タンパクの同定と精製

癌抑制遺伝子BRCA1はBARD1と複合体を形成し、ユビキチンE3リガーゼ活性を持つ。特定のタンパクはユビキチン化されて、プロテアソーム系を介して分解されるが、BRCA1/BARD1複合体にユビキチンリガーゼ活性を持つため、タンパク分解に関与しているものと推測されているが、分解標的となる遺伝子については明らかではない。そのため、標的候補遺伝子を検索するため以下の手法により検討した。1)GST BRCA1,GST BARD1を大腸菌に発現させて精製した。これはGSTとユビキチンリガーゼ活性を保持するために必須なN末端約100アミノ酸を持つ融合遺伝子である。2)上記の発現タンパクを、^<35>Sによりメタボリックラベルした細胞抽出液とともにインキュベーションすることにより、ネガティブコントロールと比較することにより、標的候補のタンパク質バンドを得た。候補タンパクの分子量は、約250kD,150kD,70kDである。3)現在上記のタンパク質バンドを、質量解析法により同定しているところである。上記のデータとは別に、エストロゲンレセプター(ER)の、転写共役因子作用を持つ癌抑制遺伝子の機能解析を行い下記のようなデータを得た。現在British Journal of Cancer誌に投稿中である。1)ERには、αとβのサブタイプがあるが、家族性大腸癌の原因遺伝子であるhMSH2は、細胞内およびin vitroの系においてERα、βと結合する。2)ERαとhMSH2の結合は、リガンド(エストロゲン)依存的であるのに対し、ERβとhMSH2の結合は、リガンドに依存しない。3)ERαのリガンド依存的転写活性増強作用に対し、hMSH2は増強作用をもたらすことを、ルシフェラーゼ活性測定にて示した。
成長ホルモンの分子量の違いを利用した新しいドーピング検査法の開発

成長ホルモン(GH)はドーピングに使用されているが、ヒトの体内に通常存在するホルモンのためにドーピングに使用されたGHの検出が難しかった。血中にはいくつかの分子量の異なるGHがあり、それぞれが決まった比率で存在している。外部からのGH投与があると、それらの血中での比率が変化する。本研究ではこの特性を生かし、健常人と、GH補充療法を受けているGH分泌不全症の患者とGH補充療法を受けていないGH分泌不全症の患者の頭髪内のGHの分子量を比較検討することで、GHの新しいドーピング検査の開発を試みる。また試料を頭髪とすることで、数ヶ月前のGHのドーピングも検出できる検査法の開発を目的とする。
衣服の身体に対するゆとりの違いが着る人の「暖かさ」や「涼しさ」に及ぼす影響

本研究の目的は,日本の住宅内部の実態に則した着衣熱抵抗を定量的に示すことである.自宅でくつろいでいるときの衣服と姿勢の実態についてアンケート調査を行なった.さらに,アンケート調査結果に基づいた衣服組み合わせと姿勢の実態に則した条件で,サーマルマネキンを使った着衣熱抵抗測定実験を行った.衣服の身体に対するゆとりの違いが着衣熱抵抗に影響を及ぼす影響を検討し,日本の住宅内部の温熱環境評価を行う際には,着られている衣服の組み合わせ,身体に対するゆとり,さらに姿勢を考慮する必要があることを示した.本研究の目的は,日本の住宅内部の実態に則した着衣熱抵抗を定量的に示すことである.自宅でくつろいでいるときの衣服と姿勢の実態についてアンケート調査を行なった.さらに,アンケート調査結果に基づいた衣服組み合わせと姿勢の実態に則した条件で,サーマルマネキンを使った着衣熱抵抗測定実験を行った.衣服の身体に対するゆとりの違いが着衣熱抵抗に影響を及ぼす影響を検討し,日本の住宅内部の温熱環境評価を行う際には,着られている衣服の組み合わせ,身体に対するゆとり,さらに姿勢を考慮する必要があることを示した.clo値は衣服毎に固有の値ではなく,姿勢や衣服の人体に対するゆとりによっても異なる値をとるが,既往研究で蓄積されてきた種々の衣服のclo値は,今日の室内における居住者の姿勢や衣服のゆとりの多様さに比べて著しく少ない.そこで,現在の日本の住宅居住者の実態に即した条件で,衣服のデザイン,特に身体に対するゆとりの違いがclo値に及ぼす影響を定量的に示すことを目的とする研究を行なう.昨年度は日本の住宅居住者の自宅内での衣服や休息姿勢の実態調査を行った.9月(夏調査)と3月(冬調査)に広島県呉市の戸建て住宅それぞれおよそ1500世帯を対象にアンケート調査を行った.これまでに夏調査について集計・分析し,以下のような結果を得た.・夏季に住宅でよく着られている着衣の組み合わせを把握した.・男女とも着衣枚数が少なく,着衣のバリエーションも限られていたため,年齢による衣服の違いはみられなかった.・夏の住宅内では椅座位のほか様々な臥位や平座位の姿勢もとられていた.・全体の平均では平座位の中では男女とも側臥位が最も良くとられていた.しかしながら,低年齢層では両立膝や投げ足などの平座位の割合が高かった.・休息姿勢を決める際に重視することに対する回答結果の分析から,姿勢選択には体温調節行動としての側面があることが改めて示された.なお,冬調査は年度末に回収したため,現在集計・分析を行っている.昨年度のアンケートによる実態調査で得られた結果は,本年度に行う実験での条件の裏付けとなるもので,非常に重要である.本研究の目的は,現在の日本の住宅居住者の実態に即した条件で,衣服のデザイン,特に身体に対するゆとりの違いがclo値に及ぼす影響を定量的に検討することである.この目的のため,当該年度には,(1)冬季に住宅居住者が自宅でくつろいでいるときの服装についてのアンケート調査と,(2)アンケート調査で得られた"冬季の住宅内部で最もよく着られている衣服の組合せのclo値測定実験,を行うことを計画した.この計画を実行するため,当該年度では先ず,前年度末に調査票を配布した,冬季アンケート調査について,回収された調査票の集計を行なった.集計した結果,冬季の住宅内部での居住者の衣服の多様性を改めて浮き彫りにするとともに,冬季に住宅居住者が自宅でくつろいでいるときに最も多く着られている服装を男女別に割り出した.次に,アンケート調査で割り出された"最も多く着られている服装"について,同一メーカー・同一素材であってサイズだけがS,M,Lと異なる3組の衣服のclo値測定実験を行った.測定実験の結果,冬季に住宅居住者が自宅でくつろいでいるときに最も多く着られている服装のclo値は,サイズが大きくなるに従って大きくなる傾向が示された.また,この傾向は,例えば立位や仰臥位よりも投げ足位や椅子座位でより大きくなる傾向が強く,姿勢によって異なることも示された.本年度の研究で得られたこれらの知見は,思い思いの服を着て色々な姿勢でくつろいでいる我々日本人の住宅の温熱環境を評価する際には,clo値に姿勢や衣服のゆとりを考慮にいれるべきであることを改めて示すものであり.意義深い.本研究の目的は,現在の日本の住宅居住者の実態に即した条件で,衣服のデザイン,特に身体に対するゆとりの違いがclo値に及ぼす影響を定量的に検討することである.この目的のため,初年度には主として,広島県呉市の戸だて住宅1500世帯の居住者を対象にして,冬季に住宅居住者が自宅でくつろいでいるときの服装についてのアンケート調査を行った.さらに,昨年度はアンケート調査結果から,自宅でくつろいでいるときに最もよく着られていた衣服で,同一メーカー・同一素材でサイズのみが異なる衣服を用いて,サーマルマネキンを使って,立位,椅子座位,仰臥位,投足位でのclo値を測定し,各姿勢でゆとり(サイズ)の違いによるclo値の違いを示した.当該年度では,昨年度のサーマルマネキンを使った実験で使用したものと同一の衣服組合せを使用して,被験者と熱流計を用いた着衣熱抵抗と温冷感を測定する実験を行なった.その結果,姿勢条件については立位や椅座位など皮膚表面と床面が接する部分が小さいほど,また,着衣条件については衣服のゆとりが大きくなるほど,被験者は感覚的に温かさを感じていることが示された.

その一方で,被験者実験で得られたclo値は,サーマルマネキン実験で得られたclo値と比較していずれのゆとり・姿勢でも小さく,その差は0.250.5cloであることが示された.被験者実験では体表面温度や体表面からの熱放散量に部位差があった.全体として,被験者の体表面平均温度は,サーマルマネキンのものよりも低温であって周囲温熱環境との温度差が小さかったが,被験者の全身からの熱放散量はサーマルマネキンのものよりも大きいという結果となり,被験者と熱流計を用いたclo値測定方法について検討の余地があることが示された.「研究の目的」の達成のために,当初予定していたアンケート調査は予定通りに行なうことができた.clo値測定実験については,実験設備を外部機関から借りて行なったによる時間的な制約があったため,当初の予定よりも実験条件数および同じ条件での実験回数を若干減らさざるを得なかった.以上のことから,「(2)おおむね順調に進展している」と判断した.24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,「研究の目的」を達成するために当初より予定していた,被験者を使用したclo値測定実験を行なう予定である.被験者を使用するため,被験者の体調などの事情により,実験が計画よりも進まない事態も予想される.そのため,本年度に行なう被験者実験では,本研究の目的が「衣服のゆとり」の違いがclo値に及ぼす影響の検討であることを十分に念頭におき,実験条件を厳選し,予め余裕をもった計画とする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
無細胞ヒトプロテインアレイを用いた薬剤依存的相互作用タンパク質同定技術の開発

サリドマイドを代表として、これまで4種類の薬剤がそれぞれの標的E3ユビキチンリガーゼに結合し、基質タンパク質への結合特異性を変え、薬剤依存的に特定のタンパク質を分解誘導するタンパク質分解誘導剤が発見された。我々は、コムギ無細胞系を基盤にヒトのほぼ全てのタンパク質を組換えタンパク質として調整した2万4千種類からなるプロテインアレイの構築に成功した。そこで本プロテインアレイを用いて、細胞を用いない世界初のin vitroでの薬剤依存的に相互作用するタンパク質を網羅的に同定できる技術の開発を目指す。
マルチスケールモデルを用いた効果的な抗ウイルス治療戦略開発のための理論構築

重篤な感染症の死亡率は最先端の治療により大きく改善された一方で、その医療費は極めて高額になっている。抗ウイルス効果および治療費の両面において最適なC型肝炎治療を実現するためには、実験データあるいは臨床データの解析から得られる定量的知見(科学的根拠のある知見)に基づいた薬剤投与戦略が希求されている。本課題では、uPA-SCIDマウスを用いたHCV感染実験を行い、感染後、及び抗HCV剤投与下の血中HCV RNA量、ALT値の時系列データをリアルタイムRT-PCR法、酵素測定法で測定した。また、投薬後の二層性に減衰する血中HCV RNA量をマルチスケールモデルにより解析する事で、抗ウイルス薬の薬効(細胞内RNA産生の阻害率ε_Aやウイルス集合の阻害率ε_B等)、ウイルス複製率や免疫反応の強度等のウイルス感染の指標を推定した。さらに、福岡徳洲会病院から提供を受けた非治療症例の臨床データからMixed effect modelを駆使して数理モデルのパラメータを患者(あるいは患者群)レベルで決定した。今後は、服薬アドヒアランス不良を考慮した場合、耐性株の出現確率がもっとも低くなる投与戦略の探索も進める。そして、実験データと臨床データに基づいた抗HCV治療戦略最適化のための基盤技術を構築する。例えば、モンテカルロシミュレーションにより十分な臨床効果が期待でき、かつ、安全面にも配慮した投与戦略のデザインが可能となれば、将来的にはパーソナライズド・メディシンを想定した医療の展開が期待できる。C型肝炎ウイルス(HCV)やヒト免疫不全ウイルス(HIV)等の治療において、副作用・治療費・耐性ウイルス出現リスクの軽減や治療効果の増大を目的とし、積極的に多剤併用療法が行われている。現在のところ、治療に用いられる薬剤組合せは臨床試験を通して決められているが、この方法は高額な上、全ての薬剤組合せを試験する事は不可能である。これらの問題を解決するために、治療に用いられる(用いたい)特定の薬剤組合せの薬効を予測できる理論が必要とされている。理想的には、1培養細胞を用いて行った各薬剤の単剤使用時における薬効評価実験データを数理科学的に解析する事で、2任意の薬剤組合せに対するヒト治療時の薬効を定量的に予測する事が望ましい。しかし、多剤併用療法は、単剤投与に比べて多くの要素の相互作用によりその抗ウイルス効果が規定される極めて複雑な治療法である事および試験管内と生体内の環境には違いがある事より、1と2の間には大きなギャップがある。基礎研究の段階では、抗ウイルス薬投与時(特に、併剤時)の薬効を理解する事が極めて重要である事より、本課題では、まず、(I)併剤時の薬効を培養細胞実験レベルで予測する事を目標とする。そして、得られた理論を発展させる事で、(II)動物実験レベルにおける併剤時の薬効予測を実現して行く。即ち、培養細胞実験および実験動物実験から測定した様々な作用機序を持つ薬剤の抗ウイルス効果を数理科学的に解析する事により、計算機内で抗ウイルス薬の薬効評価を定量的に検証・評価し、最適な投与戦略や効果的な抗ウイルス薬を開発するための理論と、それらを実現するための新しい「数学」を構築する。HCVの細胞内複製動態を正確に再現し、計算機内で抗ウイルス薬の薬効評価を定量的に実施できる数理モデルを開発できた。HCV感染細胞では、まず、(1)リボゾームと+鎖RNA:R+(t)が形成する翻訳複合体:T(t)からポリタンパク質:P(t)が翻訳される。ここで、(2)ポリタンパク質はプロテアーゼによる切断を受け、非構造タンパク質:N(t)と構造タンパク質:S(t)を産生する。その後、(3)非構造タンパク質が+鎖RNAと-鎖RNA:R-(t)と反応する事で±鎖RNAの複製が進む。そして、(4)構造タンパク質と+鎖RNAが集合する事でウイルス粒子:Vc(t)を形成し、(5)細胞外に感染性ウイルス:VM(t)が放出される。反応速度論を用いてこれらのウイルス複製動態を記述した。そして、最尤推定法を用いて、開発した数理モデルを薬効評価実験のデータにフィッテイングする事で各反応パラメータをした(薬剤による抗ウイルス効果は、各薬剤の作用機序に対応するパラメータ値を変化させていると仮定する)。また、数理モデルから得られる数値計算予測と実験から得られる実際のデータを統計的に比較検討する事で、数理モデルの妥当性を評価した。

基礎研究の段階では、抗ウイルス薬投与時(特に、併剤時)の薬効を理解する事が極めて重要である事より、本課題では、まず、(I)併剤時の薬効を培養細胞実験レベルで予測する事を目標とする。そして、得られた理論を発展させる事で、(II)動物実験レベルにおける併剤時の薬効予測を実現して行く。即ち、培養細胞実験および実験動物実験から測定した様々な作用機序を持つ薬剤の抗ウイルス効果を数理科学的に解析する事により、計算機内で抗ウイルス薬の薬効評価を定量的に検証・評価し、最適な投与戦略や効果的な抗ウイルス薬を開発するための理論と、それらを実現するための新しい「数学」を構築する。培養細胞や実験動物によるウイルス感染実験から得られる時系列データを用いて細胞“間"および“内"のウイルス感染動態を定量化するための数理科学的な手法の開発に取り組み、徐々にその成果を上げた。これまでの研究で培ったデータ解析手法とウイルス感染実験手法を基に“数理科学"と“ウイルス学・薬学"を連携させる事で可能となる新規薬効評価系を提案し、創薬産業への参入を見据えた新たな研究分野を切り開けつつある。基礎研究の段階では、抗ウイルス薬投与時(特に、併剤時)の薬効を理解する事が極めて重要である事より、本課題では、まず、(I)併剤時の薬効を培養細胞実験レベルで予測する事を目標としている。そして、得られた理論を発展させる事で、(II)動物実験レベルにおける併剤時の薬効予測を実現する。特に、HCVを例に挙げて、それらの抗ウイルス薬を用いた薬効評価系の開発を念頭に研究を進めたが、申請者が提案するフレームワークは薬剤の種類を問わず、様々なウイルス疾患やがんの治療分野に応用可能であり、薬剤開発のプラットフォームになる。即ち、培養細胞実験および実験動物実験から測定した様々な作用機序を持つ薬剤の抗ウイルス効果を数理科学的に解析する事により、計算機内で抗ウイルス薬の薬効評価を定量的に検証・評価し、最適な投与戦略や効果的な抗ウイルス薬を開発するための理論と、それらを実現するための新しい「数学」を構築されつつある。重篤な感染症の死亡率は最先端の治療により大きく改善された一方で、その医療費は極めて高額になっている。抗ウイルス効果および治療費の両面において最適なC型肝炎治療を実現するためには、実験データあるいは臨床データの解析から得られる定量的知見(科学的根拠のある知見)に基づいた薬剤投与戦略が希求されている。本課題では、uPA-SCIDマウスを用いたHCV感染実験を行い、感染後、及び抗HCV剤投与下の血中HCV RNA量、ALT値の時系列データをリアルタイムRT-PCR法、酵素測定法で測定した。また、投薬後の二層性に減衰する血中HCV RNA量をマルチスケールモデルにより解析する事で、抗ウイルス薬の薬効(細胞内RNA産生の阻害率ε_Aやウイルス集合の阻害率ε_B等)、ウイルス複製率や免疫反応の強度等のウイルス感染の指標を推定した。さらに、福岡徳洲会病院から提供を受けた非治療症例の臨床データからMixed effect modelを駆使して数理モデルのパラメータを患者(あるいは患者群)レベルで決定した。今後は、服薬アドヒアランス不良を考慮した場合、耐性株の出現確率がもっとも低くなる投与戦略の探索も進める。そして、実験データと臨床データに基づいた抗HCV治療戦略最適化のための基盤技術を構築する。
超高圧地球科学:最下部マントル・中心核の物質学

地球中心に相当する超高圧・超高温を静的に発生することに世界で初めて成功した。また、高圧高温下において電気伝導度・熱伝導率・元素分配を測定する新たな技術の開発に成功した。これらの実験技術を用いて、下部マントル深部の電気伝導度・熱伝導率・鉄の分配、コアの高圧高温下における鉄と酸化第一鉄の状態図などを決定し、下部マントル深部におけるマグマと固相の密度逆転、数十年周期で観察される一日の長さの変化の成因、外核中の成層構造、内核物質の結晶構造などを明らかにした。本研究では、地球の下部マントルや中心核に相当する超高圧高温状態を実験室で実現し、地球深部物質の物性やダイナミクスをあきらかにすることを目的としている。具体的な計画は以下の通り。(1)スラブ物質(特に玄武岩質地殻物質)の状態図を決定し、最下部マントルの化学的不均質を解明する。(2)ポストペロフスカイト転移圧力を超高温まで精密決定し、最下部マントルの温度構造、さらには核からの熱フラックスを推定する。(3)ポストペロフスカイト相の電気伝導度測定し、下部マントルの電気伝導度プロファイルを作成する。(4)核・マントル物質の化学反応をあきらかにし、外核の化学組成を推定する。(5)鉄合金の密度を測定し、外核の軽元素を推定する。(6)内核圧力における超高温実験に向けた技術開発を行う。(7)内核・外核境界における結晶化プロセスをあきらかにし、内核の化学組成を推定する。(8)内核物質の結晶構造を決定し、内核の異方性の成因をあきらかにする。レーザー加熱式のダイヤモンドアンビルセル高圧高温発生装置を用いて超高圧超高温を発生するには、加工精度にきわめて優れたアンビルを使うことがどうしても必要であることがわかったので、今回は加工精度1ミクロン以内のアンビルを製作し、実験に用いた。その結果、290万気圧3700ケルビンに至る超高圧超高温の発生に成功した。これは300万気圧付近におけるわれわれの従来の実験温度である2000ケルビンを大きく超えるものである。同時に、衝撃実験のような動的な実験を除くと、これは高圧高温発生の世界最高記録である。また、鉄の結晶構造を調べる目的で、大型放射光施設スプリングエイトのビームラインBL10XUにおいてX線回折実験を行った。超高圧高温下における鉄の状態図に関しては、理論計算・高圧実験ともにさまざまな報告がなされており、現在も大きな問題とされている。今回の結果、約290万気圧下でも室温から3700ケルビンに至るまで、鉄の構造は六方最密充填(hcp)構造相のまま変化しないことがあきらかとなった。今回の条件は内核の条件(330万気圧約5000ケルビン)に近いことから、これは地球の内核の主要金属は鉄のhcp構造相であることを強く示唆している。今後、アンビル先端部をさらに小さくするなどの工作を進めることにより、世界初の内核条件での実験を是非成功させ、まずは鉄の状態図をコア全域にわたってあきらかにすることを目指したい。本研究は地球の最下部マントルおよび中心核に相当する超高圧高温状態を実験室で実現し、地球深部の物性を実験的に明らかにしようとするものである。本年度は、まずX線回折実験の結果、MgSiO3組成におけるポストペロフスカイト相転移境界を170万気圧4400ケルビンに至る幅広い圧力温度条件下で決定することに成功し、コア・マントル境界圧力における転移温度は約3500ケルビンであることがあきらかになった。地震学的観測で得られている対の不連続面の深さからマントル最下部の温度構造を見積もることに成功した。また適当な熱伝導率を仮定すると、コアからの熱流量は約7テラワット程度であることがわかった。さらに、Fe-Ni系の状態図を300万気圧2000ケルビンまで決定し、Niの存在によりfcc構造相の安定領域が大きく拡大することがあきらかになった。また、超高圧下で合成した試料の化学組成分析を行った結果、最下部マントル鉱物間における鉄分配と鉄の2価・3価比を決定し、ポストペロフスカイト相はぺロフスカイト相よりもやや鉄に乏しいこと、鉄の2価・3価比は両相ともあまり変わらないことがあきらかになった。本研究は、地球深部の環境に相当する超高圧高温実験により、最下部マントルおよび中心核の物質の構造やふるまいを理解しようとするものである。本年度はまず、天然組成の典型的なマントル物質(パイロライト)と玄武岩質海洋地殻(MORB)物質の電気伝導度を下部マントルの全域の圧力温度範囲で測定し、電気伝導度モデルを構築した。下部マントル中位では、鉄のスピン状態の変化により、電気伝導度が減少するはずであるが、観測ではそれが見えていない。

観測精度の問題である可能性もあるが、伝導度の高いMORB物質が下部マントルに存在している可能性もある。また、酸化鉄、鉄-シリコン合金、鉄-硫黄化合物、鉄-炭素化合物の4つにつき、圧力-密度曲線を270GPaに至る超高圧まで決定することができた。その結果、酸素もしくは炭素が溶融鉄中に大量に含まれると、観測される外核の圧縮率よりもかなり大きくなってしまうこと、逆に鉄-シリコン合金と鉄-硫黄化合物の圧縮率は観測結果と整合的なことが示された。すなわちこのことは、酸素や炭素がコア中の重要な軽元素ではないこと、一方シリコンもしくは硫黄こそが有力候補であることを意味する。さらに、超高圧超高温の発生に向け、技術開発を精力的に行った結果、ついに364GPa・6000Kという、地球中心に相当する条件の発生に成功した。これは、当初の目標であった、364GPa・4000Kという数字を、温度の面で大きく上回った。これで中心核の圧力温度での実験がとうとう可能になった。本研究は地球の最下部マントルおよび中心核に相当する超高圧高温状態を実験室で実現し、地球深部の物性を実験的に明らかにしようとするものである。研究目的の大きな柱のひとつであった、地球中心に相当する超高圧・超高温(364万気圧・5000ケルビン以上)の発生に昨年度末までに初めて成功した。そこで、今年度前半に実験を繰り返し行って、地球最深部に位置する内核における鉄の結晶構造が六方最密充填構造であることを世界で初めてあきらかにした。また、下部マントル全域にわたる高圧下で、シリケイトメルトと下部マントルの代表的鉱物ペロフスカイト相との間の鉄の分配を実験的に調べた結果、75万気圧以上で分配係数が大きく変化し、メルト中に鉄が濃集することがわかった。さらに密度計算を行った結果、深さ1800kmより下の深部マントルでは、部分融解液が周囲の固体マントルよりも重く、下へ沈むことがあきらかになった。このことは、原始地球を覆っていたとされるマグマの海(マグマオーシャン)が地球表層のみならず、固体マントルの下にも広がっていたことを示唆する。マントル深部のマグマの海はゆっくりと冷却・固結し、いまでもマントルの底にわずかに残って、それが現在観測される地震波の超低速度域になっている可能性を示した。その他、MnGeO3を用いたアナログ実験により、最下部マントルの主要鉱物ポストペロフスカイト相のすべり面は001面であることをあきらかにした。このことにより、最下部マントルに観測される横波の偏光異方性はポストペロフスカイト相の変形によって説明されることがわかった。本研究で開発した、内核に相当する超高圧・超高温の発生技術を用いて、今年度はFeOの状態図を作成した。実験は324万気圧、4180Kまでの条件で行った。その結果、外核中部に相当する圧力温度条件下(240万気圧、4000K)で塩化ナトリウム型構造から塩化セシウム型構造へと結晶構造が変化することを見出した。FeOが塩化セシウム型構造をとることは従来知られていなかった。外核が酸素を含む場合、外核の液体金属中でも鉄-酸素間の結合は、固体の構造転移と同じように変化すると考えられる。このことは同様の固体相転移を起こす、アルカリハライドに関する過去の研究からも示唆される。液体FeOの構造変化は負のクラペイロン勾配を持っていると考えられるため、外核の対流に大きな影響がある可能性がある。
移動ロボット用センサ内蔵型ホイール「I-Wheel」の提案

車輪型移動ロボットが安全な走行を行うためには,走行距離の測定ならびに,路面の段差検出が重要である.本研究では,これらの測定のためのセンサをロボット本体に取り付ける代わりに,ホイール自身がセンサを有する「Intelligent-Wheel」を提案した.このホイールは,ホイールの接地面に接触センサを貼り,このセンサ情報を用いて路面の情報を直接獲得する機能を有する.これにより,段差の衝突位置や段差の高さを検知し,段差により生ずる位置推定誤差の修正を行うことが可能となる.また,接触センサより得られる接地点の推移より,車輪の走行距離が獲得可能となる.平成16年度には,上述の機能を有する単一のホイールの試作を行った.触覚センサとして,60個のテープスイッチをホイールの周りに取り付け,これらのセンサから得られる情報をCPLDに入力し,さらに小型マイコンボードに入力することで,ホイールの接触点を検知することを可能とした.また,この情報の外部への伝送経路ならびに,回路を動作させる電源供給を,ロータリーコネクタを介して行うこととした.しかしながら,実際に走行実験を行った際,テープスイッチの誤動作等により目的の動作を実現することができなかった.そこで,平成17年度には,ロバストに路面状況を獲得できるホイールの構築を目指し,信号を無線で伝送する,スイッチの接点を改良する,電源をホイール内に内蔵する等の改良を行った.これにより,本研究の目標である「ホイール自身による段差検知」と「走行距離獲得」という二つの能力を実現した.また,このホイールに関する研究成果は,国内会議にて発表を行った.今後は,1.ホイールに搭載するセンサの種類を増やす,2.ホイールの小型化を行う,といった課題を実現し,このホイールを実ロボットに搭載して,ロボットを用いた有効性の確認を目指す.車輪型移動ロボットが安全な走行を行うためには,走行距離の測定ならびに,路面の段差検出が重要である.しかしながら,これらの情報を得るためには,通常,測定に必要なセンサをロボット本体に取り付ける必要がある.本研究では,センサをロボット本体に取り付ける代わりに,ホイール自身がセンサを「Intelligent-Wheel」を提案し,このホイールの開発を行うこととした.このホイールは,ホイールの接地面に接触センサを貼り,このセンサ情報を用いて路面の情報を直接獲得する機能を有する.これにより,段差の衝突位置や段差の高さを検知し,段差により生ずる位置推定誤差の修正を行うことが可能となる.また,接触センサより得られる接地点の推移より,車輪の走行距離も獲得可能である.さらに,コントローラを車輪内部に搭載することで,電力供給のみで,走行動作を可能とする.本年度は,このような機能を有する単一のホイールの試作を行った.触覚センサとして,60個のテープスイッチをホイールの周りに取り付け,この情報をCPLDに入力し,さらに小型マイコンボードに入力することで,ホイールの接触点を検知することを可能とした.また,この情報伝送ならびに,回路を動作させる電源供給は,ロータリーコネクタを介して行うこととした.以上のホイールを製作し,動作実験を行ったが,実際に走行実験を行った際,目標とする結果を得ることが出来なかった.この主要な原因としては,テープスイッチの誤動作が挙げられる.テープスイッチの加工の際に,スイッチの性能を均一にできなかったため,誤動作が頻繁に起こり,結果として,目標とする動作(段差検知や走行距離測定)を行うまでには至らなかった.平成17年度には,これらの問題を解決し,段差情報を含む自己位置推定を行うことが可能なI-Wheelの実現を目指す.車輪型移動ロボットが安全な走行を行うためには,走行距離の測定ならびに,路面の段差検出が重要である.本研究では,これらの測定のためのセンサをロボット本体に取り付ける代わりに,ホイール自身がセンサを有する「Intelligent-Wheel」を提案した.このホイールは,ホイールの接地面に接触センサを貼り,このセンサ情報を用いて路面の情報を直接獲得する機能を有する.これにより,段差の衝突位置や段差の高さを検知し,段差により生ずる位置推定誤差の修正を行うことが可能となる.また,接触センサより得られる接地点の推移より,車輪の走行距離が獲得可能となる.平成16年度には,上述の機能を有する単一のホイールの試作を行った.触覚センサとして,60個のテープスイッチをホイールの周りに取り付け,これらのセンサから得られる情報をCPLDに入力し,さらに小型マイコンボードに入力することで,ホイールの接触点を検知することを可能とした.また,この情報の外部への伝送経路ならびに,回路を動作させる電源供給を,ロータリーコネクタを介して行うこととした.しかしながら,実際に走行実験を行った際,テープスイッチの誤動作等により目的の動作を実現することができなかった.そこで,平成17年度には,ロバストに路面状況を獲得できるホイールの構築を目指し,信号を無線で伝送する,スイッチの接点を改良する,電源をホイール内に内蔵する等の改良を行った.これにより,本研究の目標である「ホイール自身による段差検知」と「走行距離獲得」という二つの能力を実現した.また,このホイールに関する研究成果は,国内会議にて発表を行った.今後は,1.ホイールに搭載するセンサの種類を増やす,2.ホイールの小型化を行う,といった課題を実現し,このホイールを実ロボットに搭載して,ロボットを用いた有効性の確認を目指す.