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〈大乗涅槃経〉系三昧経典の研究-方等泥〓経を中心として-

如来蔵・仏性思想を説き、大乗仏教思想形成の大きな核ともなった<大乗涅槃経>(以下涅槃経とも)は、あきらかになっているだけですくなくとも十数種類の経典の影響下に編纂されているが、そうした経典のなかでこれまでほとんど研究がなされてこなかったものに「三昧」という主題と関係する経典群がある。本研究ではそれらの経典のうち涅槃経と経典の主題とプロットの展開がかなりの程度かさなる『方等泥〓経』(二巻、西晋・竺法護訳)、その異訳である『四童子三昧経』(三巻、隋・闍那堀多訳)、および対応する西蔵訳(^*Aryacaturdarakasamadhisutra)を考察対象としてとりあげ、<大乗涅槃経>との比較研究のための基礎作業を行った。この二年にわたる研究期間において果たした作業の主要な成果は、(1)上述三者をもちいた批判校訂テクスト作成、および(2)経典形成過程の概観である。このうち(1)校訂テクストはチベット訳北京版No.804,Du 152a7-192a3(デルゲ版No.136,Na144b2-179a4)トクパレス版、ナルタン版をもちいて行ったので、東西両系統のカンジュールを網羅したほぼ完全なものとなった。漢訳については大正新脩大蔵経をもちい脚注に異読を注記するかたちをとった。蔵漢の比較テクストは、分量が膨大であることもあり、漢訳との比較対照テクストは冒頭から三分の一程度の完成をした。今後も作業を継続し来年度に末には全体を公開できるようにする。(2)についてはその成果を「聖なる書物のかなたへ」(『言語と身体-聖なるものの場と媒体-』(岩波講座・宗教五巻)として公表した。それによって個人的な体験が公共化されて口頭伝承体制が整い、やがて書写の出現によって仏教の聖典形成がおおきく変容される過程を、涅槃経の形成過程を基本にすえてあかすことができた。
被子植物において葉の獲得を可能にした分子機構の探索とその機能解析

本研究は、現生の被子植物で最基部に位置するAmborella trichopoda(アンボレラ)を含む、ゲノム配列がすでに解読済みの複数のモデル植物の葉原基などを用いてRNA-seqを行ない、その結果を基部の陸上植物などと比較し、被子植物が葉を獲得を可能にした分子機構を世界に先駆けて明らかにしようとするものである。
東日本における弥生時代以降の栽培植物の波及

本研究は、東日本における弥生農耕文化の食性変遷を、土器付着炭化物の炭素・窒素同位体比、C/N分析を用いた食性分析から解明する。東日本の弥生文化は、自然環境や集団編成の違いに応じて地域ごとに多様化した農耕文化複合であり、その要因として西日本から波及した栽培植物の受容の在り方が大きく関係している。圧痕レプリカ法では、選択的に栽培植物を受容していたことが解明され、東北北部の稲作農耕、中部地方の雑穀農耕の傾向が指摘されている。本研究では、1.中部地方における雑穀栽培の様相解明、2.東北地方における稲作受容と雑穀栽培の有無、3.東日本におけるムギ類の展開、4.海外や古代との比較検討の課題を設定している。
西アフリカ森林地域における村落周辺林の生態史

人々の生活によって維持されている二次的植生が持つ、生物・文化多様性が注目されている。西アフリカの「高地ギニア森林生態系」では、植生の大部分は人為的な改変を受けているが、豊かな動植物層が確認されており、生物多様性ホットスポットに指定されている。本研究は,ギニアの人々の土地利用と植生環境の歴史的相互作用を分析した。外部者によって、人為により消滅しつつある自然景観、という一方的な評価を受けてきたこの地域の景観は、むしろ「田園景観」として評価するべきであるという洞察が得られた。主たる研究対象地であるギニア共和国南部のボッソウ/ニンバ地域に関する基礎的な資料の収集・分析を行った。ボッソウの村落林の成立の歴史を明らかにするため、ベルトトランゼクト法と方形区設置法の双方を組み合わせて行った森林内の樹木の分布調査のデータを解析した。主要樹種に関して、ボッソウの住民を対象にした聞き取り調査で得られたそれぞれの樹種についての実用的知識や伝統的価値などの民俗知識をまとめ、上記の森林内の存在量との間の対照を行った。また、村落周辺の植生構造の解析から、村落林を取り巻くように分布する、アブラヤシを基盤構成樹とする焼畑休閑林の保全生物学上の有意義性が浮かび上がった。この興味深いテーマに関して9月に国際ワークショップ「アフリカにおける人と自然関係の展望」を開催し、研究発表を行った。ギニア共和国中央部のサバンナ-森林の混交地域において広域予備調査を行った。これまでのギニア南部の予備調査において、とくに古い歴史を持つ村においては、「樹齢が数百年に及ぶと思われる巨木が村落周辺に観察され、それぞれの歴史が語られていることが分かっている。ボッソウとは気候、植生・住民の生業構造の違うギニア中部のフタジャロン地域で予備調査を行った。比較的森林が豊富な地域であるにもかかわらず、南部ギニアで見られるような巨木の利用は見られなかった。気候の差や、牧畜を主体とした住民の生業の違いが影響している可能性がある。フタジャロン地域ではなく、バオバブとカポックというパンヤ科樹種が重要な実用的・精神的価値を持っていることが示唆されているギニア東部地域が有力な比絞対照地域となることが予想される。主たる研究対象地であるギニア共和国南部のボッソウ/ニンバ地域に関する基礎的な資料の収集・分析を継続した。ボッソウの村落林の成立の歴史を明らかにするため、22年度に設定したベルトトランゼクト法と方形区設置法の双方を組み合わせて行った森林内の樹木の分布調査のデータを継続し、経年データの収集に努めた。複数年の調査を行うことで、生長量等の算出が可能になる。データは現在解析中である。生育する主要樹種、とくに巨木に関して、ボッソウの住民を対象にした聞き取り調査を継続した。22年度のギニア共和国中央部のサバンナ・森林の混交地域の広域予備調査を踏まえ、ギニア北西部及び東部のサバンナ・森林の混交地域における広域予備調査を行い、同国内の主要な植生タイプをすべて観察することができた。樹木文化に関する比較対象であるギニア北西部および東部乾燥地域で実用的知識や伝統的価値などの民俗知識に関して聞き取り調査を行った。その結果、主調査地であるギニア南東部都の比較において興味深い地域として、ギニア北西部が浮かび上がった。同地はアブラヤシを基盤とする二次的植生が顕著である点で、南東部熱帯林地域と共通点を持ち、アブラヤシの利用や文化的価値についての興味深い共通点や差異が示唆された。同地の地方都市の市場において、非木材林産物、とくにアブラヤシ生産物に注目して販売価格などの調査を行った。植民地期の文書調査については、ギニア共和国政府保管資料及びフランス植民地政府の行政文書について重要文献の収集に努めた。生育する主要樹種、とくに巨木に関して、ボッソウの住民を対象にした聞き取り調査を継続し、分析作業を行った。ギニア北西部及び南部熱帯林地域を興味深い比較対照地域として設定し、植生タイプ内のさまざまな変異を明らかにすることができた。とりわけ、アブラヤシを基幹とした人為的植生の共通点や相違点に関して多くの仮説をえることができた。両地の地方都市の市場において、アブラヤシ生産物に注目して販売価格などの調査を行い、近年の需要増加に伴い、在来の非集約的生産体系がむしろ競争力を強めている興味深い現象を明らかにすることができた。植民地期の文書調査により、ギニア共和国政府保管資料及びフランス植民地政府の行政文書について重要文献の収集を行った。

とくにニンバ山に関する植民地時代の記載についていくつか興味深い文献を見つけることができ、ギニア南部熱帯林地域の森林景観の歴史的変遷についての理解を進めることができた。これらの結果を国際民族生物学会および日本霊長類学会において発表し、関係研究者からの批評を受けるとともに、複数の論文草稿として完成させた。とくにギニア国内での広域調査により、興味深い論点を得ることができた。22年度の訪問地である中部地域では、主生業が牧畜と農業とに別れ、樹木文化についても違いのみが目立ったが、23年度に訪れた北西部では、アブラヤシの重要性という共通点の元で有意義な比較研究が行えるという感触を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。植生生態調査及び、民俗知識についての聞き取り調査については、現在のアプローチにより継続する。アブラヤシ景観の地域間比較調査については、慎重に予備調査を継続する。文献調査については対象が膨大であり、トピックをもう少し限定する必要があることを認識した。
低軌道衛星の精密軌道決定が拓く全球規模の測地学

低軌道にある人工衛星の精密軌道決定を通して,地球基準座標系や地球重力場の解析を重点的に行った.衛星レーザ測距の実データ・シミュレーションデータを使い,新しい測距観測局を地球上のどこに置くことが効率的であるかを定量的に示した.なかでも,現在最大の空隙域になっている南半球高緯度域の有用性が示され,日本のみならず海外の動向にも影響を与えている.さらに,衛星レーザ測距データから地球の重心移動の年々変化(29年周期)を導出し,その駆動源となった質量変動に注目した.大気・海洋・陸水・氷床モデルと照合した結果,重心移動の年々変化を駆動する主要な質量変動源は時期によって変化することを解明した.人工衛星を使った宇宙測地データの解析において,人工衛星に作用する加速度モデルの精度は徐々に向上してはいるものの,センチメートルミリメートルの精度を達成するために十分なモデルは未だ構築されていない.それを解決するため,単純な形をした「経験的加速度」を導入し,加速度モデルに取り込むことで,未知の加速度を吸収させることが一般的である.平成26年度においては,経験的加速度の定数項・周期項が測地パラメータに与える影響を評価した.実在する衛星の軌道に対して,小さく経験的加速度を加えて数値積分を行い,元の軌道との差を計算し,あわせて変数間の相関を調べた.その結果,地球重心のZ成分,地球の重力定数(GM),同じく2次の項J2との相関が高いことがわかり,これらを導出する際には経験的加速度変数の適切な選定が重要であることを示すことができた.地球重力場の1次の項である地球重心位置は,大気・陸水循環,極域氷床変動,海水準変動,といった地球上の質量再分配によって時々刻々と移動している.平成26年度では,SLRデータを使った精密軌道解析を通して2002-2014年の重心移動の推移を導出し,その変動源となる質量再分配の解明に臨んだ.様々な地球物理モデルや他の測地データを使って重心移動を数値的にシミュレーションを行ったところ,地球重心を動かす主な質量変動源は,2002-2007年は極域氷床の融解,2007-2011年は大気変動,2011-2014年は陸水変動であることが分かった.このうち,大気や陸水による重心移動は,モデルによって高い精度で再現できた.このほか,最新の測地衛星LARES,小型測地衛星STARLETTE・STELLAの光学応答に関する研究を進め,観測値に対する補正を1 mm精度で与えるモデルを構築した.今後,国際的に標準モデルとして用いられることが期待される.衛星測地技術は,衛星系および地上系の両システムから構成される.平成26年度は衛星系,特に衛星の軌道決定や衛星の形状起因誤差に焦点を当てた研究を実施したところであるが,平成27年度は地上系のネットワークに関する研究を行った.衛星レーザ測距ネットワークに関し,既存のものを補強するとして,そもそも地球上のどこに新たな観測局を設置することが有効であるかについて,詳細なシミュレーション解析を実施した.その結果,南半球高緯度域の空白域を埋めることが概して有効であり,その度合いは対象とする測地パラメータによって変わってくることも定量的に示すことができた.並行して,複数技術の統合解析をめざしている本研究では,低軌道衛星に対するレーザ測距データに加えて,搭載GNSS受信機による測位信号データ(High-Low型GNSSデータ)の処理も行うことをねらっている.平成27年度では,ソフトウェアc5++の拡充・改修を進め,データ入出力部の開発のほか,キネマティック軌道決定の根幹部分の開発を行った.一橋大学・国土地理院だけではなく,情報通信研究機構・国立天文台・チャルマーズ工科大学(スウェーデン)と連携しながらソフトウェア開発を行っている.さらに,地球重心変動に関しても平成26年度の研究を発展させ,海面高度データおよび大気・陸水・氷床モデルを用いた数値シミュレーションによって,衛星レーザ測距で観測される地球重心の年々変動の原因について解明を試みた.その結果,Y軸の重心年々変動については,数値シミュレーションにより高い精度で再現することに成功し,その変動源がエルニーニョ・南方振動に伴う海洋変動および陸水変動で説明可能であることを明らかにした.レーザ測距地上系ネットワークに関する研究は,外部プロジェクトとの関係から,当初の予定よりも前倒しして平成27年度に実施し,国内外の講演会にて発表を行い,すでに論文の形にまとめ投稿まで完了している.また,地球重心変動についての研究結果についても,現在学術論文として執筆作業を進めている.本研究から発展的に新しい研究テーマも見つかり,例えばレーザ測距の系統誤差解析についてなど,国際講演会にて発表を行ったものもある.それに対し,低軌道衛星のHigh-Low型GNSSデータ解析処理のソフトウェア開発は,当初予定よりもやや遅れている.しかしながら,本研究課題の終了時までには問題なく完了できる見込みである.研究代表者・大坪と研究分担者・松尾の間では,23か月ごとに会合を持ち,本研究課題の進捗確認や,ソフトウェア開発についての議論を行っている.また,本研究による成果は,積極的に国内外の講演会での発表,さらに論文投稿まで行っている.平成28年度は重点的に海外機関と連携し,低軌道衛星の軌道決定に関する研究を行った.海面や雪氷の量を計測するアルチメータ衛星にとっては,高い精度の軌道情報が要求される.そこで,これまで扱ってきた球体の測地衛星のほか,JASON-2などのアルチメータ衛星も一部に含めて解析を行うことにした.まず,レーザ測距による軌道決定精度を全球に渡って評価した.

その結果,現状では南半球に観測局が少ないため精度が劣り,将来南半球高緯度域に新局を設置することで,20-30 %ほど精度が向上することを見出した.さらに,レーザ測距データから導出される地球の低次重力場解の精度向上に関する研究を行った.これまでの解析戦略に,(1) SLR局位置の推定,(2)測距バイアスの推定,(3)経験的加速度の導入,(4)大気抵抗モデルの導入,(5)時間変動項を含む初期重力場モデルの導入,などの改良を施し,地球重力の解を4次の係数まで算出した。重力衛星GRACEによる重力解と比較し精度検証を行ったところ,これまでの解と比べGRACE解との適合度(RMS減少率)が平均で約50%向上した.レーザ測距に加え,High-Low型のGNSSデータ解析処理が可能になるべくソフトウェア開発を進行中であり,平成28年度には観測値の読み出しと理論値の概算まで実装した.平成28年度の大半は研究代表者・大坪が海外研修であったが,研究分担者・松尾とは密に連絡を取り研究の進捗について議論を交わしてきた.これまでの研究は,論文として出版し,国内外の講演会にて積極的に発表を行っている.レーザ測距の地上ネットワーク拡充に関する研究は,平成28年度に論文として出版された.本研究課題から派生して,レーザ測距データの誤差要因についての研究も進め,国際講演会にて発表を行った.平成28年度は海外機関との連携・協力を集中的に進めた.イギリスやドイツのソフトウェアとの相互比較を行ったほか,フランスやスウェーデンにて開発されている荷重変形などの最新モデルを取り込んだ.本研究では,レーザ測距データのほか,GNSS High-Low型観測値を取り込むことを目指しており,そのためのソフトウェア拡張は順調に進んでいる.平成29年度は本研究課題の最終年度に当たり,衛星レーザ測距による地球重力場決定の衛星ごとの寄与を明らかにしたほか,これまで改良を進めてきた新たな解析戦略に基づいて,衛星レーザ測距データから地球重力場の時間変化を球面調和係数の次数6の成分まで導出した.新たな重力解は,従来よりも観測精度が大きく向上しており,これまで難しかった1990年代における南極氷床の質量変化の様相を正確に捉えるまでに至った.また,GNSS信号を低軌道衛星で受信するHigh-Low型の衛星間測距データの解析のためのソフトウェア基幹部を構築した.研究代表者・大坪を中心として,測地学会誌にて「GGOS特集号」を企画し,宇宙測地に関する日本の最新情報を論文として集約するなか,自ら衛星レーザ測距に関する論文を執筆した.そこでは本研究によって解明された研究結果を包括的に紹介している.研究期間を通して,衛星レーザ測距の実データ・シミュレーションデータを使い地球重力場や地球基準座標系の解析を重点的に行った.現在空隙域になっている南半球高緯度域や赤道域に測距局を置く重要性が定量的に示されたことのインパクトは大きいと考えている.今後,そのような局配置が実現するよう海外・国内の各機関と連携して研究を進めたい.
ゲノム病としての唇裂・口蓋裂

口唇裂・口蓋裂の原因遺伝子または疾患座位を明らかにすることを目的に研究を行い以下の知見を得た。1.全ゲノムスキャンアレイCGH法一卵性双生児での唇裂発症不一致症例6組を対象にしたCGHを行った。その結果、2、8、10、11、19番染色体およびX染色体上の合計10カ所のBACクローンで、2組以上の双生児ペアに共通にしてコピー数の変化が見られる領域を検出した。2 DNAマイクロアレイによる解析Affymetrix社GeneChip(Human Mapping 50K array Xba 240)を使用して一卵性双生児6組を対象にしてSNPタイピングを行った。その結果1において示されたような双生児間のコピー数の変化などの違いは検出されなかったが双生児間でSNPタイピングの結果が異なる部位が存在している。連続して不一致SNPが見られるわけではないので、LOH、uniparental disomy等は考えにくい。現在これらを精査している。3.候補遺伝子アプローチ口唇裂・口蓋裂の原因遺伝子または疾患座位を明らかにすることを目的に研究を行い以下の知見を得た。3.候補遺伝子アプローチ
多数決による産婆選択の慣習と王権による統合

この研究課題のねらいは、アルザス・ロレーヌの国境地帯に1718世紀に存在したという慣習「産婆を教区の女たちの多数決によって選ぶ」をとりあげ、この時代に王権による助産婦の確立/養成の投げかけた波紋とその現象の意味を、ミクロな社会分析を通じて解き明かすことにあった。研究成果としては、これまでの研究蓄積を踏まえて、問題の所在を明らかにし、この研究を一つのモノグラフとしてまとめ上げるための包括的な枠組みを構築しえたことにある。初年度である平成22年度は、8月25日9月30日にフランスに滞在し、パリの国立図書館、オセールにあるヨンヌ県の文書館(ブルゴーニュ)およびトロワにあるオーブ県文書館(シャパーニュ)にて、文献探索及び調査を行った。この地域の18世紀末の村、教区での選挙の方法に関しての、個別の紛争に関する文書の探索の結果、トロワの西15kmに位置するある小教区の村総代を巡る紛争に関する文書を入手した。またブルゴーニュではアヴァロンの都市の社団化の過程を示す18世紀末の王令とも出会うことができた。この両者の文書は、アルザス・ロレーヌとは異なり、いち早くフランス王国に組み込まれていた地域の事例であるが、社団という王国への統合の過程をさし示す事例として、比較史の観点からアルザス・ロレーヌでの紛争の参照系となりうるものである。また、パリ国立文書館では、農村共同体に関する研究書を探索し、農村共同体la communaute ruraleの日常的様態を知る手がかりとなる文献を探索した。これらは本研究の中心課題である多数決による選択の実態の究明とこの時代における多数決原理の受容とゆらぎを考える重要な手がかりとなり、社団国家体制と言われるフランス王国の社団化の動的な過程をとらえる鍵となる文献でもある。ただし、当初予定していたアルザス・ロレーヌの文書館には、日数の関係で現地にまで至ることができないまま帰国することになった。したがって史料の読み直し、及び関連文書の当該地域での探索は、平成23年度の調査に繰り越された。交付2年めにあたる平成23年度は、公務の関係で夏休みに調査に出ることが困難であったために、当初予定していたよりも短い滞在に終わったが、9月19日9月28日に10日ほどアルザスでの文献調査を行うことができた。これは昨年から残されていた調査の一部である。限られた時間を有効に使うため、滞在中は専らアルザスのバ・ラン県文書館(コルマール)に通い、これまで入手していなかった文書をディジタルファイルに収めた。また可能な限り内容を読んで把握しながら作業を進めた。この文書は本研究の主軸となるサンタマラン渓谷を含む領主領での紛争の裁判記録であり、本研究がクローズアップする事件の起きた1770年代に先立つ半世紀の動き-とりわけ領主-農民関係-をとらえることを可能にしてくれる貴重な文献である。この渓谷は当時ミュールバッハの修道院領に包摂されていたが、近世において領主の土地への管理が強化されるにつれ、領主-農民間の争いが顕在化していく。とりわけ領主の徴税制度との関係で存在する領主よりの村役人と農民集団の間に長らく潜在していた対立がいかなるものであったかを教えてくれる。一方、今年度は、フランスにおける村落形成の起源にかかわる古典的な研究(たとえば19世紀末の歴史家A.Babeauや1970年代以降に活躍したJ.P.Guttonらの著作)から、村落共同体の形成・発展と領主-農民関係との密接な関わりを示唆するシェーマに触れることができ、これらの既存の認識を用いて、対象地域の問題をあらためて照らしだす上で重要な手がかりを得ることができた。助産婦・産婆をめぐる紛争を18世紀のフランス王国とアルザスの関係の中に位置づけ、その意味を時代とその変化の関わりの中でとらえていく枠組みがいまようやく姿を現しつつあると言える。またさらに考えるべき重要なテーマとして浮上してきているのは、王権による統治技法としての「古代ローマ」の摂取とその実態の問題である。これら複数の論点を有機的に連関させながら事件のダイナミズムと近世史全体におけるこの事件の意味を掘り下げ、包括的な歴史像を描き出すことが今後の課顕である。平成24年度は単著の完成に向けて必要な作業に専心した。まず、8月9月にかけての50日近いパリ滞在の間に、国立図書館等で文献探索を行った。この間に、既発表の論文や研究会・学会等での発表草稿等を包括的な視野から整理しなおし、内容を補足しつつ一貫した秩序のもとに並べ替え、構成し直すことで、単著の序章と第I部、第II部にあたる本文を執筆し終えた。残る第三部は、本書全体の謎に答える終結部にあたるが、これは近世期フランスにおけるローマ法継受の歴史に関わる第9章と、18世紀後半の王国辺縁部の村落共同体のソシアビリテに関する第10章、そしてこの時代の助産婦養成事業における助産の身体との関わりを掘り下げていく第11章の3つの章からなる。

今年度中には、このすべてを完成させることはできなかったが、このうちの第9章については、3分の2にあたる部分を論文としてまとめている。この部分は、古代ローマに遡る多数決原理の起源や中世における原理の展開過程、およびルネサンス以降のフランス王国へのローマ法の浸透あるいは活用と受容の過程をたどったものであるが、最終的には178世紀の王権の動きと村落共同体の集団の意思決定の間の関係を探る試みである。この執筆を終えている部分は、2013年度の秋にミネルヴァ書房から出版される別の共著に掲載される予定である。残されているのは、したがって、この第9章の近世期の実際を史料に即して考察する最終節と第10章、第11章であるが、これらについてもすでにパリの国立文書館はもとより、アルザスやロレーヌ、ブルゴーニュやシャンパーニュの文書館等で収拾した諸文献が手元にあり、これらをもとに執筆に向けた作業を進めてきた。夏季の海外調査は、関連する研究書、史料集に豊富に出会う機会となり、同時にすでに見ていた史料をあらためて読み直し分析しなおす機会にもなり、課題遂行上たいへん有益であった。交付2年目に終えているはずの文献調査がいまだ完了していないが、予定していた通り、調査と研究は進化してきている。ローカルな領主領内部のミクロな関係をとらえる手がかりが得られつつあり、また近世期の王権統治の「ローマ化」に関する問題群へと視野が広がってきており、社団国家体制についても新たな光を当てる可能性を見い出しつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画からの大幅な変更はない。計画にそって、データをもとに文章化しつつ、必要な探査を続けていく。
制振構造:性能限界の究明と包括的設計法の構築

本研究の目的は、装置・架構の現実的な制約を考慮して制振構造の性能限界を究明することと、簡便な応答予測法を展開して様々な装置・架構形状を包括する性能評価・設計法を提案することである。このために様々な装置や制振構造の注意深い実物大・実速度実験を行ない、その結果により、理論構築の手助けとなる詳細な解析モデルや、実務上有効な近似モデルを開発し、これらを用いて、包括的な性能評価・設計法の提案を行なった。各項目における研究成果を以下にまとめる。変位依存型:等価線形化法の提案・精度検討、鋼材ダンパー特に勇断パネル型の低サイクル疲労実験、摩擦ダンパーの性能実験・解析モデル化、減衰定数に基づく応答低減係数の提案・精度検証、一層・多層制振構造の性能評価・設計法。速度依存型(線形):アクリル系粘弾性ダンパー実験・解析モデル化、大歪みにおける材料破壊実験・破壊予測、一層・多層制振構造の性能評価・設計法。速度依存型(非線形):イソブチレン系などの粘弾性ダンパーの実験・解析モデル化、シリコンオイル系非線形粘性ダンパーの実験・解析モデル化、リリーフ機構付きオイルダンパーの解析モデル化、一層・多層制振構造の性能評価・設計法。混合依存型:粘弾性体と摩擦体直列結合ダンパーの実験・解析モデル化、一層・多層制振構造の性能評価・設計法。新しい制振構造:ボルトを用いた架構形式・接合部、柱脚浮き上がりを利用した制振構造、大空間構造や木質構造の制振などに関する研究も行なった。以下に本年度(初年度)に得られた知見を述べる。1.等価線形化手法による、変位依存型制振構造の簡便な最大応答予測法を改良した。海洋型地震、直下型地震、そして一般によく使われる地震波に対し予測精度を検討し、この手法が様々な周波数特性をもつ地震波に対しても信頼できるものであることが分かった。2.新しい弾塑性ダンパーを開発し、その実験を始めた。剪断パネル型であるが従来のものと異なり、形状が非常に簡素であり、また低サイクル疲労が起こりにくい設計を施している。エネルギー吸収力は良好であったがさらにそれを一層高める研究を行っている。これと平行して、低サイクル疲労実験を次年度に始める。3.アクリル系ポリマーからなる粘弾性ダンパーの大変形時に履歴曲線が楕円からバイリニア型に移行したと、他の研究者により報告されている。しかし原因は材料の特性でなく、大変位・大速度の正弦波載荷が不正確なことや試験体の支持部の塑性変形によるものであることを発見した。4.項目3の過程で、アクリル系ポリマーは楕円の履歴曲線のみでモデル化出来ることが分かった。速度依存型ダンパーは支持・載荷方法にかなり敏感に反応するということも分かったが、これは従来のダンパー実験では軽視されていたことである。これらをふまえ、この3月からアクリル系や他の粘弾性体を注意深くかつ精確に実験する。5.パッシブ制振構造の性能評価法、設計法に関し聴衆を交えて深く議論するワークショップの準備を行っている。このための委員会も形成されており、一回目は8月の予定である。既に外国の専門家少なくとも5名の参加同意を得ている。変位依存型、速度依存型の制振構造を議論する。本研究の目的は、装置・架構の現実的な制約を考慮して制振構造の性能限界を究明することと、研究代表者提案の簡易な応答予測法を展開して様々な装置・架構を包括する性能評価・設計法を提案することである。(1)速度依存材料、装置の実速度実験、解析モデル化:アクリル系粘弾性材料の実験、解析モデル化を行い、温度・振動数依存性や非線形性を明らかにした。

実験は、正弦波加振で主に0.10.3Hz、せん断歪み振幅10300%rad.、温度040度と変化させた。また様々なランダム波も用いた。提案した解析モデルが実験と合うことを示した。その後実大粘弾性ダンパーの実速度実験を行った。さらに材料と装置の間の剛性・粘性の関係を理論的に求め、実験により検証した。また、線形型、非線形型オイル粘性ダンパーの予備実験も行い、設計値と実験から得た履歴曲線や粘性係数の整合性について検討した。(2)変位依存材料、装置の実速度実験、解析モデル化:摩擦ダンパーの性能実験、解析モデル化を行った。摩擦係数に対する様々なパラメーターの影響を小片の摩擦板を用いて実験研究した。振動数依存性は無視できることも確認した。実大摩擦ダンパーの実験も行い、現在は解析モデルを作成している。また、鋼材のせん断変形によりエネルギーを吸収する装置の低サイクル疲労特性を実験的に検討した。実験は単調載荷、定振幅繰り返し載荷、ランダム載荷などで、鋼材は4種で10体づつ、計40体の実験である。溶接による作製は行わず、また座屈は完全に拘束したうえで、純粋なせん断歪み場に近い変形を始終保った。これによりせん断場で材料が本来もつ疲労特性のデータが得られた。(3)制振構造国際シンポジウム(第一回):国内外を問わず、制振構造に関係する研究者・技術者との意見交換を図るため、研究代表者は制振構造国際シンポジウムを企画し、今年度3月10日、11日に開催した。講演者は外国から8名、国内から24名、そして参加者は340名以上であった。論文集は約383頁である。この場にて本研究の成果発表を行った。本研究の目的は、装置・架構の現実的な制約を考慮して制振構造の性能限界を究明することと、研究代表者提案の簡易な応答予測法を展開して様々な装置・架構を包括する性能評価・設計法を提案することである。(1)粘弾性材料破壊実験と終局応力・歪の予測昨年度行なったアクリル系粘弾性材の実験をさらに展開し、粘弾性材の破壊挙動を研究した。まず正弦波加振で主に0.13.0Hzの4振動数、040度の5温度で多数の試験体の破壊せん断歪み振幅および応力を求めた。結果を破壊歪と応力のグラフでまとめ、非常に一貫した破壊傾向が得られたため、破壊予測式を作成することができた。さらにランダム歪でも実験し、上記の破壊予測式がランダム加振の場合でも適用可能であることが分かった。(2)材料特性に基づいた粘弾性ダンパー性能予測法粘弾性ダンパーは、粘弾性材、接着された装置部材、そして装置部材に直列結合された支持部材からなる。支持部材のダンパー効率に及ぼす影響はすでに研究されているが、装置部材の影響については未だ解明されていない。そこで2種類のダンパー(プレース型、間柱型)について装置部材の影響について実験・解析を行なった。厳密解析2手法を夫々のダンパー型について提案した。また、手計算でも行なえる近似解析法も作成し、これにより装置部材の影響を加味したダンパーの的確な設計が行なえることになった。(3)線形・非線形粘性ダンパーの実験、解析モデル化、設計法粘性ダンパーの実大実験を行ない、その挙動と作成した解析モデルが合うことを確認した。ダンパーは粘性力が速度に比例しる線形型と速度の0.4乗に比例する非線形型である。
硬脆材料の高能率スライシングに関する研究

今年度(平成元年度)は、硬脆材料の高能率スライシング加工法の1つとして遊離砥粒を用いた振動マルチワイヤソ-方式及びダイヤモンド砥粒を固定したワイヤ工具を用いる振動マルチワイヤソ-方式に関して装置の改良をすると共に種々の実験条件下で研究を行った結果、以下の事柄が明らかとなった。*遊離砥粒方式1.今年度新たに10インチのシリコンインゴットをスライシング可能な振動マルチワイヤソ-を製作し、ワイヤ走行速度400m/minまで実験可能にした。その結果、ワイヤ走行速度が400m/min以下の領域においてワイヤ走行速度と加工能率は比例関係にあることがわかった。2.振動切断時のワイヤガイド用多溝滑車の摩耗は加工時間が20時間の範囲内において無振動切断時のそれの摩耗より若干増加することがわかった。3.ワイヤ表面にスパイラル状の溝加工を施したワイヤ工具を製作し、そのワイヤ工具の引張り強さを測定した結果、スパイラル状の溝ピッチが22mmの時通常のワイヤの引張り強さの約89%、溝ピッチが2mm18mmの時通常ワイヤの約82%の値を示した。4.スパイラル状溝付きワイヤを用いてスライシング加工を行った結果、無振動切断及び振動切断共に溝ピッチが減少するにつれて加工能率は増加する傾向を示し、ピッチ2mmの振動切断において通常のワイヤを用いた加工の約4倍程度加工能率が増加した。5.スパイラル状溝付きワイヤを用いたスライシング加工において加工精度は通常のワイヤを用いた時とほぼ同様の値を示した。*固定砥粒方式1.現在、より高能率、高精度なスライシング加工装置を製作中である。硬脆材料の切断・溝入れ加工法の1方法である商用電源周波数領域以下の調和振動を加工用ピアノ線ワイヤに付加させる振動マルチワイヤソー方式を用いて研究を行った結果以下に述べる事柄が明らかとなった。1.調和振動を付加させた時のワイヤの挙動は、ワイヤに付加される強制振動数<<ワイヤの固有振動数の条件が成り立つ場合にワイヤは直線状に振動することが明らとなった。2.加工荷重によってワイヤに生じる静たわみよりワイヤに付加させる調和振動の振幅が大きくなるにつれて、ワイヤと被加工物の接触率は徐々に減少し、最終的に50%に近づくことがわかった。3.有効砥粒の進入効果及び有効加工荷重の増加によって振動切断時の加工能率は無振動切断時より2倍程度まで増加した。4.加工能率に及ぼす振幅の依存性は、振幅がワイヤの静たわみより大きくなると急激に増加した。5.加工能率に及ぼす振動数の依存性は、振動数が増加するにつれて徐々に増加した。6.加工能率に及ぼす位相差の依存性はほとんど見られなかった。7.切断後のウェハの厚さはウェハの長手方向及び切断方向共に振動切断時の方が無振動切断時より若干薄くなる傾向を示した。また、それのばらつきは振幅が大きくなるにつれて減少した。8.切断加工後のウェハのうねりは、ウェハの長手方向に対しては振幅が大きくなるにつれて多少増加する傾向を示し、ウェハの切断方向に対しては振幅の増加と共に減少する傾向を示した。9.シリコンを切断することによって生じるシリコンウェハの加工クラック層は無振動切断、振動切断共にほぼ同様の値(69μm)を示した。今年度(平成元年度)は、硬脆材料の高能率スライシング加工法の1つとして遊離砥粒を用いた振動マルチワイヤソ-方式及びダイヤモンド砥粒を固定したワイヤ工具を用いる振動マルチワイヤソ-方式に関しての装置の改良をすると共に種々の実験条件下で研究を行った結果、以下の事柄が明らかとなった。*遊離砥粒方式1.今年度新たに10インチのシリコンインゴットをスライシング可能な振動マルチワイヤソ-を作製し、ワイヤ走行速度400m/minまで実験可能にした。

その結果、ワイヤ走行速度が400m/min以下の領域においてワイヤ走行速度と加工能率は比例関係にあることがわかった。2.振動切断時のワイヤガイド用多溝滑車の摩耗は加工時間が20時間の範囲内において無振動切断時のそれの摩耗より若干増加することがわかった。3.ワイヤ表面にスパイラル状の溝加工を施したワイヤ工具を製作し、そのワイヤ工具の引張り強さを測定した結果、スパイラル状の溝ピッチが22mmの時通常のワイヤ引張り強さの約89%、溝ピッチが2mm18mmの時通常ワイヤの約82%の値を示した。4.スパイラル状溝付きワイヤを用いてスライシング加工を行った結果、無振動切断及び振動切断共に溝ピッチが減少するにつれて加工能率は増加する傾向を示し、ピッチ2mmの振動切断において通常のワイヤを用いた加工の約4倍程度加工能率が増加した。5.スパイラル状溝付きワイヤを用いたスライシング加工において加工精度は通常のワイヤを用いた時とほぼ同様の値を示した。*固定砥粒方式1.現在、より高能率、高精度なスライシング加工装置を製作中である。
心臓再生医療に向けた３次元組織培養法の開発

先行研究において2次元培養でのiPS細胞とヒト由来の歯肉線維芽細胞と共培養した心筋組織の作成に成功した。この結果をもとに、生体へ臓器を移植するためのステップとして、より巨大な組織の作成が必要と考えられた。本研究では異種動物由来材料の非存在下でiPS細胞を3次元的環境下にて分化誘導し、立体的な心筋組織を作成する。本研究の成果は、虚血性心疾患患者に対するドナー心臓不足の解消につながることが期待される。
音響信号記号変換に基づいたセマンティックインタラクション

音情報の量的爆発を促進するために【音を聞き分ける技術】に,また,音情報提示での複雑化を軽減するために【音を見せる技術】に,それぞれ取り組んだ.具体的な成果は以下の通りである(1)「音を聞き分ける」:分離音認識・自己生成音抑制・ソフトウエアの公開・ロボット聴覚ソフトウエアHARKの音源定位・音源分離の大改良を行い,音声認識性能とロバスト性が向上.また,マニュアル群も整備・自己生成音抑制機能と残響抑制を組み込んだセミブラインドICAの実時間処理を達成(2)「音を見せる」:人とのインタラクションへの応用・自己生成音抑制機能を応用し,自分自身の音には無反応の「ペッコぱ」を開発し,インタラクションの質的向上の可能性を実証(渡辺班と共同研究).・システム発話を抑制し,任意の時点でユーザが行う発話に対して,その発語行為と発話内容から列挙型対話でのユーザ意図を理解する機能を実現し,音声対話システムのタスク成功率を向上(駒谷班との共同研究)(3)「音を記号表現として見せる」:分離音に対する音源同定混合音から分離した突発音を含む環境音に対して,MP(Matching Pursuit)とHMMとを組み合わせることにより,環境音に対する音源同定性能を向上.(4)「音の記号表現に意味を与える」:高度インタラクションへの展開・人間のフルート演奏者のリードをジェスチャ認識で同期をとることにより,音楽ロボットが人のリードに合わせてテルミンを演奏し,歌うアンサンブル演奏を実現.IROS-2010 NTF賞受賞・音響信号を光に変換する「カエルホタル」を開発し,フィールドでのカエルの合唱の観察に応用し,2つのグループが交互に鳴き合う現象の観測に世界で初めて成功.(1)音情報の量的爆発を促進するために【音を聞き分ける技術】に,(2)音情報提示での複雑化を軽減するために【音を見せる技術】に,取り組んだ.具体的な項目は以下の通りである:(1) (1)「音を聞き分ける」:分離音認識・白己生成音抑制・移動話者対応・特徴量信頼度としてソフトマスク自動生成開発.音声認識性能が10ポイント向上.・自己発話音抑制機能をセミブラインドICAで実現.同時に,反射・残響抑制も.(2)「音源方向を見せる」:ヒューマンコミュニケーション特性の測定・無響室で,多様な姿勢からの発声を測定し,姿勢による発声音の特徴変化を解析.・解析データを基に,発声音の声質を発声者の姿勢(首の左右,上下)に応じて変更.(2) (3)「音を記号表現として見せる」:音情報可視化・テキストとの連携・音源同定(4)「音の記号表現に意味を与える」:高度インタラクションへの展開・音楽による協調のために,音楽ロボット用アンサンブル演奏法を設計.・自己歌声や生成音を上記手法で抑制し,相手演奏に対する実時間楽譜追跡を開発.・割込み発話であるバージイン発話での発話者意図推定のための特徴量抽出法を開発.音情報可視化システムをベースにGUIを開発.音情報の量的爆発を促進するために【音を聞き分ける技術】に,また,音情報提示での複雑化を軽減するために【音を見せる技術】に,それぞれ取り組んだ.具体的な成果は以下の通りである(1)「音を聞き分ける」:分離音認識・自己生成音抑制・ソフトウエアの公開・ロボット聴覚ソフトウエアHARKの音源定位・音源分離の大改良を行い,音声認識性能とロバスト性が向上.また,マニュアル群も整備・自己生成音抑制機能と残響抑制を組み込んだセミブラインドICAの実時間処理を達成(2)「音を見せる」:人とのインタラクションへの応用・自己生成音抑制機能を応用し,自分自身の音には無反応の「ペッコぱ」を開発し,インタラクションの質的向上の可能性を実証(渡辺班と共同研究).・システム発話を抑制し,任意の時点でユーザが行う発話に対して,その発語行為と発話内容から列挙型対話でのユーザ意図を理解する機能を実現し,音声対話システムのタスク成功率を向上(駒谷班との共同研究)(3)「音を記号表現として見せる」:分離音に対する音源同定混合音から分離した突発音を含む環境音に対して,MP(Matching Pursuit)とHMMとを組み合わせることにより,環境音に対する音源同定性能を向上.(4)「音の記号表現に意味を与える」:高度インタラクションへの展開・人間のフルート演奏者のリードをジェスチャ認識で同期をとることにより,音楽ロボットが人のリードに合わせてテルミンを演奏し,歌うアンサンブル演奏を実現.IROS-2010 NTF賞受賞・音響信号を光に変換する「カエルホタル」を開発し,フィールドでのカエルの合唱の観察に応用し,2つのグループが交互に鳴き合う現象の観測に世界で初めて成功.
作曲・演奏・信号の数理モデルに基づく音楽の生成と解析の研究

音楽情報処理に関して多彩な研究を行った。任意の音楽断片を完成する「音楽自動補完」問題を提唱し統計的尤度最大解を求める手法、バロック後期風に主題の模倣を原理と自動作曲、情報理論に基づくオーケストラ曲のピアノ曲への自動編曲、旋律と歌詞から最適コード列の選択手法、Fittsの法則に基づいたマンドリンの最適運指決定、CFGに基づく調推定手法、Chromaベクトル系列のNMF、ピアノ演奏音響信号と楽譜から詳細なオンセット検出などを開発した。高品質な音楽分離を目指し、楽器音の伝搬の音高依存性を調べた。楽器の運指決定に応用可能なp-ビタビアルゴリズムの推定問題の解法について調べた。人間らしい演奏表現が可能な伴奏システムと歌声に調和したハーモニーで合唱出力するシステムを実現した。GAを用いた旋律概形に基づく即興演奏システムJamSketchに対して、音の強さとリズムを制御できるよう拡張を行った。HMMを用いてジャズベースラインを自動生成する方法を実現した。歌詞とMIDIデータに対して、そこから受ける印象を自動で推定する方法を実現した。歌唱の音響信号に対して、イコライザを適用した際の印象の変化を調査した。従来研究よりも多種の非和声音を考慮した非和声解析モデルを構築した。また、ドラム自動採譜に関する2種のモデルを構築した。自動伴奏システムEurydiceを、どの鍵を打鍵しても順次進行するように改良した.ワイヤレス鍵盤を活用し、介護老人保健施設や保育所で適用し,従来のカラオケ以上の積極性、対話の活性化などの知見を得た。調音データから抽出した特徴量および音響特徴量を用いて日本語単語の発声しやすさの指標を作成sし、より定量的な評価に適した日本語単語の発声しやすさの度合いのデータセットの作成を行なった。和音の機能を自然言語処理の手法を用いてベクトル化し、可視化することを試みた。音楽情報処理の問題に多角的に取り組むことを目標としている本プロジェクトにおいて、様々な成果が挙げられており、おおむね順調に進展していると言える。今年度の研究構想として、以下の事項を想定している。自動作曲の研究を推進するとともに、博士課程学生2名と若干名の学部生と共同で音楽自動補完、音楽演奏信号の詳細解析と自動演奏への応用、和声的対位法における主題模倣モデル、歌詞に適応する旋律への和声選択、自動伴奏の実用化などを目指す。分散マイクの活用や最新の手法による高品質な楽器音ブラインド分離、ならびに非同期録音の自動同期ミキシングについて検討する。p-ビタビアルゴリズムの推定アルゴリズムを開発する。歌詞に関する自然言語処理の研究をすすめ歌詞から各種画像の生成を行う。人間の演奏者の合奏制御モデルの解明し、伴奏システムに組み込む。一人で合唱を実現できる合唱システムを実現する。旋律概形に基づく即興演奏システムJamSketchの拡張に引き続き取り組む他、メロディから受ける印象を考慮したメロディ生成、機械学習を用いたリハーモナイゼーションなどに取り組む。位相情報を考慮したRNNによるドラム自動採譜について、学習後のネットワークの解析を通じた原理探求を行うとともに、他分野への展開を検討する。自動伴奏システムEurydiceのリズムタップ楽曲進行,タテ線譜への符幹・連桁の自動追加、USBカメラによるピアノ運指自動推定,半自動ギター演奏システム構築などを検討する。より和声法確立の歴史を踏まえた分析を行うべく,データベース構築方法から再検証を行い、より音楽に特化した解析を提案する。当年度の研究成果の一部は以下の通りである。自動ジャズセッションシステムに関して、各楽器の演奏を演奏特徴量ベクトル空間内の軌跡として捉えて定式化し、ピアノトリオの実際の演奏データから機械学習を用いて、それらの時系列モデルとそれらの相互関係を学習し、ピアノ演奏からベースとドラムスの演奏を推定してジャズトリオを自動生成するシステムを作成した。自動作曲に関して、未完成の四声体和声(穴開き和声)の自動完成問題を世界で初めて提唱し、和音連鎖統計から最適和声系列を決定し、与えられたHMMにより定式化し、すでに部分的に与えられた音符を含むような制約付きViterbiアルゴリズムによってボイシングを完成する方式を開発した。自動伴奏に関しては、打楽器の任意演奏に同期してテンポ変化に追随して伴奏音楽を再生するシステムを実現するアルゴリズムを開発した。また、DNNを用いた音楽信号のボーカルキャンセル/ボーカル抽出の検討を行った。Minimax Viterbiアルゴリズムと従来のビタビアルゴリズムを補間するLp-ビタビアルゴリズム、語彙の分散的意味表現に基づく自動作詞、ポジション移動に注目したマンドリンの運指決定などの研究を行った。遺伝的アルゴリズムを用いて、ユーザが入力した旋律概形に沿っており、かつ音楽的に不自然ではない旋律を自動的に生成するアルゴリズムを考案した。音楽的素養のないユーザが旋律概形をスクリーンに描くだけで即興演奏が行えるシステムを実現した。四声体和声を自動生成する方法についてLSTMで処理を実現する方法を検討した。この和声生成の知見を活用し、カラオケにおけるハモリパートをユーザが練習するシステムを実現し、被験者実験にて有効性を確認した。また、当プロジェクトで開発した自動伴奏システムEurydiceの応用に関して、多くの協力者の協力を得て、老人ホームでの活用などの実践成果が得られた。課題の分担により、広い研究分野で各分担者が成果を生み出し、多数の成果発表が行えた。任意の音楽断片を完成する「音楽自動補完」問題を提唱し統計的尤度最大解を求める手法、バロック

後期風に主題の模倣を原理と自動作曲、情報理論に基づくオーケストラ曲のピアノ曲への自動編曲、旋律と歌詞から最適コード列の選択手法、Fittsの法則に基づいたマンドリンの最適運指決定、CFGに基づく調推定手法、Chromaベクトル系列のNMF、ピアノ演奏音響信号と楽譜から詳細なオンセット検出などを開発した。高品質な音楽分離を目指し、楽器音の伝搬の音高依存性を調べた。楽器の運指決定に応用可能なp-ビタビアルゴリズムの推定問題の解法について調べた。人間らしい演奏表現が可能な伴奏システムと歌声に調和したハーモニーで合唱出力するシステムを実現した。GAを用いた旋律概形に基づく即興演奏システムJamSketchに対して、音の強さとリズムを制御できるよう拡張を行った。HMMを用いてジャズベースラインを自動生成する方法を実現した。歌詞とMIDIデータに対して、そこから受ける印象を自動で推定する方法を実現した。歌唱の音響信号に対して、イコライザを適用した際の印象の変化を調査した。従来研究よりも多種の非和声音を考慮した非和声解析モデルを構築した。また、ドラム自動採譜に関する2種のモデルを構築した。自動伴奏システムEurydiceを、どの鍵を打鍵しても順次進行するように改良した.ワイヤレス鍵盤を活用し、介護老人保健施設や保育所で適用し,従来のカラオケ以上の積極性、対話の活性化などの知見を得た。調音データから抽出した特徴量および音響特徴量を用いて日本語単語の発声しやすさの指標を作成sし、より定量的な評価に適した日本語単語の発声しやすさの度合いのデータセットの作成を行なった。和音の機能を自然言語処理の手法を用いてベクトル化し、可視化することを試みた。音楽情報処理の問題に多角的に取り組むことを目標としている本プロジェクトにおいて、様々な成果が挙げられており、おおむね順調に進展していると言える。今後の研究計画内容は以下の通りである。和声解析に関して、chromaベクトル系列(クロマグラム)の非負値行列分解を行う。また和音を基底とする分解を行うことによる和声解析を進める。自動演奏を目指して、楽譜と録音の詳細なマッチングを行い、和音の構成音の打点時刻と強度の不揃いなどを検出し、それをDNNベースの自動演奏に使用することで、名演奏家の奏法を模擬できる自動演奏を目指す。自動編曲に関して、オーケストラ曲楽譜をピアノ曲へ自動編曲する手法を、ペアデータを用いてDNNの機械学習を行うことによって実現する。自動作曲に関連して、穴開き和声の完成問題に文法による旋律生成を加えることにより、ユーザが与えた音楽断片から曲を完成し生成する手法を開発する。人間同士の合奏の分析から得られた人間の合奏制御方法をモデル化し、伴奏システムに実装する。伴奏システムの演奏を表情豊かにするため、事前に人間の演奏家が演奏した伴奏データをリアルタイムに独奏者の演奏に同期させる手法を検討する。人間の歌を独奏とする伴奏システムを開発するため、人間の歌声追跡技術を開発する。
高齢者施設での安全安心な入浴介助のためのモーションセンサを用いた視線・視野推定法

モーションセンサを用いて視線・視野情報を推定することを目的とした。モーションセンサとしては、3軸加速度、3軸角速度、3軸地磁気、GPSから構成される小型センサを被験者に固定して1kHzでデータを収集した。その結果、視線ターゲット座標を基準としてモーションセンサを用いた視線推定の精度は最大で16度程度の誤差であった。しかし、90%以上の時間では10度以内に推定できており、高い推定精度であることが確認できた。さらにターゲットの動きが秒速1.5m程度では15度の誤差が生じたが、秒速1mを下回る速度では10度以内であった。入浴介助等のゆっくりとした動作であれば10度以内の推定精度であると確認できた。老人福祉施設等での入浴介助は、介助者の身体的・精神的負担が高いという問題がある。精神的負担については、浴室は滑りやすく転倒のリスクが高く集中力の持続が要求されることが1つの要因とされる。そこで本研究では、「モーションセンサ」に着目し、入浴介助中の視線・視野情報を推定し、入浴介助中の視線行動パターンを明らかにし、安全・安心な入浴介助の実現を最終目的とした。本年度は、光学式運動計測装置と視線計測装置によるデータを基準としてモーションセンサデータの信頼性と妥当性を明らかにするため、健常な一般被験者を対象として実験室にて実施した。リアルタイム光学式モーションキャプチャシステムと4台の赤外線カメラを用いて被験者の頭部に装着した4点の反射マーカの三次元座標データを収集した。モーションセンサとしては、3軸加速度センサ、3軸角速度センサ、3軸地磁気センサ、GPSセンサから構成される小型センサを被験者の頭部に固定して1000Hzでデータを収集した。被験者には、実験室内で視ターゲットとなる反射マーカーを上手く追視できているか確認する為のデータとした。モーションセンサデータを積分し、身体の位置と向きを算出し、被験者の視線・視野情報を推定した。得られたモーションセンサによる推定方向とモーションキャプチャーのターゲット座標の値の推定精度を検証した結果、最大で16°程度の誤差はあったが、90%以上の時間では10°以内に推定できており非常に高い推定精度が確認できた。さらに、ターゲットの動きが秒速1。5m程度では15°の誤差が発生したが、秒速1mを下回る速度では10°以内であった。入浴介助等のゆっくりとした動作であれば10°以内の測定精度であると確認できた。以上により、推定誤差が発生しやすい動作や推定誤差が発生しやすい身体の向き、推定誤差が少ないモーションセンサ取り付け部位等を明らかにすることができた。老人福祉施設での入浴介助は,介助者の身体的・精神的負担が高いという問題がある。そこで,実際の入浴介護現場の入浴介助場面をプライバシーに配慮して撮影し,得られた映像を専門職の目で分析した。その結果,8ケースの危険箇所を抽出できた.危険箇所の特徴の類型化によって,入浴介助者の視野方向や介助者同士のコミュニケーションなどの原因が明らかとなった.これらの知見に基づき,状況に応じた回避方法に応じたマニュアルを作成することによって,安全に入浴介助を行うステムの構築の可能性が確認できた.また,浴室は滑りやすく転倒のリスクが高いため気を抜くことができず,集中力の持続が要求され精神的な負担が高くなる.特に,認知症高齢者の場合には予測不可能な動きが多いために常に意識を集中させる必要がある.転倒や溺水などの事故を未然に防ぎ,介護者の精神的負担を軽減することは重要な課題である.そこで,入浴介助中の転倒を未然に防ぐために介護者の見守りスキル及び被介護者が死角に入らないようにすることを目指してモーションセンサを用いたシステムの妥当性と信頼性を検討し,有効性を確認した.実験室における視線・視野推定精度の検証実験が非常にスムーズに実施することができたため,研究成果の発表を国内外で実施することができた.さらに,当初の計画以上に伸展しているため,実際の入浴場面における危険箇所を抽出する課題にも本年度は取り組むことができ,開発・実装するシステムを用いた効果評価・判定において定量的な分析をおこなうための観点を抽出することができた.以上のことから当初の計画以上に伸展しているといえる.老人福祉施設等での入浴介助では、転倒や溺水などの事故が発生すると、命に関わる重大事案となる危険性が高い。そこで、実際の入浴介護現場の入浴介助場面をプライバシーに配慮して撮影し、得られた映像を複数の専門職にヒアリング調査することで危険箇所の調査を実施した。その結果、期間箇所の特徴は8つのケースに類型化することができた。また、これらの特徴を整理すると、入浴介助者の視野方向や介助者同士のコミュニケーションなど、危険発生の要因が明らかになった。また、浴室は転倒のリスクが高いため、集中力の持続が要求され、精神的負担が高くなる。転倒や溺水などの事故を未然に防ぎ、介護者の精神的負担を軽減することは重要な課題である。そこで、モーションセンサに着目し、入浴介助中の視線・視野情報を推定し、入浴介助中の視線行動パターンを明らかにすることを目的とした開発をおこなった。その結果、得られたモーションセンサによる推定方向とターゲット座標の値の推定精度を検証したところ、最大で16度程度の誤差はあったが、90%以上の時間では10度以内に推定できており、高い推定精度であることが確認できた。