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明治前期における地方経済と成立期地主制に関する研究

地租改正が終了した明治10年当時,K家は約7千円の自己資金を年利2025%で貸し付け,近隣10か村の広さをもつ地域の重層的な資金需要(村内の農民は小口,村外は商工業者・富農が中心で比較的大口)に応じていた.貸金はK家資産の大半を占め,これを年率20%前後で成長させる原動力であった.しかし,貸金業は明治10年代後半の松方デフレ下に混乱をきたし,縮小を余儀なくされた(不良貸付を整理した結果,20町の耕地が集積され,K家経営の中心は貸金業から地主経営に移った).だが明治2030年代,K家の貸金業は衰退するどころか再び展開する.それは,農家相手の貸付(10年代同様,しばしば土地集積に結果した)を行う一方で,行政村域を越える地域の商工業者(益子焼関係者を含む)・富農に対する産業資金の貸付を強めるものであった.そのような低リスクの貸付の金利は15%以下へと低下したが,明治30年代末の貸付残高は4万円に達し,貸金業は地主経営と並んでK家経営の要であった.しかし,明治40年代以降のK家貸金業は,当主が銀行設立・経営に関与したことで,衰退に向かった.K家の貸金業を分析した結果,明治20,30年代に特筆すべき資本制の展開がなく銀行も未整備の地域では,地主貸金業は利子率を低下させながらも展開し,地域産業を支える役割を果たしたことが明らかになった.この事実は,地主貸金業にも,土地集積を目的とする高利貸というステレオタイプではとらえきれない側面があったことを示すものとして注目される.一昨年度および昨年度と,栃木県益子町で貸金業者から60町歩地主に成長したK家を対象に分析を進めた結果,i)大地主として確立した時期は明治20年代ではなく30年代であった,ii)K家の金融業には,土地集積を目的とする高利貸というステレオタイプでは捉えきれない,地域産業を支援する役割があった,という知見を得た.分析中に知り得た,K家が土地を集積する過程で行った売戻し(売り主が元金で土地を取り戻すのを認めること,売り主では買戻し)という行為が,日本地主制の成立期を確定するための重要なファクターになることが分かってきた.買入地を売り主に戻してしまうような地主が,私的土地所有権を確立させているとはいい難いからである.筆者は本年度,(1)売戻し・買戻しはどのような広がりをもっていたか,(2)売戻し・買戻しは近世の土地取引慣行といかなる関係にあるか,(3)この慣行が地主的土地所有にいかなる影響を与えていたかを考察した.結果は次のようである.(1)買戻しは明治前期に関東や北陸,東北で広く見られた.福島県伊達地方には,土地売買(件数,面積)の半分にこの特約が付けられ,その過半が買い戻された村があり,そのような村に大地主は出現しなかった.また,大地主地帯とされる新潟県でも,全県的にこの慣行があった.頚城や魚沼地方などの山間部で濃密だが,蒲原平野で数百町歩に成長した大地主の中にも,売戻し特約を付ける例がみられた.(2)買戻しは,本銭返し(買戻し特約付きの売買)や年季売り(年季明けに元金で取り戻す)など,買戻しと変わらない土地売買を近世に行っていたような地域が,土地売買の解禁を受けて公然と利用するようになったものと考えられる.(3)関東や東北では,買戻しは明治30年代に消滅に向かう,しかし蒲原の大地主の土地売買では,明治20年代になると買戻しが減少する.この違いは,私的土地所有の成熟度に基づくものと思われ,地主制の成立時期を規定するための鍵になるであろう.
中学校美術科における生徒の動機づけ及び価値意識を高める題材及び指導方法の研究

本研究は,村瀬(1894)が行った児童生徒の絵画能力調査,及び評定尺度を活用し,2012年と1983年の調査結果の比較・分析から,視覚文化の発達した現代の生活環境において,9点にわたる絵画能力の発達特性の相違点や特徴を明らかにすることができた。また,絵画能力調査の評定が低い生徒に,美術科に対する課題価値を「進学のため」とすることが明らかとなったため,それらの実態を考慮した題材及び指導方法の開発に着手した。本研究は、中学校美術科において、生徒の美術科に対する動機づけ及び価値意識を高めるための題材や指導方法の開発の手法を提起し、その成果と課題を中学校美術科の指導者に幅広く還元することを目的としている。平成24年度には、本学附属学校の児童生徒に質問紙による意識調査を実施し,「特定の課題に関する調査(図画工作・美術)」で明らかになった全国の児童生徒の実態と本学附属学校の児童生徒の実態とを比較するとともに、一致点と相違点を明らかにするための分析を進めているところである。また、現段階での「美術科」への価値意識の評定尺度を開発するともに、その測定を試みた。また、絵画表現能力テスト(村瀬,1985)を本学附属学校の児童生徒に実施し、その調査結果の分析を進めているところである。特に発達上のどの段階に"谷"が見られるのかを,統計的な手法を用いて明らかにしたいと考えている。教科に対する動機づけ及び価値意識,そして今日的な絵画表現能力の発達の状況を踏まえつつ,それらをより一層高めるための中学校の美術科における題材や指導方法の開発の手法を提起したいと考えている。本研究は,1村瀬(1984)が行った児童生徒の絵画表現能力調査,及び評定尺度を活用し,2012年と1983年の調査結果との比・分析較から,現代の小中学生の絵画能力の発達特性を明らかにするとともに,中学校美術科の受業に対する課題価値を明らかにし,動機づけを高めるための題材開発や指導方法の提起を目的としている。30年前の小中学生との比較から,現代の児童生徒の実態は, 1小学校1年生においては課題把握が難しい児童が増加していること,2対象を俯瞰して描く描き方は,30年前と比べて獲得時期が早いこと,3ものとものとの重なりや関係性を描くことの工夫をしたがらない層が増加していること,4小学校2年生4年生までは女子が発達が早いこと,5奥行きの表現は男子,重なりや人物の表現は女子に特徴的な傾向が見られたこと,6見たままというより,自分が書きやすい方向から描く層が増加していること,7多くの調査で白紙の回答が増えており,横着をしたがる層が増加していることが明らかになった。また,カリキュラム上の課題として,8描画意欲の喪失が固定観念化されているのか,写実の指導が発達の段階とかみ合っていないこと,9形態概念が成立する「様式化の段階」12)からリアリズムへと向かう「模擬写実段階」における“絵画表現能力の遅延“の状況を数値として明らにできたことについても本研究の成果として捉えている。現代では表し方の工夫のバリエーションの幅が狭くなってきていることやその傾向が中学生でも増加していることを意識し,課題価値についても性差や学齢に応じた差異が認められたことから,その状況に応じた題材の開発に着手し,その指導方法と動機づけの関係性を報告する。本学すべての附属学校を訪問し,図画工作科・美術科担当教員と意見交換・授業観察及び協議を重ねることで,大学からでは見えにくい実践的な教育課題や動機づけ及び価値意識を高めるための方策の視点を得ることができたと考えている。また,「特定の課題に関する調査(図画工作・美術)」の作成・実施・分析に携わった先生にお会いするとともに研究発表を聞かせていただいたことで,質問紙開発の意図や分析の視点を明確にできたことが有意義であった。しかし,本学の附属学校への質問紙法による意識調査及び絵画表現能力テストを平成24年度中に実施し終えることはできたが,附属学校の日程および校内事情の関係で調査日程の修正が必要となった。それに伴って,絵画能力表現テストの評定作業及び評定の入力,分析作業日程の修正が必要となった。25年度が最終年度であるため、記入しない。現在,平成24年度に実施した調査結果の分析を進めており,その分析結果を中軸に据えながら,本学各附属中学校の美術科担当教諭と教科教育に関する意見交換を行うとともに、美術科に対する動機づけ及び価値意識を高めるための題材や指導方法の開発の手法についての議論を深めたいと考えている。それらの活動を充実させたうえで,それぞれの附属中学校に,美術科に対する動機づけ及び価値意識を高めるための題材や指導方法を用いた授業実践を依頼し,2群法を用いてその効果を検証する。実践の際には24年度に実施した意識調査をプレテストとし,実践後にポストテストを実施し、質問紙法で動機づけ及び価値意識を測定する。それぞれの結果を集計し統計的な手法での検証を重ねることで、指導法の有効性を明らかにすることを目指す。

その一連の流れを汲むことで、生徒の美術科に対する動機づけ及び価値意識が高まる研究にしたい。また,本研究の成果を、研究会で報告、出版社より刊行、また、論文・報告書の作成・発表したいと考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。
次世代インターネットVLBIによる木星電波源の超微細構造に関する研究

木星からのデカメートル波帯における自然電波放射である木星電波は1955年に発見されて以来、様々な観測が行われ、その強力な電波放射がプラズマレーザ機構によるものであることが少しずつではあるが明らかとなってきた。この木星電波放射機構を解明するためには、木星電波放射源の空間的な情報を得ることが最も重要なポイントとなる。しかしながら、この電波源の空間的な情報を得るための地球上からの観測は、地球の電離層の電子密度のゆらぎによる大きな制約があり、アメリカの観測所で1970年代に行われてきた木星電波VLBI観測でも、極めて難しい状況であった。筆者は、木星デカメートル波電波源の空間的な情報を高精度に得られる「モジュレーションレーン法」という新しいリモートセンシングの手段を開拓した。[Imai、et. al.、1992、1997、2002]本研究は、この研究成果をもとに2年間の研究期間の間に、世界初の試みとなる次世代インターネットのネットワーク回線を使った新しい木星電波VLBIシステムを開発し、モジュレーションレーン法による観測と同時にVLBI観測することにより、今まで到達できなかった木星電波源の超微細構造を明らかにすることを目的とするものである。このVLBI(Very Long Baseline Interferometer)では、空間的に離れた場所におかれた複数の木星電波受信システムの出力信号を干渉させることにより木星電波源の空間的な情報を超高分解能(600kmの基線で、5秒角)で得ることが可能となるもので、高知高専と情報通信研究機構・鹿島宇宙技術センターの間を次世代インターネットである超高速ネットワーク(JGNII)により接続した新しいVLBIシステムの構築を行った。平成ご17年度においては、IP-VLBIボードによる4MHz・8bitサンプリング(32Mbps)とGPSにより同期した原子時計による時刻同期システムの検証を行った。平成18年度の観測においては、この方式によるものとしては、世界初となる木星電波VLBIシステムの稼働に成功し、木星電波放射特性を調べる上で基礎的なデータを取得することができ、多くの知見を得ることができた。[Imai et al.,1992,1997,2002]本研究は、この研究成果をもとに2年間の研究期間の間に、世界初の試みとなる次世代インターネットのネットワーク回線を使った新しい木星電波VLBIシステムを開発し、モジュレーションレーン法による観測と同時にVLBI観測することにより、今まで到達できなかった木星電波源の超微細構造を明らかにすることを目的とするものである。

このVLBI(Very Long Baseline Interferometer)では、空間的に離れた場所におかれた複数の木星電波受信システムの出力信号を干渉させることにより木星電波源の空間的な情報を超高分解能(600kmの基線で、5秒角)で得ることが可能となるもので、高知高専と鹿島宇宙通信研究センターの間を次世代インターネットである超高速ネットワーク(JGNII)により接続した新しいVLBIシステムの構築を行った。また、実際の木星電波VLBI観測も行い、IP-VLBIボードによる4MHz・8bitサンプリング(32Mbps)とGPSにより同期した原子時計による時刻同期システムの検証も行った。木星からのデカメートル波帯における自然電波放射である木星電波は1955年に発見されて以来、様々な観測が行われ、その強力な電波放射がプラズマレーザ機構によるものであることが少しずつではあるが明らかとなってきた。この木星電波放射機構を解明するためには、木星電波放射源の空間的な情報を得ることが最も重要なポイントとなる。しかしながら、この電波源の空間的な情報を得るための地球上からの観測は、地球の電離層の電子密度のゆらぎによる大きな制約があり、アメリカの観測所で1970年代に行われてきた木星電波VLBI観測でも、極めて難しい状況であった。筆者は、木星デカメートル波電波源の空間的な情報を高精度に得られる「モジュレーションレーン法」という新しいリモートセンシングの手段を開拓した。[Imai et al.,1992,1997,2002]本研究は、この研究成果をもとに2年間の研究期間の間に、世界初の試みとなる次世代インターネットのネットワーク回線を使った新しい木星電波VLBIシステムを開発し、モジュレーションレーン法による観測と同時にVLBI観測することにより、今まで到達できなかった木星電波源の超微細構造を明らかにすることを目的とするものである。このVLBI (Very Long Baseline Interferometer)では、空間的に離れた場所におかれた複数の木星電波受信システムの出力信号を干渉させることにより木星電波源の空間的な情報を超高分解能(600kmの基線で、5秒角)で得ることが可能となるもので、高知高専と情報通信研究機構・鹿島宇宙技術センターの間を次世代インターネットである超高速ネットワーク(JGNII)により接続した新しいVLBIシステムの構築を行った。平成17年度においては、IP-VLBIボードによる4MHz・8bitサンプリング(32Mbps)とGPSにより同期した原子時計による時刻同期システムの検証を行った。平成18年度の観測においては、この方式によるものとしては、世界初となる木星電波VLBI観測に成功し、木星電波放射特性に関する多くの知見を得ることができた。
SPREDDING DEPRESSIONにより誘導される脳虚血耐性の分子機構解明

1)脳エネルギー代謝への影響これらは約20分で回復した。ATPはacidosisの発生回復と一致して枯渇回復を示した。120分間の繰り返しSD刺激ではacidosisとATP枯渇が認められたが、45分以後はこの変化が減弱し、60分以後はほとんどみられなくなった。その後にSDの負荷をおこなっても6時間まではacidosisとAPT枯渇は観察されなかった。2)アポトーシスとの関連SDをあらかじめ負荷しておくことにより、脳虚血負荷による大脳皮質での神経細胞の脱落が抑制された。ネクローシスの割合は負荷群と非負荷群で有意差は認めなかった。3)カルシウムホメオスターシスSD負荷によるカルシウムホメオスターシスの変化は組織化学的には認められなかった。以上より、SDは脳虚血による大脳皮質神経細胞の脱落を防止し、このSDによる虚血耐性はアポトーシス防止によるもとと考えられた。1)脳エネルギー代謝への影響ラットを用いた実験で、single spredding depresion(SD)の負荷では5分以内に刺激局所の大脳皮質にalkalosisを認め、続いて同側大脳皮質全域に広がるacidosisの波が観察された。これらは約20分で回復した。[方法]雄性Wistarラットの一側前頭葉に2M KClを繰り返し与えてSDを誘発し、同側頭頂葉で銀-塩化銀電極を用いて電位変化としてSDを測定した.同様にしてSDを誘発したラットの新鮮凍結脳標本を作製し、そのpHとATPを組織化学的手法(pH:umbelliferone法、ATP:luciferin-luciferase法)により定性的に測定して、経時的な変化を検討した。[結果]SDは一過性の陰性の電位変化として、2時間で約12回観察された.KClにる刺激後、5分以内に最初のSDが誘発されていたが、pHとATPに変化は認められなかった.刺激後10分では、刺激部を中心にして広く頭頂葉にまでacidosisとATP減少を認めた.これらの変化は皮質に限局しており、pHの変化の方がより広汎であった.30分後になると、acidosisは、その空間的広がり・程度ともに減弱しており、対照的にATP減少はその範囲が拡大していた.60分後の個体では、刺激部にKClによる限局した梗塞巣と、その周囲の局所的なalkalosisが認められたが、それまで広がっていたacidosisは完全に消失していた.ATPも梗塞部に、その枯渇が観察されるのみであった.2時間のSDを誘発したあと24時間生存させた個体では、上記のalkalosisが拡大していたが、遠隔部の変化は認められなかった.[考察]SDは神経細胞の脱分極であり、これが組織acidosisとATPの消費を伴うことはこれまでにも報告があると、今回の研究では、その空間的局在の経時変化が、より明瞭にとらえられた.ある一定の時間を経過すると、SDの発生にもかかわらず、acidosisとATP減少が見られなくなることが重要と考えられ、これを、直接的に組織acidosisの改善、ATP枯渇の抑制と考えるならば、虚血耐性の機序の一端を担っている可能性もあり興味深いと考えられた.1)脳エネルギー代謝への影響ラットを用いた実験で、single spredding depresion(SD)の負荷では5分以内に刺激局所の大脳皮質にalkalosisを認め、続いて同側大脳皮質全域に広がるacidosisの波が観察された。120分間の繰SD刺激でacidosisとATP枯渇が認められたが、45分以後はこの変化が減弱し、60分以後はほとんどみられなくなった。その後にSDの負荷をおこなっても6時間まではacidosisとATP枯渇は観察されなかった。
Ⅲ‐Ⅴ族ｐチャネルＭＯＳＦＥＴのための価電子帯エンジニアリングと界面双極子制御

CMOSのnチャネルとpチャネルを同一の高移動度III-V族半導体で構成する技術を目指し、GaSbとInGaAsを候補として研究を進めた。GaSbに関して、界面双極子と界面準位の関係に着目しつつMOS界面を高品質化すると共に、GaSb表面処理法を確立した。更に、Si上へ高品質GaSbを形成するナノコンタクトヘテロエピタキシャル技術を開発した。InGaAsに関して、バンドエンジニアリングの手法としてのInとGaのオーダリングに着目し、第一原理計算により有効質量がオーダリングに依存することを見出した。また、量子補正モンテカルロ法によりIII-VMOSFETの電流駆動力や遅延時間の決定要因を明らかにした。GaSbの界面制御に関して、GaSb(001)面及び(111)A面につき超高真空のMBE環境で各種再配列表面を調整した上にHfO2/GaSb構造を作製し、表面構造がMOS界面特性に及ぼす影響を検討した。表面調整においては低速電子線回折(LEED)を活用した。その結果、Sb被覆率が小さいGaSb(111)A-(2x2)表面上で界面準位密度が最も低くなり、初期表面のSb被覆率と界面準位密度との相関が示された。更に、量産に適した絶縁膜形成法である原子層成長を用いて、GaAs基板上にGaSb層をエピ成長した基板上へAl2O3/GaSb構造を作製する場合について、成長前処理がMOS特性に与える影響を調べた。その結果、真空アニールによりGaSb表面の酸化膜を脱離させることで界面準位密度が3E12/cm2・eV程度と小さい界面を得た。このMOS構造を用いてのpMOSFET動作も確認した。量子補正モンテカルロ法を用いてMOSFETの電流駆動能力に影響を及ぼす因子を検討し、合金散乱と谷間散乱の重要性、及び、遅延時間分布が運動量分布変調、チャネル走行時間、運動量・エネルギー緩和に起因する3領域に分割されることを明らかにした。Si基板上に高品質のGaSbを集積するために、ナノチャネルエピタキシー(NCH)法およびInAs中間層を用いてSi基板上にGaSb成長を行った。NCH法ではアンチフェイズドメインを充分に抑えるには至っていないが、(111)面にInAs中間層を形成した場合は良質なエピ膜が得られ、その上に形成したMOSキャパシタは、GaSb(111)Aバルク基板上の場合と同等の特性を示した。荷電子帯エンジニアリングに関しては、InGaAsのInとGaの並び方が異なる複数の構造につき、第一原理計算により伝導帯と価電子帯の構造を調べ、有効質量の値が並び方によって有意に変化することを見い出した。界面双極子制御に関して、当初はGaAsについての検討を予定したが、p-MOS動作のために有望なGaSbのウエハ入手の目途がついたことから、GaSb上のMOS特性について主に検討した。MBEにより調整したc(2x6)再配列表面上にHfO2絶縁膜を電子線蒸着したMOSキャパシタのC-V測定から、この構造ではバンドギャップの上側の界面準位が抑制されることが示唆された。電極形成後に熱処理を施すと、界面双極子強度の変化によると考えられる1V以上のフラットバンド電圧(Vfb)シフトの変化が観測された。MOCVDによりGaAs上にヘテロエピしたGaSbについては、Al2O3絶縁膜をALDにより堆積し、MOS評価を行った。Al2O3堆積前に熱処理を施すとVfb付近での界面準位は減少するが蓄積領域での周波数分散は大きく、SbとGaOが200°C付近で熱脱離する昇温脱離ガス分析の結果と対応した。GaSb系のデバイス特性向上のためには高品質エピ層が必要であるが、MOCVD-GaSbについてはAFMとホール測定により高い平坦性と電子移動度を確認した。また、MBEを用いてSi(100)上へのナノコンタクトヘテロエピタキシー法の検討を開始し、アンチフェイズドメインの抑制が課題であることを明らかにした。価電子帯エンジニアリングに関しては、オーダリングによる価電子帯構造の変化予測に用いる第一原理計算プログラムに依って結果がどの程度影響を受けるかを検討した。また、低温成長InGaAsについての反射率差分光測定より、オーダリングが誘起する誘電率異方性を抽出した。オーダリングがデバイス特性に与える影響を実験的に評価するために必要な貼り合わせ試料を効率よく作成するためのプラズマ処理装置の立ち上げを完了し、MBEにIII-V半導体のオーダリングや表面再配列評価に用いる低速電子線回折を導入し成長実験において活用を開始した。MBEによりGaSb上へHfO2成長した試料につき、界面双極子と界面準位に着目した可変温度電気測定を行い、界面Sb-O結合が熱分解すると双極子が消失し、生成したSb原子がバンドギャップの伝導帯側に界面準位を形成する事を示唆する結果を得た。

GaSbの表面処理に関して、量産に適した低温水素プラズマ処理により表面荒れを起こさずに清浄GaSb表面を得られることを実証した。この清浄表面に対して窒化処理を行う事により、界面双極子制御や低界面準位化が期待される高純度窒化層の形成が可能であることが分かった。GaSb pMOSFET試作に関して、(111)A面上のMBE成長中にSiドーピングを行うことによりn型チャネルが得られることを見出した。応用上重要なSi(100)基板上について、ナノコンタクトヘテロエピ法により表面テラス幅が100 nmに達する良質なGaSb層形成に成功した。このGaSb/Si基板を用いたpMOSFETについては、デバイス特性取得には至らなかったが、要素プロセス開発を完了した。MOSFETの構造設計と特性解析のために、量子補正モンテカルロ法を用いて、チャネル材料をInGaAs、GaAs、InPとしたダブルゲートMOSFET内で発生する遅延時間の解析を行った。InGaAsではドレイン端でのバンド間遷移のため運動量・エネルギー緩和による遅延が顕著である一方、InPはチャネル内の逆方向散乱が少なく、ドレイン端でバンド間遷移が起こり難いため、全遅延時間が最も小さくなることが判明した。また、第一原理計算を用いて、良好なnMOSFET特性を示すInGaAsをpMOSFETに用いる際の価電子帯エンジニアリングに関してInGaAsのカチオンの並びが異なる構造に着目した検討を行い、有効質量がカチオンの並びによって大きく影響を受けること、及び、異方性はあまり変化しないことを見出した。26年度が最終年度であるため、記入しない。半導体プロセス26年度が最終年度であるため、記入しない。GaSbのエピタキシャル層高品質化とMOS界面制御の検討については、論文や学会で発表できるレベルの成果が出ており、今年度はpMOSFETの動作も確認している。価電子帯エンジニアリングについては研究分担者の長期海外出張のため進捗がやや遅れているものの、III-V族pチャネルMOSFETの高性能化を目的とした本研究課題の全体として見れば、概ね順調に進んでいる。InGaAsのカチオンオーダリング等を利用した価電子帯エンジニアリングについては、予定よりやや遅れているが、GaSbのMOS界面制御、界面双極子制御については順調に実験データが積み上がってきている。また、GaSbのエピタキシャル層高品質化についても、GaAsウエハ上のMOCVD成長とSiウエハ上のナノコンタクトヘテロエピタキシー成長の双方のアプローチにおいて、今後に期待の持てる良好な結果が得られている。以上より、全体としては、概ね順調に進展している。今年度の研究により比較的良好なMOS界面特性が得られたGaSbについて、MBE環境で作製するHfO2/GaSb界面特性の更なる改善に向けて、表面構造の最適化を進めるとともに、Ge等の中間層挿入の効果を検討する。これと並行して、デバイス量産に適した原子層成長(ALD)において、GaSb表面のIII族およびV族原子による終端構造を制御するためのその場清浄化手法を検討する。これらにより、界面双極子の制御とMOS界面準位の低減を目指す。
経営者不正とAICPA監査基準書改正との関係に関する研究

アメリカにおける会計監査は、自発的(任意)監査を基調とし、法廷(SEC)監査が展開してきたという歴史的背景をもっている。若干の例外を除けば、会計監査に影響を与えた訴訟事件は、法廷監査を受けていた大会社での経営者不正であった。事件の研究には、判例と会計・監査強制執行通牒(82年以前は会計連続通牒)が参考になる。しかし、88年4月の監査基準書の改正はSECの規制対象外にあった非公開の中小会社や預金貸付組合での粉飾あるいは倒産事件を契機として生じた期待ギャップの解消を狙うものであった。期待ギャップが何故に生じたのか。個々の事件の具体的内容に関しては判例の収集に努めたが十分な成果をあげることができなかった。そこで、全国不正財務報告委員会報告書(87年)や会計・監査強制執行通牒の中から中小のSEC規制対象会社での経営者不正や倒産事件を手掛かりとして本研究課題を進めることにした。まず88年4月の9個の改正(新)監査基準書から重要なSASを選び研究に着手した。その1つが53号であり、AICPAが監査人の誤謬・不正摘発責任に対して主張してきた見解の変化を50年に渡って整理し、今回のSAS53号の特徴を指摘し大学紀要に報告した。次に期待ギャップの発生の原因となったSAS59号の継続企業監査の問題をとりあげ、監査研究学会12回西日本部会(同志社大学)で報告した。さらに、現在SAS55号を研究しているが、その理解のために若干遠回りであるが、SAS47号と31号の理解が必要であるので、SAS47号での監査リスクと重要性の問題を検討している。
非ヒト霊長類の痛みに関する多面的研究

本研究の目的は、ヒトに最も近縁な非ヒト霊長類の、痛みに関連する行動や表情を明らかにし、痛みの評価法について検証することであった。痛みの表情および行動を評価するために、外傷を負ったニホンザルや、他の研究目的で開腹手術等をおこなったニホンザルおよびコモンマーモセットをビデオ撮影した。多機関共同研究として、ソフトウェアを用いて表情解析および行動解析をおこなった。また、「ヒトがサルの痛みをどのように認識しているか」という点について、サル類に関わる獣医師を対象としたアンケート調査を、Association of Primate Veterinarians(霊長類獣医学会)の協力を得て、実施中である。本研究では、ヒトに最も近縁な非ヒト霊長類の、痛みに関する行動や表情を明らかにし、痛みの評価法について検証すること、特に痛みに関連する感情・情動に焦点を当てることを目的としている。H27年度には、マカクザルについては、ウェブカメラおよびデジタルビデオカメラを用いて、6例の他の研究目的の開腹手術と、子宮卵巣摘出、腹腔内膿瘍、異物除去手術などの症例の術後のビデオ撮影をした。現在、データ収集、解析用ソフトウェア「ジ・オブザーバーXT」を用いて、行動レパートリーを作成し、術後の経過ごとに行動レパートリーを観察している。表情については、ケージ内のサルでは、顔の写真を撮影することが難しいため、現在、小型カメラを用いて、ケージ内のサルの顔写真を撮影するシステムを製作中である。また、放飼場のサルの平常時の顔写真を撮影し、外傷等が発生したときに、当該個体の顔写真を撮影することとした。昨年度はアキレス腱断裂の症例があったため、その個体については、平常時および外傷時の顔写真を撮影することができた。他の研究目的の開腹手術6例については、尿サンプルも採取しており、尿中コルチゾールを測定する予定であるが、当初期待していたプロスタグランジンの関連物質については、残念ながら、げっ歯類において痛みの指標とするのは難しいとのことであった。一方、関節炎の老齢チンパンジー個体については、視覚的アナログスケール(VAS)を用いて痛みの評価を試みた。H27年度は、当初予定通り、痛みがあると想定される手術後や外傷治療前後の様子、および術前や治癒後の様子をビデオ撮影し、継時的に尿採取をおこなった。また、ケージ内のサルだけでなく、放飼場でのサルの顔写真撮影をおこない、ケージ内のサルでも顔写真を撮影できるシステムを製作中である。本研究では、ヒトに最も近縁な非ヒト霊長類の、痛みに関連する行動や表情を明らかにし、痛みの評価法について検証すること、特に痛みに関連する感情・情動に焦点を当てることを目的としている。H28年度には、マカクザルのケージに取り付け顔を撮影するための、小型ビデオカメラの取り付け装置を製作した。その装置を用い、他の研究のために開腹手術をしたサルの手術前後の顔の動画および、デジタルビデオカメラを用いて行動の動画を撮影した。ニホンザルの放飼場においても、平常時および外傷を負ったサルの写真とビデオを撮影した。現在、イギリス、リンカーン大学のDaniel Mills教授との共同研究として、これらの写真と動画について、行動解析ソフトウェア「オブザーバー」を用いた行動解析と、MATLABソフトウェアを用いた表情解析の準備をすすめている。さらに、新たに、慈恵会医科大学再生医学研究部の岡野教授のグループ、慶応義塾大学、実験動物中央研究所、東京大学獣医外科学教室の研究者と、コモンマーモセットの慢性痛に関する共同研究を開始することができた。共同研究では、小型霊長類であるコモンマーモセットの特性も活かし、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)も撮像する計画である。そのため、fMRIの際に使用する麻酔法として、意識レベルを緻密にコントロールするために、静脈麻酔薬プロポフォールを使用する予定である。H28年度には予備段階として、コモンマーモセットにおけるプロポフォールの母集団薬物動態解析をおこなった。ニホンザルの痛みがあると考えられる時、および平常時の動画や写真のデータは順調に収集できているが、それらを解析する時間を思うように確保できず、解析が進んでいない。また、イギリスの共同研究者ともコミュニケーションが疎になりがちである。打開策として、H29年度の7月に渡英して、データ解析についてディスカッションする予定である。H29年度には、外傷を負ったニホンザルと、他の研究目的で開腹手術等をおこなったニホンザルおよびコモンマーモセットのビデオ撮影をおこない、行動解析と顔写真を抽出して表情解析をおこなった。共同研究相手であるイギリス・リンカーン大学のDaniel Mills教授の研究室を、東京大学獣医外科学教室の大学院生とともに訪れ、画像ソフトウェアを用いて表情解析をおこなう方法を習得した。H29年度末までビデオ撮影を続けていたため、行動解析、表情解析については解析途中であるが、2019年の国際学会での発表を目標としている。表情・行動解析と並行して当初予定にあった「ヒトがサルの痛みをどのように認識しているか」という点について、サルに関わる獣医師を対象としたウェブ上のアンケート票を、専門家の協力を得て、英語および日本語で作成した。実際の調査は、H29年度内に実施する予定であったが、学会の協力を得るため、調整に時間がかかっている。H30年度に実施する予定である。

今後、痛みに関連してコモンマーモセットの機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を撮影する際に、意識レベルを緻密にコントロールできる静脈麻酔薬プロポフォールを使用する予定である。その予備段階としておこなった、プロポフォールの母集団薬物動態解析については、薬物動態モデリングができ、投与後の血中濃度予測等が可能となった。現在論文投稿準備中である。本研究の目的は、ヒトに最も近縁な非ヒト霊長類の、痛みに関連する行動や表情を明らかにし、痛みの評価法について検証することであった。痛みの表情および行動を評価するために、外傷を負ったニホンザルや、他の研究目的で開腹手術等をおこなったニホンザルおよびコモンマーモセットをビデオ撮影した。多機関共同研究として、ソフトウェアを用いて表情解析および行動解析をおこなった。また、「ヒトがサルの痛みをどのように認識しているか」という点について、サル類に関わる獣医師を対象としたアンケート調査を、Association of Primate Veterinarians(霊長類獣医学会)の協力を得て、実施中である。今後は、さらにサル類の痛みがあると想定される時、痛みがないと想定される時のビデオや顔写真を収集し、解析を進める。ビデオ解析は非常に時間がかかるが、なかなか集中して解析をおこなう時間が取れないことが課題である。この点については、実験補助者の雇用等、対応策を検討している。また、H28年度は、非ヒト霊長類とかかわっている人が、サルの痛みについてどのような認識を持っているかを検証するために、アンケート調査票を作成する予定である。引き続き、痛みのあると考えられる症例のビデオ撮影をおこなうとともに、ビデオ解析・表情解析を進める。H29年度の7月に渡英して、Lincoln大学の共同研究者とデータ解析についてディスカッションし、今年中に成果をまとめたい。また、痛みのあると考えられる時および平常時の表情の写真を含むアンケート票を作成し、ヒトがサルの痛みをどのように認識するかについてのアンケート調査をおこなう。尿の採取も続け、尿中の痛み関連物質についても模索を続ける。実験動物学H27年度は、京都大学の実験補助者制度に採択されたため、実験補助者の人件費や謝金の支出がなかった。次年度使用額が生じた主な理由は、表情解析および行動解析に時間がかかり、思うように進まなかったことである。そのため、計画していたフェンタニルなどの麻薬性鎮痛薬の導入に至らなかった。また、尿中のコルチゾールおよびプロスタグランジン代謝物質の測定をする予定であったが、プロスタグランジン代謝物質は痛みの指標としては適切ではないことがげっ歯類の知見から明らかになったため、他の候補を模索中である。次年度は、次年度分と合わせて、実験補助者の人件費や、イギリスの専門家へのコンサルティング費、情報収集のための学会参加費・旅費、解析ソフトウェア費として使用する予定である。H29年度は、フェンタニルなどの麻薬性鎮痛薬を導入し、術後の表情、行動解析および、フェンタニルの薬物動態解析をおこなう。また、フェンタニル投与に必要なシリンジポンプの導入も検討している。
360度カメラを用いた聴覚障害学生のアクティブラーニング参加支援システムの開発

本研究は聴覚障害学生に円座で座っている学生の顔を切り出し、口元画像から話者の検出を試みた。聴覚障害学生は透過型HMDを通してアクティブラーニングの授業に参加可能となり、発話者の識別に有効であることが分かった。話者検出結果は口元画像から慣性モーメントによる方法で発話中に正しく発話と認識できた確率が28.6%で、発話していない時に誤認識した確率は16.5%だった。まだ認識率が低いのは被験者が大きな口を開けて話さなかったり、笑いやうなずき等が多いと誤認識が多いということが分かった。今後は長時間の装着にも違和感がなく使用できるHMDを検討したり、音声認識による自然言語解析も同時に検討する必要性がある。本研究の目的は、読唇可能な聴覚障害学生(ろう学生)を支援者なしでアクティブラーニングの授業に参加させることである。この研究目標は、まず、ろう学生をグループディスカッションに参加させることとする。そのために、我々は360度視野のパノラマカメラを利用する。このパノラマカメラはテーブルの中央に置き、画像処理によりテーブルの周りに座った学生全員の顔を切り出し、リアルタイムで話者を検出し、口元を拡大表示する。本システムは、カメラとパソコン1台で構成するシステムである。軽くて小さな構成のために、どの教室にでも持参でき、ろう学生は支援者なしで授業に参加することができる。平成26年度には、パノラマカメラを用いて顔認識と口元認識の実験を行った。顔認識はUSB接続されたパノラマカメラから取り込んだ静止画周縁部の歪み補正を行い、その後、OpenCVの顔認識アルゴリズムによって行った。まず、顔認識はカメラに向かって正面を向いている必要があるものの複数人でもほぼ確実に顔を検知できた。実験は瀬戸が中心で、連携研究者の下村・川邊・南保と学生4人の協力で行った。次に口元認識では口元を検出するために2つの方法を比較した。1)顔認識された領域の画像範囲からもう一度口元を検出する方法と、2)顔領域の画像から高さ1/4と顔の横幅1/2の中央部分を強制的に口元画像とする方法である。その結果、1)はOpenCVの口元認識の精度が低いため、たびたび口元を検出することができないことが分かった。よって、我々は顔認識の領域から効率よく口元を検出するために2)の方法を採用した。今回の実験では口元画像の明るさのRGB平均の変化量を求めることで、話をしている口元と、そうではない口元(例えば、あくびをした口元など)との違いを明確にすることができた。平成27年度はリアルタイムで動画像での口元を検出し、話者を特定するシステム開発を行った。昨年度に実施できなかった聴覚障害学生のアンケート結果を基に、システムのインタフェース部分を検討した。話者の検出においては3種類の方法によって口元画像から話者の検出結果を比較した。RGB平均では、おしゃべりしている動画の口内画素は歯の白さが影響し、明るい値となった。また、口を閉じている動画でもRGB平均値が一定でないのはOpenCVの顔認識結果が毎回異なった値を検知するためである。画素の値の標準偏差ではほとんど口元の動きを認識することができなかった。これはRGBの色の変化はあっても画素の色のばらつきは無かったと言える。一方、慣性モーメントを使用した結果では、明らかに口の動きを確認できた。我々はRGB平均と慣性モーメントの認識技術を併用することで話者の決定が有効になることが分かった。平成27年度の実施予定であったリアルタイム処理、話者の特定を行うシステム構築は試作が完成している。アクティブラーニングに参加している学生には、口を大きく開けてゆっくりと一言ずつ発言してもらうように事前に依頼をしてから実験を行っている。実験結果は国内発表1回、国際学会1回の発表を行った。本研究はグループ討論を行っている聴覚障害学生支援システムの構築である。聴覚障害学生のために円座で座っている学生の顔を切り出し、口元画像から話者の検出を試みた。平成28年度は聴覚障害学生が透過型HMD(ヘッドマウントディスプレイ)を装着していると想定し、透過型HMD内には発話者と口元を表示する新システムを構築した。発話実験では、被験者4名、300万画素、最大15fpsの360度カメラを用いて、「私の名前は、○○と言います。」という具合に自己紹介を順番に行った。発話においては被験者に予め、ゆっくりと大きな口を開けて話しをするように依頼してあり、途中で笑わないように指示した。実験結果は1RGB平均の方法は発話している時に正しく発話していると認識できた確率が8.0%で、発話していない時に発話したと誤認識した確率は1.2%だった。また、2慣性モーメントによる方法では発話している時に正しく発話していると認識できた確率が28.6%で、発話していない時に発話したと誤認識した確率は16.5%だった。まだまだ認識率が低いのは被験者が大きな口を開けてしゃべらなかったり、笑いやうなずき等が多いと誤認識が多いということが分かった。しかしながら、聴覚障害学生は透過型HMDを通してアクティブラーニングの授業に参加することが可能になり、発話者の識別に有効であることが分かった。

聴覚障害学生は透過型HMDを通してアクティブラーニングの授業に参加可能となり、発話者の識別に有効であることが分かった。話者検出結果は口元画像から慣性モーメントによる方法で発話中に正しく発話と認識できた確率が28.6%で、発話していない時に誤認識した確率は16.5%だった。まだ認識率が低いのは被験者が大きな口を開けて話さなかったり、笑いやうなずき等が多いと誤認識が多いということが分かった。今後は長時間の装着にも違和感がなく使用できるHMDを検討したり、音声認識による自然言語解析も同時に検討する必要性がある。平成26年度の実施予定であった顔認識と口元認識の実験を行った。聴覚障害学生のアンケート調査が実施できなかったが、学生の協力によって聴覚障害学生の代わりとなり、多くの実験をすることができた。ただし、パノラマカメラの性能によって顔認識の精度にバラつきが発生したため、安価で高性能なパノラマカメラをもう1台購入し、比較検討することとした。今回、ワークステーションPCとして、ノートパソコンで一番高性能なワークステーションを購入したため、予定していた演算プロセッサを購入しなかった分、今年度の予算を消化することができなかった。平成27年度では聴覚障害者は読話ができるものとして、人物の口元の画像追跡を行っているが、今後の課題としては以下のことを計画している。1)聴覚障害学生がグループ討論の授業に入るため、支援者なしでも利用可能な使いやすいシステムを検討する。2)読話できない人への対応も考慮する必要がある。本研究では、安価で手軽な装置と開発環境から動画像による話者の特定を試みた。またそのシステムは、大掛かりな装置ではなく、カメラ1台とPC1台であり、どの教室へも持ち歩き、設置できるものとした。我々は聴覚障害学生がリアルタイムに授業の雰囲気を感じることができ、大学の講義の理解力が向上する受講支援システムの構築を目指している。福祉情報工学平成26年度にできなかったことは、聴覚障害学生のアンケート調査である。平成27年度にはアンケート調査を基に支援システムの構築を行う。また、ノートパソコンを購入し、本格的にパノラマカメラを用いて動画を取り、話者認識可能な支援システムを開発する。瀬戸は動画像の実験を行い、システム開発を担当する。下村は聴覚障害学生のアンケート調査と評価を行う。川邊と南保はシステム構築のサポートを担当する。話者の特定には話をしている人々だけの顔の検出や口元の検出をすることで話者認識を行う。何を話したのか認識をするのではなく、誰が話しているのか人物特定する。我々は口唇領域の動静判定から発話を検出する方法に他の手法を併用することでより精度を向上させる。平成26年度に高性能なワークステーションを購入したため、予定していた高速演算ボードを未購入のままワークステーションを稼働させており、平成27年度の繰り越しを行った。また、平成28年度に購入予定のHMDの新製品が発売されたため、次年度購入予定のHMDを購入したことが大きな理由である。モバイルワークステーションの上位機種を購入することで十分サーバとして運用できることが分かったため、演算プロセッサを購入しなかった。この予算が消化できなかった理由である。
ウェブインタフェースに向けた聴覚機構に基づく大人・子ども話者識別技術の研究

本研究は、発話を入力としたコンピュータによる大人・子ども識別法の研究開発を行った。(1)聴覚特徴の抽出と識別アルゴリズムへの組み込み:深層学習のニューラルネットワーク(DNN)の導入を試みた。(2)特徴的な言語情報を引き出すための対話戦略決定法の検討:収集した発話の言語情報であるBag-of-Words及び新聞記事に含まれる語彙の共起情報を特徴量として検討した。(3)ウェブサービスとしてのシステム改良:これまでPC端末向けに開発してきたが、Android端末でも提案システムが動作するように改良を加えた。また、音声入力ユーザインタフェースのデザインについて実験を通じて検討を加えた。本研究は、発話を入力としたコンピュータによる大人・子ども識別法を開発する。下記、2項目を中心に提案法の精度向上を目指した研究開発を行った。(1)聴覚特徴の抽出と識別アルゴリズムへの組み込み:識別アルゴリズムに深層学習のニューラルネットワーク(DNN)の導入を試みた。DNNは、従来型である隠れマルコフモデル(HMM)と異なり、そのままでは入力信号の時間伸縮を適切に扱うことが難しい。しかし、識別単位をフレームとした場合でも高い能力を示すことを実験から確認した。また、話者の身体情報を示す特徴の一つとして声道長に着目し、日本語母音データベースを用いた任意発声の相対的声道長の推定手法について検討を加えた。(2)特徴的な言語情報を引き出すための対話戦略決定法の検討:過去に我々が収集した発話データの語彙情報を統計的に分析して、対話システムに組み込むことができる形態で、その特徴を抽出した。具体的には、Bag-of-Words及び新聞記事データベースに含まれる語彙の共起情報を検討した。上記の精度向上のための研究項目と並行して、デモシステムを実装し、本手法を応用システムに展開できることを示した。本システムは、サーバ・クライアントアーキテクチャを採用したウェブシステムである。画像処理用高速プロセッサによるGPGPUを利用することで、現実的な時間で提案法を処理できることを確認した。また、クラウドソーシングを用いた音データの収集法を開発し、次年度以降に予定している公開試験の実験環境を整備した。本研究では、発話を入力としたコンピュータによる大人・子ども識別法を開発した。本研究の実施内容には、提案法のアルゴリズムの改良の他、ウェブサービスとして実際に動作するシステムを開発し、評価することを含む。本年度は、下記、2項目を中心に提案システムの実用性向上を目指した研究開発を行った。(1)聴覚特徴の抽出と識別アルゴリズムへの組み込み:昨年度に引き続き、識別アルゴリズムに深層学習のニューラルネットワーク(DNN)の導入を検討した。DNNにおいて、従来型のアルゴリズムである隠れマルコフモデル(HMM)と同様の時間伸縮を扱う方法について検討を加えた。また、昨年度実施したデモシステムの開発段階において、聴覚特徴の抽出処理におけるアルゴリズムの高度化やデータ処理量増加に伴うシステム全体の処理時間増加が問題となっていた。メルフィルタバンクなどの簡易な特徴量との比較を追加するなど多角的な分析を加えた。また、聴覚特徴の抽出処理自体にも、計算スピードの高速化に向けた改良の検討をはじめた。(2)公開試験に向けたウェブサービスとしてのシステム改良:提案システムの本格的な公開に向けて、システムの改良を行った。これまでに行った提案法をウェブサーバ側プログラムに適用することで、最新の研究成果を広く公開できるようにした。同時に、これまでのデモシステムは、主にPC端末向けに開発してきたが、より多くの利用者を獲得するために、Android端末でも提案システムが動作するように改良を加えた。また、音声入力のユーザインタフェースを設計する際のデザインについて実験を通じて検討を加えた。これは、音声入力ユーザインタフェースに慣れていない利用者が適切に本システムを利用できるようにするための改良である。ユーザビリティを向上し、多くの人に利用してもらうのに必要な検討であり、有意義な知見を得ることができた。音情報処理研究の進展によって、大人と子ども発話識別における正解率の向上を着実に得ることができたこと、また、次年度に計画している評価実験で利用する予定のデモシステムを実装できたことから、本研究は順調に進展していると判断した。特に、デモシステムの実装は、当初計画では次年度に予定していた内容を一部含んでおり、若干ではあるが計画を前倒しして実施できた。ただし、その副産物として、想定を超えた計算コストの増大が新しい問題として表面化している。その原因は、アルゴリズムの高度化やデータ処理量の増大にある。これら問題に対して、次年度の研究計画に解決策案を組み込むことができた。これは、早期のリスク回避の観点から、むしろ好ましい結果であったと考えている。これまでの研究成果を統合し、実際に動作するウェブサービスのプロトタイプを作成する。また、提案システムの公開試験を実施する。昨年度実装したデモシステムの完成度を高め、実験環境とすることにより、一般利用者を対象とした公開試験の実施は可能である。しかしながら、利用者に適切なフィードバックを提供するためには処理速度の改善が必要であることがわかっている。

これまでの調査から、処理速度の問題の主たる理由が、音響特徴量の抽出処理部分に存在することが判明している。この問題に対し、音響特徴量の構成を見直すとともに、処理を適切に省略することで改善を得ることを目標とする。加えて、これまでのデモシステムは、主にPC端末向けに開発してきたが、クラウドソーシングを活用し、より多くの利用者を獲得するために、Android端末向けに提案システムを移植する。この際、利用者の利便性を確保するためのインタフェースデザインを検討する。配分予算の減額を考慮して予算執行計画を再検討した結果、導入を予定していた高速計算用Linuxサーバの購入を今年度は見送ることにした。ただし、既存設備を利用することができ、研究計画の大幅な変更は回避できたと考える。公開試験を実施するためには高速計算用Linuxサーバを新規導入が必要であるため、購入する予定である。
車輪とクローラのハイブリッド走行機構とその操舵制御による管内自律走行の基礎研究

管内の奥深い箇所での検査や点検作業に適する移動装置としてこれまでの研究によって得られている基本設計を基に,車輪とクローラのハイブリッド型自走式移動装置の詳細設計を行った.また,購入した走行装置のダイレクトドライブモータによる走行が詳細設計を満たすように調整した.さらに,必要なインターフェースを組み込んで走行装置と中央処理装置との通信を容易にするためのハードを設計/製作し,画像処理ボードとの接続を行い,イメージデータの取り込みを可能にした.具体的には,設計の基本方針として車輪とクローラのハイブリッド走行機構を採用し,クローラ内部にダイレクトドライブモータを取り付けて管内の狭隘空間を有効に使うと共に,逆方向に切られるウォーム歯車を採用して高トルク化とスプロケット数の低減化を図った.また,走行車の自立角,捩れ角,偏芯角,及び平衡角の検出分解能が操舵性能に与える影響について検討し,性能の改善に有効な4倍精度の角度検出センサを構成して走行車に応用し,車輪に結合したエンコーダの回転角情報や操舵輪フレームの走行車本体からの傾き角情報を利用して,走行動作に自律性を持たせた.また,逆方向に張り出されるクローラの一方を主,他方を従として制御し,車体と車枠間の捩れ角と偏芯角の情報を使って走行装置を常時管の中央部に位置づける操舵制御を自律的に実現する技術について検討した.さらに,購入した画像情報入力ボードを使いカメラ光軸に対するレーザスポットの存在方向を計算し,レーザビームの照射条件(θa,θb)とを総合して管壁までの距離情報を抽出した.走行装置を前進させてこの様な情報を収集し,パターンマッチングの手法によって画像間に重なりを見つける手続きを軸方向に対して繰り返し行い1枚の管内地図として生成した.管内の奥深い箇所での検査や点検作業に適する移動装置としてこれまでの研究によって得られている基本設計を基に,車輪とクローラのハイブリッド型自走式移動装置の詳細設計を行った.また,購入した走行装置のダイレクトドライブモータによる走行が詳細設計を満たすように調整した.さらに,必要なインターフェースを組み込んで走行装置と中央処理装置との通信を容易にするためのハードを設計/製作し,画像処理ボードとの接続を行い,イメージデータの取り込みを可能にした.具体的には,設計の基本方針として車輪とクローラのハイブリッド走行機構を採用し,クローラ内部にダイレクトドライブモータを取り付けて管内の狭隘空間を有効に使うと共に,逆方向に切られるウォーム歯車を採用して高トルク化とスプロケット数の低減化を図った.また,走行車の自立角,捩れ角,偏芯角,及び平衡角の検出分解能が操舵性能に与える影響について検討し,性能の改善に有効な4倍精度の角度検出センサを構成して走行車に応用し,車輪に結合したエンコーダの回転角情報や操舵輪フレームの走行車本体からの傾き角情報を利用して,走行動作に自律性を持たせた.また,逆方向に張り出されるクローラの一方を主,他方を従として制御し,車体と車枠間の捩れ角と偏芯角の情報を使って走行装置を常時管の中央部に位置づける操舵制御を自律的に実現する技術について検討した.さらに,購入した画像情報入力ボードを使いカメラ光軸に対するレーザスポットの存在方向を計算し,レーザビームの照射条件(θa,θb)とを総合して管壁までの距離情報を抽出した.走行装置を前進させてこの様な情報を収集し,パターンマッチングの手法によって画像間に重なりを見つける手続きを軸方向に対して繰り返し行い1枚の管内地図として生成した.管内の奥深い箇所での検査や点検作業に適する移動装置としてこれまでの研究によって得られている基本設計を基に,車輪とクローラのハイブリッド型自走式移動装置の詳細設計を行った.また,詳細設計を基に走行機構と制御装置の試作装置1式を購入した.さらに,これに必要なインターフェースを組み込んで走行装置と中央処理装置との通信を容易にするためのハードの設計と製作を行った.具体的には,設計の基本方針として車輪とクローラのハイブリッド走行機構を採用し,クローラ内部にダイレクトドライブモータを取り付けて管内の狭隘空間を有効に使うと共に,逆方向に切られるウオーム歯車を採用して高トルク化とスプロケット数の低減化を図った.また,車輪に結合したエンコーダの回転角情報や操舵輪フレームの走行車本体からの傾き角情報を利用して,走行動作に自律性を持たせた.さらに,走行車はクローラを左右に配置することなく,一方の管壁に接触するクローラ数を1とし管内で自己を逆方向の壁に向けて突っ張ることによって安定に自立するものとした.したがって,走行装置は,一つのクローラとその前後に一つづつの操舵輪を1セットとしてこれらが互いに逆方向の管壁に突っ張る機構と,クローラ,及び操舵輪の駆動機構,さらには操舵角等の検出機構を合体させた装置とで構成される.購入した装置は,メカニズムそのものであるため,これにインターフェースを組み込んで管内走行装置と中央処理装置との通信を容易にした.さらに,管内の点検や検査を自動的に行うための基盤となる操舵制御技術を開発した.これにより,走行装置は常時管の中央部に位置づける操舵制御を自律的に実現できるようになり,カメラから得られる情報を観て状況を判断し,逐一操舵をしなければならないというこれまでのオペレータに任されていた困難な作業の負担を軽減出来るようになった.購入した走行装置のダイレクトドライブ