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米国進歩主義教育期と現代における「公共性志向の学校改革」に関する研究

そこでは、モダン・ポストモダン・伝統という複数の教育様式が錯綜するなかで、参加関与を求める「クールな学習環境」の特徴や、越境的自己におけるアイデンティティの課題などについて論議した。平成12年度は、アメリカ進歩主義教育期における公共的関心の形成についての理論的展開を検討することによって、その理論的枠組が現代における教育改革と公共性の育成に関する論争にどのような影響を与えているかを究明した。今年度の具体的な研究成果としては、第一に、進歩主義教育期におけるジョン・デューイとラインホールド・ニーバーによって繰り広げられた「公共的関心」の形成をめぐる論争を考察した。これによって、公衆のもつ社会的知性を信頼するデューイと、参加民主主義による公共的関心の形成は非現実的であり幻想であると批判するニーバーの対立は、現在の教育改革論議にも継承されていることを明らかにした。第二に、ポストモダンの「多元的重層的アイデンティティ」形成の理論が提起する課題を考察することによって、モダン・ポストモダン・伝統というパラロジカル(重層言説的)な理論的展開に基づいて、新たな人間形成の理論を構築する可能性を検討した。第三に、わが国で現在進行している教育改革の背後にある理論的課題を掘り下げることにより、多様な関心・視座・価値の構築に関与できる「公共的想像力」育成のための教授学的方法やその具体化のための課題について検討した。
河原に形成されるマチと、河原のマチにあらわれる差別・被差別に関する民俗学的研究

東北地方のカワラのマチは、城下町のサイズが小さい=地域の経済後背が少ないため、特段の差別地域を生むことは、仙台をおいて他になかった。これに対して、川崎や尼崎には、近代都市の発展の裏面として、買春地域や在日朝鮮人エスニシティー、被差別部落、沖縄奄美集落が複合して存在している。同様のことは、京都市松・木町でも言えるし、紀ノ川新町でも言える。西日本では、城下町の河原には、古くから、非人や乞食町、川漁師、女郎屋が並んでいた。また、鍛冶屋、在郷商人、船宿、倉庫、湯屋、渡し場などの並んだ河原のマチが展開した。これは、近世社会において、西日本の方がより市場経済が展開しやすく、広域の経済圏ができていたからであると思われる。特に、川端を利用した船運は、河原町の発展に大きく寄与した。ところが、近代にはいってからは、川崎や尼崎といった、大都市の近くの近代工業都市に、こうした河原のマチが発展していったのである。近代工業をささえる下層の労働者たちの居住地として、河原が利用されたのである。日本の都市における、民俗的感覚の問題を議論しようとする本研究では,研究者個人の感覚と異なる地域から調査を始めることにした。そこで,九州の人吉・水俣,東北地方の諸都市,関東の川崎などをあげて,近世・近代を通じた,河原のマチ場のあり方を,民俗誌的に記述する試みをするなかで,とりあえず,第一年度は,東北の城下町の河原に展開するマチ場についての成果を得ることができた。その他については,調査の手をのばしたものの,継続中である。東北の城下町を巡ってみてわかったことは,都市といえる複合機能を持ち,全国流通を意識した都市構造を持つのは,仙台だけであり,他はみな領国・藩経済の中心の町にすぎない。従って,城下の端の河原の市のマチの形成については,仙台の坂の町,麓町(北仙台駅)と河原町から長町(長町駅)のみである。したがって,近世の身分制度が,河原の都市境界において機能し,差別的伝承が残り,それが近代都市の端町として卸市場,在郷機能を有するように展開するのは,仙台だけであった。差別伝承としては,非人に関する差別的な言説や障害者に関する「仙台バカ四郎」の伝承など,みすごすことのできない,近世伝統を背景にした近代都市空間が演出されている。したがって,そうした差別的な伝承が都市と結びついて展開しているのは,仙台のみであると言い切ることができる。日本の都市における、民俗的感覚の問題を考える目的で、九州の人吉や東北地方の各都市などをとり上げ、河原のマチ場のあり方を民俗誌的に記述しようとする試みで、調査を行なった。東北地方の各城下町24ヶ所について調査をした結果、ア-バンフリンジの展開、城下町の拡張のなかで、カワラの場が有意味を持っていたが、西日本にみられるような厳しい差別は仙台を除いてなかった。つまり、仙台程度の複合経済を前提にして、はじめて「差別」のシステム化された文化が発見できるのである。従って、川崎市、神戸市など、近代都市におけるカワラが近代化のプロセスのなかで、スラム、近代部落、沖縄奄美、韓国人エスニシティーが被差別を内包して、形成されたことがわかった。
非破壊分析による火縄銃に用いられた材料と製造方法の解明

非破壊分析により、徳川家康の御用鍛冶である野田清堯製の火縄銃をはじめとする日本の火縄銃の分析を行い、製造方法や用いられている材料を解明すること、そして鉄文化財の非破壊分析法の向上に寄与することを目的に研究を行った。大型放射光施設SPring-8での高エネルギー蛍光X線分析により、非破壊で鉄試料に含まれる微量重元素を検出し、それらを指標に用いられている原料について考察した。また、高エネルギーX線透過撮影を通して銃身の構造や製造方法を明らかにした。平成23年度は、「研究実施計画」通りに3つのテーマに沿って研究を進め、非破壊分析による火縄銃に用いられた材料および製造方法の解明に関して、以下のような成果を得た。(1)徳川ミュージアム所蔵の野田清堯製火縄銃(5挺)の状態観察:徳川家康の御用鉄砲鍛冶、野田清堯製の火縄銃の寸法計測、通常光撮影、赤外線撮影および光学顕微鏡観察を行った。状態観察から銃身に用いられている加工方法(象嵌などの金工技法)を明らかにし、また文献に記されていた情報と比較することでいくつかの新しい知見を得た。(2)徳川ミュージアム所蔵の野田清堯製火縄銃(5挺)の銃身に用いられている鋼(表面生成物)および装飾金属の組成分析:携帯型蛍光X線装置を用いて火縄銃の組成を分析し、装飾金属として金、銀、黄銅、青銅などが用いられていることを明らかにした。銃身の鋼(表面生成物)の組成については特徴的な傾向がみられなかったが、平成24年度に実施する、Spring-8の高エネルギー蛍光X線を用いた極微量元素測定(主に重元素)を通して、銃身に用いられている鋼の原料同定や産地推定が可能と考える。(3)大型放射光施設Spring-8の利用申請およびSpring-8での第1回実験(予備実験)用の標準試料の入手・作成:spring-8の2012A期の利用申請を行い、採択された。2012年7月の第1回実験にむけ、具体的実験方法の検討、砂鉄や鉄鉱石などの標準試料の入手・作成を行った。一連の成果の中でも、携帯型蛍光X線装置を用いた組成分析を通して、野田清堯製火縄銃の装飾金属に金、銀などが用いられていることが明らかになり、野田清堯の銃の希少性を材料面から証明する非常に意義深い結果が得られた。平成23年度には、1報の査読付論文、3件の学会発表および1件の図書用原稿執筆を行い、研究成果を発表した。非破壊分析により野田清堯製の火縄銃をはじめとする鉄文化財の分析を行い、その製造方法や用いられている材料を解明すること、そして鉄文化財の非破壊分析法の向上に寄与することを目的に、平成24年度の研究を行った。具体的には、研究計画に沿って、1大型放射光施設SPring-8での高エネルギー蛍光X線分析による微量重元素測定および高エネルギー透過撮影の予備実験・比較鉄試料の測定、2SPring-8での野田清堯製の火縄銃分析の本実験、3今回の非破壊分析によって得られた結果と、過去の火縄銃の破壊分析によって得られた結果の比較・検証を行った。SPring-8の高輝度X線を用いることで、非破壊で鉄試料に含まれる微量重元素をK線で検出することが出来た。砂鉄は、産地により含まれる微量重元素に違いがみられた。これらを指標とすることで、鉄原料(砂鉄、鉄鉱石)の同定や産地推定につながる可能性がある。一方、野田清堯製の火縄銃やいくつかの鉄試料からは、特徴的な重元素は検出されなかった。この結果は、製錬および製品化の過程で鉄原料に含まれる重元素の大部分が取り除かれた可能性も示唆している。今後、更にサンプル数を増やし、検証を行う必要がある。また、高エネルギー透過撮影を通して、火縄銃に用いられている金属の厚さや具体的な技法を明らかにすることが出来た。非破壊分析で得られた結果と破壊分析で得られた結果の比較・検証を通して、放射光を用いることで、非破壊分析でも、文化財の製造方法や用いられている材料に関して新たな知見を得ることが出来ることを確認した。本研究は、放射光を用いて鉄文化財を非破壊分析した初の事例であり、今後さらに研究を深化することで、非破壊での鉄文化財解析手法の確立につながる可能性がある。平成24年度には、2報の査読付き論文、3件の学会発表および2件の図書用原稿執筆を行い、研究成果を発表した。当初の計画通り、平成23年度は3つのテーマに沿って研究を進め、非破壊分析による火縄銃に火縄銃に用いられた材料および製造方法の解明に関して新たな結果を得た。野田清堯製の火縄銃に用いられた材料に関しては、携帯型蛍光X線装置を用いた組成分析を通して、主に装飾金属として用いられている材料に関して貴重なデータを得た。火縄銃の製造方法の解明に関しては、光学顕微鏡などを用いた状態観察を通して、銃身に用いられている加工方法(象嵌などの金工技法)を明らかにした。

2012年7月のSApring-8での第1回実験にむけた準備も非常に順調に進んでおり、実験に用いる標準試料の入手・作成なども当初の計画以上に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、当初の計画に沿って、(1)放射光施設Spring-8の高エネルギー蛍光X線装置で野田清堯製の火縄銃の組成を分析するにあたっての予備実験(標準試料の測定など)、(2)Spring-8での野田清発製の火縄銃の分析、(3)野田清堯製の火縄銃の非破壊分析結果と過去の破壊分析によって得られたデータの比較・検証を行う。(1)の予備実験においては、産地の異なる砂鉄と鉄鉱石の標準試料およびそれらを製錬して出来た鉄塊(〓)やその鉄塊を加工して出来た鋼板を用いて、それらの標準試料に含まれる微量重元素を定性し、重元素を指標に鉄原料の同定および産地推定が出来るか、また鉄の製錬・精錬工程および加工工程を経て、鉄原料に由来する重元素量にどの位変化がみられるかを確認する予定である。また(2)の本実験では、当初から予定していた高エネルギー蛍光X線分析による野田清発製の火縄銃に含まれる微量重元素測定に加えて、高エネルギーX線透過撮影も行う方向で検討中である。
ユビキタス元素を原料とするヘマタイトナノ粒子分散可視光応答型光触媒の開発

本研究課題では、鉄を含むソーダライムシリケイトガラスの可視光応答型光触媒効果と構造との相関解明を目的とし研究を実施した。いくつかの元素を、基本組成のガラスに加え評価した結果、アルミニウムを11まmass%含むガラスを熱処理した試料が最も高い光触媒効果を示すことが分かった。さらに、ヘマタイトナノ粒子を分散したシリケイトガラスについても同程度のメチレンブルーの濃度低下が見られた。これらの結果からヘマタイトナノ粒子をアルミノシリケイトガラスマトリックス中に分散させることでさらなる光触媒効果の向上が示唆された。以上の研究成果よりユビキタスな元素でも可視光応答型光触媒が作成可能であることが実証された。本研究課題の初年度は、最近新しく発見された可視光応答型光触媒効果を有する鉄を含むソーダライムシリケイトガラス(15Na2O・15CaO・(70-x)SiO2・xFe2O3ガラス,以下xNCSFガラスと略す。)の周辺組成のガラスについて、光触媒効果と物性と構造の相関を、鉄メスバウアー分光法などの放射化学的手法を用いて明らかにすることを目的として研究を行った。化学組成の探索において、まずxNCFSガラスに酸化アルミニウムを加えた系は可xNCSFガラスよりも高い可視光応答型光触媒効果を持つことが分かった。アルミニウムイオンを主成分とする、いわゆるアルミン酸塩ガラスは可視ー赤外領域において高い光透過性を有することで知られている。今回新しく見出された系ではアルミニウムの高い光透過性が、触媒効果に影響したものと思われる。このガラスの熱処理では通常のヘマタイトに加え、内部磁場の大きいものやナノ構造を持つヘマタイトがメスバウアースペクトルから確認された。これらの構造と物性相関解明は今後の課題となる。さらに、ガラスの作成法を熔融法からゾルゲル法に変更してもケイ酸鉄ガラス(xFe2O3・(100-x)SiO2)が作成可能で、この試料も熱処理するとヘマタイトが析出、可視光応答型光触媒効果を示すことが分かった。熔融法で作成したxNCSFガラスは原料の混合物の融点を下げる目的でNa2CO3, CaCO3を添加する必要があったが、ゾルゲル法ではその必要がなく、Na+, Ca2+を含まないため光透過性も向上することから、触媒効果の高い試料を得ることに成功した。上記のように新たな成分を添加する方法と合成法を変えるという二つの手法によって、従来のxNCSFガラスよりも高い可視光応答型光触媒効果を持つガラスの開発に成功した。これらの研究成果は国内外の学会において発表、学術論文の形で出版された。光触媒とは照射した光を吸収し有機物分解するなどの作用を有する材料である。1972年に酸化チタンが紫外光照射により光触媒効果を示すことが発表された。紫外光は太陽光スペクトルに数%しか含まれておらず、効率面から太陽光スペクトルに約50%含まれている可視光で活性化する光触媒の研究が近年進められている。当研究室では、可視光領域に吸収波長を持つ酸化鉄に注目し、これをケイ酸塩ガラスに導入した、いわゆるケイ酸鉄ガラスの構造と可視光応答型光触媒特性の相関に関する研究を行ってきた。さらにケイ酸塩ガラスにアルミニウムを導入すると優れた光透過性を示す点に着目し、ケイ酸鉄ガラスにアルミニウムを導入したガラスの構造と光触媒効果の相関に関する研究を実施した。平成27年度は低温で合成が可能であるゾルゲル法で40Fe2O3・xAl2O3・(60-x)SiO2 (以下xFAS, x = 0 20 mass %)の組成を持つガラスを作製し、構造解析および可視光照射による光触媒効果の評価を行った。その結果、熱処理をしたxFASのメチレンブルー分解の反応速度定数(k)の値は2.18×10-3 min(0FAS)、2.58×10-3 min(5FAS)となり6.66×10-3min(15FAS)で最大値を示し、アルミニウム濃度の増加による光触媒効果向上の傾向が観測された。また、メスバウアースペクトルからアルミニウム濃度が増加するにつれ、Fe1.833(OH)0.5O2.5の面積強度が増加していることから、Fe1.833(OH)0.5O2.5が光触媒効果に寄与している可能性が示唆された。研究成果の概要より、組成探索と合成手法変更により、これまでに開発してきた鉄を含むソーダライムガラスよりも高い触媒能を有するガラスを開発することができた。加えてメスバウアー分光法を中心とする放射化学的手法を用いることで、可視光応答型光触媒効果の鍵となるヘマタイトは通常のものとは異なる構造を持つものが含まれることが明らかになった。

可視光応答型光触媒効果を持つケイ酸鉄ガラスについて、研究計画を進めていく中でいくつかの重要な知見を得ることができた。以上の点から本研究課題はおおむね順調に進展しているといえる。無機材料化学上記の研究成果の概要を踏まえた次の段階として、平成27年度はxNCFSガラスの作成に用いていた酸化鉄のバルク粉末でなく、粒径の小さいナノサイズの酸化鉄粉末の作成手法を新たに確立し、この粒子を新たにxNCFSガラスに分散することで、光触媒反応の反応面積増加を狙い高機能化を図る。ヘマタイトナノ粒子の合成には既に成功しているので今後、これをケイ酸塩ガラスに添加した試料を作成し、光触媒能向上させた試料について評価を行う予定である。
数学教育における空間思考の育成についての研究

1.空間思考に関する立体の回転、合成・分解、投影・展開・切断、空間における定位、視点の変更と統合、事象のモデル化や課題遂行における二次元図表示、言語・記号による説明等を要する問題場面で、小学生・中学生・高校生(約2000人)を対象に実態調査を行い、次の諸点を明らかにした。小学段階では、4年位から立体の特性に注目した反応が現れ、5-6年で正反応率は低いが全体として中学・高校段階へ繋がる縮図を示す。中学段階では、立体の投影的・切断的見方、空間における定位、視点の変更と統合、図表現などにおいて、反応率の伸びが一定止まりになる。特に、図的表現力が弱いのが目立つ。高校段階では、学校差・個人差が大きくなる。他方、男女差に関して、特定の問題に対して、小学5-6年から顕著になり、学年進行とともに正反応率の差(男>女)が大きくなる。2.空間像と操作の特性について、児童生徒の記録・図やインタビューをもとに、次の諸点を明らかにした。(1)空間像は次元的形象をもつ(2)空間像の操作の過程で、同次元の像のきり換えや低次元の像へのきり換えが行われる(3)像のきり換えは像操作の柔軟性を示す像のきり換えや推論の主要過程は図表現に現れる(5)像の次元のきり換えには、投影、展開、切断などの数学的知識・手法および図表現が介在する(6)空間像の構成と操作、数学的知識・手法および図表現は補完的関係にあり、三者の相乗作用によって、空間思考は有効に働く。なお、これらの特性は空間思考を促し、制約する。3.(1)基礎学力としての空間像の構成と操作、数学的知識・手法および図表現の位置づけ、(2)空間思考の育成に向けての教材開発と指導法の観点(3)教材開発と指導実践例を提起した。本研究では、空間思考を、主として図をもとに像をつくり、操作する心的活動と捉える。第1年次の本年度は、次の2つの面から研究した。1.空間思考に関する基礎的理論的研究ヤキマンスカヤ著「生徒の空間思考の発達」を主とする文献研究を行った。2.児童・生徒の「空間思考」に関する調査問題の作成及び予備調査の実施上記の文献研究で得られた知見を基に、空間思考の主要な要素と考えられる心的活動の側面を同定した。心的操作に関する児童生徒の到達度、小・中・高校の各段階でみられる心的操作の特徴、及び発達の傾向等を捉えるために、調査問題を作成し、平成10年3月、小学校16学年、中学校13学年、及び高校第1学年の各1クラスで、予備調査を実施中である。調査問題は次の内容のものである。( )内は調べたい心的操作を意味する。(1)立方体の平面上の回転(念頭での、東西南北への90°回転とその合成)(2)与えられた情報から、立方体の向かい合う面の同定(視点の変更)(3)結び目ができるひもとほどけるひもの判別(空間における曲線の交差の判定)(4)絵(安野光雅またはエッシャー)を見て、不思議なところを言葉で説明する(3次元ユークリッド空間における立体構成との違いの認識とその説明の仕方)(5)ポリキューブの穴通し(念頭での立体回転、投影的見方)(6)タングラム(念頭での図形の合成・分解)(7)水の入った直方体の容器を1辺を固定して傾けて一定の水を出していく。ある時点での、水面の形の判断、展開図における水面の表示(応用力)現在、一部調査中で結果の分析を終えていないが、興味ある結果が予想できる。

なお、購入備品のコンピュータは結果の分析処理に、また、デジタルカメラ、テープレコーダは生徒の活動の様子及び発話を記録・分析に有効に使っている。第1年次の予備調査の結果を踏まえ、第2年次は、大阪、広島、島根地区の公立小学校・中学校・高等学校の児童生徒(計約2000人)を対象に空間思考に関する本調査を行った。調査問題は、第1年次報告に記載の問題と一部を除いて同じである。調査結果の分析と考察から、次のことが新たな知見として得られた。(1)空間思考の5段階とその特徴第I段階(小学校1-3年).この段階は、調査問題の項目によって反応率に大きな振動がみられる。図による直観、一面的な視点、大きさより形に注目がいく結果と見られる。第II段階(小学校4年).小4年では、ある問題に対しては第I段階の特徴を示し、他のある問題では独自の傾向を示し、別の問題では第III段階の傾向に近似している。第III段階(小学校5-6年).正反応率は低いが、全体として、第IV-V段階の縮図である。この段階までに空間的思考の素地はできているといえる。第IV(中学校1-3学年).第IV段階では、念頭での立体回転・変形、視点の変更、投影的見方に関する問題は、正反応率は7割止まりである。第V段階(高等学校1-3学年).第V段階では第IV段階と比べて、正反応率が10ポイント以上高くなるものとほとんど変化しないものとに分かれる。(2)男女別反応問題によって異なるが、男女差がはっきり現れるのは第III段階以降である。特にある種の問題では、第III段階での男女差の傾向が第V段階まで続き、V段階では15ポイント以上の差(M>F)が顕れた。(3)空間像とその操作の特性.子どものメモ書きや面接から、課題解決において、児童生徒は次のどれかに分類できる。(1)図表示を用いる(2)文字・記号を用いる(3)図表示および文字・記号を用いる(4)何もかかない。(1)の図表示では、3次元図、2次元図、1次元図(線分の関係など)が用いられている。空間像とその操作が自由にできることは、(1),(2),(3)が課題に応じて使えること、および図表示における3次元図⇔2次元図⇔1次元図の間のきり換えが自由にできることが重要なポイントなることが判明した。1.空間思考に関する立体の回転、合成・分解、投影・展開・切断、空間における定位、視点の変更と統合、、事象のモデル化や課題遂行における二次元図表示、言語・記号による説明等を要する問題場面で、小学生・中学生・高校生(約2000人)を対象に実態調査を行い、次の諸点を明らかにした。小学段階では、4年位から立体の特性に注目した反応が現れ、5-6年で正反応率は低いが全体として中学・高校段階へ繋がる縮図を示す。中学段階では、立体の投影的・切断的見方、空間における定位、視点の変更と統合、図表現などにおいて、反応率の伸びが一定止まりになる。特に、図的表現力が弱いのが目立つ。高校段階では、学校差・個人差が大きくなる。他方、男女差に関して、特定の問題に対して、小学5-6年から顕著になり、学年進行とともに正反応率の差が(男>女)が大きくなる。2.空間増と操作の特性について、児童生徒の記録・図やインタビューをもとに、次の諸点を明らかにした。(1)空間像は次元的形象をもつ(2)空間像の操作の過程で、同次元の像のきり換えや低次元の像へのきり換えが行われる(3)像のきり換えは像操作の柔軟性を示す(4)像のきり換えや推論の主要過程は図表現に現れる
生殖過程におけるジベレリン生合成と信号伝達に関する分子遺伝学的解析

ジベレリン(GA)シグナル伝達の転写因子GAMYBは花、特に葯の発達に必須であり、GAMYBは花粉発達に重要な脂肪酸やフェニルプロパノイド代謝関連遺伝子の発現を制御する。さらに、GAMYBは花粉表面のエキシン形成に関与するCYP703A3のプロモーター領域に結合し、本遺伝子の発現を正に制御していることが明らかになった。このGA信号下流でのGAMYB-CYP703Aの発現制御はシダ植物のイヌカタヒバの胞子形成においても成立しており、GAMYBを介するエキシン形成のGA信号伝達が、植物進化のかなり初期の段階から成立していたことが予想された。植物生長ホルモンであるジベレリン(GA)が生殖にも重要な役割を果たしていることは古くから指摘されており、実際に、種なしブドウの作出などに用いられていることは広く知られている。にもかかわらず、GAが生殖にどのように関与しているかの分子レベルでの解析はほとんどなされていない。我々はイネのGA関連変異体を数多く選抜し、その変異に関与する遺伝子の機能を解析することにより、イネにおけるGAの生合成や信号伝達の研究を行っている。この過程で、我々はGAがイネの雄性生殖器官の発達と受粉能力に必須であることを見いだした。本研究はこの現象に着目して、「GAが雄性生殖器官の発達と受粉能力にどのように関与するか」を明らかにすることを目的とする。植物生長ホルモンであるジベレリン(GA)が生殖にも重要な役割を果たしていることは古くから指摘されている。我々はGAがイネの雄性生殖器官の発達と受粉能力に必須であることを見いだした、本研究はこの現象に前日して、「GAが雄性生殖器官の発達と受粉能力にどのように関与するか」を明らかにすることを目的とする。以下に昨年度の成果をまとめる。(1)GAシグナル伝達の転写因子GAMYBの機能欠損変異体gamybは花、特に葯の発達が異常となる。この異常はGA関連変異体の前における形態異常に類似していた。前における遺伝子発現をマイクロアレイにより解析した結果、gamyb変異体とGA関連変異体間での遺伝子発現様式は非常に類似していることが確認された。GAMYBの標的遺伝子と期待された脂肪酸やフェニルプロパノイド代謝関連遺伝子について、その発現制御機構を解析した結果、これらの遺伝子はGAMYBにより直接制御されると予想された。(2)イネGA関連変異体において、信号伝達に異常を来した変異体の後代分離は通常の3:1だが、合成変異体は分離比が異常となる。そこで合成変異体の弱いアリルを単離しこの機構について解析した、本変異体の花器官や花粉は正常に発達するが、花粉発芽や伸長が阻害され稔性が低下するc.これはGAを添加すると緩和されるので、GAは花粉発芽や伸長に必須であることが確認された、一方、半稔性を示す信号伝達の変異体では、花粉発達に異常を来すが発達した花粉の発芽や伸長は正常型と同様だった。また、花粉発達過程における合成と信号伝達遺伝子の発現様式は異なることから、発現様式の違いが生殖現象に異なった影響を与えたと考えられた。ジベレリン(GA)は、茎葉伸長・種子発芽・花粉形成などに関わる植物ホルモンである。これまでのイネGA欠損変異体やGA非感受性変異体の遺伝解析の結果から、GA非感受性変異体の遺伝はメンデルの法則に適合する一方、GA欠損変異体の遺伝浸透性は極めて低く、メンデルの法則に適合しないことを見出した。この原因を明らかにするため、今年度は、半稔性を示す新たなGA欠損と非感受性変異体の2系統を単離し、花粉形成と花粉管伸長について調べた。その結果、GA欠損変異体であるrpel(reduced pollen elongationl)の半稔性の原因は花粉管伸長の異常がその主たる要因である一方、非感受性変異体Slrl-d3は成熟花粉の形成異常が要因であることが解った。さらに各発達段階の野生型の葯を用いてGA生合成遺伝子とシグナル伝達因子の遺伝子について発現解析を行った。その結果、生合成遺伝子は花粉母細胞の減数分裂期以降に強く発現が見られたが、減数分裂期より早い時期では、その発現は殆ど検出できなかった。逆にシグナル伝達因子遺伝子は、減数分裂前の発達ステージで強く発現していた。これらの結果から、GA欠損変異体の配偶体型遺伝様式は、小胞子形成後、小胞子の遺伝子に依存したGA合成が花粉の発芽や伸長に必要である一方、GA受容に関連する遺伝子は減数分裂以前に花粉母細胞に発現し、そのタンパク質産物が減数分裂以降の花粉にも持ち込まれることにより使われることが解った。GAMYBは大麦のアリューロンにおいてジベレリン(GA)応答遺伝子群の発現を制御する転写因子として同定された。

これまでの本研究プロジェクトの成果から、イネを用いた解析から、GAMYBが脂肪酸代謝酵素CYP703A3の遺伝子発現を誘導することで、花粉表面のエキシン形成に関与することが明らかにされている。一方、我々はGA受容システムの確立と進化についても研究を進め、GA受容システムは維管束植物の発生後に誕生し、その後、広く高等植物に保存されていることを明らかにしてきた。そこで本年度の研究では、GAMYBの制御によるエキシン形成制御機構も維管束植物間で保存されているかを、小葉類イヌカタヒバ(S. moellendorffii)を用いて検討した。まず単離したイヌカタヒバのGAMYB(SmGAMYB)とSmCYP703A遺伝子(SmCYP703A)の発現パターンを調べたところ、両者はタペータムと雄性胞子でのみ発現していた。またSmGAMYBがSmCYP703A遺伝子のプロモーター領域にin vitroで結合すること、イネのgamybとcyp703a3変異体を用いた相補性検定の結果から、SmGAMYBとSmCYP703Aがイネと同等の機能を有することを確認した。さらにGA生合成阻害剤を処理した個体ではエキシン形成異常が見られ、且つこの異常がGA処理により回復した。これらの結果は、少なくとも維管束植物の発生後にはGAがエキシン形成過程に関与していたことを示唆している。GAMYBは大麦のアリューロンにおいてジベレリン(GA)応答遺伝子群の発現を制御する転写因子として同定された。昨年度の研究で、GAMYBの制御によるエキシン形成制御機構が小葉類イヌカタヒバ(S.moellendorffii)においても保存されていることを確認し、従って維管束植物問では、GAのエキシン形成を介する花粉形成が共通的に維持されていることを示した。先の研究により、GA受容システムは維管束植物(シダ以降)の発生後に誕生したことを明らかにしたが、今年度、高等植物のGAMYBに類似した遺伝子がコケ植物にも存在することを見いだした。GA信号伝達系が存在しないにもかかわらずその制御下で機能するGAMYB類似遺伝子が存在する理由を明らかにするために、ヒメツリガネゴケGAMYB様遺伝子をイネgamyb変異体に導入したところ、その変異形質を部分的に緩和した。さらに、ヒメツリガネゴケGAMYB様遺伝子はイネと同様、コケ内でCYP703遺伝子を正に制御していることを見いだした。これらのことは、コケ植物にはGA受容システムは確立されていないが、その下流で機能するGAMYB及びその標的であるCYP703遺伝子の制御システムは存在していることを示している。本研究は、「GAが雄性生殖器官の発達と受粉能力にどのように関与するか」を明らかにすることを目的とした。最終年の本年は、「GAは本来、雄性生殖ホルモンとして機能した」と言う作業仮説の元、以下の実験を行い、本作業仮説を検証した。イネのGAMYBとCYP703
胸部脊髄神経後枝三枝の走行についての三次元的構造解析

購入した3Dカメラを使用して用手解剖後、体壁内に走行しているため解剖剖出では位置情報を得にくい脊髄神経後枝の三次元構造を、本研究では胸部についてコンピュータ内に画像として取得し、再構築することが出来た。ヒト脊髄神経後枝の解剖構造はBogduk N氏が腰部にて報告した如く、胸部に於いても第一分岐は3分岐で、脊髄神経後枝の枝には未だに教書に記載されていない三番目の枝:脊髄神経後枝中間枝が各分節での検討で、常に存在している事が解った。したがって、脊髄神経後枝の本幹は体系的に三分枝になっていると思われる。本研究の結果は今後、適切に公示されなければならないと考えた。ヒトご献体の胸部脊椎後方の胸壁を脊柱を含めて広く摘出し脊髄神経後枝を既述の方法にて剖出し、剖出した部分についてクレア・フォーム社製3Dスキャナーにて、その形状を三次元的にコンピュータ・ソフト内に取り込んで、部分的に構造の記録をくりかえす。取り込んだ部分的構造の記録はコンピューター・プログラマーと共に3DソフトLight Wave内で一つの大きな3次元画像として完成し、今後の臨床的研究に利用できるような、研究結果を作成する。現在第10から第12胸椎までのデータ解析を終了した。また、昨年(第25年度12月)にアメリカ臨床解剖学会会長Shane Tubbs氏よりNerve and Nerve Injuryの最新書の共同著者として第33章末梢神経の章の記載を依頼され、いままでの研究結果を含めて、本面(平成26年三月)に投稿した。また、平成25年8月、新潟大学「夏の解剖セミナー」にて「脊髄神経後枝の構造・特に脊髄神経後枝中間枝」についての講演依頼があり、上記の研究を含めた今迄の研究結果について講演した。2体の研究用解剖献体を対象として第12胸神経後枝から初めて各後枝の外側枝・中間枝・内側枝の剖出を行い、つぎに3D scanner(Artec社製Eva)を使ってその詳細な位置と形状を撮影・保存し3D画像ソフトLight Waveを使用して三次元がぞうとして大きな3Dがそうを作成している。現在頭側にむけて進行中で、第5胸神経後枝まで進行している。また、この間、平成26年日本ペイン・クリニック学会年会総会にて脊髄神経の構造についての特別講演を依頼されたので、研究結果発表の場所として承諾し、7月25日新宿京王プラザにて「腰神経・胸神経の3D解剖学と星状神経節」の表題にて教育講演をおこなった。また、以前からの研究業績を評価され米国臨床解剖学会会長アラバマ大学小児神経外科部長Shane Tubbs教授より教書「Nerve and Nerve Injury改訂版」の第32章・脊髄神経末梢の解剖の寄稿を依頼され、第32章26頁(英文)の寄稿をおこなった。本書はElsevier社よりNerve and Nerve Injuryとして平成27年三月に出版された。現在、東京医科大学人体構造学教室にて胸神経後枝の構造解析を完成すべく鋭意努力中である。この研究結果を下位胸部脊髄神経後枝の構造として2015年ヨーロッパ臨床解剖学会に、また、下部胸部と腰部脊髄神経後枝の比較として新たな原著論文の記載を行っている。3年間の本研究プロジェクトにてヒト胸部脊髄神経後枝本幹の分枝ならびに脊柱周囲の体壁内の走行について研究を遂行することが出来た。いままでの基礎的研究ならびに腰部について研究から、現在の脊髄神経後枝についての解剖図譜は不正確であることがわかっていたが、今回の研究にて脊髄神経後枝について3Dカメラを使って胸部の脊髄神経後枝の分枝・走行について三次元的な構造の解析を終了することが出来た。すなわち、胸部脊髄神経後枝本幹の分枝ならびに脊柱周囲の体壁内の走行について三体のご遺体について12対の胸神経の走行の研究を終了した。これにて、いままでに胸部・腰部の脊髄神経後枝の巨視的構造を得ることができた。今回の研究にて脊髄神経後枝は脊柱起立筋の発達、脊椎椎間関節ブロック、脊柱管狭窄術の術後の回復・リハビリに関係する神経であり、本研究結果は臨床医学への貢献が期待される。古典的解剖構造の描写は、勿論、構造の理解に大変重要だが、3Dカメラの使用は体壁中に埋没している末梢神経の三次元構造の解析に大変有効であった。3Dカメラの使用は物体の構造を他覚的に保存することが出来る。胸神経後枝12対のうち9対までの剖出と測定を終了した。三年間の研究日程で、最終年度の研究であるが、現在、研究に専念しており、研究期間内に研究を終了できると考えている。この間、いままでの研究結果の一部を報告することも出来た。肉眼解剖学

現在の研究手法を第1胸神経後枝の構造解析まで繰り返して、本研究を終了する。本研究は解剖学・麻酔科学・整形外科学・脳外科学の一部に関係してあり、それらの分野の学会・雑誌に研究結果を報告したいと考えている。また、本研究の延長として頸部・仙骨部脊髄神経後枝の構造解析を将来行いたいと考えている。この結果、将来解剖学教書が書き換わる予定である。現在胸部脊髄神経12分節のうち、3分節の解析を終了した。胸椎解析のほか、いままで研究してきた腰椎の脊髄神経後枝の研究の不明点の補填もおこなっており、おおむね研究は順調である。本研究は3Dスキャナーのデータ補正をコンピュータ・プログラマーに依頼している。胸神経後枝12対のうち現在全体のおよそ2/3の測定が終わっているが、第6,第5胸神経のデータ整理についての請求が遅れている。しかし、これは一時的なものであって、研究は進行しているので、三次元カメラのデータ補修について必要なコンピュータプログラマーの請求は追従してくるのは当然で、たまたまプログラマーからの請求が遅れたものである。今後、打ち合わせをより厳重にして、研究の進行に支障の無いように気をつける。胸神経後枝12分節の後枝の外側枝・中間枝・内側枝の形状を解析し研究期間の間に研究結果を著名な解剖学雑誌に原著として報告することを目指す。2015年度には第1胸神経から第4胸神経までの剖出・データ取得とヨーロッパ臨床解剖学会での学会発表、2016年3月日本解剖学会での学会発表、ならびに学術雑誌の英文誌Spineへの論文の投稿を予定している。忙しい一年でもあり、これについてのデータ編集、論文作成について、研究費の使用を予定している。研究器材購入により研究費に端数が発生した。次年度研究費に加えて使用したい。
ヒストンによる抗ウイルス自然免疫活性化メカニズムの解明と応用

本研究では、クロマチンの構成タンパクである、ヒストンH2Bのウイルス認識機序や生理的意義の解明、そしてDNAを介した自然免疫活性化シグナル伝達経路を詳細に解析する事を目的とする。これまでに、ヒストンのH2Bが細胞質内で合成二本鎖DNAやDNAウイルス由来のDNAを認識し自然免疫活性化に関与している事を明らかとしている。今回の研究では、ヒストンH2BがDNAウイルスのみならずRNAウイルスである、HIV-1の複製にも関与している事を明らかとした。また、siRNAライブラリーを用いる事で、新たにDNAによる自然免疫活性化に関与している分子の同定をした。昨年度までに行っていた、siRNAライブラリーを用いた網羅的スクリーニングにより同定された遺伝子において、いくつかの遺伝子のノックアウトマウスの作製を行っている。現在キメラマウスまで生まれており、今後遺伝子欠損マウスを用いて自然免疫、特にDNAによる自然免疫活性化シグナルに関して解析を行っていく。これまでに、ヒストンH2BがDNAウイルス認識に関与している事は明らかとしたが、RNAウイルスに関しては詳細な解析が行われていなかった。RNAウイルスであるHIV-1を用いて解析を行ったところ、ヒストンH2Bに対するsiRNAを導入する事で、HIV-1の感染および複製が増大されている事が示された。このことは、ヒストンH2BがDNAウイルスのみならず、レトロウイルスなどのRNAウイルスの排除にも関与している事が示唆された。これまでにDNAによる自然免疫活性化のメカニズムが明らかとされているが、未だ詳細なメカニズムは明らかとなっていない。DNA、特に二本鎖DNAによる自然免疫活性化に関連する分子群を同定するために、約15000遺伝子に対するsiRNAライブラリーを用いて網羅的スクリーニングを行った。ヒトインターフェロン(IFN)-βプロモーターの下流にルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだレポーターplasmidの安定発現株を確立し、1次スクリーニングとして、細胞にsiRNAを導入した後、二本鎖DNAで刺激を行った。刺激後、細胞内のルシフェラーゼを測定する事で、二本鎖DNAによる自然免疫応答、特にI型IFN産生における特異的siRNAの影響について検討を行った。その結果、100以上の遺伝子が1次スクリーニングにより同定された。2次スクリーニングとして、ヒト由来細胞に、1次スクリーニングで同定された遺伝子に対するsiRNAを導入し、二本鎖DNA刺激後のIFN-βの産生をELISA法にて測定した。2次スクリーニングの結果、約50の遺伝子が二本鎖DNAによる自然免疫応答に関与している事が示唆された。現在は同定された遺伝子をクローニングし、他の自然免疫関連分子との相互作用を、免疫沈降法を用いて解析している。いくつかの遺伝子に関してはノックアウトマウスの作製を行っている。これまでにヒストンH2Bが二本鎖DNAを認識し、自然免疫応答を活性化する事を明らかとしてきたが、ヒストンH2Bの翻訳後修飾に関しての詳細な解析は行っていなかった。そこで、ヒストンH2Bの翻訳後修飾と自然免疫活性化に関して、ヒストンH2Bの遺伝子に点変異を挿入する事で、解析を行った。その結果、これまでに報告のあるリン酸化やアセチル化に関しては、DNAによる自然免疫応答には関与していない事がルシフェラーゼアッセイにより示唆された。DNAによる自然免疫活性化関連分子群の同定に関しては、1次スクリーニング、2次スクリーニングが終了し、いくつかの候補遺伝子が同定された。現在は他の分子との相互作用の解析など、より詳細なメカニズムの解析を行っている。また、特に興味深い遺伝子に関してはノックアウトマウスの作製も行っている事から、計画通りに研究が進んでいると言える。ヒストンH2BによるDNA認識機構の詳細な解析に関しては、現在までに二本鎖DNA認識に関与していると思われる翻訳後修飾は明らかとなっておらず、引き続き解析が必要であると言える。また、細胞内局在に関しては、二本鎖DNA刺激に応じて、ヒストンH2Bの局在の変化が確認されており、今後はより詳細な解析を進めて行く必要がある。平成24年度は引き続きスクリーニングを行うとともに、主に前年度において同定された遺伝子に着目し分子間相互作用や、詳細なメカニズムについてさらに追求して解析を進める。同定された自然免疫関連分子がワクチンアジュバントや免疫調節因子として応用可能か、マウスを用いてin vivoでの検討を行う。siRNAライブラリーを用いたスクリーニングによって同定された関連遺伝子の、生体における詳細な役割を解析するために、ノックアウトマウスの作製を行う。引き続きsiRNAライブラリーを用いてスクリーニングを行うために、ルシフェラーゼアッセイや、I型IFNのELISAを行う予定であり、それらの消耗品を購入予定である。また、ワクチンアジュバントとして応用可能か明らかとするために、マウスを購入予定である。他には学会発表のための旅費、そして論文投稿費に充てる。
ＧＰＳ衛星の電波から断層すべりを直接求める手法の開発：地震前後のすべりの解明へ

GPSの位相データから断層すべりが一様であると仮定した場合のすべりの時間発展を推定するプログラムを作成した。ただし、GPSデータに含まれる各種誤差の補正をしていないため、数キロ十数キロ程度の範囲でしか適用できない。また、短時間の余効すべりと長期的な余効滑りの比較を目的として、東北地方太平洋沖地震後2.5年間の余効すべりと粘弾性緩和をインバージョンによって同時推定し、海底地殻変動観測点の変位方向が陸上地殻変動点のそれと逆向きになることを定量的に評価した。本年度は、University of Iceland, Institute of Earth Sciences, Nordic Volcanological CenterのThora Arnadottir博士を訪問し、アイスランドにおける類似研究の現状について情報収集した。アイスランド大学では、火山活動にともなう地殻変動監視を目的としたGPS連続観測網が整備されている。現状ではリアルタイムでのテレメータはされていないものの、異常があれば準リアルタイムでのデータ解析と、それに伴う地殻変動源の推定を行なうシステムを確立しつつあるとのことだった。しかし、本研究のような、リアルタイムでの変動源推定は今後の課題であり、共同研究を視野に今後も情報交換することとなった。本課題におけるシステム構築に関しては、GPSの位相データから変動源を推定するアルゴリズムとして、拡張カルマンフィルタの利用を検討し、アルゴリズムの適用可能性について検討を行った。粒子フィルタの適用も考えられるが、計算量が膨大になるため、現実的ではない。拡張カルマンフィルタを用いたシミュレーションを行なったところ、解の収束が良くなかった。拡張カルマンフィルタは、非線形の観測システムを、解として妥当な値(初期値)の周りで線形化するため、初期値が妥当でない場合は、解が適切に収束しないようである。以上の検討の結果、拡張カルマンフィルタの適用は適切ではなく、別のアルゴリズムの適用を検討する必要があると考えられる。本研究の一環として、火山地域の地形を考慮した地殻変動解析ソフトの作成を行なった。摂動法を用いているが、摂動の0次の取り方で結果が少し変わるという問題点が残っているが、火山に加えて海溝型地震への適用を行なった。概ね結果は良好である。本課題では、1分から数時間スケールの準静的な断層すべりの解明のため、(a) GPSの衛星データ(搬送波位相)から断層すべりを直接求める手法を開発すること、(b) 2011年東北地方太平洋沖地震や2003年十勝沖地震時のGPSデータに適用して地震直前・直後の準静的すべりを推定すること、(c)得られたすべりの履歴から破壊直前あるいは破壊から余効すべりに遷移する過程を解明することを目指している。今年度は、Cervelli et al.(2002)によって開発された、GPS搬送波位相を断層すべりのインバージョンの入力として用いるプログラムの調査を行った。彼らのアルゴリズムでは、地球に固定された座標系と衛星の座標系の間の座標変換が行われていないため、概ね数十キロオーダーの空間スケールまでの狭い領域に限って適用可能であることがわかった。小規模の地震であれば、観測点分布は数十キロスケールでよいが、シグナルが小さくて断層すべりの検出が困難となる。そこで、このプログラムを入手し、新潟県中越地震や中越沖地震のGPSデータに対して適用を試みた。これらの地震の規模は大きく、100km以上のスケールで観測点を含まないと断層すべりが拘束できないことがわかった。また、残差を見ると、系統的な非白色雑音が乗っており、GPS受信環境に起因する多重散乱(マルチパス)がのっていることが予想される。推定された断層すべりの時間発展が擾乱をもつのも、マルチパスの一部を断層すべりのパラメータが吸収してしまった可能性が考えられる。昨年度の検討結果を受け、本年度はGPSの位相データに含まれるノイズの振る舞いについて検討した。用いたデータは、過去の科研費で設置し、別の費用で引き続き運用している、八重山地域4箇所のGPSデータである。特に、黒島観測点では、校舎の改築によりアンテナの近くにマルチバス源となる柱ができた。以前は障害物はほぼない状況であったため、校舎改築前後におけるノイズの振る舞いを考察した。手法は、GIPSY-OASISソフトウェアで精密単独測位解析を行い、その残差を調査するものである。予想通り恒星日を周期とする残差成分が大幅に増加しており、測位結果にも悪影響を及ぼしていることがわかった。そこで、今年度計画していた研究計画を変更し、GPS位相データに人工的に、衛星に含まれるノイズと同程度のスペクトル特性を持つ恒星日周期のノイズを加えて、昨年度構築した解析ソフトの入力に使用した。その結果、データ中のノイズを、断層すべりとランダムウォークノイズに分離することができておらず、トレードオフが生じていること、その結果、断層すべり成分に大きな見かけの変動が出てしまうことが判明した。また、実際の地震現象への適用を目指し、地震後の余効変動の解析を進めた。本課題では、地震直後のアフタースリップの開始過程のイメージングを目指しているが、開発予定の手法が未完成のため、今年度は2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震後2年半の余効変動のモデリングを行った。本課題の目標とする成果ではないが、副産物的な成果として、余効変動をアフタースリップと粘弾性緩和に分離することに成功し、アフタースリップが2年半でほぼ終息していること、アセノスフェアの粘性フローの様子をデータから求めることに成功した。

ただし、地球回転や、大気遅延をはじめとするGPSデータに含まれる各種誤差の補正をしていないため、数キロ十数キロ程度の範囲でしか適用できない。この効用を確認するため、移動架台を用いた実験を東北大から提案をうけて検討したが、研究機関が終了となり、実験の実施とそれへの手法の応用には至らなかった。研究期間全体を通してGPS位相データの時間に依存するノイズの扱いに苦しんだ。本年度は暫定的にランダムウォークモデルを適用してプログラムを作成したが、実際のノイズの周波数依存性はよりピンクノイズに近く、ノイズの高周波成分が残ってしまう。このノイズと実際のシグナルとの分離が難しく、地殻変動が起こっていない時期の観測データを用いて行った試験解析においても、かなりのノイズ成分がシグナルとして推定されている。この扱いは今後の課題として残っている。研究期間内には十分な検討を行えなかったが、運営費等で細々と検討を続けたいと考えている。まずは東北大の移動式架台を用い、不動基準点の数メートル横に移動式架台を設置し、膨張型の源を仮定した動きをアンテナに与えてその源の推定を実施する。この空間スケールであれば開発したプログラムが利用でき、また、基線長も短いため、GPSのノイズも小さい。そして徐々に不動基準点からの距離を長くし、GPSノイズの振る舞いの統計的モデル化を行いつつ、源推定を成功させたいと考えている。また、本年度は昨年度に得られた副次的な成果を2つの海外学会において発表した。GPSの位相データから断層すべりが一様であると仮定した場合のすべりの時間発展を推定するプログラムを作成した。ただし、GPSデータに含まれる各種誤差の補正をしていないため、数キロ十数キロ程度の範囲でしか適用できない。また、短時間の余効すべりと長期的な余効滑りの比較を目的として、東北地方太平洋沖地震後2.5年間の余効すべりと粘弾性緩和をインバージョンによって同時推定し、海底地殻変動観測点の変位方向が陸上地殻変動点のそれと逆向きになることを定量的に評価した。「研究実績の概要」の項目で述べた通り、衛星の位相データに含まれるノイズが、断層すべりと時間依存ノイズにうまく分離できていないため、これまでに開発したアルゴリズムでは原理的に目標を達成するのが難しいことがわかった。昨年度の報告書では、粒子フィルタの使用を試みる旨の記述をしたが、この問題はフィルターのアルゴリズムを変更して解決するものではない。このことは、研究当初からある程度予想していたが、ノイズの振る舞いの悪さは想定以上であったと認めざるを得ない。測地学これまでに開発したアルゴリズムでは、断層すべりと時間依存ノイズへの分離が原理的に難しい。そのため、研究期間を1年延長し、その対策を講じ、手法を改良する。ノイズの分離は原理的に難しいため、位相データの事前処理が必要になると考えている。現在考えている手法は、各観測点で精密単独測位を数日分実施し、その残差をスタックすることで残差マップを作成し、それを観測データから差し引くという手法である。
ドライビングインタフェースによる脚型知能ロボットの遠隔操縦

本年度は,四脚歩行ロボットの高速視覚システム,およびハンドルとフットペダルからなる移動ロボット遠隔操縦のためのコックピットを開発し,脚型ロボットの遠隔操作基礎実験を行った.開発した高速視覚システムは小型軽量カラーCCDカメラ2台とDCモータ3台で構成される.2台のCCDカメラから得られた画像は,ステレオ画像ミックス回路を通して,画像処理ボードに入力される.画像処理ボードの出力はRF送信機でコックピット側に無線(UHF帯)で送信される.カメラの高速動作実験を行い,約40Hzの高速応答が可能であることが確認された.また,色抽出による物体視覚追跡実験を行い,ステレオ視を行いながら高速に物体を追従可能であることを実験的に確認した.ハンドルとフットペダルで四脚歩行ロボットを遠隔操縦するために,実時間歩容遷移アルゴリズムを開発した.このアルゴリズムの開発により,ハンドルの切れ角とフットペダルの踏み角にそれぞれロボットの旋回半径と歩行のデューティー比を対応させ,旋回半径,歩行のデューティ比を実時間で連続的に変化させることが可能となった.ハンドルとフットペダル,その入出力用コンピュータを使用して,コックピットを構築した.入出力用コンピュータにはPCを使用し,リアルタイムOSであるRT-Linux上で入出力ドライバ,および遠隔操作ソフトウェアを開発した.高速視覚システム,およびコックピットを用いて,四脚歩行ロボットの遠隔操作基礎実験を行った.操作者は実際のロボットの動作を見ず,カメラから送られてくる現在ロボットが観察している画像を頼りに,ハンドルとフットペダルで操縦を行い,このインタフェースの有効性を確認した.本年度は,四脚歩行ロボットの高速視覚システム,およびハンドルとフットペダルからなる移動ロボット遠隔操縦のためのコックピットを開発し,脚型ロボットの遠隔操作基礎実験を行った.開発した高速視覚システムは小型軽量カラーCCDカメラ2台とDCモータ3台で構成される.2台のCCDカメラから得られた画像は,ステレオ画像ミックス回路を通して,画像処理ボードに入力される.画像処理ボードの出力はRF送信機でコックピット側に無線(UHF帯)で送信される.カメラの高速動作実験を行い,約40Hzの高速応答が可能であることが確認された.また,色抽出による物体視覚追跡実験を行い,ステレオ視を行いながら高速に物体を追従可能であることを実験的に確認した.ハンドルとフットペダルで四脚歩行ロボットを遠隔操縦するために,実時間歩容遷移アルゴリズムを開発した.このアルゴリズムの開発により,ハンドルの切れ角とフットペダルの踏み角にそれぞれロボットの旋回半径と歩行のデューティー比を対応させ,旋回半径,歩行のデューティ比を実時間で連続的に変化させることが可能となった.ハンドルとフットペダル,その入出力用コンピュータを使用して,コックピットを構築した.入出力用コンピュータにはPCを使用し,リアルタイムOSであるRT-Linux上で入出力ドライバ,および遠隔操作ソフトウェアを開発した.高速視覚システム,およびコックピットを用いて,四脚歩行ロボットの遠隔操作基礎実験を行った.操作者は実際のロボットの動作を見ず,カメラから送られてくる現在ロボットが観察している画像を頼りに,ハンドルとフットペダルで操縦を行い,このインタフェースの有効性を確認した.