hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
卓球において回転戦術が得点に及ぼす影響の定量化

卓球の特徴を理解する上でボールの回転は重要な情報であるが,これまでに得られている情報は限られている.申請者はこれまでに,従来手法の問題を解決するボールの回転計測アルゴリズムを開発している.本研究では,まず,このアルゴリズムを応用した回転計測システムの開発によって従来難しかった競技会会場における打球の回転計測を実現する.そして多数の競技会における試合を対象に回転戦術を分析し,「卓球において,どのようなボールの回転が返球ミスを誘っているか」,さらには「極めて短時間でボールを打ち合う卓球において,人間はどの程度正確に回転戦術に対応できるか」を定量的に解明する.卓球の特徴を理解する上でボールの回転は重要な情報であるが,これまでに得られている情報は限られている.申請者はこれまでに,従来手法の問題を解決するボールの回転計測アルゴリズムを開発している.本研究では,まず,このアルゴリズムを応用した回転計測システムの開発によって従来難しかった競技会会場における打球の回転計測を実現する.そして多数の競技会における試合を対象に回転戦術を分析し,「卓球において,どのようなボールの回転が返球ミスを誘っているか」,さらには「極めて短時間でボールを打ち合う卓球において,人間はどの程度正確に回転戦術に対応できるか」を定量的に解明する.
α遮断薬の虚血心単相性活動電位、心筋層電位への影響とKATPチャネルとの関連

本研究の目的は急性虚血-再潅流心におけるα1遮断薬の単相性活動電位持続時間(MAP)ならびに心筋内相、外相電位再分極相への作用がKATPチャネルを介するか否かを検討することにある。麻酔ビ-グル犬を用い、左冠動脈第1と第2対角技を結紮し虚血心を作成した。MAP90、MAP立ち上がり速度(mV/ms)、心筋内層と外層(虚血域と正常域各2点)のQRS時間、QT時間、JT時間を測定した。KATPチャンル開口薬はY26763(Y)、遮断薬はGlibenclamide(GB)、α1遮断薬はBunazosin(BN)を用いた。(3)GB群、Y群、Y+BN群とも冠結紮後1分、4分でのMAP立ち上がり速度、QRS幅は対照に比べ有意な変化はなかった。(4)以上より、α1遮断薬は急性虚血心筋における短縮した活動電位持続時間(再分極相)を延長する作用があり、その機序としてKATPチャネル機能の抑制が示唆された。
クリンカアッシュを用いた寒冷地対応型舗装の開発に関する研究

1研究目的土などと固化材を混合した土系舗装が,年々増加傾向にある.用途としては,遊歩道・園路,建造物の周辺整備等があげられる.上系舗装は,自然に近い景観性に優れた舗装体を構築することが可能であり,歩きやすさなどの衝撃吸収,ヒートアイランド現象の緩和に有効であるが,寒冷地においては凍害による表面劣化が見られ,景観を重視した場合問題となっている.また資材は,県内産業の振興を図ることを目的に,県内産の使用が義務付けられ,「地産地消」の取り組みが行われている.しかし,良質な地盤材料が入手困難な場合,やむをえず県外から調達を行っているのが現状である.東日本大震災以降,原子力発電所の稼働停止により,急速な火力発電依存となり,石炭火力発電が増加している.石炭火力発電所から排出される石炭灰は,再生資源として,有効利用しなければならない.石炭灰の一種であるクリンカアッシュに着目し,地盤材料として用い,寒冷地対応型舗装として検討を行った.2研究方法クリンカアッシュ,固化材の配合量を定量的に変化させ供試体を作製し,圧縮試験を行い,材齢7日で圧縮強さ3000kN/m2を目安とし,適量配合を見出す.舗装厚さ3cmの試験施工により,以下の試験を行う.1)ヒートアイランド現象緩和検証(表面温度を測定しアスファルト舗装と比較)2)舗装表面劣化診断(3Dスキャナーを用いた舗装表面形状の計測,山中式土壌硬度計による非破壊試験,現場透水試験).これらを定期的に計測することにより,経時変化を考察し,舗装材の性能評価行う.3研究成果(1)アスファルトの表面温度は,夜間にも地表面温度は気温よりも高く,クリンカアッシュに比べて昼夜を通して高く,最高温度の差は13°Cあった.(2)土壌硬度34mm以上,透水係数×10^<-3>cm/secの範囲内であり,顕著な表面劣化は見られなかった.結果より,クリンカアッシュは,寒冷地対応型舗装の地盤材料として適用可能である.1研究目的土などと固化材を混合した土系舗装が,年々増加傾向にある.用途としては,遊歩道・園路,建造物の周辺整備等があげられる.上系舗装は,自然に近い景観性に優れた舗装体を構築することが可能であり,歩きやすさなどの衝撃吸収,ヒートアイランド現象の緩和に有効であるが,寒冷地においては凍害による表面劣化が見られ,景観を重視した場合問題となっている.また資材は,県内産業の振興を図ることを目的に,県内産の使用が義務付けられ,「地産地消」の取り組みが行われている.しかし,良質な地盤材料が入手困難な場合,やむをえず県外から調達を行っているのが現状である.東日本大震災以降,原子力発電所の稼働停止により,急速な火力発電依存となり,石炭火力発電が増加している.石炭火力発電所から排出される石炭灰は,再生資源として,有効利用しなければならない.石炭灰の一種であるクリンカアッシュに着目し,地盤材料として用い,寒冷地対応型舗装として検討を行った.2研究方法クリンカアッシュ,固化材の配合量を定量的に変化させ供試体を作製し,圧縮試験を行い,材齢7日で圧縮強さ3000kN/m2を目安とし,適量配合を見出す.舗装厚さ3cmの試験施工により,以下の試験を行う.1)ヒートアイランド現象緩和検証(表面温度を測定しアスファルト舗装と比較)2)舗装表面劣化診断(3Dスキャナーを用いた舗装表面形状の計測,山中式土壌硬度計による非破壊試験,現場透水試験).これらを定期的に計測することにより,経時変化を考察し,舗装材の性能評価行う.3研究成果(1)アスファルトの表面温度は,夜間にも地表面温度は気温よりも高く,クリンカアッシュに比べて昼夜を通して高く,最高温度の差は13°Cあった.(2)土壌硬度34mm以上,透水係数×10^<-3>cm/secの範囲内であり,顕著な表面劣化は見られなかった.結果より,クリンカアッシュは,寒冷地対応型舗装の地盤材料として適用可能である.
断層面に発達する鏡肌の成因に関する総合研究

本年度は次の2つのことを目的として研究を進めた。1.天然試料の観察:原子分解能透過型電子顕微鏡観察によって以下のことを明らかにした。チャート岩体(Franciscan帯、玖珂層群)と石灰岩体(Vuache断層)に発達する鏡肌表面は各々、石英と方解石によって構成されている。しかし、玖珂層群の試料においは石英を主としながらも、鏡肌の最表面から約15nmの幅において、わずかにアモルファス層が認められた。またVauche断層中では、方解石中にわずかにLime(CaO)が確認された。前年度までの研究結果を合わせて考えると、Vauche断層中には、わずかに石灰岩の熱変成作用(Limeの形成)が認められるが、鏡肌の成因に対する地震性断層すべりによる積極的な証拠は認められない。2.大理石を用いた二軸摩擦実験:垂直応力3-80 MPa、すべり距離6.1-110.6 mm、変位速度30μm/sの実験条件で力学データを取得した。その結果、50 MPaと80 MPaのガウジ実験で摩擦強度の弱化が確認でき、回収試料中に鏡肌の発達が認められた。また、スティックスリップが発生していない実験においても鏡肌の発達が認められた。このことはスティックスリップが鏡肌の成因ではないことを示唆する。また大理石ブロックのすべり面に鏡面研磨を施した実験では、摩擦係数が約0.2程度となった。このことは、一旦鏡肌が生成された断層面は、クリープ性地震発生につながることを示唆する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。鏡肌を伴う断層運動の力学特性を明らかにするためにCarrara marbleを試料とし,高速摩擦試験と二軸摩擦試験(クリープ実験)を行った.また実験回収試料と天然に露出するチャートと石灰岩に発達する鏡肌の軟X線照射によるXANES測定を行った.実験条件は,すべり速度0.10 m/s,垂直応力1.0 - 10.0 MPa,すべり変位量は最大5 mと,すべり速度30 um/s,垂直応力10 - 20 MPa,すべり変位1.1 mm - 111.5 mmとした.高速摩擦試験によって,鏡肌の発達の程度と摩擦係数の変化に関するデータを取得することができた.二軸摩擦試験ではすべり距離が短いために,摩擦係数に影響を与える程度には鏡肌は発達しなかった.実験で得られた結果をまとめる.1)鏡肌はすべり変位と垂直応力が大きいほど良く発達する.約30 cmのすべり変位で比較した場合,1.0 MPaの垂直応力では,すべり面の約6 %の領域でのみ鏡肌が認められるが,5.0 MPaの垂直応力では鏡肌は約40 %にも達する.2)鏡肌は垂直応力が大きいほど,短いすべり変位で発達するようになる.3)3.0 MPaまでの低い垂直荷重の実験では,鏡肌の形成に伴い摩擦係数の劇的な低下は見られないが,5.0 MPaでは鏡肌の形成に伴い低い摩擦係数(0.4)を示すようになる.4)二軸摩擦試験でも鏡肌は形成された.これらの結果は,地震性すべりでも非地震性すべりでも鏡肌は形成され,そして一旦鏡肌が形成されると摩擦係数は極端に低下することを示している.現時点では天然に露出する鏡肌を伴う断層のすべり挙動までは明らかにできていないが,鏡肌の発達は断層運動に大きな影響を与える事が明らかとなった.鏡肌のXANES測定では,蛍光収量法と全電子収量法を適用した.その結果は,鏡肌面を構成する物質は結晶質であることを強く示唆している.ほぼ計画通りに進んでいる.鏡肌を伴う断層運動の力学特性,特に前年度よりも大きな垂直応力での実験を試みたが,現時点においては有意な結果を得られていない.一方で鏡肌を構成する物質に関しては,試料の微細組織のキャラクタリゼーションから以下のことが明確となった.試料は天然に露出するチャート,石灰岩,角閃岩,蛇紋岩,炭質泥岩,クロミタイト,砂岩,泥岩の8種類(計11個)の岩石に発達する鏡肌と実験回収試料である.キャラクタリゼーションには光学顕微鏡,原子間力顕微鏡,走査型電子顕微鏡,透過型電子顕微鏡を用いた.全ての岩石種に発達する鏡肌で以下の共通する微細組織の特徴が認められた.1鏡肌近傍を構成する鉱物は脆性破壊している.2鏡肌は多数の偏平したナノ粒子で構成され,その粒子の高さ(h)と直径(d)の比(h/d)は試料毎に一定で0.02から0.05の値を示す.3水平スケールが550 nmのときのRoot-Mean-Square値は10 nm以下であった.この値はいかに鏡肌表面が平滑であるかを示す.実験で形成された鏡肌は,天然のものと同様に偏平したナノ粒子から構成されていた.このナノ粒子のh/d値は,垂直応力が5 MPaまでは0.23から0.07と小さくなる(扁平化が進む).垂直応力が約10 MPa - 30 MPaの条件では,今のところh/d値の有意な減少を認めることができていない.前年度に行った実験の回収試料とチャートと石灰岩に発達する鏡

肌の軟X線照射測定からは,鏡肌を構成するナノ粒子は結晶質(すなわちチャートでは石英,石灰岩と大理石では方解石)であることが示唆されていた.この結果の正当性を確認するために,京都大学の三宅亮准教授に援助していただいてFIBを用いた慎重な試料作成を行った.その試料を透過型電子顕微鏡で観察することで,軟X線照射測定結果の正当性を明らかにできた.実験において少し遅延があるが,ほぼ順調である.本年度は次の2つのことを目的として研究を進めた。1.天然試料の観察:原子分解能透過型電子顕微鏡観察によって以下のことを明らかにした。チャート岩体(Franciscan帯、玖珂層群)と石灰岩体(Vuache断層)に発達する鏡肌表面は各々、石英と方解石によって構成されている。しかし、玖珂層群の試料においは石英を主としながらも、鏡肌の最表面から約15nmの幅において、わずかにアモルファス層が認められた。またVauche断層中では、方解石中にわずかにLime(CaO)が確認された。前年度までの研究結果を合わせて考えると、Vauche断層中には、わずかに石灰岩の熱変成作用(Limeの形成)が認められるが、鏡肌の成因に対する地震性断層すべりによる積極的な証拠は認められない。2.大理石を用いた二軸摩擦実験:垂直応力3-80 MPa、すべり距離6.1-110.6 mm、変位速度30μm/sの実験条件で力学データを取得した。その結果、50 MPaと80 MPaのガウジ実験で摩擦強度の弱化が確認でき、回収試料中に鏡肌の発達が認められた。また、スティックスリップが発生していない実験においても鏡肌の発達が認められた。このことはスティックスリップが鏡肌の成因ではないことを示唆する。また大理石ブロックのすべり面に鏡面研磨を施した実験では、摩擦係数が約0.2程度となった。このことは、一旦鏡肌が生成された断層面は、クリープ性地震発生につながることを示唆する。1天然試料の観察:鏡肌の微細組織と形成メカニズムの普遍性と特異性を明らかにするために,28年度に引き続き天然試料の微細組織のキャラクタリゼーションを以下の様に行う.1)まず鏡肌面をFE-SEMを用いて観察する.その後,AFMを用いた観察を開始する.東京大学で取得したAFMのデータは,広島大学において詳細な画像解析を行う.2)鏡肌面に直交する面で岩石薄片を作成し,偏光顕微鏡とSEMとFE-SEMを用いて微細組織の観察を行う.3)集束イオンビーム装置,イオンシニング装置を用いて鏡肌面から超薄切片TEM試料を作成しATEMにより鏡肌の微細組織を観察する.2摩擦実験:二軸剪断試験機と回転式高速摩擦試験機を用いた大理石とチャートの摩擦実験を継続する.実験では,すべり速度,垂直応力,すべり距離が鏡肌の発達程度と摩擦係数に与える影響を把握する.鏡肌が形成された実験では,「天然試料の観察」と同じ手法を用いて,回収試料の微細組織観察を行う.3XANES測定結果は,鏡肌面を構成する物質は結晶質であることを示唆しているが,このことを透過型電子顕微鏡による鏡肌の直接観察から証明することも,今後の重要な課題とする.最終年度の研究の推進方策は,実験研究においては,10 MPa - 30 MPa以上の垂直応力での実験を安定的に成功させる.そして,この垂直応力条件下で形成される鏡肌を構成するナノ粒子の形態を測定し,その形態から断層運動が生じた際の深度を見積もる方法を確立させたい.また当初の予定通りに,鏡肌が断層の力学特性に与える影響を明らかにする.また,これまでに得られた鏡肌の微細組織の特徴と,今後取得する実験回収試料の微細組織のキャラクタリゼーションから、鏡肌の形成過程の詳細を明らかにすることを目指す.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
走査トンネル顕微鏡と赤外反射吸収分光によるステップ表面での分子の過渡的拡散の研究

平成18年度は、主に前年までのPt(997)表面でのNO分子の拡散の結果をより詳細に評価するため、解析に動的モンテカルロ法に基づくシミュレーションを行った。NO分子は、気相から表面に衝突後、約4.1Å過渡的に拡散する。これはCOの6.8Åよりもさらに短く、基盤へのエネルギー散逸がより効率的に行われている事や、より複雑なポテンシャルエネルギー表面の形状が関連していると考えられる。基板温度が40Kを超えると、ステップ直下の吸着種がステップを登って上段のブリッジサイトに移動する。ステップ上段のブリッジサイトはNO分子に対する再安定の吸着サイトであるが、そこまでのアプローチが上段テラスあるいは下段テラスからも可能という、興味深い結果が得られた。上段・下段からのアプローチの差は、Schwoebel効果として知られているが、NO分子はこの効果があまり重要でないことを見出した。ミクロな観点から、分子のSchwoebel効果に対する実験的な観測はこれまでになく、分子の表面拡散に対する新たな知見が得られた。また、テラス上ではオントップ吸着種が最近接のホローまたはステップサイトにホッピングし、その活性化エネルギー200meV、前指数因子2.0×10^<11>s^<-1>を見積もった。さらにテラスのホロー吸着種は、ブリッジサイトを経由し、隣のホローへ移動する。そのときの活性化エネルギーは290meV、前指数因子は6.5×10^<11>s^<-1>である。これらの結果と、共同研究のDFT計算の結果から、NO分子に対するPt(997)表面でのポテンシャルエネルギー表面の形状や、気相から入射したNO分子の拡散の様子を見積もることができた。また、それと同時にSTMの方も実験を並行して行い、低温での安定な測定が可能になった。また、上述の動的モンテカルロシミュレーションにローカルなSTMからの情報を取り入れられれば、(たとえば上述のステップを登るプロセスの速度定数など)より詳細なシミュレーションが行える。平成16年度は、Pt(997)ステップ表面上の分子の吸着、拡散について研究を行った。現在までに、ステップのどのサイトへNOが吸着し、解離するのかという基本的な情報は、実験的には報告はされていない。我々はSTMを用いて、低温でのNO分子の吸着サイトを実験的に決定することが出来た。Pt(111)表面では、NOがhollowサイト、on-topサイトに吸着することがすでに過去の振動分光、STMの研究からわかっている。低温STMで、ステップではbridgeに吸着することを決定した。Pt表面での拡散は、原子スケールで見ると分子のサイト間ホッピングと見なすことが出来る。そこで我々は、IRASスペクトルの時間変化を観測することで、異なるサイト間ホッピングの活性化エネルギー、頻度因子を求めた。6080Kでは、テラスのon-topサイトから、テラスのhollowサイト又はステップのbridgeサイトへのホッピングが観測された。さらにより高温(80100K)ではテラスのhollowサイトからエネルギー的に安定なステップのbridgeサイトへのホッピングを観測することが出来る。これらを、反応速度が1次と仮定してホッピングのモデル、連立微分方程式を立て、hopping rateを求めた。テラスのon-topからテラスのhollow又はステップのbridgeへは、並行してホッピングが進行するという簡単な微分方程式の解で説明でき、テラスのhollowからステップへのホッピングは、Pt(997)単位格子の12個のhollowサイト、1個のbridgeサイトのそれぞれの被覆率変化を13元連立方程式で説明でき、4次のRunge-Kutta法による数値計算で解析した。Arrhenius plotすることで、活性化エネルギー、頻度因子を求めることが出来た。on-topを脱出する時は約100meVの活性化エネルギー、テラスのhollow間をホッピングする障壁、(ステップ最近接の)テラスのhollowからステップへの活性化エネルギーが共に約200meVであることが分かった。平成17年度は、まず去年度の拡散の実験の制度をさらに上げるため、様々な温度でのIRAS測定を行った。それにより、活性化エネルギー、頻度因子に大きな変更はないが、さらに精度の高いArrheniusプロットを行うことができた。次に、これまでのNO吸着のIRAS実験の結果をさらに深く考察し、さらに本来の目的の1つである単一分子の拡散や電子状態、振動を観察するため、現在のSTMシステムの改良に取り組んだ。まず、以前より計画のあった、RHK社製STMコントローラを導入した。コントローラの本装置への最適化のため、コントローラ内部の電子回路の抵抗の変更など、改良を行った。その結果、さらに低ノイズで良好なSTM像が以前より安定して得られるようになった。次に、ロックインアンプを用いて、STS、IETSの測定システムの構築も行った。現在は、安定した低ノイズのSTS、IETS測定のため、装置周りのノイズ対策を行いながら実験を行っている。しかし、STMユニットにわずかな熱の流入があることが最近分かった。フィードバックループを開放して行うSTSが、一定のtip-sample距離で測定しにくい状況にあり、熱ドリフト対策が必要である。原因として、3重の熱シールドの(sample transferなどのための)穴をふさぐ可動シールドに冷却機構を取り付けていないためと思われる。そのため、そこからのradiationがあると思われる。現在は、ノイズ対策と並行して、これの改良の計画を立てている。これが解決できれば、きれいなスペクトルや、微分マッピングがとれると思われる。また、17年度は、装置の故障が多かった。

FTIRの光源フィラメントが切れたり、STMのチューブピエゾが折れた。また、粗排気のロータリーポンプの故障もあり、少なからずメンテナンスに時間を費やしてしまった。実験以外では、9月にベルリンでの国際学会でNOの熱拡散の実験について発表を行った。また、以前に行った11KでのPt(997)表面でのNO吸着状態の結果を論文にした。Surface Scienceに投稿、acceptとなり、現在はin pressの状態である。平成18年度は、主に前年までのPt(997)表面でのNO分子の拡散の結果をより詳細に評価するため、解析に動的モンテカルロ法に基づくシミュレーションを行った。NO分子は、気相から表面に衝突後、約4.1Å過渡的に拡散する。これはCOの6.8Åよりもさらに短く、基盤へのエネルギー散逸がより効率的に行われている事や、より複雑なポテンシャルエネルギー表面の形状が関連していると考えられる。基板温度が40Kを超えると、ステップ直下の吸着種がステップを登って上段のブリッジサイトに移動する。ステップ上段のブリッジサイトはNO分子に対する再安定の吸着サイトであるが、そこまでのアプローチが上段テラスあるいは下段テラスからも可能という、興味深い結果が得られた。上段・下段からのアプローチの差は、Schwoebel効果として知られているが、NO分子はこの効果があまり重要でないことを見出した。ミクロな観点から、分子のSchwoebel効果に対する実験的な観測はこれまでになく、分子の表面拡散に対する新たな知見が得られた。また、テラス上ではオントップ吸着種が最近接のホローまたはステップサイトにホッピングし、その活性化エネルギー200meV、前指数因子2.0×10^<11>s^<-1>を見積もった。さらにテラスのホロー吸着種は、ブリッジサイトを経由し、隣のホローへ移動する。そのときの活性化エネルギーは290meV、前指数因子は6.5×10^<11>s^<-1>である。これらの結果と、共同研究のDFT計算の結果から、NO分子に対するPt(997)表面でのポテンシャルエネルギー表面の形状や、気相から入射したNO分子の拡散の様子を見積もることができた。また、それと同時にSTMの方も実験を並行して行い、低温での安定な測定が可能になった。また、上述の動的モンテカルロシミュレーションにローカルなSTMからの情報を取り入れられれば、(たとえば上述のステップを登るプロセスの速度定数など)より詳細なシミュレーションが行える。
総形ドレッシングを要しないボールめねじ内研創成法の開発に関する研究

1.高周波グラインダー旋回台に高周波スピンドルを搭載して「三次元内研砥石台」が完成し、それをNC旋盤に搭載して「ボールめねじ内研創成装置」が完成した.「三次元内研砥石台」の傾き角および旋回角の変化に対し,砥石中心位置の変動は±5μm以内で十分な性能であることが確認された.2.砥石軸を傾き角および旋回角からなる三次元に設定した状態における,ボールめねじ工作物と砥石の間の三次元的な相互干渉過程のシミュレーション法が確立され,普通形状砥石(JIS1号平形縁形F)の使用によるゴシックアーチ断面のボールめねじの内研創成が可能であることが確認された.3.ボールめねじの内研創成実験に替えて,普通形状砥石(JIS1号平形縁形N)の使用による通常の「めねじ」の内研創成法が確立された.これを通じボールめねじの内研創成法の確立に確信が得られた.4.普通形状砥石(JIS1号平形縁形状F)を使用し,砥石軸を三次元に設定して対向するねじ面を別々に加工する方式によるボールめねじ(ボールナット)の内研創成実験がなされた.これを通じ内研創成されたボールめねじの系統誤差を考慮した精度は十分であり,本内研創成法の確立がなされた.5.不整形砥石によるボールめねじの内研創成法の確立に替えて,不整形砥石によるボールねじ軸の創成法が確立され創成実験がなされた.これを通じ条件によっては整形砥石によるよりも高い精度が得られることが確認され,不整形砥石によるボールめねじ内研創成法の確立に確信が得られた.6.不整形砥石の砥石形状の非接触による測定に付随して,測定器の特性に起因する不鮮明な測定データを鮮明化するための方法が確立され,広い応用の可能性が見いだされた.7.ボールめねじ内研創成法の開発に付随して,ボールねじ鋼球の運動解析が理論的になされた.1.高周波グラインダー旋回台に高周波スピンドルを搭載して「三次元内研砥石台」が完成し、それをNC旋盤に搭載して「ボールめねじ内研創成装置」が完成した.「三次元内研砥石台」の傾き角および旋回角の変化に対し,砥石中心位置の変動は±5μm以内で十分な性能であることが確認された.2.砥石軸を傾き角および旋回角からなる三次元に設定した状態における,ボールめねじ工作物と砥石の間の三次元的な相互干渉過程のシミュレーション法が確立され,普通形状砥石(JIS1号平形縁形F)の使用によるゴシックアーチ断面のボールめねじの内研創成が可能であることが確認された.3.ボールめねじの内研創成実験に替えて,普通形状砥石(JIS1号平形縁形N)の使用による通常の「めねじ」の内研創成法が確立された.これを通じボールめねじの内研創成法の確立に確信が得られた.4.普通形状砥石(JIS1号平形縁形状F)を使用し,砥石軸を三次元に設定して対向するねじ面を別々に加工する方式によるボールめねじ(ボールナット)の内研創成実験がなされた.これを通じ内研創成されたボールめねじの系統誤差を考慮した精度は十分であり,本内研創成法の確立がなされた.5.不整形砥石によるボールめねじの内研創成法の確立に替えて,不整形砥石によるボールねじ軸の創成法が確立され創成実験がなされた.これを通じ条件によっては整形砥石によるよりも高い精度が得られることが確認され,不整形砥石によるボールめねじ内研創成法の確立に確信が得られた.6.不整形砥石の砥石形状の非接触による測定に付随して,測定器の特性に起因する不鮮明な測定データを鮮明化するための方法が確立され,広い応用の可能性が見いだされた.7.ボールめねじ内研創成法の開発に付随して,ボールねじ鋼球の運動解析が理論的になされた.1.砥石軸を垂直面内の傾き角と水平面内の旋回角からなる三次元に設定した状態におけるボールめねじ工作物と砥石の間の三次元的な相互干渉過程のシミュレーション法が確立され、輸郭形状が単純な普通形状砥石(JlS1号平形縁形状F)の使用によるゴシックアーチ断面の「ボールめねじ」の「内研創成」が可能であることが碓認された。2.高周波グラインダー旋回台を設計して外注製作し(砥石台製作外注費)、それに高周波スピンドル(砥石台製作材料費)を搭載して、「三次元内研砥石台」が完成した。それをNC旋盤(購入備品)に搭載して「ボールめねじ内研創成装置」が完成した。ただし高周波スピンドルの空気静圧軸受けの周辺装置が末完成のため、内研創成実験は未だ行っていない。3.「三次元内研砥石台」の性能検査により傾き角および旋回角の設定範囲に対し、砥石中心位置の変動は±5μm以内で、十分な性能であることが確認された。4.ドレッサー取り付け台を設計して外注製作し(簡易ドレッサ製作外注費)それに現有のラジアスドレッサを取り付けて「簡易ドレッサ」が完成した。なお、高周波スピンドルの周辺装置の出費が予定を越えたため、簡易ドレッサの設計仕様を変更して現有のラジアスドレッサを利用する方式とした。5.普通形状砥石(JIS1号平形縁形状N〕の使用による通常の「めねじ」の内研創成法が確立され現有の装置によって創成実験がなされた。

これを通じボールめねじの内研創成法の確立に確信が得られた。6.「不整形砥石」による「ボールねじ」の創成法が確立され現有の装置によって創成実験がなされた。これを通じ不整形砥石によるボールめねじ内研創成法の確立(平成10年度以降の研究計画)に確信が得られた。1.平成9年度に未完成であった高周波スピンドルの空気静圧軸受けの周辺装置が完成され、三次元内研砥石台をNC旋盤に搭載した「ボールめねじ内研創成装置」が使用可能となった。2.使用可能となった上記「ボールめねじ内研創成装置」を用いて、普通形状砥石(JIS 1号平形縁形状F)を使用し、砥石軸を三次元に設定し、対向するねじ面を別々に加工する方式による「ボールめねじ」の「内研創成」実験がなされた。その際、平成9年度に完成された「簡易ドレッサ」を用いて縁形状Fに整形した1号平形WA#60砥石で荒研削を行った後、購入したCBN#100砥石で仕上げ研削を行った。3.内研創成された「ボールめねじ」の系統誤差を考慮した精度は十分であり、本内研創成法の確立がなされた。4.「不整形砥石」によるボールねじの創成シミュレーションと創成実験がなされ、条件によっては整形砥石によるよりも高い精度が得られることが確認され、不整形砥石によるボールめねじ内研創成法の確立にさらなる確信が得られた。5.レーザ寸法測定器とそれを走査・制御するパソコンからなる、不整形砥石の砥石形状測定をオンマシン非接触で行うための装置が完成されたが、分解能が十分に得られず新たな「後処理ソフト」の開発が必要となり、「オンマシン非接触測定法」の確立は来年度に行うこととした。6.上記5に時間を要したため、砥石軸を二次元に設定するモードの確立は来年度に行うこととした。一方、「後処理ソフト」の開発により新たな技術の確立の確信が得られた。7.ボールめねじ内研創成法の開発に付随して、「ボールねじ鋼球の運動解析」が理論的になされ、また運動の実測法も確立され、理論の正当性が確認された。1.「不整形砥石」によるボールめねじの創成シミュレーションがなされ、条件によっては整形砥石によるよりも高い精度が得られることが確認された。ここで開発されたシミュレーション法は従来とは異なり、ボールねじ(ボールねじ軸)とボールめねじ(ボールナット)を区別することなく創成シミュレーションが可能な画期的な方法である。2.不整形砥石の砥石形状測定をオンマシン非接触で行うための装置から出力される、不鮮明なデータを鮮明化するための「後処理ソフト」の開発がなされ、基本的な方策がほぼ確定したが、完成には至っていない。これは今後の大きなテーとして発展する可能性がある。3.上記2において、測定器の特性重み関数が求められ、標準偏差約0.09mmのガウス関数であることがほぼ確定された。4.データの鮮明度を計るために、「12-88不鮮明幅」と名付けた新たなパラメータw_<12-88>が開発・導入された.これはステップ応答において,ステップ高さの12%の高さを与える最も小さい横位置の値と,ステップ高さの88%の高さを与える最も大きい横位置の値の間の幅を以って与えるものである。5.上記4の「12-88不鮮明幅」による判定で、測定データにおけるw_<12-88>=0.22mmを鮮明化によってほぼ1/4のw_<12-88>=0.016mmに改善することに成功した。
細胞間接着と細胞極性から創発される集団運動の数理的解明: 細胞性粘菌を舞台に

細胞性粘菌は細胞間接着の極性と運動極性をもつ.これらの極性は多様な集団運動の制御を担う.本研究ではこのこれまで見過ごされてきた細胞間接着の極性を通した集団運動上の機能を理解する研究を数理的に行った.この研究で構築した数理模型を基に数値シミュレーションを行う事で主な結果として以下の発見があった.1)細胞間接着の極性は周囲の細胞の運動を自身の運動方向へ誘導することができる.2)細胞間接着の極性は古くから細胞性粘菌で知られた細胞の配置, side-by-side接触を説明することができる.3)細胞極性の維持時間は細胞運動の集団-個別転移を誘導することができる.細胞性粘菌の集団運動の研究を行うために理論的な研究を行った.Cellular Potts模型を拡張し,細胞の変形による運動,細胞接着および細胞極性の自由度を考慮した計算機シミュレータのプログラムングを完了した.また,このシミュレータに必要な計算機としてワークステーションを本科研費をもとに購入し研究室での設置を行った.そして相図作成のための網羅的な研究を行った.その結果,いくつかの予想外の結果を得た.運動秩序に関しては二つの独立な機構があることが分かった.一つは細胞運動の極性の維持性に起因するもの.二つ目は細胞接着の極性を制御因子とするものである.それらの制御因子は細胞運動の揺らぎや細胞密度と共にうまく制御すると動的な相転移様に個別運動状態から集団運動状態への転移を示すことが分かった.個別にそれぞれの因子を除いた詳細な研究の結果,極性維持時間に関するものに限っては極性の維持時間できまる距離のスケールと細胞密度のスケールのクロスオーバーで転移密度が決まっていることが突き止められた.後者に関しては転移点を決める機構は未だ不明であり今後の課題である.この研究から細胞の集団運動の制御につて細胞のパラメータとして重要なものとして,細胞極性の維持時間と細胞間接着の細胞膜上の分布の二つの重要な要因があることが分かった.現状では細胞性粘菌において集団運動を行う際,細胞は双方の細胞のパラメータが制御していることが知られており,生物がそのような制御を行っている理由が細胞集団運動の形成を容易にするためであるとのシナリオを描くことができた.シミュレーション研究に関する部分は予想より大きな進展を見せ,研究実績の概要に述べた通り想像しなかった細胞集団運動の機構を解明できた.その反面,予定していた実験的な検証法のデザインに関する部分に関しては,研究者当人の異動などのため,研究協力者との打ち合わせが行えず,進まなかった.去年度の研究で明らかになった集団運動制御機構を踏まえ,理論的研究を推し進めたほか,筑波大の実験研究者や奈良医大の研究者との相談の下で実験研究のデザインを行った.理論的な部分では前年度良く分かっていなかった細胞接着の極性に起因する集団運動の解析を推し進めた.その結果,ある粗視化法を用いることにより,細胞骨格極性の持続性の集団運動制御に帰着できることが示せ,生物物理学会等で報告した.このことでこの双方の集団運動制御機構を統一的に理解することができるようになった.もう一つの進展として細胞骨格極性および細胞接着極性の高次項を導入する研究と密度による集団運動制御の研究を行った.前者では四重極子の異方性を持つ細胞で先に述べたものとは異なる集団運動制御機構を発見し,物理学会等で報告した.後者の密度依存に関しては細胞の乱流状態などの単純な集団運動の範囲にはない状態を発見したが,現状の処密度依存性の系統的計算ができておらず,今後の課題となった.実験のデザインパートに関しては,我々の集団運動の機構が筑波大の実験グループの実験と整合するかを検討した.詳細な実験データの結果からは細胞の振る舞いの中に多くの我々の仮定に合わない細胞が混在していることが明らかとなった.細胞のこのようなふるまいはその分化によるものと考えられる.その分化の分子的な起源を推定するため,今後の理論研究では新たな模型の拡張が必要なことが分かった.理論的研究では複数のこれまで知られていなかった細胞の集団運動制御機構を明らかにできた.またそれらを理解するための理論的な概念が整理されつつある.これまでの研究は部分的に論文として公表することもできた.また新たな実験指針を立てるための次のステージの数値シミュレーションデザインも行う事が出来た.これらの進展からおおむね当初の予定通り研究が進んでいるものと評価している.昨年度までの研究成果において,細胞密度とその集団運動の関係を調べてきた.実験では集団運動を起こせる密度はある程度多くなければならず,その理由を調べるのが目的であった.そして数値実験において実験でも知られていない乱流と思われる集団運動を発見し,その物理的理解のための研究を本年度行った.その結果,この運動はバクテリア系で知られているアクティブ乱流のようなものではなく空間配置としては秩序を持つ者の時間的に不規則運動を行う集団運動のカオス状態であることを突き止めた.またバクテリア系での乱流が細胞形態に影響される事をヒントに細胞形態を制御した場合の集団運動を調べた.結果としてバクテリアの系とは異なり,横長の細胞と,縦長の細胞は集団運動としては安定定常状態にあり,その中間的な形態異方性の無い細胞において先の集団運動のカオスが起きることを見出した.昨年度の研究から細胞性粘菌の実験との比較で,細胞集団運動における細胞個々の振る舞いは細胞の分化の影響が大きいことを報告した.この挙動を説明するため,二種の細胞を混ぜた集団運動の配置秩序形成を調べる研究を行った.

この研究では細胞性粘菌の配位は実験で見られる配位とは明らかに異なり,さらなる検討が必要であることが分かってきた.この研究で用いた細胞間接着の極性が一方向分極を仮定していたが,おそらく実験では別の分極を行っている可能性が示唆された.現状の処この違いを説明することはできていない.細胞性粘菌は細胞間接着の極性と運動極性をもつ.これらの極性は多様な集団運動の制御を担う.本研究ではこのこれまで見過ごされてきた細胞間接着の極性を通した集団運動上の機能を理解する研究を数理的に行った.この研究で構築した数理模型を基に数値シミュレーションを行う事で主な結果として以下の発見があった.1)細胞間接着の極性は周囲の細胞の運動を自身の運動方向へ誘導することができる.2)細胞間接着の極性は古くから細胞性粘菌で知られた細胞の配置, side-by-side接触を説明することができる.3)細胞極性の維持時間は細胞運動の集団-個別転移を誘導することができる.集団運動の制御機構の理解は大きく進んだが,細胞接着と細胞極性の協力による現象というよりもそれぞれの独立な効果の理解であり,その境界でどのような新規現象がみられるかはまだ不明である.実際の細胞はそのような境界領域の状況になっていると考えられ,今後は詳細な研究を通して実験的にみられる状況の再現に取り組む.実験結果との比較検討により,細胞の分化が集団運動の制御機構に大きな影響を与えていることが分かってきた.これはこれまでの我々の想定した一様の系では理解できない複雑な状況を理論的に解析する必要があることを示している.当初計画とは異なるが,そのような細胞の分化と非一様性をとらえる理論的枠組みを実験グループと共同して構築したい.さらに現状でも多くの理論的成果に恵まれており,それらの公表に邁進したい.統計物理学投稿中の論文出版のための費用として準備していた費用5万円が,論文の査読が伸び,年度をまたいでしまったために前年度に支払うことができなかった.前年度校正予定だった論文の校正費用が未使用で残った.これはこの前の論文の掲載決定が2017年3月になったことの影響で英文校正前に再修正する必要ができたためである.論文出版時に予定通り出版費用として利用する.上記論文の校正費に使用する予定である.
膵臓癌標的多因子制御Oncolytic HSV(HPC-HSV1)の開発

膵臓癌で過剰発現している複数の腫瘍特異的マーカー(hTERT, CEA, Survivin, ERBB2, DF3)の最少プロモーター領域を組み合わせて、各プロモーター全長での活性より20倍以上高い活性を持つ、多因子標的コンストラクトを6種得た。これらのコンストラクトをHSV-BACシステムにインテグレーションし、膵臓癌細胞株にin vitroで感染させてその殺腫瘍効果を検討したが、組換えウイルスが増殖能力に乏しく、治療に十分な水準の増殖力を持つ組換体を得られなかった。本年度は組換えヘルペスウイルスの作成を中心に以下のとおり実施した。膵臓癌で過剰発現している複数のプロモーターマーカー配列の全長を正常膵臓DNAライブラリーよりクローニングした。その後、ルシフェラーゼ発現ベクター(pGL4 4.10, Promega)にサブクローニングした。プロモーター活性を調べるためpK1, pK8, pK59, Mia-PaCa2, KLMなどの膵臓癌細胞株に、前述のプラスミドDNAをトランスフェクションし、結果をもとに膵臓癌細胞における有効な最少プロモーター領域を決定した。活性を高めるため、膵臓癌細胞株においてのHPCコンストラクトのプロモーター活性の増強を図った。膵臓癌標的ハイブリッドプロモーター配列をFlip-Flop HSV-BACシステム(BMC Biotechnology 2006, 6 : 40)に。ICP4欠損変異株であるHSV1株d120全長をコードしたpM24-BACシャトルプラスミドと、d120株のICP4をコードしたpFLS-ICP4の二種類のベクターを用い、ルシフェラーゼアッセイの結果選んだHPCフラグメントを、pFLS-ICP4シャトルベクターにサブクローニングした。次にpM24-BACとpFLS-HPCをCre-LoxPサイトで相同組換させ、クロラムフェニコール/カナマイシン二重耐性クローンをラージスケールプレップで精製したのち制限酵素でフィンガープリントを行った。pM24-BAC-HPCコンストラクトを、ICP4遺伝子を恒常的に発現しているウイルスパッケージング細胞であるVero-E5細胞にFLPrecombinaseと共導入し組換えウイルスを得、大量培養系にて複製し、シングルクローンを得た。Vero細胞とVero-E5細胞を培養し、限界希釈法にてウイルス感染させ、ウイルスプラークが可視化されるまで培養した。その後、細胞をβ-galactosidaseで染色し、TCID50にてウイルス力価を算出し、ウイルス液を調製した。HSV1-ICP4タンパク質発現量を調べるため感染した細胞をLysateし、抽出したウイルスタンパク質をanti-HSV-ICP4 monoclonal antibody (US Biological, Swampscott, MA)を用いたウエスタンブロット法によって検出した。膵臓癌で過剰発現している複数の腫瘍特異的マーカー(hTERT,CEA,Survivin,ERBB2,DF3)の最少プロモーター領域を組み合わせてルシフェラーゼ発現ベクター(pGL44.10,Promega)にサブクローニングし、膵臓癌細胞株にトランスフェクションして活性を確認しながらプロモーター活性の増強を行い、各プロモーター全長での活性より20倍以上高い活性を持つプロモーター活性を持つコンストラクトを6種得た。これらのプロモーターコンストラクトをFlip-FlopHSV-BACシステムの(BMC Biotechnology2006,6:40)を用いてインテグレーションしpM24-BAC-HPCコンストラクトを作成したのち、ICP4遺伝子を恒常的に発現しているウイルスパッケージング細胞であるVero-E5細胞にFLPrecombinaseとco-transfectionし組換えウイルスを精製した。この結果4種のコンストラクトの組換えウイルス株を得た。それらの殺腫瘍効果をpK1,pK8,pK59,Mia-PaCa2,KLMなどの膵臓癌細胞株に感染させてウェスタンブロット、蛍光免疫染色、Virus burst assay、細胞生存アッセイで評価した。その結果、高力価(MOI3)では組換えウイルスは全ての細胞株で殺腫瘍能力を保持していたが、低力価(MOIO.01)ではpK1以外の細胞株でICP4の発現量が野生型に大きく劣り、増殖力に乏しく感染後10日間培養してもTotal CPEに達しなかった。コンストラクトを改良しウイルスの増殖力の改善を試みていたが、研究期間中に治療に十分な水準の増殖力を持つ組換体を得ておらず、in vivoでの検討に移行できなかった。
発光ダイオードと液晶による多色発光表示素子の開発に関する研究

1.コレステリック・ネマティック混合系液晶に種々の蛍光性色素を溶解し,液晶層の厚みや色素濃度を変えた液晶セルを作製し,紫外線励起による発光強度を測定し,これらを複合化した場合の特性について考察した。2.液晶セル内部の基板面上に蛍光層を付けた構造の液晶発光素子を作製し,紫外線励起による発光特性及び発光スペクトルの電圧印加による変化を測定した。3. GaN系の青色及び紫外線の波長領域で発光特性を示す発光ダイオード及び紫外線蛍光ランプを用いて,前項まで作製した蛍光性色素を添加した液晶セル及び液晶発光素子における蛍光強度及びそのスペクトルの外部電圧依存性を測定し,光シャッタ効果及び蛍光強度の電界制御特性について考察を行った。4.紫外線発光ダイオード及び紫外線蛍光ランプと蛍光性色素を溶解した液晶セルを複合化し,液晶セルに対する印加電圧と発光強度及び発光スペクトルの関係について測定を行い,青ー赤及び青ー緑等の色彩変化が可能な発光素子を作製すると共に,多色発光表示素子として考察を加え,また発光効率の改善を行った。5.互いに異なる発光スペクトルを有する蛍光性色素を溶解した液晶セルを多層化することにより、多彩な色彩を示す発光素子を構成し,その発光特性を測定すると共に色度座標上での特性の印加電圧依存性について考察を加えることで,色彩がより大きく変化する条件を明かにすると共に,特性の優れたセルを構成することができた。6.本研究を総括し,研究成果の取りまとめを行った。1.コレステリック・ネマティック混合系液晶に種々の蛍光性色素を溶解し,セルの厚みや蛍光性色素の濃度及び液晶の組成等を変化した液晶セルを作製した。また,液晶セルを構成する基板に対して,液晶分子が平行又は垂直に配向するような処理を行った場合の吸収・散乱特性及び発光特性を測定し,液晶セル単独での発光強度並びにシャッタとして用いた場合の透過特性における最適条件を見いだすことができた。2.IIIV族窒化物系化合物半導体による青色系発光ダイオード(LED)及び紫外線の波長領域に発光を示す発光グダイオード(UVLED)を用いて,紫外線領域における発光スペクトル及び発光強度特性を測定し,液晶セルとの組合せについて考察を打った結果,青色系LEDにおいては大電流短パルス励起により,またUVLEDでは連続電流励起によりそれぞれ十分な紫外線強度が得られることがわかった。なお,青色系LEDを用いた場合には,可視光領域での短波長の発光が混入するため,色度座標上において発光の純度が低下することが認められたが,UVLEDを用いた場合には,より高純度の蛍光色彩が得られることがわかった。3.蛍光性色素を添加した液晶セルにおいて,印加電圧に対する紫外線の波長領域におけるシャッタ効果及び蛍光強度変化を測定し,多色発光表示素子としての基礎的な特性について孝察を行った.4.青色系LEDまたはUVLEDと蛍光性色素を添加した液晶セルを複合化し,液晶セルに対ずる印加電圧と各々の発光強度及び発光スペクトルの関係を詳細に測定し,色彩変化が可能な発光素子として考察を行った結果,青色系の蛍光性色素を添加した液晶セルと赤色または緑色の蛍光を発する外部蛍光板との組合せにより,青-赤,青-緑の切り替えが可能なLED励起の発光素子を構成することができた.さらに,異なる発光帯を有する蛍光性色素を添加した液晶セルと外部蛍光板を組合せた多層構造とすることにより,多彩な色相の発光を呈する発光素子を構成するための基礎的な特性を把握することができた。1.種々の蛍光性色素を溶解し,液晶層の厚みや色素濃度を変えた液晶セルを作製し,紫外線励起による発光強度を測定し,またこれらのセルを複合化した場合の特性について考察を行った。3.紫外線の波長領域で発光特性を示す発光ダイオード(紫外線発光ダイオード)及び紫外線蛍光ランプを用いて,作製した蛍光性色素を添加した液晶セル及び液晶発光素子における蛍光強度及びそのスペクトルの外部電圧依存性を測定し,光シャッタ効果及び蛍光強度の電界制御特性について考察を行った。

4.紫外線発光ダイオード及び紫外線蛍光ランプと蛍光性色素を溶解した液晶セルを複合化し,液晶セルに対する印加電圧と発光強度及び発光スペクトルの関係について測定を行い,色彩変化が可能な発光素子として考察すると共に,発光効率の改善を行った。5.互いに異なる発光スペクトルを有する蛍光性色素を溶解した液晶セルを多層化することにより、多彩な色彩を示す発光素子を構成し,その発光特性を測定すると共に色度座標上での特性の印加電圧依存性について考察を加えることで,色彩がより大きく変化する条件を明かにすると共に,特性の優れたセルを構成することができた。6.本研究を総括し,研究成果の取りまとめを行った。
協調型ドライブシミュレータを用いた交差点における自転車安全施策の評価

本研究は,自転車を考慮した交差点設計の安全性評価を目的としている.このため,自転車が車道部走行する交差点での挙動分析とともに.自動車と自転車が同一仮想空間を走行できる協調型ドライブシミュレータ(DS)を開発し,左折巻き込み対策として,レーンを連続させる分離方式,交差点手前で自転車と自動車を混在させる混在方式について,評価実験を行った.衝突前時間(TTC),衝突発生率などの安全性の視点からは混在型が優れているが,運転者の不安感では混在型の評価は高くなく,普及にむけて,教育・周知が必要なことが明らかになった.本研究は,自転車を考慮した交差点設計の安全性評価の新たな方法を開発すると共に,車道から交差点に進入する自転車に対する種々の施策について,安全性の視点からの知見を得ることを目的としている,具体的には以下の3点を目標とする。1.車道部を走行する形態を採用した交差点での自転車・自動車の挙動分析を行い,車道走行の自転車が存在する交差点交通流の基本的な特性を把握する.2.自動車と自転車の2者が同時に同一仮想空間を走行できる協調型ドライブシミュレータを開発し,実空間で実験できない条件での交差点左折時等の走行実験を可能とする.3.多様な交通流条件において評価実験を行い,法定外表示,自転車専用信号などの交差点安全施策の適用性・得失を明らかにする.本年度は以下の2点の研究を行った.1.自転車が車道から走行してくる交差点での自転車・自動車の走行特性を把握するため,東京,大阪の自転車レーン,矢羽根誘導マーク実施交差点および未整備交差点を対象にモニター走行実験とその分析を行った。具体的にはモニターが走行する計測装置付き自転車(プローブバイシクル)から,自動車との錯綜状況を観測し,交差点部での自転車,自動車の基礎的特性を分析した.2.自転車DSと自動車用DSを連動させて,自動車と自転車の2者が同時に同一仮想空間を走行できる協調型DSを整備した.基礎設計を慶応大,流通科学大と協力しておこない,徳島大学の実験室に240度視野をもつ自転車シミュレーターと,軽自動車の前面および左右側面の視野を再現するシミュレータを整備し,ドライビングとサイクリングを連動させるソフト開発を委託して行った。3.その他,車道部走行の交差点整備事例の収集,基礎的分析情報の収集を茨城大学・大阪市立大学と協働した行った.次年度はこれらの成果をもとにDS実験を実施する.本研究は,自転車を考慮した交差点設計の安全性評価の新たな方法を開発すると共に,車道から交差点に進入する自転車に対する種々の施策について,安全性の視点からの知見を得ることを目的としている,1.車道部走行を採用した交差点での自転車・自動車の挙動分析を行い,交差点交通流の基本的な特性を把握する.2.自動車と自転車の2者が同時に同一仮想空間を走行できる協調型ドライブシミュレータ(DS)を開発し,交差点左折時等の走行実験を可能とする.3.多様な交通流条件において評価実験を行い,自転車専用信号などの交差点安全施策の適用性・得失を明らかにする.第二年度である平成26年度には,初年度における交差点観測結果および協調型DSの開発結果を基礎として,1.初年度観測した東京の実交差点での観測データの分析を行い.自転車・自動車への挙動分析を行った.また金沢,西葛西での生活道路での指導帯の整備による挙動への効果を分析した.2.分析結果をもとにして幹線道路交差点での評価対象安全施策と交差点形状を決定した。具体的にはレーンを交差点まで連続させて直進させる分離方式,手前で法定外表示による自転車と自動車をマージさせる混合方式,これらに信号制御を付加する時間生業方式を設定した。3.初年度に開発した協調型DSの性能を検証するため,現実環境とDS環境での速度,車間距離の関係を実験により測定した結果,時間感覚の整合が確認できた.4.協調型DSによるモニター実験を実施し挙動情報を収集を確認した.ただし,多様な実験条件,シナリオでの実験を実施するまでには至らず,現在継続して実験を実施している.本研究は,自転車を考慮した交差点設計の安全性評価の新たな方法を開発すると共に,車道から交差点に進入する自転車に対する種々の施策について,安全性の視点からの知見を得ることを目的としている.このため,車道部を走行する形態を採用した交差点での自転車・自動車の挙動分析を行い,車道走行の自転車が存在する交差点交通流の基本的な特性を把握した.また,自動車と自転車の2者が同時に同一仮想空間を走行できる協調型ドライブシミュレータ(DS)を開発した.このDSにより,実空間で実験できない条件での交差点左折時等の走行実験を可能となり,左折巻き込み対策として実施されている交差点安全施策の得失を明らかにする実験を行った.開発したDSを用いて,レーンを交差点まで連続させて直進させる分離方式,手前で法定外表示による自転車と自動車を混在させる混在方式について,自動車の左折タイミング,自転車速度を変化させて,協調型DSによる干渉型実験を行った結果,衝突前時間(TTC),接近距離,衝突発生率,視認自転車数などの安全性評価の視点からは混在型が優れているが,自転車利用者,自動車運転者の不安感などの受忍性の視点からは,混在型に対する評価は高くなく,普及にむけて,教育・周知が必要なことが明らかになった.この成果は,論文として発表するとともに,今後,交通工学研究会で発刊した交差点設計の手引きの改定に反映することで,自転車交差点設計の基本的な知見として普及を図る。本研究は,自転車を考慮した交差点設計の安全性評価を目的としている.