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弾性表面波ソリトンの生成と光プローブによる高精度計測に関する研究

特異な非線形孤立波であるソリトンを弾性表面波(SAW)で生成し,レーザを用いた光プローブ法による精密計測システムを構築してSAWソリトンの基礎特性を明らかにすることを目的に研究を行った.128°回転YZ-LiNbO_3単結晶基板上に中心周波数200MHzのSAW素子を用いて,最大3.0W/mmまでの種々の超音波パワーでSAWを励振した.先ずRaman-Nath回折を利用した光プローブ法で高次の高調波振幅の計測を行なった.基板表面にSiO_2膜をコーティングして波動分散制御した素子を大振幅励振すると,強い非線形SAWが得られるが伝搬に伴って波動が回帰することが分かった.また,伝搬速度の振幅依存性,自己収束性等ソリトンを特徴ずける性質を備えたSAWが生成されることを明らかにした(Jpn.J.Appl.Phys.,34,p2653,1995,及びPhyicaB誌上で報告).本法は振幅を0.05Aという驚異的精度で計測できる特徴をもつが,位相情報が欠落しSAW波形を再生出来ない欠点があり,真にSAWソリトンであるかどうかを同定するには十分といえない.このため,ナイフ・エッジ法による光学サンプリング・プローブによる高次の高調波の振幅及び位相を同時検出可能なSAW計測システムを構築した(Jpn.J.Appl.Phys.,35,1996,印刷中).本システムを用いてSAW波形を再現しKorteweg-de Vries型ソリトン方程式に従うSAWソリトンを世界で初めて実験的に確かめることができた.この結果は1996年超音波国際会議(米国San Antonio)で報告する予定である。一方,高磁歪FeBアモルファス薄膜を用いたLove型磁気弾性表面波の精密測定を行い,外部磁場によるSAW位相制御特性の研究を行った(IEEE Trans.Magn.,31,p4115,1995及び日本応用磁気学会誌,19,1996,印刷中).特異な非線形孤立波であるソリトンを弾性表面波(SAW)で生成し,レーザを用いた光プローブ法による精密計測システムを構築してSAWソリトンの基礎特性を明らかにすることを目的に研究を行った.128°回転YZ-LiNbO_3単結晶基板上に中心周波数200MHzのSAW素子を用いて,最大3.0W/mmまでの種々の超音波パワーでSAWを励振した.先ずRaman-Nath回折を利用した光プローブ法で高次の高調波振幅の計測を行なった.基板表面にSiO_2膜をコーティングして波動分散制御した素子を大振幅励振すると,強い非線形SAWが得られるが伝搬に伴って波動が回帰することが分かった.また,伝搬速度の振幅依存性,自己収束性等ソリトンを特徴ずける性質を備えたSAWが生成されることを明らかにした(Jpn.J.Appl.Phys.,34,p2653,1995,及びPhyicaB誌上で報告).本法は振幅を0.05Aという驚異的精度で計測できる特徴をもつが,位相情報が欠落しSAW波形を再生出来ない欠点があり,真にSAWソリトンであるかどうかを同定するには十分といえない.このため,ナイフ・エッジ法による光学サンプリング・プローブによる高次の高調波の振幅及び位相を同時検出可能なSAW計測システムを構築した(Jpn.J.Appl.Phys.,35,1996,印刷中).本システムを用いてSAW波形を再現しKorteweg-de Vries型ソリトン方程式に従うSAWソリトンを世界で初めて実験的に確かめることができた.この結果は1996年超音波国際会議(米国San Antonio)で報告する予定である。一方,高磁歪FeBアモルファス薄膜を用いたLove型磁気弾性表面波の精密測定を行い,外部磁場によるSAW位相制御特性の研究を行った(IEEE Trans.Magn.,31,p4115,1995及び日本応用磁気学会誌,19,1996,印刷中).
金属イオンドープ可視光応答型酸化チタン光触媒の合成

ゾル-ゲル法を用いて、金属イオンドープ酸化チタンを様々な条件下で合成し、4-クロロフェノール水溶液に懸濁して、可視光照射下で光触媒活性を評価した。白金やクロムイオンはドープされて高い光触媒活性を示したが、銅イオンの場合の活性は低く、合成の容易なグラフト法の方が高活性であった。グラフト法では、銅イオンの触媒表面上での数密度が低いほど高活性となることを解明した。さらに、ドープ型酸化チタンの場合には、ドープした金属イオンが複数の原子価状態で共存する場合に高活性化することを明らかにした。当研究室で開発した多孔質な可視光応答型金属イオンドープ酸化チタン合成法では、用いる金属イオンの種類や添加時期により光触媒活性が大きく異なる。この原因を解明するために、H26年度においては、Pt-TiO2とCr-TiO2を金属イオンの添加時期、ドープ量、焼成温度を変えて合成し、4-クロロフェノールの可視光分解における光触媒活性を評価した。以後、合成反応開始時(pH<1)に金属イオンを添加する場合をA法、TiO2コロイド粒子を透析により会合させる途中(pH3)で金属イオンを添加する方法をB法とする。研究の結果、Pt-TiO2ではA、B両法での差はないこと、Cr-TiO2をA法で合成すると透析中にCrイオンがTiO2ゾルから消失するが、この損失はB法では抑制できること、両法で合成したCr-TiO2を同じドープ量で比較すると光触媒活性にほとんど差がないことが判明した。また、Pt-TiO2の場合には、Ptドープ量の増加とともに光触媒活性が増加したが、Cr-TiO2の場合には最適ドープ量(0.681.3 atom%)が存在した。X線光電子分光法(XPS)の測定結果は、Pt-TiO2にはPt(II)とPt(IV)が含まれ、Cr-TiO2はCr(III)からなり、B法でもA法と同様に内部までCr(III)が取り込まれていることを示した。1.3 atom%Cr-TiO2の場合は、6.6 atom%に比べてCr(III)のXPSピークがブロード化しており、3価以外のイオン種の存在が示唆された。以上のことから、異なる電荷種の共存が可視光応答型光触媒の高活性化に寄与するのではないかと考えられる。最適な焼成温度は200°Cであり、200°C焼成において、1.3 atom%Cr-TiO2は高価なPt-TiO2に匹敵する光触媒活性を示した。当研究室で開発した透析操作を加えたゾルーゲル法を用いて、金属イオンドープ酸化チタンを合成すると、可視光照射下で難分解性有機塩素化合物を分解・無害化できる。今年度は銅イオンを用いた合成に着手し、銅イオン含有量や焼成温度、透析操作の有無が光触媒の物性や4ークロロフェノールの分解速度に及ぼす影響について調査した。さらに、界面電荷移動遷移を利用する新規可視光応答型光触媒として注目されているCu(II)グラフト型光触媒を文献に従って合成し、ゾル-ゲル法で合成した場合と比較した。その結果、ゾル-ゲル法で合成してもCu(II)イオンはTi(IV)と置換せず、触媒表面近傍に存在すること、同じ含有量ではグラフト型の方がゾル-ゲル法よりも高活性であることが判明した。さらに、比表面積を様々に変化させたCu(II)グラフト型光触媒を合成し、その光触媒活性には触媒表面のCu(II)イオンの数密度が大きく影響することを解明した。クロム(III)グラフト型光触媒とクロムイオンドープ酸化チタンの比較も行い、後者の光触媒活性がきわめて高いことを明らかにした。すなわち、Pt(IV)やCr(III)イオンはゾルーゲル法で合成してドープすることで高活性化し、イオン半径の大きなCu(II)イオンはグラフト法の方が高活性であり、白金イオンドープ酸化チタンおよびクロムイオンドープ酸化チタンは銅イオングラフト型よりも高活性であることが判明した。ドープ型酸化チタンの高活性化には、複数の原子価状態の存在が重要であることが昨年度の研究により示唆されていた。そこで、原子価状態の制御による更なる高活性化を目的として、白金イオンドープ酸化チタンについてX線吸収端近傍構造(XANES)とX線光電子分光(XPS)による測定を行い、バルクにはPt(IV)のみが存在し、表面近傍にはPt(II)とPt(IV)が共存することを解明した。当初の計画通りCu(II)イオンを用いた可視光応答型光触媒について、ゾル-ゲル法とグラフト法を比較し、最適な合成条件および光触媒活性に寄与する因子を解明した。さらに、XANES測定を導入することで、表面近傍とバルクの金属イオンの原子価状態について議論することが可能となった。これにより、当初予期していなかった「光触媒活性に影響する新たな因子」を提案できる可能性が生じてきた。白金イオンドープ酸化チタンPt-TiO2のPt含有量を変化させ、X線光電子分光(XPS)スペクトルとX線吸収端近傍構造(XANES)スペクトルを測定した。その結果、含有量に関わらず、バルクにはPt(IV)のみが存在し、表面近傍にはPt(II)とPt(IV)が共存した。XPSスペクトルのピーク分離を行って求めた比γ(Pt(IV)に対するPt(II)のピーク面積比)はPt含有量の増加とともに増加した。

一方、比表面積のみが異なるPt-TiO2を合成し、4-クロロフェノール(4-CP)の分解活性を比較したところ、両者の光触媒活性及びγ値はほぼ同程度であった。このことから、光触媒活性は比表面積の影響を受けず、γ値で決定されると示唆された。そこで、Pt含有量を一定に保ちながら、γ値(2.721.2)の異なるPt-TiO2を合成し触媒活性を調べたところ、4-CP分解効率がγ値の増加とともに直線的に増加することを見出した。この直線性が、文献で報告されている一般的な方法で合成したPt-TiO2の場合にも成立したことから、Pt-TiO2の可視光活性を制御する因子はγ値であると証明できた。一方、Cr-TiO2の200°C焼成体の場合、1.6 atom%以上のドープ量では4-CPの分解効率は極めて低く、400°Cに焼成すると活性が大きく向上した。400°C焼成体のXANESスペクトルにはCr(VI)に起因するプレエッジピークが観察できた。以上より、Pt-TiO2、Cr-TiO2の光触媒活性は、金属イオンドーパントが混合原子価状態で存在する場合に高活性化すると結論付けることができる。金属イオンが異なる原子価状態で共存することで、可視光吸収により生じた電子とホールの再結合が抑制され、これら電荷キャリアの触媒表面への到達量が増加し、活性の向上に繋がったと考えられる。ゾル-ゲル法を用いて、金属イオンドープ酸化チタンを様々な条件下で合成し、4-クロロフェノール水溶液に懸濁して、可視光照射下で光触媒活性を評価した。白金やクロムイオンはドープされて高い光触媒活性を示したが、銅イオンの場合の活性は低く、合成の容易なグラフト法の方が高活性であった。グラフト法では、銅イオンの触媒表面上での数密度が低いほど高活性となることを解明した。さらに、ドープ型酸化チタンの場合には、ドープした金属イオンが複数の原子価状態で共存する場合に高活性化することを明らかにした。詳細にドープ量を変化させて触媒を合成し比較した結果、透析中の金属イオンの溶出が抑制できる点でB法の方が優れているが、同じドープ量で比較すると両方法における差はないことを明らかにした。さらに、可視光応答型光触媒の高活性化に関係する因子は、異なる電荷状態のイオン種の存在であることを示唆する結果も得ており、おおむね予定通りに進んでいる。白金イオンドープ酸化チタンについてXPSスペクトルのピーク分解を行うことで、表面近傍におけるPt(II)とPt(IV)の存在比に関する定量的解析を行い、存在比と光触媒活性との関係を解明する。その後、異種の金属イオン種を組み合わせた可視光応答型酸化チタンを合成し、更なる高活性化を達成する。手法としては、これまでの研究で解明した白金イオンドープ酸化チタン、クロムイオンドープ酸化チタン、銅イオングラフト型酸化チタンの最適合成条件を参考にして、(1)白金イオンとクロムイオンを共ドープする、(2)白金イオンドープ酸化チタンまたはクロムイオンドープ酸化チタンに銅イオンをグラフト化する、ことを計画している。光化学基本的には、申請書記載のとおりである。クロムよりも安価で汎用性の高い金属である銅イオンのドープによる可視光応答型光触媒の合成に着手する。現時点ではCu-TiO2はB法でのみ得られており、その光触媒活性はCr-TiO2に比較してかなり低い。そこでまず、B法で取り込み量や焼成温度を変化させたCu-TiO2を合成し、XPS測定により価数を明らかにするとともに、4-CP水溶液の分解実験を行って、最適な合成条件を確立する。
疼痛情報に伴う一次感覚ニューロン内でのシグナル伝達機構

本研究計画の目的は,一次感覚ニューロンにおけるMAPKなどシグナル伝達因子の疼痛伝達時の動態とその機能的意義を解明する事である.この4年間において、リン酸化ERK及びp38MAPKに焦点をあて、複数の論文を報告した。モデルとしては、正常ラットに侵害刺激(熱刺激、機械的刺激、冷刺激など)を与えたもの、末梢組織にCFAなどを注射した末梢炎症モデル、さらに末梢神経の部分損傷によるニューロパチックペインモデルを使用して、それぞれのシグナル伝達系の動態と、侵害受容系における意義について検討した。最終年度にはもう一つのMAPKであるERK5に着目した。bigMAPKとして知られているERK5が、末梢組織への疹痛刺激後2分で、DRGニューロンの小型から中型細胞で、そのリン酸化を亢進することを見いだした。ERK5のアンチセンスオリゴの投与では、カプサイシ投与後の熱性痛覚過敏が抑制されたが、機械的過敏性は抑制されなかった。さらに標的遺伝子として、BDNFや、TRPV1やTRPA1のシグナル分子による発現調節の研究、さらに、p38リン酸化を用いて一次知覚ニューロンにおける神経栄養因子受容体p75に関して、新しい所見を発見しJournalofNeuroscienceに発表した。さらにATP受容体に関しても研究を進め、その発現動態やシグナル伝達系による調節機構なども発表した。これらの成果は、全体で36報の英文論文として発表した。本研究において、リン酸ERKは正常のニューロンではほとんど発現していないが、ラット足底にカプサイシン注射2分後に、多数のDRGの小型細胞でERKのリン酸化反応が観察される。この全く新しいシグナルのキナーゼ経路を解明することが一つの目的である。また、ERKリン酸化を用いたTRPファミリー分子やATP受容体の一次感覚ニューロンにおけるin vivo機能解析を目指して、末梢からの種々の(熱、冷、機械的、化学的)侵害刺激に対するERKのリン酸化反応が、どのような疼痛関連分子を持つニューロンで生じるかを決定する。研究実績の概要は以下の通り。・cRNAprobeによるin situハイブリダイゼーション法を用い、DRGにおける詳細な発現を確認した。タイプ別に特異的な発現パターンを示すことを明らかにできた。・末梢への各種侵害刺激(熱、冷、機械的、化学的)後の、DRGにおけるERKリン酸化反応の免疫組織化学法と、P2×3抗体との二重染色を施行した。その結果、末梢炎症組織に対する機械的刺激において、P2×3発現ニューロンにおけるERKの発現が、劇的に増加することが明らかとなった。また、P2×3アンタゴニスト投与で、機械的刺激に対するERKの発現が減少した。・VR1受容体cDNAより、in vitroトランスクリプションキットを利用してVR1 mRNAを作成し、このmRNAをOocyteにマイクロインジェクションし、VR1蛋白を強制発現させた。・2日後から2週間の間に膜電位固定法、パッチクランプ法により電気生理学的測定が可能となった。測定は、(1)カプサイシンによる電流の測定、(2)繰り返しのカプサイシン刺激による電流のPotentiation、(3)MEK Inhibitorを投与しPotentiationの変化を現在観察中である。本研究計画の目的は,一次感覚ニューロンにおけるERKシグナル伝達の解明と機能的意義を解明する事である.リン酸化ERKは正常ではニューロンではほとんど発現していないが、ラット足底にCapsaicin注射2分後に、多数のDRGの小型細胞でERKのリン酸化反応が観察される。もう一点は,ERKリン酸化を用いてTRPファミリー分子やATP受容体の一次感覚ニューロンにおけるin vivo機能解析を遂行することである.そして末梢からの種々の(熱、冷、機械的、化学的)侵害刺激に対するERKのリン酸化反応が、どのような疼痛関連分子を持つニューロンで生じるかを決定する。(1)今年度の研究により,従来報告してきたERK以外に,MAPKの一つであるp38のリン酸化が,疼痛伝達に関わる一次知覚ニューロンの細胞体で,非常に早い時間経過で生じることを発見した.

本研究は雑誌Painに発表した.(2)ニューロパチックペインモデルにおけるMAPKの動態に関して詳細に検討した.モデルとしては.CCIモデルとChung modelの代表的モデル2種類を用いて,ERK及びp38のリン酸化反応をDRGニューロンにおいて免疫組織化学法で調べた.その結果,ERKとp38は,異なる細胞群で,つまり神経損傷を受けたニューロン群もしくは神経損傷を免れたニューロン群でそれぞれ発現することが明らかとなった.これらの実験結果は,2つの雑誌Journal of Neuroscience及びPainで発表した.(3)ERKリン酸化を用いたTRPファミリー分子やATP受容体の一次感覚ニューロンにおけるin vivo機能解析を精力的に実験遂行中である.特に冷刺激に関する受容体と言われているTRPA1及びTRPM8に関して,上記の方法論を用いて検討を続けている.本研究計画の目的は,一次感覚ニューロンにおけるMAPKなどシグナル伝達因子の疼痛伝達時の動態とその機能的意義を解明する事である.昨年度は、リン酸化ERKに焦点を絞って複数の論文を報告したが、今年度はもう一つの代表的MAPKであるp38に着目した。さらに、p38リン酸化を用いてTRPファミリー分子の一次感覚ニューロンにおけるin vivo機能解析を遂行するが重要な本研究の目的である。(1)今年度の研究により,最近報告され、冷刺激に関係する可能性で注目を集めているTRPA1が、炎症状態やニューロパチックペインの病態において、その発現を一次感覚ニューロンにおいて増加させ、その発現調節にp38が関与していることを見いだした。さらにTRPA1のアンチセンスオリゴの投与により、その発現をノックダウンすると、病態における冷刺激による痛覚過敏反応が抑制された。また、このp38のシグナル伝達系の亢進には、その上流にNGFの関与があることを見いだした。これらの結果は、まとめて、Journal of Clinical Investigationに発表され、注目を集めている。(3)脊髄や延髄レベルのシグナル伝達系の動態を調べてために、CaMKIIに着目して、ニューロパチックペインモデルにおける動態と痛覚過敏における役割を解析した。脊髄における結果はEuropean Journal of Neuroscienceに、延髄における結果はExperimental Neurologyに発表した。本研究計画の目的は、一次感覚ニューロンにおけるMAPKなどシグナル伝達因子の疼痛伝達時の動態とその機能的意義を解明する事である。昨年度、一昨年度は、リン酸化ERK及びp38MAPKに焦点をあて、複数の論文を報告したが、今年度はもう一つのMAPKであるERK5に着目した。さらに、p38リン酸化を用いて一次知覚ニューロンにおける神経栄養因子受容体p75に関して、新しい所見を発見し発表した。
呼吸リズムの形成機序の解明

淡水棲かたつむりLymnaea stagnalisの、呼吸の中枢パターン発生器の3つのニューロンがどのように神経系の中で調節されているかを調べた。末梢神経を持たない分離脳標本に低酸素生理食塩液を還流させると呼吸活動は変化をきたさないが、末梢神経をもったsemi-intact標本では、呼吸の活動は増加する。1、中枢パターン発生器のなかの呼吸を開始させる役割を持つRPeDlを分離培養し、低酸素生理食塩液を還流して反応があるか調べた。しかし分離したRPeDlのみでは低酸素刺激に対して、静止膜電位や活動電位の変化をきたすことはなかった。RPeDl自体は低酸素に対する化学受容をもつことはなく、末梢の組織に化学受容が存在すると考えられた。2、末梢組織の化学受容体である可能性のある細胞の分離を試みた。pneumostomeの直下に存在する末梢神経節であるosphradium神経節のニューロンである。神経節を取りだし酵素を用いて個々の細胞の分離を試みたが、現在のところ成功していない。そのため神経節より直接ニューロンの活動電位をひろおうと試みている。3、呼吸に対する二酸化炭素の影響を調べるために、5%までの濃度の二酸化炭素と空気を含んだ生理食塩液を分離脳標本、semi-intact標本に還流したが、ともに呼吸活動の抑制を認めた。二酸化炭素を含んだ生理食塩液はpHの低下をきたしていたため、pHの低い生理食塩液を作製し影響を調べたが、同様に呼吸活動の抑制を認めた。呼吸活動の抑制は二酸化炭素によるものか、低pHによるものかは明らかにはならなかった。淡水棲かたつむりLymnaea stagnalisを用いて、呼吸の中枢パターン発生器の3つのニューロンがどのように神経系の中で調節されているかを検討している。分離脳標本では低酸素生理食塩液の還流は呼吸活動の変化をきたさないが、semi-intact標本においては、呼吸の活動を増加させることが判っている。そこで、呼吸を開始させる役割を持つRPeD1に酸素の化学受容があるか調べるためにRPeD1を分離培養し、低酸素生理食塩液を還流して反応があるか調べた。しかし分離したRPeD1のみでは低酸素刺激に対して、静止膜電位や活動電位の変化をきたすことはなかった。やはりRPeD1自体は化学受容をもつことはなく、末梢の組織に化学受容が存在すると考えられた。そこで末梢組織の化学受容体である可能性のある細胞の分離を試みている。ひとつの候補は呼吸腔の壁の血管に存在する化学受容体細胞であり、もう1つはpneumostomeの直下に存在する末梢神経節であるosphradium神経節のニューロンである。それぞれの細胞を酵素を用いて分離することを現在行っている。これらの細胞の分離を行うことができれば、RPeD1と共に培養して、低酸素に対する影響を検討する。また二酸化炭素に対する呼吸の影響を調べるために、5%までの濃度の二酸化炭素と空気を含んだ生理食塩液を分離脳標本、semi-intact標本に還流したが、双方ともに呼吸活動の抑制を認めた。二酸化炭素還流を含んだ生理食塩液はpHの低下を認めるため、この影響を検討する必要があると考えた。培養細胞においても二酸化炭素の影響を今後調べる予定である。RPeD

1自体は低酸素に対する化学受容をもつことはなく、末梢の組織に化学受容が存在すると考えられた。2、末梢組織の化学受容体である可能性のある細胞の分離を試みた。pneumostomeの直下に存在する末梢神経節であるosphradium神経節のニューロンである。神経節を取りだし酵素を用いて個々の細胞の分離を試みたが、現在のところ成功していない。そのため神経節より直接ニューロンの活動電位をひろおうと試みている。3、呼吸に対する二酸化炭素の影響を調べるために、5%までの濃度の二酸化炭素と空気を含んだ生理食塩液を分離脳標本、semi-intact標本に還流したが、ともに呼吸活動の抑制を認めた。二酸化炭素を含んだ生理食塩液はpHの低下をきたしていたため、pHの低い生理食塩液を作製し影響を調べたが、同様に呼吸活動の抑制を認めた。呼吸活動の抑制は二酸化炭素によるものか、低pHによるものかは明らかにはならなかった。
真核細胞DNAプライマーゼ複合体の構造と機能に関する分子遺伝学的研究

DNAプライマーゼは、原核細胞から真核細胞にいたるまでDNA複合開始に必須な酵素である。本研究においては、ヒトDNAプライマーゼを構成する46kDa、54kDaサブユニットをコードするcDNAクローンの一次構造の解析、ゲノミック遺伝子の解析を通じて、DNAプライマーゼに関する分子生物学的知見を得ることを目的とした。その結果、以下のことが明らかにされた。1ヒトDNAプライマーゼを構成する46kDa、54kDaサブユニットをコードするcDNAクローンをlambdagt10ライブラリーより単離し、全一次構造を決定した。46kDaサブユニットについては420アミノ酸残基の、また54kDaサブユニットについては505アミノ酸残基から成るopen reading frameを得た。2一次構造について酵母、マウス、ヒトで比較した結果、両サブユニットについて5カ所づつの保存されたドメイン(金属結合モチーフ等を含む)が見いだされた。また糖鎖付加部位については46kDa、54kDaサブユニットにつき2カ所、1カ所の存在が示唆された。3ノーザン法により46kDaサブユニットについては2.7kbと1.4kbの、また54kDaサブユニットについては2.4kbの長さの転写産物が検出された。4 ESTプライマーと雑種細胞DNAパネルとを用いたPCR解析、また各々の遺伝子を含むコスミドクローンを用いた蛍光in situ hybridization法によって遺伝子の染色体マッピングを行った結果、46kDaサブユニット遺伝子については1番染色体テロメアに、54kDaサブユニット遺伝子については、3番と6番(短腕セントロメア近傍)染色体に座乗していることが明らかにされた。5発現ベクターを利用した両蛋白質の大量調製、また各遺伝子につき5'上流領域を含むエキソン・イントロン構造の解析を現在行っている。
石油パイプラインの異常検査を自動的に行う管内走行ロボットシステムの研究開発

わが国では、産業発展の重要な基盤となる各種大型プラント、特に石油パイプラインの経年劣化が大きな問題となりつつあり、自然環境におけるこうしたパイプラインの異常を早期かつ効率的に検査できるロボット技術開発が急務となってきている。本研究では、こうした作業を行うロボット技術について、ロボット自身の移動動作機構、移動制御から、ロボットによるパイプの異常検査に関する既存技術を調査し、計算機シミュレーションを行いながら、管外飛行ロボットによる経路生成や管内走行型のロボットとの比較検討を行った。そして、管内走行型のロボットによるパイプラインの自動検査を行うための基本技術として、ロボットによる空間位置推定手法を提案し、ロボットに関する国際学術会議IEEE International Conference on Advanced Robotics and Mechatronics (ICARM 2017)で発表されている。また、NMR(核磁気共鳴)を利用した検査方式について研究開発を行い、具体的には、ロボット検査システムにおけるセンシング部についてNMRを用いて計測するための回路について設計、試作され、また、その基本動作について実験的に確認した。この検査システムの基本動作機能については実験的に確認しているが、研究期間短縮のため、ロボットに実装してパイプラインにおける実応用実験までは至っていなかった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。産業発展の重要な基盤となる各種大型プラント、特に石油パイプラインの経年劣化が大きな問題となりつつあり、自然環境におけるこうしたパイプラインの異常を早期かつ効率的に検査できるロボット技術開発が急務となってきている。本研究では、こうした作業を行うロボット技術について、ロボット自身の移動動作機構、移動制御から、ロボットによるパイプの異常検査に関する既存技術を調査し、管内走行型のロボットによるパイプラインの自動検査を行うための基本技術の研究開発を行った。具体的には、ロボットの計算機シミュレータを作成し、異なる形状のパイプにおけるロボットの移動方式を検討した。繰り越した研究項目であるロボットの計算機シミュレーションについて計画通り実現できた。以上の計算機シミュレーションを基に、29年度では、ロボットの空間位置定位やパイプの異常検査のセンシング原理と検査システムの作成を推進する。また、研究成果を整理して国際学術学会へ投稿するように準備する。
大規模空間の認知地図形成と移動の制御に係わる頭頂葉機能の解明

サルにバーチャルリアリティ建造物内を指定した部屋に移動するナビゲーション課題を訓練し、頭頂葉内側領域および脳梁膨大後部皮質より課題遂行中のニューロン活動を記録した。本研究によって、頭頂葉内側領域に道順の知識が再現されていることが明らかになった。ナビゲーション課題では、サルに部屋の内部を呈示して行き先を指示し、サルはジョイスティック操作により、指示された部屋に移動する。ニューロン活動の記録の結果、頭頂葉内側領域で、特定のルート上における特定の場所で選択的に活動するルート選択的ナビゲーションニューロンが見つかり、このニューロンの集団が道順の知識を表現していることがわかった。また、場所選択的ニューロン、運動選択的ニューロンも見つかり、場所と運動の情報が独立して再現されており、道順の知識は、これらの情報の統合によって表現されていることが示唆された。また、ムシモールによる一過性の機能ブロックによって、ナビゲーション課題の遂行が障害されることから、頭頂葉内側領域がナビゲーションにおいて重要な役割を果たすことが確認できた。(Sato et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA103:17001-17006,2006)。さらにこれらのニューロンがどのような視覚情報に応答しているのかを、ルート全体の動画、部分的な動画、部分的な静止画に対する反応を調べることで検討した。その結果、これらの場所に選択的なニューロンが単純な視覚刺激に反応しているのではないことが明らかになり、単に場所の情報をコードするのではなく、どのルートをげどるのかという文脈に強く依存することが示唆された。また、課題開始時の指定した部屋のイメージに対する反応を解析したとごろ、記録したニューロンの27%のニューロンが反応しており、これらのニューロンが脳内の認知地図の表象に関係している可能性が示唆された。サルにバーチャルリアリティ空間内を、ジョイスティックを使用して自由に移動するナビゲーション課題をトレーニングし、頭頂葉内側面(PGm、7m)から単一ニューロン活動の記録を行い解析した。ナビゲーション課題:サルに部屋の内部を呈示して行き先を指示する。その直後2つあるスタートポイントのうち、どちらか一方へ移動し、部屋までのナビゲーションを開始する。行き先の部屋は5部屋あるので、サルは10のルートを覚えている。移動はジョイスティックの操作で行う。各ルートの途中にあるチェックポイントに来てジョイスティックを前に倒すと前進、左右に倒すとその場で左右に90度回転して進行方向が変わる。データの解析によって、頭頂葉内側面(PGm、7m)の領域にナビゲーション課題遂行に関連して活動するニューロンが見つかった。これらのニューロンは、1)動作に関連するニューロン、2)場所に関連するニューロン、3)場所と動作の両方に関連するニューロン(左図)に大別できた。場所に関連するニューロンは海馬の領域に存在することが知られているが、場所と動作に関連するニューロンは新しい発見である。また課題を改良し、新たな4部屋へのルートをサルに学習させた。この新たな課題では、すべての部屋でスタートポイントからのルートの一部分が他の部屋と重複している。従って、同じ場所で異なる動作をするチェックポイントが大幅に増加するため、場所と動作の両方に関連するニューロンの活動特性をより詳細に検討できることが期待される。現在はPGm、7mに加え、脳梁膨大部後部皮質からの単一ニューロン活動の記録に向けて課題の訓練中である。サルにバーチャルリアリティ空間内を、ジョイスティックを使用して自由に移動するナビゲーション課題をトレーニングし、課題遂行中のニューロン活動の記録を行った。

各ルートの途中にあるチェックポイントに来てジョイスティックを前に倒すと前進、左右に倒すとその場で左右に90度回転して進行方向が変わる。先行研究で、頭頂葉内側面(PGm、7m)の領域においてナビゲーション課題遂行中に場所と動作の両方に関連して活動するニューロンが見つかっているが、現在はこれまでの課題を改良し、新たな4部屋へのルートをサルに学習させた。この新たな課題では、これまでとは異なりすべての部屋でスタートポイントからのルートの一部分が他の部屋と重複している。従って、同じ場所で異なる動作をするチェックポイントが大幅に増加するため、場所と動作の両方に関連するニューロンの活動特性をより詳細に検討できることが期待される。またルートの重複に加え、行き先の4部屋が分岐点となるチエックポイントに対して対称的に配置されているため、先行研究の条件と比べより部屋の建物内における位置が重要な手がかりとなっている。従って、先行研究では見られなかった行き先の位置の想起等に関連するニューロン活動が見られると期待される。訓練により、課題遂行の正答率が80%に達したため、PGm、7mに加え、脳梁膨大部後部皮質からの単一ニューロン活動の記録を開始した。現在ニューロン活動記録実験の継続中である。サルにバーチャルリアリティ(VR)建造物内を指定した部屋に移動するナビゲーション課題を訓練し、頭頂葉内側領域および脳梁膨大後部皮質より課題遂行中のニューロン活動を記録した。ナビゲーション課題では、サルに部屋の内部を呈示して行き先を指示し、サルはジョイスティック操作により、指示された部屋に移動する。移動は決められたチェックポイント間の移動(前進)と、チェックポイントにおける方向転換によって行う。頭頂葉内側領域(主に7m野)では、建造物内の特定の場所で選択的に活動するニューロン、特定のルート途上における特定の場所で選択的に活動するニューロンなどが記録された。この結果は頭頂葉内側領域のニューロンが、ナビゲーションに必要とされるルート知識に関わることを示していると考えられる(Sato, et. al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103:17001-17006,2006)。さらにこの結果を補強するために、実験条件を改善するとともに、頭頂葉内側領域に加え脳梁膨大後部皮質においてより重点的にニューロン活動の記録を行った。前述の実験条件では、異なる部屋にむかうルート間における重複が少なく、ニューロン活動の変化の要因としての場所とルートの関係が特定できないケースが見られたため、これを改善するためルートの重複と分岐点を増やし、すべてのルートで他のルートと一部分が重複するように実験条件を変更した。
アイヌ・アートの現在に見る「伝統」とジェンダー

本研究では、アイヌ・アートの制作と展示/販売が、今、どのような場で、誰を担い手として、どのようにおこなわれているのかを、歴史的経緯と併せ実態の調査・分析を進めてきた。アイヌの造形については、「伝統」の素晴らしさが語られ、その継承がうたわれるが、何をもって「伝統」とするのか。その今日的な継承は誰が、どこで担うのか。享受者は何を求めているのかを解明する必要がある。研究を通じて明らかにしたのは、アイヌ・アートの担い手が、創作活動の過程で、自らの制作地を離れ、時には「アイヌ文化」という枠組みを超えて、他の地域やジャンルの作り手や発信の担い手と積極的に交流する状況、その影響の広がりと意義である。本年度は計画段階で設定した二つの課題1「「伝統」解釈の再検討」2「展示の場・受容の文脈の検証」にかかわり、文献資料・聞き取り調査、展示見学を中心とするフィールドワークを実施し、3回の全体研究会を開催して討議・考察を深めた上で論文執筆をおこなった。1の課題に関しては、まず札幌・帯広調査を実施し、社団法人北海道アイヌ協会、サッポロピリカコタン、帯広百年記念館アイヌ民族文化情報資料センターリウカ、ハポネタイなどで、アイヌ手工芸の伝統継承にかかわる制度と実践の経緯と歴史的背景を明らかにすべく、資料収集、聞き取り調査を実施し、重要な知見を得た。また11月には小樽市総合博物館にてアイヌ工芸品展「ロシアが見たアイヌ文化」を見学、運河館と併せて工芸類、アイヌ風俗を描いた絵画資料の調査、資料収集をおこなった。また全期間を通じて、国内外のアイヌ文化に関する資料を収集する博物館等機関の所蔵品カタログ、展覧会カタログを収集し、近現代の制作者が参照する伝世品を中心にアイヌ文様の画像入力と整理を進め、文様の地域性と変遷に関する分析調査に着手した。2の課題に関しては、A.5月18・19日に日本民藝館にて「アイヌ工芸ー祈りの文様」展、B.8月25日に国立歴史民俗博物館第四展示室(民俗)を中心にアイヌアート展示、C.2014年3月に国立新美術館にて「イメージの力ー国立民族学博物館コレクションにさぐる」展の見学を実施した。Bでは企画・展示担当研究者の説明を受け、意見交換をおこなった。またすべての展示見学に、本科研の研究協力者、およびアイヌ民族の表現者や文化実践に関わるメンバーが参加、併せて研究会を開催して、伝統的アイヌ工芸、および現代のアイヌ・アートの展示の特色、各施設における観客の関心と展示内容との関係等について討議、検討を深めた。二年目にあたる本年度は、計画段階で設定した以下の二つの課題にかかわり、調査・研究と共同討議を重ねた。第一に「「伝統」解釈の再検討」という観点からは、初年度に引き続きアイヌ・アート、アイヌ工芸、手仕事の歴史と歴史像(言説・認識・メタヒストリー)の解明を目指し、以下の論文を執筆・公刊した。池田忍「アイヌ・アートをめぐる「物語」の現在(前編)享受者の視点から可能性を考える」、山崎明子「言説としての「女職人」」(『歴史=表象の現在IIー記憶/集積/公開』2015年3月)。これらの論文では、特に女性の表現者に寄せられる期待の地平(言説)と表現者自身による創作実践と意味付けとの間の乖離が浮かび上がらせた。同時にその乖離、溝を埋め、現代社会のジェンダー秩序を維持しつつ、造形・創造活動を活性化しようとする産業界・地域社会の思惑をも同時にあぶり出した。第二に「展示の場・受容の文脈の検証」にかかわり、文献資料・聞き取り調査、展示見学を中心とするフィールドワークを引き続き実施したが、本年度は特にアイヌの造形、表現活動を理解する上で文脈を共有する現代の日本社会における伝統工芸、各地の手仕事の展示・活性化の取り組み、現代アートによる伝統工芸や各地の手仕事への参照・コラボ展示に注目し、取材を重ねた。また研究協力者である吉原秀喜氏(平取町アイヌ施策推進課学芸員/主幹)の示唆に基づき、文化的景観の保全にかかわる国際的な取り組みについて学び(奈良文化財研究所景観研究室訪問、国際研究集会への参加)、この視点からも、北海道におけるアイヌ民族の伝統的生活空間の再構築にかかわる取り組みと工芸、手仕事の活性化の現状を調査・検証した。最終年度にあたり、設定した二つの課題1「「伝統」解釈の再検討」2「展示の場・受容の文脈の検証」にかかわって、リニューアルオープンした北海道博物館、未調査であった道南地方(登別、伊達、八雲、函館)、また比較のため伝統的な手仕事の継承活動と展示の場を対象に首都圏、東北地方を中心とするフィールドワークを実施した。6月と10月に2回の全体研究会を開催し、深めた討議・考察に基づいて計画を立て、3月21日に研究成果を検証するための公開ミニ・シンポジウム「いま、あらためて考えるアイヌ・アートー地域・民族・伝統・想いの表象とその未来ー」を開催した。そこでは本科研に参加するメンバー6名が、アイヌ・アートの制作と展示/販売、ワークショップなどの現況について、異なる立場から討議を重ねつつ調査・考察を進めた成果の報告をおこなった。現在におけるアイヌ・アートの「活況」の傍らで、たとえば後継者不足や担い手のジェンダーの偏り、材料確保や商品の質・流通管理の問題、展示の場の固定化、批評の不足など、乗り越えるべき多くの課題が存在することが浮き彫りになった。コメンテーターには、二風谷在住で木彫家の貝澤徹氏、国立民族学博物館・教授の吉田憲司氏を招いた。

貝澤氏は、アイヌの造形の「伝統」をどのように考えるのか、自身の経験に即し、木彫の主題や表現の変化とアイヌ民族としての自意識の生成との関わりについて、想いを語られた。また世界の少数民族の表現と展示の場に精通する吉田氏は、アイヌの人々による造形表現を、民族の「伝統」や「固有性」に還元して展示・享受する文脈が、アートの可能性を狭め発展を阻害する可能性について、鋭く指摘された。シンポジウムにおける報告の一部は、池田、山崎が論文にまとめ刊行したが、プロジェクト全体の成果は、コメトや討議の成果を含め共著の本として2016年9月までに編集を終え、出版する計画である。本研究では、アイヌ・アートの制作と展示/販売が、今、どのような場で、誰を担い手として、どのようにおこなわれているのかを、歴史的経緯と併せ実態の調査・分析を進めてきた。アイヌの造形については、「伝統」の素晴らしさが語られ、その継承がうたわれるが、何をもって「伝統」とするのか。その今日的な継承は誰が、どこで担うのか。享受者は何を求めているのかを解明する必要がある。研究を通じて明らかにしたのは、アイヌ・アートの担い手が、創作活動の過程で、自らの制作地を離れ、時には「アイヌ文化」という枠組みを超えて、他の地域やジャンルの作り手や発信の担い手と積極的に交流する状況、その影響の広がりと意義である。これまでに実施したフィールドワークと討議を通じ、アイヌ・アートの歴史性を踏まえた今後の制作と享受の活性化を促す上で、以下の二つの視点・論点からの研究が重要であるとの結論を得た。第一に、アイヌ民族による「伝統的」工芸品、あるいは現代的なアレンジや創造性を意識的に発揮したアイヌ・アートにおいて、作品に込められた意味、時に隠れ、時に作り手によって語られる「物語」、展示の場に生じる「物語」こそが、それらの造形の魅力の源泉として効果を発揮しているという事実である。同時にこれらの「物語」は、アイヌ・アート、アイヌ文化を現代日本社会に位置付ける枠組みを作り、享受者による解釈を規定する力を持つことを浮かび上がらせた。第二に、今日のアイヌ・アートの展示、アイヌ文化発信の場において、作品の配置・空間構成による文脈は、(外部の)プロであるキューレーターやギャラリストによって作られる場合が多いが、この手法と文脈についての批判的考察には、美術館やギャラリーにおける他の共通するアート展示のそれとの比較が欠かせないことを明らかにした。以上の二点に集約されるように、アイヌ・アートの歴史と現状、および将来を考える上で、それを閉じられた社会集団による伝統的な文化実践としてではなく、日本国内、および国際的な動向と関連付ける視点の重要性を理解し、フィールドワークと討議を進めることとした。当初の計画を超えて、多くのアイヌの表現者やその造形活動の支援者へのインタヴューを行なうことが可能になり、また共通する問題を抱えた現代アートの現状についてのフィールドワーク、検討をおこなった。ジェンダー史、美術史最終年度にあたる平成27年度は、26年度に引き続き、現在一般的に広く認知され・流通しているアイヌの伝統工芸品やアイヌ・アートの周縁、もしくは外側にも目を向け、アイヌの人々のより広範な造形活動や、文化実践の意義を考察し、支援のための体制づくりにむけフィールドワークと主題検討をおこなう。
準剛体回転流による精密な高処理量・多産物型サブミクロン分級方式の開発

粒度分布をもつ微粒子群を,高速一体回転するハウジングとコア間に生成させた準剛体回転流中で粒子に働く遠心力と流体抗力の差により極めて高い精度で分ける湿式遠心分級方式の実用化をめざして,高処理量化・連続多産物化が可能な新分級方式の研究を行った結果,以下の主な知見を得た.1.高処理量化については,処理量を高めるために原料粉体の新たな供給法及び分級産物の新たな捕集法を採用した新方式について,流れ及び粒子運動の理論・数値解析を行って以下の知見を得た.(1)ハウジングとコアの円柱壁面間のエクマン輸送を半径方向内向きの輸送に変えたFOF-WCW型分級機では,微細粒子を確実に微粉産物側へ向かわせることが可能で,高い分級精度が得られる.(2)(1)においてハウジング側にある粗粉産物捕集部Cと給水部Wを入れ替えたFOF-CWC型分級機でも分級が行われるコア側での粒子軌道が(1)と同じになるので,(1)と同等の精度が得られる.(3)(2)のFOF-CWC型二産物分級機での粗粉産物の捕集部を中間粉産物と粗粉産物の二つの捕集部に分けたFOF-MCWCM型分級機では,FOF-CWC型と同等の微粉産物Fが得られる一方で,粗粉産物を粒径範囲の異なる中間粉産物Mと粗粉産物Cに分けることができ,三産物分級が達成される.(4)(3)のFOF-MCWCM型での中間粉産物Mの性能について,Mの流量が多くなるとMの収率が大きくなる傾向が認められ,Mの平均径が大きくなるとより均一なMが得られることが分かった.連続式多産物化については,従来のバッチ式二段三産物分級方式において一段目から粗粉産物,二段目から中間粉産物を抽出することにより連続処理化する方式に対し,流れ及び粒子運動の数値解析を行ってその有効性を示すとともに,分級実験を行って分級性能のスケール則を明らかにした.粒度分布をもつ微粒子群を,高速一体回転するハウジングとコア間に生成させた準剛体回転流中で粒子に働く遠心力と流体抗力の差により極めて高い精度で分ける湿式遠心分級方式の実用化をめざして,高処理量化・連続多産物化が可能な新分級方式の研究を行った結果,以下の主な知見を得た.1.高処理量化については,処理量を高めるために原料粉体の新たな供給法及び分級産物の新たな捕集法を採用した新方式について,流れ及び粒子運動の理論・数値解析を行って以下の知見を得た.(1)ハウジングとコアの円柱壁面間のエクマン輸送を半径方向内向きの輸送に変えたFOF-WCW型分級機では,微細粒子を確実に微粉産物側へ向かわせることが可能で,高い分級精度が得られる.(2)(1)においてハウジング側にある粗粉産物捕集部Cと給水部Wを入れ替えたFOF-CWC型分級機でも分級が行われるコア側での粒子軌道が(1)と同じになるので,(1)と同等の精度が得られる.(3)(2)のFOF-CWC型二産物分級機での粗粉産物の捕集部を中間粉産物と粗粉産物の二つの捕集部に分けたFOF-MCWCM型分級機では,FOF-CWC型と同等の微粉産物Fが得られる一方で,粗粉産物を粒径範囲の異なる中間粉産物Mと粗粉産物Cに分けることができ,三産物分級が達成される.(4)(3)のFOF-MCWCM型での中間粉産物Mの性能について,Mの流量が多くなるとMの収率が大きくなる傾向が認められ,Mの平均径が大きくなるとより均一なMが得られることが分かった.連続式多産物化については,従来のバッチ式二段三産物分級方式において一段目から粗粉産物,二段目から中間粉産物を抽出することにより連続処理化する方式に対し,流れ及び粒子運動の数値解析を行ってその有効性を示すとともに,分級実験を行って分級性能のスケール則を明らかにした.粒度分布をもつ微粒子群を,高速一体回転するハウジングとコア間に生成させた準剛体回転流中で粒子に働く遠心力と流体抗力の差により極めて高い精度で分ける湿式遠心分級方式の実用化をめざして,高処理量化・連続多産物化が可能な新分級方式の研究を行った結果,以下の主な知見を得た.1.高処理量化については,処理量を約5倍に高めるために原料粉体の新たな供給法及び分級産物の新たな捕集法を採用したいくつかの新たな方式について,流れ及び粒子運動の理論・数値解析を行って以下の知見を得るとともに,それらの結果を基に高処理量型の新分級装置の設計・製作を行った.(1)ハウジングとコアの円柱壁面間のエクマン輸送を半径方向内向きの輸送に変えたFOF-WCW型分級機では,微細粒子を確実に微粉産物側へ向かわせることが可能で,高い分級精度が得られる.

(2)(1)においてハウジング側にある粗粉産物捕集部Cと給水部Wを入れ替えたFOF-CWC型分級機でも,分級が行われるコア側での粒子軌道が(1)と同じになるので,(1)と同等の分級精度が得られる.(3)(2)のFOF-CWC型二産物分級機での粗粉産物の捕集部を中間粉産物と粗粉産物の二つの捕集部に分けたFOF-MCWCM型分級機では,FOF-CWC型と同等の微粉産物Fが得られる一方で,粗粉産物を粒径範囲の異なる中間粉産物Mと粗粉産物Cに分けることができ,三産物分級が達成される.(4)(3)のFOF-MCWCM型での中間粉産物Mの性能について,Mの流量が多くなるとMの収率が大きくなる傾向が認められ,Mの平均径が大きくなるとより均一なMが得られることが分かった.連続式多産物化については,従来のバッチ式二段三産物分級方式において一段目から粗粉産物,二段目から中間粉産物を抽出することにより連続処理化する方式に対し,流れ及び粒子運動の数値解析を行ってその有効性を示すとともに,スケール則について考察し連続式二段三産物分級装置の設計・製作を行った.粒度分布をもつ微粒子群を回転ハウジングとコア間に生成させた準剛体回転流中で粒子に働く遠心力と流体抗力の差により高い精度で分ける湿式遠心分級方式の高処理量化・連続多産物化について研究し,以下の知見を得た。1.新分級方式による高処理量化と連続多産物化について高速一体回転する円板・円柱面からなる軸対称のハウジングとコアからなる分級機のすきまに,分散媒液を貫流させて生成した準剛体回転流に,原料粉体を供給して微粉・中間粉・粗粉の三産物を同時に得る連続式三産物分級方式において,分級機形状並びに各産物の流量と給水流量の分配率が分級性能に及ぼす影響を明らかにした。2.従来方式による連続・多産物化についてバッチ式の二段三産物分級方式について,各段の性能に関するスケール則を実験的に考察し以下の結論を得た。(1)エクマン数が一定の場合,単段二産物分級方式で得られた分級径に関するスケール則(分級径は遠心効果パラメータの0.5乗に反比例する)は,二段三産物分級方式の各段にも適応できる。(2)遠心効果パラメータが一定の場合,二段分級方式の各段における分級径はエクマン数の0.65乗に比例する。(3)数値解で認められる遠心効果パラメータとエクマン数への分級性能の依存性は,実験結果と定性的に一致する。バッチ式二段分級方式の赤道部から抽出を行う半連続式・連続式分級方式を実験的に考察し以下の結論を得た。(4)バッチ式,半連続式,連続式の分級方式の違いによる各段の分級径の変化は,数値解と定性的に一致する。(5)他方,分級方式の違いによる各段の分級精度の変化は,数値解と定性的に一致しない。(6)分級方式の違いによる中間粉産物の平均径の変化は数値解と定性的に一致するが,変動係数は一致しない。
観光を糸口とした城郭文化財におけるバリアフリー整備の可能性

本研究は観光を糸口として文化財のバリアフリー整備にどこまで踏み込んでいるかを明らかにするものである。バリアフリー整備状況は城郭の地理的条件だけでなく,管理者の意向によって異なっている。観光施設としての満足度とバリアフリー整備の意識には関連があることもわかった。年齢や性別も影響している。また,管理者はバリアフリー整備を必要する方と直接対話することで,制度上困難な整備でも仮設で対応しようとする意向があることがわかった。若い世代がそうした配慮に好意的であり,歴史的価値の認識にも影響しないことから,可能な限りのバリアフリー整備を検討していくことが必要である。平成25年度は、姫路城の「平成の大修理」に伴う見学路の整備の現状を把握した。見学路の整備を行い、これまで路面に段差が多数発生していた箇所もバリアフリーとなったことが確認できた。その方法は、路面整備、仮設スロープが主であり、スロープの勾配は景観や敷地に配慮して、最大限にまで下げられていた。仮設の車いす用便所が整備されていた。また、見学路には案内スタッフ以外に介助専門のスタッフや警備員を配置していた。物理的なバリアフリー整備だけでなく、ソフト面(人的にも)での配慮が見られた。車いす利用者の入場者数が大幅に増加している。また建物修理を近年実施した文化財においてバリアフリー整備の現状を把握した。そこでは建物入り口には車いす利用者のためのスロープが設けられ、建物内へは車いすでも容易に入場可能となっていたが、料金所から建物入り口までは砂利敷きであった。姫路城では敷地に高低差があり、修理前には多数の段差があったことから、修理見学施設への順路の整備に合わせ、料金所から建物入り口までの段差を極力除去していた。修理事業と修理見学施設の整備という2つの事業によって、この整備が可能となった。文化財において、修理見学施設の整備は文化財のバリアフリー整備を進めるためにも、重要な整備であることがわかった。本年度の目的は、城郭による来訪者のバリアフリー整備に対する意識の差異を明らかにすることである。調査は、2015年3月に来訪者による観光満足度およびバリアフリー整備(見学路整備)に対するアンケート調査を、松江城、松山城で実施した。2か所のデータを比較するために、調査票の一部を除き、一致した設問を設けた。調査結果について、松江城は見学路のバリアフリー整備は「十分である」とする割合が高かった。平山城であるが、本丸の入口付近の標高は24.9mであり、石段が緩やかなことや石段横にスロープが設けてある部分もあり、評価されたものと考える。松山城では、見学路のバリアフリー整備は「十分である」とする割合は一定程度あったが、不足しているとの回答も多かった。松江城と同じく平山城であるが、階段には仮設のスロープが設けられていた。一方で、標高は高く、かつ入場料受付所は二の丸に設けられており、天守までにも石段が多いことが要因と思われる。2つの城郭の天守の標高、城内の整備によって、来訪者の意向が異なることがわかる。また、今後のバリアフリー整備の必要性については、来訪者の属性によって異なっていた。調査結果の分析は現在も進行しており、最終年度の成果と合わせて、検討を行っていく。今年度は、これまでの姫路城、松山城、松江城での調査結果をもとに、詳細に分析を行った。また、他の文化財において観光整備とバリアフリー整備の現状を把握する調査を実施した。バリアフリー整備状況は城郭によって異なっている。標高は高いが簡易の整備が行われるという配慮が目に見えることで、満足度は高くなっている。さらに天守閣までの見学路が長いほうが満足度を上げることにつながっている。観光施設としての満足度とバリアフリー整備の意識には関連があると言える。年齢や性別においても、若い世代は意識が高く、高齢になるにつれてバリアフリー整備を望まない傾向にある。歴史的価値の認識も現状のバリアフリー整備の満足度を上げているということがわかった。審査論文として公表できるように、3城郭の分析をより詳細に実施したことにより、当初予定よりやや遅れてしまっている。また、平成28年4月より施行される障害者差別禁止法に基づいて、各自治体が研修等を実施し、バリアフリー等への対応を検討するため、平成27年度中には十分な意見を聞くことができなったことが理由として挙げられる。本研究は,文化財を保存,公開しようとする文化財保護の立場と障害のある人にあらゆる機会を提供しようとする障害者福祉での立場による公共性には差異があることを認め,現在文化財において観光整備によりバリアフリー化がおこなわれていることに着目し,文化財が観光を糸口としてどこまで障害者福祉に踏み込んでいるかを明らかにするものである。管理者の意向の把握と文化財のバリアフリー整備状況の把握を行った。管理者の意向としては、バリアフリー整備は一定の予算内で実施している。しかし、バリアフリー整備を必要としている方が何を望んでいるのか直接対話することで、制度上困難な整備でも仮設で対応しようとする意向があることがわかった。今年度は、城郭ではない世界遺産原爆ドームを中心とした平和記念公園のバリアフリー整備を検証した。地理的には平坦な敷地内でもいくつか段差が見られたが、見学路の選択でアクセスが可能となっていた。また、敷地内にある施設(車いす用便所あり)の整備状況も障害者の方々に同行してもらい、実地踏査した。建築年代が古いこともあり配慮は十分でない点が明らかになった。また運用の点も改善が必要であった。観光だけでなく、防災の観点からも課題が見られた。バリアフリー整備は一定程度進められているが、文化財間での共有は十分ではない。