科学・技術研究
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11 巻, 2 号
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巻頭言
特集
総論
  • 対交通弱者交通事故低減の技術開発は優先されているのか
    木村 武史
    2022 年 11 巻 2 号 p. 91-100
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    本稿では、自動運転車の社会的受容に際して、人間中心AIという指針がどのように反映され得るのかを、自動運転車開発の利点として挙げられている交通事故件数の低減との関連で考察を行う。最初に、自動運転車開発と社会実装のメリットと技術開発の現状との乖離について指摘する。第二に、自動運転車の社会的受容に関連する最近の研究動向を説明し、それを踏まえて、第三に、ジレンマ問題から社会的ニーズへ目を向けることの重要性を述べる。第四に、自動運転車の社会的ニーズにおける対人交通事故件数低減というメリットの位置づけを取り上げる。ここでは、自動運転車の社会導入の利点として、しばしば最初に交通事故件数の低減が挙げられるが、実際の技術開発の点ではどのように位置づけられているかを考察し、必ずしも交通事故件数を低減するための技術開発が推進されてはいないという点を指摘する。そして、第五に、交通事故件数低減の中でも、対人交通事故件数低減が重要であり、その点における倫理的社会的受容性に目を向けることの重要性を論じる。第六に、日本の交通事故の統計から明らかになる傾向を取り上げる。そして、第七に、交通弱者の交通事故件数を取り上げ、対人交通事故の様態別に、交通弱者の死亡・重症化事故が起きている特徴について考察する。そして、これらに対応し、交通弱者の交通事故件数を低減する自動運転技術の開発を優先化することの重要性を論じる。
原著
  • 仁科 辰夫, 伊藤 智博, 立花 和宏
    2022 年 11 巻 2 号 p. 101-108
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    商用の有機電解液系リチウムイオン二次電池の電流遮断時の過渡応答を2段分布定数回路の解析関数を用いて解析した結果とサイクル劣化試験による容量劣化の相関について検討した。サイクル劣化は充放電サイクル数よりも経過時間で整理したほうがよく、容量劣化率は充電側上限SOCに依存し、SOC = 0~70 %、0~90 %の容量劣化率は時間に対してあまり違いがないが、SOC = 0~100 %では容量劣化率が増加した。電流遮断時の過渡応答解析では、iRジャンプ及び活物質合剤電極部の過電圧はSOC = 50 %充電、100 %充電、50 %放電に対して違いはわずかであったが、SOC = 0 %放電時のiRジャンプは1.7倍、合剤電極部の過電圧は6倍程度大きな値となった。合剤電極部の過電圧は容量劣化とともに増大するという仮説に反して減少する傾向がみられたが、iRジャンプはサイクル数とともに増加したが、iRジャンプの逆数としてのコンダクタンスは劣化の進行とともに直線的に減少した。容量劣化率との相関はiRジャンプのコンダクタンスと線形の関係で相関が高く、iRジャンプのコンダクタンスが初期の半分になると容量劣化率は25%程度になった。一方、合剤電極部の過電圧及びコンダクタンスとは無相関であった。これらの結果から、BMSとしての管理項目はiRジャンプのコンダクタンスを採用することが簡便で高精度になると結論できた。
  • Yoshimasa Sugiura, Yoichi Kinoshita, Shouta Misumi , Hiroaki Yamatani ...
    2022 年 11 巻 2 号 p. 109-115
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    Sargassum macrocarpum is a perennial brown macroalga that forms the most important portion of seaweed beds with sufficient biomass. Algae have been proven to be beneficial functional food and pharmaceutical material. There have been a few reports on the bioactivity of algal components. The algal population discovered growing naturally on the coast of Nishinoshima town, Shimane Prefecture, Japan was collected as experimental samples. They were collected from the sea at depths of 1, 5, 10, 15, 20, and 25-m. In this study, an 80% methanol extract of the alga was prepared. Its bioactivity or an anti-allergic effect was demonstrated by reducing ear swelling in Institute of Cancer Research mice, suppressing degranulation in rat basophile leukemia-2H3 cells without inducing cell death, and inhibiting inflammatory-related enzymatic activities (phospholipase A2, lipoxygenase, cyclooxygenase-2, and hyaluronidase). Thus, S. macrocarpum could be utilized as healthy functional food and pharmaceutical material.
  • 齊藤 亜由子, 細谷 拓冬, 小林 義和, 木澤 悟
    2022 年 11 巻 2 号 p. 117-123
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    筋骨格ソフトウェア OpenSimの最適化計算におけるReserve actuatorの役割は、モデルの筋力不足を補助するため各関節の回転運動に対し補助トルクを与えることである。本研究ではOpenSimを用いて適切に筋張力を推定することができるReserve actuatorの設定範囲について検証した。健常成人男性7名の通常歩行を解析対象とし、得られた下肢筋張力とReserve actuatorが発揮した補助トルクの結果から、二関節筋である大腿直筋,大腿二頭筋長頭と、単関節筋ではあるが筋の付着点が多く設定されている大殿筋、腸腰筋においてはReserve actuatorの設定の違いによって筋張力の推定結果に差異が認められなかった。一方、二関節筋ではあるが筋の付着点が少なく設定されている腓腹筋や、単関節筋の中でも筋の付着点が少なく設定されているヒラメ筋、前脛骨筋、大腿二頭筋短頭はReserve actuatorの設定の違いによって筋張力の推定結果に差異が認められたため、これらの筋張力の推定結果からReserve actuatorの設定範囲を検討することが望ましいと考えられる。
  • 森下 正典, 立花 和宏, 伊藤 智博
    2022 年 11 巻 2 号 p. 125-130
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    リチウムイオンバッテリー(LIB)の劣化原因のひとつは、 充放電に伴う活物質の膨張収縮による電極内部の電子パスの寸断である。SPring-8放射光を使った精密結晶構造解析により、 それぞれの充電状態(S.O.C.)と活物質の膨張収縮の関係を明らかにできた。 その結果、リチウム過剰三元系活物質(NMC)では、膨張収縮は、S.O.C.に対して単調でないことがわかった。
  • Yunhao Tu , Mayu Urata, Mamoru Endo, Takami Yasuda, Hirokazu Shimazaki ...
    2022 年 11 巻 2 号 p. 131-145
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    Fixed asset tax is assessed based on land use and is an essential financial resource for Japanese municipalities. Therefore, the evaluation of fixed asset tax is important for local governments. A real estate appraiser uses the road price index to determine the fixed asset tax on land; therefore, the appropriate road price should be specified. The local government typically decides the road price based on expert experience and knowledge. Hence, there is need for an objective and transparent basis for road price decisions, and municipal officials currently devote considerable time and effort to surveys for appropriate evaluation. In this study, large-scale data, such as public and private sector data, with machine learning, are utilized to construct a road price estimation system under an industry–government–academia collaboration. An ensemble model utilizing a machine-learning algorithm was applied, i.e., the gradient boosting decision tree, to learn previous road price data and the various factors that affect road prices. In addition, via visualization, the importance of each element that affects road prices was quantified, thereby enabling the determination of the effect of each element or feature objectively. Our proposed system can be used to develop a road price estimation model and predict road prices for new roads. Its usage is aimed at promoting data utilization in local governments to reduce manual labor as well as to improve efficiency and transparency in formulating road prices. Furthermore, it creates new possibilities for the activation and utilization of public and private sector data, such as fixed asset data.
短報
  • Shinichi Funase, Toshihiko Shimauchi, Hidetaka Nambo, Haruhiko Kimura
    2022 年 11 巻 2 号 p. 147-150
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    Recently, various issues in self-propelled multi-storey car parks are becoming social concerns: accidents thefts, difficulty in finding a parking space, limited space for getting in/out of cars, and less friendly environment for novice/elderly users. These issues can be solved by introducing a valet parking system where car parking staff receives a car key from a user and drive the car to the parking space. However, the operator of the parking system needs to employ these staff, which impacts negatively financially. This paper aims to solve these conflicting demands by proposing an automated valet parking system by incorporating automatic pallets, which are mobile parking spaces. An automatic pallet is an equipment dedicated specifically for transferring a car: it enables automatic entrance and exit procedures. The proposed system requires no human intervention and enables complete automated parking procedures.
  • 中山 享, 藤本 綾, 坂本 みゆ, 渡部 杏菜, 石川 千尋
    2022 年 11 巻 2 号 p. 151-155
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    出発原料を1,100~1,300℃にて大気雰囲気中で溶融した後に自然冷却して、Ca(La1-xDyx)B7O13(x = 0.01~0.30)、MII(La0.94Dy0.06)B7O13(MII:Mg、Ca、Sr、Ba)、Ca(REIII0.94Dy0.06)B7O13(REIII:La、Gd、Y)、Ca(La0.94Dy0.06)ByO13(y = 3~7)組成のガラスを作製した。すべてのガラスにおいて、励起波長351 nmにて483 nm(4F9/2 → 6H15/2)と574 nm(4F9/2 → 6H13/2)に蛍光ピークが観測された。Ca(La1-xDyx)B7O13ガラスの483 nmと574 nmの蛍光ピーク強度共に、x = 0.01~0.06ではDy量が増えるに従い強くなった。一方、x = 0.06以上では低下し、濃度消光が確認できた。x = 0.06の色度座標は、(0.295, 0.346)であった。MII(La0.94Dy0.06)B7O13ガラスでは、Mgの蛍光強度がCa、Sr、Baに較べて僅かに強かった。また、Ca(La0.94Dy0.06)ByO13ガラスでは、y = 3~6の蛍光強度がy = 7に較べて僅かに強かった。Dy3+の周りの対称性の低さが影響していると考えられる。
  • 氏家 誠司, 川原 陸, 中川 翔吾, 那谷 雅則
    2022 年 11 巻 2 号 p. 157-161
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    非対称構造をもつメソゲンジオール(MD62)とトリレン-2,4-ジイソシアナート(TDI)との重付加反応によって液晶ポリウレタン(PU62-TDI)を合成し、その液晶性を調べた。また、比較のため、ジイソシアナートとして、TDIの代わりに、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(13CH)、1,3-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン(13X)および1,6-ジイソシアナトヘキサン(16H)を用いて液晶ポリウレタンを合成した。 PU62-TDIは、昇降温過程でネマチック相を形成した。TDIの代わりに13CHを用いて合成した液晶ポリウレタン(PU62-13CH)も同様にネマチック相を形成した。PU62-TDIとPU62-13CHは、ガラス-ネマチック相転移およびネマチック相-等方相転移温度を示した。一方、13Xあるいは16Hを用いて得られたポリウレタン(PU62-13X、PU62-16H)は、昇温過程でガラス転移温度から融点の間で再結晶化を示し、液晶相の形成が見出されなかった。PU62-TDIについて、温度可変IRスペクトル測定を行い、ウレタン結合間の水素結合の温度依存性と液晶ポリウレタンの相転移との関係を調べた。ウレタン結合間の水素結合の温度依存性は、液晶ポリウレタンの相転移に連動した挙動を示した。また、等方相温度域でもウレタン結合間の水素結合は存在しており、液晶ポリウレタンの運動性に水素結合が強く影響することが明らかになった。
技術報告
  • 中山 享
    2022 年 11 巻 2 号 p. 163-166
    発行日: 2022年
    公開日: 2023/01/07
    ジャーナル オープンアクセス
    高純度ZrO2とNH4H2PO4を用いてZrO2 – 0 ppm-P、140 ppm-Pおよび600 ppm-Pの出発原料を調製した。安定化剤にY2O3を用いて(ZrO2)0.95(Y2O3)0.05セラミックスを、焼結温度1400~1600 ℃にて作製した。結晶相は、正方晶系と立方晶系で構成されていた。1500 ℃以上にて焼結したセラミックスの伝導率には大きな差がみられなかった。1400 ℃にて焼結したセラミックスでは、ZrO2 – 0 ppm-P 、ZrO2 – 140 ppm-P、ZrO2 – 600 ppm-Pの順に伝導率が高くなった。1450 ℃にて焼結したセラミックスでは、ZrO2 – 600 ppm-PがZrO2 – 0 ppm-P およびZrO2 – 140 ppm-Pに較べて高い伝導率を示した。1450 ℃にて焼結したセラミックスのナイキストプロットは、ZrO2 – 0 ppm-P 、ZrO2 – 140 ppm-P、ZrO2 – 600 ppm-Pの順に、粒界抵抗成分に起因する円弧が小さくなった。ZrO2原料中のP含有量が多くなるに従いセラミックスは焼結し易く、気孔が減ったと考えられる。耐熱衝撃性試験では、1450 ℃以上にて焼結したセラミックスはすべてで亀裂が確認された。1400 ℃にて焼結したセラミックスでは、ZrO2 – 0 ppm-PおよびZrO2 – 140 ppm-Pは耐熱衝撃性が高く、ほぼ同等であった。したがって、ZrO2 – 140 ppm-Pを出発原料にして焼結温度1400 ℃にて作製したセラミックスが、イオン伝導性および耐熱衝撃性共に優れていた。
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