| Project/Area Number |
23K16915
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
二宮 啓 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40849923)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 地震計 / 加速度計 / 生活振動 / 歩行振動 / 物理探査 / 雑微動 / モニタリング |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，地震計に観測された人間活動由来の振動を使って人の動きや浅部地下構造を把握することを目指す．高感度な地震計は，地震以外にも様々な微小な振動（雑微動）を観測しており，この雑微動の中から特定の人間活動に伴う振動を検出することで，地震計周辺の人の動きを把握する．さらに同じ振動を繰り返し検出することで，その振動を使って地下からの反射波を抽出し，地下構造や物性の変化を推定する．様々な技術・情報の融合によってブレークスルーが期待される時代において，地震計のこれまで活用されなかった振動から人の動きや地下の状態を把握できる新しい情報を構築する意義は大きい．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、地震計に観測された特徴的な雑振動から特定の人間活動を検出することとその振動を用いた物理探査手法の開発を目指している。
産業技術総合研究所の地質標本館において複数台の地震計を自動販売機や休憩所、階段などの近くに設置し1ヶ月程度観測を行ったが、地震計のノイズレベルが大きく、人間活動に伴う振動を十分に観測することができなかった。本研究では人間活動に伴う（地震に比べて）微小な振動を扱うため、計測機器のノイズレベルと観測し得る振動のレベルについて検討する必要がある。
標本館での観測とは別に短期間での振動計測も複数回行った。野外や室内に高感度な加速度計を設置し、歩行に伴う振動等を観測した。地表に設置した地震計に観測された振動から歩行に伴う振動を検出するプログラムを作成した。また、歩行位置と観測点の距離に応じた歩行振動のテンプレートを作成し、テンプレートと照らし合わせることで歩行位置を推定する手法を開発した。
歩行振動の位置が特定できたことで、歩行振動を発振位置の分かる擬似震源と見立てて、歩行振動を用いた表面波探査を実施した。その結果、歩行振動によって生じた表面波の分散曲線を推定することができた。
これによって、歩行振動という特徴的な振動から人の歩行という活動を検出し、検出した振動を使って歩行位置を特定し、さらに物理探査利用するという一例を示すことができた。本研究成果は国際学会で口頭発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
地質標本館で長期間の振動計測を行ったが、使用した地震計のノイズレベルが大きかったため、具体的な人間活動に伴う振動を検出することができなかった。別途、より高感度な振動計を用いた観測が必要である。
一方で歩行振動の活用については、歩行の周期性を使った歩行振動の検出方法や、歩行振動を用いた歩行位置の特定手法などを開発することができている。さらに歩行振動を使った物理探査も実施できており、歩行振動という特徴的な振動の検出、位置の特定、物理探査という一例を示すことができている。
歩行振動以外の振動の検出には至っていないが、歩行振動を使った一連の処理は確立しつつある状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
歩行振動以外の利用可能な生活振動を検出する。そのために短期間でも室内環境等での観測を改めて行う。
歩行振動については一連の処理が確立しつつあるので、観測点をフィールド等に設置しモニタリング等を実施する。
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