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音響センサによる穀物重量・水分の推定及び収量コンバイン・穀物乾燥機への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26450353
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関神戸大学

研究代表者

庄司 浩一  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (10263394)

研究協力者 牛尾 昭浩  
松本 功  
川村 恒夫  
荒井 圭介  
横野 喬  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードIT農業 / 籾 / コムギ / イヤホン / 積算値 / 高速フーリエ変換 / 回帰 / 標準誤差 / 音響スペクトル / 重回帰 / 推定 / 圧電スピーカ / 信号処理 / スペクトル / 水分 / 誤差 / コンバイン / 周波数 / 重量 / 乾燥機 / 周波数特性 / 重量推定 / 水分推定 / 推定モデル
研究成果の概要

昨今のIT農業における実用的なセンサとして,穀粒の衝撃音をイヤホンで感知し,コンバイン上での収穫質量と水分,穀物乾燥機上で水分の推定を行った。コンバインの穀粒タンク内では別途用意した小型の衝突板に,乾燥機では側壁に市販のセラミックイヤホンを装着した。籾およびコムギの収穫時に出力を積算して実際の収穫質量と対応させると,単純な線形回帰でも標準誤差1 kg程度を得た。時系列の信号を周波数領域の音響スペクトルに演算しなおし,任意の2周波数バンドを選択して水分推定を行うと,標準誤差は籾で0.4%,コムギで0.8%を得た。乾燥機でも同様の手法で籾の水分推定を行ったところ,標準誤差0.1%を得た。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 穀物乾燥機へのイヤホン装着による水分測定の試み2018

    • 著者名/発表者名
      庄司 浩一
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 123 ページ: 55-56

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimating moisture content of paddy rice and wheat kernel on the combine using acoustic spectrum2017

    • 著者名/発表者名
      Shoji, K.
    • 雑誌名

      ASABE Paper

      巻: 1700910

    • DOI

      10.13031/aim.201700910

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] イヤホンを用いたコンバイン上での穀物含水率測定2017

    • 著者名/発表者名
      庄司浩一
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 121 ページ: 121-122

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimation of moisture content and weight of grain from the impact sound on the combine2016

    • 著者名/発表者名
      YOKONO Takashi, SHOJI Koichi, USHIO Akihiro, KAWAMURA Tsuneo
    • 雑誌名

      Proceedings of ISMAB 2016

      巻: - ページ: 581-585

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Estimating moisture content of paddy rice and wheat kernel on the combine using acoustic spectrum2017

    • 著者名/発表者名
      Shoji, K.
    • 学会等名
      2017 ASABE Annual International Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響センサによるコンバイン上での穀物含水率測定2017

    • 著者名/発表者名
      庄司 浩一
    • 学会等名
      第76回農業食料工学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 穀物乾燥機へのイヤホン装着による水分測定の試み2017

    • 著者名/発表者名
      庄司 浩一
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第138回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イヤホンを用いたコンバイン上での穀物含水率測定2016

    • 著者名/発表者名
      庄司浩一
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第136回例会
    • 発表場所
      福山市ものづくり交流館(広島県・福山)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of moisture content and weight of grain from the impact sound on the combine2016

    • 著者名/発表者名
      YOKONO Takashi, SHOJI Koichi, USHIO Akihiro, KAWAMURA Tsuneo
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agricultural and Biosystems Engineering (ISMAB 2016)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 衝突音を用いたコンバイン上での穀物含水率推定2015

    • 著者名/発表者名
      横野 喬,庄司 浩一,牛尾 昭浩,川村 恒夫
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2015年合同大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] コンバイン用簡易収量センサの開発2014

    • 著者名/発表者名
      荒井圭介・庄司浩一・川村恒夫・松本功・牛尾昭浩
    • 学会等名
      平成26年度(第50回)農業食料工学会関東支部年次大会
    • 発表場所
      静岡県袋井市
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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