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2015 年度 実施状況報告書

音波振動を用いた植物の育成状態評価に関する検討

研究課題

研究課題/領域番号 15K07681
研究機関桐蔭横浜大学

研究代表者

杉本 恒美  桐蔭横浜大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80257427)

研究分担者 佐野 元昭  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 教授 (90206003)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード振動計測 / 非侵襲計測 / 超節水精密農業
研究実績の概要

平成27年度は主に葉の振動計測による水ストレス評価に関する検討を行った。様々な大きさの葉を用いた計測を行った。共振周波数の日周変動が、灌水停止による水ストレスにより影響を受けるという現象の再現性を確認することができた。さらに、実際の栽培条件に近づけるために中型のプランタを用いた実験を行い、共振周波数の変化状況により灌水時期の判定が行えるかどうかについての検討を行った。その結果、日週変動が反転するあたりでの灌水が効果的である可能性があることが明らかになった。また、日夜の周期的な共振周波数変化の原因について、紙とプラスチックを用いた単純な葉および茎モデルを用いて検討した。その結果、単純な梁モデルを用いた場合の理論計算結果と周波数変化の傾向がほぼ一致することを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

小松菜の葉の振動計測に関しては、共振周波数の変化の再現性が確認できた。また、単純な葉および茎モデルを用いた検証により、葉および茎の重量がこの共振周波数変化に大きな影響を与えていることを明らかにすることができたため。

今後の研究の推進方策

次年度は計画通り、培養土中の伝搬音速計測について実験的検討を行い、葉の振動計測との連動も検討する。

次年度使用額が生じた理由

平成27年度は必要機材としてデータロガー、センサアンプおよびノートPCを計画していたが、予算額の関係上、センサアンプのみ購入し、データロガーおよびノートPCの購入に関しては次年度予算と合わせて検討することにしたため。

次年度使用額の使用計画

平成28年度は必要機材であるデータロガーおよびノートPCの両方もしくはどちらか一方の購入を実施する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Estimation of water stress of plant by vibration measurement of leaf using acoustic radiation force2015

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Sano, Yutaka Nakagawa, Tsuneyoshi Sugimoto, Takashi Shirakawa, Kaoru Yamagishi, Toshiaki Sugihara and Sakae Shibusawa
    • 雑誌名

      Acoust. Sci. & Tech.

      巻: 36 ページ: 248-253

    • DOI

      10.1250/ast.36.248

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 音響計測を用いた植物の水ストレス症状の検出に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      中川裕、杉本恒美、佐野元昭、白川貴志、内川千春、大平武征
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 32 ページ: 193-196

  • [雑誌論文] ハイスピードカメラを用いた葉の振動計測に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      佐野元昭、中川 裕、安齋拓也、内川千春、大平武征、白川貴志、杉本恒美
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 32 ページ: 187-192

  • [雑誌論文] 縦挿し型送受信機を用いた培養土中の体積含水率推定に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      白川貴志, 大平武征, 中川 裕, 佐野元昭, 杉本恒美
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 32 ページ: 197-200

  • [雑誌論文] 圧力センサによる土壌圧力の測定に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      大平武征、杉本恒美、佐野元昭、白川貴志、中川 裕
    • 雑誌名

      桐蔭論叢

      巻: 32 ページ: 201-204

  • [学会発表] 音響振動による植物吸水ニーズの推定に関する研究 ―葉モデルを用いた葉の共振周波数に関する基礎検討-2016

    • 著者名/発表者名
      杉本恒美、中川裕、白川貴志、大平武征,内川千春、佐野元昭
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学
    • 年月日
      2016-03-09
  • [学会発表] 葉の多点振動解析による作物吸水ニーズの推定2016

    • 著者名/発表者名
      佐野元昭,中川裕,安齋拓也,内川千春,大平武征,白川貴志,杉本恒美
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学
    • 年月日
      2016-03-09
  • [学会発表] 音波振動による土壌中の水分分布計測に関する研究-植物栽培中の伝搬音速変化に関する検討(Ⅱ)-2016

    • 著者名/発表者名
      白川 貴志,杉本 恒美,佐野 元昭,大平 武征,中川 裕
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学
    • 年月日
      2016-03-09
  • [学会発表] Basic Study About The Relation Between The Natural Frequency And Water Stress in The Plant (II)2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka NAKAGAWA, Motoaki Sano, Tsuneyoshi Sugimoto
    • 学会等名
      10th Toin International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学
    • 年月日
      2015-11-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Propagation Velocity in Soil Using Handheld Sound Source and Sensors2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi SHIRAKAWA, Takeyuki OHDAIRA, Yutaka NAKAGAWA, Motoaki SANO and Tsuneyoshi SUGIMOTO
    • 学会等名
      10th Toin International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学
    • 年月日
      2015-11-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on The Modeling of The Natural Frequency of A Plant Leaf2015

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Uchikawa, Motoaki Sano and Tsuneyoshi Sugimoto
    • 学会等名
      10th Toin International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学
    • 年月日
      2015-11-14
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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