| 研究課題/領域番号 |
15K07681
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| 研究機関 | 桐蔭横浜大学 |
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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(移行) (80257427)
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| 研究分担者 |
佐野 元昭 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 教授(移行) (90206003)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 振動計測 / 非侵襲計測 / 超節水精密農業 / 土壌伝搬音速 / 葉の振動計測 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度は主に音波振動による土壌伝搬音速の計測精度の向上、および葉の振動計測と土壌伝搬音速計測の協調計測のための計測システム構築および計測を行った。最初に音波振動による土壌伝搬音速については、培養土中で栽培中の小松菜根圏を対象とし、葉の振動計測との協調を考慮して、小型超磁歪振動子を用いた音波振動源および加速度センサ等を容器の大きさに合わせて新たに製作し直している。また、音波の伝搬速度については、閾値と相関処理を組み合わせたアルゴリズムを構築することにより、計測精度の向上を図った。その結果として、2㎜の篩により精製された培養土中であれば±1m/s程度の計測精度が実現できるようになり、照明のオンオフによる影響も正確に計測できるようになった。平成28年度の前半において、数回の実証実験を繰り返すことにより、土中の水分センサの示す体積含水率値の変化に対して、ほぼ反比例する伝搬音速の変化が観測できることを確認した。次に、葉の振動計測と土壌伝搬音速計測の協調計測を行うための計測システム構築を行った。試行実験の結果から、新芽の成長にともない計測葉への接触があると振動計測に影響がでることが判明したため、独立した計測葉の計測を行うことで、安定した実験結果が得られることを確認した。平成28年度の後半において、複数回の計測実験を行い、現在は葉の共振周波数の日周変化および土壌伝搬音速値の変化に対して、給水停止と再開タイミングを調整しつつ、最適な給水タイミングの検討を行っている。
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| 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
土壌伝搬音速の高精度計測と葉の振動計測の協調計測が可能なシステム構築が整い、様々な灌水タイミングを試すことにより最適な給水タイミングの検討が行えるようになったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は小松菜の場合の最適な給水タイミングの検討を引き続き実施することにより、研究目的である音波振動による植物育成状態の評価推定方法の確立を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
消耗品（培養土、給水布等）を予想より消費しなかったこと、および得られるデータの精度が安定するまで発表等を控えていたことなどが主な理由である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成29年度は最適な給水タイミングを調べるための実験を、できる限り多く繰り返すことにより、再現性の確認を行う必要があるため、データ記録用のデータロガーもしくはデータ解析用のPC等を追加することにより、計測結果の迅速な検討が進められるようにする。また、ある程度の再現性が確認できた後に学会発表等を行う予定である。
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