大規模空間における作物生育環境センシンググリッドの開発研究

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17380149
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 水谷 孝一 筑波大学, 大学院システム情報工学研究科, 教授 (50241790)
• 研究分担者: 若槻 尚斗 筑波大学, 大学院システム情報工学研究科, 講師 (40294433) ; 川村 洋平 筑波大学, 大学院システム情報工学研究科, 講師 (40361323) ; 佐瀬 勘紀 (独)農業・生物系特定産業技術研究機構, 農村工学研究所・農村総合研究部・農業施設工学研究チーム, チーム長 (80373223) ; 奥島 里美 (独)農業・生物系特定産業技術研究機構, 農村工学研究所・農村総合研究部・農業施設工学研究チーム, 上席研究員 (10373226) ; 石井 雅久 (独)農業・生物系特定産業技術研究機構, 農村工学研究所・農村総合研究部・農業施設工学研究チーム, 主任研究員 (10343766)
• キーワード: 可視化 / 計測工学 / 自然現象観測 / スマートセンサ情報システム / ネットワーク / 温度計測 / 風向・風速計測 / 超音波計測

研究概要

1.平成18年度に達成できた主な研究目的と成果
H17-19年度の2年目に当るH18年度では、これまで蓄積してきたセンサ・伝搬路・ネットワークシステム等の個々の技術を統合する研究目的で行った結果、次の成果を得た。
(1)音響トランスデューサのインパルス応答を考慮した超音波プローブに用いるための2相Differential Phase Shift Keying(DPSK)による高速可聴音ディジタル通信の基礎技術を無響室での実験において確認できた。
(2)実環境下での実験のためにトマト栽培大型温室においてトマト畝長に相当する20mの区間平均化された垂直温度分布を音響波プローブでモニタリングできた。
(3)ネットワーク技術を用いないで空間的に分散したサンプリングマイクロフォンアレイを用いて音波の伝搬方向の温度分布測定を無響室において実現した。
(4)温室壁面からの不要な反射波を、空間のインパルス応答を測定することによって軽減する技術を試行した結果、反射波の影響を軽減することができた。
(5)円形空間における壁面反射を積極的に利用する計算機トモグラフィ法の基礎理論を検討した結果、センサ数を半分に減じる計算予測ができた。
2.平成18年度の雑誌論文以外での本研究課題に関連する研究発表
日本音響学会2006年春季研究発表会(10件)、国際食品工業展アカデミックプラザ(1件)、日本音響学会2006年秋季研究発表会(5件)、第27回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム(10件)、Thirteenth International Congress on Sound and Vibration(ISCV 13)(3件)など合計29件。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of temperature distribution using acoustic reflector array (2006)
  • 著者名/発表者名: Koichi Mizutani, Satoshi Kawabe, Ikumi Saito, Hiroyuki Masuyama
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 45・5B ページ: 4516-4520
• [雑誌論文] Differential biphase shift keying (DBPSK) using airborne sound for data communication (2006)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Mizutani, Ikuo Odanaka, Koich Mizutani, Naoto Wakatsuki
  • 雑誌名: CD-ROM Proceedings of the Thirteenth International Congress on Sound and Vibration (ICSV13) RS16, ページ: 228
• [雑誌論文] Relationship between time of flight (TOF) measurement error and phase characteristics of sound probe (2006)
  • 著者名/発表者名: Ikuo Odanaka, Keiichi Mizutani, Koichi Mizutani, Naoto Wakatsuki
  • 雑誌名: CD-ROM Proceedings of the Thirteenth International Congress on Sound and Vibration (ICSV13) RS16, ページ: 837
• [雑誌論文] Thermometry in medium-scale greenhouse using a small number of acoustic sensors (2006)
  • 著者名/発表者名: Kousuke Kudo, Koichi Mizutani, Riku Futamata, Kazuya Itoga, Sadanori Sase
  • 雑誌名: Acta Horticulture 710 ページ: 265-271
• [雑誌論文] Acoustical measurement for vertical temperature profile in alley between rows of tomato plants (2006)
  • 著者名/発表者名: Koichi Mizutani, Riku Futamata, Kousuke Kudo, Yasuyuki Hirayama, Limi Okushima
  • 雑誌名: Acta Horticulture 710 ページ: 199-207