自動制御連合講演会講演論文集

感性計測１

湿潤布の触感覚物性計測

古賀真紀子, 小松琢也, 矢崎美彦, 高寺政行, 清水義雄

セッションID: J1-11
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.251.0

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湿潤状態の布の触感覚物性を計測し，官能検査との関係を検討した．

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糸の測色による交織織物の色彩予測と評価

清澤雄, 小松琢也, 矢崎美彦, 高寺政行, 清水義雄

セッションID: J1-12
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.252.0

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布地をデザイン，設計する際やシミュレーションによる色彩評価を行う際などは，用いる糸を決める段階で織りあがった布地の色彩を定量的に予測できることが望まれる．そこで本研究では経糸・緯糸で色の異なる交織織物における織物を正面から見たときの表面の色彩を，経糸と緯糸の色の測定値から予測すること，さらに予測値と実測値の色差と人間の視覚による評価との関係を明らかにすることを目的とする．

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画像解析による織物の洗濯しわの定量評価について

高曽剛義, 金井博幸, 石澤広明, 鳥羽栄治, 西松豊典, 柴田清弘

セッションID: J1-13
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.253.0

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しわは，衣服の外観評価において重要な評価要因の1つである．現在しわの評価方法は，AATCCなどで規定されているが，この評価方法は検査員の視覚に依存した主観的な評価であり，判定基準が実際のしわに対応しているかという問題がある．そこで，本研究では日常よく目にする洗濯しわに注目し，コンピュータ画像解析を用いて，定量的・客観的に洗濯しわを評価する方法の検討を行った．

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織物の「光沢感」の定量化方法について

庄田裕一, 金井博幸, 石澤広明, 鳥羽栄治, 西松豊典, 柴田清弘

セッションID: J1-14
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.254.0

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現在織物の光沢評価方法は確立されていない．その理由としては，１．織物の構造は複雑である，２．測定した光沢度値と我々が感じる光沢感が一致しない，３．光沢は色に大きく影響を受ける，などが考えられる．そこで，本研究では三次元変角光度計を用いて，織組織が異なる毛織物や染色加工が異なる毛織物について専門家が評価した「光沢感」を定量化するための測定・解析手法について検討を行った．

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手紡ぎシステムにおけるスキルの計測について

中野能征, 小林俊一, 河村隆, 榎本祐嗣, 中沢賢

セッションID: J1-15
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.255.0

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感性計測２

結城紬手織り工程における動作特性の解析

森川英明, 坂本享博, 増田和之, 三浦幹彦, 岩佐昌征

セッションID: J1-21
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.231.0

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表面筋電図による精神的ストレスの計測方法の提案

柳沢国之, 菅原徹, 上條正義, 佐渡山亜兵, 清水義雄

セッションID: J1-22
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.257.0

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精神負荷は中枢系の疲労を生じさせるが、筋電位の発生メカニズムから考えて、表面筋電図に中枢系疲労の影響が出ても不思議ではない。しかし、精神負荷が筋電位に与える影響を研究した例はほとんどない。この両者の関係を明らかにすることは、筋電図の理解や筋電図を用いた新たなストレス評価指標の提案につながる重要な要素である。表面筋電図を用いたバイオフィードバック法によって上腕二頭筋の単一運動単位活動を非侵襲的に計測し、精神負荷の有無によるパルスの発射間隔、振幅、周波数、筋線維伝導速度への影響について検討した。

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心身反応の計測による痛みストレス評価手法の検討

上條正義, 松本健一, 上前知洋, 木原秀樹, 水野康文, 金丸正史, 篠原菊紀, 清水義雄, 佐渡山亜兵

セッションID: J1-23
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.258.0

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ストレスは外部からのストレッサーに対する生理反応であり，この生理指標からヒトのストレス状態が推定される．ストレスを示すといわれる生理指標はいくつか報告されているが、ほとんどが単一指標のみからの解析しかおこなっておらず，総合的な解釈が難しく精度も決して良いものとはいえなかった．また，各指標の対応関係についてもほとんど調査されていない．本研究では痛み刺激下において、測定できる生理指標の中からストレスを示すといわれている複数の指標を同時に測定し，それら指標がどのような対応関係を持つのかを検証する．

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色光発光パターンが心身に与える影響

脳機能障害者のためのリハビリテーションシステム構築を目指して

上條正義, 木原秀樹, 北沢俊二, 清水義雄, 佐渡山亜兵

セッションID: J1-24
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.259.0

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嗜好度合いが異なる色光が提示されたときの心身反応を測定し、色光による生体活動のバイオフィードバックの可能性を検証した。先天的な障害を持った重度心身障害者や病気や事故による後天的な脳障害を持つ方の感覚・認知の心身機能を維持・向上するためのリハビリテーション装置の開発することが本研究の目的である。また、言語会話によるコミュニケーションができない人のためのコミュニケーション媒体として生理反応を測定して、利用することの有用性について考察した。

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ラフ集合と脳波を用いた景観評価に関する一考察

山田真之, 正道寺勉

セッションID: J1-25
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.260.0

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景観を評価する手法の多くはアンケートによる意識調査によって得たデータを用いて解析しているため，1つの評価を別の評価対象に応用することが難しい．応用が可能ならば特定の特徴を持った景観がどのような方向で整備，開発をすればよいかの指標を作ることができる．そこで本研究では感性を表現しやすくするため，ラフ集合による分析と脳波による判断を用いて対象を評価する方法の有効性について検討する．

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レーザースキャンマイクロメータを応用した生糸繊度計測法の開発

森川英明, 鶴岡公平, 三浦幹彦, 岩佐昌征

セッションID: J1-26
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.261.0

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メカニカルシステムの制御

ユニット型ゼロパワー磁気浮上式除振装置の開発

荷重支持機構を備えた除振ユニットの開発

川地佑也, 石野裕二, 高崎正也, 水野毅

セッションID: J1-31
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.262.0

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本研究では、荷重支持機構を導入したユニット型アクティブ除振装置を開発する。ゼロパワー制御での1自由度除振ユニットの実験を行い諸特性を取った。実験より直動外乱に対して高い剛性が得られた。

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永久磁石の運動制御を利用した3自由度アクティブ制御型磁気軸受の開発

第一報：原理と基礎実験

平井雄三, 水野毅, 高崎正也, 石野裕二

セッションID: J1-32
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.263.0

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磁気浮上の代表的な方法のひとつに永久磁石間の反発力を利用した方式がある。このほうしきでは浮上方向には安定であるが、浮上方向と垂直な方向（横ずれ方向）には不安定である。そこで、本研究では永久磁石の運動制御を行うことで倒立振子の原理を応用し、横ずれ方向の運動を安定化することを試みる。

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スマート構造技術による柔軟構造車体の弾性振動低減に関する研究

遠竹隆行, 鎌田崇義, 永井正夫

セッションID: J1-33
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.264.0

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鉄道車体の軽量化は，従来の車体に比べ上下方向の弾性振動が顕著になり，人が不快と感じる周波数帯に近いことから乗り心地の悪化が懸念される．本研究では，鉄道車体の軽量化に伴い増大する上下弾性振動に対し，ピエゾ素子を用いたスマート構造技術を適用しアクティブに振動低減を図る．これらを，作製した１／６模型実験装置による実験とシミュレーションにより制振効果の確認を行った．

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衝撃のアクティブ制御

一方向へのエネルギー伝達

王徳彰, 西村秀和, 天野洋一, 下郷太郎

セッションID: J1-34
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.265.0

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二つの物体が衝突する際の衝撃を物体間に挿入したアクチュエータにより制御するアクティブ衝撃制御について論じている．衝撃を受ける物体の変形を大きくし，衝撃を与える物体の変形を小さくすることおよび一方的にエネルギーを伝達することができる条件を明らかにするために，接触剛性，終端時間，塑性変形率およびエネルギーの収支を考察するとともに制御実験を行っている．本研究では学習を用いた終端出力制御を適用する．そして，一方的にエネルギーを伝達するために必要となる条件を考察している．

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マルチレートディジタル制御による平板上球体の位置制御

本庄一喜, 穴吹雅敏, 平田弘志, 大内茂人

セッションID: J1-35
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.266.0

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本稿では，2次元傾斜可能な平板上に置かれた球体の位置制御系設計法を示す．本システムは，球体の位置をCCDカメラ，平板の角度をエンコーダより検出しており，画像取得に時間がかかるため取得時間に合せてコントローラを設計する必要があった．しかしこれでは短い周期の情報を有効に利用できていなかった．そこでマルチレートディジタル制御を適用し，短い周期で制御できることを示しシミュレーションにより確認する．

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ワイヤを複数有するクレーンに対する制御系設計

鈴木泰生, 太田英志, 穴吹雅敏, 大内茂人, 平田弘志

セッションID: J1-36
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.267.0

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本稿では複数のワイヤを巻き上げる事により吊り荷運搬が可能なクレーンに対する一制御系設計法を示す．対象クレーンは吊り荷周囲に設置されたモータから伸びるワイヤにより懸垂され，広範囲への運搬が可能な反面，外力の影響を受け易く，速やかな運搬及び制振が問題点となる．対象の非線形モデルを導出，線形化後に複数のサブシステムへ分割し最適I型サーボ系を構成した．シミュレーションと実機応答の比較結果を示す．

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感性計測３

触覚受容器出力に注目した微小凹凸のなぞり知覚メカニズムに関する基礎研究

佐野明人, 鈴木壮太郎, 望山洋, 武居直行, 菊植亮, 藤本英雄

セッションID: J1-41
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.268.0

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触覚受容器から脳・神経系に至る情報処理機構に関しては，直接的にその仕組みを観察することは不可能であることから，その解明は困難を極める．本講演では，精密な微小凹凸を用いたなぞり知覚の心理物理実験について報告し，触覚受容器のもつ発火特性から知覚メカニズムに関して議論する．

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3次元人体モデルを用いた個人対応衣服設計

趙栄淑, 高寺政行, 清水義雄

セッションID: J1-42
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.269.0

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人体計測装置や布へのデジタルプリント技術などの発達により，インターネット上で顧客が自分のサイズを入力し，体形に合う衣服を注文できる時代がすぐそこまで来ている．これらの背景を踏まえ，自分サイズの衣服設計の実現に向けて，衣服設計用ボディの作成が重要な意味を持つ．個人の体型が反映できる人体モデルを用いて衣服設計の構築を行う。本研究では，衣服の個人対応化をよりリーズナブルに行うため，三次元形状データから自動化手法で衣服の型紙を作製するシステムの確立を目指す．今回は個人の体型差によりウエスト部からヒップ部の形状が大きく異なるタイトスカートを対象に実験を行う．

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パソコン周辺機器に対するユーザのデザイン評価とその活用に関する研究

細谷聡, 斎藤美恵, 高寺政行, 清水義雄, 河西一明

セッションID: J1-43
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.270.0

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ユーザの使用感と要求を反映させた製品改良に関する研究

細谷聡, 滝口元博, 高寺政行, 清水義雄

セッションID: J1-44
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.271.0

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本研究は、短時間・少人数の評価者でのユーザ要求の抽出方法の作成とユーザ要求をフィードバック可能な製品設計方法の確立を目的とする．今回作成したユーザ抽出方法で抽出したユーザ要求と企業が行った改善要求のアンケート結果はほぼ一致した．製品製作過程において何回もユーザ要求を抽出し、その要求を満たすことでユーザ要求に適合した製品を作ることが重要であると明らかになった．

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搾乳機による搾乳時の母体生理反応計測

河村隆, 松原まなみ, 木村勉, 細谷聡, 蓑口和美, 金子みどり, 西田勝

セッションID: J1-45
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.272.0

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農業情報および食品情報計測１

レーザ誘起蛍光分光法の植物計測技術への応用

斉藤保典, 小林史利, 川原琢也

セッションID: L2-11
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.273.0

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レーザ誘起蛍光分光法を、植物の生育診断や生理機能情報の収集計測技術に応用した例を紹介する。1)蛍光スペクトル計測による、サザンカ葉の水分ストレス検出、2)蛍光寿命計測による、アサガオ葉の紫外線ストレス検出、3)蛍光画像計測による、コーヒー葉の活性分布図作成、4)蛍光画像ライダー計測による、イチョウ葉クロロフィル濃度の遠隔推定、等について報告する。

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ファイバーオプティクスによる多成分ガスセンサーの開発

野中勉, グエンスウアン　リン, 藤井秀昭, 金井博幸, 石澤広明, 西松豊典, 鳥羽栄治

セッションID: L2-12
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.274.0

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現在、地球環境問題として地球温暖化や環境汚染が挙げられ、それらのメカニズムを明らかにする為に環境モニタリングする要求が高まっている。また、農業分野において効率的に作物を栽培する為に、作物の成長を管理する必要がある。これらの要求に対して空気中のガスセンサー及びセンサーシステムは今日、強く望まれている。本研究では小型・軽量、安価かつ多機能なガスセンサーの開発を目的として、光ファイバーと蛍光物質を組み合わせた酸素及び二酸化炭素濃度を同時に測定する多成分ガス濃度センサー及び同センシングシステムの開発を試みた。

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赤外分光法によるブロッコリの残留農薬迅速計測

後藤卓真, 石澤広明, 宮原裕一, 小松和彦, 河野澄夫

セッションID: L2-13
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.275.0

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生で採取する機会の多い葉菜類の残留農薬に関する安全性は，消費者のみならず生産者にとって非常に重要な問題である．本研究では，赤外分光計測の葉菜類の農薬検出技術1),を開発することを主な目的とした．また，化学的分離分析法による残留農薬測定の前段階で利用可能な，簡易残留農薬種スクリーン手段2)として，赤外分光スペクトルを利用する手段を検討し，葉菜類の農薬簡易・迅速検出技術を検討した．

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近赤外分光画像計測システムによるレタスの食感評価

新田勇紀, 後藤卓真, 石澤広明, 西松豊典, 鳥羽栄治, 小松和彦

セッションID: L2-14
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.276.0

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農産物の品質管理は，栽培過程，流通過程において重要であるが，栽培過程においては，生産者数の減少や生産者の高齢化を背景とし，品質や収量を維持するため，野菜生産現場にける無人自動化されたリアルタイムの生育状況等管理システムに関心が高まっている．本研究では，圃場における農産物の品質情報サーバーの実現を目的とし，近赤外分光画像計測システムを開発し，農産物品質管理画像情報計測システムとしての妥当性を検証した．

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画像解析を用いたイチゴ果実の品種特性評価法

北村八祥, 森利樹, 橋本篤, 亀岡孝治

セッションID: L2-15
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.277.0

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画像解析を用いて数量化したイチゴ果実の表面色、断面色および形状の指標には、明らかな品種間差が認められた。さらに、これらの指標を組み合わせると、品種識別に応用できることが示唆された。

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健康・食品アドバイザーロボットの開発

小林香織, 島津秀雄, 橋本篤, 亀岡孝治

セッションID: L2-16
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.278.0

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本論文では、赤外線センサーを用いた食品分析技術とロボットを組み合わせ、食品や飲物に含まれている成分の種類や量を推定し、味見をしたり、食品や健康についてアドバイスする「健康・食品アドバイザーロボット（通称：味見ロボット」）について記述する。

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農業情報および食品情報計測２

蛍光X線分析法による生葉中元素含量の把握

山村拓司, 丹羽俊人, 橋本篤, 谷明子, 江原宏, 狩野幹人, 亀岡孝治, 公文敬夫, 細井克敏

セッションID: L2-21
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.279.0

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作物栽培現場での元素の簡易測定を目的とし，元素の簡易的，同時測定が可能である蛍光X線分析法と元素の定量分析の標準法である高周波プラズマ発光分析法を用いて，トマトとイネの葉中元素含量の測定分析結果の比較を試みた．その結果，葉の構造の異なるトマト・イネ両品種においてカリウム（K），カルシウム（Ca）に関して高い相関が認められた．

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光ファイバを用いた空気-油-水界面検出センサの開発とその応用

末原憲一郎, 恒松智之, 田坂卓史, 香田次郎, 中野靖久, 藤井英子, 矢野卓雄

セッションID: L2-22
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.280.0

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プラスチック製光ファイバの物理的な性質を利用し、物質界面の屈折率の違いを検出するセンサを作製した。折り曲げた光ファイバ、LED、フォトダイオードと電気電子回路から成り、接触する物質の屈折率の違いを電圧の違いで判別する。このセンサの応用例として、レストラン含油排水から浮上分離させた油量の検出を試みたので報告する。

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美味しさの可視化技術

杉山純一, 蔦瑞樹

セッションID: L2-23
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.281.0

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食品の美味しさを把握するために、染色や分光技術を使い、目に見えない情報を可視化してイメージとして捉えるとともに、それを３次元化する技術について紹介する。さらに、この技術を遺伝子工学の技術と合わせて、食品の加工工程に利用した応用事例を示す。

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近赤外分光法によるメロン糖度の非破壊計測法の開発

糖度の非破壊計測法の開発とその実用化

伊藤秀和, 森本進, 堀江秀樹

セッションID: L2-24
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.282.0

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スペクトル測定法は大きく反射、拡散反射(インタラクタンス)、透過法の３つに分けられる。インタラクタンス法では同軸型ファイバーを用いると、光照射部と受光部のセッティングが容易であり、コンパクトな分光光度計の設計が可能である。このことは携帯型機器に向く。従来は試料である果実と受光部を接触して測定していたが、推定精度が悪かった。また、対象試料は収穫後の果実に限られていた。そこで、目的成分の推定精度の良いスペクトル測定法(非接触スペクトル測定)を開発し、さらに、携帯型機器を用いて樹上メロン糖度の非破壊計測法開発に成功した。本成果はKubota K-BA100により実用化された。

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農業情報および食品情報計測３

環境及び生物現象のためのセンサネットワーク・プラットフォーム

平藤雅之, 深津時広, 胡浩明, 世一秀雄, 木浦卓治, 田中慶, 菅原幸治, 渡邊朋也, 二宮正士

セッションID: L2-31
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.283.0

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環境及び生物現象をモニタリングするためのセンサノード「フィールドサーバ」は，極めて多様な計測機能が必要である。例えば，気温，湿度等多チャンネルのセンサ及び高解像度カメラ，フェロモントラップ，昆虫カウンタなどの機能が必要である。一方，生活空間に多機能センサノードを設置するためには，安全性やプライバシーに配慮が必要となる。ここではそのためのセンサネットワーク・プラットフォームについて述べる。

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海外現場におけるフィールドサーバ導入のための技術支援報告

深津時広, 平藤雅之, 田中慶, 山下市二, 稲垣正典

セッションID: L2-32
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.284.0

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フィールドサーバは農業分野における長期野外計測を実現する汎用装置として、海外現場などへの速やかな導入が望まれている。研究成果を実証現場にシフトするにあたり、研究者が想定しない様々な事象が現場の問題として起こるためこれを把握し解決することが重要となる。本報ではJICAやJIRCASのプロジェクトで行われたフィールドサーバ技術移転に伴う活動事例を基に、現場での導入を実現するための課題検討について報告する。

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農業データグリッドによる意志決定支援

二宮正士, 平藤雅之, 木浦卓治

セッションID: L2-33
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.285.0

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比較的小規模で分散する多様な農業関連データを，自律分散したまま仮想統合し，効果的な意志決定支援を行うためのデータグリッド基盤の構築と実装．

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フィールドサーバを用いたマルチセンサモニタリングシステムの屋外果樹園への適用

廣住豊一, 伊藤良栄, 三島隆, 中西健一, 安井翔, 米倉晴子, 橋本篤, 亀岡孝治

セッションID: L2-34
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.286.0

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　和歌山県の早和果樹園にフィールドサーバを用いたモニタリングシステムを設置し、各種気象条件および土壌水分量の計測とともにネットワークカメラによる樹体画像の撮像を行った。フィールドサーバは無線 LAN を介して麓の選果場と接続されている。選果場からは ADSL 回線を利用し三重大学および中央農業研究センター間との VPN を構築しており、遠隔地から果樹園で計測されたデータへのアクセスが可能である。また、フィールドサーバ近傍にはデータロガーを設置し、天候等により無線 LAN 通信が途絶した場合でも、データを記録し続けることが可能なシステムとした。

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