担当区分：責任著者   記述言語：日本語   出版者・発行元：農業食料工学会事務局  

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担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   出版者・発行元：農業食料工学会  

汎用コンバインの作業性能の基準となる穀粒損失は，水稲は2 % 程度，小麦は1 % 程度であるのに対し，ソバは4 %程度と高い。本研究では，汎用コンバインの風選別部における穀粒損失低減と選別性能向上のために，ソバ粒子の空気力学特性を明らかにし，粒子の飛散範囲予測に必要な抗力係数，揚力係数のモデル化を行った。ソバは，籾や麦，大豆に比べると姿勢変化による抗力係数，揚力係数の変動が大きいことが分かった。その結果，粒子の飛散範囲と夾雑物の飛散範囲との重複が大きくなり，1番口で回収される収穫物の選別精度を上げようとすると，機外に排出される穀粒量が大きくなることが示唆された。

DOI： 10.11357/jsamfe.81.4_243

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記述言語：日本語   出版者・発行元：農業食料工学会事務局  

DOI： 10.11357/jsamfe.77.6_470

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Biotron Institute  

To quickly enhance the productivity of intelligent greenhouses, quality control is needed at agricultural production sites, along with a speaking plant approach to monitor the growth conditions of plants and avoid diseased and underdeveloped plants. We are developing a multi-operation robot equipped with units that contain functions to solve the problem of the instability of environmental factors and subsequent crop yield. Growth-information, pest-detection, and pest-control units were developed for the multi-operation robot and effectively linked to report their actions in order to construct a suitable integrated pest management technology for intelligent greenhouses. The information gathering and various operations were automated by designing each unit to operate autonomously. The system was designed to detect abnormalities by mapping the information provided by the growth-information and pest-detection units. It can then determine the invasion diffusion course of the pest, which makes it easy to take appropriate prophylaxes. Furthermore, the system makes safer working conditions possible because it enables the natural dispersal of ozonated water as a preventive measure. We can expect a further reduction in pesticide consumption by adding a function to disperse a pesticide locally when pests are detected.

DOI： 10.2525/ecb.53.63

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Asian Agricultural and Biological Engineering Association  

The threshing unit of a combine comprises a multiphase flow
therefore, it is essential to consider it on the basis of the flow model. In this study, flight simulation by DEM with fixed wind velocity was carried out. The grain and straw were considered to be ellipsoidal and cuboidal, respectively. A two-dimensional model coupling with a circle element was constructed. Each flight trajectory was reproduced in terms of the initial conditions and changes in winnowing velocity. The average flight velocity of the grain was 0.2 m/s higher than that measured in the experiment. It can simulate to closer phenomenon by mixing different particle mass and straw, analyzing the increase in particles and linking it with fluid analysis. © 2013, Asian Agricultural and Biological Engineering Association.

DOI： 10.1016/j.eaef.2013.12.006

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担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   出版者・発行元：日本農作業学会  

農業機械のクリーンエネルギー化対策として，本研究は，バイオエタノール原料であるサツマイモの直播栽培の作業工程における省力，省エネ化を目指し，種イモ切断装置および電動播種機を開発し，その効果について検証した．<br> 種イモ切断装置の仕様決定に際しては，装置のコンパクト化，作業の能率化を考慮して，切断角は 9° 程度，切断速度は 0.3～0.5 m/s が適当と考えられた．本切断装置を用いて，1 本のイモから 8 個の種イモを作製する時間は，約 50 秒であった．<br> 1.5 kW モータを搭載した電動播種機を試作した．その結果，改造前のガソリンエンジン式より大幅なエネルギー消費量の削減が確認できた．電動播種機の播種機構作動に必要な電力は，走行に必要な電力の約 20％であり，多くの電力が走行用に使われることから，走行抵抗を低減すれば，更なる省エネ化が期待できると考えられる．<br> また，一回の満充電あたりの連続作業時間は 3.7時間/1300 m<SUP>2</SUP> となり，10 アール当たりの作業時間に換算すると 2.76 時間となった．バッテリが劣化して容量が 80％になったと仮定しても 2.96時間，作業面積にして 1000 m<SUP>2</SUP> の連続作業が可能であり，改造前のエンジン式の連続作業時間と比較すると 10 分の 1 程度であるものの，作業能率は遜色なく，実用化の可能性があることが確認できた．

DOI： 10.4035/jsfwr.48.103

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記述言語：英語   出版者・発行元：The Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineers  

てん菜直播栽培において，出芽直後の苗の生育初期では春先の強風で風害を受けやすく，てん菜直播が普及拡大しない1つの要因となっている。本研究では，てん菜直播の生育初期の風害回避について，播種位置の両側にΛ形状の防風壁を造成した播種床（以下，耐風害播種床）の有効性を明らかにすることを目的とした。風洞実験において，熱線風速計と粒子画像流速測定法（PIV）を使用して風速分布，および風速ベクトル分布を計測し，耐風害播種床周辺の気流状態を明らかにした。さらに，数値流体力学（CFD）によるシミュレーションで，耐風害播種床周辺の風速コンターを示した。測定およびシミュレーション結果に基づいて，高さ 5 cm のΛ型防風壁を造成する耐風害播種床形成機構を試作し，現地農家ほ場においてほ場試験を行った。ほ場試験では，てん菜播種機に装着した耐風害播種床形成機構によって，造成した耐風害播種床は降雨と強風により壁の高さが 1 cm 程度低くなったものの，播種深さには影響を与えず，播種位置の地面から高さ 1 cm の耐風害播種床の風速は，慣行播種床に比較して約 60 %低下することが示された。

DOI： 10.11357/jsam.75.89

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To resolve the problem of declination of Japanese agriculture, plant factories with automation, quality control, robotization and speaking plant approach are necessary. The multi operation system described in this paper has running unit with automatic position sensing. Growth environment measurement unit has transpiration, photosynthesis, distance and temperature sensors to obtain plant growth information. The pest control unit uses the antiseptic effect of ozone water. The harvesting unit is used for cucumbers that grow fast; recognition of cucumbers ready to be harvested is achieved through distance information gathered by an attached photo interrupter and distance sensors. The development of multi-operation robot is continued by developing controlling program that can change the operating pattern by sharing the contents by each controlling and operating unit.

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Asian Agricultural and Biological Engineering Association  

To reduce the environmental impacts of agricultural production, an existing 10 kW-class internal combustion engine tractor was remodeled as an electric tractor with an AD motor. Remodeling the engine tractor to an electric tractor increased its overall weight. However, it had little damaging effect on the balance of the body. By using electric-only agricultural machinery, the energy consumption needed for traveling and tillage in the field can be reduced by approximately 70 %. Moreover, the electric tractor could operate continuously for one hour over a work area of approximately 1300 m<sup>2</sup> on a single charged battery. From the results of the CO<sub>2</sub> emissions estimated on the basis of the above result, it reduced by approximately 70 % rather than the engine tractor.

DOI： 10.1016/S1881-8366(13)80003-1

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier B.V.  

The flight of separated straws is thought to affect the cleaning wind of a combine harvester. To comprehend the turbulent flow characteristics of the cleaning wind and its passage through the grains, the cleaning wind velocity is measured by particle image velocimetry and laser Doppler velocimetry. The flow of the cleaning wind is blocked by the grains, and therefore the distribution of wind velocity changes. It is found that the energy loss of the cleaning wind is not a result of turbulent flow. The wall friction and the pressure change observed as a result of the shape and the friction loss in the grains are the main considerations while calculating the energy loss of the cleaning wind in combine harvester.

DOI： 10.1016/S1881-8366(12)80022-X

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

The chlorophyll fluorescence imaging technique is useful for evaluating photosynthetic functions of plants without actually touching the plant. In our previous study, we developed a chlorophyll fluorescence imaging system for tomato plants cultivated in greenhouses. This imaging system measures the chlorophyll fluorescence induction phenomenon, a dynamic change in chlorophyll fluorescence intensity induced by illuminating a dark-adapted leaf with a stable intensity excitation light, and analyzes the shape of the induction curve, i.e., the temporal course of chlorophyll fluorescence intensity during this phenomenon. The shape of the induction curve is characterized by an initial maximum peak (P), subsequent transient dip (S), and secondary small peak (M). We defined an index, the photosynthetic function index (PFI
fluorescence intensity of P divided by the average fluorescence intensity from S to M), to evaluate the shape of the induction curve. In this study, we applied this system to detect drought stress in tomato plants cultivated in a semi-commercial greenhouse. PFI was clearly lower in stressed plants than in healthy plants. The decreased PFI in stressed plants is probably attributable to photosynthetic dysfunction in these plants. © 2011 IFAC.

DOI： 10.3182/20110828-6-IT-1002.01490

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   出版者・発行元：The Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineers  

風選別性能の向上のためには, 穀粒や夾雑物の空気力学特性を解明することが重要である。本研究では, 水稲を対象とし, 実験用唐箕を用いて, 選別風を受ける籾や藁の分散特性について考察する。<br>飛散する籾群や藁群を撮影し, 開発した画像処理システムを用いて飛散範囲について調べた。さらに, 風選別実験を実施し, 最適選別精度を満たしたときの各回収口で回収した籾や藁の質量形状分布について考察した。<br>その結果, 境界軌跡領域の粒子座標を求め, 最適選別風速を予測することができた。また, 風選別への影響は, 質量よりも投影面積が大きいことがわかった。

DOI： 10.11357/jsam1937.70.1_65

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   出版者・発行元：The Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineers  

穀粒群が受ける空気抵抗の解明は, 風選別メカニズムを研究する上で重要である。コンバイン脱穀部に流入する穀粒流量は作業速度とともに時々刻々変化するため, 穀粒群が受ける空気抵抗と穀粒流量の関係を明らかにする必要がある。<br>本研究では, 流体計測で使われる粒子画像流速測定法により籾群の飛行速度を測定した。その結果, 空隙率の低下に伴う空気抵抗の影響が明らかとなった。その影響を考慮するための補正係数を理論的考察および実験より導出した。穀粒群の終末速度を算出し実験結果と比較したところ, 導出した補正係数の妥当性を確認した。

DOI： 10.11357/jsam1937.70.3_58

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記述言語：日本語   出版者・発行元：Japan Society of Civil Engineers  

Unconventional elastoplastic constitutive models such as the subloading surface model proposed by Hashiguchi can describe mechanical behavior of soils including cyclic loading behavior, realistically. Among them, the superloading yield surface model, which was proposed by Asaoka et al. is possible to predict the defamation behavior for various structured soils or densities of soils using a unique set of material parameters. In this article, the finite element analysis program in which the superloading yield surface model was incorporated is adopted for an analysis of wheel-soft ground interaction phenomena Soil compaction behavior for the various kinds of structured grounds due to the repetition of the rigid wheel travels is simulated by using the unique set of the material parameters for the structured ground. Moreover the influence upon soil compaction due to difference of layer thickness of ground is also examined here by the present analysis program

DOI： 10.2208/journalam.10.323

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担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   出版者・発行元：農業機械学会事務局  

コンバイン脱穀部では, 唐箕から送り出される風の力によって籾や藁などの夾雑物を搬送し, その飛行軌跡の差を利用して分離する風選別が行われている。従前の研究において, 力学的な釣り合いから単一穀粒の飛行に関する運動方程式を立案した。本研究では, 選別風を受ける藁の飛行特性を把握するため, 上記の運動方程式を藁に適用して, 数値解析 (有限体積法: FVM) から得た2次元定常非圧縮粘性流体の風速場における藁の飛行シミュレーションを行った。藁の飛行実験の結果と比較したところ, その飛散範囲は比較的良い一致を示した。

DOI： 10.11357/jsam1937.68.3_46

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記述言語：日本語   出版者・発行元：農業機械学会事務局  

コンバイン脱穀部の選別精度を向上するためには, 穀粒や藁屑の飛散特性を把握すること, および唐箕ファンからの選別風を適切な風速ベクトル分布に調節することが必要である. 特に選別風の分布改善のために風速ベクトル分布を把握することは重要な課題となっている. 本研究では選別室内の風速ベクトル分布を明らかにすることを最終的な目的として, 穀粒の飛行に大きな影響を与えると考えられる選別室内部を想定したモデルを構築し, その数値解析を試みた. 解析では, 選別風の流れを2次元定常の非圧縮性粘性流体と仮定し, 有限体積法を用いたプログラムを開発して計算を行った. 得られた結果をPIV (粒子画像流速測定法) 解析結果および熱線風速計による実測値と比較したところ, 十分な精度を有することが判明し, FVM解析結果の妥当性が確認された.

DOI： 10.11357/jsam1937.67.53

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記述言語：日本語   出版者・発行元：愛媛ジャーナル  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会  

農業現場に取り入れられてきている IPM （総合的病虫害管理） が効果を発揮するためには，現場の害虫発生量を精密に監視する必要がある．この作業を日常業務内で迅速に低コストで行うことは，現場作業者のスキルに大きく依存しているという課題がある．本報告では，携帯端末で捕虫シートの写真を撮影するだけで，簡便に害虫発生量を監視できるクラウドサービスを提案し，実際に植物工場で集めた画像に対し，捕獲した数百匹の害虫数を手動計測した正解データを用意し，画像処理の有効性を評価したので報告する．単純なアルゴリズムながらも多地点でのデータ収集に十分活用できることがわかった．画像認識クラウドサービスによりデータ収集を容易化しマッピングデータを得ることができれば，大規模施設における局所的な収量差の改善や，外部からの病害虫の侵入予察など，有益な知見が得られる可能性を示した．今後，広域かつ時系列の画像データ収集を行い，異常発生の兆候検出が可能であるかを検討したい．The integrated pest management (IPM) is widely-used methodology among agri-food industries, but the common problem is that its effectiveness strongly depends on the skills of the operators working in the field. In this study, we propose a system for monitoring the pest population by taking a photo of a trap sheet and recognizing it automatically. Our system is used to collect detailed monitoring data over the fields without requiring the operators' skill and time-consuming work. As experimental data set, sheet images were collected in the real agriculture field, then the image processing engine to recognize the number of trapped pests was tested. The proposed system makes it practical to collect detailed mapping data of pest population in and around the field. The implementation of the system is future work, but our analysis of the manually collected data extracted the valuable information,,such as the local differences in the plant environments and the forecasts of invading pests from outside.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

To resolve the problem of declination of Japanese agriculture, plant factories with automation, quality control, robotization and speaking plant approach are necessary. The multi operation system described in this paper has running unit with automatic position sensing. Growth environment measurement unit has transpiration, photosynthesis, distance and temperature sensors to obtain plant growth information. The pest control unit uses the antiseptic effect of ozone water. The harvesting unit is used for cucumbers that grow fast; recognition of cucumbers ready to be harvested is achieved through distance information gathered by an attached distance sensors. The development of multi-operation robot is continued by developing controlling program that can change the operating pattern by sharing the contents by each controlling and operating unit.

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記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

The autonomous driving unit using the regression reflective type laser sensor and the laser range sensor has been developed aiming at automation and robotization of various work in the intelligent greenhouse (harvesting and pest control) and plant diagnosis information measurement. Some study cases of on-board equipped system of harvesting, pest control and plant diagnosis information measurement are reported.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

For establishment and the spread of the intelligent greenhouse which stably enabled farming, the high quality and the stable supply are essential tasks. Moreover, the environmental control and delicate cultivation management are necessary for implementation. Then, we developed the autonomous travelling robot diagnosing plant growth for the tomato cultivation. This robot collects the plant diagnosis information such as the temperature of the leaf and the photosynthesis function with the self-position in the intelligent greenhouse. As a result, this study showed that the growth diagnosing robot was a promising technique for monitoring of the health condition of the tomato crops in the intelligent greenhouse.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：農業食料工学会  

DOI： 10.11357/jsam1937.70.supplement_415

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記述言語：日本語   出版者・発行元：農業食料工学会  

DOI： 10.11357/jsam1937.70.supplement_413

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担当区分：筆頭著者  

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会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等  

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Air temperature in greenhouse is high for tomato plants in summer. It is important to maintain optimum temperature in greenhouse for yield. The cost of whole cooling in greenhouse is so expensive that local temperature control is suggested. Our previous research showed tomato plants with root cooling at 25°C increased yields compared with those with no cooling. The chilled water can be used for root cooling system in greenhouse. The objective of this research was to evaluate the root cooling system using cold water for growing tomato plants in summer. Tomato plants were grown hydroponically in greenhouse. The cooling water flows into PVC pipe which is installed under cultivation bed. Water temperature was maintained at 12°C. Inlet and outlet water in pipe and rockwool temperatures were measured. Our results showed that the rockwool temperature was maintained around 22°C with high air temperature (30°C) using root cooling system.

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記述言語：日本語  

The autonomous driving unit using the regression reflective type laser sensor and the laser range sensor has been developed aiming at automation and robotization of various work in the intelligent greenhouse (harvesting and pest control) and plant diagnosis information measurement. Some study cases of on-board equipped system of harvesting, pest control and plant diagnosis information measurement are reported.

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記述言語：日本語  

For establishment and the spread of the intelligent greenhouse which stably enabled farming, the high quality and the stable supply are essential tasks. Moreover, the environmental control and delicate cultivation management are necessary for implementation. Then, we developed the autonomous travelling robot diagnosing plant growth for the tomato cultivation. This robot collects the plant diagnosis information such as the temperature of the leaf and the photosynthesis function with the self-position in the intelligent greenhouse. As a result, this study showed that the growth diagnosing robot was a promising technique for monitoring of the health condition of the tomato crops in the intelligent greenhouse.

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