弓削商船高等専門学校
産学連携フォーラム２０１９講演論文集

特集 離島工学（“KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ）

2019.11.16 (Sat.) 10:00～
弓削商船高等専門学校 アセンブリホール
化学実験室
企業講演

矢野 大輔氏 【株式会社三井E&Sマシナリー】
渡邉
剛氏 【株式会社正興電機製作所】

教員研究発表、専攻科生研究発表、ポスター展示
弓削商船高等専門学校地域共同研究推進センター 弓削商船高等専門学校技術振興会

ごあいさつ日ごろから本校の教育・研究活動にご理解とご協力をいただき感謝を申し上げます。
本フォーラムは、地域社会や産業界の動向から新規研究課題を模索することを目的として 2018 年度から企画、開催しているものです。
第２回目の開催となった本年度は、これまでの実績を踏まえ、単なるシーズやニーズの紹介に留まらない、より具体的なテーマの検討の場を提供するという趣旨のもと、更に充実したものにできればと考えております。
各講演や研究発表における議論から、地域・企業と本校との研究交流が一層促進され、新しい共同研究の立上げなどに繋がることを期待するところです。
この機会に皆様のご意見をお伺いし、相互交流による新たな活動の端緒を探っていくことができれば望外の幸いでございます。
末筆ながら、皆様方のご清祥を祈念しまして、ごあいさつに代えさせていただきます。

2019 年 11 月
独立行政法人国立高等専門学校機構
弓削商船高等専門学校長
石 田

邦 光

目

次

【企業講演】
C01—01「電子制御舶用ディーゼル機関実習について」 ······················ 1○矢野 大輔 氏（株式会社三井 E&S マシナリー）
C02-01「海水から水素を作る挑戦！」 ···································· 3○渡邉 剛 氏（株式会社正興電機製作所）【教員研究発表】
T01-01「高専における研究・教育・学生指導－高専プロコンの実践を通して－」·················································· 5○長尾 和彦（情報工学科）
T01-02「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－応用研究－」 ················································ 7○葛目 幸一（情報工学科）、田房 友典(情報工学科)
T01-03「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－防災教育と IoT 関連実習－」 ·································· 9○福田 英次（電子機械工学科）、田房 友典(情報工学科)、
多田 光男（商船学科）
T01-04「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－災害時のライフラインの確保－」 ····························· 11○伊藤 武志（総合教育科）、塚本 秀史(情報工学科)、
森 耕太郎（電子機械工学科）
T01-05「明示されない知覚経験者を含む知覚構文に関する日英語対照研究－主に味覚に着目して－」 ····································· 13○板垣 浩正（総合教育科）
T02-01「Tubular 型の自己移入型代数の τ 傾有限性について」 ············· 15○宮本 賢伍（総合教育科）

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【専攻科生研究発表】
B01-01「船舶欠航情報通知システムの上島町における運用」 ··············· 17○小野 慶太（生産システム工学専攻）、田房 友典(情報工学科)
B01-02「層状複水酸化物を用いた有機－無機ナノコンポジット独立膜の作製と膜特性評価」 ················································· 19○金子 和樹（海上輸送システム工学専攻）、池田 真吾（商船学科）
B02-01「IoT デバイスの活用による教室環境と授業集中度の評価に関する研究」················································· 21○藤原 巧未（生産システム工学専攻）、長尾 和彦（情報工学科）
B02-02「LED 発光とカメラを用いた協調調査船システムの開発」 ············ 25○益田 大輝（生産システム工学専攻）、田房 友典（情報工学科）
B02-03「小型環境調査船の通信距離と自律制御実験における考察」 ········· 27○山本 廉太（生産システム工学専攻）、田房 友典（情報工学科)
B02-04「地磁気フィンガープリントを用いた自己位置推定に関する研究」 ··· 29○宮丸 尚士（生産システム工学専攻）、葛目 幸一（情報工学科)
B02-05「人工知能とデータベースを用いた船舶のシステム同定に関する研究」················································· 31○後藤 彰宏（生産システム工学専攻）、德田 誠（情報工学科)
B02-06「バルーン空撮による海面監視のための映像安定化システムの開発」 · 33
○島谷 謙太朗（生産システム工学専攻）、益崎 智成（情報工学科）
B02-07「癒し効果を有する小型植物栽培支援装置の開発」 ················· 35○武田 海（生産システム工学専攻）、大澤 茂治（電子機械工学科）
B02-08「しまなみ島嶼部における離島航路の交通環境の変化－ 架橋による陸上交通、海上交通の変化 －」 ··················· 39○新川 陽葉（生産システム工学専攻）、塚本 秀史（情報工学科）
B02-09「海上交通センターの業務に関する考察」 ························· 43○永本 維幸（海上輸送システム工学専攻）、山崎 慎也（商船学科）ii

【ポスター展示】■教員・専攻科生
１「触感覚による粒子群の認識に関する基礎的研究－50 代後半から 60 代前半における感性評価の多変量解析とその特徴－」 ·· 45
大根田 浩久（電子機械工学科）、渡邊 信一(宇都宮大学)、尾崎 功一（宇都宮大学）
２「明示されない知覚経験者を含む知覚構文に関する日英語対照研究」 ······· 48
板垣 浩正（総合教育科）
３「弓削商船高専における離島工学に基づいた取り組みの一例～魚島タコの調理・保存方法に関する研究～」 ························· 49
伊藤 武志（総合教育科）
４「瀬戸内海の離島における小型測定器を用いた大気中粒子状物質の測定」 ··· 50
伊藤 武志（総合教育科）、髙木 洋（情報工学科）、
武田 海（生産システム工学専攻）、佐々木 悠（電子機械工学科５年）、
高石 悠輝（電子機械工学科５年）、大根田 浩久（電子機械工学科）、
岡本 渉（名古屋大学 宇宙地球環境研究所）、
山崎 高幸（名古屋大学 宇宙地球環境研究所）、
松見 豊（名古屋大学 宇宙地球環境研究所）
５「Components of the stable AR quiver for a symmetric order
over a complete discrete valuation ring」 ·························· 51
宮本 賢伍（総合教育科）
６「層状複水酸化物を用いた有機－無機ナノコンポジット独立膜の作製と膜特性評価」 ······················································· 52
金子 和樹（海上輸送システム工学専攻）、池田 真吾（商船学科）
７「海上交通センターの業務に関する考察」 ······························· 53
永本 維幸（海上輸送システム工学専攻）、山崎 慎也（商船学科）
８「マルチフェロイックデバイスの開発」 ································· 54
山本 悠梨恵（海上輸送システム工学専攻）、柳沢 修実（商船学科）
９「大容量データと人工知能を用いた外国為替自動取引システムの構築」 ····· 55
岡野 有志（生産システム工学専攻）、德田 誠（情報工学科）iii

10「弓削商船高専における Web 出席管理システム」 ························· 56
苅田 優海（生産システム工学専攻）、田房 友典（情報工学科）
11「視覚障碍者のための屋内点字ブロックマップの作成」 ··················· 57
浜田 翔（生産システム工学専攻）、葛目 幸一（情報工学科）
12「小型環境調査船のモニタリング・操船支援システムの開発」 ············· 58
正岡 優之介（生産システム工学専攻）、田房 友典（情報工学科）
13「多チャンネル圧力センサを用いた点字ブロックの自動識別」 ············· 59
村上 雄大（生産システム工学専攻）、葛目 幸一（情報工学科）
14「AR マーカを用いた直感的なロボット操縦システムの開発」 ··············· 60
村上 陸（生産システム工学専攻）、益崎 智成（情報工学科）
15「地磁気フィンガープリントを用いた自己位置推定に関する研究」 ········· 61
山本 航平（生産システム工学専攻）、宮丸 尚士（生産システム工学専攻）
葛目 幸一（情報工学科）
16「船舶欠航情報通知システムの上島町における運用」 ····················· 62
小野 慶太（生産システム工学専攻）、田房 友典（情報工学科）
17「人工知能とデータベースを用いた船舶のシステム同定に関する研究」 ····· 63
後藤 彰宏（生産システム工学専攻）、德田 誠（情報工学科）
18「バルーン空撮による海面監視のための映像安定化システムの開発」 ······· 64
島谷 謙太朗（生産システム工学専攻）、益崎 智成（情報工学科）
19「しまなみ島嶼部における離島航路の交通環境の変化」 ··················· 65
新川 陽葉（生産システム工学専攻）、塚本 秀史（情報工学科）
20「癒し効果を有する小型植物栽培支援装置の開発」 ······················· 66
武田 海（生産システム工学専攻）、大澤 茂治（電子機械工学科）
21「IoT デバイスの活用による教室環境と授業集中度の評価に関する研究」 ···· 68
藤原 巧未（生産システム工学専攻）、長尾 和彦（情報工学科）iv

22「LED 発光とカメラを用いた協調調査船システムの開発」 ·················· 69
益田 大輝（生産システム工学専攻）、田房 友典（情報工学科）
23「小型環境調査船の通信距離と自律制御実験における考察」 ··············· 70
山本 廉太（生産システム工学専攻）、田房 友典（情報工学科）■技術振興会会員
24 今治造船株式会社 ··················································· 71
25 株式会社愛媛銀行 ··················································· 74■その他
26 株式会社正興電機製作所 ············································· 78v

日程・プログラム
日 時 令和元年 11 月 16 日（土）10:00～15:30
場 所 弓削商船高等専門学校（愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）【会場１：講演、研究発表】（場所：アセンブリホール）■開会挨拶（10:00～10:05）＜午前の部＞■企業講演（10:05～10:30）
C01-01「電子制御舶用ディーゼル機関実習について」○矢野 大輔 氏（株式会社三井 E&S マシナリー 玉野機械工場業務管理部人事課）■教員研究発表（10:30～11:00）
特集 平成 30 年度事業 “KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム」
T01-01「高専における研究・教育・学生指導－高専プロコンの実践を通して－」○長尾 和彦（情報工学科教授）
T01-02「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－応用研究－」○葛目 幸一（情報工学科教授）、田房 友典(情報工学科教授)
休憩（11:00～11:10）■教員研究発表（11:10～11:40）
特集 平成 30 年度事業 “KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム」
T01-03「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－防災教育と IoT 関連実習－」○福田 英次（電子機械工学科講師）、田房 友典(情報工学科教授)、
多田 光男（商船学科教授）
T01-04「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－災害時のライフラインの確保－」○伊藤 武志（総合教育科准教授）、塚本 秀史(情報工学科特任教授)、
森 耕太郎（電子機械工学科助教）

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■専攻科生研究発表（11:40～12:00）
B01-01「船舶欠航情報通知システムの上島町における運用」○小野 慶太（生産システム工学専攻１年）、田房 友典(情報工学科教授)
B01-02「層状複水酸化物を用いた有機－無機ナノコンポジット独立膜の作製と膜特性評価」○金子 和樹（海上輸送システム工学専攻２年）、池田 真吾（商船学科助教）■教員研究発表（12:00～12:15）
令和元年度技術振興会教員研究支援事業中間発表
T01-05「明示されない知覚経験者を含む知覚構文に関する日英語対照研究－主に味覚に着目して－」○板垣 浩正（総合教育科助教）
昼休憩（12:15～13:15）＜午後の部＞■企業講演（13:15～13:40）
C02-01「海水から水素を作る挑戦！」○渡邉 剛 氏（株式会社正興電機製作所 営業統括本部新事業開発担当部長）■専攻科生研究発表（13:40～14:30）
B02-01「IoT デバイスの活用による教室環境と授業集中度の評価に関する研究」○藤原 巧未（生産システム工学専攻１年）、長尾 和彦（情報工学科教授）
B02-02「LED 発光とカメラを用いた協調調査船システムの開発」○益田 大輝（生産システム工学専攻１年）、田房 友典（情報工学科教授）
B02-03「小型環境調査船の通信距離と自律制御実験における考察」○山本 廉太（生産システム工学専攻１年）、田房 友典（情報工学科教授)
B02-04「地磁気フィンガープリントを用いた自己位置推定に関する研究」○宮丸 尚士（生産システム工学専攻１年）、葛目 幸一（情報工学科教授)
B02-05「人工知能とデータベースを用いた船舶のシステム同定に関する研究」○後藤 彰宏（生産システム工学専攻１年）、德田 誠（情報工学科准教授)
休憩（14:30～14:35）

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■専攻科生研究発表（14:35～15:15）
B02-06「バルーン空撮による海面監視のための映像安定化システムの開発」○島谷 謙太朗（生産システム工学専攻１年）、益崎 智成（情報工学科助教）
B02-07「癒し効果を有する小型植物栽培支援装置の開発」○武田 海（生産システム工学専攻１年）、大澤 茂治（電子機械工学科准教授）
B02-08「しまなみ島嶼部における離島航路の交通環境の変化－ 架橋による陸上交通、海上交通の変化 －」○新川 陽葉（生産システム工学専攻１年）、塚本 秀史（情報工学科特任教授）
B02-09「海上交通センターの業務に関する考察」○永本 維幸（海上輸送システム工学専攻２年）、山崎 慎也（商船学科講師）■教員研究発表（15:15～15:30）
令和元年度技術振興会教員研究支援事業中間発表
T02-01「Tubular 型の自己移入型代数の τ 傾有限性について」○宮本 賢伍（総合教育科助教）■閉会 （15：30）【会場２：ポスター展示】（場所：化学実験室）■ポスター展示（10:00～15:30）
弓削商船高専教職員・専攻科生、技術振興会会員によるポスター展示

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弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校

C01—01電子制御舶用ディーゼル機関実習について
講演者：矢野 大輔（株式会社三井 E&S マシナリー）
講演概要：
近年，海運業界では，運航コスト低減と NOx 規制への対応の必要性から，電子制御タイプの舶用ディーゼルエ
ンジン（ME エンジン）搭載の船舶の就航が急速に増えております．そこで，当社では，舶用エンジンメーカーとしての知見を活用し，国内外の商船乗組員の方や海運会社様などを対象に，電子制御機関研修を実施して参りました．機関研修は，開始時より 246 社，2200 名の受講者の方にご参加いただいております．
専用施設には，エンジンシミュレーター・解放整備実習場を完備し，電子制御エンジンの一般説明，制御装置
や操縦装置の解説，通常操作実習，故障実習，さらには解放整備実習といったプログラムを準備しております．
また，今後，国際的な環境規制の急速な高まりを背景に，重油・天然ガス二元燃料エンジンを搭載した船舶の航行が増えることが見込まれることから，2016 年からは，二元燃料エンジン（ME-GI エンジン）の研修コースも開講し，好評をいただいております．
当社は，海運・海事産業にご関心をお持ちの商船高専生の皆様に，本研修を受講いただくことで，普段目にしたり触れたりする機会の少ない電子制御エンジンについての理解を深めていただけると考えております．この活動を通して，未来の海運・海事産業全体の発展に貢献したいと考えております．

会社紹介：株式会社三井 E&S マシナリー(旧：三井造船株式会社)『社会に人に信頼されるものづくり企業であり続けます 』
当社は，2018 年に旧三井造船株式会社の機械・システム事業本部が独立して設立された事業会社です．
大型船舶に搭載される大型ディーゼルエンジン，プラントで使用される圧縮機（コンプレッサー）や発電用の各種タービン・コージェネレーションシステム，港湾での荷役に不可欠なコンテナクレーンなど各種機械を製造しています．船舶用ディーゼルエンジン分野では，国内シェア 60％以上のトップを誇り，世界生産実績もトップクラスです．
近年は，環境負荷の低い天然ガス等によるガス焚きエンジンの開発・製造に注力しております．
当社の 100 年の歴史で培った技術・サービスで，お客様により高い満足を提供し，社会の発展に寄与することを目指しております．
沿革：
1917 年 旧三井物産造船部として誕生(後の三井造船株式会社)
1928 年 三井 B&W ディーゼル機関の 1 番機を完成．
2018 年 持株会社体制へ移行．株式会社三井 E&S マシナリー設立
2018 年 舶用ディーゼルエンジンの累計生産，1 億馬力を達成．
弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019．11．16，上島町〕

12弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校

C02-01
海水から水素を作る挑戦！
講演者：渡邉 剛（株式会社正興電機製作所）
講演概要：
日本のエネルギーは，現在海外からの輸入にそのほとんどを頼っています．次の国産再生可能エネルギーをめざし，「海水と淡水を装置にいれるだけで，発電や水素の製造を行う」ことを研究しています．この新しい取り組みや水力発電，バイオマス発電などの国産エネルギーで日本の不要な出費を抑え，国内にお金を残すことで豊かな生活ができる未来を創造したいと考えています．
このような新しい再生可能エネルギーがあることを是非知って頂きたいです．
会社紹介：株式会社 正興電機製作所とは
社是『 最良の製品・サービスを以て社会に貢献す 』

本社全景

工場全景

弊社は，大正１０年創業の電力・上下水道・道路施設の大規模電気設備の製造・施工を得意とする会社です．
福岡県の博多駅の近くに本社があり，工場は福岡県古賀市に立地します．
工場では，上記電気設備のシステムやソフト，部品などを製造しています．
また，ロボットやＩＣタグを活用し点検システムの構築や電気を入れると透明になるフイルムなども製造販売
しています．
現在正興電機の新事業開発を担当しており，主に水力発電事業バイオガス発電事業，ＥＭＳ（エネルギーマネ
ージメントシステム）事業，塩分濃度差による発電システム及び水素製造事業などを担当しています．
会社沿革：

講演者略歴：

1921 年

正興商会創業

1992 年

株式会社正興電機製作所 入社

1930 年

株式会社に組織変更

1993 年

同 東京営業所異動

1960 年

商号を株式会社正興電機製作所に変更

2007 年

同 本社公共営業１課長

福岡県糟屋郡古賀町 1295 (現古賀市)に工場新設

2012 年

同 公共営業九州地区担当部長

1988 年

情報システム事業開始

2018 年

2018 年

東京証券取引所市場第一部銘柄に指定

同 新事業開発担当部長
現在に至る

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019.11.16，上島町〕

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特集 平成 30 年度事業 “KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム」

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校

T01-01
高専における研究・教育・学生指導－ 高専プロコンの実践を通して －○長尾 和彦*1
An example of research, education and encourage for students－ through the Programming Contest －Kazuhiko NAGAO*1
Key Words : RBL, Programming Contest
教育方針の位置付け

1.

高専教育の目的は「実践的な技術者の育成」にある．情報工学科では，プログラミング演習に重点を置いたカリキュラムを設定しているが，従来の演習課題は規模が小さく，システム設計能力やプロジェクト管理について学習することが困難であった．そのため，外部のコンテスト（高専プロコン(1)等）への積極的な参加を促し，多くの学生を指導してきた．プロコン出場という具体的な目標を掲げることにより，学生が自らアイデアを考え，スケジュールを立て活動に取り組むなど，学生の意欲向上が確認されている．学生と共に学び，活動することが教育の原点である．
教育方針実現のための具体的な取り組み

2.

学生には適切な「学習の機会」を与え，「自発的な活動」を促すことが重要であると考える．これらを実践するため，主に 4 つの教育活動を進めている．
①

目標の設定 〜コンテストへの参加〜
実践的な学習のためには，適切な目標が必要である．高専における情報技術者教育の具体的な目標として高専プロコンを掲げた．指導を行っているマイコン部からは毎年各部門への応募があり，本選においても優秀な成果を修めている．指導においては，問題定義・ターゲットの明確化・ソリューションの提案・開発のみならず，メンバ個別の目標設定を課し，コンテストの成績以外の評価基準を常に意識させている(2)．

②

目標の提供 〜コンテストの企画・運営〜
高専プロコンは，高専の情報処理教育の高揚や教員・学生の交流の機会拡大を目的として，高専教員有志によって設立され，今年で 30 年目となる．筆者は第 12 回大会から大会の実行委員としてプロコンの運営に関わり，公式サイトの構築，入賞作品のデータベース化などを行い，参加学生にとって指標となる資料を公開している．これにより，応募作品のレベルが毎年大きく向上している．適度な競争や交流も重要であるため，海外チーム招聘による国際大会の実施，国内大学チームへの門戸開放，パテント審査など，常に新たな取り組みを推進している．

③

学習機会の拡大 〜魅力的なカリキュラム〜
高専プロコンへの参加は非常に高い学習効果を持つが，参加できる学生は限られる．そのため，学内で同様の体験ができるカリキュラム「創造性実験」を展開している．学生の自由な発想のもと，プロジェ
クト管理，コスト管理，リスク管理までを体験することができ，学生の満足度も高い．さらに高度な目標設定として，地元自治体等との共同研究，インターンシップの開拓を進めている．

④

良質なコンテンツの提供
カリキュラムだけでなく，授業や自学自習で利用されるコンテンツの開発も重要である．講義用に準備*1

弓削商船高等専門学校 情報工学科 教授（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019.11.16，上島町〕

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特集 平成 30 年度事業 “KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム」

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
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された資料の整理を進め，テキストや e-learning コンテンツ(3)としてまとめ，高専間での共有を進めていく．ビデオ中継(4)も継続的に行われておりプレゼンなどの参考になる．本年度はコミックスの出版(5)
を行った．
3.

学内の支援体制・専攻科の役割
システム開発は，大まかな年間計画に基づいて進められるが，開発が夏休みに集中してしまうため，合宿を行わざるを得ない．これは他高専と比べて大きなデメリットであり，合宿環境の改善が求められる．マイコン部では，経費節減と健康管理の観点から，規則正しい生活習慣（睡眠・食事・清掃）を徹底している．
特に食事では自炊を基本とし全員が担当する．その成果からか，どの大会においても，弓削の学生は元気に挨拶でき態度が良いと評価をいただいている．
学生とともにプロコン出場を目指して 25 年となるが，指導当初はプロコンに出場することが主目的であり，その後の展開については，学会や他コンテストでの発表にとどまり，継続的なテーマとして取り組むことができなかった1．しかし，専攻科の設置と学生の進学により，継続的な研究継続が軌道に乗りつつある2．

4.

今後の抱負
学生は活躍の場を与えることで大きな成長を見せてくれる．そのためには，場所（教室，コンテスト）と栄養（コンテンツ，言葉掛け）を適切に与えなければならない．反転授業や ActiveLearning の導入による学
生の主体性を促す取り組みは良い実践方式であり，学内レベルで積極的に対応していきたい．高専では高専
プロコンを通して全国的なネットワークが構築されている．高専間で連携を深め，新しい技術者教育のための場を提供していきたい．
本校では，「研究に時間が取れない」，「学生が研究を手伝えない」などの意見を聞くことはよくある．プロ
コンでも継続したいテーマを打ち切ってきたことが何度かある．これらは個々の教員の努力はもちろんであるが，教員間・学生間の連携と課題共有によって解決することができる．グループによる研究指導体制を専
攻科で進めていきたい．
プロコンに加え，ロボコン，離島工学プロジェクトが本校共通プラットフォームとして活用されることを期待する．

図 1 第 30 回高専プロコン本選から（左：課題，中：自由，右：競技）
文献(1) 高専プロコン公式サイト：http://www.procon.gr.jp(2) 第 30 回高専プロコン インターネット生中継, https://www.youtube.com/hacku(3) 長尾,：大事なことはみんなプロコンが教えてくれた,工学教育 Vol.65(2), pp.86(2017)(4) 長尾他：ソフトウェア開発におけるプロジェクト管理とプレゼンテーション,メディア教育開発センター・丸善出版(2007)(5) 林檎子: GO!GO!プロコンガール,高専プロコン交流育成協会, ISBN 978-4-9910912-0-9(2019)1
2

新しいテーマを毎年 2，3 件捻り出す必要性に駆られるためでもある．
smartAIS(26 回課題), Knee’sNeeds(27 回課題),mi-Mamore(27 回自由), BloodPit!（28 回課題）

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019.11.16，上島町〕

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特集 平成 30 年度事業 “KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム」

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校

T01-02
離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－ 応用研究 －○葛目 幸一*1，田房 友典*1
Human Resource Development of the IoT Engineers for Disaster Prevention and Reduction
Based on the Remote Island Engineering－ Research Application －Koichi KUZUME*1 and Tomonori TABUSA*1
Key Words : 離島工学， 防災減災，IoT， 地域創生，KOSEN4.0●はじめに“KOSEN（高専）4.0”イニシアティブは，「新産業を牽引する人材育成」，「地域への貢献」，「国際化の加速・推進」の 3 つの方向性を軸に，場合によっては複数の方向性を組み合わせ，各国立高専の強み・特色を伸長することを目的に実施される事業である．本事業の実施により，第 4 期中期目標期間（平成 31 年度からの 5 年間）に向けたカリキュラムの改訂や組織改編などを伴う取組を通じて，本校の在り方・役割（ミッション）を自ら見つめ直すことが期待されている．第 4 期中期目標期間までの約 2 年間を準備期間と位置付け，当該取組のスタート
アップ経費を支援する事業である．
平成 30 年，学内で校長を委員長として，副校長，教務主事，学科代表各 2 名から成る“KOSEN（高専）4.0”
イニシアティブ検討委員会を組織した．委員会では前年度の申請の不採択理由を勘案し，事業内容について検討を行った．委員会で審議した内容を基に，本校は，平成 30 年度“KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ事業として，「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム」の事業名で申請し，採択された．なお，採択件数は，78 事業の申請に対して 32 事業であった．
本校が所在する弓削島は瀬戸内海のほぼ中央に位置し，過疎化，少子高齢化に起因する様々な問題を抱えているが，本校の学生及び教職員が弓削島の人口の約 20％を占める特異な離島でもある．本事業では，災害時の離島
住民の安全・安心を守ることを目的に，災害時に臨機応変に行動でき，しかも「離島工学」に基づく防災減災に精通した IoT 技術者の育成を目指す．
「離島工学」とは，災害時の離島住民の安全・安心を守るには，本校の工学
的，人的資産を活用して，工学的視点から地域コミュニティと本校が連携して問題を解決することである．
本事業では，主に次の 3 つのプログラムを実施する．①自治体と協力して地域住民と全学生に防災関連の資格
取得セミナーを実施し，災害時に住民と連携して臨機応変に活動できる人財を育成する「防災・減災教育プログ
ラム」，②学生がボランティアとして地域に入り，そこに存在する様々な問題を発掘し，地域コミュニティと協働して解決する「地域創生演習プログラム（上島町との共同事業）」．③地域が抱える問題を本校の持つ技術（特にIoT）や人材を活用した研究によって解決法を導く．本論では，この 3 つプログラムの内，③の応用研究プログラ
ムについて述べる．
●応用研究プログラム
本事業の 3 本柱である①「防災・減災教育プログラム」，②「地域創生演習プログラム（上島町との共同事業）」で発見した課題を本校と地域コミュニティと協働で解決するために③「応用研究プログラム」を実施する．
これら 3 本柱を循環させることで，地域創生と教育研究を円滑にしかも活発化させることができ，更なる地域貢献と本校の教育研究力の向上が期待できる．
平成 30 年度の応用研究プログラムの開始にあたり，まず，学内において，実施可能な研究テーマについて議論し，策定された事業について上島町役場の担当者と協議した．上島町からは特に災害時のエネルギーや水*1

弓削商船高等専門学校 情報工学科 教授（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019.11.16，上島町〕

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特集 平成 30 年度事業 “KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ「離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム」

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校の確保に関する研究の強い要望があった．次に協議結果をもとに校長裁量経費を財源として，学内で「防災減災，地域創生に関する研究テーマ」を公募し，採択された研究には研究予算が配分された．応募された研究分
野は，エネルギー，物流，水資源の活用，防災教育，IoT や ICT を活用した災害情報システム等，表 1 のように多岐にわたり，主に卒業研究や特別研究として実施した．
表1

NO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

KOSEN4.0 応用研究プログラム一覧
応用研究テーマ
海底ごみ調査のための NGI 型 ROV の開発
海洋マイクロプラスチック汚染状況に伴う採取技術及び有機物質除去法の研究
海洋バイオニアスクールプログラム教材作成に関する研究・海洋における水中ドローン操作と制御
高重量型熱重量測定装置の製作と評価
災害に強い水陸両用自動車の製作携帯可能な小型環境調査船の開発と操作支援システム
IoT と魚群探知機を活用した定置網漁の効率化
校内井戸再利用に関する予備調査と設計
GIS を活用した 1/2500 弓削島模型の製作
災害情報統合管理システムの構築～ICT を活用した避難所運営システム
弓削商船高専における離島工学に基づいた取組みの一例～魚島たこ調理・保存方法に関する研究
スターリングエンジンを利用した災害時の発電システムの構築
ロケットストーブの製作と燃料の違いによる PM2.5 の比較検討●IoT と魚群探知機を活用した定置網漁の効率化
No.7 の研究概要について述べる．上島町で実施している漁法のほとんど定置網漁である．定置網漁は持続可能な漁法として注目を集めているが，網上げをするまでは漁獲量が判断できず，不必要な労力やコストなどが発生することがある．本研究では，省電力のネットワークを構成し，定置網の状況を見える化し，さらに IoT による環境データの収集を行い漁業効率の向上，今後の漁業の予測を図る研究である（図 1）．
●“KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ事業の実施の評価

図 1 応用研究（No.7）の概要

1）学内評価校長，主事，学科長が主要なメンバーとなっている自己点検評価委員会において事業の実施評価を行い，「平
成 29 年度自己点検・評価報告書」に掲載・公表した．また，令和元年度の高専フォーラムでオーガナイズセッ
ションとして他高専の教員も集め，報告およびディスカッションを行った．
2）学外評価平成 30 年 11 月に開催された本校の学校運営に関する諮問組織として学外有識者により構成された「第 15回運営諮問会議」で事業実施の中間報告を行い，当該事業に対する提言を受けた．また，平成 31 年 3 月に開催された「平成 30 年度第 12 回上島町・弓削商船高等専門学校連絡協議会」で報告し，次年度の継続事業等の協力を求めた．
●おわりに本事業は，災害時の離島住民の安全・安心を守ることを目的に，災害時に臨機応変に行動でき，しかも「離島工学」に基づく防災減災に精通した IoT 技術者の育成を目指すものである．今後，継続して実施するには実施予算の確保，教員負荷，学術研究への発展，上島町との継続した協力支援等の問題点を解決する必要がある．
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T01-03
離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－ 防災教育と IoT 関連実習 －○福田 英次*1，田房 友典 2，多田 光男 3
Human Resource Development of the IoT Engineers for Disaster Prevention
and Reduction Based on the Remote Island Engineering－ Education for disaster prevention and IoT workshop practice －Hidetsugu FUKUDA*1 , Tomonori TABUSA*2 and Mitsuo TADA*3
Key Words : disaster prevention, Internet of things, programming education
本校が平成 30 年度“KOSEN（高専）4.0”イニシアティブ事業として取り組んでいる「防災・減災に精通した
IoT 技術者の育成プログラム」の中から，1) 防災・減災リーダの育成を目的とした防災知識や救急救命措置に関する各種講習，2) IoT 支援ツールを用いた防災・減災アイテムの試作実習，3) 小・中学生を対象としたプログ
ラミング教育の実施状況ついて述べる．
1.

防災・減災リーダの育成を目的とした防災知識や救急救命措置に関する各種講習

愛媛大学防災情報研究センター長による「実例に学ぶ防災知識」というテーマの防災講習と上島町総務課危機管理室職員による避難生活支援キットの組み立てや使用方法の研修会を，本校の学生会・寮生会の役員と運動系のクラブリーダーなどを対象に実施した．今後も同講習会を継続して実施することで，地域協力や社会貢献ができる人材の育成を目指す．また，救急救命措置に関する講習として，上島町の消防職員による「普通救命講習」
を本校の電子機械工学科と情報工学科の 2 年生を対象に実施した（商船学科の学生は，海技士の免許講習の教育課程の一環として以前より実施している）．防災教育の一環として工業系学科についても実施することにして，数年をかけて全校生が「普通救命講習認定証」の保有者として，地域の安全・安心に寄与することを目指している．
2.

IoT 支援ツールを用いた防災・減災アイテムの試作実習「防災・減災に精通した IoT 技術者の育成プログラム」は，災害時の離島住民の安全・安心を守ることを目的に，本校の工学的，人的資産を活用して，工学的視点から地域コミュニティと本校が連携して問題を解決する「離島工学」という新たな学術領域に基づき，防災・減災に精通した IoT 技術者の育成を目指している．そこで，本校の電子機械工学科では，IoT キットを活用して防災・減災に関連したアイテムを企画し，それを試作して，最後に相互評価する問題解決型学習（PBL: Project-Based Learning）を本年度より開始した．情報工学科では，さくら
インターネット株式会社による「sakura.io ハンズオン」や日本 Android の会による「Android アプリ開発プログ
ラム講習会を実施した．
3.

小・中学生を対象としたプログラミング教育

学生ボランティアとして地域に入り，そこに存在する様々な問題を発掘し，本校の持つ技術や人材を活用して，地域コミュニティと協働して解決することを目的とした本校の地域創生演習プログラムの一つとして，近隣の小・中学生を対象とした「プログラミング教育支援」を実施した．タブレット端末装置内のアプリケーション・
ソフトウェアとロボットを用いて基本的なプログラムの学習をした後，ロボットに付属しているセンサーなどを活用して，障害物を回避するプログラムや黒い線の上でロボットが停止するプログラムなどの作成を支援した．
弓削商船高等専門学校 電子機械工学科 講師（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 情報工学科 教授*3
弓削商船高等専門学校 商船学科 教授*1*2

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T01-04
離島工学に基づく防災・減災に精通した IoT 技術者育成プログラム－災害時のライフラインの確保－○伊藤 武志*1，塚本 秀史*2，森 耕太郎*3
Human Resource Development of the IoT Engineers for Disaster Prevention and Reduction
Based on the Remote Island Engineering－ Lifeline at the Time of Disaster －Takeshi ITO*1, Hideshi TSUKAMOTO *2 and Kotaro MORI*3
Key Words : Litter, Rocket stove, Stirling engine generator, Reuse of wells
本校が平成 30 年度より取り組んでいる「防災・減災に精通した IoT 技術者の育成プログラム」の中から，①漂
着ゴミの調査と西日本豪雨後の海岸掃除のボランティア活動，②ロケットストーブの出前講座とスターリングエ
ンジン発電への実用研究，③西日本豪雨による断水からスタートした校内井戸の再利用に関する研究の実施状況
ついて述べる．
●漂着ゴミの調査と海岸掃除のボランティア活動
弓削商船高専では，将来的な漂着ごみのエネルギー利用も考慮して，木材やペットボトルなどの漂着ゴミや近年問題になっているマイクロプラスチックの調査を行っている．
平成 30 年度は，豪雨災害後に調査の一環として，
本校電子機械工学科１年生が上島町の高井神島にて，海岸清掃のボランティア活動を実施した．予想以上のゴミの量から，プラスチックとビン，缶類に絞って清掃を行い，１時間の清掃活動の間にプラスチックゴミ 86.98 ㎏，
ビン・缶類 17.57 ㎏その他大型ごみを回収した．島民約 20 名の島のため，大規模な海岸掃除はできず，上島町の担
当者の方から助かりましたとコメントをいただいた．参加した学生も，悪臭や想像以上のゴミに驚き，悪戦苦闘したが，一所懸命ゴミを拾い，ゴミのポイ捨てやプラスチック問題など環境問題について，さらに興味・関心が増加した様子であった．今後も継続的に調査していく予定である．
●ロケットストーブの出前講座とスターリングエンジン発電への実用研究
ロケットストーブとはドラム缶等に L 字型の長い煙突を設置し，薪などの燃料を燃やすことで，従来の焚き火や薪ストーブよりも高効率で熱を伝えることができるストーブで，東日本大震災で活用され注目された．本研究者は，ロケットストーブを小型にすることで防災・環境教育に用いることに成功した（1）．平成 30 年度は，公開
講座「科学でアウトドア～ロケットストーブを体験してみよう～」を実施し，ロケットストーブの構造や作り方についての説明後，ロケットストーブの製作を行った．
また，災害時において，各避難所で電力の確保をできるように，本研究では離島に漂着した可燃性のゴミや竹等を燃料に使用し，スターリングエンジンとロケットストーブを組み合わせて発電の検討を行った．
前実験として，小型ＰＭ2.5 測定器を用いて，燃料の違いによるＰＭ2.5 濃度の比較検討を行った．割り箸と比較して，竹を用いると，炎は強くなるが，ＰＭ2.5 値は割りばしより悪くなった。流木を用いた場合も，ＰＭ2.5
値はさらに高い値となった．しかし，燃料の組み合わせや煙突の長さを変えることで，ＰＭ2.5 値は比較的低い値で安定した燃焼が可能になり，避難地等で十分利用できる値となった．
弓削商船高等専門学校 総合教育科 准教授（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 情報工学科 教授*3
弓削商船高等専門学校 電子機械工学科 助教*1*2

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スターリングエンジン発電機は， ADMIEXCO エンジン設計株式会社に概要を説明し，設計及び製作をしていただいき，
最大回転数は 1200 ｒｐｍで，300W の出力が可能である．
当初ロケットストーブの火力や放熱により，火力不足が懸念されたが，耐熱煉瓦を使用することで，発電機の運転に成功した．今後，燃料により発電効率の違いや専用のロケットストーブを用いた比較，装置等の改良を行いながら，さらなる発電システムの構築を行う．

●校内井戸再利用のための予備調査および設計
本研究では，校内井戸を災害時や停電時にも利用するため，太陽光発電を用いた井戸システムの開発および運用に関する予備調査と設計を行った．また，豪雨により断水し，島民の多くが生活に支障をきたした経験から， 水
道がもたらした恩恵や重要性についての調査もするため，①水道普及による生活環境変化およびそれに対する恩恵，②校内を含む弓削島内の井戸と水道に関する調査，③校内井戸再利用のための予備調査についてフィールド
ワークや文献調査などを行った．
①水道普及による生活環境変化およびそれに対する恩恵については，私たちが生活していく中で，「水」は必要不可欠な資源であり，近代水道の設備が整備されていくにつれ，水道普及率と生活用水量の増加，水質の向上などに伴い，上水道の汚染やコレラといった病気がなくなっていることが分かった．②校内を含む弓削島内の井戸と水道に関する調査，上島町の水道事業について次の調査を行った．まず，上水道 （友愛の水）が完成するまでの経緯を調べた．次に，その水源である福富ダムと椋梨ダムから上島町まで水が届く流れをまとめ，それらを利用する現在の上島町内における上水道の普及率や給水人口を調査した．最後に，過去の本校の寮生が井戸水を使って生活していたときの水事情や，弓削島内における防災井戸の位置などの調査をした．③校内井戸再利用のための予備調査，校内井戸の位置や井戸からの配管などを調査した．また，井戸再利用のための井戸周辺の整備および井戸の直径やパイプの長さなどの計測を行った．こうした経緯から，平成 30 年度に校内の 1 つの井戸を復活させた．検査の結果（表 1），飲料水としては不適合ではあったが，継続的に稼働させることで値の向上を行う．
また，復活井戸の増築に加え，将来的には太陽光で電源を供給し，IoT で水質もリアルタイムで監視できるように，プログラムを作成する予定である．
表1

井戸水の水質検査結果

文

献(1) 伊藤 武志, 伊藤 幸男, 岩崎 俊佑, 一森 勇人, 岡野 寛, 多田 佳織, 矢野 潤，“環境教育を目的としたロケットス
トーブの教材化とその教育効果の調査”，工学教育，2019 年 67 巻 4 号 p. 4_86-4_90.

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T01-05
明示されない知覚経験者を含む知覚構文に関する日英語対照研究－ 主に味覚に着目して－○板垣 浩正*1
On the Copula-like Perceptual Constructions in English and Japanese－ Focusing on the Gustatory Sense －Hiromasa ITAGAKI *1
Key Words : Contrastive Linguistics, Cognitive Linguistics, Sense of ‘taste’, Perception●はじめに
本研究は，日本語と英語の知覚動詞を用いた構文の考察を通じて，知覚現象に対する捉え方における言語的差
異を明らかにすることを目的とする．知覚表現の分析は数多く存在する一方で，その考察対象は視覚・聴覚に関わる言語現象に絞られてきた嫌いがあり，味覚に関わる表現の考察はほとんど見られない．実際，知覚表現を類型的に記述した研究 Viberg （1983）では，The food tasted good.と「～の味がする」が共通して刺激物（source）
を主語に取るという特徴を有するため，同じ部類に組み込んでいる（Copulative）のだが，これ以上の言及はな
い．本発表は，言語内省とコーパスデータを証拠に，英語と日本語の味覚表現の特性を探る．
●データ
データは，主に言語内省（Introspection）と言語コーパスから収集する．英語の容認度判定にあたって，英語ネ
イティブ・スピーカー2 名に協力していただいた（オーストラリア人 1 名・アメリカ人 1 名）
．また，言語コー
パスは，現代日本語書き言葉均衡コーパス（KOTONOHA: 1 億 500 万語収録）と the British National Corpus （BNC:
1 億語）を使用し，当該表現を条件検索したのち，手作業で採取した．結果，「～味が{する／した}」が 196 件，“NP {taste/tasted/tastes} ADJECTIVE”が 53 件得られた．
●観察・考察結論を先取りすると，日本語の味覚表現は発話者の体感的な描写を好む一方で，英語は主語指示物の属性・状態の表出に重きが置かれる特性があることが分かった．その根拠となる言語データが 3 つある．
まず，知覚経験者を明示化させる[1]与格付与による容認性差異がある．すなわち「誰が味わう」のかに違いがある．英語では，(1)のように to 句によって他者を「味わう人物」として明示できる一方で，日本語は話者と関わりの無い人物を経験者によっても容認性は低く(2)，日本語コーパスからも該当例は存在しなかった．ここから，日本語の味覚表現の経験者は，話者でなければならないと言える．続いて，[2]同時的描写における違いがある．日本語では，(4)のように「口に放り込んだ」ことで得られる味覚経験をそのままダイレクトに当該表現で描くことができるものの，英語では直接的に味覚表現が現れることは難しく，「私（話者）が分かった」事柄として表す必要がある．さらに，[3]一時的異変の感知を表す事態描写でも差異が見られる．すなわち，一瞬だ
け味の変化を感じた場合でも日本語は，当該表現で描写できる一方で，英語の場合これが厳しいようである．
以上の結果から，日本語は主語の特徴を描くよりも，話者の実際の体験や得られた感覚に依存する傾向にある
一方で，英語の味覚表現は，そのような体感とは独立した主語の属性・状態を重視する傾向にあると言える．
(1) To the sick man sweet water tastes bitter in the mouth. (BNC; H89)
(2) この甘い水が彼には苦い味がする ??(そうだ)．
(3) As I put the steak into my mouth, ?(I found) it tasted good. (4) 口の中に放り込んでみるとそれは，ひどく懐かしい味がした．
(KOTONOHA)(5) ? Hmm? it tasted strange for a moment!
(6) 【口に何か食べ物を入れて】 あれ，一瞬変な味がした！

●おわりに
本発表は，日英語の味覚表現に焦点を絞り，両構文の特性を探った．今後は他の感覚表現にも着手していく．
文献(1) Viberg, Åke. (1983). The Verbs of Perception: A Typological Study. Linguistics. Vol. 21, No. 1, pp. 123-162.
*1

弓削商船高等専門学校 総合教育科 助教（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）

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T02-01Tubular 型の自己移入型代数のτ傾有限性について○宮本 賢伍*1
On the tau tilting finiteness of self-injective algebras of tubular type
Kengo MIYAMOTO*1
Key Words : support tau-tilting modules, tau-tilting finite algebras, tilting discrete
本稿では代数は代数閉体上で有限次元であるとする．代数の表現論の目標は「加群圏および導来圏の構造を明らかにすること」であり，代数の表現論において，傾理論は非常に重要な概念である．これは，Brenner–Butlerによって導入された「加群圏や導来圏の構造を具体的に記述する」理論であり，傾加群を用いて加群圏の構造を調べる理論である．Rickard によって，導来同値に関する古典的な森田理論のアナロジーが与えられ，代数 A と導来同値な代数は A 上の傾複体 T の自己準同型環 End(T) に尽きることが示された．傾複体を容易に構成する方法の一つが傾理論に現れる傾加群を用いる手法である．傾加群は森田理論における射影生成加群の一般化であり，傾加群の分類は重要な問題の一つとして位置づけられている．
この分類問題に対する一つのアプローチが Riedtmann–Schofield によって導入された傾変異理論である．傾変異とは，与えられた傾加群から直既約因子を一つ取り替えて新しい傾加群を作る圏論的操作であるが，その弱点として傾加群の任意の直既約因子で傾変異が可能である保証がない．この問題を加群圏内部で解決したのが Adachi–Iyama–Reiten によって導入されたτ傾理論である．彼らは台τ傾加群と呼ばれる傾加群を含む新しい加群のクラスを導入し，その上の(τ傾)変異理論を展開することで上記の問題を補完した．これにより，一つの台τ傾加群からいくつもの新しい 台τ傾加群を構成できる．このとき，与えられた台τ傾加群から変異を施してすべての台τ傾加群を得ることができるか? という自然な問いが生まれる．特に「台τ傾加群が有限個しか存在しない」
代数をτ傾有限な代数と呼び，「どのような代数が，τ傾有限となるか? 」は自然な問いである．

本報告では，新しいτ傾有限な代数のクラスを与えたことを報告する．
定理[Aihara-Homma-Miyamoto-Wang].
次の 2 つの代数のクラスはτ傾有限である．
(a) 非特異カルタン行列をもつ tubular 型の弱対称代数はτ傾有限である．
(b) Tubular 型の自己移入型代数に台座同値な非標準自己移入型代数はτ傾有限である．
特に，これらの代数のクラスは傾離散である．
文

献(1) T. Adachi, O. Iyama and I. Reiten, τ-tilting theory, Compos. Math. 150 (214), 415-452.
(2) S. Brenner, M. C. R. Butler, Generalizations of the Bernstein–Gel’fand–Ponomarev re- flection functors, Representation theory,
II (Proc. Second Internat. Conf., Carleton Univ., Ottawa, Ont., 1979), Lecture Notes in Math., 832, Springer, Berlin, 1980,
103-169.
(3) J. Rickard, Morita theory for derived categories, J. London Math. Soc. (2) 39 (1989), 436–456.
(4) C. Riedtmann, A. Schofield, On a simplicial complex associated with tilting modules, Com- ment. Math. Helv. 66 (1991),
70–78.

*1

弓削商船高等専門学校 総合教育科 宮本 賢伍（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）

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弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
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B01-01
船舶欠航情報通知システムの上島町における運用○小野 慶太*1，田房 友典*2
Development of notification system for the canceled ship information in Kamizima
Keita ONO*1 and Tomonori TABUSA*2
Key Words :Notification System, Ship Information, Regional revitalization●まえがき
瀬戸内海の 25 の島々から構成される上島町において，船舶は重要な交通手段である。船舶の運航は，台風・濃霧などの気象状況やエンジントラブルなどで欠航が発生する．これらの欠航情報を迅速に利用者へ伝達しなければ，帰宅困難者となる可能性がある．また 通学・通勤時であれば，運航している経路を経由して通うことができる．しかし，現状では欠航情報は，町内放送と上島町公式 HP でしか掲載されておらず，町外からの利用者はその情報を見落とす可能性が高い．また HP での情報公開では，利用者へ直接情報を通知することができないため利用者がその情報を得るにはタイムラグが生じ，利用可能な運航を見逃してしまう恐れがある．
（図 1）
そこで，本研究では，上島町における船舶の欠航情報の通知・伝達を行うシステムの構築を行う．
●提案手法
各運航会社の管理者が欠航情報登録用の WEB サイトを通して，欠航日時，開始時刻や再開時刻などの欠航情
報を欠航情報管理 DB へ登録する．欠航情報管理 DB が更新されると船舶利用者用 WEB ページに DB の情報が反映される．また，登録された情報は，自動で各ソーシャルメディアの上島町運行情報公開用アカウントに投稿される．船舶利用者は SNS の上島町運行情報公開アカウントを連携することで，欠航情報が更新されると，利用者の SNS アカウントへ通知される．
（図 2）

図 1 従来の通知方法*1*2

図 2 提案するシステム

弓削商船高等専門学校 専攻科生産システム工学専攻１年（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 情報工学科 教授

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019.11.16，上島町〕

17弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●実装
本システムでは，船舶の管理者が ICT 技術に親しみがない場合を想定し，欠航情報の入力フォームをステップ
式に進むと登録が完了し，ユーザビリティを考慮した実装になっている．入力された欠航情報は，天候などにより変動するため，情報編集も可能とした．ただし，SNS への投稿では，一度投稿した情報は削除できないため，訂正情報を投稿する．
（図 3）
また，利用者専用 WEB では，すべての欠航情報を簡単に確認できるようにリスト形式で表示している．
（図 4）

図 4 欠航情報公開サイト

図 3 欠航情報管理サイト●検証方法

本研究は，上島町との地域創世事業の一環として取り組みを行っている．上島町から各運航会社へ活用や導入等の説明をして頂き，本研究室では，システムの管理を行う予定である．
現在上島町からの仕様の 9 割程度が完成しており，完成後，仕様確認や機能の改修や追加などを行う．
●おわりに上島町における船舶の欠航情報は，上島町が運営する町内放送，HP と各運航会社が所有する SNS アカウント（すべての会社が SNS を行っているわけではない）上で公開されている．しかし，それらの情報は直接船舶利用者に届くわけではなく，見逃す可能性が高い．そのため，本研究では，上島町における船舶の欠航情報通知シス
テムの構築を行っている．現在では，欠航情報を SNS へ自動投稿するシステムの構築に取り掛かっている．また
今後の予定では，システム全体の機能を完成した後，上島町と各運航会社でのシステムの検証をし，実験的に利用する取り組みを行う．

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019.11.16，上島町〕

18弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校

B01-02
層状複水酸化物を用いた
有機－無機ナノコンポジット独立膜の作製と膜特性評価○金子 和樹*1，池田 真吾*2
Preparation and Characterization of Organic-inorganic nanocomposites Self-Sustained
Membranes using Layered Double Hydroxide
Kazuki KANEKO*1 and Shingo IKEDA*2
Key Words : organic-inorganic nanocomposites，gas barrier，Layered Double Hydroxide (LDH)●はじめに
粘土鉱物は合成が容易であり耐熱性，難燃性，耐サージ性，ガスバリア性などの特徴を持つ．これらの特徴を活かした利用法としてガスバリア材料がある．現在，産業技術総合研究所がクレーストというバリア性の高い材料を発表している(1)．クレーストは，スメクタイトが利用された自立可能な膜である．なお，スメクタイトは基本層が 3 層であり中間層に陽イオンを持つ粘土鉱物である．また，クレーストにおいてバリア性を発揮するために迷路効果が利用されている．迷路効果は，気体の透過経路を長くすることで高めることができるので，薄くて大きい材料が効果的である．ところで粘土鉱物には，基本層が 1 層であり中間層に陰イオンを持つ層状複水酸化物（Layered Double Hydroxide : LDH）が存在する．そこで基本層が 3 層からなるスメクタイトを使用せず，１層からなる LDH にてガスバリア膜を作製することでより高いバリア性を発揮できると考えた．図 1 に両者の簡易的な構造を示す．
LDH をガスバリア材料として利用する試みがいくつか存在している．このとき LDH を利用するためには溶媒中に LDH をよく分散させる必要がある．しかし，その画一的な方法がまだない．そこで，LDH の層間イオンを変更することで，LDH の分散を試みた．
本研究では，LDH とポリマーをナノコンポジットさせ，柔軟性や加工性，耐久性，耐熱性に優れたバリア膜を作製した．はじめに，成膜方法としてコーティング法による成膜を検証したが高いバリア性は示せなかった．そこで，膜を独立膜にすることで厚い膜を作製し，高いバリア性が実現できると考えた．図 2 にコーティング膜と独立膜の迷路効果の違いを示す．

コーティング膜

ガスの
透過経路

独立膜

コーティング層

コーティング用基材

スメクタイト

層状複水酸化物図 1 粘土鉱物の構造*1*2

透過経路が短い透過経路が長い

バリア性が低い

バリア性が高い

図 2 成膜法による迷路効果の違い

弓削商船高等専門学校 専攻科海上輸送システム工学専攻 2 年（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 商船学科 助教

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019．11．16，上島町〕

19弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●実験手順
本研究では尿素法により Co/Al 系 LDH を作製した(2)．蒸留水 200mL に塩化コバルト六水和物 10mM，塩化アルミニウム六水和物 5mM，尿素 35mM を使用し 100℃にて 48 時間攪拌した．得られた生成物を蒸留水及びエタノールにて洗浄を行い，濾過後乾燥させて得た粉体を LDH 試料とした．
分散性の向上のため LDH の層間イオンを交換した．LDH 試料を 500℃にて 2 時間焼成し，その後 0.2M のイオン水溶液に 16 時間浸漬したものを洗浄，濾過，乾燥させイオン交換済 LDH とした．なお，層間に取り込ませるイオンとして酢酸イオン，硝酸イオン，ドデシルベンゼンスルホン酸イオンの 3 種類を使用した．
次の手順でコーティング膜を作製した．蒸留水にイオン交換済 LDH を 0.1wt%を分散させ遠心分離したものに，LDH とナノコンポジットすることで知られている N-イソプロピルアクリルアミドを高分子として 1M 加
え 1 時間攪拌し，氷浴中にて反応促進剤テトラメチルエチレンジアミン 5M を加え 1 時間攪拌し，最後に反応開始剤過硫酸カリウム 3.67M を加え攪拌したものを成膜液とした．作製した成膜液をスピンコータ上でポリエ
チレンテレフタラートフィルム上にコーティングし，電子冷熱低温恒温器内にて 20℃で 24 時間保持したのち得られたものをナノコンポジット膜とした．
独立膜の成膜は上記の成膜液を使用し，ポリカーボネート板に 2mm のスペーサを挟んだ成膜器に流し込んだものをインキュベータ内にて 20℃で 24 時間保持した．
作製した LDH 結晶の大きさを走査型電子顕微鏡により撮影し評価した．ガスバリア性の評価として，コー
ティング膜についてカップ法を用いた透湿度試験を行った．また，前年計測した酢酸 Mg 型 LDH によるコーテ
ィング膜と透湿度を比較した(3)．溶媒への分散を，レーザーポインタによるミー散乱現象によって確認した．
●結果と考察作製した LDH 試料は 4～5 ㎛程度の粒径を持っていた．このことから，一般的に利用される直径 0.3~0.5 ㎛
程度の LDH と比較して，大きな結晶を持つ LDH を作製できた．
図 3 に酢酸 Mg 型 LDH を使用したコーティング膜の透湿度と、本実験で成膜したコーティング膜の透湿度
計測結果の比較を示す．酢酸 Mg 型 LDH と本研究で作製した LDH の比較により LDH の粒径がバリア性へ影響を与えることを確認した．透湿度は層間イオンにより異なる値を示した．
溶媒中を通るレーザーポインタの散乱光を確認できたた
め、各 LDH が溶媒に分散していることが分かった．また，散乱光の強さに違いがあり，透湿度が低くなるに従い散乱光が強かった．したがって分散性がバリア性に影響を与えたことが考えられる。また散乱光が強いものほどイオンが大きいことから，層間イオンの大きさが分散性に影響を与えたと考えられる．溶媒へ分散した LDH の計量法については現在模索中である．
独立膜については膜を作製することができなかった．これは成膜液内の反応開始剤が成膜器内の表面と反応してしまいナノコンポジットが進まなかったためだと考えられる．
独立膜の成膜については現在模索中である．

図 3 層間イオンによる透湿度の違い
文

献(1) 蝦名武雄，“粘度を主成分とするシート「クレースト」”，機能紙研究会誌，No．47 (2008)，pp．63-69．
(2) Liu，Zhaoping，Ma，Renzhi，Osada，M．
，Iyi，N．
，Ebina，Y．
，Takada，K．
，and Sasaki，T．
，“Synthesis，Anion Exchange，and Delamination of Co−Al Layered Double Hydroxide: Assembly of the Exfoliated Nanosheet/Polyanion Composite Films
and Magneto-Optical Studies”，Journal of the American Chemical Society，Vol．128，No．14 (2006)，pp．4872-4880．
(3) 田口絢都，木内宏冶，“様々な溶媒を使った層状復水酸化物（LDH）ナノコンポジット膜の作製”，弓削商船高等専門学校平成 29 年度商船学科卒業論文 (2017)．
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20弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
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B02-01
IoT デバイスの活用による教室環境と授業集中度の評価に関する研究○藤原 巧未*1，長尾 和彦*2
Research on Student Concentration and the Classroom Environment Using IoT Devices
Takumi FUJIWARA*1 and Kazuhiko NAGAO*2
Key Words : Measurement, Environment, Concentration, IoT device●はじめに
近年，児童生徒の集中力の低下が問題視されている．学校においても，授業中の集中力低下や居眠りなどが問題視されることが多い．米国のローレンス・バークレー研究所［1］によると，CO2 濃度が 2,500ppm を上回ると人間の意思決定能力は大幅に減少することが確認された．このことから，我々は，教室の環境と集中力に相関があると考え，環境測定器（温度，湿度，CO2 濃度）を開発し，2019 年 1 月に測定を行い，居眠りとの比較を行った[2]．その結果，温度と CO2 濃度と相関が高いことが確認された．本研究では，予備実験として春季から夏季にかけて計測を行い，環境変化についての比較を行う．
●理論
文部科学省によって提示されている「生徒及び職員の健康を保持する上で望まししい基準」とされている学校
環境衛生基準[3]では，教室内の CO2 濃度は 1,500ppm 以下であること，温度は 17℃以上 28℃以下，湿度は 30%以
上 80%以下が望ましい基準とされている．しかし，「教室」という一定の空間内に多数の人がいる場合，CO2 濃度
が 1,500ppm を上回ることは珍しくない．また，大気中の CO2 濃度が 2,000ppm を上回ると眠気や吐き気，頭痛の誘発がされるとリエロ・ジャパン[4]は報告している．このことから，学生の集中力には教室環境が関係すると考える．そこで，教室の環境を計測する上で，環境測定器の開発を行った．教室内の環境は，温度，湿度，CO2 濃
度を計測し，それぞれ，NTC サーミスタ，SHT31 使用センサモジュール，MH-Z19，Arduino UNO を使用した．作成
した測定器とその回路図を図 1，2 に示す．測定器は，PC に有線で接続し，データはシリアル通信で取得し，シリアルモニタに表示する．その後表示されたデータを Excel に保存する．

図 1 教室環境測定器*1*2

図 2 図 1 の回路図

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CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●冬季計測実験
弓削商船高等専門学校情報工学科 2，4，5 年生教室を対象とし，2019 年 1 月に授業中における教室環境と学生の居眠りに関して計測実験を行った．計測条件として，測定器は，教室後部ロッカーの上（足元から約 1m）に設置する．また，授業中の換気行為は行わないものとし，教室環境の計測は 1 分に 1 回とする．また，計測は教室
内の座学のみとする．
また，学生の居眠りを判断する基準として，以下の 6 項目（表 1）を用意し，3 項目以上に該当した学生を居眠りと判断した．計測は 10 分に 1 回行い，各クラスの級長と副級長が計測用紙に記録する．
計測データをもとに教室環境と居眠り人数割合の関係性を求めた（図 3，4，5）．その結果，学生の居眠りには，教室内の温度と CO2 濃度が関係し，湿度には関係がないことが示された．相関係数を求めたところ，それぞれ 0.673，-0.062，0.611 と温度と CO2 濃度は正の相関があり，湿度はほとんど相関がない．換気行為を行わなかったところ，1 回の授業において CO2 濃度は授業開始から 30 分以内に基準値である 1,500ppm を上回り，授業終了時には 3,000pp を上回ることがみられた（図 5）．また別教室では，CO2 濃度が 5,000ppm に達していることがみられた．この数値は，労働衛生上での限界値とされている．この結果から，授業中の換気行為が必要であることが読み取れる．
表 1 居眠りの判断基準
・頭を伏せて大きな動作をしていない.
・舟をこいでいる.
・目を閉じている.
・頬杖をついて下を向いている.
・手が動いていない.
・筆記用具を手にしていない.

図 3 室内温度と居眠り人数割合の散布図

図 4 CO2 濃度と居眠り人数割合の散布図

図 5 CO2 濃度と居眠り人数割合の散布図

図 6 冬季における授業中の教室環境の推移

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CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●春季計測実験

冬季計測実験と同教室（2，3，4 年生教室）を使用し，2019 年 5 月に春季における教室環境の計測を行った．
冬季計測実験より，CO2 濃度は授業開始から短時間に基準値である 1,500ppm を超えることがみられた．このことから授業中の換気行為は必要であることが明らかになったため，春季の計測条件に以下の 2 つを追加した．
・授業開始から 40 分後に 5 分間の換気行為を行うこと
・授業間の休憩時間に 5 分間の換気を行うこと
計測結果を図 7，8 に示す．図 7 より，湿度は授業開始時から終了時まで低下していることがみられ，室内
温度は授業開始時から終了時まで緩やかに上昇していることがみられた．また授業開始時の CO2 濃度は1,000ppm 以下であり授業終了時まで基準値である 1,500ppm を上回ることがないことがみられた．授業開始時
から 40 分後に 5 分間の換気を行ったところ，CO2 濃度は 1,400ppm 程度から 850ppm 程度と約 500ppm の減少がみられ，授業開始時とほぼ同様の数値まで減少していることがみられた．また，換気前と換気後の CO2 濃度の上昇の仕方は同様であることがみられた．しかし，図 8 では，換気行為を行う以前に CO2 濃度の増減を繰り返していることがみられた．これは，換気行為以外での窓の開閉について条件を明確にしていなかったためと考える．この計測から，換気行為を定期的に行うことで CO2 濃度を基準値以下に抑えることが可能であると推察する．

図 7 春季における授業中の教室環境の推移 1

図 8 春季における授業中の教室環境の推移 2●夏季計測実験
春季計測実験と同教室を使用し，2019 年 7 月に夏季における教室環境の計測を行った．本校では，7 月より空調の使用が許可されているため，追加条件として空調及び扇風機を使用し，冬季計測実験と同条件のもと計測実験を行った．
計測結果を図 9，10 に示す．図 9，10 より，室内温度はほぼ一定に保たれ，湿度は減少がみられるがほぼ一定に保たれていることがみられた．しかし，CO2 濃度は冬季に比べ授業開始時から緩やかな上昇がみられ，授業終了約 20 分前に基準値である 1,500ppm を超えることがみられた．CO2 濃度は授業開始約 20 分まで上昇がとても緩やかにみられるが，これは空調のほかに窓が開いていたのではないかと推測する．また，湿度は冬季，春季に比べ夏季は高いことが示されるが，これは計測時期が梅雨であったためと推測する．

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図 9 夏季における授業中の教室環境の推移 1●まとめ

図 10 夏季における授業中の教室環境の推移 2

今回の実験では，春季，夏季における教室環境の計測を行い，計測結果の比較を行った．その結果，春季は冬季に比べ，大きな差はないが，湿度が授業開始時から減少するということが明らかになった．夏季においては，
CO2 濃度が緩やかに上昇することがみられた．また，5 分間の換気を行うことで CO2 濃度は授業開始時と同程度の濃度まで減少することがみられることから授業中に換気を行うことの必要性が示された．

●今後の予定今後の予定として，現在開発している測定器（図 11，12）をすべての教室に設置する．開発中の測定器は cron
設定で実行時間を指定し，取得データはネット経由で csv ファイル保存している．また，教室環境をモニタリン
グする環境の構築を行っていく．また，学生の勉学に対する意欲調査を行っていく．追加実験として，窓の開閉度合いによる CO2 濃度の推移計測，教室内の CO2 濃度の分布計測，教室の広さ・人数による CO2 濃度の推移計測を行っていく．そして適切な換気行為を行う時間帯，頻度，換気を行う時間の算出を行っていき，学生に対し勉学に集中しやすい教室環境の構築を目指す．

図 11 raspberry pi zero WH を使用した測定器

図 12 図 8 の回路図

文献(1) 米ローレンス・バークレー研究所,「Is CO2 an Indoor Pollutant? Higher Levels of CO2 May Diminish Decision
Making Performance」,『Environmental Health Perspectives』， 2013 年 3 月(2) 藤原巧未，授業中に居眠りする学生の割合と CO₂濃度の比較,情報処理学会第 81 回全国大会，学習行動分析，2019
年 3 月 16 日
(3) 文部科学省，学校環境衛生基準（平成 30 年文部科学省告示第六十号），2018 年 3 月 31 日
(4) リエロ・ジャパン，CO と CO2 濃度の人体への危険度に関して，2015 年 3 月 23 日

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B02-02
LED 発光とカメラを用いた協調調査船システムの開発○益田 大輝*1，田房 友典*2
Development of Cooperative Survey Ship Support System using Web Camera and LED
Daiki MASUDA*1 and Tomonori TABUSA*2
Key Words : Raspberry pi, XBee, Web Camera●はじめに
内陸部にある巨大な水域の底質調査を 1 艘の調査船で行う場合，時間がかかるため，複数の調査船で行う必要がある．自動操縦にすると，さらに操縦者の負荷を減らすことができる．しかし，同領域を同時に複数の調査船が走査すると，衝突する可能性があるため，衝突を回避しなければならない．それを実現するためには，調査船に主従関係をおき，主船を追尾するアルゴリズムが必要である．実現のためには，GPS などの情報交換をする協調作業が必要である．ただし，GPS と主船では，位置情報算出における誤差が生じるなどの問題があるため，追尾は難しい．また，波浪，潮流，風の影響を補正する必要がある．そこで，本研究では，それらを補うため主船に LED を取り付け，Web カメラを用いて位置検出するシステム開発を行う．
●全体のシステム概要
図 1 は，システム全体のデータ通信の構成を示している．協調することで，主船の GPS から距離がわかり，また，角速度から旋回しているかどうかがわかる．さらに，主船の LED と従船の Web カメラを用いて主船の認識と波浪や潮流，風の影響によるずれの補正を行う．

図 1 全体のシステム構成図

図 2 従船のシステム構成図●従船のシステム概要

Web カメラと Raspberry Pi，XBee PRO S2C を用いて開発を行う（図 2）．使用する言語は Python3 である．XBee
PRO S2C を用いて主船との無線通信を行う．Web カメラを用いて画像を取得する．LED が発光しているため，差分画像を用いて取得した画像より位置を検出する．

●おわりに
現在開発段階であり，モータの制御と主船の認識を行っている．船は潮流の影響を受けやすいので，モータの制御は潮流を考慮したプログラムの開発が必要である．主船の認識は，差分画像を用いて検出する．旋回時は，背景の差分も影響すると考えられるので，それを考慮したプログラムの開発が必要である．画像処理結果と主船からの情報を統合的に取り入れ，追尾精度を向上させる．

*1*2

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B02-03小型環境調査船の通信距離と自律制御実験における考察○山本 廉太*1，田房 友典*2
Discussion on Communication Range and Autonomous Control Experiment of Compact
Environmental Survey Ship
Renta YAMAMOTO*1 and Tomonori TABUSA*2
Key Words :Raspberry Pi, Autonomous Control, Survey Ship, Zigbee Network●はじめに

海底や湖底の地形を明らかにすることは，地質学的な形状変化の様子を解明し，地震や火山噴火の兆候を予測することにつながる．また，山岳地帯の湖の調査では小型調査船の携帯性が非常に重要である．
田房研究室では，湖底調査のための魚群探知機を搭載した，遠隔制御機能を有する携行可能な小型環境調査船の開発(1)を行った．しかし，操船を手動で行う必要があったため，調査に多大な労力を要し，調査領域が拡大すると陸地からの通信が途絶える問題点があった．
本研究では，遠隔制御機能を有する携行可能な小型環境調査船に自律航行機能を搭載し，自動で海底や湖底の調査を行うことができるシステムを開発する．
●システム概要
本システム（図 1）は，魚群探知機 （Lowrance HDS-7 gen2）から取得した位置情報や船首方位等の航海デー
タを制御基板（Raspberry pi）で処理し，2 基のスラスタ（T200 Thrustar）を制御することで自律航行を行うシステムである．自律航行の ON/OFF は専用コントローラにより行う（図 2）．

図 1 本システムの外観*1*2

図 2 システム概要図

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CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●自律航行システム
本システムの自律航行は目的位置を設定し，現在地から目的位置まで自動で航行するシステムである．現在位
置・目的位置間の方位角を求め，その方位角に向くように小型調査船を制御することで自律航行を実現しており，
この制御を 1 秒間隔で実行し，システムを動作させている．
●実証実験
本システムの実証実験を弓削島近海で行った．実験は初期位置から目的位置まで自律航行し，目的位置から初期位置まで自動で戻る経路をたどるように設定した．結果，図 3 のような経路をたどり初期位置から目的位置までたどり着くことが確認できた．初期位置から目的位置まで自律航行では外乱（波浪，潮波，風）の影響を受けず動作したが，目的位置から初期位置まで自律航行では外乱の影響を受け，経路がずれてしまっていることが確
認できた．

目的位置

初期位置
図 3 実験結果●おわりに今回の研究では，自律航行システムを作成し，実証実験を行った．実証実験では外乱の影響により調査経路がずれる問題点があった．今後はこの経路のずれが少なくなるように目的位置と初期位置の間に中間地点を設け，その点を通ることでより，直線的な経路をたどるように制御アルゴリズムを変更する．

文献(1) 山本 廉太，田房 友典，遠隔制御機能を有する携行可能な小型環境調査船の開発，平成 30 年度電気関係学会四国支部連合大会(2018)，pp.238

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B02-04
地磁気フィンガープリントを用いた自己位置推定に関する研究○宮丸 尚士*1，葛目 幸一*2
Study on self-location estimation using geomagnetic fingerprint
Hisashi MIYAMARU*1 and Koichi KUZUME*2
Key Words : Visually impaired, Braille blocks, Geomagnetism, Android●はじめに
近年，視覚障碍者は，年々増加しており弱視者を含めると 30 万人にものぼる．現在，点字ブロックは敷設されているが，整備がされておらず，歩行が困難となっている．総務省の調査 1 によると，外出時に困ること不安に思うことは，道路や駅などの公共の場所の利用，建物の設備（階段，エレベータ）など，不便であることがあげられた．
また，視覚障碍者を支援するため，GPS 環境下で経路案内アプリが作成されているが，駅構内などの非 GPS 環
境では利用できず，自己位置推定ができない現状にある．
現在，非 GPS 環境内でのナビゲーション技術の方法として，地磁気が注目を集めている．駅構内などの屋内で，地磁気計測を行い，そのデータを周辺情報と紐づけし，そのデータをクラウドのデータベースに蓄積し，磁気マップを作成する．蓄積しているデータとユーザから取得したデータを照合することで，自己位置推定が可能になる．
しかし，空間全体の地磁気データを計測すると，3 次元データとなり，多大なコストと時間が必要になる．そこで，点字ブロック上の 1 次元データだけを取得し，磁気マップを作成することで，コストと時間の短縮をはかる．
そこで本研究では，点字ブロック上の地磁気データとユーザから取得したデータを照合し，非 GPS 環境での自己位置推定を行う．
●自己位置推定
自己位置推定には，地磁気データを用いる．蓄積されたデータとユーザが取得したデータを照合する際，DTWを用いて解析を行う．
DTW（動的時間短縮法）とは，2 つの時系列データ間の距離の誤差を計測し，それらの合計が最小になるような経路を求めるアルゴリズムである．この方法を使用し，蓄積されたデータとユーザが取得したデータの類似度を判別し，自己位置推定を行う．
DTW 距離は以下のように定義される．
Dd t w ( P , Q ) = 𝑓 (np , nq),𝑓(𝑖, 𝑗 − 1)𝑓( i , j ) = || pi – qi || + min { 𝑓(𝑖 − 1, 𝑗)𝑓(𝑖 − 1, 𝑗 − 1)𝑓(0,0) = 0, 𝑓(𝑖, 0) = 𝑓(0, 𝑗) = ∞( i = 1,…, np ; j = 1,…., nq ).

P は，フィンガープリントデータ
Q は，検索用データ
i,j は整数
np はフィンガープリントデータの要素数
nq は検索用データの要素数*1*2

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29弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●実験方法
本研究で作成した Android のアプリを使用し，15m の仮想点字ブロック上を直進し地磁気を測定した．磁気測定には SHARP Android ONE に内蔵された磁気センサを使用した．場所は，本校，情報科棟 3 階の廊下で行う．測定方法は，端末を廊下と平行にし，胸の高さに固定しあまり揺らさず行った．この際，X 軸（廊下に対して平行）と Z 軸（廊下に対して垂直）は，地磁気の変化が小さかったため，本研究では，Y 軸（廊下に対して垂直）のデータを使用した．データは，磁気フィンガープリントデータ（図 2）と，検索用データ（図 3）を用意した．検索用データは，磁気フィンガープリントデータの 8m から 10m 地点のデータを採取した．磁気フィンガープリントデータを元にし，検索用データと一致する場所を特定するため，MATLAB を用い，DTW 計算を行った．

図 2 磁気フィンガープリントデータ

図 3 検索用データ●実験結果
MATLAB で DTW 計算を行ったところ，図４のような結果が得られた．この図を見ると，10m 地点の DTW 距離の値が減少していることがわかる．DTW 距離の計算値は，小さいほど類似度が高いと判断できるため，検索用データは
元データの 10m 付近のグラフと一致し，ユーザが 10m 付
近にいることがわかる．
このことから，地磁気データを用いて自己位置推定ができることが分かった．

図 4 MATLAB 解析結果
●結論
本研究では，点字ブロック上の地磁気データとユーザから取得したデータを照合し，非 GPS 環境での自己位置推定を検討してきた．MATLAB を用い解析を行ったところ，DTW 距離の最小値が 10m 地点であることがわかり，実際に測定した距離も 10m 付近のデータであったため，DTW を用いることで自己位置推定を行えることが明らかになった．
今後は，DTW 計算を Android アプリ内で行い，携帯端末のみで自己位置推定を行うことを目標とする．また，距離の分解能を評価し，DTW 距離が正確に求まる最小限検索データ長を見つけることを課題とする．
文献(1) 「視覚障がい者の現状と音声案内のニーズ」，平成 13 年，内閣府，< http://www.soumu.go.jp/soutsu/hokuriku/resarch/houkoku/1.1.pdf> (参照 2019-10-15)
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B02-05
人工知能とデータベースを用いた船舶のシステム同定に関する研究○後藤 彰宏*1，徳田 誠*2Research on the system identification for ships using artificial intelligence and database
Akihiro GOTO*1 and Makoto TOKUDA*2
Key Words: Just-In-Time, Particle Swarm Optimization, Local, Linear Model
1. 序論
船舶は風や波によって想定していた航路から外れてしまうことがある．それを防ぐために自動操舵システムがある．これは船舶の進路を一定に保って航海するための機能である．自動操舵システムには船体の動特性を記述した数式モデルの構築を行う必要があり，その性能の向上を目指して研究・開発が進められている．
ところで過去の入出力データから未来のシステム出力を予測する JIT（Just-In-Tine）という手法がある．この手法を改良することで対象のモデリングに必要なシステムパラメータを求めることができる[1]．
また，
魚，
鳥，
虫などの群れの行動パターンを最適化手法に取り入れた PSO（Particle Swarm Optimization）という手法がある．
この手法は，各個体がもっている情報と群れ全体で共有している情報に基づいて最適解を求めることができる．
そこで本研究ではこの 2 つの手法を用いて，自動操舵システムを構築するために必要な船舶のモデリングを行う．最後に，シミュレーションを通して提案手法の有効性を評価する．
2. 同定対象
本研究では，図 1 に示す本校練習船・弓削丸（総トン数 240 トン）の Zig-zag テスト（表 1）によって取得した入出力データ（図 2～3）に対して提案手法を適用する．
表 1.Zig-zag テストの条件
Loading Condition

Full load

Rudder Angle

10[deg]Yaw Angle

10[deg]

Initial Blade Angle

18.5[deg]

Initial Speed

13.2[kts]

図 1.弓削丸の外観
対象は，次式の離散時間一次遅れ系で記述される．
（1）𝑦(𝑡) = 𝑎1 𝑦(𝑡 − 1) + 𝑏0 𝑢(𝑡 − 1) + 𝜉(𝑡)なお，システム出力𝑦(𝑡)は旋回角速度[deg/sec]，システム入力𝑢(𝑡)は操舵角[deg]，𝜉(𝑡)は外乱を意味する．
また，𝑎1 と𝑏0 はシステムパラメータであり，これを後述の提案手法によりオンラインで推定する．さらに，本研
究では，𝑦(𝑡 − 1)と𝑢(𝑡 − 1)をセットにしたものを情報ベクトルと呼び，これを船舶の状態の把握に活用する．

*1*2

弓削商船高等専門学校 専攻科生産システム工学専攻１年（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 情報工学科 准教授

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図 2.弓削丸のデータ（面舵から取舵）

図 3.弓削丸のデータ（取舵から面舵）

3. システム同定法
3.1 初期データベース
まず，同定するシステムの過去の入出力データを用いて，最小自乗法によりシステムパラメータを算出し，初期データベースを作成する．データベースに保存されるのは過去の入力データと出力データからなる情報ベクト
ルと，各情報ベクトルに対応したシステムパラメータである．
3.2 モデリングの動作条件
実際の船舶と船体モデルの出力間の誤差が基準値を超えた時のみ，船舶の動特性を推定しなおすために，後述の手法を動作させる．更新したモデルと実際の船舶の出力間の誤差が，許容範囲内ならモデルの更新をやめる．
3.3 改良型 JIT
本稿では，モデリングが必要になった際のシステムの入出力データを要求点と呼び，データベースに格納された情報ベクトルの中から要求点に類似したいくらかの情報ベクトルを近傍ベクトルとして取得する．次に，これをもとに局所線形モデルを導出する．

図 3.JIT の概念図
3.4 PSO
まず，（1）各個体の初期位置座標は，近傍ベクトルに対応したシステムパラメータが用いられる．
（2）各個体の適合度を算出する．
（3）各個体の探索における最良解と集団における最良解を記憶する．
（4）各個体の位置座
標と速度を更新する．
（2）～（4）の処理をモデリングの動作条件を満足するまで繰り返す．
4. 結論
本研究では，風や波の影響を受けにくい船舶の自動操舵システムの構築を念頭に，新しいモデリング手法を提案した．モデリングには改良型 JIT と PSO の 2 つを用いた．具体的には JIT で大まかなシステムパラメータを取得した後，それを PSO で補正するアルゴリズムを採用した．今後の課題は理論をプログラミングし，シミュレー
ションにより提案手法の有効性を検証することである．
参考文献[1] 牛田，木村：Just-in-time モデリング技術を用いた非線形システムの同定と制御，計測と制御，第 44 巻，
第 2 号，pp.102-106（2005）
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B02-06
バルーン空撮による海面監視のための映像安定化システムの開発○島谷 謙太朗*1，益崎 智成*2
Development of Sea Monitoring System with Balloon by Using Projective Transformation
Kentaro SHIMATANI*1 and Tomonari MASUZAKI*2
Key Words : Sea monitoring, Projective transformation, Feature point tracking●まえがき
近年，水難事故が多発している．近頃でも浅瀬で溺れるというケースも多発してきている (1) ． その対策として海水浴場にはライフセーバーが海岸より監視を行っているが，監視対象が沖になるほど波の影響などで監視が困難となる．そこで本研究では，バルーンによって海面を高い位置からカメラで撮影することで広範囲な海面監視を実現し，水難事故防止の一助となるシステムを開発する提案手法では，バルーン空撮を採用しているため，急落下の危険が低く，人の密集する海水浴場等での長時間の運用に適している．
●システム概要
本研究では，図 1 に示すように海岸に係留したバルーンにカメラを取り付けて高い視点から海の映像を取得し海面の監視シ
ステムの開発を目指す．しかし，バルーンでの撮影は風の影響を受け映像が大きくぶれる問題がある．本実験では，カメラからの映像がぶれないように対象領域を中心にとらえた監視映像へ自動で変換する安定化システムを新たに開発する．

図 1 システム概要図●提案手法
本研究ではバルーンにカメラを取り付け海面の撮影を行う．実験では，撮影カメラに GoProHERO6 使用する．また映像の編集には C 言語ライブラリの OpenCV を使って映像の編集を行う．また映像の撮影には，ヘリウムバールーンを使用して撮影を行う．しかしバルーンでの上空からの撮影は風などの外的要因の影響を非常に受けやすい．そのため本研究では撮影した映像を射影変換によって安定化する．

●映像の安定化
本システムでは，以下の式によって射影変換を行う．
，（1）

入力画像の座標を x,y で表し，射影変換後の出力画像の座標を u,v で表す．a,b,c,d,e,f,g,h は入力画像から 4 点，
出力画像から 4 点の計 8 点の座標を取得すれば式(1)より求めることができる．ここで出力画像の座標から入力
画像上の座標を求めるために式（1）を式（2）のように置き換える．式（2）中のx1 , 𝑦1 は入力画像上の座標,Xi , Yi
は出力画像上の既定の座標を示す．a,b,c,d,e,f,g は式（2）を式（3）の行列に書き換え両辺に逆行列をかけることにより求めることができる．またこの行列をプログラムで表すために Eigen という C++で動作するライブラ
リを使用していく．また本システムは海面を追跡し，そこから特徴点を求めそれをもとに映像の変換を行っていく．映像の特徴点追跡は OpenCV の中にある機能を用いて特徴点を追跡していく．
*1*2

弓削商船高等専門学校 専攻科生産システム工学専攻１年（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 情報工学科 助教

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𝒙𝟏 = 𝑿𝟏 𝒂 + 𝒀𝟏 𝒃 + 𝒄 − 𝑿𝟏 𝒙𝟏 𝒈 − 𝒀𝟏 𝒙𝟏 𝒉
𝒚𝟏 = 𝑿𝟏 𝒅 + 𝒀𝟏 𝒆 + 𝒇 − 𝑿𝟏 𝒚𝟏 𝒈 − 𝒀𝟏 𝒚𝟏 𝒉
𝒙𝟐 = 𝑿𝟐 𝒂 + 𝒀𝟐 𝒃 + 𝒄 − 𝑿𝟐 𝒙𝟐 𝒈 − 𝒀𝟐 𝒙𝟐 𝒉
𝒚𝟐 = 𝑿𝟐 𝒅 + 𝒀𝟐 𝒆 + 𝒇 − 𝑿𝟐 𝒚𝟐 𝒈 − 𝒀𝟏 𝒚𝟏 𝒉 （2）𝒙𝟑 = 𝑿𝟏 𝒂 + 𝒀𝟏 𝒃 + 𝒄 − 𝑿𝟏 𝒙𝟑 𝒈 − 𝒀𝟏 𝒙𝟏 𝒉
𝒚𝟑 = 𝑿𝟏 𝒅 + 𝒀𝟏 𝒆 + 𝒇 − 𝑿𝟏 𝒚𝟑 𝒈 − 𝒀𝟏 𝒚𝟏 𝒉
𝒙𝟒 = 𝑿𝟏 𝒂 + 𝒀𝟏 𝒃 + 𝒄 − 𝑿𝟏 𝒙𝟒 𝒈 − 𝒀𝟏 𝒙𝟏 𝒉
𝒚𝟒 = 𝑿𝟏 𝒅 + 𝒀𝟏 𝒆 + 𝒇 − 𝑿𝟏 𝒚𝟒 𝒈 − 𝒀𝟏 𝒚𝟏 𝒉

𝑥1
𝑥2
𝑥3
𝑥4
𝑦1
𝑦2
𝑦3
[𝑦4]

=

𝑋1
𝑋2
𝑋3
𝑋4
0
0
0
[0

𝑌1
𝑌2
𝑌3
𝑌4
0
0
0
0

1
1
1
1
0
0
0
0

0
0
0
0
𝑋1
𝑋2
𝑋3
𝑋4

0
0
0
0
𝑌1
𝑌2
𝑌3
𝑌4

0
0
0
0
1
1
1
1

−𝑋1𝑥1
−𝑋2𝑥2
−𝑋3𝑥3
−𝑋4𝑥4
−𝑋1𝑦1
−𝑋2𝑦2
−𝑋3𝑦3
−𝑋4𝑦4

−𝑌1𝑥1 𝑎−𝑌2𝑥2 𝑏−𝑌3𝑥3 𝑐−𝑌4𝑥4 𝑑−𝑌1𝑦1 𝑒−𝑌2𝑦2 𝑓−𝑌3𝑦3 𝑔
−𝑌4𝑦4] [ℎ ]

（3）

●動作確認
実装した射影変換による安定化システムの動作確認を行った．実験では，正方形のマーカを撮影し，正方形
マーカの 4 点の角の座標を用いて俯瞰映像へリアルタイムに変換する動作確認を行った．図 2 は射影変前の入力画像を示し図 3 は図 2 の画像を俯瞰映像に射影変換した結果を示す．図より本システムが正しく動作していることを確認した．

図 2 射影変換前

図 3 射影変換後●まとめ

本研究では，バルーンを用いた海面監視のための映像安定化システムの開発を提案した．現在，動作確認で述べたように AR マーカを用いて射影変換を行い，画像を編集できているか動作確認を行った．今後
は海面映像から特徴点を求め，海面映像安定システムを開発する．
文
(1)

献

海浜事故等の事故内容別調，平成 29 年度海上保安統計年報 68 巻，P.41.

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B02-07
癒し効果を有する小型植物栽培支援装置の開発○武田 海*1，大澤 茂治*2
Development of a Plant Cultivation System with Healing Effects
Kai TAKEDA*1 and Shigeji OSAWA*2
Key Words : Healing Effect, Plant Cultivation System, Questionnaire Survey●緒言
厚生労働省の平成 30 年労働安全衛生調査（実態調査）によると，58.0％の労働者が現在の仕事や職業生活に関することでストレスを感じている[1]．オフィスでのストレス軽減のため，オフィスに植物が取り入れられ，植物導入による心理的な効果に関する研究が行われている[2][3][4]．小型植物は労働者の身近に設置がしやすく，植物を世話することでストレス緩和に繋がる[5]とされている．また，植物を世話することで愛着を感じ[5][6]，植物を育てると心理的・生理的にプラスの効果がある[7]とされている．しかし，植物を育てるには，枯らしてしまう・手入れの方法が分からないなどの不安がある[8]．したがって，人間が世話を行うことができ，かつ，
植物が枯れるリスクを減らすような栽培方法が必要だと考えられる．その方法として，装置による栽培支援が有効だと考えられる．従来，装置による植物栽培は栽培の自動化を目的としてきたが，自動栽培では上述した世話をすることによる癒し効果が得られなくなる．そこで栽培の完全な自動化ではなく，必要時に栽培者に世話を促す，または，栽培者が世話を行えないとき代わりに行うといった機能を有する栽培支援装置が必要だと考える．そのため，水やり等世話を行うタイミングを音声で提示することが好ましいと考える．
そこで本研究では，人間が世話を行うことにより癒し効果を有する植物栽培支援装置（以下，本植物栽培装置）を開発するため，本植物栽培装置の機能を検討する．本植物栽培装置は，音声による世話のタイミング提示を想定しているため，本植物栽培装置の試作機（以下，試作機）とアンケート調査によって，音声を発することに対する栽培者の反応を確認する．また，音声による提示以外で必要な栽培支援方法を検討する．
●試作機によるアンケート調査
1）試作機
アンケート調査のために用いる試作機を図 1 に示す．室内栽培の植物には，光，水，風，用土が必要である．試作機上部には植物に光を与えるための LED を実装し，試作機下部には音声出力を行うタブレット端末を実装する．また，植物に水を与えるための霧吹きに加速度センサを実装する．風を与えるための機能は省略する．用土には，水やり時に排水の必要が無く，虫が発生しにくいハイドロボールを用いる．試作機内の植物にはミニトマトとリーフレタスを用いる．
試作機の動作を図 2 に示す．加速度センサとタブレット端末は無線接続されている．霧吹きの使用を加速度センサが検知し，タブレット端末から「うれしいな，ありがとう．
」と音声を発する．この制御は，タブ
レット端末内のソフトウェアによって行う．音声には，音声合成ソフトウェア内の「女声 2（ノーマル）」を用いる．試作機の最大の特長は音声を発することであるため，試作機を「しゃべる植物」と名付ける．
2）調査方法10 歳代後半から 20 歳代前半の男女 23 人を実験協力者とし，実験協力者は 2 ヶ月間自由に試作機内の植物に世話を行う．世話として，植物栽培で最も重要と考えられる水やりを対象とする．そして，試作機使用開始から 2 ヶ月後に実験協力者にアンケート調査を行う．調査は弓削商船高等専門学校電子機械工学科教室で*1*2

弓削商船高等専門学校 専攻科生産システム工学専攻１年（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 電子機械工学科 准教授

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加速度センサ：MESH-100AC
タブレット端末：iPad mini Wi-Fi
制御ソフト：MESH-Creative DIY Toolkit
音声ソフト：読み上げ「ゆっくり棒読みトーク」

図 1 本植物栽培装置の試作機

うれしいな，
ありがとう．

（2.1）水やりの検知（2.2）音声の出力
図 2 試作機の動作

質問 1

表 1 アンケート質問内容
植物に興味がありますか？

質問 2「しゃべる植物」自宅や寮にほしいですか？

質問 3

設置後 1 か月目において「しゃべる植物」の水やりをどのくらいの頻度でしましたか？

質問 4

設置後 2 か月目において「しゃべる植物」の水やりをどのくらいの頻度でしましたか？

質問 5

植物がしゃべることについて，どのような感情をいだきましたか？

行う．アンケートの質問内容を表 1 に示す．質問 1 および質問 2 の回答は，「とてもあてはまる」
，
「ややあ
てはまる」
，
「どちらでもない」，「あまりあてはまらない」，「全くあてはまらない」の 5 段階選択式である．
質問 3 および質問 4 の回答は，「数日に 1 回」，「週に 1 回」，
「数週に 1 回」，「月に 1 回」，
「0 回」の 5 段階選択式である．質問 5 の回答は，「おもしろい」，「かわいい」，「こわい」，「きもちわるい」，「植物がしゃべっているとは思えない」，「その他（自由記述）」のうち当てはまるものをすべて選択とする．
3）調査結果質問 1 および質問 2 の結果を図 3，質問 3 および質問 4 の結果を図 4，質問 5 の結果を図 5 にそれぞれ示
す．質問 1 は 23 人中 14 人の実験協力者が植物に比較的興味がある結果となった．また，植物に興味が無いと回答した実験協力者はいなかった．質問 2 は 13 人の実験協力者が試作機を比較的欲しいと感じた結果となった．質問 3 および質問 4 では，12 人の実験協力者の 2 ヶ月目の水やり頻度が 1 ヶ月目より減少した結果となった．その一方で，2 ヶ月目の水やり頻度が 1 ヶ月目より増加となった実験協力者はいなかった．質問
5 は複数回答が可能なため，図 5 の縦軸は票数となっている．
「その他（自由記述）」を選択した実験協力者の自由記述では，「しゃべる言葉を変えてほしい」や「会話が成立したら楽しいと思う」といった意見が得られた．

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質問 1

質問 2

とてもあてはまる

ややあてはまる

あまりあてはまらない

全くあてはまらない

どちらでもない

図 3 質問 1，2 の結果

質問 3

質問 4

数日に 1 回

週に 1 回

数週に 1 回月に 1 回

0回

植物がしゃ
べっている
と思えない
と

その他
(自由記述)

図 4 質問 3，4 の結果

票
数

おもしろい

かわいい

こわい

きもち
わるい

図 5 質問 5 の結果
4）考察
質問 2 において，実験協力者の過半数が試作機に所有欲求を抱いた．つまり，実験協力者の過半数は試作機を用いて継続的に植物を栽培したいことが分かった．また，質問 1 において，植物への興味について「どちらでもない」と回答した実験協力者 9 人のうち，5 人が試作機に所有欲求を抱いた．また，質問 5 において，試作機が音声を発することに対して実験協力者の多くが肯定的な感情を抱いた．これらのことから，本植物栽培装置が音声を発することは有用であることが確認できた．
質問 3 および質問 4 において，実験協力者の約半数が水やり頻度が減少したと回答した一方で，水やり頻度が増加したと回答した実験協力者はいなかった．また，質問 1 において植物への興味が比較的あった 14人のうち，10 人の水やり頻度が減少した結果となった．理由として飽きが生じた可能性が考えられる．栽培者が水やりを放棄した際，自動水やり機能が必要であることが確認できた．
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表 2 本植物栽培装置の機能優先順位 1

優先順位 2

水やり

栽培者への促進ポンプによる水やり

風やり

ファンによる風やり

栽培者への促進●本植物栽培装置の機能
本植物栽培装置の機能を表 2 にまとめる．本植物栽培装置の水やりに関する栽培支援として，音声による水やりのタイミング提示と，ポンプによる自動水やりを設ける．本植物栽培装置は水分センサを用いて土壌内の水分量を監視する．水分が必要となった際に，音声によって栽培者に水やりを求める．栽培者が水やりを放棄した際はポンプによって水やりを行う．
また，室内では植物へ風を与えること（以下，風やり）が好ましい．最も重要な世話であると考えられる水やりの頻度が減少する傾向が得られたことから，風やりは装置が自動で行う必要があると考える．風やりはファンを用いて自動で行い，栽培者もうちわ等を用いて風やりを行えることとする．
これらの機能により，栽培者はやりたいときのみ世話を行うことが可能となる．ポンプおよびファン以外の実装については，装置の制御にマイコン，音声出力にスピーカ，照明に LED，用土にハイドロボールをそれぞれ用いることとする．
●結言
本研究では，実験協力者に，本植物栽培装置の試作機を 2 ヶ月間使用してもらい，アンケート調査を行った．
実験協力者の過半数は試作機を用いて継続的に植物を栽培したいこと，および実験協力者の多くが試作機が音声を発することに対して肯定的な感情を抱いたことから，本植物栽培装置が音声を発することは有用であることが確認できた．また，実験協力者の約半数が 2 ヶ月目の水やり頻度が 1 ヶ月目より減少したと回答した一方
で，水やり頻度が増加したと回答した実験協力者はいなかった．これより，栽培者が水やりを放棄した際，自動水やり機能が必要であることが確認できた．本植物栽培装置の栽培支援として，音声による水やりのタイミ
ング提示と，ポンプによる自動水やりを設ける．また，風やりはファンによって自動で行い，栽培者も風やりを行えることとする．これらの機能により，栽培者はやりたいときのみ世話を行える．
今後は，本植物栽培装置の開発を行い，本稿で検討した機能を実装する．

文

献(1) 厚生労働省，“平成 30 年 労働安全衛生調査（実態調査）”，
https://www.mhlw.go.jp/toukei/list/dl/h30-46-50_kekka-gaiyo02.pdf(2) 今西弘子，生尾昌子，稲本勝彦，土井元章，今西英雄，“植物の存在がオフィスで働く人々に与える心理的効果”，
園芸学研究，Vol. 1, No. 1 (2002), pp. 71-74.
(3) 源城かほり，松本博，緒方伸昭，中野卓立，“オフィス空間への植物設置によるメンタルヘルスケア効果に関する実証研究”，日本建築学会環境系論文集，Vol. 83, No. 743 (2018), pp. 1-10.
(4) 矢動丸琴子，中村勝，岩崎寛，“オフィス緑化が勤務者に与える影響に関する研究 ―業種・職種別による考察―”，
日本緑化工学会誌，Vol. 43, No. 1 (2017), pp. 86-91.
(5) 仁科弘重，“グリーンアメニティの心理的効果に関する最近の研究”，植物環境工学，Vol. 20, No. 4 (2008), pp. 236-241.
(6) 三並めぐる，仁科弘重，續木寛子，高山弘太郎，“教室内に植物を置くことおよび植物を育てることが高校生の心理に及ぼす効果の解析”，Eco-Engineering，Vol. 23, No. 2 (2011), pp. 47-55.
(7) 遠藤まどか，三島孔明，藤井英二郎，“プランターでの植物栽培が脳波，心拍変動，感情に及ぼす影響”，人間・植物関係学会誌，Vol. 1, No. 1 (2001), pp. 21-24.
(8) 下村孝，黒宮ゆかり，上町あずさ，“家庭における室内緑化植物の利用実態と利用者の意識”，人間・植物関係学会
誌，Vol. 6, No. 2 (2007), pp. 31-39.

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B02-08
しまなみ島嶼部における離島航路の交通環境の変化－ 架橋による陸上交通，海上交通の変化 －○新川 陽葉*1，塚本 秀史*2
Changes in the traffic enviroment of remote island routes in Shimanami Island－ Changes in Land and maritime traffic due to brridges －Akiha SHINKAWA*1 and Hideshi TSUKAMOTO*2
Key Words : 交通，航路，モーダルシフト，人口減少●概要
本研究は西瀬戸自動車道（しまなみ海道）の車の利用台数や船の航路数，利用者，船舶性能を本やインター
ネットに公表されているデータを用いて調べた．データ整理をする中で，西瀬戸自動車道が完成し，橋の利用者が増える一方，船の利用者は減少した．利用者が減少したことにより，船舶運営会社は減便や廃航路をせざ
るを得なくなった．また，架橋ルートから離れている魚島では，人口が減少しているにも関わらず，利用者は変化がなく，入出者の割合が増えていることがわかった．
●研究目的
平成 11 年（1999 年）に西瀬戸自動車道（しまなみ海道）が完成した．これにより，橋で接続された島では本土へ 24 時間移動が可能となり，船舶から車へのモーダルシフトがあった．
架橋ルートに沿った航路では廃止・減便があった．また，架橋から外れた周辺の離島でも船舶による交通環
境は大きく変化した．
そこで，本稿では，しまなみ海道開通における交通の変化と離島での船舶形態に焦点を当てる．残存する航路でも，島嶼部での人口減少を原因とする利用者減少に対応するため，船舶交通環境の変化を定量的に明らかにすることは重要である．
●研究方法
本研究ではデータの収集，解析を主な作業内容とする．
対象地域や定期航路に関する現在の情報はホームページの検索エンジンにより収集できる．しかし，過去の情報収集やデータ項目は，継続して整理出版されている『離島統計年報』と『フェリー・旅客船ガイド』を用いた(1)(2)．これは，過去のデータを揃えることが困難なためである．
『離島統計年報』により，島の人口，港，航路毎の事業者，船名，トン数，便数および利用者人数を整理した．
『フェリー・旅客船ガイド』からは，しまなみ島嶼部を終始港あるいは寄港する航路を抽出し，事業者，船種（フェリー，旅客船，高速船等），航路長（営業キロ）および 1 日当たりの便数を整理した．
本州と四国を結ぶ西瀬戸自動車道は広島県と愛媛県に点在する芸予諸島の 7 つの島を 7 橋で繋いでいる．通称しまなみ海道と呼ばれている．しまなみ海道を構成する 7 橋が通過しているのは向島，因島，生口島，大三島，伯方島，大島，馬島の 7 島である．これら 7 島には定期便が存在し，有人島の離島への定期航路もある．
本稿が対象とする「しまなみ島嶼部」は以上の 7 島と，7 島から定期航路のある離島の有人島のことを定義する（図 1）．

*1*2

弓削商船高等専門学校 専攻科生産システム工学専攻１年（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 情報工学科 教授

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図 1 しまなみ海道●陸上交通の変化
しまなみ海道架橋により陸上交通にはどのような変化があったか見ていく．

図 2 は 3 年間のそれぞれの断面（橋）ごとに利用者台数を示している．毎交通量は増加しており，広島，愛媛の県境に位置する多々羅大橋で交通量が最も少なくなる．両県に属するそれぞれの島からの目的の多くは，県境で二分されており，多々羅大橋を境に広島県側は本州へ，愛媛県側は四国へ移動していると推測される．
広島本土である尾道と向島に架かる新尾道大橋の交通量は因島大橋と比較して少ない．しかし，多くの利用者の目的地が向島ということではない．尾道と向島間には 4 ルートある．1 ルート目は，新尾道大橋．
2 ルート目は，尾道大橋（無料）．残り 3，4 ルートは，二つの橋がまたぐ幅 300m の尾道水道には，フェリー航路が 2 つある．
新尾道大橋が有する有料道路が 150 円かかるのに対し， 2 つのフェリーは，低料金かつ短時間の所要
時間 3 分の運賃 100 円で渡海できるそのため，新尾道大橋では利用者が分散され因島大橋より利用者が少なくなっている．

図 2 断面日交通
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40弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019
CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●海上交通の変化
しまなみ海道が開通し，陸上交通では年々利用者が増加している傾向にあることがわかった．海上交通ではどのような変化があったかのだろうか．
図 3 にしまなみ島嶼部の 1996 年に定期航路で利用されていた港の位置を示す．そのうち赤丸●は 2017 年には使用されなくなった港である．架橋以前には定期航路では 97 港が利用されていたが，入航路に伴い利用される港は 71 となり，26 の港が利用されなくなった．

図 3 定期航路の港●魚島航路の変化
魚島の人口は 1960 年頃には 1300 人であったが他の島嶼部と同様に過疎化が進み，2018 年には 170 人にまで減少した．その間の魚島航路の運用船舶と輸送規模の変化を図 4 に表す．
船舶定員と人口の比をみると，1960 年頃には人口 1300 人に対し旅客定員 41 人で 0．03 であったが，1975 年に 0．15 となり，それ以降人口の減少を要因とし徐々に増加し現在では 0．5 になった．0．5 は島民全員を 2 往
復で島外移送する能力である．
1 日当たりの輸送能力は，旅客定員と便数の乗算で求められる．利用者数と 1 日当たりの輸送能力との比（満席率）を見ると，30 年間 0．1 程度の低い値で推移している．その期間の人口減少にも関わらず満席率（利用者数）に変化がないということは，相対的に島民の島外への出入者の割合が増えたことを示しており，島民の島外への生活依存度が上がっていると言える．

※定員/人口は旅客定員を
島人口で除し無次元化※満席率は日乗降人員を(旅客定員×便数)で除し無
次元化

（年）

図 4 船舶輸送能力と利用者の対人口比
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魚島航路では船舶の更新ごとに性能が良くなっている．また，船舶定員と人口の比が 0．5 となっており，魚島航路 2 往復で島民全員を輸送できるほどの大きな能力を持っていることが分かった．
満席率に変わりがなく，一定の利用者がいるということも分かった．
島の生活の島外依存度の向上傾向と低い満席率から，次の船舶更新時は，現在の船舶更新時は，現在の船舶から定員域と増速を考慮すべきである．小型化により燃料費や運航件費が低減され，高速化により移動時間の短縮とそれによる増便が可能となる（図 5）．

図 5 魚島航路の船舶性能の変化●まとめ
以上本稿では，しまなみ海道架橋による陸上交通，海上交通の変化と魚島の航路の運営状況をみてきた．
しまなみ架橋の完成により，しまなみ島嶼部では人および貨物の輸送分担は船舶から車へのモーダルシフトが発生した．架橋後も離島として残った島嶼部では陸続きとなった「元」離島と比較して交通環境は悪化した．

存続運営される離島航路は島民の生活を維持する唯一の交通手段として維持は重要であるが，経済的な観点からも適正な船舶性能の選択により，利便性の向上をはかる必要がある．
文献(1) 日本離島センター：「離島統計年報」，1987~2013(2) 国土交通省海事局内航課監修：フェリー・旅客ガイド，日刊海事通信社，1996~2017(3) 愛媛県：愛媛県離島振興計画 (平成 25 年度~34 年度)，2013．12(4) 広島県：広島県離島振興計画 (平成 25 年度~34 年度)，2013．12(5)本州四国連絡高速道路㈱：データライブラリー交通量，

https://www．jb-honshi．co．jp/corp_index/company/data/traffic-result．html，2019．3．8(6) 魚島村：魚島村史，pp．279-282，1996．11．1

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B02-09海上交通センターの業務に関する考察○永本 維幸*1，山崎 慎也*2
A Study on the Maritime Traffic Center
Masayuki NAGAMOTO*1 and Shinya YAMASAKI*2
Key Words : Marin Traffic Center , VTS, VTS Manual, Transportation Vision●研究目的

海上交通センターとは,輻輳海域において船舶交通の安全の向上や効率の改善のために船舶交通サービス
を行っている機関である．船舶交通サービス（VTS）に関する国際ルールは，1985 年に IMO が制定したガイ
ドライン，VTS マニュアルがその指針となっており，現在 IMO の加盟国の海上交通センターに依り運用されている．しかし輻輳海域における海難は発生しており，来島海峡においても平成 23 年から 25 年の間に 35
件もの海難が発生している．そこで本研究では，海上交通の管制に着目し，どの様な対策を行ったら事故を減らすことが出来るのかを目的とする．そのため，VTS とは何か，事故を防ぐために海上交通センターはどんなことに取り組んでいるのかを調査した．
●船舶交通サービス（VTS）

船舶交通サービス（Vessel Traffic Service）とは，船舶交通の安全性と効率性を改善し，環境を保護す
るように，各国機関によって実施されているサービスである．サービス運用のガイドラインとして，VTS マ
ニュアルがあり，1985 年に国際海事機関（IMO）により採択されたものである．主な内容は VTS マニュアルの開発の経緯，VTS の機能や種類，VTS を行う利点，運用方法などが記載されている．VTS は，1948 年にマン島ダグラス（写真 1）にて世界で初めて運用が開始され，その後，1950 年代にヨーロッパ（写真 2）からアメリカに向けて普及した．そして，1985 年に IMO により「船舶交通サービスのための指針（現 VTS マニ
ュアル）」が採択された．2000 年代に入り，STCW 条約の改正により，VTS の利用に関する項目が追加された．
VTS の機能は二つあり，データ収集や交通解析等の VTS 運用のための準備となる「内部機能」，航行支援や
衝突を回避するための VTS 実行部である「外部機能」に分かれている．これらの機能により，船舶の航行支
援や船舶交通の効率化に貢献している．VTS マニュアルにおける VTS の種類は，港湾を航行する船舶交通を管理する「港湾 VTS」
，沿岸水域を通過する船舶交通を管理する「沿岸 VTS」
，河川や湖を航行する船舶交通を管理する「内陸水域 VTS」がある．日本では来島海峡や東京湾の様な特殊な航法が必要な海域，海上交通が輻輳している海域があるため，国内法の海上交通安全法に則って船舶交通サービスが実施されている．

写真 1 世界初の VTS （マン島ダグラス）*1*2

写真 2 VTS （アムステルダム）

弓削商船高等専門学校 専攻科海上輸送システム工学専攻 2 年（〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000）
弓削商船高等専門学校 商船学科 講師

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CopyrightⒸ2019 国立弓削商船高等専門学校●交通ビジョン

日本における VTS は，海上保安庁の海上交通センターにより運用され，全国 7 か所にセンターを設置し，輻輳海域における船舶交通の管制を行っている．海上交通センターの運用は，VTS マニュアルをベースとし，
さらに交通ビジョンで示された内容に向けて，海難防止の取り組みが行われている．交通ビジョンとは，海上保安庁が果たすべき役割と方向性及びそのための手法を，おおよそ五年毎に制定し提示するものである．
平成 15 年度より第 1 次交通ビジョンが示され，現在は第 3 次交通ビジョンが終わり，平成 30 年から第 4次交通ビジョンが始まっている．
第 3 次交通ビジョンの目標は 2020 年代中に現在の船舶事故隻数（H20～H24の間の年平均，約 2,400 隻）を半減させることを目指すことであり，この長期的な目標を達成するために三つの計画目標が立てられた．一つ目は輻輳海域における衝突・乗揚事故の低発生水準の維持，二つ目は港内等における衝突・乗揚事故の減少，三つ目は小型船舶における事故の減少である．これらの目標の対策として，一つ目の目標はレーダー不感地帯の解消やレーダーや電源系統の二重化などの海上交通センターの機能充実で対策を行った．二つ目の目標は一元的な船舶の動静監視・情報提供体制の構築を行い対策した．三つ目の目標は簡易型 AIS の普及促進等によって対策を行った．これらの計画目標の対策を行った結果，長期的な目標の達成状況は平成 29 年の船舶事故隻数 1,977 隻であり，その達成に向け順調に推移していた（図 1）．
海難の発生状況は小型船舶の事故隻数が全体の約 8 割，人為的要因による事故が全体の約 7 割であった．
そして，現在実施されている第 4 次交通ビジョンについては第 3 次交通ビジョンの長期的な目標を引き継
ぎつつ 4 つの計画目標が設定された．一つ目は船舶事故隻数の減少，二つ目は輻輳海域
における大規模海難の防止，
三つ目は輻輳海域における衝突，乗揚げ事故隻数の減少，
四つ目は台風，異常気象時における港内の衝突，乗揚げ事
故隻数の減少である．
図 1 長期的目標の達成状況●今後の課題本研究では VTS マニュアルを和訳し，VTS マニュアルは国際的な指針であり，国や地域の特徴に合わせて運用されていることがわかった．日本では海上交通安全法に則って船舶交通サービスが実施されている他，
交通ビジョンの制定を行うなど事故防止のために取り組んでいることがわかった．それでも日本の海難事故は無くなっていない．そのため，今後の研究では文献調査を引き続き行い，そのうえで来島海峡内の VHF
通信や AIS 情報を収集し海図上に船舶の交通量や通信内容と事故の発生地点を表示したものを作成し来島
海峡内の注意すべき場所や危険な場所を明確にしたい．
文献(1) 「海上交通センターの運用管制業務と将来展望｣ 海上保安庁交通部安全課 交通管理室 課長補佐 宮本長宣
(2) IALA VTS MANUAL 2016(3) 来島海峡及び来島海峡周辺における船舶事故の状況 運輸安全委員会事務局 広島事務所(4) 船舶事故等調査報告書 （公財）海難審判・船舶事故調査協会(5) 事故等調査報告書 来島海峡航路におけるセメント専用船と漁船の衝突事故 運輸安全委員会事務局 広島事務所(6) 船舶交通安全をはじめとする海上安全の更なる向上のための取組 交通政策審議会海事分科会船舶交通安全部会(7) 海上交通安全政策の現状について 海上保安庁 交通部 企画課 原 学(8) P&I ロスプリベンションガイド 事故例紹介 日本船主責任相互保険組合 ロスプリベンション推進部

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集 〔2019．11．16，上島町〕

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Fundamental Study of Recognition in Fine Particles through Tactile Sensing with Fingers
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Hirohisa ONEDA, National Institute of Technology, Yuge College, oneda@mech.yuge.ac.jp
Shinichi WATANABE, Koichi OZAKI, Utsunomiya University
This study analyzes the recognition process of examining the texture of fine particles through tactile sensing using
human fingers and aims at establishing the structure of texture recognition. Characteristic values of the tactile sensing arestudied in order to investigate a relationship between tactile sensing and its verbal response. In this study, the SD method(Semantic Differential method) is used to execute the language estimation (the evaluation value) of fine particles. This
paper is intended as an investigation of a feature of Kansei Evaluation in around 60 years old using multivariate analysis.

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Fig.1 Fine particles
Table 1 Adjective pair㻾㼑㼘㼍㼠㼕㼢㼑㻌㼠㼛㻌㼠㼔㼑㻌㼠㼍㼏㼠㼕㼘㼑㻌㼟㼑㼚㼟㼕㼚㼓㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼗㼛㼙㼍㼗㼍㼕㻌㻌㻙㻌㻌㻌㻌㻌㼍㼞㼍㼕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼒㼕㼚㼑㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼏㼛㼍㼞㼟㼑㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼟㼡㼎㼑㼟㼡㼎㼑㻌㻌㻙㻌㻌㼦㼍㼞㼍㼦㼍㼞㼍㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼟㼙㼛㼛㼠㼔㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼞㼛㼡㼓㼔㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼗㼍㼟㼍㼗㼍㼟㼍㻌㻌㻙㻌㻌㼟㼔㼕㼠㼠㼛㼞㼕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼐㼞㼥㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼣㼑㼠㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼙㼍㼠㼛㼙㼍㼠㼠㼍㻌㻌㻙㻌㻌㼎㼍㼞㼍㼎㼍㼞㼍㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼡㼚㼕㼠㼑㼐㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼟㼏㼍㼠㼠㼑㼞㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼗㼍㼠㼍㼕㻌㻌㻙㻌㻌㼥㼍㼣㼍㼞㼍㼗㼍㼕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼔㼍㼞㼐㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼟㼛㼒㼠㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼚㼑㼎㼍㼚㼑㼎㼍㻌㻌㻙㻌㻌㼟㼍㼞㼍㼟㼍㼞㼍㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼟㼠㼕㼏㼗㼥㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼐㼞㼥㻕㻺㼛㻌㼞㼑㼘㼍㼠㼕㼢㼑㻌㼠㼛㻌㼠㼔㼑㻌㼠㼍㼏㼠㼕㼘㼑㻌㼟㼑㼚㼟㼕㼚㼓㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼟㼡㼗㼕㻌㻌㻙㻌㻌㻌㼗㼕㼞㼍㼕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼘㼕㼗㼑㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼐㼕㼟㼘㼕㼗㼑㻕㼦㼍㼠㼟㼡㼚㼍㻌㻌㻙㻌㻌㼟㼑㼚㼟㼍㼕㼚㼍㻔㼙㼑㼟㼟㼥㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼟㼘㼑㼚㼐㼑㼞㻕㼛㼙㼛㼙㼕㼓㼍㼍㼞㼡㻌㻌㻙㻌㻌㼗㼍㼞㼛㼥㼍㼗㼍㼚㼍㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼕㼙㼜㼛㼞㼠㼍㼚㼏㼑㻕㻌㻌㻌㻌㻔㼡㼚㼕㼙㼜㼛㼞㼠㼍㼚㼏㼑㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼒㼡㼗㼡㼦㼍㼠㼟㼡㻌㻌㻙㻌㻌㼠㼍㼚㼖㼥㼡㼚㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼏㼛㼙㼜㼘㼑㼤㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼟㼕㼙㼜㼘㼑㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼟㼔㼕㼦㼡㼗㼍㼚㼍㻌㻌㻙㻌㻌㼚㼕㼓㼕㼥㼍㼗㼍㼚㼍㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼝㼡㼕㼑㼠㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼘㼕㼢㼑㼘㼥㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㼍㼚㼟㼔㼕㼚㻌㻌㻙㻌㻌㼒㼡㼍㼚㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼞㼑㼘㼕㼑㼒㻕㻌㻌㻌㻌㻔㼍㼚㼤㼕㼑㼞㼥㻕㻌㻌㻌㻌㻌㼔㼡㼗㼍㼕㻌㻌㻌㻌㻙㻌㻌㼗㼍㼕㻔㼗㼍㼕㼗㼍㼚㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼡㼚㼜㼘㼑㼍㼟㼍㼚㼠㻕㻌㻌㻌㻌㻌㻔㼜㼘㼑㼍㼟㼡㼞㼑㻕䠏䠊୺ᡂศศᯒ䜢⏝䛔䛯ᐃ㔞ⓗホ౯୍⯡䛻ᮏᐇ㦂䛾䜘䛖䛻䝕䞊䝍ᩘ䛜ከ✀ከ㔞䛾ሙྜ䠈䝕䞊䝍䛻䛹䛾䜘䛖䛺᝟ሗ䛜㞃䛥䜜䛶䛔䜛䛾䛛䜢ᢕᥱ䛩䜛䛾䛿䠈ᅔ㞴䛸䛺䜚䠈ᐈほⓗ䛺ᣦᶆ䛷ホ౯䛩䜛䛣䛸䛜ᚲせ䛷䛒䜛䠊䛭䛣䛷ᮏ◊✲䛷䛿䠈ᮏᐇ㦂䛷ᚓ䜙䜜䛯⤖ᯝ䛻ᑐ䛧䛶ከኚ㔞ゎᯒ䠄୺ᡂศศᯒ䠅䜢㐺⏝䛩䜛䛣䛸䛻䜘䜚䠈ᐃ㔞ⓗ䛻ᙧᐜモᑐ䛾㢮ఝᗘ䜢ホ౯䛩䜛䠊䛣䜜䛻䜘䜚䠈ゐឤぬ䛻䜘䛳䛶ᚓ䜙䜜䛯ឤᛶホ౯䠄⢏ᚄ䛸ホᐃ್䛾㛵ಀ䠅䛚䛡䜛≉ᚩ㔞䛾ᢳฟ䜢⾜䛖䠊୺ᡂศศᯒ䛸䛿䠈ከᩘ䛾ኚᩘ䜢せ⣙䛧䠈ᑡᩘ䛾᝟ሗ䠄୺ᡂศ䠅䛷඲య䛾≉ᛶ䜢௦⾲್䛷⾲䛩ᡭἲ䛷䛒䜛䠊
3.1 ᅛ᭷್䝇䜽䝸䞊䝥䝻䝑䝖ᅗ䠎䛻ᅛ᭷್䝇䜽䝸䞊䝥䝻䝑䝖䜢♧䛩䠊ᅗ䠎䜘䜚䠈ᅛ᭷್1௨ୖ䛾୺ᡂศ䛜2ಶᏑᅾ䠄୺ᡂศ1䠈୺ᡂศ2䠅䛩䜛䛣䛸䛜䜟
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୺ᡂศ1䛸୺ᡂศ2䛷ኚᩘ඲య䛾᝟ሗ䜢85% 䛸䛺䛳䛯䠊ᚲせ䛺᝟ሗ䜢ᚓ䜛䛾䛻༑ศ45

１

Fig.2 Scree Plotࠗ◳䛔䠉ᰂ䜙䛛䛔࠘Fig.1 Photograph of experimentࠗ㞧䛺䠉⧄⣽䛺࠘ࠗ⢒䛔䠉⣽䛛䛔࠘ ࠗ䛻䛞䜔䛛䛺䠉㟼䛛䛺࠘
-1

-0.5

0

0.5

ࠗ䛦䜙䛦䜙䠉䛩䜉䛩䜉࠘ ࠗ䜎䛸䜎䛳䛯䠉䜀䜙䜀䜙࠘

1ࠗ䛛䛥䛛䛥䠉䛧䛳䛸䜚࠘⢒䛔ࠗ䛥䜙䛥䜙䠉䛽䜀䛽䜀࠘◳䛔㞧䛺≀⌮㔞䛷⾲⌧䛜ྍ⬟䛺ᙧᐜモᑐ䟿䟿

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䜀䜙䜀䜙
䛻䛞䜔䛛䛺
䛛䛥䛛䛥

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༢⣧
䛥䜙䛥䜙

ᛌ

㻟

ዲ䛝

sarasara㻞Ᏻᚰ

Fig.3 Principal component loading ( principal component 1 )Evaluate Value

㍍䜔䛛䛺

㻝
㻜
㻙㻝
㻙㻞

-1

-0.5

0

0.5

Around 60 years old

㻙㻟

1

㻝

nebaneba

䛥䜙䛥䜙

㻝㻜
㻝㻜㻜
㻝㻜㻜㻜
Diameters of particle [μm]Ᏻᚰ( a ) sarasara 䠉 nebaneba

㻝㻜㻜㻜㻜

㍍䜔䛛䛺
ዲ䛝

㻟

䜀䜙䜀䜙

Around 60 years old㻞Evaluate Value

䛛䛥䛛䛥
◳䛔
㞧䛺
⢒䛔

䛦䜙䛦䜙

㻝
㻜
㻙㻝
㻙㻞

䛻䛞䜔䛛䛺

omomigaaru

karoyakana

㻙㻟

ᛌ

㻝

༢⣧

Around 60 years old㻟shizukanaAround 60 years old㻞Evaluate Value

Evaluate Value

㻞
㻝
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㻙㻝
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㻝

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㻝㻜㻜㻜
Diameters of particle [μm]zatuna㻝㻜㻙㻝㻙㻞nigiyakana

㻙㻟

㻝㻜㻜㻜㻜

( b ) omomigaaru 䠉 karoyakana

Fig.4 Principal component loading ( principal component 2 )
㻟

㻝㻜
㻝㻜㻜
㻝㻜㻜㻜
Diameters of particle [μm]sensaina

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㻝㻜㻜㻜㻜

㻝

( d ) shizukana 䠉 nigiyakana

㻝㻜
㻝㻜㻜
㻝㻜㻜㻜
Diameters of particle [μm]( c ) zatsuna – sensaina

46

㻝㻜㻜㻜㻜

１
୺ᡂศ䠍

䛄≀⌮㔞ⓗ䛺⾲⌧䛅䜢⥲ྜⓗ䛻♧䛩䛣䛸䛜䛷䛝䜛୺ᡂศ䠊୺ᡂศ䠎䛄⢏ᚄ䛻౫Ꮡ䛧䛺䛔ឤᛶホ౯䠄⾲⌧䛾㞴䛧䛥䠅䛅䜢⥲ྜⓗ䛻⾲䛩୺ᡂศ䠊

୺ᡂศ㈇Ⲵ㔞
୺ᡂศ㈇Ⲵ㔞䛾ᅗ䜘䜚䠈1

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Principal component 2

䛥䜙䛥䜙
0.8

0.6

䛭䛾୰䛷䜒኱䛝䛟ศ㢮䛩䜛䛸஧䛴䛻ศ䛛䜜䜛

0.4

0.2

Ᏻᚰ
㍍䜔䛛䛺
ዲ䛝
-1.5

-1

ᛌ

0
-0.5

0

0.5

1

䐠 ゐឤぬ䛻䜘䜛≀యㄆ㆑䛾ឤᛶホ౯䛻኱䛝䛟㛵䜟䜛せᅉ䛾୍䛴䛻 䛄≀⌮ⓗ䛺⾲⌧䛅 䛜䛒䜛䛣䛸䛜䜟䛛䜛䠊

䜀䜙䜀䜙
䛛䛥䛛䛥
◳䛔
㞧䛺
⢒䛔
䛦䜙䛦䜙
䛻䛞䜔䛛䛺
1.5

༢⣧

䛭䛾୰䛷䜒኱䛝䛟ศ㢮䛩䜛䛸஧䛴䛻ศ䛛䜜䜛-0.2

Principal component 1䜎䛸䜑ᮏ◊✲䛷䛿䠈60௦๓ᚋ䛾⿕㦂⪅䛻ᑐ䛧䛶⾜䛳䛯ゐឤぬ䛾ឤᛶホ౯䛻ᑐ䛧䛶㏙䜉䛯䠊᪥ᖖⓗ䛺ே㛫䛾ືస䛾୍䛴䛷䛒䜛ᡭゐ䜚䛻ὀ┠䛧䠈ᡭゐ䜚䛾ឤᛶホ౯䛾ヨᩱ䛸䛧䛶⢏Ꮚ⩌䜢⏝䛔䛶䛔䜛䠊⢏Ꮚ⩌䛾ឤᛶホ౯䛻䛿13ᑐ䛾ᙧᐜモᑐ䛻䛴䛔䛶䠓ẁ㝵ホᐃᑻᗘ䛷ホ౯䛧䛯䠊䛣䛾ឤᛶホ౯䛻ᑐ䛧䛶䠈ከኚ㔞ゎᯒ䠄୺ᡂศศᯒ䠅䜢⾜䛔䠈ᐃ㔞ⓗ䛺ゎᯒ䜢⾜䛳䛯䠊ᚓ䜙䜜䛯⤖ᯝ䛻䛴䛔䛶䠈୺ᡂศ㈇Ⲵ㔞䛻䜘䜛୺ᡂศ䛾ព࿡䛩䜛䛸䛣䜝䜢⪃ᐹ䛧䛯䠊ᩥ⊩[1] Ώ㑔ಙ୍䠈ᑿᓮຌ୍䠈௚2ྡ䠈䇾ゐឤぬ䛻䛚䛡䜛⢏Ꮚ⩌䛾ㄆ㆑䛸ゝㄒホ౯䇿䠈⢭ᐦᕤᏛ఍ㄅㄽᩥ㞟䠈
pp.1421-1425, 2005.
[2] ኱᰿⏣ᾈஂ䠈Ώ㑔ಙ୍䠈ᑿᓮຌ୍䠖ゐឤぬ䛻䜘䜛⢏Ꮚ⩌䛾ㄆ㆑䛻㛵䛩䜛ᇶ♏ⓗ◊✲ 䠉10௦䛻䛚䛡䜛ឤᛶホ౯䛾ከኚ㔞ゎᯒ䛸䛭䛾≉ᚩ䠉䠈䝻䝪䝔䜱䜽䝇䞉䝯䜹䝖䝻䝙䜽䝇ㅮ₇఍ㅮ₇ㄽᩥ㞟2017䠈1A1-N06.
[3] ኱᰿⏣ᾈஂ䠈Ώ㑔ಙ୍䠈ᑿᓮຌ୍䠖ゐឤぬ䛻䜘䜛⢏Ꮚ⩌䛾ㄆ㆑䛻㛵䛩䜛ᇶ♏ⓗ◊✲ 䠉ከኚ㔞ゎᯒ䜢⏝䛔䛯
10௦䛸20௦䛻䛚䛡䜛ឤᛶホ౯䛾ẚ㍑䠉䠈䝻䝪䝔䜱䜽䝇䞉䝯䜹䝖䝻䝙䜽䝇ㅮ₇఍ㅮ₇ㄽᩥ㞟2018䠈1A1-I14.

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47

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᪥ⱥㄒ䛾▱ぬືモᵓᩥ䛾ព࿡ⓗ⪃ᐹ᪥ᮏㄒ䛾▱ぬືモᵓᩥⱥㄒ䛾▱ぬືモᵓᩥ

[1] 䛂䛣䜜䛿ⱞ䛔࿡䛜䛩䜛䛃[2] It tasted funny.

[1] To the sick man sweet water tastes better in the mouth.

(BNC: H89)

[2] ?? 䛣䛾⏑䛔Ỉ䛿䚸ᙼ䛻䛿ⱞ䛔࿡䛜䛩䜛䚹э ▱ぬ⌧㇟䛻ᑐ䛩䜛ᤊ䛘᪉䛻䛚䛡䜛ゝㄒⓗᕪ␗䛾ゎ᫂䜢┠ᣦ䛩䖪 ᪥ᮏㄒ䛷䜒ヰ⪅⮬㌟䜢᫂♧䛩䜛䛣䛸䛿䛷䛝䜛䚹䠙᪥᪥ᮏㄒ⾲⌧䛿௚⪅䜢᫂♧䛩䜛䛣䛸䛜䛷䛝䛺䛔䚹 (䝁䞊䝟䝇䛻䜒↓䛔䚹)(⃝⏣ 2012: 209)[3] 䛣䛾⣚Ⲕ䛿⚾䛻䛿䚸䛥䜟䜔䛛䛺࿡䛜䛩䜛䚹▱ぬ⾲⌧䛾ᑐ↷◊✲䛾ஈ䛧䛥䠄࿡ぬ䛻䛴䛔䛶䞉䞉䞉䠅䞉 Viberg (1983)䛿䚸
“୺ㄒ – taste – ⿵ㄒ”䛸䛂䛂䡚䛾࿡䛜䛩䜛䛃䜢ྠ䛨䜾䝹䞊䝥䛻ศ㢮䖪 ௚⪅䜢᫂♧䛩䜛䛻䛿䛂䡚䛭䛖䛰䠋䜘䛖䛰䛃䛜ᚲせэ 䛣䜜௨ୖ䛾᳨ウ䛜⾜䜟䜜䛶䛚䜙䛪䚸ྠ୍⾲⌧䛺䛾䛛୙᫂䠙 ᪥ᮏㄒ䛾ෆⓗ≧ែ㏙ㄒ䛻୪⾜[4] 䛣䛾⏑䛔Ỉ䛿䚸ᙼ䛻䛿ⱞ䛔࿡䛜䛩䜛䛭䛖䛰䚹[5] ⚾䛿Ꮀ䛧䛔䚹 я * 䝆䝵䞁䛿Ꮀ䛧䛔䚹䞉 ゝㄒฎ⌮䞉ᶵᲔ⩻ヂ䛷䜒(ᙜ↛䛺䛜䜙??)ᑐᛂ䛩䜛䜒䛾䛸䛥䜜䛶䛔䜛e.g.) Google⩻ヂ䝆䝵䞁䛿Ꮀ䛧䛔䜘䛖䛰䚹(Uehara 2006: 272)[2] ྠ᫬ⓗᥥ෗[6] ? As I put the steak into my mouth, it tasted strange.
[7] As I put the steak into my mouth, I found it tasted strange.
[8] ཱྀ䛾୰䛻ᨺ䜚㎸䜣䛷䜏䜛䛸䛭䜜䛿䜂䛹䛟᠜䛛䛧䛔࿡䛜䛧䛯䚹 (BCCWJ)[3] ୍᫬ⓗ␗ኚ䛾ឤ▱཰㞟䝕䞊䝍䛆ཱྀ䛻㣗䜉≀䜢ධ䜜䛶䞉䞉䞉䛇[9] ? It tasted strange for a moment!
[10] 䛒䜜䚸௒୍▐ኚ䛺࿡䛜䛧䛯!!

ゝㄒෆ┬ (Introspection)→ ẕㄒヰ⪅䛻䛣䛱䜙䛷సᡂ䛧䛯ᩥ䜢ぢ䛶䜒䜙䛔䚸ᐜㄆ䛷䛝䜛䛛䛹䛖䛛䝏䜵䝑䜽䛩䜛→ ⱥㄒ䛾ᐜㄆᗘุᐃ䛻䛒䛯䛳䛶䚸䝛䜲䝔䜱䝤䞉䝇䝢䞊䜹䞊2ྡ䛻༠ຊ䛧䛶䛔䛯䛰䛔䛯䚹䠄䜸䞊䝇䝖䝷䝸䜰ே1ྡ䞉䜰䝯䝸䜹ே1ྡ䠅[2], [3]䛾≉ᚩ 䠙 ▱ぬ⪅䛜࿡䜔␗ኚ䜢ⓎⓎぢ䛧䛯䛸䛝䛻ᐜㄆᛶ䛻ᕪ䖪 ▱ぬᑐ㇟䛾࿡ぬⓗ≉ᚩ䛾Ⓨぢ䜢䚸᪥ᮏㄒ䛿䛂䡚࿡䛜䛩䜛䛃䛸䛔䛖⾲⌧䛰䛡䛷ᥥ䛡䜛୍᪉䚸ⱥㄒ䛾࿡ぬ⾲⌧䛿䚸Ⓨぢ䜎䛷䛿ᥥ䛝䛝䜜䛺䛔䚹௚䛾⾲⌧ (I found ~䛺䛹) 䜢⿵䜟䛺䛡䜜䜀䛺䜙䛺䛔䚹ゝㄒ䝁䞊䝟䝇᪥ᮏㄒ→ ⌧௦᪥ᮏㄒ᭩䛝ゝⴥᆒ⾮䝁䞊䝟䝇(BCCWJ: 1൨500୓ㄒ཰㘓)䛛䜙཰㞟

[4] ᒓᛶ䞉≧ែ䛾ᣢ⥆ᛶⱥㄒ[11] The cake continues to taste great even after a few days.

→ the British National Corpus (BNC: 䜲䜼䝸䝇ⱥㄒ 1൨ㄒ཰㘓)
Corpus of Contemporary American English (COCA:䜰䝯䝸䜹ⱥㄒ 5൨2000୓ㄒ཰㘓)䛛䜙཰㞟[12] * 䛣䛾䝇䞊䝥䛿䛔䛔࿡䛜䛧⥆䛡䛯䚹䖪 ▱ぬ⪅䛾Ꮡᅾ䛻ᐤ䜙䛺䛔▱ぬᑐ㇟䛜ᣢ䛴ᜏஂⓗ䛺ᒓᛶ䜢⾲䛩ほᐹ䞉⪃ᐹ䛾䜎䛸䜑᪥ᮏㄒ䛾࿡ぬ⾲⌧ⱥㄒ䛾࿡ぬ⾲⌧ヰ⪅䛾ᐇ㝿䛾య㦂䜔ᚓ䜙䜜䛯ឤぬ䛻౫Ꮡ䛧䛯▱ぬᑐ㇟䛾▱
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[1] * ኴ㑻䛜ᝒ䛧䛟ぢ䛘䛯䚹䛧䛛䛧䚸⚾䛻䛿ᖾ䛫䛭䛖䛻ぢ䛘䛯䚹
[2] John looked sad. But to me, he looked happy.

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Itagaki, Hiromasa. “An implicit experiencer of the perceptual constructions in English
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᪥ᮏㄒ䛿≧ἣ䛾୰䛻䛔䛶䚸䛭䛭䛾⌧ሙ䛛䜙ぢ䛘䛯䜎䜎䜢⾲⌧䛩䜛ഴྥ(ᮏከ 2005)䛜ᙉ䛔䚹э ᪥ⱥㄒ䛾▱ぬ⾲⌧䛷䜒ྠิ䛾⌧㇟䛸ぢ䛺䛫䜙䜜䜛䚹Ҹ▱ぬ䛸䛔䛖ᬑ㐢ⓗάື䛾ゝㄒ໬䛷䜒䚸ゝㄒ䛻౫Ꮡ䛧䛯ᕪ␗䛜ぢ䜙䜜䜛

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49

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50

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51

Thus, Heller lattices over OG bear a relation between almost split sequences in latt-OG and mod-κG.

Main Theorem

Conventions

O: a complete discrete valuation ring.
κ: the residue ﬁeld, K: the quotient ﬁeld.
A: a symmetric O-order.
mod-A: the category of ﬁnite generated right A-modules.

Let M be an indecomposable A ⊗ κ-module. Every direct summand of ZM := Ω(M ) ∈ latt-A is called
Heller lattices of M .

Deﬁnition

Method(1) Follow Webb’s method.
• Applied the Riedtmann structure theorem to a stable component.
• Constructed a subadditive function on the tree class of a component.
(2) Focus on a special kind of lattices called Heller lattices.

Methodlatt-A: the category of A-lattices ⊂ mod-A.

HC = ZA∞(ZA∞/ τ ) {0,∞}×N(ZA∞/ τ 2 ) (κ ×N).

×(1) Let C be a stable component containing Heller lattices of A. If A ⊗ κ is of ﬁnite representation type,then the tree class of C is one of inﬁnite Dynkin diagrams.
(2) Let HC be the disjoint union of components containing Heller lattices of the symmetric Kronecker
algebra. Then, the tree class of any component in HC is A∞.
Moreover,(1) There is unique non-periodic component in HC, which is of the form ZA∞.
k
, where(2) There are inﬁnitely many periodic components in HC, which are of the form ZA∞/ τ
k = 1, 2.
(3) All Heller lattice appears on the boundary of HC.
If Char(κ) = 2, we have

Theorem (M (2018, 2019))

Under some assumption on ramiﬁcations, we have(the almost split sequence ending at a Heller lattice ZM ) ⊗ κ (the almost split sequence ending at M ) ⊕ (a split exact sequence)

Aim(1) Give restrictions on the shapes of stable AR components for a symmetric O-order.
(2) Give a new example of stable AR components for a symmetric O-order.

full

Theorem (Kawata (2005), Poluton (2013))

ProblemIn the case of algebras over a complete discrete valuation ring, the shapes of stable components of A seemto be largely unknown, and there are only few concrete examples of stable components.

Reason 2
For a p-modular system (K, O, κ) of a ﬁnite group G, Heller lattices over OG were studied by S. Kawata.

There are almost split sequences ending at indecompsable Heller lattices.

Lemma

Reason 1(Existence of almost split sequeces)

Why do we consider Heller lattices?

C : A connected component without loops.
⇓ the Riedtmann structure theorem.
C  ZT /G, T : a directed tree, G: an admissible group⇓
Construct a subadditive function for T .
⇓ Happel–Preiser–Ringel
T =one of ﬁnite or inﬁnite Dynkin diagrams or Euclidean diagrams. (We call T the tree class)

One of aims of the representation theory of algebras
 To make the module category (or the derived category) over an algebra clear.

Auslander–Reiten theory
The notion of almost split sequences was introduced by M. Auslander and I. Reiten, and they showed theexistence of almost split sequences for Artin algebras. We often use the theory to analyze various additive
categories arising from representation theory and prove many important combinatorial and homologicalproperties with the help of the theory. Moreover, the theory gives a great impact in other areas such asalgebraic geometry and algebraic topology.
A combinatorial skeleton of the additive category of indecomposable objects is the Auslander–Reiten quiver,which encapsulates much information on indecomposable objects and irreducible morphisms. Therefore, todetermine the shapes of Auslander–Reiten quivers is one of classical problems in representation theory ofalgebras.

Webb’s method

Introduction

Kengo MIYAMOTO
Department of General Education, National Institute of Technology (KOSEN), Yuge college

Components of the stable AR quiver for a symmetric order over a complete discrete valuation ring５６૜য়෵ਭ࢐Կ෼Ν༽͏༙ͪ‫ؽ‬ʷໃ‫ؽ‬ψόαϱϛζρφಢཱིຜ͹ࡠ੣ͳຜಝ੓඲Ճ
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2001

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75

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76

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77

26

高濃度塩水から電力を得る濃度差エネルギー
変換システムに関する研究開発■目 的
沖縄のエネルギー課題解決と地域振興を目指し、『逆電気透析（RED）発電実用化研究開発』を世界に先駆けて実施■概 要＊ 逆電気透析（RED）発電：海水や河川水などの塩水と淡水間の塩分濃度差エネルギーを電力に変換する技術＊ 本技術は海水温度が高く塩分濃度も高い場所が有利であり、沖縄の地理的優位性を生かして技術を磨く＊ 実証は “ 高濃度海水と淡水 ” が確保できる『沖縄県企業局海水淡水化センター』で世界に先駆けて実施■ 研究体制
沖

縄

県

共同研究体
補助事業者

株式会社宜野湾電設株式会社正興電機製作所

研究開発全体統括

研究開発

沖縄県宜野湾市赤道2-20-2

福岡市博多区東光2丁目7-25
沖縄県浦添市城間3019 座波建設ビル

構成員
受託研究契約

委託契約

うちなー電力株式会社

国立大学法人琉球大学

遠隔運転・管理

研究開発統括沖縄県那覇市与儀21番地10

沖縄県中頭郡西原町千原1

共同研究契約

国立大学法人
山口大学大学院
研究開発
山口県宇部市常盤台2-16-1

Ｈ２９ Ｈ３０ Ｈ31 先端技術活用によるエネルギー基盤研究事業補助金にて研究中
担当窓口 株式会社 正興電機製作所 新事業開発担当 渡邉 剛

〒812-0008 福岡市博多区東光二丁目7番25号 電話 092-473-9062

78

26■ 従来の再生可能エネルギーと濃度差エネルギー（ＳＧＰ）■ 再生可能エネルギー■ 濃度差エネルギー～ 2012年度発電量比 ～新エネルギー
1.6 ％

水力
8.4 %

太陽光発電

[1]

原子力
1.7 ％

火力
88.4 %

風力発電[2]

エネルギー消費量 世界第3位
エネルギー自給率
5%[1] 電気事業連合会 HP[2] 関西電力 HP

海水、河川水を1 m3混合 → 1.7 MJ
地熱発電

水力発電

問題点
■ 低稼働率■ 設置場所が限定■ 設置面積が大きい

世界中の総発電出力
濃度差発電
水力発電

[3]

980 GW (試算値）
800 GW （現在値）[3] B.E. Logan and M. Elimelech, Nature, 488, 313 (2012)利点■ 高稼働率■ 高自由度の設置■ 設置面積が小さい■RED発電の原理

ＲＥＤは確立された電気透析の逆プロセス濃度差を直接電力に変換
逆電気透析（RＥＤ）
高濃度塩溶液:DS

低濃度塩溶液:
FS

淡水

電力

海水

排出水

排出水

： 陽イオン交換膜：陽イオン(Na+)： 陰イオン交換膜：陰イオン (Cl－)

濃度差エネルギーをイオン交換膜により直接電力に変換する技術

79

26

世界初、下⽔ と 海⽔ を⽤いた ⽔素製造法
なぜ下水 ＋ 海水 ＝ 水素！？
海水と淡水を混ぜると電気が得られることをご存じでしょうか。
我々はこの電気を 直接水素製造 に用いることで、CO2フリーな水素製造法の開発 を進めています。
びっくり

下水 ＋ 海水 ≒ 500 Wh(1 m3)(1 m3)

淡水（1m3）と海水（1m3）を混ぜた時に、得られうる電力の最大ポテンシャルは約500Whです。これは水素量に換算すると約140リット
ル分になり、水素で走る燃料電池車が約1.5km走れる計算になります。
また同時に得られる酸素も 下水処理場内 で有効活用することができます。

研究共同体

・ CO2 free （化石燃料 未使用）
・ Sustainable （持続可能）・ Low footprint （都市部に設置可）
・ Community supported （地産地消）

技術協力
担当窓口
株式会社 正興電機製作所
新事業開発担当 渡邉 剛
812-0008 福岡市博多区東光二丁目7番25号
電話 ０９２－４７３－９０６２「下水処理場 ＋ 海水 ＝ 水素社会に貢献」【下⽔処理場】
⽔処理施設
下⽔
下⽔
処理⽔

供給

酸素

H2
H2

⽔素製造
システム

FCバス
H2

⽔素
放流

海⽔

H2

H2

⽔素ステーション

FCV

放流
FC船舶

80

海

26
原理： イオン交換膜の性質(a) 膜がない場合(b) 陽イオン交換膜(CEM)の性質(c) 陰イオン交換膜(AEM)の性質

CEM

AEM

電源

電極

電極

電極

電極

＋

電極

電極

＋

＋
－

－

－

陽イオン と 陰イオンに分けられる

陽イオン交換膜(CEM)は
陽イオンのみ を通す

陰イオン交換膜(AEM)は陰イオンのみ を通す

原理： 逆電気透析 （RED）(a) 電気透析(電圧をかける前)(b) 電気透析(電圧をかけた後)(c) 逆電気透析 (RED)（濃度差発電モード）
外部負荷

電源

AEM
電極

CEM

AEM

＋

－

＋

－

＋

－

塩水

塩水

塩水

電極

CEM

＋

電極

AEM

＋

電極

電極

CEM

＋

－

－

－

－

－

＋

－

＋

濃縮室

脱塩室

電極

＋

濃縮室

電圧の印加で濃縮 と 脱塩 が可能

イオンの移動 により起電力 が発生

原理： 水素製造
e-

e-

H2

O2

排水 出口
AEM: 陰イオン交換膜
CEM: 陽イオン交換膜

CEM

AEM

CEM

電極液

－

AEM

－
・・・・・・・

4H+ + 4e－ → 2H2

CEM
電極液

－

電極反応：

＋

＋
＋

電極

濃度差による起電力が水分
解電圧（1.23V以上）の時、電極反応により水素が発生

AEM

＋

電極反応：

ΔV

CEM

1 セル

電極

4OH－→
2H2O + O2 + 4e－
海水 入口
下水処理水 入口

数十 セル

Ｈ２８ Ｈ２９ Ｂ－ＤＡＳＨ ＦＳ事業により実施

81

弓削商船高等専門学校産学連携フォーラム 2019 講演論文集
発行年月日：2019 年 11 月 16 日
発行・編集：弓削商船高等専門学校地域共同研究推進センター
弓削商船高等専門学校技術振興会〒794-2593 愛媛県越智郡上島町弓削下弓削 1000 番地
弓削商船高等専門学校企画広報室企画係
TEL：0897-77-4613
FAX：0897-77-4691
E-mail：kikaku@yuge.ac.jp

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