特開 2023-161794 植物状態検出システム及びガス検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023161794

(43)【公開日】2023-11-08

(54)【発明の名称】植物状態検出システム及びガス検知装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 7/00 20060101AFI20231031BHJP

【ＦＩ】

A01G7/00 603

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022072361

(22)【出願日】2022-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(72)【発明者】

【氏名】水谷 学世

(57)【要約】

【課題】
植物の状態を精度良く検出する。
【解決手段】
植物状態検出システム１は、植物Ｇから発せられるガスを検知するガス検知部２１を有するガス検知装置２と、ガス検知部２１により検知されたガス情報を取得しガス情報に基づき植物Ｇの状態を検出するサーバ３とを備え、ガス検知部２１は、ガスとして青葉アルコール及び青葉アルデヒドの一方又は双方を検知することにより、植物Ｇの状態を精度良く検出することができ、植物Ｇの温度ストレスを検出することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物から発せられるガスを検知するガス検知部を有するガス検知装置と、
前記ガス検知部により検知されたガス情報を取得し、前記ガス情報に基づき前記植物の状態を検出する植物状態検出機器と、を備え、
前記ガス検知部は、前記ガスとして、青葉アルコール及び青葉アルデヒドの一方又は双方を検知する、
植物状態検出システム。

【請求項2】

前記ガス検知部は、前記ガスとして、エチレン及び二酸化炭素の一方又は双方を検知する、
請求項１に記載の植物状態検出システム。

【請求項3】

前記ガス検知部は、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサを有する、
請求項１に記載の植物状態検出システム。

【請求項4】

前記ガス検知部を収容する容器と、
前記植物の周囲のエアを前記容器の内部へ吸引させる吸引機と、
を備える請求項１に記載の植物状態検出システム。

【請求項5】

前記ガス検知装置は、複数の前記植物が栽培される栽培領域において複数設けられ、等間隔で設置されている、
請求項１に記載の植物状態検出システム。

【請求項6】

複数設けられる前記ガス検知装置の配置位置に対応して前記植物の状態を表示させる表示制御部を備える、
請求項５に記載の植物状態検出システム。

【請求項7】

植物から発せられるガスを検知するガス検知部と、
前記ガス検知部により検知されたガスのガス情報を、前記植物の状態を検出するための情報として、出力する出力部と、を備え、
前記ガス検知部は、前記ガスとして、青葉アルコール及び青葉アルデヒドの一方又は双方を検知する、
ガス検知装置。

【請求項8】

前記ガス検知部は、前記ガスとして、エチレン及び二酸化炭素の一方又は双方を検知する、
請求項７に記載のガス検知装置。

【請求項9】

前記ガス検知部は、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサを有する、
請求項７に記載のガス検知装置。

【請求項10】

前記ガス検知部を収容する容器と、
前記植物の周囲のエアを前記容器の内部へ吸引させる吸引機と、
を備える請求項７に記載のガス検知装置。

【請求項11】

前記ガス検知部は、複数の前記植物が栽培される栽培領域において複数設けられ、等間隔で設置されている、
請求項７に記載のガス検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、植物状態検出システム及びガス検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、植物状態を検出するものとして、例えば、特開２０２０－６４４６６号公報に記載されるように、農作物を撮像し、撮像した画像を解析することにより農作物の生育状態又は病害虫の被害状況を把握する装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－６４４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１記載の装置においては、植物状態を精度良く検出することが難しい。すなわち、植物を撮像して植物状態を検出する特許文献１記載の装置は、撮像される範囲の植物の状態しか検出することができず、撮像されていない範囲で病気又は食害などが発生している場合、未検出となるおそれがある。

【0005】

本開示は、植物状態を精度良く検出可能な植物状態検出システム及びガス検知装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち、本開示の一側面に係る植物状態検出システムは、植物から発せられるガスを検知するガス検知部を有するガス検知装置と、ガス検知部により検知されたガス情報を取得し、ガス情報に基づき植物の状態を検出する植物状態検出機器とを備え、ガス検知部は、ガスとして、青葉アルコール及び青葉アルデヒドの一方又は双方を検知する。この植物状態検出システムによれば、植物から発せられるガスを検知し、そのガス情報に基づいて植物の状態を検出することができる。このため、植物状態検出システムは、植物の状態を精度良く検出することができる。また、この植物状態検出システムは、ガスとして青葉アルコール及び青葉アルデヒドの一方又は双方を検知することにより、植物の温度ストレスを検出することができる。

【0007】

また、本開示の一側面に係る植物状態検出システムにおいて、ガス検知部は、ガスとして、エチレン及び二酸化炭素の一方又は双方を検知してもよい。この場合、ガスとしてエチレン及び二酸化炭素の一方又は双方を検知することにより、植物状態検出システムは、植物の正常生育度を検出することができる。

【0008】

また、本開示の一側面に係る植物状態検出システムにおいて、ガス検知部は、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサを有していてもよい。この場合、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサを用いることにより、植物状態検出システムは、ガスセンサの設置の低コスト化を図ることができ、多種のガスの検知が可能となる。

【0009】

また、本開示の一側面に係る植物状態検出システムにおいて、ガス検知部を収容する容器と、植物の周囲のエアを容器の内部へ吸引させる吸引機とを備えていてもよい。この場合、ガス検知部が容器に収容され、容器の内部へ植物の周囲のエアが吸引されることにより、植物から発せられるガスを容器の内部へ引き入れることができる。このため、ガスが拡散することが抑制され、植物状態検出システムは、ガスの検知精度を高めることができる。

【0010】

また、本開示の一側面に係る植物状態検出システムにおいて、ガス検知装置は、複数の植物が栽培される栽培領域において複数設けられ、等間隔で設置されていてもよい。この場合、栽培領域に複数のガス検知装置が等間隔で配置されることにより、植物状態検出システムは、栽培領域内の各箇所の植物の状態を的確に認識させることができる。

【0011】

また、本開示の一側面に係る植物状態検出システムにおいて、複数設けられるガス検知装置の配置位置に対応して植物の状態を表示させる表示制御部を備えていてもよい。この場合、この場合、複数設けられるガス検知装置の配置位置に対応して植物の状態を表示させることにより、植物状態検出システムは、視覚を通じて栽培領域内における植物の状態を容易に把握させることができる。

【0012】

本開示の一側面に係るガス検知装置は、植物から発せられるガスを検知するガス検知部と、ガス検知部により検知されたガスのガス情報を植物の状態を検出するための情報として出力する出力部とを備え、ガス検知部は、ガスとして青葉アルコール及び青葉アルデヒドの一方又は双方を検知する。このガス検知装置によれば、植物から発せられるガスを検知し、そのガス情報を植物の状態を検出するための情報として出力する。これにより、植物のガス情報に基づいて植物の状態を検出することが可能となり、ガス検知装置は、植物の状態を精度良く検出することができる。また、このガス検知装置は、ガスとして青葉アルコール及び青葉アルデヒドの一方又は双方を検知することにより、植物の温度ストレスを検出することができる。

【0013】

また、本開示の一側面に係るガス検知装置において、ガス検知部は、ガスとして、エチレン及び二酸化炭素の一方又は双方を検知してもよい。この場合、ガスとしてエチレン及び二酸化炭素の一方又は双方を検知することにより、ガス検知装置は、植物の正常生育度を検出することができる。

【0014】

また、本開示の一側面に係るガス検知装置において、ガス検知部は、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサを有していてもよい。この場合、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサを用いることにより、ガス検知装置は、ガスセンサの設置の低コスト化を図ることができ、多種のガスの検知が可能となる。

【0015】

また、本開示の一側面に係るガス検知装置において、ガス検知部を収容する容器と、植物の周囲のエアを容器の内部へ吸引させる吸引機とを備えていてもよい。この場合、ガス検知部を容器に収容し、容器の内部へ植物の周囲のエアを吸引することにより、ガス検知装置は、植物から発せられるガスを容器の内部へ引き入れることができる。このため、ガスが拡散することが抑制され、ガス検知装置は、ガスの検知精度を高めることができる。

【0016】

また、本開示の一側面に係るガス検知装置において、ガス検知部は、複数の植物が栽培される栽培領域において複数設けられ、等間隔で設置されていてもよい。この場合、栽培領域に複数のガス検知部が等間隔で配置されることにより、ガス検知装置は、栽培領域内の各箇所の植物の状態を的確に認識させることができる。

【発明の効果】

【0017】

本開示によれば、植物状態を精度良く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本開示の実施形態に係る植物状態検出システム及びガス検知装置の電気的構成の概要を示す図である。

【図2】図１のガス検知装置の構成概要及び設置態様を示す図である。

【図3】図１のガス検知装置の設置態様の一例を示す図である。

【図4】図１の植物状態検出システムにおける植物の状態の表示態様を示す図である。

【図5】図１のガス検知装置の制御処理を示すフローチャートである。

【図6】図１の植物状態検出システムのサーバの制御処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0020】

図１は、本開示の実施形態に係る植物状態検出システム及びガス検知装置の電気的構成の概要を示した図である。図２、３は、ガス検知装置の構成態様及び設置態様の説明図である。

【0021】

図１に示すように、植物状態検出システム１は、植物Ｇから発せられるガスを検知して植物Ｇの状態を検出するシステムである。植物状態検出システム１は、ガス検知装置２及びサーバ３を備えている。

【0022】

ガス検知装置２は、植物Ｇから発せられるガスを検知する装置であり、例えば植物Ｇの近傍に配置される。植物Ｇは、状態検出対象となる植物であって、例えば栽培される植物である。ガス検知装置２は、サーバ３に対しガス情報などのデータ情報を送信可能に構成されている。例えば、ガス検知装置２とサーバ３は、インターネットＮを介して通信可能に構成されている。ガス検知装置２は、ガス検知部２１、環境検知部２２、通信部２３、吸引機２４及びバッテリ２５を含んで構成されている。

【0023】

ガス検知部２１及び環境検知部２２は、センサ部２０の一部として設けられ、例えば同じ筐体内に配置される。ガス検知部２１は、植物Ｇから発せられるガスを検知するガスセンサである。植物Ｇから発せられるガスは、植物Ｇから直接発せられるガスのほか、植物Ｇに付着するものや植物Ｇの近傍に付着するものから発せれるガスを含む。

【0024】

検知されるガスは、例えば、青葉アルコール（ヘキセノール、cis-3-ヘキセン-1-オール）及び青葉アルデヒド（ヘキセナール、trans-2-ヘキセナール）の一方又は双方を含む。青葉アルコール及び青葉アルデヒドは、緑の香り物質であり、炭素数六つの骨格を持つ揮発性物質である。ガス検知部２１がガスとして青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知することにより、植物Ｇの温度ストレス度を検出することが可能となる。例えば、植物状態検出システム１は、青葉アルコール又は青葉アルデヒドの検知レベル（例えば、ガス濃度）が高いほど、植物Ｇの温度ストレスが大きいことを検出することができる。

【0025】

また、検知されるガスは、エチレン及び二酸化炭素の一方又は双方であってもよい。ガス検知部２１がガスとしてエチレン又は二酸化炭素を検知することにより、植物Ｇの正常生育度を検出することが可能となる。例えば、植物状態検出システム１は、エチレン又は二酸化炭素の検知レベル（例えば、ガス濃度）が高いほど、植物Ｇが正常に生育していることを検出することができる。

【0026】

ガス検知部２１は、少なくとも青葉アルコール、青葉アルデヒド、エチレン及び二酸化炭素のうちいずれか一つを検知する。また、ガス検知部２１は、それらのガスの一部又は全部を検知してもよい。さらに、ガス検知部２１は、青葉アルコール、青葉アルデヒド、エチレン及び二酸化炭素以外のガスで植物状態を検出可能となるガスを検知してもよい。

【0027】

ガス検知部２１は、例えば、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサを有する。これにより、ガス検知装置２は、ガス検知部２１の低コスト化を図ることができ、多種のガスの検知が可能となる。ガス検知部２１は、エチレン及び二酸化炭素を検知するセンサとして、公知のセンサを用いることができる。ガス検知部２１において複数の異なるガスが検知される場合には、ガス検知部２１として複数のセンサが用いられてもよい。また、ガス検知部２１としてガスの検知が可能なセンサであれば、上記以外のセンサが用いられてもよい。

【0028】

環境検知部２２は、植物Ｇの生育環境を検知するためのセンサである。環境検知部２２は、植物Ｇの周囲の温度、湿度、二酸化炭素濃度及び照度の環境値のうち少なくとも一つの環境値を検知する。環境検知部２２は、植物Ｇの周囲の温度、湿度、二酸化炭素濃度及び照度の環境値のうち一部を検知してもよいし、全部を検知してもよい。環境検知部２２としては、例えば、温度計、湿度計、二酸化炭素濃度計、照度計が用いられる。この環境検知部２２は、二酸化炭素の検知センサとして用いてもよい。また、環境検知部２２は、植物Ｇの周囲の温度、湿度、二酸化炭素濃度及び照度以外の環境値を検知するものであってもよい。

【0029】

センサ部２０は、気流センサを含んでもよい。気流センサは、センサ部２０の周囲のエアの流れを検知するセンサである。ガス検知装置２は、気流センサによりセンサ部２０の周囲のエアの流れを検知することにより、植物Ｇの周囲のエアがセンサ部２０側へ引き込まれているかどうかを検出することができる。なお、センサ部２０において、環境検知部２２の設置を省略する場合もある。

【0030】

通信部２３は、ガス検知部２１により検知されたガス情報を、植物Ｇの状態を検出するための情報として出力する出力部として機能する。例えば、通信部２３は、ガス検知部２１により検知されたガス情報を外部の機器に出力する。この場合、通信部２３は、所定の周期で繰り返してガス情報を外部の機器に出力する。これにより、ガス検知装置２は、植物Ｇの状態をリアルタイムで提供することが可能となる。ガス情報は、例えば、ガスの検知レベルを含む。ガス検知部２１が複数のセンサを有する場合には、それぞれのセンサに対応した複数のガス情報が出力される。また、通信部２３は、ガス情報のほか、環境検知部２２により検知された環境値の環境値情報を、植物Ｇの状態を検出するための情報として出力してもよい。この通信部２３は、例えば、サーバ３と通信するための通信機であり、インターネットＮを介してサーバ３と通信可能に構成される。この通信部２３は、例えば、センサ部２０をインターネットＮと接続するためのルーターであってもよいし、ルーターとの接続を中継する無線ＬＡＮルーターであってもよい。

【0031】

吸引機２４は、植物Ｇの周囲のエアをセンサ部２０へ引き寄せるための機器である。吸引機２４としては、例えばポンプやファンなどエアを吸引可能な機器が用いられる。バッテリ２５は、ガス検知装置２において電源供給が必要な機器に対し電源供給するための蓄電器である。ガス検知装置２にバッテリ２５が備えられることにより、ガス検知装置２に電源ケーブルを接続して外部電力を引き入れる必要がなく、ガス検知装置２の設置及び取り扱いが容易となる。なお、ガス検知装置２において、バッテリ２５の設置を省略し、外部電源により作動させる場合もある。

【0032】

図２に示すように、ガス検知装置２は、植物Ｇの位置に設置される。例えば、ガス検知装置２は、植物Ｇが植えられる土の上に設置される。この場合、ガス検知装置２は、地面とのにスペーサなどの部材を介して設置されてもよい。また、図３に示すように、ビニールハウスのような施設１１内にガス検知装置２を設置する場合、ガス検知装置２を上部から吊下げて設置してもよい。図３は、図１のガス検知装置の設置態様の一例を示す図である。

【0033】

また、図４に示すように、ガス検知装置２は、複数の植物Ｇが栽培される栽培領域Ｒにおいて、複数設置されていてもよい。図４は、ガス検知装置２の設置態様及び植物状態の表示態様を示す図であり、栽培領域Ｒを上から見た図となっている。この場合、複数設置されるガス検知装置２は、等間隔で配置される。例えば、ガス検知装置２は、栽培領域Ｒにおいて隣り合うガス検知装置２に対し同じ間隔Ｌとなるように設置される。このようにガス検知装置２を配置することにより、サーバ３は、栽培領域Ｒ内の各箇所の植物Ｇの状態を的確に認識することができる。図４では、栽培領域Ｒにおいて、ガス検知装置２を縦方向に等間隔で配置した場合を示しているが、横方向又は斜め方向においてガス検知装置２を等間隔に配置してもよい。ここで、等間隔とは、ほぼ等間隔を含む。栽培領域Ｒは、植物Ｇの栽培ロットを示しており、栽培領域Ｒには複数の植物Ｇが栽培されている。

【0034】

図２において、ガス検知装置２は、容器２６を有している。容器２６は、ガス検知部２１を収容するための部材であり、例えばガス検知部２１を覆うような箱型のものが用いられる。容器２６は、図２に示すような直方体であってもよいし、ガス検知部２１を囲える形状であれば、直方体以外の形状であってもよい。容器２６は、例えば、手に取って扱える程度の大きさのものが用いられる。図２では、容器２６内にセンサ部２０が収容され、容器２６内にガス検知部２１及び環境検知部２２が収容されているが、環境検知部２２については容器２６の外部に配置する場合もある。また、図２では、通信部２３の図示を省略しているが、通信部２３は、容器２６の内部に設置してよいし、容器２６の外部に設置してもよい。

【0035】

容器２６は、吸引口２６ａ及び排出口２６ｂが形成されている。吸引口２６ａ及び排出口２６ｂは、容器２６の内外を貫通する開口である。吸引口２６ａは、植物Ｇの周囲のエアを容器２６内へ吸引するための開口となっている。吸引口２６ａは、例えば容器２６の上部に形成される。排出口２６ｂは、容器２６内のエアを容器２６外へ排出するための開口となっている。排出口２６ｂは、例えば容器２６の下部に形成される。

【0036】

容器２６には、吸引機２４が設けられている。吸引機２４は、植物Ｇの周囲のエアを容器２６内へ吸引する。吸引機２４は、例えば排出口２６ｂの位置に設けられ、駆動により排出口２６ｂから容器２６内のエアを排出することにより吸引口２６ａから植物Ｇの周囲のエアを容器２６内へ引き込む。なお、吸引機２４を吸引口２６ａの位置に設け、吸引機２４の駆動により吸引口２６ａからエアが吸引されてもよい。

【0037】

このようにガス検知部２１を収容する容器２６を設け、植物Ｇの周囲のエアを容器２６の内部に吸引してガスの検知を行うことにより、ガス検知装置２は、ガスの検知精度を高めることができる。すなわち、ガス検知装置２は、容器２６の内部へ植物Ｇの周囲のエアを吸引することにより、植物Ｇのガスが拡散することが抑制され、ガスの濃度を高く維持することができる。これにより、ガス検知装置２は、植物Ｇのガスの検知精度の向上を図ることができる。

【0038】

図１において、サーバ３は、ガス検知部２１により検知されたガス情報を取得し、そのガス情報に基づき植物Ｇの状態を検出する植物状態検出機器である。また、サーバ３は、ガス情報のほか、環境値情報を取得し、ガス情報及び環境値情報に基づいて植物Ｇの状態を検出し、植物Ｇの状態を予測してもよい。サーバ３は、例えばＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]を含むコンピュータにより構成され、ガス検知装置２から送信されるガス情報及び環境値情報を記録し、それらの情報に基づいて植物Ｇの状態を検出し予測する。このサーバ３は、例えば、植物状態検出システム１におけるクラウドコンピューティングの主要機器として機能する。つまり、サーバ３は、植物Ｇの状態を検出した植物状態情報を端末機器４へ提供する。例えば、サーバ３は、サーバ３にアクセスした端末機器４に対し植物状態情報を提供することにより、クラウドサービスを可能とする。

【0039】

サーバ３は、植物状態検出部３１、表示制御部３２、記録部３３及び通信部３４を含む。植物状態検出部３１は、ガス情報及び環境値情報に基づき植物Ｇの状態を検出し予測する。例えば、植物状態検出部３１は、ガス情報として植物Ｇのガスの検知レベルを取得する。検知レベルは、ガスの濃度に対応する。そして、植物状態検出部３１は、ガスの検知レベルに基づいて植物Ｇの状態を判定する。例えば、植物状態検出部３１には、ガスの検知レベルと植物Ｇの状態を関係付けたテーブル、判定閾値などの関係データが設定される。この関係データを用いることにより、植物状態検出部３１は、ガスの検知レベルから植物Ｇの状態を判定することができる。

【0040】

具体的には、ガスが青葉アルコール又は青葉アルデヒドである場合、植物状態検出部３１は、植物Ｇの温度ストレス度を検出する。すなわち、植物状態検出部３１は、青葉アルコール又は青葉アルデヒドの検知レベルに基づいて、植物Ｇが通常状態、注意状態、警告状態のいずれかであるかを判定する。通常状態は検知レベルが低く植物Ｇの温度ストレスがない状態であり、注意状態は検知レベルが注意レベルを超えており植物Ｇの温度ストレスに注意が必要な状態であり、警告状態は検知レベルが警告レベルを超えており植物Ｇの温度ストレスに対し対策が必要な状態である。この場合、植物状態検出部３１は、植物Ｇの状態を三段階で判定しているが、二段階又は四段階以上で判定してもよい。

【0041】

また、ガスがエチレン又は二酸化炭素である場合、植物状態検出部３１は、植物Ｇの正常生育度を検出する。すなわち、植物状態検出部３１は、エチレン又は二酸化炭素の検知レベルに基づいて、植物Ｇが通常状態、注意状態、警告状態のいずれかであるかを判定する。通常状態は検知レベルが高く植物Ｇが正常に生育している状態であり、注意状態は検知レベルが注意レベルを超えており植物Ｇがあまり正常に生育していない状態であり、警告状態は検知レベルが警告レベルを超えており植物Ｇが正常に生育しておらず生育対策が必要な状態である。この場合、植物状態検出部３１は、植物Ｇの状態を三段階で判定しているが、二段階又は四段階以上で判定してもよい。

【0042】

また、植物状態検出部３１は、環境値情報として植物Ｇの周囲の温度、湿度、二酸化炭素濃度及び照度の環境値を取得する。そして、植物状態検出部３１は、環境値に基づいて植物Ｇの状態を判定する。例えば、植物状態検出部３１には、環境値と植物Ｇの状態を関係付けたテーブル、判定閾値などの関係データが設定される。この関係データを用いることにより、植物状態検出部３１は、環境値から植物Ｇの状態を判定することができる。つまり、植物状態検出部３１は、植物Ｇの周囲の温度、湿度、二酸化炭素濃度及び照度に基づいて植物Ｇの正常生育度を予測することができる。また、植物状態検出部３１は、ガス情報と環境値情報を組み合わせて判定することにより、植物Ｇの生育状態をより精度良く検出し予測することができる。

【0043】

表示制御部３２は、ガス検知装置２におけるガス検知レベルに基づいて植物Ｇの状態を表示させる。例えば、表示制御部３２は、植物状態検出部３１により検出された植物Ｇの状態に基づき、ガス検知装置２と植物Ｇの状態を対応付けた表示データを生成する。そして、表示制御部３２は、ガス検知装置２と植物Ｇの状態を対応付けて表示し、端末機器４などにより閲覧可能とする。

【0044】

具体的には、表示制御部３２は、図４に示すように、栽培領域Ｒに複数のガス検知部２１が設置されている場合、ガス検知装置２の配置位置に対応して植物Ｇの状態を表示させる。表示態様は、植物Ｇの状態に応じて異なる態様とされ、例えば植物Ｇの状態が良いほど薄い表示態様とされる。言い換えれば、表示態様は、植物Ｇの状態が悪いほど濃い態様で表示される。表示制御部３２は、植物Ｇの状態に応じて異なる表示態様とすることにより、視覚を通じて栽培領域Ｒ内における植物Ｇの状態を容易に把握させることができる。また、大規模な栽培施設で植物Ｇを栽培する場合、広い栽培領域Ｒで植物Ｇを栽培する場合又は複数の栽培領域Ｒで植物Ｇを栽培する場合など、植物Ｇを効率良く管理することができる。

【0045】

なお、植物Ｇの状態の表示態様は、植物Ｇの状態に応じて異なる色彩としてもよい。例えば、例えば植物Ｇの状態が良い場合には目立たない色彩とされる。一例としては、植物Ｇの状態が良い場合には緑色、植物Ｇの状態があまり良くない場合には黄色、植物Ｇの状態が悪い場合には赤色とされる。また、表示制御部３２は、表示態様として、植物Ｇの状態に応じて異なるマークで表示させてもよいし、植物Ｇの状態を文字で表示させてもよい。また、表示制御部３２は、表示態様として、ガス検知部２１に番号を付して表形式で植物Ｇの状態を表示させてもよい。

【0046】

記録部３３は、ガス情報及び植物Ｇの状態の情報を記録する。この場合、ガス検知装置２から所定の周期で繰り返し送信されるガス情報を記録し、ガス情報に基づく植物Ｇの状態を記録する。

【0047】

通信部３４は、ガス検知装置２と通信する機能を有する。例えば、通信部３４は、インターネットＮを介してガス検知装置２と通信可能とされ、ガス検知装置２から送信されるガス情報を受信する。また、通信部３４は、ガス情報に基づいて検出された植物Ｇの状態の情報を端末機器４に情報提供する。例えば、端末機器４を用いてサーバ３にアクセスすることにより、植物Ｇの場所にいなくても、端末機器４を通じて植物Ｇの状態を確認又は認識することが可能となる。端末機器４は、例えば、スマートフォン４ａ、パーソナルコンピュータ４ｂなどである。また、端末機器４は、タブレットなど他の端末機器であってもよい。

【0048】

次に本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２の使用方法及び動作について説明する。

【0049】

図５は、ガス検知装置２の動作を示すフローチャートである。図６は、植物状態検出システム１におけるサーバ３の動作を示すフローチャートである。

【0050】

まず、図２、３に示すように、ガス検知装置２が植物Ｇのある場所に設置される。ガス検知装置２は、植物Ｇの近傍に配置される。このとき、ガス検知装置２は、地面上に設置してもよいし、上から吊り上げて設置されてもよい。また、図４のように、ガス検知装置２は、植物Ｇの栽培領域Ｒに対し複数設置されてもよい。この場合、ガス検知装置２のガス検知部２１が等間隔になるように配置される。これにより、栽培領域Ｒ内の各箇所の植物Ｇの状態を的確に認識することができる。ガス検知装置２は、栽培領域Ｒ内において、その位置が表示登録される。例えば、栽培領域Ｒにおけるガス検知装置２の位置が表示範囲の位置に合うように設定登録される。

【0051】

そして、図５に示すように、ガス検知装置２のガス検知処理が実行される。この図５の一連の制御処理は、ガス検知装置２により所定の周期で繰り返して実行される。

【0052】

まず、図５のステップＳ１０（以下、単にＳ１０という。以降のステップについても同様とする）に示すように、ガス検知が行われる。ガス検知は、植物Ｇから発せられるガスを検知する処理である。例えば、ガス検知部２１は、植物Ｇから発せられるガスを検知する。このガスの検知は、ガス検知部２１によりガスの濃度として検知され、ガス検知装置２によりガス情報としてデータ処理され記録される。複数のガスの検知を行うためにガス検知部２１に複数のセンサが設けられる場合には、それぞれのガス情報が記録される。

【0053】

また、Ｓ１０において、ガス検知のほか、環境値の検知を行ってもよい。環境値の検知は、植物Ｇの生育環境を検知する処理である。例えば、環境検知部２２は、植物Ｇの周囲の温度、湿度、二酸化炭素濃度及び照度の環境値のうち少なくとも一つの環境値を検知する。検知された環境値は、ガス検知装置２により環境値情報としてデータ処理され記録される。

【0054】

また、Ｓ１０にて、ガスの検知を行う場合、吸引機２４が作動される。すなわち、図２に示すように、吸引機２４が作動され、容器２６の内部に植物Ｇの周囲のエアが吸引される。これにより、ガスの検知を精度良く行うことができる。つまり、ガス検知部２１を容器２６に収容し容器２６の内部へ植物Ｇの周囲のエアを吸引することにより、ガスが植物Ｇの周囲に拡散してしまうことが抑制される。このため、ガスの濃度が低くならないようにしてガス検知を行うことができ、検知精度が高められる。また、容器２６の内部へ植物Ｇの周囲のエアが吸引されることで、植物Ｇの周囲にガス検知装置２と逆方向にエアが流れている場合であっても、ガスを確実に引き寄せて検知することができる。

【0055】

そして、図５のＳ１２に処理が移行し、ガス情報の出力が行われる。ガス情報の出力は、ガス検知部２１にて検知されたガスのガス情報をサーバ３へ送信する処理である。例えば、通信部２３は、インターネットＮを介し、ガス検知部２１により検知されたガスのガス情報をサーバ３へ送信する。このとき、植物Ｇの環境値を検知している場合、ガス情報と共に環境値情報をサーバ３に送信する。Ｓ１２の処理を終えたら、図５の一連の制御処理を終了する。

【0056】

一方、サーバ３においては、図６に示すように植物状態検出処理が実行される。この植物状態検出処理は、サーバ３により所定の周期で繰り返して実行される。

【0057】

まず、図６のＳ２０に示すように、ガス情報が取得される。このガス情報の取得は、ガス検知装置２から送信されるガス情報を取得する処理である。例えば、通信部３４は、ガス検知装置２から送信されるガス情報を受信する。そして、受信されたガス情報は、記録部３３に記録される。ガス情報と共に環境値情報を受信した場合には、その環境値情報も記録部３３に記録される。

【0058】

そして、Ｓ２２に処理が移行し、植物状態の検出が行われる。植物状態の検出は、ガス情報に基づいて植物Ｇの状態を検出する処理である。ガス情報のほか、環境値情報を取得している場合には、ガス情報及び環境値情報に基づいて植物Ｇの状態を検出してもよい。例えば、植物状態検出部３１は、植物Ｇのガス情報に基づいて植物Ｇの状態を検出する。すなわち、植物状態検出部３１は、ガスの検知レベルに基づいて植物Ｇの状態を検出する。

【0059】

具体的には、植物状態検出部３１は、検知されたガスが青葉アルコール又は青葉アルデヒドである場合、植物Ｇの温度ストレス度を検出することができる。そして、植物状態検出部３１は、ガスの検知レベルが高いほど植物Ｇの温度ストレス度が大きいことを検出することができる。また、植物状態検出部３１は、検知されたガスがエチレン又は二酸化炭素である場合、植物Ｇの正常生育度を検出することができる。そして、植物状態検出部３１は、ガスの検知レベルが高いほど植物Ｇの正常生育度が大きいことを検出することができる。

【0060】

そして、Ｓ２４に処理が移行し、植物状態の表示が行われる。植物状態の表示は、Ｓ２２により検出された植物Ｇの状態に基づき、ガス検知装置２と植物Ｇの状態を対応付けた表示データを生成し、ガス検知装置２と対応付けて植物Ｇの状態を表示させる。例えば、図４のように、栽培領域Ｒに複数のガス検知装置２が配置される場合、ガス検知装置２の配置位置に対応して植物Ｇの状態が表示される。図４は、栽培領域Ｒを模式的に示したものであり、ガス検知装置２に対応して植物Ｇの状態の良し悪しを異なる濃淡表示で示している。つまり、植物Ｇの状態が良いほど薄く表示され、植物Ｇの状態が悪いほど濃く表示される。例えば、植物Ｇの温度ストレス度が小さいほど薄く表示され、植物Ｇの温度ストレス度が大きいほど濃く表示される。また、植物Ｇの正常生育度が大きいほど薄く表示され、植物Ｇの正常生育度が小さいほど濃く表示される。図４では、四つの栽培領域Ｒのうち左上の箇所の植物Ｇの状態が悪いことが分かる。植物Ｇの状態に応じて異なる表示態様とすることにより、植物状態検出システム１は、視覚を通じて栽培領域Ｒ内における植物Ｇの状態を容易に把握させることができる。また、大規模な栽培施設で植物Ｇを栽培する場合、広い栽培領域Ｒで植物Ｇを栽培する場合又は複数の栽培領域Ｒで植物Ｇを栽培する場合など、植物状態検出システム１は、植物Ｇを効率良く管理することができる。

【0061】

なお、植物Ｇの状態の表示態様は、植物Ｇの状態に応じて異なる色彩としてもよい。例えば、例えば植物Ｇの状態が良い場合には目立たない色彩とされる。一例としては、植物Ｇの状態が良い場合には緑色、植物Ｇの状態があまり良くない場合には黄色、植物Ｇの状態が悪い場合には赤色とされる。

【0062】

図４に示す植物Ｇの状態は、サーバ３に端末機器４をアクセスすることにより、端末機器４に表示される。これにより、ユーザは、端末機器４を用いて植物Ｇの状態を確認することができる。このため、植物Ｇから遠隔の場所にいるユーザであっても、植物Ｇの状態をリアルタイムで確認することが可能となる。Ｓ２４の処理を終えたら、図６の一連の制御処理を終了する。

【0063】

以上説明したように、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２によれば、植物Ｇから発せられるガスを検知し、そのガス情報を植物Ｇの状態を検出するための情報として出力する。これにより、植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、植物Ｇのガス情報に基づいて植物Ｇの状態を検出することが可能となり、植物Ｇの状態を精度良く検出することができる。

【0064】

例えば、植物Ｇが撮像され、この撮像画像に基づいて植物の状態が検出される場合、撮像されていない植物Ｇの部分の状態を検出することが難しい。また、赤外線センサにより植物の状態が検出される場合、センサの検知範囲にない植物Ｇの部分の状態を検出することが難しい。これに対し、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２では、植物Ｇのガス情報に基づいて植物Ｇの状態を検出するため、ガス検知部２１から離れた部分や陰となる部分の植物Ｇの状態を検出することができる。従って、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、植物Ｇの状態を精度良く検出することができるのである。

【0065】

また、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２によれば、植物Ｇのガス情報に加えて植物Ｇの環境値に基づいて植物Ｇの状態を検出することができる。このため、植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、ガス情報及び環境値情報に基づいて植物の状態をより精度良く検出し予測することができる。

【0066】

また、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２によれば、ガスとして青葉アルコール又は青葉アルデヒドの一方又は双方を検知する。これにより、植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、植物Ｇの温度ストレス度を精度良く検出することができる。

【0067】

また、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２によれば、ガスとしてエチレン又は二酸化炭素の一方又は双方を検知する。これにより、植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、植物Ｇの正常生育度を精度良く検出することができる。

【0068】

また、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２によれば、青葉アルコール又は青葉アルデヒドを検知するセンサとして、金属酸化物を用いた半導体式ガスセンサが用いられる。これにより、植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、ガスセンサの低コスト化を図ることができ、多種のガスを検知することができる。

【0069】

また、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２によれば、ガス検知部２１を容器２６に収容し、容器２６の内部へ植物Ｇの周囲のエアを吸引し、植物Ｇから発せられるガスを容器２６の内部へ引き入れることができる。このため、植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、ガスが拡散することを抑制することができ、ガスの検知精度を高めることができる。

【0070】

また、本実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２によれば、ガス検知部２１が複数の植物Ｇが栽培される栽培領域Ｒにおいて複数設けられ、等間隔で設置される。このため、植物状態検出システム１及びガス検知装置２は、栽培領域Ｒ内の各箇所の植物Ｇの状態を的確に認識することができる。

【0071】

また、本実施形態に係る植物状態検出システム１によれば、複数設けられるガス検知装置２の配置位置に対応して植物Ｇの状態を表示させる表示制御部３２を備えている。このため、植物状態検出システム１は、複数設けられるガス検知装置２の配置位置に対応して植物Ｇの状態を表示させることができ、視覚を通じて栽培領域Ｒ内における植物Ｇの状態を容易に把握することができる。

【0072】

なお、本開示の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本開示に係る植物状態検出システム及びガス検知装置の実施形態の一部を説明したものであり、本開示に係る植物状態検出システム及びガス検知装置は上記実施形態に記載されたものに限定されない。本開示に係る植物状態検出システム及びガス検知装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように上記実施形態に係る植物状態検出システム及びガス検知装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

【0073】

例えば、上述した実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２では、インターネットＮを介して、ガス検知装置２で検知したガス情報をサーバ３に送信しているが、インターネットＮ以外の通信回線を介してガス情報を送信してもよい。また、ガス検知装置２を有線又は無線を用いて植物状態検出機器と接続し、ガス検知装置２により検知したガス情報を植物状態検出機器へ送信してもよい。この場合、パーソナルコンピュータを植物状態検出機器として機能させることにより、このパーソナルコンピュータにより植物状態検出を行い、植物Ｇの状態を表示させることができる。

【0074】

また、上述した実施形態に係る植物状態検出システム１及びガス検知装置２では、植物Ｇの近傍にガス検知部２１を収容した容器２６を設置しているが、容器２６の内部に植物Ｇを収容して植物Ｇのガスを検知し植物Ｇの状態を検出してもよい。

【0075】

また、複数のガス検知装置２は、等間隔でなく自由に設置されてもよい。例えば、植物Ｇから発せられるガスを検知しやすい位置に、複数のガス検知装置２それぞれが設置されてもよい。この場合、サーバ３は、複数のガス検知装置２の設置位置を取得可能に構成され得る。サーバ３の表示制御部３２は、設置位置に基づいて、ガス検知装置２と植物Ｇの状態とを対応付けて表示することができる。

【符号の説明】

【0076】

１…植物状態検出システム、２…ガス検知装置、３…サーバ（植物状態検出機器）、４…端末機器、２１…ガス検知部、２２…環境検知部、２３…通信部、２４…吸引機、２５…バッテリ、２６…容器、３１…植物状態検出部、３２…表示制御部、３３…記録部、３４…通信部（出力部）、Ｇ…植物、Ｒ…栽培領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】