特開 2025-21124 センサモジュール

(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】P2025021124

(43)【公開日】2025-02-13

(54)【発明の名称】センサモジュール

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/02 20060101AFI20250205BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20250205BHJP

   A01G 7/00 20060101ALN20250205BHJP

【ＦＩ】

G01N1/02 W

G01N1/00 101R

A01G7/00 603

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023124856

(22)【出願日】2023-07-31

(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

【テーマコード（参考）】

2G052

【Ｆターム（参考）】

2G052AA34

2G052AA37

2G052AB11

2G052AB16

2G052AB25

2G052AB27

2G052AD02

2G052AD22

2G052AD42

2G052BA05

2G052BA14

2G052CA04

2G052CA12

2G052EA03

2G052EA11

2G052GA23

2G052JA08

2G052JA11

2G052JA18

(57)【要約】

【課題】植物の対象部位の一部の領域から放出されるガスを検出できる技術を提供する。
【解決手段】センサモジュールは、植物から放出されるガスが通過可能な第１管と、植物の対象部位の一部の領域に対して第１管の端部を固定する固定部材と、第１管に接続され、第１管内を負圧にする吸引器と、第１管に設けられ、ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第１センサと、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物から放出されるガスが通過可能な第１管と、
前記植物の対象部位の一部の領域に対して第１管の端部を固定する固定部材と、
前記第１管に接続され、前記第１管内を負圧にする吸引器と、
前記第１管に設けられ、前記ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第１センサと、
を備える、センサモジュール。

【請求項2】

前記固定部材には、植物から放出されるガスが通過可能な第１流路が形成され、
前記固定部材は、前記植物の対象部位の一部の領域に接着可能な接着面を有し、
前記第１管は、前記固定部材に接続し、前記第１流路を通過した前記ガスが通過可能であって、
前記吸引器は、前記第１流路及び前記第１管内を負圧にする、請求項１に記載のセンサモジュール。

【請求項3】

前記固定部材には、植物から放出されるガスが通過可能であって、前記第１流路とは別の第２流路が形成され、
前記第２流路に対応し、前記第１管とは別の第２管をさらに備え、
前記吸引器は、前記第２管に接続され、前記第２流路及び前記第２管内を負圧にする、請求項２に記載のセンサモジュール。

【請求項4】

前記第２管に設けられ、前記ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第２センサをさらに備え、
前記第１センサ及び前記第２センサは、同一の対象物質を検出する、請求項３に記載のセンサモジュール。

【請求項5】

前記第２管に設けられ、前記ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第２センサをさらに備え、
前記第１センサ及び前記第２センサは、互いに異なる対象物質を検出する、請求項３に記載のセンサモジュール。

【請求項6】

前記第１管に設けられ、前記ガスに含まれる対象物質を通過させ、前記対象物質と異なる対象外物質を前記ガスから除去するフィルタを更に備える、請求項１～５の何れか一項に記載のセンサモジュール。

【請求項7】

前記固定部材の前記接着面は、粘着により前記植物の対象部位の前記一部の領域に接着する、請求項２～５の何れか一項に記載のセンサモジュール。

【請求項8】

前記固定部材及び前記第１管の少なくとも一部は、透光性を有する材料又は透明な材料で構成されている、請求項１～５の何れか一項に記載のセンサモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、センサモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、光合成蒸散測定装置を開示する。この光合成蒸散測定装置は、箱体と、チャンバーと、分析計とを備える。箱体は、被測定葉を気密的に収容可能で透光性を有する。チャンバーは、一部の空気を排気口から大気放出する。分析計として、チャンバーの後段に湿度センサ及び赤外センサが接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平１－７７３４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、植物は、その状態に応じて種々のガスを放出することが知られている。植物が放出する種々のガスの種類及び濃度によって、植物の状態が推定される。特許文献１に記載の方法では、植物の一枚の葉全体が箱体内に気密的に収容されるため、例えば、葉の一部の領域等、植物の対象部位の一部の領域における状態を推定できない。本開示は、植物の対象部位の一部の領域から放出されるガスを検出できる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係るセンサモジュールは、植物から放出されるガスが通過可能な第１管と、植物の対象部位の一部の領域に対して第１管の端部を固定する固定部材と、第１管に接続され、第１管内を負圧にする吸引器と、第１管に設けられ、ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第１センサと、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、植物の対象部位の一部の領域から放出されるガスを適切に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係るセンサモジュールの外観を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係るセンサモジュールの詳細な外観を示す図である。

【図3】図３は、図２に示す第１検出装置及び第２検出装置の断面の構成を概略的に示す図である。

【図4】図４は、変形例に係るセンサモジュールの詳細な外観を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［本開示の実施形態の例示］
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

【0009】

図１は、実施形態に係るセンサモジュールの外観を示す図である。図１に示すセンサモジュール１は、植物由来のガスに含まれる対象物質を検出して植物の対象部位の一部の領域の状態を検出する。この状態には、植物の対象部位の一部の領域の健康状態又は成育状態が含まれる。センサモジュール１は、栽培されている植物Ｐの対象部位の一部の領域に対して配置される。栽培されているとは、植えられて育てられていることをいう。植物Ｐは、植物工場、圃場若しくはビニールハウス等の農場で栽培される野菜、果樹又は花卉等の植物である。一例として、植物Ｐは、箱状の培地（地面）で栽培される。植物Ｐは、検出対象となる植物である。植物Ｐは、野生の草木、花等であってもよい。植物Ｐの対象部位とは、葉、実、花、蕾、茎、及び根を含む。センサモジュール１は、栽培又は野生の植物Ｐから摘まれた葉、実、花、蕾、茎、及び根等を植物Ｐの対象部位として配置されてもよい。

【0010】

図２は、実施形態に係るセンサモジュールの詳細な外観を示す図である。以下では、植物Ｐの対象部位の一例である栽培中の植物Ｐの葉Ｌに対して配置されたセンサモジュール１について説明する。図１及び図２に示すように、センサモジュール１は、固定部材１０と、第１管２１と、第２管２２と、吸引器３０と、第１検出装置４０と、第２検出装置５０とを備える。センサモジュール１は、植物状態検出装置６０を備えてもよい。センサモジュール１における第１管２１、第２管２２、第１検出装置４０、及び第２検出装置５０は、支柱（不図示）によって支持され、固定されてもよい。吸引器３０及び植物状態検出装置６０は、支柱（不図示）によって支持されてもよく、地面等に載置されていてもよい。

【0011】

固定部材１０は、植物Ｐの葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに対して第１管２１及び第２管２２の端部を固定する。第１管２１及び第２管２２は、固定部材１０によって直接葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに接触して固定されていてもよく、固定部材１０を介して間接的に葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに固定されていてもよい。例えば、図２に示すように、固定部材１０は、葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに接着する。固定部材１０は、１又は複数の部材から構成されていてもよい。固定部材１０は、葉Ｌの形状に沿うように構成される。固定部材１０は、例えば、板状を呈する。固定部材１０の厚みは、１ｍｍ以下である。

【0012】

固定部材１０は、ガラス、シリコーン、金属、樹脂又はこれらを組み合わせた材料で構成されていてもよい。本実施形態の固定部材１０の少なくとも一部は、透光性を有する材料又は透明な材料で構成されている。例えば、固定部材１０は、透光性のあるゲル状接着シート又はガラスチップである。固定部材１０は、例えば、可視光を透過する材料で構成されている。本実施形態においては、固定部材１０は、ガラス等の透明な非金属材料で構成される。固定部材１０が非金属で構成されるので、金属から構成される容器と比べて、この固定部材１０は、軽量かつ高断熱に構成される。さらに、固定部材１０は、セルロースナノファイバ、及び、ガスバリア性を有するセルロースナノファイバを含む樹脂で構成されていてもよい。この場合、センサモジュール１は、植物Ｐへの負担を小さくし、かつ、固定部材１０からのガス漏れを抑制できる。

【0013】

固定部材１０は、主面として接着面１０ａを有し、背面として設置面１０ｂを有する。接着面１０ａは、葉Ｌの裏面Ｌａに対面している。設置面１０ｂは、葉Ｌの裏面Ｌａに接触しておらず、葉Ｌの裏面Ｌａ側の空間に露出している。

【0014】

接着面１０ａは、植物Ｐの葉Ｌの一部の領域Ｒに接着可能である。ここでの接着とは、葉Ｌの裏面Ｌａと固定部材１０の接着面１０ａとが密接してくっつくことを指す。固定部材１０は、葉Ｌの裏面Ｌａから離間する方向に所定の力がかかる場合には、裏面Ｌａから剥離できる。

【0015】

例えば、固定部材１０の接着面１０ａは、粘着により植物Ｐの葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに接着する。粘着とは、接着の一例であり、葉Ｌの裏面Ｌａと固定部材１０の接着面１０ａとが一時的に密接してくっつくことを指す。接着面１０ａには、後述の第１流路１１及び第２流路１２の開口以外の面に粘着剤が塗布されている。例えば、この粘着剤は、弱い粘着力を有し、裏面Ｌａに対する固定部材１０の剥離が容易な性質を有する。ここでの粘着力とは、裏面Ｌａと接着面１０ａとの接触によって生じる力である。また、例えば、この粘着剤は、強い保持力を有し、接着面１０ａに糊残りしにくい性質を有する。ここでの保持力とは、固定部材１０を裏面Ｌａに粘着させ（貼り付け）、接着面１０ａに対して接着面１０ａの延在方向のうち一方向に静荷重を掛けたときに粘着剤がずれに耐える力である。さらに、例えば、この粘着剤は、強いタックを有し、裏面Ｌａに対する固定部材１０の一時的な粘着が容易な性質を有する。ここでのタックとは、裏面Ｌａに接触した際の濡れ性を表す力であり、軽い力で短時間に裏面Ｌａに固定部材１０が粘着する力であり、いわゆるべたつきを表す要素である。本実施形態の粘着剤は、例えば、アクリル酸系ポリマーを主剤とした、物体に対して着脱可能な粘着剤である。これらの特性により、固定部材１０は、ガスを検出するときに葉Ｌの裏面Ｌａに粘着し、ガスの検出が完了したときに葉Ｌの裏面Ｌａから容易に剥離することができる。また、固定部材１０は、植物Ｐの対象部位に対して再度粘着することができる。

【0016】

固定部材１０には、植物Ｐから放出されるガスが通過可能な第１流路１１及び第２流路１２が形成されている。第１流路１１及び第２流路１２は、それぞれ固定部材１０の接着面１０ａに向かって開口している。第１流路１１及び第２流路１２のそれぞれの径は、数μｍ以上数ｍｍ以下である。第１流路１１及び第２流路１２のそれぞれは、例えば、接着面１０ａから設置面１０ｂまでを貫通している。第１流路１１及び第２流路１２のそれぞれは、固定部材１０の厚さ方向に沿って延在している。

【0017】

第１流路１１及び第２流路１２のそれぞれの開口の位置が領域Ｒ内の対象の気孔又は細胞の位置に対応するように、固定部材１０は、作業者によって葉Ｌに接着される。作業者は、ルーペ等を用いて葉Ｌの気孔又は細胞等の位置を確認しながら固定部材１０を領域Ｒに接着させる。作業者は、可視光を透過する材料で構成されている固定部材１０を介して葉Ｌの気孔又は細胞等の位置を確認できる。

【0018】

第１管２１は、固定部材１０に接続し、第１流路１１を通過したガスが通過可能である。第２管２２は、固定部材１０に接続し、第２流路１２を通過したガスが通過可能である。第１管２１の少なくとも一部及び第２管２２の少なくとも一部は、透光性を有する材料又は透明な材料で構成される。例えば、第１管２１及び第２管２２は、透明な材料で構成されているストロー状の管である。第１管２１及び第２管２２は、例えば、樹脂で構成されている。第１管２１及び第２管２２は、湾曲可能な性質を有する。第１管２１及び第２管２２は、伸縮可能な性質を有していてもよい。第１管２１及び第２管２２は、中空の筒状を呈する。

【0019】

第１管２１の一端部は、第１管２１の内部の空間が第１流路１１の内部の空間と連通するように固定部材１０の設置面１０ｂに接続されている。第２管２２の一端部は、第２管２２の内部の空間が第２流路１２の内部の空間と連通するように固定部材１０の設置面１０ｂに接続されている。第１管２１及び第２管２２は、透明な材料で構成されているため、作業者は、固定部材１０の第１流路１１及び第２流路１２等の位置を確認しながら固定部材１０に第１管２１及び第２管２２を固定できる。第１管２１の他端部及び第２管２２の他端部は、第１管２１及び第２管２２の内部の各空間が後述のサンプリングバッグ３１の内部の空間と連通するようにサンプリングバッグ３１に接続されている。

【0020】

吸引器３０は、第１管２１及び第２管２２に接続され、第１流路１１、第２流路１２、第１管２１内、及び第２管２２内を負圧にする。吸引器３０は、サンプリングバッグ３１、吸引管３２及びポンプ３３を備える。サンプリングバッグ３１は、第１管２１内の圧力及び第２管２２内の圧力を略同一にするために設けられる。サンプリングバッグ３１は、気体試料を捕集する袋である。本実施形態では、サンプリングバッグ３１は、第１管２１、第２管２２及び吸引管３２と接続している。サンプリングバッグ３１は、その内部に第１管２１及び第２管２２から採取されたガスを一時的に収容する空間を有する。サンプリングバッグ３１の空間内に収容されたガスは、サンプリングバッグ３１に接続された吸引管３２からポンプ３３へ向けて排出される。

【0021】

ポンプ３３は、第１流路１１、第１管２１内及びサンプリングバッグ３１内において、葉Ｌの裏面Ｌａから吸引管３２に向けて気流を発生させる。ポンプ３３は、第２流路１２、第２管２２内及びサンプリングバッグ３１内において、葉Ｌの裏面Ｌａから吸引管３２に向けて気流を発生させる。これにより、ポンプ３３は、第１流路１１、第２流路１２、第１管２１内、及び第２管２２内を負圧にする。サンプリングバッグ３１の空間内に収容されたガスは、ポンプにより、吸引管３２を介して外部に排出される。ポンプ３３は、例えば、ＭＥＭＳポンプである。ポンプ３３は、例えば、マイクロポンプであってもよい。

【0022】

図３は、図２に示す第１検出装置及び第２検出装置の断面の構成を概略的に示す図である。図３に示すように、第１検出装置４０は、第１管２１に設けられ、第１容器４１、第１センサ４２及び第１フィルタ４３（フィルタの一例）を有する。第２検出装置５０は、第２管２２に設けられ、第２容器５１、第２センサ５２及び第２フィルタ５３（フィルタの一例）を有する。図３に示す例では、第１検出装置４０と第２検出装置５０とは、同一の構成及び機能を有する。本実施形態では、第２検出装置５０の説明を省略する。

【0023】

第１容器４１には、その内部にガスＧが流通可能な空間が形成されている。第１容器４１には、その内部に形成された空間に連通する吸気部２３及び排気部２４が接続されている。吸気部２３は、第１管２１のうち、固定部材１０側（上流側）の部位である。排気部２４は、第１管２１のうち、吸引器３０側（下流側）の部位である。第１容器４１は、例えば、第１管２１より径が太くなっている。

【0024】

第１センサ４２は、第１管２１に設けられ、ガスＧに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する。吸引器３０のポンプ３３が作動して第１容器４１の内部空間が減圧されると、第１流路１１及び第１管２１を介して吸気部２３からガスＧが第１容器４１内に引き込まれる。ガスＧは、葉Ｌの裏面Ｌａから捕集された気体である。ガスＧには、例えば、種々の揮発性化合物が含まれる。

【0025】

第１検出装置４０の第１センサ４２と、第２検出装置５０の第２センサ５２とは、同一の対象物質を検出する。第１検出装置４０につき１つの第１センサ４２が設けられる。第１センサ４２は、第１容器４１内に収容された葉Ｌから放出されるガスＧを検出する。第１センサ４２は、半導体方式、電気化学式、水晶振動子式などのガスセンサであってもよい。第１センサ４２は、例えば、ポリアニリンなどの有機膜と酸化スズ（ＳｎＯ_２）などの酸化物半導体とを含むＶＯＣセンサである。第１センサ４２は、検出されたガスＧの情報を植物状態検出装置６０に出力する。このガスＧの情報は、例えば、ガスＧの種類及びガスＧの濃度を含む。

【0026】

第１フィルタ４３は、第１管２１に設けられ、ガスＧに含まれる対象物質を通過させ、対象物質と異なる対象外物質をガスＧから除去する。第１フィルタ４３は、ガスＧの流れ方向において第１センサ４２の上流側に配置されている。対象外物質とは、例えば、Ｈ_２Ｏ（水分）である。第１フィルタ４３は、一辺が０．４ｎｍ以上５０μｍ以下の正方形の開口部を含む網目状の格子、又は、短辺が０．４ｎｍ以上５０μｍ以下であって長辺が０．４ｎｍ以上５０μｍ以下の長方形の開口部を含む網目状の格子を有する。第１フィルタ４３の格子を構成する各部材の太さは、０．４ｎｍ以上５０μｍ以下である。第１フィルタ４３の材料は、例えば、ケイ素、又は、アルミニウム等の錆びにくい硬質素材である。なお、各数値範囲における下限値の「０．４ｎｍ」は、水分子１個分の大きさに相当する。

【0027】

ここで、葉Ｌから放出されるガスＧは、緑の香り、エチレン及びテルペン類を含んでもよい。エチレンは、成熟又は腐敗した植物Ｐから多く放出される。テルペンは、病害などによるストレスがある植物Ｐから多く放出される。エチレン及びテルペン類を計測対象とすることにより、植物Ｐの葉Ｌの裏面Ｌａの領域Ｒの健康状態が高精度に検出される。

【0028】

緑の香りは、炭素数六つの骨格を持つアルデヒド、アルコール、及びそれらのエステルなどの揮発性物質である。具体的には、緑の香り物質は、ヘキセノール（青葉アルコール）、及びセキセナール（青葉アルデヒド）などである。テルペン類は、（Ｃ_５Ｈ_８）_ｎの不飽和炭化水素を基本骨格とする有機化合物、及びテルペンアルコールなどの物質である。具体的には、テルペン類物質は、α－ピネン、及びβ－カリオフィレンなどである。

【0029】

植物状態検出装置６０は、一例として、バッテリー６１、制御部６２、及び通信部６３を更に備える。第１センサ４２及び第２センサ５２は、制御部６２を介して通信部６３と接続される。吸引器３０、第１センサ４２、第２センサ５２、制御部６２、及び通信部６３のそれぞれは、バッテリー６１から電力を供給される。バッテリー６１、制御部６２及び通信部６３は、例えば、回路基板に配置される。バッテリー６１は、外部の電源に接続していてもよい。

【0030】

制御部６２は、第１センサ４２及び第２センサ５２から出力された情報を解析して植物Ｐの葉Ｌの裏面Ｌａにおける一部の領域Ｒの状態を推定する。具体的な一例として、制御部６２は、ガスＧの種類及びガスＧの濃度と、葉Ｌの裏面Ｌａにおける一部の領域Ｒの状態とが対応するテーブルを参照して、葉Ｌの裏面Ｌａにおける一部の領域Ｒの状態を推定する。また、制御部６２は、第１センサ４２において検出されたガスＧの濃度と、第２センサ５２において検出されたガスＧの濃度とを比較することで、領域Ｒ内の気孔ごとの状態又は細胞ごとの状態を比較できる。制御部６２は、葉Ｌの一部の領域Ｒの状態に基づいて、葉Ｌの裏面Ｌａの状態、葉Ｌ全体の状態及び植物Ｐの状態のうち少なくとも１つの状態を推定してもよい。

【0031】

通信部６３は、例えば、無線通信器である。通信部６３は、制御部６２によって推定された植物Ｐの対象部位（葉Ｌ）の一部の領域Ｒの状態を示す情報を外部に送信する。通信部６３は、第１センサ４２及び第２センサ５２が出力した情報を外部の情報端末に送信してもよい。情報端末は、据置型又は携帯型のパーソナルコンピュータ又はワークステーションであってもよいし、ノートパソコン、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末であってもよい。なお、第１センサ４２及び第２センサ５２が出力した情報を通信部６３が情報端末に送信する場合には、植物Ｐの状態は、情報端末によって推定され得る。

【0032】

葉Ｌから放出されたガスＧの捕集方法及び検出方法を以下に説明する。まず、固定部材１０において、接着面１０ａから設置面１０ｂに向けて貫通した第１流路１１及び第２流路１２が形成される。次に、固定部材１０の設置面１０ｂにおいて、第１流路１１及び第２流路１２に対応する位置に第１管２１及び第２管２２が接続される。なお、第１管２１及び第２管２２には、第１検出装置４０及び第２検出装置５０がそれぞれ取り付けられている。次に、第１管２１及び第２管２２が、吸引器３０に接続される。吸引器３０、第１検出装置４０及び第２検出装置５０に対して、バッテリー６１から電力が供給される。次に、固定部材１０の接着面１０ａに、粘着剤が塗布される。なお、固定部材１０の接着面１０ａには、予め粘着力のある層が形成されていてもよい。次に、固定部材１０が、植物Ｐの葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに接着される。

【0033】

次に、吸引器３０が作動されることで、第１管２１及び第２管２２を負圧にすることで、葉Ｌから放出されたガスＧは、第１流路１１及び第２流路１２を介して、第１管２１及び第２管２２を流通する。第１管２１を流通するガスＧにおいて、第１検出装置４０の第１フィルタ４３により対象外物質が除去される。そして、対象外物質が除去されたガスＧにおいて、第１センサ４２によりガスＧ内の対象物質が検出され、対象物質の情報が植物状態検出装置６０に出力される。同様に、第２管２２を流通するガスＧにおいて、第２検出装置５０の第２フィルタ５３により対象外物質が除去される。

【0034】

そして、対象外物質が除去されたガスＧにおいて、第２センサ５２によりガスＧ内の対象物質が検出され、対象物質の情報が植物状態検出装置６０に出力される。植物状態検出装置６０の制御部６２は、第１センサ４２及び第２センサ５２から出力された情報を解析して植物Ｐの葉Ｌの裏面Ｌａにおける一部の領域Ｒの状態を推定する。対象物質の情報が出力された後、作業者により固定部材１０が葉Ｌの裏面Ｌａから離間する方向に所定の力で引っ張られることで、固定部材１０は、葉Ｌの裏面Ｌａから脱離される。

【0035】

［実施形態のまとめ］
センサモジュール１においては、固定部材１０は、植物Ｐの対象部位である葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに対して第１管２１及び第２管２２を固定する。これにより、第１管２１及び第２管２２は、一部の領域Ｒ内の気孔又は細胞等から放出されるガスＧを適切に捕集できる。

【0036】

植物Ｐの対象部位の一部の領域Ｒから放出されるガスＧは、固定部材１０に形成された第１流路１１内を通過できる。吸引器３０によって第１流路１１及び第１管２１が負圧にされることで、このガスＧは、葉Ｌの裏面Ｌａから第１流路１１を介して第１管２１内を通過する。これにより、第１管２１に設けられた第１センサ４２は、通過するガスＧ内に含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力できる。よって、このセンサモジュール１は、固定部材１０が設けられた植物Ｐの対象部位の一部の領域Ｒから放出されるガスＧを適切に検出できる。センサモジュール１に接続している制御部６２は、センサモジュール１により検出されたガスの情報に基づいて、植物Ｐの対象部位の一部の領域の状態を化学的に測ることができる。センサモジュール１は、１つの対象部位における領域ごとの健康状態を詳細に計測できる。

【0037】

ガスＧを捕集する対象となる植物Ｐの対象部位の一部の領域Ｒは、例えば、葉Ｌの外縁部（葉先）等である。葉Ｌの外縁部は、栄養及び水分が行き渡りにくい部位のため、葉Ｌの他の部位と比べて、枯れる、又は、病気にかかる等の事象が発生しやすいことが知られている。このような葉Ｌ（対象部位の一例）の一部の生体情報を取得するために、葉Ｌから放出されるガスＧを利用することが考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の方法のように、葉全体を包み込む方法を採用する場合、葉Ｌ全体から放出されるガスを網羅的に捕集してセンシングしてしまうため、対象とする部位以外のガスに基づく不要なデータまで取得されてしまう。このため、対象とする部位の生体情報を正確に取得できない可能性がある。

【0038】

一方で、本実施形態のセンサモジュール１は、上述の通り、植物Ｐの対象部位の一部の領域Ｒから放出されるガスＧを適切に検出できる。このため、例えば、センサモジュール１は、葉Ｌの一部が枯れている、又は病気にかかっている領域に対して設けられ得る。これにより、枯れている領域又は病気にかかっている領域の状態を正確に把握することができる。また、例えば、センサモジュール１は、例えば、まだ枯れていない、又は、病気にかかっていない健康な葉Ｌの外縁部に設けられ得る。これにより、センサモジュール１は、枯れる又は病気にかかる前後にガスＧを捕集し、枯れる又は病気にかかる前後に検出されたガスＧの種類及び濃度に基づいて、枯れる原因又は病気の種類（病気の原因）を把握できる。作業者は、把握された枯れる原因又は病気の種類に基づいて、植物Ｐの葉Ｌに対して、適切な処理を選択できる。

【0039】

また、本実施形態のセンサモジュール１においては、固定部材１０は、植物Ｐの対象部位である葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに接着される。第１管の端部を植物Ｐの対象部位に直接接着させる場合に比べて、固定部材１０は対象部位に対する接着面１０ａを広く確保することができるため、対象部位に容易に接着することができる。

【0040】

また、センサモジュール１において、固定部材１０には、植物Ｐから放出されるガスＧが通過可能なであって、第１流路１１とは別の第２流路１２が形成され、第２流路１２に対応し、第１管２１とは別の第２管２２をさらに備え、吸引器３０は、第２管２２に接続され、第２流路１２及び第２管２２内を負圧にする。このセンサモジュール１は、固定部材１０が接着される領域Ｒ内における気孔又は細胞等から放出されるガスＧを、第１流路１１及び第２流路１２のそれぞれを介して捕集することができる。よって、このセンサモジュール１は、植物Ｐの対象部位の一部の領域Ｒから放出されるガスＧを効率的に検出できる。

【0041】

また、センサモジュール１は、第２管２２に設けられ、ガスＧに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第２センサ５２をさらに備え、第１センサ４２及び第２センサ５２は、同一の対象物質を検出する。第１センサ４２及び第２センサ５２は、第１流路１１及び第２流路１２のそれぞれの位置に対応する植物Ｐの構成物（例えば、気孔、細胞等）ごとに、同じタイミングで捕集された対象物質の濃度に関する情報を比較できる。

【0042】

センサモジュール１は、第１管２１に設けられ、ガスＧに含まれる対象物質を通過させ、対象物質と異なる対象外物質をガスＧから除去する第１フィルタ４３を更に備える。この場合、対象外物質が除去されることで、第１センサ４２は、固定部材１０が接着された植物Ｐの領域Ｒから放出されるガスＧ中の対象物質を高精度に検出できる。なお、センサモジュール１は、第２管２２に設けられ、ガスＧに含まれる対象物質を通過させ、対象物質と異なる対象外物質をガスＧから除去する第２フィルタ５３を更に備える。この場合、対象外物質が除去されることで、第２センサ５２は、固定部材１０が接着された植物Ｐの領域Ｒから放出されるガスＧ中の対象物質を高精度に検出できる。

【0043】

固定部材１０の接着面１０ａは、粘着により植物Ｐの対象部位（葉Ｌ）の一部の領域Ｒに接着する。固定部材１０が簡易な構成によって植物Ｐの対象部位の一部の領域Ｒに接着されるため、この領域Ｒから放出されるガスＧを容易に検出できる。

【0044】

また、固定部材１０、第１管２１及び第２管２２の少なくとも一部が透光性を有する材料又は透明な材料で構成されている。これにより、植物Ｐの対象部位が葉Ｌである場合に葉Ｌにおける光合成の作用の阻害を抑制できる。また、植物Ｐの対象部位が実である場合に実における色つきが悪くなることを抑制できる。さらに、作業者は、対象部位を確認しながら固定部材１０を対象部位に接着でき、固定部材１０の位置を確認しながら第１管２１及び第２管２２を固定部材１０に固定できる。

【0045】

また、固定部材１０は、ガラス等の透明な非金属材料で構成された硬質な部材であるため、第１流路及び第２流路が変形することが抑制され、第１流路１１及び第２流路１２のそれぞれの開口の位置が領域Ｒ内の対象の気孔又は細胞の位置からずれることが抑制される。

【0046】

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、本開示は上記実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。

【0047】

固定部材１０の接着面１０ａは、粘着により領域Ｒに接着しなくてもよい。固定部材１０は、例えば、別のクリップ部材等によって植物Ｐの対象部位に対して固定されることで、一部の領域Ｒに接着されてもよい。固定部材１０は、例えば、吸引器３０によって第１管２１及び第２管２２等を介して第１流路１１及び第２流路１２が負圧になることで対象部位の一部の領域Ｒに吸着してもよい。固定部材１０と第１管２１及び第２管２２とは、一体的に構成されていてもよい。第１管２１と第１検出装置４０の第１容器４１とは、一体的に構成されていてもよい。第２管２２と第２検出装置５０の第２容器５１とは、一体的に構成されていてもよい。

【0048】

第１流路１１及び第２流路１２の各開口は、対象物を構成する１又は複数の組織が入るように設けられてもよい。固定部材１０には、第２流路１２が設けられなくてもよい。この場合、センサモジュール１は、第２管２２及び第２センサ５２を備えなくてもよい。固定部材１０には、第１流路１１及び第２流路１２とは異なる１又は複数の流路が設けられてもよい。この場合、センサモジュール１は、１又は複数の管及び１又は複数のセンサを備えてもよい。

【0049】

また、吸引管３２が、第１管の一例であってもよい。第１管２１及び第２管２２等の管には、複数のセンサが設けられてもよい。第１検出装置４０及び第２検出装置５０のそれぞれは、センサとして、温度センサ、湿度センサ、ＣＯ_２センサ、照度センサを有していてもよい。

【0050】

センサモジュール１において、第１センサ４２及び第２センサ５２は、互いに異なる対象物質を検出してもよい。この場合、第１管２１及び第２管２２において、第１センサ４２及び第２センサ５２によって互いに異なる対象物質が検出される。例えば、第１センサ４２及び第２センサ５２は、互いに異なるセンサである。よって、第１管２１及び第２管２２は、固定部材１０が接着された植物Ｐの領域Ｒから放出されるガスＧの種類及び、複数種類のガスの濃度に関する情報をまとめて取得できる。なお、第１管２１及び第２管２２には、互いに異なる１又は複数のセンサが設けられていると共に、１又は複数の同一のセンサが設けられてもよい。上述の互いに異なる対象物質を検出するセンサとは、例えば、一方のセンサが青葉アルコール、青葉アルデヒド等の親水基及び疎水基を共に有する化合物を検出するセンサであって、他方のセンサがαピネン、βピネン、リモネン等の環状構造を有するテルペン類を検出するセンサであってもよい。

【0051】

センサモジュール１は、複数の吸引器３０を備えていてもよい。センサモジュール１において、第１管２１及び第２管２２に対して、それぞれ吸引器が設けられてもよい。この場合、吸引器は、サンプリングバッグ３１を備えなくてもよい。第１検出装置４０には、第１フィルタ４３が設けられなくてもよく、第２検出装置５０には、第２フィルタ５３が設けられなくてもよい。

【0052】

固定部材１０は、接着面１０ａを有さなくてもよい。固定部材１０には、第１流路１１及び第２流路１２が形成されていなくてもよい。固定部材１０は、例えば、クリップ部材又は両面テープであってもよい。固定部材１０は、植物Ｐの対象部位と第１管２１及び第２管２２の端部とを挟み込むことで、対象部位の一部の領域Ｒに対して第１管２１及び第２管２２の端部を固定してもよい。第１管２１の端部及び第２管２２の端部は、対象部位の一部の領域Ｒに沿っては位置されていてもよく、交差するように配置されていてもよい。

【0053】

図４は、変形例に係るセンサモジュールの詳細な外観を示す図である。図４に示すように、変形例に係るセンサモジュール１Ａは、固定部材１５に第１流路１１及び第２流路１２が設けられていない点で、上述の実施形態に係るセンサモジュール１とは相違する。また、変形例に係るセンサモジュール１Ａは、第１管２５の端部２６が対象部位の葉Ｌの裏面Ｌａに沿って固定されている点で上述の実施形態に係るセンサモジュール１とは相違する。以降の説明では、上述の実施形態と重複する説明を適宜省略する。上記の実施形態と同一の構成及び機能を有する構成については同一の符号が付与される。

【0054】

固定部材１５は、植物Ｐの葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに対して第１管２５の端部２６を固定する。固定部材１５は、第１管２５は、固定部材１５によって直接葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに接触して固定されている。固定部材１５は、主面として接着面１５ａを有する。接着面１５ａは、葉Ｌの裏面Ｌａに対面している。接着面１５ａは、植物Ｐの葉Ｌの一部の領域Ｒに接着可能である。例えば、第１管２５の端部２６は、接着面１５ａの中央部と葉Ｌの裏面Ｌａとの間に挟まれるように設けられている。接着面１５ａの外縁部は、葉Ｌの裏面Ｌａと接着している。接着面１５ａの外縁部の一部は、第１管２５の端部２６と接着している。

【0055】

第１管２５は、湾曲可能な性質を有する。第１管２５の端部２６は、葉Ｌの裏面Ｌａに沿って配置され、固定部材１０によって葉Ｌの裏面Ｌａに固定されている。第１管２５の端部２６の開口部２６ａは、葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに向かって開口している。なお、第１管２５の端部２６の開口部２６ａは、葉Ｌの裏面Ｌａの一部の領域Ｒに直交（交差）する向きに開口していてもよい。第１管２５の他端部は、第１管２５の内部の各空間が吸引器３０に連通するように接続されている。このように、センサモジュール１Ａは、簡易な構成で、植物Ｐの対象部位の一部の領域Ｒから放出されるガスを適切に検出できる。なお、図４では、第１管２５のみの形態を説明したが、センサモジュール１Ａは、第１管２５と同様の構成を有する１又は複数の管（第２管）を備えていてもよい。

【0056】

［本開示に含まれる形態］
本開示は、以下条項に記載の形態を含む。

【0057】

（条項１）
本開示の一側面に係るセンサモジュールは、植物から放出されるガスが通過可能な第１管と、前記植物の対象部位の一部の領域に対して第１管の端部を固定する固定部材と、前記第１管に接続され、前記第１管内を負圧にする吸引器と、前記第１管に設けられ、前記ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第１センサと、を備える、センサモジュール。

【0058】

条項１に記載のセンサモジュールにおいては、固定部材は、植物の対象部位の一部の領域に対して第１管の端部を固定する。この領域から放出されるガスは、固定部材に固定された第１管内を通過できる。吸引器によって第１管が負圧にされることで、このガスは、葉Ｌの裏面Ｌａから第１管内を通過する。これにより、第１管に設けられた第１センサは、通過するガス内に含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力できる。よって、このセンサモジュールは、固定部材が設けられた植物の対象部位の一部の領域から放出されるガスを適切に検出できる。例えば、センサモジュールは、検出されたガスの情報に基づいて、植物の健康状態を化学的に測ることができる。

【0059】

（条項２）
条項１に記載のセンサモジュールにおいて、前記固定部材には、植物から放出されるガスが通過可能な第１流路が形成され、前記固定部材は、前記植物の対象部位の一部の領域に接着可能な接着面を有し、前記第１管は、前記固定部材に接続し、前記第１流路を通過した前記ガスが通過可能であって、前記吸引器は、前記第１流路及び前記第１管内を負圧にする。

【0060】

条項２に記載のセンサモジュールにおいては、固定部材は、植物の対象部位の一部の領域に接着される。この領域から放出されるガスは、固定部材に形成された第１流路内を通過できる。吸引器によって第１流路及び第１管が負圧にされることで、このガスは、葉Ｌの裏面Ｌａから第１流路を介して第１管内を通過する。これにより、第１管に設けられた第１センサは、通過するガス内に含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力できる。よって、このセンサモジュールは、固定部材が設けられた植物の対象部位の一部の領域から放出されるガスを適切に検出できる。例えば、センサモジュールは、検出されたガスの情報に基づいて、植物の健康状態を化学的に測ることができる。

【0061】

（条項３）
条項２に記載のセンサモジュールにおいて、前記固定部材には、植物から放出されるガスが通過可能であって、前記第１流路とは別の第２流路が形成され、前記第２流路に対応し、前記第１管とは別の第２管をさらに備え、前記吸引器は、前記第２管に接続され、前記第２流路及び前記第２管内を負圧にしていてもよい。このセンサモジュールは、固定部材が接着される領域内における気孔又は細胞等から放出されるガスを、第１流路及び第２流路のそれぞれを介して捕集することができる。よって、このセンサモジュールは、植物の対象部位の一部の領域から放出されるガスを効率的に検出できる。

【0062】

（条項４）
条項３に記載のセンサモジュールは、前記第２管に設けられ、前記ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第２センサをさらに備え、前記第１センサ及び前記第２センサは、同一の対象物質を検出してもよい。この場合、第１管及び第２管において第１センサ及び第２センサによって同一の対象物質が検出される。よって、第１センサ及び第２センサは、第１流路及び第２流路のそれぞれの位置に対応する植物の構成物（例えば、気孔、細胞等）ごとに、同じタイミングで捕集された対象物質の濃度に関する情報を比較できる。

【0063】

（条項５）
条項３に記載のセンサモジュールは、前記第２管に設けられ、前記ガスに含まれる植物由来の対象物質を検出し、検出された対象物質の情報を出力する第２センサをさらに備え、 前記第１センサ及び前記第２センサは、互いに異なる対象物質を検出してもよい。この場合、第１管及び第２管において、第１センサ及び第２センサによって互いに異なる対象物質が検出される。よって、第１管及び第２管は、固定部材が接着された植物の領域から放出されるガスの種類、及び、複数種類のガスの濃度に関する情報をまとめて取得できる。

【0064】

（条項６）
条項１～５の何れか一項に記載のセンサモジュールは、前記第１管に設けられ、前記ガスに含まれる対象物質を通過させ、前記対象物質と異なる対象外物質を前記ガスから除去するフィルタを更に備えてもよい。この場合、対象外物質が除去されることで、第１センサは、固定部材が接着された植物の領域から放出されるガス中の対象物質を高精度に検出できる。

【0065】

（条項７）
条項２～６の何れか一項に記載のセンサモジュールにおいて、前記固定部材の接着面は、粘着により前記植物の対象部位の前記一部の領域に接着してもよい。固定部材が簡易な構成によって植物の対象部位の一部の領域に接着されるため、この領域から放出されるガスを容易に検出できる。

【0066】

（条項８）
条項１～７の何れか一項に記載のセンサモジュールにおいて、前記固定部材及び前記第１管の少なくとも一部は、透光性を有する材料又は透明な材料で構成されていてもよい。この場合、例えば、植物の対象部位が葉である場合に葉における光合成の作用の阻害を抑制できる。また、例えば、植物の対象部位が実である場合に実における色つきが悪くなることを抑制できる。さらに、作業者は、対象部位を確認しながら固定部材を対象部位に固定でき、対象部位又は固定部材の位置を確認しながら第１管を固定できる。

【符号の説明】

【0067】

１，１Ａ…センサモジュール、１０，１５…固定部材、１０ａ…接着面、１１…第１流路、１２…第２流路、２１，２５…第１管、２２…第２管、３０…吸引器、４２…第１センサ、４３…第１フィルタ、５２…第２センサ、５３…第２フィルタ、Ｇ…ガス、Ｌ…葉、Ｐ…植物、Ｒ…領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】