(57)【要約】【課題】味覚情報に基づいて試料に含まれる物質の含有量を簡易に推測できる技術を提供する。【解決手段】物質量評価装置１Ａは、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部４２と、味覚情報と、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得し、味覚情報と演算情報とに基づいて溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部４３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部と、
前記味覚情報と、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得し、前記味覚情報と前記演算情報とに基づいて前記溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部と、
を備える物質量評価装置。
【請求項２】
前記溶液は、土壌を溶媒に混合した土壌溶液であり、
前記土壌の属性に関する入力を受け付ける入力受付部をさらに備え、
前記物質量推測部は、前記溶液に含まれる物質の含有量と前記土壌の属性に関する情報に基づいて前記土壌に含まれる物質の含有量を推測する、
請求項１に記載の物質量評価装置。
【請求項３】
前記演算情報は、前記物質の含有量からなる目的変数と前記味覚要素からなる説明変数との関係を示す回帰式を含む、
請求項１に記載の物質量評価装置。
【請求項４】
前記物質量推測部は、前記味覚情報と前記回帰式とに基づいて前記物質の含有量を推測する、
請求項３に記載の物質量評価装置。
【請求項５】
栽培する作物に関する入力を受け付ける入力受付部をさらに備え、
前記物質量推測部は前記作物を良好に育てる目安となる推奨含有量をさらに取得し、前記推奨含有量を示す情報と推測して得た前記物質の含有量を示す情報とを重畳して表示部に表示する、
請求項１に記載の物質量評価装置。
【請求項６】
前記溶液は、土壌を溶媒に混合した土壌溶液である、
請求項１に記載の物質量評価装置。
【請求項７】
前記溶液は、土壌と溶媒とが所定の比率で混合された溶液を撹拌し、撹拌された前記溶液を濾過および／または遠心分離して得た上澄み液である、
請求項１に記載の物質量評価装置。
【請求項８】
前記味覚情報は、甘味、苦味、酸味、塩味および旨味からなる群から選択される少なくとも一つの味覚要素の大きさを示す情報である、
請求項１に記載の物質量評価装置。
【請求項９】
前記溶液は、土壌を溶媒に混合した土壌溶液であり、
前記味覚情報は、味覚センサによって計測される、
請求項８に記載の物質量評価装置。
【請求項１０】
前記物質の含有量は、アンモニア態窒素、硝酸態窒素、リン酸、カリ、苦土、鉄、マンガン、石灰および塩分からなる群から選択される少なくとも一つの物質の含有量である、
請求項１に記載の物質量評価装置。
【請求項１１】
溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部と、
前記溶液の味覚要素以外の情報を示す非味覚情報を受け付ける入力受付部と、
前記味覚情報と、前記非味覚情報と、前記味覚要素の大きさおよび前記非味覚情報の組み合わせに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得し、前記味覚情報と前記非味覚情報と前記演算情報とに基づいて前記溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部と、
を備える物質量評価装置。
【請求項１２】
前記溶液は、土壌を溶媒に混合した土壌溶液であり、
前記非味覚情報は、前記土壌溶液に関するｐＨ、導電率、Ｂｒｉｘ、糖酸度、色、透明度および粘度と、前記土壌に関する土質、粒径、体積含水率、微生物叢、採取日時および天候情報と、前記土壌にて栽培中の作物の生育情報と、を含む群から選択される少なくとも１つの非味覚要素に関する情報である、
請求項１１に記載の物質量評価装置。
【請求項１３】
前記演算情報は、前記物質の含有量からなる目的変数と前記味覚要素および前記非味覚要素からなる説明変数との関係を示す回帰式を含む、
請求項１２に記載の物質量評価装置。
【請求項１４】
前記物質量推測部は、前記味覚情報と前記非味覚情報と前記回帰式とに基づいて前記物質の含有量を推測する、
請求項１３に記載の物質量評価装置。
【請求項１５】
少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報が記録された記録部と、
前記演算情報を送信する第１通信部と、
を備えるサーバと、
溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部と、
前記演算情報を受信する第２通信部と、
前記味覚情報と前記演算情報とを取得し、前記味覚情報と前記演算情報とに基づいて前記溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部と、
を備える物質量評価装置と、
を備える物質量評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、味覚情報に基づいて成分の量を評価する物質量評価装置および物質量評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
精密農業では、農地の土壌中の養分状態が把握され、土壌の養分量が肥料や堆肥の施肥等により適切に調整されて管理される必要がある。土壌の養分量を分析する方法として、化学薬品を用いた呈色検定試験により化学的に分析調査する方法がある。しかしながら、化学薬品の使用は専門知識を要し作業が煩雑であることから、化学的に土壌を分析する手法の活用は限定的であった。
【０００３】
ところで、一部の農家は、土壌の状態を匂いや味で把握することがある。つまり、一部の農家は、化学的に土壌を分析する代わりに、嗅覚や味覚によって土壌の状態を判断していると考えられる。土壌の状態は、例えば、土壌に含まれる元素や分子の含有量と対応する。このように、人間の五感に基づいて物質の情報を得ることが従来行われている。
【０００４】
特許文献１には、測定した味覚情報を用いて、非可食性物質をグルーピングし、カロリー測定結果と合わせて、非可食性物質を特定する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、味覚センサユニットを用いて、電気信号を測定し応答パターンを分析することにより、異なる濃さの２種の塩を区別する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９７２３３号公報
【特許文献２】特開２００９−２９２７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、味覚情報が非可食性物質のグルーピングに用いられるものの、味覚情報に基づいて非可食性物質の元素の含有量を推測することは困難である。
【０００８】
また、特許文献２に記載された方法では、単一の味覚要素の応答パターンにより、塩の種類を区別することは可能であるものの、各塩の含有量および他の元素の含有量を推測することはできない。
【０００９】
本開示は、上記の点に鑑みてなされたものであり、味覚情報に基づいて試料に含まれる物質の含有量を簡易に推測できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、代表的な発明の一つとして、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部と、前記味覚情報と、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得し、前記味覚情報と前記演算情報とに基づいて前記溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部と、を備える物質量評価装置を提供する。
【００１１】
さらに、代表的な発明の別の一つとして、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部と、前記溶液の味覚要素以外の情報を示す非味覚情報を受け付ける入力受付部と、前記味覚情報と、前記非味覚情報と、前記味覚要素の大きさおよび前記非味覚情報の組み合わせに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得し、前記味覚情報と前記非味覚情報と前記演算情報とに基づいて前記溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部と、を備える物質量評価装置を提供する。
【００１２】
代表的な発明の別の一つとして、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報が記録された記録部と、前記演算情報を送信する第１通信部と、を備えるサーバと、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部と、前記演算情報を受信する第２通信部と、前記味覚情報と前記演算情報とを取得し、前記味覚情報と前記演算情報とに基づいて前記溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部と、を備える物質量評価装置と、を備える物質量評価システムを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、味覚情報に基づいて試料に含まれる物質の含有量を簡易に推測できる。上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る物質量評価装置の構成を概略的に示した図である。
【図２】土壌に含有される物質と味覚要素の大きさとの関係性を示す表である。
【図３】物質量推測部が表示部に表示する画面の例を示す図である。
【図４】土壌に含まれる物質の含有量と推奨含有量とを重畳して表示したグラフの例である。
【図５】複数の土壌に関する情報と推奨含有量とが重畳して表示されたグラフの例である。
【図６】実施例１の物質量評価装置が実行する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施例２に係る物質量評価装置とサーバとを備える物質量評価システムの構成図である。
【図８】実施例３に係る物質量評価装置とサーバと前処理部とを備える物質量評価システムの構成図である。
【図９】土壌に含有される物質の含有量と味覚要素および非味覚要素の大きさとの関係性を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本開示の実施例を説明する。なお、本開示の実施例は、後述する実施例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。また、後述する各実施例の説明に使用する各図の対応部分には同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００１６】
以下の説明では、土壌を分析対象の例として物質量評価装置を説明するが、物質量評価装置は血液や生理溶液などに含まれる物質の含有量を推測する用途に用いることも可能である。また、物質量推測部が「推測する」とは、演算によって物質の含有量を算出することを意味する。
【００１７】
＜実施例１＞
[物質量評価装置の構成]
図１は、実施例１に係る物質量評価装置１Ａの概略的な構成図である。物質量評価装置１Ａは、記録部１、入力装置２、前処理部３、制御部４および表示部５を備える。
【００１８】
記録部１は、例えば、データを一時的に記録するＲＡＭ（Random Access Memory）、制御部４が実行するプログラムが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）およびデータを格納するＳＳＤ（Solid State Drive）を含む。
【００１９】
ＳＳＤには、例えば、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報が記憶されている。演算情報は、物質量評価装置１Ａの使用に先立って予め作成するデータベースである。また、ＳＳＤには、作物を良好に育てる目安となる推奨含有量が記憶されてもよい。推奨含有量は、作物が良好に育つために必要な土壌に含まれるべき物質の含有量を示す値であり、作物ごとに必要な物質の量が記録されている。
【００２０】
入力装置２は、例えば、キーボード、マウスおよびタッチパネルで構成される。ユーザは、入力装置２を用いて、土壌の属性および土壌と混合する溶媒の情報を入力することができる。土壌の属性とは、例えば、土壌の種類、名称、計測条件、採土日時および当該土壌で栽培する予定の作物名である。
【００２１】
前処理部３は、採取した土壌を用いて味覚要素の大きさの計測に適した溶液を調製する。前処理部３による調整方法は、上記演算情報を作成する際に使用した土壌の処理方法と同じ処理方法であることが好ましい。計測に用いる溶液は、例えば、採取した土壌を計量して所定の組成比で土壌と溶媒とを混合して得た土壌溶液である。上記所定の組成比とは、例えば、センサの計測精度が高くなる比率を指す。
【００２２】
計測に用いる溶液は、上記土壌溶液を撹拌し、撹拌された当該溶液を濾過および／または遠心分離して得た上澄み液であってもよい。上澄み液を計測に利用した場合、味覚センサの劣化を防止することができる。
【００２３】
また、前処理部３は、例えば、味覚分析装置を用いて上記土壌溶液から各味覚要素の大きさを計測する。味覚要素の大きさは、例えば、味覚センサが取得する電気信号の強度を所定の単位で規格化した値である。前処理部３は、取得した土壌溶液の味覚要素の大きさを出力する。なお、前処理部３は、例えば、入力装置２によって予め入力された種類の味覚要素の大きさのみを計測してもよい。前処理部３は、例えば、生化学自動分析装置において前処理部として用いられている簡易遠心分離機や、周知の味覚分析装置を含む。
【００２４】
制御部４は、記録部１に記録されたプログラムを実行することによって、入力受付部４１、味覚情報受付部４２および物質量推測部４３として機能する。
【００２５】
入力受付部４１は、入力装置２を介してユーザによって入力されたデータを記録部１に記録する。上述のとおり、入力受付部４１は、例えば、ユーザによる土壌の属性および栽培する作物に関する入力を受け付ける。
【００２６】
味覚情報受付部４２は、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける。味覚情報受付部４２は、前処理部３が出力する信号を受信して上記味覚情報を取得してもよいし、入力装置２を介してユーザによって入力された味覚情報を記録部１から取得してもよい。味覚情報受付部４２は、例えば、前処理部３から味覚情報を取得した場合、当該味覚情報を記録部１に記録する。また、味覚情報受付部４２は、取得した味覚情報を物質量推測部４３に通知する。
【００２７】
物質量推測部４３は、味覚情報受付部４２から取得した味覚情報と、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得し、味覚情報と当該演算情報とに基づいて溶液に含まれる物質の含有量を推測する。物質量推測部４３は、例えば、上記演算情報を記録部１から取得する。演算情報は、後に説明する回帰式を含む。物質量推測部４３は、例えば、味覚情報と上記回帰式とに基づいて物質の含有量を推測する。
【００２８】
図２は、土壌溶液に含有される物質と味覚要素の大きさとの関係性を示す表である。具体的には、図２には、物質の含有量からなる目的変数と味覚要素からなる説明変数との関係を示す回帰式の係数が記載されている。図２に示した例では、目的変数として、窒素、リン、カリ、苦土、石灰等の元素または物質名が記載され、説明変数として、酸味、塩味、旨味、苦味雑味および渋味刺激が記載されている。
【００２９】
回帰式の例を、下記の数式に示す。
<元素量> = ａ * <酸味> ＋ b * <塩味> ＋ c * <旨味> ＋ d * <苦味雑味> ＋ e * <渋味刺激>＋ｆ
または、
<元素量> = ａ * log<酸味> ＋ b * log <塩味> ＋ c * log<旨味> ＋d * log<苦味雑味> ＋ 
e * log<渋味刺激>＋ｆ
ここで、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、eおよびｆの係数と定数とが図２に示された表に記載された値である。回帰式の係数は、例えば、既知の手法で土壌に含まれる物質の含有量と味覚要素の大きさを計測し、収集したデータに基づいて回帰分析することによって統計的に予め算出する。なお、回帰式は必ずしも上に例示した1次式に限られるものではない。
【００３０】
図２に記載された例では、酸味、塩味、旨味、苦味雑味および渋味刺激の大きさを説明変数とする場合の例を示したが、説明変数は５つの基本味覚要素の中から選択される少なくとも一つの味覚要素の大きさであってもよい。つまり、回帰式の係数を示す表の列は、例えば、２列のものもあれば４列のものもある。また、目的変数の例として、上記窒素、リン、カリ、苦土、石灰の他に、アンモニア態窒素、硝酸態窒素、リン酸、鉄、マンガン、および塩分の含有量がある。
【００３１】
上記演算情報には、例えば、土壌溶液に含まれる物質の含有量と土壌に含まれる物質の含有量とが土質ごとに対応づけられた表が含まれる。土壌に含まれる物質の含有量とは、例えば、乾燥状態での単位グラム量の土壌に含まれる物質の含有量である。
【００３２】
物質量推測部４３は、土壌溶液に含まれる物質の含有量と土壌の属性に関する情報に基づいて土壌に含まれる物質の含有量を推測することもできる。土壌の属性とは、例えば、土質に関する情報であり、物質量推測部４３は、入力受付部４１が記録した土質を参照して、土壌溶液に含まれる物質の含有量の推測結果を利用して土壌に含まれる物質の含有量を推測する。
【００３３】
物質量推測部４３は、推測結果である物質の含有量を表示部５に表示する。また、物質量推測部４３は、推測結果を外部記録媒体に送信することもできる。
【００３４】
図３は、物質量推測部４３が表示部５に表示する画面の例を示す図である。図３に示した画面の例では、入力データテーブルと、出力データテーブルと、メッセージ表示エリアと、情報入力ボタンと、味覚計測ボタンと、データベース(ＤＢ)選択ボタンと、ＤＢ作成ボタンと、条件設定ボタンと、解析実行ボタンと、グラフ描画ボタンと、保存ボタンと、キャンセルボタンとを含む。
【００３５】
入力データテーブルは、味覚情報受付部４２が受け付けた、味覚要素のデータを土壌ごとに一覧で表示する。
出力データテーブルは、物質量推測部４３が推測した、物質の含有量の推測結果を土壌ごとに一覧で表示する。
メッセージ表示エリアは、物質量評価装置１Ａの操作および処理に関するメッセージ等が適宜表示する。
情報入力ボタンは、クリックされた場合に、採取した土壌の情報を入力する入力画面に表示画面を遷移させる。
味覚計測ボタンは、クリックされた場合に、前処理部３を稼働させて味覚要素を計測させる。味覚計測ボタンは、計測済みの味覚要素データを選択する画面を表示部５に表示させてもよい。
ＤＢ選択ボタンは、クリックされた場合に、土壌の種類および／または味覚要素の内容に応じたデータベースを選択する画面を表示部５に表示させる。
ＤＢ作成ボタンは、クリックされた場合に、土壌の種類および／または味覚要素の内容に応じたデータベースを作成する画面を表示部５に表示させる。
条件設定ボタンは、クリックされた場合に、味覚要素の計測条件および／または物質含有量の推定条件を設定する画面を表示部５に表示させる。
グラフ描画ボタンは、クリックされた場合に、入力データテーブルまたは出力データテーブルの表データを、例えば、レーダーチャート形式または棒グラフ形式で描画することができる。
保存ボタンをクリックすると、出力データテーブルを記録部に記憶することができる。
キャンセルボタンは、クリックされた場合に、既に実行された演算処理をキャンセルし、メモリを演算処理前の状態に戻す。
【００３６】
このように表示部５には複数の情報と複数の動作指示ボタンが表示される。表示部５に表示された上記インターフェースは一例であって上記項目に限定されない。例えば、表示部５には、数値の推定信用度を示す２次的な情報が表示されてもよい。なお、上記の演算処理は、例えば、制御部４がプログラムを読み込むことによって実行される。
【００３７】
物質量推測部４３は、作物を良好に育てる目安となる推奨含有量を取得し、推奨含有量を示す情報と推測して得た物質の含有量を示す情報とを重畳して表示部５に表示してもよい。
【００３８】
図４は、土壌に含まれる物質の含有量と推奨含有量とが重畳して表示されたグラフの例である。このグラフでは、灰色に着色した領域は、土壌中の物質量が好ましい範囲内にあることを意味する。図４では、栽培しようとしている作物がきゅうりである場合の推奨含有量が示されている。図４に示された例では、土壌にはきゅうりを育てる上で十分な鉄が含まれているものの、石灰が不足していることが読み取れる。ユーザは、この情報に基づいて、施肥計画および栽培計画を立案することができる。
【００３９】
図５は、複数の土壌に関する情報と推奨含有量とが重畳して表示されたグラフの例である。図５に示された例では、土壌Ａ、ＢおよびＣそれぞれの物質含有量ときゅうりの推奨含有量とが合わせて表示されている。ユーザは、図５に示されたグラフを表示することによって、複数の土壌データの中から作物の栽培に適した土壌を知ることができる。例えば、図５に示されたグラフの場合、ユーザは推奨含有量からの乖離が少ない土壌Ａがきゅうりの栽培に適していると判断できる。
【００４０】
[物質量評価装置の処理のフロー]
図６は、実施例１の物質量評価装置１Ａが実行する処理を説明するためのフローチャートである。まず、入力受付部４１がユーザによる土壌情報の入力を受け付ける（Ｓ６０１）。続いて、味覚情報受付部４２が前処理部３から味覚情報を取得する（Ｓ６０２）。そして、物質量推測部４３が味覚情報から物質含有量を算出するための演算情報を記録部１から取得する（Ｓ６０３）。続いて、物質量推測部４３が味覚情報に含まれる数値を演算情報に含まれる算出手段で処理して、土壌に含まれる物質の含有量を推測する（Ｓ６０４）。そして、物質量推測部４３が推測結果を表示部５に表示する（Ｓ６０５）。
【００４１】
＜実施例２＞
実施例１に係る物質量評価装置１Ａでは、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報は自身が備える記録部１に記録されていた。これに対して、実施例２に係る物質量評価装置１Ｂでは、上記演算情報は通信可能に接続されたサーバ内の記録部に記録されている。
【００４２】
図７は、実施例２に係る物質量評価装置１Ｂとサーバ６とを備える物質量評価システムの構成図である。サーバ６は、記録部６１と第１通信部６２を備える。記録部６１には、上記演算情報が記録されている。また、物質量評価装置１Ｂは、実施例１の構成にさらに第２通信部７が追加された構成である。物質量評価装置１Ｂとサーバ６とは互いに有線または無線によって通信する。実施例２に係る物質量評価装置１Ｂでは、物質量推測部４３が、第２通信部７を介してサーバ６から上記演算情報を取得する。
【００４３】
このような構成にすることによって、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報をサーバ６に集約することができる。その結果、物質量評価装置１Ｂは、例えば、アップデートされた最新の演算情報に基づいて、土壌が含む物質の含有量を推定することができる。
【００４４】
＜実施例３＞
実施例２に係る物質量評価装置１Ｂは、前処理部３を備えていた。これに対して、実施例３に係る物質量評価装置１Ｃでは、有線または無線によって通信可能に接続された前処理部３から、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を第２通信部７を介して取得する。
【００４５】
図８は、実施例３に係る物質量評価装置１Ｃとサーバ６と前処理部８とを備える物質量評価システムの構成図である。前処理部８は第３通信部８１を備え、物質量評価装置１Ｃが備える第２通信部７とデータを送受信する。物質量評価装置１Ｃの物質量推測部４３は、第２通信部７を介して、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報と、少なくとも一つの味覚要素の大きさに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得する。
【００４６】
このようにすると、物質量評価装置１Ｃは構成が簡素になり安価に製造することができる。物質量評価装置１Ｃは、例えば、モバイルフォンであってもよい。また、ベンダーは物質量評価装置１Ｃとサーバ６とを所有し、前処理部８を所有する複数の地域の農家から土壌の味覚情報を収集することができる。
【００４７】
＜変形例＞
実施例１〜３の物質量評価装置１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、味覚要素の大きさに基づいて溶液に含まれる物質の含有量を推定した。物質量評価装置１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報と、溶液の味覚要素以外の情報を示す非味覚情報と、に基づいて溶液に含まれる物質の含有量を推測してもよい。
【００４８】
その場合、入力受付部４１は、溶液の味覚要素以外の情報を示す非味覚情報を受け付ける。非味覚情報は、例えば、土壌溶液に関するｐＨ、導電率、Ｂｒｉｘ、糖酸度、色、透明度および粘度と、土壌に関する土質、粒径、体積含水率、微生物叢、採取日時および天候情報と、土壌にて栽培中の作物の生育情報と、を含む群から選択される少なくとも１つの非味覚要素に関する情報である。なお、非味覚情報は、前処理部内に非味覚情報を計測するための計測装置または計測システムを設置することによって、前処理部から取得してもよい。また、非味覚要素は、例えば、国の行政機関など適切な主体が公表している土壌診断基準に沿って計測される。
【００４９】
また、記録部には、味覚情報と、非味覚情報と、味覚要素の大きさおよび非味覚情報の組み合わせとから元素の含有量を算出するための演算情報とが記録されている。演算情報は、物質の含有量からなる目的変数と味覚要素および非味覚要素からなる説明変数との関係を示す回帰式を含む。
【００５０】
図９は、土壌に含有される物質の含有量と味覚要素および非味覚要素の大きさとの関係性を示す表である。具体的には、図９には、物質の含有量からなる目的変数と味覚要素および非味覚要素からなる説明変数との関係を示す回帰式の係数が記載されている。図９に示した例では、目的変数として、窒素、リン、カリ、苦土、石灰等の元素または物質名が記載され、味覚要素の説明変数として、酸味、塩味、旨味、苦味雑味および渋味刺激が記載され、非味覚要素の説明変数として、ｐＨおよび導電率が記載されている。
【００５１】
回帰式の例を、下記の数式に示す。
<元素量> = ａ * <酸味量> ＋ b * <塩味> ＋ c * <旨味> ＋ d * <苦味雑味> ＋ e * <渋味刺激> ＋ ｘ * <ｐＨ> ＋ ｙ * <導電率> ＋ f
または、
<元素量> = ａ * log<酸味量> ＋ b * log <塩味> ＋ c * log<旨味> ＋ d * log<苦味雑味> ＋ e * log<渋味刺激> ＋ ｘ* log<ｐＨ> ＋ ｙ * log<導電率> ＋f
ここで、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、e、ｆ、ｘおよびｙの係数と定数とが図２に示された表に記載された値である。なお、回帰式は必ずしも上に例示した1次式に限られるものではない。
【００５２】
図９に記載された例では、酸味、塩味、旨味、苦味雑味および渋味刺激の大きさを味覚要素を示す説明変数とする場合の例を示したが、説明変数は５つの基本味覚要素の中から選択される少なくとも一つの味覚要素の大きさであってもよい。
【００５３】
また、非味覚要素を示す説明変数として、上記ｐＨおよび導電率の他に、Ｂｒｉｘ、糖酸度、色、透明度および粘度と、土壌に関する土質、粒径、体積含水率、微生物叢、採取日時および天候情報と、土壌にて栽培中の作物の生育情報とがある。
【００５４】
また、目的変数の例として、上記窒素、リン、カリ、苦土、石灰の他に、アンモニア態窒素、硝酸態窒素、リン酸、鉄、マンガン、および塩分の含有量がある。つまり、回帰式の係数を示す表の行数および列数は様々である。
【００５５】
物質量推測部４３は、味覚情報と、非味覚情報と、味覚要素の大きさおよび非味覚情報の組み合わせとから元素の含有量を算出するための演算情報と、を取得し、味覚情報と非味覚情報と演算情報とに基づいて溶液に含まれる物質の含有量を推測する。具体的には、物質量推測部４３は、味覚情報と非味覚情報と回帰式とに基づいて物質の含有量を推測する。
【００５６】
上記のように土壌の非味覚要素に関する情報をさらに用いた場合、土壌の味覚情報のみを利用した場合に比べて、より精度の高い物質の含有量情報を提供することが可能となる。
【００５７】
[物質量評価装置が奏する効果]
上記のとおり、本開示の物質量評価装置１Ａは、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部４２と、味覚情報と、複数の味覚要素の大きさの組み合わせとから元素の含有量を算出するための演算情報と、を取得し、味覚情報と演算情報とに基づいて溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部４３と、を備える。
【００５８】
上記構成を有する物質量評価装置１Ａは、味覚情報に基づいて試料に含まれる物質の含有量を簡易に推測できる。特に試薬を用いない分析手法であるため、高度な知識を必要とせず環境に負担をかけずに物質の含有量を推測できる。また、土壌中の養分情報、例えば植物の生育に必要な３主要元素（窒素、リン、カリ）をはじめ、カルシウム、マグネシウム、硫黄の中量元素と、鉄、マンガン、銅、亜鉛、ニッケル、モリブデン、ホウ素、塩素の微量元素等の含有量を推定することが可能となる。
【００５９】
物質量評価装置１Ａは、土壌の属性に関する入力を受け付ける入力受付部４１をさらに備え、
物質量推測部４３は、溶液に含まれる物質の含有量と土壌の属性に関する情報に基づいて土壌に含まれる物質の含有量を推測してもよい。このようにすると、ユーザは、土壌溶液を調製する際に使用した溶媒の種類にかかわらず、土壌自体に含まれる物質の含有量を直接知ることができる。
【００６０】
上記溶液は、例えば、土壌を溶媒に混合した土壌溶液である。この場合、土壌溶液に含まれる物質の含有量を推測するため、例えば、作物の栽培をするために適した施肥計画を立案することができる。
【００６１】
上記溶液は、土壌と溶媒とが所定の比率で混合された溶液を撹拌し、撹拌された溶液を濾過および／または遠心分離して得た上澄み液であってもよい。この場合、味覚要素の大きさを測定する味覚分析装置が備える味覚センサの劣化を防止することができる。
【００６２】
上記味覚情報は、例えば、甘味、苦味、酸味、塩味および旨味からなる群から選択される少なくとも一つの味覚要素の大きさを示す情報である。この場合、物質量評価装置１Ａは、基本味覚要素の大きさに基づいて、試料に含まれる物質の含有量を推測することができる。そのため、味覚分析装置を安価なものにすることができる。
【００６３】
上記溶液は、例えば、土壌を溶媒に混合した土壌溶液であり、味覚情報は、味覚センサによって計測されてもよい。この場合、土壌に含まれる物質の含有量を、味覚要素の大きさに関する情報を手入力することなく簡単な手順で推測することができる。
【００６４】
上記物質の含有量は、例えば、アンモニア態窒素、硝酸態窒素、リン酸、カリ、苦土、鉄、マンガン、石灰および塩分からなる群から選択される少なくとも一つの物質の含有量である。この場合、推測する物質の含有量が土壌に含まれる典型的な物質であるため、十分に大きなデータを用いて精度よく物質の含有量を推測することができる。
【００６５】
上記演算情報は、例えば、物質の含有量からなる目的変数と味覚要素からなる説明変数との関係を示す回帰式を含む。この場合、物質量評価装置１Ａは、統計的な根拠に基づいた推測をすることができる。
【００６６】
物質量推測部４３は、味覚情報と回帰式とに基づいて物質の含有量を推測してもよい。この場合、物質量評価装置１Ａは、統計的手法のみによって物質の含有量を推測するため、その推測の信頼度等も算出することができる。
【００６７】
物質量評価装置１Ａは、例えば、栽培する作物に関する入力を受け付ける入力受付部をさらに備え、物質量推測部４３は作物を良好に育てる目安となる推奨含有量をさらに取得し、推奨含有量を示す情報と推測して得た物質の含有量を示す情報とを重畳して表示部に表示する。このようにすると、ユーザは、試料の土壌が目的の作物を栽培するのに適した土壌であるか否かを確認しやすくなる。
【００６８】
物質量評価装置１Ａは、溶液の味覚要素の大きさを示す味覚情報を受け付ける味覚情報受付部４２と、溶液の味覚要素以外の情報を示す非味覚情報を受け付ける入力受付部４１と、味覚情報と、非味覚情報と、味覚要素の大きさおよび非味覚情報の組み合わせに基づいて物質の含有量を算出する際に用いる演算情報と、を取得し、味覚情報と非味覚情報と演算情報とに基づいて溶液に含まれる物質の含有量を推測する物質量推測部４３と、を備えてもよい。このようにすると、物質量評価装置１Ａは、非味覚要素に関する情報にも基づいて物質の含有量を推測するため、推測の信頼性が向上する。
【００６９】
上記溶液は、土壌を溶媒に混合した土壌溶液であり、上記非味覚情報は、前記土壌溶液に関するｐＨ、導電率、Ｂｒｉｘ、糖酸度、色、透明度および粘度と、前記土壌に関する土質、粒径、体積含水率、微生物叢、採取日時および天候情報と、前記土壌にて栽培中の作物の生育情報と、を含む群から選択される少なくとも１つの非味覚要素に関する情報であってもよい。この場合、比較的入手が容易な非味覚情報のデータを利用して物質の含有量を推測するため、推測の信頼性が向上する。
【００７０】
上記演算情報は、例えば、物質の含有量からなる目的変数と味覚要素および非味覚要素からなる説明変数との関係を示す回帰式を含む。この場合、物質量評価装置１Ａは、統計的な根拠に基づいた推測をすることができる。
【００７１】
物質量推測部４３は、味覚情報と非味覚情報と回帰式とに基づいて物質の含有量を推測してもよい。この場合、物質量評価装置１Ａは、統計的手法のみによって物質の含有量を推測するため、その推測の信頼度等も算出することができる。
【００７２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【００７３】
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００７４】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【符号の説明】
【００７５】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…物質量評価装置、２…入力装置、３…前処理部、４…制御部、
４１…入力受付部、４２…味覚情報受付部、４３…物質量推測部、５…表示部、
６…サーバ、６１…記録部、６２…第１通信部、７…第２通信部、
８…前処理部、８１…第３通信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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