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公開番号2024120853
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2024008402
出願日2024-01-24
発明の名称遮光資材の評価方法、遮光資材の評価指標推定方法、及び直達指数測定装置
出願人国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構,公立大学法人滋賀県立大学
代理人個人,個人
主分類G01W 1/12 20060101AFI20240829BHJP(測定;試験)
要約【課題】異なる遮光資材同士の直達光率や散乱光率を比較評価できる遮光資材の評価方法、遮光資材の間隙率から直達光率や散乱光率を推定できる遮光資材の評価指標推定方法、遮光資材の明度から直達光率や散乱光率を推定できる遮光資材の評価指標推定方法、遮光資材の評価に用いることができる直達指数測定装置を提供すること。
【解決手段】同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置10を用いて測定し、測定された資材無直達光率に対する、測定された資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、直達指数を遮光資材の評価指標に用い、評価対象遮光資材についての評価資材間隙率及び評価資材明度を特定し、特定された評価資材間隙率及び評価資材明度からそれぞれの関係式を用いて評価対象遮光資材についての直達指数を推定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、前記遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置を用いて測定し、
測定された前記資材無直達光率に対する、測定された前記資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、
前記直達指数を前記遮光資材の評価指標に用いる
ことを特徴とする遮光資材の評価方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、前記遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置を用いて測定し、
測定された前記資材無直達光率に対する、測定された前記資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、
間隙率が異なる複数の前記遮光資材から得られる前記直達指数と前記間隙率との関係式を用いて、評価対象遮光資材の前記直達指数を推定する遮光資材の評価指標推定方法であって、
前記評価対象遮光資材についての評価資材間隙率を特定し、
特定された前記評価資材間隙率から前記関係式を用いて前記評価対象遮光資材についての前記直達指数を推定する
ことを特徴とする遮光資材の評価指標推定方法。
【請求項３】
同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、前記遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置を用いて測定し、
測定された前記資材無直達光率に対する、測定された前記資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、
明度が異なる複数の前記遮光資材から得られる前記直達指数と前記明度との関係式を用いて、評価対象遮光資材の前記直達指数を推定する遮光資材の評価指標推定方法であって、
前記評価対象遮光資材についての評価資材明度を特定し、
特定された前記評価資材明度から前記関係式を用いて前記評価対象遮光資材についての前記直達指数を推定する
ことを特徴とする遮光資材の評価指標推定方法。
【請求項４】
請求項１に記載の遮光資材の評価方法に用いる直達指数測定装置であって、
前記遮光資材を用いない場合での散乱光と直達光とを測定する第１日射計と、
前記遮光資材を用いない場合での前記直達光を遮蔽する第１遮蔽部材と、
前記第１遮蔽部材によって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材を用いない場合での前記散乱光を測定する第２日射計と、
前記遮光資材を用いた場合での前記散乱光と前記直達光とを測定する第３日射計と、
前記遮光資材を用いた場合での前記直達光を遮蔽する第２遮蔽部材と、
前記第２遮蔽部材によって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材を用いた場合での前記散乱光を測定する第４日射計と
を備え、
前記第１日射計の設置面、前記第２日射計の設置面、前記第３日射計の設置面、及び前記第４日射計の設置面を平行とした
ことを特徴とする直達指数測定装置。
【請求項５】
同一時間帯における、前記第１日射計で計測される第１日射量、前記第２日射計で計測される第２日射量、前記第３日射計で計測される第３日射量、及び前記第４日射計で計測される第４日射量を記憶し、
前記第１日射量、前記第２日射量、前記第３日射量、及び前記第４日射量から前記直達指数を算出し、
算出される前記直達指数を表示する
ことを特徴とする請求項４に記載の直達指数測定装置。
【請求項６】
遮光資材を用いない場合での散乱光と直達光とを測定する第１日射計と、
前記遮光資材を用いない場合での前記直達光を遮蔽する第１遮蔽部材と、
前記第１遮蔽部材によって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材を用いない場合での前記散乱光を測定する第２日射計と、
前記遮光資材を用いた場合での前記散乱光と前記直達光とを測定する第３日射計と、
前記遮光資材を用いた場合での前記直達光を遮蔽する第２遮蔽部材と、
前記第２遮蔽部材によって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材を用いた場合での前記散乱光を測定する第４日射計と
を備え、
前記第１日射計で計測される第１日射量及び前記第２日射計で計測される第２日射量から前記遮光資材を用いない場合の資材無直達光率を算出し、
前記第３日射計で計測される第３日射量及び前記第４日射計で計測される第４日射量から前記遮光資材を用いた場合の資材有直達光率を算出し、
前記資材無直達光率及び前記資材有直達光率から直達指数を算出する
ことを特徴とする直達指数測定装置。
【請求項７】
前記遮光資材を用いない場合の前記資材無直達光率を測定する資材無用測定筐体と、
前記遮光資材を用いた場合の前記資材有直達光率を測定する資材有用測定筐体と、
を有し、
前記資材無用測定筐体には、前記第１日射計、前記第１遮蔽部材、及び前記第２日射計を配置し、
前記資材有用測定筐体には、前記第３日射計、前記第２遮蔽部材、及び前記第４日射計を配置した
ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の直達指数測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光資材が光成分（直達光率・散乱光率）に与える影響を、測定時の気象条件に左右されずに評価できる遮光資材の評価方法、遮光資材の評価指標推定方法、及び直達指数測定装置に関する。
続きを表示（約 5,300 文字）【背景技術】
【０００２】
遮光資材や遮光用塗布剤の性能は、「遮光率」として提示されている。しかし、各資材メーカーのカタログ表示は、メーカー独自の基準を用いており、遮光性能を定量的に評価する指標が存在しない。
園芸施設では、気候変動による気温の上昇、豪雨の頻発、長雨傾向などにより、厳しい労働環境、栽培環境となっており、特に夏季から初秋にかけて野菜の価格が高騰している。このような環境下で、収益向上のため夏季栽培の技術開発が求められている。
ところで、直達光や散乱光という概念が近年注目されている。散乱光の割合が高いと、光がハウス全体に広がることで、施設部材や植物体の影ができにくくなり、光合成量が増加し、生育のばらつきが減少する。午前中の急激な温度上昇を抑制することができれば、葉焼けや高温障害を回避することができる。
なお、特許文献１には、環境光の成分比（比情報）を算出することが記載され、特許文献２には、直達光と散乱光との比と基準値との比較結果に基づいて天候を検出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１５６２８２号公報
特許第６６５５８０２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、遮光資材や遮光用塗布剤は、直達光や散乱光についての評価指標がない。
直達光や散乱光を測定する装置はあるが、同じ遮光資材であっても気象条件が異なれば測定値が変わってしまう。従って、遮光資材の製品同士の性能比較ができない。
図１は本発明の遮光資材の評価方法の基本概念を示す説明図である。
資材Ａと資材Ｂとは遮光率が同じ資材である。
図１（ａ）は、農業用ポリオレフィン系フィルムに資材Ａ又は資材Ｂを被覆して測定した直達光率を示している。資材Ａは晴れの日、資材Ｂは曇りの日に測定した場合を想定している。資材Ａの直達光率が資材Ｂの直達光率よりも高くなっているが、測定日の天候が異なるため、図１（ａ）から資材Ｂが資材Ａよりも散乱光率が高いとは必ずしも言えない。
図１（ｂ）は、同一気象条件の下で測定された資材無直達光率に対する資材有直達光率が一次関数の回帰式で表せると仮定した場合の概念を示している。
資材Ａは、資材有直達光率が０．５であるが、仮に同時測定における資材無直達光率が０．９であり、資材Ｂは、資材有直達光率が０．３であるが、仮に同時測定における資材無直達光率が０．４であったとし、資材無直達光率に対する資材有直達光率が一次関数の回帰式で表せると仮定すると、図１（ｂ）に示す直線となり、資材Ｂについては、資材Ａと同一条件（資材無直達光率が０．９）では、資材Ａの直達光率０．５よりも高い直達光率になると推測できる。
すなわち、資材Ａの傾きが資材Ｂよりも小さいため、資材Ａが資材Ｂよりも散乱光率が高いと判断できる。
なお、図１（ｂ）では、資材による直達光率への影響がゼロの場合には、横軸１．０、縦軸１．０の４５度の角度の直線となる。従って、直線の傾きが小さくなるほど、直達光率は低く散乱光率は高くなる。
【０００５】
本発明は、異なる遮光資材同士の直達光率や散乱光率を比較評価できる遮光資材の評価方法を提供することを目的とする。
また本発明は、遮光資材の間隙率から直達光率や散乱光率を推定できる遮光資材の評価指標推定方法を提供することを目的とする。
また本発明は、遮光資材の明度から直達光率や散乱光率を推定できる遮光資材の評価指標推定方法を提供することを目的とする。
また本発明は、遮光資材の評価方法に用いることができる直達指数測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明の遮光資材の評価方法は、同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、前記遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置１０を用いて測定し、測定された前記資材無直達光率に対する、測定された前記資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、前記直達指数を前記遮光資材の評価指標に用いることを特徴とする。
請求項２記載の本発明の遮光資材の評価指標推定方法は、同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、前記遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置１０を用いて測定し、測定された前記資材無直達光率に対する、測定された前記資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、間隙率が異なる複数の前記遮光資材から得られる前記直達指数と前記間隙率との関係式を用いて、評価対象遮光資材の前記直達指数を推定する遮光資材の評価指標推定方法であって、前記評価対象遮光資材についての評価資材間隙率を特定し、特定された前記評価資材間隙率から前記関係式を用いて前記評価対象遮光資材についての前記直達指数を推定することを特徴とする。
請求項３記載の本発明の遮光資材の評価指標推定方法は、同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、前記遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置１０を用いて測定し、測定された前記資材無直達光率に対する、測定された前記資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、明度が異なる複数の前記遮光資材から得られる前記直達指数と前記明度との関係式を用いて、評価対象遮光資材の前記直達指数を推定する遮光資材の評価指標推定方法であって、前記評価対象遮光資材についての評価資材明度を特定し、特定された前記評価資材明度から前記関係式を用いて前記評価対象遮光資材についての前記直達指数を推定することを特徴とする。
請求項４記載の本発明の直達指数測定装置２０は、請求項１に記載の遮光資材Ａの評価方法に用いる直達指数測定装置２０であって、前記遮光資材Ａを用いない場合での散乱光と直達光とを測定する第１日射計１１ａと、前記遮光資材Ａを用いない場合での前記直達光を遮蔽する第１遮蔽部材１３ａと、前記第１遮蔽部材１３ａによって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材Ａを用いない場合での前記散乱光を測定する第２日射計１１ｂと、前記遮光資材Ａを用いた場合での前記散乱光と前記直達光とを測定する第３日射計１１ｃと、前記遮光資材Ａを用いた場合での前記直達光を遮蔽する第２遮蔽部材１３ｂと、前記第２遮蔽部材１３ｂによって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材Ａを用いた場合での前記散乱光を測定する第４日射計１１ｄとを備え、前記第１日射計１１ａの設置面、前記第２日射計１１ｂの設置面、前記第３日射計１１ｃの設置面、及び前記第４日射計１１ｄの設置面を平行としたことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の直達指数測定装置２０において、同一時間帯における、前記第１日射計１１ａで計測される第１日射量、前記第２日射計１１ｂで計測される第２日射量、前記第３日射計１１ｃで計測される第３日射量、及び前記第４日射計１１ｄで計測される第４日射量を記憶し、前記第１日射量、前記第２日射量、前記第３日射量、及び前記第４日射量から前記直達指数を算出し、算出される前記直達指数を表示することを特徴とする。
請求項６記載の本発明の直達指数測定装置２０は、遮光資材Ａを用いない場合での散乱光と直達光とを測定する第１日射計１１ａと、前記遮光資材Ａを用いない場合での前記直達光を遮蔽する第１遮蔽部材１３ａと、前記第１遮蔽部材１３ａによって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材Ａを用いない場合での前記散乱光を測定する第２日射計１１ｂと、前記遮光資材Ａを用いた場合での前記散乱光と前記直達光とを測定する第３日射計１１ｃと、前記遮光資材Ａを用いた場合での前記直達光を遮蔽する第２遮蔽部材１３ｂと、前記第２遮蔽部材１３ｂによって前記直達光を遮蔽することで、前記遮光資材Ａを用いた場合での前記散乱光を測定する第４日射計１１ｄとを備え、前記第１日射計で計測される第１日射量及び前記第２日射計で計測される第２日射量から前記遮光資材Ａを用いない場合の資材無直達光率を算出し、前記第３日射計で計測される第３日射量及び前記第４日射計で計測される第４日射量から前記遮光資材Ａを用いた場合の資材有直達光率を算出し、前記資材無直達光率及び前記資材有直達光率から直達指数を算出することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の直達指数測定装置２０において、前記遮光資材Ａを用いない場合の前記資材無直達光率を測定する資材無用測定筐体２１と、前記遮光資材Ａを用いた場合の前記資材有直達光率を測定する資材有用測定筐体２２と、を有し、前記資材無用測定筐体２１には、前記第１日射計１１ａ、前記第１遮蔽部材１３ａ、及び前記第２日射計１１ｂを配置し、前記資材有用測定筐体２２には、前記第３日射計１１ｃ、前記第２遮蔽部材１３ｂ、及び前記第４日射計１１ｄを配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の遮光資材の評価方法によれば、遮光資材が同じであれば測定時の気象条件に左右されることなく、遮光資材の固有値である直達指数を得ることができ、異なる遮光資材同士の直達光率や散乱光率を比較評価できる。
また本発明の遮光資材の評価指標推定方法によれば、評価対象遮光資材についての間隙率（評価資材間隙率）が分かれば、関係式を用いて直達指数を推定し、直達光率や散乱光率を推定できる。
また本発明の遮光資材の評価指標推定方法によれば、評価対象遮光資材についての明度が分かれば、関係式を用いて直達指数を推定し、直達光率や散乱光率を推定できる。
また本発明の直達指数測定装置によれば、遮光資材の評価に用いることができる直達指数を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の遮光資材の評価方法の基本概念を示す説明図
測定に用いた直達光率測定装置及び測定条件を示す図
測定に用いた遮光資材を示す図
明度が同じで遮光率が異なる３つの遮光資材による測定結果を示すグラフ
遮光率が同じで明度が異なる３つの遮光資材による測定結果を示すグラフ
直達指数と遮光資材の間隙率との関係を示すグラフ
直達指数を示すグラフ
遮光用塗布剤による測定結果を示すグラフ
直達指数と単位面積当たりの塗布量が異なる塗料吹付資材との関係を示すグラフ
本発明による遮光資材の評価方法に用いる直達指数測定装置を示す構成図
灰色遮光資材及び黒色遮光資材についての直達指数と遮光資材の間隙率との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態による遮光資材の評価方法は、同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置を用いて測定し、測定された資材無直達光率に対する、測定された資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、直達指数を遮光資材の評価指標に用いるものである。同一の遮光資材であっても、測定時の気象条件によって測定される直達光率は異なるが、本実施の形態によれば、遮光資材が同じであれば測定時の気象条件に左右されることなく、遮光資材の固有値である直達指数を得ることができ、異なる遮光資材同士の直達光率や散乱光率を比較評価できる。
【００１０】
本発明の第２の実施の形態による遮光資材の評価指標推定方法は、同一気象条件の下で、遮光資材を用いない場合の資材無直達光率と、遮光資材を用いた場合の資材有直達光率とを、直達光率測定装置を用いて測定し、測定された資材無直達光率に対する、測定された資材有直達光率を、一次関数の回帰式で表した際の傾きを直達指数とし、間隙率が異なる複数の遮光資材から得られる直達指数と間隙率との関係式を用いて、評価対象遮光資材の直達指数を推定する遮光資材の評価指標推定方法であって、評価対象遮光資材についての評価資材間隙率を特定し、特定された評価資材間隙率から関係式を用いて評価対象遮光資材についての直達指数を推定するものである。遮光資材の間隙率と直達指数との間には関係式が成り立つため、本実施の形態によれば、評価対象遮光資材についての間隙率（評価資材間隙率）が分かれば、関係式を用いて直達指数を推定し、直達光率や散乱光率を推定できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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