JP2016029918A - 二酸化炭素吸収量取得装置、二酸化炭素吸収量取得方法及びプログラム - Google Patents

二酸化炭素吸収量取得装置、二酸化炭素吸収量取得方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】植物の生育を阻害することなく、高精度の植物の二酸化炭素吸収量を取得する二酸化炭素吸収量取得装置、二酸化炭素吸収量取得方法及びプログラムを提供する。【解決手段】重量測定部103が、複数の日に亘る期間内の複数の時点における植物の重量を測定する。重量取得部105は、重量測定部103が複数の時点において測定した重量の中から、互いに異なる日のそれぞれにおいて、植物の重量が極大となる時点で測定された重量を取得する。二酸化炭素吸収量取得部106は、重量取得部105が取得した重量の差分に基づいて、植物の二酸化炭素吸収量を取得する。【選択図】図2

Description

本発明は、二酸化炭素吸収量取得装置、二酸化炭素吸収量取得方法及びプログラムに関する。
植物の二酸化炭素吸収量を算出する技術が知られている。
例えば、特許文献1は、太陽電池が発電した発電電力量から日射強度を算出し、日射強度を植物の二酸化炭素吸収量に換算する環境測定装置を開示している。
また、密閉容器で囲われた植物の光合成部分近辺において二酸化炭素濃度を測定し、二酸化炭素濃度の変化度合から植物の二酸化炭素吸収量を算出する二酸化炭素吸収量算出方法が知られている。
特開2010−107273号公報
しかしながら、日射強度から植物の二酸化炭素吸収量を換算する方法では、植物に照射された光が光合成にどの程度使用されたか分からないため、換算された二酸化炭素吸収量の精度は低くなってしまう。また、密閉容器内の二酸化炭素濃度の変化度合から植物の二酸化炭素吸収量を算出する方法では、算出された二酸化炭素吸収量の精度は上がるが、密閉容器内の二酸化炭素濃度が変動し、植物の生育が阻害されてしまう。
本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、植物の生育を阻害することなく、高精度の植物の二酸化炭素吸収量を取得する二酸化炭素吸収量取得装置、二酸化炭素吸収量取得方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得する重量取得部と、
前記重量取得部が取得した前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する二酸化炭素吸収量取得部と、
を備える二酸化炭素吸収量取得装置を提供する。
上記目的を達成するために、請求項7に記載の発明は、
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
前記第1の時点で測定された植物の重量と前記第2の時点で測定された植物の重量との差分に基づいて、植物によるデンプン又はセルロースの生成重量を算出し、
前記デンプン又はセルロースの生成重量に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
二酸化炭素吸収量取得方法を提供する。
上記目的を達成するために、請求項8に記載の発明は、
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
前記第1の時点で測定された植物の重量と前記第2の時点で測定された植物の重量との差分に基づいて、前記第1の時点において前記植物が保有する水及び水溶性肥料の重量と前記第2の時点において前記植物が保有する水及び水溶性肥料の重量との差分を排除しながら、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
二酸化炭素吸収量取得方法を提供する。
上記目的を達成するために、請求項9に記載の発明は、
複数の日に亘る期間内の複数の時点における植物の重量を測定し、
前記複数の時点において測定した重量の中から、第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
二酸化炭素吸収量取得方法を提供する。
上記目的を達成するために、請求項10に記載の発明は、
コンピュータに、
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得させ、
前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得させる、
プログラムを提供する。
本発明によれば、植物の生育を阻害することなく、高精度の植物の二酸化炭素吸収量を取得することができる。
本発明の実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得装置の物理構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得装置の機能構成を示す図である。 植物の重量測定における植物、重量計等の配置を示す図である。 時間経過に伴う植物の重量とホルダの重量の合計の変動を示す図である。 本発明の実施形態に係る重量測定処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得処理の流れを示すフローチャートである。 二酸化炭素削減量を削減目標値と比較して表示する表示装置を示す図である。 時間経過に伴う植物の重量とホルダの重量の合計の変動を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。
植物は、光合成を行うことで大気中の二酸化炭素を吸収し、デンプン(αグルコース)又はセルロース(βグルコース)を生成する。このとき、吸収された二酸化炭素と、生成されたデンプン又はセルロースと、の重量比の値は、一定値となる。従って、植物の二酸化炭素吸収量は、生成されたデンプン又はセルロースの重量と、二酸化炭素とデンプン又はセルロースとの重量比の値と、の乗算により算出される。しかしながら、生成されたデンプン又はセルロースの重量の正確な値を取得することは難しい。なぜなら、植物の重量は、デンプン又はセルロースの重量変動によってのみ変動するのではなく、植物が保有する水及び肥料等の重量変動によっても変動するからである。この点に関して、本実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得装置100は、水及び肥料等の重量変動による影響をなるべく抑えつつ、生成されたデンプン又はセルロースの重量から植物の二酸化炭素吸収量を取得する。以下、本実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得装置100の物理構成及び機能構成を説明する。
本実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得装置100は、物理的には図1に示すように構成される。二酸化炭素吸収量取得装置100は、ROM(Read Only Memory)1と、RAM(Random Access Memory)2と、外部記憶装置3と、重量計4と、表示装置5と、RTC(Real Time Clock)6と、入力装置7と、CPU(Central Processing Unit)8と、を備える。
ROM1は、各種初期設定、ハードウェアの検査、プログラムのロード等を行うための初期プログラムを記憶する。RAM2は、CPU8が実行する各種ソフトウェアプログラム、これらのソフトウェアプログラムの実行に必要なデータ等を一時的に記憶する。
外部記憶装置3は、例えば、ハードディスクであって、各種ソフトウェアプログラム、データ等を記憶する。これらソフトウェアプログラムの中には、アプリケーションソフトウェアプログラム、OS(Operating System)のような基本ソフトウェアプログラム等が含まれている。
重量計4は、例えば、電子式重量計(電子はかり)であって、重量測定用回路を備える。重量計4は、被重量測定物の重量を測定し、被重量測定物の重量を示す信号をCPU8に出力する。
表示装置5は、液晶ディスプレイ等の画面を備え、CPU8によって出力されたテキストデータや画像データを画面に表示する。
RTC6は、二酸化炭素吸収量取得装置100に電力が供給されなくなっても動作し続けるクロックにより、現在時刻を計時する。また、RTC6は、計時した現在時刻をCPU8に出力する。
入力装置7は、キーボード等を備える。入力装置7は、キーボードを介してユーザからの指示を受け付け、受け付けた指示をCPU8に出力する。なお、入力装置7は、マウス又はトラックパッドを備え、マウス、トラックパッドを介してユーザからの指示を受け付けてもよい。
CPU8は、外部記憶装置3に記憶されたソフトウェアプログラムをRAM2に読み出して、そのソフトウェアプログラムを実行制御することにより、以下の機能構成を実現する。
二酸化炭素吸収量取得装置100は、機能的には図2に示すように構成される。二酸化炭素吸収量取得装置100は、入力部101、計時部102と、重量測定部103と、重量記憶部104と、重量取得部105と、二酸化炭素吸収量取得部106と、二酸化炭素吸収量記憶部107と、表示部108と、を備える。重量記憶部104と、二酸化炭素吸収量記憶部107と、は外部記憶装置3に構築されている。
入力部101は、入力装置7を介してユーザからの指示を受け付ける。例えば、入力部101は、植物の重量測定を実行する旨の指示又は植物の重量測定を終了する旨の指示を受け付ける。
計時部102は、RTC6から現在時刻を取得し、現在時刻が示す時刻から経過した経過時間を計時する。
重量測定部103は、入力部101が植物の重量測定を実行する旨の指示を受け付けると、この指示に従って植物の重量測定を実行する。具体的には、重量測定部103は、定期的に、重量計4を制御して、被重量測定物の重量を測定する。例えば、重量測定部103は、計時部102が計時した経過時間に基づいて、前回の測定時刻(被重量測定物の重量を測定した時刻)から一定時間(例えば5分)経過したか否かを判別する。そして、重量測定部103は、一定時間経過したと判別した場合に、被重量測定物の重量を測定する。このようにして、重量測定部103は、一定時間経過するごとに、被重量測定物の重量を測定する。
本実施形態では、図3に示すように、重量計4の載置面には、植物と植物を支えるホルダとが載置されており、重量測定部103は、定期的に、植物の重量とホルダの重量との合計(以下、合計重量と言う。)を測定する。また、重量測定部103は、測定を行う度に、測定した合計重量を図2に示す重量記憶部104に記憶する。そして、重量測定部103は、入力部101が植物の重量測定を終了する旨の指示を受け付けると、この指示に従って植物の重量測定を終了する。
なお、図3に示すように、本実施形態において、重量計4は、重量計4の端部を支持部材によって支えられ、地面から距離D1の高さに設置されている。そして、重量計4と地面との間の空間に、水と水溶性肥料とを貯めたバットが配置されている。また、ホルダと重量計4には、植物の根をバット内部まで届かせるための孔が形成されており、植物の根は、形成された孔を通ってバット内部まで伸びている。そして、植物は、根から、バットに貯まった水と水溶性肥料を吸収する。
図2に戻り、重量記憶部104は、重量測定部103が測定した複数の日に亘る期間内の複数の時点における合計重量を記憶する。
重量取得部105は、重量記憶部104が記憶する複数の時点で測定された合計重量の中から、互いに異なる日のそれぞれにおいて、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量を取得する。このようにして取得された合計重量の差分は、互いに異なる日のそれぞれにおいて、合計重量が極大となる時点間で植物が生成したデンプン又はセルロースの重量(植物によるデンプン又はセルロースの生成重量)に相当すると推測することができる。以下、その理由を、図3、4を参照しながら説明する。
植物は、成長過程において、水の吸収と放散、水溶性肥料の吸収と消費とを1日周期で繰り返している。また、植物は、光合成によるデンプン又はセルロースの生成と、呼吸によるデンプン又はセルロースの消費と、を1日周期で繰り返している。その結果、植物の重量は、1日を1周期として、周期的に変動する。例えば、図3に示す状態において、重量測定部103が、7月1日から7月6日まで合計重量(植物の重量とホルダの重量との合計)を測定したとする。この場合、合計重量は、図4のグラフが示すように、1日を1周期として、周期的に変動しながら、植物の成長に従って徐々に増加する。なお、このグラフの横軸は、重量測定部103が合計重量を測定した日(重量測定日)を表しており、7/1、7/2、7/3・・・はそれぞれ、重量測定日が7月1日、7月2日、7月3日・・・であることを表している。また、このグラフの縦軸は、重量測定部103が測定した合計重量[単位はg(グラム)]を表している。
このように周期的に変動する合計重量の測定結果から、所定期間中に生成されたデンプン又はセルロースの重量を精度よく算出するには、重量取得部105は、植物が保有する水と水溶性肥料の重量が同じ(又はほぼ同じ)時点でそれぞれ測定された合計重量の差分をとることにより、合計重量の差分に、水と水溶性肥料の重量の差分がなるべく含まれないようにしなければならない。そして、互いに異なる日のそれぞれにおいて、合計重量が極大となる時点においては、植物が保有する水と水溶性肥料の重量はほぼ同じあると見積もることができる。従って、互いに異なる日のそれぞれにおいて、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量の差分は、これらの時点間で植物が生成したデンプン又はセルロースの重量に相当すると推測することができる。
例えば、重量取得部105が、7月1日の午前9時と同日の正午とでそれぞれ測定された合計重量を取得したとする。ここで、7月1日の午前9時に植物が保有する水と水溶性肥料の重量と同日の正午に植物が保有する水と水溶性肥料の重量とは合致しない。そのため、7月1日の午前9時と同日の正午とでそれぞれ測定された合計重量の差分は、7月1日の午前9時から同日の正午までに生成されたデンプン又はセルロースの重量に合致しない。
これに対して、例えば、7月1日において合計重量が極大となる時点で植物が保有する水と水溶性肥料の重量と、7月2日において合計重量が極大となる時点で植物が保有する水と水溶性肥料の重量と、はほぼ同じであると見積もることができる。そこで、7月1日において合計重量が極大となる時点で測定された合計重量(図4に示す点Aにおける合計重量)と、7月2日において合計重量が極大となる時点で測定された合計重量(図4に示す点Bにおける合計重量)と、の差分(図4に示す差分AB)は、7月1日において合計重量が極大となる時点から7月2日において合計重量が極大となる時点までに生成されたデンプン又はセルロースの重量に相当すると推測することができる。
図2に戻り、二酸化炭素吸収量取得部106は、重量取得部105が取得した合計重量の差分に基づいて、互いに異なる日のそれぞれにおいて合計重量が極大となる時点間でおける植物の二酸化炭素吸収量を取得する。以下、合計重量の差分から二酸化炭素吸収量を取得する方法を説明する。
植物が光合成を行うと、以下の化学反応式で表される化学反応が起こる。
[化学反応式]
CO+5O→(CH10O+6
ここで、nは、1以上の整数を示す。また、(CH10Oは、デンプン(αグルコース)又はセルロース(βグルコース)を示す。デンプンとグルコースは、どちらも同じ化学式で表される。デンプンは、栄養として植物に蓄えられており、燃焼して植物が活動するためのエネルギーとなる。セルロースは、植物の細胞に変わる。
上述した化学反応式から、植物が光合成を行ったときの、植物の二酸化炭素吸収量と、植物が生成するデンプン又はセルロースと、の重量比が求まる。この重量比は、二酸化炭素(CO)の分子量が44であり、デンプン又はセルロースの分子量が162であるから、264(6×44):162→1.63:1となる。このことは、植物の二酸化炭素吸収量が、植物が生成したデンプン又はセルロースの重量の1.63倍であることを示している。
そこで、二酸化炭素吸収量取得部106は、重量取得部105が取得した合計重量の差分(互いに異なる日のそれぞれにおいて合計重量が極大となる時点間で生成されたデンプン又はセルロースの重量)に1.63を乗じて、植物の二酸化炭素吸収量を取得する。
また、二酸化炭素吸収量取得部106は、取得した二酸化炭素吸収量を二酸化炭素吸収量記憶部107に記憶する。
二酸化炭素吸収量記憶部107は、二酸化炭素吸収量取得部106が取得した二酸化炭素吸収量を記憶する。
表示部108は、二酸化炭素吸収量記憶部107が記憶する二酸化炭素吸収量を、二酸化炭素の削減量の目標値と比較して、表示装置5が備える画面に表示する。
以上のような二酸化炭素吸収量取得装置100が実行する重量測定処理と二酸化炭素吸収量取得処理の流れについて、図5、6に示すフローチャートを参照して説明する。
[重量測定処理]
ユーザが、図3に示すように、植物、重量計等を配置し、植物の重量測定の準備を整え、所定のタイミングで、植物の重量測定を実行する旨の指示を入力装置7に入力したとする。この場合、入力部101は、入力装置7を介して植物の重量測定を実行する旨の指示を受け付ける。そして、重量測定部103は、この指示に従って植物の重量測定を実行するために、図5に示す重量測定処理を開始する。
重量測定部103は、重量測定処理を開始すると、合計重量(植物の重量とホルダの重量との合計)を測定するタイミングか否かを判別する(ステップS10)。このとき、重量測定部103は、重量測定処理が開始されてから1回目の重量測定の場合、無条件で、合計重量を測定するタイミングであると判別する(ステップS10;Yes)。そして、重量測定部103は、合計重量を測定し、測定した合計重量を重量記憶部104に記憶する(ステップS11)。
次に、重量測定部103は、重量測定処理を終了するか否かを判別する(ステップS12)。そして、重量測定部103は、入力部101が植物の重量測定を終了する旨の指示を受け付けた場合、重量測定処理を終了すると判別し(ステップS12;Yes)、指示に従って重量測定処理を終了する。一方、重量測定部103は、入力部101が植物の重量測定を終了する旨の指示を受け付けていない場合、重量測定処理を終了しないと判別し(ステップS12;No)、ステップS10の処理を実行する。
処理がステップS10に戻ると、重量取得部103は、計時部102が計時した経過時間を取得し、取得した経過時間に基づいて、前回の重量測定から一定時間(例えば5分)経過したか否かを判別する。そして、重量測定部103は、一定時間経過したと判別した場合に、合計重量を測定するタイミングであると判別し(ステップS10;Yes)、ステップS11以降の処理を実行する。
また、重量測定部103は、ステップS10において、前回の重量測定から一定時間経過していないと判別した場合、合計重量を測定するタイミングでないと判別する(ステップS10;No)。この場合、重量測定部103は、合計重量を測定しないで、ステップS12の処理を実行する。
このように、重量取得部103は、重量測定処理を終了するまで、定期的に、合計重量を測定する。
なお、ステップS10において、重量測定部103は、重量測定処理が開始されてから1回目の重量測定の場合、無条件で、合計重量を測定するタイミングであると判別したが、所定の条件が満たされた場合に、合計重量を測定するタイミングであると判別してもよい。例えば、重量測定部103は、重量測定処理を開始してから一定時間(例えば5分)経過した場合に、合計重量を測定してもよい。
また、ステップS11において、重量測定部103は、合計重量からホルダの重量を引いた重量を、植物の重量として重量記憶部104に記憶してもよい。
[二酸化炭素吸収量取得処理]
重量取得部105は、日ごとに、日没後の遅い時刻に(夕方から夜までの期間における所定時刻に)おいて、図6に示す二酸化炭素吸収量取得処理を開始する。重量取得部105は、二酸化炭素吸収量取得処理を開始すると、重量記憶部104が記憶する複数の時点において測定された合計重量の中から、二酸化炭素吸収量取得処理を開始した日の前日において、合計重量(植物の重量とホルダの重量との合計)が極大となる時点で測定された合計重量を取得する(ステップS20)。次に、重量取得部105は、二酸化炭素吸収量取得処理を開始した日において、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量を取得する(ステップS21)。
なお、重量取得部105が二酸化炭素吸収量取得処理を日没後の遅い時刻に開始する理由は、二酸化炭素吸収量が極大となるのはおおよそ植物が光合成を終えた日没時点なので、日没後の遅い時刻でないとその日の二酸化炭素吸収量が極大となる時点を特定できないからである。
重量取得部105が合計重量を取得すると、二酸化炭素吸収量取得部106は、重量取得部105が取得した合計重量の差分に基づいて、二酸化炭素吸収量を取得する(ステップS22)。具体的には、二酸化炭素吸収量取得部106は、重量取得部105が取得した合計重量の差分に1.63を乗じた値を二酸化炭素吸収量として取得する。なお、重量取得部105が取得した合計重量はそれぞれ、植物が保有する水と水溶性肥料の重量とホルダの重量とを含んでいる。しかしながら、重量取得部105が取得した合計重量の差分は、ホルダの重量の差分を含まず、また、水及び水溶性肥料の重量の差分とホルダの重量の差分をほとんど含まないと推測できる。その理由を以下に説明する。
上述したように、植物は、水の吸収と放散、水溶性肥料の吸収と消費を1日周期で繰り返している。そのため、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日の前日における、合計重量が極大となる時点で植物が保有していた水及び水溶性肥料の重量と、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日における、合計重量が極大となる時点で植物が保有していた水及び水溶性肥料の重量と、はほぼ合致すると推測することができる。また、ホルダの重量は、時間経過とともに変動しない。そのため、二酸化炭素吸収量取得部106が、重量取得部105により取得された合計重量の差分をとった場合、ホルダの重量の差分はゼロであり、また、植物が保有していた水及び水溶性肥料の差分はほぼゼロであると見積もることができる。従って、重量取得部105が取得した合計重量の差分は、ホルダの重量の差分を含まず、また、水及び水溶性肥料の重量の差分をほとんど含まないと推測できる。
重量取得部105が取得した合計重量の差分は、ホルダの重量の差分を含まず、また、水及び水溶性肥料の重量の差分をほとんど含まないので、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日の前日において合計重量が極大となった時点から二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日において合計重量が極大となった時点までに植物が生成したデンプン又はセルロースの重量に相当すると推測することができる。そのため、合計重量の差分に基づいて取得された二酸化炭素吸収量は、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日の前日において合計重量が極大となった時点から二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日において合計重量が極大となった時点までの植物の二酸化炭素吸収量であると見積もることができる。
このように、二酸化炭素吸収量取得部106は、第1の時点(本実施形態においては二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日の前日において合計重量が極大となった時点)で測定された植物の重量と第2の時点(本実施形態においては二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日において合計重量が極大となった時点)で測定された植物の重量との差分に基づいて、第1の時点において植物が保有する水及び水溶性肥料の重量と第2の時点において植物が保有する水及び水溶性肥料の重量との差分を排除しながら、第1の時点から第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得することができる。
次に、二酸化炭素吸収量取得部106は、取得した二酸化炭素吸収量を二酸化炭素吸収量記憶部107に記憶する(ステップS23)。
表示部108は、二酸化炭素吸収量記憶部107が記憶する二酸化炭素吸収量を、1日あたりの二酸化炭素削減量の目標値と比較して表示装置5が備える画面に表示する(ステップS24)。
以上により、二酸化炭素吸収量取得装置100が実行する二酸化炭素吸収量取得処理は終了する。
以下、図4〜7を参照して、二酸化炭素吸収量取得処理の流れを具体的に説明する。なお、図4において、点Aは、7月1日の18時00分に測定された合計重量を示し、点Bは、7月2日の18時10分に測定された合計重量を示すものとする。また、点Aが示す合計重量は、7月1日における複数の時点で測定された合計重量のうち、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量であるとする。さらに、点Bが示す合計重量は、7月2日における複数の時点で測定された合計重量のうち、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量であるとする。
ここで、重量取得部105は、7月2日の20時00分に、二酸化炭素吸収量取得処理を開始したとする。この場合、重量取得部105は、7月1日における複数の時点で測定された合計重量の中から、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量、即ち、点Aが示す合計重量を取得する(ステップS20)。次に、重量取得部105は、7月2日における複数の時点で測定された合計重量の中から、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量、即ち、点Bが示す合計重量を取得する(ステップS21)。
重量取得部105が合計重量を取得すると、二酸化炭素吸収量取得部106は、点Aが示す合計重量と点Bが示す合計重量との差分(図4が示す差分AB)に、1.63を乗じて、二酸化炭素吸収量を取得する(ステップS22)。ここで、差分ABが5.28(g)であるとすると、二酸化炭素吸収量は、5.28(g)に1.63を乗じて得られた値である8.60(g)となる。従って、7月1日の18時00分から7月2日の18時10分までの植物の二酸化炭素吸収量は、8.60(g)と見積もることができる。
二酸化炭素吸収量取得部106は、取得した二酸化炭素吸収量[8.60(g)]を二酸化炭素吸収量記憶部107に記憶する(ステップS23)。
表示部108は、二酸化炭素吸収量記憶部107が記憶する二酸化炭素吸収量[8.60(g)]を、表示装置5が備える画面に、二酸化炭素削減量として表示する。具体的には、表示部108は、図7に示すように、表示装置5が備える画面に、「本日の二酸化炭素削減量:8.60g」と表示する。
また、表示部108は、二酸化炭素の1日あたりの削減目標値に対する削減達成度を、表示装置5が備える画面に表示する。削減達成度は、二酸化炭素の1日あたりの削減目標値に対する1日あたりの二酸化炭素吸収量の割合で表される。例えば、1日あたりの削減目標値が11.32(g)であり、1日あたりの二酸化炭素吸収量が8.60(g)である場合、削減達成度は、76%となる。従って、表示部108は、図7に示すように、表示装置5が備える画面に、「本日の削減目標値に対する削減達成度:76%」と表示する。さらに、表示部108は、図7に示すように、削減達成度を視覚的に表すゲージ51を、表示装置5が備える画面に表示する(ステップS24)。ゲージ51全体の横幅に対する黒塗りされた部分の横幅の割合は、二酸化炭素の1日あたりの削減目標値に対する1日あたりの二酸化炭素吸収の割合に相当する。図7に示すゲージ51においては、ゲージ51全体の横幅に対する黒塗りされた部分の割合は、二酸化炭素の1日あたりの削減目標値に対する削減達成度が76%であることに対応して、約4分の3となっている。
以上説明したように、本実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得装置100は、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日において、合計重量(植物の重量とホルダの重量との合計)が極大となる時点で測定された合計重量と、その前日において、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量と、を取得し、これらの合計重量の差分をとる。上述したように、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日において合計重量が極大となる時点における水及び水溶性肥料の重量と、その前日において合計重量が極大となる時点における水及び水溶性肥料の重量と、はほぼ合致すると見積もることができる。従って、合計重量の差分は、水及び水溶性肥料の重量の差分をほとんど含まないと推測することができる。そのため、合計重量の差分は、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日において合計重量が極大となる時点からその前日において合計重量が極大となる時点までに植物が生成したデンプン又はセルロースの重量に相当すると推測することができる。従って、二酸化炭素吸収量取得装置100は、高精度の植物の二酸化炭素吸収量を取得できる。
また、密閉容器で囲われた植物の光合成部分近辺において二酸化炭素濃度を測定し、二酸化炭素濃度の変化度合から植物の二酸化炭素吸収量を算出する二酸化炭素吸収量算出方法が知られているが、本実施形態に係る二酸化炭素吸収量測定装置100は、植物を密閉容器で囲わなくても、植物の二酸化炭素吸収量を取得できる。そのため、二酸化炭素吸収量取得装置100は、植物の生育を阻害することなく、植物の二酸化炭素吸収量を取得できる。
また、上記説明したように、本実施形態に係る二酸化炭素吸収量取得装置100は、二酸化炭素の1日あたりの削減目標値に対する削減達成度を、表示装置5が備える画面に表示する。これにより、ユーザは、二酸化炭素の削減目標値に対して、どれだけ二酸化炭素の削減を達成したかを知り、環境への貢献に対する満足感を得ることができる。
(変形例)
以上に本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態では、重量取得部105は、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日において、合計重量(植物の重量とホルダの重量との合計)が極大となる時点で測定された合計重量と、その前日において、合計重量が極大となる時点で測定された合計重量と、を取得した。この場合、合計重量が極大となる時点で植物が保有する水と水溶性肥料の重量はおおよそ同じであるため、二酸化炭素吸収量取得部106は、合計重量の差分から高精度の二酸化吸収量を見積もることができた。しかし、合計重量が極大となる時点に限らず、合計重量の変化の度合が合致する時点であればどのような時点であっても、植物が保有する水と水溶性肥料の重量はおおよそ同じであると推測することができる。従って、本発明では、重量取得部105は、合計重量が極小となる時点で測定された合計重量をそれぞれ取得してもよいし、極大又は極小となる時点以外の時点であっても、変化の度合が合致する時点であれば、どのような時点で測定された合計重量をそれぞれ取得してもよい。
また、上述したように、植物は、水の吸収と放散、水溶性肥料の吸収と消費とを1日周期で繰り返している。そのため、互いに異なる日であっても同時刻であれば、植物が保有する水と水溶性肥料の重量はおおよそ同じであると推測することができる。従って、本発明では、重量取得部105は、二酸化炭素吸収量取得処理が開始された日とその前日とにおいて同時刻で測定された合計重量をそれぞれ取得してもよい。この場合、上記実施形態のように、複数の時点で測定された合計重量を比較して、合計重量の変化の度合が合致する時点(例えば合計重量が極大又は極小となる時点)を特定する必要がない。そのため、より簡単に、植物の二酸化炭素吸収量を取得することができる。
また、上記実施形態では、二酸化炭素吸収量取得部106は、1日あたりの二酸化炭素吸収量を取得した。しかし、本発明では、二酸化炭素吸収量取得部106は、1日を超える期間における二酸化炭素吸収量を取得しても構わない。例えば、重量取得部105は、図8に示すように、7月6日において合計重量が極大となる時点で測定された合計重量(点Cが示す合計重量)と、7月1日において合計重量が極大となる時点で測定された合計重量(点Aが示す合計重量)と、を取得する。次に、二酸化炭素吸収量取得部106は、点Aが示す合計重量と点Cが示す合計重量との差分(図8に示す差分AC)に基づいて、7月1日から7月6日までの期間における植物の二酸化炭素吸収量を取得する。このようにして、二酸化炭素吸収量取得部106は、5日あたりの二酸化炭素吸収量を取得してもよい。また、二酸化炭素吸収量取得部106は、1月あたりの二酸化炭素吸収量を取得してもよいし、1年あたりの二酸化炭素吸収量を取得してもよい。
また、本発明では、二酸化炭素吸収量取得部106は、ユーザが指定した期間における二酸化炭素吸収量を取得してもよい。この場合、重量取得部105は、入力装置7を介してユーザが指定した期間に係る期間開始日において合計重量が極大となる時点で測定された合計重量と、期間終了日において合計重量が極大となる時点で測定された合計重量と、を取得する。二酸化炭素吸収量取得部106は、これらの合計重量の差分に基づいて、ユーザが指定した期間における二酸化炭素吸収量を取得する。
なお、本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えた二酸化炭素吸収量取得装置として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等を、本発明に係る二酸化炭素吸収量取得装置として機能させることもできる。すなわち、上記実施形態で例示した二酸化炭素吸収量取得装置100による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等を制御するCPU等が実行できるように適用することで、本発明に係る二酸化炭素吸収量取得装置として機能させることができる。また、本発明に係る二酸化炭素吸収量取得方法は、二酸化炭素吸収量取得装置を用いて実施できる。
また、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、コンピュータが読取可能な記録媒体(CD−ROM(Compact Disc Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MO(Magneto Optical disc)等)に格納して適用できる他、インターネット等のネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより適用することもできる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記1)
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得する重量取得部と、
前記重量取得部が取得した前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する二酸化炭素吸収量取得部と、
を備える二酸化炭素吸収量取得装置。
(付記2)
複数の日に亘る期間内の複数の時点における植物の重量を測定する重量測定部を備え、
前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、第1の日における前記第1の時点と、前記第1の日より後日の第2の日における前記第2の時点と、でそれぞれ測定された重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
前記二酸化炭素吸収量取得部は、前記重量取得部が取得した前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の日から前記第2の日までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
付記1に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
(付記3)
前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、前記第1の日と前記第2の日とにおいて重量の変化の度合が合致する時点で測定された重量を、それぞれ前記第1の時点と前記第2の時点とで測定された植物の重量として取得する、
付記2に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
(付記4)
前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、前記第1の日において重量が極大となる時点で測定された重量と、前記第2の日において重量が極大となる時点で測定された重量とを、それぞれ前記第1の時点と前記第2の時点とで測定された植物の重量として取得する、
付記3に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
(付記5)
前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、前記第1の日と前記第2の日とにおいて同時刻で測定された重量を、それぞれ前記第1の時点と前記第2の時点とで測定された植物の重量として取得する、
付記2に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
(付記6)
前記二酸化炭素吸収量取得部が取得した二酸化炭素吸収量を、二酸化炭素の削減量の目標値と比較して表示する表示部、
を備える付記1乃至5のいずれか1つに記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
(付記7)
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
前記第1の時点で測定された植物の重量と前記第2の時点で測定された植物の重量との差分に基づいて、植物によるデンプン又はセルロースの生成重量を算出し、
前記デンプン又はセルロースの生成重量に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
二酸化炭素吸収量取得方法。
(付記8)
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
前記第1の時点で測定された植物の重量と前記第2の時点で測定された植物の重量との差分に基づいて、前記第1の時点において前記植物が保有する水及び水溶性肥料の重量と前記第2の時点において前記植物が保有する水及び水溶性肥料の重量との差分を排除しながら、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
二酸化炭素吸収量取得方法。
(付記9)
複数の日に亘る期間内の複数の時点における植物の重量を測定し、
前記複数の時点において測定した重量の中から、第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
二酸化炭素吸収量取得方法。
(付記10)
コンピュータに、
第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得させ、
前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得させる、
プログラム。
1…ROM、2…RAM、3…外部記憶装置、4…重量計、5…表示装置、6…RTC、7…入力装置、8…CPU、51…ゲージ、100…二酸化炭素吸収量取得装置、101…入力部、102…計時部、103…重量測定部、104…重量記憶部、105…重量取得部、106…二酸化炭素吸収量取得部、107…二酸化炭素吸収量記憶部、108…表示部

Claims (10)

  1. 第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得する重量取得部と、
    前記重量取得部が取得した前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する二酸化炭素吸収量取得部と、
    を備える二酸化炭素吸収量取得装置。
  2. 複数の日に亘る期間内の複数の時点における植物の重量を測定する重量測定部を備え、
    前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、第1の日における前記第1の時点と、前記第1の日より後日の第2の日における前記第2の時点と、でそれぞれ測定された重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
    前記二酸化炭素吸収量取得部は、前記重量取得部が取得した前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の日から前記第2の日までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
    請求項1に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
  3. 前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、前記第1の日と前記第2の日とにおいて重量の変化の度合が合致する時点で測定された重量を、それぞれ前記第1の時点と前記第2の時点とで測定された植物の重量として取得する、
    請求項2に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
  4. 前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、前記第1の日において重量が極大となる時点で測定された重量と、前記第2の日において重量が極大となる時点で測定された重量とを、それぞれ前記第1の時点と前記第2の時点とで測定された植物の重量として取得する、
    請求項3に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
  5. 前記重量取得部は、前記重量測定部が前記複数の時点において測定した重量の中から、前記第1の日と前記第2の日とにおいて同時刻で測定された重量を、それぞれ前記第1の時点と前記第2の時点とで測定された植物の重量として取得する、
    請求項2に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
  6. 前記二酸化炭素吸収量取得部が取得した二酸化炭素吸収量を、二酸化炭素の削減量の目標値と比較して表示する表示部、
    を備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載の二酸化炭素吸収量取得装置。
  7. 第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
    前記第1の時点で測定された植物の重量と前記第2の時点で測定された植物の重量との差分に基づいて、植物によるデンプン又はセルロースの生成重量を算出し、
    前記デンプン又はセルロースの生成重量に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
    二酸化炭素吸収量取得方法。
  8. 第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
    前記第1の時点で測定された植物の重量と前記第2の時点で測定された植物の重量との差分に基づいて、前記第1の時点において前記植物が保有する水及び水溶性肥料の重量と前記第2の時点において前記植物が保有する水及び水溶性肥料の重量との差分を排除しながら、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
    二酸化炭素吸収量取得方法。
  9. 複数の日に亘る期間内の複数の時点における植物の重量を測定し、
    前記複数の時点において測定した重量の中から、第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得し、
    前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得する、
    二酸化炭素吸収量取得方法。
  10. コンピュータに、
    第1の時点と第2の時点とでそれぞれ測定された植物の重量を、二酸化炭素吸収量を取得するための重量として取得させ、
    前記第1の時点で測定された重量と前記第2の時点で測定された重量との差分に基づいて、前記第1の時点から前記第2の時点までの植物の二酸化炭素吸収量を取得させる、
    プログラム。
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