JP6651047B1 - 配置状態提示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で菌類の培養室内の温度を平準化できるようにする。【解決手段】配置状態提示装置２の管理装置４０は、接続部４０２と、記憶部４０４と、再配置処理部４３０と、を備え、再配置処理部４３０は、接続部４０２を介して、それぞれの菌類載置台２１〜２８の現在の配置状態である現在配置状態ＱＣを取得し、それぞれの温度検出装置３Ａ〜３Ｈから検出温度ＴＡ〜ＴＨを取得して記憶部４０４に記憶し、現在配置状態ＱＣと検出温度ＴＡ〜ＴＨとを初期値として入力し、数値解析によって、対象エリア１０における温度分布を平準化するように菌類載置台２１〜２８の適切な配置状態である再配置状態ＱＡを算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、配置状態提示装置に関する。

本技術分野の背景技術として、下記特許文献１には、「［課題］本発明は、適度な強さの風を空間内に均一に供給できる送風システムと、この送風システムを備える栽培装置との提供を目的とする。［解決手段］本発明の一態様に係る送風システムは、空間を仕切る壁に配設される送風システムであって、壁を貫通する略円形の通風孔と、この通風孔内に配設される羽根車とを備え、羽根車が回転によって通風孔を介して空間内の空気を吸引し、羽根車の投影面積に対する通風孔の面積の比が１．０倍超６．５倍以下である。本発明の別の一態様に係る栽培装置は、植物を内部に収容し、正面が開口した略直方体状の筐体と、上記筐体の背面板に配設される１又は複数の上述の送風システムとを備える。」と記載されている（要約参照）。

特開２０１７−２１２９５５号公報

ところで、培養室においてキノコ等の培養を行う場合、培養室内に温度ムラが生じると、菌の生育不良や菌死滅等の不具合が生じる。そこで、特許文献１に記載された送風システムを培養室に適用すると、温度ムラが緩和できると考えられる。しかし、この送風システムには多数の羽根車が必要になるため、コストアップを招くという問題がある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、安価な構成で菌類の培養室内の温度を平準化できる配置状態提示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の配置状態提示装置は、管理された対象エリアの内部における、菌類を培養する容器が載置された複数の菌類載置台の配置位置を提示する配置状態提示装置であって、各々が前記菌類載置台の近傍に設置され、対応する前記菌類載置台の近傍の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出装置と、前記温度検出装置が検出した検出温度を取得し、前記菌類載置台の再配置状態を算出する管理装置と、を備え、前記管理装置は、接続部と、記憶部と、再配置処理部と、を備え、前記再配置処理部は、前記接続部を介して、それぞれの前記菌類載置台の現在の配置状態である現在配置状態を取得し、それぞれの前記温度検出装置から前記検出温度を取得して前記記憶部に記憶し、前記現在配置状態と前記検出温度とを初期値として入力し、数値解析によって、前記対象エリアにおける温度分布を平準化するように前記菌類載置台の適切な配置状態である前記再配置状態を算出することを特徴とする。

本発明によれば、算出された再配置状態に基づいて、ユーザが菌類載置台を再配置することにより、安価な構成で培養室内の温度を平準化できる。

本発明の一実施形態による配置状態提示装置の概略構成図である。 （ａ）菌類載置台の平面図および（ｂ）同正面図である。 管理装置に適用される解析モデルの模式図である。 記憶部に記憶される解析実績テーブルの模式図である。 管理装置で実行される再配置処理ルーチンのフローチャートである。 解析用配置状態の具体例を示す図である。

〈キノコの瓶栽培の概要〉
エノキタケ、ヒラタケ、ブナシメジ等のキノコの人工栽培には、瓶栽培が適用される場合が多い。瓶栽培には、例えば以下のような工程が含まれている。
（１）培地調製：大鋸屑、腐葉土、水等を混合して、培地を調整する。
（２）瓶詰め：８００〜１０００ｍｌ程度の広口瓶である栽培瓶に、調製した培地を栽培瓶に圧入する。
（３）殺菌：培地中の全ての微生物を、熱処理によって死滅させる。
（４）接種：放冷された培地に種菌を植えつける。
（５）培養：接種済みの培地に菌糸をまん延させ、熟成させる。
（６）菌かき：培地表面の菌糸を掻き取る。
（７）芽だし：培地表面において子実体原基を形成させる。
（８）生育・収穫：キノコの成熟子実体を得て収穫する。

〈実施形態の構成〉
図１は、本発明の一実施形態による配置状態提示装置２の模式図である。ここで、配置状態提示装置２は、主として上述した「（５）培養」の工程に適用されるものである。
図１に示す例において、培養工程に適用される培養室１０（対象エリア）は、略直方体枠状の部屋であり、その床面には、複数の（図示の例では８台の）菌類載置台２１〜２８が配置されている。また、培養室１０には、室内温度や湿度を所定範囲に保つ空気調和機、室内の空気を循環させる天井ファンやサーキュレータ等が設けられているが、これらについては図示を省略する。

図２（ａ）は、上述した菌類載置台２１の平面図であり、図２（ｂ）はその正面図である。
図２（ｂ）に示すように、菌類載置台２１の最下部には、ベース２０８が設けられている。ベース２０８は、フォークリフト（図示せず）の爪が挿入できるように中空枠状に形成されている。ベース２０８の上面には、複数の栽培瓶２０４（容器）が配置されている。また、図２（ａ）に示すように、複数の栽培瓶２０４はＸ方向およびＹ方向に沿って配列される。これにより、菌類載置台２１は、全体として略直方体状の外観を有している。なお、図示の例では、Ｚ方向に沿って栽培瓶２０４を一段のみ配置したが、Ｚ方向に沿って多段になるように栽培瓶２０４を積層してもよい。また、菌類載置台２２〜２８の外観構成も、菌類載置台２１と同様である。

上述のように、本実施形態の配置状態提示装置２は主として培養工程に適用されるが、培養工程においては、他の工程と比較して菌からの発熱量が大きく、しかも培養期間内における発熱量の変動も大きい。例えば、エノキタケの瓶栽培では培養期間は約３週間であり、培養開始から約２週間経過した頃に発熱量のピークが現れる傾向がある。なお、本明細書における「発熱量」とは、「単位時間あたりに発生する熱量」の意味であり、「仕事率」と同義である。

図１に戻り、培養室１０の温度（室内の平均温度）は、図示せぬ空気調和機等によって、所定範囲に保たれる。しかし、菌類載置台２１〜２８の発熱量の差が大きい場合、菌類載置台２１〜２８の温度にバラツキが大きくなる。その結果、温度が低すぎる菌類載置台が生じると、その菌類載置台において生育不良が生じる。また、温度が高すぎる菌類載置台が生じると、やはりその菌類載置台において生育不良が生じ、場合によっては菌が死滅することもある。

配置状態提示装置２は、これら菌類載置台２１〜２８に対して適切な培養が行えるように、菌類載置台２１〜２８の適切な配置をユーザに提示するものである。そのため、配置状態提示装置２は、複数の（図示の例では８個の）温度センサ３Ａ〜３Ｈ（温度検出装置）と、管理装置４０と、表示装置４２と、入力装置４４と、を備えている。入力装置４４は、キーボード、マウス等（図示せず）を備えている。上述した菌類載置台２１〜２８は、何れかの温度センサ３Ａ〜３Ｈの下方に配置される。すなわち、温度センサ３Ａ〜３Ｈは、菌類載置台２１〜２８に栽培瓶２０４が１段のみ配置されている場合（図２参照）であっても、栽培瓶２０４が多段に積層されている場合であっても、同じように菌類載置台２１〜２８の上方に配置されて温度を測定する。

図１において、各温度センサ３Ａ〜３Ｈによる検出結果を、それぞれ検出温度ＴＡ〜ＴＨと呼ぶ。また、各菌類載置台２１〜２８における発熱量を、それぞれ発熱量Ｗ１〜Ｗ８と呼ぶ。また、本明細書において、各菌類載置台２１〜２８における発熱量を、温度センサ３Ａ〜３Ｈを基準として表現することがある。すなわち、各温度センサ３Ａ〜３Ｈに最も近い菌類載置台の発熱量を、それぞれ発熱量ＷＡ〜ＷＨと称することがある。図示の菌類載置台２１〜２８の配置状態においては、発熱量ＷＡ〜ＷＨは、それぞれ発熱量Ｗ１〜Ｗ８に等しい。

管理装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ＳＳＤには、ＯＳ（Operating System）、アプリケーションプログラム、各種データ等が格納されている。ＯＳおよびアプリケーションプログラムは、ＲＡＭに展開され、ＣＰＵによって実行される。

図１において、管理装置４０の内部は、アプリケーションプログラム等によって実現される機能を、ブロックとして示している。すなわち、管理装置４０は、接続部４０２と、記憶部４０４と、再配置処理部４３０と、初期発熱量分布設定部４１２と、実温度・仮想温度偏差算出部４１４（第１の偏差算出部）と、解析用温度算出部４１６と、初期値設定部４１８と、表示制御部４２４と、を備えている。さらに、再配置処理部４３０は、解析用位置組替部４３２と、仮想温度分布幅算出部４３４（第２の偏差算出部）と、を備えている。

接続部４０２は、温度センサ３Ａ〜３Ｈから検出温度ＴＡ〜ＴＨを受信する。また、接続部４０２は、ユーザの操作に基づいて、入力装置４４から、培養室１０内における、現在の菌類載置台２１〜２８の配置状態（以下、現在配置状態ＱＣと呼ぶ）等を受信する。また、接続部４０２は、表示装置４２に対して画像データを出力する。この画像データには、菌類載置台２１〜２８の適切な配置状態（以下、適切配置状態ＱＡ（再配置状態）と呼ぶ）が含まれる。適切配置状態ＱＡは、一般的には、現在配置状態ＱＣと比較して、より適切な配置状態であり、より具体的には菌類載置台２１〜２８の温度を平準化できる配置状態である。記憶部４０４は、後述する各種データを記憶する。

図３は、管理装置４０に適用される解析モデル１００の模式図である。
解析モデル１００は、実際の培養室１０内で発生すると想定される発熱や熱伝導等の事象をシミュレートするものである。このため、解析モデル１００は、仮想培養室１１０と、仮想温度センサ１０３Ａ〜１０３Ｈと、仮想菌類載置台１２１〜１２８と、を含んでいる。これらは、それぞれ、図１に示す実際の培養室１０と、温度センサ３Ａ〜３Ｈと、菌類載置台２１〜２８と、を仮想空間上で模擬したものである。

ここで、解析モデル１００における仮想菌類載置台１２１〜１２８の配置状態を解析用配置状態ＱＩと呼ぶ。また、図３における仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨおよび仮想発熱量ＷＩ１〜ＷＩ８，ＷＩＡ〜ＷＩＨは、それぞれ、図１に示す実際の検出温度ＴＡ〜ＴＨおよび発熱量Ｗ１〜Ｗ８，ＷＡ〜ＷＨを仮想空間上で模擬したものである。

菌類載置台２１〜２８（図２参照）は、全体として略直方体状の外観を有しているため、解析モデル１００における仮想菌類載置台１２１〜１２８は、直方体状の発熱体として表現されている。ここで、個々の栽培瓶２０４の細かい形状は必ずしも模擬する必要はない。但し、実際の培養室１０においては、栽培瓶２０４の隙間を介して、通風抵抗を受けながら空気が流通する。そこで、仮想菌類載置台１２１〜１２８は、通風抵抗を有しながら空気を流通させる直方体状の発熱体として表現される。

図１において、解析用温度算出部４１６は、図３に示した仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨと、解析用配置状態ＱＩと、に基づいて、数値解析により、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨに対応する仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨを計算して、記憶部４０４に記憶させる。その詳細を以下説明する。

図３に示した解析モデル１００において、仮想菌類載置台１２１〜１２８に仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨを設定し、仮想培養室１１０の各部において適当な温度分布を与えたとする。すると、仮想時間（解析モデル１００における仮想的な時間）の経過とともに、仮想培養室１１０内の各部の仮想温度が変化してゆく。そして、充分な仮想時間が経過すると、仮想培養室１１０の各部の仮想温度が、それぞれ一定値に収束してゆく。このように、解析用温度算出部４１６は、各部の仮想温度がそれぞれ一定値に収束した時点における仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨを、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨに対応する仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨとして出力する。

図４は、記憶部４０４に記憶される解析実績テーブル４４０の模式図である。
後述する処理において、管理装置４０は、検出温度ＴＡ〜ＴＨが与えられると、対応する仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨを計算する。このように、検出温度ＴＡ〜ＴＨと、対応する仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨとは、解析実績テーブル４４０に記録される。

図４に示す例において、解析実績テーブル４４０には、検出温度ＴＡ〜ＴＨおよび仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの組がｎ組（ｎは複数）記録されている。そして、記録した値には、それぞれ「１」〜「ｎ」の番号を付して、これらを検出温度ＴＡ１〜ＴＨ１，…，ＴＡｎ〜ＴＨｎ（過去温度分布状態）、および仮想発熱量ＷＩＡ１〜ＷＩＨ１，…，ＷＩＡｎ〜ＷＩＨｎ（過去発熱量分布状態）と呼ぶ。

図１に戻り、初期発熱量分布設定部４１２は、現在の検出温度ＴＡ〜ＴＨに基づいて発熱量ＷＡ〜ＷＨ（すなわち仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨ）を求めてゆくための、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの初期値を設定する。但し、初期発熱量分布設定部４１２における処理は、解析実績テーブル４４０に過去の検出温度ＴＡ〜ＴＨおよび仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨが記録されているか否かに基づいて異なる。

すなわち、培養室１０が新設された場合や、培養室１０を改修した場合には、現時点の培養室１０および仮想培養室１１０に基づいた仮想発熱量ＷＩＡ１〜ＷＩＨ１，…，ＷＩＡｎ〜ＷＩＨｎ（図４参照）はまだ計算されておらず、解析実績テーブル４４０には記録されていない場合が多い。このような場合、初期発熱量分布設定部４１２は、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの初期値として、プリセットされた所定の初期値を設定する。なお、その事に代えて、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの初期値として、ユーザの経験に基づく初期値を適用してもよい。また、なんらかの方法によって初期発熱量分布設定部４１２が計算によって求めた仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの初期値を適用してもよい。

一方、解析実績テーブル４４０に過去の検出温度ＴＡ１〜ＴＨ１，…，ＴＡｎ〜ＴＨｎ仮想発熱量ＷＩＡ１〜ＷＩＨ１，…，ＷＩＡｎ〜ＷＩＨｎが記録されている場合、初期発熱量分布設定部４１２は、過去の検出温度ＴＡｋ〜ＴＨｋ（但し、ｋ＝１〜ｎ）の中から現在の検出温度ＴＡ〜ＴＨに最も近いものを選択する。そして、初期発熱量分布設定部４１２は、選択した検出温度ＴＡｋ〜ＴＨｋに対応する仮想発熱量ＷＩＡｋ〜ＷＩＨｋを、今回の処理における仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの初期値に設定する。なお、「最も近い」とは、例えば現在の検出温度と過去の検出温度との差分値の二乗値の合計「（ＴＡ−ＴＡｋ）²＋（ＴＢ−ＴＢｋ）²＋…（ＴＨ−ＴＨｋ）²」が最も小さい検出温度ＴＡｋ〜ＴＨｋを選択することが考えられる。

実温度・仮想温度偏差算出部４１４は、検出温度ＴＡ〜ＴＨと、仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨとの差である実温度・仮想温度偏差ΔＴＡ〜ΔＴＨ（第１の偏差）を算出する。より具体的には、実温度・仮想温度偏差ΔＴＡ〜ΔＴＨは、「ΔＴＡ＝｜ＴＡ−ＴＩＡ｜，ΔＴＢ＝｜ＴＢ−ＴＩＢ｜，…，ΔＴＨ＝｜ＴＨ−ＴＩＨ｜」によって求まる値である。

上述した実温度・仮想温度偏差ΔＴＡ〜ΔＴＨのうち、最も大きい値を「最大偏差ｍａｘ（ΔＴＡ，ΔＴＢ，…，ΔＴＨ）」と呼ぶ。初期値設定部４１８は、この最大偏差ｍａｘ（ΔＴＡ，ΔＴＢ，…，ΔＴＨ）が所定の温度偏差閾値Ｔｒ１（第１の閾値）以下になるまで、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨを所定の方法によって変動させつつ、解析用温度算出部４１６を繰り返し動作させる。そして、初期値設定部４１８は、最大偏差ｍａｘ（ΔＴＡ，ΔＴＢ，…，ΔＴＨ）が温度偏差閾値Ｔｒ１以下になった際の仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨと、対応する検出温度ＴＡ〜ＴＨとを、記憶部４０４の解析実績テーブル４４０（図４参照）に記憶させる。

ここで、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨを変動させる「所定の方法」の一例を説明しておく。例えば、温度偏差閾値Ｔｒ１が「１℃」であり、温度センサ３Ａの検出温度ＴＡが「２０℃」であり、仮想発熱量ＷＩＡすなわち菌類載置台２１の仮想発熱量ＷＩ１を「２００Ｗ」に設定したとする。この条件下で、解析用温度算出部４１６の計算結果が「仮想検出温度ＴＩＡ＝２５℃」であったとすると、「ＷＩＡ＝ＷＩ１＝２００Ｗ」という仮定が高すぎたと考えられる。

このような場合は、例えば「ＷＩＡ＝ＷＩ１＝１８５Ｗ」のように仮想発熱量ＷＩＡ＝ＷＩ１を下げてみるとよい。この条件下で、解析用温度算出部４１６の計算結果が「仮想検出温度ＴＩＡ＝２３℃」であったとすると、「ＷＩＡ＝ＷＩ１＝１８５Ｗ」という仮定が、まだ高すぎたと考えられる。そこで、さらに「ＷＩＡ＝ＷＩ１＝１５０Ｗ」に下げたところ、解析用温度算出部４１６の計算結果が「仮想検出温度ＴＩＡ＝２０．５℃」になったとする。この場合、実温度・仮想温度偏差ΔＴＡは「０．５℃」であり、温度偏差閾値Ｔｒ１（＝１℃）よりも小さくなる。同様の処理を他の仮想発熱量ＷＩＢ〜ＷＩＨについても並列して行うことにより、全ての実温度・仮想温度偏差ΔＴＡ〜ΔＴＨを温度偏差閾値Ｔｒ１（＝１℃）よりも小さくすることができる。

また、再配置処理部４３０に含まれる解析用位置組替部４３２は、解析モデル１００における仮想菌類載置台１２１〜１２８の位置を、対応する仮想発熱量ＷＩ１〜ＷＩ８とともに組み替え、その結果を記憶部４０４に記憶させる。また、仮想温度分布幅算出部４３４は、上述した解析用温度算出部４１６が計算した仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨのうち、最も高い値と最も低い数値との偏差である仮想検出温度幅ΔＴＩ（第２の偏差）を検出する。

再配置処理部４３０は、接続部４０２を介して、上述した現在配置状態ＱＣと検出温度ＴＡ〜ＴＨとを受信し、その結果を記憶部４０４に記憶させる。そして、現在配置状態ＱＣと検出温度ＴＡ〜ＴＨとを初期値として、数値解析を行い、適切配置状態ＱＡを算出し、その結果を接続部４０２を介して出力する。

すなわち、再配置処理部４３０は、仮想検出温度幅ΔＴＩが所定の温度幅閾値Ｔｒ２（第２の閾値）以下になるまで、解析用位置組替部４３２および仮想温度分布幅算出部４３４を繰り返し動作させる。そして、仮想検出温度幅ΔＴＩが温度幅閾値Ｔｒ２以下になった際の解析用配置状態ＱＩを、適切配置状態ＱＡとして算出し、記憶部４０４の解析実績テーブル４４０に記憶させる。また、表示制御部４２４は、適切配置状態ＱＡと、対応する菌類載置台２１〜２８の識別情報とを表示装置４２に表示させる。

〈実施形態の動作〉
次に、本実施形態の動作を説明する。図５は、管理装置４０で実行される再配置処理ルーチンのフローチャートである。
図５において処理がステップＳ２に進むと、初期設定が行われる。この初期設定においては、以下の処理が実行される。まず、再配置処理部４３０（図１参照）は、接続部４０２を介して、現在配置状態ＱＣと検出温度ＴＡ〜ＴＨとを受信する。次に、初期発熱量分布設定部４１２は、現在の検出温度ＴＡ〜ＴＨに基づいて解析モデル１００（図３参照）における仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの初期値を設定する。上述のように、過去の解析実績（図４参照）があれば、現在の検出温度ＴＡ〜ＴＨに最も近い検出温度ＴＡｋ〜ＴＨｋ（但し、ｋ＝１〜ｎ）に対応する仮想発熱量ＷＩＡｋ〜ＷＩＨｋが、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨの初期値として選択される。一方、過去の解析実績が無ければ、プリセットされた所定の初期値等が適用される。

また、初期発熱量分布設定部４１２は、解析用配置状態ＱＩ（図３参照）として、実際の現在配置状態ＱＣ（図１参照）に対応した配置状態を設定する。また、解析用温度算出部４１６は、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨ（この場合は初期値）と、解析用配置状態ＱＩ（この場合は実際の現在配置状態ＱＣに対応した配置状態）とに基づいて、仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨを計算する。また、実温度・仮想温度偏差算出部４１４は、検出温度ＴＡ〜ＴＨと、仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨとの差である実温度・仮想温度偏差ΔＴＡ〜ΔＴＨを算出する。

また、初期値設定部４１８は、実温度・仮想温度偏差ΔＴＡ〜ΔＴＨのうち最大偏差ｍａｘ（ΔＴＡ，ΔＴＢ，…，ΔＴＨ）が温度偏差閾値Ｔｒ１以下になるまで、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨを変動させつつ、解析用温度算出部４１６および実温度・仮想温度偏差算出部４１４を繰り返し動作させる。そして、初期値設定部４１８は、最大偏差ｍａｘ（ΔＴＡ，ΔＴＢ，…，ΔＴＨ）が温度偏差閾値Ｔｒ１以下になった際の仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨと、対応する検出温度ＴＡ〜ＴＨとを、記憶部４０４の解析実績テーブル４４０（図４参照）に記憶させる。

次に、図５において処理がステップＳ４に進むと、解析用位置組替部４３２は、解析モデル１００における解析用配置状態ＱＩを決定する。最初にステップＳ４が実行される場合、解析用位置組替部４３２は、ステップＳ２の初期設定時における解析用配置状態ＱＩをそのまま適用する。これは、現在配置状態ＱＣ（図１参照）で特に問題が無い場合は、現在配置状態ＱＣをそのまま適切配置状態ＱＡとして採用できるようにするためである。

また、ステップＳ４が２回目以降に実行される場合、解析用位置組替部４３２は、初期設定時（ステップＳ２）における仮想菌類載置台１２１〜１２８の位置を、対応する仮想発熱量ＷＩ１〜ＷＩ８とともに組み替えることによって解析用配置状態ＱＩを変更する。なお、組み替えによって決定される解析用配置状態ＱＩは、未だ仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨが算出されていない配置状態のうち何れかである。

次に、処理がステップＳ６に進むと、温度シミュレーションが実行される。すなわち、解析用温度算出部４１６は、仮想発熱量ＷＩＡ〜ＷＩＨ（換言すればＷＩ１〜ＷＩ８）と、解析用配置状態ＱＩとに基づいて、充分な仮想時間が経過した後の仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨを計算する。

次に、処理がステップＳ８に進むと、再配置処理部４３０は、仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨのうち最も高い値と最も低い数値との偏差である仮想検出温度幅ΔＴＩを計算し、仮想検出温度幅ΔＴＩが温度幅閾値Ｔｒ２以下であるか否かを判定する。ステップＳ８において「Ｎｏ」と判定されると、処理はステップＳ４に戻る。そして、ステップＳ４において新たな解析用配置状態ＱＩ、すなわち未だ仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨが算出されていない解析用配置状態ＱＩが決定され、上述したステップＳ６，Ｓ８の処理が繰り返される。

そして、仮想検出温度幅ΔＴＩが温度幅閾値Ｔｒ２以下になると、再配置処理部４３０は、表示制御部４２４を介して、その時点の解析用配置状態ＱＩを、適切配置状態ＱＡとして表示装置４２に表示させる。以上により、本ルーチンの処理が終了する。なお、ユーザは、表示装置４２に表示された適切配置状態ＱＡに従って、フォークリフト等を用いて菌類載置台２１〜２８の位置を移動させる。これにより、菌類載置台２１〜２８における検出温度ＴＡ〜ＴＨを平準化させることができる。

この再配置処理ルーチン（図５）は、毎日の所定時刻（例えば午前中に１回、午後に２回）に実行することが好ましい。そこで、管理装置４０は、その所定時刻に再配置処理ルーチン（図５）を自動的に実行してもよい。その際、新たな適切配置状態ＱＡが表示装置４２に示された場合には、その旨をブザー等（図示せず）でユーザに報知してもよい。

図６は、上述した再配置処理ルーチン（図５）における解析用配置状態ＱＩの具体例を示す図である。
図６に示す解析用配置状態ＱＩ１は、ステップＳ２の初期設定時における解析用配置状態ＱＩであり、上述したようにステップＳ４が最初に実行される際に適用される解析用配置状態ＱＩである。解析用配置状態ＱＩ１において、仮想菌類載置台１２１〜１２８は、現在配置状態ＱＣ（図１参照）における菌類載置台２１〜２８の配置に対応している。

また、仮想菌類載置台１２２，１２５には、ハッチングで示す高発熱量領域１３２，１３５を有している。これら高発熱量領域１３２，１３５の存在により、最初にステップＳ４〜Ｓ８（図５参照）が実行された際、仮想検出温度幅ΔＴＩ（仮想検出温度ＴＩＡ〜ＴＩＨ（図３参照）のうち最も高い値と最も低い数値との偏差）が温度幅閾値Ｔｒ２を超えたとする。すると、図５において処理がステップＳ４に戻り、ステップＳ４が再び実行されることになる。

図６に示す解析用配置状態ＱＩ２は、ステップＳ４が２回目に実行された際に決定された解析用配置状態ＱＩの例である。図６の解析用配置状態ＱＩ２において、仮想菌類載置台１２１〜１２８のうち解析用配置状態ＱＩ１と比較して位置を入れ替えたものは二重枠で示している。すなわち、解析用配置状態ＱＩ２は、解析用配置状態ＱＩ１の仮想菌類載置台１２２，１２４の位置を入れ替え、さらに仮想菌類載置台１２５，１２７の位置を入れ替えたものである。次に、ステップＳ６，Ｓ８が実行された際、やはり仮想検出温度幅ΔＴＩが温度幅閾値Ｔｒ２を超えたとする。この場合、図５において処理がステップＳ４に戻り、ステップＳ４がさらに実行されることになる。

図６に示す解析用配置状態ＱＩ３は、ステップＳ４が３回目に実行された際に決定された解析用配置状態ＱＩの例である。解析用配置状態ＱＩ３においても、仮想菌類載置台１２１〜１２８のうち解析用配置状態ＱＩ１と比較して位置を入れ替えたものは二重枠で示している。すなわち、解析用配置状態ＱＩ３は、解析用配置状態ＱＩ１の仮想菌類載置台１２２，１２３の位置を入れ替え、さらに仮想菌類載置台１２５，１２６の位置を入れ替えたものである。次に、ステップＳ６，Ｓ８が実行された際、仮想検出温度幅ΔＴＩが温度幅閾値Ｔｒ２以下になったとする。この場合、図５のステップＳ８において「Ｙｅｓ」と判定され、ステップＳ１０において、この解析用配置状態ＱＩ３が、適切配置状態ＱＡとして表示装置４２に表示されることになる。

〈実施形態の効果〉
以上のように本実施形態の配置状態提示装置（２）は、再配置処理部（４３０）は、接続部（４０２）を介して、それぞれの菌類載置台（２１〜２８）の現在の配置状態である現在配置状態（ＱＣ）を取得し、それぞれの温度検出装置（３Ａ〜３Ｈ）から検出温度（ＴＡ〜ＴＨ）を取得して記憶部（４０４）に記憶し、現在配置状態（ＱＣ）と検出温度（ＴＡ〜ＴＨ）とを初期値として入力し、数値解析によって、対象エリア（１０）における温度分布を平準化するように菌類載置台（２１〜２８）の適切な配置状態である再配置状態（ＱＡ）を算出する。これにより、送風機器等を簡略化でき、安価な構成で培養室内の温度を平準化できる。

また、配置状態提示装置（２）は、記憶部（４０４）は、過去に温度検出装置（３Ａ〜３Ｈ）によって検出された温度の分布状態である複数組の過去温度分布状態（ＴＡ１〜ＴＨｎ）と、過去温度分布状態（ＴＡ１〜ＴＨｎ）に対応する菌類載置台（２１〜２８）の発熱量分布である複数組の過去発熱量分布状態（ＷＩＡ１〜ＷＩＨ１，…，ＷＩＡｎ〜ＷＩＨｎ）と、を記憶するものであり、管理装置（４０）は、検出温度（ＴＡ〜ＴＨ）の分布状態に近似した１組の過去温度分布状態（ＴＡｋ〜ＴＨｋ）を選択し、選択した１組の過去温度分布状態（ＴＡｋ〜ＴＨｋ）に対応する１組の過去発熱量分布状態（ＷＩＡｋ〜ＷＩＨｋ）を仮想発熱量（ＷＩＡ〜ＷＩＨ）として選択し、菌類載置台（２１〜２８）に対応した仮想菌類載置台（１２１〜１２８）の配置状態である解析用配置状態（ＱＩ）を決定する初期発熱量分布設定部（４１２）と、仮想発熱量（ＷＩＡ〜ＷＩＨ）と、解析用配置状態（ＱＩ）と、に基づいて、数値解析により温度検出装置（３Ａ〜３Ｈ）に対応する仮想検出温度（ＴＩＡ〜ＴＩＨ）を計算して、記憶部（４０４）に記憶させる解析用温度算出部（４１６）と、各々の検出温度（ＴＡ〜ＴＨ）と各々の仮想検出温度（ＴＩＡ〜ＴＩＨ）との差である第１の偏差（ΔＴＡ〜ΔＴＨ）を算出する第１の偏差算出部（４１４）と、第１の偏差（ΔＴＡ〜ΔＴＨ）のうち最も大きい偏差である最大偏差（ｍａｘ（ΔＴＡ，ΔＴＢ，…，ΔＴＨ））が所定の第１の閾値（Ｔｒ１）以下になるまで、仮想発熱量（ＷＩＡ〜ＷＩＨ）を所定の方法によって変動させつつ、解析用温度算出部（４１６）を繰り返し動作させ、最大偏差（ｍａｘ（ΔＴＡ，ΔＴＢ，…，ΔＴＨ））が第１の閾値（Ｔｒ１）以下になった際の仮想発熱量（ＷＩＡ〜ＷＩＨ）を、記憶部（４０４）に記憶させる初期値設定部（４１８）と、をさらに備える。
これにより、仮想発熱量（ＷＩＡ〜ＷＩＨ）の初期値として、適切な初期値を設定することができる。

また、再配置処理部（４３０）は、仮想菌類載置台（１２１〜１２８）の位置を、対応する仮想発熱量（ＷＩ１〜ＷＩ８）とともに組み替えることによって解析用配置状態（ＱＩ）を変更し、その結果を記憶部（４０４）に記憶させる解析用位置組替部（４３２）と、解析用温度算出部（４１６）が計算した仮想検出温度（ＴＩＡ〜ＴＩＨ）のうち最も高い値と最も低い数値との偏差である第２の偏差（ΔＴＩ）を求めて記憶部に記憶する第２の偏差算出部（４３４）と、をさらに備え、再配置処理部（４３０）は、第２の偏差（ΔＴＩ）が所定の第２の閾値（Ｔｒ２）以下になるまで、解析用位置組替部（４３２）および第２の偏差算出部（４３４）を繰り返し動作させ、第２の偏差（ΔＴＩ）が第２の閾値（Ｔｒ２）以下になった際の解析用配置状態（ＱＩ）を、再配置状態（ＱＡ）として記憶部（４０４）に記憶させる。
これにより、第２の偏差（ΔＴＩ）が小さい適切な解析用配置状態（ＱＩ）を、再配置状態（ＱＡ）として提示できる。

また、管理装置（４０）は、再配置状態（ＱＡ）と、対応する菌類載置台（２１〜２８）の識別情報とを表示装置（４２）に表示させる表示制御部（４２４）をさらに備える。
これにより、ユーザに視認できる形で、再配置状態（ＱＡ）を提示できる。

また、管理装置（４０）は、所定の時刻に初期値設定部（４１８）と、再配置処理部（４３０）と、表示制御部（４２４）と、を実行させる。
これにより、ユーザが初期値設定部（４１８）等の起動を失念した場合であっても、再配置状態（ＱＡ）を提示することができる。

〈変形例〉
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、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。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

（１）上記実施形態において、再配置処理ルーチン（図５）のステップＳ４〜Ｓ８のループを所定回数繰り返してもステップＳ８の判定結果が「Ｙｅｓ」にならない場合は、条件を変えて、再配置処理ルーチン（図５）を再実行するようにしてもよい。例えば、初期発熱量分布設定部４１２が選択する検出温度ＴＡｋ〜ＴＨｋ（但し、ｋ＝１〜ｎ）として、前回と異なるものを選択して、再配置処理ルーチン（図５）を再実行させてもよい。

換言すれば、再配置処理部（４３０）は、解析用位置組替部（４３２）および第２の偏差算出部（４３４）を所定回数以上繰り返し動作させても第２の偏差（ΔＴＩ）が第２の閾値（Ｔｒ２）以下にならなかった場合、初期発熱量分布設定部（４１２）に対して、前回とは異なる過去温度分布状態（ＴＡｋ〜ＴＨｋ）を選択させ、初期値設定部（４１８）を再度動作させるようにしてもよい。これにより、適切配置状態ＱＡが求まらなくなるような事態を抑制することができる。

（２）上記実施形態において、適切配置状態ＱＡに基づいて実際に培養室１０内の菌類載置台２１〜２８の位置を入れ替える作業はフォークリフト等を用いてユーザが行った。しかし、自動搬送装置（図示せず）等を用いて、適切配置状態ＱＡに基づいて菌類載置台２１〜２８の位置を自動的に入れ替えるようにしてもよい。

（３）上記実施形態における管理装置４０のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図５に示したフローチャート、その他上述した各種処理を実行するプログラム等を記憶媒体に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。

（４）図５に示した処理、その他上述した各処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。

２ 配置状態提示装置
３Ａ〜３Ｈ 温度センサ（温度検出装置）
１０ 培養室（対象エリア）
２１〜２８ 菌類載置台
４０ 管理装置
４２ 表示装置
１２１〜１２８ 仮想菌類載置台
２０４ 栽培瓶（容器）
４０２ 接続部
４０４ 記憶部
４１２ 初期発熱量分布設定部
４１４ 実温度・仮想温度偏差算出部（第１の偏差算出部）
４１６ 解析用温度算出部
４１８ 初期値設定部
４２４ 表示制御部
４３０ 再配置処理部
４３２ 解析用位置組替部
４３４ 仮想温度分布幅算出部（第２の偏差算出部）
ＴＡ〜ＴＨ 検出温度
ＴＡ１〜ＴＨ１，…，ＴＡｎ〜ＴＨｎ 検出温度（過去温度分布状態）
Ｔｒ１ 温度偏差閾値（第１の閾値）
Ｔｒ２ 温度幅閾値（第２の閾値）
ＴＩＡ〜ＴＩＨ 仮想検出温度
ＷＩＡ〜ＷＩＨ，ＷＩ１〜ＷＩ８ 仮想発熱量
ＷＩＡ１〜ＷＩＨ１，…，ＷＩＡｎ〜ＷＩＨｎ 仮想発熱量（過去発熱量分布状態）
ＱＡ 適切配置状態（再配置状態）
ＱＣ 現在配置状態
ＱＩ 解析用配置状態
ΔＴＩ 仮想検出温度幅（第２の偏差）
ΔＴＡ〜ΔＴＨ 実温度・仮想温度偏差（第１の偏差）

Claims (6)

1. 管理された対象エリアの内部における、菌類を培養する容器が載置された複数の菌類載置台の配置位置を提示する配置状態提示装置であって、
   各々が前記菌類載置台の近傍に設置され、対応する前記菌類載置台の近傍の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出装置と、
   前記温度検出装置が検出した検出温度を取得し、前記菌類載置台の再配置状態を算出する管理装置と、
   を備え、
   前記管理装置は、接続部と、記憶部と、再配置処理部と、を備え、
   前記再配置処理部は、前記接続部を介して、それぞれの前記菌類載置台の現在の配置状態である現在配置状態を取得し、それぞれの前記温度検出装置から前記検出温度を取得して前記記憶部に記憶し、前記現在配置状態と前記検出温度とを初期値として入力し、数値解析によって、前記対象エリアにおける温度分布を平準化するように前記菌類載置台の適切な配置状態である前記再配置状態を算出する
   ことを特徴とする配置状態提示装置。
2. 前記記憶部は、過去に前記温度検出装置によって検出された温度の分布状態である複数組の過去温度分布状態と、前記過去温度分布状態に対応する前記菌類載置台の発熱量分布である複数組の過去発熱量分布状態と、を記憶するものであり、
   前記管理装置は、
   前記検出温度の分布状態に近似した１組の前記過去温度分布状態を選択し、選択した１組の前記過去温度分布状態に対応する１組の前記過去発熱量分布状態を仮想発熱量として選択し、前記菌類載置台に対応した仮想菌類載置台の配置状態である解析用配置状態を決定する初期発熱量分布設定部と、
   前記仮想発熱量と、前記解析用配置状態と、に基づいて、数値解析により前記温度検出装置に対応する仮想検出温度を計算して、前記記憶部に記憶させる解析用温度算出部と、
   各々の前記検出温度と各々の前記仮想検出温度との差である第１の偏差を算出する第１の偏差算出部と、
   前記第１の偏差のうち最も大きい偏差である最大偏差が所定の第１の閾値以下になるまで、前記仮想発熱量を所定の方法によって変動させつつ、前記解析用温度算出部を繰り返し動作させ、前記最大偏差が前記第１の閾値以下になった際の前記仮想発熱量を、前記記憶部に記憶させる初期値設定部と、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の配置状態提示装置。
3. 前記再配置処理部は、
   前記仮想菌類載置台の位置を、対応する仮想発熱量とともに組み替えることによって前記解析用配置状態を変更し、その結果を前記記憶部に記憶させる解析用位置組替部と、
   前記解析用温度算出部が計算した前記仮想検出温度のうち最も高い値と最も低い値との偏差である第２の偏差を求めて前記記憶部に記憶する第２の偏差算出部と、
   をさらに備え、
   前記再配置処理部は、前記第２の偏差が所定の第２の閾値以下になるまで、前記解析用位置組替部および前記第２の偏差算出部を繰り返し動作させ、前記第２の偏差が前記第２の閾値以下になった際の前記解析用配置状態を、前記再配置状態として前記記憶部に記憶させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の配置状態提示装置。
4. 前記再配置処理部は、前記解析用位置組替部および前記第２の偏差算出部を所定回数以上繰り返し動作させても前記第２の偏差が前記第２の閾値以下にならなかった場合、前記初期発熱量分布設定部に対して、前回とは異なる前記過去温度分布状態を選択させ、前記初期値設定部を再度動作させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の配置状態提示装置。
5. 前記管理装置は、前記再配置状態と、対応する前記菌類載置台の識別情報とを表示装置に表示させる表示制御部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の配置状態提示装置。
6. 前記管理装置は、所定の時刻に前記初期値設定部と、前記再配置処理部と、前記表示制御部と、を実行させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の配置状態提示装置。

Images