JP7356730B2 - 土壌評価センサ、土壌評価システム及び土壌評価センサ用の電極及び土壌のインピーダンス特性を得る装置 - Google Patents
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Description
図1は、土壌評価センサ1の構成を示す機能ブロック図である。土壌評価センサ1は、土壌100に配置される。土壌評価センサ1は、評価の対象となる土壌100aの一部の領域の特性を評価する評価値を得る。以下の説明において、評価の対象となる土壌100aの一部の領域は、単に「土壌100a」(測定対象物)と称する。評価値は、例えば、土壌100aに含まれる水分量及び総イオン濃度を含む。しかし、評価値は、水分量及び総イオン濃度に限定されない。
ところで、農業分野及び防災分野では、センサの計測可能な領域の拡大が望まれている。特に、水分量を計測するセンサの計測可能な範囲の拡大が望まれている。現在の水分量を計測するセンサとして、TDR方式(Time Domain Reflectometry:時間領域反射法)を採用するセンサ、テンシオメータ、静電容量型のセンサなどがある。TDR方式を採用するセンサは、電磁波の反射を利用して水分量を計測する。テンシオメータは、土の保水性に基づき水の負圧を計測する。静電容量型のセンサは、電気的なインピーダンスに基づき比誘電率の違いを検出することによって水分量を計測する。
土壌評価センサ1は、交流電圧を提供するための電極端2と、交流電流を得るための電極端3と、が固定されていた。換言すると、電極端2は交流電圧を提供する機能のみを有していた。また、電極端3は交流電流を得る機能のみを有していた。例えば、変形例1の土壌評価システムに用いる土壌評価センサ1Eは、電極端2、3の両方を用いて土壌100aに対して交流電圧を提供してもよい。また、土壌評価センサ1Eは、電極端2、3の両方を用いて土壌100aから交流電流を得てもよい。
上記の土壌評価システム10は、水平方向に直交する仮想面である計測対象領域を設定した。そして、土壌評価システム10を構成する複数の土壌評価センサ1A、1B、1C、1Dは、当該仮想面に含まれるように配置されていた。例えば、計測対象領域となる仮想面は、所望の向きに設定してよい。つまり、計測対象領域は、鉛直方向に対して直交する仮想面として設定してもよい。さらに、計測対象領域は、二次元平面に限定されない。計測対象領域は、三次元的な領域としてもよい。図9には、計測対象領域を鉛直方向に対して直交する仮想面とした場合の土壌評価システム10Bを示す。このような構成は、例えば、植物の根200を含む領域における水分量などの評価に好適に適用できる。図9に示すように、土壌評価システム10Bは、根200を含む略三角形の領域201を設定し、当該領域201を囲むように配置された3個の土壌評価センサ1F、1G、1Hを備える。このような配置によれば、根200の中に直接に土壌評価センサ1F、1G、1Hを配置する必要がない。従って、真に計測したい領域201を乱すことなく水分量などの計測を行うことができる。
上記の土壌評価センサ1は、半導体基板に集積化されたセンサチップであることを例示した。この場合、電極端2、3は、センサチップの基板の主面に設けられる。つまり、電極端2、3は、土壌100aに対して二次元的に接触している。図10に示すように、変形例3の土壌評価システム10Sを構成する土壌評価センサ1Sは、拡張電極31、32を有する。図10は、変形例3の土壌評価システム10Sを示す。土壌評価システム10Sの計測対象領域は、鉛直方向を軸線Aとして設定される円筒状の領域である。そこで、土壌評価システム10Sは、軸線Aの周りに土壌評価センサ1Sを2個配置する。さらに、土壌評価システム10Sは、軸線Aの周りに配置された2個の土壌評価センサ1Sのユニットを、軸線Aに沿って等間隔に4組配置する。例えば、土壌評価システム10Sは、筒状の本体33と、リッジ34、36(第1突起部、第2突起部)と、土壌評価センサ1Sと、を備える。
例えば、図12に示す土壌評価センサ1Tは、変形例3とは異なる形状の拡張電極41、42を備えてもよい。土壌評価センサ1Tは、本体43と、電極端2、3が設けられたセンサチップ44と、拡張電極41、42(第1拡張電極、第2拡張電極)と、を有する。本体43は、土壌評価センサ1Tの基体である。本体43の主面には、センサチップ44が配置されている。センサチップ44は、電極端2、3、電圧発生部4、電流計測部6及び処理部7といった機能的な構成要素を含む。
上記実施形態の土壌評価システム10では、例えば、図4の(a)部に示すように、土壌評価センサ1A~1Dを連携させない動作と、図4の(b)部、(c)部及び(d)部に示すように土壌評価センサ1A~1Dを連携させる動作と、を行っていた。例えば、変形例5の土壌評価システムでは、土壌評価センサ1A~1Dを連携させない動作を省略し、土壌評価センサ1A~1Dを連携させる動作のみを行ってもよい。
計測対象領域は、二次元の面として設定してよい。そして、計測対象領域である面の向きは、所望の向きに設定してよい。例えば、図13の(a)部に示すように、計測対象領域200a(対象領域)の向きは、水平方向(X軸、Y軸)と並行であってもよい。つまり、計測対象領域200aは、地面110と交差してもよい。また、図13の(b)部に示すように、計測対象領域200bの向きは、鉛直方向(Z軸)と並行であってもよい。つまり、計測対象領域200bは、地面110と並行であってもよい。さらに、得計測対象領域の向きは、X軸、Y軸又はZ軸に対して傾いていてもよい。
さらに、図14に示すように、計測対象領域200cは、三次元の領域として設定してもよい。この場合には、直方体として規定された計測対象領域200cの角部の近傍に土壌評価センサ1A~1Hがそれぞれ配置される。例えば、土壌評価センサ1Aから交流電圧を提供し、そのほかの土壌評価センサ1B~1Hの一部または全てを用いて交流電流を得る。このような連携動作によって、土壌評価センサ1A~1Hに囲まれた領域における水分量の分布を得ることができる。
例えば、表示処理部16は、評価の結果を図15に示すようなマップ300として提示してもよい。マップ300は、計測対象領域200eにおける水分量の分布を示す。計測対象領域200eは、複数のセグメントS1~S9(複数の部分領域)を含む。セグメントS1~S9には、それぞれ表示値(総合演算値)が与えられている。これらの表示値は、第3演算部13から出力された評価値そのものであってもよいし、当該評価値に数値的な処理を施したものであってもよい。表示処理部16は、セグメントS1~S9ごとに与えられた具体的な表示値(数値)を表示してもよい。また、表示処理部16は、表示値に関連付けた複数の色や濃淡を用いて図示するコンター図などにより視覚的に表示してもよい。
Claims (28)
- 土壌の特性を評価する土壌評価センサであって、
交流の入力電気信号を発生する信号発生部と、
前記信号発生部に接続されると共に、前記入力電気信号を前記土壌に提供する第1電極と、
前記第1電極から離間して設置されると共に、前記入力電気信号に起因する交流の出力電気信号を受ける第2電極と、
前記第2電極に接続されると共に、前記出力電気信号の大きさを計測する信号計測部と、
前記信号発生部及び前記信号計測部に接続されると共に、前記入力電気信号の周波数を制御するための制御信号を前記信号発生部に提供し、前記信号計測部が得た前記出力電気信号を利用して前記土壌の特性を示す評価値を得る処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を得る第1演算部と、
前記第1情報を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出する第2演算部と、
前記第1情報及び前記第2情報を利用して、前記土壌の評価値を得る第3演算部と、を有し、
前記第1情報は、前記入力電気信号の周波数を独立変数とし、前記土壌が有するインピーダンスの絶対値を従属変数とする関数である、土壌評価センサ。 - 前記第1演算部は、前記入力電気信号の周波数を独立変数とし、前記土壌が有するインピーダンスの絶対値を従属変数とする関数として前記第1情報を算出し、
前記第2演算部は、前記関数を前記入力電気信号の周波数について微分する演算によって、前記第2情報を算出する、請求項1に記載の土壌評価センサ。 - 前記第1電極及び前記第2電極を有する基板であって、前記基板の主面に前記第1電極及び前記第2電極が設けられている前記基板と、
前記主面の法線方向に延びる第1突起部及び第2突起部と、
前記第1突起部に設けられると共に、前記第1電極に電気的に接続された第1拡張電極と、
前記第2突起部に設けられると共に、前記第2電極に電気的に接続された第2拡張電極と、
をさらに備える、請求項1又は2に記載の土壌評価センサ。 - 土壌の特性を評価する土壌評価システムであって、
前記土壌に配置される一対の電極端を含む第1電極部であって、前記土壌に交流の入力電気信号を提供すると共に前記土壌から出力電気信号を受ける前記第1電極部を有する第1センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含む第2電極部であって、前記土壌に交流の入力電気信号を提供すると共に前記土壌から出力電気信号を受ける前記第2電極部を有すると共に、前記第1センサ部に対して離間する第2センサ部と、
前記第1センサ部及び前記第2センサ部の動作を制御するための制御信号を前記第1センサ部及び前記第2センサ部に提供すると共に、前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を取得し、前記第1情報を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出し、前記第1情報及び前記第2情報を利用して前記土壌の評価値を得る制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第1電極部が含む一方の前記電極端から前記入力電気信号を土壌に提供させ、前記第1電極部が含む他方の前記電極端から前記入力電気信号に起因する前記出力電気信号を取得させる第1動作と、
前記第1電極部から前記入力電気信号を前記土壌に提供させ、前記第2電極部から前記入力電気信号に起因する前記出力電気信号を取得させる第2動作と、を行い、
前記第1情報は、前記入力電気信号の周波数を独立変数とし、前記土壌が有するインピーダンスの絶対値を従属変数とする関数である、土壌評価システム。 - 前記第1センサ部は、前記一対の電極端の一方に接続された第1信号発生部と、前記一対の電極端の他方に接続された第1信号計測部と、を有し、
前記第2センサ部は、前記一対の電極端の一方に接続された第2信号発生部と、前記一対の電極端の他方に接続された第2信号計測部と、を有する、請求項4に記載の土壌評価システム。 - 前記第1センサ部は、
前記第1センサ部における前記一対の電極端の一方又は両方に接続可能な第1信号発生部と、
前記一対の電極端の他方又は両方に接続可能な第1信号計測部と、
前記一対の電極端の一方に前記第1信号発生部を接続すると共に前記一対の電極端の他方に前記第1信号計測部を接続する状態と、前記一対の電極端の両方に前記第1信号発生部を接続する状態と、を相互に切り替える第1切替部と、を有し、
前記第2センサ部は、
前記第2センサ部における前記一対の電極端の一方又は両方に接続可能な第2信号発生部と、
前記一対の電極端の他方又は両方に接続可能な第2信号計測部と、
前記一対の電極端の一方に前記第2信号発生部を接続すると共に前記一対の電極端の他方に前記第2信号計測部を接続する接続状態と、前記一対の電極端の両方に前記第2信号計測部を接続する接続状態と、を相互に切り替える第2切替部と、を有する、請求項4に記載の土壌評価システム。 - 交流の入力電気信号を発生する信号発生部と、前記信号発生部に接続されると共に、前記入力電気信号を土壌に提供する第1電極と、前記第1電極から離間して設置されると共に、前記入力電気信号に起因する出力電気信号を受ける第2電極と、前記第2電極に接続されると共に、前記出力電気信号の大きさを計測する信号計測部と、を備えて、前記土壌の特性を評価する土壌評価センサ用の電極であって、
前記第1電極及び前記第2電極を有する基板であって、前記基板の主面に前記第1電極及び前記第2電極が設けられている前記基板と、
前記主面の法線方向に延びる第1突起部及び第2突起部と、
前記第1突起部に設けられると共に、前記第1電極に電気的に接続された第1拡張電極と、
前記第2突起部に設けられると共に、前記第2電極に電気的に接続された第2拡張電極と、
を備える、土壌評価センサ用の電極。 - 土壌が有する特性の評価において、測定対象物である前記土壌のインピーダンス特性を得る装置であって、
前記土壌に入力電気信号を提供すると共に前記土壌から前記入力電気信号に起因する出力電気信号を得ることにより、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を得る手段と、
前記第1情報を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を計算によって得る手段と、を有し、
前記第1情報は、前記入力電気信号の周波数を独立変数とし、前記土壌が有するインピーダンスの絶対値を従属変数とする関数である、土壌のインピーダンス特性を得る装置。 - 対象領域における土壌の特性を評価する土壌評価システムであって、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記土壌に交流の入力電気信号を提供可能である第1センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記土壌から前記入力電気信号に起因する出力電気信号を取得可能であると共に、前記第1センサ部に対して離間する第2センサ部と、
前記第1センサ部及び前記第2センサ部の動作を制御するための制御信号を前記第1センサ部及び前記第2センサ部に提供すると共に、前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を取得し、前記第1情報を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出し、前記第1情報及び前記第2情報を利用して前記土壌の評価値を得る制御部と、を備え、
前記第1情報は、前記入力電気信号の周波数を独立変数とし、前記土壌が有するインピーダンスの絶対値を従属変数とする関数である、土壌評価システム。 - 前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記入力電気信号を提供可能であると共に前記出力電気信号を取得可能であり、前記第1センサ部及び前記第2センサ部に対して離間する第3センサ部をさらに備え、
前記第1センサ部は、さらに、前記出力電気信号を取得可能であり、
前記第2センサ部は、さらに、前記入力電気信号を提供可能であり、
前記第1センサ部、前記第2センサ部及び前記第3センサ部は、二次元状の面として規定された対象領域を囲むように配置されている、請求項9に記載の土壌評価システム。 - 前記制御部は、
前記第1センサから前記入力電気信号を提供し、前記第2センサから前記出力電気信号を取得する第1動作を行い、
前記第1動作の後に、前記第1センサから前記入力電気信号を提供し、前記第3センサ部から前記出力電気信号を取得する第2動作と、
前記第2動作の後に、前記第2センサから前記入力電気信号を提供し、前記第3センサ部から前記出力電気信号を取得する第3動作と、を行う、請求項10に記載の土壌評価システム。 - 前記対象領域は、複数の部分領域を含み、
前記複数の部分領域のそれぞれには、第1重み係数、第2重み係数及び第3重み係数が設定され、
前記制御部は、
前記第1動作の結果として得た前記評価値と前記第1重み係数とを用いて、第1演算値を得る動作と、
前記第2動作の結果として得た前記評価値と前記第2重み係数とを用いて、第2演算値を得る動作と、
前記第3動作の結果として得た前記評価値と前記第3重み係数とを用いて、第3演算値を得る動作と、
前記部分領域ごとに得られた、前記第1演算値、前記第2演算値及び前記第3演算値を用いて、前記部分領域ごとに総合演算値を得る動作と、を行う、請求項11に記載の土壌評価システム。 - 前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記入力電気信号を提供可能であると共に前記出力電気信号を取得可能であり、前記第1センサ部及び前記第2センサ部に対して離間する第3センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記入力電気信号を提供可能であると共に前記出力電気信号を取得可能であり、前記第1センサ部、前記第2センサ部及び前記第3センサ部に対して離間する第4センサ部と、をさらに備え、
前記第1センサ部は、さらに、前記出力電気信号を取得可能であり、
前記第2センサ部は、さらに、前記入力電気信号を提供可能であり、
前記第1センサ部、前記第2センサ部、前記第3センサ部及び前記第4センサ部は、三次元状の領域として規定された対象領域を囲むように配置されている、請求項9に記載の土壌評価システム。 - 土壌の特性を評価する土壌評価センサであって、
交流の入力電気信号を発生する信号発生部と、
前記信号発生部に接続されると共に、前記入力電気信号を前記土壌に提供する第1電極と、
前記第1電極から離間して設置されると共に、前記入力電気信号に起因する交流の出力電気信号を受ける第2電極と、
前記第2電極に接続されると共に、前記出力電気信号の大きさを計測する信号計測部と、
前記信号発生部及び前記信号計測部に接続されると共に、前記入力電気信号の周波数を制御するための制御信号を前記信号発生部に提供し、前記信号計測部が得た前記出力電気信号を利用して前記土壌の特性を示す評価値を得る処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を得る第1演算部と、
前記第1情報を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出する第2演算部と、
前記第1情報及び前記第2情報を利用して、前記土壌の評価値を得る第3演算部と、を有し、
前記第2演算部は、前記第1情報である関数に従う第1周波数と第2周波数との2点間における前記周波数の変化に対する前記インピーダンスの絶対値の変化を前記第2情報として得る、土壌評価センサ。 - 前記第1演算部は、前記入力電気信号の周波数を独立変数とし、前記土壌が有するインピーダンスの絶対値を従属変数とする関数として前記第1情報を算出し、
前記第2演算部は、前記関数を前記入力電気信号の周波数について微分する演算によって、前記第2情報を算出する、請求項14に記載の土壌評価センサ。 - 前記第1電極及び前記第2電極を有する基板であって、前記基板の主面に前記第1電極及び前記第2電極が設けられている前記基板と、
前記主面の法線方向に延びる第1突起部及び第2突起部と、
前記第1突起部に設けられると共に、前記第1電極に電気的に接続された第1拡張電極と、
前記第2突起部に設けられると共に、前記第2電極に電気的に接続された第2拡張電極と、
をさらに備える、請求項14又は15に記載の土壌評価センサ。 - 土壌の特性を評価する土壌評価システムであって、
前記土壌に配置される一対の電極端を含む第1電極部であって、前記土壌に交流の入力電気信号を提供すると共に前記土壌から出力電気信号を受ける前記第1電極部を有する第1センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含む第2電極部であって、前記土壌に交流の入力電気信号を提供すると共に前記土壌から出力電気信号を受ける前記第2電極部を有すると共に、前記第1センサ部に対して離間する第2センサ部と、
前記第1センサ部及び前記第2センサ部の動作を制御するための制御信号を前記第1センサ部及び前記第2センサ部に提供すると共に、前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を取得し、前記第1情報を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出し、前記第1情報及び前記第2情報を利用して前記土壌の評価値を得る制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第1電極部が含む一方の前記電極端から前記入力電気信号を土壌に提供させ、前記第1電極部が含む他方の前記電極端から前記入力電気信号に起因する前記出力電気信号を取得させる第1動作と、
前記第1電極部から前記入力電気信号を前記土壌に提供させ、前記第2電極部から前記入力電気信号に起因する前記出力電気信号を取得させる第2動作と、を行い、
前記制御部は、前記第2情報を算出する動作として、前記第1情報である関数に従う第1周波数と第2周波数との2点間における前記周波数の変化に対する前記インピーダンスの絶対値の変化を前記第2情報として得る、土壌評価システム。 - 前記第1センサ部は、前記一対の電極端の一方に接続された第1信号発生部と、前記一対の電極端の他方に接続された第1信号計測部と、を有し、
前記第2センサ部は、前記一対の電極端の一方に接続された第2信号発生部と、前記一対の電極端の他方に接続された第2信号計測部と、を有する、請求項17に記載の土壌評価システム。 - 前記第1センサ部は、
前記第1センサ部における前記一対の電極端の一方又は両方に接続可能な第1信号発生部と、
前記一対の電極端の他方又は両方に接続可能な第1信号計測部と、
前記一対の電極端の一方に前記第1信号発生部を接続すると共に前記一対の電極端の他方に前記第1信号計測部を接続する状態と、前記一対の電極端の両方に前記第1信号発生部を接続する状態と、を相互に切り替える第1切替部と、を有し、
前記第2センサ部は、
前記第2センサ部における前記一対の電極端の一方又は両方に接続可能な第2信号発生部と、
前記一対の電極端の他方又は両方に接続可能な第2信号計測部と、
前記一対の電極端の一方に前記第2信号発生部を接続すると共に前記一対の電極端の他方に前記第2信号計測部を接続する接続状態と、前記一対の電極端の両方に前記第2信号計測部を接続する接続状態と、を相互に切り替える第2切替部と、を有する、請求項17に記載の土壌評価システム。 - 土壌が有する特性の評価において、測定対象物である前記土壌のインピーダンス特性を得る装置であって、
前記土壌に入力電気信号を提供すると共に前記土壌から前記入力電気信号に起因する出力電気信号を得ることにより、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を得る手段と、
前記第1情報を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を計算によって得る手段と、を有し、
前記第2情報を計算によって得る手段は、前記第1情報である関数に従う第1周波数と第2周波数との2点間における前記周波数の変化に対する前記インピーダンスの絶対値の変化を前記第2情報として得る、土壌のインピーダンス特性を得る装置。 - 対象領域における土壌の特性を評価する土壌評価システムであって、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記土壌に交流の入力電気信号を提供可能である第1センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記土壌から前記入力電気信号に起因する出力電気信号を取得可能であると共に、前記第1センサ部に対して離間する第2センサ部と、
前記第1センサ部及び前記第2センサ部の動作を制御するための制御信号を前記第1センサ部及び前記第2センサ部に提供すると共に、前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を取得し、前記第1情報を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出し、前記第1情報及び前記第2情報を利用して前記土壌の評価値を得る制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第2情報を算出する動作として、前記第1情報である関数に従う第1周波数と第2周波数との2点間における前記周波数の変化に対する前記インピーダンスの絶対値の変化を前記第2情報として得る、土壌評価システム。 - 前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記入力電気信号を提供可能であると共に前記出力電気信号を取得可能であり、前記第1センサ部及び前記第2センサ部に対して離間する第3センサ部をさらに備え、
前記第1センサ部は、さらに、前記出力電気信号を取得可能であり、
前記第2センサ部は、さらに、前記入力電気信号を提供可能であり、
前記第1センサ部、前記第2センサ部及び前記第3センサ部は、二次元状の面として規定された対象領域を囲むように配置されている、請求項21に記載の土壌評価システム。 - 前記制御部は、
前記第1センサから前記入力電気信号を提供し、前記第2センサから前記出力電気信号を取得する第1動作を行い、
前記第1動作の後に、前記第1センサから前記入力電気信号を提供し、前記第3センサ部から前記出力電気信号を取得する第2動作と、
前記第2動作の後に、前記第2センサから前記入力電気信号を提供し、前記第3センサ部から前記出力電気信号を取得する第3動作と、を行う、請求項22に記載の土壌評価システム。 - 前記対象領域は、複数の部分領域を含み、
前記複数の部分領域のそれぞれには、第1重み係数、第2重み係数及び第3重み係数が設定され、
前記制御部は、
前記第1動作の結果として得た前記評価値と前記第1重み係数とを用いて、第1演算値を得る動作と、
前記第2動作の結果として得た前記評価値と前記第2重み係数とを用いて、第2演算値を得る動作と、
前記第3動作の結果として得た前記評価値と前記第3重み係数とを用いて、第3演算値を得る動作と、
前記部分領域ごとに得られた、前記第1演算値、前記第2演算値及び前記第3演算値を用いて、前記部分領域ごとに総合演算値を得る動作と、を行う、請求項23に記載の土壌評価システム。 - 前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記入力電気信号を提供可能であると共に前記出力電気信号を取得可能であり、前記第1センサ部及び前記第2センサ部に対して離間する第3センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記入力電気信号を提供可能であると共に前記出力電気信号を取得可能であり、前記第1センサ部、前記第2センサ部及び前記第3センサ部に対して離間する第4センサ部と、をさらに備え、
前記第1センサ部は、さらに、前記出力電気信号を取得可能であり、
前記第2センサ部は、さらに、前記入力電気信号を提供可能であり、
前記第1センサ部、前記第2センサ部、前記第3センサ部及び前記第4センサ部は、三次元状の領域として規定された対象領域を囲むように配置されている、請求項21に記載の土壌評価システム。 - 土壌の特性を評価する土壌評価センサであって、
交流の入力電気信号を発生する信号発生部と、
前記信号発生部に接続されると共に、前記入力電気信号を前記土壌に提供する第1電極と、
前記第1電極から離間して設置されると共に、前記入力電気信号に起因する交流の出力電気信号を受ける第2電極と、
前記第2電極に接続されると共に、前記出力電気信号の大きさを計測する信号計測部と、
前記信号発生部及び前記信号計測部に接続されると共に、前記入力電気信号の周波数を制御するための制御信号を前記信号発生部に提供し、前記信号計測部が得た前記出力電気信号を利用して前記土壌の特性を示す評価値を得る処理部と、
前記第1電極及び前記第2電極を有する基板であって、前記基板の主面に前記第1電極及び前記第2電極が設けられている前記基板と、
前記主面の法線方向に延び、前記第1電極に電気的に接続された第1拡張電極と、
前記主面の法線方向に延び、前記第2電極に電気的に接続された第2拡張電極と、を備え、
前記処理部は、
前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を得る第1演算部と、
前記第1情報を利用して、前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出する第2演算部と、
前記第1情報及び前記第2情報を利用して、前記土壌の評価値を得る第3演算部と、を有する、土壌評価センサ。 - 土壌の特性を評価する土壌評価システムであって、
前記土壌に配置される一対の電極端を含む第1電極部であって、前記土壌に交流の入力電気信号を提供すると共に前記土壌から出力電気信号を受ける前記第1電極部を有する第1センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含む第2電極部であって、前記土壌に交流の入力電気信号を提供すると共に前記土壌から出力電気信号を受ける前記第2電極部を有すると共に、前記第1センサ部に対して離間する第2センサ部と、
前記第1センサ部及び前記第2センサ部の動作を制御するための制御信号を前記第1センサ部及び前記第2センサ部に提供すると共に、前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を取得し、前記第1情報を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出し、前記第1情報及び前記第2情報を利用して前記土壌の評価値を得る制御部と、
前記第1電極部及び前記第2電極部を有する基板であって、前記基板の主面に前記第1電極部及び前記第2電極部が設けられている前記基板と、
前記主面の法線方向に延び、前記第1電極部に電気的に接続された第1拡張電極と、
前記主面の法線方向に延び、前記第2電極部に電気的に接続された第2拡張電極と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1電極部が含む一方の前記電極端から前記入力電気信号を土壌に提供させ、前記第1電極部が含む他方の前記電極端から前記入力電気信号に起因する前記出力電気信号を取得させる第1動作と、
前記第1電極部から前記入力電気信号を前記土壌に提供させ、前記第2電極部から前記入力電気信号に起因する前記出力電気信号を取得させる第2動作と、を行う、土壌評価システム。 - 対象領域における土壌の特性を評価する土壌評価システムであって、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記土壌に交流の入力電気信号を提供可能である第1センサ部と、
前記土壌に配置される一対の電極端を含み、前記土壌から前記入力電気信号に起因する出力電気信号を取得可能であると共に、前記第1センサ部に対して離間する第2センサ部と、
前記第1センサ部及び前記第2センサ部の動作を制御するための制御信号を前記第1センサ部及び前記第2センサ部に提供すると共に、前記入力電気信号及び前記出力電気信号を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの絶対値との関係を示す第1情報を取得し、前記第1情報を利用して前記入力電気信号の周波数と前記土壌が有するインピーダンスの位相との関係を示す第2情報を算出し、前記第1情報及び前記第2情報を利用して前記土壌の評価値を得る制御部と、
前記第1センサ部の前記電極端及び前記第2センサ部の前記電極端を有する基板であって、前記基板の主面に前記第1センサ部の前記電極端及び前記第2センサ部の前記電極端が設けられている前記基板と、
前記主面の法線方向に延び、前記第1センサ部の前記電極端に電気的に接続された第1拡張電極と、
前記主面の法線方向に延び、前記第2センサ部の前記電極端に電気的に接続された第2拡張電極と、を備える、土壌評価システム。
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