Ehime University Institutional Repository

Ehime University (愛媛大学)博士(工学)thesi

PATIL, PALLAVI KISAN

English

Structural and Optical Properties of GaAs1-XBiX/GaAs Multiple Quantum Wells Grown by Molecular Beam Epitaxy

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)doctoral thesi

福山, 直紀

FUKUYAMA, Naoki

（第３号様式）     
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
            氏   名       福山 直紀 
 
            論 文 名  心臓 CT を用いた最大リスク領域に関する検討：ATP 負荷心臓 MRI 
             との比較 
 
学位論文要旨 
 
背景： 
 虚血性心疾患において左室心筋における虚血領域の割合を知ることは治療方針を決定する上で
重要である。虚血領域の割合を評価する方法として、SPECT や MRI といった負荷灌流画像がある。
一方で、冠動脈 CT はその高い陰性的中率によって臨床の場に広く普及しているが、最近ではそ
の３次元的なデータを利用して、Voronoi 法という数学的なアルゴリズムを応用して狭窄病変の
支配灌流域を算出する解析ソフトが開発されている。今回の研究では冠動脈 CT で認められた狭
窄病変の支配灌流域を解析ソフトを用いて算出し、それを ATP 負荷心臓 MRI で虚血領域として描
出された領域との相関性を評価した。 
 
方法： 
 2009 年 6 月から 2016 年 3 月の期間に虚血性心疾患を疑われ、冠動脈 CT、ATP 負荷心臓 MRI を
施行された連続 91 症例の中から、心臓 MRI で虚血を描出し、かつ冠動脈バイパス術後や心筋症
患者などを除いた 30 症例（男性 24 名、女性 6 名）を後ろ向きに検討した。 
 冠動脈 CT のデータから狭窄が 50%以上（中等度）、70%以上（高度）、閉塞病変、評価不能と
正常〜軽度狭窄の群に分け、正常〜軽度狭窄群以外の病変に関して、それぞれの支配灌流域を解
析ソフトを用いて算出した。このうち、中等度以上の狭窄を有意狭窄とした場合と、高度狭窄以
上を有意狭窄とした場合の支配灌流域を算出した。1 つの枝の中に複数の狭窄病変がある場合に
は最も近位（上流）にある病変を責任病変と定義した。 
 次に、比較対象として MRI の虚血領域を算出した。心尖部（前壁、中隔、後壁、側壁の 4 セグ
メント）、心中部と心基部（前壁、前壁中隔、後壁中隔、後壁、後側壁、前側壁の 6 セグメン
ト）の計 16 セグメントに分割し、左室心筋を 100%として 1 セグメントを 100÷16=6.3%と設定。
ATP 負荷心臓 MRI で虚血として描出された領域を算出した。 
 上記の方法で算出された ATP 負荷心臓 MRI での虚血領域と、CT のデータをもとに解析ソフト
で算出された支配灌流域との相関を評価した。また、解析ソフトに関しては同一観察者間および
2 名の観察者間における再現性を評価した。 
 
氏名 福山直紀  
 
結果： 
 ATP 負荷心臓 MRI で描出された虚血領域は平均 25.2%であった。一方、冠動脈 CT では中等度狭
窄を 30 病変、高度の狭窄を 28 病変、閉塞を 3 病変、評価不能を 16 病変認めた。このうち、50%
以上を有意狭窄とした場合の支配領域は平均 48.2%であり、CT で算出した有意狭窄病変の支配領
域と MRI での虚血領域との相関係数は r=0.73 であった。また、70%以上を有意狭窄とした場合の
有意狭窄病変による支配領域は平均 32.5%であり、MRI での虚血領域との相関係数は r=0.97 であ
った。 
 また、解析ソフトの再現性に関しては同一観察者間、異なる観察者間において共に r=0.99 と
非常に高い値を示した。 
 
考察： 
 今回の検討から、このソフトの再現性の高さが評価することができた。また、冠動脈 CT で有
意狭窄を認めた場合、その狭窄病変が支配する灌流域と ATP 負荷心臓 MRI で実際に虚血として描
出される領域とは良好な相関を示し、その程度は狭窄の程度が高いほどより強い傾向が見られた。
このことは、虚血性心疾患患者において冠動脈 CT のデータとこの解析ソフトを用いることで、
実際に負荷灌流画像などの追加の検査を行うことなく虚血をきたす領域を推測することができる
可能性があることを示している。これにより、追加検査の手間を省くことができると共に、虚血
領域を推測することで治療方針を決定できるなどの有用性が期待される。 
 
結語： 
 Voronoi 法と冠動脈 CT のデータを用いた冠動脈支配領域の算出ソフトは、ATP 負荷心臓 MRI で
描出された虚血領域とは良好な相関を有していた。このことから、冠動脈 CT のデータを用いた
冠動脈支配領域の算出ソフトは治療方針を決定する際に有用である可能性がある。 
 
 
 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
 
computed tomography, myocardial area at risk, myocardial ischemia 
 
 
 
 
 


Myocardial Segmentation of Area at Risk Based on Coronary Computed Tomography Angiography and Voronoi Diagram in Comparison with Magnetic Resonance Perfusion Imaging

山本, 與志隆

Japanese

歴史のニヒリズム : 解釈学と歴史の物語り論

松本, 芽衣

山口, 信夫

ワークライフバランス起業の成功条件に関する探索的研究 : 松山市三津地区を事例にして

中曽, 久雄

アメリカ軍における Don’t Ask,
Don’t Tell政策の撤廃への道程（1）
中 曽 久 雄
目 次
1 はじめに
2 アメリカ軍における同性愛者の兵士に対する権利制限の歴史
2－1 兵士に対する権利制限の歴史
2－2 同性愛者の兵士に対する権利制限の歴史
2－3 同性愛者の兵士に対する権利制限の正当化事由とそれに
対する批判 （以上本号）
3 アメリカ軍における DADT政策とそれをめぐる判例および
学説の動向
3－1 DADT政策－Clinton政権時における DADT政策の実施
3－2 DADT政策をめぐる判例の動向
3－3 学説の動向
4 DADT政策の撤廃とその背景
5 むすび
1 は じ め に
アメリカにおいては，同性愛者の権利制限や同性婚の否定が重大な憲法問
題として議論されてきた。同性婚の問題（同性婚を否定することが憲法上許
されるかどうかという問題）について，近年，連邦最高裁は，United States v.
Windsor1）において，連邦上婚姻の定義を男女に限定する Defense of Marriage
Actを違憲とし，Obergefell v. Hodges2）では，同性婚を否定する州法が違憲と
44巻1・2号 93
された。また，同性愛者の権利制限についても，後にみるように，連邦最高裁は
Lawrence v. Texas3）において，ソドミー行為を禁止する州法を違憲とした。上
記の問題以外に，同性愛者の権利制限について，従来から憲法との適合性が問
題になっていると指摘されてきたのは，アメリカ軍4）において実施されていた
Don’t Ask, Don’t Tell政策（以下，DADT政策）であった。5）後にみるが，DADT
政策は，軍において，性的志向に関する質問を禁止し，加えて，自ら同性愛者
であることを明かさず，同性愛行為を行わず，同性のパートナーを持たないの
であれば，軍を除隊させないというものである。この DADT政策の合憲性を
めぐってはいくつかの訴訟が提起され，下級審においては違憲判決も存在して
いる。そうした中で，2010年に，DADT政策を廃止する法律が成立した。本
稿では，DADT政策が廃止されるまでの道程の概観を通して，同性愛者の権
利制限の問題を考察する。
2 アメリカ軍における同性愛者の兵士に対する権利制限の歴史
2－1 兵士に対する権利制限の歴史
軍は，戦争に勝利するための組織である。6）この目的のもとに，軍は通常の市
民生活のルールとは異なるルールを形成してきた。7）軍は，表現の自由や結社の
1）570U. S.＿＿（2013）. 本判決については中曽久雄「Defense of Marriage Actの合憲性」
愛媛法学会雑誌第40巻第1・2合併号（2014年）87頁。
2）576U. S.＿＿（2015）. 本判決の検討については，中曽久雄「同性婚の権利と連邦憲法（1）
（2）」愛媛大学法学会雑誌第42巻第2号（2016年）153頁・第41巻第3・4号（2016年）
131頁。なお，本判決について，未来志向的に同性婚を許容したとし，その革新的な論理
の重要性を強調するものとして，上田宏和 「Obergefell判決における同性婚と婚姻の権利」
創価法学46巻1号（2016年）30～31頁。
3）539U. S.558（2003）.
4）アメリカ軍は，陸軍（United States Army），海軍（United States Navy），空軍（United States
Air Force），海兵隊（United States Marine Corps），沿岸警備隊（United States Coast Guard）
の5つの組織から編成されている。
5）DADT政策の違憲性を指摘するものとして，Anthony Marroney Noto, Lawrence and the
Morality of “Don’t Ask, Don’t Tell” after Lofton Witt, And Cook : The Law. Before And After
Repeal ,7SETON HALL CIRCUIT REV.155（2012）.
論 説
94 44巻1・2号
自由といった一般社会において国民に保障される憲法上の権利を大幅に制限し
てきた。例えば，修正14条は不合理な捜索・押収・抑留を禁止するが，指揮
官は兵舎室（barrack room）や個人の所有物を検査することが可能である。ま
た，陸軍では，修正1条で保障された表現の自由，結社の自由を制限してきた。
これらは軍の規律の絶対的な必要性に基づくものでもある。8）軍においては，国
民に保障される一般的な権利が軍の行動の妨げになる場合には，これらの権利
を制限することが可能とされているのである。9）
こうした軍における兵士の権利制限の合憲性は判例においても容認されてい
る。例えば，男性のみの徴兵登録制（military draft）の合憲性が争われた Rostker
v. Goldberg10）では，以下のように判示されている。徴兵登録制度については，
それは軍における女性の役割についての議会における討議の結果であり，軍の
動員において必要なものである。法律により，女性の戦闘の参加が禁じられて
いる以上，女性の徴兵登録をしないことはこの目的と密接な関連性を有してい
る。また，軍は一般社会とは異なる規律により統治される共同体である。もっ
とも，軍においても憲法の原理は適用され軽視されるべきではないが，軍隊特
有の性格のために，憲法の原理は一般社会とは異なる形で適用される。また，
空軍において宗教的衣類の着用の禁止の合憲性が問題となった Goldman v.
Weinberger11）では，空軍での制服の着用は軍人間の従属関係を明らかにすると
いう空軍の主張が認められ，また，一般社会とは異なり軍において個人の信教
の自由の主張は成立せず，そのために制服の着用の強制は信教の自由の侵害に
当たらないとされた。
6）Daniel Plane, Don’t Mess With “Don’t Ask. Don’t Tell.” ,79 MARQ. L. REV.377,379
（1995）.
7）これは判例上でも明示的に認められている。United States ex rel. Toth v. Quarles,350U. S.
11（1955）.
8）Plane, supra note6, at379.
9）David Schleuter, Gays and Lesbians in the Military : A Rationally Based Solution to a Legal
Rubik’s Cube,29WAKE FOREST L. REV.393,408（1994）.
10）453U. S.57（1981）.
11）475U. S.503（1986）.
アメリカ軍における Don’t Ask, Don’t Tell政策の撤廃への道程（1）
44巻1・2号 95
さらに，法律のレベルでは，軍の規律を規定した Uniform Code of Military
Justiceが1950年5月に制定された。この法律は，軍の規律を乱す行為や対外
的信用を損なう行為の処罰を規定し，さらに，軍人に対して24時間，国内外
及び基地内外を問わず，適用されるものであった。要するに，この法律は，軍
内部における規律の維持，軍の行動に影響を及ぼす行為に対処するために制定
されたものであった。12）
2－2 同性愛者の兵士に対する権利制限の歴史
さて，本稿の検討対象である軍における同性愛者の兵士に対する規制である
が，その歴史は古い。1778年にアメリカ大陸軍（Continental Army）は，同性間
の性行為を行った者を軍から排除してきた。1917年に Articles of Warが制定
され，同性間の性行為に対する処罰が法律で明文化されることになった。この
法律の制定により，同性愛者の兵士に対する規制は大きく変わることになっ
た。13）この法律は，同意・不同意に関わらず，軍内での同性愛者の性行為を禁止
した。さらに，1920年の同法の改正で処罰範囲が広まり，同性愛者の兵士の
除外は軍の内部においてコンセンサスを形成することになった。
その後，第一次大戦，第二次大戦を通じて，軍はさらに同性愛者の兵士に対す
る規制を強化していくことになり，同性愛を疑われる者については，軍への入隊
が拒否されることになった。14）さらに，1949年の国防総省の覚書（memorandum）
においては，同性愛者の兵士は軍におけるいかなる部門にも勤務することを禁
止し，軍において同性愛者と知られた者は軍からの離脱が義務付けられること
を明確化した。15）その後，1959年に軍の任務に適合しない者を軍隊から除隊さ
せる政策（Defense Directive1332.14）が制定された。さらに，1981年に国防
総省は同性愛者の兵士を軍隊から強制的に除隊させるという新たな政策（上記
12）Plane, supra note6, at380.
13）Id. at381－82.
14）Id. at382.
15）Id. at382－83.
論 説
96 44巻1・2号
Department of Defense Directive1332.14の新版）が制定されることになった。
この政策は，同性愛者の兵士は軍に合致せず，軍から同性愛者の兵士を排除す
ることがやむにやまれぬ利益に資するものであることを規定した。16）しかも，こ
の政策のもとでは，明確な証拠が存在しなくとも，同性愛者として疑わしい兵
士を軍隊から除隊させることが可能となった。そのために，1980年から1991
年にかけて，軍隊を除隊させられた者は，16，919人にのぼった。17）そして，こ
の政策は1993年まで継続することになる。18）
2－3 同性愛者の兵士に対する権利制限の正当化事由とそれに対する批判
では，従前，なぜ，軍において同性愛者の兵士に対する強力な規制が行われ
てきたのか。戦争に勝つという目的以外にも，以下のような正当化事由が主張
されてきた。
まず，団結（cohesion）の観点からの正当化である。一般に団結には，社会
上の団結（social cohesion）と任務上の団結（task cohesion）が存在する。前者
は，組織内におけるメンバーが個々の性格を認めつつ共通の目標の達成を目指
すというものであり，後者は組織内における個々のメンバーが端的に共通の目
標達成を目指すというものである。19）実際，軍の活動にとり必要なのは，任務上
の団結のみであり社会的団結は不要であるとされている。仮に，軍内での同性
愛者の兵士の社会的団結が高まれば，軍における政策決定プロセスに支障が生
じることになる。20）こうした考えは，女性兵士の排除の正当化とも類似するもの
である。21）女性兵士の存在が軍における士気を低下させるために，これまで女性
兵士は軍から排除されてきた22）（陸軍はこの正当化事由を全面的に採用し，軍
16）Id. at383.
17）Id. at383－84.
18）Id. at384.
19）Carla Crandall, The Effects of Repealing Don’t Ask, Don’t Tell ,10GEO. J. L. &. PUB. POL’Y
15,28（2012）.
20）Id. at31.
21）Id. at29.
22）Id. at29－30.
アメリカ軍における Don’t Ask, Don’t Tell政策の撤廃への道程（1）
44巻1・2号 97
を男性兵士のみで構成されるべきであるとし，女性兵士が軍から排除されてき
た）。23）こうした観点からすれば，同性愛者の兵士の存在それ自体が軍における
障害となり，しかも，それが軍における任務上の団結を侵害し，軍の活動に対
してネガティヴな影響を及ぼすことになるので，同性愛者の兵士に対する規制
が正当化されることになる。24）こうした考えは，軍における長年の考え方として
定着することになる。25）
次に，軍の規律，命令，指揮の遵守の観点からの正当化である。26）同性愛者の
兵士に対する規制を撤廃すれば，犯罪（特に性犯罪）や暴力が発生し，軍にお
ける規律，命令，指揮の遵守が維持できなくなるというものである。この点
は，同性愛者の兵士のみならず，女性兵士についても妥当する（軍の内部にお
ける女性兵士の存在が，軍における規律を乱すということは，経験的な根拠が
存在している）。また，同性愛者は女性兵士と同様に軍の活動にネガティヴな
影響を及ぼすとされている。27）
最後に，同性愛者の兵士が柔弱であるという観点からの正当化である。同性
愛者の兵士の柔弱な行為が，他の兵士に悪影響を及ぼし，ひいては軍を弱いも
のにするという議論である。また，同性愛者の兵士の存在自体が，戦士という
イメージに合致しない。28）そのために，こうした観点から，同性愛者の兵士の排
除が正当化されるというものである。29）
しかし，これらの正当化事由に対しては批判が多い。団結の観点からの正当
23）Id. at 30. なお，アメリカ軍における女性兵士の排除の問題については，別稿で検討す
る予定である。
24）Major Laura Kesler, Serving with Integrity : The Rationale for the Repeal of “Don’t Ask,
Don’t Tell” and Its Ban on Acknowledged Homosexuals in the Armed Forces ,203MIL. L. REV.
284,345－47（2010）.
25）例えば，National Defense Authorization Act of1994では，同性愛者の兵士の存在が軍の
活動におけるリスクであると規定されていた。
26）Crandall, supra note19, at33.
27）Id. at33－34. 戦場において自己を十分に防護することのできない女性兵士の存在は戦闘
に際しての妨げとなるとされてきた。
28）Id. at37－38.
29）Id. at38.
論 説
98 44巻1・2号
化に対する批判である。団結についていえば，軍においても社会的団結は必要
である。しかも，これまでの外国における研究では，仮に軍における同性愛者
の規制を撤廃しても，任務上の団結に影響を与え軍の活動に支障を及ぼすこと
はないと報告されている。30）また，この任務上の団結という観念それ自体に対し
ても疑義が存在している。そのために，任務上の団結とは軍内部における男性
文化のある種の婉曲表現であり，同性愛者の兵士を軍から排除するための手段
としての機能を果たしている。31）
次に，軍の規律，命令，指揮の遵守に対する批判である。同性愛者の兵士が
軍にいると性犯罪が多発するという主張はあまりに軽率であるという批判であ
る。実際に軍に勤務する多くの同性愛者の兵士は性犯罪に関与せず，また，巻
き込まれることはなかった。そもそも，軍から同性愛者の兵士や女性兵士を排
除したとしても，軍における性犯罪は存在するものであり，32）軍における性犯罪
の発生率は，一般社会の2倍であるとされている。軍から同性愛者の兵士を排
除することと性犯罪の発生ということは関連していない。33）そうすると，軍の規
律，命令，指揮の遵守の観点で，軍から同性愛者（あるいは女性）の兵士を排
除することは，不合理な固定観念に基づくものであるといえよう。34）
最後に，同性愛者の兵士が柔弱であるという観点からの正当化に対する批判
である。この議論は明らかに偏見に基づくものである。例えば，男性でも柔弱
な兵士が存在し（逆に女性でも屈強な兵士は存在する），35）逆に同性愛者であっ
ても屈強な兵士が存在しており，容易に反論することが可能である。36）単に性に
30）Id. at31.
31）Id. at 32. 任務上の団結というのは，同性愛者の兵士に対する敵意そのものであるとも
いえる。
32）Id. at34.
33）Id. at35.
34）Valerie Vojdik, Women Warriors,20BERKELEY J. OF GENDER L. & JUST.338,343（2005）.
男性文化の現れであると指摘する。
35）例えば，イラク戦争に航空医官として参戦した Rhonda Cornumは，搭乗していたヘリ
コプターが撃墜されイラク軍の捕虜となったが，無事帰還した。Alice Parham, The Quiet
Revolution : Repeal of the Exclusionary Statutes in Combat Aviation－What We Have Learned
from a Decade of Integration ,12WM. & MARY J. OF WOMEN & L.377,384－85（2006）.
アメリカ軍における Don’t Ask, Don’t Tell政策の撤廃への道程（1）
44巻1・2号 99
基づいてのみ，兵士としての適格性を判断することは明らかに公平性を欠くの
である。同性愛者の兵士であっても，身体的な能力が優れているのであれば，
軍から排除する理由は存在しないのである。37）加えて，戦士というイメージにつ
いても，現代の戦闘は兵士と兵士の格闘ではなく，高性能の兵器の操作がメイ
ンであり，戦士というイメージ自体が誤りである。38）
36）Martha McSally, Women in Combat : Is the Current Policy Obsolete ? ,14DUKE J. GENDER
L. & POL’Y1011,1029（2007）.
37）Maia Goodell, Physical-Strength Rationales for De Jure Exclusions of Women from Military
Combat Positions,34SEATTLE U. L. REV.17,44（2010）.
38）Rachel Marron& Andrew Whitford, Constructing a Diverse State : Legal Change and the
Gradual Incorporation of Women in the U. S. Armed Forces ,33 T. MARSHAL REV.241,244,
247（2008）.
論 説
10044巻1・2号


アメリカ軍におけるDon't Ask, Don't Tell 政策の撤廃への道程(1)

REINELT, Rudolf

German

Dicht oder lang : Uberzeugungskraft freier Arbeiten in DaF I

梶原, 克彦

シュッセル内閣期のOVP : オーストリアにおける保守政党の「復権」をめぐる一考察

高山, 弘太郎

1 
 
愛媛大学農学部紀要 62 号：1－4（2017） 
Bulletin of Faculty of Agriculture, Ehime University, 62: 1－4 (2017) 
 
学会賞受賞研究 
ロボット化された生体情報計測による 
SPAコンセプトの実装に関する国際的研究開発 
 
高山 弘太郎* 
Kotaro TAKAYAMA: 
International Collaborative Research and Development on Practical Use of SPA Concept for 
Agricultural Production in Greenhouse Using Plant Diagnosis Robot 
 
Abstract 
As a highly-sophisticated strategy for environmental control in greenhouses, the concept of speaking plant 
approach (SPA) has attracted a great deal of attention. The first and most important step in the SPA concept is 
to obtain physiological information from a living plant and then to judge whether the plant is healthy. 
Chlorophyll fluorescence (CF) imaging technique provides information on photosynthetic performance 
without destruction of or contact with the living plant. The CF is an emission of red light from chlorophyll a 
pigment that can be used to assess photosynthetic functions, thereby allowing for plant health monitoring. A 
robotized CF imaging system that evaluates daily changes in photosynthetic function of tomato canopy has 
been developed in our previous studies and came onto the market in 2015. To prove the usefulness of the CF 
imaging robot, a verification test was started in a tomato production commercial greenhouse in the 
Netherlands as a collaborative research involving Wageningen UR, Ehime University, and Japanese and 
Dutch companies in 2016. Such an international research and development got an award of “Academic prize 
of Japanese Society of Agricultural Biological and Environmental Engineers and Scientists” in September 
2017. In this report, the outline of the award-winning our research and development would be introduced. 
Key words: Environmental control, greenhouse, plant diagnosis, robot 
 
 
1. 日本生物環境工学会学術賞受賞の経緯 
平成 29 年 8 月 30 日（水）～9 月 3 日（日）に愛媛
大学農学部で開催された「日本生物環境工学会 2017 年
松山大会」において，日本生物環境工学会学術賞（第
14 号）を受賞した．受賞課題の研究開発は，愛媛大学
社会連携推進機構植物工場研究センター（仁科弘重セ
ンター長）を中心とした活動である．当センターの教
職員の皆様には，本研究開発の遂行について多大なる
ご支援とご指導を頂いており，心より感謝申し上げる．
また，日頃より支援を頂いている諸先生方，本研究課
題の推進にご協力頂いている国内外の共同研究者・研
究協力者，および，一緒に研究を進めている学生諸氏
にも深く感謝申し上げる． 
2. はじめに 
2.1. 背景 
太陽光植物工場は，太陽光エネルギーを最大限に活
用して大規模な農作物生産を行う施設であり，二酸化
炭素・気温・湿度等を対象とした環境制御技術と ICT・
自動化・機械化等の先端工業技術との融合により，地
域における農作物生産の効率を最大化するシステムと
して確立されつつある（図 1）．また，太陽光植物工
場先進国のオランダでは，競争力強化を目的とした
超大規模化が進行しており，栽培面積が数十 ha に達
する生産者も出現している．さらに，このような大
2017 年 11 月 19 日受領 
2017 年 11 月 19 日受理 
＊愛媛大学大学院農学研究科 緑化環境工学教育分野 
2 
 
規模生産における増収・計画安定生産・高品質化を目
的とした環境制御技術の高度化・ICT 化の流れは年々
加速している． 
一方，このように高度化した環境制御技術の性能を
十分に発揮させるためには，植物の生育状態に合わせ
て環境制御の設定値を適切に更新し続ける必要がある．
つまり，植物の生育状態の見極め能力の高低が生産性
の高低に直結することになるが，この「植物の生育状
態の見極め」は，いまだに栽培管理者の目視による観
察と経験に基づいた主観的判断に委ねられており，毎
日の植物の生育状態を評価するための信頼できる数値
データが存在しない．このことが，太陽光植物工場に
おける農作物生産に残された克服すべき弱点として顕
在化しつつある． 
2.2. 問題解決のためのスピーキング・プラント・ア
プローチ 
スピーキング・プラント・アプローチ（SPA: Speaking 
Plant Approach）コンセプトは，様々なセンサを用いて
植物生体情報を計測して生育状態を診断し，その診断
結果に基づいて栽培環境を適切に制御するというもの
（ Udink ten Cate et al., 1978; Hashimoto, 1980; 
Hashimoto, 1989）であり，太陽光植物工場の生産性を
向上させるための切り札として世界的に注目されてい
る（van Straten et al., 2010; 橋本, 2013）．さらに，非
破壊・非接触タイプの植物生体情報計測技術は，SPA
における最重要技術として位置づけられている．平成
21 年度に創設された植物工場研究センターでは，太陽
光植物工場に実装可能な植物生体情報計測技術の研究
開発を推進している． 
3. 研究開発の概要 
これまで，筆者らは，太陽光植物工場で栽培されて
いる作物を対象とした高精度生体情報計測が可能な各
種計測システムを提案してきた．具体的には，①植物
診断に有効な生体情報計測技術の開発，②植物生体情
報に基づいた環境制御技術の開発，③太陽光植物工場
内の作物個体群の光合成機能解析がある．①について
は，小型植物体，個葉，個体および個体群を対象とし
た光合成機能診断が可能なクロロフィル（以降，Chl）
蛍光画像計測システムを開発した．また，2007 年度の
ワーゲニンゲン大学（オランダ）への留学を機に，植
物が発する匂い成分（揮発性有機化合物）モニタリン
グによる植物診断に関する研究に着手した．②につい
ては，デジタルカメラを用いて水ストレスを数値評価
する技術を応用し，高糖度トマト生産のための自動給
液システムを開発した．③については，個葉光合成特
性評価プロトコルを考案し，トマト個体群の光合成機
能の空間分布の解析とモデル化，パプリカの光合成機
能解析を行った． 
本稿では，受賞タイトルである「ロボット化された
生体情報計測による SPA コンセプトの実装に関する国
際的研究開発」の概要について報告する． 
4. クロロフィル蛍光画像計測ロボットによる高精
度生体情報計測 
4.1. ロボットの概略 
図 2 は，筆者らが開発した基礎技術を応用し，井関
農機（株）より市販された Chl 蛍光画像計測ロボット
（PD6C）である．本ロボットは，太陽光植物工場内の
１レーンを夜間に自動走行し，トマト個体群の Chl 蛍
光画像を計測する．Chl 蛍光は，Chl が吸収した光エネ
ルギーのうちで光合成に使われずに余ったエネルギー
の一部が赤色光として捨てられたものである．青色
LED を用いて植物葉に青色光を照射（励起光）すると，
植物葉は照射光の反射光と光照射により励起された
Chl 蛍光を発する．CCD カメラの前部にロングパスフ
ィルタ等を配置して青色の反射光成分を除去すること
で，Chl 蛍光画像の撮像が可能となる（高山・仁科, 
2008; Takayama et al., 2013）． 
 
図 1 わが国の太陽光植物工場におけるトマト生産 
図 2 愛媛大学植物工場研究センターの研究成果として井関農
機(株)より市販されたクロロフィル蛍光画像計測ロボット 
3 
 
2.2. 光合成機能の計測 
暗条件におかれた植物葉に一定の強さの励起光照射
を開始すると，Chl 蛍光強度が経時的に変化する現象
が確認される．この現象はインダクション現象とよば
れ，Omasa et al.（1987）により世界で初めて画像計測
された．インダクション現象中の蛍光強度変化を表す
曲線をインダクションカーブとよび，その形状は葉の
光合成能力の高低や種々のストレスの影響を受けて変
化するため，カーブの形状指標（P/S や M/S など）を
用いることで光合成機能診断が可能（Takayama et al., 
2012）となる．図 3 は，Chl 蛍光画像計測ロボットを
用いて計測した研究用太陽光植物工場（愛媛大学植物
工場研究センター）の 1 区画（20 m × 11 m）の光合
成機能マップである．中央南側の植物体の光合成電子
伝達活性が高いことが分かる． 
4.3. 成長量の計測 
Chl 蛍光画像計測ロボット（図 2）は，青色 LED を
点灯した状態で 1 レーン全体を走行することによりト
マト個体群をスキャンする形で連続的な Chl 蛍光画像
を取得することができる．筆者らは，この Chl 蛍光画
像のなかから植物個体を正面（中央）に捉えた画像を
抽出するアルゴリズムを開発（図 4−左）し，1 回の計
測で 30 個体以上を対象とした茎頂高（背の高さ）の計
測を可能にした（誤検出率 0％）．なお，このようにし
て得られる茎頂高値は正規分布しており，その平均値
は個体群全体の平均値とみなすことができる．つまり，
前日と当日との茎頂高の差をこの間の茎伸長量と考え
ることができるため，1 日単位（毎日）のわずかな成
長の変化の把握が可能となる．図 4−右に，本アルゴリ
ズムを用いて計測した 15 日間の茎伸長量の変化の様
子（○）を示す．●は 10 個体を対象として 3 日間間隔
での手計測により求めた茎伸長量の変化である．本シ
ステムを用いることで毎日の茎伸長量の変化を正確に
捉えることができる可能性を示唆している． 
5. SPAコンセプトの実装に向けた国内外での展開 
このような技術的進展を背景に，日本学術会議にお
いては，SPA コンセプトを前提とした国際競争力を有
する農作物生産システムとして従来の 20〜100 倍の栽
培面積（20〜100 ha）を有するメガスケール植物工場
構想（図 5）を筆者が中心となって提案（高山，2014；
高山，2017）し，その社会実装のために必要となる技
術的要素や社会基盤整備について，日本学術会議農業
情報システム学分科会を中心に産学が密に連携した議
論を始めた．また，国際的な産学官協働を通じて太陽
光植物工場と人工光植物工場を網羅した研究開発を推
進するために，筆者が幹事を務める日本学術会議 CIGR
分科会（野口 伸 委員長）が中心となって，国際農業
工学会（CIGR）に新たなワーキンググループ（Plant 
factory and intelligent greenhouse WG; Chair: 福田和弘
［大阪府立大］，Vice-chair: Esteban José Baeza Romero
［Wageningen UR］，Secretary: 筆者，高橋憲子［愛媛
大学］，遠藤良輔［大阪府立大］）を設置し，日本・オ
ランダ・中国・韓国の研究者をステアリングメンバー
として活動を開始し，2017 年 9 月 2〜3 日に国際ワー
クショップ（Innovative but feasible technologies for plant 
factory and intelligent greenhouse -Plant Factory 
Conference 2017-）を愛媛大学にて開催（日本生物環境
工学会 2017 松山大会と併催）した． 
他方，2016 年度より国際共同研究加速基金（国際共
同研究強化）に基づいた日蘭国際共同研究を開始し，
図 4 トマト個体群の Chl 蛍光スキャン画像の解析(左)と
日単位の茎伸長計測の例(右) 図 5 メガスケール太陽光植物工場の構想概念図 
図 3 実験用太陽光植物工場内のトマト個体群
の光合成機能マップ 
4 
 
オランダの商業的トマト生産太陽光植物工場に Chl 蛍
光画像計測ロボットを導入して，毎日の高精度植物生
体情報（Daily plant data）の取得に着手しており，愛媛
大学・Wageningen UR および日蘭の複数の企業が参画
する国際的産学連携プロジェクトを実施している（高
山, 2017a; 高山，2017b; 高山，2017c）． 
6. おわりに 
本受賞は，2010 年に第 1 号として受賞した日本生物
環境工学会国際学術賞「植物性体情報計測技術及び生
体情報に基づく栽培環境制御技術の開発」の国際展開
として位置づけられる．当時，筆者は「植物診断装置
としてのコスト面の検討はこれから詳細に行う必要が
ありますが，（中略）数年以内に栽培現場（栽培面積が
数 ha の太陽光植物工場が対象）に導入可能な Chl 蛍光
画像計測による植物診断装置の開発が可能であると考
えています．」と述べたが，その後の展開はまさにこの
通りであった．今後も，愛媛大学植物工場研究センタ
ーにおける私共の研究開発成果の有用性を国内外に広
く御理解頂き，国際的な社会実装が促進されるための
研究開発を推進して行く所存である． 
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ロボット化された生体情報計測によるSPAコンセプトの実装に関する国際的研究開発

千代田, 憲子

デザイン教育における映像メディア表現に関する考察

法教育における憲法学習の一視点3憲法学習のための授業開発に向けて : 労働者災害補償における外ぼうの醜状障害に関する男女間格差の問題を題材として

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