CN113330951A - 植物培育系统、控制器、植物培育方法 - Google Patents

植物培育系统、控制器、植物培育方法 Download PDF

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冈本修一
古守凌马
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Abstract

植物培育系统构成为具备：第1传感器，输出与植物中的水分量相对应的传感器信号；第2传感器，输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号；和控制器。控制器使用通过第1传感器测量培育对象的植物而得到的来自第1传感器的传感器信号、和通过第2传感器对培育了培育对象的植物的环境进行测量而得到的来自第2传感器的传感器信号，进而对培育对象的植物的培育环境中的、与由第2传感器测量的环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。

Description

植物培育系统、控制器、植物培育方法
技术领域
本公开内容涉及植物培育系统、控制器以及植物培育方法。本申请主张基于2020年2月18日于日本申请的日本专利申请2020-025628号的优先权，并将所述日本申请所记载的全部内容援用于此。
背景技术
日本特开2014-60934号公报(以下，称作专利文献1)公开了一种植物支援系统，基于种植植物的土壤水分值的测量值，以频次将水分的测量值的信息上传至管理装置，并通过管理装置判定土壤的含水等级。如专利文献1中公开的那样，用于管理植物的培育的一般的系统测量环境并使用测量值来管理培育。
发明内容
根据由测量得到的环境的值是示出环境的值，并没有直接示出培育中的植物的状态。因此，期望有考虑了实际的植物状态的培育系统。
若依据某一实施方式，则植物培育系统构成为具备：第1传感器，输出与植物中的水分量相对应的传感器信号；第2传感器，输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号；以及控制器，控制器使用通过第1传感器测量培育对象的植物而得到的来自第1传感器的传感器信号、和通过第2传感器对培育有培育对象的植物进行测量而得到的来自第2传感器的传感器信号，进而对培育对象的植物的培育环境中、与由第2传感器测量的环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
若依据另一实施方式，则控制器构成为具备：第1输入部，用于受理来自输出与植物中的水分量相对应的传感器信号的第1传感器的传感器信号的输入；第2输入部，用于受理来自输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号的第2传感器的传感器信号的输入；以及处理器，处理器使用通过第1传感器测量培育对象的植物而得到的来自第1传感器的传感器信号、和通过第2传感器对培育有培育对象的植物的环境进行测量而得到的来自第2传感器的传感器信号，进而对培育对象的植物的培育环境中、与由第2传感器测量的环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
若依据另一实施方式，则植物培育方法包含使用将与水分量相对应的传感器信号输出的第1传感器，得到示出培育对象的植物中的水分量的数据，使用将与环境条件的测量值相对应的传感器信号输出的第2传感器，得到示出培育对象的植物周围的环境条件的数据，使用来自第1传感器的传感器信号和来自第2传感器的传感器信号，进而对培育对象的植物的培育环境中、与由第2传感器测量的环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
更加详细的内容作为后述的实施方式来说明。
附图说明
图1是实施方式的植物培育系统(以下，称作系统)的构成概略图。
图2是系统中包括的检测装置的电路图。
图3是示出传感器的蓄电部的电压特性的例子的图。
图4是示出传感器的检测信号的间隔的图。
图5是示出传感器的检测信号的间隔的图。
图6是传感器中发电的原理图。
图7是小番茄培育时的气温、地温以及湿度的测量结果。
图8是小番茄培育时的饱和差的测量结果。
图9是小番茄培育时的日照量以及二氧化碳浓度的测量结果。
图10是小番茄培育时的培养基的水分比例(土壤水分)的测量结果。
图11是小番茄培育时来自第1传感器的无线信号间隔。
图12是示出图7的气温和图11的无线信号间隔的相关度的图。
图13是示出图7的湿度和图11的无线信号间隔的相关度的图。
图14是示出图7的地温和图11的无线信号间隔的相关度的图。
图15是示出图8的饱和差和图11的无线信号间隔的相关度的图。
图16是示出图9的日照量和图11的无线信号间隔的相关度的图。
图17是示出图9的二氧化碳浓度和图11的无线信号间隔的相关度的图。
图18是示出图10的土壤水分和图11的无线信号间隔的相关度的图。
图19是控制器的构成的概略图。
图20是表示由控制器进行的运算处理的流程的流程图。
图21是表示由控制器进行的运算处理的流程的流程图。
图22是示出白天的无线信号间隔和日照量的测量值的图。
图23是示出夜间的无线信号间隔和土壤水分比例的测量值的图。
具体实施方式
<1.植物培育系统、控制器、植物培育方法以及计算机程序的概要>
(1)本实施方式的植物培育系统构成为，具备：第1传感器，输出与植物中的水分量相对应的传感器信号；第2传感器，输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号；以及控制器。控制器使用通过第1传感器测量培育对象的植物而得到的来自第1传感器的传感器信号、和通过第2传感器对培育了培育对象的植物的环境进行测量而得到的第2传感器的传感器信号，对培育对象的植物的培育环境中、与由第2传感器测量的环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
通过使用第1传感器和第2传感器，除环境条件的测量值以外，使用表示培育对象的植物的实际状态的测量值来判定环境参数的恰当与否。由此，植物培育系统能够考虑实际的植物的状态来进行培育管理。
(2)优选为，第1传感器具有第1电极以及第2电极，输出与水分量相对应的传感器信号包括以与通过在第1电极以及第2电极之间存在的水分中的电解质而产生的电能量相对应的时间间隔输出传感器信号。由此，植物培育系统能够通过时间间隔来测量培育对象的植物的状况。
(3)优选地，第1电极以及第2电极的至少一方安装于培育对象的植物而构成。由此，植物培育系统能够得到培育对象的植物中的水分量。
(4)优选地，第1电极以及第2电极中的一方电极安装于培育对象的植物，另一方电极设置在培育有植物的培养基来构成。由此，植物培育系统能够得到培育对象的植物以及培养基中的水分量。
(5)优选地，控制器使用关于特定的环境参数如下阈值：即，与来自第1传感器的传感器信号相关的第1阈值、以及与来自第2传感器的传感器信号相关的第2阈值，基于来自第1传感器的传感器信号和第1阈值的比较、以及来自第2传感器的传感器信号和第2阈值的比较，来控制特定的环境参数而构成。由此，植物培育系统能够考虑实际的植物状态来进行培育管理。
(6)优选地，控制器使用来自第1传感器的传感器信号和来自第2传感器的传感器信号，控制特定的环境参数中的第1环境参数，使用第1环境参数的控制后所得到的来自第1传感器的传感器信号和来自第2传感器的传感器信号，控制特定的环境参数中的第2环境而构成。由此，植物培育系统能够在排除了第1环境参数的影响后控制第2环境参数。
(7)优选地，第1环境参数以及第2环境参数是与来自第1传感器的传感器信号的输出具有规定以上的相关度的参数，第1环境参数比第2环境参数的相关度高。通过从关联性较高的环境参数开始依次进行控制，从而植物培育系统能够更高精度地调整环境条件。
(8)优选地，第1环境参数是培育对象的植物周围的空气饱和差。通过发明人等的测量以及分析能够确认到饱和差对来自第1传感器的传感器信号的输出示出较高的关联性。因此，通过最先控制饱和差，植物培育系统能够高精度地调整环境条件。
(9)依据本实施方式的控制器构成为，具备：第1输入部，用于受理输出与植物中的水分量相对应的传感器信号的来自第1传感器的传感器信号的输入；第2输入部，用于受理输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号的来自第2传感器的传感器信号的输入；以及处理器，处理器使用通过第1传感器测量培育对象的植物而得到的来自第1传感器的传感器信号、和通过第2传感器对培育有培育对象的植物的环境进行测量而得到的来自第2传感器的传感器信号，进而对培育对象的植物的培育环境中、与由第2传感器测量的环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
(10)依据本实施方式的植物培育方法包含使用输出与水分量相对应的传感器信号的第1传感器，得到示出培育对象的植物中的水分量的数据，使用输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号的第2传感器，得到示出培育对象的植物周围的环境条件的数据，使用来自第1传感器的传感器信号和来自第2传感器的传感器信号，进而对培育对象的植物的培育环境中、与由第2传感器测量的环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。通过使用第1传感器和第2传感器，除环境条件的测量值以外，使用表示培育对象的植物的实际状态的测量值来判定环境参数适当与否。通过采用植物培育方法，使得考虑了实际的植物状态的培育管理变得可能。
<2.植物培育系统、控制器、植物培育方法以及计算机程序的例子>
[第1实施方式]
参照图1，本实施方式的植物培育系统(以下，称作系统)100是为了在塑料大棚(vinyl house)、植物工厂等设施H中培育植物P而使用的。作为培育环境的调整手段的一例，在设施H设有窗51、空调设备52以及照明装置53。
窗51具有用于调整开闭的调整部50A。空调设备52具有用于调整通断、强弱的调整部50B。照明装置53具有用于调整通断、强弱的调整部50C。以调整部50A、50B、50C为代表，也称作调整部50。由此，可调整设施H内的用于植物P的培育的环境条件。
用于植物P的培育的环境条件包括一个或者多个环境参数。环境参数是对植物P的培育所必需，且对培育有影响的参数。一个或者多个环境参数包括气温、地温、湿度、饱和差、日照量以及土壤水分量中的至少一个。
系统100包括控制调整部50的控制器10。控制器10例如由计算机构成。控制器10与调整部50可通信地连接。控制器10对调整部50输出指示开闭、通断以及强弱中任一个调整的控制信号。控制器10可以设置在设施H内或者其附近。或者，控制器10可以经由互联网等通信网进行通信。在该情况下，控制器10可以设置在远离设施H的远距离处。
系统100具有检测装置20。检测装置20测量植物P中的水分量。检测装置20被设置为使其与设施H内的植物P对应。
检测装置20具有传感器SE1，输出与植物P中的水分量相对应的传感器信号SG1。详细地说，检测装置20具备第1电极21以及第2电极22。第1电极21以及第2电极22通过介于其之间的电解质产生电能。像这样，第1电极21以及第2电极22作为化学电池(伽伐尼电池)中的电极发挥作用，构成发电部23(图2)。
传感器SE1检测在第1电极21和第2电极22之间产生的电能，输出示出检测到的电能的传感器信号SG1。传感器信号SG1例如通过无线从传感器SE1向控制器10发送。传感器信号SG1也可以通过有线发送。另外，关于传感器SE1的结构将后述。
第1电极21以及第2电极22的至少一方安装于植物P。安装于植物P是指被设置为与植物P的内部接触。作为一例，安装于植物P是插入主干中。第1电极21以及第2电极22例如形成为针状，以便插入变得容易。
作为一例，第1电极21被设置在培养基S中。具体而言，第1电极21从地表插入地中。第1电极21例如被设置在植物P的附近。
第2电极22被安装于植物P。第2电极22例如被安装于植物P的主干。第2电极22也可以安装于植物P的枝。第2电极22通过被插入至植物P之中，进而与植物P的树液(sap)接触。在该情况下，传感器信号SG1与介于第1电极21和第2电极22之间的培养基S以及植物P中包含的电解质相关联。
作为另一例，第1电极21以及第2电极22均可以安装于植物P。在该情况下，传感器信号SG1与植物P中包含的电解质相关联。
系统100进一步具有用于测量环境条件的第2传感器SE2。传感器SE2测量环境条件中包含的环境参数。传感器SE2包括温度计、湿度计以及照度计中的至少1个。
传感器SE2输出与测量出的环境参数的值相对应的传感器信号SG2。传感器信号SG2例如通过无线从传感器SE2向控制器10发送。传感器信号SG2也可以通过有线发送。
控制器10使用传感器信号SG1以及传感器信号SG2执行运算处理，为了植物P的培育依据其处理结果控制调整部50。关于控制器10的运算处理将后述。
传感器SE1感测植物P中的水分量。关于其感测，使用图2～图7进行说明。
图2是传感器SE1的电路构成的概略图。参照图2，传感器SE1具有蓄电部24。蓄电部24例如由电容器(capacitor或condenser)构成。蓄电部24贮存在电极21、22之间产生的电能(电荷)。
传感器SE1具备间歇电源部25。若在蓄电部24贮存有规定量的电荷，则通过将其电荷释放，间歇电源部25接收电力进行工作。若将电荷从蓄电部24释放，则通过发电部23将电荷再次贮存至蓄电部24。因此，在蓄电部24中反复进行电荷的贮存(充电)和释放(放电)。间歇电源部25在蓄电部24放电时间歇性地工作。
传感器SE1通过由发电部23发电产生的电力，能够发送检测信号。因此，不需要发电部23以外的电池等电源。
图3是示出将由发电部23发电产生的电力贮存至蓄电容量为10mF的蓄电部24的情况下、蓄电部24的电压特性的例子。如图3所示，蓄电部24的电压从开始起大约1小时后，约达到0.8V。
若设0.8V是工作电压，蓄电部24的电压超过0.8V时，间歇电源部25将蓄电部24中贮存的电力输出为发送机26的电源电力。若蓄电部24中贮存的电力被发送机26所消耗，则再次对蓄电部24贮存电力。蓄电部24的电压达到间歇电源部25的工作电压的时间依赖于发电部23的发电量而发生变化。
发送机26接收由间歇电源部25间歇性供给的电力，间歇性地进行发送传感器信号SG1的发送工作。图4例如示出发送机26每隔约1小时发送传感器信号SG1。
若发电部23的发电量变多，则将发送机26送信所需的电力贮存至蓄电部24所需的时间变短。因此，发送机26能够频繁地发送传感器信号SG1。例如，如图5所示，若发电部23的发电量变多，则发送机26例如每隔约30分钟发送传感器信号SG1，发送间隔变小。
间歇性发送的传感器信号SG1的间隔以下也被称作无线信号间隔。无线信号间隔示出发电部23的发电量。在本实施方式中，将被间歇性发送的传感器信号SG1作为由发电部23产生的电能的检测信号来处理。
图6示出发电部23进行发电的原理。设置在培养基S中的第1电极21是阴极。第1电极21由不锈钢等惰性金属构成。安装于植物P的第2电极22是阳极。第2电极22包括活性物质。活性物质例如是Zn(锌)。
培养基S一般带负电，从而吸附土中的阳离子(K+，Ca2+，Mg2+等)。阳离子通过离子交换被植物P的根所吸收，植物P的树液中的氢离子被释放至培养基S中。被吸收至植物P的阳离子变为植物P的养分。
被插入至植物P的第2电极(Zn)22氧化后变为Zn离子，溶解在树液中。由此，电子从第2电极22向第1电极21流动。被释放至土中的氢离子在第1电极21中通过从第2电极22流出的电子还原成氢。因此，发电部23进行发电的量依赖于植物P的树液以及培养基S中的氢离子的量。
发电部23进行发电的量具有相对于电极间的水分量的依赖性。为了产生电能，需要植物P中的氢离子到达第1电极21。但是，若电极间的水分较少，则氢离子难以到达第1电极21，发电量下降。
通过第1电极21以及第2电极22中的至少一方被设置于植物P，从而发电部23产生的发电量的变化示出植物P中的水分量的变化。此外，通过第1电极21以及第2电极22分别被配置于植物P侧以及培养基S侧，从而发电部23产生的发电量的变化示出植物P以及培养基S中的水分量的变化。
第1电极21以及第2电极22间的水分量、即植物P中的水分量随着植物P积极地进行光合作用而增加。即，由于植物P从根将用于光合作用的包含阳离子的水吸上来，随着植物P积极地进行光合作用使发电部23的发电量增加。由此，电极间的水分量表示植物P的培育状况。
如上所述，若发电部23的发电量变多则无线信号间隔变小。因此，随着植物P积极地进行光合作用，无线信号间隔变小。即，无线信号间隔表示植物P的培育状况。
另外，检测装置20只要是用于测量植物P中的水分量的装置，则不限于是具有上述传感器SE1的装置。检测装置20在另一例中也可以是具有树液流(sap flow)传感器来测量树液量的装置。
植物P的光合作用受环境条件的影响。例如，光合作用受日照量的影响。因此，研究有发电部23的发电量也表示环境条件。为了验证该研究，发明人等针对特定的植物P测量环境条件中包含的多个环境参数各自与无线信号间隔，并解析其关系。
发明人等将在设施H中培育的小番茄的品种“爱子(aiko)”作为培育对象的植物P。发明人等首先在植物P为理想的培育状态时，使用第2传感器SE2持续数天测量环境参数，得到图7～图10的结果。图7是气温、地温以及湿度的测量结果，图8是饱和差的测量结果，图9是日照量以及二氧化碳浓度的测量结果，以及，图10是培养基S的水分比例(土壤水分)的测量结果。图7～图10的横轴以时间轴表示日期，纵轴表示各环境参数的测量值。图7～图10中着色成灰色的区间表示下午6点～上午6点的夜间的期间。
此外，发明人等在植物P为理想的培育状态时，使用第1传感器SE1持续数天测量植物P中的水分量，得到图11的结果。图11的横轴以时间轴表示日期，纵轴以时间轴表示无线信号间隔。
图7～图10示出的任一项环境参数均示出重复一天周期中的增减的昼夜节律(circadian rhythm)。由此，如图9所示，重复日照量一天周期中的增减，由此各环境参数受影响。
此外，参照图11，无线信号间隔也示出着昼夜节律。这是由于植物P的光合作用在白天处于优势，呼吸作用在夜间处于优势。由此，将图7～图10和图11进行比较，则推测各环境参数的测量值和无线信号间隔具有相关度。
为了验证该推测，发明人等计算气温、湿度、地温、饱和差、日照量、二氧化碳浓度、以及培养基S的水分比例(土壤水分)的测量值分别和无线信号间隔之间的相关值，分别得到图12～图18的结果。此外，根据这些结果得到的各环境参数的相关系数如下所示。
气温：0.737447536
湿度：-0.763352535
地温：0.399763803
饱和差：0.810709863
日照量：0.794373128
二氧化碳浓度：-0.519718622
培养基的水分比例：0.01631674
根据图12～图18以及计算出的相关系数，对于在±0.8～±1.0的范围中的饱和差而言可以说其相对于无线信号间隔具有较强的相关度。此外，对于在±0.40～±0.79的范围中的日照量、湿度、气温以及二氧化碳浓度而言可以说其相对于无线信号间隔具有中等水平的相关度。此外，可以说以该顺序相关性较高。此外，对于在±0.20～±0.39的范围中的地温而言可以说其相对于无线信号间隔具有较弱的相关度。另外，对于在此以下的培养基S的水分比例而言，根据该测量结果不能说其具有相关度。
根据上述的测量以及解析可知，对于培育对象的植物P的环境条件中特定的环境参数，理想的值的时间变化和无线信号间隔具有较高的相关性。于是，系统100构成为使用由第1传感器SE1得到的无线信号间隔、和由第2传感器SE2得到的环境参数的测量值，来管理对植物P的培育。控制器10执行的运算处理是用于管理植物P的培育的处理。
参照图19，控制器10由具有处理器11和存储器12的计算机构成。存储器12可以是一次存储装置，也可以是二次存储装置。
控制器10具有用于和传感器SE1、SE2无线通信的第1通信装置14。第1通信装置14作为第1输入部发挥作用，该第1输入部受理来自第1传感器SE1的传感器信号SG1的输入。此外，第1通信装置14作为第2输入部发挥作用，第2输入部受理来自第2传感器SE2的传感器信号SG2的输入。控制器10进一步具有用于和调整部50进行通信的第2通信装置13。第1通信装置14以及第2通信装置13可以由单一的通信装置构成。
存储器12具有变化模型数据库(DB)121。变化模型DB121是用于注册后述的模型变化的数据库。模型变化是指培育对象的植物P为理想的培育状态时的无线信号间隔的变化。植物P是品种为“爱子”的小番茄时，变化模型例如是图11示出的无线信号间隔的变化。
模型变化可以被事先注册至存储器12，也可以在培育植物P的同时进行学习再被更新。此外，模型变化也可以被注册至服务器等不同于控制器10的装置，使控制器10经由互联网等通信网来获取。
存储器12具有阈值DB122。阈值DB122是用于对各环境参数对应地注册在植物P的培育中成为恰当、不恰当的边界的阈值的数据库。阈值可以被事先注册至存储器12，也可以在培育植物P的同时学习后被更新。此外，阈值也可以被注册至服务器等不同于控制器10的装置，使控制器10经由互联网等通信网来获取。
此外，存储器12具有：第1传感器信号存储部123，作为用于存储与获取自第1传感器SE1的传感器信号SG1相关的信息的存储区域；第2传感器信号存储部124，作为用于存储与获取自第2传感器SE2的传感器信号SG2相关的信息的存储区域。与传感器信号SG1相关的信息包括示出传感器信号SG1的接收间隔的数据，例如是无线信号间隔。与传感器信号SG2相关的信息是环境参数的测量值、根据测量值计算出的值等。
此外，存储器12存储由处理器11执行的程序125。存储器11通过执行程序125来执行用于管理植物P的培育的运算处理。
处理器11执行的运算处理包括提取处理111。提取处理111包括如下处理：即，从第1传感器信号存储部123以及第2传感器信号存储部124中，提取与植物P的培育的管理所必需的控制的期间的传感器信号SG1相关的信息以及与传感器信号SG2相关的信息。
运算处理进一步包括计算处理112。计算处理112包括使用传感器信号SG2来计算环境参数的值的处理。处理器11根据需要执行计算处理112。例如，在使用饱和差作为环境参数的情况下，处理器11可以使用根据温度计得到的温度、以及根据湿度计得到的湿度，计算饱和差的值。
运算处理进一步包括判定处理113。判定处理113包括判定植物P的培育条件是否恰当的处理。判定处理113包括：第1比较处理114，将第2传感器信号SG2和阈值进行比较；第2比较处理115，将第1传感器信号SG1和变化模型进行比较。然后，在判定处理113中，处理器11基于第1比较处理114的结果以及第2比较处理115的结果，判定植物P的培育条件是否恰当。
运算处理进一步包括控制处理116。控制处理116包括基于判定处理113中的判定结果控制环境参数的处理。控制环境参数的处理包括如下处理：即，将对于用于使与对象的环境参数相关联的机构进行工作的调整部50，用于使其进行所需工作的控制信号传递至第2通信装置13后发送至调整部50。由此，根据判定处理133中的判定结果来控制环境参数，使其适应于植物P的培育。
使用图1对本系统中的植物P的培育方法进行说明。参照图1，在系统100中，通过使用第1传感器SE1，得到示出植物P中的水分量的数据(步骤S1)。示出植物P中的水分量的数据是通过控制器10的处理器11测量传感器信号SG1的接收间隔而得到的。
此外，在系统100中，通过使用第2传感器SE2得到示出植物P周围的环境条件的数据(步骤S2)。示出植物P周围的环境条件的数据是通过控制器10的处理器11根据传感器信号SG2读取测量值，或者使用传感器信号SG2的示出值进行计算等得到的。
在系统100中，使用示出植物P中的水分量的数据以及示出植物P周围的环境条件的数据，针对植物P的培育环境中、控制对象的环境参数判定其是否适于培育(步骤S3)。然后，根据步骤S3中的判断的结果，控制控制对象的环境参数(步骤S4)。
环境参数的控制包括使温度降低、使湿度上升、使饱和差上升以及使水分比例上升中的至少一个。在步骤S4中，为了控制环境参数，对必要机构的调整部50，输出指示工作的控制信号。例如，在使饱和差上升的情况下，对调整部50A输出用于使窗51关闭的控制信号。此外，对调整部50B输出用于使空调设备52的温度上升的控制信号。
在系统100中，接收步骤S4的控制使调整部50进行工作(步骤S5)。由此来控制环境参数。在上述例子的情况下，窗51关闭，空调设备52的温度上升。由此，饱和差上升。
使用图20以及图21示出的流程图，对由控制器10进行的运算处理进行说明。流程图示出的运算处理是在调整环境参数的时机被执行的。调整环境参数的时机例如是一定的时间间隔、规定的事件发生时等。并且，在该时机之前的规定期间中的、基于来自第1传感器SE1的传感器信号SG1的数据、以及基于来自第2传感器SE2的传感器信号SG2分别被存储至存储器12的第1传感器信号存储部123以及第2传感器信号存储部124。
参照图20，若达到控制的时机，则控制器10的处理器11从第2传感器信号存储部124中读取用于判定的期间的、基于与控制对象的环境参数相关联的传感器信号SG2的数据(步骤S101)。
优选地，控制对象的环境参数和无线信号间隔的相关性较高。若基于发明人等的上述测量以及解析，进一步优选为将饱和差设为控制对象的环境参数。
进一步优选地，将环境条件中包含的多个环境参数设为控制对象，在该情况下，依照与无线信号间隔的相关性按高的顺序进行控制。因此，在上述步骤S101中，处理器11读取用于判定的期间中的、温度以及湿度的测量值作为基于用于得到饱和差的传感器信号SG2的数据。然后，处理器11使用读取到的测量值，计算用于判定的期间的饱和差(步骤S103)。在步骤S3中，例如计算用于判定的期间的饱和差的变化。另外，也可以使用饱和差计来测量饱和差，在该情况下，不需要步骤S103的处理。
处理器11对计算出的饱和差的值和阈值DB122中注册的饱和差的阈值进行比较(步骤S105)。所注册的饱和差的阈值例如是特定的期间的饱和差的阈值群。特定的期间例如是一天，在该情况下，饱和差的阈值成为图8示出的一天周期的变化。
在相对于计算出或者测量出的饱和差的阈值的偏离为事先存储的容许范围以上的情况下，处理器11判定为关于饱和差存在有不是理想的环境条件的可能性(步骤S107中为否)。在上述容许范围内的情况下，处理器11判定为关于饱和差是理想的环境条件。(步骤S107中为是)
在步骤S107中为否的情况下，处理器11从第1传感器信号存储部123中读取基于用于判定的期间的传感器信号SG1的数据(步骤S109)。然后，处理器11使用读取出的数据，计算用于判定的期间的无线信号间隔(步骤S111)。
处理器11对步骤S111中得到的无线信号间隔的变化、和变化模型DB121中注册的变化模型进行比较(步骤S113)。注册的变化模型例如是特定的期间的饱和差的变化。特定的期间例如是一天，在该情况下，饱和差的阈值成为图11示出的一天周期的变化。
在相对于无线信号间隔的变化的变化模型的偏离为事先存储的容许范围以上的情况下(步骤S115中为否)，处理器11执行上述那样的饱和差的控制(步骤S117)。
在相对于无线信号间隔的变化的变化模型的偏离在上述容许范围内的情况下(步骤S115中为是)，处理器11执行如下处理：即，该处理针对其他的环境参数考虑了其对于培育不恰当的可能性。作为一例，处理器11对下一个与无线信号间隔的相关性较高的环境参数进行判定。
即，处理器11读取基于传感器信号SG2的数据，得到关于其他的环境参数的测量值并将其与阈值进行比较(步骤S119)。步骤S119和步骤S101～S105相同。然后，在相对于其他环境参数的值的阈值的偏离为事先存储的容许范围以上的情况下(步骤S121中为否)，处理器11控制其环境参数(步骤S123)。
这样，处理器11对环境条件中包含的所有的环境参数进行判定。对于所有的环境参数的值，在相对于阈值的偏离在事先存储的容许范围内的情况下(步骤S121中为是)，处理器11结束处理。
若在步骤S117或者步骤S123中执行环境参数的控制，则处理器11对下一个环境参数进行控制。即，处理器11事先存储进行控制的顺序，并按顺序执行。作为一例，进行控制的顺序是与无线信号间隔的相关性从高到低的顺序。作为另一例，可以是易于控制的顺序，也可以是易于影响植物P的培育的顺序。
参照图21，在具有作为下一个控制对象的环境参数的情况下(步骤S201中为是)，处理器11读取基于传感器信号SG2的数据，得到关于其他的环境参数的测量值并将其与阈值进行比较(步骤S203，S205)。步骤S203，S205和步骤S101～S105相同。在相对于环境参数的值的阈值的偏离为事先存储的容许范围以上的情况下，处理器11判定为关于该环境参数存在不是理想的环境条件的可能性(步骤S207中为否)。在上述容许范围内的情况下，处理器11判定其关于饱和差是理想的环境条件。(步骤S207中为是)
在步骤S207中为否的情况下，处理器11从第1传感器信号存储部123读取用于判定的期间的、基于传感器信号SG1的数据(步骤S209)。然后，处理器11使用读取到的数据，计算用于判定的期间的无线信号间隔(步骤S211)。
计算出的无线信号间隔是基于从在步骤S117或者步骤S123中进行了环境参数的控制后的植物P测量出的传感器信号SG1而得到的。即，通过步骤S117或者步骤S123进行控制使得对象的环境参数变为恰当的值。因此，为了计算无线信号间隔而使用的传感器信号SG1是从植物P中所测量的，该植物P是将具有不是理想的环境条件的可能性的环境参数的值的影响排除后的植物P。这样，在环境参数的控制后，通过进一步判定是否需要其他的环境参数的控制，对多个环境参数逐一依次排除环境参数的影响，能够将植物P的培育环境恰当化。
以后，处理器11进行和图20相同的处理。即，处理器11将针对用于判定的期间得到的无线信号间隔的变化、和注册在变化模型DB121中的变化模型进行比较(步骤S213)。在相对于无线信号间隔的变化的变化模型的偏离为事先存储的容许范围以上的情况下，处理器11判定其关于该环境参数不是理想的环境条件(步骤S215中为否)。在步骤S215为否的情况下，处理器11执行其环境参数的控制(步骤S217)。
此外，在相对于无线信号间隔的变化的变化模型的偏离在上述容许范围内的情况下(步骤S215中为是)，处理器11进一步得到关于其他的环境参数的测量值并将其与阈值进行比较(步骤S219)。然后，在相对于其他环境参数的值的阈值的偏离为事先存储的容许范围以上的情况下(步骤S221中为否)，处理器11控制其环境参数(步骤S223)。处理器11对所有的环境参数重复上述的处理。
如上所述，本系统100构成为除了环境条件的测量值外，还使用作为表示植物P的实际状态的测量值的无线信号间隔来判定环境参数的恰当与否。即，通过本实施方式100，使考虑到实际的植物的状态的培育管理变得可能。
[第2实施方式]
第1实施方式的系统100构成为，通过控制器10控制调整部50从而变更为适应于实际的环境参数的值。管理培育可以替换为该方法，或者可以除该方法之外还包含其他的方法。其他的方法例如可以向其他的装置输出判定结果。
具体而言，第2实施方式的系统100如图1所示，可以包括终端装置70作为其他的装置。终端装置70例如设想为是管理植物P的培育的操作员所携带的平板终端等。在该情况下，如图1所示，控制器10进行步骤S3的判定，将示出其结果的数据发送至终端装置70(步骤S4-2)。
在接收该数据的终端装置70中，能够使判定结果显示在显示器(步骤S5-2)。由此，操作员能够获知需要对环境参数进行变更。因此，系统100即使采用该方法，也能够设为恰当的环境条件。
[第3实施方式]
可以对特定的时间带计算无线信号间隔和环境参数的测量值的相关系数。这是由于植物P的光合作用和环境参数均受日照的影响。例如，若仅提取白天，则如图22所示，无线信号间隔和日照量的测量值示出较强的相关度。此外，若仅提取夜间，则如图23所示，无线信号间隔和土壤水分比例的测量值示出较强的相关度。
在第3实施方式的系统100中，控制器10的存储器12中按照不同时间带存储变化模型，使用与用于判定的期间的时间带相对应的变化模型。
由此，能够使相关系数进一步提高，能够使环境条件的调整的精度提高。
<3.备注>
本发明并不限于上述实施方式,可以进行各种变形。

Claims (15)

1.一种植物培育系统，其特征在于，具备：
第1传感器，输出与植物中的水分量相对应的传感器信号；
第2传感器，输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号；
控制器，
所述控制器构成为，使用通过所述第1传感器测量培育对象的植物而得到的来自所述第1传感器的传感器信号、和通过所述第2传感器对培育所述培育对象的植物的环境进行测量而得到的来自所述第2传感器的传感器信号，进而对所述培育对象的植物的培育环境中的、与由所述第2传感器测量的所述环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
2.如权利要求1所述的植物培育系统，其特征在于，
所述第1传感器具有第1电极以及第2电极，
输出与所述水分量相对应的传感器信号包括：以与通过存在于所述第1电极以及所述第2电极之间的水分中的电解质产生的电能量相对应的时间间隔，输出所述传感器信号。
3.如权利要求2所述的植物培育系统，其特征在于，
构成为所述第1电极以及所述第2电极的至少一方被安装于所述培育对象的植物。
4.如权利要求3所述的植物培育系统，其特征在于，
构成为所述第1电极以及所述第2电极中的一方电极被安装于所述培育对象的植物，另一方电极被设置在培育所述植物的培养基。
5.如权利要求1～4任一项所述的植物培育系统，其特征在于，
所述控制器构成为，关于所述特定的环境参数，使用与来自所述第1传感器的传感器信号相关的第1阈值、以及与来自所述第2传感器的传感器信号相关的第2阈值，基于来自所述第1传感器的传感器信号和所述第1阈值的比较、以及来自所述第2传感器的传感器信号和所述第2阈值的比较，控制所述特定的环境参数。
6.如权利要求5所述的植物培育系统，其特征在于，
所述控制器构成为，
使用来自所述第1传感器的传感器信号、和来自所述第2传感器的传感器信号，控制所述特定的环境参数中的第1环境参数，
使用所述第1环境参数的控制后得到的来自所述第1传感器的传感器信号、和所述第1环境参数的控制后得到的来自所述第2传感器的传感器信号，控制所述特定的环境参数中的第2环境参数。
7.如权利要求6所述的植物培育系统，其特征在于，
所述第1环境参数以及所述第2环境参数是与来自所述第1传感器的传感器信号的输出具有规定以上的相关度的参数，
所述第1环境参数比所述第2环境参数的所述相关度高。
8.如权利要求7所述的植物培育系统，其特征在于，
所述第1环境参数是所述培育对象的植物周围的空气的饱和差。
9.如权利要求6述的植物培育系统，其特征在于，
所述第1环境参数是所述培育对象的植物周围的空气的饱和差。
10.如权利要求1～4任一项所述的植物培育系统，其特征在于，
所述控制器构成为，
使用来自所述第1传感器的传感器信号、和来自所述第2传感器的传感器信号，控制所述特定的环境参数中的第1环境参数，
使用所述第1环境参数的控制后得到的来自所述第1传感器的传感器信号，和所述第1环境参数的控制后得到的来自所述第2传感器的传感器信号，控制所述特定的环境参数中的第2环境参数。
11.如权利要求10所述的植物培育系统，其特征在于，
所述第1环境参数以及所述第2环境参数是与来自所述第1传感器的传感器信号的输出具有规定以上的相关度的参数，
所述第1环境参数比所述第2环境参数的所述相关度高。
12.如权利要求11所述的植物培育系统，其特征在于，
所述第1环境参数是所述培育对象的植物周围的空气的饱和差。
13.如权利要求10所述的植物培育系统，其特征在于，
所述第1环境参数是所述培育对象的植物周围的空气的饱和差。
14.一种控制器，其特征在于，具备：
第1输入部，用于受理输出与植物中的水分量相对应的传感器信号的来自第1传感器的传感器信号的输入；
第2输入部，用于受理输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号的来自第2传感器的传感器信号的输入；
处理器，
所述处理器构成为，使用通过所述第1传感器测量培育对象的植物而得到的来自所述第1传感器的传感器信号、和通过所述第2传感器对培育所述培育对象的植物的环境进行测量而得到的来自所述第2传感器的传感器信号，进而对所述培育对象的植物的培育环境中的、与由所述第2传感器测量的所述环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
15.一种植物培育方法，其特征在于，
使用输出与水分量相对应的传感器信号的第1传感器，得到示出培育对象的植物中的水分量的数据，
使用输出与环境条件的测量值相对应的传感器信号的第2传感器，得到示出所述培育对象的植物的周围的环境条件的数据，
使用来自所述第1传感器的传感器信号和来自所述第2传感器的传感器信号，对所述培育对象的植物的培育环境中的、与由所述第2传感器测量的所述环境条件相对应的特定的环境参数进行控制。
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