JP2015223101A - Plant state determination device, plant state determination method and plant state determination program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物の状態を判定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for determining the state of a plant.
農作物や他の植物の生育状態は、例えば、植物の葉面積や茎径によって判定される。植物の生育状態を判定するための方法として、人手によって物差しを用いて植物の葉面積や茎径を測定する方法がある。しかし、作業者の技量や測定環境によって、測定結果は大きくばらつく。さらに、栽培面積が大きい環境及び多段栽培が行われる環境などでは、人手による測定は、効率が悪く、かつ、高いコストが必要である。人手によらずに、植物の生育状態を判定する技術の例が、例えば、特許文献1、2、3、及び4に記載されている。
The growth state of crops and other plants is determined by, for example, the leaf area and stem diameter of the plant. As a method for determining the growth state of a plant, there is a method of measuring the leaf area and stem diameter of a plant using a ruler by hand. However, the measurement results vary greatly depending on the skill of the worker and the measurement environment. Furthermore, in an environment where the cultivation area is large, an environment where multi-stage cultivation is performed, etc., manual measurement is inefficient and requires high costs. Examples of techniques for determining the growth state of a plant without depending on human hands are described in
特許文献1に記載されている作物育成評価システムは、カメラを使用して取得した植物の画像を処理することによって植物の草丈を推定する。その作物育成評価システムは、推定した植物の草丈に基づき、植物の生育状態を判定する。
The crop growth evaluation system described in
特許文献2に記載の植物育成装置は、複数の高さの位置に設置されたラインセンサを使用して、植物の高さを測定する。その植物育成装置は、測定された植物の高さに基づき、植物の生育状態を判定する。 The plant growing apparatus described in Patent Document 2 measures the height of a plant using line sensors installed at a plurality of height positions. The plant growing device determines the growth state of the plant based on the measured plant height.
特許文献3の生育度測定装置は、複数の波長に分光した太陽光の反射率を使用して、植物の育成状態を表す育成度を推定する。 The growth degree measuring apparatus of patent document 3 estimates the growth degree showing the growth state of a plant using the reflectance of sunlight divided into a plurality of wavelengths.
特許文献4の生育度測定装置は、複数の波長における、照射光に対する反射光の反射率を使用して植物の育成状態を表す育成度を測定する。 The growth degree measuring apparatus of patent document 4 measures the growth degree showing the growth state of a plant using the reflectance of the reflected light with respect to irradiation light in several wavelengths.
植物の草丈は、植物の生育状態を正確に表すとは限らない。例えば、日照不足の環境では、植物の葉が十分に生育しない。しかし、日照不足の環境で生育した植物の草丈は、十分に日照がある環境で育つ同種の植物と比較して、高くなることもある。 The plant height of a plant does not always accurately represent the growth state of the plant. For example, in an environment where sunlight is insufficient, plant leaves do not grow sufficiently. However, the plant height of plants grown in a sunshine-deficient environment may be higher compared to similar plants that grow in a sufficiently sunshine environment.
特許文献1及び2の技術では、植物の葉が十分に生育していなくても、草丈が高ければその植物の生育状態はよいと判定される。従って、特許文献1及び2の技術では、植物の葉の生育状態を推定することはできない。
In the techniques of
特許文献3及び4の技術では、分光センサが必要である。従って、特許文献3及び4の技術では、高いコストが必要である。 In the techniques of Patent Documents 3 and 4, a spectroscopic sensor is required. Therefore, the techniques of Patent Documents 3 and 4 require high costs.
本発明の目的の1つは、低コストで植物の葉の生育状態を測定することができる植物状態判定装置等を提供することにある。 One of the objects of the present invention is to provide a plant state determination device or the like that can measure the growth state of a plant leaf at a low cost.
本発明の一形態に係る植物状態判定装置は、植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出する光強度検出手段と、検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する判定手段と、を備える。 The plant state determination apparatus according to an aspect of the present invention includes a light intensity detection unit that detects, using an illuminance sensor, the intensity of light incident from a cultivation bed on which a plant is grown, and detection that is the detected intensity of the light. Determination means for determining the state of growth of the plant based on the intensity and a reference intensity that is the intensity of the light detected in the absence of the plant.
本発明の一形態に係る植物状態判定方法は、植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出し、検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する。 In the plant state determination method according to one aspect of the present invention, the intensity of light incident from the cultivation bed on which the plant is grown is detected by an illuminance sensor, and the detected intensity that is the detected light intensity and the plant The state of growth of the plant is determined based on a reference intensity that is the intensity of the light detected in the absence of light.
本発明の一形態に係る植物状態判定プログラムは、コンピュータを、植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出する光強度検出手段と、検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する判定手段と、して動作させる。 The plant state determination program according to an aspect of the present invention includes a light intensity detection unit that detects, by an illuminance sensor, the intensity of light incident from a cultivation bed on which a plant is grown, and the detected intensity of the light. And a determination means for determining the growth state of the plant based on the detected intensity and the reference intensity that is the intensity of the light detected in the absence of the plant.
本発明には、低コストで植物の葉の生育状態を測定することができるという効果がある。 The present invention has an effect that the growth state of a plant leaf can be measured at low cost.
本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施形態の植物栽培システム100の全体像を模式的に表す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall image of the plant cultivation system 100 according to the first embodiment of the present invention.
図1を参照すると、本実施形態の植物栽培システム100は、植物状態判定装置1と、栽培ベッド20と、反射体21と、照度センサ22と、光源28とを含む。
Referring to FIG. 1, a plant cultivation system 100 according to this embodiment includes a plant
栽培ベッド20は、植物30を育成する装置である。栽培ベッド20の、例えば上側の面である上面に、植物30が植え付けられ、栽培される。栽培ベッド20は、栽培ベッド20の内部に根を張る植物30に、養液等を供給する。植物30の幹、枝、及び葉は、栽培ベッド20の上面から伸びる。栽培ベッド20は、上面に、植物30を栽培する部分を備える。図1に示す例では、栽培ベッド20は、水耕栽培によって植物30を育成する容器である。植物30は、栽培ベッド20の上面にあけられた穴に植え付けられている。少なくとも、栽培ベッド20の上面の、後述される反射体21が設置される部分は、例えば、平面又は略平面であればよい。なお、栽培ベッド20は、植物が植えられる土等が入れられた容器であってもよい。植物30は、栽培ベッド20に入れられた土等に植えられていてもよい。 The cultivation bed 20 is a device for growing the plant 30. A plant 30 is planted and cultivated on the upper surface of the cultivation bed 20, for example, the upper surface. The cultivation bed 20 supplies nutrient solution or the like to the plant 30 that has roots inside the cultivation bed 20. The trunks, branches, and leaves of the plant 30 extend from the upper surface of the cultivation bed 20. The cultivation bed 20 includes a portion for cultivating the plant 30 on the upper surface. In the example shown in FIG. 1, the cultivation bed 20 is a container for growing the plant 30 by hydroponics. The plant 30 is planted in a hole formed in the upper surface of the cultivation bed 20. At least the portion of the upper surface of the cultivation bed 20 where the reflector 21 described later is installed may be, for example, a flat surface or a substantially flat surface. The cultivation bed 20 may be a container in which soil or the like in which plants are planted is placed. The plant 30 may be planted in soil or the like placed in the cultivation bed 20.
植物30は、1本(すなわち1株)の植物30であっても、複数の植物30からなる植物群落であってもよい。植物30には、後述するように、光源28から光が照射される。本実施形態では、1回に育成される植物30は、同じ種類の植物30である。 The plant 30 may be one (that is, one) plant 30 or a plant community composed of a plurality of plants 30. As will be described later, the plant 30 is irradiated with light from the light source 28. In this embodiment, the plant 30 grown at once is the same type of plant 30.
反射体21は、反射板によって実現される。この反射板は、並行又は略並行な2つの面を備える平板である。それらの2つの面は、平面又は略平面である。この反射板が備える並行又は略並行な2つの面のうち、少なくとも一方の面は、反射面である。反射面は、植物30の反射率より大きい反射率を有する面によって構成される。1つの反射体21が、1枚以上の反射板によって実現されていてもよい。 The reflector 21 is realized by a reflector. This reflecting plate is a flat plate having two parallel or substantially parallel surfaces. These two surfaces are flat or substantially flat. At least one of the two parallel or substantially parallel surfaces of the reflecting plate is a reflecting surface. The reflection surface is configured by a surface having a reflectance higher than that of the plant 30. One reflector 21 may be realized by one or more reflectors.
反射体21は、栽培ベッド20上に設置される。反射体21が設置される場所は、例えば、植物30の根元の周辺である。反射体21は、反射体21による反射光のうち、植物30の葉によって遮られることによって照度センサ22に届かなくなる光の量が、植物30の生長に伴って増加するよう設置されていればよい。栽培ベッド20の表面が反射体21であってもよい。その場合、栽培ベッド20は、少なくとも植物30が植えられる面が反射体21として機能するように作られていればよい。 The reflector 21 is installed on the cultivation bed 20. The place where the reflector 21 is installed is, for example, around the root of the plant 30. The reflector 21 should just be installed so that the amount of light that does not reach the illuminance sensor 22 by being blocked by the leaves of the plant 30 among the light reflected by the reflector 21 increases as the plant 30 grows. . The surface of the cultivation bed 20 may be the reflector 21. In that case, the cultivation bed 20 should just be made so that the surface in which the plant 30 is planted functions as the reflector 21 at least.
光源28は、例えば上方から、植物30を照射する。光源28は、照射する光によって植物30が生長できる育成光源である。光源28は、例えば、蛍光灯、LED(Light Emitting Diode)、あるは太陽光等である。 The light source 28 irradiates the plant 30 from above, for example. The light source 28 is a cultivating light source that can grow the plant 30 by the irradiated light. The light source 28 is, for example, a fluorescent lamp, an LED (Light Emitting Diode), or sunlight.
照度センサ22は、植物30が育成される栽培ベッド20から入射する光の強度を測定する。照度センサ22は、光源28からの光が直接入射しないよう設置されていればよい。例えば、栽培ベッド20に反射体21が設置されており、植物30が栽培ベッド20において栽培されている場合、照度センサ22は、反射体21、植物30、及び栽培ベッド20から照度センサ22に届く光の強度を検出する。例えば、栽培ベッド20に反射体21が設置されており、栽培ベッド20において栽培されている植物30がない場合、照度センサ22は、反射体21及び栽培ベッド20から照度センサ22に届く光の強度を検出する。本発明の各実施形態では、植物30の反射率及び栽培ベッド20の表面の反射率は、反射体21の反射率と比較して十分小さい。その場合、照度センサ22に届く光の強度は、栽培ベッド20に設置された反射体21を介して照度センサ22に入射する、照明28が発する光の反射光の強度と見なすことができる。照度センサ22が測定した光の強度を表す信号は、植物状態判定装置1に送信される。照度センサ22及び植物状態判定装置1は、照度センサ22が測定した光の強度を表す信号を照度センサ22から植物状態判定装置1に送信できるよう接続されていればよい。
The illuminance sensor 22 measures the intensity of light incident from the cultivation bed 20 where the plant 30 is grown. The illuminance sensor 22 only needs to be installed so that light from the light source 28 does not enter directly. For example, when the reflector 21 is installed on the cultivation bed 20 and the plant 30 is grown on the cultivation bed 20, the illuminance sensor 22 reaches the illuminance sensor 22 from the reflector 21, the plant 30, and the cultivation bed 20. Detect the light intensity. For example, when the reflector 21 is installed on the cultivation bed 20 and there is no plant 30 grown on the cultivation bed 20, the illuminance sensor 22 is the intensity of light reaching the illuminance sensor 22 from the reflector 21 and the cultivation bed 20. Is detected. In each embodiment of the present invention, the reflectance of the plant 30 and the reflectance of the surface of the cultivation bed 20 are sufficiently smaller than the reflectance of the reflector 21. In that case, the intensity of the light reaching the illuminance sensor 22 can be regarded as the intensity of the reflected light of the light emitted from the illumination 28 that enters the illuminance sensor 22 via the reflector 21 installed in the cultivation bed 20. A signal representing the light intensity measured by the illuminance sensor 22 is transmitted to the plant
図2は、本実施形態の植物状態判定装置1の構成の例を表すブロック図である。図2を参照すると、植物状態判定装置1は、光強度検出部10と、指数推定部11と、判定部12と、出力部13と、生長状態記憶部14と、処理部15とを含む。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the plant
光強度検出部10は、光を反射する反射体21が設置され、植物30が育成されている栽培ベッド20からの光の強度を、照度センサ22によって検出する。以下の説明において、光強度検出部10によって検出された光の強度を、「検出強度」と表記する。検出強度のうち、植物30が無い状態で検出された光の強度を、「基準強度」と表記する。
The light
指数推定部11は、検出強度と、植基準強度と、反射体21の面積とに基づき、前記植物30の葉の生長の程度を表す植物生長指数を導出する。反射体21の面積は、例えば、照度センサ22によって計測される照度に影響がある範囲としてあらかじめ定められた、栽培ベッド20の上面の領域に含まれる、反射体21の面積であってもよい。反射体21の面積は、例えば、栽培ベッド20の上面の面積に占める反射体21の面積の割合であってもよい。
The
具体的には、指数推定部11は、例えば、式(1)によって表される照度比ρを使用して、式(2)によって表される植物生長指数ALを導出する。式(1)において、L0は、反射体21のみが設置され、植物30が存在しない状態で検出された検出強度を表す。式(1)において、Lは、植物30が植えられている状態で検出された検出強度を表す。式(1)において、「/」は、割り算の演算子を表す。
Specifically, the
ρ=(1−L/L0) ・・・(1),
AL=ρ×Af ・・・(2).
式(2)において、Afは、反射体21の面積を表す。式(2)において、「×」は、掛け算の演算子を表す。式(2)によって導出される植物生長指数ALの値は、植物30の葉等によって、反射体21への照射光と反射体21からの反射光とが遮られる程度を表す。
ρ = (1−L / L 0 ) (1),
A L = ρ × A f (2).
In formula (2), A f represents the area of the reflector 21. In the formula (2), “×” represents a multiplication operator. Value plant growth index A L that is derived by Equation (2) is by leaves, etc. of plants 30, represents the degree to which the irradiation light to the reflector 21 and the reflected light from the reflector 21 is blocked.
図8は、検出される光の強度の、植物30の生長に伴う変化を模式的に表す図である。植物30が順調に生長する場合、時間の経過に伴って、植物30は生長する。植物30の生長に伴って、植物30の葉は増加する。葉の増加に伴って、反射体21から照度センサ22に届く光は減少する。従って、図8に示すように、時間の経過に伴って、照度センサ22によって検出される光の強度は減少する。その場合、式(1)及び(2)によって定義される植物生長指数ALは、植物30の生長に伴って増加する。 FIG. 8 is a diagram schematically showing a change in the intensity of the detected light accompanying the growth of the plant 30. When the plant 30 grows smoothly, the plant 30 grows with the passage of time. As the plant 30 grows, the leaves of the plant 30 increase. As the number of leaves increases, the light reaching the illuminance sensor 22 from the reflector 21 decreases. Therefore, as shown in FIG. 8, the intensity of light detected by the illuminance sensor 22 decreases with time. In that case, plant growth index A L defined by equation (1) and (2) increases with the growth of the plant 30.
指数推定部11は、導出した植物生長指数を、判定部12に送信する。
The
生長状態記憶部14は、植物生長指数によって、例えば標準的な生長(成長とも表記される)の状態を表す状態値が定まる、生長モデルを記憶する。状態値は、例えば、基準時刻から経過した時間の長さ(すなわち、期間)である。基準時刻は、例えば、植物30が植えられた時刻である。すなわち、状態値は、例えば、植物30が植えられてから経過した時間である。
The growth
生長モデルは、例えば、栽培ベッド20において育成されている、生長状態が推定される植物30と同じ種類の、他の植物30が生長した過程を表す生長履歴であってもよい。本実施形態の説明では、生長履歴は、植物30が植えられてから、その植物30が生長する過程において得られた植物生長指数と、その植物生長指数が導出された検出強度が検出された際の状態値との、複数の組み合わせを表す。その植物生長指数と状態値とは、互いに関連付けられていればよい。生長履歴に含まれる植物生長指数は、例えば所定の時間間隔で得られていればよい。また、以下の説明において、生長モデルである生長履歴が記録された植物30を、「標準株」と表記する。さらに、栽培ベッド20において育成されている、後述される判定部12によって生長の状態が判定される植物30を、「対象植物」と表記する。その場合、生長状態記憶部14は、生長履歴として、標準株が生長する過程において、例えば所定の時間間隔で検出された検出強度に基づき導出された植物生長指数と、検出強度が検出された時期を表す状態値との組み合わせを記憶していればよい。
The growth model may be, for example, a growth history representing a process in which another plant 30 is grown of the same type as the plant 30 that is grown in the cultivation bed 20 and whose growth state is estimated. In the description of this embodiment, the growth history is obtained when the plant growth index obtained in the process of growing the plant 30 after the plant 30 is planted and the detection intensity from which the plant growth index is derived are detected. A plurality of combinations with the state value of. The plant growth index and the state value may be associated with each other. The plant growth index included in the growth history may be obtained, for example, at predetermined time intervals. In the following description, a plant 30 in which a growth history as a growth model is recorded is referred to as a “standard strain”. Furthermore, a plant 30 that is grown on the cultivation bed 20 and whose growth state is determined by the
生長状態記憶部14は、対象植物の栽培より前に栽培された、対象植物と同種の植物30が生長する過程において得られた、複数の生長履歴を記憶していてもよい。その場合、生長モデルは、例えば、植物状態判定装置1の入力部(図示されない)を介して、植物状態判定装置1の管理者によって指定された生長履歴であってもよい。
The growth
生長モデルは、複数の生長履歴から統計的に導出された、生長履歴であってもよい。そのような生長履歴を、以下の説明において、例えば、「標準生長履歴」と表記する。その場合、例えば、その複数の生長履歴は、植物30が植えられてから同じ時間間隔で検出強度を検出することによって得られていればよい。そして、標準生長履歴は、互いに関連付けられた、植物生長指数の統計値と、状態値との組み合わせを、異なる複数の状態値について含んでいればよい。植物生長指数の統計値は、複数の生長履歴において、その植物生長指数の統計値に関連付けられている状態値に関連付けられている植物生長指数から導出された統計値であればよい。統計値は、例えば、平均値、中間値、又は中央値などである。 The growth model may be a growth history that is statistically derived from a plurality of growth histories. Such a growth history is described as, for example, “standard growth history” in the following description. In this case, for example, the plurality of growth histories may be obtained by detecting the detection intensity at the same time interval after the plant 30 is planted. And the standard growth history should just contain the combination of the statistical value of the plant growth index | exponent and state value which were mutually linked | related about several different state values. The statistical value of the plant growth index may be a statistical value derived from the plant growth index associated with the state value associated with the statistical value of the plant growth index in a plurality of growth histories. The statistical value is, for example, an average value, an intermediate value, or a median value.
生長モデルは、複数の生長履歴に、例えば最小二乗法等を適用することによって導出された、例えば直線や曲線等によって表されていてもよい。以下の説明において、生長モデルを表す直線又は曲線などを、「標準生長曲線」と表記する。その場合の生長モデルは、例えば、植物生長指数によって状態値が定まる、上述の標準生長曲線を表す関数であればよい。 The growth model may be represented by, for example, a straight line, a curve, or the like derived by applying a least square method or the like to a plurality of growth histories. In the following description, a straight line or a curve representing a growth model is referred to as a “standard growth curve”. The growth model in that case may be a function representing the above-mentioned standard growth curve, for example, whose state value is determined by the plant growth index.
生長状態記憶部14は、さらに、対象植物の、既に導出された植物生長指数と、その植物生長指数が導出された検出強度が検出された時刻を表す状態値との組み合わせを含む、生長履歴を記憶していてもよい。
The growth
その場合、光強度検出部10は、あらかじめ定められた時間間隔で、検出強度を検出する。そして、指数推定部11は、光強度検出部10によって検出強度が検出されるたびに、検出された検出強度に基づき、植物生長指数を導出すればよい。指数推定部11は、導出した植物生長指数と、その植物生長指数が導出された検出強度が検出された時刻を表す状態値との組み合わせを、対象植物の生長履歴の一部として、生長状態記憶部14に格納すればよい。
In that case, the light
判定部12は、栽培ベッド20に植物30が植えられた状態で検出された、上述の光の強度である検出強度と、植物30が無い状態で検出された光の強度である、上述の基準強度とに基づき、植物30の生長状態を判定する。判定部12は、検出強度と、植基準強度と、反射体21の面積とに基づいて指数推定部11によって導出される植物生長指数に基づき、植物30の生長状態を判定すればよい。具体的には、例えば、判定部12は、生長状態記憶部14が記憶する生長モデルによって、導出した植物生長指数に対する状態値を特定する。
The
生長モデルが標準株の生長履歴である場合、判定部12は、標準株の生長履歴において、導出した植物生長指数を近似する植物生長指数を特定すればよい。さらに、判定部12は、特定した、導出した植物生長指数を近似する植物生長指数に関連付けられている状態値を特定すればよい。導出した植物生長指数を近似する植物生長指数は、例えば、導出した植物生長指数に最も近い植物生長指数であればよい。生長モデルが、統計的に導出された標準生長履歴である場合、判定部12は、その標準生長履歴において、導出した植物生長指数を近似する、植物生長指数の統計値を特定すればよい。さらに、判定部12は、特定した植物生長指数の統計値に関連付けられている状態値を特定すればよい。導出した植物生長指数を近似する、植物生長指数の統計値は、例えば、導出した植物生長指数に最も近い、植物生長指数の統計値であればよい。生長モデルが標準生長曲線である場合、判定部12は、その標準生長曲線において、導出した植物生長指数に対して定まる状態値を特定すればよい。
When the growth model is the growth history of the standard strain, the
そして、判定部12は、栽培ベッド20において育成されている植物30の生長状態は、特定した状態値が表す生長状態に相当すると判定すればよい。
And the
出力部13は、判定された植物30の生長状態を出力する。出力部13は、例えば、ディスプレイ装置を使用して実現されていてもよい。
The
処理部15は、生長状態記憶部14に格納されている複数の生長履歴に基づき、前述の生長モデルを導出する。生長モデルが標準株の生長履歴である場合、処理部15は、例えば、植物状態判定装置1が含む入力部(図示されない)を介して取得した、植物状態判定装置1の管理者よる指示に従って、標準株の生長履歴を特定する。生長モデルが、統計的に導出される標準生長履歴である場合、処理部15は、生長状態記憶部14に格納されている複数の生長履歴に対して、上述のように統計処理を行うことによって、標準生長履歴を導出する。生長モデルが標準生長曲線によって表される場合、処理部15は、生長状態記憶部14に格納されている複数の生長履歴を使用して、標準生長曲線を導出する。
The
次に、反射体21の例について、図面を参照して詳細に説明する。 Next, an example of the reflector 21 will be described in detail with reference to the drawings.
図3は、反射体21の形状の第1の例を表す図である。図3に示す反射体21は、丸い穴が開けられた四角形の、1枚の反射板によって実現される。図3に示す反射体21は、例えば、丸い穴に植物30が通るように、栽培ベッド20に設置される。反射体21に開けられる穴の形状は、真円に限定されない。反射体21に開けられる穴は、丸くなくてもよい。 FIG. 3 is a diagram illustrating a first example of the shape of the reflector 21. The reflector 21 shown in FIG. 3 is implemented by a single rectangular reflector having a round hole. The reflector 21 shown in FIG. 3 is installed in the cultivation bed 20, for example so that the plant 30 may pass through a round hole. The shape of the hole opened in the reflector 21 is not limited to a perfect circle. The hole opened in the reflector 21 may not be round.
前述のように、反射体21は、複数の反射板によって実現されていてもよい。以下の例のように、反射体21が複数の反射板によって実現される場合、反射板の間隔を調整することによって、反射体21が設置される栽培ブロック20の上面の反射率を調整することができる。その場合、反射板の間隔を短くする場合、少なくとも照度センサ22による観測結果に影響する範囲に設置される反射板の数を増やせばよい。 As described above, the reflector 21 may be realized by a plurality of reflectors. When the reflector 21 is realized by a plurality of reflectors as in the following example, the reflectance of the upper surface of the cultivation block 20 where the reflectors 21 are installed is adjusted by adjusting the interval of the reflectors. Can do. In that case, when the interval between the reflecting plates is shortened, it is only necessary to increase the number of reflecting plates installed in a range that affects at least the observation result by the illuminance sensor 22.
図4は、反射体21の形状の第2の例を表す図である。図4に示す反射体21は、複数の短冊状の反射板によって実現される。図4に示す反射体21は、例えば、図4の中央部分の、長い反射板と短い反射板に囲まれている隙間に植物30が通るように、栽培ベッド20に配置される。 FIG. 4 is a diagram illustrating a second example of the shape of the reflector 21. The reflector 21 shown in FIG. 4 is realized by a plurality of strip-shaped reflectors. The reflector 21 shown in FIG. 4 is arrange | positioned at the cultivation bed 20 so that the plant 30 may pass through the clearance gap between the long reflector and the short reflector of the center part of FIG.
図5は、反射体21の形状の第3の例を表す図である。図5に示す反射体21は、複数の正方形又はほぼ正方形の反射板によって実現される。図5に示す反射体21は、例えば、図5の中央部分の、反射体21に含まれる反射板によって囲まれる隙間に植物30が通るように、栽培ベッド20に配置される。 FIG. 5 is a diagram illustrating a third example of the shape of the reflector 21. The reflector 21 shown in FIG. 5 is realized by a plurality of square or substantially square reflectors. The reflector 21 shown in FIG. 5 is arrange | positioned at the cultivation bed 20, for example so that the plant 30 may pass through the clearance gap surrounded by the reflecting plate contained in the reflector 21 of the center part of FIG.
反射体21の形状は、矩形に限られない。 The shape of the reflector 21 is not limited to a rectangle.
図6は、反射体21の形状の第4の例を表す図である。図6に示す反射体21は、丸い穴が開けられた、丸い形の一枚の反射板によって実現される。図6に示す反射体21は、例えば、植物30が反射板に開けられている穴を通るように、栽培ベッド20に配置される。上述のように、反射体21に開けられる穴の形状は、真円に限定されない。反射体21に開けられる穴は、丸くなくてもよい。 FIG. 6 is a diagram illustrating a fourth example of the shape of the reflector 21. The reflector 21 shown in FIG. 6 is realized by a single round reflector having a round hole. The reflector 21 shown in FIG. 6 is arrange | positioned at the cultivation bed 20, for example so that the plant 30 may pass the hole currently opened in the reflecting plate. As described above, the shape of the hole opened in the reflector 21 is not limited to a perfect circle. The hole opened in the reflector 21 may not be round.
次に、植物30の生育状態を判定する場合における、本実施形態の植物状態判定装置1の動作について、図面を参照して詳細に説明する。
Next, operation | movement of the plant
図7は、植物30の生育状態を判定する場合における、本実施形態の植物状態判定装置1の動作を表すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the plant
図7に示す動作の開始時において、生長状態記憶部14は、処理部15が導出した上述の生長モデルを記憶している。
At the start of the operation shown in FIG. 7, the growth
まず、光強度検出部10が、照度センサ22によって、反射体21が配置され、植物30が栽培されている栽培ベッド20からの光の強度を検出する(ステップS101)。次に、指数推定部11が、上述のように、植物生長指数を導出する(ステップS102)。指数推定部11は、導出した植物生長指数と、状態値とを関連付ける。導出した植物生長指数に関連付けられる状態値は、例えば、その植物生長指数が導出された光の強度である検出強度が検出された時間を表す。指数推定部11は、互いに関連付けられた植物生長指数と状態値とを、栽培ベッド20において栽培されている植物30の生長履歴の一部として、生長状態記憶部14に格納する(ステップS103)。ステップS103において格納された植物生長指数及び状態値は、例えば、次に育成される植物30の生長の状態を判定するのに使用される、生長モデルの導出に使用される。
First, the light
判定部12は、導出された植物生長指数が得られる植物30の標準的な生長の状態を表す状態値を、生長状態記憶部14に格納されている生長モデルに基づき特定する(ステップS104)。そして、判定部12は、ステップS101において光の強度が検出された栽培ベッド20において栽培されている植物30の生長の状態が、ステップS104において特定された状態値が表す生長の状態であると判定する(ステップS105)。
The
以上で説明した本実施形態には、低コストで植物30の葉の生育状態を測定することができるという効果がある。その理由は、判定部12が、照度センサ22によって検出された光の強度に基づき、植物30の生長状態を判定するからである。照度センサ22は、分光センサである必要はない。したがって、分光センサが使用される場合と比較して、コストが削減される。
The present embodiment described above has an effect that the growth state of the leaves of the plant 30 can be measured at a low cost. The reason is that the
[第2の実施の形態]
次に、上述した第1の実施形態に係る植物栽培システム100を基本とする、本発明の第2の実施形態について説明する。以下の説明において、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。なお、上述した第1の実施形態と同様な構成についての重複する説明は省略する。以下では、本実施形態に係る植物栽培システム100Aについて、図面を参照して詳細に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention based on the plant cultivation system 100 according to the first embodiment described above will be described. In the following description, the characteristic part according to the present embodiment will be mainly described. In addition, the overlapping description about the structure similar to 1st Embodiment mentioned above is abbreviate | omitted. Below, the plant cultivation system 100A which concerns on this embodiment is demonstrated in detail with reference to drawings.
図9は、本実施形態の植物栽培システム100Aの全体像を模式的に表す図である。本実施形態の植物栽培システム100Aは、植物状態判定装置1に接続された、複数の照度センサ22を含む。本実施形態では、各照度センサ22は、異なる特定の植物30の周辺に設置されている反射体21からの光を受けやすいように設置されていればよい。各照度センサ22は、異なる特定の植物30の周辺に設置されている反射体21以外の反射体21からの光を受けにくいように設置されていてもよい。本実施形態の反射体21は、第1の実施形態における反射体21と同じである。本実施形態の反射体21の形状は、図3乃至6に示す例のいずれかであってもよい。また、栽培ベッド20には、複数の種類の植物30が栽培されていてもよい。
FIG. 9 is a diagram schematically showing an overall image of the plant cultivation system 100A of the present embodiment. The plant cultivation system 100A of the present embodiment includes a plurality of illuminance sensors 22 connected to the plant
本実施形態の植物状態判定装置1の構成は、図2に示す、本発明の第1の実施形態の植物状態判定装置1の構成と同じである。
The configuration of the plant
本実施形態の光強度検出部10は、複数の照度センサ22が検出強度を検出する。照度センサ22と、その照度センサ22が光を受けやすい反射体21が設置されている場所の周囲に植えられている植物30の種類とは、あらかじめ、例えば植物栽培システム100Aの管理者によって関連付けられていればよい。
In the light
指数推定部11は、照度センサ22毎に、検出強度に基づき植物生長指数を導出する。
The
生長状態記憶部14は、植物30の種類毎に、前述の生長モデルを記憶する。
The growth
判定部12は、照度センサ22毎に、導出した植物生長指数と、照度センサ22に関連付けられている植物30の種類に応じた生長モデルとに基づき、導出された植物生長指数が得られる植物30の標準的な生長の状態を表す状態値を特定する。
The
出力部13は、照度センサ22毎に、特定された状態値が表す標準的な生長の状態を出力する。
The
次に、本実施形態の植物状態判定装置1の動作について、図面を参照して詳細に説明する。図7は、本実施形態の植物状態判定装置1の動作を表すフローチャートである。植物状態判定装置1は、照度センサ22毎に、図7に示す動作を行う。照度センサ22毎の、植物状態判定装置1の動作は、第1の実施形態の植物状態判定装置1の動作と同じである。
Next, operation | movement of the plant
なお、本実施形態の栽培ベッド20において栽培されている植物30の種類は、異なっていなくてもよい。その場合、本実施形態の植物状態判定装置1は、植物30の株毎に、標準的な生長の状態を判定することができる。
In addition, the kind of the plant 30 cultivated in the cultivation bed 20 of this embodiment may not be different. In that case, the plant
以上で説明した本実施形態には、第1の実施形態と同じ効果がある。その理由は、第1の実施形態の効果が生じる理由と同じである。 The present embodiment described above has the same effect as the first embodiment. The reason is the same as the reason for the effect of the first embodiment.
本実施形態には、さらに、植物30の株毎に、標準的な生長の状態を判定することができるという効果がある。本実施形態には、さらに、植物30の種類毎に、標準的な生長の状態を判定することができるという効果がある。 This embodiment further has an effect that a standard growth state can be determined for each strain of the plant 30. This embodiment further has an effect that a standard growth state can be determined for each type of plant 30.
その理由は、判定部12が、照度センサ22毎に得られた検出強度に基づき、照度センサ22毎の状態値を特定するからである。本実施形態では、各照度センサ22は、異なる特定の植物30の周辺に設置されている反射体21からの光を受けやすいように設置される。さらに、各照度センサ22は、異なる特定の植物30の周辺に設置されている反射体21以外の反射体21からの光を受けにくいように設置される。従って、各照度センサ22によって得られる反射強度は、その照度センサ22が光を受けやすい反射体21からの反射光を遮る植物30の株の葉の付き方に大きく影響される。そのため、照度センサ22毎に特定された状態値は、その植物30の株の生長の状態を表すと見なすことができる。すなわち、植物30の株毎に、標準的な生長の状態を判定することができる。そして、栽培ベッド20に植えられている植物30の種類が株毎に異なる場合、植物30の種類毎に、標準的な生長の状態を判定することができる。
The reason is that the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態は、上述した各実施形態に共通する概念を表す。以下では、本実施形態に係る植物状態判定装置1Aについて、図面を参照して詳細に説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The present embodiment represents a concept common to the above-described embodiments. Below, 1 A of plant state determination apparatuses which concern on this embodiment are demonstrated in detail with reference to drawings.
図10は、本実施形態の植物状態判定装置1Aの構成を表すブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the plant state determination device 1A of the present embodiment.
図10を参照すると、本実施形態に係る植物状態判定装置1Aは、植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出する光強度検出部10と、検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する判定部12と、を備える。
Referring to FIG. 10, the plant state determination device 1A according to the present embodiment detects the intensity of light incident from a cultivation bed on which a plant is grown using an illuminance sensor, and the detected light intensity is detected. And a
[他の実施の形態]
植物状態判定装置1及び植物状態判定装置1Aは、それぞれ、コンピュータ及びコンピュータを制御するプログラム、専用のハードウェア、又は、コンピュータ及びコンピュータを制御するプログラムと専用のハードウェアの組合せにより実現することができる。
[Other embodiments]
Each of the plant
図11は、植物状態判定装置1及び植物状態判定装置1Aを実現することができる、コンピュータ1000のハードウェア構成の一例を表す図である。図11を参照すると、コンピュータ1000は、プロセッサ1001と、メモリ1002と、記憶装置1003と、I/O(Input/Output)インタフェース1004とを含む。また、コンピュータ1000は、記録媒体1005にアクセスすることができる。メモリ1002と記憶装置1003は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ハードディスクなどの記憶装置である。記録媒体1005は、例えば、RAM、ハードディスクなどの記憶装置、ROM(Read Only Memory)、可搬記録媒体である。記憶装置1003が記録媒体1005であってもよい。プロセッサ1001は、メモリ1002と、記憶装置1003に対して、データやプログラムの読み出しと書き込みを行うことができる。プロセッサ1001は、I/Oインタフェース1004を介して、例えば、照度センサ22にアクセスすることができる。プロセッサ1001は、記録媒体1005にアクセスすることができる。記録媒体1005には、コンピュータ1000を、植物状態判定装置1又は植物状態判定装置1Aとして動作させるプログラムが格納されている。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a
プロセッサ1001は、記録媒体1005に格納されている、コンピュータ1000を、植物状態判定装置1又は植物状態判定装置1Aとして動作させるプログラムを、メモリ1002にロードする。そして、プロセッサ1001が、メモリ1002にロードされたプログラムを実行することにより、コンピュータ1000は、植物状態判定装置1又は植物状態判定装置1Aとして動作する。
The
光強度検出部10と、指数推定部11と、判定部12と、出力部13と、処理部15とは、例えば、プログラムを記憶する記録媒体1005からメモリ1002に読み込まれた、各部の機能を実現することができる専用のプログラムと、そのプログラムを実行するプロセッサ1001により実現することができる。また、生長状態記憶部14は、コンピュータ1000が含むメモリ1002やハードディスク装置等の記憶装置1003により実現することができる。あるいは、光強度検出部10と、指数推定部11と、判定部12と、出力部13と、生長状態記憶部14と、処理部15との一部又は全部を、各部の機能を実現する専用の回路によって実現することもできる。
The light
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 Moreover, although a part or all of said embodiment can be described also as the following additional remarks, it is not restricted to the following.
(付記1)
植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出する光強度検出手段と、
検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する判定手段と、
を備える植物状態判定装置。
(Appendix 1)
A light intensity detection means for detecting the intensity of light incident from the cultivation bed where the plant is grown, with an illuminance sensor;
A determination means for determining a state of growth of the plant based on a detection intensity that is the intensity of the detected light and a reference intensity that is an intensity of the light detected in a state without the plant;
A plant state determination apparatus comprising:
(付記2)
前記光強度検出手段は、反射体が設置された前記栽培ベッドから、当該栽培ベッドに設置されている前記反射体を介して入射する前記光の強度を検出し、
前記植物状態判定装置は、前記検出強度と、前記植基準強度と、前記反射体の面積とに基づき、前記植物の葉の生長の程度を表す植物生長指数を導出する指数推定手段を備え、
前記判定手段は、前記植物生長指数に基づき、前記植物の生長の状態を判定する
付記1に記載の植物状態判定装置。
(Appendix 2)
The light intensity detection means detects the intensity of the light incident through the reflector installed on the cultivation bed from the cultivation bed on which a reflector is installed,
The plant state determination device includes index estimation means for deriving a plant growth index representing the degree of leaf growth based on the detected intensity, the planting reference intensity, and the area of the reflector,
The plant state determination device according to
(付記3)
前記植物生長指数と、前記植物の生長の状態との関係を表す生長モデルを記憶する生長状態記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記生長モデルに基づき、導出された前記植物生長指数が得られる前記植物の生長の状態を特定し、特定された前記生長の状態を、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する
付記2に記載の植物状態判定装置。
(Appendix 3)
A growth state storage means for storing a growth model representing the relationship between the plant growth index and the state of growth of the plant;
The determination means specifies the state of growth of the plant from which the derived plant growth index is obtained based on the growth model, and the plant that is grown in the cultivation bed with the specified state of growth The plant state determining apparatus according to appendix 2, wherein the plant state is determined to be a growth state of the plant.
(付記4)
前記生長状態記憶手段は、植物の生長の開始以降のいずれかの生長状態を表す状態値と、前記生長状態に関連付けられた前記植物生長指数との、異なる複数の組み合わせを、前記生長モデルとして記憶し、
前記判定手段は、前記生長状態記憶手段が記憶する前記植物生長指数の中で、導出された前記植物生長指数を近似する前記植物生長指数を特定し、特定された前記植物生長指数に関連付けられた前記状態値が表す生長の状態が、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する
付記3に記載の植物状態判定装置。
(Appendix 4)
The growth state storage means stores, as the growth model, a plurality of different combinations of a state value representing any growth state after the start of plant growth and the plant growth index associated with the growth state. And
The determination means identifies the plant growth index that approximates the derived plant growth index among the plant growth indices stored by the growth state storage means, and is associated with the identified plant growth index The plant state determination apparatus according to appendix 3, wherein the state of growth represented by the state value is determined to be a state of growth of the plant grown in the cultivation bed.
(付記5)
前記反射体は、1枚の平板、又は、互いに重ならないよう配置された複数の平板である
付記1乃至4のいずれかに記載の植物状態判定装置。
(Appendix 5)
The plant state determination device according to any one of
(付記6)
前記栽培ベッドと、当該栽培ベッドを照射する光源と、前記照度センサと、前記反射体と、付記1乃至5のいずれかに記載の植物状態判定装置とを備える植物栽培システム。
(Appendix 6)
A plant cultivation system provided with the said cultivation bed, the light source which irradiates the said cultivation bed, the said illumination intensity sensor, the said reflector, and the plant state determination apparatus in any one of
(付記7)
植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出し、
検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する、
植物状態判定方法。
(Appendix 7)
The intensity of light incident from the cultivation bed where the plant is grown is detected by an illuminance sensor,
Based on the detected intensity that is the intensity of the detected light and the reference intensity that is the intensity of the light detected in the absence of the plant, the growth state of the plant is determined.
Plant state determination method.
(付記8)
反射体が設置された前記栽培ベッドから、当該栽培ベッドに設置されている前記反射体を介して入射する前記光の強度を検出し、
前記検出強度と、前記植基準強度と、前記反射体の面積とに基づき、前記植物の葉の生長の程度を表す植物生長指数を導出し、
前記植物生長指数に基づき、前記植物の生長の状態を判定する
付記7に記載の植物状態判定方法。
(Appendix 8)
From the cultivation bed where the reflector is installed, the intensity of the light incident through the reflector installed in the cultivation bed is detected,
Based on the detected intensity, the planting reference intensity, and the area of the reflector, a plant growth index representing the degree of leaf growth of the plant is derived,
The plant state determination method according to appendix 7, wherein the state of growth of the plant is determined based on the plant growth index.
(付記9)
前記植物生長指数と、前記植物の生長の状態との関係を表す生長モデルを状態記憶手段に記憶し、
前記生長モデルに基づき、導出された前記植物生長指数が得られる前記植物の生長の状態を特定し、特定された前記生長の状態を、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する
付記8に記載の植物状態判定方法。
(Appendix 9)
Storing a growth model representing the relationship between the plant growth index and the state of growth of the plant in the state storage means;
Based on the growth model, the state of growth of the plant from which the derived plant growth index is obtained is identified, and the state of growth of the identified plant is the state of growth of the plant grown in the cultivation bed The plant state determination method according to appendix 8, wherein the plant state is determined to be present.
(付記10)
植物の生長の開始以降のいずれかの生長状態を表す状態値と、前記生長状態に関連付けられた前記植物生長指数との、異なる複数の組み合わせを、前記生長モデルとして前記生長状態記憶手段に記憶し、
前記生長状態記憶手段が記憶する前記植物生長指数の中で、導出された前記植物生長指数を近似する前記植物生長指数を特定し、特定された前記植物生長指数に関連付けられた前記状態値が表す生長の状態が、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する
付記9に記載の植物状態判定方法。
(Appendix 10)
A plurality of different combinations of a state value representing any growth state after the start of plant growth and the plant growth index associated with the growth state are stored in the growth state storage means as the growth model. ,
Among the plant growth indices stored by the growth state storage means, the plant growth index that approximates the derived plant growth index is identified, and the state value associated with the identified plant growth index is represented. The plant state determination method according to appendix 9, wherein the growth state is determined to be a growth state of the plant grown on the cultivation bed.
(付記11)
前記反射体は、1枚の平板、又は、互いに重ならないよう配置された複数の平板である
付記7乃至10のいずれかに記載の植物状態判定方法。
(Appendix 11)
The plant state determination method according to any one of appendices 7 to 10, wherein the reflector is a single flat plate or a plurality of flat plates arranged so as not to overlap each other.
(付記12)
コンピュータを、
植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出する光強度検出手段と、
検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する判定手段と、
して動作させる植物状態判定プログラム。
(Appendix 12)
Computer
A light intensity detection means for detecting the intensity of light incident from the cultivation bed where the plant is grown, with an illuminance sensor;
A determination means for determining a state of growth of the plant based on a detection intensity that is the intensity of the detected light and a reference intensity that is an intensity of the light detected in a state without the plant;
Plant condition determination program to be operated.
(付記13)
コンピュータを、
反射体が設置された前記栽培ベッドから、当該栽培ベッドに設置されている前記反射体を介して入射する前記光の強度を検出する前記光強度検出手段と、
前記検出強度と、前記植基準強度と、前記反射体の面積とに基づき、前記植物の葉の生長の程度を表す植物生長指数を導出する指数推定手段と、
前記植物生長指数に基づき、前記植物の生長の状態を判定する前記判定手段と、
して動作させる付記12に記載の植物状態判定プログラム。
(Appendix 13)
Computer
From the cultivation bed in which a reflector is installed, the light intensity detection means for detecting the intensity of the light incident through the reflector installed in the cultivation bed,
Index estimation means for deriving a plant growth index representing the degree of leaf growth of the plant based on the detected intensity, the planting reference intensity, and the area of the reflector;
The determination means for determining the state of growth of the plant based on the plant growth index;
The plant state determination program according to
(付記14)
コンピュータを、
前記植物生長指数と、前記植物の生長の状態との関係を表す生長モデルを記憶する生長状態記憶手段と、
前記生長モデルに基づき、導出された前記植物生長指数が得られる前記植物の生長の状態を特定し、特定された前記生長の状態を、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する前記判定手段と、
して動作させる付記13に記載の植物状態判定プログラム。
(Appendix 14)
Computer
A growth state storage means for storing a growth model representing a relationship between the plant growth index and the state of growth of the plant;
Based on the growth model, the state of growth of the plant from which the derived plant growth index is obtained is identified, and the state of growth of the identified plant is the state of growth of the plant grown in the cultivation bed Said determination means for determining that there is,
The plant state determination program according to
(付記15)
コンピュータを、
植物の生長の開始以降のいずれかの生長状態を表す状態値と、前記生長状態に関連付けられた前記植物生長指数との、異なる複数の組み合わせを、前記生長モデルとして記憶する前記生長状態記憶手段と、
前記生長状態記憶手段が記憶する前記植物生長指数の中で、導出された前記植物生長指数を近似する前記植物生長指数を特定し、特定された前記植物生長指数に関連付けられた前記状態値が表す生長の状態が、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する前記判定手段と、
して動作させる付記14に記載の植物状態判定プログラム。
(Appendix 15)
Computer
The growth state storage means for storing a plurality of different combinations of a state value representing any growth state after the start of plant growth and the plant growth index associated with the growth state as the growth model; ,
Among the plant growth indices stored by the growth state storage means, the plant growth index that approximates the derived plant growth index is identified, and the state value associated with the identified plant growth index is represented. The determination means for determining that the state of growth is the state of growth of the plant grown in the cultivation bed,
The plant state determination program according to
(付記16)
前記反射体は、1枚の平板、又は、互いに重ならないよう配置された複数の平板である
付記12乃至15のいずれかに記載の植物状態判定プログラム。
(Appendix 16)
The plant state determination program according to any one of
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
本発明によれば、例えば植物工場における栽培などの施設栽培において、植物を栽培する際の、植物の生育管理に適用できる。 According to the present invention, for example, in plant cultivation such as cultivation in a plant factory, it can be applied to plant growth management when cultivating a plant.
1、1A 植物状態判定装置
10 光強度検出部
11 指数推定部
12 判定部
13 出力部
14 生長状態記憶部
15 処理部
20 栽培ベッド
21 反射体
22 照度センサ
28 光源
30 植物
100、100A 植物栽培システム
1000 コンピュータ
1001 プロセッサ
1002 メモリ
1003 記憶装置
1004 I/Oインタフェース
1005 記録媒体
DESCRIPTION OF
Claims (10)
検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する判定手段と、
を備える植物状態判定装置。 A light intensity detection means for detecting the intensity of light incident from the cultivation bed where the plant is grown, with an illuminance sensor;
A determination means for determining a state of growth of the plant based on a detection intensity that is the intensity of the detected light and a reference intensity that is an intensity of the light detected in a state without the plant;
A plant state determination apparatus comprising:
前記植物状態判定装置は、前記検出強度と、前記植基準強度と、前記反射体の面積とに基づき、前記植物の葉の生長の程度を表す植物生長指数を導出する指数推定手段を備え、
前記判定手段は、前記植物生長指数に基づき、前記植物の生長の状態を判定する
請求項1に記載の植物状態判定装置。 The light intensity detection means detects the intensity of the light incident through the reflector installed on the cultivation bed from the cultivation bed on which a reflector is installed,
The plant state determination device includes index estimation means for deriving a plant growth index representing the degree of leaf growth based on the detected intensity, the planting reference intensity, and the area of the reflector,
The plant state determination apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines a state of growth of the plant based on the plant growth index.
前記判定手段は、前記生長モデルに基づき、導出された前記植物生長指数が得られる前記植物の生長の状態を特定し、特定された前記生長の状態を、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する
請求項2に記載の植物状態判定装置。 A growth state storage means for storing a growth model representing the relationship between the plant growth index and the state of growth of the plant;
The determination means specifies the state of growth of the plant from which the derived plant growth index is obtained based on the growth model, and the plant that is grown in the cultivation bed with the specified state of growth The plant state determination apparatus according to claim 2, wherein the plant state is determined to be a growth state of the plant.
前記判定手段は、前記生長状態記憶手段が記憶する前記植物生長指数の中で、導出された前記植物生長指数を近似する前記植物生長指数を特定し、特定された前記植物生長指数に関連付けられた前記状態値が表す生長の状態が、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する
請求項3に記載の植物状態判定装置。 The growth state storage means stores, as the growth model, a plurality of different combinations of a state value representing any growth state after the start of plant growth and the plant growth index associated with the growth state. And
The determination means identifies the plant growth index that approximates the derived plant growth index among the plant growth indices stored by the growth state storage means, and is associated with the identified plant growth index The plant state determination apparatus according to claim 3, wherein the state of growth represented by the state value is determined to be a state of growth of the plant grown on the cultivation bed.
請求項1乃至4のいずれかに記載の植物状態判定装置。 The plant state determination device according to any one of claims 1 to 4, wherein the reflector is a single flat plate or a plurality of flat plates arranged so as not to overlap each other.
検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する、
植物状態判定方法。 The intensity of light incident from the cultivation bed where the plant is grown is detected by an illuminance sensor,
Based on the detected intensity that is the intensity of the detected light and the reference intensity that is the intensity of the light detected in the absence of the plant, the growth state of the plant is determined.
Plant state determination method.
植物が育成されている栽培ベッドから入射する光の強度を、照度センサによって検出する光強度検出手段と、
検出された前記光の強度である検出強度と、前記植物が無い状態において検出された前記光の強度である基準強度とに基づき、前記植物の生長の状態を判定する判定手段と、
して動作させる植物状態判定プログラム。 Computer
A light intensity detection means for detecting the intensity of light incident from the cultivation bed where the plant is grown, with an illuminance sensor;
A determination means for determining a state of growth of the plant based on a detection intensity that is the intensity of the detected light and a reference intensity that is an intensity of the light detected in a state without the plant;
Plant condition determination program to be operated.
反射体が設置された前記栽培ベッドから、当該栽培ベッドに設置されている前記反射体を介して入射する前記光の強度を検出する前記光強度検出手段と、
前記検出強度と、前記植基準強度と、前記反射体の面積とに基づき、前記植物の葉の生長の程度を表す植物生長指数を導出する指数推定手段と、
前記植物生長指数に基づき、前記植物の生長の状態を判定する前記判定手段と、
して動作させる請求項8に記載の植物状態判定プログラム。 Computer
From the cultivation bed in which a reflector is installed, the light intensity detection means for detecting the intensity of the light incident through the reflector installed in the cultivation bed,
Index estimation means for deriving a plant growth index representing the degree of leaf growth of the plant based on the detected intensity, the planting reference intensity, and the area of the reflector;
The determination means for determining the state of growth of the plant based on the plant growth index;
The plant state determination program according to claim 8, which is operated as described above.
前記植物生長指数と、前記植物の生長の状態との関係を表す生長モデルを記憶する生長状態記憶手段と、
前記生長モデルに基づき、導出された前記植物生長指数が得られる前記植物の生長の状態を特定し、特定された前記生長の状態を、前記栽培ベッドにおいて育成されている前記植物の生長の状態であると判定する前記判定手段と、
して動作させる請求項9に記載の植物状態判定プログラム。 Computer
A growth state storage means for storing a growth model representing a relationship between the plant growth index and the state of growth of the plant;
Based on the growth model, the state of growth of the plant from which the derived plant growth index is obtained is identified, and the state of growth of the identified plant is the state of growth of the plant grown in the cultivation bed Said determination means for determining that there is,
The plant state determination program according to claim 9 to be operated.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190039879A (en) | 2016-08-22 | 2019-04-16 | 국립대학법인 홋가이도 다이가쿠 | Object status detection transmission system |
EP4224146A1 (en) | 2022-02-07 | 2023-08-09 | National University Corporation Hokkaido University | Spectroscopic measuring instrument |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61271405A (en) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Mitsubishi Metal Corp | Flatness of corner part inspecting apparatus |
JPS62215326A (en) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | 三菱電機株式会社 | Apparatus for measuring present growth of plant |
JPH0517505U (en) * | 1991-08-05 | 1993-03-05 | 株式会社メイテツク | Plant growth condition measuring device |
WO2015093054A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 千代田化工建設株式会社 | Crop growth state determination method, growth method, crop growth device, and plant factory |
-
2014
- 2014-05-27 JP JP2014109100A patent/JP2015223101A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61271405A (en) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Mitsubishi Metal Corp | Flatness of corner part inspecting apparatus |
JPS62215326A (en) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | 三菱電機株式会社 | Apparatus for measuring present growth of plant |
JPH0517505U (en) * | 1991-08-05 | 1993-03-05 | 株式会社メイテツク | Plant growth condition measuring device |
WO2015093054A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 千代田化工建設株式会社 | Crop growth state determination method, growth method, crop growth device, and plant factory |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190039879A (en) | 2016-08-22 | 2019-04-16 | 국립대학법인 홋가이도 다이가쿠 | Object status detection transmission system |
US11131583B2 (en) | 2016-08-22 | 2021-09-28 | National University Corporation Hokkaido University | Object state detection and transmission system |
EP3943916A1 (en) | 2016-08-22 | 2022-01-26 | National University Corporation Hokkaido University | Server apparatus for an object state detection and transmission system and spectroscopic terminal apparatus |
EP4224146A1 (en) | 2022-02-07 | 2023-08-09 | National University Corporation Hokkaido University | Spectroscopic measuring instrument |
KR20230119568A (en) | 2022-02-07 | 2023-08-16 | 국립대학법인 홋가이도 다이가쿠 | Spectroscopic measuring instrument |
US11768109B2 (en) | 2022-02-07 | 2023-09-26 | National University Corporation Hokkaido University | Spectroscopic measuring instrument |
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