JP2017012130A - 植物育成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多年生植物が経験した生長サイクルの回数を特定することができる植物育成装置を提供する。【解決手段】植物育成装置１００は、多年生植物１の画像データを取得する撮像部９５と、撮像部９５によって取得された画像データから多年生植物１が経験した生長サイクルの回数を特定可能な特徴情報を抽出する情報抽出部Ｉと、生長サイクルの回数を特定するための特徴回数関係情報を記憶する関係記憶部Ｍと、情報抽出部Ｉによって抽出された特徴情報と関係記憶部Ｍに記憶された特徴回数関係情報とを比較することによって、生長サイクルの回数を特定するサイクル数特定部Ｃと、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、多年生植物を育成する植物育成装置に関するものである。

多年生植物は、個体として複数年にわたって生存する。一般に、多年生植物は、生育に適さない時期には、地上部が枯れるため、地下部のみが残存する状態になる。この時期は休眠期と呼ばれる。多年生植物は、その休眠が打破されると、地下部から新しい地上部が萌芽する。

多年生植物は、休眠期と生長期とを繰り返すごとに、つまり、生長サイクルが繰り返されるごとに、その全体またはその特定部分の長さ、高さ、または幅などの外形が変化する。そのため、多年生植物は、生長サイクルが繰り返されるごとに、その外形の変化に適した空間で育成することが好ましい。これに関連する文献として、次の特許文献１が挙げられる。

国際公開２０１２／０４６６０１

従来においては、多年生植物が経験した生長サイクルの回数は育成者の目視で特定されている。言い換えると、多年生植物の生長サイクルの回数の特定する装置は存在しない。また、植物工場において人工的に多年生植物を育成する場合、多年生植物の１回の生長サイクルの期間が１年とは限らない。そのため、任意の時点で多年生植物が経験した生長サイクルの回数を特定することができる植物育成装置が求められている。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、多年生植物が経験した生長サイクルの回数を特定することができる植物育成装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る植物育成装置は、多年生植物の画像データを取得する撮像部と、前記撮像部によって取得された前記画像データから前記多年生植物が経験した生長サイクルの回数を特定可能な特徴情報を抽出する情報抽出部と、前記特徴情報と前記生長サイクルの回数との対応関係を規定した特徴回数関係情報を記憶する関係記憶部と、前記関係記憶部に記憶された前記特徴回数関係情報に基づいて、前記情報抽出部によって抽出された前記特徴情報に対応する前記生長サイクルの回数を特定するサイクル数特定部と、を備えている。

本発明の第２の態様に係る植物育成装置は、多年生植物の全体または特定部分の重量を測定する重量測定部と、前記多年生植物の全体または特定部分の重量と前記多年生植物が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した重量回数関係情報を記憶する関係記憶部と、前記関係記憶部に記憶された前記重量回数関係情報に基づいて、前記重量測定部によって測定された前記重量に対応する前記生長サイクルの回数を特定するサイクル数特定部と、を備えている。

本発明の第３の態様に係る植物育成装置は、多年生植物の育成の開始後の所定時点から経過した時間を計時するタイマと、前記所定時点から経過した時間と前記多年生植物が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した時間回数関係情報を記憶する関係記憶部と、前記関係記憶部に記憶された前記時間回数関係情報に基づいて、前記タイマによって計時された前記所定時点から経過した時間に対応する前記生長サイクルの回数を特定するサイクル数特定部と、を備えている。

本発明によれば、多年生植物が経験した生長サイクルの回数を特定することができる。

本発明の実施の形態の植物育成装置の全体構成を示す模式図であって、育成されている多年生植物の第１の生長サイクルの休眠期の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態の植物育成装置の全体構成を示す模式図であって、育成されている多年生植物の第１の生長サイクルの生長期の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態の植物育成装置の全体構成を示す模式図であって、育成されている多年生植物の第２の生長サイクルの休眠期の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態の植物育成装置の全体構成を示す模式図であって、育成されている多年生植物の第２の生長サイクルの生長期の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態の植物育成装置の全体構成を示す模式図であって、育成されている多年生植物の第３の生長サイクルの休眠期の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態の植物育成装置の全体構成を示す模式図であって、育成されている多年生植物の第３の生長サイクルの生長期の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態の植物育成装置の移植機構が多年生植物を生長サイクルごとにある育成領域から他の育成領域へ移植するときの状態を説明するための平面図である。 本発明の実施の形態の植物育成装置の制御部が実行する移植処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態１の植物育成装置の制御部が実行するサイクル数特定処理１を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態１の植物育成装置の制御部が実行するサイクル数特定処理１において用いられる特徴回数関係情報を記憶したデータテーブルを説明するための図である。 本発明の実施の形態２の植物育成装置の制御部が実行するサイクル数特定処理２を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２の植物育成装置の制御部が実行するサイクル数特定処理２において用いられる重量回数関係情報を記憶したデータテーブルを説明するための図である。 本発明の実施の形態３の植物育成装置の制御部が実行するサイクル数特定処理３を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態３の植物育成装置の制御部が実行するサイクル数特定処理３において用いられる時間回数関係情報を記憶したデータテーブルを説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、実施の形態の植物育成装置１００を説明する。

（植物育成装置によって栽培される多年生植物）
図１〜図６に示されるように、実施の形態の植物育成装置１００を用いて栽培される多年生植物１の例として、オタネニンジン（高麗人参または朝鮮人参）等の根菜類が挙げられる。ただし、実施の形態の植物育成装置１００によって栽培され得る多年生植物１は、これに限定されるものではない。実施の形態の植物育成装置１００は、宿根草の水耕栽培に適している。宿根草は、多年生植物のうち、生育に適さない時期（多くの場合冬であるが、夏のこともある）には地上部が枯れてしまうが、その時期をすぎると発芽して再び生育を始めるものいう。

（用語の定義）
本明細書においては、休眠は、多年生植物の地上部が枯れたことを意味する。休眠打破とは、多年生植物の地上部が枯れた後に、植物ホルモン処理または低温処理等の萌芽促進処理を多年生植物に施すことを意味する。萌芽とは、育成時期が休眠期である多年生植物の地下部から新しい地上部が出現することを意味する。生長とは、茎および葉等の地上部が根等の地下部から伸長すること言う。

１回の生長サイクルは、地上部が枯れた休眠期と地上部が枯れていない生長期とを１回ずつ経験する期間である。具体的には、１回の生長サイクルは、多年生植物の地上部が存在しない地下部から地上部が伸長し、その後、地上部が枯れることによって地下部のみ残存するまでの期間である。生長サイクルの回数は、休眠期と生長期とからなる１生長サイクルを経験した回数である。

通常、自然栽培の場合、１回の多年生植物１の生長サイクルの期間は、１年であることが多い。しかしながら、本実施の形態においては、１回の多年生植物１の生長サイクルの期間は、１年とは限らず、育成者が実現可能な範囲で任意に変更することができるものとする。

生長サイクルの回数の特定とは、ある時点での多年生植物が既に経験した生長サイクルの回数を決定することである。多年生植物の移植とは、多年生植物を１つの育成領域から別の育成領域へ移動させることである。

（実施の形態の植物育成装置の構造）
図１〜図７を用いて、実施の形態の植物育成装置１００を説明する。植物育成装置１００は、いわゆる土壌を使用せずに、多年生植物１の根１Ｃを水または養液６０に浸して多年生植物１を栽培する、いわゆる水耕栽培装置である。

図１は、育成領域６７Ａで育成されている多年生植物１の第１の生長サイクルの休眠期の状態を示している。図２は、育成領域６７Ａで育成されている多年生植物１の第１の生長サイクルの生長期の状態を示している。ただし、図１に示される多年生植物１の第１の生長サイクルは、第１回目の萌芽後の生長サイクルであっても、２回目以降の萌芽後の生長サイクルであってもよい。

多年生植物１は、次の休眠期の後の萌芽期に、図２に示される育成領域６７Ａから図３に示される育成領域６７Ｂへ移植される。

図３は、育成領域６７Ｂで育成されている多年生植物１の第２の生長サイクルの休眠期の状態を示している。図４は、育成領域６７Ｂで育成されている多年生植物１の第２の生長サイクルの生長期の状態を示している。

多年生植物１は、次の休眠期の後の萌芽期に、図４に示される育成領域６７Ｂから図５に示される育成領域６７Ｃへ移植される。

図５は、育成領域６７Ｃで育成されている多年生植物１の第３の生長サイクルの休眠期の状態を示している。図６は、育成領域６７Ｃで育成されている多年生植物１の第３の生長サイクルの生長期の状態を示している。

図１および図２に示される育成領域６７Ａ、図３および図４に示される育成領域６７Ｂ、および図５および図６に示される育成領域６７Ｃの大きさは同一であるが、それぞれにおいて育成される多年生植物１の数および大きさが異なる。図７に示されるように、育成領域６７Ａ、育成領域６７Ｂ、および育成領域６７Ｃは、この順番で、それぞれの育成領域で育成される多年生植物１の数が少なくなる一方で、それぞれの育成領域で育成される多年生植物１のサイズが大きくなるように構成されている。そのため、育成領域６７Ａ、育成領域６７Ｂ、および育成領域６７Ｃは、多年生植物１の１個のサイズが大きくなっても、平面視における多年生植物１の面積密度が大きく異なることはない。

図１〜図６に示されるように、実施の形態の植物育成装置１００は、コンテナのような筐体２００内に設置されている。筐体２００は、実質的に密閉された空間を構成している。筐体２００には、図示されない扉が設けられている。多年生植物１の育成者は、その扉を開閉することにより、筐体２００に入ることができる。筐体２００内の空間が植物育成装置１００の地上空間２６を構成している。

実施の形態の植物育成装置１００は、光照射部５、栽培槽６、地表面部７、温度検出部９、噴霧部２０、制御部５０、温度調整部７８、および操作部３００を備えている。噴霧部２０と温度調整部７８とは、いずれも萌芽促進部（２０，７８）を構成している。萌芽促進部（２０，７８）は、多年生植物１の萌芽を促進できる機能を有していれば、噴霧部２０および温度調整部７８以外の機構であってもよい。

栽培槽６には水または養液６０が貯留されている。栽培槽６は、水または養液６０を排出するための排出配管６Ｃを備えている。栽培槽６には供給配管６Ａから水または養液６０が供給される。栽培槽６は、水槽のような構造をしている。

植物育成装置１００は、水耕栽培用の培地３０が挿入され得る貫通孔７Ａを有する板状の地表面部７を備えている。栽培槽６内においては、多年生植物１の地下部１Ａが、水耕栽培用の培地３０を媒介として地表面部７に保持され、それによって、水または養液６０の上方に位置付けられている。地表面部７は、多年生植物１の地下部１Ａが成長する地下空間１６と多年生植物１の地上部１Ｂが成長する地上空間２６とを仕切っている。

植物育成装置１００の培地３０は、図１に示されるように、多年生植物１の地下部１Ａを囲むように配置され、浸透した水分を保持し得るスポンジ等により構成されている。培地３０は、多年生植物１の周囲に円筒状に形成されている。多年生植物１は、多年生植物１とスポンジとの間に生じる摩擦力によって支持されている。培地３０を構成するスポンジは、成長していく多年生植物１の大きさに応じて弾性変形することができる。

また、培地３０内には、多年生植物１の重量を測定する重量測定部３０Ａが設けられている。重量測定部３０Ａは、多年生植物１の重さに応じて上下方向に弾性変形する培地３０の変形量を計測し、培地３０の変形量から多年生植物１の重量を測定するためのものである。重量測定部３０Ａの一例としては、培地３０の弾性変形の大きさに応じて電流に対する抵抗値が変化するワイヤゲージ等を含むひずみゲージが挙げられる。

栽培槽６と地表面部７とは、多年生植物１の地下部１Ａが成長する地下空間１６を内包する栽培室地下部６７としての筐体を構成している。栽培室地下部６７は、多年生植物１の根１Ｃが浸るように水または養液６０を貯留し、地上空間２６から分離するように、地下空間１６を内包している。栽培室地下部６７は、図１および図２に示される育成領域６７Ａ、図３および図４に示される育成領域６７Ｂ、図５および図６に示される育成領域６７Ｃのそれぞれで同一である。

本実施の形態の植物育成装置１００においては、地上空間２６の多年生植物１の上方に多年生植物１の地上部１Ｂに光を照射する光照射部５が設けられている。多年生植物１の葉は、水耕栽培用の培地３０から上方に突出しているため、光照射部５からの光を受けて、光合成を行うことができる。一方、多年生植物１の根１Ｃは、地下部１Ａの下側部分から、水または養液６０に浸るように垂れ下がっている。したがって、多年生植物１は、その根１Ｃから水または養液６０を吸収することができる。

温度検出部９は、地下空間１６の雰囲気の温度を検出し、地下空間１６の雰囲気の温度の情報を制御部５０へ送信する。温度調整部７８は、水または養液６０の温度を調整することにより、地下空間１６の雰囲気の温度を調整する。

噴霧部２０は、地下空間１６へミスト状の水または養液６０とともに、萌芽促進剤を多年生植物１へ向かって噴霧する。噴霧部２０は、制御部５０から送信されてきた信号を受けて、開状態から閉状態へ変化する。それにより、噴霧部２０は、ポンプ１１によって送られてきたタンク１２内の水または養液６０とともに、萌芽促進剤供給部１３から送られてきた萌芽促進剤を多年生植物１の地下部１Ａに向かって噴霧する。したがって、噴霧部２０は、萌芽促進部として機能する。

温度調整部７８は、栽培槽６内に供給される水または養液６０の温度を調整することにより、水または養液６０から地下空間１６内に存在する雰囲気へ伝達される温熱または冷熱によって地下空間１６内に存在する雰囲気の温度を調整する。

具体的には、温度調整部７８は、ヒータ７０およびチラー８０を含んでいる。温度調整部７８は、地下空間１６の雰囲気の温度に応じて、ヒータ７０およびチラー８０のいずれかが地下空間１６の雰囲気の温度を調整する。これによれば、水耕栽培に必要な水または養液６０の循環経路を利用して地下空間１６の温度を調整することができる。それにより、たとえば、多年生植物１の育成時期が休眠期である場合に、地下空間１６の雰囲気の温度を一旦低下させた後に温度を上昇させることにより、多年生植物１の休眠を打破することができる。つまり、多年生植物１に冬が過ぎて春が到来したのと同様の経験をさせることができる。したがって、温度調整部７８は、萌芽促進部として機能する。

植物育成装置１００は、撮像部９５を備えている。撮像部９５は、一般的に使用されているビデオカメラである。ただし、撮像部９５は、多年生植物１の地上部１Ｂの画像データを取得し、制御部５０へ送信する。制御部５０は、光照射部５を制御する。また、制御部５０は、温度検出部９によって検出された地下空間１６の雰囲気の温度の情報に基づいて、温度調整部７８を制御する。

制御部５０は、ポンプ１１の駆動を制御する。それにより、タンク１２に蓄えられている水または養液６０が栽培槽６に供給される。また、タンク１２内の水または養液６０が噴霧部２０へ供給される 制御部５０は、萌芽促進剤供給部１３の開閉弁を開くことにより、萌芽促進剤をポンプ１１に供給する制御を実行する。ポンプ１１に供給された萌芽促進剤は、水または養液６０に含まれた状態で、噴霧部２０から多年生植物１へ吹き付けられる。萌芽促進剤は、スポンジの培地３０に吸収され、萌芽が生じる地下部１Ａの頂部まで到達する。操作部３００は、多年生植物１の育成者によって操作され、制御部５０へ情報を送信する。制御部５０は、操作部３００から送信されてきた情報に基づいて、各機器を制御することができる。

（多年生植物の休眠打破）
植物育成装置１００は、前述の多年生植物１の休眠を打破する萌芽促進処理を実行する萌芽促進部（２０，７８）と、萌芽促進部（２０，７８）を制御する萌芽促進制御部Ｊとを備えている。萌芽促進制御部Ｊは、撮像部９５の画像データ、多年生植物１の重量情報、および多年生植物１の栽培時間情報のいずれか１つに基づいて、多年生植物１の育成時期が休眠期であるか否かを判定する。それにより、萌芽促進制御部Ｊは、育成時期が休眠期であると判定された場合に、萌芽促進処理を萌芽促進部（２０，７８）に実行させる。

多年生植物１の地上部１Ｂは、休眠期に枯れる。そのため、制御部５０は、地上部１Ｂが撮像部９５によって取得された画像データに存在しない場合に、育成期間が休眠期であると判定してもよい。この場合、制御部５０は、地上部１Ｂが撮像部９５によって取得された画像データに存在する場合に、育成期間が生長期であると判定する。

多年生植物１は、休眠期に地上部１Ｂが枯れるため、その重量が減少する。そのため、制御部５０は、重量測定部３０Ａによって測定された重量が減少した期間を休眠期であると判定してもよい。この場合、制御部５０は、重量測定部３０Ａによって測定された重量が増加しているか、または、維持されている場合に、育成期間が生長期であると判定する。

多年生植物１の休眠期および生長期のおおよその時間帯は、事前の実験から把握され得る。そのため、制御部５０は、タイマＴが計時する時間に基づいて、現時点の育成期間が、休眠期であるのか、それとも、生長期であるのかを判定することもできる。

前述の多年生植物１の育成期間が休眠期であるか否かの判定に用いられる手法は、後述される生長サイクルの回数の特定のために用いられる手法と同一であることが好ましい。

なお、萌芽促進制御部Ｊは、撮像部９５の画像データ、多年生植物１の重量情報、および多年生植物１の栽培時間情報のうちの２以上の組合せに基づいて、萌芽促進処理を萌芽促進部（２０，７８）に実行させてもよい。

なお、萌芽促進部（２０，７８）は、噴霧部２０および温度調整部７８のうちの少なくともいずれか一方であってもよい。

（生長サイクルの回数の特定方法）
＜多年生植物の地上部の画像データによる生長サイクルの回数の特定＞
植物育成装置１００は、図１〜図６に示される撮像部９５、情報抽出部Ｉ、関係記憶部Ｍ、およびサイクル数特定部Ｃを用いて、生長サイクルの回数を特定することができる。そのため、撮像部９５は、多年生植物１の画像データを取得する。情報抽出部Ｉは、撮像部９５によって取得された画像データから多年生植物１が経験した生長サイクルの回数を特定可能な特徴情報を抽出する。

本実施の形態においては、特徴情報は、多年生植物１の葉の枚数を特定可能な情報である。ただし、特徴情報は、多年生植物１の特定部分の長さ、幅、および高さを特性可能な情報等の他の情報であってもよい。特定部分は、地下部１Ａまたは地上部１Ｂであってもよい。

情報抽出部Ｉは、特徴情報として、撮像部９５によって取得された画像データの色情報から葉の枚数の情報を取得する。関係記憶部Ｍは、前述の特徴情報と生長サイクルの回数との対応関係を規定した特徴回数関係情報を記憶している。

本実施の形態においては、関係記憶部Ｍは、葉の枚数と生長サイクルの回数との関係を特徴回数関係情報としてデータテーブルの形式で記憶している。葉の枚数と生長サイクルの回数との関係は、予め多年生植物１の生長サイクルの観察結果に基づいて作成されている。

本実施の形態においては、たとえば、多年生植物１の葉の枚数が１枚であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、１回目であるものとする。また、多年生植物１の葉の枚数が２枚であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、２回目であるものとする。さらに、多年生植物１の葉の枚数が３枚であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、３回目であるものとする。

サイクル数特定部Ｃは、関係記憶部Ｍに記憶された特徴回数関係情報に基づいて、情報抽出部Ｉによって抽出された特徴情報に対応する生長サイクルの回数を特定する。たとえば、情報抽出部Ｉは、撮像部９５によって取得された画像データに基づいて多年生植物１の葉の枚数が３枚であるという特徴情報を取得する。それにより、サイクル数特定部Ｃは、関係記憶部Ｍに記憶された前述のデータテーブルを参照して、その多年生植物１が第３回目の生長サイクルのものであることを特定する。

＜多年生植物の重量に基づく生長サイクルの特定＞
植物育成装置１００は、図１〜図６に示される重量測定部３０Ａ、関係記憶部Ｍ、およびサイクル数特定部Ｃを用いて、生長サイクルの回数を特定することもできる。この場合、重量測定部３０Ａは、多年生植物１の全体または特定部分の重量を測定する。重量測定部３０Ａは、培地３０にかかる力から多年生植物１の重量を推定する。本実施の形態においては、前述の重量情報は、多年生植物１の地下部１Ａの重量を特定可能な情報であるが、他の部位の重量情報であってもよい。

関係記憶部Ｍは、多年生植物１の全体または特定部分の重量と多年生植物１が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した重量回数関係情報を記憶している。本実施の形態においては、たとえば、多年生植物１に関して、地下部１Ａの重量が２０ｇ以上かつ２００ｇ未満であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、１回目であるものとする。また、地下部１Ａの重量が２００ｇ以上かつ４００ｇ未満であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、２回目であるものとする。さらに、地下部１Ａの重量が４００ｇ以上かつ６００ｇ未満であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、３回目であるものとする。地下部１Ａの重量と生長サイクルの回数との関係は、多年生植物１の生長サイクルの観察結果に基づいて予め作成されている。

サイクル数特定部Ｃは、関係記憶部Ｍに記憶された重量回数関係情報に基づいて、重量測定部３０Ａによって測定された重量に対応する生長サイクルの回数を特定する。たとえば、サイクル数特定部Ｃは、重量測定部３０Ａによって取得された地下部１Ａの重量が、２５０ｇであれば、その多年生植物１が第２回目の生長サイクルのものであることを特定する。

上記の実施の形態においては、重量測定部３０Ａが培地３０内に設けられている例を示したが、重量測定部３０Ａは移植機構９０に含まれていてもよい。この場合、地下部１Ａを持ち上げた状態で、重量測定部３０Ａが地下部１Ａの重量を測定する。

＜多年生植物の育成時間に基づく生長サイクルの回数の特定＞
植物育成装置１００は、図１〜図６に示されるタイマＴ、関係記憶部Ｍ、およびサイクル数特定部Ｃを用いて、生長サイクルの回数を特定することもできる。この場合、タイマＴ多年生植物１の育成の開始後の所定時点から計時を開始する。関係記憶部Ｍは、所定時点からの経過時間と多年生植物１が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した時間回数関係情報を記憶している。時間回数関係情報は、複数の生長サイクルの時間を特定可能な情報を含み、複数の生長サイクルの時間が同一である。ただし、複数の生長サイクルの時間が、多年生植物の種類や育成方法の相違に応じて異なっていてもよい。

本実施の形態においては、関係記憶部Ｍは、多年生植物１の育成の開始からの経過時間と生長サイクルの回数との関係を時間回数関係情報としてデータテーブルの形式で記憶している。多年生植物１の育成の開始からの経過時間と生長サイクルの回数との関係は、多年生植物１の生長サイクルの観察結果に基づいて予め作成されている。

本実施の形態においては、たとえば、多年生植物１の育成の開始後の所定時点からの経過時間が３ヶ月未満であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、１回目であるものとする。また、多年生植物１の育成の開始後の所定時点からの経過時間が３ヶ月以上かつ６ヶ月未満であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、２回目であるものとする。さらに、多年生植物１の育成の開始後の所定時点からの経過時間が６ヶ月以上かつ９ヶ月未満であれば、多年生植物１の生長サイクルの回数は、３回目であるものとする。

サイクル数特定部Ｃは、関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報に基づいて、タイマＴによって計時された所定時点から経過した時間に対応する生長サイクルの回数を特定する。たとえば、サイクル数特定部Ｃは、タイマＴによって計時されている時間が、２ヶ月であれば、その多年生植物１が第１回目の生長サイクルのものであると特定する。

植物育成装置１００は、関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報を変更可能な操作部３００を備えている。そのため、実際の生長サイクルと所定時点からの経過時間との関係と関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報とのずれを修正するように、関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報を変更することが可能になる。たとえば、第１の生長サイクルが２週間短くなれば、第２の生長サイクルの開始時点を２週間早めるように、時間回数関係情報を変更することができる。

＜育成者への特定された生長サイクルの回数の報知＞
本実施の形態の多年生植物育成方法は、サイクル数特定部Ｃによって特定された多年生植物１の生長サイクルの回数を報知可能な報知部をさらに備えていてもよい。報知部は、操作部３００に設けられたディスプレイまたは音発生器であってもよい。この場合、移植機構９０を用いることなく、多年生植物１の育成者が生長サイクルの回数に応じた育成場所に多年生植物１を移植させる。

本実施の形態の植物育成装置１００においては、上記したサイクル数特定方法のうちのいずれか１つが選択して用いられる。

（多年生植物の移植）
図７に示されるように、植物育成装置１００は、複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ、移植機構９０、および１つの移植制御部Ｋを備えている。植物育成装置１００は、少なくとも１つの移植機構９０を備えていればよいが、移植の時間短縮の観点から、協働作業をすることが可能な複数の移植機構９０を備えていることが好ましい。

複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃは、それぞれが多年生植物１を育成し得るように構成されている。移植機構９０は、複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃのうちのそれぞれへ多年生植物１を移植する。移植機構９０は、マニュピレータのような機構であって、多年生植物１を掴んだ状態で多年生植物１を移動させることができるように構成されている。移植制御部Ｋは、生長サイクルの回数に応じて複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃのうちのある育成領域から他の育成領域へ多年生植物１を移植機構９０に移植させる。

具体的には、移植機構９０は、第１の生長サイクルが終了すると、図２に示される育成領域６７Ａから図３に示される育成領域６７Ｂへ多年生植物１を移植する。また、移植機構９０は、第２の生長サイクルが終了すると、図４に示される育成領域６７Ｂから図５に示される育成領域６７Ｃへ多年生植物１を移植する。

これによれば、複数の多年生植物１のそれぞれを、それぞれが経験した生長サイクルの回数に対応する育成領域に移植することができる。

また、本実施の形態においては、萌芽促進制御部Ｊは、育成時期が休眠期である場合に、萌芽促進処理を萌芽促進部（２０，７８）に実行させる。これによれば、生長サイクルの回数を特定するための情報を利用して、自動的に休眠期における多年生植物１に萌芽促進処理を施すことができる。

複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃは、生長サイクルの回数が増加するにつれて、それぞれの育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃにおいて育成される単位面積あたりの多年生植物１の数が減少するように構成されている。これによれば、多年生植物１の生長サイクルの回数が増加しても、１つの育成領域における複数の多年生植物１の面密度を適切な状態に維持することができる。

本実施の形態においては、育成領域全体は、４個の育成領域６７Ａ、９個の育成領域６７Ｂ、および３６個の育成領域６７Ｃからなっているものとする。１個の育成領域６７Ａでは、９本の多年生植物１が育成され、１個の育成領域６７Ｂでは、４本の多年生植物１が育成され、１個の育成領域６７Ｃでは、１本の多年生植物１が育成されている。したがって、１回の生長サイクルが終了するごとに、３６本の多年生植物１が移植される。

（移植処理）
次に、図８を用いて、実施の形態の植物育成装置の制御部５０が実行する移植処理を説明する。

図８に示されるように、移植処理においては、ステップＳ１において、制御部５０は、多年生植物１の栽培が開始されたか否かを判定する。ステップＳ１において、多年生植物１の栽培が開始されていなければ、ステップＳ１の処理が繰り返される。一方、ステップＳ１において、多年生植物１の栽培が開始されていれば、ステップＳ２において、タイマＴをスタートさせる。

次に、ステップＳ３において、制御部５０は、生長期処理を実行する。生長期処理においては、制御部５０は、図２、図４、または図６に示されるような地上部１Ｂ、すなわち葉を有している多年生植物１の周辺の温度および湿度ならびに水または養液６０の供給等を実行するための処理を実行する。多年生植物１の育成期間が生長期であることは、前述の（多年生植物の休眠打破）の項目に記載の方法を利用して特定される。

ステップＳ４において、制御部５０は、休眠期処理を実行する。休眠期処理においては、制御部５０は、図１、図３、または図５に示されるような地上部１Ｂ、すなわち葉を有していない多年生植物１の周辺の温度および湿度ならびに水または養液６０の供給等を実行するための処理を実行する。多年生植物１の育成期間が休眠期であることは、前述の（多年生植物の休眠打破）の項目に記載の方法を利用して特定される。

次に、ステップＳ５において、制御部５０は、休眠打破・萌芽促進期処理を実行する。休眠打破・萌芽促進期処理においては、制御部５０は、図１、図３、または図５に示されるような地上部１Ｂを有していない多年生植物１に対して、萌芽を促進するための処理を実行する。

具体的には、温度調整部７８により、水または養液６０の温度を調整することにより、多年生植物１の地下部１Ａを低温の雰囲気に曝す。また、萌芽促進剤供給部１３を駆動し、噴霧部２０から萌芽促進剤が含まれる水または養液６０を多年生植物１の地下部１Ａに吹き付ける。これにより、図２、図４、または図６に示されるように、多年生植物１は、萌芽し、葉を含む地上部１Ｂを有する状態になる。

次に、ステップＳ６において、制御部５０は、サイクル数特定処理を実行する。サイクル数特定処理においては、制御部５０は、多年生植物１の生長サイクルを特定するための処理を実行する。サイクル数特定処理は、後に詳細に説明される。

次に、ステップＳ７において、制御部５０は、サイクル数特定処理において特定された多年生植物１の生長サイクルに応じて多年生植物１をある育成領域から他の育成領域へ移植機構９０に移植させる。

その後、ステップＳ８において、制御部５０は、多年生植物１の栽培を終了すべきか否かを判定する。多年生植物１の栽培を終了すべきか否かは、多年生植物１の生長サイクル全ての生長サイクルが終了したか否かによって判定される。多年生植物１の全ての生長サイクルが終了したか否かは、サイクル数特定処理によって特定された生長サイクルの回数またはタイマＴによって計時されている時間によって判定される。

（実施の形態１）
図９を用いて、実施の形態１の植物育成装置の制御部が実行するサイクル数特定処理１を説明する。

図９に示されるように、サイクル数特定処理１においては、ステップＳ６Ａ１において、制御部５０は、撮像部９５に、多年生植物１の画像データを取得させ、取得された画像データを情報抽出部Ｉへ送信させる。ステップＳ６Ａ２において、制御部５０は、撮像部９５によって取得された画像データから多年生植物１が経験した生長サイクルの回数を特定可能な特徴情報、たとえば、多年生植物１の葉の枚数を特定可能な情報を情報抽出部Ｉに抽出させる。

ステップＳ６Ａ３において、制御部５０は、関係記憶部Ｍから多年生植物１の特徴情報と生長サイクルの回数との関係を規定した特徴回数関係情報を読み出す。関係記憶部Ｍは、図１０に示されるように、複数の生長サイクルの回数とそれぞれの回数に対応する葉の枚数とをデータテーブルの形式で記憶している。ステップＳ６Ａ４において、制御部５０は、サイクル数特定部Ｃに、情報抽出部Ｉによって抽出された特徴情報と関係記憶部Ｍに記憶された特徴回数関係情報とを比較することによって、生長サイクルの回数を特定させる。

（実施の形態２）
図１１を用いて、実施の形態２の植物育成装置の制御部５０が実行するサイクル数特定処理１を説明する。

図１１に示されるように、制御部５０は、重量測定部３０Ａに多年生植物１の重量、たとえば、地下部１Ａの重量を測定させる。ステップＳ６Ｂ２において、制御部５０は、関係記憶部Ｍから多年生植物１の地下部１Ａの重量と多年生植物１が経験した生長サイクルの回数との関係を規定した重量回数関係情報を読み出す。関係記憶部Ｍは、図１２に示されるように、複数の生長サイクルの回数とそれぞれの回数に対応する多年生植物１の地下部１Ａの重量帯（重量の範囲）とをデータテーブルの形式で記憶している。ステップＳ６Ｂ３において、制御部５０は、サイクル数特定部Ｃに、重量測定部３０Ａによって測定された重量情報と関係記憶部Ｍに記憶された重量回数関係情報とを比較することによって、生長サイクルの回数を特定させる。

（実施の形態３）
図１３を用いて、実施の形態３の植物育成装置の制御部５０が実行するサイクル数特定処理１を説明する。

図１３に示されるように、ステップＳ６Ｃ１において、制御部５０は、タイマＴによって計時されている多年生植物１の育成の開始後の所定時点から経過した時間情報を取得する。ステップＳ６Ｃ２において、制御部５０は、関係記憶部Ｍから所定時点から経過した時間と多年生植物１が経験した生長サイクルの回数とを規定した時間回数関係情報を読み出す。関係記憶部Ｍは、図１４に示されるように、複数の生長サイクルの回数とそれぞれの回数に対応する時間帯とをデータテーブルの形式で記憶している。ステップＳ６Ｃ３において、制御部５０は、サイクル数特定部Ｃに、タイマＴによって計時された時間情報と関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報とを比較することによって、生長サイクルの回数を特定させる。

以下、実施の形態の植物育成装置１００の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。

（１） 植物育成装置１００は、撮像部９５、情報抽出部Ｉ、関係記憶部Ｍ、およびサイクル数特定部Ｃを備えている。撮像部９５は、多年生植物１の画像データを取得する。情報抽出部Ｉは、撮像部９５によって取得された画像データから多年生植物１が経験した生長サイクルの回数を特定可能な特徴情報を抽出する。関係記憶部Ｍは、特徴情報と生長サイクルの回数との対応関係を規定した特徴回数関係情報を記憶する。サイクル数特定部Ｃは、関係記憶部Ｍに記憶された特徴回数関係情報に基づいて、情報抽出部Ｉによって抽出された特徴情報に対応する生長サイクルの回数を特定する。これによれば、植物育成装置１００が多年生植物１の生長サイクルの回数を特定することができる。

（２） 特徴情報は、多年生植物１の葉の枚数を特定可能な情報、ならびに、多年生植物１の特定部分の長さ、幅、および高さを特性可能な情報のうちの少なくともいずれか１つであってもよい。これによれば、比較的簡単な画像処理で多年生植物１の生長サイクルの回数を特定することができる。

（３） 植物育成装置１００は、多年生植物１の休眠を打破する萌芽促進処理を実行する萌芽促進部（２０，７８）と、萌芽促進部（２０，７８）を制御する萌芽促進制御部Ｊとを備えていてもよい。この場合、萌芽促進制御部Ｊは、画像データに基づいて、多年生植物１の育成時期が休眠期であるか否かを判定し、育成時期が休眠期であると判定された場合に、萌芽促進処理を萌芽促進部（２０，７８）に実行させる。これによれば、生長サイクルの回数を特定するための画像データを利用して、休眠期における多年生植物１に萌芽促進処理を施すことができる。

（４） 植物育成装置１００は、重量測定部３０Ａ、関係記憶部Ｍ、およびサイクル数特定部Ｃを備えている。重量測定部３０Ａは、多年生植物１の全体または特定部分の重量を測定する。関係記憶部Ｍは、多年生植物１の全体または特定部分の重量と多年生植物１が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した重量回数関係情報を記憶する。サイクル数特定部Ｃは、関係記憶部Ｍに記憶された重量回数関係情報に基づいて、重量測定部３０Ａによって測定された重量に対応する生長サイクルの回数を特定する。これによれば、植物育成装置１００が多年生植物１の生長サイクルの回数を特定することができる。

（５） 重量は、多年生植物１の地下部１Ａの重量であってもよい。これによれば、多年生植物１の休眠期に生長サイクルの回数を特定することができる。

（６） 植物育成装置１００は、多年生植物１の休眠を打破する萌芽促進処理を実行する萌芽促進部（２０，７８）と、萌芽促進部（２０，７８）を制御する萌芽促進制御部Ｊと、をさらに備えていてもよい。この場合、萌芽促進制御部Ｊは、重量測定部３０Ａによって測定された重量に基づいて、多年生植物１の育成時期が休眠期であるか否かを判定し、育成時期が休眠期であると判定された場合に、萌芽促進処理を萌芽促進部（２０，７８）に実行させる。これによれば、生長サイクルの回数を特定するための重量の情報を利用して、自動的に休眠期における多年生植物１に萌芽促進処理を施すことができる。

（７） 植物育成装置１００は、タイマＴ、関係記憶部Ｍ、およびサイクル数特定部Ｃを備えている。この場合、タイマＴ多年生植物１の育成の開始後の所定時点から経過した時間を計時する。関係記憶部Ｍは、所定時点から経過した時間と多年生植物１が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した時間回数関係情報を記憶する。サイクル数特定部Ｃは、関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報に基づいて、タイマＴによって計時された所定時点から経過した時間に対応する生長サイクルの回数を特定する。これによれば、植物育成装置１００が多年生植物１の生長サイクルの回数を特定することができる。

（８） 植物育成装置１００は、関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報を変更可能な操作部３００を備えていてもよい。これによれば、実際の生長サイクルと経過時間との関係と関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報とのずれを修正するように、関係記憶部Ｍに記憶された時間回数関係情報を変更することが可能になる。

（９） 植物育成装置１００は、多年生植物１の休眠を打破する萌芽促進処理を実行する萌芽促進部（２０，７８）と、萌芽促進部（２０，７８）を制御する萌芽促進制御部Ｊと、をさらに備えていてもよい。この場合、萌芽促進制御部Ｊは、タイマＴによって計時された所定時点から経過した時間に基づいて、多年生植物１の育成時期が休眠期であるか否かを判定し、育成時期が休眠期であると判定された場合に、萌芽促進処理を萌芽促進部（２０，７８）に実行させる。これによれば、生長サイクルの回数を特定するための時間情報を利用して、自動的に休眠期における多年生植物１に萌芽促進処理を施すことができる。

（１０） 植物育成装置１００は、複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ、移植機構９０、および移植制御部Ｋを備えていてもよい。この場合、複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃは、それぞれが多年生植物１を育成し得るように構成されている。移植機構９０は、複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃのうちのそれぞれへ多年生植物１を移植する。移植制御部Ｋは、サイクル数特定部Ｃによって特定された生長サイクルの回数に応じて、複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃのうちの１つの育成領域６７Ａから他の育成領域６７Ｂへ多年生植物１を移植機構９０に移植させる。これによれば、複数の多年生植物１を生長サイクルの回数ごとに適切な育成領域に移植することができる。

（１１） 複数の育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃは、生長サイクルの回数が増加するにつれて、それぞれの育成領域６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃにおいて育成される単位面積あたりの多年生植物１の数が減少するように構成されている。これによれば、多年生植物１の生長サイクルの回数が増加するにつれて、多年生植物１の１個のサイズが大きくなっても、１つの育成領域における多年生植物１の面密度を適切な状態に維持することができる。

１ 多年生植物
２０ 噴霧部（萌芽促進部）
３０Ａ 重量測定部
６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ 育成領域
７８ 温度調整部（萌芽促進部）
９０ 移植機構
９５ 撮像部
１００ 植物育成装置
Ｃ サイクル数特定部
Ｉ 情報抽出部
Ｊ 萌芽促進制御部
Ｋ 移植制御部
Ｍ 関係記憶部
Ｔ タイマ

Claims (11)

1. 多年生植物の画像データを取得する撮像部と、
   前記撮像部によって取得された前記画像データから前記多年生植物が経験した生長サイクルの回数を特定可能な特徴情報を抽出する情報抽出部と、
   前記特徴情報と前記生長サイクルの回数との対応関係を規定した特徴回数関係情報を記憶する関係記憶部と、
   前記関係記憶部に記憶された前記特徴回数関係情報に基づいて、前記情報抽出部によって抽出された前記特徴情報に対応する前記生長サイクルの回数を特定するサイクル数特定部と、を備えた、植物育成装置。
2. 前記特徴情報は、前記多年生植物の葉の枚数を特定可能な情報、ならびに、前記多年生植物の特定部分の長さ、幅、および高さを特性可能な情報のうちの少なくともいずれか１つである、請求項１に記載の植物育成装置。
3. 前記多年生植物の休眠を打破する萌芽促進処理を実行する萌芽促進部と、
   前記萌芽促進部を制御する萌芽促進制御部と、をさらに備え、
   前記萌芽促進制御部は、
   前記画像データに基づいて、前記多年生植物の育成時期が休眠期であるか否かを判定し、
   前記育成時期が前記休眠期であると判定された場合に、前記萌芽促進処理を前記萌芽促進部に実行させる、請求項１または２に記載の植物育成装置。
4. 多年生植物の全体または特定部分の重量を測定する重量測定部と、
   前記多年生植物の全体または特定部分の重量と前記多年生植物が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した重量回数関係情報を記憶する関係記憶部と、
   前記関係記憶部に記憶された前記重量回数関係情報に基づいて、前記重量測定部によって測定された前記重量に対応する前記生長サイクルの回数を特定するサイクル数特定部と、を備えた、植物育成装置。
5. 前記重量は、前記多年生植物の地下部の重量である、請求項４に記載の植物育成装置。
6. 前記多年生植物の休眠を打破する萌芽促進処理を実行する萌芽促進部と、
   前記萌芽促進部を制御する萌芽促進制御部と、をさらに備え、
   前記萌芽促進制御部は、
   前記重量測定部によって測定された前記重量に基づいて、前記多年生植物の育成時期が休眠期であるか否かを判定し、
   前記育成時期が前記休眠期であると判定された場合に、前記萌芽促進処理を前記萌芽促進部に実行させる、請求項４または５に記載の植物育成装置。
7. 多年生植物の育成の開始後の所定時点から経過した時間を計時するタイマと、
   前記所定時点から経過した時間と前記多年生植物が経験した生長サイクルの回数との対応関係を規定した時間回数関係情報を記憶する関係記憶部と、
   前記関係記憶部に記憶された前記時間回数関係情報に基づいて、前記タイマによって計時された前記所定時点から経過した時間に対応する前記生長サイクルの回数を特定するサイクル数特定部と、を備えた、植物育成装置。
8. 前記関係記憶部に記憶された前記時間回数関係情報を変更可能な操作部を備えた、請求項７に記載の植物育成装置。
9. 前記多年生植物の休眠を打破する萌芽促進処理を実行する萌芽促進部と、
   前記萌芽促進部を制御する萌芽促進制御部と、をさらに備え、
   前記萌芽促進制御部は、
   前記タイマによって計時された前記所定時点から経過した時間に基づいて、前記多年生植物の育成時期が休眠期であるか否かを判定し、
   前記育成時期が前記休眠期であると判定された場合に、前記萌芽促進処理を前記萌芽促進部に実行させる、請求項７または８に記載の植物育成装置。
10. それぞれが前記多年生植物を育成し得るように構成された複数の育成領域と、
    前記複数の育成領域のうちのそれぞれへ前記多年生植物を移植する移植機構と、
    前記サイクル数特定部によって特定された前記生長サイクルの回数に応じて、前記複数の育成領域のうちの１つの育成領域から他の育成領域へ前記多年生植物を前記移植機構に移植させる移植制御部と、を備えた、請求項１〜９のいずれかに記載の植物育成装置。
11. 前記複数の育成領域は、前記生長サイクルの回数が増加するにつれて、それぞれの前記育成領域において育成される単位面積あたりの前記多年生植物の数が減少するように構成されている、請求項１０に記載の植物育成装置。

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