JP2017051125A - Growth diagnostic method, growth diagnostic apparatus, data measurement device, growth diagnostic program, growth assisting method, growth assisting device, and growth assisting program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a growth diagnostic apparatus that diagnoses the growth of a vascular plant without using an expensive device.SOLUTION: A growth diagnostic apparatus comprises: internal information measurement systems (1a, 1b, 11) which measure data on internal information showing a growth state of a vascular plant 2a; environmental factor measurement systems (12 to 15, 51a) which measure fluctuation data on an environmental factor affecting the growth state of the vascular plant 2a; and an arithmetic control device 30 which calculates a correlation coefficient between data on the internal information and fluctuation data on the environmental factor. The growth state of the vascular plant 2a is diagnosed by a value of the correlation coefficient.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、維管束植物の生育診断方法、生育診断装置、データ測定装置及び生育診断プログラム並びにこれらを基礎とした維管束植物の生育補助方法、生育補助装置、データ測定装置及び生育補助プログラムに係り、特に維管束植物の生育後の収量及び糖度の予測に好適な技術に関する。   The present invention relates to a vascular plant growth diagnostic method, a growth diagnostic device, a data measurement device, a growth diagnostic program, and a vascular plant growth assistance method, a growth assistance device, a data measurement device, and a growth assistance program based on these. In particular, the present invention relates to a technique suitable for predicting yield and sugar content after growth of vascular plants.

本発明者は、水ストレス変動前後のキャビテーションにより生じるアコースティック・エミッション(AE)を測定することで、維管束植物のエンボリズムが修復できないレベルに達しているか否かを判定する健全度評価方法に関する技術を、既に提案した(特許文献1参照。)。しかし、キャビテーションに起因するAEの測定においては、通常、AEのエネルギーが微弱であるため、ノイズに関する種々の問題が発生していた。   The inventor has developed a technique relating to a soundness evaluation method for determining whether or not the embolism of a vascular plant has reached a level that cannot be repaired by measuring acoustic emission (AE) generated by cavitation before and after fluctuation of water stress. Have already been proposed (see Patent Document 1). However, in the measurement of AE caused by cavitation, since the energy of AE is usually weak, various problems relating to noise have occurred.

そこで本発明者は、維管束植物の軸の外面に複数のAEセンサを近接して配置し、かつこれらのAEセンサ間の距離の適正化を図ることで、ノイズに起因したAEを取り除いて、キャビテーションに起因したAEだけを検知し得るようにした、改良された維管束植物の健全度評価方法を、既に提案した(特許文献2参照。)。   Therefore, the present inventor has arranged a plurality of AE sensors close to the outer surface of the axis of the vascular plant, and by optimizing the distance between these AE sensors, removes AE caused by noise, An improved method for evaluating the degree of soundness of a vascular plant that can detect only AE caused by cavitation has already been proposed (see Patent Document 2).

しかしながら、特許文献2に記載の方法を用いてもハウス栽培や露地栽培などの実際の農業での栽培条件では、温度、湿度、日照、土壌水分などの植物の外部の環境は大きく変動するため、これらの環境の変動の影響を考慮しなければ、キャビテーションに起因するAEを測定しても、栽培している植物の生育診断や収量及び糖度を正確に予測することは難しいという問題がある。   However, even if the method described in Patent Document 2 is used, the environment outside the plant such as temperature, humidity, sunshine, and soil moisture greatly fluctuates under the actual farming conditions such as house cultivation and outdoor cultivation. If the influence of these environmental fluctuations is not taken into account, there is a problem that it is difficult to accurately predict the growth diagnosis, yield and sugar content of the cultivated plant even if AE caused by cavitation is measured.

特許第5413783号公報Japanese Patent No. 5413783 特開2015−87214号公報JP-A-2015-87214

上記問題を鑑み、本発明は、高価な装置を用いずに維管束植物の生育を診断する生育診断方法、生育診断装置、データ測定装置及び生育診断プログラムを提供し、更に、これらの生育診断方法等を基礎として、維管束植物の作物の収量及び品質の向上を達成するための生育補助方法、生育補助装置、データ測定装置及び生育補助プログラムを提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a growth diagnosis method, a growth diagnosis device, a data measurement device, and a growth diagnosis program for diagnosing the growth of vascular plants without using an expensive device, and further, these growth diagnosis methods It is an object of the present invention to provide a growth assisting method, a growth assisting device, a data measuring device, and a growth assisting program for achieving an improvement in the yield and quality of vascular plant crops.

上記目的を達成するために、本発明の生育診断方法に係る一態様は、(1)維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定するステップと、(2)内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定するステップと、(3)内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出するステップと、を含み、相関係数の値により、生育状態を診断することを要旨とする。   In order to achieve the above object, one aspect of the growth diagnosis method of the present invention includes (1) a step of measuring internal information data indicating the growth state of a vascular plant, and (2) measuring internal information data. Measuring the fluctuation data of environmental factors that influence the growth state in a time series overlapping with the timing to perform, and (3) calculating the correlation coefficient between the internal information data and the fluctuation data of the environmental factors. In addition, the gist is to diagnose the growth state based on the value of the correlation coefficient.

また本発明の生育診断装置に係る一態様は、(1)維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定する内部情報測定系と、(2)生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定する環境因子測定系と、(3)内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出する演算制御装置と、を備え、相関係数の値により、生育状態を診断することを要旨とする。   One aspect of the growth diagnostic apparatus of the present invention includes (1) an internal information measurement system for measuring internal information data indicating the growth state of a vascular plant, and (2) fluctuation of environmental factors affecting the growth state. An environmental factor measurement system that measures data; and (3) an arithmetic and control unit that calculates a correlation coefficient between internal information data and environmental factor variation data. The growth state is diagnosed by the value of the correlation coefficient. This is the gist.

また本発明のデータ測定装置に係る一態様は、コンピュータシステムの演算制御装置にデータを送信するデータ測定装置であって、(1)維管束植物に取り付けられた内部情報測定用センサから、維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得する内部情報測定装置と、(2)維管束植物の外部環境を測定する環境因子測定用センサから、生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得する環境因子測定制御ユニットと、を備え、(3)データ測定装置の出力が、演算制御装置に送信されることにより、演算制御装置が内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出し、この相関係数の値により、生育状態を診断することを要旨とする。   One aspect of the data measuring apparatus of the present invention is a data measuring apparatus that transmits data to an arithmetic and control unit of a computer system. (1) From an internal information measuring sensor attached to a vascular plant, a vascular bundle From the internal information measuring device that acquires the internal information data indicating the growth state of the plant, and (2) the environmental factor measurement sensor that measures the external environment of the vascular plant, the fluctuation data of the environmental factor that affects the growth state And (3) the output of the data measuring device is transmitted to the arithmetic control device, so that the arithmetic control device correlates the internal information data and the environmental factor variation data. The gist is to diagnose the growth state based on the value of the correlation coefficient.

また本発明の生育診断プログラムに係る一態様は、(1)維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得させる命令と、(2)内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得させる命令と、(3)内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出し、相関係数の値により、維管束植物の生育状態を診断する命令と、を含む一連の命令により、コンピュータの演算制御装置に演算制御の処理を実行させることを要旨とする。   Also, one aspect according to the growth diagnostic program of the present invention includes (1) a command for acquiring internal information data indicating the growth state of a vascular plant, and (2) a time series overlapping with the timing for measuring the internal information data. (3) Calculate the correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor fluctuation data, and calculate the correlation coefficient between the internal factor data and the environmental factor fluctuation data. The gist of the invention is to cause the arithmetic control device of the computer to execute arithmetic control processing by a series of instructions including a command for diagnosing the growth state of the computer.

また本発明の生育補助方法に係る一態様は、(1)維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定するステップと、(2)内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定するステップと、(3)内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出するステップと、(4)算出した相関係数の値で決まる調整量で環境因子の値を調節するステップと、を含み、維管束植物の生育を補助することを要旨とする。   One aspect of the growth assisting method of the present invention includes (1) a step of measuring data of internal information indicating the growth state of a vascular plant, and (2) a time series overlapping with the timing of measuring the data of internal information. Measuring the variation data of environmental factors affecting the growth state, (3) calculating the correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor variation data, and (4) the calculated correlation coefficient And a step of adjusting the value of the environmental factor by an adjustment amount determined by the value of

また本発明の生育補助装置に係る一態様は、(1)維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定する内部情報測定系と、(2)生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定する環境因子測定系と、(3)環境因子の値を調節する調節装置と、(4)内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出すると共に、相関係数の値で決まる調整量で調節装置を制御する命令を出力する演算制御装置と、を備え、維管束植物の生育を補助することを要旨とする。   Also, one aspect of the growth assisting apparatus of the present invention includes (1) an internal information measurement system for measuring internal information data indicating the growth state of a vascular plant, and (2) fluctuations in environmental factors affecting the growth state. Environmental factor measurement system that measures data, (3) Regulator that adjusts the value of environmental factor, (4) The correlation coefficient between internal information data and environmental factor fluctuation data is calculated, and the correlation coefficient And an arithmetic control device that outputs a command for controlling the adjusting device with an adjustment amount determined by a value, and the gist is to assist the growth of vascular plants.

また本発明のデータ測定装置に係る一態様は、コンピュータシステムの演算制御装置にデータを送信するデータ測定装置であって、(1)維管束植物に取り付けられた内部情報測定用センサから、維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得する内部情報測定装置と、(2)維管束植物の外部環境を測定する環境因子測定用センサから、生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得する環境因子測定制御ユニットと、を備え、(3)データ測定装置の出力が、コンピュータシステムの演算制御装置に送信されることにより、演算制御装置が内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出すると共に、(4)相関係数の値で決まる調整量で環境因子の値を調節し、維管束植物の生育を補助することを要旨とする。   One aspect of the data measuring apparatus of the present invention is a data measuring apparatus that transmits data to an arithmetic and control unit of a computer system. (1) From an internal information measuring sensor attached to a vascular plant, a vascular bundle From the internal information measuring device that acquires the internal information data indicating the growth state of the plant, and (2) the environmental factor measurement sensor that measures the external environment of the vascular plant, the fluctuation data of the environmental factor that affects the growth state (3) the output of the data measuring device is transmitted to the arithmetic control device of the computer system, so that the arithmetic control device transmits the internal information data and the environmental factor fluctuation data. The gist is to calculate the correlation coefficient and (4) adjust the value of the environmental factor by an adjustment amount determined by the value of the correlation coefficient to assist the growth of the vascular plant.

また本発明の生育補助プログラムに係る一態様は、(1)維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得させる命令と、(2)内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得させる命令と、(3)内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出する命令と、(4)算出した相関係数の値で決まる調整量で環境因子の値を調節し、維管束植物の生育を補助する命令と、を含む一連の命令により、コンピュータの演算制御装置に演算制御の処理を実行させることを要旨とする。   One aspect of the growth assistance program of the present invention includes (1) a command for acquiring internal information data indicating the growth state of a vascular plant, and (2) a time series overlapping with the timing for measuring the internal information data. In order to obtain the fluctuation data of the environmental factors that affect the growth state, (3) the instruction to calculate the correlation coefficient between the internal information data and the fluctuation data of the environmental factors, and (4) the calculated correlation coefficient The gist is to cause the computer control device to execute the processing of the arithmetic control by a series of commands including a command to assist the growth of the vascular plant by adjusting the value of the environmental factor by an adjustment amount determined by the value of To do.

本発明によれば、高価な装置を用いずに維管束植物の生育を診断する生育診断方法、生育診断装置、データ測定装置及び生育診断プログラムを提供し、更に、これらの生育診断方法等を基礎として、維管束植物の作物の収量及び品質の向上を達成するための生育補助方法、生育補助装置、データ測定装置及び生育補助プログラムを提供することができる。   According to the present invention, a growth diagnosis method, a growth diagnosis device, a data measurement device, and a growth diagnosis program for diagnosing the growth of vascular plants without using an expensive device are provided. As described above, it is possible to provide a growth assisting method, a growth assisting device, a data measuring device, and a growth assisting program for improving the yield and quality of a vascular plant crop.

第1の実施の形態に係る生育診断装置の概略を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the outline of the growth diagnostic device concerning a 1st embodiment typically. 演算制御装置の構成を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram which illustrates typically the composition of an arithmetic and control unit. 第1の実施の形態に係る生育診断方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the growth diagnostic method which concerns on 1st Embodiment. 相関係数算出のためのデータ列を作成する方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method of producing the data sequence for correlation coefficient calculation. 栽培日数80日から170日の間における、AE発生数のデータの軌跡を示すグラフ図である。It is a graph which shows the locus | trajectory of the data of AE generation | occurrence | production between the cultivation days 80 days and 170 days. 栽培日数80日から120日の間における、AE発生数のデータ列の軌跡を示すグラフ図である。It is a graph which shows the locus | trajectory of the data row | line | column of the number of AE generation | occurrence | production between the cultivation days from 80 days. 図7(a)は、栽培日数80日から120日の間における温度データ列の軌跡を示すグラフ図であり、図7(b)は、栽培日数80日から170日の間における日射量データ列の軌跡を示すグラフ図である。Fig.7 (a) is a graph which shows the locus | trajectory of the temperature data sequence between the cultivation days 80 days and 120 days, and FIG.7 (b) is the solar radiation amount data sequence between the cultivation days 80 days and 170 days. It is a graph which shows the locus | trajectory. 図8(a)は、栽培日数80日から120日の間における温度データ列の変化量の軌跡を示すグラフ図であり、図8(b)は、栽培日数80日から120日の間における日射量データ列の変化量の軌跡を示すグラフ図である。FIG. 8 (a) is a graph showing the trajectory of the change amount of the temperature data sequence between 80 and 120 days of cultivation, and FIG. 8 (b) shows solar radiation between 80 and 120 days of cultivation. It is a graph which shows the locus | trajectory of the variation | change_quantity of quantity data sequence. 図8(a)に示した温度データ列の変化量から求めた温度の相関係数の挙動及び図8(b)に示した日射量データ列の変化量から求めた光の相関係数の挙動を示すグラフ図である。The behavior of the temperature correlation coefficient obtained from the variation of the temperature data sequence shown in FIG. 8A and the behavior of the light correlation coefficient obtained from the variation of the solar radiation data sequence shown in FIG. FIG. 冬期の全栽培期間における温度の相関係数の挙動及び光の相関係数の挙動を示すグラフ図である。It is a graph which shows the behavior of the correlation coefficient of the temperature in the whole cultivation period of winter, and the behavior of the correlation coefficient of light. 夏期の全栽培期間における温度の相関係数の挙動及び光の相関係数の挙動を示すグラフ図である。It is a graph which shows the behavior of the correlation coefficient of the temperature in the whole cultivation period of summer, and the behavior of the correlation coefficient of light. 図12(a)は、実施例で栽培された対照区及びファジー区のそれぞれのトマトの収量と全栽培期間における温度の相関係数の累積値の相関を、夏期及び冬期に分けて示すグラフ図であり、図12(b)は、実施例で栽培された対照区及びファジー区のそれぞれのトマトの平均糖度と全栽培期間における光の相関係数の累積値の相関を、夏期及び冬期に分けて示すグラフ図である。FIG. 12 (a) is a graph showing the correlation of the cumulative value of the correlation coefficient between the tomato yield and the temperature during the entire cultivation period in the control plot and fuzzy plot cultivated in the example, divided into summer and winter seasons. FIG. 12 (b) shows the correlation between the average sugar content of each tomato in the control plot and the fuzzy plot cultivated in the examples and the cumulative value of the correlation coefficient of light in the entire cultivation period divided into the summer and winter seasons. FIG. 図13(a)は、実施例で栽培された対照区及びファジー区のそれぞれのトマトの収量と全栽培期間における温度の相関係数の累積値の2倍値から、全栽培期間における光の相関係数の累積値を引いた値の相関を、夏期及び冬期に分けて示すグラフ図であり、図13(b)は、実施例で栽培された対照区及びファジー区のそれぞれのトマトの平均糖度と全栽培期間における光の相関係数の累積値の1.5倍値から、全栽培期間における温度の相関係数の累積値を引いた値の相関を、夏期及び冬期に分けて示すグラフ図である。FIG. 13 (a) shows the light phase in the whole cultivation period from the double value of the cumulative value of the correlation coefficient between the tomato yield and the temperature in the whole cultivation period in the control group and the fuzzy group cultivated in the examples. It is a graph which shows the correlation of the value which subtracted the cumulative value of the number of relations divided into summer and winter, and FIG.13 (b) is the average sugar content of each tomato of the control plot and fuzzy plot cultivated in the Example. Graph showing the correlation of the value obtained by subtracting the cumulative value of the correlation coefficient of temperature in the whole cultivation period from the 1.5 times the cumulative value of the correlation coefficient of light in the whole cultivation period and the summer and winter It is. 実施例で栽培された対照区及びファジー区のそれぞれのトマトの収量と、全栽培期間における湿度の相関係数の累積値の相関を、夏期及び冬期に分けて示すグラフ図である。It is a graph which shows the correlation of the yield value of each tomato of the control plot and the fuzzy plot cultivated in the Examples, and the cumulative value of the correlation coefficient of humidity over the entire cultivation period, divided into summer and winter. 灌水条件が少量多灌水の場合に、乾燥ストレスの変化率及びAE発生数のデータ列を作成する方法を説明する模式図である(その1)。It is a schematic diagram explaining the method of producing the data row | line of the change rate of drought stress and the number of AE generation | occurrence | production, when the irrigation conditions are small amount multi-irrigation (the 1). 灌水条件が少量多灌水の場合に、乾燥ストレスの変化率及びAE発生数のデータ列を作成する方法を説明する模式図である(その2)。It is a schematic diagram explaining the method of producing the data row | line of the change rate of drought stress and the number of AE generation | occurrence | production, when the irrigation conditions are small amount multi-irrigation (the 2). 図19(a)は、時間幅tw=1日で算出した灌水の相関係数の対照区における挙動を示すグラフ図であり、図19(b)は、時間幅tw=1日で算出した灌水の相関係数のファジー区における挙動を示すグラフ図である。FIG. 19A is a graph showing the behavior of the correlation coefficient of irrigation calculated at time width tw = 1 day in the control group, and FIG. 19B is the irrigation calculated at time width tw = 1 day. It is a graph which shows the behavior in the fuzzy section of the correlation coefficient. 図20(a)は、灌水の相関係数の累積値ΣCDとトマトの果実の収量の関係を示すグラフ図であり、図20(b)は、灌水の相関係数の累積値ΣCDとトマトの果実の糖度の関係を示すグラフ図である。FIG. 20A is a graph showing the relationship between the cumulative value ΣCD of the irrigation correlation coefficient and the yield of tomato fruit, and FIG. 20B is the graph of FIG. It is a graph which shows the relationship of the sugar content of a fruit. 第1の実施の形態に係る生育補助処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the growth assistance process which concerns on 1st Embodiment. 光の相関係数及び温度の相関係数のそれぞれが閾値未満である場合の調節処理示す表である。It is a table | surface which shows the adjustment process in case each of the correlation coefficient of light and the correlation coefficient of temperature is less than a threshold value. 1日の灌水時間の合計と、測定した日の灌水の相関係数の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the sum total of the watering time of 1 day, and the correlation coefficient of the watering of the measured day. 図22(a)は、灌水の相関係数と温度の相関係数の変化量ΔCTの平均値の関係を示すグラフ図であり、図22(b)は、灌水の相関係数と光の相関係数の変化量ΔCLの平均値の関係を示すグラフ図である。FIG. 22A is a graph showing the relationship between the correlation coefficient of irrigation and the average value of the variation ΔCT of the correlation coefficient of temperature, and FIG. It is a graph which shows the relationship of the average value of variation | change_quantity (DELTA) CL of relationship number. 第2の実施の形態に係る生育診断装置の概略を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram explaining typically the outline of the growth diagnostic device concerning a 2nd embodiment. 実施例の冬期の全栽培期間における温度の相関係数の挙動及び光の相関係数の挙動を、20W/m以上の日射量がある場合のみのデータに限定して示すグラフ図である。It is a graph which restrict | limits the behavior of the correlation coefficient of the temperature in the whole cultivation period of the Example of an Example, and the behavior of the correlation coefficient of light to data only when there is an amount of solar radiation of 20 W / m < 2 > or more. 第3の実施の形態に係る生育診断装置の概略を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram explaining typically an outline of a growth diagnostic device concerning a 3rd embodiment. 演算制御装置の構成を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram which illustrates typically the composition of an arithmetic and control unit. 演算制御装置により複数の内部情報を用いた相関係数の算出方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the calculation method of the correlation coefficient using several internal information by the arithmetic and control apparatus. デュアルエレクトレットセンサの概略構成を説明する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing explaining the schematic structure of a dual electret sensor. 図29(a)は、デュアルエレクトレットセンサの折り畳む前の状態を説明する平面図であり、図29(b)は、デュアルエレクトレットセンサの折り畳んだ後の状態を説明する平面図である。FIG. 29A is a plan view for explaining a state before the dual electret sensor is folded, and FIG. 29B is a plan view for explaining a state after the dual electret sensor is folded. 図30(a)は、折り畳まれたフィルム状エレクトレットセンサで構成された受信用素子の平面図であり、図30(b)は、折り畳まれたフィルム状エレクトレットセンサで構成された送信用素子の平面図であり、図30(c)は、図30(a)の受信用素子と図30(b)の送信用素子を積層してデュアルエレクトレットセンサを組み立てた状態を示す平面図であり、図30(d)は、図30(c)に対応する断面図である。FIG. 30A is a plan view of a receiving element composed of a folded film electret sensor, and FIG. 30B is a plan view of a transmitting element composed of a folded film electret sensor. 30 (c) is a plan view showing a state where the dual electret sensor is assembled by stacking the receiving element of FIG. 30 (a) and the transmitting element of FIG. 30 (b). FIG. 30D is a cross-sectional view corresponding to FIG. フレキシブルに変形可能なデュアルエレクトレットセンサを、被測定試料の形状に合わせて接触させる例を説明する模式的な鳥瞰図(斜視図)である。It is a typical bird's-eye view (perspective view) explaining the example which contacts the dual electret sensor which can be deform | transformed flexibly according to the shape of a to-be-measured sample. デュアルエレクトレットセンサを用いて維管束植物の茎の硬さを測定したときのピーク強度及び重心周波数の挙動を示すグラフ図である。It is a graph which shows the behavior of a peak intensity and a gravity center frequency when measuring the hardness of the stem of a vascular plant using a dual electret sensor. デュアルエレクトレットセンサを用いて維管束植物の茎の硬さを測定したときのAE発生数及び係数cの挙動を示すグラフ図である。It is a graph which shows the behavior of the number of AE generation | occurrence | production, and the coefficient c when measuring the hardness of the stem of a vascular plant using a dual electret sensor. 第3の実施の形態に係る生育診断方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the growth diagnostic method which concerns on 3rd Embodiment. 一の変形例に係る生育診断装置の概略を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram explaining typically the outline of the growth diagnostic device concerning one modification. 他の変形例に係る生育診断装置の概略を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram which illustrates typically the outline of the growth diagnostic apparatus concerning other modifications. 他の変形例に係る生育診断装置の概略を模式的に説明するブロック図である。It is a block diagram which illustrates typically the outline of the growth diagnostic apparatus concerning other modifications.

本発明者は、特許文献1及び2の手法を用いて維管束植物のAEを測定することにより、恒温室のような温度制御が施された環境下でも、例えばミニトマトのような維管束植物の栽培における灌水条件を変動させると、灌水前後のキャビテーションに起因するAEの発生頻度の変化率と、果実の収量及び糖度に相関があるという知見を得た。   The present inventor measures the AE of a vascular plant using the methods of Patent Documents 1 and 2, so that a vascular plant such as a cherry tomato is used even in an environment where temperature control is performed such as a constant temperature room. It was found that when the irrigation conditions in the cultivation of potato were varied, there was a correlation between the rate of change in the occurrence frequency of AE caused by cavitation before and after irrigation, and the yield and sugar content of fruits.

上記知見を基礎にした本発明の第1〜第3の実施の形態を、図面を参照して以下に説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   First to third embodiments of the present invention based on the above knowledge will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

また第1〜第3の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。更に、以下の説明における「左右」や「上下」の方向は、単に説明の便宜上の定義であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。よって、例えば、紙面を90度回転すれば「左右」と「上下」とは交換して読まれ、紙面を180度回転すれば「左」が「右」に、「右」が「左」になることは勿論である。   The first to third embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, The structure and arrangement are not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims. Furthermore, the directions of “left and right” and “up and down” in the following description are merely definitions for convenience of description, and do not limit the technical idea of the present invention. Thus, for example, if the paper is rotated 90 degrees, “left and right” and “up and down” are read interchangeably, and if the paper is rotated 180 degrees, “left” becomes “right” and “right” becomes “left”. Of course.

−−第1の実施形態−−
<維管束植物の生育診断装置>
第1の実施の形態に係る生育診断装置は、図1のブロック図に示すように、維管束植物2aの生育状態を示す内部情報のデータを測定する内部情報測定系(1a,1b,11)と、維管束植物2aの生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定する環境因子測定系(12〜15,51a)と、内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出する演算制御装置30と、を備えるコンピュータシステムである。生育診断装置は、算出した相関係数の値により、維管束植物2aの生育状態を診断する
--First Embodiment--
<Growth diagnostic equipment for vascular plants>
As shown in the block diagram of FIG. 1, the growth diagnostic apparatus according to the first embodiment is an internal information measurement system (1a, 1b, 11) that measures internal information data indicating the growth state of the vascular plant 2a. And an environmental factor measurement system (12-15, 51a) that measures fluctuation data of environmental factors that influence the growth state of the vascular plant 2a, and calculates a correlation coefficient between the internal information data and the fluctuation data of the environmental factors. A computer system including the arithmetic and control unit 30. The growth diagnostic apparatus diagnoses the growth state of the vascular plant 2a based on the calculated correlation coefficient value.

内部情報測定系(1a,1b,11)及び環境因子測定系(12〜15,51a)の一部は、維管束植物2aに取り付けられた内部情報測定用センサ(1a,1b)から内部情報のデータを取得する内部情報測定装置11と、外部環境を測定する環境因子測定用センサ(12〜15)から維管束植物2aの生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得する環境因子測定制御ユニット51aとはデータ測定装置7aによってポータブルに構成され、ビニールハウス10等の維管束植物2a,2bの生育現場に容易に配置できるようになっている。   A part of the internal information measurement system (1a, 1b, 11) and the environmental factor measurement system (12-15, 51a) are used to transmit internal information from the internal information measurement sensor (1a, 1b) attached to the vascular plant 2a. Environmental factor measurement control for acquiring fluctuation data of environmental factors affecting the growth state of the vascular plant 2a from the internal information measuring device 11 for acquiring data and the environmental factor measuring sensors (12 to 15) for measuring the external environment. The unit 51a is configured to be portable by the data measuring device 7a, and can be easily placed on the growing site of the vascular plants 2a, 2b such as the greenhouse 10.

データ測定装置7aはデータバス72を更に備える。内部情報測定装置11に入力された内部情報のデータ及び環境因子測定制御ユニット51aに入力された環境因子の変動データは、データバス72を介して一時記憶装置71に記憶される。無線ユニット73は一時記憶装置71に記憶されたデータを、アンテナ83を介して演算制御装置30に送信する。データ測定装置7aからの内部情報のデータ及び環境因子の変動データの送信は、サンプリングの都度逐次的に実行されてもよいし、或いは一定時間送信せずに、一時記憶装置71に蓄積した後でまとめて送る処理を定期的に行って実行してもよい。   The data measuring device 7a further includes a data bus 72. The internal information data input to the internal information measuring device 11 and the environmental factor variation data input to the environmental factor measurement control unit 51 a are stored in the temporary storage device 71 via the data bus 72. The wireless unit 73 transmits the data stored in the temporary storage device 71 to the arithmetic control device 30 via the antenna 83. The transmission of the internal information data and the environmental factor fluctuation data from the data measuring device 7a may be executed sequentially every sampling, or after being accumulated in the temporary storage device 71 without being transmitted for a certain period of time. The process of sending collectively may be performed periodically.

なお、図1には2本の維管束植物2a,2bが示されているが模式的な例示にすぎない。現実の農家のビニールハウス10内には数十本乃至数百本以上の多数本の維管束植物が存在する。同様に、図1では、便宜上、データ測定装置7aが1台の場合が模式的に例示されているにすぎない。実用上は、ポータブルなデータ測定装置を、ビニールハウス10内に複数台、任意の箇所に設置することが好ましい。同じビニールハウス10の中であっても,ビニールハウス10内の場所により環境因子の値は大きく異なる場合があるため,維管束植物の生育状態がビニールハウス10内の場所に依存する可能性があるからである。又、ビニールハウス10内の場所により環境因子の値は大きく異なる場合があるため,特定の地点での環境因子の測定値を用いて相関係数を算出しても,他の場所の維管束植物の成育状態を適切に診断できないおそれも考慮する必要があるからである。   In addition, although two vascular plants 2a and 2b are shown in FIG. 1, it is only a schematic illustration. There are a large number of vascular plants of several tens to several hundreds in the actual greenhouse 10 of the farmhouse. Similarly, in FIG. 1, for the sake of convenience, the case where there is only one data measuring device 7 a is schematically illustrated. Practically, it is preferable to install a plurality of portable data measuring devices in the greenhouse 10 at arbitrary locations. Even in the same greenhouse 10, environmental factors may vary greatly depending on the location in the greenhouse 10, so the growth state of vascular plants may depend on the location in the greenhouse 10. Because. In addition, since environmental factor values may vary greatly depending on the location in the greenhouse 10, even if the correlation coefficient is calculated using measured values of environmental factors at a specific point, vascular plants in other locations This is because it is necessary to consider the possibility that the growth status of the child cannot be properly diagnosed.

AE測定などの内部情報測定装置を取り付ける維管束植物(以下において「サンプリング植物」という。)の周辺の環境因子を測定した方が、より的確に対象とするサンプリング植物の生育状態を診断することができる。現実の農家は、実用上、多数本の維管束植物の内から、複数のサンプリング植物を、ビニールハウス10内の複数の場所に分散して選択することになる。図1における日射計12、温度計13、湿度計14等の配置も、図面を簡略化した模式的な例示にすぎない。これらの配置は、実用上は、それぞれのサンプリング植物の近傍に、それぞれのサンプリング植物毎にグループ分けして設定される。そして、複数台のデータ測定装置を用意することにより、ビニールハウス10内の複数の場所に選択したサンプリング植物のそれぞれに対し、ポータブルなデータ測定装置をサンプリング植物に個別に割り当てることができる。   Measuring the environmental factors around the vascular plant (hereinafter referred to as “sampling plant”) to which an internal information measuring device such as AE measurement is attached may more accurately diagnose the growth state of the target sampling plant. it can. An actual farmer selects a plurality of sampling plants in a plurality of locations in the greenhouse 10 from among a large number of vascular plants in practice. The arrangement of the pyranometer 12, the thermometer 13, the hygrometer 14, etc. in FIG. 1 is merely a schematic illustration that simplifies the drawing. These arrangements are practically set in the vicinity of each sampling plant and grouped for each sampling plant. By preparing a plurality of data measuring devices, a portable data measuring device can be individually assigned to the sampling plants for each of the sampling plants selected at a plurality of locations in the greenhouse 10.

図示を省略しているが、複数台のデータ測定装置を用いることにより、それぞれのサンプリング植物の個別の内部情報のデータと、この個別の内部情報に対応する環境因子の変動データを、ビニールハウス10内の複数の場所において、互いに独立して測定することが可能となる。ビニールハウス10内の複数の場所に配置された複数台のデータ測定装置のそれぞれのアンテナから、図1に示した演算測定装置30に、内部情報のデータや環境因子の変動データがパラレルに送信される。   Although not shown in the figure, by using a plurality of data measuring devices, individual internal information data of each sampling plant and environmental factor variation data corresponding to the individual internal information are converted into the greenhouse 10. It is possible to measure independently of each other at a plurality of locations. Internal information data and environmental factor fluctuation data are transmitted in parallel from the respective antennas of a plurality of data measuring devices arranged at a plurality of locations in the greenhouse 10 to the arithmetic and measuring device 30 shown in FIG. The

維管束植物2aの軸部に取り付けられた第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bと、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bに接続された内部情報測定装置11によって内部情報としてのAEを測定する。第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bは、内部情報測定系(1a,1b,11)の「内部情報測定用センサ」を構成する。   The AE as the internal information is measured by the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b attached to the shaft portion of the vascular plant 2a and the internal information measuring device 11 connected to the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b. The first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b constitute an “internal information measurement sensor” of the internal information measurement system (1a, 1b, 11).

また生育診断装置は、維管束植物2aに照射される光の強度を測定する日射計12と、維管束植物2aの外部の気温を測定する温度計13と、維管束植物2aの外部の湿度を測定する湿度計14と、維管束植物2aの土壌水分を測定する土壌水分センサ15と、を備える。日射計12、温度計13、湿度計14及び土壌水分センサ15のそれぞれは、第1の実施の形態の環境因子測定系(12〜15,51a)の「環境因子測定用センサ」を構成する。   In addition, the growth diagnosis apparatus includes a pyranometer 12 that measures the intensity of light irradiated to the vascular plant 2a, a thermometer 13 that measures the temperature outside the vascular plant 2a, and a humidity outside the vascular plant 2a. The hygrometer 14 to measure and the soil moisture sensor 15 which measures the soil moisture of the vascular plant 2a are provided. Each of the pyrometer 12, the thermometer 13, the hygrometer 14, and the soil moisture sensor 15 constitutes an “environmental factor measurement sensor” of the environmental factor measurement system (12-15, 51a) of the first embodiment.

維管束植物としては、大半の草と樹木が含まれる。図1に示した維管束植物2aは、例えばトマトであり、ビニールハウス10の中に設置された栽培ベッド4の上に、複数個載置され栽培されている。図1中には、2本の維管束植物(トマト)2a,2bの株がそれぞれ不織布ポット3a,3bの中に固定された状態が例示されている。図示を省略したが、実際には図1中の左右の両端に向かって複数のトマト株が配列されている。また図1中の紙面を正面から見た方向である奥行方向にも、複数のトマト株の列が繰り返し配置され定植されている。   Vascular plants include most grasses and trees. The vascular plant 2a shown in FIG. 1 is, for example, a tomato, and a plurality of the vascular plants 2a are placed and cultivated on the cultivation bed 4 installed in the greenhouse 10. FIG. 1 illustrates a state in which two vascular plant (tomato) 2a and 2b strains are fixed in the nonwoven fabric pots 3a and 3b, respectively. Although illustration is omitted, actually, a plurality of tomato strains are arranged toward the left and right ends in FIG. Also, a plurality of rows of tomato stocks are repeatedly arranged and planted in the depth direction, which is the direction when the paper surface in FIG. 1 is viewed from the front.

複数のトマト株のうち、一部のトマト株が、本発明に係る生育診断方法の対象として選定されAEセンサが取り付けられる。第1の実施の形態では、図1中の2本のトマト2a,2bのうち左側のトマト2aの茎の表面に、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bが上下に間隔を空けて設けられている。AEセンサは、トマトの主軸(茎)、側軸又は葉(葉脈、葉柄)(以下、これらをまとめて「軸」と称する。)のいずれにも設けることが可能である。第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bは、圧電式、エレクトレット式、静電式等の振動センサであり、例えば20kHz〜1000kHz(望ましくは50〜200kHz)の超音波領域の振動が検出可能である。   Among a plurality of tomato strains, some tomato strains are selected as targets for the growth diagnosis method according to the present invention, and an AE sensor is attached. In 1st Embodiment, the 1st AE sensor 1a and the 2nd AE sensor 1b are provided in the surface of the stem of the left tomato 2a among the two tomatoes 2a and 2b in FIG. Yes. The AE sensor can be provided on any of the main axis (stem), side axis, or leaf (leaf vein, petiole) of tomato (hereinafter collectively referred to as “axis”). The first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b are vibration sensors such as a piezoelectric type, an electret type, and an electrostatic type, and can detect vibrations in an ultrasonic region of, for example, 20 kHz to 1000 kHz (desirably 50 to 200 kHz).

第1AEセンサ1aは、キャビテーションの発生箇所の最も近くに配置され、第1AEセンサ1aのみでキャビテーションに起因したAEの発生を内部情報として測定する。一方、第2AEセンサ1bは、第1AEセンサ1aが検知した、騒音や茎の振動等のノイズに起因した内部情報と同一の内部情報の検知は行えるものの、第1AEセンサ1aで検知したキャビテーションに起因した内部情報の検知は行えないような相対位置関係で取り付けられている。第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bが検知した内部情報は、内部情報測定装置11に入力される。   The first AE sensor 1a is disposed closest to the cavitation occurrence location, and the first AE sensor 1a alone measures the occurrence of AE caused by cavitation as internal information. On the other hand, the second AE sensor 1b can detect the same internal information as that detected by the first AE sensor 1a but caused by noise such as noise and stem vibration, but is caused by cavitation detected by the first AE sensor 1a. The internal information is attached in a relative positional relationship that cannot be detected. The internal information detected by the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b is input to the internal information measuring device 11.

内部情報測定装置11は、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bから入力されたそれぞれの内部情報の信号から、ノイズに起因した内部情報を取り除いて、キャビテーションに起因した内部情報だけを検知し、検知したAEを演算制御装置30に入力する。入力された内部情報のデータは、演算制御装置30を介してデータ記憶装置42に格納される。内部情報測定装置11のAEのサンプリング間隔は、内部情報測定装置11に予め設定されているサンプリング速度に応じて適宜決定される。   The internal information measuring device 11 removes internal information caused by noise from each internal information signal input from the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b, and detects only the internal information caused by cavitation. The obtained AE is input to the arithmetic and control unit 30. The inputted internal information data is stored in the data storage device 42 via the arithmetic control device 30. The AE sampling interval of the internal information measuring device 11 is appropriately determined according to the sampling rate preset in the internal information measuring device 11.

日射計12は、ビニールハウス10の上部に設けられ、トマト2aに照射される日射量を環境因子の変動データとして経時的に測定する。「日射量」は光因子の一つであり、年間を通じて経験的に0〜0.9kW/m程度の範囲で測定される。測定された日射量のデータは、環境因子測定制御ユニット51aを介して演算制御装置30に入力される。光因子としては、日射量の他に、例えば太陽光の照度が採用可能であり、経験的に0〜100,000Lx程度の範囲で測定される。他にも光因子としては、太陽光の光量子密度を採用できる。 The pyranometer 12 is provided in the upper part of the greenhouse 10, and measures the amount of solar radiation irradiated to the tomato 2a with time as fluctuation data of environmental factors. “Solar radiation” is one of the light factors, and is measured empirically in the range of about 0 to 0.9 kW / m 2 throughout the year. The measured solar radiation amount data is input to the arithmetic and control unit 30 via the environmental factor measurement control unit 51a. As the light factor, in addition to the amount of solar radiation, for example, the illuminance of sunlight can be adopted, and it is empirically measured in the range of about 0 to 100,000 Lx. In addition, the photon density of sunlight can be adopted as an optical factor.

温度計13及び湿度計14は、ビニールハウス10の内部に設けられ、トマト2aの外部の温度及び湿度をそれぞれ環境因子の変動データとして経時的に測定する。「温度」は年間を通じて経験的に−10℃〜60℃程度の範囲で測定される。また「湿度」は相対湿度であり、年間を通じて0〜100%程度の範囲で測定される。測定された温度及び湿度のデータは、環境因子測定制御ユニット51aを介して演算制御装置30に入力される。尚、温度計13及び湿度計14は、別々に設けられても一体的に構成された上で設けられてもよい。   The thermometer 13 and the hygrometer 14 are provided in the inside of the greenhouse 10 and measure the temperature and humidity outside the tomato 2a with time as variation data of environmental factors. “Temperature” is empirically measured in the range of −10 ° C. to 60 ° C. throughout the year. “Humidity” is relative humidity and is measured in a range of about 0 to 100% throughout the year. The measured temperature and humidity data are input to the arithmetic and control unit 30 via the environmental factor measurement control unit 51a. The thermometer 13 and the hygrometer 14 may be provided separately or may be provided integrally.

土壌水分センサ15は、トマト2aの不織布ポット3a内の土壌に差し込んで設けられ、土壌水分を環境因子の変動データとして経時的に測定する。「土壌水分」は環境因子となる根圏水分因子の一つであり、年間を通じて風乾〜飽和の範囲で測定される。土壌水分は体積含水率で表されてもよいし、灌水時刻や灌水時間等の灌水条件から算出する予測値で表すこともできる。測定された土壌水分のデータは、環境因子測定制御ユニット51aを介して演算制御装置30に入力される。   The soil moisture sensor 15 is provided by being inserted into the soil in the nonwoven fabric pot 3a of the tomato 2a, and measures soil moisture over time as variation data of environmental factors. "Soil moisture" is one of the rhizosphere moisture factors that are environmental factors, and is measured in the range of air drying to saturation throughout the year. Soil moisture may be represented by volumetric water content, or may be represented by a predicted value calculated from irrigation conditions such as irrigation time and irrigation time. The measured soil moisture data is input to the arithmetic and control unit 30 via the environmental factor measurement control unit 51a.

根圏水分因子としては、土壌水分の他に、例えば土壌もしくは養液の誘電率や電気伝導度が採用可能である。誘電率及び電気伝導度は、土壌を用いない水耕栽培等で根圏水分因子として有効に使用できる。他にも根圏水分因子としては、灌水条件や根圏空間の相対湿度を採用でき、水耕栽培で有効に使用できる。すなわち本発明は、培地、無培地、水耕栽培といった栽培状態の如何に関わらず適用可能である。   As the rhizosphere moisture factor, in addition to soil moisture, for example, the dielectric constant or electric conductivity of soil or nutrient solution can be employed. Dielectric constant and electrical conductivity can be effectively used as rhizosphere moisture factors in hydroponics etc. without using soil. As other rhizosphere moisture factors, irrigation conditions and the relative humidity of the rhizosphere space can be adopted and can be used effectively in hydroponics. That is, the present invention can be applied regardless of the cultivation state such as culture medium, no culture medium, and hydroponics.

日射量、温度、湿度及び土壌水分のそれぞれの、相関係数の算出に用いられる環境因子に関するデータは、AE発生数の場合と同様に、いずれも相対量すなわち時間に対する変化量(差分値)を用いた相対値を使用できる。また測定値は校正して厳密な値を求める必要はない。それぞれの環境因子に関するデータは、1〜16ビット(bit)(望ましくは3〜8ビット(bit))のデジタル値として測定される。   Data on environmental factors used to calculate correlation coefficients for solar radiation, temperature, humidity, and soil moisture are all relative amounts, that is, changes with time (difference values), as in the case of the number of AE occurrences. The relative values used can be used. Moreover, it is not necessary to calibrate the measured value to obtain an exact value. Data relating to each environmental factor is measured as a digital value of 1 to 16 bits (preferably 3 to 8 bits).

また日射量、温度、湿度及び土壌水分のそれぞれの環境因子の変動データのサンプリング間隔は、それぞれを測定する装置に予め設定されているサンプリング速度に応じて適宜決定されるが、環境因子毎に互いに異なっていてもよい。サンプリングされた日射量、温度、湿度及び土壌水分の少なくともいずれかである環境因子の変動データは、演算制御装置30を介してデータ記憶装置42に格納される。   In addition, the sampling interval of the fluctuation data of the environmental factors of solar radiation, temperature, humidity and soil moisture is appropriately determined according to the sampling rate set in advance in the device for measuring each, but for each environmental factor each other May be different. The environmental factor variation data, which is at least one of the sampled amount of solar radiation, temperature, humidity, and soil moisture, is stored in the data storage device 42 via the arithmetic control device 30.

演算制御装置30は、例えばコンピュータの中央演算処理装置(CPU)又はプロセッサで実現することが可能であり、演算制御装置30には入力装置41及びデータ記憶装置42が接続されている。演算制御装置30は、データ記憶装置42の内部に格納されたデータにアクセス可能に構成されている。また演算制御装置30には送受信用のアンテナ84を有する無線ユニット74が接続されている。   The arithmetic control device 30 can be realized by, for example, a central processing unit (CPU) or a processor of a computer, and an input device 41 and a data storage device 42 are connected to the arithmetic control device 30. The arithmetic control device 30 is configured to be able to access data stored in the data storage device 42. A wireless unit 74 having a transmission / reception antenna 84 is connected to the arithmetic control device 30.

演算制御装置30は、図2のブロック図に示すように、相関係数を算出するために必要な一定の時間幅で内部情報としてのAEの発生数のデータ列を作成するAEデータ列作成部301を有する。また演算制御装置30は、相関係数を算出するために必要な、一定の時間幅における、日射量のデータ列を作成する日射量データ列作成部302、温度のデータ列を作成する温度データ列作成部303、湿度のデータ列を作成する湿度データ列作成部304及び土壌水分のデータ列を作成する土壌水分データ列作成部305の少なくともいずれかを有する。   As shown in the block diagram of FIG. 2, the arithmetic and control unit 30 creates an AE data string creation unit that creates a data string of the number of occurrences of AE as internal information with a certain time width necessary for calculating a correlation coefficient. 301. The arithmetic and control unit 30 also includes a solar radiation data string creation unit 302 that creates a solar radiation data string in a certain time width necessary for calculating the correlation coefficient, and a temperature data string that creates a temperature data string. It includes at least one of a creation unit 303, a humidity data sequence creation unit 304 that creates a humidity data sequence, and a soil moisture data sequence creation unit 305 that creates a soil moisture data sequence.

尚、AEデータ列作成部301の機能をデータ測定装置7aの内部情報測定装置11に含ませ、日射量データ列作成部302、温度データ列作成部303、湿度データ列作成部304及び土壌水分データ列作成部305の各機能を環境因子測定制御ユニット51aに含ませるようにし、作成したデータ列を一時記憶装置71に保存するようにしてもよい。一時記憶装置71に保存されたデータは、無線ユニット73、アンテナ83、アンテナ84及び無線ユニット74を介して、演算制御装置30に送信される。   The function of the AE data sequence creation unit 301 is included in the internal information measurement device 11 of the data measurement device 7a, and the solar radiation data sequence creation unit 302, the temperature data sequence creation unit 303, the humidity data sequence creation unit 304, and the soil moisture data. Each function of the column creation unit 305 may be included in the environmental factor measurement control unit 51a, and the created data row may be stored in the temporary storage device 71. Data stored in the temporary storage device 71 is transmitted to the arithmetic control device 30 via the wireless unit 73, the antenna 83, the antenna 84, and the wireless unit 74.

また演算制御装置30は、一定の時間幅におけるAE発生数と、日射量、温度、湿度及び土壌水分の少なくともいずれかとの相関係数を算出する相関係数算出部307を有する。また演算制御装置30は、算出された相関係数が一定の閾値以上であるか否かを判定する相関係数判定部308を有する。相関係数判定部308は後述する生育補助装置で用いられる。   The arithmetic and control unit 30 also includes a correlation coefficient calculation unit 307 that calculates a correlation coefficient between the number of AE occurrences in a certain time width and at least one of the amount of solar radiation, temperature, humidity, and soil moisture. The arithmetic and control unit 30 also includes a correlation coefficient determination unit 308 that determines whether or not the calculated correlation coefficient is equal to or greater than a certain threshold value. The correlation coefficient determination unit 308 is used in a growth assisting device described later.

<維管束植物の生育診断方法>
次に、第1の実施の形態に係る生育診断方法を説明する。まず図3のフローチャートのステップS1において、演算制御装置30は内部情報測定装置11を介して、キャビテーションに起因したAEだけを内部情報として選別して、選別したAEの発生数のデータを測定する。
<Diagnosis method for growth of vascular plants>
Next, the growth diagnosis method according to the first embodiment will be described. First, in step S1 of the flowchart of FIG. 3, the arithmetic and control unit 30 selects only AEs caused by cavitation as internal information via the internal information measuring unit 11, and measures the data of the number of occurrences of the selected AEs.

キャビテーションに起因したAEだけを内部情報として検知する方法としては、例えば特許文献2に記載の方法を使用できる。具体的には例えば、内部情報測定装置11において、内部情報測定用センサとしての第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bから入力されたそれぞれの内部情報の信号をAD変換した後、IIRフィルタ等のバンドパスフィルタを介して生成した信号を出力する。バンドパスフィルタとしては、例えば20〜100kHzの周波数の信号を抽出するバターワース6次のバンドパスフィルタ回路を使用できる。   As a method for detecting only AE caused by cavitation as internal information, for example, the method described in Patent Document 2 can be used. Specifically, for example, in the internal information measuring apparatus 11, after AD conversion of each internal information signal input from the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b as the internal information measuring sensor, a band such as an IIR filter is used. The signal generated through the pass filter is output. As the bandpass filter, for example, a Butterworth sixth-order bandpass filter circuit that extracts a signal having a frequency of 20 to 100 kHz can be used.

そして第1AEセンサ1aの出力信号と第2AEセンサ1bの出力信号の2個の出力信号において、所定の閾値を超えた突発信号が検知されたときに、2個の出力信号の振幅を比較し、一方が他方より一定値以上大きい場合には、有効な内部情報を検出したと判定して、出力信号の大きさと共に検出した内部情報の検出時刻を、演算制御装置30に入力する。出力信号の振幅の比較に用いる値としては、12dB程度を使用できる。演算制御装置30に入力された出力信号の大きさ及び検出時刻は、データ記憶装置42に格納される。   Then, in the two output signals of the output signal of the first AE sensor 1a and the output signal of the second AE sensor 1b, when an unexpected signal exceeding a predetermined threshold is detected, the amplitudes of the two output signals are compared, If one is larger than the other by a certain value or more, it is determined that valid internal information has been detected, and the detection time of the internal information detected together with the magnitude of the output signal is input to the arithmetic and control unit 30. As a value used for comparing the amplitudes of the output signals, about 12 dB can be used. The magnitude and detection time of the output signal input to the arithmetic control device 30 are stored in the data storage device 42.

一方、2個の出力信号の振幅の比較において大きさの違いが一定値未満である場合には、有効な内部情報を検出していないと判定して、上記した突発信号の検知処理に戻る。このようにして演算制御装置30に、相関係数の算出に必要なAE発生数の経時的なデータを内部情報のデータとして蓄積する。尚、相関係数の算出に用いられるAE発生数の測定値としては、実際の測定値の他、時系列に隣接する2つのデータの差分値を逐次算出して変化量又は相対値を使用してもよい。また相関係数の算出ができればよいので、測定値は校正して厳密な値を求める必要はない。   On the other hand, if the difference in magnitude between the amplitudes of the two output signals is less than a certain value, it is determined that valid internal information has not been detected, and the process returns to the above-described sudden signal detection process. In this way, the time-dependent data of the number of AE occurrence necessary for calculating the correlation coefficient is accumulated in the arithmetic and control unit 30 as internal information data. As the measured value of the number of AEs used for calculating the correlation coefficient, in addition to the actual measured value, the difference value between two data adjacent to the time series is sequentially calculated and the change amount or relative value is used. May be. Since the correlation coefficient can be calculated, it is not necessary to calibrate the measured value to obtain an exact value.

次にステップS2において、演算制御装置30の無線ユニット74は、アンテナ84を介して光、温度、湿度及び根圏水分のうち少なくともいずれかである環境因子の変動データを、データ測定装置7aから受信する。例えば演算制御装置30は、データ測定装置7aが日射計12を介して経時的に測定した日射量データを受信してデータ記憶装置42に蓄積する。或いは演算制御装置30は、データ測定装置7aが温度計13を介して経時的に測定した温度データを受信してデータ記憶装置42に蓄積する。また演算制御装置30は、データ測定装置7aが湿度計14を介して経時的に測定した湿度データを受信してデータ記憶装置42に蓄積する。また演算制御装置30は、データ測定装置7aが土壌水分センサ15を介して経時的に測定した土壌水分データを受信してデータ記憶装置42に蓄積する。ステップS2の環境因子(光、温度、湿度、根圏水分)の変動データの測定タイミングとステップS1の内部情報の測定タイミングは、互いに重複する時系列となるように行われる。   Next, in step S2, the wireless unit 74 of the arithmetic and control unit 30 receives the variation data of the environmental factor that is at least one of light, temperature, humidity and rhizosphere moisture from the data measuring device 7a via the antenna 84. To do. For example, the arithmetic and control unit 30 receives the solar radiation amount data measured with time by the data measuring device 7 a via the solar radiation meter 12 and accumulates it in the data storage device 42. Alternatively, the arithmetic and control unit 30 receives the temperature data measured over time by the data measuring device 7 a via the thermometer 13 and accumulates it in the data storage device 42. In addition, the arithmetic and control unit 30 receives humidity data measured over time by the data measuring device 7 a via the hygrometer 14 and accumulates it in the data storage device 42. Further, the arithmetic and control unit 30 receives the soil moisture data measured over time by the data measuring device 7 a via the soil moisture sensor 15 and accumulates it in the data storage device 42. The measurement timing of the fluctuation data of the environmental factors (light, temperature, humidity, rhizosphere moisture) in step S2 and the measurement timing of the internal information in step S1 are performed so as to overlap with each other.

次にステップS3において、演算制御装置30のAEデータ列作成部301は、データ記憶装置42に蓄積された内部情報としてのAE発生数の検出時刻又は一定のサンプリング間隔s毎のAE発生数を用いて、図4(a)のグラフ図に示すように、AE発生数のデータ集団を作成する。サンプリング間隔sは、1秒程度〜1日程度であり、望ましくは1分程度〜1時間程度である。尚、図4(a)中に例示された、時刻t1〜t31,…において記録された離散データa1,a2,…a6,…a11、…の横軸からのそれぞれの高さは発生数の多少を表している。   Next, in step S3, the AE data string creation unit 301 of the arithmetic and control unit 30 uses the detection time of the number of AE occurrences as internal information accumulated in the data storage device 42 or the number of AE occurrences at a certain sampling interval s. As shown in the graph of FIG. 4A, a data group of the number of AE occurrences is created. The sampling interval s is about 1 second to about 1 day, and preferably about 1 minute to 1 hour. 4A, the heights of the discrete data a1, a2,... A6,... A11,... Recorded at times t1 to t31,. Represents.

次にAEデータ列作成部301は、図4(b)のグラフ図に示すように、図4(a)に示した測定値の離散データを一定の時間間隔ti毎の測定値に変換して補正し、相関係数を算出するためのデータ列を作成する。データ列の作成は、測定値の離散データa1,a2,…a6,…a11、…を間引いて残った離散データをデータ列として算出して行ってもよいし、或いは一定の時間間隔tiに含まれる複数のデータの平均値を時間間隔ti毎に求めて行ってもよい。   Next, as shown in the graph of FIG. 4B, the AE data string creation unit 301 converts the discrete data of the measured values shown in FIG. 4A into measured values for each fixed time interval ti. A data string for correcting and calculating the correlation coefficient is created. The data string may be created by calculating discrete data remaining after thinning out the discrete data a1, a2, ... a6, ... a11, ... of the measured values, or included in a fixed time interval ti. An average value of a plurality of data may be obtained every time interval ti.

また時間間隔tiに比して測定できる内部情報としてのAE発生数が少なくなることや、或いは反対に、突発的に多くなり、データの変動量が極端に大きくなる場合が考えられる。その場合、一定の時間間隔tiを1時間程度〜1月程度、望ましくは6時間程度〜24時間程度の範囲内において、変動量を抑制するような値に設定することができる。また時間間隔tiの設定に加え、更に測定したデータに単純移動平均、荷重移動平均、指数移動平均等の移動平均処理を施して変動量を抑制してもよい。   In addition, the number of AE occurrences as internal information that can be measured as compared with the time interval ti is reduced, or conversely, it is suddenly increased and the amount of data fluctuation becomes extremely large. In this case, the constant time interval ti can be set to a value that suppresses the fluctuation amount within a range of about 1 hour to about 1 month, preferably about 6 hours to 24 hours. In addition to the setting of the time interval ti, the measured data may be subjected to moving average processing such as a simple moving average, a load moving average, and an exponential moving average to suppress the fluctuation amount.

時間間隔tiは、図4(b)に示すように、サンプリング間隔sを所定の個数、累積して設定される。すなわち時間間隔tiは、データ列の要素間の時間の長さであり、相関係数を算出する対象期間(生育診断期間)のすべての時間長さを、同じ時間で分けるための単位時間をなしている。   As shown in FIG. 4B, the time interval ti is set by accumulating a predetermined number of sampling intervals s. In other words, the time interval ti is the length of time between the elements of the data string, and is a unit time for dividing all the lengths of the target period (growth diagnosis period) for calculating the correlation coefficient into the same time. ing.

図4(b)中には、t1≦t<t6の区間において、区間開始の最初の時点で測定された先頭の離散データa1が、この区間を代表するデータ列として選定され、他の離散データa2〜a5は間引かれた状態が例示されている。また次のt6≦t<t11の区間においても、先頭の離散データa6がこの区間を代表するデータ列として選定されると共に、更に次のt11≦t<t16の区間においても、先頭の離散データa11が、この区間を代表するデータ列として選定された状態が例示されている。   In FIG. 4B, in the section of t1 ≦ t <t6, the first discrete data a1 measured at the beginning of the section is selected as a data string representing this section, and other discrete data a2 to a5 are illustrated as being thinned. In the next section of t6 ≦ t <t11, the leading discrete data a6 is selected as a data string representing this section, and also in the next section of t11 ≦ t <t16, the leading discrete data a11 is selected. However, the state selected as a data string representing this section is illustrated.

次にステップS4において、演算制御装置30の日射量データ列作成部302は、データ記憶装置42に蓄積された日射量の検出時刻毎のデータを用いて相関係数を算出するためのデータ集団を作成する。或いはステップS4において、日射量データ列作成部302は、一定のサンプリング間隔s毎の日射量データを用いて、図4(a)に示したAE発生数の場合と同様に、日射量のデータ集団を作成する。そして図4(b)に示したAEのデータ列の場合と同様に、日射量の測定値の離散データを一定の時間間隔ti毎の測定値に変換して補正し、相関係数を算出するためのデータ列を作成する。サンプリング間隔sは、図4(a)に示したサンプリング間隔sと同じでも、異なっていてもよいが、sとsの公倍数がtiに等しいことが望ましい。 Next, in step S4, the solar radiation amount data string creation unit 302 of the arithmetic and control unit 30 generates a data group for calculating the correlation coefficient using the data for each detection time of the solar radiation amount accumulated in the data storage device 42. create. In or step S4, the amount of solar radiation data string creation unit 302, by using the solar radiation amount data for each predetermined sampling interval s L, as in the case of AE incidence shown in FIG. 4 (a), the amount of solar radiation data Create a group. Then, as in the case of the AE data string shown in FIG. 4B, the discrete data of the solar radiation measurement values are converted into the measurement values for each fixed time interval ti and corrected to calculate the correlation coefficient. Create a data column for The sampling interval s L may be the same as or different from the sampling interval s shown in FIG. 4A, but it is desirable that the common multiple of s L and s is equal to ti.

環境因子に温度を含む場合は、演算制御装置30の温度データ列作成部303は、日射量の場合と同様に、温度のデータ集団を作成し、作成したデータ集団から一定の時間間隔ti毎の温度のデータ列を作成する。環境因子に湿度を含む場合は、演算制御装置30の湿度データ列作成部304は、同様に湿度のデータ集団を作成し、作成したデータ集団から一定の時間間隔ti毎の湿度のデータ列を作成する。環境因子に根圏水分度を含む場合は、演算制御装置30の土壌水分データ列作成部305は、同様に土壌水分のデータ集団を作成し、作成したデータ集団から一定の時間間隔ti毎の土壌水分のデータ列を作成する。   When the environmental factor includes temperature, the temperature data string creation unit 303 of the arithmetic and control unit 30 creates a temperature data group in the same manner as in the case of the amount of solar radiation, and from the created data group for each fixed time interval ti. Create a temperature data string. When the environmental factor includes humidity, the humidity data string creation unit 304 of the arithmetic and control unit 30 similarly creates a humidity data group, and creates a humidity data string for each fixed time interval ti from the created data group. To do. When the environmental factor includes rhizosphere moisture content, the soil moisture data string creation unit 305 of the arithmetic and control unit 30 creates a soil moisture data group in the same manner, and the soil at a certain time interval ti from the created data group. Create a moisture data string.

次にステップS5において、演算制御装置30の相関係数算出部307は、内部情報のデータとしてのAEのデータ列と環境因子のデータ列を用いて、一定の時間幅twについて、相互の相関係数を算出する。相関係数は、例えば内部情報のデータ列をxi、環境因子のデータ列をyiとしたとき、下記の式(1)で表される。   Next, in step S5, the correlation coefficient calculation unit 307 of the arithmetic and control unit 30 uses the AE data string as the internal information data and the environmental factor data string to correlate each other for a certain time width tw. Calculate the number. The correlation coefficient is expressed by the following equation (1), for example, where xi is the internal information data string and yi is the environmental factor data string.

Figure 2017051125
Figure 2017051125

時間幅twは、図4(c)のグラフ図に示すように、時間間隔tiを所定の個数、累積して設定される。時間幅twの長さは、経験則により1時間程度〜1月程度であり、望ましくは6時間程度〜24時間程度である。図4(c)に例示したデータ列の場合、t1≦t<t16の区間からなる時間幅twについては、丸印で表された3個のデータ列a1,a6,a11が相関係数の算出に用いられることになる。またt16≦t<t31の区間からなる時間幅に3個のデータ列が含まれ、これら3個のデータ列が直前の時間幅tw(t1≦t<t16)の場合と同様に、相関係数の算出に用いられることになる。このように式(1)で表される内部情報のデータと環境因子の変動データとの相関係数の算出は、同じ時間幅twの範囲内で行われる。   As shown in the graph of FIG. 4C, the time width tw is set by accumulating a predetermined number of time intervals ti. The length of the time width tw is about 1 hour to about 1 month, preferably about 6 hours to 24 hours, based on empirical rules. In the case of the data sequence illustrated in FIG. 4C, for the time width tw including the interval t1 ≦ t <t16, three data sequences a1, a6, and a11 represented by circles calculate the correlation coefficient. Will be used. Also, the time width composed of the section of t16 ≦ t <t31 includes three data strings, and these three data strings have the correlation coefficient as in the case of the previous time width tw (t1 ≦ t <t16). It will be used for the calculation of. Thus, the calculation of the correlation coefficient between the internal information data represented by the equation (1) and the environmental factor variation data is performed within the same time width tw.

相関係数の算出には、内部情報と環境因子の測定値を、対数、指数、べき乗関数などのスケールを変換して用いてよい。また相関係数の算出には、時間間隔ti毎のそれぞれの測定値の変化量や変化率を、データ列として用いてもよい。   For the calculation of the correlation coefficient, the internal information and the measured value of the environmental factor may be used by converting the scales such as logarithm, exponent, and power function. In calculating the correlation coefficient, the amount of change or the rate of change of each measured value for each time interval ti may be used as a data string.

(温度との相関係数CT及び光との相関係数CLを用いた生育診断方法の例)
次に、第1の実施の形態に係る生育診断方法の実施例を、図1のビニールハウス10を用いる場合について説明する。図1に示す約4m×約8mの矩形状の地面を内部に有するビニールハウス10内で、トマト(品種:桃太郎はるか、タキイ種苗)を栽培し、内部情報及び環境因子を測定した。栽培は、冬期(11下旬から5月上旬)、夏期(7月下旬〜11月上旬)の2つの期間で行い、それぞれの期間において、内部情報と環境因子の相関係数を算出した。
(Example of growth diagnosis method using correlation coefficient CT with temperature and correlation coefficient CL with light)
Next, an example of the growth diagnosis method according to the first embodiment will be described in the case of using the greenhouse 10 of FIG. Tomatoes (variety: Momotaro Haruka, Takii seedlings) were cultivated in a greenhouse 10 having a rectangular ground of about 4 m × about 8 m shown in FIG. 1, and internal information and environmental factors were measured. Cultivation was performed in two periods, winter (late 11 to early May) and summer (late July to early November), and the correlation coefficient between internal information and environmental factors was calculated for each period.

栽培条件としては、32本のトマトの苗を30日間育苗後、ビニールハウス10内に定植した。栽培ベッド4の上には不織布ポット3a,3bを設置し、不織布ポット3a,3b内の上部にトマト2a,2bの株を固定し、無培地で栽培した。そして定期的にドリッパーを用いて各株に養液の点滴灌水を行った。この時、養液の電気伝導度は0.5mS/mとした。そして32本のトマト株を16個ずつ2区に分け、一方は乾燥ストレスが発生しない十分な灌水条件に固定した「対照区」、他方は乾燥ストレスが発生するようにファジー制御により灌水時間又は灌水間隔を変動させた「ファジー区」として設定した。灌水条件を以下に示す。   As cultivation conditions, 32 tomato seedlings were grown for 30 days and then planted in the greenhouse 10. The non-woven pots 3a and 3b were installed on the cultivation bed 4, and the tomato 2a and 2b strains were fixed to the upper portions of the non-woven pots 3a and 3b, and were cultivated in a medium-free condition. And each drip irrigation of the nutrient solution was performed to each strain | stump | stock using the dripper. At this time, the electric conductivity of the nutrient solution was 0.5 mS / m. Then, 32 tomato strains were divided into 2 sections each having 16 tomatoes, one being fixed to a sufficient irrigation condition that does not cause drought stress, and the other being irrigated time or irrigation by fuzzy control so that drought stress would occur. It was set as a “fuzzy ward” with varying intervals. The irrigation conditions are shown below.

冬期
対照区:灌水間隔30分、灌水時間15分
ファジー区:灌水間隔30分、灌水時間1分〜20分以内
夏期
対照区:灌水間隔6分、灌水時間1分
ファジー区:灌水間隔3分以上〜120分以下、灌水時間1分
Winter period Control zone: irrigation interval 30 minutes, irrigation time 15 minutes Fuzzy district: irrigation interval 30 minutes, irrigation time within 1 to 20 minutes Summer season Control zone: irrigation interval 6 minutes, irrigation time 1 minute Fuzzy district: irrigation interval 3 minutes or more ~ 120 minutes or less, watering time 1 minute

そして、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bとしてNECトーキン社の振動センサを、図1に示したように、同じトマト2aの株の茎の上下に取付けた。また内部情報測定用センサとしての第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bに内部情報測定装置11を接続して内部情報測定系(1a,1b,11)を構成した。   And the vibration sensor of NEC TOKIN Corporation was attached as the 1st AE sensor 1a and the 2nd AE sensor 1b on the upper and lower sides of the stem of the same tomato 2a stock as shown in FIG. Further, the internal information measuring system (1a, 1b, 11) was configured by connecting the internal information measuring device 11 to the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b as internal information measuring sensors.

また環境因子測定用センサとしての温度計13及び湿度計14としてオムロン社製の温湿度ロガーを、図1に示したようにビニールハウス10内に設置した。また環境因子測定用センサとしての日射計12を同様にビニールハウス10内に設置し、温湿度ロガ−及び日射計12により環境因子測定系(12,13,14,15)を構成した。   Further, a temperature / humidity logger manufactured by OMRON Corporation was installed in the greenhouse 10 as a thermometer 13 and a hygrometer 14 as sensors for measuring environmental factors, as shown in FIG. Similarly, a solar radiation meter 12 as an environmental factor measurement sensor was installed in the greenhouse 10 and an environmental factor measurement system (12, 13, 14, 15) was constituted by the temperature / humidity logger and the solar radiation meter 12.

そして図3のステップS1において、内部情報測定系(1a,1b,11)により、キャビテーションに起因したAEだけを検出し、検出数と秒単位の検出日時を記録した。そして内部情報測定系(1a,1b,11)を対照区とファジー区にそれぞれ導入し、内部情報測定系(1a,1b,11)から得たデータから、サンプリング間隔s=1秒で図5のグラフ図に示すように、AE発生数を算出し、AE発生数を対照区及びファジー区毎に測定した。   In step S1 of FIG. 3, only the AE caused by cavitation was detected by the internal information measurement system (1a, 1b, 11), and the number of detections and the detection date / time in seconds were recorded. Then, the internal information measurement system (1a, 1b, 11) is introduced into the control group and the fuzzy group, respectively, and from the data obtained from the internal information measurement system (1a, 1b, 11), the sampling interval s = 1 second in FIG. As shown in the graph, the number of AE occurrences was calculated, and the number of AE occurrences was measured for each control group and fuzzy group.

次にステップS2において、環境因子測定系(12,13,14,15)により、温度、湿度及び日射量の測定値を、いずれもサンプリング間隔s=5分で、AEの測定と同時に測定して記録した。
次にステップS3において、時間間隔tiを1時間とし、図6のグラフ図に示すように、AEの発生数のデータ列を算出して作成した。更にAE発生数のデータ列の中の連続する2値間の差分(変化量)(Δx=x−xi−1)を算出した。
Next, in step S2, the measured values of temperature, humidity, and solar radiation are measured simultaneously with the measurement of AE at the sampling interval s = 5 minutes by the environmental factor measurement system (12, 13, 14, 15). Recorded.
Next, in step S3, the time interval ti was set to 1 hour, and as shown in the graph of FIG. Furthermore, a difference (change amount) (Δx i = x i −x i−1 ) between two consecutive values in the data string of the number of AE occurrences was calculated.

次にステップS4において、AEの場合と同じ1時間の時間間隔tiで、図7(a)のグラフ図に示すように、温度データ列を、時間間隔ti毎の平均値を算出して作成した。そして図8(a)のグラフ図に示すように、温度データ列の変化量ΔTをAEの場合と同様に連続する2値間の差分によって算出した。またti=1時間として、図7(b)のグラフ図に示すように、日射量データ列を、時間間隔ti毎の平均値を算出して作成した。そして図8(b)のグラフ図に示すように、日射量データ列の変化量ΔLをAEの場合と同様に連続する2値間の差分によって算出した。また同じ1時間の時間間隔tiで、湿度データ列を、時間間隔ti毎の平均値を算出して作成した。そして湿度データ列の変化量ΔHを連続する2値間の差分によって算出した。   Next, in step S4, the temperature data string is created by calculating the average value for each time interval ti at the same time interval ti as in the case of AE, as shown in the graph of FIG. . Then, as shown in the graph of FIG. 8A, the change amount ΔT of the temperature data string was calculated based on the difference between two consecutive values as in the case of AE. Further, assuming that ti = 1 hour, as shown in the graph of FIG. 7B, the solar radiation amount data string was created by calculating an average value for each time interval ti. Then, as shown in the graph of FIG. 8B, the change amount ΔL of the solar radiation amount data string was calculated based on the difference between two consecutive values as in the case of AE. Further, the humidity data string was created by calculating the average value for each time interval ti at the same time interval ti of 1 hour. Then, the amount of change ΔH in the humidity data string was calculated from the difference between two consecutive values.

次にステップS5において、時間幅twを1日とし、図9のグラフ図中に正方形状のデータ点を実線で結んだ軌跡で示すように、温度との相関係数CTを算出した。また時間幅twを同じ1日とし、図9のグラフ図中に正円状のデータ点を破線で結んだ軌跡で示すように、光との相関係数CLを算出した。また図示を省略しているが、時間幅twを同じ1日とし、湿度との相関係数CHを算出した。   Next, in step S5, the time width tw was set to 1 day, and the correlation coefficient CT with the temperature was calculated as indicated by a locus connecting square data points with a solid line in the graph of FIG. Further, the time width tw was set to the same day, and the correlation coefficient CL with the light was calculated as indicated by the locus of connecting the data points in the shape of a perfect circle with a broken line in the graph of FIG. Although not shown, the time width tw was set to the same day, and the correlation coefficient CH with humidity was calculated.

一般的に、環境因子である温度及び日射量が増加すると、内部情報のデータとしてのAE発生数は増加する傾向を有する。また環境因子である湿度が低下すると、AE発生数は増加する傾向を有する。そのため温度及び日射量が増加する時期には、AE発生数は温度及び日照に対して正の相関を示すことが多く、図9に示したように、相関係数は正の値を示すことが多くなる。   Generally, when the temperature and the amount of solar radiation, which are environmental factors, increase, the number of occurrences of AE as internal information data tends to increase. Further, when the humidity, which is an environmental factor, decreases, the number of AE generation tends to increase. Therefore, when the temperature and the amount of solar radiation increase, the number of AE occurrences often shows a positive correlation with the temperature and sunlight, and as shown in FIG. 9, the correlation coefficient may show a positive value. Become more.

図9に示したAE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLの挙動から分かるように、AE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLが大きいほど、維管束植物2aの蒸散速度や成長速度が、環境に応じて変化している。つまり相関係数が大きい場合、日射量が強いときには光合成がより活発に行われると共に、温度が高いときには植物がより成長する。従って、AE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLが大きいほど、植物は健全に生育していると診断できる。   As can be seen from the behavior of the correlation coefficient CT between the AE generation number and the temperature and the correlation coefficient CL between the AE generation number and the light shown in FIG. 9, the correlation coefficient CT between the AE generation number and the temperature, the AE generation number, and the light intensity. The greater the correlation coefficient CL, the more the transpiration rate and the growth rate of the vascular plant 2a change according to the environment. That is, when the correlation coefficient is large, photosynthesis is more actively performed when the amount of solar radiation is strong, and the plant grows more when the temperature is high. Therefore, the larger the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and the temperature and the correlation coefficient CL between the number of AE generations and the light, it can be diagnosed that the plant is growing healthy.

冬期では、図10のグラフ図に示すように、栽培期間の経過に従い、実線で示したAE発生数と温度の相関係数CT及び破線で示したAE発生数と光の相関係数CLがいずれも上昇する傾向が表れた。特に栽培日数120日付近までは明らかな上昇基調であり、トマトの株の成長に伴って、より活発に光合成と成長が行われていることが分かる。一方、夏期では、図11に示すように、栽培日数60日付近から、実線で示したAE発生数と温度の相関係数CT及び破線で示したAE発生数と光の相関係数CLが、冬期とは逆に、いずれも減少する傾向が表れた。尚、図10及び図11に示した相関係数の変化はいずれも、14日間の指数加重移動平均値をプロットして作成した。   In the winter season, as shown in the graph of FIG. 10, as the cultivation period progresses, the correlation coefficient CT between the number of AE generation and temperature indicated by the solid line and the correlation coefficient CL between the number of AE generation and light indicated by the broken line Also showed a rising trend. In particular, it is a clear upward trend until around 120 days of cultivation, and it can be seen that photosynthesis and growth are more actively performed with the growth of the tomato strain. On the other hand, in summer, as shown in FIG. 11, from around 60 days of cultivation, the correlation coefficient CT between the number of AE occurrence and temperature indicated by a solid line and the number of AE occurrence and light indicated by a broken line are as follows. Contrary to the winter season, all showed a tendency to decrease. The changes in the correlation coefficient shown in FIGS. 10 and 11 were each made by plotting the index-weighted moving average value for 14 days.

また図12(a)のグラフ図に示すように、AE発生数と温度の相関係数CTの累積値ΣCTが大きくなるほど収量が増加した。また図12(b)のグラフ図に示すように、AE発生数と光の相関係数CLの累積値ΣCLが大きくなるほど糖度が増加した。
また図12で示したように、夏期の対照区で栽培されたトマトAs及びファジー区で栽培されたトマトBsは、冬期の対照区で栽培されたトマトAw及びファジー区で栽培されたトマトBwに比べ、いずれの株も収量及び糖度が大幅に低下した。図12に示した結果により、夏期の相関係数CT及び相関係数CLの累積値が、冬期の相関係数CT及び相関係数CLの累積値より小さくなると、トマトの果実の収量及び糖度が低下することが分かる。夏期の相関係数CT及び相関係数CLの累積値が小さくなるのは、図11に示したように、相関係数CT及び相関係数CLが、トマトの栽培途中で小さくなることに起因している。
Further, as shown in the graph of FIG. 12A, the yield increased as the cumulative value ΣCT of the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and the temperature increased. Further, as shown in the graph of FIG. 12B, the sugar content increased as the cumulative value ΣCL of the AE generation number and the light correlation coefficient CL increased.
In addition, as shown in FIG. 12, tomato As grown in the control zone in summer and tomato Bs grown in the fuzzy zone are tomato Bw grown in the control zone in winter and tomato Bw cultivated in the fuzzy zone. In comparison, the yield and sugar content of both strains were significantly reduced. According to the results shown in FIG. 12, when the cumulative values of the correlation coefficient CT and the correlation coefficient CL in the summer are smaller than the cumulative values of the correlation coefficient CT and the correlation coefficient CL in the winter, the tomato fruit yield and sugar content are reduced. It turns out that it falls. The cumulative values of the correlation coefficient CT and the correlation coefficient CL in the summer are small, as shown in FIG. 11, because the correlation coefficient CT and the correlation coefficient CL are small during the cultivation of tomatoes. ing.

また図12で示したように相関係数を単純に累積するだけでなく、複数の相関係数を、それぞれに所定の係数を乗じた上で、これらの差分を求めるように組み合わせた指標を用いてもよい。例えば図13(a)に示すように、AE発生数と温度の相関係数CTの累積値の2倍値(2ΣCT)から、AE発生数と光の相関係数CLの累積値(ΣCL)を引いた値(2ΣCT−ΣCL)は、トマトの収量と強い相関関係があることが分かる。また図13(b)に示すように、AE発生数と光の相関係数CLの累積値の1.5倍値(1.5ΣCL)からAE発生数と温度の相関係数CTの累積値(ΣCT)引いた値(1.5ΣCL−ΣCT)は、トマトの平均糖度と強い相関関係があることが分かる。   In addition to simply accumulating correlation coefficients as shown in FIG. 12, a plurality of correlation coefficients are each multiplied by a predetermined coefficient, and an index combined to obtain these differences is used. May be. For example, as shown in FIG. 13A, from the double value (2ΣCT) of the cumulative value of the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and the temperature (2ΣCT), the cumulative value (ΣCL) of the correlation coefficient CL between the number of AE generations and light is calculated. It can be seen that the subtracted value (2ΣCT−ΣCL) has a strong correlation with the yield of tomato. Further, as shown in FIG. 13B, the cumulative value of the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and the temperature (1.5 ΣCL) from the cumulative value of the correlation coefficient CL between the AE generations and the light (1.5ΣCL) ( It can be seen that the value obtained by subtracting (ΣCT) (1.5ΣCL−ΣCT) has a strong correlation with the average sugar content of tomato.

このように、栽培中のAE発生数と温度の相関係数CTとAE発生数と光の相関係数CLから上記のように組み合わせた指標を算出することにより、栽培中のトマトの収量及び糖度をより正確に予測することが可能になる。尚、指標を構成するための係数や差分の組み合わせパターンは、経験則により適宜設定される。   Thus, by calculating the index combined as described above from the correlation coefficient CT between the number of AE generation and temperature during cultivation and the correlation coefficient CL between the number of AE generation and light, the yield and sugar content of tomato during cultivation are calculated. Can be predicted more accurately. It should be noted that a combination pattern of coefficients and differences for configuring the index is appropriately set according to an empirical rule.

また図14に示すように、湿度との相関係数CHの累積値ΣCHも、収量と強い相関があることが分かる。このようにAE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CL以外の、AE発生数と湿度の相関係数CHやAE発生数と土壌水分の相関係数CSも、相関係数CT及び相関係数CLと同様に取り扱って生育診断方法を行うことができる。   Further, as shown in FIG. 14, it can be seen that the cumulative value ΣCH of the correlation coefficient CH with humidity also has a strong correlation with the yield. Thus, in addition to the correlation coefficient CT between the AE generation number and the temperature and the correlation coefficient CL between the AE generation number and the light, the correlation coefficient CH between the AE generation number and the humidity and the correlation coefficient CS between the AE generation number and the soil moisture are also included. The growth diagnosis method can be performed by handling the correlation coefficient CT and the correlation coefficient CL in the same manner.

ただし湿度及び土壌水分を環境因子として用いる場合、測定値が減少するほど、AEの発生が促進される面があるため、測定値及び変化量をそのままデータ列として使用すると、AEと負の相関を示すことが多くなる。従って、湿度及び土壌水分については、AE発生数と温度の相関係数CTやAE発生数と光の相関係数CLと極性を合わせるために、測定値及び変化量の数値の極性を逆転させて用いると、生育診断における取扱い性が高まる。   However, when humidity and soil moisture are used as environmental factors, the generation of AE is promoted as the measured value decreases. Therefore, if the measured value and the change amount are used as they are as a data string, a negative correlation with AE is obtained. More to show. Therefore, for humidity and soil moisture, in order to match the polarity of the correlation coefficient CT between the number of AE generation and temperature and the correlation coefficient CL of the number of AE generation and light, the polarity of the measured value and the numerical value of the change amount are reversed. When used, the handleability in growth diagnosis is enhanced.

(灌水との相関係数を用いた生育診断方法の例)
次に、内部情報のデータとしてのAE発生数と環境因子としての灌水の相関係数を用いた生育診断方法を説明する。
まずAE発生数と灌水の相関係数CDを用いるに先立ち、灌水条件が少量多灌水であるかどうか判定する。例えば不織布ポット3a,3bにより根域を制限した養液栽培では、1時間に複数回の灌水を行うなどの少量多灌水が実施されることがある。灌水条件が少量多灌水でない場合には、AE発生数と灌水の相関係数CDを問題なく算出できるが、実施例の冬期の場合で説明したような少量多灌水では、土壌水分を測定しても灌水による変化を正確に検出できず、土壌水分のデータ列の作成処理が有効に実行できない場合がある。
(Example of growth diagnosis using correlation coefficient with irrigation)
Next, a method for diagnosing growth using the correlation coefficient of AE generation as an environmental factor and the number of AE occurrences as internal information data will be described.
First, before using the correlation coefficient CD of the number of AE occurrences and irrigation, it is determined whether the irrigation condition is a small amount of multiple irrigation. For example, in the hydroponics where the root area is restricted by the nonwoven fabric pots 3a and 3b, a small amount of multiple irrigation such as irrigation multiple times per hour may be performed. When the irrigation condition is not a small amount of multi-irrigation, the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation can be calculated without any problem. However, there are cases in which changes due to irrigation cannot be accurately detected, and the creation process of the soil moisture data string cannot be executed effectively.

また少量多灌水で灌水間隔が短すぎると、AEの検出数が不足することがある。例えば、トマト栽培の場合、1つの株につき、1時間に数個のAEしか検出されないことがある。しかし土壌水分の測定値及びAEの検出が難しくても、灌水によって植物の乾燥ストレスが緩和されていることは事実として発生しており、灌水による乾燥ストレスの変動状態は確実に存在している。   Also, if the irrigation interval is too short with a small amount of multiple irrigation, the number of detected AEs may be insufficient. For example, in the case of tomato cultivation, only a few AEs may be detected per hour per strain. However, even if it is difficult to detect the soil moisture measurement value and AE, it is a fact that the drought stress of the plants is alleviated by irrigation, and the fluctuation state of the drought stress due to irrigation surely exists.

このような検出数が比較的少ない状況で、内部情報のデータとしてAE発生数の変動を正確に捕らえるためには、データ列の時間間隔tiは例えば1時間以上と設定すべきであるが、少量多灌水の場合、灌水間隔は1時間より短くなるため、灌水条件側の時間間隔tiとの整合性を考慮すると、時間間隔tiを1時間以上延長する方法は好ましくない。そこで本発明者は、下記(1)〜(4)に示した手順で、乾燥ストレスの変化率及びAE発生数のデータ列を作成することにより、乾燥ストレスの変化率とAE発生数のデータ列を有効に求める方法を考案した。   In such a situation where the number of detections is relatively small, in order to accurately capture the fluctuation of the number of AE occurrences as internal information data, the time interval ti of the data string should be set to 1 hour or more, for example. In the case of multiple irrigation, since the irrigation interval is shorter than 1 hour, considering the consistency with the time interval ti on the irrigation condition side, a method of extending the time interval ti for 1 hour or more is not preferable. Therefore, the present inventor creates a data string of the rate of change of drought stress and the number of AE occurrences by the procedure shown in the following (1) to (4), so that the data sequence of the rate of change of drought stress and the number of AE occurrences. I devised a method to find out effectively.

(1)図15(a)中には、1時間の間に灌水された時刻が、5個の下向き矢印の位置で例示されている。これらの5個の矢印の位置に応じて、図15(b)に示すように、ある時点の灌水時刻から次の灌水時刻までの間の中間の時刻までの間を、乾燥ストレスが減少していく「−1」の時期とすると共に、中間の時間から次の灌水時刻までの間を、乾燥ストレスが増加していく「+1」の時期と定義する。すなわち、乾燥ストレスの変化率を、±1と1ビット(bit)の情報に簡略化する。 (1) In FIG. 15A, the time of irrigation during one hour is illustrated by the positions of five downward arrows. Depending on the positions of these five arrows, as shown in FIG. 15 (b), the drought stress is reduced between the irrigation time at one point and the middle point between the irrigation point and the next irrigation point. The period from the intermediate time to the next irrigation time is defined as the "+1" period when the drought stress increases. That is, the rate of change in drought stress is simplified to ± 1 and 1-bit information.

(2)一方、図15(c)中には、図15(a)及び図15(b)で示したのと同じ1時間の間に検出されたAEの検出時刻が、13個の下向き矢印の位置で例示されている。次に、図15(b)を用いて、13個のAEの検出時刻が、乾燥ストレスが増加しているときのAE(H)か、減少しているときのAE(L)かに、それぞれ分類する。図15(c)中の13個のAEの検出時刻の場合、AE(H)は10個、AE(L)は3個である。 (2) On the other hand, in FIG. 15C, the detection time of AE detected during the same hour as shown in FIGS. 15A and 15B is 13 downward arrows. It is illustrated by the position. Next, referring to FIG. 15B, whether the detection time of 13 AEs is AE (H) when the drying stress is increasing or AE (L) when the drying stress is decreasing, respectively. Classify. In the case of the detection time of 13 AEs in FIG. 15C, there are 10 AE (H) and 3 AE (L).

(3)次に、実際の灌水間隔より大きな時間間隔tiを設定する。そして1つの時間間隔ti内に、乾燥ストレスの変化率が−1の時期と+1の時期の2つのデータ列に大きく分けられるように作成する。例えば時間間隔tiが1時間の場合、図15(d)に示すように、−1の時期と+1の時期がそれぞれ30分間ずつ分けられることになる。 (3) Next, a time interval ti larger than the actual irrigation interval is set. Then, it is created so that the change rate of the drought stress is roughly divided into two data strings of -1 time and +1 time within one time interval ti. For example, when the time interval ti is 1 hour, as shown in FIG. 15 (d), the time of -1 and the time of +1 are each divided by 30 minutes.

(4)次に、時間間隔tiでのAE(L)の発生数の合計ΣLのデータ列と、AE(H)の発生数の合計ΣHのデータ列とをそれぞれ、上記の乾燥ストレスが−1の時期と+1の時期のデータ列と、時間を合わせてデータ列を作成する。例えば時間間隔tiが1時間の場合、図15(c)の場合のAE(L)及びAE(H)の個数と同じとなり、−1の時期のデータ列はΣL=3、また+1の時期のデータ列はΣH=10となる。 (4) Next, a data string of the total number ΣL of occurrences of AE (L) at the time interval ti and a data string of the total number of occurrences of AE (H) ΣH are respectively set to −1. The data sequence is created by combining the data sequence of the time of +1 and the time of +1 with the time. For example, when the time interval ti is 1 hour, it is the same as the number of AE (L) and AE (H) in the case of FIG. 15C, and the data string at the time of -1 is ΣL = 3, and the data at the time of +1 The data string is ΣH = 10.

上記(1)〜(4)の手順を繰り返すことで、少量多灌水であっても、複数の灌水イベントをまとめて簡略化した乾燥ストレスの変動状態を、図16(a)に示すように、連続して有効に作成可能になる。またAE発生数のデータ列についても、図16(b)に示すように、連続して有効に作成可能になる。   By repeating the steps (1) to (4) above, even in a small amount of multiple irrigation, as shown in FIG. It becomes possible to create continuously and effectively. Also, the data string of the number of AE occurrences can be continuously and effectively created as shown in FIG.

図16(a)中には、上記(1)の手順により、実施例の冬期のような灌水間隔が30分であり、1時間に2回の周期的な灌水が行われる少量多灌水の場合における、乾燥ストレスの変化率が例示されている。図16(a)に示すように、乾燥ストレスは1時間ごとに−1と+1の変化を繰り返すように設定される。すなわち実際には1時間に2回灌水されているが、相関係数の算出に際しては、1回の乾燥ストレスの変動と見做して灌水イベントを簡略化する。   In FIG. 16 (a), in the case of a small amount of multiple irrigation in which the irrigation interval is 30 minutes as in the winter in the example and the periodic irrigation is performed twice per hour by the procedure of (1) above. The rate of change in drought stress is illustrated. As shown in FIG. 16A, the drying stress is set so as to repeat the change of -1 and +1 every hour. In other words, although the irrigation is actually performed twice per hour, when calculating the correlation coefficient, the irrigation event is simplified by assuming that the variation of the drying stress is one time.

また図16(b)中には、上記(2)〜(4)の手順により、対応する時間帯のAEの検出時刻をAE(H)とAE(L)に分類し、乾燥ストレスの変化率が−1のときのAE(L)の発生数の合計ΣLを、また乾燥ストレスの変化率が+1のときのAE(H)の発生数の合計ΣHをそれぞれ算出して作成されたAE発生数のデータ列が例示されている。例えば、図16(a)中の−1の時期α1に対応するAE発生数は、図16(b)中の左端のデータ点A1である。また図16(a)中の時期α1に後続する+1の時期α2に対応するAE発生数は、図16(b)中のデータ点A1に後続するデータ点A2である。   In FIG. 16B, the AE detection times in the corresponding time zones are classified into AE (H) and AE (L) according to the procedures (2) to (4), and the rate of change of the drying stress is shown in FIG. The total number of occurrences of AE (L) when -1 is -1, and the total number of occurrences of AE (H) when the rate of change in drying stress is +1 The data string is illustrated. For example, the number of AE occurrences corresponding to the time α1 of −1 in FIG. 16A is the leftmost data point A1 in FIG. In addition, the number of AE occurrences corresponding to the +1 time α2 subsequent to the time α1 in FIG. 16A is the data point A2 subsequent to the data point A1 in FIG.

また図16(c)中には、作成したAE発生数のデータ列を、更に差分値(変化量)のデータ列に変換した場合が例示されている。図16(a)中の+1の時期α2に対応するAE発生数のデータ列は、図16(c)中のデータ点「A2−A1」である。   In addition, FIG. 16C illustrates a case where the created data string of the number of AE occurrences is further converted into a data string of difference values (change amounts). The data string of the number of AE occurrences corresponding to the +1 time α2 in FIG. 16A is the data point “A2-A1” in FIG.

そして作成したデータ列を用いて、AE発生数と灌水の相関係数CDを算出する。図17(a)のグラフ図に示すように、乾燥ストレスが無いように灌水間隔を一定として灌水が十分になされている対照区では、AE発生数と灌水の相関係数CDは0付近を変動しており、変動量も小さい。またAE発生数と灌水の相関係数CDが負の値である時期は全栽培期間中の約44%(162日間のうち71日間)の期間であり、図17(b)に示すファジー区より長い。   And the correlation coefficient CD of AE generation | occurrence | production and irrigation is calculated using the created data sequence. As shown in the graph of FIG. 17A, the correlation coefficient CD of the number of AE occurrences and irrigation fluctuates in the vicinity of 0 in the control area where the irrigation interval is kept constant so that there is no drought stress. The amount of fluctuation is small. Moreover, the time when the correlation coefficient CD of the AE occurrence number and the irrigation is negative is a period of about 44% (71 days out of 162 days) in the whole cultivation period, and from the fuzzy ward shown in FIG. long.

一方、図17(b)のグラフ図に示すように、ファジー区では、対照区に比べてAE発生数と灌水の相関係数CDは大きく変動し、全栽培期間中の約90%(162日間のうち145日間)の期間で正となり、正の値を示す時期が長い。すなわちファジー区は、乾燥ストレスの増大とともにAEが増大する傾向が強く、対照区より相関係数CDの値が大きい。   On the other hand, as shown in the graph of FIG. 17 (b), in the fuzzy group, the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation greatly fluctuates compared to the control group, and is about 90% (162 days) during the entire cultivation period. The period of 145 days) is positive and the period of positive values is long. That is, in the fuzzy zone, AE tends to increase with an increase in drought stress, and the value of the correlation coefficient CD is larger than that in the control zone.

また図18(a)のグラフ図に示すように、夏期のファジー区で栽培されたトマトBsは、夏期の対照区で栽培されたトマトAsより収量が減少した。また冬期のファジー区で栽培されたトマトBwも、冬期の対照区で栽培されたトマトAwより収量が減少した。しかし、図18(b)のグラフ図に示すように、夏期のファジー区で栽培されたトマトBsは、夏期の対照区で栽培されたトマトAsより糖度は上昇した。また冬期のファジー区で栽培されたトマトBwも、冬期の対照区で栽培されたトマトAwより糖度は上昇した。これは、ファジー区の乾燥ストレスが強かったためである。すなわちAE発生数と灌水の相関係数CDが、図17(b)に示したように、正の値を示す時期が長ければ糖度が増加すると診断できる。一方、AE発生数と灌水の相関係数CDが、図17(a)に示したように0又は負の値を示す時期が長ければ、収量が増加すると診断できる。   Moreover, as shown in the graph of FIG. 18A, the yield of tomato Bs cultivated in the summer fuzzy district was lower than that of tomato As cultivated in the summer control district. In addition, the yield of tomato Bw cultivated in the winter fuzzy district was lower than that of the tomato Aw cultivated in the winter control district. However, as shown in the graph of FIG. 18B, the sugar content of tomato Bs cultivated in the summer fuzzy district was higher than that of tomato As cultivated in the summer control zone. In addition, the sugar content of tomato Bw cultivated in the winter fuzzy zone was higher than that of the tomato Aw cultivated in the winter control zone. This is because the drought stress in Fuzzy District was strong. That is, as shown in FIG. 17B, it can be diagnosed that the sugar content increases if the time when the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation shows a positive value is long. On the other hand, if the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation shows 0 or a negative value as shown in FIG. 17A, the yield can be diagnosed.

第1の実施の形態に係る生育診断方法によれば、維管束植物2aの外部の環境因子(温度、湿度、日照、土壌水分又は灌水)と内部情報(キャビテーションに起因するAE)を同時に測定して、同じ時間幅での環境因子の変動データと内部情報のデータの相関係数を算出し、栽培している植物の生育診断を、従来以上に正確に行うことが可能になる。   According to the growth diagnosis method according to the first embodiment, environmental factors (temperature, humidity, sunshine, soil moisture or irrigation) outside the vascular plant 2a and internal information (AE caused by cavitation) are simultaneously measured. Thus, it is possible to calculate the correlation coefficient between the variation data of the environmental factor and the internal information data in the same time width, and to perform the growth diagnosis of the cultivated plant more accurately than before.

第1の実施の形態に係る生育診断方法によれば、通常市販されているAEセンサや温度計等の環境因子測定センサの出力を小型のデータ測定装置7aに接続し、データ測定装置7aから一般的なコンピュータ(PC)等に送信し、PCに備えられた演算制御装置30を構成することにより、高価な装置を不要として、植物の生育診断を低コストで行うことができる。   According to the growth diagnostic method according to the first embodiment, the output of an environmental factor measurement sensor such as a commercially available AE sensor or thermometer is connected to a small data measurement device 7a. By transmitting the data to a typical computer (PC) or the like and configuring the arithmetic and control unit 30 provided in the PC, it is possible to perform plant growth diagnosis at low cost without using an expensive device.

第1の実施の形態に係る生育診断方法においては、環境因子や内部情報の測定値や、測定値の変化量をそのまま相関係数算出用のデータ列として使用することが可能である。しかし、例えば土壌の電気伝導度が温度の影響を受けるように、特定の環境因子や特定の内部情報の測定値が、他の環境因子等の影響を受けて変動する場合がある。そのような場合には、他の環境因子等による影響分を考慮して測定値を校正することにより、相関係数算出用のデータ列としての有用性をより高めるような手法も可能である。   In the growth diagnosis method according to the first embodiment, it is possible to directly use the measured values of environmental factors and internal information and the amount of change in the measured values as a data string for calculating the correlation coefficient. However, for example, the measured values of specific environmental factors and specific internal information may fluctuate under the influence of other environmental factors so that the electrical conductivity of the soil is affected by temperature. In such a case, it is possible to improve the usefulness as a data string for calculating the correlation coefficient by calibrating the measured value in consideration of the influence due to other environmental factors.

<維管束植物の生育補助装置>
実施例で説明したように、内部情報のデータと特定の環境因子の変動データとの相関係数を用いれば、維管束植物2aの生育を診断できる。或いは内部情報のデータと、複数の相関係数の組み合わせからなる指標を用いれば、維管束植物2aの生育を診断できる。そこで相関係数のデータをフィードバックして維管束植物2aの環境因子に所定の処理を施して生育を補助すれば、高収量・高品質の栽培が可能な、第1の実施の形態に係る生育診断方法を基礎とした生育補助方法を構成できる。まず、第1の実施の形態に係る維管束植物2aの生育補助装置の構造を説明する。
<Growth assistance device for vascular plants>
As described in the embodiment, the growth of the vascular plant 2a can be diagnosed by using the correlation coefficient between the internal information data and the fluctuation data of the specific environmental factor. Alternatively, the growth of the vascular plant 2a can be diagnosed by using an index comprising a combination of internal information data and a plurality of correlation coefficients. Therefore, if the correlation coefficient data is fed back and a predetermined treatment is applied to the environmental factors of the vascular plant 2a to assist the growth, the growth according to the first embodiment, which enables high yield and high quality cultivation. A growth support method based on a diagnostic method can be configured. First, the structure of the growth assistance apparatus of the vascular plant 2a which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

第1の実施の形態に係る生育補助装置は、図1に示した生育診断装置の構造に加え、ビニールハウス10内に設けられた日射量を調節する日射量調節装置21、水やミストを噴霧する噴霧装置22、ビニールハウス10内の空気を排出する換気装置23、ビニールハウス10内部の温度を調節する空調装置24、維管束植物2aであるトマトの根圏に水を供給する灌水装置25等の環境因子のデータの値を調節する調節装置を更に備える。   In addition to the structure of the growth diagnostic apparatus shown in FIG. 1, the growth assisting apparatus according to the first embodiment is a solar radiation amount adjusting device 21 that adjusts the solar radiation amount provided in the greenhouse 10, and sprays water and mist. Spraying device 22 for ventilating, ventilating device 23 for discharging the air in the greenhouse 10, an air conditioner 24 for adjusting the temperature inside the greenhouse 10, an irrigation device 25 for supplying water to the rhizosphere of the tomato which is the vascular plant 2a, etc. And an adjustment device for adjusting the value of the environmental factor data.

日射量調節装置21は、例えば遮光カーテンで構成でき、ビニールハウス10の屋上又は内部の天井に設けられる。遮光カーテンの開度を調節することにより日射量だけでなく温度を制御できる。
噴霧装置22は、例えばビニールハウス10の内部でトマトの上側に設けられ、水やミストを噴霧して、内部の温度を制御できる。
換気装置23は、例えば換気扇等で構成でき、換気扇のオン/オフを切り替えると共に、回転数を調節することにより、内部の温度を制御できる。
空調装置24は、例えばエアコン等で構成でき、温風/冷風を切り替えて送風することにより、内部の温度を制御できる。また空調装置24が除湿機能を有していれば、内部の湿度を制御できる。
The solar radiation amount adjusting device 21 can be constituted by, for example, a light-shielding curtain, and is provided on the roof of the greenhouse 10 or the ceiling inside. It is possible to control not only the amount of solar radiation but also the temperature by adjusting the opening of the light shielding curtain.
For example, the spraying device 22 is provided on the upper side of the tomato inside the greenhouse 10 and can spray water or mist to control the internal temperature.
The ventilator 23 can be configured by, for example, a ventilator, and the internal temperature can be controlled by switching on / off the ventilator and adjusting the rotation speed.
The air conditioner 24 can be composed of, for example, an air conditioner, and the internal temperature can be controlled by blowing air by switching between hot air / cold air. If the air conditioner 24 has a dehumidifying function, the internal humidity can be controlled.

灌水装置25は、例えば図示を省略した給水タンクに配管を介して接続された給水管を有する給水装置であり、給液タンクから水をポンプ36により吸水して給水管に送り出し、給水管からドリッパーを介して不織布ポット3a,3b毎に水を供給する。ポンプ36の吸水動作を調節することにより、土壌水分を制御できる。   The irrigation device 25 is a water supply device having a water supply pipe connected to a water supply tank (not shown) via a pipe, for example, and sucks water from the liquid supply tank by a pump 36 and sends it out to the water supply pipe. Water is supplied to each of the non-woven pots 3a and 3b. By adjusting the water absorption operation of the pump 36, soil moisture can be controlled.

第1の実施の形態に係る生育補助装置は、図1に示すように、日射量制御部32、温度制御部33、湿度制御部34、土壌水分制御部35、及び受信用のアンテナ85を有する無線ユニット73を有する作業制御装置8aを備える。作業制御装置8aは、それぞれの調節装置に対する演算制御装置30からの指令の情報を受信し、それぞれの調節装置に送信する。   As shown in FIG. 1, the growth assisting apparatus according to the first embodiment includes a solar radiation amount control unit 32, a temperature control unit 33, a humidity control unit 34, a soil moisture control unit 35, and a receiving antenna 85. A work control device 8 a having a wireless unit 73 is provided. The work control device 8a receives information on commands from the arithmetic control device 30 for each adjustment device, and transmits the information to each adjustment device.

日射量調節装置21には遮光カーテンの開度を調節する作業制御装置8aの日射量制御部32が接続され、日射量制御部32は、無線ユニット74、アンテナ84、アンテナ85及び無線ユニット75を介して演算制御装置30からの命令を受信する。また日射量調節装置21、噴霧装置22及び換気装置23のそれぞれには作業制御装置8aの温度制御部33が接続され、温度制御部33は、無線ユニット74、アンテナ84、アンテナ85及び無線ユニット75を介して演算制御装置30からの命令を受信する。   The solar radiation amount adjusting device 21 is connected to the solar radiation amount control unit 32 of the work control device 8a that adjusts the opening degree of the light shielding curtain. The solar radiation amount control unit 32 includes a wireless unit 74, an antenna 84, an antenna 85, and a wireless unit 75. The command from the arithmetic and control unit 30 is received via this. Further, the solar radiation amount adjusting device 21, the spraying device 22, and the ventilation device 23 are connected to the temperature control unit 33 of the work control device 8a. The temperature control unit 33 includes the wireless unit 74, the antenna 84, the antenna 85, and the wireless unit 75. The command from the arithmetic and control unit 30 is received via

また換気装置23には、作業制御装置8aの湿度制御部34が接続され、湿度制御部34は、無線ユニット74、アンテナ84、アンテナ85及び無線ユニット75を介して演算制御装置30からの命令を受信し、換気扇のオン/オフの切り替え及び回転数を調節する。またポンプ36には、作業制御装置8aの土壌水分制御部35が接続され、土壌水分制御部35は、無線ユニット74、アンテナ84、アンテナ85及び無線ユニット75を介して演算制御装置30からの命令を受信し、ポンプ36の吸水動作を調節する。   Further, the humidity control unit 34 of the work control device 8 a is connected to the ventilation device 23, and the humidity control unit 34 issues a command from the arithmetic control device 30 via the wireless unit 74, the antenna 84, the antenna 85, and the wireless unit 75. Receive and adjust ventilation fan on / off switching and rotation speed. In addition, the soil moisture control unit 35 of the work control device 8a is connected to the pump 36, and the soil moisture control unit 35 receives commands from the arithmetic control device 30 via the wireless unit 74, the antenna 84, the antenna 85, and the wireless unit 75. , And the water absorption operation of the pump 36 is adjusted.

<維管束植物の生育補助方法>
(AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTを用いた生育補助方法の例)
次に、第1の実施の形態に係る生育補助方法を説明する。まず図19のフローチャートのステップS10において、図2に示したステップS1〜S5からなる生育診断方法を上記のとおり行い、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTを算出する。
<Growth assistance method for vascular plants>
(Example of growth support method using correlation coefficient CL of AE generation number and light and correlation coefficient CT of AE generation number and temperature)
Next, the growth assistance method according to the first embodiment will be described. First, in step S10 of the flowchart of FIG. 19, the growth diagnosis method including steps S1 to S5 shown in FIG. 2 is performed as described above, and the correlation coefficient CL between the number of AE occurrence and light and the correlation coefficient between the number of AE occurrence and temperature. CT is calculated.

次にステップS11において、演算制御装置30の相関係数判定部308は、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTがいずれも増加傾向であるか否かを判定する。そしてAE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTのうち少なくとも一方が、減少傾向又は一定レベルに留まる傾向であると判定された場合、演算制御装置30は、環境因子を能動的に変動させる可能性があると判断し、ステップS12に移行する。一方、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTがいずれも増加傾向であると判定された場合、演算制御装置30は、環境因子を能動的に変動させる必要がないと判断し、ステップS14に移行し、生育補助処理を続行するか否かを続けて判定する。   Next, in step S11, the correlation coefficient determination unit 308 of the arithmetic and control unit 30 determines whether or not both the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT are increasing. Determine. When it is determined that at least one of the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT has a tendency to decrease or remain at a constant level, the arithmetic control device 30 It is determined that there is a possibility that the environmental factor is actively changed, and the process proceeds to step S12. On the other hand, when it is determined that both the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT are increasing, the arithmetic and control unit 30 actively changes the environmental factor. It is determined that it is not necessary, the process proceeds to step S14, and it is continuously determined whether or not to continue the growth assisting process.

次にステップS12において、演算制御装置30の相関係数判定部308は、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTがいずれも閾値以上であるか否かを判定する。そしてAE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTのうち少なくとも一方が、閾値未満であると判定された場合、演算制御装置30は、環境因子を能動的に変動させる必要があると判断し、ステップS13に移行する。一方、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTがいずれも閾値以上であると判定された場合、演算制御装置30は、環境因子を能動的に変動させる必要がないと判断し、ステップS14に移行し、生育補助処理を続行するか否かを判定する。   Next, in step S12, the correlation coefficient determination unit 308 of the arithmetic and control unit 30 determines whether or not both the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT are greater than or equal to a threshold value. Determine. If it is determined that at least one of the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT is less than the threshold value, the arithmetic and control unit 30 actively sets the environmental factor. It is determined that it is necessary to change, and the process proceeds to step S13. On the other hand, when it is determined that the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT are both equal to or greater than the threshold value, the arithmetic and control unit 30 actively changes the environmental factor. It is determined that it is not necessary, the process proceeds to step S14, and it is determined whether or not to continue the growth assisting process.

次にステップS13において、演算制御装置30は、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTのうち、閾値未満であると判定された相関係数を高めるように、無線ユニット74、アンテナ84、アンテナ85及び無線ユニット75を介して作業制御装置8aに命令信号を送信し、図20の表中に例示したような環境因子を制御する調節処理を行う。図20の環境因子制御テーブルのデータは、予めデータ記憶装置42に格納しておく。尚、図20中に示したように、それぞれの閾値としては「0.6」の値が、経験則により設定可能である。   Next, in step S13, the arithmetic and control unit 30 increases the correlation coefficient determined to be less than the threshold among the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and temperature correlation coefficient CT. Then, a command signal is transmitted to the work control device 8a via the wireless unit 74, the antenna 84, the antenna 85, and the wireless unit 75, and an adjustment process for controlling the environmental factors as illustrated in the table of FIG. 20 is performed. Data of the environmental factor control table in FIG. 20 is stored in the data storage device 42 in advance. As shown in FIG. 20, a value of “0.6” can be set as a threshold value based on empirical rules.

よって例えば、冬期において、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTのそれぞれが0.6未満である場合、演算制御装置30は、温度制御部33を介して加温処理を行うと共に、日射量制御部32を介して補光処理を行う。尚、図20中で、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTがいずれも0.6以上である場合に示されている「N」は、現在の栽培条件を維持することを表している。   Therefore, for example, in winter, when each of the AE generation number and the light correlation coefficient CL and the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT is less than 0.6, the arithmetic control device 30 passes the temperature control unit 33. The warming process is performed, and the supplementary light process is performed via the solar radiation amount control unit 32. In FIG. 20, “N” shown when the correlation coefficient CL between the number of AE occurrences and light and the correlation coefficient CT between the number of AE generations and temperature is 0.6 or more, It represents maintaining cultivation conditions.

次にステップS14において、演算制御装置30は、生育補助処理を続行するか否かを判定する。この判定は、例えば演算制御装置30に図示を省略した表示装置を接続して設け、この表示装置に、続行するか否かの問いかけを表示し、表示を見た作業者が、入力装置41を介して続行するか否かを入力することにより実行することができる。   Next, in step S14, the arithmetic and control unit 30 determines whether or not to continue the growth assisting process. For this determination, for example, a display device (not shown) is connected to the arithmetic and control unit 30 and an inquiry as to whether or not to continue is displayed on this display device. Can be executed by inputting whether or not to continue.

そして生育補助処理を続行すると判定された場合、演算制御装置30は、ステップS10に移行し、上記したステップS10〜ステップS13の各処理を繰り返す。一方、生育補助処理を続行しないと判定された場合、演算制御装置30は生育補助処理を終了する。このように、生育補助処理では、環境因子を能動的に変動させることで環境因子とAEの相関係数を意図的に高める制御を行い、作物の収量と品質の向上を達成する。   If it is determined that the growth assisting process is to be continued, the arithmetic and control unit 30 proceeds to step S10 and repeats the processes of steps S10 to S13 described above. On the other hand, when it is determined not to continue the growth assisting process, the arithmetic and control unit 30 ends the growth assisting process. As described above, in the growth assist treatment, control is performed to intentionally increase the correlation coefficient between the environmental factor and AE by actively changing the environmental factor, thereby achieving improvement in crop yield and quality.

尚、図19及び図20を用いて説明した例では、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTの2個を選択的に用いて生育補助処理を行う場合を例示的に説明したが、第1の実施の形態に係る生育補助方法は、AE発生数と湿度の相関係数CH、AE発生数と土壌水分の相関係数CS或いはAE発生数と養液濃度(EC)の相関係数等他の相関係数を用いて行ってもよいし、或いは複数個の相関係数を適宜組み合わせて用いても行うことができる。   In addition, in the example demonstrated using FIG.19 and FIG.20, growth support processing is performed selectively using two correlation coefficient CL of AE generation | occurrence | production number and light, and correlation coefficient CT of AE generation | occurrence | production number and temperature. Although the case has been described by way of example, the growth assisting method according to the first embodiment is based on the correlation coefficient CH between the AE occurrence number and humidity, the correlation coefficient CS between the AE occurrence number and the soil moisture, or the AE occurrence number and the nutrition. It may be performed using other correlation coefficients such as a correlation coefficient of liquid concentration (EC), or may be performed by appropriately combining a plurality of correlation coefficients.

例えば図17(a)及び図17(b)を用いて説明したように、AE発生数と灌水の相関係数CDが正の値を示すように栽培すれば、糖度を増加させることができ、逆に0又は負の値を示すように栽培すれば、収量を増加させることができる。   For example, as described with reference to FIGS. 17 (a) and 17 (b), sugar content can be increased by cultivating such that the correlation coefficient CD of AE occurrence number and irrigation shows a positive value. On the other hand, if it is cultivated to show 0 or a negative value, the yield can be increased.

図21に示すように、1日の灌水量が少ない程、AE発生数と灌水の相関係数CDが増加する傾向にあることが分かる。すなわちAE発生数と灌水の相関係数CDを増加させるように制御するには、灌水量を減らして乾燥ストレスが増加するように、灌水条件を変更すればよい。またAE発生数と灌水の相関係数CDを減少させるように制御するには、灌水量を増やして乾燥ストレスが減少するように、灌水条件を変更すればよい。   As shown in FIG. 21, it can be seen that the smaller the amount of irrigation per day, the greater the AE occurrence number and the irrigation correlation coefficient CD. That is, in order to control the AE occurrence number and the irrigation correlation coefficient CD to increase, the irrigation conditions may be changed so that the amount of irrigation is reduced and drought stress is increased. In order to control the AE generation number and the irrigation correlation coefficient CD to decrease, the irrigation conditions may be changed so that the irrigation amount is increased and the drought stress is decreased.

灌水条件は、具体的には、例えばポンプ36の電源を、ポンプ36に接続された図示を省略するリレー等の継電器で切り替えることにより、現在のAE発生数と灌水の相関係数CDの値が目標値に到達するように制御可能である。制御アルゴリズムは、一般的なPID制御、ファジー制御、ニューラルネットワークを用いた制御方法などが使用できる。   Specifically, the irrigation condition is such that, for example, the power supply of the pump 36 is switched by a relay such as a relay (not shown) connected to the pump 36, whereby the current AE occurrence number and the value of the irrigation correlation coefficient CD are It can be controlled to reach the target value. As the control algorithm, general PID control, fuzzy control, a control method using a neural network, and the like can be used.

第1の実施の形態に係る生育補助方法は、灌水条件の変更だけに限らず養液濃度(EC)や土壌水分の変更を用いて行うことも可能である。すなわち、実施例のように灌水スケジュールからの乾燥ストレスの予測値を算出する方法以外に、土壌水分や植物体周辺の湿度に対する相関係数等を用いることでも、AE発生数と灌水の相関係数CDを用いる場合と同様の診断及び制御が可能となる。   The growth assisting method according to the first embodiment can be performed not only by changing the irrigation conditions but also by using nutrient solution concentration (EC) or soil moisture change. That is, in addition to the method of calculating the predicted value of drought stress from the irrigation schedule as in the embodiment, the correlation coefficient for the soil moisture and the humidity around the plant body can also be used, and the correlation coefficient for the number of AEs and the irrigation coefficient. Diagnosis and control similar to those in the case of using a CD is possible.

(CDを介してCL及びCTを変動させる生育補助方法の例)
図1に示した生育診断装置では、内部情報のデータの測定系と環境因子の変動データの測定系は互いに独立して存在し、互いの相関係数を診断結果として出力する装置構成である。そして第1の実施の形態に係る生育補助方法では、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTを高めるために、温度調節処理及び光調節処理を行い、日射量及び温度の環境因子の値がそれぞれ増加するように直接的に制御を行った。
(Example of growth support method for changing CL and CT via CD)
In the growth diagnosis apparatus shown in FIG. 1, the internal information data measurement system and the environmental factor fluctuation data measurement system exist independently of each other, and have a configuration in which a correlation coefficient is output as a diagnosis result. In the growth assisting method according to the first embodiment, in order to increase the correlation coefficient CL between the AE occurrence number and the light and the AE occurrence number and the temperature correlation coefficient CT, the temperature adjustment process and the light adjustment process are performed. Control was performed directly so that the values of environmental factors of solar radiation and temperature increased.

しかし第1の実施の形態に係る生育補助方法においては、日射量及び温度の環境因子の値を直接的に高めるのではなく、AE発生数と灌水の相関係数CDを高めることにより、AE発生数と光の相関係数CL及びAE発生数と温度の相関係数CTを間接的に高めるように、変動させることが可能である。   However, in the growth assisting method according to the first embodiment, AE generation is not performed by increasing the correlation coefficient CD of the number of AE generation and irrigation, instead of directly increasing the values of environmental factors of solar radiation amount and temperature. The correlation coefficient CL between the number and light and the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and temperature can be varied so as to increase indirectly.

図22は、実施例で得られた全ての実験データを用いて算出されたものであり、図22(a)に示すように、AE発生数と灌水の相関係数CDが0.15以上0.2以下の範囲のときの、AE発生数と温度の相関係数CTの変化量ΔCTは0.35程度となり、すべての範囲の中で最も大きい。またAE発生数と灌水の相関係数CDが0.1以上0.15以下の範囲のときの、AE発生数と温度の相関係数CTの変化量ΔCTの値はすべての範囲の中で、2番目に大きい。   FIG. 22 is calculated using all the experimental data obtained in the example. As shown in FIG. 22A, the correlation coefficient CD of the number of AE occurrences and irrigation is 0.15 or more and 0. The amount of change AECT in the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and the temperature in the range of .2 or less is about 0.35, which is the largest in all the ranges. In addition, when the correlation coefficient CD of the AE occurrence number and the irrigation is in the range of 0.1 to 0.15, the value of the change ΔCT in the correlation coefficient CT between the AE occurrence number and the temperature is in all ranges. Second largest.

また図22(b)に示すように、AE発生数と灌水の相関係数CDが0.15以上0.2以下の範囲のときの、AE発生数と光の相関係数CLの変化量ΔCLの平均値は0.49程度となり、すべての範囲の中で最も大きい。またAE発生数と灌水の相関係数CDが0.1以上0.15以下の範囲のときの、AE発生数と光の相関係数CLの変化量ΔCLの平均値はすべての範囲の中で、2番目に大きい。すなわちAE発生数と灌水の相関係数CDが0.1以上0.2以下のとき、AE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLが大きくなり易い。   Further, as shown in FIG. 22B, when the correlation coefficient CD of the number of AE occurrences and irrigation is in the range of 0.15 to 0.2, the change amount ΔCL of the correlation coefficient CL between the number of AE generations and the light. The average value of is about 0.49, which is the largest of all the ranges. In addition, when the correlation coefficient CD between the number of AE occurrences and irrigation is in the range of 0.1 to 0.15, the average value of the change ΔCL in the correlation coefficient CL between the number of AE occurrences and the light is within the entire range. Second largest. That is, when the correlation coefficient CD of the AE generation number and the irrigation is 0.1 or more and 0.2 or less, the correlation coefficient CT between the AE generation number and the temperature and the correlation coefficient CL between the AE generation number and the light tends to increase.

よって、図3のステップS5で算出したAE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLのうち少なくとも一方が、一定の閾値未満の小さい値であるか、或いは減少傾向にあると判定される場合、AE発生数と灌水の相関係数CDが0.1以上0.2以下となるように、灌水条件を変動させればよい。このときAE発生数と灌水の相関係数CDが0.1未満である場合には灌水量を減らし、AE発生数と灌水の相関係数CDが0.2を超える場合には灌水量を増やせばよい。   Therefore, at least one of the AE generation number and temperature correlation coefficient CT and the AE generation number and light correlation coefficient CL calculated in step S5 of FIG. 3 is a small value that is less than a certain threshold value or decreases. When it is determined that there is a tendency, the irrigation conditions may be varied so that the correlation coefficient CD of the number of AE occurrences and irrigation is 0.1 or more and 0.2 or less. At this time, if the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation is less than 0.1, the irrigation amount is reduced, and if the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation exceeds 0.2, the irrigation amount can be increased. That's fine.

一方、AE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLがいずれも一定の閾値以上の大きな値であるか、或いは増加傾向にあると判定される場合には、現在の灌水条件を維持すればよい。一定の閾値としては、上記した0.6の値を用いることができる。   On the other hand, when it is determined that the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and temperature and the correlation coefficient CL between the number of AE occurrences and light are larger than a certain threshold value or tend to increase, What is necessary is just to maintain the current irrigation conditions. As the constant threshold value, the above-described value of 0.6 can be used.

このようにAE発生数と灌水の相関係数CDが0.1以上0.2以下となるように灌水条件を調節してAE発生数と灌水の相関係数CDを制御することにより、間接的にAE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLを変動させて、AE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLを両方とも高める生育補助を行うことにより、高い収量と高糖度を安定して両立させた栽培を行うことができる。   In this way, by adjusting the irrigation conditions so that the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation is 0.1 or more and 0.2 or less, the correlation coefficient CD of AE occurrence and irrigation is controlled. The AE generation number and the temperature correlation coefficient CT and the AE generation number and the light correlation coefficient CL are changed, and both the AE generation number and the temperature correlation coefficient CT and the AE generation number and the light correlation coefficient CL are both. By performing growth support that increases both, it is possible to perform cultivation in which a high yield and a high sugar content are both stably achieved.

尚、栽培条件によっては、AE発生数と灌水の相関係数CDを0.1以上0.2以下に制御しても、AE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLを高めることができない場合も発生し得る。その際には、図16に示したように、AE発生数と温度の相関係数CT及びAE発生数と光の相関係数CLをそれぞれ、灌水制御以外の調節処理により、直接的に増加させればよい。   Depending on the cultivation conditions, even if the correlation coefficient CD of the AE generation number and the irrigation is controlled to 0.1 or more and 0.2 or less, the correlation coefficient CT between the AE generation number and the temperature, the AE generation number and the phase of light. There may be a case where the relationship number CL cannot be increased. In this case, as shown in FIG. 16, the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and temperature and the correlation coefficient CL between the number of AE occurrences and light are directly increased by adjustment processing other than irrigation control. Just do it.

第1の実施の形態に係る生育補助装置は、図1に示す演算制御装置30、データ測定装置7a及び作業制御装置8aによるコンピュータシステムを用いて、自動的な環境因子の最適化をすることができる。一方、第1の実施の形態に係る生育補助装置は、演算制御装置30によって決定された、行われるべき最適な調節処理を、実際にビニールハウス10内で作業を行う生産者に対して表示装置に表示し、生産者が決定された調節処理の最適条件に応じて、換気、暖気、細霧冷却、遮光カーテンによる温度調節又は日照調節といった具体的な作業を行うようにしてもよい。コンピュータシステムによる自動的な処理か、人間の判断を伴う半自動的な処理であるかを問わず、第1の実施の形態に係る生育補助方法により、生産者は生育補助のための適切な作業を、的確な実施タイミングで実施することができる。   The growth assisting apparatus according to the first embodiment can automatically optimize environmental factors using a computer system including the arithmetic control device 30, the data measuring device 7a, and the work control device 8a shown in FIG. it can. On the other hand, the growth assisting apparatus according to the first embodiment displays the optimum adjustment processing to be performed, determined by the arithmetic and control unit 30, for the producer who actually performs the work in the greenhouse 10. Depending on the optimum conditions of the adjustment process determined by the producer, specific work such as ventilation, warm air, fine fog cooling, temperature adjustment by a light-shielding curtain or sunlight adjustment may be performed. Regardless of whether it is an automatic process by a computer system or a semi-automatic process with human judgment, the grower assisting method according to the first embodiment allows the producer to perform an appropriate operation for assisting the growth. , It can be carried out at an appropriate timing.

−−第2の実施形態−−
<維管束植物の生育診断装置>
図7(b)に示したように、屋外での栽培では、夜間におけるAE発生数は、昼間と比較して著しく少ないことが分かる。そのため本発明者は、昼間に発生する内部情報とこの内部情報に影響を与える環境因子との相関係数だけを用いても、栽培している植物の生育診断を行うことが十分に可能であるとの知見を得た。
--Second Embodiment--
<Growth diagnostic equipment for vascular plants>
As shown in FIG. 7 (b), it can be seen that in outdoor cultivation, the number of AEs generated at night is remarkably small compared to daytime. Therefore, the present inventor can sufficiently perform the growth diagnosis of the cultivated plant using only the correlation coefficient between the internal information generated in the daytime and the environmental factor affecting the internal information. And gained knowledge.

第2の実施の形態に係る生育診断装置は、図7(b)に示した環境因子である日射量のデータから、曇の日でも20W/m以上の日射量が朝から発生していることに着目し、図23のブロック図に示すように、日射量を活用して太陽光発電を行い、発電した電気を、内部情報測定系(1a,1b,11)及び環境因子測定系(12〜15,51a)を有するデータ測定装置7bに供給する安定化電源(61,62)を設け、生育診断装置を昼間に自立的に稼働させる。 The growth diagnostic apparatus according to the second embodiment generates an amount of solar radiation of 20 W / m 2 or more from the morning even on a cloudy day from the data of the amount of solar radiation, which is an environmental factor shown in FIG. 7B. Paying attention to this, as shown in the block diagram of FIG. 23, solar power generation is performed using the amount of solar radiation, and the generated electricity is converted into an internal information measurement system (1a, 1b, 11) and an environmental factor measurement system (12 A stabilized power supply (61, 62) is provided to supply to the data measuring device 7b having ˜15, 51a), and the growth diagnostic device is operated independently in the daytime.

図23に示した維管束植物2aの生育状態を示す内部情報のデータを測定する内部情報測定系(1a,1b,11)と、維管束植物2aの生育に影響を与える環境因子の変動データを測定する環境因子測定系(12〜15,51a)と、内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出する演算制御装置30と、を備えるコンピュータシステムからなる生育診断装置は、算出した相関係数の値により、維管束植物2aの生育状態を診断する。   The internal information measurement system (1a, 1b, 11) for measuring the internal information data indicating the growth state of the vascular plant 2a shown in FIG. 23, and the fluctuation data of the environmental factors affecting the growth of the vascular plant 2a A growth diagnostic apparatus comprising a computer system comprising an environmental factor measurement system (12-15, 51a) to be measured, and an arithmetic control device 30 for calculating a correlation coefficient between internal information data and environmental factor variation data is calculated. The growth state of the vascular plant 2a is diagnosed based on the correlation coefficient value.

内部情報測定系(1a,1b,11)は、維管束植物2aの軸部に取り付けられた内部情報測定用センサである第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bと、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bに接続された内部情報測定装置11を備える。また環境因子測定系(12〜15,51a)は、日射計12、温度計13、湿度計14及び土壌水分センサ15と、日射計12、温度計13、湿度計14及び土壌水分センサ15に接続された環境因子測定制御ユニット51aを備える。   The internal information measurement system (1a, 1b, 11) includes a first AE sensor 1a and a second AE sensor 1b which are sensors for measuring internal information attached to the shaft portion of the vascular plant 2a, and a first AE sensor 1a and a second AE sensor. The internal information measuring device 11 connected to 1b is provided. The environmental factor measurement system (12-15, 51a) is connected to the solar radiation meter 12, the thermometer 13, the hygrometer 14, and the soil moisture sensor 15, and the solar radiation meter 12, the thermometer 13, the hygrometer 14, and the soil moisture sensor 15. The environmental factor measurement control unit 51a is provided.

また生育診断装置のデータ測定装置7bには、電源モジュール62と電源モジュール62に接続された太陽電池(ソーラーセル)61を有する安定化電源(61,62)が設けられる。第2の実施の形態に係る生育診断装置は、安定化電源(61,62)以外の構造については、第1の実施の形態におけるそれぞれ同名の部材と等価であるため、これらについては以下、重複説明を省略し、主に太陽光発電システム及び自立型構造に関して説明する。   Further, the data measuring device 7b of the growth diagnosis device is provided with a stabilized power source (61, 62) having a power module 62 and a solar cell (solar cell) 61 connected to the power module 62. The growth diagnostic apparatus according to the second embodiment is equivalent to the members of the same name in the first embodiment with respect to the structure other than the stabilized power supply (61, 62). A description is omitted, and a description will be given mainly of the photovoltaic power generation system and the self-supporting structure.

内部情報測定装置11及び環境因子測定制御ユニット51aを備えるデータ測定装置7bは、安定化電源(61,62)が出力する例えばDC5Vの電源で、消費電力は0.1W程度で十分に稼働させることが可能である。また0.1W程度の消費電力で、測定値及び相関係数等のデータを、データ測定装置7bから演算制御装置30に、無線ユニット73及びアンテナ83を介して無線LANにより送信することも可能である。   The data measurement device 7b including the internal information measurement device 11 and the environmental factor measurement control unit 51a is, for example, a DC5V power source output from the stabilized power source (61, 62), and is sufficiently operated with a power consumption of about 0.1W. Is possible. Moreover, it is also possible to transmit data such as measured values and correlation coefficients from the data measuring device 7b to the arithmetic and control unit 30 via the wireless unit 73 and the antenna 83 with a power consumption of about 0.1 W via the wireless LAN. is there.

太陽電池61は、例えば主面が25cm×15cm程度の矩形状であり、データ測定装置7bに供給する電気を発電する。太陽電池61は、データ測定装置7bの消費電力を考慮して、例えば1000W/mの日射量に対して5W程度の出力を得るように、0.1W以上の出力を得られるものが好ましい。すなわち太陽電池61は、日中に20W/mの日射量が得られる場合、昼間に、野外のビニールハウス10内に設けられるデータ測定装置7bを十分稼働させることができるように構成されている。 The solar cell 61 has, for example, a rectangular shape with a main surface of about 25 cm × 15 cm, and generates electricity to be supplied to the data measuring device 7b. In consideration of the power consumption of the data measuring device 7b, the solar cell 61 is preferably capable of obtaining an output of 0.1 W or more so as to obtain an output of about 5 W with respect to a solar radiation amount of 1000 W / m 2 , for example. That is, the solar cell 61 is configured so that the data measuring device 7b provided in the outdoor greenhouse 10 can be sufficiently operated during the daytime when a solar radiation amount of 20 W / m 2 is obtained during the daytime. .

太陽電池61によって発電された電気はデータ測定装置7bに送られ、その一部は内部情報測定系(1a,1b,11)を駆動するために用いられる。また発電された電気の他の一部は、環境因子測定系(12〜15,51a)を駆動するために用いられる。内部情報測定系(1a,1b,11)及び環境因子測定系(12〜15,51a)は、発電可能な時間帯のみ測定を行う。   The electricity generated by the solar cell 61 is sent to the data measuring device 7b, and a part thereof is used to drive the internal information measuring system (1a, 1b, 11). The other part of the generated electricity is used to drive the environmental factor measurement system (12-15, 51a). The internal information measurement system (1a, 1b, 11) and the environmental factor measurement system (12-15, 51a) measure only in a time zone in which power generation is possible.

電源モジュール62には、充放電サイクル特性、急速充放電特性及び使用温度範囲特性等に優れた電気二重層コンデンサ(スーパーキャパシタ)が搭載されている。また電源モジュール62に、オプションで二次電池を組み込むよう構成して、更なる安定化が図られてもよい。   The power supply module 62 is equipped with an electric double layer capacitor (supercapacitor) having excellent charge / discharge cycle characteristics, rapid charge / discharge characteristics, operating temperature range characteristics, and the like. Further, a secondary battery may be optionally incorporated in the power supply module 62 to further stabilize the power supply module 62.

またデータ測定装置7bは、図23に示した構成の他、演算制御装置30に有線で接続されてよい。また測定データは、内部情報測定装置11及び環境因子測定制御ユニット51aを介して、測定の都度、演算制御装置30に対し無線で送信するように構成してもよいし、或いは、測定の都度でなく、一時記憶装置71にデータを格納することにより、稼働中の所定のタイミングで、一定の時間幅分をまとめて演算制御装置30に送信するように構成してもよい。   In addition to the configuration shown in FIG. 23, the data measuring device 7b may be connected to the arithmetic control device 30 by wire. In addition, the measurement data may be configured to be transmitted wirelessly to the arithmetic and control unit 30 each time measurement is performed via the internal information measurement device 11 and the environmental factor measurement control unit 51a, or each time measurement is performed. Instead, by storing data in the temporary storage device 71, a predetermined time width may be collectively transmitted to the arithmetic control device 30 at a predetermined timing during operation.

また一時記憶装置71を、SDカード等の記憶媒体にデータを書き込み可能なデータ保存装置をなすように構成し、測定データを記憶媒体に保存した上で、記憶媒体を作業者又はドローンやロボットのような作業機械の巡回中に、回収するように構成してもよい。特に作業機械を用いて回収するように構成すれば、省力化を一層促進し、作業者の負担をより軽減できる。これは暑さの厳しい夏期や寒さの厳しい冬期において、作業者の負担を抑えて最小限にして安定稼働できる点で効果が大きい。このように図23に示した第2の実施の形態に係る生育診断装置は、維管束植物2aの生育状態の診断を、太陽の日照がある昼間だけに行うことができる。   Further, the temporary storage device 71 is configured to be a data storage device capable of writing data to a storage medium such as an SD card, and after the measurement data is stored in the storage medium, the storage medium is used by an operator, drone, or robot. You may comprise so that it may collect | recover during the patrol of such a working machine. In particular, if the work machine is used for collection, labor saving can be further promoted and the burden on the operator can be further reduced. This has a great effect in that it can be stably operated with minimal burden on the operator in summer when the heat is severe and winter when the cold is severe. As described above, the growth diagnosis apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 23 can perform the diagnosis of the growth state of the vascular plant 2a only in the daytime when there is sunlight.

図24のグラフ図に示すように、日射量の少ない冬期であっても、実線で示したAE発生数と温度の相関係数CT及び破線で示したAE発生数と光の相関係数CLのそれぞれの大まかな傾向は、図10に示したものの場合と同様に表れ、略一致することが分かる。すなわち第2の実施の形態に係る生育診断方法によれば、昼間の測定だけであっても十分に実用的な処理が可能である。尚、24時間測定している第1の実施の形態の方が、昼間だけの測定の場合より精度を高められることは言うまでもない。   As shown in the graph of FIG. 24, even in winter when the amount of solar radiation is small, the correlation coefficient CT between the number of AE occurrences and temperature indicated by the solid line and the correlation coefficient CL between the number of AE occurrences indicated by the broken line and the light CL. Each rough tendency appears in the same manner as in the case shown in FIG. That is, according to the growth diagnosis method according to the second embodiment, sufficiently practical processing is possible even with only daytime measurements. Needless to say, the first embodiment in which the measurement is performed for 24 hours can improve the accuracy compared with the case of the measurement only in the daytime.

第2の実施の形態に係る生育診断装置を用いて生育診断方法を行えば、野外のビニールハウス10において、昼間は太陽光発電により外部電源を用いることなく安定して電源を供給することにより、外部電源に依存することなく自立的に稼働させ、生育診断を行うことが可能になる。第2の実施の形態に係る生育診断方法の他の効果は、第1の実施の形態の場合と同様である。   If the growth diagnosis method is performed using the growth diagnosis apparatus according to the second embodiment, in the outdoor greenhouse 10, by supplying stable power without using an external power source by solar power generation in the daytime, It becomes possible to operate independently without depending on an external power source and to perform growth diagnosis. Other effects of the growth diagnosis method according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

−−第3の実施形態−−
<維管束植物の生育診断装置>
第1及び第2の実施の形態に係る生育診断装置では、AE発生数のデータを内部情報のデータとし、AE発生数と維管束植物2aの環境因子(光、温度、湿度、根圏水分)の相関係数を用いて生育診断を行う場合を説明したが、内部情報はAE発生数だけに限定されず、更に維管束植物2aの他の内部情報が利用可能であり、測定した他の内部情報と環境因子の相関係数を算出し、算出した相関係数をAE発生数のデータと環境因子の変動データの相関係数に付加して生育診断を行うことができる。
--Third embodiment--
<Growth diagnostic equipment for vascular plants>
In the growth diagnostic apparatus according to the first and second embodiments, the AE occurrence number data is used as internal information data, and the AE occurrence number and environmental factors of the vascular plant 2a (light, temperature, humidity, rhizosphere moisture). However, the internal information is not limited to the number of AE occurrences, and other internal information of the vascular plant 2a can be used. The correlation coefficient between the information and the environmental factor is calculated, and the calculated correlation coefficient is added to the correlation coefficient between the AE occurrence number data and the fluctuation data of the environmental factor to perform growth diagnosis.

維管束植物2aのAE発生数以外の他の内部情報としては、例えば茎や幹の内部の蒸散流量(蒸散流速度)や、茎や幹の径、茎や幹や葉の硬さ(水ポテンシャル)の変化、及び茎や幹や葉の生体電位がある。   Other internal information other than the number of AE occurrences in the vascular plant 2a includes, for example, the transpiration flow rate (transpiration flow rate) inside the stem and stem, the diameter of the stem and stem, the hardness of the stem, stem and leaf (water potential) ) And biopotential of stems, stems and leaves.

蒸散流量は、例えば樹液流センサ(Sap Flow Sensor、Dynamax Inc.社製など)を用いて、加熱した茎の上下の温度差を算出して行う茎熱収支法により内部情報として測定できる。また茎や幹の径の変化は、茎や幹にひずみゲージやレーザー変位計を用いた径ゲージを取り付ければ内部情報として測定できる。また茎や幹や葉の硬さは、例えばエレクトレット素子を用いたセンサにより内部情報として測定できる。また生体電位は、茎や幹や葉に電極を取り付けて、内部情報として電位を測定すればよい。   The transpiration flow rate can be measured as internal information by a stem heat balance method, for example, using a sap flow sensor (Sap Flow Sensor, Dynamax Inc., etc.) to calculate the temperature difference between the top and bottom of the heated stem. Changes in the diameter of the stem or stem can be measured as internal information if a diameter gauge using a strain gauge or a laser displacement meter is attached to the stem or stem. Moreover, the hardness of a stem, a stem, or a leaf can be measured as internal information by a sensor using an electret element, for example. The biopotential may be measured as internal information by attaching an electrode to a stem, stem, or leaf.

以下の第3の実施の形態に係る生育診断装置の説明では、AE発生数を「第1の内部情報」とすると共に、維管束植物2aの内部情報として茎の硬さを選択し、この茎の硬さを「第2の内部情報」として、第1の内部情報に加えて行う生育診断方法に用いる場合を、例示的に説明する。   In the description of the growth diagnostic apparatus according to the third embodiment below, the number of AE occurrences is “first internal information”, and the hardness of the stem is selected as the internal information of the vascular plant 2a. The case where the hardness is used as the “second internal information” in addition to the first internal information and used in the growth diagnosis method will be described as an example.

第3の実施の形態に係る生育診断装置は、図25のブロック図に示すように、維管束植物2aの生育状態を示す第1の内部情報のデータを測定する第1の内部情報測定系(1a,1b,11a)と、維管束植物2aの生育に影響を与える環境因子の変動データを測定する環境因子測定系(12〜15,51a)と、第1の内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数を算出する演算制御装置30zと、を備える。
第3の実施の形態に係る生育診断装置は、維管束植物2aの生育状態を示す第2の内部情報のデータを測定する第2の内部情報測定系(101,11b)を更に備える。演算制御装置30zは、第1の内部情報のデータと第2の内部情報のデータの相関係数、及び、第2の内部情報のデータと環境因子の変動データの相関係数も算出する。
As shown in the block diagram of FIG. 25, the growth diagnostic apparatus according to the third embodiment is a first internal information measurement system that measures data of first internal information indicating the growth state of the vascular plant 2a ( 1a, 1b, 11a), environmental factor measurement system (12-15, 51a) for measuring fluctuation data of environmental factors affecting the growth of vascular plant 2a, first internal information data and environmental factors And an arithmetic control device 30z for calculating a correlation coefficient of the fluctuation data.
The growth diagnostic apparatus according to the third embodiment further includes a second internal information measurement system (101, 11b) that measures data of second internal information indicating the growth state of the vascular plant 2a. The arithmetic and control unit 30z also calculates the correlation coefficient between the first internal information data and the second internal information data, and the correlation coefficient between the second internal information data and the environmental factor variation data.

維管束植物2aの軸部には、第1の内部情報測定用センサとして、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bが取り付けられ、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bには内部情報測定装置11が接続されている。   A first AE sensor 1a and a second AE sensor 1b are attached to the shaft portion of the vascular plant 2a as first internal information measuring sensors, and an internal information measuring device 11 is attached to the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b. It is connected.

また第3の実施の形態に係る生育診断装置は、日射計12、温度計13、湿度計14及び土壌水分センサ15のそれぞれと演算制御装置30zの間に介在するように設けられた環境因子測定制御ユニット51aを備える。第3の実施の形態に係る生育診断装置は、内部情報測定装置11及び環境因子測定制御ユニット51aに、電源モジュール62を介して接続された太陽電池61(ソーラーセル)を備える。   Moreover, the growth diagnostic apparatus according to the third embodiment is an environmental factor measurement provided so as to be interposed between each of the solar radiation meter 12, the thermometer 13, the hygrometer 14, and the soil moisture sensor 15 and the arithmetic control device 30z. A control unit 51a is provided. The growth diagnostic apparatus according to the third embodiment includes a solar cell 61 (solar cell) connected to the internal information measuring device 11 and the environmental factor measurement control unit 51a via a power supply module 62.

第3の実施の形態に係る生育診断装置は、第2の内部情報測定系(101,11b)及び演算制御装置30z以外の構造については、第1及び第2の実施の形態におけるそれぞれ同名の部材と等価であるため、これらについては以下、重複説明を省略し、主に第2の内部情報測定系(101,11b)及び演算制御装置30zに関して説明する。   The growth diagnostic apparatus according to the third embodiment has the same members in the first and second embodiments except for the second internal information measurement system (101, 11b) and the arithmetic control unit 30z. Since these are equivalent to each other, redundant description thereof will be omitted, and the second internal information measurement system (101, 11b) and the arithmetic control device 30z will be mainly described below.

第2の内部情報測定系(101,11b)を構成する硬さ測定センサ101は、維管束植物2aの茎に取り付けられ、第2の内部情報測定用センサとして、維管束植物2aの第2の内部情報としての硬さ(水ポテンシャル)の変動データを測定する。硬さ測定センサ101には、第2の内部情報測定系(101,11b)を構成する第2の内部情報測定装置11bが接続され、硬さ測定センサ101から硬さの測定データが入力される。   The hardness measurement sensor 101 constituting the second internal information measurement system (101, 11b) is attached to the stem of the vascular plant 2a, and the second internal information measurement sensor is a second sensor of the vascular plant 2a. Measure fluctuation data of hardness (water potential) as internal information. The hardness measurement sensor 101 is connected to the second internal information measurement device 11b constituting the second internal information measurement system (101, 11b), and hardness measurement data is input from the hardness measurement sensor 101. .

演算制御装置30zは、図26のブロック図に示すように、相関係数を算出するために必要な、一定の時間幅におけるAEの発生数のデータ列を作成するAEデータ列作成部301を有する。また演算制御装置30zは、相関係数を算出するために必要な、一定の時間幅における、日射量のデータ列を作成する日射量データ列作成部302、温度のデータ列を作成する温度データ列作成部303、湿度のデータ列を作成する湿度データ列作成部304及び土壌水分のデータ列を作成する土壌水分データ列作成部305を有する。   As shown in the block diagram of FIG. 26, the arithmetic and control unit 30z includes an AE data sequence creation unit 301 that creates a data sequence of the number of AE occurrences in a certain time width necessary for calculating the correlation coefficient. . The arithmetic and control unit 30z also includes a solar radiation data string creation unit 302 that creates a solar radiation data string in a certain time width necessary for calculating a correlation coefficient, and a temperature data string that creates a temperature data string. It has a creation unit 303, a humidity data sequence creation unit 304 that creates a humidity data sequence, and a soil moisture data sequence creation unit 305 that creates a soil moisture data sequence.

また演算制御装置30zは、一定の時間幅における第2の内部情報としての茎の硬さのデータ列を作成する硬さデータ列作成部306を有する。また演算制御装置30zは、一定の時間幅における第1の内部情報としてのAE発生数と、日射量、温度、湿度及び土壌水分のそれぞれとの第1の相関係数と、一定の時間幅における第2の内部情報としての茎の硬さとそれぞれの環境因子との第2の相関係数と、を算出する相関係数算出部307を有する。また演算制御装置30zは、算出された第1及び第2の相関係数のそれぞれが一定の閾値以上であるか否かを判定する相関係数判定部308を有する。   The arithmetic and control unit 30z includes a hardness data string creating unit 306 that creates a stem hardness data string as second internal information in a certain time width. The arithmetic and control unit 30z also includes the number of AE occurrences as the first internal information in a certain time width, the first correlation coefficient with each of the amount of solar radiation, temperature, humidity, and soil moisture, and the certain time width. It has a correlation coefficient calculation unit 307 that calculates stem hardness as the second internal information and a second correlation coefficient between each environmental factor. The arithmetic control device 30z includes a correlation coefficient determination unit 308 that determines whether each of the calculated first and second correlation coefficients is equal to or greater than a certain threshold value.

更に演算制御装置30zが、図27の模式図に示すように、一定の時間幅における第1の内部情報であるAE発生数と第2の内部情報である茎の硬さとの第3の相関係数を算出するように構成してもよい。また相関係数判定部308が、第3の相関係数が一定の閾値以上であるか否かを判定するように構成してもよい。   Further, as shown in the schematic diagram of FIG. 27, the arithmetic control device 30z has a third phase relationship between the number of AE occurrences as the first internal information and the stem hardness as the second internal information in a certain time width. You may comprise so that a number may be calculated. The correlation coefficient determination unit 308 may be configured to determine whether or not the third correlation coefficient is equal to or greater than a certain threshold value.

硬さ測定センサ101は、茎部の水ポテンシャル変動に伴う茎の硬さの変化を第2の内部情報として測定し、演算制御装置30zに入力する。尚、相関係数の算出に用いる第2の内部情報である茎の硬さデータとしては、茎の硬さの変化量を使用できるが、茎の硬さの変化量は水ポテンシャルの変化量に対応しており、茎の硬さの測定値が増大すれば水ポテンシャルは低下していることを意味する。硬さ測定センサとしては、図28の断面図に例示したような硬さ測定センサ(デュアルエレクトレットセンサ)101が用いられる。   The hardness measurement sensor 101 measures the change in stem hardness accompanying the fluctuation of the water potential of the stem as second internal information and inputs it to the arithmetic control device 30z. As the stem hardness data, which is the second internal information used for calculating the correlation coefficient, the amount of change in stem hardness can be used, but the amount of change in stem hardness is the amount of change in water potential. Correspondingly, an increase in measured stem hardness means that the water potential has decreased. As the hardness measurement sensor, a hardness measurement sensor (dual electret sensor) 101 as illustrated in the cross-sectional view of FIG. 28 is used.

図28において、第1振動板(126a,125a)と第1エレクトレット層123aと第1背面電極122aとで受信用素子101aを構成し、第2振動板(126b,125b)と第2エレクトレット層123bと第2背面電極122bとで送信用素子101bを構成している。図28に示したデュアルエレクトレットセンサ101により、送信時の送信用素子101bの振動を受信用素子101aを用いて知ることができる。   In FIG. 28, the first diaphragm (126a, 125a), the first electret layer 123a, and the first back electrode 122a constitute a receiving element 101a, and the second diaphragm (126b, 125b) and the second electret layer 123b. The second back electrode 122b constitutes the transmitting element 101b. With the dual electret sensor 101 shown in FIG. 28, the vibration of the transmitting element 101b at the time of transmission can be known using the receiving element 101a.

尚、図28に示したデュアルエレクトレットセンサ101において、第1振動板(126a,125a)は、第1振動電極126aと第1振動電極126aの下面(第2主面)に第1主面を接した第1振動板絶縁層125aを備え、第2振動板(126b,125b)は、第2振動電極26bと第2振動電極26bの下面(第2主面)に第1主面を接した第2振動板絶縁層25bを備える。図28に示したデュアルエレクトレットセンサを用いれば、硬さ測定センサをフレキシブルな構造として、植物の茎や葉の形状にあわせて変形させながら水ポテンシャルを測定することができる。   In the dual electret sensor 101 shown in FIG. 28, the first diaphragm (126a, 125a) is in contact with the first vibration electrode 126a and the lower surface (second main surface) of the first vibration electrode 126a. The second diaphragm (126b, 125b) includes a second diaphragm electrode 126b and a bottom surface (second principal surface) of the second diaphragm electrode 26b in contact with the first principal surface. Two diaphragm insulating layers 25b are provided. If the dual electret sensor shown in FIG. 28 is used, the water potential can be measured while deforming the hardness measurement sensor in accordance with the shape of the stem or leaf of the plant with a flexible structure.

例えば、図28に示した第1振動電極126aと、第1振動電極126aの下面に設けられた第1振動板絶縁層125aと、第1振動板絶縁層125aに対向した第1エレクトレット層123aと、第1エレクトレット層123aの上面に形成された複数の第1スペーサと、第1エレクトレット層123aの下面に接合された第1背面電極122aとを用いて、図29(a)に示すように、フレキシブルなフィルム状エレクトレットセンサを用意する。更に、このフィルム状エレクトレットセンサの第1背面電極122aの一部に第1背面電極側引出電極GNDを設け、第1振動電極126a側の一部に第1振動電極側引出電極O2を設けた上で、図29(b)に示すように、第1の折り曲げ線A−A´を介して折り畳んで接着し、図30(a)に示すように、受信子をなす第1のフィルム状エレクトレットセンサ101aを形成する。   For example, the first vibrating electrode 126a shown in FIG. 28, the first diaphragm insulating layer 125a provided on the lower surface of the first vibrating electrode 126a, the first electret layer 123a facing the first diaphragm insulating layer 125a, 29 (a) using a plurality of first spacers formed on the upper surface of the first electret layer 123a and the first back electrode 122a bonded to the lower surface of the first electret layer 123a, A flexible film electret sensor is prepared. Furthermore, the first back electrode side extraction electrode GND is provided on a part of the first back electrode 122a of the film electret sensor, and the first vibration electrode side extraction electrode O2 is provided on a part of the first vibration electrode 126a side. Thus, as shown in FIG. 29 (b), the first film electret sensor forming a receiver as shown in FIG. 30 (a) is folded and bonded via the first fold line A-A '. 101a is formed.

また同様に、図30(b)に示すように、送信子をなす第2のフィルム状エレクトレットセンサ101bを形成し、図30(c)に示すように、第1のフィルム状エレクトレットセンサ101aと第2のフィルム状エレクトレットセンサ101bを貼り合わせれば、維管束植物2aに貼り付け可能なフレキシブルなデュアルエレクトレットセンサ101が完成する。デュアルエレクトレットセンサ101の第1のフィルム状エレクトレットセンサ101aと第2のフィルム状エレクトレットセンサ101bは、図30(d)に示すように、層間接着層120により接着されている。   Similarly, as shown in FIG. 30 (b), a second film-like electret sensor 101b that forms a transmitter is formed, and as shown in FIG. 30 (c), the first film-like electret sensor 101a and the first film-like electret sensor 101a are formed. If two film-like electret sensors 101b are bonded together, a flexible dual electret sensor 101 that can be bonded to the vascular plant 2a is completed. The first film-like electret sensor 101a and the second film-like electret sensor 101b of the dual electret sensor 101 are bonded together by an interlayer adhesive layer 120 as shown in FIG.

そして、図30に示したデュアルエレクトレットセンサ101を、ミニトマト等の維管束植物2aの茎や葉の形状にあわせて変形させながら押し付けて、水ポテンシャルを測定することができる。更に、図31に示すように被測定試料2tの植物の茎等にデュアルエレクトレットセンサ101を押し付けた後、その上からプラスチックフィルム等の保護膜135を押しつけても良い。   The water potential can be measured by pressing the dual electret sensor 101 shown in FIG. 30 while deforming it according to the shape of the stem or leaf of the vascular plant 2a such as cherry tomato. Furthermore, as shown in FIG. 31, after the dual electret sensor 101 is pressed against a plant stem or the like of the sample 2t to be measured, a protective film 135 such as a plastic film may be pressed thereon.

図28に示したようなフレキシブルなデュアルエレクトレットセンサ101によれば、デュアルエレクトレットセンサ101を構成する片方のフィルム状エレクトレットセンサを送信用素子101bとして、デュロメータ硬さ100以下の軟質材料からなる被測定試料2tに振動を送信し、もう片方のフィルム状エレクトレットセンサを受信用素子101aとして被測定試料2tからの振動を受信して、送受信波形を測定すれば,送受信波形のピーク強度と重心周波数を用いて、軟質材料からなる被測定試料2tの硬さと押付圧力を測定することが可能である。ピーク強度は、被測定試料2tを構成している軟質材料の重心周波数と送受信波形の高速フーリエ変換(FFT)スペクトルの、第1ピークの大きさである。   According to the flexible dual electret sensor 101 as shown in FIG. 28, a measured sample made of a soft material having a durometer hardness of 100 or less, with one film-like electret sensor constituting the dual electret sensor 101 as a transmitting element 101b. If the vibration is transmitted to 2t, and the other film-like electret sensor is used as the receiving element 101a to receive the vibration from the sample 2t to be measured and the transmitted / received waveform is measured, the peak intensity and the center-of-gravity frequency of the transmitted / received waveform are used. It is possible to measure the hardness and pressing pressure of the sample to be measured 2t made of a soft material. The peak intensity is the size of the first peak of the centroid frequency of the soft material constituting the sample 2t to be measured and the fast Fourier transform (FFT) spectrum of the transmitted / received waveform.

ピーク強度Vpと重心周波数fwの間には、下記の式(2)の関係がある。
c=fw(Vp) …(2)
また重心周波数fwは、iを1からnまでの正の整数とすると、下記の式(3)で定義される。
fw=Σ(I(i)×f(i))/ΣI(i) …(3)
Between the peak intensity Vp and the center-of-gravity frequency fw, there is a relationship of the following formula (2).
c = fw (Vp) a (2)
The center-of-gravity frequency fw is defined by the following equation (3), where i is a positive integer from 1 to n.
fw = Σ (I (i) × f (i)) / ΣI (i) (3)

そして、式(2)中の係数aの値が定まれば、被測定試料2tのデュロメータ硬さ(タイプA)は一定の硬さ範囲内で、係数cと比例関係を有するので、第2の内部情報としてデュロメータ硬さを算出することが可能にある。   If the value of the coefficient a in the equation (2) is determined, the durometer hardness (type A) of the sample 2t to be measured has a proportional relationship with the coefficient c within a certain hardness range. It is possible to calculate durometer hardness as internal information.

(実験例)
次に、被測定試料2tをミニトマトである維管束植物2aとし、このミニトマトの茎に、図28に示したデュアルエレクトレットセンサ101を貼り付けて、第2の内部情報としての茎の硬さ(水ポテンシャル)を測定した際の、送受信波形を解析した実験例を説明する。
(Experimental example)
Next, the sample 2t to be measured is a vascular plant 2a which is a cherry tomato, and the dual electret sensor 101 shown in FIG. 28 is pasted on the stem of the cherry tomato, and the hardness of the stem as second internal information. An experimental example in which a transmitted / received waveform is analyzed when (water potential) is measured will be described.

実験例では、不織布ポット3aに定植して、恒温室の中で栽培した1株のミニトマトを選定し、このミニトマトにデュアルエレクトレットセンサ101を貼り付けた。デュアルエレクトレットセンサ101は、図25に例示したように、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bより下側の根元近くの茎部に、クリップで茎部に挟み込むように固定して設置した。   In the experimental example, a single cherry tomato planted in a non-woven pot 3a and cultivated in a thermostatic chamber was selected, and the dual electret sensor 101 was attached to the cherry tomato. As illustrated in FIG. 25, the dual electret sensor 101 is fixedly installed on a stem near the root below the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b so as to be sandwiched between the stems by a clip.

ミニトマトに対しては、照明を1日に12時間点灯して照射することで栽培における昼間の状態を形成すると共に、点灯と点灯の間隔を12時間設けて夜間の状態を形成した。尚、このように太陽の光だけでなく、人工的に形成した光であっても、本発明では光の環境因子として用いることができる。また栽培期間中、養液のミストを450秒毎に定期的に、ミニトマトの根に噴霧した。   For cherry tomatoes, lighting was applied for 12 hours a day to form a daytime state in cultivation, and a lighting and lighting interval was provided for 12 hours to form a nighttime state. In addition, not only sunlight but also artificially formed light can be used as an environmental factor of light in the present invention. Moreover, during the cultivation period, the mist of the nutrient solution was sprayed regularly on the roots of cherry tomatoes every 450 seconds.

そして、デュアルエレクトレットセンサ101の送信子に、約20Vのステップ電圧を10分間隔で入力して、その際の受信子からの信号を取得した。そして得られた送受信波形を解析した結果、送受信波形の、ミニトマトを構成している軟質材料のピーク強度Vp及び重心周波数fwを、図32に示すように、算出した。   Then, a step voltage of about 20 V was input to the transmitter of the dual electret sensor 101 at intervals of 10 minutes, and a signal from the receiver at that time was acquired. As a result of analyzing the obtained transmission / reception waveform, the peak intensity Vp and the center-of-gravity frequency fw of the soft material constituting the cherry tomato were calculated as shown in FIG.

図32中の菱形のデータ点の軌跡で示すように、昼間は夜間と比較して、ピーク強度Vpが大きい傾向が認められる。また図32中の三角形のデータ点の軌跡で示すように、昼間は夜間と比較して、重心周波数fwが小さい傾向が認められる。そして係数aを0.14として、式(2)から算出した係数c及び1時間毎のAE発生数NAEの挙動を図33のグラフ図に示す。図33中の正円のデータ点の軌跡で示すように、係数cは昼間に低下し、夜間に増加して回復していることが分かる。係数cは、硬さに対して負の相関があるため、図33は、昼間に茎部の硬さが増加し、夜間に減少していることを示している。   As shown by the loci of the diamond-shaped data points in FIG. 32, the peak intensity Vp tends to be larger in the daytime than in the nighttime. Further, as shown by the locus of triangular data points in FIG. 32, it is recognized that the center-of-gravity frequency fw tends to be smaller in the daytime than in the nighttime. Then, assuming that the coefficient a is 0.14, the behavior of the coefficient c calculated from the equation (2) and the AE occurrence number NAE per hour is shown in the graph of FIG. As shown by the locus of the data points of the perfect circle in FIG. 33, it can be seen that the coefficient c decreases in the daytime and increases and recovers at nighttime. Since the coefficient c has a negative correlation with the hardness, FIG. 33 shows that the hardness of the stalk increases during the day and decreases at night.

すなわち昼間の水ポテンシャルの減少及び夜間の水ポテンシャルの増加の変動が、第2の内部情報である茎部の硬さの挙動に反映されている。そして係数cの挙動は、水ポテンシャルの変動と相対的に一致している。一方、第1の内部情報であるAE発生数NAEは、図33中の正方形のデータ点の軌跡で示すように、昼間に増加し、夜間に減少することが分かる。   That is, the fluctuation of the decrease in daytime water potential and the increase in nighttime water potential is reflected in the behavior of stem hardness, which is the second internal information. The behavior of the coefficient c is relatively consistent with the fluctuation of the water potential. On the other hand, as shown by the locus of square data points in FIG. 33, the AE occurrence number NAE as the first internal information increases during the day and decreases at night.

このように係数cを用いることで、第1の内部情報としてのAE発生数の測定と同時に、第2の内部情報である維管束植物2aの硬さを測定可能であるので、図27に示したように、第1の内部情報と第2の内部情報の第3の相関係数を求めることができる。本実験例のようにデュアルエレクトレットセンサを、維管束植物2aの茎部に取り付けるだけで、水ポテンシャルを間接的な内部情報として測定することが簡単になる。そして第1〜第3の相関係数を算出し、維管束植物2aの生育状態の診断に用いることが可能となる。   By using the coefficient c in this way, the hardness of the vascular plant 2a as the second internal information can be measured simultaneously with the measurement of the number of AE occurrences as the first internal information. As described above, the third correlation coefficient between the first internal information and the second internal information can be obtained. Just by attaching a dual electret sensor to the stem portion of the vascular plant 2a as in this experimental example, it becomes easy to measure the water potential as indirect internal information. Then, the first to third correlation coefficients can be calculated and used for diagnosis of the growth state of the vascular plant 2a.

<維管束植物の生育診断方法>
次に、第3の実施の形態に係る生育診断方法を説明する。まず図34のフローチャートのステップS21において、演算制御装置30zは第1の内部情報測定装置11aを介して、第1の内部情報としてキャビテーションに起因したAEだけを選別して、図3のステップS1と同様に、選別したAEの発生数のデータを測定する。
<Diagnosis method for growth of vascular plants>
Next, a growth diagnosis method according to the third embodiment will be described. First, in step S21 of the flowchart of FIG. 34, the arithmetic and control unit 30z selects only AE caused by cavitation as the first internal information via the first internal information measuring device 11a, and the step S1 of FIG. Similarly, data on the number of occurrences of the selected AE is measured.

次にステップS22において、演算制御装置30zは環境因子の変動データを、図3のステップS2と同様に、測定する。すなわち演算制御装置30zには日射計12が測定する日射量を、温度計13が測定する温度を、また湿度計14が測定する湿度を、また土壌水分センサ15が測定する土壌水分の少なくともいずれかが経時的に入力され、演算制御装置30zは、入力された日射量データ、温度データ、湿度データ及び土壌水分データの少なくともいずれかをデータ記憶装置42に蓄積する。ステップS22の環境因子(光、温度、湿度、根圏水分)の測定処理は、ステップS21の第1の内部情報の測定処理と同時に行われる。   Next, in step S22, the arithmetic and control unit 30z measures environmental factor variation data in the same manner as in step S2 of FIG. That is, the arithmetic and control unit 30z includes at least one of the amount of solar radiation measured by the pyranometer 12, the temperature measured by the thermometer 13, the humidity measured by the hygrometer 14, and the soil moisture measured by the soil moisture sensor 15. Is input over time, and the arithmetic and control unit 30z accumulates at least one of the input solar radiation amount data, temperature data, humidity data, and soil moisture data in the data storage device 42. The measurement process of the environmental factors (light, temperature, humidity, rhizosphere moisture) in step S22 is performed simultaneously with the first internal information measurement process in step S21.

次にステップS23において、演算制御装置30zは、硬さ測定センサを介して、第2の内部情報である茎の硬さのデータを測定する。ステップS21の第1の内部情報の測定処理、ステップS22の環境因子の測定タイミングとステップS23の第2の内部情報の測定タイミングは、互いに重複する時系列となるように行われる。   Next, in step S23, the arithmetic and control unit 30z measures stem hardness data, which is second internal information, via the hardness measurement sensor. The measurement process of the first internal information in step S21, the measurement timing of the environmental factor in step S22, and the measurement timing of the second internal information in step S23 are performed so that they overlap each other in time series.

次にステップS24において、演算制御装置30zのAEデータ列作成部301は、データ記憶装置42に蓄積された第1の内部情報の検出時刻又は一定のサンプリング間隔s毎の第1の内部情報の発生数を用いて、図3のステップS3と同様に、第1の内部情報のデータ集団を作成する。そしてAEデータ列作成部301は、第1の内部情報のデータ集団を用いて、第1及び第3の相関係数を算出するためのデータ列を作成する。   Next, in step S24, the AE data string creation unit 301 of the arithmetic and control unit 30z generates the first internal information at the detection time of the first internal information stored in the data storage device 42 or at a certain sampling interval s. Using the number, a data group of the first internal information is created as in step S3 of FIG. The AE data string creation unit 301 creates a data string for calculating the first and third correlation coefficients using the data group of the first internal information.

次にステップS25において、演算制御装置30zの日射量データ列作成部302は、図3のステップS4と同様に、データ記憶装置42に蓄積された環境因子(光、温度、湿度、根圏水分)の少なくともいずれかの変動データを用いて、それぞれのデータ集団を作成する。そして日射量データ列作成部302は、作成したデータ集団を用いて、第1及び第2の相関係数を算出するためのデータ列を作成する。   Next, in step S25, the solar radiation amount data string creation unit 302 of the arithmetic and control unit 30z, as in step S4 of FIG. 3, environmental factors (light, temperature, humidity, rhizosphere moisture) accumulated in the data storage device 42. Each data group is created using at least one of the fluctuation data. Then, the solar radiation amount data string creation unit 302 creates a data string for calculating the first and second correlation coefficients using the created data group.

次にステップS26において、演算制御装置30zの硬さデータ列作成部306は、データ記憶装置42に蓄積された第2の内部情報である茎の硬さデータを用いて、茎の硬さのデータ集団を作成する。そして硬さデータ列作成部306は、茎の硬さのデータ集団を用いて、第2及び第3の相関係数を算出するためのデータ列を作成する。   Next, in step S26, the hardness data string creation unit 306 of the arithmetic and control unit 30z uses the stem hardness data, which is the second internal information stored in the data storage device 42, to obtain the stem hardness data. Create a group. Then, the hardness data string creating unit 306 creates a data string for calculating the second and third correlation coefficients using the data group of the stem hardness.

次にステップS27において、演算制御装置30zの相関係数算出部307は、第1の内部情報のデータ列と環境因子のデータ列を用いて、一定の時間幅twについて、図3のステップS5と同様に、式(1)を用いて第1の相関係数を算出する。
次にステップS28において、演算制御装置30zの相関係数算出部307は、環境因子のデータ列と第2の内部情報のデータ列を用いて、一定の時間幅twについて、式(1)を用いて第2の相関係数を算出する。
次にステップS29において、演算制御装置30zの相関係数算出部307は、第1の内部情報のデータ列と第2の内部情報のデータ列を用いて、一定の時間幅twについて、式(1)を用いて第3の相関係数を算出する。
Next, in step S27, the correlation coefficient calculation unit 307 of the arithmetic and control unit 30z uses the first internal information data string and the environmental factor data string for step S5 in FIG. Similarly, the first correlation coefficient is calculated using equation (1).
Next, in step S28, the correlation coefficient calculation unit 307 of the arithmetic and control unit 30z uses Equation (1) for a certain time width tw using the environmental factor data string and the second internal information data string. To calculate a second correlation coefficient.
Next, in step S29, the correlation coefficient calculation unit 307 of the arithmetic and control unit 30z uses the data sequence of the first internal information and the data sequence of the second internal information to calculate the expression (1 ) To calculate the third correlation coefficient.

第1の内部情報と環境因子の変動に係る第1相関係数の算出、第2の内部情報の変動と環境因子の変動に係る第2の相関係数の算出及び第1の内部情報と第2の内部情報の変動に係る第3の相関係数の算出は、いずれも同じ時間幅twで行われる。そして第1〜第3の相関係数を用いて、生育診断を行う。   Calculation of the first correlation coefficient relating to the fluctuation of the first internal information and the environmental factor, calculation of the second correlation coefficient relating to the fluctuation of the second internal information and the fluctuation of the environmental factor, and the first internal information and the first The calculation of the third correlation coefficient related to the fluctuation of the internal information 2 is performed with the same time width tw. The growth diagnosis is performed using the first to third correlation coefficients.

第3の実施の形態に係る生育診断方法によれば、第1〜第3の複数の相関係数を用いることにより、第1及び第2の実施の形態の場合より多くの情報を用いるので、維管束植物2aの生育を、より正確性を高めて診断することができる。   According to the growth diagnostic method according to the third embodiment, by using a plurality of first to third correlation coefficients, more information is used than in the case of the first and second embodiments. The growth of the vascular plant 2a can be diagnosed with higher accuracy.

また茎の硬さの測定値を水ポテンシャルに変換するためには、通常、測定値に対して校正処理が必要である。この点、第3の実施の形態においては第1〜第3の相関係数を用いるため、茎の硬さの測定値そのものの構成値は必須ではなく、測定値の変化量すなわち相対変化を測定すれば済む。そのため測定値の校正処理は必要なく、間接的な内部情報となる水ポテンシャルを用いても、処理を容易化できる。   Moreover, in order to convert the measured value of stem hardness into a water potential, calibration processing is usually required for the measured value. In this respect, since the first to third correlation coefficients are used in the third embodiment, the constituent value of the measured value of the stem hardness is not essential, and the change amount of the measured value, that is, the relative change is measured. You can do it. Therefore, the calibration process of the measured value is not necessary, and the process can be facilitated even by using the water potential as indirect internal information.

また第3の実施の形態に係る生育診断方法では、間接的な内部情報となる茎内部の水ポテンシャルと第1の内部情報の応答状態が数値化されるため、特に灌水制御において、維管束植物2aの水分状態に関するより詳細な情報を得て、生育診断に用いることができる。第3の実施の形態に係る生育診断方法の他の効果については、第1及び第2の実施の形態の場合と同様である。
また、第1の実施の形態の場合と同様に、第3の実施の形態に係る生育診断方法を用いて生育補助処理を行えば、第1〜第3の複数の相関係数を用いて、より正確な栽培制御を行うことが可能になる。
Moreover, in the growth diagnostic method according to the third embodiment, the water potential inside the stem, which is indirect internal information, and the response state of the first internal information are quantified. More detailed information on the moisture status of 2a can be obtained and used for growth diagnosis. Other effects of the growth diagnosis method according to the third embodiment are the same as those in the first and second embodiments.
Similarly to the case of the first embodiment, if the growth assisting process is performed using the growth diagnosis method according to the third embodiment, using the first to third correlation coefficients, More accurate cultivation control can be performed.

−−その他の実施の形態−−
本発明は上記のとおり第1〜第3の実施の形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。
-Other embodiments-
Although the present invention has been described with the first to third embodiments as described above, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, it should be understood that various alternative embodiments, examples, and operational techniques will become apparent to those skilled in the art.

例えば、図35の模式図に示すように、太陽電池61a及び電源モジュール62をデータ測定装置7cが内蔵するように構成してもよい。或いはポータブルなデータ測定装置及び作業制御装置を個別に構成することなく、図36のように、維管束植物2aの内部情報及び環境因子の変動データを演算制御装置30に有線によって直接送信するように、生育診断装置を構成することもできる。   For example, as shown in the schematic diagram of FIG. 35, the solar battery 61 a and the power supply module 62 may be built in the data measuring device 7 c. Alternatively, the internal information of the vascular plant 2a and the fluctuation data of the environmental factors may be directly transmitted to the arithmetic and control unit 30 by wire without individually configuring the portable data measuring device and the work control device as shown in FIG. A growth diagnostic apparatus can also be configured.

一方、図37のブロック図によって模式的に示すように、一定の目的のためには、内部情報測定装置11と環境因子測定制御ユニット51b,51cとを互いに独立させたセットで構成し、それぞれに、一時記憶装置71a〜71c及び無線ユニット73a〜73cを接続させる構成も可能である。図37中では、第1AEセンサ1a及び第2AEセンサ1bからの内部情報としてのAE発生数が入力される内部情報測定装置11と、温度計13、湿度計14及び土壌水分センサ15からの変動データが入力される環境因子測定制御ユニット51bと、日射計12からの変動データが入力される環境因子測定制御ユニット51cとが、空間的に分離して配置された状態が例示されている。すなわちデータ測定装置7aの形で一体的に構成されることなく、個別に設けられたセットを構成している。   On the other hand, as schematically shown by the block diagram of FIG. 37, for a certain purpose, the internal information measuring device 11 and the environmental factor measurement control units 51b and 51c are configured as independent sets from each other. A configuration in which the temporary storage devices 71a to 71c and the wireless units 73a to 73c are connected is also possible. In FIG. 37, the internal information measuring device 11 to which the number of AE occurrences as internal information from the first AE sensor 1a and the second AE sensor 1b is input, and fluctuation data from the thermometer 13, the hygrometer 14, and the soil moisture sensor 15. The environmental factor measurement control unit 51b to which is input and the environmental factor measurement control unit 51c to which variation data from the pyranometer 12 is input are illustrated as being spatially separated. That is, the set is provided individually without being configured integrally with the data measuring device 7a.

内部情報測定装置11に入力された内部情報としてのAE発生数のデータは、一時記憶装置71aに記憶されると共に、無線ユニット73aは一時記憶装置71aに記憶されたデータを、アンテナ83aを介して無線LANで演算制御装置30に送信する。また環境因子測定制御ユニット51bに入力された環境因子の変動データは、一時記憶装置71bに記憶されると共に、無線ユニット73bは一時記憶装置71bに記憶されたデータを、アンテナ83bを介して無線LANで演算制御装置30に送信する。また環境因子測定制御ユニット51cに入力された環境因子の変動データは、一時記憶装置71cに記憶されると共に、無線ユニット73cは一時記憶装置71cに記憶されたデータを、アンテナ83cを介して無線LANで演算制御装置30に送信する。   The data on the number of AE occurrences as internal information input to the internal information measuring device 11 is stored in the temporary storage device 71a, and the wireless unit 73a transmits the data stored in the temporary storage device 71a via the antenna 83a. It transmits to the arithmetic and control unit 30 by wireless LAN. The environmental factor fluctuation data input to the environmental factor measurement control unit 51b is stored in the temporary storage device 71b, and the wireless unit 73b transmits the data stored in the temporary storage device 71b to the wireless LAN via the antenna 83b. To the arithmetic and control unit 30. The environmental factor fluctuation data input to the environmental factor measurement control unit 51c is stored in the temporary storage device 71c, and the wireless unit 73c converts the data stored in the temporary storage device 71c to the wireless LAN via the antenna 83c. To the arithmetic and control unit 30.

図37に例示した構成のように内部情報測定装置11及び環境因子測定制御ユニット51b,51cを個別に設ける場合には、一般的に販売されている既存の商用の測定装置を組み合わせて用いることが可能となり、生育診断装置の製造コストを削減することができる。   When the internal information measurement device 11 and the environmental factor measurement control units 51b and 51c are individually provided as in the configuration illustrated in FIG. 37, it is possible to use a combination of existing commercially available measurement devices. It becomes possible, and the manufacturing cost of the growth diagnostic apparatus can be reduced.

既に説明した図1、図23、図25、図35、図36中では、紙面の都合上、いずれも環境因子測定制御ユニット51aは1台の場合を例示的に示した。しかし、図37中の2台の環境因子測定制御ユニット51b,51cで例示したように、環境因子測定制御ユニットは1台に限らず、複数のサンプリング植物を選択した場合は、複数のサンプリング植物の近傍に複数台設置することができる。例えば4個の環境因子を用いる場合、それぞれに応じて4台の環境因子測定制御ユニットのセットを、1個のサンプリング植物の近傍に設けることも可能である。   In FIG. 1, FIG. 23, FIG. 25, FIG. 35, and FIG. 36 that have already been described, the case where there is only one environmental factor measurement control unit 51a is shown as an example for the sake of space. However, as exemplified by the two environmental factor measurement control units 51b and 51c in FIG. 37, the environmental factor measurement control unit is not limited to one. When a plurality of sampling plants are selected, a plurality of sampling plants are selected. Multiple units can be installed in the vicinity. For example, when four environmental factors are used, a set of four environmental factor measurement control units can be provided in the vicinity of one sampling plant.

第1の実施の形態で既に述べたように、同じビニールハウス10等の施設内であっても、場所により環境因子の値は大きく異なる場合があるため、ある特定の地点における環境因子の測定値を用いて相関係数を算出しても、その地点から離れた別の場所で栽培される維管束植物2aの生育状態を適切に診断できないおそれがある。そのため図37に例示した構成においても、複数台の環境因子測定制御ユニット51b,51cから成るセットを複数用意して、これらの複数のセットを選択したサンプリング植物となる維管束植物2aの周辺で適切な位置に個別にそれぞれ設けることにより、維管束植物2aの生育診断をより適切に行うことができる。   As already described in the first embodiment, even in the same facility such as the greenhouse 10, the value of the environmental factor may vary greatly depending on the location. Therefore, the measured value of the environmental factor at a specific point. Even if the correlation coefficient is calculated using, the growth state of the vascular plant 2a cultivated in another place away from the point may not be properly diagnosed. Therefore, also in the configuration illustrated in FIG. 37, a plurality of sets including a plurality of environmental factor measurement control units 51b and 51c are prepared, and appropriate in the vicinity of the vascular plant 2a serving as a sampling plant from which the plurality of sets are selected. By providing each of the vascular plants 2a individually, the growth diagnosis of the vascular plant 2a can be performed more appropriately.

特に、第1の実施の形態で既に述べたのと同様に、維管束植物2aの生育診断を適格に行う観点から、環境因子測定用センサ(12〜15)のそれぞれは、内部情報測定用センサ(1a,1b)が取り付けられるサンプリング植物の周辺の近傍の適切な位置に、セットを構成する互いに独立したグループとして配置されることが望ましい。図1〜図37中では、図示できるスペースに限界があるため、環境因子測定用センサ(12〜15)及びそれぞれ対応する環境因子測定制御ユニット51a,51b,51cの位置は、便宜上、模式的にビニールハウス10の外壁やビニールハウス10の外部等の位置にあり、集中管理しているかのように示されている。しかし、特に環境因子測定用センサ(12〜15)をなす日射計12、温度計13、湿度計14及び土壌水分センサ15は、ビニールハウス10の内部のサンプリング植物となる維管束植物2aの近傍、例えば、維管束植物2aが接触しない範囲で可能な限り近接した位置等に、複数のグループに分けた複数のセットで配置され、分散した情報を提供できるように構成することが実用上好ましいのは、既に述べたとおりである。   In particular, in the same manner as already described in the first embodiment, each of the environmental factor measuring sensors (12 to 15) is an internal information measuring sensor from the viewpoint of appropriately performing the growth diagnosis of the vascular plant 2a. It is desirable to arrange them as independent groups constituting the set at appropriate positions near the periphery of the sampling plant to which (1a, 1b) is attached. In FIG. 1 to FIG. 37, the space that can be illustrated is limited, and therefore the positions of the environmental factor measurement sensors (12 to 15) and the corresponding environmental factor measurement control units 51a, 51b, and 51c are schematically illustrated for convenience. It is located on the outer wall of the greenhouse 10, the outside of the greenhouse 10, etc., and is shown as if it is centrally managed. However, the solar radiation meter 12, the thermometer 13, the hygrometer 14, and the soil moisture sensor 15 that form the environmental factor measurement sensors (12 to 15) are particularly close to the vascular plant 2 a that is a sampling plant inside the greenhouse 10, For example, it is practically preferable that the vascular plant 2a is arranged in a plurality of sets divided into a plurality of groups at positions as close as possible within a range where the vascular plant 2a is not in contact with each other and can provide distributed information. As already mentioned.

また第1〜第3の実施の形態では、維管束植物2aの外部の環境因子として、温度、湿度、日照、土壌水分のすべてについて、第1又は第2の内部情報に対する相関係数を算出して生育診断を行ってもよい。しかし複数の環境因子についての相関係数をすべて算出することは必須ではなく、少なくとも1個以上の環境因子を用いれば、本発明を構成できる。尚、用いられる環境因子の数が多いほど、得られる相関係数も多くなり、より多くの情報を用いて、生育診断方法及び生育補助処理の正確性を高めることができるため、多くの環境因子を用いて相関係数を算出することが好ましい。   In the first to third embodiments, as the external environmental factors of the vascular plant 2a, the correlation coefficient for the first or second internal information is calculated for all of temperature, humidity, sunshine, and soil moisture. Diagnosis of growth may be performed. However, it is not essential to calculate all the correlation coefficients for a plurality of environmental factors, and the present invention can be configured by using at least one environmental factor. As the number of environmental factors used increases, the correlation coefficient obtained increases, and more information can be used to improve the accuracy of the growth diagnosis method and the growth assistance treatment. It is preferable to calculate the correlation coefficient using

また第1〜第3の実施の形態ではコンピュータシステムである生育診断装置が自発的に生育診断方法を実行する場合について説明したが、生育診断装置の代わりに、生育診断方法と等価な内容の処理を作業者が手作業で行うことにより生育診断方法を構成できる。また生育診断装置の場合と同様に、生育補助装置の代わりに、生育補助処理と等価な内容の処理を作業者が手作業で行えば、生育補助方法を構成できる。   In the first to third embodiments, the case where the growth diagnosis apparatus that is a computer system spontaneously executes the growth diagnosis method has been described. However, instead of the growth diagnosis apparatus, processing equivalent to the growth diagnosis method is performed. The growth diagnosis method can be configured by manually performing the above. Further, as in the case of the growth diagnosis device, instead of the growth assisting device, the growth assisting method can be configured if the worker manually performs processing equivalent to the growth assisting processing.

また第1の実施の形態に係る生育診断方法及び生育補助方法のそれぞれのステップを、演算制御装置30,30zに実行させるようなプログラムを構成することにより、生育診断プログラム及び生育補助プログラムをそれぞれ構成できる。生育診断プログラム及び生育補助プログラムを実行させるには、例えば演算制御装置30,30zが有する不図示のプログラム記憶装置に生育診断プログラム及び生育補助プログラムをそれぞれ記憶させると共に、記憶させた生育診断プログラム及び生育補助プログラムをプログラム記憶装置から適宜読みだして実行すればよい。   In addition, the growth diagnosis program and the growth assistance program are configured by configuring the programs to cause the arithmetic control devices 30 and 30z to execute the steps of the growth diagnosis method and the growth assistance method according to the first embodiment, respectively. it can. In order to execute the growth diagnosis program and the growth assistance program, for example, the growth diagnosis program and the growth assistance program are stored in a program storage device (not shown) included in the arithmetic control devices 30 and 30z, respectively. The auxiliary program may be read from the program storage device as appropriate and executed.

また本発明は、第1〜第3の実施の形態で開示した構造の一部を組み合わせて用いて構成することもできる。以上のとおり本発明は、本明細書及び図面に記載していない様々な実施の形態等を含むとともに、本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   The present invention can also be configured by combining a part of the structures disclosed in the first to third embodiments. As described above, the present invention includes various embodiments and the like that are not described in the present specification and drawings, and the technical scope of the present invention is specified by the invention according to the scope of claims reasonable from the above description. It is determined only by.

1a 第1AEセンサ
1b 第2AEセンサ
2a,2b 維管束植物(トマト)
3a,3b 不織布ポット
4 栽培ベッド
7a〜7c データ測定装置
8a 作業制御装置
10 ビニールハウス
11 内部情報測定装置
11a 第1の内部情報測定装置
11b 第2の内部情報測定装置
12 日射計
13 温度計
14 湿度計
15 土壌水分センサ
21 日射量調節装置
22 噴霧装置
23 換気装置
24 空調装置
25 灌水装置
30,30z 演算制御装置
301 AEデータ列作成部
302 日射量データ列作成部
303 温度データ列作成部
304 湿度データ列作成部
305 土壌水分データ列作成部
307 相関係数算出部
306 硬さデータ列作成部
308 相関係数判定部
32 日射量制御部
33 温度制御部
34 湿度制御部
35 土壌水分制御部
36 ポンプ
41 入力装置
42 データ記憶装置
51a,51b,51c 環境因子測定制御ユニット
61,61a 太陽電池
62 電源モジュール
71,71a,71b,71c 一時記憶装置
72 データバス
73,73a,73b,73c,74,75 無線ユニット
83,83a,83b,83c,84,85 アンテナ
101 硬さ測定センサ
1a 1st AE sensor 1b 2nd AE sensor 2a, 2b Vascular plant (tomato)
3a, 3b Nonwoven fabric pot 4 Cultivation beds 7a-7c Data measuring device 8a Work control device 10 Plastic house 11 Internal information measuring device 11a First internal information measuring device 11b Second internal information measuring device 12 Pyrometer 13 Thermometer 14 Humidity Total 15 Soil moisture sensor 21 Solar radiation amount adjustment device 22 Spraying device 23 Ventilation device 24 Air conditioning device 25 Irrigation device 30, 30z Arithmetic control device 301 AE data sequence creation unit 302 Solar radiation amount data sequence creation unit 303 Temperature data sequence creation unit 304 Humidity data Sequence creation unit 305 Soil moisture data sequence creation unit 307 Correlation coefficient calculation unit 306 Hardness data sequence creation unit 308 Correlation coefficient determination unit 32 Solar radiation amount control unit 33 Temperature control unit 34 Humidity control unit 35 Soil moisture control unit 36 Pump 41 Input device 42 Data storage device 51a, 51b, 51c Environmental factor measurement control unit 61, 61a Solar cell 62 Power supply module 71, 71a, 71b, 71c Temporary storage device 72 Data bus 73, 73a, 73b, 73c, 74, 75 Wireless unit 83, 83a, 83b, 83c, 84, 85 Antenna 101 Hardness measurement Sensor

Claims (16)

維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定するステップと、
前記内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定するステップと、
前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出するステップと、
を含み、前記相関係数の値により、前記生育状態を診断することを特徴とする生育診断方法。
Measuring internal information data indicating the growth state of vascular plants;
Measuring fluctuation data of environmental factors that influence the growth state in a time series overlapping with the timing of measuring the data of the internal information;
Calculating a correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor variation data;
And diagnosing the growth state based on the value of the correlation coefficient.
前記内部情報が前記維管束植物のキャビテーションにより発生するアコースティック・エミッションのデータ、前記維管束植物の内部の蒸散流量のデータ、前記維管束植物の軸の径のデータ、前記維管束植物の硬さのデータ及び前記維管束植物の生体電位の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の生育診断方法。   Acoustic emission data generated by cavitation of the vascular plant, transpiration flow data inside the vascular plant, axis diameter data of the vascular plant, hardness of the vascular plant The growth diagnosis method according to claim 1, wherein the growth diagnosis method is at least one of data and biopotential of the vascular plant. 前記環境因子は、光、温度、湿度及び根圏水分のうち少なくともいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の生育診断方法。   The growth diagnostic method according to claim 1 or 2, wherein the environmental factor is at least one of light, temperature, humidity, and rhizosphere moisture. 前記内部情報を測定するステップを、太陽の日照がある昼間だけに行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の生育診断方法。   The method for diagnosing growth according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of measuring the internal information is performed only in the daytime when there is solar sunshine. 維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定する内部情報測定系と、
前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定する環境因子測定系と、
前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出する演算制御装置と、
を備え、前記相関係数の値により、前記生育状態を診断することを特徴とする生育診断装置。
An internal information measurement system for measuring internal information data indicating the growth state of vascular plants,
An environmental factor measurement system for measuring variation data of environmental factors affecting the growth state;
An arithmetic and control unit for calculating a correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor variation data;
A growth diagnostic apparatus comprising: diagnosing the growth state based on the value of the correlation coefficient.
前記内部情報が前記維管束植物のキャビテーションにより発生するアコースティック・エミッションのデータ、前記維管束植物の内部の蒸散流量のデータ、前記維管束植物の軸の径のデータ、前記維管束植物の硬さのデータ及び前記維管束植物の生体電位の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項5に記載の生育診断装置。   Acoustic emission data generated by cavitation of the vascular plant, transpiration flow data inside the vascular plant, axis diameter data of the vascular plant, hardness of the vascular plant The growth diagnostic apparatus according to claim 5, wherein the growth diagnostic apparatus is at least one of data and a biopotential of the vascular plant. 前記環境因子測定系は、前記環境因子として、光、温度、湿度及び根圏水分のうち少なくとも1個の変動を測定することを特徴とする請求項5又は6に記載の生育診断装置。   The growth diagnostic apparatus according to claim 5 or 6, wherein the environmental factor measurement system measures at least one variation among light, temperature, humidity, and rhizosphere moisture as the environmental factor. コンピュータシステムの演算制御装置にデータを送信するデータ測定装置であって、
維管束植物に取り付けられた内部情報測定用センサから、前記維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得する内部情報測定装置と、
前記維管束植物の外部環境を測定する環境因子測定用センサから、前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得する環境因子測定制御ユニットと、
を備え、前記データ測定装置の出力が、前記演算制御装置に送信されることにより、前記演算制御装置が前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出し、該相関係数の値により、前記生育状態を診断することを特徴とするデータ測定装置。
A data measuring device that transmits data to an arithmetic and control unit of a computer system,
An internal information measuring device that acquires data of internal information indicating the growth state of the vascular plant from an internal information measuring sensor attached to the vascular plant;
From an environmental factor measurement sensor that measures the external environment of the vascular plant, an environmental factor measurement control unit that acquires variation data of environmental factors that affect the growth state;
And the output of the data measuring device is transmitted to the arithmetic control device, so that the arithmetic control device calculates a correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor variation data, and the correlation A data measuring apparatus for diagnosing the growth state based on a numerical value.
前記内部情報測定用センサが、前記維管束植物のキャビテーションにより発生するアコースティック・エミッションのデータ測定用センサ、前記維管束植物の内部の蒸散流量のデータ測定用センサ、前記維管束植物の軸の径のデータ測定用センサ、前記維管束植物の硬さのデータ測定用センサ及び前記維管束植物の生体電位のデータ測定用センサの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項8に記載のデータ測定装置。   The sensor for measuring internal information includes a sensor for measuring data of acoustic emission generated by cavitation of the vascular plant, a sensor for measuring data of transpiration flow rate inside the vascular plant, and a diameter of the axis of the vascular plant. 9. The data measuring device according to claim 8, wherein the data measuring device is at least one of a sensor for measuring data, a sensor for measuring data of hardness of the vascular plant, and a sensor for measuring data of biopotential of the vascular plant. . 前記環境因子測定用センサが、光、温度、湿度及び根圏水分のうち少なくとも1個の変動を測定するセンサであることを特徴とする請求項8又は9に記載のデータ測定装置。   10. The data measuring device according to claim 8, wherein the environmental factor measuring sensor is a sensor that measures at least one variation among light, temperature, humidity, and rhizosphere moisture. 前記内部情報測定用センサ及び前記環境因子測定用センサに供給される電気を発電する太陽電池を更に備え、前記生育状態の診断を、太陽の日照がある昼間だけに行うことを特徴とすることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載のデータ測定装置。   It further comprises a solar cell that generates electricity supplied to the internal information measuring sensor and the environmental factor measuring sensor, and the growth state is diagnosed only in the daytime when there is sunlight. The data measuring device according to any one of claims 8 to 10, wherein the data measuring device is characterized in that 維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得させる命令と、
前記内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得させる命令と、
前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出し、前記相関係数の値により、前記生育状態を診断する命令と、
を含む一連の命令により、コンピュータの演算制御装置に演算制御の処理を実行させることを特徴とする生育診断プログラム。
An instruction to obtain data of internal information indicating the growth state of a vascular plant;
An instruction to acquire variation data of environmental factors that influence the growth state in a time series overlapping with the timing of measuring the data of the internal information;
Calculating a correlation coefficient between the data of the internal information and the variation data of the environmental factor, and a command for diagnosing the growth state according to the value of the correlation coefficient;
A growth diagnosis program for causing a computer control device of a computer to execute processing of control by a series of instructions including:
維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定するステップと、
前記内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定するステップと、
前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出するステップと、
算出した前記相関係数の値で決まる調整量で前記環境因子の値を調節するステップと、
を含み、前記維管束植物の生育を補助することを特徴とする生育補助方法。
Measuring internal information data indicating the growth state of vascular plants;
Measuring fluctuation data of environmental factors that influence the growth state in a time series overlapping with the timing of measuring the data of the internal information;
Calculating a correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor variation data;
Adjusting the value of the environmental factor by an adjustment amount determined by the calculated value of the correlation coefficient;
A growth assistance method comprising assisting the growth of the vascular plant.
維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを測定する内部情報測定系と、
前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを測定する環境因子測定系と、
前記環境因子の値を調節する調節装置と、
前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出すると共に、前記相関係数の値で決まる調整量で前記調節装置を制御する命令を出力する演算制御装置と、
を備え、前記維管束植物の生育を補助することを特徴とする生育補助装置。
An internal information measurement system for measuring internal information data indicating the growth state of vascular plants,
An environmental factor measurement system for measuring variation data of environmental factors affecting the growth state;
An adjustment device for adjusting the value of the environmental factor;
An arithmetic control device that calculates a correlation coefficient between the internal information data and the variation data of the environmental factor, and outputs a command for controlling the adjustment device with an adjustment amount determined by the value of the correlation coefficient;
A growth assisting device characterized by assisting the growth of the vascular plant.
コンピュータシステムの演算制御装置にデータを送信するデータ測定装置であって、
維管束植物に取り付けられた内部情報測定用センサから、前記維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得する内部情報測定装置と、
前記維管束植物の外部環境を測定する環境因子測定用センサから、前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得する環境因子測定制御ユニットと、
を備え、前記データ測定装置の出力が、前記演算制御装置に送信されることにより、前記演算制御装置が前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出すると共に、前記相関係数の値で決まる調整量で前記環境因子の値を調節し、前記維管束植物の生育を補助することを特徴とするデータ測定装置。
A data measuring device that transmits data to an arithmetic and control unit of a computer system,
An internal information measuring device that acquires data of internal information indicating the growth state of the vascular plant from an internal information measuring sensor attached to the vascular plant;
From an environmental factor measurement sensor that measures the external environment of the vascular plant, an environmental factor measurement control unit that acquires variation data of environmental factors that affect the growth state;
And the output of the data measuring device is transmitted to the arithmetic control device so that the arithmetic control device calculates a correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor variation data, and A data measuring apparatus, characterized in that the value of the environmental factor is adjusted by an adjustment amount determined by the value of the relational number to assist the growth of the vascular plant.
維管束植物の生育状態を示す内部情報のデータを取得させる命令と、
前記内部情報のデータを測定するタイミングと重複する時系列で、前記生育状態に影響を与える環境因子の変動データを取得させる命令と、
前記内部情報のデータと前記環境因子の変動データの相関係数を算出するステップと、
算出した前記相関係数の値で決まる調整量で前記環境因子の値を調節し、前記維管束植物の生育を補助する命令と、
を含む一連の命令により、コンピュータの演算制御装置に演算制御の処理を実行させることを特徴とする生育補助プログラム。
An instruction to obtain data of internal information indicating the growth state of a vascular plant;
An instruction to acquire variation data of environmental factors that influence the growth state in a time series overlapping with the timing of measuring the data of the internal information;
Calculating a correlation coefficient between the internal information data and the environmental factor variation data;
An instruction for adjusting the value of the environmental factor by an adjustment amount determined by the calculated value of the correlation coefficient, and assisting the growth of the vascular plant;
A growth assisting program that causes an arithmetic control device of a computer to execute arithmetic control processing according to a series of instructions including:
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