JP2021141862A - 栽培支援システム、栽培支援装置、栽培支援方法及びプログラム - Google Patents

栽培支援システム、栽培支援装置、栽培支援方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】植物栽培の知識や経験が十分でない者であっても、理想的な植物の栽培を実現するために必要な栽培作業を容易に実行することができる技術を提供する。【解決手段】植物の栽培を支援するためのシステムであって、前記植物の生育状態に係る情報を取得する、生育情報取得手段９１と、前記植物の生育状態を、段階的に評価する生育状態評価手段９２と、前記植物の生育状態に対応する最適な栽培作業を決定する作業内容決定手段９３と、前記作業内容決定手段９３が決定した栽培作業に基づいて、前記植物の栽培に従事する者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する、作業指示情報作成手段９４と、前記作業指示情報作成手段９４が作成した作業指示情報を出力する出力手段９５と、を有する栽培支援システム９。【選択図】図１

Description

本発明は、農作物などの植物を栽培するための技術に関し、さらに具体的には、植物の栽培支援システム、栽培支援装置、栽培支援方法及びプログラムに関する。
近年、農業従事者の高齢化が問題となる中、企業等による農業の大規模化や若者の就農ニーズの開拓などにより、新規に農業に従事する人材の増加が期待されている。また、個人が趣味の範疇で植物を栽培すること（以下、ガーデニングという）も一般的になっている。
このように、新規に農業に従事する者や、個人的な趣味でガーデニングを行う者は、植物の栽培に関する知識・ノウハウが十分でないことも多いため、専門家以外の者が植物を栽培することを支援する技術が提案されている（例えば特許文献１）。
特許文献１には、専門家以外の者が植物の状態を判断することができるように、センサー（ＣＣＤ、赤外線センサー、バンドパスフィルター）を組み合せ、植物体から離れた地点からイメージング処理を行うことで、葉表面温度や水ポテンシャルなど、植物体の活性度を表す指標を安価に非破壊で測定する技術が開示されている。より具体的には、上記のようにセンシングした植物の画像を提示するだけではなく、相対湿度の測定結果から得られる飽差に基づき、植物の葉表面温度の変動が異常な状態か否かを判断できる情報に変換して提示することが提示されている。また、理想的な営農者（例えば高い収量を実現している営農者）の葉表面温度や水ポテンシャルなどのデータとの違いを視覚的に表示すること、これに合わせてユーザーの栽培方法に対する分析を表示すること、が記載されている。
特開２０１４−１９８０１２号公報
上記特許文献１の技術によれば、専門家以外の者でも植物の状態を知ることができ、理想的な営農者の植物の状態との比較を行うことが可能になる。しかしながら、植物の栽培に関する知識やノウハウが十分でない者が、そのようなデータを確認したとしても、理想的な状態に近づけるために、具体的に、いつ、どのような栽培作業を行えばよいのかわからないという問題がある。また、植物栽培の目的や方針（以下、まとめて栽培方針という）によって、植物の「理想的」な状態は異なるという事情もある。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、植物栽培の知識や経験が十分でない者であっても、理想的な植物の栽培を実現するために必要な栽培作業を容易に実行することができる技術を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。
本発明に係る栽培支援システムは、植物の栽培を支援するためのシステムであって、
前記植物の生育状態に係る情報を取得する、生育情報取得手段と、
前記植物の生育状態を、段階的に評価する生育状態評価手段と、
前記植物の生育状態に対応する最適な栽培作業を決定する作業内容決定手段と、
前記作業内容決定手段が決定した栽培作業に基づいて、前記植物の栽培に従事する者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する、作業指示情報作成手段と、
前記作業指示情報作成手段が作成した作業指示情報を出力する、出力手段と、を有する。
ここで、植物の栽培に従事する者のことを、以下では育成者ともいう。また、「植物の生育状態に係る情報（以下、生育情報ともいう）」には、植物の丈、茎径、葉の形・色・数、果実の大きさ・数、光合成量、などが含まれる。なお、生育情報の取得は、常設のセンサ機器によるセンシングに基づいて自動的に行ってもよいし、ユーザーによる情報の手入力により行ってもよい。また、例えばユーザーが任意に撮影した植物の画像を分析することにより個別に生育情報を取得する、半自動式の取得とすることもできる。
また、上記の「栽培作業」には、例えば、葉欠き、芽欠き、摘芯、摘花、潅水、追肥、誘引、農薬散布、収穫、周辺環境の調整、等が含まれるが、これらに限られるわけではない。また、「作業指示情報」は多様な表現により作業内容を示すものとでき、作業内容を文章、写真、図などで示すものであってもよいし、これらを組み合わせた表示としてもよい。また、音声による情報の提示を前提とした情報であってもよいし、音声とグラフィカルな表示の組み合わせ、動画などであっても構わない。
上記のような構成により、植物の生育状態を段階別に把握し、当該植物の生育の段階に応じて最適な栽培作業を提示することができるため、植物栽培の知識や経験が十分でない者（以下、栽培初心者ともいう）であっても、理想的な植物の栽培を実現するために必要な栽培作業を容易に実行することができる。
また、前記作業指示情報は、時間の経過と前記植物の生育状態との関係を示すグラフ表示を含むものであってもよい。具体的には、例えば、前記植物の生育状態を縦軸に取り、時間の経過を横軸に取ったグラフを作業指示情報に含めてもよい。このような表示を作業指示情報に含むことで、植物の栽培に従事する者（以下、育成者ともいう）は、容易に時系列での生育状態の変化を把握することができる。
前記生育状態評価手段は、少なくとも栄養成長の観点から前記植物の生育状態を評価する、ものであってもよい。また、前記生育状態評価手段は、植物の品種に応じて、栄養成長と生殖成長それぞれの観点から前記植物の生育状態を評価する、ものであってもよい。
例えば、観葉植物、葉菜類等の場合には栄養成長のみによって植物の生育状態を評価すればよい。一方、果実を収穫することを前提とするような植物の場合には、栄養成長と生殖成長のいずれの観点も重要となる。この点、上記のような構成を有することで、植物の品種に応じて、栄養成長と生殖成長のバランスを加味して植物の生育状態を評価することが可能になる。
また、前記作業指示情報は、
前記栄養成長を示す生育状態と前記生殖成長に係る生育状態とをマトリクス状に示すグラフと、前記植物の現在の生育状態を前記グラフ上に示す表示と、前記植物の栽培到達目標を前記グラフ上に示す表示と、を含んでいてもよい。
このような構成であれば、到達すべき状態と現在の植物の生育状態とを視覚的に確認することができ、作業の実施により到達すべき状態に近づくという成果を確認する作業従事者の意欲の維持・向上を図ることができる。
また、前記栽培支援システムは、前記植物の栽培方針を取得する栽培方針取得手段をさらに有しており、
前記作業内容決定手段は、前記栽培方針取得手段が取得した栽培方針に応じて、最適な栽培作業を決定するものであってもよい。
植物の栽培を行う際には、収量を最大化したい、収穫時期を早くしたい、味の良いものを作りたい（糖酸度のバランスを重視）、などの方針に応じた適切な栽培を行う必要がある。即ち、優先すべき課題に応じて、到達点とされる植物の生育段階が異なったり、次の生育段階へ到達すべき速度が異なったりすることになり、これに対応する栽培作業を行う必要がある。栽培初心者にとっては、このような方針に応じた対応することは困難であるが、上記のような構成によれば、栽培初心者でも容易に栽培方針に応じた栽培作業を実施することが可能になる。
また、前記栽培支援システムは、過去の栽培作業の履歴情報を取得する作業履歴取得手段をさらに有しており、
前記作業内容決定手段は、前記作業履歴取得手段が取得した過去の作業履歴に応じて、最適な栽培作業を決定するものであってもよい。
植物の生育段階としては変動がない（即ち、同じ生育段階に位置づけられる）場合であっても、過去にどのような栽培作業を実行しているかによって、次に行うべき（或いは行うべきでない）栽培作業は異なり得る。この点、上記のような構成であれば、過去の作業履歴を加味したうえで最適な栽培作業を決定することができるため、例えば、何度も追肥を行う指示情報が提示されてしまう、といった不都合を抑止することができる。
また、前記栽培支援システムは、前記植物の生育環境に係る情報を取得する、環境情報取得手段をさらに有しており、
前記作業内容決定手段は、前記環境情報取得手段が取得した環境情報応じて、最適な栽培作業を決定するものであってもよい。
ここで、前記植物の生育環境に係る情報とは、植物が栽培されている場所の温度、湿度、照度、二酸化炭素（ＣＯ２）濃度、土壌水分量、などが含まれる。このような構成であれば、生育環境の調整も踏まえた栽培作業の指示を行うことができ、特に屋内型圃場での栽培には好適である。
また、前記栽培支援システムは、前記植物の栽培に従事する者の栽培技能に係る情報を取得する、育成者情報取得手段をさらに有していてもよく、前記作業内容決定手段は、前記育成者情報取得手段が取得した情報に応じて、最適な栽培作業を決定する、ようにしてもよい。また、前記作業指示情報作成手段は、前記育成者情報取得手段が取得した情報に応じて、作業指示情報を作成する、ようにしてもよい。
育成者の経験・知識・技能の差に応じて、実施できる作業の内容に差がある場合や、指示内容の理解度に差が生じる場合がある。この点、上記のような構成によれば、育成者の栽培技能に応じて、指示する作業内容、指示の表現方法、などを適正化した作業指示情報を出力することができる。
また、本願発明は、前記生育情報取得手段と、前記生育状態評価手段と、前記作業内容決定手段と、前記作業指示情報作成手段と、を有する栽培支援装置としても捉えることができる。
また、本発明に係る栽培支援方法は、植物の栽培を支援するための方法であって、
前記植物の生育状態に係る情報を取得する、生育情報取得ステップと、
前記植物の生育状態を、段階的に評価する生育状態評価ステップと、
前記植物の生育状態に対応する最適な栽培作業を決定する作業内容決定ステップと、
前記作業内容決定ステップで決定した栽培作業に基づいて、前記植物の栽培に従事する者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する、作業指示情報作成ステップと、
前記作業指示情報作成ステップで作成した作業指示情報を出力する、出力ステップと、を有する。
また、前記の各ステップを所定の期間ごとに実行するようにしてもよい。植物にも個体差があり、ある栽培作業をした結果がどの株でも常に同じになるとは限らず、栽培作業に対する効果の再現性は必ずしも高いとは言えない。この点、このように定期的に各ステップを実行することで、継続的に修正を行いながら最適な生育状態に導くことが可能になる。
また、本発明は、上記の各ステップを情報処理装置に実行させるためのプログラム、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。
また、上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
本発明によれば、植物栽培の知識や経験が十分でない者であっても、理想的な植物の栽培を実現するために必要な栽培作業を容易に実行することができる技術を提供することができる。
図１は、本発明の適用例に係る栽培支援システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、適用例に係る栽培支援システムにおいて行われる処理の一部の流れを例示するフローチャートである。 図３は、実施形態１に係る栽培支援システムの概略構成を示す模式図である。 図４は、実施形態１の作業指示情報の出力の一例を示す第１の説明図である。 図５Ａは、実施形態１の作業指示情報の出力の一例を示す第２の説明図である。図５Ｂは、実施形態１の作業指示情報の出力の一例を示す第３の説明図である。 図６は、実施形態１に係る栽培支援システムにおいて行われる処理の一部の流れを示すフローチャートである。 図７は、実施形態２に係る栽培支援システムの構成を示すブロック図である。 図８は、実施形態２に係る栽培支援システムの変形例を示す概略図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
＜適用例＞
（適用例の構成）
本発明は例えば、図１に示すような栽培支援装置９に適用することができる。図１は本
適用例に係る栽培支援装置９の機能構成を示すブロック図である。栽培支援装置９は、例えば、汎用のコンピュータによって構成することができる。具体的には、図示しないが、演算処理装置、入力手段（例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなど）、出力手段（例えば、液晶ディスプレイなど）、記憶手段（例えば、メモリ、ハードディスクドライブなど）、を含んで構成されており、通信手段（例えば、ＬＡＮインターフェースボード、無線通信回路、など）を、備えていてもよい。また、その形態にも特に制限はなく、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、タブレット型情報処理端末、など様々な態様が考えられ、いわゆるスマートフォンであってもよい。
図１に示すように、栽培支援装置９は、生育情報取得部９１、生育状態評価部９２、作業内容決定部９３、作業指示情報作成部９４、出力部９５の、各機能部を備えるように構成されており、これらの機能部によって、入力された情報に応じて育成者の栽培作業を支援する情報を出力する。
生育情報取得部９１は、入力手段（通信手段を含む）を介して、植物の生育状態に係る情報を取得する。植物の生育状態に係る情報とは、例えば、植物の外観から得られる情報（茎の太さ、実の数、など）、ＣＯ２センサなどを用いて得られる光合成に関する情報などである。これらの情報は、ユーザーが確認した情報を入力手段から入力してもよいし、通信手段を介して、常設のセンサ機器から得られる情報を自動的に入力してもよい。また、例えばユーザーが任意に撮影した植物の画像を分析することにより個別に生育情報を取得するような半自動式の入力とすることもできる。
生育状態評価部９２は、生育情報取得部９１が取得した情報に基づき、植物の生育状態を、段階的に評価する。具体的には、例えば、栄養成長という指標に関して、５段階（極めて強い、強い、適正、弱い、極めて弱い）といった評価を行うようにしてもよい。なお、評価は５段階評価に限らず、これよりも少ない段階（例えば、３段階）であっても、多い段階（例えば、７段階）であってもよい。
作業内容決定部９３は、生育状態評価部９２が評価した植物の生育段階に応じた適切な栽培作業を決定する。ここで、「栽培作業」には、例えば、葉欠き、芽欠き、摘芯、摘花、潅水、追肥、誘引、農薬散布、収穫、周辺環境の調整、等が含まれるが、これらに限られるわけではない。栽培作業の決定は、例えば、植物の生育段階とそれに対応する作業を関連付けたテーブルを用意しておき、生育段階に応じたテーブルを参照することにより、決定するようにしてもよい。
作業指示情報作成部９４は、作業内容決定部９３が決定した作業内容に基づいて、育成者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する。なお、作業指示情報は、作業内容を文章で示したテキスト表示であってもよいし、写真、図などによるグラフィカルな内容であってもよいし、これらを組み合わせた表示としてもよい。また、音声による情報の提示であってもよいし、動画であっても構わない。
出力部９５は、作業指示情報の内容に応じて、液晶ディスプレイ、スピーカーなどを介して、作業指示情報を出力する。
（処理の流れ）
次に、図２を参照して、以上のような構成を有する栽培支援装置９において、作業指示情報を出力するための処理の一例について説明する。図２は、栽培支援装置９が行う処理の流れを示すフローチャートである。
栽培支援装置９はまず、各種入力手段、通信手段を介して、生育情報取得部９１により
栽培を行っている植物の生育情報を取得する（Ｓ９０１）。栽培支援装置９は次に、ステップＳ９０１が取得した生育情報に基づいて、栽培を行っている植物の生育状態を生育状態評価部９２によって段階評価する（Ｓ９０２）。栽培支援装置９はさらに、ステップＳ９０２で評価した植物の生育段階に応じて、作業内容決定部９３による作業内容の決定を行う（Ｓ９０３）。栽培支援装置９は続けて、ステップＳ９０３で決定した作業内容に基づき、作業指示情報作成部９４による作業指示情報を作成し（Ｓ９０４）、当該作業指示情報を出力し（ステップＳ９０５）、一連のルーチンを終了する。
以上のような構成を有する栽培支援装置９を用いることにより、栽培初心者であっても、理想的な植物の栽培を実現するために必要な栽培作業を容易に実行することができる。
＜実施形態１＞
次に、本発明を実施するための形態の他の例である栽培支援システム１について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
（システム構成）
まず、図３を参照して、本実施形態に係る栽培支援システム１の全体構成について説明する。図３は栽培支援システム１のシステム構成を示す模式図である。栽培支援システム１は、作物を育てるハウス１０、管理端末１００と、ハウス環境調節機構１３と、各種センサ１２とを含んで構成される。
ハウス１０は、その内部で植物を栽培する屋内型の圃場であり、いわゆるビニールハウスなどが該当するが、材質、サイズなどに特に限定はなく、多様な構造のものを含む。
管理端末１００は、一般的なコンピュータにより構成される。即ち、管理端末１００、、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の主記憶部、ＥＰＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、リムーバブルメディア等の補助記憶部を有するコンピュータである。なお、管理端末１００は、単一のコンピュータで構成されてもよいし、互いに連携する複数台のコンピュータによって構成されてもよい。
管理端末１００は一般的なコンピュータにより構成され、ハウス環境調節機構１３、各種センサ１２と情報通信を行い、ハウス１０内の環境を制御するとともに、植物の育成に係る情報をユーザーに提供する。具体的には、図３に示すように、制御部１１０、入力手段１２０（例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなど）、出力手段１３０（例えば、液晶ディスプレイ、スピーカーなど）、記憶手段１４０（、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリなど）、通信手段１５０（例えば、ＬＡＮインターフェースボード、無線通信回路、など）を、含んで構成される。
制御部１１０は、管理端末１００の制御を司る手段であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などのプロセッサである。そして、育成者の栽培支援に係る機能モジュールとして、後述の、生育状態取得部１１１、生育状態評価部１１２、栽培方針取得部１１３、作業履歴取得部１１４、育成者情報取得部１１５、環境情報取得部１１６、作業内容決定部１１７、作業指示情報作成部１１８を備えている。
記憶手段１４０には、図示しないが、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の主記憶部と、ＥＰＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、リムーバブルメディア等の補助記憶部とが含まれている。補助記憶部には、後述する、植
物の生育段階評価のための情報（例えば、項目ごとの閾値情報など）、実行すべき作業内容を決定するための情報（例えば、データテーブル、ｉｆ ｔｈｅｎルール、決定木など）、オペレーティングシステム（ＯＳ）、各種プログラムなどが格納されている。そして、該格納されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部等が制御されることによって、後述するような所定の目的を果たす機能部を実現することができる。
センサ１２は、少なくともハウス内で栽培されている植物を撮影可能に設置されたカメラを含んでおり、その他にも、ハウス１０内の環境に係る様々な物理量（例えば、気温、湿度、照度、ＣＯ２濃度など）、を計測するための計測機器が含まれる。
次に、制御部１１０が備える各機能モジュールについて説明する。生育状態取得部１１１は、センサ１２から取得された画像データから、植物の茎の太さ（茎径）、生長点の葉の形態、生長点と開花花房との距離、実の数、などのデータを取得する。
生育状態評価部１１２は、生育状態取得部１１１が取得した情報に基づいて、植物の生育状態を、栄養成長と、生殖成長の観点毎に、段階的に評価する。具体的には、例えば、栄養成長に関して、茎径を５段階に区別する閾値を設けて、これにより評価する。また、生殖成長に関しては、例えば、実の数について５段階に区別する閾値を設けて、これにより評価する。
栽培方針取得部１１３は、育成者の望む栽培方針を取得する。例えば、入力手段を介して植物の栽培方針（例えば、収量最大、収穫時期最速、品質重視など）の入力を受け付ける処理を行うようにしてもよい。また、このようにして入力された栽培方針を記憶手段１４０に記憶しておき、ここから情報を読み出すことにより、栽培方針を取得してもよい。
作業履歴取得部１１４は、過去に実行した栽培作業の履歴を取得する。例えば、入力手段を介して作業履歴の入力を受け付ける処理を行うようにしてもよいし、センサ１２を介して作業履歴を取得してもよい。また、このようにして取得された作業履歴を記憶手段１４０に記憶しておき、ここから情報を読み出すことにより、栽培方針を取得してもよい。
育成者情報取得部１１５は、育成者の就農経験など、育成者の栽培技能に係る情報を取得する。例えば、入力手段を介して育成者情報の入力を受け付ける処理を行うようにしてもよい。また、記憶手段１４０に記憶されている作業履歴に係る情報を読み込むことによって、育成者情報を取得するようにしてもよい。
環境情報取得部１１６は、ハウス１０内の温度、湿度、照度、二酸化炭素（ＣＯ２）濃度、土壌水分量、などの植物が栽培されている環境の情報を、センサ１２を介して取得する。
作業内容決定部１１７は、生育状態評価部１１２によって評価された植物の生育状態に基づいて、育成者が行うべき適切な栽培作業を決定する。具体的には、例えば、植物の生育段階とそれに対応する作業のテーブルを記憶手段１４０に格納しておき、当該テーブルを参照することで作業内容を決定するようにしてもよい。
なお、作業内容のテーブルは、栽培方針、過去の作業履歴、育成者の栽培技能、環境情報の内容に応じて、これらが反映された作業内容を示すものを、複数用意しておいてもよい。例えば、栽培方針について、収量を最大化したい場合と、品質（味、糖酸度バランス）を重視したい場合とでは、生育段階が同じであっても行うべき作業が異なることがある。このような違いに対応可能なように、生育方針毎に段階別のテーブルを用意しておいて
もよい。
作業指示情報作成部１１８は、作業内容決定部１１７が決定した作業内容に基づいて、育成者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する。作成された作業指示情報は出力手段により出力されるが、その出力態様は文章、図、写真、音声、動画、これらの組み合わせなど、育成者が認識できるものであれば、特に限られない。また、作業指示情報は、その他の情報と併せて出力されても構わない。
図４に、出力手段である液晶ディスプレイに、作業指示情報が出力された状態の一例を示す。図４に示すように、作業指示内容は「潅水を行ってください」とテキスト表示されている。また、当該作業指示は、栄養成長に係る生育状態と生殖成長に係る生育状態とをマトリクス状に示すグラフと共に表示されている。さらに、当該グラフ上には、植物の現在の生育状態を示す情報と、栽培到達目標の生育状態を示す情報とが、表示されている。
栽培の作業指示だけでなく、このようなグラフ表示が行われることで、到達すべき状態と現在の植物の生育状態とを視覚的に確認することができ、育成者の栽培作業に係る意欲の維持・向上を図ることができる。
また、作業指示情報は、同一の作業内容を指示するものであっても、育成者の栽培技能に応じて異なる表現となってもよい。図５に、同一の作業内容（ここでは芽欠き）を指示する異なる表現の例を示す。図５Ａは、ある程度の栽培技能を有する育成者に対する表示例を示し、図５Ｂは、栽培初心者に対する表示例を示している。
（処理の流れ）
次に、図６を参照して、以上のような構成を有する栽培支援システム１において、作業指示情報を出力するための処理の一例について説明する。図６は、管理端末１００が行う処理の流れを示すフローチャートである。管理端末１００は、例えば入力手段１２０を介した育成者による作業内容出力指示などをトリガーとして以下の処理を実行する。
管理端末１００は、まず、生育状態取得部１１１によりハウス１０内で栽培されている植物の生育状態に係る情報を取得し（Ｓ１０１）、生育状態評価部１１２により、ステップＳ１０１で取得した生育情報に基づいて、植物の生育状態を評価する（Ｓ１０２）。
管理端末１００は続けて、栽培方針取得部１１３から栽培方針を取得し（Ｓ１０３）、作業履歴取得部１１４から作業履歴を取得し（Ｓ１０４）、育成者情報取得部１１５から育成者情報を取得し（Ｓ１０５）、環境情報取得部Ｓ１１６から環境情報を取得する（Ｓ１１６）。
そして、管理端末１００はステップＳ１０２で評価した植物の生育状態と、ステップＳ１０３からステップＳ１０６で取得した情報に基づいて、作業内容決定部により、植物に対して行うべき作業内容を決定する（Ｓ１０７）。さらに、管理端末１００は作業指示情報作成部１１８により、ステップＳ１０７で決定した作業内容を育成者に伝えるための作業指示情報を作成し（Ｓ１０８）、出力手段１３０によって当該作業指示情報を出力し（Ｓ１０９）、一連のルーチンを終了する。
なお、上記のルーチンは、必ずしも育成者の指示をトリガーとして開始する必要はなく、所定の期間（例えば、１日、１週、１月など）毎に、自動的に実行されるようにしてもよい。また、上記のステップＳ１０３からステップＳ１０６の処理は順序が入れ替わっても差し支えない。また、ステップＳ１０１とステップＳ１０２の前にステップＳ１０３からステップＳ１０６の処理を行うのであってもよい。
上記のような構成の栽培支援システム１によれば、植物の生育状態に加えて、植物の栽培方針、過去に行った作業履歴、育成者の栽培技能、植物の生育環境を踏まえて、行うべき作業内容をきめ細かく設定し、より適切な作業指示を育成者に行うことが可能になる。
＜実施形態２＞
続けて、図７を参照して、本発明の他の実施形態の例について説明する。図７は、本実施形態に係る栽培支援システム２のシステム全体の構成を示すブロック図である。図７に示すように、センターサーバ２００と、情報処理端末３０とが、通信ネットワークＮを介して接続される構成となっている。なお、通信ネットワークＮには、例えば、インターネット等の世界規模の公衆通信網であるＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やその他の通信網が採用されてもよい。また、通信ネットワークＮは、携帯電話等の電話通信網、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線通信網を含んでもよい。
センターサーバ２００は、一般的なサーバコンピュータにより構成され、制御部２１０、通信手段２２０、記憶手段２３０を備えている。
制御部２１０はセンターサーバ２００の制御を司る手段であり、例えば、ＣＰＵなどによって構成される。また、制御部２１０は、生育状態取得部２１１、生育状態評価部２１２、栽培方針取得部２１３、作業履歴取得部２１４、育成者情報取得部２１５、環境情報取得部２１６、作業内容決定部２１７、作業指示情報作成部２１８の各機能部を備えている。
通信手段２２０は、センターサーバ２００を通信ネットワークＮに接続するための通信手段であり、例えばＬＡＮインターフェースボードや、無線通信のための無線通信回路を含んで構成される。
記憶手段２３０は、上述したような、ＥＰＲＯＭ、ＨＤＤなどによって構成され、オペレーティングシステム（ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル、その他、通信ネットワークＮを介して取得する各種データが格納される。
情報処理端末３０は、一般的なコンピュータで構成され、入力手段３０１、通信手段３０２、出力手段３０３を備えている。情報処理端末３０は、据え置き型の端末、可搬型の端末のいずれであっても構わない。なお、情報処理端末３０は、図示しないセンサなどの外部機器と通信接続されていてもよい。
入力手段３０１は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カメラ、マイクなど、外部からの情報入力を受け付ける手段である。また、通信手段３０２は、例えばＬＡＮインターフェースボードや、無線通信のための無線通信回路を含んで構成される。また、出力手段３０３は、液晶ディスプレイ、スピーカーなどを含んで構成される。
本実施形態に係る栽培支援システム２では、生育状態取得部２１１、栽培方針取得部２１３、作業履歴取得部２１４、育成者情報取得部２１５、環境情報取得部２１６、の各機能部については、情報の取得に関する点において、実施形態１のものと異なっている。
具体的には、例えば、生育状態取得部２１１は、通信手段２２０を介して生育状態に係る情報を取得する。即ち、情報処理端末３０の入力手段３０１を介して育成者から入力された生育情報が通信ネットワークＮを介してセンターサーバ２００に送信されることによって生育情報が取得される。
その他の、栽培方針取得部２１３、作業履歴取得部２１４、育成者情報取得部２１５、環境情報取得部２１６の各機能部も、これと同様に、情報処理端末３０から送信される情報を取得、あるいは送信後、記憶手段２３０に格納された情報を読み出すことで、必要な情報を取得する。
なお、生育状態評価部２１２、作業内容決定部２１７、作業指示情報作成部２１８については、実施形態１のものと果たす機能は同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施形態における栽培支援システム２では、作業指示情報作成部２１８で作成された作業指示情報は、通信手段２２０から通信ネットワークＮを介して情報処理端末３０に送信され、出力手段３０３から出力される。即ち、本実施形態に係る栽培支援システム２は、実施形態１に係る栽培支援システム１を部分的にクラウド化したものである。
このような構成を有する栽培支援システム２であれば、システムの運用者がセンターサーバ２００を設置することで、個別の育成者は栽培支援のための専用の端末を用意せずとも、理想的な植物の栽培を実現するために必要な栽培作業を容易に行うことができる。
図８に、栽培支援システム２の変形例である栽培支援システム３の概略図を示す。図８に示すように、本実施形態に係る栽培支援システム３は、センターサーバ２００と、複数の情報処理端末３０ａ、３０ｂ、３０ｃとが、通信ネットワークＮを介して接続される構成となっている。
なお、図８における情報処理端末３０ａ、３０ｂは例えばハウスなどの農場３１ａ、３１ｂが備える管理端末であり、情報処理端末３０ｃはタブレット端末、スマートフォンなどの可搬型の情報処理端末である。
栽培支援システム３の各情報処理端末３０は、複数の異なる育成者の管理に属するものであってもよい。このように、多くの育成者に対して作業指示情報を提供することにより、その過程で取得される生育情報、環境情報などの情報を収集し、機械学習させることにより、作業内容決定の精度を向上させることも可能になる。
＜その他＞
上記の実施形態は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明はその技術的思想の範囲内で種々の変形、組み合わせが可能である。例えば、上記の管理端末１００、センターサーバ２００は、栽培方針取得部、作業履歴取得部、育成者情報取得部、環境情報取得部、を全て備えている必要はなく、これらのうち一部又は全てを備えない構成であってもよい。
また、実施形態２において、図示しないセンサに通信機能を持たせて、計測したデータを情報処理端末３０を介さずに直接センターサーバ２００へ送信するような構成としてもよい。
また、作業指示情報の出力例は、あくまで一例であり、表示される内容、表示形式は様々に変形可能であることは言うまでもない。例えば、葉菜類の植物を栽培する際には、植物の栄養成長に関する段階を縦軸に取り、時間の経過を横軸に取ったグラフを表示するようにしてもよい。当然、植物の品種に応じて、縦軸を生殖成長に関する段階としてもよい。また、表示された内容を音声で読み上げるようにしてもよい。
＜付記＞
本発明の一の態様は、
植物の栽培を支援するためのシステム（９；１；２）であって、
前記植物の生育状態に係る情報を取得する、生育情報取得手段（９１；１１１；２１１）と、
前記植物の生育状態を、段階的に評価する生育状態評価手段（９２；１１２；２１２）と、
前記植物の生育状態に対応する最適な栽培作業を決定する作業内容決定手段（９３；１１７；２１７）と、
前記作業内容決定手段が決定した栽培作業に基づいて、前記植物の栽培に従事する者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する、作業指示情報作成手段（９４；１１８；２１８）と、
前記作業指示情報作成手段が作成した作業指示情報を出力する、出力手段（９５；１３０；３０３）と、
を有する、栽培支援システムである。
植物の栽培を支援するための方法であって、
前記植物の生育状態に係る情報を取得する、生育情報取得ステップ（Ｓ９０１；Ｓ１０１）と、
前記植物の生育状態を、段階的に評価する生育状態評価ステップ（Ｓ９０２；Ｓ１０２）と、
前記植物の生育状態に対応する最適な栽培作業を決定する作業内容決定ステップ（Ｓ９０３；Ｓ１０７）と、
前記作業内容決定ステップで決定した栽培作業に基づいて、前記植物の栽培に従事する者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する、作業指示情報作成ステップ（Ｓ９０４；Ｓ１０８）と、
前記作業指示情報作成ステップで作成した作業指示情報を出力する、出力ステップ（Ｓ９０５；Ｓ１０９）と、
を有する栽培支援方法である。
１、２、３、９・・・栽培支援システム
１０・・・ハウス
１００・・・管理端末
１１０、２１０・・・制御部
２００・・・センターサーバ
１０、３１ａ、３１ｂ・・・ハウス
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・情報処理端末
Ｎ・・・通信ネットワーク

Claims (15)

  1. 植物の栽培を支援するためのシステムであって、
    前記植物の生育状態に係る情報を取得する、生育情報取得手段と、
    前記植物の生育状態を、段階的に評価する生育状態評価手段と、
    前記植物の生育状態に対応する最適な栽培作業を決定する作業内容決定手段と、
    前記作業内容決定手段が決定した栽培作業に基づいて、前記植物の栽培に従事する者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する、作業指示情報作成手段と、
    前記作業指示情報作成手段が作成した作業指示情報を出力する、出力手段と、
    を有する、栽培支援システム。
  2. 前記生育状態評価手段は、少なくとも栄養成長の観点から前記植物の生育状態を評価する、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の栽培支援システム。
  3. 前記生育状態評価手段は、植物の品種に応じて、栄養成長と生殖成長それぞれの観点から前記植物の生育状態を評価する、
    ことを特徴とする、請求項２に記載の栽培支援システム。
  4. 前記植物の栽培方針を取得する栽培方針取得手段をさらに有しており、
    前記作業内容決定手段は、前記栽培方針取得手段が取得した栽培方針に応じて、最適な栽培作業を決定する、
    ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の栽培支援システム。
  5. 過去の栽培作業の履歴情報を取得する作業履歴取得手段をさらに有しており、
    前記作業内容決定手段は、前記作業履歴取得手段が取得した過去の作業履歴に応じて、最適な栽培作業を決定する、
    ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の栽培支援システム。
  6. 前記植物の生育環境に係る情報を取得する、環境情報取得手段をさらに有しており、
    前記作業内容決定手段は、前記環境情報取得手段が取得した環境情報応じて、最適な栽培作業を決定する、
    ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の栽培支援システム。
  7. 前記植物の栽培に従事する者の栽培技能に係る情報を取得する、育成者情報取得手段をさらに有する、
    ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の栽培支援システム。
  8. 前記作業内容決定手段は、前記育成者情報取得手段が取得した情報に応じて、最適な栽培作業を決定する、
    ことを特徴とする、請求項７に記載の栽培支援システム。
  9. 前記作業指示情報作成手段は、前記育成者情報取得手段が取得した情報に応じて、作業指示情報を作成する、
    ことを特徴とする、請求項７又は８に記載の栽培支援システム。
  10. 前記作業指示情報は、
    時間の経過と前記植物の生育状態との関係を示すグラフ表示を含む、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の栽培支援システム。
  11. 前記作業指示情報は、
    前記栄養成長を示す生育状態と前記生殖成長に係る生育状態とをマトリクス状に示すグラフと、前記植物の現在の生育状態を前記グラフ上に示す表示と、前記植物の栽培到達目標を前記グラフ上に示す表示と、を含む、
    ことを特徴とする、請求項３に記載の栽培支援システム。
  12. 前記生育情報取得手段と、前記生育状態評価手段と、前記作業内容決定手段と、前記作業指示情報作成手段と、を有しており、請求項１から１１のいずれか一項に記載の栽培支援システムの少なくとも一部を構成する、栽培支援装置。
  13. 植物の栽培を支援するための方法であって、
    前記植物の生育状態に係る情報を取得する、生育情報取得ステップと、
    前記植物の生育状態を、段階的に評価する生育状態評価ステップと、
    前記植物の生育状態に対応する最適な栽培作業を決定する作業内容決定ステップと、
    前記作業内容決定ステップで決定した栽培作業に基づいて、前記植物の栽培に従事する者が実行すべき作業を示す作業指示情報を作成する、作業指示情報作成ステップと、
    前記作業指示情報作成ステップで作成した作業指示情報を出力する、出力ステップと、
    を有する栽培支援方法。
  14. 前記の各ステップを所定の期間ごとに実行することを特徴とする、請求項１３に記載の栽培支援方法。
  15. 請求項１３に記載の各ステップを情報処理端末に実行させるためのプログラム。
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