JP2021153402A - Pollination system and pollination method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、植物への授粉に用いられる授粉システム及び受粉方法に関する。 The present disclosure relates to pollination systems and pollination methods used for pollination of plants.
果樹及び果菜類の栽培において、一般的に結実のためには授粉の操作が必要であることが知られている。従来、このような授粉の操作は、人の手によって、又は、ミツバチ等の昆虫に代表される花粉媒介者によって行われている。しかしながら、このような授粉の操作は栽培者にとっての負担が大きく改善の余地がある。例えば、特許文献1には、人の手によって授粉の操作を行う場合に人的負担を軽減するための器具の一例として、容器内に高圧ガスとともに充填した花粉を容器から直接に噴霧することができる人工授粉用花粉混合液が開示されている。 In the cultivation of fruit trees and fruits and vegetables, it is generally known that pollination is necessary for fruiting. Conventionally, such pollination operations are performed by human hands or by pollinators represented by insects such as honeybees. However, such a pollination operation imposes a heavy burden on the grower and there is room for improvement. For example, in Patent Document 1, as an example of an instrument for reducing the human burden when pollination is performed by human hands, pollen filled in a container together with high-pressure gas can be sprayed directly from the container. A pollen mixture for artificial pollination that can be produced is disclosed.
しかしながら、上記特許文献1に開示された人工授粉用花粉混合液であっても、雌花または雌しべに対して個々に噴霧作業を行う必要があり、依然として人的負担は大きい。そこで、本開示は、栽培者の負担をより低減させることができる授粉システム等を提供する。 However, even with the pollen mixture for artificial pollination disclosed in Patent Document 1, it is necessary to individually spray the female flowers or pistils, and the human burden is still large. Therefore, the present disclosure provides a pollination system and the like that can further reduce the burden on the grower.
本開示の一態様に係る授粉システムは、植物への授粉に用いられる授粉システムであって、前記植物が栽培される空間内に存在する花粉量を検知する1以上の花粉量センサと、前記空間内に第1気流を発生させる第1気流発生装置と、前記1以上の花粉量センサによって検知された前記花粉量に基づき、前記第1気流発生装置を制御する制御装置と、を備える。 The pollination system according to one aspect of the present disclosure is a pollination system used for pollinating a plant, and includes one or more pollen amount sensors for detecting the amount of pollen existing in the space where the plant is cultivated, and the space. It includes a first airflow generator that generates a first airflow inside, and a control device that controls the first airflow generator based on the pollen amount detected by the one or more pollen amount sensors.
また、本開示の一態様に係る授粉方法は、植物が栽培される空間内において、前記植物の授粉に用いられる授粉方法であって、前記空間内に存在する花粉量を検知する検知ステップと、前記空間内に第1気流を発生させる気流発生ステップと、前記検知ステップにおいて検知された前記花粉量に基づき、前記気流発生ステップのタイミングを制御する制御ステップと、を含む。 Further, the pollination method according to one aspect of the present disclosure is a pollination method used for pollination of the plant in the space where the plant is cultivated, and includes a detection step for detecting the amount of pollen existing in the space. It includes an airflow generation step for generating a first airflow in the space, and a control step for controlling the timing of the airflow generation step based on the amount of pollination detected in the detection step.
本開示の授粉システム等によれば、栽培者の負担をより低減させることができる。 According to the pollination system and the like of the present disclosure, the burden on the grower can be further reduced.
(本開示に至る経緯)
近年、農作物として、果樹及び果菜類が盛んに栽培されている。このような果樹及び果菜類は、多様な栄養素を含んでいることから食事に組み込まれることで、摂食者が栄養上のメリットを享受できる。このような果樹及び果菜類は、植物を結実させることで生産される。
(Background to this disclosure)
In recent years, fruit trees and fruits and vegetables have been actively cultivated as agricultural products. Since such fruit trees and fruits and vegetables contain various nutrients, they can be incorporated into the diet so that the predators can enjoy nutritional benefits. Such fruit trees and fruits and vegetables are produced by fruiting plants.
結実とは、栽培される植物が開花した際に雌しべに花粉が付着して受粉され、種子のまわりに位置する果実が肥大化し成熟することで可食部が形成されることをいう。なお、「受粉」とは、雌しべに花粉が付着することを意味し、雌しべに花粉を付着させる操作を意味する「授粉」とは区別して説明される。また、以下の実施の形態では、植物が上記の果樹及び果菜類であるとして説明するが、植物は、葉菜類及び根菜類、ならびに食用ではない花き類であってもよい。すなわち、果実の他、種子を形成させる目的で本開示の授粉システムが用いられてもよく、本明細書中では、これらを包括する概念として「農作物」という表現を用いる。 Fruiting means that when the cultivated plant blooms, pollen adheres to the pistil and is pollinated, and the fruit located around the seed grows and matures to form an edible part. In addition, "pollination" means that pollen adheres to the pistil, and is described separately from "pollination" which means an operation of attaching pollen to the pistil. Further, in the following embodiments, the plants are described as the above-mentioned fruit trees and fruit vegetables, but the plants may be leaf vegetables and root vegetables, as well as non-edible flowers. That is, in addition to fruits, the pollination system of the present disclosure may be used for the purpose of forming seeds, and in the present specification, the expression "crop" is used as a concept including these.
一般的に、植物への授粉には、あらかじめ雄しべから回収した花粉を、雌しべに付着させる操作が必要となる。多くの農作物の生産では、この授粉の操作は、人または花粉を媒介する昆虫によって行われている。 Generally, pollination of a plant requires an operation of attaching pollen collected from the stamen in advance to the pistil. In the production of many crops, this pollination operation is performed by humans or pollen-borne insects.
授粉の操作を人(つまり栽培者)が行う場合、栽培者は、植物の雌しべ1つひとつに梵天と呼ばれる器具等を用いて花粉を付着させていく。これは、栽培者にとって時間面及び体力面での負担が大きい。上記特許文献1に開示された、人工授粉用花粉混合液を用いても軽減される負担はわずかである。また、このような人の手による授粉の操作は、受粉がうまくできない可能性がある他、雌しべが損傷されてしまいうまく受粉されないといった、授粉の成否ムラが生じやすい問題点もある。 When a person (that is, a grower) performs the pollination operation, the grower attaches pollen to each pistil of the plant using an instrument called Brahma or the like. This puts a heavy burden on the grower in terms of time and physical strength. Even if the pollen mixture for artificial pollination disclosed in Patent Document 1 is used, the burden to be reduced is small. In addition, such a manual pollination operation may not be successful in pollination, and there is also a problem that uneven pollination is likely to occur, such as damage to the pistil and poor pollination.
一方で、授粉の操作を昆虫(例えば、ミツバチ)が行う場合、栽培者は、昆虫を管理するのみでよく時間面及び体力面での負担が小さい。しかしながら、栽培者は、昆虫を管理するためのコスト面での負担が必要となる。近年、ミツバチをはじめとする花粉媒介者となり得る昆虫の価格が上昇している。さらに、気象変動等を要因として、昆虫の帰巣能力が低下している場合もあり、授粉用の昆虫を継続的に利用することが困難となっている。したがって、昆虫を管理するためのコスト面での負担は、非常に大きくなっている。 On the other hand, when an insect (for example, a honey bee) performs the pollination operation, the grower only needs to manage the insect, and the burden on time and physical strength is small. However, growers have to bear the cost of managing insects. In recent years, the prices of insects that can be pollinators, such as honeybees, have risen. Furthermore, the homing ability of insects may be reduced due to climate change and the like, making it difficult to continuously use insects for pollination. Therefore, the cost burden for managing insects is very high.
また、昨今一般に浸透しつつある無人飛行体(いわゆるドローン)を用いた授粉の操作の実用化が検討されている。しかしながら、無人飛行体は、無人飛行体自体が高コストであることの問題をはじめ、操縦難度の高さ、接触時の無人飛行体及び植物の双方を容易に損傷してしまう等、実用に至るには課題が山積されている。 In addition, practical application of pollination operation using an unmanned aerial vehicle (so-called drone), which is becoming popular these days, is being studied. However, the unmanned air vehicle has practical use because of the problem that the unmanned air vehicle itself is expensive, the difficulty of maneuvering, and the easy damage to both the unmanned air vehicle and the plant at the time of contact. There are a lot of issues in.
そこで、本開示では、栽培者が容易に使用でき、かつ、高効率に植物に受粉させることができる授粉システムを提供する。本開示の授粉システムでは、気流によって、植物が栽培される空間内に花粉を略均一に散布することで、時間面及び体力面での栽培者の負担を軽減しながらも高効率に植物に受粉させることができる。また、授粉システムでは、単純な装置構成によって実現でき、また、既存の装置等を流用することもできるためコスト面での栽培者の負担も軽減できる。 Therefore, the present disclosure provides a pollination system that can be easily used by growers and can pollinate plants with high efficiency. In the pollination system of the present disclosure, pollen is spread substantially uniformly in the space where the plant is cultivated by the air flow, so that the plant is pollinated with high efficiency while reducing the burden on the grower in terms of time and physical strength. Can be made to. Further, the pollination system can be realized by a simple device configuration, and the existing device or the like can be diverted, so that the burden on the grower in terms of cost can be reduced.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present disclosure. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims will be described as arbitrary components.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。 It should be noted that each figure is a schematic view and is not necessarily exactly shown. Further, in each figure, substantially the same configuration may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted or simplified.
(実施の形態)
[システム構成]
図1は、実施の形態に係る授粉システムを示す概観図である。図1では、本実施の形態における授粉システム100が使用される空間10を示している。具体的には、本実施の形態では、空間10は、授粉システム100を用いて受粉させたい植物20が栽培されているビニールハウス又は温室等の準閉空間である。なお、気流の影響が及ぶ範囲であれば、本開示の授粉システム100等は露地栽培の開放空間にも適用可能である。
(Embodiment)
[System configuration]
FIG. 1 is an overview view showing a pollination system according to an embodiment. FIG. 1 shows a
図1に示すように、植物20が栽培されている空間10には、第1気流発生装置210、花粉量センサ220、及び放出量センサ310が設置されている。第1気流発生装置210が第1気流を発生することで、植物20が放出した花粉が空間10内に略均一に散布される。この均一性は、空間10内に設置された花粉量センサ220によって検知される花粉量によって評価可能である。評価結果をもとに、第1気流発生装置210の制御態様が変更され、空間10内に花粉が略均一に散布される状態が維持される。なお、略均一な散布とは、完全に均一な散布のみならず、例えば、空間10内において、ほぼすべての植物20に花粉が接触し得るような散布状態であり、例えば植物20のうち数%程度の個体にまったく花粉が接触しない場合も含む概念である。
As shown in FIG. 1, a
なお、本開示の授粉システム100を適用可能な植物20としては、花粉を形成し受粉する植物であれば特に制限はない。
The
空間10内に略均一に散布された花粉は、自然に雌しべに付着して受粉される。また、雌しべに付着できずに土壌に落下した花粉も、第1気流によって巻き上げられることで再び空間10内に戻ることができるため、このような濃度の維持を長時間にわたって行えば、略すべての植物20が成否ムラなく授粉することができる。なお、花粉と同時に巻き上げられる砂粒の影響を低減するため、花粉量センサ220は、空間10内の土壌から遠い上方に配置される。例えば、図1では、空間10を形成するフレーム構造から吊り下げられる形で花粉量センサ220が設置されている。
The pollen dispersed substantially uniformly in the
次に、図2を用いて各構成要素についてより詳しく説明する。図2は、実施の形態に係る授粉システムの機能構成を示すブロック図である。 Next, each component will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the pollination system according to the embodiment.
図2に示すように、本実施の形態における授粉システム100は、制御装置200と、第1気流発生装置210と、花粉量センサ220と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
制御装置200は、花粉量センサ220によって検知された花粉量を取得し、取得した花粉量に基づいて第1気流発生装置210を制御する装置である。制御装置200は、通信部201と、処理部202と、記憶部203と、を有する。
The
通信部201は、花粉量センサ220及び第1気流発生装置210と、制御装置200とが通信するための通信モジュールである。通信部201は、花粉量センサ220から定期的に送信される花粉量を取得して後述の処理部202へと送信する。また、通信部201は、後述の処理部202から送信された第1気流発生装置210を制御するための制御信号を取得して、第1気流発生装置210へと送信する。
The
処理部202は、受信した花粉量に基づいて第1気流発生装置210の制御態様を決定し、決定した制御態様に応じた制御信号を生成して送信する演算ユニットである。処理部202は、具体的には、プロセッサと、当該プロセッサに接続されたメモリとを用いて花粉量の解析から制御信号の生成までの一連の処理を行うためのソフトウェアを実行することで実現される。このソフトウェアの処理によって、取得された花粉量から、第1気流発生装置210の制御信号が生成される。
The
記憶部203は、上記処理部202において使用されるメモリを一部に含む記憶装置であり、例えば半導体メモリによって実現される。記憶部203には、上記処理部202において実行されるソフトウェアが格納される他、第1気流発生装置210を制御したログである制御履歴が格納されている。
The
また、記憶部203には、授粉システム100を使用して収穫された農作物の収穫量のログである収穫量履歴、及び、授粉システム100を用いて維持された花粉量のログ(つまり、花粉量センサ220から取得された花粉量のログ)である花粉量履歴が格納されている。また、記憶部203には、制御信号を生成するためのアルゴリズムの一例として、上記収穫量履歴を用いた収穫量モデル、及び、上記花粉量履歴を用いた花粉量モデルが格納されている。収穫量モデル及び花粉量モデルの詳細は後述する。
Further, the
第1気流発生装置210は、空間10内に第1気流を発生させる装置であり、例えば、送風機である。第1気流発生装置210としては、空間10を構成する栽培施設に既設の送風機、換気装置、空調機(送風機能)等が用いられてもよい。したがって、本実施の形態における通信部201は、これら既設の装置等と通信可能である。第1気流発生装置210によって発生される第1気流は、少なくとも、花粉を拡散し、空間10内に略均一に散布するための方向、風量、及び風速の少なくとも1つ有する気流が含まれる。言い換えると、既設の装置を第1気流発生装置210として用いる場合、この条件を満たす必要がある。
The
本実施の形態では、第1気流発生装置210として、方向、風量、及び風速を変更可能な送風機が設置されている。
In the present embodiment, as the
花粉量センサ220は、空間10内に存在する花粉量を検知するセンサである。花粉量センサ220は、実施の形態では複数備えられるが、1つの花粉量センサ220で検知可能な狭小の空間では、花粉量センサ220が1つであっても授粉システムを実現できる。花粉量センサ220は、例えば、微粒子を光学的に検知する粉塵計、又はパーティクルカウンタ等の装置である。花粉量センサ220は、花粉量センサ220が設置された位置から有効検知範囲内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる粒子の数を体積あたりの個数濃度として検知する。
The
なお、上記したように空間10内の上方に設置したとしても吸引した空気に含まれる粒子には土壌から巻き上げられた砂粒が含まれ得る。したがって、花粉が空間10中に存在しない栽培開始前等に砂粒の影響を偽陽性成分としてあらかじめ検知し、差引きすることで、花粉量センサ220は、より正確に粒子から花粉量を検知することができる。
Even if the particles are installed above the
また、花粉量センサ220として、特定の化学物質を標的とした抗原抗体反応又は質量分析等の手法を利用することで、植物20から放出された花粉のみを特異的に定量することも可能である。特定の化学物質とは、栽培される植物20の花粉(特に花粉表面)に特異的に存在する、又は、様々な植物種の各々の花粉に異なる割合で存在する化学物質である。
Further, as the
また、本実施の形態では、授粉システム100は、さらに放出制御装置300、放出量センサ310、及び放出装置320を備える。これらの装置は、授粉システム100に必須ではないが、これらの装置を備えることで、授粉システム100の効果をより高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
放出制御装置300は、後述する放出装置320によって植物20から放出された花粉の量である放出量を検知した結果を放出量センサ310から取得する。また、放出制御装置300は、取得した放出量に基づいて、放出装置320を制御する。つまり、放出制御装置300は、放出制御部の一例である。放出制御装置300の内部構成は、図示しないが、上記制御装置200と同等であるため簡略化して説明する。放出制御装置300の構成は、プロセッサとメモリによって実行されるプログラムと周辺機器(通信部及び記憶部等)とによって実現される。なお、放出制御装置300は、制御装置200と構成要素を共用して実現されてもよい。つまり、放出制御部は、制御装置200と一体化されて実現されてもよい。
The
放出量センサ310は、花粉量センサ220とは異なり、放出装置320によって植物20から放出された花粉の放出量を検知するセンサである。したがって、放出量センサ310は、花粉量センサ220に比べて植物20に近接して設置される。例えば、放出された花粉が気流によって移動する先に放出量センサ310が設置される。放出量センサ310は、一例として、花粉量センサ220と同様の粉塵計、又はパーティクルカウンタによって実現される。なお、放出量センサ310は、花粉量センサ220とは異なるセンサであってもよい。
Unlike the
放出装置320は、植物20に外力を付与することで植物20を振動させ、植物20から花粉を放出される装置である。放出装置320について、図3A及び図3Bを用いて、より具体的に説明する。図3Aは、実施の形態に係る放出装置を例示する第1図である。また、図3Bは、実施の形態に係る放出装置を例示する第2図である。図3Aでは、放出装置320の一例として第2気流発生装置320aが用いられる例を示している。なお、図3A及び図3Bでは、便宜上、プランタに植えられた植物20を示しているが、植物20は、図1のように空間10内の土壌に植えられた状態で放出装置320の外力を付与されてもよい。
The
図3Aに示すように、第2気流発生装置320aは、植物20に向かう第2気流を発生することで植物20を振動させる。植物20の振動は、第2気流に沿って撓み、茎等の弾性によって元の姿勢に戻る動作を繰り返すことで発生する。このように、気流によって振動する植物20から花粉が放出されてもよい。なお、上記したように、第2気流発生装置320aは、放出制御装置300から制御される。具体的には、第2気流発生装置320aは、放出制御装置300から、第2気流発生装置320aを制御するための放出制御信号を受信し、放出制御信号に従って動作する。なお、第2気流発生装置320aが発生する第2気流と同等の第1気流を発生可能であれば、放出装置320として、第1気流発生装置210を用いることもできる。
As shown in FIG. 3A, the
ここで、放出量センサ310による放出量の検知について説明する。図4は、実施の形態に係る放出量の検知について説明する図である。図4では、時間の経過に対する花粉の放出量の検知の例が示されている。なお、時間経過の途中で、放出装置320の動作がOFF状態からON状態に切り替わっており、ON/OFF状態の境界の時点を2点鎖線で示している。
Here, the detection of the emission amount by the
また、図4では、一例として、図3Aに示すような第2気流発生装置320aが用いられた場合の放出量の検知のための図が示されている。したがって、放出装置320のOFF状態とは、第2気流発生装置320aによる第2気流が発生していない状態(第2気流なし)であり、放出装置320のON状態とは、第2気流発生装置320aによる第2気流が発生している状態(第2気流あり)である。なお、後述する図3Bにおける加振装置320bが用いられる場合についても同様の図によって説明が可能であるため、加振装置320bが用いられる場合についての説明は省略する。
Further, in FIG. 4, as an example, a diagram for detecting the amount of emission when the
上記したように、放出量センサ310は、植物20の付近(つまり土壌付近)に設置され、土壌から舞い上がる砂粒等の影響を受けやすい。したがって、第2気流が発生されておらず、能動的な花粉の放出が行われていない状態においても放出量センサ310には、一定の粒子が検出されている。この影響を低減するため、第2気流なしの状態で検出された粒子数の箇所に基準点(図中では破線で表示)を設定して差引きすることで、実際の放出量に近い値を算出できる。
As described above, the
つまり、第2気流ありの状態において検出される粒子数から基準点の粒子数を差引きし、例えば、図中に1点鎖線で示す放出量を算出することができる。なお、第2気流を発生させることで、基準点よりも多い砂粒等が巻き上げられることも予測され、この場合は、花粉量センサ220の説明において既述したように、栽培開始前等に砂粒の影響を偽陽性成分としてあらかじめ検知し、検知した値を差引きしてもよい。なお、偽陽性成分には、基準点として検知される粒子数が含まれるため、単純に偽陽性成分を差引きするのみでよい。このようにして、放出量センサ310によってより正確に放出量が検知される。
That is, the number of particles at the reference point can be subtracted from the number of particles detected in the state with the second air flow, and for example, the emission amount indicated by the alternate long and short dash line in the figure can be calculated. It is also predicted that by generating the second airflow, more sand grains and the like than the reference point will be rolled up. In this case, as described in the explanation of the
また、ここで、放出装置320を動作させる強度についても説明する。図5は、実施の形態に係る第2気流発生装置の制御風速と放出量との関係を示す図である。図5では、時間の経過に対する花粉の放出量の検知の例が示されている。また、図5では図4と同様に一例として、第2気流発生装置320aが用いられた場合に検知された放出量の図が示されている。なお、放出装置320として加振装置320bが用いられる場合についても同様であり、同図の制御風速を制御振動数又は制御振幅とし、至適風速を指摘振動数又は至適振動強度と読み替えることによって説明が可能である。
In addition, the strength for operating the
図5に示すように、第2気流の強度に対応するように設定される第2気流発生装置320aの制御風速は、上昇するにつれて植物20からの花粉の放出量を上昇させる。その後、放出量は、制御風速の上昇とともに略一定の値を維持しながら、至適風速において最大値に達し、さらに略一定の値を維持しながら徐々に減少に転じる。制御風速がさらに上昇すると、例えば、植物20の一部は、第2気流の風速に堪えられず折れる等の損傷が生じるため、花粉の放出及び受粉が不可能な状態となるので、第2気流発生装置320aの制御風速は、至適風速の前後に設定される。
As shown in FIG. 5, the control wind speed of the
制御風速と放出量との関係は、コンピュータ又は実空間での予備実験によって事前にシミュレーションされ、算出される。 The relationship between the controlled wind speed and the emission amount is pre-simulated and calculated by a computer or a preliminary experiment in real space.
ここで、植物20は、生育状態に応じて花粉の放出能力が異なるため、当該放出能力に応じた量の花粉が放出される制御風速が採用される。例えば、植物20の生育状態ごとの至適風速が制御風速(図中の風速B)に設定されてもよい。空間10内に放出される花粉の量が多いほど、ある時点における植物20の受粉の確率が向上するため、このように最大放出量を維持させるような制御風速の設定は有効である。
Here, since the
また、植物20の生育状態に応じて定まる第1閾値以上の放出量を維持可能な制御風速(図中の風速A〜風速Cの間のいずれか)が設定されてもよい。植物20が一定の期間内に放出可能な花粉の量には限界があるため、このように最大放出量よりも低く設定された第1閾値を維持するように制御風速を設定することで、より長期間にわたって空間10内の花粉を高濃度に維持できるため、雌しべ側の生育状態による受粉のタイミングを長期間に拡張でき、このような制御風速の設定も有効である。
Further, a controlled wind speed (any one between the wind speed A and the wind speed C in the figure) that can maintain the release amount equal to or higher than the first threshold value determined according to the growing state of the
なお、後者の例では、制御風速は、空間10内の対流による風速の揺らぎを考慮して風速Aと風速Cとの中央値に設定されてもよい。この場合、制御風速と実際の風速とが、風速Aと風速Cの差分の半値だけ変動しても、理論上第1閾値以上の放出量が維持される。よって、第2気流発生装置320aの制御風速は、植物20の生育状態に応じて動的に変更されて設定されてもよい。
In the latter example, the control wind speed may be set to the median value of the wind speed A and the wind speed C in consideration of the fluctuation of the wind speed due to the convection in the
また、制御風速の設定は、植物種、栽培される植物20の配置、及び第2気流発生装置320aの設置位置等を考慮して設定されてもよい。
Further, the control wind speed may be set in consideration of the plant species, the arrangement of the cultivated
次に、図3Bでは、放出装置320の一例として第2気流発生装置320aに代えて加振装置320bが用いられる例を示している。加振装置320bは、植物20が栽培されるプランタ等の容器を所定方向の一端側から他端側へ、他端側から一端側へと交互に移動させる(言い換えると、加振する)ことで植物20を振動させる。植物20の振動は、一端側と他端側とを往復移動する際に、茎側に対して花弁側が慣性によって遅れて移動することで発生する。このように、加振によって振動する植物20から花粉が放出されてもよい。なお、上記したように、加振装置320bは、放出制御装置300から制御される。具体的には、加振装置320bは、放出制御装置300から、加振装置320bを制御するための放出制御信号を受信し、放出制御信号に従って動作する。
Next, FIG. 3B shows an example in which the
なお、図3A及び図3Bを用いて説明した放出装置320はいずれも一例であり、その他の態様の放出装置320が用いられてもよい。例えば、植物20に連結する部材を引っ張る力を付与することで植物20を撓ませ、力の付与を解除した際に茎等の弾性によって元の姿勢に戻る動作を繰り返すことで振動を発生してもよい。このような放出装置320のいずれかが選択されて使用されてもよく、2以上の放出装置320が組み合わされて授粉システム100を実現してもよい。
The
また、第2気流発生装置320aのように、放出装置320が気流によって植物20から花粉を放出させる場合、第1気流発生装置210を用いてもよい。つまり、放出装置320として第1気流発生装置210を用いてもよい。第1気流発生装置210は、例えば、空間10内の空気中に略均一に花粉を散布するための方向、風量、及び風速の少なくとも1つ有する気流と、植物20に向かい、植物20を振動させるための方向、風量、及び風速の少なくとも1つ有する気流とを含む複合的な第1気流を発生させる。
Further, when the
また、例えば、第1気流発生装置210は、空間10内の空気中に略均一に花粉を散布するための方向、風量、及び風速の少なくとも1つ有する第1気流と、植物20に向かい、植物20を振動させるための方向、風量、及び風速の少なくとも1つ有する第2気流とを、時分割で発生させてもよい。つまり、第1気流発生装置210は、第1気流を発生させる第1動作と、植物に向かう第2気流を発生させる第2動作とを時分割で行ってもよい。
Further, for example, the
図6では、このような第1気流発生装置210の時分割制御による気流の発生について示している。図6は、実施の形態に係る第1気流発生装置の時分割制御について説明する図である。図6では、時間の経過に対する、第1気流発生装置210の動作状態のタイミングチャートを示している。
FIG. 6 shows the generation of airflow by time-division control of the
図6に示すように、第1気流発生装置210は、動作OFF状態から、まず、花粉を放出させるための第2気流を発生する第2動作を行う。第2気流の発生により、空間10内に一定量の花粉が放出されると(例えば、放出量センサ310によって検知)、第1気流発生装置210は、放出された花粉を拡散し、空間10内に略均一に散布するための第1気流を発生する第1動作を行う。空間10内の花粉の量が均一となり、時間が経過した後、検出される花粉量が低下した場合に(例えば、花粉量センサ220によって検知)、花粉量を補うために再度植物に花粉を放出させるように第2動作を行う。このように、第1気流発生装置210は、第1動作と第2動作とを繰り返して行うことで、空間10内の花粉を適切な量かつ略均一に維持してもよい。
As shown in FIG. 6, the
なお、第1動作の後に減少する花粉量は、大半が土壌への落下によって空間10内を漂うことができなくなったためと考えられる。したがって、第1気流発生装置210は、第2動作及び第1動作の後に、土壌に落下した花粉を巻き上げるための方向、風量、及び風速の少なくとも1つ有する第3気流を発生させる第3動作を行ってもよい。このように第1気流及び第2気流とは異なる気流によって土壌から花粉を回収してもよい。
It is considered that most of the pollen amount that decreases after the first operation cannot float in the
[動作]
続いて、授粉システム100によって行われる植物20への授粉のための動作について、図7を用いて説明する。また、以下では、第1気流発生装置210における収穫量モデル及び花粉量モデルを用いる動作の例についても説明する。図7は、実施の形態に係る授粉システムの動作を示すフローチャートである。
[motion]
Subsequently, the operation for pollination of the
図7に示すように、授粉システム100では、まず、放出制御装置300が放出装置320を制御する(放出制御ステップS11)。放出制御装置300が生成した放出制御信号によって、放出装置320が動作し、植物20から花粉を放出させる(放出ステップ)。ここで、放出量センサ310は、植物20からの花粉の放出量を検知する(放出量検知ステップS12)。放出制御装置300は、検出された放出量を取得し、当該放出量が第1閾値以上であるか否かを判定する(ステップS13)。
As shown in FIG. 7, in the
放出制御装置300によって、放出量が第1閾値未満であると判定された場合(ステップS13でNo)、放出制御装置300は、放出装置320の制御態様を変更し(ステップS14)、変更された制御態様によって放出装置320を制御する。例えば、放出装置320として第2気流発生装置320a又は第1気流発生装置210が用いられている場合、放出制御装置300は、第2気流発生装置320a又は第1気流発生装置210により発生される第2気流の強度を高くするようにする。
When the
具体的には、放出制御装置300は、第2気流発生装置320a又は第1気流発生装置210によって発生される第2気流の風速又は風量の少なくとも一方を上昇させる新たな放出制御信号を生成し、放出装置320へと送信する(放出制御ステップS11に戻る)。放出装置320は、新たな放出制御信号に基づいて、変更された制御態様に従い動作する。
Specifically, the
また、例えば、放出装置320として加振装置320bが用いられている場合、放出制御装置300は、加振装置320bによる植物の振動における単位時間あたりの振動数、又は、振幅の少なくとも一方を上昇させる。
Further, for example, when the
一方で、放出制御装置300によって、放出量が第1閾値以上であると判定された場合(ステップS13でYes)、放出制御装置300は、さらに、放出量が第1閾値以上の状態で所定期間が経過したか否かを判定する(ステップS15)。所定期間は、空間10内で栽培されている植物20のすべてが十分に受粉し得ると推定される花粉の量を、放出量の経過時間分の積算量(通算放出量)が上回る期間であり、放出量ならびに植物20の栽培数及び配置等によって定まる。
On the other hand, when the
放出制御装置300によって所定期間が経過していないと判定された場合(ステップS15でNo)、ステップS13に戻り、放出量が第1閾値以上を維持して所定期間が経過したと判断されるまで、ステップS13及びステップS15を繰り返す。なお、この繰り返しの途中で放出量が第1閾値未満となった場合は、ステップS14に進む。
When it is determined by the
一方で、放出制御装置300によって所定期間が経過したと判定された場合(ステップS15でYes)、ステップS16に進む。ステップS16では、制御装置200は、第1気流発生装置210を制御する(制御ステップ)。また、ステップS16では、制御装置200が生成した制御信号によって、第1気流発生装置210は、第1気流を発生させる(気流発生ステップ)。
On the other hand, if it is determined by the
ここで、花粉量センサ220の1つである第1花粉量センサは、第1花粉量を検知する。また、第1花粉量センサとは異なる位置に配置された花粉量センサ220の1つである第2花粉量センサは、第2花粉量を検知する。このようにして、1以上の花粉量センサ220は、1以上の花粉量を検知する(検知ステップS17)。
Here, the first pollen amount sensor, which is one of the
制御装置200は、第1花粉量と第2花粉量との差分である差分量を算出し、当該差分量が第2閾値以下であるか否かを判定する(ステップS18)。第2閾値は、略均一とみなせない花粉量の差であり、空間10の広さ、及び、第1気流発生装置210の設置位置等に基づいて栽培者等によって設定される値である。
The
制御装置200によって、差分量が第2閾値より大きいと判定された場合、ステップS19に進み、制御装置200は、差分量を減少するため、第1気流の強度を高くするように第1気流発生装置210の制御態様を変更する。
When the
具体的には、制御装置200は、第1気流発生装置210によって発生される第1気流の風速又は風量の少なくとも一方を上昇させる新たな制御信号を生成し、第1気流発生装置210へと送信する(ステップS16に戻る)。第1気流発生装置210は、新たな制御信号に基づいて、変更された制御態様に従い動作する。このように、第1気流の強度が高くなると、空間10内において空気の拡販が促進され、空間10内における差分量の要因となる空気のよどみの箇所が解消され得る。
Specifically, the
一方で、制御装置200によって、差分量が第2閾値以下であると判定された場合、ステップS16に戻り、第1気流発生装置210は、同一の制御態様に従って動作を継続する。このようにして、授粉システム100では、空間10内に均一な濃度の花粉量が維持され、効率的に植物20が受粉する。よって、栽培者の時間面での負担が低減される。
On the other hand, when the
また、この授粉システム100では、あらかじめ各種値(閾値等のパラメータ)を設定する他は、栽培者の手が介入せずとも、植物20の授粉の操作が行われる。言い換えると、授粉システム100を用いることで、栽培者の体力面での負担を低減できる。さらに、授粉システム100では、制御装置200として一般的なコンピュータ及び専用のソフトウェアと、空間10内の空調システム等の既存の装置等と、花粉量センサ220とによって実現できるため、導入コストを低くすることができる。すなわち、栽培者のコスト面での負担が低減される。
Further, in the
なお、ステップS19における第1気流発生装置210の制御態様の変更では、高い花粉量が検知された花粉量センサ220の設置位置に向けて第1気流を発生するように制御態様を変更してもよい。このようにすることで、単純に第1気流の強度を高くするよりも効率的に(短時間で)空間10内の花粉を略均一な濃度にすることができる。
In the change of the control mode of the
また、3以上の花粉量センサを備える授粉システムにおいては、3以上の花粉量から総当たり的に差分量を算出し、1つでも第2閾値を超える差分量が存在する場合に第1気流発生装置210の制御態様を変更してもよい。また、3以上の花粉量センサを備える授粉システムにおいては、花粉量の平均値を算出して、平均値との差分が1つでも第2閾値を超える場合に第1気流発生装置210の制御態様を変更してもよい。
Further, in a pollination system equipped with a pollen amount sensor of 3 or more, a difference amount is calculated brute force from the pollen amount of 3 or more, and when even one difference amount exceeds the second threshold value, a first air flow is generated. The control mode of the
また、放出制御ステップS11からステップS15までの処理と、制御ステップS16からステップS19までの処理とは、独立的に並列処理されてもよい。一方で、第1気流発生装置210の時分割制御において説明したように、制御ステップS16からステップS19までの処理中に、空間10内に浮遊する花粉の量に基づいて、放出制御ステップS11からステップS15までの処理に戻ってもよい。
Further, the processing from the release control step S11 to the step S15 and the processing from the control step S16 to the step S19 may be independently processed in parallel. On the other hand, as described in the time division control of the
ここで、さらに、制御ステップS16からステップS19までの処理について、別の例を説明する。先に説明したように、図2の通り、制御装置200の記憶部203には、制御装置200の処理のためのプログラムに加えて制御履歴、収穫量履歴、花粉量履歴、収穫量モデル、及び花粉量モデル等が格納されている。
Here, another example of the processing from the control step S16 to the step S19 will be further described. As described above, as shown in FIG. 2, in the
空間10の構造によっては、第1気流、第2気流及び外乱因子等が複雑に影響し合い、単純な処理では適切な花粉の散布のための制御が行えない場合がある。そこで、本例では、第1気流発生装置210の過去の第1期間における制御履歴と制御の結果とを用いて、将来の第2期間における第1気流発生装置210の制御態様を決定する動作例を説明する。なお、過去の制御履歴を得るため、少なくとも過去の第1期間における制御履歴が、すでに記憶部203に格納されているものとして説明する。
Depending on the structure of the
一例として、記憶部203に格納されている制御履歴と、当該制御履歴に対応する制御の結果である花粉量履歴とを入力とした機械学習により、花粉量モデルが生成されてもよい。花粉量モデルでは、第1気流発生装置210の制御態様によって、花粉量センサ220において検知される花粉量が、空間10内においてどのような分布を示すかを予測し、第1気流発生装置210を適切に制御することができる。したがって、より均一に空間10内に花粉を散布することができる。
As an example, a pollen amount model may be generated by machine learning using the control history stored in the
また、花粉量モデルの生成のための第1期間として、1時間、1日、1週間、又は1か月等の期間を設定することができる。なお、播種又は苗植え等の植物20の栽培開始時から、植物20の栽培によって得られる農作物の収穫までの、植物20の生活環における1サイクル分の期間を第1期間として設定することで、植物20の生育のファクタも考慮した花粉量モデルを生成してもよい。
Further, as the first period for generating the pollen amount model, a period such as 1 hour, 1 day, 1 week, or 1 month can be set. By setting the period for one cycle in the life cycle of the
また、このように植物20の生活環における1サイクル分の期間を第1期間として設定することで、より直接的な、制御モデルを構築することも可能である。具体的には、制御履歴と、過去の第1期間における農作物の収穫量履歴とを入力とした機械学習により、収穫量モデルが生成されてもよい。収穫量モデルでは、第1気流発生装置210の制御態様によって、農作物の収穫量がどのように変化したかを予測し、第1気流発生装置210を適切に制御することができる。したがって、より直接的な結果である収穫量を向上するように、第2期間(例えば、植物20における翌サイクル)における制御態様を決定することができる。収穫量モデルの生成のための第1期間として、1サイクル以上の生活環に該当する期間を設定すればよい。
Further, by setting the period for one cycle in the life cycle of the
また、これらの他、食用の植物20においては、食味指標の結果が反映される味覚履歴を用いて、より市場価値の高い農作物を生産してもよい。
In addition to these, in the
[効果等]
以上説明したように、本実施の形態における授粉システム100は、植物20への授粉に用いられる授粉システム100であって、植物20が栽培される空間10内に存在する花粉量を検知する1以上の花粉量センサ220と、空間10内に第1気流を発生させる第1気流発生装置210と、1以上の花粉量センサ220によって検知された花粉量に基づき、第1気流発生装置210を制御する制御装置200と、を備える。
[Effects, etc.]
As described above, the
このような授粉システム100は、第1気流によって空間10内に存在する花粉を拡散させ、気流を用いた植物20の授粉を行うことができる。第1気流は、花粉量センサ220によって検知された花粉量に基づいて制御されており、空間内に均一に花粉が拡散される。このようにして、授粉システム100では、授粉の成否ムラを抑制しながら、栽培者の時間面及び体力面の負担をより低減させて植物20の授粉を行うことができる。また、既存の装置等を流用することで実現された授粉システム100では、栽培者のコスト面における負担も低減できる。
In such a
また、例えば、授粉システム100は、さらに、植物20から花粉を放出させる放出装置320を備えてもよい。
Further, for example, the
これによれば、空間10内の花粉の量を増加させることができる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the amount of pollen in the
また、例えば、授粉システム100は、さらに、放出装置320によって植物20から放出された花粉の放出量を検知する放出量センサ310と、放出量センサ310において検知された放出量に基づき、放出装置320を制御する放出制御装置300と、を備えてもよい。
Further, for example, the
これによれば、空間10内の花粉の量が適切にコントロールされる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the amount of pollen in the
また、例えば、放出制御装置300は、放出量が植物20の生育状態に応じて定まる第1閾値以上となるように、放出装置320を制御してもよい。
Further, for example, the
これによれば、植物20の生育状態に応じて、空間10内の花粉の量が適切にコントロールされる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the amount of pollen in the
また、例えば、放出装置320は、植物20を振動させることで植物20から花粉を放出させる加振装置320bであってもよい。
Further, for example, the
これによれば、振動によって空間10内の花粉の量を増加させることができる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the amount of pollen in the
また、例えば、放出制御装置300は、放出量が植物20の生育状態に応じて定まる第1閾値未満である場合に、加振装置320bを制御して植物20の振動における単位時間あたりの振動数、又は、振幅の少なくとも一方を上昇させてもよい。
Further, for example, when the release amount is less than the first threshold value determined according to the growth state of the
これによれば、植物20の生育状態に応じた振動によって空間10内の花粉の量を増加させることができる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the amount of pollen in the
また、例えば、放出装置320は、植物20に向かう第2気流を発生することで植物20から花粉を放出させる、第1気流発生装置210と異なる第2気流発生装置320aであってもよい。
Further, for example, the
これによれば、第2気流によって空間10内の花粉の量を増加させることができる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the amount of pollen in the
また、例えば、授粉システム100では、放出装置320として、第1気流発生装置210が用いられてもよい。
Further, for example, in the
これによれば、第1気流発生装置210のみで授粉システム100を実現できる。よって、栽培者のコスト面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the
また、例えば、第1気流発生装置210は、第1気流を発生させる第1動作と、植物20に向かう第2気流を発生させる第2動作とを時分割で行ってもよい。
Further, for example, the
これによれば、第1気流発生装置210のみで第1気流及び第2気流を発生させて授粉システム100を実現できる。よって、より効率的に、栽培者のコスト面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the
また、例えば、1以上の花粉量センサ220は、第1花粉量センサ及び第1花粉量センサと異なる位置に配置された第2花粉量センサを含み、制御装置200は、第1花粉量センサにおいて検知された第1花粉量と、第2花粉量センサにおいて検知された第2花粉量との差分量が第2閾値以下となるように、第1気流発生装置210を制御してもよい。
Further, for example, one or more
これによれば、第1花粉量センサ及び第2花粉量センサにおいてそれぞれ検知された花粉量の差分から空間10内における花粉の散布ムラ(言い換えると散布偏り)を定量化できる。したがって、より正確に、空間10内に均一な花粉の散布を行うことができる。よってより効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, it is possible to quantify the pollen dispersal unevenness (in other words, the dispersal bias) in the
また、例えば、制御装置200は、差分量が第2閾値よりも大きい場合に、第1気流発生装置210を制御して第1気流の風速又は風量の少なくとも一方を上昇させてもよい。
Further, for example, the
これによれば、花粉の散布偏りを解消するように、第1気流を制御することができる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the first air flow can be controlled so as to eliminate the uneven distribution of pollen. Therefore, it is possible to more efficiently pollinate the
また、例えば、制御装置200は、過去の第1期間に行った第1気流発生装置210の制御履歴に基づいて、将来の第2期間における第1気流発生装置210の制御態様を決定し、制御態様に従って第1気流発生装置210を制御してもよい。
Further, for example, the
これによれば、過去に蓄積された第1気流の情報を用いて、将来の第1気流の制御態様を決定できる。都度制御態様を変更する場合に比べ、処理に要する計算リソースを削減できる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the control mode of the first airflow in the future can be determined by using the information of the first airflow accumulated in the past. Compared with the case where the control mode is changed each time, the calculation resource required for processing can be reduced. Therefore, it is possible to more efficiently pollinate the
また、例えば、制御装置200は、過去の第1期間における、第1気流発生装置210の制御履歴及び植物20から収穫された農作物の収穫量を入力として学習された収穫量モデルを用いて、将来の第2期間における制御態様を決定してもよい。
Further, for example, the
これによれば、過去に蓄積された第1気流の情報と、関連する農作物の収穫量とを用いた機械学習によって、より最適化された将来の第1気流の制御態様を決定できる。よって、より正確かつ効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, it is possible to determine a more optimized future control mode of the first airflow by machine learning using the information of the first airflow accumulated in the past and the yield of the related crops. Therefore, it is possible to pollinate the
また、例えば、制御装置200は、過去の第1期間における、第1気流発生装置210の制御履歴及び花粉量を入力として学習された花粉量モデルを用いて、将来の第2期間における制御態様を決定してもよい。
Further, for example, the
これによれば、過去に蓄積された第1気流の情報と、関連する花粉量とを用いた機械学習によって、より最適化された将来の第1気流の制御態様を決定できる。よって、より正確かつ効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, it is possible to determine a more optimized future control mode of the first airflow by machine learning using the information of the first airflow accumulated in the past and the related pollen amount. Therefore, it is possible to pollinate the
また、例えば、第1期間は、植物20の生活環の少なくとも1サイクル分の期間であり、第2期間は、植物20の生活環の1サイクル分の期間であってもよい。
Further, for example, the first period may be a period for at least one cycle of the life cycle of the
これによれば、過去の植物の生活環1サイクル以上の期間にわたって蓄積された第1気流の情報を用いて、将来の植物の生活環1サイクル分の第1気流の制御態様を決定できる。よって、より効率的に、栽培者の時間面及び体力面の負担が低減された植物20の授粉を行うことができる。
According to this, the control mode of the first airflow for one cycle of the life cycle of the future plant can be determined by using the information of the first airflow accumulated over the period of one cycle or more of the life cycle of the plant in the past. Therefore, it is possible to more efficiently pollinate the
また、本実施の形態における授粉方法は、植物20が栽培される空間10内において、植物20の授粉に用いられる授粉方法であって、空間10内に存在する花粉量を検知する検知ステップと、空間10内に第1気流を発生させる気流発生ステップと、検知ステップにおいて検知された花粉量に基づき、気流発生ステップのタイミングを制御する制御ステップと、を含む。
Further, the pollination method in the present embodiment is a pollination method used for pollination of the
このような授粉方法は、上記の授粉システム100と同様の効果を奏する。
Such a pollination method has the same effect as the
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although the embodiments have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, it is realized by applying various modifications to each embodiment that can be conceived by those skilled in the art, or by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment without departing from the spirit of the present disclosure. Also included in this disclosure.
上記では複数の花粉量センサを備える例を説明したが、花粉量センサは、1つであってもよい。例えば、放出量センサによって検知された放出量と空間10の構造(例えば広さ)とに基づいて、略均一な状態での花粉量を推定し、花粉量センサによって検知された実測の花粉量との差分量に基づいて第1気流を制御してもよい。
Although the example including a plurality of pollen amount sensors has been described above, the number of pollen amount sensors may be one. For example, the pollen amount in a substantially uniform state is estimated based on the release amount detected by the release amount sensor and the structure (for example, the size) of the
また、例えば、花粉量センサにおいて検知される花粉量が単位時間あたりに所定量を超える変化を示す場合に、空間内において不均一に花粉が散布されていると判定して第1気流の強度を高くしてもよい。 Further, for example, when the amount of pollen detected by the pollen amount sensor shows a change exceeding a predetermined amount per unit time, it is determined that pollen is unevenly scattered in the space, and the intensity of the first airflow is determined. It may be higher.
また、本開示の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 In addition, general or specific aspects of the present disclosure may be implemented in recording media such as systems, devices, methods, integrated circuits, computer programs or computer-readable CD-ROMs. Further, it may be realized by any combination of a system, an apparatus, a method, an integrated circuit, a computer program and a recording medium.
10 空間
20 植物
100 授粉システム
200 制御装置
210 第1気流発生装置
220 花粉量センサ
300 放出制御装置(放出制御部)
310 放出量センサ
320 放出装置
320a 第2気流発生装置
320b 加振装置
10
310
Claims (16)
前記植物が栽培される空間内に存在する花粉量を検知する1以上の花粉量センサと、
前記空間内に第1気流を発生させる第1気流発生装置と、
前記1以上の花粉量センサによって検知された前記花粉量に基づき、前記第1気流発生装置を制御する制御装置と、を備える
授粉システム。 A pollination system used to pollinate plants
One or more pollen amount sensors that detect the amount of pollen existing in the space where the plant is cultivated, and
A first airflow generator that generates a first airflow in the space,
A pollination system including a control device that controls the first airflow generator based on the pollen amount detected by the one or more pollen amount sensors.
請求項1に記載の授粉システム。 The pollination system according to claim 1, further comprising a release device for releasing pollen from the plant.
前記放出量センサにおいて検知された前記放出量に基づき、前記放出装置を制御する放出制御部と、を備える
請求項2に記載の授粉システム。 A release amount sensor that detects the amount of pollen released from the plant by the release device, and
The pollination system according to claim 2, further comprising a release control unit that controls the release device based on the release amount detected by the release amount sensor.
請求項3に記載の授粉システム。 The pollination system according to claim 3, wherein the release control unit controls the release device so that the release amount is equal to or higher than a first threshold value determined according to the growth state of the plant.
請求項2〜4のいずれか一項に記載の授粉システム。 The pollination system according to any one of claims 2 to 4, wherein the release device is a vibration device that releases pollen from the plant by vibrating the plant.
請求項4を引用する請求項5に記載の授粉システム。 When the release amount is less than the first threshold value determined according to the growth state of the plant, the release control unit controls the vibration device to control the vibration frequency of the plant or the frequency per unit time of the vibration of the plant. The pollination system according to claim 5, wherein at least one of the amplitudes is increased.
請求項2〜4のいずれか一項に記載の授粉システム。 The discharge device is any one of claims 2 to 4, which is a second air flow generator different from the first air flow generator that discharges the pollen from the plant by generating a second air flow toward the plant. The pollination system described in the section.
請求項2〜4のいずれか一項に記載の授粉システム。 The pollination system according to any one of claims 2 to 4, wherein the first airflow generator is used as the discharge device.
請求項8に記載の授粉システム。 The pollination system according to claim 8, wherein the first airflow generator performs a first operation of generating a first airflow and a second operation of generating a second airflow toward the plant in a time-division manner.
前記制御装置は、前記第1花粉量センサにおいて検知された第1花粉量と、前記第2花粉量センサにおいて検知された第2花粉量との差分量が第2閾値以下となるように、前記第1気流発生装置を制御する
請求項1〜9のいずれか一項に記載の授粉システム。 The one or more pollen amount sensors include a first pollen amount sensor and a second pollen amount sensor arranged at a position different from that of the first pollen amount sensor.
The control device said that the difference between the first pollen amount detected by the first pollen amount sensor and the second pollen amount detected by the second pollen amount sensor is equal to or less than the second threshold value. The pollen system according to any one of claims 1 to 9, which controls a first airflow generator.
請求項10に記載の授粉システム。 The pollination according to claim 10, wherein the control device controls the first airflow generator to increase at least one of the wind speed and the airflow amount of the first airflow when the difference amount is larger than the second threshold value. system.
請求項1〜11のいずれか一項に記載の授粉システム。 The control device determines the control mode of the first airflow generator in the second period in the future based on the control history of the first airflow generator performed in the past first period, and the control device determines the control mode of the first airflow generator according to the control mode. The pollination system according to any one of claims 1 to 11, which controls a first airflow generator.
請求項12に記載の授粉システム。 The control device uses the yield model learned by inputting the control history of the first airflow generator and the yield of the crop harvested from the plant in the first period of the past, and the future first. The milling system according to claim 12, wherein the control mode is determined in two periods.
請求項12に記載の授粉システム。 The control device uses the control history of the first airflow generator and the pollen amount model learned by inputting the pollen amount in the past first period to control the control mode in the future second period. The pollination system according to claim 12, which is determined.
前記第2期間は、前記植物の生活環の1サイクル分の期間である
請求項12〜14のいずれか一項に記載の授粉システム。 The first period is a period for at least one cycle of the life cycle of the plant.
The pollination system according to any one of claims 12 to 14, wherein the second period is a period for one cycle of the life cycle of the plant.
前記空間内に存在する花粉量を検知する検知ステップと、
前記空間内に第1気流を発生させる気流発生ステップと、
前記検知ステップにおいて検知された前記花粉量に基づき、前記気流発生ステップのタイミングを制御する制御ステップと、を含む
授粉方法。 A pollination method used for pollination of the plant in the space where the plant is cultivated.
A detection step that detects the amount of pollen present in the space, and
An airflow generation step that generates a first airflow in the space,
A pollination method including a control step for controlling the timing of the airflow generation step based on the pollen amount detected in the detection step.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023128232A1 (en) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | 주식회사 퓨쳐그린 | Mechanical environment control system for plant pollination |
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2020
- 2020-03-25 JP JP2020054056A patent/JP2021153402A/en active Pending
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