JP2022079021A - 制御システム、及び制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る植物生産システムのブロック図であり、図2は、対象植物を栽培するための温室内の平面図であり、図3は、温室内の斜視図である。なお、図2では、レタス900の図示が便宜上省略されている。
まず、植物生産システム100が適用される温室について説明する。温室は、対象植物であるレタス900を栽培するための栽培施設であり、例えば、ガラス張りとなっており日光が内部に照射される。図2の温室には、例えば、案内テープ81、基準点マーカ82、撮影用マーカ83、表示パネル84、及び樋9が設けられている。
樋9は、レタス900を栽培するためのプランターであり、例えば、図3に示すように、地上からの高さが相互に異なる3段の棚(棚は不図示)各々に設けられているものである。樋9は、例えば、当該樋9の長手方向に沿っている案内テープ811から離れるに従って、床面からの高さが高くなるように設けられている。
案内テープ81は、撮影用車両2の移動を案内するためのものであり、例えば、温室内の撮影用車両2が移動する車両用移動路に沿って床面に貼付されている磁気テープである。案内テープ81は、例えば、樋9の長手方向に沿って設けられる案内テープ812と、当該案内テープ812に対して直交している案内テープ811とを有する。
基準点マーカ82は、撮影用車両2の移動を制御(前進、後進、方向転換等)するためのものであり、例えば、温室内の車両用移動路の任意の点(分岐点、端点、経由点等)に設けられているものであり、また、床面に貼付されている磁気マーカである。
撮影用マーカ83は、撮影用車両2がレタス900(図3)を撮影する位置を示すものであり、例えば、車両用移動路上の複数個所に設けられているものであり、また、床面に貼付されている磁気マーカである。
表示パネル84は、樋9の各分割部分を示す情報を表示するパネルであり、例えば、各分割部分の名称である「A01-1」等の文字が記載されているパネルであり、また、当該表示パネル84が示す各分割部分に対応する床面に貼付されている。例えば、図2の樋91における「A01-1」に対応する床面に、「A01-1」という文字が記載されている表示パネル84(表示パネル841)が貼付されている。
次に、植物生産システム100について説明する。図1の植物生産システム100は、例えば、栽培用装置群1、撮影用車両2、端末装置3、及び管理装置4を備える。
図1の栽培用装置群1は、レタス900を栽培するための各種装置であり、例えば、温室内に設けられている装置である。栽培用装置群1は、例えば、細霧冷房装置、光量測定装置、温度湿度測定装置、及びサーバ装置等を含む。
図1の撮影用車両2は、撮影装置であり、具体的には、レタス900が栽培されている温室内を移動する装置であって、レタス900に対して光を当てた状態で当該レタス900を撮影する装置である。また、撮影用車両2は、例えば、図2の案内テープ81に沿っている車両用移動路を走行して移動し、樋9で栽培されているレタス900を撮影するための装置である。また、撮影用車両2は、例えば、自己に実装されているバッテリーでモータを駆動させることにより車輪を回転させて移動する車両型の装置である。また、撮影用車両2は、例えば、磁気センサ(不図示)を備えており、当該磁気センサにて案内テープ81、基準点マーカ82、及び撮影用マーカ83を検出して各種制御を行えるように構成されている。
通信部21は、管理装置4との間で通信する通信手段であり、例えば、通信回路等を用いて構成することができる。
カメラ22は、レタス900を撮影する撮影手段である。例えば、撮影用車両2は、走行して撮影用マーカ83上に位置して当該撮影用マーカ83を検出した場合に、カメラ22で撮影するように構成されている。
照明部23は、レタス900を撮影するために当該レタス900を明るく照らすためのものであり、例えば、レタス900に対して光を照射するための照明装置等を用いて構成することができる。
記録部24は、撮影用車両2の動作に必要なプログラム及び各種データを記録する記録手段であり、例えば、各種メモリ、又はハードディスク等を用いて構成することができる。
制御部25は、撮影用車両2を制御する制御手段であり、例えば、CPU、RAM、ROM等を用いて構成することができる。
図1の端末装置3は、レタス900の栽培を管理する管理者が用いる端末装置であり、例えば、管理装置4との間で通信可能となっている。この端末装置3は、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、又はスマートフォン等として構成することができる。
図1の管理装置4は、制御システムであり、具体的には、レタス900の栽培に関する各種処理(撮影用車両2の制御を含む処理)を行う装置である。管理装置4は、例えば、通信部41、記録部42、及び制御部43を備える。
通信部41は、植物生産システム100の各種装置との間で通信する通信手段であり、例えば、通信回路等を用いて構成することができる。
記録部42は、管理装置4の動作に必要なプログラム及び各種データを記録する記録手段であり、例えば、各種メモリ、又はハードディスク等を用いて構成することができる。この記録部42には、例えば、画像情報、及び植物情報が格納されている。
「画像情報」とは、撮影用車両2によって撮影された撮影画像を示す情報であり、例えば、図4の撮影画像等を示す情報である。
図5は、植物情報を例示した図である。「植物情報」とは、レタス900に関する情報であり、例えば図5に示すように、項目「レタス識別情報」に対応する情報と、項目「生育情報」に対応する情報とが相互に関連付けられている。
制御部43は、管理装置4を制御する制御手段であり、例えば、CPU、RAM、ROM(RAM又はROMに記録されておりCPUに実行されるプログラムを含む)等を用いて構成することができる。制御部43は、例えば機能概念的に、判定部431、及び動作制御部432を備える。判定部431は、所定の動作開始条件に基づいて、撮影用車両2の移動を開始するか否かを判定する判定手段である。動作制御部432は、撮影用車両2の移動を開始するものと判定部431が判定した場合に、撮影用車両2の移動を開始する動作制御手段である。
次に、このように構成される植物生産システム100によって実行される画像撮像処理について説明する。図6は、画像撮影処理のフローチャートである(以下の各処理の説明ではステップを「S」と略記する)。画像撮影処理は、概略的には、管理装置4によって実行される処理であり、撮影用車両2を用いて画像を撮影するための処理である。この画像撮影処理を実行するタイミングは任意であるが、例えば、管理装置4の電源をオンした後に繰り返し実行が開始されることとし、処理が起動したところから説明する。
図6のSA1において判定部431は、所定の動作開始条件に基づいて、撮影用車両2の移動を開始するか否かを判定する。例えば、所定の動作開始条件としての、栽培施設における光量に関連する条件、及び現在の時間帯に関連する条件に基づいて判定する。
図6のSA2において動作制御部432は、細霧冷房実施履歴情報を取得する。「細霧冷房実施履歴情報」とは、細霧冷房装置の稼働開始及び稼働停止の履歴を示す情報である。例えば、栽培用装置群1の細霧冷房装置が、図2の温室内の所定の位置に所定の個数設けられていることとし、栽培用装置群1のサーバ装置にて稼働開始及び稼働停止が制御されているので、以下の処理を行う。すなわち、動作制御部432は、サーバ装置にアクセスして、各細霧冷房装置に関する細霧冷房実施履歴情報を取得する。
===SA3===
図6のSA4において動作制御部432は、移動ルート決定処理を実行する。「移動ルート決定処理」とは、案内テープ81に沿っている車両用移動路における撮影用車両2が撮影のために移動するルートを決定するための処理である。図7は、移動ルート決定処理のフローチャートであり、図8は、対象植物を栽培するための温室内の平面図であり、図9は、移動ルートを例示した図である。
図7のSB1~SB5については、各分割移動路について繰り返し実行する。図7のSB1において動作制御部432は、分割移動路の路面が濡れていないか否かを判定する。例えば、温室内で細霧冷房装置を稼働させた場合、細霧により温度及び湿度(水蒸気量)が変動して路面が濡れる場合あるので、この点を考慮して、所定の判定ロジックで判定する。
図7のSB2において動作制御部432は、分割移動路に対応する樋9の分割部分で栽培されているレタス900の内において、光を当てずに休ませる必要があるレタス900を判別する。例えば、図5の植物情報のレタス識別情報において、分割部分を示す情報(「A01-1」等)が含まれており、分割移動路に対応する樋9の分割部分で栽培されているレタス900を特定可能となっている点に着目し、当該レタス900に関する図5の生育情報に基づいて、休ませる必要があるレタス900を判別する。
図7のSB3において動作制御部432は、SB2において休ませる必要があるものと判別されたレタスが無いか否かを判定する。そして、SB2において、分割移動路に対応する樋9の分割部分で栽培されているレタス900について、休ませる必要があるものと判別されたレタス900が1個も無かった場合、休ませる必要があるものと判別されたレタス900が無いもの判定し(つまり、全てのレタス900について休ませる必要が無いものと判定し)(SB3のYES)、SB4に移行する。一方、SB2において、分割移動路に対応する樋9の分割部分で栽培されているレタス900について、休ませる必要があるものと判別されたレタス900が1個以上あった場合、休ませる必要があるものと判別されたレタス900があるもの判定し(つまり、何れかのレタス900について休ませる必要があるものと判定し)(SB3のNO)、SB5に移行する。
図7のSB4において動作制御部432は、分割移動路を移動対象にするもの判断し、移動対象にすることを示す情報を記録部42に格納する。図10は、分割移動路の判断結果を例示した図である。例えば、図10に示すように、分割移動路の名称と判断結果とを示す情報を関連付けて格納する。
図7のSB5において動作制御部432は、分割移動路を移動対象から除外するもの判断し、除外することを示す情報を記録部42に格納する。
図7のSB6において動作制御部432は、移動ルートを決定する。例えば、除外と判断された分割移動路については、路面が濡れており走行のために好ましくない点(つまり、温室の施設状況に基づく点)、あるいは、休ませる必要があるレタス900が存在し撮影のために光を当てることが好ましくない点(つまり、レタス900の生育状況に基づく点)を考慮し、除外と判断された分割移動路を含まない1個のルートを、図9の第1~第3ルートから選択して、当該選択した1個のルートを移動ルートに決定する。
図6のSA5において動作制御部432は、図7のSB6で決定した移動ルートに沿って撮影用車両2の移動を開始させて撮影させる。例えば、SB6で決定した移動ルートを示す移動ルート情報を含む動作開始信号(撮影用車両2の移動及び撮影を開始させるための信号)を、撮影用車両2に送信する。
このように本実施の形態によれば、所定の動作開始条件に基づいて、撮影用車両2の移動を開始するか否かを判定し、所定の動作開始条件は、温室(栽培施設)における光量及び現在の時間帯に関連する条件であることにより、例えば、栽培施設における光量、現在の時間帯を考慮して、適切なタイミングに撮影用車両2の移動を開始させることが可能となる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏したりすることがある。
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。また、本出願における「装置」とは、単一の装置によって構成されたものに限定されず、複数の装置によって構成されたものを含む。
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。
図1の管理装置4の制御部43に対して、管理部を設けてもよい。「管理部」とは、撮影装置が撮影した対象植物の撮影画像に基づいて、対象植物を栽培するための管理処理を行う管理手段である。
また、図7のSB2の判別例において「光合成状況情報」も例示したが、上述の「(管理部について)」で説明したように、光合成を促すために照明部23の光を当てる処理を行う場合、SB2の判別例において「光合成状況情報」を省略してもよい。
また、図6のSA1では、栽培施設における光量に関連する条件、及び現在の時間帯に関連する条件に基づいて判定する場合について説明したがこれに限らない。例えば、これらの一方のみの条件に基づいて判定してもよい。
例えば、図1のカメラ22の位置及び方向を任意に調整できる調整機構(一例としては、いわゆるロボットアームの如き機構等)を適用して、管理装置4からの命令によりカメラ22の位置及び方向を調整可能となるように構成してもよい。
また、上記実施の形態の特徴と、変形例の特徴を任意に組み合わせてもよい。
付記1の制御システムは、対象植物が栽培されている栽培施設内を移動する撮影装置であって、前記対象植物に対して光を当てた状態で前記対象植物を撮影する前記撮影装置を制御するための制御システムであって、所定の動作開始条件に基づいて、前記撮影装置の移動を開始するか否かを判定する判定手段と、前記撮影装置の移動を開始するものと前記判定手段が判定した場合に、前記撮影装置の移動を開始する動作制御手段と、を備え、前記所定の動作開始条件は、少なくとも、前記栽培施設における光量、現在の時間帯、前記栽培施設の施設状況、又は前記対象植物の生育状況の内の1個以上に関連する条件である。
付記1に記載の制御システム、及び付記4に記載の制御プログラムによれば、所定の動作開始条件に基づいて、撮影装置の移動を開始するか否かを判定し、所定の動作開始条件は、少なくとも、栽培施設における光量、現在の時間帯、栽培施設の施設状況、又は対象植物の生育状況の内の1個以上に関連する条件であることにより、例えば、栽培施設における光量、現在の時間帯、栽培施設の施設状況、又は対象植物の生育状況を考慮して、適切なタイミングに撮影装置の移動を開始させることが可能となる。
2 撮影用車両
3 端末装置
4 管理装置
9 樋
21 通信部
22 カメラ
23 照明部
24 記録部
25 制御部
41 通信部
42 記録部
43 制御部
431 判定部
432 動作制御部
81 案内テープ
82 基準点マーカ
83 撮影用マーカ
84 表示パネル
91 樋
92 樋
93 樋
94 樋
100 植物生産システム
811 案内テープ
812 案内テープ
841 表示パネル
831 撮影用マーカ
900 レタス
G9 樋画像
G84 表示パネル画像
G900 レタス画像
G901 レタス画像
R1 ルート
R2 ルート
R3 ルート
R4 ルート
R5 ルート
R6 ルート
また、対象植物の生育状況又は栽培施設の施設状況に基づいて、撮影装置の移動ルートを決定し、当該決定した移動ルートに沿って撮影装置を移動させることより、例えば、対象植物の生育状況を考慮した適切な移動ルートを移動させることができるので、対象植物を適切に生育しつつ撮影を行うことが可能となる。また、栽培施設の施設状況を考慮した適切な移動ルートを移動させることができるので、撮影装置を想定通りにスムーズに移動させることが可能となる。
Claims (4)
- 対象植物が栽培されている栽培施設内を移動する撮影装置であって、前記対象植物に対して光を当てた状態で前記対象植物を撮影する前記撮影装置を制御するための制御システムであって、
所定の動作開始条件に基づいて、前記撮影装置の移動を開始するか否かを判定する判定手段と、
前記撮影装置の移動を開始するものと前記判定手段が判定した場合に、前記撮影装置の移動を開始する動作制御手段と、を備え、
前記所定の動作開始条件は、少なくとも、前記栽培施設における光量、現在の時間帯、前記栽培施設の施設状況、又は前記対象植物の生育状況の内の1個以上に関連する条件である、
制御システム。 - 前記動作制御手段は、前記対象植物の生育状況又は前記栽培施設の施設状況に基づいて、前記撮影装置の移動ルートを決定し、当該決定した移動ルートに沿って前記撮影装置を移動させる、
請求項1に記載の制御システム。 - 前記撮影装置が撮影した前記対象植物の撮影画像に基づいて、前記対象植物を栽培するための管理処理を行う管理手段、を更に備える、
請求項1又は2に記載の制御システム。 - 対象植物が栽培されている栽培施設内を移動する撮影装置であって、前記対象植物に対して光を当てた状態で前記対象植物を撮影する前記撮影装置を制御するための制御プログラムであって、
コンピュータを、
所定の動作開始条件に基づいて、前記撮影装置の移動を開始するか否かを判定する判定手段と、
前記撮影装置の移動を開始するものと前記判定手段が判定した場合に、前記撮影装置の移動を開始する動作制御手段と、として機能させ
前記所定の動作開始条件は、少なくとも、前記栽培施設における光量、現在の時間帯、前記対象植物の栽培状況、又は前記対象植物の生育状況の内の1個以上に関連する条件である、
制御プログラム。
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