JP6147493B2

JP6147493B2 - 植物生育環境制御システム及び植物生育環境制御方法

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Publication number: JP6147493B2
Application number: JP2012261757A
Authority: JP
Inventors: 康夫高橋; 泰史菅野; 亜矢子伊東; 井上　繁人; 繁人井上
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: JP2014103958A

Description

本発明は、植物栽培室内で栽培される植物の生育状況をより良くするために当該植物栽培室内の環境を調節する植物生育環境制御システム及び植物生育環境制御方法の技術に関する。

従来、植物栽培室内で栽培される植物の生育状況をより良くするために当該植物栽培室内の環境を調節する植物生育環境制御システム及び植物生育環境制御方法の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、室内で養殖される魚介類や植物に光を照射するための照明の照度を、予め設定したパターンに沿うように変化させる技術が開示されている。例えば、当該変化のパターンを、天然の魚介類や植物が最も成長し易い時期における太陽光の照度の変化と同様のパターンとなるように設定すれば、養殖される魚介類や植物の成長を促進させることができる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、照明の照度の変化のパターンは予め設定されたものであるため、養殖される魚介類や植物の生育状況が好ましくない場合であっても、当該生育状況に応じた照明の制御ができない点で不利であった。

特開２０１０−１８７６２５号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、植物栽培室内で栽培される植物の生育状況に応じて、当該植物栽培室内の環境を調節することが可能な植物生育環境制御システム及び植物生育環境制御方法を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、植物栽培室内の環境を調節することが可能な複数の室内環境調節部と、前記植物栽培室内に配置されて栽培される植物の生育状況に関する情報である生育度を複数の領域ごと又は植物単体ごとに検知する植物情報検知部と、前記植物情報検知部により検知される前記領域ごと又は植物単体ごとの生育度に基づいて、前記室内環境調節部を制御する制御部と、を具備する植物生育環境システムであって、前記制御部は、前記室内環境調節部を制御するための入力値を算出するとともに、当該入力値に基づいて、前記室内環境調節部を制御する室内環境調節制御を繰り返すものであり、前記室内環境調節制御が行われる度に、前記植物情報検知部により検知される前記生育度に基づいて、当該生育度の平均値である平均生育度を算出し、過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のそれぞれにおいて算出された前記入力値の平均値であって、過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のうち前記平均生育度が高かった前記室内環境調節制御における前記入力値ほど重みが大きくなるように重み付けされた平均値である重み付き平均値を算出し、前記重み付き平均値と前回の前記室内環境調節制御における入力値との内分点の近傍の値を、次の前記室内環境調節制御における入力値とするものである。

請求項２においては、前記制御部は、前記近傍の値として、前記内分点を基準とする所定のノイズの範囲内から、次の前記室内環境調節制御における入力値を決定するものである。

請求項３においては、前記制御部は、前回の前記室内環境調節制御における前記平均生育度が低いほど、前記ノイズの範囲が広くなるように設定するものである。

請求項４においては、植物栽培室内に配置されて栽培される植物の生育状況に関する情報である生育度を複数の領域ごと又は植物単体ごとに検知し、検知される前記領域ごと又は植物単体ごとの生育度に基づいて、前記植物栽培室内の環境を調節する植物生育環境制御方法であって、前記植物栽培室内の環境を調節するための入力値を算出するとともに、当該入力値に基づいて、前記植物栽培室内の環境を調節する室内環境調節制御を繰り返すものであり、前記室内環境調節制御が行われる度に、検知される前記生育度に基づいて、当該生育度の平均値である平均生育度を算出し、過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のそれぞれにおいて算出された前記入力値の平均値であって、過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のうち前記平均生育度が高かった前記室内環境調節制御における前記入力値ほど重みが大きくなるように重み付けされた平均値である重み付き平均値を算出し、前記重み付き平均値と前回の前記室内環境調節制御における入力値との内分点の近傍の値を、次の前記室内環境調節制御における入力値とするものである。

請求項５においては、前記近傍の値として、前記内分点を基準とする所定のノイズの範囲内から、次の前記室内環境調節制御における入力値を決定するものである。

請求項６においては、前回の前記室内環境調節制御における前記平均生育度が低いほど、前記ノイズの範囲が広くなるように設定するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明は、植物栽培室内で栽培される植物の生育状況に応じて当該植物栽培室内の環境を調節することができる。

本発明の一実施形態に係る植物生育環境制御システムの全体的な構成を示した模式図。植物が栽培されている領域を示した平面図。植物生育環境制御システムによる制御態様を示したフローチャート。（ａ）入力電圧の初期値を示した図。（ｂ）点ｐ１を基準とするノイズの範囲を示した図。（ａ）点ｐ１を基準とするノイズの範囲及び次の入力電圧を示した図。（ｂ）点ｐ１と点ｐ２との重み付き平均値ｒ２を示した図。点ｐ２と重み付き平均値ｒ２との内分点Ｍ２を示した図。（ａ）内分点Ｍ２を基準とするノイズの範囲及び次の入力電圧を示した図。（ｂ）点ｐ１、点ｐ２及び点ｐ３の重み付き平均値ｒ３を示した図。点ｐ３と重み付き平均値ｒ３との内分点Ｍ３を示した図。第四実施形態に係る植物生育環境制御システムによる制御態様を示したフローチャート。

以下では、図中に示した矢印に従って、前後方向、上下方向及び左右方向をそれぞれ定義する。

以下では、本発明の第一実施形態に係る植物生育環境制御システム１０について説明する。

まず、図１及び図２を用いて、植物生育環境制御システム１０の全体構成について説明する。
なお、図１に記載する一点鎖線は、その一点鎖線で結ばれた部材が電気的に接続されていることを示している。

植物生育環境制御システム１０は、植物栽培室１内の環境を調節するためのものである。本実施形態において、植物栽培室１は、その内部で植物２・２・・・（野菜や果物等）を栽培するための建物であり、その内部に略直方体状の空間を形成するものである。植物２・２・・・は、植物栽培室１内に前後左右に並べられて栽培される。

植物生育環境制御システム１０は、主として複数の照明ユニット２０・２０・・・、カメラ３０及び制御装置４０を具備する。

照明ユニット２０・２０・・・は、本発明に係る室内環境調節部の実施の一形態であり、植物栽培室１内の環境を調節するものである。照明ユニット２０・２０・・・は、その長手方向を前後方向に向けた状態で植物栽培室１の前部から後部に亘るように、かつ左右方向に互いに所定間隔をあけるようにして植物栽培室１の天井に設けられる。照明ユニット２０・２０・・・は、入力される電圧（入力電圧）を調節することにより、それぞれの光度及び光の色（スペクトル）を個別に調節（制御）することが可能である。また、照明ユニット２０・２０・・・は、主に直下の植物２・２・・・を照らす。

カメラ３０は、本発明に係る植物情報検知部の実施の一形態であり、植物栽培室１内に配置されて栽培される植物２・２・・・の生育状況に関する情報を複数の領域ごとに検知するものである。カメラ３０は、植物栽培室１の天井の略中央部に設けられる。カメラ３０は、植物栽培室１内に配置された植物２・２・・・全体の生育状況（大きさ、色、形等）を撮影し、その映像を取得することができる。

制御装置４０は、本発明に係る制御部の実施の一形態であり、カメラ３０によって撮影された植物２・２・・・の生育状況に基づいて、照明ユニット２０・２０・・・の光度及び光の色（スペクトル）を調節するものである。制御装置４０は、主としてＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、並びにＩ／Ｏ等の入出力装置等により構成される。

制御装置４０は、照明ユニット２０・２０・・・とそれぞれ電気的に接続される。そして、制御装置４０は、照明ユニット２０・２０・・・への入力電圧の調節に関する信号（コマンド）を発信することができる。
なお、図１においては、図面の簡略化のために１つの照明ユニット２０だけが制御装置４０と一点鎖線で結ばれているが、実際には全ての照明ユニット２０・２０・・・と制御装置４０とが電気的に接続されている。

制御装置４０は、カメラ３０と電気的に接続される。そして、制御装置４０は、カメラ３０による検知結果（植物２・２・・・の映像）に関する信号を受信することができる。

より詳細には、制御装置４０は、カメラ３０が撮影した植物２・２・・・の映像を取得し、当該植物２・２・・・が栽培されている領域を、複数の領域Ｔ・Ｔ・・・に分割する。
本実施形態においては、前後方向に４株並べて配置された植物が左右方向に５列栽培されている。制御装置４０は、各列の４株の植物２・２・・・が配置されている領域を、それぞれ領域Ｔ・Ｔ・・・とする。

また、制御装置４０には、植物栽培室１内の環境を制御（本実施形態においては、照明を制御）するための種々のデータが記憶される。より詳細には、制御装置４０には、照明ユニット２０・２０・・・の入力電圧と光度及び点灯した照明と照射される色（スペクトル）の関係に関するデータ等が記憶される。

次に、図１から図３までを用いて、上述の如く構成された植物生育環境制御システム１０による、植物栽培室１内の環境の調節（具体的には、照明の調節）の様子（植物生育環境制御方法）について説明する。

図３のステップＳ１００において、制御装置４０は、各照明ユニット２０・２０・・・の入力電圧や照射させる色（スペクトル）等の初期値をそれぞれ決定する。また制御装置４０は、当該決定された入力電圧等を各照明ユニット２０・２０・・・にそれぞれ付与し、当該各照明ユニット２０・２０・・・を点灯させる。

ここでは、適切な入力電圧や色（スペクトル）を算出するための情報はまだ得られていないため、例えば入力電圧をそれぞれ５０％（最大入力電圧の５０％）かつ色は全て白色（のスペクトル）等の値に暫定的に決定する。

制御装置４０は、上記処理を行った後、ステップＳ１０１に移行する。

ステップＳ１０１において、制御装置４０は、一定期間の間継続して、ステップＳ１００において決定した入力電圧や色（スペクトル）を各照明ユニット２０・２０・・・にそれぞれ付与し続ける。これによって、植物２・２・・・は各照明ユニット２０・２０・・・からの光を受けながら生育する。

入力電圧が各照明ユニット２０・２０・・・にそれぞれ付与され続ける上述の「一定期間」は予め任意に設定され、制御装置４０に記憶されている。なお、当該「一定期間」は、植物の成長変化に合わせて適宜変化するもの（調節されるもの）であっても良い。

制御装置４０は、上記処理を行った後、ステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０２において、制御装置４０は、各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・の生育状況を確認する。

具体的には、制御装置４０は、まず各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・の現時点での生育状況（大きさ、色、形等）を認識する。

次に、予め制御装置４０に記憶された植物２の現時点での理想的な生育状況に関する情報と、実際の各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・の現時点での生育状況と、を比較する。
この場合における「理想的な生育状況」とは、植物２の大きさ、色、形等についてそれぞれ予め任意に定めることができる。

ここで、各領域Ｔ・Ｔ・・・にはそれぞれ複数（本実施形態においては、４株）の植物２・２・・・が栽培されているため、比較し易いように各領域Ｔ・Ｔ・・・の植物２・２・・・の生育状況（大きさ、色、形等）を制御装置４０がそれぞれ平均し、当該平均された生育状況を用いて比較する構成としても良い。
また、客観的に比較し易いように、植物２・２・・・の生育状況（大きさ、色、形等）を数値で表現（数値換算）する構成としても良い。

上述の如く、実際の生育状況と理想的な生育状況とを比較することで、現在植物２・２・・・の現時点での生育状況がどのような状況であるかを判断することができる。

制御装置４０は、上記処理を行った後、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３において、制御装置４０は、各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・が十分に成長したか否かを判定する。

植物２・２・・・が十分に成長したか否かは、ステップＳ１０２において確認された当該植物２・２・・・の生育状況に基づいて判定される。

ステップＳ１０２において確認された植物２・２・・・の生育状況が、予め制御装置４０に記憶されている十分に成長した状態の植物２・２・・・の生育状況に関する情報と同程度（当該「同程度」の範囲は、予め任意に設定することができる）であれば、植物栽培室１内の植物２・２・・・は十分に成長していると判定することができる。

ここで、植物２・２・・・の生育状況は領域Ｔ・Ｔ・・・ごとに異なるため、判定し易いように複数の領域Ｔ・Ｔ・・・の植物２・２・・・の生育状況を制御装置４０がそれぞれ平均し、当該平均された生育状況を用いて判定する構成としても良い。

制御装置４０は、各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・が十分に成長したと判定した場合、当該植物２・２・・・の栽培自体を終了するため、植物生育環境制御システム１０による植物栽培室１内の照明の調節（制御）を終了する。
制御装置４０は、各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・が十分に成長していないと判定した場合、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、制御装置４０は、照明の変更が必要であるか否かを判定する。

照明の変更が必要であるか否かは、ステップＳ１０２において確認された植物２・２・・・の生育状況に基づいて判定される。
ステップＳ１０２において確認された植物２・２・・・の生育状況が、理想的な生育状況と同程度（当該「同程度」の範囲は、予め任意に設定することができる）の状況であれば、照明の変更は必要ではないと判定することができる。
ステップＳ１０２において確認された植物２・２・・・の生育状況が、理想的な生育状況と異なる（同程度ではない）状況であれば、照明の変更が必要であると判定することができる。

制御装置４０は、照明の変更が必要でないと判定した場合、ステップＳ１０１に移行する。すなわちこの場合、照明を変更することなく、再度一定期間の間植物２・２・・・を生育（ステップＳ１０１参照）させる。
制御装置４０は、照明の変更が必要であると判定した場合、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５において、制御装置４０は、照明を、各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・の生育状況に応じた照明に変更する。

具体的には、ステップＳ１０２において確認されたある領域Ｔの植物２・２・・・の生育状況が、現時点での理想的な生育状況に比べて悪い（例えば、大きさが小さい、色が悪い等）場合、当該植物２・２・・・の生育状況が改善するように、当該領域Ｔ近傍の照明ユニット２０・２０・・・の照明を調節する。例えば、照明ユニット２０・２０・・・の光度を上げれば当該植物２・２・・・の生育状況が改善されることが予め分かっている場合、制御装置４０は、当該植物２・２・・・の領域Ｔ近傍の照明ユニット２０・２０・・・に付与される入力電圧を上昇させる。これによって当該照明ユニット２０・２０・・・の光度が上昇する。

また、ステップＳ１０２において確認されたある領域Ｔの植物２・２・・・の生育状況が、現時点での理想的な生育状況に比べて良すぎる（例えば、大きさが大きすぎる等）場合、必要に応じて当該植物２・２・・・の生育が抑制されるように、当該領域Ｔ近傍の照明ユニット２０・２０・・・の照明を調節する。例えば、照明ユニット２０・２０・・・の光度を下げれば当該植物２・２・・・の生育が抑制されることがあらかじめ分かっている場合、制御装置４０は、当該植物２・２・・・の領域Ｔ近傍の照明ユニット２０・２０・・・に付与される入力電圧を下降させる。これによって当該照明ユニット２０・２０・・・の光度が下降する。

制御装置４０は、上記処理を行った後、ステップＳ１０１に移行する。すなわちこの場合、植物２・２・・・の生育状況に応じた照明に変更した状態で、再度一定期間の間植物２・２・・・を育成（ステップＳ１０１）させる。

ステップＳ１０５から移行されたステップＳ１０１において、制御装置４０は、再度一定期間の間継続して、ステップＳ１０５において決定した入力電圧や色（スペクトル）を各照明ユニット２０・２０・・・にそれぞれ付与し続ける。これによって、植物２・２・・・は各照明ユニット２０・２０・・・からの光を受けながら生育する。

このように、植物栽培室１内で栽培される植物２・２・・・が十分に成長するまで（ステップＳ１０３参照）ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理を繰り返すことで、当該植物２・２・・・全体の生育状況を、理想的な生育状況に近づけることができる。これによって、最終的に十分に成長した時点での植物２・２・・・全体の生育状況を「適切」にすることができる。この場合における「適切」とは、植物２・２・・・全体の生育状況が予め定められた理想的な生育状況に近い状態であり、かつ植物２・２・・・全体の生育状況が略均一である状態を言うものとする。

なお、上記第一実施形態において、「適切」とは、植物２・２・・・全体の生育状況が予め定められた理想的な生育状況に近い状態であり、かつ植物２・２・・・全体の生育状況が略均一である状態を言うものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、「適切」な状態とは植物２・２・・・の良好な生育状況を示すものとして任意に定めることが可能であり、例えば、植物２・２・・・全体の生育状況が予め定められた理想的な生育状況に近い状態のみや、植物２・２・・・全体の生育状況が略均一である状態のみを意味するものであっても良い。

以上の如く、本実施形態に係る植物生育環境制御システム１０は、
植物栽培室１内の環境を調節することが可能な複数の照明ユニット２０・２０・・・（室内環境調節部）と、
植物栽培室１内に配置されて栽培される植物２・２・・・の生育状況に関する情報を複数の領域Ｔ・Ｔ・・・ごとに検知するカメラ３０（植物情報検知部）と、
カメラ３０により検知される領域Ｔ・Ｔ・・・ごとの植物の生育状況に基づいて、照明ユニット２０・２０・・・を制御する制御装置４０（制御部）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、植物栽培室１内で栽培される植物２・２・・・の生育状況に応じて当該植物栽培室１内の環境を調節することができる。

また、制御装置４０は、
領域Ｔ・Ｔ・・・ごとの植物２・２・・・の生育状況が、適切になるように、照明ユニット２０・２０・・・を制御するものである。
このように構成することにより、植物２・２・・・の生育状況が適切になるように植物栽培室１内の環境を調節することができる。

また、本実施形態に係る植物生育環境制御方法は、
植物栽培室１内に配置されて栽培される植物２・２・・・の生育状況に関する情報を複数の領域Ｔ・Ｔ・・・ごとに検知する植物情報検知工程（ステップＳ１０２参照）と、
検知される領域Ｔ・Ｔ・・・ごとの植物２・２・・・の生育状況に基づいて、植物栽培室１内の環境を調節する制御工程（ステップＳ１０５参照）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、植物栽培室１内で栽培される植物２・２・・・の生育状況に応じて当該植物栽培室１内の環境を調節することができる。

また、前記制御工程は、
領域Ｔ・Ｔ・・・ごとの植物２・２・・・の生育状況が、適切になるように、植物栽培室１内の環境を調節するものである。
このように構成することにより、植物２・２・・・の生育状況が適切になるように植物栽培室１内の環境を調節することができる。

なお、上記実施形態においては、植物２・２・・・の生育状況に関する情報を複数の領域Ｔ・Ｔ・・・ごとに検知するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、植物２単体ごとに検知する構成とすることも可能である。

また、上記ステップＳ１０５の処理において、植物２・２・・・の生育状況に応じた照明環境（生育状況が改善するような照明環境（光度や色））が不明である場合には、現状と全く異なる照明環境（光度や色）で光を照射するように、照明ユニット２０・２０・・・の照明を調節する構成とすることも可能である。

次に、以下では、本発明の第二実施形態について説明する。
なお、本発明の第二実施形態が前述の第一実施形態と異なる点はその制御態様（植物栽培室１内の環境（照明）の調節の様子）だけであり、その他の構成は同様である。そのため、以下では当該相違点についてのみ説明する。

第二実施形態に係る植物生育環境制御システム１０の制御装置４０は、図３のステップＳ１０５において、照明を、各領域Ｔ・Ｔ・・・において栽培されている植物２・２・・・の生育状況に応じた照明に変更する際に、生体ゆらぎ理論を取り入れるものである。

すなわち、第二実施形態に係る制御装置４０は、生体の振る舞いをモデル化した以下の数１で表されるゆらぎ方程式を利用し、植物２・２・・・の生育状況に応じた照明（すなわち、照明ユニット２０・２０・・・に付与すべき入力電圧や照射させる色（スペクトル））を探索する。

上記数１において、ｘは状態（入力電圧又は光の色（スペクトル））、Ａはゆらぎ指標（アクティビティ）、ηｉはノイズ（ランダムな動作）を表す。

ゆらぎ指標（アクティビティ）Ａは、真の解までの距離、すなわち、本実施形態においては植物２・２・・・の理想的な生育状況に関する情報と、実際の植物２・２・・・の生育状況との差等に基づいて算出される値である。当該差が小さくなるほどゆらぎ指標（アクティビティ）Ａは大きくなり、当該差が大きくなるほどゆらぎ指標（アクティビティ）Ａは小さくなる。

また、ゆらぎ指標（アクティビティ）Ａが大きくなるほどノイズηｉは小さくなり、ゆらぎ指標（アクティビティ）Ａが小さくなるほどノイズηｉは大きくなる。これによって、植物２・２・・・の生育状況に適した照明（すなわち、照明ユニット２０・２０・・・に付与すべき入力電圧や照射させる色（スペクトル））を効率的に探索することができる。

以上の如く、本実施形態に係る制御装置４０は、
制御ユニット２０・２０・・・を制御する際に生体ゆらぎ理論を取り入れるものである。
このように構成することにより、植物栽培室１内の環境をどのように調節すれば植物２・２・・・の生育状況を改善することができるか予め分かっていない場合であっても、植物２・２・・・の生育状況をセンシングすることにより、植物２・２・・・が適切に生育するように当該植物栽培室１内の環境を調節することができる。

また、本実施形態に係る制御工程は、
植物栽培室１内の環境を調節する際に生体ゆらぎ理論を取り入れるものである。
このように構成することにより、植物栽培室１内の環境をどのように調節すれば植物２・２・・・の生育状況を改善することができるか予め分かっていない場合であっても、植物２・２・・・の生育状況をセンシングすることにより、植物２・２・・・が適切に生育するように当該植物栽培室１内の環境を調節することができる。

次に、以下では、本発明の第三実施形態について説明する。
なお、本発明の第三実施形態が前述の第一実施形態と異なる点はその制御態様（植物栽培室１内の環境（照明）の調節の様子）だけであり、その他の構成は同様である。そのため、以下では当該相違点についてのみ説明する。

また、以下では、説明の簡略化のため、植物生育環境制御システム１０は図１及び図２に示した照明ユニット２０・２０・・・及び領域Ｔ・Ｔ・・・のうち、第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２、並びに第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２のみに着目して植物栽培室１内の照明の制御を行うものとする。
ここで、第一照明ユニット２１は、最も右側に配置された照明ユニット２０であり、第二照明ユニット２２は、第一照明ユニット２１の左隣の照明ユニット２０である。また、第一領域Ｔ１は、最も右側の領域Ｔであり、第二領域Ｔ２は、第一領域Ｔ１の左隣の領域Ｔである。

図３のステップＳ１００において、制御装置４０は、第一照明ユニット２１の入力電圧ｘ１と色（スペクトル）y1及び第二照明ユニット２２の入力電圧ｘ２と色（スペクトル）y2等の初期値をそれぞれ決定する。
ここでは、適切な入力電圧を算出するための情報はまだ得られていないため、例えば入力電圧ｘ１及び入力電圧ｘ２をそれぞれ５０％（最大入力電圧の５０％）に、かつ色（スペクトル）y1及び色（スペクトル）y2を白色に暫定的に決定する（図４（ａ）の点ｐ１参照）。
また、ここで制御装置４０は、後述する平均生育度Ｇの目標となる目標生育範囲も決定する。
制御装置４０は、上記処理を行った後、ステップＳ１０１に移行する。

ステップＳ１０１において、制御装置４０は、一定期間の間継続して、ステップＳ１００において決定した入力電圧ｘ１と色（スペクトル）y1及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）y2を第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与し続ける。これによって、植物２・２・・・は第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２からの光を受けながら生育する。

入力電圧ｘ１と色（スペクトル）y1及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）y2が第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与され続ける上述の「一定期間」は予め任意に設定され、制御装置４０に記憶されている。

ステップＳ１０２において、制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・の生育状況を確認する。より具体的には、制御装置４０は、平均生育度Ｇを算出する。
以下、このステップＳ１０２の処理について詳細に説明する。

まず、制御装置４０は、カメラ３０によって撮影された第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２の映像に基づいて、当該各領域Ｔ（第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２）で栽培されている植物２・２・・・の各生育度ｇｉ（生育度ｇ１及び生育度ｇ２）をそれぞれ算出する。

具体的には、制御装置４０は、まず第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・の現時点での生育状況（大きさ、色、形等）を認識する。

次に、予め制御装置４０に記憶された植物２の現時点での理想的な生育状況に関する情報と、実際の第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・の現時点での生育状況と、を比較する。

ここで、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２にはそれぞれ複数（本実施形態においては、４株）の植物２・２・・・が栽培されているため、比較し易いように第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２の植物２・２・・・の生育状況（大きさ、色、形等）を制御装置４０がそれぞれ平均し、当該平均された生育状況を用いて比較する構成としても良い。
また、客観的に比較し易いように、植物２・２・・・の生育状況（大きさ、色、形等）を数値で表現（数値換算）する構成としても良い。

最後に、実際の生育状況と理想的な生育状況とを比較した結果、及び予め制御装置４０に記憶されたデータベース等に基づいて、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２における植物２・２・・・の生育状況を表すパラメータである生育度ｇ１及び生育度ｇ２がそれぞれ算出される。本実施形態においては、第一領域Ｔ１における生育度ｇ１＝０．４、第二領域Ｔ２における生育度ｇ２＝０．２であるものとする（図４（ａ）の点ｐ１参照）。

次に、制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２における植物２・２・・・の生育度ｇ１及び生育度ｇ２の平均値である平均生育度Ｇを算出する。本実施形態においては、平均生育度Ｇ（生育度ｇ１及び生育度ｇ２の平均値）＝０．３となる（図４（ａ）の点ｐ１参照）

制御装置４０は、上記ステップＳ１０２の処理を行った後、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３において、制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・が十分に成長したか否かを判定する。

具体的には、カメラ３０によって撮影された植物２・２・・・の生育状況が、予め制御装置４０に記憶されている十分に成長した状態の植物２・２・・・の生育状況に関する情報と同程度（当該「同程度」の範囲は、予め任意に設定することができる）であれば、当該植物２・２・・・は十分に成長していると判定することができる。

ここで、植物２・２・・・の生育状況は第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２ごとに異なるため、判定し易いように第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２の植物２・２・・・の生育状況を制御装置４０がそれぞれ平均し、当該平均された生育状況を用いて判定する構成としても良い。

制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・が十分に成長したと判定した場合、当該植物２・２・・・の栽培自体を終了するため、植物生育環境制御システム１０による植物栽培室１内の照明の調節（制御）を終了する。
制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・が十分に成長していないと判定した場合、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、制御装置４０は、照明の変更が必要であるか否かを判定する。より具体的には、制御装置４０は、ステップＳ１０２において算出された平均生育度Ｇが目標生育範囲内に入っているか否かを判定することで、照明の変更が必要であるか否かを判定する。

制御装置４０は、平均生育度Ｇが目標生育範囲内に入っていると判定した場合、照明の変更が必要でないと判定し、ステップＳ１０１に移行する。すなわちこの場合、照明を変更することなく、再度一定期間の間植物２・２・・・を生育（ステップＳ１０１参照）させる。
制御装置４０は、平均生育度Ｇが目標生育範囲内に入っていないと判定した場合、照明の変更が必要であると判定し、ステップＳ１０５に移行する。

本実施形態においては、目標生育範囲はＧ＞０．８であるものとする。上記ステップＳ１０２において算出された平均生育度Ｇは０．３であるため、当該平均生育度Ｇは目標生育範囲内に入っていない。このため、制御装置４は、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５において、制御装置４０は、照明を、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・の生育状況に応じた照明に変更する。より具体的には、制御装置４０は、次に第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２に付与すべき入力電圧ｘ１と色（スペクトル）y1及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）y2を、生体ゆらぎ理論を用いて決定し、当該決定された入力電圧ｘ１と色（スペクトル）y1及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）y2を、第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与する。
以下、このステップＳ１０５の処理について詳細に説明する。

制御装置４０は、以下の数２に基づいて、次に第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２に付与すべき入力電圧ｘｉ（入力電圧ｘ１及び入力電圧ｘ２）及び照射させる色（スペクトル）yi（スペクトルy1及びスペクトルy2）をそれぞれ決定する。
なお、以下のステップＳ１０５の処理の説明では、便宜上、入力電圧ｘｉ及び色（スペクトル）ｙｉのうち、入力電圧ｘｉに主に着目して説明及び図示を行う。

なお、ｔは１から始まる自然数であり、制御装置４０により図３におけるステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理（以下、この処理（制御）を単に「照明制御」と記す）が繰り返されるごとにｔは１ずつ増加するものとする。すなわち、本実施形態においては、ｔ＝１の場合、入力電圧ｘｉ（入力電圧ｘ１及び入力電圧ｘ２）はそれぞれ初期値である５０％、かつ色（スペクトル）yi（スペクトルy1及びスペクトルy2）はそれぞれ白色である。

ここで、上記数２のうち、以下の数３で示された項は、過去の入力電圧又は色（スペクトル）と重み係数から算出される、入力電圧又は色（スペクトル）の重み付き平均値である。

すなわち、上記数２は、前回の入力電圧又は色（スペクトル）と、過去の入力電圧又は色（スペクトル）から算出された入力電圧又は色（スペクトル）の重み付き平均値と、の内分点の近傍（より詳細には、当該内分点を基準とするノイズηｉの範囲内）において、次の入力電圧又は色（スペクトル）を決定するものである。

ここで、重み係数ｗは、過去の入力電圧又は色（スペクトル）のうち平均生育度Ｇが高かったものから順に大きな値となるように設定される。重み係数ｗの値は、予め制御装置４０に記憶される。

上記実施形態において、入力電圧ｘｉについては、次の（すなわち、ｔ＝２における）入力電圧ｘｉ（２）を算出する場合、過去の入力電圧ｘｉ（ｔ−ｊ）はｘｉ（１）＝５０％の１つしかないため、重み係数ｗ＝１．０とされ、その重み付き平均値も５０％となる。

また、本実施形態においては、内分η＝０．５であるものとする。すなわち、ノイズηｉは、前回の入力電圧と、過去の入力電圧から算出された入力電圧の重み付き平均値と、の中点を基準に与えられる。

上記ステップＳ１０５（ｔ＝２における入力電圧ｘｉ（２）を決定する場合）においては、前回の入力電圧ｘｉ（１）と、過去の入力電圧から算出された入力電圧の重み付き平均値は共に５０％であるため、ノイズηｉの基準は前回の入力電圧ｘｉ（１）と同じ点（図４（ａ）及び（ｂ）の点ｐ１）となる。

制御装置４０は、図４（ｂ）の点ｐ１を基準とするノイズηｉの範囲内（図４（ｂ）に二点鎖線で示した範囲内）から、次の入力電圧ｘｉ（２）を決定する。

ここで、ノイズηｉは、例えば以下の数４のような正規分布で設定することができる。

上記数４における「分散」の項は、平均生育度Ｇが低いときほど大きくなり、広範囲なノイズηｉを生成する。これによって、平均生育度Ｇが低いときは次の入力電圧ｘｉを広範囲から探索することができ、平均生育度Ｇをより早く目標生育範囲内へと導くことができる。

本実施形態においては、制御装置４０は、次の入力電圧を、ｘ１（２）＝３０％、ｘ２（２）＝２０％とそれぞれ決定するものとする（図５（ａ）の点ｐ２参照）。

制御装置４０は、上述の如く決定された次の入力電圧ｘｉ（入力電圧ｘ１（２）及び入力電圧ｘ２（２））を、第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与する。

制御装置４０は、上記ステップＳ１０５の処理を行った後、ステップＳ１０１に移行し、再び照明制御（ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理）を開始する。

ステップＳ１０１において、制御装置４０は、一定期間の間継続して、前回のステップＳ１０５において決定した入力電圧ｘ１と色（スペクトル）ｙ１及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）ｙ２を第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与し続ける。すなわち、制御装置４０は、入力電圧ｘｉについては、第一照明ユニット２１には入力電圧ｘ１（２）＝３０％を、第二照明ユニット２２には入力電圧ｘ２（２）＝２０％を、それぞれ付与する。
制御装置４０は、上記処理を行った後、ステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０２において、制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・の生育状況を確認する。より具体的には、制御装置４０は、平均生育度Ｇを算出する。
制御装置４０は、前回のステップＳ１０２の場合と同様の方法で、平均生育度Ｇを算出する。

本実施形態においては、今回のステップＳ１０２において算出される平均生育度Ｇ＝０．２であるものとする（図５（ａ）の点ｐ２参照）。

ステップＳ１０３において、制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・が十分に成長したか否かを判定する。
制御装置４０は、前回のステップＳ１０３の場合と同様の方法で、植物２・２・・・が十分に成長したか否かを判定する。

本実施形態においては、目標生育範囲はＧ＞０．８であり、上記ステップＳ１０２において算出された平均生育度Ｇは０．２であるため、当該平均生育度Ｇは目標生育範囲内に入っていない。このため、制御装置４０は、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５において、制御装置４０は、照明を、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培されている植物２・２・・・の生育状況に応じた照明に変更する。より具体的には、制御装置４０は、次に第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２に付与すべき入力電圧ｘ１と色（スペクトル）ｙ１及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）ｙ２を、生体ゆらぎ理論を用いて決定し、当該決定された入力電圧ｘ１と色（スペクトル）ｙ１及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）ｙ２を、第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与する。
以下、このステップＳ１０５の処理について詳細に説明する。
なお、以下のステップＳ１０５の処理の説明では、便宜上、入力電圧ｘｉ及び色（スペクトル）ｙｉのうち、入力電圧ｘｉに主に着目して説明及び図示を行う。

制御装置４０は、前述の数２に基づいて、次に第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２に付与すべき入力電圧ｘｉ（入力電圧ｘ１及び入力電圧ｘ２）及び色（スペクトル）yi（スペクトルy1及びスペクトルy2）をそれぞれ決定する。

ここで、数２のうち、前述の数３で示された項は、過去の入力電圧（すなわち、ｔ＝１における入力電圧ｘｉ（１）、及びｔ＝２における入力電圧ｘｉ（２））と重み係数から算出される、入力電圧の重み付き平均値である。

上記実施形態において、次の（すなわち、ｔ＝３における）入力電圧ｘｉ（３）を算出する場合、過去の入力電圧ｘｉ（３−ｊ）としては、ｘｉ（１）及びｘｉ（２）（図５（ｂ）における点ｐ１及び点ｐ２）の２つの入力電圧があり、それぞれの平均生育度Ｇは０．３及び０．２である。よって、例えば平均生育度Ｇが高いｘｉ（１）（図５（ｂ）における点ｐ１）に対応する重み係数ｗを０．７、平均生育度Ｇが低いｘｉ（２）（図５（ｂ）における点ｐ２）に対応する重み係数ｗを０．３とする。この場合、過去の入力電圧ｘｉ（３−ｊ）の重み付き平均値は、図５（ｂ）の点ｒ２となるものとする。

また、本実施形態においては、内分η＝０．５であるものとしたので、ノイズηｉの基準は、前回の入力電圧ｘｉ（２）（すなわち、図５（ｂ）及び図６における点ｐ２）と、過去の入力電圧から算出された入力電圧の重み付き平均値（すなわち、図５（ｂ）及び図６における点ｒ２）と、の中点Ｍ２となる（図６参照）。

制御装置４０は、図７（ａ）の中点Ｍ２を基準とするノイズηｉの範囲内（図７（ａ）に二点鎖線で示した範囲内）から、次の入力電圧ｘｉ（３）を決定する。本実施形態においては、制御装置４０は、次の入力電圧を、ｘ１（３）＝８０％、ｘ２（３）＝４０％とそれぞれ決定するものとする（図７（ａ）の点ｐ３参照）。

制御装置４０は、上述の如く決定された次の入力電圧ｘｉ（入力電圧ｘ１（３）及び入力電圧ｘ２（３））を、第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与する。

ステップＳ１０１において、制御装置４０は、一定期間の間継続して、前回のステップＳ１０５において決定した入力電圧ｘ１と色（スペクトル）ｙ１及び入力電圧ｘ２と色（スペクトル）ｙ２を第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与し続ける。すなわち、制御装置４０は、入力電圧ｘｉについては、第一照明ユニット２１には入力電圧ｘ１（３）＝８０％を、第二照明ユニット２２には入力電圧ｘ２（３）＝４０％を、それぞれ付与する。
制御装置４０は、上記処理を行った後、ステップＳ１０２に移行する。

本実施形態においては、今回のステップＳ１０２において算出される平均生育度Ｇ＝０．７であるものとする（図７（ａ）の点ｐ３参照）。

本実施形態においては、目標生育範囲はＧ＞０．８であり、上記ステップＳ１０２において算出された平均生育度Ｇは０．７であるため、当該平均生育度Ｇは目標生育範囲内に入っていない。このため、制御装置４０は、ステップＳ１０５に移行する。

ここで、数２のうち、前述の数３で示された項は、過去の入力電圧（すなわち、ｔ＝１における入力電圧ｘｉ（１）、ｔ＝２における入力電圧ｘｉ（２）、及びｔ＝３における入力電圧ｘｉ（３））と重み係数から算出される、入力電圧の重み付き平均値である。

上記実施形態において、次の（すなわち、ｔ＝４における）入力電圧ｘｉ（４）を算出する場合、過去の入力電圧ｘｉ（４−ｊ）としては、ｘｉ（１）、ｘｉ（２）及びｘｉ（３）（図７（ｂ）における点ｐ１、点ｐ２及び点ｐ３）の３つの入力電圧があり、それぞれの平均生育度は０．３、０．２及び０．７である。よって、例えば平均生育度Ｇが最も高いｘｉ（３）（図７（ｂ）における点ｐ３）に対応する重み係数ｗを０．６、平均生育度Ｇが二番目に高いｘｉ（１）（図７（ｂ）における点ｐ１）に対応する重み係数ｗを０．３、平均生育度Ｇが最も低いｘｉ（２）（図７（ｂ）における点ｐ２）に対応する重み係数ｗを０．１とする。この場合、過去の入力電圧ｘｉ（４−ｊ）の重み付き平均値は、図７（ｂ）の点ｒ３となるものとする。

また、本実施形態においては、内分η＝０．５であるものとしたので、ノイズηｉの基準は、前回の入力電圧ｘｉ（３）（すなわち、図７（ｂ）及び図８における点ｐ３）と、過去の入力電圧から算出された入力電圧の重み付き平均値（すなわち、図７（ｂ）及び図６における点ｒ３）と、の中点Ｍ３となる（図８参照）。

制御装置４０は、図８の中点Ｍ３を基準とするノイズηｉの範囲内から、次の入力電圧ｘｉ（４）を決定する。

制御装置４０は、上述の如く決定された次の入力電圧ｘｉ（４）を、第一照明ユニット２１及び第二照明ユニット２２にそれぞれ付与する。

上述の如く、制御装置４０は、平均生育度Ｇが予め設定された目標範囲（Ｇ＞０．８）内となるまで、照明制御（ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理）を繰り返し行う。このようにして、制御装置４０は、第一領域Ｔ１及び第二領域Ｔ２において栽培される植物２・２・・・の生育度ｇ１及び生育度ｇ２がいずれも高くなるように制御することができる。また、制御装置４０は、植物栽培室１内の環境をどのように調節すれば植物２・２・・・の生育状況を改善することができるか予め分かっていない場合であっても、植物２・２・・・の生育状況をセンシングすることにより、植物２・２・・・が適切に生育するように当該植物栽培室１内の環境を調節することができる。さらに、植物２・２・・・を栽培している期間の途中で周囲の環境の変化（外乱）が生じた場合であっても、当該変化に応じて適切に照明を調節することができる。

なお、上記第三実施形態においては、平均生育度Ｇが目標生育範囲内に入っているか否か（ステップＳ１０４）で照明の変更（ステップＳ１０５）が必要であるか否かを判定した。これによって、植物２・２・・・全体を均一に生育させることができる。
しかし、各領域Ｔ・Ｔ・・・ごとに最適な生育環境（照明環境）となるように制御する場合には、平均生育度Ｇを用いず、各生育度（生育度ｇ１及び生育度ｇ２）の値に基づいて照明の変更（ステップＳ１０５）が必要であるか否かを判定することも可能である。

また、上記第三実施形態においては、生体ゆらぎ理論を用いた植物生育環境制御システム１０による照明の制御の様子（照明制御方法）を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば当該生体ゆらぎ理論に代えてＳＡ（ＳｉｍｕｌａｔｅｄＡｎｎｅａｌｉｎｇ：焼きなまし法）を用いた照明の制御を行う構成とすることも可能である。

また、上記第三実施形態において、図３のステップＳ１０５では、過去の入力電圧と重み係数から、入力電圧の重み付き平均値を算出しているが、この重み付き平均値を算出する際に過去の平均生育度を減少させるように構成することも可能である。以下、具体的に説明する。

例えば、ｔ＝２である場合のステップＳ１０５において、入力電圧ｘｉ（２）を算出する際に用いる過去の（ｔ＝１における）入力電圧ｘｉ（１）の平均生育度Ｇ＝０．６であったとする。
この場合、入力電圧ｘｉ（１）の平均生育度Ｇ＝０．６をそのまま用いて次の入力電圧ｘｉ（２）を算出するのではなく、当該入力電圧ｘｉ（１）の平均生育度Ｇ＝０．６に１未満の所定の係数（以下、単に「忘却係数」と記す）を掛けた値を、入力電圧ｘｉ（２）を算出する際に用いる過去の平均生育度Ｇとする。忘却係数が例えば０．９であるとすると、入力電圧ｘｉ（２）を算出する際に用いる過去の平均生育度Ｇ＝０．６×０．９＝０．５４となる。

さらに、ｔ＝３である場合のステップＳ１０５において、入力電圧ｘｉ（３）を算出する際に用いる過去の（ｔ＝１における）入力電圧ｘｉ（１）の平均生育度Ｇとしては、さらに忘却係数を掛けた値、すなわち平均生育度Ｇ＝０．５４×０．９＝０．４９を用いる。

このように、ステップＳ１０５処理を繰り返すにつれて過去の平均生育度Ｇに忘却係数を掛けて当該平均生育度Ｇを減少させることで、入力電圧の重み付き平均値を算出する際に、古いデータの重み係数を下げる方向に誘導することができる。これによって、周囲の環境の変化によって生育度が変化しているかもしれない古いデータが次の入力電圧を決定する際に与える影響を少なくし、現在に近いデータを重視しながら平均生育度Ｇが向上するように各照明ユニット２０・２０・・・の光度を制御することができる。

次に、以下では、本発明の第四実施形態について説明する。
なお、本発明の第四実施形態は、前述の第二実施形態又は第三実施形態に係る制御（植物栽培室１内の環境（照明）の調節）（図３のフローチャート等を参照）を、植物２・２・・・に適した環境を探索する実験等に応用するものである。そのため、以下では当該植物２・２・・・に適した環境を探索する実験等の概要についてのみ説明し、具体的な制御については前述の第二実施形態又は第三実施形態と同様であるため説明を省略する。

図９に示すように、第四実施形態においては、まずゆらぎ制御（生体ゆらぎ理論を取り入れた制御）を用いて、ある特定の種類の植物２・２・・・に適した照明環境（すなわち、照明ユニット２０・２０・・・に付与すべき入力電圧及び照射させる色（スペクトル））が探索され、当該照明条件が学習される（ステップＳ２００）。

具体的には、生育に適した照明環境（すなわち、照明ユニット２０・２０・・・に付与すべき入力電圧及び照射させる色（スペクトル））が分かっていないある特定の種類の植物２・２・・・が、前述の第二実施形態又は第三実施形態と同様に植物生育環境制御システム１０を用いて栽培される（図３のフローチャート等を参照）。

このある特定の種類の植物２・２・・・の栽培は、あくまで当該植物２・２・・・に適した照明環境を探索及び学習するための実験であるため、実際に植物２・２・・・を栽培するための植物栽培室１ではなく、実験用の植物栽培室１（比較的小型で簡易な植物栽培室１等）を用いても良い。

植物生育環境制御システム１０は、前述の第二実施形態又は第三実施形態と同様の照明制御（図３のステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理）を複数回行うことで、植物２・２・・・に適した照明環境（すなわち、照明ユニット２０・２０・・・に付与すべき入力電圧及び照射させる色（スペクトル））を探索する。

当該照明制御は、例えば予め定められた回数や期間が経過するまで、若しくは第三実施形態で説明した平均生育度Ｇが目標生育範囲内に入るまで繰り返される。このようにして、植物生育環境制御システム１０の制御装置４０は、最終的に算出された当該ある特定の種類の植物２・２・・・に適していると考えられる入力電圧及び色（スペクトル）を学習する。

次に、上記ステップＳ２００で学習された入力電圧及び色（スペクトル）が照明ユニット２０・２０・・・にそれぞれ付与され、植物２・２・・・の実際の栽培が行われる（ステップＳ３００）。

具体的には、ステップＳ２００において学習された入力電圧及び色（スペクトル）（植物２・２・・・に適した入力電圧及び色（スペクトル））が初期値（図３のステップＳ１００参照）として照明ユニット２０・２０・・・にそれぞれ付与され、植物２・２・・・の栽培が開始される。

この植物２・２・・・の栽培は上記ステップＳ２００とは別途行われるものであり、上述の実験用の植物栽培室１ではなく、実際に商用として収穫される植物２・２・・・を栽培するための植物栽培室１（比較的大型の植物栽培室１）を用いて行われる。

予め実験により学習された、当該植物２・２・・・の栽培に適した入力電圧及び色（スペクトル）が初期値として照明ユニット２０・２０・・・にそれぞれ付与されるため、当該植物２・２・・・を栽培開始時から良好な環境（照明環境）で栽培することができる。

また、植物生育環境制御システム１０は、ステップＳ３００においても、前述の第二実施形態又は第三実施形態と同様の照明制御（図３のステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理）を繰り返し行うことで、周囲の環境の変化（外乱）が生じても常に当該植物２・２・・・に適した照明環境となるように、照明ユニット２０・２０・・・を調節することができる。

上述の如く、植物生育環境制御システム１０は、ある特定の種類の植物２・２・・・に適した照明環境を探索（学習）するための実験（研究）（ステップＳ２００）に用いることも可能である。特に、植物生育環境制御システム１０に生体ゆらぎ理論を取り入れることによって、植物２・２・・・が最適に生育する照明環境をより効率良く探索（学習）することができる。

なお、上記各実施形態に係る植物生育環境制御システム１０及び植物生育環境制御方法は、略直方体状の空間を形成する植物栽培室１に適用されるものとしたが、本発明の適用範囲はこれに限るものではなく、その他の形状の部屋、ベランダ、屋外に設置されたテント等にも広く適用することができる。
また、上記各実施形態に係る照明ユニット２０・２０・・・は、植物栽培室１の天井に設けられるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば植物栽培室１の側壁に取り付けられるものや、植物栽培室１の床面（地面）に置かれるものであっても良い。
また、照明ユニット２０・２０・・・は、１つの照明ユニット２０内に複数の照明器具を有する構成とし、当該各照明器具の入力電圧（光度）や色（スペクトル）をそれぞれ調節する構成とすることも可能である。
また、上記各実施形態においては、本発明に係る室内環境調節部の実施の一形態として照明ユニット２０・２０・・・を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば植物栽培室１内の温度や湿度を調節することが可能な空調機等を用いることも可能である。さらに、照明ユニット２０・２０・・・や前記空調機を両方用いることも可能である。
また、上記各実施形態においては、本発明に係る植物情報検知部の実施の一形態として１つのカメラ３０を例示したが、２つ以上の複数のカメラを用いることも可能である。さらに、本発明に係る植物情報検知部の実施の一形態としては、カメラ３０だけではなく、植物２・２・・・の生育状況（大きさ、色、形等）を検知することができるもの（例えば、植物２・２・・・に取り付けられた各種センサ等）を用いることも可能である。
また、上記各実施形態においては、制御装置４０が、カメラ３０が取得した１つの映像から、植物２・２・・・が栽培される領域を複数の領域Ｔ・Ｔ・・・に分割するものとしたが、例えば複数の領域Ｔ・Ｔ・・・の映像をそれぞれ撮影することができるように複数のカメラを設け、映像を取得する時点で複数の領域Ｔ・Ｔ・・・に分割される構成とすることも可能である。
また、上記各実施形態においては、領域Ｔは植物２・２・・・が前後方向に４株並べて配置された１列分の領域であるものとしたが、領域Ｔの形状はこれに限るものではない。例えば、２列分の領域とすることや、１株分の領域とすること等、任意に設定することも可能である。
また、上記各実施形態に係る照明ユニット２０・２０・・・及びカメラ３０は、図１に示されるように配置したが、本発明はこれに限るものではなく、それぞれ任意の位置に配置することができる。
また、上記各実施形態における重み係数ｗや内分ηの値は一例であり、その値は任意に設定することができる。

１植物栽培室
２植物
１０植物生育環境制御システム
２０照明ユニット（室内環境調節部）
３０カメラ（植物情報検知部）
４０制御装置（制御部）

Claims

植物栽培室内の環境を調節することが可能な複数の室内環境調節部と、
前記植物栽培室内に配置されて栽培される植物の生育状況に関する情報である生育度を複数の領域ごと又は植物単体ごとに検知する植物情報検知部と、
前記植物情報検知部により検知される前記領域ごと又は植物単体ごとの生育度に基づいて、前記室内環境調節部を制御する制御部と、
を具備する植物生育環境システムであって、
前記制御部は、
前記室内環境調節部を制御するための入力値を算出するとともに、当該入力値に基づいて、前記室内環境調節部を制御する室内環境調節制御を繰り返すものであり、
前記室内環境調節制御が行われる度に、前記植物情報検知部により検知される前記生育度に基づいて、当該生育度の平均値である平均生育度を算出し、
過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のそれぞれにおいて算出された前記入力値の平均値であって、過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のうち前記平均生育度が高かった前記室内環境調節制御における前記入力値ほど重みが大きくなるように重み付けされた平均値である重み付き平均値を算出し、
前記重み付き平均値と前回の前記室内環境調節制御における入力値との内分点の近傍の値を、次の前記室内環境調節制御における入力値とすることを特徴とする、
植物生育環境制御システム。
前記制御部は、
前記近傍の値として、前記内分点を基準とする所定のノイズの範囲内から、次の前記室内環境調節制御における入力値を決定することを特徴とする、
請求項１に記載の植物生育環境制御システム。
前記制御部は、
前回の前記室内環境調節制御における前記平均生育度が低いほど、前記ノイズの範囲が広くなるように設定することを特徴とする、
請求項２に記載の植物生育環境制御システム。
植物栽培室内に配置されて栽培される植物の生育状況に関する情報である生育度を複数の領域ごと又は植物単体ごとに検知し、
検知される前記領域ごと又は植物単体ごとの生育度に基づいて、前記植物栽培室内の環境を調節する植物生育環境制御方法であって、
前記植物栽培室内の環境を調節するための入力値を算出するとともに、当該入力値に基づいて、前記植物栽培室内の環境を調節する室内環境調節制御を繰り返すものであり、
前記室内環境調節制御が行われる度に、検知される前記生育度に基づいて、当該生育度の平均値である平均生育度を算出し、
過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のそれぞれにおいて算出された前記入力値の平均値であって、過去に繰り返し行われた前記室内環境調節制御のうち前記平均生育度が高かった前記室内環境調節制御における前記入力値ほど重みが大きくなるように重み付けされた平均値である重み付き平均値を算出し、
前記重み付き平均値と前回の前記室内環境調節制御における入力値との内分点の近傍の値を、次の前記室内環境調節制御における入力値とすることを特徴とする、
植物生育環境制御システム。
前記近傍の値として、前記内分点を基準とする所定のノイズの範囲内から、次の前記室内環境調節制御における入力値を決定することを特徴とする、
請求項１に記載の植物生育環境制御方法。
前回の前記室内環境調節制御における前記平均生育度が低いほど、前記ノイズの範囲が広くなるように設定することを特徴とする、
請求項２に記載の植物生育環境制御方法。